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数字化技术现状样例十一篇

时间:2023-09-06 09:31:40

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数字化技术现状

篇1

中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:

引言

进入21世纪以来,信息技术的快速发展和浪潮般的推广应用,为矿山企业带来了机遇,也带来了压力。一方面,随着矿产资源消费的急剧增长和开采加工难度的日益增大,促使采矿逐渐走向数字化和智能化;另一方面,随着计算机技术、网络技术、数据库技术、自动化技术、传感器技术、数字视频技术和现代管理技术的发展,煤矿信息化正向信息扩展、高度集成、综合应用、自动控制、预测预报、智能决策的方向发展。煤矿企业对信息化建设越来越重视,且大部分建设了以光缆为基础的高速企业网,开发了管理信息系统、采矿生产运输自动化系统、生产调度监控系统 与internet网对接并建立了网站系统。特别对于井工矿企业,如何去创新出自己的数字化管理之路,已经越来越成为一个重要和迫切的研究课题。

煤矿数字化简介及意义

煤矿数字化,又称数字矿山,是由数字地球的定义延伸而来,即在矿山范围内以三维坐标信息及其相互关系为基础而组成的信息框架,并在该框架内嵌入所获得的信息的总和。煤矿所能获取的信息可划分为固有信息和动态信息2个层面,固有信息包括矿井原始数据(地质、测量、钻孔)和煤层、围岩、井巷等地质体空间信息;动态信息包括采掘、通风、运输、供电、给排水等生产系统网络及其装备信息,生产过程中产生的信息(设备状态、环境、人员),专业分析辅助决策信息,生产经营管理信息。这些信息在煤矿地质勘探、规划设计、建井施工、生产经营管理各环节中产生,具有持续产生、共享利用、多源异构的特征,所以分析矿山信息的构成、产生过程、获取手段、表现方式,建立矿井基础信息数据仓库,开发数字矿山基础信息平台,实现矿井固有信息和内嵌动态信息的认知、获取、表达、处理、共享、可视化、传输和使用等过程的数字化是建设煤矿数字矿山的主要内容,最终发展目标是实现矿山资源与开采环境数字化、技术设备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化。

数字化矿山建设过程是提高生产经营管理水平、转换经营机制、促进管理现代化、建立现代企业制度、 提高经济效益、 促进安全生产的完善过程;也是煤炭行业实现跨地区、跨行业和实施大集团战略、走可持续化发展道路的技术保障。煤炭工业数字化建设, 可提高煤矿企业安全管理的预测预判和预防预控能力, 推动安全从静态管理向动态管理、从被动管理向主动管理、从程序管理向工序管理的转变, 是保障煤矿安全生产的必然选择和重要途径。

煤矿数字化发展现状

我国的煤炭工业是国民经济重要的基础产业,但与国际上发达国家相比,我国煤炭企业普遍存在两个方面的不足:一是煤矿总体装备技术水平,尤其是系统的整体有效性、信息化水平不高;二是煤矿生产事故较多,造成国家财产和人民生命的严重损失。我国煤炭工业数字化进程起步较早,但 90 年代煤炭行业整体经济效益下滑, 数字化进程极大受挫。随着煤炭行业的复苏,煤炭企业数字化意识有了很大的提高,数字化管理体系、信息安全体系逐渐形成,数字化技术创新进展较快,数字化基础设施建设步伐加快。

从煤矿数字化的内涵和发展目标来看,实际上目前我国煤矿完全意义上的数字化还没有建成,究其原因主要有以下几个方面:(1)煤矿数字化是一个复杂的巨系统,涉及煤矿地质勘探、规划设计、建井施工、安全生产、经营管理的全过程,许多信息需要持续利用共享,然而各环节信息化方式和水平不同,数据格式兼容性差,信息不能重复利用,信息孤岛现象严重;(2)我国煤矿数字矿山仍处于初级发展阶段,成熟的能够统一管理和集成空间信息、实时动态信息和管理信息的基础平台还未见报道,分析原因主要与开发商所涉及专业有关。目前,直接推动煤矿数字矿山发展的相关专业开发商有3类:一类为煤矿地质测量系统开发商,他们从早期的矢量化成图系统,逐步发展完善成具有煤矿专有功能的地质测量系统,有的还集成了一定的管理功能,这类开发商自称是数字矿山的领跑者;其次是煤矿自动化系统集成商,他们从早期的煤矿安全监测系统,发展到今天集成的全矿井综合自动化系统,将矿井各生产环节的实时信息掌握在手,这类开发商自称是数字矿山的实践者;第三类是煤矿信息管理的开发商,他们从煤矿办公自动化、运销、设备及劳资等管理模块入手,将煤矿各业务科室的管理流程信息化。由于这3类开发商涉及煤矿不同的业务部门,各自所采取的技术路线、应用平台千差万别,造成目前各类系统难以整合、信息资源无法共享,很难形成统一的空间信息、实时信息和管理信息平台;(3)在技术层面能承载数字矿山海量信息平台的技术首选3DGIS,而3DGIS理论与煤矿对数字矿山适用性的客观需求差距较大。数字矿山需要3DGIS作为框架支撑技术,而3DGIS技术只在三维可视化渲染引擎方面比较成熟,在通用的三维建模算法、三维空间分析、三维空间信息存储引擎等关键技术方面仍在探究阶段,通用的商用3DGIS平台还没有出现。但煤矿建设数字矿山不仅要求可视化地进行三维模拟和虚拟再现矿井生产环境及相关现象,更主要是能够仿真化地模拟分析矿井采煤、掘进、供电、运输、通风、给排水等生产系统运行过程和灾变过程,实时采集相关环境与工况参数,按照各业务系统的运行原理进行空间分析,最后实现自动化地预警矿井灾害和启动安全预案,为安全生产起到真正的辅助决策作用,由此可见,3DGIS支持与实际需求有一定差距;(4)煤矿所处的环境复杂、不确定因素多、相关专业多、生产系统工艺复杂、技术设备智能化水平低、采掘现场的许多工况参数尚无法获取,这些都制约数字矿山的发展。

从以上分析可见,我国煤矿数字矿山的发展并不是一朝一夕的事情,需要各专业协同发展,需要解决技术设备智能化、3DGIS支撑技术、不同来源信息的自动采集技术、多源异构信息的集成融合技术、三维建模及可视化技术、空间和属性数据的集中或分布组织管理及共享技术、基础信息的分析处理、基础信息的工程应用等关键技术。这些技术发展并不平衡,有一个逐步发展的过程,所以数字矿山的建设也需要循序渐进地推进。根据煤矿客观需求和当前技术水平,笔者认为构建以矿山空间信息描述为主框架,整合煤矿安全生产实时信息和管理信息的煤矿数字矿山基础信息平台是数字矿山发展之路的一个里程碑。制定数字矿山信息描述标准和面向第三方的标准接口已成为各类开发商的共识。

4技术路线

4.1信息规范和接口标准

数字矿山包含矿井范围内所有信息的集合。其必是一个多源异构的集成平台,研究平台内信息的定义、描述标准和规范,以及各系统间的接口技术规范是数字矿山优先要研究的内容。因此,制定我国数字矿山的信息规范和接口标准是数字矿山健康发展的关键。

设备智能化

终端设备的智能化是指该设备具有完备的检测( 设备的运行参数和空间位置) 和控制执行功能,并能通过接口与第三方进行信息交互,随着技术的发展,矿井装备智能化有了一定的改善,但总体水平比较低,矿井生产的主要设备如综采和综掘成套装备的电控智能化只在电液控制方面有所突破,综采工作面的采煤机、刮板输送机、转载机等主要设备智能化程度较低,相关工况参数难以获取。主要设备的智能化是数字化矿山基础。

高速传输网络

由于煤矿生产包含采掘、运输、提升、供电、通风和排水等多个环节,就决定了矿井监测、控制子系统异构的特征,集成和整合子系统需要统一的传输平台,而可靠稳定的矿井高速网络是传输平台的首选。随着信息技术发展,工业以太环网、无源光网络 ( GEPON) 、SDH 等技术广泛应用于煤矿,承担矿井数据、图像和语音的实时传输任务,但工作面、掘进巷道等地方是网络覆盖和高速接入的难点,这些地方恰恰是数字矿山信息的重要节点,高速接入、传输这些节点的信息目前是矿井高速网络的短板。因此,矿井末端节点的高速接入和传输技术是数字矿山研究的重点,各种无线传输技术 ( WIFI、ZigBee) 、光纤传感器网络技术、专业现场总线技术的研究已成为研究的热点。

多源异构数据的集成和共享

把不同来源的基础数据通过XML、Web Services 等技术集成融合在煤矿数字矿山基础信息平台,通过建立基础信息平台数据中心的矿用对象管理中心,以矿用对象库的形式共享空间数据和实时数据,供矿井可视化、各业务应用系统使

用。重点要解决数据的存储引擎、数据的访问机制问题。

4.5 基于3DGIS的矿井综合信息管理平台

数字矿山必须建立具有矿山特征的专业 3DGIS平台,重点解决三维空间模型描述方法、三维模型数据存储管理引擎、可视化渲染引擎、三维空间场景要素组织管理、模型交互编辑操作、通用基本要素建模算法、空间基本分析等技术问题。

首先应用三维地理信息技术建立的复合地质数据库和矿井真三维空间地质模型建立生产管理信息系统、地质测量子系统、矿井三维空间地质建模、信息查询及输出模块、采掘信息管理子系统、生产与矿井储量分类统计数据输出模块、运输及生产保障信息子系统。拟采取的技术路线为:①从矿区层面的地测空间数据入手,按空间数据的几何特征和业务门类进行分类组合,并按国标和行业标准,建立统一的编码系统。②根据业务门类或指定主题,按照“不重不漏、留有余地”的原则,规划、构建矿区层面的数据仓库。每一个主题可对应一个子仓库,如地质、采矿、运输及保障等,每一个子仓库可与一个或几个分布在各矿的操作型数据库相连。③不论某空间要素分布在何处,也不论其原始记录数字化与否,皆应通过信息平台的构建,使每一个地测空间要素都对应一个体现上述综合特征的标识码。该标识码及其对应的空间要素的所有信息可以分布式地存放在己有的操作型数据库中,也可以存放在新建的数据子仓库或矿区层面的数据仓库中。④凭借数据仓库特有的“向下探察技术”,首先要能够根据标识码从散布在数据仓库里的海量数据中“找到”所需数据,然后通过适当的数据转换机制“打开”该数据,使之能为特定的研究目标所用。⑤根据三维GIS理论和方法,运用空间分析、虚拟现实、WebGIS等技术,构建真三维空间实体模型,动态模拟地质体变化、采掘过程、运输过程。⑥建立多维地测绘图系统。⑦建立数据仓库及处理结果的网上数据接口、界面,使用户不仅能通过网络实现二维或三维的显示和输出,而且可以借助多维地测绘图系统实现快速成图。

基础数据专业分析处理

数据必须经过处理才能增值利用,所以数字矿山必须支持丰富的数据处理方法库,一般处理方式有数据本身的统计分析、数据挖掘和专业处理分析。专业分析处理需要研究采掘、供电、运输、通风、给排水等各生产子系统的工作运行原理,然后研究建立相关数学模型 ( 比如通风网络解算) ,制订良好的访问接口,为其他应用系统服务。

业务应用系统开发

数字矿山通过开发丰富的业务应用系统体现其实用价值,业务应用系统开发需要研究具体业务的数据使用流程,对数据专业分析处理的时机、数据可视化的方式等,另外更重要的是要考虑用户操作界面的友好性和功能的适用性,真正为辅助矿井的生产经营管理真正起到作用。

结语

综上所述,数字矿山需要在企业高速网络环境下建立一套集矿井基础数据 ( 空间、属性) 实时有效采集、准确传输、存储管理、科学分析、可视化表现、自动化控制、智能化预警和信息反馈的矿井综合自动化安全生产系统。需要建立以矿井监控数据、空间数据为基础,以矿用对象库为核心的统一的数字矿山基础信息平台,构建煤矿按生产系统划分主题的具有完整内涵的煤矿数据仓库;开发具有煤炭行业特征的专业化 3DGIS 支撑平台,为基础数据的组织管理和可视化提供机制和保证; 基于数字矿山基础信息平台开发以矿井安全生产、经营管理为核心业务的应用系统,但是,数字矿山建设是一个长期的实践过程,不能单纯完全依靠技术手段来解决一切问题,人与组织的参与同样至关重要。其次,数字矿山建设必备的条件是人才的供给,所以人才建设也是数字矿山得以成功应用和实施的关键,总之,数字矿山建设是一个长期的过程,必须有强大完善的先行规划,整体部署,分步实施,最终实现矿山资源与开采环境数字化、技术设备智能化、生产过程控制可视化、信息传输网络化、生产管理与决策科学化的发展目标。

参考文献:

篇2

中图分类号:TN934.3 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)12-0204-02

1、数字广播技术的应用及其效果

目前,广播依旧是我国主要的信息传播工具之一,而其面临来自手机、互联网等方面的压力又使其必须利用数字广播技术的优势建立新的广播平台,运用多种手段推进数字广播技术的应用。世界范围来分析,目前发展比较成熟的数字广播主要有数字音频广播、数字调幅广播、数字多媒体广播、数字卫星广播等。

(1)数字音频广播与现有的广播相比较,其优点可以归纳如下:能够提供CD级别的音质;抗感染能力强,不论是固定还是移动设备都能够清晰的接听;接听者操作简便;传送声音节目的同时还能够附加音乐、语言等信息;减少电磁污染。

(2)数字调幅广播正以最快的速度在全球范围内快速发展,越来越多的广播网络、广播电台实施数字调幅广播战略。相比模拟调幅广播,其优点表现为以下:节约能源,降低电磁污染;抗干扰能力强,传输可靠性增强;不许重新规划频率,并且能够比较容易的从模拟调幅转型为数字调幅;更加适用于移动设备的收听。

(3)数字多媒体广播是在数字音频广播的基础之上发展来的,它能够同时传送活动图像、数据业务等,在功能上实现了提升。也使广播的受众群体得到了推广,不论是户外活动者,公交、火车使用者等移动群体还是电视用户等传统群体都是多媒体数字广播的收听用户,极大的发展了广播的用途和覆盖范围。

(4)数字卫星广播主要由亚洲、非洲、美洲上空的三颗地球同步卫星、数字接收机、广播上行站和地面控制机组成,面向全世界120个国家进行广播,给广播乃至整个信息传播行业带来了革命性的改变。其优点首先是覆盖面积大,能够覆盖全球任何一个角落,其次是运营费用较低,经济效益最大。

2、数字技术的发展状况

2.1 数字音频技术

数字音频广播技术起源于德国,在数字音频广播系统标准(147-DAB)的基础上发展而来,即以数字技术作为基础,运用先进的音频数字编码、数字调制、数据数字压缩等技术,将广播信号进行传播,听众用数字音频传播接收装置进行收听广播。1988年欧洲首次实施147-DAB标准,1994年国际电信联盟将其确认为国际标准。目前,该广播的覆盖率已经达到较高水平,全球已有3.3亿数字音频广播的听众。我国于1996年在广东等地进行数字音频广播试播,2000年北京天津等地也开始试播,目前正进入市场培育阶段。

2.2 数字调幅广播技术

调幅广播起源于20世纪20年代,是发展历史最悠久的广播技术,全球范围内具有统一标准。德国最早开始数字调幅广播的试验,法国一家公司随后斥巨资致力于数字调幅广播技术的研究。1994年电联建议建立一个全球的组织来评估不同的数字调幅方案,最终,世界数字广播集团(DRM)于1998年在中国广州宣告成立。如今,全球已经有50多家电台定期播出DRM制式的节目,约有数千座调幅广播发射台,20亿部接收设备,其发展速度尤为惊人。

2.3 数字多媒体广播技术

多媒体数字广播(DMB)是在数字音频广播的基础之上发展来的。我国广东于1993年完成了由DAB到DMB数字技术的过渡,随后又在珠江三角洲进行了DMB试播,并取得成功。2003年,佛山公交车上成功安装我国首台数字多媒体广播设备,乘客能够在行车中收听高质量的声音广播和视频新闻广播。目前,DMB系统已经开始着手商业化运营,在不久的将来,人们就会在地铁、火车等常用交通工具中收听到数字多媒体广播。

2.4 数字卫星声音广播

数字卫星声音广播目前有三种方式:一种是147-DAB,采用和地面DAB一样的信道编码技术,因为147-DAB在设计时允许地面广播和卫星广播两种方式;第二种是美国世广公司推出的卫星数字声音DSB广播系统,这套系统在亚洲、非洲、美洲上空各发射了一枚地球同步卫星,加上地面控制运营机、数字接收机、广播上行站组成了该系统。第三种是美国、日本等国为汽车用户提供服务的数字卫星广播系统,美国XM公司于2001年发射的XM数字音频广播卫星,能够提供多达100多个的新闻、体育、娱乐方面的节目,主要针对美国及日本本国内的需求。

3、数字广播技术的发展前景

随着全球信息化和数字化技术的快速发展,广播和电视正经历一场数字化变革,数字广播经过16年的持续发展。从90年代的147-DAB标准的提出到近些年渐渐出现的新技术,数字化广播已是全球广播发展的必经之路。目前我国广播广告保持平均每年19%的增速,但与其他行业比较还是有很大的差距的,2003年数据显示我国广播广告收入占所有媒体广告收入的3.8%,而在美国其比例为8%,法国为16%,可知我国的广播行业仍有很大的发展空间。

根据我国广播行业的现状,结合我国市场需求状况,我国应该将高保真音乐广播、短信息广播和联播合作广播作为主要的发展项目。

(1)音乐节目是广播接听者中最受喜爱的节目,是人们收听广播节目的初衷,也是广播节目中创收利润最多的,所以广播数字化过程必然不能忘却这一重点。随着人们生活质量的提升,原先的音质已经不能满足人们的需求,人们对音质的要求越来越高,高保真音乐犹如CD般的效果受到人们的青睐。现代高级轿车的设计中都把数字化广播作为标准配置,数字化广播已经成为高品质生活的一种象征,越来越多的高端人士追求这种享受。高保真音乐不仅能够提供高品质的音乐,还能够同时看歌词、歌曲信息,或者直接购买该歌曲。这样一来,高保真音乐广播的收入就不止广告收入了,还包括与其合作的音乐销售商。简单易操作、完美的视听享受、是人们追求的视听模式和消费模式,高保真音乐广播能够满足这个市场需求,适应了发展要求,提高人们高品质生活的同时,扩大的数字化广播的影响范围并延长收听者的停留时间。高保真音乐广播具有很大市场潜力,在日益激烈的广播节目竞争中具有很强的竞争力,值得推广发展。

(2)短信息广播与声音广播不同,利用新开通的广播频率,传送简短文字信息,具有传播速度快,范围广等优点,并且价格比较低。目前市场上,一点对多点的短信息广播需求十分广泛,种类众多。紧急公告、公益广播、服务信息广播及交通信息广播就需要及时,迅速地达到收听者,而如果用传统的广播系统,该信息就需要在网络中排队,然后一条条的发送到收听者,时效性就难以保证,并且成本不好控制。同样地工作交给短信息广播则可以很好的解决,只需一秒钟信息就能到达收听者,而且成本极小。针对不同的广播需求,建立不同的信息广播服务系统,提供专业的服务。不久的将来,人们直接通过短信息广播就能够收听最新的政府公告、灾害预警、招聘信息、商店优惠信息甚至是微博、互联网消息。短信息广播是最具有市场前景的发展方向,拥有巨大的市场发展空间只需要开通很小的一部分的广播通道就能满足人们的日常需求。

(3)联播合作是在数字化改造之后,新增加的频率与原先广播频率采取频率租用、频率交换和联合广播然后按比例分成等合作。这种合作方式可以将同一节目在不同的频率进行广播,在不增加成本的前提下扩大了节目的受众群体,增加了收听人群,如此一来,广告收入自然就会提升。利益驱动下,广播电台会增加联播合作以获得更大的利润,也会促使数字化广播技术得到有效的发展。

4、我国应该采取哪些措施发展数字化广播技术

我国正处于数字化广播技术发展的初始阶段,在技术方面较落后于发达国家,但我国建设更好数字化广播的决心是很大的,国家出台的相关政策和规划也将发展数字化广播技术列入其中。首先,我国应该建立积极地规划管理机构,为业界发展数字化广播技术提供一个良好的环境;进行宣传活动让更多的人了解该技术,利用多种方式开拓人们对广播的习惯;降低数字广播设备的价格,使其真正能够运营与市场;充分利用老年人这一接听广播最多的群体,发掘他们的需求,提供更适合国人的广播节目。

5、结语

数字化广播技术自其提出到现在仅仅十几年的时间,发展的速度十分迅速,但要实现数字广播技术的全面应用还需要作很多的工作,是一项具有挑战性的任务。广播工作者要根据具体情况制定合适的发展战略规划,充分利用其优势结合市场,使数字技术在广播领域中的应用更加广泛和深入。可以预想,数字化是未来发展的趋势,广播行业同样如此,不仅的将来也许就会实现。

参考文献

[1]张惠敏.数字电子技术.化学工业出版社,2009.

[2]陶国彬.赵玉峰.数字电子技术.科学出版社,2008.

篇3

文献信息数字化是文献信息在电子时代的必然发展趋势,它给人们带来了极大的便利,对文献信息资源进行存贮、检索和传递,为全社会的用户快速提供他们所需的文献信息资料,为实现真正意义上的文献信息资源共享提供了巨大推动。它作为文献信息的新型处理技术,深受世界各国重视,已成为现代信息基础建设、知识体系创新和提高创造能力的扎实基础。信息革命的浪潮已席卷人类生产和生活的各个领域,并向新的方向发展,如分布式信息存储、移动式共享等新形式的出现,使文献信息数字化能够更好地保护人类创造成果、更广泛传播共享、促进文献信息数字化又好又快发展。

一、国内外文献信息数字化发展现状

上世纪90年代以来,计算机网络技术、文献信息数字化技术发展迅速,信息资源的载体形式、存储和服务方式的创新对文献信息数字化发展有着巨大推动作用。

1.国外文献信息数字化建设进展

20世纪90年代,西方发达国家开始加强文献信息数字化建设。综观各国文献信息数字化建设的成就,美国处于比较领先的位置。

美国的文献信息数字化建设是以“数字图书馆倡议”为开端的。1993年9月,由美国国家科学基金、国家宇航局和国防部高级研究项目局联合提出“数字图书馆倡议”(Digital Library Initiative)。在数字图书馆倡议的影响下,美国大学和学院图书馆率先进行数字化建设,由此开启了文献信息数字化建设。

在英国,文献信息数字化建设主要以信息存储方式的变革为出发点。其中,“英国国家图书馆的存储创新协议”主要在因特网上提供服务,开创了文献信息以网络为传播基础的时代。

新加坡政府提出了国家“智能岛”计划。将新加坡所有公共图书馆和学术机构进行连接,实现真正意义上的国家网络化信息中心。

随着网络的发展,现在很多数字化文献信息服务部门已经形成了以网络服务为主,传统服务为辅,各个数据库之间能够进行资源交流和联网搜索的能力。

现在国外文献信息数字化正向新型的数字化形式发展,跨网检索与共享中的安全,不同数据库之间资源的兼容性不断提高,对数字化文献信息的版权保护较好,新的适应发展要求的数字化格式不断推出,对老的格式兼容性好,较好地理顺了方便共享、保护产权和文献信息服务部门持续发展的关系。

2.中国文献信息数字化建设进展

西方发达国家的文献信息数字化建设的速度是比较快的。那么,我国的文献信息数字化建设状况又如何呢?

1996年,在北京召开的第62届国际图联(IFLA)大会上,IBM公司和清华大学图书馆联手展示“IBM数字图书馆方案”,这是我国文献信息数字化的标志性事件。

目前,中国文献信息数字化应用已经进入初步实用阶段,我国的文献信息数字化研究、建设已经初具规模。

国家试验型数字图书馆项目,为我国文献信息数字化的建设提供实践依据。中国数字图书馆工程按照国际上数字图书馆的主流技术方案,采取自主开发与引进相结合的方式,建设分布式、可扩充、具有自主版权的中国数字化文献信息系统,不断提高科技、文化、教育服务水平,对提高国民素质和知识经济起到重要作用。

中国数字图书馆有限责任公司的成立,为我国文献信息数字化向市场化迈进提供实践准备。中国数字图书馆有限责任公司采用企业管理模式,确实为我国数字图书馆建设向市场化方向发展提供了可兹借鉴之处。

“中国数字图书馆联盟”的成立使国内的文献信息数字化进入共享时代研究,现今已形成高校系统(CALIS、CADLIS)、科研系统(NSTL)和公共系统为骨干的三大全国性共享系统和一些地域性共享系统。

但是,在文献信息数字化建设中,部分文献信息服务系统仍然处于初级的文件共享阶段甚至处于纸质文献向信息数字化转变阶段,没有形成全国性跨系统共享,对数字化文献资料的有效利用度还不高。

二、文献信息数字化现状分析

由于国内文献信息数字化建设仍处于初级阶段,资金、服务不到位,数字化、共享性质量差,数据库文件格式不兼容,系统间兼容性不强,服务不规范等仍然存在。政策缺失,法律不够健全,建设标准化不强,使载体形式复杂,过度共享,版权保护不力等,也对数字化文献信息资源的合理保护和利用,产生了很大的影响。

1.标准化问题突出

文献信息数字化随着信息技术得以深化发展,传播方式不断创新,如区域性共享系统、领域性共享系统、第三方服务系统,服务公司化使得使用者获得信息更加容易,检索更加快捷,全网性共享以成为人们追求的目标。新型的文件格式不断出现,如caj、pdf、swf、mkv、cia等,使得数字化文献信息显示精度更高、资源更丰富、检索更加方便、知识产权保护效果更强。

但目前由于技术和观念的限制,各个单位常常自行其事,标准并不统一。同时各种标准也都有各自的优缺点和使用范围,在对数字化文献的分类体系、标引深度、著录项目、建设规范等认识和实施上也都存在较大差距,所以难有一个统一标准,在实施标准化问题上有很多困难。

2.检索方式多头并存

文献信息服务部门不断开发出更好的检索软件,建立全面、专业的数据库,研究出清晰度、阅读性更强的格式,推出更好的服务,促使文献信息数据库规模扩大、专业性更强,向个性化、定制化发展,检索和使用愈加方便。特别是信息服务公司化之后,极大地推动了检索方式的变革,现在个性化搜索、会员制、移动服务功能流行。个性化搜索功能使读者可以通过统一检索界面设置个性化搜索条件,通过关键词和组合轻松查看,它具有历史浏览自动保存与收藏功能,可以列出上次检索时的命中条数,点击可以直接再次搜索,避免输入的麻烦,节省时间。随着移动通信的发展,手机成为人们更为依赖的通讯方式,手机功能越加强大,并向电脑化发展,信息服务也向移动化发展。

但服务部门公司化使其为保证盈利、保护版权和确立公司的市场主导作用,各自开发不同的阅读软件,独立开发检索系统,数据资源格式各不相同,致使各系统之间互相通联不顺,数据格式兼容性差,给使用者带来不便。近年来,应广大读者要求,第三方阅读软件和服务式网络公司的出现较好地协调了这个问题,阅读软件支持格式越来越多,将各系统连接成为一体。网络信息资源评价系统的出现也推动了网络信息服务提高服务质量和建设水平,如CNNIC通过访问量和对用户的调查统计对网站进行排名,列出了“用户推荐优秀站点排行榜”。更多开放式服务的信息检索系统的出现将不断方便人们对文献信息的查询和利用。

3.服务方式及服务意识待转变

传统文献信息的数字化对服务人员的素质有了新的要求,现代的文献信息服务人员是信息系统的设计者也是信息用户的导航者,还应当是信息专家和信息工程师。文献信息服务人员的工作已不再是对传统的纸质文献的收集、整理、组织和管理等,而是面临更多类型的信息载体和信息服务方式,需要掌握更多的信息技术。服务人员要不断地学习新知识、掌握新技术、了解新信息,努力使自己成为一个拥有过硬的业务知识、熟练应用计算机网络技能,具有相应的学科知识、具有相应的法律素质、具有一定外语水平的复合型人才。如系统熟练操作、数据库维护成为服务人员必须掌握的技术,各种电子图书、网络信息资源及其他资料已成为文献信息部门采访和处理的对象,它会带来诸如知识产权的归属、品种和副本的比例等一系列问题。在分类和编目上,文献信息服务人员需要掌握更多的知识和技能才能完成新任务,也才可能参与更多的信息技术、文献研究和用户研究工作。能够熟练使用服务工具,还要按照用户要求、文献信息数字化的发展要求不断提高工具易用性,不断提高服务层次。只有这样,才能满足重点学科建设发展的需要,真正实现深层次、高水平的服务。

三、文献信息数字化发展趋势(用户需求与信息技术发展推动)

1.分工精细化(分类精细)

随着社会分工的细化,与分工相对应的知识结构也越来越细,各种专业也向更加复杂细化的方向发展。文献信息数字化同样趋于精细化,趋于专业化,形成了专业性更强、分工精细化的态势。

现代科技融合式发展,边缘科学发展迅速,人们对学科交叉点尤为重视,新的学科不断出现,人们对文献信息数字化的要求也越来越高,新型的文献信息数字化分类也必将根据用户需求逐渐进化。

文献信息数字化需求的多元化和个性化,对文献信息精细化水平的要求越来越高。文献信息分类精细化也要求信息服务人员分工的精细化,培养专业性的文献信息服务人员也势在必行。这些新出现的情况不断考验着文献信息数字化的适应能力。传统的数据信息服务部门势必要力求改革,进行精细化分工、精细化管理,不断适应这些新情况、新要求。

2.技术现代化(移动阅读等)

随着科学技术的不断发展及现代信息技术的广泛应用,以信息技术为平台的网络技术成为信息网中信息资源的重要枢纽,不断推动文献信息数字化建设迅速发展。

新型数据管理技术、发展数据库技术、客户端的微型化和移动性、隐私和匿名工具等新技术不断出现。利用开放语言和规范元数据机制,对信息系统的信息对象、知识组织体系、管理机制、处理流程和交换传输机制等进行规范,支持多元系统对元数据的搜寻、解析、转换,从而支持对分布信息系统的发现、集成和整合。

网络宽带化、服务综合化、信息分组化、结构分布化、对象大众化和个性化服务将是未来文献信息数字化技术发展的主要方向。手机等移动终端不断普及,移动阅读作为深化阅读形式,以前所未有的速度冲击着人们的阅读习惯,目前已成为年轻一代互联网用户的主要选择。充分利用现有的信息服务技术,对信息服务系统(如整合检索、个性化集成定制、用户身份认证等)作为第三方服务模块进行规范描述、公共登记和开放搜寻,支持文献信息系统或文献信息服务流程。

开放规范的信息体系将能灵活地支持各种资源与服务系统的方便接入、无缝调用、功能整合、逻辑集成,又能充分发挥各信息服务部门的积极性进行个性化管理,从而在纷杂的信息环境下有效支持基于用户需求与服务的集成与定制。

3.管理制度化

文献信息数字化的发展是社会发展的一个重要组成部分,中国文献信息数字化工程的成败在技术更在于管理。国家对这项工作越来越重视并将其列入制度化管理,逐步建立起符合市场机制、形成有效制约的管理机制。

文献信息数字化管理应采取法制化的途径进行管理,为中国文献信息数字化发展提供良好的法律保护。国家现针对版权出台了《著作权法》《信息网络传播权保护条例》《著作权集体管理条例》等一系列法律法规,今后相关法律法规会越来越多, 越来越规范,科学指导文献信息服务的规范发展。

在技术深层次上对信息系统进行标准化规范。如信息对象、知识组织体系、管理机制、处理流程和交换传输机制等,在不影响技术进步的基础上统一接口,方便各个信息服务系统互联互通。

重视搞好培训工作。特别是在文献信息数字化运行初期,必须十分重视搞好人的培训工作,包括对内部的网络维护人员及文献信息数字化“导读”人员的培训和对外部读者的培训。提高信息服务人员的素质,创建一流的服务队伍,能使文献信息资源得到最大程度的利用。

4.服务网络化

如何创新信息服务方式,提高信息服务水平,将是推动文献信息发展的关键。互联网在信息服务中应用的普遍性使得网络服务成为信息服务的主流。

把文献信息资源数字化,使得传统的文献信息部门努力将传统服务转向网络化服务,利用自身的资源优势,开发出具有特色的数据库、专题数据库、文摘索引数据库甚至全文检索数据库,为用户提供信息咨询、信息检索、情报调研等方面的服务,开展网上外借预约、新书通报、为用户提供更多内容更全面更有特色的多媒体阅览等服务。

文献信息服务网络化成为文献信息利用的主流。互联网是浩瀚的信息资源库,并为全球化的文献信息服务提供了广阔平台和界面。充分利用网上检索系统,可以最大程度满足用户对文献信息的需求。目前,文献信息资源数字化信息服务逐渐成熟。通过网络,一方面文献信息部门可以为用户提供原始文献、电子期刊、零次文献和零次情报;根据用户的特定需要,有针对性有计划地开发网络上的信息资源。另一方面,利用互联网传播和宣传文献信息服务形象,能提高文献信息资源的利用率,提高文献信息服务质量。

网络检索成为最主要检索方式。网上信息纷繁复杂,对于不了解和熟悉网络知识的用户来说,要找到自己适用的信息并非易事。文献信息部门除了要对用户进行网络知识培训,让用户掌握在网上寻求信息的方向、方法及网上信息的鉴别等技能外,还应该在自己的网页上链接一些相关的网址,建立指引库,方便用户查找所需信息;在主页上开辟在线帮助专栏,设置专门的服务人员接收用户提出的咨询并及时作出解答。

虽然互联网上信息资源非常丰富,用户能方便地从网上检索、浏览、下载自己所需的信息。但是,网上大量信息内容杂乱无章,廉价资料泛滥,用户要想真正获得所需信息,不得不花费大量宝贵的时间去阅读更多的、价值不大的资料,这对当今时代的人们来说,其浪费是非常严重的。因此,文献信息部门应从用户的需求出发,利用网络信息资源和自身拥有查询信息经验的优势,开展定向专题综合信息服务。如定期向用户提供所需相关信息和具有超前性、开拓性的专题综合信息;承担有关信息研究的全部文献提供服务;或与科研部门协作,参与科研课题的设计、实施、调研,共同承担课题科研生产全过程的信息服务。

文献信息数字化发展只有从用户的需求出发,不断加强信息内容的开发,不断创新服务方式,不断加强新技术的应用,持续科学管理,才能以现代信息技术服务于社会各层面,才能使文献信息数字化更好地保护人类创造成果、更广泛地传播共享,促进文献信息数字化又好又快发展。

参考文献:

[1]赖永波.从数字图书馆到移动数字图书馆:服务功能演进与实现途径[J].情报杂志,2011,(05).

[2]钟华.2020年信息技术发展趋势展望[J].科技导报,2008,(26).

[3]张润莲.略论图书馆文献数字化的意义与局限[J].全国新书目,2007,(23).

[4]袁素娟,吕士威,申志永.文献信息数字化与知识产权保护[J].科技情报开发与经济,2006,(16).

[5]刘素华.数字图书馆发展策略研究[J].图书馆建设,2006,(07).

[6]吴化,李海涛.文献数字化中图像格式的选择[J].秘书,2005,(09).

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随着计算机技术的飞速发展,当代社会已进入数字化发展时代。数字化医院的诞生,使医院的管理模式发生了巨大的变化。尤其是医院的统计工作传统的工作模式、工作理论与技术方法被打破。统计工作作为医院管理工作的一项重要内容,在网络数字化的工作模式下,大大提高了工作人员的工作效率,提高了统计信息的准确性。但由于统计工作模式的转变还不够成熟,当前网络环境下的统计工作模式还存在一些问题,本文将从分析数字化医院的统计工作问题现状入手,对医院数字化建设快速发展环境下统计工作面临的问题提出相应对策。

一、数字化医院统计工作现状

(一)不同的统计工作技术环境

医院在没有普遍利用计算机网络技术之前,医院统计工作业务操作模式基本沿用的传统数据处理技术,能购置一台或几台计算机进行统计信息的收集都是技术条件较好的医院,对数据进行归纳与汇总,一般都是应用统计描述、统计图表等简单方法进行数据分析处理,技术环境单一,通过日报、月报及年报等手工方式上报,操作简单。随着计算机技术的发展及经济的不断发展进步,在医疗业务数据采集、传输、交换与共享中,现代通信技术、网络技术、计算软硬件技术及数据仓库技术等得以广泛应用。医院统计工作数据分析处理中不断运用统计软件及办公自动化系统,体现了计算机网络技术的先进性与智能性,体现了科学技术的发展速度。数字化医院的技术化境正发生着巨大的变化,不通的统计工作技术环境,使工作效率与信息的准确性大大提高,也带来了传统统计技术方法的创新及变革。

(二)不同的统计数据来源途径

医院统计工作人员在传统统计的工作模式,其自制的统计调查表及业务人员手工记录的各类医疗文书资料是统计数据的主要来源途径,造成信息量少、范围狭窄。如各类检查报告、病人出院卡片及病历首页以等等。随着医院数字化建设及网络技术的进一步应用与发展,医院统计数据源的提供者是每台工作站及操作人员,其带给医院的信息数量庞大,医疗业务信息、管理信息、科技情报信息、经济信息以及学科人才与技术建设等比比皆是。信息资源呈现出许多新的特点,特别是在类型、数量、结构及内涵与传播范围、传递手段等方面。数字化医院珍惜爱这些新特点下其信息资源管理被赋予了更多新的内涵,医院统计工作传统的信息采集在网络环境下受到极大挑战。

(三)医院管理者对统计工作需求发生变化

为满足社会需求,深入贯彻以患者为中心的思想。近年来,医院的管理模式极力与社会体制改革相适应,不断的进行创新改革。随着计算机网络技术的不断进步与普及。数字化医院建设的步伐也在不断迈进,而统计工作作为医院管理工作的重要内容,统计信息的管理在医院管理中的地位不断提升,为医院管理模式的转变带来了契机。医院管理者对统计信息决策支持有了越来越高的标准,也越来越迫切的希望建立统计信息的信息化。使统计信息服务体系实现快捷、实时、全面、系统的管理模式。使统计信息服务模式实现数据能转化为信息,信息可转化为知识,在提高医疗质量、优化资源配置、降低医疗成本、减少医疗问题等方面的做出决策贡献,使数字化医院统计信息服务工作走上新的台阶。

二、数字化医院统计工作存在的问题

(一)网络环境下统计数据的质量问题

数字医院统计工作中,其得到的数据来自于网上各个医院的工作站点,在这种情况下,如果监管不力稍有疏忽就会导致统计报表的数据不准确。再加上网络数据的特征带有明显的过程化、动态性、共享性及关联性,在业务操作与网络环境下,很容易扩散和放大这些错误数据的负面影响,导致统计数据的质量难以保障,影响了统计工作的效率。

(二)统计工作字典库建设不完善

近年来,数字化医院在统计工作中虽然加强了字典库标准化的建设,但目前在网络条件下这一工作还不很完善,当前并没有一个统一的共性的标准字典库供各个医院使用。无法满足医疗工作的需求。各家医院自行设置手术类别,对各种手术的统计、手术的归类都没有统一的标准,各家医院自行添加操作码,其设置不完整、不规范。

(三)已设报表无法满足统计工作的需求

在数字医院中,网络化信息系统被使用之后,根据工作流程虽然已经编设了很多的报表,然而从这些报表中很多信息还无法看到。到目前为止,还没有有效的数据库途径供统计人员使用,所以就造成统计人员在采集或者查询已设报表外的数据时存在很多的困难,影响了统计工作的进行。

(四)网络软件功能尚不完善,存在信息分析利用问题

数字化医院的建设,在网络开发方面其技术水平有限。再加上对统计、医疗等方面的综合知识网络开发人员缺乏一定的知识及了解,这就造成了统计网络软件其功能存在一定的欠缺。与此同时,医院拥有大量的历史数据,并拥有与医院业务流、物资流及资金流等同步的信息流。但在这些宝贵的信息资源中只有很少的一部分能得到有效的利用。医院统计工作人员不知道该如何提取这些大量的网上数据,更不知如何核查与监控数据的质量,对如何去研究、分析、提炼以及利用数据更是知之甚少。

三、数字化医院统计工作对策

(一)完善工作制度与统计报表体系,提高数据分析利用能力

现有的数字医院工作流程与工作制度已不适应新的发展模式,医院统计工作正面临新的发展局面。所以,医院应该根据根据现有工作模式在原数据流程基础上,制定与完善新的统计工作管理规章制度,并把制度定到数据发生点。同时,不断提高数据分析利用能力。医院在进行信息系统软件开发与实施工作时,医院统计人员应参与建设开发,共同开发建立适应医院管理需求的软件系统,以及满足统计数据挖掘利用的报表体系。在数字化医院建设与大力发展的情况下,统计人员与时俱进,加强自身业务素质,不断学习,提高数据分析利用能力。

(二)做好人员培训,加强数据质控

对于数字化医院的发展建设来说,工作人员的业务素质至关重要。因此,要不断加强上岗人员的培训工作,其综合素质关系到数据录入正确与否及数据质量好坏。数字医院的统计工作在网络环境下,各网点必须密切配合,应经常性地对全体人员进行数据质量管理教育,严把信息质量关。同时提高数据质量管理意识,熟练掌握各工作的操作系统。医院应成立专门的统计数据质量监控组织,监控组织成员按照分工履行各自的监控职责。统计室应对各种报表的正确性和医疗指标生成情况进行有效的监控,同时对各工作站基础数据补充录入的准确性及完整性进行监控,做好基础数据的核查工作,一旦发现问题就及时进行纠正。

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1.1 缺乏足够的资金投入

党校图书馆的数字化建设是一项大工程,它离不开先进的设备、电子资源以及软件的支持,但是这三种要素都是需要较大的资金支持的,而党校对图书馆的资金投入只是用来图书的采购,并没有其他多余的资金进行数字化建设,导致图书馆在数字化建设的过程中缺乏资金的支持,导致数字化建设难以继续。

1.2 图书馆缺乏高素质的专业管理人员

党校图书馆的数字化建设离不开计算机的操作和软件的应用,但是目前大部分的图书馆管理人员对于信息技术和计算机的应用缺乏专业的知识作为支撑,无法熟练的操作计算机和应用软件,直接影响了图书馆的数字化建设进程。

1.3 自动化水平有待提高

一个党校对于图书馆数字化水平发展的衡量标准就是其自动化水平,当前我国很大一部分党校在实施自动化管理之前,只是盲目地购进一些高科技的硬件设施,却没有根据自身的实际情况来进行选择,导致硬件设施无法进行合理的利用,只是用来做一些检索查询、分类以及图片制作的工作,造成了资源的浪费,远远无法满足图书馆数字化建设的进程。

1.4 缺乏应有的数字化信息

对于党校图书馆来说,数字化的信息就是经过数字化之后的图书和文献资料,开发数字化的信息资源,加强对数字化信息资源的存储和利用是党校图书馆数字化建设中的重中之重,将图书馆内的各种图书和文献资料转化成数字的形式进行存储,能够在很大程度上方便读者的查阅以及使用,但是目前我国的图书馆数字化建设仍然处于初级阶段,在各种因素的影响下无法将所有的文献转化成数字化的形式,造成了读者在进行查阅时资料的不全面。

2 党校图书馆数字化建设的发展策略

2.1 提高认识,加大资金投入

图书馆的数字化建设是一项耗时较长的工程,期间需要有足够的资金支持才能够真正实现图书馆的数字化建设,确保党校其他各项资金比例合理的前提下,保证图书馆数字化建设的资金投入,为其他各项事业提供便利的信息资源的同时,与党校事业的的发展并驾齐驱。

2.2 加强高素质专业人才培养

党校图书馆的数字化建设离不开高素质的专业人才这一关键因素,高素质的专业人才是图书馆数字化建设得以进行的核心力量,因此,图书馆要从以下两个方面着手大力加强对图书馆管理人员的建设:第一,对能够熟练应用信息技术的人才大力引进。数字化建设离不开信息技术和网络技术等各种高科技的因素,而图书馆现有的管理人员普遍缺乏这方面的专业知识,所以,党校图书馆要对人力资源建设的方向加以调整,注重引进一些有信息技术专业知识的高素质人才,并建立合理的激励机制,防止人才的流失;第二,加强对馆内人员的专业知识培养。图书馆应该大力鼓励馆内人员进行自我升级,定期组织工作人员进行专业知识的培训,以及各种知识的涉猎,让馆内人员不断更新现有知识,还能掌握更多的其他方面的知识,努力向全方面的人才发展,培养创新精神,提升图书馆整体的业务水平和创新能力。

2.3 提高图书馆设施自动化水平

只有实现图书馆的自动化,才能够为图书馆的数字化建设提供更加便利的条件。加大投入力度,购置新型的通信设备,如计算机和服务器等,建立起自动化的图书馆集成系统,形成从图书采购、分类到查询借阅的一系列自动化系统,节省读者查找的实践,还能为图书馆节约人力资源。

3 党校图书馆数字化建设的发展前景

3.1 逐渐由重视基础性资源的建设转变为基础性与特色性资源并重的建设

基础性资源对于每个图书馆来说是都是一项最为基本的信息资源,为了能够增加数字化图书馆的基础资源,各图书馆在有限的人力、物力和财力的条件下,选择了从外购买数据库的方式来丰富馆内的虚拟资源,经过很长一段时间的发展,大部分党校图书馆馆内的基础性资源已逐渐成熟,为数字化的图书馆发展打下了十分良好的基础,但是,目前是网络化的时代,各种网络图书馆丰富人们的眼球,使得图书馆的发展面临巨大的挑战,数字化图书馆只有建设属于自己的具有特色的资源,才能提高数字化图书馆的综合实力。因此,随着数字化图书馆的不断发展与进步,今后图书馆会在继续巩固馆内基础性资源的同时,加强对特色性资源的建设工作,以满足读者的不同需求。

3.2 逐渐由重视资源建设转变为资源建设与资源组织同时进行

图书馆在进行资源建设的同时,还要注重对资源的组织工作,只有加强图书馆的资源组织能力才能够为读者提供一个方便快捷的获取信息的环境。尤其对于数字图书馆来说,数字资源类型的多样化,信息资源的丰富以及格式的复杂性,都要求图书馆加强对数字资源的组织工作,如果不能够进行科学合理的组织,数字图书馆的各种资源就会显得分散杂乱,在进行资源的查阅时,无从下手,造成有资源却不能用的状况。所以党校图书馆的数字化建设下一步的重要任务就是在保证图书馆信息资源建设不断发展的同时,加强对信息资源的组织工作,将收集到的零散的资源进行分类整合,形成一个系统的信息资源库,按照读者的需求和信息资源的类别进行组织归档,让读者进行查阅时能够在第一时间找到自己所需要的所有相关的资料,切实从读者的角度出发,建设从信息资源到信息资源结构都科学合理的数字化图书馆。

3.3 根据馆藏特色和读者需要,发展具有针对性的专题数据库

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随着信息化的发展,人类已经进入信息时代,自动化技术呈现出智能化、多功能化等特点。在各个行业都得到了广泛的应用,我国煤矿行业在20世纪60年代起开始实行自动化,煤矿生产的各个环节都已经实现了机电一体化。应用自动化技术在煤矿企业建立大型、开放的分布式网络控制系统,可以实现全矿井的检测、管理、控制一体化,并对生产的各个环节进行自动化控制,利用网络进行生产的综合指挥调度及业务运转,能全面提高煤矿的生产水平。本文结合实际谈谈煤矿自动化技术发展现状及发展趋势。

一、煤矿自动化的发展现状

(一)采掘机械自动化。随着计算机技术和传感器技术的不断发展进步,国外普遍采用计算机控制采掘机械,进行采煤机、工作面运输及支架的联合控制,实现了采煤作业的综合自动化。另外,计算机一般具有离机操作的功能,可以进行设备的故障诊断和工况检测。采煤机经历了从液压牵引到电牵引,从直流牵引到交流频电牵引的发展,逐渐向大容量过渡,采用多电机拖动的方式,能使总装机的功率达到1500kW;大运量、重型化、高强度、高寿命是工作面输送机的发展方向;液压支架实现了高压、大流量供液。掘进机发展到由大型PLC控制,能够自动化控制、进行故障诊治判断和工况检查。

(二) 运输提升的机械自动化。我国仍以轨道运输为主进行主煤运输。20世纪80年代以来,胶带运输被逐渐应用到在一些大型矿井和新建矿井中,使用计算机或PLC进行控制,装备了综合保护装置,运用DCS结构与矿井的安全监控系统联网。采用全数字化控制和IGBT、FFR、GTO等新型电力器件的轨道运输电机,并研制成功了PLC或计算机控制的“信集团”系统。国外先进采煤国普遍采用全数字SCR―D系统进行矿井提升运输。随着变频交流系统的迅速发展,PLC控制的提升机被广泛应用,形成了标准产品,实现了提升工况流程控制、安全回路检测。

(三)安全监控系统。由于作业条件艰苦,并受到水、火、冒顶、煤尘和瓦斯等自然灾害的威胁,煤炭行业发展煤矿自动化设置安全监控系统十分必要。我国自上世纪70年代起,从国外引进先进的安全监控系统和制造技术,经过多年的消化和吸收,已经出现了几十家生产煤矿安全监控系统的科研和生产单位,包括AL、TF200、KJ系列等监控系统。从系统的结构和计算机应用的角度来说,与国外90年代的水平相当,但传感器的种类较少、稳定性差、寿命较短,系统维护的工作量大;由于软件的档次不够,缺乏专家的诊断和决策,许多监控系统缺乏可靠性、利用率较低。

二、煤矿自动化的发展趋势

(一)现场信息自动化控制。过程控制系统的远控集控要求现场信息的高度集成。仪表技术的智能化、现场总线及工业以太网技术的全面迅速发展,为过程控制系统的现场信息高度集成化提供了基础。其整体思路是在设备自动化的基础上,使矿井安全生产的机械化、信息化、网络化、数字化、自动化成为可能,并实现本地、远程、移动、固定的立体数字信息化网络管理系统。通过传感器对现场信息进行采集实现对现场设备的系统控制,按照主控器指令通过执行机构实现对现场设备的控制,再通过网络传输系统利用各种协议将各个现场控制系统连接,并将获得的系统信息传输到地面的集中监控中心。通过监控软件(HMI/SCA―DA)和监控中心服务器对矿井内的多有自动化子系统进行集中控制和管理。

(二) 集中控制的全矿井过程自动化。全矿井的过程自动化控制是将先进的采煤作业的过程控制技术引入矿井自动化集中控制中心,采用工业以太网技术和先进的自动化采掘设备,在矿井集中监控中心建设的基础上,实现企业集控中心对远程监视、监控和操作矿井关键设备的目的。采用统一标准化组态软件编程,实现各类系统或设备在地面的在线参数化,通过地面支援中心进行远程诊断,将故障指令下达并通知矿井人员做出及时处理,并对企业内个性资源进行统一的集中调度。煤矿自动化发展的方向是在矿井过程自动化集中控制的基础上建设企业级过程自动化集中控制中心。它将弱化并取代矿级集控中心,跨矿井实现对过程控制层、基础设备层、企业各级管理层、安全生产调度曾的集中统一控制,建立企业的数据仓库,改变原有的额煤矿安全生产模式,实现管控一体化的矿井生产模式。

(三) 煤矿远程集控中心。煤矿远程集控中心通过快速的通讯传输网和高效的自动控制网,实现对企业多有矿井全生产过程的在线监控和远程操作。借助中心集控软件监视矿井内各个设备的运行状态,进行设别的远程诊断并调整相关参数。根据设备或系统的故障类型将设备检修、维护等指令下达给矿井人员,令他们第一时间达到现场并进行故障处理。借助于生产制造的执行系统,调度生产计划、分析设备监控和各类生产数据。综合过程动态画面和实时数据,对作业继承、设备状态、现场环境等进行及时反馈,实现生产现场的监视与跟踪,为企业的安全生产和管理决策提供支撑,发挥自动效能,为企业创造效益。

三、小结

我国煤矿自动化的发展还远远落后与世界先进国家的水平,还存在许多有待于研究和解决的问题,需要在实践中不断地发展和提高。笔者认为,未来煤矿自动化将向着现场信息自动化控制、煤矿远程集控中心和集中控制的全矿井过程自动化方向发展。

参考文献:

[1]王宝琳.浅谈煤矿开采中自动化技术的应用[J].中国科技财富,2011(16):91.

[2]胡穗延.煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势[J].煤炭科学技术,2007,35(8):1-4.

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中图分类号:F407 文献标识码: A

前言

随着电网复杂程度的增加,各级调度中心要求更多的信息,以便及时掌握电网和变电站的运行情况。为提高变电站的可控性,要求采用更多的远方集中控制、集中操作和反事故措施等。利用现代计算机技术、通信技术等,提供先进的技术装备,可改变传统二次设备模式,实现信息共享,简化系统,减少电缆,减少占地面积,对变电站进行全面的技术改造。

一.早期的变电站远动技术

早期远动设备由3部分组成:(1)被控站远动设备,即厂站远动设备(RTU)。它包括远动主设备、调制解调器和过程设备3部分。过程设备包括信息输入设备(如变送器等)、信息输出设备(如执行盘等)以及调节器。过程设备面向电力生产过程,它把强电特性的信息转换为电子技术能处理的小信号,或相反。变电站的各种告警、状态和位置信号经过光电隔离转换之后送入主设备,测量量来自电压和电流互感器,经变送器转换为直流电压或电流信号后送A/D转换,再经主设备的组合逻辑和时序逻辑电路处理之后,按一定的通信协议发往控制站。如果有遥控或遥调命令,则由控制站发出,被控站接收后输出给执行盘、调节器,以控制电力生产过程。(2)控制站远动设备,包括远动主设备、调制解调器以及人机设备3部分。人机设备有模拟屏、数字显示设备、打印机、记录仪表及控制操作台等。控制站远动设备又称主站。它接收被控站送来的遥测、遥信信息,经处理后反映到模拟屏、数字显示设备、打印机及记录仪表上,让调度员通过操作控制台发出命令,送往被控站,进行遥控、遥调操作。(3)远动通道,包括控制站和被控站的调制解调器(Modem)和传输线路。远动通道又称数据电路,通常通过远程通信系统来实现。

二.变电站自动化的基本概念

变电站自动化是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能,可方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。

变电站实现自动化的优越性主要有以下几个方面:(1)提高供电质量,提高电压合格率。由于在变电站自动化系统中含有电压、无功自动控制功能,故对于具备有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站,可以大大提高电压合格率,保障电力系统主要设备和各种电器设备的安全,使无功潮流合理,降低网损。(2)提高变电站安全、可靠运行水平。微机保护装置和微机自动装置固有故障自诊断功能,使采用变电站自动化系统的变电站一、二次设备的可靠性大大提高。(3)提高了电力系统的运行、管理水平。变电站实现自动化后,监视、测量、记录、抄表等工作都由计算机自动进行,既提高了测量精度,又避免了人为的主管干预。变电站自动化系统具有和上级调动通信功能,可将检测到的数据及时送往调度中心,是调度员能及时掌握各变电站的运行情况,也能对他进行必要的调节和控制,具各种操作都有事件顺序记录可供查阅,大大提高了运行管理水平。(4)缩小变电站占地面积,降低造价,减少总投资。变电站自动化系统,由于采用家算计和通信技术,可以实现资源共享,同时由于硬件电路多数采用大规模集成电路,结构紧凑、体积小、功能强,与常规的二次设备相比,可以大大缩小变电站的占地面积,减少总投资。(5)减少维护工作量,减少值班员劳动,实现减人增效。由于变电站自动化系统中,各自子系统有故障自诊断功能,系统内部有故障时能自检出故障部位,缩短了维修时间。微机保护盒自动装置的定值又可在线读出检查,可节约定期核对定值的时间,而监控系统的抄表、记录自动化,是值班人员不必定时抄表、记录,可时间少人值班,如果配置了与上级调度的通信功能,能实现遥测、遥信、遥控、遥调,则可完全实现无人值班,达到减人增效的目的。

三.主要的电力系统自动化技术

1.主动的对象数据库技术 主动的对象数据库技术广泛应用于电力系统的监视与控制过程中,对于系统的开发与设计业有着直接的影响。主动的对象数据库相比于一般的数据库,具有主动功能以及对对象技术的支持。主动的对象数据库能够在系统内部实现对数据的判断和分析,以及对数据库中对象函数的控制,提高了数据的可靠性与统一性,在数据的共享上,也不会出现差异。随着信息技术的不断发展和研究,电力系统的自动化监视和控制可以向着更复杂的方向发展。

2.现场总线控制系统 现场的总线技术就是在电力安装工程的现场,安装自动化的仪表,并与室内的控制设备连接起来,形成数字化的通信网络。现场的总线控制技术采用的是微机处理的方式,把多个控制测量仪表连接成一个网络系统,使数据信息的沟通和分享更加的及时和规范。现场总线控制系统是一个全分布、开放的网络系统,通过智能设备的连接,形成自动化的系统,实现对信息数据的计算、显示、控制以及管理等综合的自动化功能。目前我国大部分的电力系统应用的都是现场总线控制系统,这种系统是将设备的状态、电量以及非电量信号等通过转换器全部传输到计算机上,计算机通过计算等一系列的操作后,再向设备发出指令,这也就有效的增强了电力系统的有效性和可靠性,同时提高了控制系统的性能。

3.光互连并行处理器光 互连技术主要应用于系统的自动控制和机电保护中,其主要的特点就是不受电容性荷载的影响,在数据的传输过程中,具有很大的灵活性。

四.变电站综合自动化发展趋势

变电站综合自动化技术发展特点大致包含以下几个方面:(1)智能电子装置的兴起及其在变电站自动化领域的应用;(2)现场总线和工业以太网提升了变电站自动化应用的水平;(3)数字化视频图像监视技术逐渐成为变电站自动化系统的一个重要组成部分;(4)电气设备状态监测与故障诊断技术成为变电站自动化技术的新领域;(5)光电传感器的应用将给变电站自动化技术带来新的变革;(6)电能质量的在线监测将丰富变电站自动化技术的内涵。变电站综合自动化技术的发展趋势是向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。(5)和调度中心(集控中心)之间的网络通信方式,借用现代信息通信最新技术使传统远动通信有本质变化。(6)变电站远程图像监视系统的应用和变电自动化协调互补进一步提高电网安全经济运行水平。(7)微机、电子技术的发展,变电站自动化设备更加趋向小型化,多功能、高稳定性方向发展,而各专业和各分支系统的融合渗透(加五防、消防保安、谐波系统等)进一步使变电站自动化简捷、高效、经济。

总结

电力系统的自动化技术主要就是为了不断的扩大供电范围,有效的增强供电的能力,提高供电服务的可靠性和安全性,以达到电力系统经济、可靠的运行,推动我国电力系统健康、稳定的向前发展。

参考文献:

[1]盛和乐.对220D500kV变电所综合自动化的探讨.变电站综合自动化技术研讨会,南京,1995.

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中图分类号:TP29 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)026(C)-0094-02

近几年来,随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展,变电站自动化技术也得到了迅速发展。随着我国电力工业和电力系统的发展,对变电站的安全、经济运行要求愈来愈高,实现变电站自动化,可提高电网安全、经济运行水平,减少基建投资,并为推广变电站无人值班提供了手段。随着电网复杂程度的增加,各级调度中心要求更多的信息,以便及时掌握电网和变电站的运行情况。为提高变电站的可控性,要求采用更多的远方集中控制、集中操作和反事故措施等。利用现代计算机技术、通信技术等,提供先进的技术装备,可改变传统二次设备模式,实现信息共享,简化系统,减少电缆,减少占地面积,对变电站进行全面的技术改造。

一、早期的变电站远动技术

早期远动设备由3部分组成:(1)被控站远动设备,即厂站远动设备(RTU)。它包括远动主设备、调制解调器和过程设备3部分。过程设备包括信息输入设备(如变送器等)、信息输出设备(如执行盘等)以及调节器。过程设备面向电力生产过程,它把强电特性的信息转换为电子技术能处理的小信号,或相反。变电站的各种告警、状态和位置信号经过光电隔离转换之后送入主设备,测量量来自电压和电流互感器,经变送器转换为直流电压或电流信号后送A/D转换,再经主设备的组合逻辑和时序逻辑电路处理之后,按一定的通信协议发往控制站。如果有遥控或遥调命令,则由控制站发出,被控站接收后输出给执行盘、调节器,以控制电力生产过程。(2)控制站远动设备,包括远动主设备、调制解调器以及人机设备3部分。人机设备有模拟屏、数字显示设备、打印机、记录仪表及控制操作台等。控制站远动设备又称主站。它接收被控站送来的遥测、遥信信息,经处理后反映到模拟屏、数字显示设备、打印机及记录仪表上,让调度员通过操作控制台发出命令,送往被控站,进行遥控、遥调操作。(3)远动通道,包括控制站和被控站的调制解调器(Modem)和传输线路。远动通道又称数据电路,通常通过远程通信系统来实现。

二、变电站自动化的基本概念

变电站自动化是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能,可方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。

变电站实现自动化的优越性主要有以下几个方面:(1)提高供电质量,提高电压合格率。由于在变电站自动化系统中含有电压、无功自动控制功能,故对于具备有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站,可以大大提高电压合格率,保障电力系统主要设备和各种电器设备的安全,使无功潮流合理,降低网损。(2)提高变电站安全、可靠运行水平。微机保护装置和微机自动装置固有故障自诊断功能,使采用变电站自动化系统的变电站一、二次设备的可靠性大大提高。(3)提高了电力系统的运行、管理水平。变电站实现自动化后,监视、测量、记录、抄表等工作都由计算机自动进行,既提高了测量精度,又避免了人为的主管干预。变电站自动化系统具有和上级调动通信功能,可将检测到的数据及时送往调度中心,是调度员能及时掌握各变电站的运行情况,也能对他进行必要的调节和控制,具各种操作都有事件顺序记录可供查阅,大大提高了运行管理水平。(4)缩小变电站占地面积,降低造价,减少总投资。变电站自动化系统,由于采用家算计和通信技术,可以实现资源共享,同时由于硬件电路多数采用大规模集成电路,结构紧凑、体积小、功能强,与常规的二次设备相比,可以大大缩小变电站的占地面积,减少总投资。(5)减少维护工作量,减少值班员劳动,实现减人增效。由于变电站自动化系统中,各自子系统有故障自诊断功能,系统内部有故障时能自检出故障部位,缩短了维修时间。微机保护盒自动装置的定值又可在线读出检查,可节约定期核对定值的时间,而监控系统的抄表、记录自动化,是值班人员不必定时抄表、记录,可时间少人值班,如果配置了与上级调度的通信功能,能实现遥测、遥信、遥控、遥调,则可完全实现无人值班,达到减人增效的目的。

三、变电站自动化系统的发展阶段

(1)国外变电站自动化的发展概况

国外变电站自动化的研究工作始于70年代。根据1981年5月在英国召开的第6届国际供电会议资料报道,英国、意大利、法国、西德、澳大利亚等国,于70年代末,新装的远动装置都是微计算机型的,个别有用16位小型计算机的。布线逻辑的远动装置已开始淘汰。当时仅英国南威尔士电网还在使用(该地区当时也已计划用微机远动装置代替),同时,第6届国际供电会议的有关文章资料还指出,监控系统的功能有扩大的趋势,供电网的监控功能正以综合自动化为目标迅速发展,除三遥外,一般还有:①寻找并处理单相接地故障;②作为保护拒动或断路器拒动的补充保护;③负荷管理;④成组数据记录,其中包括负荷曲线、最大需量、运行数据、事故及事件顺序记录等;⑤自动重合闸及继电保护。这些资料报导,证明了国际上随着微计算机技术的发展,变电站综合自动化的研究工作已于70年代中、后期开始。

(2)我国变电站综合自动化的发展过程

我国变电站综合自动化的研究工作开始于80年代中期。1987年,清华大学电机工程系研制成功第一个符合国情的变电站综合自动化系统,在山东威海望岛变电站成功地投入运行。该系统主要由3台微机及其接口电路组成。望岛变电站是一个35kV的城市变电站,具有两回35kV进线,两回35kV出线,两台主变压器,8回10kV馈电线路和两组无功补偿电容器。该变电站的综合自动化系统主要由三台微机组成,分成三个子系统,担负了变电站安全监控、微机保护、电压无功控制、中央信号等全部任务。变电站综合自动化系统的研究和生产工作之所以会引起这么多的科技工作者和生产厂家的注意,其根本原因在于变电站实现综合自动化,能够全面提高变电站的技术水平,提高运行的可靠性和管理水平。近几年来,大规模集成电路技术和通信技术的迅猛发展,给变电站综合自动化技术水平的提高,注入了新的活力。变电站综合自动化将成为今后新建变电站的主导技术。

四、继电保护技术的发展概况

电力系统继电保护技术是随着电力系统的发展而不断发展的,由简单到复杂。最早的保护是熔断器,随着发电设备容量和供电范围的扩大,在许多情况下,单纯用熔断器不能满足选择性和灵敏性的要求,因此,开始采用直接动作式的电磁型继电器,并利用它构成过电流保护。直接动作式过电流保护最初是与柱上油断路器装在一起的。随着供电容量的增加、供电范围的扩大和电压的提高,直接动作式过电流保护的灵敏性和可靠性都不再能满足要求,于是在1901年出现感应型电流继电器构成的过电流保护,1908年又提出了电流差动保护。随着电力系统的进一步发展和对用户供电可靠性的提高,出现了各发电厂之间的并列运行和双回路线路供电,也出现了环形电力网。此时,电流保护已不能满足要求,于是相继出现了方向过电流保护、距离保护、高频保护。为了提高保护的灵敏性,广泛采用了零序电流、电压滤过器,负序电流、电压滤过器和非线性元件组成的保护,并与电力系统自动装置(自动重合闸等)配合使用,提高了它的实用效果。我国建国初期,电磁型、感应型继电器大批量生产,其组成的保护装置主要用于中小型机组和高低压电力网。

继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的。电力系统的发展,使得系统容量不断增加,电压等级越来越高,系统接线及运行方式越来越复杂。为满足电力系统对继电保护提出的4个基本要求,继电保护也由简单的过电流保护开始,相继出现了方向性电流保护、低电压保护、距离保护、差动保护、高频保护、微波保护、行波保护等。电力系统继电保护技术的发展,不仅与电力系统的发展密切相关,而且还与电子通信、计算机、信息科学等新技术、新学科的发展有着密切的关系。20世纪60年代,随着大机组和超高压电力系统的出现,晶体管型和整流型继电器也从研制转入批量生产。

五、变电站综合自动化发展趋势

变电站综合自动化技术发展特点大致包含以下几个方面:(1)智能电子装置的兴起及其在变电站自动化领域的应用;(2)现场总线和工业以太网提升了变电站自动化应用的水平;(3)数字化视频图像监视技术逐渐成为变电站自动化系统的一个重要组成部分;(4)电气设备状态监测与故障诊断技术成为变电站自动化技术的新领域;(5)光电传感器的应用将给变电站自动化技术带来新的变革;(6)电能质量的在线监测将丰富变电站自动化技术的内涵。变电站综合自动化技术的发展趋势是向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。具体如下。(1)随着数字化电流、电压互感器的使用,互感器能直接送出数字采集量,间隔层的模拟转换功能将在过程层完成,越来越多的间隔层功能会下放到过程层完成。(2)随着电子嵌入式设计技术发展,利用嵌入式软、硬件,设计者可以在单元装置单片机上实现以太网技术。以太网速率高,开放性强,易于和PC机、工作站、广域网连接,能更好满足变电站自动化要求。(3)在保留电量采集系统基础上,可以发挥多功能电子式电能表的功能,将P、Q、U、,测量由监控/保护单元中转移到电能表上,能较好地解决一体化单元中的一些难题,避免不必要的冗余。(4)新型面向对象的数据库结构形式,使数据库和设备之间建立了相互对应关系,提高了程序模块化和灵活性。(5)和调度中心(集控中心)之间的网络通信方式,借用现代信息通信最新技术使传统远动通信有本质变化。(6)变电站远程图像监视系统的应用和变电自动化协调互补进一步提高电网安全经济运行水平。(7)微机、电子技术的发展,变电站自动化设备更加趋向小型化,多功能、高稳定性方向发展,而各专业和各分支系统的融合渗透(加五防、消防保安、谐波系统等)进一步使变电站自动化简捷、高效、经济。

作者单位:中广核中电风力发电有限公司内蒙古分公司

参考文献:

[1]盛和乐.对220―500kV变电所综合自动化的探讨.变电站综合自动化技术研讨会,南京,1995.

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随着电子技术、信息网络技术以及智能控制技术的飞速发展,电气自动化技术应运而生。电气自动化技术是指电子信息技术和信息技术为主要电气工程有机结合的一种应用技术[1]。目前,电气自动化技术在我国各行业已经得到广泛的应用。本文阐述了我国电气自动化技术现状及发展展望,以期为我国电气自动化技术更好地服务于我国经济建设提供理论参考。

1 电气自动化技术的特点

电气自动化技术具有以下两个重要的特点:一是技术涵盖面比较宽。因为电气自动化技术既是一门应用性比较强又是一门比较普遍的技术,大多数工业有关企业均会或多或少涉及到。此外,由于这门技术含量比较高,在电气自动化系统的设计中,需要硬件设计又要软件设计,而且不同的应用行业与场合需要选择不同的技术方案,由此而见,这门技术需要比较宽的知识面。二是对电子技术依赖性比较强。我们知道,对于一个典型的电气自动控制系统而言,无论从采集信号的传感器到进行信号处理运算的控制器,或者到执行运算结果的执行机构等等均与电子技术的发展密切相关。所以,电气自动化技术的发展离不开电子技术的进步,两者密切相关,前者依赖于后者。

2 我国电气自动化技术的应用现状

2.1 电气自动化技术在火力发电系统中的应用

运用电气自动化技术于火力发电中,具有多种用途。一是可以实现火力发电厂的“机、炉、电”运行系统一体化的目标。二是可以提前通知或预测火电设备会出现的一些安全隐患以及故障。实践证明,如果能够对火电设备的安全隐患以及故障早发现和早处理,则可以有效避免一些事故的发生以及损失火力发电厂的经济效益。三是可以实现通用网络结构的构建,进而实现火力发电厂电气设备运转的自动化,代替火力发电厂管理、操作人员对整个火力发电厂设备的监测,并且可以保证“三个系统”即控制系统、管理系统和计算机控制系统的数据传输通畅无阻,从而实现整个数据传输和处理、监督完全自动化[2]。

2.2 电气自动化技术在钢铁工业中的应用

钢铁工业中运用电气自动化技术是钢铁行业实现现代化的重要标志。近几年来,随着现代科学技术的发展,我国钢铁行业加大了对原材料、生产环境安全和产品质量等检测力度,然而这些检测工作基本上由电气自动化技术来完成。需要说明的是,钢铁行业这个生产环境是比较特殊的,可是很多生产工艺环节是无法由人工操作来完成的。由此可见,自动化技术的高性能、高效率、整合化等优点为钢铁企业提供了比较大的便利。

2.3 电气自动化技术在现代建筑中的应用

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国家要发展,必须工业要快速发展,工业在国家的国民经济占有重要比重,提高科学技术水平是提高工业现代化的重要标志,电气自动化技术是一门综合技术,是企业发展的核心技术,利用电气自动化技术,提高了企业的生产效率,在一定程度上减少了人力、物力、财力,节约了成本,增加了企业的剩余利润,电气自动化技术在相关企业中的应用,符合现代工业发展,有利于提高工业现代化进程,符合现代企业发展需要。

1电气自动化控制系统

电气自动化控制系统是提高科技水平重要标志,电气自动化控制系统是利用电气自动化技术制造的,具有一定信息技术能力,符合现代信息系统发展需要,在工业控制等领域发挥重要作用,提高了企业工作效率,增加了企业的利润,具有广泛的应用前景,对于提高国家的经济水平起到重要作用。现代电气自动化控制系统普遍采用分层分布式计算机监控系统。从管理上分为上下两层(甚至多层),上位机为管理协调层,负责越限报警(显示器显示报警、手机短信报警)、调度优化计算、命令下达、远程通信等高级应用软件;下位机为执行层,负责采集数据、执行上位机下达的命令。电气自动化技术在实际应用过程中,特别在实践应用技能,在企业的实际需要过程中,要根据企业的实际情况,具体应用自动化技术,对企业提高工作效益,减少成本,增加利润有一定意义,提供了可靠的技术保障。

2电气自动化技术的基本特点

2.1电气自动化技术的综合性电气自动化技术应用领域比较广,是一门综合性技术,在实际工作过程中,存在一定问题,必须有效解决实际问题,提高其有效认识。电气自动化技术是一门综合性的技术,技术涵盖的范围较广,与实际的电气自动化控制工作密切相连,特别是与火电工程、钢铁行业、建筑领域有着密不可分的联系,这就形成了电气自动化技术综合性强覆盖面广的特点,需要一定的综合能力才能全面把握电气自动化技术的实质。综合性是体现其电气自动化技术的应用特点,体现出实际应用价值,提高了企业的应用技术,符合现代企业发展需要。2.2电气自动化技术的涉及范围广企业在实际发展过程中,需要科技水平提升,电气自动化技术涉及领域比较广,在实际应用过程中,要根据企业的实际情况,进行科学有效的应用。电气自动化技术涉及到软件技术和硬件设备,在不同的行业、不同地域和不同位置电气自动化技术的技术方案和技术要点存在着较大的差异,这会形成电气自动化技术应用的难度,导致电气自动化技术的应用困难。电气自动化技术涉及领域多,没有形成统一标准,必须规范其有效的应用,根据企业的实际情况,选取电气自动化技术投入到生产中,有效提高工作效率。2.3电气自动化技术的依赖性强电气自动化技术对于电子技术和网络技术有着特殊的依赖,没有电子技术和网络技术就不能实现电气自动化控制,因此发展和应用电气自动化技术需要以电子技术和网络技术作为基础,这也是电气自动化技术的基本特征。

3电气自动化技术的发展展望

3.1电气自动化控制的高频化发展电气自动化技术应用到电业企业领域,需要对高频技术,高频化的发展对其应用有一定的影响,符合现代电气自动化控制需要。当前我国工业生产中高频化发展趋向明显,电气自动化技术必须对此作出反应,因此,未来的电气自动化技术应该对高频化进行必要地研究与疏导,使电气自动化技术适应这一发展方向。电气自动化技术发展方向很多,尤其应用领域进行控制,符合现代工业发展要求,提升电气自动化技术水平,是解决工业技术问题关键因素。3.2电气自动化的计算机网络发展现在是大数据时代,云计算时代,这些技术发展都依靠计算机网络,工业技术发展也离不开网络技术。未来的世界必定是计算机网络的世界,电气自动化技术要主动与计算机技术和网络技术进行深入融合,将巨型计算机、云计算、高速网络等各类技术有机地整合在电气自动化技术之中,这样就可以实现电气自动化技术发展方向的把握。计算机网络技术发展改变了人们的生活、学习、工作、娱乐等,提高了其工作效率,对企业的快速发展提供了技术保障,是企业发展的核心力量。3.3电气自动化的人工智能发展人工智能是工业未来发展趋势,电气自动化技术主要应用于现代工业中,如何提高工业的现代化进程,促使企业更快发展,与国际企业接轨,符合现代企业发展趋势。电气自动化技术未来发展是人工智能,这是科技水平发展结果,符合现代技术水平发展的要求。人工智能是当今科技的趋势,电气自动化工作要立足于当前的体系和网络,进行信息平台和信息数据库的建设,为日后人工智能在电气自动化技术上的应用打下系统和资源基础。电气自动化技术发展方向人工智能,计算机网络技术快速发展为其发展提供强有力的支持,必须提高电气自动化技术人工智能发展。

参考文献

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[4]宗天成.数字化技术在电气自动化中的应用[J].产业与科技论坛,2016(19).

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[8]王茹鑫.试析电气自动化在电气工程中的融合运用[J].科学中国人,2016(27).

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中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:

1.前言

机械制造行业因为机械自动化技术的广泛应用发生了极大的变革,制造方式发生了翻天覆地的变化。所谓机械自动化技术就是指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。利用电子集成技术、计算机技术实现人机一体化的计算机集成制造系统,实现对加工对象的连续性生产,以完成有效的自动生产过程,从而快速完成大批量离散工件的生产过程及物资转换速度。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济的相关部门的技术进步有着极大的影响。因此,发展我国的机械制造业自动化技术,符合我国社会主义发展的基本原则和现代生产的发展规律。

2.我国机械自动化技术的概况

近年来,世界各国的机械自动化生产大多处于操作阶段的自动化,我国机械制造技术水平与发达国家相比还非常低,落后于发达国家大约20年。国内外的工业发展史告诉我们,实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机器的操作采用自动控制器后,生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制(传统)自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。只有建立了自动化工厂后,生产过程才能全盘自动化,才能使生产率全面提高,达到自动化的高级理想阶段。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后,由于电子计算机的应用,出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统(FMS)。以柔性制造系统为基础的自动化车间,加上信息管理、生产管理自动化,出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化。我国的自动化技术依然处于操作的初级阶段,加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。在自动化技术上,我国的数控机床、计算机集成制造系统、柔性制造系统等,尚未实现柔性自动化、知识集成化、智能化,我们只处在单机自动化、刚性自动化的阶段。我国产业结构层次低,目前我国机械制造企业发展很不平衡,并且有很多都达不到现代水准的产业,企业技术落后严重,主要以手工劳动为主,所以说,我国能自行发展机械自动化的企业几乎是没有。

3.我国机械自动化技术的发展

从世界工业发展的历史过程中来看,工程机械制造产业实现自动化是一个渐进的过程,从简单逐步发展到复杂、从低端逐步发展到高端、从漏洞百出到逐步完善的过程。只有当机械的操作过程实施自动控制之后,机械制造的生产方式才彻底的由机械化逐步转变为机械自动化、电脑自动控制化以及数字化。然而,在实现工程机械自动化技术的过程中,也并非一帆风顺。其必须承受的风险也非常大的,发展机械自动化技术应注重其经济性、实用性、配套性。

3.1、发展投资少、见效快的低成本自动化技术

企业引进机械自动化技术应注重经济性,发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资少,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。在引进机械自动化技术的同时,应该满足企业生产实际的需要来,不能一味追求机械自动化程度高,企业实际生产并不需要,脱离企业生产实际,反而无法利用机械自动化技术促进企业的快速发展。企业在购买机械自动化设备的时候,首先要考虑企业的经济承受能力,结合企业的实际生产需要,确保应用机械自动化技术为企业带来经济效益。

虽然发达国家机械自动化技术已经朝着集成化、智能化方向有了一定程度的发展,但是我国的自动化技术仍然处于初级阶段,企业在引进自动化技术的时候,要注重经济性。将企业现有的设备充分利用起来,利用自动化技术对其进行合理改造,如对传统的机床设备安装数控设备,使其能够以较低的成本继续发挥作用,在原有设备改造的基础之上不断的熟悉自动化的技术,最终实现完全的机械自动化。

3.2、结合生产实际发展机械自动化技术

发展机械自动化技术,在确保企业经济效益的同时,要注重实用性。通过优先发展实用性强、适合我国企业实际需要的自动化技术,发展生产工艺成熟的大批量生产的自动化技术,为我国的自动化技术打下坚实的基础。我国企业生产的特点是品种单一、结构稳定、产量很大,属于大批量生产,有利于连续流水作业和应用机械自动化技术。而在大批量的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和装配等生产中,采用刚性自动化(自动单机或自动线)则是合理可行,能取得较好的经济效益:对于品种稍多的成批生产,应采用由快速重新调整的设备组成成组工段或流水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元,实现成组自动化;单件小批量生产,应从推广成组技术入手,适当发展采用数控机床或加工中心。例如,大量相同产品进行连续性流水作业的加工中,以自动机床、半自动机床、组合机床等作为自动化设备,品种多的批量生产中,采用可通过更换复合制造单元等部件进行快速调整的自动化设备组成流水线,实现成组自动化。

在对国外的技术进行引进时,要合理研究吸收技术的精髓之处,了解其理论基础,并从我国实际情况出发,创造出适合我国发展的机械自动化理论,并将理论推向实际,在不断的学习和发展中,实现我国机械自动化技术的全面应用,达到生产过程的全盘自动化的目标。因此应该根据实际的情况,有效发展投资小、见效快的自动化技术,以实用为主要的原则,通过自动化技术能够有效的推动企业的发展,确保企业的经济效益。

3.3、注重配套发展机械自动化技术

发展机械自动化技术注重配套性,不能单纯发展机械自动化技术,还应配套发展微电子技术和计算机与信息处理技术。主机要发展,自动化元件及控制系统等配套设备也要发展。为机械自动化技术提供支持的可编程控制器、控制系统及系统软件等更要优先加快发展。性能优良、自动化水准高的机电产品成为推动机械自动化技术发展的关键。发展微电子技术和自动控制理论,为机械自动化技术加强机械制造系统的自动控制、自动检测以及伺服系统的跟踪操作;发展计算机与信息处理技术,为机械自动化技术提供信息的交换与处理、存取、运算、判断和决策等提供技术保障。

4.结束语

综上所述,我国机械制造业发展应用自动化技术,不但要起点高,瞄准世界先进水准,包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术。本文主要分析了我国工程机械领域的自动化技术的发展现状,自动化技术与生产实践相结合的重要性,并对我国在工程机械领域发展低成本自动化技术对国民经济的发展起到推动作用等方面进行了简单的分析与探讨。随着科学技术的飞速发展和社会的不断进步,先进的生产模式对机械自动化技术提出了多种要求。因此,合理发展机械自动化技术是我国当下机械制造行业发展的必然趋势,机械自动化的发展成为我们前进的方向,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和推广应用工作。加快我国机械制造行业的发展速度,提高我国机械制造行业的国际竞争力。

参考文献

[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智,2008(20).