光机电一体化论文

光机电一体化考查论文专业：安全工程年级：2010班级：@@@姓名：****言光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势，人们生活在高度现代化的今天，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用，光机电技术在现代化水利建设中也得到了充分的应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。光机电一体化技术是由机械技术与激光－微电子等技术揉合融汇在一起的新兴技术。光机电一体化是一个总的技术指导思想，它不仅体现在一些机电一体化的单机产品之中，而且贯穿于工程系统设计之中。自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。在我现在所学的专业，对光机电的应用也是很广泛的，对于安全这方面，在各个领域都是非常重视的，要有安全保障，才能保证生产的正常进行，才能推动社会的发展进步。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

安全工程专业的基本情况“安全工程与技术”作为矿业工程一级学科中的二级学科的地位。我国安全工程类专业教育的形成与发展是和安全科学技术的建立与发展紧密相连的。新中国建立以后，安全生产一直得到了党和国家的关怀和重视，与之相适应，相继有很多的大学或学院在国内率先开设了“矿山通风安全”和“机电安全”专业，开创了安全工程类专业高等教育的先河。随后，东北大学、南京航空学院、天津劳动保护学校、湘潭矿业学院也先后开设出安全工程类专业。这些安全工程类专业的建立，为我国安全工程技术、劳动保护工作培养了一批人才，有力地促进了我国安全生产的发展。1984年，原教育部将“安全工程”专业列入了《高等学校本科专业目录》之后，安全工程类专业的高等教育得到了迅猛的发展。安全工程类专业高等教育的发展为我国工业安全界培养了高层次人才，为安全科学技术的发展、安全生产水平的提高提供了人才保证。基本属性安全工程作为一个完整的专业体系，是专门培养能从事安全技术及工程、安全科学与研究、安全监察与管理、安全健康环境检测与监测、安全设计与生产、安全教育与培训等方面复合型的高级工程技术人才的专业，毕业生主要是在大型企业作案管管理，或是安全员，主要学习安全事故的分析方法等。

本任务是来盘点一下安全工程专业的课程，方便大家对安全工程作进一步的了解和学习。所涉及到的学科除了基础的课程外，还有很多专业的课程，用以对本门专业的深入了解和学习。地位、研究的对象工程技术和生产与工程安全工作的密切关系目前，在工程项目上从事安全生产管理监督工作的多数是有较多施工经验的工作多年的技术工人。他们施工经验丰富，见多识广，善于发现问题。然而，他们在安全生产工作的策划、组织、实施、处理等方面存在着一定缺陷和难度。引发安全事故离不开人的不安全行为、物的不安全状态和管理上的缺陷。所以，研究安全问题就是研究人和物的问题，研究组织上管理问题。在工程上来讲，研究人即人的行为学；研究物即安全技术学；研究组织管理即工程管理学。据统计，在建筑工程中，由于人的不安全行为和物的不安全状态是引发安全事故的主要原因，而解决物的安全状态是解决安全问题的本质即首先解决安全技术问题。光机电在安全工程的应用针对我现在所学的专业，就要是趋向于煤矿通风方面，在这些方面光机电一体化的应用是相当的广泛，而且技术也什么先进，比如现在在煤矿生产上应用比较多的是“光机电一体化多功能煤矿矿工安全帽”，这就是光机电在煤矿通风专业的应用。

光机电一体化是传统工业被微电子技术逐步渗透所形成的新概念,是微电子技术、机械技术相互交融的产物,是集多种技术为一体的新兴交叉学科。光机电一体化产品是在其包含的各种技术相互渗透、相互结合的基础上,充分利用各个相关技术的优势,使系统或设备的性能达到精要，光机电一体化技术是由光学、光电子学、电子信息和机械制造及其他相关技术交叉与融合构成的综合性高新技术，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。它丰富和拓宽了光机电一体化技术的内涵和外延。结构及工作原理光机电一体化多功能煤矿矿工安全帽是一种集护首、瓦斯检测(瓦斯超限灯光报警)、变光照明等多功能的煤矿矿工安全帽。它采用高效能锂电池为电源,用机械强度高的工程塑料制作帽体,节能发光体,高精度的瓦斯传感器,以单片机为控制核心的光机电一体化的产品。其具有多功能集成、节能、对瓦斯的灵敏检测、灯光报警方式(适合噪音大的场合)和工作周期长等特点。它还能用于其它的抢险救灾场合。1.设计煤矿矿工安全帽的主导思想1.1着装标志和护首功能煤矿矿工安全帽是煤矿矿工的着装标志,要保证美观性和一致性。应有足够的机械强度保护戴帽者的头部,所以帽体用工程塑料ABS由塑料模注射成形。

用于不同的场合,以帽体的颜色不同来区别。1.2电源和照明为了(一次充电后)使工作周期长,需采用体积小、质量轻、高效能的锂电池和节能的发光体,通过发光体的不同组合可进行变光照明,这也是节能的措施之一。特别是在矿难发生时,被困者提供尽可能长时间的亮光支持。为此要考虑在井下利用现场的能源对锂电池充电。电源还需根据系统中各元件的要求提供不同的工作电压,系统应设有效率高的升压、降压电路。1.3灵敏稳定的瓦斯传感器选择灵敏、稳定的瓦斯传感器是该安全帽完成环境瓦斯检测的关键。它既要灵敏、精确又要稳定、可靠地检测井下的瓦斯浓度,一旦瓦斯浓度超标及时、准确地发出报警信息。1.4报警方式由于煤矿井下噪音大,不宜用声音报警;以帽体振动报警消耗的能量大,也不能采用;应选用灯光报警,即照明的灯光按设置的不同规律闪烁,闪烁规律的差异表示不同故障的报警。光机电一体化多功能煤矿矿工安全帽2.1控制电路如图(a)控制硬件框图所示,以单片机为控制中心,对全电路进行控制。瓦斯传感的电位UA随瓦斯传感器是否插入,是否需要脱附,环境瓦斯浓度超标等状态而变化。为了使单片机能识别这3种不同的状态,选择3种电压(2种基准电压、1种参考电压)经3个电压比较器与UA比较,可得到3个电压比较器的不同输出状态(“0”态或“1”态),将其分别输入到单片机的7、8、9、3个脚。

即UA基准电压一比较(输入7脚)检测瓦斯传感器是否接入、是否损坏;UA与基准电压二比较(输入8脚)判断瓦斯传感器是否需要进行脱附处理(即该瓦斯传感器第一次使用或长期未使用,重新启用时,均需要通过较大的电流清除其表面的附着物,以保证其对瓦斯检测的灵敏度；中的“参考电压调整”和UA经电压比较器输入9脚,使瓦斯传感器能准确、稳定地工作。即瓦斯浓度超标时,能准确、及时地发出报警信息,瓦斯浓度未超标时,也不会误报。12个节能照明发光体分为5组,它们被装在同一灯罩内,在不同的场合由使用者选择不同组数的发光体来达到变光照明、节能的效果。接收手动按 键输入10脚的变光照明选择信号(上电时发光体的初始态为全灭,按键按一下就增亮一组,增亮到五组后,,按键按一下就减亮一组,直到全灭。分别由2、3、4、 12、13脚控制发光体的亮和灭)。单片机中存放着数种发光体闪烁的报警信号可 供使用者选择控制2、3、4、12、13脚使发光体闪烁报警。使用者可用以上类似 的方法,光机电一体化多功能煤矿矿工安全帽控制硬件与主程序框图11脚)选择 发光体报警的类型。节能发光体的工作电压为3.7 V,由锂电池直接供给;瓦斯传 感器的工作电压为6 V,由锂电池经振荡、升压、整流、滤波生成;单片机的工作 电压为5 电压经二极管降压产生。

2.2 控制软件 单片机 为简单指令型单片机,不需外接晶振,CMOS、节能、抗干扰能力 口(2~13脚)。如图(b)为控制主程序框图所示,单片机初始化包 括:堆栈、I/O 口、定时/计数器、寄存器等的设置;CPU 按主程序框图所示的顺序 查询输入口(箭头指向单片机的口,如:7、8、9、10、11 脚)的状态,对瓦斯传感 器是否缺损、是否需脱附进行检测,使其工作在正确的状态,对瓦斯浓度超标进行 准确的判断,对发光体组数和报警形式选择实时地准确识别。经输出口和脱附电 路等部分的正常工作。 光机电技术应用的预测与展望 21 世纪的经济特征之一是经济全球化。制造业全球化是经济全球化的重要 部分，也是中国制造业面临的最大挑战。机电一体化是一个新兴的边缘学科，正 处于发展阶段，代表着机械工业技术革命的发展方向。机电一体化是集机械、电 子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促 进相关技术的发展和进步。 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发 展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展： (1)绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面, 资源减少,生态环境受到严重污染。

(2)智能化 智能化是21 世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能系统是一 个知识处理系统,它包括知识表示、知识利用和知识获取三个基本问题,其最终的 目标是模拟人的问题求解、推理、学习。 (3)网络化 当今时代，计算机技术的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科 学技术、工业生产、政治、军事、教育等人们日常生活都带来了巨大的变革，同 样也给机电一体化技术带来了重大影响，例如通过网络对机电一体化设备进行远 程控制。 (4)微型化 微型化兴起于20 世纪80 年代末，是光机电一体化向微型机器和微观领域发展的 趋势。 (5)模块化 机电一体化产品和技术可分为机械、电子和软件三大部分。模块化技术是这三者 的共同技术。模块化技术可以减少产品的开发和生产成本，提高不同产品间的零 部件通用化程度，提高产品的可装配性、可维修性和可扩展性等。 感想与体会通过对光机电一体化的学习，使我了解到光机电一体化在国民经济中的重要 性。它在我们的生活中扮演重要的角色。我的感触颇深。随着国民经济的发展， 创新意识的提高，光机电一体化扮演的角色越来越重要。我们在努力学习理论知 识的同时，也要加强自己的动手能力。

只有通过自己的实践，才能更好的理解理 论，发现自己的问题。总体来说，我对这门课程是非常喜欢的。 我觉得我们需 要在光机电这个新兴的领域里展现自己的才能，同时也要不断的在这个方面取得 突破，因为光机电产品和相应的生产装备种类与水平是一个国家工业基础能力的 重要标志之一。光机电一体化技术使产品或体积减小、重量减轻，降低资源消耗； 或增强智能化和可靠性，使产品具备更加良好的性能价格比；或降低成本，让更 多的人有能力享用新产品，变化的实质是使产品具有更强的市场竞争能力。支持 发展这一技术领域的目的在于：提高和改变传统机电产品的性能、质量、品种结 构和配套现状，开发新一代具有国际竞争能力的智能型产品，促进传统机电产品的升级换代；开发高度自动化、高精度制造装备，满足国民经济各部门技术装备 的需要。因此，我认为我们应该重视光机电一体化这门学科，充分发挥其作用。