时间：2023-08-31 16:08:16
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数字化关键技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
（乌鲁木齐电业局光源电力有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830011）
【摘 要】数字化变电站是实现智能电网的重要环节。本文简述了数字化变电站的概念、特点、关键技术及其建设方法等问题。通过分析可以认为，数字化变电站必然成为未来变电站的发展趋势。
关键词 数字化变电站；数字化技术；电子式互感器；IEC61850
0 引言
数字化变电站是由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）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]。与常规变电站相比，数字化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口只是接口和通信模型发生了变化，而过程层却发生了较大的改变，由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，逐步改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。作为一门新兴技术，数字化变电站从提出开始就受到了极大的关注，目前已成为我国电力系统研究的热点之一。随着相关软硬件技术的不断发展和成熟，数字化变电站将成为变电站技术的发展方向。
1 数字化变电站的关键设备
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。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[2]。一次设备例如电子式互感器，电子式互感器(ECT、EVT)分为两大类:有源电子式互感器和无源电子式互感器。有源电子式互感器利用Rogowski空芯线圈或低功率铁心线圈感应被测电流,利用电容(电阻、电感)分压器感应被测电压。远端模块将模拟信号转换为数字信号后经通信光纤传送。无源电子式互感器利用Faraday磁光效应感应被测电流信号,利用Pockels电光效应感应被测电压信号,通过光纤传输传感信号。
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/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。将IEC61850应用于变电站内的通信,以充分利用网络通信的最新技术,实现二次设备的信息共享、互操作和功能的灵活配置。数字化变电站采用低功率、数字化的新型互感器代替常规互感器，将高电压、大电流直接变为数字信号[3]。常规站与数字站结构区别如图1所示。
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及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”。
2 数字化变电站通信规约关键技术
数字化变电站是建立于IEC61 850通信规范基础上，由电子式互感器(ECT、EVT)、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备按变电站层、间隔层、过程层分层构建而成,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。它的关键技术主要包括以下几个方面：
（1）功能建模。从变电站自动化通信系统的通信性能(PICOM)要求出发,定义了变电站自动化系统的功能模型(Part5)。
（2）数据建模。采用面向对象的方法,定义了基于客户机/服务器结构的数据模型(PartT-3/4)。
（3）通信协议。定义了数据访问机制(通信服务)和向通信协议栈的映射,如在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到MMS(IEC61850-8-I),在间隔层和过程层之间的网络映射成串行单向多点或点对点传输网络。(IEC61850-9-1)或映射成基于IEEE802,3标准的过程总线(IEC61850-9-2)(Part 7-2,Part8/9)。
（4）变电站自动化系统工程和一致性测试。定义了基于XML(Extensible Make up Language)的结构化语言(Part6),描述变电站和自动化系统的拓扑以及IED结构化数据。为了验证互操作性,Part10描述了IEC 61850标准一致性测试。
（5）IEC 61850 标准中引入了抽象通信服务接口(abstract communication service interface， ACSI)。ACSI使变电站自动化功能完全独立于具体的网络协议，因此最新网络技术可以很快被应用于变电站中[4]。
3 数字化变电站建设
数字化变电站和传统变电站相比实现了信息采集、传送、处理、输出由模拟量到数字量的转变，并形成了相应的通信网络和控制处理系统，实现了信息的共享和互操作。从技术规律和电网特性角度看，数字化变电站推广建设是智能电网形成的基础环节，是智能电网实现数字化，信息化，自动化的技术和实践经验来源。数字化变电站的基本结构继承了分层分布式的特点，如图 2所示。
其功能在逻辑上被分配到 3个不同的层(即过程层、间隔层和变电站层)中。过程层是一次设备和二次设备的结合处，其主要功能是:进行电气量的检测、运行设备的状态参数在线检测与统计、操作控制的执行等任务。间隔层的主要功能是进行本间隔过程层实时数据信息的汇总，并对一次设备实施保护控制功能，具有承上启下的作用。变电站层主要任务是汇总全站的实时数据信息，将有关数据信息送往调度或控制中心并接受调度或控制中心有关控制命令，转发间隔层、过程层执行等功能。相对于常规变电站，数字化变电站具有很多先进技术和功能特点。
3.1 基于数字和光纤的信号采集系统
电子式互感器(ECT、EVT)和光电互感器的应用使得数字化变电站实现了站内信息的数字化采集和光纤传递，大大简化了二次回路，解决了电缆老化问题，减少了运行人员的误操作，系统可靠性得到提高。智能电网的数字化程度要求更高，将有各种先进的智能传感器要运用到一次设备中去，包括发、输、变、配、用户等个个环节，用以监控电网设备健康状态和全网电气信息，形成庞大的智能监控系统。数字化变电站的硬件设施和建设过程中的相关经验，在智能电网建设中有重要的作用和价值。
3.2 信息交互网络化
数字化变电站内设备之间通过高速以太网进行信息交换，二次设备不再出现功能重复的I/O接口，常规的功能装置变成了逻辑功能模块，变电站内实现了真正的数据集资源共享。和智能电网高速、动态互动、实时信息共享的超级网络构架的目标方向一致。
3.3 全站统一的标准平台
IEC61850确立了电力系统建模标准，为变电站定义了标准的信息模型和信息交换模型。采用对象建模、抽象通信服务接口（ACSI）、以及设备自我描述规范，解决了不同厂商产品互操作问题，形成了全站设备功能和信息共享的统一标准平台。
3.4 信息同步与安全性
数字化变电站与传统变电站相比，一次设备及一次设备与二次设备之间连接，由电缆被电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤所代替，这为采样数据的共享提供了条件，同时也带来了电子式互感器间采样同步问题。IEC 61850采用SNTP(sim plenetwork time protoco1)实现不同设备间的同步采样，以UTC(universal time coordinated)作为时钟同步源[5]。IEEE1588[协议为消除或削弱网络测控系统各个测控设备的时钟误差和测控数据在网络中的传输延迟提供了有效路径，只要按照这个规范去设计网络化测控系统，则系统的测控精度可控制在亚微妙级，从而可以有效解决分层分布式测控系统的实时性问题IEC 61850 采用 SNTP( simple network time protoco1) 实现不同设备问的同步采样， 以UTC( universal time coordinated) 作为时钟同步源。IEC61850协议的开放性和标准性带来了电力系统运行的安全性问题，IEC在制订了IEC61850之后，开展了安全标准IEC62351的编制，其中IEC62351-6定义了IEC61850的安全性[6]。
3.5 智能化一次设备不断成熟
以往制约数字变电站发展的主要是因为IEC61850技术不成熟，2005年的IEC61850互操作实验[3]极大推动了IEC61850在数字化变电站中的研究应用，目前变电站层与间隔层技术已经成熟，间隔层与过程层技术也在不断成熟。国内的智能化一次设备质量提升的飞快，从已经运行变电站的反馈情况来看，智能化一次设备已经从初期的不稳定到了现在基本能满足现场应用的水平，这为智能电网建设打下了基础。数字化变电站系统结构如图3所示。
4 结论
由于其具有信息充分共享、通信系统能可靠实时的交换所有设备的完整信息、降低变电站整个生命周期的费用等优点。数字化变电站必然会成为未来变电站发展的趋势。建设以光电式互感器、智能化集成开关、智能变压器等数字化一次设备和其他智能电子设备为基础的新型变电站自动化系统。实现数字化变电站站内各层间的无缝通信。最大限度地满足信息共享和系统集成的要求。则是数字化变电站技术的发展方向。可以预期。一个系统分布化、结构紧凑化、模型标准化、通信网络化、信息集成化、检修状态化、操作智能化的完全数字化变电站将作为未来“ 数字化电网”的功能和信息节点展示在人们面前。
参考文献
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［2］张兴,郭燕娜．浅谈数字化变电站的技术与发展[J]．江苏电机工程,2007,26(6):41-43．
［3］高翔,张沛超．数字化变电站的主要特征和关键技术[J]．电网技术,2006,23(2):21-24．
［4］丁书文,史志鸿．数字化变电站的几个关键技术问题[J]．继电器,2008(10):53-56．
［5］马临超,倪艳荣,齐山成．数字化变电站浅析[J]．河南机电高等专科学校学报,2009(3):6-8．
【关键词】 核电厂数字化I&C系统关键技术
仪表和控制系统(简称仪控系统,I&C系统)具有对核电厂进行监测、显示、控制和保护的功能,是核电厂安全可靠运行的重要组成。随着计算机技术和控制技术的迅猛发展,核电厂I&C系统已经在逐步实现数字化。核电厂数字化I&C系统较之前的模拟I&C系统、部分数字化I&C系统的安全性和可靠性具有显著提高。
由于核电厂具有其特殊的安全保障需求,因此对于数字化I&C系统的研究具有重要意义。
2 数字化I&C系统概述
数字化I&C系统一般设计为分层结构,根据I&C系统的不同,分层方式有所差异,比较具有代表性的分层方法为:自底层到高层可以分为工艺系统接口层、自动控制和保护层、操作和管理信息层、全厂技术管理层。采用分层结构可以将功能分散,减少信息在传输、控制过程中丢失的风险,提高I&C系统可靠性。分层结构中的工艺系统接口层以及自动控制和保护层相对比较重要,因为对工艺系统实际控制工作都完成于这两层,而I&C系统的更新升级也多集中于这两层。
一对一功能分散和并行性是数字化I&C系统建设的两大基本原则。数字化I&C的分层结构保证了一对一功能分散;数字化I&C系统的技术基础是二进制数码的串行传输,为了保证数字化I&C系统的并行性以及传输效率,一般采用多CPU技术,依靠分时运行技术的应用以及CPU处理速度的大幅提高,使得时间分片串行运算像是并行动作,从而保证了信息集中监控的并行性实现。
从数字化I&C系统的网络结构分析,其主要经历了集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)两个阶段。DCS将模拟仪表和计算机技术相融合,即保留了模拟量一对一的特点,又利用计算机信息处理技术将I&C系统进行信息管理和集中显示控制,属于半数字化的I&C系统。FCS则是数字化I&C系统的典型代表,将分散的模拟仪表按系统功能的划分进行集中布置,即有效继承了一对一功能,又实现了利用计算机进行信息化管理。对于数字化I&C系统的网络传输也随着网络的发展由现场对象的控制到整个电厂或系统的管理,甚至是向全球化网络控制发展。
综上所示,数字化I&C系统是向着由局部模拟仪表自动化到整体数字仪表自动化再到全局信息网络自动化的方向进行发展的。
3 数字化I&C系统关键技术
3.1 数字化反应堆保护系统
反应堆保护系统的功能是对反应堆现场的工作状况信号进行接收,并经过计算机处理后控制停堆断路器的状态。其中停堆断路器是用来控制棒控系统所有停堆棒组的电源,令全部停堆棒和控制棒快速进入堆芯地步,终止核反应,限制或防止堆芯及压力容器的损坏。
以某M310核电厂为例,数字化反应堆保护系统由反应堆停堆系统(RTS)和安全专设驱动系统(ESFAS)两个部分组成。RTS采用四通道冗余设计,并且每个通道均独立于其它通道进行工作。数字化I&C系统通过模拟采集卡对反应堆现场的工作状况信号进行采集,并输入CPU处理单元,经过阈值比较后参与本通道的表决逻辑处理。同时把阈值比较结果传输到其他通道参与表决逻辑处理;各个保护通道接收到与之判决结果后经四取二表决逻辑把结果传输给本通道对应的停堆断路器,从而达到控制停堆断路器状态的目的。ESFAS采用A、B列二重冗余设计,两列彼此隔离,分别采集来自4个RTS通道的表决信号,再进行一次四取二表决逻辑把结果传输给现场执行机构,从而完成安全壳隔离、堆芯冷却、余热排出等安全功能。
由于保护系统执行安全功能,因此其采用的数字化平台必须是通过1E级鉴定的,且响应时间和可靠性都有很高要求。
3.2 核电厂控制系统
核电厂控制系统的主要功能是在电厂正常运行工况下执行自动控制和监督任务。核电厂控制系统采用非安全级数字化平台。以某M310核电厂为例,其电厂控制系统为倒挂树型MESH网结构。各个工艺系统的控制逻辑按照合理的功能分组原则分配的不同的CPU上,各个机柜的CPU通过该MESH网的交换机进行数据通讯。
3.3 运行和控制中心系统
运行和控制中心系统包括操作和控制核电厂的所有设施,如主控制室、远距离停堆室、运行支持中心、技术支持中心、就地控制站和应急指挥中心等。
为了保证安全功能的分配,在设计反应堆运行和控制系统时需要充分考虑人和机器的特性以及局限性,对核电厂进行安全功能要求分析和功能分配,并进行评估,使得人机接口的设计能够完全支持核电厂任务的执行。在设计过程中要使人因工程系统性的结合到控制室和人机接口的设计中,确保操作人员能够安全有效的对核电厂进行管理和控制。
3.4 特殊监测系统
特殊检测系统是数字化I&C系统中一个独立的诊断系统并在单独平台上实施,把传感器的数据进行预处理并进行诊断,包括用于检测反应堆冷却剂系统内金属碎片的松动部件检测系统、冷却剂泵震动检测系统、堆芯吊篮震动检测系统等。
3.5 堆芯仪表系统
堆芯仪表系统是为其他系统提供堆芯仪表信号。该系统能够测得堆芯中的三维中子注量率分布图,对保护和安全检测系统的中子注量率探测器进行标定并优化堆芯性能。
4 结语
本文介绍了核电厂数字化I&C系统,该系统凭借其自身在技术上的优势对提高核电厂的经济效益、工作效率以及安全性方面均有巨大的贡献。因此,对其关键技术的研究具有重大的科研意义、经济意义与安全意义。
参考文献:
[1]王远隆.核电仪控技术应用中的基本问题[J].中国核电,2010,(4).
[2]杨岐.核电厂数字化I&C系统关键技术研究现状及发展策略[J].核动力工程,2002,(23).
关键词：数字化变电站 发展趋势 关键技术
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)05-0255-02
电网自动化技术是我国电网的六个重点技术之一，而数字化变电站技术则是电网自动化技术领域的一个重要课题。因此，建立无人值守的数字化变电站成为提高我国电网运行效率的重要手段。目前，我们新建变电站基本采用分层、分布式变电站微机监控系统，并逐步对原有变电站实行改造。随着计算机技术、网络技术和通信技术的发展，使得在变电站自动化系统中的信息采集、传输、处理等工作可以实现数字化。所以，数字化变电站技术的应用必将对电力系统的科技进步带来巨大的变革。
1、现状及发展趋势
1.1 变电站控制系统的应用现状及发展趋势
近年来，随着电网规模的扩大及电网运行要求的提高，对变电站控制系统提出了越来越高的要求，为了及时掌握电网的运行情况，保证电网安全、可靠地运行，要求变电站控制系统能够准确、及时地反映一次系统的状态，同时要求变电站具有较高的可控性，进而要求更多地采用远方集中控制，操作，反事故措施等，即采用无人值班的管理模式，以提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行的可靠性。另一方面，计算机技术，网络技术等先进技术手段的应用，已改变了传统二次设备的模式，系统简化，信息共享，减少电缆，减少变电站占地面积，降低造价等方面已改变了变电站的面貌，变电站自动化已转向了实用化阶段并取得了显著的成效。
1.2 电流和电压互感器的应用现状及发展趋势
电流和电压互感器是为电力系统进行电能计量和继电保护及测控装置提供电流、电压信号的重要设备，其精度及可靠性与电力系统的安全、可靠和经济运行密切相关，是电力系统电流电压测量的基本设备。
传统的电流和电压互感器是电磁感应式的，具有类似变压器的结构。随着电力工业的发展，电力系统传输的电力容量不断增加，电网运行电压等级也越来越高，目前，俄罗斯已有1150kV的骨干电网，我国也已将原来220kV的骨干电网提高到了500kV，国家电网公司已将1000kV的输电线路纳入近几年的发展规划。随着电压等级的提高，电磁式互感器暴露出一系列固有的缺点：(1)绝缘结构越来越复杂，产品的造价也越来越高，产品重量大，支撑结构复杂。(2)电磁式电流互感器固有的磁饱和现象，一次电流较大时会使二次输出发生畸变，严重时会影响继电保护设备的运行，造成拒动或误动。(3)电磁式互感器的输出为模拟量，不能与数字化二次设备直接接口，不利于电力系统的数字化进程。
二十世纪后期，人们一直在寻求一种安全、可靠、理论完善、性能优越的新方法来实现高电压大电流的测量。基于光学传感技术的无源光学电流互感器（Optical Current Transformer，简称OCT）和无源光学电压互感器（Optical Voltage Transformer，简称OVT）以及基于空芯线圈的有源光电互感器能有效克服传统电磁式互感器的缺点，近20年来一直受到美国、日本、法国和中国等国学者和工程技术人员的广泛关注和深入研究，先后研制出多种样机并挂网试运行，逐步成为互感器发展的主要方向。
2、关键技术
2.1 电子互感器技术
无源光互感器工作基于光学传感的原理，存在光路结构复杂、温度影响大等影响测量精度以及传感头工艺一致性不易保证等缺点，有源光互感器同样存在温度影响大、测量部件检修困难、加工精度不宜保证等问题。
2.2 同步采样技术
在传统的保护测控装置中,各路模拟量的采样是由同一个模件负责的，在同一时刻锁定采样值，保证了采样的同步及测量误差。而在使用光互感器的情况下，各相电流、电压采样可能由不同的采集单元完成，如何保证各相电流和电压信息的同步,成为合并单元能否正确工作的关键。
2.3 网络技术
变电站的信息交换特点之一是，信息长度较短，信息量较大，在电网发生故障的情况时，有可能发生网络风暴，而间隔层装置普遍采用嵌入式系统，其处理能力不强，这一特点要求变电站控制系统的网络具有很强的抗风暴能力，在发生网络风暴时，各个装置能够正常工作。变电站信息交换的另一个特点是部分信息的实时性要求很高，比如保护装置之间的信息交换，合并单元与间隔层设备之间的信息交换，要求变电站控制系统的网络具有分级交换的能力，保证高级数据的实时性。变电站控制系统的网络就像一个人的神经，所有的命令、信息都必须通过它传送，网络的可靠性、安全性对变电站控制系统来讲及其重要的，变电站控制系统应该在日常运行时对网络的状况进行监视，及时发现问题，解决问题，这就要求网络设备应具有智能功能。
2.4 软件平台技术
软件平台是数字化变电站控制系统的重要支撑。数字化变电站需要实现变电站二次子系统的数字化和一体化，继电保护、测量控制、故障录波、安全自动装置、电能质量监测、一次设备在线安全监测等专业监控功能将在一个统一的软件平台上实现，因而支撑软件平台的研究开发十分重要。为满足100KV到500KV变电站的多层次的需要，该平台需支持Unix/Linux/Windows跨平台应用，满足电力系统信息安全要求，支持IEC61850标准和各功能的自由分配，满足变电站安全操作、经济运行等管理需求。
2.5 装置内部数据交换技术
在数字化变电站中，采样数据通过合并单元的网络送给保护测控装置，由于保护测控装置的嵌入式系统的处理能力有限，一般将装置的数据接收模件与数据处理模件分开，数据接收模件采用带以太网协议的实时多任务系统，数据处理模件普遍采用DSP方式，这两个模件之间的数据交换速率在10Mbps以上。合并单元汇集多个采集单元的数据，内部模件的数据交换更加频繁，特别是考虑到母线和变压器的合并单元，内部数据交换可能达到100Mbps，如何实现如此高速的数据交换是本项目的关键技术之一。
3、技术方案
通过对变电站控制系统和电压电流互感器技术现状的分析，现有的变电站系统虽然在近几年取得了很大的发展和进步，但是仍然存在着许多有待改进、提高的地方，随着技术的发展和人们对变电站控制系统认识的提高，以光互感器应用和IEC61850标准为框架的数字化变电站控制系统正受到人们越来越多地关注，成为变电站控制系统发展的新焦点。220kV变电站一次接线考虑，主变压器按本期一台，最终2台设计，电压等级采用220/110/35kV考虑。
对于主变压器间隔以及220KV线路间隔、110KV线路间隔全部实施数字化方案，即从过程层、间隔层到变电站层全数字化。考虑到35kV间隔设备安装在开关柜内，35kV侧本身保护测控一体化装置已下放，节省电缆的需求不大，且对低电压等级而言，光互感器的优势不明显，甚至增加设备配置的复杂性，例如使用了光互感器后各间隔电压数据的获得、同一个间隔保护装置与电度表数据的采集等，将使成本大幅上升，所以35KV侧不配置光互感器，采用保护测控一体化装置的方案。
4、结语
在变电站系统实现数字化改造后，在变电站维护、调试时间、土地使用、系统的可用性、设备安全等五个方面都将得到提高，使得设备能够少校验，甚至免校验，减少维护工作量，缩减变电站的土地建筑使用面积，减少变电站系统调试时间，降低设备的绝缘要求，对系统能够快速维护，提高了互感器的安全。数字化变电站可以在总体上提高变电站的劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行的可靠性，促进了变电站信息的共享，提升电网的技术和管理水平，提高电力工业的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]高翔.数字化变电站应用技术.中国电力出版社,2008.
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[3]IEC61850系列标准.
[4]李九虎,郑玉平,古世东 等.电子式互感器在数字化变电站的应用[J].电力系统自动化,2007,31(7):94 98.
关键词地图数字化空间
中图分类号：P231.5文献标识码： A 文章编号：
地图数字化是获取矢量空间数据的一种重要方式。地图扫描数字化是一个复杂的过程，包括地图的扫描、配准和裁剪、图像拼接、图形要素的跟踪采集、属性字段的添加和属性数据的录入等环节，每个环节都会影响到矢量化的质量和效率。
1、扫描地图
扫描地图时需要尽可能的保持图纸的平整，扫描的分辨率建议在300dpi-500dpi左右即可。
2、栅格配准
栅格配准是通过控制点的选取，对扫描后的栅格数据进行坐标匹配和几何校正。经过配准后的栅格数据具有地理意义，在此基础上采集得到的矢量数据才具有一定地理空间坐标，才能更好地描述地理空间对象，解决实际空间问题。
配准的精度直接影响到采集的空间数据的精度。因此，栅格配准是进行地图扫描矢量化的关键环节。
对于尺寸规则的地图，建议使用线性配准。配准后一定要计算误差，当误差值超过一定大小时，需要考虑重新配准。
3、屏幕跟踪
地图数字化的主要工作是进行栅格数据的跟踪采集，这是扫描数字化过程中耗时最长的环节，也是一项艰苦的工作。这个过程需要数字化员认真仔细的对地图上的所有地物进行描绘。
在图形要素的采集过程中，设置较小的捕捉容限，对待采集的数据进行空间关系的捕捉，会大大减少数据采集中的拓扑错误。如：点与其它要素重叠或者在其它要素的中点或延长线上，线对象与线对象之间的平行、垂直、成固定角度等空间关系，都可以在编辑的过程中进行实时捕捉，并可根据应用要求设置捕捉容限。
5、拓扑处理
空间数据在采集和编辑过程中，常会有出现假节点、冗余节点、悬线、重复线等情况，这些数据错误往往量大，而且比较隐蔽，肉眼不容易识别出来，通过手工方法也不易去除，导致采集的空间数据之间的拓扑关系和实际地物之间的拓扑关系不符合。进行拓扑处理，通过一定的拓扑容限设置，可以较好地消除这些冗余和错误的数据。
6、属性赋值
属性是空间数据的重要特征，描述了空间对象丰富的语义。对图形要素进行相应的属性赋值是地图数字化的重要方面，在数字化过程中快速准确地进行属性数据的数字化，并保证图形要素和属性数据的一致性，是地图高效数字化的重要体现。
由于图形数字化是进入电子社会必经的一个过程和手段，掌握它的方式、方法与技巧是我们从事地图系统开发的基础，是一切现实数据进行计算机模拟显示和查询所必须的步骤，是实现城市数字化的手段之一。因此对矢量化的技术、方法还有待继续研究与探索。
参考文献：
1．钟力、张茂军、孙立峰、李云浩 360度柱面全景图像生成算法及其实现.小型微型计算机系统，1999,20（12）
2．吴朝福，于洪川，袁波，韦穗旋转图像序列的整合。模式识别与人工智能。1999,12（3）
3．王立峰，潘志庚，石教英，全景图像的拼合及优化算法.计算机应用研究。1999,16（6）
云计算作为近年来研究与应用领域的热点话题，被大多数IT企业和业内人士认为是下一代计算机网络技术应用的核心架构。云计算（Cloud Computing） 是一种全新的网络应用概念，是网格计算（Grid Computing）、并行处理（Parallel Comp）和分布式处理（Distributed Computing）、虚拟化（Virtualization）、网络存储（Network Storage Technologies）、效用计算（Utility Computing）、负载均衡（Load Balance）的发展结果。从业务形态来说，它是利用虚拟化等技术将服务和资源整合在一起，向用户提供平台、基础设施和软件的一种新的商业计算模式。
1 云计算给数字化图书馆带来的机遇
1.1 实现资源共享
云计算机的应用服务通常分为三种，SaaS（Software as a Service，云计算软件服务）、PaaS（Platform as a Service，云计算平台服务）、IaaS（Infrastructure as a Service，云计算设备服务）[1]。云计算产业细分后，各类云计算服务商可以聚焦自己的核心领域，最终形成了强强联合、协作共生的关系。这将加快全球化信息技术快速发展，从而真正实现全球化的信息共享。云计算为数字化图书馆提供了海量数据存贮的能力，使用者只要能接入互联网，就能享受到数字化图书馆，实现了网络虚拟环境下最大化的资源共享。
1.2 实现使用便利
云计算在数字化图书馆的应用使得数字化图书馆更加的便捷和方便，使用者既不需要受时间和空间上的限制，更不需要在个人终端上安装任何软件，甚至可以不用使用常规的计算机，由提供云计算的服务商为使用者提供一个虚拟的计算机，使用者只需要在任何一个云终端登录到自己的云虚拟电脑上即可以获得云时代的数字化信息。
1.3 低成本
针对“云”的特殊措施，数字图书馆技术采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使很多图书馆无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费很少的成本和时间、就能完成以前需要数万元、数月时间才能完成的任务。云计算下的数字图书馆，也为行业提供了全新的潜在市场，将云计算技术充分应用到数字图书馆中会对数字图书馆的产业发展产生深远影响，相信云计算的发展必将成为图书馆行业里程碑。
2 云计算的关键技术
2.1 数据存储方式
云计算系统的主要组成部分是很多的计算机服务器，并且能够为很多的用户提供全方面的信息服务，为了能够为“云”用户提供可靠的服务，云计算系统中存储数据采用的是分布式存储以及冗余存储方式。Google的GFS以及Hadoop团队开发HDFS是云计算系统中应用最为广泛的数据存储系统。
Google File System（GFS）是一个分布式文件系统，它由Google设计并实现，是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上，而是通过计算机网络与节点相连。Hadoop是一个开源的分布式软件平台，Hadoop用于存储的分布式文件系统Hadoop Distributed File System（HDFS）借鉴了GFS的设计理念。
首先在架构上，GFS和HDFS是一致的，都是采用的拓扑的结构，所谓的拓扑结构是指系统中各个服务器之间的物理或逻辑的互联关系，这两者都被设计为一个中心控制服务器为中心的星形结构的拓扑模型，这样有利于服务器的动态分配和回收，在云计算系统中服务器资源有限的情况下，可以通过中心控制服务器控制和管理整个系统中其它节点的运行，从而保证系统运行正常以及资源的最大利用率。其次在块大小、元数据等实现上，这两者之间也是一致的。
在关键技术上这两者之间还是存在很大的差异：首先，GFS最为复杂的部分是对多客户端并发追加同一个文件，即多客户端并发Append模型。GFS允许文件被多次或者多个客户端同时打开以追加数据，而HDFS文件只允许一次打开并追加数据，客户端先把所有数据写入本地的临时文件中，等到数据量达到一个Chunk的大小，一次性写入HDFS文件系统。其次对快照的支持上两这者之间存在差异，GFS通过内部采用copy-on-write的数据结构实现集群快照功能，而HDFS不提供快照功能，另外在文件的删除上两者也是存在差异的，GFS并不是在master上直接删除文件，而是通过特殊标识的方式标识该文件，并控制该文件不再被普通用户所访问，同时master会定期对文件系统进行检查，删除一段时间前所隐藏的文件。而HDFS则是采用直接删除但是更加容易实现的方式来删除文件。
2.2 安全性
云计算技术做为一种全新的服务模式，其安全性超过了任何常规服务模式，也是至关重要的[2]。一旦用户把自己的个人数据提交到云服务平台之后，用户将无法对其安全性进行保证和监控，而是由云计算服务商提供安全保障策略。目前市场上云计算服务商数目巨多，都向用户承诺数据的安全性，但目前看效果并不理想。云计算主要面临着管理风险和技术风险，云计算面临的管理风险：锁定风险、失治风险、合规挑战风险、商业信誉风险、云服务终止或故障风险、云提供商收购风险、供应链故障风险；云计算面临的技术风险：资源耗尽、隔离故障、管理接口漏洞、传输中的数据截获、数据泄露、密钥丢失。这些安全性问题急需解决，这是关系到云计算技术能否普遍应用的决定性因素。
2.3 数据挖掘
数据挖掘技术主要是依赖人工智能、模式识别、机器学习、数据库、统计学、可视化技术从大量的、不完全的、模糊的、有噪声的、随机的数据中，提取不易为人知的但是有巨大价值的关联信息，是数据库中的知识发现的核心。数据挖掘技术主要分为数据整理、数据集成、数据筛选、数据转化、数据挖掘、模式评估和知识表达几个步骤。该技术的目的是从大量的杂乱无序的数据中自动分析数据，做出归纳统计，从中挖掘出潜在的模式，为用户提供价值信息。数据挖掘技术在数字化图书馆中的应用可以优化图书馆期刊的布局，提高效率节省资源。也可以为读者提供个性化服务，通过对读者借阅量的统计分析读者的周期借阅习惯，结合现有资源向读者推荐其喜好图书，提高图书馆的服务质量。
2.4 海量数据搜索
随着云计算技术的不断发展和使用性的普及，云服务器上的数据几何级增长。云计算，它能处理的数据量已不再是MB、GB，而是成TB、PB的增加。并且会伴随着大量的大数据出现，大数据被认为是未来发展的战略走向。在云计算中如何快速的从这些大量的数据提取和搜索关键字快速找出用户需要的数据是一个非常关键的技术。
2.5 用户认证
用户和云之间的相互认证是保证云数据被合法访问的前提，云是一个广阔的分布式系统，拥有海量用户，其动态性和不可预知性使得其违法行为不易被追踪和管理。如果不对云用户的身份认证进行严格的识别和管理，会给黑客和不法分子以可乘之机，危害到合法用户的权益和云计算技术的普及。目前在云计算中最常用的认证方式是口令的认证方式和基于KPI数字证书认证方式。口令认证方式快捷简单，但是这种认证方式容易遭受网络攻击；基于KPI的认证方式有较高的认证强度，但是在云环境下证书的认证基础设施建立的难度比较大和复杂度比较高。文献[3]提出一种基于椭圆曲线的3PAKE认证方案，该算法能有效的防止口令攻击且容易部署。
2.6 版权保护
云计算使得用户可以通过某种协议进行全球范围的信息存取，给用户带来便捷的同时，也可能造成一些非法用户对数字化信息进行准确无误地复制、及快速传递散布等，这给著作权人希望拥有控制作品使用能力造成致命的伤害，也是阻止云计算技术普及的阻碍因素之一。有效保护著作人的权益要依赖于完善的法律法规、道德规范建立和版权保护技术。法律法规和道德规范需要政府和整个社会制定和建立长期的有效机制来实现。数字水印技术[4]在版权保护中的优势被越来越多人所关注，数字水印技术是通过在待保护的视频、图片和文本等数字化产品中不可感知的嵌入可认证信息[5]，并且保证不影响产品的可读视性，非法的拷贝会损伤到事先嵌入的可认证信息。一旦需要认定产品的著作权时，可以从产品中提取事先嵌入的认证信息，从而鉴别产品的合法性。
关键词：数字图书馆；信息数字化；存储技术；发展对策
数字图书馆是一个将信息资源以数字化方式存贮并通过网络提供即时服务的信息系统，因而信息资源数字化是实现数字图书馆的根本条件，也是数字图书馆正常运转的关键步骤。但目前高校信息数字化中由于种种原因还存在许多问题，如重复建设、知识产权、技术应用和标准与规范等问题，这些都严重阻碍了我国数字图书馆的健康发展。因此，高校在实施信息数字化建设过程中，不仅需要更新观念、统筹建设，还要规范标准、加强立法、提高馆员素质，更要加强适合我国国情的技术创新。
一、数字图书馆中的信息数字化
（一）信息数字化的内涵
从社会信息化环境来说，数字图书馆是运用计算机技术、网络技术、通信技术等多种信息技术，对不同载体和类型的信息资源进行搜集、选择和规范化处理，使之以数字化的方式存储，建立分布式的馆藏信息资源库和虚拟信息资源库，并通过网络向世界各地用户提供无时空限制服务的信息系统。数字图书馆的主要职能是搜集、保存和传递数字化信息，可以称之为数字化信息的存储和传递中心，因而信息数字化建设无论从质量还是从数量上都是数字图书馆发展的关键环节。
（二）信息数字化的关键技术
信息数字化技术包括数字化信息的生成技术、存储技术和压缩技术等，其关键技术是数字化信息的生成技术和存储技术。1.数字化信息的生成技术包括有键盘录入和非键盘录入两种方式，目前使用较多的是第二种方式。键盘录入是一种手工转换的文本模式；非键盘录入包括手写识别技术、印刷文稿扫描识别技术、语音识别技术。在信息数字化实际工作中，高校许多数字图书馆都采用两者相结合的方式来规避键盘录入的较高错误率和扫描方式对硬件的较高要求。2.数字化信息的存储技术包括直接存储技术和网络存储技术。直接存储技术是目前大多数数字图书馆的数据存贮技术，主要包括光盘塔技术、磁盘阵列技术和磁带库技术；网络存储技术包括直接附加存储（DAS）、网络附加存储（NAS）、存储区域网络（SAN）、小型计算机系统接口（ISCSI）技术和内容寻址存储（CAS）[1]（P.20-21）。
二、信息数字化中存在的主要问题
虽然我国数字图书馆建设中的信息数字化工作取得了一定的进步，但由于观念和技术的落后，信息数字化建设整体上呈现出数字信息资源重复建设严重、版权保护立法不健全、缺乏有力的技术支撑、标准和规范化建设滞后等问题[2]（P.13-14）。
（一）重复建设问题
由于国内各地区、各系统以及各馆之间无一个权威的协调机构，也无规划布局和分工实施计划，数字图书馆建设缺乏全局性的统一规划和政府权威部门的协调，相当多的所谓数字图书馆建设仍处于各自为政、贪大求全和相对分散的无序状态，信息资源重复现象的问题严重。近年来，我国各级政府投入了大量资金，各级各类数字图书馆都在进行数字信息资源建设，甚至引进CNKI等数据库，这种现象在各大高校数字图书馆的信息数字化中也非常普遍，在相当广的范围内存在着潜在的数字信息资源重复建设问题。
（二）知识产权问题
随着数字图书馆的开通，数据库的利用将越来越广泛，由此产生的知识产权问题就不可避免，其中争论的焦点是关于网络作品的制作、传播和使用的版权保护问题，让一些数字图书馆在实践中遭遇法律尴尬。著作权人公开指责图书馆界滥用权利，严重损害了著作权人的利益；出版界也有人认为文献信息的数字化是复制出版界的出版物，在网上出现了成千上万的复制本、使出版界的经济利益受到损害；而图书馆界则认为信息获取的主动权完全掌握在版权人手里，这样会严重地影响知识的创造和传播。因而制定网上数字化文献的著作权法律法规已成当务之急。
（三）技术应用问题
随着电子出版物的收藏和网络数字化资源的采集，图书馆越来越多的信息一入馆就是数字化的，而传统馆藏，进行数字化转化所使用的技术主要是光学字符识别（OCR）扫描录入方式。一般的OCR录入系统能够实现对各种现代书籍、简繁体书籍、报刊杂志、公文档案的录入识别，且识别率高，还能实现各种校对，然而，对于传统馆藏文献的数字化，特别对含有繁体手写汉字的古籍文献、简繁混排的中文文献、专业性强的中文文献以及难于机检的汉字文献，OCR技术目前还存在很大的误识率和拒识率，为此，需要对OCR系统进行深入的研究和改进，提高其应用的全面性，并要引入中文校对、录入。
（四）标准与规范问题
目前主要有：1.缺乏对标准规范重要性的认识；2.缺乏普遍接受和广泛应用的关键标准规范；3.缺乏对标准规范建设的系统化把握；4.缺乏对标准规范的开放描述和开放应用；5.缺乏开放、联合、共享的标准规范建设与应用机制。例如图书馆在信息资源建设过程中所采用的软件系统差异很大，如ILAS系统、图书馆集成系统等，其标准和格式都不一致，导致开发的数据库不能兼容，检索界面不一，检索途径也不同，检索语言也无统一的规范控制，无法在网上实现资源共享。
三、信息数字化发展对策
（一）加强特色数字馆藏建设
只有具有特色的数据才能赢得较高的网络访问频率，才具有资源共享的价值，也是各大数字图书馆以最小投入换取最大效益的文献信息共享模式。因此，在进行本馆的信息数字化建设时，除了需要全面考虑文献价值、用户需求、载体形态、技术可行性和著作版权等一般因素外，还需要科学而系统地考虑馆藏内容、馆藏特色，尤其是馆藏结构和馆藏级别。馆藏级别一般可以划分为永久保存级、服务级、镜像级和链接级4个基本层次。永久保存级馆藏是指具有确定的保存价值和用途，并具有惟一性的特色文献；服务级馆藏是指十分有用和必须的虚拟馆藏；镜像级馆藏是指其他数字图书馆馆藏的拷贝，与永久保存级相同的是它们都是现实馆藏，与之不同的是它缺乏惟一性；链接级馆藏则是贮存于其他数字图书馆中的数字化信息资源，其内容较为广泛，与服务级馆藏相比，它与用户的相关性要低一些。只有通过这些特色数字馆藏的建设，才能真正优化馆藏文献的结构，加快馆藏信息利用，最大限度地避免重复建设，从而提高整个社会文献资源的保障水平和信息资源的开发利用效率。
（二）从信息源头加快信息数字化建设
文献信息资源的源头在出版社和出版商，每年都有数以万计的文献资源被出版系统数字化，这个资源如能加以利用，将是一笔巨大的财富。据2001年统计，全国530家出版社的图书总量是154 526种[3]（P.32-33），一年的文献资源总量就相当于一个中型图书馆文献资源的全部馆藏总量，而且还在逐年递增。如果把信息数字化的生产重任交给出版商，将会带来很大的经济效益和社会效益：一方面可以大量减少信息资源重复数字化带来的人力、物力、财力的浪费；另一方面，信息资源数据库的建设者可以通过与出版社合作取得授权来解决信息资源建设、传播中的知识产权问题，既能保护作者的知识产权，又能照顾到出版商利益，同时还能让各类文化、科技的文明成果纳入数字图书馆，使其能为更多的人服务，创造出更大的价值。
（三）开发和利用先进技术
无论是从数字图书馆建设，还是从文献信息数字化技术来说，技术问题仍然是制约着信息资源共享的主要问题。数字图书馆是采用现代高新技术的系统工程，不仅需要立项研究开发新的应用技术，而且还需要各种高新技术成果的及时转化和应用。目前，信息资源数字化的关键技术在发达国家已趋于成熟，他山之石、可以攻玉，加强技术研发工作可以从以下几个方面进行：1.从高校数字图书馆建设项目的实际出发，组织专人对信息数字化关键技术进行跟踪、研究、攻关；2.借鉴引进适合国情的国外先进技术和先进产品；3.集成和采用以国家“863”计划为代表的国内已有的科技成果；4.开发适合我们自己的先进技术，如电子信息处理技术、指引库技术、语音识别技术及信息媒介技术，同时规范有关技术标准[4]（P.55-56）。
（四）促进信息数字化建设的规范化和标准化
信息数字化涉及文献描述、组织和检索多个方面，各个数字图书馆之间想共建共享信息资源，就必须统一标准。因此，图书馆数字化建设要走资源共享的道路，必须打破各自为政的局面，各图书馆文献分类编目不统一，对资源共享造成很大的障碍，在书目数据方面，数据不标准就不能保证用户从各个角度迅速、准确地检索资料。因此必须有一个数字图书馆全国中心，建立和健全全国数字图书馆使用的各种标准规范，协调规范资源库建设，解决信息数字化建设的标准化问题。根据标准，再由地区内、地区间各馆合作建库或由地区文献信息中心统一建库，各馆录用，最终达到全国的标准化。
（五）提高馆员的信息处理技术与研究人员的素质
随着信息资源概念的发展，文献信息数量和类型的增加，信息工作方式和手段的改进，图书馆的工作对象已不再局限于对传统纸质文献和某些缩微资料或视听资料的一般性收集、整理、组织、管理等工作，数字图书馆面临更多的信息载体和信息服务方式。例如，各种电子图书、网络信息资源、CD-ROM和其他电子资料已成为数字图书馆采访和处理的主要对象，这对于长期熟悉纸质文献的传统图书馆员来说就是一个巨大的挑战，同时，数字图书馆还会带来一系列需要解决的新问题，如知识产权归属品种和复本的比例、购书经费的分配等。在书刊分类和编目工作上，馆员的技术性处理工作会迅速减少，但会被赋予需要更多知识的技能才能完成的新任务。也就是说，他们可能参与更多的信息技术工作、文献信息研究和用户研究工作。总之，现在图书馆工作者应当是信息专家和信息工程师，是信息系统的设计者，也是信息用户的导航者。鉴于此，在提升数字图书馆馆员的素质上，一方面可以通过吸收一批计算机、通讯、外语方面有特长的人才充实图书馆人员队伍；另一方面应加强在职人员的培训，提高其计算机、英语和专业综合技能与素质，及时调整和优化他们的知识结构，以适应信息资源数字化建设的要求。
参考文献
[1]陈柯明.谈网络环境下数字图书馆信息存储技术应用 发展[J].图书馆界，2004，（6）.
[2]梁平.我国数字图书馆建设中的几个问题[J].中华医学 图书情报杂志，2004，（13）.
[关键词]智能；数字化；变电站
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0126-01
前言
随着科学技术的不断发展，自动化技术的水平也在不断的提升，并且在诸多的领域得到了越来越广泛的应用。由于我国发展速度的迅猛，人口数量不断的上升，导致人们对于用电的要求也在不断的提升，既要求电量的充分供应，又要求供电的稳定性。因此，变电所的智能数字化就显得尤为重要。但是，在对我国的变电站进行数字化的变革时，可能会存在着一些难点阻碍其发展，因此，本文就智能数字化变电站设计实用技术进行研究，既包括相关概念与关键技术，也包括相应方案的研究。
1.数字化变电站的相关概念与关键技术
1.1 数字化变电站的相关概念
对智能数字化变电站的相关概念进行分析，需要考虑到其自身具备的特点，其优势所在以及智能数字化变电站的演变过程。首先针对智能数字化变电站的特点进行分析，首先需要保证在变电站的重要设备方面实现智能化，只有智能化的设备才能保证为整体设施进行智能数字化提供相应的硬件基础。而将传统变电站的接线系统进行简化，并通过光纤实现高通量的电量传递，是设备智能化的关键所在。其次，是要完成次级设备的网络化，次级设备只有跟上网络化的更新，才能真正实现设备之间的互通，形成完整的逻辑模块，实现智能化。通过智能化的运行方式还可以及时排查设备故障。智能数字化变电站是时展的产物，其主要的优势在于能够实现变电站内资料信息的快速共享，实现信息交流，由于光纤的铺设使得传统的电信号传递更变为光信号传递，更快捷，更方便，更安全。另外，抗干扰能力强，测试精度高也是其显著的优势所在。在智能数字化变电站的演变过程当中，主要是由于传统的变电站的缺点逐渐的暴露，设备庞大，运行缓慢，抗干扰能力差，导致传统变电站不得不向数字智能化的变电站转变。
1.2 数字化变电站的关键技术
在智能数字化变电站当中，所涉及到的关键技术包括智能设备，三层三网的网络结构模式与GOOSE回路设计。在智能设备当中，合并单元是一个重要的部件，它能够对各电压实施有效的分配，并且可以双重化母线配置。在智能终端当中，合理配置智能终端。还包括智能设备端子输出及连接。在三层三网的网络结构模式当中，包括网采网跳与直采直跳这两种。网采网跳对于网络交换机的依赖性较大，而直采直跳相比于网采网跳具备更强的独立性与可靠性。GOOSE回路设计能够满足变电站自动化所需要的机制，包括对相关运行人员的监管监控，信号检测处理等。这种回路设计采用重传报文机制，但是频繁的重发报文可能会使得网络通信信号的负担有所增加。在其网络通信状态的设计当中，为了提升其可靠性，应采用双发双收的方式，保护其在线监视能力。
1.3 效益分析
对数字化变电站的成果分析包括定性分析与定量分析两种手段。在定性的分析当中，主要是对变电站的事故状况进行分析研究，由于我国在微机保护方面的发展研究相对较好，因此，可能出现的一些问题大多是由于设备的老化引起的，进行定性分析可以得到有效的体现。由于智能数字化变电站的优势所在，其内部的资源信息能够实现即时互通，这就使得对变电站的产品质量要求较高，减少了一些不必要的资源与设备，拓展了变电站的使用空间，增加使用面积，提升变电站的质量与稳定性。减少一部分不必要的资金投入，这都是在定性分析当中所得到的。在定量的分析当中，主要涉及到全寿命周期成本法，若想要利用全寿命周期成本法进行成本计算，需要了解变电站的初始化成本，未来成本这两大部分，而未来成本又涉及到运行成本，维修成本，替换成本与报废成本。
2.数字化变电站实现方案研究
2.1 数字化变电站的总体技术方案
在数字化的变电站当中需要设置各种保护配置，数字采集装置配置，智能终端装置配置与测控装置配置等。在数字采集装置配置中，主要采用模块化的设计方式，这种设计方式使得整体装置更加灵活多变，效率提升。在硬件系统当中，大多使用一些性质优良的硬件，只有这样，才能保证才进行数据采集的时候数据更加精准，对于智能化变电站来说，必须具备较强的抗干扰能力，由于数字采集装置的要求较高，因此，设计时应当充分注意，增强其抗干扰能力。智能终端装置配置需要能够将所发生的事件进行详尽的记录，并对自身系统进行自动检测与自我诊断。在测控装置配置中，需要满足主接线图的显示，并使后台程序进行平稳快速运行。
2.2 数字化变电站主要信息流配置
数字化变电站主要信息流配置包括三层网络结构配置，工程配置，信息交互配置这几大方面。在三层网络结构的配置中涉及到过程层，间隔层与站控层这三方面，这三大层当中还包括具体的设备信息，例如，在间隔层中，囊括测控设备，保护设备等。这几个层次支架你的信息交流采用高通量的网络数据传递，以光纤为媒介，快速方便，并对数据信息进行及时的记录与反馈，更新数据库，进行数据信息的调度与控制。在工程配置中，包括IEC61850配置过程，智能终端装置配置过程，这两大方面。在信息交互的配置当中，主要是为了实现变电站内部的整体信息交互而进行的。
2.3 数字化变电站的运行维护方法
数字化变电站的运行维护方法中，首先，对于数字化变电站要遵循相应的规程与导则，尤其是国家和国网颁布的众多法律法规与相应的规章制度，一定要严格的遵守。其次，涉及到智能设备的命名，既有合并单元与智能终端的命名，还有过程层网络的命名，交换机的命名，光纤端口的命名，光纤通信的线路命名以及相应的电子继电器命名。在设备的运行维护当中，也要对合并单元，智能终端等装置进行维护。不同的系统，不同的设备维修的方法也不尽相同，另外，在设备进行维修更替的时候要注意，一定要选择适合变电站内部的设备仪器，并且依据设备的要求更换相应的保护软件。设备的开入与开出插件后的操作也需要注意，只有这样才能保证数字化变电站的运行维护方式正确。
3.结语
随着我国发展速度的迅猛，人口数量不断的上升，导致人们对于用电的要求也在不断的提升，因此，变电站的智能数字化是必然的趋势。本文就智能数字化变电站设计实用技术进行研究，涉及到数字化变电站的相关概念与关键技术以及效益分析，并在数字化变电站实现方案进行研究，包括数字化变电站的总体技术方案，数字化变电站主要信息流配置与数字化变电站的运行维护方法，从而为我国的智能数字化变电站的发展提供相应的参考经验。
参考文献
近年来，随着国民经济的快速发展，我国机械制造业发展迅猛，我国的冲压模具企业逐渐实现数字化、智能化，且随着数字化技术的应用，我国机械冲压模具设计水平不断提高，但其与发到国家仍旧存在一定的差异，文章研究冲压模具设计和制造中的数字化技术应用，以此来改善传统的模具，促使我国冲压模具的高速发展。
关键词：
冲压模具；数字化技术；设计应用
0前言
目前我国以航空制造业和汽车工业为主的机械类制造业发展迅速，促使我国冲压模具以年20%的速度持续增长。冲压模具本质上属于技术密集型产品，冲压生产中的冲压产品的智联、生产效率等与模具设计具有较大的关联，大力发展模具的数字化设计与制造技术的分析与研究，将数字化技术广泛应用在模具工业中，促使现代机械制造业得到快速发展。
1冲压模具设计和制造中的数字化关键技术
在冲压模具的使用上，要将数字化技术应用在模具制造的全过程，实现自动化制造和精确化制造，促使冲压模具的高效开发。模具制造的数字化技术主要是将计算机技术应用在模具制造的过程中，实现每一制造环节的精确控制，从而满足冲压生产的要求。数字化关键技术具体包括以下几种：（1）冲压成形CAE技术。冲压成形CAE技术本质上是利用计算机技术制造计算机软件，并将计算机通用软件应用在模具自动化质量控制过程中，促使该技术能够满足模具制造的精确度要求，也显著提高冲压模具的使用周期。如AutoForm/PAM-STAMP软件应用在模具制造过程中，通过计算机分析、模拟机械用材的流动、厚度的变化以及材料的破坏、起皱等，以此来对模具产品零件的成形、工艺设计进行准确的预见和建议，实现模具的形变。（2）模块化的快速设计系统。对于冲压模具的制造与设计，要重视结果设计，能够将技术系统应用于模具制造上，提高模具设计的质量。如随着现代计算机技术的发展，冲压CAD/CAM的一体化技术应用在模具设计上，可以有效避免单一软件使用的弊端。CAD通用软件主要是应用在交互绘图和造型层次的设计上，一般是以模具设计人员的设计经验为主来进行模具绘图和造型设计，这种软件设计方法不能够及时发现模具设计中的不足之处，一定情况下会延误模具设计周期，影响模具的设计质量。因此在数字化关键技术的使用上，可以将模具设计的技术结合起来，弥补单一技术应用中的不足之处。
2冲压模具设计和制造中的数字化技术的优点
（1）数字化装配技术的优点。冲压模具的装配方法一般分为4种，包括互换装配法、分组装配法、修配装配法以及调整装配发等具体内容，在模具设计上，可以将这四种装配法按照先后顺序应用在设计环节中，有利于进行精加工，减少装配过程中模具标准件的损毁。（2）计算机仿真技术的优点。在传统的冲压模具设计上，高度钢材在循环加载条件的作用下，会产生较强的包辛格效应，而计算机仿真技术的应用极大程度上改变了冲压设计现状，通过计算机仿真模拟将设计参数设计在固定范围内，进行冲压设计，提高了模具设计的精确度。（3）数字化参数的程编优点。参数化程编应用在冲压模具的加工制造上，在数字化技术的作用下，逐渐从单纯的型面加工扩展到结构面加工，由中低速加工变化为高速加工，从小切深变为高进给，有效改善工件加工质量，减少加工打磨面；减少试模的工作量，提高模具制造的精度；刀具使用上以小型加工模具为主，注重细节制造，以此既满足模具的设计精确度要求，也有效降低使用费用。
3冲压模具设计和制造中的数字化技术的应用
3.1软件技术在模具产品设计同步工程中的应用
在模具产品的同步开发中，要想满足冲压模具的建设要求，就要将冲压工艺贯穿于冲压模具的同步开发过程中。在冲压模具的开发设计上，要求设计人员全员参与，从冲压模具的生产工艺、产品的冲压技术再到模具的具体开发，都要依据冲压成形的物理规律进行模具设计，借助计算机数字化技术真实的反映模具与板料的的关系，并将计算机软件应用在模具变形设计的全过程中。在冲压模具的设计上，可以应用非线性理论、有限元方法以及各项计算机软硬件，以此来对产品零件的成行进行精确的预算，全面提高冲压模具的技术机控制质量与效率。
3.2模块结构化的快速设计应用
在数字化技术使用上，要预先消化模具的任务要求（冲压要求），结合现场模具生产经验，应用模具结构库，进行模具的初设计；其次再要进行模面设计，这一阶段调用标准机械件库，组装成一套完整的模具。在参数化模块设计上，要实现典型结构模板化和重复工作智能化，以此来提高冲压模具的制造水平。典型结构模块化，主要是基于模块化的思想，对冲压模具的典型结构进行分类总结，应用数字化技术进行模具设计参数的控制，生成智能化模板，以此在模具设计过程中完成建模；重复工作智能化应用上，主要是将模具设计过程的重复工作利用智能化模板和二次开发工具来实现缩短设计周期的目的，以此来实现冲压模具的智能化、自动控制化进程。
3.3信息系统的应用
在冲压模具设计上，要将数字化技术应用在制造业的每一环节中，如可以将数字化技术应用在机械自动化管理、绘图设计、参数分析、模具制造以及模具检测中，在这一过程中应用信息化系统，可以实现产品信息的共享，并将模具制造信息以计算机信息化的形式固定下来，从而为冲压模具的制造设计提供借鉴意见，降低模具设计人员的工作量。
4结语
随着信息技术以及科学技术的发展，我国的冲压模具已经由传统的机械模具形式转变为机械自动化体系，将先进的数字化技术应用在模具制造上，极大提高了我国冲压模具的发展速度，也提高了冲压模具的精确度和使用周期，推进了我国冲压模具的行业的发展进程。
参考文献：
[1]潘宇祥.探讨数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用[J].工程技术:全文版,2016(07):00258.
[2]肖乐.数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用[J].工业c,2016(06):00201.
数字印刷与印刷数字化
2.数字印刷与印刷数字化的区别
数字印刷就像胶版印刷、凸版印刷、柔性版印刷、丝网印刷和铅字印刷等传统印刷一样，是一种印刷方式。而印刷数字化是基于传统印刷或数字印刷工艺流程基础上，对印刷全过程的数字技术的应用；印刷数字化所得到的终端产品没有变化，仍是纸质等承印材料出版物或包装装饰用品等；而数字印刷的终端产品得到了扩展，既可以是纸、塑料、金属、陶瓷、玻璃或其他材质载体，也可能是磁、光、电等各类介质，还可以在纸介质、电子介质与网络三者间实现跨媒体转换。因此，印刷数字化与数字印刷既有区别又有联系，区别在于数字印刷的载体更广泛，印刷方式发生了新变化；联系就是数字印刷包含在印刷数字化流程技术之中，传统印刷工艺采用了数字化技术。比如印前领域采用数字化技术后，即可用于数字印刷，包括电子出版与网络出版，又能通向传统印刷制版，还可进入数字化资料数据库，以备进一步利用。
在内容表达方面，印刷数字化已经通过数字化生产流程、各种数字印刷设备、传统印刷设备的数字技术改造以及ERP系统，实现了全彩色、高精度和准实时的软硬拷贝内容表达。在功能表达方面，印刷数字化正在通过印刷过程的数字控制和多种数字成像，实现着多功能印刷，如电路印制、RFID智能标签、薄膜太阳能电池以及各种显示屏幕、电子功能组件等印刷电子的功能表达。
3.关键技术
①印刷数字化
印刷数字化是建立在数字化信息和自动化技术基础上的，包括整个印刷全过程的数字自动控制技术。相对印刷设备而言，是数字印刷机不可缺少的技术；是传统印刷机械技术改造、升级的技术基础。解决印刷设备JDF（CIP3/CIP4）接口，通过CTP制版技术、电子轴传动技术、墨量自动控制技术、自动换版、自动清洗、套准自动调节控制、色彩质量检测与控制技术和自动折、订。裁等数控技术实现整个印刷数字化工艺流程。比如，CTP甩掉胶片和晒版，为胶印全程印刷数字化创造条件，实现在机直接制版或自动上版，在数字化系统控制下自动完成印刷仝过程。
以CIP3为基础的数字化工作流程采用PPF格式在印前、印刷、印后加工过程中传递信息。以CIP4为基础的仝印刷数字化工作流程采用JDF格式实现从计划生产到整个印刷任务完成仝自动化的过程。JDF规范的国产印刷设备通信兼容性标准的应用研究是印刷数字化的系统工程，涵盖了整个印刷及设备器材生产的各个环节，既要考虑印前、印刷和印后加工设备的工艺能力和控制性能参数等的数字化，还要考虑不同设备、材料间匹配和协同工作的流程控制系统的体系结构和设备间的通信标准。
②数字印刷
前面已提到数字印刷的种类，这里主要以喷墨数字印刷技术来阐述，它也是市场上发展最快、最具方向性的数字印刷技术。
喷墨数字印刷是一种无接触、无印版的印刷。喷墨头是喷墨数字印刷机的核心技术之一，也是喷墨数字印刷系统的关键部件。喷墨头研发设计制造技术、喷墨控制技术和喷墨水、纸张及其自动输送、接收技术是喷墨数字印刷机的关键技术。
喷墨控制技术在我国已经有不少企业正在研发，并已有产品投入使用；纸张自动输送、接收技术对我国印刷设备制造企业也不是大问题，关键是喷墨头还没有涉足，直靠进口，而且国外的高精度喷墨头几乎不对中国开放，限制了我国高端喷墨数字印刷的发展，导致我国数字印刷技术与设备落后于国际水平。因此，喷墨头研发、设计、制造及其控制技术是我国发展喷墨数字印刷的关键。
印刷数字化技术发展前景与状况
印刷数字化工作流程的技术水平和应用体现着国家印刷技术的发展状况，在某种程度上反映信息化与工业化的融合水平。它是在信息数字化系统和技术的基础上，对整个印刷工艺过程中的图文信息、生产控制信息、包括市场信息进行集合，纳入计算机控制管理，使数字化的所有信息完整、准确，最终完成整个印刷加工生产、甚至包括营销过程。全印刷数字化工作流程是管理系统和生产系统的交互连接，是贯穿印刷管理、生产控制全过程的巨大系统工程。它将印前处理、印刷、印后加工工艺过程中的多种控制信息，用数字化控制信息流整合成一个紧密的系统，排除其中许多人为因素的影响，达到生产与管理的有机结合，管理者可以随时监控产品在生产过程中的状况。数字化工作流程技术在设计、输入、文件处理、校样、输出或印刷、印后加工等各个环节的数据处理及交换中都发挥着重要作用，引领整个印刷领域的技术变革。这已经成为许多印刷企业、装备制造企业实现技术改造，优化工艺路线，提高生产效率，转型升级、获得最大客户群、可持续发展的新途径。近几年数字化工作流程发展很快，国外厂商不断推出数字化工作流程解决方案。与传统印刷工作流程相比，数字化工作流程不仅在工作效率、产品质量、生产成本等方面有优势，更重要的是印刷数字化工作流程是印前、印刷、印后加工，包括生产和客户管理发展的必然要求。
印刷数字化工作流程技术在我国的推广应用是以实现CTP输出和数字印刷为基础展开的，印刷数字化与数字印刷是建立在印前数字化基础上的。印前数字化推动了印刷业的进步，同时印刷业的每一次进步，又都离不开印前科技的发展。就像汉字激光照排技术的发展样，以CTP为基础的印前数字化工作系统已广泛应用，在实际生产中发挥着很大作用，印刷质量、生产效率都比传统工艺有了很大提高，印刷企业充分感受到这项新技术带来的效率、效益和高品质。CTP及其数字化工作流程涵盖从图文扫描输入、文件处理、数字打样、直接制版到上机印刷等各个环节之间数据的处理及交换过程。一套完整的CTP系统，不仅仅是一台制版机，最关键的是建立与之匹配的数字化工作流程。直接制版机、数字打样机或数字印刷机只不过是输出设备不同而已，都是由印前数字化工作流程来决定它如何工作。仅仅几年时间，CTP及其数字化工作流程改变了传统的制版工艺，印前领域的数字化技术已在取代或改变许多传统印前、甚至印刷工艺，实现了向纯数字化的转变。
数字印刷设备的发展也推动了印刷全数字化技术的发展。据统计，2010年数字印刷占全球印刷市场的总份额达4%，其中全球喷墨数字印刷产值约为280亿美元。预计到2015年，数字印刷份额将增加到14%，而全球喷墨数字印刷产值将达到465亿美元，3年将增长66.1%。从我国《印刷业十二五时期发展规划》了解到，以数字印刷、数字化工作流程、CTP和数字化管理系统为重点，在全行业推广数字化技术，到“十二五”期末，数字印刷产值占我国印刷总产值的比重将达到20%。
据近几年数字印刷机进口数据统计，数字印刷发展势头的确迅猛，2012年与2007年相比，数字印刷机进口额增长了98.95%，其中喷墨数字印刷机进口额增长了121.94%。但从我国印刷数字化技术实际发展状况来看不容乐观。数字印刷机除靠进口外，就是靠引进核心技术组装，如喷墨头、控制系统等。2012年进口热敏喷墨头就达到404267千克。我国印刷数字化技术的发展还处在起步阶段，主要问题还比较突出：
①规范化、数据化作业管理的基础薄弱，缺乏系统规划和技术标准的规范、协调。标准落后，甚至无标准；
②没有系统化地进行印刷数字化的技术改造，缺乏对核心技术、关键共性技术的攻关队伍和研发资金。处在单个企业孤军奋战，小打小闹、技术信息不能共享的状态；
③国产印前，印刷。印后软硬件设备相互匹配性差，大部分单机还不能完全实现数字控制，而且形成大大小小的“孤岛”，严重制约了印刷数字化技术发展；
关键词：智慧校园；关键技术；典型应用
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）26-0064-03
Research on the Typical Application of Key Technology of Intelligent Campus
YAN Si-jing
（School of Nursing， Xiangtan Medical Vocational and Technical College， Xiangtan 411104， China）
Abstract： Intelligent campus key technologies include internet of things technology， cloud computing technology， big data technology， mobile Internet technology， social networking platforms and other technology， through researching on the typical application of intelligent campus key technology which is applied in campus life， student management， teaching management， research management， security monitoring and other aspects， to promote intelligent campus fully operational， providing better information resources and services for college students and teachers.
Key words： intelligent campus； key technologies； typical application
随着教育信息化的不断推进，高校数字化校园建设逐步开展，在网络基础设施、数据中心、数字化校园平台、校园资源管理系统等建设方面都取得了很大进展和突破。近年来，云计算、物联网、大数据等新一代信息技术迅猛发展，“智慧地球”、“智慧城市”等发展理念相继提出和实践应用。2010年，浙江大学提出了“智慧校园”建设理念和应用框架，从而促使高校数字化校园建设全面向智慧校园建设迈进，高校数字化校园建设迎来了新的发展契机。
1智慧校园关键技术简介
智慧校园应用技术主要包括传统数字化校园技术以及物联网、云计算、大数据、移动互联、社交网络平台等技术，其中物联网技术主要包括RFID、无线传感器、视频监控等感知设备技术的应用，应用物联网技术能智能感知物体，将各物体连通起来，实现物物相连；云计算技术是通过分布式计算、并行计算、网格计算、虚拟化等技术应用，将不同城市、不同校区、不同系统资源整合起来，通过网络连接访问资源；大数据技术是一种数据分析处理技术，专门用于处理结构复杂海量数据，主要包括数据采集技术、数据预处理技术、数据存储技术、数据分析/挖掘技术、数据结构展现技术等；移动互联技术是将移动通信与互联网进行结合，为移动终端用户提供互联网访问服务，用户可以随时随地享受移动网络数据、语音、媒体及各种网络信息资源服务；社交网络平台包括校园BBS、腾讯、人人网、开心网等，学生等用户群体通过社交网络平台可以获取各种社交信息，展现自我以及进行营销推广等，也可以作为学习交流的场所。
2 智慧校园关键技术典型应用
物联网、云计算、大数据、移动互联、社交网络平台等关键技术可以应用到智慧校园校园管理各个方面，主要应用见下图所示。
2.1 智慧校园生活
智慧校园智能卡、家校通、虚拟校园等能够为师生带来丰富多彩的校园生活，提供工作、生活便利。
2.1.1 智能一卡通
中国移动、中国联通等通信服务商融合3G与物联网等技术，提供智能一卡通服务，将门禁、食堂就餐、银行支付、借书、职工考勤等功能集于一体。学生可以使用智能卡到食堂、校园超市刷卡消费、凭智能卡进入宿舍、到图书馆借书等，教师可以使用智能卡刷卡考勤，到食堂刷卡就餐、银行卡支付等。智能一卡通设施及数据库中心与智慧校园数字化校园平台数据中心进行连接，可以通过访问校园数字化平台，调取一卡通数据，并将学生考勤、借书、宿舍就寝、食堂消费等数据信息呈现给用户及管理层。
2.1.2 家校通
在智慧校园数字化平台中使用信息系统、物联网、互联网、移动互联等技术构建家校通平台，使人、物、事之间联系更加紧密，通过网页平台、短信、微信等信息传输渠道，实现学生、家长及老师之间信息互通互动，辅导员、班主任、任课老师可以随时将学生在校学习生活情况反馈给家长，家长也可以在家校通平台上查询教师信息、教师对学生评价及批语、学生生活学习情况等。
2.1.3 虚拟校园
在智慧校园数字化校园平台中利用移动互联、物联网、数据建模等技术构建虚拟模拟校园，将校园环境面貌、风格特点等生动呈现用户面前，并提供服务导航。师生用户可以通过电脑、手机终端进行连接访问，进入虚拟校园，根据服务导航，迅速了解掌握校园动态，享受快捷的信息服务。
2.2 智慧教学、智慧图书管理
智慧校园中利用物联网、云计算、移动互联等技术能实现智能教学管理，为师生提供智慧学习环境，师生能够智能感知学习环境、识别用户特征、整合呈现各种学习资源、智慧课堂教学、自动记录用户各种学习记录等。
2.2.1 智慧课堂
智慧校园中利用云计算、数据建模、物联网等技术构造智慧学习课堂，利用智能卡或者GPS定位等感知设备技术可以自动识别师生身份，经过身份认证进行智能连接，利用云计算技术将校内外各种教学资源进行整合从而为用户提供丰富多彩的课堂学习资源服务，智慧课堂以模拟教室形式进行智能课堂考勤、智能课堂举手提问、智能课堂教学、作业布置等，智能课堂考勤使任课教师对缺课的学生一览无余，极大方便了任课教师教学，同时也给学生以极大的自由学习空间。
2.2.2 智慧图书馆
智慧校园中利用云计算、物联网、智能化设备技术等打造智能图书馆，为师生用户提供智慧化图书管理服务。智慧图书馆是数字图书馆的高端应用，它充分利用ICT（Information Communications Technology，简称ICT）技术，能够对用户身份进行智能识别，为用户提供座位预约、图书资料查阅等服务，具有知识共享、服务高效、使用便利等特性，智慧图书馆大大拓展了图书管理的时间维度和空间维度。
2.3 智慧学生管理
智慧校园利用二维码、RFID射频、无线传感器等物联网技术以及GPS、GSM等移动通信技术，为学生制作智能学生证，并实现智能学生宿舍管理。
2.3.1 智能学生证
智慧校园智能学生证一般由GPS模块、RFID模块、GSM模块、主控制器、读卡器构成。学生拥有智能学生证可无障碍进入校园，门禁设备采用非接触式，可以远程读取学生证信息并自动识别，能自动判断学生进出校状态，系统能自动识别和采集信息，并自动将进出校门信息发送到系统指定的手机上，并且通过数字化校园平台系统可以调取系统采集的学生进出校园等活动情况信息。
2.3.2 智能宿舍管理
智能宿舍管理除了采用传统的信息系统技术外，还采用物联网技术实现学生身份智能感知识别和信息采集，利用移动互联、GPS等技术实现系统智能访问连接及身份认证。智能宿舍管理系统能够通过智能学生证、智能卡等采集到学生身份信息，并进行智能识别定位，从而实现学生归寝、缺寝等方面智能统计和管理。
2.4 智慧科研管理
智慧校园中利用数字化校园平台以及大数据处理技术等为教师提供功能强大的科研管理服务及创新协作平台。通过采集建立规范合理的单位、部门及个人知识数据库，为学校科研人员提供知识资源服务。通过创新协作平台，课题参与者可以查询、申请国家、省、市以及校级科研项目，可以提交科研结题等资料，同时还可以查询课题组成员信息，能给项目成员发送有关课题任务通知等，项目组成员可以查询自己参与的课题进度、取得的课题成果等，从而提高科研协作创新水平以及管理效率。
2.5 校园安全智能监控管理
智慧校园中利用物联网技术、移动互联技术等建立智能视频监控系统，该系统在信息采集方面采用智能卡、无线传感器、二维码、视频监控等设备和技术，能够全面、准确的感应、识别、收集校园所有人、物、事等信息，并通过无线网、有线网、移动网等网络进行信息传递；同时系统使用先进的数字模拟及建模技术，形成清晰的监控视频图像；系统还可以对收集到的信息、模拟图像及校园情景，进行初步判断，对异常情况能够及时进行报警，从而降低校园安全风险。
2.6 智慧门户及社交网络平台
智慧校园拥有智慧化的门户网站和数字化校园平台，且门户网站、数字化校园平台与各资源信息系统相连通，消除信息孤岛，能够根据用户个性需求提炼有价值的信息，生动呈现给用户参考使用。另外在数字化校园平台上增加校园BBS社交网络平台，平台模块包括校园社团、院系交流、电脑科技、休闲娱乐、谈天说地、实习就业、勤工俭学等，师生可以进行注册登录访问和浏览平台各模块，并根据自身需求有关信息等，校园BBS为师生提供一个可靠安全的学习交流场所。
3 可能遇到的问题
智慧校园建设能提升学校管理效率，为师生提供更好的信息资源服务，能促进学校改革创新发展，对学校办学层次和水平提升意义重大。但是由于智慧校园中使用到物联网、云计算、大数据等信息技术属于前沿技术，采用到的设备可能会比较贵，技术创新性很强，服务费用又高，使得智慧校园建设投入较大，部分高校可能会面临资金短缺问题；目前，智慧校园还处于应用尝试探索阶段，存在建设周期长、重全局性等问题；另外，智慧校园各种感知设备技术的全面应用，会产生大量的数据信息，对这些数据信息如何安全保存、传输等问题，也是不可忽视的。
4 结束语
在智慧校园中使用物联网、云计算、大数据、移动互联等信息技术对校园教学管理、学生管理、科研管理、校园生活、安全管理等各方面管理服务进行全面提升改善，以提高学校管理效率和服务质量，促使学校改革创新发展。不过，目前智慧校园建设也存在投资大、建设周期长、重全局性、信息安全难以保障等问题，值得进一步研究和探讨。
参考文献：
[1] 白丽媛.智高等学校智慧校园架构与应用研[J].北京联合大学学报，2014（4）.
关键词：数字化；变电站设备；技术革新
变电站的工作效率和稳定性关系到电力系统的工作能力，在信息技术和电子科技的大趋势下，各行各业都在向数字化方向发展，对于关系到国计民生的电力行业，也要在管理上和技术上都能够有效的利用现代化科学技术。对于电力行业来说，变电站设备的数字化技术革新工作急待进行。数字化变电站的主要技术特征符合：（1）IEC61850的变电站通信网络和系统。（2）智能化一次设备。（3）网络化二次设备。（4）信息化运行管理系统。
1 基于IEC61850标准的数字化变电站设备
IEC61850作为数字化变电站的主要特征之一，是迄今为止最为完善的变电站自动化的通信标准，它也会在一定的发展过程之后成为所有电力系统的调度中心信息沟通和传递的标准，这一标准将作用于变电站、配电自动化等，而且在不久的将来还有可能成为网络通信数据平台的控制标准。其显著特点为：（1）使用面向对象建模技术；（2）使用分布、分层体系；（3）使用抽象通信服务接口（ACSI）、特殊通信服务映射SCSM技术；（4）使用MMS技术；（5）具有互操作性；（6）具有面向未来的、开放的体系结构。其中，数据建模技术部分是IEC61850标准的技术核心，并且为变电站信息管理自动化系统相关设计和运行提供新的方法和模式，成为技术革新的主要内容。它定义的逻辑设备、逻辑节点、数据对象、数据属性等标准模型元素为自动化系统和设备建模提供了依据。它不但定义了一般变电站数字管理系统工作时所需的绝大多数逻辑节点和数据对象类型，并且进行了相关功能的分类。另外，通过自我描述过程使数据的接收方得到的传输数据带有相关数据的自我说明，所以就不再需要对来往数据等信息进行标度转换工作等，为不同逻辑节点之间提供组合与通信功能。而且一个特定的功能可以通过一定的规则分解成为更详细的子功能。建模之后逻辑设备会一直驻留在系统中的实体设备中，再通过网络设备等进行传输，使得逻辑设备之间能够建立有效的通信来获取系统中其它所需的数据信息等，大大提高所在系统设备的接入能力以及扩展能力。
2 数字化变电站设备中与时钟同步相关的技术
目前的大部分数字化变电站中的时钟同步技术是都是变电站设备相关的重要技术，它主要包括：GPS同步技术、SNTP同步技术以及IEEE1588PTP网络精确时间同步协议。
具体来说，GPS同步技术在数字化变电站管理系统中应用的比较多，在系统中GPS 同步相关设备可以通过设备中的硬接线同时利用设备中的脉冲信号实时进行同步对时操作，它具有对时精确度高并且成本比较低的优点，同时与其相关的技术都已经很在研究和实践中比较成熟，但是它对于变电站站内部系统中的其他数字化设备以及系统对时方面兼容性较差，特别是在协议和接口方面。近年来，变电站内部二次硬接线部分已经被串行通信线取代，为此引入了简单网络时间协议（SNTP）作为网络对时协议。SNTP作为互联网上的网络时间协议的一个简化标准，它在一定会被构建在网络结构，它的对时精确度可以达到一定的等级， 它在广域网的内部可以将误差范围控制在10~100 ms。虽然在实际应用中NTP/SNTP网络应用已经比较成熟和方便，不过如果想要实现更高等级的精确度是很困难的。
2002年，IECTC57的第10工作组成功的引入了IEEE1588标准，并将它用于现代的数字化变电站内部的多种通信设备时钟同步系统。它在系统中定义了用于分布式测量和控制系统的精密时间协议，它的网络对时精确度可以达到非常高的的级别，达到了现代化变电站数字化设备对于对时系统的要求，并且可以以高精确度面向分布式网络进行对时，这样的精确度能够满足数字化变电站设备通信工作的时钟同步要求，在数字化变电站设备中具有的重要意义。
3 数字化变电站设备中状态监测系统的技术革新
在传统的数字化变电站对于一、二次设备的状态检测过程存在一定问题，现代化的数字化变电站应该建立一整套完整的设备状态监测系统来适应现代变电站的数字化建设进程，并且为变电站中所有设备的状态检测工作提供技术依据。
首先，要建立一个数字化的设备量测系统、一个数据通信网络以及一个数字化保护装置监测系统。并且还要将其和一次设备的状态监测系统融入一体，成为一个比较完整和全面的数字化变电站设备的状态监测系统。目前，对那些一次电气设备的状态监测技术的研究与实践已经比较深入，其监测系统的应用也已经非常全面。然而，对于二次设备的状态监测系统，数字化的监测系统以及数据网络研究的研究正在进行中。另外，设备状态检测与检修工作中一、二次设备的检测过程相互关联。综合以上因素，需要在变电站建立起完整的设备监测系统以适应设备工作的需要，同时为设备状态检修时的设备的停运操作提供技术依据。
另外，目前，数字化变电站设备的供应商比较少，他们在产品应用方面明显经验不足，存在一些技术上的问题，因此，对于数字化变电站设备的监测系统一定要有助于设备运行的数据记录以及状态监视，在设备监测系统的内部要保证各类数字化设备运行正常、状况良好，如果存在问题能够及时准确的发现，并且能够提出有效的解决措施，促使数字化变电站中设备能够有序的运转，提高变电站以及电力行业的工作效率。
参考文献：
[1]高翔，张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术[J].电网技术，2006，（23）
[2]程成，曹军，李明全.IEC61850标准与数字化变电站设备[J].机电信息，2008，（02）
关键词：数字化社区；结构；支撑平台；应用系统；问题
中图分类号：TE34文献标识码：A 文章编号：
以矿区服务与生产控制系统为核心，结合油田生活小区现状和已经建成的数字化系统实际，进行合理规划和设计，采用智能建筑技术、智能物管技术、现代信息传输技术、网络技术和信息集成技术，逐步将生活小区生产、生活管理与服务的运作数字化，建成全国先进、省（市）领先的数字化小区，以适应油田居民现代居住生活的需求，是需要不断深入探讨的课题。
一、数字社区的整体结构及设计要点
近年来国内许多智能小区、数字社区建设系统根据数字社区的定义和特点，以及目前各种技术现状和功能需求，将一个完整的数字社区系统大致归纳总结为见图1。油田生活小区数字化社区建设的整体结构见图2所示系统组成。由图2可见，提出的数字化社区建设整体结构，主要由两大支撑平台和五大系统组成。两大平台为：数字化社区基础设施平台、社区管控与信息服务平台；五大系统为：安防保卫系统、生产控制系统、社区综合服务系统、节能环保系统和家庭智能系统等。两大平台分别从基础设施建设和信息集成、深度运用与控制方面支撑五大系统的建设和有效运行，它们共同形成了数字化社区综合大系统，集智能化、系统化、控制化、集成化和服务化等特性为一体。
图 1数字社区系统大致归纳总结图 图 2油田生活小区数字化社区建设的整体结构图
1.1 数字化社区基础设施平台
数字化社区基础设施平台是由支撑数字化社区建设的各种基础硬件设施组成，是数字化信息能够传输、存储、分析和运用的基础。在此基础上依托现代电子信息技术、传感技术、自控技术和互联网技术等面向居民使整个社会资源得到更充分、更合理地利用，为社区带来根本性变化。
1.1.1 数字化网络平台
数字化社区是建立在数字化网络基础上的综合应用系统，因此必须首先建设可靠的数字化网络平台。该平台包括社区的信息、通讯、道路、安防网、水网、电网、气网等各种网络系统及配套设施的建设、改造与整合。建设中应采用数字智能交换机等产品结合光缆等综合布线系统，交换系统为核心层设备、汇聚层设备、接入层设备等三层网络结构，在中心设立核心智能交换设备，各个光缆汇聚点设立汇聚智能交换设备，各个生产、生活单位内设立智能安全接入交换设备；数字网主要采取主干光缆，光纤分布楼宇的布线，实现系统联网，从而实现社区的数字化网络平台的搭建。
1.1.2 指挥控制中心大厅
数字化社区基础设施平台的另一个重要组成部分就是调度控制中心，它是数字化社区的展示平台，监控平台和管理控制平台，就如同人体的心脏，是整个数字化社区的核心。主要包括了：中心大厅、设备区和配电区三个部分。设备区：设备区则配备数字化社区所需要的所有后台设备。配电区：就是对前者所有设备的一个安全稳定运行的后台保证，包括供电配电系统的控制和保障。
1.1.3 机房建设
机房建设主要为数字化社区的指挥控制中心的指挥调度中心和数据中心，包含了防雷接地系统、装修、安装及综合布线、中心空调系统、环境监控系统如温湿度控制等、灯光系统、视频监控系统等内容的集成建设。
1.2 社区管控与信息服务平台
社区管控与信息服务平台是支撑数字化社区五大系统（可扩展）等所有系统的软件平台，将一个高度智能化的社区所需要的信息系统、各类资源、工况系统等进行统一集中管控、监控与展示，从而达到集中调度、信息统一，而各个系统又能独立运行的目的。平台的主要框架示意见图3。通过该平台可进行各种信息处理和管理操作。
图3平台的主要框架示意图
1.3 数字化社区五大应用系统
1.3.1安防保卫系统
安防保卫系统是数字化社区的重要组成部分，也是社区数字化、智能化安全管理的体现。系统主要由智能监控系统、门禁、周界报警方案、巡更方案、可视对讲、家居报警等子系统组成，各子系统设计中应考虑与整体系统智能联动、远程控制，配合安防管理软件子系统如行为分析、车牌自动识别等组成智能安全防范系统，使得小区门岗、徒步巡逻、电瓶巡逻车、监控系统和家庭报警等形成点、线、面的动态、可视的立体防范体系，推进社区治安管理向智能型、科技型、数字化的转变。
1.3.2 生产自控系统
智能化的生产自控系统是油田数字化社区的重要组成。通过集控软件系统和管控软件平台将生产监控数据、视频监控数据、图形报表等进行全面集成、管理与展示，从不同角度全方位了解各个生产“场点”的生产运行情况，生产自控系统与智能安防系统一起可真正实现远程控制、无人值守、定时巡检。
1.3.3 社区综合服务系统
完善、高效的社区服务和管理是数字化社区的出发点和落脚点。以高效、便捷的软件体系来协调社区居民、物业管理人员、物业服务人员三者之间的关系。对物业管理中的客户服务、生产控制、环保节能、安防保卫、智能家电系统以及房产、住户、服务、公共设施、各项费用及维修信息资料进行数据采集、传递、加工、存储、计算等操作，反映物业管理的各种运行状态。
1.3.4 节能环保系统
油田生活小区的节能环保系统一般包含：机电变频节能系统、中水及雨水利用系统、噪声监测系统（设备噪声）、公共照明等有利于社区生活生产的节能系统，因此其节能涉及机电变频节能、污水自动化处理、噪声监测、智能供暖、公共照明等，实现物业管理的现代化、人性化。
1.3.5 家居智能系统
家庭智能系统是数字社区家庭生活未来发展的方向，主要包含家庭远程控制系统、家庭医护服务系统、家庭购物系统、家庭智能娱乐系统、社区娱乐系统、社区网游系统等。技术上的实现主要指利用现代技术。
二、需待解决的问题和关键技术
2.1解决的问题
（1）硬件基础设施建设过快，应用系统建设相对落后。
（2）社区应用系统建设零星且不成体系。
（3）部分社区的社区智能化系统采用独立建设的方式，没有考虑系统集成。
（4）数字化社区中设备种类很多，管理和维护也非常困难。
（5）没有统一的行业标准，给用户造成很坏的影响。
2.2关键技术
（1）信息系统与自动化系统集成技术，集成平台应具有跨计算机平台、跨网络平台和跨数据库平台的能力，满足数字化物业管理系统设施及安防监控系统，实施对数字社区内的物业管理、设施管理、综合安防管理、数字社区“一卡通”管理等多样化增值服务的需求，建立基于数字化技术、网络化技术的信息集成管理与增值服务平台。能满足物业管理与智能化系统运营对相关信息与数据的共享、处理、编辑、记录和查询的要求。
（2）基于数字化的智能物业管理技术，真正实现物业管理与用户之间的信息交互和服务；在数字社区内实现电话网、电视网、宽带接入网传输信息的融合，实施宽带接入信息网络与设施及安防系统控制网络的融合，在有条件的数字社区内实施三网互连互通互操作。
（3）基于“网络数据中心”数字化管理及增值服务，通过信息集成与服务平台，形成统一的智能化的数据、信息管理和控制中心；数字社区设施管理自动化监控信息与数据应可以存入数字化物业管理系统数据库中，并保持与数字社区设施管理系统与防范报警系统实时数据的一致性等。
三、结束语
