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篇1

1 數(shù)字化外科技術(shù)的概況

數(shù)字化外科學(xué)是以醫(yī)學(xué)影像學(xué)及解剖學(xué)為基礎(chǔ)，將三維重建、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造、計(jì)算機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)等相關(guān)的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于臨床外科，將二維圖像或結(jié)構(gòu)光測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維立體測量分析，從而精確地輔助及模擬手術(shù)設(shè)計(jì)。數(shù)字化技術(shù)最初應(yīng)用于骨科、神經(jīng)外科等。1983年，Hemmy等[1]首次將三維重建技術(shù)應(yīng)用于顱頜面外科，開啟了數(shù)字化技術(shù)在顱頜面應(yīng)用的先河。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造技術(shù)（CAD/CAM）也被應(yīng)用于顱頜面外科。1986年，Mankovich[2]首次以虛擬頭顱三維重建技術(shù)為基礎(chǔ)，將計(jì)算機(jī)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(shù)日益成熟，快速成型技術(shù)（Rapid prototyping tecnology，簡稱RP技術(shù)）問世。1991年，RP技術(shù)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(yīng)用。20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)技術(shù)開始應(yīng)用于顱頜面外科，1991年，Atobelli等[3]在計(jì)算機(jī)生成的三維圖像上模擬了顱面整形手術(shù)。近幾年，3D攝影、手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)智能機(jī)器人等新型技術(shù)在國內(nèi)外顱頜面臨床開始應(yīng)用[4-6]。

2 數(shù)字化外科技術(shù)的組成

2.1三維重建技術(shù)：三維重建技術(shù)是在二維CT圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為模擬數(shù)據(jù)輸出為三維立體圖像，從而準(zhǔn)確地顯示解剖結(jié)構(gòu)與病變的空間位置、大小、幾何形狀以及與周圍組織結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系，為顱頜面外科的畸形修復(fù)和顏面整形提供了更為精確且量化的模擬。1979年，Herman 等[7]報(bào)道了人體器官及骨組織的三維重建技術(shù)，將數(shù)字化技術(shù)引入外科學(xué)。20世紀(jì)80年代至90年代，三維重建技術(shù)迅速發(fā)展。1984年，Marsh[8]利用三維CT重建技術(shù)進(jìn)行了顱眶整復(fù)手術(shù)的模擬設(shè)計(jì)；1986年至1989年，建立起基于CT 影像資料的計(jì)算機(jī)輔助顱頜面外科手術(shù)三維模擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)[9-10]。1995年，Gulyas 等[11]提出了應(yīng)用數(shù)字化三維技術(shù)進(jìn)行顱頜面外科手術(shù)設(shè)計(jì)的理念。近年來，三維重建技術(shù)在顱頜面外科的應(yīng)用已不僅局限于硬組織，顱面部的三維重建可從組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致的分層顯示，將面部皮膚、皮下淺筋膜、面部血管神經(jīng)等逐層顯示出來[12-13]。三維重建技術(shù)是數(shù)字化外科的基本技術(shù)，為模擬外科提供了重要的方法。

2.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)（CAM）：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)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(jié)構(gòu)的虛擬數(shù)據(jù)，在三維編輯軟件環(huán)境下，對數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理，完成數(shù)字化三維重建。其組成包括：鏡像技術(shù)、有限元分析、自由曲面構(gòu)建技術(shù)、數(shù)據(jù)分割技術(shù)、數(shù)據(jù)構(gòu)建技術(shù)、圖像配準(zhǔn)技術(shù)、差值分析技術(shù)等。應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件可對顱面骨進(jìn)行三維重建，在PC機(jī)上完成顱面骨虛擬切割和移動(dòng)，使復(fù)雜手術(shù)的模擬成為可能并預(yù)測術(shù)后效果。很多學(xué)者將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)應(yīng)用于頜面骨缺損修復(fù)、畸形修復(fù)以及頜面牽引成骨，均取得了良好效果[14-17]。

計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)（CAM）以快速成型技術(shù)（簡稱RP技術(shù)）為代表?？焖俪尚图夹g(shù)是20世紀(jì)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)零件（CAD）模型通過軟件分層離散和數(shù)據(jù)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(shí)體模型，其中SLA方法是目前快速成型技術(shù)領(lǐng)域中研究最多且技術(shù)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(dá)到0.1mm，原材料利用率近100%。在顱頜面外科，在CT掃描數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上運(yùn)用快速成型技術(shù)制作的三維頭顱模型能直觀、真實(shí)、立體、精確地顯示顱面部的三維解剖結(jié)構(gòu)及空間關(guān)系，在此基礎(chǔ)上可進(jìn)行精確的測量和準(zhǔn)確的臨床診斷，為制定合理的手術(shù)治療計(jì)劃提供重要依據(jù)。同時(shí)，術(shù)前可在三維頭顱模型上進(jìn)行手術(shù)設(shè)計(jì)、模擬操作并預(yù)制個(gè)性化修復(fù)體進(jìn)行填充。

2.3計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)模擬（Computer Assisted Surgery Simulation，CASS）：計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)模擬是虛擬手術(shù)的一種，是基于各種醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與虛擬現(xiàn)實(shí)來模擬、指導(dǎo)手術(shù)，使復(fù)雜精確的手術(shù)成為可能。對于顱頜面外科而言，準(zhǔn)確的術(shù)前設(shè)計(jì)是手術(shù)成功的保證，因而建立基于CT的三維圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)外科計(jì)劃、模擬系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作站對顱頜面外科有重大意義。近年來，CASS開始應(yīng)用于顱頜面復(fù)雜畸形和創(chuàng)傷患者的治療修復(fù)并取得了良好的效果[18-20]。

2.4計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)（computer assisted navigation system， CANS）：計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)輔助外科技術(shù)的重要組成部分。計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)處理的三維模型與實(shí)際手術(shù)進(jìn)行交互，通過紅外線或者激光對手術(shù)器械位置的追蹤，最大可能地提供術(shù)區(qū)信息，屬于計(jì)算機(jī)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。其基本操作步驟包括獲得術(shù)前三維圖像、制定手術(shù)方案、模擬手術(shù)和術(shù)中注冊導(dǎo)航。計(jì)算機(jī)導(dǎo)航的優(yōu)點(diǎn)：①定位確切，使手術(shù)更為精準(zhǔn)，提高手術(shù)成功率；②將三維模型與手術(shù)部位準(zhǔn)確匹配，實(shí)施個(gè)體化手術(shù)方案；③避開重要解剖結(jié)構(gòu)，使手術(shù)更為安全，減少術(shù)后并發(fā)癥；④輔助教學(xué)和遠(yuǎn)程醫(yī)療[21]。導(dǎo)航系統(tǒng)的精確度主要受系統(tǒng)本身誤差、影像資料的準(zhǔn)確性、術(shù)中組織移位等因素的影響[22]。

2.5數(shù)字化新技術(shù)： 已被證實(shí)，機(jī)器人手臂可以完成復(fù)雜的手術(shù)軌道切割[23]。隨著術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)的成熟，出現(xiàn)了比機(jī)器人手臂更為完善的手術(shù)機(jī)器人輔助系統(tǒng)，可獲得比外科醫(yī)生手術(shù)操作更為準(zhǔn)確的精度，如用于顱內(nèi)植入定位[24-25]。迄今為止，相關(guān)機(jī)電研究為手術(shù)機(jī)器人輔助系統(tǒng)進(jìn)入臨床提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但是在術(shù)中應(yīng)用的安全性還需進(jìn)一步被證實(shí)[26]。

3 數(shù)字化技術(shù)在顱頜面外科治療中的應(yīng)用

顱頜面外科是法國整形外科專家Tessier教授于20世紀(jì)60年代后期創(chuàng)立的一門新興學(xué)科。它通過特殊的截骨和植骨方法將顱頜面骨分塊移動(dòng)，按照整形修復(fù)原則重新排列組合與固定，從根本上矯正各種嚴(yán)重的顱頜面畸形[27]。顱頜面腫瘤、外傷和畸形經(jīng)常導(dǎo)致嚴(yán)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(zhì)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(jié)構(gòu)進(jìn)行立體呈現(xiàn)和定量測定，導(dǎo)致受損及畸形骨的復(fù)位缺乏準(zhǔn)確性，通常很難恢復(fù)預(yù)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(shù)后效果仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。把數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于外科診斷和治療中，可以幫助解決這個(gè)問題[28]。

3.1在顱頜面腫瘤中的應(yīng)用：數(shù)字化技術(shù)在顱頜面腫瘤的評估、手術(shù)切除和術(shù)后修復(fù)中均有重大幫助。一些學(xué)者應(yīng)用三維數(shù)字立體攝影測量技術(shù)評估患侵襲性纖維瘤病的兒童進(jìn)行下頜骨節(jié)段性切除術(shù)后2年內(nèi)的面部發(fā)育情況，認(rèn)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(gè)巨大額骨和顳骨骨母細(xì)胞瘤的患者進(jìn)行術(shù)前虛擬規(guī)劃，運(yùn)用鏡像技術(shù)和導(dǎo)航系統(tǒng)在術(shù)中切除病灶，同時(shí)利用自體顱骨根據(jù)健側(cè)重建患側(cè)，術(shù)后效果良好，為復(fù)雜的顱頜面腫瘤手術(shù)提供了新方法。近年來，國內(nèi)不少學(xué)者也將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在顱頜面腫瘤并取得了很好效果。一些學(xué)者對14例顴上頜骨骨纖維異常增殖癥的患者進(jìn)行術(shù)前顱面骨三維重建，運(yùn)用鏡像技術(shù)精確標(biāo)記需要切除的骨量，術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)指導(dǎo)病變骨的切除，每例患者術(shù)后效果與預(yù)先估計(jì)值最大差異小于2mm[31]。此外，數(shù)字化技術(shù)在顱骨缺損修復(fù)也有應(yīng)用。數(shù)字化三維顱骨成形技術(shù)應(yīng)用在Ⅰ期顱骨修補(bǔ)術(shù)，提高顱骨塑形的精確度，減少顱骨修補(bǔ)術(shù)后的并發(fā)癥和縮短手術(shù)時(shí)間[32]。

3.2在顱頜面外傷中的應(yīng)用：在顱頜面外傷中，眶顴骨折占很大比例。眼眶重建修復(fù)最大的困難在于眼眶周邊結(jié)構(gòu)復(fù)雜，血管神經(jīng)豐富，要精確恢復(fù)病前的眼眶骨性輪廓和恢復(fù)眼外肌功能是臨床的一個(gè)難點(diǎn)。傳統(tǒng)的手術(shù)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(xué)者將術(shù)前手術(shù)模擬和術(shù)中導(dǎo)航相結(jié)合，對外傷導(dǎo)致的單側(cè)眼眶畸形進(jìn)行修復(fù)重建，解剖學(xué)復(fù)位精度高，但由于軟組織限制導(dǎo)致的繼發(fā)畸形并未完全克服。結(jié)果提示，術(shù)前模擬手術(shù)和術(shù)中導(dǎo)航可為復(fù)雜的眶壁修復(fù)提供有益的指導(dǎo)[33]。國內(nèi)有學(xué)者研究表明，計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航外科有助于提高顱頜面陳舊性骨折的復(fù)位精度[34]。一些學(xué)者運(yùn)用鏡像技術(shù)制作眶顴骨折患者的三維頭顱模型，并在模型上對鈦網(wǎng)進(jìn)行解剖塑形，修復(fù)眶壁缺損的準(zhǔn)確性比預(yù)成鈦網(wǎng)更高[35]。此外，SLA模型在顱骨缺損的修復(fù)中也有著廣泛應(yīng)用。一些學(xué)者應(yīng)用光學(xué)三維成像和快速成型技術(shù)對比例越過面中線的頜面大面積缺損進(jìn)行假體移植，證實(shí)虛擬移植用于保留眼結(jié)構(gòu)的大面積頜面部缺損修復(fù)是可行的[36]。

3.3在顱頜面畸形方面的應(yīng)用： 顱頜面畸形修復(fù)手術(shù)包括了對先天及后天因素導(dǎo)致頭面畸形的矯治。手術(shù)成功與否不僅取決于手術(shù)操作，在很大程度上也取決于精確的手術(shù)方案[37-39]。傳統(tǒng)的手術(shù)在石膏模型上模擬手術(shù)截骨軌跡，這對于要求高精度的復(fù)雜顱頜面畸形手術(shù)是巨大限制，于是開始有學(xué)者運(yùn)用三維計(jì)算機(jī)手術(shù)模擬（CASS）進(jìn)行顱頜面手術(shù)術(shù)前設(shè)計(jì)[40]。一些學(xué)者收集12例顱頜面畸形患者，為其制造三維顱骨模型，并進(jìn)行兩次模擬手術(shù)：在CASS輔助下進(jìn)行模擬手術(shù)和傳統(tǒng)手術(shù)。術(shù)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)評估。結(jié)果表明，運(yùn)用CASS取得的手術(shù)效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方法，術(shù)者應(yīng)用CASS能更好地矯正偏牙合畸形，恢復(fù)下頜骨的對稱性[41]。Malis等[42]在術(shù)中導(dǎo)航的輔助下對顳下頜關(guān)節(jié)強(qiáng)直患者進(jìn)行了精確的截骨術(shù)和假體置入，完成了全顳下頜關(guān)節(jié)置換術(shù)，術(shù)后效果良好。

3.4在顱頜面外科其他領(lǐng)域的應(yīng)用： 一些學(xué)者使用3D立體攝影或3D軟件進(jìn)行顱頜面術(shù)前與術(shù)后軟組織的評估，以及軟組織的變化和正頜手術(shù)復(fù)發(fā)的客觀評價(jià)[43-44]。一些學(xué)者運(yùn)用三維電腦斷層數(shù)據(jù)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(shù)可為復(fù)雜的顱頜面畸形提供準(zhǔn)確的診斷及合理有效的治療方案。近年來，有關(guān)顱頜面外科術(shù)前三維重建及術(shù)中導(dǎo)航應(yīng)用的研究激增，但數(shù)字化技術(shù)需要基本的設(shè)備和軟件，花費(fèi)的時(shí)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(yùn)用于臨床，遠(yuǎn)期的評估及相關(guān)的收益分析也有待進(jìn)一步研究。這需要計(jì)算機(jī)、機(jī)電和醫(yī)學(xué)等多方面人才的共同努力，才能將數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢在顱頜面外科充分發(fā)揮。

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篇2

【關(guān)鍵詞】開放標(biāo)準(zhǔn) 開放協(xié)議 研究評述

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

1.引言

伴隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，由大規(guī)模在線開放課程MOOC引領(lǐng)的在線學(xué)習(xí)風(fēng)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(kuò)大教育開放，引進(jìn)優(yōu)質(zhì)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(shè)優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教育資源，成為我國擴(kuò)大教育開放的重要組成部分，是構(gòu)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(qū)動(dòng)力量。

現(xiàn)階段，已有許多高校加入開放教育資源運(yùn)動(dòng)，將優(yōu)質(zhì)的教育資源在在線學(xué)習(xí)平臺上公開，供學(xué)習(xí)者免費(fèi)學(xué)習(xí)，國內(nèi)已有知名的學(xué)習(xí)平臺如“好大學(xué)在線”、“學(xué)堂在線”等，聚集了海量優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，然而實(shí)踐中只有少量數(shù)字化教育資源被廣泛傳播與運(yùn)用，在資源建設(shè)過程中重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，許多高校都各自為政，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)字化教育資源系統(tǒng)整合和內(nèi)容共享方面，開放標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是在數(shù)字化教育資源建設(shè)中實(shí)現(xiàn)內(nèi)容性資源、技術(shù)性工具之間的交流與互用，以及解決各種版權(quán)法律問題的基礎(chǔ)。隨著開放共享已成為世界范圍內(nèi)普遍共識，現(xiàn)有資源標(biāo)準(zhǔn)已難以支撐大規(guī)模共享的情況下，作為資源組織架構(gòu)的首要核心組成部分，共享標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議的制定應(yīng)納入現(xiàn)階段數(shù)字化資源建設(shè)工作重點(diǎn)中來。當(dāng)前數(shù)字化教育資源建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)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(jù)庫中檢索發(fā)現(xiàn)，最早的文獻(xiàn)是2001年，華東師范大學(xué)祝智庭教授撰寫的兩篇文章《網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究》及《網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究概況》，[1][2]文中介紹了美國一些較成熟的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，歐洲正在進(jìn)行的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化研究項(xiàng)目，以及若干國際組織的標(biāo)準(zhǔn)化行動(dòng)，并結(jié)合我國實(shí)踐需要提出具體的標(biāo)準(zhǔn)需求。2001年，我國成立了現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會，專門從事網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和推廣工作，數(shù)字化教育資源是網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究的重要內(nèi)容，可以說，這一年是國內(nèi)關(guān)于數(shù)字化資源標(biāo)準(zhǔn)研究的起點(diǎn)。在起步階段，研究內(nèi)容多以對國外教育資源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。在已經(jīng)制定的教育資源規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)中，資源的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)受到最多關(guān)注，元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(xué)習(xí)資源元數(shù)據(jù)規(guī)范（IMS LRM），學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE LOM），都柏林協(xié)議（Dublin Core）、可共享內(nèi)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(jù)標(biāo)準(zhǔn)》、《國外教育資源元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化比較研究》（、《網(wǎng)絡(luò)教育資源建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范綜述》。[3][4][5]不同的學(xué)者，從不同的維度，對不同的資源規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較研究，包括結(jié)構(gòu)體系、元素繁簡、描述能力、擴(kuò)展規(guī)則、互操作性等。通過閱讀這些文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，對幾類數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(jù)標(biāo)準(zhǔn)更加全面的認(rèn)識，從而為我國制定教育資源元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)提供借鑒。

自2004年起，我國建立的《教育信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系》相繼出臺，該體系涉及教育管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)習(xí)者相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)資源相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及本地化/行業(yè)化規(guī)范。與教育資源相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)以學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)規(guī)范（LOM）為核心，針對教育資源的特性建立起相應(yīng)的子規(guī)范，有《學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)規(guī)范（CELTS-3）》，《簡單課程編排規(guī)范（CELTS-8）》，《內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)體在國內(nèi)遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)及其他數(shù)字化教育資源的建設(shè)過程中，得到了廣泛的應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了我國區(qū)域范圍內(nèi)的資源共享。

平臺與元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是影響開放教育資源互操作性的重要因素，隨著研究的進(jìn)一步發(fā)展，自2010年開始很多研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向討論國際標(biāo)準(zhǔn)在平臺的應(yīng)用上，基于某一特定的國際資源標(biāo)準(zhǔn)如何建設(shè)數(shù)字化資源庫，將資源的標(biāo)準(zhǔn)與支撐平臺、管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)連接起來，例如《教育資源元數(shù)據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及支撐平臺的設(shè)計(jì)研究》（賀志強(qiáng)等，2010），《基于SCORM標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代教育技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)與開發(fā)》（2011），《基于LOM標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)課程推薦方法研究與實(shí)現(xiàn)》（2012）等。[6][7][8]隨著教育資源的標(biāo)準(zhǔn)的不斷普及和應(yīng)用，越來越多的專業(yè)或領(lǐng)域，在建立元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)都采用都柏林協(xié)議（DC標(biāo)準(zhǔn)）或者SCORM標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)，在數(shù)字圖書館、開放信息系統(tǒng)中也都有過嘗試和應(yīng)用。

隨著技術(shù)和教學(xué)實(shí)踐的不斷發(fā)展，SCORM標(biāo)準(zhǔn)的一些不足之處也逐漸暴露，例如只能對資源進(jìn)行靜態(tài)的描述，不能跟蹤學(xué)習(xí)過程等，已有的這些協(xié)議很大程度上都難以實(shí)現(xiàn)互操作性，最主要的原因是這些協(xié)議的操作以互補(bǔ)的方式進(jìn)行，因而國內(nèi)對教育資源的標(biāo)準(zhǔn)研究也逐步加深，姜曉旭等（2012）介紹了“教育資源標(biāo)準(zhǔn)化”的概念模型，教育資源標(biāo)準(zhǔn)化有兩個(gè)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(biāo)識，將資源的各個(gè)屬性整合為元數(shù)據(jù)實(shí)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(diǎn)，基于國際知名的資源信息標(biāo)準(zhǔn)模型提出了一種擴(kuò)展的信息模型，該模型分為物理和教學(xué)兩個(gè)層面，清晰地描述了8種不同粒度的內(nèi)容形態(tài)，基本涵蓋了各種不同結(jié)構(gòu)形式（非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和結(jié)構(gòu)化）的資源。

綜上，國內(nèi)對開放教育資源標(biāo)準(zhǔn)的研究正經(jīng)歷著從最初由各類學(xué)者引進(jìn)介紹國外的教育資源的標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議，逐漸聚集到對各種教育資源標(biāo)準(zhǔn)的分析、比較、應(yīng)用以及對未來教育資源建設(shè)革新的建議上。從研究方法上看，國內(nèi)對數(shù)字化教育資源標(biāo)準(zhǔn)的研究已經(jīng)從描述性的比較研究逐漸轉(zhuǎn)向深層次的元數(shù)據(jù)共享模型建構(gòu)的研究，國內(nèi)研究者已開始關(guān)注教育資源元數(shù)據(jù)的互操作性的研究，對未來建設(shè)開放教育資源的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的建立具有重要的指引作用。

3.數(shù)字化教育資源標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)試圖處理更多的領(lǐng)域，這些標(biāo)準(zhǔn)中有部分成功，但還是沒有得到標(biāo)準(zhǔn)化并廣泛運(yùn)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(dāng)學(xué)習(xí)者在不同地域進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，商業(yè)化的內(nèi)容需要遵守不同的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議或者版權(quán)規(guī)定，且不同的標(biāo)準(zhǔn)或版權(quán)規(guī)定只是針對某一個(gè)國家的，因此在不同的國家之間推動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)，由許多機(jī)構(gòu)或聯(lián)盟在推動(dòng)，處于發(fā)展和建設(shè)的不同階段，缺乏一致的方法允許多個(gè)利益相關(guān)者合作和參與。在標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)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(wǎng)頁資源、多媒體資源或者文件資源，都包含有不同類型的標(biāo)準(zhǔn)，在建設(shè)開放教育資源標(biāo)準(zhǔn)過程中都會被考慮到，但是這些標(biāo)準(zhǔn)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(diào)好不同的利益相關(guān)者是面臨的挑戰(zhàn)。在授權(quán)和執(zhí)行方面，缺乏必要的約束機(jī)制，例如要求遵循HTML的標(biāo)準(zhǔn)，但是如果不遵從會怎么樣。此外，還有一些疑問，建立了標(biāo)準(zhǔn)以后，會不會影響到資源的設(shè)計(jì)與開發(fā)者的積極性，或者是否會影響學(xué)習(xí)者的積極性，難以滿足學(xué)習(xí)者的需求呢？

第三，經(jīng)濟(jì)障礙。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)方面的障礙是許多非教育領(lǐng)域?qū)Ｓ玫囊?guī)范化標(biāo)準(zhǔn)在逐步標(biāo)準(zhǔn)化的過程中遇到的最大障礙。正式的標(biāo)準(zhǔn)大多由公共資金項(xiàng)目資助，由學(xué)術(shù)研究者和大型供應(yīng)商開發(fā)，非正式的標(biāo)準(zhǔn)缺乏必要的資金支持。正式的標(biāo)準(zhǔn)有完整的商業(yè)模式，銷售標(biāo)準(zhǔn)文件限制了一些非標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范被廣泛采用。封閉的會員制和付費(fèi)的訪問大大約束了非標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范被廣泛使用，同時(shí)，非正式的標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)前對開放標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議的研究，更多關(guān)注資源內(nèi)容性標(biāo)準(zhǔn)的研究，元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的研究占據(jù)大量篇幅，對開源的平臺和工具性標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議研究不足。國內(nèi)對開放教育資源標(biāo)準(zhǔn)的研究正經(jīng)歷著從最初由各類學(xué)者引進(jìn)介紹國外教育資源的標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議，逐漸聚集到對各種教育資源標(biāo)準(zhǔn)的分析、比較、應(yīng)用以及對未來教育資源建設(shè)革新的建議上。許多標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)化過程中，需要有一個(gè)一致的方法以允許不同群體的利益相關(guān)者和專家有效溝通、協(xié)作。未來對建設(shè)統(tǒng)一數(shù)字化的資源標(biāo)準(zhǔn)建議如下：

（1）注重標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，圍繞共同學(xué)習(xí)目標(biāo)和動(dòng)機(jī)，開展全方位、多層次的合作，這種合作不僅包括機(jī)構(gòu)之間，還應(yīng)該包括國家之間，才能推動(dòng)開放教育資源的傳播與廣泛共享。多方位合作中需要重點(diǎn)解決的是資源歸屬權(quán)的問題，尊重知識產(chǎn)權(quán)，協(xié)調(diào)多方利益，推動(dòng)不同平臺對資源的互操作性。開放教育資源項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人需要關(guān)注資源的底層設(shè)計(jì)，增加資源的透明性，促進(jìn)資源的廣泛共享。在元數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)方面，可以選擇分層與樹狀結(jié)合的層次結(jié)構(gòu)，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(shè)定具體的拓展規(guī)則，增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的可操作性。借鑒OAI-PMH協(xié)議中通過元數(shù)據(jù)收割這種模式實(shí)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(nèi)容性標(biāo)準(zhǔn)及內(nèi)容分類。

開放教育資源的核心是內(nèi)容，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開展內(nèi)容性建設(shè)是實(shí)現(xiàn)開放性的主要途徑。內(nèi)容分類是影響內(nèi)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(jìn)行分類，才能為建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)提供明確的依據(jù)。當(dāng)數(shù)字資源的類型較多時(shí)，可以考慮使用幾種元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)描述資源，通過建立不同標(biāo)準(zhǔn)的中間構(gòu)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(diǎn)、微課程、完整課程）更加系統(tǒng)化。為了支持教育技術(shù)創(chuàng)新，有必要對規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)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(shè)不同的開放等級標(biāo)準(zhǔn)。建立開放教育資源的標(biāo)準(zhǔn)可以分為概念性標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行性標(biāo)準(zhǔn)，概念性標(biāo)準(zhǔn)是提供理論的解決方案，包含對標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的具體說明，對于執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，可以借鑒并考慮開放教育資源的開放程度，建設(shè)不同等級的標(biāo)準(zhǔn)。在資源標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)前期，需要大量的調(diào)研，對開放教育資源的開放性形成可量化的評價(jià)指標(biāo)，此外，對開放教育資源標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，在學(xué)習(xí)者之間的一些涉及互操作性的調(diào)查研究也是必不可少的，能夠充分了解學(xué)習(xí)者需求，畢竟，建設(shè)開放教育資源標(biāo)準(zhǔn)的目的是促進(jìn)教育資源的廣泛共享，而理論上的互通性和友好性都遠(yuǎn)不如來自學(xué)習(xí)者的評定真實(shí)而又有價(jià)值，有更多的學(xué)習(xí)者愿意參與到學(xué)習(xí)中來。

（3）提高標(biāo)準(zhǔn)化過程的管理。

在管理層面上，提高認(rèn)識，尤其是決策者，認(rèn)識并理解開放標(biāo)準(zhǔn)的各個(gè)部分。找出解決專利、所有權(quán)、許可問題的方法，使得不同的組織能夠采納、批準(zhǔn)、配置或者在已有的技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ)上創(chuàng)建衍生品。提高整個(gè)制度的透明度，通過更有效的傳播增加不同機(jī)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)。理解不同領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)初衷，管理沖突預(yù)期，增加更多的利益相關(guān)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(yīng)用提高支持，通過早期實(shí)施和評估提高質(zhì)量規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。提供財(cái)政支持，使規(guī)范文件免費(fèi)提供和，這樣他們可以被納入應(yīng)用程序和適應(yīng)滿足新的需求。確保完成所有標(biāo)準(zhǔn)文件和更新持續(xù)識別并供人參考。

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篇3

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；自動(dòng)化技術(shù)；藥房管理；研究進(jìn)展

【中圖分類號】R 952 【文獻(xiàn)標(biāo)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(jià)、審核調(diào)配處方、藥品申領(lǐng)等各個(gè)工作環(huán)節(jié)都必須由人工完成。由于缺乏自動(dòng)化和信息化手段，藥師長期處于手工勞動(dòng)狀態(tài)，精力高度集中，極易出現(xiàn)疲勞，導(dǎo)致工作效率下降，差錯(cuò)事故增加。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，門診藥房的日常工作中逐漸涉及信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，并且得到不斷發(fā)展完善。到目前為止，信息技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)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(dòng)，同時(shí)大大提高了整個(gè)門診藥房的運(yùn)營效率，使得藥師有較多的時(shí)間為患者提供更多、更好的藥學(xué)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)以“患者為中心”的藥學(xué)服務(wù)理念。

1 信息技術(shù)在門診藥房的應(yīng)用

上世紀(jì)八十年代，我國部分醫(yī)院就已經(jīng)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(fèi)等的信息化管理，使醫(yī)院管理日趨規(guī)范。經(jīng)過近30年的發(fā)展，目前HIS已經(jīng)非常成熟，國內(nèi)大部分醫(yī)院都已經(jīng)應(yīng)用HIS。HIS的應(yīng)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(lǐng)、藥房盤點(diǎn)、藥品控制等功能模塊，用于解決藥品庫存量管理，盤點(diǎn)管理，藥品申領(lǐng)，藥品下賬等門診藥房日常工作的管理。HIS的應(yīng)用使醫(yī)生用藥的可預(yù)見性和收費(fèi)的準(zhǔn)確性高，主服務(wù)器出故障時(shí)備份服務(wù)器數(shù)據(jù)同步準(zhǔn)確，藥房發(fā)藥迅速、準(zhǔn)確且便于清點(diǎn)，庫存量控制合理等成效[3]。有些醫(yī)院在HIS基礎(chǔ)上，進(jìn)行應(yīng)用軟件的研發(fā)和使用，使HIS的功能更加完善和強(qiáng)大。

1.1 藥品配送信息系統(tǒng)

門診藥品的周轉(zhuǎn)較快，藥品由供應(yīng)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(fèi)大量的人力和時(shí)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(chǔ)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(yàn)收入庫時(shí)間，提高了工作效率，降低醫(yī)院和藥品配送商的運(yùn)行成本，可實(shí)現(xiàn)對藥品配送過程進(jìn)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(shí)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(fèi)、配藥四個(gè)部分。首先是患者到醫(yī)院就診建立個(gè)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(shí)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(fèi)小票。第三是患者憑繳費(fèi)小票到收費(fèi)處刷IC卡繳費(fèi)，繳費(fèi)后電子處方立刻自動(dòng)生效并傳送到藥房，藥師根據(jù)電子處方備藥，等待患者取藥。最后是患者根據(jù)繳費(fèi)發(fā)票到藥房刷IC卡取藥。與傳統(tǒng)收方后調(diào)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(nèi)容，并提前完成審方、調(diào)配等工作，患者取藥時(shí)，藥師只需核對處方后就可發(fā)藥，節(jié)約了大量時(shí)間。藥師可利用節(jié)約起來的時(shí)間為患者提供更多的用藥教育與指導(dǎo)，體現(xiàn)藥師的專業(yè)技術(shù)性質(zhì)，提升門診藥房的服務(wù)質(zhì)量。另外，電子處方系統(tǒng)解決了醫(yī)生書寫處方潦草難認(rèn)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(diào)配藥品的差錯(cuò)率，減少藥品使用過程中的安全隱患。藥品價(jià)格計(jì)算更準(zhǔn)確，病人付錢和用藥都更放心[6]。電子處方的應(yīng)用提高了門診藥房的工作效率以及門診部的整體運(yùn)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(jìn)的地方，如：①病人信息錄入不全或者錯(cuò)誤。患者的IC卡中年齡信息無法自動(dòng)更新，給醫(yī)生處方和藥師審方帶來了不便。②錯(cuò)誤處方修改流程復(fù)雜，增加患者負(fù)擔(dān)。③年齡較老的醫(yī)生電腦不熟，處方速度較慢且錯(cuò)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(yù)設(shè)，方便選用，但一些特殊用法無法提前預(yù)設(shè)，給處方錄入帶來了困難。⑤患者知情權(quán)被侵犯。患者只有在繳費(fèi)后才知道醫(yī)生處方的具體內(nèi)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(yīng)有的知情權(quán)和到藥店購買藥品的權(quán)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(xué)化、現(xiàn)代化、人性化，為患者更好地服務(wù)。

1.3 藥學(xué)信息智能查詢系統(tǒng)

隨著藥學(xué)的發(fā)展，藥品的研究開發(fā)加速，大量的新藥應(yīng)用于臨床，醫(yī)生在給每位患者處方時(shí)需要參考大量的藥學(xué)信息，然后選用安全、有效、經(jīng)濟(jì)、適宜的藥品。為了解決醫(yī)生處方對于藥學(xué)信息的需求問題，孔華麗等[7]在醫(yī)院HIS的基礎(chǔ)之上，研發(fā)了藥學(xué)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(zhǔn)確地獲取藥品信息，提高醫(yī)生處方的速度和準(zhǔn)確性，方便醫(yī)生為患者制定個(gè)體化用藥方案，促進(jìn)臨床合理用藥。

2 自動(dòng)化技術(shù)在門診藥房的應(yīng)用

發(fā)達(dá)國家早就已經(jīng)開始了藥房自動(dòng)化方面的研究，因?yàn)樗幏孔詣?dòng)化的程度直接影響著藥品在醫(yī)院流通的各個(gè)環(huán)節(jié)，影響著藥房的服務(wù)方式、醫(yī)院的管理模式[8]。目前國內(nèi)醫(yī)院藥房的自動(dòng)化程度不高，從藥品的配送儲存到處方的審核調(diào)配，大多數(shù)都要靠人工操作完成，費(fèi)時(shí)費(fèi)力、處方處理效率低。所以，在門診藥房引入自動(dòng)化軟件及設(shè)備是迫切需要的。

2.1 處方自動(dòng)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(nèi)嵌審方軟件配合藥師審方，自動(dòng)審查每張?zhí)幏降乃幤放湮?、用量、禁忌等信息進(jìn)行反饋。大大減輕了窗口藥師的審方負(fù)擔(dān)，加強(qiáng)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(zhì)量[2]。但處方自動(dòng)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(yīng)仔細(xì)審核，確?；颊哂盟幍陌踩⒂行?。

2.2 藥房自動(dòng)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(jìn)自動(dòng)發(fā)藥設(shè)備( 也稱發(fā)藥機(jī)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(nèi)率先構(gòu)建了門診藥房自動(dòng)發(fā)藥系統(tǒng)[9，10]。該系統(tǒng)具有自動(dòng)獲取藥品信息，自動(dòng)入庫，自動(dòng)取藥出庫等功能，自動(dòng)化程度非常高，使藥品發(fā)放準(zhǔn)確, 出入帳物精確, 有效期管理細(xì)致到位, 有效減少了門診發(fā)藥差錯(cuò)和帳物管理中的漏洞。到目前為止，國內(nèi)不少醫(yī)院通過聯(lián)合開發(fā)，引進(jìn)設(shè)備等手段，積極開展藥房自動(dòng)化的探索與實(shí)踐，并建成了適合自身情況的自動(dòng)化發(fā)藥系統(tǒng)[11,12]。自動(dòng)發(fā)藥系統(tǒng)已經(jīng)成為提高本院藥品管理水平、全方位實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理的有效輔助手段[13]。

2.3 自動(dòng)數(shù)藥機(jī)

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(zhǔn)確，又要保證速度，給藥師的調(diào)配工作帶來了很大困難。自動(dòng)數(shù)藥機(jī)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(zhǔn)確的同時(shí)也保證了速度。自動(dòng)數(shù)藥機(jī)分為單頭和多頭。這種機(jī)器的特點(diǎn)是設(shè)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(shù)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，不需要對藥房進(jìn)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(jù)其種類放進(jìn)相應(yīng)的藥盒中，仍需要人工輔助進(jìn)行操作[14]。

2.4射頻識別無線電子標(biāo)簽發(fā)藥系統(tǒng)

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

3 討論

在信息時(shí)代的今天，門診藥房的日常工作和管理已經(jīng)離不開信息與自動(dòng)化技術(shù)，從門診藥房藥品配送到處方審核與藥品調(diào)配，各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)用到信息化與自動(dòng)化。信息與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提升了門診藥房的整體運(yùn)營效率，縮短了患者排隊(duì)取藥時(shí)間，并且減少了處方調(diào)配差錯(cuò)。更為重要的是信息與自動(dòng)化技術(shù)可以代替藥師部分手工勞動(dòng)，將藥師從繁忙的體力勞動(dòng)中解放出來，為實(shí)現(xiàn)“以患者為中心” 的藥學(xué)服務(wù)理念創(chuàng)造了時(shí)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(dǎo),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(xué)服務(wù)有機(jī)地結(jié)合起來。目前，受技術(shù)的限制，使用的信息與自動(dòng)化技術(shù)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(xué)技術(shù)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(dòng)化與信息化程度還會進(jìn)一步提高，使藥房的現(xiàn)代化得以實(shí)現(xiàn)。

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篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù)；工業(yè)電氣自動(dòng)化；應(yīng)用；創(chuàng)新

近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了十分迅速的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，基于數(shù)字理念的新技術(shù)在電力工業(yè)領(lǐng)域中的使用范圍也越來越廣泛，與普通的技術(shù)手段相比而言，數(shù)字技術(shù)的可操作性與可靠性更加的理想，性價(jià)比也較高，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)電氣自動(dòng)化的智能操作，也可以在一定程度上促進(jìn)電力工業(yè)的發(fā)展，為了更好的實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣的自動(dòng)化發(fā)展，就需要對數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行分析與創(chuàng)新。

1.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的作用

電氣自動(dòng)化對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的作用，這不僅是科技產(chǎn)業(yè)化的載體，也是科學(xué)技術(shù)物化的重要基礎(chǔ)，在科技水平的發(fā)展之下，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)在電氣工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，這不僅能夠促進(jìn)該領(lǐng)域定量化與綜合化的發(fā)展，也能夠提升工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的自動(dòng)化水平。截止到目前為止，自動(dòng)化技術(shù)也應(yīng)用在電氣工程、過程控制、科學(xué)計(jì)算、經(jīng)濟(jì)、信息、人工智能機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)之中，從這一層面而言，將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)電氣自動(dòng)化中能夠?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)起到應(yīng)有的輔助作用。

此外，數(shù)字技術(shù)不僅能夠輔助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行檢測與管理，也能夠?qū)I(yè)電氣自動(dòng)化開展維護(hù)，數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以減少工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用，也可以顯著的提升其準(zhǔn)確率與便捷性，此外，數(shù)字技術(shù)與光纖網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化互感器的融合也可以顯著的提升自動(dòng)化應(yīng)用的有效性以及安全性。與普通的技術(shù)相比而言，數(shù)字技術(shù)也具有操作簡單、邏輯能力強(qiáng)的特征，可以更好的對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行識別，這樣便可以減少人力、物力與財(cái)力的浪費(fèi)，也能夠保證工業(yè)電力自動(dòng)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(guān)的指令進(jìn)行傳達(dá)與指示，數(shù)字技術(shù)便可以判別出其中包含的信息，并通過網(wǎng)絡(luò)、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(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的創(chuàng)新應(yīng)用方式

截止在現(xiàn)階段，數(shù)字技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中得到廣泛的應(yīng)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(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用還存在一些不足之處，最為突出的表現(xiàn)就是發(fā)展時(shí)間短，未出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的規(guī)范，且專業(yè)性的技術(shù)人才數(shù)量較少，這就限制了數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用。此外，我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(dǎo)致數(shù)字技術(shù)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(shù)的應(yīng)用要求也越來越高，為了滿足電力行業(yè)的發(fā)展，必須要?jiǎng)?chuàng)新數(shù)字技術(shù)，就目前的情況來看，數(shù)字技術(shù)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(jìn)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(diào)度命令，為進(jìn)行調(diào)度命令之前，必須要將審核票據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，并設(shè)置好人工操作界面，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)開關(guān)與閘刀，并不斷完善整個(gè)系統(tǒng)的功能。此外，為了保證提升系統(tǒng)的各項(xiàng)功能可以得到順利的實(shí)施，可以先進(jìn)行模擬工作，保證系統(tǒng)能夠達(dá)到默認(rèn)識別的狀態(tài)，這時(shí)，即使工作人員不在場，系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)作。

2.2. 實(shí)施智能化安裝

為了實(shí)施智能化安裝，可以廣泛的將光纖技術(shù)利用起來，在連接的過程中，利用間隔層與智能終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與控制，以便完成雙重設(shè)計(jì)終端的操作，其中一部分能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場信號的傳達(dá)與遙控的保護(hù)，另外一部分則需要提升整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。與此同時(shí)，還需要完善工業(yè)電氣自動(dòng)化程序的接口，設(shè)置好PC自動(dòng)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(jù)質(zhì)量，一般情況下，通訊標(biāo)準(zhǔn)則使用TCP/IP，這樣就能夠滿足用戶對不同數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)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(dòng)化的問題?？紤]到以上的因素，將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化的過程中，要做好相關(guān)的智能安裝工作，保證整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化程序可以得到有序的進(jìn)行。

2.3.虛端子的使用

虛端子在整個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)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(yīng)用，虛端子可以對母線、全站線路、主變、開關(guān)來進(jìn)行控制，也可以將跳合功能開啟，這樣便可以實(shí)現(xiàn)不同裝置間的通信，也能夠保護(hù)連閉鎖功能與測控遙控裝置間隔層的保護(hù)，此外，虛端子也能夠?qū)Χ位芈愤M(jìn)行管理，這種管理不僅包括對溫度的調(diào)控，也包括對檔位的調(diào)節(jié)，這樣即可對非電量信息進(jìn)行操作。此外，為了將數(shù)字技術(shù)的作用充分的發(fā)揮出來，還應(yīng)該創(chuàng)新數(shù)字化裝置的設(shè)計(jì)，以便滿足工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展需求。此外，在應(yīng)用過程中，還要對虛端子進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化，以便對智能終端系統(tǒng)進(jìn)行更好的控制。

2.4. 實(shí)現(xiàn)操作理念的程序化

對于數(shù)字化技術(shù)而言，執(zhí)行力有著十分重要的作用，在下達(dá)調(diào)度命令之前，還有一些前期工作需要依靠電腦來完成，在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)該設(shè)置好人工預(yù)界面，進(jìn)行開關(guān)、閘刀設(shè)備的控制，為此，就必須要實(shí)現(xiàn)操作理念的程序化，這樣才能夠促進(jìn)工業(yè)電力自動(dòng)化的開放化與信息化發(fā)展。

3 .結(jié)語

將數(shù)字技術(shù)與工業(yè)電氣自動(dòng)化進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合便可以完成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算、檢測與管理功能，同時(shí)，也能夠減少對企業(yè)內(nèi)部人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)，促進(jìn)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(shù)應(yīng)用性能將會得到不斷的提升。

參考文獻(xiàn)：

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

篇5

關(guān)鍵詞：冶金自動(dòng)化技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

前言：

近年來，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，推動(dòng)控制硬件、軟件等多項(xiàng)系統(tǒng)快速發(fā)展，并逐漸滲透至社會各個(gè)領(lǐng)域，其中自動(dòng)化技術(shù)，在冶金領(lǐng)域中的應(yīng)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(qiáng)對冶金自動(dòng)化技術(shù)的研究具有現(xiàn)實(shí)意義。

一、冶金自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，新技術(shù)、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(chǎn)品、INTOUCH的應(yīng)用等，這些技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用突破了傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的弊端，有效的提高了工作效率和質(zhì)量，且與管理技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對冶金整個(gè)生產(chǎn)過程的管理，極大的節(jié)省了人力，有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)成本的控制，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化生產(chǎn)目標(biāo)；另外，自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對冶金整個(gè)生產(chǎn)流程的監(jiān)督和控制，規(guī)范冶金生產(chǎn)流程，保障產(chǎn)品質(zhì)量，滿足生產(chǎn)和管理需求。

信息時(shí)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(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，無論從產(chǎn)品生產(chǎn)，還是到產(chǎn)品管理，都能夠通過自動(dòng)化技術(shù)順利開展工作，提高了生產(chǎn)安全、可靠性。近年來，冶金自動(dòng)化技術(shù)得到了越來越多的認(rèn)可，并被引進(jìn)到冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中，促使我國冶金產(chǎn)品質(zhì)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(dòng)化技術(shù)未來發(fā)展趨勢

（一）規(guī)模、個(gè)性化發(fā)展趨勢

在市場經(jīng)濟(jì)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(jīng)認(rèn)識到了引進(jìn)信息技術(shù)的重要性，并加大了技術(shù)研究和開發(fā)方面的資金投入力度。在生產(chǎn)過程中，為了能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量，企業(yè)將智能儀表、模型技術(shù)等引入到生產(chǎn)線上，取得了顯著的成效。基于此，隨著冶金行業(yè)發(fā)展進(jìn)一步深化，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍將會越來越廣，并逐漸形成規(guī)?；l(fā)展，與此同時(shí)，為了能夠冶金企業(yè)生產(chǎn)的個(gè)性化需求，自動(dòng)化技術(shù)也將呈現(xiàn)個(gè)性化方向發(fā)展，滿足不同生產(chǎn)需求，并在冶金行業(yè)中占據(jù)不可動(dòng)搖的地位。

（二）集成、實(shí)時(shí)化發(fā)展趨勢

冶金自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，為冶金行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展帶來了機(jī)遇，與此同時(shí)，也將面臨著更大的挑戰(zhàn)，為了能夠有效提高生產(chǎn)效率、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)督和控制，提升企業(yè)綜合競爭力，在未來，冶金自動(dòng)化技術(shù)將會朝著集成化、實(shí)時(shí)化方向發(fā)展，將實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并結(jié)合實(shí)際需求，適當(dāng)調(diào)整和優(yōu)化，滿足冶金生產(chǎn)需求，對冶金生產(chǎn)過程展開動(dòng)態(tài)管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效措施，解決問題，另外，信息數(shù)據(jù)數(shù)字模型及算法的應(yīng)用，能夠推動(dòng)自動(dòng)化程度更進(jìn)一步，并實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化生產(chǎn)，進(jìn)而提升我國冶金企業(yè)綜合實(shí)力。基于此，冶金自動(dòng)化技術(shù)將會朝著集成、實(shí)時(shí)化方向發(fā)展[2]。

（三）網(wǎng)絡(luò)、智能化發(fā)展趨勢

信息時(shí)代背景下，全球信息、網(wǎng)絡(luò)等呈現(xiàn)一體化趨勢，實(shí)行程序遠(yuǎn)程診斷與修改對冶金自動(dòng)化技術(shù)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(zhì)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(shù)引入其中，能夠深化冶金生產(chǎn)過程自動(dòng)化與機(jī)械化程度，逐漸形成智能化生產(chǎn)模式，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動(dòng)，一部分冶金企業(yè)加大資金投入力度，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，使得技術(shù)創(chuàng)新作用日益明顯，網(wǎng)絡(luò)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(jìn)程不斷深化，國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，但是，環(huán)境污染問題卻越來越嚴(yán)重，對人們生活環(huán)境、身體健康構(gòu)成了嚴(yán)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(jìn)和完善生產(chǎn)技術(shù)和工藝，才能夠?qū)崿F(xiàn)“綠色冶金”的生產(chǎn)目標(biāo)。近年來，一些科研人員已經(jīng)加大對綠色生產(chǎn)的研究力度，并提出了從源頭上預(yù)防污染的方案，且一些相對成熟的技術(shù)已經(jīng)開始運(yùn)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(dòng)化技術(shù)業(yè)將會朝著綠色、環(huán)保方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)與自然環(huán)境協(xié)調(diào)、統(tǒng)一發(fā)展目標(biāo)。

（五）滲透性漸強(qiáng)

目前，冶金自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)開始推廣和普及，并滲透至冶金生產(chǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)中，例如：質(zhì)量檢測技術(shù)、信息工程技術(shù)，不斷優(yōu)化各個(gè)流程，促使技術(shù)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(shù)自身，而是更加側(cè)重于冶金生產(chǎn)流程的融合，進(jìn)一步滲透，注重對冶金各個(gè)生產(chǎn)工作精度的提升。因此，除了關(guān)注自動(dòng)化技術(shù)自身的發(fā)展，更重要的體現(xiàn)出其在冶金生產(chǎn)中滲透性漸強(qiáng)[3]。

結(jié)論：

根據(jù)上文所訴，冶金自動(dòng)化技術(shù)是冶金行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，在提高冶金工作效率，提升企業(yè)綜合實(shí)力等方面占據(jù)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(jìn)先進(jìn)技術(shù)，并加大資金投入力度，加強(qiáng)技術(shù)革新，從而推動(dòng)我國冶金行業(yè)逐漸走出國門，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王維德.化工自動(dòng)化的發(fā)展趨勢一先進(jìn)控制技術(shù)的應(yīng)用[J].化工裝備技術(shù)，2010，18（03）：259-261.

篇6

電氣自動(dòng)化技術(shù)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(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，從而掌握其發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】冶金 電氣自動(dòng)化 發(fā)展趨勢

隨著電子信息技術(shù)及智能控制技術(shù)的快速發(fā)展，近年來，冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)取得了很大進(jìn)步，推動(dòng)了鋼鐵、冶金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)的現(xiàn)代化，發(fā)揮了有效的促進(jìn)作用。把握當(dāng)前冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)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(dòng)我國冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 我國冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)

隨著我國冶金行業(yè)的發(fā)展，許多技術(shù)都被應(yīng)用到了冶金生產(chǎn)的控制方面。特別是采用PLC、DCS計(jì)算機(jī)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(jīng)得到普及。近年發(fā)展起來的現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)，也逐步在冶金生產(chǎn)的自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用，分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)替代了集中控制，成為自動(dòng)化發(fā)展的主流。

1.2 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測

自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)監(jiān)測方面也得以大量應(yīng)用。例如，閉環(huán)控制、安全職責(zé)等有關(guān)的流量、溫度、壓強(qiáng)等數(shù)據(jù)檢測，用上了自動(dòng)化儀表設(shè)施，保證了回路控制、安全生產(chǎn)、能源計(jì)量等方面的監(jiān)測的準(zhǔn)確和規(guī)范。生產(chǎn)過程的各種預(yù)報(bào)、報(bào)警等，也都引入最新的監(jiān)管、測量技術(shù)和設(shè)施，保證了管理、進(jìn)程的需要。

1.3 進(jìn)一步加快信息化進(jìn)程

電氣自動(dòng)化技術(shù)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(qiáng)，信息化開始得到冶金企業(yè)的認(rèn)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(wǎng)。特別是國內(nèi)的一些知名的鋼鐵企業(yè)，在運(yùn)用信息技術(shù)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗、控制生產(chǎn)成本等方面，都取得了較大的成功和突破。在生產(chǎn)控制方面，高性能控制器、集中管控智能儀表、模型技術(shù)得到了較為廣泛的應(yīng)用，增強(qiáng)了生產(chǎn)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(rèn)識到制造執(zhí)行系統(tǒng)，建成了主要生產(chǎn)線的MES和產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)。例如寶鋼開發(fā)了數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，建立了智能質(zhì)量設(shè)計(jì)知識庫等，在信息化方面取得了顯著的成果。

總之，電氣自動(dòng)化技術(shù)地引入，極大地推動(dòng)了冶金行業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化進(jìn)程，顯著提升了我國的冶金電氣自動(dòng)化控制的水平，縮短了我國與發(fā)達(dá)國家冶金產(chǎn)業(yè)的差距，取得了顯著的成效。

2 我國冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的發(fā)展趨勢

2.1 信息技術(shù)進(jìn)一步得到發(fā)展應(yīng)用

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

2.2 集成控制水平將進(jìn)一步提高

冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)面臨著諸多挑戰(zhàn)，未來將會在系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用、提升生產(chǎn)效率、冶金生產(chǎn)的系統(tǒng)控制等方面得以體現(xiàn)。冶金生產(chǎn)系統(tǒng)的控制將往實(shí)時(shí)控制方向發(fā)展，這要求冶金企業(yè)與時(shí)俱進(jìn)，時(shí)刻關(guān)注高新技術(shù)的發(fā)展，以便適時(shí)引入新技術(shù)。在冶金生產(chǎn)過程中，實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的引入，能夠提高生產(chǎn)的準(zhǔn)確診斷和及時(shí)處理的能力，從而提高冶金生產(chǎn)自動(dòng)化水平。與此同時(shí)，通過改善冶金電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，以便對冶金的生產(chǎn)過程進(jìn)行精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)大范圍的自動(dòng)控制。數(shù)據(jù)挖掘能將控制算法和數(shù)學(xué)模型運(yùn)用到生產(chǎn)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)冶金生產(chǎn)過程的全面自動(dòng)化，推進(jìn)機(jī)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(yīng)用機(jī)電一體化對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制、測量，以期效度和精度得到提高。

2.3 進(jìn)一步提升生產(chǎn)自動(dòng)化程度

冶金生產(chǎn)自動(dòng)化，包含了全部的生產(chǎn)流程和環(huán)節(jié)，每個(gè)步驟都應(yīng)深化技術(shù)創(chuàng)新與改造。例如，加強(qiáng)質(zhì)量檢測，需引入先進(jìn)的儀器，比如質(zhì)量在線直接檢測儀；引入信息工程技術(shù)，不斷對操作流程進(jìn)行創(chuàng)新，優(yōu)化技術(shù)性能；又比如引入節(jié)能技術(shù)，建立物料和能量優(yōu)化模型，以縮短生產(chǎn)周期，提高效率，達(dá)到降耗、節(jié)能的目的。引入高精度預(yù)報(bào)模型技術(shù)，建立高精度預(yù)報(bào)模型，達(dá)到優(yōu)化控制的目的。另外，進(jìn)一步優(yōu)化連鑄技術(shù)，以此提升電磁連鑄自動(dòng)控制技術(shù)。

2.4 進(jìn)一步提高智能化程度

在過去，電氣自動(dòng)化受限于電子化和機(jī)械化，新世紀(jì)以來計(jì)算機(jī)技術(shù)才被慢慢引入電氣自動(dòng)化程序并發(fā)展成為主導(dǎo)的。信息化和工業(yè)化的融合，還有待加強(qiáng)。這是節(jié)省勞動(dòng)力，提高生產(chǎn)效率的需要。生產(chǎn)過程的信息化主導(dǎo)，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)械化，從而改善生產(chǎn)模式，提高生產(chǎn)質(zhì)量。把電氣自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)兩者相融合，將進(jìn)一步促進(jìn)冶金生產(chǎn)過程自動(dòng)化和機(jī)械化。特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展對于促進(jìn)電氣自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用。

我國冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)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(chǎn)方式，加強(qiáng)兼并重組，使得產(chǎn)業(yè)集中化提高，產(chǎn)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(xì)、集約化管理轉(zhuǎn)變。

3 結(jié)語

伴隨著新技術(shù)地不斷發(fā)展和國家現(xiàn)代化進(jìn)程逐步加快，冶金生產(chǎn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)也急需進(jìn)一步提高。因?yàn)橐苯痣姎庾詣?dòng)化的發(fā)展決定了我國冶金產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展，所以我們要不斷推進(jìn)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，加強(qiáng)冶金生產(chǎn)過程中的整體創(chuàng)新，促進(jìn)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的更新和發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)冶金產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇7

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造 自動(dòng)化技術(shù) 發(fā)展趨勢 改進(jìn)措施

隨著機(jī)械制造技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)不斷與機(jī)械制造技術(shù)接軌，并獲得了較大的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在我國機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，極大地提高了機(jī)械制造的生產(chǎn)效率與質(zhì)量，促進(jìn)了我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。本文對自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，并指出了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向與改進(jìn)措施，以進(jìn)一步提升機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與市場競爭力。

一、機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，隨著自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用，我國的機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)正朝著虛擬化、智能化和集成化的方向發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)與集成制造、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助管理等理念的聯(lián)系越來越緊密，為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持與保障。

（一）虛擬化

機(jī)械制造中的虛擬化主要體現(xiàn)在多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、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(shù)以計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)為基礎(chǔ)，是一項(xiàng)多學(xué)科交叉的系統(tǒng)技術(shù)，具有很強(qiáng)的綜合性。虛擬化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用，可以充分利用信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對現(xiàn)實(shí)中的機(jī)械制造過程進(jìn)行仿真模擬，提前預(yù)知機(jī)械制造過程中可能會出現(xiàn)的問題，并及時(shí)采取技術(shù)預(yù)防措施，做到防患于未然，從而確保機(jī)械制造產(chǎn)品的制造過程順利開展?？偠灾摂M化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，可以有效縮短機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)周期，從而降低生產(chǎn)成本，提高機(jī)械制造企業(yè)的市場競爭實(shí)力。

（二）智能化

機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的智能化可以理解為一種人機(jī)一體化的智能系統(tǒng)，這種機(jī)械制造智能系統(tǒng)可以在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中，實(shí)現(xiàn)智能化的人機(jī)交互活動(dòng)，如工藝構(gòu)思、命題判斷、邏輯分析與處理等。機(jī)械制造領(lǐng)域中的“機(jī)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(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過程中的人機(jī)互動(dòng)交流，極大地提高機(jī)械制造工業(yè)的效率與水平。在機(jī)械生產(chǎn)和設(shè)計(jì)過程中，智能化系統(tǒng)可以利用模塊化的方法，使機(jī)械制造系統(tǒng)具有更強(qiáng)的適應(yīng)性能與可協(xié)調(diào)性。此外，對于企業(yè)的生產(chǎn)操作人員，智能化系統(tǒng)可以創(chuàng)造一個(gè)高效、安全的生產(chǎn)環(huán)境；對于企業(yè)和社會，智能化系統(tǒng)可以實(shí)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(jī)械制造全過程做到無污染，并可以充分回收利用生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢品。

（三）集成化

在機(jī)械制造領(lǐng)域中，利用計(jì)算機(jī)的集成技術(shù)是主要發(fā)展方向之一，也將是未來機(jī)械制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)中的集成系統(tǒng)可以看作是若干個(gè)子系統(tǒng)組成的整體。一般情況下，信息自動(dòng)化集成系統(tǒng)可以看作是由自動(dòng)化信息管理、自動(dòng)化制造、自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)等子系統(tǒng)組成，這些子系統(tǒng)共同組成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的信息自動(dòng)化集成系統(tǒng)。

二、機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的改進(jìn)措施

（一）加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的研究

自動(dòng)化技術(shù)對現(xiàn)代化機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有很大的推動(dòng)作用，但是與其他發(fā)達(dá)國家相比，我國機(jī)械制造領(lǐng)域的自動(dòng)化技術(shù)水平還比較低，嚴(yán)重制約著我國機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，使機(jī)械制造企業(yè)無法根據(jù)外界的隨機(jī)因素與干擾因素進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。為此，必須加強(qiáng)對自動(dòng)化技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的根本性改變，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，變革傳統(tǒng)的機(jī)械制造生產(chǎn)模式，向高、精、尖的方向發(fā)展，通過自動(dòng)化技術(shù)與工程技術(shù)制造出更多高性能、高質(zhì)量的機(jī)械產(chǎn)品，將產(chǎn)品生產(chǎn)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(dá)到信息集成的目標(biāo)。

（二）加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)人才的培養(yǎng)

現(xiàn)階段，機(jī)械制造領(lǐng)域的市場競爭不僅是財(cái)力與物力的競爭，也是專業(yè)技術(shù)人才的競爭，只有高素質(zhì)、高質(zhì)量、高水平的專業(yè)技術(shù)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(dòng)化專業(yè)的學(xué)生具有扎實(shí)的自動(dòng)化理論知識，但是缺乏自動(dòng)化應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，再加上很多機(jī)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(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。為了促進(jìn)我國機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，必須加強(qiáng)對高素質(zhì)、高質(zhì)量、高水平人才的培養(yǎng)，進(jìn)一步完善人才培養(yǎng)機(jī)制，使更多的高素質(zhì)自動(dòng)化技術(shù)人才進(jìn)入到機(jī)械制造隊(duì)伍中來，并以自動(dòng)化技術(shù)的科研隊(duì)伍為支撐，形成一支高水平的自動(dòng)化技術(shù)人才隊(duì)伍。此外，要制定出相應(yīng)的約束和激勵(lì)機(jī)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(xiàn)的科研人員進(jìn)行物質(zhì)和精神獎(jiǎng)勵(lì)。

（三）拓展自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

當(dāng)前，由于我國對自動(dòng)化技術(shù)的科研投入和資金投入的力度有限，導(dǎo)致我國自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域還不夠廣泛，僅僅將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式中，機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量與性能無法得到大幅度的提升，使我國的機(jī)械產(chǎn)品與其他發(fā)達(dá)國家相比仍有很大的差距。為此，要不斷拓寬自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，突破應(yīng)用領(lǐng)域的局限性，在機(jī)械制造生產(chǎn)過程中引進(jìn)柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)和智能化制造系統(tǒng)，有步驟地拓展自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

三、結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用與推廣，促進(jìn)了機(jī)械制造領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)而推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)正逐步向虛擬化、智能化、集成化的方向發(fā)展，只有加強(qiáng)對自動(dòng)化技術(shù)的研究，加強(qiáng)技術(shù)人才的培養(yǎng)并不斷拓寬自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，才能夠進(jìn)一步提高機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展水平，促進(jìn)我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔連玉.自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用分析[J].世界家苑，2012（07）

[2]陳趁.關(guān)于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景的探索[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（23）

篇8

關(guān)鍵詞:智能數(shù)字化;進(jìn)程通信;網(wǎng)絡(luò)技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)傳輸規(guī)則

中圖分類號:TM764文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1009-2374 (2010)22-0129-03

0引言

我國數(shù)字化電網(wǎng)建設(shè)涵蓋了發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和用戶各個(gè)環(huán)節(jié),包括:信息化平臺、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)、柔流輸電、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、微機(jī)繼電保護(hù)、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、用電管理采集系統(tǒng)等。

1傳統(tǒng)設(shè)備接入方案

如圖1所示,進(jìn)程通信設(shè)備傳統(tǒng)的接入方案中,間隔層和進(jìn)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(shí)現(xiàn)的,這種基于硬接線的信息傳輸方式,存在很多缺點(diǎn):電纜二次接線復(fù)雜;抗干擾能力差;系統(tǒng)擴(kuò)展性差;不能實(shí)現(xiàn)信息共享。

2數(shù)字化設(shè)備融入方案

基于進(jìn)程通信設(shè)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(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,間隔層與進(jìn)程通信之間的信息傳輸仍然是通過硬接線實(shí)現(xiàn)的。

隨著新技術(shù)的發(fā)展,新型的電子式互感器和智能斷路器產(chǎn)生,常規(guī)互感器和常規(guī)斷路器被取代。高速嵌入以太網(wǎng)的出現(xiàn),取代了大量的二次電纜布線,使得間隔層和進(jìn)程通信之間的信息傳輸、間隔層內(nèi)部的信息傳輸也實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化,變電站內(nèi)一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)――進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)就此出現(xiàn),二次系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)隨之發(fā)生了根本性的變化。但是考慮到舊產(chǎn)品的兼容、新方案的融合,實(shí)際的應(yīng)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(shí)現(xiàn)的,這個(gè)過程大致可分為三個(gè)階段,分別對應(yīng)如下三種接線方式:點(diǎn)對點(diǎn)方式、進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)方式、進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)合并方式。

2.1點(diǎn)對點(diǎn)方式

如圖2所示,在這種方式下,測量數(shù)據(jù)通過直連到保護(hù)設(shè)備的點(diǎn)對點(diǎn)連接進(jìn)行發(fā)送,采樣值信息不走進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)。

點(diǎn)對點(diǎn)方式是和IEC61850-9-1協(xié)議對應(yīng)的,它的主要特點(diǎn)是保護(hù)的測量數(shù)據(jù)和控制的通信數(shù)據(jù)嚴(yán)格分離。

2.2進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)方式

基于通信模塊的使用,測量和控制數(shù)據(jù)共用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)得以實(shí)現(xiàn)。這種方式減少了間隔接線的復(fù)雜性,但是每個(gè)間隔層IED需要兩個(gè)以太網(wǎng)接口,分別用于和進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)以及站控層網(wǎng)絡(luò)連接。同時(shí)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(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)的要求比較高,需要達(dá)到100Mbit/s以上,如圖3所示:

2.3進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)合并方式

在前兩種方式中,進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)和基站網(wǎng)絡(luò)都使用了基于MMS應(yīng)用層通信堆棧的以太網(wǎng),如圖4所示:

3進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)原理

進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備就是交換機(jī),交換機(jī)上面連接著間隔層的IED設(shè)備,下面連接著進(jìn)程通信的智能接口和合并器,面對眾多的IED設(shè)備、智能接口和合并器,如何合理的分配換機(jī)將他們連接起來而達(dá)到結(jié)構(gòu)清晰、易于維護(hù)而又節(jié)省經(jīng)濟(jì)的效果呢?這里提供三種不同的組網(wǎng)方式可供選擇,這三種原則各有優(yōu)缺點(diǎn),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(jī),無論一個(gè)間隔內(nèi)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(jī),不同的間隔之間不共用交換機(jī)。結(jié)構(gòu)清晰,易于維護(hù),需要較多的交換機(jī),造價(jià)較高,適用于220kV及以上電壓等級的重要間隔。

3.2單一進(jìn)程原則

以進(jìn)程通信設(shè)備之間的距離遠(yuǎn)近為原則,就近的設(shè)備掛接在一個(gè)交換機(jī)上,而且盡量將交換機(jī)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(gè)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(hù)區(qū)域來設(shè)置,進(jìn)程段之間數(shù)據(jù)交換量最小。

4進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

通信網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字化變電站自動(dòng)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(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò),在實(shí)際設(shè)備上對應(yīng)的是所有進(jìn)程通信交換機(jī)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(diǎn)。

總線型:可靠性最低,網(wǎng)絡(luò)延遲大,造價(jià)最低。

星型:可靠性較低,網(wǎng)絡(luò)延遲最小,造價(jià)中。

環(huán)型:可靠性較高,網(wǎng)絡(luò)延遲較大,造價(jià)最高。

可靠性是對變電站最基本的要求之一,有鑒于此,在實(shí)際的應(yīng)用過程中,通常是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行冗余網(wǎng)絡(luò)模式(核心模式、系統(tǒng)進(jìn)程模式、用戶進(jìn)程模式、應(yīng)用程序),如圖7所示:

5進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)對交換機(jī)的基本要求

進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò)對交換機(jī)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(yīng)用及信息流進(jìn)行優(yōu)先級分類確保關(guān)鍵應(yīng)用和時(shí)間信息流進(jìn)行優(yōu)先傳輸。

(2)VLAN是虛擬局域網(wǎng)鑒于所有的智能接口和合并器都掛在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上,而來自合并器的采樣值信息量又非常巨大,必須能夠?qū)⑿畔⒉幌嚓P(guān)的設(shè)備用VLAN隔離開來,否則網(wǎng)絡(luò)性能會大大降低。

(3)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)結(jié)構(gòu)支持IEEE1588的生成樹協(xié)議,鑒于各種冗余拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,網(wǎng)絡(luò)上任意兩點(diǎn)之間可能存在多個(gè)重復(fù)路徑,正常情況下只有前者工作,后者偵聽到前者失效時(shí),自動(dòng)轉(zhuǎn)為“通信鏈路”,以實(shí)現(xiàn)智能數(shù)字化變電站網(wǎng)絡(luò)同步方式。

6進(jìn)程通信交換機(jī)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

VLAN(虛擬局域網(wǎng))功能的引入,可以使得交換機(jī)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(gè)更小的、相互獨(dú)立的局域網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)了不同端口組之間的信息的隔離。

6.1物聯(lián)網(wǎng)傳輸規(guī)則

交換機(jī)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(wǎng)tagged幀,而對時(shí)信息就是物聯(lián)網(wǎng)Untagged幀。交換機(jī)的端口可以設(shè)置為Tagged類型,也可以設(shè)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(rèn)UnTagged幀后以本端口默認(rèn)的Vlan_ID為tag標(biāo)簽添加并轉(zhuǎn)發(fā);接收到Tagged幀,識別其所帶的tag標(biāo)簽并向該VLAN域轉(zhuǎn)發(fā)。

Untagged端口發(fā)送:去掉所帶的tag標(biāo)簽向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)。

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

Tagged端口發(fā)送:保留所帶的tag標(biāo)簽并向該VLAN域轉(zhuǎn)發(fā)。

6.2端口類型設(shè)置

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

6.3管理VLAN和一般VLAN

每個(gè)交換機(jī)端口都保留了一個(gè)默認(rèn)的VLAN(一般Vlan_ ID為1),通過它可以改變交換機(jī)的參數(shù)設(shè)置,叫做管理VLAN。

6.4交叉的VLAN

不交叉的VLAN比較容易設(shè)置,任何一個(gè)端口只屬于一個(gè)特定的VLAN,否則無法傳遞多個(gè)VLAN的信息。

6.5跨交換機(jī)的VLAN

當(dāng)一個(gè)VLAN跨越多個(gè)交換機(jī)時(shí),這些交換機(jī)上都要增加該Vlan_ID,并且將連接這些交換機(jī)的端口都要?jiǎng)澋竭@個(gè)VLAN域里面。

6.6對時(shí)的VLAN

考慮到對時(shí)信息也要共用進(jìn)程通信網(wǎng)絡(luò),而對時(shí)信息又是Untagged類型的信息,所以讓其和管理VLAN共用一個(gè)Vlan_ID,這樣可以少用一個(gè)VLAN,維護(hù)起來也方便。

7結(jié)語

開發(fā)智能數(shù)字化變電站技術(shù)核心是將變電站運(yùn)行管理自動(dòng)化與當(dāng)前迅速發(fā)展的電力系統(tǒng)自動(dòng)化有機(jī)地融合到一個(gè)中心數(shù)據(jù)庫以及提高供電企業(yè)的變電站運(yùn)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(xiàn)

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

篇9

關(guān)鍵詞：冶金自動(dòng)化技術(shù)；技術(shù)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；鋼鐵冶煉 文獻(xiàn)標(biāo)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(dòng)化技術(shù)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(chǎn)量第一，出口大量優(yōu)質(zhì)鋼鐵，為有效實(shí)現(xiàn)冶金的品種與結(jié)構(gòu)多樣化，冶金行業(yè)在生產(chǎn)過程中積極應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，并取得一定成就。為充分發(fā)揮冶金自動(dòng)化技術(shù)在冶金生產(chǎn)中的積極作用，近年來，冶金企業(yè)大力發(fā)展冶金自動(dòng)化技術(shù)，積極培養(yǎng)優(yōu)秀的冶金自動(dòng)化技術(shù)人員，同時(shí)引進(jìn)專業(yè)的冶金技術(shù)人員來突破冶金自動(dòng)化技術(shù)的生產(chǎn)難題。冶金自動(dòng)化技術(shù)是促進(jìn)我國工業(yè)快速發(fā)展的重要技術(shù)，在其應(yīng)用的過程中，必須嚴(yán)格遵循科學(xué)發(fā)展觀，同時(shí)要與冶金行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展模式相適應(yīng)，積極推動(dòng)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(dòng)化技術(shù)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(dòng)化技術(shù)可分成三個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次，即過程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)和企業(yè)信息化系統(tǒng)。下面對這三個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析：

2.1 過程控制系統(tǒng)

冶金自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)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(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制者都是計(jì)算機(jī)，所有系統(tǒng)程序都必須由電腦配制而成。利用計(jì)算機(jī)編輯制定冶金自動(dòng)化操作系統(tǒng)，不僅可以有效提高冶金生產(chǎn)效率，還有利于獲取精確的自動(dòng)化控制分析數(shù)據(jù)，徹底打破傳統(tǒng)冶金過程復(fù)雜且數(shù)據(jù)記錄不全面的局限，全面提高冶金自動(dòng)化系統(tǒng)的控制準(zhǔn)確性，便于人員在冶金作業(yè)過程中清楚觀察到全部生產(chǎn)流程，準(zhǔn)備分類記錄每一生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)。

我國冶金生產(chǎn)過程中應(yīng)用過程控制系統(tǒng)，能精確計(jì)算高爐、電爐、軋機(jī)、轉(zhuǎn)爐等運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，但事實(shí)上我國的冶金行業(yè)數(shù)據(jù)庫仍存在適應(yīng)性差的問題，無法達(dá)到預(yù)計(jì)的目的，盡管有些企業(yè)已經(jīng)積極引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)設(shè)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(chǎn)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(rèn)識到生產(chǎn)管理的重要性，積極構(gòu)建良好的生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)，全面管理冶金生產(chǎn)流程，切實(shí)提升冶金生產(chǎn)質(zhì)量。目前，我國絕大多數(shù)冶金項(xiàng)目都會應(yīng)用生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)，對冶金生產(chǎn)的信息進(jìn)行收集，對冶金生產(chǎn)的日常事務(wù)進(jìn)行管理，在冶金生產(chǎn)過程中綜合應(yīng)用統(tǒng)籌分析學(xué)、專家系統(tǒng)化、仿真生產(chǎn)等新技術(shù)，全面協(xié)調(diào)冶金生產(chǎn)線的各個(gè)環(huán)節(jié)，取得一定成效。但事實(shí)上，由于冶金自動(dòng)化技術(shù)人員的操作技術(shù)尚未成熟，生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)尚未完善，導(dǎo)致在實(shí)際的冶金自動(dòng)化生產(chǎn)管理過程中還難以充分發(fā)揮其積極作用，生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)的應(yīng)用也與企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)發(fā)展不太適應(yīng)，無法很好地提高生產(chǎn)效率，影響冶金生產(chǎn)工作的正常開展。

2.3 企業(yè)信息化系統(tǒng)

21世紀(jì)是信息科技發(fā)展時(shí)代，受計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的影響，冶金行業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)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(jié)合自身發(fā)展需求在冶金生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用信息化管理系統(tǒng)，通過建立完善的企業(yè)信息數(shù)據(jù)庫，提高企業(yè)內(nèi)部管理水平，促進(jìn)整個(gè)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(tuán)有限公司積極落實(shí)企業(yè)信息化管理，大力建設(shè)冶金生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)庫，及時(shí)收集、記錄和分享冶金生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，同時(shí)積極研發(fā)應(yīng)用綜合數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)、冶金數(shù)據(jù)質(zhì)量分析技術(shù)等智能化信息數(shù)據(jù)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(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

總之，冶金自動(dòng)化技術(shù)在促進(jìn)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(shù)需求，必須采取有效措施推動(dòng)冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。針對我國冶金自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，下文將深入探究我國冶金自動(dòng)化技術(shù)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(chǎn)的全過程，但我國當(dāng)前應(yīng)用的過程控制系統(tǒng)仍是試驗(yàn)品，與國外先進(jìn)的冶金自動(dòng)化系統(tǒng)相比仍存在一定差距。為更好地促進(jìn)我國冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，我國冶金自動(dòng)化系統(tǒng)必將全面應(yīng)用傳感技術(shù)、光感一體化技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)等先進(jìn)的新型技術(shù)，在冶金生產(chǎn)過程中推廣在線連續(xù)監(jiān)測與監(jiān)控系統(tǒng)，切實(shí)做好產(chǎn)品物流跟蹤、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、環(huán)境保護(hù)監(jiān)控等工作，保證冶金企業(yè)的生產(chǎn)目標(biāo)順利達(dá)成，切實(shí)執(zhí)行冶金企業(yè)生產(chǎn)的全過程監(jiān)控管理，綜合分析冶金生產(chǎn)過程中的原材料、殘?jiān)煞郑行ПO(jiān)控冶金生產(chǎn)的溫度、濕度，全面監(jiān)督控制鋼材質(zhì)量，及時(shí)檢測冶金生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物及煙塵。

3.2 優(yōu)化冶金生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)

在冶金自動(dòng)化生產(chǎn)中應(yīng)用模擬化方法對冶金生產(chǎn)管理進(jìn)行全過程研究分析是冶金自動(dòng)化技術(shù)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(chǎn)和管理過程中的科學(xué)性。合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和多媒體模擬技術(shù)，在現(xiàn)有的冶金生產(chǎn)模型上全面模擬冶金生產(chǎn)流程，優(yōu)化冶金行業(yè)的生產(chǎn)管理，提高冶金生產(chǎn)組織的科學(xué)性，為冶金新產(chǎn)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(chǎn)智能化。首先，在冶金生產(chǎn)管理過程中要從實(shí)例借鑒、推理應(yīng)用、專家分析策略、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)等方面來逐步提升冶金行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)水平，提高冶金生產(chǎn)效率和質(zhì)量，從而增強(qiáng)冶金企業(yè)的生產(chǎn)能力；其次，利用冶金行業(yè)中各個(gè)生產(chǎn)流程所提供的參考數(shù)據(jù)，科學(xué)分析冶金生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的異常情況，采取合理措施及時(shí)處理生產(chǎn)異常問題。此外，在冶金生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的管理上，應(yīng)采用故障診斷與預(yù)報(bào)相結(jié)合的新型技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)對冶金機(jī)械設(shè)備故障問題的預(yù)報(bào)診斷模擬處理，并將試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中，科學(xué)維護(hù)冶金生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備。對于冶金企業(yè)的成本管理，應(yīng)積極建立成本動(dòng)態(tài)管理模型，全過程監(jiān)控成本管理質(zhì)量，提升成本管理成效；最后，在冶金生產(chǎn)實(shí)際中要采用先進(jìn)的高科技跟蹤服務(wù)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(chǎn)的成本費(fèi)用，提高冶金企業(yè)生產(chǎn)效益。

3.3 健全企業(yè)信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫

3.3.1 行業(yè)信息集成化。冶金行業(yè)信息化建設(shè)的最終目的是實(shí)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(yīng)積極建設(shè)系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的信息化編碼管理系統(tǒng)，不僅進(jìn)一步推廣冶金行業(yè)信息化基礎(chǔ)管理系統(tǒng)的應(yīng)用，還能加快整個(gè)冶金行業(yè)信息化管理系統(tǒng)的信息集成，加快建設(shè)冶金行業(yè)中的信息數(shù)據(jù)庫，為冶金企業(yè)提高精確的信息數(shù)據(jù)資料，提高冶金生產(chǎn)質(zhì)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(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能管理，協(xié)調(diào)企業(yè)產(chǎn)品供銷流程，真正實(shí)現(xiàn)從企業(yè)訂單合同到生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)作業(yè)指令、產(chǎn)品入庫、產(chǎn)品出廠發(fā)運(yùn)的信息化管理，使冶金生產(chǎn)與銷售形成一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度和生產(chǎn)控制的協(xié)調(diào)銜接；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造的質(zhì)量跟蹤與控制，逐步構(gòu)建完善的PDCA質(zhì)量循環(huán)體系。此外，冶金生產(chǎn)的成本管理應(yīng)在線覆蓋整個(gè)生產(chǎn)流程，使資金控制實(shí)時(shí)貫穿企業(yè)生產(chǎn)的所有業(yè)務(wù)活動(dòng)，采用預(yù)算、預(yù)警、預(yù)測等手段做好冶金生產(chǎn)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(jù)，根據(jù)企業(yè)各類決策主題分別構(gòu)建不同的信息數(shù)據(jù)庫，然后通過信息在線分析和數(shù)據(jù)挖掘，有效實(shí)現(xiàn)關(guān)于市場環(huán)境、企業(yè)成本、產(chǎn)品質(zhì)量等多方面的“數(shù)據(jù)―信息―知識”的遞進(jìn)發(fā)展，同時(shí)將企業(yè)多年的管理經(jīng)驗(yàn)和集體智慧成果統(tǒng)一結(jié)合起來，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)營管理的創(chuàng)新發(fā)展，推動(dòng)企業(yè)朝著可持續(xù)方向健康發(fā)展。

4 結(jié)語

鋼鐵工業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)行業(yè)，與社會各行各業(yè)的正常生產(chǎn)運(yùn)營息息相關(guān)，由于我國正處于社會主義經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要發(fā)展階段，各行各業(yè)對高品質(zhì)的鋼鐵需求日益增加。冶金自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能有效提高鋼鐵冶煉產(chǎn)量和質(zhì)量，滿足人們對高品質(zhì)鋼鐵的使用需求。最近幾年，我國冶金自動(dòng)化技術(shù)水平不斷提高，但與發(fā)達(dá)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(dòng)化技術(shù)研究成果，采取有效措施積極優(yōu)化冶金生產(chǎn)技術(shù)，有效提高冶金生產(chǎn)效率，從根本上推動(dòng)我國冶金行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展，切實(shí)提高我國工業(yè)化發(fā)展水平。

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篇10

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)自動(dòng)化；故障區(qū)段定位技術(shù)；模式；特征；研究進(jìn)展

一、當(dāng)前配電自動(dòng)化系統(tǒng)中故障區(qū)段定位的主要模式

在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，故障區(qū)段定位是核心內(nèi)容。其主要作用是：當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，在最短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)判斷并切除故障所在的區(qū)段，恢復(fù)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(shí)間。選擇科學(xué)合理的故障區(qū)段定位模式，大大提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)的性能價(jià)格比及對供電可靠性的改善程度。當(dāng)前的配電自動(dòng)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(jié)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(guān)處具有通信功能的柱上開關(guān)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(shè)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(yuǎn)方）判斷方式和基于饋線差動(dòng)保護(hù)原理的分散（就地）判斷模式?；谥?子站的集中判斷方式是以配電自動(dòng)化監(jiān)控主站/子站為核心，依靠通信實(shí)現(xiàn)整個(gè)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)采集與控制?；陴伨€差動(dòng)保護(hù)原理的分散判斷方式是當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，各保護(hù)開關(guān)上的FTU利用高速通信網(wǎng)絡(luò)同相鄰開關(guān)上的FTU交換是否過流的信息，從而實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)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(guān)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(jì)數(shù)型分段開關(guān)配合、重合器同電壓時(shí)間型分段開關(guān)配合以及重合器間配合等實(shí)現(xiàn)方式。重合器同過流脈沖計(jì)數(shù)型分段開關(guān)配合的方式：過流脈沖計(jì)數(shù)型分段器不能開斷短路電流，但能夠在一定時(shí)間內(nèi)記憶重合器備開斷故障電流動(dòng)作次數(shù)。重合器同電壓時(shí)間型分段開關(guān)配合的方式：故障時(shí)線路出口處的重合器跳閘，隨后沿線分段器因失壓分閘，經(jīng)延時(shí)后重合器第一次重合，沿線分段器依次順序自動(dòng)加壓合閘，當(dāng)合閘到故障點(diǎn)所在區(qū)段時(shí)，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(jīng)延時(shí)后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢復(fù)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(wǎng)電流保護(hù)的原理，自線路末端至線路始端逐級增加啟動(dòng)電流和延時(shí)的整定值，實(shí)現(xiàn)逐級保護(hù)的功能。

（三）有信道集中控制與無信道就地控制相結(jié)合的混合模式

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

二、目前配電自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)由于采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，正常情況下可以實(shí)時(shí)監(jiān)控饋線運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)遙信、遙測、遙控功能及平衡負(fù)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(fù)荷轉(zhuǎn)移和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，避免了出線開關(guān)多次重合對系統(tǒng)的影響，適用于配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷密集地區(qū)的配電管理系統(tǒng)。但它的缺點(diǎn)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(shè)備或主站任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都有可能導(dǎo)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(shè)備層自動(dòng)完成，根本上消除了通信設(shè)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(dú)立，封裝性好的特點(diǎn)，并且投資比有信道的方式少。重合器同分段開關(guān)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(chǎn)生的位置距離電源越遠(yuǎn)，重合閘次數(shù)和故障判斷時(shí)間很長，難以達(dá)到饋線保護(hù)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(guān)動(dòng)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(wǎng)存在線路短，故障電流差別不大的特點(diǎn)，容易引起故障時(shí)的越級跳閘；并且越靠近出線側(cè)的重合器故障后延時(shí)分閘時(shí)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(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)地區(qū)配電網(wǎng)的時(shí)間情況進(jìn)行有效組合；但它的缺點(diǎn)是存在著控制實(shí)現(xiàn)困難、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，并且不經(jīng)濟(jì)。配電自動(dòng)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(jīng)濟(jì)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(guān)的缺點(diǎn)限制了它進(jìn)一步提高供電可靠性的能力。

三、基于暫態(tài)保護(hù)的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法研究進(jìn)展

目前配電自動(dòng)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(hù)中電流保護(hù)的核心理念，其構(gòu)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(chǔ)上，此領(lǐng)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(shí)際上，由于輸電線路具有分布參數(shù)的特性，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，線路在故障的初始時(shí)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(fù)短暫熄滅和重燃會在線路上產(chǎn)生較寬頻帶的高頻暫態(tài)信號；行波由色散產(chǎn)生的頻率較集中的高頻信號發(fā)生偏移和頻率分散，會產(chǎn)生頻帶較寬的高頻信號。這些在故障過程中產(chǎn)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(shí)刻、地點(diǎn)、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(shí)間短的特點(diǎn)，受信號提取和分析手段的限制，在傳統(tǒng)的保護(hù)方法里被當(dāng)做高頻噪聲濾除掉。但是，隨著信號提取及分析技術(shù)的快速發(fā)展，基于暫態(tài)保護(hù)原理的故障處理技術(shù)越來越受到人們的重視。

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