数字化技术研究范文

导语：如何才能写好一篇数字化技术研究，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。

篇1

关键词 数字化改装技术；三维设计；并行设计

中图分类号 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）161-0064-02

数字化技术正以前所未有的速度和深度影响着世界航空产业的发展，国内航空业也在积极响应这一趋势；试验机设计改装专业承担着我国特种试验机设计技术研究、试验机测试改装的设计/施工及机载专用试验系统研制等工作，它是我国航空产业试飞板块中重要一环，因此，数字化在航空领域的发展必将对其产生巨大影响。

试验机设计改装正在从初期的型号测试改装向特种试验机设计改装技术研究、试验机测试改装的设计/施工及机载专用试验系统研制3个方向发展；为了应对未来我国众多的试飞任务，试验机数字化改装技术显得尤为重要，它将为未来特种试验机设计研制和型号试飞任务提供高效、有力支撑。本文从技术角度提出了试验机数字化改装技术的关键要求，以及数字化改装技术建设的核心内容，以期为试验机数字化改装技术发展提供参考。

1 数字化改装技术要求

数字化改装技术的目标就是实现试验机改装数字化协同设计、制造，促进试验机研制、试飞进程，匹配国内外航空企业飞机研制的信息化、数字化新模式，提高试验机改装水平。综合国内外航空业的发展趋势以及试验机改装设计制造的自身发展需求等多方面因素，数字化改装技术应该具备以下几个方面的显著特点：

1）全三维设计。全三维设计是实现数字化协同设计制造的基础条件。全三维设计是以三维实体为最终设计结果和生产依据的设计模式，替代了原二维图样的全部功能。全三维设计技术可保证设计数据的唯一性及一致性，设计结果直观明了并可以有效提高设计、制造效率。

2）研制工作并行展开与传统产品开发过程并不相悖，它同样遵循产品开发的每一个必经阶段，而且是基于连续的信息转化实现的。研制工作并行开展就要求信息的转化伴随活动随时进行传递。

以型号新机试飞研制为例：第一，在项目的总体研制过程中，试验机设计、试验机改装设计、试验机制造等研制过程可以并行交叉进行；第二，在具体的设计阶段，试验机改装设计各系统和原机各系统的设计工作可以并行开展。设计过程中各系统之间的相互关联和相互影响不可避免，通过互相协调适应以及各系统间实时迭代设计，可使得设计工作最大限度的展开；第三，设计人员可以并行开展工作。基于相同的设计技术平台，同一系统的不同设计人员及不同系统的设计人员可以并行工作，使设计资源得到了有效的利用。试验机改装协同设计制造充分融入到试验机研制过程中，提高了试验机的研制效率。

3）跨地域协同设计制造。世界航空产业正在形成研制和市场的全球数字化协同模式，例如，我国部分主机厂就承担了欧洲空客及波音系列飞机相关部件甚至部分重要结构件的生产制造工作。这一案例充分说明了数字化协同技术已成为飞机研制活动中重要的技术手段之一，可以有力推动研制活动高效、精准开展。

外部的这种发展趋势也正在强有力的影响着我国的飞机研制产业，国内飞机研制体系正在突破传统的串行封闭式研发模式。例如，我国某型飞机研制工程项目中首先尝试采用异地协同设计、全国多地协同制造、国内外19家供应商的协同研制模式，实现了国内外不同地域的分包商和配套商的协同工作[ 1 ]。

2 数字化改装技术建设

综合分析国内外协同设计制造现状和发展趋势，结合试验机改装研制的特点及现阶段的具体情况，数字化改装技术建设应该分步进行。

第一步，进行数字化设计基础平台建设，加强数字化设计人才队伍培养，建立数字化改装技术规范。

通过第一步建设，可以实现数字化改装技术的初步目标：1）试飞机构内部实现大型试验机改装、特种试验机研制等大型项目的全三维数字化协同设计；2）具备试飞机构与主机厂所间试验机数模顺利传递的能力；3）培养出一支高素质的数字化设计队伍。

第二步，在国内航空领域条件成熟时实现行业内数字化协同改装设计制造。国内在跨地域数字化协同设计制造方面只是进行了试验性的尝试，目前还不具备行业内跨地域数字化协同设计制造的条件，但是我国航空业正在积极努力地向实现这个目标迈进。

在数字化设计基础平台建设及数字化改装技术规范方面建议如下：

1）数字化设计基础平台。在三维建模软件方面，CATIA作为世界航空领域三维设计的主流软件应该是最佳的选择。CATIA以设计对象的混合建模、变量/参数化混合建模以及几何/智能工程混合建模等先进的混合建模技术，支持从项目调研、构思、详细设计、分析、模拟、装配及维护在内的全部工业设计流程，是全球航空业界普遍使用的一个集成产品开发环境。CATIA在国内航空企业中已得到了广泛的应用。

在产品数据管理方面，ENOVIA VPM以其与CATIA在产品建模之间已紧密集成的优势成为首选数据管理软件系统，能够实现物料管理、任务流管理、事件管理、配置管理、人员组织和权限管理等，它能提供一个上下关联的设计环境，便于多专业同时开展设计工作，便于不同部门之间制定设计的优化方案，便于开展不同配置的并行设计[ 2 ]。

在协同平台方面，可以基于Windchill系统根据试验机设计和改装业务进行配置和二次开发，使之成为试验机协同研制平台。Windchill是PTC 公司的一个大型PLM软件，该软件提供了近10个功能模块，涵盖了企业级产品数据管理和协同工作平台应具备的所有功能。Windchill 还提供了功能强大的工作流引擎，能够方便地对航空企业的各种复杂工作流程进行自动化和规范化的管理和控制[3]。

对于改装数字化设计基础平台可以考虑以三维设计软件CATIA作为基本的设计工具软件，通过ENOVIA VPM系统实现对产品数据管理以及设计过程的管理，依靠基于Windchill系统进行二次开发的协同平台实现研制工作流程自动化和规范化的管理和控制。

数字化改装设计基础平台构架示意图如图1所示。

2）数字化改装技术规范。波音公司根据相关标准和规范制定了BDS-600系列规范，使参研人员在统一的规范下有序进行。我国航空企业正在建立统一的数字化设计制造规范，已经颁布和实施了关于数字化设计制造的初步标准和规范，可以看出我国航空业正在积极推进数字化设计制造规范化建设。因此，作为试验机研制的一个重要环节，数字化改装技术规范化势在必行。数字化改装技术规范应该依据我国航空业现有标准、规范的统一约定，结合试验机改装设计特点及相关要求进行制定，并随着行业标准的完善不断地修订，最后形成与全行业标准规范相统一的完善的数字化改装技术规范。

3 结论

数字化技术、信息化技术对飞机的研制及业务模式产生了深刻的影响，我国在航空领域积极推进数字化、信息化建设，试验机数字化改装技术将是试验机设计改装的发展目标之一，它将有力地推动试验机数字化研制进程。

参考文献

[1]王永栓，王晓丽，向颖，等，航空工业数字化协同现状与发展[J].航空制造技术，2009，（11）：62-65.

篇2

现代数字化技术所提供的产品使我们的生活以前所未有的真实图像面目呈现在人们面前。首先是信息载体的数字化，书籍印刷，作为几百年来最主要的信息载体，将逐渐被比特运算的方式所取代，即实现知识的数字化。这种变革使知识可以以更简单的方式传播，以更大的容量存取，以更低廉的成本让人们获取知识。信息技术不仅可以实现文字、图像、声音的数字化，还可将人类世界的一切物质以数字化的形式表示。其次，通信方式的数字化使信息能够突破国界、文化及时空的限制而任意传播，互联网的开通使世界变为一个地球村。数字化的进程已经在我们面前展开，而这势必导致人类的一切文明都必须转化成批量的资讯信息。只有这样才能通过各种新的数字媒体，以数字方式传输。甚至可以这样说，任何不能转化输送的事物都将面临被淘汰的危险。而作为一名教育者，更应该具备将知识转化为电脑语言的能力，并为人类几千年来沿袭的教育加入新的概念及内涵。

二、数字化带来的影响

从设计工具的变革到新的设计形态的产生，数字媒体的作用已日趋显著，它使设计艺术的发展进入了一个全新的领域。数字媒介的应用给艺术设计教育带来的影响具体表现在以下几个层面。

1．高效的数字化技术工具

设计教育从美术教育中衍生而来，在传统教学中，从概念构思到图形设计或实体建模分成多个层次和阶段，学生的设计水平相应逐步提高。设计学习是在一定的绘画基础、绘画技能及在掌握了有关工具和材料的前提下进行的。在数字化时代，电脑的出现则大大改变了传统的学习行为，大量的手工绘画、制图及模型工具转变为计算机图形设计、制图及建模系统。电脑还替代了学生有关重复计算和公式化、格式化、优化选择等大部分的理性工作,从而使设计的速度大大提高,使学生集中精力更多地致力于概念分析、创意构思、选择评价等方面。当一个构思成熟后就可交由计算机去修饰、扩展、强化或试验。专业化的电脑软件具有准确方便的参数化、变量化的功能，在设计中只要随时存储变化的结果，就能随时回到设计创造过程中的任何一点，对以前的步骤进行修改并反复调试。

2．新的造型语言及表达方式的出现

计算机对设计最直接的贡献是带来了新的造型语言及表达方式，计算机构造物体的方式及图像处理上的特点，使计算机创作的作品表现出了新的风格，开辟了设计传达的新领域。传统的手绘技法与电脑设计是两种不同的语言形式，它们有本质的区别。运用虚拟的概念而非物质实体进行设计表现，是设计表现领域的一个极为重大的变革。在平面设计中，由于扫描仪及数码相机的出现，使设计者能直接地输入真实图像，通过二维或三维技术的辅助，就能模拟出逼真的虚幻世界。在立体设计中，计算机三维建模及渲染技术使设计师在观察物体时，它能表现出物体的各个侧面及细部，同时也能在空间的视点中对形体进行构筑和修改。艺术设计语言与网页设计语言结合，融入了互动语言和数字符号。新技术的应用开辟了设计传达的新领域，创造出新的美学形态和设计形态。

3．多学科的交融与新学科的兴起

人类进入数字化时代，自然科学、社会科学、人文科学三大领域的分界越来越模糊，学科交叉性发展、研究已成为高校教学与科研的重要内容。一方面，有些专业出现综合、合并,甚至消失的现象；另一方面，各种交叉、综合学科大量出现。

设计师必须掌握日新月异的电脑硬件和软件，灵活把握视觉新语言的表达。这就促使当今的艺术教育必然要融入新的理念，构筑新的教学体系——数码艺术教学。数码图形基础、Internet资源及传播应用、网页设计、三维动画、多媒体技术、数码影像处理等都被纳入艺术设计教学中。目前，艺术教育先进的国家已经将艺术设计的教育重心转向多媒体设计,设立了新的专业——传媒艺术设计专业、数码电影特技专业、数码游戏设计专业等。

4．信息交流和资源共享

电脑实现了设计数据的储存及再利用。各种设计素材、设计草图、效果图、制图、图形艺术、模型等资料都可以以数据来储存,并且可以方便地检索。集通讯网络、计算机、数据库为一体的电子信息交换系统网络的出现和远程传输技术的发展，使交流的发生不必受到时间和空间的限制。国际互联网络也拓展了艺术设计的存在空间，使艺术设计走向了更广泛的数字化，让受教育者轻易地接触大量艺术设计资讯，有利于学生形成开阔的、前瞻性的视野。5．对传统教学方式的冲击

在传统的艺术设计教学中，学生的思维过程，受限于繁杂重复的技能示范过程，而限制了设计过程中的偶然性、多变性。在现代计算机技术进入课堂后，直观丰富的表现方法以及全方位、跨时空的思维方式，让设计的翅膀摆脱了美术基础的制约，简单的操作过程可产生多样性的结果，这才是现代艺术设计教学的核心。

互动式教学更是改变了以往单向线性的教学模式，它打破了时空的限制，并最大限度地支持个性的发展。另外虚拟现实技术，可以帮助我们开设一直感到有必要却没有能力和条件开设的课程。网上通讯可以排除时空及人为因素的限制，使教师和学生能在全球范围内检索信息，开展教学活动和学术交流。教师的教学也从“主讲者”转变为学生学习活动的设计者和辅导者。学生的地位也转变为有机会参与教学、参与操作、发现知识、掌握知识的主动地位。只有完成这几种转变，才能适应数字时代对设计教育提出的要求。

三、艺术教育创新与数字化教学

在数字化离我们越来越近的今天，高校艺术教育如何培养高素质的综合性美术人才这个问题，不可避免地摆在了我们的面前。在数字化时代，人们凭借网络可更快地更新艺术观念，更快地创作艺术品，更快地把艺术运用到各个领域。在美术人才的培养上，将从传统的、单一的某一画种或艺术风格的临摹、复制式的教育，发展成为传统手法与电脑数字技术综合的艺术人才培养模式，这将对现存的传统艺术教育产生巨大的冲击。在数字化时代，要培养高素质创新人才，必须强调培养方式的创新。

虽然数字化教学手段已经深入到教学工作的每一个方面，但是在艺术设计教育中，围绕数字化的教学与学习会不会使教师和学生的实际动手能力逐步降低的问题，一直存在争议。笔者认为，学生实际动手能力降低问题确实存在，但这一问题不能看作是现代数字技术的发展负面结果。一方面，学生实际动手能力降低是社会问题，是社会分配不合理与传统价值取向等各种深层次矛盾反映在大众教育观念中的结果。因此我们必须在积极发展现代教育技术的同时，重视实际动手能力的培养。另一方面，传统观念中的动手能力并非都是有价值的能力。就像现代绣花工人只需了解绣花的原理、针法，而无需学会手工绣花一样，科技进步总会使一些旧的技能失去意义，进而产生新的技能，使知识与技能达到新的平衡。

此外，数字化技术不仅为艺术类学生提供了更广阔的发挥空间，也给理工科学生插上了艺术创新的翅膀，使设计艺术学科更加显示其艺术学和工学的边缘学科优点。笔者所在院校近几年，已经有部分专业将理工科学生与艺术生同时招收、对照培养，工科生与艺术生的界限变得模糊，美术基础已经不是阻止工科学生从事设计工作的障碍。

结语

我们面对的是崭新的数字化时代，它对我们的冲击可能会改变我们的文化形象，而我们的艺术设计教育也会因此而发生翻天覆地的变化。电脑的应用和网络技术的发展带来了高效的数字技术工具，带来了新的造型语言及表达方式，开辟了新兴的交叉学科，给教学方法的不断创新带来了动力。在数字化时代，我们必须强调创新教育，才能造就一批掌握视觉设计、互联网及多媒体设计，具有创意潜能，能牢牢把握艺术创新和设计未来的专门人才，这是艺术设计教育者的职责。

内容摘要：数字化为设计艺术带来了新的造型语言及新的表达方式，实现了海量信息交流与共享，极大地方便了艺术教育的创新培养，也必将对艺术设计及其教育产生深远的影响。数字化作为一个全新的概念必将在现代艺术设计教育中发挥更大的作用。

关键词：数字化艺术教育创新教育

电脑的普及与互联网的应用将人类社会推进到了信息时代，全球经济一体化的到来和数字化生存方式的出现必将冲击到设计艺术领域。随着计算机、数码相机、数码摄像机等数字化设备在艺术教育领域中被广泛应用，以计算机为核心，运用多种数字化技术手段驾驭艺术表现形式的新型教学模式应运而生。它给我们的设计理念、设计方式带来巨大的革命。海德格尔指出：“倘若我们沉思，我们就要追问现代的世界图像。”数字化技术使人类对世界的把握已经突破语言的抽象概括而更为直观、更为图像化了。体现高科技的数字化艺术手段，将感性的认识理念用严密的数学方法组织起来，并对美术设计要素进行理性化控制的数字化艺术教育必将给人们带来新的观念、新的思维，以及新的设计思想。

参考文献：

[1]德马丁·海德格尔.林中路.上海译文出版社,1997.

[2]王波.数字化时代的美育思考.山东电大学报，2004年第1期.

[3]陈实.数字化时代的艺术设计教育.浙江万里学院学报，2001年9月第14卷第3期.

[4]薛生健.数字化时代对艺术设计教育的影响.河西学院学报，2002年2月第1期.

[5]周发强.数字化时代我国高校综合性美术人才培养的几点思考.内江师范学院学报，2002年第17卷第3期.

[6]张耕云.数字媒介与艺术.美术研究,2001(1).

篇3

【关键词】博物馆；数字化；展览；技术；

数字技术是利用计算机等技术将实物或思想概念通过数字方式转化为数字信号，然后再通过计算机将数字信号转化为我们感官（视觉、听觉、触觉等）能够识别的技术。博物馆中的很多展品由于多种原因并不能全部展示出来，即使展示出来观众也只是看到了其中的一部分，而数字技术在博物馆展示中的应用在很大程度上解决了传统博物馆展示存在的问题。随着计算机、网络技术的飞速发展，计算机控制、数字媒体、虚拟现实等技术不断被应用，这在更大范围上改变了数字展览技术。

一、数字展示与传统展示的关系

（一）传统展示的物质属性及其现实存在感、真实生动感，是数字展示所无法取代的。数字化的实体展览是传统展示方法的改进和优化，如果没有实物展出，而只依赖数字展示技术，是难以实现的；虚拟展览所使用的数字展品是博物馆实物藏品的数字形式，即使其图像可能比人眼观察实物得到的画面更加清晰，但它始终无法拥有实物藏品的历史价值及其承载的文化内涵。

（二）数字展示技术可以提升传统展示的视觉效果和交互体验。传统展示是一个朴素地呈现藏品、信息单向传递的过程，这种方式不容易引起参观者的兴趣和注意力。在适当地融入数字展示技术后，不仅可以给观众带来更强大的视觉震撼，而且能够接收反馈信息，与观众进行互动，加深参观体验。可以说，传统展示不是数字展示的前提与基础，而数字展示是传统展示的延伸和有益补充。

二、数字展示在博物馆展览中应用的可行性与必要性

（一）博物馆的传统展览及其局限

博物馆的传统展览是一种实体展示方式。在固定的空间中，根据一定规律依次陈列藏品和辅助展品，并配以精要的文字说明。这种展览方式的突出优点在于真实性强，但在信息传递、实现博物馆教育功能上却有一定局限。

第一，在展示空间上，由于展厅面积有限，博物馆内大量的藏品无法展出，即使已经展出的藏品也不能够全方位地呈现其价值内涵，难以将完整的信息传递给观众。第二，在展览内容上，历史类博物馆一般按历史朝代、文物出土地点或原料质地等标准挑选展品；艺术类博物馆大多将不同作者、时代、类别的藏品分别展出；自然类博物馆则依据地理位置（行政区划）、地质时代、生物种类划分藏品，确定展览主题。这就造成了展览内容上的割裂，使得观众在展厅参观时，无法将其已展出的藏品与展览以外的其他藏品进行联系和对比，不利于观众进一步的欣赏、学习。

此类问题致使博物馆的功能不能够充分有效的发挥。展览、教育的实践发展和文化传播的历史使命，迫切地需要博物馆在展览手段上进行变革，需要在博物馆与公众之间架设起无障碍沟通的桥梁。

（二）数字展示技术在博物馆展览中的作用

数字展览是指以三维数字图像为主要内容，通过触摸屏、传感器以及投影等硬件设备进行展示的方法。数字展示最重要的特点就是将信息可视化，无论是文字资料，还是设计构想，都可以通过三维数字图像直观地展现出来，使观众以最快的方式获取信息。

数字展示技术与博物馆展览的结合，使博物馆的展览有了实体展览与虚拟展览之分。实体展览是在博物馆展厅内，以珍贵文物、标本等藏品实物为基础，辅助展品为补充，按照特定主题、线索进行陈列的一种信息传播途径，是博物馆最传统、最常见的展示形式。而虚拟展览则是在数字展示技术发展成熟后出现的一种全新的、非实物的展览方式。它以网络为载体，将博物馆的展览内容呈现在虚拟展厅或实体展厅的三维画面中，组成数字展示平台，观众只需通过电脑或其他移动终端，便可访问、参观。

三、博物馆运用数字展示技术应把握的原则

（一）明确使用目的、内容、对象。在展览设计阶段，要对不同展示技术的主要特点和应用范围做出区分，并选取适合的藏品加以利用。与此同时，根据展览需要，组合使用多种数字展示技术。在明确了每种技术的特点、属性与适用对象后，可以尝试将不同技术组合、叠加，应用于有需要的展品，以实现其展示效果的最优化。

（二）遵循科学客观的原则。科学性、客观性是衡量博物馆展览的第一标准，数字展示技术的应用必须遵循此前提，在保持学术性和提升观众参观体验中找到平衡。

（三）突出并充分利用数字展示技术的特点―交互性。如今，知识的传播不再是教育者向受教育者的单向传递，而是双向交流，互动影响。数字展示技术恰恰改变了信息的单向传递模式，使得观众可以一边与展品互动，一边学习知识。因此，交互性作为数字展示与传统展示最显著的区别，应被重点把握，服务于博物馆开展的社会教育活动中。

四、数字展示技术分析

（一）数字展示技术在实体展览中的应用

数字展示技术应用于实体展览，是指在实体展示空间（包括室内和室外）内，将增强现实（Augmented Reality，简称AR）、幻影成像（Fanta-View Magic Vision）、投影等展示技术融入实物陈列中，力求传递更加完整的展品信息，激发观众的参观兴趣。很多情况下，数字展示技术还会配合多点触摸、体感动作识别、RFID射频识别、编码识别等交互技术同时应用，以加深观众的参观体验。

1、增强现实技术

增强现实，也被称为扩增现实，是一项通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术。它将计算机生成的虚拟物体或关于真实物体的非几何信息叠加到真实世界的场景中，从而实现对真实世界的“增强”。在虚拟与现实混合的同时，并不切断与真实世界的联系，而是通过现实场景的变换或用户位置的改变等，触发不同的虚拟场景。

AR的主要特点是虚实结合、即时交互和三维配准。但由于需要较高的注册定位、图像识别、摄像头标定等技术的支持，才能实现用户与真实环境之间的实时互动，因而也会产生较大的数据处理量，这是制约其应用的一个重要因素。

2、幻影成像技术

幻影成像也称虚拟成像，是一种将所拍摄的虚拟影像（人、物）投射到布景箱中的主体模型景观中进行展示的技术。幻影成像具有生动直观的特点，可以清晰地演示一套操作流程，或解释一个科学原理，也可以用来讲述一件事情的经过，适用于大场景的展示。因此，早在二十世纪九十年代，一些发达国家的博物馆就已经开始使用幻影成像技术来展现藏品背后的故事。

此外，幻影成像技术也可以满足一些博物馆展示非物质文化遗产的需要，例如急需保护的活字印刷书、黎族传统纺染织绣技艺、水密隔舱福船制造技艺等。但该技术并不适合实物藏品的展示，因为它是一种单面展示技术，无法全方位地呈现物体的各个侧面，观众要在一定的角度范围内才能完整地欣赏展示内容。

（二）数字展示技术在虚拟展览中的应用

数字展示技术在虚拟展览中的应用，是指利用三维图形和虚拟现实技术（简称VR），将文物藏品与博物馆展厅实景呈现在网络中，或者是在虚拟空间模拟博物馆的展览。VR技术是虚拟展览中最常用的展示技术。

虚拟现实技术又称灵镜技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术。它能够生成一种逼真的、实时的、三维虚拟环境，在网络与通信技术的支持下，实现与用户的互动互联。VR技术的主要特征是：沉浸感、交互性和构想性。在虚拟环境中，场景的画面随着用户视角的改变而延伸，如同在现实世界中，给人强烈的临场感受；HMD、数据手套等交互设备，可以对用户的行为动作进行捕捉，进而操控虚拟世界的物体，实现人机交互；VR技术还可以作为一种设计工具，将设计师的构想在虚拟世界中变为“现实”。

五、结束语

数字展示技术应用到博物馆展览中极大的提高了博物馆展示的效率，使博物馆展示的更加开放化，展示的方式更加多样化。博物馆展示的数字化的目的是使现代博物馆的展示越来越突出人性化和个性化。随着数字展示技术的不断完善，博物馆还会制作出更多更丰富的数字化展览。届时，观众足不出户，就能赏遍天下名展。

【参考文献】

篇4

关键词：变电站；数字化

变电站信息的采集、传输、处理全过程实现数字化，每个环节都具备完善的自诊断功能。实现变电站过程层的所有设备都智能化，二次接线大大简化。整个变电站的信息模型，包括数据模型和功能模型，都采用统一模式各类设备的数据通信都采用开放 的统一的通信协议，所有数据无缝交换，所有信息的可靠性、完整性、实时性都能得到保证，数据测量精度高，整个变电站的管理实现全面的自动化和信息化。

一，发展现状

在当今的信息化时代中，数字化也越来越为人们所重视。数字化变电站的基本特征体现在设备智能化，通信网络化模型和通信协议统一化，运行管理自动化等。变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在 线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将出现，变电站的数字化为变电站的运行管理带来了新的机遇和挑战。

二，技术特征

数字化变电站是由电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

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。

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/O现场接 口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。

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”改变为“状态检修”。

三，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。

四，数字化变电站中存在的问题及解决途径

数字化变电站自动化系统的研究目前尚处于起步阶段，大部分精力集中在过程层方面，例如智能化开关设备，光电互感器、状态检测等技术与设备的研究开发。目前存在着许多问题：

（1）研究开发过程中专业协作需要加强， 比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关。单一专业取得全面突破仍有相当大的困难。

（2）材料器件方面的缺陷及改进。如电子式互感器的材料并且试验设备、测试方法、检验标准，特别是电磁干扰与兼容控制与试验还是薄弱环节。

（3）数字化变电站的管理模式与传统变电站有很大区别，需要根据其自身特点制订相应的管理操作规程，不能完全套用传统结构的变电站。

（4）数字化变电站的系统安全问题尤其突出，由于数字化变电站采用的软硬件平台易于受到黑客等外部攻击，因此从设计到实施系统的安全措施都十分重要。目前可采用 的技术措施分为物理隔离、加密技术与防火墙。关于变电站网络的物理隔离、物理分段和系统分区国家电力调度通信中心已经有明确的规定，一定不能忽略。加密技 术可以对网络中传输的数据进行加密处理，到达目的地址后再解密还原为原始数据，从而防止非法用户对信息的截取和盗用。防火墙技术通过对网络的隔离和限制访 问等方法，来控制网络的访问权限，从而保证数字化变电站系统的网络安全。

本文论述了数字化变电站综合自动化系统的特征、结构及其发展。数字化变电站自动化是一个系统工程，要实现全部数字化变电站自动化的功能，还有许多技术问题需要攻关解决，作者相信在不太运的将来数字化的变电站自动化系统，将有一个蓬勃的发展期。

参考文献

【1】杨小铭，数字化变电站间隔层保护装置的研究与设计[J]电力系统自动化，2007.

篇5

关键词 高效;采集;虚拟人

中图分类号 R319 文献标识码 A文章编号 1674-6708(2010)18-0050-01

数字化虚拟人是将人体形态学、物理学和生物学等信息,通过大型计算机处理而实现的数字化虚拟人体[1-2],是可代替真实人体进行实验研究的技术平台。数字人是形态学水平的虚拟人体,具有与真实人体相近的形态结构和数据。目前,我国已经成功完成了首例男、 女可视化数字人的制作[3]。完整、准确的获取胚胎横断面数据集是实现可视化人体胚胎的基础与关键。本文所讨论的摄影方法是将怀化高等专科学校现阶段进行可视化人胚胎建模中所获得的经验进行讨论。

1 相机的选择

数字化采集对照片的质量要求非常高,必须选择高像素、高分辨率的相机。目前,相机品牌众多,各种功能强大的相机比比皆是。为了选择出符合要求的相机,在其功能参数上需要仔细对比。

首先相机像素必须达到1 000万以上且分辨率在1280×1024以上才能初步满足后期数字重建的要求。而在进行冰冻胚胎切片时需要快速对焦拍照,手动照相显然无法达到要求,则需用通过计算机控制拍照。而能通过计算机控制拍照的相机相对比较少。经过比较,我们选择了佳能EOS 7D高效数码相机。该相机最高像素1 800万、最高分辨率5184×3456、高ISO感光度,经改造后支持计算机控制拍照。(如图1)在选择佳能EF 24mm f/1.4L镜头(如图1),可以使相片找出来效果更佳好(如图2)。

2 相机的固定

在冰冻胚胎层次切片过程中,钻铣机床的震动、工作平台的移动、都会对相机拍照造成影响。为了保证所采集照片的质量,必须对相机进行固定。

我们采用不锈钢三角架固定。将三角架摆放在钻铣床工作台的出口处,调整位置后在机床工作平台上方固定相机,要求其能水平垂直拍照。这样才能保证采集的图像数据准确性(如图3)。

3 相机的设置

在进行拍照前,需对相机参数重新设置,采用最符合工作间要求的设置来进行拍照。设置中要考虑到工作间灯光强度、色温、

白平衡、曝光时间等问题。而我们针对工作间环境对相机初步设置为:焦距55mm , f/13 ,1/80s,ISO100,相片大小为最大,输出格式为JPG。必要时可根据光线不同来进行调整。

4 与计算机的连接

在相机数据采集中最重要的一项就是通过计算机控制相机拍照。

首先通过相机自带数据线(USB接口)连接在计算机上,然后安装其拍照图象编辑软件(EOS Utility),即可通过计算机进行拍照。通过软件观察标本位置,进行修正,自动对焦然后进行拍照。取得图片后直接储存在计算机中。

5 图像去噪、配准、保存

取得胚胎断层图像数据后,将对图片进行去噪修整,参考包埋时预留的定位杆按其算法[4]进行配准然后编号保存。

经过以上步骤后获得的照片像素约1 790万、分辨率为5184×3456,每张占用储存空间为11M。照片连续性好,位置稳定,可以很好的用来三维数字重建。此摄影方法步骤可以很好的推广应用到数字化虚拟人数据采集中去。

参考文献

[1] 吕广明,吴辉群,汤乐民,等.冷冻连续切片重建数字人腰髓[J].解剖学,2008,31(2):232-234.

[2] 钟世镇,原林,唐雷,等.数字化虚拟中国人女性一号(VCH-F1)实验数据集研究报告[J].第一军医大学学报,2003,23(3):196-200,209.

篇6

【关键词】数字化校园环境 学籍档案 管理方法 技术

随着信息技术的发展，当前校园环境已经逐渐向着数字化的方向转变，在这种形式下，校园管理理念不断发生变化，学籍管理方法与技术不断创新。管理者利用数字化技术对学生学籍档案进行统一管理，逐步建设起数字化管理系统，有效提升了学籍档案管理水平。

一、当前学籍档案管理中存在的问题分析

首先，当前还有相当一部分学校对于学籍档案的数字化管理不够重视，档案数字化管理还没有完全普及，尽管应教育部门要求在信息库中录入了学籍基本信息，但是这些信息并不全面，不能满足社会的查询需要，对与能够反应学生综合能力的信息，例如参加过的重要活动、获得过的奖项以及专利等还是要通过纸质资料来查找。

其次，对于学生的学籍档案存在多头管理现象，导致信息孤岛的形成。由于学籍档案中的材料由多个学生管理部门提供，例如，教务处负责提供学生个人基本信息、入学以及毕业信息等，而学生处则提供学生的奖惩记录以及就业信息等，各个部门在管理的过程中存在不统一的问题，不能建立紧密联系，形成信息孤岛，导致学籍材料不能及时归档。

最后，电子文件归档方式与先进的数字化管理模式不适应。很多学校在对电子信息进行归档时，都是采用磁盘拷贝的方式，安全性得不到保证，有可能会出现信息丢失的现象。同时，由于这些信息来自不同的部门，因此存储信息的格式也不统一，无法与先进的软件平台相适应，这无疑会增大管理难度。

二、数字化校园环境下学籍档案管理方法与技术

（一）明确学籍归档范围、加强数字化管理

首先，各个学校要对学籍归档范围进行明确，突破传统思想观念的束缚，将数字化材料列在归档范围内，管理者要认识到档案数字化管理的重要性。数字化材料中不仅要包括学生的个人信息（如求学经历、专业信息以及研究方向等），还要将能够体现出学生特长的信息包括在内，例如兴趣爱好、参与过的重要活动、获取过的奖励以及专利等，使用材料的部门可以根据这些信息判断出学生的能力，既是对学生负责，也方便了使用者。

（二）学籍信息的采集管理

学校应该加强对数字化学籍档案管理系统的建设，做好学籍信息采集的规划。首先，学校各个部门应该明确自身所管理信息的内容，管理部门根据规章制度制定管理规划，对这些信息进行统一管理；其次，各个部门所管理的内容虽然不一样，但是管理人员一定要认识到这些信息并不是孤立的，部门之间应该加强联系，使用统一的形式来存储这些信息，档案馆在对这些信息进行汇总以后，将这些信息嵌入到数字化管理系统中，保证这些信息的真实性和完整性；最后，对于学籍档案信息的更新要及时，保证系统中所存储的资料是最新的。

（三）归档技术分析

对于学籍档案信息的归档有一个要求就是要做到“实时”，这就需要数字化技术提供基本支持。要想做到实时归档，就要创建一个档案化的标准接口，这个接口有两个功能，第一要能够对信息进行发送、完成数据迁移过程；第二是对数据在完成归档以后，要能够自动对其进行档案化处理，保证这些信息的“标准性”。具体做法如下：首先，向各个管理部门采集学生的所有信息，并将这些信息分成两类，其中一类是共享信息，包括学生的一卡通信息（姓名、性别、学号以及以及学院等）、毕业论文信息等，将这些信息放在数据管理中心共享，因为这些信息除了档案管以外，其他很多部门也会需要。还有一类就是非共享数据，包括学生学籍的变化情况、求学期间的成绩以及答辩材料等，相关部门要将这些数据及时归到数据库中。接口程序会对这些信息进行档案化处理，将这些自动分类、编号，同时盖上归档章等，这样就在归档的同时完成了预立卷工作。

（四）纸质档案与数字档案的统一管理

目前很多学校在档案进行管理时存在纸质档案与电子档案不同步的现象，这是学籍档案管理中必须要解决的一个问题。要求学校在建设数字化学籍档案管理系统的同时，也加强对纸质档案的管理，二者之间的一体化管理能够有效避免一些重复劳动，提升管理效率。首先，学校要将学生作为基本管理单位，建立起一个个独立的学籍档案案卷，其内容与电子学籍卡保持一致；其次，二者之间要做到一一对应，计算机会电子文档进行自动组卷，而纸质文档则需要借助辅助工具进行归档，两种档案不仅要做到档案号的对应，对于更新的内容也要做到完全对应，避免出现纸质档案更新滞后的现象；最后，纸质档案中的信息可能不完全包含在电子档案中，对于缺失的部门要将其数字化处理，保证电子档案信息的完整性。

三、总结

在数字化校园环境下，学籍档案信息的数字化管理已经成为一种必然选择，各个学校应该积极建立数字化学籍档案管理系统，丰富学生档案内容，并对所有信息进行统一管理，并做到实时更新，除此之外还要加强对纸质档案的管理，二者之间做到同步统一，不断提升学籍档案管理水平。

参考文献：

[1]成小芬，陈国钧.高校学生档案的数字化建设[J].南通纺织职业技术学院学报，2013.

篇7

【关键词】数字技术 视觉艺术成果转化 互联网+

1 引言

随着信息技术、互联网的飞速发展和不断更新，全球已经进入了信息化、数字化时代。科技的发展促进了视觉艺术产业的发展，纵观现代建筑、影视、服装等各个领域中的艺术设计无不显现着数字技术的影迹。可以预见，数字技术下的视觉艺术产业将成为下一阶段推动我国经济增长的主要动力。

2 视觉艺术产业

视觉数字技术下视觉艺术成果转化与创新方法研究

文/李婷婷 陈发禄艺术产业是文化创意产业的重要分支，它运用各种材料、工具，以艺术设计方式创造出艺术商品。在当下视觉文化发展的全球化语境中，数字化带来的不仅是技术，更是一种以视觉信息为标示的崭新的思维方式和生存方式。

3 视觉艺术成果转化

视觉艺术成果转化过程中，可以逐步构建“视觉艺术成果转化产业链”。在成果转化过程中，核心的生产要素是高质量、创新型的人力资本，依靠人的智慧、灵感、想象力及创造力，借助高科技技术手段对文化资源的再创造，将艺术与科技进行有机融合。

3.1 数字技术融入视觉艺术产品设计

数字技术为人们展示了一个新颖的视觉天地，以往用手工很难实现的视觉效果，被计算机轻而易举地完成。同时，数字技术为艺术家提供了一种全新的艺术表现形式和空间，开拓了艺术家的创意潜能，将数字技术融入视觉艺术产品设计中将赋予文化创意成果更多的科技内涵，既缩短了创意和成品之间的距离，又能给予人们丰富的想象，实现产品的价值创新。

3.2 数字技术融入视觉艺术产品展示

随着近些年网络信息技术的蓬勃发展，人们对视觉体验产生了更高的需求，为了提升展品的视觉效果和艺术感染力，艺术作品在时与互联网和三维虚拟技术相结合，以高清数字影像包围观众的全部视野，产生强烈的视觉冲击力，再加上环绕的立体声效，可以高度准确地再现真实现场的声音，为观众带来极强的沉浸感和体验感。

3.3 数字技术融入生产阶段

在体验经济时代，随着视觉艺术产业和制造业的快速成长，企业的生产制造应结合数字技术，在设计制作中大量的使用图形图像，并且在构思创作时求新求异，运用数字化手段吸引群众眼球。

3.4 数字技术融入视觉艺术产品宣传推广

数字时代，信息传播渠道的多样化，过去以纸媒介为主的成果推广传播方式已经不能满足数字化时代的需要了。如今，数字化虚拟网络、手机网络、数字电视占据着人们大部分的时间和空间。视觉艺术成果推广也应顺应数字媒体的特点，以文字、图像辅以声音等多种形式表达。在推广中融入文化创意，引起消费者的文化认同，并充分利用多种类的数字化平台打造文化创意品牌形象，最终使品牌推广成为视觉艺术产业发展的强大动力，达到拓展市场的目的。

3.5 互联网+成果销售

虚拟的互联网产业+真实的视觉艺术成果构成创意创新资源共享平台。借助互联网的线上手段，将视觉艺术产业链整合，构建线上线下虚实结合的艺术作品展示平台，并融入数字体验、电子商务、形象塑造还有顾客回馈等模块，打造文化创意成果生存的新空间――创意成果品牌虚拟空间。

4 未来视觉艺术产业发展方向

未来，视觉艺术成果将在游戏、动漫、微电影等方面发挥重要作用，其中离不开数字技术的应用，例如：虚拟现实技术、增强现实技术、幻影成像技术、球幕拼接技术等。“十三五”时期经济社会发展目标指出，构建产业技术创新联盟，推动跨领域跨行业协同创新。数字技术下，视觉艺术创新人才将形成“视觉艺术产业联盟”，为视觉艺术成果转化带来新的活力与生命力。

4.1 利用虚拟现实技术

可以构建虚拟视觉艺术成果展示场馆，并将视觉艺术作品在展馆中进行展示。人们通过互联网平台，采用第一人称漫游方式详细了解视觉艺术成果的样式、材质、艺术价值等信息，为艺术品鉴赏者创造一种身临其境的感觉。

4.2 利用增强现实技术

可以将设计完成后的艺术作品直观地呈现出三维全貌和展品细节，在成果转化论证中，便于专家们对成果设计做出准确的判断和评价。

4.3 利用幻影成像技术

可以将视频画面悬浮在一个实景半空间成像，利用玻璃的透射、反射方式，通过与模型、多媒体等技术相结合，营造出一种亦真亦幻的氛围，运用现代化数字技术为整个艺术品鉴赏过程添上神秘色彩，给人以强烈视觉冲击。

4.4 利用球幕拼接技术

可拼接出半球形银幕，将艺术品鉴赏者包围其中，放映视域范围可达前后180度，左右360度。艺术品鉴赏者目光所及几乎全是绚丽多彩栩栩如生的电影画面，视银幕如同苍弯，加上立体声环音，使鉴赏者如置身艺术海洋。

4.5 利用互联网+技术

可以实现视觉艺术产业联盟。中国视觉艺术产业要实现大发展、大繁荣，需要整合资源，形成视觉艺术产业联盟，打造视觉艺术成果转化产业链，依托互联网技术构建交流合作平台，企业和相关成员间通过合作方式组织创新，提高自身竞争力。

5 总结

因此，数字技术作为现代艺术的一种新型表达方式，体现了艺术与科技相结合的时代特征，在推动了文化创新、艺术创新、经济增长的同时，有利于打造出高技术、高智力的文化艺术作品，繁荣我国艺术品市场，提升我国文化艺术产业的竞争力水平，促进我国文化艺术产业的健康发展，具有巨大应用价值。

参考文献

[1]赵坚勇.平板显示与3D显示技术[M].国防工业出版社，2012.

[2]王艺湘.商业展示与视觉导识系统设计[M].辽宁科学技术出版社，2009.

[3]陈宏京.数字化博物馆的原理与方法[M].复旦大学出版社，2002.

[4]张慧.真实感遗址三维重建及虚拟展示技术研究与应用[D].西北大学硕士论文，2010.

篇8

关键字：数字化;测量;应用软件

1.引言

本世纪六十年代以来，随着电子计算机在测绘行业的广泛应用，电子经纬仪、全站仪、测距仪的出现，数字化测图技术应运而生。传统的白纸测图，其实质是图解法测图，在测图过程中，将测得的观测值――数字值按图解法转化为静态的线划地形，这种转化使得所测数据精度大大降低，设计人员用图时又要产生角析误差。数字化测图技术的展开使得上述问题迎刃而解。目前，国内外数字化测图技术尚无统一模式，这里重点介绍比较适合我国国情的数字化测图，这个系统是我国南方测绘仪器公司建立的，已在实践中得到证明可行。任何复杂的图形都是由基本图形元素（如点、直线、圆、弧等）组成的。为了能在图形输出设备上生成图形，计算机绘图等程序要提供基本图形元素的类型以及确定其位置的坐标和其它有关参数，如线型、颜色等。由于计算机图形输出设备在二维空间（平面上）生成图形，所以其绘图程序的主要数字原理是平面解析几何和数值分析。数字化测图的实质是解析法测图，将地形图形信息通过测绘仪器或数字化仪转化为数字量，输入计算机，以数字形式在硬盘或软盘存贮，从而便于传输与直接获得地形的数量指标，需要时通过显示屏显示或用绘图仪绘制出线划地形图。因数据成果易于存取，便于管理，所以也是今后建立地理信息系统（GIS）的基础。

2.CASS软件的特点

《CASS》是具有极强的专业功底的基础数字化测绘软件。它具有完备的数据（图形）采集、数据处理、图形生成、图形输出等功能，能方便灵活地完成数字化接口等数字地图应用与管理功能。

其选用了先进的系统平台。采用了基于W操作系统的平台，确保了系统界面的美观实用以及用户操作的灵活方便，借助于技术优势，在外设接口、图形编辑、图形浏览、用户二次开发等方面均有其他数字化测图软件不可比拟的优势。函盖了手工测记到无线遥控电子平板采集、现场作业到图板数字化和扫描矢量化等内外业所有采集方法：功能齐全完整，可完成地形测量（陆上和水下）、地籍测量、工程勘察测量、施工放样、断面数据和土方/库容量提取、比例尺缩放、地图缩编、图/数/编码转换和信息提取、DTM立体模型生成和渲染、与GIS数据交换等工作。真正实现了在现场采集（更新）为现状图（缩编为专题图）;在现状图上规划设计为施工图;在施工图上拨地放样为竣工图;在竣工图上进行图/数/编码交换进入GIS基础数据管理分发库;GIS需更新时再分发数据给《CASS》返回现场等过程的工程勘测设计一体化和信息采集管理一体化和信息采集管理一体化，把基础测绘与工程和新信息应用中的人和电脑有机完整地联系起来，即通过人――图/数/编码――电脑的交换，实现整个应用过程的自动化。

3.CASS系统硬件配置及地物编码

3.1数字化测图所需主要便件设备

测绘仪器可以是高档次的配置，如选用5级全站仪或电子经纬仪+测距仪，配合电子手簿可在野外自动、直接采集、预处理、记录数据;可以是中档的光学经纬仪+测距仪，光学经纬仪部分的数据要手动输入电子手簿，还可是低档的光学经纬仪配置，按视距测量法采集碎部点数据，所有观测值一律手动输入电子手簿。微机一般要求CPU为80486内存64M，硬盘540M，带局部总线SVGA显示器。微机主要用来存贮、处理数据，并编辑地形图。打印机一般要A2或A4幅面，分辨率为，用来打印数据成果。数字化仪一般要A2或A1幅面，建议选用价格较低的喷黑绘图仪。绘图仪一般要 A2或A1幅面，建议选用价格较低的喷黑绘图仪。当然，野外数据采集亦可选择GPS法、性测量法、航测法等。

3.2野外采集与编码方法

将全站仪（或其它测绘 仪器）与E500手簿通过电缆连接;全站仪进入测角、测距状态，用E500的定点功能，根据屏幕提示，依次输入测点点号、定向点点号、定向点起始值、仪器高、觇镜高及地物代码。瞄准测点棱镜，全站仪自动将定点数据传入E500，经处理为三维坐标后存贮在主机内存之中。棱镜立于另一个地形点重复前一步的操作、此时只需输入新立镜点的觇镜高和地物代码。数字测图对图幅概念很淡化，每日开始和结束最好以线状地物分开，以免漏测与重测，当日采集数据请传入微机并用软盘备份。

3.3地物点编码

软件可采用简编码法编码，分类别、关系码、独立符号码三种，一般只有1位数，比较简单、直观、如代表普通房，代表电线杆，地物连接码也只用“+”“-”表示。

4.数字化测图的若干问题

如何使各种地形要素为计算机识别，众所周知，计算机只能识别类码，因此，首先必须将地形要素数字化。地形要素可分解为二类信息：一类是定位信息即自然信息，用空间三维坐标来表示;另一类是属性信息即社会信息，用类码和字符表示。另外，测绘工作者并应转变观念，从图解法测图和实际所得，地形线划测图的模式中解放出来，注意到数字化测图除可用绘图仪绘出线划地形图外，更重要的是可以通过数字化地形图软件直接在微机上显示，并调用地形点的坐标（其精度是相当高的，）并在图上（显示图）解决各类地形图应用与量算问题。计算机如何按照既定的要求对各类信息进行处理。如何将处理的数据和文字信息转换成图形。如何按照既定的数字模型完成各类数字化地形图应用问题。

5.结语

数字化地形测图在我国刚刚起步，其作业模式、基础理论、编辑系统都在探索和发展之中。应该肯定，一种镜站无编辑便携机实时成图系统是大地测量仪器模式野外采集的发展方向。

参考文献：

[1]石诺.基于逆向工程的三维数字化测量技术研究[D]. 长春理工大学，2013.

篇9

【关键词】机械技术；电子技术；机械电子技术；发展趋势

现代社会，行业信息已经成为时代潮流，特别是在全球一体化的今天，国家科技和信息技术的不断深入，已经是衡量国家实力的重要指标之一，对现代科学和技术研究的开展具有重要的意义，成了我国一个重要的研究课题。随着时代的发展，以及国际多元化的今天，我国的机械技术和电子技术的起步相对国际来说不算落后，由于传统的机械电子技术远远跟不上现代机械电子制造业的需求，所以要对传统的机械电子技术进行提升和整合，要把科学的技术以及智能化技术融入进去，以满足和适应现代机械电子制造业的发展。如今，现代机械电子技术在现代机械制造业的应用比较多，也带动其快速发展，其现化趋势一直不可阻挡。正因如此，要不断的加强机械电子技术的研究，明确其技术的发展方向，对推动机械电子技术的发展具有促进的作用。

1机械电子技术概述

机械电子技术，其实是机械技术与电子技术的统称，两者的融合。根据现代社会的发展需要，机械制造业近年来一直以电子技术为主体的行业取得重大进展，实现机械功能，动力，信息处理和运行控制等方面的管理。随着现代化的发展，很多产业已经更新换代了，都实现了电子系统化了，为了使机械电子技术跟上时代的发展，更好更快的为制造业服务，所以有必要对现代机械电子技术进行电子化的融入，再配合上计算机软件系统加以控制，使之实现机械电子系统，从此，机械电子系统的形成，可以更好的扩大其应用范围，并在提高整个功能系统的效率的前提下确保安全可靠，就是机械电子系统了，这技术就是机械电子技术。

2机械电子技术的发展现状

在20世纪90年代末期，由于通信技术和光学技术的发展，所以也带动了机械电子技术的发展，各个国家对机械电子技术的研究由此而生。机械电子技术还包含电子、光电和微电子等部分。我国对机械电子技术的研究还要追溯在上世纪80年代，之所以机械电子技术在我国受到很大程度下关注和进入大学高校的一门学科，是因为有国务院领导的带领引导，以满足现代工业的发展和时代的发展。

3机械电子技术的现代化发展趋势

由于现代科学技术水平的不断发展，也引领着机械电子技术的发展，是机械电子技术成为了现代制造业的核心优势。机械电子技术作为一项新的技术，把它应用到设备中去，具有很强的实用性，至关重要。同时，机械电子技术发展趋势在不断提高，其他技术对其的依赖性也比较强，所以，要不断加强和深化机械电子技术，才能更好的促进我国制造业的发展。3.1智能化现代科技的最大优势之一是通过各种技术整合来提升各行业的效率，实现智能化。机电技术现代化需要以智能为主。3.2数字化在计算机和互联网相当普及下的今天，数字技术早已遍布应用在各行各业了。数字技术对于机械电子技术来说，对其提供了有力的保障，因为数字技术本身拥有智能的诊断功能和自我修复功能，还有对软件具有可靠性和操作性。因此，数字技术的作用也可以实现机械电子技术的远程遥控。3.3网络化监控技术是电子技术应用的重大突破，机械电子技术产品在监控技术上是不可或缺的应用，主要用于终端设备的远程控制。这种技术的应用决定了现代机电一体化的整合，为现代人带来了很多高科技成果。3.4集成化机械电子技术的发展是各种技术的融合和渗透的结果。在技术和优化的结合下，为现代制造过程中多品种和小批量的柔性产品提供服务。在系统必要分层之后，系统的功能不同，在保证机器正常运行的前提下，各级系统得到了保证，整个系统的功能和性能得到提高。3.5信息化随着信息产业和智能产业即将成为社会主导产业，机械电子技术、机械制造也将以信息为主导，采用先进的生产模式、先进的制造体系和先进的组织管理方法的新的机械制造业。

4运用机械电子技术的产业应用

4.1数控机械类主要包括数控机床，机器人，发动机控制系统和自动洗衣机等产品，该产品的特点是使用电子设备，因此属于数控机床设备的范围。4.2机电结合类产品类型包括自动探伤机，扫描仪，扫描诊断机和自动售货机。其特点主要是电子设备和机械设备作为部件的实施，应用较为合理。4.3电液伺服类机电液一体化是产品的主要装置。如电子伺服万能试验机。这种产品的特点是液压驱动机械装置，液压伺服阀的电信号控制结构。4.4以微电子装置代替原设备的信心处理类指针石英电子表是该产品的代表，具有各种微处理器，电机自动智能调速装置。电机由CMOS集成电路驱动，使齿轮开始工作并显示指针的时间。这是典型的代表机械电子技术的使用，保证了时间的精确度，将微小、便捷的制造特性完成呈现出来。

5结论

总而言之，在当今信息时代，科学技术在不断进步，也需要不断的创新，才能更好的适应现代社会的发展和需求。机械电子技术亦如此，也要不断的创新和发展，才能更好的赶上国际现代化技术，把国际先进技术结合起来，从而促进我国制造业的发展，为其服务。

参考文献

[1]王烜钦.机械电子技术的发展现状及未来趋势分析[J].电子技术与软件工程,2015(02:122.

[2]闫梅,刘嘉文,张振.电子工程技术的现代化发展探究[J].现代工业经济和信息化,2015(16):115-117.

[3]赵雪,曹国庆.计算机与机械电子技术的融合发展思考[J]．电子世界,2014(10):362-363．

篇10

关键词：化保护系统，建模方法，Erwin模型，逻辑模型，物理模型

 

1.引言

中国少数民族古籍是中华民族文化的重要组成部分，其数量之多，内容之丰富，为世界罕见。但是随着历史的发展，民族古籍遭到了不同层次的破坏[1]。为了及时保护民族文化，对民族古籍文献进行数字化保护是很必要的，在民族古籍文献数字化保护技术项目中数据库和数据库管理系统是重要组成部分。在本系统的设计中，以Erwin数据库建模软件作为后台数据库的建模工具，同时以此软件直接导出数据库的框架结构（建立相应的表）。

2.Erwin模型

数据库的设计包括两个组成部分：逻辑设计和物理设计。逻辑数据库包括使用数据库组件（如表和约束）为业务需求和数据建模，而无需考虑如何或在哪里物理存储这些数据。物理数据库设计包括将逻辑设计映射到物理媒体上、利用可用的硬件和软件功能使得尽可能快地对数据进行物理访问和维护，还包括生成索引。逻辑模型(Logical Model)又称为信息模型是用来支持业务领域的数据结构和业务规则的规范，它表示一套业务信息的需求。逻辑建模是描述信息结构和捕获业务规则的过程，是系统设计的重要组成部分。通过逻辑模型，我们不仅能获得逻辑数据库的思想，而且也能实现对系统一个好的形象描述。其中有一些不同类型的图形：实体、属性、关系和其他描述业务规则的符号[2]。

在开发民族古籍数字化保护系统时，Erwin优秀的数据库开发CASE工具。无论使用什么类型的DBMS，绘制数据库Erwin模型都是有用的。采用Erwin进行数据库设计的优点体现在下面几点：

（1）易用，Erwin的拖放（Drag-and-drop）功能使得只需单击相应的图标后，再在绘图窗口单击即可创建E-R图。免费论文参考网。该功能使得用户能够快速地创建实体及其属性、表、列和其他模型对象。还能在E-R图上进行快速编辑。

（2）数据库实施，Erwin的设计可针对不同目标数据库的物理特性进行优化。Erwin在数据库设计和数据库之间建立起强大的专门连接，能自动生成表、试图、索引等数据库元素。Erwin包括一整套优化的参照完整性触发器模板和丰富的宏语言，用于定制触发器和存储过程。Erwin可通过两种方式完成数据库实施一种方式是直接生成数据库，另一种方式是生成数据库脚本（DDL）。还能够根据物理模型的变更自动对数据库和数据库脚本进行更新。

（3）方向工程，Erwin能够通过实际的数据库或者DDL脚本生成物理模型或逻辑/物理模型。因此用户可以利用这个特性快速进行数据库再工程。

（4）易管理性。Erwin可通过创建数据集合这样的方式来完成对大型的企业数据库的构建数据集合能够作为主题区域（subject areas）被快速创建，这样的方式使得创建的商业数据模型比较容易理解。

（5）环境集成。Erwin能够在不同的平台上实现交易系统、数据中心、数据仓库的设计。Erwin支持流行的桌面数据库和SQL数据库。由于Erwin能够自动将数据类型和SQL文法与目标服务器进行匹配，所以数据模型能够在不同的平台得到重用。

2.1Erwin框图

用Erwin做逻辑模型的主要好处之一是容易使用，它能产生一个概述逻辑模型工作的框图。Erwin框图主要由三种元素组成――实体、属性和关系，如图1所示。免费论文参考网。如果我们把框图看成是表达业务语句的图形语言，那么实体是名次，属性是形容词或修饰，关系是动词。免费论文参考网。用Erwin构建逻辑模型是一件简单的事情――找出正确的名次、动词、形容词集，并放在一起。

2.1.1实体及属性

在Erwin框图中，实体由一个带有名字的方框来表示，实体的所有属性在框内。如图1中的古籍实体由古籍ID、古籍类别、中图分类号、文种类型等属性组成。

2.1.2键和非键属性

实体框图中的水平线把属性分为两部分：键和非键。线上的叫做键区，线下的叫做数据区。标识实体的属性集称实体的键。键属性本身是单独一个属性、或者多个属性的集合，形成对实体的唯一标识符。如古籍实体的键属性是古籍ID，讲唱实体的键属性也是古籍ID,其中古籍实体中的古籍ID是讲唱实体外键属性。

无论何时，在Erwin框图中的实体通过关系来连接，关系传递键给子实体，外键属性定义为父实体的主关键字属性，通过关系传递给子实体。在模型中外键属性通过属性名后的(FK)来表示。如图1中讲唱实体中古籍ID 、语言类型和体裁类型属性为外键属性。

图1 逻辑模型的组成元素

2.2库结构的自动生成

使用Erwin工具可以实现将已建好的ER模型到数据库物理设计的转换，通过选择合适的数据库，即可在多种数据库服务器（如Oracle）上自动生成库结构，提高了数据库的开发效率，如图2所示是为Erwin模型选择数据库。

图2逻辑模型转换时的数据库服务器选择

当Erwin中库结构或客户端应用发生变化时，可以使用Erwin的客户端同步功能方便地使Erwin和客户端应用保持同步，从而保证了数据库前后台的一致性。

利用Erwin建模工具可以把ER模型的物理模型转换成具体数据库的逻辑结构，从而支持数据库的分析设计阶段到数据库的实现和运行阶段的平滑转换和无缝集成[3],便于客户端的同步维护和升级。

3．结语

随着信息化的发展，民族古籍文献数字化保护系统研究有很重要意义。如何有效地设计和管理数据库将直接关系到系统建设的成败。用Erwin数据建模方法建立数据的逻辑模型，描述系统需求和规则，并根据具体的实现环境，转换成数据库的物理模型。通过使用Erwin数据库设计技术，除了产生一致的，可共享的数据库，还可以极大地降低开发和维护的费用。

通过对民族古籍数字化保护系统的数据建模方法的研究，提供了逻辑模型到物理模型的建立方法。对以后的系统开发提供了依据。同时Erwin是一个非常强大的开发工具，熟练掌握它可以大大提高数据库开发的效率，节省工作时间。

参考资料：

[1]国家民委全国少数民族古籍整理研究室，中国少数民族古籍总目纲要。

[2]萨师煊，王珊.数据库系统概论． 北京：高等教育出版社，2000。

[3]王经卓，刘永生.丁兆奎等，关系数据库的建模技术研究，淮海工学院学报。

[4]廖海红，吴春英.基于Erwin的联通经营分析系统的模型设计，大众科技，2005年第7期

[5]王经卓，基于Erwin模型的ERP系统研究，微计算机信息，2006年第22卷。

[6] JohnW.Satzinger etc.著SystemsAnalysis and Design ,机械工业出版社。