數(shù)字化技術(shù)發(fā)展范文

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篇1

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；教育；方法

一、前言

在計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)影響力飛速發(fā)展的今天，我們必須重視教育信息化與數(shù)字化的重要性，尤其是在教育技術(shù)方面，我國由于資金、技術(shù)等條件的限制，在建設(shè)時(shí)間與規(guī)模上都落后于發(fā)達(dá)國家，因此更要奮起直追，否則必將被世界淘汰和拋棄。

二、數(shù)字化帶來的教學(xué)影響

1.改變教學(xué)模式

建設(shè)數(shù)字化校園是目前最為迫切的任務(wù)。這項(xiàng)工作所涉及的不僅僅是技術(shù)層面的問題，還要求教學(xué)管理必須高效透明、及時(shí)跟進(jìn)。學(xué)校的教學(xué)管理主要涵蓋以下兩個(gè)方面：第一，教學(xué)行政管理；第二，教學(xué)學(xué)習(xí)管理。其中，教學(xué)行政管理的主要內(nèi)容是學(xué)校的政策議會(huì)、管理制度、管理流程等教務(wù)管理，在數(shù)字化時(shí)代，這些工作流程可以納入數(shù)字化信息系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的管理方式相比，采用數(shù)字化信息管理，就必須合理制訂辦學(xué)制度、工作流程等，并公開透明，按章執(zhí)行，提高各項(xiàng)措施的執(zhí)行力度與執(zhí)行效率。對(duì)于數(shù)據(jù)與資料的錄入，則要求歸類清晰，資料與數(shù)據(jù)正確無誤。同時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)的信息公布要及時(shí)準(zhǔn)確，不能延遲。

2.利于提升教師素養(yǎng)

在日新月異的信息社會(huì)中，教師自身的素質(zhì)也要跟隨時(shí)代與時(shí)俱進(jìn)。教育現(xiàn)代化要求教師個(gè)人必須具備高質(zhì)量的技術(shù)能力、業(yè)務(wù)水平及教育素質(zhì)。其主要包括以下三個(gè)要求：第一，教師個(gè)人的基本信息素養(yǎng)要高，教師要熟悉掌握本校的校園數(shù)字化系統(tǒng)的功能與使用，并且能夠熟練地在互聯(lián)網(wǎng)上查找資料，分析整理后用于教學(xué)中，同時(shí)，要熟練掌握和使用常用辦公軟件、課件制作軟件以及其他與教學(xué)相關(guān)的軟件，能制作精良的教學(xué)課件；第二，教育技術(shù)與專業(yè)課程要互相輔助，教師應(yīng)更新教育觀念，采用信息化、電子化的教學(xué)方式與教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量。

三、數(shù)字化帶來的教育方法變化

1.采用現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育

現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育是指在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)或其他信息交換平臺(tái)進(jìn)行異地教學(xué)。其通常是利用互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)或采用視頻會(huì)議、移動(dòng)通信的方式，把城市的優(yōu)良教育資源傳播給農(nóng)村、偏遠(yuǎn)地區(qū)等教育資源較差、教育水平較低的落后地區(qū)。學(xué)生可以通過遠(yuǎn)程教學(xué)課程收看名師講座及輔導(dǎo)或進(jìn)行通用課程的學(xué)習(xí)。

2.采用移動(dòng)學(xué)習(xí)

近年來，智能手機(jī)與平板電腦等終端設(shè)備的覆蓋率增長(zhǎng)驚人，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與計(jì)算機(jī)技術(shù)完美結(jié)合在一起，移動(dòng)學(xué)習(xí)這一新型模式逐漸受到人們青睞，并迅速擴(kuò)展到教育領(lǐng)域。@種學(xué)習(xí)方式的特點(diǎn)是快捷方便，不受環(huán)境與場(chǎng)地限制，學(xué)習(xí)者可以合理利用時(shí)間，根據(jù)自身需要隨時(shí)獲取信息，比如，在等車過程中、在地鐵上，只要有時(shí)間就可以用來學(xué)習(xí)，這種方式讓人們對(duì)于時(shí)間的利用率達(dá)到最佳。

3.采用課堂多媒體輔助教學(xué)

教育進(jìn)入信息化時(shí)代后，多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于課堂教學(xué)，教學(xué)理念也從傳統(tǒng)的教師主導(dǎo)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒?dòng)模式，這種方式能夠充分激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。目前，我國的大多數(shù)學(xué)校都采用這種模式進(jìn)行理論課程的學(xué)習(xí)。

4.采用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多媒體輔助教學(xué)

授課時(shí)通常會(huì)有二分之一到三分之一的學(xué)時(shí)用來進(jìn)行課堂教學(xué)，其余時(shí)間讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行自學(xué)。2016年教育部在180所學(xué)校中對(duì)大學(xué)英語教學(xué)進(jìn)行改革試點(diǎn)，采用課堂講授、小組練習(xí)、網(wǎng)上自學(xué)各占三分之一課時(shí)的方式進(jìn)行。其中，網(wǎng)絡(luò)自學(xué)課程采用與課堂教材相配合的多媒體教材，在觀看教材的過程中，使用耳麥來達(dá)到聽與說的有效對(duì)比，并反復(fù)練習(xí)，收到了良好的效果，也提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。很多試點(diǎn)學(xué)校一致認(rèn)為：網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)這種全新的教育方式，為教學(xué)提供了交流互動(dòng)的條件，讓學(xué)生的英語聽說能力提高得更快，受到學(xué)生的歡迎。

5.采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)習(xí)平臺(tái)的協(xié)作式學(xué)習(xí)

這種模式主要是在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上完成大部分或全部課程的教學(xué)、輔導(dǎo)與考試，它一般用于非全日制的教學(xué)，如網(wǎng)校、遠(yuǎn)程教育等，一般不會(huì)用于在全日制學(xué)校的學(xué)生，但是也有例外，例如，清華大學(xué)的計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)課程，其突破了以往的教學(xué)方式，全程在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行學(xué)習(xí)和輔導(dǎo)，并完成課后練習(xí)與成績(jī)測(cè)試，取得了較好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張虹，等.美國大學(xué)信息技術(shù)發(fā)展十大熱點(diǎn)問題[J].電化教育研究，2016（11）：84-89.

[2]陳麗春，等.基于數(shù)字化校園的教育信息化探討[J].中國高教研究，2015（8）：92-93.

篇2

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；數(shù)字化；發(fā)展；應(yīng)用

目前，中國在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等綜合應(yīng)用領(lǐng)域上的發(fā)展逐年進(jìn)步，這些科技的不斷發(fā)展都離不開電子數(shù)字化技術(shù)，電子技術(shù)在其中發(fā)揮著重要作用。綜合各大科技技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)數(shù)字化極大地促進(jìn)了人們的業(yè)務(wù)、學(xué)習(xí)效率和生活質(zhì)量的提高。電子技術(shù)數(shù)字化結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠使得人們獲得更加便捷的通信服務(wù)，提高了人們?nèi)粘Ｍㄓ嵉男省?/p>

1數(shù)字電子技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1數(shù)字電子技術(shù)

數(shù)字電子技術(shù)從技術(shù)角度上分析，其首先利用采樣模擬信號(hào)來保證電子信號(hào)的精度。數(shù)字電子技術(shù)與模擬電子技術(shù)相比，其具有更高的標(biāo)準(zhǔn)度和精準(zhǔn)度。例如，噪音和電子磁鐵保證了信號(hào)的準(zhǔn)確性和電視的投影效果。同時(shí)，在信號(hào)加密過程中，數(shù)字信號(hào)加密系統(tǒng)更加安全，有效地保證了數(shù)據(jù)的安全性，這些都是有效地利用了數(shù)字電子技術(shù)的結(jié)果。

1.2數(shù)字電子技術(shù)優(yōu)勢(shì)

數(shù)字技術(shù)依靠電流中包含的數(shù)字信號(hào)來實(shí)現(xiàn)功能，抗干擾性很好。數(shù)字電子技術(shù)的核心和應(yīng)用方法以及應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ谀M電子技術(shù)來說都存在著明顯的差異，針對(duì)于數(shù)字電子技術(shù)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)分析，其主要的優(yōu)點(diǎn)在于：第一，數(shù)字電子技術(shù)能夠確定電路的合適使用范圍就能夠進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，從而簡(jiǎn)化了整個(gè)電路的使用過程、方便了技術(shù)的應(yīng)用。第二，數(shù)字電子技術(shù)能夠使得電路中的數(shù)據(jù)傳輸更加安全可靠，同時(shí)使用數(shù)字電子技術(shù)更能夠保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性，外部環(huán)境造成的障礙較小，由此可見，數(shù)字電路上的信號(hào)具有較高的精度。第三，數(shù)字電子技術(shù)能夠促進(jìn)程序的控制更加完善，針對(duì)集成電路的產(chǎn)品更加便利。總體上非常有利于產(chǎn)品的大規(guī)模集成生產(chǎn)，利用數(shù)字電子技術(shù)能夠更加有效保證生產(chǎn)效率和保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要條件。

2數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

對(duì)于計(jì)算機(jī)科技的不斷發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的過程中數(shù)據(jù)的處理尤為重要。數(shù)字電路技術(shù)對(duì)于數(shù)據(jù)的處理具有極大的安全性，在網(wǎng)絡(luò)過程中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)更加突出。利用數(shù)字電子技術(shù)針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的限制處理進(jìn)行應(yīng)用能夠帶來更加強(qiáng)大的功能。在網(wǎng)絡(luò)通信的過程中將模擬信號(hào)按照對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，順著信號(hào)經(jīng)過數(shù)字電子技術(shù)電路進(jìn)行處理將其對(duì)應(yīng)的結(jié)果轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)進(jìn)行輸出，整個(gè)過程中能夠利用數(shù)字電子技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信息處理充分的數(shù)字化。就目前為止，我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展根據(jù)市場(chǎng)需求，數(shù)字電子技術(shù)的融入已經(jīng)成為了電子計(jì)算機(jī)科技發(fā)展的一大重要領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展使得我們的日常生活變得更加方便便捷，對(duì)于數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的應(yīng)用能夠更加穩(wěn)定其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和更新。與此同時(shí)，數(shù)字電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相互結(jié)合也推動(dòng)了數(shù)字電子技術(shù)的不斷發(fā)展。目前為止我國數(shù)字電子技術(shù)在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用非常廣泛，同時(shí)數(shù)字電子技術(shù)提高了數(shù)字信號(hào)的優(yōu)勢(shì)。利用數(shù)字電子技術(shù)提高了數(shù)字信號(hào)的穩(wěn)定性以及抗干擾能力，從而使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展更加穩(wěn)定，傳輸更加安全便捷。由此可見數(shù)字電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相互集合是相輔相成的，同時(shí)二者相互只要結(jié)合完成了集成數(shù)字化的對(duì)應(yīng)技術(shù)產(chǎn)物。根據(jù)目前數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的應(yīng)用可以看出，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸離不開數(shù)字信號(hào)。同時(shí)數(shù)字電路技術(shù)為我國發(fā)展信息化技術(shù)提供了對(duì)應(yīng)的技術(shù)支撐，同時(shí)帶動(dòng)了我國整個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展。我國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展過程中，利用了數(shù)字電子技術(shù)加快電路的集成化和信息化的發(fā)展。數(shù)字電子技術(shù)給電子信息化和網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展帶來了新的標(biāo)志，同時(shí)改變了我們的生活方式和信息通訊的方式。根據(jù)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，可以看出數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用已經(jīng)標(biāo)志著網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的到來以及其飛速發(fā)展的時(shí)代。針對(duì)于有電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，可以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和信息處理為例進(jìn)行論述和分析，目前數(shù)字電子技術(shù)針對(duì)于網(wǎng)絡(luò)信息處理能夠更加準(zhǔn)確好高效率，同時(shí)數(shù)字信息電路能夠?qū)π畔鬏數(shù)哪芰M(jìn)一步的提升。數(shù)字電子技術(shù)信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)變能夠利用數(shù)字電子技術(shù)和數(shù)字電路相融合進(jìn)行提高處理效率，由此能夠使得網(wǎng)絡(luò)連接更加順暢，提高了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)過程中的數(shù)字信號(hào)智能化和自動(dòng)化的水平。

2.2移動(dòng)通信領(lǐng)域應(yīng)用

對(duì)信息高效傳播的需求日益增長(zhǎng)，導(dǎo)致了移動(dòng)通信的快速發(fā)展。人類不僅停留在電話、網(wǎng)頁瀏覽等電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)層面，如手機(jī)和電腦。對(duì)于移動(dòng)電話，人們需要確保他們可以在任何地點(diǎn)跨越區(qū)域限制相互聯(lián)系，并且他們有高質(zhì)量的通話和短的聯(lián)系時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，有必要促進(jìn)數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用。接收端和發(fā)送端通過信源編解碼器和信道編解碼器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼、調(diào)制、降噪、濾波、解調(diào)和解碼后，將數(shù)字信號(hào)高精度地發(fā)送給用戶。其中，數(shù)字濾波技術(shù)可以很好地消除雜波干擾信號(hào)，保留原始信號(hào)的有用部分。數(shù)字變頻技術(shù)可以根據(jù)數(shù)字信號(hào)的傳輸距離和長(zhǎng)度來調(diào)整其頻率帶寬。比如目前的4G通信技術(shù)，在之前的3G通信速度提高了3.5倍的情況下，無論是高質(zhì)量的視頻圖片，還是高保真的語音通話，都可以通過4G網(wǎng)絡(luò)傳輸，速度也可以保證在100M以上。

3數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展

3.1數(shù)字電子技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和信息時(shí)代的到來，社會(huì)的發(fā)展給電子技術(shù)帶來了巨大的推動(dòng)。它促進(jìn)了電子技術(shù)的快速發(fā)展和創(chuàng)新。數(shù)字電子技術(shù)將成為未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主力軍，社會(huì)生產(chǎn)的需求將推動(dòng)信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。發(fā)展。隨著信息技術(shù)的不斷更新，數(shù)字電子技術(shù)將需要滿足相應(yīng)的市場(chǎng)需求。數(shù)字化將是未來電子技術(shù)發(fā)展的必由之路。經(jīng)過多年的探索和試驗(yàn)，我國數(shù)字電子技術(shù)的研究取得了一定的成果和重要的變化。現(xiàn)代電子產(chǎn)品正在以前所未有的速度升級(jí)。這些更新的背后是可編程控制器設(shè)備的不斷發(fā)展。目前，隨著半導(dǎo)體技術(shù)水平達(dá)到深亞微米水平和千兆位芯片的高集成度，數(shù)字電子技術(shù)必將朝著更高集成度的方向發(fā)展上系統(tǒng)將成為未來集成電路技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.2數(shù)字與模擬電子技術(shù)間的融合

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程主要在傳感器中進(jìn)行。在整個(gè)轉(zhuǎn)換過程中，模擬信號(hào)將經(jīng)過傳感器濾波等操作。操作完成后，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字電子學(xué)和模擬電子學(xué)的結(jié)合將大大提高傳統(tǒng)電子器件的性能。通過改變傳統(tǒng)電子器件的結(jié)構(gòu)和功能，改變傳統(tǒng)電子器件固有的缺陷，提高電子器件的性能。數(shù)字和模擬電子器件的結(jié)合將為未來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供巨大的幫助。

篇3

中圖分類號(hào)TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)209 5―6363（2017）03―0042―02

1自動(dòng)化技術(shù)概論

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，各種高端技術(shù)不斷被發(fā)明創(chuàng)造，可謂是百花齊放，而自動(dòng)化技術(shù)就是這姹紫嫣紅的科技萬花筒中一朵璀璨的奇葩。說起自動(dòng)化技術(shù)它與人們生活密切相關(guān)，生活中處處都有著自動(dòng)化技術(shù)，并大大改善了人們的生活質(zhì)量、工作和生產(chǎn)方式，而且影響正日益增大。自動(dòng)化技術(shù)在各行各業(yè)中被廣泛的運(yùn)用，如生活中的全自動(dòng)洗衣機(jī)、智能控溫空調(diào)等，人們只需提前設(shè)定好最優(yōu)期望值，剩下的工作由機(jī)器自動(dòng)完成。

2自動(dòng)化的核心

2.1最簡(jiǎn)單的控制――開環(huán)控制

在自動(dòng)控制中，開環(huán)控制是自動(dòng)控制中最簡(jiǎn)單的控制方式，日常生活中開環(huán)控制方式的應(yīng)用隨處可見，其中電磁爐就是一個(gè)常見的例子。如圖1，是一個(gè)以開環(huán)控制方式的電磁爐加熱系統(tǒng)框圖。

圖1所示的控制方式之所以稱為開環(huán)控制，是因?yàn)檩敵鲎兞浚t溫）沒有反饋到系統(tǒng)的輸入端，輸入信號(hào)（控制電壓）僅通過系統(tǒng)單向傳遞到輸出信號(hào)（爐溫）就終止了，沒有閉合回路使輸出、輸入變量有反向聯(lián)系。這種控制系統(tǒng)的特點(diǎn)在于不論輸出量有多大變化都不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的控制作用產(chǎn)生任何影響。開環(huán)控制系統(tǒng)難以克服的缺陷是抗干擾能力差（含外部干擾和內(nèi)部干擾），但同時(shí)也具有許多優(yōu)點(diǎn)，主要為是成本低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便等。適用于擾動(dòng)影響小和對(duì)控制精度要求不高的場(chǎng)合，開環(huán)控制系統(tǒng)的組成可分為按系統(tǒng)的擾動(dòng)控制方式組成和按系統(tǒng)的給定量控制方式組成，開環(huán)控制有經(jīng)常被稱為前饋控制或順饋控制。

2.2自動(dòng)控制的精髓――反饋控制

在前面提到的開環(huán)控制方式的基礎(chǔ)上，當(dāng)把系統(tǒng)的輸出變量（爐溫）通過反饋回路反饋到系統(tǒng)的輸入端，并根據(jù)輸出量的波動(dòng)調(diào)整輸入量就形成了反饋控制，如圖2是一個(gè)以反饋控制方式的電磁爐加熱系統(tǒng)框圖。

在反饋控制系統(tǒng)中，通過檢測(cè)爐溫反饋回輸入端不斷調(diào)整控制電壓就能使?fàn)t溫基本穩(wěn)定，達(dá)到穩(wěn)定的期望值。反饋控制方式的本質(zhì)是按偏差（給定電壓與反饋電壓之差）進(jìn)行的一種特殊控制方式，與開環(huán)控制相比明顯的特點(diǎn)是當(dāng)被控量偏離期望值而波動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的誤差時(shí)，系統(tǒng)便相應(yīng)的產(chǎn)生一個(gè)反饋量去減小或消除這個(gè)偏差，使被控量與其期望值逐步靠近，并最終達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定。該種控制方式的特點(diǎn)是控制精確度較高，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且系統(tǒng)的性能分析和設(shè)計(jì)也較困難，反饋方式可分為正反饋之和負(fù)反饋，但在實(shí)際的控制系統(tǒng)中很少采用正反饋。在反饋控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)補(bǔ)償控制，這種將開環(huán)控制與閉環(huán)控制二者相結(jié)合形成的自動(dòng)控制方式稱為復(fù)合控制，復(fù)合控制對(duì)波動(dòng)較大的擾動(dòng)幅度能夠更迅速、更靈敏地進(jìn)行補(bǔ)償和抑制，抗干擾和控制精度性能與反饋控制相比更優(yōu)良。

2.3最簡(jiǎn)單的控制方法――PID控制

HD控制的歷史久遠(yuǎn)，比例控制是最早采用的控制方式，這種控制方式較為簡(jiǎn)單，后來通過實(shí)際生產(chǎn)生活中遇到的問題逐步針對(duì)性的引入了積分控制和微分控制，即形成了著名的PID控制。

HD其工作的本質(zhì)是對(duì)系統(tǒng)的誤差進(jìn)行比例放大、積分、微分后通過一定的方式合成為新的控制量，以e（t）表示系統(tǒng)的誤差，以u(píng)（t）表示系統(tǒng)的控制量，HD的控制規(guī)律可以表達(dá)為：

在控制系統(tǒng)中積分控制一般不單獨(dú)使用，而是和比例控制相互組合成PI調(diào)節(jié)器；由于微分控制作用反映的是系統(tǒng)的變化率，因此微分控制只在系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化過程中起作用，微分控制不獨(dú)立使用，而是和比例積分控制一起組成PID調(diào)節(jié)器，有時(shí)也和比例控制組合成PD調(diào)節(jié)器。PID控制應(yīng)用廣泛，通用性強(qiáng)，但也有它的缺點(diǎn)和局限性。

3自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展凝聚了無數(shù)科學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)、智慧與汗水。在“蒸汽時(shí)代”過后，隨著電磁感應(yīng)、發(fā)電機(jī)、電磁波等的發(fā)明和應(yīng)用，人類進(jìn)入“電氣紀(jì)元”，在生產(chǎn)設(shè)備中，廣泛的采用各種接觸器、斷路器、放大器、電磁調(diào)速器等各種的電子和電氣控制裝置，大大改善了工廠的自動(dòng)化水平。19世紀(jì)末至20世紀(jì)中葉是自動(dòng)化技術(shù)和理論發(fā)展的頂峰時(shí)期，一些被沿用至今的經(jīng)典方法在這一時(shí)期被提出來，如李雅譜諾夫（Lyapunov）提出關(guān)于運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的分析方法，奈奎斯特（Nyquist）的基于系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性的分析方法，伊萬思（Evans）分析系統(tǒng)性能如何隨增益變化而變化的根軌跡法等。以單輸入、輸出系統(tǒng)為核心的經(jīng)典控制理論逐步被運(yùn)用到自動(dòng)化技術(shù)中。

計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)加速了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。如在不改變硬件設(shè)施的前提下，僅需改變事先設(shè)定好的程序，即可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單自動(dòng)控制，也能夠?qū)崿F(xiàn)很復(fù)雜的最優(yōu)控制和模仿人類智能的高級(jí)控制，使控制系統(tǒng)到達(dá)最佳的狀態(tài)，正因如此，計(jì)算機(jī)被廣泛運(yùn)用于自動(dòng)化系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)裝置中，這被稱為自動(dòng)化技術(shù)的數(shù)字化、計(jì)算機(jī)化。在中國制造2025中，機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展是自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)重大發(fā)展趨勢(shì)，中國已成全球最大的機(jī)器人市場(chǎng)，但缺乏核心技術(shù)仍是制約中國機(jī)器人發(fā)展的桎梏。

篇4

[關(guān)鍵詞]：煤礦數(shù)字化；發(fā)展現(xiàn)狀；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，信息技術(shù)的快速發(fā)展和浪潮般的推廣應(yīng)用，為礦山企業(yè)帶來了機(jī)遇，也帶來了壓力。一方面，隨著礦產(chǎn)資源消費(fèi)的急劇增長(zhǎng)和開采加工難度的日益增大，促使采礦逐漸走向數(shù)字化和智能化；另一方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字視頻技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的發(fā)展，煤礦信息化正向信息擴(kuò)展、高度集成、綜合應(yīng)用、自動(dòng)控制、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、智能決策的方向發(fā)展。煤礦企業(yè)對(duì)信息化建設(shè)越來越重視，且大部分建設(shè)了以光纜為基礎(chǔ)的高速企業(yè)網(wǎng)，開發(fā)了管理信息系統(tǒng)、采礦生產(chǎn)運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng) 與internet網(wǎng)對(duì)接并建立了網(wǎng)站系統(tǒng)。特別對(duì)于井工礦企業(yè)，如何去創(chuàng)新出自己的數(shù)字化管理之路，已經(jīng)越來越成為一個(gè)重要和迫切的研究課題。

煤礦數(shù)字化簡(jiǎn)介及意義

煤礦數(shù)字化，又稱數(shù)字礦山，是由數(shù)字地球的定義延伸而來，即在礦山范圍內(nèi)以三維坐標(biāo)信息及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)而組成的信息框架，并在該框架內(nèi)嵌入所獲得的信息的總和。煤礦所能獲取的信息可劃分為固有信息和動(dòng)態(tài)信息2個(gè)層面，固有信息包括礦井原始數(shù)據(jù)(地質(zhì)、測(cè)量、鉆孔)和煤層、圍巖、井巷等地質(zhì)體空間信息；動(dòng)態(tài)信息包括采掘、通風(fēng)、運(yùn)輸、供電、給排水等生產(chǎn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及其裝備信息，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的信息(設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境、人員)，專業(yè)分析輔助決策信息，生產(chǎn)經(jīng)營管理信息。這些信息在煤礦地質(zhì)勘探、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建井施工、生產(chǎn)經(jīng)營管理各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生,具有持續(xù)產(chǎn)生、共享利用、多源異構(gòu)的特征，所以分析礦山信息的構(gòu)成、產(chǎn)生過程、獲取手段、表現(xiàn)方式,建立礦井基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)倉庫，開發(fā)數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)礦井固有信息和內(nèi)嵌動(dòng)態(tài)信息的認(rèn)知、獲取、表達(dá)、處理、共享、可視化、傳輸和使用等過程的數(shù)字化是建設(shè)煤礦數(shù)字礦山的主要內(nèi)容，最終發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)礦山資源與開采環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)設(shè)備智能化、生產(chǎn)過程控制可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化。

數(shù)字化礦山建設(shè)過程是提高生產(chǎn)經(jīng)營管理水平、轉(zhuǎn)換經(jīng)營機(jī)制、促進(jìn)管理現(xiàn)代化、建立現(xiàn)代企業(yè)制度、 提高經(jīng)濟(jì)效益、 促進(jìn)安全生產(chǎn)的完善過程；也是煤炭行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨行業(yè)和實(shí)施大集團(tuán)戰(zhàn)略、走可持續(xù)化發(fā)展道路的技術(shù)保障。煤炭工業(yè)數(shù)字化建設(shè)， 可提高煤礦企業(yè)安全管理的預(yù)測(cè)預(yù)判和預(yù)防預(yù)控能力， 推動(dòng)安全從靜態(tài)管理向動(dòng)態(tài)管理、從被動(dòng)管理向主動(dòng)管理、從程序管理向工序管理的轉(zhuǎn)變， 是保障煤礦安全生產(chǎn)的必然選擇和重要途徑。

煤礦數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀

我國的煤炭工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，但與國際上發(fā)達(dá)國家相比，我國煤炭企業(yè)普遍存在兩個(gè)方面的不足：一是煤礦總體裝備技術(shù)水平，尤其是系統(tǒng)的整體有效性、信息化水平不高；二是煤礦生產(chǎn)事故較多，造成國家財(cái)產(chǎn)和人民生命的嚴(yán)重?fù)p失。我國煤炭工業(yè)數(shù)字化進(jìn)程起步較早，但 90 年代煤炭行業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益下滑， 數(shù)字化進(jìn)程極大受挫。隨著煤炭行業(yè)的復(fù)蘇，煤炭企業(yè)數(shù)字化意識(shí)有了很大的提高，數(shù)字化管理體系、信息安全體系逐漸形成，數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)展較快，數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐加快。

從煤礦數(shù)字化的內(nèi)涵和發(fā)展目標(biāo)來看，實(shí)際上目前我國煤礦完全意義上的數(shù)字化還沒有建成，究其原因主要有以下幾個(gè)方面：（1）煤礦數(shù)字化是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng),涉及煤礦地質(zhì)勘探、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建井施工、安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理的全過程，許多信息需要持續(xù)利用共享，然而各環(huán)節(jié)信息化方式和水平不同，數(shù)據(jù)格式兼容性差，信息不能重復(fù)利用，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重；（2）我國煤礦數(shù)字礦山仍處于初級(jí)發(fā)展階段，成熟的能夠統(tǒng)一管理和集成空間信息、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息和管理信息的基礎(chǔ)平臺(tái)還未見報(bào)道，分析原因主要與開發(fā)商所涉及專業(yè)有關(guān)。目前，直接推動(dòng)煤礦數(shù)字礦山發(fā)展的相關(guān)專業(yè)開發(fā)商有3類：一類為煤礦地質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)開發(fā)商，他們從早期的矢量化成圖系統(tǒng)，逐步發(fā)展完善成具有煤礦專有功能的地質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，有的還集成了一定的管理功能，這類開發(fā)商自稱是數(shù)字礦山的領(lǐng)跑者；其次是煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)集成商，他們從早期的煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，發(fā)展到今天集成的全礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，將礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)信息掌握在手，這類開發(fā)商自稱是數(shù)字礦山的實(shí)踐者；第三類是煤礦信息管理的開發(fā)商，他們從煤礦辦公自動(dòng)化、運(yùn)銷、設(shè)備及勞資等管理模塊入手，將煤礦各業(yè)務(wù)科室的管理流程信息化。由于這3類開發(fā)商涉及煤礦不同的業(yè)務(wù)部門，各自所采取的技術(shù)路線、應(yīng)用平臺(tái)千差萬別，造成目前各類系統(tǒng)難以整合、信息資源無法共享,很難形成統(tǒng)一的空間信息、實(shí)時(shí)信息和管理信息平臺(tái)；（3）在技術(shù)層面能承載數(shù)字礦山海量信息平臺(tái)的技術(shù)首選3DGIS，而3DGIS理論與煤礦對(duì)數(shù)字礦山適用性的客觀需求差距較大。數(shù)字礦山需要3DGIS作為框架支撐技術(shù)，而3DGIS技術(shù)只在三維可視化渲染引擎方面比較成熟，在通用的三維建模算法、三維空間分析、三維空間信息存儲(chǔ)引擎等關(guān)鍵技術(shù)方面仍在探究階段，通用的商用3DGIS平臺(tái)還沒有出現(xiàn)。但煤礦建設(shè)數(shù)字礦山不僅要求可視化地進(jìn)行三維模擬和虛擬再現(xiàn)礦井生產(chǎn)環(huán)境及相關(guān)現(xiàn)象，更主要是能夠仿真化地模擬分析礦井采煤、掘進(jìn)、供電、運(yùn)輸、通風(fēng)、給排水等生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行過程和災(zāi)變過程，實(shí)時(shí)采集相關(guān)環(huán)境與工況參數(shù),按照各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行原理進(jìn)行空間分析，最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化地預(yù)警礦井災(zāi)害和啟動(dòng)安全預(yù)案，為安全生產(chǎn)起到真正的輔助決策作用，由此可見,3DGIS支持與實(shí)際需求有一定差距；（4）煤礦所處的環(huán)境復(fù)雜、不確定因素多、相關(guān)專業(yè)多、生產(chǎn)系統(tǒng)工藝復(fù)雜、技術(shù)設(shè)備智能化水平低、采掘現(xiàn)場(chǎng)的許多工況參數(shù)尚無法獲取,這些都制約數(shù)字礦山的發(fā)展。

從以上分析可見，我國煤礦數(shù)字礦山的發(fā)展并不是一朝一夕的事情，需要各專業(yè)協(xié)同發(fā)展，需要解決技術(shù)設(shè)備智能化、3DGIS支撐技術(shù)、不同來源信息的自動(dòng)采集技術(shù)、多源異構(gòu)信息的集成融合技術(shù)、三維建模及可視化技術(shù)、空間和屬性數(shù)據(jù)的集中或分布組織管理及共享技術(shù)、基礎(chǔ)信息的分析處理、基礎(chǔ)信息的工程應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)發(fā)展并不平衡，有一個(gè)逐步發(fā)展的過程，所以數(shù)字礦山的建設(shè)也需要循序漸進(jìn)地推進(jìn)。根據(jù)煤礦客觀需求和當(dāng)前技術(shù)水平，筆者認(rèn)為構(gòu)建以礦山空間信息描述為主框架，整合煤礦安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息和管理信息的煤礦數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)是數(shù)字礦山發(fā)展之路的一個(gè)里程碑。制定數(shù)字礦山信息描述標(biāo)準(zhǔn)和面向第三方的標(biāo)準(zhǔn)接口已成為各類開發(fā)商的共識(shí)。

4技術(shù)路線

4.1信息規(guī)范和接口標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)字礦山包含礦井范圍內(nèi)所有信息的集合。其必是一個(gè)多源異構(gòu)的集成平臺(tái)，研究平臺(tái)內(nèi)信息的定義、描述標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以及各系統(tǒng)間的接口技術(shù)規(guī)范是數(shù)字礦山優(yōu)先要研究的內(nèi)容。因此，制定我國數(shù)字礦山的信息規(guī)范和接口標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)字礦山健康發(fā)展的關(guān)鍵。

設(shè)備智能化

終端設(shè)備的智能化是指該設(shè)備具有完備的檢測(cè)( 設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和空間位置) 和控制執(zhí)行功能，并能通過接口與第三方進(jìn)行信息交互，隨著技術(shù)的發(fā)展，礦井裝備智能化有了一定的改善，但總體水平比較低，礦井生產(chǎn)的主要設(shè)備如綜采和綜掘成套裝備的電控智能化只在電液控制方面有所突破，綜采工作面的采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等主要設(shè)備智能化程度較低，相關(guān)工況參數(shù)難以獲取。主要設(shè)備的智能化是數(shù)字化礦山基礎(chǔ)。

高速傳輸網(wǎng)絡(luò)

由于煤礦生產(chǎn)包含采掘、運(yùn)輸、提升、供電、通風(fēng)和排水等多個(gè)環(huán)節(jié)，就決定了礦井監(jiān)測(cè)、控制子系統(tǒng)異構(gòu)的特征，集成和整合子系統(tǒng)需要統(tǒng)一的傳輸平臺(tái)，而可靠穩(wěn)定的礦井高速網(wǎng)絡(luò)是傳輸平臺(tái)的首選。隨著信息技術(shù)發(fā)展，工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、無源光網(wǎng)絡(luò) ( GEPON) 、SDH 等技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤礦，承擔(dān)礦井?dāng)?shù)據(jù)、圖像和語音的實(shí)時(shí)傳輸任務(wù)，但工作面、掘進(jìn)巷道等地方是網(wǎng)絡(luò)覆蓋和高速接入的難點(diǎn)，這些地方恰恰是數(shù)字礦山信息的重要節(jié)點(diǎn)，高速接入、傳輸這些節(jié)點(diǎn)的信息目前是礦井高速網(wǎng)絡(luò)的短板。因此，礦井末端節(jié)點(diǎn)的高速接入和傳輸技術(shù)是數(shù)字礦山研究的重點(diǎn)，各種無線傳輸技術(shù) ( WIFI、ZigBee) 、光纖傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、專業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的研究已成為研究的熱點(diǎn)。

多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成和共享

把不同來源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過XML、Web Services 等技術(shù)集成融合在煤礦數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)，通過建立基礎(chǔ)信息平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的礦用對(duì)象管理中心，以礦用對(duì)象庫的形式共享空間數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，供礦井可視化、各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)使

用。重點(diǎn)要解決數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)引擎、數(shù)據(jù)的訪問機(jī)制問題。

4.5 基于3DGIS的礦井綜合信息管理平臺(tái)

數(shù)字礦山必須建立具有礦山特征的專業(yè) 3DGIS平臺(tái)，重點(diǎn)解決三維空間模型描述方法、三維模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理引擎、可視化渲染引擎、三維空間場(chǎng)景要素組織管理、模型交互編輯操作、通用基本要素建模算法、空間基本分析等技術(shù)問題。

首先應(yīng)用三維地理信息技術(shù)建立的復(fù)合地質(zhì)數(shù)據(jù)庫和礦井真三維空間地質(zhì)模型建立生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、地質(zhì)測(cè)量子系統(tǒng)、礦井三維空間地質(zhì)建模、信息查詢及輸出模塊、采掘信息管理子系統(tǒng)、生產(chǎn)與礦井儲(chǔ)量分類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)輸出模塊、運(yùn)輸及生產(chǎn)保障信息子系統(tǒng)。擬采取的技術(shù)路線為：①從礦區(qū)層面的地測(cè)空間數(shù)據(jù)入手，按空間數(shù)據(jù)的幾何特征和業(yè)務(wù)門類進(jìn)行分類組合，并按國標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立統(tǒng)一的編碼系統(tǒng)。②根據(jù)業(yè)務(wù)門類或指定主題，按照“不重不漏、留有余地”的原則，規(guī)劃、構(gòu)建礦區(qū)層面的數(shù)據(jù)倉庫。每一個(gè)主題可對(duì)應(yīng)一個(gè)子倉庫，如地質(zhì)、采礦、運(yùn)輸及保障等，每一個(gè)子倉庫可與一個(gè)或幾個(gè)分布在各礦的操作型數(shù)據(jù)庫相連。③不論某空間要素分布在何處，也不論其原始記錄數(shù)字化與否，皆應(yīng)通過信息平臺(tái)的構(gòu)建，使每一個(gè)地測(cè)空間要素都對(duì)應(yīng)一個(gè)體現(xiàn)上述綜合特征的標(biāo)識(shí)碼。該標(biāo)識(shí)碼及其對(duì)應(yīng)的空間要素的所有信息可以分布式地存放在己有的操作型數(shù)據(jù)庫中，也可以存放在新建的數(shù)據(jù)子倉庫或礦區(qū)層面的數(shù)據(jù)倉庫中。④憑借數(shù)據(jù)倉庫特有的“向下探察技術(shù)”，首先要能夠根據(jù)標(biāo)識(shí)碼從散布在數(shù)據(jù)倉庫里的海量數(shù)據(jù)中“找到”所需數(shù)據(jù)，然后通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換機(jī)制“打開”該數(shù)據(jù)，使之能為特定的研究目標(biāo)所用。⑤根據(jù)三維GIS理論和方法，運(yùn)用空間分析、虛擬現(xiàn)實(shí)、WebGIS等技術(shù)，構(gòu)建真三維空間實(shí)體模型，動(dòng)態(tài)模擬地質(zhì)體變化、采掘過程、運(yùn)輸過程。⑥建立多維地測(cè)繪圖系統(tǒng)。⑦建立數(shù)據(jù)倉庫及處理結(jié)果的網(wǎng)上數(shù)據(jù)接口、界面，使用戶不僅能通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)二維或三維的顯示和輸出,而且可以借助多維地測(cè)繪圖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速成圖。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)專業(yè)分析處理

數(shù)據(jù)必須經(jīng)過處理才能增值利用，所以數(shù)字礦山必須支持豐富的數(shù)據(jù)處理方法庫，一般處理方式有數(shù)據(jù)本身的統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘和專業(yè)處理分析。專業(yè)分析處理需要研究采掘、供電、運(yùn)輸、通風(fēng)、給排水等各生產(chǎn)子系統(tǒng)的工作運(yùn)行原理，然后研究建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型 ( 比如通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算) ，制訂良好的訪問接口，為其他應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)。

業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)

數(shù)字礦山通過開發(fā)豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)體現(xiàn)其實(shí)用價(jià)值，業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)需要研究具體業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)使用流程，對(duì)數(shù)據(jù)專業(yè)分析處理的時(shí)機(jī)、數(shù)據(jù)可視化的方式等，另外更重要的是要考慮用戶操作界面的友好性和功能的適用性，真正為輔助礦井的生產(chǎn)經(jīng)營管理真正起到作用。

結(jié)語

綜上所述，數(shù)字礦山需要在企業(yè)高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下建立一套集礦井基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ( 空間、屬性) 實(shí)時(shí)有效采集、準(zhǔn)確傳輸、存儲(chǔ)管理、科學(xué)分析、可視化表現(xiàn)、自動(dòng)化控制、智能化預(yù)警和信息反饋的礦井綜合自動(dòng)化安全生產(chǎn)系統(tǒng)。需要建立以礦井監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以礦用對(duì)象庫為核心的統(tǒng)一的數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)，構(gòu)建煤礦按生產(chǎn)系統(tǒng)劃分主題的具有完整內(nèi)涵的煤礦數(shù)據(jù)倉庫；開發(fā)具有煤炭行業(yè)特征的專業(yè)化 3DGIS 支撐平臺(tái)，為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的組織管理和可視化提供機(jī)制和保證； 基于數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)開發(fā)以礦井安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理為核心業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)，但是，數(shù)字礦山建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的實(shí)踐過程，不能單純完全依靠技術(shù)手段來解決一切問題，人與組織的參與同樣至關(guān)重要。其次，數(shù)字礦山建設(shè)必備的條件是人才的供給，所以人才建設(shè)也是數(shù)字礦山得以成功應(yīng)用和實(shí)施的關(guān)鍵，總之，數(shù)字礦山建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，必須有強(qiáng)大完善的先行規(guī)劃，整體部署，分步實(shí)施，最終實(shí)現(xiàn)礦山資源與開采環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)設(shè)備智能化、生產(chǎn)過程控制可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《地理信息世界》吳立新，地理信息世界編輯部

篇5

[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化時(shí)代，廣播電視技術(shù)，發(fā)展

中圖分類號(hào)：G220.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）22-0365-01

前言

廣播電視的數(shù)字化是我國廣播電視事業(yè)今后的主要發(fā)展方向，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化技術(shù)在以后也有巨大的發(fā)展前途。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化傳播技術(shù)的應(yīng)用，既可以為用戶提供優(yōu)質(zhì)的畫質(zhì)和音質(zhì)，也能夠大面積增加用戶范圍，形成不同媒介之間的快速轉(zhuǎn)換，從而極大地提高人們的視聽效果，促進(jìn)我國廣播電視行業(yè)健康有序發(fā)展。

1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化時(shí)代廣播電視技術(shù)的發(fā)展歷程

一開始電視節(jié)目受技術(shù)水平的限制，在圖像的產(chǎn)生、接受和傳輸方面主要依靠時(shí)間軸來取樣的方法進(jìn)行信號(hào)模擬，形成并向受眾發(fā)送電視節(jié)目信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信息的傳播。同時(shí)為了使視聽效果達(dá)到更佳狀態(tài)，在傳送方法上會(huì)采用幅度調(diào)制。這種技術(shù)無法避免噪聲在一定程度上的干擾，影響視頻、音頻的發(fā)送效果，影響受眾的視聽感受，這一問題較為突出，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，數(shù)字信號(hào)取代了模擬信號(hào)，開啟了全新的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字技術(shù)得到廣泛應(yīng)用和推廣，逐漸得到人們的認(rèn)可和歡迎，數(shù)字信號(hào)的優(yōu)勢(shì)大大改善了模擬信號(hào)造成的不良影響。數(shù)字信號(hào)抗干擾的能力較強(qiáng)，這是模擬信號(hào)所無法匹敵的，使得信號(hào)在傳輸?shù)倪^程中，穩(wěn)定性較好，其次，保真性高，數(shù)字信號(hào)有效改善了圖像的二維濾波，圖像的質(zhì)量更加清晰，利于受眾觀看，另外，可以重復(fù)利用圖像信號(hào)和伴音信號(hào)，這也是一大突破和優(yōu)點(diǎn)。

2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化時(shí)代廣播電視技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化在廣播電視技術(shù)方面的發(fā)展主要有兩方面。首先，網(wǎng)絡(luò)電視的崛起，它是將電視與網(wǎng)絡(luò)融合在一起，是對(duì)廣播電視的發(fā)展和延伸，推動(dòng)了我國廣播電視事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，同時(shí)也使廣播電視迎來了發(fā)展的新機(jī)遇，廣播電視朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展對(duì)電視臺(tái)建立一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)極為有利，利用網(wǎng)絡(luò)提供的開放性平臺(tái)能夠更好地實(shí)現(xiàn)信息的共享和反饋。廣播電視應(yīng)該緊緊抓住這一時(shí)機(jī)，促進(jìn)廣播電視產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。其次，從2002年的數(shù)字信號(hào)的開始普及，短短3年的時(shí)間內(nèi)，基本上完成了對(duì)模擬信號(hào)的代替，又經(jīng)過了4年，2009年普通數(shù)字電視、高清數(shù)字電視已經(jīng)走入尋常百姓家，目前4K高清網(wǎng)絡(luò)視頻已經(jīng)成為各大運(yùn)營商眼中的寵兒，從中可以看出，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化作為廣播電視技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵不容置疑，這將主導(dǎo)廣播電視產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向。

3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化時(shí)代廣播電視技術(shù)的特點(diǎn)

廣播電視技術(shù)是一項(xiàng)涉及范圍廣的綜合性技術(shù)，如電子技術(shù)、聲學(xué)、光學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。在多種技術(shù)的綜合運(yùn)用支持下，廣播電視以其獨(dú)特的傳播方式，擁有數(shù)量廣泛的受眾群體，首先，廣播電視通過電視熒屏，將信息借助圖像、配以聲音解說的形式向觀眾傳播，它不僅內(nèi)容豐富，而且形象逼真，成為觀眾喜聞樂見的傳播媒介。它與其他傳播媒介最明顯的區(qū)別是不受年齡和文化程度的限制。其次，及時(shí)性傳播。人們對(duì)信息的時(shí)效性要求越來越高，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化廣播電視技術(shù)對(duì)信息實(shí)現(xiàn)了及時(shí)性傳播，受眾在第一時(shí)間就能對(duì)信息有一個(gè)真實(shí)、完整的了解，尤其是現(xiàn)場(chǎng)直播這一傳播方式，更加凸顯了廣播電視的及時(shí)性。另外傳播的廣泛性。由于電視信號(hào)覆蓋面積廣，消息一經(jīng)播出，就可以傳播到四面八方，還有，受眾的控制權(quán)和選擇權(quán)更加自由。受眾可以自主選擇節(jié)目、觀看時(shí)間，傳統(tǒng)的廣播電視傳播方式以單向?yàn)橹鳎鲃?dòng)權(quán)在電視臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化技術(shù)大大改變了這一狀況，更好地滿足了廣大受眾的需求。

4 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化時(shí)代廣播電視的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

在網(wǎng)絡(luò)數(shù)字環(huán)境下，應(yīng)用先進(jìn)的廣播電視的技術(shù)，既可以將各種資源合理配置，使之更加優(yōu)化，得到科學(xué)的利用，還有利于縮短新聞的制作步驟，制作時(shí)間進(jìn)一步減少，大幅度提升工作效率，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。與此同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了資源的高度共享，信息的傳輸更加便捷快速，畫面清晰、聲音清楚，給廣大觀眾帶來極佳的視聽感受。除此之外較好地實(shí)現(xiàn)了與公眾的互動(dòng)。公眾可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)隨時(shí)隨地發(fā)表看法和見解，進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，使信息的傳播模式更加多元化，可以一對(duì)一，也可以一對(duì)多，還可以多對(duì)多，提升了公眾的參與感。在廣播電視的使用初期，人們采用模擬信號(hào)進(jìn)行信息傳播，這種傳播方式存在很大的缺陷，因?yàn)槟M信號(hào)中的信號(hào)人們不能得以控制，所以在接下來的剪輯和修改工作中，工作人員不能進(jìn)行操作，所以，觀眾在觀看廣播電視節(jié)目時(shí)，接受到的信號(hào)是直接收來的信號(hào)，畫面不清晰、影音不清楚的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。而現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化廣播電視技術(shù)打破了與以往的信息傳播模式，克服了模擬信號(hào)帶來的缺點(diǎn)，如今的數(shù)字接收信號(hào)都是經(jīng)過專業(yè)工作人員的精心修改與整合所發(fā)出的信號(hào)，在信號(hào)上增加或刪減內(nèi)容。優(yōu)化了觀眾在觀看中的視頻、音頻效果，帶給人們更加高品質(zhì)的廣播電視體驗(yàn)與休閑生活。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化廣播電視技術(shù)具有很強(qiáng)的抗干擾優(yōu)勢(shì)，這有效的保證了信息資源傳輸?shù)馁|(zhì)量。在節(jié)目錄制的過程中，通過這種先進(jìn)有效的信號(hào)傳播方式，工作人員的工作效率得到了很大提高。

5 網(wǎng)絡(luò)廣播技術(shù)的實(shí)現(xiàn)及發(fā)展前景

廣播電視技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的應(yīng)用，進(jìn)一步打開了市場(chǎng)，使其競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升，M一步滿足了人民大眾的文化需求。在廣播服務(wù)器中，建立網(wǎng)頁服務(wù)器，并在主頁中，通過鏈接連接每一個(gè)廣播節(jié)目，對(duì)用戶所發(fā)送的請(qǐng)求進(jìn)行及時(shí)的偵聽，把用戶點(diǎn)播的節(jié)目經(jīng)過用戶端播放給用戶。網(wǎng)絡(luò)廣播技術(shù)使用戶輕點(diǎn)鼠標(biāo)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)目的訪問，大大方便了用戶，因此受到不同年齡層用戶的青睞。另外，制作工具把己經(jīng)錄制的視頻檔進(jìn)行壓縮，轉(zhuǎn)變成廣播數(shù)據(jù)后上傳，通過服務(wù)器向用戶進(jìn)行反饋。面對(duì)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，廣播電視事業(yè)應(yīng)融合計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，建立廣播電視系統(tǒng)，打造出立體的、互動(dòng)性強(qiáng)的廣播電視節(jié)目，使之更好的服務(wù)于社會(huì)。

6 結(jié)論

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化廣播電視技術(shù)為廣大人民帶來更大的喜悅，可以滿足廣大民眾對(duì)高質(zhì)量的畫面，高清晰圖像以及高音質(zhì)音效的需求，特別是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，很多用戶開始有了新的需求。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以及數(shù)字化為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的優(yōu)勢(shì)，可以有效地提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視的技術(shù)質(zhì)量水平，改變傳統(tǒng)廣播電視無法對(duì)電視進(jìn)行有效控制的缺陷。因此，在當(dāng)今時(shí)代，需要充分利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字技術(shù)，改變傳統(tǒng)的模擬型號(hào)傳輸方式，提高數(shù)字化應(yīng)用水平，這樣有利于更好地發(fā)揮廣播電視的優(yōu)勢(shì)，為廣大用戶帶來更好的信息，及時(shí)有效地將高價(jià)值信息傳遞給用戶，豐富用戶娛樂生活。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡建華.網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化廣播電視技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析及發(fā)展探討[J].科技傳播，2015（13）：52-53.

篇6

關(guān)鍵詞：變電站；自動(dòng)化；發(fā)展

中圖分類號(hào)：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-9166（2010）026(C)-0094-02

近幾年來，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，變電站自動(dòng)化技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。隨著我國電力工業(yè)和電力系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)變電站的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求愈來愈高，實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化，可提高電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，減少基建投資，并為推廣變電站無人值班提供了手段。隨著電網(wǎng)復(fù)雜程度的增加，各級(jí)調(diào)度中心要求更多的信息，以便及時(shí)掌握電網(wǎng)和變電站的運(yùn)行情況。為提高變電站的可控性，要求采用更多的遠(yuǎn)方集中控制、集中操作和反事故措施等。利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等，提供先進(jìn)的技術(shù)裝備，可改變傳統(tǒng)二次設(shè)備模式，實(shí)現(xiàn)信息共享，簡(jiǎn)化系統(tǒng)，減少電纜，減少占地面積，對(duì)變電站進(jìn)行全面的技術(shù)改造。

一、早期的變電站遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)

早期遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備由3部分組成：（1）被控站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，即廠站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備（RTU）。它包括遠(yuǎn)動(dòng)主設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器和過程設(shè)備3部分。過程設(shè)備包括信息輸入設(shè)備（如變送器等）、信息輸出設(shè)備（如執(zhí)行盤等）以及調(diào)節(jié)器。過程設(shè)備面向電力生產(chǎn)過程，它把強(qiáng)電特性的信息轉(zhuǎn)換為電子技術(shù)能處理的小信號(hào)，或相反。變電站的各種告警、狀態(tài)和位置信號(hào)經(jīng)過光電隔離轉(zhuǎn)換之后送入主設(shè)備，測(cè)量量來自電壓和電流互感器，經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換為直流電壓或電流信號(hào)后送A/D轉(zhuǎn)換，再經(jīng)主設(shè)備的組合邏輯和時(shí)序邏輯電路處理之后，按一定的通信協(xié)議發(fā)往控制站。如果有遙控或遙調(diào)命令，則由控制站發(fā)出，被控站接收后輸出給執(zhí)行盤、調(diào)節(jié)器，以控制電力生產(chǎn)過程。（2）控制站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，包括遠(yuǎn)動(dòng)主設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器以及人機(jī)設(shè)備3部分。人機(jī)設(shè)備有模擬屏、數(shù)字顯示設(shè)備、打印機(jī)、記錄儀表及控制操作臺(tái)等。控制站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備又稱主站。它接收被控站送來的遙測(cè)、遙信信息，經(jīng)處理后反映到模擬屏、數(shù)字顯示設(shè)備、打印機(jī)及記錄儀表上，讓調(diào)度員通過操作控制臺(tái)發(fā)出命令，送往被控站，進(jìn)行遙控、遙調(diào)操作。（3）遠(yuǎn)動(dòng)通道，包括控制站和被控站的調(diào)制解調(diào)器（Modem）和傳輸線路。遠(yuǎn)動(dòng)通道又稱數(shù)據(jù)電路，通常通過遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

二、變電站自動(dòng)化的基本概念

變電站自動(dòng)化是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可以采集到比較齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算能力和邏輯判斷功能，可方便地監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)行和操作。

變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的優(yōu)越性主要有以下幾個(gè)方面：（1）提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率。由于在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中含有電壓、無功自動(dòng)控制功能，故對(duì)于具備有載調(diào)壓變壓器和無功補(bǔ)償電容器的變電站，可以大大提高電壓合格率，保障電力系統(tǒng)主要設(shè)備和各種電器設(shè)備的安全，使無功潮流合理，降低網(wǎng)損。（2）提高變電站安全、可靠運(yùn)行水平。微機(jī)保護(hù)裝置和微機(jī)自動(dòng)裝置固有故障自診斷功能，使采用變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站一、二次設(shè)備的可靠性大大提高。（3）提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行、管理水平。變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，監(jiān)視、測(cè)量、記錄、抄表等工作都由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行，既提高了測(cè)量精度，又避免了人為的主管干預(yù)。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)具有和上級(jí)調(diào)動(dòng)通信功能，可將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)送往調(diào)度中心，是調(diào)度員能及時(shí)掌握各變電站的運(yùn)行情況，也能對(duì)他進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)和控制，具各種操作都有事件順序記錄可供查閱，大大提高了運(yùn)行管理水平。（4）縮小變電站占地面積，降低造價(jià)，減少總投資。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，由于采用家算計(jì)和通信技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)資源共享，同時(shí)由于硬件電路多數(shù)采用大規(guī)模集成電路，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功能強(qiáng)，與常規(guī)的二次設(shè)備相比，可以大大縮小變電站的占地面積，減少總投資。（5）減少維護(hù)工作量，減少值班員勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減人增效。由于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，各自子系統(tǒng)有故障自診斷功能，系統(tǒng)內(nèi)部有故障時(shí)能自檢出故障部位，縮短了維修時(shí)間。微機(jī)保護(hù)盒自動(dòng)裝置的定值又可在線讀出檢查，可節(jié)約定期核對(duì)定值的時(shí)間，而監(jiān)控系統(tǒng)的抄表、記錄自動(dòng)化，是值班人員不必定時(shí)抄表、記錄，可時(shí)間少人值班，如果配置了與上級(jí)調(diào)度的通信功能，能實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)，則可完全實(shí)現(xiàn)無人值班，達(dá)到減人增效的目的。

三、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展階段

（1）國外變電站自動(dòng)化的發(fā)展概況

國外變電站自動(dòng)化的研究工作始于70年代。根據(jù)1981年5月在英國召開的第6屆國際供電會(huì)議資料報(bào)道，英國、意大利、法國、西德、澳大利亞等國，于70年代末，新裝的遠(yuǎn)動(dòng)裝置都是微計(jì)算機(jī)型的，個(gè)別有用16位小型計(jì)算機(jī)的。布線邏輯的遠(yuǎn)動(dòng)裝置已開始淘汰。當(dāng)時(shí)僅英國南威爾士電網(wǎng)還在使用（該地區(qū)當(dāng)時(shí)也已計(jì)劃用微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置代替），同時(shí)，第6屆國際供電會(huì)議的有關(guān)文章資料還指出，監(jiān)控系統(tǒng)的功能有擴(kuò)大的趨勢(shì)，供電網(wǎng)的監(jiān)控功能正以綜合自動(dòng)化為目標(biāo)迅速發(fā)展，除三遙外，一般還有：①尋找并處理單相接地故障；②作為保護(hù)拒動(dòng)或斷路器拒動(dòng)的補(bǔ)充保護(hù)；③負(fù)荷管理；④成組數(shù)據(jù)記錄，其中包括負(fù)荷曲線、最大需量、運(yùn)行數(shù)據(jù)、事故及事件順序記錄等；⑤自動(dòng)重合閘及繼電保護(hù)。這些資料報(bào)導(dǎo)，證明了國際上隨著微計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化的研究工作已于70年代中、后期開始。

（2）我國變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展過程

我國變電站綜合自動(dòng)化的研究工作開始于80年代中期。1987年，清華大學(xué)電機(jī)工程系研制成功第一個(gè)符合國情的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，在山東威海望島變電站成功地投入運(yùn)行。該系統(tǒng)主要由3臺(tái)微機(jī)及其接口電路組成。望島變電站是一個(gè)35kV的城市變電站，具有兩回35kV進(jìn)線，兩回35kV出線，兩臺(tái)主變壓器，8回10kV饋電線路和兩組無功補(bǔ)償電容器。該變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要由三臺(tái)微機(jī)組成，分成三個(gè)子系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)了變電站安全監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)、電壓無功控制、中央信號(hào)等全部任務(wù)。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究和生產(chǎn)工作之所以會(huì)引起這么多的科技工作者和生產(chǎn)廠家的注意，其根本原因在于變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化，能夠全面提高變電站的技術(shù)水平，提高運(yùn)行的可靠性和管理水平。近幾年來，大規(guī)模集成電路技術(shù)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，給變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)水平的提高，注入了新的活力。變電站綜合自動(dòng)化將成為今后新建變電站的主導(dǎo)技術(shù)。

四、繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展概況

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而不斷發(fā)展的，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜。最早的保護(hù)是熔斷器，隨著發(fā)電設(shè)備容量和供電范圍的擴(kuò)大，在許多情況下，單純用熔斷器不能滿足選擇性和靈敏性的要求，因此，開始采用直接動(dòng)作式的電磁型繼電器，并利用它構(gòu)成過電流保護(hù)。直接動(dòng)作式過電流保護(hù)最初是與柱上油斷路器裝在一起的。隨著供電容量的增加、供電范圍的擴(kuò)大和電壓的提高，直接動(dòng)作式過電流保護(hù)的靈敏性和可靠性都不再能滿足要求，于是在1901年出現(xiàn)感應(yīng)型電流繼電器構(gòu)成的過電流保護(hù)，1908年又提出了電流差動(dòng)保護(hù)。隨著電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展和對(duì)用戶供電可靠性的提高，出現(xiàn)了各發(fā)電廠之間的并列運(yùn)行和雙回路線路供電，也出現(xiàn)了環(huán)形電力網(wǎng)。此時(shí)，電流保護(hù)已不能滿足要求，于是相繼出現(xiàn)了方向過電流保護(hù)、距離保護(hù)、高頻保護(hù)。為了提高保護(hù)的靈敏性，廣泛采用了零序電流、電壓濾過器，負(fù)序電流、電壓濾過器和非線性元件組成的保護(hù)，并與電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置（自動(dòng)重合閘等）配合使用，提高了它的實(shí)用效果。我國建國初期，電磁型、感應(yīng)型繼電器大批量生產(chǎn)，其組成的保護(hù)裝置主要用于中小型機(jī)組和高低壓電力網(wǎng)。

繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的。電力系統(tǒng)的發(fā)展，使得系統(tǒng)容量不斷增加，電壓等級(jí)越來越高，系統(tǒng)接線及運(yùn)行方式越來越復(fù)雜。為滿足電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)提出的4個(gè)基本要求，繼電保護(hù)也由簡(jiǎn)單的過電流保護(hù)開始，相繼出現(xiàn)了方向性電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、高頻保護(hù)、微波保護(hù)、行波保護(hù)等。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，不僅與電力系統(tǒng)的發(fā)展密切相關(guān)，而且還與電子通信、計(jì)算機(jī)、信息科學(xué)等新技術(shù)、新學(xué)科的發(fā)展有著密切的關(guān)系。20世紀(jì)60年代，隨著大機(jī)組和超高壓電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，晶體管型和整流型繼電器也從研制轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。

五、變電站綜合自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)大致包含以下幾個(gè)方面：（1）智能電子裝置的興起及其在變電站自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用；（2）現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)提升了變電站自動(dòng)化應(yīng)用的水平；（3）數(shù)字化視頻圖像監(jiān)視技術(shù)逐漸成為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分；（4）電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)成為變電站自動(dòng)化技術(shù)的新領(lǐng)域；（5）光電傳感器的應(yīng)用將給變電站自動(dòng)化技術(shù)帶來新的變革；（6）電能質(zhì)量的在線監(jiān)測(cè)將豐富變電站自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)涵。變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。具體如下。（1）隨著數(shù)字化電流、電壓互感器的使用，互感器能直接送出數(shù)字采集量，間隔層的模擬轉(zhuǎn)換功能將在過程層完成，越來越多的間隔層功能會(huì)下放到過程層完成。（2）隨著電子嵌入式設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展，利用嵌入式軟、硬件，設(shè)計(jì)者可以在單元裝置單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)技術(shù)。以太網(wǎng)速率高，開放性強(qiáng)，易于和PC機(jī)、工作站、廣域網(wǎng)連接，能更好滿足變電站自動(dòng)化要求。（3）在保留電量采集系統(tǒng)基礎(chǔ)上，可以發(fā)揮多功能電子式電能表的功能，將P、Q、U、，測(cè)量由監(jiān)控／保護(hù)單元中轉(zhuǎn)移到電能表上，能較好地解決一體化單元中的一些難題，避免不必要的冗余。（4）新型面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)形式，使數(shù)據(jù)庫和設(shè)備之間建立了相互對(duì)應(yīng)關(guān)系，提高了程序模塊化和靈活性。（5）和調(diào)度中心（集控中心）之間的網(wǎng)絡(luò)通信方式，借用現(xiàn)代信息通信最新技術(shù)使傳統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通信有本質(zhì)變化。（6）變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)視系統(tǒng)的應(yīng)用和變電自動(dòng)化協(xié)調(diào)互補(bǔ)進(jìn)一步提高電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。（7）微機(jī)、電子技術(shù)的發(fā)展，變電站自動(dòng)化設(shè)備更加趨向小型化，多功能、高穩(wěn)定性方向發(fā)展，而各專業(yè)和各分支系統(tǒng)的融合滲透（加五防、消防保安、諧波系統(tǒng)等）進(jìn)一步使變電站自動(dòng)化簡(jiǎn)捷、高效、經(jīng)濟(jì)。

作者單位：中廣核中電風(fēng)力發(fā)電有限公司內(nèi)蒙古分公司

參考文獻(xiàn)：

[1]盛和樂.對(duì)220―500kV變電所綜合自動(dòng)化的探討.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)研討會(huì),南京,1995.

[2]楊凱.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)未來的發(fā)展方向.電力系統(tǒng)通信,2007,28(12):1―5.

篇7

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制；工程技術(shù)；發(fā)展

自進(jìn)入新時(shí)期以來，我國各個(gè)行業(yè)均得到了很大的發(fā)展，尤其是在工業(yè)化建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面，取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。科技的發(fā)展，使得電氣自動(dòng)化控制工程技術(shù)也取得了一定的改善，并為推動(dòng)工業(yè)的智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。

1電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

(1)不斷創(chuàng)新發(fā)展科技的進(jìn)步，使得我國自動(dòng)化控制工程技術(shù)也在不斷創(chuàng)新、改進(jìn)與完善的過程中，環(huán)境更加開放的背景下，自動(dòng)化控制工程的創(chuàng)新能力也在日益提升[1]。現(xiàn)階段，我國各大企業(yè)也認(rèn)識(shí)到了技術(shù)創(chuàng)新的必要性，紛紛致力于提升自身的創(chuàng)新能力，注重研發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，從而在很大程度上推動(dòng)了自動(dòng)化控制工程的不斷創(chuàng)新發(fā)展。(2)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展在電氣自動(dòng)化控制工程技術(shù)不斷創(chuàng)新的背景下，在環(huán)境不斷開放的過程中，電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的的接口逐漸走向標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展道路，使各個(gè)企業(yè)之間能夠適用軟件、硬件，來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，在很大程度上推動(dòng)力各個(gè)企業(yè)信息交流與共享的實(shí)現(xiàn)。(3)統(tǒng)一化發(fā)展當(dāng)今時(shí)代背景下，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐漸走向了統(tǒng)一化發(fā)展的趨勢(shì)，其主要指的是，電氣自動(dòng)化產(chǎn)品各個(gè)環(huán)節(jié)，包括保養(yǎng)、維護(hù)、維修以及周期性等的統(tǒng)一化。與此同時(shí)，推動(dòng)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的的統(tǒng)一化發(fā)展，在此基礎(chǔ)上，充分考慮客戶的需求，便可以將自動(dòng)化控制系統(tǒng)獨(dú)立出來。(4)安全化發(fā)展在工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程不斷深入的當(dāng)今時(shí)代背景下，我國各行各業(yè)正在蓬勃發(fā)展，我國是一個(gè)高度重視工業(yè)發(fā)展的國家，通過大力推動(dòng)工業(yè)發(fā)展，才能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的持續(xù)發(fā)展與進(jìn)步。縱觀工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程，在這個(gè)過程中，電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)揮著非常重要的作用，為提升檢測(cè)精準(zhǔn)度、降低成本做出了很大的貢獻(xiàn)[2]。在安全意識(shí)不斷提高的背景下，電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)也逐漸走向了安全化、規(guī)范化的發(fā)展道路。(5)專業(yè)化發(fā)展在設(shè)計(jì)、安裝自動(dòng)化控制系統(tǒng)的過程中，對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)力度不斷加大，從而在很大程度上提高了操作人員的專業(yè)水平與綜合素質(zhì)，這也推動(dòng)了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的專業(yè)化發(fā)展。在培訓(xùn)逐漸增多的背景下，技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到培訓(xùn)工作的重要性，不斷加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)，從而使自己的排除故障能力、維修能力得到切實(shí)提升。

2推動(dòng)自動(dòng)化控制工程技術(shù)發(fā)展的幾點(diǎn)建議

(1)加強(qiáng)企業(yè)協(xié)作就現(xiàn)階段的情況來看，若是想要使自動(dòng)化控制工程技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展與進(jìn)步，電氣行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化控制工程技術(shù)的重視，并鼓勵(lì)各個(gè)各個(gè)企業(yè)積極加強(qiáng)協(xié)作，來實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。合作方式主要包括以下幾種：第一種是共同學(xué)習(xí)、分享自己的成功經(jīng)驗(yàn)，相互借鑒，來達(dá)到共同進(jìn)步；第二種是合作建廠、共同生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中，集眾家之長(zhǎng)，確保各家最高技術(shù)水平能夠得到有機(jī)結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展與進(jìn)步。除此之外，不同的企業(yè)，應(yīng)根據(jù)自身的需求，來確定人才培訓(xùn)方案，還可以根據(jù)自身對(duì)人才能力的要求，確定合作院校及培訓(xùn)方案[3]。(2)建設(shè)數(shù)字化的電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)為了使電氣自動(dòng)化工程能夠得到長(zhǎng)足發(fā)展，必須建設(shè)數(shù)字化的電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)，推動(dòng)自動(dòng)化控制工程技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展。數(shù)字化發(fā)展過程中，可以將信息整體當(dāng)做目標(biāo)，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中輸入整體信息數(shù)據(jù)，確保任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以查到所需要的信息數(shù)據(jù)。(3)不斷對(duì)自動(dòng)化控制工程技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新現(xiàn)階段，自動(dòng)化控制工程技術(shù)的不斷創(chuàng)新、改進(jìn)與完善，是的電氣自動(dòng)化工程的材料得到了節(jié)省、成本得到了大幅度降低。與此同時(shí)，自動(dòng)化控制工程技術(shù)的創(chuàng)新，還在很大程度上推動(dòng)了電氣設(shè)備的自動(dòng)化、智能化發(fā)展，從而為實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。基于這樣的原因，在接下來的發(fā)展過程中，更要依托科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，注重對(duì)自動(dòng)化控制工程技術(shù)進(jìn)行不斷創(chuàng)新、不斷改進(jìn)、不斷完善，通過提高自動(dòng)化控制技術(shù)水平，從而更好地推動(dòng)電氣工程的進(jìn)步與發(fā)展。

3結(jié)語

電氣自動(dòng)化工程在我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中有著很大的影響，其中，電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅可以提升檢測(cè)精準(zhǔn)度、降低成本，還有利于減少安全事故的出現(xiàn)，在很大程度上提升了電氣自動(dòng)化工程的穩(wěn)定性、安全性，基于這樣的原因，加強(qiáng)對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]任少蕓.電子工程自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)分析[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016，(14):148-149.

[2]翟磊.電子工程自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)分析[J].消防界(電子版),2016，(06):49.

篇8

【關(guān)鍵詞】 移動(dòng)通信數(shù)字技術(shù) 互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)展 策略

互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展衍生了多種技術(shù)，移動(dòng)數(shù)字化技術(shù)就是其中一種。移動(dòng)通信數(shù)字技術(shù)具有個(gè)性化特征，是為了滿足用戶需求而出現(xiàn)的一種技術(shù)，將其融入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中，可以使互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信達(dá)到一個(gè)新高度。

一、移動(dòng)通信數(shù)字化技術(shù)的特點(diǎn)

信息科技不斷發(fā)展的今天，我國移動(dòng)通信數(shù)字化技術(shù)開始應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。使網(wǎng)絡(luò)的接入變得方便，用戶可以在網(wǎng)上上傳和分享新的內(nèi)容，豐富了人們的娛樂生活。當(dāng)然，對(duì)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的安全性和高效性有了新的要求，隨著數(shù)字通信時(shí)代的到來，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商單一的服務(wù)方式已經(jīng)不能滿足用戶的需求，而是要采取多樣化的、個(gè)性化的服務(wù)。這些新的研究就是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的方向，網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展時(shí)期，新的科技通信系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，就是移動(dòng)數(shù)字化技術(shù)。該技術(shù)秉承著新的科技、新的服務(wù)的理念，從客戶需求出發(fā)，具有先進(jìn)性和高效性。數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)中的特點(diǎn)還包括新媒體帶來了新的社會(huì)體驗(yàn)。數(shù)字化技術(shù)包括移動(dòng)新媒體的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)融合業(yè)務(wù)的出現(xiàn)以及分用戶服務(wù)，移動(dòng)通信數(shù)字化技術(shù)將進(jìn)一步促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)改革，基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將不斷涌現(xiàn)。

二、移動(dòng)通信數(shù)字化技術(shù)分析

互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字技術(shù)主要表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)技術(shù)、帶寬調(diào)整技術(shù)、數(shù)字監(jiān)管技術(shù)等。我們對(duì)其進(jìn)行具體的分析如下。

2.1網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)技術(shù)

無線網(wǎng)絡(luò)雖然可以實(shí)現(xiàn)全覆蓋，但是這樣不僅影響信號(hào)質(zhì)量，同時(shí)還帶來資源浪費(fèi)。所謂網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)技術(shù)是將數(shù)字網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中的所有優(yōu)質(zhì)技術(shù)進(jìn)行整合，保證網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可以得到合理的應(yīng)用。并且不同的用戶還可以根據(jù)自己的需求選擇網(wǎng)絡(luò)，增加了網(wǎng)絡(luò)的個(gè)性化服務(wù)功能。也使單個(gè)用戶的訪問帶寬增加，降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)與維護(hù)成本。

2.2移動(dòng)帶寬調(diào)整技術(shù)

4G網(wǎng)要快速發(fā)展，需要新媒體等高容量設(shè)備的支持，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，應(yīng)在設(shè)計(jì)中增加容錯(cuò)量，并提高信道的抗干擾強(qiáng)度。延長(zhǎng)帶寬是降低干擾，保證用戶使用需求的手段之一，而帶寬的降低則需要必要的帶寬調(diào)整技術(shù)。對(duì)資源進(jìn)行有效的利用與調(diào)整，使用戶的帶寬可以遠(yuǎn)大于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)可提供帶寬。隨著智能無線技術(shù)的出現(xiàn)，移動(dòng)帶寬調(diào)整技術(shù)的實(shí)現(xiàn)具有可行性，目前常用的帶寬調(diào)整技術(shù)包括分布天線技術(shù)和智能天線技術(shù)。

2.3互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信監(jiān)控技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信監(jiān)控技術(shù)是為了保證移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的可控性，尤其是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。利用互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信監(jiān)控技術(shù)確保運(yùn)營商和政府對(duì)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，對(duì)干擾因素進(jìn)行排除，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的不良行為進(jìn)行監(jiān)管和懲罰，從而確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。與此同時(shí)，利用該技術(shù)還可以提供人性化管理策略。降低負(fù)面影響、設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的智能化。

三、移動(dòng)通信數(shù)字化技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)中的發(fā)展策略

1、制度創(chuàng)新將成為互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的重要手段。移動(dòng)數(shù)字化技術(shù)作用的發(fā)揮促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)改革，而要完成這一改革過程，必須從制度改革。 設(shè)計(jì)更高效、成本更低的產(chǎn)品。確保基站覆蓋的合理性，制度創(chuàng)新的核心是強(qiáng)調(diào)并實(shí)現(xiàn)移動(dòng)無線網(wǎng)的服務(wù)特征。突出互聯(lián)網(wǎng)給使用者帶來的服務(wù)。技術(shù)不再是影響移動(dòng)通信運(yùn)營商發(fā)展的主要問題，而服務(wù)質(zhì)量則會(huì)成為影響通信業(yè)發(fā)展的主要因素，因此必須從制度上進(jìn)行改革。建立完善的服務(wù)體系。解決客戶問題，減少客戶投訴。

2、實(shí)現(xiàn)移動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的資源整合。移動(dòng)通信技術(shù)更新過程中，一部分企業(yè)獲得收益，而與其無關(guān)的一些企業(yè)很可能會(huì)倒閉。這不利于中國經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展。對(duì)于移動(dòng)通信數(shù)字化技術(shù)發(fā)展而言，要實(shí)現(xiàn)集體創(chuàng)新。減少技術(shù)壟斷，正確的將產(chǎn)品商業(yè)化，在移動(dòng)通信發(fā)展過程中，4G網(wǎng)具有融合性特征整合資源對(duì)其發(fā)展來說，無疑具有積極意義。因此應(yīng)深化政府改革，引導(dǎo)政府建立移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈，優(yōu)化資源利用度，滿足以混合異構(gòu)為特征的4G網(wǎng)發(fā)展需求。

3、資源的規(guī)劃與重組。4G網(wǎng)在發(fā)展過程中，頻帶、信道編碼和性能均有所不同，要適應(yīng)數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，還應(yīng)采用數(shù)字并行計(jì)算原則，采用多模塊終端用戶數(shù)據(jù)分析法確保移動(dòng)數(shù)據(jù)運(yùn)行的邏輯性。但是，這一技術(shù)還處于理論之中，由于資源分配方案無法滿數(shù)字傳輸技術(shù)而導(dǎo)致頻譜不合理。尤其是在無線通信數(shù)字技術(shù)發(fā)展初期，制定的創(chuàng)新慢，技術(shù)的核心存在漏洞。可見，對(duì)其進(jìn)行資源規(guī)劃和重組是必要的。

四、總結(jié)

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使人們對(duì)生活質(zhì)量的追求提高。移動(dòng)數(shù)字通信技術(shù)是典型的通信技術(shù)，給人們的生活和工作帶來了極大的方便。但是數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展與革新還存在一定的空間，未來無線移動(dòng)通信技術(shù)將進(jìn)一步革新，移動(dòng)通信技術(shù)的智能化也將成為一種趨勢(shì)。在這一期間，設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷的進(jìn)行技術(shù)更新，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

篇9

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在模塊化設(shè)計(jì)的推動(dòng)下，能夠適應(yīng)時(shí)代的需要加速發(fā)展。鑒于機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品分為不同的類別，那么在設(shè)計(jì)機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品單元接口的時(shí)候，要充分考慮到產(chǎn)品的符合產(chǎn)品類別的各項(xiàng)接口，模塊化設(shè)計(jì)就是為了適應(yīng)這一需求。特別是對(duì)于新產(chǎn)品的研發(fā)，在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的同時(shí)，還要對(duì)于產(chǎn)品單元進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的單元包括機(jī)械接口、環(huán)境接口、電氣接口以及動(dòng)力接口等等，那么在進(jìn)行接口設(shè)計(jì)的時(shí)候，要充分地考慮到通用性，以促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的系列化發(fā)展。比如，新研制的機(jī)械設(shè)備要實(shí)現(xiàn)包括控制單元，如測(cè)距、圖形處理以及圖像的識(shí)別；動(dòng)力單元，如智能減速、電動(dòng)機(jī)減速等等；以及各項(xiàng)典型操作，就要設(shè)計(jì)保準(zhǔn)單元，以利于各項(xiàng)單元的有效實(shí)施。可見，模塊化能夠突出產(chǎn)品的巨大優(yōu)勢(shì)，以利于機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的數(shù)字化發(fā)展方向

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化成為了機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的中心環(huán)節(jié)。機(jī)械制造企業(yè)所傳遞的信息經(jīng)過了數(shù)字化處理之后，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞，不僅僅是知識(shí)和圖形的傳輸，包括技術(shù)能力在內(nèi)，都已經(jīng)實(shí)施了數(shù)字化技術(shù)處理。數(shù)字化信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)資料的搜集、分析，重新組合以及規(guī)劃處理。這其中所涉及到的計(jì)算機(jī)技術(shù)包括多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫以及環(huán)境的虛擬化等等，實(shí)施機(jī)械產(chǎn)品的方針設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織、加工重組等等，為滿足用戶的需求。由于數(shù)字化技術(shù)是將制造技術(shù)與計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效結(jié)合，因此制造業(yè)對(duì)于自身的產(chǎn)品通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息，建立起行業(yè)聯(lián)盟，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的基礎(chǔ)上研制出機(jī)械產(chǎn)品成為了必然發(fā)展趨勢(shì)。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的綠色化發(fā)展方向

工業(yè)化發(fā)展促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)繁榮，與此同時(shí)也對(duì)于環(huán)境帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響。日益嚴(yán)重的環(huán)境污染，日漸減少的自然資源。人們已經(jīng)逐漸地意識(shí)到生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性，意識(shí)綠色環(huán)保、低碳生活成為了發(fā)展理念影響到全社會(huì)乃至全球。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中，在綠色環(huán)保理念的影響下，各種綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。其目的是為了有效地減少環(huán)境污染以及由于人為的因素而造成的環(huán)境破壞，以實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。在機(jī)械制造業(yè)，綠色環(huán)保意識(shí)也很自然地注入其中。特別是在制造業(yè)產(chǎn)品所涉及的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括產(chǎn)品的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的制造、銷售以及產(chǎn)品的使用和維修等等，都離不開綠色環(huán)保理念，即便是機(jī)械產(chǎn)品的回收階段和再利用或者再制造階段，都要首先考慮到環(huán)境保護(hù)。產(chǎn)品的制造必然要與環(huán)境相適應(yīng)，那么，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化向“綠色”自動(dòng)化發(fā)展成為了必然的發(fā)展趨勢(shì)。

四、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的智能化發(fā)展方向

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的未來發(fā)展方向中，智能化是重要的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械制造系統(tǒng)的智能化，就是人機(jī)一體化智能系統(tǒng)所具備的各種智能操作行為，其主要構(gòu)成為智能機(jī)器和人類專家。從控制理論的角度而言，智能化機(jī)器行為涉及到多領(lǐng)域?qū)W科，諸如計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)以及運(yùn)籌學(xué)之外，智能化部分主要涉及到人工智能智能制造技術(shù)，其中涉及到生理學(xué)和心理學(xué)。在智能機(jī)器的協(xié)作下人類專家的工作就會(huì)被優(yōu)化，甚至于在某種程度上取代了人類專家的腦力勞動(dòng)。在實(shí)施機(jī)械制造的過程中，可以通過智能化系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)，針對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行推理和判斷，并據(jù)此而做出決策。另外，智能化機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品還具備思維判斷能力和邏輯推理能力，并以控制為目標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立決策。可見，在機(jī)械自控化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上注入智能化技術(shù)是可以實(shí)現(xiàn)的。

五、結(jié)論

篇10

1.煤礦自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

煤礦的生產(chǎn)環(huán)境惡劣，煤礦行業(yè)的自動(dòng)化水平發(fā)展落后于其他行業(yè)。隨著煤礦機(jī)械的發(fā)展，煤炭工業(yè)研究的重點(diǎn)之一即為機(jī)械自動(dòng)化，機(jī)電一體化的自動(dòng)化設(shè)備被廣泛應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，自動(dòng)化在煤礦企業(yè)的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1.1 采掘機(jī)械自動(dòng)化

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，國外普遍采用計(jì)算機(jī)控制采掘機(jī)械，進(jìn)行采煤機(jī)、工作面運(yùn)輸及支架的聯(lián)合控制，實(shí)現(xiàn)了采煤作業(yè)的綜合自動(dòng)化。另外，計(jì)算機(jī)一般具有離機(jī)操作的功能，可以進(jìn)行設(shè)備的故障診斷和工況檢測(cè)。采煤機(jī)經(jīng)歷了從液壓牽引到電牽引，從直流牽引到交流頻電牽引的發(fā)展，逐漸向大容量過渡，采用多電機(jī)拖動(dòng)的方式，能使總裝機(jī)的功率達(dá)到1500kW；大運(yùn)量、重型化、高強(qiáng)度、高壽命是工作面輸送機(jī)的發(fā)展方向；液壓支架實(shí)現(xiàn)了高壓、大流量供液。掘進(jìn)機(jī)發(fā)展到由大型PLC控制，能夠自動(dòng)化控制、進(jìn)行故障診治判斷和工況檢查。

1.2 運(yùn)輸提升的機(jī)械自動(dòng)化

在井下進(jìn)行主煤的運(yùn)輸時(shí)，國外先進(jìn)的采煤國采用膠帶運(yùn)輸?shù)姆绞剑⒂酶咚佘嚒X輪車、單軋吊及膠輪蓄電池機(jī)車等輔助運(yùn)輸。采用交流變頻調(diào)速、SCR-D直流調(diào)速進(jìn)行膠帶運(yùn)輸。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中控制和保護(hù)、診斷故障，系統(tǒng)具有的保護(hù)主要有低俗速、煙霧、跑偏、斷裂、急停、煤位、溫度等。

我國仍以軌道運(yùn)輸為主進(jìn)行主煤運(yùn)輸。20世紀(jì)80年代以來，膠帶運(yùn)輸被逐漸應(yīng)用到在一些大型礦井和新建礦井中，使用計(jì)算機(jī)或PLC進(jìn)行控制，裝備了綜合保護(hù)裝置，運(yùn)用DCS結(jié)構(gòu)與礦井的安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。采用全數(shù)字化控制和IGBT、FFR、GTO等新型電力器件的軌道運(yùn)輸電機(jī)，并研制成功了PLC或計(jì)算機(jī)控制的“信集團(tuán)”系統(tǒng)。

1.3 安全監(jiān)控系統(tǒng)

由于作業(yè)條件艱苦，并受到水、火、冒頂、煤塵和瓦斯等自然災(zāi)害的威脅，煤炭行業(yè)發(fā)展煤礦自動(dòng)化設(shè)置安全監(jiān)控系統(tǒng)十分必要。我國自上世紀(jì)70年代起，從國外引進(jìn)先進(jìn)的安全監(jiān)控系統(tǒng)和制造技術(shù)，經(jīng)過多年的消化和吸收，已經(jīng)出現(xiàn)了幾十家生產(chǎn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的科研和生產(chǎn)單位，包括AL、TF200、KJ系列等監(jiān)控系統(tǒng)。

2. 煤礦自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

作為重要的產(chǎn)煤國，煤炭在一次能源中所占的比重較大。煤炭在能源中具有穩(wěn)固的統(tǒng)治地位，要保持煤炭工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，必須依靠科技的力量、不斷進(jìn)行科技進(jìn)步。計(jì)算機(jī)技術(shù)的全面應(yīng)用及其功能的有效全面發(fā)揮，將使煤礦系統(tǒng)發(fā)生根本性的變化，未來將形成煤礦的“整體監(jiān)控系統(tǒng)”。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)信息自動(dòng)化控制

過程控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)控集控要求現(xiàn)場(chǎng)信息的高度集成。儀表技術(shù)的智能化、現(xiàn)場(chǎng)總線及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的全面迅速發(fā)展，為過程控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)信息高度集成化提供了基礎(chǔ)。其整體思路是在設(shè)備自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，使礦井安全生產(chǎn)的機(jī)械化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、自動(dòng)化成為可能，并實(shí)現(xiàn)本地、遠(yuǎn)程、移動(dòng)、固定的立體數(shù)字信息化網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。通過傳感器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行采集實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的系統(tǒng)控制，按照主控器指令通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制，再通過網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)利用各種協(xié)議將各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)連接，并將獲得的系統(tǒng)信息傳輸?shù)降孛娴募斜O(jiān)控中心。

2.2 集中控制的全礦井過程自動(dòng)化

全礦井的過程自動(dòng)化控制是將先進(jìn)的采煤作業(yè)的過程控制技術(shù)引入礦井自動(dòng)化集中控制中心，采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和先進(jìn)的自動(dòng)化采掘設(shè)備，在礦井集中監(jiān)控中心建設(shè)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)企業(yè)集控中心對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)視、監(jiān)控和操作礦井關(guān)鍵設(shè)備的目的。采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化組態(tài)軟件編程，實(shí)現(xiàn)各類系統(tǒng)或設(shè)備在地面的在線參數(shù)化，通過地面支援中心進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，將故障指令下達(dá)并通知礦井人員做出及時(shí)處理，并對(duì)企業(yè)內(nèi)個(gè)性資源進(jìn)行統(tǒng)一的集中調(diào)度。煤礦自動(dòng)化發(fā)展的方向是在礦井過程自動(dòng)化集中控制的基礎(chǔ)上建設(shè)企業(yè)級(jí)過程自動(dòng)化集中控制中心。它將弱化并取代礦級(jí)集控中心，跨礦井實(shí)現(xiàn)對(duì)過程控制層、基礎(chǔ)設(shè)備層、企業(yè)各級(jí)管理層、安全生產(chǎn)調(diào)度曾的集中統(tǒng)一控制，建立企業(yè)的數(shù)據(jù)倉庫，改變?cè)械念~煤礦安全生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)管控一體化的礦井生產(chǎn)模式。

2.3 煤礦遠(yuǎn)程集控中心

煤礦遠(yuǎn)程集控中心通過快速的通訊傳輸網(wǎng)和高效的自動(dòng)控制網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)多有礦井全生產(chǎn)過程的在線監(jiān)控和遠(yuǎn)程操作。借助中心集控軟件監(jiān)視礦井內(nèi)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行設(shè)別的遠(yuǎn)程診斷并調(diào)整相關(guān)參數(shù)。根據(jù)設(shè)備或系統(tǒng)的故障類型將設(shè)備檢修、維護(hù)等指令下達(dá)給礦井人員，令他們第一時(shí)間達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)并進(jìn)行故障處理。借助于生產(chǎn)制造的執(zhí)行系統(tǒng)，調(diào)度生產(chǎn)計(jì)劃、分析設(shè)備監(jiān)控和各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)。綜合過程動(dòng)態(tài)畫面和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)作業(yè)繼承、設(shè)備狀態(tài)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等進(jìn)行及時(shí)反饋，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視與跟蹤，為企業(yè)的安全生產(chǎn)和管理決策提供支撐，發(fā)揮自動(dòng)效能，為企業(yè)創(chuàng)造效益。

3.小結(jié)

我國煤礦自動(dòng)化的發(fā)展還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后與世界先進(jìn)國家的水平，還存在許多有待于研究和解決的問題，需要在實(shí)踐中不斷地發(fā)展和提高。筆者認(rèn)為，未來煤礦自動(dòng)化將向著現(xiàn)場(chǎng)信息自動(dòng)化控制、煤礦遠(yuǎn)程集控中心和集中控制的全礦井過程自動(dòng)化方向發(fā)展。