数字化新技术范例6篇

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数字化新技术

数字化新技术范文1

关键词:数字化;摄影测量技术;

一、数字化技术在原图处理中的应用

(一)原图数字化处理

在建立各种GIS 系统时,需要对原有地图进行数字化处理,对于原始地图,若其现势性、精度和比例尺能满足要求,就可以利用数字化仪对其进行数字化处理工作。当前主要有手扶跟踪数字化和扫描矢量化、GPS数据输入三种方法,手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机,数字化仪及相关软件,是较早的一种数字化输入方法,输入速度较慢,劳动强度也较大。扫描矢量化是通过扫描仪输入扫描图像,然后通过矢量跟踪,确定实体的空间位置。随着扫描仪的普及和矢量化软件的不断升级,其作业方法越来越趋于自动化,它是一种省时,高效的数据输入方法。GPS输入是依据GPS工具能确定地球表面图形精确位置,由于它测定的是三维空间位置的数字,因此不需作任何转换,可直接输入数据库,目前主要是应用RTK(Real Time Kinematics-实时动态)技术,它是在GPS 基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS 定位测量方式,通过将1台GPS 接收机安装在已知点上对GPS 卫星进行观测,将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上,再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS 卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时,也接收由基准站电台发射的信号,经解调得到基准站的载波相位观测量,流动站的GPS 接收机再利用0TF(运动中求解整周模糊度)技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。应用这种测量方法测量可以不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时,也可以根据已有的数据成果快速地进行施工放样。而实际应用得较多的主要是数字扫描矢量化软件,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。下面简单介绍MAPCAD软件的原图数字化处理作业流程。

(二)数字化原图作业流程

由于MAPCAD软件扫描矢量化输入方法具有图像清晰、编辑方便、易于转换等特点一般外设精度都能满足,所以地形图的精度主要取决于人工跟踪精度和输出设备精度,而人工跟踪精度主要取决于作业人员的技能掌握熟练程度和工作态度,所以必须在加强作业人员基本技能培训上下工夫,要求工作人员严格按矢量化方案作业,确保图件的精度和质量高于国家现行数字化测图规范所规定的数字化精度和质量。在工程测量实践中,要做好地形图外业测点与数字化图缩放相结合、符号图层的划分子图、线型符号库的设计等工作保证满足工程进度的同时又节约项目经费,设计出的数字地图简单易用、美观整洁、易于使用地形图的工作人员判读。

二、数字化绘图

(一)数字化绘图的特点

1.大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容,数字化绘图克服了手工绘图存在的许多弊端,如工作量大,作业艰苦,作业程序复杂,烦琐的内业数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一等缺点,符合现代飞速发展的工程需要。目前,数字化成图技术主要有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高的成图效率。具有以下的特点:1.一测多用:如在一些综合性较强的工程中需要对同一地形图绘制不同比例尺的地形图,过去的平板测图方法则需要重复工作,而数字化测图则可以同时根据完成的地形图绘制不同比例尺的多个地形图,因为往往小比例尺包含了大比例尺地形图测图范围。仅需先测大比例尺图范围,再补充小比例尺测图范围即可满足各不同专业人员对不同比例尺的地形图的需要。

2.精度高:数字化成图系统在外业采集数据时,利用全站仪现场自动采集地形地物点的三维坐标,并自动存储,在内业数据处理时,完全保持了外业测量的精度,消除了人为的错误及误差来源,而且外业工作省略了读数、计算、展点绘图等外业工序,减少了作业人员,外业工效大大提高,时间缩短,直接生产成本大幅度下降。

3.劳动强度:小数字化成图的过程,减轻了作业人员的劳动强度,使生产周期大大缩短,能及时满足用户的要求。

4.便于保存管理及更新方便:数字化产品既可以存储在软盘上,也可以通过绘图仪绘在所需的图纸上,线条、线划粗细均匀,注记、字体工整,图面整齐、美观。且便于修改,能更好地保证图形的现势性和不变形性,避免重复测绘造成的浪费,增加地形图的实用性和用户的广泛性。

(二)外业数据的采集

在采集数据时,数据采集人员要准确应用地物代码,以免在内业成图时出现错误;在观测开始时,相关工作人员需严格按照要求应对测站点进行检查,跑尺人员应严格按照自动成图的要求作业,确保能完整地描述地形地貌的特征点,必须通过绘制草图来表明各个地物碎部点的属性及相互关系,测量坎子时,要量取坎子比高,坎下也要进行地形点采集。当一个测区完成后,如果有必要可把数据备份。

(三)绘制内业数据处理

无论是工程进程各阶段的测量工作,还是不同工程的测量工作,都需要根据误差分析和测量平差理论选择适当的测量手段,并对测量成果进行处理和分析。

三、工程测量中的数字摄影测量技术

数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。就摄影测量本身而言,从测绘的角度上来看数字摄影测量还是利用影像来进行测绘的科学与技术;而从信息科学和计算机视觉科学的角度来看,它是利用影像来重建三维表面模型的科学与技术,也就是在“室内”重建地形的三维表面模型,然后在模型上进行测绘,从本质上来说,它与原来的摄影测量没有区别。因而,在数字摄影测量系统中,整个的生产流程与作业方式,和传统的摄影测量差别似乎不大,但是它给传统的摄影测量带来了重大的变革。

目前通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业使用专门的航测软件处理,进行的航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点。特别适合于城市密集地区的大面积成图。但是该方法的初期投入较大,如果一个测区较小,它的成本就显得较高。但可以说是今后数字测图的一个重要发展方向,未来社会要求的是可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。并且随着全数字摄影工作站的出现,加上GPS 技术在摄影测量中的应用,使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。

四、结束语

总而言之,随着数字化测绘技术的提高,GIS技术的不断成熟、GPS技术在各行各业的广泛应用,现代工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展。大力开展数字化测绘技术的应用与研究将是测绘单位提升自身竞争实力和创造经济效益的首要任务。

参考文献:

[1]潘贤通.浅谈测绘新技术及其在工程测量中的应用[J].科技与向导,2010(10)

数字化新技术范文2

Abstract: With the rapid development of theSurveying and mapping technology, the digital topographic model was developed and popularized, the patterns are replacing and will replace the traditional panel instrument topographic survey, topographic measurement become mainstream model. [ Key words ]: GPS; surveying and mapping technology; digital topographic survey

中图分类号:文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-02

引言

测绘技术是一个很古老的学科。随着历史的改革,测绘技术已拓展成为一门庞大的、系统的多分支的学科。地形测量指的是测绘地形图的作业。随着市政规划和工程建设的需要,地形测量的重要性日益提高,并受到了广泛的关注和重视,近两年来相关测绘技术的发展并先后应用于地形测量,为地形测量的准确性和科学性提供了保障,在此基础上开展GPS技术数字化地形测量应用研究对地形测量有着重要的意义。目前在我国,获得数字地图的主要方法有三种:原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。但不管哪种方法,其主要作业过程均为三个步骤:数据采集、数据处理及地形图的数据输出。

1数字化地形测量的简单介绍

1.1数字化地形测量的仪器设备硬件条件

数字化地形测量的仪器设备从控制测量到成果成图输出大致需要GPS接收机、全站仪、计算机、绘图仪以及与之相关的平差计算成图软件、数据传输、交换附件、通讯器材等。仪器设备配置水平较常规地形测量是一个质的飞跃。

1.2数字化地形测量工作的人员素质条件

数字化地形测量的技术人员应当熟练掌握测量专业技术、熟练掌握计算机及测绘软件的应用技术,这对测量人员的技术素质提出了更高的要求。

1.3数字化地形测量的组织

数字化地形测量是工程施工与规划的基础,同时由于数字化地形测量需要较高的准确性和精确性,因而需要良好的组织。

1.3.1测量工序

数字化地形测量的工序可概括为两个环节:一是控制测量与计算机辅助平差计算;二是碎部数据采集与软件编图成图。

1.3.2测量方案

数字化地形测量项目的作业方案根据仪器设备条件确定,仪器设备条件不同,作业方案变化各异。 一般可选用静态GPS网作基本控制,导线(网)、动态GPS作加密控制,支导线(点)补充测站点,全站仪、动态GPS碎部数据采集,进而计算机软件机助成图的作业方案。

1.3.3常规测量方法

在生产工序上,数字化地形测量不一定要遵守先控制、后测图的原则,控制测量、碎部测图可以同时进行,甚至可以是先测图后控制,只是后者需将碎部成图以控制点为基准借助成图软件进行测站纠正。

1.3.4简码法数字化地形测量

简码法是数字化地形测量过程中,观测员给每一个碎部测点赋于一个自定义编码,并依据这种自定义编码编图成图的一种数字化地形测量方法。其作业流程为:外业数据采集内业概略编图草图外业补充调绘内业详细编图外业巡回检查最终成果成图。

1.3.5人员组织

数字化地形测量的一个作业组采用简码法时宜按一名技术员+一名测量工人编制,一个项目由多个作业组施工的宜专设一名核心技术人员负责质量检查、成果资料汇总、电脑维护等。

2.地形测量中常规测量方法的缺陷

2.1测量范围不广。一般性的借助人力或一般机械进行测量的方法,由于其技术含量有限,操作起来不仅耗费人力、物力,而且测量范围有限。

2.2搜集到的用于路线测量控制的起算点间一般很难保证为同一测量系统,国测、军测、城市控制点往往混杂一起,这就存在系统间的兼容性问题,如果用不兼容的起算点,势必影响测量质量。

2.3国家大地点破坏严重,影响测量作业。由于国家基础控制点,大多为20世纪五六十年代完成,经过30多年,有些点由于经济建设的需要被破坏,有些点则由于人们缺乏知识遭人为破坏。在这些地区进行路线测量作业,往往在50km以上均找不到导线的联测点。这样路线控制测量的质量得不到保证。

2.4地面通视困难往往影响常规测量的实施。一般地形的控制点要求布设300m范围内。但由于通视的原因,这一条件难以满足,甚至在大范围密林、密灌及青纱帐地区,根本无法实施常规控制测量。

3.数字化地形测量的精度讨论及影响

3.1控制点点位精度

如果控制点的平面误差以本级控制点相对于上一级控制点点位中误差小于图上0.1毫米、高程中误差小于1/10测图基本等高距来衡量,即使是1:500地形测量,无论是GPS网还是导线网,控制点达到上述精度要求并不难。以支导线形式布设测站点时,应当根据使用的仪器及成图精度计算确定支导线最大长度及最大连续支站数。

3.2碎部点测绘

无论是用动态GPS、还是用全站仪进行碎部测图,就碎部点坐标而言,其精度是保证的,而且有足够的精度余量。用动态GPS进行碎部测图时,由于卫星信号、天线外形影响,加之无法进行偏心观测,针对居民地和地物较多的大比例尺测区宜持保守态度。用全站仪采集碎部数据时应当根据使用的仪器及成图精度要求限制视线长度,对于大比例尺测图必要时还须进行偏心观测。

3.3数字化地形测量的思考

作为地形测量模式的变革,数字化地形测量将在以下几方面产生积极的影响:测绘单位仪器设备的更新改造;测绘技术人员继续教育以及测绘专业教学内容的修订完善;数字化地形测量工作的规范化;数字地形图的精度讨论及标准确定;数字化测量条件下测绘单位生产与技术管理讨论。

4.GPS用于数字化地形测量的特点

4.1测量范围广。GPS技术由于由高策低,测量范围可以很大。可按需布设控制网,简化加密级别,省去联测过渡点。

4.2测量精度高。随着GPS技术的日益成熟和快速发展,现今,生产性作业精度可建立起比常规测量精度更高的控制网。

4.3各个联测点之间不要求通视,不必建造高规标。

4.4观测自动化程度高。外业用电纽操作,内业用计算机处理数据,作业时间短,效率高。

4.5测量成果可得三维地心坐标,优于常规测量的平面坐标和高程系统分离状况,有利于宇航科学、导弹发射等空间科学的应用。

4.6星座布置完成后,可24h观测,在雨、雾、雪等条件下亦可全天候作业。

5结论

随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化,测绘技术自动化技术发生了重大变革,从传统的测绘技术(例如电子测距仪、经纬仪、水准仪和平板仪)向3G技术、数字摄影测量技术以及人工智能化发展,GPS技术的出现与不断完善将会进一步推进地形测量技术的改进,完善和丰富地形测量方法。推动了测绘技术自动化技术的活跃和革新,测绘技术朝着自动化、实时化、网络化和数字化方向发展,使地形测量更快速、简单、精确。

参考文献

[1] 刘慧《GPS在工程测量中的应用》2007 5.

数字化新技术范文3

在档案数字化进程中,信息通信技术(ICT)的应用为档案服务提供了科学的技术支持和发展路径。在档案生命周期与连续体理论的指导下,信息通信技术有利于构建符合文档管理规律、便于实际操作的框架模型。通过分析现代信息与通信技术的应用现状,能够明确相应的技术优势与瓶颈,从而明确当前文档运用的工作经验与未来发展方向,使ICT融合档案服务能取得更实质性的进展与成效。

关键词

档案;信息通信技术;数字化;应用

信息通信技术简称为ICT,是信息技术与通信技术相融合而形成的一个新的概念和技术领域。ICT广泛运用,为企业转型升级和产业发展提供了技术支持,也为现代档案事业带来机遇和挑战。ICT是全面利用现代信息化手段,对档案信息资源进行整合、处置、管理,从而更好地为社会提供服务的一种技术路径。它体现了从传统档案实体转向以档案信息为重点的工作理念,是从手工检索转化为计算机搜索的中间桥梁,是沟通本地查阅与异地调阅的推动力量,是推进档案数字化建设、构建“智慧”平台的重要渠道。面对信息通信技术迅猛的发展形势,各单位只有不断融入并加强研发和使用,提高档案部门的软硬件建设,才能提高档案管理水平和工作能力。

一、档案(文档)生命周期与连续体理论

1.文档生命周期理论及其局限性。文档生命周期已经被视为一种理论,其概念是以提供操作纸质文档管理程序为框架和模型。该理论认为,文档不是静态的,而是有自己的生命,它的生命类似生物有机体的成长阶段与“年龄”之限。它们经历从出生(文档创建或收集),成长为青年(记录使用和维护),进入老年(转移到档案库记录),然后死亡(到期销毁)的演变。文档的生命周期包括其当前使用和最终的命运,从产生到销毁的全过程。根据文档的内容和价值不同,档案会采取不同的保存期限,即寿命时间。而文档是档案的初始形式、生命之源,这是目前国内外专家注重文档管理的原因之一,即在档案的生成阶段就把好关。紧接着,它历经创建、维护、储存、使用和处置等五种形式,形成一个完整的生命过程。同时在不同阶段又表现出不同的作用和工作要求,这是一个通过分阶段管理提升档案整体质量的过程。所以,每位档案管理者必须首先了解文档生命周期理论,以提高自己的有效管理能力。然而,文档生命周期描述的并非文件运动规律的全部[1]。近年来,生命周期的概念,一直受到很多负面的评论。首先,批评者指出,销毁不一定是文档的全部归宿,有文档不“死”现象,即无限期保留,因为有持续的价值存在。其次,在“三种年龄”的生命周期阶段之间划分,极容易凭借主观判断。其实文档的生命周期不是单向的从幼变老,而是根据实际使用的需要、价值的转变,会发生逆转和反复,生命形式可能会打乱。文档好比货币,可储存,也可重复循环使用,他们会产生恢复活动期,使用与存档可能会多次交替。生命周期模型不存在重复阶段,或者人为地省略某一阶段。再者,文档生命周期概念延续和记录之间存在人为的区分,由于单位经营宗旨和文档保存文化等原因,专业视角之间档案和记录管理会发生区别。此外,生命周期概念的批评者也认为,它过于集中记录物理实体的操作任务,特别是那些纸质文档的保管。纸质文档依靠逻辑结构,与纸质的物理存储相关联,很大程度上局限于传统的管理模式,缺乏现代创新。

2.连续体理论与信息通信技术的引入。而文档管理早在20世纪80年代已快速引入信息和通信技术(ICT),档案管理进入了一个全新的实践层面,产生了灵活辩证的生命周期模型。这种新模型的发明,被称为连续体理论。该理论认为,档案和文档管理责任之间没有严格的界限。文档有创建、修改、归档、使用等任意处理的权限,不局限于不同环节和先后顺序,也不是被动等待最终处理决定的文本。20世纪90年代通过LanMachean开发了记录连续模型的可操作框架电子记录管理程序。学者指出,电子环境能达到单凭理论和基于纸张的方法所无法实现的档案管理模式,使档案工作对象从静态到动态,能融会贯通,得到立体化处理。在行之有效的生命周期来看,文档和档案管理过程分明,有章有序,明确定义了文档在每个阶段的管理责任。在连续体理论中,通过记录连续模型,文档和档案总是在被创建或编辑的状态,即文档管理被描述为交互式过程,贯穿于整个文档的寿命。文档生命周期和连续体模型的发展是档案信息化的重要驱动力,同时档案信息技术的发展也为生命周期和连续体理论提供了先进的技术条件。两大模型的互补配合提供了一个积极合理的保存记录的结构,体现了电子文档环境安全、有效、便捷的必然趋势。它超越时间和空间,逐渐满足企业、法律、社会、文化等需求管理。作为更为先进的档案管理办法,通过现代模型构建科学组织框架,对于档案现代化与信息通信的融合发展具有重要的意义。

二、现代信息通信技术(ICT)应用现状

1.信息技术的创建、存储、检索与数字化趋势。信息技术与通信技术相融合环境下,电子文档的处理有着极高的要求。每一份文档可分为三个端结,文件的形成是前端,处理、鉴定、整理、编目等具体管理是中端,永久保存或到期销毁是末端。无论是图案表格的绘制,还是文字的写作修订,文档处理都脱离不了计算机。在此基础上,利用网络技术创建电子数据库、编发电子邮件、远程检索与构建移动通信平台、管理ICT基础设施信息系统等,通过多措并举,产生更有效的利用与管理。由于不同机构保存和使用的主要数据和信息系统存在差异,信息系统(IS)集成部署系统的数据管理则更有利于实现无缝传递和信息共享,从而打破不同档案部门“信息不对称”的局面,改善“信息孤岛”现象。同时,该系统是由多个电子文档组织路线,以不同的部门和个人根据具体工作需求进行查询和使用,这种积分式工作流程有效节约了财务和人力资源方面的成本。虽然针对庞大数据,计算机系统可能会导致冗余,但它可以消除员工对大批量物理文档的恐惧。在数字化档案管理中,尽管试图改善信息通信能力,但关键基础设施与目标还是存在一定差距。这些差距和弱点与信息部门的推进力度有关,也与档案工作人员对新技术的运用程度有关。尤其是研发和使用过程中未能解决数字档案中的DRM数字版权管理,因此ICT技术的应用实则依赖于基础设施的存在,而相对高端设施的建设尚未熟练普及。随着互联网的发展,现代电子政务、OA系统的运用,QQ群、微信圈及电子商务建设的开展,各部门相应建立了系统办公网络平台,不仅最大限度地证明了信息和通信技术优点,而且也在不断探索与实践中,将现代信息技术的功能推向优化。

2.有效的档案管理方式在实践中改进。在ICT的支持下,档案管理已经从基本的纸张文件的存储向众多电子、计算机的数字化管理过渡。“云计算”的引入将全面丰富现代文档管理模式,以其提供速度快、精准度高、查询灵活、呈现方式多样等优势,在世界范围内被迅速接受并作为关键信息管理与沟通工具。此外,在档案管理中使用电子系统,可以节省文件存储空间,利用电子方式查询也可减少纸质文档的物理磨损。计算机中的档案管理,以强大的存储、检索、访问、使用功能,增强了安全性和便捷度,也便于人档沟通和信息交流。尽管如此,他们也面临一些挑战。如由于技术的飞速变化,档案记录越来越依靠计算机及网络,增强了软硬件故障所造成的数据失真或丢失风险。而在处理文件时人为的改写、剪切和粘贴、发送到另一端等,操作失误也会影响数据的真实性和系统的完整性。尽管如此,这些缺点并不会贬低信息与通信技术在档案领域已发挥的显著作用。在电子档案的时代,传统的档案实体服务已不能满足人们复杂的用档需求,任何一种有意义的文档都无法忽略信息和通信技术所带来的有效记录管理。

三、当前信息技术环境下文档运用与服务

1.信息通信推送技术成为服务的主功能。当前信息技术的飞速发展拉近了人与人之间信息的交流,传递方式的嬗变,也进一步完善与提升了档案信息服务中技术体系的应用水平。信息通信推送技术成为服务的主功能,比如“云计算”文档存储功能与数字化对接,OA系统、电子邮箱等文档信息传递对接,网络平台信息咨询、留言,电子政务与公文流转,网站信息查询、文件下载、转移链接、用户对话等推送与互动功能。网络信息沟通工具具有集成化和开放性等特点。为了提供高速、快捷,不受地理、时空限制的服务,各种信息技术资源必须加以整合,才能达到系统优化的效果。但是在实际操作中,由于网站服务平台和服务体系的更新周期较长,服务还是以被动的信息咨询反馈为主,缺乏主动的信息推送服务。总的来说,还是存在先进信息技术研发滞后、技术应用不全面、兼容不够等问题。因此,在未来除注重终端信息技术的研发和使用外,一些网络平台和智能服务平台的新生技术也是应关注的方向。

2.电子信息转化成为运用与服务的基本途径。当前信息技术下文档运用与服务,主要有两大类方式。一类是对档案室(馆)藏传统档案,以方便利用为目的,运用专用设备进行信息技术加工处理;另一类是对直接以数字化形式产生的电子图档进行数字化管理,包括电子图档和文件的接收与安全保管,以及科学合理利用。档案信息的利用包括信息检索、信息传递以及信息反馈等,而档案的编研活动实质是对档案信息进行改编重组的过程。虽然档案信息化中并不完全是信息理论与技术利用的内容,但是所有的标准化、网络化、数字化及其他工作都围绕着信息技术展开。信息技术应用成为实现档案信息化的基本途径[2]。在档案资源运用过程中,人们获取信息的需求呈现快餐式又精细化、多样化的特点,信息服务的给取已转变为以网络服务、虚拟服务为主的电子高科技服务。当前信息社会中,档案信息服务更多的是基于互联网,利用现代信息技术向公众提供档案信息查询、咨询等服务方式。现代信息技术的发展,在影响人们信息获取方式和社会形态的同时,也改变着人们的生活和学习面貌。因此,信息公开背景下的档案在线服务必须以用户为出发点,创新理念,更新现代信息技术手段,积极开展信息推送、站点链接、网页聚合等多功能服务。借助ICT的推动力,实现信息与通信环境下的档案信息公开、共享与利用,不断提升档案服务质量和管理水平。

作者:王辉 单位:江阴职业技术学院

参考文献

数字化新技术范文4

Abstract: With the development of science and technology in 21st century, digital technology has been widely applied, including the publication industry, medical and pharmaceutical industry, the film and television industry, agriculture and industry, as well as other fields, and, with the continuous development of power technology, power industry gradually achieve its digital development, and achieve automation. At present, the information becomes development, all kinds of high-tech industries continuously emerge, as one of industrial electric, as related to the daily lives of the people, was particularly highlighted their importance.

关键词: 数字技术;工业电气自动化;创新应用;技术手段

Key words: digital technology;industrial electrical automation;innovative applications;technical means

中图分类号:F407.67 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)08-0022-02

0 引言

工业电气自动化在学术领域上的探究截至当前,其应用已经逐渐向另一个高度提升,往电力电子技术以及信息工程、系统应用等不同方向发展,其计算机技术主要囊括了管理决策分析、设计开发系统等,结合强电弱电以及联合软硬件等各种高科技手段,实现了文理工三科学科的综合应用,并且在实际生活中具有越来越广泛的应用。新时代下,仍需依靠信息化、数字化等先进技术,来实现工业电气的自动化。在数字化中拥有的像:操作简单便捷、提高准确率等,从这些所具有的优势来看,都奠定了数字化信息技术在工业电气自动化中各方面所发挥出的实用性作用。

1 数字技术在工业电气自动化中的应用

1.1 可靠性分析 众所周知,数字化技术所采用的电气系统技术先进,且其网络系统具有高度的智能化,因此,其应用有利于减少传统设备数量,削减其使用步骤,其拥有操作简单,方便,具有较高的准确率等突出特点,再与数字化互感器以及化纤网络的综合使用,更加能够有效地解决了工业电气自动化在使用过程中可靠性以及有效性的问题。就拿工业自动化仪器网络化、智能化以及数字化来看,其顺利实现了初始阶段模拟技术的升华,转化成数字技术。同时,其具有较高的性能,应用性极强,良好的平衡性以及明确的定位,数字化程度高。因此,其在市场中也具有非凡的竞争力。根据有关数据表明。目前,数字化技术在工业电气自动化中应用概率已经超过了将近70%。显示数据表明,工业电气自动化中的数字化技术充分地发挥有具有的实用性和灵活性。

1.2 从性价比方面来看 工业电气自动化中对数字技术的应用,在自用、自诊、自查等方面保证工业电气自动化更加有效,增强通信能力,智能化形式好,决策信息量更加丰富,结构更加清晰,较高程度实现了标准化,即保证了质量又节约了成本。数字技术造就了工业电气自动化和数字技术共享的完美结合。

举例来讲,在分析化学仪器方面,既可以定位评估以及在线分隔同时又可以进行样品测试,调控极端条件与环境,还可以对数据信息的输出和输入进行把控,使操作服务更加快速。还可将多项技术进行链接,对自动化各项复杂的任务进行分析,各种技术的联合以及串用,可以进一步提高计算结果的准确性,且处理方式也得到了优化。

1.3 有关其可操作性 数字化技术只需要下达指示命令,它的操作流程便可以采用全自动化的方式进行,数字化技术自带有分辨和判断的功能,经过光纤和网络等传输媒介进行传输,并且逻辑能力强,可以进行信息数字量以及模拟量,对信息的正确与否进行有效识别,从而减少了物力和人力的浪费和支出,非常轻松而且比较安全。它的平台的开放式发展使得编程接口的标准化,同时也提高了代码的使用率,缩短了编程的周期;另外,如Windows、NT等等的微软技术,已经开始成为标准语言和规范的示范化平台,PC的控制系统有它特有的集成性、灵活性,也因此使得它在用户当中逐渐深受喜爱,也就因此得到了宣传。在信息技术引领下,信息产业目前已经逐渐转化到电子商务产业上来,从管理层面渗透来看也好,从电气自动话内部存取应用来看也好,目前,几乎所有涉及到的层面都采用了模拟监控方式,随着微电子技术及微电子处理器的逐渐应用,目前电气自动化应用环境逐渐优化,而数字化技术作为其支撑技术之一,其重要性也不断得到强化。

2 数字技术在工业电气自动化中的创新

如今的数字化技术在工业电气自动化的应用也存在着一些问题,数字化技术在它的应用时限相对比较短,不合格统一的标准模式,网络技术方面的欠缺,仍然使得它处于智能化水平相对较低。所以,数字技术的应用在科技技术方面要取得进步才能使存在的问题能够得以解决。

2.1 引进“智能终端”从而实现就地化安装 在工业化电气自动化的应用中,可以采用光纤连接,通过间隔层和智能终端对数据进行采集和控制,智能终端的双重化配置会更高效,使在工业电气自动化当中的数字技术的可靠性进一步得到了增强。与此同时,工业电气自动化得到的良好的运作,自身依赖具有标准化概念的程序接口,简而言之,解决PC平台自动化,方便企业的MES系统与ERP系统连接,在办公环境中使用TCP/IP作为通讯标准,这样一来就能有效的解决了这一难题也能满足用户的需求。不同用户对软硬件产品数据交换的要求在更加标准化的程序中得到了保证,在一定的程度上提高了智能化效果以及通讯质量。

2.2 GOOSE虚端子概念 GOOSE虚端子的提出以及应用,在传统模式的基础上将二次回路进行了优化,使二次回路更便于理解、便于操作,并且,在智能终端和保护装置两者之间的测控装置以及信息交互中应用GOOSE技术,已经受到越来越多用户的喜爱和推广,对全站线路和母线、母联和开关及主变等方面进行有效控制,从而实现了跳合闸功能,并借此保护了用联闭锁的间隔层以及测控遥控装置。如今,COOSE网络已经几乎完全替代了了传统的二次回路,在对温度调试、调试档位等非电量信息可以进行便捷操控,完全是有赖于它更高效率的本体智能终端。另外一方面,GOOSE网、MMS具有简便的配置模式,且结构较为清晰,由很多相关接口组屏组成,同时,层次也较为分明。MMS网跟IED两者的通信管理可以在各台主机间实现,还能够利用GOOSE网来实现各种功能,如跳闸保护以及闭锁功能。

2.3 加强程序化操作的理念 数字化的执行能力是整个行业中都非常注重的,在下达调度命令前,应该在票据审核完毕之后,将其储存在电脑里,在实操时,对人工操作界面进行设置,确认闸刀以及开关等操作设备的设计合理性,并不断完善其系统功能,并进行模拟预演,确保其能够自我识别和自动完成操作,真正实现数字化和自动化。目前,根据工业电气自动化的进一步发展,其将会呈现开放化和分布式的趋势。

而在这里,处理信息化的手段也必然会更加全面,并且可以和网络技术相结合;开放化则的重点在于和外界的关联上,当外部网络与内部系统两者融为一体时,其处理和指示才能具有确定性,数字化处理也准确度进一步提高;智能系统被分解成不同的智能模块,其具有合理的内部组成结构,既可以独立运作,又可以分散运行,这样的一种不相互干扰的工作方式,有利于完善系统的应用功能。

3 结束语

本文根据数字化技术在工业电气自动化中的广泛应用展开论述,说明它对电力电子技术、电子信息工程、电力系统应用给予的实践和开发的价值,既是对性价比、数字技术的可靠性和操作性的不断完善,又在生活实践中具有重要的应用和指导意义。就算是这样,但因数字技术还不成熟,也就引发了人们对数字技术在工业电气自动化中的创新应用进行了进一步的研究和探讨。

参考文献:

[1]郭素艳.浅议工业电气自动化及其在生产中的实践[J].科技风,2010(04).

数字化新技术范文5

关键字:数字技术 工业电气自动化 应用 创新

前言:

当前,数字化技术发展迅速、应用广泛,工业电气自动化中对于数字技术的应用日益增多,促进了工业电气自动化的快速发展。工业电气自动化中应用数字技术,可以极大地减少劳动力的使用,提升产品的生产效率,缩短产品的生产周期,降低产品的生产成本。而同时,数字技术又在电气自动化的应用实践中进一步丰富与发展。因此,研究数字技术在工业电气自动化中的应用与创新具有十分重大的意义。

一、数字化技术的优点

(一)具有可靠性

数字化技术以计算机网络与高端的智能化电气系统为基础,应用数字化技术使操作更加简便,而且具有较高的准确率,减少了对其他传统设备的使用,同时,数字化互感器和光纤的应用,更有效地提高了工业电气自动化的安全。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,而且数字具有较好的平衡性和明确定位性。

(二)具有很高的性价比

在工业电气自动化中应用数字化技术可以有效保证设备的自动运行、检查与诊断等,而且具有丰富的信息资料和很强的通信能力,同时,智能化的数字化技术还能为企业节约大量的成本。例如,应用数字化技术分析样品时,我们可以进行测试、样品分析定位、在线数据分析和结果评估,以便控制输入数据与输出分析结果,从而提高操作效率,保证服务质量,同时,还能与多项技术之间进行串联运用,多种机器设备之间连接使用。数字化技术对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果更加精确,数据处理和分析方式更加优化。数字化在工业电气自动化中的应用具有很高的性价比。

(三)具有很强的可操作性

数字化技术以计算机技术为基础,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,设备就会开始自动运行,而且,数字化技术本身也能够判断和辨析指令,并通过传输设备,如光缆、电缆、互联网等进行信息传递,同时,数字化技术还具有逻辑分析能力,能够自动化地校正信息数量和准确度,降低了成本,保证了安全。此外,开放性的数字化平台也使操作代码更加标准化,有效地提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间。

二、数字技术在工业电气自动化中的应用

数字技术在工业电气自动化中的应用主要体现在,以计算机和网络系统为核心,实现工业电气系统的智能化控制,简化工业电气设备的种类与数量,降低操作难度,减少失误。

(一)Windows成为了工控标准平台

基于微软技术的Windows NT以及CE平台(包括IE)已经逐渐成为工业电气自动化的标准和规范。企业管理领域和其他领域广泛应用以电子计算机技术为核心的网络,效果良好;以计算机为基础的图形化控制界面在工业电气自动化领域也逐渐成为主流,由于其直观地反映了信息而且有较高的集成度,操作简易,因而得到用户的广泛认可与采用。工业电气自动化基于Windows的控制平台具有操作简易、维护便利且可集成办公的优势,因而具有很强的扩展空间。

(二)现场总线与分布式控制系统

现场总线是一种高度数字化的串行通讯总线,负责自动化系统以及智能设备之间的连接,并能够实现数据的双向传输。通过现场总线技术将现场的输出/输入站的智能化仪表以及低压断路器,利用串行电缆连接到中央控制室里的计算机上,使现场设备产生的各种信息反馈到中央控制室,从而让控制人员及时了解现场情况,并做出正确反应。

三、数字技术在工业电气自动化中的创新

(一)引入智能终端,并实现就地安装

数据采集中采用双重配置的智能化终端和间隔层,通过光缆传输与连接数据。第一重的配置主要上传现场数据,配置中要有保护跳闸;第二重的配置则主要保护跳闸。这种双重配置可以极大地提高数字技术在工业自动化控制中的可靠性。此外,工业电气自动化的良好运作还需要标准化的程序接口,因此,计算机平台自动化就显得极为重要,计算机平台的自动化有利于MES系统和ERP系统的连接。为了实现计算机平台的自动化,办公环境通讯可以采用TCP/IP作为标准。标准化的程序接口可以满足不同用户的需求,比如硬件和软件产品数据的交换等,并且还可以优化智能结果,提高通讯质量。

(二)引入GOOSE 虚端子概念

GOOSE虚端子的提出以及实际应用是设计与装置上的革命,改良了传统的二次回路,便于理解和工程调试。同时,在智能终端、测控装置以及保护装置之间的信息交互中应用GOOSE技术,控制全站的开关、线路、母联、母线与主变等,可以实现跳合闸功能,从而保护测控遥控装置以及使用联闭锁的间隔层。如今,GOOSE网络依靠其更高效的本体智能终端,已经替代了传统使用的二次回路,已经能便捷地操控信号管理、档位调节以及温度测试等非电量信息。此外,按GOOSE网与MMS网采用双网配置,简洁方便、结构清晰以及层次分明,集中相关接口组屏。通过MMS网对主机与各IED之间进行通信管理,实现GOOSE测控遥控、跳闸保护及联闭锁等。

(三)完善程序化操作

在工业电气自动化生产中,在传达调度命令之前,首先,要将完成审核的票据录入电脑系统中,在实践操作环节要科学设置人工干预界面,并细化确认、设计开关与闸刀等设备,从而不断完善与提升系统的应用功能;然后,进行模拟预演,使其处于自动化操作和默认识别的状态,这样即使无人操作时,该类控制系统也能够进行自动化操作和控制。

工业电气自动化的发展必将趋于开放化、信息化以及分布式管理,其中,信息化的处理手段与网络技术相结合,使其更综合,能够实现管理和控制的全面化和自动化;开放化则要求内部系统和外部网路协调一致,使数字处理更精确;分布式的内部组成结构把智能系统分解成为几个智能模块,各个智能模块既能独立运作,又能分散危险,这一切都需要我们完善程序化操作。

参考文献:

[1]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].制造业自动化,2012,34(6):142-144.

[2]于泉海.工业电气自动化中数字技术的应用创新[J].中国新技术新产品,2012,(9):139-139.

[3]何贤义.浅谈数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].中国电力教育,2010,(33):83-84.

数字化新技术范文6

关键字:建筑信息模型,参数化设计,数字化设计

1、前言

近几年建筑数字化设计越来越受到设计院和高等院校的认可和重视,建筑信息模型、协同设计、节能设计、参数化设计、虚拟现实等新兴技术和概念在数字化设计领域已经逐渐成为了主流的建筑设计观念,而由于这些技术的出现数字化设计也在建筑设计领域中发挥着越来越重要的作用,作为新一代的建筑师必然要注重这些新技术的发展,并在实践中应用它们。

2、参数化设计和建筑信息模型

参数化设计就是把设计的限制条件,通过设计软件和代码与设计思想输出之间建立参数关系,使二者能相互关联。这些参数可以是建筑设计理念、建筑材质、建筑构造、建筑结构等信息,而这些参数可以通过软件和代码进行灵活控制,从而达到不同设计方案。实现这一技术的主流软件有DP(Digital Project)、Revit系列(Architecture、Structure、MEP)(图1)、GC(Generative Components)(图2)、Grasshopper(基于犀牛)、基于一些软件二次开发的脚本(常用的有基于Autocad、Maya等)。

建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)是近年来在建筑业出现的数字化建模新技术。BIM技术是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,它为设计和施工中的建设项目提供相互协调的、内部一致的及可运算的信息。由于BIM技术是基于三维数字技术和参数化设计的理念,所以基于BIM理念的软件能实现对设计图纸的“一处更新,处处更新”。可以通过BIM技术可以将建筑设计、结构设计、MEP设计、建筑施工、建筑运营管理相联系起来,使设计人员更专注于设计,从繁琐的绘制图纸的工作中解脱出来,使运营管理人员更专注于管理。同时BIM技术包含建筑的可运算信息,在建筑设计阶段可以和建筑分析软件进行整合,很方便的对当前设计方案进行评价。实现这一技术的主流软件有Revit系列、Archicad、Microstation等。

3、基于BIM和参数化设计的建筑设计流程

1)、概念设计

概念设计是整个建筑设计流程的开始,建筑师通过软件或者手绘把自己的建筑思想和理念表现出来,即形成建筑概念设计,在当代数字化设计的潮流下,可以通过BIM和参数化设计完美的实现建筑师的思想和理念。建筑师的建筑概念设计形成以后,可以根据是否具有异型构建而决定采取什么样的概念设计软件,概念设计是什么类型的建筑、建筑外观是否含有异型构件、建筑理念是否有逻辑关系等等,根据以上问题可以选取在概念设计阶段采用Revit系列软件还是Grasshopper等参数化设计软件,当存在异型构建和方便用数学的方式表达时,在概念设计阶段可以采用Grasshopper等参数化设计软件进行概念设计。如果概念设计是比较规则的体量则适合采用在Revit软件内进行概念设计(图3)。

2)、细部设计

在Grasshopper等参数化软件生成的概念体量可以通过Revit提供的与犀牛的接口完美的转换到Revit系列软件中,不管是在Revit和Grasshopper中生成的建筑概念体量,都最终可以回归到Revit系列软件中去,在细部设计阶段,借助数字化的手段,在体量分析的基础上,借助于AUTODESK Revit Architecture建筑信息模型的建立可以很好的完成透视图、三维模型、各种平立剖面的制作(图4),同时由于建筑信息模型的真实性,有助于建筑师和甲方更好的了解建筑结构、材料、面积等参数,AUTODESK Revit Architecture设计软件采用了先进的参数化设计技术大大缩短了建筑设计的周期和大大提高了建筑设计的效率。在Revit中进行细部设计、构件构造设计、构件材质设计非常方便,由于Revit系列软件采用了族库系统进行设计,所以在构建建筑信息模型时,只要选择好相应的族库进行搭建即可,在进行模型搭建之前,首先要设置好构件的信息(构造信息、外部尺寸信息、材质信息等),然后再进行模型的创建。

3)、施工图设计

基于BIM和参数化设计的建筑设计,同时拥有了这两者的优势,可以随时更换方案或者短时间内设计多套方案供甲方遴选,在模型完成的同时生成建筑各种二维图纸,这些二维图纸和三维模型是关联的,可以实现“一处更新,处处更新”,彻底把建筑师从绘制施工图的牢笼中解放出来,使其更能关注自己的方案设计和建筑表现效果。

4)、建筑表现

建筑表现阶段由于在构建建筑模型时,建筑构件的材质信息已经被赋予,而且Revit系列软件是基于参数化参数化理念开发的,内置了高级的渲染器,所以可以对建筑模型直接进行渲染生成照片级的效果图(图5)。

最后通过其他平面软件把Revit和Grasshopper生成的效果图、图纸和程序代码合理的组合起来,形成最终的方案文本(图6)。

5、结束语

建筑信息模型和参数化设计已经被广大建筑师所熟知,但是在国内应用这两项新技术进行建筑设计的设计师和设计单位还比较少,主要瓶颈在于设计师已经习惯于cad的工作模式,一时还很难从这种模式中解放出来,另外参数化设计需要建筑师有一定的程序设计基础,这也是阻碍设计师应用这一技术的因素。但是作为新一代的建筑师应该放眼未来,尽早接触建筑信息模型和参数化设计理念是至关重要的,也是解决这些障碍的关键点所在。在建筑设计理念的转变和cad模式在实际工程中碰壁的现象越来越多的情况下,建筑信息模型和参数化设计必将在建筑设计领域大放异彩。

参考文献:

[1]高岩.参数化设计-更高效的设计技术和技法,世界建筑 2008.05:28-33.

[2]李建成.建筑信息模型与建筑学专业的教学,建筑教育 2009.02:58-60.

[3]陈峰,王成.数字化设计类课程改革与实践, ART PANORAMA 2009.01:156.