数字化虚拟技术（精选12篇）
数字化虚拟技术 第1篇
电力是国民经济的重要支柱, 电力行业具有很多无人值守工作站和电器设备需要进行管理和维护, 而这些所有外界设备的详细信息均在机房存储进行管理, 监控, 维护, 预警。随着电力部门网络的全面改造, 机房的改造, 重建每天都在进行中, 新的数据系统日新月异在更新, 不同的厂家不同的系统, 使电力系统的业务、逻辑处理难度不断增大。
对机房的管理, 监控, 维护, 流程等行为此时是分阶段, 分批次。不同的数据展示在不同的平台之上, 如果想查询某一数据, 可能需要查阅不同的系统, 流程数据的查询更是要跨越多个系统, 自己人工在进行综合的分析而得到最终自己想要的结果, 大大加大人员的工作量。从运维历史来说, 自传统运维管理方式的诞生, 到ITIL运维方式的更新, 到现在的契合企业本身业务的业务运维方式, 更改了以往传统运维的侧重点, 优化了ITIL运维的流程管控, 契合企业本身业务的业务运维, 综合了ITIL优势所在, 优化ITIL框架的流程化管理, 提升效率, 与业务知识契合度更高。
1 项目研究依据
在传统运维中:侧重点为监控;监控的主要内容是网络以及IT资源运行的健康状态;偏重技术层面, 对了解IT资源运行情况有所帮助;目的在于保障IT资源的正常“运行”;但几乎没有“维护”的成分。
在ITIL运维中:参照ITIL标准建立的运维体系, 流程为主;规范企事业单位在IT管理过程中的步骤, 与监控结合不紧密;虽以低成本高效率为目标, 但在国内的实施案例中发现, 几乎很难达到这个目标;根本原因在流程增加了运维的过程, 缺少关键业务支撑“服务”。
而业务运维中:管理维度由“IT资源”转向为“业务”;形成自上而下的自动化事故分析机制;从全景业务视图可追溯到故障资源的物理位置;更加易于管理, 运维过程更加透明、可控, 效果更加明显;业务系统性能评估服务, 让决策更有依据。
站在运维的角度去为用户解决目前运维中的各个信息孤岛, 将系统数据完美结合到本系统之中, 并以图片, 三维, 报表等方式将各部分数据分类显示。实现运维操作一体化, 简化维护人员工作, 便于领导查阅及安排工作。
2 项目关键难点
项目的研究过程中主要攻克了: (1) 三维虚拟技术使用, 将设备、实际环境、机房厂址建模形成完整场景, 并依据地址形成完整网络拓扑链条; (2) 数据采集系统的研发; (3) 培训系统的研发等难题。
本项目在IT运维领域上实现三维虚拟技术开展的新模式, 将机房的日常运营维护升级成为全景系统, 从ITIL中吸取其优势之处, 与业务完美结合, 同时简化其流程, 使不同的操作人员和领导分层显示自己的界面, 将界面友好度和流程度简化, 减轻维护人员的操作难度, 提高工作效率。
3 项目建设目标
全景平台建立, 依托三维虚拟技术, 图形化真实的设备及物理位置和机房本身物理地址, 构成一个完整的网络拓扑。
网络分析, 提供平面拓扑, 鹰眼拓扑, 鱼眼拓扑等多种不同角度展现模板, 采取原始网络数据, 生成模型, 给故障预警提供重要依据。
监测预警平台建立, 采取报警数据, 以实时的告警浏览方式预警, 可快速掌握当前报警信息, 了解历史报警趋势, 定位故障原因。
统计分析, 提供多种分析方式和数据, 让参与运维的每个角色都可以查询到与自己关系最紧密的统计分析报告。
数据采集接口系统研发:获取机房相关系统相关数据。
培训平台建立, 以虚拟现实方式, 让学员身临其境的学习业务知识, 了解业务体系, 并以实际数据位模板结合三维虚拟技术改变以往培训模式, 提高培训效率, 提升学员学习兴趣, 扩升学员知识面, 使培训实际相结合, 避免产品分离。
4 项目应用效果
项目依托“SG186”信息一体化原则, 建立了一体化三维虚拟全景运维平台, 实现对机房的的远程全景管控, 预警, 展现, 统计, 分析等功能, 将电力机房的各个点以三维虚拟技术为基础形成的网络拓扑全景化管理, 将管控方式表现为全景视图化管理, 为不同的人员提供不同的界面, 合理利用资源, 历史数据综合建立培训系统。减轻维护人员的工作负担, 提高问题解决速度, 维护人员的工作效率。与其余电力系统数据进行接洽融合, 整合目前电力系统相关通信专业在线、离线数据, 将信息展现在统一的全景平台之上, 提高数据有效使用率。
5 结束语
数字化虚拟技术 第2篇
1面临的问题
当今汽车设计制造技术飞速发展，焊装工艺技术作为轿车白车身生产的重要技术，其发展同样面临升级换代。以往传统的二维手工进行焊装工艺规划的模式已经无法适应数字化时代汽车白车身生产的需求。同时随着汽车市场竞争的加剧，如何利用构建焊装工艺规划体系实现白车身的高质量、高效率、低成本制造，实现效益最大化，都需要我们开拓思路、寻求有效的方法与手段。而数字化虚拟制造技术的发展，为白车身焊装工艺规划实现跨越式发展提供了全新的解决方案。
2解决方案
基于行业技术发展方向及公司自身发展需求，某企业依托西门子公司的Process De-signer (简称PD) 软件建立了数字化焊装工艺规划平台体系，为白车身焊装工艺规划实现数字化、三维化、标准化、协同化的发展提供了整体解决方案，实现了主机厂和供应商协调利用该平台对白车身的制造过程进行规划设计、模拟仿真，实现信息共享、传递与发布，实现了规划制造过程的可视化、系统化和智能化。
在焊装项目运行过程中通过建立逼真的虚拟现场环境，对整个焊装工厂、焊装生产线和单个生产工位的每个操作、工作内容、工装设备等进行整体工艺规划与协同管理，并综合利用各种管理工具实现焊装工艺过程的优化。
3实施过程
在焊装项目启动前期，主机厂利用Pro-cess Designer软件平台进行焊装项目前期的数字化焊装工艺规划，这个阶段规划内容主要进行整体工艺方案与线体工位布局的分析与验证，确定产品工艺分配、采购设备的数量与种类、焊接工艺、人员、电气控制形式、工艺布局等项内容，实现对项目技术方案、设备构成、成本预算等的综合规划，为项目招标做好技术准备。
主机厂利用PD文件作为招标介质进行焊装项目的公开招标，供应商同样要利用PD软件平台进行设备及项目总体报价，整个过程均实现了统一的全数字化的数据交换。
焊装项目招标完成后，进入焊装项目的设计制造正式启动阶段。根据主机厂的技术任务要求进行焊装项目的`详细工艺规划，这个阶段同样需利用Process Designer数字化工艺规划平台系统来开展工作。进行焊装详细工艺规划的工作目标是要结合开发车型的生产纲领、节拍、自动化程度、投资预算等对白车身的上件工艺顺序、焊点分配、节拍计算、工艺设备布局、物流等方面进行分析和验证，同时利用Process Simu-late、 Robcad、 Plant Simulation 等仿真软件平台对生产线、工装设备、机器人等进行详细的模拟仿真、验证、优化，以满足焊装制造工艺的可行性，优化生产线工艺布局，优化产品物流传递，实现焊装高效率生产及高品质制造。
建立完整的焊装数字化虚拟制造体系要完成以下内容：
(1)软件平台架构的建立
主机厂以及配套供应商首先要完成软件平台架构的建立，按照工艺规划技术人员比例配置相应的工艺规划及仿真软件，组建数字化工艺规划及仿真团队，开展相应的软件技术培训。
(2) 数值化工艺规划标准建立
建立企业数字化工艺规划标准，对数据结构、资源命名规则、图标表示、数据存放层级管理等进行定制，形成企业标准。
(3)建立焊装工艺资源数据库模型
主机厂以及配套供应商根据自身发展的要求，建立了自己的焊装工装资源库和操作资源库，这是完成下一步数字化焊装工艺规划工作的前提和基础。建立完善的焊装资源数据库，才能进行工位与生产线的2D和3D布局，才能进行焊接工艺的模拟与仿真，才能进行焊装投资成本分析。
(4)开展数字化工艺规划软件应用导航项目
利用真实项目进行导航式项目应用实践。体系构建之初需选择技术实力较强的软件供应商进行技术培训与导航陪伴。利用已完成的焊装项目或新的焊装工程项目，对焊装规划及仿真人员进行数字化工艺规划导航培训，辅助规划员一步一步掌握焊装项目工艺规划的操作过程，真正在实践中学会利用数字化手段进行工艺规划的技能。
在导航过程中，利用Process Designer软件体系进行焊装产品的工艺分配，进行焊点的工艺分配、进行焊接设备的选型、进行生产线的形式选择与三维布局、对生产线及操作进行节拍分析，同时配合应用Process Simulate软件模块对焊接工艺及布局进行优化与验证，包括对机器人可达性、干涉碰撞的验证。通过以上的仿真检验，可以对焊装工艺规划方案中的焊接设备的选择、夹具设计、生产线布局、是否合理、生产纲领节拍能否满足要求等进行优化改进。
规划工作后期通过输出机器人的仿真验证结果，利用RCS接口生成离线程序，输入到实际机器人控制器中，现场调试过程中仅需要微调即可实现机器人的示教，可大大缩短了现场安装调试时间。
(5)建立虚拟试生产实验体系
当下汽车企业都面临着:如何降低新车开发成本、提高整车质量，缩短产品推出周期的挑战。数字仿真技术已经在实际工程项目实施中扮演了重要的角色。
通过建立虚拟试生产技术智能实验室，配备相应的软件与硬件设备，即可系统的开展柔性生产线数字化工艺规划、机器人模拟仿真与电气自动化控制编程调试技术的集成应用，实现数字化规划、三维设计、模拟仿真、电气编程调试虚拟化全流程的纵向技术联通。实现工装生产线产品的虚拟试生产技术应用，缩短产品设计到生产的转化的时问，提高产品的可靠性与成功率，缩短制造调试周期，满足多品种、多车型智能化、自动化、高柔性生产的需要。
虚拟制造技术正逐步成为汽车焊装装备企业的核心技术，对提升焊装制造技术水平有重大的推动作用。
(6)进行软件应用二次开发，提高规划仿真效率
企业建立了数字化虚拟制造技术平台后，要积极重视根据企业自身需求进行客制化的二次开发工作。例如一汽大众在新捷达招标过程中率先运用了数字化规划系统，并进行了招投标报价模块的定制化开发，利用该报价模块系统生成工装、工位、生产线投资列表，在工装设备调整过程中，其成本分析系统自动更新，输出与其相对应的数据。对于工位中的每一个部件，都会根据以往的投资数据给出一个准确的数值，系统会自动生成该工位的所有工装投资和所在生产线的所有工装投资。由于投资分析的准确性，对于供应商的报价，起到了极好的监控作用。
每个企业以及不同专业，对虚拟制造技术平台的需求是多样化的，只有配合二次开发才能更好的推进软件体系的应用效果不断提升，提高规划、仿真、报价、评审、输出等项工作的效率。
4对企业专业技术发展带来的益处
Process Designer数字化工艺规划软件体系是按照虚拟制造的原理开发的系统，它为企业规划制造的数字化提供了从设计、工艺、制造、装配、分析等全过程的仿真，是企业实现虚拟制造的强有力的工具。为企业缩短新产品新车型的上市时问、降低开发成本、优化规划设计方案、提高生产效率和产品质量的提高重要支撑。
数字化虚拟制造技术的推广应用，克服了以往白车身焊装生产线工艺规划没有统一的规划平台的弊端，改变了以往依靠人工手段二维规划为主、工艺规划人员之问难以协同工作的局面。现在同一焊装项目所涉及的各条生产线、自动区域，工艺规划、机械设计、电气控制、输送设计、物流规划、机器人仿真等相关技术人员可以依托统一的技术平台，共享规划资源进行工艺规划验证与布局优化，极大地便了项目技术交流与研讨，对项目规划质量和效率提升起到极大的推动作用。
5结束语
数字化虚拟技术 第3篇
关键词：虚拟现实；工业遗产；数字化
1 虚拟现实技术和工业遗产数字化的发展
虚拟现实（Virtual Reality，简称“VR”）是一种由计算机技术组成的具有沉浸感的一种新的媒介，通过捕捉人体发出的动作来进行交互，和较为传统触屏的二维交互方式相比，虚拟现实技术的交互方式具有增强多种不同的感官反馈，能够让人的大脑产生一种沉浸在虚拟世界的感受，从而获得更真实的感觉反馈。
2016年被称为“VR元年”，在2016年年初的美国国际消费类电子产品展览会上，VR设备就已经取代了智能手机成了各个科技大会的科技产品，现在各个互联网公司也争先恐后地推出有关VR的产品，虚拟现实技术也在普通的消费者之间得到了普及。早在2015年的时候，虚拟现实技术的迅速发展使得其运营的成本有所下降，有利于在人们在商用和民用上得到推广。现在虚拟现实技术的发展长在为各行各业带来深刻的变革，无论在技术还是信息方面的变化，例如人们在日常利用虚拟现实技术来进行学习、娱乐、进行数据计算等等的方式将会发生变化，通过虚拟现实技术的交互性和沉浸性的特点，让用户能够有身临其境的感受，提高用户的信息接受能力。例如，在2010年上海世博会进行了网上的模拟展馆，通过三维立体建模能够真实地再现上海世博会的盛况，用户只需要通过鼠标和键盘进行交互，能够看到世博园区的全貌，还能切换不同的视角，如全景、平视、俯视、和夜景等。
工业遗产是由工业发展所形成的文化的遗留物组成的，由于英国是最早进行工业革命，所以也是最早进行工业遗产保护的国家，保护范围包括了很多领域，如蒸汽机、发电站、工厂厂房、工厂办公建筑等都在工业遗产的范围之内。随着我国工业产业的蓬勃发展，有一些陈旧的落后的工业产区逐渐被淘汰，面临着改造再利用，如北京798由之前的工厂到艺术区的成功转型，也成为了一个艺术文化符号，吸引着很多艺术家和文化创作人员来进行办展览等文化活动，工业遗产的核心是让人们了解工厂遗留下来的文化，但是人们只能通过一些工厂的建筑来和一些简单的介绍对工厂的历史进行了，这和工业遗产做要传达的历史意义并不是很吻合，但是随着科学技术的发展，尤其是当前虚拟现实技术的快速发展和普及，使利用虚拟现实技术来实现工业遗产的数字化变得具有可能性。
2 虚拟现实技术与工业遗产数字化结合的意义
2.1 虚拟现实技术应用于工业遗产数字化中的优势
虚拟现实技术具有沉浸性、交互性和想象性特点。首先利用计算机等技术能够提供给用户具有身临其境的感受，能够让用户更好的接受所要传达的信息；其次在交互性上，与PC端的鼠标键盘交互方式不同，如HTC公司的VR眼镜可以利用手柄来进行交互；还有诸多传感器与用户或者周围的环境进行交互，最后虚拟现实技术还具有想象性的特点，人们可以在这种虚拟世界里面加深对于事物的认知并且更加有利于新的想法的出现。基于虚拟现实技术的特点，应用在工业遗产数字化中有着很明显的优势：
第一，虚拟现实技术能够更好地让人们在构建的工业遗产的3D模型中真实地感受工业的历史文化，利用计算机技术生成的三维交互环境，不仅能够切身感受到过去的历史和现在环境的变化，而且还能与过去的历史进行交互，提高了趣味性；第二，在感官上的知觉刺激上更加多样化，和现实世界一样，在参观历史古迹时，人们的视觉、听觉和触觉都会参与进来，同样虚拟现实技术能够在一个构建的虚拟世界中调动你的视觉、听觉和触觉，能够给予在现实世界中同样的感官刺激，使人们获得更好的体验；第三，利用虚拟现实技术能够构建比现实更加丰富的科普宣传的形式，在工业遗产制作过程中，想要人们去了解工业文化就必须用文字或者机器设备来播放有关视频，但是在虚拟现实技术构建的工业遗产数字化中，利用计算机技术能够在科普的过程中制作不同形式的文字图片和视频等，实现这些只需要一个VR设备，大大提高了科普的成本并且减少了科普的局限性。
2.2 虚拟现实技术在工业遗产数字化应用的范例
随着我国重工业转型的加快进行，诸多城市逐渐步入了后工业时代，在城区的重工业已经阻碍了城市绿色发展的道路，重工业厂区在进行搬迁以后，原有的工业厂区就形成了工业遗产。这些工业遗产不但是一个工业时代发展的产物，也是一个城市发展的里程碑，所以探索一种适合展示工业遗产所传达的工业历史文化显得尤为重要。例如，在首钢的工业遗产数字化中，很好地运用了虚拟现实技术来进行改造。首先对首钢厂区和周边的环境进行测量，然后对测量的数据进行记录，并根据所测得的数据进行建立三维虚拟场景，场景包括了首钢的厂房等建筑物，使改造前的首钢能够保持原貌向人们进行展现。
由于首钢的厂区面积很大，各个厂区的情况也不一样，所以针对建模所用的方法也不一样。例如针对常见的厂房和工人居住的场所，可以使用数字划线图的方法进行建模；针对一些非常有展示价值的厂区和机器设备可以先进行地面激光扫描，然后在进行三维的建模；还有一些很复杂的工业厂区或者机器设备，可以使用车载激光扫描，然后在进行三维的建模。在建模完毕以后，可以把厂区的三位模型导入unity 3D里面进行再创作，例如，加入一些首钢厂区的图文视频的科普介绍，还有一些可以交互的趣味动画，增强人们对于工业遗产历史文化的认知，提高人们对于居住城市工业发展的认可度。
由于首钢工业遗产已经在建设中，很多厂区进行了改造。对于一些还没有进行工业遗产改造的在用的工业区，我们可以预先进行利用全景摄像机进行全景拍摄，这样就可以避免以后在工业遗产数字化过程中的建模的繁琐过程，把全景视频进行缝合和后期加工，然后在unity 3D里面在进行创作，例如增加交互和一些有趣的科普场景，能够使工业遗产真正地数字化，真实地向人们展现一个城市工业的历史文化，让工业遗产所包含的精神文明展示在人们面前。
3 结语
皮影技术如何与数字化技术结合 第4篇
在这个科技的时代, 皮影这种艺术如果不加入新鲜的元素很难在当今的社会存活下去, 我们生活在一个科技的时代, 为什么不在皮影的基础上加上数字化技术, 让这种艺术源远流长呢。
如何去保护这种艺术, 本人觉得在一个数字化的大时代, 让这种传统艺术进行改革, 加上数字化的技术, 保留皮影那种传统艺术感的同时加入数字化效果, 让更多人去关注, 才是让皮影发展下去正确的道路。加入数字化的皮影以一种全新效果的动画片的形式出现。
如何让皮影技术和数字化技术相结合?
首先就是形式。皮影戏走向衰败的主要一个原因就是青少年对戏这种艺术的不感兴趣。皮影本身是很好看的, 但是由于表现形式过于单一以及内容并不能与时俱进, 所以得不到大众的喜欢, 现在只是很小一部分人喜欢看皮影戏。这样的话我们可以去改变一下戏的内容, 可以用动画的形式来代替那种戏。现在故事用皮影的形式去表现, 戏的成分换了, 受众面也就广了, 这样就有利于皮影的推广。
在从皮影的制作开始入手。皮影的制作相当复杂, 我们应去简化其复杂的制作方式, 用一种简单的材料来代替皮类制品, 减轻其制作的难度。皮影的制作是为了完成皮影戏的表演, 制作戏里出现的人物。我们现在用现在的故事, 人物造型上也要符合现代人的口味。我们拿皮影这种形式去拍动画, 其后台的操纵就会简单不少, 所以不用皮类的也是可以实现的, 并且用其他的代替, 效果会更好。
弄完上面两步, 就要说下数字化了。所谓数字化就是运用电脑, 相机等一些的科技手段, 让制作的影片更具视觉冲击力, 可以随时随地的观看。而数字化在皮影改革上主要运用在中后期。皮影数字化动画, 首先选择那种制作方便的材质, 一方面容易制作, 另一方面也容易调动作, 做主要的是入门的门槛比较低。中期拍摄的时候, 我们运用拍摄软件Dragon StopMotion, 直接在电脑里面监视画面, 方便于调动作, 并且能实时的监测画面的效果。另外我们运用灯光的优势, 把画面的皮影效果做到最佳, 并且运用新型的拍摄系统, 让画面的层次分开, 不在单单一层画面的效果, 能呈现出很多层画面的效果, 效果非常的不错。并且这种拍摄方式能创作出一种新的视觉效果。最后我们用后期合成软件去处理, 把效果做到最佳。
数字化的一个很重要的标志就是信息化, 换句话说就是传播媒介在数字化的时代是各种各样的。而皮影最原始的就是搭棚演出, 那样的传播相当的慢, 而现在那种专业的皮影社团少的可怜, 并且主要分布在偏远的地方。我们把皮影拍成动画片, 可以放到网上, 那样的话传播的速度是相当快的。有的人可能会认为把皮影表演的过程录成视频也可以放到网上, 但是有一个问题就是那样的话现场的效果是体会不到的, 而拍成动画的皮影的形式就是片子, 不用去考虑那些现场效果, 并且可以随时随地的观看。
数字化的皮影动画, 在加入新鲜的元素之后, 便会吸引更多的观众, 也会勾起那些老一辈皮影迷的记忆, 在数字化时代下传播速度很快的情况下, 慢慢的就会有更多的人去关注这种数字化的皮影, 从而关注皮影这个古老的艺术, 让这种艺术不会离开人们的视线, 从而继续流传下去。
参考文献
[1].郑劭荣《中国皮影戏的历史与现状:中国影戏特征》大象出版社.2010.
[2].孙建君《中国民间皮影》.湖北美术出版社.2003.
数字化地形图测绘技术设计 第5篇
为满足海安工业园区建设用地的需要，受海安工业园区规划部的委托，我公司对小焦港河以西东海大道(四环路)两侧东西约500米南北约900米的测区进行1：500数字地形图测绘工作。整个测绘过程将于2005年11月结束。
测区概况：
测区位于海安镇平桥村十九组与海南村六、七、八、十组。地形图测绘具体范围：东至小焦港，南至东海路南600米，西至永安南路延伸段，北至海安镇二里村界河。
地理位置：东经：120º27′-28′，北纬：32º30′。
测区地貌：测区地势平坦，平均高程在4.0米左右，以水浇地、菜地为主，地面附着物以民用建筑及其附属设施为主，测区交通便利，沟渠纵横。
作业时间为9、10、11三个月，因受季风气候影响，加以测区内草木茂盛，给测绘工作带来一定的难度。
测区地形困难类别定为一般地区I类。
第二章 编制方案的技术依据
1、中华人民共和国标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2001以下简称《GPS规范》
2、中华人民共和国标准《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》GB/T7929-1995（以下简称《图式》）
3、中华人民共和国标准《国家三、四等水准测量规范》GB12898-914、中华人民共和国行业标准《城市测量规范》GJJ8-99（以下简称《规范》）
第三章 已有测绘资料的利用方案
一、平面控制点资料
测区附近有我公司2003年施测的E级点D002、C级点HA002两个GPS点。经踏勘检查，标志完好。
成果可供利用。
二、高程控制点资料
在测区附近有我公司2005年6月测的SW09和WD10两个国家四等水准成果。经踏勘检核无误。
成果可作为本次测量起算成果。
三、地图资料
测区有1997年1:10000的海安县土地利用详查图，可以参考进行测区技术设计、控制网布设和踏勘选点工作。
四、现有电子地形图资料
测区内有为四环路规划服务的1：500平面图，可作为本次工程的一部分使用。
第四章 坐标系统和高程系统一、平面坐标系统：采用1954年北京坐标系
本次平面控制测量将采用中央子午线为120º的3度带投影的1954年北京坐标系，将测区附近的C、E级GPS点作为起算点。
二、高程系统：采用85国家高程基准。
第五章、地形图的比例及成图方法
本测区成图比例尺为1：500，基本等高距0.5m。
野外采用带有内存的全站仪进行施测，内业用计算机数字化成图。
第六章 采用的软件系统
本测区数字化成图采用南方公司的CASS6.0数字化地形地籍成图软件。
软件系统的运行环境：①Windows XP professional操作系统②Autocad软件2002版本
第七章平面控制测量
一、以C级GPS点HA002为起算点，使用我公司为海安城区所计算的国际第五推荐参考椭球与克拉索夫斯基参考椭球之间的转换参数。使用RTK（9800）直接布设图根点，以测区内D002（E级）进行测区校正。
图根点相对于D002，点位中误差不得大于5㎝。
测站点相对于邻近图根点的点位中误差，不得大于15cm。
二、控制点的命名、编号
图根点编号为S01、S02„等。
三、控制点的设置
控制点应选在符合观测条件，通视良好，便于长期保存以及便于以后扩展的地方，在硬性路面宜埋石的点，打入铁钉（桩顶直径1.5㎝以上）作标志,在铁钉顶用小钉凿出小眼,并在路面上用红漆圈示；在农田中埋设木桩,桩顶钉入钢钉作为中心标志。
四、野外数据采集
野外观测采用南方公司的天王星9800型GPS动态接收机（标称精度为±2cm+1PPm）。经省测绘专用仪器计量站年检合格。
第八章 高程控制测量
以测区东侧的四等水准点WS09为起算点附合到测区北侧的四等水准点WD10。采用DSZ3（S3级）自动安平水准仪进行施测。
测量方法:中丝读数法，读上、下丝计算距离，观测顺序为后-后-前-前。
图根点相对于D002，高程中误差不得大于5㎝。
测站点相对于邻近图根点的高程中误差不得大于5cm。
第九章 地形测量与成图
第一节 地形测量
1.1图根控制及其技术要求
因测区内农田较多，工矿居民点成条形分布，故直接在图根点上发展支导线，支导线须观测左、右角（具体技术要求详见下表）
图根支导线的主要技术要求
项目 要求
支导线最长 900m
单边最大边长 300m
支导线最多边数 3
测角回数 1
圆周角闭合差 ≤±40〃
测边回数 单向1测回
1.2地形图测绘
1.2.1地形图测绘方法
碎部点数据采集采用TOPCON GTS-211D及TOPCON GTS-311型全站仪在测站上直接采集碎部点坐标,存储在仪器内,现场实时绘制测站草图,供数字化成图时参考。
碎部点数据采集主要技术要求如下：
项目 要求
图根点数/k㎡ 60
最大测距 地物点320m
地形点500m
角度读至 1〃
距离读至 1mm
测站定向角检核 ≤1′
固定方向归零检查 ≤1′
仪器对中误差 2mm
1.2.1.1 地形测图时,每一测站上的文件以当天日期命名。仪器架设在测站上,以较远的一点定向,用其它点进行检核,其角度检测与原角值之差不应大于1′。检测值超限时,应查明原因,在记录手薄上应写明。每站定向和检核后,可选远处目标固定明显、成像清晰的尖状构筑物(如电视塔顶、避雷针等)或房角为固定方向,测图过程中,应随时检查固定方向,固定方向归零差不应大于1′。定向点、检核点方向值以及每次固定方向检查值应存进测站文件中。当固定方向归零差超限时,应将固定方向值配置至原来方向值。碎部点测量从上一次固定方向归零检查处重测。
1.2.1.2 测站点至碎部点的距离一般不得大于定向边的长度,特殊情况不得大于定向边长2倍。
1.2.1.3 测量地物点时,应尽量多采集它们轮廓明显点坐标；测量地形点时,应尽量多采集地形特征点坐标。对于少数施测困难的地方,可用钢尺量取尺寸到厘米,在草图上标明,最大量距为30米。
1.2.1.4 测量碎部点时,棱镜应尽量放置在所测点最近处,仪器应照准碎部点,测取碎部点坐标；对电杆以及近处的地物点进行偏心观测。
1.2.2 地物、地貌要素测绘及《图式》运用
地物、地貌的各项要素的表示方法和取舍原则按《图式》规定执行。
1.2.2.1 测量控制点
图根点用《图式》3.1.8表示。
1.2.2.2 居民地和垣栅
（1）房屋的轮廓应以墙基外角连线为准,对房屋不同层次、不同结构性质、主要房屋和附加房屋之间的关系,都应用分割线区分表示出来。
（2）房屋基脚轮廓线凹凸在图上小于0.4mm,简易房屋小于图上0.6mm时,可适当综合取舍。
（3）居民住房不注结构性质,只注层次。对房屋楼层高度低于2.2m和该层实际投影面积不足下层楼房面积范围1/2的假楼可不反映。图上房屋层次注记从2层起注。
（4）已建屋基或虽然基本成型但未建成的房屋,应绘出墙基外角的连线并加注“建”说明注记。
（5）居民院内高度不超过正常围墙高度的房屋,破坏房屋,面积小于2㎡的房屋,临时性的围墙、工棚,可搬移的售货亭不表示。
（6）凡土墙以及用草、油毛毡、石棉瓦、塑料制品等材料层顶和用铁皮构建的房屋,均用简易房屋符号表示。
（7）房屋没有支柱的檐廊可不表示；有柱的檐廊用《图式》4.1.7表示,支柱配置表示,不代表实际位置；两端有支撑墙而中间无支柱的檐廊,用《图式》4.3.1.3表示；建筑部分超出房屋墙基的楼层称挑层,涉及三种情况,表示方法如下：a、挑层宽度大于1m,挑层与主体房屋的分界线用虚线表示；当挑层宽度大于3m时,挑层应注记起、止楼层。b、挑层小于1m时,虚线不绘,房屋的轮廓线以挑层的投影为准。c、挑层下若有支柱,支柱配置表示,不代表实际位置。
（8）房屋中间或一角凹进,且上有盖顶,凹进部分外廓用虚线表示。
1.2.2.3 道路及附属设施
道路测绘,要求等级分明、位置正确,应按真实路边线位置表示,线段曲直和交叉位置的形式要反映逼真,道路通过居民地不宜中断,可根据实际情况正确表示。
（1）等级公路应绘出铺面线、路基线。路肩宽度图上大于1mm依比例尺表示；小于1mm时以1mm绘出,并在图上每隔15-20cm注出公路技术等级代码,并加注材质。
（2）宽度在3m-4m,能通行手扶拖拉机的道路,用大车路符号表示（《图式》6.4.1）。
（3）乡村路较密集时,可视通行情况依小路符号表示（《图式》6.4.3）,但应成网,并反映疏密特征。双线道路下的涵管选取主要的表示。
（4）图上宽度1mm以上的桥梁依比例尺用《图式》6.6.4a表示,其余的不依比例尺,用《图式》6.6.4b表示。
（5）宽度大于1m的涵洞用《图式》6.5.1a表示,小于1m的涵洞用《图式》6.5.1b表示。
（6）单位内部道路用《图式》6.4.4表示,并注记材质。
1.2.4 管线及附属设施
（1）永久性的电力线、通讯线均表示,电杆、铁塔均按真实位置测绘。同一杆架上有多种线路时,只表示主要的一种,但在分叉、中断处需交待清楚。电力线、通讯线图内不连线,但应在杆架处和内图廓处绘出10KV以上电力线连线方向。进入房屋的简易线路可不表示。
（2）主要道路上、两边及单位内部的上水、下水、电力、通讯等检修井宜测绘表示。消防栓均应逐个表示。
1.2.5 水系及附属设施
（1）池塘岸边线以上边线内侧绘出。水塘、鱼塘应加注“塘”或“鱼”,有水生作物的水塘,应加注水生作物名称。
（2）沟渠宽度超过0.5m以上以双线依比例尺表示。小于0.5m以单线表示,有堤的沟渠,其堤高出地面0.5m以上,按有堤岸沟渠用《图式》8.3.2表示。所有河流、沟渠均应绘出水流方向,单线沟渠在单线上注明水流方向。
1.2.6 地貌
（1）等高线不绘制。
（2）比高大于0.5m的堤、坎、坡等均应表示。各种陡坎、斜坡图上长度小于5mm的可不表示；当坎、坡较密时可适当取舍。
（3）田埂宽度大于0.5m的用双线符号表示,其余用单线表示。田埂较密时可适当取舍。
1.2.7植被
（1）沿道路、沟渠、土堤、河流、水塘等成行排列的树林以行树符号表示。
（2）一年内分几季种植不同作物的耕地，应以夏季主要作物为准配置符号表示；其它旱地、水生经济作物以及园地均按《图式》规定表示。房前屋后、单位院子里的零星菜地不表示。植被符号按“品”字型标注,间距应均匀。
（3）居民住宅前的水泥场地面积大于图上1C㎡的用地类界表示其范围,并加注“水泥”,有线状地物的其范围以线状地物代替。
1.2.8 碎部点高程测注
（1）高程注记点用RTK直接施测。
（2）高程注记点应尽量分布均匀,高程注记点间距15-23m。
（3）对于田角、房角、桥中心、道路交叉转折点、地形起伏变化处、单位的主要出入口等地形特征点应优先测注高程,双线道路、主要堤堆顶,图上每隔10-15cm测注一点。
1.2.9 地理名称和注记
（1）工矿企业单位、机关、学校、医院、以及有名称的桥、闸、河流都应正确注记名称。
（2）村组名称以村组合并后名称为准。全名称较长者可省略注出,但含义要确切。
（3）所有名称应使用国务院批准的简化字,方言字、地方字应注出拼音字母和汉字谐音。
（4）注记字体要清晰易读,指向明确。
1.2.10 避让原则
地形图上各种要素配合表示,采用次要地物避让重要地物的方法,应符合下列规定：
（1）当房屋等建筑物边线与陡坎、斜坡、围墙等边线重合时,应以房屋等建筑物为准,其它地物可避让,位移0.3mm(图上,下同)表示。当简易房、棚房以围墙为其墙时,以围墙表示简易房、棚房的墙。
（2）当两个地物中心重合或接近,难以准确表示时,可将重要的地物准确表示,次要地物移位0.3mm或缩小1/3表示。
（3）房屋、围墙等高出地面的建筑物与道路(双线路边线、单线路中心线)重合时,以建筑物边线为准,道路可移位0.3mm。
（4）独立性地物与道路、水系等其它地物重物时,可中断其它符号,间隔0.3mm,将独立性地物完整绘出。
（5）双线路边与双线沟边重合时, 双线沟边移位0.2mm表示；双线路边与单线沟边重合时,单线沟移位0.3mm表示；单线路边与双线沟边、单线沟边重合时,单线路移位0.3mm表示。
（6）地类界与地面上有实物的线状符号（如道路、河渠、围墙等）重合,可省略不绘；与地面无实物的线状符号（如境界、电力线、通线线等）重合时,可将地类界移位绘出，不得省略；当植被为线状符号分割时，应在每块被分割的范围内至少绘出一个能说明植被属性的相应符号。
第二节 数据、图形编辑
2.1 测量数据编辑
野外采集数据存储在全站仪内,应及时传输到计算机中,数据传输软件采用南方CASS6.0数字化地形地籍成图软件。对野外采集的原始数据,不得作任何删改。计算机中所存传输进的野外数据文件名,应与全站仪内所存文件名相同,各天所采集数据以前一天点号+1向后延续或在展点号后以不同色彩加以区别,以便于数字地形图的编辑。
2.2 数字化地形图成图
2.2.1 数字化地形图成图采用南方CASS6.0数字化地形地籍成图软件。
2.2.2 地形图分层,按下表执行
地形要素分层及各层主要内容
层名 主要内容
KZD GPS点、平面控制点、高程控制点
GCD碎部高程注记点
JMD 一般房屋、简单房屋、棚房、厕所、建筑中房屋等
GXYZ 电力线、铁塔、电杆、变压器、通信线、通信杆、路灯、消防栓、上水、下水等
DLDW 工业设备、水塔、抽水机站、田埂、窑、坟地等
DLSS 公路、大车路、小路、路涯、桥梁、涵洞等
SXSS 河流边线、水涯线、池塘、沟渠、水闸、流向等
DMTZ 陡坎、斜坡等
ZBTZ 水稻田、旱地、菜地、果园、桑园、绿化带、行树、地类界等 TK 图廓、坐标格网线、图廓外注记
ZJ 地名、单位名、道路名、河流名、桥梁名、各种说明、注记等 JJ 境界线如：县界、乡镇界、村界、组界
ZDH 展点号
0 其它未列入上述图层的要素
2.2.3 数字化成图的线条、注记应清晰美观,线型、线宽以及注记的规格、字体、字向、字距、字列按《图式》12.1-12.5规定执行。
2.2.4 居民地建筑物及面状附属物的边线应严格闭合,建筑物及其附属物的边线相交联结时必须使用“捕捉”方式生成。
第十章 检查验收
一、对本工程各项成果实行小组自查互校基础上的专职检查人员、技术负责人二级检查制度。
二、作业小组对所做成果必须要全面地进行自查，确认无误后方可上交专职检查人员检查。
三、产期间，作业组必须加强过程检查，专职检查人员严格把住质量关，保证成果的质量。
四、对成果质量检查的比例是：作业小组必须达到100%；专职检查人员室内检查100%，室外不低于20%的检查；检查验收室外检查应达到10%。
第十一章 提交资料
应上交的成果资料及附图：
1技术设计书壹份
2控制点成果表壹份
3控制点点位略图壹份
4数字化地形图(格式为DWG图形数据文件格式)
数字化土地测量技术分析 第6篇
关键词：土地测量；数字化；技术分析
现阶段，我国地图土地测量的基本工作已经完成。目前普遍针对地籍、土地平整、荒山荒地以及土地的利用现状展开实际性的土地测量工作，参考国家基本地形图纸，充分利用数字化土地测量技术展开土地测量工作。
1 分析数字化土地测量技术与应用优势
科学信息技术的快速发展，使得数字化土地测量技术高效应用在土地测量工作中。科技化的数字测量技术，明确了土地测量数值与内容的精确性，保证了土地测量的工作效率。
1.1 土地测量概念论述
土地测量技术主要在于对测量仪器展开应用，结合专业土地测量技术对土地展开数量、尺寸以及分布方面的信息监测工作，完成土地测量图纸的具体绘制工作。传统模式下的土地测量技术，普遍运用大地测量、航空摄影以及遥感技术；随着科学信息技术的飞速发展，RS、GIS与GPS等信息技术在土地测量工作中的应用得到普及。数字化土地测量技术逐渐成为土地测量行业中的中坚力量，在丰富测量内容以及提高土地测量工作的质量方面发挥着重要作用，推动了新时代下土地测量工作的健康发展。
1.2 数字化测绘技术概念论述
在土地行业领域内，土地测量工作以及测绘工作、规划工作对先进信息技术的应用，逐渐形成了新型的数字化测绘技术机制。这一机制内容主要体现在：能够有效结合数字化技术与信息技术，对土地信息与地质信息展开科学全面的整理工作，以标准的坐标信息方式为基础，展开高效率的数字测绘工作。电子地图是数字化测绘技术的直观展现，随着数字化技术的飞速发展，有利于提高电子地图的精确性与高效性，使地理信息系统得到全面完善，在提高测绘数值精准性与效率的同时，保障了土地测量行业的工作质量。
1.3 分析数字化土地测量技术应用优势
从根本意义上来讲，数字化土地测量技术可以充分结合地形特征、地物尺寸以及地貌特征等基础性内容，全面利用数字化技术将地理信息，以数字化的形式展现在网络平台与计算机平台。与此同时，通过对电子地图的数字化整理，利用较为直观、简单的方式将其信息内容加以展现，不仅提高了土地测量的工作效率，而且，在很大程度上大大加强了土地测量、测绘工作的便利性。
结合数字化土地测量技术的功能性内容，可以以模拟功能为基础，加大土地测量图信息的直观性，丰富土地测量内容，提高其数值内容的精准性；在很大程度上为土地测量行业与社会方面土地测量工作的展开提供便利性。
2 分析数字化土地测量技术的应用策略
由于传统土地测量工作中的技术与文字知识都较为繁杂化，因此，要求测量人员必须具备较高的专业素养。但是，随着数字化土地测量技术的发展，地理要素与基础测绘内容可以利用多媒体技术进行直观呈现，为测量人员测量工作的展开提供方便。在城市经济建设、发展的背景下，地理信息数据面临更加科学化的要求，同时对地理数据的精确性也提高了标准。要求结合数字化土地测量技术的应用优势，实施行之有效的应用策略。
2.1 数字化土地测量技术在数字测图中的应用
在土地测量的内业工作领域与前期准备工作中，数字测图技术的应用较为广泛。传统模式下的数字测图工作往往运用扫描仪、手扶式数字化仪器对相关地图展开扫描工作，形成可以加工的测量图纸，并在计算机中得到高效识别，这一传统测绘技术阻碍了土地测量工作的效率。
数字化土地测量技术的应用，可以有效改善这一现状。借助于先进的数字化测图设备，通过对地图数字化与矢量化的有效结合，将地图中的测量误差控制在一定范围内，保障测量图纸的精确性，使图纸中的内容可以得到实时的更新完善；利用数字软件对电子地图进行修改，提高了测图工作的高效性，在降低测量人员劳动强度的同时，保证了土地测量行业的经济效益。
2.2 数字化土地测量技术在数字化采集中的应用
在土地测量工作中，信息采集工作占据关键地位，在土地测量质量与土地测量精确值方面发挥着决定性作用。在信息采集工作中，数字化土地测量技术的应用可以有效提高采集的工作高效性。如数字化土地测量技术在界址点信息采集工作中的应用，可以加快单位的封闭性，使权属得到进一步明确，保证了宗地测量的工作质量。
另一方面，数字化土地测量技术在地形点测量工作中的应用，加快了信息采集工作的完成速度，为测量效率提供了强有力保障。在测量采点活动中，数字化土地测量技术能够自动形成相应属性点，加大了测量人员编制、测量工作开展的便利性。在采点测量工作中，实现了测量地点的实时转换，节约了测量人员的工作效率，保障土地测量工作的高效运行。
2.3 数字化土地测量技术在外业精度控制中的应用
在开展户外工作时，要针对转站频率实施严格的控制措施。通常情况下，转战次数的连续性不可以超过三次。另一方面，在展开碎部测量工作时，立镜的应用需要遵循相应的规范标准，对地物的实际外围展开测量，进行内部测量工作时，需要在制高点区域利用打散点技术以及丈量技术，加大测量工作的精准性。在测量过程中，要求测量人员不断提高自身的专业素养与综合素养，在设计准备工作的初期，实现数据统计工作的全面性和合理性；同时在展开界址点测量工作的过程中，需要对精度检查表展开严谨的统计工作。
3 总结
随着我国社会经济的飞速建设与发展，针对地形、地貌展开的土地测量工作显得越发重要。同时土地测量工作对于精确度、速度的需求逐渐趋于多元化，要求对数字化土地测量技术展开科学合理化的应用，对土地测量技术实施技术性变革。在新时代的发展背景下，土地测量工作需要以数字化土地测量技术为基础，利用数字化土地测量技术的科学优势，充分满足当前土地测量工作的多元化要求，推动我国土地测量工作的健康发展。
参考文献：
[1]罗杰.土地测量时数字化测绘技术探讨[J].四川水泥，2015（4）：241.
[2]王炳雪.土地测量技术分析[J].黑龙江科技信息，2013（4）：100.
数字化测绘技术浅析 第7篇
1 数字化测图简介
1.1 数字测图促进了大比例尺测图的自动化
数字化测图过程中所使用到的具体数据, 可以通过全站仪+电子手薄的方式进行获取。相关人员将这些获取到的数据进行分析核对后, 输入到计算机中进行图形编辑。此外, 还可以采用其他方法进行数据的采集和分析, 比如采用全站仪+便携机+相应的测图软件, 这样的话可以充分的发挥便携机的作用, 通过便携机可以方便的对数据进行自动计算, 从而随时生成实际的图像。通过打印的方式就可以随时得到想要的图形和表格了。从目前实际应用的发展趋势上来看, 大量存储器的不断应用促进了数字化测的便捷式的发展, 可以在各种各样的环境下长时间的作业。
1.2 数字测图促进了大比例尺测图的数字化
数字化地图可以更加方便的对相关指标进行标记、修改和完善, 属于计算机管理的一种方式。同时在这种方式下, 必然对其基础, 相关数据库提出了更高的要求, 要求数据库的空间够大, 相关的相应和反应速度也要符合实际的需要。在相关数据库提供保证的前提下, 我们可以方便的对大比例尺测图工作进行更加细致和深入的操作, 实现相关的实践工作, 例如进行坐标、面积的查询, 对相关均不数据的测算修改等等。
1.3 数字测图极大的改变了传统的测绘观念
数字化测图突破了传统的测绘技术和方法, 许多新的方法和新的测绘理论得到发展和完善, 例如:数字地面模型的建模理论;等高线自动生成及拟合理论;等高线的插值理论;数据库和数据结构理论;数据转GIS理论;数字地图应用理论等等, 这些无疑极大的改变了传统的测绘观念。
2 数字化测图的几种作业模式
按照相关的理论研究和实践经验, 数字化测图主要有以下几种作业模式, 这几种作业模式主要有数字测记模式、电子平板模式、原图数字化以及掌上电脑测图模式四种。
2.1 数字测记模式
作为数字测记法来说, 通常情况可以分成两种模式, 这两种模式主要有野外测记和室内成图。野外用全站仪测量, 电子手簿记录或者直接使用带有内存的全站仪记录, 同时配以人工画草图, 室内将所测数据直接由记录器传输到计算机, 利用数字化成图软件参考草图编辑成图, 并由绘图仪绘制地形图。数字测记模式通常情况可以分成以下两种, 一是有码作业, 二是无码作业。这两种的划分依据主要是依据实体属性是否在根据存储观测数据时被进行了相关的标准。什么是有码作业呢?有码作业主要是指在进行相关的数据采集过程中, 我们使用逐点作业的方法, 要求对每一个数据都赋予和实体相对应的相关可识别的信息, 同时我们相关作业人员使用全站仪对数据进行传递, 传递给电子手簿, 然后相关人员在对数据进行整体和分析, 通过相关的计算机软件和程序进行重新的识别和模拟, 生成图形相关的文件, 最后对相关必要的修改进行完善和补充, 可以进行必要的补充和修订。通过以上的分析, 我们不难发现, 有码作业的特点有很多, 比如作业效率较高, 相关的工作量较小。但是同样我们也可以发现, 采用这种方法对于相关人员的素质、水平、能力都是一种挑战, 因此我们要对人员进行相关的培训和必要的指导。无码作业无码作业是指观测员只须瞄准目标观测, 不须输入编码, 但需要一个绘图员跟随镜站绘画草图。其缺点是内业工作量较大, 容易产生错误和遗漏。
2.2 电子平板
何为电子平板?电子平板实际上是指利用电子计算机以为主的相关电子全站仪设备对整个测绘过程进行控制, 通过人机对话等形式对测量与绘图的过程进行实时的、交互的、融合和整合, 从而确保整个过程的顺利实现。这样做的好处和优点也很容易发现, 比如对于数据的存储是实时的, 修改是及时的, 相关的二次处理和开发也较为方便和有效。
2.3 掌上电脑测图
掌上电脑的英文简称为“PDA”, “PDA”也是随着信息化技术的不断发展, 已经相关电子硬件技术水平的不断提高, “PDA”设备得到了越来越广泛的应用。同时相关的操作系统的不断发展也为掌上电脑测图技术的不断发展提供了必要的保证和支撑。通过对于相关领域的研究和实践应用发现, PDA在应用过程中的主要特点有:相关设备的体积、重量等较小, 因此使用过程方便;设备以及相关的操作系统性能稳定, 运行速度快, 可以二次开发的程度较高;该设备的待机时间较长, 因此适合长时间使用;设备的成本优势明显, 适用于的领域和范围较为广泛;屏幕触点式输入, 操作和使用更加的方便快捷。
2.4 原图数字化
为了充分利用现有的资料可以将纸图、薄膜图转化计算机能够处理的电子地图, 手扶跟踪矢量化和扫描矢量化是两种主要途径。由于扫描矢量化具有精度高, 速度快等优点, 因此, 扫描矢量化已成为现阶段矢量化的主流。为此而产生的矢量化软件已有很多, 如德国Softelec公司的VPStudio, 挪威Rasterex公司的Rx Autolmage Pro等优秀的矢量化软件, 国内也有一些同类产品出现, 如Map GIS, CASSCAN, EPSe an, Re ad等。扫描矢量化是将纸图扫描为栅格图像, 然后用矢量化软件将其矢量化为数字图像, 它的主要误差来源是原始资料的误差和扫描误差, 一般情况下在扫描分辨率为300dpi时, 其图纸的定向误差和矢量化误差均小于0.5mm, 可见其数字化精度较高, 完全满足实际工作的要求。
摘要：本文以数字化测绘技术为研究对象, 针对相关问题进行了分析与阐释。文章首先对数字化测图进行检验的概述, 然后对数字化测图的几种作业模式进行了简要的概述。希望本文的研究能够为数字化测绘技术的应用提供一些指导, 同时对于其他一些相关领域也能起到抛砖引玉的作用。
关键词：数字化,测绘技术,作业模式
参考文献
[1]赵有清, 龙海奎.城市大比例尺航测数字化地形图测绘及AR C/INFO空间数据库的建立.新疆有色金属, 2007.
[2]尤晓青.测绘资料数字化过程中遇到的问题及解决方法.中国科技信息, 2011.
[3]蒋荣龙.现代数字化地图测绘技术的应用.企业导报, 2011.
井筒数字化技术进展 第8篇
以钻井完井为代表的井筒工程技术的工作对象在地下, 是一项不可见的“地下”工程, 在钻井过程中存在大量复杂和不确定因素, 采集和获取的信息大多都是模糊、不直观和非数值化的, 应用这些信息对井下各种问题进行分析、解释、处理、决策和控制特别困难。因此需要采用井筒可视化技术来对井下对象进行更直观、更准确的描述。钻井开发环境复杂多变, 专家亲临现场进行决策指导极其不便。因此, 井筒数字化软件的开发势在必行[1]。
井筒数字化技术的主要功能是运用最新工程地质、环境技术和计算机科学、现代信息, 采用合理方法获取并组织钻井、测井、录井、测试、试油试气、完井作业和油水井生产作业等工序中获取的各种静、动态信息, 并从传统数据分析、处理、解释方法出发, 基于井筒数字化技术对地质环境、钻井设备、井眼轨迹、储层属性等对象的数据进行数字化模拟。将井筒数字化技术与决策支持、计算机支持协同工作等技术紧密结合, 研究并建立适合勘探开发的井下环境可视化的交互模型, 从而展示一个具有真实感的地下地层、井筒及井下设备的结构形态的场景。由此, 从现代石油工程决策模型出发, 分析决策的过程, 研究并建立基于网络支持的可视化环境, 为多方协同决策支持提供条件, 实现井筒信息的远程传输和共享并实时再现油气井作业技术方案调整的过程和细节以及调整后的结果和技术的可行性, 使各个领域专家能直观地对现场作业进行分析、指导和决策, 从而提高决策的正确性和时效性, 降低研究与决策工作的复杂性, 准确高效地进行钻井工程施工[2]。
在钻井工程领域中, 集钻井、录井、测井、试油试气、固井等基础数据于一体的井筒数字化技术, 是了解地下油藏信息最直接的利刃, 是保障油田安全生产、稳产高产的基础。如何在目前油气田井筒数据信息多源化基础上, 实现井筒信息一体化数字化可视化, 已成为国内各个石油公司的当务之急[3]。
目前, 中石化工程技术研究院所自主开发的石油工程决策支持系统和引进的挪威的eDrilling软件及LandMark的Compass和OpenWells等软件都使用了先进的可视化技术 (包括二维显示和三维效果模拟) , 与前人研究的成果相比更加简易、直观。这些应用了可视化技术的软件不仅可以满足施工人员在技术层次的需求, 也能够是决策者更加迅速、方便和直观的了解现场实际数据从而提高决策的效率和正确性。
2 国内外研究现状
在钻井工程领域中, 数字化技术能够综合利用各种可利用的数据, 解决任意类型钻井目标和平台设计、轨道设计和防碰分析等过程中所遇到的问题。在钻井过程中应用井筒数字化工具, 综合利用钻前地质模型数据和实时测量数据, 让钻井工程师和地质及地球物理工程师能够进行有效的交流, 同时为在井场和办公室等不同地点的各方专家架起沟通的桥梁, 使他们能够及时了解所钻地层的情况, 为快速有效地做出和传达钻井决策提供有力的保障。同时通过可视化环境, 可以直观地了解井眼经过的地层、各地层的地质、力学特点, 以及发生的钻井问题。在钻井设计和施工过程中, 就能够为复杂情况的预测和处理提供参考。
美国Texaco公司在休斯敦建成了世界上第一个油气工业专用的虚拟现实可视化中心, 它可以实时进行钻井勘探分析、钻井设计、钻井轨迹跟踪。随后美国Seismic公司推出成本较低的可视化系统——Seismitarium和相应的支持软件。Seismitarium系统不仅保持了现有地震解释功能, 而且提供了浸入式三维环境, 可有效地提高地震解释的速度和精度。2003年我国石油工业第一套虚拟现实系统——Petro One在中国石化股份有限公司石油勘探开发研究院建成并投入使用, 为我国的石油勘探事业的可视化揭开了新的一页。
下面介绍了几种国内外具有代表性的井筒数字化软件:
2.1 eDrilling系统
eDrilling是一种创新的钻井实时模拟系统, 可实现3D可视化及远程专家中心控制。这项新技术可以使用所有实时钻井数据 (地表和井筒) 和实时模型来监测和优化钻井过程。并可以通过3D可视化的形式来实时反映井筒状况。
eDrilling系统的三个关键要素是:动态模拟、实时监控、三维可视化。
eDrilling系统目前在埃科菲斯克油田应用。将模拟、钻井分析数据接口和三维可视化工具的结合提供了一个能够不间断的可视化和可以实时监督钻井的系统。它为操作人员提供了自动决策的支持。简而言之eDrilling系统能够使钻井过程更具经济性并使得钻井施工作业更加安全地进行。
2.2 OpenWells软件
哈里伯顿公司研发的OpenWells是将Landmark的钻井和油井服务、油井施工报告生成、数据分析组件, 集成在Engineer’s Desktop上。
OpenWells将其他Landmark的钻井及油井服务应用程序COMPASS, WELLPLAN, Casing Seat, Stress Check几种数字化可视化软件集成在一起, 被设计为在工业界最广泛使用的钻井和油井施工报告、数据分析系统。Open Wells数据库模型是面向对象的模型, 具有层次分明的数据组织, 能够直观的显示井筒作业、油田生产和工程监测等数据。
2.3 斯伦贝谢OOM软件
斯伦贝谢公司研发的Osprey Operation Manager软件是一种钻井数据综合展示及分析系统, 这个系统应用基于Web的数据展示方式, 能够在GIS图上观看井的状态;跟踪、查询最新的单井作业数据;查询多井数据, 进行对比分析;快速生成钻井报表;成本费用统计分析;警示过去遇到的风险;进行趋势分析, 优化钻井设计。它可以集成展示和搜索不同采集工具所得到的钻完井数据。
2.4 北京超思唯科公司研发的地质导向钻井监控系统
北京超思唯科公司研发的地质导向钻井监控系统是针对定向井、水平井钻井的一套钻井辅助软件。该系统能够将钻井现场的施工信息汇集整理, 并实时传输到各个相关单位, 领导和领域专家通过网络就能够实时了解钻井进展情况, 并对现场作业提供指导和决策。根据对当前的钻井状态和相关数据的分析和处理, 从而进行轨迹预测, 同时也可以有效地发现和保护油气层。地质导向钻井监控系统集成了以改进型逐点寻优法和弹性杆挠曲线法为代表的地质导向和井眼轨道优化设计模型以及以小样本统计学理论为代表的随钻信息估计预测模型, 实现了LWD数据的现场和远程的实时解释[3,6]。
3 数字化的关键技术
3.1 数学建模技术
运用图像处理技术和计算机图形学, 通过数学建模技术将数据信息转换成图形、图像, 用可视化的方式显示出来, 实现数据的交互处理。应用数学模型数字化的结果, 无论是对二维还是三维图形的最终计算结果都只能静态显示, 因此存在交互性较低的缺点。数学建模技术在石油钻井中的应用较多[1]。
随着三维建模技术与可视化技术的发展, 当前已能将三维现实环境、物体等模拟成以二维形式表现的虚拟现实, 生成身临其境的交互式视情景仿真。这种三维交互能够对人们对事物的直观认识提供指导。Landmark公司推出了地质三维可视化和钻井三维可视软件。
3.2 虚拟现实技术
虚拟现实 (Virtual Reality) 技术是一种综合集成的技术, 涉及人机交互技术、计算机图形学、传感技术及人工智能等领域。它可以用计算机生成逼真的三维听觉、视觉、嗅觉等感觉, 通过适当的装置, 使人与虚拟世界进行体验与交互, 其在石油勘探领域中应用较多[5]。
通过集成油田生产系统中地质、钻井工程、测井、录井、测试及试气试采系统中作业施工和设计数据, 在原有的二维数据基础上建立三维井筒数据体, 并利用三维可视化技术进行分析、处理、展现, 可进行井下作业模拟。
3.3 GIS技术
GIS (Geographical Information System) 是地理信息系统的简称。它是一门在20世纪60年代初迅速发展起来的地理学研究技术, 同时结合了传统学科与现代科学技术。通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析, GIS技术能够生成和输出各种地理信息, 在石油勘探开发过程中发挥重要的作用。
GIS技术可以对大量的数据进行高效地集成和管理, 能够对三维实体属性进行查询、编辑以及多种定位功能等操作, 在此基础上进行坡度、水淹、日照等三维空间分析, 还可以对实体进行三维显示漫游。
GIS技术可用于油田的石油勘探、石油采集和石油运输等方面, 实现各种数据信息的可视化。GIS技术真正将数据与图形进行结合, 利用图形生成数据, 利用数据生成图形, 科学形象, 从而有助于帮助专家做出正确的决策[7,9]。
4 井筒数字化技术的特点
目前井筒数字化的应用有很多, 但是都比较零散, 没有比较完整的系统的数字化系统设计, 需要进行针对井筒工程技术的数字化系统总体设计。数字化系统的特点有:
4.1 数据显示形象性
现代井筒数字化技术能够通过生动、直观、形象的声音、模型、图形、图像和动画等方式, 把各种数据用直观形象的方式展示给读者, 以便读者进行信息查询、分类分析和辅助决策。
4.2 数据管理统一性
运用井筒数字化技术, 可方便地接收和采集不同介质、不同格式和不同类型的数据, 无论它们的形式在被收集时是图形、图像、文字、数字还是视频, 无论它们的数据格式是否一致, 都能使用统一的数据库进行管理, 从而便于数据进行多元综合分析。
4.3 数据载体多样性
随着数字化技术的发展, 表达各类数据的信息形式不再局限于图形、表格和文件, 而拓展到动画、图像、视频图像、三维仿真和虚拟现实等, 对现场情况进行真实模拟。
5 发展方向
可视化技术在钻井工程领域的应用虽然已经逐步走向成熟, 但仍有许多问题待解决:
(1) 钻井工程中的数据来源非常复杂, 数据量非常大, 需要将井筒信息进行集成展现, 方便专家进行技术分析和方案优化;
(2) 需要将地质成果进行三维可视化展现, 方便专家进行工程优化;
(3) 需要建立一个完整的可视化系统需要一个石油工程领域的应用库, 其中包含了所需要的全部基础数据;
(4) 现有的数字化软件主要应用在数据管理、报表编制、常规数据查询与分析方面, 对于深层次信息的挖掘、决策点的处理分析、各方协同工作等功能涉及较少, 不利于对施工过程中出现的各类问题进行处理和优化。
针对可视化技术在钻井工程领域的应用中存在的不足, 数字化可视化技术的发展方向在于将虚拟现实技术与网络通信等技术紧密结合, 将人工智能与可视化技术集成应用, 向内容显示全面化、智能化, 数据管理高效化的方向发展, 形成以智能技术处理和数据高效管理为中心的深层次数据挖掘技术, 达到充分利用到信息的目的, 减少了数据的重复收集和录入的成本, 拓宽了信息传输途径。基于井筒数字化技术建立基于计算机支持的高度可视化信息环境, 以网络通信来实现动态井筒信息的多方面传输, 从而在钻井工程领域中实现网络化、数字化、可视化和智能化, 最终能够使钻井施工作业实现低成本、优质、高效和安全的目标。
井筒可视化技术广泛地应用到钻井施工作业过程中以及与此相关的业务活动中, 可以提高石油企业的工作效率, 加强企业的数据采集、分析、处理的能力, 在避免决策失误以及降低钻井风险方面发挥重要的作用。
摘要：介绍了国内外的一些井筒数字化系统及软件, 从结构特点、功能方面进行了对比, 对这些软件所使用的关键技术如数学建模技术、GIS技术和虚拟现实技术进行了分析, 对比了这些系统及软件的研究成果、技术特点和存在的不足。指出井筒数字化技术的发展方向是将虚拟现实技术与网络通信等技术紧密结合, 将人工智能与可视化技术集成应用, 向显示内容更加全面、智能化, 数据管理更加高效的方向发展, 最终形成一种以智能技术处理和数据的高效管理为主的深层次数据挖掘技术。
关键词：井筒数字化钻井
参考文献
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[3]周定照, 柳进, 罗强, 等.可视化技术在石油行业的应用及发展趋势[J].石油科技论坛, 2010, (1) :48-52
[4]贺全兵.可视化技术的发展及应用[J].中国西部科技, 2008, 7 (4) :4-7
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[7]李璞, 孙正义.重点井钻井信息传输及处理技术.石油机械, 2004 (06)
数字化虚拟技术 第9篇
1
需求分析 (如图1)
2 我校数字校园平台应用现状
我校的数字化校园数据中心中, 服务器设备包括数字课程中心、数据库服务器等, 六台存储均为浪潮F280, 目前作为课程资源中心共享数据库、学校主页等网站。
目前, 数据中心的服务器分散、数据无法集中存储和管理, 系统资源使用效率不高;应用增长对存储容量压力较大, 每增加一个应用, 都需要分配较大的空间;现有的两台存储构成两套相互独立的SAN, 所有主机单一链路接入, 存在单点故障;应用数据和存储空间以倍数增长, 未来两年需增加数十个TB的存储容量扩容和更强的I/O处理能力, 存储性能急需提高[2]。
3 虚拟化解决方案
针对目前数据中心的现状, 采用对服务器和存储资源进行虚拟化整合, 能提高数据中心的效率和处理能力, 做到系统的平滑、无缝升级, 数字化校园虚拟化平台的架构。如图2所示。
通过与用户详细沟通项目建设目标, 为用户推荐如上图所示的硬件平台及软件解决方案。整个方案可分为如下几部分:
3.1 虚拟化应用平台
硬件采用IBMx3850x5四路服务器, 软件选用Vmware vSphere6.0 Enterprise版本, 虚拟机文件则集中存放在存储阵列上。每台服务器均配置双HBA卡, 通过两台光纤交换机分别连接到IBM TotalStorage DS3400 1726-42X存储阵列的双控制器上, 保证了整个硬件平台的冗余。Vmware vSphere6.0软件则提供了诸如H A、D R S、Vmotion的高级功能特性, 方便用户快速调整虚拟机的分布、资源的利用及当故障出现时的快速恢复能力, 配合其提供的Data Recovery或者VCB备份接口功能则可对虚拟机文件进行快速的备份及恢复, 另外虚拟化所具备的克隆技术则可以大大缩短新的业务平台或测试平台建设时间。独立的虚拟机管理服务器则提供了对整个虚拟化平台的集中化管理能力, 通过集中化管理来大大提升整个平台的管理效率[3]。通过虚拟化技术的使用也解决了很多数据中心存在的硬件设备资源利用低及大量硬件设备所造成的数据中心供电、散热等问题, 保护用户投资。
3.2 数据库应用平台
由两台IBMx3850 x5服务器及IBM System Storage DS3500存储阵列通过Oracle数据库集群方式, 构建负载均衡、故障自动切换的数据库平台, 来满足用户对数据库平台需求。
应用系统的虚拟化, 采用Parallels的操作系统虚拟化技术, 按业务类型和操作系统平台进行分类, 分别构建Virtuozzo for Linux和Virtuozzo for Window s服务器集群。数据中心的应用系统部署到由Virtuo z zo虚拟出来的服务器集群上, 对关键应用, 如邮件系统、OA系统在虚拟化服务器集群上做镜像, 不需要增加硬件投资的情况下提高了系统的安全性, 每台服务器上的应用和数据相互独立, 有较高的灵活性, 系统的升级和病毒防护也只需要维护主服务器平台, 减轻了系统管理员的维护压力。
存储阵列的虚拟化, 采用光纤交换机将多台存储阵列连接起来, 构成存储SAN网络, 然后配置存储虚拟化软件, 将存储实体虚拟成一个存储池, 提供给服务器虚拟化平台, 按需分配存储空间, 存储虚拟化可以带来以下好处[4]。
(1) 节省了磁盘空间, 存储池分配给服务器的空间不是预先设定的最大空间, 而是实际使用的容量大小。 (2) 虚拟的存储镜像, 本来不同型号的存储镜像, 只能通过卷管理软件实现, 专业的卷管理软件比较昂贵, 而虚拟化的存储池可以在本身做镜像, 而不管底层的存储硬件型号[5]。
4 预期效果
利用最新的虚拟化技术构建的数字化校园平台给用户带来如下收益。
(1) 相对传统方案, 虚拟化方案降低整体拥有成本 (TCO) 、缩短投资回报时间 (RO I) ; (2) 业务平台更具灵活性:用户可以根据实际需要快速部署、实施新的业务单元所需的软件平台或者快速部署测试环境平台; (3) 高可靠性:整套方案硬件部分采用全冗余架构设计, 消除单点故障, 配合虚拟化软件提供的高级特性 (HA、DRS、Vmotion等) , 实现整套系统的最大可用性。 (4) 通过虚拟化技术实现的集中式管理, 也将大大提高用户管理整个平台的效率。
5 结语
现在的数字化校园, 因为信息化水平的差异, 有些部门的数据是自己通过服务器加硬盘方式进行管理, 形成了数据孤岛, 有些数据虽然存放在存储上, 但是因为各自维护, 重复投资, 管理压力也比较大, 所以有必要建立统一的数据中心, 整合服务器和存储资源, 建立有效的访问和管理机制, 提高整个学校的信息化水平。
参考文献
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飞机数字化装配技术研究 第10篇
通过推动数字化装配技术在飞机制造中的发展和应用, 实现在数字化协同工作环境中进行数字模型装配件与数字装配工装的虚拟装配, 从而真正实现并行数字化装配工艺过程设计, 实现飞机的虚拟装配传递数据给装配信息管理系统, 实现飞机的装配信息的自动管理, 这样可以大大提高飞机装配质量, 缩短装配周期, 推动飞机制造技术的不断发展。
2 国内外目前技术状况
飞机装配技术是一项技术难度大、涉及学科领域多的综合性高技术, 目前装配工作在飞机生产过程中是最费时费力的, 长期以来一直困扰着飞机制造业, 严重影响着飞机研制、生产周期。我国与发达国家相比, 飞机年产数量少, 虽然原因是多方面的, 但其主要障碍在装配环节, 飞机装配技术比发达国家尤为落后。而飞机外形复杂, 内部空间紧凑, 零、标件数量巨大, 尤其是装配和安装周期长, 相互协调关系复杂, 质量要求严格。所以, 洛克希德·马丁飞机公司计划将以每月生产17架的速率生产JSF战斗机, 波音公司这类飞机是每月生产17.5架, 足见差距之大。
近些年来, 在飞机研制、生产过程中大量采用数字化设计制造技术、整体结构件NC加工技术、复合材料成形技术、光学仪器测量与安装技术等, 使飞机制造技术发生了革命性变革;另一方面, 零件制造可以分散并行进行, 而飞机装配总是由零组件、段件、部件到整机的顺序过程, 它牵动着整个飞机制造过程的各个环节。由于装配的复杂性等因素, 装配环节一直被数字化技术忽视, 因此一旦飞机装配采用数字化技术, 将成为飞机制造环节中提高飞机制造质量、缩短研制生产周期最有潜力的环节。
洛克希德·马丁飞机公司在研制JSF战斗机X-35过程中明确提出:采用数字化装配技术, 要使JSF飞机的装配制造过程的周期缩短67%, 其中单架周期要从15个月缩短到5个月;工艺装备由350件减到19件, 减少了95%;制造成本降低50%等。波音公司在研制X-32机也是这样, 当零部件汇集到JSF方案验证机总装地——加利福尼亚州帕姆戴尔时, 已见不到通常陪伴在飞机生产线上的巨大型架, 而取代这些型架的是一种通用支架, 用它支撑JSF的主要部件, 应用数字化技术用4部Zeiss激光跟踪仪对它们进行空间定位和其他装配工作, 并取得了很好的效果。
3 研究的主要技术目标和内容
(1) 建立基于飞机数字模型和装配工装数字模型的虚拟装配的并行数字化装配工艺设计系统, 并由此建立全数字量传递的飞机装配协调技术体系, 取代现在数字量和模拟量混合传递的装配协调技术体系。
(2) 实现飞机理论数字模型向飞机工艺数字模型的转换, 将飞机装配工艺设计的16个方面工艺要求和规定数字化, 并将其附加到飞机理论数字模型上, 建立飞机工艺数字模型。
(3) 建立飞机装配标准工艺数据库和专家知识库。
(4) 实现飞机装配工时的计算与管理。
(5) 生成以飞机部件或以装配单元的零件、成件、标准件、工具清单, 并传递给飞机装配生产管理系统。
(6) 改进和优化装配工装设计, 提高装配工装的人机功效和美观。
4 技术的主要创新点
(1) 飞机装配标准工艺与专家数据库的建立。
总结飞机装配的工艺方法和经验, 分析飞机装配的各种技术规定, 将通用性强的、典型的装配工艺规程整理成装配工艺标准, 同时将成熟的先进的经验数字化, 从而形成飞机装配标准工艺与专家数据库。
(2) 容差分配模型的建立。
这是飞机装配协调的关键。飞机从设计规定的容差分配到工艺容差分配、工装容差分配, 再形成产品的实际容差, 是由飞机制造的协调方法、协调路线确定的。在数字化环境条件下, 要将飞机数字的理论模型和结构模型用于装配工艺, 减少协调路线, 简化协调方法, 就必需将从设计容差分配转换形成的工艺容差分配数字化, 并附加在飞机部件和零件的结构模型上, 从而形成部件的容差分配模型。
(3) 零部件交接状态数字模型的建立。
将作为装配工装设计技术条件、装配大纲编制、模线设计等依据的, 满足装配定位、工艺补偿、确定孔位的, 对零件提出的导孔、装配孔、定位孔余量等附加到前面的容差分配模型上, 形成零部件交接状态数字模型。
(4) 装配连结模型的建立。
在前述的零部件交接状态数字模型的基础上, 按设计的要求, 定义装配基准和连结结构的几何模型, 即将零件上孔的位置、数量、连接用标准件附加上, 从而形成飞机部件的工艺模型。
(5) 产品工艺模型与装配工装模型的虚拟装配。
要用产品的工艺模型模拟飞机的真实装配过程, 必需将部件中零件的工艺模型在装配工装数字模型上按装配大纲进行装配, 综合检测容差分配是否合理、产品结构与装配工装结构是否干涉、装配的工艺性是否科学、工装的开敞性、产品结构的定位夹紧方式是否合理方便等。
上述工作完成后, 统计部件上的零件、成件、标准件、工具等的清单列表。
(6) 建立飞机数字化装配标准及其规范。
在建立飞机数字化装配系统之后, 需要制定用于指导产品结构数字和数字工装的虚拟装配具体工作的相关标准及规范。编制相应标准和规范, 使设计人员产品建模符合数字化装配的要求, 规范装配工艺人员的具体虚拟装配工作, 对于哪些类型的结构产品, 应采取什么方法进行数字化装配。建立共享数据库修改规范, 约束零件、工装设计与装配仿真人员, 以指导各相关人员之间的协调作业;建立规范以明确装配过程设计对产品数字化定义的要求, 允许装配人员将装配过程中需要的信息定义在产品模型中。最后还需要确定产品虚拟装配结果验收的标准。只有建立了相关标准和规范, 产品数字模型和数字工装的虚拟装配才能真正工程化并得到推广应用。
(7) 建立产品连接的标准件库。
产品装配中使用的各种标准件, 以参数化的方式建立标准件库, 并以方便、快捷的方式进行查询、调用。
5 技术的解决途径
(1) 首先需广泛收集国际上先进的数字化装配制造技术的应用现状, 并进行系统的分析, 明确提出我国可以借鉴和吸收的地方。在已有技术和成果的基础上, 根据开发飞机数字化装配系统的需要, 补充关键设备, 开发关键技术。
(2) 在开发中需制订飞机数字化装配的标准和规范。
(3) 国内研究可以以飞机机翼装配为验证对象, 待机翼部件的数字化装配成功应用后, 推广到全机的研制和生产中。
(4) 以厂校联合, 共同开发的模式进行。
大型飞机数字化装配技术初探 第11篇
关键词：数字化装配 飞机 发展
中图分类号：V262.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（c）-0096-01
强化飞机数字化装配技术，实现数字化装配工艺设计，是增强我国飞机制造装配的重要手段。我国拥有自主的飞机数字化装配技术，不但能够增强我国飞机制造能力，还有利于增强我国核心技术竞争力。
1 大型飞机数字化装配技术现状
随着技术的发展，飞机制造对飞机装配技术提出了更高的考验。在当前的飞机技术要求下，传统的飞机装配技术已经难以满足当代飞机制造要求。虽然我国飞机装配技术在近年来得到了发展，航空企业并对技术进行了提升，但是仍然存在问题。我国在飞机装配技术方面的经验欠缺且研究时间较短，另外我国在飞机装配技术投资方面资金投入不到位，难以提供有效的财力支持。飞机设计制造没有实现全面进步，飞机设计装配技术还在使用串行模式进行生产，技术在不断发展，数字化处理成为了飞机进行装配必要的技术，不过我国在飞机装配方面应用数字化能力不强，数字化的应用在飞机装配的过程中仅用于小规模生产当中[1]。另外，飞机装配与飞设计工序存在脱节的现象，这使得飞机装配工作完成后进行技术协调存在难度，生产返工率升高。当前我国在装配技术上也应用了数字化技术，但多数是使用模拟传输的方法进行进行装配工作。当前飞机装配主要应用的手段是利用专用工装装备与安全光学仪器来进行测量，难以在数字化技术方面形成突破，抬高了飞机制造成本。
2 大型飞机数字化装配技术分析
2.1 自动化精密制孔
在飞机装配中，几乎每一个连接都是机械连接，这是一种以铆钉与螺栓作为固定的连接方式。在进行连接之前需要进行打孔，我国由于技术能力，在飞机装配技术方面仍旧使用人工方式进行打孔，人工打孔不能对尺寸、精准度做到有效保障，因此在打孔工序中孔的质量高低难以得到保证[2]。为了提高打孔精确度，工作人员需要花费较大的时间进行打孔工作，这就降低了飞机装配工作的工作效率。另外，机械连接质量对最后产品的质量有着较大的影响。
随着技术发展与总结，我国在打孔工艺方面进行了技术总结，并形成了较为完善的工艺流程。在进行数字化装配精密制孔技术中应该根据飞机装配的特定研发自动化精密打孔设备，对打孔工作涉及到的符合材料、符合叠层结构、打孔的切削时速、冷却方式等工艺参数进行测试，并收集数据，优化设计技术累积经验。
另外，随着飞机制造技术的发展进步，飞机的耐久能力与可靠性在不断提高，这要求连接技术也能够适应飞机的发展。在延长使用寿命的技术方面通常使用干涉配合的方法，能够有效提高内部结构的使用寿命，因此很多飞机在生产制造的过程中都会使用干涉配合紧固件的方法。当前我国在紧固件配合上通常使用锤击打入或是液压压入的方法，但是这两种传统方法存在一些弊端。使用传统方法容易导致固件膨胀，使得安装工作遇到困难，具有较大干涉量的紧固件使用锤击打入的方式时，容易对孔壁造成危害，而损坏的部件会缩短飞机使用寿命[3]。运用数字化装配方法能够有效保护飞机部件，从而使飞机获得较长的使用寿命。数字化技术具有以下要点，即长寿命连接与密封连接的复合材料干涉螺接。在飞机装配的过程中，应该进行非小尺寸装配件与装配结构变形分析的技术。
2.2 系统集成控制技术
飞机数字化装配技术在实施的过程中，与其有关联系统有很多，数据处理方式多样如工艺数据、测量数据、位置数据等，这些数据之间存在着紧密的联系。系统集成控制技术是实现交互协调的基础，这一技术研究的内容主要集中在以下几点：开发满足飞机数字化装配系统特点的多系统集成控制；集成接口技术与数据处理标准；研究实时监测反馈的在线控制技术与三维数模离线控制。
3 数字化装配技术应用发展
数字化装配技术在光学检测、数字化装配技术、工装技术方面都有良好的应用。在进行飞机设计阶段，运用装配集成控制系统能够共享系统中的数据，并对这些数据进行分析优化。在数字化技术的支撑下，飞机装配工作也实现了装配数字化操作。飞机数字化装配技术为飞机装配的工作提供了信息技术的支持，对飞机装配工作的精度实现了提升，提升了飞机装配的效率。
数字化装配技术是多种技术在发展中共同应用产生的结果。数字化装配技术经历了长期的发展才实现了当前的技术水平，而且我国仍未掌握大型飞行数字化装配技术当中的顶尖技术，这说明飞机数字化装配技术的发展是一个长期、循序渐进的过程。飞机数字化装配技术的发展不仅仅涉及技术本身这一个方面，飞机数字化装配技术进行发展要涉及到多个方面，并需要多方面的支持才能实现进步。数字化装配技术的发展需要制定科学合理的发展思路，在发展思路的制定上应该分为两个方面：一是短期目标；二是长期规划。短期目标就是应该掌握当前的应用技术，具备当前的技术应用能力才能实现飞机数字化装配技术的长远发展[4]。长远目标是加大资金投入，培养创新型人才。当前由于基础工业水平较弱，制约了我国技术发展，因此应该合理使用资金，引进先进的数控设备。国内的航空企业应认识到自身的缺陷与优势，积极主动的与高校及科研单位共同进行技术攻关，开发出具有自主知识产权的数字化配套设备。另外，我国航空企业在观念上受前苏联的影响较深，直到现在仍留有传统观念。保守、刻板的思想观念对设计研发人员的技术创新工作有巨大束缚，广大技术人员必须更新观念，在工作中进行学习，深入了解先进的数字化装配技术。航空企业应该大力培养年轻的技术人员，当今的年轻工作人员虽然经验不足，但是具有创新的观念，而且敢于打破束缚、挑战传统，这对于技术创新有着重要意義。和有丰富设计经验与年轻有活力的技术人员共同工作，从而实现相互弥补，进而推动我国大型飞机数字化装配技术的发展。
4 结语
数字化装配技术是飞机制造的发展方向，对其进行研究有着重要意义。对其进行研究要增加资金投入，完善工业基础，但是更为重要的是要实现观念的更新。从而攻克我国飞机装配技术存在的问题，实现技术的突破。
参考文献
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[3]刘春.飞机大部件数字化对接装配系统中若干关键技术研究[D].杭州：浙江大学，2013.
数字化虚拟技术 第12篇
1 平台概述
平台采用B/S结构模式,运用ASP动态页面技术,结合Java Script脚本语言设计,前台使用Macromedia Dreamweaver 8开发工具,后台数据库使用ACCESS数据库。平台包括了前台页面模块和系统管理模块。前台页面模块又包括了注册子模块、登陆子模块、查询子模块、购物车子模块、技术论坛子模块、教程学习子模块、企业产品展示子模块、最新资讯和竞赛子模块、设计书籍展示子模块、设计软件下载子模块;系统管理模块包括图书管理子模块、会员管理子模块、订单管理子模块、软件资源管理子模块、购物车管理子模块、设计教程管理子模块、企业产品展示管理子模块、最新资讯和竞赛管理子模块、论坛管理子模块。本系统具有操作简单、美观大方、方便易用、系统安全性高、运行稳定等特点。
2 系统需求分析
本系统主要是技术的介绍和应用的推广,产品造型技术推广平台主要提供一个产品造型设计人员交流学习的平台,为其提供最新的设计软件,流行的产品设计模型,特色产品造型的设计教程,造型设计图书的展示及出售和最新的产品设计资讯。本系统主要功能需求:
1)产品造型技术推广前台:前台主要实现设计图书展示、BBS技术论坛、产品造型软件的下载、产品造型软件的实例教程、知名企业的产品造型展示、工业产品设计的前沿资讯。
2)产品造型技术推广后台:管理员登陆后可以对网站内容进行更新,对所有内容的添加、删除操作。
在用户类型上,把它分为两类:普通用户和管理员用户。普通用户分为注册用户和非注册用户,这两种用户的权限区别在于能进行购买设计图书、发表技术论坛主题,以及对个人信息的管理包括个人资料、购物车、订单等用户管理模块的全部功能,一般用户可以浏览网站内与工业产品造型相关的大部分内容,如设计教程、最新资讯、企业产品造型展示等。
3 系统模块功能分析
系统的主要功能如下:
1)用户注册模块:主要实现会员用户的管理。2)图书的管理模块:管理员实现对书籍的添加、修改、删除。3)购物管理功能:对购物车、订单信息进行处理。4)技术论坛模块:为用户提供一个产品造型技术交流的平台。5)软件下载模块:系统将提供最新版本的计产品造型软件的下载功能,方便用户下载。6)产品造型实例教程模块:提供一些企业常见产品的设计教程,用户可以免费在线学习。7)展品造型展示模块:知名企业的产品设计模型的展示,对企业的产品造型设计起到很好的指导作用。8)经典创意作品展示平台:展示著名设计大师和设计公司的最新产品设计造型。提高地区设计人员的创新意识和创新思维。
4 数据库需求分析
根据系统功能的划分,该系统设计的主要数据如下:
1)用户信息数据表:存储注册用户,管理员用户的姓名、密码、真实姓名、城市ID、家庭住址、积分、登录时间、备注等有关数据。2)图书信息数据表:存储图书名称、图书类型、价格、作者、出版社、数量、书籍图片等有关信息。3)购物车信息数据表:存储购买的图书ID、总价、购买的数量、购买会员、订单ID、物品加入购物车时间等购物车的信息。4)订单数据表:存储订单号、总价、购买总数量、购买会员ID、购买人姓名、购买人电话、发货地址等等与发货信息相关的数据信息。5)论坛主题数据表:发表人姓名、发表的主题、发表的内容、发表的时间等有关信息。6)产品造型设计教程数据表:产品设计教程的详细步骤及图片说明、产品设计教程ID等数据信息。7)产品造型展示数据表:产品造型展示ID、展品造型展示的详细图片等数据信息。8)产品造型设计软件资源数据表:资源ID、资源名称、资源的详细说明、资源的下载链接等相关数据信息。
5 系统用例图分析
根据前面对系统的功能需求分析以及数据库的分析用例图如图1所示。
6 系统功能结构图
在系统功能用例图的基础上得到本系统的各个模块的功能及结构,系统前台模块包括用户浏览模块和用户管理模块。具体系统结构图如图2所示。
7 总结