电子电工实验室建设规划方案

电子电工实验室建设规划方案内容摘要：

格的工程技术人才起着至关重要的作用。 四、 “ 十二五 ” 实验室建设目标及建设内容 （一）建设目标 电气工程学院实验中心将树立 “ 以学生为主体，以教师为主导，以能力培养为核心，以综合性大学多学科知识融合为背景，坚持传授知识、培养能力、提高素质协调发展，促进学生理论、实践和创新全面提高 ” 的指导思想，按照国家级优秀教学示范中心的建设标准，建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实践教学体系，建设满足 现代实践教学需要的高素质实践教学队伍，建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实践教学环境，建立现代化的高效运行的管理机制，全面提高实践教学水平，从而创建 “ 理念先进、定位合理，队伍优化、设备精良，体系完善、管理科学，强项突出、特色鲜明，多学科渗透、跨学科交叉的综合训练平台 ”。 在 “ 十二五 ” 期间，电气工程学院实验中心将进一步完善三个层次的实验教学体系内涵。 同时，注重实验中心科研、教学、服务地方的功能建设。 通过实验教学条件的不断完善，实验中心将被打造为我校开展教学实践及科技创新的实践教学基地和我校实施 “ 卓 越工程师培养计划 ” 的重要实践基地，同时充分发挥其幅射功能，为南通地区企业和各高校学生的工程实践能力培养提供服务，在培养、造就一批创新能力强，适应经济、社会发展需要的各类工程技术人才中发挥积极作用。 （二）建设内容 1)进一步完善层次化实践教学体系，构建综合实践教学平台。 以开放式、多层次、模块化实践教学新体系为基础，以良好的创新实践环境和优质教学资源为支撑，以规范化教学管理和严格的教学质量监控体系为保障，构建一个能为全校提供全方位、多功能实践教学服务，推进学生自主学习、合作学习、研究性学习，促 进学生知识、能力、素质全面协调发展的综合实践教学平台，体现教学体系系统性、综合性、层次化、模块化，教学模式自主式、开放式的特点。 2)进一步加强工程训练师资队伍建设。 按照中心的功能定位，建立一支多类型，多层次的教学队伍。 建立和完善激励机制与措施，加强专职和兼职实践教学队伍的建设，逐步行成一支学历、年龄、职称结构比较合理和相对稳定的师资队伍，以适应新形势下现代工程技术训练对高水平师资队伍的要求。 3)加强教学条件建设，进一步完善与三层次实践教学体系相适应的教学平台。 电气工程学院实验中心教学条件建设将按照国家级教学示范中心建设规范和验收标准，本着 “ 设备与当前工业主流应用一致，技术与当前先进水平看齐 ” 的原则，根据学科建设、专业建设的需求，更新、扩建和新建一批基础与专业实验室，高标准、高起点的进行规划和建设。 (1)电机实验室仪器设备更新。 （ 72 万元） 电机实验室现有设备大多为二十年前购入，设备老化、故障率高。 由于长期置于湿度较大的地下室，如继续使用将存在极大的安全隐患。 因此，需对老化设备进行更新。 (2)控制原理与检测实验室仪器设备更新。 （ 124 万元） 控制原理与检 测实验室现有自控原理实验箱 16 套；传感器实验台 16 套；一阶直线倒立摆 1 套、一阶柔性倒立摆 1 套等。 由于教学内容的更新与变化，同时为开设模糊控制、神经网络、智能控制、自适应控制等控制算法研究的综合性、研究性实验，需更新添加一批实验仪器设备。 (3)电工电子实验中心仪器设备更新 (20 万元 ) 电工电子实验中心示波器、数字电路实验箱中有 80 台为 2020 年购入的产品，其余如信号源、毫伏表、 EDA 实验箱、计算机等使用年限均达 8～ 10 年，设备老化、故障率高，计划在十二五期间予以更新。 (4)建筑电气 与智能化专业实验室建设（ 99 万元） 建筑电气与智能化专业为我院新增专业， 2020 年开始招生， 2020 年开始进入专业课程学习。 电气工程学院实验中心原有的智能建筑实验室，主要设备为 2020 年采购的一套建筑设备监控系统，由于校区搬迁，设备老化等原因，目前已不能正常运行。 其他设备虽为 2020 年以来采购，但均为单台设备未能连成网络。 随着学院建筑电气与智能化专业的开始招生，为了适应专业、学科建设的需要，本着早起步，高起点，以建设品牌特色专业为目标的理念，拟对智能建筑实验设备加以扩充、拓展。 拟建立暖通空调实验室， 建筑交通实验室，物联网与智能小区实验室，综合现有的实验设备构建一个基于网络的（富有物联网前瞻性思想的）建筑设备自动化系统，建设的实验室要能紧紧跟踪技术的发展动向，留有扩展余地，兼顾科研学科建设需求；要紧紧围绕本学院在电气工程、自动化控制上的厚实基础和学科优势，在建筑设备的控制、系统集成上凝练出自己的特色；要紧紧抓住 “ 卓越工程师培养计划 ” 的发展机遇，结合本专业工程性、应用性强的特点，在培养学生的实践动手能力，工程设计能力上创出自己的品牌；要勇于探索，敢于创新，在实验设备的创制、实验项目的设计上走在本省同类学校 前列，通过 3～ 5 年的积淀使实验室建成省级实验教学示范中心。 (5)新建风力发电实验室（ 70 万元 已立项的共建项目） 当前主流的风力发电系统包括：（ a）变速恒频直驱型永磁同步风力发电系统；（ b）变速恒频双馈感应风力发电系统。 直驱永磁风力发电系统采用全功率电力电子接口、无需变速箱、运行范围宽以及效率较高等优点，发展迅速，应用较广，是近海大型风电机组的发展趋势；变速恒频双馈风力发电系统采用 1/3 部分功率电力电子接口，具有成本较低、体积较小但效率略低且需要变速箱（维护成本高）的特点，目前应用最为广 泛。 本实验室拟构建基于上述两种主流风力发电技术的实验平台。 主要建设内容如下： （ a）建设灵活可靠的发电机综合性能测试平台的主体结构； （ b）建设柔性电力负荷模拟系统，包括多重化三相逆变主电路的主要技术参数设计和高性能数字控制系统； （ c）建设三相逆变器和直 直变换器的主电路系统，包括高可靠性的驱动保护、均压、均流技术实现；发电机电气参数变送器、机械参数检测元器件和工作环境参数传感器等与数字接口设计； （ d）建设电能回馈型电压源逆变器的主要调制系统，包括抑制电流谐 波等目标的调制及其数字驱动系统； （ e）建设发电机动、静态特性测试的低能耗工程实验平台以及针对发电机瞬态过程与稳态过程数据的集成实时数据采集系统； （ f）建设实验用多故障（缺陷）特征点发电机的振动噪声采集系统，利用基于振动测试技术的发电机轴系偏心、碰磨、热不平衡、定子端部线棒振动、绕组匝间短路等制造缺陷和运行故障的特征频谱提取技术和智能辨识； （ g）建设适应于不同的实验测试原理和数据应用场合的智能数据拟合系统； （ h）发电机工程性能综合测试系统软件平台的设计及其实现。 基于 VB 或 LabVIEW 的远程数据检测、分析与评估软件平台建设。 (6) 新建能源交通控制技术实验中心（ 800 万元 学校已立项的共建项目） 拟建能源交通控制技术实验中心，包括伺服控制与电机节能新技术实验室、光伏发电功率控制实验室、风能控制技术实验室、轨道交通实验室、船舶修造与电气控制实验室、港口物流装备与控制工程实验室。 项目拟申请建设资金 800 万元（其中中央财政 320 万元、省财政 3学校自筹 160 万元），主要用于添置部分先进仪器设备和实验设备。 把能源交通控制技术实验中心建设成为满足本科及 研究生教学，整体技术及管理水平基本达到国内领先水平，具有鲜明特色的实践教学及科研基地。 (7) 新建控制系统实验中心 (100 万元 已立项的共建项目 ) “ 控制系统实验中心 ” 中心建设通过更新和增加中心的设备和设施，加强技术的先进性和前瞻性，改善学生的实验环境和条件。 通过以工业流程控制工程、机电一体化工程、建筑电气智能化、动力工程控制领域中的自动化技术为核心，以工业自动化、产业信息化为突破口，重点培养地方与区域性的创新与服务人才。 拟在电气工程学院现有部分专业实验室的基础上添置基本实验设 备和购置一批国际国内先进仪器设备，构建一个基于过程控制系统、运动控制系统、系统集成技术、智能建筑等围绕综合自动化的 “ 控制系统实验中心 ”。 新建实验中心满足我校国家特色专业建设点 “ 电气工程及其自动化专业 ” 教学大纲要求，并结合专业特色新增包含交通运输、新能源、电机节能方面的综合性、设计性、应用性实验项目 44 个。 该实验中心的建设将有利于我院及其它相关专业学生工程技术能力、理论与实际联系能力和创新能力的培养。 同时发挥新增实验平台的科研功效，以产学研合作为机制、以自主创新为动力，获取拥有自主知识产权的先进驱动技术。 以 新增实验设备为基础，以专业教师、研究生为主组成的科研团队为依托，开发出系列产品，使实验室真正成为适应现代高等教育发展，培养创新人才的基地。 4)进一步加强网络化教学管理体系建设。 按照 “ 教学信息化、学习网络化、管理现代化 ” 的建设目标，构建基于校园网的 “ 信息化教学平台、网络化学习平台、现代化管理平台 ” ，以信息化促进实践教学的绩效化。 5)加强质量保证体系建设。 按照 “ 制度健全，体系完善，管理科学，运行高效 ” 的建设目标，建立健全实践教学管理文件，加强教学过程和教学目标管理。 实验中心将构建以中心管理为 主，学校、学院、中心三级实践教学质量管理系统；构建自检、互检和抽检等多种形式的实践教学质量监督系统；构建由社会、学校、中心、学生等多层次构成的实践教学质量评价系统，从而搭建实验中心配套、完善、优化的绩效化实践教学质量保证体系。 附表 6：教学实验室条件建设项目明细表 项目 名称 设备名称 数量 （台 /套） 金额 （万元） 用途（用于什么专业及课程） 电机实验室仪器设备更新 电源控制屏 18 自动化专业： 电机及拖动 运动控制 控制电机 等 电气专业： 电机学 电力拖动 电机控制技术 控制电机 等 实验桌 18 不锈钢电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表 18 三相组式变压器 18 直流并励发电机 18 三相绕线式异步电动机 绕线式异步电动机起动与调速电阻箱 校正直流测功机机起动与调速电阻箱 直流数字电压电流表 (每件含 3 只表 ) 36 数 /模交流电流表 (每件含 3 只表 ) 18 数 /模交流电压表 (每件含 3 只表 ) 18 单三 相功率、功率因数表 (每件含 3只表 ) 18 单相可调电阻器、 18 电容器 智能转矩、转速、 输出功率测试 18 包装费 18 项目小计 控制原理与检测实验室仪器设备更新添加 计算机 18 自动化专业： 自动控制理论 现代控制理论 传感器与检测技术 DSP 原理与应用 系统集成技术 嵌入式系统 运动控制 等 电气专业： 自动控制理论 传感器与检测技术 DSP 原理与应用 系统集成技术 嵌入式系统 数控技术 电机控制技 术 等 DSP 实验系统 18 现场测控模块 (每套包含 7 个模块 ) 9 数据采集模块 （每套包含 5 个模块） 9 三维多臂机械手 9 二维数控实验平台 9 机械手 9 项目小计 电工电子实验中心仪器设备更新 示波器等 80 电工电子技术 电路 模拟电子技术 数字电子技术 等 建筑电气与智能化专业实验室建设 —— 暖通空调实验室 中央空调系统 1 自动化专业： 自动控制原理 过程控制系统 系统集成技术 运动控制 电力工程 等 电气专业 自动控制原理 电机控制技术 电力工程 建筑电气与智能化专业方向课程群 等 建筑电气与智能化专业： 建筑电气智能化技术 暖通空调设备及控制 电梯控制技术 给排水设备及控制 计算机控制及网络技术 智能家居与智能小区 供配电及照明 智能照明技术 等 新风系统 1 空气源热泵热水系统 1 集中供水处理系统 1 项目小计 建筑电气与智能化专业实验室建设 —— 建筑交通实验室 七层电梯模型 4 停车场自动监测与收费系统 1 项目小计 建筑电气与智能化专业实验室建设 —— 物联网与智能小区实验室 智能家居模型 1 离网型光伏发电系统 1 风光互补控制装置 1 家用设备管理系统 1 家居管理系统网络 1 门禁防盗系统 1 项目小计 建筑电气与智能化专业实验室建设 —— 智能照明实验室 智能照明系统 1 景观灯 系统 1 光网互补型路灯电源系统 1 项目小计 新建控制系统实验中心 三维运动控制教学实验系统 9 MPS 生产制造系统设备控制 6 双目视觉运动控制平台 1 项目小计 新建能源交通控制技术实验中心 伺服驱动控制系统节能。