數字化技術改造精選(九篇)

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第1篇：數字化技術改造范文

關鍵詞：變電站；電網；數字化；改造

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

文章編號：1672-3198（2012）08-0180-01

變電站是國家電網的重要節點，其技術水平高低直接關系到國家電網的安全運營與投產效益成果。因此，近年來關于常規變電站的數字化技術改造無疑成為了該領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、智能化技術發展的強勁發展趨勢也說明了變電站數字化技術改造所具備的前景非常廣闊。如以往的一次、二次設備也逐漸實現了數字化轉型技術升級，所以對于其產業相關的WAMAP、電能質量監測以及電網穩定性控制等方面涉及到的技術發展要求也大幅度提升了。基于此種背景下，目前變電站設備信息處理數字化、實現技術改造已經勢在必行。一方面，傳統數字化通信平臺下的信息共享要求隨著信息、通信產業技術的發展，變電站內以IEC61850作為標準的電站構架模式要求也相應提升了，進而出于產業技術發展要求，還是在變電站實踐未來作業發展中，都應做好現階段下的數字化改造建設工作。另一方面，數字化變電站的應用所具備的保障成效、精度控制、設備操作便利性與效率性都較高，能夠為設備維護與技術升級提供應用優勢。因此，將傳統變電站改造為數字化變電站將是必然趨勢。

1 常規變電站數字化改造的關鍵技術研究

變電站數字化架構體系基礎是以一、二次系統作為主要應用研究載體，所以其建立的數字化規模應用通信平臺，必須確保信息共享優勢能夠切實發揮與體現，并應保證應用通信平臺運營后的安全、穩定、經濟適用等要求，以此才能打造目前先進數字化變電站。

（1）IEC61850技術設備的支持。

目前，維持數字化變電站運營的投放基礎，應當全面支持以IEC61850標準的自動化設備作為技術改造實施基礎。也就是說，IEC61850將會全面取代過去非規模化的其他數字化產品。一方面，目前電站的站控層與間隔層實施IEC61850標準系統已經初規模，產品體系技術相對成熟。另一方面，通過IEC61850標準進行設備改造升級，能夠提供提供良好的服務基礎與轉換接入模型。即IEC61850作為軟件通信平臺能夠確保其他智能化設施、測控裝置等實現規約轉換，構建成自動化、智能化于一體的數字化運營平臺。

（2）智能操作箱控制技術。

過程層中的多數一次設備并不具備完整的數字化應用基礎，所以諸如一些分散的設施基礎應當構建一個相對完善的控制單元，并必須包括斷路器、刀閘等設施。為此，可以運用智能操作箱去構建一個控制單元，并配套使用GOOSE網去與間隔層IED獲得應用關聯。

（3）互感器分散采樣技術應用。

變電站互感器構件如果展開全面升級改造，必然產生的造價費用會非常大，同時方案執行不能利于實際出發。為此，對于一些分散的互感器可以采用以IEC61850標準的合并單元作為基礎去展開分布采樣，并將采樣數據、信息傳遞給間隔層IED。

（4）集中式處理。

低壓變電站的系統結構相較于規模較大的變電站在實施數字化改造時所付出的精力相對較小一些。即其系統結構、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備。將這些站控層的相關設備、設施可以采用構建IEC61850標準的站控層架構模式；對于高壓進出線、主變等通過一套或數套支持IEC61850標準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IEC61850。對于35kV及以下部分，由于基本采用開關柜形式，且饋線使用的是常規互感器，可以采用支持IEC61850標準的間隔層IED對開關柜分散布置。

（5）策略選擇。

常規變電站的電壓等級差異性明顯。所以，考慮到當前的自動化高壓電氣設施技術成熟體系尚未完善，可以采取分散配置智能操作箱去實現設備、設施的智能化應用，但是由于其應用發展時間尚處于開發待完善階段，這就需要結合實際情況認真架構考慮。與此同時，電站系統作用、規模較大的220kV或以上的電站，應當經濟適用、相對穩妥的改造模式去運用有把握的改造技術去進行。值得指出注意的是，對于應用在站控層和間隔層的IEC61850標準系統進行技術改造模式，并不適用過程層；變電站的以IEC61850標準系統作為實施基礎的裝置、設施改造應明確改造過程中的改動權限設置。一般而言，通信層的數字化改造對變電站的改造格局變化影響較小。

對于結構邏輯性簡單的110kV以下變電站改造采取的改造原則應當具備有待改進、滾動執行等特點。在具體改造設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數字化改造架構模式合理。

2 改造過程中應需考慮的技術問題

數字化變電站固然對指導變電站實現高效營運有著不可替代的重要價值與現實意義，但在信息資源共享的應用條件下，常規變電站的改造工作難度也就相應提升了，所以就更要考慮好關鍵技術的投放應用。

（1）模擬量采樣控制。

變電站模擬量采樣標準與要求一般會根據應用系統的特點、以及業務需求去逐漸完善。但常規變電站的數字化進程改造工作所具備的必要條件就是信息數字化，實現資源共享，從而導致模擬量采樣能夠保證一致、統一，但必要時還應考慮業務功能的拓展需求而做出改進。

（2）模擬量采樣值的傳輸。

IEC61850技術標準中，會將合并單元下的采樣輸出數據投放到IS0/IEC8802-3中；而合并單元后的數據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連接時，必然會導致寬帶傳輸受限。基于此，經過模擬實踐試驗得知，如果采用6-7個標準合并單元，其數據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應用。

IEC61850的標準實施需要以GOOSE應用作為數字傳遞基礎，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模電纜應用，其傳輸性能顯然要高得多，要確保GOOSE機制合理妥善運用。

3 結語

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

參考文獻

［1］周長久. 國內領先的數字化變電站技術研究［J］.云南電業，2009，(11).

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

第2篇：數字化技術改造范文

關鍵詞：電廠熱控；自動化改造技術；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方面取得了很大的進展，國家電力事業機組容量擴大，火電廠在熱工控制方面自動化改造技術方面大幅提升，對熱工監控的范圍也增加不少，下面是熱工控制自動化技術的現狀分析。

一、電廠熱控自動化技術的現狀

電廠熱工控制自動化技術需要結合智能儀器、熱能工程、計算機及相關的控制利用理論，來分析控制熱力學參數。它通過檢測、控制管理使生產過程中可以實現安全、提高產量和質量、降低能源消耗、增加效率的目的。通過對鍋爐、相關機器設備的自動化，達到機組自動適應隨時變化的效果，確保了安全經濟的生產環境。大多數的熱工控制自動化系統由三部分組成，分別是測量系統，執行系統和控制系統。在原理結構上測量系統和執行系統區別，都是引入了智能化和微處理器等設備。它可以通過計算機進行遠程的操作控制，在現場總線方面它的核心是計算機控制系統。火電廠的不同之處在于涉及的設備很多，熱力系統也很龐大，還要生產過程也很復雜，在惡劣的生產環境下，絕大多數的設備需要經受高溫、高壓、易燃等不利因素的考驗。熱力控制自動化系統還囊括了順序控制，自動檢測和自動報警等一系列內容。SIS技術在慢慢走向成熟，DCS的迅速發展應用掀起了火電廠建設信息化的新浪潮，火電廠紛紛轉向數字化的類型。發展速度是在提高，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，安全監視及相關保護設備的覆蓋面很過于狹窄，功能也不是很全，機組自動化調節的投入率不高，程序系統開環利用少，投入使用也少。單元機組實現了集中控制和電氣控制，但熱工控制自動化沒有很好的結合電氣控制自動化。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的不斷采用，有關新原料、新原理和新工藝的傳感器和變送器被大力開發利用。使控制系統和控制裝置發展速度日新月異，在生產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改造的內容

1.單位機組智能監控

DCS的普及使單位機組的監控更好實現，在電力行業單位機組的智能監控程度還很低，雖然在國內許多化工、冶金行業中智能化的監視和控制軟件被廣泛的采用也取得了一定的企業效益，但我國電力發展時間短暫，幾年發展才有所提高，隨著電力技術的不不斷應用，火電廠單元機組智能監控也會不斷的成熟。火電廠采用信息智能化的軟件和相關的儀表。比如可以對現場智能傳感器設置遠程控制和組態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注，計算出各個產生的誤差，把生成的曲線報告標定好，自動跟蹤記錄儀器儀表的狀態變化，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、調試和標定，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維護提供策略。掌管重要轉動設備狀態的智能控制軟件對重要轉動設備狀態進行分析，重要轉動設備包括送風機、給水機、引風機，它的采用要建立在可靠狀態的監控技術上，通過振動和機電診斷，對是否存在不平衡、負荷過重、軸承磨損等現象進行綜合快速分析，識別出發生故障的原因，在故障還沒有達到惡劣的影響程度下發出警報，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、統計和預測，對機組未來可能的發展趨勢和發展狀態進行分析判斷，用指導工作人員的方法操作。還要故障預測軟件、故障診斷軟件、狀態維修軟件，它們都具有專業性，對正在運行的機組進行安全的全面分析判斷，最大限度發揮機組的潛力。單元控制智能化會轉變機組檢修的方式，改變以往被動式、定期式的方式，轉向主動式、預測式的維修方式，檢修計劃也會根據實際機組的運行狀況進行合理的、科學的安排。

2.優化過程控制

火電廠熱工控制自動化改造技術大大提高了模擬量控制系統調節的范圍和質量指標。目前雖然一些自適應、模糊控制、狀態預測控制和人工神經網絡系統等技術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。電力行業競爭不斷的激烈化，電廠需要采用安全的，可以為企業帶來經濟效益的，通用性強的，可以方便安裝調試的控制優化專用軟件。它們對于燃燒以及蒸汽溫度的優化起到很大的作用。現在機組采用的AGC都是單機的模式，通過調度把負荷直接的轉發給AGC機組。但是電網的負荷變動很快，投入的AGC機組不斷處于相應變化的變負荷狀態，使鍋爐的蒸汽壓力和鍋爐的內部溫度波動范圍過大，輔機、擋板和閥門等機器設備頻繁產生動作，這種情況對于機組和相關的機器設備都帶來了不利的影響。伴隨這生產成本的不斷增加，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成本，延長機組和設備的使用壽命。所以需要安裝負荷全場的分配系統，就是所通過電網對電廠一個關于全部電廠的負荷命令，有全部電廠的全廠進行系統負荷分配，在機組煤耗成本的前提下，在機組變化允許的范圍內安排選擇機組的負荷任務，達到電廠煤耗成本降低的，電廠發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變分配，SIS系統也將結合實際的身材進行再一次的開發利用，自身應用技術慢慢走向成熟，做到火電廠可以安全的、高效的、環保的生產工作。

3.實現管控一體化

管控一體化指，DCS和MIS管理信息系統相互結合，彼此滲透，結合成為一個層次面廣的、網絡化的、集管理控制、調度決策于一體的綜合自動化控制系統。工程建設全面安裝廠級的管理信息系統，這個系統基于單元機組DCS。廠級管理信息系統通過對單元機組監控網絡提出信息，然后加工成廠級管理監控信息，在遠程計算機系統的幫助下對電網調度系統發送相應的信息，接受調度的指令。這樣一來，實現了整個電網管理控制的一體化。

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視，但時間一長，工作人員會感到視覺疲勞，這樣就降低了監視的注意力。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，提高了監視的注意力。現在許多公司生產開發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，那么系統智能化的程度會大幅提高，連鎖保護設計也會更加完善。工作值班人員相應的管理要求也要提高，采用大屏幕的顯示器，為實現少數人監視提供了可靠的技術保障，也標明了現在火電廠企業在控制屋里監控的水平。

總結：

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展的。現代科學技術在電廠熱工控制方面的應用，大大拓展了電廠熱工自動化控制改造技術的發展空間。將改變以前落后的熱工調節系統指標。通過熱工控制自動化改造技術的廣泛應用，完成對機組運行監控維護的高效處理。

參考文獻：

[1]李彬.淺析電廠熱控自動化改造技術趨勢[J].中華工控，2010

第3篇：數字化技術改造范文

關鍵詞：有線電視；數字化；網絡改造

互聯網、電信網及有線電視網在實現大統一的前提下，提升廣播電視系統的性能勢在必行。而有線電視的智能化、多能化、規模化已經成為主要的發展方向，這也是實現三網合一的必經之路，也是電視行業得以發展的生命線。

1有線電視數字化網絡改造技術

1.1網絡結構

在進行網絡升級改造之前，需要考慮區域地理的實際情況及網絡基礎，由工程技術人員研究并優化網絡升級改造方案才能制定一套相對應的方案。在具體的方案實施匯總中，確保網絡結構能夠滿足先進水平的實際要求，并且也可以滿足多功能業務的開發和利用。在本次設計中，主要的依據還是設計方案，并且直接將目標放置在網絡性能方面，將技術數據作為其支撐，就可以按照地形實際情況和城市規劃實際需求等統一規劃信息；如果是不同的小區，小區所處地理位置及用戶密集程度之間是存在區別的，所以基于不同的情況，就應該具體問題具體分析，對設計方案進行針對性調整，這樣才能夠設計出合理的網絡結構，并且對于各項技術也可以做好重新配置。城市在持續發展和進步，以不改變整體的規劃發展方案為前提，還需對局部設計方案進行適當調整，最終實現對有線電視網絡的改進[1]。

1.2設計光纖傳輸鏈路

考慮到組網本身的靈活性，在多功能應用開發得以滿足的前提下，就需要確保其能夠達到可靠性及系統性能指標的要求，同時也可以降低維護費用。在具體的操作環節，可以選擇波長為1310nm的光發射機，直接調制分布反饋激光器。具體而言，就是科學選擇1310nm技術時偏向選擇光發射機，它的交互下行寬度和發射機數量成正比，且組網的靈活性也將顯著提升。除此之外，通過分析可靠性，綜合考慮前端系統設備，有針對性地對設備實施備份處理。由于1310nm單機設備花費的成本較低，因而其實際的資金投入是相當劃算的。在設計網絡的時候，還應該對成本及其設備可靠性加以分析，了解它的靈活性、可擴展性，如此才能確定出最優的方案。對于光纖傳輸而言，傳輸頻帶寬的優越性相對明顯，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的時候，其未來通信為750～1000MHz，而數據業務的傳輸帶寬為550～750MHz。在網絡設計工作中，應把它設定成750MHz。從光纖到節點進行設計時，應先劃分光節點服務小區，而設計的光節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，在小區的劃分之中，按照100～300戶的規模進行劃分，在任何一棟高層住宅上都要設置一個光節點。如此的布局就能完全把光纖傳輸具備的優勢體現出來，避免上行傳輸噪聲所積累而形成的漏斗效應，滿足開展雙向傳輸業務的條件，同時也能滿足開展交互式業務的條件。對于每一個光節點所設計的4芯光纖，且它也包含了上行與下行信號。另外，也有2芯用作于預留處理。相同方向的光節點，其可以直接選擇光纖空間復用，這樣才能夠實現多纖共纜，也可以節約投資。

1.3選取光纜路由

通過使用光纜，就可以實現前端和服務轄區內每一個小區光節點接收機的鏈接，只是在選擇光纖路由時要遵守基本的原則，即在網絡里必須滿足均勻分布光節點的要求，且還應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，都應該考慮其安全系數，并且還需要確保施工的方便性。對于前端到光節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域。路由選擇應該相同，盡可能做到多纖共纜，如此也有利于節約資金。在選擇光纜路由時還要對網絡覆蓋到的從光纖到樓棟的真實情況，適當增加光節點，最終進一步縮小服務范圍。一般情況下，1310nmAM光發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，在對光鏈路的設計環節，應該將余量控制在1dB。對于HFC的有線電視網絡系統指標的分配非常關鍵，在開展施工之前，就應該進行合理分析與統籌，確保設計與分配的科學性。在網絡里，光網絡是不可或缺的組成部分，且其指標不適宜過低，否則無法把光纖傳輸優越性體現出來；當然，其指標也不能過高，否則會增加工程資金消耗，最終產生不必要的浪費。所以，在滿足搭配基本原則的前提下，必須考慮指標關系，選擇造價與設計要求相符的方案，同時也可以避免不必要的成本浪費[2]。

2有線電視網絡數字化改造實例

以某小區的有線電視網絡數字化改造為例，對主干光網絡傳輸系統的具體情況進行闡述。

2.1前端設備組合

在此次電視網絡數字化改造的過程中，主要是對之前的網絡開展施工作業，但因新的區域里并沒有住宅用戶，且單位數量相對較少，所以新區域就可以考慮住宅樓群建立之后再進行改造，在新網建設的同時，對老網進行改造。在實施有線數字電視網絡改造的環節，可選擇頻道5套自辦數字電視信號傳送的做法。播出自辦節目的設備能為用戶提供視頻，且伴音信號直接給MPEG2的視頻編碼器，促使節目本身就可以設置出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變成為數字電視的TS碼，然后直接將其送入復用器中，按照時序統計復用，就可以在64QAM的調制器中送入5套TS碼流，之后在載波頻道頻點上進行TS碼流的調制，再配合上藍波段1310nm就可以實現傳輸的要求。在有線電視傳輸中，64QAM調制方式是主要的選擇方式。一個載波，其頻道寬度占據不會超出8MHz，在設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，在整轉完成之后，留下了6套，并且會直接傳輸到公共場所的大屏幕上[3]。前端傳輸設備的組成包含了5臺編碼器、640QAM調制器、光發機、光接機及模擬信號設備等，

2.2主干光網絡傳輸系統

將模擬電視網絡改造成為數字電視網絡，最關鍵的一點就是傳輸網絡光纖化的實現。光纖化程度越高，其數字化業務發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上，滿足當前業務的實際需求，同時也滿足今后的技術升級，通過具體分析，實現從光纖到單元都能夠滿足要求。由于其有線數字電視光網傳輸是無源結構，這與EPON形式是類似的，且有源設備均安裝在樓宇里，拆除之前樓外的全部有源設備，外面不能有任何有源設備，如此不但能減少維護人員的作業量，減少維護成本，同時還能夠提升網絡結構的安全可靠性。在交接箱內，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量，并且跳接也很輕松，維護起來也非常方便。光網絡架構體系：前端選擇1550nm光發射機以及雙輸出端口2×7dB/m，1550nm光發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彼此之間的互聯[4]。這種網絡架構，無論是直接接入市廣電網絡節目源信號，還是其余的電信網絡等一系列的信號源，其本身都非常靈活，這樣就可以奠定良好的基礎。在設計選擇上，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傳輸到新區域的20dB的EDFA，兩個區域之間的距離為42km。

3結語

對有線電視數字化網絡進行改造，不但可以節約網絡建設成本，避免盲目投資以及重復建設情況的出現，同時能夠更好地服務消費者，推動有線電視數字化持續發展。

參考文獻：

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

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

[3]刁彤.有線電視數字化優化技術及發展構想[J].企業導報,2010(9):295.

第4篇：數字化技術改造范文

關鍵詞：變電站；自動化網絡；雙平面網絡傳輸；規約轉換；通訊集中管理；通訊改造 文獻標識碼：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 變電站內傳輸現狀

目前，變電站綜自系統具備雙通信機，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絡接口，配置原接入網（以下簡稱A接入網）的IP地址，通過A接入網實現與調度主站系統的IEC104規約通訊。

與變電站自動化系統進行通信的調度主站系統一般都有多套：（1）省主站系統至少兩套：省主站系統、省備調系統；（2）地調主站系統兩套：市主站系統、市備調系統。

2 改造目標

實現變電站自動化系統通信機雙機“雙主模式”，通過調度數據網雙平面同時與調度主站系統進行IEC104規約通訊。

由于各種原因，這三個變電站綜自系統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，常規方法無法達到改造目標。

通過調研，綜觀國內自動化設備技術情況，提出了新的技術改造思路：在變電站內增加通信網關機（規約轉換器），來實現綜自系統通過雙平面與調度主站系統進行IEC104規約通訊的目的。

3 具體實現方式

3.1 方式一

增加一臺通信網關機，與綜自系統通過直連方式，采用IEC104規約通訊。通信網關機接入A網和新接入網（以下簡稱B接入網），與調度主站進行IEC104規約通訊，其方案描述如下：（1）現場綜自系統直接連入通信網關機，通信網關首先與綜自A機嘗試規約通訊，若與綜自A機通訊失敗，則嘗試與綜自B機規約通訊，但同

一時間只能與一臺綜自主機進行規約通訊；（2）綜自主機將主站地址改為通信網關機地址，通過兩條IEC104規約鏈路分別向通信網關機發送省調點表數據和地調點表數據；（3）通信網關機通過A接入網與調度主站系統進行IEC104規約通訊；（4）通信網關機同時通過B接入網與調度主站系統進行IEC104規約通訊；（5）通信網關機采集變電站綜自系統的SCADA數據并轉發給調度主站系統，同時接收各個調度主站系統的遙控命令并下發給變電站綜自系統。

改造后網絡拓撲圖如圖3所示。

該方式的優點：（1）綜自系統只與通信網關機通訊；（2）調度主站只與通信網關機通訊。

該方式的缺點：（1）綜自系統自身需要重新設置地址（與通信網關機設置同一網段的私網地址）；（2）綜自系統需將通信網關機的私網地址設置為主站地址；（3）綜自系統都通過一個主站地址同時送兩路（省調和地調）點表信息，綜自主機設置復雜；（4）通信網關機存在單點故障，而一旦發生故障，因綜自系統主站地址已改變，無法直接將站內自動化系統接在網絡交換機上運行。

3.2 方式二

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

改造后網絡拓撲圖如圖5所示。

該方式的優點：（1）綜自系統只與通信網關機通訊；（2）調度主站只與通信網關機通訊；（3）兩臺通信網關機互備解決了通信網關機故障引起的問題。

該方式的缺點：（1）綜自系統自身需要重新設置私網地址；（2）綜自系統需重新設置主站地址；（3）通過一個主站地址同時送兩路點表信息，綜自主機設置復雜；（4）需要購置2臺通信網關機，成本較高。

3.3 方式三

增加一臺通信網關機，通過A接入網交換機與綜自系統采用IEC104規約通訊，通過B接入網與調度主站進行IEC104規約通訊。

其方案描述如下：（1）通信網關機通過A接入網交換機與綜自系統進行IEC104規約通訊，通信網關先與綜自A機嘗試規約通訊，若與綜自A機通訊失敗，則嘗試與綜自B機規約通訊，但同一時間只與一個綜自主機進行規約通訊；（2）綜自主機通過兩條IEC104規約鏈路分別向通信網關機發送省調點表數據和地調點表數據；（3）通信網關機通過B接入網與調度主站系統進行IEC104規約通訊；（4）通信網關機采集變電站綜自系統的SCADA數據并轉發給調度主站系統，同時接收各個調度主站系統的遙控命令并下發給變電站綜自系統；（5）綜自主機保持A接入網與調度主站系統進行IEC104規約通訊不變。

改造后網絡拓撲圖如圖7所示。

該方式的優點：（1）調度主站通過A接入網與綜自主機直接通訊，通過B接入網與通信網關機通訊；（2）由于該方式中沒有改變綜自主機以及調度主站原有的通信方式，所以即使通信網關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，綜自主機設置復雜；（3）當A接入網交換機故障時，所有數據通訊全部中斷。

3.4 方式四

針對方式三的缺點，改變通信網關機與綜自系統的通信方式。通信網關機通過串口（借用現有的與地調通訊的串口）與綜自系統進行IEC101規約通訊。通過這個串口，接收地調點表信息。

其方案描述如下：（1）通信網關機串口與綜自系統連接，通信網關首先與綜自A機嘗試IEC101規約通訊，若與綜自A機通訊失敗，則嘗試與綜自B機規約通訊，但同一時間只與一臺綜自主機進行規約通訊；（2）綜自系統通過IEC101規約鏈路向通信網關機發送地調點表數據；（3）通信網關機從地調點表中挑選出省調所需信息組成省調點表數據；（4）通信網關機通過B接入網與調度主站系統進行IEC104規約通訊；（5）通信網關機采集變電站綜自系統的SCADA數據并轉發給調度主站系統，同時接收各個調度主站系統的遙控命令并下發給變電站綜自系統；（6）綜自系統保持A接入網與調度主站系統進行IEC104規約通訊不變。

改造后網絡拓撲圖如圖9所示：

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

該方式的缺點：省調點表數據需要通信網關機在地調點表數據中抽取，通信網關機功能要求復雜，需要通信網關機廠家開發新功能。

3.5 方式五

其方案描述如下：（1）綜自系統通過原與地調通信的串口以IEC101規約向通信網關機發送地調點表數據，綜自系統通過新增串口以IEC101規約向通信網關機發送省調點表數據；（2）通信網關機首先與綜自A機嘗試串口IEC101規約通訊，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規約通訊；（3）通信網關機通過B接入網與調度主站系統進行IEC104規約通訊；（4）綜自系統通過A接入網與調度主站系統進行IEC104規約通訊，即保持原來的通訊方式不變。

改造后網絡拓撲圖如圖11所示。

其邏輯連接關系如圖12所示。

該方式的優點：主站通過A接入網與綜自系統直接通訊，通過B接入網與通信網關機通訊，兩路通訊互備，真正達到“雙主模式”的要求。

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

4 結語

第5篇：數字化技術改造范文

【關鍵詞】火電廠；熱工自動化；技術改造；問題研究

一、DCS改造的現狀及其功能范圍

（1）DEH和DCS硬件系統一體化。DEH作為一個獨立系統，由于其電子裝置部分可通過DCS和專用裝置來實現。如果我們用DCS實現時，可以通過如伺服模件、測速模件等專用模件，從而達到簡化DEH、降低成本的目的。近年來，DEH與DCS硬件系統一體化的進程向前邁進了一大步，許多DCS制造廠商已具有了實現DEH與DCS一體化的能力，并且已經在某些改造工程中實施。DEH與DCS硬件系統的一體化，應根據供貨商的工作經驗和業績確定，不可強求。條件許可時，宜選用一體化的方案。（2）爐膛安全監控系統。爐膛安全監控系統是火電機組自動保護和自動控制系統的一個重要組成部分，其主要功能是保護鍋爐爐膛的安全。同時FSSS還對油氣、煤燃燒器進行程序管理和控制。它可根據爐膛內火焰的檢測、磨煤機組（制粉系統）、油槍程控和管理、爐膛安全保護功能以及煤燃燒器管理的配置，我們將FSSS分成簡易型、完善型等多種方式。（3）爐機輔機順序控制系統。根據機組運行客觀規律的要求，爐機輔機順序控制系統進行相關改造。采用順序控制后，運行人員只需監視各程序步驟執行的情況，從而減少了繁瑣的操作。（4）電氣監控納入DCS。我們可以通過DCS來對機組的控制、管理、監控，來改善運行人員的環境，提高機組監控的可靠性，同時為機組的事故處理能力和經濟效用的監測提供數據依據，實現以操作員站為中心的監控方式。但是在電氣部分就不能采用常規的儀表和控制，否則會在整套單元機組的監控上顯的不太協調，也會給電廠實現機爐電一體化監控和管理帶來不便。

二、汽輪機控制系統改造優化方案

（1）高壓抗燃油純電調DEH方案。本方案要求另設一套高壓抗燃油的油源，將原液壓調節系統中的調節部套去掉，更換調節閥操縱座，在調節閥的操縱座上放置油動機，直接拖動調節閥桿。而這種方案又分為簡易型和徹底型。徹底型就是將控制高、中壓主汽門的高、中壓自動關閉器也改造成高壓抗燃油油動機，原液調系統中的保安控制也屬于改造的內容；而簡易型則是保留原自動關閉器，僅改造調節閥油動機，原液調系統中的保安控制部分基本不動，在保安油與抗燃油之間增設隔離閥。（2）低壓透平油純電調DEH方案。透平油純電調DEH的方案種類多樣，具體而言，主要有：第一，保留杠桿傳動機構的透平油純電調DEH方案。DEH控制信號通過電液轉換器與油動機構成電液接口，實現對機組轉速和功率的閉環控制。電液轉換器與油動機滑閥及油動機活塞緊密結合在一起，油動機脈沖油直接由電液轉換器控制，構成了電液伺服油動機。DEH伺服單元與電液伺服油動機、線性可變差動變壓器（LVDT）式油動機行程傳感器組成位置伺服隨動系統。第二，去掉杠桿傳動機構的透平油純電調DEH方案。將凸輪、凸輪軸、原油動機和所有液壓調節部件去掉，僅保留保安部套，油動機滑閥與電液轉換器組裝在一起，油缸（活塞）固定在凸輪軸座上。油缸代替凸輪推動杠桿來開啟調節閥門。高壓調節閥為一閥一缸方式，中壓調節閥可以為一拖四方式。（3）電液并存聯合控制方案。電調、液調聯合控制即DEH控制信號通過同步器電動機與液壓系統接口和電液轉換器，來達到對機組功率、轉速等方面的控制。同時二次脈動油路和電液轉換器共同構成電液放大器，接受DEH控制信號，進而實現對油動機的控制。通過在在原液壓系統的脈動油路上，并聯一個油管，連接到電液轉換器，使DEH通過電液轉換器控制脈動油來控制機組，而電液轉換器和同步器可采用轉移的方式完成聯合控制。（4）電液并存，切換控制的方案。DEH控制信號對機組轉速、功率的閉環控制，是通過電液轉換器與液壓系統接口來實現的。通過同步器對脈動油路的電液跟蹤，DEH實現控制切換閥來進行無擾切換。

綜上所述，DEH改造有多種方案，呈現百花齊放的局面，各種改造均有成功實例，在具體實際操作中，我們可根據自己實際情況選擇適合的優化方案。

三、汽輪機控制系統改造目的探析

（1）經濟性。對于那些改造程度比較完善的機組，實現了閥門管理功能，為機組優化運行和壽命消耗管理創造了有利條件。閥門管理提高了帶變動負荷的機組的工作效率。（2）安全性。由于部分原機械液調系統存在較為嚴重缺陷，我們通過對控制系統的深入、全面改造，消除原系統的負荷突變、控制不穩定、卡澀等問題，確保機組安全運行。（3）靈活性。通過改造實現了機組協調運行的功能，提高了機組自動化水平，在很大程度上減輕了運行人員的勞動量。

參考文獻

第6篇：數字化技術改造范文

鍵詞：電廠；熱工自動化；改造；技術

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

1、電廠熱工自動化常見事故

1.1、裝置檢修問題日益復雜在定期對裝置進行檢修的作業中，有些不按照規定程序走，導致遺漏了別的方面。有些在檢修之前沒有做好充分的安全準備工作，導致環節被忽略。有些安裝新的裝置之后，因為其技術水平的高低導致工作人員不能嚴謹對待工作，得過且多的事情經常發生。

1.2、小問題不斷

因為電廠的機組數量相當大，所以每臺設備在設置的時候會出現多多少少的小問題。少數裝置不能一次性正常運轉，經過來回修正之后雖能正常運轉，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下管理的時候，工作人員不按正規章程進行管理，造成了許多潛在的危險沒有被及時發現，處理不當導致一系列的問題發生。

2、電廠熱工自動化改造技術探討

2.1、明確具體改造目標

提高電廠熱工自動化的安全生產效率是整個電廠熱工行業的實際目標，但是要做到這點，就還要在實際的工作中結合電廠的實際情況，制定適于電廠熱工自動化改造工作順利進行的實際目標。在此目標中還要包含對于電廠熱工能源利用率的提高以及相關人員工作量的減少，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，全面考慮制定周密的熱工自動化改造目標。電廠熱工自動化技術的改造要包含熱電廠發展的各個方面，實現電廠熱工自動化的智能化，促進電廠的持久穩定發展，提高社會的經濟效益。

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方案的制定要盡量避免出現重復改造情況。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，對于相關設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，對于相關設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、選擇適用的設備

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

2.4、統一管理

電廠熱工自動化技術的改造涉及到熱電廠各廠房的技術改造，這是一項系統、繁瑣的工程。這就要求我們必須在電廠領導的統一管理下進行有序的技術改造工作。還要求有較強的自動化專業技能，為此需要成立一支專業技能強，經驗豐富以及責任心較強的自動化技術隊伍，對電廠熱工自動化改造工作進行設計、安裝和調試。

2.5、借助于FDCS實現電氣熱工控制一體化

在電廠熱工自動化改造工作中，對于自動化現場控制系統，其總線是一個完整的自動化控制系統，但是現今還沒有將其在整個電廠進行有效應用。與此同時在電廠在線運行機組中，DSC作為是主流控制系統，但是不管是檢測還是執行儀器信號，所使用的還是模擬量信號，這已經不能夠對工程是的現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，對于相關現場的總線必須要和DCS以及PLC技術結合發展，使其通過現場總線對自身功能實施完善。電廠熱工自動化系統基礎是測量元件、傳感器以及執行機構，因此在系統改造中，應該首先對不能夠適應工作需求的測量元件和執行機構實施改造，選用那些性能好、質量高的變送器、開關儀表、傳感器以及執行器，不然即使選用性能非常好的DCS也不能夠對其作用進行充分發揮。另外還要對執行機構相連的閥門進行改造，其也對其自動化系統改造效果具有直接影響。

2.6、加大節能環保技術應用

資源節約、環保生產已經成為現今社會發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，實施電廠的節能環保發展，其中高壓變頻技術的應用，能夠對這一需求進行很好滿足。

3、電廠熱工自動化技術的發展方向

3.1、過程控制儀表

目前，電廠熱工自動化技術已經被廣泛推廣并應用于電力市場中，過去常規的過程控制儀表已經逐漸被自動化技術的過程控制儀表所替代。而這種自動化技術的過程控制儀表將會應用于各種的職能執行器和智能變送器。由于我國對于電廠環境保護有著嚴格的要求，對電廠排放物監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，內部結構復雜，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知識，從而導致這些分析儀器并不能在實際生產中發揮自身的作用，不僅造成了資源的浪費，對周圍的自然環境也會產生影響。然而，國外電廠卻非常注重分析儀表的檢修和應用，是國外電廠中重要的環節之一，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

隨著單元機組的容量逐漸變大，所需的監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被應用電廠工作中，這些系統不僅降低了工作人員的工作難度，還減輕了大量復雜操作的壓力，從而大大提高了工作的效率和質量。其次，這些系統大多數是采取自動化的裝置，工作人員在系統運行前，要對這些裝置進行認真仔細的檢查，確保裝置的準確性。此外，機組自身的安全問題也是要特別注意的問題，及時發現機組出現的故障，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

在整個電廠熱工自動化系統中，任意一個自動化系統發現故障，自律控制系統也能夠在第一時間將自身的工作狀態自動地進行控制、協調，保證電廠發電的繼續進行。與自律性的DCS相比，現在使用的DCS還有很大的提升空間。現有的DCS分為水平分布型系統和層次分布型系統。在水平分布型系統中，子系統的正常工作不會受到其他子系統的影響，各個子系統之間都保持了一定的獨立性，也就是說當某些子系統發生故障，其余的子系統也會繼續工作，但是水平分布型系統有一個致命的缺點，就是缺乏控制性，雖然它具有協調性。

總言之，在現階段，各熱電廠必須根據自身的特點并結合實際的社會情況，在電廠相關領導的統一管理下制定合理的長期改造方案，組織專業人士選用最佳的自動化設備，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發展。

參考文獻

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

[2]張 全. 電廠熱工自動化技術的優化改造[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用分析[J]. 科技視界,2014,18:244.

第7篇：數字化技術改造范文

摘要：文章分析了變電所自動化改造的幾個關鍵技術。

關鍵詞：變電所自動化改造

1變電所改造的主要內容

常規變電所改造為無人值班變電所運行，首先要對一、二次設備進行改造，使之適應無人值班運行要求。

1.1一次設備主要改造及技術要求

1.1.1斷路器的改造：主要要求是能實現遙控操作功能，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運行要求的6～35kV油斷路器動作要求，應以性能好、可靠性高、維護量小的無油設備(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。

1.1.2高壓開關柜的改造：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；加強母線導體間、相對地間絕緣水平；改造高壓開關柜中的電流互感器，使之達到高壓開關柜使用工況絕緣水平、峰值和短時耐受電流、短時持續時間的要求。

1.1.3過電壓保護設備的改造：如對變電所6～35kV中性點加裝自動跟蹤、自動調諧的消弧線圈；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主變壓器有關輔助元件的改造：改造中性點隔離開關及其操作機構，能實現遙控操作；對有載調壓分接開關實現當地和遠方遙調操作；實現主變溫度遠方測量等。

1.2二次設備改造內容及要求控制回路的改造要能適應無人值班需要，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、失去控制電源時應實現遠方報警，并保留控制回路故障信號。③保護回路單獨設有熔斷器的變電所，保護回路直流消失后，能遠方報警。④重合閘裝置要實現自動投退，在遙控和當地操作合閘后，重合閘電源應自動投入，重合閘放電回路自動斷開。在遙控和當地操作跳閘后，自動退出重合閘電源，同時重合閘裝置自動放電。根據需要實現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穩定措施裝置動作跳閘時，應自動閉鎖重合閘。⑥取消斷路器位置信號燈的不對應閃光功能，信號燈具改為發光二極管等節能型燈具。⑦加裝遙控與就地跳、合閘閉鎖回路。⑧中央信號裝置有關回路作相應改造。

2改造方案的選擇

對常規變電所進行無人值班改造，總的指導思想是“安全、可靠、實用、經濟”。二次設備改造任務重，改造難度大，需要對一些關鍵技術進行探討，尋找恰當的解決方法。下面介紹幾種典型的二次設備改造方案。

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、控制設備安裝到保護屏適當備用位置。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。為滿足當地操作及改造過渡期內變電所運行操作人員對設備狀態的監視要求，增設一套RTU當地工作站及顯示設備。在顯示器上顯示有關一次接線圖，測量信息，事故及預告信息。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、集控柜等多臺設備組合的控制回路改造。

變電所改造一般采用常規的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備、控制設備全部利用。在改造中根據無人值班變電所的技術要求，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、最經濟的改造方案。變電所的RTU裝置采用常規遠動設備。

2.3二次保護設備全部更新的改造方案對于運行年限較長的變電所，在方案設計時可根據無人值班改造的技術要求，全部更新變電所二次及保護設備，采用目前國內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如何進行遠方監控

3.1繼電器的更新根據傳統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，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繼電器。由集成電路構成的靜態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，可以通過電源監視燈對繼電器的正常運行進行監視，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歸圈。保證了“遙信”功能及信號繼電器遙控復歸的實現。

3.2遠控和就地操作轉換變電所實現無人值班，要方便設備檢修和事故現場的緊急處理，就必須要實現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，在回路中增加具備“遠控”和“就地”轉換功能的QK切換開關，在正常情況下，無人值班變電所所有運行或備用狀態的斷路器，必須置于“遠控”位置，由監控中心值班員進行遠控。

4線路的監視

大家知道，紅綠信號等除反映斷路器的實際位置以外，還擔負著監視跳合閘回路是否正常的任務，雖然變電所內可以通過紅綠燈來實現跳合閘回路的監視，但卻無法從遠方進行監視，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，需要到現場檢修。

5遙信的實現

常規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的各類預告信號就必須要具備遙信功能。同時，繼電器動作以后，必須能夠在監控中心進行遙控復歸。因此，信號繼電器的遙信問題以及信號繼電器的復歸問題也就成為突出的關鍵問題，在改造中應當加以重視。

5.1遙信的實現變電所原中央信號解除以后，為正確反映所內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歸線圈及多組動合觸點的靜態集成繼電器。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的輔助觸點來反映。

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

第8篇：數字化技術改造范文

關鍵詞 圖學教育 改革 現代制造技術

中圖分類號：G424 文獻標識碼：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

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

1 改革思路

在傳統的機械制圖教學體系中，產品裝配圖和零件圖的閱讀與繪制是制圖教學的最終落腳點。產品的裝配工藝離不開裝配圖中的裝配與配合尺寸、明細欄、裝配要求等相關內容，而零件的制造的工藝信息則存在于零件圖中的尺寸標注、技術要求之中。然而，無論是哪一種圖樣，對零件的形狀、結構以及組成的表達都是讀圖與繪圖的基礎，所以，對工程圖樣表達方法的學習仍然是制圖教學的重中之重。而對圖樣表達方法的掌握是以畫法幾何內容的學習為基礎的，它是利用投影的基本知識，實現了三維實體與二維圖樣的相互轉換。然而，由于畫法幾何部分內容的抽象性，造成了學生學習制圖的枯燥與乏味，嚴重影響了學習的效果。

為適應現代制造技術的發展，機械制圖的教學則需從以下幾個方面進行相應的改革：（1）機械制圖建模方式的轉化。基于數字化制造技術之上的工程信息的載體已經從傳統的二維模型向三維模型轉化，依照三維建模設計的思想，根據實體的構成原理與構成方法，進行三維實體建模。這一建模理念忽略了點、線、面在制圖中的基礎作用，減少了教學內容，同時也培養了學生現代設計思想和設計方法。所以，從工程圖學的教學內容來看，三維建模應貫穿教學全過程;（2）機械制圖與計算機技術的融合。計算機技術在現代制造技術的地位和作用是無以替代的，作為基礎課程的機械制圖，自然也是無法割舍的。許多年來，眾多的專家學者在二者的結合內容、形式、方法、途徑等方面進行研究與實踐，但大部分都歸結于二者內容比例問題、時間前后問題。因為是傳統的二維工程圖樣的教學，所以所用的教學軟件基本都是AutoCAD，從而不能適應三維建模的需求。現代制造技術下的機械制圖，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，如何實現與理論教學進行合理有效融合將是我們面臨的另一選擇;（3）機械制圖與相關專業知識的整合。利用集成軟件進行建模的過程實際上就是一個對零件設計、分析、檢驗的工程，所以這門課程的名稱也應該稱之計算機輔助設計與繪圖（CADD），它不僅需要計算機技術的支持，同時也要求建模者具備充分的專業知識和專業技能。②怎樣實現這一教學內容的整合，又如何恰當把握教學時機的安排是教學改革的重要課題。

上述的三項內容是相互關聯、彼此依存的，而建模方式的轉變是一條主線貫穿其中，對此，大連理工大學、清華大學以及北京航空航天大學均有研究，然而對與專業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內容大綱，這在全國尚屬首創。

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，我們在實際的教學中專門拿出了一個實驗班，自己編制教材，進行了相關的課程改革試驗。在教學過程中，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容，但保留了投影的基本知識，使得學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。

在完全掌握復雜形體的三維建模之后，對工程圖樣的表達方法、標準件常用件的表達方式、零件圖、裝配圖等章節的學習依然不能缺少。他們是機械制圖學習的落腳點，也應該是學習的重點。這便又從三維回到了二維，所以，投影知識的學習是必不可少的。

在完全掌握復雜形體的三維建模之后，通過對相關課程內容的整合，它不僅是機械制圖這一門課程的任務，還關聯到相關的專業及專業基礎課程，涉及的面廣，改革的難度較大。通過與計算機技術的融合，從而實現建模方式的轉變，是我們研究的重點。符合這一教改思想的教材的編寫、教學方式方法的轉變、教學內容與范圍的確定是這一課題研究的關鍵問題。它需要集中一定的人力、物力，對相關院校及企業進行走訪與調研，并且還要申請相關軟件公司的支持與協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 結語

機械制圖是機械、機電專業或近機類專業必修的一門專業基礎課程，但因其對學生的空間思維能力以及空間想象能力要求較高，所以，學生的學習的困難程度較大。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，同時也提高了學生對相關軟件的熟悉程度及學習熱情。

教改項目：廣西高等教育教學改革工程項目，桂教高教【2013】28

注釋

第9篇：數字化技術改造范文

關鍵詞：中小型水廠 技術改造 自動化控制 體會

一、振華水廠簡介

振華水廠于1994年底投產，規模：6萬立方米／日，屬中型水廠，擔負著開平市城區大部的自來水供應，其供水水質及安全性對整個城區都有著重要的影響。

工藝流程：

該廠生產控制方式為現場手動控制方式，投藥、加氯的準確度、連續性，濾池反沖洗、二級泵站供水的安全可靠性都受到相當大的制約。為適應《城市供水行業2000年技術進步發展規劃》要求及人們對水質和供水安全性要求的提高，1999年5月我水司與有關高校科研人員及自控專業公司合作對該水廠進行了自動化改造。經改造后的生產實踐證明，效果相當不錯，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、自控系統改造設計思路

2.1 系統組成

本自動控制系統主要由中央控制室兩臺計算機（Pentium Ⅱ/450，內存96M）、模擬屏及現場兩套PLC（SIMATIC S7－300，CPU314）組成，控制規模DI160點、DO96點、AI24點和AO12點。采用DCS（Distribute Control System）系統，為中央控制室集中監控、PLC分散控制和現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操作系統構成C／S結構，分別以STEP7和WinCCV4.0為編程與監控軟件。整個系統采用MPI多點接口網絡，PLC框架采用內部總線，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接，如圖1所示。

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

2.2系統功能

監視功能

模擬屏以直觀的表達方式，通過色彩和動態顯示數據，形象表示出制水生產全過程。監控計算機可以對生產進行全面監控，并對投藥、加氯、濾池及送水泵站各系統以立體圖和平面圖表現相應的工藝流程、設備運行工況以及儀表參數。此外還具有歷史數據分析和報表系統功能，自動生成7種不同類型生產報表，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，后者則通過預設參數實現優化控制，控制單元對設備檢測部份傳來的信號進行運算，將結果送至設備執行部分。

故障診斷

PLC外部控制電路和Ⅰ／O接線系統的故障檢測診斷，由用戶程序找出最佳矛盾邏輯狀態組，及時發現故障點，開啟報警并記錄。通過啟動“報警置位”功能復位，消除故障。

2.3 改造后凈水工藝控制方式

（1）加礬系統

改造前采用重力與泵壓聯合投加：礬液從高位礬池流入礬泵，經提升至高度與礬池項約相平的緩沖罐，然后應用重力投加。受原水管道壓力變化影響，在水質水量發生變化時，憑經驗人為調節造成滯后和不準確。

改造后，加礬系統采用隔膜可控容積計量泵、變頻調速電機和美國 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，轉速也就越高，確保原水流量發生階躍變化時控制系統響應速度和穩定性；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內部PID控制器，實現PID控制算法。

加礬系統在原水流量計和SCD儀的自動監測下，實現頻率和沖程雙點調節，最大限度擴展控制范圍，適應了原水水量和水質大幅度變化，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

改造前只有濾后加氯，投加量偏差多少依據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，調節氯氣流量，調節粗糙，反饋過慢，致使加氯不夠可靠。

改造后，濾后加氯采用復合環控制，并增加反應前加氯系統。

反應前加氯按原水流量比例投加，屬開環控制。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，屬閉環控制。

應當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。這種前后反饋復合環控制加氯技術保證后加氯系統穩定性和可靠性，也適應水量和水質變化。

（3）濾池系統

原系統過濾時靠肉眼判斷濾池水位高度，手動調節進水閥和濾水閥門，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換器分別監測濾池水位和濾水闊開度，執行PID指令后，送出開度控制信號，實現恒水位過濾。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，當過濾能力下降并形成一定水頭差，值班人易發現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，以免事故發生。

（4）二級泵站系統

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節供水壓力，浪費能量且不適應管網壓力變化。改造后，利用壓力變送器的壓力反饋，一號大泵進行變頻調速，達到恒壓力供水目標，如圖4所示。

變頻器最佳輸出頻率范圍為40Hz至49Hz，當達到設定極限50Hz時，變頻器會自動跳閘，并發出警報。在實踐中，以一號變頻調速泵與其它定速泵的不同并聯組合，使變頻調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均實現了優化控制，確保了水質的提高。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類水司水質標準，其它指標均符合或優于國標。另外，自控監測儀表一般都有靈敏度高、準確性好和易于維護的優點。

（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，也提高了凈水生產的穩定性、連續性與供水的安全性，符合供水行業現代化生產技術的發展要求。

（3）降低了能耗、藥耗。

利用調速泵與定速泵不同并聯組合來適應不同供水需求，在滿足管網壓力逐時變化前提下提高效率，節約了電能。我們對調速大泵和一臺定速大泵并聯運行與兩臺定速大泵并聯運行作出比較，節能約為10％左右。不僅節約電能，而且經統計節約礬藥約10％。

如表1所示。

3.1 體會

中小型水廠規模小，自動化改造的投資成本相對較高，因而需要在保持技術先進的前提下尋求自控系統的可行性簡化。如用集成在CPU內的MPI進行簡單聯網，以STEP7用戶接口簡單組態等。

對中小型水廠自動化技術改造在我國尚屬嘗試階段，應用不多，本項目注重設計與實際情況的緊密結合。例如，本廠的原水進水采用計量堰計量時一般會出現水面波動較大的現象，我們通過設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確；反沖洗水池抽水泵真空判斷原以在真空表內設定固定真空值為準，為適應清水池水位大幅度變化要求，特改用在真空管路內水位提升浮球取得真空形成信號等。另外，進口自動監測儀表需穩定安全的工作環境才能正常發揮作用。對此我們在相關儀表前加設緩沖排氣筒，出廠水經氣水分離后依靠重力流向儀表，相對穩定、平緩，使儀表正常工作。

水廠生產實現自動化控制，改變了傳統的生產運行方式，促進了凈水處理技術水平的提高，經過一年多的實際運行證明，改造是成功的，達到了我們預期目的，提高了投藥加氯的準確、連續性，提高了供水安全性，降低了藥耗。當然，改造工程本身存在某些局限性，我們將精益求精，在生產實踐中個斷完善，使經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