時間：2023-03-21 17:14:37
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論文摘要：本文對機械自動化的產生及在我國的現狀做了概述，在此基礎上探索了我國機械自動化的發展之路。
引言
機械自動化，主要指在機械制造業中應用自動化技術，實現加工對象的連續自動生產，實現優化有效的自動生產過程，加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展，是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準，不僅影響整個機械制造業的發展，而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。
一、機械自動化的產生
機械自動化技術從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產過程中開始發展應用，上世紀60年代后為適應市場的需求和變化，為增強機械制造業對市場靈活快速反應的能力，開始建立可變性自動化生產系統，即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統不變或變化較小的情況下，機器設備或生產管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現預期的操作或某種過程，并能夠自動地從制造一種零件轉換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明，這種定義下的制造系統自動化與當代大多數企業的實際不相容。目前，世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外，大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外，需要循序漸進，不斷努力，創造條件，向自動化的高級理想階段邁進。
二、我國機械自動化的現狀
機械自動化技術從上個世紀20年代開始發展應用以來，已經得到了迅速的發展，特別是近年來計算機的高度集成化，開始采用了計算機集成制造系統，大大加快了機械自動化的發展，但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前，世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外，大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外，我國的產業結構層次低。我國機械制造業目前有11.4萬個企業，發展很不平衡，有大量落后于現代水準的產業，大部分企業還比較落后，手工勞動占有相當的比重，我國能獨立開發現代機械自動化技術的企業可以說沒有；我國機械制造業企業中自動化裝備少、水準低，不僅在數量上同世界先進國家有較大差距，而且在品種上、質量上、使用上，同世界先進水準也存在階段性差距。實現我國機械自動化技術是一個長期的過程，不可能一蹴而就。需要循序漸進，不斷努力，創造條件，向自動化的高級理想階段邁進。當前，我國還處在社會主義初級階段，經濟、財力、生產力水準、國民素質等，與世界主要國家的差距是很大的；我國有豐富的勞動力資源，每年城鎮新增就業人口達兩千多萬，且今后每年的就業人數還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產率，勞動力的過剩和分工的轉移就是一個現實問題。
三、我國機械自動化發展之路探索
（一）結合生產實際發展機械自動化技術
先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術，應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產品采用與之相適應的自動化方式進行生產，才能收到良好的技術經濟效益和社會經濟效益。我國發展機械自動化技術，應結合實際，注重實用，即對國民經濟產生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法，全年生產任務只需1～2個月就完成的低負荷率生產也要搞的傾向應當糾正，對國民經濟不產生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益，而不單純是速度。國產造型生產線因產品質量差、可靠性低、實用性差，開工率一般僅在50％～60％。而能在生產中長期服役的主力生產線很少，像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業績的線更是鳳毛麟角。這種現象不屬偶然或局部，而是帶有普遍性。據調查，我國引進的弧焊機器人，完全正常運轉、充分發揮效益的只占1/3；另外1/3處于負荷不滿或不能完全正常運轉狀態；還有1/3不能正常使用，直接影響了用戶使用更多機器人的信心。（二）發展投資少、見效快的低成本自動化技術
發展低成本自動化技術，潛力大，前景廣，投資省，見效快，提高自動化程度，可以收到事半功倍的經濟效果，適合我國現階段的發展需要和國情。美國麻省理工學院提出的精節生產LP模式，就是以最小的投入，取得最大的產出的具體表現。日本豐田公司采用適時生產JIT、全面質量管理TQC和成組技術GT、彈性作業人數和尊重人性為支柱的精節生產方式，使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOAData機工廠的組裝車間內擁有一條能制造286、386和486微機的靈活生產線，它并不完全由自動化設備組成，中間穿插著借助計算機指導的人工參與，將高新技術與原有工藝基礎巧妙靈活地結合在一起，從而使這種生產線的造價較低，同時卻具有柔性制造系統的性能。實際上精節生產本身就意味著從國情和企業實際情況出發，借鑒國外發展機械制造業低成本自動化技術的經驗是有益的。我國機械制造業各企業有大量的通用設備，在發展現代機械自動化技術時，若以原有的設備為主，合理調整機床布局，添加少量的數控設備，引入CAD／CAM技術，就能充分發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性，共同構成一個以人為中心、以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統，為我國機械制造業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新途徑。
（三）注重配套發展機械自動化技術
現代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下，對生產的物流和人的作用進行綜合的研究，涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發展機械自動化技術，必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化，廣泛采用程序數控機床，以及研制高效的和可靠的自動化生產線、計算機應用于生產的信息系統和自動化控制系統等。發展應用機械自動化技術，要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發的推廣應用工作，既要發展主機，也要配套發展自動化元件及控制系統?？删幊炭刂破?、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統及系統軟件、電子計算機等，這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。
參考文獻：
[1]馬志平.機械自動化的未來與現狀[M].北京：機械工業出版社，2003.5.
機電自動化產品的功能十分強大，可以進行自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護等多種功能，實現了智能化，因此可以滿足人們的多種應用需求，可以在多種場合、多種領域得到使用。強大的功能使得機電自動化產品具有很大的靈活性，因此應變能力較強。機電自動化產品的生產以及不斷革新，大大改變了人們的生產與生活方式，將人們從繁重的工作壓力中解放出來，有助于改善勞動條件，推動自動化生產的進行，提高生產效率與生產能力等。自動化的生產可以更好實現資源優化配置，并能夠在不斷實踐中不斷改革工藝與生產技術等，不斷減少耗材。
2機電自動化技術的發展趨勢
2.1智能化21世紀是一個信息化的時代，計算機技術以及網絡技術的發展極大地改變了人們的思維方式，促使了人工智能概念的提出以及技術的發展。目前，人工智能是人們重點研究的方向之一，越來越受到人們的重視，將人工智能運用到機電領域，實現人機智能化是一個重大突破。智能化就是在機器行為等一切理論基礎上，運用人工智能，計算機、動力學等學科，使其逐漸成為自動化產品的智能，但是要想使它完全達到人類智能幾乎是不可能的，但是通過一些高性能，速度的微處理器，運用多學科的知識，賦予其較低等級的智能卻是完全可以實現的，因此在未來，機電自動化技術會逐步實現智能化，由低等級的智能逐步向較高等級的智能水平發展。
2.2網絡化網絡技術的發展以及普及，將全球各地的人們聯系在一起，基于網絡技術產生了多種控制技術，其遠程控制終端更是為自動化本身產品量身定做的。隨著網絡和總線技術的推廣與應用，網絡化的趨勢已經無可阻擋，采用采用家庭網絡技術連接電器就可以有效實現計算機家庭化，因此在未來，網絡化必將會成為機電自動化技術的發展趨勢。
2.3模塊化機電自動化技術涵蓋很多方面，從機電自動化技術可以衍生出多種多樣的產品，因此生產機電自動化產品是一個相當艱巨的過程。工作人員研制和開發一定程度上的標準機械接口、電氣接口等的機電自動化技術產品單元是很困難的，如果擁有標準的單元，就可以在標準單元的基礎上迅速進行產品研發要創新，也可以迅速擴大機電自動化產品的生產規模，這就需要進行模塊化，并要在這基礎上制定出每個模塊的生產原則以及標準等，從而確保生產出的產品合乎要求。
2.4人性化機電自動化產品制造出來的目的是為人類服務，在未來，機電自動化產品會更加注重設計與功能實現的人性化。要使機電自動化產品更加具有人性化就要重點思考兩個問題：一是如何給自動化的實現更加人性化的一些功能？這個問題實際上是要求機電自動化產品的設計與制造更加凸顯人機一體化技術，如制造家用機器人等。二：如何模仿生物機理，研制出各種機電自動化技術產品？
2.5微型化20世紀80年代末掀起了一股微型化風潮，MEMS就代表微電子機械系統，也就是使機電系統逐步朝著微米、納米級方向發展，這樣生產出的機電自動化產品體積小，便于懈怠，靈活性比較好，消耗的能量比較少，因此可以廣泛應用到軍事、醫療等多個領域，并有著舉足輕重的作用。
2.6綠色化綠色產品要求產品從設計到生產制造的全過程都貫徹綠色環保的理念，在今天具有相當高的利用率。機電自動化產品的綠色化主要表現在無污染、能夠進行回收利用，因此，設計與生產有效的綠色機電化產品會具有廣闊的前景。
3結語
1報警
將供、配電系統中的自動化技術與移動客戶端相結合，內嵌手機短消息報警裝置，從而能夠對供、配電系統的狀態進行監控管理，一旦出現問題，能夠在第一時間通知運行人員及管理人員，對設備問題及時處理，避免電器設備發生故障。在自動化系統中支持各種綜合自動化監控單元通訊接口，實現在線操作，獲取斷路器及隔離開關的實時狀態信息，當狀態信息不對應時裝置報警。
2全方位數據采集與指令管理
在集控站自動化系統中，各站安裝了微機保護、測控一體化設備以及其它的電子設備，采用分層式網絡結構實現通信管理機與設備的數據交換，而且該系統配置了數字錄音系統，能夠對調度指令進行存儲、記錄、錄音以及查詢，具有全方位數據采集的特點，具有良好的擴充性與維護性。
3煉油供、配電系統中集控站自動化技術的應用特點
3.1綜合操作屏操作直觀
采用嵌入式技術支撐的綜合操作屏能夠將傳統的常規控制屏、信號顯示屏于一體，從而在同一界面下實現信號顯示、遙控以及模擬操作功能，操作人員能夠對設備進行有效操作，因為煉油供、配電低通需要頻繁的對設備進行操作，采用傳統的控制技術需要更多的人力資源。采用集控站自動化技術，能夠通過屏幕對配、供電設備進行監視、模擬與操作，在可視的情況下實現遙控控制。
3.2確保操作唯一性
集控站自動化系統的建設能夠進行遠程控制、后臺操作與管理，在運行過程中，一旦進行某項操作，必須禁止其它操作。采用集控站自動化技術，采用電子碼鑰匙進行控制管理，能夠確保操作的唯一性，避免多箱操作引發雙系統錯誤。相比于傳統的“五防”邏輯判斷的方式實現閉鎖，集控站自動化技術能夠通過設備狀態數據的采集進行邏輯判斷，并且采用接點串連閉鎖技術，具有遙控、強制性閉鎖的功能，能夠確保系統安全、穩定地運行，有效杜絕站間防誤閉鎖、雷擊等影響。
3.3預演、操作、告警圖像聯動
集控站自動化系統能夠對遙控操作進行判斷，通過模擬或操作現場設備時，從而最大限度地發揮系統功能。采用自動化系統能夠對設備進行自動跟蹤與定位，提升培訓的有效性，當出現告警事件時，系統能夠調出相應區域的參數及圖像，從而更加直觀地了解系統的情況。
4結語
掘進機自動截割可通過實時獲取截割頭空間位置坐標、自動截割導航和截割軌跡實時調整來完成，并利用數控加工技術、運動控制技術和傳感器技術來實現。掘進機在巷道中的工作位置分為對心和偏心兩種狀態，處于后一種狀態時掘進機受到不平衡傾覆力矩影響，振動和噪聲都很大，故應采用前一種狀態。通過合理設置截割斷面參數和切割軌跡參數確保截割頭按照預設軌跡完成截割。再利用DSP運動控制器實現閉環控制，以提高系統控制精度。例如截割斷面尺寸的確定，首先根據理論截割范圍，即以回轉臺為中心的切削球面在巷道橫斷面上的投影，也就是一個圓形，只要實際截割范圍在該圓形內，掘進機都能在改變工作位置情況下完成一個工作循環的截割。將截割參數存于DSP內，就能確定工作路線及工作循環次數。
2.掘進機自動糾偏技術
掘進機在完成截割落煤、裝煤和運煤一個循環，進行下一個自動截割之前要進行自動糾偏操作，使掘進機沿巷道中心線前進。掘進機前行是否滿足設計要求，主要通過方向和位置進行判別。判斷掘進機方向的元件是三維電子羅盤儀，通過檢測掘進機行進方向與地磁正北方向的夾角，即可確定掘進機中性線與巷道設計中心線角度偏差，再利用激光指示儀指向，可控制掘進機沿設計目標前進。判斷掘進機中性線與巷道設計中性線位置偏離的執行元件是超聲波測距傳感器，左面設置2個，右面設置3個。利用超聲波回聲測距以及精確測量時差就能夠測出傳感器與目標之間的距離，再通過二軸傾角傳感器檢測機身與水平面之間的俯仰角以及機身側傾角控制掘進機沿有利位置前進。利用行走馬達、比例電磁閥及PLVC控制單元可調整掘進機行進方向和位置。
3.掘進機煤巖識別技術
煤層和巖石硬度上的差別反映在掘進機截割負荷的差異，具體到截割作業，截割煤層與截割巖層時截割電機的電流、旋轉油缸壓力、升降油缸壓力以致速度等參數都會發生改變，依據同一巷道截割不同層面下煤與巖石的參數值，就可以對煤、巖界面進行判別。截割過程中底板、頂板和兩幫可依據這個原則進行識別。例如沿底板截割時，如果截割軌跡在底板以上范圍遇到的巖石可判斷為夾矸，這種情況下可通過控制電磁比例閥降低進給速度繼續截割；而在底板以下范圍遇到巖石可判斷為底板，可不斷抬高截割頭進行水平截割嘗試，直至發現煤層。
4.掘進機監控技術
掘進作業過程中，通過對施工現場進行實時監控，可及時而準確掌握工作面信息（如孔隙水壓力、掘進速度等），再經過計算機模擬，為工作人員作出合理決策創造條件。自動監測一般依靠上位機采集可編程控制器數據，再由組態軟件實現監測，其功能包括參數顯示、數據存儲與處理、屏幕顯示等。上位機采用PC機，下位機采用現場從站和PLC控制系統。再利用相關軟件實現人機交互、地表沉降量預測等功能。
5.掘錨一體化技術
傳統臨時支護施工采用“一掘一支”即掘進與支護分開進行的方法，嚴重影響綜掘效率，而且工人勞動強度大，操作安全系數低。掘錨一體化技術就是在掘進機上配套錨護裝置，不退機完成頂幫錨桿（錨索）支護。該裝置由頂架、升降油缸、伸縮油缸、分流集油閥、換向閥及管路等組成，利用掘進機自身的液壓系統，通過液壓閥切換到支護油路完成支護操作。支護完成后，再通過液壓閥切換到掘進作業油路。支護操作不干擾掘進作業，切換簡捷可靠。
6.運輸自動化技術
一般在掘進工作面工作室對輸送機進行集中控制，由控制器對掘進機狀態、帶式輸送機電機開關、除塵風機開關等信號進行聯鎖控制，利用多功能終端采集輸送機機尾跑偏、堆煤、電機電流、溫度、速度等數據，根據設定的控制模式，出現故障時控制器自動作出包括急停、擴音電話通知等控制功能，實現運輸自動自動化。
7.通風監控系統
掘進工作面通風安全是煤礦安全生產中的重要環節，為了在地面就能及時準確地了解各工作面的通風狀況，并進行實時監控，需要應用自動化控制技術?？刂颇Ｊ接卸喾N，現舉一例說明。監控系統分為地面集控中心、智能通風控制子站、終端設備三個層級。地面集控中心作為控制系統的核心，主要負責各工作面通風設備相關監測數據的分析和處理，并實時顯示工作面瓦斯濃度分布信息以及通風風量、風速信息。智能通風控制子站由光纖交換機、隔爆光端機、PLC控制器等組成，可以進行數據采集、通信和對通風機進行控制。終端設備用來采集工作面溫度、風量、風速、瓦斯濃度以及通風機電壓、電流等信息，并根據智能通風控制子站的指令控制通風機開度或電機轉速等。
8.自動探水、排水技術
透水事故是重大惡性事故，危害十分嚴重。在巷道掘進到斷層、裂隙、溶洞時可能發生突然大量涌水現象，所以掘前要對可能突水地段進行探測。探測之后，可以掘進一定距離，然后再進行探測和掘進。這個過程對生產效率影響較大，若能自動測距、自動啟停作業，對提高掘進效率和作業安全性是有幫助的。在掘進機上安裝激光追蹤儀，距掘進機一定距離的支架上安裝3D傳感器，再在控制柜內設置PLC控制系統。根據設定的探水距離和掘進距離，每掘進到設定距離掘進機自動停止作業，探水并重啟掘進程序后才能繼續下一輪作業。這個技術可能算不上自動化程度很高的技術。下面這個例子可實現無人值守自動排水，其原理是設計由隔爆型液位控制器、電極、低壓防爆開關和水泵組成的排水系統。電極用于探測液位，并始終沒于水中。當水位達到液位上限后，液位控制器動作，延時后自動啟動水泵抽水。同時設置各種保護動作和緊急情況下手動操作功能，防止排干水后電機繼續運轉而損壞水泵。
9.結語
1.1地形測量與測繪技術的概念和用處
伴隨著我國社會經濟的不斷進步，各級部門對于在發展過程中，土地資源、環境問題、能源方面都有了很高的要求，與此同時，人們的生活水平也在不斷的提高，對于建筑的舒適和生活質量的要求更加的提升，地形測量和測繪技術在現實生活中起到了很關鍵地作用。這將對于人們對影響土地資源利用方面的一些因素，有了可靠的數據資料去證明。作為一種工程設計和實施的參考，能夠有效保證工程施工的順利進行。同時，對于一些地形、地貌很偏僻的地方，也可以通過該系統獲得真實的數據，這是人為不能進行測定的。
1.2地形測量和測繪技術的發展現狀
以前，我們要想了解一片區域或者是地形的特征，就必須不怕艱難險阻，通過實地手動進行測量，才能實現，現代社會，伴隨著科學技術的不斷進步，在地形測量中，注入了先進的科學技術，采用優良地科學技術分析儀器，很有效地就完成了測量。而且數據更加地精確。人們也逐漸開始將自動化與地形測量相結合進行研究了[1]。
2.地形測量與測繪自動化技術
現代計算機技術的發展，網絡技術的應用，隨之而來的就是在測量儀器方面的技術改革，這些已經引起了在測繪自動化方向的發展。3S技術即GPS全球定位系統、GIS地理信息系統、RS遙感這三大技術，是集成技術的核心。
2.1GPS技術
GPS(GlobalPositioningSystem)是大家所熟知的全球定位系統，這個系統是美國在20世紀研制成功的，現在已經全面建成了導航衛星系統，可以用來測量時間和距離，能夠在海、陸、空進行全方位實時進行系統的定位和導航。具有高精度、全天候、高效率、多功能的一種測繪工具。與其他的地面測定系統比較，它擁有很多優良的性能：功能多、保密性能極強、抗干擾性能優良，應用的范圍及其廣泛。具有觀察的時間短的特點，在操作方面簡單，容易操作，易學，精度準確。特別是在水上定位，定位的精度可以達到厘米級的水準。隨后的GPSRTK技術，則是一種更加新型的測量系統，能夠準確地測量定點的位置，體現實時動態的效果。
2.2GIS技術
采用現代計算機圖形技術和數據庫的相關的知識理論，來對地理空間資料進行數據處理，其內部蘊含了地理學、測量學、幾何學和數據庫的相關知識，將這些綜合在一起，提高了其綜合性能，最后利用計算機很直觀地進行展示。GIS的特點主要是具有公共的地理定位的基礎，有多維的結構特點，實行的是數字化技術，蘊含了豐富的信息資源。對于現代的地理信息系統是一項新的進步。現在，GIS地理信息一定會準化、多維化、系統集成化和智能化的方向邁進。在工程建設、礦區開采以及其他的一些工程項目中，適當地運用此技術，能夠安全有效地開陳滿河北省煤田地質局第四地質隊河北張家口075100展工作。
2.3RS技術
遙感RS技術是從20世紀60年代開始的，這項技術的特點是它不回直接接觸要研究的對象，而是通過一種電磁波的反射、或者是輻射來對數據的傳輸和處理，獲取數據信息的一種方式。在這個遙感技術中主要涉及攝影、陸地、衛星、航空、航天攝影測量等技術內容。同上文中的GPS技術差不多，RS技術的發展也是主要運用到了航空技術當中，這項先進的技術主要是采用人造地球衛星上所搭載的相關技術設備，從很遠地地方對地球表面的物體進行發射相關的信號，這個信號有短波的紅外線、可見光、電磁波譜等，該系統對此進行接收、識別、處理和判斷，從而實現對目標物體的數據進行測繪。通過紅外線或者是可見光，都可以很有效地完成對所測區域真實地地貌。與此同時，也能夠對這個地區的土地中的成分進行測定，提供大量的信息[2]。
3.地形測量與測繪技術自動化應用時所存在的問題
3.1使用這些技術時，資費較高
先進的儀器設備的使用，帶來了科技地飛速發展，但是，同時也有個問題值得關注，那就是資金的問題，引入新的技術時需要花費錢的，不是免費獲得的，國家對于一部分的使用是由政府部門承擔一部分，但是，剩下的這部分資金，則是需要單位自己出資的。因此，很多規模不大的小型測繪企業，為了減少單位的開支，基本上不會使用這么昂貴的儀器設備。這樣他們的測量準確度依然是停留在了以往的狀態，并沒有獲取到真實、可靠的數據信息。非常不利于測繪自動化技術的有效進步。
3.2自動化地形測量測繪技術有待提高
根據前面的敘述，目前，GPS、RS等技術在地形的測量與測繪過程中發揮著很重要的優勢作用。雖然有著很多的優勢，但是，在其實施的時候，總是會受到一些外界因素的影響，比如說，氣候對它的影響，還有就是環境對它的影響，這都是很關鍵的因素。因此，這樣測出的數據很有可能與真實的情況，差別很大。所以，在以后的工作中，要及時地找尋出GPS、RS技術中的一些相關問題，和解決的方法，提升自動化測量技術的準確度。
3.3地形測量與測繪技術人員職業技能的培養和素質的提升
現代科技更新地很快，對于這部分測繪人員，要不及時進行相關技術的培訓，他們的那點知識根本在實際工作中，無法實施。所以，要不斷加強對他們的文化程度的提高，同時，也要多參加一些新技術培訓會，多學習新的技術，為自己的工作多努力。同時，也要多關注一些技術方面的網站，多進入網站學習新的技術和資源，豐富自己的閱歷。
4.測繪自動化技術的未來發展方向
現代計算機信息技術的不斷發展，以及隨之發展的網絡技術，迎來了我國自動化和智能化的發展。在測繪技術自動化方面，3S技術及集成技術自動化、數字化技術和數據庫的使用，現在出現的三維可視化技術和人工智能的進入，這些都使得測繪自動化技術加劇了。
4.13G技術及集成技術的進一步發展
在測繪方面多普及3G技術，改掉技術中遇到的一些問題，將3G技術中的集成技術進行改變，提高它的準確性，使其應用范圍更加地寬泛。我國的數字攝影測量系統主要是在GPS、GIS、RS和3S集成技術中進行使用的，這種集成技術可以將數碼攝影測量引入進來，更加使得測繪技術趨于自動化和數字化。數字化和智能化是未來數字攝影測量發展的主要方向，因為隨著科技的高速發展，勢必帶來在這個方面的技術變化，智能化的手段的使用，使得測繪技術不需要員工親自過去，便能獲取信息資料。
4.2測繪軟件及數據庫的開發與更新
加強數字地形測繪軟件研發、測繪軟件使系統更加高效、靈活、功能齊全，使測繪的軟件技術在地形測量中扮演了非常主要的角色。完美的信息數據庫進行有效地更新，將測量數據直接轉換為數據庫的信息，在查詢數據方面，非常便利，通過數據共享，實現全球的數據，及時進行數據更新，同時擴大空間信息系統的動態管理，實現科學管理，標準化、信息化的測量數據，測繪數據傳輸網絡，多樣化、社會化，測繪技術實現了自動化，實時數字化。在具體的實際應用中，顯示出了獨特的功能，使得我們的測繪技術與日俱增，帶來了新的時代，進入了一個有高新技術作為基礎的電子信息化的時代。這是我們所需要的測繪狀態，在這里，人們可以很輕松地進行測繪，無論是高難度的、偏遠應關注節點的設置、搭接的寬度，鋪膜后膜的狀態等內容。第六，焊接前做好焊道的清理工作。復合土工膜的防滲結構的設計在膜面上下一般包括各一層保護層，而焊機在行走過程中有可能造成保護層沙土或粘土粘接在膜面上，大風天氣下造成膜面不干凈等等都可能造成焊接強度的降低，因此一般焊接時都應安排專人負責焊接膜面的清理，保持膜面的干凈整潔。最后做好焊接質量的檢驗，發現問題及時處理。復合土工膜焊接工序的檢驗作為確定焊接質量的關鍵工作應認真組織，發現問題及時標記并按時處理，避免問題的遺漏或缺失。
1.1輸油管道儀表自動化技術人員的素質較低。為了滿足國內外石油市場的發展需求，生產出環境友好型、污染物排放量少的石油產品，石油化工企業需要建立適量生產高價值、高質量的石油產品生產體制。由于石油產品需要進行深度加工，加工程序比較復雜，石油化工企業需要對輸油管道儀表自動化技術提出更高、更新的要求，這與現階段輸油管道儀表自動化技術人員的素質不高相悖，極大地影響了石油在儲運過程中效率和質量的提高。
1.2輸油管道儀表自動化技術單一。目前大多數的石油化工企業多采用單一的儀表自控系統，這使得石油化工企業在進行輸油過程中極易形成孤島式的自動化控制和信息管理格局。隨著石油市場競爭的日益激烈和經營規模的不斷擴大，為了增強石油化工企業的競爭優勢，及時、準確地為豐富石油化工企業的輸油管道儀表自動化技術進行決策服務十分重要。否則不能使石油化工的經營決策轉變為生產操作成果。此外，輸油管道儀表自動化技術的計算機控制系統和信息綜合系統的應用開發不能得到有效協調，傳統的DCS會使煉油化工企業的輸油效率較低。
1.3輸油管道儀表自動化技術操作不規范。現代石油化工企業的操作要求越來越高，輸油管道儀表自動化技術的管理信息量也越來越大。由于現代煉油化工企業主要采用儀表自動化設備直接控制輸油管道的生產裝置的運行狀態，而技術操作人員在對儀表自動化技術進行操作過程中往往不按照科學的操作規范，尤其是忽視了對輸油管道儀表自動化設備的維修工作，使得石油化工企業在進行輸油過程中經常出現自動化儀表設備使用壽命短，輸油效率低，維修檢測輸油管道儀表自動化設備的成本高、儀表自動化設備的投入所占的份額越來越大等問題，給石油運輸帶來了損失性的滯后被動維修，不利于提高石油化工企業的經濟效益和社會效益。
2完善儀表自動化技術在輸油管道的發展策略
2.1加強對輸油管道技術人員的定期培訓。為了加強對輸油管道技術人員的定期培訓工作，石油化工企業應當加強專業知識的宣傳和教育工作，對燃氣管道技術人員、石油和天然氣長輸管道技術人員、石油和天然氣集輸管道技術管理人員和操作人員進行定期考核工作，加強技術操作人員之間的技術交流工作和技術探討工作。這樣不僅有利于提升石油化工行業的經濟效益，還有利于提高我國石油化工企業儀表自動化的應用水平，使其適應石油化工工業發展的需要。同時還應當加強與石油化工儀表自控系統技術發展較快的國際石油化工企業的技術交流和合作，尤其要突出發展輸油管道儀表自動化技術在先進輸油管道控制技術的實用化、儀表數字化和計算機網絡技術、信息綜合技術等方面的創新。
2.2建立網絡化、集成化、智能化的儀表自控系統。隨著我國社會主義市場經濟的快速發展，為了建立網絡化、集成化、智能化的儀表自控系統，石油化工企業必須完善與天然氣的生產配合工作，通過相互提供原料與半成品，達到最大化地提高經濟效益和社會效益的目的。現階段，應當摒棄運作結構傳統單一的自動化控制技術，推進網絡化、智能化、集成化、系統化的新型運作模式，強化自動化儀表的控制技術和數據統計技術，促進石油化工輸油管道自動化儀表各項功能的健康、持久、穩定發展。
2.3規范輸油管道儀表自動化技術操作流程。為了規范輸油管道儀表自動化技術操作流程，提高我國石油化工企業儀表自動化技術的應用水平，尤其要突出發展儀表計算機網絡技術數字化、先進控制技術的實用化和計算機信息系統綜合化。儀表自動化技術操作人員應當嚴格遵守儀表技術操作手冊的相關規定，尤其是加強儀表維護管理系統、上位機系統和人機操作站的節點控制。儀表自動化技術操作人員還應當加強對現場儀表的工位號、材料、量程、精度、運行狀況的記憶和研究，使其能夠深入熟悉現場儀表的全部運行情況。
在阿爾油田建有2座閥組間、1座聯合站。閥組間工藝包括摻水分配計量、混合液回站計量、壓力、溫度、可燃氣體監測與排風扇聯動控制等；聯合站工藝包括集油、分離、伴生氣處理、摻水、外輸、污水處理、注水、消防、加熱、天然氣發電等工藝流程。原油處理采用密閉處理流程；利用兩相分離、三相分離和大罐抽氣最大限度的收集天然氣，用于加熱爐燃燒和天然氣發電；污水經過沉降、過濾后注入地下，采用了14臺套集成撬裝設備，簡化了工藝流程。閥組間數據采集：溫度、流量、壓力、可燃氣體和視頻等生產數據和圖像等的實時采集；排風扇與可燃氣體報警聯動，實現無人值守。聯合站自動化監控[1]：對生產過程進行動態、實時、逼真的顯示；能夠對監測的結果自動存儲入庫；能夠對異常的情況及時準確的進行報警；并且能夠根據需要進行報表打印等功能；在控制方面實現了：回水罐自動補水控制，污水灌液位控制，三相分離器油室、水室、氣室的液位、壓力自動PID調節控制、注水泵變頻控制、電動閥遠程開關控制、泵啟?？刂?。從而能夠使整個聯合站的各設備的運行情況和生產流程，實現遠程監測和控制。阿爾聯合站監控點約4000余點，接入第三方設備的控制系統14臺套。
二、自動化系統設計
2.1結構設計。阿爾油田的自動化建設，以聯合站為中控室為監控中心，以單井、閥組間和聯合站等各個生產單元為節點，構成一個二級SCADA自動化監控管理系統。各生產單元采用遠程終端單元（RTU）或PLC等檢控裝置，實現數據的自動采集和控制，并通過無線和有線方式實現數據通訊[2]，自動化系統結構如圖3。抽油機井生產現場的示功圖、壓力、溫度等監控儀表，全部采用433MHz短距離無線通訊技術，實現信號的無線傳輸，最大限度減少了對草原的破挖。單井與監控中心采用McWell無線寬帶通訊系統，McWiLL是一種基于全IP移動寬帶無線接入系統，能提供超大容量的移動寬帶數據和移動語音業務，可以為油田單井的視頻監控和數據采集提供無線寬帶接入方式[3]。解決了偏遠地區的數據、圖像和語音的通訊問題。
2.2監控中心。根據油田的規模，在阿爾聯合站建設屬于站場一級的監控中心，按照《油氣田地面工程數字化建設規定（試行）》的要求，應具有以下功能：（1）對站內與所轄井、站（廠）、管道的工藝參數進行數據采集、處理。動態工藝流程顯示；報警、事件管理及報表的自動生成打?。唬?）實時和歷史數據的存儲、歸檔、管理以及趨勢圖顯示；（3）PID控制、批量控制、邏輯控制和緊急停車；（4）單井計量管理；（5）站場可燃（有毒）氣體、火災報警和安全狀況監視；（6）經通信接口與第三方的監控系統或智能設備交換信息；（7）為上一級計算機控制系統提供有關數據并接受其調度指令。
2.3軟件系統設計。對照監控中心所具有的功能要求，油田生產自動化系統的上位機軟件主要由組態軟件、實時數據庫和應用軟件等構成。2.3.1組態軟件。采用美國Wonderware公司的Intouch人機組態軟件包。是實現人機界面生成最快捷和最容易的一款軟件，充分利用其提供的各種繪圖工具和動畫連接技術，使圖形、文字等與現場的數據相關聯，創建以窗口為界面的工藝流程動態顯示[4]，實際顯示畫面如圖42.3.2實時數據庫系統。采用美國Wonderware公司的InSQLServer實時數據庫系統?？蓪崿F實時數據的秒級存儲，對后期工藝過程進行優化控制和在線分析，及時調整工藝參數和大數據分析，打下良好基礎。2.3.3示功圖量油軟件系統。在采集的地面示功圖時，同步對電參量（電流、功率等）進行采集，實現油井產液量計量、系統效率的自動計算、油井工況診斷、優化決策、數據網絡查詢等功能。
三、結論
