数字化技术研究模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇数字化技术研究，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

中图分类号 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）161-0064-02

数字化技术正以前所未有的速度和深度影响着世界航空产业的发展，国内航空业也在积极响应这一趋势；试验机设计改装专业承担着我国特种试验机设计技术研究、试验机测试改装的设计/施工及机载专用试验系统研制等工作，它是我国航空产业试飞板块中重要一环，因此，数字化在航空领域的发展必将对其产生巨大影响。

试验机设计改装正在从初期的型号测试改装向特种试验机设计改装技术研究、试验机测试改装的设计/施工及机载专用试验系统研制3个方向发展；为了应对未来我国众多的试飞任务，试验机数字化改装技术显得尤为重要，它将为未来特种试验机设计研制和型号试飞任务提供高效、有力支撑。本文从技术角度提出了试验机数字化改装技术的关键要求，以及数字化改装技术建设的核心内容，以期为试验机数字化改装技术发展提供参考。

1 数字化改装技术要求

数字化改装技术的目标就是实现试验机改装数字化协同设计、制造，促进试验机研制、试飞进程，匹配国内外航空企业飞机研制的信息化、数字化新模式，提高试验机改装水平。综合国内外航空业的发展趋势以及试验机改装设计制造的自身发展需求等多方面因素，数字化改装技术应该具备以下几个方面的显著特点：

1）全三维设计。全三维设计是实现数字化协同设计制造的基础条件。全三维设计是以三维实体为最终设计结果和生产依据的设计模式，替代了原二维图样的全部功能。全三维设计技术可保证设计数据的唯一性及一致性，设计结果直观明了并可以有效提高设计、制造效率。

2）研制工作并行展开与传统产品开发过程并不相悖，它同样遵循产品开发的每一个必经阶段，而且是基于连续的信息转化实现的。研制工作并行开展就要求信息的转化伴随活动随时进行传递。

以型号新机试飞研制为例：第一，在项目的总体研制过程中，试验机设计、试验机改装设计、试验机制造等研制过程可以并行交叉进行；第二，在具体的设计阶段，试验机改装设计各系统和原机各系统的设计工作可以并行开展。设计过程中各系统之间的相互关联和相互影响不可避免，通过互相协调适应以及各系统间实时迭代设计，可使得设计工作最大限度的展开；第三，设计人员可以并行开展工作。基于相同的设计技术平台，同一系统的不同设计人员及不同系统的设计人员可以并行工作，使设计资源得到了有效的利用。试验机改装协同设计制造充分融入到试验机研制过程中，提高了试验机的研制效率。

3）跨地域协同设计制造。世界航空产业正在形成研制和市场的全球数字化协同模式，例如，我国部分主机厂就承担了欧洲空客及波音系列飞机相关部件甚至部分重要结构件的生产制造工作。这一案例充分说明了数字化协同技术已成为飞机研制活动中重要的技术手段之一，可以有力推动研制活动高效、精准开展。

外部的这种发展趋势也正在强有力的影响着我国的飞机研制产业，国内飞机研制体系正在突破传统的串行封闭式研发模式。例如，我国某型飞机研制工程项目中首先尝试采用异地协同设计、全国多地协同制造、国内外19家供应商的协同研制模式，实现了国内外不同地域的分包商和配套商的协同工作[ 1 ]。

2 数字化改装技术建设

综合分析国内外协同设计制造现状和发展趋势，结合试验机改装研制的特点及现阶段的具体情况，数字化改装技术建设应该分步进行。

第一步，进行数字化设计基础平台建设，加强数字化设计人才队伍培养，建立数字化改装技术规范。

通过第一步建设，可以实现数字化改装技术的初步目标：1）试飞机构内部实现大型试验机改装、特种试验机研制等大型项目的全三维数字化协同设计；2）具备试飞机构与主机厂所间试验机数模顺利传递的能力；3）培养出一支高素质的数字化设计队伍。

第二步，在国内航空领域条件成熟时实现行业内数字化协同改装设计制造。国内在跨地域数字化协同设计制造方面只是进行了试验性的尝试，目前还不具备行业内跨地域数字化协同设计制造的条件，但是我国航空业正在积极努力地向实现这个目标迈进。

在数字化设计基础平台建设及数字化改装技术规范方面建议如下：

1）数字化设计基础平台。在三维建模软件方面，CATIA作为世界航空领域三维设计的主流软件应该是最佳的选择。CATIA以设计对象的混合建模、变量/参数化混合建模以及几何/智能工程混合建模等先进的混合建模技术，支持从项目调研、构思、详细设计、分析、模拟、装配及维护在内的全部工业设计流程，是全球航空业界普遍使用的一个集成产品开发环境。CATIA在国内航空企业中已得到了广泛的应用。

在产品数据管理方面，ENOVIA VPM以其与CATIA在产品建模之间已紧密集成的优势成为首选数据管理软件系统，能够实现物料管理、任务流管理、事件管理、配置管理、人员组织和权限管理等，它能提供一个上下关联的设计环境，便于多专业同时开展设计工作，便于不同部门之间制定设计的优化方案，便于开展不同配置的并行设计[ 2 ]。

在协同平台方面，可以基于Windchill系统根据试验机设计和改装业务进行配置和二次开发，使之成为试验机协同研制平台。Windchill是PTC 公司的一个大型PLM软件，该软件提供了近10个功能模块，涵盖了企业级产品数据管理和协同工作平台应具备的所有功能。Windchill 还提供了功能强大的工作流引擎，能够方便地对航空企业的各种复杂工作流程进行自动化和规范化的管理和控制[3]。

对于改装数字化设计基础平台可以考虑以三维设计软件CATIA作为基本的设计工具软件，通过ENOVIA VPM系统实现对产品数据管理以及设计过程的管理，依靠基于Windchill系统进行二次开发的协同平台实现研制工作流程自动化和规范化的管理和控制。

数字化改装设计基础平台构架示意图如图1所示。

2）数字化改装技术规范。波音公司根据相关标准和规范制定了BDS-600系列规范，使参研人员在统一的规范下有序进行。我国航空企业正在建立统一的数字化设计制造规范，已经颁布和实施了关于数字化设计制造的初步标准和规范，可以看出我国航空业正在积极推进数字化设计制造规范化建设。因此，作为试验机研制的一个重要环节，数字化改装技术规范化势在必行。数字化改装技术规范应该依据我国航空业现有标准、规范的统一约定，结合试验机改装设计特点及相关要求进行制定，并随着行业标准的完善不断地修订，最后形成与全行业标准规范相统一的完善的数字化改装技术规范。

3 结论

数字化技术、信息化技术对飞机的研制及业务模式产生了深刻的影响，我国在航空领域积极推进数字化、信息化建设，试验机数字化改装技术将是试验机设计改装的发展目标之一，它将有力地推动试验机数字化研制进程。

参考文献

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中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 15-0000-02

1 引言

随着社会的发展，数字化变电站已经由以往的理论阶段逐步走向了时间阶段，而且当前的数字化变电站有向着智能化方向前进的趋势。相对于以往的变电站，这种变电站在结构和通信模型上的变化并不大，但是在过程层上则变化较大。针对这些变化，当前在我们的工作中还有很多问题需要解决，因此，做好相应的设备和技术研究对于促进数字化变电站采样技术研究具有非常重要的指导意义。

2 数字化变电站采样原理

在我们一般的变电站中，二次回路的电压和电流是通过互感器得到的，然后再过相关的电路输送到智能电子设备中。在这个过程中，模拟信号是无法当作微机保护装置判定依据的，必须要将模拟信号转换为数字信号。将老式变电器转化为数字化变电器的过程中，一般来说，如果为110KV或者35KV则仍旧使用常规互感器，然后配置采集器实现模拟信号到数字信号的转化，至于10KV的电压等级我们则需使用电子式互感器，它的原理是将输出的二次信号直接转化为数字信号，然后通过传输光纤将其传输到合并单元，在合并单元对电压、电流进行过处理之后再由光纤通过过程层网络输送到智能电子设备。

3 数字化变电站采样工作中的重要设备

一般来说，数字化变电站采样系统的重要设备主要有电子式互感器、合并单元以及数字化变电站测试使用的新设备。

3.1 电子式互感器

在一般的变电站中，我们较多使用的是电磁式电流、电压互感器等，这一类设备非常容易出现电磁饱和、铁磁谐振以及暂态特性比较差等问题，加上高压条件下的绝缘结构复杂化，使得这类设备的控制和保护比较难集成。为了我们的工作效率，我们使用非常规互感器来解决传统互感器的不足，而非常规互感器又可以分为有源和无源这两类。一般来说，有源非常规互感器被称为电子式互感器，它需要向传感头供给电源，而无源非常规互感器则主要是指电流互感器，也被我们称之为光电式电流/电压互感器，这一类的特点是不需要向传感头供给电源。普遍来说，电子式互感器都有模拟、数字兼有的信号输出方式，而且大多数拥有数字输出方式，因此这就使其很少受到负载变化的影响，极大地降低了系统的误差。当然，系统误差依然是存在的，主要来自于传感头自身。这种设备在使用的过程中可以消除将信号传送到二次设备过程中出现的附加误差，对于保护、测量以及仪器的准确性都有非常大的改善效果，是未来数字化变电站的一大标志。

3.2 合并单元

合并单元一般来说是数字化变电站所特有的，它主要的功能是将采集器所采集的数字量进行合并处理，并通过一定的标准将这些数据转换为以太网数据，然后将光纤传送到相应的智能电子设备。以DMU-800系列为例，它的性能、结构以及可靠性都会给数字化变电站采样系统的性能带来很大的影响。一般来说，合并单元会并行处理多重任务，其与外部连接的端口也比较多，因此对于其运算能力以及控制能力的要求都会比较高。合并单元一般包括同步、数据采集与处理以及数字通道输出这三个模块，同步功能主要用以提供同步转换信号；多路数据采集及处理模块是合并单元的主要模块，针对不同的电子式互感器，这一模块能够使合并单元机连接带模拟输出电子互感器，也可以连接带数字输出电子互感器。

3.3 数字化变电站测试使用的新设备

数字化变电站采样系统的变化，会给整个系统提出了新的要求：首先，需要引进新的设备，比如由于电子式互感器的变化导致了机电保护现场试验会出现很大的变化，而电子式互感器直接使用光缆传输信号，就不再需要检验互感器的极性，这种极性只需要安装位置就可以决定。而且在数字化变电器中，不再需要二次回路的接线检查，这就使得其整个回路都是完全绝缘的。这样虽然在一定程度上减少了我们现场试验的工作量，但是对电子式互感器也多了一些新的要求，因此需要重新设置部分新的试验项目及试验设备。其次，随着保护、测控装置的应用，数字化变电站的接口相较于以往的变电站会有很大的变化，以前各种校验仪满足不了现场需求，需要进行很多相关的测试，因此，为了适应新的需求，我们应配置新的校验仪器。

4 数字化变电站采样技术要点

在数字化变电站系统的建设中，需要考虑的问题有很多，比如：准确度、经济性以及抗干扰性等，只有符合了这些要求，在实践中才有意义。而在这些要求中，最为重要的是准确度方面的要求，在对其准确度进行测量的时候，非常关键的因素是电子式互感器以及合并单元等一次电气设备的准确度等级、参数的准确度以及一次设备和二次设备的连接等。而在抗干扰这一要求上，主要是指一次设备在实际的运行中，可以不受环境、温度变化的影响而保证测量的准确度。至于经济性，数字化变电站本身就有一定的优势，比如我们不需要敷设电缆，这就既避免了重复建设的浪费，有使设备方便维护。

针对数字化变电站采样技术要点，本文主要阐述电子式互感器的准确度等级以及采用同步问题这两个方面：

4.1 电子式互感器的准确度等级

电子式互感器的准确度等级在数字化变电站中非常重要，对数字化变电站系统的采样性能起着决定作用。在这种互感器内，由于传输的为数字信号，所以不会像传统变电站一样受负载变化的影响，数字化变电站系统的误差一般来说只存在于传感头自身。在有源电子式互感器中，它的主要问题在于需要附加电源，当这种电源对传感器进行供能的过程中，由于会长期使用大功率激光供能，这就会严重的影响光器件的寿命，加上罗氏线圈输出信号与结构有很强的关联性以及各种温度变化对结构的影响，这都会给电子线路测量的准确度带来不利的影响。

此外，很多光学方面的原因也会给准确性带了影响，比如光学传感材料、微弱信号的检测、传感头组装等原因，这些原因会使物源电子式互感器的测量精度出现偏差，而基于不同光学原理建立的电子式互感器必然会或多或少的存在这种问题，这是不可避免的。

4.2 采样同步问题

为了减小相位以及幅值上的误差，我们的二次设备所学的采样数据一般来说要保证是在同一时刻采到得，这也就是我们所说的时间同步。基于这一要求，电子式互感器系统中的输出信号必须要包含时间信息，使用站内统一的GPS时钟信号。

而合并单元作为ECT/EVT与保护等设备机构的一个重要的构成部分，它的主要作用是对多路电子式互感器的输出信号进行同步采集，然后把这些数字信号依据规定的格式发送到保护设备和测控设备。从这一点看来，采样值同步在一定程度上和合并单元同比是完全等同的。那么，采用同步问题就是指合并单元下电子式互感器的数据采集同步时钟存在的差异等。

举例子来说明这一问题，一个110KV变电站过程层在使用IEEE1588对的时候，合并单元这个时候选取了DMU-800系列装置，并使用双对是脉冲或门输入，装置对各采集器输入数据进行重采样的时候，使用二元拉格朗日算法以及晶振误差自适应补偿技术来满足我们工作中对于精确度的要求。

因此，只有当合并单元在采样的过程中做到了同步，才能满足我们系统对准确性以及实时性的要求，进而才能确保采样数据具有参考价值并可以应用到以后到分析、处理工作之中。当然，关于同步问题方面的研究还比较落后，未来会有实现可靠性更高且准确度更好的合并单元同步实现方案。

5 结语

数字化变电站由于其很多优势必将在未来获得更为广泛的应用，但是为了保证其采样的准确性，我们需要做的工作还有很多，加之此技术研究本身难点较多，这都会给我们的工作带来一定的挑战。针对这一问题，我们应加强自身的学习，我相信随着我们技术水平的不断提升，采样技术以及采样设备一定会越来越成熟，我们的变电站也将真真正正的进入数字化时代。

参考文献

[1]冯娜，尚秋峰.电子式电流互感器数字接口的研究进展[J].电测与仪表，2009，6

[2]殷志良，刘万顺，杨奇逊，秦应力.基于IEEE 1588实现变电站过程总线采样值同步新技术[J].电力系统自动化，2009，13

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【摘要】本文介绍了资料处理数字化技术、三维可视化技术、数字化绘图技术、gps定位技术等现代数字化测量技术，它能够有效测量精度，减轻劳动强度和提高工作效率，值得在数字矿山建设中推广应用。

关键词 矿山测量；数字化技术；测量精度

0　前言

矿山开采、生产的科学性与安全性与矿山地质测量工作息息相关。随着数字化技术的发展，现代数字化测量技术逐渐被运用到矿山测量工程中，也取得较好效果。一方面它能改善测量精度，进而有效提高矿山测量质量，另一方面它能为矿山企业生产安全提供可靠依据，应而能推进现代化矿山建设。现代数字化测量技术包括资料处理数字化技术、三维可视化技术、数字化绘图技术、GPS定位技术等，诸类技术极大地改善了矿山测量精度与质量，同时又大幅度减轻了工作者的劳动工作量，有效提高了劳动工作效率，是现化代矿山建设必不可少的技术支撑之一。由于数字化测量技术对于促进矿山企业安全生产的重要作业，现代矿山企业必须加大对现代数字化测量技术与设备方面的投入，以进一步提高矿山企业的核心竞争力。以下将具体阐述现代数字化测量技术在矿山测量中的运用。

1　数字化测量技术

1.1　资料处理数字化技术

作为矿山数字化系统中的重要技术之一，资料处理数字化技术即运用计算机技术进行数据收集与资料电子图表化，涵盖数据采集、存储、处理与管理几部分。

1.1.1　VB数据访问ADO

基于OLEDB访问设计，ADO通过提供数据访问接口，为数据源提供较高性能的访问途径。同时，ADO为完成数据系统的管理等所有操作提供了方法与属性，其中包括定义字段、表、索引、创建数据库、定位与查询数据、建立表之间的关系等多种工具，管理能力与数据访问完善。在进行CAD二次开发时，VB语言可以通过ADO 对象编程和Data控件的非编程访问任何数据库，从而实现与其他数据库的连接。

1.1.2　资料数字化技术

资料数字化技术是微软公司的技术标准之一，它主要用来协调与控制各种应用程序中的通信问题。在此标准下的程序会显露出来其他程序中的内置对象，最终改变对象属性，以实现跨程序运行的目标。此外，二次开发的技术主要包括面向对象的AutoCAD技术和数据库技术。由上述可知，相关工作人员可以使用面向对象的开发语言，例如VB 或VC 对CAD进行二次开发，从而彻底的摆脱一些繁杂的编程任务，使得面向对象的多种高级开发语言能够方便使用。通过非绘图对象和绘图对象操纵提供的CAD对象，从而实现开发测量绘图的目标，完成开发测量绘图，通过这样使得系统的开发效率和健壮性以及易维护性得到大大提高。根据矿山测量的实际情况，充分利用CAD的二次开发，建立起矿山测量的数字化应用系统，方便、准确的实现数字化数据测量和图纸绘制。

1.2　三维可视化技术

三维可视化技术是指对立体化的描绘和理解模型的一种技术手段。充分利用三维可视化技术，可以更加全面的了解地表地形与矿体的空间位置关系和矿体的空间信息，进一步提高矿山测量工作人员的空间分析能力。实现三维可视化的重要技术手段之一是三维动画软件，其他常用的软件还有3DSMAX，Maya以及Maya三维动画软件，这些软件不但具有基础的三维视觉效果和制作功能，还具有保函建模数字化和布料模拟以及毛发渲染、先进的运动匹配等多种功能。简单，灵活和完善的特点大幅度提高了三维可视化的制作效率与品质。

2　数字化绘图技术

矿区地面的地物、地貌，井下地质条件和矿物产状，各种巷道，回采工作面及其与地面建筑物之间的关系，都是客观存在的。但随着勘探，建井和开采的进行，它们又是不断变化的。测量工程技术人员的任务就是科学地、正确地、及时地把它们反映到各种图纸上来，这些图纸统称为矿图。大比例尺地形图和矿图的测绘，是矿山测量重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的工作，同时还有大量的室内数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应现代矿井建设及生产的需要。而且在矿产资源开发过程中，不可避免地会造成土地的破坏，造成生态环境的恶化。矿区土地和环境破坏，不仅直接影响到整个矿区的经济发展，而且对地方经济的可持续发展产生很大的负面影响。信息时展的今天，矿区资源环境需要不断的改善。如何发挥矿区开发的最大效益，取决于怎样采用先进的科学技术去进行决策管理。矿山有一个显著特点是：地面和井下的建筑、设施、设备和工程是随着生产的发展、时间的推移不断变化的。老的成图手段已经很难适应现代矿山企业组织生产、安全管理、贮量管理、协调采掘、环境保护、实施可持续发展的要求。将矿图变成数字信息即矿图数字化，通过计算机管理、成图、分析可以解决以上问题，可以及时掌握地面、井下的空间关系，为矿山企业提供快速、准确的决策依据。

数字化的矿图，我们称为数字矿图。数字矿图有如下优点：（1）效率高、技术先进、精度高且均匀。不受图纸变形因素的影响。（2）可连续更新和派生各种比例尺图纸，达到一测多用的目的。（3）可将各种矿图以图形文件形式存贮在计算机外存贮器中，可根据需要很容易地转换成数据结构，为建立矿图数据库，建立矿山信息管理系统作技术上的准备。（4）与地理信息系统GIS衍接，可为优化矿山发展规划，优化矿区运输路线，优化环境保护方案，土地复垦提供快速、准确的决策依据。在矿山测量当中，我们应当增强精度意识，使用“数字”说话。矿图与数字化的紧密结合，将使矿山企业得到更大发展，将使矿产资源得到更合理的开展。

3　GPS定位技术

以计算机为主体的电子设备、成图软件和遥感RS、全球卫星定位系统GPS、地理信息系统GIS在测量工程中的应用，人们最初的设想也许仅仅是为了加快测量成图速度、缩短成图周期。随着外业数据采集与计算机成图的有机结合的快速发展，成图自动化大大加快，成图精度显著提高，可操作性大大增强。目前的软、硬件条件使全新的矿图成图技术——数字化矿图具备了替代传统成图模式的可行性。特别是80年代以来，随着GPS定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。GPS全球定位系统具有高精度、高效益、低费用，不受时间、气候条件影响。在我国大地测量、工程测量和变形监测等测绘领域进行了广泛的实验和应用。GPS在矿山测量当中主要建立高精度施工控制网，以便利用这些网点的坐标直接得到并能达到高精度测量数据。

4　结束语

综上所述，各类数字化测量技术可有效测量精度，减轻劳动强度和提高工作效率，与传统矿山测量技术相比拥有无以伦比的技术优势，随着数字化技术的进一步发展，它将全面替代传统矿山测量技术。为了能快速实现矿山测量的数字化，一方面要加强技术的引用与装备的更新，另一方面也要加强新型矿山测量队伍建设，以保证矿山企业的可持续发展。

参考文献

［1］麻中云.矿山测量的数字化技术研究[J].科技风，2013(03).

［2］周青青，王建有.数字化测量技术在矿山测量的应用[J].中国新技术新产品，2010(10).

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二、数字化带来的影响

从设计工具的变革到新的设计形态的产生，数字媒体的作用已日趋显著，它使设计艺术的发展进入了一个全新的领域。数字媒介的应用给艺术设计教育带来的影响具体表现在以下几个层面。

1．高效的数字化技术工具

设计教育从美术教育中衍生而来，在传统教学中，从概念构思到图形设计或实体建模分成多个层次和阶段，学生的设计水平相应逐步提高。设计学习是在一定的绘画基础、绘画技能及在掌握了有关工具和材料的前提下进行的。在数字化时代，电脑的出现则大大改变了传统的学习行为，大量的手工绘画、制图及模型工具转变为计算机图形设计、制图及建模系统。电脑还替代了学生有关重复计算和公式化、格式化、优化选择等大部分的理性工作,从而使设计的速度大大提高,使学生集中精力更多地致力于概念分析、创意构思、选择评价等方面。当一个构思成熟后就可交由计算机去修饰、扩展、强化或试验。专业化的电脑软件具有准确方便的参数化、变量化的功能，在设计中只要随时存储变化的结果，就能随时回到设计创造过程中的任何一点，对以前的步骤进行修改并反复调试。

2．新的造型语言及表达方式的出现

计算机对设计最直接的贡献是带来了新的造型语言及表达方式，计算机构造物体的方式及图像处理上的特点，使计算机创作的作品表现出了新的风格，开辟了设计传达的新领域。传统的手绘技法与电脑设计是两种不同的语言形式，它们有本质的区别。运用虚拟的概念而非物质实体进行设计表现，是设计表现领域的一个极为重大的变革。在平面设计中，由于扫描仪及数码相机的出现，使设计者能直接地输入真实图像，通过二维或三维技术的辅助，就能模拟出逼真的虚幻世界。在立体设计中，计算机三维建模及渲染技术使设计师在观察物体时，它能表现出物体的各个侧面及细部，同时也能在空间的视点中对形体进行构筑和修改。艺术设计语言与网页设计语言结合，融入了互动语言和数字符号。新技术的应用开辟了设计传达的新领域，创造出新的美学形态和设计形态。

3．多学科的交融与新学科的兴起

人类进入数字化时代，自然科学、社会科学、人文科学三大领域的分界越来越模糊，学科交叉性发展、研究已成为高校教学与科研的重要内容。一方面，有些专业出现综合、合并,甚至消失的现象；另一方面，各种交叉、综合学科大量出现。

设计师必须掌握日新月异的电脑硬件和软件，灵活把握视觉新语言的表达。这就促使当今的艺术教育必然要融入新的理念，构筑新的教学体系——数码艺术教学。数码图形基础、Internet资源及传播应用、网页设计、三维动画、多媒体技术、数码影像处理等都被纳入艺术设计教学中。目前，艺术教育先进的国家已经将艺术设计的教育重心转向多媒体设计,设立了新的专业——传媒艺术设计专业、数码电影特技专业、数码游戏设计专业等。

4．信息交流和资源共享

电脑实现了设计数据的储存及再利用。各种设计素材、设计草图、效果图、制图、图形艺术、模型等资料都可以以数据来储存,并且可以方便地检索。集通讯网络、计算机、数据库为一体的电子信息交换系统网络的出现和远程传输技术的发展，使交流的发生不必受到时间和空间的限制。国际互联网络也拓展了艺术设计的存在空间，使艺术设计走向了更广泛的数字化，让受教育者轻易地接触大量艺术设计资讯，有利于学生形成开阔的、前瞻性的视野。5．对传统教学方式的冲击

在传统的艺术设计教学中，学生的思维过程，受限于繁杂重复的技能示范过程，而限制了设计过程中的偶然性、多变性。在现代计算机技术进入课堂后，直观丰富的表现方法以及全方位、跨时空的思维方式，让设计的翅膀摆脱了美术基础的制约，简单的操作过程可产生多样性的结果，这才是现代艺术设计教学的核心。

互动式教学更是改变了以往单向线性的教学模式，它打破了时空的限制，并最大限度地支持个性的发展。另外虚拟现实技术，可以帮助我们开设一直感到有必要却没有能力和条件开设的课程。网上通讯可以排除时空及人为因素的限制，使教师和学生能在全球范围内检索信息，开展教学活动和学术交流。教师的教学也从“主讲者”转变为学生学习活动的设计者和辅导者。学生的地位也转变为有机会参与教学、参与操作、发现知识、掌握知识的主动地位。只有完成这几种转变，才能适应数字时代对设计教育提出的要求。

三、艺术教育创新与数字化教学

在数字化离我们越来越近的今天，高校艺术教育如何培养高素质的综合性美术人才这个问题，不可避免地摆在了我们的面前。在数字化时代，人们凭借网络可更快地更新艺术观念，更快地创作艺术品，更快地把艺术运用到各个领域。在美术人才的培养上，将从传统的、单一的某一画种或艺术风格的临摹、复制式的教育，发展成为传统手法与电脑数字技术综合的艺术人才培养模式，这将对现存的传统艺术教育产生巨大的冲击。在数字化时代，要培养高素质创新人才，必须强调培养方式的创新。

虽然数字化教学手段已经深入到教学工作的每一个方面，但是在艺术设计教育中，围绕数字化的教学与学习会不会使教师和学生的实际动手能力逐步降低的问题，一直存在争议。笔者认为，学生实际动手能力降低问题确实存在，但这一问题不能看作是现代数字技术的发展负面结果。一方面，学生实际动手能力降低是社会问题，是社会分配不合理与传统价值取向等各种深层次矛盾反映在大众教育观念中的结果。因此我们必须在积极发展现代教育技术的同时，重视实际动手能力的培养。另一方面，传统观念中的动手能力并非都是有价值的能力。就像现代绣花工人只需了解绣花的原理、针法，而无需学会手工绣花一样，科技进步总会使一些旧的技能失去意义，进而产生新的技能，使知识与技能达到新的平衡。

此外，数字化技术不仅为艺术类学生提供了更广阔的发挥空间，也给理工科学生插上了艺术创新的翅膀，使设计艺术学科更加显示其艺术学和工学的边缘学科优点。笔者所在院校近几年，已经有部分专业将理工科学生与艺术生同时招收、对照培养，工科生与艺术生的界限变得模糊，美术基础已经不是阻止工科学生从事设计工作的障碍。

结语

我们面对的是崭新的数字化时代，它对我们的冲击可能会改变我们的文化形象，而我们的艺术设计教育也会因此而发生翻天覆地的变化。电脑的应用和网络技术的发展带来了高效的数字技术工具，带来了新的造型语言及表达方式，开辟了新兴的交叉学科，给教学方法的不断创新带来了动力。在数字化时代，我们必须强调创新教育，才能造就一批掌握视觉设计、互联网及多媒体设计，具有创意潜能，能牢牢把握艺术创新和设计未来的专门人才，这是艺术设计教育者的职责。

内容摘要：数字化为设计艺术带来了新的造型语言及新的表达方式，实现了海量信息交流与共享，极大地方便了艺术教育的创新培养，也必将对艺术设计及其教育产生深远的影响。数字化作为一个全新的概念必将在现代艺术设计教育中发挥更大的作用。

关键词：数字化艺术教育创新教育

电脑的普及与互联网的应用将人类社会推进到了信息时代，全球经济一体化的到来和数字化生存方式的出现必将冲击到设计艺术领域。随着计算机、数码相机、数码摄像机等数字化设备在艺术教育领域中被广泛应用，以计算机为核心，运用多种数字化技术手段驾驭艺术表现形式的新型教学模式应运而生。它给我们的设计理念、设计方式带来巨大的革命。海德格尔指出：“倘若我们沉思，我们就要追问现代的世界图像。”数字化技术使人类对世界的把握已经突破语言的抽象概括而更为直观、更为图像化了。体现高科技的数字化艺术手段，将感性的认识理念用严密的数学方法组织起来，并对美术设计要素进行理性化控制的数字化艺术教育必将给人们带来新的观念、新的思维，以及新的设计思想。

参考文献：

[1]德马丁·海德格尔.林中路.上海译文出版社,1997.

[2]王波.数字化时代的美育思考.山东电大学报，2004年第1期.

[3]陈实.数字化时代的艺术设计教育.浙江万里学院学报，2001年9月第14卷第3期.

[4]薛生健.数字化时代对艺术设计教育的影响.河西学院学报，2002年2月第1期.

[5]周发强.数字化时代我国高校综合性美术人才培养的几点思考.内江师范学院学报，2002年第17卷第3期.

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中图分类号：V261 文献标识码：A

1 引言

近年来，国内航空发动机制造企业由于面临国内外同行业的激烈竞争，对制造周期、加工质量、加工成本的要求越来越高。在数控加工领域，迫切需要通过发展CAD快速建模技术、CAM高效编程技术、数控加工仿真技术、数控加工防错技术等数字化制造技术来快速提升数控加工能力，来满足企业精益生产的要求。

2 项目概述

2.1 技术指标

2.1.1在某型号发动机中实现MBD项目的应用

2.1.2两类机匣实现基于设计模型的工序高效建模及模块化编程应用

2.1.3重新完成主要数控机床的仿真控制系统，刀具、优化数据库建设，实现仿真过程规范化。

2.1.4完成典型件刀具、切削数据库建设，实现仿真过程切削参数规范化。

2.1.5完成数控程序管理防错内容修改，完成数控机床防错功能和刀补防错程序开发，在程序中和工步中增加防错技术手段。

3 技术方案

3.1 总体技术方案及其实施过程与效果

3.1.1机匣典型零件基于设计模型的工序高效建模及模块化编程应用

机匣类零件UG编程模板的建立包括以下内容：

（1）定义加工模板类型。在UG样板文件中，针对不同机匣典型零件的加工特点，如材料、几何特征、加工阶段等内容制定不同的加工方式。

高温合金零件，在粗加工和精加工阶段，所考虑的加工方式是不同的，粗加工主要考虑高效去处余量，保证精加工余量的均化。精加工为了保证零件的加工质量，效率放在次要地位。针对不同的加工对象，应采用不同的加工模板，如上面零件的铣面、清根，就需要不同的加工模板，将整个工序内容按照加工顺序，完成所有编程内容设置。

（2）创建加工方法组、刀具组。建立加工方法组和刀具组，可以省去每次创建操作时必须进行的加工刀具、加工方法等参数的重复性设置工作，提高编程效率。创建刀具组就是将所需刀具的类型、名称、直径、长度、切削刃长度等信息按照要求，然后调用刀具库中已有刀具进行关联，完成加工刀具组工作。在加工过程中，为了保证加工的精度，需要对粗加工、精加工创建方法组，方法组就是为粗加工、精加工制定统一的加工公差、加工余量、进给量等参数。

（3）确定加工模板中的加工参数。将操作中的各种加工参数固化，在以后的编程工作中不再重复输入。这里主要有两个方面的内容：一是指加工切削参数，如进给量、主轴转速、走刀方式、步距、切削方向等；二是指UG产生程序所需的条件和控制选项，如驱动方式、投射方向、刀轴方向、机床控制、显示方式等。对这些参数和选项按规范的要求确定好后，在以后的编程工作中不再输入，既节省了时间，又减少了出错的机会。

（4）刀具库的建立。把常用的刀具参数按照规范的要求输入，所谓规范的要求，是指根据车间刀具命名规则和实际加工用的刀具尺寸，修正加工中的各种不利因素所带来的误差。进入UG加工环境后，将数控加工车间加工时所用的刀具建立到UG刀具库中，编程时就可以直接调用了。

（5）设置模板关联和继承关系。自定义好的模板只有设置好了关联性和继承性才能实现调用，在Template setting中，按照创建的目的，对Templat和load with Parent进行选择， 就完成了模板关联性和继承性关系的设置。

3.1.3机匣数控加工仿真环境数据库建设

3.1.4基于PDM系统的机匣高效切削数据库建设

数据库内容包括四个部分：

（1）零件材料库：TC4、TC17、GH4169、GH907、|0Cr17Ni4Cu4Nb、M152

（2）加工方式库：平面铣、型铣铣、侧面铣、槽铣

（3）刀具材料库：端铣待涂层硬质合金刀 端铣不带涂层硬质合金刀、 端铣带涂层刀片，端铣不带涂层刀片，球形带涂层铣刀、球形不带涂层铣刀。

（4）加工数据库：部前面的刀具材料和零件材料、加工方式、相互组合形成的加工数据库。

3.1.5机匣零件数控加工防错方法技术

a）收集数控加工中出现的质量事故案例。

b）总结数控加工中质量事故的错误方式，并制定改进方案。

c）采用新的数控工步卡，为建立更完善的程序说明作准备。

d）建立数控加工程序编制规范并完善相应制度。

e）完善UG软件新版本后置软件。

f）开发机床可用于防错的功能，改进刀补防错程序，控制刀补值范围，并在新编程完全运行。并逐渐推广到批产零件。

对西门子840D控制系统数控机床刀具参数指令进行了开发应用，并进行了全面推广，并将规范的应用方式写入文件，整体提升刀补、刀长防错能力。开发了蓝天机床的区域限制功能，解决这类机床的刀补刀长防错问题，在所有新编程序中第1加工工步增加M00，结合MSG（）指令，防止坐标系错误。

3.2 达到的技术指标

3.2.1在某型号发动机中实现MBD项目的初步应用

3.2.2主要研制机匣零件实现基于设计模型的工序高效建模及模块化编程应用

编程效率提升30%。

3.2.3重新完成20多台数控机床的仿真控制系统，刀具、优化数据库建设，实现仿真过程规范化。

3.2.4完成四种材料所对应典型件刀具、切削数据库建设，实现仿真过程切削参数规范化。

3.2.5完成数控程序管理防错内容修改，完成数控机床防错功能和刀补防错程序开发，在程序中和工步中增加防错技术手段。

结语

通过MBD项目的推广，不仅可以减少精铣、精车的建模时间，还可提升机匣零件工序的建模速度，在CAM的编程技术上，通过实施模板式编程技术，可提升编程质量和效率。

篇6

正文：

1导言

当今数字化技术已成为信息技术的核心，数字化技术主要是以光缆以及电子计算机和通信卫星等等设备来实现对所需信息技术的传输和处理工作。它的实现和在建筑设计中的应用使建筑中的许多问题迎刃而解，比如计算机辅助建筑设计技术，它能帮助建筑师在设计中实现大量的图片和文字信息的处理，提高设计方案的质量和效率，对于节约成本和时间发挥着关键性的作用，也为建筑设计形成新的理念和方法提供了条件，使其更加具有优势和生命力。

2数字化技术对建筑设计的影响

数字化技术的一个显著特征，站在运用的层面分析，就是信息将原先的物质替换掉。在之前的生产生活中，人们常用到的信息是在物质的基础上来开展的。而网络的出现很好的符合了这样一种趋势和契机，也就是信息流替代物质流，在此背景下就会节约物资的消耗，而信息流的使用也会进一步提高信息交流的效率。而站在文明的层面来分析，在人们日常的生产生活中，数字化技术给我们的生活方式以及思想等方面都有着极大的影响以及改动，对于建筑工程的发展也是有着深远的影响。在建筑工程的设计施工过程中，对于数字化技术的应用可以对于建筑工程的空间以及外型提出更高的需求，特别是可以对人们的日常生活产生一定的影响。现阶段很多的传统建筑工程类型都逐渐被一些新型的建筑类型所替代。这样就可以为现阶段建筑工程的建设发展提供新的概念与想法，从建筑工程的建设规模到城市的建设规划等等可以形成一个多样化、多级化的智能空间，比如对于智能化办公建筑的建设施工就很好的阐释了这一点。在建筑工程的设计发展中，如果可以实现对施工作业和人们生活的有效结合，就可以使得建筑工程达到一定的高度。而这种变动随之会产生一系列的效应，比如对智能空间的促进生成以及对全新建筑工程类型的构建等等。与此同时，数字化技术的应用可以在某些区域使得有关的运用功能得以自动消除，比如一个超市的发展中，它的这一功用性花费场所会在新兴起的电子推广冲击下而不见得无影无踪，但对休闲型一站式shoppingmall则是个利好且开展层次更高。

3在建筑设计中的数字化技术的应用

数字化技术正在不断增加的层面上影晌着建筑行业，尽管其自身只是一项新科技，但影响已不只仅局限于技术，并且包含设计观念和办法的重大改变。其间，计算机辅佐设计在建筑设计专业作业中的运用技术称为计算机辅佐建筑设计技术。它是运甩现代计算机数字技术来辅佐进行建筑设计的一种新的建筑设计理念。经过短短20多年的开展进程，其开展速度和运用水平现已显现出了强壮的生命力。其优越性已越来越显著地在建筑设计中反映出来，并已深深地扎根于国际建筑市场。CAD办法运用计算机速度快、容量大、精度高和功用强的特色，协助或替代建筑师在设计进程中处理很多的图画、数值和文字信息，然后大大地提高了建筑设计的质量，降低了设计的成本，缩短了设计的周期，并且节省了建造的投资，增强了竞争性。

3.1在建筑工程概念设计中的应用

在建筑工程设计过程中，概念设计是最重要的阶段，仅凭传统的人工绘图以及设计师自身的构想是完全不能达到要求的，因为本身存在着很大的局限性。但是将数字化技术应用以后恰巧能弥补这样的不足，数字化技术能通过CAD技术帮助设计师构建出科学合理的三维空间及色彩、质感，还能进一步使设计师的构想与具体的施工建筑结构相吻合，进而确保设计方案的科学性、准确性；数字化技术中的CAD软件，能将设计师的构想与具体环境有机地结合起来，有利于设计师对建筑观念设计进行充分的考虑。另外，数字化技术中的CAD技术还能将设计师的设计构想转化成具体的数字模型，不仅能反应设计师的构思，还能帮助设计师进行及时的改进和完善。

3.2设计制图、技术文档

在CAD的系统中，可以对所设计的图形实现任意的移动、旋转以及缩放和美化等等，除此之外还可以对已经做好的图形图标以及尺度大小等等实现主动性的标示。根据建筑工程设计工种以及设计内容的不同，建筑工程的设计师可以按照实际规划设计要求在规划设计的制图工作中任意的选择不一样的图层图形实现组合，以此保证建筑工程设计工作的顺利开展。与此同时，在制图工作中可以自主性的选择建筑工程的构造详图库和建筑工程构配件库中的内容实现对计划设计施工图以及细部大样的设计。建筑设计规划图纸一旦做好，CAD系统可以自动的生成对建筑工程计划设计的技术经济指标以及分析陈说，以此工程的计划人员可以把这所有的图纸相关信息递交给上级，等待审阅。总的来说在建筑工程的规划设计工作中对于CAD系统的应用可以切实提高工作效率。

3.3在虚拟建筑中的应用

以BIM技术应用为例我们进行说明：BIM信息技术的出现以及应用，有效的改变了当前建筑设计的质量，提升了建筑设计的水平，促进了我国建筑工程行业朝着新型化的方向发展。由于BIM信息技术在实际的应用中存在着一定的问题，因此，为了提升BIM信息技术在建筑设计中的应用质量，在实际操作过程当中，建筑设计单位需要做好以下工作：首先，建筑设计单位需要根据BIM信息技术的相关要求，从自身的实际情况出发，科学的选择好相应的BIM软件，值得注意的是，在BIM软件选择之时，需要从计算机配置情况着手，确保软件与系统的兼容性，而且还需要注意软件功能之间的相互配合；其次，BIM信息技术在建筑设计应用的过程中，设计人员需要制定好较为完善的设计标准规范，为设计结果的规范性奠定坚实的基础，同时也要加强对BIM信息数据的管理工作，做好文件权限的设置以及管理平台的选用工作；最后，为了开展有序的协同设计工作，建筑设计企业要加强对BIM设计团队的建设，制定好BIM设计的流程，同时，在建筑BIM设计团队之时，需要根据设计企业自身BIM实力，做好BIM工作内容以及设计目标的优化，确保BIM信息技术在建筑工程设计工作有效应用。

4结论

综上所述，在建筑工程的设计施工过程中应用数字化技术可以更为直观具体的把建筑工程的形式样式展示出来。这样我们就可以更快捷的进行建筑工程设计，更方面的进行建筑工程设计变更，以此提升整体建筑工程设计及施工效率。所以在以后的发展新时期，我们有必要强化对数字化技术以及其在建筑工程设计中的应用研究，以此促进建筑设计工作向高效化的方向发展。

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数字技术是利用计算机等技术将实物或思想概念通过数字方式转化为数字信号，然后再通过计算机将数字信号转化为我们感官（视觉、听觉、触觉等）能够识别的技术。博物馆中的很多展品由于多种原因并不能全部展示出来，即使展示出来观众也只是看到了其中的一部分，而数字技术在博物馆展示中的应用在很大程度上解决了传统博物馆展示存在的问题。随着计算机、网络技术的飞速发展，计算机控制、数字媒体、虚拟现实等技术不断被应用，这在更大范围上改变了数字展览技术。

一、数字展示与传统展示的关系

（一）传统展示的物质属性及其现实存在感、真实生动感，是数字展示所无法取代的。数字化的实体展览是传统展示方法的改进和优化，如果没有实物展出，而只依赖数字展示技术，是难以实现的；虚拟展览所使用的数字展品是博物馆实物藏品的数字形式，即使其图像可能比人眼观察实物得到的画面更加清晰，但它始终无法拥有实物藏品的历史价值及其承载的文化内涵。

（二）数字展示技术可以提升传统展示的视觉效果和交互体验。传统展示是一个朴素地呈现藏品、信息单向传递的过程，这种方式不容易引起参观者的兴趣和注意力。在适当地融入数字展示技术后，不仅可以给观众带来更强大的视觉震撼，而且能够接收反馈信息，与观众进行互动，加深参观体验。可以说，传统展示不是数字展示的前提与基础，而数字展示是传统展示的延伸和有益补充。

二、数字展示在博物馆展览中应用的可行性与必要性

（一）博物馆的传统展览及其局限

博物馆的传统展览是一种实体展示方式。在固定的空间中，根据一定规律依次陈列藏品和辅助展品，并配以精要的文字说明。这种展览方式的突出优点在于真实性强，但在信息传递、实现博物馆教育功能上却有一定局限。

第一，在展示空间上，由于展厅面积有限，博物馆内大量的藏品无法展出，即使已经展出的藏品也不能够全方位地呈现其价值内涵，难以将完整的信息传递给观众。第二，在展览内容上，历史类博物馆一般按历史朝代、文物出土地点或原料质地等标准挑选展品；艺术类博物馆大多将不同作者、时代、类别的藏品分别展出；自然类博物馆则依据地理位置（行政区划）、地质时代、生物种类划分藏品，确定展览主题。这就造成了展览内容上的割裂，使得观众在展厅参观时，无法将其已展出的藏品与展览以外的其他藏品进行联系和对比，不利于观众进一步的欣赏、学习。

此类问题致使博物馆的功能不能够充分有效的发挥。展览、教育的实践发展和文化传播的历史使命，迫切地需要博物馆在展览手段上进行变革，需要在博物馆与公众之间架设起无障碍沟通的桥梁。

（二）数字展示技术在博物馆展览中的作用

数字展览是指以三维数字图像为主要内容，通过触摸屏、传感器以及投影等硬件设备进行展示的方法。数字展示最重要的特点就是将信息可视化，无论是文字资料，还是设计构想，都可以通过三维数字图像直观地展现出来，使观众以最快的方式获取信息。

数字展示技术与博物馆展览的结合，使博物馆的展览有了实体展览与虚拟展览之分。实体展览是在博物馆展厅内，以珍贵文物、标本等藏品实物为基础，辅助展品为补充，按照特定主题、线索进行陈列的一种信息传播途径，是博物馆最传统、最常见的展示形式。而虚拟展览则是在数字展示技术发展成熟后出现的一种全新的、非实物的展览方式。它以网络为载体，将博物馆的展览内容呈现在虚拟展厅或实体展厅的三维画面中，组成数字展示平台，观众只需通过电脑或其他移动终端，便可访问、参观。

三、博物馆运用数字展示技术应把握的原则

（一）明确使用目的、内容、对象。在展览设计阶段，要对不同展示技术的主要特点和应用范围做出区分，并选取适合的藏品加以利用。与此同时，根据展览需要，组合使用多种数字展示技术。在明确了每种技术的特点、属性与适用对象后，可以尝试将不同技术组合、叠加，应用于有需要的展品，以实现其展示效果的最优化。

（二）遵循科学客观的原则。科学性、客观性是衡量博物馆展览的第一标准，数字展示技术的应用必须遵循此前提，在保持学术性和提升观众参观体验中找到平衡。

（三）突出并充分利用数字展示技术的特点―交互性。如今，知识的传播不再是教育者向受教育者的单向传递，而是双向交流，互动影响。数字展示技术恰恰改变了信息的单向传递模式，使得观众可以一边与展品互动，一边学习知识。因此，交互性作为数字展示与传统展示最显著的区别，应被重点把握，服务于博物馆开展的社会教育活动中。

四、数字展示技术分析

（一）数字展示技术在实体展览中的应用

数字展示技术应用于实体展览，是指在实体展示空间（包括室内和室外）内，将增强现实（Augmented Reality，简称AR）、幻影成像（Fanta-View Magic Vision）、投影等展示技术融入实物陈列中，力求传递更加完整的展品信息，激发观众的参观兴趣。很多情况下，数字展示技术还会配合多点触摸、体感动作识别、RFID射频识别、编码识别等交互技术同时应用，以加深观众的参观体验。

1、增强现实技术

增强现实，也被称为扩增现实，是一项通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术。它将计算机生成的虚拟物体或关于真实物体的非几何信息叠加到真实世界的场景中，从而实现对真实世界的“增强”。在虚拟与现实混合的同时，并不切断与真实世界的联系，而是通过现实场景的变换或用户位置的改变等，触发不同的虚拟场景。

AR的主要特点是虚实结合、即时交互和三维配准。但由于需要较高的注册定位、图像识别、摄像头标定等技术的支持，才能实现用户与真实环境之间的实时互动，因而也会产生较大的数据处理量，这是制约其应用的一个重要因素。

2、幻影成像技术

幻影成像也称虚拟成像，是一种将所拍摄的虚拟影像（人、物）投射到布景箱中的主体模型景观中进行展示的技术。幻影成像具有生动直观的特点，可以清晰地演示一套操作流程，或解释一个科学原理，也可以用来讲述一件事情的经过，适用于大场景的展示。因此，早在二十世纪九十年代，一些发达国家的博物馆就已经开始使用幻影成像技术来展现藏品背后的故事。

此外，幻影成像技术也可以满足一些博物馆展示非物质文化遗产的需要，例如急需保护的活字印刷书、黎族传统纺染织绣技艺、水密隔舱福船制造技艺等。但该技术并不适合实物藏品的展示，因为它是一种单面展示技术，无法全方位地呈现物体的各个侧面，观众要在一定的角度范围内才能完整地欣赏展示内容。

（二）数字展示技术在虚拟展览中的应用

数字展示技术在虚拟展览中的应用，是指利用三维图形和虚拟现实技术（简称VR），将文物藏品与博物馆展厅实景呈现在网络中，或者是在虚拟空间模拟博物馆的展览。VR技术是虚拟展览中最常用的展示技术。

虚拟现实技术又称灵镜技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术。它能够生成一种逼真的、实时的、三维虚拟环境，在网络与通信技术的支持下，实现与用户的互动互联。VR技术的主要特征是：沉浸感、交互性和构想性。在虚拟环境中，场景的画面随着用户视角的改变而延伸，如同在现实世界中，给人强烈的临场感受；HMD、数据手套等交互设备，可以对用户的行为动作进行捕捉，进而操控虚拟世界的物体，实现人机交互；VR技术还可以作为一种设计工具，将设计师的构想在虚拟世界中变为“现实”。

五、结束语

数字展示技术应用到博物馆展览中极大的提高了博物馆展示的效率，使博物馆展示的更加开放化，展示的方式更加多样化。博物馆展示的数字化的目的是使现代博物馆的展示越来越突出人性化和个性化。随着数字展示技术的不断完善，博物馆还会制作出更多更丰富的数字化展览。届时，观众足不出户，就能赏遍天下名展。

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1、引言

为了充分推进国民经济的快速发展，需要相关的部门提供较为准确的社会发展规划数据，这些规划数据能够有效对地质测绘工作进行分析，并且最终保障整个测绘工作的顺利执行。随着当前技术力量的不断发展，需要进一步的提高整个测绘管理工作的指令和效率。在提高上述效率的过程中，利用数字化制图技术可以对该领域的测绘成果进行比较充分的展示，最终确保其在地质测绘领域具有较为广阔的应用前景。

2、数字化制图技术

2.1 数字化制图技术的内涵

在当前的测绘领域当中，现代化的计算机技术构成了比较先进的数字化制图技术，这种数字化制图技术可以将当前的信息技术、测绘技术以及计算机技术进行有效的融合，这样可以从根本上提高计算机硬件技术和软件技术的应用能力。在传统的模拟方式和制图方式中，根据数字化的地图设计技术可以对传统的制图技术进行改进和颠覆。上述技术已经被证明应用到了各个行业当中。通过对上述的数据进行内部分析和内部抽象，可以有效保障整个地质测量中制图工作的精度水平。

2.2 数字化制图技术的特点

当前的数字化制图技术主要包括以下几个方面的重要特点：首先是数字化制图技术能够自动对各个范围内的数据进行收集并进行地质信息的有效分析，并且上述收集的各种图形信息非常丰富，这种地图信息的收集需要依赖较为丰富的图像处理技术和计算机技术，上述技术能够实现数字记录和各种自由格式的转换，并且上述的数据转换具有较高的自动化程度。在数字制图技术当中，还需要依靠各种比较先进的数据测量技术，这样能够从根本上减少相应的误差，并且保证地质测绘的相关精度要求。

3、地质测绘中应用数字化制图技术的重要意义

在地质测绘技术中可以对数字化的制图技术进行有效分析，并且采取各种有效的方法和手段来提供测量精度和测量效率。除此之外，通过对一定符号的图形或者尺寸比例来进行选择可以保证整个平面图形能够直观的进行展示。在当前的系统化的资料收集过程当中还可以根据工程地质或者水温信息来进行各种普查工作，这种普查工作需要花费较多的人力、物力或者财力，上述测量工作还存在着一个比较明显的问题，那就是图形的复杂性会影响到整个测量过程的测量精度，保证其在比较复杂的环境中难以找到有效的测量结果。因此，在这种情况下，地质测绘人员的工作量会得到一定程度的减少，相应的工作效率也会大大提高。因此这种地质测绘手段和测绘技术能够保证工作效率得到较为根本性的提高，除此之外，还可以在测绘的过程当中获得更加丰富的地质测绘信息，这些信息对数字化的制图技术有着比较明显的影响。除此之外，利用数字化的制图技术还能够对地质测绘人员的管理素质和管理水平有着较为深刻的影响。

4、在地质测绘中对数字化制图技术的具体应用

4.1选择合适的制图方法

在数字化的制图技术分析中，需要首先对合适的制图方法进行分析，通过对上述这种制图方法进行分析能够保证信息在抽象化的过程当中不会出现缺失，并且根据描述图像坐标来对地质结果进行精确的测量。在进行测量图的绘制过程当中，还可以对复杂化的工作进行简化，当前也存在着三种比较常用的数字化制图技术，这些制图技术需要地质测绘工作人员来进行详细的操作。在具体的数字化制图技术的分析过程当中还需要对原本比较复杂的工作进行简化，这种简化工作可以为数字化制图技术的分析提供强有力的工具。如果在地质测绘工作中，需要以人工操作作为前提来对数字化制图技术进行详细的分析。因此在进行各种信息跟踪技术的分析过程中需要对各种信号进行记录并进行有效测量，通过及时有效的图纸分析可以保证测量结果得到完善，并且从根本上来实现数字化的发展需求。但是在这种制图方式当中需要进行大量的毕竟繁琐的数据操作，这些繁琐的数据操作需要购置毕竟昂贵的设备，昂贵的设备具有较高的数据测试性能，能够从根本上确保测试工作的有效开展与进行。

上述测量工作需要在有效的矢量化环境当中进行运用图像编辑系统来进行图像分析，这种图像分析需要直接利用计算机软件来进行各种数据修改分析。在人工跟踪矢量化输入算法中，当前的地质测绘工作也有着比较充分的分布范围。这些能够极大的提高整个系统中的原始资料分析结果，并且通过扫描仪可以对各种扫描数据和结果进行有效分析，对分析的数据进行存储。通过智能化的分析手段能够为整个数字化过程提供强力的技术保障。

4.2 数字化制图基础的具体操作

如果需要在地质测绘技术中进行数字化制图技术的分析就需要对整个地质测绘数据的准确性和有效性进行分析，通过这种数字化制图软件可以完成数据分析与数据录入工作，上述工作能够进行矢量转变分析。矢量图的元数据还可以对画图和图形编辑功能进行点和面的分析。在上述的地质测绘中还可以对地址情况进行有效的绘图分析，基于分析结果来对数字化制图技术进行校正功能的分析。根据输入数字图形的相关分析结果来处理当前的文件数据，并且对文件数据进行相关的分析与整理，最后结合地质工程的实际需求来调整当前的文件数据格式，确保打印的电子文档中能够生成完整有效的地图。在图形设备的结合过程当中还可以通过调整图形数据格式来绘制当前所需要的地图图形，最终降低地图图形的误差。

4.3 在地质测绘中应用数字化制图技术的注意事项

在进行地质测绘工作当中，目前的数字化制图技术具有十分明显的应用，数字化制图技术在当前有着十分关键性的应用背景。但是大量应用数字化制图技术需要较高的技术要求和较为严格的使用条件，因此在各种场合对地质测绘技术进行应用的条件下需要确保整个数据来源的有效性、准确性以及可靠性水平。这样才能够对原始数据进行有效的分析和处理。在数字化制图技术的绘图过程当中还需要对模型法进行运用，这样可以在点测绘工作获得完善的条件下来建立一套比较稳定可靠的数据模型。在进行地表模型的分析中，还可以通过点与面的关系来建立一套比较完善的地表模型。

5、结语

数字化制图技术是一种比较高端和先进的技术，它的主要原理就是将计算机技术与制图技术进行有效结合，在这种情况下充分展现地质测绘技术与原技术之间存在的较大差别。利用这种地质测绘效率和测绘质量来对当前的测量结果进行有效提高，因此该种测量技术具有较为广阔的应用前景。除此之外，还需要对工作人员的各种技术素养和技术水平不断进行提高，这种提高能够帮助工作人员不断积累较为丰富的数字化制图技术和制图经验，通过这种测绘水平最终确保我国地质测绘工作的稳定可持续发展。上述测量工作需要在有效的矢量化环境当中进行运用图像编辑系统来进行图像分析，这种图像分析需要直接利用计算机软件来进行各种数据修改分析。在人工跟踪矢量化输入算法中，当前的地质测绘工作也有着比较充分的分布范围。这些能够极大的提高整个系统中的原始资料分析结果，并且通过扫描仪可以对各种扫描数据和结果进行有效分析，对分析的数据进行存储。通过智能化的分析手段能够为整个数字化过程提供强力的技术保障。

参考文献

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中图分类号：U412 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0098-02

受增城市政府的委托，增城市国土资源测绘院对增城市中部近21平方公里的区域进行了1：500数字化地形测量。测区的地形以平原为主，部分地区存在丘陵和山地，有大量灌木少量树林和数条河涌，通视条件较差。测区现国道和数条省级公路穿过，未来规划还将有高速穿过，交通条件较为便利。测区气候炎热，雨量充沛，土壤肥沃，适宜热带、亚热带以及暖温带作物生长。区内的经济以农业为主，主要种植荔枝、优质米、蔬

菜等。

1 数字化地形测量流程分析

1.1 GPS RTK测量系统

1.2 GPS RTK测量技术的原理

作为GPS测量技术发展到一定阶段的产物，RTK测量技术是一种观测量为载波相位的实时差分GPS测量技术，其在野外测量的水平精度可以达到点位厘米级。RTK测量技术的原理是：将1台GPS接收机设置于基准站，并连续观测所有可见的GPS卫星，然后实时地通过无线电将观测数据发送到用户观测站。而在用户观测站端，GPS接收机同样也在接收GPS卫星的信号。利用相对定位原理，用户观测站端将自身所观测的信号与接收到的基准站观测信号组成差分观测值，再进行实时差分及平差处理，即可计算并显示出用户观测站的三维坐标以及精度信息。通过动态的GPS测量技术，只需在设备完成初始化后，测量人员就可以在很短时间内获得点的坐标信息。

1.3 测量数据在不同参照坐标系之间的转换

由于GPS RTK测量与各种工程测量和定位的参照坐标系是不同的，因此需要对两者的坐标系进行转换。GPS RTK测量的参照坐标系为WGS-84坐标系，而各种工程测量和定位的参照坐标系是西安80地方或坐标系。与GPS静态测量技术在测量完成后再进行坐标的转换不同，GPS RTK测量技术是实时而动态的，必须及时对坐标进行转换。因此，要求出该测区的地方坐标转换参数。为了计算测区的地方坐标转换参数，要选取至少3个以上的WGS-84大地坐标、西安80或地方坐标都已知的已知点。为了有效地控制测区，这几个已知点宜均匀分布于测区的中心及四周。此外，最好能采用最小二乘法来选取3个以上的点计算转换参数，这样可以对求得的转换参数可靠性与精度进行检验。转换参数数量一般采用七参数。

1.4 基准点的选择

合理选择基准点是GPS RTK测量技术顺利开展的关键环节之一，本次地形测量的基准点选择GPS E级点。基准点的选择要符合下列条件：

（1）坐标要已知，且坐标准确无误。

（2）交通便利，地势较高且比较开阔，具有良好的通视条件，对卫星信号的接收与发射比较有利。

（3）周围电磁干扰较少，能够有效提高GPS卫星信号测量与发送的可靠性。

（4）四周没有其他干扰源，不会产生多路径效应，以避免丢失数据链。

1.5 野外测量作业

控制测量作业：第一步，要将被测区的不同参照坐标系坐标转换参数输入到基准点GPS接收机的软件后台系统中；第二步，打开基准点的GPS接收机，并输入基准点的地方坐标和天线高，由软件后台系统将地方坐标转换为WGS-84坐标；第三步，基准站的GPS接收机连续接收可见GPS卫星信息，并实时送出观测值、测站坐标、卫星跟踪状态以及接收机工作状态等数据；第四步，流动站的GPS接收机将自身接收的GPS卫星信息与接收到的基准站接收信息进行处理，获得流动站位置的WGS-84坐标，然后再由软件后台系统转换得到西安80坐标或地方坐标，并实时显示出来。

地形测量作业：由于受到视距的限制，在利用全站仪采集数据之前，需要在被测区内建立图根控制点，且要求碎部点能够与测站点之间相互通视。考虑到测区通视情况较差，本次地形测量采取GPS RTK数字化地形测量技术，在测量设备完成初始化后，单点的数据采集时间为1～2s，几乎可以忽略不计。随后再利用专业软件对所采集到的数据进行处理，即可编辑得到所需要的1：500地形图。

2 测量结果校验

本次被测区已有8个E级GPS控制点，但为了满足1：500数字化地形图测量的要求，用GPS RTK技术施测了70个GPS图根控制点，并收集碎部点坐标。为检测便利，施测图根水准35公里。

2.1 重合点结果校验

3 结语

应用实践表明，GPS RTK测量技术可以实时地提供测量结果，具有操作简便、灵活方便、工作状态稳定等优点，可以准确而迅速的测定图根点、碎部点的坐标和高程。其测量结果的精度可达厘米级，且不需要分级布网，不仅可以大大减轻测量人员的劳动强度，还能大大减少测量成本，有效提高测量的速度和效益。

参考文献

[1] 焦明连，吕秀健.基于GPS RTK技术的数字化地形测量[J].全球定位系统，2005，（2）：20-22.

[2] 聂上海，殷立琼.GPS RTK技术在数字化地形测量上的应用实验[J].测绘通报，2005，（3）：30-31.

[3] 王爱国.GPS RTK技术在地形测量中偏心改正模型[J].城市勘测，2007，（5）：18-20.

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变电站信息的采集、传输、处理全过程实现数字化，每个环节都具备完善的自诊断功能。实现变电站过程层的所有设备都智能化，二次接线大大简化。整个变电站的信息模型，包括数据模型和功能模型，都采用统一模式各类设备的数据通信都采用开放 的统一的通信协议，所有数据无缝交换，所有信息的可靠性、完整性、实时性都能得到保证，数据测量精度高，整个变电站的管理实现全面的自动化和信息化。

一，发展现状

在当今的信息化时代中，数字化也越来越为人们所重视。数字化变电站的基本特征体现在设备智能化，通信网络化模型和通信协议统一化，运行管理自动化等。变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在 线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将出现，变电站的数字化为变电站的运行管理带来了新的机遇和挑战。

二，技术特征

数字化变电站是由电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

1．智能化的一次设备。一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共 信号网络取代传统的导线连接。

2.网络化的二次设备。变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接 口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。

3.自动化的运行管理系统。变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能即时提供故障分 析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。

三，数字化变电站自动化系统中的网络选型

网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉，它的可靠性与信息传输的快速性决定了系统的可用性。常规变电站自动化系统中单套保护装置的信息采集与 保护算法的运行一般是在同一个CPU控制下进行的，使得同步采样、A/D转换，运算、输出控制命令整个流程快速，简捷，而全数字化的系统中信息的采样、保 护算法与控制命令的形成是由网络上多个CPU协同完成的，如何控制好采样的同步和保护命令的快速输出是一个复杂问题，其最基本的条件是网络的适应性，关键 技术是网络通信速度的提高和合适的通信协议的制定。

如果采用通常的现场总线技术可能不能胜任数字化变电站自动化的技术要求。目前以太网（ethernet）异军突起，已经进入工业自动化过程控制 领域，固化OSI七层协议，速率达到100MHz的嵌入式以太网控制与接口芯片已大量出现，数字化变电站自动化系统的两级网络全部采用100MHz以太网 技术是可行的。

四，数字化变电站中存在的问题及解决途径

数字化变电站自动化系统的研究目前尚处于起步阶段，大部分精力集中在过程层方面，例如智能化开关设备，光电互感器、状态检测等技术与设备的研究开发。目前存在着许多问题：

（1）研究开发过程中专业协作需要加强， 比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关。单一专业取得全面突破仍有相当大的困难。

（2）材料器件方面的缺陷及改进。如电子式互感器的材料并且试验设备、测试方法、检验标准，特别是电磁干扰与兼容控制与试验还是薄弱环节。

（3）数字化变电站的管理模式与传统变电站有很大区别，需要根据其自身特点制订相应的管理操作规程，不能完全套用传统结构的变电站。

（4）数字化变电站的系统安全问题尤其突出，由于数字化变电站采用的软硬件平台易于受到黑客等外部攻击，因此从设计到实施系统的安全措施都十分重要。目前可采用 的技术措施分为物理隔离、加密技术与防火墙。关于变电站网络的物理隔离、物理分段和系统分区国家电力调度通信中心已经有明确的规定，一定不能忽略。加密技 术可以对网络中传输的数据进行加密处理，到达目的地址后再解密还原为原始数据，从而防止非法用户对信息的截取和盗用。防火墙技术通过对网络的隔离和限制访 问等方法，来控制网络的访问权限，从而保证数字化变电站系统的网络安全。

本文论述了数字化变电站综合自动化系统的特征、结构及其发展。数字化变电站自动化是一个系统工程，要实现全部数字化变电站自动化的功能，还有许多技术问题需要攻关解决，作者相信在不太运的将来数字化的变电站自动化系统，将有一个蓬勃的发展期。

参考文献