第一篇：中小水电站智能化调研报告
中小水电站智能化调研报告
1、调研背景概述
随着技术进步和全球新能源、分布式能源的发展，智能电网已成为未来世界电力系统发展的方向，为满足未来能源发展的需要，2009 年国家电网公司专门制定了“统一坚强智能电网关键设备（系统）研制规划”，提出了智能电网发电、输电、变电、配电、用电、调度环节及通信信息平台的关键设备分阶段研制目标，南方电网也在制定有关智能电网的研发计划，研制智能电网关键设备已成为当前电力系统技术发展的热点和新方向。
结合所从事的水利水电自动化专业领域和当前水电厂智能化建设的实际需求，本项目将水电厂智能化技术发展动态作为跟踪调研的重点。根据电力系统智能化发展趋势，目前正在开展智能化水电厂建设方面的研究工作，着重反映研究方向、研发内容、主要观点和重点课题/项目的进展及成果等。以反映学科发展动向和新技术信息。
通过调研分析，归纳总结智能化水电厂建设方面的主要进展和成果，指出当前国际具有创新性、前沿性及前瞻性的成果和值得关注的新动向等，并分析在我国深入（推广）研究及应用的前景，同时对新技术要进行适当的市场分析。
2、调研的原因、必要性及意义 水电厂智能化建设，代表了当前国际水利水电自动化技术的发展方向。由于国内外在智能化水电厂自动化技术方面的研究刚刚起步，智能水电厂的概念、目标、功能、系统配置及系统间互动等方面均亟需进一步研究，目前开展水电厂智能化技术发展动态跟踪调研，有利于推动水电厂计算机监控系统、机组状态检修、经济运行等方面智能化研究的展开。
智能水电厂是智能电网的重要组成部分，但又与智能电网关注的重点不同，智能水电厂的总体目标应该是通过智能化建设，进一步提高水电厂生产管理和设备的安全运行水平，实现全厂各系统之间的无缝连接与互操作，进一步提高机组的可观性、可控性和可调性，提升电网与电厂之间的智能协调水平，提高全厂设备故障诊断与优化运行的智能化水平，并最终提高水电厂的经济效益。
另外，随着智能电网关键设备研制工作的展开，国内部分研究机构、设计院和水电厂已开始智能水电厂建设的前期规划设计和研究工作，但在智能化水电站建设方面还缺乏共识，因此有必要开展智能水电厂自动化技术调研，选择智能水电厂自动化技术作为重点专题进行调研主要意义包括：
（1）通过开展智能水电厂自动化技术发展中热点和重点问题的专题调研，可以跟踪并全面、系统了解和掌握相关学科技术的国际发展态势，对我国水利水电行业未来的发展和增长点进行分析，为各级领导和相关部门提供具有前瞻性的咨询意见或技术支撑。
（2）通过对新技术的调研和市场分析，为本专业应用技术的发展和实现科研成果产业化和市场化提供技术参考。为我国水利水电行业的技术发展和建设提供技术信息和咨询意见。
（3）通过本专题的调研分析，归纳汇总编写成《国际水利水电科技发展动态调研报告（2015年度）》。为各学科的科学、健康及可持续发展，为保持在国内学科建设和发展的领先地位，并为在2020年建设成世界一流的水利水电科学研究提供技术支持。
3、发展新动向和值得关注点
3.1 国内外智能电网技术发展动态
我国是统一坚强智能电网建设的倡导者，近年来，国家电网公司一直在努力打造以信息化、自动化、互动化为特征的统一的坚强智能电网。我国坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架，采用先进的设备技术和控制方法，研制坚强智能电网关键设备（系统），实现电网的安全、高效运行，以解决我国能源主要分布地与主要消费地不一致和可再生能源发展的问题。
在智能电网建设初期，我国主要是对以电网调度系统和数字化变电站为主的二次设备进行更新。智能电网是电力工业的未来发展方向，已在国内外形成共识。目前智能电网建设已在变电环节获得较大进展，主要技术问题已基本解决，智能化数字化变电站将成为新建变电站的主流。而智能化建设在发电领域还处于刚刚起步阶段，主要是因为发电环节涉及的设备与系统更多更复杂，技术标准与规范还需完善，智能化建设遇到的问题技术难度较大。
从2004 年IEC正式发布IEC61850以来，ABB、SIEMENS、AREVA、GE等国外主要公司都推出了支持IEC61850标准的新一代变电站自动化系统。并在2006年8月就组织了13个厂商进行IEC61850产品的互联展示。目前已经形成了一个完整的产业链。
IEC61850标准在我国等同引用为国内电力行业标准（DL/T860系列），并制定了相应的《DL/T860工程实施规范》，中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、许继、国电南自、北京四方等均较早开展了智能电网技术的研究和设备研制工作。从2005年起，国调中心组织国内10个主要厂家和检测单位成功进行了 6次IEC61850互操作实验，实现不同厂家的IED 之间的信息交换与功能互动。在数字化变电站建设上，初步统计我国已有70余座数字化变电站投入运行，并在间隔层、变电站层等二次设备和系统上取得了较大的技术进步，在电子式互感器与智能化开关等需同时具备一、二次设备技术的过程层与国外仍有较大差距，可靠性方面等还有待进一步验证与完善。
在发电环节，随着计算机监控、保护测控、机组状态监测等自动化系统的广泛应用，为智能化建设打好了良好的基础，但有关研究工作还处于刚刚起步阶段。国内水电站计算机监控系统的主要研发企业北京中水科水电科技开发有限公司和南京南瑞集团公司均开展了相关的研究开发工作，另外成都勘测设计研究院、西北勘测设计研究院、东北勘测设计研究院等设计单位和白山电厂、葛洲坝电厂等发电企业均开展了智能化水电站的规划设计工作。由于目前水电站智能化建设技术标准与规范还不够完善，技术发展方向还缺乏共识，同时缺少适合水电厂的大量一次智能设备，这些都决定了开展发电环节智能化建设，研制关键设备和系统将需要一个相当长的时期。
综合调研情况分析，在适合水电厂的一次智能设备难以获得突破的情况下，水电厂智能化建设研究，研制发电环节智能化建设关键设备和系统，应将重点放在提升发电站的安全稳定与经济运行水平、提高机组的可观可控可调性，实现并网接入快速化、安全化、标准化和智能化方面，以强化电厂对电网的支撑能力，提升电网与发电厂智能协调水平。在智能化水电厂自动化系统建设方面，重点是进行水电厂计算机监控系统、水电机组状态检修、梯级水电站群经济运行等二次 系统的智能化研究。
3.2 本项目发展的新方向和值得关注点
3.2.1 水电厂计算机监控系统智能化发展趋势及研究内容 经过 20 多年的发展和技术进步，基于计算机监控系统的综合自动化系统在水电厂获得了广泛应用，显著提高了水电厂自动化水平及安全运行水平。但由于缺少统一的接口标准和数据结构模型，使得各自动化设备和系统间接口复杂，难以相互兼容与互操作，为实现系统的统一管理和数据共享带来困难。对水电厂生产管理和自动化系统技术发展产生了不利的影响。
国际电工委员会第57技术委员会(IECTC57)制定了有关自动化系统通信的国际标准 IEC61850，目前新标准已改名为—电力企业自动化通信网络和系统，并将 IEC 61850 标准推广 应用于水电厂自动化，并正式出版发行了水电厂监控通信标准 IEC61850-7-410 ：Hydroelectric power plants--Communication for monitoring and control。智能化、数字化代表了自动化系统未来发展方向。
虽然目前还没有严格的有关智能化水电站的定义，但已有基本共识，智能化水电站是指在硬 件上由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化、数字化的二次设备组成；软件上以 IEC61850 标准作为通信协议，实现设备间充分的信息共享和互操作。
随着技术的发展，电子式电流电压互感器、智能化开关等各种一次智能化设备的完善，最终 从技术层面实现全数字化的智能水电厂是可能的。在全数字化的智能化水电厂，各种智能设备均遵循 IEC61850 标准，所有数据均具有统一的数据结构并按标准的通信协议互联，保证了站内的各个智能设备之间具有良好的互操作性，同时因采用智能化的一次设备，网络化、数字化的二次设备，数据的采集、传输和设备控制均基于光纤，节约了大量二次电缆，并可彻底解决电站抗干 扰问题，提高系统设计、施工效率，从而减少电站投资。
综上，当前条件智能化水电厂研究的主要内容和方向如下：(1)深入研究和分析 IEC61850 标准体系，建模原则，以及完全的智能化水电厂站控层、间 隔(LCU)层、过程层 3 层结构；
(2)新型一次设备使用了电子电路，改变了传统设备的结构，有必要对一次设备的可靠性、稳定性以及使用寿命进行研究；
(3)二次设备数据和接口全部基于 IEC61850 标准设计和开发，不再出现常规功能装置重复 的 I/O 现场接口，有必要进行智能化水电站综合自动化系统设计原则、总体结构、实时性、可 靠性、稳定性及电磁兼容性等进行研究；
(4)智能化水电站智能设备组网原则、网络结构，交换功能、网络性能的研究，推动一次设 备智能化，二次设备网络化、数字化，实现水电厂各种智能设备间数据结构和通信传输协议的统 一，保证站内的各个智能设备之间具有良好的互操作性；
(5)智能化水电站虚端子的出现使二次设计输出端子接线图形式将发生变化，有必要开展设 计规程的研究；
(6)智能化水电站设备之间的连接全部采用高速的网络通信，已经没有硬连线，有必要开展 检测方法和运行规程研究，并开发相应的检测维护工具，如虚端子探测器等；
(7)开展符合 IEC61850 标准的监控、保护等系统及测控二次设备的研制开发，以满足智能 化水电站的要求。
3.2.2 状态检修系统智能化
实施机组故障诊断状态检修决策自动化系统是建设智能水电厂的主要目标之一。
近年来，状态监测与故障诊断技术在国外发展迅速，特别是在在线监测、网络技术与远程访问等方面进步明显。但由于水电厂现场设备众多、各类故障原因复杂，故障诊断、设备状态评估等技术还存在一些不确定性，需要在实践中不断完善，实现水电厂设备的故障诊断与状态检修是当前智能水电厂建设的主要研究内容。
从水电行业发展来看，设备状态检修代替定期检修是发展的必然趋势，但需经历一个逐步发展完善的过程。在这个过程中，状态检修还不能完全取代定期检修方式，而是形成一套融故障检修、定期检修和状态检修为一体的优化检修方式。同时，要实现真正的状态检修，仅有技术支持系统是不够的，还需要水电厂整体水平的提升，包括高素质的管理人员、健全的设备管理体制、先进的配套设备与技术等。
目前水电厂状态监测与故障诊断系统涉及的设备及子系统众多，且多来自不同的厂家，亟需通过智能化建设，采用开放的通信规约、统一的技术标准与数据模型，使系统各个部分之间能够实现网络化的无缝通信，最终实现“即插即用”的环境，为最终实现水电厂设备的故障诊断与状态检修创造技术条件。
水电厂状态监测与故障诊断系统正向全厂联网与建立远方诊断中心的方向发展，智能水电厂 状态检修决策系统结构一般采用分层分布式结构，系统由电站监测层－中心诊断层－用户访问层组成。
电站监测层由站级数据服务器和机组监测设备组成。站级数据服务器用于监测、存储各电站机组的状态数据，并向中心诊断层发送设备状态数据。其中机组监测设备包括在线监测设备和离线设备。在线监测设备由多个监测模块组成，其监测范围涵盖机组振动与摆度、压力脉动、噪声、空化、机组效率、发电机气隙、发电机局部放电、变压器油色谱、GIS 局部放电等。
中心诊断层是系统的核心，主要负责监测设备日常维护、日常监测与报告，简单故障分析等；进行故障诊断、机组维修建议、组织各个领域专家会诊疑难故障，以及系统维护和升级等。主要由中心数据服务器、通讯服务器、WEB 服务器、故障诊断服务器以及中心工作站等组成。
用户访问层包括电站内部用户和 Internet 网上授权用户等，如电网内部用户、经过授权的高 等院校、科研院所的诊断专家等。这些用户可以远程对设备运行状态进行监测、诊断和维护。对于设备疑难故障，可组织不同专业的专家进行网上会诊。
3.2.3 信息统一平台智能化
随着计算机技术、自动化技术、通信网络技术的发展，在水电站获得了广泛应用的计算机监控系统、水情水调自动化系统、机组状态监测系统、继电保护、故障录波、大坝监测自动化系统、计量、自动装置等二次系统和设备技术日趋成熟，为提高水电站的安全运行管理水平发挥了重要作用。但当前各个应用系统存在相互接口繁多、难以有效实现数据交换共享的现实情况，严重制约了系统综合应用效益的发挥，随着智能化水电站的建设，建设全厂信息统一数据平台，实现信 息资源整合共享，集中管理并综合运用的应用需求越来越强烈。
通过统一信息平台建设，建立全厂一体化的信息支撑平台，各应用系统只需与信息平台接口进行数据交换即可获得所需的全厂所有数据，满足水电运行、维护管理、调度智能化目标及各类应用需求。统一信息平台建设是智能电站的关键，涉及全厂各应用系统间的数据交换、共享和统一管理，应针对按照 IEC61850 标准统一规范通信接口与数据模型，根据各应用系统的业务特点及其相互关系，统一规划设计研发建立全厂一体化信息支撑平台，提升电厂的智能化水平。目前水电厂统一信息平台建设一般与全厂三级安全区域内各应用系统的智能化建设协调进 行，结合计算机监控系统的智能化升级改造，建设安全 I 区的数据平台；结合水情水调系统的智能化升级改造，建设安全 II 区的数据平台；结合 WEB 发布功能和门户网站的建设，建设安全 III 区的数据平台。并通过网络安全防护设备，实现全厂三级安全区域数据平台的数据交换和共享。
根据各业务系统的建设情况，水电厂统一信息平台建设也采用分步实施的方式，在完成计算机通信网络系统、统一信息平台运行实体环境等基础支撑系统的建设和升级改造的基础上，通过 配置全厂数据交换和中心存储设备，采用统一规范的传输规约和网络接口，进行全厂各应用系统智能化升级改造，整合离散的各业务子系统，建立满足全厂二次安全防护要求的信息统一平台。
通过全厂通信网络、监控、水情水调、信息、监测等跨安全分区的各应用系统间数据的统一交换与存储共享，消灭信息孤岛，实现信息资源整合互动，形成全厂数据信息中心，在此基础上开展数据挖掘、优化调度、故障诊断、状态检修等智能化应用技术的研究，为智能化水电厂提供统一的数据支撑管理开发应用环境，逐步满足流域梯级电站远方集控、水库联合优化调度、经济运行、设备状态在线监测与故障诊断、调度决策等智能应用需求，全面提升电站自动化运行管理 水平和综合经济效益。
3.2.4 经济运行与智能调度
智能水电厂建设的一个主要目标是有效实现全厂经济运行与智能调度，通过智能水电厂建设，实现水电厂机组之间的优化运行，提升电网与电厂智能协调控制及电站优化运行的智能化决策水平。根据智能化水电厂的特点，目前主要开展以下几方面的实用化研究：
(1)智能调度实用化数学模型及求解算法。(2)综合考虑水轮发电机组工况，水库入库流量与水量情况，电站运行约束，以及智能电网 运行的要求，实现水电厂智能化最佳运行。
(3)研究水电厂优化调度与电网联合智能协调控制技术，水电厂自动发电控制(AGC)与电网调度EMS系统的自动发电控制(AGC)功能实施合理信息交互，提高远方负荷控制精度和自动化程度，实现更智能化的协调互动调度、控制。
3.3 专家点评和对水平的分析目前水电厂自动化系统越来越多，变送器重复设置，信号重复采集，结构繁杂，信息源多，易受到电磁干扰，同时由于缺少统一的接口标准和数据结构模型，没有从根本上解决信息化孤岛问题，且各自动化设备和系统间接口复杂，难以相互兼容与互操作，不同厂家设备或系统间的互操作性更难以实现，对水电厂生产管理和自动化技术的进一步提高形成制约。
智能水电厂通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、智能分析软件等技术，建立全站所有信息采集、传输、分析、处理的数字化统一应用平台，实现了自动化功能的整合，简化现有的水电厂监测设备，系统更为经济、可靠。仅用一套间隔层测控装置实现保护、测控、录波、测距、选线等自动化功能，使现场设备大大减少和简化，显著降低了一次性设备成本和运行维护成本；同时由于装置减少和消除了复杂的电缆接线，大大提高整个系统的可靠性。
智能水电厂自动化系统的结构，在物理上可分为两类，即智能化的一次设备和网络化的二次设备。在逻辑结构上可分为3 个层次，根据IEC61850 通信协议定义，这 3 个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。各层次内部及层次之间采用高速网络通信。其中，站控层与间隔层网络采用交换式以太网，介质可选双绞线。间隔层与过程层的网络也采用交换式以太网，介质应采用光纤。其系统结构如图所示。
智能水电厂结构图
目前在IEC61850 的应用上二次厂家进展较快，一次厂家的技术水平落后于二次厂家，而智能化水电厂涉及的自动化系统和设备更多更复杂，因此实现真正的智能化水电厂将是一个长期、复杂和困难的过程，需要研究和解决的问题很多，IEC61850 标准作为一个先进庞大的体系，提供了开放的通信协议、统一的数据模型，信息的集成化应用，代表了当今这个领域技术发展的方向，值得深入研究。
3.2.5 水电厂智能化关键技术研究
南瑞集团水利水电技术分公司承担的“水电厂智能化关键技术研究与应用”项目通过中国电机工程学会科技鉴定。专家组一致认为该项研究成果创新显著，实现了标准化设计与研发、系统的集成创新和商业化应用，总体技术达到国际领先水平。
水电厂智能化关键技术研究应用以一体化管控平台为核心，以智能设备为基础，以厂网协调发展的“无人值班”（少人值守）模式为基本要求，可自动完成信息采集、测量、控制等基本功能，实现水电厂各自动化或信息化系统的整合，支持经济运行、水坝安全监测与评估、防汛决策支持等高级应用。
截止目前，项目成果已在白山、松江河水电厂成功应用。通过该项目的研究，完善了传统水电厂业务系统，进一步提升了水电厂运行水平，改善了管控模式，提高了运营效率，同时还将统筹水电联调、加强厂网协调，进一步促进电网安全，提高水电厂综合效益。蓄电池测试仪武汉中试高测电气有限公司，国家电网指定品牌。
3.4 对本专题发展的若干建议
水电厂智能化建设，涉及生产、运行、维护管理的方方面面，通过实现全厂一次设备智能化，二次设备网络化与数字化，数据的采集和传输光纤化，全厂各系统数据共享互动化，减少设备重复建设，全面提升水电厂的安全和经济运行水平。具体体现在一系列高度智能化的生产过程控制、运行决策和生产辅助管理自动化系统，这些系统有机互联，实现数据共享互动配合，完成全厂智 能化的目标。具有系统规模大，技术难度高，需研究开发的内容众多，涉及学科范围广的 特点，是一项需经过长期研究开发与建设完善的系统工程。
鉴于目前数字化传感器和智能开关组件尚不成熟和稳定，水电厂智能化改造并不意味着更换一次设备，仍可采用传统开关和传统PT/CT，但智能水电厂计算机监控系统应具备接入合并单元、开关控制器等IEC61850 智能设备的能力，实现 IEC61850-9-
1、或者 IEC61850-9-2 采样值接收以及 GOOSE 跳闸报文的发送。
由于相关技术尚待完善，目前智能水电厂一次设备一般不进行更换，仍采用传统 PT/CT，因此智能水电厂建设也应分阶段进行，并与未来技术水平的发展相适用。以水电厂计算机监控系统智能化改造为例，智能水电厂监控系统改造目前可按以下两个阶段进行。
（1）监控智能化改造阶段一
对现有电厂计算机监控系统进行软件升级改造，在站控层和间隔层增加 IEC61850 通信接口，实现 IEC61850 的 IED 设备接入，同时保留各种常规通讯接口，保留主要计算机设备和 PLC，进行软件和少量硬件升级，可显著提升系统的智能化水平，优化系统性能。对于现地层智能设备数据通讯，优先采用 IEC61850 通信规约和现场总线方式实现设备间数据交换，其他数据可通过常规方式实现接入。
在这个阶段，系统采用两层结构设计，即一次设备仍采用传统的 PT/CT，机组 LCU、开关站 LCU、公用 LCU 的PLC不更换，数据采集及控制以硬接线为主的形式实现。站控层和 LCU 通信仍采用 PLC 厂家的网络规约。
在LCU 的PLC中配置相应的IEC61850通信接口模块，实现间隔层 IEC61850-8-1 通信的 IED 设备接入。
在监控系统站控层增加 IEC61850 网关，完成 IEC61850 标准接口开发，支持 IEC61850 的有关系统和 IED 设备接入，网关将从 IED 设备接收的实时数据放入监控系统实时库，监控系统通 过网关实现对 IEC61850 有关设备的控制。
（2）监控智能化改造阶段二
实现计算机监控系统对 IEC61850 标准的全面支持，系统采用两层结构，站控层和间隔层采用 IEC61850-8-1 通信。一次设备仍可采用传统的 PT/CT。PLC 更换为支持 IEC61850 的 PLC，具有接入非常规 PT/CT 和开关控制器的能力，LCU 与站控层通信采用 IEC61850-8-1 通信规约。
间隔层设备(包括机组 LCU、开关站 LCU、公用 LCU)的数据来自合并单元，合并单元可以 IEC61850-9-1，IEC61850-9-2 发送采样值。间隔层设备对开关量的控制可通过向开关控制器发送 GOOSE 报文实现。
综上所述，智能水电厂建设以信息化、自动化、互动化为特征，其建设目标是实现我国水电厂向安全、高效、经济、互动的现代智能电厂方向发展，满足智能电网的发展需要。
参考文献
1国家电网公司智能电网部.统一坚强智能电网关键设备（系统）研制规划.2009 年 11 月 王德宽,张毅,刘晓波,等.智能水电厂自动化系统总体构想初探 [C].中国水力发电工程学 会信息化专委会 2010 年学术交流会论文集[C]: 1-7.丽江, 2010.7.3 王德宽,张毅,刘晓波,余江城,张建明,何飞跃,等.白山发电厂智能化水电厂建设规划设计方 案。北京中水科水电科技开发有限公司研究报告，2010.4 陈树勇,宋书芳,李兰欣,等.智能电网技术综述[J].电网技术,2009，33(8}：1—7． Goran N.Ericsson.Cyber security and power system communication-Essential parts of a smart grid infrastructure.IEEE Transactions on power delivery, Vol.25.NO.3, July 2010.6 李兴源,魏巍,王渝红,等.坚强智能电网发展技术的研究[J].电力系统保护与控制,2009，37(17)，1—7． 王峰,黄春雷.电网水电智能调度系统的研究与设计[J].水电能源科学,2010，28(1}：133 —136．
第二篇：中小水电站自动化调研报告
中小水电站自动化调研报告
水电站自动化是电力系统自动化的组成部分，目的是提高发供电的可靠性，保证电能质量及电力系统经济安全运行，同时也有效地改善运行人员的工作条件，最终提高水电企业的市场竞争力。
一.水电厂自动化的发展回顾
我国大中型水电厂自动化以计算机监控技术为平台,经过二十多年的发展已经日趋成熟,而我国农村中小水电厂的自动化正处于一个推广应用快速发展的阶段。大中型水电厂的监控技术的成熟在于：
1.自动化起步早,在1979-1985年就以葛洲坝、富春江等四个电厂为试点制定了水电厂自动化的七年发展规划，在试点成功以后，于1987年在南京召开了“全国水电厂自动化技术总结和规划落实工作会议”，又于1993年在成都召开了“全国水电厂计算机监控系统工作会议”，启动和落实了推广工作，规定“八五”期间应有40个大型水电厂（群）实现计算机自动经济运行及安全监测。
2.重视程度要大，由于大中型电厂多归口原国家电力部主管，且电厂在系统中的作用又比较重要，因而不论从安全运行，还是从经济效益的角度来说都把推广以计算机监控为基础的自动化工作放在了非常重要的位置，来加以推广应用。
3.人员素质较高，电力行业技术比较专业，均受过良好的专业教育与技术培训。
4.资金比较充裕。
5.管理比较规范，不论在设计方面，还是在技术实施方面，大中型水电厂在上述条件下，水电厂自动化工作基本做到了以下内容：
● 保证合理的资金预算与支付；
● 根据水电厂的装机容量，在系统中的地位进行规范化设计； ● 安排比较周密的工期计划； ● 选择具有实力的供货厂家；
● 按以下原则实现了水电厂的综合自动化：统筹考虑、电厂运行、电力调度、水利调度、航运调度、水情测报、灌溉、防洪等彼此之间的关系。
中小水电或中国农村水电起源于20世纪90年代，指总装机在5万kW以下水电站及其配套电网。
中小水电站的自动化技术的发展大致分三个阶段：
第一阶段为20世纪70年代以前，基本为传统的机电电磁技术；
第二阶段大约为90年代期间，为计算机监控技术在中小水电站移植试点阶段，此阶段的状况是：
● 模仿大中型水电厂的监控模式，将大中型水电厂的模式直接搬到中小水电站上来；
● 将用于变电站中的综合自动化模式略加修改搬到水电站上来；
● 少数厂家结合中小水电站的特点，研制开发出适合于中小水电站的计算机监控模式，并致力于推广应用。
第三阶段为2001年以来，尤其是2002年5月国家水利部在湖南郴洲召开的“全国农村水电现代化建设工作现场会”，并在当年由于水利部颁发了水电（2003）170号文以来，在全国农村水电领域展开了全面推广现代化技术的工作，经过十多年的试点，中小水电站自动化水平已到一个关键的攻坚阶段。目前农村水电作为农村基础设施的重要组成部分，中小型水电站得到了快速的发展，但由于在农村水电建设的历史上是重建设、轻管理，建设资金缺乏，技术力量不强。在设计、设备选型、设备管理、资金投入、人才水平等方面与大电网有较大的差距，因此迫切需要加强全面行业管理。
二.农村水电自动化现状调查及分析
根据《农村水电技术现代化指导意见》的精神，总结近20年来从事中小型水电厂计算机监控系统的设计、生产、安装、服务经验，从农村水电厂现场调查、总体设计、系统结构、设备选型、施工方案等方面进行全面统计和分析，制定了专门针对新建农村水电厂和改造农村水电厂自动化建设的详细设计、生产、工程服务技术文件和管理流程。为更客观的了解农村水电厂的现状，成立专门现场调查小组，选择了湖南进行实地调查，共22座水电站，这些电站基本上是在90年代末建成投运，总装机从400kW到4000kW，重要分布在山区，没有专门的道路，大部分为田间小路，坑坑洼洼，水电站周围没有住家，方圆几里都见不到人。这些水电站由于总投资少，对于水电站的自动化元件投入成本有限，因此在建站初期基本不考虑自动化。基本现状如下：
1.采用一机两屏的模式，一台励磁屏，一台低压控制同期屏； 2.全手动机械调速器；
3.手动旋转多圈电位器实现励磁调节； 4.电动机传动控制进水阀；
5.没有气系统、油系统，只有简单的水通道； 6.没有测速装置，靠经验判断；
7.没有自动刹车系统，通过以下三种方式刹车： ● 没有任何刹车手段，机组自行停机；
● 对于冲击式水轮机，水轮发电机均置于厂房地面，其刹车采用木棒直接顶平衡轮刹车；
● 对于轴流式水轮机，一般情况不刹车，在紧急条件下，采用人工补气刹车和木棒刹车；
8.400V机端电压，一条10KV出线；
9.无电压互感器，机端电压400V直接由于测量、同期； 10.无变压器保护，变压器两侧无断路器；
11.无线路保护，10KV线路出线为跌落式熔断器；
12.发电机只配置了三相电磁式继电器实现过电流保护；
13.每台发电机出口配置了380V三相电度表，置于“低压控制同期屏”中； 14.一条10KV出线配置了高压计量表；
15.发电机出口断路器和刀闸置于“低压控制同期屏”中；
16.每台发电机均配置了“自动并列控制器”，在人工手动调节过程中捕捉同期点，无同期闭锁功能。个别电站还在采用6个灯泡的“暗灯法”作为同期判断；
17.每台机组均配置了4块常规测量仪表，分别为：频率表、电压表、电流表、功率因数表和一块相位比较表。置于“低压控制同期屏”中。
根据调查结果反映出电站基本没有自动化功能，全部采用手动常规控制设备，且设备老化，可靠程度低，在部分电站由于设备原因而导致影响正常供电。针对农村水电厂的现状，从项目总体改造着手，制定农村水电厂自动化改造的总体方案和实施计划，并成功的在几十个电站中得到运用。在实际改造和投运过程中按以下主要步骤执行：
1.充分与现场技术人员沟通交流，了解电站的运行现状、运行规程、维护情况和主要特点，结合电站的原始图纸，编制自动化改造的总体思路和初步实施方案。
2.收集电站的相关资料：电气一次主接线图；电气一次开关柜布置图、端子图；中控室平面布置图；励磁原理图、端子图；调速器原理图、端子图；机组自动化元件布置图；机组自动化控制回路图；机组测温系统图；保护系统配置图；测量、计量系统配置图；电源系统配置图；同期系统图等；
3.全面了解一次设备的输入输出接口，判断是否满足自动化接口要求； 4.全面了解电站所有设备的测量、控制过程和相关的保护配置，编制实现自动化控制后相关过程的逻辑；
5.全面了解机组的开机、停机、事故停机、紧急事故停机的控制逻辑和相关子过程的逻辑关系，主要从测量输入和执行控制输出两方面了解相关控制过程，编制上述过程的可编程控制逻辑流程图；
6.全面了解电站各种测量信号和控制/调节输出现场自动化元件的配置情况，根据自动化改造需要，列出需配置的自动化元件清单；
7.根据上述内容总结现场资料和调查情况，详细设计需改造的各子系统（调速器系统、励磁系统、计算机监控系统、高低压开关控制系统、电源及配电系统、防雷系统、模拟屏等）的结构、主要设备型号、系统功能及性能、信号传送及通信方式等；
8.根据改造工期要求，制定详细的设计、生产、安装、调试实施计划，确定项目改造项目管理负责人、技术负责人和相关技术人员，在各阶段定期、及时与电站负责人和管理人员保持联系，并进行阶段性的评审。
三.水电站系统改造案例：水电站1 水电站1：设计水头52M，单机2.3个流量；共3台机组，容量为800kW×3台，机组已运行30多年，一条6.3kV母线；一台油浸式变压器，容量为3150kVA×1台，一条35kV母线，一条35kV出线；一台近区变35kV/0.4kV, 容量为800kVA。
整个电站设备老化，自动化程度低，不能满足需要，在国家第一批中小水电站改造计划下，利用改造资金对该站进行了全面改造。
1.主设备改造 1.1 水轮机的改造
● 更新设计制造转轮，采用新型转轮替换原转轮，提高水轮机效率，增加过流能力，达到增加机组出力的改造目的，并显著改善机组运行工况，加宽机组稳定运行范围。新改造后的转轮有较宽的稳定运行范围、有较强的抗空蚀能力、有较高的水力效率。改造前实际最大出力2300KW，改造后最大出力可达2500KW。可以更好地适应电站水头和出力变化要求，在更大的负荷区间高效工作而不产生有害的水力振动和严重空蚀，改造费用为66万。
● 水轮发电机组的主轴通过强度校核计算，强度符合改造后增加出力的要求。
● 更换、修复磨损的过流部件：由于机组已运行20多年，过流部件不同程度的发生严重空蚀及磨损，容积损失大大超出标准范围，直接影响着水轮机工作的效率。采用更换前后盖板、更换密封环及主轴密封副；修复导叶翼型、重新调整导叶立面和端面间隙使其符合新机组出厂国家标准；更换导叶轴套，重新钻铰导叶定位销孔等。
● 改造水轮机流道，配套适用新转轮，使其符合相关技术标准要求。1.2 发电机的改造
● 发电机定子：重新设计制作定子线圈，增大定子线圈线径截面，使用新型高科技绝缘材料，提高线圈绝缘等级，使其达到F级绝缘等级；各接头及过桥线、引出线均改锡焊为银焊。
● 发电机转子：转子抽芯拆卸解体，重新称重配挂磁极，转子重新进行整体绝缘处理。
● 发电机引出线部件：更换刷握及碳刷等部件；更换发电机引出线，提高引出线载流能力，以符合改造后机组运行要求。
2.其他设备的改造
2.1 改造前的基本情况：
● 调速器系统：原调速器控制可实现自动开停机功能，由于导叶行程的对应状态不准确和其他因素，此功能一直未使用；
● 调速油压单元：具有油压指示表和配套电动机，但不能实现油泵的自动控制；
● 励磁系统：常规多圈旋转电阻式手动励磁调节系统，通过手动旋转多圈电阻实现无功的调节；
● 高压开关柜单元：共9面屏，分别为：1，2，3号发电机的PT柜和断路器控制柜，厂用变屏柜，6KV出线柜；在各断路器的控制柜上配置有功、无功电能表，但有功、无功电能表数据不能实现通信，导致数据不能上传计算机监控系统；
● 动力屏单元：经厂用变输出至动力屏后，分别独立为各设备和控制回路提供工作、操作控制等电源；
● 保护系统：共4面常规保护屏，分别为：1，2，3号发电机常规保护屏、主变线路常规保护屏；
● 碟阀控制单元：具有蝶坑的位置信号和蝶阀的电动控制、行程位置，但行程位置不能准确指示实际蝶阀的全关和全开位置；
● 集水井控制单元：具有集水井的水位高低的接点信号和电动回路，无实际水位显示和自动控制功能；
● 中控室屏柜设置：中控室设置为“机组控制屏4面，常规保护屏4面”共8面屏柜；
● 水位监测：前池水位、尾水水位无实时监测水位功能；
● 技术供水单元：手动控制进水阀门，无自动供水控制机构和管道的水流监测；
● 测温单元：原配置的机组轴瓦温度测量表已不能进行温度测量； ● 同期单元：手动同期，机械表头指示； 2.2 改造后的基本情况：
● 调速器系统：对导叶电动控制回路、导叶开度限制行程、导叶实际位置行程进行改造，使其能提供准确的导叶位置的反馈信号。完成导叶的电动控制，实现自动开停机功能，行程反馈信号准确，在中控室即能完成远方调节和机组控制功能。
● 调速油压单元：对油压的电动回路和信号回路进行改造，使其具有对油压装置的启动和停止远方控制接口，并能以空节点形式提供启动油泵和停止油泵的信号。从而实现调速油压油泵的自动控制，在机组自动控制回路中增加与此有关的控制逻辑，实现了在机组自动控制中相关辅助设备的自动控制。
● 励磁系统：采用微机励磁系统，实现了具有自动控制方式，最小、最大励磁限制及自励和它励运行方式，可就地调节和远方调节功能，具备自动起励、灭磁条件。
● 高压开关柜单元：原高压断路器控制柜能满足自动化的控制要求，改进配置的原机械电能表，在原装配位置上更换为电子式电能表（具有通信功能），实现了数据上传。
● 动力屏单元：在原动力屏的基础上，增加4组独立的电源供计算机监控系统和其他自动化回路使用。
● 保护系统：全部更换为微机保护系统。
● 碟阀控制单元：对碟阀的电动回路和反馈行程进行改造，使其具有对启动和停止电动控制回路远方接口，并能以空节点形式提供启动电机和停止电机的信号。增设对碟坑的实际水位进行监测的变送器，并根据现场条件，专门就地设计了碟阀控制箱，解决了原碟阀操作回路外置现象。在美观性、整体性、维修方面都提高了设备管理水平。
● 集水井控制单元：对集水井的电动回路和信号回路进行改造，实现对集水井的自动控制功能及增设对集水井的实际水位监测变送器，完成实际水位的实时测量。并具有对控制电机的启动和停止远方接口，以空节点形式提供远方启动电机和停止电机的信号。
● 中控室屏柜设置：替换原所有8面屏柜，更换为“机组自动控制保护屏3面，微机线路主变保护屏1面，同期监控屏1面”共5面屏柜。并对中控室的布局进行的重新设计和装修。
● 水位监测：增设前池水位、尾水水位变送器，并输出4~20mA的电流信号提供计算机监控系统完成实时测量功能。
● 技术供水单元：加装进水控制电磁阀，提供电磁阀的远方控制接口，并配置管道示流信号，传送至计算机监控系统，实现了技术供水回路的自动控制。
● 同期单元：增设同期控制屏，以自动同期为主，手动同期为辅的同期方式。
● 经过近一个月的现场改造，该电站成功投运了计算机监控系统，实现了监控系统与调速器、励磁系统、油、气、水系统、直流电源系统等设备的自动化接口功能，达到了在监视、测量、控制、调节、保护方面的全自动化技术改造目的。
四.水电站自动化改造案例：水电站2 水电站2：共6台机组，容量为2500kW×2台，机组已运行20多年，一条6.3kV母线；500kW×3台，320kW×1台，两条400V母线；三台油浸式变压器：1250kVA×2，6300kVA×1，一条35kV母线，两条35kV出线。
整个电站设备老化，特别是常规保护屏和断路器控制单元在运行过程中出现由于相应接点的不可靠而导致控制不灵敏，装置功能单一，不能实现数据传送，油气水管道回路的测量常规表计工作不稳定，相应的接点信号状态不能及时反馈。
为提高电站监控和运行管理的自动化水平，确保电站安全可靠的运行；改善运行人员的工作条件，实现电站少人值班并逐渐过渡到“无人值班，少人值守”；提高电站的经济效益,特对该电站进行改造，改造前的主要情况如下： 1.4台低压机组调速采用手动控制和调节；采用微机油压调速，处于半自动化模式；励磁采用常规多圈旋转电阻式手动励磁调节系统，通过手动旋转多圈电阻实现调节无功；
2.采用自动准同期和手动同期两种同期方式，其中自动同期为手动调节，由自动准同期装置捕捉同期点合闸，同期点为发电机出口断路器；
3.保护配置：机组配过流、欠压保护，均为常规保护。采用常规机械表头测量机端频率、三相电流、电压、有功、无功、功率因数，人工抄表。
4.机组控制采用单部手动开机，每部操作需有人工现地完成，油、气、水回路均采用手动阀门人工开关，无自动化测量元件，均在需监测的位置安装了机械常规测量表头，依据值班人员的巡检对回路进行监测。
5.闸门控制系统只能实现现地手动控制；
经过近半年的现场调查和沟通交流，确定了该电站改造的9个子系统，改造后各系统的情况如下：
1.调速器系统
采用数字式高油压水轮机调速器，该调速器系统主要由可编程调节器、数字阀、油泵、电机、皮囊式蓄能器组成。主要功能是测量机组和电网的频率；按PID规律对频差进行运算，产生具有PID规律的调节信号，实现频率、开度和功率多种调节模式，实现开停机操作和电气开限等功能。
在改造调速器系统过程中，主要工作重点在机械部分的改造环节上，特别是对于导叶控制环拉杆的和行程反馈的设计安装，是调速器的改造的关键工序。创新点在于利用用调速器的自备油源，增加了自动刹车功能，替代了原手动木棒刹车。
2.励磁系统
采用微机励磁系统，实现了具有自动控制方式，最小、最大励磁限制及自励和它励运行方式，可就地调节和远方调节功能，具备自动起励、灭磁条件。
3.计算机监控系统 在改造前，所有的测量数据和控制都需人工抄表或手动控制完成，增设计算机监控系统后，系统采用全开放分层分布式网络系统结构。系统具有高可靠性、实时性、开放性和可扩充性等技术性能，满足经济实用的要求，达到少人职守的目标，减少了运行维护人员的条件，在改造前，电站有几十人进行运行和维护，在投运监控系统后，人员大大减少了，每个班组组只需要2-3人即可完成新站和旧站共六台机组的运行维护，达到了减员增效，提高了电站管理水平的要求。
水库电站分为新站和旧站两站，设站长主机一套置于站长室内，可远方查询调节控制两站的设备运行参数。两站的综合自动化系统相对独立，两站的数据信息可通过网络进行交换。
每个站的综合自动化系统均分为二层：主控制级和现地控制级。两层之间采用现场总线式的高可靠通信网络系统。
4.低压开关控制系统 更换了原旧系统，改进了跳合闸断路器的控制回路，增设了相应的控制回路。水电站经过近半年的自动化改造，计算机监控系统采用全开放分层分布式模式，通过对电站各设备信息数据采集、处理，实现了自动监测、控制、保护，保证了电站设备充分利用水能安全稳定运行，减少了运行与维护成本，改善了运行条件。并在系统抗雷击和电磁干扰方面得到了加强，防雷系统的成功投运解决了电站以前遇到雷电部分设备遭损坏现象，提高了系统安全性。改造后的电站改变了原来的常规手动控制、人工抄表模式，实现了电站自动化，提高了系统安全性、稳定性，在改造后期的运行过程中也减少了运行和维护人员，提高了电站经济效益。
5.直流电源系统
根据改造内容及负载，直流系统为200AH，采用双路交流输入；接线方式采用单母线接线方式；充电装置采用高频开关整流模块，N+1备份工作方式；输出电压为220VDC，输出电流为30A。采用开关电源特有的模块化设计，N+1热备份；充电模块可带电插拔，在线维护，方便快捷；自主均流技术，模块间输出电流最大不平衡度小于±5%；开放式接口设计，具有强大的通讯功能，很方便实现与变电站或电厂计算机监控系统相连。
6.防雷系统 由于地处山区，又属多雷区，在电站改造之前经常出现设备因雷击而导致抢修现象。因此设计了防雷系统，主要从以下几个环节进行可防雷布置：电源一级防雷、电源二级防雷、通信线路防雷、控制线路防雷、4-20mA信号防雷器；
7.模拟屏
原中控室无模拟屏，增设了此系统，采用U型钢架，马赛克拼块组成，采用阻燃材料，浅灰色，根据电站主接线图，用带有各种标准的电器符号的马赛克拼接而成。整体长4米，高2.4米，深0.55米，采用屏面结构，弧形，安放4台21`电视机，用于显示视频监控画面，核心是微型计算机软硬件基层系统，包括远程通信、监控显示和管理、失电保护、在线检查元件功能。
8.视频监控系统 增设了该系统，通过摄像监控系统可提高劳动生产率，更方便的对全厂重点部位的实时情况进行准确了解，在发电厂实施工业电视监控系统，安全值班人员、厂领导可以随时对全厂重点部位进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各部门的情况，并及时对发生的情况做出反应。现场图像经过分控计算机处理，通过光缆及网络传输到监控中心，监控中心对接收的视频数据和监控数据,进行监控、存储、管理，值班人员能够及时了解现场情况。
9.泄洪闸门控制系统
增设了闸门自动控制系统，实现了闸门开度的实时显示和远程控制功能。水电站经过近半年的自动化改造，计算机监控系统采用集中与分散相结合模式，通过对电站各设备信息数据采集、处理，实现了自动监测、控制、保护，保证了电站设备充分利用水能安全稳定运行，减少了运行与维护成本，改善了运行条件。并在系统抗雷击和电磁干扰方面得到了加强，防雷系统的成功投运解决了电站以前遇到雷电部分设备遭损坏现象，提高了系统安全性。改造后的电站改变了原来的常规手动控制、人工抄表模式，实现了电站自动化，提高了系统安全性、稳定性，在改造后期的运行过程中也减少了运行和维护人员，提高了电站经济效益。
五.中小水电站自动化改造建议
水电厂（站）自动化技术经过二十多年的发展，在大中型电站已完全达到了实用化程度，其自动化技术已全部采用基于计算机的监控系统。但除上位机及机组自动屏之间的信号传输采用光纤之外，数据采集，继电保护输入等级为模拟输入的监控系统，许多信号的传输亦为模拟信号，这样从本质上说计算机监控系统仍然会不时受到电磁干扰，影响电厂的安全运行，这在国内许多大中型电厂所证实。随着光纤互感器的发展和产品的推出，国际IEC61850协议的实施，从技术层面将导致全数字化的水电厂的监控系统问世，监控保护系统之间的信号传输，数据的采集均基于光纤，这将从根本上解决电站抗干扰问题，同时带来成本的降低，各种智能设备接口之间的标准化，也便于电厂自动化设备的继承。虽有了长足的进展，但仍然有许多工作期待加强：
● 加强行业管理，规范市场；
● 加大宣传力度，结合社会主义市场经济的特点，从增加农村水电企业竞争力的角度加以宣传；
● 加强农村水电企业领导和技术人员的培训，是企业领导充分意识到采用先进技术的必要性和迫切性，使技术人员充分掌握适用农村水电的现代化技术；
● 进一步争取加大国家对农村水电的现代化的支持力度，通过上述措施使农村水电市场竞争力明显提高。
根据《农村水电技术现代化指导意见》的精神，以及对计算机监控系统建设的基本原则和总体目标，在新建电站和改造站中贯穿此种思想，对于5MW及以上的水电厂，采用全开放、分层分布式计算机监控系统，实现了与调速器、励磁、油气水系统、闸门等设备的I/0接口监控和通信功能，采用了微机自动准同期、微机继电保护、数字式电能表、数据采集等智能型微机产品，增强了系统的自动化功能，替代原有的常规产品，实现了上述设备与监控系统的数据传送和通信，为能体现硬件的强大功能，软件也尤为重要，结合农村水电监控系统的建设和改造经验，以及“指导意见”对软件的要求，专门开发了HG2002系列电力监控系统组态软件，具备操作简单、运行稳定、维护方便、灵活开放的数据库结构等特点，将竭尽全力为农村水电事业持续快速健康发展提供全方位的服务。
国电旭振研发生产：无人值守励磁装置、微机准同期控制器、微机保护装置及自动化改造解决方案，为国家农村小水电站改造提供优质的服务。
附件：农村水电技术现代化指导意见 为加快农村水电现代化建设步伐，明确今后一段时间农村水电行业技术发展的方向，规范、指导农村水电行业做好技术进步工作，现就农村水电技术现代化提出以下意见：
一、指导思想
以“科学技术是第一生产力”的思想为指导，坚持为农业、农村、农民服务的方向，以满足农村经济社会发展对农村水电的需求为目标，以现代技术和现代管理为手段，以农村水电厂及配套电网自动化、信息化技术为重点，采用新技术、新设备、新材料、新工艺，不断提高农村水电行业的技术水平及运行管理水平，保证发、供电质量，提高发、供电的安全性、可靠性、经济性，增强农村水电的经济实力和市场竞争能力，为农村水电事业持续快速健康发展提供技术保障。
二、基本原则和总体目标
1、基本原则是：明确目标，统一规划，加快实施，适当超前；技术先进，设备可靠，简单方便，经济合理；严格执行国家技术标准，优先选用系列化产品；以国产技术和设备为主，适时引进国外关键技术和设备。
2、总体目标是：2010年前，50%的农村水电厂及配套电网达到现代化水平。2015年，农村水电行业全面实现现代化。通过科技创新，管理创新，使农村水电市场竞争力明显提高。
三、任务和要求
（一）农村水电厂
1、重视流域梯级滚动开发，梯级电厂要按流域整体规划进行设计和建设。优先开发具有季调节能力以上的水电厂。适当发展抽水蓄能电厂。
2、新建水电厂都要按无人值班（少人值守）进行设计和建设。二十世纪九十年代以前建设的水电厂，要按总体目标要求做出更新改造规划，在2010年前全部实现无人值班（少人值守）。对已超过使用年限，经技术改造认证仍达不到要求的发电机组，要报废重建或强行淘汰。
3、要对水电厂改造做出整体规划、总体设计。要分别通过改进水工设施、更换高效抗气蚀抗磨损转轮、提高发电机绝缘等级、改善机组冷却条件、采用静止可控硅励磁或无刷励磁技术、重锤式蝶阀、塑料瓦等途径提高机组出力、机组效率或延长机组寿命，并通过更新改造监控设备及自动化元件，提高电厂的自动化水平。
4、推广使用新型高效水轮发电机组。应根据不同的水头流量选用合适的机组形式，具体选取方式及原则可参考《中小型轴流式混流式转轮系列型谱》（JB／T6310-92）和《双击式水轮机系列型谱》（JB／T7640-94），并结合制造厂现有的成熟转轮选用。
5、总装机5MW及以上的水电厂，应采用全开放、分层分布式计算机监控系统；调速器、励磁装置和厂内油、水、气、直流系统、闸门等设备的监测控制应采用微机控制系统，计算机监控系统与设备控制单元之间的数据通讯可通过现场总线、串行通信或I/O等方式进行。
6、总装机5MW以下的水电厂，可采用集中与分散相结合的计算机监控系统。直流系统应和计算机监控系统通信。调速器可采用微机调速器或油压操作器。厂内的油、水、气等设备的监测控制可采用简易的继电器自动控制装置。
7、发电机电压为0.4kV的水电厂，可采用更为简单的紧凑式一体化监控系统。水轮机操作器储能方式可以选用高压氮气罐储能或高压油储能，液压件应采用标准件，以节省占地空间和维护费。
8、电厂油、水、气等辅助设备系统要向控制与主机一体化方向发展。推广采用免维护或维护简单、维护量小的设备。
9、电厂自动化元件是实现无人值班的关键，应选用符合国家标准要求的、质量可靠、适应潮湿环境的成熟产品,同时应注意改善自动化元件的工作环境，必须满足其说明书提出的要求。油混水传感器、液位变送器、流量变送器、压力变送器、行程变送器等应选择具有4～20mA模拟量输出或具有串行通讯接口的产品；装机容量较大的水电厂，测速系统应采用齿盘测速和/或残压测速方式；压力及液位变送器应采用电容式或扩散硅压阻式与专用信号放大电路一体化结构；多通道电磁阀推荐采用四通球阀等方式，冷却水电磁阀应推广利用有源热扩散方式；温度传感器应选用Cu50或Pt100，温度巡检装置应带RS485或RS232通讯接口。
10、农村水电厂电气主接线要尽量简洁可靠。主要电气设备要选择可靠性高、故障率低、少维护或免维护设备，如主变选用新型节能变压器，励磁变及厂用变选用干式变，断路器选用真空断路器、六氟化硫断路器，避雷器选用氧化锌避雷器等。如水电厂夏季冷凝现象严重，应选用F级及以上绝缘等级的发电机。处在山区的农村水电厂，遭遇雷电机会多，应重视防雷保护和接地系统设计和施工。
11、采用微机自动准同期装置和微机继电保护装置。
12、水电厂电能计量推荐采用数字式或脉冲式电能表。
13、对装机容量较大的水电厂，积极推广体积小、抗干扰能力强的光纤数字式电力互感器及其自动化新技术。
14、采用计算机监控系统的水电厂应采用开放式数据库结构，通过预留通讯接口，执行标准通信规约，满足调度自动化要求。不再另外设置远动终端。
15、水电厂计算机监控系统要逐步实现电厂经济运行，梯级电厂要实现梯级优化调度。同时，要预留与其他系统（如水情测报、大坝安全监测、视频监控、故障诊断与状态检修等）的通讯接口，以便实现全厂的数据共享和管理信息化。
16、厂房建筑设计应逐步实行标准模数，厂房建筑风格、造型和内外装修必须与周围环境相协调，要与美化环境、发展旅游相结合。水电厂设计要密闭，严格做好防尘、防虫、防小动物。施工期，厂房进出设备的大门可采用框架结构和轻型可拆材料，不再设计永久性巨型门，施工完后即可封闭。二次屏柜布置要突破传统设计，可设置透明密封设备走廊。老厂在技术改造中要注意统一屏型、统一色标。
（二）调度自动化系统
1、根据当地电网发展规划编制调度自动化系统规划，对调度自动化系统的主站、通道和远动终端分别做出功能要求、技术规范、设备（硬/软件）方案和分步实施计划。
2、调度自动化系统基本功能为系统控制与数据采集（SCADA）功能，选配功能为调度运行管理功能和应用功能。选配功能的选用应考虑管理的实际需要。状态估计、潮流计算、线损分析、负荷预报、故障分析、安全分析、无功优化运行管理等高级应用软件的配置应有针对性，并达到实用。
3、选择系统平台时，应考虑所在地区已投运系统的平台使用情况，以满足系统间互连的需要。应选择具有较高性能价格比的硬件设备，保证系统具有较高的安全性、可靠性、实用性、开放性、扩展性、易用性和灵活性。
4、调度自动化系统应采用标准的通信规约，推荐采用我国电力行业标准中的“基本远动任务配套标准”DL/T634-1997（等同IEC-60870-5-103规约）、“循环式远动规约”（DL451-91）和“电力系统实时数据通信应用层协议”（DL476-92）。
5、计划同时建设配网自动化系统的县应考虑调配一体化方案，计划近年内建设配网自动化系统的，应考虑调度自动化系统具备扩展配网自动化的能力。
6、调度自动化系统应能与调度信息管理系统、配电自动化主站接口，同时可以实现与管理信息系统（MIS）、水情测报系统、大坝安全监测系统连接，其接口安全性应满足《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全》的要求，以保证电网的运行安全。
（三）配套电网
1、建设以110kV为主网架的高压电网，网络结构合理，布局简明可靠，运行灵活，具有充足的供电能力，适应负荷发展和农村水电开发的长期需要。2、10kV城镇配电网宜采用双电源型环网布置，开网运行的结构。乡村配电网仍以放射状为主。较长的主干线或分支线应装设分段或分支开关设备，并积极推广使用智能化环网柜（RMV）、自动重合器、自动分段器、馈线远方终端（FTU）和配变测控单元（TTU）等开关及控制设备，逐步实现馈线自动化。
3、农村变电所要向“户外式、小型化”方向发展。城镇地区可选用组合式箱式变电所。
4、新建变电所应按无人值班要求设计，老变电所要逐步进行自动化改造，实现无人值班（少人值守）。优先采用分层分布式综合自动化系统，满足变电所的测量、保护、控制、调节和通信的要求，单元装置之间及变电所与调度之间应采用标准的通信规约（特殊的通信规约应具备详尽规约文本），并注意硬件、软件的兼容性、可扩展性和可升级性。
5、无人值班的变电所内可不设固定的计算机主机，但现场应预留与计算机主机连接的接口，以便调试时使用。视其重要程度，安装周界报警系统及视频监视系统。6、35kV及以上变电所要大力推广采用节能型有载调压变压器。配电变压器要选用技术性能优越的低损耗配电变压器，也可采用全密封变压器或非晶合金变压器。国家明令淘汰的高耗能变压器要在近年内更换完毕。
7、新建变电所要根据电压等级选用真空断路器、六氟化硫断路器或其它先进开关设备，不再选用油开关。35kV、10kV侧电压、电流互感器宜采用树脂浇注式结构。110kV及以上电压等级可选用气体绝缘全封闭组合电器（GIS）。早期使用的油开关设备应逐步淘汰。
8、按系统的需要，合理配置适当容量的无功补偿装置并安装电压无功自动控制装置。
9、推广采用微机保护装置和微机安全自动装置。
10、推广使用氧化锌避雷器。
11、城镇配电系统推广采用集保护、控制、计量、无功补偿、防雷等功能于一体的配电柜。
12、推广光纤数字式电力互感器及光纤数字变电所等新技术。
（四）配电自动化
1、积极开展配电自动化的试点，以点带面逐步推广。要根据本地经济发展水平、负荷类型及其可靠性要求，因地制宜选择配电自动化方案及其设备类型。优先考虑的功能为配电SCADA、馈线自动化（DA）、自动绘图/设备管理/地理信息系统（AM/FM/GIS）以及远程抄表系统等。
2、在先期开发的配电自动化系统中应注意选择具有良好开放性的操作系统、数据库管理系统、网络系统，在设计中注意标准性、开放性、集成性、可扩充性等原则。设备应尽量选用模块化设计产品并满足接口标准化的要求，便于功能扩展和升级。
3、配电自动化主站设计应遵循国家和行业有关标准，具有安全性、可靠性、实用性、扩展性、开放性、容错性，满足电力系统实时性的要求，原则上应与调度自动化系统一体化设计，并与管理信息系统接口，各系统间的数据交换应遵循统一的接口规范，以实现信息源头唯
一、资源共用、信息共享、图形数据同步更新。调度自动化系统尚未建设，不应提前建设配电自动化系统。
4、逐步开展远程抄表的试点工作，具备实用化水平后逐步推广。远程抄表系统的通信通道应与电网通信系统建设统筹考虑，尽量做到通道共享，并适度考虑发展需要。
（五）信息管理
1、管理信息系统（MIS）包括生产管理、财务管理、人力资源管理、电力营销管理、办公自动化等子信息系统，系统的软件开发应注意实用性和适应性，建议采用面向对象的技术，使之适应组织机构变化、管理模式变化、业务流程变化等情况，延长软件系统的生命周期。
2、推广企业资源规划（ERP），充分利用企业MIS、SCADA等系统的信息，建造企业的ERP平台。可试点使用电力市场技术支持系统，以满足“竞价上网”的要求，降低企业运营成本，提高经济效益。
（六）电力通信系统
1、通信系统建设必须满足电力系统安全、经济运行的需要，并适当留有余量以满足电力通信新业务的拓展。
2、通信系统的设计应坚持先进性、开放性、安全性、可扩性和实用性的原则。系统应采用主流技术和成熟的产品，并适当超前。网络和设备应支持标准的接口，选择广泛应用的标准协议，能够与其它相关系统实现可靠的互联。系统关键环节均应冗余备份。通信设备及电源应有较高的可靠性。要能支持系统平滑升级，并保证在网络的扩展过程中，业务不会受到影响。系统应操作简单，易于维护，便于管理。在满足业务需求的条件下，达到最优的性能价格比。
3、骨干网络应优先采用光纤通信；分支通信网络宜主要采用电力线载波技术；根据地形特点，在性能价格比较好的条件下，推荐选用无线扩频设备、电话通道作为备用。
4、通信网中网络交换、传输、接入网接口等均应符合国标、ITU－T标准或有关行业标准。
5、通信网络建设中应采取相应的网络安全措施，满足《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全》的要求。
四、农村水电技术现代化的保障措施
1、各级农村水电主管部门要加强对农村水电技术现代化工作的领导。
2、制定农村水电现代化发展规划，提出具体的工作计划并积极贯彻落实。
3、建立农村水电现代化建设的试点，摸索经验，加以推广，推动各地的现代化工作。
4、积极开展科技人员继续教育和职工技术培训，逐步完善专业轮训和技术考核制度，提高农村水电职工的业务素质。
（水利部（2003）170号文，实施日期：2003.05.13）
第三篇：集团智能化生产情况调研报告
*****集团智能化生产情况调研报告
企业概况: ******集团拥有总资产10.6亿元，行业涉及房地产、服装、印刷、酒水生产与销售，现有员工3000多人，其中大专以上学历500余人，主要规模为：年房产开发面积为10万平方米、服装150万套、书刊印刷大纸100万色令、粮食酒1000吨的生产能力。“**”是中国驰名商标，“****”是省著名商标，“**”牌还是省名牌。2015年全集团完成销售收入5.48亿元，同比增长11.3%；上缴税金2913.5万元同比增长15.73%。集团智能化生产情况：
随着时代的发展、科学的进步。建立智能化工厂是企业未来发展的需要。不论什么行业，最初的生产都是大批量生产，随着技术及时代的发展，市场上产品同质化越来越严重；另一方面客户的个性化需求逐渐增强，迫使企业由大批量生产转向多品种小批量生产，更进一步，将逐步转向个性化定制生产。市场需求的变化使得各行各业逐步开始进行转型升级，要求生产线具有高度的柔性，能够进行模块化的组合，以满足生产不同产品的需求。与此同时，为了响应客户的需求，需要及时对客户的信息进行收集、处理及反馈，也促使企业开始关注自己的数字化、信息化建设，各种实用的系统逐步上线；更进一步为了提升生产效率，使得设备与设备之间、设备与人之间要有信息互通和良好的交互，又要求利用相关技术实现互联。总体来说，智能制造的出现是生产发展一定程度的必然趋势，技术的革新、市场的需求以及政策的引导都将智能制造推向了历史的前端。
集团所属*****有限公司高度重视企业智能化生产及信息化建设。在近几年淘汰落后产能的同时新上6条智能化吊挂式服装生产线。使用了计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助裁剪（CAM）等系统和设备。整个生产采用智能吊挂生产线，整个系统通过电脑或可编程控制器来控制每个吊架的传输地址，从而提高生产效率，缩短生产工期，降低生产成本。生产流程各工序普遍实行在线检测技术和自动化系统；成品采用自动或半自动熨烫并完成服装整形、定形。在整个服装生产管理上也采用了计算机管理，实现了原料入厂、设计下单、物料出库、车间生产、质量检测、验货入库、财务结算、成品出厂的系统管理。
同时还注重产业升级与项目建设，去年年初投资1亿元新上服装定制及电子商务项目，目前该项目处于试运行阶段。项目完善后，客户可通过****“智能裁缝”定制平台在网上完成服装体型采集、版型预选、图案配饰、色彩搭配等DIY设计。公司收到网络传输的数据后进行快速智能制造，在72小时内将成品配送到消费者手中。通过信息化手段、网络采集和沟通手段实现生产企业与消费者直接结合，这恰恰是目前国内服装产业所欠缺的。随着衣着多元化时代的到来，消费者不再满足于被主导的时尚，而是要求参与到服装设计环节。年轻人追求时尚、个性，寻找有自己符号和印记的产品，我们将把主导权交给消费者，帮助他们把自己的想法变成现实。以往是衣择人，今后将是人择衣。我们将打造“远程定制与快速制造系统”运用互联网、物联网和数字化服装制造方法，建立电子商务和数字化服装生产环境下全新的服装远程定制商业模式。
*****结合信息资源规划工作，建立企业内部有效的供应链管理系统（SCM），使公司在原材料采购及供应上达到有计划采购，建立供应商信用等级制度，合理规范供应商，合理按排付款计划。最大保证资金合理运用。配合信息资源规划工作，建立有效的RFID酒类防伪物流追溯系统。率先树立RFID技术在食品类中防伪技术的示范应用。包含从标签封装、包装生产、出入库、物流和销售、消费、公共平台验证、投诉与打假等各环节的一整套的防伪技术、工具和手段，逐步形成公司系列产品在经后相当长时间内无造假，借机扩大企业产品知名度，占领市场，提升企业形象。结合集团的信息化总体规划，逐步实现与集团系统的对接，实现办公自动化、行政管理、财务系统的联网。
*****利用现有厂房，购进具有国内先进的数字印刷设备，设备主要以海德堡对开四色数控胶印机(国际领先)、CTP数字制版系统、配页流水线和装订连动线为主，以提高企业技术装备水平。真正从印前、印中、印后实现了数字化印刷。下一步发展计划及发展目标
*****公司下一步计划完善人体数据采集系统，消费者通过一台电脑、一个摄像头，就可以对全身进行立体扫描，完成体型数据采集。系统形成一个3D模型，顾客可以将设计的服装进行虚拟试衣，平台将试衣效果反馈给顾客。整个过程像照镜子一样，我们还可以将扫描到的数据提供给消费者，帮助他们网购各式服装。同时优化管理模式。通过RFID数据匹配，将相同的工艺分配到同一生产岗位，减少更换流水线，提高生产效率，让“个性化产品批量化生产”。我们希望通过‘智能裁缝’，让每个消费者都有一个像身份证一样的专属尺码ID，在此基础上，帮助企业实现智能快速制造，形成完整的产业供应链。当前公司的核心业务依然是传统的加工贸易，“智能裁缝”只占一隅。要把市场做成熟，必须打通生产、销售各个环节，我们傲饰服饰“智能裁缝”仍处于探索和起步阶段。
*****公司计划产业升级，通过酿酒机器人对酒厂进行自动化改造。通过智能化机械手臂、润粮拌和机、自动上甑系统、摊晾加曲拌和机、无重力拌和机、自动蒸馏系统等一系列智能化的“酿造单元”，将传统酿造白酒中原本需要人力完成的起窖、拌粮、上甑等环节全部由机器操作，实现全流程智能化生产。通过智能化酿酒设备对传统酿酒车间进行技术改造。酿酒机器人只需少数技术人员即可全流程控制，白酒从起窖到酒体灌装均可智能化，建设白酒酿造“无人工厂”指日可待。同时打造智能仓储系统。通过RFID系统有效管理原货物入库、质量分选、成品入库、成品出库（库位）。入库采用移动读写终端，方便数据写入时灵活、快速、准确。配备手持读写终端，极端情况下可做为补充读写设备。涉及库位和货物框的电子标签均采用RFID高频技术，防止读写器读写距离过远造成误读。出品出库（库房）终端管理高效、读写准确；采用超高频技术，通过将超高频RFID电子标签与叉车关联，再将叉车与货物框数据关联来获取出库货物信息，能有效防止超高频出库误读的情况，大大提高准确率。目前遇到的困难：
1、投入资金缺口较大。企业智能化生产所面临的各种基础设施的改造需要大量资金，研发、技术创新以及产学研合作所需要的资金投入巨大。集团近几年产业升级及研发创新的项目不少，资金压力较大。
2、人才问题，目前缺乏高素质专业人是我们中小企业面临的最大难题。目前企业转型升级及打造智能化生产面临的创新不够是主要难题。集团公司行业是创新必然的领域。缺乏高素质专业人才是我们面临的最大难题。各公司不仅需要大批具有较高技术和理论的研究型、设计型的科技人才，而且需要大量的技能型人才。集团内部员工职业教育观念和培养模式相对滞后，创新精神培养重视不够，实践和专业技能训练比较薄弱。
3、技术创新能力不足，核心竞争力不强。核心技术不强仍是制约集团创新发展的关键。企业在开展创新应用模式的时候往往受到技术瓶颈约束，导致企业深度应用智能化生产受限。网络化、智能化的生产组织能力薄弱。
4、目前市场上的企业智能化解决方案太昂贵，还有就是软件企业对中小企业的后续服务跟不上。企业智能化生产建设之路还很遥远！
第四篇：中小企业发展调研报告
中小企业发展调研报告
大力发展中小企业，有利于繁荣城乡经济、增加财政收入；有利于扩大社会就业，改善人们的生活，满足人们多样化的需求；有利于优化经济结构，促进经济增长；有利于扩大中等收入人群，缩小贫富差距。对于旗县来说，中小企业绝大部分为民营企业，民营经济已成为市场经济的重要组成部分和促进社会生产力发展的重要力量，在经济发展和社会全面进步中具有不可替代的作用。换言之，民营经济是吸纳劳动力就业、保障社会稳定的重要渠道；是增加税收，繁荣市场，扩大内外需求，推动地方经济发展的有生力量；是城市化发展特别是小城镇建设的加速器；是孕育和造就市场经济人才的摇篮；是促进产业结构的优化和升级，带动新兴产业和行业发展的先锋队；是解决“三农”问题的生力军。多年来，旗委、政府在扶持中小企业发展方面做了大量的工作，我旗的中小企业有了快速的发展。但与毗邻的东胜、准旗等兄弟地区相比，我旗民营企业中的中小企业发展的步子还是比较缓慢的。我办针对这种“起步早、进步慢”的现象，对中小企业的发展情况进行了调研。调研报告如下：
（一）中小企业发展现状
2007年，我旗共有712户中小企业，截止2010年末已发展至1129个，其中，工业296个，占总数的26.2%；涉农企业107个，占总数的9.5%；交通运输及仓储业60个，占
15.3%；服务业131个，占11.6%；批发零售业348个，占30.8%；住宿餐饮业32个，占2.8%；建筑业54个，占4.8%；房地产业83个，占7.4%；物业管理、中介及其他房地产业18个，占1.6%。2010年，达旗中小企业从业人员达到43451人，其中，工业企业17559人，占总数的40.4%。随着农业税收的取消，地方财政收入增长主要依靠中小企业的发展。2010年，全旗中小企业实现总产值671.8亿元，占总量的80%多。其中，一产实现产值53.6亿元，占总量的8%；二产实现总产值356.8亿元，占总量的53.1%；其中工业实现产值309.1亿元，占总量的46%，建筑业实现产值47.7亿元，占总量的7.1%；第三产业实现总产值261.4亿元，占总量的38.9%。中小企业年人均产值达到154.6万元，其中，工业中小企业人均产值达到176万元。
我旗的民营经济绝大部分是土生土长的中小企业和个体工商户，在地方经济发展、社会稳定等各项事业发展中做出了巨大的贡献，功不可没。但从我旗各方面的优势来衡量，目前，我旗大多中小企业的发展速度和经营状况均因资金紧缺而令人担忧，造成这种现状的主要原因是：
企业方面：一是企业内部管理不规范，产权关系模糊，财务制度不健全，财务信息不透明，无法提供真实可靠的财务报表，影响银行对企业经营状况的评估；二是缺乏信用记录，或企业资信评级低，使银行难以对企业的信用状况进行
评估；三是小企业缺乏可用于担保抵押的财产。小企业大多缺乏足够的固定资产，导致申请贷款的抵押物不足，而且抵押的程序繁杂、评估费用高，中小企业通过自身资产抵押获得银行贷款相当困难。
市场方面：一是中小企业贷款风险相对较高。中小企业受规模、经营水平影响，抗风险能力较弱，中小企业贷款风险相对较高，银行信贷管理严格，出于审慎考虑，“为不错贷，宁可不贷”；二是中小企业贷款的管理成本相对较高。由于小企业内部管理不规范、财务制度不健全，使得银行对中小企业贷款的管理成本相对较高。同时，中小企业要求的贷款额度小、期限短，但银行审贷和放贷程序与大企业、大项目贷款是一样的，造成银行对中小企业贷款的单位成本和监督费用高于大企业、大项目贷款；三是以中小企业为主要服务对象的地方中小金融机构数量和力量不足，金融服务水平和信贷支持力度还不足以满足中小企业发展需求。村镇银行和小额贷款公司等地方金融机构还在发展初期，资本金规模及服务能力有待提高，制约了对旗内中小企业开展金融服务。另外，我旗的金融机构数量有限，直接融资门槛高、难度大、周期长，造成了中小企业直接融资难度极大，资金基本通过银行间接融资和民间融资获得；社会中介服务体系不健全、社会征信体系尚不完善等也是造成中小企业融资难的重要原因。
政策方面：一直以来，各级政府、金融工作部门都千方百计通过各种途径解决中小企业融资难问题，但由于职能所限，尚未形成监管合力。地方金融工作部门受职能所限，缺乏充分整合各类金融机构力量服务中小企业的能力。金融政策难以在中小企业融资上发挥更大作用，金融监管部门对地方金融机构的存贷比、存款准备金率等关键监管指标没有实施差异化监管，在目前信贷规模收紧、存款准备金率持续提高的情况下，面对中小企业旺盛的融资需求，这类金融机构却出现无款可贷的困局。
总之当前受宏观经济环境不利因素和融资难叠加影响，我旗中小企业经营发展和生存压力明显加大。甚至有部分中小企业在急需短期周转资金时，借道民间借贷，以高成本融资，给企业套上沉重的债务枷锁。
金融办为缓解我旗中小企业融资难的问题，正在进行一些有益尝试。一是创立达拉特金融网，开通手机信息平台。一方面以互联网和手机短信等多种媒介，及时向中小企业发布相关政策信息、技术信息、市场信息、金融产品信息，提高中小企微业信息获得能力和信息开发能力。另一方面通过网站中企业名录和本土品牌栏目，将企业的相关信息及时提供给各金融机构，有效地帮助它们做好贷前评审，减少贷后风险。二是成功举办了2012年银企座谈会。旗委副书记、旗长吉格定，副旗长刘永福、陈龙、开发区副主任陈愿出席
了会议，旗外10家金融机构、旗内11家金融机构、80家中小企业和金融办、财政局、经信局、国资局负责人参加了座谈会。为了让金融机构更好地了解达旗重点项目，实现银企点对点对接，旗金融办编印了《2012年达拉特旗重点项目推荐表》，汇集农林牧水、煤炭电力、石油天然气、工业、交通、经贸流通、社会事业和城建房地产等8大项，87个重点项目，项目总投资1313.79亿元，拟申请贷款666亿元。此次座谈会一方面有效地促进了银企互动，另一方面为下半年企业融资奠定了基础。
（二）促进中小企业发展的对策建议
一是成立金融服务中心加强企业培训。对企业进行经营概论、经营思想、经营管理和决策等理论内容，和企业生产管理、质量管理、财务管理、市场营销、企业办公自动化等专业内容，进行全面培训。特别是针对中小微企业财务制度不健全，财务账目混乱，财务手续不规范这一普遍存在的问题，协调银行信贷部门和专业会计事务所等，对其进行指导规范，帮助它们练好内功。另外服务中心、还可以为中小微企业提供信息咨询、人才招聘、技术引进、市场营销、权益维护、投资融资等全方位服务。
二是成立政策性投资公司。投资公司通过对成长性中小企业的股权投资，可将一部分财政流动性资金配臵到政府鼓励、支持发展的重点产业，有利于优化升级经济结构，促进
成长性中小企业加快发展。
三是成立政策性担保公司。这样一方面能充分发挥政府金融办的政策优势，广泛联系旗内外各家金融机构，在客观严谨的调研基础上，为可信的中小企业进行担保。这样既节省了银行的费用，防范了风险，又在复杂多变的经济环境中帮助中小企业突破了融资困境，谋求发展。从而真正架起银、企沟通的桥梁，更好地推进达旗县域经济发展示范区建设。另一方面能在加强我旗政府自身职能建设中，拓宽视野，大胆创新，使一些有实力的企业在稳步赢利中不断提升社会价值，更好地搞活经济，造福人民。
四是扩大金融招商。积极为符合成立分支机构条件的外地金融机构如金融租赁公司、债券公司等在我旗安家落户，争取政策，创造条件。同时主动与外地一些有影响力的投资担保公司取得联系，借外力为我旗中小企业的发展注入活力。
第五篇：楼宇智能化工程技术专业调研报告（定稿）
厦门安防科技职业学院
楼宇智能化工程技术专业调研报告
一、调研的基本情况
1、调研目的目前，我院正积极进行以培养适合社会需求的高技能应用型人才为目标的专业改革和建设，专业建设的核心是课程建设，专业课程体系的建设成为关键。为了培养适合社会需求的高技能应用型人才，我院智能化工程系组织人员对楼宇智能化工程技术专业建设进行调研。以下是本次楼宇智能化工程技术专业建设调研报告。
本次调研的主要目的是：
(1)培养适合社会需求的高技能应用型人才；
(2)为专业人才培养、课程建设和改革、实践教学、校企合作教学方案的制定提供依据；
(3)准确把握本专业人才培养的方向、内容和质量。
2、调研方法
调研研究过程中，我们采用了实地考察、访谈、问卷调查和网络资料收集等方法。
3、调研内容
（1）楼宇智能化产业经济状况和发展前景？
（2）楼宇智能化人才数量、结构和质量需求？
（3）如何深化楼宇智能化工程技术专业改革与建设？
4、调研安排
首先了解教育部职业教育与成人教育司编写的高等职业学校专业教学标准（试行），宏观把握国家教育主管部门对楼宇智能化工程技术专业的要求；然后我们将了解楼宇智能化企业、安防工程企业以及高校楼宇智能化工程技术专业（尤其是高职院校）不少于10家，其中实地考察不少于2家；访谈（含电话访谈）专业技术人员和从业人员不少于10位，还配合应用网络资料收集的方法进行专业调研。
二、专业人才需求调研
1、引言
世界上第一座智能楼宇1984年出现在美国，上个世纪90年代中期开始在我国出现，历经10多年发展，我国的智能楼宇从无到有，从2003年逐渐开始走向火爆，各种从事楼宇智能化的公司企业大量涌现，新开工的和旧建筑改造工程纷纷上马楼宇智能化系统，与此同时出现了全国范围内的智能楼宇人才短缺。
楼宇智能化技术的水平标志着一个国家综合国力和科技水平的具体体现。它是计算机技术、通信技术、控制技术与建筑技术密切结合的结晶。是对建筑物的四个基本要素即结构、系统、服务和管理进行了最优化设计和组合。它的存在拉动了我国国民经济的发展，也促进了电力、电子、仪表、钢铁、建材、机械、自动化、计算机、通信等产业的发展。
我国尚处在发展时期。国内的楼宇科技水平还不是很高，人才建设还很不到位，近几年，国家劳动保障部将楼宇智能化定义为新职业，已经出台“楼宇智能化管理师”的资格认证和考评。随着我国大中城市及尤其是广州市沿海城市的经济、城建和智能化小区的发展，楼宇智能化技术的人才需求将愈来愈高。
2、专业特征
（1）培养目标
本专业培养拥护党的基本路线，适应社会主义经济建设第一线需要的，德、智、体、美等全面发展的，从事建筑电气技术、智能建筑与楼宇自动化技术方面的高等工程技术应用性专门人才。
毕业生应具有坚实的专业技术基础和工程实践能力，能适应现代化建
筑电气工程的要求，能从事智能建筑与楼宇自动化以及建筑电气工程的设计、安装、运行维护与调试等工作。
（2）应该具备的能力
1）具有建筑及居住区数字化与智能化系统工程的规划设计工作的能力；
2）具有配合完成建筑及居住区数字化与智能化系统工程招投标工作的能力；
3）具有数字化与智能化系统设备选型和确定系统工程预算的能力；
4）具有建筑及居住区数字化与智能化系统电气设备安装、调试、维护工作的能力；
5）具有常见楼宇电气设备的使用和简单电气控制电路的设计、安装维修工作；
6）具有建筑供配电系统的方案设计施工和日常维护工作的能力；
7）具有建筑照明系统、给排水、暖通系统的电控部分安装和日常维护
工作能力；
8）具有建筑及居住区综合布线系统方案设计、设备选型、施工管理、设备安装、日常维护工作的能力
9）具有建筑及居住区自动消防和安全防范系统的方案设计、设备选型、施工管理、设备安装、系统调试、日常维护工作的能力；
10）具有建筑电气系统、楼宇自控系统、建筑智能化系统工程的一线
施工能力、各种设备的安装、调试工作的能力。
3、人才需求分析
智能建筑市场的迅猛发展，直接拉动了对智能楼宇新职业人才的需求。目前国内智能楼宇从业人员数量巨大，已达到约100万人。但是，绝大多数从业人员都未经任何培训就直接上岗，生产一线的操作人员技能水平很低，高级工不足
2.4%，技师不足1%，高级技师不足0.3%。同时，楼宇智能化涉及专业多、配套产品和技术繁杂，且产品更新换代迅速，但这又是楼字和住宅建设中的新亮点。资料显示，我国建筑智能化技能型专业人才极其匮乏，尤其缺乏各个层次的智能建筑设计施工建设、运行管理的专业化人才，目前全国此方面的人才缺口达40万。在楼宇智能化高速发展的今天，这个缺口有可能会进一步扩大。
1)楼宇智能化工程技术专业人才需求的层次性分析
从我们这次对楼宇智能化行业的公司的调查，了解到企业对楼宇智能化人才的需求是有层次性的，且对不同层次的员工需要他们具备的知识、能力、素质也是不样的。从楼宇智能化设备的安装、操作、维护、管理到楼宇智能化系统的专业设计、开发、工程验收，从楼宇智能化企业的老总、经理、部门负责人到智能楼宇管理员，助理智能楼宇管理师，智能楼宇管理师等各个类型和层次的人才社会都有需求，大体上可以把对楼宇智能化人才的需求划分成五个层次。
第一个层次也是数量需求最多的一个层次就是管理员层，这一个层次就是从事各系统的施工安装和值机操作，如：综合布线系统的施工、建筑设备监控系统的运行值机操作、安全防范系统线路及设备安装，控制室内运行值机操作等。这个层次的员工主要突出个人技能，具备一定的操作能力，工作经验，专科、中专及其以下文化程度即可。
第二个层次就是助理管理师层，这个层次负责各系统的测试、维护、故障排查，如：综合布线系统缆线端接与系统测试、建筑设备监控系统的测试与维护、视频监控系统、入侵探测器、出入口系统调试与管理维护等。这个层次侧重于综合能力，注重知识面和知识程度，在就技能上要求更高。这个层次必须具备专科及其以上文化层次。
第三个层次就是管理师层，主要负责专业设计、开发、工程验收，如：综合布线系统的设计、验收，建筑设备监控系统方案设计、选型、功能配置、验收，安全防范系统方案设计、选型、功能配置、验收，培训与管理等。这个层次必须具备本科及其以上文化层次，个别优秀的专科生也可进到这个层次。
第四个层次就是高级楼宇智能化管理人才，这个层次的人才必须擅长战略规划，顾客关系，人力资源，系统决策等，本科及其以上文化层次。
第五个层次就是楼宇智能化的研究型人才，战略规划人才，研究生其以上文化层次。
高职高专的人才培养目标主要应定位于第一和第二个层次，即管理员层和助理管理师层
2)楼宇智能化行业就业岗位群分析
楼宇智能化工程技术专业学生未来的服务领域主要是楼宇智能化系统设备监控、运行维护、楼宇智能化工程设计、管理、安装与调试等;工作去向主要是楼宇智能化工程公司，从事楼控、综合布线、闭路电视监控等弱电系统的设计及施工等工作;智能建筑检测公司，从事弱电系统的检测及咨询工作;消防施工或消防检测公司，从事消防系统的设计、施工、检测及咨询工作;楼宇智能化产品销售公司的技术代表或办公室高级职员，从事楼宇智能化产品的硬件、软件销售、技术服务和技术推广工作;楼宇机电设备政府技术监督与安全监督部门的技术监督检查技术员或安全培训教师，从事楼宇机电设备的技术标准推广、实施、检查;
电梯、消防、供配电设备等的安全检查等工作;物业管理公司，从事楼宇智能化系统和建筑机电设备的运行、维护、维修、物业管理等工作;楼宇机电设备专业安装及维护公司，从事电梯或空调设备的安装及维修工作;楼宇机电设备国内外厂家销售公司的技术代表或办公室高级职员，从事产品推介、市场开拓与产品售后服务工作。
3)企业对楼宇智能化工程技术专业人才的素质要求
楼宇智能化行业是一个集计算机技术、通信技术、自动控制技术等技术于一体的行业，涉及的知识领域十分宽泛，它要求我们培养出来的人才必须是复合型的技能人才，楼宇智能化行业的过程涉及的环节很多，岗位很多，需要打交道的人、机构、事、仪器、设备也很多，它的专业性、技术性、综合性、还有灵活性都很强，概括起来，一个合格的楼宇智能化人才必须具备广博的知识，良好的专业技能，较强的沟通协调能力，良好的职业操守。它要求人才的专业素质和综合素质都必须要高。
三、楼宇智能化工程技术专业人才培养的定位
1)职业目标定位
依托在福建内有相当业务量的福建保罗智能科技有限公司、厦门鑫科安安全系统工程有限公司等施工及工程管理企业，以楼宇智能化专业职业技能培养为主线，以服务为宗旨，以就业为导向，以工学结合为途径，主要面向福建城市化智能建筑施工企业，培养德、智、体、美全面发展，适应生产建设一线，能够胜任智能楼宇技术岗位的高技能人才。
2)课程设置定位
课程设置应根据高职高专楼宇智能化工程技术专业人才培养目标和要求，根据楼宇智能化行业职业岗位群要求，按照知识、能力、素质三位一体的人才培养目标模式来构筑高职高专楼宇智能化工程技术专业的课程体系。(1)面向应用，结合区域特点，找准位置，突出高职的特色和优势，提升毕业生的竞争能力;(2)强化实验教学环节，在开设的课程中不仅应加大实验课的学时数，还应开设独立的实验课程，学校可根据学校情况给学生提供各种软硬件实验环境，使学生在实验的环节中验证、理解、消化理论课程中所学习的知识;(3)拟建立虚拟现实实验室，充实社会实践环节。让学生进入虚拟现实实验室，在其中运用所学的理论知
识和实践知识进行仿真训练，在没有实训设备的情况下，仍可获得与真实训练一样的实训效果。从而在训练的过程中找自身知识体系构建的不完善之处，以便及时弥补;(4)合理设置实习、实训环节。多数学校大部分专业把实习只设置在大三第二学期，即顶岗实习，这是不合理的，应将实习环节分成不同部分设置在不同的时期。如见习安排在大一学年、实习安排在大二学年、顶岗实习安排在大三第二学期。从我们到北京的调研情况看，公司普遍强调实战经验，最好能有到企业一线做工程的经验，实在不行，实验实训的设备也要是真实的东西，这样可以最大限度的贴近社会，实训的时候要从整体上把握。这样学生才会脚踏实地的与企业接触，使其在与企业的接触过程中学习、磨合自己，同时也可以给学生就业创造一定的机遇，更快更好地适应毕业后工作的需要并及时转变角色。
另外，把专业课程分为几大块，如：BA、电梯、安检、监控等，每个部分之间相互联系，每一块作为一个项目，在完成项目的过程中进行理论与实践的教学。
3)教学教师定位
应建立双师型的教师培养机制。楼宇智能化工程技术专业是一个多学科交叉融合、实践性很强的学科，因此教师需要掌握企业实践案例，注重知识的实用性。双师型教师追求的是各单项知识、能力、经验的结合和综合表现，最显著的特征是能够把专业理论与生产实践结合起来，高效率地教会学生。通过校企联合方式，教师努力接触企业，建立长期合作关系，才能教学与研究并重，同时重视或强化实践能力，使其自身具有更强的实践应用素质，以此来带动学生的相应素质能力的培养，否则培养出的学生在理论和实践两者中将无一所长。
4)途径定位
高职高专楼宇智能化工程技术专业人才培养的一条最有效的途径就是校企合作。校企合作培养高职高专人才是国家大力倡导的一种人才培养模式，近年来，很多高职高专院校也在这方面做了大量的探索和实践。对于校企合作，首先，学校可以聘请行业内有影响的资深的企业老总或专家做专业指导委员会成员，聘请他们做客座教授、专业顾问，与他们签订校企合作协议，给他们以物质上的报酬，但同时也对他们必须履行的义务做明确的规定，如解决学生实训、实习场所，参与学校专业计划的制定、审查，共同确定专业培养目标，定期来校为专业学生举办各种形式的讲座，座谈会等。其次，要求派出有丰富现场经验的部门经理、技
术操作员每期为学生上一定的专业课程，参与指导学生课程设计、毕业实习以及其它一些实习实训等，让企业参与人才培养的全过程。再者，尝试合作建立生产性的实验实训基地，进一步加强校企合作，达到互惠互利的效果。此外，学校专任教师也应利用假期到校企合作单位参与实践锻炼，为企业提供员工培训，参与到企业的科研，生产实践中，真正实现产、学、研有机的结合。
四、结论
随着我国城市现代化建设和农村城市化建设进程的加快，人们对生活品质的追求，智能楼宇产业发展将进一步加快。当前智能楼宇行业不仅存在人才总量供给不足，而且存在人才结构性、实用性和综合素质等方面问题的情况下，但是社会到底急需什么类型的智能楼宇人才？对其知识结构和技能有什么要求？我们将根据社会需求调整人才培养方案，以其培养社会所需人才。
结合本调研报告，就深化楼宇智能化工程技术专业改革与建设从四个方面考虑：
（1）是加强基础课程教学，特别是加强对于人才培养来说是永久性基础的重要课程，以培养学生的学科素质；
（2）课程结合职业证书考试要求进行设置；
（3）课程教学目标按照专业岗位群能力要求制定；
（4）加大实践教学，尤其是加大综合实训教学力度，以提高学生的专业实践能力。所以，在设计人才培养方案时设置了综合实践课程体系，基础课程体系，专业基础课程体系，职业技能课程体系。
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