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關(guān)鍵字:數(shù)字化測繪技術(shù);工程測量
一、數(shù)字化測繪技術(shù)
(一)數(shù)字化測量技術(shù)概述
1、地理信息系統(tǒng)(GIS)
地理信息系統(tǒng)是對地理有關(guān)數(shù)據(jù)進行處理,同時進行地理分析的信息系統(tǒng)。主要通過計算機系統(tǒng)對各種地理數(shù)據(jù)進行錄入和存儲,然后方便用戶及逆行那個查找和處理,最終輸出結(jié)果、進行圖表繪制等。GIS包含了土地、地理以及環(huán)境等方面,涉及到大氣、地表以及地下各個部分的空間內(nèi)容。地理信息系統(tǒng)主要由硬件、軟件、數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)庫四個部分的組成:
1.1 硬件
地理信息系統(tǒng)的硬件包含計算機、輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備三大部分。
1.2 軟件
軟件系統(tǒng)主要有:輸入、輸出軟件;人機對話軟件以及數(shù)據(jù)處理、分析軟件。
1.3 數(shù)據(jù)
在地理信息系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)部分主要包括空間數(shù)據(jù)以及非空間數(shù)據(jù)兩種,空間數(shù)據(jù)體現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的圖形方面,非空間數(shù)據(jù)體現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的屬性方面。GIS數(shù)據(jù)的內(nèi)容跟系統(tǒng)的建立目的有關(guān)。
1.4 數(shù)據(jù)庫
地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫主要用作對各種地理數(shù)據(jù)進行存儲、管理以及檢索和輸出等。同時,地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫還可以對各種地理信息數(shù)據(jù)進行分析,并且做出相應(yīng)的決策。
2、全球定位系統(tǒng)(GPS)
全球定位系統(tǒng)是建立在衛(wèi)星基礎(chǔ)上的無線電導航系統(tǒng),具有全球性、連續(xù)性以及全天候的特點,適應(yīng)多種用途的導航和測繪等需要。全球定位系統(tǒng)常用來進行航空、航天的導航工作以及陸地、海洋地區(qū)的勘察、測繪以及定位工作等。全球定位系統(tǒng)的觀測原理為:利用單程測量的原理來進行站醒間距離的測量,測量結(jié)果可以通過測量信號從衛(wèi)星到接收機之間的傳遞時間以及信號電波的傳播速度間的乘積得出。GPS觀測中處理的信號種類主要有:載波信號、數(shù)據(jù)信號以及碼信號。
(二)數(shù)字化測繪技術(shù)的特點
1、測量的精度比較高
利用數(shù)字化測繪技術(shù)進行測量時,測圖的精度往往都比較高。在測繪過程中,數(shù)字化測繪技術(shù)可以對地圖以及圖形的精度進行準確的控制,提升整體測繪的精度質(zhì)量。例如,利用數(shù)字測圖技術(shù)進行測量時,在地圖圖形距離小于300米的情況下,實物點的測定誤差一般保持在2毫米左右,實物點的地形高度差一般控制在18毫米以內(nèi),這種測量精度效果在測繪工作中是十分可觀的。此外,利用數(shù)字化測繪技術(shù)進行地圖和圖形的復制、存儲以及傳輸時,一般不會出現(xiàn)精度上的損失,保證了高質(zhì)量的測繪效果。
2、測量的自動化程度高
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,測繪過程中的測圖、繪圖等工作都可以利用自動化的計算機軟件來實現(xiàn)。利用數(shù)字化測繪技術(shù)的自動化特點,可以很好的對測繪信息進行計算和識別,然后進行地形圖的繪制。相比于人工繪圖,自動化的測繪繪圖技術(shù)更加的精確和規(guī)范,極大的降低了繪圖過程中的誤差,減少了人為因素在繪圖環(huán)節(jié)中的干擾,保證繪圖的質(zhì)量。
3、測量過程中所涵蓋的信息量比較豐富
利用數(shù)字化測繪技術(shù)進行測繪和繪圖時,對測繪地形點的相關(guān)信息進行了比較豐富的反映和描述,在對地形點坐標進行高精度測算的基礎(chǔ)上,對測量地形點的編碼以及各種連接信息進行了顯示,并且在最終的成圖過程中,利用圖示符號以及編碼就可以很好的完成成圖過程。在這個過程中,對測繪地形點的信息量要求是非常大的,數(shù)字化測繪技術(shù)可以很好的滿足需求。數(shù)字化測繪技術(shù)在測繪過程中所采集的信息主要有地形點的定位信息、地形點的連接信息以及屬性信息等。
二、數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用
目前,數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用比較普遍,通過數(shù)字化測量技術(shù),很好的滿足了工程項目測量環(huán)節(jié)中各種測繪活動的需要,為整個工作的設(shè)計和施工提供了很大的便利。下面從幾個方面對工程測量中數(shù)字化測繪技術(shù)的應(yīng)用進行介紹。
(一)地圖數(shù)字化技術(shù)
在工程測量過程中,往往需要進行地形圖的繪制,利用原有的繪圖技術(shù)進行工程地形圖繪制時,需要對地形圖進行相關(guān)的數(shù)字化處理。在這個過程中,需要耗費很大的工作量,消耗大量的人力物力,建筑工程的測繪部門需要進入大量的人員投入,一方面影響了工程測繪的整體進度,另一方面通過原有技術(shù)進行的地圖繪制精確度也很難有保障。但是,在工程測量中利用地圖數(shù)字化技術(shù)進行工程地圖繪制時,通過對現(xiàn)有紙制地圖的參考,對地圖的精度、比例尺以及現(xiàn)勢程度等關(guān)鍵要素進行合理的控制,就可以通過數(shù)字化儀器在計算機中進行地圖數(shù)據(jù)的錄入,然后經(jīng)過一系列的編輯和處理,即可以形成工程項目所需要的數(shù)字地圖了。主要的數(shù)字化儀器有手扶跟蹤數(shù)字化儀器以及掃描矢量化儀器兩類,其中,掃描矢量化儀器主要適用于大比例尺的地形圖繪制。
(二)數(shù)字化成圖手段
在工程測量中會涉及大量的比例尺地形圖以及工程設(shè)計施工圖等圖紙的測繪,利用常規(guī)的成圖方法進行圖紙繪制時,會產(chǎn)生大量的野外測繪工作量,同時作業(yè)條件也比較差,作業(yè)過程比較復雜,制圖的工作周期比較長,在這個過程中制圖結(jié)果容易受到外界因素的影響,圖紙的精度很難得到有效的保障。此外,隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,在激烈的市政競爭機制下,傳統(tǒng)的成圖技術(shù)手段很難滿足工程成圖的需要,因而需要進行改進。利用數(shù)字化測繪技術(shù)進行工程制圖時,制圖的勞動強度低,成圖的精度比較高、同時,數(shù)字化成圖技術(shù)容易進行更新,從而適應(yīng)現(xiàn)代測繪技術(shù)發(fā)展的需要。當前,常見的數(shù)字化成圖技術(shù)主要有內(nèi)外業(yè)一體化成圖技術(shù)以及電子平板成圖技術(shù)兩種。其中,內(nèi)外業(yè)一體化成圖技術(shù)擁有很高的成圖精度,成圖效率高。
(三)全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)
隨著全球衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展,GPS技術(shù)在城市規(guī)劃以及工程測量等各個行業(yè)中都開始了普遍的應(yīng)用。在工程測量的定位環(huán)節(jié)中,全球定位技術(shù)發(fā)揮著重要的作用,GPS技術(shù)去原有的光學定位技術(shù),促使工程測量過程中原有的以地面測量為主的定位方式逐漸向衛(wèi)星定位測繪技術(shù)方面轉(zhuǎn)變,使原有工程測量中的靜態(tài)測量和定位技術(shù)發(fā)展成為全方位、多角度的動態(tài)測量和定位技術(shù),促使了工程測量工作中對于數(shù)字地球基礎(chǔ)框架的建立,為今后的工程測量工程提供了很大的幫助和便利,逐漸建立起數(shù)字化測繪技術(shù)基礎(chǔ)上的工程測量體系,促進了工程測量事業(yè)的發(fā)展。
結(jié)語
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,計算機信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等也取得了快速的發(fā)展,在測繪領(lǐng)域中,各種新型技術(shù)大量出現(xiàn),極大的推動了測繪技術(shù)的發(fā)展。數(shù)字化測繪技術(shù)在工程測量中應(yīng)用是一次新嘗試,也是成功的嘗試,通過數(shù)字化測繪技術(shù),實現(xiàn)了工程測量的數(shù)字化、精確化、全面化,提高了工程測量的準確性和實效性,極大的推動了工程測量工作的進步,促進了工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:數(shù)字化測圖;內(nèi)容、特點和應(yīng)用
中圖分類號:P231.5 文獻標識碼:A 文章編號:
0引言
數(shù)字化測圖主要是一個進行數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和圖形輸出的過程。以計算機為中心,并通過計算機對地形空間進行數(shù)據(jù)處理的數(shù)字地圖。它實現(xiàn)了測圖的自動化、數(shù)字化、高精度,賦予了地形圖新的生命力,使大比例尺地形圖測圖與應(yīng)用進入了新的發(fā)展時期。與傳統(tǒng)的模擬法測圖相比,數(shù)字化測圖工作對測繪事業(yè)更具有重要的意義。
一、數(shù)字化測圖工作的特點
1、數(shù)字化測圖概念
20世紀80年代產(chǎn)生了電子速測儀,這種電子速測儀基礎(chǔ)原理是數(shù)字化測圖,是以計算機為核心。在外連輸入輸出設(shè)備硬件、軟件的條件下,通過計算機對地形空間數(shù)據(jù)進行處理得到數(shù)字地圖,使電子計算機技術(shù)日新月異的發(fā)展及其在測繪領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。從廣義上說,數(shù)字化測圖又稱為計算機成圖。主要包括:地面數(shù)字測圖、航測數(shù)字測圖、地圖數(shù)字化成圖、計算機地圖制圖。大比例尺數(shù)字化測圖主要指野外實地測量即地面數(shù)字測圖,也稱野外數(shù)字化測圖。目前我國測圖行業(yè)常常使用的有三種,分別是原圖數(shù)字化、航測數(shù)字成圖、地面數(shù)字成圖。就是將采集的各種有關(guān)的地物和地貌信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式,通過數(shù)據(jù)接口傳輸給計算機進行處理。一般來說分為三個步驟:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及地形圖的數(shù)據(jù)輸出,最終打印圖紙、提供軟盤等。得到了內(nèi)容豐富的電子地圖,繪出地形圖或各種專題地圖數(shù)字化測圖的運行示意圖數(shù)據(jù)采集點位信息、地物模型、繪草圖數(shù)據(jù)處理、特征信息數(shù)據(jù)傳輸、地貌模型、屏幕編輯、繪圖文件存盤地圖,這還需要時由電子計算機的圖形輸出設(shè)備,例如如顯示器、繪圖儀等。
2、幾種常見的數(shù)字化測圖特點常見的數(shù)字化測圖特點有點位精度高、改進了作業(yè)方式、便于圖件的更新和加工利用、增加了地圖的表現(xiàn)力、便于圖件的更新、方便成果的深加工利用、可作為GIS的重要信息源等幾種。數(shù)字化測圖的工作過程主要有:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和圖形輸出。數(shù)字化測圖工作的特點還分為外工作特點和內(nèi)工作特點。外工業(yè)作特點主要有自動化程度高、 作業(yè)周期短、測站覆蓋范圍大、工作范圍易于劃分、對測點依賴性強、對記錄要求高、測量精度高;數(shù)字化測圖內(nèi)業(yè)工作的特點主要有成圖周期短、成圖規(guī)范化、成圖精度高、分幅和接邊方便、易于修改和更新、對外業(yè)記錄依賴性強、對繪圖人員要求高等。數(shù)字化成圖技術(shù)的運用,省去了手工制圖中圖廓整飾、展點、草繪等高線、形成鉛繪圖、審校、修改、清繪著墨形成初步成果、驗收、修正、最終提交成果資料等十分復雜的工作流程,使這一切工作都在計算機中進行,在成果驗收時發(fā)現(xiàn)問題也可在計算機中修正。
二、數(shù)字化測圖工作中應(yīng)注意的事項
數(shù)字化測圖不同于傳統(tǒng)的模擬法測圖,在測量實踐中應(yīng)正確認識與掌握數(shù)字化測圖的特點。根據(jù)數(shù)字化測圖的特點,在野外數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理與成圖編輯中,應(yīng)注意以下事項。
1、在控制測量中,使用GPS測量時,除必要的測量起算數(shù)據(jù)外,盡可能要有已知檢測點,檢測合格后,再把檢測點加入控制網(wǎng)作為已知點進行平差計算,這樣可以有效檢測測量精度,防止測量錯誤。
2、使用全站儀進行碎部點數(shù)據(jù)采集時,應(yīng)嚴格注意輸入測站點與后視點。如果測站點與后視點錯號(點號與位置均認識錯誤),實踐證明無法檢測出來,造成內(nèi)業(yè)處理上的不便。
3、數(shù)字化測圖內(nèi)業(yè)圖形編輯主要依靠外業(yè)記錄,外業(yè)測量時,記錄員應(yīng)詳細記清測點點號、點的屬性、連線關(guān)系,必要時繪制草圖。否則,內(nèi)業(yè)處理時,容易造成錯亂。
4、全站儀測距精度較高,但在野外測量時,不能盲目擴大測程及測站的覆蓋范圍,由于測角誤差不可避免,因此應(yīng)嚴格注意儀器的對中、整平、后視瞄準的精度。
5、在內(nèi)業(yè)圖形編輯時,各類地物符號應(yīng)嚴格按照地形圖圖式要求進行編輯。以滿足數(shù)字化成圖的規(guī)范要求。
6、圖形編輯應(yīng)遵循“不清不繪”的原則,對記錄不清的暫時不編輯,經(jīng)外業(yè)檢查后再進行編輯處理。遵循“邊編輯邊注記”的原則。對于大測區(qū)來說,野外采集的信息很多,為避免錯誤,每編輯完一個完整的地物,應(yīng)及時加上必要的符號和文字注記,如獨立樹,應(yīng)注記樹的類別等。
7、數(shù)字化地形圖是GIS系統(tǒng)的重要信息來源,在圖形編輯時應(yīng)注意結(jié)點的連接精度和封閉圖形的閉合性,對應(yīng)連接的線條應(yīng)用編輯功能進行連接;對有特殊要求的地物應(yīng)單獨建立圖層,并適當選取層的顏色。
8、數(shù)字化測圖在分組測量時,各組測量的數(shù)據(jù)編輯完成后,應(yīng)將整個測區(qū)到拼接起來,認真檢查各組測圖的銜接情況,檢查處理后,再考慮整個測區(qū)地形圖分幅的問題。
9、數(shù)字化地形圖內(nèi)業(yè)圖形編輯完成后,應(yīng)利用繪圖機繪出樣圖,到實地進行認真的檢查。檢查內(nèi)容主要包括地物有無漏測、屬性注記是否與實際相符、陡坎的走向、電力線和通訊線的連線關(guān)系、等高線是否反映實際等等。對內(nèi)業(yè)處理中有疑問的地方應(yīng)重點檢查。實踐證明,實地檢查是數(shù)字化測圖必不可少的重要環(huán)節(jié)。
三、數(shù)字化測圖應(yīng)用
數(shù)字化測圖是近幾年隨著計算機、地面測量儀器、數(shù)字化測圖軟件的應(yīng)用而迅速發(fā)展起來的全新內(nèi)容,廣泛用于測繪生產(chǎn)、水利水電工程、土地管理、城市規(guī)劃、環(huán)境保護和軍事工程等部門.數(shù)字化測圖作為一種全解析機助測圖技術(shù),與模擬測圖相比具有顯著優(yōu)勢和發(fā)展前景,是測繪發(fā)展的技術(shù)前言.目前許多測繪部門已經(jīng)形成了數(shù)字圖的規(guī)模生產(chǎn).作為反映測繪技術(shù)現(xiàn)代化水平的標志之一,數(shù)字測圖技術(shù)將逐步取代人工模擬測圖,成為地形測圖的主流。數(shù)字測圖技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展,極大的促進了測繪行業(yè)的自動化和現(xiàn)代化進程.
四、結(jié)語隨著計算機技術(shù)的普及,數(shù)字化測圖技術(shù)也會日益完善。數(shù)字化地形圖具有便于保存、修改、更新和建立電子地圖的特點,其長遠的經(jīng)濟效益是很可觀的數(shù)字化測圖與模擬法測圖相比,雖然測量的內(nèi)容沒有變化,但這兩種測量方法在本質(zhì)上有很大的差別。本文簡述數(shù)字化測圖特點,結(jié)合數(shù)字化測圖的實踐經(jīng)驗,對數(shù)字化測圖實踐工作的整個過程提出了應(yīng)注意的事項,對數(shù)字化測圖工作實踐具有重要的指導意義。
參考文獻
〔1〕詹衛(wèi)華肖高銘孫芳.數(shù)字化測圖方法探討.江西測繪
〔2〕宋偉東,張永彬等.數(shù)字測圖原理與應(yīng)用〔M〕.北京:教育科學出版社,2002
關(guān)鍵詞:數(shù)字化,變電站 , 電氣 , 二次設(shè)計,特點
Abstract: with the current digital transformer technology and intelligent a electrical equipment of the practical technology, computer high-speed network in electric power system of our country network widely applied. Digital design will cause power design personnel to the attention. The paper mainly expounds the process of digital substation electrical technology characteristics, and in the light of digital substation electrical design two times main point to carry on the analysis.
Keywords: digital, the substation, electric, two design features
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
1 數(shù)字化變電站的概述
數(shù)字化變電站是建立在IEC61850通信規(guī)約基礎(chǔ)上,由智能化一次設(shè)備(電子式互感器、智能化開關(guān)等)和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層(過程層、間隔層、站控層)構(gòu)建,能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。
1 數(shù)字化變電站的電氣技術(shù)特點
從數(shù)據(jù)源頭轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信息,才真正實現(xiàn)了電氣數(shù)據(jù)采集的數(shù)字化應(yīng)用,并為實現(xiàn)信息集成化和數(shù)據(jù)的共享性應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。變電站的數(shù)字化不但使得具有監(jiān)視、控制、保護、故障錄波、測量與計量等幾乎都是功能單一、相互獨立的裝置模式的傳統(tǒng)變電站轉(zhuǎn)型成為采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)、微機型的繼電保護及安全自動裝置的新型數(shù)字化變電站, 而且將原有的硬件重復配置、信息不共享、投資成本大的局面轉(zhuǎn)變成新建裝置和系統(tǒng)之間通過串口或網(wǎng)換信息的綜合自動化系統(tǒng),使得原來分散的二次系統(tǒng)裝置,具備了向信息集成和功能合理優(yōu)化、整合轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)。
數(shù)字化變電站在邏輯結(jié)構(gòu)上為“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu), 即“站控層”、“間隔層”、“過程層”、“站控層”網(wǎng)絡(luò)和“過程層”網(wǎng)絡(luò)。這種構(gòu)架實現(xiàn)了信息采集、傳輸、處理和輸出過程的數(shù)字化,其基本特征為數(shù)字化變電站內(nèi)的信息全部做到數(shù)字化,信息傳遞實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化,通信模型達到標準化,使各種設(shè)備和功能共享統(tǒng)一的信息平臺, 實現(xiàn)運行管理的自動化數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)的變電站相比,具有以下優(yōu)點:
(1)數(shù)字化變電站最顯著的特點是增加了過程層, 即將一次電氣設(shè)備納入了數(shù)字化變電站的通信網(wǎng)絡(luò),是變電站自動化 數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的重大變革。
(2)數(shù)字化變電站的間隔層設(shè)備具有網(wǎng)絡(luò)化的特點,使數(shù)字信息直接接到了站控層的交換機上,取消了轉(zhuǎn)換型的串口接口裝置,從而大大地提高了信息交換的速率。
(3)數(shù)字化變電站具有配有電子設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器的智能開關(guān)設(shè)備,即具有較高智能的開關(guān)設(shè)備的基本功能,還具有控制設(shè)備的附加功能,尤其是在監(jiān)測和診斷方面極具優(yōu)勢。
(4)數(shù)字化變電站的間隔層和一次設(shè)備均配置智能終端,智能終端之間通過光纖通信連接,取代了測控柜之間的電纜連接,保護、測控裝置與智能終端之間通過電氣回路連接,是數(shù)字化變電站的又一大特點。
(5)數(shù)字化變電站將 IEC61850應(yīng)用于變電站內(nèi)的通信,既充分利用了網(wǎng)絡(luò)通信的最新技術(shù),又實現(xiàn)了二次設(shè)備的信息共享、互操作和功能的靈活配置。
2 數(shù)字化變電站的電氣二次設(shè)計要點分析
數(shù)字化變電站架構(gòu)設(shè)計目標是設(shè)計出基于 IEC61850 通信協(xié)議構(gòu)建的信息采集、傳輸、處理、輸出過程全部數(shù)字化的變電站,從而實現(xiàn)數(shù)字化變電站的技術(shù)創(chuàng)新。數(shù)字化變電站電氣二次設(shè)計的構(gòu)架如圖1所示,分為智能設(shè)備的選擇、通信規(guī)約的選擇和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計三部分。
圖1
2.1 智能設(shè)備的選擇
數(shù)字化變電站的智能設(shè)備包括智能開關(guān)、電子式互感器及二次設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備是數(shù)字化變電站的必然選擇,但智能開關(guān)和電子式互感器的選擇卻存在著兩種不同的方案。
智能開關(guān)可選擇理想的智能開關(guān),或是傳統(tǒng)開關(guān) + 智能終端的方式。理想的智能開關(guān)具有智能控制、在線監(jiān)測及自診斷功能,并具有數(shù)字接口,其智能化程度較高的特點,由于其設(shè)備費用極高,在國內(nèi)基本沒有應(yīng)用的業(yè)績, 所以可實施性差。而傳統(tǒng)開關(guān)+智能終端的設(shè)備具有常規(guī)的控制及操動方式,沒有在線監(jiān)測及自診斷的功能,雖然也具有數(shù)字接口,可接入過程總線,但其智能化程度較低。由于其可靠性較高,設(shè)備費用一般,現(xiàn)廣泛應(yīng)用于國內(nèi)各大變電站,其可實施性相對較好、綜合比較,智能開關(guān)應(yīng)選擇傳統(tǒng)開關(guān)+智能終端作為其電氣二次設(shè)計的最佳方案
電子式互感器可選擇無源電子式互感器,或是有源電子式互感器。無源電子式互感器是基于有關(guān)光學傳感技術(shù)而設(shè)計的,其一次側(cè)光學電流 電壓傳感器無需工作電源,是獨立安裝的互感器的理想解決方案,目前正處在進行實用化研究,國內(nèi)很少應(yīng)用,由于其設(shè)備費用極高,可靠性較差, 因此可實施性差。而有源電子式互感器是基于Rogowski線圈或低功率線圈的電子式電流互感器,其互感器的傳感頭部分具有需用電源的電子電路,現(xiàn)已通過采用激光供能的辦法解決了電路電源問題。由于其可靠性較高,可實施性較好,已獲得較多的應(yīng)用、綜合比較,電子式互感器應(yīng)選擇有源電子式互感器作為其電氣二次設(shè)計的最佳方案。
2.2 通信規(guī)約的選擇
數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)分為站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò),不同的網(wǎng)絡(luò)有不同的規(guī)約選擇。
站控層網(wǎng)絡(luò)規(guī)約可選擇網(wǎng)絡(luò)化的103規(guī)約或是IEC61850規(guī)約。網(wǎng)絡(luò)化的103 規(guī)約采用傳統(tǒng)的面向功能設(shè)計方式,其互操作性較差,適用于對實時性要求不高的以太網(wǎng)通信,軟件費用較低,可實施性較好。而IEC61850網(wǎng)絡(luò)規(guī)約是基于通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一國際標準,面向?qū)ο笤O(shè)計,是構(gòu)建數(shù)字化變電站的理想平臺,其基于網(wǎng)絡(luò)平臺的各種實時和非實時通信,軟件費用較高,但互操作性較好,可實施性也較好。綜合比較,站控層網(wǎng)絡(luò)規(guī)約應(yīng)選擇IEC61850規(guī)約作為其電氣二次設(shè)計的最佳方案。
圖2
過程層網(wǎng)絡(luò)規(guī)約可選擇 IEC61850 規(guī)約或是 IEC60044-8規(guī)約。IEC61850規(guī)約采用FT3 幀格式,具有實時性好,傳輸延時固定的特點,其適用于實時性要求較好的串口通信,可采用插值法實現(xiàn)自同步,可靠性高,軟件費用較低,可實施性好。而IEC60044- 8規(guī)約是基于網(wǎng)絡(luò)平臺的各種實時和非實時通信,面向?qū)ο笤O(shè)計,是構(gòu)建數(shù)字化變電站的理想平臺。其傳輸延時不固定,用于采樣數(shù)據(jù)同步時需依賴于外部同步器,不能自同步,可靠性較差,軟件費用也很高,但其可實施性較好。綜上所述,對于單間隔不需要數(shù)據(jù)同步的二次設(shè)備,采用 IEC61850 規(guī)約傳輸;對于跨間隔需進行數(shù)據(jù)同步的二次設(shè)備,采用IEC60044- 8規(guī)約傳輸。故采用IEC61850規(guī)約與 IEC60044-8 規(guī)約相結(jié)合的方式作為其電氣二次設(shè)計的方案比較合理。
2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計分為站控層網(wǎng)絡(luò)方案和過程層網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計,其中過程層網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字化變電站特有的網(wǎng)絡(luò),目前沒有成熟的方案,而數(shù)字化變電站站控層網(wǎng)絡(luò)方案比較成熟,一般采用星型以太網(wǎng)絡(luò),不需論證分析。
3 結(jié)束語
綜上所述,本文主要介紹了數(shù)字化變電站的特征及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),并探討了各組成部分的技術(shù)及作用,結(jié)合變電站內(nèi)部智能電氣設(shè)備間的信息共享和互操作,給出了數(shù)字化變電站的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和其電氣二次設(shè)計的理想方案。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代化電子信息技術(shù);特點;現(xiàn)狀;應(yīng)用;改進措施
現(xiàn)代化電子信息技術(shù)在交通運輸、工程管理及航空航天等行業(yè)發(fā)揮著重要作用,在工程管理中的應(yīng)用尤為突出。現(xiàn)代化電子信息技術(shù)是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,對提高現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量有著巨大作用。現(xiàn)代化電子信息技術(shù)具有諸多優(yōu)勢,能夠最大限度地拓展現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展領(lǐng)域。
一、現(xiàn)代化電子信息技術(shù)工程
電子信息技術(shù)工程是一門綜合性的學科,是以計算機網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),對信息進行采集、儲存、綜合整理,最終實現(xiàn)對現(xiàn)代化電子信息的處理。隨著社會和信息技術(shù)的不斷發(fā)展,電子信息技術(shù)工程已融入到各行各業(yè)中,為行業(yè)的發(fā)展帶來新的挑戰(zhàn)與機遇。現(xiàn)代化電子信息技術(shù)通過與多種科學技術(shù)相互協(xié)作與發(fā)展,進一步擴大了電子信息技術(shù)工程的發(fā)展空間,提高了電子信息技術(shù)的穩(wěn)定性和有效性。
二、現(xiàn)代化電子信息技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
電子信息技術(shù)是一項高科技,其發(fā)揮的作用不容忽視。經(jīng)濟全球化作為當今世界主題,極大地推動了電子信息技術(shù)的發(fā)展,使其逐步成為我國經(jīng)濟的基礎(chǔ)支撐之一,推進了我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的步伐。在科技飛速發(fā)展的今天,電子信息技術(shù)將傳統(tǒng)的電子信息模擬系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有畔?shù)字化系統(tǒng),從而帶動新產(chǎn)品的研發(fā),最終實現(xiàn)高安全、高精確度、快速率的現(xiàn)代化電子信息技術(shù)工程的發(fā)展。
三、現(xiàn)代化電子信息技術(shù)的應(yīng)用
1、在工程管理中的應(yīng)用。工程管理是保證工程質(zhì)量的必要條件。電子信息技術(shù)應(yīng)用于工程管理中,大大提高了工程管理質(zhì)量水平,進一步促進了工程建設(shè)的穩(wěn)定發(fā)展。在工程管理中,電子信息技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在:1)數(shù)據(jù)處理人員利用電子信息技術(shù)進行工程基礎(chǔ)信息的錄入、儲存等數(shù)據(jù)處理工作,為工程質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。2)工程設(shè)計人員利用現(xiàn)代化電子信息技術(shù)對工程進行方案設(shè)計,運用精確的計算法則進行數(shù)據(jù)計算,提高工程設(shè)計方案的可實施性。3)企業(yè)管理部門利用電子信息技術(shù)建立工程管理信息網(wǎng),將工程的有關(guān)信息進行匯總歸納,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,保障工程實施的進度。4)企業(yè)決策者可利用電子信息技術(shù)對相關(guān)管理部門下達指令,提高各部門間的配合度,共建高質(zhì)量工程。
四、促進現(xiàn)代化電子信息技術(shù)發(fā)展的方法
當前現(xiàn)代化電子信息技術(shù)快速發(fā)展,與此同時涌現(xiàn)出許多問題。這些問題直接影響到電子信息技術(shù)的發(fā)展空間。應(yīng)該清楚知道工程建設(shè)中存在的問題,對癥下藥,才能保證電子信息工程的長遠發(fā)展。4.1增強企業(yè)創(chuàng)新意識創(chuàng)新是一個企業(yè)生存和發(fā)展的重要核心之一。對于電子信息工程建設(shè),創(chuàng)新尤為重要。在建設(shè)中要加強企業(yè)間的合作,善于發(fā)現(xiàn)問題,采用發(fā)散性的思維去解決問題,促進現(xiàn)代化電子信息技術(shù)的發(fā)展,提高我國電子信息技術(shù)的自主創(chuàng)新能力,使電子信息技術(shù)向多元化方向推進。4.2提高政府對電子信息技術(shù)的重視程度政府應(yīng)為電子信息工程的發(fā)展提供良好的環(huán)境,加大重視程度,提高對其的政策支持,攜手企業(yè)共建優(yōu)質(zhì)的電子信息工程,從而使其促進我國經(jīng)濟的發(fā)展。
五、結(jié)束語
在現(xiàn)代化社會快速發(fā)展的今天,電子信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到各個行業(yè)中,為我國產(chǎn)業(yè)自動化發(fā)展做出了巨大的貢獻。在今后的日子里,人們應(yīng)該提高對電子信息技術(shù)的認識,不斷探索與研究,尋找出更好的提高現(xiàn)代化信息技術(shù)的相關(guān)控制措施,將現(xiàn)代化信息技術(shù)的穩(wěn)定性、安全性、高效性提高到最大程度。提高現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用水平,為我國現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供保障,進一步促進我國現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:變電站;自動化;特點;對策
自上個世紀九十年代以來,變電站綜合自動化系統(tǒng)已經(jīng)成為電力行業(yè)的熱門話題。結(jié)合電網(wǎng)企業(yè)的實際需求,通過技術(shù)改造,來促進他們自動化水平的提升是具有一定現(xiàn)實意義的。計算機、通信技術(shù)的應(yīng)用,為變電站的保護、控制技術(shù)水平的提升奠定了技術(shù)基礎(chǔ),有效解決了變電站在監(jiān)視和控制工作中的不足。針對這樣的情況,文章變電站綜合自動化技術(shù)的特點、問題與對策進行了詳細地闡述。
1 變電站綜合自動化技術(shù)的特點
目前,變電站綜合自動化技術(shù)主要有以下幾方面特點:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以分級分布式為主;綜合;數(shù)字化測量方式;監(jiān)視屏幕化。具體內(nèi)容如下:
1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以分級分布式為主
在變電站綜合自動化系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)通信是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),完成綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部的子系統(tǒng)、功能模塊之間的信息交換,從而實現(xiàn)信息資源共享,順利完成控制中心和變電站之間的通信工作和任務(wù),并且還要及時將每個環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)的故障信息記錄下來,上報給控制中心,對于控制中心下達的任務(wù),也要嚴格按照其命令執(zhí)行。
1.2 綜合
變電站綜合自動化技術(shù),其功能呈現(xiàn)出綜合性特點,主要包括對子系統(tǒng)進行監(jiān)控、保護的功能,以及自動控制裝置、數(shù)據(jù)通信等功能。通過CRT屏幕,操作人員就可以對隔離開關(guān)、斷路器進行相關(guān)操作,并且還能調(diào)節(jié)變壓器的分接開關(guān),而對于電容器的操作,通過投、切等方式進行控制的過程中,應(yīng)將人工控制跳、合閘等手段保留下來。
1.3 數(shù)字化測量方式
對于采集到的模擬量,應(yīng)進行不間斷監(jiān)視,若是出現(xiàn)越限情況,應(yīng)馬上發(fā)出警告,同時,要對越限的數(shù)值、時間及時記錄下來,并把這些信息都傳送給調(diào)度中心。對微機的保護裝置、自動裝置的運行情況進行有效地監(jiān)控,監(jiān)視結(jié)果也傳送給控制中心,并對下達的命令進行執(zhí)行。
1.4 監(jiān)視屏幕化
所謂監(jiān)視屏幕化主要指的是,操作人員通過屏幕就能對變電站所有設(shè)備進行全面監(jiān)控。無論是經(jīng)濟發(fā)展地區(qū),還是不發(fā)達地區(qū),積極推進監(jiān)視屏幕化的使用進程顯得非常重要,因為這種技術(shù)能夠促進運行可靠性、安全性的提升,降低操作失誤率,還能實現(xiàn)經(jīng)濟效益的進一步增長。近些年來,保護管理及系統(tǒng)正朝著保護、測量、通信以及控制一體化的方向發(fā)展。這種管理的智能化主要體現(xiàn)在以下幾個方面:通信管理、保護信息、錄波管理、圖形監(jiān)控、告警管理、GPS對時、歷史記錄等功能。
2 變電站綜合自動化技術(shù)存在的問題
2.1 設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)
現(xiàn)階段,變電站綜合自動化系統(tǒng)在選擇的類型方面存在功能不夠全面,質(zhì)量不達標和系統(tǒng)性能不強等方面的問題。有一些生產(chǎn)自動化設(shè)備的廠家過分看重自己經(jīng)濟效益的獲取,而很多用戶又非常重視技術(shù)含金量,他們都沒有給予產(chǎn)品的實用性、功能足夠的重視,因此,很多設(shè)備雖然技術(shù)含量很高,但是,其產(chǎn)品質(zhì)量卻不過關(guān),無論是結(jié)構(gòu)還是可靠性方面都沒有達到相應(yīng)標準。同時,這些廠家對產(chǎn)品技術(shù)進行鑒定,但是對于產(chǎn)品質(zhì)量、性能方面并沒有鑒定。并且他們對自己的技術(shù)水平也沒有進行改進,只要有人購買就會生產(chǎn),無法有效保證生產(chǎn)質(zhì)量,特別是外購部件更缺乏有效的管理,致使一些已經(jīng)投產(chǎn)的變電站經(jīng)常出現(xiàn)問題。此外,有一些廠家和企業(yè)沒有做好使用宣傳工作,致使電力企業(yè)人員沒有對系統(tǒng)進行全面理解,設(shè)計漏洞非常多。
2.2 接口問題
一直以來,接口問題都是變電站綜合自動化系統(tǒng)中很難有效解決的問題。這主要是不同廠家所生產(chǎn)的設(shè)備,其接口的類型和大小都是不一樣的,這就給變電站相關(guān)工作的展開增加了難度。同時,抗干擾問題也存在于綜合自動化系統(tǒng)中,電磁兼容相關(guān)問題,比較容易受到忽視。這因為傳統(tǒng)變電站綜合自動化設(shè)備在進行抗干擾試驗時,它采用的手段非常原始,沒有定量指標。
2.3 傳輸網(wǎng)絡(luò)、規(guī)約
我國幅員遼闊,因此,各個地方變電站的情況也是不一樣,而各個變電站與調(diào)度中心的信息傳輸所采用的規(guī)約形式也是不同的。比如:DNP3.0、CDT、以及SC-1801等等,這三個標準能夠運用參考模型中,是衡量變電站綜合自動化技術(shù)發(fā)展水平的重要標準。
3 變電站綜合自動化技術(shù)的提升對策
3.1 對安全生產(chǎn)目標進行明確
電力企業(yè)應(yīng)制定一套安全生產(chǎn)目標,通過培訓來促進工作人員危險預控能力的提升,實現(xiàn)員工思想觀念從要我安全到我要安全的方向轉(zhuǎn)變。比如,若是上方帶電,工作在其下方的人員,需要將和上方帶電設(shè)備應(yīng)保持的安全距離記錄清楚。
3.2 加深工作人員對系統(tǒng)的認知力度
綜合自動化系統(tǒng)大大促進了變電站的可靠性、安全性的提升,實現(xiàn)其運行水平的進一步增長,在管理、運行、技術(shù)方面的水平也得到顯著提高。和過去相比,變電站不僅占地面積縮小了很多,且成本也有所降低,提高了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益,總投資量有所減少,且電壓合格率也提升很多,降低了工作難度和電能損耗。因此,電力企業(yè)應(yīng)加深工作人員對綜合自動化系統(tǒng)的認知力度,只有在思想上給予足夠的重視,才能將相關(guān)工作真正落到實處。
3.3 完善事故應(yīng)急處理預案編制
一般來說,造成變電站事故發(fā)生的原因,主要有母線失壓、本體故障和主變壓器發(fā)生損壞等原因。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是,電源線路出現(xiàn)故障而造成受電變電站出現(xiàn)失壓的情況,或者由于斷路器拒動而造成事故發(fā)生并延伸至母線,這些都會對整體系統(tǒng)的安全性能產(chǎn)生影響,甚至出現(xiàn)系統(tǒng)事故。因此,電力企業(yè)應(yīng)完善事故應(yīng)急處理預算編制,提高運營人員的應(yīng)急處理能力,從而將不良影響控制到最低,以恢復系統(tǒng)的高效運行。
3.4 強化防誤操作管理工作
電氣操作票主要指的是當電氣設(shè)備需要從當前運行狀態(tài)切換到所需要的目的狀態(tài)過程中,而遵守的操作章程所形成的操作指令的有序集合。而以往工作票的管理模式非常陳舊,且水平和效率都非常低。為了避免因電氣設(shè)備而引發(fā)重大設(shè)備事故,操作人員應(yīng)開展好設(shè)備安檢工作,提高他們的安全意識。通過教育的強化,來規(guī)范其操作流程,并建立工作責任機制。
4 結(jié)束語
總而言之,綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用作為變電站發(fā)展的必然趨勢,它有著巨大的優(yōu)越性,不僅變電站的可靠性和運行水平都得到提高,并且電能質(zhì)量也明顯優(yōu)于以前。然而,綜合自動化技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中,由于其技術(shù)還不夠穩(wěn)定,比較容易出現(xiàn)問題。但是,只要電力企業(yè)積極尋求解決的辦法,加深工作人員對系統(tǒng)的認知力度,對安全生產(chǎn)目標進行明確,完善事故應(yīng)急處理預案編制,就能彌補其應(yīng)用的不足,從而實現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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