数字化技术的特点范文

导语：如何才能写好一篇数字化技术的特点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：数字测绘；测量仪器设备；应用

Abstract: The digital mapping technology is widely used in engineering measurement, accurate and practical, and digital mapping technology is developing rapidly, the majority of Surveying and mapping workers should renew the thinking, to learn, to be the digital surveying and mapping workers. This paper introduces the application of digital technology in engineering measurement.

Key words: digital mapping; measuring equipment; application

中图分类号：P25

一、数字化测绘技术的特点

1.测图的精度高。在数字化测绘技术中测图的精度高是其一个较为显著的优点，数字化测绘技术的采用，使地图测绘的精确度发生了质的改变。在数字化测图技术中，当地图图形的距离低于300时，测定的物点误差在3毫米以下，从输入到成图的整个过程中很难出现其他方面的精度损失，对测图过程中时常会出现的展点型误差、方向型误差、视距型误差等进行了避免，对外业测量中的精度也得到了有效保证，同时也确保了测量成果的精准性。

2.自动化的程度高。数字测图还具有自动化程度高的优点，这与计算机技术的运用及发展有着密切的联系。数字测图在绘制的过程中，可以运用计算机软件进行自动的计算、自动的选择图示符号、自动的进行识别等，所得的数字地形图会比手绘的地形图在精确、美观、规范等方面具有极大的进步。同时在数字化技术的运用过程中，可以对某些人为因素进行避免，使错误的出现率明显降低。

3.图形的属性信息较为丰富。对数字化的测绘技术加以运用，所绘制出来的地形图可以保障坐标位置的准确性，同时地形点上极为丰富的属性信息也可以得到展现，若将该测绘点的编码信息进行相关的连接，并进行成图操作时便可以对系统数据库中的各种测图符号加以运用，并可以在数据库中将与该编码相对应的各种图式符号加以调用，以完成地图图形的绘制。因此在数字测图的过程中，为了便于信息的检索，需要将定位信息、属性信息、连接信息等信息加以采集。

4.对GIS的信息源加以运用。在地理信息系统(GIS)的不断发展和完善的过程中，数字测图在为GIS提供许多方面的源数据的同时，也方便了其后期在建图过程中对GIS数据库信息的运用。虽然目前还未能对数字测图系统及GIS所提供的数据进行完全无缝的对接，但随着对数字化测绘技术的不断开发与研究，二者还是可以实现完美结合的。目前在对国土地籍、城市规划等比例尺较大的空间数据进行搜集和获取时，便可以对GIS的数据源加以运用，同时在野外实地的测量过程中也为GIS提供了源数据，实现了二者的结合。

5.利于图形的编辑。在数字化测图中，通常可以对成果数据进行分层的存放，这样图面的负载量就不会受到限制，便可以对成果进行进一步的加工和运用，使传统测图技术中某些弊端可以得到避免。如：在对地面房屋进行扩建、改建的过程中，或地籍、房产等发生变更时，只须将有关信息进行输入，经过简单的数据处理后，便能对其进行修改和更新，图面的整体现势性及可靠性都能得到保持。

二、工程测量中常用的数字化测量仪器设备

测量仪器及设备的种类较为繁多，就工程测量而言，可将其大致分为专用仪器和通用仪器两大类。

1.通用测量仪器设备。通用仪器中的光学经纬仪、水准仪以及电磁波测距仪等仪器设备，现已被电子全站仪及电子水准仪等数字化产品所取代。目前与电子全站仪相配套的软件越来越多，从而使该仪器逐渐向智能化、全能型方向发展。现阶段工程测量中应用较多的应属测量机器人。所谓的测量机器人实质上就是带程序控制及电动马达的全站仪，再结合通讯技术、激光机和CCD技术进而实现全自动化的测量。这种仪器能够自动寻找到被测对象，并且可以在1S内完成一个目标点的观测，该仪器在施工测量及变形监测中应用的较多。此外将GPS接收机与其进行连接后，便可组成新的测量仪器，通常我们将之称为超全站仪，两者的结合能够实现无控制网的各种工程测量。

2.专用测量仪器。工程测量中使用的专用测量仪器主要涉及距离及高程的测量。在距离测量上较为典型的有精密激光测距仪和双频激光测距仪，它们在中长距离的测量精度上能够达到亚毫米级。此外短距离以及微距离的测量上也基本实现了自动化的数据采集，典型产品有石英伸缩仪、振动位移遥测仪以及各种型号的光学应变计等等；高程测量上，应属液体水准测量系统最具代表性。该系统主要是利用各种传感装置对容器液面的高度进行测量，可在同一时间和范围内测得数十甚至上百个被测点的高程，并且精确度十分高。该系统具有以下特点：自动化、遥测、可随意移动、高精度、操作方便、能够进行持续测量等。两个容器之间的最大距离可以达到几十公里左右，较为适合在跨河、跨海峡等工程中的水准测量。一些常用的高程测量仪器目前也都在向着数字化方向发展，并且测量精度也均达到微米级。

三、数字化技术在工程测量的具体应用

1.数字化测图软件的应用

在工程测量中工程图及大比例尺地形图的测绘较为重要。以往传统的绘图方法需要测量人员在野外艰苦、恶劣的环境中工作，对于脑力和体力的消耗相当大，从而使得成图时间较长，并且产品也相对比较单一，很难满足现代化工程建设的需要。而数字化测量技术及仪器的应用，有效地解决了这一问题。现阶段已经投入使用且用户反映效果较好的数字化测图软件有以下几种类型：

（1）通过全站仪与便携接收机相结合，直接在野外进行数据采集无需编码，所测数据能够直接输入到电子平板当中，完成详图绘制。同时可在现场进行修改，再由绘图仪将最后成果输出。其具有结果直观、便于修改等特点。此外还可将便携接收机交予跑尺人员进行操作，并将在测点测到数据利用遥控信号进行转换，再传送至便携接收机中，测点信息能够实时显示的屏幕上，最后由跑尺人员完成图形编辑，这种方法最大的特点是能够有效地确保成图质量。据不完全统计，国内目前已有将近75%以上工程测量单位都开始应用数字化技术进行工程测量。

（2）使用半站仪或全站仪在野外进行数据采集、编码及草图绘制，再通过微型计算机进行记录，最后将这些数据信息输入到计算机中进行分析处理和图形编辑，并由绘图仪绘制成不同比例尺的地形图或是专业工程图，成图还可存储到数据库当中以备日后使用。

2.数字化技术在地籍测量中的应用

随着我国城市化建设进程的不断加快，地籍测量工作开始在各中小城镇中如火如荼的展开，从而使得地籍图的需求量迅速增大。地籍测量最主要的目的是为使有关部门了解并掌握城镇所在地土地的具体属性、面积、位置、经济价值等，并以此作为土地信息管理系统的建立依据。数字化技术在地籍测量中的应用，有效地改善了传统测量技术成图的单一性，通过数字化测量所得的地籍图技术含量更高、产品也更具多样性，并且使用和维护也更为方便。

3.地图数字化

GIS系统建立时，原有地图的处理工作在整个数据库建立中占有较大的比重，其工作量相当之大，从而造成大量人力物力都投入到这一工作当中，严重影响了工作效率和经济效益。数字化成图技术的应用有效地解决了这一问题，如一些纸质地图，如果其各方面均符合要求则可直接利用数字化仪将之输入到计算机中，在经过软件编辑后处理后，即可商城数字地图。对于一部分不符合要求的大比例尺地图，则可以采取地面数字测图技术对其进行重新测量，由该方法所得的数字地图最大的特点是精度高。同时在这一过程中仅需要采取相应的措施，便可以将建筑物与相邻近控制点的精度控制5cm以下的范围内。

四、结束语

随着科技水平的不断进步和发展，传统的工程测量技术和仪器势必会被逐渐淘汰，并由数字化取而代之，这是科技进步的必然结果。无论任何工程，测量工作都十分关键且重要，容不得一点马虎大意和失误。因此在数字化测量技术及仪器的应用过程中，测量工作人员应消息了解并掌握仪器的使用方法，以此来降低失误的机率，确保工程测量的质量。

参考文献

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[关键词]　数字化电子式电流/电压互感器 变电站智能高压装置IEC61 850

0　引言

变电站是电力系统的重要组成部分。变电站综合自动化技术经过10多年的发展已经达到相当水平。早期的RTU装置、高频继电保护装置等设备在变电站内开始应用，变电站就已经注入了数字化特征。然而技术的发展是没有止境的，随着智能化开关、电子式电流电压互感器、一次运行设备在线检测、变电站支行操作培训仿真等日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，随着国际电工委员会颁布新变电站自动化通信标准IEC61850实施，数字化变电站已成为行业内一个热点内容。目前，世界范围内各电力公司都在纷纷建立试点。基于智能高压装置，电子式电流电压互感器以及IEC61850通信标准的全数字化变电站的出现，将成为不争的现实。

1　数字化变电站自动化系统的特点

1.1智能化的一次设备

一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。

1.2网络化的二次设备

变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/0现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源共享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。

1.3自动化的运行管理系统

变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改为“状态检修”。

2　数字化变电站自动化系统的结构

在变电站自动化领域中，智能化电气的发展，特别是智能开关、光电式互感器机电一体化设备的出现，变电站自动化技术进入了数字化的新阶段。在高压和超高压变电站中，保护装置、测控装置、故障录波及其他自动装置的I/O单元，如A/D变换、光隔离器件、控制操作回路等将割列出来作为智能化一次设备的一部分。反言之，智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路代替了常规继电保护装置、测控等装置的I/0部分，而在中低压变电站则将保护装置、监控装置，完整地安装在开关柜上，实现了变电站机电一体化设计。

数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类，即智能化的一次设备和网络化的二次设备；在逻辑结构上可分为三个层次，根据IEC61850。通信协议定义，这三个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。

2.1过程层

过程层是一次设备与二次设备的结合面，或者说过程层是指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分三类：

(1)电力运行的实时电气量检测

与传统的功能一样，主要是电流、电压、相位以及谐波分量的检测，其他电气量如有功、无功、电能量可通过间隔层的设备运算得出。与常规方式相比所不同的是传统的电磁式电流互感器、电压互感器被光电电流互感器、光电电压互感器取代；采集传统模拟量被直接采集数字量所取代。这样做的优点是抗干扰性能强，绝缘和抗饱和特性好，开关装置实现了小型化、紧凑化。

(2)运行设备的状态参数在线检测与统计

变电站需要进行状态参数检测的设备主要有变压器、断路器、刀闸、母线、电容器、电抗器以及直流电源系统。在线检测的内容主要有温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等数据。

(3)操作控制的执行与驱动

操作控制的执行与驱动包括变压器分接头调节控制；电容、电抗器投切控制；断路器、刀闸合分控制；直流电源充放电控制。过程层的控制执行与驱动大部分是被动的，即按上层控制指令而动作，比如接到间隔层保护装置的跳闸指令、电压无功控制的投切命令、对断路器的遥控开合命令等。在执行控制命令时具有智能性，能判别命令的真伪及其合理性，还能对即将进行的动作精度进行控制，能使断路器定相合闸，选相分闸，在选定的相角下实现断路器的关合和开断，要求操作时间限制在规定的参数内。又例如对真空开关的同步操作要求能做到开关触头在零电压时关合，在零电流时分断等。

2.2间隔层

间隔层设备的主要功能是：

(1)汇总本间隔过程层实时数据信息；

(2)实施对一次设备保护控制功能；

(3)实施本间隔操作闭锁功能；

(4)实施操作同期及其他控制功能；

(5)对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制；

(6)承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。

必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性。

2.3站控层

站控层的主要任务是：

(1)通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库；

(2)按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心；

(3)接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行；

(4)具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；

(5)具有(或备有)站内当地监控，人机联系功能，如显示、操作、打印、报警，甚至图像、声音等多媒体功能；

(6)具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能；

(7)具有(或备有)变电站故障自动分析和操作培训功能。

3　数字化变电站自动化系统中的网络选型

网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉，它的可靠性与信息传输的快速性决定了系统的可用性。常规变电站自动化系统中单套保护装置的信息采集与保护算法的运行，一般是在同一个CPU控制下进行的。使得同步采样、A/D转换、运算、输出控制命令整个流程快速、简捷，而全数字化的系统中信息的采样、保护算法与控制命令的形成是由网络上多个CPU协同完成的。如何控制好采样的同步和保护命令的快速输出是一个复杂问题，其最基本的条件是网络的适应性，关键技术是网络通信速度的提高和合适的通信协议的制定。

如果采用通常的现场总线技术可能不能胜任数字化变电站自动化的技术要求。目前以太网(ethernet)异军突起，已经进入工业自动化过程控制领域，固化OSI七层协议，速率达到100MHz的嵌入式以太网控制与接口芯片已大量出现，数字化变电站自动化系统的两级网络全部采用100MHz以太网技术是可行的。

4　数字化变电站自动系统的优点

数字化变电站通信网络的改变使监控、在线检测、五防、VQC和保护等信息传输方面也由原来的点对点的对接实现了信息共享；传统开关端子箱由智能单元的形式出现，把智能开关下放到开关柜，这样既降低了造价又提高了安全性；电子式电流／电压互感器使用具有传统电磁式互感器无法比拟的诸多优点(动态范围大、频带宽、无磁饱和现象、体积少、重量轻等等)，同时输出可采用数字化、甚至网络化。数字化变电站归纳主要有六大优点：一是各种功能共用统一的信息平台，避免设备重复投入；二是测量精度高，无饱和，无CTZ二次开路；三是二次接线简单；四是光纤取代电缆，电磁兼容性能优越；五是信号传输通道都可自检，可靠性高；六是管理自动化。

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【关键词】：电气工程及其自动化；特点；发展

1、电气工程及其自动化的概述

控制理论和电子网理论是电子工程及其自动化的理论基础，而电子电力技术则是电气工程及其自动化所依赖的手段中最重要的一个，除此之外，也离不开计算机信息技术的支持。使用最快的效率将工作完成是对电气工程及其自动化进行研究的最终目的。电气工程及其自动化其实就是指在生产的过程中，用少量的人力甚至是不用人力，主要是对先进技术的应用，进而促进工作的完成。将电气工程及其自动化在实际生产的过程中加以利用，在经济效益实现最大化的同时，还可以进一步的提高工作质量，进而促进工作效率的有效提升。也正是因为电气工程及其自动化有这么多的有点，才得以被广泛的应用到社会的各个领域中，进而推动我国社会的不断进步。

2、电气工程及其自动化的特点

2.1发展过程的包容性与开放性

信息科学技术，尤其是计算机技术和以计算机为基础的网络技术的发展，给人们生活带来了翻天覆地的变化。计算机系统与电气自动化领域的融合，诸如通过向测控仪表内加装电子微处理器后，实现对数据的分析、计算和传输等，大大提高了信息解译和传输的效率，也改变了以往手算的劳动模式，减少了劳动成本；但由于不同厂商生产的仪器、仪表标准不同，所以信息的可共享性有待加强，从这一方面来看，电气自动化发展有开放性和包容性的特点。

2.2信息共享化

21世纪是“大数据”和“云计算”的时代，这二者都依赖于信息共享的实现。实现社会化的网络信息资源共享是当前城市化建设的一大目标，信息共享有利于企业之间和其与子公司之间的资源配置和战略决策；电气工程自动化系统的搭建，能够为企业的交流提供更加畅通的通道，实现资源的合理利用，也提高了数据传输效率，进而促进企业发展，提高电气自动化技术的发展速度。

2.3集约化和智能化

电气自动化向着集约化和智能化的方向发展，主要提升电气设备运行的可靠性和稳定性。

3、电气工程及自动化技术的应用

2.1在电网调度中的应用

当今社会，信息网络技术高速发展，电气工程及自动化技术中对电气的保护措施正从传统的仅仅依靠继电器向依靠网络技术发展。传统的继电器保护对人力和物力都有极大的浪费，管理起来极为麻烦。现今，电气工程的自动化技术可以实现对电网的实时监督及控制，这便是电网调度。电网调度的顺利施行依托于当今发展十分发达的互联网技术，据此电力管理部门可以节省大量的人力及物力，使电力管理实现通信及调度方面的联系。由此形成的巨大的网络体系便是一个对工作十分有利的信息监控及数字化服务系统。

2.2在电气工程管理中的应用

进入二十一世纪以来，我国各项科学技术都在猛力发展，这其中，电气工程及自动化技术更是取得了极大改进，我国传统上对电网的管理方式是利用压力、温度及液位仪表等来进行的，而现今则可以利用电气自动化设备完成大量的数据统计，而且所需的时间极短，统计的压力、温度及流量等数据都很准确，这样既节省了时间，又省去了大量的物力及人力，大大减少了工作量的同时也节约了大量资金。电力事业的顺利发展为我国生产力的提升提供了坚实的物质基础，电气工程及自动化技术的不断前进则是为电力事业的顺利发展提供了强而有力的技术支撑。

2.3变电站自动化技术的应用

电气工程及自动化技术还可以用于变电站自动化运行。在变电站建设中，通过计算机技术，将集成化向二次开发状态转变，信息的传输是通过电力信息光缆来实现的，这样便使统计记录及运行管理都向自动化发展。上述过程中，利用变电站自动化技术还能实现对系统的运行状况进行实时管理及监督，当系统出现故障后能进行自诊断，这种特点对于客户比较人性化，对于电气企业，可以对客户提供更完善的电力供应服务，可以有效提高企业的经济收益。

2.4在化工生产单位电厂分散测控系统中的应用

化工厂在生产过程中，要想实现对生产进行实时的监督和监控，必须利用电气工程及自动化技术，这样可以清楚地监测生产过程和线路，并可以完全控制远在现场的传输路线、仪表甚至工程师站。这些相较于传统的电气监测系统有很大的进步。

3、电气工程及其自动化发展趋势

3.1科研人员和操作人员的综合素质不断提高

近年来，在电气工程及其自动化的发展过程中，相关的科研人员以及操作人员在其中发挥着十分重要的作用，他们作为自动化技术的操作者以及研发者，可以直接影响电气工程及其自动化的发展进程以及应用范围。因此，为了使电气工程及其自动化更好的发展，我们就应该重视对科研人员综合素质培养，并鼓励他们不断创新自动化技术，从而使我国电气工程及其自动化的市场竞争力不断提升。

3.2建立电气工程及其自动化的统一独立平台

当前，由于企业类型的不同，就使得我国的电气工程及其自动化技术存在些许差异，并且各大企业之间缺乏联系，都采用自主研发的方式进行科研活动，因此，导致企业的经济成本不断增加，对于企业持续、稳定的发展具有一定的不利影响。为此，企业内部的科研人员就应该突破科研环境的限制，加强各大企业之间的联系，从而制定科学、合理的电气工程及其自动化方案。从而确立研发目标。

3.3建立电气工程及其自踊技术的网络系统及系统结构

为了进一步确保各大企业之间交流信息的安全性以及准确性，我们就需要建立电气工程及其自动化技术的网络系统及系统结构，以此来不断优化资源配置。要想全面提高电气工程及其自动化系统的运行稳定性，就需要使其自动化系统通用化，以此来实现企业内部信息资源的共享。

结束语

随着我国国民经济的飞速发展和科技实力的不断增强，各行各业的建设都取得了非凡的成绩，电气工程及其自动化在国民经济建设中也发挥着越来越重要的作用，其在工业领域的基础性和重要性地位也逐渐根深蒂固。电气工程自动化及其相关技术的发展程度也逐渐成为衡量一个国家综合国力的重要指标之一。

【参考文献】：

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     编码就其本身而言只是将取样、量化后的信号转换成数字符号，应不存在信号损伤。但随着压缩概念和压缩技术的采用，使得编码的目的更多的转向于通过压缩来去掉信号中的冗余成分，实现压缩码率和带宽，保证信号的有效传输。这就必然会产生信号损伤及失真。因此本文重点讨论压缩编码损伤。

一 压缩编码损伤的产生和种类

一般把压缩编码过程中产生的损伤分为可恢复损伤和不可恢复损伤。

1、可恢复损伤

     编码仅利用信源各样值的相关特性，去除电视信号本身的冗余，实现压缩。虽因舍弃了一部分相关性较强信息而造成了信号暂时性的损伤，但在解码端，根据相关性又可完全恢复原始数据而不引入任何失真，信号损伤被消除。我们称这个过程中产生的信号损伤为可恢复损伤。这种损伤不会导致图像质量下降，因此被认为是无损害的。

     采用这种压缩方式的编码称为无损压缩编码。但压缩率受到相关特性和统计冗余度的理论限制，一般小于3.3:1。常用的有Hoffman编码、差值脉冲编码（DPCM）、游程编码和算术编码等。

2、不可恢复损伤

     有时为了能获得较高压缩比，在利用信源各样值的相关特性去除冗余信息的同时，还利用了人类视觉对图像中某些频率成分不敏感特性，在压缩过程中舍弃一些人眼不易察觉的高频信息，以实现高压缩。这些信息在解码端是不能被恢复出来的，因此造成了信号永久性损伤。我们称该种损伤为不可恢复损伤。它对图像质量来说是有损害的。特别当几种不可恢复损伤发生累积后，将会导致图像质量的明显劣化。目前这种特性正被多数视频厂家低调处理，极力回避。

     通常采用这种压缩形式的编码称为有损压缩编码。目前最常用的JPEG、M-JPEG、MPEG都属于此种编码。它们均对视频信号造成了不同程度、不可预计的损伤。基于它们所采用的压缩编码技术大同小异，我们就以MPEG为例来具体分析。

     压缩的第一步就是识别每个视频场或帧中的冗余。MPEG编码技术主要采用两种方法：（1）在空间方向上，利用DCT(Discrete Cosine Transform)算法来去掉帧内及帧间的冗余信息。（2）在时间方向上，图象数据压缩采用运动补偿(Motion Compensation)算法来去掉帧间的冗余信息。

图一为MPEG的基本编码图。

    其中DCT变换是一个双向数学过程。它将空间分布的变化程度转变成重现空间分布所需的频率带宽。变换所得到的系数值既可以代表不断增加的更高的垂直和水平空间频率，也可以代表不同的水平和垂直空间频率组合。DCT变换并没有减少数据，它本身是无损变换。

     对于活动图像多数情况下只是其中的很少一部分图像在运动，即使有大范围的活动部分，前后帧尽管有很大区别，但移动物体本身大多数情况下是相同的。因此只需要找到图像中某一部分运动了多少就可以在前一帧找到相应图像的内容。（这个查找过程称为运动估值，其表达方式是运动矢量；而把前一帧相应的运动部分补过来，得到其剩余的不同部分的过程称为运动补偿。）运动补偿的帧间预测就是利用了这种相关性，有效地去除视频信号在时间方向的重复信息，达到压缩的目的。该过程产生的损伤只是可恢复损伤，而且帧间压缩一般是在未压缩的图像上进行，因此也是一个无损过程。

    实际上MPEG编码的第一层不可恢复的信号损伤是在量化处产生的，损失量标注为D1，如图。视频信号经过DCT变换后，较高的空间频率系数会变得非常细小，而根据人眼的视觉特性，较高的空间频率系数可以用少量的比特来表示。因此在进行量化处理时对低频分量采用多比特、小间隔量化，产生较小的量化误差，精度高。随着频率的提升，量化间隔越大，精度越低，量化误差越大，并丢弃一部分高频信息。虽然得到了高压缩比，但丢弃的高频信息无法恢复，对信号造成了一定程度的永久性损伤。

    而且由图可知在参考帧帧存中有一副完全解析度、完整数据的前一副图像。在预测帧帧存中拥有一个根据前一帧和运动矢量所建立的预测的当前帧。输出是预测的当前帧与实际当前帧相减后的差值。若没有运动或其它变化，当前帧便可得到完美的预测，差分帧输出为 0（极易压缩）。当前一帧和后一帧有点不同时，差分帧仍有少量数据需要压缩。可见差分帧输出不为定值。为了维持最终数据流在一个一定的水平上，量化表控制单元会相应决定应如何量化DCT系数（即是用多小比特进行量化），这样带来的量化误差和不可恢复损伤无法预计。特别在图象活动剧烈或低码率通讯时，此编码器只能通过迭用粗量化，降低帧频或舍去更多的DCT变换系数来降低码率，因而对信号损伤较大，丢失了许多有用的信息。在恢复图象中将出现明显的块效应和运动物体边缘的蚊音效应。

     第二层损伤在参考帧存处产生，失真量记为D2，如图。量化处产生的损伤和失真，经反量化反DCT变换并不能被恢复。由此得出的代表前一幅图像的参考帧就带有损伤和失真。因此通过运动补偿得到的当前帧就达不到完美预测，会带有不可预计的损伤或失真。

    对一个系统内各环节的不均匀失真，其总的作用结果并不是简单的相加。有以上分析可以看出两层损伤是彼此加重的。用D来表示它们的累计失真，并可由下式得出:

其中不同类型的失真其h值不同。h的取值范围为1、3/2、2。

二 不可恢复损伤对图像质量的影响

     有损压缩编码利用了图像构造冗余和人类的视觉特性，虽然在编码过程中有不可恢复的损伤产生，但仍能使经过单一压缩编码形式后的图像质量被人们所接受，并达到了高效传输的目的。然而目前多种有损压缩编码形式是并存的，不同编码方式之间进行信号传输时，必须经过先解码转成基带信号，再编码的过程，如图二所示。

     在实际工作中，一段素材由采集到最终的播出往往要经过多种不同形式的编解码转换。每种编码的损伤和失真的大小、特性和表现形式都不尽相同。它们会不断积累，彼此放大损伤程度。如图三所示。

 

    我们知道在一个模拟系统里，质量随信号损伤成比例降低。而数字系统里，在适度损伤时，质量还可以保证，随着损伤不断增加，质量就大幅度下降。可见，反复编解码带来的不可恢复损伤的积累是应该被重视的。

     以我频道新闻工作流程为例，如图四。视频信号从采集到最终播出共经历了四次编码和四次解码。

    对各环节进行图像质量参数测量，会发现图像质量逐次降低。损伤逐渐加大。而且在平时工作中常会发现，一些典型的画面，如：一幅绿草如茵的草地中，草叶随风摇摆。在经过多次编解码转换后，其中细块状的闪烁就直观表现出来。更值得注意的一点，当在某环节混入了可视噪声，由于噪声是随机的高频信号，在进行DCT变换和高频粗量化后，很可能被作为有用信息保留下来并被凸现。导致视频信号的信噪比进一步降低。由于它被认为是原始信息，而且其分布特性是不相关的，因此每经历一次编解码后，都会被保留下来。如此反复数次后，图像质量会明显劣化。

     显然，目前正面临一个选择统一压缩方式的问题。一个好的数字电视系统应满足以下基本要求：（1）具有尽可能高的图像重建质量，在电视台应用应符合ITU-R601标准，采用4：2：2数字分量格式。（2）具有较高的压缩效率，在保证图像质量的前提下尽可能提高压缩比。（3）满足帧精度的图像编辑要求。（4）尽量采用统一的压缩方式，减少反复进行压缩方式转换带来的失真。满足这些要求的最佳选择应是MPEG-2标准。目前可以看到MPEG-2日益成为主流压缩标准的趋势。

三 解决方案 MPEG-2的互连

     现有MPEG-2视频标准的技术规范集包括6类（profile）4级（level）组成，并采用分级编码。所谓类是指MPEG-2的不同处理方法，每一类都包括压缩和处理方法的一个集合。不同的类意味着使用不同集合的码率压缩工具。越高的类编码越精细，而每升高一类将提供前一类没有使用的附加工具，当然实现的代价会更高。而解码器却是向下兼容的，任何一种高级类解码器，均应能解码用低级类方法编码的图像。

     所谓级是指MPEG-2的输入格式，标识从有限清晰度的VHS 质量图象到HDTV图象，每一种输入格式编码后都有一个相应的范围。图五 给出了MPEG-2的级. 类. GOP结构以及相应编码的最大输出码率。尽管总共有24种级与类的组合，但其中仅有13种是可用的，这些可用的格式成为MPEG-2的适用点。选择什么样的格式，既要看合适的适用点，又要考虑合适的码率。

    对于一个采用MPEG-2作为统一压缩标准的数字电视系统，其中包含信号采集、传输分配、后期制作和播出等重要环节。针对每个环节的工作特点，需要采用不同GOP和不同码率的MPEG-2编码方式，如图六所示。这就存在两个主要问题：（1）各个环节之间仍存在MPEG码流与基带信号之间的重复转换问题。（2）采集和制作须高质量的图

    像并能实现帧内编辑，因此采用高码率、短GOP。传输和播出时由于考虑到带宽的限制，采用低码率、长GOP。这样电视信号虽用了同一种压缩标准但仍存在不同GOP和码率转换问题。以码率转换为例，图七显示了转码所带来的质量损伤。它们之间的反复转换同样会对信号产生一定程度的损伤累积。

    显然，要实现MPEG的互连必须解决以上两个问题。某些大型厂家已经开始关注这个问题，纷纷提出自己的解决方案。其中比较成熟并应用到成形产品中的方式主要有下面两种，但均未形成统一标准。

通过同步网络传输MPEG码流

SDTI-CP (MPEG ES)

DVB-ASI (MPEG TS)

。通过异步网络（计算机网络）交换文件

MXF(Media exchange File Format 媒体交换文件格式)Pro-MPEG Forum正在讨论此文件交换格式。

AAF打包形式（Microsoft/Avid建议采用）

     我们来着重讨论第一种方式。SDTI-CP是SONY公司提出的用于比特流传输打包的方式，是Serial Data Transport Interface-Content Package的缩写，意为基于内容打包的串行数据传输接口。它已成为SMPTE 326号标准。设计用于MPEG-2视频码流、相关音频、辅助数据及原数据传输。还可用于高速数据和多通道传输。也可用于其它压缩或非压缩比特流传输。它将MPEG码流打包成固定形式的码流。它的应用使得MPEG码流与基带信号之间不存在编解码过程，很好的解决了上述第一个问题。

     对于不同GOP和比特率的MPEG码流转换，如果能有一种转码设备,通过它可以使前期采集、后期制作和节目播出系统基于不同GOP和比特率的MPEG码流有效地连接起来，以避免信号进行GOP、比特率重复转换时，损伤的积累。如何实现呢？我们可以设想一下，这个设备如果能在第一次GOP和比特率转换时，产生一些历史记录，来记录这次转换的一些重要参数，并将参数携带到下一次的转换中去，作为下次转换的参考参数。依此类推。这样在第一次GOP和比特率转换时会产生一个对该次损伤的记录，之后转换的损伤都将被限制在该范围之内，有效的避免了损伤不定性的累积。产生的记录参数应主要有：（1）Picture coding type图象编码类型(2)Q-Matrix参数(3)Motion Vector…etc运动矢量参数。而在MPEG的数据格式定义中，恰恰为这种记录设定了码元组。下面简单用图来表示一下这个过程。

    目前，不少厂家已经对此做出了反映，不久的将来相信会有相应的产品推出。这样就能很好的避免数字电视信号在电视系统各环节之间交换时，因编码方式不同而造成的编码损伤的相互累积，实现图质量的提高。

四 数字化与高质量

篇5

关键词：电子工程；现代化；技术特点；分析

中图分类号：F470.6 文献标识码：A 文章编号：

在我国加入世界贸易组织后，国内的发展形势一片大好，经济发展速度上升到了一个新的阶段，在这种经济迅速发展良好形势的带动下，国内的各行各业也以迅猛的速度在发展和创新，在科学技术越来越被人们所普遍应用的情况下，电子网络技术也被各个行业广泛的应用起来，并带动着各行各业的发展，中国也就此进入了一个全新的电子工程时代。在现代化的今天，网络信息技术飞速发展，21世纪是一个知识经济时代，主要依靠网络信息技术推动社会发展，电子信息工程及电子信息产业对人们的影响越来越大，因此，只有加强对于电子信息工程的研究，推动电子信息产业的现代化进程，才能良好的应对国际电子信息的应用给我国带来的挑战。

一、电子信息工程的含义

作为一门学科，电子信息工程是通过网络等现代的信息技术达到对电子信息的控制及处理的一种科学，主要用来研究信息的获得与处理，信息系统的设计、开发与应用等。在当今社会，人们的生产生活已经离不开信息技术，通过学习和应用电子信息工程知识，可以有效的提升研发新产品的进程，而电子信息产业则是由电子信息工程带动的一种新兴产业，这种产业主要以经营电子产品及信息产品为主，在目前已经成为了我国经济的主要带动力量，由于这一行业的发展壮大及行业界限的逐渐消泯，必须要对其行业管理模式进行一定的探索与创新。

二、电子信息的主要特征

1、不灭性

在自然界当中，物质和能量是不灭的，它们的形式可以相互转化，一个独立的个体总是客观存在的，但是信息和物质、能量不同，作为一种客观现象，它必须依赖于某一载体之上，而不能单独存在。它不是事物本身，它是某事物的运动状态和方式。

2、可传递性

信息依赖于一定的载体进行传递，我们称之为通信。它分为信源、信道和信宿。信源是信息的者，信道就是信息传递的通道，而信宿指的就是信息的接收者。信息依赖信道（如电话、网络、微波、卫星等）可从信源传递到信宿，信息在时间上的传递我们称之为信息存储，利用存储媒介可将文字、图像等所表示的信息记录下来，为信息的永久性传递提供了极大的方便。

3、可处理性

可以利用计算机或其它工具对信息进行加工处理，目的是从某一个信号中获取我们所需要的信息，或者从多个信息中找到我们所要找的某个信息，还要分析某一个信息的特性，以利用信息的这一特性为我们服务，另外，信息科学中的重要分支是不断提高信息的识别、加工处理和利用能力。

4、共享性

信息的共享性指的是信息从信源发出后，可以通过信道或者存储介质传递到多个信宿处，但是在信息的创造和上，需要的投入往往比较大，就目前来说，信息的传递和复制已经十分便捷，信息可以得到非常广泛的传播，所以，在如今这个飞快发展的信息社会，需要特别强调知识产权和信息道德，必要时要通过立法来维护知识产权。

三、电子信息的管理信息系统

根据社会信息实施科学的管理系统，指的就是管理信息系统。它是一种新的边缘科学，由管理科学、系统科学、计算机科学等组合，能利用过去和现在的信息，预测未来的发展和变化，管理信息系统一般由信息数据的输入、输出、传输、存储和加工处理等部分组成。

1、数据收集和输入

收集和记录分散在各处的信息数据，整理成信息要求的格式和形式，当数据录入到一定的介质上后，就可以输入到计算机中进行加工处理。

2、数据存储

在管理信息数据的时候，对于大批量的数据，通常需要一次存储多次使用，所以，一定要妥善的保存整理后输入的数据，利用内外存储器备份存储，在需要的时候可以从内存或者外存中调出，来进行必要的更新，另外，要及时存储更新后的数据。

3、数据传输

数据传输的中心通常以计算机为主，远程的数据传输要通过通信网络，有一种方式是利用磁盘存储人工传输，这种方式的传输速度较慢，但是可以无误码的大容量的一次性传输。另外，衡量数据传输的质量指标，主要有传输速度和误码率两种。

4、数据处理

对于输入的信息数据，通常要求进行必要的加工处理，这种处理主要包括数据的排序、分类、存取、查询、计算等,以及对经济管理模型的优化处理及仿真，通过这种处理，来形成必要的推理、决策和判断。

5、数据输出

在数据进行加工和处理后，要根据不同的需要，把数据以不同的形式和规格进行输出，如文字、图形等可直接供人阅读的数据，还有提供给上位机做进一步加工处理的数据。

四、电子信息工程在发展中应采取的保障措施

1、政府的服务职能要加强，在产业政策的制定上要有前瞻性和可操作性

电子信息产业涉及的范围非常广，它的发展是一项系统的工程，这就需要各级政府充分重视，吸引人才，引导投入，充分发挥政府的服务职能和协调职能，在政策上给予优惠，放宽管制，同时也应该引入和培育市场竞争，提高政府的竞争能力。

2、要想改变产业落后的现状，就要实施有效的战略

在实施产业战略的时候，要重点实施的是三个战略：品牌战略、跨越战略和大公司战略。其中跨越战略解决的是这样三个问题：标准的制定，引导企业重视知识产权以及实施人才战略。品牌战略的战略方针主要是以鼓励企业、支持企业增强科技创新能力为主体，努力发展电子信息产业，提高产品质量，在此基础上增大产品的科技含量。而大公司战略则是通过协调，使一些大企业提高其技术创新能力、营销能力及在市场上的综合竞争力，以此形成一批名牌企业。

3、要融合技术、制度和市场，实现与国外企业在技术上的接轨与融合

在提高我国企业的技术能力上，政府可以鼓励外资企业提供图纸、培训及其它技术服务，并对这些服务提供优惠待遇，从而使我国的信息产业朝着专业化、国际化、网络化以及集群化的方向发展。同时，可以给企业在提高技术能力上所需的试制费及设备添置费提供优惠贷款，鼓励企业提高技术创新能力，在技术上与跨国公司达到融合。另外，政府可以退出企业的直接微观管理，而转向产业规划、政策制定、公共设施建设和投资促成等方面，适当的分离行政管理职能和国有资产所有者职能，消除对国有企业行政干预的制度基础，加快国有企业的市场化进程，深化体制改革，规范市场秩序，保障知识产权，维护企业信用，加快与国际的接轨，实现与跨国公司在技术、制度与市场上的融合。

总结：

总而言之，电子信息技术已经成为了我国目前最主要的经济增长点，信息化产业的不断发展，也在促使着电子信息工程的不断发展，电子信息技术作为一种现代化的信息技术，在当今的社会，已经成为了人们生活和工作中所必不可少的应用技术，所以，要充分调动社会各个方面的力量，在国家政策的引领下，高度重视电子信息工程技术，不断创新，优化产业结构，重视人才的引进与培养，从而推动电子信息工程的技术现代化，使其为我国的经济发展进行更好的服务。

参考文献：

[1]崔磊.浅谈对我国电子信息产业发展提出的几点建议[J].知识经济，2011.

[2]李颖.电子信息产业2010年回顾与2011年展望[J].中国科技投资，2011.

[3]徐俊毅.十二五规划使我国电子信息产业再度升温[J].电子与电脑，2011.

篇6

经济的发展带动着社会不断进步,社会的发展也推动者机械化广泛应用于各个领域和行业。科学技术转化为生产力已经成为机械制造业未来发展的必然趋势。对机械制造自动化技术特点进行研究能够有效提升机械制造自动化的推进,实现其对社会的优势,加大对社会的贡献,也是一个企业想要在市场竞争中获得生存与发展空间的最佳途径。机械制造行业必须要对其自动化技术进行深入分析,在此基础上对其未来发展趋势进行预测与评估,从而决定自身企业的走向与发展重点,不断提升产品的质量。

一、机械制造自动化技术特点

机械制造自动化技术是在之前的传统技术基础上发展而来的,但是,其与传统技术也不尽相同,具有比传统技术更具优势的特点,也具有自身的特色。其自动化技术的特点表现如下。

(一)具有综合化特点

机械制造自动化技术相比较传统技术,综合化特点更为显着。其不仅在提高产品的使用率方面得到了提升,同时在运用机械进行产品加工之前的调查、产品加工之后的服务方面得到了提升,其自动化已经贯穿于产品生产的全过程,达到调查、生产、供销、服务一体化的水平,为企业的发展提供了更为广阔的空间。

(二)具有系统化的特点

机械制造自动化建立在计算机信息网络的应用基础上而产生的,其将计算机技术、感应技术、自动化技术相融合,让各项技术均结合在一个系统中,从而通过系统的控制达到所需要完成的目标,其系统化的特点非常明显。机械制造自动化需要高科技信息技术为支撑点,同时结合传统生产制造技术,将两者在系统中进行优化,提高其在实践操作中的性能。

(三)具有一体化的特点

企业在面临市场激烈的竞争的情况下,想要获得更大的生存和发展优势,仅仅提高自身的生产效率只是一个方面,其同样要对自身的业务空间进行拓展,形成产、供、销、售后一体化的经营模式。机械制造自动化则可以对此问题进行有效解决,让企业所涉及的经营范围更加广泛。同时,机械制造自动化还能够对产品质量进行自我监督与控制,在系统应用的范围内进行综合管理,保证了企业时间成本的节约,产品质量的有效控制,资金成本的压缩三方面的有机结合。

二、机械制造自动化技术的发展趋势

企业要进行发展,对于新技术的应用必不可少,同样对于技术的未来发展方向需要进行准确掌控,从而决定自身企业的发展沿着市场的需求前进,保证企业的发展适应人们的需要。因此,对机械制造自动化技术的发展趋势进行有效评估就成为必须。只有对其发展趋势进行正确的分析,才能让企业获得更为有利的发展地位。

(一)智能化与自动化相融合

智能化与自动化已经成为很多行业的未来发展方向,对于机械自动化方面也同样如此,其也是机械自动化的未来发展趋势之一。目前,机械制造行业也在系统中不断融入更加智能的操作,更加方便快捷的运行方式,使其操作更加自动化,能够极大的节约人力成本的投入。比如,建立人机之间的互动模式,增加人机之间的对话操作,在系统可操作的基础上,建立人类思想指令操作模式,让机械能够依照人的意志进行设备运行。并且,机械自动化还建立了自检模式,在出现问题的时候,能够自动停止运行或者自动进入检修系统。随着科技学技术的进步,多核CPU、高频CPU以及RICS芯片也被应用到系统中,将智能化操作上升到一个更高的层次,让其为人类提供更好的服务。

(二)多媒体的综合运用

多媒体与机械制造自动化的结合也将会成为其未来发展的重要趋势。当前情况下,多媒体的应用已经越来越广泛,甚至成为很多企业发展的重要技术手段,将多媒体应用到机械制造自动化中,能够让人们更加形象、直观地看到机械操作的全过程,对于产品质量的控制能够起到很大的帮助作用。多媒体与机械制造的结合是将通信技术、计算机技术以及声像技术有机结合在一起,通过显示屏幕将技术操作的过程进行展示,并配以相应的声音、图像的内容信息,让整个产品制造过程更加具有可控性。多媒体与机械制造自动化的结合能够极大的节省人力成本的支出,给企业的发展创造更加低的成本条件,实现企业的效率最大化,这不仅是各个企业所希望看到的,同样也是各个企业所必然需要的,将会受到企业极大的欢迎。

(三)低碳节能发展趋势

随着国家所提倡的低碳节能概念的提出,各行各业都在寻找积极有效的方法促进低碳节能社会的实现。机械制造行业同样需要对低碳节能社会的发展贡献一份力量,促进我国自然环境的可持续发展,保证我国经济环境与自然环境的和谐共处。机械制造自动化强调运用更加低消耗的材料进行生产,强调在技术应用的基础上追求低损耗高产出,建立绿色的发展环境。同时,机械制造自动化对生产工艺也提出了新的要求,建立从产品生产、包装以及销售、服务等各个环节的绿色发展,建立一系列的绿色发展模式,为构建和谐的生态环境提供基础,进行创新研究。并且,机械制造自动化还对产品的回收利用寻找新出路,增加废旧产品回收力度,从最大程度上实现资源利用的最大化,实现资源的最优配置。

篇7

关键词：电子式电流互感器;数字化;变电站

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）02-0058-02

随着电力系统向大容量、超高压和特高压方向发展，对电力设备小型化、智能化、高可靠性的要求也越来越高。目前在电力系统中广泛应用的常规电磁式电流互感器，由于系统电压的增高，致使互感器的绝缘结构复杂、体积增加，造价也随之升高，同时电磁式互感器还存在着磁饱和、铁磁谐振、动态范围小等缺点，已难以满足电力系统的应用发展要求。新型电子式互感器具有绝缘简单、结构紧凑、体积小、抗电磁干扰、不饱和以及易于数字信号传输的优点，随着电力系统的发展要求及数字化变电站的建设，电子式互感器在工程应用变得越来越广泛。

1 电子式电流互感器的原理

根据构成原理的不同，电子式互感器可分为有源式和无源式，有源式电子式电流互感器是指高压平台的传感头部分需要从外部输入能量才能工作，而无源式电子互感器是指高压平台的传感头部分不需要从外部供电电源输入能量就能工作。

无源电子式电流互感器又称为光学电流互感器，无源电子式电流互感器利用法拉第（Faraday）磁光效应感应被测信号，当一次电流经过互感器时，将产生一个反映电流大小及方向的交变磁场，当线偏振光（见光的偏振）在介质中传播时，进入该交变磁场，则光振动方向将发生偏转，偏转角度ψ与磁感应强度B成正比，偏转方向取决于介质性质和磁场方向。其传感头部分无需复杂的供电装置，整个系统的线性度比较好。

有源电子式互感器利用电磁感应等原理感应被测信号， 其采集元件为Rogowski线圈（即罗柯夫斯基线圈、罗氏线圈）。Rogowski线圈是一种较成熟的测量元件，它将测量导线均匀地绕在截面均匀的非磁性材料的框架上空心线圈，如图1所示。

可根据被测电流的变化，感应出被测电流变化的信号，其特点在于被测电流几乎不受限制，反映速度快，可以测量前沿上升时间为纳秒级的电流。从测量大电流的观点来看，Rogowski线圈是一种较理想的敏感元件，由于它不与被测电路直接接触，可以方便地对高压回路进行隔离测量。由于积分器及远端模块都必须从外部提供能量才能工作，因而称之为有源电子式电流互感器。

2 电子式电流互感器与常规电流互感器对比

电子式电流互感器与常规电流互感器相比有以下几个优点：①在绝缘设计及构造上，电子式电流互感器优于常规电流互感器;②电子式电流互感器能大量减少变电站内电缆的数量，减少铜耗，节省成本;③电子式电流互感器在系统精度方面优于常规电流互感器;④电子式电流互感器在二次回路设计及负荷特性方面优于常规电流互感器;⑤电子式电流互感器在二次回路抗干扰及二次回路安全性能方面优于常规电流互感器。

电子式电流互感器在上述几方面中表现优于常规电流互感器，但其在运行经验及稳定性方面弱于常规电流互感器，因此稳定性仍需要时间验证。

3 电子式电流互感器在中山的应用情况

我们对220 kV三乡站进行了数字化改造，考虑目前国内智能式开关在应用上尚未成熟，三乡站在进行数字化改造中，在过程层改造方面只使用了有源式电子式电流互感器及有源式电子式压互感器，分别应用于220 kV、110 kV电压等级，未使用智能式开关、主变及其它智能式设备。

由于未使用智能式开关，过程层改造实施方案如下。

①对于220 kV、110 kV电压等级电流、电压采样可直接从一次设备输出数字信号至合并单元;②对于部分未更换电子式互感器的部分，如主变变低电流互感器、主变本体中性点及间隙电流互感器，先将二次电流通过电缆送至采集器，经采集器完成A/D转换，再通过光纤传送至合并单元;③常规开关、刀闸的位置、告警等遥信量通过电缆传输至智能就地柜，通过转换变成数字信号再经光缆传送至GOOSE网，通过GOOSE网传送至间隔层中各保护、测控装置;④开关分、合闸控制回路仍沿用常规的电气控制回路;⑤主变本体非电量保护中除用于跳闸的非电量信号以硬接线接入外，其他告警信号都通过GOOSE网上送到测控装置。

按照计划，三相电流互感器各自从二次侧引出一根电缆至光纤熔接盒，经过整合后通过一根光缆传输至各间隔合并单元。合并单元在数字信号传输渠道上起重要作用，它通过光纤将激光能传输至电流互感器的远端模块，对远端模块提供能量，使其完成A/D转换及D/E转换;电子式电流、电压互感器输出的数字采样值都传输至合并单元;合并单元对各采集单元传来的各种数字信号进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号利用光纤点对点传输至线路保护、母差保护、测控、计量等装置，实现遥测数字信号的实时传输。

现以220 kV线路间隔为例说明电流采样回路。根据保护装置双重化配置，220 kV线路间隔配置两个合并单元，分别对应两套主保护，合并单元所采集的数字量也来自不同的线圈和采集器（即远端模块）。每一相电流互感器里都有两个电流采集器，每个采集器又对应两组罗氏线圈，分别为保护、计量线圈。采集器有两个光纤接口RX和TX，分别用于接收来自合并单元的激光能量和发送电流数字信号，其中TX输出包括两个线圈的电流数字量。各相电流互感器引出的光缆都接至光纤熔接盒，利用物理手段将两组电流量按照最终去向分类重组，通过两根光缆传送至控制室的光纤熔接盒，传送至两个合并单元，经过信号合并和同步处理，再传输至各保护装置。主一保护对应的合并单元分别向主一保护、220母差保护I、故障录波、线路测控及电度计量装置传输电流量;主二保护对应的合并单元分别向主二保护、220母差保护II装置传输电流量;传输通道只需要一根光纤，传输信号中包含了三相保护、计量线圈电流，各装置只需从中抽取所需要的电流量。其它电压等级间隔的电流采样回路原理大致相同。

该站数字化改造完毕后，总体运行状况良好。运行情况如下：①电流采样可靠。为了对比电子式电流互感器与常规电磁式电流互感器的采样差异，在#3主变110 kV侧额外保留了一组电磁式电压互感器和电磁式电流互感器，通过累计比较#3主变110 kV侧的有电子式互感器和电磁式互感器各自测量的电度量，发现两者的数值上差异甚小，在误差范围内，经过三年的观察对比，证明了电子式电流互感器电流采样准确可靠。且在近年来三乡站出现110 kV以上的多起跳闸事件中，电子式电流互感器均能正确测量故障电流，保护装置能正确动作;②一次设备维护项目减少、二次设备维护项目增多。由于电子式电流互感器的一次部分结构简单，无油、气部分，在日常巡视、维护工作中变得相当简单些，但是二次设备新增了合并单元等装置等，该部分设备在定检时需要使用专用仪器才能开展校验，增加了设备定检的难度;③设备的可靠性需要继续改进。由于电子式电流互感器的一次侧安装了采集器，采集器由罗氏线圈、激光供电器件等比较灵敏的元件构成，在户外复杂多变的环境下，故障几率比电磁式电流互感器高，需要继续改进，提高设备可靠性。

4 结 语

电子式电流互感器是科技进步的成果，其绝缘简单、体积小、重量轻、动态范围宽、抗饱和性能强、实现数据输出等优点决定了其未来良好的发展前景。三乡变电站数字化改造中大量地应用了电子式电流互感器，将为中山电网以后推广、建设、管理、维护和运行数字化变电站积累宝贵经验。

篇8

【中图分类号】G254.12 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）09-0038-03

1.问题的提出

随着智能手机、平板电脑等移动数码产品价格的“白菜化”，Wi-Fi信号的铺天盖地，越来越多的人不再有“在线时间”和“离线时间”之分，只要愿意，便可几乎全天候挂在线上；在线交易、在线支付、在线注册、在线会议、在线办公等网络服务的普及极大地方便了人们的工作和生活。年轻的90后学子们更是互联网时代的弄潮儿，网络已经成为他们生活中不可或缺的一部分。如果大学生的专业学习也能更多更好地利用网络和数字化技术，势必大大提高他们的学习兴趣、效果和便捷性。网络课程、网络教学资源库、远程教学等都是利用互联网技术和信息技术进行教学实践的创新模式。

高职院校的图书馆普遍存在使用率不高、图书借阅量偏少的现象。究其原因，主要是学生的自主学习能力差，感觉图书馆借阅手续复杂，经常丢失借阅的书籍，馆藏图书不符合自己的口味。由于图书馆的服务对象是整个学校所有专业的学生，馆藏不可能均衡地满足每个专业的要求。学生在面对琳琅满目的图书时往往感觉无所适从，总感觉找不到自己最想要的专业书籍用于辅导相关课程的学习。很多课程的教学仅仅围绕一两本教科书展开，致使学生对教科书的依赖性太强，知识的系统性、延展性和时新性存在很多缺陷，甚至导致教科书存在的谬误都无法查证。鉴于上述原因，实体图书馆势必朝着数字图书馆、虚拟图书馆等与互联网时代相适应相匹配的方向发展。因此，结合专业和课程学习甄选更多更好的优质图书，激发学生的自主学习动力，改变传统的阅读模式，将优秀图书资源和现代信息技术完美结合，为学生量身订做“特色化电子图书网络平台”，立足于教学，忠实于教学，服务于教学，并为传统教学模式寻求更好的辅助方式，不失为一种全新大胆的尝试。

2.实施途径

（1）构建特色化电子图书遴选指标体系

遵循高职教育的规律和特点，以现行建筑工程技术专业的人才培养方案、骨干建设方案、教学计划、课程体系等作为理论依据，设置问卷对该专业的毕业生和在校学生开展深入调查，针对高职教育界专家学者、行业企业人士、学生和教师进行深度访谈，邀请他们召开研讨会，广泛收集信息和挖掘资源，拟构建并制定图书遴选指标体系。

图书选题既要与高职学生的专业学习紧密相关，从而服务于课程教学，又要合乎高职学生的能力水平，与他们的阅读志趣、知识背景相匹配，尚应体现人文关怀和趣味性、启发性。因此，图书遴选指标应从图书所属知识能力范畴、与专业及课程的匹配度、可阅读性与难易程度、教益启发影响力、编著者及出版机构的权威性等方面进行设置，应同时包括定性指标和量化指标。指标体系构建完成后，即可进行图书的遴选，选题范围应涉及古今中外的优秀图书，以当代中文书籍为主，初步库容量为3000～5000册。

（2）开发特色化电子图书网络平台

充分发挥互联网的便捷性和高效性，迎合90后学生的阅读习惯和喜好，拟开发特色化电子图书综合阅览网络平台。该网络平台应集便捷性、人机互动性、开放性、功能多样、界面友好等特征于一身。学生随时随地可通过台式电脑、笔记本电脑、智能手机、掌上电脑等多种设备登陆该网络平台进行电子图书的自由阅览，他们可以根据个人喜好定制自己的“网上书架”，下载、推荐或上传优秀图书，对阅读过的图书进行微评或写读后感，了解时下新书新锐作家，通过“文献传递”功能获取自己想找的图书。管理者（或教师）可随时通知公告，对学生的问题进行必要的解答，对学生上传的电子图书进行遴选，维护和更新平台。

为了更好地“迎合课程教学需求、激发自主学习兴趣、培育学科专业素养、延拓课外阅读视野”，电子图书网络平台拟设置多样化栏目，一方面监控、统计和考核学生的阅读，另一方面引导学生的阅读方向、解决学生阅读过程中碰到的问题。更高层面则是如何交叉融合课程教学与电子图书平台，让学生和教师在课程教学的过程中，更多地利用和依赖这一平台。

（3）运用特色化电子图书网络平台

将上述电子图书资源库导入阅读平台即构成电子图书网络平台。将这一网络平台运用于课程教学，使之为教学服务。学生可以通过浏览电子图书网络平台，查阅与所学课程相关的图书资料，从而开阔视野、活跃思维，而不局限于上课所用的教科书。对教科书上没有介绍明白的内容、自己百思不得其解的问题、教师没有讲述清楚的知识点，都可以无障碍地通过查阅电子图书得以解决，这比前往图书馆借阅纸质图书要便捷容易得多。

更为重要的是，该网络平台可以借助现有各种技术手段对学生的阅览情况进行高效化统计和监控，例如安装摄像头、指纹扫描系统和在线时间监控程序；设置与阅读相关的人机互动环节和考核环节等都是可以尝试的。具体如何引导学生运用电子图书网络平台并形成查阅参考图书的学习习惯，使学生爱上电子图书网络平台，这些内容都有待于进一步研究。由于网络平台具有开放性，后续研究的成果均可作为该电子图书网络平台的升级依据。

（4）探索特色化电子图书网络平台与课程教学结合的方式方法

寻找特色化电子图书网络平台与课程教学结合的最佳途径，动态维护和完善电子图书网络平台，使之成为提高教学质量的得力工具之一，是本研究课题的关键内容。设置特色化电子图书网络平台的初衷即是服务于教学，为学生提供更为便捷高效的阅读途径，通过阅读增长学生的知识面，提高学生的人文素质和专业素养。如何将这一网络平台融入日常教学中，使之功能得以完美发挥？抑或还有哪些环节需要改进完善？这些问题都必须建立在实践检验的基础之上，只有通过不断尝试和积累，才能发现问题和症结，然后设法解决。这一过程是循环往复、螺旋式提升的过程，非一日之功，需要时间和耐心，更需要思考和尝试。

3.具体做法

首先，通过问卷调查、深度访谈和剖析研讨，结合学科专业（以建筑工程技术专业为例）的特点构建图书遴选指标体系，依据这一指标体系精选图书并予以分门别类和数字化处理，从而形成特色化电子图书资源库。

其次，基于“迎合课程教学需求、激发自主学习兴趣、培育学科专业素养、延拓课外阅读视野”的指导思想开发电子图书综合阅览网络平台，并将上述电子图书资源库导入该平台，形成电子图书网络平台。

最后，将这一电子图书网络平台试用于该专业内各门课程的辅助教学，通过逐步的实践和积累，寻求运用该系统辅助课程教学的最佳方案，并动态优化和完善这一电子图书网络平台，以便最大效益地发挥其功能。

该图书平台至少应实现以下功能：

（1）在平台上传有专业书籍、综合类书籍和专业规范，资源总量在初期在1000册左右，后续会逐步增加，最终应该在5000册左右，采用PDF格式。

（2）系统要能自定义分类编目书籍，同时提供资源的更新功能。

（3）学生每次阅读完成后，给予记录，通过考核后可以记录学分。每次阅读时间要超过10分钟给予计时，否则时间不被记录，并需要重新获取手机验证码登录，并从头阅读。

（4）考核方式包括读书报告，试题等。如果是读书报告要能在系统内以及百度等搜索引擎上检索重复率。（用维普的学术检测系统）

（5）教师能进入平台与学生讨论，主要是用文字方式，并进行网络指导，支持图片上传。

（6）平台有课程阅读体系与论文（项目）阅读体系。课程阅读是由教师制定阅读的书籍，学生必须完成这些书籍的阅读并提交作业。论文（项目）阅读，是给一个阅读的范围，关键字，要求阅读的数量，由学生自己搜索资料提供书目。完成论文。

（7）要监控学生的登陆信息，读书的时间长度，完成作业的情况，系统进行统计，方便后续的激励措施。

（8）能在线测试、提问与自主判卷或人工判卷。

4.实施成效

由于高职学生具有基础薄弱、自主学习能力差、依赖性强等共性，导致单一模式的课堂教学已无法解决教学效果差、质量低的弊病，为了更好地对症下药，提高高职院校的教育教学质量，近年来业内人士进行了大量的研究和探索，也形成了很多优秀的成果。本研究课题以“电子图书”这一信息时代的产物作为基本对象，借助网络技术和多媒体技术将其运用于辅助教学。由于电子图书与纸质图书相比，具有更多优势，也更合乎新生代大学生的阅读习惯。通过科学合理地整合优秀图书资源，使学生能全天候地无障碍使用特色化电子图书网络平台。

改变传统的阅读模式，将优秀图书资源和现代信息技术完美结合，为学生量身订做特色化电子图书网络平台，服务于教学，并为传统教学模式另谋出路，不失为一种全新的尝试。下图更为直观地概括了本研究项目的主要特色。

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[7]黄纯艳.中文电子图书系统平台的遴选策略[J].农业图书情报学刊，2008（5）：79-82.

篇9

关键词：数字技术；工业电气自动化；创新应用

中图分类号：TU96+3 文献标识码：A

1 数字化技术在工业电气自动化中的应用特点

随着科学技术的发展，数字化技术的应用领域也越来越广泛，尤其是在工业电气自动化领域中，更是具有其独特的特点，这些特点如下：

1.1 数字化技术具有可靠性

数字化技术的发展是以计算机网络与高端的智能化电气系统为基础的，所以，应用数字化可以减少对其他传统设备的使用，操作更加简便，而且具有较高的准确率，同时，数字化互感器与光纤的应用，更能够有效的提高工业电气自动化应用中的安全。

例如工业自动化仪表的数字化、网络化，可以将模拟技术转化为数字技术，而且数字技术中的技术含量更高，在市场中占有更大的比例，具有较好的平衡性，明确定位性，具有良好的市场发展前景。根据统计显示，现在，在工业电气自动化领域中已经普遍的应用了数字化技术。

1.2 数字化技术具有较高的性价比

在工业电气自动化中应用数字化技术，可以有效的保证设备自动运行，检查、诊断等，而且具有很强的通信能力，丰富的信息资料，同时，数字化技术还具有智能化的特点，在应用中有统一的高标准规范，清晰的结构，在保证质量的基础上为企业节约了大量的成本。此外，开放性的数字化系统更能够为工业电气自动化在应用和技术更新中提供基础条件。这种技术为数据信息的共享，工业电气自动化的高效率使用提供了可能。

例如，在使用仪器进行样品分析时，可以进行测试、样品分析定位，在线数据分析和结果评估；以便在输入数据与输出分析结果时进行控制，提高操作效率，保证服务质量；还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用，技术之间的串联运用，对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效，计算结果会更加精确，并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化在工业电气自动化中的应用，产生了优质的性价比，而且在其他的工业领域中也被广泛应用。

1.3 数字化技术具有强大的可操作性

因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的，所以，在操作方面都具有间接性，只要输入相应的操作指令和程序，设备就会自动开始运行，而且，本身也具有对指令的判断能力和辨析能力，通过传输设备。

例如，光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递，同时，数字化技术自身还具有逻辑分析能力，能够自动化的进行信息数量、准确度的校正，降低成本的消耗，而且还保证了安全性。此外，数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化，有效的提高了程序的使用率，缩减了程序的编写时间；与此同时，计算机的操作系统，如windows等，也开始了语言，操作代码的标准化与统一化，由于个人计算机的控制系统具有灵活性，吸引了大批的用户使用和喜爱。

从这些方面可以看出，计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务，无论是管理，还是在工业电气自动化内部的存储应用，每个环节都实现了数字控制，并在此基础上应用微电子技术及其处理设备，完善了工业电气自动化的应用环境，数字化技术的地位也是越来越重要。

例如，数字化技术在变电站中的应用，就改变了传统的使用方式，无论是在数据采集，设备处理等方面都运用了智能化与自动化，而且，数字化技术的应用也减少了变电站设备的占用空间，降低了成本，提高了资源的利用率，实现了资源共享，其管理和控制在数字化技术的使用基础上也越来越完善。

2 数字化技术在工业电气自动化的应用创新

尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点，而且运营状况也良好，但是，这些并不能将限制数字化发展的不利因素所排除，同时，由于数字化技术的发展时间很短，没有统一性的标准规范，专业人才也不足，更为主要的是数字化的运行基础，互联网的智能化程度还很低。所以，数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。

2.1 在现实中运用智能终端技术

用光纤作为连接设备，通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制，双重设备相互配合，其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送，另一个则给以跳闸双重保护，更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外，数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件，所以，这就解决了个人计算机平台的自动化问题，有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接，将TCP/IP标准作为通讯标准，这样，个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。保证软硬件产品可适用于不同的用户，而且还加强了通信质量。

2.2 在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子

这种虚端子是对传统的二次回路进行了改进，使其理解简单化，是在设计和装置两个方面的创新。同时，面向通用对象的变电站事件技术还可以应用于装置之间的通信，对全站的线路连接、开关进行全方位的控制，从而实现了变电站的远程控制。面向通用对象的变电站事件技术的使用代替了传统的二次回路，对信号管理、环境测试等信息能够进行简便的控制，所有这一切的主要条件就是其自身所拥有的智能化。

2.3 培养程序代码控制观念

在向设备下达指令之前，首先要把检测后的数据输入到电脑中，等到实际操作的时候，还要进行人工干预，对闸刀、开关等设备的设计进行确认，要对系统给以不断的完善，然后进行系统功能测试，使该系统能够达到预期的状态，就算没有人员的干预，这个控制系统也能够自动化的完成操作。

结语

通过对工业电气自动化的未来发展趋势进行分析，我们可以看出，信息化、开放式、分布式都在不断完善，其中，信息化作为一种新的处理手段根据其综合性，而且它与互联网有密切的结合，能够全面的实现操作、控制、管理的自动化；开放式的重点则在于系统与外界的链接，只有内部系统与外部网络相互协调，指示与处理才能保证其准确度，其数据处理的准确性也就越高；而分布式的各个内部结构模块都具有相互独立性，这样既分散了风险，又互不干扰，正是因为这样，才能够让数字化技术在工业电气自动化系统中充分发挥程序化的作用。

参考文献

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【关键词】数字化；测绘技术；工程测量；应用分析

1.前言

在传统的工程测量中，主要是对交通、水利、建筑等进行测量，随着计算机技术、网络信息技术的不断发展，以及智能化测量仪器的出现和完善，数字化的测绘技术便得到了极为广泛的运用，同时不断向实时化、自动化、数字化的方向发展，其服务的领域也不断得到拓展，不断的适应和满足各种社会需求的发展[1]。以下笔者将结合在实际工作中的实践经验，具体的对数字化的测绘技术的主要特点及在工程测量中的应用进行分析。

2.数字化测绘技术的特点

数字化测图技术主要是对机助成图及全解析的方法加以运用。较传统的测图技术而言，其优势是多方面的，是当前我国地形测绘中最前沿的测图技术，其发展前景十分广阔。数字化地形图可以实现高精度的外业测量，并可以同高精度的测绘仪器相匹配，使高端的先进仪器不断在数字地形图上得到运用[2]。数字化测绘技术的产生和发展，是现代化科学技术发展的必然产物，同时也是实现社会化科学管理的必要工具。其除了可以对工程进行测量以外，还可以在房产测量、管网测量、地籍测量等方面加以运用，在运用的过程中，也准确的反应出了其测绘的精准性、有效性、信息性等，并有利于建立一个信息管理的专业系统。

2.1测图的精度高

在数字化测绘技术中测图的精度高是其一个较为显著的优点，数字化测绘技术的采用，使地图测绘的精确度发生了质的改变。在数字化测图技术中，当地图图形的距离低于300时，测定的物点误差在3毫米以下，从输入到成图的整个过程中很难出现其他方面的精度损失，对测图过程中时常会出现的展点型误差、方向型误差、视距型误差等进行了避免，对外业测量中的精度也得到了有效保证，同时也确保了测量成果的精准性[3]。

2.2自动化的程度高

数字测图还具有自动化程度高的优点，这与计算机技术的运用及发展有着密切的联系。数字测图在绘制的过程中，可以运用计算机软件进行自动的计算、自动的选择图示符号、自动的进行识别等，所得的数字地形图会比手绘的地形图在精确、美观、规范等方面具有极大的进步[4]。同时，在数字化技术的运用过程中，可以对某些人为因素进行避免，使错误的出现率明显降低。

2.3图形的属性信息较为丰富

对数字化的测绘技术加以运用，所绘制出来的地形图可以保障坐标位置的准确性，同时地形点上极为丰富的属性信息也可以得到展现，若将该测绘点的编码信息进行相关的连接，并进行成图操作时，便可以对系统数据库中的各种测图符号加以运用，并可以在数据库中将与该编码相对应的各种图式符号加以调用，以完成地图图形的绘制。因此，在数字测图的过程中，为了便于信息的检索，需要将下列图形信息加以采集，其主要包括：定位信息、属性信息、连接信息等[5]。

2.4 对GIS的信息源加以运用

在地理信息系统(GIS)的不断发展和完善的过程中，数字测图在为GIS提供许多方面的源数据的同时，也方便了其后期在建图过程中对GIS数据库信息的运用。虽然目前还未能对数字测图系统及GIS所提供的数据进行完全无缝的对接，但随着对数字化测绘技术的不断开发与研究，二者还是可以实现完美结合的。目前，在对国土地籍、城市规划等比例尺较大的空间数据进行搜集和获取时，便可以对GIS的数据源加以运用，同时在野外实地的测量过程中也为GIS提供了源数据，实现了二者的结合。

在数字化测图中，通常可以对成果数据进行分层的存放，这样图面的负载量就不会受到限制，便可以对成果进行进一步的加工和运用，使传统测图技术中某些弊端可以得到避免。如：在对地面房屋进行扩建、改建的过程中，或地籍、房产等发生变更时，只须将有关信息进行输入，经过简单的数据处理后，便能对其进行修改和更新，图面的整体现势性及可靠性都能得到保持。

3.数字化测绘技术在工程测量中的应用

3.1原图数字化技术的应用

在原图数字化中可以对当前的地形图加以运用，只需在扫描仪、计算机、数字化仪、绘图仪、数字化软件的配备条件下就可以完成操作，同时还可以在比较短的时间内得到数字化的成果。其主要有扫描的矢量化及手扶跟踪的数字化等工作措施，扫描矢量化具有效率高、精度高等优点。但是，在对该方法进行利用时，所得到的地图精度会与原图的精度密切相关，而且在数字化的过程中也会存在着各种各样的误差，在通常情况下其精度较原图较差。同时，它只是对白纸成图后的地貌、地物进行反映，缺乏现时性。因此，只有在情况紧急的情况下才对其加以运用，并非长运的办法。为了使该法得到更为充分的利用，通常可以采用补测、修测等方法，使原图的精准度得到一定的改善。

3.2地面数字测图技术的应用

在某些地区大比例尺的地图还是比较缺乏地，这时便可以采用地面数字测图技术。该法可以实现内外业的一体化操作，在我国的各测绘单位都得到了极为广泛的运用。用该法所获取的数字化地图具有精度高的特点，只要对某些必要的措施加以运用，并将关键的地物与邻近控制点的距离保持在5厘米以内便可以得到很好的效果。

3.3数字测绘技术在数字地球中的应用

在数字地球中，可以将经济、社会发展等各方面的有用信息，在同一个地理坐标的框架上进行加载，并采取数字存贮的方式将其统一的存于同一计算机系统内，所有的个人或机构都可以对信息进行获取。数字地球的建立和完善是一个庞大而复杂的系统性工程，其涉及的部门多、技术水平高、承载的信息量大，单靠一个团体或一个部门是难以完成的，它需要将空间技术、信息科学、地球科学等众多的学科知识加以结合运用。而在信息科学和地球科学中，测绘是其重要的组成部分，在我国的空间基础数据的建设和完善过程中发挥着极为重要的作用。因此，我们必须加大对数字化测绘技术的研究和运用，对传统的测绘技术进数字化的改造。

参考文献

[1]王希波.数字化测绘技术在工程测量中的应用浅析[J].黑龙江科技信息.2009(16):42.

[2]李木子.浅析数字化测绘技术及其在工程测量中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2010(08):262.

[3]沈家涛.现代测绘技术在工程测量中的应用及改进建议[J].中国高新技术企业. 2011(28):48-49.