数字化进展范文

导语：如何才能写好一篇数字化进展，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1 数字化外科技术的概况

数字化外科学是以医学影像学及解剖学为基础，将三维重建、计算机辅助设计和制造、计算机导航系统等相关的数字化技术应用于临床外科，将二维图像或结构光测量数据转化为三维立体测量分析，从而精确地辅助及模拟手术设计。数字化技术最初应用于骨科、神经外科等。1983年，Hemmy等[1]首次将三维重建技术应用于颅颌面外科，开启了数字化技术在颅颌面应用的先河。随着计算机技术的发展，计算机辅助设计和制造技术（CAD/CAM）也被应用于颅颌面外科。1986年，Mankovich[2]首次以虚拟头颅三维重建技术为基础，将计算机辅助铸造出的硅胶用于眶颧骨缺损的病例中。随着数控加工技术日益成熟，快速成型技术（Rapid prototyping tecnology，简称RP技术）问世。1991年，RP技术中光固定化立体造型（SLA）在维也纳首次被引入口腔颌面外科的临床应用。20世纪90年代，计算机辅助手术技术开始应用于颅颌面外科，1991年，Atobelli等[3]在计算机生成的三维图像上模拟了颅面整形手术。近几年，3D摄影、手术导航系统、医学智能机器人等新型技术在国内外颅颌面临床开始应用[4-6]。

2 数字化外科技术的组成

2.1三维重建技术：三维重建技术是在二维CT图像数据的基础上，利用计算机技术将其转化为模拟数据输出为三维立体图像，从而准确地显示解剖结构与病变的空间位置、大小、几何形状以及与周围组织结构的空间关系，为颅颌面外科的畸形修复和颜面整形提供了更为精确且量化的模拟。1979年，Herman 等[7]报道了人体器官及骨组织的三维重建技术，将数字化技术引入外科学。20世纪80年代至90年代，三维重建技术迅速发展。1984年，Marsh[8]利用三维CT重建技术进行了颅眶整复手术的模拟设计；1986年至1989年，建立起基于CT 影像资料的计算机辅助颅颌面外科手术三维模拟设计系统[9-10]。1995年，Gulyas 等[11]提出了应用数字化三维技术进行颅颌面外科手术设计的理念。近年来，三维重建技术在颅颌面外科的应用已不仅局限于硬组织，颅面部的三维重建可从组织结构进行细致的分层显示，将面部皮肤、皮下浅筋膜、面部血管神经等逐层显示出来[12-13]。三维重建技术是数字化外科的基本技术，为模拟外科提供了重要的方法。

2.2计算机辅助设计技术（CAD）和计算机辅助制造技术（CAM）：计算机辅助设计技术是数字化外科的核心，利用CT扫描得到的对颅面部解剖结构的虚拟数据，在三维编辑软件环境下，对数据进行各种处理，完成数字化三维重建。其组成包括：镜像技术、有限元分析、自由曲面构建技术、数据分割技术、数据构建技术、图像配准技术、差值分析技术等。应用计算机辅助设计软件可对颅面骨进行三维重建，在PC机上完成颅面骨虚拟切割和移动，使复杂手术的模拟成为可能并预测术后效果。很多学者将计算机辅助设计及制造技术应用于颌面骨缺损修复、畸形修复以及颌面牵引成骨，均取得了良好效果[14-17]。

计算机辅助制造技术（CAM）以快速成型技术（简称RP技术）为代表。快速成型技术是20世纪80年代后期发展起来的新型工业制造，它以光敏树脂为原料将计算机辅助设计零件（CAD）模型通过软件分层离散和数据成型系统重新分层、逐层叠加，完成填充物的轮廓编辑和成型，从而制造出三维实体模型，其中SLA方法是目前快速成型技术领域中研究最多且技术上最为成熟的方法。SLA工艺成型的零件精度较高，加工精度可达到0.1mm，原材料利用率近100%。在颅颌面外科，在CT扫描数据基础上运用快速成型技术制作的三维头颅模型能直观、真实、立体、精确地显示颅面部的三维解剖结构及空间关系，在此基础上可进行精确的测量和准确的临床诊断，为制定合理的手术治疗计划提供重要依据。同时，术前可在三维头颅模型上进行手术设计、模拟操作并预制个性化修复体进行填充。

2.3计算机辅助手术模拟（Computer Assisted Surgery Simulation，CASS）：计算机辅助手术模拟是虚拟手术的一种，是基于各种医学影像数据运用计算机图形学与虚拟现实来模拟、指导手术，使复杂精确的手术成为可能。对于颅颌面外科而言，准确的术前设计是手术成功的保证，因而建立基于CT的三维图像的虚拟现实外科计划、模拟系统的计算机系统工作站对颅颌面外科有重大意义。近年来，CASS开始应用于颅颌面复杂畸形和创伤患者的治疗修复并取得了良好的效果[18-20]。

2.4计算机辅助导航系统（computer assisted navigation system， CANS）：计算机辅助导航系统是计算机辅助外科技术的重要组成部分。计算机辅助导航系统是将计算机处理的三维模型与实际手术进行交互，通过红外线或者激光对手术器械位置的追踪，最大可能地提供术区信息，属于计算机增强现实。其基本操作步骤包括获得术前三维图像、制定手术方案、模拟手术和术中注册导航。计算机导航的优点：①定位确切，使手术更为精准，提高手术成功率；②将三维模型与手术部位准确匹配，实施个体化手术方案；③避开重要解剖结构，使手术更为安全，减少术后并发症；④辅助教学和远程医疗[21]。导航系统的精确度主要受系统本身误差、影像资料的准确性、术中组织移位等因素的影响[22]。

2.5数字化新技术： 已被证实，机器人手臂可以完成复杂的手术轨道切割[23]。随着术中导航系统的成熟，出现了比机器人手臂更为完善的手术机器人辅助系统，可获得比外科医生手术操作更为准确的精度，如用于颅内植入定位[24-25]。迄今为止，相关机电研究为手术机器人辅助系统进入临床提供了坚实的基础，但是在术中应用的安全性还需进一步被证实[26]。

3 数字化技术在颅颌面外科治疗中的应用

颅颌面外科是法国整形外科专家Tessier教授于20世纪60年代后期创立的一门新兴学科。它通过特殊的截骨和植骨方法将颅颌面骨分块移动，按照整形修复原则重新排列组合与固定，从根本上矫正各种严重的颅颌面畸形[27]。颅颌面肿瘤、外伤和畸形经常导致严重的咀嚼功能障碍和面部轮廓损坏，显著降低患者的生活质量。然而，畸形的颅面骨是立体多面且不完全规则的，X片和CT的二维图像不能对三维结构进行立体呈现和定量测定，导致受损及畸形骨的复位缺乏准确性，通常很难恢复预期的面部形态。对于外科医生而言，提高颅颌面缺损和畸形患者的术后效果仍然是一个挑战。把数字化技术应用于外科诊断和治疗中，可以帮助解决这个问题[28]。

3.1在颅颌面肿瘤中的应用：数字化技术在颅颌面肿瘤的评估、手术切除和术后修复中均有重大帮助。一些学者应用三维数字立体摄影测量技术评估患侵袭性纤维瘤病的儿童进行下颌骨节段性切除术后2年内的面部发育情况，认为三维数字立体摄影测量是一种客观、量化的监测面部增长的无创性方法[29]。Lübbers等[30]为一个巨大额骨和颞骨骨母细胞瘤的患者进行术前虚拟规划，运用镜像技术和导航系统在术中切除病灶，同时利用自体颅骨根据健侧重建患侧，术后效果良好，为复杂的颅颌面肿瘤手术提供了新方法。近年来，国内不少学者也将数字化技术应用在颅颌面肿瘤并取得了很好效果。一些学者对14例颧上颌骨骨纤维异常增殖症的患者进行术前颅面骨三维重建，运用镜像技术精确标记需要切除的骨量，术中导航系统指导病变骨的切除，每例患者术后效果与预先估计值最大差异小于2mm[31]。此外，数字化技术在颅骨缺损修复也有应用。数字化三维颅骨成形技术应用在Ⅰ期颅骨修补术，提高颅骨塑形的精确度，减少颅骨修补术后的并发症和缩短手术时间[32]。

3.2在颅颌面外伤中的应用：在颅颌面外伤中，眶颧骨折占很大比例。眼眶重建修复最大的困难在于眼眶周边结构复杂，血管神经丰富，要精确恢复病前的眼眶骨性轮廓和恢复眼外肌功能是临床的一个难点。传统的手术虽然行之有效，但却会给患者留下外观上的缺陷。国外一些学者将术前手术模拟和术中导航相结合，对外伤导致的单侧眼眶畸形进行修复重建，解剖学复位精度高，但由于软组织限制导致的继发畸形并未完全克服。结果提示，术前模拟手术和术中导航可为复杂的眶壁修复提供有益的指导[33]。国内有学者研究表明，计算机辅助导航外科有助于提高颅颌面陈旧性骨折的复位精度[34]。一些学者运用镜像技术制作眶颧骨折患者的三维头颅模型，并在模型上对钛网进行解剖塑形，修复眶壁缺损的准确性比预成钛网更高[35]。此外，SLA模型在颅骨缺损的修复中也有着广泛应用。一些学者应用光学三维成像和快速成型技术对比例越过面中线的颌面大面积缺损进行假体移植，证实虚拟移植用于保留眼结构的大面积颌面部缺损修复是可行的[36]。

3.3在颅颌面畸形方面的应用： 颅颌面畸形修复手术包括了对先天及后天因素导致头面畸形的矫治。手术成功与否不仅取决于手术操作，在很大程度上也取决于精确的手术方案[37-39]。传统的手术在石膏模型上模拟手术截骨轨迹，这对于要求高精度的复杂颅颌面畸形手术是巨大限制，于是开始有学者运用三维计算机手术模拟（CASS）进行颅颌面手术术前设计[40]。一些学者收集12例颅颌面畸形患者，为其制造三维颅骨模型，并进行两次模拟手术：在CASS辅助下进行模拟手术和传统手术。术后从颅面整体骨骼矫正以及上颌、下颌、颏的矫正水平分别进行统计学评估。结果表明，运用CASS取得的手术效果明显优于传统方法，术者应用CASS能更好地矫正偏牙合畸形，恢复下颌骨的对称性[41]。Malis等[42]在术中导航的辅助下对颞下颌关节强直患者进行了精确的截骨术和假体置入，完成了全颞下颌关节置换术，术后效果良好。

3.4在颅颌面外科其他领域的应用： 一些学者使用3D立体摄影或3D软件进行颅颌面术前与术后软组织的评估，以及软组织的变化和正颌手术复发的客观评价[43-44]。一些学者运用三维电脑断层数据的体积和表面积分析可精确评估冠突的大小，为冠突肥大的临床诊断和治疗提供了帮助[45]。

4 展望

数字化技术可为复杂的颅颌面畸形提供准确的诊断及合理有效的治疗方案。近年来，有关颅颌面外科术前三维重建及术中导航应用的研究激增，但数字化技术需要基本的设备和软件，花费的时间比较多，使用成本也较高，临床推广有一定限制。另外，很多医生对数字化外科的熟悉程度不够，很难将其灵活运用于临床，远期的评估及相关的收益分析也有待进一步研究。这需要计算机、机电和医学等多方面人才的共同努力，才能将数字化技术的优势在颅颌面外科充分发挥。

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篇2

【关键词】开放标准 开放协议 研究评述

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0209-02

1.引言

伴随着信息技术和互联网的飞速发展，由大规模在线开放课程MOOC引领的在线学习风靡全球，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）》中指出我国急需“扩大教育开放，引进优质教育资源，提高教育国际合作水平”，在全球化和本土化双重视野下，建设优质数字化教育资源，成为我国扩大教育开放的重要组成部分，是构建知识社会的有力工具，更是中国教育走向国际化的重要驱动力量。

现阶段，已有许多高校加入开放教育资源运动，将优质的教育资源在在线学习平台上公开，供学习者免费学习，国内已有知名的学习平台如“好大学在线”、“学堂在线”等，聚集了海量优质的数字化学习资源，然而实践中只有少量数字化教育资源被广泛传播与运用，在资源建设过程中重复建设现象十分严重，许多高校都各自为政，缺乏统一标准。在数字化教育资源系统整合和内容共享方面，开放标准与协议发挥着至关重要的作用，是在数字化教育资源建设中实现内容性资源、技术性工具之间的交流与互用，以及解决各种版权法律问题的基础。随着开放共享已成为世界范围内普遍共识，现有资源标准已难以支撑大规模共享的情况下，作为资源组织架构的首要核心组成部分，共享标准与协议的制定应纳入现阶段数字化资源建设工作重点中来。当前数字化教育资源建设的标准与协议研究现状如何，存在哪些问题，以及未来发展趋势有哪些，是值得研究的问题。

2.数字化教育资源研究现状

在CNKI数据库中检索发现，最早的文献是2001年，华东师范大学祝智庭教授撰写的两篇文章《网络教育技术标准研究》及《网络教育技术标准研究概况》，[1][2]文中介绍了美国一些较成熟的行业标准，欧洲正在进行的几个标准化研究项目，以及若干国际组织的标准化行动，并结合我国实践需要提出具体的标准需求。2001年，我国成立了现代远程教育技术标准化委员会，专门从事网络教育技术标准的制定和推广工作，数字化教育资源是网络教育技术标准研究的重要内容，可以说，这一年是国内关于数字化资源标准研究的起点。在起步阶段，研究内容多以对国外教育资源技术标准的介绍为主，围绕不同粒度的教育资源，介绍了国外常用的标准。在已经制定的教育资源规范与标准中，资源的元数据标准受到最多关注，元数据标准也是影响数字化教育资源互操作性的重要因素。最主要的研究对象有学习资源元数据规范（IMS LRM），学习对象元数据标准（IEEE LOM），都柏林协议（Dublin Core）、可共享内容对象参考模型（ADL SCORM），研究方法多采用比较研究的方法，例如《描述教育资源的元数据标准》、《国外教育资源元数据标准化比较研究》（、《网络教育资源建设标准和规范综述》。[3][4][5]不同的学者，从不同的维度，对不同的资源规范与标准进行了比较研究，包括结构体系、元素繁简、描述能力、扩展规则、互操作性等。通过阅读这些文献可以发现，对几类数据标准的比较维度各不相同，研究者都希望通过呈现出对几类教育元数据标准更加全面的认识，从而为我国制定教育资源元数据标准提供借鉴。

自2004年起，我国建立的《教育信息化技术标准体系》相继出台，该体系涉及教育管理相关标准、学习者相关标准、教学资源相关标准、教学环境相关标准以及本地化/行业化规范。与教育资源相关的标准以学习对象元数据规范（LOM）为核心，针对教育资源的特性建立起相应的子规范，有《学习对象元数据规范（CELTS-3）》，《简单课程编排规范（CELTS-8）》，《内容包装规范CELTS-9》，《测试互操作规范（CELTS-10）》等。我国的教育信息化标准体在国内远程教育资源建设及其他数字化教育资源的建设过程中，得到了广泛的应用，在一定程度上促进了我国区域范围内的资源共享。

平台与元数据标准是影响开放教育资源互操作性的重要因素，随着研究的进一步发展，自2010年开始很多研究的重点转向讨论国际标准在平台的应用上，基于某一特定的国际资源标准如何建设数字化资源库，将资源的标准与支撑平台、管理系统的设计与实现连接起来，例如《教育资源元数据规范标准及支撑平台的设计研究》（贺志强等，2010），《基于SCORM标准的现代教育技术网络课程设计与开发》（2011），《基于LOM标准的个性化网络课程推荐方法研究与实现》（2012）等。[6][7][8]随着教育资源的标准的不断普及和应用，越来越多的专业或领域，在建立元数据标准时都采用都柏林协议（DC标准）或者SCORM标准作为基础，在数字图书馆、开放信息系统中也都有过尝试和应用。

随着技术和教学实践的不断发展，SCORM标准的一些不足之处也逐渐暴露，例如只能对资源进行静态的描述，不能跟踪学习过程等，已有的这些协议很大程度上都难以实现互操作性，最主要的原因是这些协议的操作以互补的方式进行，因而国内对教育资源的标准研究也逐步加深，姜晓旭等（2012）介绍了“教育资源标准化”的概念模型，教育资源标准化有两个重要步骤：一是分类编码，给出两种不同的分类编码方式；二是属性标识，将资源的各个属性整合为元数据实例表。余平博士等（2014）最新发表的两篇论文，针对开放教育资源的可重用性、可自由获取性、开放共享性以及可互操作性的特点，基于国际知名的资源信息标准模型提出了一种扩展的信息模型，该模型分为物理和教学两个层面，清晰地描述了8种不同粒度的内容形态，基本涵盖了各种不同结构形式（非结构化、半结构化和结构化）的资源。

综上，国内对开放教育资源标准的研究正经历着从最初由各类学者引进介绍国外的教育资源的标准与协议，逐渐聚集到对各种教育资源标准的分析、比较、应用以及对未来教育资源建设革新的建议上。从研究方法上看，国内对数字化教育资源标准的研究已经从描述性的比较研究逐渐转向深层次的元数据共享模型建构的研究，国内研究者已开始关注教育资源元数据的互操作性的研究，对未来建设开放教育资源的元数据标准的建立具有重要的指引作用。

3.数字化教育资源标准发展的挑战

数字化教育资源在发展过程中存在不同的障碍，具体有以下几方面：

第一，互操作障碍。一些标准试图处理更多的领域，这些标准中有部分成功，但还是没有得到标准化并广泛运用，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 ），虽然在某种程度上很有用，但是在互操作方面存在障碍，特别是当学习者在不同地域进行学习时，商业化的内容需要遵守不同的标准协议或者版权规定，且不同的标准或版权规定只是针对某一个国家的，因此在不同的国家之间推动数字化教育资源的传播有很大障碍。

第二，管理障碍。有一些e-learning 互操作规范和标准，由许多机构或联盟在推动，处于发展和建设的不同阶段，缺乏一致的方法允许多个利益相关者合作和参与。在标准建设阶段，必然会存在不同利益方或已有协议之间的分歧，例如网页资源、多媒体资源或者文件资源，都包含有不同类型的标准，在建设开放教育资源标准过程中都会被考虑到，但是这些标准归属于不同公司，这些公司有自利去改变一些许可来控制使用。如何协调好不同的利益相关者是面临的挑战。在授权和执行方面，缺乏必要的约束机制，例如要求遵循HTML的标准，但是如果不遵从会怎么样。此外，还有一些疑问，建立了标准以后，会不会影响到资源的设计与开发者的积极性，或者是否会影响学习者的积极性，难以满足学习者的需求呢？

第三，经济障碍。当前经济方面的障碍是许多非教育领域专用的规范化标准在逐步标准化的过程中遇到的最大障碍。正式的标准大多由公共资金项目资助，由学术研究者和大型供应商开发，非正式的标准缺乏必要的资金支持。正式的标准有完整的商业模式，销售标准文件限制了一些非标准化的规范被广泛采用。封闭的会员制和付费的访问大大约束了非标准化的规范被广泛使用，同时，非正式的标准缺乏创造衍生品的能力，缺乏市场的占有性。

4.讨论与建议

当前对开放标准与协议的研究，更多关注资源内容性标准的研究，元数据标准的研究占据大量篇幅，对开源的平台和工具性标准与协议研究不足。国内对开放教育资源标准的研究正经历着从最初由各类学者引进介绍国外教育资源的标准与协议，逐渐聚集到对各种教育资源标准的分析、比较、应用以及对未来教育资源建设革新的建议上。许多标准组织有不同的商业模式和过程、共识和开放性的原则。在标准化过程中，需要有一个一致的方法以允许不同群体的利益相关者和专家有效沟通、协作。未来对建设统一数字化的资源标准建议如下：

（1）注重标准与协议的互操作性。

全世界有大量的开放教育资源组织、标准机构，围绕共同学习目标和动机，开展全方位、多层次的合作，这种合作不仅包括机构之间，还应该包括国家之间，才能推动开放教育资源的传播与广泛共享。多方位合作中需要重点解决的是资源归属权的问题，尊重知识产权，协调多方利益，推动不同平台对资源的互操作性。开放教育资源项目的负责人需要关注资源的底层设计，增加资源的透明性，促进资源的广泛共享。在元数据的设计方面，可以选择分层与树状结合的层次结构，控制对资源描述修饰词的数量，尽量选择XML或者RDF作为编码语言，设定具体的拓展规则，增强标准的可操作性。借鉴OAI-PMH协议中通过元数据收割这种模式实现在web平台上不同组织或者系统的互操作。

（2）注重资源内容性标准及内容分类。

开放教育资源的核心是内容，依据标准开展内容性建设是实现开放性的主要途径。内容分类是影响内容开放共享的因素之一，目前这方面还缺乏使用的、统一的分类方式。对于海量的教育资源需要进行分类，才能为建立相应的标准提供明确的依据。当数字资源的类型较多时，可以考虑使用几种元数据标准描述资源，通过建立不同标准的中间构件，使得不同媒体类型、不同粒度的开放教育资源（单一知识点、微课程、完整课程）更加系统化。为了支持教育技术创新，有必要对规范和标准的制定采用敏捷开发模式。围绕开放教育资源不同的开放层次和等级，建设不同的开放等级标准。建立开放教育资源的标准可以分为概念性标准和执行性标准，概念性标准是提供理论的解决方案，包含对标准规范的具体说明，对于执行标准，可以借鉴并考虑开放教育资源的开放程度，建设不同等级的标准。在资源标准建设前期，需要大量的调研，对开放教育资源的开放性形成可量化的评价指标，此外，对开放教育资源标准的建设，在学习者之间的一些涉及互操作性的调查研究也是必不可少的，能够充分了解学习者需求，毕竟，建设开放教育资源标准的目的是促进教育资源的广泛共享，而理论上的互通性和友好性都远不如来自学习者的评定真实而又有价值，有更多的学习者愿意参与到学习中来。

（3）提高标准化过程的管理。

在管理层面上，提高认识，尤其是决策者，认识并理解开放标准的各个部分。找出解决专利、所有权、许可问题的方法，使得不同的组织能够采纳、批准、配置或者在已有的技术规范基础上创建衍生品。提高整个制度的透明度，通过更有效的传播增加不同机构之间的协调。理解不同领域标准的建设初衷，管理冲突预期，增加更多的利益相关者参与。借鉴非正式文化和轻量级的流程规范社区，为应用提高支持，通过早期实施和评估提高质量规范和标准。提供财政支持，使规范文件免费提供和，这样他们可以被纳入应用程序和适应满足新的需求。确保完成所有标准文件和更新持续识别并供人参考。

参考文献：

[1]祝智庭.网络教育技术标准研究概况[J].开放教育研究.2001，（04）：12-16.

[2]祝智庭.网络教育技术标准研究[J].电化教育研究.2001，（08）：73-78.

[3]曹树金，马利霞.描述教育资源的元数据标准[J].大学图书馆学报，2004（02）：5-9.

[4]何明熊，李兆延.网络教育资源建设标准和规范综述[J].科技创业.2006（11）：190-191.

[5]郑雯译，吴开华，赵阳.国外教育资源元数据标准比较研究[J].图书情报工作，2005（1）：107-111.

[6]贺志强，宋衍，高越.教育资源元数据规范标准及支撑平台的设计研究[J]，现代教育技术，2010（2）：109-111.

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【关键词】信息技术；自动化技术；药房管理；研究进展

【中图分类号】R 952 【文献标识码】A 【文章编号】1008-6455（2012）01-0016-02

传统的门诊药房工作是粗放型模式，处方划价、审核调配处方、药品申领等各个工作环节都必须由人工完成。由于缺乏自动化和信息化手段，药师长期处于手工劳动状态，精力高度集中，极易出现疲劳，导致工作效率下降，差错事故增加。随着科学技术的发展，门诊药房的日常工作中逐渐涉及信息技术和自动化技术，并且得到不断发展完善。到目前为止，信息技术及自动化技术已成为门诊药房工作中不可缺少的手段和工具，代替了药师的部分手工劳动，同时大大提高了整个门诊药房的运营效率，使得药师有较多的时间为患者提供更多、更好的药学服务，实现以“患者为中心”的药学服务理念。

1 信息技术在门诊药房的应用

上世纪八十年代，我国部分医院就已经开始将医院管理信息化[1]，即将医院信息系统（Hospital Information System，HIS）用于医院日常工作的管理，如人才、医疗用品、收费等的信息化管理，使医院管理日趋规范。经过近30年的发展，目前HIS已经非常成熟，国内大部分医院都已经应用HIS。HIS的应用使门诊药房的工作和管理逐步走向信息化道路，如HIS中的门诊发药子系统[2]，具有药品请领、药房盘点、药品控制等功能模块，用于解决药品库存量管理，盘点管理，药品申领，药品下账等门诊药房日常工作的管理。HIS的应用使医生用药的可预见性和收费的准确性高，主服务器出故障时备份服务器数据同步准确，药房发药迅速、准确且便于清点，库存量控制合理等成效[3]。有些医院在HIS基础上，进行应用软件的研发和使用，使HIS的功能更加完善和强大。

1.1 药品配送信息系统

门诊药品的周转较快，药品由供应商送到库房，再由库房发放到门诊二级库，最后由二级库发放到门诊药房，中间需要三道工序，将耗费大量的人力和时间。如果采取供货商直接配送药品到门诊药房就可以节约大量的人力资源。徐埏等[4]在HIS的基础之上，研发了药品配送信息系统，即采用的药品直接配送门诊药房的模式，减少了药品配送管理的中间环节，缩短了药品配送申请-验收入库时间，提高了工作效率，降低医院和药品配送商的运行成本，可实现对药品配送过程进行有效监管。

1.2 门诊电子处方系统

电子处方系统是指通过HIS实现的数字化、无纸化处方[5]，其基本流程有建卡、就诊、收费、配药四个部分。首先是患者到医院就诊建立个人IC卡，IC卡中既包含患者姓名、性别、年龄等基本信息，还包含患者在该院的既往看病史和用药情况史，便于需要时查阅。其次使患者持卡到医生处刷卡后，医生就可以给患者看病、开电子处方，并打印缴费小票。第三是患者凭缴费小票到收费处刷IC卡缴费，缴费后电子处方立刻自动生效并传送到药房，药师根据电子处方备药，等待患者取药。最后是患者根据缴费发票到药房刷IC卡取药。与传统收方后调配相比，电子处方系统使药师可以提前获知医生为患者的处方内容，并提前完成审方、调配等工作，患者取药时，药师只需核对处方后就可发药，节约了大量时间。药师可利用节约起来的时间为患者提供更多的用药教育与指导，体现药师的专业技术性质，提升门诊药房的服务质量。另外，电子处方系统解决了医生书写处方潦草难认等问题，处方中药品名称、剂量、规格、使用方法等都很清晰，方便药师审方，大大降低了药房调配药品的差错率，减少药品使用过程中的安全隐患。药品价格计算更准确，病人付钱和用药都更放心[6]。电子处方的应用提高了门诊药房的工作效率以及门诊部的整体运营效率，减少了处方外流，增加了门诊收入。但目前，电子处方还不够成熟，存在许多需要改进的地方，如：①病人信息录入不全或者错误。患者的IC卡中年龄信息无法自动更新，给医生处方和药师审方带来了不便。②错误处方修改流程复杂，增加患者负担。③年龄较老的医生电脑不熟，处方速度较慢且错误较多。④药品的特殊用法录入困难。电子处方系统将药品的常规用法提前预设，方便选用，但一些特殊用法无法提前预设，给处方录入带来了困难。⑤患者知情权被侵犯。患者只有在缴费后才知道医生处方的具体内容，虽然限制了处方外流，对医院是好事，但却剥夺了患者应有的知情权和到药店购买药品的权利。因此，电子处方系统还需要不断探索和改善，使其更加科学化、现代化、人性化，为患者更好地服务。

1.3 药学信息智能查询系统

随着药学的发展，药品的研究开发加速，大量的新药应用于临床，医生在给每位患者处方时需要参考大量的药学信息，然后选用安全、有效、经济、适宜的药品。为了解决医生处方对于药学信息的需求问题，孔华丽等[7]在医院HIS的基础之上，研发了药学信息智能查询系统。该系统能帮助处方医生方便、快捷、准确地获取药品信息，提高医生处方的速度和准确性，方便医生为患者制定个体化用药方案，促进临床合理用药。

2 自动化技术在门诊药房的应用

发达国家早就已经开始了药房自动化方面的研究，因为药房自动化的程度直接影响着药品在医院流通的各个环节，影响着药房的服务方式、医院的管理模式[8]。目前国内医院药房的自动化程度不高，从药品的配送储存到处方的审核调配，大多数都要靠人工操作完成，费时费力、处方处理效率低。所以，在门诊药房引入自动化软件及设备是迫切需要的。

2.1 处方自动审查系统

传统的门诊药房，医生的手工处方量大，药师审方速度也慢。电子处方出现后，门诊药房系统可以内嵌审方软件配合药师审方，自动审查每张处方的药品配伍、用量、禁忌等信息进行反馈。大大减轻了窗口药师的审方负担，加强了对合理用药的监控，很大程度提高了门诊药房的效率和工作质量[2]。但处方自动审查系统有其局限性，不能完全代替药师审方，尤其涉及药物的相互作用，药物联合使用等合理用药问题是，药师应仔细审核，确保患者用药的安全、有效。

2.2 药房自动化发药系统

2007年，第302医院与北京欧迈医药科技发展公司合作, 通过从德国引进自动发药设备( 也称发药机械手)，与本院医院信息系统中门诊药房子系统嵌套连接, 在国内率先构建了门诊药房自动发药系统[9，10]。该系统具有自动获取药品信息，自动入库，自动取药出库等功能，自动化程度非常高，使药品发放准确, 出入帐物精确, 有效期管理细致到位, 有效减少了门诊发药差错和帐物管理中的漏洞。到目前为止，国内不少医院通过联合开发，引进设备等手段，积极开展药房自动化的探索与实践，并建成了适合自身情况的自动化发药系统[11,12]。自动发药系统已经成为提高本院药品管理水平、全方位实现数字化管理的有效辅助手段[13]。

2.3 自动数药机

传统药房药品的分零靠药师手工完成，既要保证数量准确，又要保证速度，给药师的调配工作带来了很大困难。自动数药机的出现，解决了数药过程中出现的问题，保证数量准确的同时也保证了速度。自动数药机分为单头和多头。这种机器的特点是设备的体积比较小，操作简单，功能也比较少，只完成药品的技术，可扩展性强，不需要对药房进行改造。但其分发的药品种类也较少，大概有500-600种，且药品要根据其种类放进相应的药盒中，仍需要人工辅助进行操作[14]。

2.4射频识别无线电子标签发药系统

射频识别（Radio frequency identification，RFID）无线电子标签发药系统[15]是自动发药系统的辅助工具，药师借助RFID完成药品的快速调配。该系统使药师的发药错误率低、效率高，经初步估算节省约1/3 的取药时间，从而减少患者取药等待时间，提升门诊药房的服务水平及质量。同时，电子标签可以显示发出药品和剩余药品数量，方便药师复核药品数量和其他信息。

3 讨论

在信息时代的今天，门诊药房的日常工作和管理已经离不开信息与自动化技术，从门诊药房药品配送到处方审核与药品调配，各个环节都应用到信息化与自动化。信息与自动化技术的应用提升了门诊药房的整体运营效率，缩短了患者排队取药时间，并且减少了处方调配差错。更为重要的是信息与自动化技术可以代替药师部分手工劳动，将药师从繁忙的体力劳动中解放出来，为实现“以患者为中心” 的药学服务理念创造了时间和空间条件。药师与患者有更多的沟通与交流,向患者提供合理用药及安全用药等方面的教育与指导,不仅有利于提高患者对药师的信任度及依赖性,也有利于将常规配方工作与药学服务有机地结合起来。目前，受技术的限制，使用的信息与自动化技术还有缺陷和不足，各种操作必须有药师的辅助与监管，相信随着科学技术的发展，各种缺陷和不足将会得到不断完善，门诊药房的自动化与信息化程度还会进一步提高，使药房的现代化得以实现。

参考文献：

[1] 段涛，吴青.浅谈HIS系统开发[J]．医学信息，2011,24（3）：1487-1488.

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[4] 徐埏，刘可欣，吴逢波,等.门诊药房药品配送信息系统的建立与应用[J].中国药业，2008,17（8）:48-49.

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[7] 孔华丽,白文斌,赵冠人,等. 药学信息智能提示系统的构建及应用[J].药学学报，2011,27（3）：263-264.

[8] 韩晋，刘丽萍，谢进，等．自动化设备对医院药房的影响[J]．中国药房，2006，17(19)：1 469．

[9] 刘丽萍, 韩晋, 谢进，等.302 医院门诊药房自动化调剂新模式的实践[J]．药学服务与研究，2007,7（6）：468-469.

[10]陈红鸽，朱姗薇.我院自动化门诊药房的建立与运行[J]．中国药房，2007，18（31）：2426-2427.

[11] 朱贤.“医院药品整体自动化物流系统”的设计与应用[J]．抗感染药学，2010，7（4）：299-302.

[12] 郭绍来，朱旻，魏宇宁.我院急诊药房自动化调剂系统应用与体会[J].中国药物应用与监测，2010,7（3）：169-170.

[13] 刘晔, 宋洪涛, 郭清梅, 等. 全自动药品单剂量分包机的应用体会[J]. 药学服务与研究, 2007, 7(2):141-144.

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关键词：数字技术；工业电气自动化；应用；创新

近年来，计算机技术得到了十分迅速的发展，其应用领域也越来越广泛，基于数字理念的新技术在电力工业领域中的使用范围也越来越广泛，与普通的技术手段相比而言，数字技术的可操作性与可靠性更加的理想，性价比也较高，能够实现工业电气自动化的智能操作，也可以在一定程度上促进电力工业的发展，为了更好的实现工业电气的自动化发展，就需要对数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析与创新。

1.数字技术在工业电气自动化中应用的作用

电气自动化对于国民经济的发展有着重要的作用，这不仅是科技产业化的载体，也是科学技术物化的重要基础，在科技水平的发展之下，数字化技术已经在电气工业自动化领域中得到了广泛的应用，这不仅能够促进该领域定量化与综合化的发展，也能够提升工业自动化领域的自动化水平。截止到目前为止，自动化技术也应用在电气工程、过程控制、科学计算、经济、信息、人工智能机网络通信系统以及计算机辅助系统之中，从这一层面而言，将数字技术应用在工业电气自动化中能够对计算机系统起到应有的辅助作用。

此外，数字技术不仅能够辅助计算机系统进行检测与管理，也能够对工业电气自动化开展维护，数字技术的广泛应用可以减少工业电气自动化设备的使用，也可以显著的提升其准确率与便捷性，此外，数字技术与光纤网络和数字化互感器的融合也可以显著的提升自动化应用的有效性以及安全性。与普通的技术相比而言，数字技术也具有操作简单、逻辑能力强的特征，可以更好的对数据信息进行识别，这样便可以减少人力、物力与财力的浪费，也能够保证工业电力自动化的持续性。在具体的操作过程中，操作人员仅仅需要对相关的指令进行传达与指示，数字技术便可以判别出其中包含的信息，并通过网络、光线、微波、电缆等完成信息的传送过程，这就大幅的提升了系统的工作效率。

2.数字技术在工业电气自动化中的创新应用方式

截止在现阶段，数字技术已经在工业电气自动化中得到广泛的应用，也取得了一定的发展，但是由于各种因素的影响，数字技术在工业电气自动化中的应用还存在一些不足之处，最为突出的表现就是发展时间短，未出现标准、统一的规范，且专业性的技术人才数量较少，这就限制了数字技术的应用。此外，我国互联网技术虽然得到了完善的发展，但是其智能化水平也相对降低，这就导致数字技术的智能化水平也普遍偏低。在社会的发展之下，电力行业对于数字技术的应用要求也越来越高，为了满足电力行业的发展，必须要创新数字技术，就目前的情况来看，数字技术的创新方式包括完善程序化操作、智能化安装以及使用虚端子几种形式，下面就针对这几种形式进行深入的介绍。

2.1. 完善程序化操作

完善程序化操作的前提就是调度命令，为进行调度命令之前，必须要将审核票据进行数字化处理，并设置好人工操作界面，并以此为基础设计开关与闸刀，并不断完善整个系统的功能。此外，为了保证提升系统的各项功能可以得到顺利的实施，可以先进行模拟工作，保证系统能够达到默认识别的状态，这时，即使工作人员不在场，系统也可以实现正常的运作。

2.2. 实施智能化安装

为了实施智能化安装，可以广泛的将光纤技术利用起来，在连接的过程中，利用间隔层与智能终端实现数据的采集与控制，以便完成双重设计终端的操作，其中一部分能够实现对现场信号的传达与遥控的保护，另外一部分则需要提升整个系统的可靠性。与此同时，还需要完善工业电气自动化程序的接口，设置好PC自动化平台，并将此平台与MES和ERP系统来接连，此外，为了保证数据质量，一般情况下，通讯标准则使用TCP/IP，这样就能够满足用户对不同数据标准的实际需求。这样不仅可以提升通讯的智能化效果，也能够解决平台自动化的问题。考虑到以上的因素，将数字技术应用于工业电气自动化的过程中，要做好相关的智能安装工作，保证整个工业自动化程序可以得到有序的进行。

2.3.虚端子的使用

虚端子在整个工业电气自动化中有着十分重要的作用，因此，在测控装置与智能终端的信息交换过程中也得到了广泛的应用，虚端子可以对母线、全站线路、主变、开关来进行控制，也可以将跳合功能开启，这样便可以实现不同装置间的通信，也能够保护连闭锁功能与测控遥控装置间隔层的保护，此外，虚端子也能够对二次回路进行管理，这种管理不仅包括对温度的调控，也包括对档位的调节，这样即可对非电量信息进行操作。此外，为了将数字技术的作用充分的发挥出来，还应该创新数字化装置的设计，以便满足工业电气自动化的发展需求。此外，在应用过程中，还要对虚端子进行相关的优化，以便对智能终端系统进行更好的控制。

2.4. 实现操作理念的程序化

对于数字化技术而言，执行力有着十分重要的作用，在下达调度命令之前，还有一些前期工作需要依靠电脑来完成，在进行实际操作时，应该设置好人工预界面，进行开关、闸刀设备的控制，为此，就必须要实现操作理念的程序化，这样才能够促进工业电力自动化的开放化与信息化发展。

3 .结语

将数字技术与工业电气自动化进行有机的结合便可以完成计算机系统的计算、检测与管理功能，同时，也能够减少对企业内部人力、物力和财力的浪费，促进电力工业的信息化发展。相信在科技水平的发展之下，数字技术应用性能将会得到不断的提升。

参考文献：

[1]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[期刊论文]. 制造业自动化，2012，03（25）

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关键词：冶金自动化技术；现状；发展趋势

前言：

近年来，科学技术迅速发展，推动控制硬件、软件等多项系统快速发展，并逐渐渗透至社会各个领域，其中自动化技术，在冶金领域中的应用，不仅有效提高了工作效率，也能在很大程度上减轻工人工作量，受到了冶金企业的青睐。因此，加强对冶金自动化技术的研究具有现实意义。

一、冶金自动化技术的应用

科学技术不断发展，新技术、新工艺逐渐参与到冶金行业发展过程中，例如：PLC、DCS、WINCC系列产品、INTOUCH的应用等，这些技术在冶金行业中的应用突破了传统生产模式的弊端，有效的提高了工作效率和质量，且与管理技术有机结合，实现了对冶金整个生产过程的管理，极大的节省了人力，有助于企业实现成本的控制，实现企业经济效益最大化生产目标；另外，自动化技术能够实现对冶金整个生产流程的监督和控制，规范冶金生产流程，保障产品质量，满足生产和管理需求。

信息时代下，冶金行业也需要朝着信息化管理方向发展，而冶金自动化技术的应用，为实现这一目标奠定了坚实的基础，无论从产品生产，还是到产品管理，都能够通过自动化技术顺利开展工作，提高了生产安全、可靠性。近年来，冶金自动化技术得到了越来越多的认可，并被引进到冶金企业生产过程中，促使我国冶金产品质量日渐提升，不久的将来，其将会参与到国际市场竞争中[1]。

二、冶金自动化技术未来发展趋势

（一）规模、个性化发展趋势

在市场经济影响下，冶金企业之间的竞争日益激烈，为了能够在竞争中获取一席之地，冶金企业已经认识到了引进信息技术的重要性，并加大了技术研究和开发方面的资金投入力度。在生产过程中，为了能够确保产品质量，企业将智能仪表、模型技术等引入到生产线上，取得了显著的成效。基于此，随着冶金行业发展进一步深化，自动化技术的应用范围将会越来越广，并逐渐形成规模化发展，与此同时，为了能够冶金企业生产的个性化需求，自动化技术也将呈现个性化方向发展，满足不同生产需求，并在冶金行业中占据不可动摇的地位。

（二）集成、实时化发展趋势

冶金自动化技术的出现，为冶金行业进一步发展带来了机遇，与此同时，也将面临着更大的挑战，为了能够有效提高生产效率、实现实时监督和控制，提升企业综合竞争力，在未来，冶金自动化技术将会朝着集成化、实时化方向发展，将实时控制系统与现有技术有机结合，并结合实际需求，适当调整和优化，满足冶金生产需求，对冶金生产过程展开动态管理，及时发现问题，并采取有效措施，解决问题，另外，信息数据数字模型及算法的应用，能够推动自动化程度更进一步，并实现机电一体化生产，进而提升我国冶金企业综合实力。基于此，冶金自动化技术将会朝着集成、实时化方向发展[2]。

（三）网络、智能化发展趋势

信息时代背景下，全球信息、网络等呈现一体化趋势，实行程序远程诊断与修改对冶金自动化技术的发展提出了更高的要求。面对全球信息化形势，信息化与工业化的融合成为大势所趋，不仅是提高工作效率和质量的需要，也是冶金行业改革的重要表现，将信息化技术引入其中，能够深化冶金生产过程自动化与机械化程度，逐渐形成智能化生产模式，尤其是网络技术的推动，一部分冶金企业加大资金投入力度，培养专业技术人才，使得技术创新作用日益明显，网络化、智能化发展趋势日渐突出。

（四）绿色、环保化发展趋势

诚然，我国工业化进程不断深化，国民经济持续发展，但是，环境污染问题却越来越严重，对人们生活环境、身体健康构成了严重威胁，冶金行业作为环境污染的重要行业之一，只有不断改进和完善生产技术和工艺，才能够实现“绿色冶金”的生产目标。近年来，一些科研人员已经加大对绿色生产的研究力度，并提出了从源头上预防污染的方案，且一些相对成熟的技术已经开始运用，例如：地下溶浸、植物采矿等。在绿色冶金的号召下，冶金自动化技术业将会朝着绿色、环保方向发展，实现冶金行业与自然环境协调、统一发展目标。

（五）渗透性渐强

目前，冶金自动化技术已经开始推广和普及，并渗透至冶金生产等各个环节中，例如：质量检测技术、信息工程技术，不断优化各个流程，促使技术能够发挥最大性能，而未来冶金行业的发展，不能够单纯的体现在技术自身，而是更加侧重于冶金生产流程的融合，进一步渗透，注重对冶金各个生产工作精度的提升。因此，除了关注自动化技术自身的发展，更重要的体现出其在冶金生产中渗透性渐强[3]。

结论：

根据上文所诉，冶金自动化技术是冶金行业可持续发展的重要基础，在提高冶金工作效率，提升企业综合实力等方面占据举足轻重的位置。因此，冶金企业要树立现代“绿色冶金”理念，积极引进先进技术，并加大资金投入力度，加强技术革新，从而推动我国冶金行业逐渐走出国门，实现可持续发展。

参考文献

[1]王维德.化工自动化的发展趋势一先进控制技术的应用[J].化工装备技术，2010，18（03）：259-261.

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关键词：自动化技术；冶金；发展；现状

我国是世界屈指可数的钢铁大国，连续多年世界钢铁产量第一，同时刚才的品种和结构变化也快速发展更新，所以，冶金行业自动化技术对冶金越来越重要。随着我国经济和科技的发展，冶金自动化技术发展取得了一定的成就，但是不能沾沾自喜，同发达工业大国相比，我国冶金自动化技术还存在很大差距和问题。我们应该看清自己的问题，制定适合我国冶金自动化技术的发展战略。

1 冶金自动化技术现状

按照我国目前冶金市场的自动化技术结构来说，按照功能区分可以将冶金自动化分为三个发展层次，它们分别是冶金过程控制系统、生产管理控制系统、企业信息化系统。

1.1 过程控制系统

冶金自动化分为三个层次，其中之一就是过程控制系统。过程控制系统需要由电脑系统进行配置，其功能在电脑控制下能够得到进一步发挥。根据有效的调查数据显示，目前我国冶金的工序可以分别被计算，高炉、转炉、电炉、连铸、轧机等都能够分别显示数据。实际上，冶金的生产过程可以清楚地观察到，电脑在冶金生产的过程中只是起到了一个数据记录汇总、数据报表制作和生产过程监控作用。冶金过程本身就非常复杂，目前，冶金行业数据库在实际的生产过程中的适应性差，根本无法达到预计的目的，即使有些企业引进外国先进的自动化设备也很难再冶金过程控制系统中发挥作用。

1.2冶金生产管理控制系统

根据有效数据显示，按照冶金的工程顺序，目前我国大部分冶金工程都将冶金生产管理控制系统的电脑配置进行设置。从目前市场上的冶金管理系统功能来说，有两个管理项目是冶金生产过程中使用最频繁的，信息收集和日常的生产管理。在真正的冶金生产过程中必须开展相关的管理并且需要发挥实质作用。随着我国企业管理的理念不断发展，冶金行业也和组件认识到管理系统的重要性，并且在冶金的生产顺序，生产质量和生产流程方面都采用了管理系统，而且取得了明显的效果。但是由于技术方面运用不成熟，在实际操作过程中下生产管理系统的技术很难实现最大限度发挥，而且管理系统的应用需要结合企业的发展需要，必须和实际工作相结合。

1.3 信息管理系统

随着科技信息技术的发展，冶金行业的生产过程也已经迈进了信息化时代，运用信息化管理系统，管理水平得到了显著提高。目前我国很多企业已经能够达到信息化带动企业发展的目的，冶金技术的信息化发展前景广阔，在整个行业中收到了很大的重视。每个企业结合自身的发展现状建立相应的信息网络，为我国这个冶金行业的信息化都奠定了基础。企业建立信息化系统项目已经成为企业研究的一个重点课题。目前，很多冶金行业都已经制定了适合本企业发展的信息网络，找到属于本企业的发展起点。冶金工程信息自动化是当前冶金行业发展的一次重大改革，在改革过程中企业对信息化管理进行了比较充分的理解，同时对企业管理的观念进行了更新。

2 冶金自动化发展趋势

2.1 过程控制系统的完善

虽然很多企业已经进行了过程系统控制，但是和世界先进技术水平相比，我国的冶金控制系统应用并不全面。冶金工程的工作流程已经可以采用比较新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合以及数据处理技术，除此之外，还有一些关键工艺技术，例如参数闭环控制、产品物流跟踪、能源的平衡控制以及环境控制和产品质量控制。实现冶金流程在线检测和监控系统，包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报，钢水纯净度检测和预报，钢坯和钢材温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断，全线废气和烟尘的监测等。

2.2 全面实现信息化

冶金流程的全息集成。实现铁―钢―轧横向数据集成和相互传递，实现管理―计划―生产―控制纵向信息集成，同时，整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库，采用数据挖掘技术提供生产管理控制的决策支持。计算机全流程模拟，实现以科学为基础的设计和制造。采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术，基于各种冶金模型，进行流程离线仿真和在线集成模拟，生成一个分布式、网络化、集成的“虚拟工厂”软件系统环境，通过人机交互和协同计算，模拟钢铁工业产品生产全过程。支持生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发优化。企业信息集成到行业信息集成。信息化的目的之一是实现信息共享，在有效竞争前提下趋利避害，在企业信息化编码体系标准化、企业异构数据/信息集成基础上，进一步实现协作制造企业信息集成，全行业信息网络建设及宏观调控信息系统，直至全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统。知识管理和商业智能。利用企业信息化积累的海量数据和信息，按照各种不同类型的决策主题分别构造数据仓库，通过在线分析和数据挖掘，实现有关市场、成本、质量等方面数据、信息、知识的阶梯化演化，并将企业常年管理经验和集体智慧形式化、知识化，为企业持续发展和生产、技术、经营管理各方面创新奠定坚实的核心知识和规律性的认识基础。

3 结语

随着我国经济发展，冶金自动化技术不断提高，但是和发达工业国家相比，在技术方面还存在很大差距，我国企业需要不断改进生产技术，提高生产效率，积极促进冶金自动化技术的发展。钢铁工业是我国的基础工业，关系到各行各业的生产，尤其是工业和建筑产业，没有钢铁就无法进行下一步具体工作。我国正处于社会主义建设高峰阶段，很多工业发展处于品质提升及转型阶段，今后对高品质钢铁的需求量会不断增加。然而目前市场高品质钢铁供应不足，高端品质种类较少，不能完全满足市场需求。所以，冶金自动化技术是推动钢铁产量和质量提高的主要渠道。我国冶金行业在今后的发展当中要不断吸收借鉴国外冶金自动化技术的发展，制定适合我国冶金自动化发展的目标，不断拓展我国工业的发展。

参考文献

[1] 曾波. 自动化技术在冶金行业中的现状和发展趋势[J].山西冶金，2014（05）.

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【关键词】机械制造 自动化技术 发展趋势 改进措施

随着机械制造技术与自动化技术的快速发展，自动化技术不断与机械制造技术接轨，并获得了较大的发展，自动化技术在我国机械制造业的应用越来越广泛，极大地提高了机械制造的生产效率与质量，促进了我国机械制造业的发展。本文对自动化技术在机械制造领域中的应用进行了探讨，并指出了自动化技术的发展方向与改进措施，以进一步提升机械制造企业的经济效益与市场竞争力。

一、机械制造自动化技术的发展趋势

现阶段，随着自动化技术在机械制造业中的大规模应用，我国的机械制造自动化技术正朝着虚拟化、智能化和集成化的方向发展，自动化技术与集成制造、计算机辅助设计、辅助管理等理念的联系越来越紧密，为机械制造业的发展提供了强有力的技术支持与保障。

（一）虚拟化

机械制造中的虚拟化主要体现在多媒体技术、计算机技术、控制理论、人工智能、现代制造工艺和信息管理等方面，虚拟化技术以计算机仿真模拟技术为基础，是一项多学科交叉的系统技术，具有很强的综合性。虚拟化技术在机械制造领域的应用，可以充分利用信息技术和计算机仿真技术对现实中的机械制造过程进行仿真模拟，提前预知机械制造过程中可能会出现的问题，并及时采取技术预防措施，做到防患于未然，从而确保机械制造产品的制造过程顺利开展。总而言之，虚拟化技术在机械制造领域内的应用，可以有效缩短机械产品的开发周期，从而降低生产成本，提高机械制造企业的市场竞争实力。

（二）智能化

机械制造自动化技术的智能化可以理解为一种人机一体化的智能系统，这种机械制造智能系统可以在机械产品的生产制造过程中，实现智能化的人机交互活动，如工艺构思、命题判断、逻辑分析与处理等。机械制造领域中的“机械智能”主要表现为良好的工作界面，通过智能化系统实现生产制造过程中的人机互动交流，极大地提高机械制造工业的效率与水平。在机械生产和设计过程中，智能化系统可以利用模块化的方法，使机械制造系统具有更强的适应性能与可协调性。此外，对于企业的生产操作人员，智能化系统可以创造一个高效、安全的生产环境；对于企业和社会，智能化系统可以实现合理竞争与充分协作；对于环境，智能化系统可以节约资源和能源，使机械制造全过程做到无污染，并可以充分回收利用生产过程中产生的废品。

（三）集成化

在机械制造领域中，利用计算机的集成技术是主要发展方向之一，也将是未来机械制造企业的主要生产方式。机械制造自动化技术中的集成系统可以看作是若干个子系统组成的整体。一般情况下，信息自动化集成系统可以看作是由自动化信息管理、自动化制造、自动化工程设计等子系统组成，这些子系统共同组成一个相互关联的信息自动化集成系统。

二、机械制造自动化技术的改进措施

（一）加强自动化技术的研究

自动化技术对现代化机械制造产业的发展具有很大的推动作用，但是与其他发达国家相比，我国机械制造领域的自动化技术水平还比较低，严重制约着我国机械制造自动化技术的发展，使机械制造企业无法根据外界的随机因素与干扰因素进行动态调整。为此，必须加强对自动化技术的研究，实现机械制造业的根本性改变，以计算机技术为基础，变革传统的机械制造生产模式，向高、精、尖的方向发展，通过自动化技术与工程技术制造出更多高性能、高质量的机械产品，将产品生产周期中的信息表示、获取、操作与处理集为一体，以统一的控制系统达到信息集成的目标。

（二）加强自动化技术人才的培养

现阶段，机械制造领域的市场竞争不仅是财力与物力的竞争，也是专业技术人才的竞争，只有高素质、高质量、高水平的专业技术人才，才能提升企业的核心竞争力，使企业在激烈的市场竞争环境中取得优势地位。目前，虽然很多自动化专业的学生具有扎实的自动化理论知识，但是缺乏自动化应用的实践经验，再加上很多机械制造企业缺乏完善的人才管理体制，疏于管理，这些都阻碍了机械制造自动化技术的发展。为了促进我国机械制造自动化技术的发展，必须加强对高素质、高质量、高水平人才的培养，进一步完善人才培养机制，使更多的高素质自动化技术人才进入到机械制造队伍中来，并以自动化技术的科研队伍为支撑，形成一支高水平的自动化技术人才队伍。此外，要制定出相应的约束和激励机制，充分激发科研人员的积极性与工作热情，对作出巨大贡献的科研人员进行物质和精神奖励。

（三）拓展自动化技术的应用领域

当前，由于我国对自动化技术的科研投入和资金投入的力度有限，导致我国自动化技术的应用领域还不够广泛，仅仅将自动化技术应用于数控系统的传统模式中，机械制造产品的质量与性能无法得到大幅度的提升，使我国的机械产品与其他发达国家相比仍有很大的差距。为此，要不断拓宽自动化技术的应用领域，突破应用领域的局限性，在机械制造生产过程中引进柔性制造系统、计算机制造系统和智能化制造系统，有步骤地拓展自动化技术的应用领域。

三、结语

随着社会经济的快速发展，机械制造技术已经得到广泛的应用与推广，促进了机械制造领域的技术创新，进而推动了经济的发展。现阶段，机械制造自动化技术正逐步向虚拟化、智能化、集成化的方向发展，只有加强对自动化技术的研究，加强技术人才的培养并不断拓宽自动化技术的应用领域，才能够进一步提高机械制造自动化技术的发展水平，促进我国机械制造业的发展。

参考文献：

[1]崔连玉.自动化技术在机械制造中的应用分析[J].世界家苑，2012（07）

[2]陈趁.关于机械自动化技术应用与发展前景的探索[J].城市建设理论研究（电子版），2012（23）

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关键词:智能数字化;进程通信;网络技术;物联网传输规则

中图分类号:TM764文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)22-0129-03

0引言

我国数字化电网建设涵盖了发电、调度、输变电、配电和用户各个环节,包括:信息化平台、调度自动化系统、稳定控制系统、柔流输电、变电站自动化系统、微机继电保护、配网自动化系统、用电管理采集系统等。

1传统设备接入方案

如图1所示,进程通信设备传统的接入方案中,间隔层和进程通信之间的信息交互,都是通过大量的二次电缆连接来实现的,这种基于硬接线的信息传输方式,存在很多缺点:电缆二次接线复杂;抗干扰能力差;系统扩展性差;不能实现信息共享。

2数字化设备融入方案

基于进程通信设备传统接入方案分析,只有站控层和间隔层之间的信息传输实现了数字化,间隔层与进程通信之间的信息传输仍然是通过硬接线实现的。

随着新技术的发展,新型的电子式互感器和智能断路器产生,常规互感器和常规断路器被取代。高速嵌入以太网的出现,取代了大量的二次电缆布线,使得间隔层和进程通信之间的信息传输、间隔层内部的信息传输也实现了网络化,变电站内一个新的网络――进程通信网络就此出现,二次系统的通信结构随之发生了根本性的变化。但是考虑到旧产品的兼容、新方案的融合,实际的应用总是要滞于其后的,全数字化的变电站不可能一蹴而就,而是分阶段逐步实现的,这个过程大致可分为三个阶段,分别对应如下三种接线方式:点对点方式、进程通信网络方式、进程通信网络和站控层网络合并方式。

2.1点对点方式

如图2所示,在这种方式下,测量数据通过直连到保护设备的点对点连接进行发送,采样值信息不走进程通信网络。

点对点方式是和IEC61850-9-1协议对应的,它的主要特点是保护的测量数据和控制的通信数据严格分离。

2.2进程通信网络方式

基于通信模块的使用,测量和控制数据共用一个网络得以实现。这种方式减少了间隔接线的复杂性,但是每个间隔层IED需要两个以太网接口,分别用于和进程通信网络以及站控层网络连接。同时由于来自合并器的采样值信息量比较大,所以这种方式对进程通信网络的要求比较高,需要达到100Mbit/s以上,如图3所示:

2.3进程通信网络和站控层网络合并方式

在前两种方式中,进程通信网络和基站网络都使用了基于MMS应用层通信堆栈的以太网,如图4所示:

3进程通信网络原理

进程通信网络的核心设备就是交换机,交换机上面连接着间隔层的IED设备,下面连接着进程通信的智能接口和合并器,面对众多的IED设备、智能接口和合并器,如何合理的分配换机将他们连接起来而达到结构清晰、易于维护而又节省经济的效果呢?这里提供三种不同的组网方式可供选择,这三种原则各有优缺点,适用于不同的场合。

3.1面向间隔原则

以间隔为单位分配交换机,无论一个间隔内所包含的IED、智能接口、合并器数目多少,都要为他们分配一整的交换机,不同的间隔之间不共用交换机。结构清晰,易于维护,需要较多的交换机,造价较高,适用于220kV及以上电压等级的重要间隔。

3.2单一进程原则

以进程通信设备之间的距离远近为原则,就近的设备挂接在一个交换机上,而且尽量将交换机的端口用完。

3.3面向位置原则

从高压端下来的光纤传输距离最短;双母线多个间隔可以共用母线TV,节省电压互感器安置数量。

3.4面向功能原则

按照保护区域来设置,进程段之间数据交换量最小。

4进程通信网络的拓扑结构

通信网络是数字化变电站自动化系统的命脉,其可靠性直接影响到数字化变电站的可用性。而前面讨论的进程通信网络,在实际设备上对应的是所有进程通信交换机之间的连接,如图6所示:

前面提到的三种连接方式都是最基本最简单的,相比之下每种方式都有不同的优缺点。

总线型:可靠性最低,网络延迟大,造价最低。

星型:可靠性较低,网络延迟最小,造价中。

环型:可靠性较高,网络延迟较大,造价最高。

可靠性是对变电站最基本的要求之一,有鉴于此,在实际的应用过程中,通常是在此基础上进行冗余网络模式(核心模式、系统进程模式、用户进程模式、应用程序),如图7所示:

5进程通信网络对交换机的基本要求

进程通信网络对交换机的基本要求体现在以下几方面:

(1)支持IEEE802.14.5协议,能对各种应用及信息流进行优先级分类确保关键应用和时间信息流进行优先传输。

(2)VLAN是虚拟局域网鉴于所有的智能接口和合并器都挂在一个网络上,而来自合并器的采样值信息量又非常巨大,必须能够将信息不相关的设备用VLAN隔离开来,否则网络性能会大大降低。

(3)网络拓扑自动结构支持IEEE1588的生成树协议,鉴于各种冗余拓扑结构中,网络上任意两点之间可能存在多个重复路径,正常情况下只有前者工作,后者侦听到前者失效时,自动转为“通信链路”,以实现智能数字化变电站网络同步方式。

6进程通信交换机中的物联网技术应用

VLAN(虚拟局域网)功能的引入,可以使得交换机在不增加硬件的情况下,将它上面的所有端口逻辑地重新组合划分,形成多个更小的、相互独立的局域网,从而实现了不同端口组之间的信息的隔离。

6.1物联网传输规则

交换机将在其端口之间传输的信息分为两类,带tag的帧和不带tag的帧。数字化变电站传送的大部分信息都是物联网tagged帧,而对时信息就是物联网Untagged帧。交换机的端口可以设置为Tagged类型,也可以设置为Untagged类型,不同端口类型对这两种帧的传入和传出规则是不同的。

Untagged端口接收:收到UnTagged帧,识别确认UnTagged帧后以本端口默认的Vlan_ID为tag标签添加并转发;接收到Tagged帧,识别其所带的tag标签并向该VLAN域转发。

Untagged端口发送:去掉所带的tag标签向所有端口转发。

Tagged端口接收:收到Untagged帧,不转发,丢弃;收到Tagged帧,识别其所带的tag标签并向该VLAN域转发。

Tagged端口发送:保留所带的tag标签并向该VLAN域转发。

6.2端口类型设置

交换机的端口一般有两种类型:Trunk和Edge,Trunk(主干)类型用于两个交换机之间的连接,Edge(末端)类型用于连接IED等终端设备。

6.3管理VLAN和一般VLAN

每个交换机端口都保留了一个默认的VLAN(一般Vlan_ ID为1),通过它可以改变交换机的参数设置,叫做管理VLAN。

6.4交叉的VLAN

不交叉的VLAN比较容易设置,任何一个端口只属于一个特定的VLAN,否则无法传递多个VLAN的信息。

6.5跨交换机的VLAN

当一个VLAN跨越多个交换机时,这些交换机上都要增加该Vlan_ID,并且将连接这些交换机的端口都要划到这个VLAN域里面。

6.6对时的VLAN

考虑到对时信息也要共用进程通信网络,而对时信息又是Untagged类型的信息,所以让其和管理VLAN共用一个Vlan_ID,这样可以少用一个VLAN,维护起来也方便。

7结语

开发智能数字化变电站技术核心是将变电站运行管理自动化与当前迅速发展的电力系统自动化有机地融合到一个中心数据库以及提高供电企业的变电站运行管理水平。因此,未来的数字化变电站将在我国电力事业发展过程中发挥更大的作用。

参考文献

[1] 井伟,吴斌,孙忠文,王仁胜.数字化变电站新技术[J].四川电力技术,2007,30(4).

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关键词：冶金自动化技术；技术现状；发展趋势；产业结构；钢铁冶炼 文献标识码：A

中图分类号：TP273 文章编号：1009-2374（2016）34-0095-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.047

1 我国冶金自动化技术的现状分析

目前，我国已是国际上首屈一指的钢铁冶炼大国，连续多年世界钢铁产量第一，出口大量优质钢铁，为有效实现冶金的品种与结构多样化，冶金行业在生产过程中积极应用自动化技术，并取得一定成就。为充分发挥冶金自动化技术在冶金生产中的积极作用，近年来，冶金企业大力发展冶金自动化技术，积极培养优秀的冶金自动化技术人员，同时引进专业的冶金技术人员来突破冶金自动化技术的生产难题。冶金自动化技术是促进我国工业快速发展的重要技术，在其应用的过程中，必须严格遵循科学发展观，同时要与冶金行业的生产发展模式相适应，积极推动我国冶金行业朝着可持续方向蓬勃发展。

2 我国冶金自动化技术的系统分析

就目前而言，我国冶金行业中常见的冶金自动化技术可分成三个系统结构层次，即过程控制系统、生产管理系统和企业信息化系统。下面对这三个系统进行分析：

2.1 过程控制系统

冶金自动化技术是一个全面化的控制系统，过程控制在这其中发挥着重要作用。每个自动化系统的控制者都是计算机，所有系统程序都必须由电脑配制而成。利用计算机编辑制定冶金自动化操作系统，不仅可以有效提高冶金生产效率，还有利于获取精确的自动化控制分析数据，彻底打破传统冶金过程复杂且数据记录不全面的局限，全面提高冶金自动化系统的控制准确性，便于人员在冶金作业过程中清楚观察到全部生产流程，准备分类记录每一生产过程的数据。

我国冶金生产过程中应用过程控制系统，能精确计算高炉、电炉、轧机、转炉等运行状态参数，但事实上我国的冶金行业数据库仍存在适应性差的问题，无法达到预计的目的，尽管有些企业已经积极引进国外先进的技术设备，但仍难以充分发挥冶金过程控制系统的作用。

2.2 生产管理控制系统

随着我国冶金行业的不断发展，我国冶金企业充分认识到生产管理的重要性，积极构建良好的生产管理控制系统，全面管理冶金生产流程，切实提升冶金生产质量。目前，我国绝大多数冶金项目都会应用生产管理控制系统，对冶金生产的信息进行收集，对冶金生产的日常事务进行管理，在冶金生产过程中综合应用统筹分析学、专家系统化、仿真生产等新技术，全面协调冶金生产线的各个环节，取得一定成效。但事实上，由于冶金自动化技术人员的操作技术尚未成熟，生产管理控制系统尚未完善，导致在实际的冶金自动化生产管理过程中还难以充分发挥其积极作用，生产管理控制系统的应用也与企业实际的生产发展不太适应，无法很好地提高生产效率，影响冶金生产工作的正常开展。

2.3 企业信息化系统

21世纪是信息科技发展时代，受计算机互联网的影响，冶金行业的生产、经营、管理过程也朝着信息化方向发展。我国绝大部分冶金企业都会结合自身发展需求在冶金生产实际中应用信息化管理系统，通过建立完善的企业信息数据库，提高企业内部管理水平，促进整个冶金行业信息化管理水平的提升。

例如，我国著名的宝钢集团有限公司积极落实企业信息化管理，大力建设冶金生产经营数据库，及时收集、记录和分享冶金生产数据信息，同时积极研发应用综合数据挖掘系统、冶金数据质量分析技术等智能化信息数据系统，取得良好的企业信息化管理成效，为我国其他冶金行业提供了良好的参考。

3 我国冶金自动化技术的发展趋势分析

总之，冶金自动化技术在促进我国冶金行业发展中发挥着重要作用，为更好地满足冶金行业的技术需求，必须采取有效措施推动冶金自动化技术的发展。针对我国冶金自动化技术的应用现状，下文将深入探究我国冶金自动化技术的发展趋势。

3.1 全面完善冶金过程控制系统

我国越来越多冶金企业采用过程控制系统监管冶金生产的全过程，但我国当前应用的过程控制系统仍是试验品，与国外先进的冶金自动化系统相比仍存在一定差距。为更好地促进我国冶金自动化技术的发展，我国冶金自动化系统必将全面应用传感技术、光感一体化技术、数据融合技术等先进的新型技术，在冶金生产过程中推广在线连续监测与监控系统，切实做好产品物流跟踪、产品质量监督、环境保护监控等工作，保证冶金企业的生产目标顺利达成，切实执行冶金企业生产的全过程监控管理，综合分析冶金生产过程中的原材料、残渣成分，有效监控冶金生产的温度、湿度，全面监督控制钢材质量，及时检测冶金生产过程中产生的废弃物及烟尘。

3.2 优化冶金生产管理控制系统

在冶金自动化生产中应用模拟化方法对冶金生产管理进行全过程研究分析是冶金自动化技术的发展趋势之一，通过模拟化控制管理，能有效提升冶金生产和管理过程中的科学性。合理运用计算机互联网技术和多媒体模拟技术，在现有的冶金生产模型上全面模拟冶金生产流程，优化冶金行业的生产管理，提高冶金生产组织的科学性，为冶金新产品的开发提供良好的条件。

另外，冶金行业要通过各种途径提升冶金行业的生产智能化。首先，在冶金生产管理过程中要从实例借鉴、推理应用、专家分析策略、网络规划技术等方面来逐步提升冶金行业自动化技术水平，提高冶金生产效率和质量，从而增强冶金企业的生产能力；其次，利用冶金行业中各个生产流程所提供的参考数据，科学分析冶金生产过程中出现的异常情况，采取合理措施及时处理生产异常问题。此外，在冶金生产机械设备的管理上，应采用故障诊断与预报相结合的新型技术，真正实现对冶金机械设备故障问题的预报诊断模拟处理，并将试验结果应用到生产实际中，科学维护冶金生产机械设备。对于冶金企业的成本管理，应积极建立成本动态管理模型，全过程监控成本管理质量，提升成本管理成效；最后，在冶金生产实际中要采用先进的高科技跟踪服务系统，不断优化原材料的配比和使用，有效降低冶金生产的成本费用，提高冶金企业生产效益。

3.3 健全企业信息化系统数据库

3.3.1 行业信息集成化。冶金行业信息化建设的最终目的是实现企业间的信息资源共享，在有效竞争的市场环境下趋利避害，因此冶金企业应积极建设系统化、标准化的信息化编码管理系统，不仅进一步推广冶金行业信息化基础管理系统的应用，还能加快整个冶金行业信息化管理系统的信息集成，加快建设冶金行业中的信息数据库，为冶金企业提高精确的信息数据资料，提高冶金生产质量。

3.3.2 监管控制一体化。冶金企业信息化系统监管控制一体化的发展，能实现企业信息化系统的实时性能管理，协调企业产品供销流程，真正实现从企业订单合同到生产规划、生产作业指令、产品入库、产品出厂发运的信息化管理，使冶金生产与销售形成一个有机整体，实现生产计划调度和生产控制的协调衔接；同时，实现产品质量设计到生产制造的质量跟踪与控制，逐步构建完善的PDCA质量循环体系。此外，冶金生产的成本管理应在线覆盖整个生产流程，使资金控制实时贯穿企业生产的所有业务活动，采用预算、预警、预测等手段做好冶金生产的事前控制和事中控制工作。

3.3.3 知识管理和商业智能化。冶金企业信息化管理系统朝着知识管理和商业智能化方向发展，能充分利用企业信息化系统收集积累的大量信息数据，根据企业各类决策主题分别构建不同的信息数据库，然后通过信息在线分析和数据挖掘，有效实现关于市场环境、企业成本、产品质量等多方面的“数据―信息―知识”的递进发展，同时将企业多年的管理经验和集体智慧成果统一结合起来，促进企业生产技术、经营管理的创新发展，推动企业朝着可持续方向健康发展。

4 结语

钢铁工业是我国经济发展的重要基础行业，与社会各行各业的正常生产运营息息相关，由于我国正处于社会主义经济转型的重要发展阶段，各行各业对高品质的钢铁需求日益增加。冶金自动化技术的应用能有效提高钢铁冶炼产量和质量，满足人们对高品质钢铁的使用需求。最近几年，我国冶金自动化技术水平不断提高，但与发达工业国家相比仍存在着一定差距。针对于此，我国冶金企业必须充分借鉴国外优秀的冶金自动化技术研究成果，采取有效措施积极优化冶金生产技术，有效提高冶金生产效率，从根本上推动我国冶金行业自动化技术的长远发展，切实提高我国工业化发展水平。

参考文献

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[2] 曾波.自动化技术在冶金行业中的现状和发展趋势

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[3] 王智奎，伊恒.浅谈冶金自动化的现状及未来发展趋势[J].商业故事，2015，（26）.

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关键词：配电网自动化；故障区段定位技术；模式；特征；研究进展

一、当前配电自动化系统中故障区段定位的主要模式

在配电自动化系统中，故障区段定位是核心内容。其主要作用是：当线路发生故障时，在最短时间内自动判断并切除故障所在的区段，恢复对非故障区段的供电，从而尽量减少故障影响的停电范围和停电时间。选择科学合理的故障区段定位模式，大大提高配电自动化系统的性能价格比及对供电可靠性的改善程度。当前的配电自动化故障区段定位手段主要是有信道模式、无信道模式以及两者相结合的混合模式三种。

（一）有信道的故障区段定位模式

有信道的故障区段定位模式是指在故障发生后，依靠各分段开关处具有通信功能的柱上开关控制器FTU（Feeder Terminal Unit，馈线终端单元）之间或FTU同配电主/子站之间通过通信设备交换故障信息，判断故障区段位置。这种模式包括基于主/子站监控的集中（远方）判断方式和基于馈线差动保护原理的分散（就地）判断模式。基于主/子站的集中判断方式是以配电自动化监控主站/子站为核心，依靠通信实现整个监控区域内的数据采集与控制。基于馈线差动保护原理的分散判断方式是当故障发生时，各保护开关上的FTU利用高速通信网络同相邻开关上的FTU交换是否过流的信息，从而实现故障的自动判断与隔离。

（二）无信道的故障区段定位模式

无信道的故障区段定位模式是通过线路始端的重合器同线路上的分段开关的配合，就地自主完成故障定位和隔离功能，它包括重合器同过流脉冲计数型分段开关配合、重合器同电压时间型分段开关配合以及重合器间配合等实现方式。重合器同过流脉冲计数型分段开关配合的方式：过流脉冲计数型分段器不能开断短路电流，但能够在一定时间内记忆重合器备开断故障电流动作次数。重合器同电压时间型分段开关配合的方式：故障时线路出口处的重合器跳闸，随后沿线分段器因失压分闸，经延时后重合器第一次重合，沿线分段器依次顺序自动加压合闸，当合闸到故障点所在区段时，引起重合器和分段器第二轮跳闸，并将与故障区段相连的分段器闭锁在分闸位置，再经延时后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢复健全区段供电的目的。重合器配合的方式：重合器方式延续了配电网电流保护的原理，自线路末端至线路始端逐级增加启动电流和延时的整定值，实现逐级保护的功能。

（三）有信道集中控制与无信道就地控制相结合的混合模式

有信道集中控制与无信道就地控制相结合的混合模式是结合前面两种模式的特点，对于以环网为主的城市配电网，当系统通信正常时，以集中判断方式为主，当通信异常时，可以在配电终端就地控制；对于农电县级配电网，一次网络既有环网供电，更多的是辐射型供电方式，因此放射形网络的故障定位选用无信道的就地判断方式，环路网络采用集中判断方式。

二、目前配电自动化中故障区段定位手段的特征比较

基于有信道故障区段定位模式的配电自动化系统由于采用先进的计算机技术和通信技术，正常情况下可以实时监控馈线运行情况，实现遥信、遥测、遥控功能及平衡负荷；故障情况下可以综合全局信息，快速完成故障的志别、隔离、负荷转移和网络重构，避免了出线开关多次重合对系统的影响，适用于配电网络结构复杂、负荷密集地区的配电管理系统。但它的缺点是故障的判断和隔离完全依赖通信手段，对通信速率和可靠性要求高，需投入资金较多；通信设备或主站任何一个环节出现问题都有可能导致故障紧急处理的全面瘫痪。

无信道的故障区段定位模式将故障处理下放到设备层自动完成，根本上消除了通信设备可靠性环节对定位功能的影响，具有原理简单，功能独立，封装性好的特点，并且投资比有信道的方式少。重合器同分段开关配合方式的缺陷在于判断故障所需的重合闸次数较多，故障产生的位置距离电源越远，重合闸次数和故障判断时间很长，难以达到馈线保护功能对故障处理快速性的要求；重合器配合的方式通过各开关动作参数整定配合判断并切除故障，无需出线重合器的多次重合闸，但由于配电网存在线路短，故障电流差别不大的特点，容易引起故障时的越级跳闸；并且越靠近出线侧的重合器故障后延时分闸时间很长，不符合故障处理快速性的要求。

有信道和无信道混合模式结合了两者的优点，可以根据地区配电网的时间情况进行有效组合；但它的缺点是存在着控制实现困难、结构复杂的问题，并且不经济。配电自动化系统中，无信道的故障区段定位模式由于减少了通信环节，在故障处理的可靠性和经济性方面都要优于有信道的模式；但故障区段定位过程需要多次投切开关的缺点限制了它进一步提高供电可靠性的能力。

三、基于暂态保护的配电网故障区段定位方法研究进展

目前配电自动化系统所采用的故障区段定位方法延续了电力系统继电保护中电流保护的核心理念，其构成原理建立在检测故障前后工频或接近工频的稳态电压、电流、功率方向、阻抗等电气量的基础上，此领域的研究工作也是围绕着如何提高这种原理的性能展开的。实际上，由于输电线路具有分布参数的特性，当电网发生短路故障时，线路在故障的初始时刻一般都伴随着大量的暂态信号，故障后的初始电弧以及在电弧最终熄灭前的反复短暂熄灭和重燃会在线路上产生较宽频带的高频暂态信号；行波由色散产生的频率较集中的高频信号发生偏移和频率分散，会产生频带较宽的高频信号。这些在故障过程中产生的暂态高频电流电压信号含有比工频信号更丰富的故障信息，如故障发生的时刻、地点、方向、类型、程度等。但由于故障暂态信号具有频带宽，信号幅度较工频微弱，且持续时间短的特点，受信号提取和分析手段的限制，在传统的保护方法里被当做高频噪声滤除掉。但是，随着信号提取及分析技术的快速发展，基于暂态保护原理的故障处理技术越来越受到人们的重视。

参考文献

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