前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的数字化智能时代主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
在6月25日开幕的第二届上海国际数字标牌及触摸查询技术展上,为数众多的厂商展示了基于英特尔嵌入式技术的数字标牌产品。
智能化的应用
经历了数年的发展,数字标牌逐步走上专业化发展的道路,逐渐形成了显示设备、播放器、系统软件、配套服务的专业供应商主导的市场局面。伴随市场竞争的加剧和客户需求的提升,数字标牌的功用也由最初的告知逐渐向互动的智能化方向发展。对于商业用户而言,完善的数字标牌系统应该能够最大程度地为客户提供量身定制的商品及服务信息,从而为商家创造更大的利润价值。美商定谊科技台湾/深圳分公司总经理廖敏芳就介绍了这样的一款产品,顾客走到柜台面前,拿起感兴趣的产品,旁边的显示器就可以自动播放该产品的介绍,而当顾客将产品放回,介绍则自动关闭。
未来,智能化应用的数字标牌产品还可以通过内置智能技术,采集顾客的行为,甚至身份等个性化信息并作出智能化的演示内容调整,从而为其提供量身定制的个性化商品信息,有助于销售提升。“在商场里,可以通过人脸识别、虹膜识别等智能图像分析技术,告诉广告业主,究竟什么样的人在看他的广告,他的广告投放是否精准。”英特尔中国有限公司产品市场经理潘锋说道。
主动管理技术是趋势
根据美国数字标牌协会在2009年对1200家数字企业调查显示,20%的用户都表示其每年在数字标牌和户外数字媒体上投资都达到了20万~100万美元,而它们在数字标牌的累积投资已达到0.48亿~2.4亿美元不等。相关专家也预测,数字标牌产业今后还会呈现更大的发展,每年市场总值的增幅甚至将超过12亿美元。而随着数字标牌市场规模的不断扩大,对于数字标牌厂商来说,如何管理位于不同地点的数字标牌也是一个需要解决的问题。
关键词:数字化时代; 虚拟现实; 智能建筑; 网络
Abstract:The digital age brings an unprecedented new technologies to the architectural design.This paper discussed how the digital technologies make great impacts on the architectural design, architectural forms and spacial structure and people's work and life style and so on, in following three aspects: the virtual reality technology, the intelligent technology, the databases and computer networks. Digital technology is such a means of architectural design, so architectural design should not be trapped in“toolism”. Besides the form, the architecture's meaning is more important.
Keywords:digital age; virtual reality; intelligent architecture; network
中图分类号:TU17
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2009)06-0139-04
人类社会已经步入数字化的时代,电子技术和数字化媒体的兴起与普及影响着人类社会的方方面面。而20世纪末数字化技术的发展和成就构成了建筑及其设计现状赖以存在的重要背景,推动了建筑在设计、建造和管理等各方面的发展,并使其大为改观。尼葛洛庞帝在《数字化生存》一书中,充分展示了数字化科技对我们生活、工作、教育和娱乐带来的各种冲击,由此,“数字化”一词,俨然成为了信息时代最重要的象征。“数字化技术”是泛指将信息对象转化成数字信号,通过电脑存储、处理,由计算机网络进行传输的诸多软硬件技术。其中,虚拟现实技术、智能科技、大型数据库系统以及计算机网络对于建筑设计的初期构思、设计方案的优化和施工管理等方面都发挥着巨大的作用。
1虚拟现实技术
1.1“虚拟现实”技术的产生与定义
早在20世纪50年代,电子技术还处于以真空电子管为基础的时候,美国的Morton Heilig就成功地利用电影技术,通过“轮廓体验”让观众经历了一次沿着麦哈顿的想象之旅,虚拟现实技术进入探索阶段。直到20世纪80年代初,美国VRL公司的创始人Jaron Lanier正式提出了“virtual reality”――“虚拟现实”一词。
虚拟现实技术是指以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟环境,用户可以借助各种特殊的硬件设备(如空间位置跟踪器、数据手套、力反馈设备等)与虚拟环境中的物体进行交互,从而产生身临其境的感受和体验。虚拟现实技术所虚拟的环境可以是真实世界的再现,如真实建筑物的虚拟创建;也可以是纯粹构想的虚拟世界,如三维动画中的建筑及环境。
1.2“虚拟现实”技术的特征
虚拟现实技术的特征主要表现在三个方面:沉浸性(Immersion)、交互性(Interactivity)和想象性(Imagination)。虚拟现实的沉浸性是指使用户感觉到好像完全置身于虚拟世界之中一样,它来源于对虚拟世界的多感知性,这包括视觉感知、听觉感知、触觉感知、嗅觉感知、身体感知等所有人在现实客观世界中具有的感知功能。交互性是指虚拟现实系统强调人与虚拟世界之间进行自然的交互方式,并实时产生在真实世界中一样的感知,由此观察个人对环境的控制和反馈及环境发生的相应变化。而想象性是指虚拟现实技术可根据设计者的想象进行设计与仿真,使人类突破时间与空间,经历或体验世界上早已发生或尚未发生的事件;也可忽略客观存在的困难和局限,完成难以完成的事情。
1.3“虚拟现实”技术在建筑领域中的应用
数字化技术日新月异,使得三维电子模型在建筑表现方面的运用已经不再陌生。随处可见的电脑渲染表现图和多媒体动画早已让人们领略到数字化表现媒介的无穷魅力。如今,超写实的电脑透视效果在很大程度上已经取代了传统水彩、油墨等创作的图画,大多数的设计单位更倾向于将数字化工具用于制作效果表现图呈献给客户。无论是在设计概念分析和空间表达方面,数字化的虚拟表现确实展示了令人信服的结果。虚拟现实技术打破了专业化和非专业化之间的沟通障碍,是数字化的交流媒介,同时也为多学科、多专业信息的兼容带来了交叉合作。
虚拟电子模型所表现的并不仅仅是几何形状构成的视觉因素,还拓展到三维空间以外的光照条件、材料质感、声场音效、能源利用等方面。光影效果和材料质感极大地影响着空间的视觉冲击力,通过对光线阴影运动的模拟,可以观察到一天内光环境的变化;场地音效的模拟可以探索不同方位的声音效果,从而发现和解决设计中出现的声响问题,也可以依此来调节房间内部空间的尺度;通过对建筑物内部及其与其他建筑物之间的温度、湿度和气流变化状况的仿真,考量热传导和自然通风中能源效率的应用,从而指导建筑中开放空间及房间比例的设计。例如,国家体育场――“鸟巢”(图1-2)在设计中对热舒适度和风舒适度进行研究时,就采用了流体力学(CFD)模拟手段进行模拟分析,对自然通风气流组织进行评价,并根据结果提出对现有设计是否调整或调整建议(如调整吊顶分块间隙宽度、通风口的数量位置等)。
作为设计与表现的媒介和工具,数字化虚拟技术不断激发人们的想象力,使复杂的建筑形式及建造成为现实,其结构形式及组织构件都依赖于计算机迅速而精准的运算能力。近些年我国在这方面的实例也有很多,如扎哈・哈迪德的广州歌剧院(图3)、库哈斯的央视办公大楼、安德鲁的国家大剧院(如图4)、“鸟巢”、“水立方”等一系列的建筑设计创作,都与数字化技术息息相关,才使得建筑师的奇思妙想得以真正的实现。建筑师在建筑设计的实践中,数字化的虚拟技术可以帮助建筑师将创作理念转化为物理现实,通过建筑模型表现设计结果,变“不可能”为可能;也可以成为建筑师建立设计概念的起点,在虚拟环境中生成概念,在模型推敲中进行创作与再创作。弗兰克・盖里是数字化建筑创作的典型代表,他设计的西班牙毕尔巴赫古根海姆博物馆(图5)就采用了这种技术,其全部设计建立在150万个电脑模型基础上,被视为是数字时代建筑的里程碑。在F・盖里早期的项目中,数字化手段只是作为高级建模工具层面的应用,计算机只在他天马行空的设计发展完备以后才介入。如今计算机在设计过程模型阶段就提前介入,作为设计思维层面的应用被纳入整个设计过程,在初期就用CATIA软件(在“鸟巢”设计中被采用,在我国建筑行业属首例)扑捉出曲面形态,软件往往带给他意想不到的结果,F・盖里及时对每个过程及其结果进行反馈、控制、筛选与决策,逐步形成最后的建筑作品。
2智能技术
2.1智能建筑的兴起及定义
数字化对建筑的影响除了数字化虚拟空间与实体建筑的结合,还应包括数字化技术支持下建筑智能环境的创造。1984年,美国康涅狄格州的哈特福德市采用计算机技术对一幢旧金融大厦进行改造,对大楼内的空调、电梯、照明等设备进行监控,并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息化服务,建成了“城市广场”――世界公认的第一座智能大厦。此后,智能建筑以一种崭新的面貌和技术迅速在世界各地展开,领先的范例包括日本东芝总部大厦(1984)、日本电报电话双塔楼(1986)、伦敦的Lloyds大厦(1994)、香港银行总部大厦(1995)。据2004年的数据统计,我国大陆地区共有不低于4500幢智能大厦,这包括北京发展大厦、上海金茂大厦、深圳地王大厦、南京金鹰国际商城等。2008年奥运体育场馆更是当今世界智能建筑的杰出代表。
美国智能建筑学会(AIBI)对“智能建筑”的定义是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全面综合,并达到最佳组合,所获得的高效率、高功能与高舒适的建筑。与这种抽象的描述相比,建筑的智能化系统更像是建筑的“神经系统”,它将数字化技术所特有的性能带入僵硬的建筑中,对栖居其中的人作出合适的反应,不仅仅局限于传统概念上的消防、保安、空调,以及照明系统,而是扩展到几乎所有的部分,满足人们各个方面不同的需求,提供人们更多的选择。
2.2智能建筑的系统构成
智能建筑的智能环境无不以数字化信息技术为基础,其主要由三个方面的自动化构成,即建筑设备自动化系统BAS (Building Automation System)、办公自动化系统OAS (Office Automation System)、通讯自动化系统CAS(CommunicationAutomation System),每个系统中还有许多不同的子系统,由系统集成中心(SIC)利用综合布线系统(PDS)进行连接和控制,如表1所示。
2.3智能技术在建筑设计的影响
智能建筑的发展已经并将继续呈现出多样化的特征,从单幢大楼到成片的建筑广场,大到摩天大厦,小到家庭住宅,从集中布局的楼宇到规划分散的居民小区,均属于智能建筑的范畴。建筑的智能环境不再局限于办公类大厦,而是像公寓、酒店、商场、医院、学校等建筑种类扩展。而成片开发的建筑智能广场还拥有系统更大、结构更复杂的集成管理系统(IBMS),能对智能广场中所有的楼宇进行全面和综合的管理。不仅大型的公共建筑拥有舒适、高效的智能环境,数字化的智能技术在家庭环境中也得到了更为人性化的发展,它可以扩展到住宅内任何带有电子开关的东西,除了包括水电、暖通、安全警戒、声像联络、电话通讯、门窗构件等,还延伸至从动作和温度感应到生物传感器的诸多电子化设备。台湾首座高科技管家、智能型住宅“似水年华”,就可以通过玄关的系统控制面板,依据当时的温度或心情自动控制室内的冷气、灯光、窗帘,还可以呼叫电梯;到洗浴室洗浴时,秀出个人芯片卡,浴室就会自动播放自己喜爱的影音节目,测量体重的精确值则可以在镜面上显示,而非体重计。美国麻生理工曾经研究的“聪明屋”住宅,在暴风雨来临时可以自我保护和修复,建筑墙壁可以自动过滤汽车鸣笛的噪声,而接收鸟鸣和雨声。
进入21世纪,智能建筑技术中的信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等,都得到了更加广泛而具体的发展和应用。但与此同时,智能环境中网络化计算机和多媒体设备的普遍应用也为建筑师的设计工作增加了更大的复杂性。建筑师不但要了解计算机通信及多媒体环境的设计含义,更要在建筑设计的方案阶段就考虑到自动化设备机房的布局,弱电竖井的配置,吊顶、架空地板需要的层高等,对整个空间做出计划和部署。无形的数字信息和网络技术将会促进多元、层级的无线智能场所空间的形成,从而引起建筑布局从形式到内容的巨大变化。例如,通过智能技术在家可做的工作越来越多,家庭空间相应需要不断地增多增大,甚或发展成为家庭办公的SOHO形式。
在数字化信息技术的高速发展下,智能建筑比传统建筑在能源效率方面具有无可比拟的优势。然而,智能建筑在关注效率和功能的同时,发展人居环境与生态环境的和谐才是最为核心的目标。数字化的智能技术只是一种途径与方法,可持续发展的战略对智能建筑的设计与内容提出了新的方向,即绿色建筑。数字化技术与材料资源和损耗有着密切的关系,建筑设计应为控制物质浪费和能源消耗提供解决方案,寻找和研究新的材料和结构系统以适应信息环境所应有的功能。因此,新兴的生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学和新材料学等科学技术都会逐步渗透到建筑智能化的多学科多技术领域中,实现真正的建筑与人和自然的和谐发展。“新材料、新结构、新技术”的应用在2008奥运体育场馆的设计和建造中得到了充分的体现。
例如,我国国家游泳中心――“水立方”就是响应了“绿色奥运”的理念,其设计综合展示了人文、科技与绿色的结合。国家游泳中心自由的结构形式和ETFE气泡外墙是整个建筑的亮点(图6)。其结构设计的灵感来源与Kelvin的“泡沫理论”,将水泡的结构放大到建筑结构的尺度,这种结构模型普遍的存在于自然界,如细胞组织单元的基本排列形式和水晶矿物结构等,但被用于建筑结构模型还属首次。而ETFE(四氟乙烯)膜材料的应用就更加充分体现了绿色和科技的主题,这种材料的选用不仅大大减低了屋顶和外墙的重量,而且成本合理、热学性能高、透光性强,具有良好的阻燃性和自熄性,其表面附着力及极小,对灰尘、污水的自洁性能远远大于玻璃,在北京的特殊气候下,无疑是最为理想的透明半透明材料。ETFE还在国家体育场-“鸟巢”的屋顶围护结构中作为防雨层,在一个建筑中如此大面积的应用单层ETFE膜结构,在世界上也还是首例。(图7)
3数据库系统和网络技术对建筑设计的支持
3.1数据库管理系统和网络技术的组成
数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的集合。而数据库管理系统(database management system)则是一种操纵和管理数据库的软件应用程序,用于建立、使用和维护数据库,简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。数据库管理系统可分为广泛的两种类型:前台工具和后台工具。前台工具是指用于与现有客户或潜在客户进行直接交流的系统,包括宣传手册、提案简报、网络站点等;后台工具则包括创造和管理前台使用的交流信息的系统工具,主要就是数据库管理、单位内部的局域网络等。
计算机网络把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机,通过通信设备和线路连接起来,在功能完善的网络软件运行下,实现网络中资源的共享。计算机网络分为局域网、广域网和将局域网、广域网通过一定协议组成的国际互联网络。
3.2 数据库管理系统和网络技术在建筑设计中的应用
数据库系统和网络技术在“虚拟现实技术”以及“智能技术”中都起到至关重要的作用。在虚拟现实系统中,数据库存放着整个虚拟世界中所有物体各个方面的信息和大量物体的模型。通过网络,将位于不同物理位置的多个用户或虚拟世界相联结,形成分布式虚拟现实系统(DVR,Distribute VR),使不同用户同时参与到一个虚拟空间,进行交互,共同体验虚拟经历,以达到协同工作的目的。在智能建筑中,网络业务也已经成为用户最为经常的行为,从早期的通信(E-mail、BBS)到后来的资源共享、网上银行服务、网上电视IP\IT、多媒体信息查询、远程医疗、远程教学、视讯会议、视频点播等。
对于设计单位而言,无论是设计院还是设计公司,都涉及内部人事管理和外部项目管理,以及介于两者之间的资料信息管理,三者协同运作,缺一不可。这些任务都适于使用数据库管理系统完成。数据库中所关联的信息储存和操作可以包括项目历史、设计人员的个人资料、图片资料库以及商业洽谈联系的追踪记录等等。对设计人员来讲,设计资料数据库的建立为他们提供了方便、完备的设计背景,使他们不必再将额外的时间过多地花费在前期准备阶段,从而更快地进入角色。而设计单位的行销也越来越依赖于计算机以确定市场客户,通过网络,公司可在准备介入某项设计竞标的工作时,方便地获取目标客户的相关信息及该项目所涉及的内容进行背景研究。设计单位也可以建立自己的网络站点展示单位的主要设计作品和正在开展的项目,甚至企业形象。而客户可以从任何地方找到涉及公司的信息,同设计者进行实时、在线的联系。如果说数据库管理系统是一个设计单位内部充分利用数字化手段,实现资源共享、优化管理的系统,那么,网络的介入则为这个系统提供了开放的行销机会,使它真正融入到广阔无边的信息社会中。
设计单位局域网的建立为设计团体带来了新型高效的合作方式,实时交流的合作加强了不同专业部门的同时协作。例如,设计人员和结构人员在不同时间、不同地点对图纸提出的修改意见都可以同步地及时反映在对方的电脑屏幕上,而非像传统的流水作业必须一步一步,任何一项逆序反复的改动都会提高预算,降低效率。而广域网和互联网的普及,为更大范围的设计合作和交流提供了更广阔的平台,使得建筑师能够随时关注当前的设计动态,并保持与业主、材料供应商等之间的良好沟通,甚至是与其他建筑师进行远程合作。
另外值得一提的是,数字化技术的发展为设计者和使用者的角色融合提供了可能性。新兴的虚拟网络社区在更好地表达设计者意图的同时,为公众参与设计发展出一种新的方式――自助式设计。专业人员建立的案例样板库可以让客户根据自己的需要在方案构思阶段就参与决策,提出自己的想法和意见。这种参与于设计人员来说,有助于他们对建筑生命周期的深入参与和渗透把握,而于设计本身,它争取了最大范围的主动参与,将人文关怀、社会民主与公共立意赋予了更多现实意义。
4对数字化时代的建筑设计的反思
数字化时代的新技术为建筑设计带来了诸多新的可能,为建筑师在形式创新方面提供了更自由的选择,使“复杂”不再成为令人望洋兴叹的畏途。在数字化技术影响下,建筑材料形态与特性的变化使得建筑形式“无所不能”,但在某种程度上,这种“无所不能”使设计陷入一种“数字化工具主义”的误区,过分关注形式本身,为追求表面化的新形式而创造新形式,造成所谓的“数位皮层”与建筑脱节。如许多曲面古怪、造型夸张而设计简陋的建筑以“数字化建筑”自居,注重单纯、孤立、静态的细部和材料的物质属性,缺乏与技术体系、建构工艺、社会文化相互关联的综合性系统思考。
另外,数字化信息时代的无限复制导致建筑本体价值的贬值,建筑意义的缺失以及地域文化艺术的缺失,独一无二的“形象”向无数“类象”分解转化,甚至看到一幢建筑就可以知道它在设计过程中所采用的软件。新的数字软件通过简便易行的复制手段和可调参数的灵活性,将复杂部件的大量使用大大简化的同时,也不可避免地在采用此类手段的设计对象身上打下了自己的烙印――所谓的“低强度美感”和“高资讯内涵”。我们应该认识到,新技术所带来的可能性并不是带来对“形式拓展”的趋之若鹜,而是为建筑结构和塑形提供更多元的支持。在任何时候,人类栖居的建筑环境与空间形式,在更大程度上依赖于实际生活和社会行为的需要,建筑的意义应该回归建筑的真实体验,从文脉、场所、社会、生活等人类根本需求中寻找“形式”的基点。
建筑本身是一种信息媒介,它包括的不仅仅是结构、构造、节点细部等技术因素,它还承载一个社会时代的生活、审美方式等诸多信息,起着文化载体的作用。建筑形式应当表达形式构成的自然规则与自然属性,表达的是人类对构成自然的要素和自然的规律的认识。建筑形式自身的构成是一个科学与技术的问题,比如材料科学、结构科学都是研究建筑形式的科学构成问题。但“建筑构成形式的表达”却不单是一个科学技术的问题,“材料的特性”与人类某种情感契合,以及建筑构成体系的理性所揭示的自然规律是建筑建构性的本质。而建构性的表达正是建筑艺术的本质。
参考文献:
[1] 俞传飞.数字化信息集成下的建筑、设计与建造.北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2] 俞传飞.在形式之外-论数字化时代建筑内涵的变化.新建筑,2003.
[3] 方海.弗兰克・盖里-毕尔巴赫古根海姆博物馆. 北京:中国建筑工业出版社,2003.
[4] 胡小强.虚拟现实技术.北京:北京邮电大学出版社,2005.
[5] 阎俊爱.智能建筑技术与设计.北京:清华大学出版社,2005.
[6] 李兴钢.国家体育场设计.建筑学报,2008.
关键词:数字化;继电保护;智能变电站;智能电网;电力系统 文献标识码:A
中图分类号:TM77 文章编号:1009-2374(2015)35-0046-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.35.023
目前,我国的智能变电站逐渐向数字化与自动化发展,规范性比较差,对系统运行的评估体系相对缺乏,对各设备运行的稳定性以及可靠性掌控不严,其中又以继电器保护为智能变电站应用的重点与难点。
1 研究目的
1.1 数字化继电保护在智能变电站中的应用背景
随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高,我国的电力系统也在不断升级以适应新形势、新变化。变电站作为电力系统中的重要一环,在其中起到调整电压、分配电能的作用,因此,对变电站环节一旦发生故障,所造成的损失影响非常大。当前我国在智能电网技术以及相应的智能电气设备开发和推广上的研究不断深入,变电站在建设上也迈入数字化时代。另外,为了维护变电站的安全,国家也制定了相关的规范希望推动数字化继电保护系统的应用。所以,加强对数字化继电保护在智能变电站中的运用研究有着十分重要的意义。
1.2 数字化继电保护在智能变电站中的应用研究意义
变电站的数字化继电保护系统在提升变电站的经济效益和生产效率,推动电力系统的数字化建设,维护国家在农业、工业、商业以及人民生活的正常运行方面发挥着重要作用。因此,加强数字化继电保护在智能变电站中的研究,推动数字化继电保护系统在变电站的广泛应用有着重要的现实意义。
2 数字化继电保护及其自动化概述
2.1 概念及原理
继电保护是当电力系统有异常状况发生或者有设备故障的情况出现时,在继电保护系统的能力范围内以最快的速度和最小的选择区域时,自动向电力人员发出故障信号或将其中产生的故障设备排除,是一种依靠自动化降低事故损失度的保护措施。而数字继电保护则是以数字信号为依托来实现设备之间的相互通信与信息传递,可以说其所具有的数字化为最显著的特征,与传统的继电保护相比更加高效与便利。
2.2 数字化继电保护系统与传统微机保护系统的比较
2.2.1 简化了二次回路。数字化继电保护系统中的合并单元与电子互感器等配件相互配合,可以实时对测量值进行处理,将原有的非数字化信号转变为数字化信号,并在通信的过程中利用光纤而非传统的电缆进行数字信息传送。它与之前传统的微机保护系统相比,电缆的传送回路不同,可以将一次设备和二次设备进行有效隔离,明确清晰了现场的各个间隔,避免了不慎与电缆发生触碰、连接的事故的发生,更加安全高效。
2.2.2 加强了保护的可靠性。数字化继电保护系统中的电子式互感器无论是在绝缘性能上、线圈范围的广度上以及抗干扰能力上都比传统的微机保护系统更胜一筹,因此也就比传统的微机保护系统更能提高测量数据的准确性。光纤对于数字信号的传输方面也有保护作用。数字化继电保护系统中的智能操作箱取代常规断路器可以在过程层网络和保护装置的帮助下实现实时通信。
2.2.3 开放性和互操作性大大提升。数字化继电保护系统依照统一的IEC61850通信标准来运行,因此与数字化继电保护设备相关的生产供应商也都会基本生产统一设备型号,确保了设备的共享性,避免了设备在使用更换时发生不连续的情况,使成本得以节约,并使得在变电站的保护方面具有更大范围的开放性。
2.2.4 继电保护的自动化。在实际的工作中,如果电力系统由于种种原因出现短路的情况,要是想要及时地把这些信息发送出去,一定要保证继电保护设备的可靠性。在出现故障的时候,继电保护设备一般来说会出现拒动故障与误动故障两种情况。在电力系统发生故障的时候,继电保护设备没有及时行动起来,因而电气故障并没有及时地清除掉,这就是拒动故障。如果继电保护出现了一些比较严重的故障,那么电力系统就非常容易出现崩溃现象。继电保护设备的误动故障指的是其实电力系统是正常的,没有故障出现,继电保护设备受到其他因素的影响,继电保护发出错误的动作,这时候也会发生相应的利益损失。继电保护设备自动化装置主要就是对电力系统进行检测和对电力系统的运行参数进行控制。
3 智能变电站相关设备的保护装置
智能变电站要求有较高的装置配置,在线路保护、变压器保护以及母联保护方面都有很高的技术要求。
3.1 线路保护
智能变电站中的保护应当具有很强的综合性,将站内保护、监测与控制等功能紧密地结合在一起,以间隔具体情况单套设置。在进行线路保护时可以直接跳到断路器上以对设备运行的信息进行直接采样。保护监测装置被应用于线路间隔内,并且该装置除了Goose网以外,不会再与其他的设备装置之间发生信息传递,而剩下的均采用点对点的方式进行连接来传递数据。
3.2 变压器保护
首先,按照规范要求,变压器保护中分别采用主、后备保护一体化双套配置,无论是合并单元,还是智能终端的两侧都要采用主、后备保护一体化双套配置,间歇电流和中性点会分别并入对应侧;其次,直接采样的方式在保护时也会直接跳到两侧的断路器上。
3.3 母联保护
母联保护也就是分段保护。与线路保护相比,二者十分相似,但是在结构上,母联保护相对简单一些。此时的母联保护装置不需要具备数据交换的功能,只要进行直接采样、直接跳闸,因此它与合并单元和智能终端直接相连。对于智能变电站母线保护,可以选择用分布式设计相应装置,在进行设计时,每个间隔之间可以选择用独立母线保护方式。其中如果为110kV智能变电站母线保护设计,可以选择用分段保护方式,保护单元与合并单元进行连接,并且与智能终端连接,不利用网络来进行系统信息以及数据的交换,以此来直接完成对数据信息的采样与分析,另外,母联保护装置可以跨间隔实现信号的传递,最终实现跳闸动作。
4 智能变电站继电保护的原则
在实际的工作中,对于智能变电站继电保护技术的研究,必须要满足四个要求:(1)对于继电保护技术的应用,必须要具备可靠性、选择性、快速性以及灵敏性特点,提高继电保护的安全性,能够快速地针对电网运行中存在的故障进行分析,并迅速进行解决;(2)对于110kV及以上高电压级别变电站,如果双母线与单母线分段接线形式有特殊要求时,应该选择安装电子式电流电压互感器;(3)对于110kV及较低电压级别变电站在安装继电保护保护装置的时候,可以选择用集成安装的方式。其中,对于主变压器来说,应该对各侧合并单元进行冗余配置,剩余各间隔之间合并单元应进行单套配置;(4)要控制好继电保护与监控、调度之间关系,满足数字化以及远程控制变电站运行的要求,提高各级调度技术支持系统之间的联通性,进而保证电网能够安全、稳定、经济运行。
5 数字化继电保护系统在智能变电站中的应用
目前,变电站正迈入智能化时代,传统的继电保护也应与时俱进,以适应新变化新形势的发展。要想让数字化继电保护系统发挥出强大的作用,首先就要改进原有的继电保护设备,将电子式互感器取代传统的电磁式互感器,用光纤代替电缆并使用有智能单元的断路器。针对设备所发生的变化,采取下文的测试检验方法:(1)过去的方式是在保护装置中输入电压和电流的模拟量,而现在新的方式是被光纤数字信号所替代。而光纤数字信号要求采用有跨间隔数据要求,以尽量在不同间隔间发生数据传输时,避免发生传输时间的不同步的情况。一旦发生明显的时间不一致的情况,保护装置就不会达到正常的期望;(2)从传统的方式中可以看出,以前的变电站在继电保护方面大多使用接点直接跳闸。但是,GOOSE网目前在智能变电站得到了广泛的应用,在数字化继电保护中,数字信号也会通过GOOSE网等新的网络向智能终端传输,原有的实用节点直接跳闸此时会被取代,使系统的安全性和稳定性都得到了极大的保证,也方便了对以后的设备维修检查以及扩建;(3)当前智能变电站中的智能变电器则在原先的基础上增设优先级别,借助于GOOSE报文来实现数字信号的传递。在测试检验中,可利用整组传动实验对变电站保护装置输入和输出信号来进行检验,以确定输入输出信号的准确性和精确性;(4)与传统的继电保护系统相比,数字化继电保护系统是采用光纤数字信号的输入方式,因此数据同步性检验与测试十分有必要,例如对变压器差动保护进行测试检验和母差保护进行测试检验等,以确保数据的同步性;(5)光纤以太网在检验时主要是针对光收发器件的功率以及误码率来进行检验,从而保证其物理连接的准确性和可靠性。针对这一检验过程,数字化继电系统也采取的是现代化检验手段,通常依靠网络进行相关的检验。
6 结语
数字化继电保护系统对建设智能变电站所显示出的强大推动作用,已经得到了国家以及相关学者的研究及重视。在实际运行中,数字化变电站突显出节约土地和电缆,使内部监控网模块化、规范化、高效、稳定等诸多优点,为实现电力生产现代化提供了及时科学的网络信息和决策依据,对我国变电站的运行管理产生了深远影响。本文为数字化继电保护系统对于智能变电站的作用进行了研究,目的是为我国的智能变电站的未来发展提供参考。
参考文献
1数字化技术在电信网络中的应用
数字化技术在电信网络中有着广泛的应用价值和前景,而在技术为主的发展市场上,电信网络的发展就不得不更加的依赖于技术性能的提高。从市场需求以及电信网络系统的发展来看,数字化是计算机、计算机软件的基础,信号处理技术中的数字滤波、编码、加密、解压缩等等都是基于数字化实现的。以通讯系统为例,数字化网络技术可以提供数字数据服务、将数字数据信息进行离散化处理,从而在所需的终端准备的传输、接受。具体而言,数字化技术在电信网络的发展中的应用主要体现在数据终端设备、通讯控制器、通讯信道以及信号转换器这几个主要的方面。在数据终端设备上,数字化技术使得用户能够通过电信网络准确的接收到所需的信息和数据,并通过网络中的专用数据输出设备将其呈现出来。而在通讯控制器中以及通讯信道中,数字化网络技术使得通信状态的连接、监控和拆除,并将多个数据终端设备的信息,并转换信息格式变得更为的简单便捷,而同时使得电话线路等模拟通信信道、专用数字通信信道、宽带电缆和光纤更为的高效的进行信号的传输。在转换器中,数字化技术主要是可以实现对数据的转换和信号的准确的传输,以ASI编码器为例,其实现了信号从模拟音频信号通过低通滤波器进行采样、量化等步骤得到可编码的离散信号,然后通过编码器进行编码工作从而形成数字码流的过程。在其中,ASI协议是目前正越来越多的应用于电视传输系统,其稳定性得到了更大的保障。而ASI则是一种使得连线简单、传输距离长、传输流可变换、传输速率稳定的传输方式,一般采用二进制的转换原理,根据接入系统的要求,选择性的输出数字信号流。
2电信网络数字化、智能化发展的趋势
随着社会的不断发展,我国的电信网络技术水平迅速的提高,而用户慢慢的对当下的电信网络的发展更为关注如何实现更高速、高品质的用户体验。在这样的社会背景下,电信网络数字化、智能化的发展趋势就逐渐提上了日程。如何让用户在电信网络中得到更多的满足。网络数字化、智能化可能就是其中的密钥。电信网络数字化、智能化的主要特点就是用户可识别、业务可区分、流量可调控以及网络可管理。同时在电信网络规范中统一一个较为完整的标准、然后根据用户的价值进行分类,实现对电信网络忙闲状态、管道资源动态智能的分配。同时通过用户价值原则以及公平服务原则对各个用户进行评估,提供更好的资源分配和服务。在这样的基础上如果能够实现整个电信网络数字化和智能化,那么将给每个用户带来极大的便捷,电信网络资源接入信道资源动态分配、用户资源共享的瓶颈将一去不复返,电信网络的投资效益面临的巨大挑战以及发展模式都将得到很好的解决,从而实现电信网络的高速、健康以及持续发展。
3结语
1 非物质文化遗产数字化传承现状
自2003 年联合国教科文组织颁布《保护非物质文化遗产公约》以来,世界各国对非物质文化遗产的重视提升到了新的高度。我国政府也在非物质文化遗产保护与传承领域投入了大量的人力物力财力。国务院先后于2005 年和2011 年颁发了《关于加强我国非物质文化遗产保护工作的意见》和《中华人民共和国非物质文化遗产法》[2]。同时,文化部、科技部等国家部委对非遗保护和学术科研领域给予了大力支持;各级地方政府也通过行政、经济等手段保护和传承地方非物质文化遗产。然而,我国非物质文化遗产保护与传承仍有诸多问题亟待解决,尤其是在非物质文化遗产保护与传承的数字化建设背景下,这些问题更为凸显。非物质文化遗产的数字化建设工程,对非遗保护与传承是一种资源统计、整合、保存、传播的过程。在非遗的数字化进程中,数据库建设是传承保护的基础,地域间合作共享数据资源是非遗传承的条件,适当的政策扶持与产业化建设是非遗传承的手段。
1.1 缺乏数据库标准化建设
《中华人民共和国非物质文化遗产法》明确指出:文化主管部门应当全面了解非物质文化遗产有关情况,建立非物质文化遗产档案及相关数据库[3]。此法案在法律上明确了非物质文化遗产数字化建设的要求。非遗内容丰富、种类繁多,呈现方式多样化,有图像、表演、音乐、制作技艺、模型等形式。在非遗数据库建设架构、内容、媒介等方面缺乏相关标准,导致各地建设的数据库标准不一,无法实现中华非物质文化遗产的全面标准的数据采集及数据呈现,这将直接导致在非物质文化遗产数字化应用过程中出现诸多问题。
1.2 缺乏资源共享机制
非物质文化遗产保护与传承过程中,由于非遗类别的差异化,导致对非遗资源采集的方式有所不同,其获得的数据资源也就不同。各地在信息采集、资源应用、传播媒介等对非遗有效传承的方式与手段方面没有实现合理的资源共享,导致大量非物质文化遗产局限在其原生地,且导致国家的资源浪费和重复投入[4]。非遗数字化的根本目的是对非遗的传承和应用。只有建立有效的资源共享机制,加强地方非遗保护的沟通合作,建设大数据平台的数据库资源,减少无序的资源浪费,才能实现非遗数字化的初衷。
1.3 过度产业化建设
非物质文化遗产传承与产业化建设有极大的关联。产业化建设随着工业发展与经济建设有了极大变革,但是,过度产业化建设带来了适得其反的效果。新技术带来的技术变革,使得非遗传承陷入了另一个困境,如激光雕刻的剪纸作品、数码印刷的木版年画、3D 打印的泥人张泥塑等,让普通受众无法分辨真伪。
随着科技发展,很多传统手工艺类非遗已经走向生产线式的规模化制作,而表演类非遗则变成了商业活动。非物质文化遗产的产业化及商业化旅游资源的开发,为非遗传承与展示提供了平台,也为大众提供了更多接触非遗的机会,然而过度商业化也使得非物质文化遗产丧失了文化的意味。
2 非物质文化遗产传统展示媒介
非物质文化遗产展示与传播,除了借助数字化技术手段外,仍有很多传统媒介为其提供展示与传播平台。传统媒介在很大程度上受限于特定区域内的展示与传播,相对数字化媒介有诸多不便和局限性。然而,传统媒介在许多经济欠发达地区仍然作为非遗文化的主要传播方式。
2.1 非遗原生地展示媒介
非物质文化遗产的原生地展示媒介,指在非物质文化遗产所在地进行相关文化、物品、技艺、表演等形式的展示和传承。非遗原生地作为非遗展示最原始、最原生的展示媒介,直观再现了非遗生存现状及传承状态。
2.2 公共文化场馆展示媒介
公共文化场馆承担着地区文化传播与建设的社会基本功能,是服务公众的社会基础文化设施。从广义上来讲,公共文化场馆包含两类,一类是社会公益性文化场馆,如图书馆、博物馆、美术馆、科技馆等具有社会公益性质的公共空间;另一类是商业性公共共享空间,如商场、购物中心、超市等具有商业性质的公共空间。
公共文化场馆作为非遗展示的传统媒介,有着广泛的受众基础,受众数量大、阶层及背景丰富,为非遗传播提供很好的平台,一直以来都是非物质文化遗产的主要传播和展示渠道。
2.3 公共旅游场所展示媒介
公共旅游场所,以供公众休闲旅游为主要目的的公共场所,其中很多本身就是文化遗产,如平遥古城、丽江古城。公共旅游场所,除了一些建筑群落、自然资源及人文景观外,各个旅游景区的旅游集散中心也包含其中。
公共旅游场所作为非遗展示的传统媒介,作为向外展示地域文化的窗口,集中展示了地区非物质文化遗产及文化遗产,是最常见的非物质文化遗产传播展示的手段。
2.4 大众教育展示媒介
利用大众教育展示媒介展示非物质文化遗产,是一种最直接、最有效的手段,可以使中华文化贯穿在教育体系中。教育机构通过与非遗相关的课程、课外活动及专题展示等方式,对非遗进行传播展示。中小学邀请非遗传承人进行课堂教育,高校开设与非遗相关的专业或研究院所,青少年宫开展手工艺类非遗制作培训等,均为非遗保护与传承起到了积极的推动作用。
3 非物质文化遗产数字化展示媒介
非物质文化遗产数字化展示是建立在非遗传统展示媒介基础上,借助多媒体技术、物联网、4G 移动网络、智能应用终端、虚拟现实、全息投影等技术手段,来实现非物质文化遗产的数字化传播和展示目的[5]。非遗的数字化展示媒介,充分利用了各项影像及互联网技术,将非物质文化遗产可视化、情景化地展示在数字终端设备上,使非遗呈现出交互性、体验性的新属性,实现快速、有效的传播与展示,从而达到非遗传承与保护的终极目的。
非物质文化遗产数字化展示媒介,融合了展示传播的多种手段和技术应用,呈现出极强的学科交叉性。数字化媒介将非遗展示从传统的PC 网络平台移动到智能设备的应用程序上,从社交网络的快速传播到公共文化平台的公共资源应用,从虚拟现实设备影像呈现还原到现实事物,丰富多元的数字化媒介平台为非遗展示提供了更多的表现形式。
3.1 基于PC网络平台的数字化展示媒介
基于PC 网络平台的数字化展示媒介,是数字化展示媒介中较为传统的一种媒介形式,也是最早应用、最普及的形式。基于个人计算机终端,通过互联网在线浏览非物质文化遗产资源,可通过图片、视频、音乐等影像方式呈现非遗数字化资源[6]。同时,随着计算机技术的发展,各种互动性的虚拟展示也趋于普及化[7]。
基于PC 网络平台的数字化展示媒介,如中国艺术研究院负责开发的中国非物质文化遗产网、天津大学冯骥才研究院负责开发的中国传统村落网以及国际非遗博览园网站等。此外,VR 虚拟展示技术的应用,使得非遗在计算机网络平台上实现了仿真可操作式体验[8],大大增强了受众在展示媒介中的带入感和体验性。目前故宫博物院在其官网中实现了360 紫禁城全景漫游敦煌研究院数字化研究中心,在腾讯地图了三维全景敦煌石窟。
3.2 基于移动智能设备的数字化展示媒介
移动智能设备已经悄然改变了人们的生活,从智能手机开始,智能手表、智能手环、智能可穿戴设备等移动智能产品的出现,对人类生活方式有了极大的影响。特别是智能手机,已然成为现代人不可或缺的随身物品之一,甚至机不离手。而以Apple Watch,Google glass 为代表的移动智能产品,将再一次用科技改变生活方式。
基于移动智能设备的数字化展示媒介,作为非物质文化遗产展示和传播的新兴媒介,有着更加广泛的应用平台和受众人群。移动智能设备作为数字化展示媒介,其应用程序是非遗展示和传播的重要渠道。在应用APP 程序推广非遗文化及展示非遗成果方面,故宫博物院及社会文化传播机构已研究出了一些成果[9]。
故宫博物院在近期已了5 款APP 应用程序,使得众多的故宫馆藏文物触手可及,被受众收藏在手机中成为指尖上的文物,大众可以更加容易和便捷地享受文化的饕餮大餐。其中《每日故宫》,每天为用户推荐一件故宫馆藏文物,同时提供日历、笔记本等功能,界面设计精美,让受众在享受文化信息的同时带来良好的用户体验。除此之外,故宫不仅将馆藏文物数字化,而且还思考了传播方式,将宫廷文化和书画作品以游戏、日历、教育等形式进行传播,融入了更多互动体验,共享交流内容,大大提高了传播的广度和速度,切实起到了对中华文化的传播和展示的目的。
明清古典家具制作技艺作为非物质文化遗产,从其制作工艺、使用工具、装饰纹样、木料选择等都是中华文化瑰宝。由中央美术学院彦风设计开发的《中国古典家具》,作为一款APP 应用程序,以360的旋转、张合拆组家具部件、深入零件至榫卯结构展示明清家具,通过简单富有趣味性的互动体验激发用户探寻古典家具的奥秘。作为非遗的移动智能设备的数字化展示媒介典型案例,体现了数字化媒介的传播性、交互性、趣味性的全新体验方式,为非遗保护与传承起到了积极作用,实现了非遗展示的目的和意义。
3.3 基于社交网络的数字化展示媒介
社交网络作为互联网时代最流行和普及的社交工具,拥有大量的用户群体。基于社交网络的数字化展示媒介,恰恰可以利用拥有大量用户的社交软件,如微博、微信等,进行社交自媒体的非遗展示,其具有传播速度快、受众人群丰富、数量庞大等众多优势,势必成为非遗展示与传播的重要渠道。
3.4 基于公共文化平台的数字化展示媒介
博物馆、美术馆、购物中心等公共文化平台,除了作为传统媒介展示非遗外,其在数字化建设上也为非物质文化遗产的传播展示提供了良好的公众平台[10]。以博物馆为例,在展示陈列展品的设计中融入数字化手段,同时借助全息投影、可触摸屏幕、3D 影像、感应设备等互动设施增强观众的参与感,通过互联网实现影像、信息的同步传输及分享。
新加坡海事博物馆,展示了当地民族服饰的数字化互动设施。观众通过照片采集,实现民族服饰的虚拟试穿,并将试穿合成照片发送至观众预留的邮箱中。简单的体验,使观众对当地文化留下更深刻的印象,对地域性非物质文化的传播有很好的效果。
关键词 数字化;长输原油管道;站场;应用
中图分类号TE832 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)91-0187-02
1 背景介绍
1.1长输原油数字化管道应用概况
近些年来,随着时代以及社会主义市场经济的飞速发展,能源产业在更大的空间和平台上迅速的繁荣发展起来,国内长距离油气输送管道进入了快速发展的时期,传统的管道建设已经不能满足最新形势的需求。数字管道的基础是管道数据中心建设, 就是利用地理信息技术、数据库技术、航空航天遥感技术、3维仿真模拟技术、动态互操作等数字地球核心技术, 采集、处理与应用管道规划、设计、施工、运营、维护全过程、全生命周期的基础地理数据与管道专业数据, 结合管道沿线的环境经济信息建设管道数据中心, 为管道建设与运营管理提供真实可靠的技术数据, 并且以地理信息系统平台为核心, 实现流程化的业务过程控制与科学决策。
数字化管道是信息化的管道,包括管道设计勘察系统、管道建设项目管理系统和管道生产运营管理系统三个组成部分[3]。国内长输原油管道的主要发展方向是在SCADA系统基础上利用地理资讯系统(GIS)和建立数据库,构建数字化管道应用的基础和平台,实现全生命周期的数字化管理。而我国目前的在役输气管道从整体水平分析来看,仍然存在着数字化、自动化水平偏低的不良现象亟待解决,而且大多数管线建设的年代相对来说比较久远,管道的安全运行问题有待解决和完善,数字化管道的出现,不仅为传统意义上的管道发展提供了更多的活力,而且促进了数字化管道朝着更加正确的方向迈进。
1.2 日照—仪征原油管道数字化系统概况
日照—仪征原油管道始于山东日照,途经山东南部、江苏北部、安徽东部、江苏中部,经过6个地级市、11个县区,终点为江苏仪征,共穿越大型河流51次、铁路5次、高等级公路46次。日照—仪征原油管道采用加热密闭输送工艺。全长379公里,管道管径为φ914mm,设计压力8.5 MPa,与鲁宁、甬沪宁、仪长共同构成华东地区完整的原油输送储运体系。
日照—仪征原油管道数字化系统包括管道数字化和站场智能化二部分,具有站外管道建营一体的数字化系统和二维信息展示系统,三维站场应用系统,数字和智能站场应用系统。
2 日照—仪征原油管道数字化应用
2.1 日照—仪征原油管道数字化系统之管道数字化
日照—仪征原油管道数字化是以CAD、数据库、网络等关键技术为基础,以网络、通讯、SCADA系统等基础设施为依托,以多尺度、多种类的空间基础地理信息为支撑,通过整合数字管道建设期全方位信息,构建管道数字化平台。在建设期,共采集了包括施工材料信息、施工质量控制信息、施工进度信息、管道地理信息、多媒体资料等77大类24万多条数据,编制了50多张数据模版,对管道工程建设期数据进行了全面的梳理、分类和格式转换以建立GIS格式的数据集[4]。GIS格式数据集可以保存点、线、面、文本、圆、弧、椭圆等多种类型的空间对象,每个空间对象单独保存风格,转换结果同原始数据风格一致;也可以严格区分类型,包括点数据集、线数据集、面数据集等,每个空间对象不保存风格,风格与图层对应。
在二维信息的展示方面,整合了建设期全方位信息,包括埋地管道的纵断面分析和定位、地图框选和数据统计,建立了各类地理信息数据库,实现了空间数据快速定位功能。通过集合建设期与运营期数据库,实现对管道全生命周期的数字管理。
2.2日照—仪征原油管道数字化系统之智能化站场
日照—仪征原油管道智能化站场包括三维站场应用系统、生产经营综合分析系统、数字化应用技术平台、智能化管理模式以及数字站场基本模型、配置模型和逻辑生产模型。
1)通过图像采集、图像识别技术、数据传输技术建立的三维站场应用系统,实现了站场工作人员360度全方位了解设备的安装信息、运行状况、基本属性及位置分布,并提供事件处理的模拟路线;
2)通过建立生产经营综合分析系统,为生产运行提供分析工具和方法,实现了量化关键生产管理指标,满足功能和信息的个性化应用,并具备专用仪表盘用于调度例会、经济活动分析会的需要;
3)数字化应用技术平台通过集成GPS/GIS/FLEX/REST/SCADA/三维/视频分析等技术,建立浏览器/服务端构架的三维GIS平台,实现了三维GIS展示技术突破;
4)建立的智能化管理模式,通过实时稳定的嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统技术,结合传感器技术、图像采集、图像识别技术、数据传输技术、热敏成像技术,实现自动检测功能,通过视频监控系统以及当前运行状态数据的应用,实现了智能数据分析预警、智能巡查调度系统、智能视频分析报警系统、智能安全监控系统,实现了有效防范安全生产事故的发生和事故的早期发现早期处理;
5)通过搭建数字站场基本模型、配置模型和逻辑生产模型,实现了对站场的调度、运销、计量、电气、仪表、化验等岗位运行管理和数据的上传,做到生产运行数据的可追溯。
2.3 日照—仪征原油管道数字化应用效果检查
经过近一年的运行,数字化系统能够切实满足生产业务的要求,运行平稳。
基于数字化建设范畴的报表系统和综合数据统计分析系统的原油运销管理系统运行正常、状况良好;基于数字站场模型的输油站岗位管理系统运行正常、状况良好;基于智能化站场的巡查调度系统运行正常、状况良好;基于数字管道建营一体化的站外管道二维展示系统运行正常、状况良好;通过现场演示和试验,智能化站场系统的安防系统、视频分析系统功能完善、效果良好,为输油生产安全运行和站场管理提供了有力的技术支持。
3 结论
随着物联网、云计算和感知设备技术的日新月异的发展,数字化管道建设也应该在充分发挥好现有功能的前提下进一步的更新和完善,不断的提升技术含量,不断的与石化管道的建设和运行水融、充分兼容。
1)做好数字化建设的后续工作和技术支持,进一步的发挥好应有的功能,进一步的为安全生产和优化运行提供技术平台。
2)紧跟当代科技步伐,研究开发基于物联网的管道三桩,努力实现管道技术指标的在线监测和自动调整。
3)研发基于数字化管道的大型储油罐综合安防监控系统。
4)加强人员培训,以适应数字化管道的发展。
参考文献
[1]邱姝娟,刘建锋.数字化管道现状及发展趋势.石油工程设计,2006,4:5-8.
关键词:数字经济;传媒产业;新闻业
中图分类号:G210文献标识码:A文章编号:1672-8122(2020)10-0119-03
数字经济时代,互联网、云计算、大数据、人工智能等数字技术的高速发展,渗透到传媒产业的方方面面,新闻的生产方式和传播方式被颠覆,新闻传媒业的数字化转型变革已成为时代的迫切要求和业内共识。
一、数字经济时代与传媒业
2016年杭州G20峰會上的《G20数字经济发展与合作倡议》说明数字经济是当今世界范围内达成高度共识的经济发展形态,已是大势所趋。
互联网数字技术和数字经济席卷全球,颠覆了传统新闻传媒产业。新闻传媒业既要面对市场环境变迁的挑战,又要抓住技术革新、消费升级的机遇,开辟新的发展空间和突破口。
二、传统新闻传媒业的发展危机
报纸曾经作为新闻的主要阵地,经历了20多年的辉煌时刻,但面对新技术和新经营方式的冲击,报纸媒体市场份额持续呈下滑趋势,在传媒市场中的处境变得越来越被动。
互联网的初期发展一直都享受着用户数量递增的人口红利,但随着中国互联网发展由增量市场逐渐步入存量市场,新闻传媒业在互联网上的流量获取感受到了压力。中国互联网络信息中心(CNNIC)第44次《中国互联网络发展状况统计报告》指出,截至2019年6月,我国网民规模达8.54亿,手机网民规模达8.47亿,占整体网民99.1%[1]。新闻媒介必须要通过提供更好的新闻内容和服务赢得用户时长。
三、数字经济时代的新闻传媒业发展趋势
在数字经济时代,新闻媒体内部变革困难重重,外部市场环境不断更迭,传统新闻生产方式存在被彻底颠覆的可能性。新闻传媒业在不断的尝试和失败过程中,探索着新的发展路径。
(一)数字智能技术驱动下的新闻传媒业
1.新闻生产方式的重塑:智能编写
提供新闻内容是新闻传媒业的主要职责和关键立足点,是新闻传媒业创新发展的核心阵地。当受众不再满足于“千人一面”的新闻内容呈现,新闻传媒业开始追求基于算法和人工智能的个性化推荐内容服务。
AGC(AlgorithmGeneratedContent算法集成信息)成为与PGC和UGC一样重要的信息生产形式。美联社(AP)、《华盛顿邮报》和《纽约时报》等新闻媒体纷纷与科技公司合作,利用大数据和人工智能重新打造信息生产、分发、反馈的各个环节。以腾讯、新华社为主要代表的国内新闻媒体也引入机器人进行新闻生产,如腾讯财经机器人Dreamwriter,新华社写稿机器人“快笔小新”、AI主播。
人工智能在新闻领域的运用扩大了新闻内容的生产效率,让信息的流动变得更加自由,也给用户提供了更丰富自由的内容选择,弥补了新闻市场的长尾需求。
2.新闻分发方式的变革:个性推送
互联网上海量的信息内容固然给用户提供了更为自由的选择,弥补了用户市场的长尾需求,但爆炸性的信息也增加了用户筛选信息的困难性。智能化和个性化的内容分发和推送就显得至关重要。
据《纽约时报》内部统计数据显示,经过机器筛选后自动推荐的文章的点击量是普通文章的38倍。国内的新闻传媒业智能分发也在积极尝试,今日头条的广告词是“你关心的,才是头条”,指的就是基于数据挖掘形成的推荐引擎式的智能信息集成与推送模式。
人工智能和大数据的定向推荐,在满足用户的个性化需求的同时,用户隐私问题以及用户过于细分的问题也日益凸显。追踪用户上网使用痕迹可能会泄露其个人信息和隐私,而过度依赖算法推荐则可能导致用户群体接受到过多垂直领域的信息,造成新一轮的数字鸿沟。
3.新闻呈现方式的颠覆:浸媒呈现
沉浸式新闻(ImmersiveJournalism)开始提上新闻传媒业的发展议程,其核心思想是构建新闻现实的虚拟场景,以第一人称的视角进行新闻报道。
沉浸式新闻的基础应用是采用数据可视化技术(以数据三维图创建新闻场景)和多媒体融合报道。将虚拟现实技术应用在新闻报道中,能够形成沉浸式虚拟现实融合报道,能有效解决文字和图片转述产生的失真,使受众“置身”新闻现场,实现受众主体性的回归。美国广播公司(ABC)率先推出了“ABCNewsVR”的服务,报道了其首则虚拟现实新闻《叙利亚之旅》;《人民日报》利用全媒体平台制作“9·3大阅兵”的VR全景视频,成为国内首家对虚拟现实技术应用的主流媒体。但由于AR和VR的技术复杂、成本高、时效性低,还难以广泛运用。
新闻传媒业领域的众多数字化应用的尝试积累了极为珍贵的经验,但相比于国外媒体在技术辅助新闻运营上,国内做的还远远不够。国外的数字技术辅助新闻不仅渗透到了新闻写稿、新闻编辑,还包括海量数据分析、新闻事实核查、新闻线索收集和新闻交互使用。如Mashable启动Velocity数据分析工具平台,通过分析识别文章的传播趋势和可能存在的爆点;《华盛顿邮报》的Feels聊天机器人,在美国大选期间向用户收集选举相关数据,以捕捉选民倾向。而国内的人工智能还停留在比较初级的应用阶段,多以财经、体育新闻为主,体裁上基本局限于快讯、短讯和财报。
(二)新闻传媒产业领域的多元集成
集成产业指的是不同领域的产业之间纵向或横向联系的创新结合体,通过其相关性产业或支持性产业的集成融合来形成新的利润来源[2]。大致可分为横向集成、纵向集成和混合集成。
横向集成指以传媒核心业务为基础,横向整合相似的新闻传媒机构,共建共享资源,推动产品和服务升级,产生协同效益。如报业集团和广电集团整合各自旗下的传媒或者与其他报业集团和广电集团合作整合资源。
纵向集成指纵向整合新闻生产链的上中下游产业,延伸产业链条,产生外溢效应。关联产业是指纵向产业链资源的供应与营销产业,新闻纸生产和印刷设备、印刷材料供应、营销发行链条、信息增值服务等产业,以及包括文化类会展、信息咨询公司、影视剧产业、旅游文化推广等文化经济活动等[3]。
混合集成指的是实施多元化发展,吸纳融合原本不属于新闻传媒业的产业,形成联结经济效益。在数字经济时代,数字化新闻媒体平台已不仅仅是新闻内容的承载平台,更多的是多媒体的综合性信息服务平台。当新闻传媒业在内容方面的竞争难以进一步推进时,提供差异化的优质服务是争夺用户使用时长的另外一条突破路径。此外,随着互联网打破了媒介垂直的信息供给链,媒介重要性被大大削弱,新闻传媒产业不得不尝试与更广泛的接口开展合作。提供智能信息服务的智能家居终端,GoogleHome、AmazonEcho和天猫精灵等也是新闻传媒业进行产业混合集成的下一步尝试切入口。
(三)新闻传媒业盈利模式转向
传统新闻传媒产业有两种盈利模式,一是将产品卖给受众,获得发行收入;二是将版面和播出时间卖给广告商,获得广告收入。在国内,不仅广告商的投入持续下滑,受众付费习惯也还未完全养成,这就要求新闻传媒业积极做出行动。
首先,有条件的新闻传媒业可以尝试建立自己独立的新闻媒介平台,以及时把握产业集成带来的新的盈利点。新闻传媒业的数字化转型大多体现在将文章在微信、微博等第三方平台上,很少有新闻媒体成功地做出自己的平台品牌。这就将自身的内容审查权、运作自主权和盈利把控力拱手让于第三方平台。单纯作为内容供应商很难在平台的整体收益上分一杯羹,也难以在横向、纵向和混合集成中进一步探索并获得由此带来的盈利。
其次,逐步培养用户的付费阅读习惯,开设精品付费版块或推出付费专业版平台。随着以微信公众号为代表的内容创业红利的式微,付费成为内容盈利的蓝海,国内的付费环境还没有完全养成,但是呈现了良好的发展趋向。随着消费升级、知识版权保护的加强、线上支付普及以及付费内容多元化的发展,用户正逐渐养成知识付费的消费习惯。新闻传媒业可以考虑从以下几个方面培养用户的新闻付费习惯:强调付费新闻内容的专业性和稀缺性;提供免费或低成本的试用机会;让用户意识到新闻业的艰难处境,以寻求人性化支持。国内一些新闻机构已经开始了用户付费的尝试,推出了新闻客户端的付费专业版,如凤凰新闻(专业版)、华尔街见闻(专业版)等。
再次,深耕垂直细分领域,开辟知识付费频道。数字经济时代,媒介发展重心垂直化,一些细分市场下的垂直媒体逐步取代全能媒体。垂直类新闻媒体如虎嗅和36氪等,纷纷步入付费领域,知识付费成为新闻内容平台新的盈利选择。
最后,新闻传媒业的场景消费盈利。科技公司的GoogleAssistant、GoogleHome、GoogleDrive、AmazonEcho和天猫精灵等一系列场景应用,开拓了新的信息获取接口,提升了对受众需求的感知能力。将信息产品和服务巧妙地融合与搭载到这些场景应用中,是未来新闻传媒盈利的新突破点。
四、小结与展望
数字经济时代,新闻媒体借助机器人写作和智能化推荐,有了新的强劲的发展动力,但在此过程中,由于人工智能与计算机、互联网等技术一脉相承,拥有强大技术基因的科技公司切入新闻市场的优势十分明显。新闻传媒业出现“制播分离”新模式,即新闻内容的生产和分发渠道开始分离,这一方面推动了新媒体与传统主流媒体的融合,另一方面也使传播权力转移,传统新闻媒体面临沦为“内容提供商”的风险[4]。
【关键词】网络数字化 广播电视技术 优势 实现 发展前景
网络数字化广播电视技术是将传统的模拟信号传递转化为数字信号传递,传统的模拟信号传递,在传输的容量和质量方面相对来说不稳定,容易造成画面变色和噪音等现象,严重影响到传输信号的质量,而数字化信号传递,将原始的模拟信号转化为数字信号,通过网络技术传输,有效地提高了信息的传输质量和传输效率。随着人们对广播电视节目的要求,网络数字化广播电视技术以自己独特的优势必然取代传统的模拟信号传输,当前,我国网络数字化广播技术正处于发展阶段,有着良好的应用优势和发展前景。
1、网络数字化广播电视技术的特点
(1)数字化发展。网络数字化广播电视技术最大的特点就是信号数字化特点,它通过对传统的模拟信号进行加工,转变为数字信号,对于有杂波和易产生失真的外部环境和电路条件来说,具有较好的稳定性。广播电视信息数字化传播的质量和效果都是毋庸置疑的,它减少了周围环境和外界信号对广播电视信号传播的干扰,所以,要想为人们传播更清晰、更高质量和更高效率的广播电视节目,就必须采用先进的广播电视数字化技术。
(2)网络化发展。当今时代是网络信息化时代,通过网络这个平台就可以足不出户知天下,人们在日常生活对网络的需求和依赖也越来越大,在网络世界中遨游可以给人们带来快乐和充实感。在日常生活中,广播电视节目是人们获取信息的主要途径,而网络又有快速、稳定、多样化的特点,广播电视节目充分运用网络技术,可以更好的为人们提供丰富多彩的电视节目和娱乐信息。将网络技术充分运用到广播电视技术,不仅可以扩大广播电视的收视范围,同时还提供了多元化的网络信息平台,促进人们的信息交流,丰富人们的物质文化生活。
2、网络数字化广播电视技术的优势
(1)资源得到有效的整合。广播电视网络数字信号实质上是对传统的模拟信号进行了加工处理,将传播的信号数字化,便于工作人员对其有效的控制。每个电视节目呈现在人们面前都是经过网络化和数字化处理的,首先利用网络化技术对信息进行获取,进行整理优化,之后利用数字技术把声像转化为数字代码,从而确保所需编辑信息可以得到有效的利用,提高视频质量,保证视频品质。利用网络数字化广播电视技术,可以使大量的资源得到有效的整合,便于人们对信息的选择和利用,从而从多方面满足了人们信息要求。
(2)资源得到高效的利用。首先,通过运用网络数字化电视技术,可以利用网络平台收集大量的最新信息,通过网络信息传播到电视机中,这就便于人们对信息的高效获取和利用。其次,可以通过网络技术将信息集中起来进行筛选和分类,将信息进行有效的共享,提高人们对信息的识别率和利用率。
3、网络数宇化广播电视技术的实现
网络数字化广播电视技术主要有网络技术和数字化处理两个部分构成。首先,要利用网络技术,建立一个网络平台,设置网络站点并建立广播电视服务器,确保广播电视在进行网络数字化操作时可以有效的提高传输质量。同时还要通过远程控制设置一些应用菜单,对各个需求的应用建立有效的链接,通俗的说就是要建立一个反应机制,当用户编辑命令时,通过数字化处理将文字转化为数字信息,服务器能通过网络技术智能筛选反找出正确且对应的资源。[4]其次,当用户进行选择时,用户可以实现智能化数字电视业务,除了依靠电视缺损有效控制数字广播电视的智能方法。越来越多的用户也可以利用网络应用程序选择的优势,通过广播电视设备,数字化的有效连接的网络,它可以确保网络信息可以更好地转移到数字广播电视。由用户选择后,该预先设定的广播系统的需求,广播系统服务器作为智能响应技术,满足用户的需求,是基于网络的,进行过数字化操作,实现数字广播电视网络技术。
4、网络数字化广播电视技术的发展前景
在当今信息时代,我国网络数字化广播电视技术相对其他发达国家来说还处于一个落后水平,以网络化和数字化为发展方向的广播电视技术在我国正处于蓬勃发展阶段,因此,网络数字化广播电视技术拥有广阔的发展前景,但同时机遇和挑战是相对的,我国要想加快广播电视技术在向网络化、数字化发展的速度,就必须吸取西方发达国家的先进的经验和管理理念,把现代先进的网络信息平台和广播电视系统数字化系统相结合,同时,还要立足创新扩展新的业务,例如,电视购物、移动电视、手机电视、和付费电视等,打造立全方位、多样化、互动性的广播电视节目,更好的为社会服务。
结语
总之,网络数字化广播电视技术有着鲜明的特点和显著的优势,网络数字化广播电视技术的发展空间是巨大的,发展前景也是可观的,它既能能够满足人们日益增长的文化需求,又能促进我国广播电视事业的发展。要想不断的缩小网络数字化广播电视技术与发达国家的差距,就要不断优化与创新,从而使得我国广播电视事业能够实现可持续发展。
参考文献:
[1]王春光;探析网络数字化广播电视技术[J];电子技术与软件工程;2014年
[2]魏家军;网络技术在电视广播信号处理中的应用研究[J];信息通信;2014年
[3]吴永锋;浅析数字传输技术在提升广播节目质量中的运用[J];数字技术与应用. 2012年
关键词:智能技术电能计量 应用
中图分类号:TN915.5 文献标识码:A 文章编号:
一、智能电能计量系统的总体展望
1、结构和组成
智能电能计量系统将主要由智能电能表、智能互感器、高速通信网络、信息分析处理中心以及与之配套的智能检定、管理系统组成。系统内所有的电能计量装置以及检定、管理等应用系统之间都通过高速通信网络与信息处理分析中心相连,形成一个以数字信号传输、高度信息化、操控智能化的开放式计量系统。
2功能和作用
电网将通过高度信息化的智能电能计量系统,从遍布整个电网系统的各个计量节点处获得所需的智能化计量信息,并依据这些信息,更好地管理电网结构中数量众多的发电厂、变电站、输电线路和配变台区,更好地为各类用电客户提供个性化需求服务;用电客户将通过开放式的智能计量系统及时获取用电信息,合理安排用电方案;真正做到发、供、用电良好配合,实现电网安全经济运行。
二、智能电能计量装置将应运而生,其功能和性能将得到全面提升。
随着“智能电网”这一概念的提出,智能电能计量装置便成为计量产品生产企业及用户极为关注的问题。要实现与“智能电网”相配套的智能型电能计量系统,就必须依靠具有数字化、互动化、自动化功能的智能电能计量装置作为设备支持。由于目前运行的计量装置尚不能完全满足智能计量的设备要求。因此,更为安全、先进,具备数字化功能的智能电能计量装置必将应运而生,更新换代。
“智能电网”的建设必将淘汰所有的感应式电能表及不带有双向通信功能、功能简单的电子式电能表。取而代之的是功能完善、能实现供电公司与用户进行双向通信的智能电子表计。基于微处理器的智能电能表,将在测量范围、测量准确度、测量内容以及功能上得到很大程度的拓展和提高。
在类似于互联网架构的“智能电网”中,作为“智能电网”的终端——智能电能表,扮演着相当于联网的PC机的角色。它依托“智能电网”所构建的强大的数字化信息网络和数据分析处理系统,通过电能信息显示屏、互联网以及各种通讯网络,向用户实时提供内容丰富的用电信息,如:用电量、电费金额、电能质量、表计健康状况、停(复)电信息通知、催费信息通知、用电情况分析、超负荷报警等信息;同时,在信息网络架构的“智能电网”中,智能电能表又担负着数据终端采集器的任务,向“智能电网”源源不断的提供内容详尽的计量数据,如:电能量、需量、负荷性质、三相平衡对称情况、母线电量平衡情况、线损网损数据、谐波监测数据等信息。
普通居民用户,在家里就能通过查看与智能电表相连的电能信息显示屏或登录网站等方式,方便、安全、快捷地获知详细的用电信息,享受个性化的信息服务。甚至还可以把家用电器通过传感器与智能电能表相连,形成家庭电器区域网,用户通过上网或打电话的方式,让智能电能计量系统指挥智能电能表,远程控制家中电器的使用。达到合理、经济、安全使用电能的目的。
用于大工业户用户计量的智能电能表,除电能计量功能外,还将具备谐波计量、冲击负荷计量、变损计量、电能质量测量、功率越限报警、互感器合成误差补偿、负荷控制、事件记录等特殊功能;用于配电变压器计量的智能电能表,还应具备停电采集、三相不平衡不对称测量、中性线电流测量、变压器油温测量、变损计量以及有功、无功、视在电能平衡、线路损耗电量的核实等特殊功能;用于关口计量的智能电表,还应具备低负荷计量、0~360°计量,需量周期、费率时段的同步和主、副表实时比对,电表远程校准等功能;与高压数字式互感器配套使用的智能电能表,还应具有接收智能互感器输出的数字信号的功能。
三、高速的信息传输、处理能力将提高电能计量装置运行监测水平
智能电能计量系统以计算机技术为基础,以数字通信技术为支撑,具有信息传输快、处理速度快、传输准确、抗干扰能力强等特点。使得计量信息的获取、传输和处理实现了一体化和实时化。
发达的数字化信息网络所具有的大信息流量和高速信息处理能力,有效地解决了目前运行监测数据传输慢、通讯难、存储量小的难题,极大地提高了电能计量装置运行监测水平,将实现电能计量装置运行的全程实时监控。
四、智能检定系统将极大地提高检定效率和检定质量
1、室内检定将全程自动化、流水线作业无人操作
智能技术所具有的数字化、自动化能力在计量检定中的充分应用,将给计量检定工作带来一场革命。智能检定系统将彻底改变传统计量检定作业模式,室内检定的全部工作将由封闭式全自动检定流水线来完成,实现检定工作的全程自动化。大量的电能表、互感器室内检定人员将从繁重而枯燥的检定工作中得以解放,检定工作效率和劳动生产率得到空前提高。
2、现场检验将实现远程化和智能化
智能技术在电能表现场检验中的应用,将实现高压计量电能表现场检验远程化和自动化。
在以后的高压计量中,电能表将以智能互感器提供的数字式信号作为测量对象。因数字信号可实现远程、准确传输,解决了目前电能表远程检验时模拟电信号传输困难的问题,远程检验将得以实现。
进行现场检验时,只要把现场计量装置的数字测量信号经通信网络传回实验室,再通过检测设备进行检验即可。计量人员只需通过智能电能计量系统进行远程控制,就能完成电能表的现场检验工作,无需携带校验设备奔赴现场,节省人力、物力。提高了工作效率,避免了人员现场工作存在的安全风险。
智能电能计量系统还将实现计量装置错误接线自动分析、判断,更正系数和电量追补自动计算功能,减少人工分析、计算所产生的失误,实现现场检验智能化。
五、智能计量管理系统将实现计量器具全过程规范管理
智能技术在电能计量领域的应用,将推动计量装置在制造技术上的更新换代,促进检定技术的进步完善,提高检定质量和工作效率,提升计量人员技术水平和管理水平,提高电能计量装置的准确性、安全性和可靠性,实现自愈、防窃、互动和坚强。
参考文献
[1] 陈振凯;我国全面进入特高压交直流混合电网时代[N];人民日报海外版;2011年
[2] 毛晶慧;闪联布局智能电网[N];中国经济时报;2011年