时间：2023-09-10 15:01:47
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篇数字化技术研究，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。
数字化矿山和传统的矿山相比之下，其最大的不同便是数字化矿山具有一种新的矿山建设理念和独特的想法，数字化矿山利用数字化的管理模式可以实现各种不同种类的矿山之间的信息资源共享，同样在如今多元化的经济全球的发展下，在虚拟与现实同步的技术下，数字化矿山可以把抽象化转变为数字化，实现矿山内部结构的可视化，再现矿山的挖掘过程。如今高速发展的计算机网络技术为矿山同样提供了极大地便利条件，在数字化计算机的使用下，数字化矿山利用计算机进行仿真，进而对矿山的开采和地质构造做出评估，能够较为准确的预测矿山的危机，在资源的分析下，开采参数也就可以准确得知。可见，数字化信息化矿山给我国的矿山技术的发展带来了极大的便利。
一、数字化、信息化矿山建设的现状
在经济多元化发展的同时，随之而来的便是一系列的市场压力，同样，站在煤矿发展的前沿，也是前所未有的巨大压力排山倒海般逆袭而来，一些煤矿企业深刻的体会到了现代化数字化信息对煤矿事业发展的重要性。但是，就其重要性而言，虽然在已经达成共识，而在实际操作的方面仍然只注重硬件的投入，往往忽视了内部信息资源的开发，大量的计算机就这样被浪费在排版和打印文稿、通过网络传输月度报表和文字资料。针对这一资源的极大浪费，我们得知，计算机的应用意识、信息处理、信息化管理的概念还需要进一步的加强，对于网络运转和日常的经营管理更应该着重关注。
对于任何煤矿发展的企业来说，又或者是相对我们国家在煤矿资源快速发展而言，都必须利用数字化信息化去实现煤矿的安全生产和现代化的管理技巧。然而，信息化建设仅仅是一个循序渐进的过程，这往往需要大量的时间去参与实践过程，完善的具体规划、以矿山建设为出发点的执行标准，都是现代化数字化信息化矿山建设发展的关键。
二、数字化、信息化矿山建设的目的及意义
建设数字化、信息化矿山一方面是可以有效地促进我国的经济市场的多方向发展，另一方面是为了实现煤矿高标准现代化的管理，充分发挥利用现代化装备水平保证矿井安全生产发展的一个需要。
在一套完整的、科学的矿山建设管理的体系下，所有信息流以及数据源的采集、自动的分析和其所特有的控制系统的传输，都可以有效的实现全矿山的安全生产以及自动化数字化分析控制的准确性。在当今世界发展的潮流下，数字化、信息化矿山的建设同样是适应了市场化竞争的需求，既增强了煤矿企业的核心竞争力，又是煤炭企业转型跨越的极大需要。
就目前我国矿山建设的现状而言，一些煤矿企业在管理上的欠缺严重阻碍了市场经济的发展，总而言之，现代化的信息化矿山则更加要求矿山的安全生产管理能力，实现矿井生产指挥的井井有条，进而提高应急指挥能力。然而，生命是一个人、一个社会发展的源泉，煤矿建设无时无刻不在充满着危险性，数字化信息化的矿山建设则在这一方面起到了很好的保障作用，实现了对矿山作业场所的实时监测监控和对有害气体超限的及时报警和断电过程。在操作系统上更是实时监测各生产环节设备的正常运行，规范操作流程，实现生产、运输、外运各个环节的协调运行、统一指挥。
三、数字化矿山的实施战略
作为矿山企业信息化整体构想的数字矿山而言，一方面需要企业的多方位的努力，另一方面则需要研究咨询机构和国家的大力支持。对于企业来说，更重要的是多方位思考，研究好数字矿山的实施策略，有计划、有步骤的实施方案。通常来说，规划就是对整个业务需求、管理需求进行全面的梳理，用科学的眼光设计出具有科学性的技术架构和应用架构。这就是要求了数字化信息化矿山建设必须要有的具体完善的整体规划。
同时，局限于一个小小的知识面，区域，只会与世界高速发展的轨道脱离，每一天的信息都在更新，每一天都会有新的科学性知识，然而，这些信息存在一个天然共享性的特点，作为一个数字化信息化矿山建设发展的一个前提则就要求了对信息的收集与集结，往往集成度越高，其功能性就越大。相对于数字矿山自身而言，在规划实施的过程中，必须着重注意过程控制的集成、管理体系的集成、过程控制与管理系统的集成、数字矿山总体门户的集成。这就是所谓的关注集成。
四、数字化矿山信息建设的主要内容与技术研究
在如今多方位的信息文化传播中，数字化矿山的信息化建设同样也有着至关重要的地位，在这样的一个信息平台上，数字化矿山信息化建设多方位的展示展示矿山所在的地理位置，地理图标，尽可能的把该矿山的动态信息和静态信息及时的集成在信息平台上，为矿山调度指挥中心科学准确的决策提供真实的依据。一方面在建立视频检测系统的同时又要建立设备监测系统;另一方面对于矿山人员同样也要有一个定位考勤跟踪系统，通过这些方面的管理既保障了矿山人员的安全，又在一定程度上反映出每个工作场所和每个工作区域矿山人员的分布情况，实时有效的掌握作业人员的数量，提供了安全保障。
数字化矿山信息建设应具有其所有的专业性、科学性，就环境和产量而言，必须要有一个监测系统作为保障，实现安全生产。然而，为了更有效的对数字化矿山信息化的建设提供更好的全面进行，建立智能喷雾降尘系统和综合通讯指挥系统也是至关重要的。随着煤矿本身对信息化家属的迫切需求以及国家对煤矿安全、信息化建设的关注，可想而知，我国的煤矿信息化建设已经进入一个飞速发展的阶段，信息化矿山的建设在煤矿的发展建设中起着越来越大的作用。
五、数字化矿山信息化建设的发展趋势
随着国内外综合自动化发展技术的日益成熟，我国的矿山行业同样也进入了难得的历史发展中，数字化矿山信息化建设给能源市场带来了活力。然而，任何事物都有其发展的两面性，随着数字化矿山信息化建设生产规模的增大，越来越多的安全问题便接踵而来。面临这一问题，国家希望通过应用高科技检测、监控、通讯来提升矿山安全生产的水平和管理效率。尽可能的用监测监控现场作业，特别是一些非常恶劣的环境下，尽可能的减少或者代替人力作业。提高效率，着重注重安全问题。
六、结语
在数字化矿山信息化建设的过程中，虽然极富挑战性与危险性，但面对市场经济的多元化，信息经济的多变性，更应该及时掌握大量的动态科学知识，以先进的科学矿山建设思想为核心，适应信息化工业革命的的发展的要求以及满足21世纪实现科技强国的战略要求。虽然目前我国的数字化矿山的信息建设的过程仍然存在着各方面的不足，网络环境下的信息素养教育还不尽如人意，高危险的大量作业还未能完全得到保障，管理与监控方面还稍有欠缺，但随着经济的快速发展，数字化矿山的信息建设在经过大量的实践之后，通过利用当代已有的数据库以及计算机网络通讯技术，大力发展矿山企业信息化人才队伍的建设，达到资源共享实现高效化的管理、统计、分析、远程监控，必将克服重重障碍，有效地保障矿山发展的安全性，必然是现代化数字化信息化矿山建设发展的未来形势所在，数字化矿山的信息建设定将走向世界的顶峰。
参考文献
[1]王鹏.浅议煤矿信息化建设[J].科技情报开发与经济，2009，19（16）：127-129.
[关键词]圆形鼎 数字化展示 技术研究
doi:10.3969/j.issn.1002-6916.2011.08.043
1、铸造工艺数字化的意义
数字化展现青铜器的铸造过程具有众多优点，不仅可节约人力、物力、财力，还可节省大量时间。首先，在实际操作之前使用铸造工艺数字化模拟，可为专业人士提供数据参考，发现其中的问题，因此，根据数字化展示事先了解铸造过程，能更快地掌握这门技术，在实际操作中显著地降低失误的概率。其次，录制工作人员实际操作古代青铜器的铸造过程比较费时，例如使用块范法铸造圆形鼎，在从泥胎到制成陶范的过程中，需要阴干和焙烧好几天，这就意味着摄影的过程不得不中断好几天，而使用数字化展示铸造过程是不会遇上这种需要长时间等待而不得不暂时搁置工作的问题。再次，某些形态类似的器皿的铸造过程类似，如果都要使用实际操作的方式一一表现，是非常费时费力的。而数字化展现这些类似器皿的铸造方法却非常便捷，只要在软件中将模型或贴图稍作修改即可，例如要展现某些形态类似的青铜器物的铸造过程，而且这些器物上雕刻有不同的花纹，只需要在软件中拖拽模型的控制点或面即可，对于处理不同的花纹，只需更换贴图，可是这个过程在实际铸造中，却需要操作员细致地在不同的外范上雕刻形态各异的纹饰。所以使用数字化手段展现形态相近的青铜器的铸造过程是十分有优势的。另外，非专业人士需大致了解古代青铜器的铸造，如果只有文字解释，即使附有部分黑白草图，未免还是晦涩难懂。最后，由于不需要实际操作，所以不会有次品产生，也不存在材料的浪费问题，更加低碳环保。
2、鼎的铸造工艺数字化
鼎器物作为青铜器的一大类，虽然样式繁多，但主要还是圆形，其基本构造皆是一腹二耳三足，只要理解其中一个鼎的制造过程，便可举一反三地理解其他青铜器物的铸造方法，由于这一特点使得鼎的铸造过程具有代表性。下文以周秦时期使用最广泛的块范法铸造鼎器物的步骤为例，介绍如何使用多媒体技术数字化表现鼎的铸造过程。
图1为数字化展现鼎铸造的实际操作过程，共分为8个步骤：制作模胎，翻制阴模，翻制阳模，翻制外范，制作芯盒，制作泥芯，合范与焙烧，凉范浇铸。
3、数字化技术难点分析
3.13d max修整模型
对模型的修正，在3d max 中，用的最多的是先将模型转换为可编辑多边形，然后根据需要，在修改器列表中，选择顶点、边、边界、多边形或元素这几个选项，对模型的形态进行调整。如果选定其中的选项后直接拖拽模型，模型的变化是僵硬的，没有过度的，所以需要开启软选择功能，并且调整软选择中的衰减参数，参数越小，拖拽某一部分，对周围的部分影响越小，参数越大，则影响越大。
3.2Photoshop制作凹凸贴图
通过调整Photoshop制作的凹凸贴图的UV坐标来实现繁缛的纹饰，是最便捷的纹饰绘制方法，可有效减少模型面片的总数，进而显著地减小文件大小，提升载入速度。下文介绍如何在翻制的外范上实现乳钉纹效果。
由于纹饰是在范面上雕刻出来的，纹饰的材质与范面的材质是一样的，所以只要给整体贴上一个材质，然后在绘制纹饰的区域贴上黑白的凹凸贴图就能渲染出理想的效果。用Photoshop绘出的黑白图案，黑的部分渲染出的效果是凹进去的，而白色部分渲染出的效果则是凸出来的。图2便是Photoshop绘制乳钉纹凹凸贴图的过程。
3.3 调整UVW贴图
由于直接为曲面贴上凹凸贴图会导致图案完全变形，所以需要调整UVW贴图来规整图案。将外范的模型导入到3ds max中，给整个模型贴上一张泥模贴图，模型上有一道凹进去的环是建模时裁切出来的，用来与贴图效果进行对比。然后，将模型转换为可编辑多边形，将需要制作纹饰的面片选上，如图3所示。
接下来，如图4所示对材质编辑器中材质球的“贴图”选项进行编辑，设定其“漫反色”的贴图类型为泥模贴图，设定“凹凸”的贴图类型为刚制作好的纹饰凹凸贴图，并将数值设置为300，增大其数值，则凹凸会更加明显。然后将设定好的材质赋予选中的曲面，更新材质显示后发现贴图产生断面，乳钉纹显示比例错误，所以需要对UVW贴图选项进行调整。打开“修改器”下拉菜单中的“UV坐标”并选择“UVW贴图”，在右侧的“修改器列表”中，根据外范的型腔的形状特点选择“球形”，并参照贴图显示效果在“Gizmo”中对模拟的球形的长宽高进行适当调整，直到形态与外范的型腔的形态大概一致为止，这样凹凸贴图就不会变形了。最后，适量调整UV平铺的个数后就完成了纹饰凹凸效果的制作。调整UVW贴图的整个过程如图5所示。
通过观察，使用凹凸贴图渲染出的图案与创建三维模型裁切出来的凹槽效果差异不明显，可见使用凹凸贴图来绘制繁杂的纹饰是十分便捷的方法。
4、结语
综上所述，通过对圆形鼎铸造工艺的数字化展示，便可推断出其他形态类似的青铜器的铸造工艺过程。在3d max中对已有模型进行修改，使用软选择功能拖拽模型的控制点便可迅速地将其修改成形态类似器物的模型。另外，通过更换纹饰贴图便可改变繁缛纹饰的样式。因此，使用数字化技术手段探索古代青铜器的铸造过程是既简便又高效的方式。
参考文献
[1] 王琦．新火星人――3dsmax白金手册（中）[M]．北京：北京科海电子出版社，2002．
[2] 董亚巍．商晚期圆形鼎的范铸模拟实验研究[J]．四川文物，2010-5：73-87．
[3] 胡晏秋，于金辉，姜威．面向青铜器的建模与绘制[J]．计算机辅助设计与图形学学报，2008，20(9)：1141-1145．
作者简介
关键词：GPS RTK；数字化；地形测量
中图分类号：U412 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0098-02
受增城市政府的委托，增城市国土资源测绘院对增城市中部近21平方公里的区域进行了1：500数字化地形测量。测区的地形以平原为主，部分地区存在丘陵和山地，有大量灌木少量树林和数条河涌，通视条件较差。测区现国道和数条省级公路穿过，未来规划还将有高速穿过，交通条件较为便利。测区气候炎热，雨量充沛，土壤肥沃，适宜热带、亚热带以及暖温带作物生长。区内的经济以农业为主，主要种植荔枝、优质米、蔬
菜等。
1 数字化地形测量流程分析
1.1 GPS RTK测量系统
1.2 GPS RTK测量技术的原理
作为GPS测量技术发展到一定阶段的产物，RTK测量技术是一种观测量为载波相位的实时差分GPS测量技术，其在野外测量的水平精度可以达到点位厘米级。RTK测量技术的原理是：将1台GPS接收机设置于基准站，并连续观测所有可见的GPS卫星，然后实时地通过无线电将观测数据发送到用户观测站。而在用户观测站端，GPS接收机同样也在接收GPS卫星的信号。利用相对定位原理，用户观测站端将自身所观测的信号与接收到的基准站观测信号组成差分观测值，再进行实时差分及平差处理，即可计算并显示出用户观测站的三维坐标以及精度信息。通过动态的GPS测量技术，只需在设备完成初始化后，测量人员就可以在很短时间内获得点的坐标信息。
1.3 测量数据在不同参照坐标系之间的转换
由于GPS RTK测量与各种工程测量和定位的参照坐标系是不同的，因此需要对两者的坐标系进行转换。GPS RTK测量的参照坐标系为WGS-84坐标系，而各种工程测量和定位的参照坐标系是西安80地方或坐标系。与GPS静态测量技术在测量完成后再进行坐标的转换不同，GPS RTK测量技术是实时而动态的，必须及时对坐标进行转换。因此，要求出该测区的地方坐标转换参数。为了计算测区的地方坐标转换参数，要选取至少3个以上的WGS-84大地坐标、西安80或地方坐标都已知的已知点。为了有效地控制测区，这几个已知点宜均匀分布于测区的中心及四周。此外，最好能采用最小二乘法来选取3个以上的点计算转换参数，这样可以对求得的转换参数可靠性与精度进行检验。转换参数数量一般采用七参数。
1.4 基准点的选择
合理选择基准点是GPS RTK测量技术顺利开展的关键环节之一，本次地形测量的基准点选择GPS E级点。基准点的选择要符合下列条件：
（1）坐标要已知，且坐标准确无误。
（2）交通便利，地势较高且比较开阔，具有良好的通视条件，对卫星信号的接收与发射比较有利。
（3）周围电磁干扰较少，能够有效提高GPS卫星信号测量与发送的可靠性。
（4）四周没有其他干扰源，不会产生多路径效应，以避免丢失数据链。
1.5 野外测量作业
控制测量作业：第一步，要将被测区的不同参照坐标系坐标转换参数输入到基准点GPS接收机的软件后台系统中；第二步，打开基准点的GPS接收机，并输入基准点的地方坐标和天线高，由软件后台系统将地方坐标转换为WGS-84坐标；第三步，基准站的GPS接收机连续接收可见GPS卫星信息，并实时送出观测值、测站坐标、卫星跟踪状态以及接收机工作状态等数据；第四步，流动站的GPS接收机将自身接收的GPS卫星信息与接收到的基准站接收信息进行处理，获得流动站位置的WGS-84坐标，然后再由软件后台系统转换得到西安80坐标或地方坐标，并实时显示出来。
地形测量作业：由于受到视距的限制，在利用全站仪采集数据之前，需要在被测区内建立图根控制点，且要求碎部点能够与测站点之间相互通视。考虑到测区通视情况较差，本次地形测量采取GPS RTK数字化地形测量技术，在测量设备完成初始化后，单点的数据采集时间为1～2s，几乎可以忽略不计。随后再利用专业软件对所采集到的数据进行处理，即可编辑得到所需要的1：500地形图。
2 测量结果校验
本次被测区已有8个E级GPS控制点，但为了满足1：500数字化地形图测量的要求，用GPS RTK技术施测了70个GPS图根控制点，并收集碎部点坐标。为检测便利，施测图根水准35公里。
2.1 重合点结果校验
3 结语
应用实践表明，GPS RTK测量技术可以实时地提供测量结果，具有操作简便、灵活方便、工作状态稳定等优点，可以准确而迅速的测定图根点、碎部点的坐标和高程。其测量结果的精度可达厘米级，且不需要分级布网，不仅可以大大减轻测量人员的劳动强度，还能大大减少测量成本，有效提高测量的速度和效益。
参考文献
[1] 焦明连，吕秀健.基于GPS RTK技术的数字化地形测量[J].全球定位系统，2005，（2）：20-22.
[2] 聂上海，殷立琼.GPS RTK技术在数字化地形测量上的应用实验[J].测绘通报，2005，（3）：30-31.
[3] 王爱国.GPS RTK技术在地形测量中偏心改正模型[J].城市勘测，2007，（5）：18-20.
[4] 薄怀志，缪德都，杜海霞，等.基于RTK的地形测量工作流程及精度探析[J].测绘与空间地理信息，2009，（1）：191-192.
关键词:航测 制图 问题 流程
中图分类号:P2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0041-02
1 产品模式
1.1 基本产品
根据目前基础地理空间数据生产技术发展和用户的需要,基础地理空间数据产品主要包括以下四种基本模式:数字线划图(DLG)、数字正射影像图(DOM)、数字栅格地图(DRG)、数字高程模型(DEM),简称为“4D”。这些产品可根据需要以数字和模拟二种形式提供。根据用户的需要可形成复合产品,如数字线划图与数字正射影像图叠加可形成数字影像地形图。
(1)数字线划图,简称为DLG(Digital Line Graphic)。
是地形图上基础要素信息的矢量格式数据集,其中保存着要素的空间关系和相关的属性信息。数字线划图可满足各种空间分析要求,与其他信息叠加,可进行空间分析和决策。
(2)数字正射影像图,简称为DOM(Digital Orthophoto Map)。
是利用数字高程模型对扫描处理后的数字化的航空像片或遥感影像,逐像元进行辐射纠正、微分纠正和镶嵌,按标准分幅的地形图范围进行裁切生成的影像数据,带有公里格网和内、外图廓整饰和注记的影像平面图,具有地图的几何精度和影像特征。DOM具有精度高、信息丰富、直观真实的特点,可作为背景控制信息、评价其它数据的精度、现势性和完整性;从中可提取自然资源和社会经济发展信息或派生出新的信息,可用于地形图的更新。
(3)数字高程模型,简称为DEM(Digital Elevation Model)。
是在高斯投影平面上规则或不规则格网点的平面坐标(X,Y)及其高程(Z)的数据集。为控制地表形态,可配套提供离散高程点数据。
(4)数字栅格地图,简称为DRG(Digital Raster Graphic)。
是以栅格数据格式存储和表示的地图图形数据文件。在内容、几何精度、规格和色彩等方面与地形图图形基本保持一致,可用于DLG数据的采集、评价和更新,也可与DOM,DEM等数据叠加使用,从而提取、更新地图数据和派生出新的信息。
1.2 复合产品
(1)数字影像地形图(Digital Orthophoto Topographic Map)。
以数字正射影像图(单色或彩色)为基础,叠加相关的数字线划图而产生的复合数字地图产品。同时具有正射影像图的精度高、信息丰富、直观真实的特点和矢量数据保存着要素的空间关系和相关的属性信息的特点,可以为各种用户提供地形信息和最新空间实体信息,满足不同用户的需要。
(2)数字影像地面模型(Digital Orthophoto Ground Model)。
以数字正射影像图(单色或彩色)为基础,叠加相关的数字高程模型数据而产生的复合数字模型产品。具有正射影像图的基本特征和立体突出显示地表的起伏形态的特点,可为用户提供直观地表三维景观,可用于工程规划和优化设计。
(3)数字影像专题图(Digital Orthophoto Thematic Map)。
以数字正射影像图(单色或彩色)为基础,叠加相关的专题矢量数据而产生的复合数字地图产品。同时具有正射影像的基本特征和突出表达各种不同专题地图信息的特点,可以为各种用户提供直观信息和与之相关的丰富的背景信息,满足各专业部门对专题图的需要。
2 基本内容
考虑到基础地理空间数据采集时间和产品的提供周期,基础地理矢量数据可分为三个层次:第一层次分为核心地形要素;第二层次为在核心地形要素的基础上,根据各地不同的需要,选取更多的其它要素(可选要素);第三层次为全部地形图要素(全要素)。矢量数据的基本内容:大地控制测量数据(包括平面控制点、高程控制点、天文点、重力点)、水系及附属设施、建筑物及附属设施、交通运输与管线设施、境界、地表覆盖、地貌。栅格数据:DEM格网数据,格网间距5m或12.5m;DOM影像数据,地面分辨率为1m;DRG图形数据,分辨率不低于250dpi.文本数据:地名数据,含地名位置、类型、行政区划、经济信息等;元数据,说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息,是数据自身的描述信息。
3 航测数字成图相关流程研究
基于航测的空间数据生产流程如图1所示。
3.1 资料准备
航摄资料如航摄底片、控制点资料、相关的地形图、航摄机鉴定表、航摄验收报告等应收集齐全;对影像质量、飞行质量和控制点质量应进行分析,检查航摄仪参数是否完整等。
3.2 影像扫描
根据航摄底片的具体情况,设置与调整扫描参数,使反差适中、色调饱满、框标清晰,灰度直方图基本呈正态分布,扫描范围应在保证影像完整(包括框标影像)的前提下尽可能地小,以减少数据量。影像扫描分辨率根据下面公式确定:
影像扫描分辨率R=地面分辨率/航摄比例尺分母。
3.3 定向建模
自动搜寻框标点,放大切准框标点进行内定向,对定向可由计算机自动完成,人机交互完成绝对定向如不符合要求,需重新定向,直至符合限差要求。检查定向精度,需满足要求,完成定向后需检查坐标残差。
Abstract： Due to the excessive speed of technological development， there are many problems in digital substation relay protection technology. In this paper， it mainly introduces the main component and characteristics of the digital substation relay protection device， proposes a new situation of relay protection technology in digital substation， studies its application in digital substation， and offers a few comments for its technology improvements.
关键词： 数字化变电站；继电保护技术；数字化继电保护装置
Key words： digital substation；relay protection technology；digital relay protection device
中图分类号：TM411+.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）31-0065-03
0 引言
对于电力系统来说，变电站是一个能够调整电压、变换电压、控制电力的流向、接受和分配电能的电力设备，它在充分利用变压器的性能把各级电网以及电压进行连接，也可以称之为配电与输电的集结点。但是我国目前的数字化变电站的建设仍处于一个发展、创新、完善、总结的过程，数字化变电站的技术还未能完全且规范的实施，并且传统的变电站保护装置也与数字化保护装置有着本质上的差别，因此对数字化变电站的继电保护措施进行研究则十分有必要。
1 数字化变电站的定义
就数字化变电站的定义来说，我们可以认为是对变电站的信息的输入、收集、输出及其编码处理由模拟信息转变成数字信息，除此之外还能够形成与之相对应的信息网络。数字化变电站主要具有系统建模的标准化、数据采集的数字化、系统结构的紧凑化、信息应用的集成化、系统分层的分布化等特点。而相较于传统的变电站，数字化变电站具有管理自动化；二次接线简单化；测量精度高、无需CT二次开路；光纤取代电缆，电磁兼容性能更强；无需重复输入信息等方面的特点[1]。
2 数字化继电保护装置的特点
2.1 传统与数字化保护装区别 传统保护装置的硬件与数字化保护装置硬件之间的区别在于，其微处理器是数字电路构成的基础，其核心单元四周存在这不同的接口。传统的微机保护装置主要有数据处理单元、开光量输入/输出回路、模拟量输入接口、通信接口等几个主要的单元（如图1所示）。
数字化保护装置则使用电子式互感器来对数据进行收集，这是与传统保护装置硬件结构方面最大的不同。数字化继电保护装置的组成部分主要有：开入单元、中央处理单元、光接收单元、出口单元、通信接口等单元（如图2所示）。
2.2 数字化继电保护装置接口的实现 在目前的数字化变电站中，利用电子式的互感器对收集到的信息进行处理。这些收集到的信心，通过互感器内部的光纤用数字信号的传输方式输送到低压端，再经过合并单元的转化之后，输出格式正确的数据。相较于传统继电保护系统的模拟量输入，数字化继电保护装置所使用的合并单元中光纤传输，能够减少A/D变换插件、低通滤波插件的工作，其效率更高[2]。
3 继电保护技术在数字化变电站中的应用
3.1 非传统的互感器技术与智能型开关单元 传统继电保护装置中的CT与PT已经被数字化继电保护装置中功率小、效果好的互感器所取代，这种新型的互感器能够把大电流或者是高电压转变成数字形式的信息，并通过高速以太网来进行数据处理以及输出。除此之外，其断路器的二次系统是在新型传感器、微机、电力电子技术的基础上所设立，因此，同样也能够利用光纤网络将控制与保护的指令直接传达到它所操作的数字化接口。非传统的互感器技术与智能型开关单元的应用在一定程度上提高了变电站的安全指数与可靠指数。
3.2 动态仿真系统在数字化变电站的应用 在智能电网建设的主要内容中，它要求数字化变电要具备一定的自动化、数字化、信息化、人性化的特性。而目前我国国内正在运行中的数字化变电站，其继电保护技术中的二次设备并不存在一个完善的检查与检测方法，对于数字化变电站来说，这远远落后于数字化设备的发展。动态仿真系统在数字化变电站的应用，不仅能够对故障的发生以及操作演练或者是数字化变电站的运行方法有一个仿真模拟的前提，这就能够对包括继电保护设备、故障录波设备、自动测控系统、智能仪表等在内的二次设备发送模拟信号，从而实现对母线、线路、变压器的监控与保护[3]。不仅如此，动态仿真系统在数字化变电站的应用还能够对设备的性能以及系统的性能有一个客观的评价。
4 继电保护技术在数字化变电站中所面临的新局面
随着科技的发展，变电站继电保护装置的微机化趋势也越来越明显，且能够发挥半导体处理器技术运算能力快、存贮能力强、计算方法科学等的优点。与此同时，数字化装置还能运用大规模集成电路中数据收集、数字过滤、模数转换、不受干扰等技术方面的优点，来提高装置运转的速度，对数据的处理和收集方面的效率也有所提高。但是由于科学技术的日新月异，继电保护技术也面临着一定的挑战。
4.1 继电保护性能的加强 数字化继电保护技术性能的加强首先从其设备方面来说：①要求继电保护系统能够有一个强悍的存储能力来对故障进行保护。②对于电力状态中其参数能够进行正确且快速的监视与测量。③系统自控技术的优化，例如针对模糊控制、神经网络、状态预测、人工智能方面的管理更完善。④在影响继电保护系统高质量工作的前提下，控制系统开发、硬件软件方面的成本[4]。
4.2 继电保护系统可靠性的提高 在目前数字化变电站的继电保护系统中，其系统的可靠性不仅要满足系统调试以及优化之外，还要达到受元件更换不受影响，温度变化不受影响，使用年限以及电源波动不受影响的标准。并且在系统的巡检以及自检方面，能够利用软件方法对软件本身、元件以及部件的情况进行检测。
4.3 继电保护系统软件与硬件扩展能力的提高 对于继电保护系统来说，系统软硬件的可扩展能力，是在选择系统产品时首先要考虑的问题。随着国际标准IEC6185的应用于推广以及变电站网络系统的形成，其扩展性显得尤为重要。
5 数字化继电保护系统性能的优化
在文章中所描述过的数字化继电保护系统装置，是运用了无模拟量输入、电子式互感器、A/D转换器等插件的优势，来简化系统的硬件结构。除此之外，应用GOOSE通信技术以及统一的数据平台来对所收集的数据进及时的共享[5]。并且相较于传统的继电保护系统，数字化保护系统的功能也得到了不同程度的扩展与巩固，例如一些原本要通过一些传统设备才能达到的效果，包括：状态监视、测量等方面，在数字化保护装置中就能全部完成。
不仅如此，与传统的变电站的铜缆相比，数字化变电站使用的是光缆，从对系统内的进行简化。并且，在数字化变电站中，其保护系统及其元件都增添了监视以及自检功能，进一步增强系统的可靠性。另外，数字继电保护系统中的电子式互感器具备了一定的优势，能够对保护原理中的不足之处做出新的判断，新的依据。有研究表明，使用了电子式互感器的数字化继电保护系统其性能相加传统保护系统有了一个质的飞跃。
5.1 分布式母线保护 在电力系统中，母线占有一个十分重要的地位。但是传统模式上的母线保护装置存在着扩展性能不强、二次接线繁杂、抗干扰性不强等的问题，而数字化继电保护系统中的分布式母线保护能够具备一定的分散处理功能。但对于传统变电站来说，基本上无法满足分布式母线保护数据通信量的大、数据实时性高等的要求，而数字化变电站却不同，其本身的网络技术就能解决这个问题。
5.2 变压器保护 对于变压器的差动工作保护来说，工作的中重点在于能够正确辨别故障电流与励磁涌流以及防治在电路短路时所产生的不平衡电流而引起的差动，这两方面。由于在励磁涌流内，非周期分量的比重较大，且电磁式的电流互感器对非周期分量的转化不够明确，以及出现保护误判现象。数字化继电保护系统中高频分量以及高保真传变直流的优点，能够正确辨别励磁涌流在正常电流通过与出现故障时非周期分量的差别，并根据这一差别来重新判断与区分故障电流与励磁涌流，进而保证变压器的差动保护不受影响。在传统的继电保护系统中，由于变压器周围的各个互感器其暂态特性之间的误差不尽相同，从而影响了变压器的差动保护的平衡电流，常规的解决方法主要是利用增加动作的整定制来预防误判，但是会对匝间短路时保护工作的展开造成一定的影响。但电子式互感器的使用，能够保证其四周暂态电流的一致性，提高匝间短路的敏捷度，增加变压器差动保护工作的效率。
5.3 输电线路保护 在传统变电站中，长期以来影响纵差保护判断失误的原因主要是互感器的饱和问题。然而对于数字化变电站中的纵差保护来说，所使用的电子式互感器却不存在饱和的问题，从而提高了选相元件、距离阻抗元件、起动元件的保护性能，有利于变电站工作的展开。有研究显示，传统保护系统中的电流互感器与数字化继电保护系统中的电子式电流互感器，其差动保护的效果不如电子式互感器显著，可以说电子式互感器在差动保护灵敏度这一方面相较于传统的互感器有着明显的差距。
除此之外，传统的电流互感器在针对电流保护及其饱和方面，尤其是在超过限定动作时间内的过电流保护方面的效果不明显。在过电流的保护方面，传统保护系统中的互感器会因为二次电流而改变，导致保护工作的选择出现误差。再加上传统保护系统的结构过于简单，并受其饱和度的影响，也会使保护工作出现失误。然而数字化继电保护系统，电子式电流互感器的应用，其无饱和的优势，在根本上排除了误判的可能，很大程度的提升保护的性能。
6 结束语
针对我国目前的情况来说，网络化、数字化、自动化、统一化智能电系统的建立，在接下来的十年之内，通过确立分阶段建设目标以及规划设计目标等的战略决策来实现。而全面建设数字化变电站是智能电网系统建设的重要前提。然而对于继电保护技术这一重点技术的要求，也随着数字化变电站的发展而增长。但我国的数字化继电保护技术在各个方面都还存在着不同程度的问题。总而言之，数字化继电保护技术的推广与创新势在必行。
参考文献：
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[3]解晓东，汤磊.数字化变电站继电保护应用问题研究[J].中国电力教育，2010，（21）：263-266.
关键词:智能数字化;IED;以太网;信息安全技术;加密技术
中图分类号:TM769文献标识码:A
文章编号:1009-2374 (2010)24-0083-02
0引言
随着国家电网公司坚强智能电网计划的实施,变电站将向智能变电站发展,一次设备要升级为智能电力设备,二次设备则成为智能控制单元,这是一个革命性的变化。目前,这些新设备的需求都已经全面铺开,比如在智能变电站方面,国家电网了智能变电站的整体技术规划,标准也已出来,要求所需设备必须符合新的技术规范。智能化变电站与数字化变电站相比,增强了智能的应用能力,比如自适应、自协调、互动、控制等。许继在数字化变电站市场中是排在全国前列的,应用试点也最多,积累了很多经验,因此很容易转到智能变电站上来。电力设备的智能化已经没有技术瓶颈,通过软件系统和硬件系统的升级都可以实现。基于数字化变电站的主要内容是研究电子式互感器等数字化设备在监控系统和继电保护中的应用技术;研究开发符合IEC61850标准,并具备测量、保护、控制、分析、设备在线监测、状态检修、远方监视等功能的数字化分散式变电站自动化系统;研制可直接接入电子式互感器等数字化信号的硬件和软件平台。从标准体系来讲,国内公司与国外的大公司是处在同一起跑线上。智能电网的发展将带来一、二次设备体系的融合,这对于中国企业来说是一次大的机遇。
1智能数字化变电站关键技术
智能数字化变电站主要由基于电光效应的互感器称为光学电流/电压互感器(OCT/OVT)或无源式互感器;其余泛称为电子式电流/电压互感器(ECT/EVT)或有源式互感器基础上分层融合,能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
1.1智能电网一、二次设备融合体系化
随着国家电网公司坚强智能电网计划的实施,变电站将向智能变电站发展,一次设备要升级为智能电力设备,二次设备则成为智能控制单元,这是一个革命性的变化。目前,这些新设备的需求都已经全面铺开,比如在智能变电站方面,国家电网了智能变电站的整体技术规划,标准也已出来,要求所需设备必须符合新的技术规范。智能化变电站与数字化变电站相比,增强了智能的应用能力,比如自适应、自协调、互动、控制等。许继在数字化变电站市场中是排在全国前列的,应用试点也最多,积累了很多经验,因此很容易转到智能变电站上来。电力设备的智能化已经没有技术瓶颈,通过软件系统和硬件系统的升级都可以实现。因为2010年将有很多智能变电站项目实施,为满足新的需求,许继很快就将推出针对新标准的全套新产品,如电子互感器、智能控制单元等都已经在实验室的检测中。而在用户层面,大量智能电表将被推广,明年我国计划要上4000万只智能电表。许继的智能电表产品已经推出来。智能电表不同于传统电表之处在于它是双向实时通信,具有互动的特征。比如智能电表为实施阶梯电价提供了可能,因为它能够提供实时数据,新能源发电并网需要依靠智能电网,由于我国的新能源基地大都在西北、东北,如没有一个很好的坚强的电力网架来统一协调,就不容易实现多种能源的分布式利用。
1.2IED的互操作性
为了保证IED的互操作性,需要对其进行一致性测试和性能测试。一致性测试属于“证书”测试,目的是测试IED是否符合特定标准。一致性测试一般由授权机构完成,而性能测试则由用户组织实施。与常规变电站相比,数字化变电站系统中的一致性测试和应用测试的联系更为紧密。一致性测试是应用测试的基础,产品只有通过了一致性测试才具备构成应用系统以执行应用测试的条件。由于IEC61850标准的复杂性、其性能在网络异常时的未知性以及保护、监控系统对实时性的严格要求等原因,很可能出现单独产品已通过一致性测试,将其构成应用系统时却不能通过应用测试的情况。
2智能数字化变电站以太网信息安全技术方法
IEEE1588所定义的精确网络同步协议实现了网络中的高度同步,使得分配控制工作时无需再进行专门的同步通信,从而达到了通信时间模式与应用程序执行时间模式分开的效果。智能数字化变电站内由于各种智能电子设备的大量应用,变电站内运行、状态和控制等智能数字化信息需要传送,负责传送这些信息的网络通讯系统成为智能数字化变电站的重要平台,因而,网络可靠性直接关系着智能数字化变电站的良好运行。
2.1加密技术
摘要是一种防止改动的方法,其中用到的函数叫摘要函数。这些函数的输入可以是任意大小的消息,而输出是一个固定长度的摘要。摘要有这样一个性质,如果改变了输入消息中的任何东西,甚至只有一位,输出的摘要将会发生不可预测的改变,也就是说输入消息的每一位对输出摘要都有影响。总之,摘要算法从给定的文本块中产生一个数字签名(fingerprint或messagedigest),数字签名可以用于防止有人从一个签名上获取文本信息或改变文本信息内容和进行身份认证。摘要算法的数字签名原理在很多加密算法中都被使用,如SO/KEY和PIP(prettygoodprivacy)。现在流行的摘要函数有MAD和MAD,但要记住客户机和服务器必须使用相同的算法,无论是MAD还是MAD,MAD客户机不能和MAD服务器交互。MAD摘要算法的设计是出于利用32位RISC结构来最大其吞吐量,而不需要大量的替换表(substitutiontable)来考虑的。MAD算法是以消息给予的长度作为输入,产生一个128位的“指纹”或“消息化”。要产生两个具有相同消息化的文字块或者产生任何具有预先给定“指纹”的消息,都被认为在计算上是不可能的。MAD摘要算法是个数据认证标准。MAD的设计思想是要找出速度更快,比MAD更安全的一种算法,MAD的设计者通过使MAD在计算上慢下来,以及对这些计算做了一些基础性的改动来解决安全性这一问题,是MAD算法的一个扩展。
2.2防火墙技术
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,从而保证变电站综合自动化系统的网络安全。由于防火墙只能够对跨越网络边界的信息进行监测、控制,而对网络内部人员的攻击不具备防范能力。
2.3信息的同步性
为避免电气量的相位和幅值产生误差,二次设备需要在同一时间点上获得采样数据。传统电磁式互感器输出的模拟信号不存在上述问题,但由合并单元输出的数字采样信号就必须含有时间信息。应在现场进行试验来验证合并单元进行数据采样的时间同步准确度,以满足系统测量和控制的要求。由于传统以太网自身的限制,通过多播方式在网络内实现时间同步很困难。IEC61850采用SNTP实现不同设备间的同步采样,以UTC作为时钟同步源。由于过程层总线的负载大,要求同步误差控制在1μs,因此过程层同步标准必须采取IEEE1588标准。1个IEEE1588精密时钟系统包括多个节点,每个节点代表1个时钟,时钟之间经由网络连接。按工作原理可将时钟分为普通时钟和边界时钟,普通时钟只有1个TVP端口,而边界时钟具有多个TVP端口。在网络中,每个时钟都可能处于从属时钟、主时钟和原主时钟共3种状态,时钟所处的状态是根据最优化的时钟算法确定的。
2.4以太网接口电路设计
RTL8019AS是一种高度集成的以太网芯片,能实现即插即用功能。RTL8019AS的封装形式为100引脚的TQFP封装,其引脚可分为电源及时钟引脚、网络介质接口引脚、自举ROM及初始化EEPROM接口引脚、主处理器接口引脚、输出指示及工作方式配置引脚。由于主要讨论非PC环境下的以太网接口,该接口不必具有即插即用功能和远程自举加载功能,因此不需要关RTL8019AS与自举ROM、初始化EEPROM接口的引脚。
2.5以太网TCP/IP协议
要实现的是电量等信息汇总到监控机上,由于采用的是以太网芯片RTL8019AS来实现网络连接的方案,芯片本身并不带协议栈,结合实际系统对功能和精度的具体要求,不需要在微处理器上完整的实现整个TCP/IP协议栈,只要开发一个嵌入式的TCP/IP协议栈就可以满足系统的要求。嵌入式TCPHP协议即是从以满足嵌入式系统的实际需求为目的指导思想出发,建立在嵌入式Intemet理论的基础上,通过对庞大、功能齐全的TCP/IP协议的仔细研究,对标准的TCP/IP协议进行了一定的取舍,从而制定出了一套简单的、适用于嵌入式系统的并且能完成相应网络功能的协议,称为嵌入式TCPHP协议。
3结语
IEC61850标准的实施、非常规互感器的应用以及智能断路器技术的成熟将逐步推进数字化变电站示范性工程的建设,这意味着变电站自动化技术将进入全面数字化的新阶段。在未来10年内,数字化变电站必将成为变电站自动化技术发展的主流,同时也将为未来“数字化电网”的建设奠定坚实的基础。减少了设备的退出次数和时间,提高了设备的可用性;减少了自动化设备的数量,从而简化了二次接线,提高了系统的可靠性;设备的互操作性为维护、更新和扩展设备的功能提供了方便。实现了信息在运行系统和其它支持系统之间的共享,减少了重复建设的投资以及变电站寿命周期内的总体成本。
参考文献
[1] 徐礼葆,等.开放式数字化变电站自动化系统的讨论[J].继电器,2004,(16).
摘要：
随着我国社会经济的快速发展，科学技术水平的日益提高，我国制造业发展水平也日益凸出，其中，飞机制造水平已经取得了长足的发展。飞机装配型架作为飞机制造水平的关键指标，在整个飞机研制过程中起着相当重要的作用，其设计结构决定了工装制造的周期与费用，进而影响着飞机研制的成本和周期，同时也对产品装配的准确度与协调性起着决定性作用，最终影响飞机制造的整体质量。
关键词：
飞机装配；型架设计；模块化设计
飞机装配主要是通过将产品零件结合相关的设计要求和技术指标进行组装，最终形成装配件和整机的过程，其产品尺寸、零件数量及形状复杂程度等影响着飞机的制造工作量，所以对机装配技术的提高越来越得到飞机制造商的广泛关注。由机零件制造和装配精度都有很高的要求，制造和装配过程中的难度很大，装配型架作为飞机装配必要的工艺装备，在保证飞机质量稳定性和可靠性等方面需要进行严格的要求，飞机制造质量与装配型架的设计和制造过程息息相关，而且是把握产品质量的唯一尺度，直接影响着产品制造和装配的精度，所以本文对飞机装配型架模块化设计相关技术的研究分析具有重要的现实意义[1][2]。
1传统型架的设计方法
对于传统型架的设计方法，通常可以分为设计前期准备工作、方案设计、详细设计和最终设计等四个阶段。工装设计人员还应结合以往的设计经验和具体要求对工装的强度和刚度进行校核，在保证工装功能的同时还要尽可能的节约材料，确保产品装配的协调性。对于前期准备工作，主要包括熟悉产品图纸等设计资料，了解工艺方案和装配方案，考虑是否采用标准工装和模线样板作为协调依据，以保证产品的制造精度和互换协调性。在装配型架结构方面通常采用刚性结构，每套型架只用于一个装配对象，所以飞机制造过程中装配型架的数量很多。型架上安装有多个定位器，以保证产品装配的精度和结构的稳定性。通常而言，飞机的研制周期需要占飞机研制周期的一半以上，因而，装配型架对缩短整个产品的研制周期具有重要意义[3]。在产品设计完成后，都希望飞机生产用工装能够快速投入使用，而对于型架的结构数据，又需要标准样件和模线样板协调。传统的型架设计通常在产品设计完成后才进行，采用串行的设计制造方法，大大延长了整个工装的研制周期。
2现代装配型架设计的新技术
随着科技的快速发展，市场竞争的日益激烈，各国在航空制造领域都取得了快速的发展，传统的型架设计方法在成本、质量、周期、环保、服务等方面已经无法满足市场发展的要求，设计师通过不断研究新的设计方法和工具来提高工装技术水平，减少制造周期和成本，其中，并行设计方法使得产品设计的工艺性得到了很大提高，也大大缩短了工装设计周期，智能设计系统和有限元分析使零件和组合件的设计达到了很高的精度，优化了装配型架的结构。
2.1飞机结构和工装的并行设计方法
工装和产品并行设计的一个基本思路是改变传统的工装结构，将其划分为独立于产品设计数据或只需要基本数据的标准结构和依赖于最终产品数据的专用结构两部分[4]。装配型架的标准结构部分主要有立柱、底座、辅助支撑等，标准结构尺寸相对较大，需用专用大型加工设备，制造周期长。专用部分主要有卡板、接头定位件等，专用件一般尺寸较小，设计、制造周期短，不需要专门的大型专用设备。因此，在产品设计的初期就可以进行工装标准结构件的设计与制造，当产品最终版本发放后，只需设计制造专用结构就可以进行型架装配了。
2.2装配型架的柔性设计方法
柔性装配工装是基于产品数字量尺寸协调体系的、可重组的模块化、自动化装配工装系统。提高工艺装备“柔性”的方式有三种，一是拼装型架方式，用标准化、系列化的型架元件来拼装型架，实现工装快速设计与制造；二是可卸定位件方式，即型架骨架基本不变，而分布于骨架上的定位器做成可拆卸的，当产品对象发生变化时，只需要更换定位器；三是通过数字化技术、模块化结构和自动控制技术，使工装具有快速重构调整的能力，一台工装可以用于多个产品的装配[5]。柔性工装的快速重构功能使飞机工装的设计制造等准备周期大大缩短，同时其“一架多用”的功能大幅减少工装数量及占地面积，具有很好的经济效益。
2.3装配型架的内定位装配设计方法
所谓内定位装配设计方法，指的是在刚性较好的骨架零件上预先制出坐标定位孔，装配时在装配型架中以骨架零件上的坐标定位孔按相应定位器进行定位的一种方法。装配型架结构设计可以大量采用孔定位件。在刚性好的结构件上，直接利用结构孔定位或者事先在结构件上留取工艺孔。此外，型架的整体结构可以采用多支点可调支撑形式，以便将地基的不均匀变形对装配型架精度的影响限制在局部范围内。这是一种“以动制动”的制约方式，型架结构也变得轻巧，焊接框架的截面尺寸普遍减小。另外，采用多支点可调支撑给吊装、搬运带来很大的方便。
2.4装配型架的数字化设计方法
装配型架的数字化包括数字化设计、数字化制造和数字化检测。型架的数字化设计是指在三维环境下，进行型架结构的零组件设计和数字化预装配。数字化制造是应用数字化设计的工装模型，采用数字化加工设备，对工装的关键特征型面、互换协调交点等进行加工和装配。数字化检测则是采用数字化测量设备对型架进行检验测量[6]。装配工装采用数字化设计，是依据产品外形数模和结构模型，利用设计软件在计算机上进行工装三维模型的数字化定义，应用有限元软件进行工装刚度强度校核，应用仿真软件对产品装配过程进行模拟，从而避免工装结构刚性不足或刚性过剩，消除工装结构与产品的干涉以及装配不协调问题。
2.5装配型架的模块化设计方法
型架的模块化设计是基于工装设计的各种数据库的建立和完善，包括标准件库，工艺数据库，工装典型结构库，参数化模型等。模块化设计对提高工装设计效率是一条简单而有效的途径。此外，针对所使用的设计软件开发辅助设计工具，将设计师从繁琐的操作和重复劳动中解放出来，对提高设计效率也是非常有效的。在数据库的开发过程中，应充分考虑目前工装设计的主流平台，使不同的系统能够互相无缝连接。
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【关键词】石油；物探设备；仓储智能管理；系统设计
1石油物探设备仓储智能管理系统的设计
1.1国内外相关技术的应用现状
1.1.1国外物联网技术的研究现状物联网的发展可分为四个发展阶段，分别是：①大型机和主机联网；②台式机和笔记本的联网；③手机等其他一些移动设备的互联；④插入式的物联网发展。对于物联网的研究，美国提出了智能化基础设施，在智能化电网；智能互联的建筑取得了很大发展。欧洲则提出了微电子传感器技术。1.1.2国外物探设备管理现状在国外，物联网在石油的开采上面的应用可以说是无处不在，市场中，物联网正不断在实践中开发，油田得益于物联网的发展，也拥有了属于自己的物联网油田系统，国外的某些油气开采公司开始应用物联网技术对石油开采设备实行了数字化的管理，淘汰了原有的人工记录，极大地提高了工作效率，使得设备管理变得简单规范合理。
1.2国内技术研究现状
1.2.1国内物联网技术研究现状随着这几年经济的发展，及党和国家对物联网技术研究的支持和重视，物联网技术总体在我国取得了比较快的发展，在有些技术领域也取得了突破性进展，比如云计算技术的发展，还有可满足无线传感网；无线局域网；有缘射频识别技术，等特殊应用的“唐芯一号”的研制成功，进一步推进了物联网的发展。目前,我国的互联网已经成功地应用于超市管理、农业的自动化管理、电子医院、图书馆的管理，还有一些其他的交通收费设施等等。1.2.2国内物探设备管理现状由于数字化油田的发展尤其是在石油的生产环节提高了其极大的生产效率，但是目前在我国的现状是油田的管理环节我国的物联网应用总体还是一片空白，不过随着物联网油田建设的发展，一些石油企业在管理环节也开始慢慢的引进互联网，如大庆油田利用物联网进行某些数字化管理，但大部分的石油公司仍进行着传统的人工登记，极大地影响着工作效率，所以我国目前急需要有一个可以实时更新与查询的数字化仓储管理系统。
2数字化仓储管理系统的研究
2.1数字化仓储管理系统的作用
总结目前我国物探设备仓储管理的不足，再在研究物联网的优势的基础上，开发出一套能够适应油田仓储管理的数字化管理体系。具体任务如下：研究国内外物联网现状；研究国内外仓储管理的现状；了解物联网的发展方向；了解数字化油田的概念；了解物联网构架的基本组成方式、原理及如何应用；初步提出物联网构架在物探设备仓储管理应用的构想。
2.2数字化仓储管理系统的方案设计
首先，借鉴国外先进的管理模式，充分对国内外物探设备资料和仓储管理现状进行研究，总结物联网在仓储管理中的应用时所采用的基本框架，进而为仓储管理系统的使用也设计出相应的框架，一定要对物探设备在安装和使用过程中的重要参数进行详细的记录，以便为仓储管理系统提供数字基础。其次，在针对需要识别的物探设备信息物联网要提供相应的识别技术，在互联网上搭载感知层系统，使得仓储信息数据实现传输，并研究仓储信息数据的传输方案，实现最终的无线传输功能，再通过搭载能够对数据进行控制输入的软硬件设备，以便读取更改信息，在对仓储管理系统进行设计时，优选出数据库管理和仓储管理的编程较短的软件，以便实现数据的快速传递[1]。
3成功研究完的工作和创新方面
3.1成功研究完的工作
研究了物联网在国内外发展情况和仓储管理系统在国内外的发展情况之后，详细分析了物联网的组成框架，并对物探设备仓储管理的数据进行详细地剖析，对完成数字化管理所需要的软硬件技术的支持也进行了详细地分析，针对我国仓储数字化管理的不足设计出了一套符合发展的物联网框架体系，比如手持式写读器，高分辨率显示器提供硬件支持，设计相应软件对系统进行优化提供了相应的硬件支持。
3.2创新方面
通过对石油物探设备仓储智能管理系统的研究，运用物联网技术，实现了石油物探设备仓储数字化的智能管理，并通过相应的软硬件技术的支持，实现了信息数据的实时更改，实时查询，提高了物探设备信息的安全性，也提高了工作的效率等等。
4石油物探设备管理系统的物联网架构设计
①首先要对石油设备进行编码，物联网的感知层方面要对编码进行相应的识别，对于编码方面所采用的技术有条形码技术、射频识别技术；条形码技术采用的是光学原理，根据黑白条的不同频率进行信息表达，射频技术则采用载波的形式对信息进行存储与信息的表达。由于考虑到石油勘探地质环境的恶劣，通常采用射频识别技术对勘探设备进行编码识别。②在物联网的传输层上采用无线传输技术，常用的无线传输技术有：移动传输技术、卫星通信技术、微波通信技术。采用的技术根据不同的使用要求有不同的用处，同时也要考虑成本因素。③该石油管理系统的应用层上需要有能够让人与机器实现交流的软件，对于存在石油物探管理系统中的数据能够实现管理，该开发工具可采用c语言，vb语言等，开发出来的软件要满足三大要求：安全、实用、经济。
5石油物探设备管理系统的运行构架设计
总系统运行框架可如图所示：总系统运行框架由三个部分组成，分别是：①射频识别技术；②数据库服务器；③客户机组成。射频识别系统是物联网中的感知层，实现对信息的无线传输功能，对数据库进行交互处理，完成数据库中数据的修改和查询；无线传输是传输层，对各个部分发出的指令与收到的数据进行传输，使应用层与感知层有机结合为一个整体；客户机也是应用层能反映数据库信息，可以方便直观管理整个数据库，继而管理整个石油物探设备信息。整个系统中，通过控制无线收发器的微控制器，使射频读写模块对电子标签进行录入，并将所得到的信息传给上位机，进而调用数据库相应的信息，通过收发器把信息传送给微调控器并显示在液晶屏上，如果要更改信息，单片机驱动无线收发器发送到上位机继而更改更新数据库数据。本文通过分析国内外物探设备管理系统的设计，在总结他人优势和不足的情况之下提出了更符合我国国情发展的一套石油物探设备管理系统的设计，并详细分析了系统的物联网构架、石油物探设备管理系统的运行构架和石油物探设备管理系统的总体结构是如何针对石油物探设备管理所需要的功能进行设计和运行的，从而保证了系统的可实时更新，查询的功能，并最终在物联网的应用下实现了对石油物探设备进行信息的数字化管理。
【参考文献】
1.1 数字档案馆建设已成当今趋势
网络和信息技术的不断发展促进了依赖于数字化信息系统的数字档案馆的建设，档案馆建设也正逐步进入一个全新的发展阶段。数字档案馆将各地各形式的档案资源都以数字化的形式将其存储在计算机网络系统中，并且以互联网方式将其互相联系起来，促进了信息资源的更有效查阅、调度和利用，也大大加强了资源的有效共享。我国对数字档案馆的建设研究日渐成熟，也拥有许多的研究成果，可见数字档案馆的建设已然成为当今档案馆界发展的新趋势。
1.2 数字档案馆建设中的技术性问题与人文文化
数字档案馆建设依托于互联网技术的成熟发展，将各地区各基层事业单位和企业单位的实体档案数字化，并有效的建立起档案信息传输系统，方便档案的查找及调度。因此数字档案馆的建设离不开技术的指导，拥有高端的技术支持才能建立更好的数字档案信息管理平台，使其建设更为合理化和科学化。但是仅仅只有技术的发展是远远不够的，数字档案馆的建设是以人们的使用为本，它存储的也是各地方各单位的档案，作为一个公共化的服务体系，其不仅要在技术上方便人们的使用，更应秉承以人为本的理念，使其设计有更多的人文元素在其中，提高档案馆建设中的人文精神研究。[1]
1.3 数字档案馆建设中人文研究领域较薄弱
虽然现今数字档案馆建设在技术上已获得许多成就，但对于其人文化研究依然薄弱，技术的不断发展虽然带来了档案界的变革，但是仍然无法弥补人文文化的渐渐缺失，综其缘由，可以从以下几方面来解答。
1）档案馆建设中人文情怀的渐渐淡化
无论是现今依赖技术支撑的数字档案馆还是原先的实体档案馆，它都是文化的载体，都是作为一种人文文化而存在，是一个公共的服务体系，然而技术的高速发展和对经济效益的过热追求已让其“变质”。如今经不断探索和努力才建设起来的数字档案馆已不再像一个公共的服务体系，而更像是基于网络的数字化信息系统。它淡化了使用者与档案馆馆员之间的关系，忽略了其人文底蕴的存在，文化的氛围也日渐消散，不同思想之间的摩擦碰撞也渐渐消弭，但是这些文化底蕴却又是其存在的价值所在。作为档案的记录者，其担当的不仅仅只是记录档案的任务，它也是一种社会记忆的记录与传承机构，是社会文化的承担者和传承者。它不仅要提供给人们方便快捷地查阅档案信息资源，更多的应该让人们理解和懂得其中蕴含的民族文化和情怀，让人们在历史长河中找到思想的归宿和依托。[2]
2）价值理念的浅化
短短几十年，科技迅速发展，互联网信息技术也有着飞速的发展，因此数字档案馆的建设也借着科技的力量迅速发展起来。但却只是仅仅提供了一个人们查阅档案资源信息的平台，只是数字化档案信息存储、交流和共享的简单组合。档案馆中包含的文化底蕴亦在这机械化的运转过程中渐渐消磨殆尽，其价值理念也越来越倾向于表面化和机械化。档案馆建设追求的是为人民服务，是以人为基础的，它体现的不仅仅是信息资源的存储和查阅，而更多的是一种社会人文精神和人文情怀。科学技术亦包含着人文化的理性价值属性，如今数字档案馆的建设却忽略了这层价值的存在，反而过多的追求其技术价值，这也导致了数字档案馆建设中人文价值理念的淡化和缺失。[3]
3）数字档案馆服务系统趋于单一化
现今对数字档案馆的建设，为了追求它的高效化和精细化而放弃了档案馆原本的一些功能，这也慢慢的导致其功能逐渐变得单一，也因此造成了人文文化的缺失。档案馆不仅仅只是对档案资源进行普通的收集整理、供人们利用，以及作为存储系统将需要的资源存储起来。它提供给人们的不应该仅是作为档案信息服务系统，更多的应该是某种意义上的文化传承与象征，是一个民族历史根源的记录者和见证者。在它之上体现的应是一种人文精神，承载着一个民族的理念，和所有的社会人文情怀。
2 数字档案馆建设中技术研究与人文文化的融合是必然的
科学带动发展，人文促进和谐，科学精神与人文精神在源头上就是统一的，都体现着一个民族自强不息的文明。科学中蕴含着文化，而文化中也体现着科学，只有科学和文化有机的结合起来才能发挥更大的作用，得到更好的结果。不仅如此，技术研究以及科学发展和人文文化其本质上都是一致的，科学发展是致力于人们生活及精神的改善，科学是人类的文明，而人文则更是人们在日积月累中形成的不可磨灭的印记，它是一个民族的魂与神，是不可或缺的。所以科学的发展不可或缺，人文元素的指引同样重要，这两者的良好结合才能达到空前的效果，实现其重要的价值。[4]
3 数字档案馆建设中技术研究与人文元素的融合
3.1 探索创新新技术，打造互联网档案资源信息共享
数字化档案资源的存储以及互联网技术的高级运用，将不同时间、空间的信息资综合起来，所以需不断提高科学技术，实现档案信息资源的共建、交流与共享。这也促使使用者能够方便快捷地查询、搜索、调度相应的信息资源，其不受时间、空间的限制，大大提高了资源的利用效率，因而需要技术的发展支撑，但是亦要重视人文元素的渗透，使其建设更加贴近人们的生活。
3.2 探索创新新技术，增加其功能服务人性化
数字档案馆因其先进的科学技术的支撑，让其拥有高效而精细的服务效率和优势。因而在此基础上要开辟新的服务方式，创新理念，开拓出新的路径方法，致力于更为人性化的服务方式。针对利用者的不同打造个性化人文化的服务方式，增加它的人文元素和人文色彩。高端的技术支撑以及不同额人文文化的引导共同创造更新耳朵服务方式。
3.3 探索创新技术，使其发挥更大的作用
储存在数字档案馆中的都是最原始的档案信息资源，但是大量的信息资源无法选择出真正需要的信息则无法真正实现它的价值，因而需要更新的技术来将这些繁杂庞大的信息资源向知识转变，变成人们能够利用的知识。提高资源的利用效率。通过自行整合、分类、系统归纳等方式将繁杂的档案信息分门别类的呈现出来，对于特定的人群则有特定的使用方式。并且提供给使用者一个学习知识的平台，实现知识的交流共享，将数字档案馆建设中的技术性与人文化完美的结合起来，创造更大的价值。
【关键词】3D 飞机装配 规划 仿真一体化模型
这些年，数字化装配工艺在我国获得了空前的发展，尤其是在飞机制造领域中，数字化装配工艺的地位也在持续升高。其要求产品数据信息现数字化传递实，产品的仿真计划进程实现可视化，能够精确、快速的编制相应工艺文件，同时具备生动直观性，从而有效减少飞机产品的研发成本、减短商品的研发周期、从而进一步提供w机产品的质量。
1 DELMIA 软件与3D的简单讲解
DELMIA的英文全称为：Digital Enterprise Lean Manufacturing Interactive Application，其指的是法国某出品的一种三维设计软件，具有很强的模拟仿真功能。ELMIA 应用非常广泛，涵盖了汽车、航空、船舶以及航天等很多机械领域产品的数字化制作。其以“数字化制作技能”为中心，主要解决各产品在制作进程的仿真问题，同时为其提供了有关模拟数字化制造的定义和过程中的各项功能。这个系统有非常多的子模块，这些子模块根据各自的功能能够分为三大类，其分别是资源建模与仿真（Quest）、数字制造 （Digital Process ，DPM） 以及数字工艺（Digital Process Engineer，DPE）。
其中，数字制造 （DPM） 为产品制造提供一种验证应用以及细节规划应用―― 3D 环境。即把数字工艺（DPE） 产生的有关产品的图表结构，与生产制造标准相结合，从而构成3D虚拟制作环境，以实际中产品的3D模型来形成3D 工艺过程，从而针对产品进行有效的分析，研究其产品的可拆卸性、可制性、可维护性以及可达性等等，从实现到 3D 工艺数据和其产品数据真正的同步并行环境。
2 3D环境下飞机装配工艺规划与仿真一体化模型
2.1 3D环境下飞机装配工艺规划与仿真一体化的特点
特点1：三维3D环境下飞机产品由计划到仿真的数据信息可以一次性输入，即根据三维模型，经过一次输入主体信息（如飞机产品安装次序、安装单元划分等），经过计划和仿真期间对动作定义、检验以及操作说明、等其他的辅佐信息的完善，从而构成完整的工艺信息。
特点2：能够实现仿真对技术计划的反向更新，经过仿真验证进行技术信息的科学更改，实现自动针对上游工艺计划期间规划的信息的反向更新。
2.2 3D环境下飞机装配工艺对象层次分解
在3D环境下飞机装配执行过程中，所有的活动都是几何实体对象（AP1 O和ARO）经过最基础的零件特征间的相互合作来完成的，不过两者在逻辑上却存在着不对等的层次联系。把其中装配工艺对象AP2 O的结构层次费为几部分，其中包含装 配工作（AJ）、装配任务（AT）、安装操作（AO）、安装动作（AA）和装配配合（AM）。下面我们针对其中重要的三个环节进行简单讲解。
2.2.1 3D环境下飞机装配操作
装配操作指的是在一个装配任务（AT）履行过程中，履行人员与安装配备、零组件彼此之间相互需要进行的操作活动，能够有效反应AT的相应执行步骤，例如装配工具的归位、使用；零组件移动定位等等。其操作的对象可以是多个也可以是一个。安装操作（AO）计划成果是以装配任务（AT）为父节点的安装操作树，安装操作（AO）之间有着清晰的先后时间顺序，科学反映了装配连接方式、位基准、办法等安装履行的细节信息。
2.2.2 3D环境下飞机装配动作
装配动作值得是是在履行安装操作（AO）进程中的单个零件的运动进程，如人体、资源零件以及商品零件等等，也可以说其是完成该安装操作（AO）的一切单一零件运动进程的总和，能够处于虚拟环境中实现可视化模拟。
在安装动作（AA）计划进程中，我们需要剖析装配干涉，从而实现途径优化等。安装动作（AA）计划的结果是以安装操作（AO）为父节点的安装动作树，能够科学表现出零件的运动路线及工具的运用进程等。
2.2.3 3D环境下飞机装配配合
装配配合指的是在履行安装动作（AA）的过程中，产品目标零件和其他相关零件彼此之间特征对点（或者对面、对线等）的配合约束关系，其他相关零件包括资源零件以及产品零件等等。其关系也包含各种要求，例如平行、线线重合、相交、面面贴合和点点重合等等。执行安装动作（AA）完成的标志是装配配合（AM）的实现。例如实现面间距五毫米、端面贴合等等。
3 结语
上文所讲解的模型集合了飞机安装技术计划对飞机产品各个资源的几何运动描绘以及组织管理等各方面的要求，其中包括飞机产品对象、工具以及工装等有关资源。针对产品进行有效的分析，研究其产品的可拆卸性、可制性、可维护性以及可达性等等，从实现到 3D 工艺数据和其产品数据真正的同步并行环境。
参考文献：
[1]贾晓亮，丁晓宇，耿俊浩，等.面向PLM基于3D产品模型的航空产品数字化工艺技术研究[J].航空精密制造技术，2011（03）：49-53.
2012年度中国
医疗行业
创新产品奖
杭州医惠科技有限公司多年来一直坚持“以病人为中心”的服务理念，致力于倡导和推广无线移动技术在医疗卫生行业的创新应用，逐渐成为国内移动医疗应用领域的领导者。
医惠投资集团由国内外具有深厚医疗背景的投资财团共同组建，集团立足中国数字卫生信息化事业，致力于打造统一平台、统一标准和统一服务的数字医疗卫生信息化创新模式。凭借丰富的行业经验、创新的设计理念、先进的解决方案和强大的研发实力，在医疗区域整合、应用互联互通及医院数据资源共享和业务流程化等信息综合应用领域管理系统的研发、示范和推广等方面取得了突出的成绩，是当前国内医疗卫生行业最具创新性的前沿综合应用解决方案提供商、服务商和领导企业。
杭州医惠科技有限公司是医惠投资集团旗下核心控股企业，公司多年来一直坚持“以病人为中心”的服务理念，致力于倡导和推广无线移动技术在医疗卫生行业的创新应用，逐渐成为国内移动医疗应用领域的领导者，积累了大量内地和港澳地区高端客户群体，并且凭借丰富的行业经验、创新的设计理念、先进的解决方案和强大的研发实力成为“十一五”国家科技支撑计划重点项目——“国家数字卫生关键技术和区域示范应用研究”课题应用成果产业化的核心成员企业之一，中国工程院《物联网发展战略规划研究》医疗健康分课题参与单位，同时是浙江数字医疗卫生技术研究院工程技术研发中心。此外，公司也积极参与国家863计划“数字化医疗工程技术开发”主题项目中课题7“数字化医疗医院示范”和课题8“数字化医疗区域示范”两个课题的研究活动，还承担了“新一代宽带无线移动通信网”项目5“物联网及泛在网课题”中课题5-5面向数字医院的医疗物联网关键技术研究与设备开发及验证的任务。
医惠科技从当前医院医疗物联网项目的建设需求分析出发，针对医疗物联网信息基础设施异构分布、遗留系统集成等问题，和美国网件公司进行深度合作，突破性地推出了全球首款支持多网、多频及异构接入，能够实现对无线局域网及RFID传感网的融合接入的基础网络设备物联网AP WNDAP380R。
物联网AP WNDAP380R主要包括AP部分与物联网接入模块两部分。AP部分实现企业级无线网络覆盖，有线传输等基本功能；物联网接入模块部分实现RFID、传感数据的接入、双向传输，并支持第三方设备的接入、协议的转换。所有的数据通过一个物理以太网口传输。
物联网AP WNDAP380R是物联网技术和智能应用发展到了所产生的（具有承上启下的作用）的创新产品。WNDAP380R通过先进的中间件技术，实现了多模（有线网、WIFI无线网和RFID传感网），多频（2.4G和5G、433M和900M等）的统一接入，最大化地解决了企业建设物联网络应用时出现硬件、协议/标准不统一、集成难度大、 管理繁琐和应用孤岛化现象，有效的规范了物联网基础网络的集成。在满足企业传统有线网络应用、WIFI无线网络应用基础上，集成了医疗物联网的接入通道，可满足后期不断增长的医疗物联网终端应用需要。
任职期间主要从事油田通信IT基础设施运维和IP宽带数据网、运营支撑系统、数字电视等领域的技术研究。撰写了《建立基于ITIL的综合运维管理平台 提高油田通信整体信息服务水平》的论文，对油田通信运维管理体系的建立提出了很好的建议。作为项目负责人，主持油田通信IP宽带数据网扩容、营业计费系统升级改造等重大项目的规划及建设方案制定。2008年7月在中国石油信息管理部广域网参与中石油总部网络运维，并主要参与了“十一五”信息化规划项目之一《企业信息系统管理》的可行性研究报告编制。另外，还参与编制了《大庆油田“十二五”信息技术总体规划》，主要负责编写“网络和基础设施”、“生产保障”两部分内容。参与编制了《大庆油田“十二五”信息技术总体规划》，主要负责编写“网络和基础设施”、“生产保障”两部分内容。主持编制的《油田通信IP数据网2010-2012年滚动发展规划》对今后三年的IP数据网络建设具有较强的指导意义。
为配合NGN项目实施，主持了公司对营业计费系统升级改造工作，这是继2001年之后首次从整体架构上对营帐系统进行改造，意义重大。作为项目负责人，主持了油田通信万兆网建设工程、油田数字化系统工程、动力及环境集中监控系统工程、营业计费系统升级改造等工程设计工作。其中，《2004年宽带网扩容工程》、《2006年油田数字化系统工程》、《114及96760系统改造工程》获得了油田公司优秀工程设计项目一等奖。
今年，主要参与了《大庆油田三网融合网络技术与应用研究》科研项目。该科研项目的相关成果在大庆油田，乃至中石油所属各单位、国内其他任何地区都有广泛而深远的应用前景。除此之外，我还参与了《通信资源地理信息综合管理系统》的技术研究，独立开发完成了《油田通信“96760”呼叫服务中心系统开发》项目，并分别获得了大庆石油管理局科学技术进步奖二等奖和三等奖；我主要参与的《大庆油田通信公司SCDMA短信网关工程》获得了大庆石油管理局企业信息化优秀软件；我独立开发的“油城百事通信息系统软件”、“油田通信网络协同办公自动化系统”分别获得了青年创新成果一等奖和二等奖。
我撰写的《云计算技术研究及大庆油田云计算中心建设构想》、《IP宽带数据网建设现状及发展设想》、《通信公司动力及环境集中监控系统建设》等论文先后在大庆油田信息技术应用大赛、省通信学会学术年会和公司科技论文集中发表。
基于我在企业信息化建设方面所做的努力和取得的成绩，我连续6年被公司聘为公司级学术技术带头人、技术骨干。2009年2月，我被大庆油田公司评为2008年度油田信息化先进个人。
