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测控技术论文样例十一篇

时间:2022-11-07 09:58:19

测控技术论文

测控技术论文例1

业基础和行业背景存在较大差异,测控技术与仪器专业通常隶属于电气工程学院、机械工程学院、仪器科学学院、光电工程学院等单位。这给测控技术与仪器专业认证标准的制定带来了不少困难和问题。2013年8月和2014年8月,教育部仪器学科教育指导委员会暨教学研讨会分别在上海和西安召开,会上专家们对中国工程教育认证协会的通用标准进行了详细解读,并对照通用标准,制定了适合于测控技术与仪器专业特殊背景的专业标准。2014年8月,教学指导委员会主任、天津大学曾周末教授做了题为《把握认证理念,推进专业教学改革》的报告,教学指导委员会委员、重庆大学王代华教授做了题为《仪器类专业认证标准解读》的报告,这两个报告从认证专家角度介绍了工程教育专业认证的意义和认证准备工作的要点。目前,已有少数高校通过了测控技术与仪器专业认证,如天津大学、合肥工业大学等;有很多高校已提交了认证申请,正在积极准备参与专业认证,如桂林电子科技大学、西安理工大学等。越来越多的高校认识到专业认证的重要性和紧迫性,以专业认证为契机,持续稳步发展专业建设,提高人才培养质量和水平,增强毕业生的就业竞争力成为各高校专业负责人的共识。

二、省属高校测控技术与仪器专业培养模式探索与思考

针对目前国际、国内经济环境、工程教育的现状和发展趋势,在国际工程教育专业认证背景下,省属高等院校测控技术与仪器专业人才培养模式应做出怎样的改变和探索?这是各个省属高等院校面临的亟须解决的一个难题。下面以西华大学为例,结合我校实际情况,对国际工程教育专业认证背景下,测控技术与仪器专业本科人才培养模式的几点思考进行简要分析。

(一)西华大学测控技术与仪器专业概况

西华大学是四川省省属重点大学,我校的测控技术与仪器专业隶属于电气信息学院,是在整合已有的电气工程与自动化、信息工程、自动化等专业建设的基础上申报的新专业,于2002年成立,以电子类测控为主。其主要专业方向为测控技术和智能仪器,具体领域为工业化信息领域的检测与控制技术等。经过10多年的建设,截止到2014年,已毕业本科学生近700人,在校生400余人,省内生源和省外生源比例约为8:2。

(二)西华大学测控技术与仪器专业发展现状

近年来,全国开设测控技术与仪器专业的高等院校越来越多,毕业生就业竞争压力日益增加。如何基于学校地域、师资队伍、生源质量等具体情况制定合理的培养计划和方案,如何凝练专业特色及方向显得日益重要,这也成为我校测控技术与仪器专业面临的热点及难点问题。这具体体现在以下几方面:1.第一志愿报考率偏低,特别是省外第一志愿,多数为调剂生源;2.专业方向和特色还需进一步提炼;3.本科教学实践基地建设有待加强。

(三)西华大学测控技术与仪器专业本科学生培养模式探索

在国际工程教育专业认证的大背景下,基于我校自身的特点,探索出一条合适的测控技术与仪器专业本科学生培养模式显得尤为重要。针对上述问题,我们认为可以在以下几个方面进行探索和尝试。

1.积极修订本科学生培养方案

工程教育专业认证对“目标导向”提出了较高要求。社会对教育的需求和社会环境在不断变化,本科学生培养方案也必须发生相应变化,必须将学生的要求及其培养目标放在重要的位置,用培养目标和方案来引导学生。应在现有专业课程体系的基础上,本着系统性、主体性、先进性、特色性的原则,进一步优化课程体系,修订培养方案。修订时务必具体、明确、可量化,每一门课程的开设都必须完成一个或几个培养目标,任课教师也必须承担相应的培养责任。

2.凝练专业特色,突出学校办学的自主性

工程教育专业认证是鼓励学校办学自主性的,它鼓励各高等院校根据自身特色和优势,结合所在区域经济社会地位及人才培养方案,制定培养目标,体现特色。合理有效地解决这个问题,可增强毕业生的动手能力、创造能力、就业竞争力等。与此同时,这对增强该专业在省内、外的声誉也有较大好处,有利于提高第一志愿报考率和生源质量。

3.突出实践教学的重要性,积极拓展实习基地建设

工程教育专业认证重视培养学生的动手能力和对工业企业的适应能力,这就要求我们在制定培养目标和计划时,必须将实践性环节放在十分重要的位置。虽然目前培养计划里有很多实践环节,但大多缺乏过程监管,落实不到位,效果不明显。因学校经费投入有限,我校本科教学实践基地的建设一直滞后,每年都在换公司或企业,没有长期稳定的实习基地。在制定实践性环节培养计划过程中,应尽可能地参考用人单位的意见,并定期跟踪社会需求变化情况,积极拓展实习基地的建设。

4.增强学生创新能力的培养

工程教育认证重视创新能力的培养。培养创新能力主要有以下几个途径:(1)在制定培养计划时,预留2-3学分作为创新学分,鼓励学生积极参与各种创新竞赛;(2)将本科生实验室免费、长期开放,鼓励学生长期泡在实验室,自主动手设计一些小实验,完成一些小制作,不能仅满足于课堂上简单的验证性实验;(3)将部分优秀本科生带入硕士生导师的团队,接触本领域的前沿技术和方法,增长其见识,培养其思维。

5.突出学生的主体地位,变自我评价为社会评价

工程教育认证突出以学生为中心,把绝大多数学生真正学到什么作为衡量人才质量的评价标准。只有每个学生都很好地满足本校本专业的培养目标,才符合工程教育认证的要求。对人才培养目标的评价应以社会评价为主,主要体现在毕业生到工作单位后的适应度,及用人单位对毕业生的满意度。同时定期回访,持续改进,而不是像以前那样单纯追求就业率,部分学生就业单位跟所学专业毫无关系,且实行“一锤子买卖”,毕业后就跟学校无关。这就要求我们建立定期的回访机制,不断完善培养计划,从而获得较高的社会评价。

测控技术论文例2

(1)设计人员对作业情况勘察和调查分析较少。由于设计人员不深入作业一线,所以对作业区具体情况缺乏必要的勘察和调查,对于设计方案的正确性不能及时进行检查,而且发现问题后不能及时进行处理。

(2)编写依据不科学。部分设计人员对现行的法规和技术标准缺乏深入的了解,对相关的地质工程测量产品的定额管和装备标准也缺乏重视,这就导致在编写过程中存在着较多不科学的地方,由于过多的参考过进的教材和规范,则会导致所编辑的测量方案与实际存在较多不符合的地方。

(3)对利用已有资料的情况分析不全。目前在测量方案设计时,由于对所参考的资料缺乏了解,部分资料由于时间较久,或是不是本单位所测,再加之一些资料很难收集到,同时在对这些资料利用时,缺乏必要的调查和科学的分析,盲目的对这些类似资料中的分析结查进行照搬,从而导致设计方案的科学性缺乏。

(4)标准意识差。地质工程测量方案由于缺乏统一的法规和标准,这就导致无论是文字、公式、数据和图表等都存在着不准确的地方,而且有关的名词、术语、符号、代号及计量单位等在表述上也存在不一致的地方,由于缺乏一定的标准意识,这就导致在对技术方案、作业方法和设计思想的评价中存在着不客观性,普遍存在评价偏高的情况。

(5)设计不深入。在设计中,不仅没有从作业区的实际情况出发,而且在设计过程中对于各种新技术、新材料、新方法等应用的较少,这就导致所选择的设计方案不是最佳的,同时对于所选择的措施也缺乏深入的研究,无法实现取期的效果。

1.2地质工程测量项目中的问题

(1)在控制测量与碎部测量中可能难以对后期工作的需求进行认真考虑,造成后期工作的被动,增加整体测量上的工作量。

(2)在控制测量布网中可能使测区精度要求布局不合理。

(3)可能使测区有的地方控制布网漏布。后期补充布网不仅会增加控制测量的工作量。还会使原的统一性受到损害。

(4)在片面追求节省经费、缩短工期的前提下,抛弃分级布网的基本原则,采用缺乏校核条件的一次性布网形式,其结果是缺乏误差控制方法,造成误差的过大积累,精度难以满足工程要求。有时甚至出现地质事故不能及时发现,造成难以挽回的损失。这样,不仅使节省经费、缩短工期的最初目的没有达到,反而使测量工作处于极度被动的状态。

(5)有些测量人员对测量方案设计缺乏认识,甚至还往往错误使用概念,以至出现一些不应有的概念与应用错误。

2提高地质工程测量成图质量的具体措施

2.1有效提高地质工程测量人员的技术素养目前从事地质工程测量的人员多为新毕业的大中专毕业生,这些人员对于计算机较为熟悉,但缺乏实际工作经验,所以在培训过程中,需要加强对技能和基本功的培训,通过野外实则并与讲授相结合,这样有利于地质工程测量人员专业技能的提高。

2.2观测员在工作前应仔细检查仪器在测量过程中,观测号不仅需要与跑迟员之间做好配合工作,同时还要在安置好相关测量仪器后,做好仪器的检查工作,确保仪器安置与输入高度都没有差错时,还需要对后视方向相关站点进行观测检查,确保数据的正确性,所以做为一名观测员需要具有较强的责任心。

测控技术论文例3

在建筑施工前一个准备的工作就是对工程进行放线测量,但是在测量中要保证建筑一直与地面是垂直的状态,而且建筑的形状是几何形状。在测量建筑的截面尺寸时,要注意尺寸在施工的要求内。建筑的施工放样要有一定的依据,测量控制网就能够保证测量的结果在一个标准的精度下。而测量控制网需要使用施工单位的控制红线,同时还要以其提供的建筑具体坐标为基准点。这个测量网中要包括工程的垂直度以及建筑的轴线等。

1建筑施工测量的特点

施工平面控制网既可以单独建立,也可用原有地面测图控制网替代。但由于测图网的密度和精度有时不能满足施工测量要求,需要增补控制点,并重新对网进行高精度测量,然后再以平面控制网数据测设出主轴线。

2测量坐标系统及坐标换算

2.1施工坐标系统。在设计和施工部门,为了工作上的方便,常采用一种独立坐标系统,称为施工坐标系或建筑坐标系。施工坐标系的纵轴通常用A表示,横轴用B表示。施工坐标系的A轴和B轴,应与厂区丰要建筑物或者主要道路、管线方向平行。坐标原点设在总平面图的西南角,使所有建筑物和构筑物的设计坐标均为正值。2.2测量坐标系统。目前工程建设中,测量坐标系有两种情况,一种是采用全国统一的高斯平面直角坐标系统;另一种是采用测区独立直角坐标系统如城市独立坐标系。测量坐标系纵横轴指向正北用X表示,横轴用Y表示。2.3坐标换算。建筑坐标系与测量坐标系往往不一致,在建施工控制网时,常需要进行建筑坐标系统与测量系统的换算。

3施工场地平面控制

在平面控制施工场地上有几种形式,一种是导线;一种是建筑基线;另外一种是建筑方格网,下面仔细的探讨一下这几种形式。3.1导线。因为我国所有的施工场地都普及的全站仪,因此场地的平面控制一般都成导线网的形式。而且导线的等级以及精度都要在标准的规定中,(1)如果建筑场地在1km2以上或者是场地是一个重要的工业区,那么场地建立的控制网一般都是属于一级导线网。(2)如果建筑的场地在1km2以下或者场地属于普通的建筑区,那么在场地建立的控制网属于二级或者是三级导线网。(3)如果场地使用的导线网是原来的控制网,那么要对控制网进行检测而且是反复的检测,保证控制网的准确性。3.2建筑基线。如果建筑的场地面积不大,而且布置的也不是很复杂,同时建筑场地又是属于平坦还比较狭长的,那么控制的方式采用建筑基线的形式。(1)设计建筑基线。设计人员设计建筑基线的时候,可以采用几种形式,一种是三点成“一”形;三点呈“L”形;或这是四点成“L”形,还有一种是五点成“十”形。以上几种形式是在设计基线中比较普遍的形式。a.建筑的基线应该与建筑物的轴线处于两种状态,一种是平行状态;另外一种是垂直的状态。b.建筑基线中的主要基点要保持在一个可以相互通视的状态,基线的边长在100mm至4mm之间。c.基线的主点如果不被施工所干扰,其位置就应该在主要的建筑物附近,并且要靠近建筑物。d.一个建筑基线的基线点应该在三个以上,这样可以保证检测人员可以随时查看基点的变化情况。(2)建筑基线的测设。在测设建筑的基线上,一般测量人员都会使用平面点位放样。首先在实际的场地标出基线点的具置,然后检查基线的精度以及密度,检查的方法有两种,一种是角度检查;另外一种是距离检查。如果基点在同一个直线上,那么在中间的位置上安装一个经纬仪没有经纬仪也可以安装全站仪,这样可以保证测量人员能够测量到基点的角度。当测量的角度与180度的差比24要大,那么就要适当的调整角度。如果测量的三个基点是垂直的状态,那么垂直的交点上,测量与另外一个的夹角,当角度值与90度的差比24要大,同样的也需要调整角度。在各个基点上检查轴线长度主要是检查轴线之间的距离,如果检查出的结果与设计有差别,且误差在万分之一,那么就要调整轴线之间的距离。3.3建筑方格网。对于地形较平坦的大、中型建筑场区,主要建筑物、道路及管线常按互相平行或垂直关系进行布置。为简化计算或方便施测,施工平面控制网多由正方形或矩形格网组成,称为建筑方格网。利用建筑方格网进行建筑物定位放线时,可按直角坐标进行,不仅容易求得测设数据,且具有较高的测设精度。(1)建筑方格网设计。设计建筑方格网时,首先选定方格网的纵、横主轴线,它是方格网扩展的基础,选定是否合理,会影响控制网的精度和使用,因此应遵循以下原则:主轴线应尽量选在整个场地的中部,方向与主要建筑物的基本轴线平行,一条主轴线不能少于三个主点,其中一个必是纵横主轴线交点,主点间距离宜过小,一般300~500m:纵横主轴线要严格正交成90;主轴线的长度以能控制整个建筑场地为宜,以保证主轴线的定向精度。主轴线拟定后,可进行方格网线的布设。方格网线要与相应的主轴线成正交,网格的大小视建筑物平面尺寸和分布而定,正方形格网边长多取100~200m,矩形格网边长尽可能取50m或其倍数。(2)建筑方格网的测设。在测设建筑方格网时,先要测设主轴线MON,其方法与建筑基线测设方法相同,主轴线测设好后,分别在主轴线端点安置经纬仪或全站仪,均以0点为起始方向,分别向左、向右精密测设90°。为了进行检核,还要在方格网点上安置经纬仪或站仪,测量其角是否为90°,并检查各相邻点间的距离,看其是否与设计边长相等,误差均应在允许范围之内。此后再以基本方格网点为基础,加密方格网中其余各点。

4施工场地高程控制

建筑场地的高程控制测景就是在整个场区建立可靠的水准点,形成与国家或城市高程控制系统相联系的水准网。水准点的密度应尽可能满足安置一次仪器即可测设出所需的高程点。施工场地高程控制一般布设成两级,分别称为首级水准网和加密水准网。首级水准网作为整个场地的高程基本控制,一般情况下采用四等水准测量方法,并埋设永久性标志,若因设备安装或下水管道铺设等测量精度要求较高时,可在局部范围采用三等水准测量方法。加密水准网以首级水准网为基础,可按图根水准的要求进行布设,一般情况下,建筑方格网点及建筑基线点亦可兼作加密水准网点。

综上所述,建筑中的测量工作实质上就是测绘工作,但是其工作的性质与建筑的质量有关,而且对于一个过程来说。建筑施工的全过程都要涉及到测量工作,因此在施工的场地要建立测量体系,并且保证测量的结果。

作者:韩先甲 单位:大庆市勘测设计院

参考文献

测控技术论文例4

2. 较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括机械学、电工电子学、光学、传感器技术、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;

3. 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力,具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;

4. 具有较强的外语应用能力;

5. 具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

测控技术与仪器专业就业前景 测控技术与仪器是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科,主要面向测量和控制的新原理、新技术以及仪器的智能化、微型化、集成化、网络化和系统工程化等。

测控技术论文例5

中图分类号:P278 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(c)-0072-02

GPS技术就是人们所说的全球定位系统,这一系统最早是20世纪70年代研发出来的,一开始GPS技术主要运用的领域是军事领域,目前全球定位系统的研制工作主要分3个阶段。全球定位系统是以卫星为无线通讯基础,能够24 h进行定位服务,其范围可以覆盖全球,再加上全球定位系统自身具备非常好的保密性,抗干扰性也非常强,所以广泛地运用在我国的工程测量领域中。

1 GPS构成

GPS系统主要是由三个部分组成,即卫星、地面控制系统、用户,这3个部分缺失任何一项,GPS系统就不是完整的,在GPS系统中,用户也是不可获取的重要组成部分,这里所说的用户并不是说某一个特定的对象,而是指一个群体,由于GPS系统所提供的定位服务是实时的,其所运用的地面接收机也是GPS系统特指的设备,在接收到卫星信号之后,计算机主机就会对接收的数据进行处理,从而得到有效的导航数据,我们需要的各种数据信息就会真实地呈现在我们面前,GPS系统很好地提升了工程测量的精准度,为今后的工程建设提供了有利的保障。

2 GPS系统的特点

2.1 测量精度高

GPS系统的测量精度要比传统测量系统高好几倍,在1 500 m范围内的工程精密定位中,如果我们的技术人员能够合理运用GPS系统,那么该系统可以在1 h的时间内保证其明面位置的测量误差小于1 mm,这个数字就说明GPS系统的测量精度是传统测量系统没有办法比拟的。

2.2 观测时间段

当技术人员在对20 km范围内的区域进行静态定位工作时,一般只需要15 min就可以完成静态定位,当基准站与流动站的距离在15 km内的时候,观测流动站的时间一般在2 min之内,而且这种精准测量是可以随时定位的,技术人员操作起来也是非常的简单方便。

3 GPS技术在工程测量中应用及普及

3.1 GPS在建筑工程控制网中的实际应用与普及

在整个工程的测量工作中,测绘控制网是测绘工作中非常重要的基础性工作,对于这一工作来说,设计的工程项目规模出现了区别,那么技术人员就要对控制网的精度要求有一个的改变,在这种情况下,技术人员会选择边角法来确定工程的控制网,这种控制方法主要是运用了测量仪器来控制测量的范围,但是需要注意的是,这种控制方法所测量的范围相对来说是比较小的,一旦测量范围增大或者是超出了测量的范围,那么边角法就会受到限制,使用的话就会影响到最终的精准程度,而在大范围的测量中,GPS技术测量优势是非常明显的,GPS技术在确定控制点的时候是不会受到其他因素限制的,而且使用起来非常简单,操作方便,所需费用还非常低,最主要的是所测量的控制精度非常高,技术人员在利用GPS系统建立工程控制网时,采用了载波相位静态差分技术,这种技术手段的使用可以让所测量的精度达到毫米单位,比如:公路工程等大型的工程项目。其横向距离是非常小的,纵向距离却非常长,在公路项目中经常会采用导线法来测量公路范围,但是这种方法所测量的距离是有限的,而且多次多时段测量还会产生较大的误差,这时选用GPS技术就可以解决上面的问题,GPS技术并不需要进行地面通视,在距离对等的情况下,技术人员就可以设置控制点,在形成了三角锁之后,就可以进一步确保测量的精度,而且GPS技术的操作还非常简单,建设成本也在运用了GPS技术之后得到了极大降低。

3.2 GPS在变形监测工作中的应用与普及

变形监测工作是对建筑物、水坝等设施的变形情况进行检测,观测的内容主要包括了建筑物的整体倾斜程度以及建筑物地基沉降位移状况,我们在监测建筑物时会发现,大型建筑物的整体面积都是非常大的,而且四周的环境也相当驮樱想要对这种大型建筑物进行监测,其难度还是非常大的,而在传统的监测建筑物方法中,比较常用的方法是三角测量法,这种测量方法是测量建筑物倾斜程度的,还有一种观测建筑物地基沉降位移的方法,这种方法是水准测量法,通过运用之后发现,这两种方法既浪费时间,又浪费力气。而采用GPS技术就可以很好地改善这一状况,达到精准测量的目的。

3.3 GPS在图跟测量中的应用与普及

技术人员在使用GPS技术进行图根测量时,主要运用的技术是快速静态定位技术,其工作原理为GPS接收设备会先接收超过4课卫星的通讯信号,而且还要计算出GPS接收设备与卫星之间的距离,由于之前卫星在地心坐标系中的位置是早就固定好的,所以接收设备在地心坐标中的位置也是非常容易得到的,以此类推,技术人员还可以在对图跟控制测量时,采用快速静态定位测量技术,对所观测的数据进行检查,只有确保异步闭合环和同步环都符合规范要求,观测的精度还要符合E级GPS的精度要求,这样测量出来的精度才会更加准确。

4 结语

该研究对GPS的构成进行了简要的阐述,又对GPS系统的主要特点和GPS技术在工程测量中的应用进行了详细的分析,我国的GPS技术具有测量精度高、观测时间短,还能够进行不间断作业等特点,这些特点都是传统测量技术没有办法比拟的。因此,GPS技术在实际的测量工作中,适应性和优越性也是非常明显的,信随着我国科学技术手段的不断更新,GPS技术在工程测量中的应用也会更加广泛。而且还会有越来越多的技术手段融入到工程建设当中,促进工程建设的可持续发展。

参考文献

[1] 冯茜,邓洪亮.工程测量中DJ2经纬仪操作的几个误区分析[C]//第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选.2010.

[2] .工程测量的发展与需求[C]//全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任――中国科协2003年学术年会论文集(上).2003.

[3] 孙纪章,王俊勤.基准方位的建立与标定的数字化[C]//数字测绘与GIS技术应用研讨交流会论文集.2008.

[4] 范仁昌.GPS在野外工程测量中的应用[C]//中国航海学会航标专业委员会测绘学组学术研讨会学术交流论文集.2006.

[5] 张新柯,杨要邦.浅谈工程测量理论方法[C]//土木建筑学术文库(第8卷).2007.

[6] 王治中,樊乾和,王宝成.清华山维电子平板在工程测量中的应用[C]//湖北省测绘学会2006年度科学技术交流会论文集.2006.

测控技术论文例6

一、测控技术与仪器专业创新型人才培养目标

随着信息技术的飞速发展,仪器仪表的内涵发生了很大改变,无论其自身结构还是功能用途都体现出综合化、系统化特征,微型化、集成化、远程化和虚拟化成为以计算机为核心的现代测控技术的一个发展趋势。

南京邮电大学测控技术与仪器专业始建于1977年,专业名初始设立为电信仪表,1978年更名为电子测量与仪器专业,1999年根据教指委指导意见,更名为测控技术与仪器专业。我们根据社会、经济发展和创新型国家建设目标对人才培养培养提出的要求,按照南京邮电大学提出的“将学校建设成特色鲜明,在信息科学和技术领域国内一流、国际有影响的教学研究型大学”的建设目标,在对比研究国内外一流大学“测控技术与仪器”专业建设的特点和经验的基础上,将人才培养目标定位在培养“高层次、复合型、创新性、多样化”的创新人才,培养学生德、智、体、美全面发展,知识、能力相互协调,具有较好的人文社会科学背景、扎实的自然科学基础、知识面广、较强的实践能力与创新意识,掌握检测与过程控制及相关学科领域的基础知识和基本技能,具备以电子信息技术及计算机应用技术为基础,从事仪器与测控系统设计等方面的专业能力,为国民经济、国防建设、教育科研等部门服务的应用型高级工程技术人才[1]。

南京邮电大学测控技术与仪器专业具有合理健全的师资队伍,一直致力于教学、科研综合实力的提高,不断更新教学硬件,完善实验教学环境。长期以来,本专业立足于自身特点,依托南京邮电大学通信与信息学科平台,经过30多年的发展,已经发展成为具有信息、通信与网络特点的测控技术与仪器特色学科专业,并已成为江苏省品牌专业,经过品牌专业建设,已经形成“网络测控技术”、“智能仪器仪表与自动化装置”与“网络机器人”等专业特色。

二、测控技术与仪器专业本科毕业设计的特点及存在的问题

本科毕业设计是本科学习阶段的总结, 既是培训体系中重要的一环, 又是对培训体系效果的检验。根据测控技术与仪器专业创新型人才培养目标,其教育学生的最终任务是使学生成为合格的工程技术人才,使学生毕业后具有解决实际工程问题、设计研发新产品的能力。鉴于该专业的上述培养目标和任务,其本科毕业设计有如下主要特点:

(1)培养学生综合运用知识的能力

测控技术与仪器专业本科毕业设计同其它专业毕业设计一样,作为本科教学中的最后一个环节,不能局限于某一门或某几门专业课程,它是对以前所学知识的综合应用,其涉及到的知识涵盖了本科阶段所学习的通识教育、专业教育、综合教育等。对该专业的学生来说,要做好毕设课题,学生必须熟练掌握电子电路、传感器、嵌入式系统、光学、机械等方面的知识,并具有灵活运用上述专业知识的能力[2][3]。

(2)强化学生动手实践的能力

测控技术与仪器专业是一门对学生动手实践能力有较高要求的专业,特别是随着电子信息技术的发展,该专业不仅要求学生具有扎实的理论基础知识,还需具备较强的动手解决实际问题的能力。该专业对学生动手实践能力的培养贯穿于整个本科阶段学习的各个环节,包括工科基础实践能力、学科基础实践能力、专业基础实践能力和专业工程实践能力等[2]。毕业设计作为学生在校期间最后一个重要的综合性实践教学环节,特别是对于测控技术与仪器专业的学生来讲,其毕业设计的课题大多为硬件和软件相结合的项目,同日常生活实践结合较为紧密,在完成毕设课题的过程中,需要学生进行硬件制作、软件编程和软硬件联调,因此,学生的动手实践能力可在毕业设计完成的过程中得到进一步地强化和提高。

(3)培养学生创新应用的能力

创新技能是反映创新主题行为技巧的动作能力,主要包括对创新主题的信息加工能力、动手和操作能力、创新成果的表达能力以及物化能力等[4]。它是创新思想获得表现的载体,因而是创新人才培养的关键,亦是我国高等教育的根本任务和灵魂。测控技术与仪器专业本科毕业设计除了培养学生综合运用知识和动手实践能力外,最重要的一点就是培养学生的创新应用技能。特别是在当今竞争日益激烈的社会,用人单位对毕业生独立工作和创新能力的要求日益增强的形式下,非常有必要通过最后的实践环节加强学生科技创新能力的培养,进一步完善学生的知识结构和素质结构,以适应社会发展的需要[4]。

根据测控技术与仪器专业创新型人才培养目标以及该专业本科毕业设计的主要特点,剖析我校测控技术与仪器专业本科毕业设计实际,仍存在以下主要问题:

① 学生对本科毕业设计认识和重视程度不够。尽管学校对教育部的文件和学校制定的管理文件进行宣传,但受各种因素的影响和制约,学生对于本科毕业设计的重要性和目的没有明确的认识,致使一部分学生对于本科毕业设计的完成流于形式,没有深入研究和认真对待。

② 毕业设计过程中学生对课题资料分析不够仔细深入,其工科基础实践能力、学科基础实践能力、专业基础实践能力和专业工程实践能力等有待进一步提高。

③ 受毕业设计指导教师队伍规模、毕业设计实验设备、经费和管理评价机制等多方面因素的影响,学生毕业设计题目过于陈旧,重复率较高,严重影响到学生创新实践能力的提高。

三、改革实践与探索

为提高我校测控技术与仪器专业本科毕业生的创新实践能力,近年来,我们以测控技术与仪器专业江苏省高等学校品牌专业建设点建设为契机,针对测控技术与仪器专业本科毕业设计过程中存在的问题,从毕业设计选题和方案制定、毕业设计过程指导和监督、论文答辩和质量评价体系等方面进行了一系列的改革和探索:

(1)在毕业设计选题和方案制定方面,主要从两个方面展开。

首先,在本专业学生进入本科毕业设计阶段之前,加强对学生创新性和实践性的培养,积极鼓励学有余力的学生参加课外创新实践活动和教师科研项目,指派优秀教师指导学生开展实践和创新活动,对于具有一定创新性和实践性的项目和学生给予资助;此外,经过创新实践项目锻炼和培训,积极鼓励学生参加国际、国家和省各类科技竞赛。对已经成功申请到国家或省级课外实践创新的项目,可考虑直接作为学生本科毕业设计项目,并进行滚动资助。

其次,对指导教师给出的本科毕设课题进行查新,确保教师给出的毕设课题具有一定创新型和实践性,对于那些陈旧、创新性和实践性结合不紧密的课题一律不予立项。初步筛选完指导教师给出的毕设课题之后,由系所相关部门对拟立项的本专业毕设课题及其任务书进行汇总并制定测控技术与仪器专业本科毕业设计课题选题指南,应在指南中明确课题的软、硬件性质及对选题学生的基本软、硬件素质要求。学生应根据选题指南选择适合自身特点的毕设题目,并就课题研究目标、研究内容和研究方案进行一定时间的前期准备;在毕业设计正式开始前,应进行本专业学生的毕设开题答辩工作,对毕设过程中可能出现和应注意的问题提出进一步的要求,力争做到毕设立题科学新颖、避免重题、学生选题恰当,拟定方案切实可行,努力实现指导教师和学生之间双赢。

(2)在毕业设计过程指导和监督方面,首先,加强科研毕设,培养学生自主学习和创新实践能力。为加强和培养学生的自主学习和创兴能力,亦为加强对学生毕设过程的指导和监督,积极鼓励指导教师把学生的毕业设计实践同自己的科学研究结合起来。在进行毕业设计过程中,让学生参加一些与自己毕设题目相关的课题团队的科研工作,使其接受创实践新意识的熏陶和激励,这样既可以使学生学到必要的科研方法,培养学生主动学习、科学思考问题、勇于实践、勇于创新的能力,还可以加强对学生毕设过程的指导和监督,对于毕设过程中出现的问题能得到及时有效地处理。

其次,鼓励团队毕业设计,在充分利用现有的专业实验室和创新实践基地的基础上,合理增加硬件实验设备和经费,培养学生动手实践能力和团队协作精神。测控技术与仪器专业本科毕业设计对学生的软件设计、硬件实践能力都有较高的要求,鉴于该专业的专业实践特点,在毕设过程中鼓励学生进行团队毕业设计,团队成员至少3人以上,这样指导教师可以根据项目要求将课题划分成不同的子课题,团队内不同学生根据子课题功能要求分别进行相应模块的软、硬件设计。这种团队毕业设计的做法,不仅可以更好地培养学生的创新动手实践能力,还有助于培养学生的团队协作精神,团队内成员为完成总的毕设任务,按各自分工的不同,彼此之间可以相互协商和帮助。此外,通过团队毕业设计,实验室设备、经费及其它的资源可以更为有效地整合和利用。

(3)在论文答辩和质量评价体系方面,进一步健全毕业设计( 论文) 质量监督机制和质量评价体系。建立规范的毕业设计( 论文) 组织管理和操作程序,规范毕业设计论文选题、开题、中期检查、论文撰写、指导教师评阅和毕业答辩等组织程序和进度管理。建立以检查和评优为动力的质量监控机制, 根据毕业设计( 论文) 进程进行阶段性检查,研究制定质量标准,实施质量控制;对于阶段性检查不合格的学生,给出相应的管理办法;建立科学的毕业设计( 论文) 考核办法,制订毕业设计( 论文) 成绩评定标准,从论文质量、平时表现和答辩成绩等方面进行全面考核。在论文答辩方面,实行三级管理,具体分为:非团队毕业设计的学生参与系所组织的论文答辩;团队毕业设计的学生直接参与学院组织的论文答辩;对于参加系所和学院论文答辩且成绩为优秀的学生,进一步推荐至学校,参加由学校组织的论文答辩。

四、结束语

本科毕业设计是学生本科学习过程的重要阶段,是对本科阶段所学知识的综合运用和提高。论文根据测控技术及仪器专业创新实践型人才培养目标及该专业本科毕业设计的主要特点, 针对南京邮电大学测控技术与仪器专业本科毕业设计实践过程中存在的问题进行了一系列改革和探索,实践证明上述改革措施在一定程度上提高了学生的创新实践能力。

基金项目:南京邮电大学教改项目(JG00511J80,JG00511J79,JG00511J78),江苏省研究生双语授课教学试点项目,南京邮电大学通达学院教改项目(TD00511JG11)

[参考文献]

[1] 南京邮电大学2010级测控技术与仪器专业本科生培养方案,2010:136-142

[2]冯旭哲, 陈建云, 明德祥. 测控技术与仪器专业本科毕业设计研究与实践[J].高等教育研究学报,2011,34(1):86-88

测控技术论文例7

中图分类号:TB22文献标识码:A

目前我国的测绘技术已经达到世界先进水平,为工程测量技术的发展提供了有力的保障,极大地促进了工程测量事业的进步。通过在工程测量中应用测绘技术,使工程测量数据误差越来越小,精度不断提高。在保证工程质量上发挥了的作用。

1GPS测绘技术概述

随着我国科学技术的的发展,工程中所用的测绘技术也越来越先进。尤其GIS(地理信息技术)、GPS(全球定位技术)、数字化技术及RS(遥感技术)等测绘技术在工程测量中的应用,使我国的工程测绘技术已达到数字化和高效率的目标,与世界发达国家相比差距越来越小,在路桥、水利、房屋建筑等领域的工程测量中应用。降低了工程测量的误差,提高了测量精度。

1.1GPS测绘技术的含义

GPS技术,即全球定位系统,在二十世纪七十年代由美国率先进行研发,经过多年的努力于1993年在军事上首次应用,随着社会经济的不断发展,后来延伸到工程建设、教育、科研等多个领域。它的工作原理为:对目标利用卫星发射无线电信号进行导航定位,能够方便快速的发现目标,且定位精确度高、抗干扰性强,在工程测量中得到广泛的应用。

1.2GPS测绘技术的优点

GPS测绘技术在工程测量中应用广泛,它具备以下几点优势:一是测绘时间长,精度高。GPS技术不受时空的影响,能在任何地点、任何时间进行全面全天候的测量工作,且受气候、地形等自然因素影响比较小,测量数据精度高。二是成本比较低,操作方便。GPS技术可以有效减少工程对人力、物力、财力的投入,不仅可以降低成本,而且操作简单,可以减轻工作人员负担。三是GPS技术工作效率高。随着GPS技术和计算机技术的不断进步,GPS测绘时间缩短,测量效率大大提高,即在较短的时间内高效完成测量任务。四是应用广泛。随着社会经济的快速发展,GPS测绘技术已渗透到建筑、市政给排水工程、水电工程、道路、桥梁等工程项目建设中,同时在电视台、天文台等领域也得到广泛的应用。

2GPS控制测量技术在线形工程输电线路测量中的应用

2.1布设GPS静态控制网

输电线路一般比较长,涉及范围比较广,经常需要穿越田地、河流、山地、湖泊等地形,给工程建设带来很大的麻烦和难题。同时输电线路走向是直拐直,没有曲线段,因此控制点要沿着可研路径布设,呈一带状控制网。在进行GPS静态控制网布设时,主要要注意几点问题:一是GPS基线长度最好相差不大,保证精确度的均匀性。二是GPS静态控制网最好采取封闭式闭合环形式(或者为附合线路结构)。三是避免多路径效应。在进行GPS静态控制网布设时,要尽量避免高山、河流、湖泊等比较复杂的地形。四是做好强电磁波抗干扰工作。GPS站点的设置要尽可能的远离大功率的无线电发射源,如电视台,其距离要在400m以上,同时要远离已建高压输电线路至少200m以上。

2.2GPS技术在外业作业测量中的应用

在进行外业作业前,要做好仪器(如GPS接收机等)设置等准备工作。GPS接收机设置要根据输电线路走向来,尽量避免一些复杂的地形,如高山、河流、植被等,同时在设置好GPS接收机等仪器后不要急于观测,在GPS仪器垂直精度因子VRMS和水平精度因子HRMS在不大于0.02、综合精度因子PDOP不大于3后方可进行,且每一次观测时间要不小于10分钟。此外,外业工作人员要严格按照GPS测量标准和输电高压线路实际情况进行外业作业。先根据卫星可行性预报资料编制观测计划表,然后在实际观测中严格按照计划表执行,同时以实际作业为主相应的进行调整,并做好记录,最后在外业作业完成后及时对观测数据进行检查和分析,若数据不对就要进行补测或者重测。

2.3做好内业数据处理工作

在进行内业数据处理之前,要选定相关解算软件,并把数据输入软件中,然后对每一个观测数据进行查看和分析,把误差大或者错误的数据删除,提高整体数据解算质量。一般而言,数据解算结果有四种,固定相位解、浮点相位解、相位平滑伪距差分解和伪距差分,前三者精度指标分别大于0.1m、0.5m、0.8m,根据实际情况选择相应的精度指标。具体来说,在测量完成一天的工作后,要把基站和杆塔的数据导入计算机,使用相关解算软件计算出每一个杆塔的坐标,从而计算出每一条基线长度,然后把计算出来的数据与事前标准数据进行对比分析,允许误差在6m之内,若误差过大就要就行补测或者重测。

2.4GPS控制测量技术使用注意事项

GPS测绘技术具有不可拟比的优势,但在实际操作中还是会受到自然因素和人为因素的影响,造成观测数据精确度存在偏差。因此,在利用GPS测绘技术进行控制测量时,要注意细节问题。

(1)受作业环境的影响。虽然GPS技术不受地形的限制,具有全天候观测的特点,但观测精度还是会受地形等环境的影响,因此在进行GPS仪器设置时,应尽量避免多种路径、电磁波干扰强(如电视台等)等地段,且保证卫星高度角在10°以上。

(2)观测时段问题。在观测前要对卫星预报图等进行查看,选择最佳观测时段(一般是可见卫星数不小于5的情况下)。

(3)人为因素的影响。在进行输电高压线路测量工作时,要严格按照GPS观测相关标准进行操作,避免因操作失误影响观测质量。这就要求对工作人员进行专业培训,提高其业务能力。

3结语

总而言之,GPS测绘技术具有全天候观测、操作方便、成本较低、精确度高等优点,在线形工程测量中得到广泛应用。本文主要从GPS静态控制网布设、外业作业、内业数据处理等几个方面分析了GPS控制测量技术在输电线测量中的应用,随着GPS技术和计算机技术的不断发展,相信GPS测绘技术将得到进一步发展和应用。而随着社会经济的快速发展和GPS测绘技术的不断进步,GPS测绘技术在线性工程的应用越来越多,如输电线路的测量。利用GPS控制测量技术进行测量工作,不仅精度高,而且方便,可以提高工作效率,降低成本。

参考文献:

[1] 金国清.GPS RTK测量中的一些关键问题[A]. 第三届长三角科技论坛(测绘分论坛)暨’2006江苏省测绘学术年会论文集[C]. 2006

测控技术论文例8

【中图分类号】G64.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)22-00-01

一、本学科的研究对象及发展趋势

交通安全执法技术以交通违法、交通事故、交通阻塞等道路交通事件为对象,研究交通监测与控制、交通违法监测与控制、交通事故预防、交通事故现场勘查、交通事故处理与鉴定的理论、方法和技术。

当前国际上本学科研究范围较广,涉及交通安全执法、道路交通安全和智能交通管理等方面均有大量研究,从信息、传感、通信、控制等技术的初步应用,逐步发展为高新技术的综合运用和深度融合,将执法、技术、教育有机结合在一起,逐步建立起交通安全执法理论、方法和技术三个层面的理论体系。具体发展趋势是:

1、交通安全执法方面

以威慑理论为基础,研究针对超速驾驶、酒后驾驶、不戴安全带、闯红灯等违法行为的交通安全执法技术的有效性、合法性和可行性等,注重智能化执法技术的研究。在交通安全执法技术的有效性方面,强调执法技术的威慑作用,从惩罚概率、惩罚严重性、惩罚时效性等角度研究各种人力执法、自动执法技术、驾驶人违法计分系统等技术措施的一般威慑和特定威慑效果。在交通安全执法技术的合法性方面,从处罚对象(驾驶人或车主)、限速标准、饮酒驾驶标准、自动执法地点、执法主体多样化等方面展开研究。在交通安全执法技术的可行性方面,研究高新技术应用的可行性、执法成本、公众接受程度等问题。

2、道路交通安全方面

研究交通参与者交通特性、车辆技术、道路安全设施与环境、交通安全管理、交通安全有关其他技术五个方面与交通安全之间的关系。有关交通参与者交通特性研究主要有行人横过道路行为模式的安全评价研究,不安全交通行为的分析与控制,心理因素对人的交通行为影响的研究,应急状态下驾驶人反应和操控行为分析,驾驶人交通安全视距测试与分析系统,交通标志识认动态测试系统等。车辆安全技术研究主要有整车系统安全技术、智能车辆安全系统技术、车辆协同式(车联网)安全技术和交通运输安全与应急保障技术四个方向。

3、智能交通管理方面

由智能交通系统(ITS)框架的研究开发到ITS关键技术的研究,近年的热点主要集中在车路协同技术、动态交通管理和主动交通控制。车路协同技术研究集中在车路交互式行车安全系统技术、车车交互式协同控制系统技术、车路协同系统交通协调控制技术等方面。动态交通管理方面研究交通监测技术、信息融合技术、信息技术、交通诱导技术等。在主动交通控制方面,研究以提高行车安全性和减缓交通阻塞为目的的高速公路/城市快速路的可变限速控制、交叉口智能车路控制等技术。

二、主要建设内容研究

交通安全执法技术主要建设内容包括交通监测与控制技术、交通违法监测与控制技术、交通事故预防技术、交通事故现场勘查技术、交通事故处理与鉴定技术等。

(1)交通监测与控制技术

主要包含车辆与道路智能检测技术、交通信息采集理论与方法、道路交通控制理论与技术、现代交通系统建模与仿真四个方面的研究。

①车辆与道路智能检测技术

本研究方向以计算机在公路交通及城市道路智能测控领域的应用研究为主要目标。主要面向高速公路、城市道路交通运输系统,将计算机技术与现代交通检测技术,智能控制技术和现代通信技术(包括无线传输技术,IP网络技术),应用到对车辆和道路的状况进行检测和故障分析。同时开展车、路及环境综合信息交互技术方面的研究。

②交通信息采集理论与方法

本研究方向以有效、及时获取综合交通信息――特别是动态交通信息――并提供综合服务为主要目标,主要研究内容包括:交通信息采集处理理论、方法、技术的研究;基于图像/视频的交通流及交通事件检测技术研究;交通信息综合应用平台研究;基于计算机视觉(单目/多目)的交通安全辅助研究。

③道路交通控制理论与技术

道路交通控制从控制理论的基本原理出发,主要研究道路交通控制的原理、方法以及控制结果的评价等。主要研究内容包括:高速公路监控技术、交通事件自动检测技术和交通控制与诱导技术等;城市交通控制系统、停车诱导技术和快速公交控制技术等。

④现代交通系统建模与仿真

现代交通系统模型描述道路交通流状态变量随时间、空间而变化、分布的规律及其与交通控制变量之间的关系,它反映了特定道路交通流的内在规律。该研究方向将从交通流数据出发,研究现代交通系统建模与仿真技术的理论、方法和应用。

(2)交通违法监测与控制技术

基于道路交通检测技术的动态交通信息检测系统、车型自动识别技术、交通事件自动检测和道路交通违法监测的研究等。

(3)交通事故预防技术

交通运输安全保障与防护技术,如交通法规、交通安全、可靠性理论、容错纠错技术、人机工程与状态监测等。

(4)交通事故现场勘查技术

测控技术论文例9

中图分类号:TN247文献标识码:A文章编号:

1.概论

世界已进入信息时代,人们在利用信息的过程中,首先要解决的就是获取可靠的信息,因此传感器技术越来越受到人们的重视。而随着传感器技术的发展,传感器所要面向的应用范围从纳米尺度到天文尺度两段都在不断扩展,精密测量技术已经得到了越来越多的研究和重视,这就使得作为现代精密测量的核心技术的光电检测技术的重要性与日俱增,因为传统的检测方法已经无法满足这些工作条件下的特殊要求。因此,光电检测技术的教学和研究已越来越受到国内为高等院校、科研机构和相关企业的重视。

现在一起科学技术是机械、光学、电学、计算机以及控制技术的综合化,光、机、电、算一体化已经成为仪器发展的趋势。传感器的微型化、纳米技术的发展,也对现代精密测量技术提出了越来越高的要求。在这种情况下,光电检测技术的重要性越来越明显。然而,在目前的测控技术月仪器体系中,光电检测技术的重要性并没有得到足够的重视。本文首先介绍了现代精密测量技术的发展现状,随之介绍了光电检测技术的基本内容及其面临的问题,最后提出应当突出光电检测技术的重要性,使之在测控技术与仪器专业体系中占有重要地位,这对培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。

2.现代精密测量技术的发展现状

现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造机计算机技术为一体的综合叉学科,涉及广泛的学科领域,它的发展需要众多相关学科的支持。在现代工业制造技术和科学研究中,测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。

科学技术向微小领域发展,由毫米级、微米级继而涉足到纳米技术,即微/纳米技术。微/纳米技术研究和探测物质结构的功能尺寸与分辨能力达到微米至纳米级尺度,使人类在改造自然方面深入原子、分子级纳米层次。

纳米级加工技术可分为加工精度和加工尺度两方面。加工精度由本世纪初的最高精度微米级发展到现在的几个纳米数量级。金刚石车床加工的超精密衍射光栅精度已达1nm,实验室已经可以制作10nm以下的线、柱、槽。

在这一大背景下,传统的测量方式已经很难发挥大的作用。因此,与精密测量技术的发展需求相对应,光电检测技术得到了越来越多的重视和应用。由于光电检测技术在工业测控、精密测量和计量方面的重要作用,特别是随着社会对产品质量意识的逐步提高。

3.测控技术与以其专业及其只是结构组成

测控技术与仪器技术隶属于信息技术领域的仪器科学与技术学科,其内容主要涉及测量控制与仪器仪表技术领域。随着科学技术尤其是电子信息技术的飞速发展,测量控制欲仪器仪表技术领域也发生了很大的变化。其自身结构已从单纯机械结构或机电结合或机光电结合的结构发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的系统,其用途也从单纯数据采集发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制为一体的测控国产。特别是进入21世纪以来,随着计算机网络技术、软件技术、微纳米技术的发展,测量控制与仪器仪表呈现出虚拟化、网络化和微型化的发展趋势,从而使仪器科学与技术学科的多学科综合及多系统集成的属性越来越明显。

由此可见,测控技术与仪器专业的学生其知识面必须比较宽,横跨了传感器、通讯、控制、计算机等多方面的内容。

光电检测技术的简介

技术的业务培养目标是:培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力,能在国民经济各个部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。

技术的业务培养要求是:主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论、测量与孔子理论和有关测控仪器的设计方法,手奥现代测控技术和仪器应用的训练,具有本专业测控技术及仪器系统的应用级设计开发能力。

光电检测技术的基本内容及其面临的问题

光电检测技术是测控技术与仪器专业能使技术人员了解和掌握光电转换的基本原理及光电检测技术所必须的各种知识,了解和掌握常用光电测量方法及常用测量仪器的使用,具备进行各种基本光电测量所需技能和设计简单光电检测电路的能力。

光电检测技术基本内容包括三方面的内容。

掌握与光电技术有关的基础知识、基本原理和基础效应。如:阴极光电效应,半导体光电效应,PN结的光电效应:光电池及光电二三极管工作原理,光电成像原理,CCD工作原理,直接检测的典型光路。

理解光电技术的基本应用。了解常用光电器件如光电培正管、摄像管、CCD器件、光电池、光电二三极管等的特性参数。了解基本光电检测系统的主要参数。

了解光电检测的基本方法及光电检测电路的设计思想。了解光电技术的发展及广泛应用。掌握各种基本光电检测方法的有关技术。

6.光电检测技术在测控技术与仪器专业体系中的作用

综上所述,《光电检测技术》课程在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性在不断增加。然而,在目前的测控技术与仪器专业课程体系中,《光电检测技术》课程的重要性并没有得到足够的重视。因此,我们需要对《光电检测技术》在测控技术与仪器专业课程体系中的作用进行重新认识。

光电检测技术在测控技术与仪器专业课程体系中的作用可以概括为四个字:承前启后。“承前”是指光电检测技术是传感器技术、工程光学、测控电路等内容的深入和拓展,“启后”则是指光电检测技术的内容是后续如光电仪器设计、智能仪器设计等环节的重要知识基础。没有对光电检测技术知识的良好掌握,要实现对各种现代精密测量技术的整体把握、实现符合要求的具有良好性能价格比的精密测量系统是不可能的。

7.结束语

因此,本文认为,在测控技术与仪器技术学习中,应当突出光电检测技术的重要性,在实验设备、授课学时、人员配置、科研技术等方面予以重点支持,使之在测控技术与仪器专业课程体系中占有与其在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性相称的重要地位,这对于培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。

参考文献:

[1] 叶声华, 王仲, 曲兴华。 精密测试技术展望。机电一体化。2001,6: 6―7.

测控技术论文例10

中图分类号:TB22文献标识码: A 文章编号:

在卫星定位技术以及卫星导航技术高速发展的形势下,人们对快速高精度位置信息的需求也日益强烈。在线阶段,应用最为广泛的高精度定位技术就是RTK(实时动态定位:Real-Time Kinematic),这项技术的重点在于使用了GPS的载波相位观测量,并利用了参考站和移动站之间观测误差的空间相关性,通过差分的方式除去移动站观测数据中的大部分误差,从而实现高精度(分米甚至厘米级)的定位。在现代化的工程测量中,应用RTK新技术,能够大大减少各级控制点的布设数目,在凭借一定数量的基准控制点的基础上,便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件还可以在野外一次测绘成电子地图,然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。凭借精确的GPS定位功能、厘米级采集精度、实时数据交互、高稳定的性能等特性,在电力勘察设计、施工、放样等方面发挥作用,为设计、施工及决策人员提供精确的数据来源,这正是GPS-RTK技术在工程测量中优势所在。

1. GPS-RTK技术的相关理论

1.1系统组成

GPS-RTK技术测量系统通常包括GPS接收设备、数据传输装置以及软件系统等多个部分。要获得高精度的GPS测量数据,就须使用载波相位观测值,而GPS-RTK技术作为载波相位观测值的实时动态差分技术,可以实时地测量指定坐标系中的三维定位结果,还能以厘米级精度的数据表现出来。

1.2作业机理

在RTK作业模式下,基准站的GPS接收设备凭借数据传输设备,把其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据,还要采集GPS观测数据,并在系统内组成差分观测值进行实时处理,同时给出厘米级定位结果,花费时间不足一秒钟。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态;可在固定点上先进行初始化后再进入动态作业,也可在动态条件下直接开机,并在动态环境下完成整周模糊度的搜索求解。在整周未知数解固定后,即可进行每个历元的实时处理,只要能保持四颗以上卫星相位观测值的跟踪和必要的几何图形,则流动站可随时给出厘米级定位结果。

2. GPS-RTK技术控制测量中的应用

2.1传统工程控制测量存在的问题

关于城市控制网,其占用面积大、精度要求高、应用频繁等特点,再加上其所测量的导线常常布设在掉膘,易于外界多种因素的破坏,给工程测量造成诸多不便。而常规的三角网、导线网、快速静态等控制测量方法,不但增加的工程测量的成本费用,提高外业作业强度,多数控制网点需要一定的通视效果,而且所测得的信息数据精度标准不一。

2.2 GPS-RTK技术在控制测量中的应用优势

在控制测量中采用GPS-RTK技术能够提供快速精确的控制网点,进而提高测量作业效率。GPS-RTK测量系统中的流动站能够直接对控制点的三维坐标进行测量,其方式就是在测量区域中的高等级控制点搭建基准站;在测量较为复杂的控制点,就可运用手簿提供的交会法间接测量。这种控制测量方法控制点间不需要进行通视,在布设较长GPS三角锁网的基础上,维持长距离线路坐标控制的一致性,这样对控制点位置的选择并未有较多的限制因素,具有测量效率高、结果精度准、成分花费少等优势。将GPS-RTK技术用于公路控制测量、电力线路测量、水利工程控制测量、大地测量等工程项目当中,则不仅可以大大减少人力强度、节省费用,而且大大提高工作效率,测一个控制点在几分钟甚至可以在几秒钟内完成。

3. GPS-RTK技术在碎部测量与放样中的应用

GPS-RTK技术在地形图测绘、地籍测量、房产测量中界址点测量、平面位置的施工放样等方面发挥出强大的测量优势,具有良好的应用效果。

3.1碎部GPS-RTK技术测量方法

3.1.1应用过程

以往的碎部测量通常要先设立相应的图根控制点,在上部架设全站仪或者经纬仪,在小平板的辅助作用下进行测图,现在外业应用全站仪和电子手簿,在辅以地物编码进行测量,都应该测量流动站周边的地形地貌等碎部点。而这些碎部点应与测站点保持良好的通透性,通常需要2人或者以上进行作业,一旦出现精度不合的问题,还得进行外业返还作业。在所部测量是应用GPS-RTK技术,只需要一位技术人员携带相关仪器,于待测位置停留1到2s,输入特征编码,凭借着电子手簿就可动态了解点位精度,待测量完毕后,经内业软件系统处理即可编制满足工程测量的地形图。

3.1.2应用优势

RTK仅需一人操作,不要求点间通视,大大提高了工作效率,采用RTK配合电子手簿可以测设各种地形图,如普通测图、铁路线路带状地形图的测设,公路管线地形图的测设,配合测深仪可以用于测水库地形图,航 海海洋测图等等。

3.2采用GPS-RTK技术开展放样

应用这项技术,只需把放样起点终点坐标、曲线转角、半径等相关参数输入RTK的外业控制器,即可放样。放样方法灵活,可以按桩号也可以按坐标放样,并能随时互换。与一般施工放样相比,具有简捷易行的优点。

4. GPS-RTK技术在变形监测中的应用

这项技术可应用于大型建筑或者构筑物的地基沉降、位移、整体倾斜等状况进行相关的变形监测。变形监测通常要求测得结果应具备毫米级精度,应用GPS-RTK技术不但能够满足精度要求,还能有效克服监测体尺寸大、监测环境多变、技术标准高等难题。

5.结论

基于以上分析论述,在工程测量中应用GPS-RTK技术,具有缩短工期、降低成本和勘察设计灵活等多个方面的优势,比一般的测量技术有很大的优越性。时代已经步入21世纪,随着科学技术的速猛发展,RTK技术的发展方向有:接收机小型化、增强抗树林遮挡和抗电波干扰的能力、降低码观测值和载波相位观测值的噪声、精化误差模型等,在工程测量测量方面具有十分可观的应用前景。

参考文献

[1]张维宽,高云.矿区工程测量中GPSRTK技术的应用分析[J].电子测试,2013(3)

测控技术论文例11

中图分类号:TP27 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(b)-00-04

1 探索测控技术综合实训教学的背景

测控技术及仪器专业是1998年教育部调整新的本科专业后,把仪器仪表类原来的11个专业归并为一个大专业―测控技术及仪器[1]。随着国内经济的高速发展,我国的高等教育模式正在从精英教育向大众教育发展、过度,教育活动的目的也由过去的专才教育转变为通才教育或者通才教育与专才教育相结合。我国现有180多所高等学校设有“测控技术与仪器”专业,由于各学校原来的相关专业情况和发展历史不同,现有的办学条件、专业规模、教学水平也各不相同。2006年,测控技术与仪器本科专业依托我校机电工程系正式开设,本专业开办之初,教学体系大多参照重点院校教学模式,由于我校的立足点为应用型人才培养,在传授给学生一定理论知识的同时应注重学生的实践动手能力和知识的灵活运用与综合能力。我校的办学宗旨是努力将学校建成一所以工科教育为主导,以应用型人才为培养目标,在全国同类高校中办学特色鲜明、学科专业优势突出、综合竞争力较强的一流应用型理工大学。

几年的教学实践表明:在专业基础条件、师资条件、实验条件、人才培养定位和科研项目等方面我校与参考院校有着极大的差异,测控专业的教学如果不结合本校的特点,教学效果、人才质量与培养目标将相去甚远,很难反映我校应用型人才培养目标的定位与特色。学生能否在学校中就能独挡一面地参与企业的生产活动?怎样能使学生的知识和技能紧密地结合,能切实解决生产中的实际问题[2-3]?因此必须探索适合应用型人才培养模式的测控技术综合实训方案。

2 测控技术与仪器专业实验及实训方面目前存在的问题

测控技术与仪器专业是一个交叉学科,作为一名一线教师,经常了解到许多学生普遍感觉专业课程多、杂、乱,“光、机、电、计算机、控制、信息处理等什么都学一点、又什么都不会。”这是测控专业教学中学生普遍感到困惑的问题。实验与实训是帮助学生对抽象的测控理论知识理解与运用的关键环节,但传统的测控系列课程实验仪器为方便操作、验证教师在课堂上所讲的理论知识,许多均为“傻瓜型”,信息采集与处理的集成度很高,具体过程及许多中间环节都以一个不透明的集成试验箱的形式给出,学生只能看到输入与输出,无法目睹实际的实现过程与细节,且对所学知识的运用非常单一,实验或实训过程学生只需接入输入输出,读出结果,有老师讲解实现过程,完毕后,学生无法确切了解与掌握测量信号的形成、流向与信息处理过程。但是学生只有对实物有了感性认识之后,才能更加对所学的知识印象深刻,提高学生探索知识、进一步学习的兴趣,并培养学生进行系统分析、设计、开发与研究的基本能力。[4]回顾近几年测控专业教学情况,综合课程教学得失,深感测控专业实训教学的内容与方式对学生掌握所学知识的影响之重。为使测控专业办好、办出特色,扭转上续教学过程中出现的“多、杂、乱,什么都学、什么都不会的现象”,机电与汽车工程学院测控教研室提出了测控技术综合实训教学的新方式,开发面向应用型人才培养的测控专业实训教学模式,并总结测控技术综合实训教学的经验教训。

以前,实训一般安排两周或三周时间集中进行。一般采用分组方式把学生分为几组,指导教师向学生讲解系统工作原理、组成、主要模块等情况,之后由学生查阅相关资料,进一步详细了解相关技术,并进行2~3天的设计,教师对学生的设计方案进行审阅后学生进行方案的修改并进行系统的搭建实施,然后学生进行调试并进行设计报告的撰写,最后安排验收和答辩。在如此短段的时间内深入理解系统的工作原理并进行具体的方案设计、模块设计、制作、调试、结果评定、总结、撰写报告等工作比较困难,难以保证较优的实训质量。并且有些学生对某些课题比较感兴趣,有比较新颖的想法,有创新思维,在完成教师给定的目标任务之后,学生希望进一步改进设计,或加入新的功能,但这时已没有时间了。所以迫切希望有一个更灵活多变、周期更长、更能发挥学生主动性、兴趣,并能充分利用学生的兴趣和业余时间进行实训的方式。

3 新的测控技术综合实训模式的设计思路

南阳理工学院测控技术与仪器专业教学团队在专业建设、人才培养模式、课程体系改革以及教学内容和教学方法上做了大量的探索与研究、考察、实践工作,积累了丰富的经验,完成了旧的测控技术实训教学计划的执行并进行了新的测控技术综合实训教学模式的探索和尝试,在测控专业宽口径应用型人才培养方面取得了明显成效,强调理论教学与实践教学相结合,综合实训是提高学生对各门专业课应用能力的重要手段[5]。

如果学生大四之前没有做过测控技术综合实训,那么学生在学习各门专业课的时候没有任何目的性,总觉得一头雾水,理论和实际联系不上,各门课程所学的知识比较单一零散,不知在实际中怎样应用。因为专业课中每一门课程都主要注重某一方面知识的应用,而关于综合知识的运用的“测控系统设计”这门课程又在大四年级设置。因为如果设置在各个专业课之前的话,无法讲清楚细节,因为学生还没接触一些专业知识,什么专业课都没学过的情况下讲授综合知识,从理论上更难讲清楚知识的综合应用,学生也难以接受。所以如果在学生学专业知识的同时,认识一些实际的测控系统,对学生的理论与实际相结合的能力是有很大帮助的。并且在当前学生就业压力比较大的形势下,用人单位往往考察学生的实际动手操作能力和知识的综合运用能力,但是通常安排在第八学期进行的毕业设计环节受到就业和考研双方面的影响,工科专业的学生往往有到就业单位进行实习的实际需求,考研的学生花费了相当的精力准备考研及复试。在这种情况下,如果学习了部分专业知识之后,从大三下学期开始,到大四上半学期结束时毕业设计前结束,进行由浅入深、理论联系实际的测控技术综合实训,对学生来说具有重要的作用和意义[6]。为此,我们南阳理工学院机械与汽车工程学院测控教研室制定了新的测控技术综合实训模式。

3.1 实训目的

(1)本课程为计量测控与仪器专业的实践必修课,通过该课程的学习,培养学生对知识的综合运用能力和仪器仪表与系统的设计制造和实践技能,使学生在实践中得到锻炼和提高。使学生巩固所学理论知识及本专业的各种测试方法,比较熟悉各种测试方案的设计,加强本专业各科知识综合运用能力和问题分析能力,提高实际动手能力、理论联系实际的能力和创新能力。通过基本技能的训练,熟悉仪器结构及使用,对常用仪器非常熟悉。通过综合性实验的开设,开阔思维,培养学生分析问题和解决问题的能力。

(2)培养学生独立思考和独立工作的能力,为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。

(3)培养并提高学生具有创新能力和团队协作精神的综合素质。

3.2 实训要求

(1)本实训要求学生在第六、七学期课余时间完成。

(2)每组学生3~4人,从给定题目中任选一个,也可以自主选题,需指导教师认可。

3.3 时间安排

(1)老师在第六学期之前根据当年的教师的科研项目和实际应用需要,或一些成熟的典型课题,每个老师选取3―4个实训题目,大家一致讨论后通过,写出每个题目的实训目的、所需那些理论知识,最终验收方式,以及课题的前瞻性等。

(2)第六学期开学后对学生公布,学生了解各个题目设置的目的及要求后,根据自身意愿进行分组,每组的学生从所在相应组的题目中选取一个小题目,学生也可以根据自己的兴趣所在及实际需求自主选题,但是必须要和指导老师进行充分沟通,经过指导老师认可,题目确定之后开始进入正式实训阶段,着手准备。

3.4 实训过程

所有实训全部利用业余时间进行,不集中安排时间。这也是本综合实训的一个显著特点。

3.4.1 收集、查阅相关资料

南阳理工学院校园网站能够查阅大量的硕士、博士论文及期刊论文,以及大量的图书、视频,充分利用学院的资源,对题目进行充分细致的了解,对所需达到的设计要求及目的进行充分的认识。例如该课题的目的和发展现状是什么,完成该课题所需用到的关键技术是哪些,都有哪些可行的方案,各个方案不同的特点与优缺点等。

3.4.2 设计及实验

针对自己的课题,进行相应的设计、仿真、实物制作、调试等。

3.4.3 写出实训报告

对设计进行总结,学生在规定的时间内完成实训报告,实训报告要排版正确,格式规范;概念清楚,应用合理;层次清晰,逻辑性强;论证严密,计算准确全面;图标质量好。

3.4.4 进行验收和答辩

指导老师组成答辩小组,对各组学生的设计制作成果进行答辩验收。

3.5 验收及考核

3.5.1 验收

以组为单位展示自己小组的成果,并进行答辩。在提问、回答环节,教师要对一些重点、难点问题进行详细地提问、讲解、分析、评价。

3.5.2 考核

根据学生查阅资料情况、方案设计、调试过程、最终调试结果、设计报告、答辩情况等进行综合考核。其中方案设计、调试过程、最终调试结果、设计报告、答辩各占20%。

4 测控技术综合实训模块结构图

长期教学实践经验表明,在传授给学生知识的时候,首先让学生明确所学知识的目的是什么,有哪些具体的组成部分,他们的联系与区别是什么,在认识中理解,在理解中应用,在应用中掌握,这样才能得到最佳的教学效果。

先给学生列出测控系统综合实训内容的结构框图,见图1和图2所示。虚线框为测控专业各课程实验项目,通过综合实训,将课程实验融合在一起,根据实际项目的需要,各模块间的组合可简单或复杂,学生可制作多种功能、结构不同的应用系统,把各个分散的课程内容联系起来,形成一个相对完整的知识结构体系。

5 测控技术综合实训举例

下面以基于单片机的超声波测距系统为例,介绍测控技术综合实训的实施过程。本实训的内容包含从传感器到数据输出及误差处理,要求完成接近实际应用系统的软硬件设计调试,训练和提高学生在测控技术应用系统方面的设计调试能力[7]。要求:设计制作一个测距范围为0.1~5 m,分辨率为1 cm的超声波测距系统。本项目让学生掌握传感器技术、基本的电路应用、单片机控制技术与数码显示技术。该项目完成以后,既可加深学生对本专业相关各门课程内容的理解,又提高了他们的实际动手能力,与实际应用接轨,体会知识转化实践的过程。因此,本课题具有良好的教学和实践应用前景。实训前期的知识储备。对于该超声波测距实训题目,学生拿到题目后,首先查阅相关图书、电子文档等各种文献,对利用超声波进行测距的原理、特点、实现方法均有详细的了解与认识,然后进行方案设计,通过实际计算、仿真、论证等设计出一个最优的实现方案。例如,超声波发射方法可有硬件发射,也可由软件发射,从价格、功能上比较其优缺点,做出最优选择。

5.1 设计信号调理、信号变换、信号采集和输出电路

5.1.1 温度补偿

由于超声波也是一种声波,其声速与温度有关。在精度要求较高的情况下,需要考虑温度对超声波传播速度的影响,采用适当的温度传感器及其相应的电路对超声波传播速度加以修正,以减小误差。本测距系统中对温度的精度要求不是太高,所以可以选用DS18B20数字温度传感器。通过进行温度补偿可以得到更准确的测试结果,并且更深刻地认识误差理论与数据处理课程里进行误差补偿的方法与措施。

5.1.2 设计测控系统并制作实物

测距方案及温度补偿措施确定之后,开始设计后续信号调理、信号变换、信号采集等测控电路,主要采用模块化设计方法,老师对学生进行适当的引导和指导。主要包括硬件电路设计:超声波发射、接受模块、数字显示模块、报警模块、温度补偿模块;系统软件设计,主要包括初始化基础程序模块、脉冲信号发射模块、回波接收模块、温度补偿及距离计算模块、显示报警模块、按键设置模块。设计完成之后,首先利用软件进行调试,然后在面包板上搭建实物反复调试。直至调试成功之后,绘制电子线路图,制作电路板,焊接实物,再次进行调试,如果不成功,基本上就是电子线路板焊接时出现的问题。当出现问题学生尽量自己努力解决,解决不了的可以请教指导老师。

5.1.3 写出实训报告

实训报告中要把超声波测距系统制作的全过程进行详细描述,包括方案论证、所选传感器的技术参数、实物制作过程中出现的问题、课题的未来展望等。

5.1.4 总结、答辩

5.2 验收

学生利用黑板或多媒体陈述自己的课题制作过程,老师对某些知识点及问题进行提问。

下图为某一同学制作的实物图。图3为超声波测距系统进行简单包装之后的系统实物图,可以打开盒盖进行观察内部所有内容,图4为部分同学的设计制作成果。

6 测控技术综合实训教学探索与实践的几点体会

通过两年的教学实践,测控技术综合实训从具有工程背景的学生感兴趣的实际问题出发,取得了很好的效果,学生从被动的学习状态转变为积极主动地思考问题,并与同学和老师充分交流解决问题的良好状态,并让学生根据自己的兴趣和爱好把业余时间进行了充分利用,把零散的各学科的知识联系了起来,更清楚了各课程在实际使用中的地位和作用,更大的提高了他们学习的积极性、主动性、实际动手能力、分析与解决问题的能力、团队写作协作能力,为应用型人才培养打下了扎实的基础,充分体现了南阳理工学院应用型人才培养的目标。

参考文献

[1] 王代华.测控技术及仪器专业综合课程设计实践[J].高等工程教育研究,2007(3):125-128.

[2] 郭槐,唐国兴.机电测控技术综合教学实训平台的建设与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(4):140-142.

[3] 李湘伟,周文玲.机电一体化专业机电综合实训教学模式的实践与探索[J].陕西教育(高教),2008(2):4-9.

[4] 向欣,王永骥.测控与自动化专业综合课程设计实例[J].实验室研究与探索,2008,27(8):119-122.