時(shí)間：2023-08-31 16:08:16
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
（烏魯木齊電業(yè)局光源電力有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830011）
【摘 要】數(shù)字化變電站是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)。本文簡(jiǎn)述了數(shù)字化變電站的概念、特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)及其建設(shè)方法等問(wèn)題。通過(guò)分析可以認(rèn)為，數(shù)字化變電站必然成為未來(lái)變電站的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞 數(shù)字化變電站；數(shù)字化技術(shù)；電子式互感器；IEC61850
0 引言
數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備（電子式互感器、智能化開(kāi)關(guān)等）和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層（過(guò)程層、間隔層、站控層）構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站[1]。與常規(guī)變電站相比，數(shù)字化變電站間隔層和站控層的設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)接口只是接口和通信模型發(fā)生了變化，而過(guò)程層卻發(fā)生了較大的改變，由傳統(tǒng)的電流、電壓互感器、一次設(shè)備以及一次設(shè)備與二次設(shè)備之間的電纜連接，逐步改變?yōu)殡娮邮交ジ衅鳌⒅悄芑淮卧O(shè)備、合并單元、光纖連接等內(nèi)容。作為一門(mén)新興技術(shù)，數(shù)字化變電站從提出開(kāi)始就受到了極大的關(guān)注，目前已成為我國(guó)電力系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)之一。隨著相關(guān)軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，數(shù)字化變電站將成為變電站技術(shù)的發(fā)展方向。
1 數(shù)字化變電站的關(guān)鍵設(shè)備
1.1 智能化的一次設(shè)備
一次設(shè)備被檢測(cè)的信號(hào)回路和被控制的操作驅(qū)動(dòng)回路采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了常規(guī)機(jī)電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)，數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接。變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號(hào)和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替[2]。一次設(shè)備例如電子式互感器，電子式互感器(ECT、EVT)分為兩大類:有源電子式互感器和無(wú)源電子式互感器。有源電子式互感器利用Rogowski空芯線圈或低功率鐵心線圈感應(yīng)被測(cè)電流,利用電容(電阻、電感)分壓器感應(yīng)被測(cè)電壓。遠(yuǎn)端模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后經(jīng)通信光纖傳送。無(wú)源電子式互感器利用Faraday磁光效應(yīng)感應(yīng)被測(cè)電流信號(hào),利用Pockels電光效應(yīng)感應(yīng)被測(cè)電壓信號(hào),通過(guò)光纖傳輸傳感信號(hào)。
1.2 網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備
變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，如繼電保護(hù)裝置、防誤閉鎖裝置、測(cè)量控制裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、故障錄波裝置、電壓無(wú)功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測(cè)裝置等全部基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)設(shè)計(jì)制造，設(shè)備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的I/O現(xiàn)場(chǎng)接口，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。將IEC61850應(yīng)用于變電站內(nèi)的通信,以充分利用網(wǎng)絡(luò)通信的最新技術(shù),實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的信息共享、互操作和功能的靈活配置。數(shù)字化變電站采用低功率、數(shù)字化的新型互感器代替常規(guī)互感器，將高電壓、大電流直接變?yōu)閿?shù)字信號(hào)[3]。常規(guī)站與數(shù)字站結(jié)構(gòu)區(qū)別如圖1所示。
1.3 自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng)
變電站運(yùn)行管理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)包括電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計(jì)無(wú)紙化；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動(dòng)化；變電站運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)提供故障分析報(bào)告，指出故障原因，提出故障處理意見(jiàn)；系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出變電站設(shè)備檢修報(bào)告，即常規(guī)的變電站設(shè)備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。
2 數(shù)字化變電站通信規(guī)約關(guān)鍵技術(shù)
數(shù)字化變電站是建立于IEC61 850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，由電子式互感器(ECT、EVT)、智能化開(kāi)關(guān)等智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備按變電站層、間隔層、過(guò)程層分層構(gòu)建而成,能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。它的關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面：
（1）功能建模。從變電站自動(dòng)化通信系統(tǒng)的通信性能(PICOM)要求出發(fā),定義了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能模型(Part5)。
（2）數(shù)據(jù)建模。采用面向?qū)ο蟮姆椒?定義了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型(PartT-3/4)。
（3）通信協(xié)議。定義了數(shù)據(jù)訪問(wèn)機(jī)制(通信服務(wù))和向通信協(xié)議棧的映射,如在變電站層和間隔層之間的網(wǎng)絡(luò)采用抽象通信服務(wù)接口映射到MMS(IEC61850-8-I),在間隔層和過(guò)程層之間的網(wǎng)絡(luò)映射成串行單向多點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)。(IEC61850-9-1)或映射成基于IEEE802,3標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程總線(IEC61850-9-2)(Part 7-2,Part8/9)。
（4）變電站自動(dòng)化系統(tǒng)工程和一致性測(cè)試。定義了基于XML(Extensible Make up Language)的結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言(Part6),描述變電站和自動(dòng)化系統(tǒng)的拓?fù)湟约癐ED結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。為了驗(yàn)證互操作性,Part10描述了IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)一致性測(cè)試。
（5）IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)中引入了抽象通信服務(wù)接口(abstract communication service interface， ACSI)。ACSI使變電站自動(dòng)化功能完全獨(dú)立于具體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以很快被應(yīng)用于變電站中[4]。
3 數(shù)字化變電站建設(shè)
數(shù)字化變電站和傳統(tǒng)變電站相比實(shí)現(xiàn)了信息采集、傳送、處理、輸出由模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)變，并形成了相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)和控制處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了信息的共享和互操作。從技術(shù)規(guī)律和電網(wǎng)特性角度看，數(shù)字化變電站推廣建設(shè)是智能電網(wǎng)形成的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，信息化，自動(dòng)化的技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)源。數(shù)字化變電站的基本結(jié)構(gòu)繼承了分層分布式的特點(diǎn)，如圖 2所示。
其功能在邏輯上被分配到 3個(gè)不同的層(即過(guò)程層、間隔層和變電站層)中。過(guò)程層是一次設(shè)備和二次設(shè)備的結(jié)合處，其主要功能是:進(jìn)行電氣量的檢測(cè)、運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)在線檢測(cè)與統(tǒng)計(jì)、操作控制的執(zhí)行等任務(wù)。間隔層的主要功能是進(jìn)行本間隔過(guò)程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息的匯總，并對(duì)一次設(shè)備實(shí)施保護(hù)控制功能，具有承上啟下的作用。變電站層主要任務(wù)是匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送往調(diào)度或控制中心并接受調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令，轉(zhuǎn)發(fā)間隔層、過(guò)程層執(zhí)行等功能。相對(duì)于常規(guī)變電站，數(shù)字化變電站具有很多先進(jìn)技術(shù)和功能特點(diǎn)。
3.1 基于數(shù)字和光纖的信號(hào)采集系統(tǒng)
電子式互感器(ECT、EVT)和光電互感器的應(yīng)用使得數(shù)字化變電站實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)信息的數(shù)字化采集和光纖傳遞，大大簡(jiǎn)化了二次回路，解決了電纜老化問(wèn)題，減少了運(yùn)行人員的誤操作，系統(tǒng)可靠性得到提高。智能電網(wǎng)的數(shù)字化程度要求更高，將有各種先進(jìn)的智能傳感器要運(yùn)用到一次設(shè)備中去，包括發(fā)、輸、變、配、用戶等個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)，用以監(jiān)控電網(wǎng)設(shè)備健康狀態(tài)和全網(wǎng)電氣信息，形成龐大的智能監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)字化變電站的硬件設(shè)施和建設(shè)過(guò)程中的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在智能電網(wǎng)建設(shè)中有重要的作用和價(jià)值。
3.2 信息交互網(wǎng)絡(luò)化
數(shù)字化變電站內(nèi)設(shè)備之間通過(guò)高速以太網(wǎng)進(jìn)行信息交換，二次設(shè)備不再出現(xiàn)功能重復(fù)的I/O接口，常規(guī)的功能裝置變成了邏輯功能模塊，變電站內(nèi)實(shí)現(xiàn)了真正的數(shù)據(jù)集資源共享。和智能電網(wǎng)高速、動(dòng)態(tài)互動(dòng)、實(shí)時(shí)信息共享的超級(jí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的目標(biāo)方向一致。
3.3 全站統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)
IEC61850確立了電力系統(tǒng)建模標(biāo)準(zhǔn)，為變電站定義了標(biāo)準(zhǔn)的信息模型和信息交換模型。采用對(duì)象建模、抽象通信服務(wù)接口（ACSI）、以及設(shè)備自我描述規(guī)范，解決了不同廠商產(chǎn)品互操作問(wèn)題，形成了全站設(shè)備功能和信息共享的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。
3.4 信息同步與安全性
數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)變電站相比，一次設(shè)備及一次設(shè)備與二次設(shè)備之間連接，由電纜被電子式互感器、智能化一次設(shè)備、合并單元、光纖所代替，這為采樣數(shù)據(jù)的共享提供了條件，同時(shí)也帶來(lái)了電子式互感器間采樣同步問(wèn)題。IEC 61850采用SNTP(sim plenetwork time protoco1)實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的同步采樣，以UTC(universal time coordinated)作為時(shí)鐘同步源[5]。IEEE1588[協(xié)議為消除或削弱網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)各個(gè)測(cè)控設(shè)備的時(shí)鐘誤差和測(cè)控?cái)?shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸延遲提供了有效路徑，只要按照這個(gè)規(guī)范去設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控系統(tǒng)，則系統(tǒng)的測(cè)控精度可控制在亞微妙級(jí)，從而可以有效解決分層分布式測(cè)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性問(wèn)題IEC 61850 采用 SNTP( simple network time protoco1) 實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備問(wèn)的同步采樣， 以UTC( universal time coordinated) 作為時(shí)鐘同步源。IEC61850協(xié)議的開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)性帶來(lái)了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性問(wèn)題，IEC在制訂了IEC61850之后，開(kāi)展了安全標(biāo)準(zhǔn)IEC62351的編制，其中IEC62351-6定義了IEC61850的安全性[6]。
3.5 智能化一次設(shè)備不斷成熟
以往制約數(shù)字變電站發(fā)展的主要是因?yàn)镮EC61850技術(shù)不成熟，2005年的IEC61850互操作實(shí)驗(yàn)[3]極大推動(dòng)了IEC61850在數(shù)字化變電站中的研究應(yīng)用，目前變電站層與間隔層技術(shù)已經(jīng)成熟，間隔層與過(guò)程層技術(shù)也在不斷成熟。國(guó)內(nèi)的智能化一次設(shè)備質(zhì)量提升的飛快，從已經(jīng)運(yùn)行變電站的反饋情況來(lái)看，智能化一次設(shè)備已經(jīng)從初期的不穩(wěn)定到了現(xiàn)在基本能滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的水平，這為智能電網(wǎng)建設(shè)打下了基礎(chǔ)。數(shù)字化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
4 結(jié)論
由于其具有信息充分共享、通信系統(tǒng)能可靠實(shí)時(shí)的交換所有設(shè)備的完整信息、降低變電站整個(gè)生命周期的費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字化變電站必然會(huì)成為未來(lái)變電站發(fā)展的趨勢(shì)。建設(shè)以光電式互感器、智能化集成開(kāi)關(guān)、智能變壓器等數(shù)字化一次設(shè)備和其他智能電子設(shè)備為基礎(chǔ)的新型變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化變電站站內(nèi)各層間的無(wú)縫通信。最大限度地滿足信息共享和系統(tǒng)集成的要求。則是數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展方向。可以預(yù)期。一個(gè)系統(tǒng)分布化、結(jié)構(gòu)緊湊化、模型標(biāo)準(zhǔn)化、通信網(wǎng)絡(luò)化、信息集成化、檢修狀態(tài)化、操作智能化的完全數(shù)字化變電站將作為未來(lái)“ 數(shù)字化電網(wǎng)”的功能和信息節(jié)點(diǎn)展示在人們面前。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】 核電廠數(shù)字化I&C系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
儀表和控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱儀控系統(tǒng),I&C系統(tǒng))具有對(duì)核電廠進(jìn)行監(jiān)測(cè)、顯示、控制和保護(hù)的功能,是核電廠安全可靠運(yùn)行的重要組成。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的迅猛發(fā)展,核電廠I&C系統(tǒng)已經(jīng)在逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。核電廠數(shù)字化I&C系統(tǒng)較之前的模擬I&C系統(tǒng)、部分?jǐn)?shù)字化I&C系統(tǒng)的安全性和可靠性具有顯著提高。
由于核電廠具有其特殊的安全保障需求,因此對(duì)于數(shù)字化I&C系統(tǒng)的研究具有重要意義。
2 數(shù)字化I&C系統(tǒng)概述
數(shù)字化I&C系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)為分層結(jié)構(gòu),根據(jù)I&C系統(tǒng)的不同,分層方式有所差異,比較具有代表性的分層方法為:自底層到高層可以分為工藝系統(tǒng)接口層、自動(dòng)控制和保護(hù)層、操作和管理信息層、全廠技術(shù)管理層。采用分層結(jié)構(gòu)可以將功能分散,減少信息在傳輸、控制過(guò)程中丟失的風(fēng)險(xiǎn),提高I&C系統(tǒng)可靠性。分層結(jié)構(gòu)中的工藝系統(tǒng)接口層以及自動(dòng)控制和保護(hù)層相對(duì)比較重要,因?yàn)閷?duì)工藝系統(tǒng)實(shí)際控制工作都完成于這兩層,而I&C系統(tǒng)的更新升級(jí)也多集中于這兩層。
一對(duì)一功能分散和并行性是數(shù)字化I&C系統(tǒng)建設(shè)的兩大基本原則。數(shù)字化I&C的分層結(jié)構(gòu)保證了一對(duì)一功能分散;數(shù)字化I&C系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)是二進(jìn)制數(shù)碼的串行傳輸,為了保證數(shù)字化I&C系統(tǒng)的并行性以及傳輸效率,一般采用多CPU技術(shù),依靠分時(shí)運(yùn)行技術(shù)的應(yīng)用以及CPU處理速度的大幅提高,使得時(shí)間分片串行運(yùn)算像是并行動(dòng)作,從而保證了信息集中監(jiān)控的并行性實(shí)現(xiàn)。
從數(shù)字化I&C系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析,其主要經(jīng)歷了集散控制系統(tǒng)(DCS)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)兩個(gè)階段。DCS將模擬儀表和計(jì)算機(jī)技術(shù)相融合,即保留了模擬量一對(duì)一的特點(diǎn),又利用計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)將I&C系統(tǒng)進(jìn)行信息管理和集中顯示控制,屬于半數(shù)字化的I&C系統(tǒng)。FCS則是數(shù)字化I&C系統(tǒng)的典型代表,將分散的模擬儀表按系統(tǒng)功能的劃分進(jìn)行集中布置,即有效繼承了一對(duì)一功能,又實(shí)現(xiàn)了利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息化管理。對(duì)于數(shù)字化I&C系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸也隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展由現(xiàn)場(chǎng)對(duì)象的控制到整個(gè)電廠或系統(tǒng)的管理,甚至是向全球化網(wǎng)絡(luò)控制發(fā)展。
綜上所示,數(shù)字化I&C系統(tǒng)是向著由局部模擬儀表自動(dòng)化到整體數(shù)字儀表自動(dòng)化再到全局信息網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的方向進(jìn)行發(fā)展的。
3 數(shù)字化I&C系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
3.1 數(shù)字化反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)
反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)的功能是對(duì)反應(yīng)堆現(xiàn)場(chǎng)的工作狀況信號(hào)進(jìn)行接收,并經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后控制停堆斷路器的狀態(tài)。其中停堆斷路器是用來(lái)控制棒控系統(tǒng)所有停堆棒組的電源,令全部停堆棒和控制棒快速進(jìn)入堆芯地步,終止核反應(yīng),限制或防止堆芯及壓力容器的損壞。
以某M310核電廠為例,數(shù)字化反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)由反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)(RTS)和安全專設(shè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(ESFAS)兩個(gè)部分組成。RTS采用四通道冗余設(shè)計(jì),并且每個(gè)通道均獨(dú)立于其它通道進(jìn)行工作。數(shù)字化I&C系統(tǒng)通過(guò)模擬采集卡對(duì)反應(yīng)堆現(xiàn)場(chǎng)的工作狀況信號(hào)進(jìn)行采集,并輸入CPU處理單元,經(jīng)過(guò)閾值比較后參與本通道的表決邏輯處理。同時(shí)把閾值比較結(jié)果傳輸?shù)狡渌ǖ绤⑴c表決邏輯處理;各個(gè)保護(hù)通道接收到與之判決結(jié)果后經(jīng)四取二表決邏輯把結(jié)果傳輸給本通道對(duì)應(yīng)的停堆斷路器,從而達(dá)到控制停堆斷路器狀態(tài)的目的。ESFAS采用A、B列二重冗余設(shè)計(jì),兩列彼此隔離,分別采集來(lái)自4個(gè)RTS通道的表決信號(hào),再進(jìn)行一次四取二表決邏輯把結(jié)果傳輸給現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),從而完成安全殼隔離、堆芯冷卻、余熱排出等安全功能。
由于保護(hù)系統(tǒng)執(zhí)行安全功能,因此其采用的數(shù)字化平臺(tái)必須是通過(guò)1E級(jí)鑒定的,且響應(yīng)時(shí)間和可靠性都有很高要求。
3.2 核電廠控制系統(tǒng)
核電廠控制系統(tǒng)的主要功能是在電廠正常運(yùn)行工況下執(zhí)行自動(dòng)控制和監(jiān)督任務(wù)。核電廠控制系統(tǒng)采用非安全級(jí)數(shù)字化平臺(tái)。以某M310核電廠為例,其電廠控制系統(tǒng)為倒掛樹(shù)型MESH網(wǎng)結(jié)構(gòu)。各個(gè)工藝系統(tǒng)的控制邏輯按照合理的功能分組原則分配的不同的CPU上,各個(gè)機(jī)柜的CPU通過(guò)該MESH網(wǎng)的交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
3.3 運(yùn)行和控制中心系統(tǒng)
運(yùn)行和控制中心系統(tǒng)包括操作和控制核電廠的所有設(shè)施,如主控制室、遠(yuǎn)距離停堆室、運(yùn)行支持中心、技術(shù)支持中心、就地控制站和應(yīng)急指揮中心等。
為了保證安全功能的分配,在設(shè)計(jì)反應(yīng)堆運(yùn)行和控制系統(tǒng)時(shí)需要充分考慮人和機(jī)器的特性以及局限性,對(duì)核電廠進(jìn)行安全功能要求分析和功能分配,并進(jìn)行評(píng)估,使得人機(jī)接口的設(shè)計(jì)能夠完全支持核電廠任務(wù)的執(zhí)行。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要使人因工程系統(tǒng)性的結(jié)合到控制室和人機(jī)接口的設(shè)計(jì)中,確保操作人員能夠安全有效的對(duì)核電廠進(jìn)行管理和控制。
3.4 特殊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
特殊檢測(cè)系統(tǒng)是數(shù)字化I&C系統(tǒng)中一個(gè)獨(dú)立的診斷系統(tǒng)并在單獨(dú)平臺(tái)上實(shí)施,把傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理并進(jìn)行診斷,包括用于檢測(cè)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)內(nèi)金屬碎片的松動(dòng)部件檢測(cè)系統(tǒng)、冷卻劑泵震動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、堆芯吊籃震動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)等。
3.5 堆芯儀表系統(tǒng)
堆芯儀表系統(tǒng)是為其他系統(tǒng)提供堆芯儀表信號(hào)。該系統(tǒng)能夠測(cè)得堆芯中的三維中子注量率分布圖,對(duì)保護(hù)和安全檢測(cè)系統(tǒng)的中子注量率探測(cè)器進(jìn)行標(biāo)定并優(yōu)化堆芯性能。
4 結(jié)語(yǔ)
本文介紹了核電廠數(shù)字化I&C系統(tǒng),該系統(tǒng)憑借其自身在技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)對(duì)提高核電廠的經(jīng)濟(jì)效益、工作效率以及安全性方面均有巨大的貢獻(xiàn)。因此,對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重大的科研意義、經(jīng)濟(jì)意義與安全意義。
參考文獻(xiàn):
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[2]楊岐.核電廠數(shù)字化I&C系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J].核動(dòng)力工程,2002,(23).
關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站 發(fā)展趨勢(shì) 關(guān)鍵技術(shù)
中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416(2012)05-0255-02
電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是我國(guó)電網(wǎng)的六個(gè)重點(diǎn)技術(shù)之一，而數(shù)字化變電站技術(shù)則是電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。因此，建立無(wú)人值守的數(shù)字化變電站成為提高我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行效率的重要手段。目前，我們新建變電站基本采用分層、分布式變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，并逐步對(duì)原有變電站實(shí)行改造。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，使得在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的信息采集、傳輸、處理等工作可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。所以，數(shù)字化變電站技術(shù)的應(yīng)用必將對(duì)電力系統(tǒng)的科技進(jìn)步帶來(lái)巨大的變革。
1、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.1 變電站控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái)，隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大及電網(wǎng)運(yùn)行要求的提高，對(duì)變電站控制系統(tǒng)提出了越來(lái)越高的要求，為了及時(shí)掌握電網(wǎng)的運(yùn)行情況，保證電網(wǎng)安全、可靠地運(yùn)行，要求變電站控制系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地反映一次系統(tǒng)的狀態(tài)，同時(shí)要求變電站具有較高的可控性，進(jìn)而要求更多地采用遠(yuǎn)方集中控制，操作，反事故措施等，即采用無(wú)人值班的管理模式，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少人為誤操作的可能，提高運(yùn)行的可靠性。另一方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用，已改變了傳統(tǒng)二次設(shè)備的模式，系統(tǒng)簡(jiǎn)化，信息共享，減少電纜，減少變電站占地面積，降低造價(jià)等方面已改變了變電站的面貌，變電站自動(dòng)化已轉(zhuǎn)向了實(shí)用化階段并取得了顯著的成效。
1.2 電流和電壓互感器的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
電流和電壓互感器是為電力系統(tǒng)進(jìn)行電能計(jì)量和繼電保護(hù)及測(cè)控裝置提供電流、電壓信號(hào)的重要設(shè)備，其精度及可靠性與電力系統(tǒng)的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行密切相關(guān)，是電力系統(tǒng)電流電壓測(cè)量的基本設(shè)備。
傳統(tǒng)的電流和電壓互感器是電磁感應(yīng)式的，具有類似變壓器的結(jié)構(gòu)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)傳輸?shù)碾娏θ萘坎粩嘣黾樱娋W(wǎng)運(yùn)行電壓等級(jí)也越來(lái)越高，目前，俄羅斯已有1150kV的骨干電網(wǎng)，我國(guó)也已將原來(lái)220kV的骨干電網(wǎng)提高到了500kV，國(guó)家電網(wǎng)公司已將1000kV的輸電線路納入近幾年的發(fā)展規(guī)劃。隨著電壓等級(jí)的提高，電磁式互感器暴露出一系列固有的缺點(diǎn)：(1)絕緣結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，產(chǎn)品的造價(jià)也越來(lái)越高，產(chǎn)品重量大，支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜。(2)電磁式電流互感器固有的磁飽和現(xiàn)象，一次電流較大時(shí)會(huì)使二次輸出發(fā)生畸變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行，造成拒動(dòng)或誤動(dòng)。(3)電磁式互感器的輸出為模擬量，不能與數(shù)字化二次設(shè)備直接接口，不利于電力系統(tǒng)的數(shù)字化進(jìn)程。
二十世紀(jì)后期，人們一直在尋求一種安全、可靠、理論完善、性能優(yōu)越的新方法來(lái)實(shí)現(xiàn)高電壓大電流的測(cè)量。基于光學(xué)傳感技術(shù)的無(wú)源光學(xué)電流互感器（Optical Current Transformer，簡(jiǎn)稱OCT）和無(wú)源光學(xué)電壓互感器（Optical Voltage Transformer，簡(jiǎn)稱OVT）以及基于空芯線圈的有源光電互感器能有效克服傳統(tǒng)電磁式互感器的缺點(diǎn)，近20年來(lái)一直受到美國(guó)、日本、法國(guó)和中國(guó)等國(guó)學(xué)者和工程技術(shù)人員的廣泛關(guān)注和深入研究，先后研制出多種樣機(jī)并掛網(wǎng)試運(yùn)行，逐步成為互感器發(fā)展的主要方向。
2、關(guān)鍵技術(shù)
2.1 電子互感器技術(shù)
無(wú)源光互感器工作基于光學(xué)傳感的原理，存在光路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、溫度影響大等影響測(cè)量精度以及傳感頭工藝一致性不易保證等缺點(diǎn)，有源光互感器同樣存在溫度影響大、測(cè)量部件檢修困難、加工精度不宜保證等問(wèn)題。
2.2 同步采樣技術(shù)
在傳統(tǒng)的保護(hù)測(cè)控裝置中,各路模擬量的采樣是由同一個(gè)模件負(fù)責(zé)的，在同一時(shí)刻鎖定采樣值，保證了采樣的同步及測(cè)量誤差。而在使用光互感器的情況下，各相電流、電壓采樣可能由不同的采集單元完成，如何保證各相電流和電壓信息的同步,成為合并單元能否正確工作的關(guān)鍵。
2.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
變電站的信息交換特點(diǎn)之一是，信息長(zhǎng)度較短，信息量較大，在電網(wǎng)發(fā)生故障的情況時(shí)，有可能發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，而間隔層裝置普遍采用嵌入式系統(tǒng)，其處理能力不強(qiáng)，這一特點(diǎn)要求變電站控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的抗風(fēng)暴能力，在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴時(shí)，各個(gè)裝置能夠正常工作。變電站信息交換的另一個(gè)特點(diǎn)是部分信息的實(shí)時(shí)性要求很高，比如保護(hù)裝置之間的信息交換，合并單元與間隔層設(shè)備之間的信息交換，要求變電站控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)具有分級(jí)交換的能力，保證高級(jí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。變電站控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)就像一個(gè)人的神經(jīng)，所有的命令、信息都必須通過(guò)它傳送，網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性對(duì)變電站控制系統(tǒng)來(lái)講及其重要的，變電站控制系統(tǒng)應(yīng)該在日常運(yùn)行時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的狀況進(jìn)行監(jiān)視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，這就要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具有智能功能。
2.4 軟件平臺(tái)技術(shù)
軟件平臺(tái)是數(shù)字化變電站控制系統(tǒng)的重要支撐。數(shù)字化變電站需要實(shí)現(xiàn)變電站二次子系統(tǒng)的數(shù)字化和一體化，繼電保護(hù)、測(cè)量控制、故障錄波、安全自動(dòng)裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、一次設(shè)備在線安全監(jiān)測(cè)等專業(yè)監(jiān)控功能將在一個(gè)統(tǒng)一的軟件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，因而支撐軟件平臺(tái)的研究開(kāi)發(fā)十分重要。為滿足100KV到500KV變電站的多層次的需要，該平臺(tái)需支持Unix/Linux/Windows跨平臺(tái)應(yīng)用，滿足電力系統(tǒng)信息安全要求，支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和各功能的自由分配，滿足變電站安全操作、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等管理需求。
2.5 裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)交換技術(shù)
在數(shù)字化變電站中，采樣數(shù)據(jù)通過(guò)合并單元的網(wǎng)絡(luò)送給保護(hù)測(cè)控裝置，由于保護(hù)測(cè)控裝置的嵌入式系統(tǒng)的處理能力有限，一般將裝置的數(shù)據(jù)接收模件與數(shù)據(jù)處理模件分開(kāi)，數(shù)據(jù)接收模件采用帶以太網(wǎng)協(xié)議的實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理模件普遍采用DSP方式，這兩個(gè)模件之間的數(shù)據(jù)交換速率在10Mbps以上。合并單元匯集多個(gè)采集單元的數(shù)據(jù)，內(nèi)部模件的數(shù)據(jù)交換更加頻繁，特別是考慮到母線和變壓器的合并單元，內(nèi)部數(shù)據(jù)交換可能達(dá)到100Mbps，如何實(shí)現(xiàn)如此高速的數(shù)據(jù)交換是本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)之一。
3、技術(shù)方案
通過(guò)對(duì)變電站控制系統(tǒng)和電壓電流互感器技術(shù)現(xiàn)狀的分析，現(xiàn)有的變電站系統(tǒng)雖然在近幾年取得了很大的發(fā)展和進(jìn)步，但是仍然存在著許多有待改進(jìn)、提高的地方，隨著技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)變電站控制系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的提高，以光互感器應(yīng)用和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為框架的數(shù)字化變電站控制系統(tǒng)正受到人們?cè)絹?lái)越多地關(guān)注，成為變電站控制系統(tǒng)發(fā)展的新焦點(diǎn)。220kV變電站一次接線考慮，主變壓器按本期一臺(tái)，最終2臺(tái)設(shè)計(jì)，電壓等級(jí)采用220/110/35kV考慮。
對(duì)于主變壓器間隔以及220KV線路間隔、110KV線路間隔全部實(shí)施數(shù)字化方案，即從過(guò)程層、間隔層到變電站層全數(shù)字化。考慮到35kV間隔設(shè)備安裝在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，35kV側(cè)本身保護(hù)測(cè)控一體化裝置已下放，節(jié)省電纜的需求不大，且對(duì)低電壓等級(jí)而言，光互感器的優(yōu)勢(shì)不明顯，甚至增加設(shè)備配置的復(fù)雜性，例如使用了光互感器后各間隔電壓數(shù)據(jù)的獲得、同一個(gè)間隔保護(hù)裝置與電度表數(shù)據(jù)的采集等，將使成本大幅上升，所以35KV側(cè)不配置光互感器，采用保護(hù)測(cè)控一體化裝置的方案。
4、結(jié)語(yǔ)
在變電站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化改造后，在變電站維護(hù)、調(diào)試時(shí)間、土地使用、系統(tǒng)的可用性、設(shè)備安全等五個(gè)方面都將得到提高，使得設(shè)備能夠少校驗(yàn)，甚至免校驗(yàn)，減少維護(hù)工作量，縮減變電站的土地建筑使用面積，減少變電站系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間，降低設(shè)備的絕緣要求，對(duì)系統(tǒng)能夠快速維護(hù)，提高了互感器的安全。數(shù)字化變電站可以在總體上提高變電站的勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少人為誤操作的可能，提高運(yùn)行的可靠性，促進(jìn)了變電站信息的共享，提升電網(wǎng)的技術(shù)和管理水平，提高電力工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞地圖數(shù)字化空間
中圖分類號(hào)：P231.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
地圖數(shù)字化是獲取矢量空間數(shù)據(jù)的一種重要方式。地圖掃描數(shù)字化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，包括地圖的掃描、配準(zhǔn)和裁剪、圖像拼接、圖形要素的跟蹤采集、屬性字段的添加和屬性數(shù)據(jù)的錄入等環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響到矢量化的質(zhì)量和效率。
1、掃描地圖
掃描地圖時(shí)需要盡可能的保持圖紙的平整，掃描的分辨率建議在300dpi-500dpi左右即可。
2、柵格配準(zhǔn)
柵格配準(zhǔn)是通過(guò)控制點(diǎn)的選取，對(duì)掃描后的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)匹配和幾何校正。經(jīng)過(guò)配準(zhǔn)后的柵格數(shù)據(jù)具有地理意義，在此基礎(chǔ)上采集得到的矢量數(shù)據(jù)才具有一定地理空間坐標(biāo)，才能更好地描述地理空間對(duì)象，解決實(shí)際空間問(wèn)題。
配準(zhǔn)的精度直接影響到采集的空間數(shù)據(jù)的精度。因此，柵格配準(zhǔn)是進(jìn)行地圖掃描矢量化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
對(duì)于尺寸規(guī)則的地圖，建議使用線性配準(zhǔn)。配準(zhǔn)后一定要計(jì)算誤差，當(dāng)誤差值超過(guò)一定大小時(shí)，需要考慮重新配準(zhǔn)。
3、屏幕跟蹤
地圖數(shù)字化的主要工作是進(jìn)行柵格數(shù)據(jù)的跟蹤采集，這是掃描數(shù)字化過(guò)程中耗時(shí)最長(zhǎng)的環(huán)節(jié)，也是一項(xiàng)艱苦的工作。這個(gè)過(guò)程需要數(shù)字化員認(rèn)真仔細(xì)的對(duì)地圖上的所有地物進(jìn)行描繪。
在圖形要素的采集過(guò)程中，設(shè)置較小的捕捉容限，對(duì)待采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間關(guān)系的捕捉，會(huì)大大減少數(shù)據(jù)采集中的拓?fù)溴e(cuò)誤。如：點(diǎn)與其它要素重疊或者在其它要素的中點(diǎn)或延長(zhǎng)線上，線對(duì)象與線對(duì)象之間的平行、垂直、成固定角度等空間關(guān)系，都可以在編輯的過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)捕捉，并可根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)置捕捉容限。
5、拓?fù)涮幚?/p>
空間數(shù)據(jù)在采集和編輯過(guò)程中，常會(huì)有出現(xiàn)假節(jié)點(diǎn)、冗余節(jié)點(diǎn)、懸線、重復(fù)線等情況，這些數(shù)據(jù)錯(cuò)誤往往量大，而且比較隱蔽，肉眼不容易識(shí)別出來(lái)，通過(guò)手工方法也不易去除，導(dǎo)致采集的空間數(shù)據(jù)之間的拓?fù)潢P(guān)系和實(shí)際地物之間的拓?fù)潢P(guān)系不符合。進(jìn)行拓?fù)涮幚恚ㄟ^(guò)一定的拓?fù)淙菹拊O(shè)置，可以較好地消除這些冗余和錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。
6、屬性賦值
屬性是空間數(shù)據(jù)的重要特征，描述了空間對(duì)象豐富的語(yǔ)義。對(duì)圖形要素進(jìn)行相應(yīng)的屬性賦值是地圖數(shù)字化的重要方面，在數(shù)字化過(guò)程中快速準(zhǔn)確地進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)的數(shù)字化，并保證圖形要素和屬性數(shù)據(jù)的一致性，是地圖高效數(shù)字化的重要體現(xiàn)。
由于圖形數(shù)字化是進(jìn)入電子社會(huì)必經(jīng)的一個(gè)過(guò)程和手段，掌握它的方式、方法與技巧是我們從事地圖系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，是一切現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬顯示和查詢所必須的步驟，是實(shí)現(xiàn)城市數(shù)字化的手段之一。因此對(duì)矢量化的技術(shù)、方法還有待繼續(xù)研究與探索。
參考文獻(xiàn)：
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云計(jì)算作為近年來(lái)研究與應(yīng)用領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題，被大多數(shù)IT企業(yè)和業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是下一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的核心架構(gòu)。云計(jì)算（Cloud Computing） 是一種全新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用概念，是網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）、并行處理（Parallel Comp）和分布式處理（Distributed Computing）、虛擬化（Virtualization）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（Network Storage Technologies）、效用計(jì)算（Utility Computing）、負(fù)載均衡（Load Balance）的發(fā)展結(jié)果。從業(yè)務(wù)形態(tài)來(lái)說(shuō)，它是利用虛擬化等技術(shù)將服務(wù)和資源整合在一起，向用戶提供平臺(tái)、基礎(chǔ)設(shè)施和軟件的一種新的商業(yè)計(jì)算模式。
1 云計(jì)算給數(shù)字化圖書(shū)館帶來(lái)的機(jī)遇
1.1 實(shí)現(xiàn)資源共享
云計(jì)算機(jī)的應(yīng)用服務(wù)通常分為三種，SaaS（Software as a Service，云計(jì)算軟件服務(wù)）、PaaS（Platform as a Service，云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)）、IaaS（Infrastructure as a Service，云計(jì)算設(shè)備服務(wù)）[1]。云計(jì)算產(chǎn)業(yè)細(xì)分后，各類云計(jì)算服務(wù)商可以聚焦自己的核心領(lǐng)域，最終形成了強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、協(xié)作共生的關(guān)系。這將加快全球化信息技術(shù)快速發(fā)展，從而真正實(shí)現(xiàn)全球化的信息共享。云計(jì)算為數(shù)字化圖書(shū)館提供了海量數(shù)據(jù)存貯的能力，使用者只要能接入互聯(lián)網(wǎng)，就能享受到數(shù)字化圖書(shū)館，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境下最大化的資源共享。
1.2 實(shí)現(xiàn)使用便利
云計(jì)算在數(shù)字化圖書(shū)館的應(yīng)用使得數(shù)字化圖書(shū)館更加的便捷和方便，使用者既不需要受時(shí)間和空間上的限制，更不需要在個(gè)人終端上安裝任何軟件，甚至可以不用使用常規(guī)的計(jì)算機(jī)，由提供云計(jì)算的服務(wù)商為使用者提供一個(gè)虛擬的計(jì)算機(jī)，使用者只需要在任何一個(gè)云終端登錄到自己的云虛擬電腦上即可以獲得云時(shí)代的數(shù)字化信息。
1.3 低成本
針對(duì)“云”的特殊措施，數(shù)字圖書(shū)館技術(shù)采用極其廉價(jià)的節(jié)點(diǎn)來(lái)構(gòu)成云，“云”的自動(dòng)化集中式管理使很多圖書(shū)館無(wú)需負(fù)擔(dān)日益高昂的數(shù)據(jù)中心管理成本，“云”的通用性使資源的利用率較之傳統(tǒng)系統(tǒng)大幅提升，因此用戶可以充分享受“云”的低成本優(yōu)勢(shì)，經(jīng)常只要花費(fèi)很少的成本和時(shí)間、就能完成以前需要數(shù)萬(wàn)元、數(shù)月時(shí)間才能完成的任務(wù)。云計(jì)算下的數(shù)字圖書(shū)館，也為行業(yè)提供了全新的潛在市場(chǎng)，將云計(jì)算技術(shù)充分應(yīng)用到數(shù)字圖書(shū)館中會(huì)對(duì)數(shù)字圖書(shū)館的產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，相信云計(jì)算的發(fā)展必將成為圖書(shū)館行業(yè)里程碑。
2 云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式
云計(jì)算系統(tǒng)的主要組成部分是很多的計(jì)算機(jī)服務(wù)器，并且能夠?yàn)楹芏嗟挠脩籼峁┤矫娴男畔⒎?wù)，為了能夠?yàn)椤霸啤庇脩籼峁┛煽康姆?wù)，云計(jì)算系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)采用的是分布式存儲(chǔ)以及冗余存儲(chǔ)方式。Google的GFS以及Hadoop團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)HDFS是云計(jì)算系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。
Google File System（GFS）是一個(gè)分布式文件系統(tǒng)，它由Google設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)，是指文件系統(tǒng)管理的物理存儲(chǔ)資源不一定直接連接在本地節(jié)點(diǎn)上，而是通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與節(jié)點(diǎn)相連。Hadoop是一個(gè)開(kāi)源的分布式軟件平臺(tái)，Hadoop用于存儲(chǔ)的分布式文件系統(tǒng)Hadoop Distributed File System（HDFS）借鑒了GFS的設(shè)計(jì)理念。
首先在架構(gòu)上，GFS和HDFS是一致的，都是采用的拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)，所謂的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指系統(tǒng)中各個(gè)服務(wù)器之間的物理或邏輯的互聯(lián)關(guān)系，這兩者都被設(shè)計(jì)為一個(gè)中心控制服務(wù)器為中心的星形結(jié)構(gòu)的拓?fù)淠Ｐ停@樣有利于服務(wù)器的動(dòng)態(tài)分配和回收，在云計(jì)算系統(tǒng)中服務(wù)器資源有限的情況下，可以通過(guò)中心控制服務(wù)器控制和管理整個(gè)系統(tǒng)中其它節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行正常以及資源的最大利用率。其次在塊大小、元數(shù)據(jù)等實(shí)現(xiàn)上，這兩者之間也是一致的。
在關(guān)鍵技術(shù)上這兩者之間還是存在很大的差異：首先，GFS最為復(fù)雜的部分是對(duì)多客戶端并發(fā)追加同一個(gè)文件，即多客戶端并發(fā)Append模型。GFS允許文件被多次或者多個(gè)客戶端同時(shí)打開(kāi)以追加數(shù)據(jù)，而HDFS文件只允許一次打開(kāi)并追加數(shù)據(jù)，客戶端先把所有數(shù)據(jù)寫(xiě)入本地的臨時(shí)文件中，等到數(shù)據(jù)量達(dá)到一個(gè)Chunk的大小，一次性寫(xiě)入HDFS文件系統(tǒng)。其次對(duì)快照的支持上兩這者之間存在差異，GFS通過(guò)內(nèi)部采用copy-on-write的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)集群快照功能，而HDFS不提供快照功能，另外在文件的刪除上兩者也是存在差異的，GFS并不是在master上直接刪除文件，而是通過(guò)特殊標(biāo)識(shí)的方式標(biāo)識(shí)該文件，并控制該文件不再被普通用戶所訪問(wèn)，同時(shí)master會(huì)定期對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行檢查，刪除一段時(shí)間前所隱藏的文件。而HDFS則是采用直接刪除但是更加容易實(shí)現(xiàn)的方式來(lái)刪除文件。
2.2 安全性
云計(jì)算技術(shù)做為一種全新的服務(wù)模式，其安全性超過(guò)了任何常規(guī)服務(wù)模式，也是至關(guān)重要的[2]。一旦用戶把自己的個(gè)人數(shù)據(jù)提交到云服務(wù)平臺(tái)之后，用戶將無(wú)法對(duì)其安全性進(jìn)行保證和監(jiān)控，而是由云計(jì)算服務(wù)商提供安全保障策略。目前市場(chǎng)上云計(jì)算服務(wù)商數(shù)目巨多，都向用戶承諾數(shù)據(jù)的安全性，但目前看效果并不理想。云計(jì)算主要面臨著管理風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，云計(jì)算面臨的管理風(fēng)險(xiǎn)：鎖定風(fēng)險(xiǎn)、失治風(fēng)險(xiǎn)、合規(guī)挑戰(zhàn)風(fēng)險(xiǎn)、商業(yè)信譽(yù)風(fēng)險(xiǎn)、云服務(wù)終止或故障風(fēng)險(xiǎn)、云提供商收購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)、供應(yīng)鏈故障風(fēng)險(xiǎn)；云計(jì)算面臨的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)：資源耗盡、隔離故障、管理接口漏洞、傳輸中的數(shù)據(jù)截獲、數(shù)據(jù)泄露、密鑰丟失。這些安全性問(wèn)題急需解決，這是關(guān)系到云計(jì)算技術(shù)能否普遍應(yīng)用的決定性因素。
2.3 數(shù)據(jù)挖掘
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要是依賴人工智能、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、可視化技術(shù)從大量的、不完全的、模糊的、有噪聲的、隨機(jī)的數(shù)據(jù)中，提取不易為人知的但是有巨大價(jià)值的關(guān)聯(lián)信息，是數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)的核心。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要分為數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)篩選、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)挖掘、模式評(píng)估和知識(shí)表達(dá)幾個(gè)步驟。該技術(shù)的目的是從大量的雜亂無(wú)序的數(shù)據(jù)中自動(dòng)分析數(shù)據(jù)，做出歸納統(tǒng)計(jì)，從中挖掘出潛在的模式，為用戶提供價(jià)值信息。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在數(shù)字化圖書(shū)館中的應(yīng)用可以優(yōu)化圖書(shū)館期刊的布局，提高效率節(jié)省資源。也可以為讀者提供個(gè)性化服務(wù)，通過(guò)對(duì)讀者借閱量的統(tǒng)計(jì)分析讀者的周期借閱習(xí)慣，結(jié)合現(xiàn)有資源向讀者推薦其喜好圖書(shū)，提高圖書(shū)館的服務(wù)質(zhì)量。
2.4 海量數(shù)據(jù)搜索
隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展和使用性的普及，云服務(wù)器上的數(shù)據(jù)幾何級(jí)增長(zhǎng)。云計(jì)算，它能處理的數(shù)據(jù)量已不再是MB、GB，而是成TB、PB的增加。并且會(huì)伴隨著大量的大數(shù)據(jù)出現(xiàn)，大數(shù)據(jù)被認(rèn)為是未來(lái)發(fā)展的戰(zhàn)略走向。在云計(jì)算中如何快速的從這些大量的數(shù)據(jù)提取和搜索關(guān)鍵字快速找出用戶需要的數(shù)據(jù)是一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)。
2.5 用戶認(rèn)證
用戶和云之間的相互認(rèn)證是保證云數(shù)據(jù)被合法訪問(wèn)的前提，云是一個(gè)廣闊的分布式系統(tǒng)，擁有海量用戶，其動(dòng)態(tài)性和不可預(yù)知性使得其違法行為不易被追蹤和管理。如果不對(duì)云用戶的身份認(rèn)證進(jìn)行嚴(yán)格的識(shí)別和管理，會(huì)給黑客和不法分子以可乘之機(jī)，危害到合法用戶的權(quán)益和云計(jì)算技術(shù)的普及。目前在云計(jì)算中最常用的認(rèn)證方式是口令的認(rèn)證方式和基于KPI數(shù)字證書(shū)認(rèn)證方式。口令認(rèn)證方式快捷簡(jiǎn)單，但是這種認(rèn)證方式容易遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊；基于KPI的認(rèn)證方式有較高的認(rèn)證強(qiáng)度，但是在云環(huán)境下證書(shū)的認(rèn)證基礎(chǔ)設(shè)施建立的難度比較大和復(fù)雜度比較高。文獻(xiàn)[3]提出一種基于橢圓曲線的3PAKE認(rèn)證方案，該算法能有效的防止口令攻擊且容易部署。
2.6 版權(quán)保護(hù)
云計(jì)算使得用戶可以通過(guò)某種協(xié)議進(jìn)行全球范圍的信息存取，給用戶帶來(lái)便捷的同時(shí)，也可能造成一些非法用戶對(duì)數(shù)字化信息進(jìn)行準(zhǔn)確無(wú)誤地復(fù)制、及快速傳遞散布等，這給著作權(quán)人希望擁有控制作品使用能力造成致命的傷害，也是阻止云計(jì)算技術(shù)普及的阻礙因素之一。有效保護(hù)著作人的權(quán)益要依賴于完善的法律法規(guī)、道德規(guī)范建立和版權(quán)保護(hù)技術(shù)。法律法規(guī)和道德規(guī)范需要政府和整個(gè)社會(huì)制定和建立長(zhǎng)期的有效機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)字水印技術(shù)[4]在版權(quán)保護(hù)中的優(yōu)勢(shì)被越來(lái)越多人所關(guān)注，數(shù)字水印技術(shù)是通過(guò)在待保護(hù)的視頻、圖片和文本等數(shù)字化產(chǎn)品中不可感知的嵌入可認(rèn)證信息[5]，并且保證不影響產(chǎn)品的可讀視性，非法的拷貝會(huì)損傷到事先嵌入的可認(rèn)證信息。一旦需要認(rèn)定產(chǎn)品的著作權(quán)時(shí)，可以從產(chǎn)品中提取事先嵌入的認(rèn)證信息，從而鑒別產(chǎn)品的合法性。
關(guān)鍵詞：數(shù)字圖書(shū)館；信息數(shù)字化；存儲(chǔ)技術(shù)；發(fā)展對(duì)策
數(shù)字圖書(shū)館是一個(gè)將信息資源以數(shù)字化方式存貯并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供即時(shí)服務(wù)的信息系統(tǒng)，因而信息資源數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖書(shū)館的根本條件，也是數(shù)字圖書(shū)館正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵步驟。但目前高校信息數(shù)字化中由于種種原因還存在許多問(wèn)題，如重復(fù)建設(shè)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范等問(wèn)題，這些都嚴(yán)重阻礙了我國(guó)數(shù)字圖書(shū)館的健康發(fā)展。因此，高校在實(shí)施信息數(shù)字化建設(shè)過(guò)程中，不僅需要更新觀念、統(tǒng)籌建設(shè)，還要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)立法、提高館員素質(zhì)，更要加強(qiáng)適合我國(guó)國(guó)情的技術(shù)創(chuàng)新。
一、數(shù)字圖書(shū)館中的信息數(shù)字化
（一）信息數(shù)字化的內(nèi)涵
從社會(huì)信息化環(huán)境來(lái)說(shuō)，數(shù)字圖書(shū)館是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等多種信息技術(shù)，對(duì)不同載體和類型的信息資源進(jìn)行搜集、選擇和規(guī)范化處理，使之以數(shù)字化的方式存儲(chǔ)，建立分布式的館藏信息資源庫(kù)和虛擬信息資源庫(kù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向世界各地用戶提供無(wú)時(shí)空限制服務(wù)的信息系統(tǒng)。數(shù)字圖書(shū)館的主要職能是搜集、保存和傳遞數(shù)字化信息，可以稱之為數(shù)字化信息的存儲(chǔ)和傳遞中心，因而信息數(shù)字化建設(shè)無(wú)論從質(zhì)量還是從數(shù)量上都是數(shù)字圖書(shū)館發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
（二）信息數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)
信息數(shù)字化技術(shù)包括數(shù)字化信息的生成技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)和壓縮技術(shù)等，其關(guān)鍵技術(shù)是數(shù)字化信息的生成技術(shù)和存儲(chǔ)技術(shù)。1.數(shù)字化信息的生成技術(shù)包括有鍵盤(pán)錄入和非鍵盤(pán)錄入兩種方式，目前使用較多的是第二種方式。鍵盤(pán)錄入是一種手工轉(zhuǎn)換的文本模式；非鍵盤(pán)錄入包括手寫(xiě)識(shí)別技術(shù)、印刷文稿掃描識(shí)別技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)。在信息數(shù)字化實(shí)際工作中，高校許多數(shù)字圖書(shū)館都采用兩者相結(jié)合的方式來(lái)規(guī)避鍵盤(pán)錄入的較高錯(cuò)誤率和掃描方式對(duì)硬件的較高要求。2.數(shù)字化信息的存儲(chǔ)技術(shù)包括直接存儲(chǔ)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)。直接存儲(chǔ)技術(shù)是目前大多數(shù)數(shù)字圖書(shū)館的數(shù)據(jù)存貯技術(shù)，主要包括光盤(pán)塔技術(shù)、磁盤(pán)陣列技術(shù)和磁帶庫(kù)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)包括直接附加存儲(chǔ)（DAS）、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NAS）、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）、小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（ISCSI）技術(shù)和內(nèi)容尋址存儲(chǔ)（CAS）[1]（P.20-21）。
二、信息數(shù)字化中存在的主要問(wèn)題
雖然我國(guó)數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)中的信息數(shù)字化工作取得了一定的進(jìn)步，但由于觀念和技術(shù)的落后，信息數(shù)字化建設(shè)整體上呈現(xiàn)出數(shù)字信息資源重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重、版權(quán)保護(hù)立法不健全、缺乏有力的技術(shù)支撐、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化建設(shè)滯后等問(wèn)題[2]（P.13-14）。
（一）重復(fù)建設(shè)問(wèn)題
由于國(guó)內(nèi)各地區(qū)、各系統(tǒng)以及各館之間無(wú)一個(gè)權(quán)威的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，也無(wú)規(guī)劃布局和分工實(shí)施計(jì)劃，數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)缺乏全局性的統(tǒng)一規(guī)劃和政府權(quán)威部門(mén)的協(xié)調(diào)，相當(dāng)多的所謂數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)仍處于各自為政、貪大求全和相對(duì)分散的無(wú)序狀態(tài)，信息資源重復(fù)現(xiàn)象的問(wèn)題嚴(yán)重。近年來(lái)，我國(guó)各級(jí)政府投入了大量資金，各級(jí)各類數(shù)字圖書(shū)館都在進(jìn)行數(shù)字信息資源建設(shè)，甚至引進(jìn)CNKI等數(shù)據(jù)庫(kù)，這種現(xiàn)象在各大高校數(shù)字圖書(shū)館的信息數(shù)字化中也非常普遍，在相當(dāng)廣的范圍內(nèi)存在著潛在的數(shù)字信息資源重復(fù)建設(shè)問(wèn)題。
（二）知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題
隨著數(shù)字圖書(shū)館的開(kāi)通，數(shù)據(jù)庫(kù)的利用將越來(lái)越廣泛，由此產(chǎn)生的知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題就不可避免，其中爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)作品的制作、傳播和使用的版權(quán)保護(hù)問(wèn)題，讓一些數(shù)字圖書(shū)館在實(shí)踐中遭遇法律尷尬。著作權(quán)人公開(kāi)指責(zé)圖書(shū)館界濫用權(quán)利，嚴(yán)重?fù)p害了著作權(quán)人的利益；出版界也有人認(rèn)為文獻(xiàn)信息的數(shù)字化是復(fù)制出版界的出版物，在網(wǎng)上出現(xiàn)了成千上萬(wàn)的復(fù)制本、使出版界的經(jīng)濟(jì)利益受到損害；而圖書(shū)館界則認(rèn)為信息獲取的主動(dòng)權(quán)完全掌握在版權(quán)人手里，這樣會(huì)嚴(yán)重地影響知識(shí)的創(chuàng)造和傳播。因而制定網(wǎng)上數(shù)字化文獻(xiàn)的著作權(quán)法律法規(guī)已成當(dāng)務(wù)之急。
（三）技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題
隨著電子出版物的收藏和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化資源的采集，圖書(shū)館越來(lái)越多的信息一入館就是數(shù)字化的，而傳統(tǒng)館藏，進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化所使用的技術(shù)主要是光學(xué)字符識(shí)別（OCR）掃描錄入方式。一般的OCR錄入系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種現(xiàn)代書(shū)籍、簡(jiǎn)繁體書(shū)籍、報(bào)刊雜志、公文檔案的錄入識(shí)別，且識(shí)別率高，還能實(shí)現(xiàn)各種校對(duì)，然而，對(duì)于傳統(tǒng)館藏文獻(xiàn)的數(shù)字化，特別對(duì)含有繁體手寫(xiě)漢字的古籍文獻(xiàn)、簡(jiǎn)繁混排的中文文獻(xiàn)、專業(yè)性強(qiáng)的中文文獻(xiàn)以及難于機(jī)檢的漢字文獻(xiàn)，OCR技術(shù)目前還存在很大的誤識(shí)率和拒識(shí)率，為此，需要對(duì)OCR系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究和改進(jìn)，提高其應(yīng)用的全面性，并要引入中文校對(duì)、錄入。
（四）標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范問(wèn)題
目前主要有：1.缺乏對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范重要性的認(rèn)識(shí)；2.缺乏普遍接受和廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；3.缺乏對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)的系統(tǒng)化把握；4.缺乏對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的開(kāi)放描述和開(kāi)放應(yīng)用；5.缺乏開(kāi)放、聯(lián)合、共享的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)與應(yīng)用機(jī)制。例如圖書(shū)館在信息資源建設(shè)過(guò)程中所采用的軟件系統(tǒng)差異很大，如ILAS系統(tǒng)、圖書(shū)館集成系統(tǒng)等，其標(biāo)準(zhǔn)和格式都不一致，導(dǎo)致開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)不能兼容，檢索界面不一，檢索途徑也不同，檢索語(yǔ)言也無(wú)統(tǒng)一的規(guī)范控制，無(wú)法在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)資源共享。
三、信息數(shù)字化發(fā)展對(duì)策
（一）加強(qiáng)特色數(shù)字館藏建設(shè)
只有具有特色的數(shù)據(jù)才能贏得較高的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)頻率，才具有資源共享的價(jià)值，也是各大數(shù)字圖書(shū)館以最小投入換取最大效益的文獻(xiàn)信息共享模式。因此，在進(jìn)行本館的信息數(shù)字化建設(shè)時(shí)，除了需要全面考慮文獻(xiàn)價(jià)值、用戶需求、載體形態(tài)、技術(shù)可行性和著作版權(quán)等一般因素外，還需要科學(xué)而系統(tǒng)地考慮館藏內(nèi)容、館藏特色，尤其是館藏結(jié)構(gòu)和館藏級(jí)別。館藏級(jí)別一般可以劃分為永久保存級(jí)、服務(wù)級(jí)、鏡像級(jí)和鏈接級(jí)4個(gè)基本層次。永久保存級(jí)館藏是指具有確定的保存價(jià)值和用途，并具有惟一性的特色文獻(xiàn)；服務(wù)級(jí)館藏是指十分有用和必須的虛擬館藏；鏡像級(jí)館藏是指其他數(shù)字圖書(shū)館館藏的拷貝，與永久保存級(jí)相同的是它們都是現(xiàn)實(shí)館藏，與之不同的是它缺乏惟一性；鏈接級(jí)館藏則是貯存于其他數(shù)字圖書(shū)館中的數(shù)字化信息資源，其內(nèi)容較為廣泛，與服務(wù)級(jí)館藏相比，它與用戶的相關(guān)性要低一些。只有通過(guò)這些特色數(shù)字館藏的建設(shè)，才能真正優(yōu)化館藏文獻(xiàn)的結(jié)構(gòu)，加快館藏信息利用，最大限度地避免重復(fù)建設(shè)，從而提高整個(gè)社會(huì)文獻(xiàn)資源的保障水平和信息資源的開(kāi)發(fā)利用效率。
（二）從信息源頭加快信息數(shù)字化建設(shè)
文獻(xiàn)信息資源的源頭在出版社和出版商，每年都有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的文獻(xiàn)資源被出版系統(tǒng)數(shù)字化，這個(gè)資源如能加以利用，將是一筆巨大的財(cái)富。據(jù)2001年統(tǒng)計(jì)，全國(guó)530家出版社的圖書(shū)總量是154 526種[3]（P.32-33），一年的文獻(xiàn)資源總量就相當(dāng)于一個(gè)中型圖書(shū)館文獻(xiàn)資源的全部館藏總量，而且還在逐年遞增。如果把信息數(shù)字化的生產(chǎn)重任交給出版商，將會(huì)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益：一方面可以大量減少信息資源重復(fù)數(shù)字化帶來(lái)的人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)；另一方面，信息資源數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)者可以通過(guò)與出版社合作取得授權(quán)來(lái)解決信息資源建設(shè)、傳播中的知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題，既能保護(hù)作者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，又能照顧到出版商利益，同時(shí)還能讓各類文化、科技的文明成果納入數(shù)字圖書(shū)館，使其能為更多的人服務(wù)，創(chuàng)造出更大的價(jià)值。
（三）開(kāi)發(fā)和利用先進(jìn)技術(shù)
無(wú)論是從數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)，還是從文獻(xiàn)信息數(shù)字化技術(shù)來(lái)說(shuō)，技術(shù)問(wèn)題仍然是制約著信息資源共享的主要問(wèn)題。數(shù)字圖書(shū)館是采用現(xiàn)代高新技術(shù)的系統(tǒng)工程，不僅需要立項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用技術(shù)，而且還需要各種高新技術(shù)成果的及時(shí)轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。目前，信息資源數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已趨于成熟，他山之石、可以攻玉，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)工作可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：1.從高校數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際出發(fā)，組織專人對(duì)信息數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行跟蹤、研究、攻關(guān)；2.借鑒引進(jìn)適合國(guó)情的國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)產(chǎn)品；3.集成和采用以國(guó)家“863”計(jì)劃為代表的國(guó)內(nèi)已有的科技成果；4.開(kāi)發(fā)適合我們自己的先進(jìn)技術(shù)，如電子信息處理技術(shù)、指引庫(kù)技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)及信息媒介技術(shù)，同時(shí)規(guī)范有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[4]（P.55-56）。
（四）促進(jìn)信息數(shù)字化建設(shè)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化
信息數(shù)字化涉及文獻(xiàn)描述、組織和檢索多個(gè)方面，各個(gè)數(shù)字圖書(shū)館之間想共建共享信息資源，就必須統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此，圖書(shū)館數(shù)字化建設(shè)要走資源共享的道路，必須打破各自為政的局面，各圖書(shū)館文獻(xiàn)分類編目不統(tǒng)一，對(duì)資源共享造成很大的障礙，在書(shū)目數(shù)據(jù)方面，數(shù)據(jù)不標(biāo)準(zhǔn)就不能保證用戶從各個(gè)角度迅速、準(zhǔn)確地檢索資料。因此必須有一個(gè)數(shù)字圖書(shū)館全國(guó)中心，建立和健全全國(guó)數(shù)字圖書(shū)館使用的各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，協(xié)調(diào)規(guī)范資源庫(kù)建設(shè)，解決信息數(shù)字化建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，再由地區(qū)內(nèi)、地區(qū)間各館合作建庫(kù)或由地區(qū)文獻(xiàn)信息中心統(tǒng)一建庫(kù)，各館錄用，最終達(dá)到全國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化。
（五）提高館員的信息處理技術(shù)與研究人員的素質(zhì)
隨著信息資源概念的發(fā)展，文獻(xiàn)信息數(shù)量和類型的增加，信息工作方式和手段的改進(jìn)，圖書(shū)館的工作對(duì)象已不再局限于對(duì)傳統(tǒng)紙質(zhì)文獻(xiàn)和某些縮微資料或視聽(tīng)資料的一般性收集、整理、組織、管理等工作，數(shù)字圖書(shū)館面臨更多的信息載體和信息服務(wù)方式。例如，各種電子圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)信息資源、CD-ROM和其他電子資料已成為數(shù)字圖書(shū)館采訪和處理的主要對(duì)象，這對(duì)于長(zhǎng)期熟悉紙質(zhì)文獻(xiàn)的傳統(tǒng)圖書(shū)館員來(lái)說(shuō)就是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)，數(shù)字圖書(shū)館還會(huì)帶來(lái)一系列需要解決的新問(wèn)題，如知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬品種和復(fù)本的比例、購(gòu)書(shū)經(jīng)費(fèi)的分配等。在書(shū)刊分類和編目工作上，館員的技術(shù)性處理工作會(huì)迅速減少，但會(huì)被賦予需要更多知識(shí)的技能才能完成的新任務(wù)。也就是說(shuō)，他們可能參與更多的信息技術(shù)工作、文獻(xiàn)信息研究和用戶研究工作。總之，現(xiàn)在圖書(shū)館工作者應(yīng)當(dāng)是信息專家和信息工程師，是信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者，也是信息用戶的導(dǎo)航者。鑒于此，在提升數(shù)字圖書(shū)館館員的素質(zhì)上，一方面可以通過(guò)吸收一批計(jì)算機(jī)、通訊、外語(yǔ)方面有特長(zhǎng)的人才充實(shí)圖書(shū)館人員隊(duì)伍；另一方面應(yīng)加強(qiáng)在職人員的培訓(xùn)，提高其計(jì)算機(jī)、英語(yǔ)和專業(yè)綜合技能與素質(zhì)，及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)信息資源數(shù)字化建設(shè)的要求。
參考文獻(xiàn)
[1]陳柯明.談網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)字圖書(shū)館信息存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 發(fā)展[J].圖書(shū)館界，2004，（6）.
[2]梁平.我國(guó)數(shù)字圖書(shū)館建設(shè)中的幾個(gè)問(wèn)題[J].中華醫(yī)學(xué) 圖書(shū)情報(bào)雜志，2004，（13）.
[關(guān)鍵詞]智能；數(shù)字化；變電站
中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）08-0126-01
前言
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的水平也在不斷的提升，并且在諸多的領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。由于我國(guó)發(fā)展速度的迅猛，人口數(shù)量不斷的上升，導(dǎo)致人們對(duì)于用電的要求也在不斷的提升，既要求電量的充分供應(yīng)，又要求供電的穩(wěn)定性。因此，變電所的智能數(shù)字化就顯得尤為重要。但是，在對(duì)我國(guó)的變電站進(jìn)行數(shù)字化的變革時(shí)，可能會(huì)存在著一些難點(diǎn)阻礙其發(fā)展，因此，本文就智能數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)進(jìn)行研究，既包括相關(guān)概念與關(guān)鍵技術(shù)，也包括相應(yīng)方案的研究。
1.數(shù)字化變電站的相關(guān)概念與關(guān)鍵技術(shù)
1.1 數(shù)字化變電站的相關(guān)概念
對(duì)智能數(shù)字化變電站的相關(guān)概念進(jìn)行分析，需要考慮到其自身具備的特點(diǎn)，其優(yōu)勢(shì)所在以及智能數(shù)字化變電站的演變過(guò)程。首先針對(duì)智能數(shù)字化變電站的特點(diǎn)進(jìn)行分析，首先需要保證在變電站的重要設(shè)備方面實(shí)現(xiàn)智能化，只有智能化的設(shè)備才能保證為整體設(shè)施進(jìn)行智能數(shù)字化提供相應(yīng)的硬件基礎(chǔ)。而將傳統(tǒng)變電站的接線系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化，并通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)高通量的電量傳遞，是設(shè)備智能化的關(guān)鍵所在。其次，是要完成次級(jí)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，次級(jí)設(shè)備只有跟上網(wǎng)絡(luò)化的更新，才能真正實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互通，形成完整的邏輯模塊，實(shí)現(xiàn)智能化。通過(guò)智能化的運(yùn)行方式還可以及時(shí)排查設(shè)備故障。智能數(shù)字化變電站是時(shí)展的產(chǎn)物，其主要的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)資料信息的快速共享，實(shí)現(xiàn)信息交流，由于光纖的鋪設(shè)使得傳統(tǒng)的電信號(hào)傳遞更變?yōu)楣庑盘?hào)傳遞，更快捷，更方便，更安全。另外，抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)試精度高也是其顯著的優(yōu)勢(shì)所在。在智能數(shù)字化變電站的演變過(guò)程當(dāng)中，主要是由于傳統(tǒng)的變電站的缺點(diǎn)逐漸的暴露，設(shè)備龐大，運(yùn)行緩慢，抗干擾能力差，導(dǎo)致傳統(tǒng)變電站不得不向數(shù)字智能化的變電站轉(zhuǎn)變。
1.2 數(shù)字化變電站的關(guān)鍵技術(shù)
在智能數(shù)字化變電站當(dāng)中，所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)包括智能設(shè)備，三層三網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式與GOOSE回路設(shè)計(jì)。在智能設(shè)備當(dāng)中，合并單元是一個(gè)重要的部件，它能夠?qū)Ω麟妷簩?shí)施有效的分配，并且可以雙重化母線配置。在智能終端當(dāng)中，合理配置智能終端。還包括智能設(shè)備端子輸出及連接。在三層三網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式當(dāng)中，包括網(wǎng)采網(wǎng)跳與直采直跳這兩種。網(wǎng)采網(wǎng)跳對(duì)于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的依賴性較大，而直采直跳相比于網(wǎng)采網(wǎng)跳具備更強(qiáng)的獨(dú)立性與可靠性。GOOSE回路設(shè)計(jì)能夠滿足變電站自動(dòng)化所需要的機(jī)制，包括對(duì)相關(guān)運(yùn)行人員的監(jiān)管監(jiān)控，信號(hào)檢測(cè)處理等。這種回路設(shè)計(jì)采用重傳報(bào)文機(jī)制，但是頻繁的重發(fā)報(bào)文可能會(huì)使得網(wǎng)絡(luò)通信信號(hào)的負(fù)擔(dān)有所增加。在其網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，為了提升其可靠性，應(yīng)采用雙發(fā)雙收的方式，保護(hù)其在線監(jiān)視能力。
1.3 效益分析
對(duì)數(shù)字化變電站的成果分析包括定性分析與定量分析兩種手段。在定性的分析當(dāng)中，主要是對(duì)變電站的事故狀況進(jìn)行分析研究，由于我國(guó)在微機(jī)保護(hù)方面的發(fā)展研究相對(duì)較好，因此，可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題大多是由于設(shè)備的老化引起的，進(jìn)行定性分析可以得到有效的體現(xiàn)。由于智能數(shù)字化變電站的優(yōu)勢(shì)所在，其內(nèi)部的資源信息能夠?qū)崿F(xiàn)即時(shí)互通，這就使得對(duì)變電站的產(chǎn)品質(zhì)量要求較高，減少了一些不必要的資源與設(shè)備，拓展了變電站的使用空間，增加使用面積，提升變電站的質(zhì)量與穩(wěn)定性。減少一部分不必要的資金投入，這都是在定性分析當(dāng)中所得到的。在定量的分析當(dāng)中，主要涉及到全壽命周期成本法，若想要利用全壽命周期成本法進(jìn)行成本計(jì)算，需要了解變電站的初始化成本，未來(lái)成本這兩大部分，而未來(lái)成本又涉及到運(yùn)行成本，維修成本，替換成本與報(bào)廢成本。
2.數(shù)字化變電站實(shí)現(xiàn)方案研究
2.1 數(shù)字化變電站的總體技術(shù)方案
在數(shù)字化的變電站當(dāng)中需要設(shè)置各種保護(hù)配置，數(shù)字采集裝置配置，智能終端裝置配置與測(cè)控裝置配置等。在數(shù)字采集裝置配置中，主要采用模塊化的設(shè)計(jì)方式，這種設(shè)計(jì)方式使得整體裝置更加靈活多變，效率提升。在硬件系統(tǒng)當(dāng)中，大多使用一些性質(zhì)優(yōu)良的硬件，只有這樣，才能保證才進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的時(shí)候數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，對(duì)于智能化變電站來(lái)說(shuō)，必須具備較強(qiáng)的抗干擾能力，由于數(shù)字采集裝置的要求較高，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分注意，增強(qiáng)其抗干擾能力。智能終端裝置配置需要能夠?qū)⑺l(fā)生的事件進(jìn)行詳盡的記錄，并對(duì)自身系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)與自我診斷。在測(cè)控裝置配置中，需要滿足主接線圖的顯示，并使后臺(tái)程序進(jìn)行平穩(wěn)快速運(yùn)行。
2.2 數(shù)字化變電站主要信息流配置
數(shù)字化變電站主要信息流配置包括三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)配置，工程配置，信息交互配置這幾大方面。在三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的配置中涉及到過(guò)程層，間隔層與站控層這三方面，這三大層當(dāng)中還包括具體的設(shè)備信息，例如，在間隔層中，囊括測(cè)控設(shè)備，保護(hù)設(shè)備等。這幾個(gè)層次支架你的信息交流采用高通量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳遞，以光纖為媒介，快速方便，并對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)的記錄與反饋，更新數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的調(diào)度與控制。在工程配置中，包括IEC61850配置過(guò)程，智能終端裝置配置過(guò)程，這兩大方面。在信息交互的配置當(dāng)中，主要是為了實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部的整體信息交互而進(jìn)行的。
2.3 數(shù)字化變電站的運(yùn)行維護(hù)方法
數(shù)字化變電站的運(yùn)行維護(hù)方法中，首先，對(duì)于數(shù)字化變電站要遵循相應(yīng)的規(guī)程與導(dǎo)則，尤其是國(guó)家和國(guó)網(wǎng)頒布的眾多法律法規(guī)與相應(yīng)的規(guī)章制度，一定要嚴(yán)格的遵守。其次，涉及到智能設(shè)備的命名，既有合并單元與智能終端的命名，還有過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)的命名，交換機(jī)的命名，光纖端口的命名，光纖通信的線路命名以及相應(yīng)的電子繼電器命名。在設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)當(dāng)中，也要對(duì)合并單元，智能終端等裝置進(jìn)行維護(hù)。不同的系統(tǒng)，不同的設(shè)備維修的方法也不盡相同，另外，在設(shè)備進(jìn)行維修更替的時(shí)候要注意，一定要選擇適合變電站內(nèi)部的設(shè)備儀器，并且依據(jù)設(shè)備的要求更換相應(yīng)的保護(hù)軟件。設(shè)備的開(kāi)入與開(kāi)出插件后的操作也需要注意，只有這樣才能保證數(shù)字化變電站的運(yùn)行維護(hù)方式正確。
3.結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)發(fā)展速度的迅猛，人口數(shù)量不斷的上升，導(dǎo)致人們對(duì)于用電的要求也在不斷的提升，因此，變電站的智能數(shù)字化是必然的趨勢(shì)。本文就智能數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)進(jìn)行研究，涉及到數(shù)字化變電站的相關(guān)概念與關(guān)鍵技術(shù)以及效益分析，并在數(shù)字化變電站實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行研究，包括數(shù)字化變電站的總體技術(shù)方案，數(shù)字化變電站主要信息流配置與數(shù)字化變電站的運(yùn)行維護(hù)方法，從而為我國(guó)的智能數(shù)字化變電站的發(fā)展提供相應(yīng)的參考經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展迅猛，我國(guó)的沖壓模具企業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化，且隨著數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，我國(guó)機(jī)械沖壓模具設(shè)計(jì)水平不斷提高，但其與發(fā)到國(guó)家仍舊存在一定的差異，文章研究沖壓模具設(shè)計(jì)和制造中的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用，以此來(lái)改善傳統(tǒng)的模具，促使我國(guó)沖壓模具的高速發(fā)展。
關(guān)鍵詞：
沖壓模具；數(shù)字化技術(shù)；設(shè)計(jì)應(yīng)用
0前言
目前我國(guó)以航空制造業(yè)和汽車工業(yè)為主的機(jī)械類制造業(yè)發(fā)展迅速，促使我國(guó)沖壓模具以年20%的速度持續(xù)增長(zhǎng)。沖壓模具本質(zhì)上屬于技術(shù)密集型產(chǎn)品，沖壓生產(chǎn)中的沖壓產(chǎn)品的智聯(lián)、生產(chǎn)效率等與模具設(shè)計(jì)具有較大的關(guān)聯(lián)，大力發(fā)展模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的分析與研究，將數(shù)字化技術(shù)廣泛應(yīng)用在模具工業(yè)中，促使現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)得到快速發(fā)展。
1沖壓模具設(shè)計(jì)和制造中的數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)
在沖壓模具的使用上，要將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在模具制造的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制造和精確化制造，促使沖壓模具的高效開(kāi)發(fā)。模具制造的數(shù)字化技術(shù)主要是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在模具制造的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)每一制造環(huán)節(jié)的精確控制，從而滿足沖壓生產(chǎn)的要求。數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)具體包括以下幾種：（1）沖壓成形CAE技術(shù)。沖壓成形CAE技術(shù)本質(zhì)上是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)制造計(jì)算機(jī)軟件，并將計(jì)算機(jī)通用軟件應(yīng)用在模具自動(dòng)化質(zhì)量控制過(guò)程中，促使該技術(shù)能夠滿足模具制造的精確度要求，也顯著提高沖壓模具的使用周期。如AutoForm/PAM-STAMP軟件應(yīng)用在模具制造過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算機(jī)分析、模擬機(jī)械用材的流動(dòng)、厚度的變化以及材料的破壞、起皺等，以此來(lái)對(duì)模具產(chǎn)品零件的成形、工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)見(jiàn)和建議，實(shí)現(xiàn)模具的形變。（2）模塊化的快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)。對(duì)于沖壓模具的制造與設(shè)計(jì)，要重視結(jié)果設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒓夹g(shù)系統(tǒng)應(yīng)用于模具制造上，提高模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量。如隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，沖壓CAD/CAM的一體化技術(shù)應(yīng)用在模具設(shè)計(jì)上，可以有效避免單一軟件使用的弊端。CAD通用軟件主要是應(yīng)用在交互繪圖和造型層次的設(shè)計(jì)上，一般是以模具設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)為主來(lái)進(jìn)行模具繪圖和造型設(shè)計(jì)，這種軟件設(shè)計(jì)方法不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)中的不足之處，一定情況下會(huì)延誤模具設(shè)計(jì)周期，影響模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此在數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)的使用上，可以將模具設(shè)計(jì)的技術(shù)結(jié)合起來(lái)，彌補(bǔ)單一技術(shù)應(yīng)用中的不足之處。
2沖壓模具設(shè)計(jì)和制造中的數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
（1）數(shù)字化裝配技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。沖壓模具的裝配方法一般分為4種，包括互換裝配法、分組裝配法、修配裝配法以及調(diào)整裝配發(fā)等具體內(nèi)容，在模具設(shè)計(jì)上，可以將這四種裝配法按照先后順序應(yīng)用在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，有利于進(jìn)行精加工，減少裝配過(guò)程中模具標(biāo)準(zhǔn)件的損毀。（2）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。在傳統(tǒng)的沖壓模具設(shè)計(jì)上，高度鋼材在循環(huán)加載條件的作用下，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的包辛格效應(yīng)，而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用極大程度上改變了沖壓設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬將設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)在固定范圍內(nèi)，進(jìn)行沖壓設(shè)計(jì)，提高了模具設(shè)計(jì)的精確度。（3）數(shù)字化參數(shù)的程編優(yōu)點(diǎn)。參數(shù)化程編應(yīng)用在沖壓模具的加工制造上，在數(shù)字化技術(shù)的作用下，逐漸從單純的型面加工擴(kuò)展到結(jié)構(gòu)面加工，由中低速加工變化為高速加工，從小切深變?yōu)楦哌M(jìn)給，有效改善工件加工質(zhì)量，減少加工打磨面；減少試模的工作量，提高模具制造的精度；刀具使用上以小型加工模具為主，注重細(xì)節(jié)制造，以此既滿足模具的設(shè)計(jì)精確度要求，也有效降低使用費(fèi)用。
3沖壓模具設(shè)計(jì)和制造中的數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用
3.1軟件技術(shù)在模具產(chǎn)品設(shè)計(jì)同步工程中的應(yīng)用
在模具產(chǎn)品的同步開(kāi)發(fā)中，要想滿足沖壓模具的建設(shè)要求，就要將沖壓工藝貫穿于沖壓模具的同步開(kāi)發(fā)過(guò)程中。在沖壓模具的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)上，要求設(shè)計(jì)人員全員參與，從沖壓模具的生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品的沖壓技術(shù)再到模具的具體開(kāi)發(fā)，都要依據(jù)沖壓成形的物理規(guī)律進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，借助計(jì)算機(jī)數(shù)字化技術(shù)真實(shí)的反映模具與板料的的關(guān)系，并將計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用在模具變形設(shè)計(jì)的全過(guò)程中。在沖壓模具的設(shè)計(jì)上，可以應(yīng)用非線性理論、有限元方法以及各項(xiàng)計(jì)算機(jī)軟硬件，以此來(lái)對(duì)產(chǎn)品零件的成行進(jìn)行精確的預(yù)算，全面提高沖壓模具的技術(shù)機(jī)控制質(zhì)量與效率。
3.2模塊結(jié)構(gòu)化的快速設(shè)計(jì)應(yīng)用
在數(shù)字化技術(shù)使用上，要預(yù)先消化模具的任務(wù)要求（沖壓要求），結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)模具生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用模具結(jié)構(gòu)庫(kù)，進(jìn)行模具的初設(shè)計(jì)；其次再要進(jìn)行模面設(shè)計(jì)，這一階段調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械件庫(kù)，組裝成一套完整的模具。在參數(shù)化模塊設(shè)計(jì)上，要實(shí)現(xiàn)典型結(jié)構(gòu)模板化和重復(fù)工作智能化，以此來(lái)提高沖壓模具的制造水平。典型結(jié)構(gòu)模塊化，主要是基于模塊化的思想，對(duì)沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類總結(jié)，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)參數(shù)的控制，生成智能化模板，以此在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中完成建模；重復(fù)工作智能化應(yīng)用上，主要是將模具設(shè)計(jì)過(guò)程的重復(fù)工作利用智能化模板和二次開(kāi)發(fā)工具來(lái)實(shí)現(xiàn)縮短設(shè)計(jì)周期的目的，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)沖壓模具的智能化、自動(dòng)控制化進(jìn)程。
3.3信息系統(tǒng)的應(yīng)用
在沖壓模具設(shè)計(jì)上，要將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在制造業(yè)的每一環(huán)節(jié)中，如可以將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械自動(dòng)化管理、繪圖設(shè)計(jì)、參數(shù)分析、模具制造以及模具檢測(cè)中，在這一過(guò)程中應(yīng)用信息化系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的共享，并將模具制造信息以計(jì)算機(jī)信息化的形式固定下來(lái)，從而為沖壓模具的制造設(shè)計(jì)提供借鑒意見(jiàn)，降低模具設(shè)計(jì)人員的工作量。
4結(jié)語(yǔ)
隨著信息技術(shù)以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的沖壓模具已經(jīng)由傳統(tǒng)的機(jī)械模具形式轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械自動(dòng)化體系，將先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在模具制造上，極大提高了我國(guó)沖壓模具的發(fā)展速度，也提高了沖壓模具的精確度和使用周期，推進(jìn)了我國(guó)沖壓模具的行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。
參考文獻(xiàn)：
[1]潘宇祥.探討數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用[J].工程技術(shù):全文版,2016(07):00258.
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數(shù)字印刷與印刷數(shù)字化
2.數(shù)字印刷與印刷數(shù)字化的區(qū)別
數(shù)字印刷就像膠版印刷、凸版印刷、柔性版印刷、絲網(wǎng)印刷和鉛字印刷等傳統(tǒng)印刷一樣，是一種印刷方式。而印刷數(shù)字化是基于傳統(tǒng)印刷或數(shù)字印刷工藝流程基礎(chǔ)上，對(duì)印刷全過(guò)程的數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用；印刷數(shù)字化所得到的終端產(chǎn)品沒(méi)有變化，仍是紙質(zhì)等承印材料出版物或包裝裝飾用品等；而數(shù)字印刷的終端產(chǎn)品得到了擴(kuò)展，既可以是紙、塑料、金屬、陶瓷、玻璃或其他材質(zhì)載體，也可能是磁、光、電等各類介質(zhì)，還可以在紙介質(zhì)、電子介質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)三者間實(shí)現(xiàn)跨媒體轉(zhuǎn)換。因此，印刷數(shù)字化與數(shù)字印刷既有區(qū)別又有聯(lián)系，區(qū)別在于數(shù)字印刷的載體更廣泛，印刷方式發(fā)生了新變化；聯(lián)系就是數(shù)字印刷包含在印刷數(shù)字化流程技術(shù)之中，傳統(tǒng)印刷工藝采用了數(shù)字化技術(shù)。比如印前領(lǐng)域采用數(shù)字化技術(shù)后，即可用于數(shù)字印刷，包括電子出版與網(wǎng)絡(luò)出版，又能通向傳統(tǒng)印刷制版，還可進(jìn)入數(shù)字化資料數(shù)據(jù)庫(kù)，以備進(jìn)一步利用。
在內(nèi)容表達(dá)方面，印刷數(shù)字化已經(jīng)通過(guò)數(shù)字化生產(chǎn)流程、各種數(shù)字印刷設(shè)備、傳統(tǒng)印刷設(shè)備的數(shù)字技術(shù)改造以及ERP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全彩色、高精度和準(zhǔn)實(shí)時(shí)的軟硬拷貝內(nèi)容表達(dá)。在功能表達(dá)方面，印刷數(shù)字化正在通過(guò)印刷過(guò)程的數(shù)字控制和多種數(shù)字成像，實(shí)現(xiàn)著多功能印刷，如電路印制、RFID智能標(biāo)簽、薄膜太陽(yáng)能電池以及各種顯示屏幕、電子功能組件等印刷電子的功能表達(dá)。
3.關(guān)鍵技術(shù)
①印刷數(shù)字化
印刷數(shù)字化是建立在數(shù)字化信息和自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)上的，包括整個(gè)印刷全過(guò)程的數(shù)字自動(dòng)控制技術(shù)。相對(duì)印刷設(shè)備而言，是數(shù)字印刷機(jī)不可缺少的技術(shù)；是傳統(tǒng)印刷機(jī)械技術(shù)改造、升級(jí)的技術(shù)基礎(chǔ)。解決印刷設(shè)備JDF（CIP3/CIP4）接口，通過(guò)CTP制版技術(shù)、電子軸傳動(dòng)技術(shù)、墨量自動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)換版、自動(dòng)清洗、套準(zhǔn)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制、色彩質(zhì)量檢測(cè)與控制技術(shù)和自動(dòng)折、訂。裁等數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)印刷數(shù)字化工藝流程。比如，CTP甩掉膠片和曬版，為膠印全程印刷數(shù)字化創(chuàng)造條件，實(shí)現(xiàn)在機(jī)直接制版或自動(dòng)上版，在數(shù)字化系統(tǒng)控制下自動(dòng)完成印刷仝過(guò)程。
以CIP3為基礎(chǔ)的數(shù)字化工作流程采用PPF格式在印前、印刷、印后加工過(guò)程中傳遞信息。以CIP4為基礎(chǔ)的仝印刷數(shù)字化工作流程采用JDF格式實(shí)現(xiàn)從計(jì)劃生產(chǎn)到整個(gè)印刷任務(wù)完成仝自動(dòng)化的過(guò)程。JDF規(guī)范的國(guó)產(chǎn)印刷設(shè)備通信兼容性標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用研究是印刷數(shù)字化的系統(tǒng)工程，涵蓋了整個(gè)印刷及設(shè)備器材生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，既要考慮印前、印刷和印后加工設(shè)備的工藝能力和控制性能參數(shù)等的數(shù)字化，還要考慮不同設(shè)備、材料間匹配和協(xié)同工作的流程控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和設(shè)備間的通信標(biāo)準(zhǔn)。
②數(shù)字印刷
前面已提到數(shù)字印刷的種類，這里主要以噴墨數(shù)字印刷技術(shù)來(lái)闡述，它也是市場(chǎng)上發(fā)展最快、最具方向性的數(shù)字印刷技術(shù)。
噴墨數(shù)字印刷是一種無(wú)接觸、無(wú)印版的印刷。噴墨頭是噴墨數(shù)字印刷機(jī)的核心技術(shù)之一，也是噴墨數(shù)字印刷系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。噴墨頭研發(fā)設(shè)計(jì)制造技術(shù)、噴墨控制技術(shù)和噴墨水、紙張及其自動(dòng)輸送、接收技術(shù)是噴墨數(shù)字印刷機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。
噴墨控制技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)有不少企業(yè)正在研發(fā)，并已有產(chǎn)品投入使用；紙張自動(dòng)輸送、接收技術(shù)對(duì)我國(guó)印刷設(shè)備制造企業(yè)也不是大問(wèn)題，關(guān)鍵是噴墨頭還沒(méi)有涉足，直靠進(jìn)口，而且國(guó)外的高精度噴墨頭幾乎不對(duì)中國(guó)開(kāi)放，限制了我國(guó)高端噴墨數(shù)字印刷的發(fā)展，導(dǎo)致我國(guó)數(shù)字印刷技術(shù)與設(shè)備落后于國(guó)際水平。因此，噴墨頭研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及其控制技術(shù)是我國(guó)發(fā)展噴墨數(shù)字印刷的關(guān)鍵。
印刷數(shù)字化技術(shù)發(fā)展前景與狀況
印刷數(shù)字化工作流程的技術(shù)水平和應(yīng)用體現(xiàn)著國(guó)家印刷技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，在某種程度上反映信息化與工業(yè)化的融合水平。它是在信息數(shù)字化系統(tǒng)和技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)印刷工藝過(guò)程中的圖文信息、生產(chǎn)控制信息、包括市場(chǎng)信息進(jìn)行集合，納入計(jì)算機(jī)控制管理，使數(shù)字化的所有信息完整、準(zhǔn)確，最終完成整個(gè)印刷加工生產(chǎn)、甚至包括營(yíng)銷過(guò)程。全印刷數(shù)字化工作流程是管理系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)的交互連接，是貫穿印刷管理、生產(chǎn)控制全過(guò)程的巨大系統(tǒng)工程。它將印前處理、印刷、印后加工工藝過(guò)程中的多種控制信息，用數(shù)字化控制信息流整合成一個(gè)緊密的系統(tǒng)，排除其中許多人為因素的影響，達(dá)到生產(chǎn)與管理的有機(jī)結(jié)合，管理者可以隨時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的狀況。數(shù)字化工作流程技術(shù)在設(shè)計(jì)、輸入、文件處理、校樣、輸出或印刷、印后加工等各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)處理及交換中都發(fā)揮著重要作用，引領(lǐng)整個(gè)印刷領(lǐng)域的技術(shù)變革。這已經(jīng)成為許多印刷企業(yè)、裝備制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造，優(yōu)化工藝路線，提高生產(chǎn)效率，轉(zhuǎn)型升級(jí)、獲得最大客戶群、可持續(xù)發(fā)展的新途徑。近幾年數(shù)字化工作流程發(fā)展很快，國(guó)外廠商不斷推出數(shù)字化工作流程解決方案。與傳統(tǒng)印刷工作流程相比，數(shù)字化工作流程不僅在工作效率、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本等方面有優(yōu)勢(shì)，更重要的是印刷數(shù)字化工作流程是印前、印刷、印后加工，包括生產(chǎn)和客戶管理發(fā)展的必然要求。
印刷數(shù)字化工作流程技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用是以實(shí)現(xiàn)CTP輸出和數(shù)字印刷為基礎(chǔ)展開(kāi)的，印刷數(shù)字化與數(shù)字印刷是建立在印前數(shù)字化基礎(chǔ)上的。印前數(shù)字化推動(dòng)了印刷業(yè)的進(jìn)步，同時(shí)印刷業(yè)的每一次進(jìn)步，又都離不開(kāi)印前科技的發(fā)展。就像漢字激光照排技術(shù)的發(fā)展樣，以CTP為基礎(chǔ)的印前數(shù)字化工作系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用，在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮著很大作用，印刷質(zhì)量、生產(chǎn)效率都比傳統(tǒng)工藝有了很大提高，印刷企業(yè)充分感受到這項(xiàng)新技術(shù)帶來(lái)的效率、效益和高品質(zhì)。CTP及其數(shù)字化工作流程涵蓋從圖文掃描輸入、文件處理、數(shù)字打樣、直接制版到上機(jī)印刷等各個(gè)環(huán)節(jié)之間數(shù)據(jù)的處理及交換過(guò)程。一套完整的CTP系統(tǒng)，不僅僅是一臺(tái)制版機(jī)，最關(guān)鍵的是建立與之匹配的數(shù)字化工作流程。直接制版機(jī)、數(shù)字打樣機(jī)或數(shù)字印刷機(jī)只不過(guò)是輸出設(shè)備不同而已，都是由印前數(shù)字化工作流程來(lái)決定它如何工作。僅僅幾年時(shí)間，CTP及其數(shù)字化工作流程改變了傳統(tǒng)的制版工藝，印前領(lǐng)域的數(shù)字化技術(shù)已在取代或改變?cè)S多傳統(tǒng)印前、甚至印刷工藝，實(shí)現(xiàn)了向純數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。
數(shù)字印刷設(shè)備的發(fā)展也推動(dòng)了印刷全數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年數(shù)字印刷占全球印刷市場(chǎng)的總份額達(dá)4%，其中全球噴墨數(shù)字印刷產(chǎn)值約為280億美元。預(yù)計(jì)到2015年，數(shù)字印刷份額將增加到14%，而全球噴墨數(shù)字印刷產(chǎn)值將達(dá)到465億美元，3年將增長(zhǎng)66.1%。從我國(guó)《印刷業(yè)十二五時(shí)期發(fā)展規(guī)劃》了解到，以數(shù)字印刷、數(shù)字化工作流程、CTP和數(shù)字化管理系統(tǒng)為重點(diǎn)，在全行業(yè)推廣數(shù)字化技術(shù)，到“十二五”期末，數(shù)字印刷產(chǎn)值占我國(guó)印刷總產(chǎn)值的比重將達(dá)到20%。
據(jù)近幾年數(shù)字印刷機(jī)進(jìn)口數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，數(shù)字印刷發(fā)展勢(shì)頭的確迅猛，2012年與2007年相比，數(shù)字印刷機(jī)進(jìn)口額增長(zhǎng)了98.95%，其中噴墨數(shù)字印刷機(jī)進(jìn)口額增長(zhǎng)了121.94%。但從我國(guó)印刷數(shù)字化技術(shù)實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看不容樂(lè)觀。數(shù)字印刷機(jī)除靠進(jìn)口外，就是靠引進(jìn)核心技術(shù)組裝，如噴墨頭、控制系統(tǒng)等。2012年進(jìn)口熱敏噴墨頭就達(dá)到404267千克。我國(guó)印刷數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展還處在起步階段，主要問(wèn)題還比較突出：
①規(guī)范化、數(shù)據(jù)化作業(yè)管理的基礎(chǔ)薄弱，缺乏系統(tǒng)規(guī)劃和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范、協(xié)調(diào)。標(biāo)準(zhǔn)落后，甚至無(wú)標(biāo)準(zhǔn)；
②沒(méi)有系統(tǒng)化地進(jìn)行印刷數(shù)字化的技術(shù)改造，缺乏對(duì)核心技術(shù)、關(guān)鍵共性技術(shù)的攻關(guān)隊(duì)伍和研發(fā)資金。處在單個(gè)企業(yè)孤軍奮戰(zhàn)，小打小鬧、技術(shù)信息不能共享的狀態(tài)；
③國(guó)產(chǎn)印前，印刷。印后軟硬件設(shè)備相互匹配性差，大部分單機(jī)還不能完全實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，而且形成大大小小的“孤島”，嚴(yán)重制約了印刷數(shù)字化技術(shù)發(fā)展；
關(guān)鍵詞：智慧校園；關(guān)鍵技術(shù)；典型應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）26-0064-03
Research on the Typical Application of Key Technology of Intelligent Campus
YAN Si-jing
（School of Nursing， Xiangtan Medical Vocational and Technical College， Xiangtan 411104， China）
Abstract： Intelligent campus key technologies include internet of things technology， cloud computing technology， big data technology， mobile Internet technology， social networking platforms and other technology， through researching on the typical application of intelligent campus key technology which is applied in campus life， student management， teaching management， research management， security monitoring and other aspects， to promote intelligent campus fully operational， providing better information resources and services for college students and teachers.
Key words： intelligent campus； key technologies； typical application
隨著教育信息化的不斷推進(jìn)，高校數(shù)字化校園建設(shè)逐步開(kāi)展，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)中心、數(shù)字化校園平臺(tái)、校園資源管理系統(tǒng)等建設(shè)方面都取得了很大進(jìn)展和突破。近年來(lái)，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展，“智慧地球”、“智慧城市”等發(fā)展理念相繼提出和實(shí)踐應(yīng)用。2010年，浙江大學(xué)提出了“智慧校園”建設(shè)理念和應(yīng)用框架，從而促使高校數(shù)字化校園建設(shè)全面向智慧校園建設(shè)邁進(jìn)，高校數(shù)字化校園建設(shè)迎來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。
1智慧校園關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)介
智慧校園應(yīng)用技術(shù)主要包括傳統(tǒng)數(shù)字化校園技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等技術(shù)，其中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括RFID、無(wú)線傳感器、視頻監(jiān)控等感知設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能智能感知物體，將各物體連通起來(lái)，實(shí)現(xiàn)物物相連；云計(jì)算技術(shù)是通過(guò)分布式計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、虛擬化等技術(shù)應(yīng)用，將不同城市、不同校區(qū)、不同系統(tǒng)資源整合起來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接訪問(wèn)資源；大數(shù)據(jù)技術(shù)是一種數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，專門(mén)用于處理結(jié)構(gòu)復(fù)雜海量數(shù)據(jù)，主要包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析/挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)展現(xiàn)技術(shù)等；移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)是將移動(dòng)通信與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，為移動(dòng)終端用戶提供互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)服務(wù)，用戶可以隨時(shí)隨地享受移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、媒體及各種網(wǎng)絡(luò)信息資源服務(wù)；社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)包括校園BBS、騰訊、人人網(wǎng)、開(kāi)心網(wǎng)等，學(xué)生等用戶群體通過(guò)社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以獲取各種社交信息，展現(xiàn)自我以及進(jìn)行營(yíng)銷推廣等，也可以作為學(xué)習(xí)交流的場(chǎng)所。
2 智慧校園關(guān)鍵技術(shù)典型應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)、社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù)可以應(yīng)用到智慧校園校園管理各個(gè)方面，主要應(yīng)用見(jiàn)下圖所示。
2.1 智慧校園生活
智慧校園智能卡、家校通、虛擬校園等能夠?yàn)閹熒鷰?lái)豐富多彩的校園生活，提供工作、生活便利。
2.1.1 智能一卡通
中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通等通信服務(wù)商融合3G與物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，提供智能一卡通服務(wù)，將門(mén)禁、食堂就餐、銀行支付、借書(shū)、職工考勤等功能集于一體。學(xué)生可以使用智能卡到食堂、校園超市刷卡消費(fèi)、憑智能卡進(jìn)入宿舍、到圖書(shū)館借書(shū)等，教師可以使用智能卡刷卡考勤，到食堂刷卡就餐、銀行卡支付等。智能一卡通設(shè)施及數(shù)據(jù)庫(kù)中心與智慧校園數(shù)字化校園平臺(tái)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行連接，可以通過(guò)訪問(wèn)校園數(shù)字化平臺(tái)，調(diào)取一卡通數(shù)據(jù)，并將學(xué)生考勤、借書(shū)、宿舍就寢、食堂消費(fèi)等數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)給用戶及管理層。
2.1.2 家校通
在智慧校園數(shù)字化平臺(tái)中使用信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)構(gòu)建家校通平臺(tái)，使人、物、事之間聯(lián)系更加緊密，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)平臺(tái)、短信、微信等信息傳輸渠道，實(shí)現(xiàn)學(xué)生、家長(zhǎng)及老師之間信息互通互動(dòng)，輔導(dǎo)員、班主任、任課老師可以隨時(shí)將學(xué)生在校學(xué)習(xí)生活情況反饋給家長(zhǎng)，家長(zhǎng)也可以在家校通平臺(tái)上查詢教師信息、教師對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)及批語(yǔ)、學(xué)生生活學(xué)習(xí)情況等。
2.1.3 虛擬校園
在智慧校園數(shù)字化校園平臺(tái)中利用移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)建模等技術(shù)構(gòu)建虛擬模擬校園，將校園環(huán)境面貌、風(fēng)格特點(diǎn)等生動(dòng)呈現(xiàn)用戶面前，并提供服務(wù)導(dǎo)航。師生用戶可以通過(guò)電腦、手機(jī)終端進(jìn)行連接訪問(wèn)，進(jìn)入虛擬校園，根據(jù)服務(wù)導(dǎo)航，迅速了解掌握校園動(dòng)態(tài)，享受快捷的信息服務(wù)。
2.2 智慧教學(xué)、智慧圖書(shū)管理
智慧校園中利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)能實(shí)現(xiàn)智能教學(xué)管理，為師生提供智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，師生能夠智能感知學(xué)習(xí)環(huán)境、識(shí)別用戶特征、整合呈現(xiàn)各種學(xué)習(xí)資源、智慧課堂教學(xué)、自動(dòng)記錄用戶各種學(xué)習(xí)記錄等。
2.2.1 智慧課堂
智慧校園中利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)建模、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)構(gòu)造智慧學(xué)習(xí)課堂，利用智能卡或者GPS定位等感知設(shè)備技術(shù)可以自動(dòng)識(shí)別師生身份，經(jīng)過(guò)身份認(rèn)證進(jìn)行智能連接，利用云計(jì)算技術(shù)將校內(nèi)外各種教學(xué)資源進(jìn)行整合從而為用戶提供豐富多彩的課堂學(xué)習(xí)資源服務(wù)，智慧課堂以模擬教室形式進(jìn)行智能課堂考勤、智能課堂舉手提問(wèn)、智能課堂教學(xué)、作業(yè)布置等，智能課堂考勤使任課教師對(duì)缺課的學(xué)生一覽無(wú)余，極大方便了任課教師教學(xué)，同時(shí)也給學(xué)生以極大的自由學(xué)習(xí)空間。
2.2.2 智慧圖書(shū)館
智慧校園中利用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智能化設(shè)備技術(shù)等打造智能圖書(shū)館，為師生用戶提供智慧化圖書(shū)管理服務(wù)。智慧圖書(shū)館是數(shù)字圖書(shū)館的高端應(yīng)用，它充分利用ICT（Information Communications Technology，簡(jiǎn)稱ICT）技術(shù)，能夠?qū)τ脩羯矸葸M(jìn)行智能識(shí)別，為用戶提供座位預(yù)約、圖書(shū)資料查閱等服務(wù)，具有知識(shí)共享、服務(wù)高效、使用便利等特性，智慧圖書(shū)館大大拓展了圖書(shū)管理的時(shí)間維度和空間維度。
2.3 智慧學(xué)生管理
智慧校園利用二維碼、RFID射頻、無(wú)線傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及GPS、GSM等移動(dòng)通信技術(shù)，為學(xué)生制作智能學(xué)生證，并實(shí)現(xiàn)智能學(xué)生宿舍管理。
2.3.1 智能學(xué)生證
智慧校園智能學(xué)生證一般由GPS模塊、RFID模塊、GSM模塊、主控制器、讀卡器構(gòu)成。學(xué)生擁有智能學(xué)生證可無(wú)障礙進(jìn)入校園，門(mén)禁設(shè)備采用非接觸式，可以遠(yuǎn)程讀取學(xué)生證信息并自動(dòng)識(shí)別，能自動(dòng)判斷學(xué)生進(jìn)出校狀態(tài)，系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別和采集信息，并自動(dòng)將進(jìn)出校門(mén)信息發(fā)送到系統(tǒng)指定的手機(jī)上，并且通過(guò)數(shù)字化校園平臺(tái)系統(tǒng)可以調(diào)取系統(tǒng)采集的學(xué)生進(jìn)出校園等活動(dòng)情況信息。
2.3.2 智能宿舍管理
智能宿舍管理除了采用傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)技術(shù)外，還采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生身份智能感知識(shí)別和信息采集，利用移動(dòng)互聯(lián)、GPS等技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能訪問(wèn)連接及身份認(rèn)證。智能宿舍管理系統(tǒng)能夠通過(guò)智能學(xué)生證、智能卡等采集到學(xué)生身份信息，并進(jìn)行智能識(shí)別定位，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生歸寢、缺寢等方面智能統(tǒng)計(jì)和管理。
2.4 智慧科研管理
智慧校園中利用數(shù)字化校園平臺(tái)以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等為教師提供功能強(qiáng)大的科研管理服務(wù)及創(chuàng)新協(xié)作平臺(tái)。通過(guò)采集建立規(guī)范合理的單位、部門(mén)及個(gè)人知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，為學(xué)校科研人員提供知識(shí)資源服務(wù)。通過(guò)創(chuàng)新協(xié)作平臺(tái)，課題參與者可以查詢、申請(qǐng)國(guó)家、省、市以及校級(jí)科研項(xiàng)目，可以提交科研結(jié)題等資料，同時(shí)還可以查詢課題組成員信息，能給項(xiàng)目成員發(fā)送有關(guān)課題任務(wù)通知等，項(xiàng)目組成員可以查詢自己參與的課題進(jìn)度、取得的課題成果等，從而提高科研協(xié)作創(chuàng)新水平以及管理效率。
2.5 校園安全智能監(jiān)控管理
智慧校園中利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)等建立智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)在信息采集方面采用智能卡、無(wú)線傳感器、二維碼、視頻監(jiān)控等設(shè)備和技術(shù)，能夠全面、準(zhǔn)確的感應(yīng)、識(shí)別、收集校園所有人、物、事等信息，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)、有線網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳遞；同時(shí)系統(tǒng)使用先進(jìn)的數(shù)字模擬及建模技術(shù)，形成清晰的監(jiān)控視頻圖像；系統(tǒng)還可以對(duì)收集到的信息、模擬圖像及校園情景，進(jìn)行初步判斷，對(duì)異常情況能夠及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，從而降低校園安全風(fēng)險(xiǎn)。
2.6 智慧門(mén)戶及社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
智慧校園擁有智慧化的門(mén)戶網(wǎng)站和數(shù)字化校園平臺(tái)，且門(mén)戶網(wǎng)站、數(shù)字化校園平臺(tái)與各資源信息系統(tǒng)相連通，消除信息孤島，能夠根據(jù)用戶個(gè)性需求提煉有價(jià)值的信息，生動(dòng)呈現(xiàn)給用戶參考使用。另外在數(shù)字化校園平臺(tái)上增加校園BBS社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，平臺(tái)模塊包括校園社團(tuán)、院系交流、電腦科技、休閑娛樂(lè)、談天說(shuō)地、實(shí)習(xí)就業(yè)、勤工儉學(xué)等，師生可以進(jìn)行注冊(cè)登錄訪問(wèn)和瀏覽平臺(tái)各模塊，并根據(jù)自身需求有關(guān)信息等，校園BBS為師生提供一個(gè)可靠安全的學(xué)習(xí)交流場(chǎng)所。
3 可能遇到的問(wèn)題
智慧校園建設(shè)能提升學(xué)校管理效率，為師生提供更好的信息資源服務(wù)，能促進(jìn)學(xué)校改革創(chuàng)新發(fā)展，對(duì)學(xué)校辦學(xué)層次和水平提升意義重大。但是由于智慧校園中使用到物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)屬于前沿技術(shù)，采用到的設(shè)備可能會(huì)比較貴，技術(shù)創(chuàng)新性很強(qiáng)，服務(wù)費(fèi)用又高，使得智慧校園建設(shè)投入較大，部分高校可能會(huì)面臨資金短缺問(wèn)題；目前，智慧校園還處于應(yīng)用嘗試探索階段，存在建設(shè)周期長(zhǎng)、重全局性等問(wèn)題；另外，智慧校園各種感知設(shè)備技術(shù)的全面應(yīng)用，會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，對(duì)這些數(shù)據(jù)信息如何安全保存、傳輸?shù)葐?wèn)題，也是不可忽視的。
4 結(jié)束語(yǔ)
在智慧校園中使用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等信息技術(shù)對(duì)校園教學(xué)管理、學(xué)生管理、科研管理、校園生活、安全管理等各方面管理服務(wù)進(jìn)行全面提升改善，以提高學(xué)校管理效率和服務(wù)質(zhì)量，促使學(xué)校改革創(chuàng)新發(fā)展。不過(guò)，目前智慧校園建設(shè)也存在投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、重全局性、信息安全難以保障等問(wèn)題，值得進(jìn)一步研究和探討。
參考文獻(xiàn)：
[1] 白麗媛.智高等學(xué)校智慧校園架構(gòu)與應(yīng)用研[J].北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（4）.
關(guān)鍵詞：數(shù)字化；變電站設(shè)備；技術(shù)革新
變電站的工作效率和穩(wěn)定性關(guān)系到電力系統(tǒng)的工作能力，在信息技術(shù)和電子科技的大趨勢(shì)下，各行各業(yè)都在向數(shù)字化方向發(fā)展，對(duì)于關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的電力行業(yè)，也要在管理上和技術(shù)上都能夠有效的利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)。對(duì)于電力行業(yè)來(lái)說(shuō)，變電站設(shè)備的數(shù)字化技術(shù)革新工作急待進(jìn)行。數(shù)字化變電站的主要技術(shù)特征符合：（1）IEC61850的變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。（2）智能化一次設(shè)備。（3）網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備。（4）信息化運(yùn)行管理系統(tǒng)。
1 基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站設(shè)備
IEC61850作為數(shù)字化變電站的主要特征之一，是迄今為止最為完善的變電站自動(dòng)化的通信標(biāo)準(zhǔn)，它也會(huì)在一定的發(fā)展過(guò)程之后成為所有電力系統(tǒng)的調(diào)度中心信息溝通和傳遞的標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)將作用于變電站、配電自動(dòng)化等，而且在不久的將來(lái)還有可能成為網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)平臺(tái)的控制標(biāo)準(zhǔn)。其顯著特點(diǎn)為：（1）使用面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)；（2）使用分布、分層體系；（3）使用抽象通信服務(wù)接口（ACSI）、特殊通信服務(wù)映射SCSM技術(shù)；（4）使用MMS技術(shù)；（5）具有互操作性；（6）具有面向未來(lái)的、開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)。其中，數(shù)據(jù)建模技術(shù)部分是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)核心，并且為變電站信息管理自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供新的方法和模式，成為技術(shù)革新的主要內(nèi)容。它定義的邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)對(duì)象、數(shù)據(jù)屬性等標(biāo)準(zhǔn)模型元素為自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備建模提供了依據(jù)。它不但定義了一般變電站數(shù)字管理系統(tǒng)工作時(shí)所需的絕大多數(shù)邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)對(duì)象類型，并且進(jìn)行了相關(guān)功能的分類。另外，通過(guò)自我描述過(guò)程使數(shù)據(jù)的接收方得到的傳輸數(shù)據(jù)帶有相關(guān)數(shù)據(jù)的自我說(shuō)明，所以就不再需要對(duì)來(lái)往數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行標(biāo)度轉(zhuǎn)換工作等，為不同邏輯節(jié)點(diǎn)之間提供組合與通信功能。而且一個(gè)特定的功能可以通過(guò)一定的規(guī)則分解成為更詳細(xì)的子功能。建模之后邏輯設(shè)備會(huì)一直駐留在系統(tǒng)中的實(shí)體設(shè)備中，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等進(jìn)行傳輸，使得邏輯設(shè)備之間能夠建立有效的通信來(lái)獲取系統(tǒng)中其它所需的數(shù)據(jù)信息等，大大提高所在系統(tǒng)設(shè)備的接入能力以及擴(kuò)展能力。
2 數(shù)字化變電站設(shè)備中與時(shí)鐘同步相關(guān)的技術(shù)
目前的大部分?jǐn)?shù)字化變電站中的時(shí)鐘同步技術(shù)是都是變電站設(shè)備相關(guān)的重要技術(shù)，它主要包括：GPS同步技術(shù)、SNTP同步技術(shù)以及IEEE1588PTP網(wǎng)絡(luò)精確時(shí)間同步協(xié)議。
具體來(lái)說(shuō)，GPS同步技術(shù)在數(shù)字化變電站管理系統(tǒng)中應(yīng)用的比較多，在系統(tǒng)中GPS 同步相關(guān)設(shè)備可以通過(guò)設(shè)備中的硬接線同時(shí)利用設(shè)備中的脈沖信號(hào)實(shí)時(shí)進(jìn)行同步對(duì)時(shí)操作，它具有對(duì)時(shí)精確度高并且成本比較低的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)與其相關(guān)的技術(shù)都已經(jīng)很在研究和實(shí)踐中比較成熟，但是它對(duì)于變電站站內(nèi)部系統(tǒng)中的其他數(shù)字化設(shè)備以及系統(tǒng)對(duì)時(shí)方面兼容性較差，特別是在協(xié)議和接口方面。近年來(lái)，變電站內(nèi)部二次硬接線部分已經(jīng)被串行通信線取代，為此引入了簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（SNTP）作為網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)協(xié)議。SNTP作為互聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議的一個(gè)簡(jiǎn)化標(biāo)準(zhǔn)，它在一定會(huì)被構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它的對(duì)時(shí)精確度可以達(dá)到一定的等級(jí)， 它在廣域網(wǎng)的內(nèi)部可以將誤差范圍控制在10~100 ms。雖然在實(shí)際應(yīng)用中NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)比較成熟和方便，不過(guò)如果想要實(shí)現(xiàn)更高等級(jí)的精確度是很困難的。
2002年，IECTC57的第10工作組成功的引入了IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)，并將它用于現(xiàn)代的數(shù)字化變電站內(nèi)部的多種通信設(shè)備時(shí)鐘同步系統(tǒng)。它在系統(tǒng)中定義了用于分布式測(cè)量和控制系統(tǒng)的精密時(shí)間協(xié)議，它的網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)精確度可以達(dá)到非常高的的級(jí)別，達(dá)到了現(xiàn)代化變電站數(shù)字化設(shè)備對(duì)于對(duì)時(shí)系統(tǒng)的要求，并且可以以高精確度面向分布式網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)時(shí)，這樣的精確度能夠滿足數(shù)字化變電站設(shè)備通信工作的時(shí)鐘同步要求，在數(shù)字化變電站設(shè)備中具有的重要意義。
3 數(shù)字化變電站設(shè)備中狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)革新
在傳統(tǒng)的數(shù)字化變電站對(duì)于一、二次設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)過(guò)程存在一定問(wèn)題，現(xiàn)代化的數(shù)字化變電站應(yīng)該建立一整套完整的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)現(xiàn)代變電站的數(shù)字化建設(shè)進(jìn)程，并且為變電站中所有設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)工作提供技術(shù)依據(jù)。
首先，要建立一個(gè)數(shù)字化的設(shè)備量測(cè)系統(tǒng)、一個(gè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)以及一個(gè)數(shù)字化保護(hù)裝置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。并且還要將其和一次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)融入一體，成為一個(gè)比較完整和全面的數(shù)字化變電站設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。目前，對(duì)那些一次電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究與實(shí)踐已經(jīng)比較深入，其監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用也已經(jīng)非常全面。然而，對(duì)于二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，數(shù)字化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)研究的研究正在進(jìn)行中。另外，設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與檢修工作中一、二次設(shè)備的檢測(cè)過(guò)程相互關(guān)聯(lián)。綜合以上因素，需要在變電站建立起完整的設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以適應(yīng)設(shè)備工作的需要，同時(shí)為設(shè)備狀態(tài)檢修時(shí)的設(shè)備的停運(yùn)操作提供技術(shù)依據(jù)。
另外，目前，數(shù)字化變電站設(shè)備的供應(yīng)商比較少，他們?cè)诋a(chǎn)品應(yīng)用方面明顯經(jīng)驗(yàn)不足，存在一些技術(shù)上的問(wèn)題，因此，對(duì)于數(shù)字化變電站設(shè)備的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一定要有助于設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)記錄以及狀態(tài)監(jiān)視，在設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的內(nèi)部要保證各類數(shù)字化設(shè)備運(yùn)行正常、狀況良好，如果存在問(wèn)題能夠及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)，并且能夠提出有效的解決措施，促使數(shù)字化變電站中設(shè)備能夠有序的運(yùn)轉(zhuǎn)，提高變電站以及電力行業(yè)的工作效率。
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關(guān)鍵詞：數(shù)字化社區(qū)；結(jié)構(gòu)；支撐平臺(tái)；應(yīng)用系統(tǒng)；問(wèn)題
中圖分類號(hào)：TE34文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
以礦區(qū)服務(wù)與生產(chǎn)控制系統(tǒng)為核心，結(jié)合油田生活小區(qū)現(xiàn)狀和已經(jīng)建成的數(shù)字化系統(tǒng)實(shí)際，進(jìn)行合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)，采用智能建筑技術(shù)、智能物管技術(shù)、現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息集成技術(shù)，逐步將生活小區(qū)生產(chǎn)、生活管理與服務(wù)的運(yùn)作數(shù)字化，建成全國(guó)先進(jìn)、省（市）領(lǐng)先的數(shù)字化小區(qū)，以適應(yīng)油田居民現(xiàn)代居住生活的需求，是需要不斷深入探討的課題。
一、數(shù)字社區(qū)的整體結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)
近年來(lái)國(guó)內(nèi)許多智能小區(qū)、數(shù)字社區(qū)建設(shè)系統(tǒng)根據(jù)數(shù)字社區(qū)的定義和特點(diǎn)，以及目前各種技術(shù)現(xiàn)狀和功能需求，將一個(gè)完整的數(shù)字社區(qū)系統(tǒng)大致歸納總結(jié)為見(jiàn)圖1。油田生活小區(qū)數(shù)字化社區(qū)建設(shè)的整體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2所示系統(tǒng)組成。由圖2可見(jiàn)，提出的數(shù)字化社區(qū)建設(shè)整體結(jié)構(gòu)，主要由兩大支撐平臺(tái)和五大系統(tǒng)組成。兩大平臺(tái)為：數(shù)字化社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)、社區(qū)管控與信息服務(wù)平臺(tái)；五大系統(tǒng)為：安防保衛(wèi)系統(tǒng)、生產(chǎn)控制系統(tǒng)、社區(qū)綜合服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)和家庭智能系統(tǒng)等。兩大平臺(tái)分別從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和信息集成、深度運(yùn)用與控制方面支撐五大系統(tǒng)的建設(shè)和有效運(yùn)行，它們共同形成了數(shù)字化社區(qū)綜合大系統(tǒng)，集智能化、系統(tǒng)化、控制化、集成化和服務(wù)化等特性為一體。
圖 1數(shù)字社區(qū)系統(tǒng)大致歸納總結(jié)圖 圖 2油田生活小區(qū)數(shù)字化社區(qū)建設(shè)的整體結(jié)構(gòu)圖
1.1 數(shù)字化社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)
數(shù)字化社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)是由支撐數(shù)字化社區(qū)建設(shè)的各種基礎(chǔ)硬件設(shè)施組成，是數(shù)字化信息能夠傳輸、存儲(chǔ)、分析和運(yùn)用的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上依托現(xiàn)代電子信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自控技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等面向居民使整個(gè)社會(huì)資源得到更充分、更合理地利用，為社區(qū)帶來(lái)根本性變化。
1.1.1 數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
數(shù)字化社區(qū)是建立在數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，因此必須首先建設(shè)可靠的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。該平臺(tái)包括社區(qū)的信息、通訊、道路、安防網(wǎng)、水網(wǎng)、電網(wǎng)、氣網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及配套設(shè)施的建設(shè)、改造與整合。建設(shè)中應(yīng)采用數(shù)字智能交換機(jī)等產(chǎn)品結(jié)合光纜等綜合布線系統(tǒng)，交換系統(tǒng)為核心層設(shè)備、匯聚層設(shè)備、接入層設(shè)備等三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在中心設(shè)立核心智能交換設(shè)備，各個(gè)光纜匯聚點(diǎn)設(shè)立匯聚智能交換設(shè)備，各個(gè)生產(chǎn)、生活單位內(nèi)設(shè)立智能安全接入交換設(shè)備；數(shù)字網(wǎng)主要采取主干光纜，光纖分布樓宇的布線，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)社區(qū)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的搭建。
1.1.2 指揮控制中心大廳
數(shù)字化社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)的另一個(gè)重要組成部分就是調(diào)度控制中心，它是數(shù)字化社區(qū)的展示平臺(tái)，監(jiān)控平臺(tái)和管理控制平臺(tái)，就如同人體的心臟，是整個(gè)數(shù)字化社區(qū)的核心。主要包括了：中心大廳、設(shè)備區(qū)和配電區(qū)三個(gè)部分。設(shè)備區(qū)：設(shè)備區(qū)則配備數(shù)字化社區(qū)所需要的所有后臺(tái)設(shè)備。配電區(qū)：就是對(duì)前者所有設(shè)備的一個(gè)安全穩(wěn)定運(yùn)行的后臺(tái)保證，包括供電配電系統(tǒng)的控制和保障。
1.1.3 機(jī)房建設(shè)
機(jī)房建設(shè)主要為數(shù)字化社區(qū)的指揮控制中心的指揮調(diào)度中心和數(shù)據(jù)中心，包含了防雷接地系統(tǒng)、裝修、安裝及綜合布線、中心空調(diào)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)如溫濕度控制等、燈光系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等內(nèi)容的集成建設(shè)。
1.2 社區(qū)管控與信息服務(wù)平臺(tái)
社區(qū)管控與信息服務(wù)平臺(tái)是支撐數(shù)字化社區(qū)五大系統(tǒng)（可擴(kuò)展）等所有系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，將一個(gè)高度智能化的社區(qū)所需要的信息系統(tǒng)、各類資源、工況系統(tǒng)等進(jìn)行統(tǒng)一集中管控、監(jiān)控與展示，從而達(dá)到集中調(diào)度、信息統(tǒng)一，而各個(gè)系統(tǒng)又能獨(dú)立運(yùn)行的目的。平臺(tái)的主要框架示意見(jiàn)圖3。通過(guò)該平臺(tái)可進(jìn)行各種信息處理和管理操作。
圖3平臺(tái)的主要框架示意圖
1.3 數(shù)字化社區(qū)五大應(yīng)用系統(tǒng)
1.3.1安防保衛(wèi)系統(tǒng)
安防保衛(wèi)系統(tǒng)是數(shù)字化社區(qū)的重要組成部分，也是社區(qū)數(shù)字化、智能化安全管理的體現(xiàn)。系統(tǒng)主要由智能監(jiān)控系統(tǒng)、門(mén)禁、周界報(bào)警方案、巡更方案、可視對(duì)講、家居報(bào)警等子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮與整體系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程控制，配合安防管理軟件子系統(tǒng)如行為分析、車牌自動(dòng)識(shí)別等組成智能安全防范系統(tǒng)，使得小區(qū)門(mén)崗、徒步巡邏、電瓶巡邏車、監(jiān)控系統(tǒng)和家庭報(bào)警等形成點(diǎn)、線、面的動(dòng)態(tài)、可視的立體防范體系，推進(jìn)社區(qū)治安管理向智能型、科技型、數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。
1.3.2 生產(chǎn)自控系統(tǒng)
智能化的生產(chǎn)自控系統(tǒng)是油田數(shù)字化社區(qū)的重要組成。通過(guò)集控軟件系統(tǒng)和管控軟件平臺(tái)將生產(chǎn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、圖形報(bào)表等進(jìn)行全面集成、管理與展示，從不同角度全方位了解各個(gè)生產(chǎn)“場(chǎng)點(diǎn)”的生產(chǎn)運(yùn)行情況，生產(chǎn)自控系統(tǒng)與智能安防系統(tǒng)一起可真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、無(wú)人值守、定時(shí)巡檢。
1.3.3 社區(qū)綜合服務(wù)系統(tǒng)
完善、高效的社區(qū)服務(wù)和管理是數(shù)字化社區(qū)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。以高效、便捷的軟件體系來(lái)協(xié)調(diào)社區(qū)居民、物業(yè)管理人員、物業(yè)服務(wù)人員三者之間的關(guān)系。對(duì)物業(yè)管理中的客戶服務(wù)、生產(chǎn)控制、環(huán)保節(jié)能、安防保衛(wèi)、智能家電系統(tǒng)以及房產(chǎn)、住戶、服務(wù)、公共設(shè)施、各項(xiàng)費(fèi)用及維修信息資料進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳遞、加工、存儲(chǔ)、計(jì)算等操作，反映物業(yè)管理的各種運(yùn)行狀態(tài)。
1.3.4 節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)
油田生活小區(qū)的節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)一般包含：機(jī)電變頻節(jié)能系統(tǒng)、中水及雨水利用系統(tǒng)、噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（設(shè)備噪聲）、公共照明等有利于社區(qū)生活生產(chǎn)的節(jié)能系統(tǒng)，因此其節(jié)能涉及機(jī)電變頻節(jié)能、污水自動(dòng)化處理、噪聲監(jiān)測(cè)、智能供暖、公共照明等，實(shí)現(xiàn)物業(yè)管理的現(xiàn)代化、人性化。
1.3.5 家居智能系統(tǒng)
家庭智能系統(tǒng)是數(shù)字社區(qū)家庭生活未來(lái)發(fā)展的方向，主要包含家庭遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、家庭醫(yī)護(hù)服務(wù)系統(tǒng)、家庭購(gòu)物系統(tǒng)、家庭智能娛樂(lè)系統(tǒng)、社區(qū)娛樂(lè)系統(tǒng)、社區(qū)網(wǎng)游系統(tǒng)等。技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)主要指利用現(xiàn)代技術(shù)。
二、需待解決的問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)
2.1解決的問(wèn)題
（1）硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)快，應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)相對(duì)落后。
（2）社區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)零星且不成體系。
（3）部分社區(qū)的社區(qū)智能化系統(tǒng)采用獨(dú)立建設(shè)的方式，沒(méi)有考慮系統(tǒng)集成。
（4）數(shù)字化社區(qū)中設(shè)備種類很多，管理和維護(hù)也非常困難。
（5）沒(méi)有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，給用戶造成很壞的影響。
2.2關(guān)鍵技術(shù)
（1）信息系統(tǒng)與自動(dòng)化系統(tǒng)集成技術(shù)，集成平臺(tái)應(yīng)具有跨計(jì)算機(jī)平臺(tái)、跨網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和跨數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的能力，滿足數(shù)字化物業(yè)管理系統(tǒng)設(shè)施及安防監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)施對(duì)數(shù)字社區(qū)內(nèi)的物業(yè)管理、設(shè)施管理、綜合安防管理、數(shù)字社區(qū)“一卡通”管理等多樣化增值服務(wù)的需求，建立基于數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的信息集成管理與增值服務(wù)平臺(tái)。能滿足物業(yè)管理與智能化系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)對(duì)相關(guān)信息與數(shù)據(jù)的共享、處理、編輯、記錄和查詢的要求。
（2）基于數(shù)字化的智能物業(yè)管理技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)物業(yè)管理與用戶之間的信息交互和服務(wù)；在數(shù)字社區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)電話網(wǎng)、電視網(wǎng)、寬帶接入網(wǎng)傳輸信息的融合，實(shí)施寬帶接入信息網(wǎng)絡(luò)與設(shè)施及安防系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的融合，在有條件的數(shù)字社區(qū)內(nèi)實(shí)施三網(wǎng)互連互通互操作。
（3）基于“網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心”數(shù)字化管理及增值服務(wù)，通過(guò)信息集成與服務(wù)平臺(tái)，形成統(tǒng)一的智能化的數(shù)據(jù)、信息管理和控制中心；數(shù)字社區(qū)設(shè)施管理自動(dòng)化監(jiān)控信息與數(shù)據(jù)應(yīng)可以存入數(shù)字化物業(yè)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并保持與數(shù)字社區(qū)設(shè)施管理系統(tǒng)與防范報(bào)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的一致性等。
三、結(jié)束語(yǔ)
