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我國地質(zhì)勘測一直以來傳統(tǒng)工具,即經(jīng)緯儀水準(zhǔn)儀和平板儀三種,無法適應(yīng)當(dāng)今社會的發(fā)展和要求,所以,專家學(xué)者研究出了MAPGIS技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的老三儀工具,使地質(zhì)勘測能夠得到更加方便、有效率的進(jìn)行。
1 MAPGIS技術(shù)的內(nèi)容
MAPGIS技術(shù)是一種新型的地質(zhì)測繪技術(shù),不僅擁有獨立的數(shù)據(jù)庫,更能進(jìn)行良好的空間環(huán)境分析,確保地質(zhì)測繪工作的有效進(jìn)行。同時能夠進(jìn)行數(shù)字繪圖功能,將大大節(jié)省地質(zhì)測繪工作人員的工作時間,令工作人員的工作更有效率并更簡單有效率的進(jìn)行地質(zhì)測繪工作。同時MAPGIS還具有完善的數(shù)據(jù)傳輸功能,可以將勘測得來的數(shù)據(jù)傳送到辦公室內(nèi),大幅度的節(jié)省了專家的時間。MAPGIS技術(shù)是GIS技術(shù)的發(fā)展和延伸,是由GIS技術(shù)發(fā)展改革而來的一項新型技術(shù),MAPGIS技術(shù)既具備GIS的繪圖空間和分析功能,同時還增加了空間疊加功能,能夠使地質(zhì)測繪更加的簡單容易。與此同時,MAPGIS同樣還可以應(yīng)用于日常城市建設(shè)方面,經(jīng)常在建筑物的建造過程中得到應(yīng)用,因此相比較GIS技術(shù)來說,人們對MAPGIS技術(shù)應(yīng)該并不會太過陌生。地質(zhì)測繪這項原本有人力物力堆砌而成的工作也變得輕松了許多,使我國年紀(jì)較大的專家學(xué)者可以不必勞累的前往現(xiàn)場對地質(zhì)地形進(jìn)行評估,可以在辦公室內(nèi)進(jìn)行地質(zhì)研究,避免了可能遇到的危險[1]。
2 MAPGIS技術(shù)的優(yōu)點
MAPGIS技術(shù)是采用多個模塊拼接而成,其中所存在的各個模塊都分別擁有不同的功能,例如制圖模塊負(fù)責(zé)繪制圖像等,各個模塊相互協(xié)作配合著完成日常工作需要。正是由于各個模塊分工的不同,導(dǎo)致了需要分別進(jìn)行工作,但是在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候要各個模塊進(jìn)行匯總統(tǒng)一才能使數(shù)據(jù)被完整并準(zhǔn)確的將數(shù)據(jù)傳輸出去。MAPGIS技術(shù)可以同時輸出兩種數(shù)據(jù)既矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù),彌補(bǔ)了GIS數(shù)據(jù)的不足,改變了數(shù)據(jù)傳輸存儲模式,應(yīng)用兩種數(shù)據(jù)傳輸模式使專家在進(jìn)行數(shù)據(jù)研究的過程中能夠更加清楚直觀地看到數(shù)據(jù)之間的差異性并對地質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的深入了解。MAPGIS技術(shù)通過掃描地質(zhì)環(huán)境,運(yùn)用全球定位的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集,保證了數(shù)據(jù)的傳輸效率,也大大提高了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,同時對地質(zhì)地形進(jìn)行了準(zhǔn)確的分析,通過新型技術(shù)對當(dāng)前區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)地形寄予了有效的價值估測,為我國地質(zhì)測繪工作的順利進(jìn)行帶來了極大的便利[2]。
3 MAPGIS技術(shù)的應(yīng)用
3.1 繪制數(shù)字地圖的方式
3.1.1 正確的選擇坐標(biāo)
在進(jìn)行地質(zhì)測繪的過程中,所處地坐標(biāo)的準(zhǔn)確度很重要,只有知道了準(zhǔn)確的坐標(biāo)才能更好的分析測量當(dāng)?shù)丨h(huán)境,對空間和環(huán)境進(jìn)行分析,確保當(dāng)前測繪需要。應(yīng)用的坐標(biāo)通常使用國家標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo),也可以利用計算機(jī)自動生成坐標(biāo)。
3.1.2 對已有圖紙數(shù)字化
首先,對矢量圖進(jìn)行掃描輸入,這種方式方法在輸入過程中不易出現(xiàn)誤差,精準(zhǔn)度較高,對數(shù)據(jù)保存情況較為完好。其次,采集數(shù)據(jù),運(yùn)用這種技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)的誤差較小,精準(zhǔn)度相對較高,有助于專家進(jìn)行研究和對當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)的下一步測繪工作的進(jìn)行。同時對不對稱的邊也可以隨時留意觀察,重合的邊進(jìn)行一次數(shù)字化便可。以計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲,將數(shù)據(jù)安全的記錄下來。最后進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,在處理過程中應(yīng)注意將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,排列最后存入數(shù)據(jù)庫這樣的數(shù)據(jù)往往需要校對,在校對的過程中應(yīng)仔細(xì)的查看每一個數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[3]。
3.2 地質(zhì)測繪圖紙數(shù)字化的原則
首先要對收集到的環(huán)境區(qū)域內(nèi)所有的信息進(jìn)行整理,其次使將柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化,使數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行統(tǒng)一整理。這樣就能得到一個矢量化的圖形,對矢量圖形進(jìn)行有針對性的分別進(jìn)行制作,生成比例尺,最后再進(jìn)行拼接工作,這樣能夠最大限度的保證圖形的準(zhǔn)確性,不會造成大幅度的失真效果導(dǎo)致的數(shù)據(jù)失效,這樣進(jìn)行處理過的地圖能夠保證更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)傳輸工作的進(jìn)行,能夠使研究工作進(jìn)行的更加順利。
3.3 圖像的管理和維護(hù)
3.3.1 專業(yè)的子系統(tǒng)管理
管理數(shù)據(jù)庫首先要有專業(yè)的子系統(tǒng)管理來對每一個數(shù)據(jù)庫的分支進(jìn)行管理。對數(shù)據(jù)進(jìn)行定期定時的檢查,確保數(shù)據(jù)沒有損壞和雖內(nèi)容保存的完好性。長時間不查看的數(shù)據(jù)可能會出現(xiàn)不同程度的損壞,要及時進(jìn)行文件修復(fù),以免造成重要數(shù)據(jù)丟失,資料不可逆損毀等后果。
3.3.2 MAPGIS數(shù)據(jù)庫的管理
MAPGIS數(shù)據(jù)庫是整體數(shù)據(jù)庫的主題部分,子數(shù)據(jù)庫的完好直接影響到MAPGIS數(shù)據(jù)庫的完好程度,在這里通常儲存著圖像資料的主體,與子數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)相結(jié)合能夠形成完整的數(shù)據(jù)鏈,在數(shù)據(jù)中這兩者缺一不可。圖形數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)經(jīng)過拓?fù)涮幚碓谶M(jìn)入數(shù)據(jù)庫之前生成拓?fù)鋽?shù)據(jù),以確保數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)存儲時的數(shù)據(jù)是完好沒有缺漏的。
3.3.3 地形數(shù)據(jù)庫的建立
地形地質(zhì)數(shù)據(jù)庫主要用于存放各種地圖和地質(zhì)條件的,以單獨的數(shù)據(jù)庫存儲地圖和相對的地質(zhì)條件有助于日后的查找工作的進(jìn)行匯總和資料的查找。有助于日后的測繪工作的順利展開。
3.3.4 進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)的必要性
如果出現(xiàn)資料損毀的情況,造成不可逆的資料損毀等后果,則地質(zhì)測繪人員就必須要再一次對這片區(qū)域進(jìn)行測繪工作,耗費(fèi)的人力物力將隨著年代的變遷和人員的更換而產(chǎn)生變動。或者當(dāng)初的區(qū)域已經(jīng)變成建筑群無法進(jìn)行測量時,造成的損失將不可估量。會對國家建設(shè)和資源的整合帶來不必要的麻煩,給地質(zhì)測繪人員帶來不必要的勞動量。可能會使日后進(jìn)行建筑物擴(kuò)建或改造工作時出現(xiàn)不必要的風(fēng)險,由于地質(zhì)地形資料的缺失,工程隊無法對當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)有一個完整的認(rèn)識,從而無法在建筑工程開始之前做好設(shè)計工作,導(dǎo)致工程無法順利實施,耽誤工期甚至?xí)r危機(jī)施工人員的生命安全和使用者的生命財產(chǎn)安全[4]。
3.4 數(shù)字化圖像的應(yīng)用與輸出
數(shù)字化圖像的意義在于能夠更好更是直觀的發(fā)現(xiàn)地質(zhì)地形上的特點從而為今后在這個區(qū)域內(nèi)開展的工作帶來極大的便利條件,在輸出方面數(shù)字化圖像能夠更好的被互聯(lián)網(wǎng)輸出,更加完整的存在于互聯(lián)網(wǎng)之中,從而方便全球各地人民去查找應(yīng)用當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境特點進(jìn)行地質(zhì)測繪與地質(zhì)研究工作,為今后的地質(zhì)勘探工作帶來便利和有利的理論依據(jù),時今后的地質(zhì)測繪工作能夠更好的進(jìn)行下去。MAPGIS技術(shù)所帶來的便利不僅僅應(yīng)用于地質(zhì)測繪方面,更多的時候被應(yīng)用于建筑方面,利用MAPGIS技術(shù)對即將進(jìn)行建筑物建造的區(qū)域進(jìn)行初步的了解,根??MAPGIS所得出來的區(qū)域內(nèi)地質(zhì)地形的特點有針對性的進(jìn)行建筑物的建造,使建筑物更加堅實可靠,能夠適應(yīng)地質(zhì)地形帶來的不便,使建筑物安全性和實用性得到穩(wěn)定的保障。MAPGIS技術(shù)同時被應(yīng)用于建筑物建筑的過程中,建筑團(tuán)隊經(jīng)常利用MAPGIS技術(shù)查看建筑物整體建筑情況,確保不會出現(xiàn)傾斜等工程質(zhì)量問題的存在確保使用者和建筑工人的生命財產(chǎn)安全。將每一步都進(jìn)行記錄,發(fā)現(xiàn)不足立即進(jìn)行查補(bǔ),做到每一步都能得到有效的監(jiān)測。地質(zhì)測繪工作者也可以通過MAPGIS檢測建筑物周圍環(huán)境區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)特點,幫助建筑物更好的完成建造。
【關(guān)鍵詞】:數(shù)字化; 智能化開關(guān); 光電式電流
在當(dāng)今的信息化時代中,數(shù)字化也越來越為人們所重視。數(shù)字化技術(shù)主要體現(xiàn)以下幾個方面的特性:首先,數(shù)字化是數(shù)字計算機(jī)的基礎(chǔ),并且數(shù)字化是軟件技術(shù)的基礎(chǔ),是智能技術(shù)的基礎(chǔ);其次,數(shù)字化是多媒體技術(shù)的基礎(chǔ),它為信息社會提供了基礎(chǔ)。數(shù)字化變電站就是使變電站的所有信息采集,傳輸,處理,輸出過程由過去的模擬信息全部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,并建立與之相適應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。它的基本特征體現(xiàn)在設(shè)備智能化,通信網(wǎng)絡(luò)化模型和通信協(xié)議統(tǒng)一化,運(yùn)行管理自動化等方面。我國首座數(shù)字化變電站-翠峰變電站位于1998年3月3日建成投產(chǎn), 并于2006年3月27日改造為全數(shù)字化變電站正式投入運(yùn)行。經(jīng)過7個月的投產(chǎn)運(yùn)行.各種數(shù)據(jù)采集、傳輸準(zhǔn)確無誤.運(yùn)行平穩(wěn)、安全、可靠.在全國處于領(lǐng)先地位.并達(dá)到國際先進(jìn)水平.
1. 數(shù)字化變電站的技術(shù)特點和應(yīng)用
1.1 一次設(shè)備的智能化
一次設(shè)備中被檢測的信號回路和被控制的操作驅(qū)動回路都采用微處理器和光電技術(shù)的設(shè)計,這使常規(guī)機(jī)電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)簡化了,傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接被數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡(luò)所取代??删幊炭刂破鞔媪俗冸娬径位芈分谐R?guī)的繼電器和其邏輯回路,常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。
1.2 二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化
變電站中常規(guī)的二次設(shè)備:故障錄波裝置、繼電保護(hù)裝置、電壓無功控制、量控制裝置、遠(yuǎn)動裝置、同期操作裝置、在線狀態(tài)檢測裝置等,都是基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)技術(shù)而設(shè)計制造,設(shè)備之間的通信連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò),二次設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)真正地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)、資源的共享。
1.3 自動運(yùn)行的管理系統(tǒng)
變電站運(yùn)行管理系統(tǒng)的自動化包括電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計無紙化、自動化;變電站運(yùn)行發(fā)生故障時,并且能夠及時地提供故障分析報告,指出故障原因及相應(yīng)的處理意見;系統(tǒng)能自動發(fā)出變電站設(shè)備檢修報告。
要想在變電站內(nèi)一次電氣設(shè)備與二次電子裝置均實現(xiàn)數(shù)字化通信,并具有全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)通信平臺,在此平臺的基礎(chǔ)上實現(xiàn)智能裝置之間的互操作性。在一、二次設(shè)備之間同樣實現(xiàn)全數(shù)字化通信,如果變電站內(nèi)智能裝置的數(shù)量急劇增加,全站智能裝置必須采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)通信平臺,才能實現(xiàn)互操作性.
2. 數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在物理上可分為智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次備。在邏輯結(jié)構(gòu)上分為三個層次:"過程層"、"間隔層"、"站控層"。各層次內(nèi)部和層次之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信。
過程層的典型設(shè)備有遠(yuǎn)方I/O、智能傳感器和執(zhí)行器,主要完成開關(guān)量和模擬量的采集以及控制命令的發(fā)送等與一次設(shè)備相關(guān)的功能。間隔層設(shè)備的主要功能包括匯總本間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息,實施對一次設(shè)備保護(hù)控制功能,實施本間隔操作閉鎖功能。實施操作同期及其他控制功能。站控層的主要功能包括通過兩級高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶崟r數(shù)據(jù)信息,不斷刷新實時數(shù)據(jù)庫,按時登錄歷史數(shù)據(jù)庫、按既定協(xié)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送往調(diào)度或控制中心、接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)間隔層、過程層執(zhí)行。
過程層與間隔層之間基于交換式以太網(wǎng)的串行通信方式在標(biāo)準(zhǔn)中稱為過程總線通信,間隔層與變電站層之間串行通信方式稱為站級總線通信。
3. 數(shù)字化變電站技術(shù)中存在的問題
數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的研究目前尚處于起步階段,大部分精力集中在過程層方面,例如智能化開關(guān)設(shè)備 ,光電互感器、狀態(tài)檢測等技術(shù)與設(shè)備的研究開發(fā)。目前存在著許多問題:首先,研究開發(fā)過程中專業(yè)協(xié)作需要加強(qiáng), 比如智能化電器的研究至少存在機(jī)、電、光三個專業(yè)協(xié)同攻關(guān)。其次,材料器件方面的缺陷及改進(jìn)。并且試驗設(shè)備、測試方法、檢驗標(biāo)準(zhǔn),特別是電磁干擾與兼容控制與試驗還是薄弱環(huán)節(jié)。
4. 數(shù)字化變電站的未來發(fā)展
數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展將會是個長期的過程,需要考慮與目前常規(guī)變電站技術(shù)的兼容性。
4.1 過程層常規(guī)設(shè)備接入方案
過程層常規(guī)設(shè)備主要指互感器和斷路器設(shè)備,具體應(yīng)用就是采取非常規(guī)互感器技術(shù)和智能斷路器技術(shù),或智能斷路器控制器技術(shù),常規(guī)設(shè)備的接入方式主要有三種基本模式:常規(guī)互感器和常規(guī)斷路器;常規(guī)互感器和智能斷路器;非常規(guī)互感器和常規(guī)斷路器。
4.2 過程總線方案
在第二階段中前面控制和測量數(shù)據(jù)的分離通信系統(tǒng)將合并到一起,控制和測量數(shù)據(jù)的合并減少了間隔接線的復(fù)雜性,但間隔層IED設(shè)備需要兩個以太網(wǎng)口分別與過程總線和變電站總線連接。由于傳送了來自合并單元的數(shù)字化電氣量測系統(tǒng)的瞬時值,此種通信方式比第一階段中的通信方式更快。出于這個原因?qū)⑹褂?00 Mbit/s以太網(wǎng),通過過程總線保護(hù)裝置的跳閘命令被發(fā)送到斷路器。
4.3 過程總線和站總線合并方案
由于第一 ,第二階段中過程總線和變電站總線都使用了基于MMS應(yīng)用層通信堆棧的以太網(wǎng),和以太網(wǎng)的不斷發(fā)展,使得變電總線聯(lián)接構(gòu)成一個通信網(wǎng)。并且不會影響變電站內(nèi)部站的通信。
5. 結(jié)束語
文章論述了數(shù)字化變電站綜合自動化系統(tǒng)的特征、結(jié)構(gòu)及其發(fā)展。數(shù)字化變電站自動化是一個系統(tǒng)工程,要實現(xiàn)全部數(shù)字化變電站自動化的功能,還有許多技術(shù)問題需要攻關(guān)解決,基于智能斷路器技術(shù)的成熟度實現(xiàn)信息采集、處理、傳輸、從交流量的采集到斷路器操作的全數(shù)字化應(yīng)用;通過變電站總線與過程層總線的集成,實現(xiàn)數(shù)字化變電站集成型自動化的應(yīng)用。
數(shù)字化變電站技術(shù)發(fā)展過程中可以實現(xiàn)對常規(guī)變電站技術(shù)的兼容,這意味著數(shù)字化變電站應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展可以建立在現(xiàn)有變電站自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)應(yīng)用上的平穩(wěn)發(fā)展和逐步突破,使新技術(shù)的應(yīng)用能有機(jī)地結(jié)合電網(wǎng)的發(fā)展,未來在數(shù)字化變電站應(yīng)用技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上將標(biāo)志著新代數(shù)字化電網(wǎng)的實現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】測繪新技術(shù);礦山測量;應(yīng)用
隨著社會的發(fā)展,礦山生產(chǎn)對于測量技術(shù)的要求也越來的越高。測量的準(zhǔn)確度直接關(guān)系著礦山生產(chǎn)的安全度。因此,受到的廣泛的重視。礦山生產(chǎn)中的如何能夠提高測量的精確度成為技術(shù)人員不斷努力的目標(biāo)。通過技術(shù)人員不斷的研究,促使一些先進(jìn)的測量技術(shù)廣泛的應(yīng)用到了礦山生產(chǎn)中,從而提高了測量的精確度,為礦山生產(chǎn)提供了有力的安全保證。所謂的數(shù)字測量技術(shù)包括很多的先進(jìn)的技術(shù)。例如:全站儀、GPS定位技術(shù)、RTK技術(shù)、三維數(shù)字軟件技術(shù)等等。通過應(yīng)用先進(jìn)的測量技術(shù),大大降低了測量的勞動量,提高了測量的效率,并且數(shù)字測量技術(shù)的最大的一個優(yōu)勢就是精確度非常高,因此,礦山企業(yè)應(yīng)廣泛的應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),從而提高測量的效率和生產(chǎn)的安全性,推動礦山產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。
1、礦山測量中數(shù)字化測量技術(shù)優(yōu)勢分析
第一,在礦山測量中采用數(shù)字化測量技術(shù),可以通過計算機(jī)模擬仿真技術(shù),直接將礦山的地形地貌以及地籍要素在計算機(jī)上反映出來,有利于直接使用測量成果指導(dǎo)礦山開采工作的進(jìn)行。
第二,采用數(shù)字化測量效率較高,測量成果在短時間內(nèi)可以獲取,因此有助于在礦山生產(chǎn)過程中對各項內(nèi)容進(jìn)行動態(tài)的測量監(jiān)測,可以實現(xiàn)快速出圖,指導(dǎo)礦山安全生產(chǎn)工作開展,同時為生產(chǎn)決策以及預(yù)警提供準(zhǔn)確的決策依據(jù)。
第三,數(shù)字化測量技術(shù)可以按照生產(chǎn)的實際需要,對測量成果中的各種要素進(jìn)行數(shù)據(jù)提取處理,能夠獲取用途更為廣泛的圖紙或者數(shù)據(jù)資料,數(shù)字化測量成果的使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
第四,數(shù)字化測量范圍較廣,而且測量精度較高。數(shù)字化測量技術(shù)涵蓋了空間信息技術(shù)、內(nèi)外業(yè)一體化測量技術(shù)、三維可視化技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)、數(shù)字化地形圖測繪以及變形監(jiān)測技術(shù)等內(nèi)容,因此涵蓋范圍非常廣,不僅可以降低礦山測量的工作量,同時也能夠保證測量的精度與準(zhǔn)確度。
2、礦山測量中的數(shù)字化測量應(yīng)用技術(shù)
2.1 三維可視化技術(shù)
礦山測量中三維可視化技術(shù)主要是描述與理解地面以及地下眾多地質(zhì)現(xiàn)象特征的手段,也是各種數(shù)據(jù)體的一種表征形式。在礦山測量過程中采用三維可視化技術(shù),可以對礦山的空間信息、空間位置關(guān)系進(jìn)行全面的理解,為礦山測量工作人員開展空間分析工作提供全面的數(shù)據(jù)支持。三維可視化技術(shù)的實施步驟主要有以下幾方面:
2.1.1數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集主要是通過使用三維激光掃描技術(shù)等措施對礦山的地形進(jìn)行掃描,以便于獲取礦山開采現(xiàn)狀點、云影響、等高線以及邊坡變化情況等重要的信息資料。
2.1.2數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理主要是在完成數(shù)據(jù)采集之后,通過去除噪點、數(shù)據(jù)拼接以及三維建模對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行的系統(tǒng)的處理工作?,F(xiàn)階段對于數(shù)據(jù)處理一般采用專業(yè)的處理軟件,例如對于點云數(shù)據(jù)處理可以使用專業(yè)的點云處理軟件,完成數(shù)據(jù)過濾以及多站數(shù)據(jù)的擬合工作,通過數(shù)據(jù)處理之后,完成真實精準(zhǔn)的礦山三維模型。
2.1.3管理平臺建設(shè)
通過建設(shè)三位系統(tǒng)平臺,可以使得礦山測量以及生產(chǎn)管理人員在不同地點以及環(huán)境下,通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對礦山生產(chǎn)區(qū)域的空間位置、設(shè)備屬性等相識的信息進(jìn)行查詢預(yù)覽,并進(jìn)行生產(chǎn)的調(diào)度管理。
2.2 空間信息技術(shù)
空間信息技術(shù)主要是指3S技術(shù),主要是由GPS\RS以及GIS技術(shù)組成,在礦山測量中采用空間信息技術(shù)具有較好的先進(jìn)性與時效性。
2.2.1 GP技術(shù)
GPS技術(shù)主要是是由用戶部分、地面監(jiān)控部分以及空間部分三部分組成,作為由衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展衍生而來的測量技術(shù),GPS技術(shù)與傳統(tǒng)的礦山測量技術(shù)相比,具有測量精度高、測量靈活性好以及全天候的特點,無需考慮測量中測量點的通視問題,也不會產(chǎn)生測量誤差的積累,因此在礦山測量中得到了廣泛的應(yīng)用。
2.2.2 RS技術(shù)
RS技術(shù)即遙感技術(shù),通過對信息進(jìn)行掃描、攝影、傳輸以及處理,對地表地物信息進(jìn)行距離控測與識別,主要是由傳感器技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)以及目標(biāo)信息特征分析測量技術(shù)組成。采用遙感技術(shù)進(jìn)行礦山測量,不僅可以高效準(zhǔn)確的完成對礦山地形圖的測繪,同時還可以完成礦山環(huán)境的監(jiān)測,對于實現(xiàn)礦山大面積監(jiān)測非常有益。
2.2.3 GIS技術(shù)
GIS技術(shù)即地理信息系統(tǒng)技術(shù),主要是以地理空間作為基礎(chǔ),并按照地理模型分析防范,提供多種空間以及動態(tài)的地理信息數(shù)據(jù)資料。地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于礦山測量主要是采用礦區(qū)地理信息系統(tǒng),通過將礦山資源環(huán)境信息作為平臺,將測量數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理以及輸出使用形成數(shù)字化的技術(shù)體系,可以滿足礦山生產(chǎn)對于數(shù)據(jù)資料的基本需要。
2.3 數(shù)字化繪圖技術(shù)
對于礦山生產(chǎn)而言,地表以及地下的地質(zhì)條件或者是礦山開采通道這些內(nèi)容都是客觀的,但是會隨著礦山生產(chǎn)的推進(jìn)出現(xiàn)一系列的變化,例如礦山生產(chǎn)過程中礦質(zhì)變化以及采層厚度等內(nèi)容。因此將礦山地表以及地下情況反映到圖紙上,為礦山生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的資料也是礦山測量工作的重要內(nèi)容。這就對于圖紙的時效性以及準(zhǔn)確性提出了較高的要求。在礦山測量繪圖上采用數(shù)字化的軟件繪圖,不僅可以實現(xiàn)智能化、信息化繪圖,同時可以借助于計算機(jī)的管理分析,能夠準(zhǔn)確的對礦山實際情況進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握。此外數(shù)字化繪圖還可以避免受到圖紙尺寸的影響,利于修改儲存與使用,并能夠與GIS數(shù)據(jù)系統(tǒng)相結(jié)合,對礦山的開發(fā)規(guī)劃與運(yùn)輸路線進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。
3、數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的具體應(yīng)用研究
(1)對礦山的地形以及采掘剝離現(xiàn)狀進(jìn)行測量分析。通過數(shù)字化測量技術(shù)可以一次性完成對于礦山的測量,尤其是對于礦山地形雖不得測量,并且能夠得到準(zhǔn)確的三位地形坐標(biāo)。同時數(shù)字化的測量技術(shù)還能夠生成三維可視化的圖像,為礦山采掘區(qū)、剝離區(qū)的測量提供準(zhǔn)確的三位坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
(2)為礦山工程作業(yè)中鉆孔、征地以及邊界劃分進(jìn)行定位。通過采用數(shù)字化的測量技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對礦山某一區(qū)域進(jìn)行定位測量與規(guī)劃,尤其是對礦山的開采、施工測量中進(jìn)行具置的定位和邊界的確定,不僅可以遠(yuǎn)距離測量,而且不受氣候影響。
(3)為礦山安全生產(chǎn)提供測量數(shù)據(jù)。通過數(shù)字化測量系統(tǒng),能夠形成礦山開采管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并可以減少數(shù)據(jù)傳遞與處理環(huán)節(jié),測量精度、速度得到了大幅度的提高。
(4)對測量成果進(jìn)行檢驗符合。數(shù)字化測量技術(shù)還可以迅速準(zhǔn)確的對礦山測量成果進(jìn)行檢驗符合,能夠為礦山生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù),并及時對測量結(jié)果進(jìn)行糾正。
4、結(jié)語
全面推動數(shù)字測量技術(shù)在礦山生產(chǎn)中應(yīng)用基于數(shù)字測量技術(shù)測量的高效性和精確性,礦山生產(chǎn)應(yīng)大力推廣數(shù)字測量技術(shù)。從而礦山以自動化、信息化和智能化帶動整個礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過科學(xué)的發(fā)展數(shù)字測量技術(shù),促進(jìn)整個礦山行業(yè)的優(yōu)化升級。推動數(shù)字測量技術(shù)有助于礦業(yè)企業(yè)的新興路線實施。有助于引進(jìn)高技術(shù)的測量人才和先進(jìn)的測量設(shè)備,促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在礦山生產(chǎn)中通過應(yīng)用數(shù)字測量技術(shù)能夠促進(jìn)礦產(chǎn)資源的綜合開發(fā),為礦山生產(chǎn)提供安全性的保障。因此,基于數(shù)字測量的種種優(yōu)勢,礦產(chǎn)企業(yè)需要全面的推動數(shù)字測量技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用,提高整個產(chǎn)業(yè)的核心競爭力,促進(jìn)礦山產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:電氣自動化技術(shù);電力系統(tǒng);運(yùn)用
中圖分類號:F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
0 引言
隨著信息技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,自動化、數(shù)字化技術(shù)開始逐步應(yīng)用在電力系統(tǒng)建設(shè)中,自動化的系統(tǒng)如何進(jìn)行設(shè)計,也就是電氣自動化技術(shù)的設(shè)計是其中非常重要的技術(shù)環(huán)節(jié),是電力系統(tǒng)自動化技術(shù)改造中和建設(shè)中需要解決的一個課題。正是基于此,本文主要對電氣自動化的系統(tǒng)設(shè)計的研究方向、以及電器自動化的應(yīng)用等幾個方面進(jìn)行探討,并希望通過對此的研究來提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。
1 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)
1.1 電網(wǎng)調(diào)度自動化
現(xiàn)代的電網(wǎng)自動化調(diào)度系統(tǒng)是以計算機(jī)為核心的控制系統(tǒng),包括實時信息收集和顯示系統(tǒng),以及供實時計算、分析、控制用的軟件系統(tǒng)。信息收集和顯示系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、屏幕顯示、安全檢測、運(yùn)行工況計算分析和實時控制的功能。在發(fā)電廠和變電站的收集信息部分稱為遠(yuǎn)動端,位于調(diào)度中心的部分稱為調(diào)度端。軟件系統(tǒng)由靜態(tài)狀態(tài)估計、自動發(fā)電控制、最優(yōu)潮流、自動電壓與無功控制、負(fù)荷預(yù)測、最優(yōu)機(jī)組開停計劃、安全監(jiān)視與安全分析、緊急控制和電路恢復(fù)等程序組成。
1.2 變電站自動化
電力系統(tǒng)中變電站與輸配電線路是聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶的主要環(huán)節(jié)。變電站自動化的目的是取代人工監(jiān)視和電話人工操作,提高工作效率,擴(kuò)大對變電站的監(jiān)控功能,提高變電站的安全運(yùn)行水平。變電站自動化的內(nèi)容就是對站內(nèi)運(yùn)行的電氣設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)視和有效控制,其特點是全微機(jī)化的裝置替代各種常規(guī)電磁式設(shè)備;二次設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化,盡量采用計算機(jī)電纜或光纖代替電力信號電纜;操作監(jiān)視實現(xiàn)計算機(jī)屏幕化;運(yùn)行管理、記錄統(tǒng)計實現(xiàn)自動化。變電站自動化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動化不可分割的重要組成部分,是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個重要環(huán)節(jié)。發(fā)電廠分散控制系(DCS)一般采用分層分布式結(jié)構(gòu),由過程控制單元(PCU)、運(yùn)行員工作站(OS)、工程師工作站(ES)和冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))組成。
2 電力系統(tǒng)自動化的研究方向
2.1 智能保護(hù)與變電站綜合自動化
在智能化發(fā)展突飛猛進(jìn)的今天,在很多的高等學(xué)府都開設(shè)了人工智能化電氣專業(yè)以及很多的科研機(jī)構(gòu)也對其開展了全面的研究工作,譬如,故障的診斷、設(shè)計的優(yōu)化、智能控制等領(lǐng)域都在使用人工智能化。在設(shè)計電氣設(shè)備類的工作是一個極為復(fù)雜性的工作,不單單要會專業(yè)的電氣、電路等專業(yè)的知識內(nèi)容,還要將設(shè)計中的知識運(yùn)用在里面。最為傳統(tǒng)化的方式,最早是采用了簡易的實驗方式方法和具有經(jīng)驗的老師傅用手工方式來完成的,從某種意義上來說很難達(dá)到最優(yōu)的效果。隨著我們智能化發(fā)展以及計算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展,設(shè)計的方式也在有簡單的手工操作到電腦輔助設(shè)計(AUTO CAD),從很大的程度上節(jié)約了時間和研發(fā)周期人工智能化的出現(xiàn),使得電腦設(shè)計(CAD)系統(tǒng)也在不斷的更新,整體產(chǎn)品無論從研發(fā)、設(shè)計到成品都等到了全面的提高。人工智能技術(shù)采用優(yōu)化設(shè)計的方式方法主要有遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進(jìn)的優(yōu)化算法,對于產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計是很適合的。為此對于此類設(shè)計往往都是采用這樣的方式方法或加以改進(jìn)。
2.2 變電站自動化技術(shù)的應(yīng)用
可以說,變電站的自動化的實現(xiàn)又是依托計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)的,要實現(xiàn)電力生產(chǎn)的現(xiàn)代化,一個不可缺少的、重要的環(huán)節(jié)就是實現(xiàn)變電站的自動化。變電站依賴計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)自動化,在實現(xiàn)的過程中計算機(jī)也得到了充分利用,二次設(shè)備也隨之實現(xiàn)集成化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化,完全是采用計算機(jī)電纜或光纖代替電力信號電纜。變電站實現(xiàn)自動化,實現(xiàn)計算機(jī)屏幕化以及運(yùn)行管理和記錄統(tǒng)計實現(xiàn)自動化,另外兩個組成部分是操縱以及監(jiān)視,變電站的整體自動化才得以實現(xiàn),正是如此多的組成部分實現(xiàn)了計算機(jī)的自動化管理。為了聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶,變電站以及與之相關(guān)的輸配電線路必不可少。變電站自動化的實現(xiàn),不僅組成電網(wǎng)調(diào)度自動化的一個重要組成部分,更是為了滿足變電站的運(yùn)行操作任務(wù)。
3 現(xiàn)代電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
現(xiàn)如今,計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為全球最普及的信息技術(shù),計算機(jī)編程軟件技術(shù)不斷的進(jìn)步,已經(jīng)帶動了人們經(jīng)濟(jì)生活的水平。人類的大腦是最為發(fā)達(dá)的機(jī)器,計算機(jī)所有的編程都是效仿人類的電腦,對其信息進(jìn)行采集、分析、處理、反饋等,所以計算機(jī)程序以效仿人類大腦為主要目的來實現(xiàn)我們自動化發(fā)展。對于電氣自動化的整個控制流程都是通過自動化設(shè)備來完成整個生產(chǎn)、分配等過程,這樣就從很大的程度上降低了人間費(fèi),并且提高了工作效率。
3.1 電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)的應(yīng)用
該仿真系統(tǒng)在可提供大量實驗數(shù)據(jù)的前提下,還可多種電力系統(tǒng)的暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)實驗同步進(jìn)行,還能用以協(xié)助科研人員測試新裝置,且多種控制裝置都能與其構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng),從而為靈活輸電系統(tǒng)及研究智能保護(hù)的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)的引進(jìn),方便了對電力系統(tǒng)負(fù)荷動態(tài)特性監(jiān)測、電力系統(tǒng)實時仿真建模等方面進(jìn)行深入研究,從而建成具備混合實時仿真
3.2綜合自動化技術(shù)與智能保護(hù)的應(yīng)用
現(xiàn)在國內(nèi)的自動化技術(shù)水平已達(dá)到發(fā)達(dá)國家的技術(shù)水平,許多方面已處于國際領(lǐng)先水平,將國內(nèi)外最新的人工智能、網(wǎng)絡(luò)通信、微機(jī)新技術(shù)、自適應(yīng)理論、綜合自動控制理論等應(yīng)用于電氣自動化保護(hù)裝置中,對電力系統(tǒng)自動化保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究,可以大大提高電力系統(tǒng)的安全水平,使得新型保護(hù)裝置具有智能控制的特點。
4 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.1 計算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用
計算機(jī)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中起到了至關(guān)重要的作用。這是由于隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)中用電等重要環(huán)節(jié)以及輸電、發(fā)電、配電、變電環(huán)節(jié)都需要計算機(jī)技術(shù)的支撐,這樣就會使得電力系統(tǒng)自動化技術(shù)同時得到了快速地發(fā)展。
4.2智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
信息管理系統(tǒng)作為計算機(jī)技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一,電力系統(tǒng)自動化技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)結(jié)合所形成針對整個全局進(jìn)行智能控制的技術(shù),也就是智能電網(wǎng)技術(shù),是一個最具典型性的技術(shù),涵蓋了配電、輸變電和用戶以及調(diào)度、發(fā)電的各個環(huán)節(jié)。其中變電站自動化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)等被廣泛應(yīng)用到計算機(jī)技術(shù)的系統(tǒng)中,同時一樣的還有諸如調(diào)度柔流輸電以及自動化系統(tǒng)等。目前這種數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè),一定程度上可以說是智能電網(wǎng)的雛形,實際上也為我國建設(shè)智能電網(wǎng)做著準(zhǔn)備工作。智能電網(wǎng)中較為典型的有智能電網(wǎng)的通信技術(shù),同時在建設(shè)的過程中需要很多依托計算機(jī)的技術(shù),需要具備實時性、雙向性、可靠性的特征,需要先進(jìn)的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用,而且該系統(tǒng)也是完全依托計算機(jī)技術(shù)而存在的,同時具有信息管理系統(tǒng)計算機(jī)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中起到了至關(guān)重要的作用。這是由于隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)中用電等重要環(huán)節(jié)以及輸電、發(fā)電、配電、變電環(huán)節(jié)都需要計算機(jī)技術(shù)的支撐,這樣就會使得電力系統(tǒng)自動化技術(shù)同時得到了快速地發(fā)展。
5 電力系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)的檢查方法
電力系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)的檢查方法有系統(tǒng)分析法、排除法、電源檢查法和信號追蹤法。
6 結(jié)語
伴隨著微電子信息技術(shù)和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電力拖動的控制業(yè)已走出了工廠,現(xiàn)代生產(chǎn)自動化系統(tǒng)當(dāng)中所承擔(dān)流水線工作的全部控制設(shè)備在傳統(tǒng)的電子拖動(電力傳動)控制下顯得很吃力。因此,運(yùn)用電子技術(shù)及自動化技術(shù),提高電力系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展和變化。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]羅宇杰.淺談電氣自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].廣東科技,2009
【關(guān)鍵詞】數(shù)字化;地形測量;測繪技術(shù);應(yīng)用分析
【中圖分類號】P2【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-5158(2013)07-0146-01
對于地形測量來說,它是一個系統(tǒng)化和綜合化的工作,在這個過程中我們需要統(tǒng)籌各項安排,尤其是測繪技術(shù)及應(yīng)用的問題,這是測量的重要事項之一,對此需要加強(qiáng)對技術(shù)的應(yīng)用分析,掌握其基本的施工要點,從而實現(xiàn)有效的應(yīng)用。傳統(tǒng)地形測量的成圖周期長、精度低、勞動強(qiáng)度大等局限逐漸被淘汰。在新時期,在信息化和數(shù)字化的時代背景下,實現(xiàn)數(shù)字化的地形測量也就成為一種重要的發(fā)展趨勢。數(shù)字化地形測圖順應(yīng)現(xiàn)代測繪技術(shù)新潮流,利用先進(jìn)的測量儀器(如GPS接收機(jī)、電子全站儀等)和自動化成圖軟件,采用各種靈活的定位方法進(jìn)行的以數(shù)字信息表示地圖信息的測圖工作,它的成果為模型式的數(shù)字圖。
一、對數(shù)字化地形測量新技術(shù)的基本認(rèn)識
在進(jìn)行地形測量的過程中,很多地區(qū)都會遇到一些困難,通常如時間、經(jīng)費(fèi)以及地域地貌等,這些因素都是影響到測繪成功的原因。傳統(tǒng)的測量技術(shù)需要耗費(fèi)大量的人力、物力,且歷經(jīng)的時間相對較長,這樣也就造成了工作效率的低下。 當(dāng)—個城市(地區(qū))需要用到數(shù)字地形圖而一時因經(jīng)費(fèi)困難或受到時間等原因的限制時,該方法是再適宜不過的了。它能夠充分地利用現(xiàn)有的地形圖,僅需配備計算機(jī)、數(shù)字化儀、繪圖儀再配以一種數(shù)字化軟件就可以開展工作,并且可以在很短的時間內(nèi)獲得數(shù)字的成果。相比而言數(shù)字化的測量精度高、效率高。但是,利用該方法所獲得的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響,加上數(shù)字化過程中所產(chǎn)生的各種誤差,致使它的精度要比原圖的精度差,而且它所反映的只是白紙成圖時地表上各種地物地貌,現(xiàn)勢不是很好,所以它僅能作為一種應(yīng)急措施而非長久之計[1]。為了可充分利用該法得到數(shù)字地圖,可通過修測、補(bǔ)測等方法實測一部分地物點的精確坐標(biāo),再用這些點的坐標(biāo)代替原來的坐標(biāo),通過調(diào)整,可在一定的程度上提高原有圖的精度。而隨著地圖的不斷更新,實測坐標(biāo)的增加,地圖的精度也就會相應(yīng)地得到了提高。
1、航測數(shù)字成圖的介紹分析。對于航測數(shù)字成圖來說,它是對較大范圍和地區(qū)的一種數(shù)字化測量分析,一般是通過航空攝影機(jī)在空中攝取地面的影像,一般從外形判讀到內(nèi)業(yè)建立地面模型,通過計算機(jī)用繪圖軟件在模型上量測,直接獲得數(shù)字地形圖。在現(xiàn)代化測繪技術(shù)迅速發(fā)展的情況下,數(shù)字?jǐn)z影測量已在我國的某一地區(qū)取得了試驗性的成功,在不久的將來將會得到推廣[2]。它是通過在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像,內(nèi)業(yè)通過專門的航測軟件,在計算機(jī)上對數(shù)字影像進(jìn)行像對匹配,建立地面的數(shù)字模型,再通過專用的軟件來獲得數(shù)字地圖??梢哉f,這將是我們今后數(shù)字測圖的一個重要發(fā)展方向。該方法的特點是可將大量的外業(yè)測量工作移到室內(nèi)完成,具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點,特別適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖[3]。但是該方法的初期投入較大,如果一個測區(qū)較小,它的成本就顯得較高。所以現(xiàn)在基本上由一些較大的單位來承擔(dān)。
2、地面數(shù)字測圖技術(shù)分析。在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區(qū)或該地區(qū)的澳0繪經(jīng)費(fèi)比較充足,可直接采用地面數(shù)字測圖的方法,該 隴地稱為內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測圖,是我國目前各測繪位用得最多的數(shù)字測圖方法[4]。采用該方法所得到的數(shù)字地圖的特點是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相對鄰近控制點的精度控制在5Cr11內(nèi)是可以做到的。但它所耗費(fèi)的人力、物力與財力也是比較大的。
二、 數(shù)字化地形測量應(yīng)用的相關(guān)問題分析
數(shù)字化地形測量的儀器設(shè)備從控制測量到成果成圖輸出大致需要GPS接收機(jī)、全站儀、計算機(jī)、繪圖儀以及與之相關(guān)的平差計算成圖軟件、數(shù)據(jù)傳輸、交換附件、通訊器材等。儀器設(shè)備配置水平較常規(guī)地形測量是一個質(zhì)的飛躍。數(shù)字化地形測量的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握測量專業(yè)技術(shù)、計算機(jī)及測繪軟件的應(yīng)用技術(shù),這對測量人員的技術(shù)素質(zhì)提出了更高的要求[5]。
1、數(shù)字化地形測量的生產(chǎn)組織。數(shù)字化地形測量的生產(chǎn)工序可概括為兩個環(huán)節(jié):一是控制測量與計算機(jī)輔助平差計算;二是碎部數(shù)據(jù)采集與軟件編圖成圖。兩個環(huán)節(jié)間以數(shù)據(jù)傳輸為紐帶,即可平行施工又可順序施工[6]。與傳統(tǒng)地形測量相比,壓縮了大量的中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
2、作業(yè)方案。數(shù)字化地形測量項目的作業(yè)方案根據(jù)儀器設(shè)備條件確定,儀器設(shè)備條件不同,作業(yè)方案變化各異。一般可選用靜態(tài)GPS網(wǎng)作基本控制,導(dǎo)線(網(wǎng))、動態(tài)GPS作加密控制,支導(dǎo)線(點)補(bǔ)充測站點,全站儀、動態(tài)GPS碎部數(shù)據(jù)采集,進(jìn)而計算機(jī)軟件機(jī)助成圖的作業(yè)方案[7]。 一定條件下,大比例尺數(shù)字化地形測量可以一次性全面布網(wǎng)至測站點,并且可以直接先測圖而不受“先控制、后測圖”、“逐級加密”等測量原則的約束。
3、簡碼法數(shù)字化地形測量及其作業(yè)流程。簡碼法是數(shù)字化地形測量過程中觀測員給每一個碎部測點賦于一個自定義編碼,并依據(jù)這種自定義編碼編圖成圖的一種數(shù)字化地形測量方法。簡碼法數(shù)字化測圖作業(yè)流程為:外業(yè)數(shù)據(jù)采集(自定義編碼)一內(nèi)業(yè)概略編圖一草圖外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪一 內(nèi)業(yè)詳細(xì)編圖一外業(yè)巡回檢查一最終成果成圖。
4、人員組織。數(shù)字化地形測量的一個作業(yè)組采用簡碼法時宜按一名技術(shù)員加一名測量工人編制,一個項目由多個作業(yè)組施工的宜專設(shè)一名核心技術(shù)人員負(fù)責(zé)質(zhì)量檢查、成果資料匯總、電腦維護(hù)等。
5、數(shù)字化地形測量的精度討論
6、控制點點位精度。如果控制點的平面誤差以本級控制點相對于上一級控制點點位中誤差小于圖上0.1 mm、高程中誤差小于1/1 0測圖基本等高距來衡量,即使是l:500地形測量、無論GPS網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng),控制點達(dá)到上述精度要求并不難。以支導(dǎo)線形式布設(shè)測站點時,應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用的儀器及成圖精度計算確定支導(dǎo)線最大長度及最大連續(xù)支站數(shù)。
三、結(jié)束語
作為地形測量模式的變革,數(shù)字化地形測量將在以下幾方面產(chǎn)生積極的影響:測繪單位儀器設(shè)備的更新改造;測繪技術(shù)人員繼續(xù)教育以及測繪專業(yè)教學(xué) 內(nèi)容的修訂完善;數(shù)字化地形測量工作的規(guī)范化;數(shù)字地形圖的精度討論及標(biāo)準(zhǔn)確定;數(shù)字化測量條件下測繪單位生產(chǎn)與技術(shù)管 理討論。
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關(guān)鍵詞: 電氣自動化技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展
隨著電子技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能控制技術(shù)的飛速發(fā)展,電氣自動化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。電氣自動化技術(shù)是指電子信息技術(shù)和信息技術(shù)為主要電氣工程有機(jī)結(jié)合的一種應(yīng)用技術(shù)[1]。目前,電氣自動化技術(shù)在我國各行業(yè)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。本文闡述了我國電氣自動化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展展望,以期為我國電氣自動化技術(shù)更好地服務(wù)于我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供理論參考。
1 電氣自動化技術(shù)的特點
電氣自動化技術(shù)具有以下兩個重要的特點:一是技術(shù)涵蓋面比較寬。因為電氣自動化技術(shù)既是一門應(yīng)用性比較強(qiáng)又是一門比較普遍的技術(shù),大多數(shù)工業(yè)有關(guān)企業(yè)均會或多或少涉及到。此外,由于這門技術(shù)含量比較高,在電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計中,需要硬件設(shè)計又要軟件設(shè)計,而且不同的應(yīng)用行業(yè)與場合需要選擇不同的技術(shù)方案,由此而見,這門技術(shù)需要比較寬的知識面。二是對電子技術(shù)依賴性比較強(qiáng)。我們知道,對于一個典型的電氣自動控制系統(tǒng)而言,無論從采集信號的傳感器到進(jìn)行信號處理運(yùn)算的控制器,或者到執(zhí)行運(yùn)算結(jié)果的執(zhí)行機(jī)構(gòu)等等均與電子技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。所以,電氣自動化技術(shù)的發(fā)展離不開電子技術(shù)的進(jìn)步,兩者密切相關(guān),前者依賴于后者。
2 我國電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用
運(yùn)用電氣自動化技術(shù)于火力發(fā)電中,具有多種用途。一是可以實現(xiàn)火力發(fā)電廠的“機(jī)、爐、電”運(yùn)行系統(tǒng)一體化的目標(biāo)。二是可以提前通知或預(yù)測火電設(shè)備會出現(xiàn)的一些安全隱患以及故障。實踐證明,如果能夠?qū)痣娫O(shè)備的安全隱患以及故障早發(fā)現(xiàn)和早處理,則可以有效避免一些事故的發(fā)生以及損失火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。三是可以實現(xiàn)通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,進(jìn)而實現(xiàn)火力發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的自動化,代替火力發(fā)電廠管理、操作人員對整個火力發(fā)電廠設(shè)備的監(jiān)測,并且可以保證“三個系統(tǒng)”即控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通暢無阻,從而實現(xiàn)整個數(shù)據(jù)傳輸和處理、監(jiān)督完全自動化[2]。
2.2 電氣自動化技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用
鋼鐵工業(yè)中運(yùn)用電氣自動化技術(shù)是鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。近幾年來,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國鋼鐵行業(yè)加大了對原材料、生產(chǎn)環(huán)境安全和產(chǎn)品質(zhì)量等檢測力度,然而這些檢測工作基本上由電氣自動化技術(shù)來完成。需要說明的是,鋼鐵行業(yè)這個生產(chǎn)環(huán)境是比較特殊的,可是很多生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)是無法由人工操作來完成的。由此可見,自動化技術(shù)的高性能、高效率、整合化等優(yōu)點為鋼鐵企業(yè)提供了比較大的便利。
2.3 電氣自動化技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用
自20世紀(jì)60年代以來,傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)逐漸滿足不了我國建筑用戶對建筑物功能的多樣化與個性化的需求。生活環(huán)境的舒適度、信息溝通的便捷性、服務(wù)設(shè)施的完善性等問題越來被人們所重視,直接導(dǎo)致建筑設(shè)備與電氣設(shè)備的復(fù)雜性不斷提高。基于此,在這一背景下,以電氣自動化為技術(shù)支撐的智能建筑設(shè)計與布局得到了又好又快的發(fā)展與應(yīng)用。從當(dāng)前我國電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用效果來看,電氣自動化技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,設(shè)備與系統(tǒng)全工作過程得到高效監(jiān)控。大型建筑一般結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,運(yùn)用的電氣系統(tǒng)組件比較繁多、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、功能也多樣化。傳統(tǒng)管理與運(yùn)行方式存在管理盲區(qū),進(jìn)而導(dǎo)致事故的發(fā)生。但是“采集-處理-反饋”模塊管理與運(yùn)行的現(xiàn)代自動化技術(shù)對電氣系統(tǒng)給予實時、數(shù)字化監(jiān)控,能夠有效將控制中心的指令順利傳達(dá)到系統(tǒng),并將系統(tǒng)反饋信息成功傳遞到控制中心,以實現(xiàn)對整個電氣系統(tǒng)“高效、實時、不間斷”的控制和管理。第二,大幅度提高了聯(lián)動性。建筑中配電、照明、消防、空調(diào)等系統(tǒng)在電氣自動化技術(shù)的配合下可以連接成為一個整體,進(jìn)而大大地提高這些系統(tǒng)的聯(lián)動效果,同時解決了電梯系統(tǒng)依照各層用戶流量實現(xiàn)其速度的自動調(diào)節(jié),以及緊急情況下(火災(zāi)、水管爆裂等)系統(tǒng)的自動識別與判斷,及時實現(xiàn)預(yù)設(shè)的應(yīng)急處理方案,開啟緊急照明系統(tǒng)、調(diào)整水壓或開放噴淋滅火系統(tǒng)等。第三,安全性比以往更強(qiáng)。電氣系統(tǒng)具有危險性。設(shè)備故障、人員操作失誤以及工作環(huán)境變化等多種因素均可能導(dǎo)致電氣系統(tǒng)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的安全事故。但是,利用自動化控制技術(shù)可以有利于系統(tǒng)對工作中出現(xiàn)的異常情況做出反應(yīng)。第四,數(shù)據(jù)比較完備、計算也較精確。自動化系統(tǒng)可以綜合其操作流程、故障處理等數(shù)據(jù)建立起準(zhǔn)確而又清晰的數(shù)據(jù)庫,以便為后期工作的決策提供信息支持。
【關(guān)鍵詞】光電互感器 原理 應(yīng)用 數(shù)字化變電站
中圖分類號:TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、前言
目前數(shù)字?jǐn)?shù)字化變電站的不斷發(fā)展在很大程度上主要是因為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展。為了使電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性能得到保證,我們需要測量電力系統(tǒng)以及其中的各種電力設(shè)備的相關(guān)的參數(shù)。這樣的話就可以來進(jìn)行保護(hù)、監(jiān)控以及必要的測量?;ジ衅魇请娏ο到y(tǒng)保護(hù)及測量的其中一個很重要的設(shè)備,因為和傳統(tǒng)的電磁式互感器相比,光電互感器有較大的優(yōu)勢因此得到了廣泛的發(fā)展。
二、光電傳感器的特點
隨著電網(wǎng)電壓的提高以及電力傳輸容量的不斷增長,傳統(tǒng)的電磁式結(jié)構(gòu)的互感器已經(jīng)出現(xiàn)了很多的缺點:帶電磁體的鐵心很容易產(chǎn)生鐵磁諧振和磁飽的現(xiàn)象,并且有使用頻帶窄、動態(tài)范圍比較小的缺點;隨著電壓等級的逐漸升高,它的制造工藝就越復(fù)雜,可靠性越差,造價就越大。這些存在的問題很難滿足系統(tǒng)的要求。
從20世紀(jì)60年代以來,隨著科技的日益發(fā)達(dá),新型互感器應(yīng)運(yùn)而生。利用光學(xué)的技術(shù)發(fā)明了光電式電流互感器(OCT)、光電式電壓互感器(OVT)以及組合式光電互感器(OMU)相對傳統(tǒng)的電磁式互感器來說,其主要的優(yōu)勢有:便于微機(jī)化、數(shù)字化發(fā)展;價格低、絕緣可靠、無油化結(jié)構(gòu);抗電磁干擾性能好;頻率響應(yīng)寬,暫態(tài)響應(yīng)范圍大;沒有鐵心、不存在磁飽和鐵磁諧振的現(xiàn)象;重量輕,體積小等。
從20世紀(jì)80年代以來,我國的一些高等院校以及一些科研單位也開始參與研制光電互感器,也在電網(wǎng)中掛網(wǎng)運(yùn)行,得到許多寶貴的經(jīng)驗。
由于光電互感器的諸多優(yōu)勢,其的開發(fā)已經(jīng)引起了諸多相關(guān)部門的關(guān)注。下面我們對它的工作原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡要分析。
三、電子式互感器的類型及原理介紹
1.光電電壓互感器的類型及原理
(一)有源型OVT
有源型OVT的生產(chǎn)成本比較低,在制作方面比較方便,另一方面與傳統(tǒng)的電壓互感器相比原理比較簡單,比較容易實現(xiàn)。因此有源型OVT是目前應(yīng)用比較廣泛的光電電壓互感器,也是當(dāng)前掛網(wǎng)運(yùn)行時間最長的。但是這種互感器實際上只是一種為了實現(xiàn)光電信號傳輸?shù)倪^渡性產(chǎn)品,具有一些局限性。它會引進(jìn)額外的測量方法誤差因為電容分壓器的長時間運(yùn)行,另一方面它也沒有體現(xiàn)光學(xué)傳感的優(yōu)越性。這種形式的光電互感器不是真正意義上的光電化產(chǎn)品,只是把傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)換為光電信號。
圖1-1有源型OVT原理示意圖
有源型OVT的傳感頭部分還是采用傳統(tǒng)的傳感技術(shù),也就是電容分壓技術(shù)。因為A/D轉(zhuǎn)換單元和電容分壓測量單元都需要由供電模塊來提供工作電源,因此得名有源型OVT。其原理是被測對象通過電容分壓測量單元形成以較低的電壓A/D轉(zhuǎn)換單元對電容分壓測量單元的輸出信號進(jìn)行模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換,來形成光電信號。
(二)無源型OVT
圖1-2無源型OVT原理示意圖
一束線性偏振光照射到壓電晶體表面時分裂成振動方向相互垂直的兩束光,雙折射后兩束偏振光的相位差可用以下公式計算:
式中:,為入射光波波長;為晶體的折射率;為晶體線性電光系數(shù);U為被測電壓;w是角頻率。
無源型OVT的原理是把一高電源直接加在電光晶體上,這時我們需要提到一種泡克爾斯效應(yīng)。就是應(yīng)用目前較先進(jìn)的光學(xué)傳感原理泡克爾斯效應(yīng)來測量電壓的全光纖型光電電壓互感器。用在泡克爾斯效應(yīng)研究的研究的電光晶體種類相對來說較多,其BGO晶體理論上穩(wěn)定性好、無自然雙折射、無旋光性且無熱釋電性。泡克爾斯效應(yīng)還指出在外加電場的作用下有些晶體的折射會發(fā)生相應(yīng)的變化,這種變化還會產(chǎn)生明顯的光學(xué)效應(yīng)。一束線性偏振光照射到電晶體表面時會分裂成振動方向互相垂直的兩束光,這里要指出的是它們的相位差的大小和材料或者所加的電壓是有關(guān)的。
2.光電電流互感器的類型與原理
(一)有源型OCT
有源型OCT的A/D轉(zhuǎn)換部件和傳感器是需要電源來供電的,目前應(yīng)用比較廣泛的供電方式主要有蓄電池供電、太陽能供電以及激光供電,其原理是利用電容分壓器或者特制電流互感從母線上來取得電能。
有源型OCT其中一個很重要的部件是積分器以及羅科夫斯基線。羅科夫斯基線圈具有線性度好、造價低、重量輕、體積小、動態(tài)范圍寬、抗干擾能力較強(qiáng)、穩(wěn)定性好、精度高等眾多優(yōu)點。羅科夫斯基線圈是一種空心線圈,主要繞制在非磁性骨架上。
圖2-1有源型OCT原理示意圖
羅科夫斯基線圈直接套在被測量的導(dǎo)體上,導(dǎo)體中流過的交流電流在導(dǎo)體周圍會產(chǎn)生一個交替變化的磁場,從而在線圈兩端感應(yīng)出一個與電流變化成比例的交流電壓信號:
式中,di/dt則是電流的變化率;L為線圈的電感。
為還原電流i(t),通過對交流電壓信號積分并運(yùn)算得出所要測量的電流值,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
圖2-2羅夫斯基線圈示意圖
有源型OCT的原理是利用有源器件調(diào)制技術(shù),把羅科夫斯基線圈測量出的信號經(jīng)過積分運(yùn)算得出電流模擬信號,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將積分器輸出的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,然后通過電光轉(zhuǎn)換器裝置再進(jìn)一步將電信號轉(zhuǎn)換成光信號,然后再通過光纖傳輸?shù)交ジ衅鞯蛪簜?cè)信號處理電路。
(二)無源型OCT
法拉第磁光效應(yīng)原理不僅可以測量溫恒電流還可以測量變化電流。因此測量頻帶問題在基于法拉第磁光效應(yīng)原理的OCT是不存在的。但在OCT中卻存在兩大問題。一是長時間運(yùn)行穩(wěn)定性問題,另一 個則是測量精度是溫漂問題。
基于法拉第磁光效應(yīng)的電子式互感器法拉第磁致旋光效應(yīng)是指在光學(xué)各向同性的透明介質(zhì)中,外加磁場的存在使得介質(zhì)中煙磁場方向傳播的平面偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。一束線偏振光通過置于磁場方向一光的傳播方向是平行的,則入射線性偏振光和出射偏振光的偏振平面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
利用檢偏器將偏振角的變化轉(zhuǎn)換成輸出光強(qiáng)的變化,經(jīng)過光電變化以及進(jìn)一步的信號處理就可以得到一次電流的大小。法拉第旋轉(zhuǎn)角表達(dá)式為
式中V為代表光纖材料特性的維爾德常數(shù);H為光傳播方向上的磁場強(qiáng)度;L為光路材料;u為磁導(dǎo)率,N為繞載流體的光圈數(shù);I為被測電流。
四、光電互感器在數(shù)字化變電站的應(yīng)用
數(shù)字化變電站就是指將信息的采集、傳輸、處理、輸出的過程完全數(shù)字化的變電站。為了使各個系統(tǒng)達(dá)到信息共享的目的,計量、測控、保護(hù)、VQC、遠(yuǎn)動、監(jiān)控等系統(tǒng)都是用同一個網(wǎng)絡(luò)來接收各狀態(tài)信息、電壓和電流。全站構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)都是用同一個通訊規(guī)約。模擬量的采集是通過常規(guī)綜自站的一次設(shè)備,然后將模擬信號進(jìn)一步傳輸?shù)綔y控保護(hù)裝置的是電纜,在這個保護(hù)裝置中要進(jìn)行的是模數(shù)轉(zhuǎn)換,還要進(jìn)行進(jìn)一步的處理數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后還要傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng),這個過程是通過網(wǎng)線來進(jìn)行傳輸?shù)摹y控保護(hù)裝置和監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)相應(yīng)的功能是通過電纜傳輸模擬信號。
因為光電互感器相對傳統(tǒng)互感器來說有諸多的優(yōu)點,因此其取代傳統(tǒng)互感器是勢在必行的。在歐洲采用光電互感器的數(shù)字化變電站已經(jīng)有投入運(yùn)行,比如西門子公司、ABB等公司生產(chǎn)的光電互感器在這十幾年來已成功運(yùn)行,取得相當(dāng)好的成績。國際上的光電互感器的發(fā)展速度飛快,技術(shù)上也越來越成熟,也得到了越來越多的應(yīng)用。
我國的二次設(shè)備制造商已經(jīng)開發(fā)了可以和光電互感器直接接口的數(shù)字接口電能表、數(shù)字接口繼電保護(hù)裝置等二次設(shè)備,這些都是為光電互感器在我國的應(yīng)用提供了很好的基礎(chǔ)條件。相對無源式光電互感器來說,我國的有源式光電互感器得到較大的發(fā)展,有的產(chǎn)品取得了不錯的成績,成功運(yùn)行將接近一年,運(yùn)行的情況也是很成功的不僅達(dá)到了計量和保護(hù)的要求,還進(jìn)一步通過部級鑒定,也進(jìn)一步達(dá)到了國際的先進(jìn)水平。雖然相對國際的光電互感器的發(fā)展速度,我國的光電互感器的應(yīng)用和研制是相對比較落后的,只有少數(shù)的變電站使用了一些進(jìn)口的光電互感器,但是經(jīng)過多年的努力,我國也已經(jīng)有二十多家高校和企業(yè)在研制和開發(fā)光電互感器,也已經(jīng)取得了一些成績,有幾套設(shè)備能夠在現(xiàn)場試運(yùn)行。
五、結(jié)語
雖然光電互感器在我國還未得到廣泛實際的應(yīng)用,但是我們可以看出相對傳統(tǒng)的電磁式互感器來說,光電互感器還是具有很多突出的優(yōu)點,雖然還暫時不能完全取代傳統(tǒng)電磁式互感器,但我們相信在不久的將來光電互感器可以得到更好更進(jìn)一步的發(fā)展,也在我國數(shù)字化變電站中發(fā)揮更大更優(yōu)越的作用。
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【關(guān)鍵詞】計算機(jī)技術(shù) 電力系統(tǒng) 自動化
電力系統(tǒng)自動化是現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域,計算機(jī)發(fā)展過程中的每一項新技術(shù)、新成果都會以最快的速度被電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用,計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展推動了電力系統(tǒng)自動化的進(jìn)程。計算機(jī)技術(shù)在發(fā)展,電力系統(tǒng)自動化水平在不斷提高。在人們的生活與生產(chǎn)過程中,計算機(jī)技術(shù)得到十分廣泛的應(yīng)用,使得人們傳統(tǒng)的生活方式得到了改變,社會也因此變得更加自動化與智能化。人們的生活與生產(chǎn)離不開電力系統(tǒng)這一不可或缺的能源系統(tǒng),而未來電力行業(yè)必然朝著系統(tǒng)自動化的方向發(fā)展。計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,能夠幫助電力系統(tǒng)實現(xiàn)自動化,并且為電力企業(yè)今后的發(fā)展提供一個嶄新的方向。
1 電力系統(tǒng)自動化
電力系統(tǒng)通常組成較為簡單,生產(chǎn)企業(yè)與用戶之間通過一些電力設(shè)備進(jìn)行連接,組合成整個電力網(wǎng)絡(luò),并由電力人員進(jìn)行管理與控制,這是電力系統(tǒng)最為基本的結(jié)構(gòu)。同時,還會添加電力系統(tǒng)的保護(hù)與監(jiān)控裝置,進(jìn)而對電力資源進(jìn)行合理的配置,用以保證電力系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行,使企業(yè)在生產(chǎn)與經(jīng)營上的成本能夠得以節(jié)約,確保電力應(yīng)用程序的安全運(yùn)行,防止一些安全事故的發(fā)生。測量裝置與保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)自動化過程中主要針對的部分。應(yīng)用程序在操作過程中的實時檢驗可以通過測量裝置來實現(xiàn),利用計算機(jī)中智能的技術(shù)對信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,并進(jìn)行自動的判斷,對電力的監(jiān)管與應(yīng)用進(jìn)行合理的分配,使電力資源在最大效率上得到利用,實現(xiàn)配置的優(yōu)化,進(jìn)而為電力企業(yè)節(jié)省成本,避免浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。而保護(hù)裝置使用的是與之相同的計算機(jī)技術(shù),對異常的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并對電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析,一旦被確定為安全故障,就會向失敗的節(jié)點立即發(fā)送指令,斷開電網(wǎng)連接,或者是采取一些其他的必要保護(hù)措施,隨之報告給工作人員,以最短的時間調(diào)查并處理事故,避免故障風(fēng)險的進(jìn)一步擴(kuò)大。
2 計算機(jī)與電力系統(tǒng)的關(guān)系
電網(wǎng)結(jié)構(gòu)會涉及十分廣泛的范圍,同時其結(jié)構(gòu)也非常的復(fù)雜,由變電站、傳播、配電網(wǎng)以及用戶終端等組成。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中,主要依靠人工來實現(xiàn)電力系統(tǒng)的控制,但是時代的發(fā)展,使得計算機(jī)得到人們廣泛的應(yīng)用,人們的工作、學(xué)習(xí)與生活都要依靠計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與技術(shù)的支持。相應(yīng)的,電網(wǎng)系統(tǒng)在其發(fā)展進(jìn)程中,無論是電力的生產(chǎn)與傳輸,還是其管理、調(diào)度與營銷,以及其他的一些工作,都難以離開計算機(jī)的支持,電力系統(tǒng)在控制、調(diào)度、營銷與管理方面也逐漸意識到自動化的必要性。
在電力系統(tǒng)中,自動化是必不可少的,應(yīng)當(dāng)逐步的從生產(chǎn)過程、系統(tǒng)組件保護(hù)以及系統(tǒng)的調(diào)度與電網(wǎng)的營銷方面實現(xiàn)自動化。保證電能的質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度與營銷,是電網(wǎng)系統(tǒng)用以實現(xiàn)自動化進(jìn)程的主要目的,可以通過集成使用新的技術(shù),使工作效率得以提升,進(jìn)而使整個電網(wǎng)系統(tǒng)中的工作水平都能得到提升。電力系統(tǒng)自動化中,電網(wǎng)自動化系統(tǒng)控制是一個較為重要的領(lǐng)域。電力系統(tǒng)中的工作人員以及用戶可以通過計算機(jī)核算工具以及電網(wǎng)自動化系統(tǒng)這種現(xiàn)代化的形式中,實現(xiàn)信息的實時收集,并在系統(tǒng)中進(jìn)行顯示,計算機(jī)軟件在電力系統(tǒng)方面的正常運(yùn)行為其提供了更加便利的工作條件,提高力工作人員的工作與服務(wù)效率。
3 計算機(jī)技術(shù)于電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用
3.1系統(tǒng)服務(wù)器方面的應(yīng)用
計算機(jī)技術(shù)隨著越來越快的科學(xué)技術(shù)發(fā)展,也升級的十分迅猛,電力系統(tǒng)自動化的進(jìn)程中,計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也變得越來越廣泛,其作用也變得越來越強(qiáng)大。電力系統(tǒng)在服務(wù)器方面應(yīng)用了計算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用邏輯與中間件。其中應(yīng)用邏輯的應(yīng)用,能夠使客戶不能對電力系統(tǒng)進(jìn)行任何的更改,其主要目的是為了防止系統(tǒng)發(fā)生混亂,使整個應(yīng)用邏輯能夠確保按照設(shè)定的原模式進(jìn)行。而中間件的應(yīng)用主要是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時管理與保存,中間件應(yīng)用程序,能夠使服務(wù)器群與整個客戶機(jī)群之間實現(xiàn)資源的共享以及通訊的需求。
3.2智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
在計算機(jī)技術(shù)與電力系統(tǒng)自動化相結(jié)合以后,體現(xiàn)出了最為典型的智能電網(wǎng)技術(shù),屬于全球范圍內(nèi)的職能控制技術(shù)。包括智能電網(wǎng)在內(nèi)的各行各業(yè),都離不開計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。計算機(jī)技術(shù)在系統(tǒng)的各方面中都能得到體現(xiàn),比如調(diào)度自動化系統(tǒng)、變電站的自動化系統(tǒng),以及穩(wěn)定控制系統(tǒng)等。當(dāng)前,這個種數(shù)字化的電網(wǎng)建設(shè),實際上處于智能電網(wǎng)建設(shè)中的準(zhǔn)備階段,可以在一定程度上看作是智能電網(wǎng)原型。計算機(jī)技術(shù)在建設(shè)智能電網(wǎng)過程中會得到大量的依賴,想要構(gòu)建典型智能電網(wǎng)中的通信技術(shù),就必須要擁有并應(yīng)用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),使其可靠性、實時性、雙向性的特征在智能電網(wǎng)的構(gòu)建中間得到更好的應(yīng)用。作為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一,信息管理系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用也離不開計算機(jī)技術(shù)。
4結(jié)語
電力系統(tǒng)的發(fā)展為整個人類社會的進(jìn)步提供了動力,計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展大大提高了社會發(fā)展的速度。將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)自動化中已經(jīng)引起了社會的廣泛關(guān)注,并且已經(jīng)取得了可喜的成果,科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得電力系統(tǒng)的自動化程度也得到了很大的提高。特別是結(jié)合了計算機(jī)應(yīng)用技術(shù),使得電力系統(tǒng)自動化程度逐步加強(qiáng)。電力系統(tǒng)自動化水平的提高,不僅對電力部門的管理水平有所提升,也對其效率產(chǎn)生著積極的影響。也是促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保證。計算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)在服務(wù)器方面、變電站自動化和發(fā)智能電網(wǎng)技術(shù)等方面都有了長足的進(jìn)步和廣泛的應(yīng)用。人們的生活與生產(chǎn)離不開電力系統(tǒng)這一不可或缺的能源系統(tǒng),而未來電力行業(yè)必然朝著系統(tǒng)自動化的方向發(fā)展。計算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的合理運(yùn)用,能夠使電力系統(tǒng)更好的為用戶提供服務(wù),為電力企業(yè)今后的發(fā)展提供嶄新的方向。
參考文獻(xiàn):
[1]譚海彬.電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)的研究[J].科技促進(jìn)發(fā)展(應(yīng)用版),2010.
關(guān)鍵詞:變電站;數(shù)字化;自動化;要求;應(yīng)用
中圖分類號:TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
數(shù)字化變電站是基于現(xiàn)代人們對電力系統(tǒng)智能化、穩(wěn)定性的要求,以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。傳統(tǒng)的變電站自動化系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代人們的需求,因此,對傳統(tǒng)的變電站進(jìn)行數(shù)字化改造成為系統(tǒng)的一項重要任務(wù)。隨著數(shù)字化變電站的逐步應(yīng)用,在成本節(jié)約上、新技術(shù)新功能的實現(xiàn)上都有了很大提高。在今后,隨著新技術(shù)的應(yīng)用,數(shù)字化變電站將會獲得更大的發(fā)展機(jī)會。
1數(shù)字化變電站的特征
圖1 傳統(tǒng)變電站與數(shù)字化變電站比較
通過圖1中的對比,我們可以知道,數(shù)字化變電站有如下幾個方面的特征。
1)對一次設(shè)備的使用要求。數(shù)字化變電站是運(yùn)用數(shù)字化的電氣測量系統(tǒng),通過電子式或光電式的互感器來實現(xiàn)電氣信息的采集、傳輸、處理與輸出,實現(xiàn)一次設(shè)備的數(shù)字轉(zhuǎn)換,提高了對一次設(shè)備數(shù)字化、智能化的要求。
2)對變電站網(wǎng)絡(luò)化的要求。二次設(shè)備不光具有普通電子設(shè)備所具有的作用與特點,它還擁有自己獨特之處,它的信號傳輸是建立在光纖的基礎(chǔ)上的,
3)對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求。數(shù)字化變電站的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的特點是采用的層次化的結(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)形式分為三個層次,即過程層、間隔層、站控層,它們之間通過光纖來實現(xiàn)信號的傳輸,和傳統(tǒng)的電纜比較,抗電磁干擾能力更強(qiáng),接線簡單,數(shù)據(jù)傳輸有明顯的提高,保證了數(shù)據(jù)輸出的安全性和實用性保證了各個系統(tǒng)設(shè)備的相互聯(lián)系。
4)應(yīng)用自動化的管理系統(tǒng)。要達(dá)到一次設(shè)備數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的要求,傳統(tǒng)的變電站的信號傳輸方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在的需求,電子式或者光電式互感器已經(jīng)成為變電站信號傳輸?shù)闹髁?,它可以直接向外面提供?shù)字式的光纖以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口,站內(nèi)采用智能斷路器和變壓器等設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸出去。在一次設(shè)備的基礎(chǔ)上加上智能終端設(shè)備從而來實行信號的轉(zhuǎn)換。數(shù)字化變電站的二次設(shè)備除了具備一般數(shù)字設(shè)備所具有的特點外,同時對外光纖網(wǎng)絡(luò)通信接口是它獨特的功能。它是基于光纖以太網(wǎng)實現(xiàn)的來保證數(shù)字化變電站的實施的。
2數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)的要求
按照變電站功能進(jìn)行劃分為配電變電站和輸電變電站。按變電站內(nèi)元件數(shù)目的多少,變電站的規(guī)??梢苑譃榇笮?、中型、小型三類,如表1所示:
表1 變電站類型劃分
2.1通信網(wǎng)絡(luò)的功能
通信網(wǎng)絡(luò)的根本作用是解決數(shù)字化變電站中各項數(shù)據(jù)的傳送以及和其他系統(tǒng)之間的信息交流的問題?;ヂ?lián)網(wǎng)是實現(xiàn)變電站數(shù)字化的一個載體,通訊系統(tǒng)是變電站自動化的基本保證,通訊系統(tǒng)的發(fā)展要以滿足社會的需要來發(fā)展。為了滿足變電站自動化的需要,通訊網(wǎng)絡(luò)必須在數(shù)據(jù)的分析、電壓無功自動調(diào)節(jié)、系統(tǒng)對時等各個方面加以改進(jìn)從而來滿足其需要。
2.2通信網(wǎng)絡(luò)的性能
通訊網(wǎng)絡(luò)的性能要求主要體現(xiàn)在可靠性,開放性、實時性的上面??煽啃允侵竿ㄓ嵕W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字和圖像信息的是真實可靠地,這為通訊網(wǎng)絡(luò)的管理提供了很好的數(shù)據(jù)分析內(nèi)容;開放性是指通訊網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的選擇要滿足國際的標(biāo)準(zhǔn),方便用戶的系統(tǒng)集成;實時性是說數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖傩阅軌驖M足需求。
3動態(tài)仿真系統(tǒng)在數(shù)字化變電站的應(yīng)用
在智能電網(wǎng)建設(shè)的主要內(nèi)容中,它要求數(shù)字化變電要具備一定的自動化、數(shù)字化、信息化、人性化的特性。而目前我國國內(nèi)正在運(yùn)行中的數(shù)字化變電站,其繼電保護(hù)技術(shù)中的二次設(shè)備并不存在一個完善的檢查與檢測方法,對于數(shù)字化變電站來說,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于數(shù)字化設(shè)備的發(fā)展。動態(tài)仿真系統(tǒng)在數(shù)字化變電站的應(yīng)用,不僅能夠?qū)收系陌l(fā)生以及操作演練或者是數(shù)字化變電站的運(yùn)行方法有一個仿真模擬的前提,這就能夠?qū)Πɡ^電保護(hù)設(shè)備、故障錄波設(shè)備、自動測控系統(tǒng)、智能儀表等在內(nèi)的二次設(shè)備發(fā)送模擬信號,從而實現(xiàn)對母線、線路、變壓器的監(jiān)控與保護(hù),圖2為離散事件仿真機(jī)制模擬。
圖2 離散事件仿真機(jī)制
不僅如此,動態(tài)仿真系統(tǒng)在數(shù)字化變電站的應(yīng)用還能夠?qū)υO(shè)備的性能以及系統(tǒng)的性能有一個客觀的評價。
4數(shù)字化變電站中的以太網(wǎng)通信
以太網(wǎng)在數(shù)字化變電站通訊網(wǎng)絡(luò)中起著重要的作用,電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都是通過以太網(wǎng)為載體而存在的。變電站通信體系由變電站層、間隔層,過程層三個層次組成。光纖已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的電纜設(shè)備使用到了數(shù)字化變電站中,光纖的數(shù)目與設(shè)備的數(shù)是大致不同的,安裝方面也比較容易。間隔層和過程層之間的網(wǎng)絡(luò)都是采用單向的傳輸方法來運(yùn)行的。數(shù)字化變電站內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)備都統(tǒng)一安排的。通過網(wǎng)絡(luò)來傳輸信息是數(shù)字化變電站的基本特征。數(shù)字化變電站的機(jī)械設(shè)備間的協(xié)作關(guān)系都是需要以太網(wǎng)通訊來保證其正常運(yùn)行的。以太網(wǎng)技術(shù)在各項機(jī)械設(shè)備的維持上起著重要的作用,它的不斷壯大和網(wǎng)上為我國變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展提供一個更加廣闊的空間。
5數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)實時性能研究
在數(shù)字化變電站中,通信網(wǎng)絡(luò)必須具備較高的實時性能,通信網(wǎng)絡(luò)的實時性能是有網(wǎng)絡(luò)的帶寬、訪問仲裁、傳輸控制方法、優(yōu)先級,組網(wǎng)方式等諸多因素共同決定的。網(wǎng)絡(luò)的帶寬中最具優(yōu)勢的就是以太網(wǎng)了,但由于以太網(wǎng)技術(shù)最初是根據(jù)商業(yè)的需要發(fā)展起來的,重視的是資源的共享,而不是工業(yè)過程控制領(lǐng)域,在優(yōu)先級上的實時特征上表現(xiàn)的并不是很突出。數(shù)據(jù)沖突并不是以太網(wǎng)技術(shù)的缺陷,而是以太網(wǎng)時間節(jié)點之間平等和帶寬的共享措施。以太網(wǎng)憑借其突出的帶寬優(yōu)勢,本身就具備了很好的實時性能,但缺乏實時的訪問仲裁,傳輸控制方法和優(yōu)先級的設(shè)定,在多節(jié)點復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中不能達(dá)到系統(tǒng)的要求。對于這些問題,我們可以采取一些改進(jìn)以太網(wǎng)實時性能的措施,使它能適合工業(yè)過程控制的應(yīng)用,在高環(huán)節(jié)中,有點對點的通信方式來避免產(chǎn)生數(shù)據(jù)錯誤。
6數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)的實時特性改進(jìn)
數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)的實時特性改進(jìn)就必須先改進(jìn)以太網(wǎng)的實時性能改進(jìn),變電站自動化應(yīng)用中隊數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟛皇呛艽?,一般情況下以太網(wǎng)的帶寬就能夠滿足需求,要提高以太網(wǎng)的實用性,就要改變以太網(wǎng)的控制方法和MAC層,從根本上解決優(yōu)先取得數(shù)據(jù)的問題。帶優(yōu)先級的交換式以太網(wǎng),將網(wǎng)絡(luò)分為多個網(wǎng)段利用一定的方法以防止數(shù)據(jù)的沖突。將網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分成主次,安排一定的順序,讓它們按順序的訪問網(wǎng)絡(luò),以防止數(shù)據(jù)的沖突,同時也要預(yù)留帶寬,避免有數(shù)據(jù)的沖突。
7結(jié)束語
數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)是一個系統(tǒng)工程,數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)時一個新的技術(shù),在管理上還存在一些問題,這就需要在以后的應(yīng)用和實踐中進(jìn)一步的研究和解決。數(shù)字化變電站將其數(shù)字化、無人化、智能化、安全性等各方面的優(yōu)點集合起來,并在以后的應(yīng)用中對不足之處加以改進(jìn),可以預(yù)測數(shù)字化變電站通訊網(wǎng)絡(luò)將成為未來變電站技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
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