發布時間：2022-09-24 18:08:19
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的自動化監測技術論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
【關鍵詞】工業，自動化，現狀，發展方向
【 abstract 】 Since the reform and open policy, our country should strengthen the development of the industrialization, strengthen to advanced industrial technology research, industrial equipment and technology continuously realizes the breakthrough, perfect for industrial management, through many years development, our country at present already gradually by farming industrialises, with the development of scientific technology and the introduction of new technology, new equipment research and development, China's industrial automation level get promoted continuously, in many industrial fields automation have reached the pinnacle of achievement, but and western developed country, compared to our country industrialization level or whether the progress of industrialization, there are a large gap, therefore, from China's actual conditions, enhances our country industrial automation level, our country to promote the comprehensive national strength and international competitiveness, and has an important role. This paper is in China's industrial automation present situation, find out the industrial automation development in our country, the problems of China's industrial automation, the development trend of our country and the industrial automation development put forward some Suggestions.
【 key words 】 industry, automation, the current situation, development direction
中圖分類號：F4文獻標識碼： A 文章編號：
一． 前言
. 隨著我國現代科學技術的繁榮發展，煉油、化工，冶金、電力、生物、制藥等行業的投資生產的規模越來越呈現多層次化，復合化，施工難度更加復雜化，隨著對新設備的引進和新的操控技術的掌握，各種可以一部分代替操作人員的手工操作，有力的保證了施工標準的執行，規范了操作程序，降低了工作人員的生命財產風險，提高了生產管理的效率，降低了生產管理的成本，為整個工業化的發展奠定了良好的基礎。工業自動化綜合運用控制理論、電子裝備、儀器儀表、計算機和相關工藝技術，對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，達到增加產量、提高質量、節省能耗、降低消耗、減少污染、確保安全等目的的一種綜合惟技術，使生產在不同程度上自動地進行，并達到預定的目標，這種用自動化裝置來管理生產過程的辦法，稱為生產過程自動化。
二． 我國工業自動化的發展現狀
我國的經濟發展近年來已經取得了輝煌的成果，工業化的水平不斷得到提升，工業中的自動化程度也日益加深。但是從我國的整體工業化發展狀況來看，我國的傳統產業存在著技術裝備陳舊落后，能源消耗率高，資源浪費多，產品質量難以得到保障，對工業化自動化的管理水平較低，這些方面與西方發達工業國家相比，有著巨大的差距，我國自改革開放來，雖然加大了對設備技術等方面的引進和研發，但在核心技術上的突破艱難，設備技術自動化水平遠遠落后于西方發達工業化國家。面對著激烈的世界競爭，我國必須將現代電子技術，現代信息技術運用到我國的傳統工業技術的實施上來，不斷提高我國工業化水平和自動化水平，這是提高企業素質，提高整體效益最有效的方法之一。
三． 我國工業自動化存在的問題
1. 工業企業整體規模相對小，資金積累不夠，難以留住高端的優秀管人才，企業的積累缺乏，是工業化，自動化缺乏動力。
2. 企業工業化水平提高，但缺乏鉆研突破的研究技術精神，缺乏對核心技術的研究，自動化設備多采用進口和引進，難以形成自己企業的核心專利，難以保持自動化的核心競爭力。
3．自動化市場尚不完善，不夠健全，惡性競爭，市場規范不嚴格，且產品品牌單調，品牌知名度不高，難以和國際知名自動化品牌競爭。
四． 我國工業自動化的發展方向
1. 自動化將會朝著智能化方向發展。
工業智能化。從工業自動化的發展趨勢看，智能化是其核心部分，所謂智能化表現在其具有多種新功能。在工業控制方面，有關的現場儀表在一起，在現場實現自主調節，從而實現控制的徹底分散使調節要加及時，并提高了整個系統的可靠性。
2. 自動化的操控更為精確，更加精工。
工業生產對產品質量的要求越來越嚴格，先進技術的采用，科學管理方式的實施，自動化水平不斷升高，使得施工標準更為嚴格，產品的精度朝著更高的方向發展，因此，自動化在工業生產中會有著更嚴密精確的要求。
3. 工業無線技術是自動化操作更簡便準確。
該技術能夠實現非接觸傳輸，特別適用于惡劣環境或振動、高速旋轉對象的監控，而且降低了安裝成本、持續降低運行維護成本，同時更換方便，便于升級。還能夠減少接插件故障，移動自由且不受限制，工業無線技術是工廠測控模式的變革，傳統認為成本過高，無法大規模部署傳感器進行監測的應用，但這次變革將會有力的推進我國工業自動化進程。
五． 我國工業自動化的發展建議
1.政府加強對自動化實施的引導和扶持
工業自動化企業關系到民用甚至軍工行業的制造水平，政府要加大對工業自動化企業的引導和扶持。政府部門要引導自動化企業轉變觀念、穩定心態，提高產品質量以及服務質量，引導優秀的國產品牌進入重要領域，為民族企業的發展提供空間。
2.企業加大對自動化核心技術的研究，加大投入力度。
對以生產產品為主或者專門進行系統開發的企業特長推出主打產品能，才能取得進一步發展。務必要在應用上展現自己的專業化，在系統平臺方面則可以考慮開放化和標準化。未來的技術開發靠某個企業單打獨斗可能性較低，企業應考慮資產重組或者進行聯合開發，企業只有拿出自己的核心技術，整合資源，才能不斷增強本企業的核心競爭力。
3.要樹立品牌意識，要增強本企業品牌的國際競爭力。
我國的自動化工業產品在國際上具有相對弱勢，很多企業品牌設計理念不鮮明，產品質量難以提升，對產品的市場把握不夠敏感，難以組合的營銷自己的產品，宣揚自己的產品品牌。因此，必須樹立品牌意識，提升產品質量，提升核心品牌的競爭力。
六． 結束語
我國要真正實現工業化實現自動化，就必須將自動化控制技術和現代信息技術，相互融合，對我國的傳統工業控制進行系統升級，提高我國工業化水平，通過采用先進技術和科學設備，不斷提高經濟效益，提高自動化水平，在國家重視和企業不斷研究的過程中，加快核心技術的突破，努力提高我國自動化水平，改善經濟效益，為我國的經濟發展和人們生活水平的提高，奠定良好基礎。
參考文獻：
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[4] 左金龍 淺談我國工業自動化企業發展出路 [期刊論文] 《投資與合作》 -2011年8期
關鍵詞：化工儀表 控制系統 化工企業 應用
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
引言：近幾年來，計算機科學技術在飛速的發展，同時國內外的化工企業也朝著高技術高水的方向不斷靠攏，化工的儀表設備逐步趨向自動控制的網絡化、智能化、數字化的方向飛速發展。為了使生產變得更加安全可靠，在企業原有基礎信息系統上，不斷加強發展綜合性的自動化系統，深化安全系統控制的應用，將部分落伍的化工企業改造成技術型企業，應用自動控制系統裝置推進企業的快速發展。
一、 可編程控制系統的應用
可編程控制系統簡稱PLC，采取可以編制的程序存貯器，通過對模擬式和數字式的輸入輸出模塊來控制各類機械的運作和生產，對于其內部計算包括存貯器的邏輯運算、計時運算、順序運算、算術運算和計數運算等都有著很高的指令要求。
PLC的通用性相對較強，并且具有維護管理方便快捷、可靠性高、適應面廣、編程簡單、耗能低、抗干擾性強等特點。可編程控制系統分為分散型控制器和可編程控制器等多種方式式的控制儀器。其中分散型的控制系統通常是利用軟硬件和控制語言來對系統的各個方面進行操控的一類微處理器網絡體系；另外可編程控制器實際上就是一個小型的計算器，通過對各個單元的簡單編程來達到對控制系統內部的設備進行控制，可以隨時更改編程來適應所需的工藝需求，這樣一來大大改善了原始工藝流程更改需要重新布線的缺點，同時也很大程度上地降低了安裝維修費用和提高了工作的整體效率。
二、 DCS技術（集散管理系統）的應用
隨著DCS的快速發展，這項技術在各種領域都得到了廣泛的應用，從工廠到企業的信息通道、從設備到各大車間、從鍋爐設備到工廠系統等都大量運用了DCS系統。新一代的DCS系統主要分為了四個部分：控制裝置單片層、車間（工廠）層、現場儀表層及企業管理層。從操作功能角度DCS可以手動自動切換、報警裝置、進行人工參數設定、歷史趨勢記錄和打印報表等。這些技術充分展現了新一代DCS的實時性、準確性、系統性和全面性。
由于DCS有著較為可靠的系統和較為親民的價格優勢，因此在鍋爐供熱領域取得了非常廣泛的應用，改變了傳統大型熱電廠家才應用DCS集散控制系統的情況，現在在各大中小型鍋爐供熱中也應用了DCS這一系統，同以往的儀表控制及手工操作等手段組合而成的老式控制系統比DCS有著自控的優勢，且DCS不斷提高在中小型鍋爐供熱系統中操作的可靠性、可行性及節能性，運用DCS技術在鍋爐供熱系統的節能改造中取得了重大的突破，同時DCS也為企業效益取得了極大的提升空間增加了各個方面的成效。所以很多企業通過對DCS的節能改造后投入使用，根據各個企業的項目規劃不同，DCS設定的記錄參數也不盡相同，通常包括了溫度、液壓、流量、壓力等等，通過集中控制和顯示的方式進行自動調節和控制，DCS自動化儀表設備主要通過對這些參數的控制來進行打印報表、集中顯示，采取自動控制方式讓儀表來進行自動調節控制。對于DCS的手動預先設定可以保證人員和生產設備的安全，將運作過程的風險度降到最低。
三、 溫度檢測儀的應用
所有化工企業的自動控制設備都是通過控制溫度的變化來操作的。溫度的檢測元件主要分為熱電阻及熱電偶兩個部分，一般在檢測過程里都會涉及到安全柵機柜、控制器、現場熱電偶原件及端子柜等等。采集數據一般是由變送器或者傳感器來獲得，通過數據的采集將現場的信號傳輸到模板中去，然后通過控制柜中的I/O卡件等轉換渠道把數據傳送到中央處理器去，然后進行統一的計算和調整。現場信號一般是先傳送到控制器CPU，然后在處理器中進行計算后調整顯示。
四、 安全裝置檢測技術
化工企業在整個工業流程中非常重要的就是對安全監測中安全等級的評估工作。保證安全可靠是對企業的運作的基本要求，為了保證安全的生產，在危險的場所、化學品存儲區域、可能發生爆炸的氣體泵房和裝有預警裝置的區域都要特別注意，都需要安裝裝置警報系統和設置現代化的安全監測系統，比如安全聯鎖裝置及防爆的要求、火災警報、安全閥等，采用多元化的安全監測系統對于整體監測來說有著揚長補短的作用，對整個監測結果也更具有權威性，采用管理維護方式對于強腐蝕、高壓、高旋轉的設備多方進行在線的分析和檢測，有利于對于設備進行安全監測。
五、 電磁閥
電磁閥作為執行器中的首要大類產品，發揚了人類智慧的結晶，它利用了線圈通電而產生了電磁力，最后驅動了閥芯來對開關進行控制。電磁閥主要是對于整個流程中的管路進行自動控制，也可以對流量、溫度、液位等參數的變化進行控制來進行調節，同樣也可以通過運算程序對遠程監測進行控制。電磁閥內部在不同的位置上有通孔，里面有密閉腔，當中的各個孔都通向著不同的管道，腔中間為閥體，兩塊磁鐵中的閥體是通過線圈帶電后對閥體進行吸引來控制介質向哪個孔徑來排出的，而介質的輸入孔是常通的，所以介質就會不斷地從不同的介質孔進入，然后通過壓力的推動進入管道內。化工行業中最忌諱的就是將有毒易爆、有害氣體置于易接觸的環境中，所以使用電磁閥裝置就可以保證這些氣體的密閉性，具有更高的可靠性、安全性和操作性，但必須選用符合防爆要求的電磁閥，從而來完成自動控制介質的出入的目的。快速的切斷管道的閥門可以禁止介質的流出或者流入。
結語：自動化控制系統的出現不僅提高了化工企業的整體工作效率，同時促進了企業的快速發展、并且改善了整體工作環境。當然自動化控制系統終究不能取代員工，現代化設備在使用過程中需要人工操作保證整體裝置設備的穩定運行，要想控制儀表設備長期穩定的運行需要對儀表儀器的合理操作、選擇合理的型號。儀表的自動化、安全型信息化管理將是化工行業未來的發展方向，智能化的安全儀表設備將會得到廣泛的應用。
參考文獻：
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關鍵詞:變電運行設備;自動化技術;維護工作
隨著自動化技術的發展,我國的電力系統也在廣泛的引入自動化技術。因此,越來越多的無人值守電站被廣泛的應用于生產工作當中。因此,要確保變電設備正常運行性,就要求做好智能化系統的維護工作,確保智能化系統的正常運行。
下文將圍繞著自動化系統以及自動化系統的維護工作展開,詳盡的介紹這方面的內容。
1.智能化系統
變電運行設備自動化系統是確保變電系統安全運行,提高變電設備運行經濟運行水平的重要技術手段,變電運行設備的自動化系統的運行狀況將直接影響變電的安全、經濟、優質運行。
1.1系統構架
變電運行設備的自動化系統是以現代化的信息技術的各種智能型裝置的應用為基礎的,為實現設備的狀態檢修提供了技術支持,不過,由于國內外的各中變電站設備和監控設備的差異,這就導致了綜合管理設備運行信息的難度特別大。文中的自動化系統主要涵蓋了遠程維護和管理的功能,其設計的基礎是設備狀態檢修,并結合了信息處理技術和現代通信網絡技術,使電力自動化設備擁有了故障示警、診斷、維護、檢修等功能,有效的降低了設備維護的資金投入,同時縮短了維護周期,從而使變電設備能夠更多的用于正常運行。該自動化系統能夠運用現代專業通訊手段完成遠程控制和在線監控、系統維護以及程序升級等,管理方便的功能有故障預警和故障診斷等自動化功能,確保了變電設備的自動化系統的穩定運行。
該變電設備自動化運行設備采用了多層結構體系,本系統的特點是開放性、靈活性和可擴展性,具體系統結構可以參考下圖。
圖1
本系統充分考慮了變電設備以及后臺設備的復雜性,因此采用了維護界面,通信方式可以是數據網和專用光纖,支持各種應用協議。這樣就能夠實現數據查看、運行狀況監測、設備故障預警,還有相應的診斷和維修功能。其實系統的配置是可以根據具體的情況進行不同的配備的,配置還是比較靈活的。
變電運行設備的運程維護部分主要包括了兩個大部分,即通信處理和業務后臺管理兩部分。這里前置機和通信設備之間是有物理連接關系的,所以要有固定處理,但是數據庫服務器則可以有選擇的與前置機放置在一臺,也可以放置在不同計算機上。該系統能夠通過專線和電力數據網等網絡連接方式,對廠家提供的軟件進行統一管理和維護,從而實現無人作業的遠程維護。
1.2系統設計
該系統主要有以下五個部門組成:網絡平臺、數據庫、前置子系統、后臺分析子系統、web服務子系統等。由于篇幅限制這里就不在對這五個部分進行一一的闡釋。不過,相關內容的研究都已經比較成熟,可以參見相關的參考資料。
1.3系統功能
系統的功能主要包括了八個功能:規約處理功能、通信處理功能、異常報警功能、設備管理功能、WEB服務功能、設備健康狀況分析功能、知識庫管理功能、設備故障診斷分析功能等。
(1)規約處理
系統的規約處理功能是通過前置子系統實現的,前置子系統中的規約庫是獨立存在的,不受其他數據庫的影響,規約通過獨立動態庫方式實現規約。
(2)通信處理功能
系統的通信軟件是我們日常生活中經常見到的商業通信軟件,但是由于設備運行的需要系統的,通信軟件是獨立于平臺軟件的。該系統具有獨立的通信處理能力,該系統沒有特殊的串口要求,也支持各種流行的網絡協議。數據通信方式非常多,通信部件通常采用服務器和終端服務器結合的形式,系統連接是直接通過TCP/IP協議與前置子系統的連接。
(3)設備管理
變電設備的自動化職能系統可實現基本應用管理,主要有信息調度、參數修改、狀態監測、數據存儲等功能,同時還能通過信息采集板實現維護功能和后臺系統維護功能。
信息采集板維護功能包括查看工作狀態、內存查看修改、運行庫參數修改、實時數據查看、子模塊和處理器的通信轉臺查詢和一些特殊維護,如系數整定和修改參數等。
(4)Web服務
系統的Web服務功能是以HTTP等應用協議作為基礎的,系統的人機界面簡明清楚,界面的編程語言和操作系統的菜單風格是一致的,操作簡潔,菜單也非常清楚明晰。該系統能夠實現分級管理和分權限管理的功能,無論是查詢、維護或系統參數修改等權限,都可以設置密碼,避免泄漏設備的數據信息,確保變電設備運行系統的安全運行。系統的知識庫管理功能實現了診斷數據格式和規范的共享,大大增加了數據庫的開發性。
(5)知識庫管理
該系統中的專家系統是不同于傳統的專家系統的,系統的知識庫管理功能能夠對設備運行故障和相關的數據參數進行收集,從而不斷的豐富數據庫的內容。
2.狀態分析及故障診斷策略
系統之所以具有故障診斷處理和狀態分析等功能,主要是結合了專家系統、人工智能網絡系統、粗糙集理論、多智能體系同等多種診斷手段,從而實現對智能設備的運行狀況分析。同時可以利用多種預算方式實現智能化設備運行狀況進行預警,還能綜合分析診斷故障產生的原因,并結合相關的數據信息實現最佳維護方案的設計功能。系統能夠將各中不同的故障案例存入數據庫,以便作為后續工作的參考依據。
我們都知道,智能化系統之所以能夠實現自動處理功能,就是通過對相關的數據收集和狀態監測,并以此為基礎,并結合相關技術,從而實現了該系統的上述功能。系統采用的技術以及其主要環節可以參照下圖。
圖2
對于一些常規故障,系統能夠根據相關的方案實現自動恢復功能;如果故障是其他一些故障,系統也能夠提供相關的維護處理方案。不過,維護工作還是需通過專門的設備維護人員來進行確認,確保變電系統的穩定安全運行。
結論:隨著我國計算機技術的不斷進步和發展,越來越多的電力系統引進了職能化系統。變電運行設備的職能化技術也被廣泛的應用于變電站中,實現了無人作業的 遠程控制和監督功能,在很大程度上滿足了現代變電站和變電系統的需求。本文通過對變電運行設備的自動化技術與維護工作的分析,比較詳盡的介紹了系統的設計和其具備的系統維護功能,該系統有效的保障了變電運行設備的穩定運行。
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論文關鍵詞：智能化；農網；配網；升級
當前，隨著國家在西部大開發的政策引導，小型城市及農村的現代化工業、農業正在崛起，使得中低壓電網配置與當地經濟發展之間的矛盾日趨突出。“十二五”期間，國家將安排4100億元用于農網改造，對縣級電網而言，這是繼上世紀末農網改造之后的又一次大規模升級改造，對農網發展既是一個極好的機遇，也是一次嚴峻的挑戰。區域經濟要發展，電力要先行，如何抓住這次電網改造升級的機遇，徹底解決目前存在的問題，建設一個堅強的縣級電網，為區域政治、經濟發展打好良好的基礎，是我們亟須認真思考的問題。
一、農網智能化的含義
農網智能化的基本特征是技術上體現信息化、自動化、互動化，管理上體現集團化、集約化、精益化、標準化。
信息化是指在農網中體現為有效整合農電管理信息資源，消除信息孤島，依靠農網智能通信手段，利用信息集成技術解決方案，為農電業務一體化管理提供智能決策支持。
自動化是指在農網中體現為適應農網特點和運行環境，適度提高農網智能裝備水平，依靠面向多點分散數據的低成本高可靠通信系統、實用化高效信息采集傳輸及集成應用自動化與優化運行系統，實現農網自動化運行控制與管理水平提升。
互動化是指在農網中體現為電力供應與農村社會發展需要相適應，采用智能用電與互動化新技術，通過信息實時溝通分析，為用戶提供透明、友好、便捷、安全的服務，實現農村分布式電源和儲能裝置的靈活接入，促進電能的安全、高效、環保應用。
二、西部縣級電網現狀
在上世紀末全國農網改造中，對縣級電網的供電設施進行了全面升級。以陜西黃龍供電分公司為例，通過當時的升級改造，在中壓配網線路分段和分支上采用了真空開關，建成了陜西農網首個環網供電線路，并取得了線路損耗明顯下降，電壓質量和供電可靠性顯著提高的良好效果。但是隨著城市的現代化建設、工業的發展、居民生活水平的不斷提高，這些老舊的電網構架、配變臺區的布點、設備的功能已不能滿足目前用戶的要求。
1.中低壓配網構架布置不合理
縣城配網饋路供電輻射半徑遠遠超過承受能力數倍，電源單一，10kV配網線路N-1比例過低，發生故障后引起大范圍停電的風險較大。配電臺區布置供電半徑遠遠超過250M，配變容量配備不足，低壓導線截面制約負荷發展裕度，對居民生活產生一定影響。
2.設備落后，電網升級發展基礎薄弱
雖然一些縣級配網較早實現了環網供電，但是在聯絡、分段、分支的開關選型上，10kV真空開關沒有監測、保護、控制測量接口，保護的整定不能按負荷階梯型來整定。配變沒有監測、保護、遠抄接口，中壓配網一旦出現故障，仍然采用全線人工逐段排查，工作效率低，停電時間長，經濟損失大。
3.低壓配網導線載面偏小，集裝箱安裝方式缺陷多
雖然在上世紀90年代的電網改造中，縣城城網就采取了電纜下線，電度表集中安裝，但隨著居民生活水平的提高，負荷的自然增率以每年20%遞增，每戶居民最高負荷可達7kW，之前選用的電纜已無法承擔目前的負荷。加之低壓供電半徑偏長，電壓質量無法保證。
4.電網規劃缺乏前瞻性
由于西部的發展相對其他地區而言較為滯后，因此，電網的規劃水平受到經濟、信息、技術、人才等多方面的制約。尤其是缺乏與發達地區的技術交流，缺少專業的技術人才來管理和維護引入的先進系統，多種因素導致西部縣級電網結構和運行水平都處于較為落后的狀態。
三、縣級配網自動化建設需要注意的問題
（1）一般縣級電網的規模不大，在開展配網自動化建設時，應該遵循穩定可靠、實用、先進性與經濟性相結合的原則，避免追求配電自動化系統的大而全和盲目建設。
（2）從經濟方面考慮，縣級電網配網自動化建設要有針對性，抓住要解決的重點問題，避免建設結構復雜的自動化系統，否則一方面投入大，另一方面維護起來也比較吃力。
（3）根據以往配網自動化建設的經驗，通信是配網自動化的瓶頸。已有的配電自動化系統中，往往由于通信通道故障，導致已有的系統運行結果不理想，甚至癱瘓。尤其是一些采用光纖通信的系統，由于光纜運行環境不好，容易受外力的破壞而中斷。所以，通信的管理和維護，是維持配網自動化正常運轉的重中之重。
（4）在方案選擇上，不僅要注重故障處理的效果，還要關注達到這些效果所需要具備的條件，考慮各種情況下的可靠性。因為有些系統發揮正常的故障處理功能需要具備許多條件。例如單一的主站集中控制的處理模式，這種模式要正常功能發揮必須同時滿足以下條件：通信信道完好；主站計算機軟硬件系統穩定正常；故障處理基于的計算機上的配網網絡拓撲結構與現場一致；現場FTU設備和通信裝置運行正常。但問題是上述4個要素經常不能同時得到滿足。因此，在方案選擇時要深入分析，選擇適合自身條件的建設方案。
（5）配網自動化涉及的技術專業面比較寬，所以在配網自動化建設中，要注重專業技術人才的培養和隊伍的組建，為后期的技術維護奠定基礎。
四、適用于縣級配網的自動化建設方案
1.基于故障指示器的故障定位系統
故障指示器通過檢測短路電流的特征來判別短路故障。通過在分支點和用戶進線等處安裝短路故障指示器，可以在故障后借助于指示器的指示，迅速確定故障分支和區段，大幅度減少了尋找故障點的時間，有利于快速排除故障，恢復正常供電，提高了供電可靠性。近年來還發展了具有同時檢測單相接地故障和相間短路故障的的二合一故障指示器，使得指示器的功能進一步擴展，而且它的通信可以采用GSM短信方式、GPRS／CDMA等通信方式，所以在此基礎上配合安裝一定數量的通信終端，可以將故障指示器的動作狀態發送到控制中心，在控制中心的計算機地理圖上或單線圖上直接定位故障點，大大提高了故障指示器定位故障的自動化程度和故障處理效率，是一種最經濟實用的自動化方案。這種方案不需要改造一次設備，主要是在現有設備條件的基礎上加裝故障指示器和通信終端，就可以初步實現故障的快速定位，減少故障巡查和故障處理時間，而且投資省，見效快，容易實施，也容易推廣。
2.在故障定位系統基礎上升級的二遙方案
這種方案是在第一種方案的基礎上增加監測終端，除了具有第一種方案的功能外，可以實時監測電流和開關狀態，實現對電網的基本監測。在故障自動定位系統的基礎上增加線路電流的測量和監測，在很多情況下可以更進一步滿足我們對配網的基本監測要求。而利用故障指示器本身作為電流測量探頭，正常情況下監測負荷電流并定時上送，故障情況下檢測故障電流并給出故障指示的技術已經獲得突破，將大大提高該自動化方案的實用性，使得我們不需要對現有任何一次設備進行改造，即可實現對配網的兩遙監測（遙測、遙信）。事實上，大多數需要遙測的地方，只要監測負荷電流，已經可以滿足我們對配網的監測要求。對于縣級電網而言，這種方案采用GPRS／CDMA等通信方式基本就能滿足需要。
3.分布式智能控制方案
這種方案主要是用智能控制器配合電動開關，實現故障自動隔離和自動轉供電，是在原來的電壓分斷器、電流分斷器、重合器技術基礎之上發展出的一種技術，投資省、見效快、可靠性高，不需要通訊。通過給電動負荷開關、斷路器配置一臺智能自動化裝置，綜合監測線路電流、開關兩側電壓、結合開關狀態的檢測，在故障情況下可以自主判斷故障位置，自動跳開故障區段的兩側開關，自動合上聯絡開關，實現故障區段的自動隔離和非故障區域的恢復供電。如果在這種方案的基礎上增加通信裝置，可以自動升級為標準的FTU，實現三遙（遙測、遙信、遙控）功能，比較適合手拉手供電的環網系統使用。
4.具有通信功能的分布式智能控制方案
這種方案是在第三種方案的基礎上，增加局部光纖通信，環網內的各FTU互相交互信息，在故障后毫秒級的時間內直接跳開離故障點最近的兩側開關，而變電站出線開關并不需要跳閘，這使得停電區域最小，同時聯絡開關自動合閘轉供，保證停電時間最短，而且這種方案即使在網絡通信失效的情況下，該環網中的設備會自動轉為第三種方案工作，從而保證故障處理的功能不會喪失。這種方案的特點是停電范圍最小、停電時間最短、效率高、投資省、見效快、可靠性高，適合具有光纖通信通道的場合，對供電可靠性要求較高的電網可以考慮使用這種方案。
The article mainly introduces the layout and application of Banduo Hydropower Station dam safety automatic monitoring system ；detailedly introduces the comparison and selection for the integrated scheme of automation system and early late half-automatic equipment and system integration implementating.
關鍵詞：班多水電站；安全監測自動化；系統集成；
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
Keywords: Banduo Hydropower Station; dam safety automatic monitoring；system integration;
1 工程概況：
黃河班多水電站位于位于青海省海南州興海縣與同德縣交界處的班多峽谷出口處，距上游茨哈峽水電站6.5km，距下游羊曲水電站約75km，距湟源轉運站282km，距西寧333km。
班多水電站工程以發電為主。樞紐主要由左岸混凝土壩、泄洪閘、河床式電站廠房及右岸混凝土副壩、開關站以及對外交通公路等主要建筑物組成。壩軸線長303.00m，壩頂高程2764.00m，最大壩高79.7m。設計正常蓄水位2760.00m，廠內安裝三臺軸流轉漿式水輪發電機，總裝機容量360MW，總庫容1535萬m3。
班多水電站工程等別為二等大（2）型，擋水、泄洪、引水及發電等永久性主要建筑物為2級，次要建筑物為3級。導流建筑物主要有導流明渠及泄洪閘，導流明渠壩址處在工程后期回填成左岸混凝土副壩。
2 監測系統簡介：
安全監測系統監測項目主要包括電站建筑物及其邊坡的變形、應力應變及溫度、滲流，傳感器數量為273支，主要為差動電阻式和振弦式儀器。
根據現場施工及蓄水期加密觀測需要，目前已有178支內觀傳感器接入數據采集模塊，共安裝各類數據采集模塊15個，其中弦式采集模塊2臺，差阻式采集模塊13臺，分別安裝在廠房、左右付壩及泄洪閘測站，各采集模塊獨立運行。作為半自動化設備，可用便攜式采集裝置實現測站自動數據采集，未形成網絡集中控制；
前期半自動化系統由西安華騰光電實施，數據存儲軟件采用sql sever 2000作為其數據庫管理軟件。
后期自動化改造工程于2012年5月由南京南瑞集團公司中標實施，主要包括繞壩滲流、揚壓力、垂線、引張線、邊坡穩定儀器接入自動化網絡和前期半自動化設備的集成，通過集成網絡實現所有自動化設備的控制。
3．系統布置
班多水電站由于點少且較為集中，可實現全部測點的自動化觀測，上游邊坡儀器（共計36支）由于現場條件受限，自動化實施困難。上下游水位獨立監測不納入自動化。則有232支儀器可實現自動化觀測，其中177支已接入半自動化設備，另有54支儀器需接入自動化系統，主要為繞壩滲流、壩基揚壓力、垂線、引張線及下游邊坡巖石變位計。依據現場情況，共安裝南瑞公司DAU2000采集單元6臺。各類NDA模塊10塊。分別布設于1#、2#、3#垂線室及左岸交通廊道。
4.雙系統集成方案選擇：
4.1集成方案的選擇
方案一：
依據原有華騰設備廠家提供的通訊協議，編寫華騰設備控制控件并將控件增加至南瑞公司系統管理軟件，實現南瑞系統軟件對半自動化設備的采集、控制；
該集成方法優劣分析：
優點：
（1）同一軟件控制不同系統，維護操作較為方便。
（2）運行維護人員比較熟悉南瑞系統，可減少運行維護培訓力度，節省培訓費用；
缺點：
（1）需重新編寫控制軟件，開發軟件投入較大，沒有類似工程經驗；
（2）各廠家設備用同一總線連接成串，總線線路較長，兩廠家設備通信能力不同，容易造成通信不穩；
（3）同一總線傳輸不同設備控制命令，容易造成信號沖突；
（4）后期軟件若出現運行故障，故障較難查找，維護難度較大。
方案二：
各系統分別采集、存儲并保存至相應數據管理軟件，然后編寫數據傳輸軟件將華騰設備采集所采集原始數據同步至南瑞系統數據庫，然后在南瑞系統軟件中建立相應測點，與華騰系統存儲數據庫中測點一一對應，在南瑞系統軟件中實現原始資料的計算、整編、過程線繪制等功能；
該集成方案優劣分析：
優點：
（1）實施只需編寫數據傳輸軟件，并且有類似工程經驗，實現難度不大；
（2）并且雙系統獨立運行，信號傳輸不會產生沖突，獨立運行、獨立維護，維護難度較小。
缺點：
（1）兩條線路需要各自獨立的服務器和光纜線路支持，加大了服務器和通訊光纜的需求量。
經過資金投入和技術實現難度對比分析，認為第二種實現方式投資較少、技術上易于實現，故采用第一種方案實現雙系統的集成。
4.2系統集成實現：
半自動化設備以“一進一出”串糖葫蘆總線方式用屏蔽雙絞線并聯接入網絡，總線首端位于壩頂3#垂線室，尾端接入匹配電阻以防止信號反射，以保證總線線路通信能力。
后期改造工程設備按設計文件要求安裝至各測站，并將傳感器按測點配置表接入各模塊，并已總線方式將設備連接成網絡。總線末端分別位于壩頂1號垂線室和基礎廊道2號垂線室。總線首端位于壩頂3#垂線室。
在3#垂線室風別安裝適合半自動化設備和南瑞設備的光端設備，將各系統總線接入4芯通訊光纜（南瑞系統和華騰系統各兩芯）通至辦公樓中控室，中控室分別安裝其采集計算機和存儲服務器，實現系統數據采集和整編。
示意圖見圖一：
圖一:班多水電站安全監測自動化網絡示意圖
5 運行狀況
班多水電站安全監測自動化自2012年12月10日正式投運進入試運行期，試運行期間，仍采用原先人工觀測對各壩段位移進行觀測，將其結果與自動化觀測結果進行比較，以檢驗自動化系統觀測結果的可靠性。
5.1 外觀位移監測
取倒垂線測點IP1為例，進行比測分析：
圖二:IP1測點人工、自動化比測過程線
由于人工觀測早于自動化觀測存在累計位移值，從圖二可以看出，人工、自動化變化趨勢一致，存在臺階為人工觀測累計位移值；
5.2外觀滲流監測
取測點UP-05為例，進行比測分析：
圖三:UP-05測點人工、自動化比測過程線
從圖三可以看出，對于滲流觀測，自動化觀測精度明顯高于人工觀測，人工、自動化變化趨勢一致，滿足觀測要求；
5.3內觀應力監測
取測點R-XS-13為例，進行比測分析：
圖四:R-XS-13測點人工、自動化比測過程線
從圖四可以看出，人工、自動化比測差值較小，滿足觀測要求；
5.4內觀位移監測
取測點S506-CF-3為例，進行比測分析：
圖五: S506-CF-3測點人工、自動化比測過程線
從圖五可以看出，自動化略有跳值，但跳幅較小，精度滿足要求，內觀觀測人工、自動化變化一致，總體測值穩定；
5.5內觀滲流監測
取測點P6-XZ為例，進行比測分析：
圖六: P6-XZ測點人工、自動化比測過程線
從圖六可以看出，對于部分測值，人工觀測由于觀測周期限制，未能準確反映周期外變化，而自動化觀測則能避免部分特征值漏測；比測人工、自動化比測差值較小，滿足觀測要求；
6 結論和幾點建議
班多水電站大壩安全監測自動化系統建成后，運行穩定，為后期自動化系統實用化奠定了堅實的基礎，并且其中雙系統的集成方法對于其他電站系統集成提供了工程經驗。
（1）垂線、滲流、內觀等各分系統運行良好， 測值穩定無突跳，觀測精度滿足規范要求；
（2）華騰系統和南瑞系統運行良好，通訊穩定，測值能實時采集并存儲至各自系統數據庫中；
（3）數據傳輸軟件運行良好，通過設置定時傳輸任務，華騰數據能定時傳輸至南瑞系統并實現整編，數據傳輸穩定、可靠。
幾點建議：
（1）監測自動化系統若包含多廠家設備，需在施工前將各自責任及義務界定清楚，以免在發生出現故障時各設備廠家相互推諉導致故障不能及時處理，造成監測數據中斷。
（2）建立完善的運行維護制度（如：編寫運行維護規程并執行；建立臺賬登記制度等），保證故障能得到及時有效的處理；
（3）定期對運行維護人員進行技術培訓（一年一次或者半年一次），提高故障處理能力，縮短故障處理周期，保證數據缺失率。
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關鍵詞：變電站；綜合自動化；現狀；發展
中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0189-02
1 引言
變電站綜合自動化技術在近些年成為熱門話題，主要是因為：①我國電網越來越復雜，調度中心有更多的信息需求；②變電站需求遠方控制和操作；③為了實現進一步的信息共享；④對電網安全經濟運行要求越來越高。
2 變電站綜合自動化系統的發展概況
國外變電站綜合自動化系統從20世紀70年代開始研究，變電站監控功能得到了很快的發展。我國的相關研究從80年代中期開始，清華大學電機工程系1987年成功研制變電站綜合自動化系統并投入運行。近年來隨著科技通信技術的不斷發展，國內幾個比較大的自動化系統生產單位制造出了高水平的產品。
3 變電站綜合自動化技術
3.1 變電站綜合自動化系統的類型
變電站綜合自動化系統按照發展過程及系統結構特點，可以分為3種類型。
（1）增強型RTU方式。增強型RTU方式變電站自動化系統的主要設備包括RTU、變送器、繼電保護與自動裝置等。
該系統具有系統功能不強，硬件設備重復，整體性能指標低，系統聯接復雜，可靠性低等缺點，優點是成本低。該系統比較適合于老站的改造。
（2）分散式系統或第2代綜合自動化系統。使用該類系統可以取消常規的保護屏、控制屏、中央信號屏、遠動屏、測量儀表等。
該系統的優c是各種功能比較完善、人機界面較好、在線功能強。缺點是系統仍然比較復雜、聯結電纜較多、系統可靠性不太高。該系統總整體上來看僅是監控系統和保護系統簡單的相加，并沒有從整體上來考慮變電站綜合自動化系統的結構。
（3）引入了站控級和保護裝置級概念的變電站綜合自動化系統。該系統采用國際上成熟的先進設計思想，可以實現信息資源的共享以及保護、監控功能的綜合化， 站內二次回路大大簡化，完全消除了設備之間錯綜復雜的二次電纜由于保護裝置可放在開關柜上或放置在一次設備附近，從而可大大縮小主控制室面積，節省控制電纜。
3.2 變電站綜合自動化系統的基本功能
變電站綜合自動化是綜合了多專業的技術，其子系統主要包括監控子系統、微機保護子系統、電壓無功綜合控制子系統、電力系統的低頻減負荷控制、備用電源自投控制、變電站綜合自動化系統的通信。
監控子系統的功能主要包括有：①SOE事件順序記錄；②數據采集；③操作控制；④故障記錄、故障錄波和側距；⑤人機聯系；⑥安全監視；⑦諧波分析與監視；⑧打印；⑨數據處理與記錄。
微機保護子系統功能主要包括母線保護、線路主保護和后備保護、配電線路保護、主變主保護和后備保護、不完全接地系統單相接地選線、無功補償電容器組保護。
電壓，無功綜合控制子系統是綜合調節控制有載調壓變壓器分接頭和并聯補償電容器組，從而保證電壓質量和優化無功補償。
4 變電站自動化研究的新技術動向
4.1 系統結構
現場總線技術的使用已使得自動化系統的實現簡單的多，性能上也大大優于以往的系統。通過新技術的應用，測控設備將完全融合一次設備，系統的每個設備都有保護、監控、計費、操作、閉鎖等一系列功能及信息庫，僅通過一對通信雙絞線實現設備智能化。
4.2 系統性能
今后努力的方向是充分利用資源，通過優化系統功能，從而實現電壓無功控制、小電流接地判別、防誤操作、事故應急處理方案、多臺主變的經濟運行方案優化、線路同期、設備壽命管理、錄波等功能。
4.3 系統通信
典型的變電站綜合自動化系統，可分為分布式的綜合設備、站內通信網、變電站層的監控及通信系統三個層次。
（l）在測控單元和通信單元之間。與比較點對點通信信道網（星形網），現場總線網的優勢在于多點共享。面對多CPU系統的信息傳輸及突發事件的優先傳輸問題，現場總線技術可以實現高速傳輸、設置傳輸優先級、安排信息傳輸的順序、多路偵聽自動上送功能。
（2）在當地計算機和通信單元方面。由于利用變電站自動化來實現無人值班，因此其傳遞的信息容量將很大。從系統整體的可靠性考慮，應配備雙通信單元、雙以太網、雙計算機來實現信息的傳輸及管理，該方案的通信媒介大多采用雙絞線。
（3）與多個控制中心的連結。與控制中心的連接突出表現在通道和通信協議上。變電站自動化的信息傳輸己逐漸向網絡方向發展，并將由局域網互聯向廣域網互聯發展，由此而帶來的電力系統信息共享的益處將是巨大的。
4.4 通信協議
設備的互聯互通不成問題，既可以靈活地進行系統集成，又便于操作人員的運行維護。國外大公司如西門子和ABB等對EJC6185O的研究，在理論上已經成熟，并正在開發支持EIC61850的產品，國內的南瑞、四方等也都在全面跟蹤研究EIC61850的最新發展動向，但還沒有適合國情的完整技術方案，更沒有示范工程的實施。在通信協議上大家還是選擇EIC60870系列標準，主要原因是受到技術水平以及研究水平的限制。
5 對變電站綜合自動化技術的展望
（1）智能電子裝置（EID）、現場總線及工業以太網技術會加速變電站自動化技術的發展；（2）數字式視頻圖像監視技術會越來越重要；（3）與電氣設備的狀態監測與故障診斷技術充分融合；（4）光電互感器的研究與應用；（5）電能質量的在線監測充分融合；（6）越來越廣泛的應用范圍。
6 結語
變電站實現綜合自動化是變電站的發展趨勢，是技術變革的發展方向。通過繼續拓展思路，不斷的應用新技術、新原理、新設備，將設備工藝進一步優化，不斷的相應要求，從而實現變電站的不斷發展。
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關鍵詞：自動化技術；水調自動化系統；水情自動檢測系統；水電站；水力發電
1水情的自動檢測方面的報告技術
水情的自動檢測方面的報告涉及到通信領域、計算機應用、控制以及測量領域，并且水利設施航運方面、防洪方面及水庫的調度方面以及發電的基礎也是這些。在20世紀80年代初期，我國的水情自動檢測報告系統開始建設，經過了30多年的發展，已經取得了顯著的成就。水情自動監檢測方面的報告系統的發展過程大致可以分為以下三個階段：
1.1探索階段
20世紀80～90年代的初期中期是我國水情監測報告工作的探索階段。在這個階段內，消化、引進和吸收國際的先進技術是我們的主要內容，這個階段的時間約為5年；而在中后期，我國開始逐步進行自主的改進和開發。在此工作最初始的階段，自動檢測方面的報告系統所運用的工作體制是查詢——應答的體制，在當時情況下，因為有線信號的可靠性低下，所以無線通信得到了極大的重視，但是因為超短波的電臺的質量不夠高以及電路的設計存在相當大的問題，所以導致了誤碼率以及通信的暢通率低下，最終導致野外的遠傳和采集遠遠無法達到要求。到1994年年底，美國的HANDAR公司的產品被貴州的天生橋工程公司引進，這是在多年后的又一次引進國外的先進的產品，這次的產品引進使我們清楚的認識到了我國與國外水情自動檢測報告技術之間存在的差距有多大，我們與國外的差距主要表現在4個方面：第一，遠程的通信，我國的產品僅僅可以接入VHF信息通道；第二，設備的可靠性，國外的產品的平均失效時間是我國產品的10倍；第三，工藝水平，國內的產品設計不夠精細化；第四，智能化程度，國外的產品工作模式多樣，而國內產品僅有幾種工作模式。從這些差距中可以看出，中國的水情自動檢測報告技術仍然有很長的路要走。
1.2發展
20世紀90年代中期～21世紀初是我國水情自動檢測報告技術的發展階段。隨著對外技術交流渠道的通暢以及我國經濟的飛速發展，國際方面的貿易變得更加的頻繁，我國系統方面的開發商們也開始了對各種中心站系統平臺的研究創造，并且，水情自動檢測方面的報告技術也因此得到了很大的改善以及提升，各類通信接口、傳感器接口的多樣性、數據采集器的可靠性等有了非常大的改良，我國的技術水平與國外的技術水平越來越接近。由于水情自動監測報告系統應用了衛星通信技術，我國一些偏僻的地區在此類系統進行運行時的可靠性也得到了保證。20世紀90年代中期，我國逐步開始在國內推廣國際移動衛星，國內的開發商因為此類衛星的傳輸可靠性以及大范圍覆蓋性，所以對此的重視度異常之高。在經歷了兩年的研發與改善后，INMARST2C開始被使用，在經過進一步的調試與改善，INMARSAT開始被用于數據的傳輸，在惡劣的交通環境和因需要多級中繼而造成的維護與安裝的困難因為有了它的應用而得到了很好的解決。自此，衛星業務開始飛速發展。1997年，國家電力公司的科研項目——水電站的水情自動檢測報告系統的研究這一課題被電力部南京自動化研究院所承擔，它們的目標是研制出一種可以接入多種通信設備的可靠性高的數據方面的采集系統，開發出一套符合中國國情的、適合中國發展的中心站處理軟件以及大型水情數據庫的軟件。在3年的不懈實驗與研制后，此項目的各個指標以及數據都達到了要求，所有的研發方面的成果都通過了現場認定，經過商討，此項目有良好的社會效益以及經濟效益，因此電力部南京自動化研究所榮獲2002年科學進步二等獎。
1.3提高
從2002年至今，是我國的提高階段。在21世紀之后，水情自動檢測報告系統的應用變得更加廣泛，已經拓寬到了水質監測方面的系統、墑情監測方面的系統以及氣象站方面的系統等領域，系統的各個指標也慢慢的接近甚至超越了國際上的各類產品。從2002年開始，水情監測報告系統飛速發展的同時，移動通信也在快速的發展，于是，在水情檢測報告系統中便開始應用移動通信系統，二者相結合。同年，我國的首款小型化和模塊化的ACS300數據采集器被國電自動化研究院研制成功，此類產品的工作溫度范圍指標以及微功耗指標已經與世界先進技術產品的水平相當。2003年左右，我國自主研發出的北斗衛星導航系統逐漸開始商業用途，這個系統的傳輸延時小、控制簡單、通信容量大，所以我國水情監測報告系統的市場迅速被該衛星系統所占據，地位無法撼動。
2水調的自動化方面的平臺支撐
水調的自動化平臺的支持涉及到計算機網絡技術層面、通信層面以及水文層面，它通過收集和整理歷史方面的資料，依靠先進的傳輸通信方面的技術和采集方面技術，可以準確、及時地獲取到其他的相關系統和流域地區的氣象、水庫運行的信息和水文。根據水調自動化方面的技術所建設的系統現在已被廣泛用于流域梯調、電網調度、水利樞紐、水電站和流域集控中心等方面，已經成為了日常的生產管理和調度中不可或缺的系統。我國的水調自動化系統在20世紀90年代中期開始建設，迄今為止已經有15年左右的歷史，它有兩個發展階段。
2.1嘗試性探索
1995～2000年的這一階段被稱為嘗試性探索階段。在這個時期內，水調自動化方面的系統是由數個水情自動檢測方面的報告系統組合而成的，除了數據庫可以進行跨越平臺來進行工作之外，其他的水調方面的系統的應用與服務都是在Windows上，數據方面的處理、通信等方面的后臺服務都是相對獨立的程序并且全部都是定制的。圖形報表、水調監視界面雖然有可組態的特征，但是數據的查詢方面、業務的報表方面和監視的圖形方面都是獨立的進行窗口運行，綜合能力相對來說比較的薄弱，只存在一種單一的客戶端的模式來工作。受制于數據庫存儲技術層面、網絡技術層面以及計算機的性能等原因，此時期水調方面的系統大部分都是單網，報表查詢與水務計算相對來說都比較慢。
2.2實用化階段和規范的發展
2000～2005年期間，通信技術與計算機技術的發展飛快，與此同時，水調系統中也根據此類技術引入了Web技術、中間件技術。其中，系統的通信服務以及網絡的數據服務通過中間件技術來實現，這使得數據庫的存儲與訪問變得集中化，大大加強了安全性與系統運行的可靠性。伴隨著相關的驗收標準以及規范的頒發，水調自動化系統也隨之確定了發展研究的范圍與方向。投運的系統不僅達到了行業的標準和規范，還滿足了實際的生產需求。通過綜合考慮水調自動化系統的兩個階段可以得出，水調自動化系統隨著信息技術的發展先后發生過幾次重要的跨越。從最初的平臺只有數據處理功能、圖形報表方面的查詢功能、報警、水務計算以及采集通信等功能。水調自動化方面的系統的功能在不斷完善與優化。
3結語
由于中國的水電資源的分布不均勻，水庫群之間有著非常大的補償，特別是隨著特高壓輸電網以及三峽工程的開展運作和建設，全國范圍內將會形成一個非常大的電網來相互關聯。而且隨著智能電網這一概念的提出，如何節能發電調度和怎樣適應節能減排成為了水調自動化系統所面臨的新的挑戰，電力市場運營以及電網安全生產對于水調自動化系統的要求和管理也越來越高。加強水情水調方面的建設管理工作以及加快水調方面的自動化系統的步伐對目前系統的管理以及維護工作、提高聯網運行的系統的可靠性與安全性，實現水調平臺的模塊化、標準化、水調方面業務過程當中的信息化、流程化、管理調度的智能化和精益化、加強對無資料或少資料地區的洪水天氣預報、可視化的實用產品研發以及高智能算法，對水情水調業務的發展有著重大的影響。
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關鍵詞：精確農業，技術體系，農業裝備
1.精確農業技術的內涵
精確農業亦稱作“精細農業”或“精準農業”。它建立在“空間差異”和“時間差異”的數據采集和處理上，實時測知作物（畜禽）個體小群體或小地塊生長及疫病的實際情況，進而確定其針對性投入的最佳數量和時機，以求最優效果最低代價。
2.精確農業技術支持體系
2.1全球定位系統
精確農業中的定位信息采集與處方農作實施，需要采用全球衛星定位系統，它一般由衛星、地面站組和用戶設備等組成。免費論文。現投入運行的有美國GPS系統和俄羅斯的GOLNASS系統。近幾年來，GPS產業技術發展迅速，若干大公司迅速涉足農業領域，提供了用于農田測量的DGPS產品。現有國外農機廠商配套的GPS產品，大多采用EJI方式引進關鍵部件進行二次開發后嵌入農業機械應用系統中，可使性能價格比顯著改善。GPS作為農業空間信息管理的基礎設施，一旦建立起來，即不但可服務于精細農作，也可用于農村規劃、土地測量、資源管理、環境監測等定位服務，其農業應用技術開發的前景廣闊。
2.2遙感（RS）技術
遙感技術是精確農作技術體系獲得田間數據的重要來源，它可以提供大量的田間時空變化信息，基本上達到了實時監測。該系統具有時效強、靈活、精度高等特點，目前已用于森林蟲害監測，果園病蟲害監測、農作物病蟲害監測、產量和肥力圖制作。可顯示出由于農田土壤和作物特性的空間反向光譜變異性，提供農田作物生長的時空變異性的信息，在一季節中不同時間采集的圖像，可用于確定作物長勢和條件的變化。由于應用衛星遙感的成本比航空攝影的成本低一半以上，衛星遙感技術預計在21世紀的前5年內，在精確農業技術體系中扮演重要角色。
2.3地理信息系統
地理信息系統可比作精確農業的大腦，主要由計算機硬件系統、軟件系統、空間數據庫和管理人員組成。它可將傳感器或監測系統采集的數據隨時輸入，帶有持久性的數據可以一次事先存入或定期存入，專家系統及其它決策支持系統也可事先存入。在精確農業技術體系中主要用于建立農田土地管理、土壤數據、自然條件、作物苗情、病蟲害發生發展趨勢、作物產量的空間分布等的空間信息數據庫和進行空間信息的地理統計處理、圖形轉換與表達等，為分析差異性和實施調控提供處方信息。由于農業活動涉及廣闊的地理空間和各種管理信息都有明顯的空間隨機分布性，GIS在農業中具有廣泛的應用價值。
2.4作物生產管理決策支持系統
決策支持系統是能對計劃、管理、高度、作戰指揮和方案尋優等應用問題進行輔助決策的計算機程序系統。一般決策過程由問題識別、建立模型、執行模型、評判決策、修改模型五個階段組成。近年來，不少專家提出應把專家系統的技術加入到決策支持系統中去，建造“智能決策支持系統，以提高系統的決策水平和決策自動化程度。
3.國外精確農業研究現狀及趨勢
精確農業作為20世紀90年代農業生產新技術，其發展十分迅速。美國在精確農業研究與應用領域處于領先地位。在美國，加里福尼亞及德克薩斯州部分地區已經實現用精確農業技術耕作，美國各大學農業工程系均在進行精確農業技術研究及推廣應用，目前，美國農業工程界正致力于土壤元素含量測定技術及裝備的研究，以及產量監測系統研究。如：新型移動或土壤肥力測定器與手動探測方法對比研究，多功能圖像儀及地理系統用于處方農業管理及產量監測確定施肥變量的研究等。瑞典農業工程研究所進行了變量氮肥對作物產量及質量影響的研究。法國谷物研究所進行了根據作物及土壤特性采用變量氨肥實施技術研究。日本農業工程科研機構在農業生產設備自動化控制技術方面進行了大量的研究。免費論文。
4.我國精確農業技術體系應用前景
1985年以來，我國科學家一直從事專家系統、系統工程的應用研究設計工作，完成過專家系統的研究設計，積累了豐富的設計思想，有許多獨特的設計思想。近年來，我國在應用氣象衛星遙感森林蟲害方面又有突破性進展，在這些成果基礎上完成了GIS,GPS,RS（指氣象衛星遙感）EUCERES(農田生態資源高效利用技術集成專家系統）集成，以實現4S一體化技術。該技術可以有效地實現系統科學、現代信息技術，知識庫體系結構、人機界面、數學物理模型等內容的有機結合，是中國特色“精確農作”的技術核心和基礎。目前，中國農業大學“精細農業研究中心”已經啟動了有關研究工作，內容涉及GPS,GIS(農業應用，田間信息采集傳感技術，智能型農業機械監控技術，精細農作技術和系統集成與發展戰略研究。免費論文。未來農民將能在計算機網絡終端上從影像圖中獲得他的農田長勢征兆，通過GIS和EUCERES分析，制定出行動計劃，然后在車載GPS和電子地圖指引下實施農田作業，及時預防自然災害和病蟲害。
參考文獻
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