自然辩证法在电器智能化中的应用

《自然辩证法》课程论文2014-2015学年第二学期论文题目：自然辩证法在电器智能化中的应用作者：作者学号：作者所在学院、专业：电气学院电气工程专业论文评语：【优秀】论文选题符合本课程要求，作者能够很好地结合专业实际对论题展开分析论述，逻辑结构严谨，论证充分，参考文献规范，具有较好的学术价值。教师签字：【良好】论文选题符合本课程要求，作者能够结合专业实际对论题展开论述，逻辑结构比较严谨，论证比较合理，参考文献比较规范，具有一定的学术价值。教师签字：【中等】论文选题符合符合该课程要求，有些段落之间具有一定的逻辑关系，语言比较流畅，论证具有一些合理性，标注了相对规范的参考文献。教师签字：【及格】论文选题基本符合本课程要求，个别内容之间具有一定逻辑关系，资料较丰富，语言比较流畅，表明作者在论文上下了一些功夫，标注了参考文献。教师签字：【不及格】论文选题基本符合课程要求，论文中资料比较多，但剽窃现象比较严重，治学态度不严谨，逻辑结构混乱，标注不规范，写作不认真。教师签字：1自然辩证法在电器智能化中的应用引言爱因斯坦曾经说过：“如果把哲学理解为在最普遍和最广泛的表达式中对知识的追求，那么显然，哲学就可以被认为是全部科学研究之母。”哲学为具体科学提供世界观和方法论的指导，科学家进行具体科学的研究都是在某种世界观的方法论的指导下进行的，缺乏正确的世界观和方法论的指导，科学研究就会失去正确的方向，甚至陷入混乱和失败。由于我的研究方向是基于EtherCAT的综合智能保护，因此，在本文中我就结合自己所学过的自然辨证的知识和电器智能化的知识，来分析一下自然辩证法在电器智能化中的应用，分析一下技术创新发展与电器智能化的出现、技术预测与电力系统负荷预测之间的关系、科学假说与智能家居的出现，进而说明自然辩证法在电器智能化以及智能电网和智能家居中所起的重要作用。1、电器智能化的简介电器智能化是传统电器学科、现代传感器技术、微机控制技术、现代电子技术、电力电子技术、数字通信及网络技术等多门类学科交叉和融合的结果，是电器学科的一个新的发展领域。电器是用于完成电路监测，并根据不同的运行状态与要求，实现电路接通或分断操作的设备，如电压、电流互感器和断路器、接触器、各类继电器等开关电器及其成套设备，主要用于电力传输与分配、电力系统继电保护、工业及民用用电设备、保护及控制等场合。电器智能化是现代社会生产和生活向开关电器领域提出的要求，也是现代科学技术与传统电器技术相结合的产物。电器智能化使现代的电力系统运行更加稳定、安全、经济、高效，是电网发展的一个必然趋势。1.1电器智能化的发展从20世纪70年代开始，随着微电子技术的进一步发展，出现了电子电器及装置。由于包括晶闸管在内的电力电子器件具有体积小、重量轻、功耗小、效率2高和响应快等特点，由它构成的变流装置具有可靠性高、寿命长、容易维护等优点。它的“以弱控强”的特点，能在强电与弱电间起到桥梁、纽带作用，实现了应用微电子技术控制电力系统和电器设备的梦想，拓展了微电子技术在电器控制方面的应用空间，使微电子技术在电器智能化控制方面的应用日趋广阔。到了20世纪80年代，随着微处理器的广泛应用，使电器及其装置具备了自诊断和记忆功能，自动化程度及可靠性有了较大提高。智能化电器对微处理器的基本要求是硬件通用化，应用灵活化，具有记忆、计算、查表能力，指令系统适合实时控制，执行速度快等。目前，微处理器已形成多系列、多品种的局面,我国所使用的微处理器有MCS251、PIC、MSP430、DSP等几十种系列，为智能化电器的发展提供了有利条件。在短短20多年内，智能电器已经从简单的采用微机控制取代传统机电控制功能的单一封闭式装置，发展到具有比较完整的理论体系和多学科交叉的电器智能化系统，成为电器工程领域中电力开关设备、电力系统继电保护、工业供配电系统及工业控制网技术新的发展方向。1.2电器智能化的未来趋势智能电器产品化、智能、通信化和模块化是电器智能化发展的必然趋势，这三项的发展必然导致智能电网的出现。智能电网的出现对电力系统的发、输、配、供、用各环节安全性和可靠性，提高电网运行效率，降低运行成本等都起着至关重要的作用。同时，智能电网发展到一定程度自然就会出现智能家居，这将会大大提高人们的生活质量。2、自然辩证法简述自然辩证法是马克思主义的重要组成部分，其研究对象是自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用。自然界生存和演化的一般规律是自然辩证法的根本研究对象；科学技术活动和发展的一般规律，是自然辩证法的基本研究对象；科学技术在社会发展中的作用，是当代自然辩证法的主要研究对象。自然辩证法具有哲学性质，但又不局限于哲学。它主要研究自然界和科学技3术发展中较为普遍的一般规律，具有哲学特点；它既不同于自然科学和技术的各门具体科学，也不同于对整个世界作更高度概括的一般哲学原理。自然辨证法是整个马克思主义的重要组成部分，涉及马克思主义哲学、政治经济学和科学社会主义三大组成。它坚持用辩证唯物主义和历史唯物主义的基本观点，探讨自然观和认识论、方法论问题，也进一步探讨科学技术与自然、经济、社会的互动发展规律，形成相应的价值论和历史论。自然辩证法的研究方法是广泛而多样的，它涉及和应用各种自然科学、技术科学、社会科学、思维科学中的许多方法以及哲学等人文学科的研究方法，它们共同体现出一些基本的思想方法特征：第一，坚持辩证唯物主义和历史唯物主义的基本思想方法。辩证唯物主义和历史唯物主义是马克思主义哲学的基本思想，是整个马克思主义的理论基础。作为马克思主义重要组成部分的自然辩证法，必然要以这些思想方法作基点，来研究各种理论与现实问题。第二，以科学技术活动实践为基础。对自然界的认识和改造离不开科学技术。研究和掌握自然辩证法，必须把握科学技术的历史发展，结合科学技术的最新成就，来深化和发展自然辩证法。第三，吸收人类思想文明成果。自然辩证法是具有哲学性质的交叉学科。哲学思想的成就及各门社会科学的理论方法上的成果，都可丰富和深化自然辩证法的研究。应当充分自由地借鉴不同理论和观点的学术前沿思想。第四，紧密联系社会生活实际。理论联系实际是马克思主义的精神气质，也是中国自然辩证法研究的一大基本特色。结合当代国际国内社会历史进程的重大现实问题和热点问题，进行深入的实际分析和深刻的理论探讨，是当代自然辩证法研究主要特征。3、自然辨证法在电器智能化的应用举例及分析3.1技术创新发展与电器智能化的出现在传统电器时代，电器不能够实现自动接通和断开电路，只能手动地断续或连续地改变电路参数以对电路或非电对象进行切换、控制、保护、检测、变换和4调节。这对电力系统的发展非常不利，由于系统出现故障后，系统不能自动检测并排除故障，因此对电力系统的稳定性造成了极大的威胁。另外，由于必须由工作人员手动的实现线路的断开与闭合，工作人员要置身于强电环境中，这对工作人员的人身安全也构成了一定的威胁。因此，在长期的电网运行过程中，人们逐渐认识到，可以将传统电器学科、现代传感器技术、微机控制技术、现代电子技术、电力电子技术、数字通信及网络技术等多门类学科进行交叉和融合，这样就出现了智能化电器。利用数字通信和网络技术实现电力系统现场数据的检测与接收，利用微机控制技术来控制操纵机构的动作，进而实现电网的自动检测，自动跳闸切除故障等功能，保证了电网的稳定运行以及工作人员的人身安全。技术在工程化过程中不断地创新，技术自身也在历史的进程中向前发展着。技术发展呈现出一定的模式，这种发展模式可以从微观及宏观上考察其机制。技术创新把技术发明与社会应用密切地结合起来，并且突出了技术的经济化过程和经济发展意义。技术发展是技术系统内、外部矛盾共同作用的结果。技术本身的基本矛盾是技术发展的一种内在的动力。但是，技术发展最大量的动力却是来自于社会需求的拉动。只有社会需求才为技术的发展提供了最根本、持久和强大的动力。由传统电器演变到智能电器就是技术创新发展的重要体现。是人们在长期的电网运行过程中，由于人们和社会的需要，逐渐形成的一种技术创新，是自然辩证法中紧密联系社会生活实际的重要体现。3.2技术预测与电力系统负荷预测科学的预测是正确决策的依据和保证。电力系统负荷预测实际上是对电力市场需求的预测。在商业化的运行体制下，做好负荷预测工作直接关系到电网运行的成本和供电公司的切身利益。电力系统负荷预测是从已知的经济，社会发展和电力系统需求情况出发，在正确的指导下，通过调查研究掌握大量详实的历史数据并加以分析的基础上，运用可靠的方法与手段，探索事物间的内在联系和发展规律，以未来年份经济，社会发展情况的预测结果为依据，对电力负荷的发展趋势做出科学合理的估计和预测。符合预测的目的是得到合理的电力负荷预测结5果，核心是根据预测对象的历史资料，建立数学模型来表述其发展变化的规律。这显然体现了自然辩证法中技术预测的方法论。技术预测就是根据社会与经济发展目标的设定，预测那些在国民经济发展中必须解决的技术和科学技术问题。技术预测是由预测者、预测对象、预测方法以及预测结果构成的有机系统，技术预测具有两个明显的特性：过程性和导向性。按照不同的标准，从不同的视角，可以把技术预测分为不同的类型：（1）定量预测和定性预测。（2）探索性预测和规范性预测。（3）短期、中期、长期预测。3.3科学假说与智能家居的出现科学假说是根据已知的科学事实和科学原理，对待解的科学问题所作出的一种假定性或试探性解决方案的说明，是有待进一步检验的科学知识。假说是自然科学理论思维的一种重要形式，是通往真理的必经之路。恩格斯曾经精辟地指出：“只要自然科学在思维着，它的发现形式就是假说。”科学假说有两个基本特点：科学性和假定性。科学假说的主要作用表现在：（1）科学假说是通向科学理论的桥梁。（2）科学假说是激发创造性思维的媒介。（3）科学假说为科学研究指明方向。（4）科学假说的争论有利于科学认识的发展。纵观智能电器发展史，不难发现智能家居的出现是科学假说的一个重大体现。在互联网刚出现的时候，人们就假想能不能使用网络来控制电力系统一次设备的动作即如今的电器智能化。到互联网发展成物联网的今天，人们又假设是否能够把遥控传感技术与计算机网络和传统电器相结合来创造出能够‘自己做饭’的电饭锅和能够‘自己洗衣’的洗衣机等等。这些智能化的家居就是今天我们所知道的智能家居，它们是基于科学假说，然后经过科学家以及专家们大胆尝试后的产物，提高了人们的生活质量，使智能电网的发展更加完善，是自然辩证法在科学发展中的一个重要应用。结束语纵观电器智能化的发展历史，自然辩证法的思想和观点，在其中起到了至关重要的作用。将自然辩证法的理论与电器智能化的实践相结合，使二者的发展得到了相互的促进，用自然辨证法的理论推动电器智能化的快速发展，反过来电器6智能化的发展实践又为自然辩证的理论内容作了一定的补充，二者互相促进、共同发展。因此，作为一名电气工程专业的一名研究生，只学习专业的内容是远远不够的，我们要学会使用自然辩证法的理论来解决专业中所遇到的问题和疑惑。在郭老师的教导下，我们学完了本学期的《自然辩证法》课程，该课程使我们受益匪浅，对我们以后的专业学习和学术研究都有莫大的帮助。在此，非常感谢郭老师在这学期对我们的教导，同时，我也会在以后的学习和生活过程中，把《自然辩证法》中的理论应用到实际的学习和生活中去，使自己的专业技能和学术研究提高一个台阶。7参考文献[1].徐治立等.自然辩证法概论[M].北京航空航天大学出版社，2008.[2].何仰赞，温增根.电力系统分析[M].华中科技大学出版社，2002.[3].刘绪斌.电气工程的辉煌与未来[J].科技致富向导,2011.[4].王汝文，宋政湘，张国钢．电器智能化原理及应用[M]．电子工业出版社，2008．