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关键词：水产养殖；信息化；关键技术；现状；发展趋势
现阶段，水产养殖信息化的关键技术主要表现为水产养殖业的信息获取技术。信息获取技术是信息化应用的基础，根据获取信息的尺度和获取信息的属性，水产养殖的信息获取技术可分为知识挖掘技术，传感网络技术和遥感技术三个方面。
1水产养殖的信息获取技术
1.1知识挖掘技术
众所周知，我们可以通过多种方式获取信息，比如查阅文献、参考养殖日志、问卷调查等等。当人们通过这些方式获取到信息后，就会进行信息录入，再经过知识挖掘这项技术，转换成计算机的应用和它的自动识别。在水产养殖业中，此项技术应用研究较早，现阶段在水产养殖信息化技术领域应用成熟。
1.2传感网络技术
可以应用水产养殖传感网络技术的对象主要有以下两种类型：第一种是鱼类和它们的行为参数辨别，这种传感技术使用的传感器主要以鱼的种类以及鱼类的其他相关特征作为基础；第二种是水环境的参数，应用于这种类型的水产养殖业传感器是一种水质传感器，其主要特性是化学特性。
1.3遥感技术
同参数信息获取的技术相比较，应用水产养殖信息化的遥感技术可以获取的水质参数非常有限，但是此项技术却能实现区域的信息采集，通过结合该地区的地理信息，实现多种信息的获取。遥感技术能对水产养殖实时信息进行合理的预处理，为未来多种更加先进技术在水产养殖领域的应用打下了坚实的基础。
2水产养殖信息化关键技术的发展趋势
水产养殖业发展信息化技术现阶段已经成为了现代化渔业的重要支撑和重要内涵，信息化技术的应用作为设施养殖的前提，也为其他信息化技术的作用提供了有效载体。水产养殖信息化关键技术具有广阔的发展前景。
2.1信息获取的方式
水产养殖业的信息获取方式逐渐由人工获取发展到自动化获取，能最大限度的避免人工获取的缺点。水产养殖业的环境参数变化具有多元性和周期性，发展信息建模的方法和参数处理的能力非常有必要。与此同时，发展传感技术也对智能化、集成化获取信息的程度不断提高。
2.2信息化技术应用
信息化技术应用主要是指信息获取的精度、广度以及质量和范围的不断提升。随着各项技术在水产养殖行业的应用越来越成熟，它们的不断发展也同水产养殖特性越来越紧密结合，信息化技术的应用起到了提升水产养殖业基础数据的整体水平，并且保证了水产养殖业数据来源的可靠性和可信度。
2.3信息处理方法
未来信息处理方法将向着智能化以及多元化和模型化的方向发展。数据挖掘和人工智能等计算机技术的应用，相对于信息处理中传统的方法更加高效，准确率更高，并且解决了水产养殖业的多种复杂问题。在此基础上，构建多种模型，使其更加多元化。
2.4养殖管理决策的改变
水产养殖信息化关键技术的发展使养殖管理的决策向着精细化和科学化的方向发展。信息化的发展更好地实现了现代科学与农业生产的紧密结合，使水产养殖改变传统生产方式，向精细化的养殖系统发展，改变了传统的控制方法，向着现代模型控制方法开始转变，从而使管理更加高效。
2.5信息化思维及技术的应用
信息化思维及技术的应用在水产养殖业中越来越重要，伴随着信息化的手段不断深入，信息化的本质和它的规律也越来越明显。注重信息化思维以及技术的应用，促进了高新技术和养殖流程的结合，使它们的关系更加紧密，并且不断地提高了科技转化能力和应用水平。顺应时代的发展和进步，为了使水产养殖业得到更好的发展，将信息化技术应用到水产养殖业是当前水产养殖者以及相关管理部门的首要任务。现阶段，部分水产养殖信息化的关键技术已经相对成熟，但还有一些技术不够完善，笔者认为，在以后的研究和发展中，应强化关键技术，使信息化高新技术与水产养殖紧密结合，共同优化。
参考文献
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[2]高月红，等.物联网技术在水产养殖中的实际应用[J].物联网技术，2014（2）:72-74.
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）01-0033-02
电力系统、计算机技术、电子技术与通信技术的飞速发展给电力系统继电保护不断注入了新的活力，提出新的要求。现代电力系统是高度数字化、信息化和自动化的超大区域网络结构，电力系统继电保护是对其安全稳定运行至关重要的一门技术[1]。21世纪继电保护的未来发展趋势是计算机化；网络化；保护、控制、测量、数据通信一体化；智能化[2]。以新疆农业大学（以下简称“我校”）为例，在现有教学模式基础上，本文探讨继电保护课程教学中提高学生实践与创新能力的方法，为将学生培养成具有实践能力、创新精神的人才而努力，为该课程的教学改革提供理论支持和智力保证。
一、电力系统继电保护课程的特点
我校“电力系统继电保护原理”课程理论教学36
学时，网络教学6学时，总计42学时，作为电气工程及自动化及农业电气化与自动化的专业必修课，设置在大四上学期初；“微机继电保护”课程共26学时，均为课堂理论教学学时，作为专业选修课安排在“电力系统继电保护原理”结束后的大四上学期末开设，目的是顺应现代电力系统高度数字化的趋势，让学生了解现代数字式继电保护硬软件的知识，内容涉及到原理、保护算法、硬软件设计方法等；“继电保护课程设计”为期一周，与“微机继电保护”同时安排在大四上学期期末，目的是培养学生综合运用所学的基础理论知识分析与解决电力系统中的实际问题的能力[3]。
二、继电保护课程教学存在的问题
为适应现代数字电力系统继电保护技术的新发展，目前我校继电保护的教学内容已加入“微机继电保护”，作为少学时内容与“电力系统继电保护”共同设置在大四上学期，同时开设的其它几门专业课使得学生大四上学期课程较为集中，学习任务量较大。此时学生即将面临毕业设计开题、复习考研或找工作，第一学期过高的学习任务和课程的相对集中对其学习效果有一定影响；在课程教学上，基本停留在传统模式：即利用板书或者多媒体课件形式，将继电保护原理及其实现方法按照教材的章节和顺序进行课堂讲授，这主要存在以下几个问题。
（一）重理论，轻实践，无法提高学生的实践能力与创新精神
对教师而言，继电保护原理单纯靠板书或多媒体课件较难讲透；对学生而言，继电保护内容比较抽象且实践性强，知识描述更需要形象化演示去理解，配合学生自主实践学习才会有好的效果。比如，“零序过电流保护原则上是按照躲开在下级线路出口处相间短路时出现的最大不平衡电流来整定”，若单纯由教师口头讲授原理，学生难以理解； “微机继电保护”课程主要分析现代数字式继电保护软硬件相关知识，内容涉及原理、保护算法、硬软件设计方法等。若单纯讲解微机继电保护算法，使学生难以消化，从而会削弱其学习的积极性。
（二）教学理念不够强，教学内容需要优化
继电保护课程组与“单片机技术”、“数字信号处
理”、“电力系统自动化”、“高低压电气设备”等课程有很多联系，但教学上往往孤立、脱节，缺乏全局梳理，使学生对继电保护完整系统缺乏全面认识。课堂上，教师若能将继电保护教学作为一个整体，以实例联系相关课程内容，紧跟行业发展前沿并且结合实践，教学效果会更好；此外，目前继电保护教科书内容繁多，与其他专业课程也有所重复，需要对课程内容进行整合优化。
（三） 学生自主选择力不强
学生对继电保护内容的兴趣点各有不同，部分学生未来并不从事继电保护工作，或考研方向与此关系不大。目前情况是，继电保护课程组教学课时相对较多，内容较为宽泛，对于上述内容部分学生显得索然无味，学生根据自己情况自主选择的能力不够强。为此，以学生为本，可以在课程形式上稍做一些调整。
三、教学模式的探索及实践
针对继电保护课程教学存在的问题，本文探讨了几种改进模式和方法，且部分已开始具体实施，取得了一定的教学效果。
（一）优化专业培养计划
将原本设置在大四上学期分开教学的“电力系统继电保护原理”和“微机继电保护”两门课整合为一门，设置在大三下学期。“继电保护课程设计”可设置在大四上半学期。这样设置有两方面考虑：内容上，减少学生学习任务量，突出重点，使教学有针对性。比如，可缩减“电力系统继电保护原理”教材中电磁型继电器、断路器等与“高低压电气设备”教材有所重复的内容，减少或者删除“微机继电保护”教材中与“微机原理与应用”、“单片机技术”“数字信号处理”等相关课程的重复内容；时间上，我校电气专业学生于大三至大四暑假期间设置了为期5周的发电厂生产实习，实习前对继电保护内容的理论学习，为生产实习期间学生对继电保护装置、电力系统设备等内容建立感性认识打下基础，从而提高学生的实践与创新能力。
（二）改进教学手段与教学方法
教师可采用多样化的教学手段和方法进行教学。以传统教学手段为辅，以现代化网络媒体、实验教学等方式为主。以提高学生学习的积极性及其实践创新能力为目的，建立学生对电力系统继电保护的整体概念，使学科前沿知识与教材内容相结合，课堂教学与实践教学相结合。
1.网络课程建设。利用学校现有网络平台，上传电子教案、视频，演示动画等资源，并建立一套自测系统，使学生可以主动借助网络课程平台观看和使用这些资源。教案、课件既可以作为学生的预习资源以及弥补疏漏的课后复习资料，也可以作为教师选择的教学资源库；视频资源以声、像集合的形式使学生直观了解继电保护的动作过程及原理；具有交互性的演示动画可以提高学生学习的趣味性，比如，利用FLASH将继电保护动作过程制作成SWF动画，或用Visual C++开发保护动作演示模块[4]；自测系统可以使学生在正式考试前自我检测，弥补疏漏的知识点。利用网络交互平台有助于增强课后教师与学生之间的互动性，使教师及时了解学生遇到的问题并展开网上讨论，以提高学生对课程学习的主动性。因此，网络资源的建设需要教师有针对性地选择教学内容，或利用专业软件开发演示模块，并及时更新资源。目前，我校网络课程建设已取得初步成果。
2.实验平台建设。微机保护已成为当前继电保护的主要形式。华北电力大学、湖南大学等高校先后自主开发了微机型线路保护教学仿真实验装置。实验平台建设思路为面向实践平台的建设，使学生能够对本专业内容形成完整的知识链[5]。我校可采用引进设备或者利用现有教师队伍和资源对微机继电保护实验设备进行开发。目前，我校基于TMS320F28335+PC机的继电保护教学实验平台的研制正在进行。
实验平台可作为本专业教学科研平台，不仅方便用于学生实验、课程设计和毕业设计，也可以作为教师的科研平台。该平台能够使学生直观了解微机继电保护硬件结构，并且通过配置不同的软件模块实现不同原理、不同对象的继电保护功能；开设综合性实验和设计性选做实验，有利于提高学生的积极性及实验、设计能力，有助于开阔学生的视野、发挥创新能力。
3.课程设计内容优化，加强毕业论文设计。课程设计是培养学生的实践能力、创新能力和综合能力的重要环节[6]，在传统设计内容基础上可以充分利用实验平台，先进行整定计算，后在平台上模拟故障时继电保护动作；建立以任务驱动，由教师引导、学生进行自主探究学习的框架。根据继电保护原理建立主题，比如，电流保护、距离保护、纵差保护等；也可以根据继电保护对象形成“主题”，比如，电力变压器保护、输电线路保护等。
课程设计可以在大三下学期上课期间布置下去，使学生带着问题学习，并结合大三暑假为期五周的“发电厂生产实习”，使课程设计更具针对性、实践性，从而激发学生的创新意识。此外，通过毕业论文的设计强化为工作打下基础。
4.完善评价体系。适应新的教学方法与手段，改进传统课程考核评价方式。继电保护理论课成绩应综合考勤、课堂表现、小组讨论、平时作业、网络自测、综合实验等教学环节进行考评。将平时成绩比例增大，有利于激发学生平时学习的积极性；课程设计可以对每个学生进行公开答辩及严格书面考核；毕业论文（设计）成绩评定标准应以提高学生的实践与创新能力为目的，综合文献综述、论文质量、创新能力、实验态度等因素进行考评。
本文以新疆农业大学电气工程专业、农业电气化专业为例，对继电保护课程的教学模式进行探索与实践，重点激发学生平时学习的主动性，使其能够掌握必要的工程技术、测试方法以及先进设备的研究方法。若能将每个环节都做好做实，师生就能在一整套良好有序的教学体系中受益，从而培养出适应智能电网时代、具有实践能力、创新精神的人才。
参考文献：
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中图分类号：S37 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160132002
引 言
粮食是国民经济的基础，是保证人民生存和发展的物质基础，同时也关系着国计民生和社会的稳定发展。因此，建立健全且完善的国家粮食储备体系对国家的稳定发展具有重大战略意义。保障我国粮食安全，对全面建设小康社会，实现农业现代化具有十分重要的意义。我国是人口大国，通过采取科学而有效的方法保证安全储粮显得尤其重要[1-2]。
自从建国以来，从我国粮食储藏的整体状况看，并没有得到有效的改善，仍然依靠传统储藏方式，甚至，部分粮库还要依靠人工检测，检测周期无规律，无法保证测量精度，不能及时发现和处理粮食的温湿度、水分含量和虫害密度超标等现象，易引起粮食霉变，造成品质下降，粮食损耗。为了把粮食仓储过程中的损失降到最低，保证粮食的质量，我国建立了很多现代化仓库，并且通过现代科学方法保存粮食，大力推广机械通风、谷物冷却、环流熏蒸、粮情测控等4项储粮新技术。其中，粮情测控是实现科学保粮的关键，也是基础环节，其准确性、可靠性直接关系到储粮新技术的实现，也关系到粮食储备的安全[3-4]。
1 粮情测控系统的基本原理
粮情测控系统是利用计算机、传感器、通信等现代电子技术，采集粮情的各种物理参数（粮食的温度、湿度、含水率、粮仓温度等），并且将采集的物理量转化为数字量或模拟量，同时对检测数据进行处理及判断，对异常粮情提出处理建议和控制措施等装置[5-6]。粮情测控系统的工作原理是利用预埋在粮堆内部、以及环境中的多种不同功能的传感器进行检测，采集各种粮情参数，如温湿度、气体含量、含水率、虫害密度等，传感器将这些收集的信号变化量转换为电信号传送到信号处理电路，该电路将电信号转换为模拟信号或者数字信号，通过一定的通讯方式传输到上位机，利用粮情信息软件对接收到的各种信号自动进行数据的存储、显示、分析、决策等操作，对异常粮情进行报警提示，并根据预置粮情控制策略自动控制通风机、环流熏蒸机等保粮设备的运行，以确保粮食安全。
2 粮情测控系统的系统构成
图1即为常见粮情测控系统的系统构成，从图中可知，粮情测控系统主要由粮情检测、粮情分析以及粮情控制3部分构成。其中，粮情检测和粮情控制为粮情测控系统的硬件部分，而粮情分析则为粮情测控系统的软件部分[7]。
由粮情测控系统构成可知，粮情测控系统需要实现以下功能 [8]：
2.1 检测粮食储藏的相关参数
需要使用相应的传感器对粮食的温湿度、气体浓度、虫害以及含水率具有准确检测功能，具备巡测、定时检测、选择检测的功能等。
2.2 数据分析功能
需要将不同传感器采集的各种数据通过计算机的显示器等以数据、表格或图形等形式显示各项数据。并且能对检测的数据进行分析，得到粮食温度、湿度、含水率等的变化规律。
2.3 控制执行器启停
系统需要根据分析后的数据判断粮情，控制风机、冷却等执行器的启停。如当粮食水分过高时，可以打开风机，待粮食水分降回安全水分时，关闭风机。
2.4 抗外界干扰功能
由于系统可能置于室外等恶劣环境，需要系统能够具有抗雷击、大电流等能力，此外系统应该还具备防尘、抗腐蚀能力、耐高低温环境能力，系统各部分应满足对电子测量仪器的各项要求。
3 国外粮情测控系统发展
在科学技术迅速发展的时代，国外的粮情测控系统已经达到了先进水平，采用最先进的数字传感器，它可以将温度、湿度、检测芯片、数据信号转换芯片、计算机接口芯片以及存储芯片等集成到了1个芯片，实现检测温、湿度指标、报警、多路A/D转换等多种功能。这种数字式传感器可以直接输出数字量，尽量避免了信号在长距离传输过程中的噪声干扰和信号减弱，提高了测量的准确度。美国、加拿大、澳大利亚等为代表的产粮大国，他们的粮情测控技术己经发展到了很成熟的地步，具有较高的测量速度和测量的精度。实现了数字化、多功能集成化、智能化、系统标准化、网络化管理和安全性[9]。
4 国内粮情测控系统发展
20世纪80年代以前，由于电子技术不发达，当时的粮库情况检测基本都通过人工完成，没有现代化的粮情检测设备如传感器、控制器等，更谈不上粮情测控系统，大部分采用粮库专用温度计、扦样器等工具来进行单一的粮情检测，工作强度大，无法保证检测的精度，即便存在隐患也不能被及时的发现和解决，这些都会带来很多不必要的损失。20世纪80年代以后，现代科学技术发展迅速，特别是电子技术和计算机技术的发展，粮情测控技术已经发展成为了科学保粮的重要手段。新型传感器、单片机、多种通信方式等开始逐渐应用于粮情测控领域，才出现了真正意义上的现代粮情测控系统。1981年，我国航天部下属的科研单位研制除了一套粮情测控系统，安装在中储粮大连直属粮库，初步实现了自动化储粮。在国家的大力推广下，到了20世纪90年代末，粮食高产导致对粮情测控系统的要求进一步提高。在此背景下，出现了各种新的硬件设备，如热敏电阻、PT100温度传感器、热电阻温度传感器、湿度传感器、无线网络传感技术。
尽管科技进一步发展，国内的粮情测控系统在逐步发展与完善，很大程度的提高了我国粮食储备体系的现代化水平，减轻了人民的劳动强度，但由于资金与技术的条件限制，仍有很多问题存在[10]：系统兼容性差：国内粮情测控系统产品生产厂家颇多，标准也良莠不齐，没有统一的行业标准，使用不同厂家的粮情测控系统，系统结构不同，互不兼容，极易造成资金浪费，不利于实际的使用与维修；系统抗干扰能力差、检测精度低：国内系统通讯主要以有线为主，在模拟信号传输的过程中，容易受电磁、工业等信号干扰，直接使系统的检测精度下降。此外，粮仓内传感器布置节点、引线长且多，容易受到机械破坏，系统中的电子元件易受雷击、静电等干扰，引起较大的测量误差甚至导致整个测控系统崩溃[11]；系统检测项目少、智能化水平低：我国目前的检测系统主要对粮食的温度、湿度进行检测，由于技术水平限制，导致粮食含水率、气体浓度、害虫密度等指标都没办法检测。测控系统的功能简单，智能化水平低，只有数据监测、存储、显示灯基本功能，不能综合处理粮食含水率、气体浓度、害虫密度等综合粮情测控指标，无法预测粮情的变化趋势和采取合理有效的自动处理措施；系统元器件易损坏：测控系统中的通信电缆多是铜芯镀锡线，安装时接线端头容易出现连线、漏接、断线等情况。另外，粮库中的环流熏中蒸剂与粮库内潮湿空气发生化学反应后，极易与金属电子元器件反应，导致线路及连接处造成损坏，致使线路接触不良或形成导电液体，系统易出现短路、断路或数值过高、过低等问题，从而使系统测量的准确度降低[12]。
5 结束语
综上所述，粮情测控系统是实现科学保粮的关键技术之一，对保证我国粮食安全和国民稳定经济的发展具有重大意义。本文对粮情测控系统的组成和工作原理进行介绍，并阐述了粮情测控系统的国内外的发展状况。通过国内外发展状况的阐述，指出了我国粮情测控系统发展中存在的问题。我国应该加强对粮情测控系统的研究，提高测控系统的发展水平，进一步健全和完善粮食储备体系，保障国家粮食安全。
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