数字化技术创新范文

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一、传统抽油机概述及抽油机的发展方向

（一）传统抽油机概述

1、游梁式抽油机。游梁式抽油机分为常规抽油机和异性游梁式抽油机。游梁式抽油机具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点。但游梁式抽油机总体效率低，同时作为石油开采的主要采油设备，它的用电量占整个油田总用电量的40%以上，浪费了大量的电网容量，导致能源的大量浪费，使得油田开采的电力成本居高不下。系统来说，游梁式抽油机存在以下缺点：

①传动效率低。

②游梁式抽油机增大冲程会导致外形和总计重量的增加。

③游梁式抽油机在作业时加速度大，造成较大的惯性载荷，缩短了抽油机的使用寿命。

2、链条抽油机。链条式抽油机是一种惯性荷载小、冲程长度大、重量较小的节能电机。但同样，这类电机也有着不可避免的缺陷：

①寿命较短。

②机箱内部件容易损坏。

3、液压抽油机。液压抽油机惯性荷载小，运动性能好，但其可靠性与适应性较差，应用并不广泛。

（二）抽油机的发展前景

各种传统的抽油机存在的主要问题是系统效率低、能耗高，以游梁式抽油机为例，国内的游梁式抽油机总效率平均低于30%，系统效率低下、能耗高、单井产量低成为各个有油田面临的难题，节能降耗、现自动化智能化作业成为油田的主要发展方向。为了更好的推进油田的发展，适应油田节能降耗的发展要求，能耗低、性能强、长冲程无梁就成为了抽油机的主要发展方向。

二、数字化控油技术的功能及技术创新

数字化抽油机是指具备数据采集和远程控制功能的抽油机，数字化抽油机是在游梁式抽油机基础上，通过远程终端单元（由于远程终端单元通讯距离较长，抗干扰能力强，易扩展，因此被广泛应用于工业中）应用实现的。

1、信号采集。信号采集的实现，主要依靠在抽油机上加装远程终端单元，将抽油机载荷和位移数据通转换为示功图，并采集电参、井口压力及运行状态等信号，通过特定方式将各井口远程终端单元采集的信号传送至井场远程终端单元，井场远程终端单元对所接收的信号进行压缩、转换处理，使之成为网络信号，并通过网络传输，将信号传送至控制平台，从而实现远程监测的目的。

2、远程控制。远程控制是指将控制平台下达的指令通过主远程终端单元进行数据转换，将转换后的数据传送至井口远程终端单元，通过控制电路执行操作。

3、自动调节。抽油机平衡状况的好坏，对抽油机的能耗、效率和寿命以及抽油杆的工作状况有很大的影响。第二代数字化抽油机能够做到自动监测，及时显示抽油机的平衡状况，帮助我们采用手动或自动的方法，及时将抽油机调整到最佳的平衡状况，以降低峰值电流，达到保护减速器和节能的目的。同时，第二代数字化控油机可以通过软件设定平衡度，当采集的传感器数据经过计算之后，就会自动启动平衡电机，是数字化控油机调整到最佳平衡状态。

4、自动调节冲次。数字化抽油在机运行过程中，使用功图量油软件数据接口取得泵功图或泵充满度的数据，并采用最佳冲次技术所设计的判定软件对所得数据进行计算，根据计算结果给变频器发送指令，调整电动机输入频率，使抽油机冲次调整到最合理状态。

5、调整冲程。数字化控油机调整冲程的技术吸取了原弯梁变距控油机在调整冲程技术上的成果，无需吊车配合，只需要人工来调整曲柄销装置在曲柄上的位置即可完成对抽油机冲程的调整。

6、语音提示及语音报警技术，在抽油机实际作业时，语音提示系统能够根据操作命令实现语音提示与报警，为油田作业的安全提供了保证。

7、实现软启动和过载保护。软启动降低了抽油机启动惯性载荷，降低了抽油机装机功率，降低了电网容量。

8、能够更具操作知识时间抽油机的远程启停。

9、通过更换传统抽油机的弯梁、控制柜和附件，能够完成对传统抽油机的数字化改造，在提高效率、节约能耗的同时也降低了成本。

三、数字化控油技术在实际应用中所存在的问题及防范措施

（一）存在问题

1、远程启停环节存在的问题

油田的数字化抽油机的远程启停技术是在传统抽油机的控制启停的按钮上加了装远程控制设备，已达到自动启停。但在抽油机自动停机的过程中，可能会出现由于抽油机平衡不好，而在最高点停机的情况，这种情况可能会导致翻车等重大安全事故。而在自动启动时，会有启动提示，提示现场工作人员离开，从而使抽油机安全启动，避免出现安全事故，但如果出现刹车刹住，现场却无人值守时，会导致烧毁电机及供电电路的事故，而现场如果有工作人员，操作失误则可能造成恶性的人员伤亡事故。

2、主远程终端单元与由井口远程终端单元存在用电隐患。由于主远程终端单元机柜内的设备多样，电气线路繁琐，可能会出现设备供电故障、短路等危险，在安装井口远程终端单元后，抽油机配电柜里线路和设备明显增多，现场线路凌乱，也容易出现短路烧毁、电机漏电等情况，导致安全事故的发生。

（二）防范措施

1、定期对抽油机平衡度进行测试，如有问题应及时调节。

2、规范现场接线，制定现场接线及走向规范，并在现场装设接地保护线。

3、加强用电安全。需要操作或维修设备线路时，由具有操作证的电工进行作业，其他人员严禁违规操作。

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随着社会的发展，科技的进步，电气自动化发展速度越来越快了，在各个领域电气自动化都充分发挥了自己的作用。电气自动化的应用让更多的设备机械得到改善，管理系统更加完善，让整个行业朝着现代化，科技化，数字化，智能化方向发展。工作效率更高，让整个行业都得到巨大进步。整个领域的进步促进经济的繁荣，对社会的发展与进步也作出了巨大贡献。

下面对电气自动化应用好的具有典型代表的行业进行分析。

一、电气自动化技术在各行业的应用

1电气自动化在水厂方面的应用

在水厂方面：第一，自动化提高了效率，节约了能源，降低了能耗，减少了污染。第二，对水厂的监管和控制更加系统化专业化。让监督和控制的范围更加广泛，更加及时。第三，水厂的管理更加信息化，网络化，现代化。第四，应用电气自动化系统，使企业效率更高，提高综合效益。整个系统更加完善，同时具有更高的性价比。保证了水厂在各方面的高效运行。电气自动化技术在水厂中的应用，提高了水厂的工作效率，让水厂更加现代化，科技化，智能化。

2电气自动化在港口方面的应用

对外开放也带动了港口的发展，为了使我国港口更快发展，港口方面应用了很多新技术。比如港口电气自动化的发展，应用自动定位，动调度管理系统，无线数据通讯等，让水路工作能够高效运行，这样满足经济发展和国际贸易的飞速发展。提高了效率，降低了成本，节约了劳动力。这些促进了电气自动化技术应用达到更高的水平，从而促进了经济的进一步发展。

3电气自动化在火电厂方面的应用

电气自动化在火电厂方面的应用发展也是很快的。电气自动化应用系统的功能在电气方面得到充分发挥，比如监视功能的发展，信号警示功能更加发达，与主信号之间联系更加方便，网络通讯更加发达，火电厂通信通道也更加迅速，便于火电厂更快的发展，更加现代化，科技化，智能化。电气设备管理也更加系统。发电机运行状态监视功能，自动化系统网络的通信也更加快捷，更加发达。

4电气自动化在电力 方面的应用

电气自动化在电力方面的应用更多的是新技术的创新，电力在经济发展中占有重要地位，新的应用让电力发展方面更加发达。第一，新电力电子开关标志着运动控制的新时代。MOS控制晶闸管将驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起，统一成一个整体，这样电气自动化系统迎来了一个新时代。第二，变换器的组成部分电子器件的更新促使变换器的新发展，让电气自动化的应用更加方便与快捷。电气自动化对电力系统做出了巨大的贡献。第三，交流调速控制日渐成熟拥有新颖的控制思想，简单的控制结构，控制手段更加直接，响应迅速，且无超调，信号处理物理概念明确。这方面的新发展让电气自动化的工作效率更高，成本更低。这些让电气自动化应用更全面发展速度更快。

5电气自动化在电楼宇控制方面的应用

在楼宇控制方面，电气自动化也发挥了重要作用。为了让整个楼宇控制系统更加现代化，安全化，科技化，智能化。在楼宇的应用主要有两种系统：

（1）TN-S系统。

TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。这种系统让楼宇系统更加安全更加可靠。楼宇中因为单相用电设备多，新的方式可以有随机电流。智能建筑应设置电子设备的直流接地，可以确保安全，防止雷电，还可以防止静电。

（2）TN-C-S系统。

TN-C-S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，分界面在N线与PE线的连接点。这种系统的优势是保证楼宇系统电力系统工作更加安全，高效。让电力系统的综合管理更系统化，全面化，科学化。

二、电气自动化技术的新发展

世纪是一个创新的世纪，电气自动化技术也同样需要创新，新的技术能促进各个行业生产条件，技术条件，技术工艺，管理结构得到更新的发展。从而改善工作环境，提高工作效率，完善工作制度，管理技术也更加先进。电气自动化技术在各个行业的创新与应用让各个行业都到达新的境界新的领域。

1综合自动化系统

为了满足更多行业很多部门之间通讯更加方便的问题，我们需要综合自动化系统。这样可以让控制和监测集为一体，提高了高压系统的保护和控制水平。综合自动化系统用计算机进行控制，便于检测各种状态信号、故障信号。

2现场总线技术的改变

新的改变是现场总线控制和现场总线型传感器，是数字通信开放程度的测试网，符合国际上发展的热地与趋势。对现场的监督和控制更加严密，更加及时，不论在什么行业中发生的事情都会得到及时处理。而且这种方式可以根据操作中央的设置，设置了非常多的操作站，这样可以完成其所控制范围内每个流程的监控。提高工作效率，改善工作流程。

3DCS系统控制

这种系统控制是一种新算法，它的特点是，对于普通算法和特殊算法都能够计算。它包括由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。因为操作可以进行备份，及时文件丢失也可以及时找回，补充漏洞，挽救危机。这种新方式被广泛应用于水泥厂，电厂等行业。

3.经济的发展要求技术的进步与创新，同时技术的创新又进一步促进社会各个行业各个领域的进步与发展，技术创新和经济发展成了一种相辅相成的过程。电气自动化的应用与创新让整个行业朝着现代化，科技化，数字化，智能化方向发展。对社会的发展与进步也作出了巨大贡献！相信电气自动化技术在以后也会有越来越多的创新，对社会做出更多的贡献。

参考文献：

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现如今的在线电视，已然在传统的电视机技术上有了明显的突破，不再拘泥于以往的模拟信号技术，更好地利用了数字网络技术，便于人们的直接欣赏与观看，很大程度上优化了人们的生活。传统的电视采用的是模拟数字技术，这种技术会对接收到的信号进行合理的拷贝，接着连接到有线电视进行播放。但是数字电视技术则不一样，它能够将信号进行分解化处理，并转化为全新的数字信号，然后再传播到电视上，最后，在在线电视上进行还原重组。在这个过程中，原来的接收信号不会发生任何的损坏，同时能够优化现有的电视播放效果，使得界面更加清晰、优美，原来的画面效果也会最为真实地呈现出来。

1 在线电视运用数字网络技术的特点

在当前的电视机技术发展中，与数字网络技术结合起来已然成为了它的主导发展趋势，并且迅速获得了大众的认可，广泛地进入了人们的生活当中。相比于传统的电视而言，在线电视的画面十分清晰，能够提供更佳的观看效果。而且数字网络电视能够对节目的原信号直接地进行转化连接，不需要进行拷贝，因而能够最为切实地保证原有的电视信号十分完整，不会出现花屏现象，整体播放起来十分流畅。其次，在线电视一般采用的都是光纤传输，它可以迅速有效地拓宽信息量，使得电视与数字网络技术完善地结合起来，进而有了相当多的频道便于选择，同时也使得节目内容变得多种多样。然后，在线电视可以在整个播放过程中完全地依赖互联网。使得在线电视的功能更加突出，能够在继承传统电视播放功能的基础上，衍生出现有的数字网络技术，如视频通话、网络影片观看查询等，不仅大大方便了人们的生活，还使得人们加大了对电视的关注度，乐意去观看电视节目。最后，运用了数字网络技术的在线电视，整体的声音效果有了全新地提高，人们可以在家里感受到十分精美的影片效果。并且，数字网络电视能够较好地利用信号加密技术，使得信号在整体的传输过程中，不会受到丝毫地损坏，整体的完整性十分强，因而播放出来的画面更为精致优美，相应的，影片的声音效果也是极好。

2 有电视网络中数字电视技术的应用

2.1 性价比高的电视节目

在传统的媒体时代，虽然人们所能接触到的电视节目数量十分地少，并且播放的画面和声音效果都存在相当多的毛病和问题，但是对于他们而言，这本身就是一种新鲜的体验，因而人们对这一时期的节目观赏没有太多的要求。但随着时代的发展，人们加大对电视节目质量的要求，渴望新时期的电视技术能够出现多方面的功能，满足他们的不同观看需求，于是，便出现了新时期的各种电视类型。不仅整体的电视画面质量有了全面地提升，节目的选择更是丰富多样。并且，与传统的电视相比较，在线网络电视的价格并不是特别贵，功能却较为完备，因而呈现出了不一样的性价比。同时，作为新时期传播的主要载体，在线电视获得全面合理地发展是必然趋势，也会被更多的人广泛运用。

2.2 光纤传输技术

在线电视对于数字网络技术地运用，还较为集中地体现在光纤传播信号上，现如今的数字互联网技术，对于光纤传播地运用异常地广泛，并且也使得电视的播放更加迅速便捷，人们也能够享受全新的观赏体验，整个电视节目的播放也会更加地稳定和谐，不容易出现中断的情况。

2.3 广泛直接的网络节目选取

基于数字网络技术下的在线电视，与传统电视的最大区别在于，它的节目选取更加广泛直接，能够直接从网络上进行选取，因而范围相当地大，用户不仅可以在在线电视上欣赏现有的节目内容之外，还能够通过网络获取自己想要观看的节目。可以看出，现代的在线电视，功能上有了全新地拓展，不再拘泥于观看，更多地呈现出了互动的姿态，因而能够被大众广泛地接受。并且，在网络上选择的节目类型相当广泛，能够深层次地满足用户的观感需求，不需要拘泥于传统得到电视节目类型而苦恼。同时，在互联网技术中，电视节目的观看普遍有着高清度的选择，能够为人们呈现最为优质的画面效果。

3 在线电视对数字网络技术的优化方向

3.1 数字电视的各个环节内容优化

首先是信号源的编码，它的主要功能是对现有的图像、声音内容进行信息的数字化，以实现现有的数字模拟信号传输。在现阶段的在线电视当中，一般采用的是以包为单位的信号源编码，它可以采用较长的数据流对整体的内容进行分割，并把其中的主要标示区别开来，到了最后，这些多段流的编码内容就科学的组成了丰富多样的节目流。接下来是对信号传输道的编码设计，这个过程十分地完善，在线电视对于这一技术的运用能够使得传输误差下降到最低的水平，其中的数据流会对编码进行直接地处理，同时也是对错误的编码进行纠正的过程。并且，这一技术还能够使得基带的数据流迅速地放置在高频波率上，通过转化成为全新的频带信号。

3.2 接收机的创新优化

虽然电视机技术有了全面地发展和突破，但是对于接收机的运用并没有太大地改变。现如今，国内的电视技术正在由传统的模拟电视技术朝着现如今的数字网络技术迈进，其中的电视接收机已然成为了主要的媒介，不仅能够接收数字网络电视的各种信号，还能够将接收到的发射台信号转化为当前的网络电视信息流内容，同时能够对其他的内容，如数字网络广播、图文信息等，进行合理的接受。此外，现如今的电视接收机普遍具有信息化的管理技术，它的对象主要是各种收费的电视节目、视频点播以及交互视频平台。相比较而言，现如今的电视接收机技术，更加地完善合理，其中的主要信号媒介是现代的电缆网络与光纤网络的混合网络。

3.3 网络电视的科学建设

现阶段的在线电视，已然着手建设电视网络，其中不仅要考虑到电视系统的各项需求，还需要综合地分析运用技术的各项性价比。同时，在整个网络电视的科学建设过程中，还需要考虑到电视网络建设的各项基本原则，那是因为当前的电视机网络与传统的网络建设有着本质的区别，如果没有足够的宽带，就无法实现对数据、视频等信息地全面运用，整个电视的播放也会受到这些需求的广泛限制。为此，在新时期的电视网络建设当中，需要全面保持新兴网络的先进性，较好地使用新型的网络技术和产品。

4 结束语

总而言之，伴随着时代的不断变迁，国内的经济发展速度不断加快，人们的生活水平也普遍处于全面上升的状态。作为人们日常的娱乐内容，电视节目起着不可替代的观赏作用，因而，对于它的全面优化，必须合理地开展，不仅要从数字网络技术的运用开始，优化现有的各项数字网络技术内容，还需要彻底地改善网络电视内容，呈现出全新的姿态，被大众广泛地认可和接受。

参考文献

[1]罗志利.浅谈数字电视在有线电视网中的应用和发展[J].内蒙古广播与电视技术，2010（01）.

[2]田长国，杨素卿.数字电视与有线电视网数字化技术[J].大众标准化，2011（06）.

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中图分类号：J218.7 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2014）02-0142-02

一、计算机数字技术与动画的关系

（一）计算机数字技术的兴起对动画的影响

计算机产生于20世纪40年代，随着计算机技术和图形像学的发展，数字化图形图像技术逐渐进入了动画领域，成为新的动画生产工具。虽然表面上只是动画的制作工具发生了变化，实际上计算机技术的发展给动画带来了革命性的变化，它与传统动画在很多方面截然不同，动画电影《阿凡达》预示着数字化电影时代的来临。①计算机技术对动画艺术产生的影响是全方位的，因传播媒介和传播方式则进入新的数字化时代，使得动画的材质运用发生了极大改变。在产业方面，动画片的制作成本和制作流程随着数字化技术的发展也产生了重大变革。

（二）计算机技术所带来的新的动画形式

可以从动画电影《阿凡达》巨大的票房和国产动画电影《喜羊羊与灰太狼》所获得巨大成功的上看出来未来影视动画市场的发展趋势。由于技术因素和制作成本原因，目前二维动画仍然主导着电影电视及网络的播影市场。

二、计算机数字技术的艺术表现力

（一）运动捕捉技术与三维技术强化镜头语言的表现力

动画（Animation）是艺术家运用技术手段，使静止的造型活动起来，并赋予生命的电影艺术②。动画电影《阿凡达》（图1）影片中大量采用运动捕捉摄影③方式结合数字技术合成表现了运动镜头时空的跨度，形成了强烈的视觉冲击力。运动捕捉由电脑收集并处理运动物体关键部位的数据后，动画师即可以在计算机产生的镜头中调整、控制运动的物体。（图2-3）

（二）三维模型的线画图渲染强化二维动画的表现力

通过“对连续光照的离散化处理和对模型轮廓的勾勒，形成块状填充式卡通效果”。三渲二继承了二维以平涂写意的方式描述对象和简洁明快的风格，有着二维动画的亲切感，这使它具备了独特的艺术吸引力和视觉风格。基于3D（three dimensions） 动画制作运用插件“三维模型的线画图渲染”软件，给动画制作带来无限的便利，实现动画风格化特征。（图4-5）

（三）数字技术渲染画面风格化艺术表现力

在动画片中，笔触是艺术风格的重要特征，影调变化是构架气氛、烘托人物内心情感和情景情绪的一把利器。在二维中，由于手绘背景在影调表现上分层表示所需的大工作量，实现场景与角色之间光影互动相对困难，二维中较少利用这把利器为自己的表现力服务，利用光影投射于角色身上所体现出的变化更是少之又少。而在三维中，这只是需要通过调节虚拟的灯光就可以实现，动画电影《长发公主》中就有角色在大自然中，身上的光斑在不断变化的漂亮画面。（图6）

二维中表现自然环境较多以写意的方式进行，如宫崎骏动画电影《千与千寻》中大量场景出现的雾气就是以半透明块的蒙在角色层之上的白块表现，通过色块的缓慢移动来表达雾气的运动和质量。（图7）这种真实感极强的模拟可以推及至视觉特效，如爆炸、燃烧。相较之下，二维在这方面的表现就会显得单薄而制作吃力，减少了很多戏剧性的力量。

三、数字动画技术重构下的艺术表现的前景与反思

数字动画技术的发展仍有问题待发掘和完善，其在写实与写意方向上的双重探索都将推动着动画艺术形式风格走向多元化，真实与虚拟时空的表现力带来突破，艺术的张力将更具有丰富性。甚至能给我们带来新动画艺术的变革。数字动画技术作为一种新兴的动画表现形式，有它自身科技性的优点，但仍然存在一些不足。

（一）技术美学与真实美学的差异

超时空的视觉产生的距离感；三维技术营造出虚拟梦幻般的影像，诱惑观众的视觉体验处于全神贯注的凝视与倾听，使人完全置于游戏中，强化了视听效果的愉悦。数字动画技术风格化统一是一种风格范式；但也会面临的一个大问题，那就是角色人物的真实情感的再现和艺术形式的独特性的丧失都成为难以解决的课题，在真实情感和个性特征上无法形成认同。人类情感深层次触动就是自我的认同和情感的归属。

（二）技术异化与运用价值的失落

动画数字技术的广泛运用，使得一部分动画创作者过多的依附于技术的实现，必然导致思想的僵化。动画中生动的角色造型变化，在三维动画中的是以角色造型建模来完成的，形象通常过于僵化。

四、结语

三维动画作为一种新兴的动画形式，有它自身革命性的优点和仍然存在的一些不足。二维动画艺术有其自身的范式，如何缩小三维动画与二维动画之间的差距，使其达到真正的融合，展现其各自所长的部分，也是未来三维技术一个重点发展所在。三维动画技术的发展仍有问题待发掘和完善，其在真实美学具有的张力与虚拟空间表现出视觉冲击力都有着重大现实意义。总之，数字动画技术的未来能给动画艺术创作带来更大的表现空间和无限的创意。

注释：

①《辞海》[M].上海辞书出版社，2009版.

②许南明.电影艺术词典[M].中国电影出版社，2005，P441页.

③许南明.电影艺术词典[M].中国电影出版社，2005，P455页.

参考文献：

[1]冯文，孙立军.动画概论[M].北京：中国电影出版社，2006年9月.

[2]山口康男.日本动画全史[M].北京：中国科学技术出版社，2008年5月.

[3]金丹元.电影美学导论[M].上海：复旦大学出版，2008年5月.

[4]贾否.动画创作基础[M].北京：清华大学出版社，2003年6月.