導語：如何才能寫好一篇數(shù)字化進展，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1 數(shù)字化外科技術的概況

數(shù)字化外科學是以醫(yī)學影像學及解剖學為基礎，將三維重建、計算機輔助設計和制造、計算機導航系統(tǒng)等相關的數(shù)字化技術應用于臨床外科，將二維圖像或結構光測量數(shù)據轉化為三維立體測量分析，從而精確地輔助及模擬手術設計。數(shù)字化技術最初應用于骨科、神經外科等。1983年，Hemmy等[1]首次將三維重建技術應用于顱頜面外科，開啟了數(shù)字化技術在顱頜面應用的先河。隨著計算機技術的發(fā)展，計算機輔助設計和制造技術（CAD/CAM）也被應用于顱頜面外科。1986年，Mankovich[2]首次以虛擬頭顱三維重建技術為基礎，將計算機輔助鑄造出的硅膠用于眶顴骨缺損的病例中。隨著數(shù)控加工技術日益成熟，快速成型技術（Rapid prototyping tecnology，簡稱RP技術）問世。1991年，RP技術中光固定化立體造型（SLA）在維也納首次被引入口腔頜面外科的臨床應用。20世紀90年代，計算機輔助手術技術開始應用于顱頜面外科，1991年，Atobelli等[3]在計算機生成的三維圖像上模擬了顱面整形手術。近幾年，3D攝影、手術導航系統(tǒng)、醫(yī)學智能機器人等新型技術在國內外顱頜面臨床開始應用[4-6]。

2 數(shù)字化外科技術的組成

2.1三維重建技術：三維重建技術是在二維CT圖像數(shù)據的基礎上，利用計算機技術將其轉化為模擬數(shù)據輸出為三維立體圖像，從而準確地顯示解剖結構與病變的空間位置、大小、幾何形狀以及與周圍組織結構的空間關系，為顱頜面外科的畸形修復和顏面整形提供了更為精確且量化的模擬。1979年，Herman 等[7]報道了人體器官及骨組織的三維重建技術，將數(shù)字化技術引入外科學。20世紀80年代至90年代，三維重建技術迅速發(fā)展。1984年，Marsh[8]利用三維CT重建技術進行了顱眶整復手術的模擬設計；1986年至1989年，建立起基于CT 影像資料的計算機輔助顱頜面外科手術三維模擬設計系統(tǒng)[9-10]。1995年，Gulyas 等[11]提出了應用數(shù)字化三維技術進行顱頜面外科手術設計的理念。近年來，三維重建技術在顱頜面外科的應用已不僅局限于硬組織，顱面部的三維重建可從組織結構進行細致的分層顯示，將面部皮膚、皮下淺筋膜、面部血管神經等逐層顯示出來[12-13]。三維重建技術是數(shù)字化外科的基本技術，為模擬外科提供了重要的方法。

2.2計算機輔助設計技術（CAD）和計算機輔助制造技術（CAM）：計算機輔助設計技術是數(shù)字化外科的核心，利用CT掃描得到的對顱面部解剖結構的虛擬數(shù)據，在三維編輯軟件環(huán)境下，對數(shù)據進行各種處理，完成數(shù)字化三維重建。其組成包括：鏡像技術、有限元分析、自由曲面構建技術、數(shù)據分割技術、數(shù)據構建技術、圖像配準技術、差值分析技術等。應用計算機輔助設計軟件可對顱面骨進行三維重建，在PC機上完成顱面骨虛擬切割和移動，使復雜手術的模擬成為可能并預測術后效果。很多學者將計算機輔助設計及制造技術應用于頜面骨缺損修復、畸形修復以及頜面牽引成骨，均取得了良好效果[14-17]。

計算機輔助制造技術（CAM）以快速成型技術（簡稱RP技術）為代表?？焖俪尚图夹g是20世紀80年代后期發(fā)展起來的新型工業(yè)制造，它以光敏樹脂為原料將計算機輔助設計零件（CAD）模型通過軟件分層離散和數(shù)據成型系統(tǒng)重新分層、逐層疊加，完成填充物的輪廓編輯和成型，從而制造出三維實體模型，其中SLA方法是目前快速成型技術領域中研究最多且技術上最為成熟的方法。SLA工藝成型的零件精度較高，加工精度可達到0.1mm，原材料利用率近100%。在顱頜面外科，在CT掃描數(shù)據基礎上運用快速成型技術制作的三維頭顱模型能直觀、真實、立體、精確地顯示顱面部的三維解剖結構及空間關系，在此基礎上可進行精確的測量和準確的臨床診斷，為制定合理的手術治療計劃提供重要依據。同時，術前可在三維頭顱模型上進行手術設計、模擬操作并預制個性化修復體進行填充。

2.3計算機輔助手術模擬（Computer Assisted Surgery Simulation，CASS）：計算機輔助手術模擬是虛擬手術的一種，是基于各種醫(yī)學影像數(shù)據運用計算機圖形學與虛擬現(xiàn)實來模擬、指導手術，使復雜精確的手術成為可能。對于顱頜面外科而言，準確的術前設計是手術成功的保證，因而建立基于CT的三維圖像的虛擬現(xiàn)實外科計劃、模擬系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)工作站對顱頜面外科有重大意義。近年來，CASS開始應用于顱頜面復雜畸形和創(chuàng)傷患者的治療修復并取得了良好的效果[18-20]。

2.4計算機輔助導航系統(tǒng)（computer assisted navigation system， CANS）：計算機輔助導航系統(tǒng)是計算機輔助外科技術的重要組成部分。計算機輔助導航系統(tǒng)是將計算機處理的三維模型與實際手術進行交互，通過紅外線或者激光對手術器械位置的追蹤，最大可能地提供術區(qū)信息，屬于計算機增強現(xiàn)實。其基本操作步驟包括獲得術前三維圖像、制定手術方案、模擬手術和術中注冊導航。計算機導航的優(yōu)點：①定位確切，使手術更為精準，提高手術成功率；②將三維模型與手術部位準確匹配，實施個體化手術方案；③避開重要解剖結構，使手術更為安全，減少術后并發(fā)癥；④輔助教學和遠程醫(yī)療[21]。導航系統(tǒng)的精確度主要受系統(tǒng)本身誤差、影像資料的準確性、術中組織移位等因素的影響[22]。

2.5數(shù)字化新技術： 已被證實，機器人手臂可以完成復雜的手術軌道切割[23]。隨著術中導航系統(tǒng)的成熟，出現(xiàn)了比機器人手臂更為完善的手術機器人輔助系統(tǒng)，可獲得比外科醫(yī)生手術操作更為準確的精度，如用于顱內植入定位[24-25]。迄今為止，相關機電研究為手術機器人輔助系統(tǒng)進入臨床提供了堅實的基礎，但是在術中應用的安全性還需進一步被證實[26]。

3 數(shù)字化技術在顱頜面外科治療中的應用

顱頜面外科是法國整形外科專家Tessier教授于20世紀60年代后期創(chuàng)立的一門新興學科。它通過特殊的截骨和植骨方法將顱頜面骨分塊移動，按照整形修復原則重新排列組合與固定，從根本上矯正各種嚴重的顱頜面畸形[27]。顱頜面腫瘤、外傷和畸形經常導致嚴重的咀嚼功能障礙和面部輪廓損壞，顯著降低患者的生活質量。然而，畸形的顱面骨是立體多面且不完全規(guī)則的，X片和CT的二維圖像不能對三維結構進行立體呈現(xiàn)和定量測定，導致受損及畸形骨的復位缺乏準確性，通常很難恢復預期的面部形態(tài)。對于外科醫(yī)生而言，提高顱頜面缺損和畸形患者的術后效果仍然是一個挑戰(zhàn)。把數(shù)字化技術應用于外科診斷和治療中，可以幫助解決這個問題[28]。

3.1在顱頜面腫瘤中的應用：數(shù)字化技術在顱頜面腫瘤的評估、手術切除和術后修復中均有重大幫助。一些學者應用三維數(shù)字立體攝影測量技術評估患侵襲性纖維瘤病的兒童進行下頜骨節(jié)段性切除術后2年內的面部發(fā)育情況，認為三維數(shù)字立體攝影測量是一種客觀、量化的監(jiān)測面部增長的無創(chuàng)性方法[29]。Lübbers等[30]為一個巨大額骨和顳骨骨母細胞瘤的患者進行術前虛擬規(guī)劃，運用鏡像技術和導航系統(tǒng)在術中切除病灶，同時利用自體顱骨根據健側重建患側，術后效果良好，為復雜的顱頜面腫瘤手術提供了新方法。近年來，國內不少學者也將數(shù)字化技術應用在顱頜面腫瘤并取得了很好效果。一些學者對14例顴上頜骨骨纖維異常增殖癥的患者進行術前顱面骨三維重建，運用鏡像技術精確標記需要切除的骨量，術中導航系統(tǒng)指導病變骨的切除，每例患者術后效果與預先估計值最大差異小于2mm[31]。此外，數(shù)字化技術在顱骨缺損修復也有應用。數(shù)字化三維顱骨成形技術應用在Ⅰ期顱骨修補術，提高顱骨塑形的精確度，減少顱骨修補術后的并發(fā)癥和縮短手術時間[32]。

3.2在顱頜面外傷中的應用：在顱頜面外傷中，眶顴骨折占很大比例。眼眶重建修復最大的困難在于眼眶周邊結構復雜，血管神經豐富，要精確恢復病前的眼眶骨性輪廓和恢復眼外肌功能是臨床的一個難點。傳統(tǒng)的手術雖然行之有效，但卻會給患者留下外觀上的缺陷。國外一些學者將術前手術模擬和術中導航相結合，對外傷導致的單側眼眶畸形進行修復重建，解剖學復位精度高，但由于軟組織限制導致的繼發(fā)畸形并未完全克服。結果提示，術前模擬手術和術中導航可為復雜的眶壁修復提供有益的指導[33]。國內有學者研究表明，計算機輔助導航外科有助于提高顱頜面陳舊性骨折的復位精度[34]。一些學者運用鏡像技術制作眶顴骨折患者的三維頭顱模型，并在模型上對鈦網進行解剖塑形，修復眶壁缺損的準確性比預成鈦網更高[35]。此外，SLA模型在顱骨缺損的修復中也有著廣泛應用。一些學者應用光學三維成像和快速成型技術對比例越過面中線的頜面大面積缺損進行假體移植，證實虛擬移植用于保留眼結構的大面積頜面部缺損修復是可行的[36]。

3.3在顱頜面畸形方面的應用： 顱頜面畸形修復手術包括了對先天及后天因素導致頭面畸形的矯治。手術成功與否不僅取決于手術操作，在很大程度上也取決于精確的手術方案[37-39]。傳統(tǒng)的手術在石膏模型上模擬手術截骨軌跡，這對于要求高精度的復雜顱頜面畸形手術是巨大限制，于是開始有學者運用三維計算機手術模擬（CASS）進行顱頜面手術術前設計[40]。一些學者收集12例顱頜面畸形患者，為其制造三維顱骨模型，并進行兩次模擬手術：在CASS輔助下進行模擬手術和傳統(tǒng)手術。術后從顱面整體骨骼矯正以及上頜、下頜、頦的矯正水平分別進行統(tǒng)計學評估。結果表明，運用CASS取得的手術效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方法，術者應用CASS能更好地矯正偏牙合畸形，恢復下頜骨的對稱性[41]。Malis等[42]在術中導航的輔助下對顳下頜關節(jié)強直患者進行了精確的截骨術和假體置入，完成了全顳下頜關節(jié)置換術，術后效果良好。

3.4在顱頜面外科其他領域的應用： 一些學者使用3D立體攝影或3D軟件進行顱頜面術前與術后軟組織的評估，以及軟組織的變化和正頜手術復發(fā)的客觀評價[43-44]。一些學者運用三維電腦斷層數(shù)據的體積和表面積分析可精確評估冠突的大小，為冠突肥大的臨床診斷和治療提供了幫助[45]。

4 展望

數(shù)字化技術可為復雜的顱頜面畸形提供準確的診斷及合理有效的治療方案。近年來，有關顱頜面外科術前三維重建及術中導航應用的研究激增，但數(shù)字化技術需要基本的設備和軟件，花費的時間比較多，使用成本也較高，臨床推廣有一定限制。另外，很多醫(yī)生對數(shù)字化外科的熟悉程度不夠，很難將其靈活運用于臨床，遠期的評估及相關的收益分析也有待進一步研究。這需要計算機、機電和醫(yī)學等多方面人才的共同努力，才能將數(shù)字化技術的優(yōu)勢在顱頜面外科充分發(fā)揮。

[參考文獻]

[1]Hemmy DC，David DJ，Herman GT.Three-dimensional reconst ruction of craniof acial deformity using computed tomography[J].Neurosurgery，1983，13（5）：534-541.

[2]Mankovich NJ，Curtis DA，Kagawa T，et parison of computer-based fabrication of alloplastic cranial implants with conventional techniques[J].Prosthet Dent，1986，55（5）：606-609.

[3]Altobelli DE，Kikinis R，Mulliken JB，et puter-assisted three-dimensioal planing in craniofacial surgery[J].Plast Recondstr Surg，1993，92（4）：576-585.

[4]Heike CL，Upson K，Stuhaug E，et al.3D digital stereophotogrammetry：a pratical guide to facial image acquisition[J].Head Face Med，2010，28：18.

[5]Rana M，Essig H，Eckardt AM，et al.Advances and innovations in computer-assisted head and neck oncologic surgery[J].J Craniofac Surg，2012，23（1）：272-278.

[6]Bast P，Popovic A，Wu T，et al.Robot- and computer-assisted craniotomy： resection planning， implant modelling and robot safety[J].Int J Med Robot，2006，2（2）：168-178.

[7]Herman GT，Lin HK.Three-dimensional display of human organs from computed tomograms[J].Comput Graph Proc，1979，9：1-21.

[8]Vannier MW，Marsh JL，Warren JO.Three-dimensional CT reconstruction images for craniofacial surgical planning and evaluation[J].Radiology，1984，150（1）：179-184.

[9]Marsh JL，Vannier MW，Bresina S，et al.Applications of computer graphics in craniofacial surgery[J].Clin Plast Surg，1986，13（3）：441-448.

[10]McEwan CN，F(xiàn)ukuta K.Recent advances in medical imaging：surgery planning and simulation[J].World J Surg，1989，13（4）：343-348.

[11]Gulyas G，Pulay G，Volant M，et al.Cranioplasty using computer-designed implants（preliminary report[J].Ory Hetil，1995，136（44）：2393-2397.

[12]Girod S，Keeve E，Girod B.Advances in interactive craniofacial surgery planning by 3D simulation and visualization[J].Int J Oral Maxillofac surg，1995，24（1）：120-125.

[13]Tanna N，Wan DC，Kawamoto HK，et al.Craniofacial microsomiasoft-tissue reconstruction comparison： inframammary extended circumflex scapular flap versus serial fat grafting[J].Plast Reconstr Surg，2011，127（2）：802-811.

[14]歸來，夏德林，張智勇，等.三維模型技術在顱面創(chuàng)傷修復中的應用[J].中華創(chuàng)傷雜志，2004，20（4）：213-216.

[15]歸來，左鋒，張智勇，等.顱骨缺損的個性化修復[J].中華整形外科雜志，2004，20（2）：98-100.

[16]Robiony M.Distraction osteogenesis：a method to improve facial balance in asymmetric patients[J].J Craniofac Surg，2010，21（2）：508-512.

[17]Edwards puter-assisted craniomaxillofacial surgery[J].Oral Maxillofac Surg Clin North Am，2010，22（1）：117-134.

[18]Xia JJ，Gateno J，Teichgraeber JF，et al.Accuracy of the computer-aided surgical simulation （CASS） system in the treatment of patients with complex craniomaxillofacial deformity： A pilot study[J].J Oral Maxillofac Surg，2007，65（2）：248-254.

[19]Gateno J，Xia JJ，Teichgraeber JF，et al.Clinical feasibility of computer-aided surgical simulation （CASS） in the treatment of complex cranio-maxillofacial deformities[J].J Oral Maxillofac Surg，2007，65（4）：728-734.

[20]Gateno J，Xia JJ，Teichgraeber JF.New Methods to Evaluate Craniofacial Deformity and to Plan Surgical Correction[J].Semin Orthod，2011，17（3）：225-234.

[21]張詩雷，張志愿，沈國芳.計算機及三維導航技術輔助外科手術的應用進展[J].中國口腔頜面外科雜志，2004，2（3）：187-190.

[22]Iseki H，Muragaki Y，Nakamura R，et al.Intelligent operating theater using intraoperative open-MR [J]. Magn Reson Med Sci，2005，4（3）：129-136.

[23]Korb W，Engel D，Boesecke R，et al.Development and first patient trial of a surgical robot for complex trajectory milling[J].Comput Aided Surg，2003，8（5）：247-256.

[24]Askara，Bumm K，F(xiàn)ederspil PA，et al.Update on computer- and mechatronic-assisted head and neck surgery in Germany[J].HNO，2008，56（9）：908-915.

[25]Klein M，Hein A，Lueth T，et al.Robot-assisted placement of craniofacial implants[J].Int J Oral Maxillofac Implants，2003，18（5）：712-718.

[26]Bast P，Popovic A，Wu T，et al.Robot and computer-assisted craniotomy： resection planning， implant modelling and robot safety[J].Int J Med Robot，2006，2（2）：168-178.

[27]歸來，宋業(yè)光.顱頜面外科創(chuàng)立30 周年回顧[J].中華整形外科雜志，1997，13（6）：403-406.

[28]Wang LY，Du HM，Zhang G，et al.The application of digital surgical diagnosis and treatment technology： a promising strategy for surgical reconstruction of craniomaxillofacial defect and deformity[J]. Med Hypotheses，2011，77（6）：1004-1005.

[29]Chung HK，Sherif GK，Jim W，et al.New method for analysis of facial growth in a pediatric reconstructed mandible[J].Am J Orthod Dentofac Orthop，2011，139（4）：285-290.

[30]Lübbers HT，Jacobsen C，K？nü D，et al.Surgical navigation in cranio-maxillofacial surgery： an evaluation on a child with a cranio-facio-orbital tumour[J].Br J Oral Maxillofac Surg，2011，49（7）：532-537.

[31]Wang X，Lin Y，Yu H，et al.Image-guided navigation in optimizing surgical management of craniomaxillofacial fibrous dysplasia[J].J Craniofac Surg，2011，22（5）：1552-1556.

[32]唐 凱，林曉風，郭文龍，等.數(shù)字化三維顱骨成形技術在Ⅰ期顱骨修補術中的臨床應用[J].中國微侵襲神經外科雜志，2010，15（8）：355-356.

[33]Bryan Bell，Michael puter-Assisted Planning，Stereolithog raphic Modeling，and Intraoperative Navigation for Complex Orbital Reconstruction： A Descriptive Study in a Preliminary Cohort[J].J Oral Maxillofac Surg，2009，67（12）：2559-2570.

[34]沈國芳，于洪波，張詩雷，等.計算機輔助導航系統(tǒng)在頜面部陳舊性骨折治療中的應用[J].中國口腔頜面外科雜志，2009，7（3）：195-199.

[35]何冬梅，李政康，范先群，等.計算機輔助導航系統(tǒng)和個體化三維鈦網在陳舊性眶顴骨折治療中的應用[J].中國口腔頜面外科雜志，2011，9（2）：143-150.

[36]Feng ZH，Dong Y，Bai SZ，et al.Virtual transplantation in designing a facial prosthesis for extensive maxillofacial defects that cross the facial midline using computer-assisted technology[J].Int J Prosthodont，2010，23（6）：513-520.

[37]Gateno J，Xia JJ，Teichgraeber JF，et al.Clinical feasibility of computer-aided surgical simulation （CASS） in the treatment of complex craniomaxillofacial deformities[J].J Oral Maxillofac Surg，2007，65（4）：728-734.

[38]Santler G.3-D COSMOS： A new 3-D model based computerised operation simulation and navigation system[J].J Maxillofac Surg，2000，28（5）：287-293.

[39]Swennen GR，Barth EL，Eulzer C，et al.The use of a new 3D splint and double CT scan procedure to obtain an accurate anatomic virtual augmented model of the skull[J].Int J Oral Maxillofac Surg，2007，36（2）：146-152.

[40]Xia JJ，Gateno J，Teichgraeber JF.New clinical protocol to evaluate craniomaxillofacial deformity and plan surgical correction[J].J Oral Maxillofac Surg，2009，67（10）：2093-2106.

[41]Xia JJ，Shevchenko L，Gateno J，et al.Outcome study of computer-aided surgical simulation in the treatment of patients with craniomaxillofacial deformities[J].J Oral Maxillofac Surg，2011，69（7）：2014-2024.

[42]Malis DD，Xia JJ，Gateno J，et al.New protocol for 1-stage treatment of temporomandibular joint ankylosis using surgical navigation [J].J Oral Maxillofac Surg，2007，65（9）：1843-1848.

[43]Hajeer MY，Ayoub AF，Millett DT.Three-dimensional assessment of facial soft-tissue asymmetry before and after orthognathic surgery[J].Br J Oral Maxillofac Surg，2004，42（5）：396-404.

[44]Sykes JM，Amin SH，Hatcher DC，et al.3D analysis of dentofacial deformities： a new model for clinical application[J].Facial Plast Surg Clin North Am，2011，19（4）：767-771.

篇2

【關鍵詞】開放標準 開放協(xié)議 研究評述

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）09-0209-02

1.引言

伴隨著信息技術和互聯(lián)網的飛速發(fā)展，由大規(guī)模在線開放課程MOOC引領的在線學習風靡全球，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 年）》中指出我國急需“擴大教育開放，引進優(yōu)質教育資源，提高教育國際合作水平”，在全球化和本土化雙重視野下，建設優(yōu)質數(shù)字化教育資源，成為我國擴大教育開放的重要組成部分，是構建知識社會的有力工具，更是中國教育走向國際化的重要驅動力量。

現(xiàn)階段，已有許多高校加入開放教育資源運動，將優(yōu)質的教育資源在在線學習平臺上公開，供學習者免費學習，國內已有知名的學習平臺如“好大學在線”、“學堂在線”等，聚集了海量優(yōu)質的數(shù)字化學習資源，然而實踐中只有少量數(shù)字化教育資源被廣泛傳播與運用，在資源建設過程中重復建設現(xiàn)象十分嚴重，許多高校都各自為政，缺乏統(tǒng)一標準。在數(shù)字化教育資源系統(tǒng)整合和內容共享方面，開放標準與協(xié)議發(fā)揮著至關重要的作用，是在數(shù)字化教育資源建設中實現(xiàn)內容性資源、技術性工具之間的交流與互用，以及解決各種版權法律問題的基礎。隨著開放共享已成為世界范圍內普遍共識，現(xiàn)有資源標準已難以支撐大規(guī)模共享的情況下，作為資源組織架構的首要核心組成部分，共享標準與協(xié)議的制定應納入現(xiàn)階段數(shù)字化資源建設工作重點中來。當前數(shù)字化教育資源建設的標準與協(xié)議研究現(xiàn)狀如何，存在哪些問題，以及未來發(fā)展趨勢有哪些，是值得研究的問題。

2.數(shù)字化教育資源研究現(xiàn)狀

在CNKI數(shù)據庫中檢索發(fā)現(xiàn)，最早的文獻是2001年，華東師范大學祝智庭教授撰寫的兩篇文章《網絡教育技術標準研究》及《網絡教育技術標準研究概況》，[1][2]文中介紹了美國一些較成熟的行業(yè)標準，歐洲正在進行的幾個標準化研究項目，以及若干國際組織的標準化行動，并結合我國實踐需要提出具體的標準需求。2001年，我國成立了現(xiàn)代遠程教育技術標準化委員會，專門從事網絡教育技術標準的制定和推廣工作，數(shù)字化教育資源是網絡教育技術標準研究的重要內容，可以說，這一年是國內關于數(shù)字化資源標準研究的起點。在起步階段，研究內容多以對國外教育資源技術標準的介紹為主，圍繞不同粒度的教育資源，介紹了國外常用的標準。在已經制定的教育資源規(guī)范與標準中，資源的元數(shù)據標準受到最多關注，元數(shù)據標準也是影響數(shù)字化教育資源互操作性的重要因素。最主要的研究對象有學習資源元數(shù)據規(guī)范（IMS LRM），學習對象元數(shù)據標準（IEEE LOM），都柏林協(xié)議（Dublin Core）、可共享內容對象參考模型（ADL SCORM），研究方法多采用比較研究的方法，例如《描述教育資源的元數(shù)據標準》、《國外教育資源元數(shù)據標準化比較研究》（、《網絡教育資源建設標準和規(guī)范綜述》。[3][4][5]不同的學者，從不同的維度，對不同的資源規(guī)范與標準進行了比較研究，包括結構體系、元素繁簡、描述能力、擴展規(guī)則、互操作性等。通過閱讀這些文獻可以發(fā)現(xiàn)，對幾類數(shù)據標準的比較維度各不相同，研究者都希望通過呈現(xiàn)出對幾類教育元數(shù)據標準更加全面的認識，從而為我國制定教育資源元數(shù)據標準提供借鑒。

自2004年起，我國建立的《教育信息化技術標準體系》相繼出臺，該體系涉及教育管理相關標準、學習者相關標準、教學資源相關標準、教學環(huán)境相關標準以及本地化/行業(yè)化規(guī)范。與教育資源相關的標準以學習對象元數(shù)據規(guī)范（LOM）為核心，針對教育資源的特性建立起相應的子規(guī)范，有《學習對象元數(shù)據規(guī)范（CELTS-3）》，《簡單課程編排規(guī)范（CELTS-8）》，《內容包裝規(guī)范CELTS-9》，《測試互操作規(guī)范（CELTS-10）》等。我國的教育信息化標準體在國內遠程教育資源建設及其他數(shù)字化教育資源的建設過程中，得到了廣泛的應用，在一定程度上促進了我國區(qū)域范圍內的資源共享。

平臺與元數(shù)據標準是影響開放教育資源互操作性的重要因素，隨著研究的進一步發(fā)展，自2010年開始很多研究的重點轉向討論國際標準在平臺的應用上，基于某一特定的國際資源標準如何建設數(shù)字化資源庫，將資源的標準與支撐平臺、管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)連接起來，例如《教育資源元數(shù)據規(guī)范標準及支撐平臺的設計研究》（賀志強等，2010），《基于SCORM標準的現(xiàn)代教育技術網絡課程設計與開發(fā)》（2011），《基于LOM標準的個性化網絡課程推薦方法研究與實現(xiàn)》（2012）等。[6][7][8]隨著教育資源的標準的不斷普及和應用，越來越多的專業(yè)或領域，在建立元數(shù)據標準時都采用都柏林協(xié)議（DC標準）或者SCORM標準作為基礎，在數(shù)字圖書館、開放信息系統(tǒng)中也都有過嘗試和應用。

隨著技術和教學實踐的不斷發(fā)展，SCORM標準的一些不足之處也逐漸暴露，例如只能對資源進行靜態(tài)的描述，不能跟蹤學習過程等，已有的這些協(xié)議很大程度上都難以實現(xiàn)互操作性，最主要的原因是這些協(xié)議的操作以互補的方式進行，因而國內對教育資源的標準研究也逐步加深，姜曉旭等（2012）介紹了“教育資源標準化”的概念模型，教育資源標準化有兩個重要步驟：一是分類編碼，給出兩種不同的分類編碼方式；二是屬性標識，將資源的各個屬性整合為元數(shù)據實例表。余平博士等（2014）最新發(fā)表的兩篇論文，針對開放教育資源的可重用性、可自由獲取性、開放共享性以及可互操作性的特點，基于國際知名的資源信息標準模型提出了一種擴展的信息模型，該模型分為物理和教學兩個層面，清晰地描述了8種不同粒度的內容形態(tài)，基本涵蓋了各種不同結構形式（非結構化、半結構化和結構化）的資源。

綜上，國內對開放教育資源標準的研究正經歷著從最初由各類學者引進介紹國外的教育資源的標準與協(xié)議，逐漸聚集到對各種教育資源標準的分析、比較、應用以及對未來教育資源建設革新的建議上。從研究方法上看，國內對數(shù)字化教育資源標準的研究已經從描述性的比較研究逐漸轉向深層次的元數(shù)據共享模型建構的研究，國內研究者已開始關注教育資源元數(shù)據的互操作性的研究，對未來建設開放教育資源的元數(shù)據標準的建立具有重要的指引作用。

3.數(shù)字化教育資源標準發(fā)展的挑戰(zhàn)

數(shù)字化教育資源在發(fā)展過程中存在不同的障礙，具體有以下幾方面：

第一，互操作障礙。一些標準試圖處理更多的領域，這些標準中有部分成功，但還是沒有得到標準化并廣泛運用，重要的原因是其中的互操作性。例如W3C Web Content Accessibility Guidelines 2.0 （WCAG 2.0 ），雖然在某種程度上很有用，但是在互操作方面存在障礙，特別是當學習者在不同地域進行學習時，商業(yè)化的內容需要遵守不同的標準協(xié)議或者版權規(guī)定，且不同的標準或版權規(guī)定只是針對某一個國家的，因此在不同的國家之間推動數(shù)字化教育資源的傳播有很大障礙。

第二，管理障礙。有一些e-learning 互操作規(guī)范和標準，由許多機構或聯(lián)盟在推動，處于發(fā)展和建設的不同階段，缺乏一致的方法允許多個利益相關者合作和參與。在標準建設階段，必然會存在不同利益方或已有協(xié)議之間的分歧，例如網頁資源、多媒體資源或者文件資源，都包含有不同類型的標準，在建設開放教育資源標準過程中都會被考慮到，但是這些標準歸屬于不同公司，這些公司有自利去改變一些許可來控制使用。如何協(xié)調好不同的利益相關者是面臨的挑戰(zhàn)。在授權和執(zhí)行方面，缺乏必要的約束機制，例如要求遵循HTML的標準，但是如果不遵從會怎么樣。此外，還有一些疑問，建立了標準以后，會不會影響到資源的設計與開發(fā)者的積極性，或者是否會影響學習者的積極性，難以滿足學習者的需求呢？

第三，經濟障礙。當前經濟方面的障礙是許多非教育領域專用的規(guī)范化標準在逐步標準化的過程中遇到的最大障礙。正式的標準大多由公共資金項目資助，由學術研究者和大型供應商開發(fā)，非正式的標準缺乏必要的資金支持。正式的標準有完整的商業(yè)模式，銷售標準文件限制了一些非標準化的規(guī)范被廣泛采用。封閉的會員制和付費的訪問大大約束了非標準化的規(guī)范被廣泛使用，同時，非正式的標準缺乏創(chuàng)造衍生品的能力，缺乏市場的占有性。

4.討論與建議

當前對開放標準與協(xié)議的研究，更多關注資源內容性標準的研究，元數(shù)據標準的研究占據大量篇幅，對開源的平臺和工具性標準與協(xié)議研究不足。國內對開放教育資源標準的研究正經歷著從最初由各類學者引進介紹國外教育資源的標準與協(xié)議，逐漸聚集到對各種教育資源標準的分析、比較、應用以及對未來教育資源建設革新的建議上。許多標準組織有不同的商業(yè)模式和過程、共識和開放性的原則。在標準化過程中，需要有一個一致的方法以允許不同群體的利益相關者和專家有效溝通、協(xié)作。未來對建設統(tǒng)一數(shù)字化的資源標準建議如下：

（1）注重標準與協(xié)議的互操作性。

全世界有大量的開放教育資源組織、標準機構，圍繞共同學習目標和動機，開展全方位、多層次的合作，這種合作不僅包括機構之間，還應該包括國家之間，才能推動開放教育資源的傳播與廣泛共享。多方位合作中需要重點解決的是資源歸屬權的問題，尊重知識產權，協(xié)調多方利益，推動不同平臺對資源的互操作性。開放教育資源項目的負責人需要關注資源的底層設計，增加資源的透明性，促進資源的廣泛共享。在元數(shù)據的設計方面，可以選擇分層與樹狀結合的層次結構，控制對資源描述修飾詞的數(shù)量，盡量選擇XML或者RDF作為編碼語言，設定具體的拓展規(guī)則，增強標準的可操作性。借鑒OAI-PMH協(xié)議中通過元數(shù)據收割這種模式實現(xiàn)在web平臺上不同組織或者系統(tǒng)的互操作。

（2）注重資源內容性標準及內容分類。

開放教育資源的核心是內容，依據標準開展內容性建設是實現(xiàn)開放性的主要途徑。內容分類是影響內容開放共享的因素之一，目前這方面還缺乏使用的、統(tǒng)一的分類方式。對于海量的教育資源需要進行分類，才能為建立相應的標準提供明確的依據。當數(shù)字資源的類型較多時，可以考慮使用幾種元數(shù)據標準描述資源，通過建立不同標準的中間構件，使得不同媒體類型、不同粒度的開放教育資源（單一知識點、微課程、完整課程）更加系統(tǒng)化。為了支持教育技術創(chuàng)新，有必要對規(guī)范和標準的制定采用敏捷開發(fā)模式。圍繞開放教育資源不同的開放層次和等級，建設不同的開放等級標準。建立開放教育資源的標準可以分為概念性標準和執(zhí)行性標準，概念性標準是提供理論的解決方案，包含對標準規(guī)范的具體說明，對于執(zhí)行標準，可以借鑒并考慮開放教育資源的開放程度，建設不同等級的標準。在資源標準建設前期，需要大量的調研，對開放教育資源的開放性形成可量化的評價指標，此外，對開放教育資源標準的建設，在學習者之間的一些涉及互操作性的調查研究也是必不可少的，能夠充分了解學習者需求，畢竟，建設開放教育資源標準的目的是促進教育資源的廣泛共享，而理論上的互通性和友好性都遠不如來自學習者的評定真實而又有價值，有更多的學習者愿意參與到學習中來。

（3）提高標準化過程的管理。

在管理層面上，提高認識，尤其是決策者，認識并理解開放標準的各個部分。找出解決專利、所有權、許可問題的方法，使得不同的組織能夠采納、批準、配置或者在已有的技術規(guī)范基礎上創(chuàng)建衍生品。提高整個制度的透明度，通過更有效的傳播增加不同機構之間的協(xié)調。理解不同領域標準的建設初衷，管理沖突預期，增加更多的利益相關者參與。借鑒非正式文化和輕量級的流程規(guī)范社區(qū)，為應用提高支持，通過早期實施和評估提高質量規(guī)范和標準。提供財政支持，使規(guī)范文件免費提供和，這樣他們可以被納入應用程序和適應滿足新的需求。確保完成所有標準文件和更新持續(xù)識別并供人參考。

參考文獻：

[1]祝智庭.網絡教育技術標準研究概況[J].開放教育研究.2001，（04）：12-16.

[2]祝智庭.網絡教育技術標準研究[J].電化教育研究.2001，（08）：73-78.

[3]曹樹金，馬利霞.描述教育資源的元數(shù)據標準[J].大學圖書館學報，2004（02）：5-9.

[4]何明熊，李兆延.網絡教育資源建設標準和規(guī)范綜述[J].科技創(chuàng)業(yè).2006（11）：190-191.

[5]鄭雯譯，吳開華，趙陽.國外教育資源元數(shù)據標準比較研究[J].圖書情報工作，2005（1）：107-111.

[6]賀志強，宋衍，高越.教育資源元數(shù)據規(guī)范標準及支撐平臺的設計研究[J]，現(xiàn)代教育技術，2010（2）：109-111.

篇3

【關鍵詞】信息技術；自動化技術；藥房管理；研究進展

【中圖分類號】R 952 【文獻標識碼】A 【文章編號】1008-6455（2012）01-0016-02

傳統(tǒng)的門診藥房工作是粗放型模式，處方劃價、審核調配處方、藥品申領等各個工作環(huán)節(jié)都必須由人工完成。由于缺乏自動化和信息化手段，藥師長期處于手工勞動狀態(tài)，精力高度集中，極易出現(xiàn)疲勞，導致工作效率下降，差錯事故增加。隨著科學技術的發(fā)展，門診藥房的日常工作中逐漸涉及信息技術和自動化技術，并且得到不斷發(fā)展完善。到目前為止，信息技術及自動化技術已成為門診藥房工作中不可缺少的手段和工具，代替了藥師的部分手工勞動，同時大大提高了整個門診藥房的運營效率，使得藥師有較多的時間為患者提供更多、更好的藥學服務，實現(xiàn)以“患者為中心”的藥學服務理念。

1 信息技術在門診藥房的應用

上世紀八十年代，我國部分醫(yī)院就已經開始將醫(yī)院管理信息化[1]，即將醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System，HIS）用于醫(yī)院日常工作的管理，如人才、醫(yī)療用品、收費等的信息化管理，使醫(yī)院管理日趨規(guī)范。經過近30年的發(fā)展，目前HIS已經非常成熟，國內大部分醫(yī)院都已經應用HIS。HIS的應用使門診藥房的工作和管理逐步走向信息化道路，如HIS中的門診發(fā)藥子系統(tǒng)[2]，具有藥品請領、藥房盤點、藥品控制等功能模塊，用于解決藥品庫存量管理，盤點管理，藥品申領，藥品下賬等門診藥房日常工作的管理。HIS的應用使醫(yī)生用藥的可預見性和收費的準確性高，主服務器出故障時備份服務器數(shù)據同步準確，藥房發(fā)藥迅速、準確且便于清點，庫存量控制合理等成效[3]。有些醫(yī)院在HIS基礎上，進行應用軟件的研發(fā)和使用，使HIS的功能更加完善和強大。

1.1 藥品配送信息系統(tǒng)

門診藥品的周轉較快，藥品由供應商送到庫房，再由庫房發(fā)放到門診二級庫，最后由二級庫發(fā)放到門診藥房，中間需要三道工序，將耗費大量的人力和時間。如果采取供貨商直接配送藥品到門診藥房就可以節(jié)約大量的人力資源。徐埏等[4]在HIS的基礎之上，研發(fā)了藥品配送信息系統(tǒng)，即采用的藥品直接配送門診藥房的模式，減少了藥品配送管理的中間環(huán)節(jié)，縮短了藥品配送申請-驗收入庫時間，提高了工作效率，降低醫(yī)院和藥品配送商的運行成本，可實現(xiàn)對藥品配送過程進行有效監(jiān)管。

1.2 門診電子處方系統(tǒng)

電子處方系統(tǒng)是指通過HIS實現(xiàn)的數(shù)字化、無紙化處方[5]，其基本流程有建卡、就診、收費、配藥四個部分。首先是患者到醫(yī)院就診建立個人IC卡，IC卡中既包含患者姓名、性別、年齡等基本信息，還包含患者在該院的既往看病史和用藥情況史，便于需要時查閱。其次使患者持卡到醫(yī)生處刷卡后，醫(yī)生就可以給患者看病、開電子處方，并打印繳費小票。第三是患者憑繳費小票到收費處刷IC卡繳費，繳費后電子處方立刻自動生效并傳送到藥房，藥師根據電子處方備藥，等待患者取藥。最后是患者根據繳費發(fā)票到藥房刷IC卡取藥。與傳統(tǒng)收方后調配相比，電子處方系統(tǒng)使藥師可以提前獲知醫(yī)生為患者的處方內容，并提前完成審方、調配等工作，患者取藥時，藥師只需核對處方后就可發(fā)藥，節(jié)約了大量時間。藥師可利用節(jié)約起來的時間為患者提供更多的用藥教育與指導，體現(xiàn)藥師的專業(yè)技術性質，提升門診藥房的服務質量。另外，電子處方系統(tǒng)解決了醫(yī)生書寫處方潦草難認等問題，處方中藥品名稱、劑量、規(guī)格、使用方法等都很清晰，方便藥師審方，大大降低了藥房調配藥品的差錯率，減少藥品使用過程中的安全隱患。藥品價格計算更準確，病人付錢和用藥都更放心[6]。電子處方的應用提高了門診藥房的工作效率以及門診部的整體運營效率，減少了處方外流，增加了門診收入。但目前，電子處方還不夠成熟，存在許多需要改進的地方，如：①病人信息錄入不全或者錯誤?；颊叩腎C卡中年齡信息無法自動更新，給醫(yī)生處方和藥師審方帶來了不便。②錯誤處方修改流程復雜，增加患者負擔。③年齡較老的醫(yī)生電腦不熟，處方速度較慢且錯誤較多。④藥品的特殊用法錄入困難。電子處方系統(tǒng)將藥品的常規(guī)用法提前預設，方便選用，但一些特殊用法無法提前預設，給處方錄入帶來了困難。⑤患者知情權被侵犯?；颊咧挥性诶U費后才知道醫(yī)生處方的具體內容，雖然限制了處方外流，對醫(yī)院是好事，但卻剝奪了患者應有的知情權和到藥店購買藥品的權利。因此，電子處方系統(tǒng)還需要不斷探索和改善，使其更加科學化、現(xiàn)代化、人性化，為患者更好地服務。

1.3 藥學信息智能查詢系統(tǒng)

隨著藥學的發(fā)展，藥品的研究開發(fā)加速，大量的新藥應用于臨床，醫(yī)生在給每位患者處方時需要參考大量的藥學信息，然后選用安全、有效、經濟、適宜的藥品。為了解決醫(yī)生處方對于藥學信息的需求問題，孔華麗等[7]在醫(yī)院HIS的基礎之上，研發(fā)了藥學信息智能查詢系統(tǒng)。該系統(tǒng)能幫助處方醫(yī)生方便、快捷、準確地獲取藥品信息，提高醫(yī)生處方的速度和準確性，方便醫(yī)生為患者制定個體化用藥方案，促進臨床合理用藥。

2 自動化技術在門診藥房的應用

發(fā)達國家早就已經開始了藥房自動化方面的研究，因為藥房自動化的程度直接影響著藥品在醫(yī)院流通的各個環(huán)節(jié)，影響著藥房的服務方式、醫(yī)院的管理模式[8]。目前國內醫(yī)院藥房的自動化程度不高，從藥品的配送儲存到處方的審核調配，大多數(shù)都要靠人工操作完成，費時費力、處方處理效率低。所以，在門診藥房引入自動化軟件及設備是迫切需要的。

2.1 處方自動審查系統(tǒng)

傳統(tǒng)的門診藥房，醫(yī)生的手工處方量大，藥師審方速度也慢。電子處方出現(xiàn)后，門診藥房系統(tǒng)可以內嵌審方軟件配合藥師審方，自動審查每張?zhí)幏降乃幤放湮?、用量、禁忌等信息進行反饋。大大減輕了窗口藥師的審方負擔，加強了對合理用藥的監(jiān)控，很大程度提高了門診藥房的效率和工作質量[2]。但處方自動審查系統(tǒng)有其局限性，不能完全代替藥師審方，尤其涉及藥物的相互作用，藥物聯(lián)合使用等合理用藥問題是，藥師應仔細審核，確?；颊哂盟幍陌踩⒂行?。

2.2 藥房自動化發(fā)藥系統(tǒng)

2007年，第302醫(yī)院與北京歐邁醫(yī)藥科技發(fā)展公司合作, 通過從德國引進自動發(fā)藥設備( 也稱發(fā)藥機械手)，與本院醫(yī)院信息系統(tǒng)中門診藥房子系統(tǒng)嵌套連接, 在國內率先構建了門診藥房自動發(fā)藥系統(tǒng)[9，10]。該系統(tǒng)具有自動獲取藥品信息，自動入庫，自動取藥出庫等功能，自動化程度非常高，使藥品發(fā)放準確, 出入帳物精確, 有效期管理細致到位, 有效減少了門診發(fā)藥差錯和帳物管理中的漏洞。到目前為止，國內不少醫(yī)院通過聯(lián)合開發(fā)，引進設備等手段，積極開展藥房自動化的探索與實踐，并建成了適合自身情況的自動化發(fā)藥系統(tǒng)[11,12]。自動發(fā)藥系統(tǒng)已經成為提高本院藥品管理水平、全方位實現(xiàn)數(shù)字化管理的有效輔助手段[13]。

2.3 自動數(shù)藥機

傳統(tǒng)藥房藥品的分零靠藥師手工完成，既要保證數(shù)量準確，又要保證速度，給藥師的調配工作帶來了很大困難。自動數(shù)藥機的出現(xiàn)，解決了數(shù)藥過程中出現(xiàn)的問題，保證數(shù)量準確的同時也保證了速度。自動數(shù)藥機分為單頭和多頭。這種機器的特點是設備的體積比較小，操作簡單，功能也比較少，只完成藥品的技術，可擴展性強，不需要對藥房進行改造。但其分發(fā)的藥品種類也較少，大概有500-600種，且藥品要根據其種類放進相應的藥盒中，仍需要人工輔助進行操作[14]。

2.4射頻識別無線電子標簽發(fā)藥系統(tǒng)

射頻識別（Radio frequency identification，RFID）無線電子標簽發(fā)藥系統(tǒng)[15]是自動發(fā)藥系統(tǒng)的輔助工具，藥師借助RFID完成藥品的快速調配。該系統(tǒng)使藥師的發(fā)藥錯誤率低、效率高，經初步估算節(jié)省約1/3 的取藥時間，從而減少患者取藥等待時間，提升門診藥房的服務水平及質量。同時，電子標簽可以顯示發(fā)出藥品和剩余藥品數(shù)量，方便藥師復核藥品數(shù)量和其他信息。

3 討論

在信息時代的今天，門診藥房的日常工作和管理已經離不開信息與自動化技術，從門診藥房藥品配送到處方審核與藥品調配，各個環(huán)節(jié)都應用到信息化與自動化。信息與自動化技術的應用提升了門診藥房的整體運營效率，縮短了患者排隊取藥時間，并且減少了處方調配差錯。更為重要的是信息與自動化技術可以代替藥師部分手工勞動，將藥師從繁忙的體力勞動中解放出來，為實現(xiàn)“以患者為中心” 的藥學服務理念創(chuàng)造了時間和空間條件。藥師與患者有更多的溝通與交流,向患者提供合理用藥及安全用藥等方面的教育與指導,不僅有利于提高患者對藥師的信任度及依賴性,也有利于將常規(guī)配方工作與藥學服務有機地結合起來。目前，受技術的限制，使用的信息與自動化技術還有缺陷和不足，各種操作必須有藥師的輔助與監(jiān)管，相信隨著科學技術的發(fā)展，各種缺陷和不足將會得到不斷完善，門診藥房的自動化與信息化程度還會進一步提高，使藥房的現(xiàn)代化得以實現(xiàn)。

參考文獻：

[1] 段濤，吳青.淺談HIS系統(tǒng)開發(fā)[J]．醫(yī)學信息，2011,24（3）：1487-1488.

[2] 張昕.門診藥房系統(tǒng)信息化的實踐[J]．醫(yī)學信息，2010,23(7):2266-2266.

[3]李賢文，趙樹進.基于HIS的醫(yī)院門診藥房藥品數(shù)字化管理實施與數(shù)據監(jiān)控[J].醫(yī)院管理雜志，2005,12（3）：286-286.

[4] 徐埏，劉可欣，吳逢波,等.門診藥房藥品配送信息系統(tǒng)的建立與應用[J].中國藥業(yè)，2008,17（8）:48-49.

[5]沈明，王軍明，吳海群.我國醫(yī)藥電子商務發(fā)展的現(xiàn)狀、問題及對策[J].中國藥房，2002,13（7）：440.

[6] 李虹，李賢. 處方電子化告別天書少排隊[N]. 成都日報，2008 年4月10 日第A09 版.

[7] 孔華麗,白文斌,趙冠人,等. 藥學信息智能提示系統(tǒng)的構建及應用[J].藥學學報，2011,27（3）：263-264.

[8] 韓晉，劉麗萍，謝進，等．自動化設備對醫(yī)院藥房的影響[J]．中國藥房，2006，17(19)：1 469．

[9] 劉麗萍, 韓晉, 謝進，等.302 醫(yī)院門診藥房自動化調劑新模式的實踐[J]．藥學服務與研究，2007,7（6）：468-469.

[10]陳紅鴿，朱姍薇.我院自動化門診藥房的建立與運行[J]．中國藥房，2007，18（31）：2426-2427.

[11] 朱賢.“醫(yī)院藥品整體自動化物流系統(tǒng)”的設計與應用[J]．抗感染藥學，2010，7（4）：299-302.

[12] 郭紹來，朱旻，魏宇寧.我院急診藥房自動化調劑系統(tǒng)應用與體會[J].中國藥物應用與監(jiān)測，2010,7（3）：169-170.

[13] 劉曄, 宋洪濤, 郭清梅, 等. 全自動藥品單劑量分包機的應用體會[J]. 藥學服務與研究, 2007, 7(2):141-144.

篇4

關鍵詞：數(shù)字技術；工業(yè)電氣自動化；應用；創(chuàng)新

近年來，計算機技術得到了十分迅速的發(fā)展，其應用領域也越來越廣泛，基于數(shù)字理念的新技術在電力工業(yè)領域中的使用范圍也越來越廣泛，與普通的技術手段相比而言，數(shù)字技術的可操作性與可靠性更加的理想，性價比也較高，能夠實現(xiàn)工業(yè)電氣自動化的智能操作，也可以在一定程度上促進電力工業(yè)的發(fā)展，為了更好的實現(xiàn)工業(yè)電氣的自動化發(fā)展，就需要對數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的應用進行分析與創(chuàng)新。

1.數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中應用的作用

電氣自動化對于國民經濟的發(fā)展有著重要的作用，這不僅是科技產業(yè)化的載體，也是科學技術物化的重要基礎，在科技水平的發(fā)展之下，數(shù)字化技術已經在電氣工業(yè)自動化領域中得到了廣泛的應用，這不僅能夠促進該領域定量化與綜合化的發(fā)展，也能夠提升工業(yè)自動化領域的自動化水平。截止到目前為止，自動化技術也應用在電氣工程、過程控制、科學計算、經濟、信息、人工智能機網絡通信系統(tǒng)以及計算機輔助系統(tǒng)之中，從這一層面而言，將數(shù)字技術應用在工業(yè)電氣自動化中能夠對計算機系統(tǒng)起到應有的輔助作用。

此外，數(shù)字技術不僅能夠輔助計算機系統(tǒng)進行檢測與管理，也能夠對工業(yè)電氣自動化開展維護，數(shù)字技術的廣泛應用可以減少工業(yè)電氣自動化設備的使用，也可以顯著的提升其準確率與便捷性，此外，數(shù)字技術與光纖網絡和數(shù)字化互感器的融合也可以顯著的提升自動化應用的有效性以及安全性。與普通的技術相比而言，數(shù)字技術也具有操作簡單、邏輯能力強的特征，可以更好的對數(shù)據信息進行識別，這樣便可以減少人力、物力與財力的浪費，也能夠保證工業(yè)電力自動化的持續(xù)性。在具體的操作過程中，操作人員僅僅需要對相關的指令進行傳達與指示，數(shù)字技術便可以判別出其中包含的信息，并通過網絡、光線、微波、電纜等完成信息的傳送過程，這就大幅的提升了系統(tǒng)的工作效率。

2.數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的創(chuàng)新應用方式

截止在現(xiàn)階段，數(shù)字技術已經在工業(yè)電氣自動化中得到廣泛的應用，也取得了一定的發(fā)展，但是由于各種因素的影響，數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的應用還存在一些不足之處，最為突出的表現(xiàn)就是發(fā)展時間短，未出現(xiàn)標準、統(tǒng)一的規(guī)范，且專業(yè)性的技術人才數(shù)量較少，這就限制了數(shù)字技術的應用。此外，我國互聯(lián)網技術雖然得到了完善的發(fā)展，但是其智能化水平也相對降低，這就導致數(shù)字技術的智能化水平也普遍偏低。在社會的發(fā)展之下，電力行業(yè)對于數(shù)字技術的應用要求也越來越高，為了滿足電力行業(yè)的發(fā)展，必須要創(chuàng)新數(shù)字技術，就目前的情況來看，數(shù)字技術的創(chuàng)新方式包括完善程序化操作、智能化安裝以及使用虛端子幾種形式，下面就針對這幾種形式進行深入的介紹。

2.1. 完善程序化操作

完善程序化操作的前提就是調度命令，為進行調度命令之前，必須要將審核票據進行數(shù)字化處理，并設置好人工操作界面，并以此為基礎設計開關與閘刀，并不斷完善整個系統(tǒng)的功能。此外，為了保證提升系統(tǒng)的各項功能可以得到順利的實施，可以先進行模擬工作，保證系統(tǒng)能夠達到默認識別的狀態(tài)，這時，即使工作人員不在場，系統(tǒng)也可以實現(xiàn)正常的運作。

2.2. 實施智能化安裝

為了實施智能化安裝，可以廣泛的將光纖技術利用起來，在連接的過程中，利用間隔層與智能終端實現(xiàn)數(shù)據的采集與控制，以便完成雙重設計終端的操作，其中一部分能夠實現(xiàn)對現(xiàn)場信號的傳達與遙控的保護，另外一部分則需要提升整個系統(tǒng)的可靠性。與此同時，還需要完善工業(yè)電氣自動化程序的接口，設置好PC自動化平臺，并將此平臺與MES和ERP系統(tǒng)來接連，此外，為了保證數(shù)據質量，一般情況下，通訊標準則使用TCP/IP，這樣就能夠滿足用戶對不同數(shù)據標準的實際需求。這樣不僅可以提升通訊的智能化效果，也能夠解決平臺自動化的問題?？紤]到以上的因素，將數(shù)字技術應用于工業(yè)電氣自動化的過程中，要做好相關的智能安裝工作，保證整個工業(yè)自動化程序可以得到有序的進行。

2.3.虛端子的使用

虛端子在整個工業(yè)電氣自動化中有著十分重要的作用，因此，在測控裝置與智能終端的信息交換過程中也得到了廣泛的應用，虛端子可以對母線、全站線路、主變、開關來進行控制，也可以將跳合功能開啟，這樣便可以實現(xiàn)不同裝置間的通信，也能夠保護連閉鎖功能與測控遙控裝置間隔層的保護，此外，虛端子也能夠對二次回路進行管理，這種管理不僅包括對溫度的調控，也包括對檔位的調節(jié)，這樣即可對非電量信息進行操作。此外，為了將數(shù)字技術的作用充分的發(fā)揮出來，還應該創(chuàng)新數(shù)字化裝置的設計，以便滿足工業(yè)電氣自動化的發(fā)展需求。此外，在應用過程中，還要對虛端子進行相關的優(yōu)化，以便對智能終端系統(tǒng)進行更好的控制。

2.4. 實現(xiàn)操作理念的程序化

對于數(shù)字化技術而言，執(zhí)行力有著十分重要的作用，在下達調度命令之前，還有一些前期工作需要依靠電腦來完成，在進行實際操作時，應該設置好人工預界面，進行開關、閘刀設備的控制，為此，就必須要實現(xiàn)操作理念的程序化，這樣才能夠促進工業(yè)電力自動化的開放化與信息化發(fā)展。

3 .結語

將數(shù)字技術與工業(yè)電氣自動化進行有機的結合便可以完成計算機系統(tǒng)的計算、檢測與管理功能，同時，也能夠減少對企業(yè)內部人力、物力和財力的浪費，促進電力工業(yè)的信息化發(fā)展。相信在科技水平的發(fā)展之下，數(shù)字技術應用性能將會得到不斷的提升。

參考文獻：

[1]馬建華.數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的應用與創(chuàng)新[期刊論文]. 制造業(yè)自動化，2012，03（25）

篇5

關鍵詞：冶金自動化技術；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

前言：

近年來，科學技術迅速發(fā)展，推動控制硬件、軟件等多項系統(tǒng)快速發(fā)展，并逐漸滲透至社會各個領域，其中自動化技術，在冶金領域中的應用，不僅有效提高了工作效率，也能在很大程度上減輕工人工作量，受到了冶金企業(yè)的青睞。因此，加強對冶金自動化技術的研究具有現(xiàn)實意義。

一、冶金自動化技術的應用

科學技術不斷發(fā)展，新技術、新工藝逐漸參與到冶金行業(yè)發(fā)展過程中，例如：PLC、DCS、WINCC系列產品、INTOUCH的應用等，這些技術在冶金行業(yè)中的應用突破了傳統(tǒng)生產模式的弊端，有效的提高了工作效率和質量，且與管理技術有機結合，實現(xiàn)了對冶金整個生產過程的管理，極大的節(jié)省了人力，有助于企業(yè)實現(xiàn)成本的控制，實現(xiàn)企業(yè)經濟效益最大化生產目標；另外，自動化技術能夠實現(xiàn)對冶金整個生產流程的監(jiān)督和控制，規(guī)范冶金生產流程，保障產品質量，滿足生產和管理需求。

信息時代下，冶金行業(yè)也需要朝著信息化管理方向發(fā)展，而冶金自動化技術的應用，為實現(xiàn)這一目標奠定了堅實的基礎，無論從產品生產，還是到產品管理，都能夠通過自動化技術順利開展工作，提高了生產安全、可靠性。近年來，冶金自動化技術得到了越來越多的認可，并被引進到冶金企業(yè)生產過程中，促使我國冶金產品質量日漸提升，不久的將來，其將會參與到國際市場競爭中[1]。

二、冶金自動化技術未來發(fā)展趨勢

（一）規(guī)模、個性化發(fā)展趨勢

在市場經濟影響下，冶金企業(yè)之間的競爭日益激烈，為了能夠在競爭中獲取一席之地，冶金企業(yè)已經認識到了引進信息技術的重要性，并加大了技術研究和開發(fā)方面的資金投入力度。在生產過程中，為了能夠確保產品質量，企業(yè)將智能儀表、模型技術等引入到生產線上，取得了顯著的成效。基于此，隨著冶金行業(yè)發(fā)展進一步深化，自動化技術的應用范圍將會越來越廣，并逐漸形成規(guī)?；l(fā)展，與此同時，為了能夠冶金企業(yè)生產的個性化需求，自動化技術也將呈現(xiàn)個性化方向發(fā)展，滿足不同生產需求，并在冶金行業(yè)中占據不可動搖的地位。

（二）集成、實時化發(fā)展趨勢

冶金自動化技術的出現(xiàn)，為冶金行業(yè)進一步發(fā)展帶來了機遇，與此同時，也將面臨著更大的挑戰(zhàn)，為了能夠有效提高生產效率、實現(xiàn)實時監(jiān)督和控制，提升企業(yè)綜合競爭力，在未來，冶金自動化技術將會朝著集成化、實時化方向發(fā)展，將實時控制系統(tǒng)與現(xiàn)有技術有機結合，并結合實際需求，適當調整和優(yōu)化，滿足冶金生產需求，對冶金生產過程展開動態(tài)管理，及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效措施，解決問題，另外，信息數(shù)據數(shù)字模型及算法的應用，能夠推動自動化程度更進一步，并實現(xiàn)機電一體化生產，進而提升我國冶金企業(yè)綜合實力?；诖耍苯鹱詣踊夹g將會朝著集成、實時化方向發(fā)展[2]。

（三）網絡、智能化發(fā)展趨勢

信息時代背景下，全球信息、網絡等呈現(xiàn)一體化趨勢，實行程序遠程診斷與修改對冶金自動化技術的發(fā)展提出了更高的要求。面對全球信息化形勢，信息化與工業(yè)化的融合成為大勢所趨，不僅是提高工作效率和質量的需要，也是冶金行業(yè)改革的重要表現(xiàn)，將信息化技術引入其中，能夠深化冶金生產過程自動化與機械化程度，逐漸形成智能化生產模式，尤其是網絡技術的推動，一部分冶金企業(yè)加大資金投入力度，培養(yǎng)專業(yè)技術人才，使得技術創(chuàng)新作用日益明顯，網絡化、智能化發(fā)展趨勢日漸突出。

（四）綠色、環(huán)?；l(fā)展趨勢

誠然，我國工業(yè)化進程不斷深化，國民經濟持續(xù)發(fā)展，但是，環(huán)境污染問題卻越來越嚴重，對人們生活環(huán)境、身體健康構成了嚴重威脅，冶金行業(yè)作為環(huán)境污染的重要行業(yè)之一，只有不斷改進和完善生產技術和工藝，才能夠實現(xiàn)“綠色冶金”的生產目標。近年來，一些科研人員已經加大對綠色生產的研究力度，并提出了從源頭上預防污染的方案，且一些相對成熟的技術已經開始運用，例如：地下溶浸、植物采礦等。在綠色冶金的號召下，冶金自動化技術業(yè)將會朝著綠色、環(huán)保方向發(fā)展，實現(xiàn)冶金行業(yè)與自然環(huán)境協(xié)調、統(tǒng)一發(fā)展目標。

（五）滲透性漸強

目前，冶金自動化技術已經開始推廣和普及，并滲透至冶金生產等各個環(huán)節(jié)中，例如：質量檢測技術、信息工程技術，不斷優(yōu)化各個流程，促使技術能夠發(fā)揮最大性能，而未來冶金行業(yè)的發(fā)展，不能夠單純的體現(xiàn)在技術自身，而是更加側重于冶金生產流程的融合，進一步滲透，注重對冶金各個生產工作精度的提升。因此，除了關注自動化技術自身的發(fā)展，更重要的體現(xiàn)出其在冶金生產中滲透性漸強[3]。

結論：

根據上文所訴，冶金自動化技術是冶金行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎，在提高冶金工作效率，提升企業(yè)綜合實力等方面占據舉足輕重的位置。因此，冶金企業(yè)要樹立現(xiàn)代“綠色冶金”理念，積極引進先進技術，并加大資金投入力度，加強技術革新，從而推動我國冶金行業(yè)逐漸走出國門，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]王維德.化工自動化的發(fā)展趨勢一先進控制技術的應用[J].化工裝備技術，2010，18（03）：259-261.

篇6

電氣自動化技術在冶金行業(yè)中發(fā)展非常迅速，本文通過分析我國冶金電氣自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀，從而掌握其發(fā)展趨勢。

【關鍵詞】冶金 電氣自動化 發(fā)展趨勢

隨著電子信息技術及智能控制技術的快速發(fā)展，近年來，冶金電氣自動化技術取得了很大進步，推動了鋼鐵、冶金產業(yè)的發(fā)展，為實現(xiàn)冶金行業(yè)的現(xiàn)代化，發(fā)揮了有效的促進作用。把握當前冶金電氣自動化技術的發(fā)展形勢，全面分析其發(fā)展現(xiàn)狀，掌握其發(fā)展趨勢，對于解決行業(yè)問題，推動我國冶金電氣自動化技術的應用與發(fā)展，有著重要的現(xiàn)實意義。

1 我國冶金電氣自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 實現(xiàn)自動化生產

隨著我國冶金行業(yè)的發(fā)展，許多技術都被應用到了冶金生產的控制方面。特別是采用PLC、DCS計算機控制，取代了傳統(tǒng)的模擬控制，深受冶金企業(yè)的歡迎，目前已經得到普及。近年發(fā)展起來的現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網等技術，也逐步在冶金生產的自動化系統(tǒng)中應用，分布控制系統(tǒng)結構替代了集中控制，成為自動化發(fā)展的主流。

1.2 實現(xiàn)自動化監(jiān)測

自動化技術在生產監(jiān)測方面也得以大量應用。例如，閉環(huán)控制、安全職責等有關的流量、溫度、壓強等數(shù)據檢測，用上了自動化儀表設施，保證了回路控制、安全生產、能源計量等方面的監(jiān)測的準確和規(guī)范。生產過程的各種預報、報警等，也都引入最新的監(jiān)管、測量技術和設施，保證了管理、進程的需要。

1.3 進一步加快信息化進程

電氣自動化技術地引入，使得我國冶金行業(yè)的信息化程度得以增加。隨著管理能力地加強，信息化開始得到冶金企業(yè)的認可，企業(yè)信息化慢慢得以建立，很多企業(yè)還創(chuàng)建了企業(yè)信息網。特別是國內的一些知名的鋼鐵企業(yè)，在運用信息技術提高產品質量、降低能耗、控制生產成本等方面，都取得了較大的成功和突破。在生產控制方面，高性能控制器、集中管控智能儀表、模型技術得到了較為廣泛的應用，增強了生產過程的可靠性、安全性、穩(wěn)定性。近些年，一些冶金企業(yè)慢慢認識到制造執(zhí)行系統(tǒng)，建成了主要生產線的MES和產銷一體化系統(tǒng)。例如寶鋼開發(fā)了數(shù)據挖掘系統(tǒng)，建立了智能質量設計知識庫等，在信息化方面取得了顯著的成果。

總之，電氣自動化技術地引入，極大地推動了冶金行業(yè)的生產自動化進程，顯著提升了我國的冶金電氣自動化控制的水平，縮短了我國與發(fā)達國家冶金產業(yè)的差距，取得了顯著的成效。

2 我國冶金電氣自動化技術發(fā)展的發(fā)展趨勢

2.1 信息技術進一步得到發(fā)展應用

受市場影響，我國冶金產業(yè)面臨著激烈的競爭，因此需要通過降低成本、提高質量，以獲得競爭優(yōu)勢，提升核心競爭力。所以，信息技術必然會得到進一步地重視和加強，新技術的創(chuàng)新和應用愈加突出。在冶金企業(yè)的生產控制方面，為增強生產過程的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，智能儀表、模型技術、高性能控制器和集中管控將得到更加廣泛應用?？梢灶A見，在MES、ERP等系統(tǒng)繼續(xù)應用的基礎上，物流管理、商務智能、客戶關系管理、供應鏈管理、電子商務等信息系統(tǒng)，未來將全面鋪展，獲得廣泛應用。信息技術將變得無所不在。未來，云計算、物聯(lián)網、虛擬化等技術的創(chuàng)新和應用，將為冶金企業(yè)信息和智能化管理提供有力的技術支撐。

2.2 集成控制水平將進一步提高

冶金電氣自動化技術面臨著諸多挑戰(zhàn)，未來將會在系統(tǒng)數(shù)據挖掘與應用、提升生產效率、冶金生產的系統(tǒng)控制等方面得以體現(xiàn)。冶金生產系統(tǒng)的控制將往實時控制方向發(fā)展，這要求冶金企業(yè)與時俱進，時刻關注高新技術的發(fā)展，以便適時引入新技術。在冶金生產過程中，實時控制系統(tǒng)的引入，能夠提高生產的準確診斷和及時處理的能力，從而提高冶金生產自動化水平。與此同時，通過改善冶金電氣自動化控制系統(tǒng)，以便對冶金的生產過程進行精細化管理，實現(xiàn)大范圍的自動控制。數(shù)據挖掘能將控制算法和數(shù)學模型運用到生產的電氣自動化控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)冶金生產過程的全面自動化，推進機電的一體化。在控制、測量方面，逐步淘汰分離的傳統(tǒng)做法，應用機電一體化對生產過程進行控制、測量，以期效度和精度得到提高。

2.3 進一步提升生產自動化程度

冶金生產自動化，包含了全部的生產流程和環(huán)節(jié)，每個步驟都應深化技術創(chuàng)新與改造。例如，加強質量檢測，需引入先進的儀器，比如質量在線直接檢測儀；引入信息工程技術，不斷對操作流程進行創(chuàng)新，優(yōu)化技術性能；又比如引入節(jié)能技術，建立物料和能量優(yōu)化模型，以縮短生產周期，提高效率，達到降耗、節(jié)能的目的。引入高精度預報模型技術，建立高精度預報模型，達到優(yōu)化控制的目的。另外，進一步優(yōu)化連鑄技術，以此提升電磁連鑄自動控制技術。

2.4 進一步提高智能化程度

在過去，電氣自動化受限于電子化和機械化，新世紀以來計算機技術才被慢慢引入電氣自動化程序并發(fā)展成為主導的。信息化和工業(yè)化的融合，還有待加強。這是節(jié)省勞動力，提高生產效率的需要。生產過程的信息化主導，有利于實現(xiàn)自動化和機械化，從而改善生產模式，提高生產質量。把電氣自動化技術與計算機技術兩者相融合，將進一步促進冶金生產過程自動化和機械化。特別是互聯(lián)網技術的高速發(fā)展對于促進電氣自動化的進一步發(fā)展發(fā)揮了十分關鍵的作用。

我國冶金電氣自動化技術發(fā)展，漸趨于將信息化和工業(yè)化相互深度融合，逐步淘汰落后生產方式，加強兼并重組，使得產業(yè)集中化提高，產業(yè)鏈游資源得到整合，工藝及管理水平不斷提升，冶金企業(yè)向精細、集約化管理轉變。

3 結語

伴隨著新技術地不斷發(fā)展和國家現(xiàn)代化進程逐步加快，冶金生產的電氣自動化技術也急需進一步提高。因為冶金電氣自動化的發(fā)展決定了我國冶金產業(yè)未來的發(fā)展，所以我們要不斷推進冶金電氣自動化技術的發(fā)展創(chuàng)新，加強冶金生產過程中的整體創(chuàng)新，促進冶金電氣自動化技術的更新和發(fā)展，最終實現(xiàn)冶金產業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]劉新建.分析我國冶金自動化的技術進展以及未來發(fā)展趨勢[J].中國科技縱橫，2012（15）：12-14.

[2]王正林.中國冶金自動化技術發(fā)展狀況與趨勢分析[J].自動化博覽，2009（5）：23-24.

[3]陳洪峰.國內電氣自動化發(fā)展狀況與趨勢[J].科技創(chuàng)新導報，2009（1）：33-34.

[4]孫彥廣.我國冶金自動化技術進展和發(fā)展趨勢分析[J].自動化博覽，2008（2）：10-12.

篇7

【關鍵詞】機械制造 自動化技術 發(fā)展趨勢 改進措施

隨著機械制造技術與自動化技術的快速發(fā)展，自動化技術不斷與機械制造技術接軌，并獲得了較大的發(fā)展，自動化技術在我國機械制造業(yè)的應用越來越廣泛，極大地提高了機械制造的生產效率與質量，促進了我國機械制造業(yè)的發(fā)展。本文對自動化技術在機械制造領域中的應用進行了探討，并指出了自動化技術的發(fā)展方向與改進措施，以進一步提升機械制造企業(yè)的經濟效益與市場競爭力。

一、機械制造自動化技術的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，隨著自動化技術在機械制造業(yè)中的大規(guī)模應用，我國的機械制造自動化技術正朝著虛擬化、智能化和集成化的方向發(fā)展，自動化技術與集成制造、計算機輔助設計、輔助管理等理念的聯(lián)系越來越緊密，為機械制造業(yè)的發(fā)展提供了強有力的技術支持與保障。

（一）虛擬化

機械制造中的虛擬化主要體現(xiàn)在多媒體技術、計算機技術、控制理論、人工智能、現(xiàn)代制造工藝和信息管理等方面，虛擬化技術以計算機仿真模擬技術為基礎，是一項多學科交叉的系統(tǒng)技術，具有很強的綜合性。虛擬化技術在機械制造領域的應用，可以充分利用信息技術和計算機仿真技術對現(xiàn)實中的機械制造過程進行仿真模擬，提前預知機械制造過程中可能會出現(xiàn)的問題，并及時采取技術預防措施，做到防患于未然，從而確保機械制造產品的制造過程順利開展?？偠灾?，虛擬化技術在機械制造領域內的應用，可以有效縮短機械產品的開發(fā)周期，從而降低生產成本，提高機械制造企業(yè)的市場競爭實力。

（二）智能化

機械制造自動化技術的智能化可以理解為一種人機一體化的智能系統(tǒng)，這種機械制造智能系統(tǒng)可以在機械產品的生產制造過程中，實現(xiàn)智能化的人機交互活動，如工藝構思、命題判斷、邏輯分析與處理等。機械制造領域中的“機械智能”主要表現(xiàn)為良好的工作界面，通過智能化系統(tǒng)實現(xiàn)生產制造過程中的人機互動交流，極大地提高機械制造工業(yè)的效率與水平。在機械生產和設計過程中，智能化系統(tǒng)可以利用模塊化的方法，使機械制造系統(tǒng)具有更強的適應性能與可協(xié)調性。此外，對于企業(yè)的生產操作人員，智能化系統(tǒng)可以創(chuàng)造一個高效、安全的生產環(huán)境；對于企業(yè)和社會，智能化系統(tǒng)可以實現(xiàn)合理競爭與充分協(xié)作；對于環(huán)境，智能化系統(tǒng)可以節(jié)約資源和能源，使機械制造全過程做到無污染，并可以充分回收利用生產過程中產生的廢品。

（三）集成化

在機械制造領域中，利用計算機的集成技術是主要發(fā)展方向之一，也將是未來機械制造企業(yè)的主要生產方式。機械制造自動化技術中的集成系統(tǒng)可以看作是若干個子系統(tǒng)組成的整體。一般情況下，信息自動化集成系統(tǒng)可以看作是由自動化信息管理、自動化制造、自動化工程設計等子系統(tǒng)組成，這些子系統(tǒng)共同組成一個相互關聯(lián)的信息自動化集成系統(tǒng)。

二、機械制造自動化技術的改進措施

（一）加強自動化技術的研究

自動化技術對現(xiàn)代化機械制造產業(yè)的發(fā)展具有很大的推動作用，但是與其他發(fā)達國家相比，我國機械制造領域的自動化技術水平還比較低，嚴重制約著我國機械制造自動化技術的發(fā)展，使機械制造企業(yè)無法根據外界的隨機因素與干擾因素進行動態(tài)調整。為此，必須加強對自動化技術的研究，實現(xiàn)機械制造業(yè)的根本性改變，以計算機技術為基礎，變革傳統(tǒng)的機械制造生產模式，向高、精、尖的方向發(fā)展，通過自動化技術與工程技術制造出更多高性能、高質量的機械產品，將產品生產周期中的信息表示、獲取、操作與處理集為一體，以統(tǒng)一的控制系統(tǒng)達到信息集成的目標。

（二）加強自動化技術人才的培養(yǎng)

現(xiàn)階段，機械制造領域的市場競爭不僅是財力與物力的競爭，也是專業(yè)技術人才的競爭，只有高素質、高質量、高水平的專業(yè)技術人才，才能提升企業(yè)的核心競爭力，使企業(yè)在激烈的市場競爭環(huán)境中取得優(yōu)勢地位。目前，雖然很多自動化專業(yè)的學生具有扎實的自動化理論知識，但是缺乏自動化應用的實踐經驗，再加上很多機械制造企業(yè)缺乏完善的人才管理體制，疏于管理，這些都阻礙了機械制造自動化技術的發(fā)展。為了促進我國機械制造自動化技術的發(fā)展，必須加強對高素質、高質量、高水平人才的培養(yǎng)，進一步完善人才培養(yǎng)機制，使更多的高素質自動化技術人才進入到機械制造隊伍中來，并以自動化技術的科研隊伍為支撐，形成一支高水平的自動化技術人才隊伍。此外，要制定出相應的約束和激勵機制，充分激發(fā)科研人員的積極性與工作熱情，對作出巨大貢獻的科研人員進行物質和精神獎勵。

（三）拓展自動化技術的應用領域

當前，由于我國對自動化技術的科研投入和資金投入的力度有限，導致我國自動化技術的應用領域還不夠廣泛，僅僅將自動化技術應用于數(shù)控系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式中，機械制造產品的質量與性能無法得到大幅度的提升，使我國的機械產品與其他發(fā)達國家相比仍有很大的差距。為此，要不斷拓寬自動化技術的應用領域，突破應用領域的局限性，在機械制造生產過程中引進柔性制造系統(tǒng)、計算機制造系統(tǒng)和智能化制造系統(tǒng)，有步驟地拓展自動化技術的應用領域。

三、結語

隨著社會經濟的快速發(fā)展，機械制造技術已經得到廣泛的應用與推廣，促進了機械制造領域的技術創(chuàng)新，進而推動了經濟的發(fā)展?，F(xiàn)階段，機械制造自動化技術正逐步向虛擬化、智能化、集成化的方向發(fā)展，只有加強對自動化技術的研究，加強技術人才的培養(yǎng)并不斷拓寬自動化技術的應用領域，才能夠進一步提高機械制造自動化技術的發(fā)展水平，促進我國機械制造業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]崔連玉.自動化技術在機械制造中的應用分析[J].世界家苑，2012（07）

[2]陳趁.關于機械自動化技術應用與發(fā)展前景的探索[J].城市建設理論研究（電子版），2012（23）

篇8

關鍵詞:智能數(shù)字化;進程通信;網絡技術;物聯(lián)網傳輸規(guī)則

中圖分類號:TM764文獻標識碼:A

文章編號:1009-2374 (2010)22-0129-03

0引言

我國數(shù)字化電網建設涵蓋了發(fā)電、調度、輸變電、配電和用戶各個環(huán)節(jié),包括:信息化平臺、調度自動化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)、柔流輸電、變電站自動化系統(tǒng)、微機繼電保護、配網自動化系統(tǒng)、用電管理采集系統(tǒng)等。

1傳統(tǒng)設備接入方案

如圖1所示,進程通信設備傳統(tǒng)的接入方案中,間隔層和進程通信之間的信息交互,都是通過大量的二次電纜連接來實現(xiàn)的,這種基于硬接線的信息傳輸方式,存在很多缺點:電纜二次接線復雜;抗干擾能力差;系統(tǒng)擴展性差;不能實現(xiàn)信息共享。

2數(shù)字化設備融入方案

基于進程通信設備傳統(tǒng)接入方案分析,只有站控層和間隔層之間的信息傳輸實現(xiàn)了數(shù)字化,間隔層與進程通信之間的信息傳輸仍然是通過硬接線實現(xiàn)的。

隨著新技術的發(fā)展,新型的電子式互感器和智能斷路器產生,常規(guī)互感器和常規(guī)斷路器被取代。高速嵌入以太網的出現(xiàn),取代了大量的二次電纜布線,使得間隔層和進程通信之間的信息傳輸、間隔層內部的信息傳輸也實現(xiàn)了網絡化,變電站內一個新的網絡――進程通信網絡就此出現(xiàn),二次系統(tǒng)的通信結構隨之發(fā)生了根本性的變化。但是考慮到舊產品的兼容、新方案的融合,實際的應用總是要滯于其后的,全數(shù)字化的變電站不可能一蹴而就,而是分階段逐步實現(xiàn)的,這個過程大致可分為三個階段,分別對應如下三種接線方式:點對點方式、進程通信網絡方式、進程通信網絡和站控層網絡合并方式。

2.1點對點方式

如圖2所示,在這種方式下,測量數(shù)據通過直連到保護設備的點對點連接進行發(fā)送,采樣值信息不走進程通信網絡。

點對點方式是和IEC61850-9-1協(xié)議對應的,它的主要特點是保護的測量數(shù)據和控制的通信數(shù)據嚴格分離。

2.2進程通信網絡方式

基于通信模塊的使用,測量和控制數(shù)據共用一個網絡得以實現(xiàn)。這種方式減少了間隔接線的復雜性,但是每個間隔層IED需要兩個以太網接口,分別用于和進程通信網絡以及站控層網絡連接。同時由于來自合并器的采樣值信息量比較大,所以這種方式對進程通信網絡的要求比較高,需要達到100Mbit/s以上,如圖3所示:

2.3進程通信網絡和站控層網絡合并方式

在前兩種方式中,進程通信網絡和基站網絡都使用了基于MMS應用層通信堆棧的以太網,如圖4所示:

3進程通信網絡原理

進程通信網絡的核心設備就是交換機,交換機上面連接著間隔層的IED設備,下面連接著進程通信的智能接口和合并器,面對眾多的IED設備、智能接口和合并器,如何合理的分配換機將他們連接起來而達到結構清晰、易于維護而又節(jié)省經濟的效果呢?這里提供三種不同的組網方式可供選擇,這三種原則各有優(yōu)缺點,適用于不同的場合。

3.1面向間隔原則

以間隔為單位分配交換機,無論一個間隔內所包含的IED、智能接口、合并器數(shù)目多少,都要為他們分配一整的交換機,不同的間隔之間不共用交換機。結構清晰,易于維護,需要較多的交換機,造價較高,適用于220kV及以上電壓等級的重要間隔。

3.2單一進程原則

以進程通信設備之間的距離遠近為原則,就近的設備掛接在一個交換機上,而且盡量將交換機的端口用完。

3.3面向位置原則

從高壓端下來的光纖傳輸距離最短;雙母線多個間隔可以共用母線TV,節(jié)省電壓互感器安置數(shù)量。

3.4面向功能原則

按照保護區(qū)域來設置,進程段之間數(shù)據交換量最小。

4進程通信網絡的拓撲結構

通信網絡是數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的命脈,其可靠性直接影響到數(shù)字化變電站的可用性。而前面討論的進程通信網絡,在實際設備上對應的是所有進程通信交換機之間的連接,如圖6所示:

前面提到的三種連接方式都是最基本最簡單的,相比之下每種方式都有不同的優(yōu)缺點。

總線型:可靠性最低,網絡延遲大,造價最低。

星型:可靠性較低,網絡延遲最小,造價中。

環(huán)型:可靠性較高,網絡延遲較大,造價最高。

可靠性是對變電站最基本的要求之一,有鑒于此,在實際的應用過程中,通常是在此基礎上進行冗余網絡模式(核心模式、系統(tǒng)進程模式、用戶進程模式、應用程序),如圖7所示:

5進程通信網絡對交換機的基本要求

進程通信網絡對交換機的基本要求體現(xiàn)在以下幾方面:

(1)支持IEEE802.14.5協(xié)議,能對各種應用及信息流進行優(yōu)先級分類確保關鍵應用和時間信息流進行優(yōu)先傳輸。

(2)VLAN是虛擬局域網鑒于所有的智能接口和合并器都掛在一個網絡上,而來自合并器的采樣值信息量又非常巨大,必須能夠將信息不相關的設備用VLAN隔離開來,否則網絡性能會大大降低。

(3)網絡拓撲自動結構支持IEEE1588的生成樹協(xié)議,鑒于各種冗余拓撲結構中,網絡上任意兩點之間可能存在多個重復路徑,正常情況下只有前者工作,后者偵聽到前者失效時,自動轉為“通信鏈路”,以實現(xiàn)智能數(shù)字化變電站網絡同步方式。

6進程通信交換機中的物聯(lián)網技術應用

VLAN(虛擬局域網)功能的引入,可以使得交換機在不增加硬件的情況下,將它上面的所有端口邏輯地重新組合劃分,形成多個更小的、相互獨立的局域網,從而實現(xiàn)了不同端口組之間的信息的隔離。

6.1物聯(lián)網傳輸規(guī)則

交換機將在其端口之間傳輸?shù)男畔⒎譃閮深?帶tag的幀和不帶tag的幀。數(shù)字化變電站傳送的大部分信息都是物聯(lián)網tagged幀,而對時信息就是物聯(lián)網Untagged幀。交換機的端口可以設置為Tagged類型,也可以設置為Untagged類型,不同端口類型對這兩種幀的傳入和傳出規(guī)則是不同的。

Untagged端口接收:收到UnTagged幀,識別確認UnTagged幀后以本端口默認的Vlan_ID為tag標簽添加并轉發(fā);接收到Tagged幀,識別其所帶的tag標簽并向該VLAN域轉發(fā)。

Untagged端口發(fā)送:去掉所帶的tag標簽向所有端口轉發(fā)。

Tagged端口接收:收到Untagged幀,不轉發(fā),丟棄;收到Tagged幀,識別其所帶的tag標簽并向該VLAN域轉發(fā)。

Tagged端口發(fā)送:保留所帶的tag標簽并向該VLAN域轉發(fā)。

6.2端口類型設置

交換機的端口一般有兩種類型:Trunk和Edge,Trunk(主干)類型用于兩個交換機之間的連接,Edge(末端)類型用于連接IED等終端設備。

6.3管理VLAN和一般VLAN

每個交換機端口都保留了一個默認的VLAN(一般Vlan_ ID為1),通過它可以改變交換機的參數(shù)設置,叫做管理VLAN。

6.4交叉的VLAN

不交叉的VLAN比較容易設置,任何一個端口只屬于一個特定的VLAN,否則無法傳遞多個VLAN的信息。

6.5跨交換機的VLAN

當一個VLAN跨越多個交換機時,這些交換機上都要增加該Vlan_ID,并且將連接這些交換機的端口都要劃到這個VLAN域里面。

6.6對時的VLAN

考慮到對時信息也要共用進程通信網絡,而對時信息又是Untagged類型的信息,所以讓其和管理VLAN共用一個Vlan_ID,這樣可以少用一個VLAN,維護起來也方便。

7結語

開發(fā)智能數(shù)字化變電站技術核心是將變電站運行管理自動化與當前迅速發(fā)展的電力系統(tǒng)自動化有機地融合到一個中心數(shù)據庫以及提高供電企業(yè)的變電站運行管理水平。因此,未來的數(shù)字化變電站將在我國電力事業(yè)發(fā)展過程中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

[1] 井偉,吳斌,孫忠文,王仁勝.數(shù)字化變電站新技術[J].四川電力技術,2007,30(4).

篇9

關鍵詞：冶金自動化技術；技術現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢；產業(yè)結構；鋼鐵冶煉 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP273 文章編號：1009-2374（2016）34-0095-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.047

1 我國冶金自動化技術的現(xiàn)狀分析

目前，我國已是國際上首屈一指的鋼鐵冶煉大國，連續(xù)多年世界鋼鐵產量第一，出口大量優(yōu)質鋼鐵，為有效實現(xiàn)冶金的品種與結構多樣化，冶金行業(yè)在生產過程中積極應用自動化技術，并取得一定成就。為充分發(fā)揮冶金自動化技術在冶金生產中的積極作用，近年來，冶金企業(yè)大力發(fā)展冶金自動化技術，積極培養(yǎng)優(yōu)秀的冶金自動化技術人員，同時引進專業(yè)的冶金技術人員來突破冶金自動化技術的生產難題。冶金自動化技術是促進我國工業(yè)快速發(fā)展的重要技術，在其應用的過程中，必須嚴格遵循科學發(fā)展觀，同時要與冶金行業(yè)的生產發(fā)展模式相適應，積極推動我國冶金行業(yè)朝著可持續(xù)方向蓬勃發(fā)展。

2 我國冶金自動化技術的系統(tǒng)分析

就目前而言，我國冶金行業(yè)中常見的冶金自動化技術可分成三個系統(tǒng)結構層次，即過程控制系統(tǒng)、生產管理系統(tǒng)和企業(yè)信息化系統(tǒng)。下面對這三個系統(tǒng)進行分析：

2.1 過程控制系統(tǒng)

冶金自動化技術是一個全面化的控制系統(tǒng)，過程控制在這其中發(fā)揮著重要作用。每個自動化系統(tǒng)的控制者都是計算機，所有系統(tǒng)程序都必須由電腦配制而成。利用計算機編輯制定冶金自動化操作系統(tǒng)，不僅可以有效提高冶金生產效率，還有利于獲取精確的自動化控制分析數(shù)據，徹底打破傳統(tǒng)冶金過程復雜且數(shù)據記錄不全面的局限，全面提高冶金自動化系統(tǒng)的控制準確性，便于人員在冶金作業(yè)過程中清楚觀察到全部生產流程，準備分類記錄每一生產過程的數(shù)據。

我國冶金生產過程中應用過程控制系統(tǒng)，能精確計算高爐、電爐、軋機、轉爐等運行狀態(tài)參數(shù)，但事實上我國的冶金行業(yè)數(shù)據庫仍存在適應性差的問題，無法達到預計的目的，盡管有些企業(yè)已經積極引進國外先進的技術設備，但仍難以充分發(fā)揮冶金過程控制系統(tǒng)的作用。

2.2 生產管理控制系統(tǒng)

隨著我國冶金行業(yè)的不斷發(fā)展，我國冶金企業(yè)充分認識到生產管理的重要性，積極構建良好的生產管理控制系統(tǒng)，全面管理冶金生產流程，切實提升冶金生產質量。目前，我國絕大多數(shù)冶金項目都會應用生產管理控制系統(tǒng)，對冶金生產的信息進行收集，對冶金生產的日常事務進行管理，在冶金生產過程中綜合應用統(tǒng)籌分析學、專家系統(tǒng)化、仿真生產等新技術，全面協(xié)調冶金生產線的各個環(huán)節(jié)，取得一定成效。但事實上，由于冶金自動化技術人員的操作技術尚未成熟，生產管理控制系統(tǒng)尚未完善，導致在實際的冶金自動化生產管理過程中還難以充分發(fā)揮其積極作用，生產管理控制系統(tǒng)的應用也與企業(yè)實際的生產發(fā)展不太適應，無法很好地提高生產效率，影響冶金生產工作的正常開展。

2.3 企業(yè)信息化系統(tǒng)

21世紀是信息科技發(fā)展時代，受計算機互聯(lián)網的影響，冶金行業(yè)的生產、經營、管理過程也朝著信息化方向發(fā)展。我國絕大部分冶金企業(yè)都會結合自身發(fā)展需求在冶金生產實際中應用信息化管理系統(tǒng)，通過建立完善的企業(yè)信息數(shù)據庫，提高企業(yè)內部管理水平，促進整個冶金行業(yè)信息化管理水平的提升。

例如，我國著名的寶鋼集團有限公司積極落實企業(yè)信息化管理，大力建設冶金生產經營數(shù)據庫，及時收集、記錄和分享冶金生產數(shù)據信息，同時積極研發(fā)應用綜合數(shù)據挖掘系統(tǒng)、冶金數(shù)據質量分析技術等智能化信息數(shù)據系統(tǒng)，取得良好的企業(yè)信息化管理成效，為我國其他冶金行業(yè)提供了良好的參考。

3 我國冶金自動化技術的發(fā)展趨勢分析

總之，冶金自動化技術在促進我國冶金行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，為更好地滿足冶金行業(yè)的技術需求，必須采取有效措施推動冶金自動化技術的發(fā)展。針對我國冶金自動化技術的應用現(xiàn)狀，下文將深入探究我國冶金自動化技術的發(fā)展趨勢。

3.1 全面完善冶金過程控制系統(tǒng)

我國越來越多冶金企業(yè)采用過程控制系統(tǒng)監(jiān)管冶金生產的全過程，但我國當前應用的過程控制系統(tǒng)仍是試驗品，與國外先進的冶金自動化系統(tǒng)相比仍存在一定差距。為更好地促進我國冶金自動化技術的發(fā)展，我國冶金自動化系統(tǒng)必將全面應用傳感技術、光感一體化技術、數(shù)據融合技術等先進的新型技術，在冶金生產過程中推廣在線連續(xù)監(jiān)測與監(jiān)控系統(tǒng)，切實做好產品物流跟蹤、產品質量監(jiān)督、環(huán)境保護監(jiān)控等工作，保證冶金企業(yè)的生產目標順利達成，切實執(zhí)行冶金企業(yè)生產的全過程監(jiān)控管理，綜合分析冶金生產過程中的原材料、殘渣成分，有效監(jiān)控冶金生產的溫度、濕度，全面監(jiān)督控制鋼材質量，及時檢測冶金生產過程中產生的廢棄物及煙塵。

3.2 優(yōu)化冶金生產管理控制系統(tǒng)

在冶金自動化生產中應用模擬化方法對冶金生產管理進行全過程研究分析是冶金自動化技術的發(fā)展趨勢之一，通過模擬化控制管理，能有效提升冶金生產和管理過程中的科學性。合理運用計算機互聯(lián)網技術和多媒體模擬技術，在現(xiàn)有的冶金生產模型上全面模擬冶金生產流程，優(yōu)化冶金行業(yè)的生產管理，提高冶金生產組織的科學性，為冶金新產品的開發(fā)提供良好的條件。

另外，冶金行業(yè)要通過各種途徑提升冶金行業(yè)的生產智能化。首先，在冶金生產管理過程中要從實例借鑒、推理應用、專家分析策略、網絡規(guī)劃技術等方面來逐步提升冶金行業(yè)自動化技術水平，提高冶金生產效率和質量，從而增強冶金企業(yè)的生產能力；其次，利用冶金行業(yè)中各個生產流程所提供的參考數(shù)據，科學分析冶金生產過程中出現(xiàn)的異常情況，采取合理措施及時處理生產異常問題。此外，在冶金生產機械設備的管理上，應采用故障診斷與預報相結合的新型技術，真正實現(xiàn)對冶金機械設備故障問題的預報診斷模擬處理，并將試驗結果應用到生產實際中，科學維護冶金生產機械設備。對于冶金企業(yè)的成本管理，應積極建立成本動態(tài)管理模型，全過程監(jiān)控成本管理質量，提升成本管理成效；最后，在冶金生產實際中要采用先進的高科技跟蹤服務系統(tǒng)，不斷優(yōu)化原材料的配比和使用，有效降低冶金生產的成本費用，提高冶金企業(yè)生產效益。

3.3 健全企業(yè)信息化系統(tǒng)數(shù)據庫

3.3.1 行業(yè)信息集成化。冶金行業(yè)信息化建設的最終目的是實現(xiàn)企業(yè)間的信息資源共享，在有效競爭的市場環(huán)境下趨利避害，因此冶金企業(yè)應積極建設系統(tǒng)化、標準化的信息化編碼管理系統(tǒng)，不僅進一步推廣冶金行業(yè)信息化基礎管理系統(tǒng)的應用，還能加快整個冶金行業(yè)信息化管理系統(tǒng)的信息集成，加快建設冶金行業(yè)中的信息數(shù)據庫，為冶金企業(yè)提高精確的信息數(shù)據資料，提高冶金生產質量。

3.3.2 監(jiān)管控制一體化。冶金企業(yè)信息化系統(tǒng)監(jiān)管控制一體化的發(fā)展，能實現(xiàn)企業(yè)信息化系統(tǒng)的實時性能管理，協(xié)調企業(yè)產品供銷流程，真正實現(xiàn)從企業(yè)訂單合同到生產規(guī)劃、生產作業(yè)指令、產品入庫、產品出廠發(fā)運的信息化管理，使冶金生產與銷售形成一個有機整體，實現(xiàn)生產計劃調度和生產控制的協(xié)調銜接；同時，實現(xiàn)產品質量設計到生產制造的質量跟蹤與控制，逐步構建完善的PDCA質量循環(huán)體系。此外，冶金生產的成本管理應在線覆蓋整個生產流程，使資金控制實時貫穿企業(yè)生產的所有業(yè)務活動，采用預算、預警、預測等手段做好冶金生產的事前控制和事中控制工作。

3.3.3 知識管理和商業(yè)智能化。冶金企業(yè)信息化管理系統(tǒng)朝著知識管理和商業(yè)智能化方向發(fā)展，能充分利用企業(yè)信息化系統(tǒng)收集積累的大量信息數(shù)據，根據企業(yè)各類決策主題分別構建不同的信息數(shù)據庫，然后通過信息在線分析和數(shù)據挖掘，有效實現(xiàn)關于市場環(huán)境、企業(yè)成本、產品質量等多方面的“數(shù)據―信息―知識”的遞進發(fā)展，同時將企業(yè)多年的管理經驗和集體智慧成果統(tǒng)一結合起來，促進企業(yè)生產技術、經營管理的創(chuàng)新發(fā)展，推動企業(yè)朝著可持續(xù)方向健康發(fā)展。

4 結語

鋼鐵工業(yè)是我國經濟發(fā)展的重要基礎行業(yè)，與社會各行各業(yè)的正常生產運營息息相關，由于我國正處于社會主義經濟轉型的重要發(fā)展階段，各行各業(yè)對高品質的鋼鐵需求日益增加。冶金自動化技術的應用能有效提高鋼鐵冶煉產量和質量，滿足人們對高品質鋼鐵的使用需求。最近幾年，我國冶金自動化技術水平不斷提高，但與發(fā)達工業(yè)國家相比仍存在著一定差距。針對于此，我國冶金企業(yè)必須充分借鑒國外優(yōu)秀的冶金自動化技術研究成果，采取有效措施積極優(yōu)化冶金生產技術，有效提高冶金生產效率，從根本上推動我國冶金行業(yè)自動化技術的長遠發(fā)展，切實提高我國工業(yè)化發(fā)展水平。

參考文獻

[1] 李寶誠，曹向軍，王麗娟.冶金自動化技術發(fā)展概況及趨勢[J].電子制作，2013，（17）.

[2] 曾波.自動化技術在冶金行業(yè)中的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

[J].山西冶金，2014，（5）.

[3] 王智奎，伊恒.淺談冶金自動化的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J].商業(yè)故事，2015，（26）.

篇10

關鍵詞：配電網自動化；故障區(qū)段定位技術；模式；特征；研究進展

一、當前配電自動化系統(tǒng)中故障區(qū)段定位的主要模式

在配電自動化系統(tǒng)中，故障區(qū)段定位是核心內容。其主要作用是：當線路發(fā)生故障時，在最短時間內自動判斷并切除故障所在的區(qū)段，恢復對非故障區(qū)段的供電，從而盡量減少故障影響的停電范圍和停電時間。選擇科學合理的故障區(qū)段定位模式，大大提高配電自動化系統(tǒng)的性能價格比及對供電可靠性的改善程度。當前的配電自動化故障區(qū)段定位手段主要是有信道模式、無信道模式以及兩者相結合的混合模式三種。

（一）有信道的故障區(qū)段定位模式

有信道的故障區(qū)段定位模式是指在故障發(fā)生后，依靠各分段開關處具有通信功能的柱上開關控制器FTU（Feeder Terminal Unit，饋線終端單元）之間或FTU同配電主/子站之間通過通信設備交換故障信息，判斷故障區(qū)段位置。這種模式包括基于主/子站監(jiān)控的集中（遠方）判斷方式和基于饋線差動保護原理的分散（就地）判斷模式。基于主/子站的集中判斷方式是以配電自動化監(jiān)控主站/子站為核心，依靠通信實現(xiàn)整個監(jiān)控區(qū)域內的數(shù)據采集與控制?；陴伨€差動保護原理的分散判斷方式是當故障發(fā)生時，各保護開關上的FTU利用高速通信網絡同相鄰開關上的FTU交換是否過流的信息，從而實現(xiàn)故障的自動判斷與隔離。

（二）無信道的故障區(qū)段定位模式

無信道的故障區(qū)段定位模式是通過線路始端的重合器同線路上的分段開關的配合，就地自主完成故障定位和隔離功能，它包括重合器同過流脈沖計數(shù)型分段開關配合、重合器同電壓時間型分段開關配合以及重合器間配合等實現(xiàn)方式。重合器同過流脈沖計數(shù)型分段開關配合的方式：過流脈沖計數(shù)型分段器不能開斷短路電流，但能夠在一定時間內記憶重合器備開斷故障電流動作次數(shù)。重合器同電壓時間型分段開關配合的方式：故障時線路出口處的重合器跳閘，隨后沿線分段器因失壓分閘，經延時后重合器第一次重合，沿線分段器依次順序自動加壓合閘，當合閘到故障點所在區(qū)段時，引起重合器和分段器第二輪跳閘，并將與故障區(qū)段相連的分段器閉鎖在分閘位置，再經延時后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢復健全區(qū)段供電的目的。重合器配合的方式：重合器方式延續(xù)了配電網電流保護的原理，自線路末端至線路始端逐級增加啟動電流和延時的整定值，實現(xiàn)逐級保護的功能。

（三）有信道集中控制與無信道就地控制相結合的混合模式

有信道集中控制與無信道就地控制相結合的混合模式是結合前面兩種模式的特點，對于以環(huán)網為主的城市配電網，當系統(tǒng)通信正常時，以集中判斷方式為主，當通信異常時，可以在配電終端就地控制；對于農電縣級配電網，一次網絡既有環(huán)網供電，更多的是輻射型供電方式，因此放射形網絡的故障定位選用無信道的就地判斷方式，環(huán)路網絡采用集中判斷方式。

二、目前配電自動化中故障區(qū)段定位手段的特征比較

基于有信道故障區(qū)段定位模式的配電自動化系統(tǒng)由于采用先進的計算機技術和通信技術，正常情況下可以實時監(jiān)控饋線運行情況，實現(xiàn)遙信、遙測、遙控功能及平衡負荷；故障情況下可以綜合全局信息，快速完成故障的志別、隔離、負荷轉移和網絡重構，避免了出線開關多次重合對系統(tǒng)的影響，適用于配電網絡結構復雜、負荷密集地區(qū)的配電管理系統(tǒng)。但它的缺點是故障的判斷和隔離完全依賴通信手段，對通信速率和可靠性要求高，需投入資金較多；通信設備或主站任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都有可能導致故障緊急處理的全面癱瘓。

無信道的故障區(qū)段定位模式將故障處理下放到設備層自動完成，根本上消除了通信設備可靠性環(huán)節(jié)對定位功能的影響，具有原理簡單，功能獨立，封裝性好的特點，并且投資比有信道的方式少。重合器同分段開關配合方式的缺陷在于判斷故障所需的重合閘次數(shù)較多，故障產生的位置距離電源越遠，重合閘次數(shù)和故障判斷時間很長，難以達到饋線保護功能對故障處理快速性的要求；重合器配合的方式通過各開關動作參數(shù)整定配合判斷并切除故障，無需出線重合器的多次重合閘，但由于配電網存在線路短，故障電流差別不大的特點，容易引起故障時的越級跳閘；并且越靠近出線側的重合器故障后延時分閘時間很長，不符合故障處理快速性的要求。

有信道和無信道混合模式結合了兩者的優(yōu)點，可以根據地區(qū)配電網的時間情況進行有效組合；但它的缺點是存在著控制實現(xiàn)困難、結構復雜的問題，并且不經濟。配電自動化系統(tǒng)中，無信道的故障區(qū)段定位模式由于減少了通信環(huán)節(jié)，在故障處理的可靠性和經濟性方面都要優(yōu)于有信道的模式；但故障區(qū)段定位過程需要多次投切開關的缺點限制了它進一步提高供電可靠性的能力。

三、基于暫態(tài)保護的配電網故障區(qū)段定位方法研究進展

目前配電自動化系統(tǒng)所采用的故障區(qū)段定位方法延續(xù)了電力系統(tǒng)繼電保護中電流保護的核心理念，其構成原理建立在檢測故障前后工頻或接近工頻的穩(wěn)態(tài)電壓、電流、功率方向、阻抗等電氣量的基礎上，此領域的研究工作也是圍繞著如何提高這種原理的性能展開的。實際上，由于輸電線路具有分布參數(shù)的特性，當電網發(fā)生短路故障時，線路在故障的初始時刻一般都伴隨著大量的暫態(tài)信號，故障后的初始電弧以及在電弧最終熄滅前的反復短暫熄滅和重燃會在線路上產生較寬頻帶的高頻暫態(tài)信號；行波由色散產生的頻率較集中的高頻信號發(fā)生偏移和頻率分散，會產生頻帶較寬的高頻信號。這些在故障過程中產生的暫態(tài)高頻電流電壓信號含有比工頻信號更豐富的故障信息，如故障發(fā)生的時刻、地點、方向、類型、程度等。但由于故障暫態(tài)信號具有頻帶寬，信號幅度較工頻微弱，且持續(xù)時間短的特點，受信號提取和分析手段的限制，在傳統(tǒng)的保護方法里被當做高頻噪聲濾除掉。但是，隨著信號提取及分析技術的快速發(fā)展，基于暫態(tài)保護原理的故障處理技術越來越受到人們的重視。

參考文獻

[1] 孫德勝，郭志忠，王剛軍.配電自動化系統(tǒng)綜述[J].繼電器，1999，27（3）.

[2] 陳勇，海濤，葉正明.構筑配電自動化系統(tǒng)的三種基本模式[J].電網技術，2002，26（2）.

[3] 林功平.配電網饋線自動化解決方案的技術策略[J].電力系統(tǒng)自動化，2001，25（4）.

[4] 孫福杰，王剛軍，李江林.配電網饋線自動化故障處理模式的比較及優(yōu)化[J].繼電器，2001，29（8）.

[5] 吳敏，朱錫貴，徐為綱.無信道饋線故障處理技術[J].電力系統(tǒng)自動化，2000，25（6）.

[6] 陳勇，海濤.電壓型饋線自動化系統(tǒng)[J].電網技術，2000，23（7）.

[7] 焦邵華，焦燕莉，程利軍.饋線自動化的最優(yōu)控制模式[J].電力系統(tǒng)自動化，2002，26（21）.

[8] 哈恒旭，張保會，呂志來.邊界保護的理論基礎（第一部分）：故障暫態(tài)分析[J].繼電器，2002，30（9）.