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數字化應用技術范文1
關鍵詞：智能數字化變電站；過程總線；總線通信技術；保護結構
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A
隨著電力電子技術、計算機技術、電力通信技術等在電力系統中應用的不斷完善，加上電力系統不斷向大參數、高電壓等級、復雜電網結構等方向快速發展，傳統的變電站自動化系統在實時性、可靠性、精確性等方面均很難滿足現代智能數字化遠程調度電力系統需求。為了實現變電站中所有智能IED電子設備間數據信息資源的實時共享和互操作，如何確保過程通信網絡中所有測控、保護、監視等數據信息在采集、遠程傳輸、以及運算分析等過程中具有非常強大的實時性、安全性、可靠性等，就成為智能數字化變電站自動化過程層應用技術研究難點和熱點，具有非常重要的工程實踐意義[1]。
1 智能數字化變電站過程層總線通信技術實現背景
1.1 變電站IEC61850國際標準
變電站IEC61850國際標準是新一代智能數字化變電站自動化系統通信網絡和系統通信協議的技術標準，通過對變電站內部所有IED設備數據對象的統一信息集成建模，并按照面向對象服務技術和抽象通信服務規范接口的統一語言描述定義，從而實現變電站內所有分層分布式智能IED電子設備間數據信息資源的無縫通信實時共享。應用IEC61850標準中的通信協議可以實現智能數字化變電站自動化系統中所有智能IED設備間的互操作性、以及系統自動化功能的擴展兼容性和運行長期精確穩定性，是實現變電站自動化系統中數據信息資源實時共享的基礎前提，為智能數字化變電站自動化系統的過程層智能IED電子設備實現信息集成建模的基礎數字化的重要保證，是變電站自動化系統過程總線通信技術的研究發展重要方向。
1.2 電子式互感器與智能化斷路器
電子式電流/電壓互感器為變電站系統運行中，特征電參量數據信息的實時采集、監視、保護、控制等智能IED電子設備提供重要的數據信息。由于不同智能IED設備通常來自不同廠家或同廠家不同型號的產品，因此，利用電子式電流/電壓互感器為不同智能IED電子設備間提供標準化、系統化的數據信息，也是變電站自動化系統過程層實現不同智能IED電子設備間數據信息資源實時共享和互操作的重要技術支撐。斷路器智能化的二次系統可以實現斷路器監測系統信息量的最大化、準確化、故障事故邏輯判定程序多樣化、以及斷路器監控保護技術手段智能自動化等多種功能，可以有效提高智能數字化變電站系統在實際運行中對系統故障和事故定位的實時精確化。
1.3 網絡通信集成網絡化技術
數據信息的實時通信是實現變電站自動化系統智能數字化的關鍵技術。光纖通信技術、交換式以太網、以及虛擬局域網（VLAN）等網絡通信技術在變電站自動化系統中應用的不斷完善深入，使得變電站自動化系統的二次信號回路和控制回路逐步向集成網絡化等方向快速發展。用數字通信技術手段代替傳統的電量信號傳輸模式；用光纖作為傳輸介質代替傳統控制、信號電纜的硬接線模式，為變電站自動化系統從集中式向分散分布式信息集成等方向發展提供了重要技術支撐。過程層中二次設備不再出現常規功能裝置重復的I/O輸入輸出接線端口，通過過程層網絡真正實現不同智能IED電子設備間數據信息資源的實時共享和互操作。
2 智能數字化變電站過程總線應用結構體系
智能數字化變電站自動化系統匯中過程層和過程總線通信的提出，是基于IEC61850國際系統規范標準對傳統變電站自動化系統的通信協議體系(如UCA2.0)進行信息集成通信的重大技術變革，也是智能數字化變電站區別傳統變電站自動化系統的重要指標特征之一。按照智能數字化變電站IEC61850標準要求，過程總線應用結構應采用集成網絡化通信結構代替傳統變電站的二次控制、信號電纜硬接線模式。智能數字化變電站過程總線應用結構應以工業以太網為通信核心，按照不同的組網方式構筑滿足不同數據信息流需求的合理靈活的邏輯拓撲結構。目前，智能數字化變電站自動化系統建設和改造工程中常用的過程總線應用結構體系主要包括星形拓撲、總線拓撲、環形拓撲、以及網狀拓撲四種模式。但是從大量工程應用效果來看，星形結構從信息流通信實時可靠性、邏輯拓撲結構清晰性、以及使用成熟完善性等方面均較其它三種應用結構體系較為完善合理。加上變電站智能IED電子設備制造成本的不斷下降，采用冗余設計模式的星形網絡拓撲結構，已成為智能數字化變電站過程總線首先的通信應用保護結構。
在大量工程應用實踐經驗的基礎上，很多電力研究學者又在過程層總線中通過將保護IED設備和合并單元兩者相互組合，并利用時鐘源進行在線分析的改進過程層總線保護結構模式，其具體結構如圖1所示：
圖1 經功能整合后的變電站過程總線保護結構
從圖1中可知，電力研究學者在標準冗余星形結構的基礎上，引入了考慮間隔層與過程層設備單元間的可用性因素，利用合理的合并單元與斷路器控制組合體與保護IED電子設備間的運行可靠性判斷，通過功能整合有效提高智能數字化變電站中過程通信總線運行可靠性、精確性、以及實時可靠性。
3 智能數字化變電站過程層總線應用功能的實現
按照圖1中所述的功能整合過程總線冗余保護結構，推出了實際變電站自動化系統工程應用中的過程層功能合并單元（合并單元/斷路器控制器）的整合設計方案。此處以ABB制造廠家的智能數字化變電站過程總線保護結構體系為例，其具體過程總線保護實現方案如圖2所示：
圖2 ABB過程總線保護實現方案
從圖2可知，ABB推出基于ELK-CP3組合采集分析處理裝置（組合式電壓/電流互感器）的過程總線保護結構。
數字化應用技術范文2
【關鍵詞】現代測繪技術，自動化技術，地形測繪
一.前言
地形測量學是研究測繪地形圖及與其有關測繪工作的理論、方法的應用技術學科。地形測量是為城市、礦區以及各種工程提供不同比例尺的地形圖，以滿足城鎮規劃、礦山開采設計以及各種經濟建設的需要。但是由于現在我國在地形測量方面還在利用一些常規性，傳統性的手段來進行測量，這樣就導致了在對地形測量時候出現一定的局限性和低效，所以現在在我國測繪自動化技術手段的普及和完善是有著十分重要意義的。本文主要闡述測繪自動化技術在地形測量中的應用問題。
二.目前地形測量的測繪自動化技術
測繪自動化是集數據采集、處理、傳輸、顯示于一體。隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化，測繪技術自動化技術發生了重大變革，3S技術（GPS全球定位系統、GIS地理信息系統、RS遙感）及其集成技術成為測繪技術自動化技術的核心。
1.GPS技術
GPS（Global Positioning System）稱為全球定位系統，是美國20世紀70年代開始研制的，它歷時20年，于1994年3月全面建成的利用導航衛星進行測時和測距，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統，是一種高精度、全天候、高效率、多功能的測繪工具。
GPS定位技術與常規地面測量定位相比，具有抗干擾性能好、保密性強，功能多、應用廣，觀測時間短，執行操作簡便，全球、全覆蓋、全天候、高精度的特點。特別是RTK的定位精度可達厘米級，在水上定位得到了廣泛的應用。
GPS RTK（Real Time Kinematic）技術開始于90年代初，是一種全天候、全方位的新型測量系統，稱載波相位動態實時差分技術，是目前適時、準確地確定待測點的位置的最佳方式，是基于載波相位觀測值基礎上的實時動態定位技術。
GPS RTK具有定位精度高且精度分布均勻，速度快、效率高，觀測時間短，方便靈活，測程不受限制，不受通視條件影響等優點。
2.GIS技術
地理信息系統（Geographical Information System-GIS）是利用現代計算機圖形和數據庫技術來處理地理空間及其相關數據的計算機系統，是融地理學、測量學、幾何學、計算機科學和應用對象為一體的綜合性高新技術。其最大的特點就在于：它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結合在一起，并通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來。
GIS具有以下的基本特點：一是公共的地理定位基礎；二是多維結構；三是標準化和數字化；四是具有豐富的信息。是采用數據庫、計算機圖形學、多媒體等最新技術的技術系統，對現代測繪技術自動化技術的起重要支撐作用。
3. RS技術
遙感RS（Remote Sensing）起源于20世紀60年代，不直接接觸被研究的目標，感測目標的特征信息（一般是電磁波的反射、輻射和發射輻射），經過傳輸、處理，從中提取人們感興趣的信息。遙感包括攝影、陸地、衛星、航空、航天攝影測量等技術。遙感技術依其波譜性質，可分為電磁波遙感技術、聲學遙感技術、物理場遙感技術。遙感信息技術已從可見光發展到紅外、微波；從單波段發展到多波段、多角度、多時相、多極化；從空間維擴展到時空維；從靜態分析發展到動態監測。
RS為GIS提供信息源，GIS為RS提供空間數據管理和分析的技術手段（圖像處理），GPS作為GIS有力的補測、補繪手段，實現了GIS原始地圖數據的實時更新。
三.測繪自動化技術在地形測量中的應用
1.衛星導航定位技術的應用
衛星導航定位系統主要是通過人造衛星發射出來的信號，并采用三角測量的原理及時準確的計算出收到信號的人所處的具置。到目前為止，大約有27顆衛星在運行在地球上空，衛星運行軌道的高達20200公里。自從衛星導航定位技術問世以來，在定位領域和無線導航領域得到了廣泛的青睞和應用。
例如：上海市的特殊地形，需要通過全球定位系統對其水下地形的變化進行測繪，描述變化趨勢，為建設提供寶貴的水下地形資料，這一工作在上海市已經進行了二十多年，讓水下測繪工作變得更加便捷、精確和效率。
2.遙感技術的應用
（一）遙感技術形成了具有分辨率影象序列的金字塔讓我國傳感器的研制工作向著全方位立體觀測能力方面發展，向著更寬廣的空間和領域發展。
（二）遙感技術的新型傳感器在不斷的研制成功，包括了多光譜掃描儀、多光譜攝影、彩色攝影、紫外攝影、成象光譜儀，紅外掃描儀、微波輻射計、激光測高儀、合成孔徑雷達等。
（三）遙感技術可以反復獲取同一地區的影象信息，具有多時相性，為人們提供了研究地球表面規律和變化的可能性，遙感技術已經得到了廣泛的拓展。
例如：當前，國內很多測繪機構部門正在進行信息化工作，即通過現代化手段完成現代化的地形測繪資料，遙感技術借助雷達衛星全天時、全天候及不易受其他惡劣環境影響的特點，通過立體攝影的方法幫助測繪人員獲取測繪地面的三維信息，讓人們更加直觀的了解到測繪地形的特征。
3.地理信息系統技術的應用
地理信息系統技術簡稱為GIS。地理信息系統技術是集多個應用對象和多門科學為一體的高新技術，它主要利用現代計算機圖形和數據庫技術來處理地理空間的相關數據。在地理信息系統的實際使用過程中，它最大的優點就是能有機的結合地球表面空間事物的特征和其所處的地理位置，通過計算機屏幕直觀形象地顯示出來。
四.測繪技術自動化技術的發展趨勢
1.隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的系統、智能化，測繪技術自動化技術向著3G技術及集成技術自動化、實時化、數字化，數據庫和應用軟件的開發應用，三維可視化技術以及人工智能化發展。使測繪技術自動化技術能全方位的應用于地形測量中，提高了地形測量的效率和準確性。
2.下面具體談論3G技術在地形測量中的應用分析：
GPS、GIS、RS技術是通過計算機技術，對相關地理信息進行儲存和記錄，建立系統化數據庫。對地理要素通過轉化，將相關數據計算出來，然后進行數字化的分析和處理。根據需求，地形測量人員利用GIS快速獲取數據，其結果通過圖形、數字的方式顯出?，F今的GIS技術通過數據采集、攝影和地圖掃描進行設計數字地圖，所需的地理信息收集到之后，完整、自動的生成數字地圖。其結果結合地球表面空間的地理位置和特征用計算機顯示，人們能夠對地形結構進行直觀的了解，從而使得測繪質量和效率均得到了明顯的提高。
四.結束語
隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化，測繪技術自動化技術發生了重大變革，從傳統的測繪技術（例如電子測距儀、經緯儀、水準儀和平板儀）向3G技術、數字攝影測量技術以及人工智能化發展，推動了測繪技術自動化技術的活躍和革新，測繪技術朝著自動化、實時化、網絡化和數字化方向發展，使地形測量更快速、簡單、精確。
參考文獻：
[1]徐翔.淺議地形測量和測繪技術自動化技術.科技信息，2011（10）：326～326.
數字化應用技術范文3
關鍵詞：小學科學；數字化技術；有效應用
一、把數字技術運用于科學教學的意義
把數字技術的發展與作為方式和理念與科學“探究性學習”有機結合，將為學生的科學學習注入強大的動力。在數字化環境下，教與學發生了革命性的變化，反饋、互動等環節均發生了變化，這就需要不斷地學習、實踐，在學習與實踐的過程中掌握新技術，應用新技術，教師調整自己的教學行為，在不斷調整與反思的過程中，生成新的觀念，學生轉變學習方式，從在技術中學習變為應用技術學習。
二、數字技術在科學探究活動中有效運用策略
在先進的數字化教學環境中面對多樣的教學手段，豐富的信息資源，我們怎樣在科學教學實踐中把這些資源有效、及時捕捉，并轉化為數字資源整合于日常的科學探究學習中呢？怎樣應用數字技術優化教學過程，促進學生在科學學習中的探究性學習呢？這些問題，是我們在數字技術日益豐富的環境下如何組織學生學習、提高學習效率必須直面的問題。為此，我通過自己的一些教育實踐，來淺議一下在科學課堂教學中如何合理有效運用數字技術促進學生探究性學習的一些策略：
（一）新觀念，新技術，新方式
1．翻轉課堂。變革傳統的科學課堂教學模式，嘗試利用數字化技術，突破科學學習的時空限制，讓每一個學生能根據自己的實際情況對所要學習的內容進行個性化的學習，在學習過程中既能自己掌控學習的主題、順序、時間、次數等，又能在線獲得同伴、網絡、教師等的支持。學生在《地球的表面》的探究學習中，嘗試采用“谷歌地球”（GoogleEarth）軟件，讓學生通過衛星定位的GoogleEarth軟件可以輕松的尋找到自己的家園、學校等自己喜歡的地方，在搜尋探究的過程中清晰的認識到這些地點的地形地貌，使學生在“地球表面”的探究活動中有著滿滿的驚奇與驚喜，充分感受到數字技術手段的魅力，從而進一步提高學生科學探究的興趣。2．科學探究過程導向的學習。嘗試依托網絡探究性學習平臺，學生在教師的指導下，計劃并確立他們自己的學習活動，研究他們已經選擇的主題。設計他們自己的研究情境，利用數字設備開展自己的活動、記錄并上傳研究資源，教師扮演資源提供者、合作探究者和促進者的角色。在《骨骼》的教學中，采用開發的“骨骼”APP軟件，學生利用IPAD不僅可以立體的旋轉、翻轉骨骼模型，還可以有著充滿樂趣的骨骼拼圖小游戲，并能將自己的探究結果通過IPAD截圖上傳到“智慧課堂”的資源庫中，通過相互的評價，使學生在充滿樂趣的科學探究活動中正確的認識骨骼、了解骨骼。
（二）注重培養學生數字技術應用能力
探究性學習的主體是學生，因此，教師的傾情演繹固然重要，但更重要的是要呼喚學生的主動參與。數字化環境下的探究性學習，學生的學習熱情和數字技術應用水平缺一不可，只有熟練掌握數字設置的操作，才能讓數字技術成為學生探究性學習的工具，自主創新研究科學問題，提升科學素養。學生在《測量呼吸和心跳》的探究活動中，雖然學生已經會在IPAD中使用心率測量APP軟件，但最終長傳到智慧課堂資源庫中的數據卻存在著較大的差異，究其原因，原來是學生在利用APP軟件測量心率的探究中手指所放的位置有差異：完全蓋住IPAD燈光的所得數據相對準確，而沒完全蓋住IPAD燈光的所得的數據就會出現偏差。
（三）數字化技術在科學教學環節中應做到恰到好處
在科學課堂的教學中，要實現數字化技術的有效運用，我們還必須從教學目標、教學內容、教學對象和教學模式等方面統籌安排，精心設計教學過程，遵照“適時、適度”的原則，合理運用數字化技術。1．適時原則。“適時”就是指多煤體的使用應選擇在最有利于學生掌握吸收教學要點，使效果達到最佳的時機。數字化環境要用在“精彩”之處，是這節課的亮點，點睛之筆。學生探究《晝夜對動植物的影響》，我們就可以利用數字化環境，讓學生親眼目睹“花鐘”的有趣、神奇，讓學生看到平時根本見不到的動植物，改變日照對它們產生的影響，使得學生獲取那些原本無法獲取的感性知識，使抽象事物具體化，對難點的化解有著積極作用，達到變難為易的目的，讓學生學起來更輕松一些，使學生愿意去學，有興趣去學。2．適度原則。“適度”就是當用則用，不用則棄，數字化環境和設備不是“裝飾”課堂的新裝，而是要從教學內容和教學對象出發，控制好視頻、圖像、聲音、文字、特效的容量和節奏，防止信息量過大而導致刺激過多，強度過大，引起學生疲勞，影響學習效果。在小學科學課堂上，數字化技術的運用不是萬能的，有些實踐性體驗還需要學生親身經歷，虛擬的永遠比不上真實的。數字化技術永遠無法代替學生必須自主動手實驗操作的一些內容，比如《認識液體》的探究過程中讓學生從六杯液體中，判斷出純凈水、鹽水、糖水、酒精、食醋、醬油。只有通過“一看、二聞、三嘗”的方式，才能真實掌握不同液體的性質：色、味、形。這些信息必須讓學生親身感受，才會培養學生的動手、動腦能力。
三、結束語
數字化應用技術范文4
技術整合矩陣（TIM：Technology Integration Matrix）源于美國于2001年開始實施的“利用技術提升教育”（EETT：Enhancing Education Through Technology Program）項目，依據此議案，在佛羅里達教育部門的資助下，美國佛羅里達教育技術中心（FCIT）的研究人員開始著手開發相關工具，以幫助教師在課堂中對技術進行無縫整合。2005年完成了第一代技術整合矩陣（TIM 1.0）的開發，第一代技術整合矩陣的開發宗旨是作為教師技術整合專業發展的基礎、用通俗易懂的語言來討論教學中技術高效應用的策略并提供了視頻案例。2007年，結合“技術整合連續性概念”和“有意義學習環境的特征”兩個維度，美國佛羅里達教育技術中心（FCIT）啟動了對第一代技術整合矩陣的升級（TIM2.0）；到2010年，佛羅里達教育部又開發了第三代技術整合矩陣（TIM3.0）。新的技術整合矩陣增加了以下內容：（1）增加100個視頻課程；（2）為四個核心課程（包括數學、科學、社會學、語言藝術學）相應的提供25個視頻課程；（3）對每一個技術整合矩陣單元提供對學生活動、教師活動和教學設計的詳細描述；（4）關注矩陣中的任何一個水平和特征；（5）提供專業發展資源；（6）明晰評價水平和數字化工具。
技術整合矩陣實質上是一個融合了有意義學習環境特質和創新技術應用水平兩個維度的教學改進及評價框架，是為課堂中復雜任務的技術整合評估而開發的，用以指導和測量教師教學中技術的有效使用。通過技術整合矩陣可以讓教師掌握關于基本的技術技能和技術整合的課程，使教師形成技術素養；同時鼓勵所有課程領域中使用無縫技術的使用，并促進教師技術素養的提升。這一工具自開發后得到廣泛的應用，對于推進數字技術與課程教學全面深度融合具有極大的參考價值。
二、有意義學習環境：技術整合矩陣的理論基石
為適應數字時代以學為中心的學習環境構建，滿足學生“用技術進行學習”的教學技術訴求，TIM開發者將建構主義指導下的有意義學習環境作為技術整合矩陣建構的理論來源。建構主義學習理論強調以學為中心的、重視知識與意義的自我建構，這已然成為國際教育教學改革的新動向。實踐中的教學技術觀也發生了深刻轉變，各種數字信息技術從教師教學的輔助手段轉變為學生學習與探究的認知工具，成為建構主義學習環境的重要構件。技術整合矩陣是為優化教師應用技術進行教學而設計的新框架，其設計遵循建構主義學習理論的基本理念，可以說，建構主義學習理論為技術整合矩陣建構提供了理論養分，而喬納森提出的有意義學習環境（Meaningful Learning Environments）則是技術整合矩陣形成的理論基石。
建構主義學習理論認為，學習內容對每個孩子來說是不同的，因為沒有任何兩個孩子以往的人生經驗是相同的。即使以相同的方式學習，但是因為學生的經驗不同、學生的學習風格不同，學習效果也不同。根據學習者的不同認知與智力水平，喬納森等建議要構建有意義學習環境，幫助學習者利用不同的技術來進行有意義學習，并根據建構主義原則定義了有意義學習環境的五個屬性，主動性、建構性、合作性、真實性、意圖性，這五個屬性彼此關聯、相互作用、相互依賴構成了對有意義學習的完整描述。課堂中技術化的學習和教學活動應該支撐包含這五種屬性的學習綜合體，這也是技術整合矩陣構建的目的所在。
“主動性”表明了學習者參與操控和觀察在環境中學習的方法，在這種環境中學習者操縱環境中的變量然后觀察隨后學習的結果。學習者通過反復的實驗來形成自己的理解。最重要的是，學習者并不是被動的吸收知識，而是積極地參與探索他們學習的世界。技術豐富的課堂可以通過這種積極的活動參與促進學習，這種積極性對教師來說也是一個正面的反饋。
“建構性”是指學習者能夠回顧新知識并能夠以某種方式清晰地表達出新知識時，有意義學習才可能發生。當學習者在反思新的經驗與原有的經驗存在差距時，他們就會想辦法消除這些差距。消除差距的方法有兩種：一是將新的學習吸收或合并到已有的認知圖式中；二是當新的知識與原有的知識相沖突時就要修改或重寫學習者原有的認知圖式以適應新的學習。正是這種差異的解決和認知模式的更替導致了思想和意義更大的復雜性。
“意圖性”要求學習者通過目標建立來實現的。學習者可以有意向地形成目標并追蹤執行，可以通過網絡、軟件硬件應用程序等技術工具管理和實現學習過程。例如通過電子日歷來記錄學習的目標，使目標可及化。如果自我制定的計劃沒有形成預期的效果，學習者也可以重新地審視和修訂。
“真實性”強調學習者學會如何解決現實生活中的真實問題。喬納森認為，大部分課堂里要解決的問題是不自然的、人為的，這種學習的結果是，學習者會習慣于一些與真實世界幾乎沒有聯系的問題，并且當他們面對真實世界的復雜問題時會變得不知所措。在真實世界的場景中學習讓學生參與解決非良構的問題，因為非良構問題是復雜的，非良構問題往往反映的是真實世界的情況。
“合作性”強調的是學習者參與合作性的活動時有意義學習就有可能發生。喬納森認為，人們在與另外一個人或者在一個社區中一起尋求問題解決方法和對世界進行意義建構時往往會遵循自己的自然的想法和傾向。建構主義強調社會層面因素對有意義學習的促進。通過合作性的活動，學習者能夠構建出知識共同體。
在喬納森等看來，有意義學習就是學習者如何在以往或當前對世界的經驗架構的基礎上與新的經驗聯系建構意義，有意義學習發生的條件在于這些屬性之間存在著強關系，即各個屬性之間關系緊密。為了正確引導和評估課堂中的技術應用，技術整合矩陣強調技術在有意義學習環境構建中的積極作用，因此將有意義學習環境的五個屬性作為技術整合矩陣構建的理論基石。
三、技術應用層次模型：技術整合矩陣的現實依據
現代信息技術的交互性和生成性，開啟了對“技術應用如何影響教育實踐”的縱向研究，喬納森認為，傳統觀點將技術作為傳遞信息的工具的觀念是錯誤的，技術不應該被視為學習者被動的傳輸設計者信息的工具，而應該作為學習者學習的工具，讓學 生參與有意義的學習。但技術如何整合于教學實踐確是一個棘手的問題。在這個方面，蘋果公司做了前瞻性、持續性的探索。早在1985年，蘋果公司發起并資助了明日蘋果教室項目（ACOT：Apple Classroom of Tomorrow），該項目支持研究各種方法以幫助教師在課堂上有效的使剛技術，以此探索技術和教育之間的關系，該項目的直接成果便是從教師專業發展視角下提出了技術應用于教學的技術應用層次模型，從而為技術整合與教學的實踐及評估提供了指導框架。
在ACOT項目中，研究者觀察到教師在課堂上運用技術一般會經歷以下幾個過程：入門（Entry）、采用（Adoption）、適應（Adaptation）、靈活應用（Appropriation）和創造性應用（Invention），這個過程能夠解釋教師將技術整合到日常教學實踐中時教師的進化過程。基于ACOT的研究，為與當前數字技術在學習過程中應用的新趨勢，TIM人員保留了前3個水平，同時用融合（Infusion）和創新（Transformation）分別代替了靈活應用和創造性應用。這樣，TIM中將這5個層次定義為“教師在課堂上應用技術水平連續統”，分別是：入門、采納、適應、融合、創新。入門階段是一個初始而尷尬的階段，在這一階段中教師花費大量的精力接受新的技術，認知技術的教學功效，并初步嘗試教學技術的應用：在接受階段，教師利用傳統的教學手段將技術融入課堂設計中，逐步改進教學；在適應階段，雖然教師還是使用直接教學法，但是從學生使用計算機應用程序的視角下看，學生對計算機應用程序的使用已經多樣化，比如文字處理軟件和電子表格等；在應用階段中，教師在教學設計和課堂教學中已經超越了傳統的教學模式并且能夠輕松的使用技術：在創新階段，教師形成新的技術整合模式，并將它靈活應用到跨學科課程單元的教學中。可以說，ACOT從技術使用者的角度分類整合活動，簡要概括了教學技術創新的水平和層次，具有重要的參考價值。
四、技術整合矩陣的框架體系
由此，技術整合矩陣以有意義學習環境為理論基石，以改進的ACOT技術水平為應用依據，整合有意義學習環境的五個屬性（主動性、建構性、合作性、真實性、意圖性）以及技術整合的五種應用水平（入門、采納、適應、應用、創新），形成了具有連續統特征的數字技術與教學整合新框架。技術整合矩陣中，有意義學習環境的特征維與技術應用水平層次維構成的二維矩陣構成了25個連續統單元，每一個單元交叉集合了一個技術整合水平和一個有意義學習環境屬性，形成了25個獨一無二的測量標準，這些標準可以用來指導和測量教師技術使用水平。每個單元的指標包括兩個方面，一個與課堂中一對一網絡課程資源獲取相聯系，另一個與課堂共享資源的獲取相聯系。每個單元為評價教師教學實踐中技術水平的應用提供了可信的參照，有助于教師改進數字化教學，對于推進數字技術與課堂教育教學深度融合具有重要參考價值。技術整合矩陣框架如圖1所示。
需要指出的是，為了準確描述每個連續統單元的學習活動，開發者顯然借鑒了布魯姆教學目標分類體系。在運用技術的教學活動中，布魯姆的目標分類學為技術整合矩陣的評價提供了工具性的指導?；诓剪斈返哪繕朔诸悓W，TIM將技術基礎的對象從簡單的認知過程向復雜的認知過程轉變，運用技術的學習稱為學習連續體，學習連續體包含了三個系列的活動：發起活動，引導學習以及最終表現。將布魯姆的目標分類學與應用技術的學習連續體中，使布魯姆的目標分類學可以貫穿連續體的整個過程。例如，在初始活動階段，聯系建立在先驗知識與當前要學習知識之間，學習者必須使用布魯姆的目標分類學的知識分類來促進學習，所有的分類都可能在連續體中指導學習。技術整合矩陣連續統如表1。
這25個連續統單元所描述的技術支持的學習活動中，使用了不同版本的布魯姆目標分類學中的描述符。在認知目標分類部分，描述了學生沿著同樣的過程從簡單認知向復雜的認知轉換（低水平的思維向高水平的思維轉換），課堂從左到右變化，經歷了入門到創新的變化，同時增加了復雜性。例如，在入門水平中，確定五個屬性的學習環境的目標時，可能會看到在修訂目標分類學中出現的關于記憶和理解分類的行為動詞（即命名、對應、意識、評論、理解、描述），研究采納水平的目標分類學中涉及的行為動詞包括記憶、理解或者應用分類（即認同、比較、對比、應用、討論）。因此，目標分類的方式中與技術整合水平有一些重疊的部分。盡管如此，整合的水平代表了一種層次性，在這種層次性中，高水平的整合要建立在之前水平的基礎上，同樣的道理，在向高水平的思維方式轉化之前，必須掌握低水平的思維方式。因而，TIM模型實際上還提供一個技術支持的學習活動分類系統，基于在這一分類系統，教師可以不斷改進以學生為中心和技術支持的學習活動，從而提高數字技術與課堂教育教學融合的實效。
五、應用技術整合矩陣促進數字技術與課堂教學的深度融合
2012年頒布的《教育信息化十年發展規劃（2010-2020年）》提出未來教育信息化工作的重要任務是“探索現代信息技術與教育的全面深度融合，以信息化引領教育理念和教育模式的創新，充分發揮教育信息化在教育改革和發展中的支撐與引領作用”，研究者認為，“融合是兩者相互靠近，相互優勢互補，尋求共同點與連接點，產生實質的、有意義的聯系，最終成為一體的過程”，全面深度融合的目的就是“想要找到一種真正有效地實現教育信息化的途徑方法，‘深度融合’要在運用技術改善‘教與學環境’和‘教與學方式’的基礎上，進一步去實現教育系統的結構性變革”。課堂教學系統的結構性變革不是抽象和空洞的，要實實在在體現在課堂教學系統四個要素即教師、學生、教學內容和教學媒體的變革與轉型上。結合技術整合矩陣的內涵與框架，本文認為可以把技術整合矩陣看作促進技術與教學的深度融合的工具性框架，帶動學習環境、教師、學生以及教學法與評估方法在技術整合教學過程中的創新應用，以此改進和評估數字技術與課堂教育教學的有效應用。
1.構建數字技術工具表，形成基于數字化學習工具的課堂學習環境，這是數字技術與教學深度融合的基礎保障
技術的介入總是首先從物質層面開始，通過先進的數 字化手段、設備擴展教師本質力量中的“物化”成分，然后才是技術規則、程序等潛移默化教師和學生的行為規范、活動程序。在技術整合矩陣——學習環境的每個單元中，除了給出該環境、該集成水平下的具體指標外，該附帶了K-12中課堂技術整合的具體案例，每個案例中包括：一堂課的視頻片段和該堂課中技術整合的具體情況簡要，主要包括目標、過程和所用技術。因此，可以對技術整合矩陣中每個單元所用到的技術（硬件、軟件）進行分析。在實踐匯總，還可以結合祝智庭教授2011年中國版數字布魯姆中的各種技術工具，以及王佑鎂等人在數字布魯姆映射下的數字能力發展路徑中所提及的每種知識與技能發展所用到的各種技術工具，來完善和建構本地化的技術工具表。
基于技術整合矩陣構建技術工具表，可以讓決策者通過對技術工具的比對，清楚的獲知當前該地區、該校的技術整合在教學環境方面的狀況，從而更好地制定教學設備、工具購置計劃。或者在進行數字化校園或者數字化學習環境的構建時，可以先對該數字化校園或者數字化學習環境在技術工具表矩陣單元中所處的位置進行定位，然后依照定位去采購和技術工具表中相類似的設備。同時，教師也可以通過技術工具表，評估該校或者該班級的技術環境，為自己的教學做好技術準備。
2.開發教師技術整合能力標準，提升教師教育技術應用水平，這是數字技術與教學深度融合的關鍵所在
只有技術融合到教師的教學活動中，并成為他們教師知識體系的一部分時，技術才能常規性的發揮作用，才能有效地支持教學。在技術整合矩陣——教師的每個單元中，除了對教師在該環境、該技術整合水平下應該怎么做給出了具體描述外，也附帶了一些課堂教學視頻片段和該堂課中教師是如何將技術整合到教學過程中的簡要說明。因此，通過分析每個矩陣單元中教師的教學行為，結合TPACK（整合技術的學科教學知識），來形成技術整合矩陣視野下的教師技術整合能力標準。
教師技術整合能力標準的作用在于，①指導教師在課堂教學實踐中的技術整合操作。在技術整合矩陣中將技術整合到課程或者教學中的水平從低到高分別是：入門、接受、適應、融合和創新。依照教師技術整合能力標準的相關指標，教師可以對照發現自己所處的階段，針對目標階段所需的知識和技能，獲知自己所需的知識和技能；②促進教師自身的專業發展。隨著Web 2.0等多樣化工具越來越多出現在課堂中，“教師必須掌握不同于以往的關于技術的知識”，教師不僅要學習新技術知識和技能，而且要形成新的結合了技術的教學方法和教學理論，并對自己的教學實踐產生新的認識、探究對課程內容和資源的新的更深入的理解，才能將專業發展的成果反饋到教學中，進而促進學生在深度融合技術的環境中有效學習。
3.養成良好的數字學習行為，培養新一代數字化學習者，這是數字技術與教學深度融合的核心主體
當前的學習者都可劃為“數字土著”一代，數字化已經深入融合于其生活與學習的過程之中。數字技術與教學深度融合要關注學生，讓學習者能夠主動控制自己的學習，根據自己的學習進度和適合自己的方式靈活的展開學習。另一方面，技術也有助于激勵學生增加學習動力，提升學生的學習能力和知識水準，獲得更高的學業成就。技術與教學深度融合的最終目標是要培養學生的數字能力——為了工作、休閑和交流，自信和批判的運用信息社會技術的能力。數字能力是一個完善的能力體系，而且不同層次的數字能力都有其相對應的學習目標，因此，通過構建學生數字學習行為量表，學習者可以評判自己目前的技術使用能力、技術掌握能力以及技術對學習的促進程度。
在技術整合矩陣——學生的每個單元中，除了對學生在技術整合的課堂教學中所應具有的學習行為進行描述之外，還包括了K-12課堂教學的視頻片段以及該課堂教學過程的簡要說明，通過這些，可以清楚地看到課堂中學生是如何在教師的指導下，熟練地使用技術來完成自己的學習。因此，通過分析每個矩陣單元中的學生行為指標，結合國內外關于“數字布魯姆”學生學習目標行為的描述以及數字能力發展路徑之學生關鍵外顯行為，可以構建技術整合視野下的學生數字化學習行為量表。
4.創新數字化教學法，革新教學評估體系，這是數字技術與教學深度融合的重要保證
教學法革新是當前數字化教學的重要內容，也是影響數字化學習成效的關鍵因素。在技術整合矩陣中，每個矩陣單元中附帶的視頻案例均來自美國K-12語言藝術、數學、科學和社會研究這4門課程，這些案例中呈現的教學方式是非常新穎的，教師可以學習掌握這樣的教學方法來促進自己將技術與教學深度融合的能力。在此基礎上，教師還可以結合當今風起云涌的新型教學方式——翻轉課堂、逆向設計以及以微視頻為核心教學資源的可汗學院和TED模式等，發展技術與教學深度融合下的新型教學方法、教學模式。當以成體系的教學方法、教學模式為依托時，技術與教學深度融合的進程也會大大加快。
此外，技術整合矩陣的初始目的就是為了評估教師將技術整合到課堂教學實踐中的水平。因此，在以技術整合矩陣為依托來促進技術與教學的深度融合時，評價作用是不能忽略的。評價最重要的意圖不是為了證明，而是為了改進。顯而易見，技術整合矩陣本身就是一種評價工具，學校領導和教師以及學生可以針對矩陣單元中的指標描述來確定自己的技術整合水平。同時，筆者提出的技術整合矩陣視野下的技術工具表、教師技術整合能力標準和學生技術行為量表都可以作為評價工具。這些評價工具的使用，可以發現技術整合過程中的問題并改進，改進后的教學反過來又可以完善評價工具，這樣螺旋上升的改進過程就會促進技術與教學深度融合。
數字化應用技術范文5
[關鍵詞]煤質管理系統；數字化；傳統檢測分析；重要性
中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）20-0327-02
0 引言
隨著世界科學技術發展水平的不斷加快，各行業的競爭也日趨激烈，此時，數字化技術作為時展的必然產物，擁有著快捷的傳播速度和安全的傳播方式，在世界各領域都發揮著優勢。在煤炭行業，數字化的運用同樣占有不容忽視的地位和廣闊的發展前景，具備了時代的必然性和時間的急迫性。在煤質管理系統領域，數字化驗室的建設對煤質檢測和分析就顯得更加重要。數字化驗室在化驗工作中體現出的實用性、科學性強；自動化程度高；提供信息更加迅速、準確；使管理更高效，更合理等特點決定其將成為國內外化驗室的主流。
1 概述
近年來，煤炭企業市場競爭日漸加劇， 用戶對煤炭產品利用的途徑越來越廣泛，利用的方式越來越多樣化，對煤炭質量的要求也越來越高。國內大、中、小的煤炭企業，越來越明顯的體會到煤炭質量給企業所帶來的“榮辱興衰”。 在煤炭產品質量問題上，供給矛盾的日益尖銳，供求差距的日趨加大。“質量為本”這個以往在煤炭企業中喊了多年的口號，今天才能真正的落到實處。要解決煤炭質量問題， 就要加強煤炭質量管理水平。煤炭企業是典型的流程型企業，煤質化驗更是流程性工作程序。煤質化驗就是對煤中的固定碳、硫、磷、發熱量、膠質層指數、粘結指數、全水分、分析水分、灰分、揮發分等屬性的實驗檢測分析。其工作性質具有工序復雜，技術要求高等特點，整個采、制、化系統工作的最后也是最重要的環節就是煤質分析。煤質化驗工作作為煤質質量管理中不可或缺的一個環節，它的重要性也在與日俱增。這就使得煤炭企業的生產經營管理對信息技術、網絡化管理的依賴性增強，數字化驗室的建設和應用成為煤炭企業實現現代化生產和滿足煤炭市場需求的重要手段。
2 傳統煤質管理系統中存的問題與缺陷
傳統化驗室全水分、工業分析（分析水、灰分、揮發分）、全硫、發熱量所需煤樣由化驗員用電子天平稱取完成樣品的稱量，并記錄到原始記錄本上，且進行化驗，并由化驗員根據化驗數據計算得出各項目最終結果。原始記錄由各項化驗員自審后，由所有化驗員對每個項目的結果進行互審，最后將每個項目的結果統一傳遞到統計人員最終統計審核，審核后的數據由統計員輸入電腦。完成化驗工作后，統計員可以根據需要打印出相應的《化驗報告單》，報告應按照相關技術規范或者標準要求和規定的程序，及時出具檢測結果，并保證數據和結果準確、客觀、真實，最后將報告單存檔以備查閱。
首先，煤質化驗工作由于程序復雜，稱樣基本功要求高，各項工作環節（如采樣、制樣以及化驗等）會由于煤的均勻性有些差異，實驗環境的不同，在一定程度上有些偏差。日常檢驗過程中，對檢驗結果有疑問的煤樣，要求必須進行重復測定，重新分析，必須做到化驗結果的確認。但是經常還是會出現一些人工無法控制的隨機誤差，比如：煤樣質量的不均勻、溫度、壓力的變化等，要求化驗員必須按照國標要求對每一個煤樣進行仔細、重復的檢驗，并且對化驗數據進行人工計算結果，使隨機的誤差在平均值中互相抵消，努力減少誤差。這就在很大程度上加大了化驗人員的工作量，工作效率低下。同時也有個別分析人員由于責任心不強，質量意識淡薄，業務操作技能不熟，管理松懈及相關制度不熟悉等種種原因嚴重影響檢測結果。其次，煤質化驗指標關系到煤炭企業質量、計量及結算的管理，與煤炭的價格有著直接的關系，傳統煤質管理中化驗樣品由于人工編號造成的保密性差等一系列人為因素對煤質管控造成的影響，決定了傳統煤質管理系統終將被煤炭行業淘汰的命運。
3 數字化驗室建設的深遠意義
現在我國煤質管理系統普遍存在功能不足和通用性差的缺點，加強對該系統的研究具有很強的現實意義。通過分析傳統煤質管理系統目前存在的問題與缺陷，結合管理信息系統相關的理論和數據庫的建立方法，根據對化驗流程的調研進行煤質管理系統的詳細規劃、分析和模塊的設計，并就數字化驗室的實施步驟和工作中可能存在的問題給出相應的對策和建議。數字化驗室的建設努力解決煤質信息共享程度不夠，實現時間段煤質情況曲線的繪制，實現煤質預測預報，更好的滿足煤炭企業管理層對煤質情況管控的需求，從而提高煤炭企業煤質管控水平和實現經濟效益。固數字化驗室的建設，在煤質管理體系中顯得越來越重要，成為時展的必然趨勢。數字化驗室程序是對煤質化驗進行數字化、智能化的系統平臺，它將煤質化驗業務的全過程進行了數字化、自動化，實現了從采樣、制樣、化驗單編制、化驗任務下達、打印條形碼、化驗、化驗結果根據重復性限審核、統計審核、回歸分析、原始記錄單打印等一系列的自動化處理，提高了煤質化驗室的工作效率，保證了數據的準確性和及時性。同時，在原數據庫的基礎上進一步融合化驗室管理環節，使整個化驗室的管理過程實現了網絡化、信息化；摒棄了目前化驗工作中人工計算帶來的錯誤。同時可以實現化驗結果的電子處理；實現了化驗室設備、材料、藥品與人員的管理；實現了化驗室各類檔案的完善和有效查詢。
4 數字化驗室建設的主要內容
為實現煤質化驗業務的全面信息化，實現數據的自動化傳遞，實現采樣過程、制樣過程、化驗全過程的自動化控制，避免人為的操作和干預，對樣品加密實現盲樣。數字化驗室主要由六個模塊組成，分別為化驗業務，報表輸出、數據分析、輔助功能、考核管理以及系統維護功能。實現了從采樣、化驗單編制、化驗任務下達、打印條形碼、化驗、化驗結果手工錄入、化驗結果審核、統計審核、原始記錄單打印等一系列的自動化處理，提高了煤質化驗室的工作效率和數據的準確性。主要模塊包括化驗業務、報表輸出、系統維護，將針對這些部分建立數據庫。
煤質管理系統數字化的總體研究內容有：遷移原有系統數據并升級現有煤質管理系統；實現煤質化驗過程的保密性，對煤樣進行盲樣處理；實現各項化驗指標的數據自動采集，并將數據提交到煤炭運銷業務管理系統，設計數字化驗室導出統一日報表、月報表、時間段報表。數字化驗室包括兩個程序，一個是天平客戶端程序，此程序是用來配合天平客戶端從天平讀取稱量的原始數據所用的，由此程序提交到數據庫中，近期一些先進的、高標準的化驗室還實現了指紋登陸模塊。此模塊是煤質管理系統中創新的一項，隨著該模塊的啟用，將使煤質檢測項目專項專人檢測，出現錯誤后，問責考核更加明確，有效規避了他人代勞、推諉扯皮現象發生， 為數字化驗室的建設又邁進了一大步；另外還有一個是業務系統安裝在使用的電腦上的程序，所有的化驗數據結果的分析、各種報表導出、上傳到運銷系統、材料人員設備的管理都是在這個客戶端程序上完成的，這個程序也是數字化驗室的核心所在。
5 數字化驗室榆林神華化驗室的應用情況
榆林神華化驗室是一個具有省級資質認定的煤炭綜合化驗室，目前已經開展了7個化驗項目，平均每天化驗樣品（分析樣和全水樣）30多個。其中全水分測定、工業分析、全硫和發熱量測定時每天必做的項目。常規項目測定數據的記錄、計算、審核、傳遞等比較繁瑣，而且容易出錯。運用數字化驗室，省去了化驗員大量重復的運算，統計員繁雜的報表及煤質分析，提高了結果結果報出的準確率及時率。到目前為止，數字化驗室已經應用了近三年，通過不斷的改善，運行狀況良好。
榆林神華化驗室配備有天平、量熱儀、定硫儀、紅外元素分析儀、馬弗爐、干燥箱、另外還配備了服務器、天平終端機、指紋機、路由器、標簽打印機、辦公電腦，通過網絡技術把這些設備共同組成一個局域網，在電腦上裝有數字化驗室系統軟件。
每個樣品從接收到回收保存銷毀、從化驗到化驗結果的報出，樣品的基本信息都存儲在數字化驗室的系統中，以便隨時檢索查看并打印。
煤樣管理員接收到樣品，對它的原有編號在數字化驗室中進行登記，并對樣品進行重新編號（化驗編號），再根據公司要求在化驗任務下達模塊中勾選需要化驗的項目，然后在局域網上下達化驗任務，同時這些信息會遞交到數字化驗室，然后自動生成化驗任務通知單。下達化驗任務后，數字化驗室將會對每個樣品生成一個標簽，內容包括樣品編號、條形碼、檢測項目、采樣接收日期等。從系統中打印標簽并貼在煤樣瓶上，化驗人員通過任務通知單和樣品標簽按項目分別對所有樣品進行化驗。
全水分測定和工業分析（分析水、灰分、揮發分），化驗員先通過指紋機登錄到天平終端機，在天平終端機上選擇所需要化驗項目的模塊，然后用掃描槍掃描條形碼，如果該樣品沒有此化驗項目的任務下達，或者該樣品以前已經做過且沒有超差或復檢的要求，則終端機會給予提示，如果該樣品由此項目的任務下達，則終端機會自動記錄樣品編號，可以開始稱量，這樣避免了在稱量過程中把樣品重復稱量的可能性。天平稱量的器皿質量、試樣質量等都被自動采集到天平終端機上，當稱完一個樣品后終端機上存儲的數據通過按回車鍵就會傳遞到服務器上，然后就可以對第二個樣品進行掃描和稱量了。稱量過程中如果某個樣品超過國標稱量范圍，系統會自動給予提示，需重新稱量。等該項目要做的樣品都 稱量完成后就可以進行干燥或灼燒。干燥或灼燒后的樣品放置到空氣狀態，再稱量后，相應的數據就會傳遞到服務器上。在稱量過程中，數字化驗室會自動判斷該樣品是否需要進行第二次檢測性干燥或者灼燒，直到化驗完成。以上稱量的數據都可以在與服務器相連接的安裝數字化驗室軟件的電腦上監測到，當某一樣品的化驗完成后就可以及時看到其化驗結果并按照規定格式打印原始記錄。
全硫、發熱量的測定，化驗員也是先通過指紋機登錄到天平終端機，進行稱量，然后把稱量后的樣品分配到不同的定硫儀和量熱儀上進行化驗，化驗后的原始數據不用人工計算，直接運行數字化驗室的全硫、發熱量導入模式，化驗數據會自動保存到服務器中。化驗結果在與服務器相連接的安裝數字化驗室軟件的電腦上查看到，當某一樣品的化驗完成后在數字化驗室中就可以及時看到其化驗結果并按照規定格式打印原始記錄。
由于上述化驗項目所涉及到的所有運算都是由計算機完成的，所以審核時可以不用再進行人工驗證計算，只需核對所化驗樣品的數量以及化驗編號。當某一樣品所化驗的所有項目都完成后，該樣品全部化驗項目的結果將會在數字化驗室“統計審核”模塊中出現，統計人員可以對該樣品的結果進行綜合審核，統計員根據經驗回歸值如果發現某個樣品測定結果可疑，可以點擊可疑項進行復檢，復檢可以單個項目也可以全部項目復檢，只要統計審核通過，主任審核后才可以導出化驗報表。
導出的化驗報表簽字審核后存檔以備查閱。數字化驗室中審核后的全部化驗數據與榆林神華煤質管理系統相連接。有權限的人員在榆林神華煤質管理系統中可以查看年、月、日煤質報表，通過煤質報表可以詳細清晰的看到公司所有礦點、站點以及外購煤的各項目化驗結果。并且可以通過煤質波動折線圖、柱狀圖等了解一定時間段內煤質情況，即便業外人士看了圖表也是一目了然。數字化驗室與煤質管理系統的結合，進而更有效的提高了化驗室的工作效率，不用統計員每天人工計算做報表寫周分析月總結，公司相關人員和領導在煤質管理系統中可以自己檢索查看想了解到的任何時間段內所有煤質信息。
6 結論
數字化技術發展到現在，已經是一個全球性的熱點話題，現代和未來的計算機技術給我們提供了各種各樣的可能，將其引入到煤質管理系領域將引起極大的反響。數字化驗室將在煤質檢測和分析的運用中展現出不可忽視的重要性，它不僅關系著煤炭的質量，也同時影響著煤炭價格和企業效益，在煤炭生產行業中不可替代。因此，煤炭企業更要高度的重視煤質檢驗工作，不斷的提高煤質檢驗水平。化驗室的信息化建設與網絡化管理是決定高水準煤質化驗室的必需元素，高水準的化驗室再加上精細化的管理是煤炭企業能夠創造好的效益的“硬件”保障。未來數字化技術將在煤質管理系統中運用的前景更加廣闊，在這條廣闊的道路上更需要我們不斷的探索和完善。
“科學技術是第一生產力 ” ，而信息技術和網絡技術也是新技術革命的前沿陣地，數字化驗室系統將成為煤炭企業的信息高速公路，是實現煤炭企業高速運行不可或缺的手段，同時，也是煤炭企業發展必不可少堅實的基礎和立足煤炭市場有效的保障，因此我們要充分認識到數字化驗室建設的重要性，做好數字化驗室建設工作。
參考文獻
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數字化應用技術范文6
總結與分析，并提出了信息化智能技術的應用。
關鍵詞：自動化抄表技術；電能計量；新技術；應用
電能計量作為電力企業與用戶進行電能核算的重要的依據。一直以來，在我國電力行業中，電能計量多是采用人工到現場抄表的方式，這不僅工作效率低，而且數據容易出現錯誤。而隨著自動化和信息化技術的發展，電力企業通過一些電能計量新技術中智能化技術的應用，實現了電能計量自動化采集和傳輸，這不僅減輕了抄表人員的勞動強度，而且大大提高了抄表的準確率，促進電力企業的持續發展。下面主要就電能計量自動化新技術中智能化技術的應用進行研究。
1 電能計量智能化技術的優勢
作為新興的一種節能產品，電能計量智能化技術可以幫助用戶可以實現商業化和智能化，同時也將收取的查詢，管理和分流測量于一體，從而更好地實現集中管理。從智能技術的發展趨勢來看，其具有的優勢有以下幾點：
1）完善了信息系統。在應用程序的測量和控制等方面的智能化技術領域的電能計量提供的互動，自動化和信息化管理強大的信息支持。它可以有效地提供了第一手可靠的測量數據，作為通信和查詢使用。它還具有強大的智能電能表的網格功能，分布廣泛，為用戶提供了交流以及供電企業的平臺，幫助公司客戶完善和發展需求；它有一個強大的指令系統和數據網絡，可以有效地將自我防護的能力加強，以確保信息系統的安全。
2）智能化管理?；谄湫畔⒕W絡廣泛，通過計量節點的不同提取不同的數據，并根據制定的管理戰略，可有效地保證了配電站，發電廠，變壓器和每個傳輸線接觸，智能電能計量所必需的信息，可以為用戶提供更優質的服務。但是隨著信息網絡的幫助，讓用戶掌握使用的最新信息，工作或生活中的用電計劃的有效調整，進而確保電網運行的安全性和穩定性。
2 智能電能計量裝置的發展
隨著智能電網與智能電能量計量系統相互配合的建設已經吸引了不少供電企業和關注的建立系統的客戶，必須依靠智能計量設備的數字化，自動化和先進技術的交互的基礎上，所以在這種情況下，數字安全的智能計量裝置，需滿足更換的要求。智能電表對于大型工業用戶計量，除了電能計量功能，也將有諧波測量，電能計量，電能質量報警，變壓器補償的綜合誤差，負載控制，記錄事件和特殊功能；智能電器配套使用的數字高電壓變壓器計量表，還具有數字信號接收智能變壓器輸出功能。目前我國電能計量中智能技術在發展過程中面臨著許多難題，具體表現如下：
第一，認定以及制定新的標準。由于電能計量屬于智能技術是新的測量方法，因此工作的技術，原理也是一種模式屬于新的，只能是權威認證，國家有關部門可廣泛應用于實踐。在智能技術應用到電力領域的應用，其制約相關的違約行為規則、鑒定標準、功能標準以及制造標準等都是不可缺少的，，所以只有當相關部門了解其完善的法律條文后，才可以進行應用程序。
第二，淘汰設備的處理。由于使用了新設備，舊設備的一部分必須被淘汰，被淘汰這些設備，如果直接丟棄很浪費，需要仔細考慮其，拿出一個能夠有效地利用這些設施來發掘其潛在價值。
3 電能計量自動化技術的應用
3.1 電能計量自動化系統的功能
3.1.1 大客戶負荷管理系統
隨著計算機技術和自動化技術的快速發展，大客戶負荷管理系統的興起與使用才逐漸廣泛。此系統建立在傳統負荷管理系統的基礎上，是實現客戶用電的自動采集、分析和處理的系統。大客戶負荷管理系統是通過對自動控制和計算機網絡技術的應用來實現其目標，是通過管理終端來對用戶的用電負荷進行管理。這個系統還具有靈活性，可以根據電網當時的負載進行控制。當整個電網處于用電的高峰時期時，就采用控制工業用電的方式來進行控制，以保證居民的電量充足。當整個電網恢復非高峰時期時，再放開對工業用電的控制。
3.1.2地網電能量計量遙測系統
在我國的變電站中，絕大部分都使用著很多生產于不同廠家的電能表，故而在選擇變電站遙測系統的過程中，應該盡量選用抄表通道較多的終端。與此同時，此終端還需要能夠同時采集多個電能表數據。為了保證主站和變電站遙測終端之間能夠保持良好的通信，建設專門的太網專線也是十分有必要的。此系統可以實現對各變電站的計量、考核等信息的采集、加工計算和存儲。其依靠對網絡技術、數據庫技術、存儲技術、實時接口技術等技術的應用，來實現其功能。此系統可以準確、全面地對電網電能量進行管理，并且提供準確、可靠的數據。
3.1.3 配變監測計量系統
配變監測計量系統可以實現對用戶異常用電行為的及時發現和處理。此系統依靠智能化無線網提供的配變監測終端和主站系統之間的通信信道以及對城網或農網低壓配電變壓器進行監測，并進行數據的采集實現其功能。應用這個系統，可以非常及時地處理用戶出現的異常用電的情況，可以減少線路線損的情況，并且可以為電量分析、線損分析提供有效且可靠的基礎數據。
3.1.4 居民低壓集抄系統
此系統可以實現向系統提供高質量的電量和電力數據。此系統通過對低壓擴頻載波、計算機應用技術和通訊技術的應用來實現功能，并且將數據的采集、傳輸和處理集為一體。同時可以實現對系統監控范圍內的電能表進行抄表和監控，及時掌握和分析其數據。
3.2電能計量自動化系統在用電管理上的應用
3.2.1 線損管理
線損率作為一項重要的指標，可以反映供電企業的經濟情況，是供電企業管理的關鍵環節。計量自動化系統可以將范圍覆蓋到各級電壓等級計量點，這可以解決很多實際問題，比如數據的缺失、計算存在困難且誤差較大等。通過對計量自動化系統的應用可以降低線損。
電能計量電量管理能夠引起線損率的波動，這主要有四點原因：其一，變電站的電量統計不準確。統計不夠精確主要是因為電量值抄錄出現問題或是抄錄的時間出現錯誤。其二，關口電量抄錄不夠精確。這一點問題出現的主要原因在于購電方送電線路和計量裝置處于對側，數據的記錄并不是固定時間的電量顯示，很有可能是估讀結果，造成關口電量抄錄不準確的問題。其三，配電變壓器抄錄數據有誤。這個問題主要是由于部分變電站沒有安裝三相多功能電子表或是抄錄時間有誤，導致配電變壓器所抄錄的電量不是凍結電量的時刻，出現問題。其四，售電電量和公用變壓器的關口電量非同時抄錄。不同時抄錄或是抄錄過程中出現失誤、估抄，都會導致線損率波動。
3.2.2 設備運行管理
設備的運行和管理工作是整個公司的重要工作。在管理設備的過程中，管理部門應考慮到經濟運行及降低損失等問題，實現計量自動化系統的監測功能。傳統的計量方式是需要很多人力資源進行測量來判斷設備的情況的，但是傳統的方式是存在弊端的，比如浪費人力物力以及對設備參數的測量具有局限性。然而電能計量自動化系統就可以避免這些弊端，對人力物力的消耗極小，只需要有專人監控異常數據。更為重要的是，電能計量自動化可以對設
備進行實時監測。
4 結語
總之，目前智能電能計量遠程抄表技術具有更廣闊的發展空間，電能計量設備制造商，可以客觀上提高制造水平和研發能力，促進電表產業升級。傳輸容量，高速的信息將提高電能計量裝置監控和操作水平。智能電能量計量系統不僅具有準確，快速的處理速度，而且具有較強的抗干擾能力強，信息傳輸速度，從而實現了數據實時化和一體化。
參考文獻
