全国职业院校技能大赛高职组光伏发电系统安装与调试赛项文档格式.docx
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软件设计PWM调制算法；
相关硬件的制作、焊接、调试；
蓄电池的过冲、过放、过流等环节的保护、调试；
直流负载调试。
（3）离网逆变负载系统
安装：
单相离网逆变器的安装与接线；
单相交流负载的安装与接线；
单相正弦波离网逆变器调试；
过载、短路保护电路调试；
离网逆变器输出电压、电流检测与调试；
离网逆变器输出的功率因数检测与调试；
离网逆变器输出的频率检测与调试；
离网逆变器输出的谐波检测与调试；
交流负载的电流、电压检测；
（4）监控系统
监控单元的安装与接线；
监控单元与其他单元之间的通讯安装与接线；
在监控单元上实现组态界面绘制、参数配置；
完成监控单元与各监控单元的通信调试。
（三）竞赛规则
1.赛场提供竞赛指定的专用设备，参赛选手不可自带工具。
2.参赛队在竞赛区的赛位采用抽签方式确定。
3.参赛选手按规定时间进入竞赛场地，按统一指令开始比赛。
4.赛题以任务书的形式发放，参赛队根据任务书的要求完成
竞赛任务,并按要求提交竞赛结果。
5.比赛过程中，参赛选手要遵守操作规程，确保人身及设备安全，并接受裁判员的监督和警示；
如遇设备故障，应由队长示意裁判停止计时。
因选手个人原因造成设备故障而无法继续比赛，裁判长有权决定终止该队比赛。
非选手原因造成设备故障的，由裁判长视具体情况做出裁决。
6.提交竞赛结果后，选手须清理现场经裁判员清点验收同意后方可离开赛场。
三、竞赛项目技术规范
（一）竞赛项目行业、职业技术标准
1.行业技术标准
离网型通信用风光互补供电系统YDT1669-2007
太阳能光伏产品认证实施规则-地面用晶体硅光伏组件IEC61215-2005
地面用薄膜光伏组件GB/T18911-2002;
IEC61646-2007
光伏能源系统用铅酸蓄电池
CGC/GF004:
2007
光伏系统用控制器和逆变器GB/T19064-2003
光伏系统用控制器和逆变器GB/T19064
风光互补发电系统GB/T19115.1-2003;
GB/T19115.2-2003
独立光伏系统IEC62124-2004
太阳能光伏系统用控制器控制器和逆变器GB/T19064-2003
2.职业技术标准
电气工程及其自动化、自动化、计算机、电力电子、电力系统等相关或相近专业；
具备一定的模电、数电、单片机的理论知识；
掌握低压电气设计、PLC应用和组态软件编程；
了解太阳能发电技术的相关理论知识；
良好的组织协调能力和动手能力；
（二）竞赛场地和环境标准
1.竞赛场地平整、通风良好，场地面积满足比赛要求，场地净高不低于4m。
2.每个竞赛工位提供AC220V交流电源，供电负荷不小于2kw，提供独立的电源保护装置和安全保护措施。
3.每个竞赛工位提供面积不小于20m2。
（三）竞赛技术平台标准
1.基本规格
太阳能光伏发电实训系统由康尼科技公司提供，主要由光源模拟跟踪装置、光源模拟跟踪控制系统、能量转换控制存储系统、离网逆变负载系统、监控系统五大部分组成。
2.系统具体配置
（1）光源模拟跟踪装置及系统
设备功能及组成
以控制灯光模拟太阳光源，以控制灯的几何位置模拟太阳的运行轨迹以及太阳光的入射角度。
通过太阳能电池板上的跟踪传感器提供的模拟太阳光照度信息及位置信息，控制太阳能电池板的水平和垂直运动，使太阳能电池板始终正对着模拟太阳光源，以提高太阳能电池的发电效率。
该系统主要由光源、太阳能电池板、跟踪传感器、水平运动和垂直运动机构、直流电动机、减速箱、PLC、低压电气等设备组成。
测评点
PLC电路设计与编程；
自动控制；
传感器技术与应用；
电机拖动与控制。
（2）能量转换控制存储系统
设备功能及组成
能量转换控制存储系统是将太阳能电池板发出的电量通过控制器转换后存储到蓄电池中，并提供各种常规的保护。
该系统主要由太阳能电池组件单元、温度采集模块、IGBT驱动模块、直流电流采集模块、直流电压采集模块、继电器控制模块、蓄电池组、直流负载、通信模块、人机界面等组成。
单片机及其应用电路；
太阳能能量转换；
最佳功率点跟踪；
PWM脉宽调制技术；
模拟电路、数字电路；
电压、电流采集电路设计；
RS485通讯；
蓄电池的容量选择、温度特性，充放电特性等。
（3）离网逆变负载系统
将太阳电池组件产生的直流电或蓄电池释放的直流电转化为负载需要的低压交流电。
具有输入过、欠压保护，输出过载、短路保护，过热保护等多重保护功能电路。
该系统主要有离网逆变系统、直流负载系统、交流负载系统等组成。
测评点
单相逆变电路；
逆变电路的组建；
逆变电路的保护；
影响逆变效率主要因素；
负载电路对逆变电路的影响。
（4）监控系统
主要功能为：
实时数据显示与处理采用召唤应答式规约，在线实现数据显示。
具备详细的过程记录（精确到秒，以时间段显示，同时记录系统所有运行参数备查）,多种查询方式（按站点，按时间，按日期及起组合方式）报表生成和打印。
具备报警参数设定，告警参数显示与保持（内容可以自行选择，
满足个性需求，同时提供PC机内部蜂鸣器报警，为用户节约电能，光等报警）。
对用户：
提供权限管理、密码登录、无误操作设计，免费在线升级电源知识数据库，新能源用户学习影像资料.
对电源设备：
实时控制，参数全面具体，防误操作处理等。
该系统主要由通讯管理机、显示器、打印机、组态软件、控制柜等组成。
软件参数的设置（后台系统的匹配）；
采集参数点的设置与匹配；
相关仪表的通讯设置与后台系统软件的匹配；
组态软件的使用。
“2011年全国职业院校技能大赛”高职组机器人技术应用赛项
规程概要
一、
竞赛项目名称
机器人技术应用
二、
竞赛内容与规则
模拟建造高铁的工作过程，在机器人平台实现工件的自动识别、抓取、运输和投放功能。
（一）竞赛内容
参赛队使用大赛组委会指定的机器人平台，在此基础上设计制作能够满足比赛要求的机器人，使机器人在比赛场地中完成比赛任务。
（二）竞赛方式
本项目为团队比赛，每个参赛队由3名选手（设场上队长一名）和1～2名指导教师组成。
（三）比赛场地及道具
1.场地示意图
图1场地立体示意图
图2场地示意图
2.比赛场地规格
比赛在方形场地（12000mm╳8000mm）上进行，场地四周有木质围栏（高100mm，厚30mm）。
比赛场地的地板是20mm厚的胶合板，刷乳胶漆。
比赛场地包括一个手动区和一个自动区。
（1）手动区
手动区在自动区外围，刷黄色乳胶漆。
在手动区处有2个手动启动区和建筑材料存放区。
手动启动区
手动机器人启动区呈方形（800mm╳800mm），位于手动区，有两个启动区，红色区域供红队使用，蓝色区域供蓝队使用。
建筑材料堆放区
每个参赛队的建筑材料堆放区位于比赛场地的角上，每场比赛开始前，每个堆放区排列了16个材料（详情参见相关图片）。
（2）自动区
自动区位于比赛场地中央，呈长方形，刷绿色乳胶漆，周围有高100mm，厚30mm的木质围栏。
在自动区外围有一圈宽度为210mm的公共区，刷浅绿色乳胶漆。
（详情参见相关图片）。
在自动区，有Y向间隔600mm，X向间隔800mm的导向线，导向线由30mm宽的白色无光不干胶纸制成。
自动区包括自动机器人启动区和桥墩。
自动机器人启动区
有两个自动机器人启动区，启动区是800mm╳1000mm的方形区域，红色区域供红队使用，蓝色区域供蓝队使用。
桥墩
场地内共有16个空心桥墩，桥墩内径为160mm，壁厚3～5mm，桥墩内孔深为210mm。
外围桥墩总高300mm，中间桥墩总高450mm，内区桥墩总高600mm。
（详情参见附件。
）
（3）建筑材料
建筑材料为直径150mm、重量约150g±
20g的胶质小篮球。
球内气压需要控制，使其弹性较差。
球从1m高处落下时反弹高度不应超过150mm±
50mm。
两队分别使用红色和蓝色的球，任何情况下不能使用对方的球。
3.机器人
赛项使用机器人平台由中科机器人研究工作室与无锡职业技术学院机器人研究所共同研制。
中科机器人平台分为A、B两种类型，A类型包括1台CRT-A100型自动机器人平台和1台CRT-M100型手动机器人平台，2种平台机械结构、大小相同，框架大小均为600mm╳500mm，电路控制有所差异；
B类型包括2台CRT-A200型自动机器人平台和1台CRT-M100手动机器人平台，手动机器人平台与A类型的完全相同，CRT-A200型自动机器人平台与CRT-A100型相比，框架大小降为600mm╳350mm，其余功能结构均相同。
自动机器人平台配备2台额定电压24VDC、150转/分、70W功率的直流减速电机以及16路巡线传感器、巡线传感器信号处理板、主控制板、电机驱动板；
提供完整的机器人巡线算法以及运行控制程序，可以依靠地面白条实现在比赛场地全场范围内的运动、定位；
主控制板提供充足的I/O接口，可以供参赛队使用。
机器人平台的所有技术全部向参赛队开放。
手动机器人平台配备2台额定电压24VDC、150转/分、70W功率的直流减速电机以及主控制板、电机驱动板；
并提供完整的机器人控制程序。
机器人平台主要作为参赛机器人的运动底盘，参赛队根据大赛任务的要求，在此平台上进一步设计制作各种抓取、投放机构，利用机器人平台提供的主控制板和编程算法实现整体机器人的控制。
技术平台提供方为参赛队提供为期2天的技术培训，内容包括：
机器人平台的机械结构以及安装、调试；
所有电子控制电路的原理图、电路分析；
机器人控制算法以及控制程序（含源代码）；
根据比赛任务，机器人上部各种抓取、投放机构的设计思路；
机器人大赛的要点、注意事项。
每个参赛队必须使用大赛组委会指定的机器人平台，在此基础上自行设计手动和自动机器人参加比赛。
每场比赛中，每队只允许有一台手动机器人，自动机器人不能超过2台。
（1）手动机器人
手动机器人必须通过电缆连接的遥控器或使用红外、可见光、声波摇控器操作，不允许使用射频控制，操作手不允许骑在手动机器人上。
通过电缆操作时，电缆在机器人上的连接点至少应高出地面1000mm，同时，从手动机器人到控制盒的电缆长度不超过3000mm。
比赛开始时，在手动启动区的机器人大小必须限制在800mm长、800mm宽、1500mm高。
比赛开始后，手动机器人的大小和形状可以改变，高度必须限制在2000mm以内，宽度不能超过1500mm（在水平投影的任何方向上测量都应符合此要求）。
此外，在比赛期间，手动机器人不允许分离。
每个参赛队只允许有一名队员在比赛场地控制手动机器人。
比赛一旦开始，参赛队员就不允许接触手动机器人。
手动机器人只允许在手动区运行。
手动机器人允许进入公共区上方，不能进入也不能利用自身部件延伸到自动机器人运行区除公共区以外的区域、对方自动机器人启动和对方的建筑材料堆放区。
手动机器人在任何情况下不能触碰到本队的自动机器人。
手动机器人在任何情况下、任何区域不能触碰对方的自动机器人，并且要主动避让对方自动机器人。
手动机器人不能阻止对方从对方的建筑材料堆放区取建筑材料。
当两队的手动机器人相互干涉时，裁判将要求两队各自靠右行走。
（2）自动机器人
每台自动机器人由队员启动后必须是自主运动的。
比赛开始后，所有自动机器人可以依次启动。
每台自动机器人必须一次操作启动。
所有自动机器人启动后，负责启动机器人的队员必须立即退出赛地，站在木质围栏外。
一旦机器人启动，参赛队员不得接触机器人。
启动前，所有自动机器人在启动区内必须纳入1000mm长、800mm宽、1500mm高的空间范围。
启动后，自动机器人的尺寸和形状可以改变，但高度限制在2000mm以内，宽度不能超过1500mm（在水平投影的任何方向上测量都应符合此要求）。
比赛一旦开始，自动机器人不允许分离。
每队自动机器人启动区周围有一个“限制区”，比赛开始后15秒内，对方无建筑材料的自动机器人不得进入（详情参见相关图片）。
（3）自动机器人的重试
对于自动机器人，每场比赛每队允许一次“重试”（但可以利用该机会重启多个机器人）。
“重试”的申请被裁判允许后，参赛队员必须把自动机器人搬回到自动机器人启动区，并尽快启动，允许重试的机器人必须符合规则3.2。
“重试”时，机器人的任何部件均不能更换，机器人的能源也不能补充或增加。
当“重试”导致积分比分变化或违反规则时，由裁判作出裁决，包括“重试”是否有效。
（4）能源
比赛期间各队应为自己的所有机器人准备能源。
允许使用的电源电压不得超过24VDC。
压缩空气的压强应小于0.8MPa，每台机器人所用气瓶的总容积不应超过1.5L。
不允许使用组委会认为危险和不适当的能源。
（5）重量
所有自动和手动机器人包括能源、电缆、遥控器和机器人其他部件都必须在赛前称重，每个队用于整个比赛的所用的机器人总重不得超过50kg。
4.比赛规则
（1）手动机器人比赛开始时不能携带“建筑材料”，必须到己方建筑材料堆放区拿取“建筑材料”，并放置到位于公共区的桥墩内得分，或者可以将“建筑材料”放在合适的位置给自动机器人使用，这样自动机器人可以在自动区取得更高分数。
（2）不允许手动机器人拿取或移动对方成功放在“桥墩”内的“建筑材料”，但可以改变“建筑材料”的位置来得分或把“建筑材料”放在其它“桥墩”内（第二阶段适用）。
（3）自动机器人比赛开始时可以携带“建筑材料”，也允许自动机器人拿取比赛场地上可以拿取的或由己方手动机器人提供的“建筑材料”，从而再取得更高分数。
（4）如果自动或手动机器人成功将“建筑材料”放在对方已放在“桥墩”内的“建筑材料”上，对方将失去在这个“桥墩”的得分。
（第二阶段适用）。
三、
竞赛项目技术规范
（一）赛场环境
1.比赛用场馆
比赛场馆分为正式场地和准备场地。
（1）正式比赛场馆
比赛场馆需要大约1600-2000平方米空间，需要提供足够的的灯光设备。
包括一些以下部分：
12米*8米的正式比赛场地。
裁判室：
2间，每间分别6米×
9米，共配有电脑10台，A4激光打印机2台，彩色打印机1台，高速复印机1台，对讲机12台，桌椅20套，饮水机，纸杯,文具用品。
观众区：
需要与比赛场地分开的隔离带。
大屏幕计时装置，用于倒计时。
（2）比赛准备场馆
主要用于参赛队机器人的准备、维修、调试场地。
每个参赛队大约20平方米（5米×
4米），内部配有电源5孔插座2个，参赛队标牌。
2.比赛用器材
（1）12米*8米的比赛场地。
（2）1分柱桥墩（边上用）：
采用有机玻璃，数量4。
（3）1分柱桥墩（角上用）：
采用有机玻璃，数量2。
（4）2分柱桥墩：
采用有机玻璃，数量6。
（5）3分柱桥墩：
（6）竞赛用球：
红蓝两色，各40个。
（7）耗材：
30mm宽的单面胶（白条）、红蓝贴纸。
（8）备用器材、工具（由参赛队借用）：
电脑、万用表、双踪示波器、数字频率计。
（二）竞赛裁判工作标准
（1）遵守职业道德，维护国家级裁判员荣誉，依法行事，依法办事。
（2）严守“公正、公开、公平”的竞赛原则。
（3）严格按工作流程，认真执裁。
（4）执裁过程中不得舞弊，不得私自与参赛选手及相关人员接触联系。
（5）工作细致、严格、耐心，秉公办事，不循私情。
（6）为人师表，衣着整齐，佩戴大会统一标志。
“2011年全国职业院校技能大赛”高职组机械部件创新设计与制造赛项
一、竞赛项目名称
机械部件创新设计与制造
二、竞赛项目内容与规则
（一）竞赛主题：
低碳环保
（二）竞赛内容：
符合竞赛主题的机械部件创新设计与制造。
具体内容为：
给定一风能，根据能量转换原理，创新设计与制造一风能驱动叶轮转动，进而带动传动机构和驱动机构，实现物料传送的机械装置，如图1所示。
物料尺寸Φ25mm×
10mm，物料材质为塑料或尼龙；
顶杆作直线往复运动，行程范围30mm～50mm。
各参赛队根据题意自行设计本装置，确定加工方法。
图1.风力装置示意图
1.学生组竞赛包括:
（1）创新设计:
赛前提供已完成设计的整套部件装配图、零件图和创新设计说明书；
（2）答辩:
赛前制作答辩PPT，现场答辩；
（3）创新制造:
现场加工2个主要零件（叶轮和传动轴），编制零件加工工艺方案，与赛前完成的其他零件进行装配和调试。
2.教师组竞赛:
以各自参赛部件的创新设计和制造为项目载体，完成以下工作：
（1）教学方案设计：
赛前完成部件的教学方案设计；
（2）教学资源制作：
赛前制作与部件相关的教学资源；
（3）答辩：
赛前制作答辩PPT，现场答辩。
1.每个参赛队由学生组和教师组组成。
学生组由学生选手3人组成（设场上队长1人）；
教师组由3名教师组成（设负责人1人），包括参与现场答辩的的教师选手1人和指导学生组现场竞赛的老师2人。
2.在赛前准备阶段，各参赛队按照竞赛主题，利用CAD/CAM软件等进行部件的创新设计，然后利用参赛院校的数控车床、加工中心等设备，由参赛选手制作相应的部件并调试。
（1）叶轮。
叶轮直径为Φ200mm～Φ250mm。
叶轮厚度（含轮毂）不大于60mm。
叶轮中心距底座平面高度可控制在150mm～200mm之间。
如果采取其它安装方式，则距离不限。
叶轮材质为硬铝合金，叶轮上叶片的曲面形状、叶片数量和叶轮的加工工艺由各参赛队赛前完成。
（2）传动轴。
传动轴材质为45号钢，长度根据各参赛队的设计自行决定。
除传动轴与叶轮轮毂的连接部分外，传动轴的结构设计和加工工艺由各参赛队赛前完成。
（3）叶轮支架、底座由各参赛队赛前完成设计与加工。
（4）传动机构与驱动机构由各参赛队赛前完成设计与加工,该部分为纯机械机构。
传动机构的体积应控制在280mm×
250mm×
250mm范围之内。
驱动机构的顶出方向应呈90°
双方向顶出。
顶杆的往复运动不允许使用弹性元件。
（5）物料平台的的设计与加工由各参赛队赛前完成。
物料平台应做成高度可调结构，以便与驱动机构相匹配。
（6）料仓的支承设计与料仓的制作由各参赛队赛前完成。
因为是双向顶出机构，所以料仓可以是两个，料仓材料不限。
（7）除叶轮和传动轴的材料有明确规定以外，其他零部件的材料规定为金属材料（标准件除外）。
3.按竞赛要求准备好创新制造竞赛用毛坯、刀具、量具、工具等和竞赛用笔记本电脑3台。
4.参赛队报到时向赛项执行组提交以下材料：
（1）赛前已完成设计的整套部件装配图、零件图和创新设计说明书（纸质+电子稿）。
（2）围绕项目的教学方案设计与教学资源制作等资料（纸质+电子稿），资料内容、提交形式、份数和评分标准将在样题中详细公布。
（3）赛项组委会将资料密封保存，直至正式开评后向评委统一公布。
5.参赛队按照参赛时段进入比赛场地，自行决定选手分工、工作流程和时间安排，利用现场提供的所有条件，按照正确的操作步骤，用尽量短的时间完成竞赛任务。
6.参赛队在赛前半小时进入赛场，赛前15分钟选手进入比赛工位，确认现场条件。
比赛时间到方可开始竞赛。
7.现场答辩分批依次进行，参赛队入场顺序采取抽签方式确定。
选手须严格遵守竞赛规程，并接受赛项裁判组的监督和提示，不得延长介绍和答辩时间。
学生组答辩选手：
参赛队3名选手同时参加答辩（其中任选一名选手陈述）；
教师组答辩选手：
由参赛队负责人独立答辩。
8.创新制造比赛分批依次进行，参赛队的入场顺序采取抽签方式确定，食品和饮水由赛场统一提供，选手休息、饮食等时间都计算在比赛时间内。
9.创新制造竞赛时，按竞赛现场规定的
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