數字化技術的特點范文
時間:2023-09-07 17:58:16
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篇1
關鍵詞:數字測繪;測量儀器設備;應用
Abstract: The digital mapping technology is widely used in engineering measurement, accurate and practical, and digital mapping technology is developing rapidly, the majority of Surveying and mapping workers should renew the thinking, to learn, to be the digital surveying and mapping workers. This paper introduces the application of digital technology in engineering measurement.
Key words: digital mapping; measuring equipment; application
中圖分類號:P25
1.測圖的精度高。在數字化測繪技術中測圖的精度高是其一個較為顯著的優點,數字化測繪技術的采用,使地圖測繪的精確度發生了質的改變。在數字化測圖技術中,當地圖圖形的距離低于300時,測定的物點誤差在3毫米以下,從輸入到成圖的整個過程中很難出現其他方面的精度損失,對測圖過程中時常會出現的展點型誤差、方向型誤差、視距型誤差等進行了避免,對外業測量中的精度也得到了有效保證,同時也確保了測量成果的精準性。
2.自動化的程度高。數字測圖還具有自動化程度高的優點,這與計算機技術的運用及發展有著密切的聯系。數字測圖在繪制的過程中,可以運用計算機軟件進行自動的計算、自動的選擇圖示符號、自動的進行識別等,所得的數字地形圖會比手繪的地形圖在精確、美觀、規范等方面具有極大的進步。同時在數字化技術的運用過程中,可以對某些人為因素進行避免,使錯誤的出現率明顯降低。
3.圖形的屬性信息較為豐富。對數字化的測繪技術加以運用,所繪制出來的地形圖可以保障坐標位置的準確性,同時地形點上極為豐富的屬性信息也可以得到展現,若將該測繪點的編碼信息進行相關的連接,并進行成圖操作時便可以對系統數據庫中的各種測圖符號加以運用,并可以在數據庫中將與該編碼相對應的各種圖式符號加以調用,以完成地圖圖形的繪制。因此在數字測圖的過程中,為了便于信息的檢索,需要將定位信息、屬性信息、連接信息等信息加以采集。
4.對GIS的信息源加以運用。在地理信息系統(GIS)的不斷發展和完善的過程中,數字測圖在為GIS提供許多方面的源數據的同時,也方便了其后期在建圖過程中對GIS數據庫信息的運用。雖然目前還未能對數字測圖系統及GIS所提供的數據進行完全無縫的對接,但隨著對數字化測繪技術的不斷開發與研究,二者還是可以實現完美結合的。目前在對國土地籍、城市規劃等比例尺較大的空間數據進行搜集和獲取時,便可以對GIS的數據源加以運用,同時在野外實地的測量過程中也為GIS提供了源數據,實現了二者的結合。
5.利于圖形的編輯。在數字化測圖中,通常可以對成果數據進行分層的存放,這樣圖面的負載量就不會受到限制,便可以對成果進行進一步的加工和運用,使傳統測圖技術中某些弊端可以得到避免。如:在對地面房屋進行擴建、改建的過程中,或地籍、房產等發生變更時,只須將有關信息進行輸入,經過簡單的數據處理后,便能對其進行修改和更新,圖面的整體現勢性及可靠性都能得到保持。
二、工程測量中常用的數字化測量儀器設備
測量儀器及設備的種類較為繁多,就工程測量而言,可將其大致分為專用儀器和通用儀器兩大類。
1.通用測量儀器設備。通用儀器中的光學經緯儀、水準儀以及電磁波測距儀等儀器設備,現已被電子全站儀及電子水準儀等數字化產品所取代。目前與電子全站儀相配套的軟件越來越多,從而使該儀器逐漸向智能化、全能型方向發展。現階段工程測量中應用較多的應屬測量機器人。所謂的測量機器人實質上就是帶程序控制及電動馬達的全站儀,再結合通訊技術、激光機和CCD技術進而實現全自動化的測量。這種儀器能夠自動尋找到被測對象,并且可以在1S內完成一個目標點的觀測,該儀器在施工測量及變形監測中應用的較多。此外將GPS接收機與其進行連接后,便可組成新的測量儀器,通常我們將之稱為超全站儀,兩者的結合能夠實現無控制網的各種工程測量。
2.專用測量儀器。工程測量中使用的專用測量儀器主要涉及距離及高程的測量。在距離測量上較為典型的有精密激光測距儀和雙頻激光測距儀,它們在中長距離的測量精度上能夠達到亞毫米級。此外短距離以及微距離的測量上也基本實現了自動化的數據采集,典型產品有石英伸縮儀、振動位移遙測儀以及各種型號的光學應變計等等;高程測量上,應屬液體水準測量系統最具代表性。該系統主要是利用各種傳感裝置對容器液面的高度進行測量,可在同一時間和范圍內測得數十甚至上百個被測點的高程,并且精確度十分高。該系統具有以下特點:自動化、遙測、可隨意移動、高精度、操作方便、能夠進行持續測量等。兩個容器之間的最大距離可以達到幾十公里左右,較為適合在跨河、跨海峽等工程中的水準測量。一些常用的高程測量儀器目前也都在向著數字化方向發展,并且測量精度也均達到微米級。
三、數字化技術在工程測量的具體應用
1.數字化測圖軟件的應用
在工程測量中工程圖及大比例尺地形圖的測繪較為重要。以往傳統的繪圖方法需要測量人員在野外艱苦、惡劣的環境中工作,對于腦力和體力的消耗相當大,從而使得成圖時間較長,并且產品也相對比較單一,很難滿足現代化工程建設的需要。而數字化測量技術及儀器的應用,有效地解決了這一問題。現階段已經投入使用且用戶反映效果較好的數字化測圖軟件有以下幾種類型:
(1)通過全站儀與便攜接收機相結合,直接在野外進行數據采集無需編碼,所測數據能夠直接輸入到電子平板當中,完成詳圖繪制。同時可在現場進行修改,再由繪圖儀將最后成果輸出。其具有結果直觀、便于修改等特點。此外還可將便攜接收機交予跑尺人員進行操作,并將在測點測到數據利用遙控信號進行轉換,再傳送至便攜接收機中,測點信息能夠實時顯示的屏幕上,最后由跑尺人員完成圖形編輯,這種方法最大的特點是能夠有效地確保成圖質量。據不完全統計,國內目前已有將近75%以上工程測量單位都開始應用數字化技術進行工程測量。
(2)使用半站儀或全站儀在野外進行數據采集、編碼及草圖繪制,再通過微型計算機進行記錄,最后將這些數據信息輸入到計算機中進行分析處理和圖形編輯,并由繪圖儀繪制成不同比例尺的地形圖或是專業工程圖,成圖還可存儲到數據庫當中以備日后使用。
2.數字化技術在地籍測量中的應用
隨著我國城市化建設進程的不斷加快,地籍測量工作開始在各中小城鎮中如火如荼的展開,從而使得地籍圖的需求量迅速增大。地籍測量最主要的目的是為使有關部門了解并掌握城鎮所在地土地的具體屬性、面積、位置、經濟價值等,并以此作為土地信息管理系統的建立依據。數字化技術在地籍測量中的應用,有效地改善了傳統測量技術成圖的單一性,通過數字化測量所得的地籍圖技術含量更高、產品也更具多樣性,并且使用和維護也更為方便。
3.地圖數字化
GIS系統建立時,原有地圖的處理工作在整個數據庫建立中占有較大的比重,其工作量相當之大,從而造成大量人力物力都投入到這一工作當中,嚴重影響了工作效率和經濟效益。數字化成圖技術的應用有效地解決了這一問題,如一些紙質地圖,如果其各方面均符合要求則可直接利用數字化儀將之輸入到計算機中,在經過軟件編輯后處理后,即可商城數字地圖。對于一部分不符合要求的大比例尺地圖,則可以采取地面數字測圖技術對其進行重新測量,由該方法所得的數字地圖最大的特點是精度高。同時在這一過程中僅需要采取相應的措施,便可以將建筑物與相鄰近控制點的精度控制5cm以下的范圍內。
四、結束語
隨著科技水平的不斷進步和發展,傳統的工程測量技術和儀器勢必會被逐漸淘汰,并由數字化取而代之,這是科技進步的必然結果。無論任何工程,測量工作都十分關鍵且重要,容不得一點馬虎大意和失誤。因此在數字化測量技術及儀器的應用過程中,測量工作人員應消息了解并掌握儀器的使用方法,以此來降低失誤的機率,確保工程測量的質量。
參考文獻
篇2
[關鍵詞] 數字化電子式電流/電壓互感器 變電站智能高壓裝置IEC61 850
0 引言
變電站是電力系統的重要組成部分。變電站綜合自動化技術經過10多年的發展已經達到相當水平。早期的RTU裝置、高頻繼電保護裝置等設備在變電站內開始應用,變電站就已經注入了數字化特征。然而技術的發展是沒有止境的,隨著智能化開關、電子式電流電壓互感器、一次運行設備在線檢測、變電站支行操作培訓仿真等日趨成熟,以及計算機高速網絡在實時系統中的應用,勢必對已有的變電站自動化技術產生深刻的影響,隨著國際電工委員會頒布新變電站自動化通信標準IEC61850實施,數字化變電站已成為行業內一個熱點內容。目前,世界范圍內各電力公司都在紛紛建立試點。基于智能高壓裝置,電子式電流電壓互感器以及IEC61850通信標準的全數字化變電站的出現,將成為不爭的現實。
1 數字化變電站自動化系統的特點
1.1智能化的一次設備
一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路采用微處理器和光電技術設計,簡化了常規機電式繼電器及控制回路的結構,數字程控器及數字公共信號網絡取代傳統的導線連接。換言之,變電站二次回路中常規的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替,常規的強電模擬信號和控制電纜被光電數字和光纖代替。
1.2網絡化的二次設備
變電站內常規的二次設備,如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發展中的在線狀態檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造,設備之間的連接全部采用高速的網絡通信,二次設備不再出現常規功能裝置重復的I/0現場接口,通過網絡真正實現數據共享、資源共享,常規的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。
1.3自動化的運行管理系統
變電站運行管理自動化系統應包括電力生產運行數據、狀態記錄統計無紙化;數據信息分層、分流交換自動化;變電站運行發生故障時能即時提供故障分析報告,指出故障原因,提出故障處理意見;系統能自動發出變電站設備檢修報告,即常規的變電站設備“定期檢修”改為“狀態檢修”。
2 數字化變電站自動化系統的結構
在變電站自動化領域中,智能化電氣的發展,特別是智能開關、光電式互感器機電一體化設備的出現,變電站自動化技術進入了數字化的新階段。在高壓和超高壓變電站中,保護裝置、測控裝置、故障錄波及其他自動裝置的I/O單元,如A/D變換、光隔離器件、控制操作回路等將割列出來作為智能化一次設備的一部分。反言之,智能化一次設備的數字化傳感器、數字化控制回路代替了常規繼電保護裝置、測控等裝置的I/0部分,而在中低壓變電站則將保護裝置、監控裝置,完整地安裝在開關柜上,實現了變電站機電一體化設計。
數字化變電站自動化系統的結構在物理上可分為兩類,即智能化的一次設備和網絡化的二次設備;在邏輯結構上可分為三個層次,根據IEC61850。通信協議定義,這三個層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。
2.1過程層
過程層是一次設備與二次設備的結合面,或者說過程層是指智能化電氣設備的智能化部分。過程層的主要功能分三類:
(1)電力運行的實時電氣量檢測
與傳統的功能一樣,主要是電流、電壓、相位以及諧波分量的檢測,其他電氣量如有功、無功、電能量可通過間隔層的設備運算得出。與常規方式相比所不同的是傳統的電磁式電流互感器、電壓互感器被光電電流互感器、光電電壓互感器取代;采集傳統模擬量被直接采集數字量所取代。這樣做的優點是抗干擾性能強,絕緣和抗飽和特性好,開關裝置實現了小型化、緊湊化。
(2)運行設備的狀態參數在線檢測與統計
變電站需要進行狀態參數檢測的設備主要有變壓器、斷路器、刀閘、母線、電容器、電抗器以及直流電源系統。在線檢測的內容主要有溫度、壓力、密度、絕緣、機械特性以及工作狀態等數據。
(3)操作控制的執行與驅動
操作控制的執行與驅動包括變壓器分接頭調節控制;電容、電抗器投切控制;斷路器、刀閘合分控制;直流電源充放電控制。過程層的控制執行與驅動大部分是被動的,即按上層控制指令而動作,比如接到間隔層保護裝置的跳閘指令、電壓無功控制的投切命令、對斷路器的遙控開合命令等。在執行控制命令時具有智能性,能判別命令的真偽及其合理性,還能對即將進行的動作精度進行控制,能使斷路器定相合閘,選相分閘,在選定的相角下實現斷路器的關合和開斷,要求操作時間限制在規定的參數內。又例如對真空開關的同步操作要求能做到開關觸頭在零電壓時關合,在零電流時分斷等。
2.2間隔層
間隔層設備的主要功能是:
(1)匯總本間隔過程層實時數據信息;
(2)實施對一次設備保護控制功能;
(3)實施本間隔操作閉鎖功能;
(4)實施操作同期及其他控制功能;
(5)對數據采集、統計運算及控制命令的發出具有優先級別的控制;
(6)承上啟下的通信功能,即同時高速完成與過程層及站控層的網絡通信功能。
必要時,上下網絡接口具備雙口全雙工方式,以提高信息通道的冗余度,保證網絡通信的可靠性。
2.3站控層
站控層的主要任務是:
(1)通過兩級高速網絡匯總全站的實時數據信息,不斷刷新實時數據庫,按時登錄歷史數據庫;
(2)按既定規約將有關數據信息送向調度或控制中心;
(3)接收調度或控制中心有關控制命令并轉間隔層、過程層執行;
(4)具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能;
(5)具有(或備有)站內當地監控,人機聯系功能,如顯示、操作、打印、報警,甚至圖像、聲音等多媒體功能;
(6)具有對間隔層、過程層諸設備的在線維護、在線組態、在線修改參數的功能;
(7)具有(或備有)變電站故障自動分析和操作培訓功能。
3 數字化變電站自動化系統中的網絡選型
網絡系統是數字化變電站自動化系統的命脈,它的可靠性與信息傳輸的快速性決定了系統的可用性。常規變電站自動化系統中單套保護裝置的信息采集與保護算法的運行,一般是在同一個CPU控制下進行的。使得同步采樣、A/D轉換、運算、輸出控制命令整個流程快速、簡捷,而全數字化的系統中信息的采樣、保護算法與控制命令的形成是由網絡上多個CPU協同完成的。如何控制好采樣的同步和保護命令的快速輸出是一個復雜問題,其最基本的條件是網絡的適應性,關鍵技術是網絡通信速度的提高和合適的通信協議的制定。
如果采用通常的現場總線技術可能不能勝任數字化變電站自動化的技術要求。目前以太網(ethernet)異軍突起,已經進入工業自動化過程控制領域,固化OSI七層協議,速率達到100MHz的嵌入式以太網控制與接口芯片已大量出現,數字化變電站自動化系統的兩級網絡全部采用100MHz以太網技術是可行的。
4 數字化變電站自動系統的優點
數字化變電站通信網絡的改變使監控、在線檢測、五防、VQC和保護等信息傳輸方面也由原來的點對點的對接實現了信息共享;傳統開關端子箱由智能單元的形式出現,把智能開關下放到開關柜,這樣既降低了造價又提高了安全性;電子式電流/電壓互感器使用具有傳統電磁式互感器無法比擬的諸多優點(動態范圍大、頻帶寬、無磁飽和現象、體積少、重量輕等等),同時輸出可采用數字化、甚至網絡化。數字化變電站歸納主要有六大優點:一是各種功能共用統一的信息平臺,避免設備重復投入;二是測量精度高,無飽和,無CTZ二次開路;三是二次接線簡單;四是光纖取代電纜,電磁兼容性能優越;五是信號傳輸通道都可自檢,可靠性高;六是管理自動化。
篇3
【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4
編碼就其本身而言只是將取樣、量化后的信號轉換成數字符號,應不存在信號損傷。但隨著壓縮概念和壓縮技術的采用,使得編碼的目的更多的轉向于通過壓縮來去掉信號中的冗余成分,實現壓縮碼率和帶寬,保證信號的有效傳輸。這就必然會產生信號損傷及失真。因此本文重點討論壓縮編碼損傷。
一 壓縮編碼損傷的產生和種類
一般把壓縮編碼過程中產生的損傷分為可恢復損傷和不可恢復損傷。
1、可恢復損傷
編碼僅利用信源各樣值的相關特性,去除電視信號本身的冗余,實現壓縮。雖因舍棄了一部分相關性較強信息而造成了信號暫時性的損傷,但在解碼端,根據相關性又可完全恢復原始數據而不引入任何失真,信號損傷被消除。我們稱這個過程中產生的信號損傷為可恢復損傷。這種損傷不會導致圖像質量下降,因此被認為是無損害的。
采用這種壓縮方式的編碼稱為無損壓縮編碼。但壓縮率受到相關特性和統計冗余度的理論限制,一般小于3.3:1。常用的有Hoffman編碼、差值脈沖編碼(DPCM)、游程編碼和算術編碼等。
2、不可恢復損傷
有時為了能獲得較高壓縮比,在利用信源各樣值的相關特性去除冗余信息的同時,還利用了人類視覺對圖像中某些頻率成分不敏感特性,在壓縮過程中舍棄一些人眼不易察覺的高頻信息,以實現高壓縮。這些信息在解碼端是不能被恢復出來的,因此造成了信號永久性損傷。我們稱該種損傷為不可恢復損傷。它對圖像質量來說是有損害的。特別當幾種不可恢復損傷發生累積后,將會導致圖像質量的明顯劣化。目前這種特性正被多數視頻廠家低調處理,極力回避。
通常采用這種壓縮形式的編碼稱為有損壓縮編碼。目前最常用的JPEG、M-JPEG、MPEG都屬于此種編碼。它們均對視頻信號造成了不同程度、不可預計的損傷。基于它們所采用的壓縮編碼技術大同小異,我們就以MPEG為例來具體分析。
壓縮的第一步就是識別每個視頻場或幀中的冗余。MPEG編碼技術主要采用兩種方法:(1)在空間方向上,利用DCT(Discrete Cosine Transform)算法來去掉幀內及幀間的冗余信息。(2)在時間方向上,圖象數據壓縮采用運動補償(Motion Compensation)算法來去掉幀間的冗余信息。
圖一為MPEG的基本編碼圖。
其中DCT變換是一個雙向數學過程。它將空間分布的變化程度轉變成重現空間分布所需的頻率帶寬。變換所得到的系數值既可以代表不斷增加的更高的垂直和水平空間頻率,也可以代表不同的水平和垂直空間頻率組合。DCT變換并沒有減少數據,它本身是無損變換。
對于活動圖像多數情況下只是其中的很少一部分圖像在運動,即使有大范圍的活動部分,前后幀盡管有很大區別,但移動物體本身大多數情況下是相同的。因此只需要找到圖像中某一部分運動了多少就可以在前一幀找到相應圖像的內容。(這個查找過程稱為運動估值,其表達方式是運動矢量;而把前一幀相應的運動部分補過來,得到其剩余的不同部分的過程稱為運動補償。)運動補償的幀間預測就是利用了這種相關性,有效地去除視頻信號在時間方向的重復信息,達到壓縮的目的。該過程產生的損傷只是可恢復損傷,而且幀間壓縮一般是在未壓縮的圖像上進行,因此也是一個無損過程。
實際上MPEG編碼的第一層不可恢復的信號損傷是在量化處產生的,損失量標注為D1,如圖。視頻信號經過DCT變換后,較高的空間頻率系數會變得非常細小,而根據人眼的視覺特性,較高的空間頻率系數可以用少量的比特來表示。因此在進行量化處理時對低頻分量采用多比特、小間隔量化,產生較小的量化誤差,精度高。隨著頻率的提升,量化間隔越大,精度越低,量化誤差越大,并丟棄一部分高頻信息。雖然得到了高壓縮比,但丟棄的高頻信息無法恢復,對信號造成了一定程度的永久性損傷。
而且由圖可知在參考幀幀存中有一副完全解析度、完整數據的前一副圖像。在預測幀幀存中擁有一個根據前一幀和運動矢量所建立的預測的當前幀。輸出是預測的當前幀與實際當前幀相減后的差值。若沒有運動或其它變化,當前幀便可得到完美的預測,差分幀輸出為 0(極易壓縮)。當前一幀和后一幀有點不同時,差分幀仍有少量數據需要壓縮。可見差分幀輸出不為定值。為了維持最終數據流在一個一定的水平上,量化表控制單元會相應決定應如何量化DCT系數(即是用多小比特進行量化),這樣帶來的量化誤差和不可恢復損傷無法預計。特別在圖象活動劇烈或低碼率通訊時,此編碼器只能通過迭用粗量化,降低幀頻或舍去更多的DCT變換系數來降低碼率,因而對信號損傷較大,丟失了許多有用的信息。在恢復圖象中將出現明顯的塊效應和運動物體邊緣的蚊音效應。
第二層損傷在參考幀存處產生,失真量記為D2,如圖。量化處產生的損傷和失真,經反量化反DCT變換并不能被恢復。由此得出的代表前一幅圖像的參考幀就帶有損傷和失真。因此通過運動補償得到的當前幀就達不到完美預測,會帶有不可預計的損傷或失真。
對一個系統內各環節的不均勻失真,其總的作用結果并不是簡單的相加。有以上分析可以看出兩層損傷是彼此加重的。用D來表示它們的累計失真,并可由下式得出:
其中不同類型的失真其h值不同。h的取值范圍為1、3/2、2。
二 不可恢復損傷對圖像質量的影響
有損壓縮編碼利用了圖像構造冗余和人類的視覺特性,雖然在編碼過程中有不可恢復的損傷產生,但仍能使經過單一壓縮編碼形式后的圖像質量被人們所接受,并達到了高效傳輸的目的。然而目前多種有損壓縮編碼形式是并存的,不同編碼方式之間進行信號傳輸時,必須經過先解碼轉成基帶信號,再編碼的過程,如圖二所示。
在實際工作中,一段素材由采集到最終的播出往往要經過多種不同形式的編解碼轉換。每種編碼的損傷和失真的大小、特性和表現形式都不盡相同。它們會不斷積累,彼此放大損傷程度。如圖三所示。
我們知道在一個模擬系統里,質量隨信號損傷成比例降低。而數字系統里,在適度損傷時,質量還可以保證,隨著損傷不斷增加,質量就大幅度下降。可見,反復編解碼帶來的不可恢復損傷的積累是應該被重視的。
以我頻道新聞工作流程為例,如圖四。視頻信號從采集到最終播出共經歷了四次編碼和四次解碼。
對各環節進行圖像質量參數測量,會發現圖像質量逐次降低。損傷逐漸加大。而且在平時工作中常會發現,一些典型的畫面,如:一幅綠草如茵的草地中,草葉隨風搖擺。在經過多次編解碼轉換后,其中細塊狀的閃爍就直觀表現出來。更值得注意的一點,當在某環節混入了可視噪聲,由于噪聲是隨機的高頻信號,在進行DCT變換和高頻粗量化后,很可能被作為有用信息保留下來并被凸現。導致視頻信號的信噪比進一步降低。由于它被認為是原始信息,而且其分布特性是不相關的,因此每經歷一次編解碼后,都會被保留下來。如此反復數次后,圖像質量會明顯劣化。
顯然,目前正面臨一個選擇統一壓縮方式的問題。一個好的數字電視系統應滿足以下基本要求:(1)具有盡可能高的圖像重建質量,在電視臺應用應符合ITU-R601標準,采用4:2:2數字分量格式。(2)具有較高的壓縮效率,在保證圖像質量的前提下盡可能提高壓縮比。(3)滿足幀精度的圖像編輯要求。(4)盡量采用統一的壓縮方式,減少反復進行壓縮方式轉換帶來的失真。滿足這些要求的最佳選擇應是MPEG-2標準。目前可以看到MPEG-2日益成為主流壓縮標準的趨勢。
三 解決方案 MPEG-2的互連
現有MPEG-2視頻標準的技術規范集包括6類(profile)4級(level)組成,并采用分級編碼。所謂類是指MPEG-2的不同處理方法,每一類都包括壓縮和處理方法的一個集合。不同的類意味著使用不同集合的碼率壓縮工具。越高的類編碼越精細,而每升高一類將提供前一類沒有使用的附加工具,當然實現的代價會更高。而解碼器卻是向下兼容的,任何一種高級類解碼器,均應能解碼用低級類方法編碼的圖像。
所謂級是指MPEG-2的輸入格式,標識從有限清晰度的VHS 質量圖象到HDTV圖象,每一種輸入格式編碼后都有一個相應的范圍。圖五 給出了MPEG-2的級. 類. GOP結構以及相應編碼的最大輸出碼率。盡管總共有24種級與類的組合,但其中僅有13種是可用的,這些可用的格式成為MPEG-2的適用點。選擇什么樣的格式,既要看合適的適用點,又要考慮合適的碼率。
對于一個采用MPEG-2作為統一壓縮標準的數字電視系統,其中包含信號采集、傳輸分配、后期制作和播出等重要環節。針對每個環節的工作特點,需要采用不同GOP和不同碼率的MPEG-2編碼方式,如圖六所示。這就存在兩個主要問題:(1)各個環節之間仍存在MPEG碼流與基帶信號之間的重復轉換問題。(2)采集和制作須高質量的圖
像并能實現幀內編輯,因此采用高碼率、短GOP。傳輸和播出時由于考慮到帶寬的限制,采用低碼率、長GOP。這樣電視信號雖用了同一種壓縮標準但仍存在不同GOP和碼率轉換問題。以碼率轉換為例,圖七顯示了轉碼所帶來的質量損傷。它們之間的反復轉換同樣會對信號產生一定程度的損傷累積。
顯然,要實現MPEG的互連必須解決以上兩個問題。某些大型廠家已經開始關注這個問題,紛紛提出自己的解決方案。其中比較成熟并應用到成形產品中的方式主要有下面兩種,但均未形成統一標準。
通過同步網絡傳輸MPEG碼流
SDTI-CP (MPEG ES)
DVB-ASI (MPEG TS)
。通過異步網絡(計算機網絡)交換文件
MXF(Media exchange File Format 媒體交換文件格式)Pro-MPEG Forum正在討論此文件交換格式。
AAF打包形式(Microsoft/Avid建議采用)
我們來著重討論第一種方式。SDTI-CP是SONY公司提出的用于比特流傳輸打包的方式,是Serial Data Transport Interface-Content Package的縮寫,意為基于內容打包的串行數據傳輸接口。它已成為SMPTE 326號標準。設計用于MPEG-2視頻碼流、相關音頻、輔助數據及原數據傳輸。還可用于高速數據和多通道傳輸。也可用于其它壓縮或非壓縮比特流傳輸。它將MPEG碼流打包成固定形式的碼流。它的應用使得MPEG碼流與基帶信號之間不存在編解碼過程,很好的解決了上述第一個問題。
對于不同GOP和比特率的MPEG碼流轉換,如果能有一種轉碼設備,通過它可以使前期采集、后期制作和節目播出系統基于不同GOP和比特率的MPEG碼流有效地連接起來,以避免信號進行GOP、比特率重復轉換時,損傷的積累。如何實現呢?我們可以設想一下,這個設備如果能在第一次GOP和比特率轉換時,產生一些歷史記錄,來記錄這次轉換的一些重要參數,并將參數攜帶到下一次的轉換中去,作為下次轉換的參考參數。依此類推。這樣在第一次GOP和比特率轉換時會產生一個對該次損傷的記錄,之后轉換的損傷都將被限制在該范圍之內,有效的避免了損傷不定性的累積。產生的記錄參數應主要有:(1)Picture coding type圖象編碼類型(2)Q-Matrix參數(3)Motion Vector…etc運動矢量參數。而在MPEG的數據格式定義中,恰恰為這種記錄設定了碼元組。下面簡單用圖來表示一下這個過程。
目前,不少廠家已經對此做出了反映,不久的將來相信會有相應的產品推出。這樣就能很好的避免數字電視信號在電視系統各環節之間交換時,因編碼方式不同而造成的編碼損傷的相互累積,實現圖質量的提高。
四 數字化與高質量
篇5
關鍵詞:電子工程;現代化;技術特點;分析
中圖分類號:F470.6 文獻標識碼:A 文章編號:
在我國加入世界貿易組織后,國內的發展形勢一片大好,經濟發展速度上升到了一個新的階段,在這種經濟迅速發展良好形勢的帶動下,國內的各行各業也以迅猛的速度在發展和創新,在科學技術越來越被人們所普遍應用的情況下,電子網絡技術也被各個行業廣泛的應用起來,并帶動著各行各業的發展,中國也就此進入了一個全新的電子工程時代。在現代化的今天,網絡信息技術飛速發展,21世紀是一個知識經濟時代,主要依靠網絡信息技術推動社會發展,電子信息工程及電子信息產業對人們的影響越來越大,因此,只有加強對于電子信息工程的研究,推動電子信息產業的現代化進程,才能良好的應對國際電子信息的應用給我國帶來的挑戰。
一、電子信息工程的含義
作為一門學科,電子信息工程是通過網絡等現代的信息技術達到對電子信息的控制及處理的一種科學,主要用來研究信息的獲得與處理,信息系統的設計、開發與應用等。在當今社會,人們的生產生活已經離不開信息技術,通過學習和應用電子信息工程知識,可以有效的提升研發新產品的進程,而電子信息產業則是由電子信息工程帶動的一種新興產業,這種產業主要以經營電子產品及信息產品為主,在目前已經成為了我國經濟的主要帶動力量,由于這一行業的發展壯大及行業界限的逐漸消泯,必須要對其行業管理模式進行一定的探索與創新。
二、電子信息的主要特征
1、不滅性
在自然界當中,物質和能量是不滅的,它們的形式可以相互轉化,一個獨立的個體總是客觀存在的,但是信息和物質、能量不同,作為一種客觀現象,它必須依賴于某一載體之上,而不能單獨存在。它不是事物本身,它是某事物的運動狀態和方式。
2、可傳遞性
信息依賴于一定的載體進行傳遞,我們稱之為通信。它分為信源、信道和信宿。信源是信息的者,信道就是信息傳遞的通道,而信宿指的就是信息的接收者。信息依賴信道(如電話、網絡、微波、衛星等)可從信源傳遞到信宿,信息在時間上的傳遞我們稱之為信息存儲,利用存儲媒介可將文字、圖像等所表示的信息記錄下來,為信息的永久性傳遞提供了極大的方便。
3、可處理性
可以利用計算機或其它工具對信息進行加工處理,目的是從某一個信號中獲取我們所需要的信息,或者從多個信息中找到我們所要找的某個信息,還要分析某一個信息的特性,以利用信息的這一特性為我們服務,另外,信息科學中的重要分支是不斷提高信息的識別、加工處理和利用能力。
4、共享性
信息的共享性指的是信息從信源發出后,可以通過信道或者存儲介質傳遞到多個信宿處,但是在信息的創造和上,需要的投入往往比較大,就目前來說,信息的傳遞和復制已經十分便捷,信息可以得到非常廣泛的傳播,所以,在如今這個飛快發展的信息社會,需要特別強調知識產權和信息道德,必要時要通過立法來維護知識產權。
三、電子信息的管理信息系統
根據社會信息實施科學的管理系統,指的就是管理信息系統。它是一種新的邊緣科學,由管理科學、系統科學、計算機科學等組合,能利用過去和現在的信息,預測未來的發展和變化,管理信息系統一般由信息數據的輸入、輸出、傳輸、存儲和加工處理等部分組成。
1、數據收集和輸入
收集和記錄分散在各處的信息數據,整理成信息要求的格式和形式,當數據錄入到一定的介質上后,就可以輸入到計算機中進行加工處理。
2、數據存儲
在管理信息數據的時候,對于大批量的數據,通常需要一次存儲多次使用,所以,一定要妥善的保存整理后輸入的數據,利用內外存儲器備份存儲,在需要的時候可以從內存或者外存中調出,來進行必要的更新,另外,要及時存儲更新后的數據。
3、數據傳輸
數據傳輸的中心通常以計算機為主,遠程的數據傳輸要通過通信網絡,有一種方式是利用磁盤存儲人工傳輸,這種方式的傳輸速度較慢,但是可以無誤碼的大容量的一次性傳輸。另外,衡量數據傳輸的質量指標,主要有傳輸速度和誤碼率兩種。
4、數據處理
對于輸入的信息數據,通常要求進行必要的加工處理,這種處理主要包括數據的排序、分類、存取、查詢、計算等,以及對經濟管理模型的優化處理及仿真,通過這種處理,來形成必要的推理、決策和判斷。
5、數據輸出
在數據進行加工和處理后,要根據不同的需要,把數據以不同的形式和規格進行輸出,如文字、圖形等可直接供人閱讀的數據,還有提供給上位機做進一步加工處理的數據。
四、電子信息工程在發展中應采取的保障措施
1、政府的服務職能要加強,在產業政策的制定上要有前瞻性和可操作性
電子信息產業涉及的范圍非常廣,它的發展是一項系統的工程,這就需要各級政府充分重視,吸引人才,引導投入,充分發揮政府的服務職能和協調職能,在政策上給予優惠,放寬管制,同時也應該引入和培育市場競爭,提高政府的競爭能力。
2、要想改變產業落后的現狀,就要實施有效的戰略
在實施產業戰略的時候,要重點實施的是三個戰略:品牌戰略、跨越戰略和大公司戰略。其中跨越戰略解決的是這樣三個問題:標準的制定,引導企業重視知識產權以及實施人才戰略。品牌戰略的戰略方針主要是以鼓勵企業、支持企業增強科技創新能力為主體,努力發展電子信息產業,提高產品質量,在此基礎上增大產品的科技含量。而大公司戰略則是通過協調,使一些大企業提高其技術創新能力、營銷能力及在市場上的綜合競爭力,以此形成一批名牌企業。
3、要融合技術、制度和市場,實現與國外企業在技術上的接軌與融合
在提高我國企業的技術能力上,政府可以鼓勵外資企業提供圖紙、培訓及其它技術服務,并對這些服務提供優惠待遇,從而使我國的信息產業朝著專業化、國際化、網絡化以及集群化的方向發展。同時,可以給企業在提高技術能力上所需的試制費及設備添置費提供優惠貸款,鼓勵企業提高技術創新能力,在技術上與跨國公司達到融合。另外,政府可以退出企業的直接微觀管理,而轉向產業規劃、政策制定、公共設施建設和投資促成等方面,適當的分離行政管理職能和國有資產所有者職能,消除對國有企業行政干預的制度基礎,加快國有企業的市場化進程,深化體制改革,規范市場秩序,保障知識產權,維護企業信用,加快與國際的接軌,實現與跨國公司在技術、制度與市場上的融合。
總結:
總而言之,電子信息技術已經成為了我國目前最主要的經濟增長點,信息化產業的不斷發展,也在促使著電子信息工程的不斷發展,電子信息技術作為一種現代化的信息技術,在當今的社會,已經成為了人們生活和工作中所必不可少的應用技術,所以,要充分調動社會各個方面的力量,在國家政策的引領下,高度重視電子信息工程技術,不斷創新,優化產業結構,重視人才的引進與培養,從而推動電子信息工程的技術現代化,使其為我國的經濟發展進行更好的服務。
參考文獻:
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篇6
經濟的發展帶動著社會不斷進步,社會的發展也推動者機械化廣泛應用于各個領域和行業。科學技術轉化為生產力已經成為機械制造業未來發展的必然趨勢。對機械制造自動化技術特點進行研究能夠有效提升機械制造自動化的推進,實現其對社會的優勢,加大對社會的貢獻,也是一個企業想要在市場競爭中獲得生存與發展空間的最佳途徑。機械制造行業必須要對其自動化技術進行深入分析,在此基礎上對其未來發展趨勢進行預測與評估,從而決定自身企業的走向與發展重點,不斷提升產品的質量。
一、機械制造自動化技術特點
機械制造自動化技術是在之前的傳統技術基礎上發展而來的,但是,其與傳統技術也不盡相同,具有比傳統技術更具優勢的特點,也具有自身的特色。其自動化技術的特點表現如下。
(一)具有綜合化特點
機械制造自動化技術相比較傳統技術,綜合化特點更為顯著。其不僅在提高產品的使用率方面得到了提升,同時在運用機械進行產品加工之前的調查、產品加工之后的服務方面得到了提升,其自動化已經貫穿于產品生產的全過程,達到調查、生產、供銷、服務一體化的水平,為企業的發展提供了更為廣闊的空間。
(二)具有系統化的特點
機械制造自動化建立在計算機信息網絡的應用基礎上而產生的,其將計算機技術、感應技術、自動化技術相融合,讓各項技術均結合在一個系統中,從而通過系統的控制達到所需要完成的目標,其系統化的特點非常明顯。機械制造自動化需要高科技信息技術為支撐點,同時結合傳統生產制造技術,將兩者在系統中進行優化,提高其在實踐操作中的性能。
(三)具有一體化的特點
企業在面臨市場激烈的競爭的情況下,想要獲得更大的生存和發展優勢,僅僅提高自身的生產效率只是一個方面,其同樣要對自身的業務空間進行拓展,形成產、供、銷、售后一體化的經營模式。機械制造自動化則可以對此問題進行有效解決,讓企業所涉及的經營范圍更加廣泛。同時,機械制造自動化還能夠對產品質量進行自我監督與控制,在系統應用的范圍內進行綜合管理,保證了企業時間成本的節約,產品質量的有效控制,資金成本的壓縮三方面的有機結合。
二、機械制造自動化技術的發展趨勢
企業要進行發展,對于新技術的應用必不可少,同樣對于技術的未來發展方向需要進行準確掌控,從而決定自身企業的發展沿著市場的需求前進,保證企業的發展適應人們的需要。因此,對機械制造自動化技術的發展趨勢進行有效評估就成為必須。只有對其發展趨勢進行正確的分析,才能讓企業獲得更為有利的發展地位。
(一)智能化與自動化相融合
智能化與自動化已經成為很多行業的未來發展方向,對于機械自動化方面也同樣如此,其也是機械自動化的未來發展趨勢之一。目前,機械制造行業也在系統中不斷融入更加智能的操作,更加方便快捷的運行方式,使其操作更加自動化,能夠極大的節約人力成本的投入。比如,建立人機之間的互動模式,增加人機之間的對話操作,在系統可操作的基礎上,建立人類思想指令操作模式,讓機械能夠依照人的意志進行設備運行。并且,機械自動化還建立了自檢模式,在出現問題的時候,能夠自動停止運行或者自動進入檢修系統。隨著科技學技術的進步,多核CPU、高頻CPU以及RICS芯片也被應用到系統中,將智能化操作上升到一個更高的層次,讓其為人類提供更好的服務。
(二)多媒體的綜合運用
多媒體與機械制造自動化的結合也將會成為其未來發展的重要趨勢。當前情況下,多媒體的應用已經越來越廣泛,甚至成為很多企業發展的重要技術手段,將多媒體應用到機械制造自動化中,能夠讓人們更加形象、直觀地看到機械操作的全過程,對于產品質量的控制能夠起到很大的幫助作用。多媒體與機械制造的結合是將通信技術、計算機技術以及聲像技術有機結合在一起,通過顯示屏幕將技術操作的過程進行展示,并配以相應的聲音、圖像的內容信息,讓整個產品制造過程更加具有可控性。多媒體與機械制造自動化的結合能夠極大的節省人力成本的支出,給企業的發展創造更加低的成本條件,實現企業的效率最大化,這不僅是各個企業所希望看到的,同樣也是各個企業所必然需要的,將會受到企業極大的歡迎。
(三)低碳節能發展趨勢
隨著國家所提倡的低碳節能概念的提出,各行各業都在尋找積極有效的方法促進低碳節能社會的實現。機械制造行業同樣需要對低碳節能社會的發展貢獻一份力量,促進我國自然環境的可持續發展,保證我國經濟環境與自然環境的和諧共處。機械制造自動化強調運用更加低消耗的材料進行生產,強調在技術應用的基礎上追求低損耗高產出,建立綠色的發展環境。同時,機械制造自動化對生產工藝也提出了新的要求,建立從產品生產、包裝以及銷售、服務等各個環節的綠色發展,建立一系列的綠色發展模式,為構建和諧的生態環境提供基礎,進行創新研究。并且,機械制造自動化還對產品的回收利用尋找新出路,增加廢舊產品回收力度,從最大程度上實現資源利用的最大化,實現資源的最優配置。
篇7
關鍵詞:電子式電流互感器;數字化;變電站
中圖分類號:TM63 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)02-0058-02
隨著電力系統向大容量、超高壓和特高壓方向發展,對電力設備小型化、智能化、高可靠性的要求也越來越高。目前在電力系統中廣泛應用的常規電磁式電流互感器,由于系統電壓的增高,致使互感器的絕緣結構復雜、體積增加,造價也隨之升高,同時電磁式互感器還存在著磁飽和、鐵磁諧振、動態范圍小等缺點,已難以滿足電力系統的應用發展要求。新型電子式互感器具有絕緣簡單、結構緊湊、體積小、抗電磁干擾、不飽和以及易于數字信號傳輸的優點,隨著電力系統的發展要求及數字化變電站的建設,電子式互感器在工程應用變得越來越廣泛。
1 電子式電流互感器的原理
根據構成原理的不同,電子式互感器可分為有源式和無源式,有源式電子式電流互感器是指高壓平臺的傳感頭部分需要從外部輸入能量才能工作,而無源式電子互感器是指高壓平臺的傳感頭部分不需要從外部供電電源輸入能量就能工作。
無源電子式電流互感器又稱為光學電流互感器,無源電子式電流互感器利用法拉第(Faraday)磁光效應感應被測信號,當一次電流經過互感器時,將產生一個反映電流大小及方向的交變磁場,當線偏振光(見光的偏振)在介質中傳播時,進入該交變磁場,則光振動方向將發生偏轉,偏轉角度ψ與磁感應強度B成正比,偏轉方向取決于介質性質和磁場方向。其傳感頭部分無需復雜的供電裝置,整個系統的線性度比較好。
有源電子式互感器利用電磁感應等原理感應被測信號, 其采集元件為Rogowski線圈(即羅柯夫斯基線圈、羅氏線圈)。Rogowski線圈是一種較成熟的測量元件,它將測量導線均勻地繞在截面均勻的非磁性材料的框架上空心線圈,如圖1所示。
可根據被測電流的變化,感應出被測電流變化的信號,其特點在于被測電流幾乎不受限制,反映速度快,可以測量前沿上升時間為納秒級的電流。從測量大電流的觀點來看,Rogowski線圈是一種較理想的敏感元件,由于它不與被測電路直接接觸,可以方便地對高壓回路進行隔離測量。由于積分器及遠端模塊都必須從外部提供能量才能工作,因而稱之為有源電子式電流互感器。
2 電子式電流互感器與常規電流互感器對比
電子式電流互感器與常規電流互感器相比有以下幾個優點:①在絕緣設計及構造上,電子式電流互感器優于常規電流互感器;②電子式電流互感器能大量減少變電站內電纜的數量,減少銅耗,節省成本;③電子式電流互感器在系統精度方面優于常規電流互感器;④電子式電流互感器在二次回路設計及負荷特性方面優于常規電流互感器;⑤電子式電流互感器在二次回路抗干擾及二次回路安全性能方面優于常規電流互感器。
電子式電流互感器在上述幾方面中表現優于常規電流互感器,但其在運行經驗及穩定性方面弱于常規電流互感器,因此穩定性仍需要時間驗證。
3 電子式電流互感器在中山的應用情況
我們對220 kV三鄉站進行了數字化改造,考慮目前國內智能式開關在應用上尚未成熟,三鄉站在進行數字化改造中,在過程層改造方面只使用了有源式電子式電流互感器及有源式電子式壓互感器,分別應用于220 kV、110 kV電壓等級,未使用智能式開關、主變及其它智能式設備。
由于未使用智能式開關,過程層改造實施方案如下。
①對于220 kV、110 kV電壓等級電流、電壓采樣可直接從一次設備輸出數字信號至合并單元;②對于部分未更換電子式互感器的部分,如主變變低電流互感器、主變本體中性點及間隙電流互感器,先將二次電流通過電纜送至采集器,經采集器完成A/D轉換,再通過光纖傳送至合并單元;③常規開關、刀閘的位置、告警等遙信量通過電纜傳輸至智能就地柜,通過轉換變成數字信號再經光纜傳送至GOOSE網,通過GOOSE網傳送至間隔層中各保護、測控裝置;④開關分、合閘控制回路仍沿用常規的電氣控制回路;⑤主變本體非電量保護中除用于跳閘的非電量信號以硬接線接入外,其他告警信號都通過GOOSE網上送到測控裝置。
按照計劃,三相電流互感器各自從二次側引出一根電纜至光纖熔接盒,經過整合后通過一根光纜傳輸至各間隔合并單元。合并單元在數字信號傳輸渠道上起重要作用,它通過光纖將激光能傳輸至電流互感器的遠端模塊,對遠端模塊提供能量,使其完成A/D轉換及D/E轉換;電子式電流、電壓互感器輸出的數字采樣值都傳輸至合并單元;合并單元對各采集單元傳來的各種數字信號進行合并和同步處理,并將處理后的數字信號利用光纖點對點傳輸至線路保護、母差保護、測控、計量等裝置,實現遙測數字信號的實時傳輸。
現以220 kV線路間隔為例說明電流采樣回路。根據保護裝置雙重化配置,220 kV線路間隔配置兩個合并單元,分別對應兩套主保護,合并單元所采集的數字量也來自不同的線圈和采集器(即遠端模塊)。每一相電流互感器里都有兩個電流采集器,每個采集器又對應兩組羅氏線圈,分別為保護、計量線圈。采集器有兩個光纖接口RX和TX,分別用于接收來自合并單元的激光能量和發送電流數字信號,其中TX輸出包括兩個線圈的電流數字量。各相電流互感器引出的光纜都接至光纖熔接盒,利用物理手段將兩組電流量按照最終去向分類重組,通過兩根光纜傳送至控制室的光纖熔接盒,傳送至兩個合并單元,經過信號合并和同步處理,再傳輸至各保護裝置。主一保護對應的合并單元分別向主一保護、220母差保護I、故障錄波、線路測控及電度計量裝置傳輸電流量;主二保護對應的合并單元分別向主二保護、220母差保護II裝置傳輸電流量;傳輸通道只需要一根光纖,傳輸信號中包含了三相保護、計量線圈電流,各裝置只需從中抽取所需要的電流量。其它電壓等級間隔的電流采樣回路原理大致相同。
該站數字化改造完畢后,總體運行狀況良好。運行情況如下:①電流采樣可靠。為了對比電子式電流互感器與常規電磁式電流互感器的采樣差異,在#3主變110 kV側額外保留了一組電磁式電壓互感器和電磁式電流互感器,通過累計比較#3主變110 kV側的有電子式互感器和電磁式互感器各自測量的電度量,發現兩者的數值上差異甚小,在誤差范圍內,經過三年的觀察對比,證明了電子式電流互感器電流采樣準確可靠。且在近年來三鄉站出現110 kV以上的多起跳閘事件中,電子式電流互感器均能正確測量故障電流,保護裝置能正確動作;②一次設備維護項目減少、二次設備維護項目增多。由于電子式電流互感器的一次部分結構簡單,無油、氣部分,在日常巡視、維護工作中變得相當簡單些,但是二次設備新增了合并單元等裝置等,該部分設備在定檢時需要使用專用儀器才能開展校驗,增加了設備定檢的難度;③設備的可靠性需要繼續改進。由于電子式電流互感器的一次側安裝了采集器,采集器由羅氏線圈、激光供電器件等比較靈敏的元件構成,在戶外復雜多變的環境下,故障幾率比電磁式電流互感器高,需要繼續改進,提高設備可靠性。
4 結 語
電子式電流互感器是科技進步的成果,其絕緣簡單、體積小、重量輕、動態范圍寬、抗飽和性能強、實現數據輸出等優點決定了其未來良好的發展前景。三鄉變電站數字化改造中大量地應用了電子式電流互感器,將為中山電網以后推廣、建設、管理、維護和運行數字化變電站積累寶貴經驗。
篇8
【中圖分類號】G254.12 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)09-0038-03
1.問題的提出
隨著智能手機、平板電腦等移動數碼產品價格的“白菜化”,Wi-Fi信號的鋪天蓋地,越來越多的人不再有“在線時間”和“離線時間”之分,只要愿意,便可幾乎全天候掛在線上;在線交易、在線支付、在線注冊、在線會議、在線辦公等網絡服務的普及極大地方便了人們的工作和生活。年輕的90后學子們更是互聯網時代的弄潮兒,網絡已經成為他們生活中不可或缺的一部分。如果大學生的專業學習也能更多更好地利用網絡和數字化技術,勢必大大提高他們的學習興趣、效果和便捷性。網絡課程、網絡教學資源庫、遠程教學等都是利用互聯網技術和信息技術進行教學實踐的創新模式。
高職院校的圖書館普遍存在使用率不高、圖書借閱量偏少的現象。究其原因,主要是學生的自主學習能力差,感覺圖書館借閱手續復雜,經常丟失借閱的書籍,館藏圖書不符合自己的口味。由于圖書館的服務對象是整個學校所有專業的學生,館藏不可能均衡地滿足每個專業的要求。學生在面對琳瑯滿目的圖書時往往感覺無所適從,總感覺找不到自己最想要的專業書籍用于輔導相關課程的學習。很多課程的教學僅僅圍繞一兩本教科書展開,致使學生對教科書的依賴性太強,知識的系統性、延展性和時新性存在很多缺陷,甚至導致教科書存在的謬誤都無法查證。鑒于上述原因,實體圖書館勢必朝著數字圖書館、虛擬圖書館等與互聯網時代相適應相匹配的方向發展。因此,結合專業和課程學習甄選更多更好的優質圖書,激發學生的自主學習動力,改變傳統的閱讀模式,將優秀圖書資源和現代信息技術完美結合,為學生量身訂做“特色化電子圖書網絡平臺”,立足于教學,忠實于教學,服務于教學,并為傳統教學模式尋求更好的輔助方式,不失為一種全新大膽的嘗試。
2.實施途徑
(1)構建特色化電子圖書遴選指標體系
遵循高職教育的規律和特點,以現行建筑工程技術專業的人才培養方案、骨干建設方案、教學計劃、課程體系等作為理論依據,設置問卷對該專業的畢業生和在校學生開展深入調查,針對高職教育界專家學者、行業企業人士、學生和教師進行深度訪談,邀請他們召開研討會,廣泛收集信息和挖掘資源,擬構建并制定圖書遴選指標體系。
圖書選題既要與高職學生的專業學習緊密相關,從而服務于課程教學,又要合乎高職學生的能力水平,與他們的閱讀志趣、知識背景相匹配,尚應體現人文關懷和趣味性、啟發性。因此,圖書遴選指標應從圖書所屬知識能力范疇、與專業及課程的匹配度、可閱讀性與難易程度、教益啟發影響力、編著者及出版機構的權威性等方面進行設置,應同時包括定性指標和量化指標。指標體系構建完成后,即可進行圖書的遴選,選題范圍應涉及古今中外的優秀圖書,以當代中文書籍為主,初步庫容量為3000~5000冊。
(2)開發特色化電子圖書網絡平臺
充分發揮互聯網的便捷性和高效性,迎合90后學生的閱讀習慣和喜好,擬開發特色化電子圖書綜合閱覽網絡平臺。該網絡平臺應集便捷性、人機互動性、開放性、功能多樣、界面友好等特征于一身。學生隨時隨地可通過臺式電腦、筆記本電腦、智能手機、掌上電腦等多種設備登陸該網絡平臺進行電子圖書的自由閱覽,他們可以根據個人喜好定制自己的“網上書架”,下載、推薦或上傳優秀圖書,對閱讀過的圖書進行微評或寫讀后感,了解時下新書新銳作家,通過“文獻傳遞”功能獲取自己想找的圖書。管理者(或教師)可隨時通知公告,對學生的問題進行必要的解答,對學生上傳的電子圖書進行遴選,維護和更新平臺。
為了更好地“迎合課程教學需求、激發自主學習興趣、培育學科專業素養、延拓課外閱讀視野”,電子圖書網絡平臺擬設置多樣化欄目,一方面監控、統計和考核學生的閱讀,另一方面引導學生的閱讀方向、解決學生閱讀過程中碰到的問題。更高層面則是如何交叉融合課程教學與電子圖書平臺,讓學生和教師在課程教學的過程中,更多地利用和依賴這一平臺。
(3)運用特色化電子圖書網絡平臺
將上述電子圖書資源庫導入閱讀平臺即構成電子圖書網絡平臺。將這一網絡平臺運用于課程教學,使之為教學服務。學生可以通過瀏覽電子圖書網絡平臺,查閱與所學課程相關的圖書資料,從而開闊視野、活躍思維,而不局限于上課所用的教科書。對教科書上沒有介紹明白的內容、自己百思不得其解的問題、教師沒有講述清楚的知識點,都可以無障礙地通過查閱電子圖書得以解決,這比前往圖書館借閱紙質圖書要便捷容易得多。
更為重要的是,該網絡平臺可以借助現有各種技術手段對學生的閱覽情況進行高效化統計和監控,例如安裝攝像頭、指紋掃描系統和在線時間監控程序;設置與閱讀相關的人機互動環節和考核環節等都是可以嘗試的。具體如何引導學生運用電子圖書網絡平臺并形成查閱參考圖書的學習習慣,使學生愛上電子圖書網絡平臺,這些內容都有待于進一步研究。由于網絡平臺具有開放性,后續研究的成果均可作為該電子圖書網絡平臺的升級依據。
(4)探索特色化電子圖書網絡平臺與課程教學結合的方式方法
尋找特色化電子圖書網絡平臺與課程教學結合的最佳途徑,動態維護和完善電子圖書網絡平臺,使之成為提高教學質量的得力工具之一,是本研究課題的關鍵內容。設置特色化電子圖書網絡平臺的初衷即是服務于教學,為學生提供更為便捷高效的閱讀途徑,通過閱讀增長學生的知識面,提高學生的人文素質和專業素養。如何將這一網絡平臺融入日常教學中,使之功能得以完美發揮?抑或還有哪些環節需要改進完善?這些問題都必須建立在實踐檢驗的基礎之上,只有通過不斷嘗試和積累,才能發現問題和癥結,然后設法解決。這一過程是循環往復、螺旋式提升的過程,非一日之功,需要時間和耐心,更需要思考和嘗試。
3.具體做法
首先,通過問卷調查、深度訪談和剖析研討,結合學科專業(以建筑工程技術專業為例)的特點構建圖書遴選指標體系,依據這一指標體系精選圖書并予以分門別類和數字化處理,從而形成特色化電子圖書資源庫。
其次,基于“迎合課程教學需求、激發自主學習興趣、培育學科專業素養、延拓課外閱讀視野”的指導思想開發電子圖書綜合閱覽網絡平臺,并將上述電子圖書資源庫導入該平臺,形成電子圖書網絡平臺。
最后,將這一電子圖書網絡平臺試用于該專業內各門課程的輔助教學,通過逐步的實踐和積累,尋求運用該系統輔助課程教學的最佳方案,并動態優化和完善這一電子圖書網絡平臺,以便最大效益地發揮其功能。
該圖書平臺至少應實現以下功能:
(1)在平臺上傳有專業書籍、綜合類書籍和專業規范,資源總量在初期在1000冊左右,后續會逐步增加,最終應該在5000冊左右,采用PDF格式。
(2)系統要能自定義分類編目書籍,同時提供資源的更新功能。
(3)學生每次閱讀完成后,給予記錄,通過考核后可以記錄學分。每次閱讀時間要超過10分鐘給予計時,否則時間不被記錄,并需要重新獲取手機驗證碼登錄,并從頭閱讀。
(4)考核方式包括讀書報告,試題等。如果是讀書報告要能在系統內以及百度等搜索引擎上檢索重復率。(用維普的學術檢測系統)
(5)教師能進入平臺與學生討論,主要是用文字方式,并進行網絡指導,支持圖片上傳。
(6)平臺有課程閱讀體系與論文(項目)閱讀體系。課程閱讀是由教師制定閱讀的書籍,學生必須完成這些書籍的閱讀并提交作業。論文(項目)閱讀,是給一個閱讀的范圍,關鍵字,要求閱讀的數量,由學生自己搜索資料提供書目。完成論文。
(7)要監控學生的登陸信息,讀書的時間長度,完成作業的情況,系統進行統計,方便后續的激勵措施。
(8)能在線測試、提問與自主判卷或人工判卷。
4.實施成效
由于高職學生具有基礎薄弱、自主學習能力差、依賴性強等共性,導致單一模式的課堂教學已無法解決教學效果差、質量低的弊病,為了更好地對癥下藥,提高高職院校的教育教學質量,近年來業內人士進行了大量的研究和探索,也形成了很多優秀的成果。本研究課題以“電子圖書”這一信息時代的產物作為基本對象,借助網絡技術和多媒體技術將其運用于輔助教學。由于電子圖書與紙質圖書相比,具有更多優勢,也更合乎新生代大學生的閱讀習慣。通過科學合理地整合優秀圖書資源,使學生能全天候地無障礙使用特色化電子圖書網絡平臺。
改變傳統的閱讀模式,將優秀圖書資源和現代信息技術完美結合,為學生量身訂做特色化電子圖書網絡平臺,服務于教學,并為傳統教學模式另謀出路,不失為一種全新的嘗試。下圖更為直觀地概括了本研究項目的主要特色。
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篇9
關鍵詞:數字技術;工業電氣自動化;創新應用
中圖分類號:TU96+3 文獻標識碼:A
1 數字化技術在工業電氣自動化中的應用特點
隨著科學技術的發展,數字化技術的應用領域也越來越廣泛,尤其是在工業電氣自動化領域中,更是具有其獨特的特點,這些特點如下:
1.1 數字化技術具有可靠性
數字化技術的發展是以計算機網絡與高端的智能化電氣系統為基礎的,所以,應用數字化可以減少對其他傳統設備的使用,操作更加簡便,而且具有較高的準確率,同時,數字化互感器與光纖的應用,更能夠有效的提高工業電氣自動化應用中的安全。
例如工業自動化儀表的數字化、網絡化,可以將模擬技術轉化為數字技術,而且數字技術中的技術含量更高,在市場中占有更大的比例,具有較好的平衡性,明確定位性,具有良好的市場發展前景。根據統計顯示,現在,在工業電氣自動化領域中已經普遍的應用了數字化技術。
1.2 數字化技術具有較高的性價比
在工業電氣自動化中應用數字化技術,可以有效的保證設備自動運行,檢查、診斷等,而且具有很強的通信能力,豐富的信息資料,同時,數字化技術還具有智能化的特點,在應用中有統一的高標準規范,清晰的結構,在保證質量的基礎上為企業節約了大量的成本。此外,開放性的數字化系統更能夠為工業電氣自動化在應用和技術更新中提供基礎條件。這種技術為數據信息的共享,工業電氣自動化的高效率使用提供了可能。
例如,在使用儀器進行樣品分析時,可以進行測試、樣品分析定位,在線數據分析和結果評估;以便在輸入數據與輸出分析結果時進行控制,提高操作效率,保證服務質量;還能與多項技術、多種機器設備之間進行連接使用,技術之間的串聯運用,對于分析復雜的工業電氣自動化問題更加有效,計算結果會更加精確,并用更加優化的處理方式進行數據處理分析。數字化在工業電氣自動化中的應用,產生了優質的性價比,而且在其他的工業領域中也被廣泛應用。
1.3 數字化技術具有強大的可操作性
因為數字化技術的發展都是以計算機技術為基礎的,所以,在操作方面都具有間接性,只要輸入相應的操作指令和程序,設備就會自動開始運行,而且,本身也具有對指令的判斷能力和辨析能力,通過傳輸設備。
例如,光纜、電纜、互聯網等介質進行信息傳遞,同時,數字化技術自身還具有邏輯分析能力,能夠自動化的進行信息數量、準確度的校正,降低成本的消耗,而且還保證了安全性。此外,數字化平臺的開放性也帶來了操作代碼的標準化,有效的提高了程序的使用率,縮減了程序的編寫時間;與此同時,計算機的操作系統,如windows等,也開始了語言,操作代碼的標準化與統一化,由于個人計算機的控制系統具有靈活性,吸引了大批的用戶使用和喜愛。
從這些方面可以看出,計算機技術帶領的產業發展方向已經趨向于電子商務,無論是管理,還是在工業電氣自動化內部的存儲應用,每個環節都實現了數字控制,并在此基礎上應用微電子技術及其處理設備,完善了工業電氣自動化的應用環境,數字化技術的地位也是越來越重要。
例如,數字化技術在變電站中的應用,就改變了傳統的使用方式,無論是在數據采集,設備處理等方面都運用了智能化與自動化,而且,數字化技術的應用也減少了變電站設備的占用空間,降低了成本,提高了資源的利用率,實現了資源共享,其管理和控制在數字化技術的使用基礎上也越來越完善。
2 數字化技術在工業電氣自動化的應用創新
盡管數字化技術在工業電氣自動化控制中具有其他技術所沒有的優點,而且運營狀況也良好,但是,這些并不能將限制數字化發展的不利因素所排除,同時,由于數字化技術的發展時間很短,沒有統一性的標準規范,專業人才也不足,更為主要的是數字化的運行基礎,互聯網的智能化程度還很低。所以,數字化技術在工業電氣自動化的應用中也要有一定的創新。
2.1 在現實中運用智能終端技術
用光纖作為連接設備,通過智能終端對數據進行自動化的收集與控制,雙重設備相互配合,其中一個用來保護電力中斷、遠程測控以及信號發送,另一個則給以跳閘雙重保護,更加提高了數字化技術在工業電氣自動化中的智能性與可靠度。此外,數字化程序借口的標準化是工業電氣自動化能夠有效運行的主要條件,所以,這就解決了個人計算機平臺的自動化問題,有利于企業的事件相關電位系統與制造執行系統之間的連接,將TCP/IP標準作為通訊標準,這樣,個人計算機就會在管理與控制自動化中建立一個接口。保證軟硬件產品可適用于不同的用戶,而且還加強了通信質量。
2.2 在數字化技術中混合使用面向通用對象的變電站事件的虛端子
這種虛端子是對傳統的二次回路進行了改進,使其理解簡單化,是在設計和裝置兩個方面的創新。同時,面向通用對象的變電站事件技術還可以應用于裝置之間的通信,對全站的線路連接、開關進行全方位的控制,從而實現了變電站的遠程控制。面向通用對象的變電站事件技術的使用代替了傳統的二次回路,對信號管理、環境測試等信息能夠進行簡便的控制,所有這一切的主要條件就是其自身所擁有的智能化。
2.3 培養程序代碼控制觀念
在向設備下達指令之前,首先要把檢測后的數據輸入到電腦中,等到實際操作的時候,還要進行人工干預,對閘刀、開關等設備的設計進行確認,要對系統給以不斷的完善,然后進行系統功能測試,使該系統能夠達到預期的狀態,就算沒有人員的干預,這個控制系統也能夠自動化的完成操作。
結語
通過對工業電氣自動化的未來發展趨勢進行分析,我們可以看出,信息化、開放式、分布式都在不斷完善,其中,信息化作為一種新的處理手段根據其綜合性,而且它與互聯網有密切的結合,能夠全面的實現操作、控制、管理的自動化;開放式的重點則在于系統與外界的鏈接,只有內部系統與外部網絡相互協調,指示與處理才能保證其準確度,其數據處理的準確性也就越高;而分布式的各個內部結構模塊都具有相互獨立性,這樣既分散了風險,又互不干擾,正是因為這樣,才能夠讓數字化技術在工業電氣自動化系統中充分發揮程序化的作用。
參考文獻
篇10
【關鍵詞】數字化;測繪技術;工程測量;應用分析
1.前言
在傳統的工程測量中,主要是對交通、水利、建筑等進行測量,隨著計算機技術、網絡信息技術的不斷發展,以及智能化測量儀器的出現和完善,數字化的測繪技術便得到了極為廣泛的運用,同時不斷向實時化、自動化、數字化的方向發展,其服務的領域也不斷得到拓展,不斷的適應和滿足各種社會需求的發展[1]。以下筆者將結合在實際工作中的實踐經驗,具體的對數字化的測繪技術的主要特點及在工程測量中的應用進行分析。
2.數字化測繪技術的特點
數字化測圖技術主要是對機助成圖及全解析的方法加以運用。較傳統的測圖技術而言,其優勢是多方面的,是當前我國地形測繪中最前沿的測圖技術,其發展前景十分廣闊。數字化地形圖可以實現高精度的外業測量,并可以同高精度的測繪儀器相匹配,使高端的先進儀器不斷在數字地形圖上得到運用[2]。數字化測繪技術的產生和發展,是現代化科學技術發展的必然產物,同時也是實現社會化科學管理的必要工具。其除了可以對工程進行測量以外,還可以在房產測量、管網測量、地籍測量等方面加以運用,在運用的過程中,也準確的反應出了其測繪的精準性、有效性、信息性等,并有利于建立一個信息管理的專業系統。
2.1測圖的精度高
在數字化測繪技術中測圖的精度高是其一個較為顯著的優點,數字化測繪技術的采用,使地圖測繪的精確度發生了質的改變。在數字化測圖技術中,當地圖圖形的距離低于300時,測定的物點誤差在3毫米以下,從輸入到成圖的整個過程中很難出現其他方面的精度損失,對測圖過程中時常會出現的展點型誤差、方向型誤差、視距型誤差等進行了避免,對外業測量中的精度也得到了有效保證,同時也確保了測量成果的精準性[3]。
2.2自動化的程度高
數字測圖還具有自動化程度高的優點,這與計算機技術的運用及發展有著密切的聯系。數字測圖在繪制的過程中,可以運用計算機軟件進行自動的計算、自動的選擇圖示符號、自動的進行識別等,所得的數字地形圖會比手繪的地形圖在精確、美觀、規范等方面具有極大的進步[4]。同時,在數字化技術的運用過程中,可以對某些人為因素進行避免,使錯誤的出現率明顯降低。
2.3圖形的屬性信息較為豐富
對數字化的測繪技術加以運用,所繪制出來的地形圖可以保障坐標位置的準確性,同時地形點上極為豐富的屬性信息也可以得到展現,若將該測繪點的編碼信息進行相關的連接,并進行成圖操作時,便可以對系統數據庫中的各種測圖符號加以運用,并可以在數據庫中將與該編碼相對應的各種圖式符號加以調用,以完成地圖圖形的繪制。因此,在數字測圖的過程中,為了便于信息的檢索,需要將下列圖形信息加以采集,其主要包括:定位信息、屬性信息、連接信息等[5]。
2.4 對GIS的信息源加以運用
在地理信息系統(GIS)的不斷發展和完善的過程中,數字測圖在為GIS提供許多方面的源數據的同時,也方便了其后期在建圖過程中對GIS數據庫信息的運用。雖然目前還未能對數字測圖系統及GIS所提供的數據進行完全無縫的對接,但隨著對數字化測繪技術的不斷開發與研究,二者還是可以實現完美結合的。目前,在對國土地籍、城市規劃等比例尺較大的空間數據進行搜集和獲取時,便可以對GIS的數據源加以運用,同時在野外實地的測量過程中也為GIS提供了源數據,實現了二者的結合。
在數字化測圖中,通常可以對成果數據進行分層的存放,這樣圖面的負載量就不會受到限制,便可以對成果進行進一步的加工和運用,使傳統測圖技術中某些弊端可以得到避免。如:在對地面房屋進行擴建、改建的過程中,或地籍、房產等發生變更時,只須將有關信息進行輸入,經過簡單的數據處理后,便能對其進行修改和更新,圖面的整體現勢性及可靠性都能得到保持。
3.數字化測繪技術在工程測量中的應用
3.1原圖數字化技術的應用
在原圖數字化中可以對當前的地形圖加以運用,只需在掃描儀、計算機、數字化儀、繪圖儀、數字化軟件的配備條件下就可以完成操作,同時還可以在比較短的時間內得到數字化的成果。其主要有掃描的矢量化及手扶跟蹤的數字化等工作措施,掃描矢量化具有效率高、精度高等優點。但是,在對該方法進行利用時,所得到的地圖精度會與原圖的精度密切相關,而且在數字化的過程中也會存在著各種各樣的誤差,在通常情況下其精度較原圖較差。同時,它只是對白紙成圖后的地貌、地物進行反映,缺乏現時性。因此,只有在情況緊急的情況下才對其加以運用,并非長運的辦法。為了使該法得到更為充分的利用,通常可以采用補測、修測等方法,使原圖的精準度得到一定的改善。
3.2地面數字測圖技術的應用
在某些地區大比例尺的地圖還是比較缺乏地,這時便可以采用地面數字測圖技術。該法可以實現內外業的一體化操作,在我國的各測繪單位都得到了極為廣泛的運用。用該法所獲取的數字化地圖具有精度高的特點,只要對某些必要的措施加以運用,并將關鍵的地物與鄰近控制點的距離保持在5厘米以內便可以得到很好的效果。
3.3數字測繪技術在數字地球中的應用
在數字地球中,可以將經濟、社會發展等各方面的有用信息,在同一個地理坐標的框架上進行加載,并采取數字存貯的方式將其統一的存于同一計算機系統內,所有的個人或機構都可以對信息進行獲取。數字地球的建立和完善是一個龐大而復雜的系統性工程,其涉及的部門多、技術水平高、承載的信息量大,單靠一個團體或一個部門是難以完成的,它需要將空間技術、信息科學、地球科學等眾多的學科知識加以結合運用。而在信息科學和地球科學中,測繪是其重要的組成部分,在我國的空間基礎數據的建設和完善過程中發揮著極為重要的作用。因此,我們必須加大對數字化測繪技術的研究和運用,對傳統的測繪技術進數字化的改造。
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