数字化测图技术 数字化技术研究

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数字化技术研究范文第1篇

Abstract: In recent years, in the environment of GPS and total station popular, the computer technology into the surveying and mapping industry has broken through the traditional mapping methods, and gradually to the digital mapping aspects of development, greatly improve the digital mapping technology status. Due to the characteristics of the digital mapping technology has the mapping results, high precision, comprehensive application of norms and strong, This paper introduced the characteristics of digital mapping, and study some of the commonly used method and application.

Key words: digital mapping; feature; method; application

中图分类号：P231.5文献标识码：A文章编号：1 数字化测图概述

数字化测图技术又称为计算机成图技术，其方式主要有地面数字测图、地图数字化成图、航测数字测图计算机地图制图等。在实际工作中，还有一种叫野外数字化测图。这种测图方式是按大比例尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数字测图。在测图过程中，还有时应用中要用到计算机的图形输出设备，例如如显示器、绘图仪等。测距仪取代了传统的钢尺量距，目前自动绘图仪正在取代大平板仪、经纬仪测图方法，带记录器的电子水准仪、电子经纬仪取代了传统的光学水准仪、经纬仪等。在数字化测图过程中，采用常规测量的方式、摄影测量方式或数字化仪方式。数字测图法是以传统的白纸测图原理为基础，采集的数据用自动化成图软件以数字形式表示地图住处的测量工作。同时在采用数据库技术和图形及数字处理方法实现地图住处的获取、变换、传输、识别、存储、处理、显示、编辑、修改和绘图，得到内容丰富的电子地图。2 数字化测图的特点

2.1数字化测图的一般特点

20世纪80年代产生了电子速测仪，这种电子速测仪基础原理是数字化测图，是以计算机为核心。在外连输入输出设备硬件、软件的条件下,通过计算机对地形空间数据进行处理得到数字地图，使电子计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用。从广义上说，数字化测图又称为计算机成图。主要包括:地面数字测图、航测数字测图、地图数字化成图、计算机地图制图。大比例尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数字测图，也称野外数字化测图。目前我国测图行业常常使用的有三种，分别是原图数字化、航测数字成图、地面数字成图。就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式，通过数据接口传输给计算机进行处理。一般来说分为三个步骤:数据采集、数据处理及地形图的数据输出，最终打印图纸、提供软盘等。得到了内容丰富的电子地图，绘出地形图或各种专题地图数字化测图的运行示意图数据采集点位信息、地物模型、绘草图数据处理、特征信息数据传输、地貌模型、屏幕编辑、绘图文件存盘地图，这还需要时由电子计算机的图形输出设备，例如如显示器、绘图仪等。

2.2 几种常见的数字化测图特点常见的数字化测图特点有点位精度高、改进了作业方式、便于图件的更新和加工利用、增加了地图的表现力、便于图件的更新、方便成果的深加工利用、可作为GIS的重要信息源等几种。数字化测图的工作过程主要有:数据采集、数据处理、图形编辑和图形输出。数字化测图工作的特点还分为外工作特点和内工作特点。外工业作特点主要有自动化程度高、作业周期短、测站覆盖范围大、工作范围易于划分、对测点依赖性强、对记录要求高、测量精度高；数字化测图内业工作的特点主要有成图周期短、成图规范化、成图精度高、分幅和接边方便、易于修改和更新、对外业记录依赖性强、对绘图人员要求高等。数字化成图技术的运用,省去了手工制图中图廓整饰、展点、草绘等高线、形成铅绘图、审校、修改、清绘着墨形成初步成果、验收、修正、最终提交成果资料等十分复杂的工作流程,使这一切工作都在计算机中进行,在成果验收时发现问题也可在计算机中修正。

3 常用的数字化测图方法

数字化测图是一种全解析的机助成图方法，借助计算机技术。通常情况下有三个阶段，分别是是括数据采集、数据处理和图形编辑、图形数据输出。根据数据采集的方式不同,数字化测图可分为航测数字成图、摄影测量技术和野外数据采集3种方法。

3.1航测数字成图

这种方法是充分利用航空摄影技术，在空中摄取地面的影像。在内业建立地面的模型，通过计算机用绘图软件在模型上量测，一些实力强的单位自行研发野外采集及数据转换软件。外业建立的一定密度的像控点和一些必要的外业调查进行判读，直接获得数字地形图。这种方法的特点它具有成图速度快、成本低、平面精度高而均匀、不受气候及季节的限制等特点，可将大量的外业测量工作移到室内完成，比较符合现在人们的工作性质。但是该方法的初期投入设备较大，一般的单位难以承担。 3.2摄影测量技术摄影测量技术是大面积的地形图测量为了降低成本、缩短成图时间的有效方法。通常采用摄影测量方法，计算机技术、模式识别技术、数字图像处理技术和计算机视觉技术的高速发展，使数字摄影测量在数字化测图中将扮演非常重要的角色。摄影测量数字化测图一般分为两种类，主要是解析摄影测量和数字摄影测量。解析摄影测量是对解析立体测图仪作改装，达到以数字形式记录量测数据来实现地形图的数字化的效果。数字摄影测量是借助摄影测量全数字化测图系统将数字影像信息、像片灰度信息，通过计算机来实现地形图的数字化。数字摄影测量的操作对象除像片外，解析摄影测量的操作对象只能是像片。地面数字测图，主要的是数字影像或数字化影像，该方法也称为内外业一体化数字测图。采用该方法得到的数字地图的特点是精度高，但需要大量的人力、物力。3.3 野外数据采集技术

利用数字化测图软件对其形式主要是在输出数据格式上迅速向Microstation数据格式靠拢，这就是现在的数字测图模式。以Microstation为例，城市规划部门最终需要DGN文件格式数据文件两份，面向更多需要野外数据采集的用户。数据测图系统需要面对的两个方面，一方面是对全部地形要素按照数据库标准制作的数据文件(不是入库后的数据)，另一方面是用以绘制标准地形图的数据文件，用于绘图。但不同城市规划部门所要求的DGN文件格式数据是不一样的。在电子科技的发展日新月异的情况下，全站仪有了较大的转变，主要是向智能型发展，自身带有强大的记录存储器，可记录测站所有信息, 可与Microsta2tion、AutoCAD及其它成软件连接，还可外挂掌上型记录器，方便转换成多种数据格式,。

4、数字化测图的应用

4.1 用于地形图测量

目前我国用于地开图测量的数字化测图还属于发展阶段，这种测量方法大体可分为2种。第一其采用极坐标测量法，可利用软件中的方向交会，在实测得多数碎部点的坐标后，测量距离交会、十字尺测量法或量算定点等。在取得其余各点的坐标的情况下，再用软件中的拷贝、偏移、延伸等功能，最后成图。第二是电子平板数字测图，这种方法是利用计算机技术测图，代替原先的测图平板的一种常见的方法。这两种方法都具有它们的优、缺点，优点是一方面，实时成图,充分发挥了原来的平板测图优势。另一方面是在接生成地形图，真正达到了内外业一体化。而且有多种测量方法，界面友好，操作方便快捷,简单易学，独创的一步测量法，可以一边测图根，最后取得平均差，提高测量的精度。缺点也有两个方面，第一，大部分的测量工作都是在野外完成。另外，所用的便携机在外业，容易受到天气制约，影响了作业速度，而且雨天作业时便携机容易受潮损坏。

4.2碎部测量应用

在数字测图中，利用极坐标法是碎部测量的主要方法。在实测得多数碎部点的坐标后,在非电子平板数字测图中，绘制草图是一件比较困难的事，特别是在建筑物多绘画时就量多加困难，加上专人画草图，是人力资源一种严重的浪费。在测量的运作中，很多单位所采用的方法为外业草图与室内交互编缉，以达到完成测图工作的目的。但这样一来，势必会降低外业的工作效率， 操作也比较繁琐。有时还用到计算机软件，转换入库数据格式。

5结束语

数字化测图技术的应用在我国已逐步成熟了，新技术普遍的应用，必然导致以往的平板图也逐渐退出其历史舞台。计算机技术的不断发展测绘仪器的不断更新，各种软件的出现定会把数字化测图技术推向新的高潮。

参考文献：

[1]宋伟东,张永彬等.数字测图原理与应用〔M〕.北京:教育科学出版社,2002

[2]杨德麟.大比例尺数字测图的原理.方法.应用[M].北京清华大出版社,1998:88～100.

[3]高井祥.数字测图原理与方法[M].徐州:中国矿业大学出版社2001.

数字化技术研究范文第2篇

关键词 IEC61850；电子式互感器；数字通讯网络；通讯架构

中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）81-0091-02

1 相关国内数字化变电站的现有技术情况分析

1.1变电站自动化系统发展历程

1995年前后，国内制造二次设备的厂家逐步开发推出了关于系统化分层分布式变电站的自动化产品。由于在项目研发初期就系统性地考虑了变电站自动化系统的需求，特别关注了在继电保护装置、远动装置、测控装置和监控系统中的通信系统分布与实现条件，主要采用了现场总线通信技术和实时性较高的多主通信协议，这种变电站自动化系统克服了早期自动化系统的诸多缺点，具有可靠性高、扩展性强、简化维护、节省投资等优点，因而一经推出便很快得到了广泛地应用。

近来，随着变电站自动化系统研究不断推进，技术研发人员提出了基于IEC61850标准的数字化变电站的概念。IEC 61850的重要目标是使变电站的自动化体系和通信系统做到标准、可靠、简单，并且能够使不同厂家的测控、保护等IED间能够互操作，并使其适应通信技术和计算机技术的高速发展，以此来提高变电站系统的标准性和可操作性，并能够降低用户的投资及维护成本。应用新一代分层分布式变电站自动化系统产品，将使设备的记录信息更加完备，系统的信息响应速度明显提高，不同设备厂家之间的设备互操作性也有了明显的提高，基于IEC61850研发的分层分布式变电站自动化系统在我国电力系统中正在得到普遍的应用。

1.2数字化变电站的研发意义

变电站是数字电力系统的最主要信息源和最终执行点，数字化变电站是以智能变电站的主要参考对象，因此，建造数字化变电站是实现智能电网系统的必要条件。随着继电保护技术的日渐成熟，建设数字化变电站的效果得到了越来越明显的体现。

当前的数字化变电站主要是充分利用国内最先进的数字化技术对现有变电站的一、二次设备进行改造，使之能够达到数字化变电站的建设要求。实现变电站信息通讯的数字化，提供实时、可靠的信息共享平台，并以此为基础完善现有设备的功能，建立新的自动化功能，从而提高变电站的经济性和技术性。

1.3数字化变电站技术的主要特点

1）实现变电站的信息共享。站内及控制系统之间实现了无缝通信体系，从而真正实现了信息共享。

2）实现智能设备的互操作性。数字化设备均采用了抽象通信接口技术、对象建模技术及设备自描述规范，从而使设备全系统实现了通信协议和通信接口的一致，使设备具有更好的互操作性。

3）解决状态检修问题。状态检修是目前减少停电时间、提高可靠性、降低工作强度的有效方法，在数字化变电站条件下，由于信息通讯以数字信号的形式传输，可具备完善的自动闭锁及告警机制。变电站内所有信息均在实时监测之下，可以做到真正意义上的状态检修。

4）实现一次设备智能化。在现有数字化变电站中，一次设备的信号输出和控制输入均全部采用数字技术，继电器及其逻辑回路也已经被可编程软件代替，控制电缆被光缆代替，模拟信号被数字信号代替，从而进一步提高了可靠性。

5）使支持系统与变电站运行系统协调工作。基于信息共享平台的运行支持系统（如一次设备运行状态监测系统等）可以实现功能优化并可以与运行系统协调工作。

2 郭家屯数字化变电站技术特点分析

2.1工程总体情况

郭家屯220kV数字化变电站工程自2007年开始调研和论证，工程设备招标采用四方、南自、新宁等国内先进厂商设备。系统集成商为北京四方公司，2009年1月开始在场内联调，2009年9月份投入运行。

依据IEC61850标准，变电站的数字化从通信网络的角度可分以为站控层、间隔层和过程层。郭家屯220kV变电站工程采用了两层通信网络架构：即站控层网络和过程层网络。这两种网络架构分别通过站控层网络交换机和过程层网络交换机来实现，这两层网络架构在物理上是分开的。

2.2工程创新点分析

1）实现分散的录波形式

在传统变电站内，录波功能大部分靠集中录波装置来实现。数字化条件下，模拟信号的采集主要由电子式互感器来完成，以光纤通信的方式将采集值传送到间隔层装置。状态量的信号以GOOSE方式传输。郭家屯工程以分散录波方式解决了数字化变电站采用集中录波装置录波时遇到的困难。具体分析，就是由置于测控和保护一体化装置内的录波装置将各自截取的SV和GOOSE信息记录下来，然后将其转换成COMTRADE格式向外界提供，最后由后台的保护管理信息系统来完成各间隔之间的数据整合和分析。

2）实现变电站数字化的顺控操作模式

顺控操作模式是为设备系统预先设定好操作步骤，并由设备系统进行自动操作，从而缩短倒闸操作的时间。顺控操作模式是近年来电力系统广泛关注的热点技术，在传统变电站中的一些工程中被普遍应用，并取得了显著的效果。当前，如何在数字化条件下实现顺控功能，尚属技术难题亟待解决。郭家屯工程是国内第一个在数字化条件下，全站实现顺控的变电站。

3）实现完整意义的数字化变电站

当前国内进行的数字化变电站全站项目，没有实现全面的数字化，而只是对数字化技术的几个方面做了局部探索。郭家屯220kV变电站工程全面运用了电子互感器（ECT/EPT）和自动网络跳闸技术，采用光纤通信技术取代了从开关设备场到保护室和保护屏之间的电缆连接，同时推广使用了数字化电表。展现了数字化变电站的技术特点，其技术要求和难度均为国内之最。

3 结论

数字化变电站研究意义是通过信息共享实现变电站内、站与系统间的信息集成与协同操作，而这是以信息标准化、模型化为前提的IEC61850作为通信网络的唯一国际标准和电力系统无缝通信体系基础。因此，研究和推广基于IEC61850的数字化变电站通信网络具有非常重要的意义。

郭家屯工程对数字化变电站的设计、设备研制、调试、施工、维护进行了全面的实践，该工程的成功实施对国内数字化变电站技术的发展和成熟做出了重要的贡献，对加快推进智能电网建设打下了良好基础。

参考文献

数字化技术研究范文第3篇

关键词 数字化改装技术；三维设计；并行设计

中图分类号 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）161-0064-02

数字化技术正以前所未有的速度和深度影响着世界航空产业的发展，国内航空业也在积极响应这一趋势；试验机设计改装专业承担着我国特种试验机设计技术研究、试验机测试改装的设计/施工及机载专用试验系统研制等工作，它是我国航空产业试飞板块中重要一环，因此，数字化在航空领域的发展必将对其产生巨大影响。

试验机设计改装正在从初期的型号测试改装向特种试验机设计改装技术研究、试验机测试改装的设计/施工及机载专用试验系统研制3个方向发展；为了应对未来我国众多的试飞任务，试验机数字化改装技术显得尤为重要，它将为未来特种试验机设计研制和型号试飞任务提供高效、有力支撑。本文从技术角度提出了试验机数字化改装技术的关键要求，以及数字化改装技术建设的核心内容，以期为试验机数字化改装技术发展提供参考。

1 数字化改装技术要求

数字化改装技术的目标就是实现试验机改装数字化协同设计、制造，促进试验机研制、试飞进程，匹配国内外航空企业飞机研制的信息化、数字化新模式，提高试验机改装水平。综合国内外航空业的发展趋势以及试验机改装设计制造的自身发展需求等多方面因素，数字化改装技术应该具备以下几个方面的显著特点：

1）全三维设计。全三维设计是实现数字化协同设计制造的基础条件。全三维设计是以三维实体为最终设计结果和生产依据的设计模式，替代了原二维图样的全部功能。全三维设计技术可保证设计数据的唯一性及一致性，设计结果直观明了并可以有效提高设计、制造效率。

2）研制工作并行展开与传统产品开发过程并不相悖，它同样遵循产品开发的每一个必经阶段，而且是基于连续的信息转化实现的。研制工作并行开展就要求信息的转化伴随活动随时进行传递。

以型号新机试飞研制为例：第一，在项目的总体研制过程中，试验机设计、试验机改装设计、试验机制造等研制过程可以并行交叉进行；第二，在具体的设计阶段，试验机改装设计各系统和原机各系统的设计工作可以并行开展。设计过程中各系统之间的相互关联和相互影响不可避免，通过互相协调适应以及各系统间实时迭代设计，可使得设计工作最大限度的展开；第三，设计人员可以并行开展工作。基于相同的设计技术平台，同一系统的不同设计人员及不同系统的设计人员可以并行工作，使设计资源得到了有效的利用。试验机改装协同设计制造充分融入到试验机研制过程中，提高了试验机的研制效率。

3）跨地域协同设计制造。世界航空产业正在形成研制和市场的全球数字化协同模式，例如，我国部分主机厂就承担了欧洲空客及波音系列飞机相关部件甚至部分重要结构件的生产制造工作。这一案例充分说明了数字化协同技术已成为飞机研制活动中重要的技术手段之一，可以有力推动研制活动高效、精准开展。

外部的这种发展趋势也正在强有力的影响着我国的飞机研制产业，国内飞机研制体系正在突破传统的串行封闭式研发模式。例如，我国某型飞机研制工程项目中首先尝试采用异地协同设计、全国多地协同制造、国内外19家供应商的协同研制模式，实现了国内外不同地域的分包商和配套商的协同工作[ 1 ]。

2 数字化改装技术建设

综合分析国内外协同设计制造现状和发展趋势，结合试验机改装研制的特点及现阶段的具体情况，数字化改装技术建设应该分步进行。

第一步，进行数字化设计基础平台建设，加强数字化设计人才队伍培养，建立数字化改装技术规范。

通过第一步建设，可以实现数字化改装技术的初步目标：1）试飞机构内部实现大型试验机改装、特种试验机研制等大型项目的全三维数字化协同设计；2）具备试飞机构与主机厂所间试验机数模顺利传递的能力；3）培养出一支高素质的数字化设计队伍。

第二步，在国内航空领域条件成熟时实现行业内数字化协同改装设计制造。国内在跨地域数字化协同设计制造方面只是进行了试验性的尝试，目前还不具备行业内跨地域数字化协同设计制造的条件，但是我国航空业正在积极努力地向实现这个目标迈进。

在数字化设计基础平台建设及数字化改装技术规范方面建议如下：

1）数字化设计基础平台。在三维建模软件方面，CATIA作为世界航空领域三维设计的主流软件应该是最佳的选择。CATIA以设计对象的混合建模、变量/参数化混合建模以及几何/智能工程混合建模等先进的混合建模技术，支持从项目调研、构思、详细设计、分析、模拟、装配及维护在内的全部工业设计流程，是全球航空业界普遍使用的一个集成产品开发环境。CATIA在国内航空企业中已得到了广泛的应用。

在产品数据管理方面，ENOVIA VPM以其与CATIA在产品建模之间已紧密集成的优势成为首选数据管理软件系统，能够实现物料管理、任务流管理、事件管理、配置管理、人员组织和权限管理等，它能提供一个上下关联的设计环境，便于多专业同时开展设计工作，便于不同部门之间制定设计的优化方案，便于开展不同配置的并行设计[ 2 ]。

在协同平台方面，可以基于Windchill系统根据试验机设计和改装业务进行配置和二次开发，使之成为试验机协同研制平台。Windchill是PTC 公司的一个大型PLM软件，该软件提供了近10个功能模块，涵盖了企业级产品数据管理和协同工作平台应具备的所有功能。Windchill 还提供了功能强大的工作流引擎，能够方便地对航空企业的各种复杂工作流程进行自动化和规范化的管理和控制[3]。

对于改装数字化设计基础平台可以考虑以三维设计软件CATIA作为基本的设计工具软件，通过ENOVIA VPM系统实现对产品数据管理以及设计过程的管理，依靠基于Windchill系统进行二次开发的协同平台实现研制工作流程自动化和规范化的管理和控制。

数字化改装设计基础平台构架示意图如图1所示。

2）数字化改装技术规范。波音公司根据相关标准和规范制定了BDS-600系列规范，使参研人员在统一的规范下有序进行。我国航空企业正在建立统一的数字化设计制造规范，已经颁布和实施了关于数字化设计制造的初步标准和规范，可以看出我国航空业正在积极推进数字化设计制造规范化建设。因此，作为试验机研制的一个重要环节，数字化改装技术规范化势在必行。数字化改装技术规范应该依据我国航空业现有标准、规范的统一约定，结合试验机改装设计特点及相关要求进行制定，并随着行业标准的完善不断地修订，最后形成与全行业标准规范相统一的完善的数字化改装技术规范。

3 结论

数字化技术、信息化技术对飞机的研制及业务模式产生了深刻的影响，我国在航空领域积极推进数字化、信息化建设，试验机数字化改装技术将是试验机设计改装的发展目标之一，它将有力地推动试验机数字化研制进程。

参考文献

[1]王永栓，王晓丽，向颖，等，航空工业数字化协同现状与发展[J].航空制造技术，2009，（11）：62-65.

数字化技术研究范文第4篇

【关键词】数字化矿山;煤矿信息化;战略;技术研究

数字化矿山和传统的矿山相比之下，其最大的不同便是数字化矿山具有一种新的矿山建设理念和独特的想法，数字化矿山利用数字化的管理模式可以实现各种不同种类的矿山之间的信息资源共享，同样在如今多元化的经济全球的发展下，在虚拟与现实同步的技术下，数字化矿山可以把抽象化转变为数字化，实现矿山内部结构的可视化，再现矿山的挖掘过程。如今高速发展的计算机网络技术为矿山同样提供了极大地便利条件，在数字化计算机的使用下，数字化矿山利用计算机进行仿真，进而对矿山的开采和地质构造做出评估，能够较为准确的预测矿山的危机，在资源的分析下，开采参数也就可以准确得知。可见，数字化信息化矿山给我国的矿山技术的发展带来了极大的便利。

一、数字化、信息化矿山建设的现状

在经济多元化发展的同时，随之而来的便是一系列的市场压力，同样，站在煤矿发展的前沿，也是前所未有的巨大压力排山倒海般逆袭而来，一些煤矿企业深刻的体会到了现代化数字化信息对煤矿事业发展的重要性。但是，就其重要性而言，虽然在已经达成共识，而在实际操作的方面仍然只注重硬件的投入，往往忽视了内部信息资源的开发，大量的计算机就这样被浪费在排版和打印文稿、通过网络传输月度报表和文字资料。针对这一资源的极大浪费，我们得知，计算机的应用意识、信息处理、信息化管理的概念还需要进一步的加强，对于网络运转和日常的经营管理更应该着重关注。

对于任何煤矿发展的企业来说，又或者是相对我们国家在煤矿资源快速发展而言，都必须利用数字化信息化去实现煤矿的安全生产和现代化的管理技巧。然而，信息化建设仅仅是一个循序渐进的过程，这往往需要大量的时间去参与实践过程，完善的具体规划、以矿山建设为出发点的执行标准，都是现代化数字化信息化矿山建设发展的关键。

二、数字化、信息化矿山建设的目的及意义

建设数字化、信息化矿山一方面是可以有效地促进我国的经济市场的多方向发展，另一方面是为了实现煤矿高标准现代化的管理，充分发挥利用现代化装备水平保证矿井安全生产发展的一个需要。

在一套完整的、科学的矿山建设管理的体系下，所有信息流以及数据源的采集、自动的分析和其所特有的控制系统的传输，都可以有效的实现全矿山的安全生产以及自动化数字化分析控制的准确性。在当今世界发展的潮流下，数字化、信息化矿山的建设同样是适应了市场化竞争的需求，既增强了煤矿企业的核心竞争力，又是煤炭企业转型跨越的极大需要。

就目前我国矿山建设的现状而言，一些煤矿企业在管理上的欠缺严重阻碍了市场经济的发展，总而言之，现代化的信息化矿山则更加要求矿山的安全生产管理能力，实现矿井生产指挥的井井有条，进而提高应急指挥能力。然而，生命是一个人、一个社会发展的源泉，煤矿建设无时无刻不在充满着危险性，数字化信息化的矿山建设则在这一方面起到了很好的保障作用，实现了对矿山作业场所的实时监测监控和对有害气体超限的及时报警和断电过程。在操作系统上更是实时监测各生产环节设备的正常运行，规范操作流程，实现生产、运输、外运各个环节的协调运行、统一指挥。

三、数字化矿山的实施战略

作为矿山企业信息化整体构想的数字矿山而言，一方面需要企业的多方位的努力，另一方面则需要研究咨询机构和国家的大力支持。对于企业来说，更重要的是多方位思考，研究好数字矿山的实施策略，有计划、有步骤的实施方案。通常来说，规划就是对整个业务需求、管理需求进行全面的梳理，用科学的眼光设计出具有科学性的技术架构和应用架构。这就是要求了数字化信息化矿山建设必须要有的具体完善的整体规划。

同时，局限于一个小小的知识面，区域，只会与世界高速发展的轨道脱离，每一天的信息都在更新，每一天都会有新的科学性知识，然而，这些信息存在一个天然共享性的特点，作为一个数字化信息化矿山建设发展的一个前提则就要求了对信息的收集与集结，往往集成度越高，其功能性就越大。相对于数字矿山自身而言，在规划实施的过程中，必须着重注意过程控制的集成、管理体系的集成、过程控制与管理系统的集成、数字矿山总体门户的集成。这就是所谓的关注集成。

四、数字化矿山信息建设的主要内容与技术研究

在如今多方位的信息文化传播中，数字化矿山的信息化建设同样也有着至关重要的地位，在这样的一个信息平台上，数字化矿山信息化建设多方位的展示展示矿山所在的地理位置，地理图标，尽可能的把该矿山的动态信息和静态信息及时的集成在信息平台上，为矿山调度指挥中心科学准确的决策提供真实的依据。一方面在建立视频检测系统的同时又要建立设备监测系统;另一方面对于矿山人员同样也要有一个定位考勤跟踪系统，通过这些方面的管理既保障了矿山人员的安全，又在一定程度上反映出每个工作场所和每个工作区域矿山人员的分布情况，实时有效的掌握作业人员的数量，提供了安全保障。

数字化矿山信息建设应具有其所有的专业性、科学性，就环境和产量而言，必须要有一个监测系统作为保障，实现安全生产。然而，为了更有效的对数字化矿山信息化的建设提供更好的全面进行，建立智能喷雾降尘系统和综合通讯指挥系统也是至关重要的。随着煤矿本身对信息化家属的迫切需求以及国家对煤矿安全、信息化建设的关注，可想而知，我国的煤矿信息化建设已经进入一个飞速发展的阶段，信息化矿山的建设在煤矿的发展建设中起着越来越大的作用。

五、数字化矿山信息化建设的发展趋势

随着国内外综合自动化发展技术的日益成熟，我国的矿山行业同样也进入了难得的历史发展中，数字化矿山信息化建设给能源市场带来了活力。然而，任何事物都有其发展的两面性，随着数字化矿山信息化建设生产规模的增大，越来越多的安全问题便接踵而来。面临这一问题，国家希望通过应用高科技检测、监控、通讯来提升矿山安全生产的水平和管理效率。尽可能的用监测监控现场作业，特别是一些非常恶劣的环境下，尽可能的减少或者代替人力作业。提高效率，着重注重安全问题。

六、结语

在数字化矿山信息化建设的过程中，虽然极富挑战性与危险性，但面对市场经济的多元化，信息经济的多变性，更应该及时掌握大量的动态科学知识，以先进的科学矿山建设思想为核心，适应信息化工业革命的的发展的要求以及满足21世纪实现科技强国的战略要求。虽然目前我国的数字化矿山的信息建设的过程仍然存在着各方面的不足，网络环境下的信息素养教育还不尽如人意，高危险的大量作业还未能完全得到保障，管理与监控方面还稍有欠缺，但随着经济的快速发展，数字化矿山的信息建设在经过大量的实践之后，通过利用当代已有的数据库以及计算机网络通讯技术，大力发展矿山企业信息化人才队伍的建设，达到资源共享实现高效化的管理、统计、分析、远程监控，必将克服重重障碍，有效地保障矿山发展的安全性，必然是现代化数字化信息化矿山建设发展的未来形势所在，数字化矿山的信息建设定将走向世界的顶峰。

参考文献

[1]王鹏.浅议煤矿信息化建设[J].科技情报开发与经济，2009，19（16）：127-129.

数字化技术研究范文第5篇

【关键词】：电气设备检测；信号处理；信号数字化

随着我国工业企业事业的不断发展，越来越多的电气设备得到了广泛的应用。同样带给我们的问题就是，在电气设备大规模应用的今天，电气设备的检测和故障诊断显的尤为重要。如何快速有效的对电气设备进行及时检测，成文了我们亟待解决的问题。

一、电气设备检测与故障诊断系统的组成

电气设备检测与故障诊断包括以下基本过程：信号检测、数据采集、数据处理、诊断。基本过程如下：通过各种传感器（如光、电、温度、振动、流量、化学等）检测出设备的状态信号，并使其可被传输，转换，采集，处理。然后由数据采集单元采集并存储于存储器中。传送载体可以是电缆或光缆，为了其提高抗干扰能力，多采用光缆或采用数字信号传输。数据采集可以采用三种方式：采集信号波形，采集信号峰值或记录峰值超过阀值的脉冲。进行数据处理时，主要为抑制干扰，保留或增强有用信号，提炼信号特征。依据所得的特征信号，采用各种诊断方法，如模糊逻辑，人工神经网络，专家系统等得出诊断结果。

二、信号处理技术在电气设备检测中的应用

通过信号处理，能够抑止干扰、保留或增加有用的信号，提炼信号特征，从中获得与故障相关地征兆，利用征兆进行故障诊断。时域分析、快速傅立叶变换频域分析、小波分析、小波包分析等信号处理提取技术的发展为电气设备的检测诊断提供了前提条件。

利用小波变换的多分辨率性质，基于信号和随机噪声在小波变换域中不同的模极大值系数特征，提取信号和噪声在多尺度分辨空间中的波形特征，而且根据表征该特征的小波系数模极大值传播特性的不同，来实现对信号波形的有效检测。小波分析能准确的反映故障发生的时间、位置等信息，并能对电气设备进行实时有效的状态检测和故障诊断。

三、电气设备检侧技术的发展方向

1、电气设备检测的信息融合技术发展

在电气设备检测中引入多传感器与数字化信息融合技术，首先是可以拓宽信息来源渠道，其次是可以改善信息处理的质量，提高诊断的准确性，以便对设备的运行状态有整体的、全面的了解。这种技术最大的优点是能够提高测量抗干扰的能力，因为不同的传感器对干扰的反映灵敏度不同，尽管在某些传感器中可能存在比较强的干扰信号，但是当与其他对电磁干扰反映不灵敏的传感器信息进行融合之后，就可以剔除其中所包含的干扰信号分量。 2、基于虚拟信号技术的发展

虚拟仪器技术是当前测试与控制领域技术的研究热点，它是以计算机及网络为基础，以软件为核心的自然科学信息测试、分析、存储、传输与控制系统。通过虚拟技术，系统的界面更加形象逼真，具有良好的可视性和交互性，可以明了的表现电气系统的状态。

3、远程电气信号检测和网络化跟踪

随着分布式计算技术、大型数据库技术、面向对象的软件技术和宽带数字通信技术的长足发展，基于因特网的电气设备故障检测将成为现实，将设备诊断技术与计算机网络技术相结合，采集设备状态数据，实现对设备故障的早期诊断和及时维修。远程监测和诊断可实现全国范围内的诊断知识与数据共享，远程协作诊断以因特网为桥梁，必将在时间和空间上缩短电力设备和诊断专家的距离。

4、基于人工智能的信号数字化检测系统开发

所谓的人工智能是以模型化的计算机来代替人的思维方式解决问题的一种方法。专家系统实际上是人工智能计算机程序系统，通过汇集和管理不同来源的众多专家知识，用仿人类专家推理过程的计算机模型来解决现实生活中某些复杂的重要问题，而目前专家系统的问题是缺乏有效的诊断知识表达、不确定性的知识推理及知识获取困难；神经网络的兴起开辟了一条崭新的途径，它是由大量处理单元互连而成的网络，是在现代神经生物学和认知科学对人类信息处理研究成果的基础上提出的，具有很强的自适应能力、学习能力、并行能力、容错能力和鲁棒性，从而可以代替复杂耗时的传统算法，使信号处理过程更接近人类思维活动；状态监测与故障诊断中经常用模糊的自然语言来说明状态的特征，为了准确有效的判断具有模糊征兆的状态，必须用模糊集合的概念对其是否属于某个状态的原因进行描述，特别对于一些征兆与状态之间无法确定的数学模型的复杂的机械系统，只有在获取系统状态的综合效应、积累维修经验和集中专家意见的前提下，用模糊的方法进行状态监控。

5、开放式电气信号数字化故障诊断系统

开放式电气信号数字化故障诊断系统是通过网络连接的远程故障诊断系统，与传统的故障诊断系统有着本质的区别。传统的故障诊断系统的数据库是封闭或半封闭的，其构造和输入都需要设计人员来修改，而远程故障诊断系统的知识库必须是基于Web数据库的开放式体系结构，设计者只需完成一个简单的系统框架，知识库的填充是在系统的维护与使用过程中不断充实的，从而使整个系统具有灵活性，可扩展性。

6、基于数字化的寿命周期成本管理