數字化技術特點范文
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篇1
(陜西天元通信規劃設計咨詢有限公司陜西西安710000)
【摘要】本文剖析了傳統測圖方法存在的弊端,介紹了數字化測繪技術的特點,并結合全球定位系統(gps)技術進行說明,GPS測量技術日益成熟,GPS測量技術逐步在工程測繪中得到應用。首先分析了GPS測量技術的特點;其次從控制城市建設中測繪精度,應用于大地控制,RTK技術在公共設施和房地產工程測繪中的應用等方面就GPS測量技術在工程測繪中的應用進行了探討。
關鍵詞 GPSRTK技術;工程測量;應用;弊端;特點;優點
Featuresandapplicationofdigitalmappingtechnology
LiPing
(ShaanxiTianyuanCommunicationPlanningandDesignConsultingCo.,LtdXi´anShaanxi710000)
【Abstract】Thispaperanalyzesthetraditionalmappingmethodhasdrawbacks,describesthecharacteristicsofdigitalmappingtechnology,combinedwithaglobalpositioningsystem(GPS)technologyisexplained,GPSmeasurementtechnologymatures,GPSmeasurementtechnologygraduallybeenappliedinengineeringsurveyingandmapping.AnalyzesthecharacteristicsofGPSmeasurementtechnology;secondlyfromthecontrolprecisionmappingofurbanconstruction,usedingeodeticcontrol,RTKtechnologyinpublicfacilitiesandrealestateprojectsinareassuchasmappingarediscussedontheGPSmeasurementtechnologyinengineeringSurveying.
【Keywords】GPSRTKtechnology;Engineeringsurvey;Application;Drawbacks;Characteristics;Advantages
1.前言
工程測量學科是一門應用學科,它是直接為國民經濟建設服務,緊密與生產實踐相結合的學科
(1)隨著科技的飛速發展,特別是電子計算機技術、微電子技術、激光技術、空間技術等新技術的發展與應用,以及測繪科技本身的進步,為工程測量技術進步提供新的方法和手段,有力地推動和促進工程測繪事業的進步與發展,使工程測量的技術面貌發生了深刻的變化,并取得很大的成就。數字化測繪技術的特點及應用測圖的基本原則一切地圖圖形都可以分解為點、線、面三種圖形要素,其中點是最基本的圖形要素。一句話,測量的基本工作是測定點位坐標。在準確測定點位的基礎之上,一組有序的點可連成線,而線可以連成面,最后再借助一些特殊符號、注記來表示。
(2)傳統測圖方法存在的弊端工作模式,傳統測圖模式是用儀器(經緯儀、水準儀和平板儀)測得點的平面坐標、高程,或者測量水平角、豎直角及距離來確定點位,然后繪圖員通過手工計算(或口算)得出三維坐標,按坐標(或角度與距離)將點展繪到圖紙上。跑尺再根據實際地形向繪圖員報告測的是什么點(如房角點),這個(房角)點應該與哪個(房角)點連接等等,繪圖員則當場依據展繪的點位關系用圖式符號將地物(房屋)描繪出來。這樣不僅大大增加了野外作業時間,也增加內業編輯工作量。而且操作過程中出錯率的多少也在所難免。測圖精度,圖解測圖方法.其地物點的平面位置誤差主要受展繪誤差和測定誤差:測定地物點的視距誤差和方向誤差:地形圖上地物點的刺點誤差等影響.實際的圖上誤差可達士0.47~。經緯儀視距法測定地形點高程時,即使在較平坦地區。
(3)視距為150米,地形點高程測定誤差也大,而且隨著傾斜角的增大高程測定誤差會急劇增加。雖然普及了紅外測距儀和電子速測儀,測距和測角的精度也得到大大提高,但是沿用白紙測圖的方法繪制的地形圖卻體現不出儀器精度的提高。也就是說無論怎樣提高測距和測角的精度,圖解地形圖的精度變化不大,浪費了應有的精度,這就是白紙測圖致命的弱點。數字化測繪技術的特點數字化測圖技術實質是一種全解析、機助成圖的方法。與傳統測圖技術相比,具有顯而易見的優勢和廣闊的發展前景,是地形測繪發展的技術前沿。數字地形圖最好地(無損地)體現了外業測量的高精度,也就是最好地體現了儀器發展更新、精度提高的高科技進步的價值。它不僅適應當今科技發展的需要,也適應了現代社會科學管理的需要,如工程測量、地籍測量、管網測量、房產測量等等,既保證了高精度.又提供了數字化信息,可以滿足建立各專業管理信息系統的需要口1自動化程度高數字測圖是經過計算機軟件自動處理(自動計算、自動識別、自動連接、自動調用圖式符號等),自動繪出精確、規范、美觀的數字地形圖。另外,數字測圖出錯(讀錯、記錯、展錯)的概率小,能自動提取坐標、距離、方位和面積等。
(4)GPS全球定位系統,
它是隨著現代科學技術的迅速發展而建立起來的新一代緊密衛星導航定位系統。GPS衛星定位測量是研究利用GPS系統解決大地測量問題的一項空間技術。隨著全球定位系統(GPS)技術的快速發展,GPS測量技術也日益成熟,GPS測量技術逐步在工程測繪中得到應用。本文就GPS測量技術在工程測繪中的應用及特點進行探討。
2.GPS測量技術的特點GPS測量技術的特點主要有高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等。
2.1定位精度高。
應用實踐已經證明,GPS相對定位精度在50Km以內可達10-6,100Km~500Km可達10-7,1000Km可達10-9。在300m~1500m工程精密定位中,1小時以上觀測的解其平面其平面位置誤差小于1mm,與ME-5000電磁波測距儀測定得邊長比較,其邊長較差最大為0.5mm,校差中誤差為0.3mm。
2.2觀測時間短,隨著GPS系統的不斷完善,軟件的不斷更新,目前,20Km以內相對靜態定位,僅需15min~20min;快速靜態相對定位測量時,當每個流動站與基準站相距在15Km以內時,流動站觀測時間只需1min~2min,然后可隨時定位,每站觀測只需幾秒鐘。
2.3GPS作業自動化、集成化程度高,測繪功能強大GPS可勝任各種測繪內、外業。流動站利用內裝式軟件控制系統,無需人工干預便可自動實現多種測繪功能,使輔助測量工作極大減少,減少人為誤差,保證了作業精度。
3.GPS測量技術在工程測繪中的應用RTK(Real-timekinematic)實時動態差分法
(1)這是一種新的常用的GPS測量方法,以前的靜態、快速靜態、
動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態實時差分方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業作業效率。RTK致力于提供領先的、完整的高精度測量方案。采用國際最領先的主機板,搭配性能強勁的集成解決方案,突破解決了以往國內RTK設計制造的各類問題和難題,表現出令人嘆服的精準度、穩定性、強大的兼容性、環境適應性和應用人性化特性。
(2)控制城市建設中測繪精度為滿足城市建成區和規劃區測繪的需要,城市控制網具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點,城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導線大多位于地面,隨著城市建設的飛速發展,這些點常被破壞,影響了工程測量的進度,如何快速精確地提供控制點,直接影響工作的效率。常規控制測量如導線測量,要求點間通視,費工費時,且精度不均勻。GPS靜態測量,點間不需通視且精度高,但數據采集時間長,還需事后進行數據處理,不能實時知道定位結果,如內業發現精度不符合要求則必須返工。應用RTK技術將無論是在作業精度,還是作業效率上都具有明顯的優勢。應用于大地控制GPS定位技術以其精度高、速度快、費用省、操作簡便等優良特性被廣泛應用于大地控制測量中。時至今日,可以說GPS定位技術己完全取代了用常規測角、測距手段建立大地控制網。
4.結論
通過來對GPS定位技術的應用,可以總結出以下幾點:
(1)測量成果相對精度高,質量可靠。點位范圍可以方便地控制在0.5米之內,并且點與點之間誤差均為隨機誤差,不會產生累積誤差。
(2)定位系統可以全天候作業,不受視線通視影響。
(3)可實時提供定位點的坐標及其點位精度,方便快捷,定位情況一目了然。
(4)野外作業簡單,效率高,自動化程度高,大大減小了勞動強度,可節約大量的人力物力資源。
參考文獻
[1]中國有色金屬工業協會主編《.工程測量規范》(GB50026-2007).
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【關鍵詞】數字技術;電氣自動化;應用;創新
1、工業電氣自動化中的高壓試驗
在工業電氣自動化中,常見的高壓試驗有截波沖擊試驗、全波沖擊試驗、局部放電試驗、操作波試驗等。截波沖擊試驗,通常是采用負極性截取波尾階段的波形。全波沖擊試驗,是測試變壓器在突發短路時的反應,必須要與截波沖擊試驗交替進行。局部放電試驗,是將變壓器的電壓作為預激磁電壓,然后降低局部放電試驗的電壓,持續一段時間,測量局部的放電量。操作波試驗只有當變壓器電壓大于252kV時才會進行[2]。
變壓器是工業電氣自動化中高壓試驗的主要儀器,是工業電氣自動化的基礎設備。而高壓試驗又是電力系統安全穩定運行的重要支柱,所以對高壓試驗進行研究就顯得尤為重要。與普通的電氣試驗相比,高壓試驗比較特殊且危險,所以在進行高壓試驗時必須注意以下幾個方面:
(1)在進行高壓試驗時,試驗地點必須采取有效的安全措施,防止發生意外事故。
(2)在對試驗設備加壓之前,試驗人員必須檢查接線是否正確,加壓過程中,禁止任何人員接近試驗設備。
(3)在高壓試驗結束后,必須立即切斷電源,并將設備進行接地處理。
由于高壓試驗的特殊性和危險性,所以計算機技術的應用就顯得尤為重要。利用計算機測試分析系統,不僅能夠測定、修正不同條件下的大氣參數,還能提高試驗設備在使用過程中的安全性,另外還能及時反映電力系統的運行情況,在電力系統監控方面發揮了很好的優勢。
2、數字技術在工業電氣自動化中的應用特點
2.1數字技術具有可靠性
近幾年來,數字技術依靠先進的智能化電氣系統和計算機網絡,得到了迅速發展。因此,在工業電氣自動化中應用數字技術,不僅減少了對傳統設備的使用,還在一定程度上提高了相應操作的簡便性與準確率。此外,在工業電氣自動化中還使用了光纖網絡和數字化互感器,大大提高了工業自動化的安全性和有效性。研究表明,在工業電氣自動化領域中應用數字技術已較為普遍。
2.2數字技術具有較高的性價比
在工業電氣自動化領域中應用數字技術,一方面可以實現工業電氣設備的自動運行、檢查和診斷,還能增強通信能力、豐富決策信息量,使電氣設備更加智能化。另一方面可以提高電氣自動化的標準,使結構更加清晰,在保證質量的同時節約了成本。另外,在工業電氣自動化中應用數字技術,還使得數據信息的共享與工業電氣自動化的高效率成為可能。
例如數字化變電站是未來變電站的發展趨勢,這種變電站一般是采用微機對硬件進行配置,并對數據進行采集。這種方式不僅減少了需要配置的設備和占地面積,還使得操作更加簡單,在降低成本的基礎上實現自動化控制和管理。所以,在工業電氣自動化領域,應用數字技術可以實現較高的性價比。
2.3數字技術具有強大的可操作性
在工業電氣自動化領域中采用數字技術有很多優點,例如操作簡便、使用簡單、流程自動化、邏輯功能強、自我辨別及判斷能力強等。所以在實際工作環境中,我們只需要對數字系統傳達并指示有效的控制命令,就可以使操作流程自動化。這種方法不僅使操作本身具有判斷和辨別的功能,還能做到準確識別包含數字量、模擬量的信息,大大節約了人力和物力的投入,保證了每個操作環節在便捷、安全的同時又能準確地執行。
3、數字技術在工業電氣自動化中的創新
3.1采用光纖連接,實現就地安裝
在工業電氣自動化中使用光纖連接,并通過智能終端和間隔層對數據進行自動采集和控制,在進一步提高數字技術應用可靠性的同時,增強設備的智能化。另外,采用標準化的程序接口是工業電氣自動化有效運行的前提條件,所以如何使PC平臺自動化就顯得尤為重要。將TCP/IP作為辦公通訊的標準,就可以使PC平臺自動化,便于連接了ERP系統和MES系統。
3.2使用GOOSE虛端子
GOOSE虛端子的提出和使用,對工業電氣自動化中試驗設備的裝置和設計具有很重要的意義。
(1)GOOSE虛端子對二次回路進行了改進,使工程調試易于理解、方便使用;
(2)GOOSE虛端子可以使工業電氣自動化中的智能終端和測控裝置進行數據交互,還能全方位控制變電站的線路連接、開關操作,從而實現了遠程測控、遙控;
(3)GOOSE虛端子對二次回路進行的改進,主要是以其自身的系統設置為依據。例如它本身含有比較高效的智能本體終端,這會方便操控諸如信號管理、環境測試等非電量信息;
(4)MMS網、GOOSE網使用的是雙網配置方式,這種方式不僅使相關接口集中到一起,還使得操作更加簡潔方便,結構更加清晰明了。MMS網管理設備之間的通信,以保護GOOSE虛端子跳閘,實現遠程測控、遙控。
3.3加強程序化的操作理念
加強程序化的操作理念,也就是要培養企業的軟件能力。在對設備下達調度命令之前,必須要核對信息數據,然后存儲到計算機中;在進行實際操作時,必須進行人工干預,即對閘刀、開關等設備的狀態進行確認。這樣,不僅能夠有效完善系統的性能,還能使該系統達到預期的自動化水平,為工業電氣自動化的信息化發展和開放性發展提供條件。
4、數字技術在工業電氣自動化中的應用
(1)Windows正成為事實上的工控標準平臺。目前WindowsNT和CE平臺,已經成為工業電氣自動化領域中的規范和標準。一方面越來越多的用戶開始青睞圖形化控制界面,因為這種界面能直接反映信息;另一方面以Windows為基礎的工業電氣自動化控制平臺還能集成辦公平臺,使操作更加簡單[3]。
(2)現場總線和分布式控制系統的應用。現場總線能夠連接自動化系統與智能設備,實現數據的雙向傳輸。另外,現場總線還能夠連接中央控制室與現場設備,為試驗人員了解現場情況并做出正確處理提供了先決條件。
(3)數字技術對電氣工業自動化的滲透。現在數字技術正逐步滲透到工業電氣自動化領域,主要體現在兩個方面:①從管理層逐步滲透到下層。在實際生產過程中,管理層需要及時了解下層的情況并做出相應的處理,這就需要管理層能夠控制現場,獲取資料;②在電氣自動化設備之間進行滲透,其中傳感器和執行器表現最為明顯,其次是控制器和儀表,可以看出,電氣自動化工廠的設備產品已經印上了數字技術的痕跡。
篇3
關鍵詞: 我國工業控制自動化的發展大多是在引進先進成套設備并進行消化吸收,然后二次開發和應用。目前計算機技術在我國工業控制自動化產業中的應用有了很大的發展,我國工業計算機系統已經形成。工業控制自動化技術以低成本工業PC基礎為主流,向智能化、網絡化和集成化方向發展。相
一、引言
工業控制自動化技術成為20世紀最重要的技術之一,對企業生產過程有明顯的提升作用。工業控制自動化集控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術為一體,實施工業檢測、控制、優化、調度、管理和決策生產過程,是一種增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全的綜合性技術,工業自動化軟件、硬件和系統是工業自動化的主要部分。,
隨著計算機技術的發展,工業自動化計算機技術的應用領域迅速擴大。由原來主要應用于過程控制,如煤、油等連續化、流程化的生產過程;或者機械、電子、汽車等離散加工的制造自動化過程逐步擴大領域,如數控機床、機器人、智能儀器、汽車電子化等機電一體化產品等。目前,工業自動化計算機技術還應用于環保、公用工程、道路與交通、樓宇與社區等。
二、工業計算機的發展特點
由于計算機技術、網絡技術和通信技術的迅猛發展,各種工業自動化手段的發展開始相互影響,相互作用,大致呈現以下特點。
1.自動化技術界限模糊
信息技術的滲透性、融合性比較強,由于自動化的各種技術專業合并,工業控制計算機系統、機電一體化、數控、制造技術、CIMS等技術學科之間的界限變得模糊,這是發展的需要,技術發展的必然趨勢。
2.各種控制系統之間融合
在相當長的一段時間內,由于計算機技術在工業自動化的發展具有滲透性和共通性,一些控制系統如FCS、IPC、NC、DCS、PLC等會相互補充和促進、彼此共存,如工業PC與低價的微型PLC相比其數據復雜且設備集成度高。PC不會代替PLC,工業自動化發展存在于工業PC 和 PLC之間的融合。盡管PLC、DCS、NC、IPC、FCS等設計目地不一致,各有適宜的應用領域和技術,但在技術上彼此“學人之長,補己之短”,各種控制系統之間融合提高了傳統技術的發展。
三、計算機技術在工業自動化的應用
工業自動化的計算機技術發展與信息化、數字化、智能化、控制技術、網絡技術的發展密切相關。目前世界工業控制計算機市場正在以每年10-15%的速度增長。計算機技術在工業自動化中的應用領域越來越多,發展也越來越重要,地位也不斷得到提高。以下就計算機技術在工業自動化的發展和應用方面進行探討:
1.DCS
集散控制系統DCS(Distributed Control System)于1975年問世,生產主要集中在美、德等國。70年代中后期起,我國主要行業(如電力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部進口。80年代初期開始引進、消化和吸收并研制國產化DCS技術。近10年,我國DCS系統研發和生產發展很快,崛起了一批優秀企業,這批企業研制生產的DCS系統,不僅品種數量大幅度增加,而且產品技術水平已經達到或接近國際先進水平,國產DCS系統的出口也在逐年增長。
DCS是受計算機影響最大、反應最快的一種。盡管FCS發展很快,但是傳統控制系統的維護和改造還需要DCS。當前工業控制計算機生產過程仍是大系統、分散對象、連續,分散型控制系統仍在發展。開放結構和集成技術的發展促使大型分散型控制系統發展。由于數據通信和網絡的發展,DCS向綜合方向發展,將各種調節器、PLC、工業PC、NC等構成大系統,滿足自動化、開放化要求。DCS向智能化方向發展,現在DCS的產品具有系統開放、管控一體化特點,還帶有先進控制軟件。
2.NC
機械智能化技術工業自動化領域一種新技術。它可補償機械自身因溫度、機械負荷等引起的機械變形。而檢測主軸負荷、主軸及機座變形的傳感器自身具有信號處理功能,所以叫智能傳感器。故障的診斷與維修是NC重要技術。它基于AI故障診斷的存在,把NC裝置通過互聯網和網絡與中央計算機相連接,使其能夠遠距離診斷,一方面建立用于診斷故障的數據庫,另一方面進一步發展維修系統,在發生故障前把系統部件更換。它的實現需要智能傳感器、高速PMC及大型數據庫。
3.PLC
PLC在工業環境下使用,是一種可編程邏輯控制系統,采用了可編程序,實現運算、 控制、記錄等操作指令,將存儲內容通過數字或模擬量等形式控制工業生產過程。該種控制系統的抗干擾能力遠遠高于傳統技術,適合于較為復雜的工業環境,而且操作簡單,往往采用些形象、直觀的簡單程序來適應現場操作。目前PLC發展成為與DCS相抗爭的大系統,具有高功能、高速度、大容量、網絡化和通信強化通信能力。CIMS、工業自動化和過程控制等大系統的應用,可編程序控制器編程語言多樣化,適合不同應用場合和不同國家應用習慣的要求,并且允許在同一個PLC程序中使用多種編程語言。PLC的發展潛力還很大,不僅和其他工控機聯合,而且日益滲入到DCS中,走進CNC領域。
4.IPC
因PC機資源豐富、產量大、價格低,為廣大技術人員認可。家用電腦逐步普及,PC機占通用計算機95%是工業PC熱的基礎。它在過程控制、制造自動化、樓宇自動化等方面扮演重要角色。在我國,實時操作系統和編程語言等較好解決的IPC市場在擴大。嵌入式系統得到發展和應用,它以計算機技術為基礎,軟件硬件可裁剪,適應應用系統,從功能、可靠性、成本、體積、功耗方面來看,是IPC發展的主要表現
5.FCS
現場總線控制系統從抗干擾能力、魯棒性到布線安裝、系統擴展、投資費用等方面都具有明顯的優勢,它完整地實現了控制技術、計算機技術與通信技術的集成,它的出現加快了工業智能化的步伐。FCS系統具有現場數字化,降低成本,系統效率高,便于安裝和維護功能,同時具有很高的傳輸速度和很強的抗干擾能力。在FCS中,軟件和硬件互換性好,更新換代容易,具有開放性。
6.傳感器
傳感、通信、計算機技術構成現代信息的三大基礎。傳感器的作用主要是獲取信息,具有高功能、高速度、大容量性能。傳感器技術是實現裝備數字化、流程最優化的基礎。當前,傳感器技術在傳統行業中的應用量大面廣,而工業現場自動控制的水平也在很大程度上決定于傳感器的水平。目前傳感器技術向著微型化、高精度、低功耗、高可靠的智能傳感器方向發展,隨著計 算機網絡技術的發展,傳感器網絡等新應用將浮出水面。
7.工業控制網絡有線和無線相結合發展
有線局域網以廣泛的適用性和技術價格方面的優勢,得到了迅速發展。然而,在工業現場,一些工業環境禁止、地方限制限制,有線局域網很難發揮作用,因此無線局域網技術得到了發展和應用。
隨著計算機技術的不斷發展,無線局域網技術將在工業控制網絡中發揮越來越大的作用。它可以便捷地無線連接網絡設備,隨時、隨地、隨意地訪問網絡資源。無線局域網可以在不用網絡電纜線的情況下,提供以太網互聯功能。
隨著工業技術和計算機技術的發展,工業自動化手段也發生了很大的變化。自動化技術和計算機輔助設計等軟件發展和普及給工業產品帶來了重大變化,并已滲透到工業自動化產品設計的各個方面。利用這些計算機技術工具,工業產品設計大大減輕了設計、生產的工作量和難度,有效地提高了工作效率。
參考文獻:
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[2]陳軍進.工業自動化技術在各個工程領域中的應用.應用科學.2010
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地籍測量主要是指利用現代測繪技術以一定的精度測定土地境界、土地權屬位置、土地面積并以反映土地利用類型、分布狀況以及質量等級的專門測量,它為國家土地管理部門提供具有現時性的土地詳查資料,并為土地登記提供依據。地籍測量不同與普通的地形測量,地籍測量應隨著宗地的土地登記的變更而不斷地更新,時時保證地籍資料的現勢性。地籍測量是測繪技術與法律的綜合應用,地籍測量是一項基礎性的具有政府行為的測繪工作,是政府行使土地行政管理職能的具有法律意義的行政性技術行為;地籍測量為土地管理提供了精確、可靠的地理參考系統;地籍測量是在地籍調查的基礎上進行的;地籍測量具有勘驗取證的法律特征;地籍測量的技術標準必須符合土地法律的要求;地籍測量工作有非常強的現勢性;地籍測量技術和方法是對當今測繪技術和方法的應用集成;因此測繪人員不僅要具有熟練的測繪技能,而且還應熟知相關的法律法規。從事地籍測量的技術人員應有豐富的土地管理知識。
數字地籍測量是數字測繪技術在地籍測量中的應用,其實質是一種全解析的,機助測圖的方法。數字地籍測量是以計算機為核心,在外連輸入輸出設備及硬、軟件的支持下,對各種地籍信息數據進行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測繪方法。數字地籍測量是一個融地籍測量外業、內業于一體的綜合性作業系統,是計算機技術用于地籍管理的必然結果。它的最大優點是在完成地籍測量的同時可建立地籍圖形數據庫,從而為實現現代化地籍管理奠定了基礎。
一、數字化測圖技術的特點
1.勞動強度小,自動化程度高。外業采集的數據可以自動記錄于電子手簿中,避免了傳統測圖繁瑣的記簿、計算、檢核,大大提高了勞動效率。電子手簿中的數據可以通過電纜直接向計算機傳輸,在室內通過計算機鍵盤和鼠標的簡單操作,即可完成圖形編輯,大大減少了外業工作時間。
2.精度高。傳統的測圖,地物點平面位置的誤差主要受解析圖根點的展給誤差和測定誤差、測定地物點的視距誤差、方向誤差等影響。測量數據作為電子數據格式可以自動傳輸、記錄、存儲、處理和成圖,在全過程中原始數據的精度毫無損失,不存在傳統測圖中的視距誤差、方向誤差、展點誤差,很好地反映了外業測量的高精度,獲得高精度的測量成果。
3.信息量大。數字地圖包含的信息量幾乎不受“測圖比例尺”的限制,甚至可以沒有“測圖比例尺”的概念。數據可分層存放,使地面信息的存放幾乎不受限制。比如將房屋、道路、水系、電力線、地下管線、植被、地貌等存于不同的層中,通過關閉層、打開層等操作來提取相關信息,便可方便地得到所需測區內的地籍圖。在數字地籍圖的基礎上,可以綜合相關內容補充加工成不同用戶所需要的城市規劃圖、城市建設用圖、房地產圖以及各種管理的用圖和工程用圖等。
4.信息存貯、傳遞方便。數字信息可以通過磁盤、光盤以計算機文件的形式保存或傳遞,還可以通過電纜或計算機互聯網傳輸。在數據的存貯、傳遞方面優勢是傳統測圖無法比擬的。
5.便于成果更新。數字化測圖的成果是以點的定位信息和繪圖信息存入計算機的,當實地有變化時,只需輸入變化信息的坐標、代碼,經過編輯處理,很快便可以得到更新的圖,從而可以確保地面的可靠性和現勢性。
二、數字化測圖在地籍測量中的應用
(一)數字化測圖的主要方法
目前我國數字成圖的方法主要有三種:原圖數字化、航測數字成圖、地面數字測圖。原圖數字化是將原有圖件進行矢量化處理,使圖形數據變成矢量數據,通過各種編輯,獲得數字化地籍圖的一種方法,或者將原有圖紙通過掃描儀掃描,通過一些矢量化軟件,將由掃描得到的柵格數據轉化為矢量數據,然后通過編輯處理,進而得到數字化地籍圖的方法。航測數字成圖是將航攝像片通過解析測圖儀,獲得地面立體模型,采集地面模型數據,從而得到數字化地籍圖的一種方法。這些方法的主要作業過程均需要三個步驟:數據采集、數據處理與編輯以及成果圖件的數據輸出。這三種方法適用的情況和作業方法各異,應根據具體情況區別對待。在沒有符合要求的大比例尺地形圖的地區,可直接采用地面數字測圖的方法,即內外業一體化數字成圖。
(二)數字化測繪在地籍測量中的作業流程
1.地籍測圖準備。目前應用數字法進行地籍測量前,應做好以下準備工作:根據城鎮地籍調查的范圍,劃分好區、街道街坊;進行地籍權屬調查,實地標出每宗地界址點的位置;布設控制網;劃分每個作業小組測區范圍。
2.地籍控制測量。地籍控制測量是為地籍細部測量和日常地籍測量服務的,它具有傳遞點位坐標及限制測量誤差傳播和積累的作用。在地籍測量工作中,為限制測量誤差的積累,保證必要的測量精度,使各街區測繪的地籍圖能夠拼接成一個整體,就必須首先在全調查范圍內選定一些控制點,構成一定的幾何圖形,用精密的測量儀器和精確的測算方法,在統一的坐標系統中,確定它們的平面位置和高程,再以這些控制點為基礎測算其他細部點的坐標。通常采用GPS衛星定位技術建立控制網。
3.地籍細部測量。地籍細部測量采用GPS(RTK)、全站儀配合的草圖方式測圖,關鍵部分繪制在草圖上。草圖的清晰、明了對內業工作至關重要,草圖繪制的比例尺不宜過小,地物之間的相對關系大體能夠得到體現。地籍細部測量主要包括:野外數據采集。數字法地籍測圖時,野外數據采集的方法按記錄器的不同可以分為:電子手簿記錄模式、便攜機記錄模式、電子速測儀數據存儲卡記錄模式、GPS測量模式。數據傳輸。野外數據采集后,用專用電纜將外業采集的數據傳輸到計算機。一般每天野外作業后都要及時進行數據傳輸,以避免數據丟失。數據處理。首先進行數據預處理,即對外業采集數據的各種可能的錯誤檢查修改和將野外采集的數據格式轉換成圖形編輯系統要求的格式。接著對外業數據進行圖形生成,建立圖形文件等操作,再進行等高線數據處理,即生成三角網數字高程模型(DTM)、自動勾繪等高線等。
4.地籍圖生成與編輯。對照宗地關系圖與宗地草圖,根據分幅地籍圖的坐標范圍,選定該幅圖所波及的作業分區數據文件,由測點平面坐標和地塊描述信息自動生成平面圖。地籍圖生成完畢后,在輸出前利用制圖軟件的圖形編輯功能進行圖形編輯處理。圖形編輯處理后,要對其進行全面檢查,查看是否有漏測及處理不當的地方,并加以修改,消除一些地物、地貌的矛盾,進行文字注記說明及地形符號的填充,進行圖廓整飾等。也可對圖形的地物、地貌進行增加或刪除、修改。如果沒有什么重大問題,則可以生成界址線等地籍要素,注記相關的地籍要素內容,打印初步地籍圖。進行外業巡查,根據初步地籍圖利用鋼尺對測量精度進行審核,這一步是質量控制的關鍵所在。
5.面積量算匯總。在錯誤修正后,按照從整體到局部,層層控制,分級量算,塊塊檢核,按面積平差的原則進行面積量算、面積平差、面積匯總等工作。
6.圖表生成。最后在檢核無誤的情況下利用制圖軟件的功能生成地籍圖、宗地圖、界址點成果表、宗地面積繪總表、土地面積分類表等圖表文件。
7.地籍信息系統的建立。進行圖表一致性、勘丈邊長與反算邊長一致性的檢核,經檢核無誤或對檢核問題修改后,建立初始地籍調查數據庫文件,再進行入庫前的數據檢查,如無錯誤則可以入庫,即建立了地籍信息系統。
在地籍測量工作中采用數字化測繪技術,可以提高數字化測圖技術和效率,保證成圖精度,滿足小城鎮建設的需求,為后續的規劃和調整工作提供了基礎資料,取得了較好的經濟和社會效益。
篇5
【關鍵詞】:電氣工程及其自動化;特點;發展
1、電氣工程及其自動化的概述
控制理論和電子網理論是電子工程及其自動化的理論基礎,而電子電力技術則是電氣工程及其自動化所依賴的手段中最重要的一個,除此之外,也離不開計算機信息技術的支持。使用最快的效率將工作完成是對電氣工程及其自動化進行研究的最終目的。電氣工程及其自動化其實就是指在生產的過程中,用少量的人力甚至是不用人力,主要是對先進技術的應用,進而促進工作的完成。將電氣工程及其自動化在實際生產的過程中加以利用,在經濟效益實現最大化的同時,還可以進一步的提高工作質量,進而促進工作效率的有效提升。也正是因為電氣工程及其自動化有這么多的有點,才得以被廣泛的應用到社會的各個領域中,進而推動我國社會的不斷進步。
2、電氣工程及其自動化的特點
2.1發展過程的包容性與開放性
信息科學技術,尤其是計算機技術和以計算機為基礎的網絡技術的發展,給人們生活帶來了翻天覆地的變化。計算機系統與電氣自動化領域的融合,諸如通過向測控儀表內加裝電子微處理器后,實現對數據的分析、計算和傳輸等,大大提高了信息解譯和傳輸的效率,也改變了以往手算的勞動模式,減少了勞動成本;但由于不同廠商生產的儀器、儀表標準不同,所以信息的可共享性有待加強,從這一方面來看,電氣自動化發展有開放性和包容性的特點。
2.2信息共享化
21世紀是“大數據”和“云計算”的時代,這二者都依賴于信息共享的實現。實現社會化的網絡信息資源共享是當前城市化建設的一大目標,信息共享有利于企業之間和其與子公司之間的資源配置和戰略決策;電氣工程自動化系統的搭建,能夠為企業的交流提供更加暢通的通道,實現資源的合理利用,也提高了數據傳輸效率,進而促進企業發展,提高電氣自動化技術的發展速度。
2.3集約化和智能化
電氣自動化向著集約化和智能化的方向發展,主要提升電氣設備運行的可靠性和穩定性。
3、電氣工程及自動化技術的應用
2.1在電網調度中的應用
當今社會,信息網絡技術高速發展,電氣工程及自動化技術中對電氣的保護措施正從傳統的僅僅依靠繼電器向依靠網絡技術發展。傳統的繼電器保護對人力和物力都有極大的浪費,管理起來極為麻煩。現今,電氣工程的自動化技術可以實現對電網的實時監督及控制,這便是電網調度。電網調度的順利施行依托于當今發展十分發達的互聯網技術,據此電力管理部門可以節省大量的人力及物力,使電力管理實現通信及調度方面的聯系。由此形成的巨大的網絡體系便是一個對工作十分有利的信息監控及數字化服務系統。
2.2在電氣工程管理中的應用
進入二十一世紀以來,我國各項科學技術都在猛力發展,這其中,電氣工程及自動化技術更是取得了極大改進,我國傳統上對電網的管理方式是利用壓力、溫度及液位儀表等來進行的,而現今則可以利用電氣自動化設備完成大量的數據統計,而且所需的時間極短,統計的壓力、溫度及流量等數據都很準確,這樣既節省了時間,又省去了大量的物力及人力,大大減少了工作量的同時也節約了大量資金。電力事業的順利發展為我國生產力的提升提供了堅實的物質基礎,電氣工程及自動化技術的不斷前進則是為電力事業的順利發展提供了強而有力的技術支撐。
2.3變電站自動化技術的應用
電氣工程及自動化技術還可以用于變電站自動化運行。在變電站建設中,通過計算機技術,將集成化向二次開發狀態轉變,信息的傳輸是通過電力信息光纜來實現的,這樣便使統計記錄及運行管理都向自動化發展。上述過程中,利用變電站自動化技術還能實現對系統的運行狀況進行實時管理及監督,當系統出現故障后能進行自診斷,這種特點對于客戶比較人性化,對于電氣企業,可以對客戶提供更完善的電力供應服務,可以有效提高企業的經濟收益。
2.4在化工生產單位電廠分散測控系統中的應用
化工廠在生產過程中,要想實現對生產進行實時的監督和監控,必須利用電氣工程及自動化技術,這樣可以清楚地監測生產過程和線路,并可以完全控制遠在現場的傳輸路線、儀表甚至工程師站。這些相較于傳統的電氣監測系統有很大的進步。
3、電氣工程及其自動化發展趨勢
3.1科研人員和操作人員的綜合素質不斷提高
近年來,在電氣工程及其自動化的發展過程中,相關的科研人員以及操作人員在其中發揮著十分重要的作用,他們作為自動化技術的操作者以及研發者,可以直接影響電氣工程及其自動化的發展進程以及應用范圍。因此,為了使電氣工程及其自動化更好的發展,我們就應該重視對科研人員綜合素質培養,并鼓勵他們不斷創新自動化技術,從而使我國電氣工程及其自動化的市場競爭力不斷提升。
3.2建立電氣工程及其自動化的統一獨立平臺
當前,由于企業類型的不同,就使得我國的電氣工程及其自動化技術存在些許差異,并且各大企業之間缺乏聯系,都采用自主研發的方式進行科研活動,因此,導致企業的經濟成本不斷增加,對于企業持續、穩定的發展具有一定的不利影響。為此,企業內部的科研人員就應該突破科研環境的限制,加強各大企業之間的聯系,從而制定科學、合理的電氣工程及其自動化方案。從而確立研發目標。
3.3建立電氣工程及其自踴技術的網絡系統及系統結構
為了進一步確保各大企業之間交流信息的安全性以及準確性,我們就需要建立電氣工程及其自動化技術的網絡系統及系統結構,以此來不斷優化資源配置。要想全面提高電氣工程及其自動化系統的運行穩定性,就需要使其自動化系統通用化,以此來實現企業內部信息資源的共享。
結束語
隨著我國國民經濟的飛速發展和科技實力的不斷增強,各行各業的建設都取得了非凡的成績,電氣工程及其自動化在國民經濟建設中也發揮著越來越重要的作用,其在工業領域的基礎性和重要性地位也逐漸根深蒂固。電氣工程自動化及其相關技術的發展程度也逐漸成為衡量一個國家綜合國力的重要指標之一。
【參考文獻】:
篇6
隨著社會的快速發展,機械制造業也得到迅猛發展,機械工業從傳統的制造技術開始向自動化技術發展,自動化技術主要應用于以下環節:一是設計,二是選材,三是生產,四是組裝,只有充分了解機械制造自動化的特點,才能合理的應用機械制造自動化技術,才能提高機械制造效率,滿足工業市場的實際需求,并對機械制造自動化技術應用過程中存在的問題進行分析調整。
關鍵詞:
機械制造;自動化技術;發展趨勢
0引言
在很長一段時間,我國都是世界性的工廠,機械制造業在過去曾經是我國的基礎性加工業,對國家經濟發展有著巨大的推動作用。隨著社會的快速發展,科學技術也得到迅猛發展,機械不僅僅再進行人為制造,而是應用自動化技術進行制造和生產。但是,只有不斷創新和調整,才能更好的保證機械制造自動化技術應用的合理性及長遠發展。
1機械制造自動化技術的特點分析
1.1系統性
隨著社會的快速發展,計算機技術也得到迅猛發展,機械制造自動化技術就是依賴計算機技術進行信號的傳輸,并控制機械的信號輸入及輸出,進而完成機械的生產,機械制造自動化涉及多個環節,每個環節都會輸出大量的信息,只有保證機械制造按照原定的順序進行,才能保證機械制造的順利完成。從機械制造業發展的方向可以看出,機械制造已經從原有的油驅發展為電驅,從大型機械設備向小型機械設備轉變,機械制造自動化已經不單純是一種生產制造技術,更是一次科技的革新,對于機械行業和國家經濟的發展都有著不可替代的作用。西方國家應用機械制造自動化的時間比較早,我國可以結合本國實際情況合理的借鑒西方國家的先進經驗,完善機械制造自動化技術體系,保證機械制造自動化技術應用的合理性、科學性、先進性和可靠性。
1.2綜合性
隨著社會經濟的快速發展,人們的生活水平不斷提高,人們對機械產品的要求也在不斷提高,而且人們對機械產品的后期服務問題給予了高度關注,機械制造業只有不斷創新,引進先進的機械制造技術才能更好的滿足人們的服務需求。機械制造也不單單是在工廠生產制造,而是從工廠走向機械市場,開展機械行業的深入分析調研,不斷引進并創新機械制造技術。機械制造自動化技術的應用對機械設備的安全性和可靠性都提出了較高的要求,機械設備在制造生產后,還要對機械進行后期維護和保養。
1.3世界性
機械制造不再是傳統的制造行業,而是新技術不斷產生的行業。我國一直都是制造和出產機械設備的大國,但是我國機械制造受到傳統制造理念和模式的影響較大,導致我國的機械制造業與西方國家的機械制造業差距較大。機械制造自動化技術的應用可以讓我國在機械制造的過程中收集到多種有價值的自動化數據,并充分利用收集到的數據進行技術創新,為機械制造技術創新提供數據依據。我國可以把自身總結出來的經驗與西方國家的經驗結合在一起,創新出符合我國機械制造業發展的新技術,進而推動機械制造業的快速發展,推動國家經濟的發展。
2機械制造自動化技術的發展趨勢分析
2.1機械設計的合理化
機械設計是機械制造的基礎和前提,只有保證機械設計的合理性才能保證機械制造的合理性和科學性,而且機械設計的合理性能夠更好的保證機械制造的安全性,避免機械制造安全事故的發生。如今,人們對生態和環保問題的關注程度逐漸提高,傳統的機械制造會給生態環境帶來污染,影響人們正常的工作和生活,威脅人類健康。機械自動化設計的合理性可以降低機械制造對生態環境的污染,實現人類和生態的可持續發展。隨著機械制造業的快速發展,機械設計也將越來越合理化,科學化。雖然計算機技術已經廣泛應用于機械設計中,但是軟件設計已經無法滿足機械設計和制造的需求,相關人員需要不斷創新出新技術,機械設計自動化軟件將成為未來機械設計的主要工具,為機械設計提供便利,更好的保證機械設計的合理性。
2.2機械設計的高效化
在新形勢下,從機械設計到機械制造全部實現了自動化,不需要人為進行設計和操作,節省了人力和財力。但是,在機械設計決策階段,依舊需要人為干預,需要人來提供參考性建議。在未來,機械設計自動化將加入更多人的思維,體現出人類的創新能力和創造力,這樣不僅可以降低機械設計和制造的成本,還可以節省更多的能源和機械制造的原材料,節能也一直是世界性話題,機械設計和制造的自動化對全球節能有著至關重要的影響。比如,在制造某一機械設備時,可以不依靠一家制造廠家完成,可以由多個制造廠提供設備元件,并在固定的廠家進行拼裝,這樣就可以避免單一機械制造鏈過長的問題出現。市場對機械制造的高效需求改變了傳統的機械制造理念和模式,在一定程度上推動了機械制造業的快速發展。
2.3機械制造的環保化
在很長一段時間之內,人們大量制造機械設備,忽略了保護環境的重要性,機械制造不僅會污染生態環境,也會消耗大量的能源,其中還包含不可再生的能源。保護環境已經不再是我國需要面對的問題,而是全球性問題,無論是機械設計還是機械制造都必須堅持“環保”理念,這也將成為國家考量機械制造業的重要依據。選材是機械制造的關鍵環節,只有選擇環保型材料才能提高材料的利用率,并對廢棄的材料進行回收再利用,這樣就可以降低機械制造對能源的消耗。
2.4機械設備的智能化
無論是大型的機械制造廠家,還是小型機械制造廠家都必須實現機械制造的智能化,才能更好的滿足機械制造的需求,而且機械制造的智能化可以降低機械設備出現故障的機率,節省維修費用。
3結語
從機械制造業發展的方向可以看出,機械制造已經從原有的油驅發展為電驅,從大型機械設備向小型機械設備轉變。機械制造也不單單是在工廠生產制造,而是從工廠走向機械市場,開展機械行業的深入分析調研,不斷引進并創新機械制造技術。我國可以把自身總結出來的經驗與西方國家的經驗結合在一起,創新出符合我國機械制造業發展的新技術。機械自動化設計的合理性可以降低機械制造對生態環境的污染,實現人類和生態的可持續發展。機械設計自動化將加入更多人的思維,體現出人類的創新能力和創造力,這樣不僅可以降低機械設計和制造的成本,還可以節省更多的能源和機械制造的原材料,進而推動機械制造業的發展。
參考文獻:
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[2]張西平.機械制造自動化技術特點與發展趨勢[J].河南科技,2013(08):78+82.
篇7
關鍵詞:機械制造;自動化;技術特點
0引言
對于現代機械制造自動化技術來講,其是集系統性、交叉性為一體的技術手段,在眾多領域中都應用了機械制造自動化技術,主要是革新了機械工業,為機械制造行業的提高了競爭力,使得機械制造運行成本降低等等。近年來,我國經濟工業取得了較明顯的發展,機械制造行業也成功躋身在我國經濟支柱性產業中,是國家大力發展與創新的重點產業之一。
1分析機械制造技術的特點
機械制造技術有著十分獨特的特征,對機械制造技術的特點分析,能為機械制造業技術的進一步發展與提升提供依據與方向:
1.1系統性
對機械制造技術來講,其不是一個獨立的技術,是融合了信息技術、計算機技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術等為一體的綜合系統性技術,不僅是涉及到產品的設計與制造環節,還包括了產品的銷售與售后服務等多方面。由此對機械制造業技術的分析,必須要認清其系統性特征,以整體為特征進行分析,使得其能吸收各種高新技術的的成果,能將機械制造技術發展成為一個物質流、能量流以及信息利用的系統性工程。
1.2綜合性
機械制造技術有提高企業的綜合經濟實力與企業整體的競爭力的目標,由此高技術不能局限于產品的制造與生產環節,需要同時包含市場調研、產品工藝設計、生產準備以及產品制造與售后服務等環節中,將其作為一個綜合性整體,提高制造業的經濟效益和社會效益,需要重視機械制造技術的綜合特征。
1.3世界性
世界經濟有全球化經濟發展的大趨勢,使得市場競爭日益激烈,為了保證在市場激烈競爭中有一席之地,就需要密切關注市場的變化情況,并且以市場需求為指導來發展機械制造業。因此,機械制造業技術的應應當具備世紀性特征,這樣才能順應世界經濟的需求進行工藝的改造以及創新。
1.4市場性
其實任何一種產品的生產都需要以市場需求為主導,這樣才能保證產品的生產與制造的經濟效益,機械制造業產品也不例外,也應當與市場保持密切的聯系,使得產品的生產與制造能更加具備市場性特征,這樣機械制造業的生產就能以市場需求為基礎進行技術的改進與升級,并且做好成本、質量以及市場需求的環節,協調產品的生產,使得產品生產的效率得到有效提升,為機械制造業創造出更好的條件。
2機械自動化技術在現代企業的應用
機械制造自動化技術的有效應用使現代的工業生產更加地規模化和高效化。而且通過這樣自動化技術的應用,也大大提高了工作的精準度和效率減輕了人們的工作負擔和壓力等。在傳統的企業生產中,常常會應為工程復雜或者人們的生產技術水平低,又或者因為人們工作勞累而出現種種的誤差等,而采用機械化自動化技術的時候,只需設置幾個相應的指令和程序,就可以保證整個企業生產的效率和質量。同時工作人員只要定時對機械設備進行檢查,看其是否有正常的運行就可以了。這大大減少了人們的勞動強度,而且也使產品的質量和規格得到了統一。
這樣的自動化技術大大保證了產品的合格率,同時也減少了傳統生產方式,因為各種因素的影響,造成生產物品出現不合格或者報廢的現象,這大大減少了對生產資源的節約,提高了生產效率,而且極大地提高了企業整體的生產力和多種效益。在現代機械自動化技術中通過對各種綜合技術的使用,使得機械自動化技術得到了加強,其工作性能也得到了大幅度的提高。而且也促進了這中智能化的自動技術可以面對更加復雜的和精細的環境進行工作,從而實現工作中高質高量的完成工作項目。機械自動化技術在企業生產工作中,可以對其進行有效的控制,保證了工作中的安全。因為在任何生產工作中,安全問題一直是企業發展非常重視的問題。而機械自動化技術的操作,極大地提高了工作中的安全性。工作人員只需要對機械進行遠程的操控便可以了,無需再進行實地的近距離操作。這樣可以讓人們只要對機械設備進行好相關的安全監管就可以了,而無需在考慮其他問題,在發生安全事故的時候,安全監控系統也會發出警報,從而減少事故造成的影響。
在現代信息技術和網絡技術快速發展的時代,世界經濟已經一體化。所以在現代經濟市場的競爭中,其競爭的核心就是科技的競爭。所以在現代機械自動化技術的發展過程中這也是個不錯的機遇和挑戰,這就像出現在其發展道路上的一個跳板,只要機械自動化技術能把握這種機會,和現代的信息網絡技術有效地結合在一起,那么我國的機械自動化技術水平勢必會得到空前的發展,從而促進我國工業產業的快速發展。現代機械制造自動化技術也是在不斷地升級,其數控技術得到了很大程度的提高,同時實現了集中化和高精度,而其自動化和智能化的程度也得到了有效的提高,比如像自我檢測和修復功能以及根據具體的生產線自行調整運作效率等。而在未來的發展中,這種機械制造自動化技術勢必會向更加高速、高精度的方向發展,同時可以適應更多的復雜工作環境和更加精細的工作。在現代的機械自動化制造的過程中,其還是一個能耗比較大的技術,所以在其未來的發展中,在提高其工作效率的同時降低其能耗,從而起到優化環境節約能源的作用。
3總結
隨著現代科技的不斷發展和進步,機械制造自動化技術也在不斷的創新和發展,在現代企業發展的要求下,對機械自動化技術也提出了新的要求。所以相關工作人員一定要大力探索、研究和創新機械自動化技術,從而促進我國機械制造的發展。
參考文獻:
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篇8
論文摘要:當代科技的不斷發展,促進了微電子技術及信息技術在電力系統中的應用與發展。同時,數字化技術的引入也使得變電站的運行發生了變化。變電站引入數字化技術使變電站的二次設備逐漸向一次設備進行延伸。傳統變電站的數字化過程使得變電站運行更加自動化,管理更加科學化,因此研究數字化變電站的技術基礎及特征有著非常重大的意義。
數字技術的發展及應用使得數字化變電站有了技術的支撐。目前,我國數字化變電站的技術主要有數字化的電氣量測量系統。而變電站的自動化技術基礎主要包括:智能化的開關、光電式的電流及電壓互感器、一次運行的設備、在線狀態的檢測系統、運行操作的培訓仿真技術等。數字化變電站的特征及技術的影響勢必會使數字化的變電站成為發展的趨勢。本文就數字化變電站的主要技術基礎及特征進行論述。
1.數字化變電站的技術特征
當前的數字化變電站主要通過電子式互感器、智能化的開關等數字化的一次設備、網絡化的二次設備分層組成,在IEC61850通信規范的基礎之上逐步實現變電站系統不斷信息化、自動化智能化等要求。
首先,變電站中的電氣設備信息通過數字化技術可以實現相互間的資源共享及利用,使操作更加便捷,同時減少變電站相關設備退出的次數及時間,減少了損耗,提高了設備的使用時間,對于自動化設備的數量進行精簡,極大的簡化了變電站的二次接線,提高變電站設備使用系統的可靠性,維護及及時更新擴展變電站中的設備功能。
其次,逐步實現了變電站信息在其系統運行過程中和其它支持的系統之間的信息共享,減少了資源重復建設,有利于投資成本的回收并延長變電站的使用年限。減少周期內的維護成本與建設費用。數字化變電站主要標志就是實現了數據采集的數字化,通過運用數字化的電氣量測工具,比如光電式的互感器、電子式的互感器等來采集電流、電壓等,對這些電氣量的采集與測量,實現了變電站第一、二次系統的有效隔離。因此,也就增大了變電站的電氣量動態測量的范圍。同時,因為采集的數字化也提高了電氣量的測量精確率。在準備實現變電站信息共享的同時,為以往變電站裝置冗余邁向信息冗余提供了信息基礎,逐步使變電站的電氣量采集與測量走向了信息化、集成化。
第三,變電站信息系統分布出現分層化。以往變電站的自動化系統主要是集中式,而數字化變電站則改變了以往的集中式采用了分布式。數字化變電站通過采用第二代的分層分布式自動化系統可以更加完整的記錄變電站內各個設備的信息,并及時的顯示,大大提高了網絡通信的速度和開放程度。
在IEC61850通信規范的基礎之上提出的有關數字化變電站的過程層、間隔層及站控層等三層結構模式。可采用面向對象進行建模,通過軟件復用、嵌入式等實時操作控制系統等高科技技術,不斷滿足數字化變電站等電力系統對于實時性、可靠性的需求。不但可以有效的解決變電站中異構系統間的信息的互通問題及裝置不同引起的系統操作問題,而且還給當前的數字化變電站的分層分布式模式提供了強大的技術支持。
2.數字化變電站的技術基礎
當下數字化變電站需要的技術基礎支撐主要有非常規傳感器;可靠穩定的通信網絡;數字化變電站的組成設備的穩定性。
我國當前的數字化變電站建設是應用現代科學技術的必然趨勢。伴隨著眾多變電站技術問題的研究與解決,數字化變電站的技術基礎越來越穩定。首先,通過數字化變電站的設備組成可以看出數字化變電站的技術基礎。數字化變電站的技術設備主要由電子式電壓電流互感器、智能化的一次設備、網絡化的二次設備組成。
電子式的電壓電流互感器主要通過羅哥夫斯基線圈,進行電阻分壓、阻容分壓和電容分壓,以此替代傳統電磁式的電流電壓互感器。這樣,數字化變電站的電子式電流電壓互感器采用了先進的電子元器件和電磁兼容等設計,可以更加直接的策略電流電壓信息。并且通過和數字化的儀表等智能化的綜合測量裝置,用計算機技術對電流電壓等信息的測量,并進行數字化處理使得國家電網中的電氣設備可以進行網上在線狀態監控與保護。而傳統變電站中的常規互感器則與電子式的互感器有很大的差別,不但比電子式的互感器絕緣復雜化、而且體積比較大、重量重動態測量的范圍比較小;不如電子式的互感器能夠在電力系統的運行中根除重大的電力故障隱患,保證國家變電站用電設備的安全及人身安全。
智能化的一次設備主要是根據變電站相關設備的規范標準,不但具備普通傳統變電站的開關設備的基本功能,而且在這個基礎之上更加的智能化。除此之外,數字化變電站的智能化的一次設備還可以進行在線監控、利用數字化接口及智能化電子開關來操作變電站中一系列的高級智能化設備。因此,數字化變電中的智能化的一次設備是數字化變電站的重要基礎設備,可以提供被檢測的信號回路及被控制的操作驅動回路。通過計算機進行微處理及光電技術的設計,簡化了傳統常規機電式的繼電器和控制回路的結構。同時,智能化一次設備提供了數字化變電站技術基礎,通過數字程控器與數字公共信號網絡進行連接,有利于變電站二次回路。同時,光電數字及光纖也代替了傳統的強電模擬信號與控制電纜。更加節省了變電站的電纜用量、減少占地面積,縮短了數字化變電站的投運周期及電子式電壓互感器的電氣距離。更為重要的是通過智能化一次設備,數字化變電站在提供在線檢測的同時,減少了人為失誤更優化了控制回路。
最后,變電站中網絡化的二次設備。傳統變電站內的常規化二次設備,主要由繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量測控裝置等組成,這些網絡化的二次設備可以標準化、模塊化的進行計算機微處理機。通過網絡化二次設備之間的告訴網絡通信通道的連接,真的達到數據的資源共享、信息傳遞的高速化。
3.當前我國數字化變電站的技術
目前,我國數字化變電站的技術主要有數字化的電氣量測量系統。擁有穩定性高的電氣量測量系統對于建設數字化的變電站可以說是至關重要的。當前,國際上對于電壓式的互感器系統稱為非常規互感器,這種電壓互感器和以往變電站所采用的傳統的互感器有很大的差別。
在新型的電壓互感器中基于電光效應的電壓互感器基于電光效應的互感器稱為光學電流電壓互感器或者稱為無源式互感器而其余的則為電子式電流壓互感器或者稱為有源式互感器。眾所周知,由于線性的雙折射現象和發光源器件的發光強度會下降,光在傳輸過程中引起的偏振角變化以及在不同材料的中維爾德常數也會受到外界溫度的影響,造成無源式互感器的測量精度不穩定等問題。而光學互感器則擁有比較好的線性度、測量精準度、無源、不輕易受到電磁干擾等優勢。我國目前的數字化變電站的該井需要采用這種新型互感器的優點,通過其工作的原理提高變電站工作的穩定性。
其次,目前數字化變電站要求通信網絡的可靠性與即時性。數字化的要求就是資源的貢獻,信息高速傳遞,而網絡信息系統就是數字化變電站的核心,也可以稱其為數字化變電站的“神經系統”。因此,數字化變電站的技術基礎及要求必須包含了變電站系統的可靠性、及時性、可用性。計算機通信網絡系統的可靠性可以選用擁有較高穩定性及可靠性的網絡拓撲結構。并采用國際上的冗余技術保障其安全運行。在數字化變電站的設計過程中,各個IED都應該擁有雙網卡,這樣,就可以同時分別接入室內兩臺交換機。過程總線及站級總線可以采用環形拓撲來提到設計方案中系統的可靠性。同時,不斷的優化網絡系統設計,綜合考各種因素,提高通信網絡的經濟性和易維護性。
4.結語
當代科技的不斷發展與進步,促進了微電子技術及信息技術在電力系統中的應用與發展。而實施IEC61850標準施、應用非常規互感器將逐步推進我國數字化變電站的建設進程。數字技術的發展及應用是數字化變電站建設的技術支撐,通過對數字化變電站的技術基礎及特征的研究推動傳統變電站的數字化進程,使我國數字化變電站的運行更加自動化,管理更加科學化。
參考文獻:
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摘要:我國經濟的發展促進電氣化水平的不斷發展,與此同時,自動化技術的應用發展成為推動工業電氣工程飛速發展不可或缺的重要因素。本文探究了電氣工程與自動化技術在我國的發展現狀以及自動化技術在工業電氣工程中的主要方式、特點及發展趨勢,旨在為工業電氣工程智能化、職能化、一體化發展提供借鑒。
關鍵詞:自動化技術;工業電氣工程;特點;應用及發展
電氣工程及其自動化是電氣信息領域的一門新興學科,與人們生產生活息息相關,近年來發展迅速。隨著自動化技術在電氣工程領域的實踐和創新,自動化技術不斷加深與各學科領域的緊密結合,電氣工程發展不斷創造質的突破,為我國經濟發展做出了突出貢獻。
一、電氣工程與自動化技術發展現狀
隨著我國科技的不斷進步,科學技術的更新為電氣工程及其自動化技術發展奠定了理論與實踐基礎。自動化控制技術又進一步促進了行業之間的的交流與發展,進而推動了電氣工程與自動化在商業領域的普遍應用,帶動了經濟高速發展。電氣工程的高速發展離不開現代化信息技術的飛速發展與自動化技術在實踐領域結合,二者相輔相成為電氣工程的全面發展提供了高效的應用工具和優質的處理手段。另一方面,自動化技術在生物學、光子學及機電系統領域的拓展與融合又成為電氣工程始終走在科技前沿的保證。以上因素的綜合作用之下,電氣工程與自動化技術滿足了工業自動化發展需求,成為推動我國經濟發展的重要支柱。
二、自動化技術在工業電氣中的特點
1.低成本,高效率
自動化技術在工業電氣中采用遠程控制方式,有效的節省了材料、提高工程的可靠性,并且通過靈活的組合減少各種安裝費用,結余了電纜。其采用的數據傳輸方式在特定設備上操作指令,完成指定工作。因為操作時指令傳輸轉換的即時性,也保證了操作的精確性,有效的節省了時間,保證了失誤操作發生的概率。如今,因其快速、高效的特點自動化技術已經被廣泛應用于工業電氣工程中。
2.削弱限制因素,完成高難度任務
長期以來,傳統的電氣工程作業中,一些特殊環境下工作,容易使工作人員身體受到影響,有危險系數的同時也降低了工作效率。自動化技術設計方便,便于系統維護,能夠克服高強度輻射及紫外線和超低溫等人體難以承受的惡劣環境,完成人工難以完成的高難度任務,在工業電氣工程中的作用不可小覷。
3.智能控制,縮短周期
自動化技術通過智能化控制,減少大量的模擬量變送器、端子柜以及間隔設備等,完成對所要操作對象的智能控制,其強效的數據反饋系統進一步保證了電氣工程中控制的高效性,縮短了整個系統更新周期。通過和監控系統的連接以及網絡連接的`活組合,還能提高系統的安全性和可靠性,為電氣工程高效運行提供了保證。
三、自動化技術在工業電氣工程中的具體應用
1.診斷病因,完成實時監測
電氣工程故障診斷中,傳統的人工法診斷方法對人員的專業技術水平有著嚴格的要求,診斷起來復雜且可靠性低,數據問題以及設備問題有時處理不夠及時。自動化技術則通過電子操控,大大降低了以上問題的發生概率。在電氣工程電網調度中自動化技術通常應用于自動化控制系統中,通過運用局域網技術進行監控,及時調度電壓信息,同時,根據監控反饋的可靠信息進行實時監測與分析比對。這樣,在整個系統中電網調度系統完成自動預測,從而在可控范圍內第一時間鎖定故障并且排除故障,繼而提高電網調度的運行效率、運行環境以及運行的敏感度以節約成本。
2.優化設計,實現操作智能化
電氣化時代要求電力、電子技術、信息處理、電子計算機技術等領域的知識的融會貫通,電站運行的高效與否就取決于這些自動化技術能否在電站中充分運用。這就需要設計人員結合以上專業知識在實踐中總結經驗,反復研究與改進,探究出一套能夠有效解決復雜問題的設計系統,用最便捷有效的方式解決復雜問題,提高運行過程中采集數據的精確度,改善設計樣式,保證工程的自動化運轉。另外,通過通過有效的設計,完成計算機設備、網絡技術和傳感技術的智能化操作與裝置的自動監測。從而解決一定程度上的人力資源浪費,節省出來的這部分人可以運用于更有價值的地方。其次,改善了人工效率低,危險系數大的問題,提升了變電站數據提取的準確性。這也是電氣工程追求安全化、智能化、穩定性目標的體現。
3.強化智能系統建設,實現控制自動化
傳統的電氣工程控制環節多,并且需要人工后臺操作,在故障檢測也只能通過逐一檢查發現,找出故障點需要耗費大量人力物力,加強智能化技術在電氣工程系統中的應用,實現自動化控制能夠節約成本,提高效率。智能化系統建設包括三方面:專家控制、模糊控制和神經網絡控制。其中的神經網絡控制層次多、結構復雜,對其進行反向學習算法來判斷和調控其中的子系統,實現信號處理精確化,效果顯著。自動化控制技術應用于電氣工程管理后,通過計算機設備、網絡技術和傳感技術的智能化操作,及時發現故障點,通過智能化監測對問題進行及時反饋,并且能快速的解決問題,提高供電效率。
四、自動化技術在工業電氣中的發展趨勢
1.智能化
自動化技術比起傳統操控技術更趨向于智能化的方向發展。首先,一定程度的無人化操控通過調節下降和響應時間來實現對整個系統的控制,既節省人力又能控制系統的正常運行。其次,無需控制模型,使得自動化控制器大大提高了它的緊密系數,提高了評估、預測的可控范圍。此外,自動化系統在處理不同數據時也表現出相當程度的智能化。具體表現在對數據的采集、處理與評估上,通過其他技術與設備的幫助,自動化系統準確評估所輸入的具體數據,經過快速處理實現準確的評估。在遇到控制對象不穩定的情況時,自動化系統常常以其多樣化處理方式取勝,但因為現實狀況的復雜性,自動化技術在整體的控制上還存在一定的缺陷,有待技術上進一步的突破。
2.一體化
人與系統的一體化。系統控制代替人的體力勞動,還能代替人的腦力勞動,在一定程度上能夠協助人員更好的進行工作。自動化系統在進行制造的時候,實現了人和整個系統的協調性,同時在管理和控制方面也得到了更好的發展。電氣工業自動化在功能方面實現了代替人員體力勞動的作用,但這僅僅是自動化功能目標體系中的一小部分。自動化的功能表現在很多的方面,現在已經逐漸形成了一個有機的體系。
整個運作過程的一體化,從整個工業電氣動態運作的過程來講,自動化技術有著更為深刻的內涵。首先是程序單元,在這個基礎單元中確定做什么、怎么做。其次是作用單元,主要是通過施加能量來進行定位,確保第一時間獲取可靠信息。第三是傳感單元,對性能和狀態進行深入檢測。第四是制定單元,通過制定單元篩選信息、監測信息,并對接收到信號的做出相應指令。
結語
自動化技術因其智能化、一體化的優勢在電氣工程中的應用廣泛。加之其控制便利,操作簡單,一定程度上解放了人力,提高了電氣工程運作系統的效率,保證了整個電力運行的穩定性。在數字化飛速發展的今天,電氣工程的自動化技術發展對我國經濟發展具有顯著意義,也是促進我國電氣工程走向健康、持續、綠色發展的必由之路。
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關鍵詞:機械制造自動化技;特點;發展趨勢
隨著科學技術的發展,機械制造自動化技術得到了質的飛躍,其技術水平的提高,帶動了整個制造行業的發展,為人類社會的發展帶來了一定的經濟效益。故,本文對機械制造自動化技術的特點進行了探討,并且對其發展的趨勢進行了分析,對促進機械制造自動化技術的發展具有十分重要的作用。
一、機械制造自動化技術特點
對比傳統的機械制造技術,不難發現,機械制造自動化技術的優勢非常明顯,且自身的特點也十分顯著。
第一,機械制造自動化技術是與用戶的需求基本相匹配的技術。并且機械制造技術的根本目的就是為了滿足人們的生產需求。例如,以吊車為例,其核心的性能就是為了滿足人們緊急救援的需求。因此,機械制造自動化技術的研究和應用也是以此作為研究的核心內容,通過自身功能的展現,滿足生產以及用戶的需求。
第二,機械制造自動化技術有著便捷的操作特點。傳統的機械設備通常都是體積非常大的,因此,在操作上非常的繁瑣,而機械制造自動化技術的運用,則讓機械設備的功能豐富起來,通過一種設備的運用,即可完成多項任務。并且隨著自動化技術的不斷發展,機械設備的體積也有所減小。機械制造中,工作人員只需要通過簡單的操作,即可完成控制設備的目的,讓機械設備按照要求實現自動化運行,不僅操作簡單,而且還能節省人力。
第三,安全性。在傳統的機械制造行業中,主要是依靠人工的操作來完成相應的生產需求,在這個過程中,對于操作人員的安全是沒有充分的保障的。但是,機械制造自動化技術的出現,使得人們從操作中解放出來,可以實現自動化的生產,工作人員只要隨時注意機械設備的運行狀況如何,有效的提高了工人的安全性。在機械制造自動化設備中,常常安裝有報警系統、自動停止以及自動診斷等的功能。同時,機械制造自動化設備的靈敏度較高,設備一旦出現任何的故障,報警系統就會啟動,同時停止工作,有效的保障了生產的安全性。
第四,高產高效特點。傳統的機械制造中,人工操作是主要,但是因人工技術有限、且每個人的責任心不一樣,對生產的質量有著很大的影響,這不僅影響生產的效率,還會因人工失誤引發質量問題,甚至是安全事故。機械自動化技術中,對于精準度的要求越來越高,且替代了人工操作,這能有效的減少因人工操作帶來的失誤現象,制造過程中,按照設定好的標準自行運轉,也不會出現人工的疲勞感,由始至終,按照一個標準進行,這不僅提高了機械制造的工作效率,也為企業的發展帶來了更高的經濟效益。
二、我國機械制造技術的發展現狀
(一)機械制造方案以及工藝不夠成熟
我國的機械制造技術較西方的發達國家相比,其起步較晚,并且發展的過程中困難很大。西方國家是經過兩次工業革命發展起來的機械制造技術,而我國的機械制造技術相對還不夠成熟,如納米以及激光技工技術等等。近年來,我國的制造行業在發展的過程中與先進的科學技術進行了有效的融合,取得了一定的成果,但是機械制造自動化技術的改革是一個較為漫長的過程,需要我國的研究人員不懈的努力、不斷的創新,才能夠縮短與發達國家之間的差距。
(二)自動化水平相對比較低
在工業企業生產過程中,機械自動化技術的有效運用不僅能提高工業產品的質量,而且也能夠提高工業生產的效率,由于我國的工業化起步相對比較晚,一些先進的生產技術未能得到有效的應用。一些工業企業受機械自動化生產成本的約束,未能達到可觀的自動化發展程度,還相當于起步階段,對該技術的運用還不夠成熟穩定。
三、機械制造自動化技術未來的發展趨勢
(一)自動化技術性能發展方向
首先,自動化和智能化相結合。在相當長的一段時間內,自動化技術僅僅是對理想條件下對加工工序的任務進行調度,而智能化技術的出現,就是利用計算機系統通過對人體思維模擬,對系統的運行進行指令的技術。在科學技術的發展過程中,自動化技術和智能化技術能夠進行有機的融合,即由智能化系統下達各項生產的指令,自動化系統根據指令進行各種生產活動,從而實現高效生產,達到人們的生產需求。其次,工藝的多元化和復合化。采用復合加工的方式,可以經過多軸的操控,以有效地減少加工工序,降低產品加工所需的時間。而多元化則是指,在進行產品生產過程中,能夠采用的生產方案有多個,并且可以從中選擇更為優化的方案。
(二)智能化技術功能的發展方向
首先,更多的運用多媒體技術。將計算機技術、聲像處理技術以及通訊技術融合在一起,能夠直接的對其進行圖像或者是聲音的編輯,同時也具備一定的通信功能。將其應用于數控加工工藝中,能夠更加有效地提升對信息的處理效率,并可以對生產設備運行狀況進行實時的監控;其次,操作界面的簡單化。由于目前數控系統開發出的軟件種類非常多,但是不同的數控系統,在用戶界面設計中還未能形成統一的標準。這樣不僅使系統開發者的工作量有所增加,同時也使系統使用者的難度有所增大。因此,未來數控系統應當逐步地統一用戶界面標準,同時不斷的使界面更加的簡單化。如此,便可以明顯的降低系統開發人員的工作量,同時提升了系統的運行效率。
(三)激光制造自動化生產技術
首先,激光加工快速成型。在激光加工快速成型生a過程中,通過激光技術進行選區燒結是其主要的生產技術之一。其生產原理主要是通過對工業材料進行逐層添加的方式,選區處理三維模型,來生成激光燒結的路徑,接著利用激光掃描技術進行預先路徑掃描,最后進行逐層燒結固化,從而在形成最終產品。這種生產工藝不僅質量高、速度快以及產品質量好,而且生產過程也相對比較簡單,其將是機械自動生產模式的一種全新的技術生產模式。
其次,激光熱處理。在工業機械化生產過程中,應用激光熱處理生產技術主要是由于其具有超強的穿透力。其工作原理是:對金屬表面進行加熱處理直至臨界轉變溫度,金屬表面奧氏體化,然后迅速淬火,使表面強化,也就是激光相變硬化。激光熱處理技術不僅能夠較好的解決工業材料表面硬化的現象,而且還能機械的耐損性能,從而在一定程度上有效的提高了機械的使用性能。
最后,激光焊接技術。在機械制造過程中,傳統的焊接方式,不僅其焊縫寬、焊接速度慢,而且在進行焊接的過程中還存在著氣泡,容易發生變形,從而會出現焊縫斷裂的現象。然而,激光焊接技術能夠有效的緩解這類現象,激光焊接的優勢就是其熱影響小,焊縫窄,在大氣壓中即可進行,且不需保護氣,不會產生對人體有害的X射線,再加上其焊接速度快、不需接觸材料。因此,激光焊接被廣泛的應用到工業生產的過程中。
四、結語
綜上所述,本文主首先對機械制造自動化技術的特點進行了分析,隨后對機械自動化技術的現狀進行了研究,最后重點探究了機械制造自動化技術的未來發展趨勢,對促進機械制造行業的發展具有十分重要的作用。
參考文獻:
[1]梁永青,馮文超.機械制造自動化技術特點與發展趨勢[J].科技創新與應用,2017,09:109-110.