机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。
（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。
（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。
（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。
（四）具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。
（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。
机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。
①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。
②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。
③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。
⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。
二、机电一体化产品的构成及特点
机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。
（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。
（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。
（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。
一个墨守成规的教师会抑制甚至扼杀学生的创造意识，一个创新型的教师则可以启发学生的创造思维。教师只有自身创新意识增强了，才能在教学的实际过程中，将知识深化、内化为学生的知识，学生在具备了充分的知识储备后，他们不仅会增强创新意识，而且还会形成创新思维，从而提高创新能力。在日常教学中，教师应从知识的传授者变为学生学习、科技活动的指导者，学生应由被动学习的接受者变为主动者。教师要更新教育思想，转变教学理念，尊重学生的个性，鼓励学生兴趣多样化，积极开展创造性的教学活动。要营造一个宽松、民主的学习氛围，激发学生独立思考和创新思维。建设创新型师资队伍我们可以从具有双师型师资队伍中挑选，因为双师型教师具有较深厚的基础文化知识、较扎实的技术基础知识、较全面的专业知识、较强的应变和创新能力及不断更新知识的学习能力。他们将是学生自主创新能力培养的引领者和护航者。
二、注重实践教学，提高学生的创新能力
三、参与竞赛，促进创新能力的发展
职业院校应多参与省级、国家级甚至国际间的各种创新技能竞赛，缩小同国内国际同行业在创新能力上的的差距。因为创新技能竞赛的宗旨就是“比实用、比新颖”，对培养学生创新能力来讲是一个非常重要的环节。2012年全国职业院校技能大赛高职组“数控机床装调、维修与升级改造”竞赛项目要求3名选手在360分钟内除了加工出图纸要求的试切件、完成竞赛答题记录表、项目教学方案设计、教学资源成果及展示与答辩PPT外，还要完成三轴数控机床升级为四轴的竞赛内容。
2014年全国职业院校技能大赛高职组“数控机床装调、维修与升级改造”竞赛项目要求3名选手在300分钟内完成机械拆装与电气安装、机床功能检查与故障排除、数控机床位置精度的检测、试件切削试验编程与操作、职业素养与安全意识、数控铣床升级改造为加工中心6个任务环节。这些竞赛都是围绕着技术升级考核学生的，这就要求参赛学生有一定的自主创新能力。从而激励学生，在平时的学习中就注重自身创新能力的培养。
1.1明晰站群特性协同设计依凭的平台，包含细化特性的工作站群。细分出来的多样站群，依循多重的认知背景。机械设计特有的工作站群，能完成关涉机械的设计。这类设计路径，包含拟定好的任务书、流程关联的运算、CAD协同下的建模。采纳CAE，面对建构起来的多重模型，予以仿真优化。更替原初的模型，变更为明晰的工程图。在这以后，再把描画好的图例，递交给体系之中的PDM。协同设计依凭的控制算法，涵盖多层级的职能。依循设定出来的总方案、规划出来的总流程，搭配最优硬件。选出来的控制算法，包含带有自适应特性的PID。采纳某规格下的Matlab，予以仿真解析。采纳软件协同路径下的开发工具，例如嵌入特性的ADS，来描画预设的算法属性，同时调试这一算法。
1.2工作站群独有的功能虚拟特性的样机、建构好的评估站群，经由PDM的路径，获取机械协同下的控制算法。依循给定流程，建构一体化这样的样机。与此同时，还要创设电控特有的仿真模式。采纳某规格下的CAE，优化给定参数。其他关涉的工作站群，可以经由虚拟样机，获取明晰的反馈结果。把反馈得来的数值，当成后续时段的设计指引。根据反馈方向，审慎修补缺陷。各时段的文档归整、工作站群特有的修护，涵盖多层级的技术。制备明晰的产品说明，审慎处理多重图片。项目关涉的专利申报，也被涵盖在这一范畴。带有管理特性的工作站，可被设定成单独架构下的站点，也可融汇至预设的站点之内。设计管理特性的这类站点，能够查验设计之中的可行性，有序管控进度，并调和主体冲突。
2多时段的平台运作
一体化特有的设计平台，建构在Web的根基之上，拟定了多重的工作站群。在开发之后，应考量的侧重点，是后续时段的真正运作。细分出来的运作时段，整合了初始时段的概念设定、接续的细化设定、平台建构及评估、制备样机及评估。首先应考量的，是拟定可行特性的落实方案。采纳多学科特有的互通语言，以便描画完备的设定流程。现有的最优语言，被看成UML。它采纳了配套特性的成熟技术，带有可视化的倾向。它适宜筛选出来的多重领域，获取广泛认同。在这种语言下，各科目特有的设计者，能够妥善互通，拟定任务书。把制备好的产品，看成带有概念特性的总设计。
3结语
常州轻工职业技术学院与中国百兴集团合作开办5个“百兴班”的过程是由浅层次的“订单培养”向实现多层次、全方位的“校企一体化”深层合作的过程。“百兴班”是依托学院电子电气工程系机电一体化技术专业组建的。机电一体化技术专业是学院重点建设专业，是江苏省特色专业，培养面向江苏省制造业，从事工业自动生产线、数控设备、工业机器人及其作业单元的的安装调试、操作运行、维护维修、营销策划、技术改造等生产一线工作的高素质技能型人才。机电一体化技术专业在常州和苏南地区享有良好的社会声誉，中国百兴集团选择和常州轻工职业技术学院合作办学，正是因为机电一体化技术专业能够为企业的发展提供不间断的高端技能型专门人才的支撑，增强企业的发展后劲和核心竞争力。开办“百兴班”也提高了中国百兴集团直接参与办学的积极性，中国百兴集团从人才、技术、资金、场地、设备等方面全面支持学院，促进了学院整体办学能力和水平的提升。
（一）组建“百兴班”的实践探索
（二）校企合作育人
（三）校企合作就业
（四）校企合作发展
二、成效与反响
（一）校企合作办学，有利于高职院校事业发展
校企合作办学有利于高职院校完善专业建设和课程体系设置。校企双方商讨共同制定教学计划的成效在于学生在高职院校课堂上所学的理论知识和企业所需技术人员的知识接轨，学生掌握的专业技能和企业所需员工的专业技能接轨，学生所形成的专业素养和企业对员工的素养要求接轨。由此才能使高职院校毕业生和市场接轨，实现充分就业。通过校企合作，有助于推进高职院校“产、学、研”一体化发展，提高高职院校科研能力，并进一步促进学校课程建设。其中，常州轻工职业技术学院电子电气工程系教师与百兴合作开发的“轻工自动机电气系统的安装与调试”课程13年获国家级精品资源课程立项。
（二）校企合作办学，促进企业进一步壮大
校企合作有助于实现校企双方资源共享。高职院校科学研究氛围相对浓厚，人力资源较丰富，有较强的科研创新能力。通过校企合作办学，让高职院校师生直接参加企业的生产实践和技术创新，有助于校企共同研究科学项目、共同解决技术难题、共同开发新产品新技术，有助于企业提高科研水平，提升解决技术难题、开发新产品的能力。常州轻工职业技术学院为百兴集团完成员工培训上百人次，同时协助企业完成省级工程中心的检查验收，并为企业申报专利提供帮助，这些合作促进了企业的进一步壮大。
(三)校企合作办学，有利于提高大学生就业竞争力
校企合作办学促进大学生接受多种优秀文化熏陶。通过合作平台，常州轻工职业技术学院“爱岗敬业、自强不息”的学校文化与中国百兴集团“诚信、责任、求精、创新”的企业文化相互交融，对于学生而言，既感受了校园文化的熏陶，又接受了企业文化的培育，有利于提高自身的综合素质，提高自身的就业竞争力。同时校企合作有助于提高大学生的实践操作能力，对“百兴”班的同学而言，校企合作使他们提早接触到企业、生产，提高了他们运用理论知识解决具体问题的能力。08“百兴班”的卞奇同学，进入中国百兴集团实习和就业期间，因为表现突出，已担任公司薄膜事业部车间主任助理、生产班长，深受公司领导赏识；09“百兴班”的刘亚军同学，在公司从事EVA材料的销售，短短两年内，即成长为企业的销售新星，拥有固定客户多人，业绩骄人；10“百兴班”的高士强同学，岗位是车间维修电工，负责电器设备的正常维护和排故，被安排到新车间，能力有大幅度提升。
三、政策建议
关键词：截流井，等截流量，锥体控制
0引言
城市污水截流井是合流制管道中一个重要的附属构筑物，其主要功能是将城市旱流污水和初期雨水截流入污水截流管，以免城市水体受到更为严重的污染[1]。截流井设计的基本要求可归纳为几点[2]:1）保证旱流时污水的截流；2）雨天时保证初期雨水的截流，当达到设计截流倍数时，能顺畅地溢流排入水体；3）安全可靠、截流效率高，维修量少，管理方便，能适应不同截流倍数的要求；4）构造简单、加工方便、造价便宜。
1国内常用污水截流井类型及其优缺点
国内目前涉及截流井设计及计算的规范和规程主要包括了《合流制系统污水截流井设计规程》(CECS91:97)(以下简称《规程》)、《室外排水设计规范》(GB50101—2005)、《给水排水设计手册》(第5册)等[3]。在《规程》中提及的污水截流井型式主要有三种，即溢流堰式、截流槽式、跳跃堰式截流井。
1.1溢流堰式截流井
其结构如图1所示。溢流堰式截流井是在井中设置溢流堰，当上游来水过多时机电一体化论文，超量的水从堰顶跌落排入溢流管。其应用范围一般在雨、污水管道基本一致或合流管道与污水管道高程相仿时。在两条管道间加两个检查井做连接管，并在雨水或合流管内加设档堰论文格式。挡堰可以砌砖或做成木板闸，挡堰和挡板的高度视截流污水量的大小而定。这样在非汛期，管道内的污水被堰或堰板挡住，折返进入污水管。而当雨季来临，合流管或雨水管道内的雨污混合水就会越过堰排入河湖中。
根据堰的平面布置形式不同，溢流堰可以分为正堰、斜堰、侧堰和曲线堰。侧堰式截流井在合流制截污系统中的应用是较为成熟的一种[4]。
1.2截流槽式截流井
其结构如图2所示，截流槽式截流井一般只用于已建的合流制管道，该截流井不用改变下游管道，它可以由已建合流制管道上的污水检查井改造而成。但由于其截流量难以控制,在雨季时将会有大量的雨水进入截流管道，增加污水处理厂的负荷，当污水截流倍数值选择不当时，污水又会截不净，因此在使用中受到一定的限制。
1.3跳跃堰式截流井
其结构如图3所示。跳跃堰式截流井是一种主要的截流井形式,该种井的中间固定堰高度可根据手册提供的公式计算到。由于设计周期较长，而合流管道的旱季污水量在工程竣工之前会有所变化，故将固定堰的上部改为砖砌，且不砌至设计标高，当投入使用后再根据实际水量进行节。但它的使用受到一定的条件限制，即其下游排水管应为新敷设管道。对于已有的合流制管道，不宜采用跳跃式截流井(只有在能降低下管道标高的条件下方可采用)。
图1图2图3
2锥体控制等截流量截流井
2.1工作原理
如图4所示，一般截流井包括：内部中空且具有一定容积的外形为正方体或长方体的井体机电一体化论文，井体壁上至少一个雨污混合水流进口即合流管，截流污水的截流管，溢流堰和溢流管。锥体控制等截流量截流井的特征在于带浮力控制装置的锥体装置。
1.合流管2.溢流管3.截流管4.内锥5.滑杆6.滑套7.滑块8.摇杆9.拉杆10.杠杆和浮球
图4
锥体装置由锥管和内锥组成，锥管的左端与截流管连接，内锥位于锥管内，与锥管同轴，两者的表面之间有一定间隙，内锥的右端与滑杆固定连接。
浮力控制装置由滑杆、滑套、滑块、摇杆、拉杆、杠杆和浮球组成，滑杆的左端与内锥固定连接，右端与滑块铰接，中间位于、滑套内，滑套与井体固定连接，摇杆是一根弯杆，中间弯头处与井体铰接，垂直端部分位于滑块内，另一端与拉杆铰接，拉杆的另一端与杠杆的中间部分铰接，杠杆的一端与浮球固定连接，另一端与井体铰接。
当旱流或雨量较小时，截流井内水面较低，浮球下落机电一体化论文，带动杠杆逆时针转动，杠杆推动拉杆向下运动，拉杆推动摇杆逆时针转动，摇杆带动滑块向右运动，滑块带动滑杆向右运动，滑杆带动内锥向右运动，内锥与锥管之间的间隙加大论文格式。但由于此时水面较低，截流管口的污水的压强较小，流速较小，流量一定。而当雨量较大时，截流井内水面逐渐升高，浮球抬起，带动内锥向左运动，内锥与锥管之间的间隙减小。但由于此时水面较高，截流管口的污水的压强较大，流速较大，流量也一定。如果将浮力控制装置中的各个构件的尺寸合理确定，就能使锥体左右移动的距离与水面高度相对应，从而使截流管的截流量恒定。
（1）当井内的液面高度有h1变化至h2时，截流管处的水流速度变化有v1变化至v2，如图5所示。
根据伯努利方程有[6]：
式中:为沿程损失；为局部损失；
λ为沿程阻力系数；为截流管管长；图5
为截流管管径；ξ为局部阻力系数；v为截流管内水流速度（m/s）
由此可知：
；
（2）当井内的液面高度有h1变化至h2时机电一体化论文，内锥在双摇杆机构以及摇杆滑快机构作用下有x1移动至x2，如图6所示。
液面高度h和杠杆的转动角度关系：
，
当杠杆产生了转角（）后，摇杆L3也产生了一个转角（)
(取负值)[6]
其中：
当摇杆转动了角度后，滑块推动滑杆向前移动了
图6
（3）当内锥在滑杆推动下有x1移动至x2时，锥管内的截面积有s1变化至s2，如图7所示。
即：
而所谓等截流量要求的是：
即：图7
有以上推导可知，只要选取合适的双摇杆的杆长以及内锥的锥角值，即可保证截流量恒定的要求。
本文介绍了一种由液面高度控制截流量的锥体控制等截流量截流井，可用以解决在现有污水处理厂处理、储存能力和截流井、管网储存能力的不变的情况下，减少稀释后的雨污混合水过多地进入截流管，从而进一步稀释污水处理厂的储水池的污水的问题，实现截流流域污染物截流的最大化。
参考文献：
[1]周建忠,罗本福,蒋岭.新型城市污水截流井介绍[J].西南给排水,2007(3):5-7.
[2]曹久耕,林淑佳.钟罩虹吸式溢流井的探讨[J].给水排水，1994(7):20-22.
[3]李胜海,许晓毅.污水截流井设计计算方法探讨[J].中国给水排水,2006(24):41-44.
[4]陈鲲.山区城市内河污水截流方案及技术措施研究[硕士学位论文].长沙:中南大学，2008
[5]杨根权.污水截流井截流量的控制[J].安徽建筑,2003(6):59-60
[6]陈兴和.步行器原理设计[J].镇江市高等专科学校学报,2000(3):74-76