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數(shù)字化技術

時間:2023-02-27 11:08:58

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數(shù)字化技術

第1篇

【關鍵詞】檔案 數(shù)字化技術 檔案數(shù)字化 紙質檔案

一、檔案與數(shù)字化技術

檔案是人類在社會實踐活動中產生的真實記錄,是客觀自然形成的,具有原始性和真實性,因此決定了其具有權威性。檔案為后人了解歷史、編史修志提供資料;為維護國家和提供佐證;為國家經(jīng)濟建設決策提供參考,也為城市規(guī)劃、保護古跡遺址、保護地下水資源防止水污染、礦產資源開發(fā)、規(guī)劃城市交通等未來城市發(fā)展制定方針政策提供參考依據(jù)。如今檔案還具有傳授經(jīng)驗、技術交流、服務社會等功能,它可借鑒的東西很多,其價值也愈加被社會所重視。如何保護檔案,使它既能發(fā)揮作用又要減少對它的損害,是當前一項既艱巨又緊迫的任務。隨著科技發(fā)展,目前最好的、最先進的解決方式就是采用數(shù)字化技術對紙質檔案進行數(shù)字化。

數(shù)字化技術指的是通過電子計算機、光纜、通信衛(wèi)星等設備,來表達、傳輸和處理所有信息的技術。無論是字符、聲音、語言、圖像以及許多復雜多變的信息,都轉變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字0和1編碼來表達、傳輸和處理。到了終端,即到了用戶手上時,數(shù)字、文字、圖像、語音,包括虛擬現(xiàn)實、可視世界的各種信息,又原原本本地還原它的本來面目,我們可以發(fā)出聲音、打電話、發(fā)傳真、放錄像、看電影。龐大、繁雜、千差萬別的現(xiàn)實世界,浩渺如煙的信息,隨著數(shù)字化技術的實現(xiàn),各種難題迎刃而解。

檔案數(shù)字化就是把數(shù)字化技術應用于檔案管理領域,把各種載體的檔案資源轉化為數(shù)字化的檔案信息,以數(shù)字化的形式存儲,以網(wǎng)絡化的形式互相連接,利用計算機系統(tǒng)進行管理,形成一個結構有序的檔案信息庫,及時提供利用、實現(xiàn)資源共享。最主要是紙質檔案的數(shù)字化,目的之一就是使檔案的載體――紙張“延年益壽”。

二、檔案數(shù)字化的意義

在未來世界,紙質檔案仍然占據(jù)不可替代的位置。紙質檔案數(shù)字化是以保護數(shù)字化檔案母體――“紙張”存在和利用為目的的一種檔案保護和利用手段。同時,檔案數(shù)字化是辦公自動化和計算機技術、信息技術快速發(fā)展的必然結果,具有不可替代的先進性。

(一)有利于實現(xiàn)互聯(lián)互通資源共享和提高工作效率

1. 數(shù)字化的檔案信息可以通過檔案管理軟件查詢,不受時間、地點限制:在IE瀏覽器中輸入正確的應用程序URL地址,點擊回車即可進入登錄界面,還可以實現(xiàn)在同一時間、不同地點,被不同利用者共享,不再受紙質檔案“孤本”限制。檔案人員利用計算機進行管理容易實時同步,信息傳達及時,更快捷地為更多的需求者提供本地或遠程信息服務,凸顯檔案信息的時效性。

2. 數(shù)字化檔案標準化程度高,數(shù)字資源總是以通用格式被人們應用。現(xiàn)行的硬、軟件可以毫無障礙地被訪問并被復制,檔案資源從封閉走向開放,打破了紙質檔案的局限性,徹底改變了檔案利用方式,使檔案資源能夠做到“科技服務檔案,檔案服務社會”。

3. 數(shù)字化檔案具有一次輸入、多次使用的特點,無須再翻動紙質原件。只需點擊鼠標便可完成智能化檢索;瞬間完成,減輕了檔案工作人員的勞動強度,工作效率明顯提高。需要注意的是,數(shù)字化檔案無“原稿”的固定性,在傳輸中發(fā)生泄露或人為篡改時無法識別。所以,對于重要的信息數(shù)據(jù)要做好備份,同時利用信息加密技術、數(shù)字簽名技術、系統(tǒng)防火墻技術、生物識別技術,采用殺毒軟件控制網(wǎng)絡病毒傳播,做好數(shù)據(jù)多重保護。

(二)有利于保護檔案原件

有些珍貴檔案形成時間很長,制成材料的剛性和柔韌性減弱,不宜再拿出來翻閱,否則會對檔案造成無法彌補的傷害。翻閱原件紙質檔案的危害主要有以下幾個方面:查閱紙質檔案離不開光源。光具有潛在的破壞性,光的波長愈短,輻射能量愈大,其中紫外線的輻射能量極大,它能引起嚴重的破壞,如紙張纖維素的熱裂解,紙張結構與性能變化產生氧化反應等老化現(xiàn)象;光的作用又能改變字跡色素結構,使字跡褪色擴散無法辨認;空氣中的酸性氣體如二氧化硫、二氧化氮、氨氣等以及塵埃中的酸性物質、鹵化物分解出的酸性物質等空氣中所含的化學成分,侵害腐蝕紙張纖維,加速檔案的老化過程,減少檔案的“壽命”;珍貴檔案本身其研究、收藏價值大,容易使一些非法之徒趁機進行盜竊、抽取、撕裂檔案,據(jù)為己有,人為破壞造成不可估量的損失和嚴重后果;在利用原件時,借閱人員素質和借閱數(shù)量以及利用地點等都存在局限性和不確定性,稍有不慎就會造成檔案原件丟失、損壞、污染等;隨著復印機的廣泛使用,復印解決了以往手抄的煩瑣勞動,復印也會對檔案造成損傷。將檔案數(shù)字化后,數(shù)字化檔案的重復利用對紙質原件是無損耗性的,無論復制、打印多少次,都不會損傷紙質原件,同時也降低了翻閱紙質原件時對紙張的磨損,對檔案原件特別是珍貴檔案,起到保護作用,還可防止篡改檔案的行為。

隨著檔案管理的逐步規(guī)范,以及社會對檔案的需求與日俱增,檔案管理范圍更大也更復雜,計算機和網(wǎng)絡的優(yōu)勢,對檔案工作提出更高要求。要嚴把數(shù)字檔案的采集、管理、利用、安全關,為紙質檔案資源合理配置、有效開發(fā)利用創(chuàng)造條件,使紙質檔案母體得到最有效和最好的保護。

【參考文獻】

第2篇

關鍵字:測繪數(shù)字化;技術要點

隨著測繪儀器、計算機硬件以及數(shù)字化測圖軟件的廣泛應用和發(fā)展,測繪數(shù)字化技術被普遍的運用于測繪生產中,漸漸代替了人工模擬測圖技術,成為了地形測圖的主要方法。數(shù)字化測繪技術加大了對測繪行業(yè)的現(xiàn)代化數(shù)字化的進程,把工程測繪傳統(tǒng)的用手繪于紙上的測繪圖階段變成至現(xiàn)在方便處理、傳輸和共享的數(shù)字信息化的階段。數(shù)字測繪圖是由數(shù)據(jù)輸入、處理和輸出三個主要部分構成的,并且通過計算機硬件與軟件進行地形空間數(shù)據(jù)的處理,進而得到的數(shù)字測繪圖。

一、地圖數(shù)字化過程

(一)掃描圖形

掃描圖形指的是,在原圖的基礎上借助掃描軟件和外界設備,對原圖進行全方位的掃描,掃描得到的信息錄入計算機系統(tǒng)中,計算機會將該原圖再次展現(xiàn),圖形跟原圖一模一樣,只是展示的類型和介質不一致。進行掃描工作需要注意,原圖的清晰度和位置擺放,圖形的清晰度需要得到保障,選擇清晰度高的圖形,進行掃描時需要將圖形排放在水平位置上,這樣掃描出來的圖形質量更佳,圖形顏色不會失真,保持和原圖一致。

(二)圖像定向

圖像定向指將圖廓點或控制點的大地坐標輸入到計算機內,用鼠標點取對應的像點坐標,解算定向參數(shù)。由于當前的工程掃描儀誤差較大,特別是不均勻的掃描誤差加上圖紙的不均勻變形,可能產生較大的掃描誤差。用圖框的四點定向,解算仿射變形參數(shù),難以滿足精度要求。要消除不均勻變形誤差有兩種方法:一是掃描標準格網(wǎng),在每個格網(wǎng)上建立一個誤差方程,解算每個格網(wǎng)的改正參數(shù)存入計算機,以后用該掃描儀每掃描一張圖紙,都用這一系列的改正參數(shù),進行誤差糾正。二是掃描有公里格網(wǎng)的地形圖時,輸入每個格網(wǎng)的大地坐標,由每個小格網(wǎng)解算一套改正參數(shù),用每個格網(wǎng)的改正數(shù)糾正該格網(wǎng)的影像,即可消除掃描儀和圖紙的不均勻誤差。

(三)數(shù)字化

數(shù)字化有自動矢量化和交互矢量化兩種方式。自動矢量化一般先將灰度影像變換成二值影像,如果是彩色影像還要進行分版處理,再從多級的灰度影像到二值影像。二值影像自動矢量化包括細化、斷線連接、去毛刺、矢量跟蹤等。對于等高線的自動矢量化,賦高程是一項重要內容,要保證每條等高線高程值沒有錯誤。交互矢量化是采用人機交互的方式,對地圖上每個圖像實體逐條線劃進行矢量化。當線化得狀態(tài)比較好時,計算機自動跟蹤,到不能跟蹤的地方停止,然后人工交互,繼續(xù)向前跟蹤。

二、數(shù)字化測繪技術要點

測繪數(shù)字化在處理圖形過程中,雖然它已經(jīng)實現(xiàn)自動化處理,但是實際使用中還需要注意幾個問題,例如內外一體化處理需要注意事項,每個處理環(huán)節(jié)都需要得到保障,這樣才能確保測繪工作順利進行。

(一)內化一體化繪圖特點

在過去,傳統(tǒng)的測繪軟件功能比較少,主要使用的是工程圖測繪以及地形比例兩個功能,根據(jù)內容、比例大小來確定圖形比例。然而,該工作執(zhí)行過程,圖形的精準度和清晰度要求比較高,傳統(tǒng)的軟件不能滿足測繪效果需求,漸漸被淘汰。數(shù)字化測繪軟件是針對測繪量大,精度要求高以及數(shù)據(jù)繁瑣的測繪工作,它能夠在測量過程中保障測量清晰度,保障測量效果。測繪量過大時,它會根據(jù)具體的時間排序設置,將每個需要完成的工作進行依次處理,避免具體施工中出現(xiàn)工作計劃混亂,執(zhí)行測繪排序錯亂等現(xiàn)象,提高了測繪質量和水平。從實踐上看只有這樣高精準度的軟件,它才可以在短時間內高效率的完成工作,保障測繪質量。數(shù)字化測繪過程中主要有兩種類型,電子平板以及內外一體化兩大類型。內外一體化技術主要應用于戶外數(shù)據(jù)采集工作,它是軟件數(shù)字化的核心技術,它相對其他的處理軟件,它的工作效率,處理圖形的精準度,以及數(shù)據(jù)采集的完整性都非常高,在程序、工作壓力、工作效率等等內容上,它的優(yōu)勢更高。在具體施工中,借助電子手薄以及全站儀進行全方位的測繪工作,能幫助測繪人員做好測繪工作,提高工作效率和質量。

不論是哪一種類型的測繪工作,都需要保障誤差。因此,需要選擇合適的測繪工具,對收集到的圖形進行編輯處理,以保障測繪精準度。一般要借助計算機和全站儀相互配合連接處理,首先進行預處理數(shù)據(jù)。預處理指的是對采集到的數(shù)據(jù)進行糾正、修改以及篩除,再利用數(shù)據(jù)處理軟件進行處理,保障這些數(shù)據(jù)能形成圖形需要的格式,這樣處理圖形的質量才會更高。在數(shù)據(jù)自動處理的過程,要將數(shù)據(jù)進行分幅處理,最終形成直觀的平面圖形?;緢D形成之后,借助測繪軟件進行編輯,再根據(jù)施工要求,將不符合規(guī)格的部分進行整改,最終形成測繪軟件的數(shù)字高程模型。

(三)外業(yè)數(shù)據(jù)采集

數(shù)字化處理圖形是個復雜的工程,同時也是個基礎性的工程,只有做好了外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作,才能保障測繪工作順利開展。為了確保數(shù)據(jù)在生成圖形時不出現(xiàn)錯誤,在進行觀測時,需要在每個站點進行測站檢查。數(shù)據(jù)采集人員要嚴格的根據(jù)規(guī)范要求進行作業(yè),保障自動成圖效率和質量,這樣才能確保繪制出的圖形符合實際地形圖貌。另外,數(shù)據(jù)收集要符合相關規(guī)定,在規(guī)定中獲取數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)不能憑空想象出來,而是根據(jù)具體的工程需求,測繪出實際的數(shù)據(jù),為工程開展和實施奠定技術基礎,保障工程順利進行。

結束語

隨著科學技術的不斷發(fā)展,測繪技術也呈現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展趨勢,測繪數(shù)字化對未來工程勘測和建設起到舉足輕重的作用。相信不遠的將來實時化、自動化、數(shù)字化的測繪儀器和技術將給施工人員帶來極大的便利,促進勘測技術和工作效率不斷提高。

參考文獻

[1]王智,盧建康用航測技術測繪數(shù)字化工點地形圖和橫斷面圖的研究[J].鐵道學報,2006年5期

[2]王磊,丘廣新廣州市工程測繪數(shù)字化系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].測繪技術裝備,2007年3期

第3篇

關鍵詞:數(shù)字化;GPS;地籍測繪

中圖分類號:P271文獻標識碼: A 文章編號:

近年來,隨著社會和科技的飛速發(fā)展,遙感技術、GPS技術以及地理信息系統(tǒng)技術等越來越成熟,其廣泛應用于地籍測繪活動中。信息化的質量控制與地籍測繪在法律、行政管理、規(guī)劃與經(jīng)濟等諸多領域對空間信息的可靠性、精度性和現(xiàn)勢性提出了較高的要求。因此,GPS地籍測繪技術的開發(fā)與運用,能夠促進地籍信息的采集,并保證快捷而準確地獲得數(shù)據(jù),有著十分重要的作用。

一、GPS技術概況

所謂GPS技術,即Global Position System的簡稱,俗稱全球定位系統(tǒng),其主要利用衛(wèi)星導航來測定時間與距離,從而做到對目標的精確定位。GPS地籍測繪技術則是通過測量用戶接收機到衛(wèi)星之間的距離,結合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)來確定接收機位置信息的技術。通常情況下,GPS地籍測繪技術可以直接對地形點、界址點以及地物點的坐標信息進行采集,并得出原始數(shù)據(jù),當經(jīng)過數(shù)據(jù)庫整理并計算處理之后,就可以得出土地等大小、位置、境界以及權屬界址點的坐標,同時,宗地面積和地籍圖也可以精確的體現(xiàn)出來。

1、GPS技術的優(yōu)點

隨著科技的不斷發(fā)展,GPS技術也得到了不斷的更新與完善,近年來涌現(xiàn)出諸如常規(guī)靜態(tài)測量、快速靜態(tài)測量以及RTK技術等高新技術就是典型的說明,這些技術已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的常規(guī)測量方式。另外,和全站儀地籍測繪技術比起來,GPS技術利用了無線技術,無需通視及頻繁換站,因此,GPS技術極大的提高了工作效率。除此之外,GPS技術在抓拍定位數(shù)據(jù)以及反饋速度上的優(yōu)勢極為明顯,其在20公里內的靜態(tài)定位,通常情況下僅僅需要5-20分鐘即可,反饋數(shù)據(jù)則更是僅需要幾秒鐘就可以。

2、GPS設備的布置

通常情況下,GPS接收設備大多會在基準站與流動站中進行布置。其中,基準站所處的控制點必須為己知,且在野外進行作業(yè)時也應該盡可能的在測區(qū)的制高點上布置,以便提高測量范圍,增加控制區(qū)域。另外,在對設備進行布置時,還必須考慮外部環(huán)境對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懀M量避免將設備布置在林木茂密處、障礙物密集處以及信號干擾處。正常情況下,一個基準站應該至少對4個可見衛(wèi)星進行連續(xù)跟蹤,并通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將觀測數(shù)據(jù)發(fā)送到相關流動站,流動站則應該依據(jù)選擇測繪的方法來確定是否和衛(wèi)星進行數(shù)據(jù)對接。

3、GPS技術的指標

隨著實時厘米級精度的運用,在技術方面逐步依賴于高精度載波相位差分(RTK)的實現(xiàn)。以幾個GPS參考站的觀測數(shù)據(jù)為基礎,成為一個組合觀測值,以對流動站的信息精度和位置進行快速的計算。一般來說,內業(yè)計算所運用的是平差程序來平差的,準時或事后進行處理,以取得毫米量級的精密定位。事實上,現(xiàn)代化GPS系統(tǒng)自身即可提供多種定位服務,包括一些GPS測量手段,例如靜態(tài)定位和差分GPS定位等,從而實現(xiàn)相關定位服務的精度。

二、GPS布網(wǎng)測繪

1、基準站的設計

設計基準站時,應該首先對實地進行踏勘,對地理的狀況進行收集測繪,比如地形圖、坐標、已知點位所在的坐標系、高程系統(tǒng)以及點的狀況等,并設計基準與測繪方案。另外,如果發(fā)生控制點不足的現(xiàn)象,則應該采用GPS靜態(tài)差分技術進行引點或者加密,一邊保證網(wǎng)點的精度性。對于界址點密度大的地區(qū),基準站控制點的密度應該盡可能的增大到便于測定界址點,如果有必要的話,還可以在GPS網(wǎng)下沿街巷布設一、二級圖根導線,一邊能夠直接從圖根點測定界址點。

2、流動站GPS接收機采集數(shù)據(jù)

在地籍測繪中,野外測量除了要對權屬界線的空間坐標進行采集之外,還應該對土地利用的類型以及權屬等相關屬性信息進行采集,包括地物定性注記、界址點和鄰近地物點距離、相鄰界址點間距、地理名稱和建筑物層數(shù)等,于野外進行調繪,對地籍底圖的位置進行注記。應由專業(yè)人員通過準確地定位操作來采集數(shù)據(jù),并合理利用GPS接收機,來輸入測繪地塊的屬性信息,并及時對反饋的信息進行接收,以便對結果進行篩選取舍,依據(jù)實際情況進行淘汰或采取其他補救措施。通常情況下,流動站GPS接收機的天線需要高出人的身高,以保證數(shù)據(jù)的接受精度。

三、數(shù)據(jù)質量控制的觀測

1、采集的質量控制

首先應該保證外業(yè)觀測的質量,以便實現(xiàn)預期的定位精度,因此,當觀測結束后,應該立即對觀測的數(shù)據(jù)進行核驗和評價,從而及時找到不合格的數(shù)據(jù),并依據(jù)實際情況進行淘汰或采取其他補救措施。流動站對數(shù)據(jù)采集完之后,會通過無線網(wǎng)絡將原始觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理軟件當中。其次,對原始的觀測數(shù)據(jù)編輯、加工和整理完之后,系統(tǒng)會自動將各種專用的信息文件進行分流,從而方便對數(shù)據(jù)做平差計算,進而解算出各個基線的向量。最后,需要檢核同步邊觀測數(shù)據(jù)、重復觀測邊數(shù)據(jù)以及環(huán)閉合差,并使他們滿足設計書以及GPS的標準精度要求,待數(shù)據(jù)檢核完畢后,需要及時將其反饋到流動站內,以便方便相關工作人員進行下一步測繪作業(yè)。

2、內業(yè)過程的質量控制

對內業(yè)過程進行質量控制的主要目的在于為觀測采集質量控制提供數(shù)據(jù)依據(jù),并采用數(shù)據(jù)庫技術、GIS技術、信息映射機制技術、檢查功能自定制技術以及可視化編程技術等高新技術來對空間數(shù)據(jù)進行有效和全面的檢查,以便在剔除其他殘余數(shù)據(jù)的同時,強化對數(shù)據(jù)的管理。在對數(shù)據(jù)進行輸出時,應該包含點位中誤差、相對中誤差、各項觀測值的改正數(shù)以及坐標成果邊長等各項數(shù)據(jù)。

3、數(shù)據(jù)成果的誤差分析

信息化的地籍測繪活動,對于作業(yè)人員的綜合要求相對較高,如果測繪人員不能很好的理解數(shù)據(jù)的標準,就很難使采集到的數(shù)據(jù)符合相關要求。除此之外,觀測值的系統(tǒng)誤差與偶然誤差殘余部分的影響和數(shù)據(jù)處理中所采用的模型也有著較為緊密的關。

四、結束語

綜上所述,當前GPS地籍測繪技術在相關領域的應用逐漸廣泛,基本上達到了厘米級測繪的水準,而其他測繪技術則很難達到如此高的自動化與測量精度程度。因此,為了提高地籍測繪的精度,促進我國測繪事業(yè)的發(fā)展,必須進一步完善GPS技術,提高其對目標物的抓拍速度,保證差分作業(yè)的可靠性。

參考文獻:

[1] 張穎.GPS新技術在地籍測繪中的推廣與應用[J].黑龍江科技信息,2012(16).

第4篇

關鍵詞:數(shù)字化測圖 特點 方法 應用

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

中圖分類號:P231.5文獻標識碼:A文章編號:1 數(shù)字化測圖概述

數(shù)字化測圖技術又稱為計算機成圖技術,其方式主要有地面數(shù)字測圖、地圖數(shù)字化成圖、航測數(shù)字測圖計算機地圖制圖等。在實際工作中,還有一種叫野外數(shù)字化測圖。這種測圖方式是按大比例尺數(shù)字化測圖主要指野外實地測量即地面數(shù)字測圖。在測圖過程中,還有時應用中要用到計算機的圖形輸出設備,例如如顯示器、繪圖儀等。測距儀取代了傳統(tǒng)的鋼尺量距,目前自動繪圖儀正在取代大平板儀、經(jīng)緯儀測圖方法,帶記錄器的電子水準儀、電子經(jīng)緯儀取代了傳統(tǒng)的光學水準儀、經(jīng)緯儀等。在數(shù)字化測圖過程中,采用常規(guī)測量的方式、攝影測量方式或數(shù)字化儀方式。數(shù)字測圖法是以傳統(tǒng)的白紙測圖原理為基礎,采集的數(shù)據(jù)用自動化成圖軟件以數(shù)字形式表示地圖住處的測量工作。同時在采用數(shù)據(jù)庫技術和圖形及數(shù)字處理方法實現(xiàn)地圖住處的獲取、變換、傳輸、識別、存儲、處理、顯示、編輯、修改和繪圖,得到內容豐富的電子地圖。2 數(shù)字化測圖的特點

2.1數(shù)字化測圖的一般特點

20世紀80年代產生了電子速測儀,這種電子速測儀基礎原理是數(shù)字化測圖,是以計算機為核心。在外連輸入輸出設備硬件、軟件的條件下,通過計算機對地形空間數(shù)據(jù)進行處理得到數(shù)字地圖,使電子計算機技術日新月異的發(fā)展及其在測繪領域的廣泛應用。從廣義上說,數(shù)字化測圖又稱為計算機成圖。主要包括:地面數(shù)字測圖、航測數(shù)字測圖、地圖數(shù)字化成圖、計算機地圖制圖。大比例尺數(shù)字化測圖主要指野外實地測量即地面數(shù)字測圖,也稱野外數(shù)字化測圖。目前我國測圖行業(yè)常常使用的有三種,分別是原圖數(shù)字化、航測數(shù)字成圖、地面數(shù)字成圖。就是將采集的各種有關的地物和地貌信息轉化為數(shù)字形式,通過數(shù)據(jù)接口傳輸給計算機進行處理。一般來說分為三個步驟:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及地形圖的數(shù)據(jù)輸出,最終打印圖紙、提供軟盤等。得到了內容豐富的電子地圖,繪出地形圖或各種專題地圖數(shù)字化測圖的運行示意圖數(shù)據(jù)采集點位信息、地物模型、繪草圖數(shù)據(jù)處理、特征信息數(shù)據(jù)傳輸、地貌模型、屏幕編輯、繪圖文件存盤地圖,這還需要時由電子計算機的圖形輸出設備,例如如顯示器、繪圖儀等。

2.2 幾種常見的數(shù)字化測圖特點常見的數(shù)字化測圖特點有點位精度高、改進了作業(yè)方式、便于圖件的更新和加工利用、增加了地圖的表現(xiàn)力、便于圖件的更新、方便成果的深加工利用、可作為GIS的重要信息源等幾種。數(shù)字化測圖的工作過程主要有:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和圖形輸出。數(shù)字化測圖工作的特點還分為外工作特點和內工作特點。外工業(yè)作特點主要有自動化程度高、作業(yè)周期短、測站覆蓋范圍大、工作范圍易于劃分、對測點依賴性強、對記錄要求高、測量精度高;數(shù)字化測圖內業(yè)工作的特點主要有成圖周期短、成圖規(guī)范化、成圖精度高、分幅和接邊方便、易于修改和更新、對外業(yè)記錄依賴性強、對繪圖人員要求高等。數(shù)字化成圖技術的運用,省去了手工制圖中圖廓整飾、展點、草繪等高線、形成鉛繪圖、審校、修改、清繪著墨形成初步成果、驗收、修正、最終提交成果資料等十分復雜的工作流程,使這一切工作都在計算機中進行,在成果驗收時發(fā)現(xiàn)問題也可在計算機中修正。

3 常用的數(shù)字化測圖方法

數(shù)字化測圖是一種全解析的機助成圖方法,借助計算機技術。通常情況下有三個階段,分別是是括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和圖形編輯、圖形數(shù)據(jù)輸出。根據(jù)數(shù)據(jù)采集的方式不同,數(shù)字化測圖可分為航測數(shù)字成圖、攝影測量技術和野外數(shù)據(jù)采集3種方法。

3.1航測數(shù)字成圖

這種方法是充分利用航空攝影技術,在空中攝取地面的影像。在內業(yè)建立地面的模型,通過計算機用繪圖軟件在模型上量測,一些實力強的單位自行研發(fā)野外采集及數(shù)據(jù)轉換軟件。外業(yè)建立的一定密度的像控點和一些必要的外業(yè)調查進行判讀,直接獲得數(shù)字地形圖。這種方法的特點它具有成圖速度快、成本低、平面精度高而均勻、不受氣候及季節(jié)的限制等特點,可將大量的外業(yè)測量工作移到室內完成,比較符合現(xiàn)在人們的工作性質。但是該方法的初期投入設備較大,一般的單位難以承擔。 3.2攝影測量技術攝影測量技術是大面積的地形圖測量為了降低成本、縮短成圖時間的有效方法。通常采用攝影測量方法,計算機技術、模式識別技術、數(shù)字圖像處理技術和計算機視覺技術的高速發(fā)展,使數(shù)字攝影測量在數(shù)字化測圖中將扮演非常重要的角色。攝影測量數(shù)字化測圖一般分為兩種類,主要是解析攝影測量和數(shù)字攝影測量。解析攝影測量是對解析立體測圖儀作改裝,達到以數(shù)字形式記錄量測數(shù)據(jù)來實現(xiàn)地形圖的數(shù)字化的效果。數(shù)字攝影測量是借助攝影測量全數(shù)字化測圖系統(tǒng)將數(shù)字影像信息、像片灰度信息,通過計算機來實現(xiàn)地形圖的數(shù)字化。數(shù)字攝影測量的操作對象除像片外,解析攝影測量的操作對象只能是像片。地面數(shù)字測圖,主要的是數(shù)字影像或數(shù)字化影像,該方法也稱為內外業(yè)一體化數(shù)字測圖。采用該方法得到的數(shù)字地圖的特點是精度高,但需要大量的人力、物力。3.3 野外數(shù)據(jù)采集技術

利用數(shù)字化測圖軟件對其形式主要是在輸出數(shù)據(jù)格式上迅速向Microstation數(shù)據(jù)格式靠攏,這就是現(xiàn)在的數(shù)字測圖模式。以Microstation為例,城市規(guī)劃部門最終需要DGN文件格式數(shù)據(jù)文件兩份,面向更多需要野外數(shù)據(jù)采集的用戶。數(shù)據(jù)測圖系統(tǒng)需要面對的兩個方面,一方面是對全部地形要素按照數(shù)據(jù)庫標準制作的數(shù)據(jù)文件(不是入庫后的數(shù)據(jù)),另一方面是用以繪制標準地形圖的數(shù)據(jù)文件,用于繪圖。但不同城市規(guī)劃部門所要求的DGN文件格式數(shù)據(jù)是不一樣的。在電子科技的發(fā)展日新月異的情況下,全站儀有了較大的轉變,主要是向智能型發(fā)展,自身帶有強大的記錄存儲器,可記錄測站所有信息, 可與Microsta2tion、AutoCAD及其它成軟件連接,還可外掛掌上型記錄器,方便轉換成多種數(shù)據(jù)格式,。

4、數(shù)字化測圖的應用

4.1 用于地形圖測量

目前我國用于地開圖測量的數(shù)字化測圖還屬于發(fā)展階段,這種測量方法大體可分為2種。第一其采用極坐標測量法,可利用軟件中的方向交會,在實測得多數(shù)碎部點的坐標后,測量距離交會、十字尺測量法或量算定點等。在取得其余各點的坐標的情況下,再用軟件中的拷貝、偏移、延伸等功能,最后成圖。第二是電子平板數(shù)字測圖,這種方法是利用計算機技術測圖,代替原先的測圖平板的一種常見的方法。這兩種方法都具有它們的優(yōu)、缺點,優(yōu)點是一方面,實時成圖,充分發(fā)揮了原來的平板測圖優(yōu)勢。另一方面是在接生成地形圖,真正達到了內外業(yè)一體化。而且有多種測量方法,界面友好,操作方便快捷,簡單易學,獨創(chuàng)的一步測量法,可以一邊測圖根,最后取得平均差,提高測量的精度。缺點也有兩個方面,第一,大部分的測量工作都是在野外完成。另外,所用的便攜機在外業(yè),容易受到天氣制約,影響了作業(yè)速度,而且雨天作業(yè)時便攜機容易受潮損壞。

4.2碎部測量應用

在數(shù)字測圖中,利用極坐標法是碎部測量的主要方法。在實測得多數(shù)碎部點的坐標后,在非電子平板數(shù)字測圖中,繪制草圖是一件比較困難的事,特別是在建筑物多繪畫時就量多加困難,加上專人畫草圖,是人力資源一種嚴重的浪費。在測量的運作中,很多單位所采用的方法為外業(yè)草圖與室內交互編緝,以達到完成測圖工作的目的。但這樣一來,勢必會降低外業(yè)的工作效率, 操作也比較繁瑣。有時還用到計算機軟件,轉換入庫數(shù)據(jù)格式。

5結束語

數(shù)字化測圖技術的應用在我國已逐步成熟了,新技術普遍的應用,必然導致以往的平板圖也逐漸退出其歷史舞臺。計算機技術的不斷發(fā)展測繪儀器的不斷更新,各種軟件的出現(xiàn)定會把數(shù)字化測圖技術推向新的。

參考文獻:

[1]宋偉東,張永彬等.數(shù)字測圖原理與應用〔M〕.北京:教育科學出版社,2002

[2]楊德麟.大比例尺數(shù)字測圖的原理.方法.應用[M].北京清華大出版社,1998:88~100.

[3]高井祥.數(shù)字測圖原理與方法[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社2001.

第5篇

【關鍵詞】數(shù)字化變電站;自動化;發(fā)展

1、數(shù)字化變電站的特征

1.1 智能化的一次設備。一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路采用微處理器和光電技術設計,簡化了常規(guī)機電式繼電器及控制回路的結構,數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡取代傳統(tǒng)的導線連接。換言之,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)的強電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。

1.2 網(wǎng)絡化的二次設備。變電站內常規(guī)的二次設備,如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造,設備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡通信,二次設備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復的I/O現(xiàn)場接口,通過網(wǎng)絡真正實現(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。

1.3 自動化的運行管理系統(tǒng)。變電站運行管理自動化系統(tǒng)應包括電力生產運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計無紙化;數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動化;變電站運行發(fā)生故障時能即時提供故障分析報告,指出故障原因,提出故障處理意見;系統(tǒng)能自動發(fā)出變電站設備檢修報告,即常規(guī)的變電站設備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。

2、數(shù)字化變電站系統(tǒng)的結構

數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)結構在物理上可分為兩類:智能化一次設備和網(wǎng)絡化二次設備。在邏輯結構上可分為三個層次,據(jù)IEC 61850 通信協(xié)議草案定義,這三個層次分別為“過程層、間隔層、站控層”。各層次內部及層次之間采用高速網(wǎng)絡通信。

2.1 過程層。過程層就是一次與二次設備相互聯(lián)系的層面。過程層的主要功能分三類:運行實時的電氣測量;運行設備的參數(shù)檢測;操作控制執(zhí)行與驅動。

(1)運行實時的電氣測量。主要是電流、電壓、相位以及諧波分量的檢測,其他電氣量如有功、無功、電能量可通過間隔層的設備運算得出。與常規(guī)方式相比所不同的是傳統(tǒng)的電磁式電流互感器、電壓互感器被光電電流互感器、光電電壓互感器取代;采集傳統(tǒng)模擬量被直接采集數(shù)字量所取代,這樣做的優(yōu)點是抗干擾性能強,絕緣和抗飽和特性好,開關裝置實現(xiàn)了小型化、緊湊化。

(2)運行設備的參數(shù)檢測。需要檢測參數(shù)的主要設備有變壓器、斷路器、隔離開關、母線、電容器以及直流電源系統(tǒng)。在線監(jiān)測的主要內容有溫度、壓力、密度、絕緣、機械特性以及工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

(3)操作控制的執(zhí)行與驅動。操作控制的執(zhí)行與驅動包括變壓器分接頭調節(jié)控制,電容、電抗器投切控制,斷路器、刀閘合分控制,直流電源充放電控制。過程層的控制執(zhí)行與驅動大部分是被動的,即按上層控制指令而動作,在執(zhí)行控制命令時具有智能性,能判別命令的真?zhèn)渭捌浜侠硇?,還能對即將進行的動作精度進行控制,能使斷路器定相合閘,選相分閘,在選定的相角下實現(xiàn)斷路器的關合和開斷,要求操作時間限制在規(guī)定的參數(shù)內。

2.2 間隔層。間隔層設備包括間隔對象配置的保護測控裝置、計量裝置以及接入其它智能設備的規(guī)約轉換設備。所有保護測控都是基于標準化、模塊化處理系統(tǒng),要求所有信息上傳均能按照IEC 61850協(xié)議建模并且支持智能設備的通信接口功能:(1)匯總本間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息;(2)實施對一次設備保護控制功能;(3)實施本間隔操作閉鎖功能;(4)實施同期操作及其他控制功能;(5)對數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計運算及控制命令的發(fā)出,具有優(yōu)先級別控制。

2.3 站控層。由變電站監(jiān)控系統(tǒng)、遠動系統(tǒng)、防誤閉鎖系統(tǒng)、保護信息管理系統(tǒng)、電量遠傳系統(tǒng)、安防監(jiān)視系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)并結合燈光遙控等系統(tǒng)進行整合。各系統(tǒng)均以網(wǎng)絡通信方式接入間隔層網(wǎng)絡,設置網(wǎng)絡防火墻及網(wǎng)絡物理隔離裝置,經(jīng)專用網(wǎng)絡向相關部門傳送數(shù)據(jù)。站控層設備與間隔層設備之間采用IEC 61850協(xié)議通信。

3、數(shù)字化變電站應用中存在的問題

目前光電/電子式互感器的生產廠家數(shù)量有限,產品可選型號相對較少,部分高電壓等級的電流互感器變比較大,使得TA的輸出精度無法滿足要求,給變電站的計量、保護都帶來一定的負面影響,不能滿足現(xiàn)場運行需要。

由于光電/電子式互感器本身的結構特點和工作方式,導致互感器的角差、比差現(xiàn)場試驗難以進行,甚至極性試驗也無法開展,只能等到設備投運帶電后,才能檢驗接線的準確性。另外,光電/電子式互感器的局放試驗、伏安特性試驗的試驗方法和標準也與常規(guī)設備有很大的區(qū)別,這都需要設備廠家和運行主管單位專門制定。

數(shù)字化變電站保護校驗相對復雜,在變電站運行的條件下對部分間隔保護校驗的難度很大,目前的常規(guī)繼電保護校驗裝置無法提供數(shù)字化保護所需的電流量和電壓量,因為電流量和電壓量必須經(jīng)過合并器才能進入保護裝置,而要完成試驗必須自帶合并器提供模擬試驗中的電流量和電壓量,要完成母差保護這類需要大量電流電壓量的保護校驗便顯得尤為困難。

IEC61850通信協(xié)議本身并未對變電站網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性做任何規(guī)定,同時協(xié)議本身的開放性和標準性給變電站的網(wǎng)絡安全帶來重大隱患。要做到二次系統(tǒng)信息的保密性、完整性、可用性和確定性,符合二次系統(tǒng)安全防護的要求,是自動化廠家仍需考慮和完善的技術環(huán)節(jié)。雖然目前已投運的變電站采取了防火墻、分層分區(qū)隔離等手段進行防護,但防護的效果仍有待時間的考驗。

4、數(shù)字化變電站的未來發(fā)展

國際上數(shù)字化變電站的研究已從實驗室階段進入實際工程應用階段,我國已建成了一些數(shù)字化變電站示范站。部分省電力公司已開展了數(shù)字化變電站的研究工作,在解決了通信網(wǎng)絡關鍵問題后,數(shù)字化變電站將是我國變電站技術的發(fā)展方向。同時,目前國內廠家已能提供全套數(shù)字化變電站所需的二次設備,可完全實現(xiàn)二次設備國產化;一次智能化設備,目前在國內市場的推動下和二次廠家配合下已能提供全套智能化的一次設備。通過各電力公司和國內多個廠家的不懈努力,具備建設完全擁有自主創(chuàng)新、自主知識產權的全面數(shù)字化變電站,提高了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性、可靠性和自動化水平。隨著新技術的不斷涌現(xiàn)和變電站與國際標準的接軌,數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)得到蓬勃發(fā)展的時代也為期不遠了。

結束語

數(shù)字化變電站綜合自動化系統(tǒng)的實現(xiàn),推動了電網(wǎng)自動化技術的進一步發(fā)展。數(shù)字化變電站的發(fā)展說明了數(shù)字化技術正從變電站的二次設備向一次設備延伸,這將對變電站的自動化運行和管理帶來深遠的影響,使新技術的應用能有機地結合電網(wǎng)的發(fā)展,未來在數(shù)字化變電站應用技術成熟的基礎上將標志著新一代數(shù)字化電網(wǎng)的實現(xiàn)。

參考文獻

[1]高翔,張沛超.數(shù)字化變電站的主要特征和關鍵技術[J].電網(wǎng)技術,2006.

[2]葛榮良.數(shù)字化變電站技術與應用.上海電力,2006.

第6篇

(烏魯木齊電業(yè)局光源電力有限責任公司,新疆 烏魯木齊 830011)

【摘 要】數(shù)字化變電站是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)。本文簡述了數(shù)字化變電站的概念、特點、關鍵技術及其建設方法等問題。通過分析可以認為,數(shù)字化變電站必然成為未來變電站的發(fā)展趨勢。

關鍵詞 數(shù)字化變電站;數(shù)字化技術;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備(電子式互感器、智能化開關等)和網(wǎng)絡化二次設備分層(過程層、間隔層、站控層)構建,建立在IEC61850通信規(guī)范基礎上,能夠實現(xiàn)變電站內智能電氣設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備及網(wǎng)絡接口只是接口和通信模型發(fā)生了變化,而過程層卻發(fā)生了較大的改變,由傳統(tǒng)的電流、電壓互感器、一次設備以及一次設備與二次設備之間的電纜連接,逐步改變?yōu)殡娮邮交ジ衅鳌⒅悄芑淮卧O備、合并單元、光纖連接等內容。作為一門新興技術,數(shù)字化變電站從提出開始就受到了極大的關注,目前已成為我國電力系統(tǒng)研究的熱點之一。隨著相關軟硬件技術的不斷發(fā)展和成熟,數(shù)字化變電站將成為變電站技術的發(fā)展方向。

1 數(shù)字化變電站的關鍵設備

1.1 智能化的一次設備

一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路采用微處理器和光電技術設計,簡化了常規(guī)機電式繼電器及控制回路的結構,數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡取代傳統(tǒng)的導線連接。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)的強電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替[2]。一次設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被測電流,利用電容(電阻、電感)分壓器感應被測電壓。遠端模塊將模擬信號轉換為數(shù)字信號后經(jīng)通信光纖傳送。無源電子式互感器利用Faraday磁光效應感應被測電流信號,利用Pockels電光效應感應被測電壓信號,通過光纖傳輸傳感信號。

1.2 網(wǎng)絡化的二次設備

變電站內常規(guī)的二次設備,如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造,設備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡通信,二次設備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復的I/O現(xiàn)場接口,通過網(wǎng)絡真正實現(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應用于變電站內的通信,以充分利用網(wǎng)絡通信的最新技術,實現(xiàn)二次設備的信息共享、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[3]。常規(guī)站與數(shù)字站結構區(qū)別如圖1所示。

1.3 自動化的運行管理系統(tǒng)

變電站運行管理自動化系統(tǒng)應包括電力生產運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計無紙化;數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動化;變電站運行發(fā)生故障時能及時提供故障分析報告,指出故障原因,提出故障處理意見;系統(tǒng)能自動發(fā)出變電站設備檢修報告,即常規(guī)的變電站設備“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)約關鍵技術

數(shù)字化變電站是建立于IEC61 850通信規(guī)范基礎上,由電子式互感器(ECT、EVT)、智能化開關等智能化一次設備、網(wǎng)絡化二次設備按變電站層、間隔層、過程層分層構建而成,能夠實現(xiàn)變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。它的關鍵技術主要包括以下幾個方面:

(1)功能建模。從變電站自動化通信系統(tǒng)的通信性能(PICOM)要求出發(fā),定義了變電站自動化系統(tǒng)的功能模型(Part5)。

(2)數(shù)據(jù)建模。采用面向對象的方法,定義了基于客戶機/服務器結構的數(shù)據(jù)模型(PartT-3/4)。

(3)通信協(xié)議。定義了數(shù)據(jù)訪問機制(通信服務)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)絡采用抽象通信服務接口映射到MMS(IEC61850-8-I),在間隔層和過程層之間的網(wǎng)絡映射成串行單向多點或點對點傳輸網(wǎng)絡。(IEC61850-9-1)或映射成基于IEEE802,3標準的過程總線(IEC61850-9-2)(Part 7-2,Part8/9)。

(4)變電站自動化系統(tǒng)工程和一致性測試。定義了基于XML(Extensible Make up Language)的結構化語言(Part6),描述變電站和自動化系統(tǒng)的拓撲以及IED結構化數(shù)據(jù)。為了驗證互操作性,Part10描述了IEC 61850標準一致性測試。

(5)IEC 61850 標準中引入了抽象通信服務接口(abstract communication service interface, ACSI)。ACSI使變電站自動化功能完全獨立于具體的網(wǎng)絡協(xié)議,因此最新網(wǎng)絡技術可以很快被應用于變電站中[4]。

3 數(shù)字化變電站建設

數(shù)字化變電站和傳統(tǒng)變電站相比實現(xiàn)了信息采集、傳送、處理、輸出由模擬量到數(shù)字量的轉變,并形成了相應的通信網(wǎng)絡和控制處理系統(tǒng),實現(xiàn)了信息的共享和互操作。從技術規(guī)律和電網(wǎng)特性角度看,數(shù)字化變電站推廣建設是智能電網(wǎng)形成的基礎環(huán)節(jié),是智能電網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)字化,信息化,自動化的技術和實踐經(jīng)驗來源。數(shù)字化變電站的基本結構繼承了分層分布式的特點,如圖 2所示。

其功能在邏輯上被分配到 3個不同的層(即過程層、間隔層和變電站層)中。過程層是一次設備和二次設備的結合處,其主要功能是:進行電氣量的檢測、運行設備的狀態(tài)參數(shù)在線檢測與統(tǒng)計、操作控制的執(zhí)行等任務。間隔層的主要功能是進行本間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息的匯總,并對一次設備實施保護控制功能,具有承上啟下的作用。變電站層主要任務是匯總全站的實時數(shù)據(jù)信息,將有關數(shù)據(jù)信息送往調度或控制中心并接受調度或控制中心有關控制命令,轉發(fā)間隔層、過程層執(zhí)行等功能。相對于常規(guī)變電站,數(shù)字化變電站具有很多先進技術和功能特點。

3.1 基于數(shù)字和光纖的信號采集系統(tǒng)

電子式互感器(ECT、EVT)和光電互感器的應用使得數(shù)字化變電站實現(xiàn)了站內信息的數(shù)字化采集和光纖傳遞,大大簡化了二次回路,解決了電纜老化問題,減少了運行人員的誤操作,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,將有各種先進的智能傳感器要運用到一次設備中去,包括發(fā)、輸、變、配、用戶等個個環(huán)節(jié),用以監(jiān)控電網(wǎng)設備健康狀態(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施和建設過程中的相關經(jīng)驗,在智能電網(wǎng)建設中有重要的作用和價值。

3.2 信息交互網(wǎng)絡化

數(shù)字化變電站內設備之間通過高速以太網(wǎng)進行信息交換,二次設備不再出現(xiàn)功能重復的I/O接口,常規(guī)的功能裝置變成了邏輯功能模塊,變電站內實現(xiàn)了真正的數(shù)據(jù)集資源共享。和智能電網(wǎng)高速、動態(tài)互動、實時信息共享的超級網(wǎng)絡構架的目標方向一致。

3.3 全站統(tǒng)一的標準平臺

IEC61850確立了電力系統(tǒng)建模標準,為變電站定義了標準的信息模型和信息交換模型。采用對象建模、抽象通信服務接口(ACSI)、以及設備自我描述規(guī)范,解決了不同廠商產品互操作問題,形成了全站設備功能和信息共享的統(tǒng)一標準平臺。

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,一次設備及一次設備與二次設備之間連接,由電纜被電子式互感器、智能化一次設備、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,同時也帶來了電子式互感器間采樣同步問題。IEC 61850采用SNTP(sim plenetwork time protoco1)實現(xiàn)不同設備間的同步采樣,以UTC(universal time coordinated)作為時鐘同步源[5]。IEEE1588[協(xié)議為消除或削弱網(wǎng)絡測控系統(tǒng)各個測控設備的時鐘誤差和測控數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中的傳輸延遲提供了有效路徑,只要按照這個規(guī)范去設計網(wǎng)絡化測控系統(tǒng),則系統(tǒng)的測控精度可控制在亞微妙級,從而可以有效解決分層分布式測控系統(tǒng)的實時性問題IEC 61850 采用 SNTP( simple network time protoco1) 實現(xiàn)不同設備問的同步采樣, 以UTC( universal time coordinated) 作為時鐘同步源。IEC61850協(xié)議的開放性和標準性帶來了電力系統(tǒng)運行的安全性問題,IEC在制訂了IEC61850之后,開展了安全標準IEC62351的編制,其中IEC62351-6定義了IEC61850的安全性[6]。

3.5 智能化一次設備不斷成熟

以往制約數(shù)字變電站發(fā)展的主要是因為IEC61850技術不成熟,2005年的IEC61850互操作實驗[3]極大推動了IEC61850在數(shù)字化變電站中的研究應用,目前變電站層與間隔層技術已經(jīng)成熟,間隔層與過程層技術也在不斷成熟。國內的智能化一次設備質量提升的飛快,從已經(jīng)運行變電站的反饋情況來看,智能化一次設備已經(jīng)從初期的不穩(wěn)定到了現(xiàn)在基本能滿足現(xiàn)場應用的水平,這為智能電網(wǎng)建設打下了基礎。數(shù)字化變電站系統(tǒng)結構如圖3所示。

4 結論

由于其具有信息充分共享、通信系統(tǒng)能可靠實時的交換所有設備的完整信息、降低變電站整個生命周期的費用等優(yōu)點。數(shù)字化變電站必然會成為未來變電站發(fā)展的趨勢。建設以光電式互感器、智能化集成開關、智能變壓器等數(shù)字化一次設備和其他智能電子設備為基礎的新型變電站自動化系統(tǒng)。實現(xiàn)數(shù)字化變電站站內各層間的無縫通信。最大限度地滿足信息共享和系統(tǒng)集成的要求。則是數(shù)字化變電站技術的發(fā)展方向??梢灶A期。一個系統(tǒng)分布化、結構緊湊化、模型標準化、通信網(wǎng)絡化、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“ 數(shù)字化電網(wǎng)”的功能和信息節(jié)點展示在人們面前。

參考文獻

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[2]張興,郭燕娜.淺談數(shù)字化變電站的技術與發(fā)展[J].江蘇電機工程,2007,26(6):41-43.

[3]高翔,張沛超.數(shù)字化變電站的主要特征和關鍵技術[J].電網(wǎng)技術,2006,23(2):21-24.

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[5]馬臨超,倪艷榮,齊山成.數(shù)字化變電站淺析[J].河南機電高等??茖W校學報,2009(3):6-8.

第7篇

【關鍵詞】數(shù)字化;繼電保護;變電站

0 引言

南方電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)建設的指導思想是實事求是地推進智能電網(wǎng)的建設,以需求引導、整體規(guī)劃、有序推進、重點突破為原則,做好頂層設計,構筑一個合理的智能電網(wǎng)發(fā)展體系,重點方向是爭取在關鍵領域有所突破,同時開展標準研究,用標準來規(guī)范智能電網(wǎng)相關工作,并且有序地推進,同時開展示范先行,在取得經(jīng)驗以后來階段實施。智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展將極大地改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài),電子式互感器、數(shù)字化變電站技術、廣域測量技術、交直流靈活輸電及控制技術的大量應用,必然對電力系統(tǒng)繼電保護帶來影響。

1 數(shù)字化變電站的結構層次

數(shù)字化變電站按照一次設備智能化、二次設備網(wǎng)絡化的設計思路參照IEC61850的標準將變電站分為過程層、間隔層和站控層3個部分,其中過程層由模擬量收集終端合并單元和實現(xiàn)開關輸入輸出的智能單元構成;間隔層主要由保護裝置和測控裝置組成;站控層主要包括監(jiān)控,遠動和故障信息子系統(tǒng)構成[1]。

1)智能變電站的過程層由傳統(tǒng)的一次設備和智能組建柜組成,智能組建柜中有合并單元和智能操作箱兩個裝置。變電站常規(guī)互感器的數(shù)據(jù)合并單元采取就地安裝的原則,通過交流就地采樣電纜傳送模擬信號,并將采樣數(shù)據(jù)處理后通過IEC61850-9-1、IEC61850-9-2或者 IEC60044-8的協(xié)議借助光纖通道發(fā)送到網(wǎng)絡交換機供需要該模擬量的保護或者測控裝置共享數(shù)據(jù)。智能操作箱解決了傳統(tǒng)一次設備和數(shù)字化網(wǎng)絡的接口問題,作為數(shù)字化變電站一次開關設備操作的智能終端,將傳統(tǒng)一次設備和保護測控等裝置通過光纖網(wǎng)絡連接,完成對斷路器、刀閘的分合操作,智能操作箱接收保護和測控裝置通過GOOSE 網(wǎng)下發(fā)的斷路器或刀閘的分、合及閉鎖命令,然后轉換成相應的繼電器硬接點輸出。

2)在傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)中保護裝置所需的模擬量信息和設備運行狀態(tài)等信息需要通過電纜傳送,動作邏輯需要在多個裝置之間傳遞啟動和閉鎖信號,在各間隔層設備之間,間隔層和過程層設備之間需用大量的電纜連接,使傳統(tǒng)方式下各個保護裝置之間存在較多硬開入連線,導致二次回路接線比較復雜,容易出錯、可靠性不高;而吳山變電站采用支持變電站通信標準IEC61850中GOOSE輸入和輸出功能的保護和測控裝置。間隔層裝置之間通過以太網(wǎng)聯(lián)系各間隔層設備,通過網(wǎng)絡共享電流電壓量和開關量信息,借助虛端子完成保護的動作邏輯和相關間隔之間的閉鎖功能,其中電流電壓量和開關量的傳輸分別采用IEC61850規(guī)約中的單播采樣值SMV服務和面向通用對象的變電站事件GOOSE服務完成[2]。

3)站控層網(wǎng)絡采用網(wǎng)線連接,間隔層與站控層之間按照制造報文規(guī)范MMS(Manufacturing Message Specification)通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交互,完成對變電站的監(jiān)視和控制??刂疲b控、遙調等控制功能通過IEC61850的控制相關數(shù)據(jù)結構實現(xiàn)映射到MMS的讀寫和報告服務中。IEC61850提供多種控制類型,還可以實現(xiàn)遠方修改定值等功能。

2 數(shù)字化變電站的優(yōu)越性

數(shù)字化的變電站,其由一次設備的智能化以及二次設備的網(wǎng)絡化進行分層的構建。實現(xiàn)了變電站的電氣設備間信息智能共享,以及相互操作的現(xiàn)代化的時代。與傳統(tǒng)變電站相比,數(shù)字化變電站具有以下優(yōu)勢。

1)變電站保護設備運行更穩(wěn)定。數(shù)字化變電站中,智能化一次設備的數(shù)字化傳感器、數(shù)字化控制回路代替了原常規(guī)繼電保護裝置、測控等裝置的I/O部分,光纜代替電纜避免了集電器等邏輯部件老化、失靈帶來的誤動作,克服了設備在運行過程中的發(fā)熱、氧化、切換不可靠等問題。傳統(tǒng)電壓、電流互感器內部絕緣機構復雜,易飽和,準確性受二次負載影響、容易受電磁干擾,以及漏氣、漏油,甚至存在爆炸等問題。變電站數(shù)字化后采用光電式互感器,采用法拉第磁光效應(無源型)或者羅斯夫斯基線圈(有源型)從磁場中獲得有關信息,能實現(xiàn)大電流比、無磁飽和、頻率響應范圍寬,精度高,暫態(tài)性能好等優(yōu)點。數(shù)字變電站采用了智能終端,將部分保護設備放置在開關端子箱中就地保護,極大減少了電磁干擾[3]。

2)變電站保護設備運行維護更安全方便。數(shù)字化變電站能有效避免二次側的電壓回路短路、電流回路開路的惡性事故的發(fā)生;電腦程序代替了傳統(tǒng)的保護調試方式,更為快捷、準確。

3)輔助材料大大減少,建設成本大大降低。數(shù)字化變電站中有色金屬、橡膠等材料耗用量大大減少,在今后的運行過程中可改進優(yōu)化電站配置方式,電站監(jiān)控設備可集成為占地面積非常小的裝置,節(jié)約了土地資源。

3 數(shù)字化變電站面臨的挑戰(zhàn)

目前,繼電保護裝置的微機化趨勢充分利用了先進的半導體處理器技術:高速的運算能力、完善的存貯能力和各種優(yōu)化算法,同時采用大規(guī)模集成電路和成熟的數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉換、數(shù)字濾波和抗干擾等技術,因而系統(tǒng)響應速度、可靠性方面均有顯著的提升。然而,數(shù)字化變電站的不斷發(fā)展,對繼電保護技術提出了新的挑戰(zhàn)。特別是近年來,由于信息技術和電子技術的發(fā)展,以及智能電網(wǎng)的規(guī)劃和發(fā)展改變了電能傳輸?shù)哪承┨攸c,信息化和數(shù)字化的特征使智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)產生了本質的差別。

1)利用數(shù)字化提高保護性能?;ジ衅鱾鬏斝阅艿奶岣吆突ジ衅鞴收系臏p少使繼電保護不需要再考慮電流互感器飽和、二次回路斷線、二次回路接地等互感器故障問題。電氣量信息傳輸?shù)恼鎸嵭砸矠槔^電保護裝置性能的提高帶來了便利條件。如何簡化繼電保護的輔助功能,利用數(shù)字化傳感器提高繼電保護的整體性能,是未來繼電保護發(fā)展需要研究的核心問題。

2)網(wǎng)絡化將改變繼電保護的配置形態(tài)。基于IEC61850網(wǎng)絡的數(shù)字化變電站改變了傳統(tǒng)繼電保護信息獲取和信號發(fā)送的媒介,利用網(wǎng)絡上共享的站內其它相關電氣元件的信息提高主保護的性能,利用共享的控制信號網(wǎng)絡簡化繼電保護配置,是智能電網(wǎng)中繼電保護研究的前沿性問題。網(wǎng)絡化帶來共享信息的同時,也帶來基于網(wǎng)絡信息傳輸?shù)目煽啃院桶踩詥栴}。與傳統(tǒng)二次電纜的傳輸方式不同,控制信號傳輸網(wǎng)絡的可靠性必須得到保證。數(shù)字化變電站條件下繼電保護的可靠性問題及如何進行保護配置保證可靠性是網(wǎng)絡化二次回路的關鍵問題。

3)提高安全自動裝置性能、在線整定技術等都是給未來數(shù)字化變電站提出的挑戰(zhàn),只有有效的解決了這些問題,繼電保護才能更好地得到應用。

【參考文獻】

[1]高翔,張沛超.數(shù)字化變電站主要特征和關鍵技術[J].電網(wǎng)技術,2006,30(23):67-71.

第8篇

【關鍵詞】建筑設計,數(shù)字化,技術

引 文:目前,數(shù)字化技術隨著社會的不斷進步和日臻完善具有獨特的優(yōu)勢和強大的生命力,并且數(shù)字化技術也是一種新型的建筑設計理念和方法。計算機輔助建筑設計技術是建筑設計領域中的應用技術,并且運用現(xiàn)代計算機的數(shù)字化技術來輔助建筑設計的新型建筑設計理念和方式,這種技術能夠切實幫助建筑師在建筑設計過程中實現(xiàn)大量圖像和文字等信息文件的處理,從而使建筑設計的效率和質量大大提高,從而也降低了建筑設計的成本和周期,并推動了建筑設計的長遠發(fā)展,同時對建筑設計的發(fā)展也產生了至關重要的作用。數(shù)字化技術在建筑中應用也極為廣泛,而且意義重大。其作用在建筑設計的開始到設計方案的實施以及項目的優(yōu)化、施工過程中的項目管理都功不可沒,并且潛力巨大。

1 數(shù)字化建筑技術對比傳統(tǒng)建筑設計方式的優(yōu)勢

數(shù)字化技術的產生和發(fā)展對建筑行業(yè)自然也產生了重大的影響,并且也使人類的生產技術和思維方式被徹底改變。

1.1 以往,建筑師的水平和建筑技術決定了建筑項目的成功與否,并且因為傳統(tǒng)建筑觀念完全依賴建筑師個人的想法。隨著數(shù)字化技術大量運用,建筑企業(yè)在建筑施工中,不會只依賴建筑師個人的想法和能力,還可以通過現(xiàn)代科技、數(shù)字化技術等技術,在建筑物以及環(huán)境的多角度和整體化,以及綜合性的角度進行思考,使得數(shù)字化的建筑設計在這個時代更加的科學合理。

1.2 因為在原來要完成較復雜的設計很難,因為其受制于科技水平和相關學科的限制,而現(xiàn)在,通過利用數(shù)字化技術,并且通過專業(yè)的程序和軟件,就能使一套或幾套建筑的平面和立體形象在計算機上很方便的模擬計算、設計以及修改、分析、完成,大大提高了工作的效率。

1.3 數(shù)字化技術能不但能提高人們對生存環(huán)境的環(huán)保要求,而且還能提升設計單位的品位和層次。這主要因為數(shù)字化技術能對建筑物所在區(qū)域以及其自然和人文條件進行科學勘查和預測,從而提升人們的生活要求。

2 數(shù)字化技術在建筑設計中的影響

因為建筑設計師的建筑創(chuàng)意的激發(fā)是隨著數(shù)字化技術的發(fā)展,并且依據(jù)函數(shù)算法生成大量隨機圖形而形成的。并且,為了便于數(shù)字模型的建模以及修改,還有保存、交流和攜帶,數(shù)字化技術通過計算機的項目分析能有效銜接復雜的表現(xiàn)形式和結構分析,將建筑設計從二維進入三維,形成準確的建筑構想和造型,進一步實現(xiàn)藝術與技術的全新融合。還有,要實現(xiàn)建筑結構設計的數(shù)字化,就要讓數(shù)字化技術能夠使用有限元分析法處理設計數(shù)據(jù);實現(xiàn)建筑技術指標控制的數(shù)字化可以通過應用模擬軟件溫濕度、采光和隔音等各種技術指標;并且逼真的三維效果可以通過 CAD 基礎上的制圖,從而方便建筑設計師與客戶的交流,這是一種建筑繪圖的新表現(xiàn)形式以及新的信息傳達媒介。

3 數(shù)字化技術在建筑設計中的運用

3.1 分析建筑環(huán)境的噪聲是否超標。

噪聲會危害人們的身心健康,干擾人們的正常作息和思維,影響生活質量。傳統(tǒng)的建筑設計會注意到周圍自然環(huán)境是否宜居,但較少的關注噪聲對人們的影響。這是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展帶來的衍生品,建筑設計企業(yè)要努力尋找解決噪聲的辦法,公司應利用各種技術在聲音來源、傳播過程、建筑設施等方面進行噪聲處理。首先,減少建筑噪音的聲音來源。在設計時改善建筑物內部結構,提升內部零件的質量以及進行結構優(yōu)化,從聲源處減少噪聲的發(fā)出。也可以運用現(xiàn)代技術手段安裝聲音反射、減弱裝備,減少其對建筑的聲音干擾。其次,在建筑設計選址時可以選取遠離市中心和噪聲污染嚴重的地方;建設建筑外層保護膜以及綠色屏障;在修建建筑設施時設計選取吸收聲音的材料等等方法。建筑企業(yè)還可以在建筑外層設計安裝現(xiàn)代減弱噪聲的技術裝備,通過吸收、弱化等手段減少噪聲污染對人們的影響。還可以設計建設綠化帶,不僅可以美化環(huán)境、增加建筑藝術效果,還可以吸收噪聲,減弱聲音的傳播。

3.2 對概念設計的造型構思進行科學分析。

傳統(tǒng)的建筑設計,在概念設計階段是借助簡單的設計圖,通過自身的想象力來實現(xiàn)造型構思設計的,有很多弊端。數(shù)字化技術為設計師提供了高智能的設計工具。通過 CAAD 技術,在電腦上構思出建筑物的三維空間和造型,對不同材質和色彩的搭配和組合都能通過虛擬模擬看到效果。設計師可根據(jù)系統(tǒng)提示的修改結果結合自己的思路再進行修改。

3.3 分析設計方案是否優(yōu)化。

在設計師初步方案確定后,利用電腦數(shù)據(jù)對系統(tǒng)進行分析和檢測,在分析后對方案自動修改。設計師可參考分析數(shù)據(jù),對建筑環(huán)境和功能等各項指標人工思考,從而實現(xiàn)人、機互動互補。

3.4 分析制圖設計的技術性。

建筑師利用計算機制圖,數(shù)字化技術的設計系統(tǒng)中制圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)十分完善,能夠按設計師輸入的各種數(shù)據(jù)和方案,集中制造、輸出、組合、選取、記錄、存儲、修改等各種功能,建立的制圖庫為設計師糾錯和選改方案起到重要作用,這是手工制圖無論如何不具有的強大功能。

4 數(shù)字化技術在建筑設計中的運用還有需要改進的地方

4.1 如果建筑設計的規(guī)模較大時,需要對設計的整體進行預測,并且構建模型。

而數(shù)字化技術能更好的做出綜合信息分析并且在虛擬模型方面有著人工所不可比擬的優(yōu)點。但是目前我們相應的數(shù)字化技術及軟件發(fā)展水平不夠,對建筑設計相關信息綜合預測效果不佳。在項目可行性分析中,仍然主要依靠設計師和相關建筑工作者采用傳統(tǒng)模式實現(xiàn)。數(shù)字化技術水平必須加以改進,否則前面所述的優(yōu)點就只能是空談。

4.2 具有高水平數(shù)字化技術的設計師人才不足。

在建筑設計領域中,對員工的數(shù)字化技術要求越來越高,設計師要具備良好的信息化和數(shù)字化技術,還要有精湛的建筑設計理念,才能更好地發(fā)現(xiàn)和改善相關的技術設計,找出不足之處,有較強的解決弊端的能力。建筑企業(yè)要重視員工的培養(yǎng),能夠組織設計人員學習建筑技術和數(shù)字化技術,可以舉辦技術精英的經(jīng)驗推廣講座或是專家座談會,讓工作人員在學習聆聽中取長補短。企業(yè)可定期舉辦數(shù)字化設計比賽,調動設計師的榮譽感和積極性。建筑設計人員自身要多閱讀與數(shù)字化技術相關的文章,在網(wǎng)絡上不斷吸取最新的技術信息。從而提高整體的數(shù)字化設計水平。

4.3 數(shù)字化建筑設計管理機制落后。

建筑技術管理工作的水平對建筑企業(yè)的長遠發(fā)展意義重大。要想提高建筑設計的數(shù)字化技術水平,必須提高其管理工作的水平。完善的建筑技術管理制度,能使建筑企業(yè)和工作人員的行為更加規(guī)范,使企業(yè)的數(shù)字化設計技術的運用更加規(guī)范。

5結束語

總之,建筑企業(yè)要想在競爭中獲勝,必須學習現(xiàn)代最新的數(shù)字化技術在建筑設計中大力運用數(shù)字化技術,不斷創(chuàng)新和完善設計水平。建筑師要學會把數(shù)字化理論和建筑實踐更好的結合,從而提升我國的建筑設計整體水平,推動建筑企業(yè)的良性發(fā)展。

參考文獻

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[3]梁文祥.基于數(shù)字化技術的建筑設計研究[J].數(shù)字化用戶,2013(11).

第9篇

關鍵詞:建筑設計;數(shù)字化技術;應用

1數(shù)字化建筑技術對比傳統(tǒng)建筑設計方式的優(yōu)勢

數(shù)字化技術在建筑設計行業(yè)的應用和發(fā)展對傳統(tǒng)建筑設計方式起到了很大的沖擊和影響,使得建筑行業(yè)的發(fā)展也出現(xiàn)了新的發(fā)展局面。傳統(tǒng)的建筑設計方式認為,建筑項目成功的關鍵取決于建筑設計師的專業(yè)水平和建筑的技術水平。數(shù)字化技術在建筑設計中的應用,徹底顛覆了這種觀點和看法,在建筑施工過程中,數(shù)字化技術的應用代替了傳統(tǒng)建筑設計師的個人想法,并從多角度對建筑環(huán)境進行綜合性的分析和預測,使得建筑設計作品更具有科學性和可行性。面對大規(guī)模的建筑設計時,傳統(tǒng)的建筑設計方式實施起來相當困難,大量的手工操作方式不僅無法保證建筑設計的工作進度,而且很難保證設計的科學性和準確性。利用專業(yè)的數(shù)字化技術和軟件,可以快速繪制出建筑的三維設計框架和立體形象,并快速對設計作品進行模擬、計算和評估,從而大大提高了建筑設計工作效率。此外,數(shù)字化技術的應用在設計過程中考慮到了更多的設計約束,如環(huán)境、噪聲等,大大提高了設計作品的整體水平和層次。數(shù)字化技術可以實現(xiàn)對建筑區(qū)域環(huán)境的監(jiān)測和預測,從而為建筑設計提供了更多的考慮因素[1]。

2數(shù)字化技術在建筑設計中的影響

數(shù)字化技術的應用為建筑設計作品增加了更多的可能性和創(chuàng)造性。數(shù)字化技術的應用很好地激發(fā)了建筑設計師的創(chuàng)造靈感,建筑設計師利用數(shù)字化技術在電腦上快速繪制出大量的設計框架和模型,并利用專業(yè)的軟件進行各種設計搭配和快速變換,這種人機交互式的設計方式為技術性和藝術性的結合提供了很好的平臺,為建筑設計師的思維構思的呈現(xiàn)提供了快捷方便的工具。數(shù)字化技術實現(xiàn)了建筑學科與其他學科的完美融合,多學科的交叉和交流為建筑設計師提供了更多的設計工具和思考方向,從而激發(fā)了創(chuàng)造性靈感的迸發(fā)。數(shù)字化技術作為一種應用工具,對人們的生產和生活都產生了巨大的影響和作用,同時隨建筑設計的工作方式和思維方式也產生了巨大的影響。此外,在建筑設計的嚴謹性方面,數(shù)字化技術的應用大大提高了建筑設計的準確性和科學性。由數(shù)字化技術集成構建出的建筑設計模型絕對不會再設計信息丟失,設計數(shù)據(jù)矛盾等問題上出現(xiàn)紕漏,從根本上解決了傳統(tǒng)手工操作可能出現(xiàn)的準確性問題。在數(shù)字化技術的推動下,建筑設計思維方式由二維模式轉變?yōu)槿S立體模式,使得建筑設計模型的直觀性和可理解性更強。相信在計算機技術的輔助下,建筑設計會呈現(xiàn)出更良好的發(fā)展態(tài)勢。

3數(shù)字化技術在建筑設計中的運用

3.1分析建筑環(huán)境的噪聲是否超標

相比于傳統(tǒng)的建筑設計方式,往往不會將噪聲作為建筑設計的約束,而是選擇直接忽視噪聲。隨著經(jīng)濟水平的發(fā)展和人們生活水平的提高,市民對噪聲的可容忍度也在不斷降低。噪聲作為一種環(huán)境污染,對人們情緒的波動具有很大的影響,甚至嚴重影響了人們的生產生活行為。因此,在建筑設計中,應該將噪聲作為設計的一個約束,并進行相應的規(guī)劃和設計,解決建筑噪聲污染的現(xiàn)實問題。在建筑設計過程中,利用數(shù)字化技術可以實現(xiàn)對噪聲的全面分析和模擬,并通過快速的計算得出建筑區(qū)域的噪聲分貝。根據(jù)計算結果進行相應的噪聲控制裝備的安裝可以有效地降低噪聲對人民生活的影響,提高客戶的入住滿意度。此外,利用數(shù)字化技術還可以對噪聲的傳播規(guī)律和特點進行總結歸納,并模擬噪聲的傳播路徑,確定噪聲傳播的主要路徑。通過在噪聲的傳播通道上安裝相應的噪聲阻隔裝置,可以有效地從傳播途徑上解決噪聲污染給市民生活帶來的影響[2]。

3.2對概念設計的造型構思進行科學分析

在傳統(tǒng)的建筑設計過程中,在概念設計階段,建筑師主要通過自身的想象力來進行建筑造型的整體構思,這種人工構思的方法在工作效率以及設計直觀性上都存在很多的問題。利用數(shù)字化技術提供的智能化設計工具,建筑設計師可以在電腦上快速地構思出建筑物的三維框架和整體造型,并利用不同的色彩和材質對三維框架進行搭配和模擬,最后選擇自己最滿意的搭配方式和設計作品。

3.3分析設計方案是否優(yōu)化

建筑設計師初步確定設計方案后,可以利用建筑設計的相關信息和要求對出示方案進行分析和模擬,并快速進行方案的修改。因此么數(shù)字化技術的應用促進了建筑設計方案水平的提升和工作效率的提高,同時,建筑師根據(jù)建筑設計的各項約束和指標對初始方案的修改,也是一個實現(xiàn)人機互動的友好過程。

3.4分析制圖設計的技術性

在數(shù)字化技術的支撐下,建筑設計師可以快速輸入各種設計指標和理想方案,并對設計方案進行多樣化的模擬和組合。同時,已經(jīng)建立好的制圖庫能夠對建筑師進行很好的糾錯和修改,這些功能都是傳統(tǒng)建筑設計所無法比擬的。

4數(shù)字化技術在建筑設計中的運用還有需要改進的地方

4.1如果建筑設計的規(guī)模較大時,需要對設計的整體進行預測

相比傳統(tǒng)的建筑設計方式,數(shù)字化技術具有其不可比擬的優(yōu)勢和特征。在數(shù)字化技術的支撐下,建筑設計能夠實現(xiàn)綜合性的信息分析和模擬。但由于技術水平的缺陷,目前我國的數(shù)字化技術軟件對建筑設計的相關信息的綜合預測效果并不理想。目前很多建筑師和相關工作人員依舊采取傳統(tǒng)的手工方式進行項目的可行性分析,因此,針對大規(guī)模的建筑設計,數(shù)字化技術的應用還有待提高。

4.2具有高水平數(shù)字化技術的設計師人才不足

數(shù)字化技術在建筑設計領域中的應用提高了對建筑師的個人素質要求。對于合格的建筑設計師,其不僅需要良好的設計專業(yè)知識,還應當熟練掌握一定的信息化技術和數(shù)字化技術。一個綜合素質較高的建筑設計師,能夠發(fā)現(xiàn)建筑設計中得數(shù)字化技術應用存在的問題并加以改進。因此,建筑企業(yè)應該加強對建筑設計師綜合能力的培養(yǎng),組織專業(yè)人士對建筑設計師進行相應的數(shù)字化技術培訓,從而提高建筑設計數(shù)字化應用的整體水平。

4.3數(shù)字化建筑設計管理機制落后

建筑設計管理工作是建筑設計順利進行的基礎,建筑設計管理工作水平的提高對促進建筑企業(yè)的良性發(fā)展具有至關重要的作用。因此,提高數(shù)字化技術在建筑設計中的應用水平的前提是提高建筑設計管理水平,完善相關的管理制度和條約,規(guī)范建筑設計師和相關工作人員的行為,從而使數(shù)字化技術在建筑設計中的應用更加合理化、規(guī)范法[3]。

5結束語

伴隨著信息技術的發(fā)展和應用,數(shù)字化技術在建筑設計過程中已經(jīng)得到了廣泛的應用和發(fā)展。作為一種強有力的設計工具,數(shù)字化技術為未來建筑設計理論知識的探討和發(fā)展提供了更多的選擇和途徑。因此,對于建筑設計師本身而言,應抓住數(shù)字化時代的契機,提升自身對數(shù)字化技術的應用能力,為建筑行業(yè)設計出更具創(chuàng)造力和生命力的作品。

參考文獻

[1]鄭明鳳.關于推動綠色建筑設計的思考[J].河南建材,2015(03).