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數字化技術研究范文1
關鍵詞：數字化變電站；技術；IEC61850標準
中圖分類號：TL48文獻標識碼： A
引言
數字化變電站的出現使得智能電網成為可能，使得人們能夠更好地對變電站進行管理，具有非常重大的現實意義。雖然由于人們的研究的時間還比較短，對數字化變電站的一些關鍵技術的研究還不夠深入，但相信在不久的將來，數字化變電站一定會成為變電站發展的主流，為人們帶來更大的便利。
1、數字化變電站發展概況
1.1、變電控制系統的應用現狀
近年來，隨著經濟的快速發展對電能源的需求不斷增加，因而帶來我國電網規模不斷擴大。隨著電網的增加電網的安全運行問題就成為電網企業考慮的主要問題，電網的安全運行直接關系到電力企業的效益。對此，一些電力企業為了提高電網運行的安全性開始對傳統的變電設備進行改進應用計算機系統對體系進行控制，不僅使變電系統的操作更加簡單，而且使信息實現共享，增強了變電系統的實用性。
1.2、電流和電壓互感器的應用現狀
電流和電壓互感器是電力系統中電量計算和保護繼電裝置的重要部件，他們的運行效率可以對整個電網的運行效率起到重要影響。未實現數字化的變電站使用的電流和電壓互感器主要是電磁感應式的，在電網運行壓力不斷增加的今天表現出一定的缺點。因而數字化的電流和電壓互感器就應運而生了。
2、數字化變電站的主要技術特征
2.1、信息交互網絡化
在數字化變電站技術中采用了新型的互感器，它與傳統的互感器相比具有功率消耗低、可靠性強等特點。它可以將電網的電流和電壓轉變成數字信號來進行傳輸，將傳統的功能模塊轉變成邏輯模塊，使變電站各個設備之間能夠利用網絡來進行交換信息。信息交互網絡具有很多優點，主要表現在以下幾方面。第一，可以根據變電站的需要來選擇網絡，大大提高了系統的使用率和可靠性。第二，傳感器可以同時發送系統中各個元件的測量數據，便于將系統數據進行共享。第三，大大減少了變電站中連接線的數量，使系統的穩定性大大提升。
2.2、系統分層分布化
變電站系統向自動化系統方向發展的過程中經歷了一個重要的轉變過程：由集中式向分布式的轉變。這種分層分布式變電站系統采用的通信技術非常地可靠，能夠將設備運行過程中的信息準確地記錄下來，對于變電站系統反應速度的提高起到非常關鍵的作用。目前，由國際電工委員會制定的變電站通信網絡的國際標準中，將變電站的結構分成三個不同的層次。這種結構模型的分層不但提高了電力系統的穩定性和可操作性，而且對實現各個系統間信息的交換幫助非常大。
2.3、設備檢修狀態化
傳統變電站設備的狀態檢修主要針對的是一次設備，沒有將二次設備作為一個整體或一個系統來進行狀態檢修。在數字化變電站中，系統可以隨時獲取變電站中各個設備的運行信息，可以對設備進行實時監控。而且在數字化變電站中不會出現無法監測到的元器件，系統中不會存在監測的死角，使設備檢修的工作量大大減少，檢修的結果也更加準確可靠。
2.4、系統建模標準化
數字化變電站技術為變電系統提供了統一、標準的信息模型。這個模型的優點主要有：第一，實現智能設備的互相操作。標準化的模型中每個子系統都可以通過服務接口以及設備描述等使各項功能實現程序上的標準化，然后再對其進行網絡協議，進而實現互相操作的可能性。第二，實現變電站信息共享。數字化系統在建立過程中采用統一規則對資源進行命名，可以實現變電站內部的信息共享。第三，簡化系統的維護和配置工作。
3、數字化變電站若干關鍵技術
3.1、IEC61850標準
IEC61850標準作為唯一的變電站網絡通信國際標準，于2004年由國際電工委員會IEC正式。IEC61850標準采用了目前計算機、通信、網絡等眾多相關領域中許多先進、成熟、可靠的技術，包括面向對象的變電站自動化系統通信模型、基于XMLI.0的變電站配置語言SCL、抽象通信服務接口ACSI、特殊通信服務映射SCSM等，保證了電力系統對于實時性、可靠性和穩定性的要求。
與現有其它變電站通信規約比較，IEC61850標準采用面向對象建模思想，明確了一致性測試標準，將變電站自動化系統與通信技術有效分離，主要優點如下：為滿足信息實時傳輸的要求，將電子設備與變電站自動化系統進行分層；為滿足網絡發展的要求，采用抽象通信服務接口和特定的通信服務映射；為滿足功能模塊擴展性及開放互操作性的要求，采用了面向對象的建模技術。
3.2、非常規互感器的穩定性
數字化變電站系統中，測試系統的穩定對設備的良好運行起到非常重要的作用。目前，國際上對非常規互感器的定義是：與傳統電磁型或電壓互感器工作原理不同的互感器。主要分為光學/無源式互感器以及電子式/有源式互感器兩大類。
無源式互感器在使用的過程中由于存在一些技術問題無法解決，比如，光的折射現象、發光元件發光強度不足、光傳輸過程中容易受到外界的影響等，容易出現測量結果存在誤差，測量精度不足等問題。有源式互感器在工作過程中由于需要提供工作電源，因此也容易受到各種因素的制約。比如，當利用激光供電技術對互感器進行供電時，供電的距離有一定的限制，在供電過程中供電設備的運行對互感器也有很大的影響，此外設備在運行過程中容易受到電磁等因素的干擾。
3.3、通信網絡的可靠性和實時性
由于在數字化變電站中通信網絡系統的起到的作用非常關鍵，因此數字化變電站系統的可靠性和使用性能很大程度上取決于通信網絡的可靠性和實時性。要確保通信網絡的可靠性，在對網絡結構進行設計時必須采用可靠性相對較高的網絡拓撲結構、采用先進的通信技術，并且對所設計的網絡進行優化。除了保證通信網絡的可靠性外，實時性也至關重要?，F行的通信標準對數字化變電站的報文性做了嚴格的規定。
3.4、設備間的互操作性
數字化變電站內設備間的互操作性可在最大范圍內促進不同廠家的設備進行集成和擴展，這也是制定IEC61850標準的目的之一。為保證設備間的互操作性，需進行設備的一致性和性能測試，包括間隔層設備之間、間隔層和變電站層設備之間、基于采樣值及擴展性互操作測試。
3.5、IED的互操作性
要確保IED的互操作性，必須對其進行一致性測試和性能測試。一致性測試相當于基礎性的測試，主要是測試IED是否具備互操作性的基礎。性能測試相當于功能測試，主要是測試IED的使用性能如何，是否具備應用的價值。國際上對IED的一致性測試的測試方法具有嚴格的規定，一般需要由具備相關資質的公司來進行，性能測試則主要由用戶根據自己的需要來進行測試。
結束語
隨著國民經濟的不斷發展，用戶對電力的需求量日益增加，對電能質量的要求也越來越高。近年來，計算機、信息和網絡技術的迅速發展，使得變電站自動化應用技術水平不斷提高，加上智能設備等技術的日趨成熟，促使以數字化技術為中心的數字化變電站建設成為可能。
參考文獻
[1]張勇平.數字化變電站若干關鍵技術研究[D].華北電力大學（河
北）,2010.
[2]鄭炎.數字化變電站若干技術研究[D].華南理工大學,2012.
[3]陳文升,唐宏德.數字化變電站關鍵技術研究與工程實現[J].華東電
數字化技術研究范文2
關鍵詞：數字化測繪技術 地籍測量 應用
中圖分類號：P271文獻標識碼： A 文章編號：
隨著數字測圖理論與實踐的進步，數字化測繪技術在地籍測量中得到迅速發展，其實質是計算機技術用于地籍管理的一種機助測圖的方法，它的最大優點是完成地籍測量的同時可建立地籍圖形數據庫，從而為實現現代化地籍管理奠定了基礎。
1.數字化測繪技術的概念
數字測圖系統（Digital Surveying and Mapping System ）是以計算機為核心，以全站性電子速測儀、GPS、數字攝影測量儀、數字化儀等為數據采集工具，在外接輸入、輸出設備軟、硬件的支持下，對地形的數字空間數據進行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測繪系統。數字化測繪技術相比傳統的測繪技術可以更加直觀和生動的反映出地形、地貌特征以及地籍要素，基本上可以一目了然，相比過去的工作將節省很多的時間并且可以更加迅速的發現問題所在，改變了傳統產品線條、符號和數字、文字等專業性，可以使一切更加清晰明了。
2.數字化測繪技術的優點
1)它可以通過計算機的模擬，在屏幕上直觀生動地(分層)反映出地形、地貌特征以及地籍要素，而且一目了然?；旧细淖兒蛷浹a了傳統產品線條、符號和數字、文字等綜合包羅，非具一定專業知識才能讀懂的缺陷。
2)數字化測繪產品在使用、維護和更新上具有方便快捷的特性，能夠隨時保持產品信息的現勢性，可以隨時補充修改，隨時出新圖提供使用。
3)根據不同用戶的需要，可以對產品的各種要素進行數據再加工，得到不同用途的圖件，而且還可以隨意對圖形進行拼接、縮放，用途更廣泛。
4)利用數字化(地形、地籍)測繪成果，作為底圖，可在計算機上進行各種規劃與設計(如土地資源開發規劃和城市道路網的設計等)，可方便地進行許多方案的設計與比較，對各種要素的統計、匯總、疊加、分析也方便、準確。在計算機的幫助下。大大提高了測繪生產作業的自動化、科學化、規范化程度，數字化測繪產品的應用水平也將達到新的高度。除此以外。在其他方面還顯示出很多優越性，但從以上幾點足以可見數字化(地形、地籍)測繪很符合現代社會信息的要求。是現代測繪的發展方向。因而，以前以傳統測繪為主的專業測繪單位，現在是以發展數字化測繪技術作為發展的目標與方向。
3.數字化測繪技術在地籍測量中的應用
隨著國家小城鎮建設步伐的加快，城鎮地籍測量工作在全國范圍內展開，各地對地籍圖的需求將急劇膨脹。地籍測量的目的是為了全面澄清城鎮土地的屬性、位置、面積、用途、經濟價值及相互之間的關系，為建立全國土地管理信息系統奠定基礎。隨著高新測繪技術的開發和應用，數字化測繪技術的應用得到迅速發展。較之傳統的大(小)平板儀(地形、地籍)測繪技術，數字化測繪可以讓測繪產品更加多樣化，技術含量和應用水平更高，產品的使用與維護更加方便、快捷、直觀，與傳統的測繪產品(地形、地籍圖件)相比。數字化測繪產品具有明顯的優越性。采用數字化測繪技術進行地形地籍圖的測繪工作，由于隨著科學技術的發展，它的技術含量越來越高，加之數據要輸入GIS數據庫，對數據的科學性、合理性、可利用性也有所提高，它的數據采集手段也在不斷地改善。
1)原圖數字化測圖方式
當一個地區需要用到數字地形圖而一時因經費困難或受到時間等原因的限制時，該方法是最適宜的。它能夠充分利用現有的地形圖，僅需配備計算機、數字化儀或掃描儀、繪圖儀再配以數字化軟件就可以開展工作，并且可以在很短的時間內獲得數字化成果。它的工作方法有兩種：手扶跟蹤數字化及掃描矢量化，其中后一種的精度、效率更高。但是，利用該方法所獲得的數字地圖其精度因受原圖精度的影響。加上數字化過程中所產生的各種誤差，因而它的精度要比原圖的精度差。而且它所反映的只是白紙成圖時地表上各種地物地貌，現時性不是很好。所以它僅能作為一種應急措施而非長久之計。為了充分利用該法得到數字地圖，可通過修測、補測等方法，實測一部分地物點的精確坐標，再用這些點的坐標代替原來的坐標，通過調整，可在一定程度上提高原圖的精度。而隨著地圖的不斷更新，實測坐標的增加，地圖的精度也就會相應地得到提高。
2)全野外數字化測圖方式
全野外數字化測圖方式的科學應用實現了地形圖的信息化與數字化，具體測量結果可用計算機識別的數字代碼體系反映出地表中涵蓋的各類地理屬性及特征。該方式采用先進儀器，經過野外測量獲取可用于處理、傳輸與共享的地形數字信息，從而獲取用計算機磁盤作為載體的信息數字化地形圖。應用全野外數字化測圖方式不僅令測量精度廣泛提升，在成圖過程中其精度毫無損失，同時應用計算機工具軟件的成圖方式可令各類文字注記、符號符合相關要求，通過自動擬合綜合處理方式令等高線呈現光滑美觀特性，進而令圖面展現規范化的一面。
3)航測數字成圖方式
在城鎮區域較大時我們可采用航空攝影設備由空中攝取到地面影像，并通過對外業的判讀，建立內業地面模型，利用計算機系統繪圖軟件針對模型測量，并直接獲取到數字地形圖。信息時代測繪技術的飛速發展令數字攝影測量逐步崛起并成為我國一部分地區的成功應用典范，將會在不久的將來得到全面推廣。其通過空中數字化攝影獲取實時數字影像，內業則通過專業航測軟件，在計算機系統輔助下展開對數字影像的匹配處理并科學構建地面數字模型，而后再通過轉向應用軟件獲取數字地圖。由此可見，該類方式將成為數字測圖未來的重要發展方向，該方式特征為可將各類綜合外業測量工作轉移到室內完成，同時具有精度高、成圖快、圖像均勻且投入成本低，不易受到環境、季節與氣候限制等諸多優勢，尤其適用于城鎮以及大面積測量區域的成圖測繪。
4.數字化測繪技術在實地測量時的注意事項
1)街坊的劃分
在作業時,需要以街坊為單位來調查地籍,并繪制對應的地籍圖,管理地籍繪制的成果以及地籍調查表。在調查某個街坊的地籍圖信息時,最好由同一個工作人員來進行,在對分界線的設置方面,不要設置在圍墻內部,而應該尋找寬敞的地方。
2)界址線的設定
在測繪地籍中,界址線是一個非常重要的要素,所以,只有設定了合理的界址線,才能促進地籍測繪效率的提高。對于初始測繪來說,之前很多宗地界址線都設置在圍墻內部,引起了相當麻煩,因此需要盡量杜絕這類事情,對界址點進行精確設置。
3)數據文件管理
鑒于數字地籍測繪所需要的數字文件非常繁瑣,左右,就要具備一套高效的管理系統。在繪制作業時,要注意界址點坐標數據、權屬信息數據以及地籍權屬引導等文件,方便對數據文件的管理。
4)街坊線、圖斑、控制點繪制
測繪圖的完成并不代表工作的完成,還需要增加包括街坊線,圖斑、控制點等內容。在實際作業時,應該在初始地籍圖上做統一的繪制,因此可以獨立形成一個文件,然后制作成為街坊線圖塊文件,并將圖塊設置到相應街坊的地籍圖中去。
5.結束語
數字地籍測量與傳統的方法相比,具有工作效率高、人力及物力資源消耗少、精度高、數據量豐富、便于修改等優點，數字化測繪技術在地籍測量中得到了廣泛的運用。當然在創新發展進程中其始終包含若干問題，因此我們只有在實踐測繪中不懈努力，提出新任務、創設新課題展開新研究，才能真正提升數字化測繪技術水平，推進城鎮地籍測量事業的創新發展。
參考文獻:
[1] 詹長根,唐祥云,劉麗編著. 地籍測量學[M]. 武漢:武漢大學出版社 2001
[2] 郭良金.數字測繪的幾點體會[J].中國西部科技，2010(23).
數字化技術研究范文3
關鍵詞：GPS RTK；數字化；地形測量
中圖分類號：U412 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）10-0098-02
受增城市政府的委托，增城市國土資源測繪院對增城市中部近21平方公里的區域進行了1：500數字化地形測量。測區的地形以平原為主，部分地區存在丘陵和山地，有大量灌木少量樹林和數條河涌，通視條件較差。測區現國道和數條省級公路穿過，未來規劃還將有高速穿過，交通條件較為便利。測區氣候炎熱，雨量充沛，土壤肥沃，適宜熱帶、亞熱帶以及暖溫帶作物生長。區內的經濟以農業為主，主要種植荔枝、優質米、蔬
菜等。
1 數字化地形測量流程分析
1.1 GPS RTK測量系統
1.2 GPS RTK測量技術的原理
作為GPS測量技術發展到一定階段的產物，RTK測量技術是一種觀測量為載波相位的實時差分GPS測量技術，其在野外測量的水平精度可以達到點位厘米級。RTK測量技術的原理是：將1臺GPS接收機設置于基準站，并連續觀測所有可見的GPS衛星，然后實時地通過無線電將觀測數據發送到用戶觀測站。而在用戶觀測站端，GPS接收機同樣也在接收GPS衛星的信號。利用相對定位原理，用戶觀測站端將自身所觀測的信號與接收到的基準站觀測信號組成差分觀測值，再進行實時差分及平差處理，即可計算并顯示出用戶觀測站的三維坐標以及精度信息。通過動態的GPS測量技術，只需在設備完成初始化后，測量人員就可以在很短時間內獲得點的坐標信息。
1.3 測量數據在不同參照坐標系之間的轉換
由于GPS RTK測量與各種工程測量和定位的參照坐標系是不同的，因此需要對兩者的坐標系進行轉換。GPS RTK測量的參照坐標系為WGS-84坐標系，而各種工程測量和定位的參照坐標系是西安80地方或坐標系。與GPS靜態測量技術在測量完成后再進行坐標的轉換不同，GPS RTK測量技術是實時而動態的，必須及時對坐標進行轉換。因此，要求出該測區的地方坐標轉換參數。為了計算測區的地方坐標轉換參數，要選取至少3個以上的WGS-84大地坐標、西安80或地方坐標都已知的已知點。為了有效地控制測區，這幾個已知點宜均勻分布于測區的中心及四周。此外，最好能采用最小二乘法來選取3個以上的點計算轉換參數，這樣可以對求得的轉換參數可靠性與精度進行檢驗。轉換參數數量一般采用七參數。
1.4 基準點的選擇
合理選擇基準點是GPS RTK測量技術順利開展的關鍵環節之一，本次地形測量的基準點選擇GPS E級點?；鶞庶c的選擇要符合下列條件：
（1）坐標要已知，且坐標準確無誤。
（2）交通便利，地勢較高且比較開闊，具有良好的通視條件，對衛星信號的接收與發射比較有利。
（3）周圍電磁干擾較少，能夠有效提高GPS衛星信號測量與發送的可靠性。
（4）四周沒有其他干擾源，不會產生多路徑效應，以避免丟失數據鏈。
1.5 野外測量作業
控制測量作業：第一步，要將被測區的不同參照坐標系坐標轉換參數輸入到基準點GPS接收機的軟件后臺系統中；第二步，打開基準點的GPS接收機，并輸入基準點的地方坐標和天線高，由軟件后臺系統將地方坐標轉換為WGS-84坐標；第三步，基準站的GPS接收機連續接收可見GPS衛星信息，并實時送出觀測值、測站坐標、衛星跟蹤狀態以及接收機工作狀態等數據；第四步，流動站的GPS接收機將自身接收的GPS衛星信息與接收到的基準站接收信息進行處理，獲得流動站位置的WGS-84坐標，然后再由軟件后臺系統轉換得到西安80坐標或地方坐標，并實時顯示出來。
地形測量作業：由于受到視距的限制，在利用全站儀采集數據之前，需要在被測區內建立圖根控制點，且要求碎部點能夠與測站點之間相互通視?？紤]到測區通視情況較差，本次地形測量采取GPS RTK數字化地形測量技術，在測量設備完成初始化后，單點的數據采集時間為1～2s，幾乎可以忽略不計。隨后再利用專業軟件對所采集到的數據進行處理，即可編輯得到所需要的1：500地形圖。
2 測量結果校驗
本次被測區已有8個E級GPS控制點，但為了滿足1：500數字化地形圖測量的要求，用GPS RTK技術施測了70個GPS圖根控制點，并收集碎部點坐標。為檢測便利，施測圖根水準35公里。
2.1 重合點結果校驗
3 結語
應用實踐表明，GPS RTK測量技術可以實時地提供測量結果，具有操作簡便、靈活方便、工作狀態穩定等優點，可以準確而迅速的測定圖根點、碎部點的坐標和高程。其測量結果的精度可達厘米級，且不需要分級布網，不僅可以大大減輕測量人員的勞動強度，還能大大減少測量成本，有效提高測量的速度和效益。
參考文獻
[1] 焦明連，呂秀健.基于GPS RTK技術的數字化地形測量[J].全球定位系統，2005，（2）：20-22.
[2] 聶上海，殷立瓊.GPS RTK技術在數字化地形測量上的應用實驗[J].測繪通報，2005，（3）：30-31.
[3] 王愛國.GPS RTK技術在地形測量中偏心改正模型[J].城市勘測，2007，（5）：18-20.
[4] 薄懷志，繆德都，杜海霞，等.基于RTK的地形測量工作流程及精度探析[J].測繪與空間地理信息，2009，（1）：191-192.
數字化技術研究范文4
關鍵詞：天然氣 管網 數字化 技術 研究 應用
一、背景概述
數字管道[1] （或者數字化管道，Digital Pipeline）的核心思想是用數字化手段整體性地解決管道設計、建設、運營中的問題并最大限度地利用信息資源為管道生命期服務。數字管道就是信息化的管道，它包括全部管道以及周邊地區資料的數字化、網絡化、智能化和可視化的過程。
在歐美發達國家，數字管道已經得到了廣泛的實際應用。例如，美國交通運輸部管道安全局建立了“全國管道制圖系統NPMS”，包含全美所有油氣長輸管道與LNG設施的位置和屬性數據，以及人口、地質災害、高危區、水文、交通網絡等相關數據。此外，聯盟管道、德國Ruhr、意大利SNAM、荷蘭GasUnie、美國El Paso等大型專業管道公司紛紛在其管道建設、運營中大量運用數字管道技術。
國內從冀寧聯絡線開始正式提出建設“數字管道”[2]，隨后陜京線/陜京二線（中石油）、西部原油成品油管道（中石油）、港棗線（中石油）、氣電集團大鵬LNG（中海油）等都開展了數字管道的研究與實踐，取得了一定的成果和經驗[3]。
氣電集團擁有運行、在建和規劃的LNG接收站和管道項目十余個，眾多項目公司出于對管網、LNG接收站等的安全性、可靠性及生產運營管理的實際需要，紛紛提出建設數字化管道的生產需求，這同時也是SY/T-6621輸氣管道系統完整性管理中的明確要求。但是，氣電集團并沒有一套統一的數字化管道建設標準和規范，為了在集團范圍內建立統一的數字化標準和建設指南，以期加強協調指導，提高各項目實施數字化的效率和效益，為安全、環保、可持續運營的目標提供有力的技術支持，經過論證，氣電集團2008年向中國海洋石油總公司申請立項，開展“天然氣管網及LNG接收站系統數字化技術應用研究”課題，得到了總公司的批準。
本文將主要討論天然氣管網數字化技術研究及應用。
二、研究內容及成果
1.研究內容
天然氣管網數字化技術研究內容[4]分為如下五個方面：
1.1管道系統數字化技術研究、應用系統與接口研究；
1.2已建和新建項目數字化實施方案研究；
1.3管網數字化建設技術規范、建設指南的研究與編制；
1.4示范工程建設；
1.5實施風險評估及應急措施。
管道系統數字化技術研究主要包括：空間數據采集技術、地理數據坐標系的處理技術、數據質量控制技術、長輸管道數據模型研究、管線探測技術、管道測量技術、GIS與SCADA集成、GIS平臺選型。
應用系統與接口研究主要包括：APDM模型建庫方案、天然氣管道GIS系統設計方案、施工數據采集管理系統設計方案、線路巡檢系統設計方案、GIS與EDMS系統接口方案、GIS與EAM系統接口方案、GIS與SCADA系統接口方案。
總體的技術研究對數字化的技術體系提出框架性的方案，在此基礎上確立數字化的標準范圍，特別是關于數據、應用系統、組織實施等方面的標準，并編制相應的數字化建設技術規范、建設指南、總體實施方案和風險及應對方案，并依據總體實施方案開展示范工程建設，通過示范工程建設對建設標準、指南和實施方案等不斷修改、完善。
2.研究成果
經過研究共編制完成32份研究報告；1套“天然氣管網系統數字化技術規范”標準；1套“天然氣管網及液化天然氣（LNG）接收站系統數字化建設指南”；完成兩個示范工程建設和一項發明專利。研究成果具有以下先進性和創新性：
2.1研究領域和研究思路的創新：不但對“數字管道”領域進行了系統、全面的研究，還將研究領域擴展到LNG接收站領域，研究編制的LNG接收站數字化建設的標準和指南，在國內處于領先水平。
2.2標準編制路線的創新：在進行基礎研究的同時，將研究成果上升為企業標準――《天然氣管網系統數字化技術規范》并，用于指導氣電集團天然氣管網系統數字化建設，此天然氣管網技術規范在國內屬于首創。此標準應用到了中山示范工程的數字化建設，通過示范工程發現標準中存在的問題，進行修訂和完善，使標準更具實用性。
2.3數據采集方法和技術以及系統軟件的應用功能創新：對數字管道所涉及的多種數據從采集范圍、采集方法、質量要求，處理過程等方面分別做了詳細規定；對數字管道中的必要應用系統，從系統結構、系統要求的軟硬件配置、系統的功能要求等方面對不同的應用系統，詳細設計了各自的功能。
2.4已建與新建管道實施方案的創新：已建和新建管道實施數字化建設最主要的區別是施工期的數據采集，尤其是隱蔽項的數字采集工作。針對管道建設的實際情況，研究對新建管道和已建管道分別設計了數字化實施方案，可操作性強。
三、應用實踐及效果
1.示范工程的最佳實踐
管網數字化的技術標準編制完成后，結合一個已建項目和一個新建項目作為應用實踐的依托，開展示范工程建設，以檢驗和完善數字化建設的總體實施方案和標準。
2008年6月中旬，實地調研了中山、珠海、深圳多個管道項目，經過對項目規模、現有技術條件和對GIS的認識等方面綜合對比分析，初步選定中海中山天然氣公司（以下簡稱“中山天然氣” ）作為應用實踐的試點單位來進行示范工程。
中山天然氣已建成一條17.3km的試驗管道，于2007年開始正式投產。另外要新建一條管道，長48km，口徑為508mm，于2008年10月開始施工。根據《天然氣管網及LNG接收站系統數字化技術應用研究》建立的“標準體系”的要求以及“建設指南”的方法和步驟，進行中山新建管道和已建管道各3公里的管道和站場完整性數據采集與建庫，并以數據庫為基礎進行應用系統的建設。
示范工程主要開展了以下工作內容：
建設管道完整性數據庫；
開發、部署管道GIS系統；
站場及站場外三維模型；
實現GIS與管網監控平臺的集成。
1.1 管道完整性數據庫
數字化技術研究范文5
[關鍵詞]數字化電能表 校驗 IEC61850
中圖分類號：TH578.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）14-0204-01
引言
隨著IEC 61850標準的推廣和微電子技術的發展，智能變電站或數字化變電站已成為一種發展的趨勢。近年來，國家在數字化變電站建設的投資規模不斷增加，數字化變電站電能表的需求量也隨之增大，電子式電壓電流互感器、智能化一次設備的應用，使得電壓電流信號以基于IEC 61850協議的以太網數字量輸入的數字化電能表已成為數字化變電站電能計量的重要設備。
數字化電能表的輸入為以太網類型的數據幀，在傳輸系統帶寬足夠的情況下，電能表有功電能計量在理論上沒有誤差。本文在對數字化電能表產生誤差的來源分析的基礎上，提出了一種針對數字化電能表精度進行檢定的方法。此方法具有接線簡單、檢驗精度高的特點。
1.基于IEC61850的數字化電能表簡介
伴隨著IEC61850標準的提出，為數字化變電站的推廣提供了理論依據，它的出現從根本上解決了變電站設備間通用性差、可靠性低等一系列問題?；贗EC61850的數字化電能表將其自身的接口規范與IEC61850框架之下，具有數字化變電站中智能設備的特性。因此，該電能表的結構也發生了根本性的變化，典型結構如下圖所示：
由上圖可知，基于IEC61850的數字化電能表的接收信號不再是模擬量，而是包含模擬量采樣值的以太網數據包。電能表接口采用IEC61850規定的光纖數字接口，先要對數字光學信號進行光電轉換，以太網控制器對數據包進行簡單的解包處理后，就交給微處理器集中進行電能參量的計算。由于以太網數據包解析任務和多種電能參量的計算任務都由微處理器處理，數據的計算量很大，微處理器選用了具有高速運算能力的DSP作為處理核心?；贗EC61850數字化電能表應用到任意一個數字化變電站中，而不會產生任何的不兼容問題。
2.基于IEC61850的數字化電能表誤差分析
2.1 基于IEC61850的數字化電能表計量系統網絡拓撲
了解基于IEC61850的數字化電能表計量系統的網絡拓撲結構有助于更精確的分析其誤差特性，從而提出更針對的檢定方案。
計量系統采用了過程層網絡和變電站層網絡雙總線網絡結構，它們之間有嚴格的層次結構：電子式電流互感器（ECT）、電子式電壓互感器（EVT）以及合并單元（MU）為過程層IED設備；基于IEC61850的數字化電能表接收MU發過來的模擬量采樣值，是間隔層IED設備；緊接著是站控單元，接收電能表計算得到的各種電能參量，為變電站層IED設備。
2.2誤差分析
對于IEC61850協議電能表來說，其輸入為來自合并單元的包含模擬量采樣值的報文，由于沒有了采樣環節，其誤差來源主要是合并單元的計算誤差和通訊傳輸中的誤碼率。計算誤差主要是有限字長度效應和算法誤差。由于IEC61850對數據進行了16Bit的歸約化，低量程的量化誤差構成了電能表的主要誤差。算法誤差是待檢定誤差，不同算法的誤差特性也不同，從準確度來說沒有哪個算法具有絕對優勢，一定的算法適用于一定的硬件平臺和應用環境。
3.校驗方案
3.1 誤差計算方法
1）電能計量基本誤差
數字化技術研究范文6
【關鍵詞】古建筑 數字化 保護 三維建模
一、引言
當今世界都很重視人類文化遺產的傳承與保護，而古建筑都是人類重要的文化遺產之一，它們見證了人類歷史的發展過程。然而，隨著時間的流逝，歲月風雨的洗禮，人為的破壞因素等，使得這些古建筑正在逐漸消失。特別是現如今城鎮化水平的加速提高，對古建筑破壞將更加嚴重。必須采取一系列措施和藝術手法對古建筑進行復原與保護，所以如何運用高科技手段來保護古建筑文化遺產，是當下政府應該非常重視和關心的事情。數字化復原技術在對古建筑的保護、展示、修復和復原等過程中就起到了非常重要的作用，它為古建筑文化遺產的復原和傳承提供了全新的平臺。
二、數字化保護系統的總體設計
古建筑保護系統的設計與開發，為古建筑數字化保護提供人財物力損失最小的方案以及相關的技術服務。該系統結合數據庫技術、數據采集與處理技術、監測分析以及保護評價技術等，進行古代建筑數字化保護系統的設計開發。其中數據庫的建立主要有空間庫和結構屬性數據庫兩部分；數據采集與處理分為二維和三維數據采集與處理；并利用環境監測與分析對古建筑的保護進行實時評價與分析，達到立體式、全方位、時時的保護。系統的主要模塊及功能結構如圖1所示。
三、數據的采集與處理
（一）研究對象概況
本文以位于浙江省浦江縣的全國重點文物保護單位-江南第一家的“牌坊”為研究對象，將計算機圖形學、圖像處理、計算機視覺等學科與建筑工程學科相結合，將計算機領域當前主要的二維數字化及三維建模技術的最新研究成果，應用于古建筑的數字化保護，并為珍貴古建筑、遺跡等文物的修繕和復原工作提供更加準確的工程數據。
（二）二維數據采集與處理
利用計算機圖形學、圖像處理、虛擬現實等信息領域最新發展技術，將現有保存下來的文物進行數據采集，如進行照片的拍攝，利用傳統的測量工具進行測量，再結合計算機圖形學軟件AutoCAD將測繪出來的數據進行繪制。如圖2所示，就是某一牌坊的CAD圖紙。
（三）三維數據采集與處理
將古建筑測繪的信息包含于三維模型中，數字三維模型比二維圖形包含更豐富的信息，更接近人們的日常生活空問，能夠精確、形象、豐富地記錄建筑物的外形外觀、建筑風格、內部結構等。三維數據采集的常用方法有“三維點云數據采集”。對工程圖進行三維重建主要是指從工程圖所提供的二維信息中提取三維信息，然后進行處理；根據繪制的牌坊標注草圖，在AutoCAD中繪制出牌坊的正立面圖、左立面圖、背立面圖以及右立面圖的主要輪廓，并且將所有線條設為同一種顏色，以便于在3DMAX中編輯處理。
（1）三維點云數據采集。點云數據在采集過程中受到系統和環境等因素的影響，需要借助后處理軟件，進行去噪、平滑等操作后才能轉化為有用的空間信息，為后面的曲面重構做準備。實驗過程中采用軟件對預處理后的點云數據進行三維建模，構造相關特征曲線，再根據所繪制的曲線繪制網格、繪制曲面等。具體實驗流程如圖3所示
（2）三維激光掃描數據的處理。傳統的記錄古建筑內部大木結構的方法，是用拍照和拉皮尺進行量測和記錄。但是一般古建筑的大木結構比較復雜，使用傳統方法獲得大木結構的實體曲面模型是一件相當困難和耗時的工作。而運用三維激光雷達掃描技術，能夠在很大程度上輕松解決這些技術難點。激光掃描儀通過運用激光束從被發射到激光束到達被測物體再被反射回掃描儀的時間差，得到掃描儀到被測物體的距離，再運用連續轉動的用來反射脈沖激光的鏡子的角度值得到被測物體的三維坐標。然后利用三維點云數據和相應的建模軟件制作出三角網模型，最后利用這兩種模型來提取古建筑的線性特征。用三角網模型來制作平面圖剖面圖和立面圖。
（3）古建筑的三維模型重建。要將經過掃描得到的點云轉化為通常意義上的三維模型，系統軟件至少應該具備以下條件：常用的三維模型組件（如柱體、球體、管狀體、長方體等立體幾何圖形）；與模型組件相對應的點云匹配算法；幾何體表面TI N 多邊形算法。當進行三維建模時，可利用系統軟件提供的自動分段處理工具從掃描的點云圖中抽取出一部分，共同組成一個物體或物體的一部分點，以進行自動匹配處理，但這種自動匹配方式的處理只適用于那些與軟件中所包含的常用幾何形體相一致的目標實體組件。得到物體真實的三維立體影像。圖4為建模、渲染后某一牌坊的效果圖。
四、數據庫的建立
（一）古建筑數據庫的建立
古建筑信息是空間位置信息與屬性信息的有機結合，一個完善的古建筑數據庫必須以這兩種信息源為基礎，建立空間數據庫和屬性數據庫。前者有激光掃描圖、二維平面圖、照片、以及三維建模模型等空間數據組成；后者是空間數據的對應屬性，如歷史相關文獻記載、描述、統計數據及與相應的建筑構成相關的材料、尺寸、類型等。
（二）古建筑空間數據庫
空間數據適合于計算機存儲、管理、處理的邏輯結構，是將圖形數據、影像數據、統計數據等資料按一定的數據結構轉換為適合計算機存儲和處理的形式。主要由柵格數據和矢量數據組成，柵格數據主要包括激光掃描圖等。矢量數據是利用點、線、面等幾何要素精確表達建筑物的邊界和內部體元；矢量數據主要包括由激光掃描得到的點云數據、三維模型等。
（三）古建筑屬性數據庫
根據古建筑保護工作的實際需要，本研究涉及的屬性包括與空間數據相應的屬性信息，如建筑的材料、幾何構成、建筑面積、地理位置等；又包括其他的屬性信息，如歷史年份信息、相關的文化背景等。
五、古建筑監測分析
對古建筑需要進行環境監測與分析，通過周期性的測量，為數據庫管理系統提供信息更新及評估依據。主要完成對古建筑所處環境以及古建筑構件、營造技術的監測與分析，擔負古建筑復原方案的確定與實現，是整個系統的重要核心。古建筑室內外物理環境數據監測體系是進行可持續古建筑保護研究的基礎和首要條件。環境監測功能應實現對太陽日照、風速風向、空氣污染等情況的計算與分析。而對古建筑構件、營造技術或方式的監測與分析，就是在地理信息系統提供的虛擬環境中，根據已建立的數字化模型，對歷史建筑構成進行比較、分析，并將模型數據與歷史數據進行融合，建立古建筑修復評估體系，對細部和裝飾殘缺的或已經破壞的古建筑進行復原。
六、結語
總之：古建筑不僅有很高的歷史價值、藝術價值，也有很高的科學價值，是研究歷史科學的實物例證，也是新建筑設計和新藝術創作的重要借鑒，許多古建筑、園林等都是文化旅游的重要場所。我國在古建筑數字化保護方面還比較落后，還未能充分地體現現代技術對古建筑保護和開發的巨大作用，進行這方面的探索和研究，不僅能夠為古建筑、遺跡等文物的修繕和復原工作提供精細的、準確的、工程化的基礎數據；減少人們對實物接觸的同時，增加人們對細節的了解；對古建筑數字化及三維建模技術的研究，是一件功在當代、利在千秋的事業。
參考文獻：
[1]王茹，古建筑數字化及三維建模關鍵技術研究.西北工業大學博士學位論文，2010.
[2]賀斌，劉洋，張大為.三維激光掃描在古建筑物修繕中的應用.吉林地質，2009.
[3]王京衛，周亞飛，孟祥國-基于3DGIS的古建筑物的三維數字化保存研究.山東建筑大學學報，2011.
[4]周華偉，朱大明，瞿華鎣.三維激光掃描技術與GIS在古建筑保護中的應用.工程勘察，2011.
[5]范張偉，邢昱.基于數字化技術的古建筑保護研究.北京測繪，2010.
[6]張笑楠.河南地區明清會館建筑及其室內環境研究[D].南京林業大學研究生博士論文，2007.
