數(shù)字化技術(shù)改造精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的數(shù)字化技術(shù)改造主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：數(shù)字化技術(shù)改造范文

關(guān)鍵詞：變電站；電網(wǎng)；數(shù)字化；改造

中圖分類號：TB

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-3198（2012）08-0180-01

變電站是國家電網(wǎng)的重要節(jié)點，其技術(shù)水平高低直接關(guān)系到國家電網(wǎng)的安全運營與投產(chǎn)效益成果。因此，近年來關(guān)于常規(guī)變電站的數(shù)字化技術(shù)改造無疑成為了該領(lǐng)域中的熱議性焦點問題。與此同時，目前變電站的自動化水平技術(shù)、智能化技術(shù)發(fā)展的強勁發(fā)展趨勢也說明了變電站數(shù)字化技術(shù)改造所具備的前景非常廣闊。如以往的一次、二次設(shè)備也逐漸實現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)升級，所以對于其產(chǎn)業(yè)相關(guān)的WAMAP、電能質(zhì)量監(jiān)測以及電網(wǎng)穩(wěn)定性控制等方面涉及到的技術(shù)發(fā)展要求也大幅度提升了?；诖朔N背景下，目前變電站設(shè)備信息處理數(shù)字化、實現(xiàn)技術(shù)改造已經(jīng)勢在必行。一方面，傳統(tǒng)數(shù)字化通信平臺下的信息共享要求隨著信息、通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，變電站內(nèi)以IEC61850作為標(biāo)準(zhǔn)的電站構(gòu)架模式要求也相應(yīng)提升了，進而出于產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展要求，還是在變電站實踐未來作業(yè)發(fā)展中，都應(yīng)做好現(xiàn)階段下的數(shù)字化改造建設(shè)工作。另一方面，數(shù)字化變電站的應(yīng)用所具備的保障成效、精度控制、設(shè)備操作便利性與效率性都較高，能夠為設(shè)備維護與技術(shù)升級提供應(yīng)用優(yōu)勢。因此，將傳統(tǒng)變電站改造為數(shù)字化變電站將是必然趨勢。

1 常規(guī)變電站數(shù)字化改造的關(guān)鍵技術(shù)研究

變電站數(shù)字化架構(gòu)體系基礎(chǔ)是以一、二次系統(tǒng)作為主要應(yīng)用研究載體，所以其建立的數(shù)字化規(guī)模應(yīng)用通信平臺，必須確保信息共享優(yōu)勢能夠切實發(fā)揮與體現(xiàn)，并應(yīng)保證應(yīng)用通信平臺運營后的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟適用等要求，以此才能打造目前先進數(shù)字化變電站。

（1）IEC61850技術(shù)設(shè)備的支持。

目前，維持數(shù)字化變電站運營的投放基礎(chǔ)，應(yīng)當(dāng)全面支持以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的自動化設(shè)備作為技術(shù)改造實施基礎(chǔ)。也就是說，IEC61850將會全面取代過去非規(guī)?；钠渌麛?shù)字化產(chǎn)品。一方面，目前電站的站控層與間隔層實施IEC61850標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)已經(jīng)初規(guī)模，產(chǎn)品體系技術(shù)相對成熟。另一方面，通過IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)備改造升級，能夠提供提供良好的服務(wù)基礎(chǔ)與轉(zhuǎn)換接入模型。即IEC61850作為軟件通信平臺能夠確保其他智能化設(shè)施、測控裝置等實現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換，構(gòu)建成自動化、智能化于一體的數(shù)字化運營平臺。

（2）智能操作箱控制技術(shù)。

過程層中的多數(shù)一次設(shè)備并不具備完整的數(shù)字化應(yīng)用基礎(chǔ)，所以諸如一些分散的設(shè)施基礎(chǔ)應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一個相對完善的控制單元，并必須包括斷路器、刀閘等設(shè)施。為此，可以運用智能操作箱去構(gòu)建一個控制單元，并配套使用GOOSE網(wǎng)去與間隔層IED獲得應(yīng)用關(guān)聯(lián)。

（3）互感器分散采樣技術(shù)應(yīng)用。

變電站互感器構(gòu)件如果展開全面升級改造，必然產(chǎn)生的造價費用會非常大，同時方案執(zhí)行不能利于實際出發(fā)。為此，對于一些分散的互感器可以采用以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的合并單元作為基礎(chǔ)去展開分布采樣，并將采樣數(shù)據(jù)、信息傳遞給間隔層IED。

（4）集中式處理。

低壓變電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相較于規(guī)模較大的變電站在實施數(shù)字化改造時所付出的精力相對較小一些。即其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、進出回路控制、以及邏輯功能模式也就相對簡單。因此，對于這種低壓變電站可以考慮集中分散程度較高站控層設(shè)備。將這些站控層的相關(guān)設(shè)備、設(shè)施可以采用構(gòu)建IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的站控層架構(gòu)模式；對于高壓進出線、主變等通過一套或數(shù)套支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的集中式測控保護裝置(每組均需冗余配置)，可在間隔層實現(xiàn)IEC61850。對于35kV及以下部分，由于基本采用開關(guān)柜形式，且饋線使用的是常規(guī)互感器，可以采用支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的間隔層IED對開關(guān)柜分散布置。

（5）策略選擇。

常規(guī)變電站的電壓等級差異性明顯。所以，考慮到當(dāng)前的自動化高壓電氣設(shè)施技術(shù)成熟體系尚未完善，可以采取分散配置智能操作箱去實現(xiàn)設(shè)備、設(shè)施的智能化應(yīng)用，但是由于其應(yīng)用發(fā)展時間尚處于開發(fā)待完善階段，這就需要結(jié)合實際情況認真架構(gòu)考慮。與此同時，電站系統(tǒng)作用、規(guī)模較大的220kV或以上的電站，應(yīng)當(dāng)經(jīng)濟適用、相對穩(wěn)妥的改造模式去運用有把握的改造技術(shù)去進行。值得指出注意的是，對于應(yīng)用在站控層和間隔層的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)進行技術(shù)改造模式，并不適用過程層；變電站的以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)作為實施基礎(chǔ)的裝置、設(shè)施改造應(yīng)明確改造過程中的改動權(quán)限設(shè)置。一般而言，通信層的數(shù)字化改造對變電站的改造格局變化影響較小。

對于結(jié)構(gòu)邏輯性簡單的110kV以下變電站改造采取的改造原則應(yīng)當(dāng)具備有待改進、滾動執(zhí)行等特點。在具體改造設(shè)置上可以采用分散配置智能操作箱、分散配置合并單元，從而才能在變電站改造階段確保站控層、間隔層、通信層的IEC61850數(shù)字化改造架構(gòu)模式合理。

2 改造過程中應(yīng)需考慮的技術(shù)問題

數(shù)字化變電站固然對指導(dǎo)變電站實現(xiàn)高效營運有著不可替代的重要價值與現(xiàn)實意義，但在信息資源共享的應(yīng)用條件下，常規(guī)變電站的改造工作難度也就相應(yīng)提升了，所以就更要考慮好關(guān)鍵技術(shù)的投放應(yīng)用。

（1）模擬量采樣控制。

變電站模擬量采樣標(biāo)準(zhǔn)與要求一般會根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的特點、以及業(yè)務(wù)需求去逐漸完善。但常規(guī)變電站的數(shù)字化進程改造工作所具備的必要條件就是信息數(shù)字化，實現(xiàn)資源共享，從而導(dǎo)致模擬量采樣能夠保證一致、統(tǒng)一，但必要時還應(yīng)考慮業(yè)務(wù)功能的拓展需求而做出改進。

（2）模擬量采樣值的傳輸。

IEC61850技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，會將合并單元下的采樣輸出數(shù)據(jù)投放到IS0/IEC8802-3中；而合并單元后的數(shù)據(jù)所占用的流量空間也較高。因此，如果以100M光纖以太作為寬帶網(wǎng)連接時，必然會導(dǎo)致寬帶傳輸受限?；诖耍?jīng)過模擬實踐試驗得知，如果采用6-7個標(biāo)準(zhǔn)合并單元，其數(shù)據(jù)丟包率并不能維持其正常使用，而這就需要合理改進傳輸模擬采樣值，讓其滿足實際傳輸需求。

（3）GOOSE應(yīng)用。

IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)實施需要以GOOSE應(yīng)用作為數(shù)字傳遞基礎(chǔ)，而在IEC61850與GOOSE機制共同運用的過程中，在很大程度上會輕易完成遙信、遙控、以及包括跳閘報文保護等。所以，相對于普通變電站的大規(guī)模電纜應(yīng)用，其傳輸性能顯然要高得多，要確保GOOSE機制合理妥善運用。

3 結(jié)語

變電站數(shù)字化改造進程工作對促進電站實現(xiàn)良好運營功能、奠定其發(fā)展基礎(chǔ)所具備的指導(dǎo)作用和現(xiàn)實價值很大。并且，在常規(guī)的變電站數(shù)字化改造過程中，能夠為過程層、一切間隔層、以及站控層提供強大電站應(yīng)用系統(tǒng)。因此，在今后的變電站數(shù)字化改造升級階段，應(yīng)極力加強對其改造技術(shù)的研究與探索，并按照相關(guān)要求作為技術(shù)維護工作，確保變電站高效營運。

參考文獻

［1］周長久. 國內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字化變電站技術(shù)研究［J］.云南電業(yè)，2009，(11).

［2］丁杰，黃曉峰，徐石明，倪益民，黃國方. 數(shù)字化變電站技術(shù)特征及架構(gòu)研究［J］江蘇電機工程，2007，(S1).

第2篇：數(shù)字化技術(shù)改造范文

關(guān)鍵詞：電廠熱控；自動化改造技術(shù)；研究

隨著社會科技的進步，電廠熱工控制在自動化改造技術(shù)方面取得了很大的進展，國家電力事業(yè)機組容量擴大，火電廠在熱工控制方面自動化改造技術(shù)方面大幅提升，對熱工監(jiān)控的范圍也增加不少，下面是熱工控制自動化技術(shù)的現(xiàn)狀分析。

一、電廠熱控自動化技術(shù)的現(xiàn)狀

電廠熱工控制自動化技術(shù)需要結(jié)合智能儀器、熱能工程、計算機及相關(guān)的控制利用理論，來分析控制熱力學(xué)參數(shù)。它通過檢測、控制管理使生產(chǎn)過程中可以實現(xiàn)安全、提高產(chǎn)量和質(zhì)量、降低能源消耗、增加效率的目的。通過對鍋爐、相關(guān)機器設(shè)備的自動化，達到機組自動適應(yīng)隨時變化的效果，確保了安全經(jīng)濟的生產(chǎn)環(huán)境。大多數(shù)的熱工控制自動化系統(tǒng)由三部分組成，分別是測量系統(tǒng)，執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。在原理結(jié)構(gòu)上測量系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)區(qū)別，都是引入了智能化和微處理器等設(shè)備。它可以通過計算機進行遠程的操作控制，在現(xiàn)場總線方面它的核心是計算機控制系統(tǒng)?；痣姀S的不同之處在于涉及的設(shè)備很多，熱力系統(tǒng)也很龐大，還要生產(chǎn)過程也很復(fù)雜，在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境下，絕大多數(shù)的設(shè)備需要經(jīng)受高溫、高壓、易燃等不利因素的考驗。熱力控制自動化系統(tǒng)還囊括了順序控制，自動檢測和自動報警等一系列內(nèi)容。SIS技術(shù)在慢慢走向成熟，DCS的迅速發(fā)展應(yīng)用掀起了火電廠建設(shè)信息化的新浪潮，火電廠紛紛轉(zhuǎn)向數(shù)字化的類型。發(fā)展速度是在提高，但還要問題需要處理，比如鍋爐電的整體控制程度還很低，熱力測量和儀表工藝也需要進一步提高，安全監(jiān)視及相關(guān)保護設(shè)備的覆蓋面很過于狹窄，功能也不是很全，機組自動化調(diào)節(jié)的投入率不高，程序系統(tǒng)開環(huán)利用少，投入使用也少。單元機組實現(xiàn)了集中控制和電氣控制，但熱工控制自動化沒有很好的結(jié)合電氣控制自動化。今后可以采用一臺單元機組只安排一位值班工作人員，使電氣控制和汽輪和鍋爐達到一個整體的效果，做到這一點，我國的火電廠熱工控制自動化水平就會在國際上具有很高的競爭力度。隨著熱工自動化控制新技術(shù)的不斷采用，有關(guān)新原料、新原理和新工藝的傳感器和變送器被大力開發(fā)利用。使控制系統(tǒng)和控制裝置發(fā)展速度日新月異，在生產(chǎn)實踐過程中也廣泛的采用新的控制理論和策略。

二、電廠熱控自動化技術(shù)改造的內(nèi)容

1.單位機組智能監(jiān)控

DCS的普及使單位機組的監(jiān)控更好實現(xiàn)，在電力行業(yè)單位機組的智能監(jiān)控程度還很低，雖然在國內(nèi)許多化工、冶金行業(yè)中智能化的監(jiān)視和控制軟件被廣泛的采用也取得了一定的企業(yè)效益，但我國電力發(fā)展時間短暫，幾年發(fā)展才有所提高，隨著電力技術(shù)的不不斷應(yīng)用，火電廠單元機組智能監(jiān)控也會不斷的成熟?；痣姀S采用信息智能化的軟件和相關(guān)的儀表。比如可以對現(xiàn)場智能傳感器設(shè)置遠程控制和組態(tài)的儀表智能管理軟件，也可以遠程的修正安裝位置和零位漂移。對精度進行自動的標(biāo)注，計算出各個產(chǎn)生的誤差，把生成的曲線報告標(biāo)定好，自動跟蹤記錄儀器儀表的狀態(tài)變化，例如掉電、取壓管路是否堵塞、零位是否漂移。閥門智能控制軟件可以智能的對閥門進行在線組裝、調(diào)試和標(biāo)定，判斷閥門是否卡住，閥芯是否磨損等。做完閥門性能的全面評估后對實現(xiàn)維護提供策略。掌管重要轉(zhuǎn)動設(shè)備狀態(tài)的智能控制軟件對重要轉(zhuǎn)動設(shè)備狀態(tài)進行分析，重要轉(zhuǎn)動設(shè)備包括送風(fēng)機、給水機、引風(fēng)機，它的采用要建立在可靠狀態(tài)的監(jiān)控技術(shù)上，通過振動和機電診斷，對是否存在不平衡、負荷過重、軸承磨損等現(xiàn)象進行綜合快速分析，識別出發(fā)生故障的原因，在故障還沒有達到惡劣的影響程度下發(fā)出警報，對停止檢修提供幫助和指引。智能化報警軟件可以對報警的信號進行分析、統(tǒng)計和預(yù)測，對機組未來可能的發(fā)展趨勢和發(fā)展?fàn)顟B(tài)進行分析判斷，用指導(dǎo)工作人員的方法操作。還要故障預(yù)測軟件、故障診斷軟件、狀態(tài)維修軟件，它們都具有專業(yè)性，對正在運行的機組進行安全的全面分析判斷，最大限度發(fā)揮機組的潛力。單元控制智能化會轉(zhuǎn)變機組檢修的方式，改變以往被動式、定期式的方式，轉(zhuǎn)向主動式、預(yù)測式的維修方式，檢修計劃也會根據(jù)實際機組的運行狀況進行合理的、科學(xué)的安排。

2.優(yōu)化過程控制

火電廠熱工控制自動化改造技術(shù)大大提高了模擬量控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)的范圍和質(zhì)量指標(biāo)。目前雖然一些自適應(yīng)、模糊控制、狀態(tài)預(yù)測控制和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等技術(shù)在不少電廠中被采用，但它們真正達到很好運行效果的并沒有多少。電力行業(yè)競爭不斷的激烈化，電廠需要采用安全的，可以為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益的，通用性強的，可以方便安裝調(diào)試的控制優(yōu)化專用軟件。它們對于燃燒以及蒸汽溫度的優(yōu)化起到很大的作用。現(xiàn)在機組采用的AGC都是單機的模式，通過調(diào)度把負荷直接的轉(zhuǎn)發(fā)給AGC機組。但是電網(wǎng)的負荷變動很快，投入的AGC機組不斷處于相應(yīng)變化的變負荷狀態(tài)，使鍋爐的蒸汽壓力和鍋爐的內(nèi)部溫度波動范圍過大，輔機、擋板和閥門等機器設(shè)備頻繁產(chǎn)生動作，這種情況對于機組和相關(guān)的機器設(shè)備都帶來了不利的影響。伴隨這生產(chǎn)成本的不斷增加，電廠要從不同的各個角度去分析如何才能降低電廠的生產(chǎn)成本，延長機組和設(shè)備的使用壽命。所以需要安裝負荷全場的分配系統(tǒng)，就是所通過電網(wǎng)對電廠一個關(guān)于全部電廠的負荷命令，有全部電廠的全廠進行系統(tǒng)負荷分配，在機組煤耗成本的前提下，在機組變化允許的范圍內(nèi)安排選擇機組的負荷任務(wù)，達到電廠煤耗成本降低的，電廠發(fā)電成本降低的良好效果。AGC單機式的方式將對全廠負荷方式進行轉(zhuǎn)變分配，SIS系統(tǒng)也將結(jié)合實際的身材進行再一次的開發(fā)利用，自身應(yīng)用技術(shù)慢慢走向成熟，做到火電廠可以安全的、高效的、環(huán)保的生產(chǎn)工作。

3.實現(xiàn)管控一體化

管控一體化指，DCS和MIS管理信息系統(tǒng)相互結(jié)合，彼此滲透，結(jié)合成為一個層次面廣的、網(wǎng)絡(luò)化的、集管理控制、調(diào)度決策于一體的綜合自動化控制系統(tǒng)。工程建設(shè)全面安裝廠級的管理信息系統(tǒng)，這個系統(tǒng)基于單元機組DCS。廠級管理信息系統(tǒng)通過對單元機組監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)提出信息，然后加工成廠級管理監(jiān)控信息，在遠程計算機系統(tǒng)的幫助下對電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的信息，接受調(diào)度的指令。這樣一來，實現(xiàn)了整個電網(wǎng)管理控制的一體化。

4.大屏幕的顯示器被采用

DCS的人機接口是CRT，它由值班工作人員進行監(jiān)視，但時間一長，工作人員會感到視覺疲勞，這樣就降低了監(jiān)視的注意力。如果采用大屏幕的顯示器，則值班工作人員的眼睛會感到舒適些，提高了監(jiān)視的注意力?，F(xiàn)在許多公司生產(chǎn)開發(fā)了這種被火電廠采用的大屏幕顯示器。比如日立和西門子公司。如果采用大屏幕的顯示器，那么系統(tǒng)智能化的程度會大幅提高，連鎖保護設(shè)計也會更加完善。工作值班人員相應(yīng)的管理要求也要提高，采用大屏幕的顯示器，為實現(xiàn)少數(shù)人監(jiān)視提供了可靠的技術(shù)保障，也標(biāo)明了現(xiàn)在火電廠企業(yè)在控制屋里監(jiān)控的水平。

總結(jié)：

總的來講，電廠熱工控制自動化改造是朝著智能化、高速化、高效化、一體化和操作透明化方向發(fā)展的。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在電廠熱工控制方面的應(yīng)用，大大拓展了電廠熱工自動化控制改造技術(shù)的發(fā)展空間。將改變以前落后的熱工調(diào)節(jié)系統(tǒng)指標(biāo)。通過熱工控制自動化改造技術(shù)的廣泛應(yīng)用，完成對機組運行監(jiān)控維護的高效處理。

參考文獻：

[1]李彬.淺析電廠熱控自動化改造技術(shù)趨勢[J].中華工控，2010

第3篇：數(shù)字化技術(shù)改造范文

關(guān)鍵詞：有線電視；數(shù)字化；網(wǎng)絡(luò)改造

互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)及有線電視網(wǎng)在實現(xiàn)大統(tǒng)一的前提下，提升廣播電視系統(tǒng)的性能勢在必行。而有線電視的智能化、多能化、規(guī)模化已經(jīng)成為主要的發(fā)展方向，這也是實現(xiàn)三網(wǎng)合一的必經(jīng)之路，也是電視行業(yè)得以發(fā)展的生命線。

1有線電視數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)改造技術(shù)

1.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在進行網(wǎng)絡(luò)升級改造之前，需要考慮區(qū)域地理的實際情況及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，由工程技術(shù)人員研究并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)升級改造方案才能制定一套相對應(yīng)的方案。在具體的方案實施匯總中，確保網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠滿足先進水平的實際要求，并且也可以滿足多功能業(yè)務(wù)的開發(fā)和利用。在本次設(shè)計中，主要的依據(jù)還是設(shè)計方案，并且直接將目標(biāo)放置在網(wǎng)絡(luò)性能方面，將技術(shù)數(shù)據(jù)作為其支撐，就可以按照地形實際情況和城市規(guī)劃實際需求等統(tǒng)一規(guī)劃信息；如果是不同的小區(qū)，小區(qū)所處地理位置及用戶密集程度之間是存在區(qū)別的，所以基于不同的情況，就應(yīng)該具體問題具體分析，對設(shè)計方案進行針對性調(diào)整，這樣才能夠設(shè)計出合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且對于各項技術(shù)也可以做好重新配置。城市在持續(xù)發(fā)展和進步，以不改變整體的規(guī)劃發(fā)展方案為前提，還需對局部設(shè)計方案進行適當(dāng)調(diào)整，最終實現(xiàn)對有線電視網(wǎng)絡(luò)的改進[1]。

1.2設(shè)計光纖傳輸鏈路

考慮到組網(wǎng)本身的靈活性，在多功能應(yīng)用開發(fā)得以滿足的前提下，就需要確保其能夠達到可靠性及系統(tǒng)性能指標(biāo)的要求，同時也可以降低維護費用。在具體的操作環(huán)節(jié)，可以選擇波長為1310nm的光發(fā)射機，直接調(diào)制分布反饋激光器。具體而言，就是科學(xué)選擇1310nm技術(shù)時偏向選擇光發(fā)射機，它的交互下行寬度和發(fā)射機數(shù)量成正比，且組網(wǎng)的靈活性也將顯著提升。除此之外，通過分析可靠性，綜合考慮前端系統(tǒng)設(shè)備，有針對性地對設(shè)備實施備份處理。由于1310nm單機設(shè)備花費的成本較低，因而其實際的資金投入是相當(dāng)劃算的。在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的時候，還應(yīng)該對成本及其設(shè)備可靠性加以分析，了解它的靈活性、可擴展性，如此才能確定出最優(yōu)的方案。對于光纖傳輸而言，傳輸頻帶寬的優(yōu)越性相對明顯，所以廣電總局直接進行了頻帶的劃分，其正向的傳輸頻帶為87～550MHz、反向傳輸頻帶為5～64MHz，在進行模擬信號傳輸?shù)臅r候，其未來通信為750～1000MHz，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸帶寬為550～750MHz。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作中，應(yīng)把它設(shè)定成750MHz。從光纖到節(jié)點進行設(shè)計時，應(yīng)先劃分光節(jié)點服務(wù)小區(qū)，而設(shè)計的光節(jié)點之下會直接帶有用戶，但它本身存在的特殊性在于帶一級的放大器。所以，在小區(qū)的劃分之中，按照100～300戶的規(guī)模進行劃分，在任何一棟高層住宅上都要設(shè)置一個光節(jié)點。如此的布局就能完全把光纖傳輸具備的優(yōu)勢體現(xiàn)出來，避免上行傳輸噪聲所積累而形成的漏斗效應(yīng)，滿足開展雙向傳輸業(yè)務(wù)的條件，同時也能滿足開展交互式業(yè)務(wù)的條件。對于每一個光節(jié)點所設(shè)計的4芯光纖，且它也包含了上行與下行信號。另外，也有2芯用作于預(yù)留處理。相同方向的光節(jié)點，其可以直接選擇光纖空間復(fù)用，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)多纖共纜，也可以節(jié)約投資。

1.3選取光纜路由

通過使用光纜，就可以實現(xiàn)前端和服務(wù)轄區(qū)內(nèi)每一個小區(qū)光節(jié)點接收機的鏈接，只是在選擇光纖路由時要遵守基本的原則，即在網(wǎng)絡(luò)里必須滿足均勻分布光節(jié)點的要求，且還應(yīng)該保持較短的光纜路。如果資金條件允許，可以考慮重要干線的備用路由。無論是地埋光纖，還是架空光纖，都應(yīng)該考慮其安全系數(shù)，并且還需要確保施工的方便性。對于前端到光節(jié)點的實際距離進行測算，還需要考慮盡量少使用光纜野外的接頭。如果光纜的目的地有所差異，還需要考慮在局部區(qū)域。路由選擇應(yīng)該相同，盡可能做到多纖共纜，如此也有利于節(jié)約資金。在選擇光纜路由時還要對網(wǎng)絡(luò)覆蓋到的從光纖到樓棟的真實情況，適當(dāng)增加光節(jié)點，最終進一步縮小服務(wù)范圍。一般情況下，1310nmAM光發(fā)射機本身的傳輸功率偏小，只有10～14dB。在計算光功率及光路損耗的時候，還需要精打細算，在對光鏈路的設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)該將余量控制在1dB。對于HFC的有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)指標(biāo)的分配非常關(guān)鍵，在開展施工之前，就應(yīng)該進行合理分析與統(tǒng)籌，確保設(shè)計與分配的科學(xué)性。在網(wǎng)絡(luò)里，光網(wǎng)絡(luò)是不可或缺的組成部分，且其指標(biāo)不適宜過低，否則無法把光纖傳輸優(yōu)越性體現(xiàn)出來；當(dāng)然，其指標(biāo)也不能過高，否則會增加工程資金消耗，最終產(chǎn)生不必要的浪費。所以，在滿足搭配基本原則的前提下，必須考慮指標(biāo)關(guān)系，選擇造價與設(shè)計要求相符的方案，同時也可以避免不必要的成本浪費[2]。

2有線電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化改造實例

以某小區(qū)的有線電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化改造為例，對主干光網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的具體情況進行闡述。

2.1前端設(shè)備組合

在此次電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化改造的過程中，主要是對之前的網(wǎng)絡(luò)開展施工作業(yè)，但因新的區(qū)域里并沒有住宅用戶，且單位數(shù)量相對較少，所以新區(qū)域就可以考慮住宅樓群建立之后再進行改造，在新網(wǎng)建設(shè)的同時，對老網(wǎng)進行改造。在實施有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)改造的環(huán)節(jié)，可選擇頻道5套自辦數(shù)字電視信號傳送的做法。播出自辦節(jié)目的設(shè)備能為用戶提供視頻，且伴音信號直接給MPEG2的視頻編碼器，促使節(jié)目本身就可以設(shè)置出6Mnps以上的編碼率。編碼器可以直接將伴音信號及視頻信號轉(zhuǎn)變成為數(shù)字電視的TS碼，然后直接將其送入復(fù)用器中，按照時序統(tǒng)計復(fù)用，就可以在64QAM的調(diào)制器中送入5套TS碼流，之后在載波頻道頻點上進行TS碼流的調(diào)制，再配合上藍波段1310nm就可以實現(xiàn)傳輸?shù)囊?。在有線電視傳輸中，64QAM調(diào)制方式是主要的選擇方式。一個載波，其頻道寬度占據(jù)不會超出8MHz，在設(shè)置輸出符號的時候控制在6.875MHz。如此，其最大的輸出有效碼率是38.01Mbps。通過對實際情況的分析，在整轉(zhuǎn)完成之后，留下了6套，并且會直接傳輸?shù)焦矆鏊拇笃聊簧蟍3]。前端傳輸設(shè)備的組成包含了5臺編碼器、640QAM調(diào)制器、光發(fā)機、光接機及模擬信號設(shè)備等，

2.2主干光網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

將模擬電視網(wǎng)絡(luò)改造成為數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)，最關(guān)鍵的一點就是傳輸網(wǎng)絡(luò)光纖化的實現(xiàn)。光纖化程度越高，其數(shù)字化業(yè)務(wù)發(fā)展的前景就越加廣泛，從光纖到樓棟，到每一個單元，再到每一個用戶，如何來選擇方式，就需要在客觀情況合理分析以及正確決定各方面條件的基礎(chǔ)上，滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)的實際需求，同時也滿足今后的技術(shù)升級，通過具體分析，實現(xiàn)從光纖到單元都能夠滿足要求。由于其有線數(shù)字電視光網(wǎng)傳輸是無源結(jié)構(gòu)，這與EPON形式是類似的，且有源設(shè)備均安裝在樓宇里，拆除之前樓外的全部有源設(shè)備，外面不能有任何有源設(shè)備，如此不但能減少維護人員的作業(yè)量，減少維護成本，同時還能夠提升網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的安全可靠性。在交接箱內(nèi)，所有的光纖都有接頭，所布放的光纜距離不得超過3km。所以，接頭衰減也不會影響工程質(zhì)量，并且跳接也很輕松，維護起來也非常方便。光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系：前端選擇1550nm光發(fā)射機以及雙輸出端口2×7dB/m，1550nm光發(fā)射機兩路輸出各個鏈接一個二光分路器輸入端，其光分路器輸出鏈接2臺EDFA光放大器，EDFA放大器一共有4臺，3臺輸出功率達到22dB/m，1臺為17dB/m，3臺22dB/m光放大器輸出端有一個1×2光分路器鏈接，通過逐步分解，1×8光分路器輸出端就會與匯聚點交接箱實現(xiàn)彼此之間的互聯(lián)[4]。這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，無論是直接接入市廣電網(wǎng)絡(luò)節(jié)目源信號，還是其余的電信網(wǎng)絡(luò)等一系列的信號源，其本身都非常靈活，這樣就可以奠定良好的基礎(chǔ)。在設(shè)計選擇上，可以考慮到2臺光二分路器輸出端直接接上3臺22dB的EDFA以及1臺17dB的EDFA，1550nm光信號直接通過17dB的EDF傳輸?shù)叫聟^(qū)域的20dB的EDFA，兩個區(qū)域之間的距離為42km。

3結(jié)語

對有線電視數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)進行改造，不但可以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，避免盲目投資以及重復(fù)建設(shè)情況的出現(xiàn)，同時能夠更好地服務(wù)消費者，推動有線電視數(shù)字化持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]傅瑋.有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造[J].西部廣播電視,2014(16):191.

[2]溫瑞勇.有線電視數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的升級和改造[J].中國傳媒科技,2013(16):129-130.

[3]刁彤.有線電視數(shù)字化優(yōu)化技術(shù)及發(fā)展構(gòu)想[J].企業(yè)導(dǎo)報,2010(9):295.

第4篇：數(shù)字化技術(shù)改造范文

關(guān)鍵詞：變電站；自動化網(wǎng)絡(luò)；雙平面網(wǎng)絡(luò)傳輸；規(guī)約轉(zhuǎn)換；通訊集中管理；通訊改造 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2016）13-0036-04 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.018

1 變電站內(nèi)傳輸現(xiàn)狀

目前，變電站綜自系統(tǒng)具備雙通信機，雙機采用主備冗余備用方式運行。主備機上都僅具備一個對外通信的網(wǎng)絡(luò)接口，配置原接入網(wǎng)（以下簡稱A接入網(wǎng)）的IP地址，通過A接入網(wǎng)實現(xiàn)與調(diào)度主站系統(tǒng)的IEC104規(guī)約通訊。

與變電站自動化系統(tǒng)進行通信的調(diào)度主站系統(tǒng)一般都有多套：（1）省主站系統(tǒng)至少兩套：省主站系統(tǒng)、省備調(diào)系統(tǒng)；（2）地調(diào)主站系統(tǒng)兩套：市主站系統(tǒng)、市備調(diào)系統(tǒng)。

2 改造目標(biāo)

實現(xiàn)變電站自動化系統(tǒng)通信機雙機“雙主模式”，通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面同時與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊。

由于各種原因，這三個變電站綜自系統(tǒng)無法做出雙主通信模式，或者通過換主板、加板卡等方式改造的成本太大，常規(guī)方法無法達到改造目標(biāo)。

通過調(diào)研，綜觀國內(nèi)自動化設(shè)備技術(shù)情況，提出了新的技術(shù)改造思路：在變電站內(nèi)增加通信網(wǎng)關(guān)機（規(guī)約轉(zhuǎn)換器），來實現(xiàn)綜自系統(tǒng)通過雙平面與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊的目的。

3 具體實現(xiàn)方式

3.1 方式一

增加一臺通信網(wǎng)關(guān)機，與綜自系統(tǒng)通過直連方式，采用IEC104規(guī)約通訊。通信網(wǎng)關(guān)機接入A網(wǎng)和新接入網(wǎng)（以下簡稱B接入網(wǎng)），與調(diào)度主站進行IEC104規(guī)約通訊，其方案描述如下：（1）現(xiàn)場綜自系統(tǒng)直接連入通信網(wǎng)關(guān)機，通信網(wǎng)關(guān)首先與綜自A機嘗試規(guī)約通訊，若與綜自A機通訊失敗，則嘗試與綜自B機規(guī)約通訊，但同

一時間只能與一臺綜自主機進行規(guī)約通訊；（2）綜自主機將主站地址改為通信網(wǎng)關(guān)機地址，通過兩條IEC104規(guī)約鏈路分別向通信網(wǎng)關(guān)機發(fā)送省調(diào)點表數(shù)據(jù)和地調(diào)點表數(shù)據(jù)；（3）通信網(wǎng)關(guān)機通過A接入網(wǎng)與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊；（4）通信網(wǎng)關(guān)機同時通過B接入網(wǎng)與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊；（5）通信網(wǎng)關(guān)機采集變電站綜自系統(tǒng)的SCADA數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)度主站系統(tǒng)，同時接收各個調(diào)度主站系統(tǒng)的遙控命令并下發(fā)給變電站綜自系統(tǒng)。

改造后網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖3所示。

該方式的優(yōu)點：（1）綜自系統(tǒng)只與通信網(wǎng)關(guān)機通訊；（2）調(diào)度主站只與通信網(wǎng)關(guān)機通訊。

該方式的缺點：（1）綜自系統(tǒng)自身需要重新設(shè)置地址（與通信網(wǎng)關(guān)機設(shè)置同一網(wǎng)段的私網(wǎng)地址）；（2）綜自系統(tǒng)需將通信網(wǎng)關(guān)機的私網(wǎng)地址設(shè)置為主站地址；（3）綜自系統(tǒng)都通過一個主站地址同時送兩路（省調(diào)和地調(diào)）點表信息，綜自主機設(shè)置復(fù)雜；（4）通信網(wǎng)關(guān)機存在單點故障，而一旦發(fā)生故障，因綜自系統(tǒng)主站地址已改變，無法直接將站內(nèi)自動化系統(tǒng)接在網(wǎng)絡(luò)交換機上運行。

3.2 方式二

針對方式一的缺點，本方案中配置2臺通信網(wǎng)關(guān)機，分別與綜自A機和綜自B機通過私網(wǎng)進行IEC104規(guī)約通訊，并通過A接入網(wǎng)和B接入網(wǎng)與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊。2臺通信網(wǎng)關(guān)機采用“雙主模式運行”，其方案描述如下：（1）通信網(wǎng)關(guān)機通過私網(wǎng)與綜自系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊，通信網(wǎng)關(guān)機先與綜自A機嘗試規(guī)約通訊，若與綜自A機通訊失敗，則嘗試與綜自B機規(guī)約通訊，但同一時間只與一臺綜自主機進行規(guī)約通訊；（2）綜自主機將兩臺通信網(wǎng)關(guān)機的私網(wǎng)地址設(shè)置成主站地址，建立兩條IEC104規(guī)約通訊鏈路，其中一條用于發(fā)送省調(diào)點表信息數(shù)據(jù)，另一條用于發(fā)送地調(diào)點表信息數(shù)據(jù)；（3）通信網(wǎng)關(guān)機通過A接入網(wǎng)和B接入網(wǎng)與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊；（4）通信網(wǎng)關(guān)機采集綜自系統(tǒng)的SCADA數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)度主站系統(tǒng)，同時接收各個調(diào)度主站系統(tǒng)的遙控命令并下發(fā)給變電站綜自系統(tǒng)。

改造后網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖5所示。

該方式的優(yōu)點：（1）綜自系統(tǒng)只與通信網(wǎng)關(guān)機通訊；（2）調(diào)度主站只與通信網(wǎng)關(guān)機通訊；（3）兩臺通信網(wǎng)關(guān)機互備解決了通信網(wǎng)關(guān)機故障引起的問題。

該方式的缺點：（1）綜自系統(tǒng)自身需要重新設(shè)置私網(wǎng)地址；（2）綜自系統(tǒng)需重新設(shè)置主站地址；（3）通過一個主站地址同時送兩路點表信息，綜自主機設(shè)置復(fù)雜；（4）需要購置2臺通信網(wǎng)關(guān)機，成本較高。

3.3 方式三

增加一臺通信網(wǎng)關(guān)機，通過A接入網(wǎng)交換機與綜自系統(tǒng)采用IEC104規(guī)約通訊，通過B接入網(wǎng)與調(diào)度主站進行IEC104規(guī)約通訊。

其方案描述如下：（1）通信網(wǎng)關(guān)機通過A接入網(wǎng)交換機與綜自系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊，通信網(wǎng)關(guān)先與綜自A機嘗試規(guī)約通訊，若與綜自A機通訊失敗，則嘗試與綜自B機規(guī)約通訊，但同一時間只與一個綜自主機進行規(guī)約通訊；（2）綜自主機通過兩條IEC104規(guī)約鏈路分別向通信網(wǎng)關(guān)機發(fā)送省調(diào)點表數(shù)據(jù)和地調(diào)點表數(shù)據(jù)；（3）通信網(wǎng)關(guān)機通過B接入網(wǎng)與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊；（4）通信網(wǎng)關(guān)機采集變電站綜自系統(tǒng)的SCADA數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)度主站系統(tǒng)，同時接收各個調(diào)度主站系統(tǒng)的遙控命令并下發(fā)給變電站綜自系統(tǒng)；（5）綜自主機保持A接入網(wǎng)與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊不變。

改造后網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖7所示。

該方式的優(yōu)點：（1）調(diào)度主站通過A接入網(wǎng)與綜自主機直接通訊，通過B接入網(wǎng)與通信網(wǎng)關(guān)機通訊；（2）由于該方式中沒有改變綜自主機以及調(diào)度主站原有的通信方式，所以即使通信網(wǎng)關(guān)故障也不影響原有的通信鏈路的通訊。

該方式的缺點：（1）需要在綜自主機中增加設(shè)置一個主站地址；（2）通過一個主站地址同時送兩路點表信息，綜自主機設(shè)置復(fù)雜；（3）當(dāng)A接入網(wǎng)交換機故障時，所有數(shù)據(jù)通訊全部中斷。

3.4 方式四

針對方式三的缺點，改變通信網(wǎng)關(guān)機與綜自系統(tǒng)的通信方式。通信網(wǎng)關(guān)機通過串口（借用現(xiàn)有的與地調(diào)通訊的串口）與綜自系統(tǒng)進行IEC101規(guī)約通訊。通過這個串口，接收地調(diào)點表信息。

其方案描述如下：（1）通信網(wǎng)關(guān)機串口與綜自系統(tǒng)連接，通信網(wǎng)關(guān)首先與綜自A機嘗試IEC101規(guī)約通訊，若與綜自A機通訊失敗，則嘗試與綜自B機規(guī)約通訊，但同一時間只與一臺綜自主機進行規(guī)約通訊；（2）綜自系統(tǒng)通過IEC101規(guī)約鏈路向通信網(wǎng)關(guān)機發(fā)送地調(diào)點表數(shù)據(jù)；（3）通信網(wǎng)關(guān)機從地調(diào)點表中挑選出省調(diào)所需信息組成省調(diào)點表數(shù)據(jù)；（4）通信網(wǎng)關(guān)機通過B接入網(wǎng)與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊；（5）通信網(wǎng)關(guān)機采集變電站綜自系統(tǒng)的SCADA數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)度主站系統(tǒng)，同時接收各個調(diào)度主站系統(tǒng)的遙控命令并下發(fā)給變電站綜自系統(tǒng)；（6）綜自系統(tǒng)保持A接入網(wǎng)與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊不變。

改造后網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖9所示：

該方式的優(yōu)點：（1）調(diào)度主站通過A接入網(wǎng)與綜自主機直接通訊，通過B接入網(wǎng)與通信網(wǎng)關(guān)機通訊；（2）由于該方式中，沒有改變綜自主機以及調(diào)度主站原有的通信方式，所以即使通信網(wǎng)關(guān)機故障，也不影響原有的通信鏈路的通訊。

該方式的缺點：省調(diào)點表數(shù)據(jù)需要通信網(wǎng)關(guān)機在地調(diào)點表數(shù)據(jù)中抽取，通信網(wǎng)關(guān)機功能要求復(fù)雜，需要通信網(wǎng)關(guān)機廠家開發(fā)新功能。

3.5 方式五

其方案描述如下：（1）綜自系統(tǒng)通過原與地調(diào)通信的串口以IEC101規(guī)約向通信網(wǎng)關(guān)機發(fā)送地調(diào)點表數(shù)據(jù)，綜自系統(tǒng)通過新增串口以IEC101規(guī)約向通信網(wǎng)關(guān)機發(fā)送省調(diào)點表數(shù)據(jù)；（2）通信網(wǎng)關(guān)機首先與綜自A機嘗試串口IEC101規(guī)約通訊，若與綜自A機通訊失敗，則嘗試與綜自B機通訊，但同一時間只與一臺綜自主機進行串口IEC101規(guī)約通訊；（3）通信網(wǎng)關(guān)機通過B接入網(wǎng)與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊；（4）綜自系統(tǒng)通過A接入網(wǎng)與調(diào)度主站系統(tǒng)進行IEC104規(guī)約通訊，即保持原來的通訊方式不變。

改造后網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖11所示。

其邏輯連接關(guān)系如圖12所示。

該方式的優(yōu)點：主站通過A接入網(wǎng)與綜自系統(tǒng)直接通訊，通過B接入網(wǎng)與通信網(wǎng)關(guān)機通訊，兩路通訊互備，真正達到“雙主模式”的要求。

該方式的缺點：需在綜自系統(tǒng)上增加一路串口傳輸設(shè)置，不過幾乎所有綜自系統(tǒng)通信機上都具備至少2路以上串口傳輸能力，因此僅需軟件設(shè)置，不需要做硬件擴充。

4 結(jié)語

第5篇：數(shù)字化技術(shù)改造范文

【關(guān)鍵詞】11 OkV變電站；數(shù)字化改造；故障

【中圖分類號】TM734 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）11-0289-01

1、總體改造方案介紹

1.1 電氣主接線

110kV城南變目前有兩臺變壓器，容量均為31.5MVA，電壓等級為110kv/35kV/10kV。110kV、35kV、10kV均為單母分段接線。35kV、10kV開關(guān)柜為中置柜，10kV二段母線各有一組電容器。

1.2 總體改造方案

遵循“一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、通信接口標(biāo)準(zhǔn)化”的基本原則，實現(xiàn)變電站的全數(shù)字化改造。全站采用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)，分為三個網(wǎng)絡(luò)：站控層網(wǎng)絡(luò)、專用GOOSE網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)，其組網(wǎng)方式分別為星型以太網(wǎng)，單GOOSE網(wǎng)，點對點網(wǎng)絡(luò)。采用GOOSE通信實現(xiàn)監(jiān)控的互聯(lián)閉鎖和保護的跳閘功能。

具體改造方案見圖1：數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

1.2.1 三層網(wǎng)絡(luò)的概況

站控層網(wǎng)絡(luò)：后臺系統(tǒng)與保護、測控裝置間采用雙以太網(wǎng)組網(wǎng)，IEC61 850協(xié)議。

GOOSE網(wǎng)絡(luò)：開關(guān)量輸入、控制輸出、測控、保護各裝置間聯(lián)閉鎖信息（GOOSE信息）用工業(yè)光纖以太網(wǎng)代替硬接線。采用單獨組網(wǎng)方式，避免了不同優(yōu)先級數(shù)據(jù)的同網(wǎng)傳輸，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，可以用普通的工業(yè)級交換機。如果與站控層網(wǎng)絡(luò)合并，為了保證GOOSE信息傳輸時延最小和不受普通優(yōu)先級報文的阻塞，需使用符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的交換機，使GOOSE信息優(yōu)先交換。1EC61 850標(biāo)準(zhǔn)要求的方法是兩個網(wǎng)絡(luò)合用，為了可靠起見，本工程將將兩個網(wǎng)絡(luò)分開。

過程層網(wǎng)絡(luò)：保護、測控裝置與光cT/FVI的合并器間通信采用點對點光纖以太網(wǎng)，1EC 61850-9-1協(xié)議，跨間隔設(shè)備（變壓器差動、母差保護等）采用IEC 60044-8串行FT3協(xié)議；

1.2.2 主要設(shè)備選型配置

（1）電氣一次部分

①主變壓器：主變中性點間隙電流互感器采用OETT03ACTZ光電電流互感器，在主變本體側(cè)加裝智能終端箱來實現(xiàn)本體信息采集與控制的數(shù)字化，該智能終端箱內(nèi)含本體保護及操作繼電器，變壓器本體保護通過GOOSE網(wǎng)跳各側(cè)開關(guān)。

②110kV部分：110kV電流互感器選用OET7llACTZ型光電電流互感器（5TPE/5TPE/0.2s）；1 10kV電壓互感器選用OET711AVTZ型光電電壓互感器（3p/0.2）。

③35kV部分：35kV電流互感器選用OETT03ACTZ型光電電流互感器（5TPE/5TPE/0.2s）；35kV電壓互感器選用OET703AVTZ型光電電壓互感（3P/O.2）。

④10kV部分：10kV電流互感器選用OETT01ACTZ型光電電流互感器（5TPE/5TPE/0.2S）；10kV電壓互感器選用OET701AVTZ型光電電壓互感器（3P/0.2）。

（2）電氣二次部分

采用保護、測控一體化方案。主變保護測控采用PSl 02E/03E型差動保護/三側(cè)后備保護測控一體；110kV線路保護測控采用X7110型；110kV分段保護測控采用PSl 05E；35kV、10kV保護測控采用V3型。

針對現(xiàn)有的二次設(shè)備對運行環(huán)境的要求，110kV保護測控裝置集中組屏布置于室內(nèi)，35kV、10kV保護測控。合并單元按間隔配置，同樣因為運行環(huán)境所限，集中組屏布置于室內(nèi)的方案。

（3）電能計量、測量表計

電度表全部更換為具有國家計量認證的符合IEC61850通信標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字量輸入、帶485輸出接口的多功能數(shù)字式電度表；電能采集處理終端裝置同時具備專線和網(wǎng)絡(luò)兩種方式。

2、運行故障

2.1 激光管故障

2011年9月22晚22：35分，城南變110kVN關(guān)線777線路保護動作跳閘，110kV備自投未動作，由于跳閘前運行方為南關(guān)線777線一線帶2變，導(dǎo)致全站出現(xiàn)失電。

經(jīng)分析，這一現(xiàn)象與合并器激光管老化盡管和激光管長期運行、壽命較短有關(guān)，這一缺陷在本站較多次出現(xiàn)，由于運行中無法對其進行實時監(jiān)測和檢查，今后類似故障，仍可能發(fā)生，需要廠家積極配合，找到解決辦法。

2.2 合并器故障

運行統(tǒng)計：2010年2月至2011年9月，發(fā)生合并器插件壞故障3起、合并器死機故障2起、合并器激光電源損壞故障5起。

原因分析：當(dāng)線路正常運行即CT有電時，CT采集卡的工作電源即傳輸光信號的電源由CT提供，當(dāng)線路停運時，激光電源開始工作，此時合并器裝置內(nèi)部有2個電源模塊同時工作，裝置發(fā)熱加重，且由于裝置設(shè)計不合理（兩個電源板靠在一起，且插件間距較小，也沒有散熱措施），在變電所空調(diào)全開且保護屏前后門都打開的情況下散熱效果仍然不理想，造成裝置長時間過熱，容易造成裝置死機或損壞CPU和插件。

2.3 裝置電源板故障

運行統(tǒng)計：2010年1月至2010#8月，發(fā)生保護測控裝置、合并器電源板壞件壞故障19起。

原因分析：設(shè)備本身質(zhì)量瑕疵，與電源板設(shè)計、元器件選擇有關(guān)，廠家作針對性的改進后，2011年年初至今，裝置電源板故障僅發(fā)生3次，故障率大為減小。

2.4 35kV光電電流互感器故障

35kV光電電流互感器運行中故障率很高，分析原因：35kV電流互感器采用用采用羅科夫斯基線圈+LPCT線圈，絕緣膠材料為聚氨酯，常溫固化。澆鑄方式采用先戶內(nèi)環(huán)氧樹脂殼體模具成型，生產(chǎn)工藝簡單，過程容易控制，但由于聚氨酯種類和性能差異，運行時間相對短，在現(xiàn)場出現(xiàn)故障率較高的現(xiàn)象，需不斷改進配方才能趨向成熟。還有一可能的原因，35kV開關(guān)室的溫度高、濕度大，使電流互感器易發(fā)生故障，因為同樣的電流互感器在10kV開關(guān)室故障率相對要小一些。

3、設(shè)計反思與總結(jié)

110kV城南變數(shù)字化改造，總體方案還是有一些亮點，尤其是GOOSE網(wǎng)的應(yīng)用：智能終端按IEC 61850協(xié)議GOOSE單獨組網(wǎng)設(shè)計，變壓器本體保護、備自投、低周減載等通過GOOSE網(wǎng)采集信號、發(fā)跳合閘令。

第6篇：數(shù)字化技術(shù)改造范文

鍵詞：電廠；熱工自動化；改造；技術(shù)

中圖分類號：C35文獻標(biāo)識碼： A

1、電廠熱工自動化常見事故

1.1、裝置檢修問題日益復(fù)雜在定期對裝置進行檢修的作業(yè)中，有些不按照規(guī)定程序走，導(dǎo)致遺漏了別的方面。有些在檢修之前沒有做好充分的安全準(zhǔn)備工作，導(dǎo)致環(huán)節(jié)被忽略。有些安裝新的裝置之后，因為其技術(shù)水平的高低導(dǎo)致工作人員不能嚴謹對待工作，得過且多的事情經(jīng)常發(fā)生。

1.2、小問題不斷

因為電廠的機組數(shù)量相當(dāng)大，所以每臺設(shè)備在設(shè)置的時候會出現(xiàn)多多少少的小問題。少數(shù)裝置不能一次性正常運轉(zhuǎn)，經(jīng)過來回修正之后雖能正常運轉(zhuǎn)，但是施工圖卻未及時改正，還是造成了一定程度上的麻煩。實際情況和施工圖之間有著很大的出入。

1.3、人員問題

在對裝置進行工作狀態(tài)下管理的時候，工作人員不按正規(guī)章程進行管理，造成了許多潛在的危險沒有被及時發(fā)現(xiàn)，處理不當(dāng)導(dǎo)致一系列的問題發(fā)生。

2、電廠熱工自動化改造技術(shù)探討

2.1、明確具體改造目標(biāo)

提高電廠熱工自動化的安全生產(chǎn)效率是整個電廠熱工行業(yè)的實際目標(biāo)，但是要做到這點，就還要在實際的工作中結(jié)合電廠的實際情況，制定適于電廠熱工自動化改造工作順利進行的實際目標(biāo)。在此目標(biāo)中還要包含對于電廠熱工能源利用率的提高以及相關(guān)人員工作量的減少，有效提高電廠熱工自動化的水平。所以，在對電廠熱工自動化進行改造時要從實際出發(fā)，全面考慮制定周密的熱工自動化改造目標(biāo)。電廠熱工自動化技術(shù)的改造要包含熱電廠發(fā)展的各個方面，實現(xiàn)電廠熱工自動化的智能化，促進電廠的持久穩(wěn)定發(fā)展，提高社會的經(jīng)濟效益。

2.2、制定合理有效地改造方案

長期合理的電廠熱工自動化技術(shù)方案的制定要盡量避免出現(xiàn)重復(fù)改造情況。為此在制定電廠熱工自動化改造時要從長遠的角度考慮，把自動化改造的每一步工作都做到位，對于相關(guān)設(shè)備的選用以和控制功能的改造要盡可能的減少電廠熱工自動化技改投資的成木。同時，面對現(xiàn)在電廠熱工自動化水平的局限可以制定分期改造方案，對于相關(guān)設(shè)計方案要有較強的拓展以及開放性，做到逐步促進電廠熱工自動化水平的有效提高。

2.3、選擇適用的設(shè)備

電廠熱工自動化的設(shè)備的選用是非常關(guān)鍵的，電廠熱工自動化設(shè)備的質(zhì)量將直接影響電廠熱工自動化改造的成果。所以，在電自動化設(shè)備的選用上要嚴格，由于電廠熱工自動化設(shè)備的類型較多且都具有較強的專業(yè)性，在選用設(shè)備時必須要有專業(yè)人士進行對各類需要自動化設(shè)備進行選擇。同時，還可以通過具體招標(biāo)方式選擇一些質(zhì)量較好的設(shè)備，以保證電廠熱工自動化改造工作的順利進行。

2.4、統(tǒng)一管理

電廠熱工自動化技術(shù)的改造涉及到熱電廠各廠房的技術(shù)改造，這是一項系統(tǒng)、繁瑣的工程。這就要求我們必須在電廠領(lǐng)導(dǎo)的統(tǒng)一管理下進行有序的技術(shù)改造工作。還要求有較強的自動化專業(yè)技能，為此需要成立一支專業(yè)技能強，經(jīng)驗豐富以及責(zé)任心較強的自動化技術(shù)隊伍，對電廠熱工自動化改造工作進行設(shè)計、安裝和調(diào)試。

2.5、借助于FDCS實現(xiàn)電氣熱工控制一體化

在電廠熱工自動化改造工作中，對于自動化現(xiàn)場控制系統(tǒng)，其總線是一個完整的自動化控制系統(tǒng)，但是現(xiàn)今還沒有將其在整個電廠進行有效應(yīng)用。與此同時在電廠在線運行機組中，DSC作為是主流控制系統(tǒng)，但是不管是檢測還是執(zhí)行儀器信號，所使用的還是模擬量信號，這已經(jīng)不能夠?qū)こ淌堑默F(xiàn)場儀器診斷和維護工作需求進行滿足。所以在米來的一段時間內(nèi)，對于相關(guān)現(xiàn)場的總線必須要和DCS以及PLC技術(shù)結(jié)合發(fā)展，使其通過現(xiàn)場總線對自身功能實施完善。電廠熱工自動化系統(tǒng)基礎(chǔ)是測量元件、傳感器以及執(zhí)行機構(gòu)，因此在系統(tǒng)改造中，應(yīng)該首先對不能夠適應(yīng)工作需求的測量元件和執(zhí)行機構(gòu)實施改造，選用那些性能好、質(zhì)量高的變送器、開關(guān)儀表、傳感器以及執(zhí)行器，不然即使選用性能非常好的DCS也不能夠?qū)ζ渥饔眠M行充分發(fā)揮。另外還要對執(zhí)行機構(gòu)相連的閥門進行改造，其也對其自動化系統(tǒng)改造效果具有直接影響。

2.6、加大節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用

資源節(jié)約、環(huán)保生產(chǎn)已經(jīng)成為現(xiàn)今社會發(fā)展中的一個重點問題。同樣作為電廠想要長期生存，就必須要在這一形勢下，實施電廠的節(jié)能環(huán)保發(fā)展，其中高壓變頻技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)@一需求進行很好滿足。

3、電廠熱工自動化技術(shù)的發(fā)展方向

3.1、過程控制儀表

目前，電廠熱工自動化技術(shù)已經(jīng)被廣泛推廣并應(yīng)用于電力市場中，過去常規(guī)的過程控制儀表已經(jīng)逐漸被自動化技術(shù)的過程控制儀表所替代。而這種自動化技術(shù)的過程控制儀表將會應(yīng)用于各種的職能執(zhí)行器和智能變送器。由于我國對于電廠環(huán)境保護有著嚴格的要求，對電廠排放物監(jiān)測分析的儀表也逐漸增多，而這些儀器的檢修工作和操作過程相對比較困難，成本又高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且，這種分析儀器在市場中的介紹與資料極少，操作人員充分掌握這種儀器的專業(yè)知識，從而導(dǎo)致這些分析儀器并不能在實際生產(chǎn)中發(fā)揮自身的作用，不僅造成了資源的浪費，對周圍的自然環(huán)境也會產(chǎn)生影響。然而，國外電廠卻非常注重分析儀表的檢修和應(yīng)用，是國外電廠中重要的環(huán)節(jié)之一，這也是我國電廠與國外電廠存在的差異。

3.2、運行支援系統(tǒng)

隨著單元機組的容量逐漸變大，所需的監(jiān)測和操作項目也越來越多。這樣就給工作人員帶來了很大的工作壓力。因此，為了更有效的解決這一問題，越來越多的控制系統(tǒng)被應(yīng)用電廠工作中，這些系統(tǒng)不僅降低了工作人員的工作難度，還減輕了大量復(fù)雜操作的壓力，從而大大提高了工作的效率和質(zhì)量。其次，這些系統(tǒng)大多數(shù)是采取自動化的裝置，工作人員在系統(tǒng)運行前，要對這些裝置進行認真仔細的檢查，確保裝置的準(zhǔn)確性。此外，機組自身的安全問題也是要特別注意的問題，及時發(fā)現(xiàn)機組出現(xiàn)的故障，做出正確的判斷，并采取快速有效的解決措施，從而確保機組可以順利運行。

3.3、自律分布式的系統(tǒng)

在整個電廠熱工自動化系統(tǒng)中，任意一個自動化系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障，自律控制系統(tǒng)也能夠在第一時間將自身的工作狀態(tài)自動地進行控制、協(xié)調(diào)，保證電廠發(fā)電的繼續(xù)進行。與自律性的DCS相比，現(xiàn)在使用的DCS還有很大的提升空間?，F(xiàn)有的DCS分為水平分布型系統(tǒng)和層次分布型系統(tǒng)。在水平分布型系統(tǒng)中，子系統(tǒng)的正常工作不會受到其他子系統(tǒng)的影響，各個子系統(tǒng)之間都保持了一定的獨立性，也就是說當(dāng)某些子系統(tǒng)發(fā)生故障，其余的子系統(tǒng)也會繼續(xù)工作，但是水平分布型系統(tǒng)有一個致命的缺點，就是缺乏控制性，雖然它具有協(xié)調(diào)性。

總言之，在現(xiàn)階段，各熱電廠必須根據(jù)自身的特點并結(jié)合實際的社會情況，在電廠相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的統(tǒng)一管理下制定合理的長期改造方案，組織專業(yè)人士選用最佳的自動化設(shè)備，按照方案進行合理有序的改造，盡快提高熱電廠自動化控制水平，以此提高熱電廠全機組的運行效率降低運行能耗促進熱電廠的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]張弛. 基于熱電廠熱工自動化系統(tǒng)改造技術(shù)分析[J]. 河南科技,2014,06:120.

[2]張 全. 電廠熱工自動化技術(shù)的優(yōu)化改造[J]. 電子制作,2014,11:97.

[3]黃福濤. 如何提高電廠熱工自動化水平[J]. 黑龍江科技信息,2014,21:62.

[4]李志會. 智能控制在電廠熱工自動化中的應(yīng)用分析[J]. 科技視界,2014,18:244.

第7篇：數(shù)字化技術(shù)改造范文

摘要：文章分析了變電所自動化改造的幾個關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：變電所自動化改造

1變電所改造的主要內(nèi)容

常規(guī)變電所改造為無人值班變電所運行，首先要對一、二次設(shè)備進行改造，使之適應(yīng)無人值班運行要求。

1.1一次設(shè)備主要改造及技術(shù)要求

1.1.1斷路器的改造：主要要求是能實現(xiàn)遙控操作功能，并提供可靠的斷路器位置信號。對使用年久且性能不能滿足電網(wǎng)運行要求的6～35kV油斷路器動作要求，應(yīng)以性能好、可靠性高、維護量小的無油設(shè)備(如真空斷路器或SF6斷路器)來代替。斷路器輔助觸點改造為雙輔助觸點接線以防信號誤發(fā)。

1.1.2高壓開關(guān)柜的改造：完善機械防止誤操作措施；完善柜間距離，要求隔離物起絕緣支撐作用，要具有良好的阻燃性能；加強母線導(dǎo)體間、相對地間絕緣水平；改造高壓開關(guān)柜中的電流互感器，使之達到高壓開關(guān)柜使用工況絕緣水平、峰值和短時耐受電流、短時持續(xù)時間的要求。

1.1.3過電壓保護設(shè)備的改造：如對變電所6～35kV中性點加裝自動跟蹤、自動調(diào)諧的消弧線圈；為減少變電所的運行維護工作量，降低殘壓，防止避雷器的爆炸，變電所6～35kV避雷器宜更換為無間隙金屬氧化物避雷器(MOA)。

1.1.4主變壓器有關(guān)輔助元件的改造：改造中性點隔離開關(guān)及其操作機構(gòu)，能實現(xiàn)遙控操作；對有載調(diào)壓分接開關(guān)實現(xiàn)當(dāng)?shù)睾瓦h方遙調(diào)操作；實現(xiàn)主變溫度遠方測量等。

1.2二次設(shè)備改造內(nèi)容及要求控制回路的改造要能適應(yīng)無人值班需要，主要有以下要求：①斷路器控制回路改造后，要簡單、可靠、無迂回接線。②斷路器控制回路斷線、失去控制電源時應(yīng)實現(xiàn)遠方報警，并保留控制回路故障信號。③保護回路單獨設(shè)有熔斷器的變電所，保護回路直流消失后，能遠方報警。④重合閘裝置要實現(xiàn)自動投退，在遙控和當(dāng)?shù)夭僮骱祥l后，重合閘電源應(yīng)自動投入，重合閘放電回路自動斷開。在遙控和當(dāng)?shù)夭僮魈l后，自動退出重合閘電源，同時重合閘裝置自動放電。根據(jù)需要實現(xiàn)重合閘后加速和一次重合閘。⑤低頻減負荷裝置或其它系統(tǒng)穩(wěn)定措施裝置動作跳閘時，應(yīng)自動閉鎖重合閘。⑥取消斷路器位置信號燈的不對應(yīng)閃光功能，信號燈具改為發(fā)光二極管等節(jié)能型燈具。⑦加裝遙控與就地跳、合閘閉鎖回路。⑧中央信號裝置有關(guān)回路作相應(yīng)改造。

2改造方案的選擇

對常規(guī)變電所進行無人值班改造，總的指導(dǎo)思想是“安全、可靠、實用、經(jīng)濟”。二次設(shè)備改造任務(wù)重，改造難度大，需要對一些關(guān)鍵技術(shù)進行探討，尋找恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方法。下面介紹幾種典型的二次設(shè)備改造方案。

2.1斷路器的控制與繼電保護合一的改造方案

改造時保留有全部保護設(shè)備，取消控制屏(集中控制臺，集中控制柜)，將斷路器控制回路、控制設(shè)備安裝到保護屏適當(dāng)備用位置。這種方案將會取消控制屏上的全部光字牌信號、測量儀表和音響信號。為滿足當(dāng)?shù)夭僮骷案脑爝^渡期內(nèi)變電所運行操作人員對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視要求，增設(shè)一套RTU當(dāng)?shù)毓ぷ髡炯帮@示設(shè)備。在顯示器上顯示有關(guān)一次接線圖，測量信息，事故及預(yù)告信息。采用這種改造方案，可以簡化二次回路接線，減少大量控制電纜，減少回路中的觸點，提高二次設(shè)備的運行可靠性。這種改造方案適合于由弱電控制，集控臺、集控柜等多臺設(shè)備組合的控制回路改造。

變電所改造一般采用常規(guī)的RTU裝置。變電所無RTU裝置的可采用性能較好的分布式分散安裝的RTU遙測交流采樣，各RTU之間通信連接。變電所已有RTU裝置的，在原裝置中擴大功能，增加RTU容量以滿足無人值班改造信息量的要求。

2.2只改造二次回路接線方案這種改造方案保護設(shè)備、控制設(shè)備全部利用。在改造中根據(jù)無人值班變電所的技術(shù)要求，改造二次回路中的部分接線，如斷路器控制接線改接，重合閘接線改接，以及信號改接等；增加和更換部分繼電器，使其具備無人值班變電所的技術(shù)要求。這種方案，改造量最少，二次回路變動量小，是采用電磁式繼電器保護變電所的最方便、最經(jīng)濟的改造方案。變電所的RTU裝置采用常規(guī)遠動設(shè)備。

2.3二次保護設(shè)備全部更新的改造方案對于運行年限較長的變電所，在方案設(shè)計時可根據(jù)無人值班改造的技術(shù)要求，全部更新變電所二次及保護設(shè)備，采用目前國內(nèi)較先進的綜合自動化裝置。這種改造方案投資較大，一般只適用于變電所相對陳舊，原有的二次回路已達不到安全要求的情況。

3如何進行遠方監(jiān)控

3.1繼電器的更新根據(jù)傳統(tǒng)變電所無人值班改造的實際情況，也為確保“四遙”功能的實現(xiàn)，改造中要將保護及自動裝置中的電流、電壓、時間、信號、重合閘等電磁型繼電器全部更新為靜態(tài)繼電器。由集成電路構(gòu)成的靜態(tài)繼電器與原電磁型繼電器相比具有整定直觀、功耗低、動作迅速、精度高等優(yōu)點，而且電流、電壓繼電器增加了直流輔助電源，可以通過電源監(jiān)視燈對繼電器的正常運行進行監(jiān)視，從而大大提高了保護的可靠性與速動性。特別是信號繼電器既有電保持，又有磁保持，信號記憶可靠，還增加了多組動合觸點和電動復(fù)歸圈。保證了“遙信”功能及信號繼電器遙控復(fù)歸的實現(xiàn)。

3.2遠控和就地操作轉(zhuǎn)換變電所實現(xiàn)無人值班，要方便設(shè)備檢修和事故現(xiàn)場的緊急處理，就必須要實現(xiàn)遠控及就地控制兩種方式操作，因此要拆除原有的KK控制開關(guān)，在回路中增加具備“遠控”和“就地”轉(zhuǎn)換功能的QK切換開關(guān)，在正常情況下，無人值班變電所所有運行或備用狀態(tài)的斷路器，必須置于“遠控”位置，由監(jiān)控中心值班員進行遠控。

4線路的監(jiān)視

大家知道，紅綠信號等除反映斷路器的實際位置以外，還擔(dān)負著監(jiān)視跳合閘回路是否正常的任務(wù)，雖然變電所內(nèi)可以通過紅綠燈來實現(xiàn)跳合閘回路的監(jiān)視，但卻無法從遠方進行監(jiān)視，為此在控制回路中加裝了跳閘位置繼電器TWJ和合閘位置繼電器HWJ，只要HWJ及TWJ的兩副常閉觸點同時閉合，就說明跳閘回路有問題，需要到現(xiàn)場檢修。

5遙信的實現(xiàn)

常規(guī)變電所要進行無人值班改造，則原理通過中央信號及光子牌反應(yīng)的各類預(yù)告信號就必須要具備遙信功能。同時，繼電器動作以后，必須能夠在監(jiān)控中心進行遙控復(fù)歸。因此，信號繼電器的遙信問題以及信號繼電器的復(fù)歸問題也就成為突出的關(guān)鍵問題，在改造中應(yīng)當(dāng)加以重視。

5.1遙信的實現(xiàn)變電所原中央信號解除以后，為正確反映所內(nèi)所有異常及事故信號，就必須將上述信號通過繼電器觸點提供給遠動遙信裝置以實現(xiàn)遙信功能。按照無人值班的要求在反映具體保護動作事件的同時，變電所任何一套保護裝置動作及異常都要啟動變電所的遙信事故總信號，以提醒監(jiān)控人員及時處理。針對這一要求，將信號繼電器全部更換為帶有電動復(fù)歸線圈及多組動合觸點的靜態(tài)集成繼電器。每只信號繼電器單獨提供一對空觸點以反映具體保護動作事件，另外每只繼電器都提供一對空觸點并將這些空觸點并聯(lián)在一起以反映事故總信號。斷路器的實際運行位置采用開關(guān)的輔助觸點來反映。

5.2信號繼電器的復(fù)歸信號繼電器更換為靜態(tài)繼電器以后，其內(nèi)部帶有電動復(fù)歸線圈。這樣既可以通過信號繼電器上的復(fù)歸按鈕就地復(fù)歸，又可以通過將所有信號繼電器的電壓復(fù)歸線圈并聯(lián)后與監(jiān)控屏遙控執(zhí)行屏上信號復(fù)歸繼電器的常開觸點串聯(lián)起來，實現(xiàn)全站信號的遙控總復(fù)歸。使得無人值班變電所的信號復(fù)歸問題得以解決。

第8篇：數(shù)字化技術(shù)改造范文

關(guān)鍵詞 圖學(xué)教育 改革 現(xiàn)代制造技術(shù)

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.10.064

Practice and Research of Teaching Reform on Mechanical

Drawing of Digital Manufacturing Technology

SUN Baofu， ZHONG Zhixian

（College of Mechanical and Control Engineering， Guilin University of Technology， Guilin， Guangxi 541004）

Abstract Graph is engineering language. With the rapid development of modern manufacturing technology， graphics education in teaching content， teaching method and teaching means also faces the reform， to adapt to the development needs. In this paper， the present situation， reform ideas and reform measures are studied， and the detailed reform steps are formulated.

Key words graphics education; reform; modern manufacturing technology

0 引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品更新速度的加快，新型的制造技術(shù)在我國的應(yīng)用越來越廣泛，其中，數(shù)字化的制造技術(shù)已成為其典型代表。所謂數(shù)字化制造技術(shù)是指：在數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)融合的背景下，并在虛擬現(xiàn)實、計算機網(wǎng)絡(luò)、快速原型、數(shù)據(jù)庫和多媒體等支撐技術(shù)的支持下，根據(jù)用戶的需求，迅速收集資源信息，對產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進行分析、規(guī)劃和重組，實現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計和功能的仿真以及原型制造，進而快速生產(chǎn)出達到用戶要求性能的產(chǎn)品整個制造全過程。發(fā)達國家以及我國大部分大中型企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化的制造技術(shù)，它包括了計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助工程分析（CAE）、計算機輔助工藝規(guī)劃（CAPP）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）等內(nèi)容。①而其中，產(chǎn)品的數(shù)字模型作為貫穿所有制造過程的一條主線，其表現(xiàn)形式、包含內(nèi)容、建立方法、信息含量等尤為重要。在傳統(tǒng)制造中，二維的工程圖樣承擔(dān)了制造過程中的所有信息。然而，隨著計算機技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，以及如UG、PROE、Solidworks等新型綜合軟件層出不窮，傳統(tǒng)的信息載體已越來越不適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展水平，改革勢在必行。

1 改革思路

在傳統(tǒng)的機械制圖教學(xué)體系中，產(chǎn)品裝配圖和零件圖的閱讀與繪制是制圖教學(xué)的最終落腳點。產(chǎn)品的裝配工藝離不開裝配圖中的裝配與配合尺寸、明細欄、裝配要求等相關(guān)內(nèi)容，而零件的制造的工藝信息則存在于零件圖中的尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求之中。然而，無論是哪一種圖樣，對零件的形狀、結(jié)構(gòu)以及組成的表達都是讀圖與繪圖的基礎(chǔ)，所以，對工程圖樣表達方法的學(xué)習(xí)仍然是制圖教學(xué)的重中之重。而對圖樣表達方法的掌握是以畫法幾何內(nèi)容的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的，它是利用投影的基本知識，實現(xiàn)了三維實體與二維圖樣的相互轉(zhuǎn)換。然而，由于畫法幾何部分內(nèi)容的抽象性，造成了學(xué)生學(xué)習(xí)制圖的枯燥與乏味，嚴重影響了學(xué)習(xí)的效果。

為適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，機械制圖的教學(xué)則需從以下幾個方面進行相應(yīng)的改革：（1）機械制圖建模方式的轉(zhuǎn)化?；跀?shù)字化制造技術(shù)之上的工程信息的載體已經(jīng)從傳統(tǒng)的二維模型向三維模型轉(zhuǎn)化，依照三維建模設(shè)計的思想，根據(jù)實體的構(gòu)成原理與構(gòu)成方法，進行三維實體建模。這一建模理念忽略了點、線、面在制圖中的基礎(chǔ)作用，減少了教學(xué)內(nèi)容，同時也培養(yǎng)了學(xué)生現(xiàn)代設(shè)計思想和設(shè)計方法。所以，從工程圖學(xué)的教學(xué)內(nèi)容來看，三維建模應(yīng)貫穿教學(xué)全過程;（2）機械制圖與計算機技術(shù)的融合。計算機技術(shù)在現(xiàn)代制造技術(shù)的地位和作用是無以替代的，作為基礎(chǔ)課程的機械制圖，自然也是無法割舍的。許多年來，眾多的專家學(xué)者在二者的結(jié)合內(nèi)容、形式、方法、途徑等方面進行研究與實踐，但大部分都歸結(jié)于二者內(nèi)容比例問題、時間前后問題。因為是傳統(tǒng)的二維工程圖樣的教學(xué)，所以所用的教學(xué)軟件基本都是AutoCAD，從而不能適應(yīng)三維建模的需求。現(xiàn)代制造技術(shù)下的機械制圖，其三維建模軟件得到了根本性的改變，往往是運用一些大型的、集成的軟件，例如UG、Pro/e、Solidworks等。選擇什么樣的軟、硬件，如何實現(xiàn)與理論教學(xué)進行合理有效融合將是我們面臨的另一選擇;（3）機械制圖與相關(guān)專業(yè)知識的整合。利用集成軟件進行建模的過程實際上就是一個對零件設(shè)計、分析、檢驗的工程，所以這門課程的名稱也應(yīng)該稱之計算機輔助設(shè)計與繪圖（CADD），它不僅需要計算機技術(shù)的支持，同時也要求建模者具備充分的專業(yè)知識和專業(yè)技能。②怎樣實現(xiàn)這一教學(xué)內(nèi)容的整合，又如何恰當(dāng)把握教學(xué)時機的安排是教學(xué)改革的重要課題。

上述的三項內(nèi)容是相互關(guān)聯(lián)、彼此依存的，而建模方式的轉(zhuǎn)變是一條主線貫穿其中，對此，大連理工大學(xué)、清華大學(xué)以及北京航空航天大學(xué)均有研究，然而對與專業(yè)課程的整合雖有專家提出，卻沒有實際的研究成果，更沒有符合這一教改思想的教材或教學(xué)內(nèi)容大綱，這在全國尚屬首創(chuàng)。

2 改革實踐

在獲得廣西教育廳教改工程項目立項支持之后，我們在實際的教學(xué)中專門拿出了一個實驗班，自己編制教材，進行了相關(guān)的課程改革試驗。在教學(xué)過程中，取消了點、線、面的投影，截交線、相貫線的投影等原來較為繁瑣且較抽象的內(nèi)容，但保留了投影的基本知識，使得學(xué)生清楚二維工程圖樣的由來。三維建模則采用Solidworks軟件，從棱柱、棱錐、圓柱、圓錐等基本形體的建模開始，完成基本形體的切割、基本形體的疊加等組合體的建模過程，然后將三維實體模型進行二維轉(zhuǎn)換，直接形成二維工程圖，從而加深對工程圖的理解。

在完全掌握復(fù)雜形體的三維建模之后，對工程圖樣的表達方法、標(biāo)準(zhǔn)件常用件的表達方式、零件圖、裝配圖等章節(jié)的學(xué)習(xí)依然不能缺少。他們是機械制圖學(xué)習(xí)的落腳點，也應(yīng)該是學(xué)習(xí)的重點。這便又從三維回到了二維，所以，投影知識的學(xué)習(xí)是必不可少的。

在完全掌握復(fù)雜形體的三維建模之后，通過對相關(guān)課程內(nèi)容的整合，它不僅是機械制圖這一門課程的任務(wù)，還關(guān)聯(lián)到相關(guān)的專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)課程，涉及的面廣，改革的難度較大。通過與計算機技術(shù)的融合，從而實現(xiàn)建模方式的轉(zhuǎn)變，是我們研究的重點。符合這一教改思想的教材的編寫、教學(xué)方式方法的轉(zhuǎn)變、教學(xué)內(nèi)容與范圍的確定是這一課題研究的關(guān)鍵問題。它需要集中一定的人力、物力，對相關(guān)院校及企業(yè)進行走訪與調(diào)研，并且還要申請相關(guān)軟件公司的支持與協(xié)助才能夠得以順利實施這一課題的研究。

3 實施方案（圖1）

4 結(jié)語

機械制圖是機械、機電專業(yè)或近機類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，但因其對學(xué)生的空間思維能力以及空間想象能力要求較高，所以，學(xué)生的學(xué)習(xí)的困難程度較大。改革之后課程從其建模方式將以三維建模為主，從而降低了課程的抽象性，同時也提高了學(xué)生對相關(guān)軟件的熟悉程度及學(xué)習(xí)熱情。

教改項目：廣西高等教育教學(xué)改革工程項目，桂教高教【2013】28

注釋

第9篇：數(shù)字化技術(shù)改造范文

關(guān)鍵詞：中小型水廠 技術(shù)改造 自動化控制 體會

一、振華水廠簡介

振華水廠于1994年底投產(chǎn)，規(guī)模：6萬立方米／日，屬中型水廠，擔(dān)負著開平市城區(qū)大部的自來水供應(yīng)，其供水水質(zhì)及安全性對整個城區(qū)都有著重要的影響。

工藝流程：

該廠生產(chǎn)控制方式為現(xiàn)場手動控制方式，投藥、加氯的準(zhǔn)確度、連續(xù)性，濾池反沖洗、二級泵站供水的安全可靠性都受到相當(dāng)大的制約。為適應(yīng)《城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃》要求及人們對水質(zhì)和供水安全性要求的提高，1999年5月我水司與有關(guān)高?？蒲腥藛T及自控專業(yè)公司合作對該水廠進行了自動化改造。經(jīng)改造后的生產(chǎn)實踐證明，效果相當(dāng)不錯，說明中型水廠自動化改造是必要和可行的，具有一定的推廣價值。

二、自控系統(tǒng)改造設(shè)計思路

2.1 系統(tǒng)組成

本自動控制系統(tǒng)主要由中央控制室兩臺計算機（Pentium Ⅱ/450，內(nèi)存96M）、模擬屏及現(xiàn)場兩套PLC（SIMATIC S7－300，CPU314）組成，控制規(guī)模DI160點、DO96點、AI24點和AO12點。采用DCS（Distribute Control System）系統(tǒng)，為中央控制室集中監(jiān)控、PLC分散控制和現(xiàn)場操作臺手動控制的三級控制。PLC軟硬件主要由西門子公司提供，使用 Windows NT 4.0操作系統(tǒng)構(gòu)成C／S結(jié)構(gòu)，分別以STEP7和WinCCV4.0為編程與監(jiān)控軟件。整個系統(tǒng)采用MPI多點接口網(wǎng)絡(luò)，PLC框架采用內(nèi)部總線，PLC與計算機之間采用RS－485通訊接口，兩套PLC站通過專用雙絞線聯(lián)接，如圖1所示。

其中，二級泵站PLC監(jiān)控泵站電機、水泵、真空泵及閥門工作狀態(tài)，監(jiān)測調(diào)速泵頻率、運行時間、電流、電壓、電源有功功率、耗電量、機泵閥開關(guān)量狀態(tài)及出廠水水質(zhì)指標(biāo)；而中控室PLC同時監(jiān)控加礬、加氯、過濾、反沖洗和反沖洗水池補水系統(tǒng)的設(shè)備運行工況，監(jiān)測混合SCD值、濾后水余氯及原水水質(zhì)指標(biāo)。

2.2系統(tǒng)功能

監(jiān)視功能

模擬屏以直觀的表達方式，通過色彩和動態(tài)顯示數(shù)據(jù)，形象表示出制水生產(chǎn)全過程。監(jiān)控計算機可以對生產(chǎn)進行全面監(jiān)控，并對投藥、加氯、濾池及送水泵站各系統(tǒng)以立體圖和平面圖表現(xiàn)相應(yīng)的工藝流程、設(shè)備運行工況以及儀表參數(shù)。此外還具有歷史數(shù)據(jù)分析和報表系統(tǒng)功能，自動生成7種不同類型生產(chǎn)報表，并可隨時進行修正和打印。

自動控制

自動控制分為人工和自動方式，前者是把輸出模擬量固化，后者則通過預(yù)設(shè)參數(shù)實現(xiàn)優(yōu)化控制，控制單元對設(shè)備檢測部份傳來的信號進行運算，將結(jié)果送至設(shè)備執(zhí)行部分。

故障診斷

PLC外部控制電路和Ⅰ／O接線系統(tǒng)的故障檢測診斷，由用戶程序找出最佳矛盾邏輯狀態(tài)組，及時發(fā)現(xiàn)故障點，開啟報警并記錄。通過啟動“報警置位”功能復(fù)位，消除故障。

2.3 改造后凈水工藝控制方式

（1）加礬系統(tǒng)

改造前采用重力與泵壓聯(lián)合投加：礬液從高位礬池流入礬泵，經(jīng)提升至高度與礬池項約相平的緩沖罐，然后應(yīng)用重力投加。受原水管道壓力變化影響，在水質(zhì)水量發(fā)生變化時，憑經(jīng)驗人為調(diào)節(jié)造成滯后和不準(zhǔn)確。

改造后，加礬系統(tǒng)采用隔膜可控容積計量泵、變頻調(diào)速電機和美國 Mition RoySC5200－E4WJOOO游動電流檢測儀（簡稱SCD儀），見圖2。其中，以原水流量為前饋量控制電機頻率，流量越大，頻率越大，轉(zhuǎn)速也就越高，確保原水流量發(fā)生階躍變化時控制系統(tǒng)響應(yīng)速度和穩(wěn)定性；以SCD儀檢測混合SCD值為反饋量控制計量泵沖程。水廠集中采用中控室PLC內(nèi)部PID控制器，實現(xiàn)PID控制算法。

加礬系統(tǒng)在原水流量計和SCD儀的自動監(jiān)測下，實現(xiàn)頻率和沖程雙點調(diào)節(jié)，最大限度擴展控制范圍，適應(yīng)了原水水量和水質(zhì)大幅度變化，并可克服原水管道壓力變化影響，保證了混凝效果。

（2）加氯系統(tǒng)

改造前只有濾后加氯，投加量偏差多少依據(jù)一小時后檢測耗氯量、余氯值來估計，再手動改變加氯機開度，調(diào)節(jié)氯氣流量，調(diào)節(jié)粗糙，反饋過慢，致使加氯不夠可靠。

改造后，濾后加氯采用復(fù)合環(huán)控制，并增加反應(yīng)前加氯系統(tǒng)。

反應(yīng)前加氯按原水流量比例投加，屬開環(huán)控制。濾后加氯以原水流量為前饋量，以濾后水余氯為反饋量進行投加，屬閉環(huán)控制。

應(yīng)當(dāng)說明的是濾后加氯流量信號仍取之于原水流量，是因為原水流量與濾后水流量不等情況很少，且有余氯儀檢測反饋。這種前后反饋復(fù)合環(huán)控制加氯技術(shù)保證后加氯系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性，也適應(yīng)水量和水質(zhì)變化。

（3）濾池系統(tǒng)

原系統(tǒng)過濾時靠肉眼判斷濾池水位高度，手動調(diào)節(jié)進水閥和濾水閥門，造成水位忽升忽降且各濾池水位高度不一，濾速不均。

改造后，保持進水閥全開，以超聲波水位儀和角度轉(zhuǎn)換器分別監(jiān)測濾池水位和濾水闊開度，執(zhí)行PID指令后，送出開度控制信號，實現(xiàn)恒水位過濾。如圖3所示。

過濾到一定周期進行自動反沖洗。為簡單起見，反沖洗省去按阻塞值條件控制，當(dāng)過濾能力下降并形成一定水頭差，值班人易發(fā)現(xiàn)水位突破恒定水位并不斷上升，由此進行強制反沖洗。另外，反沖洗水池自動補水，以液位計反饋液位高度信號控制水泵啟停，同時保留原靠浮球到達限位作為水泵停止信號的控制，兩者并用確保反沖洗水池滿水后水泵自動停止，以免事故發(fā)生。

（4）二級泵站系統(tǒng)

改造前，四臺型號一致大泵和一臺小泵都是定這泵。手動控制出水閥門開度來調(diào)節(jié)供水壓力，浪費能量且不適應(yīng)管網(wǎng)壓力變化。改造后，利用壓力變送器的壓力反饋，一號大泵進行變頻調(diào)速，達到恒壓力供水目標(biāo)，如圖4所示。

變頻器最佳輸出頻率范圍為40Hz至49Hz，當(dāng)達到設(shè)定極限50Hz時，變頻器會自動跳閘，并發(fā)出警報。在實踐中，以一號變頻調(diào)速泵與其它定速泵的不同并聯(lián)組合，使變頻調(diào)速在最佳變頻范圍進行工作。

三、運行效果及體會

3.1 運行效果

（1）加礬和加氯兩套系統(tǒng)均實現(xiàn)了優(yōu)化控制，確保了水質(zhì)的提高。出廠水濁度一般在1.0NTU以下，余氯值在0.4～0.7mg/L之間，達到Ⅰ類水司水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其它指標(biāo)均符合或優(yōu)于國標(biāo)。另外，自控監(jiān)測儀表一般都有靈敏度高、準(zhǔn)確性好和易于維護的優(yōu)點。

（2）自動化控制，大大降低了工人的勞動強度，提高工作效率。同時，也提高了凈水生產(chǎn)的穩(wěn)定性、連續(xù)性與供水的安全性，符合供水行業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展要求。

（3）降低了能耗、藥耗。

利用調(diào)速泵與定速泵不同并聯(lián)組合來適應(yīng)不同供水需求，在滿足管網(wǎng)壓力逐時變化前提下提高效率，節(jié)約了電能。我們對調(diào)速大泵和一臺定速大泵并聯(lián)運行與兩臺定速大泵并聯(lián)運行作出比較，節(jié)能約為10％左右。不僅節(jié)約電能，而且經(jīng)統(tǒng)計節(jié)約礬藥約10％。

如表1所示。

3.1 體會

中小型水廠規(guī)模小，自動化改造的投資成本相對較高，因而需要在保持技術(shù)先進的前提下尋求自控系統(tǒng)的可行性簡化。如用集成在CPU內(nèi)的MPI進行簡單聯(lián)網(wǎng)，以STEP7用戶接口簡單組態(tài)等。

對中小型水廠自動化技術(shù)改造在我國尚屬嘗試階段，應(yīng)用不多，本項目注重設(shè)計與實際情況的緊密結(jié)合。例如，本廠的原水進水采用計量堰計量時一般會出現(xiàn)水面波動較大的現(xiàn)象，我們通過設(shè)置擋板以消除計量堰水面紊動，確保水位和流量信號檢測準(zhǔn)確；反沖洗水池抽水泵真空判斷原以在真空表內(nèi)設(shè)定固定真空值為準(zhǔn)，為適應(yīng)清水池水位大幅度變化要求，特改用在真空管路內(nèi)水位提升浮球取得真空形成信號等。另外，進口自動監(jiān)測儀表需穩(wěn)定安全的工作環(huán)境才能正常發(fā)揮作用。對此我們在相關(guān)儀表前加設(shè)緩沖排氣筒，出廠水經(jīng)氣水分離后依靠重力流向儀表，相對穩(wěn)定、平緩，使儀表正常工作。

水廠生產(chǎn)實現(xiàn)自動化控制，改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)運行方式，促進了凈水處理技術(shù)水平的提高，經(jīng)過一年多的實際運行證明，改造是成功的，達到了我們預(yù)期目的，提高了投藥加氯的準(zhǔn)確、連續(xù)性，提高了供水安全性，降低了藥耗。當(dāng)然，改造工程本身存在某些局限性，我們將精益求精，在生產(chǎn)實踐中個斷完善，使經(jīng)濟效益和社會效益雙豐收。

參考文獻

[1]　SIMATIC S7-300可編程序控制器，西門子（中國）有限公司出版社，1996