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在6月25日開幕的第二屆上海國際數字標牌及觸摸查詢技術展上,為數眾多的廠商展示了基于英特爾嵌入式技術的數字標牌產品。
智能化的應用
經歷了數年的發展,數字標牌逐步走上專業化發展的道路,逐漸形成了顯示設備、播放器、系統軟件、配套服務的專業供應商主導的市場局面。伴隨市場競爭的加劇和客戶需求的提升,數字標牌的功用也由最初的告知逐漸向互動的智能化方向發展。對于商業用戶而言,完善的數字標牌系統應該能夠最大程度地為客戶提供量身定制的商品及服務信息,從而為商家創造更大的利潤價值。美商定誼科技臺灣/深圳分公司總經理廖敏芳就介紹了這樣的一款產品,顧客走到柜臺面前,拿起感興趣的產品,旁邊的顯示器就可以自動播放該產品的介紹,而當顧客將產品放回,介紹則自動關閉。
未來,智能化應用的數字標牌產品還可以通過內置智能技術,采集顧客的行為,甚至身份等個性化信息并作出智能化的演示內容調整,從而為其提供量身定制的個性化商品信息,有助于銷售提升?!霸谏虉隼?可以通過人臉識別、虹膜識別等智能圖像分析技術,告訴廣告業主,究竟什么樣的人在看他的廣告,他的廣告投放是否精準。”英特爾中國有限公司產品市場經理潘鋒說道。
主動管理技術是趨勢
根據美國數字標牌協會在2009年對1200家數字企業調查顯示,20%的用戶都表示其每年在數字標牌和戶外數字媒體上投資都達到了20萬~100萬美元,而它們在數字標牌的累積投資已達到0.48億~2.4億美元不等。相關專家也預測,數字標牌產業今后還會呈現更大的發展,每年市場總值的增幅甚至將超過12億美元。而隨著數字標牌市場規模的不斷擴大,對于數字標牌廠商來說,如何管理位于不同地點的數字標牌也是一個需要解決的問題。
關鍵詞:數字化時代; 虛擬現實; 智能建筑; 網絡
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
中圖分類號:TU17
文獻標識碼:A
文章編號:1008-0422(2009)06-0139-04
人類社會已經步入數字化的時代,電子技術和數字化媒體的興起與普及影響著人類社會的方方面面。而20世紀末數字化技術的發展和成就構成了建筑及其設計現狀賴以存在的重要背景,推動了建筑在設計、建造和管理等各方面的發展,并使其大為改觀。尼葛洛龐帝在《數字化生存》一書中,充分展示了數字化科技對我們生活、工作、教育和娛樂帶來的各種沖擊,由此,“數字化”一詞,儼然成為了信息時代最重要的象征。“數字化技術”是泛指將信息對象轉化成數字信號,通過電腦存儲、處理,由計算機網絡進行傳輸的諸多軟硬件技術。其中,虛擬現實技術、智能科技、大型數據庫系統以及計算機網絡對于建筑設計的初期構思、設計方案的優化和施工管理等方面都發揮著巨大的作用。
1虛擬現實技術
1.1“虛擬現實”技術的產生與定義
早在20世紀50年代,電子技術還處于以真空電子管為基礎的時候,美國的Morton Heilig就成功地利用電影技術,通過“輪廓體驗”讓觀眾經歷了一次沿著麥哈頓的想象之旅,虛擬現實技術進入探索階段。直到20世紀80年代初,美國VRL公司的創始人Jaron Lanier正式提出了“virtual reality”――“虛擬現實”一詞。
虛擬現實技術是指以計算機技術為核心的現代高科技生成逼真的視、聽、觸覺等一體化的虛擬環境,用戶可以借助各種特殊的硬件設備(如空間位置跟蹤器、數據手套、力反饋設備等)與虛擬環境中的物體進行交互,從而產生身臨其境的感受和體驗。虛擬現實技術所虛擬的環境可以是真實世界的再現,如真實建筑物的虛擬創建;也可以是純粹構想的虛擬世界,如三維動畫中的建筑及環境。
1.2“虛擬現實”技術的特征
虛擬現實技術的特征主要表現在三個方面:沉浸性(Immersion)、交互性(Interactivity)和想象性(Imagination)。虛擬現實的沉浸性是指使用戶感覺到好像完全置身于虛擬世界之中一樣,它來源于對虛擬世界的多感知性,這包括視覺感知、聽覺感知、觸覺感知、嗅覺感知、身體感知等所有人在現實客觀世界中具有的感知功能。交互性是指虛擬現實系統強調人與虛擬世界之間進行自然的交互方式,并實時產生在真實世界中一樣的感知,由此觀察個人對環境的控制和反饋及環境發生的相應變化。而想象性是指虛擬現實技術可根據設計者的想象進行設計與仿真,使人類突破時間與空間,經歷或體驗世界上早已發生或尚未發生的事件;也可忽略客觀存在的困難和局限,完成難以完成的事情。
1.3“虛擬現實”技術在建筑領域中的應用
數字化技術日新月異,使得三維電子模型在建筑表現方面的運用已經不再陌生。隨處可見的電腦渲染表現圖和多媒體動畫早已讓人們領略到數字化表現媒介的無窮魅力。如今,超寫實的電腦透視效果在很大程度上已經取代了傳統水彩、油墨等創作的圖畫,大多數的設計單位更傾向于將數字化工具用于制作效果表現圖呈獻給客戶。無論是在設計概念分析和空間表達方面,數字化的虛擬表現確實展示了令人信服的結果。虛擬現實技術打破了專業化和非專業化之間的溝通障礙,是數字化的交流媒介,同時也為多學科、多專業信息的兼容帶來了交叉合作。
虛擬電子模型所表現的并不僅僅是幾何形狀構成的視覺因素,還拓展到三維空間以外的光照條件、材料質感、聲場音效、能源利用等方面。光影效果和材料質感極大地影響著空間的視覺沖擊力,通過對光線陰影運動的模擬,可以觀察到一天內光環境的變化;場地音效的模擬可以探索不同方位的聲音效果,從而發現和解決設計中出現的聲響問題,也可以依此來調節房間內部空間的尺度;通過對建筑物內部及其與其他建筑物之間的溫度、濕度和氣流變化狀況的仿真,考量熱傳導和自然通風中能源效率的應用,從而指導建筑中開放空間及房間比例的設計。例如,國家體育場――“鳥巢”(圖1-2)在設計中對熱舒適度和風舒適度進行研究時,就采用了流體力學(CFD)模擬手段進行模擬分析,對自然通風氣流組織進行評價,并根據結果提出對現有設計是否調整或調整建議(如調整吊頂分塊間隙寬度、通風口的數量位置等)。
作為設計與表現的媒介和工具,數字化虛擬技術不斷激發人們的想象力,使復雜的建筑形式及建造成為現實,其結構形式及組織構件都依賴于計算機迅速而精準的運算能力。近些年我國在這方面的實例也有很多,如扎哈?哈迪德的廣州歌劇院(圖3)、庫哈斯的央視辦公大樓、安德魯的國家大劇院(如圖4)、“鳥巢”、“水立方”等一系列的建筑設計創作,都與數字化技術息息相關,才使得建筑師的奇思妙想得以真正的實現。建筑師在建筑設計的實踐中,數字化的虛擬技術可以幫助建筑師將創作理念轉化為物理現實,通過建筑模型表現設計結果,變“不可能”為可能;也可以成為建筑師建立設計概念的起點,在虛擬環境中生成概念,在模型推敲中進行創作與再創作。弗蘭克?蓋里是數字化建筑創作的典型代表,他設計的西班牙畢爾巴赫古根海姆博物館(圖5)就采用了這種技術,其全部設計建立在150萬個電腦模型基礎上,被視為是數字時代建筑的里程碑。在F?蓋里早期的項目中,數字化手段只是作為高級建模工具層面的應用,計算機只在他天馬行空的設計發展完備以后才介入。如今計算機在設計過程模型階段就提前介入,作為設計思維層面的應用被納入整個設計過程,在初期就用CATIA軟件(在“鳥巢”設計中被采用,在我國建筑行業屬首例)撲捉出曲面形態,軟件往往帶給他意想不到的結果,F?蓋里及時對每個過程及其結果進行反饋、控制、篩選與決策,逐步形成最后的建筑作品。
2智能技術
2.1智能建筑的興起及定義
數字化對建筑的影響除了數字化虛擬空間與實體建筑的結合,還應包括數字化技術支持下建筑智能環境的創造。1984年,美國康涅狄格州的哈特福德市采用計算機技術對一幢舊金融大廈進行改造,對大樓內的空調、電梯、照明等設備進行監控,并提供語音通信、電子郵件和情報資料等方面的信息化服務,建成了“城市廣場”――世界公認的第一座智能大廈。此后,智能建筑以一種嶄新的面貌和技術迅速在世界各地展開,領先的范例包括日本東芝總部大廈(1984)、日本電報電話雙塔樓(1986)、倫敦的Lloyds大廈(1994)、香港銀行總部大廈(1995)。據2004年的數據統計,我國大陸地區共有不低于4500幢智能大廈,這包括北京發展大廈、上海金茂大廈、深圳地王大廈、南京金鷹國際商城等。2008年奧運體育場館更是當今世界智能建筑的杰出代表。
美國智能建筑學會(AIBI)對“智能建筑”的定義是將結構、系統、服務、運營及其相互聯系全面綜合,并達到最佳組合,所獲得的高效率、高功能與高舒適的建筑。與這種抽象的描述相比,建筑的智能化系統更像是建筑的“神經系統”,它將數字化技術所特有的性能帶入僵硬的建筑中,對棲居其中的人作出合適的反應,不僅僅局限于傳統概念上的消防、保安、空調,以及照明系統,而是擴展到幾乎所有的部分,滿足人們各個方面不同的需求,提供人們更多的選擇。
2.2智能建筑的系統構成
智能建筑的智能環境無不以數字化信息技術為基礎,其主要由三個方面的自動化構成,即建筑設備自動化系統BAS (Building Automation System)、辦公自動化系統OAS (Office Automation System)、通訊自動化系統CAS(CommunicationAutomation System),每個系統中還有許多不同的子系統,由系統集成中心(SIC)利用綜合布線系統(PDS)進行連接和控制,如表1所示。
2.3智能技術在建筑設計的影響
智能建筑的發展已經并將繼續呈現出多樣化的特征,從單幢大樓到成片的建筑廣場,大到摩天大廈,小到家庭住宅,從集中布局的樓宇到規劃分散的居民小區,均屬于智能建筑的范疇。建筑的智能環境不再局限于辦公類大廈,而是像公寓、酒店、商場、醫院、學校等建筑種類擴展。而成片開發的建筑智能廣場還擁有系統更大、結構更復雜的集成管理系統(IBMS),能對智能廣場中所有的樓宇進行全面和綜合的管理。不僅大型的公共建筑擁有舒適、高效的智能環境,數字化的智能技術在家庭環境中也得到了更為人性化的發展,它可以擴展到住宅內任何帶有電子開關的東西,除了包括水電、暖通、安全警戒、聲像聯絡、電話通訊、門窗構件等,還延伸至從動作和溫度感應到生物傳感器的諸多電子化設備。臺灣首座高科技管家、智能型住宅“似水年華”,就可以通過玄關的系統控制面板,依據當時的溫度或心情自動控制室內的冷氣、燈光、窗簾,還可以呼叫電梯;到洗浴室洗浴時,秀出個人芯片卡,浴室就會自動播放自己喜愛的影音節目,測量體重的精確值則可以在鏡面上顯示,而非體重計。美國麻生理工曾經研究的“聰明屋”住宅,在暴風雨來臨時可以自我保護和修復,建筑墻壁可以自動過濾汽車鳴笛的噪聲,而接收鳥鳴和雨聲。
進入21世紀,智能建筑技術中的信息網絡技術、控制網絡技術、智能卡技術、可視化技術、流動辦公技術、家庭智能化技術、無線局域網技術、數據衛星通訊技術、雙向電視傳輸技術等,都得到了更加廣泛而具體的發展和應用。但與此同時,智能環境中網絡化計算機和多媒體設備的普遍應用也為建筑師的設計工作增加了更大的復雜性。建筑師不但要了解計算機通信及多媒體環境的設計含義,更要在建筑設計的方案階段就考慮到自動化設備機房的布局,弱電豎井的配置,吊頂、架空地板需要的層高等,對整個空間做出計劃和部署。無形的數字信息和網絡技術將會促進多元、層級的無線智能場所空間的形成,從而引起建筑布局從形式到內容的巨大變化。例如,通過智能技術在家可做的工作越來越多,家庭空間相應需要不斷地增多增大,甚或發展成為家庭辦公的SOHO形式。
在數字化信息技術的高速發展下,智能建筑比傳統建筑在能源效率方面具有無可比擬的優勢。然而,智能建筑在關注效率和功能的同時,發展人居環境與生態環境的和諧才是最為核心的目標。數字化的智能技術只是一種途徑與方法,可持續發展的戰略對智能建筑的設計與內容提出了新的方向,即綠色建筑。數字化技術與材料資源和損耗有著密切的關系,建筑設計應為控制物質浪費和能源消耗提供解決方案,尋找和研究新的材料和結構系統以適應信息環境所應有的功能。因此,新興的生態學、生物工程學、生物電子學、仿生學、生物氣候學和新材料學等科學技術都會逐步滲透到建筑智能化的多學科多技術領域中,實現真正的建筑與人和自然的和諧發展?!靶虏牧?、新結構、新技術”的應用在2008奧運體育場館的設計和建造中得到了充分的體現。
例如,我國國家游泳中心――“水立方”就是響應了“綠色奧運”的理念,其設計綜合展示了人文、科技與綠色的結合。國家游泳中心自由的結構形式和ETFE氣泡外墻是整個建筑的亮點(圖6)。其結構設計的靈感來源與Kelvin的“泡沫理論”,將水泡的結構放大到建筑結構的尺度,這種結構模型普遍的存在于自然界,如細胞組織單元的基本排列形式和水晶礦物結構等,但被用于建筑結構模型還屬首次。而ETFE(四氟乙烯)膜材料的應用就更加充分體現了綠色和科技的主題,這種材料的選用不僅大大減低了屋頂和外墻的重量,而且成本合理、熱學性能高、透光性強,具有良好的阻燃性和自熄性,其表面附著力及極小,對灰塵、污水的自潔性能遠遠大于玻璃,在北京的特殊氣候下,無疑是最為理想的透明半透明材料。ETFE還在國家體育場-“鳥巢”的屋頂圍護結構中作為防雨層,在一個建筑中如此大面積的應用單層ETFE膜結構,在世界上也還是首例。(圖7)
3數據庫系統和網絡技術對建筑設計的支持
3.1數據庫管理系統和網絡技術的組成
數據庫是按照數據結構來組織、存儲和管理數據的集合。而數據庫管理系統(database management system)則是一種操縱和管理數據庫的軟件應用程序,用于建立、使用和維護數據庫,簡稱DBMS。它對數據庫進行統一的管理和控制,以保證數據庫的安全性和完整性。數據庫管理系統可分為廣泛的兩種類型:前臺工具和后臺工具。前臺工具是指用于與現有客戶或潛在客戶進行直接交流的系統,包括宣傳手冊、提案簡報、網絡站點等;后臺工具則包括創造和管理前臺使用的交流信息的系統工具,主要就是數據庫管理、單位內部的局域網絡等。
計算機網絡把分布在不同地點且具有獨立功能的多個計算機,通過通信設備和線路連接起來,在功能完善的網絡軟件運行下,實現網絡中資源的共享。計算機網絡分為局域網、廣域網和將局域網、廣域網通過一定協議組成的國際互聯網絡。
3.2 數據庫管理系統和網絡技術在建筑設計中的應用
數據庫系統和網絡技術在“虛擬現實技術”以及“智能技術”中都起到至關重要的作用。在虛擬現實系統中,數據庫存放著整個虛擬世界中所有物體各個方面的信息和大量物體的模型。通過網絡,將位于不同物理位置的多個用戶或虛擬世界相聯結,形成分布式虛擬現實系統(DVR,Distribute VR),使不同用戶同時參與到一個虛擬空間,進行交互,共同體驗虛擬經歷,以達到協同工作的目的。在智能建筑中,網絡業務也已經成為用戶最為經常的行為,從早期的通信(E-mail、BBS)到后來的資源共享、網上銀行服務、網上電視IP\IT、多媒體信息查詢、遠程醫療、遠程教學、視訊會議、視頻點播等。
對于設計單位而言,無論是設計院還是設計公司,都涉及內部人事管理和外部項目管理,以及介于兩者之間的資料信息管理,三者協同運作,缺一不可。這些任務都適于使用數據庫管理系統完成。數據庫中所關聯的信息儲存和操作可以包括項目歷史、設計人員的個人資料、圖片資料庫以及商業洽談聯系的追蹤記錄等等。對設計人員來講,設計資料數據庫的建立為他們提供了方便、完備的設計背景,使他們不必再將額外的時間過多地花費在前期準備階段,從而更快地進入角色。而設計單位的行銷也越來越依賴于計算機以確定市場客戶,通過網絡,公司可在準備介入某項設計競標的工作時,方便地獲取目標客戶的相關信息及該項目所涉及的內容進行背景研究。設計單位也可以建立自己的網絡站點展示單位的主要設計作品和正在開展的項目,甚至企業形象。而客戶可以從任何地方找到涉及公司的信息,同設計者進行實時、在線的聯系。如果說數據庫管理系統是一個設計單位內部充分利用數字化手段,實現資源共享、優化管理的系統,那么,網絡的介入則為這個系統提供了開放的行銷機會,使它真正融入到廣闊無邊的信息社會中。
設計單位局域網的建立為設計團體帶來了新型高效的合作方式,實時交流的合作加強了不同專業部門的同時協作。例如,設計人員和結構人員在不同時間、不同地點對圖紙提出的修改意見都可以同步地及時反映在對方的電腦屏幕上,而非像傳統的流水作業必須一步一步,任何一項逆序反復的改動都會提高預算,降低效率。而廣域網和互聯網的普及,為更大范圍的設計合作和交流提供了更廣闊的平臺,使得建筑師能夠隨時關注當前的設計動態,并保持與業主、材料供應商等之間的良好溝通,甚至是與其他建筑師進行遠程合作。
另外值得一提的是,數字化技術的發展為設計者和使用者的角色融合提供了可能性。新興的虛擬網絡社區在更好地表達設計者意圖的同時,為公眾參與設計發展出一種新的方式――自助式設計。專業人員建立的案例樣板庫可以讓客戶根據自己的需要在方案構思階段就參與決策,提出自己的想法和意見。這種參與于設計人員來說,有助于他們對建筑生命周期的深入參與和滲透把握,而于設計本身,它爭取了最大范圍的主動參與,將人文關懷、社會民主與公共立意賦予了更多現實意義。
4對數字化時代的建筑設計的反思
數字化時代的新技術為建筑設計帶來了諸多新的可能,為建筑師在形式創新方面提供了更自由的選擇,使“復雜”不再成為令人望洋興嘆的畏途。在數字化技術影響下,建筑材料形態與特性的變化使得建筑形式“無所不能”,但在某種程度上,這種“無所不能”使設計陷入一種“數字化工具主義”的誤區,過分關注形式本身,為追求表面化的新形式而創造新形式,造成所謂的“數位皮層”與建筑脫節。如許多曲面古怪、造型夸張而設計簡陋的建筑以“數字化建筑”自居,注重單純、孤立、靜態的細部和材料的物質屬性,缺乏與技術體系、建構工藝、社會文化相互關聯的綜合性系統思考。
另外,數字化信息時代的無限復制導致建筑本體價值的貶值,建筑意義的缺失以及地域文化藝術的缺失,獨一無二的“形象”向無數“類象”分解轉化,甚至看到一幢建筑就可以知道它在設計過程中所采用的軟件。新的數字軟件通過簡便易行的復制手段和可調參數的靈活性,將復雜部件的大量使用大大簡化的同時,也不可避免地在采用此類手段的設計對象身上打下了自己的烙印――所謂的“低強度美感”和“高資訊內涵”。我們應該認識到,新技術所帶來的可能性并不是帶來對“形式拓展”的趨之若鶩,而是為建筑結構和塑形提供更多元的支持。在任何時候,人類棲居的建筑環境與空間形式,在更大程度上依賴于實際生活和社會行為的需要,建筑的意義應該回歸建筑的真實體驗,從文脈、場所、社會、生活等人類根本需求中尋找“形式”的基點。
建筑本身是一種信息媒介,它包括的不僅僅是結構、構造、節點細部等技術因素,它還承載一個社會時代的生活、審美方式等諸多信息,起著文化載體的作用。建筑形式應當表達形式構成的自然規則與自然屬性,表達的是人類對構成自然的要素和自然的規律的認識。建筑形式自身的構成是一個科學與技術的問題,比如材料科學、結構科學都是研究建筑形式的科學構成問題。但“建筑構成形式的表達”卻不單是一個科學技術的問題,“材料的特性”與人類某種情感契合,以及建筑構成體系的理性所揭示的自然規律是建筑建構性的本質。而建構性的表達正是建筑藝術的本質。
參考文獻:
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關鍵詞:數字化;繼電保護;智能變電站;智能電網;電力系統 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM77 文章編號:1009-2374(2015)35-0046-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.35.023
目前,我國的智能變電站逐漸向數字化與自動化發展,規范性比較差,對系統運行的評估體系相對缺乏,對各設備運行的穩定性以及可靠性掌控不嚴,其中又以繼電器保護為智能變電站應用的重點與難點。
1 研究目的
1.1 數字化繼電保護在智能變電站中的應用背景
隨著我國國民經濟的迅猛發展和人民生活水平的不斷提高,我國的電力系統也在不斷升級以適應新形勢、新變化。變電站作為電力系統中的重要一環,在其中起到調整電壓、分配電能的作用,因此,對變電站環節一旦發生故障,所造成的損失影響非常大。當前我國在智能電網技術以及相應的智能電氣設備開發和推廣上的研究不斷深入,變電站在建設上也邁入數字化時代。另外,為了維護變電站的安全,國家也制定了相關的規范希望推動數字化繼電保護系統的應用。所以,加強對數字化繼電保護在智能變電站中的運用研究有著十分重要的意義。
1.2 數字化繼電保護在智能變電站中的應用研究意義
變電站的數字化繼電保護系統在提升變電站的經濟效益和生產效率,推動電力系統的數字化建設,維護國家在農業、工業、商業以及人民生活的正常運行方面發揮著重要作用。因此,加強數字化繼電保護在智能變電站中的研究,推動數字化繼電保護系統在變電站的廣泛應用有著重要的現實意義。
2 數字化繼電保護及其自動化概述
2.1 概念及原理
繼電保護是當電力系統有異常狀況發生或者有設備故障的情況出現時,在繼電保護系統的能力范圍內以最快的速度和最小的選擇區域時,自動向電力人員發出故障信號或將其中產生的故障設備排除,是一種依靠自動化降低事故損失度的保護措施。而數字繼電保護則是以數字信號為依托來實現設備之間的相互通信與信息傳遞,可以說其所具有的數字化為最顯著的特征,與傳統的繼電保護相比更加高效與便利。
2.2 數字化繼電保護系統與傳統微機保護系統的比較
2.2.1 簡化了二次回路。數字化繼電保護系統中的合并單元與電子互感器等配件相互配合,可以實時對測量值進行處理,將原有的非數字化信號轉變為數字化信號,并在通信的過程中利用光纖而非傳統的電纜進行數字信息傳送。它與之前傳統的微機保護系統相比,電纜的傳送回路不同,可以將一次設備和二次設備進行有效隔離,明確清晰了現場的各個間隔,避免了不慎與電纜發生觸碰、連接的事故的發生,更加安全高效。
2.2.2 加強了保護的可靠性。數字化繼電保護系統中的電子式互感器無論是在絕緣性能上、線圈范圍的廣度上以及抗干擾能力上都比傳統的微機保護系統更勝一籌,因此也就比傳統的微機保護系統更能提高測量數據的準確性。光纖對于數字信號的傳輸方面也有保護作用。數字化繼電保護系統中的智能操作箱取代常規斷路器可以在過程層網絡和保護裝置的幫助下實現實時通信。
2.2.3 開放性和互操作性大大提升。數字化繼電保護系統依照統一的IEC61850通信標準來運行,因此與數字化繼電保護設備相關的生產供應商也都會基本生產統一設備型號,確保了設備的共享性,避免了設備在使用更換時發生不連續的情況,使成本得以節約,并使得在變電站的保護方面具有更大范圍的開放性。
2.2.4 繼電保護的自動化。在實際的工作中,如果電力系統由于種種原因出現短路的情況,要是想要及時地把這些信息發送出去,一定要保證繼電保護設備的可靠性。在出現故障的時候,繼電保護設備一般來說會出現拒動故障與誤動故障兩種情況。在電力系統發生故障的時候,繼電保護設備沒有及時行動起來,因而電氣故障并沒有及時地清除掉,這就是拒動故障。如果繼電保護出現了一些比較嚴重的故障,那么電力系統就非常容易出現崩潰現象。繼電保護設備的誤動故障指的是其實電力系統是正常的,沒有故障出現,繼電保護設備受到其他因素的影響,繼電保護發出錯誤的動作,這時候也會發生相應的利益損失。繼電保護設備自動化裝置主要就是對電力系統進行檢測和對電力系統的運行參數進行控制。
3 智能變電站相關設備的保護裝置
智能變電站要求有較高的裝置配置,在線路保護、變壓器保護以及母聯保護方面都有很高的技術要求。
3.1 線路保護
智能變電站中的保護應當具有很強的綜合性,將站內保護、監測與控制等功能緊密地結合在一起,以間隔具體情況單套設置。在進行線路保護時可以直接跳到斷路器上以對設備運行的信息進行直接采樣。保護監測裝置被應用于線路間隔內,并且該裝置除了Goose網以外,不會再與其他的設備裝置之間發生信息傳遞,而剩下的均采用點對點的方式進行連接來傳遞數據。
3.2 變壓器保護
首先,按照規范要求,變壓器保護中分別采用主、后備保護一體化雙套配置,無論是合并單元,還是智能終端的兩側都要采用主、后備保護一體化雙套配置,間歇電流和中性點會分別并入對應側;其次,直接采樣的方式在保護時也會直接跳到兩側的斷路器上。
3.3 母聯保護
母聯保護也就是分段保護。與線路保護相比,二者十分相似,但是在結構上,母聯保護相對簡單一些。此時的母聯保護裝置不需要具備數據交換的功能,只要進行直接采樣、直接跳閘,因此它與合并單元和智能終端直接相連。對于智能變電站母線保護,可以選擇用分布式設計相應裝置,在進行設計時,每個間隔之間可以選擇用獨立母線保護方式。其中如果為110kV智能變電站母線保護設計,可以選擇用分段保護方式,保護單元與合并單元進行連接,并且與智能終端連接,不利用網絡來進行系統信息以及數據的交換,以此來直接完成對數據信息的采樣與分析,另外,母聯保護裝置可以跨間隔實現信號的傳遞,最終實現跳閘動作。
4 智能變電站繼電保護的原則
在實際的工作中,對于智能變電站繼電保護技術的研究,必須要滿足四個要求:(1)對于繼電保護技術的應用,必須要具備可靠性、選擇性、快速性以及靈敏性特點,提高繼電保護的安全性,能夠快速地針對電網運行中存在的故障進行分析,并迅速進行解決;(2)對于110kV及以上高電壓級別變電站,如果雙母線與單母線分段接線形式有特殊要求時,應該選擇安裝電子式電流電壓互感器;(3)對于110kV及較低電壓級別變電站在安裝繼電保護保護裝置的時候,可以選擇用集成安裝的方式。其中,對于主變壓器來說,應該對各側合并單元進行冗余配置,剩余各間隔之間合并單元應進行單套配置;(4)要控制好繼電保護與監控、調度之間關系,滿足數字化以及遠程控制變電站運行的要求,提高各級調度技術支持系統之間的聯通性,進而保證電網能夠安全、穩定、經濟運行。
5 數字化繼電保護系統在智能變電站中的應用
目前,變電站正邁入智能化時代,傳統的繼電保護也應與時俱進,以適應新變化新形勢的發展。要想讓數字化繼電保護系統發揮出強大的作用,首先就要改進原有的繼電保護設備,將電子式互感器取代傳統的電磁式互感器,用光纖代替電纜并使用有智能單元的斷路器。針對設備所發生的變化,采取下文的測試檢驗方法:(1)過去的方式是在保護裝置中輸入電壓和電流的模擬量,而現在新的方式是被光纖數字信號所替代。而光纖數字信號要求采用有跨間隔數據要求,以盡量在不同間隔間發生數據傳輸時,避免發生傳輸時間的不同步的情況。一旦發生明顯的時間不一致的情況,保護裝置就不會達到正常的期望;(2)從傳統的方式中可以看出,以前的變電站在繼電保護方面大多使用接點直接跳閘。但是,GOOSE網目前在智能變電站得到了廣泛的應用,在數字化繼電保護中,數字信號也會通過GOOSE網等新的網絡向智能終端傳輸,原有的實用節點直接跳閘此時會被取代,使系統的安全性和穩定性都得到了極大的保證,也方便了對以后的設備維修檢查以及擴建;(3)當前智能變電站中的智能變電器則在原先的基礎上增設優先級別,借助于GOOSE報文來實現數字信號的傳遞。在測試檢驗中,可利用整組傳動實驗對變電站保護裝置輸入和輸出信號來進行檢驗,以確定輸入輸出信號的準確性和精確性;(4)與傳統的繼電保護系統相比,數字化繼電保護系統是采用光纖數字信號的輸入方式,因此數據同步性檢驗與測試十分有必要,例如對變壓器差動保護進行測試檢驗和母差保護進行測試檢驗等,以確保數據的同步性;(5)光纖以太網在檢驗時主要是針對光收發器件的功率以及誤碼率來進行檢驗,從而保證其物理連接的準確性和可靠性。針對這一檢驗過程,數字化繼電系統也采取的是現代化檢驗手段,通常依靠網絡進行相關的檢驗。
6 結語
數字化繼電保護系統對建設智能變電站所顯示出的強大推動作用,已經得到了國家以及相關學者的研究及重視。在實際運行中,數字化變電站突顯出節約土地和電纜,使內部監控網模塊化、規范化、高效、穩定等諸多優點,為實現電力生產現代化提供了及時科學的網絡信息和決策依據,對我國變電站的運行管理產生了深遠影響。本文為數字化繼電保護系統對于智能變電站的作用進行了研究,目的是為我國的智能變電站的未來發展提供參考。
參考文獻
1數字化技術在電信網絡中的應用
數字化技術在電信網絡中有著廣泛的應用價值和前景,而在技術為主的發展市場上,電信網絡的發展就不得不更加的依賴于技術性能的提高。從市場需求以及電信網絡系統的發展來看,數字化是計算機、計算機軟件的基礎,信號處理技術中的數字濾波、編碼、加密、解壓縮等等都是基于數字化實現的。以通訊系統為例,數字化網絡技術可以提供數字數據服務、將數字數據信息進行離散化處理,從而在所需的終端準備的傳輸、接受。具體而言,數字化技術在電信網絡的發展中的應用主要體現在數據終端設備、通訊控制器、通訊信道以及信號轉換器這幾個主要的方面。在數據終端設備上,數字化技術使得用戶能夠通過電信網絡準確的接收到所需的信息和數據,并通過網絡中的專用數據輸出設備將其呈現出來。而在通訊控制器中以及通訊信道中,數字化網絡技術使得通信狀態的連接、監控和拆除,并將多個數據終端設備的信息,并轉換信息格式變得更為的簡單便捷,而同時使得電話線路等模擬通信信道、專用數字通信信道、寬帶電纜和光纖更為的高效的進行信號的傳輸。在轉換器中,數字化技術主要是可以實現對數據的轉換和信號的準確的傳輸,以ASI編碼器為例,其實現了信號從模擬音頻信號通過低通濾波器進行采樣、量化等步驟得到可編碼的離散信號,然后通過編碼器進行編碼工作從而形成數字碼流的過程。在其中,ASI協議是目前正越來越多的應用于電視傳輸系統,其穩定性得到了更大的保障。而ASI則是一種使得連線簡單、傳輸距離長、傳輸流可變換、傳輸速率穩定的傳輸方式,一般采用二進制的轉換原理,根據接入系統的要求,選擇性的輸出數字信號流。
2電信網絡數字化、智能化發展的趨勢
隨著社會的不斷發展,我國的電信網絡技術水平迅速的提高,而用戶慢慢的對當下的電信網絡的發展更為關注如何實現更高速、高品質的用戶體驗。在這樣的社會背景下,電信網絡數字化、智能化的發展趨勢就逐漸提上了日程。如何讓用戶在電信網絡中得到更多的滿足。網絡數字化、智能化可能就是其中的密鑰。電信網絡數字化、智能化的主要特點就是用戶可識別、業務可區分、流量可調控以及網絡可管理。同時在電信網絡規范中統一一個較為完整的標準、然后根據用戶的價值進行分類,實現對電信網絡忙閑狀態、管道資源動態智能的分配。同時通過用戶價值原則以及公平服務原則對各個用戶進行評估,提供更好的資源分配和服務。在這樣的基礎上如果能夠實現整個電信網絡數字化和智能化,那么將給每個用戶帶來極大的便捷,電信網絡資源接入信道資源動態分配、用戶資源共享的瓶頸將一去不復返,電信網絡的投資效益面臨的巨大挑戰以及發展模式都將得到很好的解決,從而實現電信網絡的高速、健康以及持續發展。
3結語
1 非物質文化遺產數字化傳承現狀
自2003 年聯合國教科文組織頒布《保護非物質文化遺產公約》以來,世界各國對非物質文化遺產的重視提升到了新的高度。我國政府也在非物質文化遺產保護與傳承領域投入了大量的人力物力財力。國務院先后于2005 年和2011 年頒發了《關于加強我國非物質文化遺產保護工作的意見》和《中華人民共和國非物質文化遺產法》[2]。同時,文化部、科技部等國家部委對非遺保護和學術科研領域給予了大力支持;各級地方政府也通過行政、經濟等手段保護和傳承地方非物質文化遺產。然而,我國非物質文化遺產保護與傳承仍有諸多問題亟待解決,尤其是在非物質文化遺產保護與傳承的數字化建設背景下,這些問題更為凸顯。非物質文化遺產的數字化建設工程,對非遺保護與傳承是一種資源統計、整合、保存、傳播的過程。在非遺的數字化進程中,數據庫建設是傳承保護的基礎,地域間合作共享數據資源是非遺傳承的條件,適當的政策扶持與產業化建設是非遺傳承的手段。
1.1 缺乏數據庫標準化建設
《中華人民共和國非物質文化遺產法》明確指出:文化主管部門應當全面了解非物質文化遺產有關情況,建立非物質文化遺產檔案及相關數據庫[3]。此法案在法律上明確了非物質文化遺產數字化建設的要求。非遺內容豐富、種類繁多,呈現方式多樣化,有圖像、表演、音樂、制作技藝、模型等形式。在非遺數據庫建設架構、內容、媒介等方面缺乏相關標準,導致各地建設的數據庫標準不一,無法實現中華非物質文化遺產的全面標準的數據采集及數據呈現,這將直接導致在非物質文化遺產數字化應用過程中出現諸多問題。
1.2 缺乏資源共享機制
非物質文化遺產保護與傳承過程中,由于非遺類別的差異化,導致對非遺資源采集的方式有所不同,其獲得的數據資源也就不同。各地在信息采集、資源應用、傳播媒介等對非遺有效傳承的方式與手段方面沒有實現合理的資源共享,導致大量非物質文化遺產局限在其原生地,且導致國家的資源浪費和重復投入[4]。非遺數字化的根本目的是對非遺的傳承和應用。只有建立有效的資源共享機制,加強地方非遺保護的溝通合作,建設大數據平臺的數據庫資源,減少無序的資源浪費,才能實現非遺數字化的初衷。
1.3 過度產業化建設
非物質文化遺產傳承與產業化建設有極大的關聯。產業化建設隨著工業發展與經濟建設有了極大變革,但是,過度產業化建設帶來了適得其反的效果。新技術帶來的技術變革,使得非遺傳承陷入了另一個困境,如激光雕刻的剪紙作品、數碼印刷的木版年畫、3D 打印的泥人張泥塑等,讓普通受眾無法分辨真偽。
隨著科技發展,很多傳統手工藝類非遺已經走向生產線式的規模化制作,而表演類非遺則變成了商業活動。非物質文化遺產的產業化及商業化旅游資源的開發,為非遺傳承與展示提供了平臺,也為大眾提供了更多接觸非遺的機會,然而過度商業化也使得非物質文化遺產喪失了文化的意味。
2 非物質文化遺產傳統展示媒介
非物質文化遺產展示與傳播,除了借助數字化技術手段外,仍有很多傳統媒介為其提供展示與傳播平臺。傳統媒介在很大程度上受限于特定區域內的展示與傳播,相對數字化媒介有諸多不便和局限性。然而,傳統媒介在許多經濟欠發達地區仍然作為非遺文化的主要傳播方式。
2.1 非遺原生地展示媒介
非物質文化遺產的原生地展示媒介,指在非物質文化遺產所在地進行相關文化、物品、技藝、表演等形式的展示和傳承。非遺原生地作為非遺展示最原始、最原生的展示媒介,直觀再現了非遺生存現狀及傳承狀態。
2.2 公共文化場館展示媒介
公共文化場館承擔著地區文化傳播與建設的社會基本功能,是服務公眾的社會基礎文化設施。從廣義上來講,公共文化場館包含兩類,一類是社會公益性文化場館,如圖書館、博物館、美術館、科技館等具有社會公益性質的公共空間;另一類是商業性公共共享空間,如商場、購物中心、超市等具有商業性質的公共空間。
公共文化場館作為非遺展示的傳統媒介,有著廣泛的受眾基礎,受眾數量大、階層及背景豐富,為非遺傳播提供很好的平臺,一直以來都是非物質文化遺產的主要傳播和展示渠道。
2.3 公共旅游場所展示媒介
公共旅游場所,以供公眾休閑旅游為主要目的的公共場所,其中很多本身就是文化遺產,如平遙古城、麗江古城。公共旅游場所,除了一些建筑群落、自然資源及人文景觀外,各個旅游景區的旅游集散中心也包含其中。
公共旅游場所作為非遺展示的傳統媒介,作為向外展示地域文化的窗口,集中展示了地區非物質文化遺產及文化遺產,是最常見的非物質文化遺產傳播展示的手段。
2.4 大眾教育展示媒介
利用大眾教育展示媒介展示非物質文化遺產,是一種最直接、最有效的手段,可以使中華文化貫穿在教育體系中。教育機構通過與非遺相關的課程、課外活動及專題展示等方式,對非遺進行傳播展示。中小學邀請非遺傳承人進行課堂教育,高校開設與非遺相關的專業或研究院所,青少年宮開展手工藝類非遺制作培訓等,均為非遺保護與傳承起到了積極的推動作用。
3 非物質文化遺產數字化展示媒介
非物質文化遺產數字化展示是建立在非遺傳統展示媒介基礎上,借助多媒體技術、物聯網、4G 移動網絡、智能應用終端、虛擬現實、全息投影等技術手段,來實現非物質文化遺產的數字化傳播和展示目的[5]。非遺的數字化展示媒介,充分利用了各項影像及互聯網技術,將非物質文化遺產可視化、情景化地展示在數字終端設備上,使非遺呈現出交互性、體驗性的新屬性,實現快速、有效的傳播與展示,從而達到非遺傳承與保護的終極目的。
非物質文化遺產數字化展示媒介,融合了展示傳播的多種手段和技術應用,呈現出極強的學科交叉性。數字化媒介將非遺展示從傳統的PC 網絡平臺移動到智能設備的應用程序上,從社交網絡的快速傳播到公共文化平臺的公共資源應用,從虛擬現實設備影像呈現還原到現實事物,豐富多元的數字化媒介平臺為非遺展示提供了更多的表現形式。
3.1 基于PC網絡平臺的數字化展示媒介
基于PC 網絡平臺的數字化展示媒介,是數字化展示媒介中較為傳統的一種媒介形式,也是最早應用、最普及的形式?;趥€人計算機終端,通過互聯網在線瀏覽非物質文化遺產資源,可通過圖片、視頻、音樂等影像方式呈現非遺數字化資源[6]。同時,隨著計算機技術的發展,各種互動性的虛擬展示也趨于普及化[7]。
基于PC 網絡平臺的數字化展示媒介,如中國藝術研究院負責開發的中國非物質文化遺產網、天津大學馮驥才研究院負責開發的中國傳統村落網以及國際非遺博覽園網站等。此外,VR 虛擬展示技術的應用,使得非遺在計算機網絡平臺上實現了仿真可操作式體驗[8],大大增強了受眾在展示媒介中的帶入感和體驗性。目前故宮博物院在其官網中實現了360 紫禁城全景漫游敦煌研究院數字化研究中心,在騰訊地圖了三維全景敦煌石窟。
3.2 基于移動智能設備的數字化展示媒介
移動智能設備已經悄然改變了人們的生活,從智能手機開始,智能手表、智能手環、智能可穿戴設備等移動智能產品的出現,對人類生活方式有了極大的影響。特別是智能手機,已然成為現代人不可或缺的隨身物品之一,甚至機不離手。而以Apple Watch,Google glass 為代表的移動智能產品,將再一次用科技改變生活方式。
基于移動智能設備的數字化展示媒介,作為非物質文化遺產展示和傳播的新興媒介,有著更加廣泛的應用平臺和受眾人群。移動智能設備作為數字化展示媒介,其應用程序是非遺展示和傳播的重要渠道。在應用APP 程序推廣非遺文化及展示非遺成果方面,故宮博物院及社會文化傳播機構已研究出了一些成果[9]。
故宮博物院在近期已了5 款APP 應用程序,使得眾多的故宮館藏文物觸手可及,被受眾收藏在手機中成為指尖上的文物,大眾可以更加容易和便捷地享受文化的饕餮大餐。其中《每日故宮》,每天為用戶推薦一件故宮館藏文物,同時提供日歷、筆記本等功能,界面設計精美,讓受眾在享受文化信息的同時帶來良好的用戶體驗。除此之外,故宮不僅將館藏文物數字化,而且還思考了傳播方式,將宮廷文化和書畫作品以游戲、日歷、教育等形式進行傳播,融入了更多互動體驗,共享交流內容,大大提高了傳播的廣度和速度,切實起到了對中華文化的傳播和展示的目的。
明清古典家具制作技藝作為非物質文化遺產,從其制作工藝、使用工具、裝飾紋樣、木料選擇等都是中華文化瑰寶。由中央美術學院彥風設計開發的《中國古典家具》,作為一款APP 應用程序,以360的旋轉、張合拆組家具部件、深入零件至榫卯結構展示明清家具,通過簡單富有趣味性的互動體驗激發用戶探尋古典家具的奧秘。作為非遺的移動智能設備的數字化展示媒介典型案例,體現了數字化媒介的傳播性、交互性、趣味性的全新體驗方式,為非遺保護與傳承起到了積極作用,實現了非遺展示的目的和意義。
3.3 基于社交網絡的數字化展示媒介
社交網絡作為互聯網時代最流行和普及的社交工具,擁有大量的用戶群體?;谏缃痪W絡的數字化展示媒介,恰恰可以利用擁有大量用戶的社交軟件,如微博、微信等,進行社交自媒體的非遺展示,其具有傳播速度快、受眾人群豐富、數量龐大等眾多優勢,勢必成為非遺展示與傳播的重要渠道。
3.4 基于公共文化平臺的數字化展示媒介
博物館、美術館、購物中心等公共文化平臺,除了作為傳統媒介展示非遺外,其在數字化建設上也為非物質文化遺產的傳播展示提供了良好的公眾平臺[10]。以博物館為例,在展示陳列展品的設計中融入數字化手段,同時借助全息投影、可觸摸屏幕、3D 影像、感應設備等互動設施增強觀眾的參與感,通過互聯網實現影像、信息的同步傳輸及分享。
新加坡海事博物館,展示了當地民族服飾的數字化互動設施。觀眾通過照片采集,實現民族服飾的虛擬試穿,并將試穿合成照片發送至觀眾預留的郵箱中。簡單的體驗,使觀眾對當地文化留下更深刻的印象,對地域性非物質文化的傳播有很好的效果。
關鍵詞 數字化;長輸原油管道;站場;應用
中圖分類號TE832 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)91-0187-02
1 背景介紹
1.1長輸原油數字化管道應用概況
近些年來,隨著時代以及社會主義市場經濟的飛速發展,能源產業在更大的空間和平臺上迅速的繁榮發展起來,國內長距離油氣輸送管道進入了快速發展的時期,傳統的管道建設已經不能滿足最新形勢的需求。數字管道的基礎是管道數據中心建設, 就是利用地理信息技術、數據庫技術、航空航天遙感技術、3維仿真模擬技術、動態互操作等數字地球核心技術, 采集、處理與應用管道規劃、設計、施工、運營、維護全過程、全生命周期的基礎地理數據與管道專業數據, 結合管道沿線的環境經濟信息建設管道數據中心, 為管道建設與運營管理提供真實可靠的技術數據, 并且以地理信息系統平臺為核心, 實現流程化的業務過程控制與科學決策。
數字化管道是信息化的管道,包括管道設計勘察系統、管道建設項目管理系統和管道生產運營管理系統三個組成部分[3]。國內長輸原油管道的主要發展方向是在SCADA系統基礎上利用地理資訊系統(GIS)和建立數據庫,構建數字化管道應用的基礎和平臺,實現全生命周期的數字化管理。而我國目前的在役輸氣管道從整體水平分析來看,仍然存在著數字化、自動化水平偏低的不良現象亟待解決,而且大多數管線建設的年代相對來說比較久遠,管道的安全運行問題有待解決和完善,數字化管道的出現,不僅為傳統意義上的管道發展提供了更多的活力,而且促進了數字化管道朝著更加正確的方向邁進。
1.2 日照—儀征原油管道數字化系統概況
日照—儀征原油管道始于山東日照,途經山東南部、江蘇北部、安徽東部、江蘇中部,經過6個地級市、11個縣區,終點為江蘇儀征,共穿越大型河流51次、鐵路5次、高等級公路46次。日照—儀征原油管道采用加熱密閉輸送工藝。全長379公里,管道管徑為φ914mm,設計壓力8.5 MPa,與魯寧、甬滬寧、儀長共同構成華東地區完整的原油輸送儲運體系。
日照—儀征原油管道數字化系統包括管道數字化和站場智能化二部分,具有站外管道建營一體的數字化系統和二維信息展示系統,三維站場應用系統,數字和智能站場應用系統。
2 日照—儀征原油管道數字化應用
2.1 日照—儀征原油管道數字化系統之管道數字化
日照—儀征原油管道數字化是以CAD、數據庫、網絡等關鍵技術為基礎,以網絡、通訊、SCADA系統等基礎設施為依托,以多尺度、多種類的空間基礎地理信息為支撐,通過整合數字管道建設期全方位信息,構建管道數字化平臺。在建設期,共采集了包括施工材料信息、施工質量控制信息、施工進度信息、管道地理信息、多媒體資料等77大類24萬多條數據,編制了50多張數據模版,對管道工程建設期數據進行了全面的梳理、分類和格式轉換以建立GIS格式的數據集[4]。GIS格式數據集可以保存點、線、面、文本、圓、弧、橢圓等多種類型的空間對象,每個空間對象單獨保存風格,轉換結果同原始數據風格一致;也可以嚴格區分類型,包括點數據集、線數據集、面數據集等,每個空間對象不保存風格,風格與圖層對應。
在二維信息的展示方面,整合了建設期全方位信息,包括埋地管道的縱斷面分析和定位、地圖框選和數據統計,建立了各類地理信息數據庫,實現了空間數據快速定位功能。通過集合建設期與運營期數據庫,實現對管道全生命周期的數字管理。
2.2日照—儀征原油管道數字化系統之智能化站場
日照—儀征原油管道智能化站場包括三維站場應用系統、生產經營綜合分析系統、數字化應用技術平臺、智能化管理模式以及數字站場基本模型、配置模型和邏輯生產模型。
1)通過圖像采集、圖像識別技術、數據傳輸技術建立的三維站場應用系統,實現了站場工作人員360度全方位了解設備的安裝信息、運行狀況、基本屬性及位置分布,并提供事件處理的模擬路線;
2)通過建立生產經營綜合分析系統,為生產運行提供分析工具和方法,實現了量化關鍵生產管理指標,滿足功能和信息的個性化應用,并具備專用儀表盤用于調度例會、經濟活動分析會的需要;
3)數字化應用技術平臺通過集成GPS/GIS/FLEX/REST/SCADA/三維/視頻分析等技術,建立瀏覽器/服務端構架的三維GIS平臺,實現了三維GIS展示技術突破;
4)建立的智能化管理模式,通過實時穩定的嵌入式處理器和嵌入式實時操作系統技術,結合傳感器技術、圖像采集、圖像識別技術、數據傳輸技術、熱敏成像技術,實現自動檢測功能,通過視頻監控系統以及當前運行狀態數據的應用,實現了智能數據分析預警、智能巡查調度系統、智能視頻分析報警系統、智能安全監控系統,實現了有效防范安全生產事故的發生和事故的早期發現早期處理;
5)通過搭建數字站場基本模型、配置模型和邏輯生產模型,實現了對站場的調度、運銷、計量、電氣、儀表、化驗等崗位運行管理和數據的上傳,做到生產運行數據的可追溯。
2.3 日照—儀征原油管道數字化應用效果檢查
經過近一年的運行,數字化系統能夠切實滿足生產業務的要求,運行平穩。
基于數字化建設范疇的報表系統和綜合數據統計分析系統的原油運銷管理系統運行正常、狀況良好;基于數字站場模型的輸油站崗位管理系統運行正常、狀況良好;基于智能化站場的巡查調度系統運行正常、狀況良好;基于數字管道建營一體化的站外管道二維展示系統運行正常、狀況良好;通過現場演示和試驗,智能化站場系統的安防系統、視頻分析系統功能完善、效果良好,為輸油生產安全運行和站場管理提供了有力的技術支持。
3 結論
隨著物聯網、云計算和感知設備技術的日新月異的發展,數字化管道建設也應該在充分發揮好現有功能的前提下進一步的更新和完善,不斷的提升技術含量,不斷的與石化管道的建設和運行水融、充分兼容。
1)做好數字化建設的后續工作和技術支持,進一步的發揮好應有的功能,進一步的為安全生產和優化運行提供技術平臺。
2)緊跟當代科技步伐,研究開發基于物聯網的管道三樁,努力實現管道技術指標的在線監測和自動調整。
3)研發基于數字化管道的大型儲油罐綜合安防監控系統。
4)加強人員培訓,以適應數字化管道的發展。
參考文獻
[1]邱姝娟,劉建鋒.數字化管道現狀及發展趨勢.石油工程設計,2006,4:5-8.
關鍵詞:數字經濟;傳媒產業;新聞業
中圖分類號:G210文獻標識碼:A文章編號:1672-8122(2020)10-0119-03
數字經濟時代,互聯網、云計算、大數據、人工智能等數字技術的高速發展,滲透到傳媒產業的方方面面,新聞的生產方式和傳播方式被顛覆,新聞傳媒業的數字化轉型變革已成為時代的迫切要求和業內共識。
一、數字經濟時代與傳媒業
2016年杭州G20峰會上的《G20數字經濟發展與合作倡議》說明數字經濟是當今世界范圍內達成高度共識的經濟發展形態,已是大勢所趨。
互聯網數字技術和數字經濟席卷全球,顛覆了傳統新聞傳媒產業。新聞傳媒業既要面對市場環境變遷的挑戰,又要抓住技術革新、消費升級的機遇,開辟新的發展空間和突破口。
二、傳統新聞傳媒業的發展危機
報紙曾經作為新聞的主要陣地,經歷了20多年的輝煌時刻,但面對新技術和新經營方式的沖擊,報紙媒體市場份額持續呈下滑趨勢,在傳媒市場中的處境變得越來越被動。
互聯網的初期發展一直都享受著用戶數量遞增的人口紅利,但隨著中國互聯網發展由增量市場逐漸步入存量市場,新聞傳媒業在互聯網上的流量獲取感受到了壓力。中國互聯網絡信息中心(CNNIC)第44次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》指出,截至2019年6月,我國網民規模達8.54億,手機網民規模達8.47億,占整體網民99.1%[1]。新聞媒介必須要通過提供更好的新聞內容和服務贏得用戶時長。
三、數字經濟時代的新聞傳媒業發展趨勢
在數字經濟時代,新聞媒體內部變革困難重重,外部市場環境不斷更迭,傳統新聞生產方式存在被徹底顛覆的可能性。新聞傳媒業在不斷的嘗試和失敗過程中,探索著新的發展路徑。
(一)數字智能技術驅動下的新聞傳媒業
1.新聞生產方式的重塑:智能編寫
提供新聞內容是新聞傳媒業的主要職責和關鍵立足點,是新聞傳媒業創新發展的核心陣地。當受眾不再滿足于“千人一面”的新聞內容呈現,新聞傳媒業開始追求基于算法和人工智能的個性化推薦內容服務。
AGC(AlgorithmGeneratedContent算法集成信息)成為與PGC和UGC一樣重要的信息生產形式。美聯社(AP)、《華盛頓郵報》和《紐約時報》等新聞媒體紛紛與科技公司合作,利用大數據和人工智能重新打造信息生產、分發、反饋的各個環節。以騰訊、新華社為主要代表的國內新聞媒體也引入機器人進行新聞生產,如騰訊財經機器人Dreamwriter,新華社寫稿機器人“快筆小新”、AI主播。
人工智能在新聞領域的運用擴大了新聞內容的生產效率,讓信息的流動變得更加自由,也給用戶提供了更豐富自由的內容選擇,彌補了新聞市場的長尾需求。
2.新聞分發方式的變革:個性推送
互聯網上海量的信息內容固然給用戶提供了更為自由的選擇,彌補了用戶市場的長尾需求,但爆炸性的信息也增加了用戶篩選信息的困難性。智能化和個性化的內容分發和推送就顯得至關重要。
據《紐約時報》內部統計數據顯示,經過機器篩選后自動推薦的文章的點擊量是普通文章的38倍。國內的新聞傳媒業智能分發也在積極嘗試,今日頭條的廣告詞是“你關心的,才是頭條”,指的就是基于數據挖掘形成的推薦引擎式的智能信息集成與推送模式。
人工智能和大數據的定向推薦,在滿足用戶的個性化需求的同時,用戶隱私問題以及用戶過于細分的問題也日益凸顯。追蹤用戶上網使用痕跡可能會泄露其個人信息和隱私,而過度依賴算法推薦則可能導致用戶群體接受到過多垂直領域的信息,造成新一輪的數字鴻溝。
3.新聞呈現方式的顛覆:浸媒呈現
沉浸式新聞(ImmersiveJournalism)開始提上新聞傳媒業的發展議程,其核心思想是構建新聞現實的虛擬場景,以第一人稱的視角進行新聞報道。
沉浸式新聞的基礎應用是采用數據可視化技術(以數據三維圖創建新聞場景)和多媒體融合報道。將虛擬現實技術應用在新聞報道中,能夠形成沉浸式虛擬現實融合報道,能有效解決文字和圖片轉述產生的失真,使受眾“置身”新聞現場,實現受眾主體性的回歸。美國廣播公司(ABC)率先推出了“ABCNewsVR”的服務,報道了其首則虛擬現實新聞《敘利亞之旅》;《人民日報》利用全媒體平臺制作“9·3大閱兵”的VR全景視頻,成為國內首家對虛擬現實技術應用的主流媒體。但由于AR和VR的技術復雜、成本高、時效性低,還難以廣泛運用。
新聞傳媒業領域的眾多數字化應用的嘗試積累了極為珍貴的經驗,但相比于國外媒體在技術輔助新聞運營上,國內做的還遠遠不夠。國外的數字技術輔助新聞不僅滲透到了新聞寫稿、新聞編輯,還包括海量數據分析、新聞事實核查、新聞線索收集和新聞交互使用。如Mashable啟動Velocity數據分析工具平臺,通過分析識別文章的傳播趨勢和可能存在的爆點;《華盛頓郵報》的Feels聊天機器人,在美國大選期間向用戶收集選舉相關數據,以捕捉選民傾向。而國內的人工智能還停留在比較初級的應用階段,多以財經、體育新聞為主,體裁上基本局限于快訊、短訊和財報。
(二)新聞傳媒產業領域的多元集成
集成產業指的是不同領域的產業之間縱向或橫向聯系的創新結合體,通過其相關性產業或支持性產業的集成融合來形成新的利潤來源[2]。大致可分為橫向集成、縱向集成和混合集成。
橫向集成指以傳媒核心業務為基礎,橫向整合相似的新聞傳媒機構,共建共享資源,推動產品和服務升級,產生協同效益。如報業集團和廣電集團整合各自旗下的傳媒或者與其他報業集團和廣電集團合作整合資源。
縱向集成指縱向整合新聞生產鏈的上中下游產業,延伸產業鏈條,產生外溢效應。關聯產業是指縱向產業鏈資源的供應與營銷產業,新聞紙生產和印刷設備、印刷材料供應、營銷發行鏈條、信息增值服務等產業,以及包括文化類會展、信息咨詢公司、影視劇產業、旅游文化推廣等文化經濟活動等[3]。
混合集成指的是實施多元化發展,吸納融合原本不屬于新聞傳媒業的產業,形成聯結經濟效益。在數字經濟時代,數字化新聞媒體平臺已不僅僅是新聞內容的承載平臺,更多的是多媒體的綜合性信息服務平臺。當新聞傳媒業在內容方面的競爭難以進一步推進時,提供差異化的優質服務是爭奪用戶使用時長的另外一條突破路徑。此外,隨著互聯網打破了媒介垂直的信息供給鏈,媒介重要性被大大削弱,新聞傳媒產業不得不嘗試與更廣泛的接口開展合作。提供智能信息服務的智能家居終端,GoogleHome、AmazonEcho和天貓精靈等也是新聞傳媒業進行產業混合集成的下一步嘗試切入口。
(三)新聞傳媒業盈利模式轉向
傳統新聞傳媒產業有兩種盈利模式,一是將產品賣給受眾,獲得發行收入;二是將版面和播出時間賣給廣告商,獲得廣告收入。在國內,不僅廣告商的投入持續下滑,受眾付費習慣也還未完全養成,這就要求新聞傳媒業積極做出行動。
首先,有條件的新聞傳媒業可以嘗試建立自己獨立的新聞媒介平臺,以及時把握產業集成帶來的新的盈利點。新聞傳媒業的數字化轉型大多體現在將文章在微信、微博等第三方平臺上,很少有新聞媒體成功地做出自己的平臺品牌。這就將自身的內容審查權、運作自主權和盈利把控力拱手讓于第三方平臺。單純作為內容供應商很難在平臺的整體收益上分一杯羹,也難以在橫向、縱向和混合集成中進一步探索并獲得由此帶來的盈利。
其次,逐步培養用戶的付費閱讀習慣,開設精品付費版塊或推出付費專業版平臺。隨著以微信公眾號為代表的內容創業紅利的式微,付費成為內容盈利的藍海,國內的付費環境還沒有完全養成,但是呈現了良好的發展趨向。隨著消費升級、知識版權保護的加強、線上支付普及以及付費內容多元化的發展,用戶正逐漸養成知識付費的消費習慣。新聞傳媒業可以考慮從以下幾個方面培養用戶的新聞付費習慣:強調付費新聞內容的專業性和稀缺性;提供免費或低成本的試用機會;讓用戶意識到新聞業的艱難處境,以尋求人性化支持。國內一些新聞機構已經開始了用戶付費的嘗試,推出了新聞客戶端的付費專業版,如鳳凰新聞(專業版)、華爾街見聞(專業版)等。
再次,深耕垂直細分領域,開辟知識付費頻道。數字經濟時代,媒介發展重心垂直化,一些細分市場下的垂直媒體逐步取代全能媒體。垂直類新聞媒體如虎嗅和36氪等,紛紛步入付費領域,知識付費成為新聞內容平臺新的盈利選擇。
最后,新聞傳媒業的場景消費盈利??萍脊镜腉oogleAssistant、GoogleHome、GoogleDrive、AmazonEcho和天貓精靈等一系列場景應用,開拓了新的信息獲取接口,提升了對受眾需求的感知能力。將信息產品和服務巧妙地融合與搭載到這些場景應用中,是未來新聞傳媒盈利的新突破點。
四、小結與展望
數字經濟時代,新聞媒體借助機器人寫作和智能化推薦,有了新的強勁的發展動力,但在此過程中,由于人工智能與計算機、互聯網等技術一脈相承,擁有強大技術基因的科技公司切入新聞市場的優勢十分明顯。新聞傳媒業出現“制播分離”新模式,即新聞內容的生產和分發渠道開始分離,這一方面推動了新媒體與傳統主流媒體的融合,另一方面也使傳播權力轉移,傳統新聞媒體面臨淪為“內容提供商”的風險[4]。
【關鍵詞】網絡數字化 廣播電視技術 優勢 實現 發展前景
網絡數字化廣播電視技術是將傳統的模擬信號傳遞轉化為數字信號傳遞,傳統的模擬信號傳遞,在傳輸的容量和質量方面相對來說不穩定,容易造成畫面變色和噪音等現象,嚴重影響到傳輸信號的質量,而數字化信號傳遞,將原始的模擬信號轉化為數字信號,通過網絡技術傳輸,有效地提高了信息的傳輸質量和傳輸效率。隨著人們對廣播電視節目的要求,網絡數字化廣播電視技術以自己獨特的優勢必然取代傳統的模擬信號傳輸,當前,我國網絡數字化廣播技術正處于發展階段,有著良好的應用優勢和發展前景。
1、網絡數字化廣播電視技術的特點
(1)數字化發展。網絡數字化廣播電視技術最大的特點就是信號數字化特點,它通過對傳統的模擬信號進行加工,轉變為數字信號,對于有雜波和易產生失真的外部環境和電路條件來說,具有較好的穩定性。廣播電視信息數字化傳播的質量和效果都是毋庸置疑的,它減少了周圍環境和外界信號對廣播電視信號傳播的干擾,所以,要想為人們傳播更清晰、更高質量和更高效率的廣播電視節目,就必須采用先進的廣播電視數字化技術。
(2)網絡化發展。當今時代是網絡信息化時代,通過網絡這個平臺就可以足不出戶知天下,人們在日常生活對網絡的需求和依賴也越來越大,在網絡世界中遨游可以給人們帶來快樂和充實感。在日常生活中,廣播電視節目是人們獲取信息的主要途徑,而網絡又有快速、穩定、多樣化的特點,廣播電視節目充分運用網絡技術,可以更好的為人們提供豐富多彩的電視節目和娛樂信息。將網絡技術充分運用到廣播電視技術,不僅可以擴大廣播電視的收視范圍,同時還提供了多元化的網絡信息平臺,促進人們的信息交流,豐富人們的物質文化生活。
2、網絡數字化廣播電視技術的優勢
(1)資源得到有效的整合。廣播電視網絡數字信號實質上是對傳統的模擬信號進行了加工處理,將傳播的信號數字化,便于工作人員對其有效的控制。每個電視節目呈現在人們面前都是經過網絡化和數字化處理的,首先利用網絡化技術對信息進行獲取,進行整理優化,之后利用數字技術把聲像轉化為數字代碼,從而確保所需編輯信息可以得到有效的利用,提高視頻質量,保證視頻品質。利用網絡數字化廣播電視技術,可以使大量的資源得到有效的整合,便于人們對信息的選擇和利用,從而從多方面滿足了人們信息要求。
(2)資源得到高效的利用。首先,通過運用網絡數字化電視技術,可以利用網絡平臺收集大量的最新信息,通過網絡信息傳播到電視機中,這就便于人們對信息的高效獲取和利用。其次,可以通過網絡技術將信息集中起來進行篩選和分類,將信息進行有效的共享,提高人們對信息的識別率和利用率。
3、網絡數宇化廣播電視技術的實現
網絡數字化廣播電視技術主要有網絡技術和數字化處理兩個部分構成。首先,要利用網絡技術,建立一個網絡平臺,設置網絡站點并建立廣播電視服務器,確保廣播電視在進行網絡數字化操作時可以有效的提高傳輸質量。同時還要通過遠程控制設置一些應用菜單,對各個需求的應用建立有效的鏈接,通俗的說就是要建立一個反應機制,當用戶編輯命令時,通過數字化處理將文字轉化為數字信息,服務器能通過網絡技術智能篩選反找出正確且對應的資源。[4]其次,當用戶進行選擇時,用戶可以實現智能化數字電視業務,除了依靠電視缺損有效控制數字廣播電視的智能方法。越來越多的用戶也可以利用網絡應用程序選擇的優勢,通過廣播電視設備,數字化的有效連接的網絡,它可以確保網絡信息可以更好地轉移到數字廣播電視。由用戶選擇后,該預先設定的廣播系統的需求,廣播系統服務器作為智能響應技術,滿足用戶的需求,是基于網絡的,進行過數字化操作,實現數字廣播電視網絡技術。
4、網絡數字化廣播電視技術的發展前景
在當今信息時代,我國網絡數字化廣播電視技術相對其他發達國家來說還處于一個落后水平,以網絡化和數字化為發展方向的廣播電視技術在我國正處于蓬勃發展階段,因此,網絡數字化廣播電視技術擁有廣闊的發展前景,但同時機遇和挑戰是相對的,我國要想加快廣播電視技術在向網絡化、數字化發展的速度,就必須吸取西方發達國家的先進的經驗和管理理念,把現代先進的網絡信息平臺和廣播電視系統數字化系統相結合,同時,還要立足創新擴展新的業務,例如,電視購物、移動電視、手機電視、和付費電視等,打造立全方位、多樣化、互動性的廣播電視節目,更好的為社會服務。
結語
總之,網絡數字化廣播電視技術有著鮮明的特點和顯著的優勢,網絡數字化廣播電視技術的發展空間是巨大的,發展前景也是可觀的,它既能能夠滿足人們日益增長的文化需求,又能促進我國廣播電視事業的發展。要想不斷的縮小網絡數字化廣播電視技術與發達國家的差距,就要不斷優化與創新,從而使得我國廣播電視事業能夠實現可持續發展。
參考文獻:
[1]王春光;探析網絡數字化廣播電視技術[J];電子技術與軟件工程;2014年
[2]魏家軍;網絡技術在電視廣播信號處理中的應用研究[J];信息通信;2014年
[3]吳永鋒;淺析數字傳輸技術在提升廣播節目質量中的運用[J];數字技術與應用. 2012年
關鍵詞:智能技術電能計量 應用
中圖分類號:TN915.5 文獻標識碼:A 文章編號:
一、智能電能計量系統的總體展望
1、結構和組成
智能電能計量系統將主要由智能電能表、智能互感器、高速通信網絡、信息分析處理中心以及與之配套的智能檢定、管理系統組成。系統內所有的電能計量裝置以及檢定、管理等應用系統之間都通過高速通信網絡與信息處理分析中心相連,形成一個以數字信號傳輸、高度信息化、操控智能化的開放式計量系統。
2功能和作用
電網將通過高度信息化的智能電能計量系統,從遍布整個電網系統的各個計量節點處獲得所需的智能化計量信息,并依據這些信息,更好地管理電網結構中數量眾多的發電廠、變電站、輸電線路和配變臺區,更好地為各類用電客戶提供個性化需求服務;用電客戶將通過開放式的智能計量系統及時獲取用電信息,合理安排用電方案;真正做到發、供、用電良好配合,實現電網安全經濟運行。
二、智能電能計量裝置將應運而生,其功能和性能將得到全面提升。
隨著“智能電網”這一概念的提出,智能電能計量裝置便成為計量產品生產企業及用戶極為關注的問題。要實現與“智能電網”相配套的智能型電能計量系統,就必須依靠具有數字化、互動化、自動化功能的智能電能計量裝置作為設備支持。由于目前運行的計量裝置尚不能完全滿足智能計量的設備要求。因此,更為安全、先進,具備數字化功能的智能電能計量裝置必將應運而生,更新換代。
“智能電網”的建設必將淘汰所有的感應式電能表及不帶有雙向通信功能、功能簡單的電子式電能表。取而代之的是功能完善、能實現供電公司與用戶進行雙向通信的智能電子表計?;谖⑻幚砥鞯闹悄茈娔鼙恚瑢⒃跍y量范圍、測量準確度、測量內容以及功能上得到很大程度的拓展和提高。
在類似于互聯網架構的“智能電網”中,作為“智能電網”的終端——智能電能表,扮演著相當于聯網的PC機的角色。它依托“智能電網”所構建的強大的數字化信息網絡和數據分析處理系統,通過電能信息顯示屏、互聯網以及各種通訊網絡,向用戶實時提供內容豐富的用電信息,如:用電量、電費金額、電能質量、表計健康狀況、停(復)電信息通知、催費信息通知、用電情況分析、超負荷報警等信息;同時,在信息網絡架構的“智能電網”中,智能電能表又擔負著數據終端采集器的任務,向“智能電網”源源不斷的提供內容詳盡的計量數據,如:電能量、需量、負荷性質、三相平衡對稱情況、母線電量平衡情況、線損網損數據、諧波監測數據等信息。
普通居民用戶,在家里就能通過查看與智能電表相連的電能信息顯示屏或登錄網站等方式,方便、安全、快捷地獲知詳細的用電信息,享受個性化的信息服務。甚至還可以把家用電器通過傳感器與智能電能表相連,形成家庭電器區域網,用戶通過上網或打電話的方式,讓智能電能計量系統指揮智能電能表,遠程控制家中電器的使用。達到合理、經濟、安全使用電能的目的。
用于大工業戶用戶計量的智能電能表,除電能計量功能外,還將具備諧波計量、沖擊負荷計量、變損計量、電能質量測量、功率越限報警、互感器合成誤差補償、負荷控制、事件記錄等特殊功能;用于配電變壓器計量的智能電能表,還應具備停電采集、三相不平衡不對稱測量、中性線電流測量、變壓器油溫測量、變損計量以及有功、無功、視在電能平衡、線路損耗電量的核實等特殊功能;用于關口計量的智能電表,還應具備低負荷計量、0~360°計量,需量周期、費率時段的同步和主、副表實時比對,電表遠程校準等功能;與高壓數字式互感器配套使用的智能電能表,還應具有接收智能互感器輸出的數字信號的功能。
三、高速的信息傳輸、處理能力將提高電能計量裝置運行監測水平
智能電能計量系統以計算機技術為基礎,以數字通信技術為支撐,具有信息傳輸快、處理速度快、傳輸準確、抗干擾能力強等特點。使得計量信息的獲取、傳輸和處理實現了一體化和實時化。
發達的數字化信息網絡所具有的大信息流量和高速信息處理能力,有效地解決了目前運行監測數據傳輸慢、通訊難、存儲量小的難題,極大地提高了電能計量裝置運行監測水平,將實現電能計量裝置運行的全程實時監控。
四、智能檢定系統將極大地提高檢定效率和檢定質量
1、室內檢定將全程自動化、流水線作業無人操作
智能技術所具有的數字化、自動化能力在計量檢定中的充分應用,將給計量檢定工作帶來一場革命。智能檢定系統將徹底改變傳統計量檢定作業模式,室內檢定的全部工作將由封閉式全自動檢定流水線來完成,實現檢定工作的全程自動化。大量的電能表、互感器室內檢定人員將從繁重而枯燥的檢定工作中得以解放,檢定工作效率和勞動生產率得到空前提高。
2、現場檢驗將實現遠程化和智能化
智能技術在電能表現場檢驗中的應用,將實現高壓計量電能表現場檢驗遠程化和自動化。
在以后的高壓計量中,電能表將以智能互感器提供的數字式信號作為測量對象。因數字信號可實現遠程、準確傳輸,解決了目前電能表遠程檢驗時模擬電信號傳輸困難的問題,遠程檢驗將得以實現。
進行現場檢驗時,只要把現場計量裝置的數字測量信號經通信網絡傳回實驗室,再通過檢測設備進行檢驗即可。計量人員只需通過智能電能計量系統進行遠程控制,就能完成電能表的現場檢驗工作,無需攜帶校驗設備奔赴現場,節省人力、物力。提高了工作效率,避免了人員現場工作存在的安全風險。
智能電能計量系統還將實現計量裝置錯誤接線自動分析、判斷,更正系數和電量追補自動計算功能,減少人工分析、計算所產生的失誤,實現現場檢驗智能化。
五、智能計量管理系統將實現計量器具全過程規范管理
智能技術在電能計量領域的應用,將推動計量裝置在制造技術上的更新換代,促進檢定技術的進步完善,提高檢定質量和工作效率,提升計量人員技術水平和管理水平,提高電能計量裝置的準確性、安全性和可靠性,實現自愈、防竊、互動和堅強。
參考文獻
[1] 陳振凱;我國全面進入特高壓交直流混合電網時代[N];人民日報海外版;2011年
[2] 毛晶慧;閃聯布局智能電網[N];中國經濟時報;2011年