發(fā)布時(shí)間：2023-07-10 16:28:43
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的積極分子自述樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)中包含三維建模、優(yōu)化設(shè)計(jì)、知識(shí)設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)與制造、裝備分析多媒體技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)科學(xué)信息技術(shù)，主要內(nèi)容有7種。
1.1CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM
其中，CAD/CAE/CAPP/CAM是數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的核心，是開發(fā)產(chǎn)品重要工具。PDM技術(shù)集成是產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享，提供集成應(yīng)用平臺(tái)，進(jìn)一步去實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/CAM/CAE系統(tǒng)過(guò)程。
1.2異地和協(xié)同設(shè)計(jì)
在特定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行產(chǎn)品建模與定義、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與分析等，提供異地多人進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)研發(fā)產(chǎn)品的工具。
1.3基于知識(shí)的設(shè)計(jì)
它是產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的重要工具，也就是把產(chǎn)品開發(fā)所用到的工具、知識(shí)和資源融入到CAD系統(tǒng)中。
1.4概念設(shè)計(jì)和工業(yè)設(shè)計(jì)
它的概念是設(shè)計(jì)目標(biāo)為了獲得產(chǎn)品的基本形狀。從廣義來(lái)講，是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)從需求到詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程，如布局設(shè)計(jì)、形狀設(shè)計(jì)或功能設(shè)計(jì)等。概念設(shè)計(jì)和工業(yè)設(shè)計(jì)需要計(jì)算機(jī)的輔助，以知識(shí)為中心，完美地實(shí)現(xiàn)形態(tài)和人性方面的設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新能力和審美能力與計(jì)算機(jī)分析能力相結(jié)合，從而創(chuàng)新產(chǎn)品。
1.5虛擬設(shè)計(jì)、制造
在計(jì)算機(jī)的支持下，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)建模產(chǎn)品，調(diào)節(jié)群組的工作，來(lái)模擬產(chǎn)品的性能、功能等方面存在的不足，來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品的全過(guò)程。
1.6綠色設(shè)計(jì)
它體現(xiàn)了環(huán)保設(shè)計(jì)，包括資源優(yōu)化利用、資源回收和再利用，以及防止、降低污染和處理污染等很多環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)制造綠色產(chǎn)品，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。
1.7并行設(shè)計(jì)
它能提高新產(chǎn)品的開發(fā)成功率，用并行設(shè)計(jì)模式替代傳統(tǒng)研發(fā)產(chǎn)品的模式，使產(chǎn)品開發(fā)的早期就能發(fā)現(xiàn)以后產(chǎn)品的需求和問題。所以，數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)應(yīng)該得到廣泛的應(yīng)用，數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)已在農(nóng)機(jī)企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品、降低成本、提高產(chǎn)品的利用率和設(shè)計(jì)效率等方面起了很大作用，是進(jìn)而保持企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、提高企業(yè)間的協(xié)作能力和增強(qiáng)創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā)能力等方面的重要技術(shù)。
2農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)中運(yùn)用智能CAD技術(shù)
2.1智能CAD（ICAD）技術(shù)的應(yīng)用
傳統(tǒng)的CAD技術(shù)在工作中很難處理符號(hào)推理，又因?yàn)楣ぷ鞣?hào)推理在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中有著非常重要的地位，所以要發(fā)展ICAD技術(shù)。ICAD是CAD與智能體的有機(jī)集成，從而支持設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。它研究ICAD結(jié)構(gòu)與知識(shí)利用、ICAD結(jié)構(gòu)與建模方法、ICAD結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)知識(shí)的表示。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)運(yùn)用ICAD技術(shù)，能很好地解決3個(gè)問題：①信息利用率低；②企業(yè)重復(fù)性設(shè)計(jì)；③產(chǎn)品研發(fā)周期長(zhǎng)。從而可提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，使新型的農(nóng)機(jī)成本下降，給農(nóng)民更多的實(shí)惠。
2.2農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
現(xiàn)在我國(guó)大部分農(nóng)機(jī)企業(yè)還是采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，現(xiàn)代設(shè)計(jì)利用率遠(yuǎn)落后于其他行業(yè)。運(yùn)用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)有很多缺點(diǎn)，如信息利用率低，導(dǎo)致的機(jī)械型號(hào)雜、質(zhì)量差，直接使企業(yè)效益降低。農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度小，功能結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；②結(jié)構(gòu)類型多、型號(hào)多；③農(nóng)機(jī)試驗(yàn)受季節(jié)性影響大，研發(fā)時(shí)間長(zhǎng)。采用ICAD技術(shù)能有效解決這些問題。
2.3基于裝配模型和參數(shù)設(shè)計(jì)的智能設(shè)計(jì)框架
應(yīng)用智能設(shè)計(jì)框架技術(shù)能增強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)水平，提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率，是有效解決ICAD技術(shù)存在某些缺陷的一種方法。智能設(shè)計(jì)框架的內(nèi)容：①實(shí)例推理技術(shù)的基石是裝配模型。②變型設(shè)計(jì)與概念建模有密切聯(lián)系。③智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心是實(shí)例推理技術(shù)。
3運(yùn)用數(shù)字化制造技術(shù)開發(fā)高科技農(nóng)業(yè)機(jī)械
數(shù)字計(jì)算機(jī)與控制加工機(jī)床相結(jié)合，就是數(shù)字控制機(jī)床，它的水平成為制造能力的標(biāo)志。在國(guó)外，數(shù)字化制造技術(shù)成為提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的有效工具，國(guó)外大企業(yè)已經(jīng)全部應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計(jì)。我國(guó)發(fā)展數(shù)字化制造技術(shù)還處于起步階段，但是卓有成效，如采用數(shù)控技術(shù)、虛擬技術(shù)來(lái)制造虛擬樣機(jī)的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品。我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械支柱企業(yè)采用了CAD/CAM技術(shù)，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化水平有了很大的提高。
3.1虛擬樣機(jī)的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備
用三維CAD技術(shù)設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品虛擬樣機(jī)的步驟是：①應(yīng)用三維CAD技術(shù)建立模型。參數(shù)設(shè)計(jì)和變型設(shè)計(jì)等技術(shù)建立三維CAD模型，機(jī)械的所有部件都需要它來(lái)模式化；②創(chuàng)立二維工程圖；③運(yùn)用各種分析原理與三維裝配體相結(jié)合；④用三維CAD模型去構(gòu)成PDM結(jié)構(gòu)體系；⑤遵循虛擬樣機(jī)的規(guī)律去制作三維CAD產(chǎn)品，并建立開發(fā)體系；⑥三維虛擬樣機(jī)的監(jiān)測(cè)，并在特定環(huán)境試驗(yàn)。當(dāng)這6個(gè)步驟完成以后，新的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的虛擬樣機(jī)就設(shè)計(jì)完成了。
3.2農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要數(shù)字化樣機(jī)
農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程主要分3期：①初期。用三維CAD技術(shù)來(lái)作為平臺(tái)，建立它以二維工程圖相互轉(zhuǎn)化的、全參數(shù)化的、為PDM管理提供數(shù)據(jù)的三維實(shí)體模型，用于碰撞檢查和物理數(shù)據(jù)等信息；②中期。構(gòu)建三維模型產(chǎn)品分析，了解機(jī)械運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系及力學(xué)性能等，實(shí)現(xiàn)虛擬模擬加工，來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品的可靠性，指正它們的缺點(diǎn)，并用PDM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)開發(fā)管理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品虛擬開發(fā)和自動(dòng)化管理；③遠(yuǎn)期。通過(guò)虛擬樣機(jī)實(shí)現(xiàn)各個(gè)制造產(chǎn)品的全過(guò)程，來(lái)了解制作過(guò)程、產(chǎn)品性能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外觀等情況。利用計(jì)算機(jī)的數(shù)字化技術(shù)，發(fā)揮好三維CAD模型，顯示產(chǎn)品的配置功能的效果，確定用戶的需求及供貨商的各個(gè)零件的電子數(shù)據(jù)，在現(xiàn)實(shí)中組裝農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品，并驗(yàn)證產(chǎn)品的合格性。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:數(shù)字圖像處理;圖像分割;邊緣檢測(cè);區(qū)域增長(zhǎng);自動(dòng)種子點(diǎn)
中國(guó)分類號(hào):TP391.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)36-10269-03
Image Segmentation Based on Automatic Multiple Seeds
YANG Fan1, FAN Jin-hui2
(1.Liaoning Finance Vocational College, Shenyang 110122, China; 2.Shenyang Orient Titanium Co.ltd, Shenyang 110016, China)
Abstract: Through the methods of self-adapting histogram threshold, edge detection and region growing according to the water regionalisms. Discussed the limitations of the three methods and provide a regional growing way of automatic multi-Seeds. The experimental results show that the method algorithm is simple and can effectively improve the quality of segmentation achieved the desired results.
Key words: image processing; image segmentation; edge extraction; regional growing; automatic seeds
圖像分割是進(jìn)行圖像識(shí)別和理解的基礎(chǔ),也是計(jì)算機(jī)視覺研究中的核心問題和經(jīng)典難題之一,一直以來(lái)得到普遍關(guān)注與研究。在水面目標(biāo)檢測(cè)中。圖像中水面區(qū)域分割的是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。圖像中水面區(qū)域有一定的相似性,而圖像中非目標(biāo)的固定物體及圖像構(gòu)成復(fù)雜,分割較為困難。圖像分割的目的是要把圖像分成各具特性的區(qū)域,并提取出感興趣目標(biāo)的過(guò)程,分割的結(jié)果與圖像的復(fù)雜程度和尺度有關(guān)。盡管如今分割方法多種多樣,但是沒有任何一種圖像分割方法能適用于所有圖像。由于各種算法對(duì)圖像的處理都帶有一定的針對(duì)性和局限性,如何選擇適用于當(dāng)前圖像特點(diǎn)的有效算法,是我們要解決的問題。
1 常用圖像分割算法分析
直方圖閾值法、邊緣檢測(cè)分割和區(qū)域生長(zhǎng)的方法是常用的圖像分割方法,這里對(duì)上述三種方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。
1.1 自適應(yīng)直方圖分割法
HSI(色調(diào)、飽和度、強(qiáng)度)顏色空間符合人類視覺系統(tǒng)觀察顏色的方式,能更方便地描述和控制彩色信息,另外還具有平移不變性和縮放不變性等特征。在HSI空間中,I分量與彩色信息無(wú)關(guān),而H和S一起則描述了圖像的色彩信息,與人感受顏色的方式是緊密相連的。通過(guò)對(duì)水面目標(biāo)圖像的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在大部分情況下H和S分量受波浪的影響較小,可以和I分量形成很好的互補(bǔ)。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,圖像中具有高亮特征的部分屬于水面的可能性遠(yuǎn)大于不具備該特征的部分,圖像中飽和度小的部分屬于水面的可能性遠(yuǎn)大于不具備該特征的部分?；谏鲜黾僭O(shè),這里分別選取圖像的亮度和飽和度作為特征,采取自適應(yīng)直方圖閾值方法分割圖像,具體步驟為:
1)選擇一個(gè)初時(shí)估計(jì)值T(一般為該特征的平均值)
2)使用T分割圖像,產(chǎn)生兩組像素:G1、G2
3)計(jì)算G1中像素特征的平均值并賦值給μ1,計(jì)算G2中像素特征的平均值并賦值給μ2
4)計(jì)算一個(gè)新的閾值T:
5)重復(fù)步驟24,一直到兩次連續(xù)的T之間的差收斂于一個(gè)可接受范圍。
該方法算法簡(jiǎn)單,復(fù)雜度低。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在多數(shù)水面區(qū)域變化不大的圖像中,該方法適用,能夠有效分割區(qū)域與水面區(qū)域。但是,并不是所有的待分割圖像都符合直方圖雙峰性,在水面區(qū)域明暗變換較大,區(qū)域復(fù)雜的圖像中,直方圖閾值的方法不能很好的將區(qū)域分割,會(huì)造成誤檢或漏檢;分割區(qū)域沒有考慮連通性和邊界特性,不符合人眼理解圖像的標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 基于邊緣檢測(cè)的區(qū)域分割
圖像中,水面區(qū)域與其他區(qū)域形成了很明顯的邊緣特征。這也是人眼區(qū)分這兩類區(qū)域的最主要特征。準(zhǔn)確的檢測(cè)出區(qū)域與水面區(qū)域的邊緣,就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這兩類區(qū)域的準(zhǔn)確分割。
試驗(yàn)中在多數(shù)圖像中可以有效的抑制水面區(qū)域的波浪噪聲,并很好的保留了區(qū)域與水面區(qū)域的邊界,達(dá)到了很好的檢測(cè)效果。但是在水面較為模糊,波浪噪聲較大的境況下,區(qū)域與水面的邊緣不明顯,檢測(cè)結(jié)果不理想,此外應(yīng)用canny算子的閾值選擇上也是一個(gè)難點(diǎn)。
1.3 基于區(qū)域生長(zhǎng)方法的區(qū)域分割
圖像中,其水面區(qū)域存在著很強(qiáng)的連通性。根據(jù)這一特性,可選用區(qū)域生長(zhǎng)的方法,將水面區(qū)域提取出來(lái)。
區(qū)域生長(zhǎng)(Region Growing)是一種已受到人工智能領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)視覺界十分關(guān)注的圖像分割方法。區(qū)域生長(zhǎng)法的基本思想是將具有相似性質(zhì)的像素合起來(lái)構(gòu)成區(qū)域,具體做法是選給定圖像中要分割的目標(biāo)物體內(nèi)的一個(gè)被稱為“生長(zhǎng)點(diǎn)”的地方開始,搜索其鄰域,不斷將其周圍的像素點(diǎn)或子區(qū)以一定的判斷規(guī)則加入其中,達(dá)到最終將代表該物體的所有像素點(diǎn)結(jié)合成一個(gè)區(qū)域的目的。該方法的關(guān)鍵是要選擇合適的生長(zhǎng)或相似準(zhǔn)則。這個(gè)過(guò)程是一個(gè)迭代的過(guò)程。
考慮圖像的連通域(或鄰域)有兩種方式,四連通域和八連通域如圖1,圖2。在分割判斷時(shí)也相應(yīng)的有兩種判斷方式。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)區(qū)域生長(zhǎng)的分割結(jié)果最符合人眼的判斷標(biāo)準(zhǔn),在區(qū)域像較強(qiáng)的水面檢測(cè)中,分割效果較好。但是,區(qū)域生長(zhǎng)的種子點(diǎn)選擇是個(gè)難點(diǎn),使用傳統(tǒng)區(qū)域生長(zhǎng)的檢測(cè)方法時(shí),選取的是(0.5X,0.9Y)這個(gè)根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)判定的一幅水面圖像中最有可能是水面區(qū)域的點(diǎn),實(shí)際上仍屬于手工選取種子點(diǎn)。此外有時(shí)會(huì)因?yàn)樗鎱^(qū)域過(guò)不是一個(gè)連通區(qū)域時(shí),有時(shí)會(huì)因?yàn)樗鎱^(qū)域不連通出現(xiàn)漏檢。
2 基于自動(dòng)多種子點(diǎn)區(qū)域生長(zhǎng)的分割方法
上述3種經(jīng)典區(qū)域方法對(duì)水面區(qū)域進(jìn)行分割都存在著一定得局限性,通過(guò)分析上述3種算法,結(jié)合水面區(qū)域的特點(diǎn),這里給出了一種基于自動(dòng)多種子點(diǎn)的區(qū)域生長(zhǎng)算法。水面圖像中各個(gè)區(qū)域在亮度、飽和度、紋理等特征上的差異。
2.1 種子點(diǎn)選取
種子點(diǎn)的選取對(duì)區(qū)域生長(zhǎng)的結(jié)果至關(guān)重要,上述傳統(tǒng)的經(jīng)典算法中,種子點(diǎn)需要人工干預(yù)設(shè)定。大量實(shí)驗(yàn)表明,有些區(qū)域總能被正確檢測(cè),有些區(qū)域則使用不同的方法得到不同的檢測(cè)結(jié)果?；谶@樣一種假設(shè),本文把圖像分為四個(gè)小區(qū)域如圖3:R1,R2,R3,R4。其中定義R1為強(qiáng)目標(biāo)區(qū)域,R2為弱目標(biāo)區(qū)域,R3為弱非目標(biāo)區(qū)域,R4為強(qiáng)非目標(biāo)區(qū)域。
理想的分割應(yīng)該是把圖像分為M、N兩個(gè)區(qū)域其中:
而實(shí)際境況中R2 R3區(qū)域有可能被分割到M和N中任意一個(gè)區(qū)域中,因此造成了誤檢和漏檢。而每一種分割方法,或者基于每一種合理的特征進(jìn)行分割檢測(cè)出的水面區(qū)域M1…Mn 都包含強(qiáng)水面區(qū)域R4。從而有:
R4=M1∩M2∩...∩Mn
這樣就得到了強(qiáng)水面區(qū)域R4,這里R4可以是單一連通區(qū)域也可以是多個(gè)不連通的區(qū)域,從中R4的每個(gè)不連通區(qū)域選取種子點(diǎn),這樣就解決了傳統(tǒng)經(jīng)典區(qū)域生長(zhǎng)中對(duì)水面呈不連通多個(gè)區(qū)域時(shí)出現(xiàn)漏檢和Seed點(diǎn)選擇需人工參與的局限性。
根據(jù)水面區(qū)域的特點(diǎn),這里選取了亮度、飽和度、紋理相似性3個(gè)特征,采用簡(jiǎn)單的閾值分割方法,分別提取水面區(qū)域,然后從中選取共同區(qū)域作為強(qiáng)水面區(qū)域R4。因?yàn)榇颂幏指钅康氖且页鲆欢ㄊ悄繕?biāo)區(qū)域的部分,而不是準(zhǔn)確分割出目標(biāo)區(qū)域,所以選取簡(jiǎn)單快速的算法。由于紋理相似度判定的代價(jià)較高,所以首先進(jìn)行亮度分割和飽和度分割中分別選取灰度平均值和飽和度平均值作為閾值。然后對(duì)兩種分割結(jié)果的交集作紋理相似度檢測(cè)。這里應(yīng)用一種簡(jiǎn)單的紋理檢測(cè)方法,選取8×8的正方形窗口在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)滑動(dòng),計(jì)算檢測(cè)區(qū)域的紋理相似度,計(jì)算方法定義如下:
其中x為窗口內(nèi)灰度平均值
通過(guò)實(shí)驗(yàn)水面區(qū)域的相似度一般在70左右,而區(qū)域則為100或者更高。
基于自動(dòng)多種子點(diǎn)區(qū)域生長(zhǎng)的分割方法可分為如下步驟:
1)輸入圖像轉(zhuǎn)換到HSI色彩空間;
2)根據(jù)I分量進(jìn)行亮度閾值分割得到M1;
3)根據(jù)S分量進(jìn)行飽和度分割得到M2;
4)合并M1、M2;
5)得到結(jié)果進(jìn)行紋理相似度判別生成R4(強(qiáng)水面區(qū)域);
6)在R4的每個(gè)非連通區(qū)域內(nèi)選取種子點(diǎn)Seed1…Seedn進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng)。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
圖5(a) (c)(e)為輸入圖像,圖5(b)(d)(f)分別為直方圖閾值、邊界檢測(cè)、區(qū)域增長(zhǎng)的方法進(jìn)行的分割。圖(g)(h)為基于自動(dòng)多種子點(diǎn)區(qū)域生長(zhǎng)的分割方法。實(shí)驗(yàn)表明,該方法繼承了傳統(tǒng)區(qū)域分割方法符合人眼判別標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì),有效地解決了種子點(diǎn)選擇與非連通區(qū)域漏檢的局限性,達(dá)到了預(yù)期效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 彭啟民,賈云得.一種形態(tài)學(xué)彩色圖像多尺度分割算法[J].中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào),2006,11(5):635-639.
【關(guān)鍵詞】數(shù)字電子技術(shù)；數(shù)字信號(hào)；數(shù)字電路
引言
自然界中有各種變化的物理量，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)其中的變化規(guī)律總結(jié)起來(lái)就是兩類。其中一種是時(shí)間和數(shù)值的連續(xù)變化，比如收音機(jī)和電視機(jī)接收的信號(hào)，在正常情況下這些信號(hào)都是連續(xù)變化的，一般不會(huì)出現(xiàn)急劇的變化。這種被稱之為模擬量物理量，模擬量的信號(hào)就是模擬信號(hào)，語(yǔ)音信號(hào)和模擬信號(hào)等同于正弦波信號(hào)，傳送模擬信號(hào)的電路叫做模擬電路。
1.數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路的概念
一種是在時(shí)間和數(shù)值上的斷續(xù)變化，這就是說(shuō)數(shù)字信號(hào)的變化是不連續(xù)的，就好比工廠庫(kù)房的元器件數(shù)量或者站在操場(chǎng)上的人，它們的數(shù)量增減變化都是1的整倍數(shù)，因?yàn)樾∮?是沒有物理意義的。這種物理量就是數(shù)字量，代表數(shù)字量的信號(hào)就是數(shù)字信號(hào)，最典型的數(shù)字信號(hào)就是方波信號(hào)。數(shù)字信號(hào)也被稱為脈沖信號(hào)或者離散信號(hào)，常規(guī)意義上的數(shù)字信號(hào)就是電位型和脈沖型這兩種，它在兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)之間作跳躍式變化，可以利用電位型表示法中的1和0表示電位信號(hào)，而脈沖型表示法就是用數(shù)字1和0表示是否存在脈沖[1]。產(chǎn)生、傳送和存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)的電路稱之為數(shù)字電路，數(shù)字電路包括數(shù)字電路和脈沖電路兩大類，而脈沖電路主要是研究脈沖信號(hào)的產(chǎn)生和變換。從某種意義上來(lái)說(shuō)，數(shù)字信號(hào)也是屬于電信號(hào)，但是這種信號(hào)的電壓只有兩種跳動(dòng)變化，就是高電壓和低電壓，至于兩種電壓的具體數(shù)值要依據(jù)電路規(guī)定，高電壓一般是和供電電壓相等，低電壓就表示0.如果一個(gè)電路的信號(hào)滿足這些特征就是數(shù)字電路。
2.數(shù)字電路的類型和特點(diǎn)
2.1數(shù)字電路的類別
（1）根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為立元件電路和集成電路，用導(dǎo)線把每個(gè)基本元器件（電阻、二極管和場(chǎng)效應(yīng)管等）連接起來(lái)的電路就是分立元電路，把每個(gè)元器件的連線制作在一塊基片上再封裝提供給用戶。用戶使用時(shí)通過(guò)外管腳利用電路就是集成電路，集成電路愛在那后基本元器件的數(shù)量可以分成不同規(guī)模的集成電路，每一塊電路大約包含100個(gè)以內(nèi)的元器件就是小規(guī)模的集成電路，比如集成觸發(fā)器或者邏輯門電路等；每一塊電路包含100以上1000以下個(gè)元器件就是中規(guī)模的集成電路，比如計(jì)算機(jī)、寄存器和編碼器等；每一塊電路包含1000以上10000以下個(gè)元器件就是大規(guī)模集成電路，比如中央控制器、存儲(chǔ)器和串聯(lián)接口電路等；每一塊電路包含10000個(gè)以上的元器件就是超大規(guī)模的集成電路，微處理器就是其中的典型[2]。（2）根據(jù)半導(dǎo)體器件構(gòu)成可分為單極電路和雙極電路，內(nèi)部有二極管和三極管的器件就是雙極半導(dǎo)體器件。雙極集成電路的基本器件是雙極性管，比如TTL電路和ECL電路；同理，單極性集成電路的基本器件就是單極性管，比如PMOS電路和CMOS電路。（3）根據(jù)記憶功能電路課分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路，時(shí)序邏輯電路的輸出不僅僅是由當(dāng)前的電路輸入決定的，還與電路之前的狀態(tài)有關(guān)，比如計(jì)算器和觸發(fā)器等等，這些集成電路都是時(shí)序電路，它們擁有過(guò)去的輸入記憶[3]。組合邏輯電路則與電路過(guò)去的狀態(tài)沒有關(guān)系，譬如編碼器、譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器等器件都沒有過(guò)去的輸入記憶。如下圖就是數(shù)字電路的實(shí)際運(yùn)用案例。
2.2數(shù)字電路的特點(diǎn)
與模擬電路相比，數(shù)字電路主要有這些優(yōu)點(diǎn)：（1）數(shù)字電路不僅可以進(jìn)行加減乘除的運(yùn)算，還可以完成是與非的邏輯運(yùn)算，這是控制系統(tǒng)必不可少的條件，所以數(shù)字電路還有另一個(gè)稱呼——數(shù)字邏輯電路；（2）不論是數(shù)字運(yùn)算還是邏輯運(yùn)算，數(shù)字電路的代碼只有0和1這兩種，電路的基本單元也比較簡(jiǎn)單，這樣在批量生產(chǎn)電路的時(shí)候就會(huì)方便很多。隨著工藝和技術(shù)的飛速發(fā)展，批量生產(chǎn)的成本也會(huì)更低，更容易操作；（3）數(shù)字電路只有高低兩種電平信號(hào)，所以半導(dǎo)體數(shù)字電路一般只有導(dǎo)通和截止這兩種狀態(tài)，而且功能消耗量低，抗干擾性強(qiáng)，穩(wěn)定性和可靠性都比較高；（4）數(shù)字電路可以對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加密處理，這樣在傳輸信號(hào)時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)被盜取的情況，從而造成經(jīng)濟(jì)損失；（5）數(shù)字集成電路組成的數(shù)字電路系統(tǒng)具有通用型的特點(diǎn)，也就是說(shuō)數(shù)字電路的應(yīng)用范圍非常廣，可以運(yùn)用于多個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)[4]。
3.結(jié)語(yǔ)
隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的數(shù)字電路在各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。在數(shù)字信號(hào)中通常是采用數(shù)字1和0來(lái)表示電平信號(hào)和脈沖信號(hào)，按照數(shù)字電路結(jié)構(gòu)可以分為分立電路和集成電路，按照半導(dǎo)體器件可分為單極性電路和雙極性電路，按照記憶功能的不同可分為時(shí)序邏輯電路和組合邏輯電路。數(shù)字電路具有穩(wěn)定性、可靠性和保密性等優(yōu)點(diǎn)，因此可以進(jìn)行批量成產(chǎn)。但是數(shù)字電路設(shè)計(jì)會(huì)受到數(shù)字信號(hào)的影響，從而降低整個(gè)系統(tǒng)的性能，因此對(duì)數(shù)字信號(hào)和數(shù)字電路進(jìn)行分析非常重要，只有解決了這個(gè)問題，才能確保系統(tǒng)穩(wěn)定地工作。
參考文獻(xiàn)
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小楠打來(lái)電話說(shuō)：“姐，這次我們系統(tǒng)組織的演講比賽，我只得了80分，僅僅是個(gè)優(yōu)秀獎(jiǎng)?！蔽野参克f(shuō)：“80分也不錯(cuò)呀！”“還不錯(cuò)呢，丟死人了！”聽得出來(lái)，這丫頭很郁悶。
兩天后我見到小楠，看到她嘴上竟然起了很多燎泡，一定是為那80分上的火。我對(duì)她說(shuō)：“多大點(diǎn)事，值得上這么大火！”小楠說(shuō)：“這次我表現(xiàn)得太糟糕了，連我自己都不能原諒自己。我決定了，從今天起，臥薪嘗膽，爭(zhēng)取明年拿100分！”我笑了笑說(shuō)：“要允許自己輸?shù)?0分。不管是工作，還是生活，甚至整個(gè)人生，都要允許自己輸?shù)?0分。”“允許自己輸?shù)?0分？”“對(duì)呀，輸?shù)袅?0分，但是贏得了輕松和快樂，其實(shí)是賺了！”小楠疑惑地望著我，我說(shuō)出了自己的理由。
我們都是從學(xué)生時(shí)代過(guò)來(lái)的，所以對(duì)分?jǐn)?shù)的追逐非常熱衷。從上學(xué)就開始奔著100分的目標(biāo)努力，老師也教育我們，不要輕易丟掉一分，丟掉一分可能會(huì)丟掉你人生的希望。老師并不是危言聳聽，學(xué)生時(shí)代，在考試的指揮棒下，我們只能分分必爭(zhēng)。十幾年寒窗，我們終于脫離了鋪天蓋地的考試，離開了那個(gè)讓人緊張得冒汗的考場(chǎng)。
可是，很多人把生活和工作也當(dāng)做了考場(chǎng)。這個(gè)巨大的考場(chǎng)更加紛繁復(fù)雜，千頭萬(wàn)緒的事，層出不窮的問題，讓我們應(yīng)接不暇。如果還像學(xué)生時(shí)代一樣，每次都爭(zhēng)100分，勢(shì)必會(huì)累倒在這個(gè)無(wú)形的考場(chǎng)上，永遠(yuǎn)不得輕松。所以，要允許自己輸?shù)?0分。
原諒自己的失誤，允許輸?shù)?0分。人非圣賢，孰能無(wú)過(guò)。很多事，即使我們用心去做，也難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的失誤。要做到“只問耕耘，不問收獲”，你努力了，結(jié)果并不重要。每個(gè)人都有弱點(diǎn)，每件事也不可能做到完美，得到80分已經(jīng)算是不錯(cuò)了。如果非要把100分當(dāng)做終極目標(biāo)，可能會(huì)長(zhǎng)期使你陷入沮喪之中，你也會(huì)活得很累。原諒自己的失誤，甚至是過(guò)錯(cuò)，即使得了80分，也要給自己一個(gè)笑臉，告訴自己，80分也不錯(cuò)。
分子生物學(xué)技術(shù)：可應(yīng)用于遺傳性疾病的研究和病原體的檢測(cè)及腫瘤的病因?qū)W、發(fā)病學(xué)、診斷和治療等方面的研究提高到了基因分子水平。
生物學(xué)定義：生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生物活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。據(jù)研究對(duì)象分為動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、古生物學(xué)等；依研究?jī)?nèi)容，分為分類學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等；從方法論分為實(shí)驗(yàn)生物學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)等體系。
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課程、教材的定位和建設(shè)
專業(yè)定位和培養(yǎng)目標(biāo)
高職專業(yè)要緊密結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)布局，深圳市政府對(duì)汽車電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位是使之成為深圳高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，建設(shè)汽車電子產(chǎn)業(yè)聚集基地，把深圳建成國(guó)內(nèi)最大、國(guó)際知名的汽車電子生產(chǎn)、出口、交易基地。深圳比亞迪、長(zhǎng)安、標(biāo)致、雪鐵龍等整車企業(yè)，航盛電子、賽格導(dǎo)航、凱立德、華強(qiáng)信息等一大批知名車載電子產(chǎn)品企業(yè)的發(fā)展是市場(chǎng)磨礪的結(jié)果，也是這一產(chǎn)業(yè)政策制定的依據(jù)和引導(dǎo)的方向。為服務(wù)于深圳及珠三角汽車電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，學(xué)院2004年成立了汽車電子技術(shù)專業(yè)，并致力于培養(yǎng)具有良好的綜合素質(zhì)，掌握現(xiàn)代汽車電子控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理，精通汽車電子產(chǎn)品檢測(cè)與鑒定，了解汽車電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和設(shè)備，具有扎實(shí)的電工電子實(shí)際操作能力，適應(yīng)現(xiàn)代汽車電子維修、服務(wù)企業(yè)以及現(xiàn)代汽車電子產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售企業(yè)的第一線需要的高等應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。為滿足專業(yè)定位和培養(yǎng)目標(biāo)要求，推進(jìn)學(xué)院“產(chǎn)學(xué)研用立體推進(jìn)”的辦學(xué)模式，我們?cè)趯W(xué)院汽車電子技術(shù)專業(yè)開設(shè)車載電子技術(shù)課程，同時(shí)進(jìn)行課程和教材的改革和建設(shè)。
課程目標(biāo)與定位
車載電子技術(shù)課程是汽車電子技術(shù)專業(yè)的專業(yè)必修課。屬于專業(yè)主干課程，其設(shè)置目的在于適應(yīng)車載電子技術(shù)的發(fā)展對(duì)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)與能力提出的要求，其功能是傳授有關(guān)車載電子技術(shù)的概念、發(fā)展趨勢(shì)以及最新理論和產(chǎn)品等知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)車載電子技術(shù)和產(chǎn)品的基本了解，使學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)有基本的認(rèn)知，掌握基本的車載電子技術(shù)應(yīng)用。本課程通過(guò)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）教學(xué)，提高學(xué)生的基本素質(zhì)和綜合職業(yè)能力。課程傳授有關(guān)車載電子技術(shù)的基本概念、汽車音視頻技術(shù)應(yīng)用、車載導(dǎo)航系統(tǒng)及其應(yīng)用、汽車信息無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與構(gòu)建等相關(guān)知識(shí)，提高學(xué)生對(duì)有關(guān)汽車車載電子技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生具備車載電子技術(shù)的基本知識(shí)，建立車載電子和信息網(wǎng)絡(luò)的概念，具備產(chǎn)品檢查、測(cè)試和調(diào)試方法方面的能力。
課程特點(diǎn)及教材建設(shè)
縱觀車載電子技術(shù)課程在學(xué)院發(fā)展歷程，學(xué)院汽車運(yùn)用專業(yè)最早開設(shè)的相關(guān)課程為汽車音響及改裝，主要開展汽車音響系統(tǒng)原理、調(diào)試、改裝等方面內(nèi)容的教學(xué)。隨著單一的汽車音響被視頻裝置代替，課程改為汽車音視技術(shù)，增加了汽車視頻技術(shù)和多媒體制作與調(diào)試。近幾年車載導(dǎo)航和無(wú)線信息網(wǎng)絡(luò)在汽車上的應(yīng)用越來(lái)越普遍，課程順應(yīng)技術(shù)發(fā)展變更為車載電子技術(shù)。這個(gè)過(guò)程不是簡(jiǎn)單的課程名稱改變，而是從指導(dǎo)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)踐形式上的逐步調(diào)整。車載電子技術(shù)并沒有成熟的教材可供選擇，必須自己動(dòng)手編寫。由于車載電子技術(shù)發(fā)展很快，課程和教材不宜將內(nèi)容限定在具體車型所配備的車載電子設(shè)備，而是要重點(diǎn)介紹車載電子技術(shù)的基本原理和典型應(yīng)用，因而本課程具有一定的難度，需要把握好高職教育理論知識(shí)講述“必需、夠用”這個(gè)原則，安排一定學(xué)時(shí)的實(shí)訓(xùn)（實(shí)驗(yàn)）教學(xué)單元。
學(xué)科、課程與教材的關(guān)系
高校課程設(shè)置和教師課堂設(shè)計(jì)都有較大的自，高職高專在這方面表現(xiàn)得尤為突出，這是由于高職高專課程體系比本科院校更需要把握市場(chǎng)脈搏，根據(jù)市場(chǎng)需求及時(shí)更新課程內(nèi)容，改革教材和教學(xué)組織。因此，在教學(xué)過(guò)程中實(shí)時(shí)正確地處理學(xué)科發(fā)展、教材更新與課程組織是本課程教學(xué)研究的一個(gè)重要課題。從學(xué)科上講，車載電子技術(shù)是汽車電子技術(shù)的一個(gè)重要分支，因此是專業(yè)主干課程；該門課程的教材則是對(duì)相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的概括總結(jié)；而課程教學(xué)則是發(fā)揮任課教師和學(xué)生的能動(dòng)性來(lái)共同完成相關(guān)知識(shí)傳授和掌握的一個(gè)自然過(guò)程。以上三者之間在邏輯上一脈相承，在內(nèi)容上相互促進(jìn)。車載電子技術(shù)學(xué)科和車載電子產(chǎn)品是根本，而教材則是根據(jù)學(xué)科和產(chǎn)品特點(diǎn)對(duì)專業(yè)知識(shí)和教師課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的固化，教材編寫一方面需要一定的積淀和相對(duì)穩(wěn)定性，另一方面也要順應(yīng)技術(shù)發(fā)展作出修改甚至重寫，課程實(shí)施或者說(shuō)課堂教學(xué)則要以學(xué)科和教材作為材料，及時(shí)補(bǔ)充新知識(shí)或者進(jìn)行局部修改，教材再版時(shí)要把這些新內(nèi)容寫進(jìn)去。我們?cè)谲囕d電子技術(shù)課程的教學(xué)改革實(shí)踐中很重視以上問題，適應(yīng)學(xué)科發(fā)展，適時(shí)地把汽車音響課程改革為車載電子技術(shù)課程，并制定了新的教學(xué)大綱和教材。
教學(xué)安排及教學(xué)方法
課程單元和教學(xué)重點(diǎn)
根據(jù)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和學(xué)科體系規(guī)律，我們把車載電子技術(shù)課程安排為5個(gè)教學(xué)單元，分別為基礎(chǔ)知識(shí)、汽車音視技術(shù)、車載導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和車載電子新技術(shù)，具體教學(xué)安排如下表所示。表中后3個(gè)單元都是課程改革后新增加的內(nèi)容，中間3個(gè)單元?jiǎng)t是課程教學(xué)的重點(diǎn)。
教學(xué)與考核的組織實(shí)施
本課程我們?cè)趯?shí)踐中采用了“項(xiàng)目教學(xué)”的方法，并不嚴(yán)格區(qū)分理論和實(shí)操，在項(xiàng)目中穿插理論知識(shí)的教學(xué)。1.教學(xué)單元分類教學(xué)全過(guò)程分為5個(gè)教學(xué)單元，5個(gè)單元既相互獨(dú)立，又有機(jī)結(jié)合。2.教學(xué)項(xiàng)目安排以上5個(gè)單元的核心是中間3個(gè)單元，我們所安排的5個(gè)項(xiàng)目就來(lái)自這3個(gè)單元，分別是“功放驅(qū)動(dòng)多聲道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐”、“便攜式車載電子收音機(jī)制作”、“GPS導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理”、“車輛管理系統(tǒng)編程”、“車載無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)搭建”。通過(guò)多媒體技術(shù)和實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)演示相結(jié)合的方法傳授車載電子概念和新技術(shù)、汽車音視頻、車載導(dǎo)航系統(tǒng)以及汽車無(wú)線信息網(wǎng)絡(luò)等基本概念，通過(guò)實(shí)訓(xùn)（實(shí)驗(yàn)）項(xiàng)目增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，加深對(duì)車載電子技術(shù)理論知識(shí)的深入認(rèn)識(shí)。這種項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容與課程緊密結(jié)合的教學(xué)模式，使得學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和學(xué)習(xí)效果得到大幅度提高。3.考核評(píng)價(jià)方法本課程采用平時(shí)成績(jī)與期末考核相結(jié)合的方式。教學(xué)過(guò)程項(xiàng)目完成情況、出勤及習(xí)慣養(yǎng)成占總成績(jī)的70%，期末理論考核（筆試）占總成績(jī)的30%。該評(píng)價(jià)方法有利于提高學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性，避免產(chǎn)生應(yīng)付考試的現(xiàn)象。
課程實(shí)踐及改革的幾點(diǎn)思考
認(rèn)識(shí)高職師生特點(diǎn)對(duì)課程教學(xué)的影響
高職學(xué)生文化基礎(chǔ)普遍不是很好，由于汽車電子專業(yè)除了要學(xué)習(xí)汽車專業(yè)平臺(tái)課之外還要學(xué)習(xí)電工電子、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的課程，因課程難度相對(duì)較大許多同學(xué)會(huì)出現(xiàn)畏難情緒。高職教師尤其是專任教師在教授高職課程時(shí)需要跨越兩大障礙：首先本科院校和高職院校在人才培養(yǎng)方面的側(cè)重點(diǎn)不同，教師們?cè)谑芙逃A段形成的思維定勢(shì)，導(dǎo)致其雖然具備較系統(tǒng)和扎實(shí)的學(xué)科知識(shí)，但卻不善于將其形象地轉(zhuǎn)化為應(yīng)用型知識(shí)傳授給高職學(xué)生；另外教師也面臨知識(shí)結(jié)構(gòu)更新的挑戰(zhàn)，需要思考如何將理論知識(shí)與市場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)緊密結(jié)合起來(lái)。正因?yàn)槿绱?，我們?cè)谲囕d電子技術(shù)的課程教學(xué)改革實(shí)踐中探索出的方法是：讓課程變得更生動(dòng)有趣，師生共同參與讓學(xué)生真正動(dòng)起來(lái)，教師自己也逐漸適應(yīng)高職課堂的特點(diǎn)。對(duì)于少部分基礎(chǔ)好、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生則可以鼓勵(lì)他們多學(xué)習(xí)電子通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制等方面的知識(shí)，并指導(dǎo)他們動(dòng)手做一些小的創(chuàng)新制作。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
應(yīng)對(duì)實(shí)訓(xùn)條件不足推動(dòng)課程改革的方法
由于汽車電子技術(shù)專業(yè)相對(duì)傳統(tǒng)汽車專業(yè)較為年輕，可供借鑒的實(shí)踐項(xiàng)目并不多，因此組織車載電子技術(shù)的課程教學(xué)尤其是實(shí)踐教學(xué)有相當(dāng)?shù)碾y度。但是學(xué)科本身的發(fā)展要求我們?cè)谡n程實(shí)踐中必須順應(yīng)技術(shù)現(xiàn)狀，推進(jìn)相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)改革。我們采用的辦法是立足現(xiàn)有條件，充分利用學(xué)院條件并爭(zhēng)取開發(fā)新的實(shí)訓(xùn)（實(shí)驗(yàn)）項(xiàng)目。以前講授汽車音響及改裝時(shí)我們已經(jīng)建設(shè)了多媒體功放實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，車載電子技術(shù)課可以對(duì)之稍加改動(dòng)后沿用；便攜式車載收音機(jī)則是順應(yīng)設(shè)備數(shù)字化而新開發(fā)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；GPS導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理也是新開發(fā)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以把抽象數(shù)據(jù)形象顯示出來(lái)，幫助學(xué)生更好理解車載導(dǎo)航系統(tǒng)的原理；車輛管理系統(tǒng)軟件編寫則精簡(jiǎn)改編自學(xué)院交通安全與智能控制專業(yè)的部分上機(jī)課程，該項(xiàng)目對(duì)于學(xué)生理解車輛管理系統(tǒng)效果非常好；車載無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是最新開發(fā)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，用于更好地理解相關(guān)車載信息網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)。
一節(jié)作文課上,老師拿出兩袋雞蛋.同學(xué)們都目不轉(zhuǎn)睛地看著雞蛋,“小饞貓”小鴻饞得直流口水.我想:老師拿雞蛋來(lái)做什么呢?大家一臉茫然.
老師提出了要求:“老師 這里有兩袋雞蛋,一袋是生的,另一袋是熟的,我給每組一個(gè)生雞蛋和一個(gè)熟雞蛋,請(qǐng)你們分辨出生熟雞蛋,但不能把雞蛋敲破.”我想∶到底該怎么分呢?小鴻卻說(shuō)∶“這太簡(jiǎn)單了,簡(jiǎn)直就是小菜一碟!”
老師把雞蛋分給了每組的同學(xué),是驗(yàn)開始了,只見每組同學(xué)都在絞盡腦子的想著,而我們組卻怎么也想不出來(lái),我心里更加著急.我便搖了搖雞蛋.咦?怎么有一個(gè)雞蛋里面會(huì)有些像“水”一樣的東西在晃動(dòng)呢?哦,這是生的.我想到了,這是因?yàn)殡u蛋清沒有凝結(jié)…
不一會(huì)兒,老師讓每個(gè)組選一個(gè)同學(xué)上去分辯.于是,小黃他們組先自告奮勇地舉起手來(lái).老師便請(qǐng)他上來(lái)說(shuō).他用的方法是轉(zhuǎn),只見他用手捏住雞蛋的一個(gè)部分,便讓它轉(zhuǎn)起來(lái), 第一個(gè)雞蛋像個(gè)懶惰的小孩,才轉(zhuǎn)了半圈就停下來(lái)了,再也不愿轉(zhuǎn)了,你說(shuō)是不是很懶呢?第二個(gè)雞蛋可勤快了,它在“舞臺(tái)”上歡快地表演著美麗芭蕾舞的轉(zhuǎn)圈動(dòng)作.“舞姿”優(yōu)美、動(dòng)人.像個(gè)陀螺在轉(zhuǎn)圈,好看極了.小黃說(shuō)∶“第一個(gè)雞蛋是生的,第二個(gè)雞蛋是熟的.因?yàn)樯u蛋內(nèi)部的蛋白蛋清還沒有凝結(jié),所以轉(zhuǎn)起來(lái)重心不穩(wěn).相反,熟雞蛋的內(nèi)部已成為固體,重心穩(wěn)定,所以轉(zhuǎn)的時(shí)間長(zhǎng).”;老師聽了,高興的笑了.第二個(gè)出場(chǎng)的是小肖她們組.她們組的小陳說(shuō)∶“我用聞的方法分辨,如果是生的,就沒有味道,如果是熟的,聞起來(lái)就會(huì)有雞蛋的清香.”同學(xué)們恍然大悟.接下來(lái)就按順序讓每組的代表上來(lái)說(shuō).有的用手摸,生雞蛋光滑,熟雞蛋摸起來(lái)粗糙……
過(guò)這次實(shí)驗(yàn),我知道了怎樣分辯生、熟雞蛋.總之,我知道了生活處處有學(xué)問.
關(guān)鍵詞：變電站；自動(dòng)化；改進(jìn)；調(diào)試；發(fā)展
中國(guó)分類號(hào)：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
隨著科技技術(shù)的進(jìn)步，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的價(jià)值也將越來(lái)越高，科技的進(jìn)步將帶給變電站自動(dòng)化系統(tǒng)更大的發(fā)展空間與更多的機(jī)會(huì)，將為我國(guó)的電力系統(tǒng)可靠性提供更可靠的保證。而在此發(fā)展過(guò)程中，要求電力系統(tǒng)的工作人員在實(shí)際操作中不斷地累積經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)安全操作力度，堅(jiān)決進(jìn)行定期的自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)，以可持續(xù)發(fā)展的眼觀看待變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，積極為電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)地供電做出貢獻(xiàn)，普及變電站“無(wú)人或少人值守”模式。
一、變電站自動(dòng)化的基本概念
變電站自動(dòng)化是指應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、信息處理和傳輸技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)或自動(dòng)裝置代替人工進(jìn)行各種運(yùn)行作業(yè)，提高變電站運(yùn)行、管理水平的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化的范疇包括綜合自動(dòng)化技術(shù)，綜合自動(dòng)化是指將二次設(shè)備（包括控制、保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置）利用微機(jī)技術(shù)經(jīng)過(guò)功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)，它是自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。
二、變電站自動(dòng)化控制的特點(diǎn)
1自動(dòng)化控制設(shè)備的安全度高
當(dāng)前我國(guó)供電系統(tǒng)變電站的自動(dòng)化控制設(shè)備外殼部分多采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的技術(shù)與工藝，多采用鍍鋁鋅鋼板材質(zhì)，縫隙部分則用隔磁板覆蓋，框架利用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱材料及其制作工藝，有較好的防腐與抗電磁干擾的功效。內(nèi)部封板采取鋁合金扣板的形式，夾層采用防火保溫材質(zhì)，以確保設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中受惡劣自然天氣以及外界污染源的影響，能夠確保設(shè)備在-40℃-40℃的環(huán)境中正常作業(yè)。
2系統(tǒng)安裝、運(yùn)用簡(jiǎn)便
在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員僅需根據(jù)變電站的實(shí)際情況與客觀要求，作出一次主接線圖及站外設(shè)備的涉及，就能夠選擇由廠家提供的配置的型號(hào)與規(guī)格，且所有設(shè)備的安裝與調(diào)試工作簡(jiǎn)單便捷，能實(shí)現(xiàn)變電站建設(shè)的工廠化規(guī)模，大大減少了設(shè)計(jì)的周期；在變電站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)安裝時(shí)，只需要進(jìn)行箱體定位、出線電纜連接、箱體間電纜聯(lián)絡(luò)、傳動(dòng)試驗(yàn)、保護(hù)定值校對(duì)及相關(guān)的調(diào)試工作等。一個(gè)完整的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)從安裝到投入使用僅需一個(gè)星期左右的時(shí)間，減斷了建設(shè)工期，加快投入使用的時(shí)間。
3系統(tǒng)自動(dòng)化程度高
變電站的自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，保護(hù)系統(tǒng)采取的是變電站計(jì)算機(jī)綜合自動(dòng)化的裝置，以分散安裝的形式，能夠?qū)崿F(xiàn)“遙測(cè)”、“遙信”、“遙控”、“遙調(diào)”四大功能，且每一個(gè)單元都可獨(dú)立運(yùn)作，能夠?qū)\(yùn)行的參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方設(shè)置，對(duì)箱體內(nèi)的溫度及濕度等進(jìn)行控制及遠(yuǎn)方報(bào)警，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守變電站的需求，還可根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。
三、變電站自動(dòng)化調(diào)試的策略
變電站中自動(dòng)裝置以及智能裝置安裝完畢，參數(shù)的設(shè)置完畢，終端裝置的通信規(guī)約的選定，調(diào)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)以及自動(dòng)化控制系統(tǒng)的建立，等設(shè)置都已完畢之后，就能通過(guò)自動(dòng)變電站系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)調(diào)和系統(tǒng)的無(wú)人值班調(diào)試工作。
變電站自動(dòng)化調(diào)試主要包括：本體調(diào)試、與調(diào)度聯(lián)調(diào)。其中，本體調(diào)試又分保護(hù)測(cè)控通訊調(diào)試、遙信信息調(diào)試、遙測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)試、遙控調(diào)試、ERTU（電量采集系統(tǒng)）通訊調(diào)試、VOC（電壓無(wú)功綜合控制系統(tǒng)）調(diào)試等等。以下是調(diào)試策略在變電站中應(yīng)用的效果：
（1）本體的調(diào)試過(guò)程：①當(dāng)只進(jìn)行調(diào)檔的控制時(shí)，主變既發(fā)生急停的動(dòng)作又發(fā)生調(diào)檔的動(dòng)作。可以采用本體的調(diào)試小的遙控的故障調(diào)試的策略，能夠先排除二次回路故障的可能性，并發(fā)現(xiàn)裝置收到的只是自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)檔的命令，不用急停，說(shuō)明數(shù)據(jù)庫(kù)是正確的，問題在于裝置的測(cè)控上面，此時(shí)可以檢查參數(shù)的設(shè)置，可以發(fā)現(xiàn)時(shí)間的判斷設(shè)置比較短。②當(dāng)監(jiān)控裝置的裝置告警的信號(hào)不能被系統(tǒng)及時(shí)收到時(shí)，可以采用本體調(diào)試當(dāng)中遙信故障調(diào)試的策略，就能馬上發(fā)現(xiàn)總控上面還沒收到遙信位報(bào)文，說(shuō)明測(cè)控裝置存在問題，把測(cè)控裝置的CPU板重新?lián)Q上一個(gè)之后，故障就被排除了。
（2）調(diào)度聯(lián)調(diào)的過(guò)程：①當(dāng)調(diào)度端開關(guān)的位置不對(duì)時(shí)，通常采用調(diào)度聯(lián)調(diào)的上送遙信的調(diào)試策略，通過(guò)檢測(cè)上傳的報(bào)文，可以很快發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)的總控早就發(fā)出遙信傳報(bào)文，所以問題確定故障出現(xiàn)在調(diào)度端，可以明確的告知變電站端已經(jīng)正確的上傳，可以開始調(diào)度端的檢查。②當(dāng)SOE信息錯(cuò)誤，而調(diào)度端事故總信號(hào)COS信息卻沒有錯(cuò)誤時(shí)，可以采用調(diào)度的聯(lián)調(diào)卜送遙信過(guò)的故障調(diào)試的策略。③當(dāng)在區(qū)訓(xùn)系統(tǒng)的通訊不能正常進(jìn)行時(shí)，通過(guò)采用調(diào)度的聯(lián)調(diào)的上傳通訊的故障調(diào)試的策略，能夠很快發(fā)現(xiàn)調(diào)度兩臺(tái)前置機(jī)的控制權(quán)問題，自動(dòng)化系統(tǒng)的不穩(wěn)定，所以就會(huì)出現(xiàn)此故障。
四、自動(dòng)化技術(shù)改進(jìn)與發(fā)展的方向
1新技術(shù)的運(yùn)用
（1）DSP技術(shù)數(shù)字信號(hào)處理（DSP）技術(shù)推廣應(yīng)用以來(lái)，以直接交流采樣為基礎(chǔ)的微機(jī)保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)裝置，不同程度地將保護(hù)、自動(dòng)重合閘、故障錄波、故障測(cè)距等各種自動(dòng)裝置的測(cè)量和控制集成在一起，構(gòu)成了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理，計(jì)算出各相電流、電壓、電流方向、故障電流，精度可達(dá)0.2%。不僅解決了測(cè)量和計(jì)量問題.并可通過(guò)對(duì)有關(guān)計(jì)算值的分析計(jì)算，構(gòu) 成各種保護(hù)功能。
（2）面向現(xiàn)場(chǎng)的變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)面向現(xiàn)場(chǎng)的變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)真正具備了無(wú)人值班的條件。保護(hù)的工況可由SCADA（監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)監(jiān)視，保護(hù)的投切和定值的選擇，可在調(diào)度中心由調(diào)度員來(lái)遙控。保護(hù)定值的修改、故障錄波和故障測(cè)距數(shù)據(jù)的收集，可通過(guò)計(jì)算機(jī)通信，在管理信息系統(tǒng)（MIS）上由保護(hù)人員來(lái)操作。面向現(xiàn)場(chǎng)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，取消了大控制室，需要相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)相配合；與可控保護(hù)單元及SCADA系統(tǒng)的結(jié)合，需要運(yùn)行管理體制相配合。
（3）PLC技術(shù)PLC軟件設(shè)計(jì)采用了模塊化。使程序的開發(fā)難度大大降低。同時(shí)也增強(qiáng)了軟件的可讀性和可移植性，為變電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班的要求提供了成功的解決方案。新建、改建和擴(kuò)建的變電站，能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的可編程序控制器PLC和上位機(jī)的監(jiān)控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)“四遙”功能，具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控、事故記錄、實(shí)時(shí)及歷史趨勢(shì)圖、報(bào)表等功能，從而實(shí)現(xiàn)變電站的現(xiàn)代化管理，提高變電站運(yùn)行的安全、可靠性。并減少系統(tǒng)維護(hù)工作量和提高管理水平。
2整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)字化、集成化、規(guī)范化
當(dāng)前變電站自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)不斷朝著高集成化、數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。
隨著計(jì)算機(jī)和集成電路技術(shù)的發(fā)展，各種新型的大規(guī)模集成電路將會(huì)進(jìn)一步應(yīng)用在繼電保護(hù)和測(cè)控裝置上，這些新器件的應(yīng)用將使保護(hù)和測(cè)控裝置的電路板更加小型集成化。高集成化可以使裝置通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理能力更強(qiáng)，降低成本，減少故障率，有利于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的運(yùn)行管理。
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)將逐步向產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在：產(chǎn)品基本功能設(shè)計(jì)和要求的標(biāo)準(zhǔn)化及產(chǎn)品的對(duì)外接口和通訊協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，變電站內(nèi)不同廠家的設(shè)備可以做到互換互連，“即插即用”增加了用戶選擇變電站內(nèi)各類設(shè)備和更換設(shè)備的自由度。同時(shí)不滿足標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的廠商將被逐步淘汰，使變電站自動(dòng)化專業(yè)逐步走向良性的發(fā)展。
結(jié)語(yǔ)
隨著科技的進(jìn)步，不斷發(fā)展變電站自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)一步完善數(shù)字化變電站，在技術(shù)上減少設(shè)備的退出次數(shù)和退出時(shí)間。提高設(shè)備的使用效率，減少自動(dòng)化設(shè)備數(shù)量，簡(jiǎn)化二次接線，提高系統(tǒng)的可靠性；在經(jīng)濟(jì)上實(shí)現(xiàn)信息在運(yùn)行系統(tǒng)和其他支持系統(tǒng)之間的共享，減少重復(fù)建設(shè)和投資，等等，都將是我們今后需要重點(diǎn)解決的問題。
參考文獻(xiàn)
[1]申旭晨.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)問題研究[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2011（7）.
