时间：2022-11-15 02:59:50
导语：在光电检测技术论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
近年来，国内许多重点高校和普通高校都相继开设光信息科学与技术专业，并逐步形成具有自身特点的人才培养模式和培养方案[5].重点高校具有深厚的学科基础和优质资源，有的还有光学硕士和博士点；普通高校特别是新开设此专业，开始阶段从师资力量、实验室建设，以及学生的整体水平等都与重点高校相比存在差距.当前有企业反映高校毕业生存在理论脱离实际、缺乏实践的倾向，社会急需的是能胜任研究、开发、设计策划等工作高素质、应用型的复合型人才.那么，如何完善具有自身特点的人才培养模式和培养方案，如何培养适应社会不同层次需要的人才，如何提高毕业生的竞争力等，就成为必须认真思考的问题.蚌埠学院的光信息科学与技术专业已正式招生，该专业的人才培养方案、教学体系设置、师资队伍建设、实践教学、实验室建设等方面都需要认真思考与实践，不断完善和创新[2-5].
1.1人才培养模式的改革探讨
社会的发展对高校人才的发展提出新的挑战，要培养适应现代社会发展需要的高素质、应用型的复合人才，就必须改革人才的培养模式.结合蚌埠学院的特点，构建适合社会发展、学生发展的人才培养模式，成为专业建设中的首要问题.随着科学与技术的发展，各种学科之间的相互渗透已成为学科发展的主要趋势.面向21世纪，我校提出了加强基础，拓宽知识面，注重培养创新精神和实践能力，增强适应性和竞争性的总体要求，推进学科建设.实现专业与基础的结合，理论与实际的结合，相邻、相关学科的交叉、渗透和融合.其目的就是培养具有坚实基础和创新能力的复合型人才.致力于光电子学在信息领域的科学研究与技术应用，结合本校特点，本专业办学指导思想是：实基础、适口径、重应用、强素质、理工结合.培养学生具有坚定的社会主义政治方向、较强的创新意识、良好的职业道德和身心素质，并系统掌握光信息科学与技术的基本理论和基本知识，受到电子技术实训、光信息专业的基础实验和课程设计、毕业设计等方面的基本训练，具备从事光电子、光信息、光电技术及其相关学科工作的基本能力.本专业的培养目标是：培养适应经济社会发展需要的德智体美全面发展的，具备光信息科学与技术的基本理论、基本知识、基本技能和专业知识，能在光电子学、光通信、光学信息处理、光电检测、光电信息显示与存储，以及相关的电子信息科学、计算机科学等技术领域，从事产品设计与开发、生产制造与管理、科学研究、教学工作的应用型高级专门人才.按照社会需求，结合学生兴趣和学院办学定位和人才培养规格等，我们需要努力不断探讨和改革人才培养模式，以培养应用型人才.
1.2合理构建课程体系，优化教学内容
由于光信息科学与技术专业在国家目录上编列的时间不长以及社会日新月异的需求，目前课程体系中还存在一些问题，例如课程大纲、教材内容不统一和怎样符合不同学校的办学特色，不同课程内容相互重复，课程设置时课程先后顺序、学时分配的矛盾等.合理构建课程体系，优化教学内容，对人才培养具有决定性的作用，因此要以知识全面性和学习者为中心，结合学校办学特色来设计课程和培养环节，要合理安排通识课程、专业课程以及其它诸如实验课程等的比例，安排应突出学生知识、能力、素质结构的优化组合，强化学生应用和工程意识，另外要更多渠道优化，为学生研究性学习和创新能力的培养提供较大的时间和空间，诸如校选课制、网络课堂等.光信息科学与技术更新和发展飞速，在课程建设方面，我们要以构建“适应需求为导向的课程体系”为龙头，带动教学内容的更新，合理动态更新教学内容，淘汰过时的，促进课程质量的提高；其次根据课程设置对光学和光电子技术系列课程进行修订、整合，使课程体系少重复、层次清晰、拓宽知识面；再次为了反映当代科技的重大成就和前沿，我们除了完善光通信原理、光电子技术、激光原理与技术等专业基础课，还考虑研究生课程打通，考虑实际应用，增设了光信息科学与技术方面的选修课，如激光光谱技术、非线性光学、信号与系统、光信息存储与现实、MATLAB光学模拟技术、太阳能基础、传感器与检测技术等，以适应国内外迅速发展的光电子技术的要求，培养“理实交融”的复合型的光信息科学与技术人才.另外，由于光信息科学与技术属于应用面广,实战性强的专业，建立光学与光电子技术实验课程新体系也尤为重要.围绕本专业培养目标和市场对人才需求的特点，结合本院学科特点，经过反复调研、酝酿和会议讨论，我们设置光信息科学与技术专业的主要课程为高等数学、大学物理、物理光学、应用光学、电磁场与电磁波、模拟电子技术、数字电子技术、原子物理、量子力学、数学物理方法、光电子学、信息光学、光通信原理、光电子技术、光电检测技术及应用等.学位课程中的专业基础课、专业课，从以上主要课程中选取.
1.3实验与实践教学光信息科学与技术专业科学和技术关系密切
理论知识与实践能力并重，所以围绕专业方向和培养目标，以深化实验教学和实践教学以及实践锻炼、注重实验和实践能力、鼓励创新能力作为指导思想，加强校内外教学和实践环节的实效性，注重建立高素质的实验和实践教师队伍和教学考核办法，努力构建创新人才培养的实验与实践教学体系[1,6,7].围绕本专业培养目标和市场对人才需求的特点，根据本专业特点以及我校专业实验室建设指导思想和发展目标，全面考虑主要实验课程包括大学物理实验、光学基础实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、数字图像处理实验、光电子技术实验、光通信与光信息技术实验、激光原理与技术实验和光电检测技术及应用实验，精心设计实验内容和创建实验室.实验室要建出特色、建出水平、形成优势，发挥示范作用.基础课实验室要提高建设水平和教学质量，同时重视专业实验室建设，重视用高新技术提高实验室建设水平，强度基础性和完整性建设的同时，增加有利于学生动手能力培养的设计性、探究性、创新性类实验项目.我们利用已有光学实验室、数学建模实验室、电子技术实验室，强化建设信号与系统、EDA、电子工艺设计、近代光学实验、信息光学实验、激光实验室、光通信实验室、电子线路实验、光电技术实验等专业基础实验室，需要努力争取校领导及各职能部门的支持，确保经费到位，计划1年内基本建成，可以满足新专业教学和研究工作的需要.本专业主要实践教学环节包括军事训练、社会实践、金工实习、电工电子实习、光信息专业基础实验、光电子学课程设计、光通信原理课程设计、光电检测课程设计、毕业实习、毕业设计（论文）等.我们需要进一步努力在原有校内、外实习基地的基础上，通过更多知名光电信息企业和重点实验室争取建立实践能力强、技术前沿以及管理一流的实习基地，主动与相关企业联系调研，理论联系实际，实现学校培养与市场需求的有机结合.此外，争取实施校园网进教室和实验室计划，增加图书馆馆藏文献资料数量，丰富教学手段，激发学生兴趣和创新动力.
1.4务必拥有自己的核心资源
开办新专业仅有良好的课程设置和合理的实验室建设是不够的，还需要优良的师资队伍建设.进一步加强教师队伍建设，教师队伍的数量、结构、素质、水平达到较高先进水平.计划到2014年，在学历结构上，教师中具有博士学位的比例达到30%左右；35岁以下专任教师中具有硕士学位的占90%以上.在职称结构上，教授占教师总数20%以上，副教授占教师总数40%以上.全力推进科学研究工作，以科研促教学，走产学研相结合的路子.充分发挥学科带头人的作用，多出一些高质量的研究成果.深入到蚌埠市及周边地区的企业，了解他们在生产中碰到的技术难题，寻找一些我们可以解决的问题作为研究课题，进行合作研究，为地方经济建设服务.同时建立与本地区科研院所的联系，加强合作，共同申报科研课题.建立科研激励机制，培养合理的科研梯队.广泛开展学术研讨、学术交流活动，形成浓厚的学术氛围，加大科技开发和成果转化力度.目前存在一个问题是该专业课教师数量不够，迫切需要加入新生力量充实教师队伍，加强教学和科研实力，还要注重在职教师的教学和学术进修.光信息科学与技术的建设必须拥有大量的人才资源，包括高素质的师资队伍、各种教辅人员、高效精干的行政管理人员.必须拥有较好的办学“硬件设施”和“软件平台”，包括教学和科研设施和服务、与外界交流的各种平台和渠道，以及各项政策法规、规章制度等.
2结语
关键词：CCD器件；时序电路；驱动；光积分时间
中图分类号：TP333.5+3文献标识码：B
文章编号：1004-373X(2009)03-160-03
Design of the Driving Time Sequence Circuit of Linear CCD Based on FPGA
YUAN Jinfeng,CHEN Wenyi,LI Kai
(Xi′an Institute of Post &Telecommunications,Xi′an,710061,China)
Abstract：CCD is used in modern photoelectronics,precision instrument and many aspects.Usually,the driving time sequence is designed under special condition or special uses.This paper takes linear CCD device TCD1500C as example,by researching the character of CCD and sequence circuit waveform,designs driver circuit waveform that uses FPGA and enables it to meet the application requirements.By changing the clock frequency or increasing the cycle-integral number of clock pulses,thus changing optical integration time.
Keywords：CCD device;time sequence circuit;driver;optical integration time
0 引 言
电荷耦合器件(Charge Coupled Devices,CCD)是一种图像传感器，它在工业、计算机图像处理、军事等方面都得到广泛的应用。目前CCD的应用技术已成为集光学、电子学、精密机械与计算机技术为一体的综合技术，在现代光子学、光电检测技术和现代测试技术领域中起到了相当大的作用。因此，CCD的作用是不可估量的。然而，CCD要正常工作是要驱动时序的，虽然有些CCD往往自带驱动，但是在特殊需要或需要加特殊功能时，CCD驱动往往需要自己设计，例如曝光时间可调等功能。
现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA）是在PAL,GAL,EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
由于FPGA具有易修改，在线编程等特点，可根据不同要求进行在线配置，从而升级方便。另外由于FPGA集成度高，可将系统的部分或全部功能集成在一片芯片上，可减小系统硬件复杂度。
2 CCD工作原理和特性参数
TCD1500C是一种高灵敏度、低暗电流、5 340像元的线阵CCD图像传感器，其像敏单元大小是7 μm×7 μm×7 μm;相邻像元中心距也是7 μm;像元总长是37.38 mm。其驱动时序图如图1所示。TCD1500C在驱动脉冲作用下开始工作。
由图1可知，CCD的一个工作周期分为两个阶段：光积分阶段和电荷转移阶段。在光积分阶段，SH为低电平，它使存储栅和模拟移位寄存器隔离，不会发生电荷转移现象。存储栅和模拟移位寄存器分别工作，存储栅进行光积分，模拟移位寄存器则在驱动脉冲的作用下串行地向输出端转移信号电荷，再由SP进行采样和保持，最后由OS端分别输出。RS信号清除寄存器中的残余电荷。在电荷转移阶段SH为高电平，存储栅和模拟移位寄存器之间导通，实现感光阵列光积分所得的光生电荷势阱中，此时，输出脉冲停止工作，输出端没有有效电荷输出。由于结构上的安排，OS先输出13个虚设像元信号，再输出45个哑元像元，然后再输出5 340个有效像元信号，之后再是12个哑元信号，输出1个奇偶检测信号，以后便是空驱动(空驱动的数目可以是任意的)。
2 芯片的选择以及设计平台概述
FPGA选择的是ALTERA公司的FLEX10K系列的EPF10K10LC84-4，他是一款典型在线可编程FPGA器件。
设计选择的平台主要是Modelsim。Modelsim仿真工具是Model公司开发的，它支持Verilog DHL,VHDL以及他们的混合仿真，可以将整个程序分布执行，使设计者直接看到它的程序下一步要执行的语句，而且在程序执行的任何步骤任何时刻都可以查看任意变量的当前值，可以在Dataflow窗口查看某一单元或模块的输入输出的连续变化等，比Quartus自带的仿真器功能强大的多，是目前业界最通用的仿真器之一。仿真都正确无误后再用Quartus Ⅱ软件来综合和下片。本程序采用Verilog硬件描述语言编写，其可移植性和可读性都好。
3 CCD驱动时序的设计和实现
由图1所示，其设计方法是：在系统最佳工作频率下，通过基本计数单元产生CCD工作所需的波形，保证CCD正常工作。根据TCD1500C的技术手册，可以看出时钟Φ为典型值0.5 MHz时，占空比为1∶1；输出复位脉冲ΦRS为1 MHz，占空比为1∶3，采样保持脉冲ΦSP=1 MHz，脉冲宽度为100 ns。根据所给出的时序关系图可以得到转移脉冲ΦSH，时钟Φ，复位脉冲RS，采样保持脉冲SP等控制信号的时序图。由于1个ΦSH周期中至少要有5 411个Φ脉冲，即TSH>5 411T。由此可知，改变时钟频率或增加光积分周期内的时钟脉冲数，就可以改变光积分时间。即通过积分时间控制信号A1，A2，A3控制积分时间的改变；000～111分别控制8档积分时间变换。000时间最短，111时间最长，可以通过软件动态设置积分时间，实现CCD光积分时间的智能控制。部分实现程序如下：
always @ (posedge CLK_20M or negedge RESET)
begin
if(~RESET)
rs_count ＜= 5′h00;//复位信号计数器
else if(rs_count == 5′h13)
rs_count ＜= 5′h00;
else
rs_count ＜= rs_count + 1′b1;
end
always @ (posedge CLK_20M or negedge RESET)
begin
if(~RESET)
RS ＜= 0;
else if(rs_count == 5′h0E)
RS ＜= 1;
else if(rs_count == 5′h13)
RS ＜= 0;
end
编译后最后得到的仿真波形结果如图2所示。
4 结 语
本文实际采用Modelsim开发系统实现编程和测试程序的编写，内部模块采用Verilog 硬件描述语言编写，完成了时序电路的设计和实现，并测试无误后下载到FPGA上，产生CCD驱动，输出结果十分理想。不仅简化了电路设计，提高可靠性，而且提高了研发速度。
参考文献
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关键词：本科生毕业论文（设计）；课程设置体系；学科前沿；团队
作者简介：李春先（1977-），女，湖北黄冈人，长沙理工大学物理与电子科学学院，讲师；王成志（1974-），男，山东潍坊人，长沙理工大学物理与电子科学学院，讲师。（湖南 长沙 410114）
基金项目：本文系湖南省教改课题“探索物理学专业本科毕业论文（设计）教学新模式，培养创新型人才”（批准号：湘教通[2011]308号）的研究成果。
中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0177-02
本科毕业论文（设计）（以下简称“毕业论文”）是学生在系统学习完本专业的基础课后，按照科学的思维方法和规范化的研究进程，系统完成一项具有综合性和创新性的科研活动。它是本科教育的最后一个环节，其目的是总结、消化在校期间的学习成果，使学生能够初步掌握运用所学知识分析问题和解决问题的方法以及学会科学研究的基本程序，培养学生的科学研究能力和创新实践能力。毕业论文要求具有一定的创见性，能够较好地解决学科领域中不太复杂的问题，立论要科学，观点要创新，论据要翔实严密。由此可见，毕业论文是本科教育中很重要的一个实践环节，但近年来高校本科毕业论文的质量受到诸多因素的影响，出现了一定的下滑，并引起了学术界关于毕业论文是否有必要存在的争议。因此分析影响本科毕业论文质量的因素，探索提高毕业论文质量的有效方法与措施，确保毕业论文的质量，应是当前高校教学研究工作中的重要课题之一。[1]近几年，毕业论文课题组把毕业论文的改革与课程设置体系的改革有机地结合起来，对如何提高本科毕业论文质量进行了有益探索，取得了较好的效果。近几届本科毕业论文的质量显著提高，在学校检查中名列前茅，并且取得了一系列学术成果，本科生以第一作者分别在《物理学报》[2-5]等权威期刊上发表多篇学术论文。这些成果不仅为学生进一步科学研究奠定了基础，同时也说明只要改革得当，研究的质量会显著提高，产生高水平的成果是可能的。以物理学专业为例，下面对提高毕业论文质量的做法和体会进行阐述。
一、 改革课程设置体系，大力开设前沿选修课是提高毕业论文质量的前提
根据教师科研方向，把教师划分为六个科研团队：分子器件科研团队、光电信息物理科研团队、凝聚态物理科研团队、空间物理科研团队、量子光学和量子信息科研团队、电子信息技术科研团队。在传统必修基础课的基础上，大力增加前沿选修课，规定每个科研团队开展1～2门具有前沿性且与科研相结合的选修课，例如“石墨烯分子器件物理基础”、“光电检测技术”、“太阳能电池”、“光信息处理”、“凝聚态物理前沿专题”、“空间物理现象的物理基础”、“量子光学导论”、“量子信息基础”、“电子设计和制作”等选修课，一般为48个课时。由于选修课具有新颖性和前沿性，因此深受学生的欢迎。
对于这些选修课，在教学方法上与传统基础课不同，采取讨论和探索式教学的方式，手段灵活多样，不拘一格。针对物理课概念性强的特点，在讨论中加深了对课程内容的理解和基本方法的掌握，形成了“勤于思考，乐于探讨”的学术氛围。在课堂上教师只讲解要点，其他内容和相关问题留给学生。把学生分成几个组，给予每组相应的内容和问题，几个人一组通过查找文献完成给定的任务，然后教师要求学生在课堂上展示自己的答案。另外，课程的内容和要求要与该课程的相关科研手段和方法匹配，这样学生不但学到了基础知识和基本技能，而且学到了与该课程相关的科研方法和手段，为今后的毕业论文奠定了基础。因此，在该前沿方向中选择一些问题作为本科毕业论文题目，不但具有可行性、前沿性、新颖性和专业性，而且有利于锻炼学生利用知识解决问题的能力以及创新能力，这正是毕业论文的目的所在。
二、选题是提高毕业论文的基础
选题就是指导教师确定毕业论文的研究内容。一个好的选题，要充分锻炼学生利用本专业知识理论解决问题的能力以及创新能力。选题是毕业论文的第一个环节，也是毕业论文的基础。课题组可从以下几个方面进行选题：
第一，与本专业相结合，即在本专业范围内选题。
第二，与科研结合，与学科前沿结合，做到选题新颖。将本学科的前沿、热点问题融于毕业论文之中，把科研中遇到的问题转化为毕业论文的课题。只有题目新，才能有创新的空间，只有内容新，才能有新的结果和结论。从学生选题来看，学生对科研型题目的选择热情逐年增高，使得这些题目具有较好的需求基础。特别是计划考研的学生很愿意接受一次科研训练，从而为以后从事科研工作提供一定的基础。
第三，可行性。选题难度要适中，既要考虑学生的学识水平，又要考虑学生潜能的最大发挥。前沿选修课为学生提供了一定的基础，只要选题得当，本科生同样能对学科前沿问题进行深入研究。例如，量子相干态两个正交分量在相空间的几何表示是椭圆，但教材和文献上没有给出系统的证明，但是只要理解了《量子光学基础》的一些定义和物理意义就可以利用学过的数学知识给出完整的证明。
第四，实行双向选择。指导教师把题目放在网上，实行双向选择。在过去，选题方式一般由教师给学生单方面定题，学生缺乏主动性，限制了学生的主观能动性，学生对导师的研究方向和进行的课题缺乏了解，在选题方面存在被动接受的情况；在选题过程中，留给学生选题的时间过少，普遍存在着“指导教师报题随意、学生选题盲目”等问题。目前教师把题目、内容和要求详细显示在网络上，给出足够的时间让学生选。在选题的过程中，师生可以通过网络充分交流使学生对课题有充分的了解。在教学网络上学生确定题目，然后出题教师与选定该题目的学生进行面试或者交流，双方满意即可确定指导和被指导的关系。这样既避免了选题的盲目性，也有利于因材施教。
三、指导方式是提高毕业论文质量的关键
为了加强对毕业论文的指导可实行团队指导。如前所述，有六个科研团队，研究方向相同的学生归到相应的团队内，实行分类指导和团队指导。团队内的资源共同利用，学生统一管理，集体答疑，定期对学生毕业论文进行答疑和检查，了解和解决学生遇到的困难，提出每一阶段的要求和任务，确保论文的质量和进度。共同组织针对选题的学术讲座、学术交流会和论文写作交流会，组团可大大提高指导效率，节约成本。指导教师之间密切协作，充分利用了教师资源，大大提高了指导效率，节约了资源。团队内的学生各有所长，共同讨论问题，发现对方的长处，取长补短，还可以培养学生团队合作的精神。
四、学院和教研室强有力的管理与监管是提高毕业论文质量的保障
根据学校的有关精神，实行学院、教研室两级管理，学院制定制度和措施，教研室负责具体执行。
1.成立院毕业论文领导小组及答辩领导小组
院毕业论文领导小组负责全院毕业论文工作的领导和指导，包括拟订毕业论文工作计划、向全院教师布置毕业论文任务、选配毕业论文指导教师、组织毕业论文题目的审定并报学校审批。
2.物理学专业教研室成立毕业论文指导小组
毕业论文指导小组负责毕业论文的具体工作，包括组织毕业论文题目审查、确定毕业论文指导教师，并报院审核；组织学生选题；组织毕业论文指导教师向学生下达任务书；负责毕业论文进行过程的管理、检查并及时整理有关材料；设立毕业论文答辩小组，具体负责各组的论文审查、论文答辩。
3.课题实行两级审评制度，严把课题关
物理学教研室组织指导毕业论文丰富的教师对所报题目进行审批，不符合学校和学院要求的题目要撤掉，或者通知出题者进行修改，直到满足要求为止。教研室把评审符合要求的题目汇总，交给学院毕业论文指导小组评审，检查是否有不符合要求的课题，合格的课题方可进入选题系统供学生选择。
4.对毕业论文的各个环节进行检查和监控
组织指导教师开会，明确指导教师的任务。指导教师需提出论文应达到的目的与要求；介绍主要参考文献；指导学生制订论文撰写计划；检查学生论文撰写的进度质量，并给予及时指导帮助；指导学生修改论文初稿；审阅毕业论文并提出论文答辩资格及给出成绩评定建议；参加论文答辩；撰写指导总结。在论文指导过程中，指导教师应注重对学生勤奋、严谨、求实的科学态度和勇于创新的精神的培养。教研室在整个毕业论文期间担负着管理和监督的职责，应进行严格管理，组织毕业论文中期检查或抽查，并对检查工作进行认真总结。
五、结束语
近几年采取把毕业论文的改革和课程设置体系的改革有机结合、把科研前沿融入毕业论文中、团队指导、强有力的行政监管等措施对如何提高毕业论文进行了初步改革和探索，取得了较好的效果，学生和教师的积极性提高了，论文质量大幅提高，学生的创造性得到了增强，不仅使本科生取得了一系列学术成果，发表了一些有价值的学术论文，而且得到了学校主管部门与学生的一致好评。
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（国网泰安供电公司，泰安271000）
（State Grid Tai’an Electric Power Supply Company，Tai’an 271000，China）
摘要： 本论文主要从电气设备状态监测与故障诊断的重要性、监测与诊断技术方法、以及技术应用时注意的问题这三个方面来阐述笔者的观点。
Abstract: This paper expounds the author’s views mainly from the importance of condition monitoring and fault diagnosis of electrical equipment, monitoring and diagnosis technology, and the notice of the technology application.
关键词 ： 电气设备；状态监测；故障诊断；技术应用；注意问题
Key words: electrical equipment；condition monitoring；fault diagnosis；technology application；notice
中图分类号：TM835 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）06-0031-02
1 电气设备状态监测与故障诊断的重要性
1.1 保障电力系统运行的安全性、稳定性，保证供给 电气设备是电力系统的重要组成部分，是整个电力系统运行的主体，各个设备的运行安全稳定与否与整个电力系统的安全性、稳定性有着直接的影响。为了保障电力系统运行的安全性、稳定性，首先就要针对电气各个设备做好状态监测的工作，掌握设备运行的基本情况。只有这样，当设备有潜在的故障时，才能及早发现，及时维修，消除隐患，确保电气设备的正常运转，提高电力系统的安全性和稳定性。随着我国经济水平的快速发展和人民生活水平的提高，其对电力的需求也越来越大，如果出现严重的故障而导致不能正常供给，那么将会严重影响社会的生产和生活。因此，要保证电力系统的安全性和可靠性，只有这样，才能够满足社会生产生活对电气的需求，保证供给量，确保社会生产生活的正常运转。
1.2 有利于降低成本，提高经济效益 现如今，激烈的市场竞争是各个企业都面临的问题。有效地降低成本，提高企业的经济效益，是确保企业在竞争中占据优势的重要因素之一。对于电力企业和而言，就笔者自身的工作经历来谈，如果不重视电气设备的状态监测和故障维修，那么会导致设备超常工作而发生严重的破损甚至出现不可维修的故障。如果在出现严重性的设备损坏才进行维修，那么将会增加维修人员的工作量和费用；如果是出现无法维修的损坏而导致设备停止运行，那么企业就要重新购置新的电气设备。在这种情况下，就会浪费大量的人力物力，既增加了成本，又导致正常的工作中止，从而影响企业的效益。
2 电气设备状态监测与故障诊断的技术方法
电气设备如变压器、电容性、、高压断路、发电机等是状态监测和故障诊断的主要对象。电气设备状态监测与故障诊断的技术方法是基于科学有效的方案的基础之上的，对电气设备的运行时间、寿命长短、预防故障等进行监测和诊断，以确保电力系统的正常运转。
2.1 变压器设备监测与诊断 就变压器的运行而言，其重点项目是按规定和安排进行监测并依据监测的结果进行维修。但除了重点监测外，还有日常的监测和维修，比如关于对被频繁操作的有载调压开关和连续运转的风机的监测维修，这是确保变压器在繁重的运行压力下得以减压和得到维护的技术手段。一般情况下，对变压器进行大修包括吊铁心检查，周期是10到13年，绕组形变是检查的重要内容。如果变压器运行的各个指标显示正常，那么就可以直接完成评估卡的填写，然后进行综合性地诊断和分析，再次确认变压器的各项指标正常，根据具体的情况预测变压器再运行的寿命。当监测情况出来，如果发现变压器存在有故障并危及设备的安全运行时，就需要根据设备发生故障的程度进行相对应的维修，必须确保变压器的各项指标保持在正常的范围内。
2.2 电容性设备监测与诊断 关于电容性设备也就是互感器类的设备的监测和诊断内容主要有油色谱分析、红外检测、在线监测、离线监测、停电预试等。对电容性设备（包括电气的各个设备）的状态监测需要通过四个步骤（信息检出、数据采集、信息传输、数据处理）后，才能根据数据反应的现象进行综合性的诊断，然后根据诊断的结果对互感器类设备进行维修。停电预试需要与主设备结合，或者要在线路停电的状态下才能进行，经监测后发现电容性设备有潜在的故障并经诊断最终确定后，要根据设备存在故障程度的大小来安排何时停电检修，但要确保停电维修工作的及时性和效率性。如果故障要求设备解体才能维修时，则需要在机房内进行维修。
2.3 高压断路设备监测与诊断 高压断路设备的监测内容包括断路器的绝缘度是否合格、载流回路是否完好、操作机构的特性是否保持、断路器是否还有开断的能力等等。就笔者了解，目前，在断路器各个指标都正常的情况下，关于断路器的全面维修周期一般是取规定的上限，有些在出厂时得到生产方的承诺的情况下，还可能会超出规程的上限规定范围。在高压断路设备工作时，对其监测主要是对每次发生故障时电流的大小和发生故障时跳闸的次数分别进行统计，并根据发生故障时电流的人总和和闸刀开断的次数来安排维修的先后顺序。高压断路器的监测和诊断结果如果显示运行稳定、无潜在故障或存在故障，那么则可以根据监测程序填写评估卡并列入状态检修范围。
2.4 红外诊断技术 常用、有效、综合的电气设备状态监测与故障诊断技术的方法是红外诊断技术。红外检测技术集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一体，可以有效地对电气设备的潜在故障、存在的早期故障、以及绝缘的性能进行预测，使电气设备的监测、发现、诊断、预防和维修都处在预知的状态，这可以有效地获知电气设备的各项性能，并对电气设备进行及时地保护和维修。同时，利用红外诊断技术对电气设备进行状态监测和故障诊断，它可以不用接近设备、不用触摸设备、不用调取样本、不用解体设备就可以实现对设备的监测和维修功能。此外，它还具有精确、直观、快速、实时等功能特点。
3 电气设备状态监测与故障诊断技术应用时应注意的问题
在对电气设备进行状态监测与故障诊断时，既要重视技术等方面的应用，也要确保在管理上的保障。
3.1 以现代的科学技术进行状态监测和故障诊断 如上文所述，红外诊断技术是现如今最为广泛运用与电气设备监测与诊断之中的技术手段之一。对于它的优点和现代性，就应该积极地利用，而不是一贯地保持传统的监测手段，既费时又费力。可以将传统的监测方法的正确思路和方案与现代技术相结合，这样既可以实现全面地监测和诊断，又可以确保监测结果的时效性、直观性、科学性、可靠性。
3.2 加强对电气设备状态监测与故障诊断工作的安排与管理 无规矩不成方圆，要使得电气设备状态监测与故障诊断工作得到顺利地开展，首先就要加强对其管理。这个管理是指要明确具体的技术人员，做好责任分工工作。相关的负责人在开展工作前要做好策划，并组织其他的工作人员进行工作协调，在工作过程中，变电、配电、检修、试验等各项工作内容的工作人员各司其职，并将监测结果及时反应，以迅速综合和分析数据，得出诊断结果。总之，只有加强对工作的安排与管理，才能使其得到顺利地展开并取得预期的效果。
3.3 提高检修人员技术素质 随着电气设备的技术含量不断地增高、变电站的不断增多、监测和维修作业频率不断提高，其相关工作人员的技术素质也要不断地提高。因此企业就要加强对专业技术人员的培训，相关工作人员也要加强自身对专业知识的学习，以培养出适合企业发展需要的实用型、综合性人才。
4 结语
对电气设备的状态监测和诊断，可以保障整个电力系统运行的安全性和稳定性，保证正常的社会生产生活的用电供给。因此应该注重对电力设备状态监测和故障诊断的技术研究和应用，运用科学、有效、先进的技术方法来帮助我们更好地监测、预防、维修电气设备，从而更好地维护电气设备的运行寿命和降低故障率，以实现电力企业的经济效益。
参考文献：
[1]李剑.浅谈电气设备在线监测及故障诊断技术的应用[J].电力建设，2013（09）.
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