数字化进展范文

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第1篇

1 数字化外科技术的概况

数字化外科学是以医学影像学及解剖学为基础，将三维重建、计算机辅助设计和制造、计算机导航系统等相关的数字化技术应用于临床外科，将二维图像或结构光测量数据转化为三维立体测量分析，从而精确地辅助及模拟手术设计。数字化技术最初应用于骨科、神经外科等。1983年，Hemmy等[1]首次将三维重建技术应用于颅颌面外科，开启了数字化技术在颅颌面应用的先河。随着计算机技术的发展，计算机辅助设计和制造技术（CAD/CAM）也被应用于颅颌面外科。1986年，Mankovich[2]首次以虚拟头颅三维重建技术为基础，将计算机辅助铸造出的硅胶用于眶颧骨缺损的病例中。随着数控加工技术日益成熟，快速成型技术（Rapid prototyping tecnology，简称RP技术）问世。1991年，RP技术中光固定化立体造型（SLA）在维也纳首次被引入口腔颌面外科的临床应用。20世纪90年代，计算机辅助手术技术开始应用于颅颌面外科，1991年，Atobelli等[3]在计算机生成的三维图像上模拟了颅面整形手术。近几年，3D摄影、手术导航系统、医学智能机器人等新型技术在国内外颅颌面临床开始应用[4-6]。

2 数字化外科技术的组成

2.1三维重建技术：三维重建技术是在二维CT图像数据的基础上，利用计算机技术将其转化为模拟数据输出为三维立体图像，从而准确地显示解剖结构与病变的空间位置、大小、几何形状以及与周围组织结构的空间关系，为颅颌面外科的畸形修复和颜面整形提供了更为精确且量化的模拟。1979年，Herman 等[7]报道了人体器官及骨组织的三维重建技术，将数字化技术引入外科学。20世纪80年代至90年代，三维重建技术迅速发展。1984年，Marsh[8]利用三维CT重建技术进行了颅眶整复手术的模拟设计；1986年至1989年，建立起基于CT 影像资料的计算机辅助颅颌面外科手术三维模拟设计系统[9-10]。1995年，Gulyas 等[11]提出了应用数字化三维技术进行颅颌面外科手术设计的理念。近年来，三维重建技术在颅颌面外科的应用已不仅局限于硬组织，颅面部的三维重建可从组织结构进行细致的分层显示，将面部皮肤、皮下浅筋膜、面部血管神经等逐层显示出来[12-13]。三维重建技术是数字化外科的基本技术，为模拟外科提供了重要的方法。

2.2计算机辅助设计技术（CAD）和计算机辅助制造技术（CAM）：计算机辅助设计技术是数字化外科的核心，利用CT扫描得到的对颅面部解剖结构的虚拟数据，在三维编辑软件环境下，对数据进行各种处理，完成数字化三维重建。其组成包括：镜像技术、有限元分析、自由曲面构建技术、数据分割技术、数据构建技术、图像配准技术、差值分析技术等。应用计算机辅助设计软件可对颅面骨进行三维重建，在PC机上完成颅面骨虚拟切割和移动，使复杂手术的模拟成为可能并预测术后效果。很多学者将计算机辅助设计及制造技术应用于颌面骨缺损修复、畸形修复以及颌面牵引成骨，均取得了良好效果[14-17]。

计算机辅助制造技术（CAM）以快速成型技术（简称RP技术）为代表。快速成型技术是20世纪80年代后期发展起来的新型工业制造，它以光敏树脂为原料将计算机辅助设计零件（CAD）模型通过软件分层离散和数据成型系统重新分层、逐层叠加，完成填充物的轮廓编辑和成型，从而制造出三维实体模型，其中SLA方法是目前快速成型技术领域中研究最多且技术上最为成熟的方法。SLA工艺成型的零件精度较高，加工精度可达到0.1mm，原材料利用率近100%。在颅颌面外科，在CT扫描数据基础上运用快速成型技术制作的三维头颅模型能直观、真实、立体、精确地显示颅面部的三维解剖结构及空间关系，在此基础上可进行精确的测量和准确的临床诊断，为制定合理的手术治疗计划提供重要依据。同时，术前可在三维头颅模型上进行手术设计、模拟操作并预制个性化修复体进行填充。

2.3计算机辅助手术模拟（Computer Assisted Surgery Simulation，CASS）：计算机辅助手术模拟是虚拟手术的一种，是基于各种医学影像数据运用计算机图形学与虚拟现实来模拟、指导手术，使复杂精确的手术成为可能。对于颅颌面外科而言，准确的术前设计是手术成功的保证，因而建立基于CT的三维图像的虚拟现实外科计划、模拟系统的计算机系统工作站对颅颌面外科有重大意义。近年来，CASS开始应用于颅颌面复杂畸形和创伤患者的治疗修复并取得了良好的效果[18-20]。

2.4计算机辅助导航系统（computer assisted navigation system， CANS）：计算机辅助导航系统是计算机辅助外科技术的重要组成部分。计算机辅助导航系统是将计算机处理的三维模型与实际手术进行交互，通过红外线或者激光对手术器械位置的追踪，最大可能地提供术区信息，属于计算机增强现实。其基本操作步骤包括获得术前三维图像、制定手术方案、模拟手术和术中注册导航。计算机导航的优点：①定位确切，使手术更为精准，提高手术成功率；②将三维模型与手术部位准确匹配，实施个体化手术方案；③避开重要解剖结构，使手术更为安全，减少术后并发症；④辅助教学和远程医疗[21]。导航系统的精确度主要受系统本身误差、影像资料的准确性、术中组织移位等因素的影响[22]。

2.5数字化新技术： 已被证实，机器人手臂可以完成复杂的手术轨道切割[23]。随着术中导航系统的成熟，出现了比机器人手臂更为完善的手术机器人辅助系统，可获得比外科医生手术操作更为准确的精度，如用于颅内植入定位[24-25]。迄今为止，相关机电研究为手术机器人辅助系统进入临床提供了坚实的基础，但是在术中应用的安全性还需进一步被证实[26]。

3 数字化技术在颅颌面外科治疗中的应用

颅颌面外科是法国整形外科专家Tessier教授于20世纪60年代后期创立的一门新兴学科。它通过特殊的截骨和植骨方法将颅颌面骨分块移动，按照整形修复原则重新排列组合与固定，从根本上矫正各种严重的颅颌面畸形[27]。颅颌面肿瘤、外伤和畸形经常导致严重的咀嚼功能障碍和面部轮廓损坏，显著降低患者的生活质量。然而，畸形的颅面骨是立体多面且不完全规则的，X片和CT的二维图像不能对三维结构进行立体呈现和定量测定，导致受损及畸形骨的复位缺乏准确性，通常很难恢复预期的面部形态。对于外科医生而言，提高颅颌面缺损和畸形患者的术后效果仍然是一个挑战。把数字化技术应用于外科诊断和治疗中，可以帮助解决这个问题[28]。

3.1在颅颌面肿瘤中的应用：数字化技术在颅颌面肿瘤的评估、手术切除和术后修复中均有重大帮助。一些学者应用三维数字立体摄影测量技术评估患侵袭性纤维瘤病的儿童进行下颌骨节段性切除术后2年内的面部发育情况，认为三维数字立体摄影测量是一种客观、量化的监测面部增长的无创性方法[29]。Lübbers等[30]为一个巨大额骨和颞骨骨母细胞瘤的患者进行术前虚拟规划，运用镜像技术和导航系统在术中切除病灶，同时利用自体颅骨根据健侧重建患侧，术后效果良好，为复杂的颅颌面肿瘤手术提供了新方法。近年来，国内不少学者也将数字化技术应用在颅颌面肿瘤并取得了很好效果。一些学者对14例颧上颌骨骨纤维异常增殖症的患者进行术前颅面骨三维重建，运用镜像技术精确标记需要切除的骨量，术中导航系统指导病变骨的切除，每例患者术后效果与预先估计值最大差异小于2mm[31]。此外，数字化技术在颅骨缺损修复也有应用。数字化三维颅骨成形技术应用在Ⅰ期颅骨修补术，提高颅骨塑形的精确度，减少颅骨修补术后的并发症和缩短手术时间[32]。

3.2在颅颌面外伤中的应用：在颅颌面外伤中，眶颧骨折占很大比例。眼眶重建修复最大的困难在于眼眶周边结构复杂，血管神经丰富，要精确恢复病前的眼眶骨性轮廓和恢复眼外肌功能是临床的一个难点。传统的手术虽然行之有效，但却会给患者留下外观上的缺陷。国外一些学者将术前手术模拟和术中导航相结合，对外伤导致的单侧眼眶畸形进行修复重建，解剖学复位精度高，但由于软组织限制导致的继发畸形并未完全克服。结果提示，术前模拟手术和术中导航可为复杂的眶壁修复提供有益的指导[33]。国内有学者研究表明，计算机辅助导航外科有助于提高颅颌面陈旧性骨折的复位精度[34]。一些学者运用镜像技术制作眶颧骨折患者的三维头颅模型，并在模型上对钛网进行解剖塑形，修复眶壁缺损的准确性比预成钛网更高[35]。此外，SLA模型在颅骨缺损的修复中也有着广泛应用。一些学者应用光学三维成像和快速成型技术对比例越过面中线的颌面大面积缺损进行假体移植，证实虚拟移植用于保留眼结构的大面积颌面部缺损修复是可行的[36]。

3.3在颅颌面畸形方面的应用： 颅颌面畸形修复手术包括了对先天及后天因素导致头面畸形的矫治。手术成功与否不仅取决于手术操作，在很大程度上也取决于精确的手术方案[37-39]。传统的手术在石膏模型上模拟手术截骨轨迹，这对于要求高精度的复杂颅颌面畸形手术是巨大限制，于是开始有学者运用三维计算机手术模拟（CASS）进行颅颌面手术术前设计[40]。一些学者收集12例颅颌面畸形患者，为其制造三维颅骨模型，并进行两次模拟手术：在CASS辅助下进行模拟手术和传统手术。术后从颅面整体骨骼矫正以及上颌、下颌、颏的矫正水平分别进行统计学评估。结果表明，运用CASS取得的手术效果明显优于传统方法，术者应用CASS能更好地矫正偏牙合畸形，恢复下颌骨的对称性[41]。Malis等[42]在术中导航的辅助下对颞下颌关节强直患者进行了精确的截骨术和假体置入，完成了全颞下颌关节置换术，术后效果良好。

3.4在颅颌面外科其他领域的应用： 一些学者使用3D立体摄影或3D软件进行颅颌面术前与术后软组织的评估，以及软组织的变化和正颌手术复发的客观评价[43-44]。一些学者运用三维电脑断层数据的体积和表面积分析可精确评估冠突的大小，为冠突肥大的临床诊断和治疗提供了帮助[45]。

4 展望

数字化技术可为复杂的颅颌面畸形提供准确的诊断及合理有效的治疗方案。近年来，有关颅颌面外科术前三维重建及术中导航应用的研究激增，但数字化技术需要基本的设备和软件，花费的时间比较多，使用成本也较高，临床推广有一定限制。另外，很多医生对数字化外科的熟悉程度不够，很难将其灵活运用于临床，远期的评估及相关的收益分析也有待进一步研究。这需要计算机、机电和医学等多方面人才的共同努力，才能将数字化技术的优势在颅颌面外科充分发挥。

[参考文献]

[1]Hemmy DC，David DJ，Herman GT.Three-dimensional reconst ruction of craniof acial deformity using computed tomography[J].Neurosurgery，1983，13（5）：534-541.

[2]Mankovich NJ，Curtis DA，Kagawa T，et parison of computer-based fabrication of alloplastic cranial implants with conventional techniques[J].Prosthet Dent，1986，55（5）：606-609.

[3]Altobelli DE，Kikinis R，Mulliken JB，et puter-assisted three-dimensioal planing in craniofacial surgery[J].Plast Recondstr Surg，1993，92（4）：576-585.

[4]Heike CL，Upson K，Stuhaug E，et al.3D digital stereophotogrammetry：a pratical guide to facial image acquisition[J].Head Face Med，2010，28：18.

[5]Rana M，Essig H，Eckardt AM，et al.Advances and innovations in computer-assisted head and neck oncologic surgery[J].J Craniofac Surg，2012，23（1）：272-278.

[6]Bast P，Popovic A，Wu T，et al.Robot- and computer-assisted craniotomy： resection planning， implant modelling and robot safety[J].Int J Med Robot，2006，2（2）：168-178.

[7]Herman GT，Lin HK.Three-dimensional display of human organs from computed tomograms[J].Comput Graph Proc，1979，9：1-21.

[8]Vannier MW，Marsh JL，Warren JO.Three-dimensional CT reconstruction images for craniofacial surgical planning and evaluation[J].Radiology，1984，150（1）：179-184.

[9]Marsh JL，Vannier MW，Bresina S，et al.Applications of computer graphics in craniofacial surgery[J].Clin Plast Surg，1986，13（3）：441-448.

[10]McEwan CN，Fukuta K.Recent advances in medical imaging：surgery planning and simulation[J].World J Surg，1989，13（4）：343-348.

[11]Gulyas G，Pulay G，Volant M，et al.Cranioplasty using computer-designed implants（preliminary report[J].Ory Hetil，1995，136（44）：2393-2397.

[12]Girod S，Keeve E，Girod B.Advances in interactive craniofacial surgery planning by 3D simulation and visualization[J].Int J Oral Maxillofac surg，1995，24（1）：120-125.

[13]Tanna N，Wan DC，Kawamoto HK，et al.Craniofacial microsomiasoft-tissue reconstruction comparison： inframammary extended circumflex scapular flap versus serial fat grafting[J].Plast Reconstr Surg，2011，127（2）：802-811.

[14]归来，夏德林，张智勇，等.三维模型技术在颅面创伤修复中的应用[J].中华创伤杂志，2004，20（4）：213-216.

[15]归来，左锋，张智勇，等.颅骨缺损的个性化修复[J].中华整形外科杂志，2004，20（2）：98-100.

[16]Robiony M.Distraction osteogenesis：a method to improve facial balance in asymmetric patients[J].J Craniofac Surg，2010，21（2）：508-512.

[17]Edwards puter-assisted craniomaxillofacial surgery[J].Oral Maxillofac Surg Clin North Am，2010，22（1）：117-134.

[18]Xia JJ，Gateno J，Teichgraeber JF，et al.Accuracy of the computer-aided surgical simulation （CASS） system in the treatment of patients with complex craniomaxillofacial deformity： A pilot study[J].J Oral Maxillofac Surg，2007，65（2）：248-254.

[19]Gateno J，Xia JJ，Teichgraeber JF，et al.Clinical feasibility of computer-aided surgical simulation （CASS） in the treatment of complex cranio-maxillofacial deformities[J].J Oral Maxillofac Surg，2007，65（4）：728-734.

[20]Gateno J，Xia JJ，Teichgraeber JF.New Methods to Evaluate Craniofacial Deformity and to Plan Surgical Correction[J].Semin Orthod，2011，17（3）：225-234.

[21]张诗雷，张志愿，沈国芳.计算机及三维导航技术辅助外科手术的应用进展[J].中国口腔颌面外科杂志，2004，2（3）：187-190.

[22]Iseki H，Muragaki Y，Nakamura R，et al.Intelligent operating theater using intraoperative open-MR [J]. Magn Reson Med Sci，2005，4（3）：129-136.

[23]Korb W，Engel D，Boesecke R，et al.Development and first patient trial of a surgical robot for complex trajectory milling[J].Comput Aided Surg，2003，8（5）：247-256.

[24]Askara，Bumm K，Federspil PA，et al.Update on computer- and mechatronic-assisted head and neck surgery in Germany[J].HNO，2008，56（9）：908-915.

[25]Klein M，Hein A，Lueth T，et al.Robot-assisted placement of craniofacial implants[J].Int J Oral Maxillofac Implants，2003，18（5）：712-718.

[26]Bast P，Popovic A，Wu T，et al.Robot and computer-assisted craniotomy： resection planning， implant modelling and robot safety[J].Int J Med Robot，2006，2（2）：168-178.

[27]归来，宋业光.颅颌面外科创立30 周年回顾[J].中华整形外科杂志，1997，13（6）：403-406.

[28]Wang LY，Du HM，Zhang G，et al.The application of digital surgical diagnosis and treatment technology： a promising strategy for surgical reconstruction of craniomaxillofacial defect and deformity[J]. Med Hypotheses，2011，77（6）：1004-1005.

[29]Chung HK，Sherif GK，Jim W，et al.New method for analysis of facial growth in a pediatric reconstructed mandible[J].Am J Orthod Dentofac Orthop，2011，139（4）：285-290.

[30]Lübbers HT，Jacobsen C，K？nü D，et al.Surgical navigation in cranio-maxillofacial surgery： an evaluation on a child with a cranio-facio-orbital tumour[J].Br J Oral Maxillofac Surg，2011，49（7）：532-537.

[31]Wang X，Lin Y，Yu H，et al.Image-guided navigation in optimizing surgical management of craniomaxillofacial fibrous dysplasia[J].J Craniofac Surg，2011，22（5）：1552-1556.

[32]唐 凯，林晓风，郭文龙，等.数字化三维颅骨成形技术在Ⅰ期颅骨修补术中的临床应用[J].中国微侵袭神经外科杂志，2010，15（8）：355-356.

[33]Bryan Bell，Michael puter-Assisted Planning，Stereolithog raphic Modeling，and Intraoperative Navigation for Complex Orbital Reconstruction： A Descriptive Study in a Preliminary Cohort[J].J Oral Maxillofac Surg，2009，67（12）：2559-2570.

[34]沈国芳，于洪波，张诗雷，等.计算机辅助导航系统在颌面部陈旧性骨折治疗中的应用[J].中国口腔颌面外科杂志，2009，7（3）：195-199.

[35]何冬梅，李政康，范先群，等.计算机辅助导航系统和个体化三维钛网在陈旧性眶颧骨折治疗中的应用[J].中国口腔颌面外科杂志，2011，9（2）：143-150.

[36]Feng ZH，Dong Y，Bai SZ，et al.Virtual transplantation in designing a facial prosthesis for extensive maxillofacial defects that cross the facial midline using computer-assisted technology[J].Int J Prosthodont，2010，23（6）：513-520.

[37]Gateno J，Xia JJ，Teichgraeber JF，et al.Clinical feasibility of computer-aided surgical simulation （CASS） in the treatment of complex craniomaxillofacial deformities[J].J Oral Maxillofac Surg，2007，65（4）：728-734.

[38]Santler G.3-D COSMOS： A new 3-D model based computerised operation simulation and navigation system[J].J Maxillofac Surg，2000，28（5）：287-293.

[39]Swennen GR，Barth EL，Eulzer C，et al.The use of a new 3D splint and double CT scan procedure to obtain an accurate anatomic virtual augmented model of the skull[J].Int J Oral Maxillofac Surg，2007，36（2）：146-152.

[40]Xia JJ，Gateno J，Teichgraeber JF.New clinical protocol to evaluate craniomaxillofacial deformity and plan surgical correction[J].J Oral Maxillofac Surg，2009，67（10）：2093-2106.

[41]Xia JJ，Shevchenko L，Gateno J，et al.Outcome study of computer-aided surgical simulation in the treatment of patients with craniomaxillofacial deformities[J].J Oral Maxillofac Surg，2011，69（7）：2014-2024.

[42]Malis DD，Xia JJ，Gateno J，et al.New protocol for 1-stage treatment of temporomandibular joint ankylosis using surgical navigation [J].J Oral Maxillofac Surg，2007，65（9）：1843-1848.

[43]Hajeer MY，Ayoub AF，Millett DT.Three-dimensional assessment of facial soft-tissue asymmetry before and after orthognathic surgery[J].Br J Oral Maxillofac Surg，2004，42（5）：396-404.

[44]Sykes JM，Amin SH，Hatcher DC，et al.3D analysis of dentofacial deformities： a new model for clinical application[J].Facial Plast Surg Clin North Am，2011，19（4）：767-771.

第2篇

［关键词］ 放射学信息系统;计算机;述评

伦琴发现X线为放射学的发展奠定了基础，在其后的100余年中，随着各种新型成像技术不断出现及改进，放射学由单纯的X线成像发展到包括CT、MRI、超声、核医学、计算机放射成像（CR）、数字放射成像（DR）等各种数字化成像技术的现代影像学阶段。成像技术的改进，同时也引起了包括思维模式、工作流程、管理方式等一系列改变与挑战。20世纪70年代初期CT的问世，成为传统放射学步入现代影像学时代的革命性标志，在其后的时期里逐渐出现了各种各样的成像技术，但根本进展为影像医学的数字化，后者使得医学影像学进入了迅猛发展的时期。

1 医学影像数字化进展

1.1 CT技术进展 CT是20世纪70年代初期发展起来的新型成像技术，主要特点是:横切面、断层、数字化图像，彻底改变了近百年来传统X线图像结构重叠、信息单一的缺陷，使得成像技术和图像读取、分析方式发生了质的变革。近30年来，CT的发展一直围绕着扫描速度（数据采集速度）、图像清晰度（空间分辨率和密度分辨率）及扫描范围（数据采集范围和方位）的和谐统一而进行。初期CT采用的是间歇式进床步进式扫描的单纯层面成像方式，主要机型为常用的第1～3代CT，存在的主要问题为扫描速度慢，时间分辨率差及信息丢失、遗漏等缺陷。滑环技术的出现为螺旋扫描奠定了基础，后者采取X线球管旋转与进床同步进行的扫描方式，解决了扫描速度、图像清晰度与扫描范围之间的矛盾，使得三者得到了完善的结合。在此基础上相继开发出的双层、四层、八层及当今最先进的六十四层CT，则更加体现了成像速度快、图像清晰度高、扫描范围大的优点，使得以前不能行CT检查的部位或器官，能够进行CT检查，极大拓展了CT的应用范围，如血管成像、三维成像（仿真内窥镜）、灌注成像及心脏成像等，为活体检查提供了极具实用价值的工具。多层CT的下一个换代产品将是采用平板探测器的容积CT（Vo- lume CT ），届时CT将不再是单层或多层扫描，而是某个特定解剖范围的整体扫描。

1.2 MR技术进展 MRI自20世纪80年代中期应用于临床后，已成为现代影像学的重要成像手段之一。就成像速度、图像清晰度及临床应用范围而言，MRI进展主要表现在电子学、梯度场和射频场等方面，与此密切相关的脉冲序列和实时成像技术的发 展，极大拓宽了检查的适应证和检查深度，除常规的二维和三维成像功能外，还可进行MR血管造影（MRA）、弥散（dif-fusion）、灌注（perfusion）、功能成像（fMRI）、MR波谱分析（MRS）、显微成像及实时成像等。实时成像是指在人体功能活动的同时进行成像，可显示人体功能活动时组织结构的相应变化，即所谓MR透视，可进行实时血管造影、心脏成像、介入检查和其他功能成像。fMRI目前主要利用血氧水平依赖法（BOLD）成像，通过检测组织内血氧代谢变化（含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白）而产生信号对比。主要用于脑皮质和脊髓功能定位，以确定肿瘤与中枢神经功能区的关系。弥散成像反映分子水平水分子的运动状况，根据不同组织或病变内水分子弥散运动的差别产生图像对比，并可测量组织的弥散系数（ADC值），主要用于鉴别不同类型水肿（如血管源性、细胞毒性和间质性水肿）、肿瘤、炎症与梗死，以及白质纤维束的走行。灌注成像通过测量血流通过时间（MTT）和脑血流容积（rCBV）等参数，以观察毛细血管水平血流运动及分布状况，主要用于脑血管病变及肿瘤性病变的检查。MRS通过观察病变区域代谢产物（如乳酸盐、肌酐、胆碱等）的变化情况，分析病变的性质。目前，本技术处于初期临床应用阶段。

1.3 常规X线技术进展 常规X线检查在现代医学影像学中仍占有非常重要的地位，约占所有影像检查的48%。近年来传统X线检查方法的主要进展也是图像数字化。在X线源不断改进的同时，通过改进信息接收与处理技术，由过去的模拟数据输出转变为数字化输出。数字化图像的主要优点为可进行图像后处理及网上传输与交流。模数转换的方式包括:①传统X线胶片经扫描后变成数字图像，但有数据丢失;②影像增强器取得模拟信号，经模拟转换后，以模拟信号输出，如DSA;③CR，也称影像板放射成像技术;④DR，也称电子成像板放射成像技术。后两者为目前已广泛应用的数字X线影像技术，也使得常规X线技术成为真正数字化图像。

1.4 其他成像技术 SPECT、PET及超声等也已成为数字化成像技术，尤其是前二者是在CT基础上发展起来的影像技术，在采集信息的手段上明显有别于传统的核素扫描，克服了普通核素扫描定位准确性差的缺点，PET还可反映器官和组织的功能代谢信息。

1.5 图像融合技术 前瞻性地将采集的多幅图像处理为一幅图像的技术，称为图像融合技术。而将所采集的多幅图像处理为一幅图像的技术，称为图像叠加技术。现有的各种成像技术，所得图像各有特点，如解剖结构和功能图像等。融合方法可由图像的单纯叠加而成，也可经两种不同设备合成一种新的单一设备而成，如CT-PET结合，则融合了CT显示解剖结构清晰与PET显示病变及功能异常敏感性高的优点，克服了CT显示病变敏感性低而PET显示解剖结构差的缺点。目前，已有少量该型设备成功用于临床。其他类似的融合设备技术也有应用，如CT血管造影、MRI血管造影等。

1.6 图像存储与传输系统 随着影像技术的进展，尤其是能获取大量数据信息的多层CT、MRI等先进设备的广泛应用及各种检查方法的增多，获取的图像和信息量呈几何级数增长。若这些影像资料仍停留于原始的处理方式和传统的管理方法上，已远远不能满足临床业务的需要，并可能成为阻碍医院发展的“瓶颈”。因此，有必要使用一种全新的方式来管理、存储、传输和使用这些信息。计算机网络技术的图像存储与传输系统（PACS）的诞生，使解决这一矛盾成为了可能。PACS主要由三大部分构成:图像获取、存储与处理、显示系统。一般而言，PACS应与放射科的各种成像设备（包括CR/DR、CT、MRI、DSA、SPECT、PET、US等）、放射信息系统（RIS）及医院信息系统（HIS）实现平滑连接，通过对图像及文字的存储、传输、调用等功能，达到院内信息共享、提高诊疗效率与质量、无胶片化管理、克服时间及地域限制、模拟手术、甚至远程会诊等目的。因此，PACS应成为医院诊断链和治疗链中最重要的环节和医院实现真正数字化的基础。

2 影像数字化带来的挑战

2.1 思维方式变化 经过百余年的发展，传统放射学诊断已形成了固定的思维模式，即以X线片为信息载体，反映的主要是组织或器官病变的大体病理信息，诊断思维分析主要以形态学改变为依据。随着现代影像医学的发展，影像学已由二维图像转变为三维图像和动态图像，由单纯诊断转变为诊断加治疗，由过去的大体、宏观观察转变为宏观加微观（细胞、亚细胞、分子水平）和流动信息观察，由过去单纯的解剖学形态观察转变为解剖形态加功能观察，由真实影像转变为真实加虚拟影像，由单一科室转变到全院、甚至通过互联网链接全世界。所有这些变化，也必然要求影像科及临床科室医师的诊断思维模式随之发生改变，必须同时兼顾宏观与微观、静态与动态、结构与功能、形态与成分等分析。

2.2 工作流程变化 影像诊断中，现代影像学检查手段获得的呈几何级数增长的各种信息及PACS电子式“软拷贝”取代了传统的“硬拷贝”（照片），必然会有意或无意地受到习惯势力的阻碍。由于我国的计算机普及程度尚不广泛，大多数医务人员对计算机操作并不十分熟练，特别是老一代的医生，一般均习惯于 传统的观片灯阅片方式。尤其是在需要反复对比多幅新老图像时，使用多联观片灯最为简捷。使用PACS后，传统的“观片写报告”方式也将被“荧光屏+直接微机报告”或“荧光屏+口述录音+微机报告”所替代，这种新型的方式截然不同于以往。另外，在信息采集与处理方面，也将出现信息采集在先，资料重组、显示及处理在后，最后只把经处理后有用的资料经PACS有效传输到相关科室的方式。这种工作流程的改变，也是对传统方式的一种挑战。因此，在这方面还应着力培养影像专业医师尽快更新观念和意识、增强网络意识、重新组织影像科室的诊断作业流程。

2.3 影像检查手段的合理使用与医疗费用问题 影像检查消费与检查所用设备、检查内容及方法等密切相关。传统放射学主要基于X线检查（如正位、侧位平片），检查手段单一、简单，耗时及耗材较少，诊断分析相对容易。尽管普通CT获取的信息数据量明显多于X线平片，但仍以二维断层切面为依据，用少量普通胶片即可承载其所有图片信息。因此，上述二者的使用及相关费用并不太高。但螺旋CT、MRI及CR/DR等数字设备应用后，尽管其能在短时间内用不同的方法、从不同的方位（如矢状位、冠状位、横轴位）、不同的层次（如大体解剖水平、分子水平、流动信息等）获得大量的图像信息，利于诊断和治疗，但这些图像信息也带来了相应的挑战。一是如此大量的图像若仍由传统沿用的“X线片”作为载体，将引起极大的资源浪费，也增加了病人的费用。如一次颅脑MRI平扫加增强扫描，若同时使用多序列、多方位检查，将一次性产生几百幅图像。若病人同时应用CT、CR/DR或核素扫描，甚至CT、MRI三维扫描及重建，产生的图像将更多。若病人因病需要多次复查，其产生的图像及相关费用将难以想像。二是尽管PACS的实施使无胶片放射学成为可能，但病人仍需一份自带片以备外诊使用，但如此大量的“X线片”图像将给诊断分析、携带及保存带来困难。因此，检查手段的合理使用与组合为现代医学影像学所面临的另一个挑战，这要求影像科及临床医生必须熟知各种影像学检查手段的适应证与禁忌证（即比较影像学），根据不同病变或同一病变的不同时期，采用最佳的影像学检查手段，如急性或超急性期脑梗死以MRI检查最为敏感，急性期脑出血则以CT检查更敏感。影像学医师还需清楚如何选择检查的最佳方位（如横轴位、冠状位或矢状位等）及最佳方法（如增强扫描、动态扫描、灌注成像、弥散成像等）。如此，可在充分满足医、教、研需要的同时，最大限度地缩短检查时间，节省病人开支，避免无谓的资源浪费。

第3篇

关键词：测绘学 信息化测绘 数字化测绘 进展研究

近几年，随着社会经济的快速发展，我国的测绘事业应从以前的模拟测绘发展到了数字化测绘，而目前正在往信息化测绘方向发展。我国要想构建一个以基础地理信息获取智能化、社会化、空间化、实时化、服务网络化以及处理自动化为特征的一种新型信息化测绘体系，其必须要对其进行认真地研究，在准确地掌握该测绘技术的基础上进行创新，从而推动我国测绘事业的发展。

一、信息化测绘技术的重要性

测绘行业一直以来都是社会各界活动中一项基础服务型的行业，其先进性主要表现在我国科学研究、经济建设以及国防建设等各个应用领域，据相关资料显示，人类生活中各项活动的信息获取都离不开其自身空间位置的明确，假设把相关信息依附在这些空间数据基础设施中具体的逻辑平台中，能够实现不同空间位置信息的发掘和交流。基础地理信息作为空间数据基础设施中的具体核心内容，因其具有广泛的基础创造性，现已经发展成为了能够适应社会发展应用战略的需求和信息社会中活力发展点的内容之一。提出信息化测绘这一概念，是针对我国当前现代化测绘的社会需求以及发展形式所提出的，所谓信息化测绘主要是指在数字化测绘的建筑的基础上所构建的，在完全网络化运行的条件下，有效、实时地为社会各类用户提供相应的地理空间信息综合服务的一种测绘方式，信息化测绘方式不仅涵盖了数字化测绘技术的所有特点，同时还具有一些数字化测绘技术所不具备的特征。信息化测绘体系将获取的地理空间信息以及数据库的建设，从静态生产转化为实时更新与动态变化监测，由原来的基础设施升级和改造成为了一种适应当前社会功能公共使用的设施，从数字化测绘技术发展到信息化测绘技术的这一过程，是一项重大科学技术的变革历程。

二、从数字化测绘向信息化测绘的发展进程及其目标的确定

（一）发展进程

简单来讲，数字化测绘体系是将空间数据的相关资源和3S技术作为其具体的核心内容，广泛应用网络存储技术，从而实现采集获取详细的数据、处理加工及其对其的应用管理等数字化的进程，其获取产品的形式也从以前的传统纸质地图转变成现代的4D产品。信息化测绘技术是数字化测绘技术的发展和延续，不管是从具体技术层面还是从其相关的生产流程方式来讲，信息化测绘技术体系能满足当前的科技发展规律。

当前信息化测绘技术主要是通过获得的实时多源空间化数据信息来作为系统的支撑，其技术手段主要为大规模自动智能化信息管理存储的模式手段，使其成为一个丰富的地理空间信息产品模型。信息化测绘技术能够利用便捷和快速的相关网络安全设置来为人们的日常生活各个领域部门提供相应的多元化、人性化信息服务。

（二）目标的明确

设置信息化测绘技术系统最终目标是不管人们在任何时候或者任何地点都能充分地享有其自身所需要的各种地理服务信息。其具体的目标主要表现在几个方面：

1.测绘技术学科在发展的过程中，应建立三维、地心、海陆天为一体的一种动态测量框架，使其能够快速、无缝地控制空间测图。

2. 测绘技术学科在发展的过程中，应该建立综合、多层次地理观测平台，该平台涉及到海洋、航空、陆地、低空以及卫星等各个领域，同时该地理观测平台还应该具有微波和激光等不同空间领域的高精度实时影像截获能力。

3. 测绘技术学科在发展的过程中。应建立有效处理信息化测绘数据一些关键的技术系统，其主要的关键技术为新型多源观测数据的处理系统，以此能够分析和解决信息化测绘技术中的难点，使其成为一种处理观测数据的先进技术。

4. 测绘技术学科在发展的过程中，必须要进行相关关键技术的突破，以此达到地理空间数据信息共享的目的，研发具有自主知识产权的一种新型信息化测绘软件，以此提升地理信息的个性化智能服务能力，丰富地理信息内容的模式，促使其成为一种各个领域一体化的服务工具。同时，还应对有关的网络地理空间信息的管理技术和数据模型基础理论进行研究，在符合网络大环境下实现多维时空信息高效、智能的传递。此外，还要健全空间信息集成的相关规范标准，通过突破各个核心应用，促使其真正成为一个可供发展的信息集成硬件具体平台。

三、在数字化测绘基础上信息化测绘的服务特征

根据上述文中的分析，我们可以发现，当前的测绘技术在服务保障能力上需要进行相应地提升。在信息化测绘体系中，对其相关的战略任务应该进行有效地规划，促使其在各项系统工程建设中能够有效地实施，是当前测绘行业的首要任务。

在数字化测绘基础上信息化测绘的服务特征为以下几点：第一，提升服务保障层级，信息化测绘技术能够使测绘服务系统相对应的层次有效地体征，在明确测绘技术系统辅助地位的时候，利用测绘的支撑作用来强化和推动我国测绘事业的发展。第二，变化服务保障模式，测绘技术体系模式的改变主要有后续服务模式的转变、空间信息应用模式的转变等。第三，提升了服务保障质量，其主要表现在产产品服务的优化以及不断增值，使得相关空间数据信息的信息内容和质量能够满足当前社会发展的需求，特别是对空间信息现势性的改变尤为明显。此外，还加强了其服务保障的效果，确保了各保障服务的有效、及时和合理。

结束语

综上所述，信息化测绘作为国防建设、社会发展以及经济建设的基础事业。在未来的发展中有着特别广泛地前景，但同时也面临着非常严峻的挑战。这就要求在数字化测绘向信息化测绘的发展进程中，我们必须要克服各种不利的因素，有效地调动各方面积极因素，促进地理信息产业和测绘事业的发展，真正意义上实现信息化测绘。

参考文献：

[1] 鹿庆龙.从数字化测绘到信息化测绘的测绘学科新进展[J].科技创新与应用，2012，（5）：31-31.

[2] 宁津生，杨凯.从数字化测绘到信息化测绘的测绘学科新进展

[J].测绘科学，2007，32（2）：5-11.

[3] 杜彩云.从数字化测绘到信息化测绘的测绘学科新进展探究[J].

广东科技，2012，21（13）：167-168.

[4] 申岩.“数字化测绘”与“信息化测绘”的内涵及英译[J].中

第4篇

【关键词】开放标准 开放协议 研究评述

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0209-02

1.引言

伴随着信息技术和互联网的飞速发展，由大规模在线开放课程MOOC引领的在线学习风靡全球，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）》中指出我国急需“扩大教育开放，引进优质教育资源，提高教育国际合作水平”，在全球化和本土化双重视野下，建设优质数字化教育资源，成为我国扩大教育开放的重要组成部分，是构建知识社会的有力工具，更是中国教育走向国际化的重要驱动力量。

现阶段，已有许多高校加入开放教育资源运动，将优质的教育资源在在线学习平台上公开，供学习者免费学习，国内已有知名的学习平台如“好大学在线”、“学堂在线”等，聚集了海量优质的数字化学习资源，然而实践中只有少量数字化教育资源被广泛传播与运用，在资源建设过程中重复建设现象十分严重，许多高校都各自为政，缺乏统一标准。在数字化教育资源系统整合和内容共享方面，开放标准与协议发挥着至关重要的作用，是在数字化教育资源建设中实现内容性资源、技术性工具之间的交流与互用，以及解决各种版权法律问题的基础。随着开放共享已成为世界范围内普遍共识，现有资源标准已难以支撑大规模共享的情况下，作为资源组织架构的首要核心组成部分，共享标准与协议的制定应纳入现阶段数字化资源建设工作重点中来。当前数字化教育资源建设的标准与协议研究现状如何，存在哪些问题，以及未来发展趋势有哪些，是值得研究的问题。

2.数字化教育资源研究现状

在CNKI数据库中检索发现，最早的文献是2001年，华东师范大学祝智庭教授撰写的两篇文章《网络教育技术标准研究》及《网络教育技术标准研究概况》，[1][2]文中介绍了美国一些较成熟的行业标准，欧洲正在进行的几个标准化研究项目，以及若干国际组织的标准化行动，并结合我国实践需要提出具体的标准需求。2001年，我国成立了现代远程教育技术标准化委员会，专门从事网络教育技术标准的制定和推广工作，数字化教育资源是网络教育技术标准研究的重要内容，可以说，这一年是国内关于数字化资源标准研究的起点。在起步阶段，研究内容多以对国外教育资源技术标准的介绍为主，围绕不同粒度的教育资源，介绍了国外常用的标准。在已经制定的教育资源规范与标准中，资源的元数据标准受到最多关注，元数据标准也是影响数字化教育资源互操作性的重要因素。最主要的研究对象有学习资源元数据规范（IMS LRM），学习对象元数据标准（IEEE LOM），都柏林协议（Dublin Core）、可共享内容对象参考模型（ADL SCORM），研究方法多采用比较研究的方法，例如《描述教育资源的元数据标准》、《国外教育资源元数据标准化比较研究》（、《网络教育资源建设标准和规范综述》。[3][4][5]不同的学者，从不同的维度，对不同的资源规范与标准进行了比较研究，包括结构体系、元素繁简、描述能力、扩展规则、互操作性等。通过阅读这些文献可以发现，对几类数据标准的比较维度各不相同，研究者都希望通过呈现出对几类教育元数据标准更加全面的认识，从而为我国制定教育资源元数据标准提供借鉴。

自2004年起，我国建立的《教育信息化技术标准体系》相继出台，该体系涉及教育管理相关标准、学习者相关标准、教学资源相关标准、教学环境相关标准以及本地化/行业化规范。与教育资源相关的标准以学习对象元数据规范（LOM）为核心，针对教育资源的特性建立起相应的子规范，有《学习对象元数据规范（CELTS-3）》，《简单课程编排规范（CELTS-8）》，《内容包装规范CELTS-9》，《测试互操作规范（CELTS-10）》等。我国的教育信息化标准体在国内远程教育资源建设及其他数字化教育资源的建设过程中，得到了广泛的应用，在一定程度上促进了我国区域范围内的资源共享。

平台与元数据标准是影响开放教育资源互操作性的重要因素，随着研究的进一步发展，自2010年开始很多研究的重点转向讨论国际标准在平台的应用上，基于某一特定的国际资源标准如何建设数字化资源库，将资源的标准与支撑平台、管理系统的设计与实现连接起来，例如《教育资源元数据规范标准及支撑平台的设计研究》（贺志强等，2010），《基于SCORM标准的现代教育技术网络课程设计与开发》（2011），《基于LOM标准的个性化网络课程推荐方法研究与实现》（2012）等。[6][7][8]随着教育资源的标准的不断普及和应用，越来越多的专业或领域，在建立元数据标准时都采用都柏林协议（DC标准）或者SCORM标准作为基础，在数字图书馆、开放信息系统中也都有过尝试和应用。

随着技术和教学实践的不断发展，SCORM标准的一些不足之处也逐渐暴露，例如只能对资源进行静态的描述，不能跟踪学习过程等，已有的这些协议很大程度上都难以实现互操作性，最主要的原因是这些协议的操作以互补的方式进行，因而国内对教育资源的标准研究也逐步加深，姜晓旭等（2012）介绍了“教育资源标准化”的概念模型，教育资源标准化有两个重要步骤：一是分类编码，给出两种不同的分类编码方式；二是属性标识，将资源的各个属性整合为元数据实例表。余平博士等（2014）最新发表的两篇论文，针对开放教育资源的可重用性、可自由获取性、开放共享性以及可互操作性的特点，基于国际知名的资源信息标准模型提出了一种扩展的信息模型，该模型分为物理和教学两个层面，清晰地描述了8种不同粒度的内容形态，基本涵盖了各种不同结构形式（非结构化、半结构化和结构化）的资源。

综上，国内对开放教育资源标准的研究正经历着从最初由各类学者引进介绍国外的教育资源的标准与协议，逐渐聚集到对各种教育资源标准的分析、比较、应用以及对未来教育资源建设革新的建议上。从研究方法上看，国内对数字化教育资源标准的研究已经从描述性的比较研究逐渐转向深层次的元数据共享模型建构的研究，国内研究者已开始关注教育资源元数据的互操作性的研究，对未来建设开放教育资源的元数据标准的建立具有重要的指引作用。

3.数字化教育资源标准发展的挑战

数字化教育资源在发展过程中存在不同的障碍，具体有以下几方面：

第一，互操作障碍。一些标准试图处理更多的领域，这些标准中有部分成功，但还是没有得到标准化并广泛运用，重要的原因是其中的互操作性。例如W3C Web Content Accessibility Guidelines 2.0 （WCAG 2.0 ），虽然在某种程度上很有用，但是在互操作方面存在障碍，特别是当学习者在不同地域进行学习时，商业化的内容需要遵守不同的标准协议或者版权规定，且不同的标准或版权规定只是针对某一个国家的，因此在不同的国家之间推动数字化教育资源的传播有很大障碍。

第二，管理障碍。有一些e-learning 互操作规范和标准，由许多机构或联盟在推动，处于发展和建设的不同阶段，缺乏一致的方法允许多个利益相关者合作和参与。在标准建设阶段，必然会存在不同利益方或已有协议之间的分歧，例如网页资源、多媒体资源或者文件资源，都包含有不同类型的标准，在建设开放教育资源标准过程中都会被考虑到，但是这些标准归属于不同公司，这些公司有自利去改变一些许可来控制使用。如何协调好不同的利益相关者是面临的挑战。在授权和执行方面，缺乏必要的约束机制，例如要求遵循HTML的标准，但是如果不遵从会怎么样。此外，还有一些疑问，建立了标准以后，会不会影响到资源的设计与开发者的积极性，或者是否会影响学习者的积极性，难以满足学习者的需求呢？

第三，经济障碍。当前经济方面的障碍是许多非教育领域专用的规范化标准在逐步标准化的过程中遇到的最大障碍。正式的标准大多由公共资金项目资助，由学术研究者和大型供应商开发，非正式的标准缺乏必要的资金支持。正式的标准有完整的商业模式，销售标准文件限制了一些非标准化的规范被广泛采用。封闭的会员制和付费的访问大大约束了非标准化的规范被广泛使用，同时，非正式的标准缺乏创造衍生品的能力，缺乏市场的占有性。

4.讨论与建议

当前对开放标准与协议的研究，更多关注资源内容性标准的研究，元数据标准的研究占据大量篇幅，对开源的平台和工具性标准与协议研究不足。国内对开放教育资源标准的研究正经历着从最初由各类学者引进介绍国外教育资源的标准与协议，逐渐聚集到对各种教育资源标准的分析、比较、应用以及对未来教育资源建设革新的建议上。许多标准组织有不同的商业模式和过程、共识和开放性的原则。在标准化过程中，需要有一个一致的方法以允许不同群体的利益相关者和专家有效沟通、协作。未来对建设统一数字化的资源标准建议如下：

（1）注重标准与协议的互操作性。

全世界有大量的开放教育资源组织、标准机构，围绕共同学习目标和动机，开展全方位、多层次的合作，这种合作不仅包括机构之间，还应该包括国家之间，才能推动开放教育资源的传播与广泛共享。多方位合作中需要重点解决的是资源归属权的问题，尊重知识产权，协调多方利益，推动不同平台对资源的互操作性。开放教育资源项目的负责人需要关注资源的底层设计，增加资源的透明性，促进资源的广泛共享。在元数据的设计方面，可以选择分层与树状结合的层次结构，控制对资源描述修饰词的数量，尽量选择XML或者RDF作为编码语言，设定具体的拓展规则，增强标准的可操作性。借鉴OAI-PMH协议中通过元数据收割这种模式实现在web平台上不同组织或者系统的互操作。

（2）注重资源内容性标准及内容分类。

开放教育资源的核心是内容，依据标准开展内容性建设是实现开放性的主要途径。内容分类是影响内容开放共享的因素之一，目前这方面还缺乏使用的、统一的分类方式。对于海量的教育资源需要进行分类，才能为建立相应的标准提供明确的依据。当数字资源的类型较多时，可以考虑使用几种元数据标准描述资源，通过建立不同标准的中间构件，使得不同媒体类型、不同粒度的开放教育资源（单一知识点、微课程、完整课程）更加系统化。为了支持教育技术创新，有必要对规范和标准的制定采用敏捷开发模式。围绕开放教育资源不同的开放层次和等级，建设不同的开放等级标准。建立开放教育资源的标准可以分为概念性标准和执行性标准，概念性标准是提供理论的解决方案，包含对标准规范的具体说明，对于执行标准，可以借鉴并考虑开放教育资源的开放程度，建设不同等级的标准。在资源标准建设前期，需要大量的调研，对开放教育资源的开放性形成可量化的评价指标，此外，对开放教育资源标准的建设，在学习者之间的一些涉及互操作性的调查研究也是必不可少的，能够充分了解学习者需求，毕竟，建设开放教育资源标准的目的是促进教育资源的广泛共享，而理论上的互通性和友好性都远不如来自学习者的评定真实而又有价值，有更多的学习者愿意参与到学习中来。

（3）提高标准化过程的管理。

在管理层面上，提高认识，尤其是决策者，认识并理解开放标准的各个部分。找出解决专利、所有权、许可问题的方法，使得不同的组织能够采纳、批准、配置或者在已有的技术规范基础上创建衍生品。提高整个制度的透明度，通过更有效的传播增加不同机构之间的协调。理解不同领域标准的建设初衷，管理冲突预期，增加更多的利益相关者参与。借鉴非正式文化和轻量级的流程规范社区，为应用提高支持，通过早期实施和评估提高质量规范和标准。提供财政支持，使规范文件免费提供和，这样他们可以被纳入应用程序和适应满足新的需求。确保完成所有标准文件和更新持续识别并供人参考。

参考文献：

[1]祝智庭.网络教育技术标准研究概况[J].开放教育研究.2001，（04）：12-16.

[2]祝智庭.网络教育技术标准研究[J].电化教育研究.2001，（08）：73-78.

[3]曹树金，马利霞.描述教育资源的元数据标准[J].大学图书馆学报，2004（02）：5-9.

[4]何明熊，李兆延.网络教育资源建设标准和规范综述[J].科技创业.2006（11）：190-191.

[5]郑雯译，吴开华，赵阳.国外教育资源元数据标准比较研究[J].图书情报工作，2005（1）：107-111.

[6]贺志强，宋衍，高越.教育资源元数据规范标准及支撑平台的设计研究[J]，现代教育技术，2010（2）：109-111.

第5篇

关键词：口腔颌面部数字化治疗

中图分类号：R78文献标识码：A文章编号：1003-9082（2019）10-0005-01

一、认识数字化

1.何为数字化

数字化是将图片、结构、界限等许多信息转变为可量化的数字，然后利用这些数字信息建立新的模型，输入电脑后统一处理，随后指导现实操作的过程。把数字化技术引入到口腔颌面外科学的诊疗活动中，有利的促进医患沟通，扩展了医生手术野，开辟了同行交流与教学观摩的新途径，更重要的是保证了手术的安全性，使患者预后功能与美观兼具，提高了患者预后生活质量。

2.数字化与医学结合的發展历史

1995年，美国麻省理工教授葛旁蒂的著作《数字化生存》问世，随后数字化深入人心，涉及到各行各业。近年来，医学技术的提高，很大程度上得益于数字化的发展。CAD/CAM起始于1952年，由法国牙医费朗索瓦.杜雷特教授将之引入到口腔领域；上世纪80、90年代，美国人发明的3D印刷机并取得了专利权。1995年，美国ZCorp公司开发出了3D打印机。2012年苏格兰科学家首次利用3D打印机造出了肝脏组织；2019年1月，美国加州圣迭戈分校首次利用3D打印了脊髓支架，获得成功；手术导航于上世纪90年代起始于欧美国家。2006年，复旦大学数字化医学中心成功研发了国产手术导航系统；2017年9月，由中国第四军医大学赵铱民教授牵头研制的首台自主式种植牙手术机器人问世，代表着口腔医学进入机器人时代。医学的发展离不开先进科技的辅助，完美的把医学与数字化结合起来，必然为医学插上腾飞的翅膀。

二、数字化在口腔颌面外科学的最新应用

1.互式图像控制系统（MIMICS）和3D打印技术在颌面部手术中应用

交互式图像控制系统[2]（MIMICS）是一款由Materialise公司精心研制的以影像学为基础控制系统，具有模块化功能，能满足用户不同的需求。利用MIMICS可以模拟真实情况，生动逼真地恢复骨质缺损。张永福、刘扬等[3-4]（2017）报道了MIMICS在下颌骨肿瘤切除后组织重建、颌骨骨折复位中的应用，术中以及术后效果良好，随访患者满意度高。

3D打印是上个世纪80年代末期开始，90年代初逐渐兴起的一项新兴制造技术，又名增材制造。是现代计算机技术、网络技术、数字化技术、摄像技术的有机结合。其原理是往往以数码扫描为基础，逐层扫描，堆积成形，通过对层片材料的由点到线，由线及面的堆积，精准迅速地制作出三维实物的一种新型加工技术[5]。计算机辅助手术系统和3D打印技术的完美结合，成功地实现了缺损部位无缝隙复位。具体步骤是计算机通过CT信息获得立体图像，实现三维模型的重塑。医生术前需要用记号笔标出病变切除范围，同时镜像技术可以辅助生成成缺损区所要的标准数字模型，最后由3D打印机完成赝复体的制作。利用此模型模拟手术，为手术材料的制备提供精准的数据支持和位置参考。青岛大学杨光辉、王静等（2017）报道了3D打印技术在颌骨修复中的临床应用，效果理想，成功恢复解剖结构，达到预期目的。

2.数字化导航在肿瘤切除、骨折复位中的最新应用

导航是计算机辅助手术使用图像处理数据方法之一。在计算机辅助设计的前提下，采用导航系统，作为下一步的进展，便于外科医生在显示器上实时显示手术器械的实际位置，显示病人的CT或MRI三维数据。导航系统通过手术场的放大，可以同时显示不同类型的图像，清晰显现解剖结构，并具有引导手术路径的作用。这些系统最近已经发展，提高了精确度和简化手术程序，以减少术中的危险性。导航技术的发展提高了手术的可行性和可预见性，使口腔和颌面部的手术更加精确。

3.数字化技术在颌面外科围手术期的应用

颌面部外伤常常导致患者颜面部外形的损伤，有擦伤、挫伤、撕裂伤、撕脱伤等软组织损伤，也有颌骨、颧骨、鼻骨、牙齿等组织损伤，尤其是造成功能部位严重缺损的患者，心理是影响治疗和预后的显著因素。现代医学一致认为成功的疾病治疗是心理和生理治疗的有效结合。临床工作中经常有患者表达出焦躁情绪，拒绝与他人交流，尤其关注别人对自己面貌的看法。此时，数字医学的精确治疗，可使患者对外形恢复充满信息。四川大学华西口腔医院毛映等人（2017年）认为应加强数字化在颌面外科围手术期管理中的应用。

三、数字化在口腔颌面外科应用的前景展望

数字化与口腔颌面外科相结合的应用主要表现在以下方面：1）术前护理，收集数据近而三维重建，精准分析病变大小等，也可以预设切除位置、定点定位、制作导板；2）根据术前三维重建模型，对缺损数据整理录入计算机备用；3）利用导航系统精准指导手术切术，保证安全准确，恰如其分，防止遗漏和过度切除；4）利用MIMICS、3D打印技术等技术制作赝复体，生动逼真地还原缺损部位。

第6篇

关键词：髋臼骨折；3D打印；个性化

中图分类号：R445.3；R681.6 文献标志码：A 文章编号：1008-2409（2016）05-0146-05

随着社会快速发展，高能量创伤致髋臼骨折发病率明显上升，髋臼骨折占全身骨折的3%～8%。髋臼骨折常伴颅脑损伤、腹部损伤等并发症，严重影响患者生活质量，致残率及病死率高。髋臼骨折治疗是创伤骨科领域的一个难题，其难度在于髋臼骨折有较多的近、远期并发症。髋臼骨折是关节内骨折，复位要求达到解剖复位，内固定力学性能要求高。内固定作为治疗髋臼骨折的主要手段，其质量直接关系治疗疗效和预后。传统方案是术前进行X线照片及CT扫描，提供二维图像供手术医生了解病情并构建手术计划参考。手术计划只能凭医师的经验和想象能力，无法将手术全貌与成员组交流。近20多年来，“数字医学”概念的提出及在医疗领域的初步应用，信息科学目前在现代医学方面崭露头角。在外科领域，“数字医学”对外科手术产生了重要变革。通过现代计算机技术，建立解剖的人体结构模型、用于评估治疗效果的模型、用于术式评估的人路模型、用于手术练习的现场模型等。在数字化技术的指导下，数字化医学成像系统及计算机系统完成手术前的数字化规划，使得手术更加精准及个体化。如何将数字化设计的术前规划方案精准再现是一个难题，而3D打印技术在数字医学辅助下可以在髋臼骨折手术术前规划、精准实施手术之间搭起桥梁。然而，现有的数字化技术和3D打印技术在髋臼骨折的内固定治疗中仍存在一些局限，有待进一步完善。笔者就3D打印数字化技术在髋臼骨折内固定治疗中的应用进展作一综述。

1 3D打印数字化技术与传统手术的比较

1.1术前优化设计

髋臼骨折的传统手术方法是依据X线及CT横断面影像判断髋臼骨折的移位情况，并进行骨折类型分类，选定合适内固定器械及相对应的手术入路，然后完成手术。而数字化技术及3D打印技术的出现，对髋臼骨折的治疗起到划时代的作用。3D打印技术又称“快速成型技术”，是一种与传统“减材制造”技术相反、在三维数字模型的基础上采用逐层制造方式将材料堆积起来的新型“增材制造”技术。1986年，Chuck Hull发明了光固化立体印刷技术（SLA），并产生第一台3D打印机，1989年Deckard发明选择性激光烧结技术（SLS），1992年Crump发明熔融沉积成型技术（FDM），1993年Sachs发明了3D喷印技术（3DP）等，3D打印在医学中最先应用于牙科及颌面外科，近年来在骨科中的应用也日益得到重视。Wu等用3D打印技术制作了2例髋臼、1例跟骨和1例股骨内髁（Hoffa骨折）复杂骨折的骨骼模型，在模型上模拟手术，术前将钢板预弯，并明确螺钉的轨道和尺寸，使手术时间缩短，且增加了手术操作的精确度，术后X线片及CT检查显示骨折复位良好。Dai等采用3D打印技术为10例严重骨盆损伤需行半骨盆切除置换术的患者制备了骨盆模型，数字化设计手术方案，确定切除范围，设计并植入个体化假体，术中操作顺利，假体匹配良好，术后X线片示假置良好。Chen等利用该技术进行人工髋关节置换术，使手术时间明显缩短。Hurson等将3D技术应用于20例髋臼骨折患者，认为该技术可使医生对骨折类型更加清晰，有利于培训年轻医生。曾参军等将3D打印髋臼骨折仿真模型，体外模拟手术可使手术更加精准、安全、完美。

传统的手术设计对于复杂类型的髋臼骨折，CT提供的有限信息在手术设计方面作用有限，不能做出准确的方案。影像科提供的图像局限于几个截面的三维图像，骨科医生不能按照自己需要任意角度、方向观察骨折情况，这影响了骨科医生对骨折情况的全面了解和制定详细的术前计划。数字化设计则具有不可比拟的优势，诊断明确、通用性高，可重复和共享手术设计过程。术前运用Mimics软件利用髋臼骨折CT数据三维重建骨盆、股骨近端三维模型，运用三维编辑分离单一骨折块并去掉股骨头，能更加清晰地显示关节内的骨折块以及其方向和移位情况。在Mimics 3D界面，还能对三维模型进行任意方向和角度观察，从而能让临床医生更加细致、全面地了解患者的骨折情况，为确定髋臼骨折的治疗方案提供参考。

在内固定术前模拟演练手术操作步骤方面，数字化技术更有优势。通过虚拟复位对每个单一骨折块进行移位以恢复其解剖结构，运用复位骨折模型可以对钢板植入位置和植入螺钉方向和长度进行最优化的设计，为体外模拟内固定植入提供参考。陈宣煌等提出利用多平面三维测量设计髋臼骨折内固定植入物，能够精准定好重建钢板植入位置。宋军等应用三维重建技术虚拟模拟手术确定重建钢板位置并测量螺钉方向，对手术有一定帮助。

1.2 3D打印数字化技术可简化手术操作

3D打印骨折模型不仅能帮助医生了解骨折复位前、后情况，而且利用模型术前精确预弯钢板。在传统手术中，折弯钢板往往需要根据术中探查情况，决定钢板的安放位置，再借助铝板贴合骨面折弯出预弯雏形，然后依照铝板折弯钢板。这不仅在手术中消耗了大量时间，而且铝板折弯精确度低，位置也存在不确定性。而数字化设计结合3D打印技g能在术前折弯好钢板，提前折弯的钢板位置唯一、精确度高，术中操作简化，缩短了手术时间，减少术中软组织的剥离。

利用数字化设计确定螺钉方向和长度并在3D实物模型上进行模拟手术，省去了在术中测量螺钉长度的时间。避免术中多次透视的烦琐步骤，降低医生和患者的射线照射量，同时也减少了手术时间。张国栋等提出的基于多平面三维测量应用于髋臼骨折数字化设计的方法，通过三维切割的方式实现虚拟骨折快速复位，并预设重建钢板的植入位置，通过3D打印可以选择重建钢板进行预弯以适应复杂骨面。曾参军等提出3D打印与腹腔镜辅助的髋臼骨折手术可以显著减少透视时间和透视量。

1.3建立手术导向模板

骨盆和髋臼骨折的影像导航手术已被很多骨科医生所采用，但是导航系统耗材昂贵，且需要一定的技术，临床推广有一定难度。近年来，有学者将数字化三维重建技术、逆向工程技术和快速成形技术结合起来研究并设计出简便的导航模板，辅助拉力螺钉置入，降低了手术风险，缩短了手术时间，为现代化骨科提供了新的辅助手段和治疗理念。CT三维重建模型可以对手术区的结构进行数字化分析，在此基础上应用逆向工程技术针对螺钉进钉通道设计出导航模板模型，并利用快速成形技术将导航模板模型生成实体。术中应用导航模板进行导航，为准确进钉提供了确实的位置和方向，不仅提高了准确性，而且使内固定操作变得更加快捷、简便。陈鸿奋等将现代影像学、计算机三维重建、逆向工程技术及快速成形技术相结合，设计制作出髋臼后柱拉力螺钉进钉导航模板，实验结果表明，根据该导航模板可以准确地辅助拉力螺钉的置人。徐勇强等进行了髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉置钉导向器的研究，通过CT数字化技术对髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉进钉点和进钉方向的测量，为导向器的设计提供了解剖学基础，有助于提高髋臼后柱骨折顺行拉力螺钉置钉的成功率和准确性，降低手术风险和减轻手术损伤。佟矿等设计的骶髂关节骨折固定手术导向模板为骶髂关节拉力螺钉的顺利置入提供了良好的帮助。

2 3D打印数字化技术在髋臼骨折治疗中存在的问题

第7篇

【关键词】信息技术；自动化技术；药房管理；研究进展

【中图分类号】R 952 【文献标识码】A 【文章编号】1008-6455（2012）01-0016-02

传统的门诊药房工作是粗放型模式，处方划价、审核调配处方、药品申领等各个工作环节都必须由人工完成。由于缺乏自动化和信息化手段，药师长期处于手工劳动状态，精力高度集中，极易出现疲劳，导致工作效率下降，差错事故增加。随着科学技术的发展，门诊药房的日常工作中逐渐涉及信息技术和自动化技术，并且得到不断发展完善。到目前为止，信息技术及自动化技术已成为门诊药房工作中不可缺少的手段和工具，代替了药师的部分手工劳动，同时大大提高了整个门诊药房的运营效率，使得药师有较多的时间为患者提供更多、更好的药学服务，实现以“患者为中心”的药学服务理念。

1 信息技术在门诊药房的应用

上世纪八十年代，我国部分医院就已经开始将医院管理信息化[1]，即将医院信息系统（Hospital Information System，HIS）用于医院日常工作的管理，如人才、医疗用品、收费等的信息化管理，使医院管理日趋规范。经过近30年的发展，目前HIS已经非常成熟，国内大部分医院都已经应用HIS。HIS的应用使门诊药房的工作和管理逐步走向信息化道路，如HIS中的门诊发药子系统[2]，具有药品请领、药房盘点、药品控制等功能模块，用于解决药品库存量管理，盘点管理，药品申领，药品下账等门诊药房日常工作的管理。HIS的应用使医生用药的可预见性和收费的准确性高，主服务器出故障时备份服务器数据同步准确，药房发药迅速、准确且便于清点，库存量控制合理等成效[3]。有些医院在HIS基础上，进行应用软件的研发和使用，使HIS的功能更加完善和强大。

1.1 药品配送信息系统

门诊药品的周转较快，药品由供应商送到库房，再由库房发放到门诊二级库，最后由二级库发放到门诊药房，中间需要三道工序，将耗费大量的人力和时间。如果采取供货商直接配送药品到门诊药房就可以节约大量的人力资源。徐埏等[4]在HIS的基础之上，研发了药品配送信息系统，即采用的药品直接配送门诊药房的模式，减少了药品配送管理的中间环节，缩短了药品配送申请-验收入库时间，提高了工作效率，降低医院和药品配送商的运行成本，可实现对药品配送过程进行有效监管。

1.2 门诊电子处方系统

电子处方系统是指通过HIS实现的数字化、无纸化处方[5]，其基本流程有建卡、就诊、收费、配药四个部分。首先是患者到医院就诊建立个人IC卡，IC卡中既包含患者姓名、性别、年龄等基本信息，还包含患者在该院的既往看病史和用药情况史，便于需要时查阅。其次使患者持卡到医生处刷卡后，医生就可以给患者看病、开电子处方，并打印缴费小票。第三是患者凭缴费小票到收费处刷IC卡缴费，缴费后电子处方立刻自动生效并传送到药房，药师根据电子处方备药，等待患者取药。最后是患者根据缴费发票到药房刷IC卡取药。与传统收方后调配相比，电子处方系统使药师可以提前获知医生为患者的处方内容，并提前完成审方、调配等工作，患者取药时，药师只需核对处方后就可发药，节约了大量时间。药师可利用节约起来的时间为患者提供更多的用药教育与指导，体现药师的专业技术性质，提升门诊药房的服务质量。另外，电子处方系统解决了医生书写处方潦草难认等问题，处方中药品名称、剂量、规格、使用方法等都很清晰，方便药师审方，大大降低了药房调配药品的差错率，减少药品使用过程中的安全隐患。药品价格计算更准确，病人付钱和用药都更放心[6]。电子处方的应用提高了门诊药房的工作效率以及门诊部的整体运营效率，减少了处方外流，增加了门诊收入。但目前，电子处方还不够成熟，存在许多需要改进的地方，如：①病人信息录入不全或者错误。患者的IC卡中年龄信息无法自动更新，给医生处方和药师审方带来了不便。②错误处方修改流程复杂，增加患者负担。③年龄较老的医生电脑不熟，处方速度较慢且错误较多。④药品的特殊用法录入困难。电子处方系统将药品的常规用法提前预设，方便选用，但一些特殊用法无法提前预设，给处方录入带来了困难。⑤患者知情权被侵犯。患者只有在缴费后才知道医生处方的具体内容，虽然限制了处方外流，对医院是好事，但却剥夺了患者应有的知情权和到药店购买药品的权利。因此，电子处方系统还需要不断探索和改善，使其更加科学化、现代化、人性化，为患者更好地服务。

1.3 药学信息智能查询系统

随着药学的发展，药品的研究开发加速，大量的新药应用于临床，医生在给每位患者处方时需要参考大量的药学信息，然后选用安全、有效、经济、适宜的药品。为了解决医生处方对于药学信息的需求问题，孔华丽等[7]在医院HIS的基础之上，研发了药学信息智能查询系统。该系统能帮助处方医生方便、快捷、准确地获取药品信息，提高医生处方的速度和准确性，方便医生为患者制定个体化用药方案，促进临床合理用药。

2 自动化技术在门诊药房的应用

发达国家早就已经开始了药房自动化方面的研究，因为药房自动化的程度直接影响着药品在医院流通的各个环节，影响着药房的服务方式、医院的管理模式[8]。目前国内医院药房的自动化程度不高，从药品的配送储存到处方的审核调配，大多数都要靠人工操作完成，费时费力、处方处理效率低。所以，在门诊药房引入自动化软件及设备是迫切需要的。

2.1 处方自动审查系统

传统的门诊药房，医生的手工处方量大，药师审方速度也慢。电子处方出现后，门诊药房系统可以内嵌审方软件配合药师审方，自动审查每张处方的药品配伍、用量、禁忌等信息进行反馈。大大减轻了窗口药师的审方负担，加强了对合理用药的监控，很大程度提高了门诊药房的效率和工作质量[2]。但处方自动审查系统有其局限性，不能完全代替药师审方，尤其涉及药物的相互作用，药物联合使用等合理用药问题是，药师应仔细审核，确保患者用药的安全、有效。

2.2 药房自动化发药系统

2007年，第302医院与北京欧迈医药科技发展公司合作, 通过从德国引进自动发药设备( 也称发药机械手)，与本院医院信息系统中门诊药房子系统嵌套连接, 在国内率先构建了门诊药房自动发药系统[9，10]。该系统具有自动获取药品信息，自动入库，自动取药出库等功能，自动化程度非常高，使药品发放准确, 出入帐物精确, 有效期管理细致到位, 有效减少了门诊发药差错和帐物管理中的漏洞。到目前为止，国内不少医院通过联合开发，引进设备等手段，积极开展药房自动化的探索与实践，并建成了适合自身情况的自动化发药系统[11,12]。自动发药系统已经成为提高本院药品管理水平、全方位实现数字化管理的有效辅助手段[13]。

2.3 自动数药机

传统药房药品的分零靠药师手工完成，既要保证数量准确，又要保证速度，给药师的调配工作带来了很大困难。自动数药机的出现，解决了数药过程中出现的问题，保证数量准确的同时也保证了速度。自动数药机分为单头和多头。这种机器的特点是设备的体积比较小，操作简单，功能也比较少，只完成药品的技术，可扩展性强，不需要对药房进行改造。但其分发的药品种类也较少，大概有500-600种，且药品要根据其种类放进相应的药盒中，仍需要人工辅助进行操作[14]。

2.4射频识别无线电子标签发药系统

射频识别（Radio frequency identification，RFID）无线电子标签发药系统[15]是自动发药系统的辅助工具，药师借助RFID完成药品的快速调配。该系统使药师的发药错误率低、效率高，经初步估算节省约1/3 的取药时间，从而减少患者取药等待时间，提升门诊药房的服务水平及质量。同时，电子标签可以显示发出药品和剩余药品数量，方便药师复核药品数量和其他信息。

3 讨论

在信息时代的今天，门诊药房的日常工作和管理已经离不开信息与自动化技术，从门诊药房药品配送到处方审核与药品调配，各个环节都应用到信息化与自动化。信息与自动化技术的应用提升了门诊药房的整体运营效率，缩短了患者排队取药时间，并且减少了处方调配差错。更为重要的是信息与自动化技术可以代替药师部分手工劳动，将药师从繁忙的体力劳动中解放出来，为实现“以患者为中心” 的药学服务理念创造了时间和空间条件。药师与患者有更多的沟通与交流,向患者提供合理用药及安全用药等方面的教育与指导,不仅有利于提高患者对药师的信任度及依赖性,也有利于将常规配方工作与药学服务有机地结合起来。目前，受技术的限制，使用的信息与自动化技术还有缺陷和不足，各种操作必须有药师的辅助与监管，相信随着科学技术的发展，各种缺陷和不足将会得到不断完善，门诊药房的自动化与信息化程度还会进一步提高，使药房的现代化得以实现。

参考文献：

[1] 段涛，吴青.浅谈HIS系统开发[J]．医学信息，2011,24（3）：1487-1488.

[2] 张昕.门诊药房系统信息化的实践[J]．医学信息，2010,23(7):2266-2266.

[3]李贤文，赵树进.基于HIS的医院门诊药房药品数字化管理实施与数据监控[J].医院管理杂志，2005,12（3）：286-286.

[4] 徐埏，刘可欣，吴逢波,等.门诊药房药品配送信息系统的建立与应用[J].中国药业，2008,17（8）:48-49.

[5]沈明，王军明，吴海群.我国医药电子商务发展的现状、问题及对策[J].中国药房，2002,13（7）：440.

[6] 李虹，李贤. 处方电子化告别天书少排队[N]. 成都日报，2008 年4月10 日第A09 版.

[7] 孔华丽,白文斌,赵冠人,等. 药学信息智能提示系统的构建及应用[J].药学学报，2011,27（3）：263-264.

[8] 韩晋，刘丽萍，谢进，等．自动化设备对医院药房的影响[J]．中国药房，2006，17(19)：1 469．

[9] 刘丽萍, 韩晋, 谢进，等.302 医院门诊药房自动化调剂新模式的实践[J]．药学服务与研究，2007,7（6）：468-469.

[10]陈红鸽，朱姗薇.我院自动化门诊药房的建立与运行[J]．中国药房，2007，18（31）：2426-2427.

[11] 朱贤.“医院药品整体自动化物流系统”的设计与应用[J]．抗感染药学，2010，7（4）：299-302.

[12] 郭绍来，朱旻，魏宇宁.我院急诊药房自动化调剂系统应用与体会[J].中国药物应用与监测，2010,7（3）：169-170.

[13] 刘晔, 宋洪涛, 郭清梅, 等. 全自动药品单剂量分包机的应用体会[J]. 药学服务与研究, 2007, 7(2):141-144.

第8篇

关键词： 火电厂；热工自动化；DCS；FCS；智能控制

前言：随着我国社会经济的快速发展，电力事业的进步，火电厂热工自动化水平不断提高，火电厂热工自动化技术在电力系统和经济运行中的作用越来越重要。目前，我国已经加快了技术革新，火电厂热工自动化已经取得了很大的发展。同时，作为一项现代科技，火电厂热工自动化有着广阔的发展前景。在现有基础上，还需要我们不断加强改革和创新，创新设计理念和思路，借鉴国外的先进经验，努力开发国内电厂真正需要的热工自动化技术。

1.火电厂热工自动化

火电厂热工自动化是指在无人直接参与的情况下， 通过自动化仪表和自动控制装置（ 包括计算机和计算机网络） 完成火电厂热力过程参数测量、信息处理、自动控制、自动报警和自动保护。它是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施包括主机、辅助设备、公用系统等的自动化，包含五个方面的基本内容：1）自动检测：指热力过程中温度、压力、流量、液位、成分等热工参数的测量由自动化仪表来实现的系统。自动检测的热工参数是监督火电厂机组是否正常运行的依据； 是随时调整自动控制作用的根据； 是机组进行经济核算、事故分析、自动报警等的数据来源。2） 自动控制。指应用自动控制装置实现火电厂机组中的某些生产过程和设备的自动运行和调节， 确保机组运行的安全性和经济性， 分为自动调节、顺序控制和远方控制。3） 自动报警。指在自动检测的热工参数偏离正常值时， 通过灯光声响等报警信号提示运行人员注意， 以便及时发现和处理异常的生产过程和设备。4） 自动保护。指在热工参数超过限定值时或相关设备运行条件不满足要求时投入相应装置暂停或终止异常的生产过程和设备， 以免事故扩大损伤人员和设备。

2.火电厂热工自动化的现状

现阶段，在全国范围内发电机组的改造过程中，DCS控制系统技术得到了进一步的推广和应用。国外DCS控制系统相比较于我国DCS系统来讲有着较大的优越性，特别是在系统运行的可靠性，维护工作量的需求等方面优势特别明显，但同样，成本造价也较高。国内DCS系统虽然相比较于国外的来讲在成本造价上面优势较大，但自动化水平较低，机组运行需要的维护人员较多，且工作量一般较大。根据我国机组的现实情况，以自动调节系统为例，我国机组的状况可以大致归纳为以下两点：一是机组、配套仪表设备、DCS系统、编制软件都采用进口设备厂商提供的知名设备。国外DCS系统因技术水平较高、发展时间较长，系统一般较为完善，各种检查和控制仪表的运行较为可靠，且各种参数的设置都十分合理。二是国产机组、进口仪表及设备、进口DCS系统，国内编制DCS程序。技术的引进和转移是这类企业十分重视的内容，主要考虑到编程人员的经验和参数整定经验，选择专业资质较高的国内人员进行编写。但是在DCS系统编写的过程中，也会相对的出现粗糙的地方。在以后的调试和运行过程中，可能存在一些不可预见的问题。

3.火电厂热工自动化新进展

3.1 电气控制正纳入DCS

自从火电厂采用分散控制系统DCS 后， 汽轮机和锅炉的控制水平有明显的提高， 但作为单元机组中的重要一个环节， 即发电机变压器组和厂用电系统的控制， 大多数仍保留了传统的控制方式， 控制盘台上装设很多模拟仪表光字牌和开关按钮， 在一个控制室内与汽轮机和锅炉的DCS 控制很不协调， 严重影响了火电厂自动化水平。电器控制纳入DCS 范围主要为发电机系统和主厂房内的厂用电系统， 主要包括发电机变压器线路组、高压启动/ 备用变压器、高压厂用工作变压器、低压厂用工作变压器、低压厂用备用变压器及低压厂用工用变压器等的控制和信号测量。保安电源系统、支流系统和不停电电源系统也要纳入DCS 进行监视。此外， 发电机励磁系统、自动准同期和厂用电快速切换更要优先考虑纳入DCS。电气控制纳入DCS， 国际上已开始广泛采用， 许多大的DCS 公司都有这方面的应用业绩。将部分电器控制纳入DCS， 国内已有成功的经验。

3.2 EIC 综合技术

在以前的发电控制过程中，电气控制装置E（ Eleetric） 仪表I（ Instrument） 和计算机控制装置C（ Computer） 都是彼此独立的装置，采取分别安装的方式。在现代科技的支持下，国家开展了EIC 综合技术运用，将这三种装置结合起来，并DCS 进行统一规划和完成，这是DCS 的未来发展方向。

3.3 FCS（现场总线控制系统）正取代DCS

DCS 使得某个局部的故障对整个系统的影响较小， 加之各种软硬件技术不断走向成熟， 整个系统的可靠性得以大大提高， 因而迅速成为自动控制系统的主流， 然而DCS 有明显的不足。DCS无法满足上位机系统对现场仪表的信息要求， 限制了控制过程视野， 阻碍了上位机系统功能的发挥， 因此产生了上位机与现场仪表进行数字通信的要求。即需要建立一个标准的现场仪表与上位机系统的数字通信线路， 这条通信线路就是现场总线， FCS 也就随之产生了。

3.4人工智能和人工神经网络

在未来的自动控制系统中，将逐渐采用人工智能和人工神经网络的研究成果。

1） 模糊控制。模糊控制应用语言变量， 把人们的操作经验总结为若干条件语句， 建立模糊关系， 进行模糊逻辑推理， 从而实现对复杂对象的控制。

2） 神经网络控制。神经网络具有很强的非线性函数逼近和非线性映射能力， 以及对信息处理具有自组织、自学习等特点。所以它为处理锅炉控制中的非线性建模和非线性控制提供了强有力的工具。

3） 预测控制。热工过程往往具有较大的惯性、滞后以及非线性和时变性， 难以建立精确的数学模型。而预测控制对模型精度要求较低， 鲁棒性较好。因此， 预测控制在热工控制中有广阔的应用前景。

4） 专家控制。专家控制系统是应用专家系统的概念和技术，模拟人类控制专家的知识与经验而建造的控制系统， 其实质就是基于被控对象和控制规律的各种知识， 以智能的方式来设计控制规则。

5） 分级递阶智能控制。它模拟人脑的分层结构， 由执行级、协调级和组织级构成。在它的三层结构中， 也常常采用模糊控制、神经网络控制、专家控制等多种智能控制。

4.火电厂热工自动化展望

在较长时间里， DCS 和PLC 仍是火电厂新机组安装和老机组改造的首选， 电气部分将广泛纳入DCS， 实现炉机电DCS 一体化监控。现场设备继续向微型化、数字化、智能化方向发展， 控制室向小型化、自动化、智能化驾驶舱式靠近， 为FCS 最终取代DCS做准备。基于智能控制理论和计算机监控系统的热工仪表测量新理论和先进控制策略将大量涌现， 并在实用化方面取得长足进展。

5.总结

随着人们环保意识的增强，和国家对工业企业发展过程中环境要求的不断提高，在电子计算机及其网络技术不断成熟的今天，不久的将来热工系统必将围绕环保、节能、减排等主题发生较大的创造性改变。这些改变必将向着一体化、智能化、网络化、透明化的方向和格局不断前进，新的测量技术的迅速发展和推广应用，必将使得机组的运行、操作、故障排除等操作变得更加简单方便。而随着国家对电厂投入力度的不断加大，国家科研机构的不断创新，火电厂的热工自动化技术一定会有更好的发展，为火电厂实现经济效益、社会效益、生态效益保驾护航。

参考文献：

第9篇

去年11月7日，新三板生物科技公司飞达股份公告，称因资金占用问题收到山东证监局的行政监管，这已是过去一个月里新三板的第四个此类案例。从财务会计角度看，控股股东、实际控制人或其关联方占用资金可分为经营性占用和非经营性占用，前者主要是基于公司的日常经营活动而实施的资金占用，这类行为尤以公司与关联方之间的非法关联交易为甚。后者则主要是在公司日常经营之外的资金往来中产生的资金占用。

尽管我国《公司法》《证券法》《全国中小企业股份转让系统业务规则（试行）》《全国中小企业股份转让系统挂牌公司信息披露细则（试行）》《中国证监会关于进一步推进全国中小企业股份转让系统发展的若干意见》《全国中小企业股份转让系统挂牌业务问答――关于挂牌条件适用若干问题的解答（一）》《全国中小企业股份转让系统挂牌业务问答――关于挂牌条件适用若干问题的解答（二）》《主k券商内核工作指引》培训会议纪要等均对新三板资金占用予以严厉禁止，但从新三板目前监管实践来看，林林总总的资金占用依然屡禁不止并侵蚀着公司、股东以及债权人的合法权益。

花样一：利用经营性关联交易

飞达股份是利用经营性关联交易进行资金占用的典型公司。主办券商申万宏源证券股份有限公司在审核其2015年年报时，发现存在关联方资金占用的行为，并且未及时履行审议程序以及信息披露行为。申万宏源证券在进一步核查过程中，又发现了飞达股份2016年上半年实施了新的资金占用行为。根据公告，截至2016年6月30日，飞达股份关联方资金占用如下表统计：

山东证监局对飞达股份采取了责令改正的行政监管措施，记入诚信档案，并提出整改要求：首先，要严格按照相关法律法规履行重大事项包括关联交易的审议程序和披露义务；其次，要采取有效措施及时收回控股股东对飞达股份的欠款；此外，采取有效措施，完善公司治理及内控制度，维护公司财产独立及安全，杜绝股东及其关联方以各种形式占用或者转移挂牌公司的资金、资产及其他资源。

花样二：非经营性拆借

佳瑞高科是通过非经营性拆借占用定增资金的典型。2015年7月31日至8月8日间，佳瑞高科与贝特尔药业公司发生两笔资金拆借，后者为公司控股股东及法定代表人谢秋欣之兄谢燮控制的企业。具体拆借内容为：佳瑞高科以银行转账的方式将定向增发所募集资金2150万元借给贝特尔药业有偿使用，并签发承兑汇票将公司自有资金1810万元借给贝特尔药业有偿使用。两项资金占用合计3960万元。2015年11月6日，佳瑞高科公告拟将贝特尔药业已到期的3960万借款直接用于对贝特尔药业的投资。但2015年12月18日，公司股东大会即否决了投资贝特尔药业的议案。2016年3月28日，河南证监局行政监管措施决定书向佳瑞高科下发了行政监管措施决定书，要求其在6月30日前改正上述违规行为。

显然，佳瑞高科在借款给贝特尔药业之前就已经有了明确的对其进行投资的意向。但是公司在2015年6月11日的定增融资方案中，并没有说明募集资金将用于投资这一真实用途，因此可间接推定，佳瑞高科通过资金拆借占用定增资金的意图明显。事实上，针对A股市场的关联方债转股，2005年6月6日证监会下发的《关于集中解决上市公司资金被占用和违规担保问题的通知》（证监公司字[2005]37号）即明确规定：“严格控制‘以股抵债’或者‘以资抵债’实施条件，加大监管力度，防止以次充好、以股赖账等损害公司及社会公众股股东权益的行为。”但在新三板市场，该类行为仍是违法高发区。

花样三：违规担保

违规担保也是新三板挂牌公司实施资金占用的重要手段。2015年1月，金洋新材的实际控制人彭华前后两次向非关联方自然人赵晨借款3200万元，在《借款合同》中约定由金洋新材、公司董事桂贤友、梁飞文和非关联方温柳云、江西金豪担保有限公司、宜春市三羊实业有限公司等提供连带担保责任，对借款提供保证范围为合同项下借款本金、利息、违约金及原告实现债权的费用。借期从2015年1月13日起至2015年7月13日。

由于借款期满债务人彭华未履行债务，2016年4月，赵晨向江西宜春市中级人民法院提出了财产保全申请，要求查封彭华及担保方银行存款4500万元，或查封、扣押相同价值的财产。江西省宜春市中级人民法院受理申请后裁定，冻结彭华、温柳云、桂贤友、梁飞文、江西金豪担保有限公司、宜春市三羊实业有限公司及金洋新材民间的银行存款4500万元或查封他们同等价值的财产。显然，挂牌公司对外进行担保，虽然并未直接转移挂牌公司的流动资金，但是从财务会计上直接增加了挂牌公司的或有负债的金额，并可能导致公司破产风险的增加以及公司债权人和股东权益的损害。此外，本案中，金洋新材董事、总经理桂贤友还在2015年间，累计占用公司资金2321.7万元，其中2280万元为定增资金，占公告挂牌以来融资总额的63.33%。

统合治理资金占用

理论上说，由于公司的所有权和经营权彼此分离，以董监高为代表的高级管理人员以及公司大股东、实际控制人等就可能存在占用公司资金而为自己牟利的可能性。本质上讲，经营性关联交易本身并不是违法行为，而且关联交易并不必然对公司增加或有负债或者其他经济损失，问题的关键在于，如果通过规范关联交易的审议、批准以及公告等各大环节，能减少和消除不规范关联交易给公司股东和债权人带来的不公平待遇和不利益。而非经营性资金占用本身发生于公司日常经营之外，更需要通过严格规范的信息披露予以揭示。

一直以来，中国证监会和股转系统对挂牌公司资金占用问题采取严厉的监管态度。但非上市公众公司及其高管本身的法制意识淡薄是该类违法行为制而不止的根源。同时，受制于股转系统以及证监会等自律和监管部门监督和执法能力所及的限制，挂牌公司资金占用具有较大的治理难度。笔者认为，对资金占用问题应该构建起一种统合治理体系。

该体系中，挂牌公司的内部控制与治理是最基础的部分，挂牌公司必须在加强公司治理的基础上，对于可能涉及资金占用的经营性和非经营性事项，按照规定提交董事会决议并经股东大会批准（应特别注意相关投票中的回避问题）。而从公司拟挂牌开始，主办券商、会计师事务所、律师事务所等中介机构对于资金占用问题的尽职调查和挂牌、再融资之后的持续跟踪和督导规范则起着至关重要的作用。同时，股转系统的自律监管和证监会的外部监管要以信息披露为中心，逐项梳理可能存在的资金占用问题。

第10篇

关键词：数字技术；工业电气自动化；应用；创新

近年来，计算机技术得到了十分迅速的发展，其应用领域也越来越广泛，基于数字理念的新技术在电力工业领域中的使用范围也越来越广泛，与普通的技术手段相比而言，数字技术的可操作性与可靠性更加的理想，性价比也较高，能够实现工业电气自动化的智能操作，也可以在一定程度上促进电力工业的发展，为了更好的实现工业电气的自动化发展，就需要对数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析与创新。

1.数字技术在工业电气自动化中应用的作用

电气自动化对于国民经济的发展有着重要的作用，这不仅是科技产业化的载体，也是科学技术物化的重要基础，在科技水平的发展之下，数字化技术已经在电气工业自动化领域中得到了广泛的应用，这不仅能够促进该领域定量化与综合化的发展，也能够提升工业自动化领域的自动化水平。截止到目前为止，自动化技术也应用在电气工程、过程控制、科学计算、经济、信息、人工智能机网络通信系统以及计算机辅助系统之中，从这一层面而言，将数字技术应用在工业电气自动化中能够对计算机系统起到应有的辅助作用。

此外，数字技术不仅能够辅助计算机系统进行检测与管理，也能够对工业电气自动化开展维护，数字技术的广泛应用可以减少工业电气自动化设备的使用，也可以显著的提升其准确率与便捷性，此外，数字技术与光纤网络和数字化互感器的融合也可以显著的提升自动化应用的有效性以及安全性。与普通的技术相比而言，数字技术也具有操作简单、逻辑能力强的特征，可以更好的对数据信息进行识别，这样便可以减少人力、物力与财力的浪费，也能够保证工业电力自动化的持续性。在具体的操作过程中，操作人员仅仅需要对相关的指令进行传达与指示，数字技术便可以判别出其中包含的信息，并通过网络、光线、微波、电缆等完成信息的传送过程，这就大幅的提升了系统的工作效率。

2.数字技术在工业电气自动化中的创新应用方式

截止在现阶段，数字技术已经在工业电气自动化中得到广泛的应用，也取得了一定的发展，但是由于各种因素的影响，数字技术在工业电气自动化中的应用还存在一些不足之处，最为突出的表现就是发展时间短，未出现标准、统一的规范，且专业性的技术人才数量较少，这就限制了数字技术的应用。此外，我国互联网技术虽然得到了完善的发展，但是其智能化水平也相对降低，这就导致数字技术的智能化水平也普遍偏低。在社会的发展之下，电力行业对于数字技术的应用要求也越来越高，为了满足电力行业的发展，必须要创新数字技术，就目前的情况来看，数字技术的创新方式包括完善程序化操作、智能化安装以及使用虚端子几种形式，下面就针对这几种形式进行深入的介绍。

2.1. 完善程序化操作

完善程序化操作的前提就是调度命令，为进行调度命令之前，必须要将审核票据进行数字化处理，并设置好人工操作界面，并以此为基础设计开关与闸刀，并不断完善整个系统的功能。此外，为了保证提升系统的各项功能可以得到顺利的实施，可以先进行模拟工作，保证系统能够达到默认识别的状态，这时，即使工作人员不在场，系统也可以实现正常的运作。

2.2. 实施智能化安装

为了实施智能化安装，可以广泛的将光纤技术利用起来，在连接的过程中，利用间隔层与智能终端实现数据的采集与控制，以便完成双重设计终端的操作，其中一部分能够实现对现场信号的传达与遥控的保护，另外一部分则需要提升整个系统的可靠性。与此同时，还需要完善工业电气自动化程序的接口，设置好PC自动化平台，并将此平台与MES和ERP系统来接连，此外，为了保证数据质量，一般情况下，通讯标准则使用TCP/IP，这样就能够满足用户对不同数据标准的实际需求。这样不仅可以提升通讯的智能化效果，也能够解决平台自动化的问题。考虑到以上的因素，将数字技术应用于工业电气自动化的过程中，要做好相关的智能安装工作，保证整个工业自动化程序可以得到有序的进行。

2.3.虚端子的使用

虚端子在整个工业电气自动化中有着十分重要的作用，因此，在测控装置与智能终端的信息交换过程中也得到了广泛的应用，虚端子可以对母线、全站线路、主变、开关来进行控制，也可以将跳合功能开启，这样便可以实现不同装置间的通信，也能够保护连闭锁功能与测控遥控装置间隔层的保护，此外，虚端子也能够对二次回路进行管理，这种管理不仅包括对温度的调控，也包括对档位的调节，这样即可对非电量信息进行操作。此外，为了将数字技术的作用充分的发挥出来，还应该创新数字化装置的设计，以便满足工业电气自动化的发展需求。此外，在应用过程中，还要对虚端子进行相关的优化，以便对智能终端系统进行更好的控制。

2.4. 实现操作理念的程序化

对于数字化技术而言，执行力有着十分重要的作用，在下达调度命令之前，还有一些前期工作需要依靠电脑来完成，在进行实际操作时，应该设置好人工预界面，进行开关、闸刀设备的控制，为此，就必须要实现操作理念的程序化，这样才能够促进工业电力自动化的开放化与信息化发展。

3 .结语

将数字技术与工业电气自动化进行有机的结合便可以完成计算机系统的计算、检测与管理功能，同时，也能够减少对企业内部人力、物力和财力的浪费，促进电力工业的信息化发展。相信在科技水平的发展之下，数字技术应用性能将会得到不断的提升。

参考文献：

[1]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[期刊论文]. 制造业自动化，2012，03（25）

第11篇

国家构建覆盖城乡范围，便捷性与实用性比较强的公共图书馆服务网络，公共图书馆服务网络建设工作进行的过程中，应当坚持将政府放置在主导地位上，积极的倡导社会力量参与到这一项工作当中。县级以上地方人民政府应当将本行政区实际情况作为依据，确定下来辖区范围内公共图书馆的数量，固定馆舍、流动服务设施以及自助服务设施构建力度应当得到大幅度提升。

各个公共图书馆之间应当提升馆际交流与合作力度，国家会在公共图书馆开展联合采购、联合服务的过程中，提供一定支持，以便于可以让文献资料得到共同建设及共同风险，促使公共图书馆当中的文献资料可以得到科学合理的应用。

县级人民政府应当将本地区实际情况作为依据，向具备当地特征的县级公图书馆设立为总馆，乡镇综合文化站、村图书室等设置成分馆这样一种总分馆模式，逐步让数字化、网络化服务体系以及配送机制完善起来，逐步实现通借通还目标，促使公共图书馆服务向着城乡基层单位延伸，总馆实际运行的过程中，应当详细的对分馆及基层服务点开展业务指导工作，以便于可以在我国公共图书馆发展的过程中，起到一定促进性作用。

公共图书馆即便是在公休日当中也应当开放，在国家法定节假日也应当有一定开放时间。政府设置的公共图书馆当中应当设置流动服务设施，自主服务设施，以便于可以为社会公众提供便捷的服务。

国家应当构建标准统一、互联互通的公共图书馆数字服务网络，在数字阅读产品开发以及数字资源保存技术研发领域当中提供一定支持，促使公共图书馆积极应用数字化及网络化技术，以便于可以为我国社会各个领域中的相关人士提供便捷服务。

政府设置的公共图书馆当中应当提升数字资源建设力度，并配备相应的设施设备，逐步构建出来线上线下相互融合的文献信息共享平台，为我国社会各个领域中的相关人士提供质量上乘的服务。

国家倡导并支持科学技术在公共图书馆建设、管理以及服务领域当中发挥出来，逐步应用现代信息技术及传播技术，以便于可以让公共图书馆的服务水平得到大幅度提升。

二、公共图书馆建设数字图书馆的模式分析

公共图书馆开展数字化建设工作的过程当中，需要对读者的意见进行征集，实时了解读者实际阅读需求，并将调查过程中获取的信息数据进行整理，以便于可以在后续数字化建设工作进行的过程当中，起到一定借鉴性作用，让公共图书馆的各项数字化服务逐渐完善起来，也可以让读者的实际需求得到满足。公共图书馆数字化建设工作进行的过程当中，也应当将自身的基础性职能充分发挥出来，不断的对自身服务范围及领域进行拓展，除去应当为读者提供完善的服务之外，也可以让本图书馆的发展潜力大幅度提升，在数字化图书馆建设工作进行的过程当中，争取让公共图书馆和读者之间实现双赢。

公共图书馆数字化建设工作进行的过程当中，应当逐步在原有的基础上提升技术水平、完善基础设施，以便于可以更好的为读者提供服务，让读者可以在舒适的空间当中阅读，让读者的阅读体验更好，让读者感受到数字化图书馆的优势，在日后公共图书馆数字化建设工作进行的过程当中，积极的奉献自身的力量。并在公共图书馆数字化建设过程中提出独特的意见，引导公共图书馆在数字化建设工作进行的过程当中，将自身的独特之处展现在人们的眼前。

假如说高校图书馆是为了给高校师生教学科研工作提供服务，那么公共图书馆发挥出来的是在信息化时代当中弥补社会公众之间鸿沟的作用。在这里所说的“数字鸿沟”，实际上反应出来的是信息技术、网络技术发展过程中的不平衡状态，并由此引发的知识分割以及贫富分化问题。自从上个世纪九十年代以来，因特网网民和网络信息资源发展速度大幅度提升，短短的几年之内，网络就成为我国社会各个领域中相关人士公认的一种获取公共信息资源的途径，很多知识领域中的研究人员可以得到一定益处，但是针对经济情况和信息获取能力之间差距比较大的社会人群，网络非但没有带来信息公平性，反而会让各个知识阶层之间的信息水平差距比较大，因此引发了数字鸿沟这样一个问题，怎样才可以让数字鸿沟得到弥补，各个国家政府在让这一个问题得到解决的时候，主要考虑到的是应用公共性非盈利组织为信息资源不充足的人群提供信息素质教育，作为社会范围内非盈利性组织和信息、纸质集散中心的公共图书馆，在这个领域当中发挥出来的作用十分重要，换一种说法，其实是在信息时代当中，公共图书馆的社会职能发生了崭新的变化，公共图书馆数字化建设的首要目标是，应当让各个社会人群之间的数字鸿沟问题得到解决，让社会人群，尤其是经济贫困性比较强，获取信息数据难度高的弱势群体可以有条件去分享数字信息资源，从而也就可以让社会公平得以实现。

针对高校图书馆来说，为了可以在师生开展教学科研工作进行的过程中，提供一定帮助，让师生提出的科学研究需求得到满足，肯定是会大量的购买专业性非常强的学术数据库，比方说中国期刊网、维普网等，这是一项非常正常的事情，也符合其服务宗旨姐目标，并且在这些单位当中，这种类型的数字资源利用率一般情况下比较高。但是，假如公共图书馆将主要资金用于构建某一个特定学术领域当中的专业数字化馆藏，虽然我们不会去否认公共图书馆这种读者群体，但是在使用这种措施之后，收益的仅仅是少数社会人群而已，与此同时，因为数字资源的价格一般情?r下比较高昂，针对购买书籍的经费不是十分充足的公共图书馆来说，订购一定数量数据库之后消耗掉很多资金，因此会让图书馆在其他领域当中的资金投入减少，其他领域当中数字资源数量及质量也会减少，换一种说法，针对经费不是十分宽裕的公共图书馆来说，尤其是中小型公共图书馆来说，将重点放置在专业学术领域当中，仅仅面向少数人群的数字资源，就有可能让面向大多数社会人群的数字资源减少。因此社会人群之间的数字鸿沟不单单不会减少，反而是会进一步扩大的，这其实是从本质上违背了公共图书馆弥补数字鸿沟，构建和谐社会的目标。

因此在对高校图书馆、研究性图书馆在读者群体以及社会功能上的差异，在公共图书馆数字化建设工作进行的过程当中，不应当使用高校图书馆、研究性图书馆建设模式，依据公共图书馆自身的独特性，编制出来适应性比较强的数字化建设模式。

三、提升公共图书馆数字化建设力度的方法

（一）筹集到十分充足的经费

在上文中已经提及到，数字化图书馆建设工作是一项复杂性比较强的系统，需要以后充足的物质准备，才可以将我国社会各个领域中的人员及技术汇集起来开展建设工作，但是在政府财政没有办法予以充足支持的情况下，建设工程组就可以应用社会力量筹集到十分充足的资金。公开的对社会各个领域当中的事业单位进行宣传，以便于可以让各个事业单位对数字图书馆形成更为深入的认识，得到一些企业和单位的资金援助。与此同时，也可以与一些技术型企业之间进行协调，比方说计算机企业、软件工程企业以及通讯网络企业等，以便于可以得到一定技术支持，提升数字图书馆建设的技术含金量。在信贷领域当中，应当和银行企业之间进行合作，让数字图书馆逐步向着产业化的方向发展，以便于可以让公共图书馆发展速度得到大幅度提升。

（二）培养并引进高素质水平的人才

在公共数字化图书馆建设工作进行的过程中，除去需要使用到物质基础之外，也需要使用到复合型人才参与到建设当中，因此公共图书馆主管单位应当充分的重视人才，编制出来具备激励性的政策培养并引进人才，人才培训和聘用领域中的资金投入力度应当得到大幅度提升，针对以往的员工开展上岗培训工作，也可以倡导员工依据自身的实际需求进行深造，以便于可以在图书馆信息化改革工作进行的过程中，呈现出来比较强的适应性；同时，可以使用国内外先进的教育资源，充分的将接受过高等教育的人才挖掘出来，将传统型录用制度的限制消除掉，积极的在海内外引进人才，满足图书馆数字化建设工作对人才的需求。

（三）逐步完善知识产权保护方面的法律法规

第12篇

[关键词]数字化变电站 冶金企业企业 微机五防

中图分类号：TV235 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0268-01

0.引言

随着冶金企业自动化、数字化设备的改造升级，提高了企业生产力，同时也扩大的冶金企业的供电规模。冶金企业工业科技水平的提高，为企业生产变电站监控和保护装置的经济性、安全性以及可靠性都提出了挑战，尤其是冶金企业35kV变电站的监控系统和常规保护不能满足现代化冶金企业的发展，因此，笔者对其进行数字化改造。

1.数字化变电站

数字化变电站是由网络化二次设备和智能化一次设备组成，包含站控层、间隔层、过程层、智能化开关以及电子式互感器等。是以IEC61850通信规范为基础的，满足之智能电气设备间相互操作和信息共享的新型变电站。可靠性是数字化变电站的最大特点，定义为：在固定情况下或一定时间内，设备或系统对事先语言功能的执行能力。由此可见，数字化变电站系统的参数是衡量可靠性的标准。如何提高冶金企业数字化变电站的可靠性，笔者总结个三点。用光缆为依托的冶金企业工业以太网总线替代传统的铜缆二次连接导线，可以大幅度减少变电站系统元件数量；通过网络功能和冗余来提高数字化变电站系统的可靠性；利用元件自身监视和系统自身监测来提高可靠性。

2.可靠性的冶金企业数字化变电站

2.1 变电站系统

如图1所示，一旦数字化变电站发生链路故障或交换机故障后，可以进行双网之间的无缝转换。变电站系统的站控层包含远程监控和就地监控两个子系统，任何一个系统能够正常工作就能对变电站进行实时监控。

2.2 间隔保护系统的安全可靠性

每个间隔控制单元都安装在各自的间隔层中，并采用双重配置，形成了双层独立保护机制。制定数字化变电站可靠方案时，要考虑交换机、同步时钟、断路器、合并单元及网络介质，这些因素都会影响系统的可靠性。和站控层一样，间隔层也采用了双重独立控制单元，其中任意一个单元都能单独位置保护系统的正常运行。在网络传输上，内置于间隔控制系统的独立网络端口可以和变电站系统通信和冗余校验。

2.3 元件安全性

由图1可以看出，有很多因素会影响数字化变电站的可靠性，如BPU元件、光纤链路、数字交换机等等，这些元件的参数变化会引起整个数字化变电站控制系统的运行。

文献中提到，现代化的冶金企业数字变电站和传统的矿用变电站相比，诸如新型电子装备被大量的使用在冶金企业数字变电站中，只要通过合理的冗余网络就可以使全站和间隔站的安全可靠性达到一定的标准。笔者将根据变电站数字化改造实例详细说明这一点。

3.变电站数字化改造实例

3.1 变电站改造方案

如图2所示，为变电站高压供电系统。该矿共有三台6500kV.A变压器安设在35kV变电所。其中，地面高压和井下高压全部为6kV，井下低压设备为1140V，660V和380V，地面低压为380V和220V。采用两趟架空线的送变电方式，一趟热备用，一趟运送。地面采用全桥35kV主结线作为变电所主电缆。

35kV配电室

将两段绝缘监测装置加配到35kV母线上，并对1号主变柜和3号主变柜进行改造。此外，在2号变压器上加装断路器，避免2号变压器承载供电时出现3号变压器或1号变压器空投运行情况。将变压器调整到二段式的主变柜，并增加差动保护装置。为了确保矿井供电系统的可靠性，在原进线柜中增加后备保护二段式装置，对主变压器的主保护进行了完善。

3.2 微机监控系统和通信管理机

为了确保系统的安全可靠性，笔者采用可扩展、开放、先进、成熟的监控系统，包括通信线路、通信模块、测控装置、八换机、工控机等，采用组网方式将以上设备连接。采用现场总线网进行通信，可以满足下位机和上位机的通信管理和调度需求，同时还能和站内其他设备建立及时通信机制。

数字化改造完成后的35kV变电站系统采用分布、分层式设计，增加了远程控制功能，保留了就地控制方式。数字化系统中的每个测控保护装置都是独立的，保障了系统所需的抗饱和性能，同时又保证了电量测量的精度。相对于传统的继电器保护数字化设备来说，经过改造后的变电站大幅度增加了可靠性。

数字化变电站系统上位机由模拟调度功能的微机和实时在线监控微机组成。系统可以对手车柜、隔离开关、开关柜断路器等设备位置和状态实时显示。为了避免倒闸的操作失误，该系统还具备隔离开关和断路器之间的操作返校确认功能和逻辑操作闭锁功能。通过数字化负荷线分析功能可以对冶金企业用电按照峰谷进行合理安排，以达到节约用电的目的。

4.结论

通过对变电站的数字化改造，实现了变电站在线监测功能、数字化变电站综合管理、自恢复自诊断功能、安全自动控制功能、微机五防比作和操作功能、历史数据保存、数据采集处理、RTU功能以及继电保护功能。满足了变电站的线路数字化线路改造和日后的扩容需求，为更加科学化的无人值守变电站提供了可靠的基础保障。随着分析计算技术、信息处理技术、信号采集技术、通信技术、数字化技术的发展，尤其是冶金企业企业一次变电设备的性能、控制程序以及结构的提高，数字化变电站在冶金企业企业及生产将会发挥更大的作用。

参考文献

[1] 张寅怀.常规变电站数字化改造的技术难点与解决方案[J].广东输电与变电技术.2011（01）.

第13篇

关键词：文献资源 图书馆 文化

中图分类号：G2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（b）-0210-01

丰富的文献资源是图书馆的物质基础，高校图书馆文化建设必须注重文献资源的建设。近几年来，为满足教学科研需求，河北金融学院图书馆结合学校实际，根据学校的性质、发展定位、学科建设及发展规划，结合考虑广大师生的教学科研、兴趣爱好等需要，大力加强文献资源建设。

1 河北金融学院图书馆文献资源建设概况

1.1 资源类型更加丰富，馆藏范围更加扩大

我们始终强化印刷型文献资源建设。全年采购中文纸质图书达55755册；加大期刊建设力度，增加学术期刊的种类及数量；购买国内外数据库资源，做好试用数据库的宣传和指导。续订了中国知网数据库；新增了中科考试学习资源数据库、超星读秀知识库、超星百链云图书馆；实现了移动图书馆，将图书馆现有馆藏资源与移动终端对接；开通了中经网、中宏网、国研网、优阅外文电子书等几十种数据库的试用，多渠道试用信息，并在试用期后做好试用资源的分析统计工作；建立“随书光盘数据库”，对现有的近万张随书光盘实现了镜像、完成了学校毕业生优秀毕业论文的整理和建库工作。

1.2 资源配比更加合理，馆藏特色得以体现

根据我院教学确定的重点学科与特色学科，以及在长期的办学过程中所形成的办学特色基础上，继续严格执行我们的馆藏政策：“以经济类为主，金融类为核心，兼顾其他”。在该政策指导下，科学合理地分配经费，日益完善我馆藏书体系的核心馆藏；本着实用性为主导的原则，在充分调研的基础上订购外文文献，在弥补馆藏文献不足的同时最大程度上满足教师对外文文献的需求。

（1）全年订购的中文图书55755册中经济类24477册，占图书总量的43.9%；经济类图书中，金融类图书4137册；会计类1125册。截止目前，图书馆馆藏图书总量已达到1156096册。其中，经济类图书总量为565797册，占图书总量的49%。金融类图书98596册；会计类32494册。

（2）2015年订购期刊共计1106种，其中经济类440种，占订购期刊种类的40%，经济类核心期刊覆盖率达到100%；管理与统计类核心期刊覆盖率100%；计算机和网络技术类核心期刊覆盖率100%；外语类核心期刊覆盖100%；政治、法律类核心期刊覆盖率100%；文学类核心期刊覆盖率71%。

1.3 读者参与信息资源建设，满意度显著提升

（1）带领系部教师参与图书外采，让专业教师来到现采中心，直观面对各类图书，使得采购更加准确、确保图书馆的资源建设更富有针对性，同时更好地加强了图书馆与各系部的交流与联系。

（2）制作调查问卷，让师生参与期刊征订工作，最大程度满足师生需求。2015年期刊征订工作开始前，在全校范围内做需求调研。把和各系相关的期刊目录通过办公平台发给各位老师。请老师们在有需求的期刊名称后面的框格内打勾。同时在期刊阅览室给学生们发放纸质调查问卷。最后我们将师生推荐期刊做了统一汇总。在经费允许的情况下，最大程度满足了大家的需要。

（3）开展读书节“你读书・我买单――我的书单我做主”图书推荐活动，吸引广大学生参与图书馆的资源建设。此次活动激发了学生用户的阅读热情，该次活动共征集书目700余条。

1.4 制定文献采访细则，建设特色馆藏体系

结合学校的实际，根据学校的性质、发展定位、学科建设及发展规划，馆藏特色以及学科专业之间的关系，结合考虑广大师生的教学科研、兴趣爱好等需要，制定了我馆采访计划。其中包括各类图书比例分配、经济类图书采访比例分配等。

文献采访细则可以为图书馆采访工作提供清晰的目标，有助于保持系统稳定的采购方向，减少文献选择中人为的偏见，逐步建立具有本馆特色的馆藏体系建设，真正实现为学校教学、科研提供文献资源保障。

2 河北金融学院图书馆文献资源建设思路

2.1 合理配比资源，优化馆藏结构

通过定期召开图书情报工作委员会，大家展开讨论，共同审议图书馆有关信息资源建设的重大问题；制定藏书建设方针、政策；审议年度计划；审定经费分配原则；审定连续出版物的保留和停订；审定重点文献的订购等，最大限度保证信息资源建设质量。

2.2 构建系部资料室，为教学、科研服务

系部资料室是高校图书情报系统的重要组成部分，是直接为教学、科研人员提供文献情报的重要场所。资料室作为图书馆服务功能的延伸，是图书馆的有益补充，其文献信息资源与本系的专业结合紧密，内容专深，可以为师生提供更为方便快捷的资料查询服务。本科教学评估工作亦把系部资料室建设作为评估指标之一，本着以评促改，以评促建的原则，为了更好的迎接评估，我们倡议各系部建立专业资料室。

2.3 合理经费配比，加大数字资源采购力度

随着计算机技术、网络技术的快速发展，具有体积小、容量大、内容广泛等优点的数字资源很好的解决了图书馆日益增长的各类纸质文献资源采购与收藏空间二者间矛盾；数字资源建设扩大了读者范围，普通图书馆因为读者对象与地理位置的限制只能为少数人服务，而数字图书馆则允许人们自由查询…数字资源的上述优点决定了图书馆今后的资源采购中，在合理经费配比的基础上会逐步加大数字资源的经费投入比例。

2.4 逐步实现全部馆藏数字化，使资源得到更充分利用

我们希望能够通过购买、数字化加工、网络资源采集等途径逐步实现全部馆藏资源数字化。使图书馆在典藏空间上，从物理空间延伸到网络空间，突破单一图书馆实体的限制；让图书馆由“实体”和“虚拟”两部分组成，让每一册图书不再孤立的分布在图书馆中，而是永久性存贮在硬盘、光介质或流动在信息网络上。使我们的全部馆藏在受到保护的同时，得到更充分的利用。

3 以文献资源建设促图书馆文化发展

河北金融学院图书馆文献资源的持续发展，使得其高校文献信息资源中心的地位日益巩固，越来越成为高校校园文化建设的重要阵地。高校图书馆文化作为现代图书馆发展不可或缺的部分，我们势必要继续提高图书馆文化的功能、构建和发展图书馆文化、更好地为读者服务、最大限度满足读者需求。

参考文献

[1] 徐涛.浅谈校园文化框架内图书馆文化的构建[J].重庆图情研究，2007（8）：18-21.

[2] 冯琼.试论加强图书馆服务文化建设[J].科技情报开发与经济，2007（22）：74-76.

第14篇

关键词：冶金自动化技术；现状；发展趋势

前言：

近年来，科学技术迅速发展，推动控制硬件、软件等多项系统快速发展，并逐渐渗透至社会各个领域，其中自动化技术，在冶金领域中的应用，不仅有效提高了工作效率，也能在很大程度上减轻工人工作量，受到了冶金企业的青睐。因此，加强对冶金自动化技术的研究具有现实意义。

一、冶金自动化技术的应用

科学技术不断发展，新技术、新工艺逐渐参与到冶金行业发展过程中，例如：PLC、DCS、WINCC系列产品、INTOUCH的应用等，这些技术在冶金行业中的应用突破了传统生产模式的弊端，有效的提高了工作效率和质量，且与管理技术有机结合，实现了对冶金整个生产过程的管理，极大的节省了人力，有助于企业实现成本的控制，实现企业经济效益最大化生产目标；另外，自动化技术能够实现对冶金整个生产流程的监督和控制，规范冶金生产流程，保障产品质量，满足生产和管理需求。

信息时代下，冶金行业也需要朝着信息化管理方向发展，而冶金自动化技术的应用，为实现这一目标奠定了坚实的基础，无论从产品生产，还是到产品管理，都能够通过自动化技术顺利开展工作，提高了生产安全、可靠性。近年来，冶金自动化技术得到了越来越多的认可，并被引进到冶金企业生产过程中，促使我国冶金产品质量日渐提升，不久的将来，其将会参与到国际市场竞争中[1]。

二、冶金自动化技术未来发展趋势

（一）规模、个性化发展趋势

在市场经济影响下，冶金企业之间的竞争日益激烈，为了能够在竞争中获取一席之地，冶金企业已经认识到了引进信息技术的重要性，并加大了技术研究和开发方面的资金投入力度。在生产过程中，为了能够确保产品质量，企业将智能仪表、模型技术等引入到生产线上，取得了显著的成效。基于此，随着冶金行业发展进一步深化，自动化技术的应用范围将会越来越广，并逐渐形成规模化发展，与此同时，为了能够冶金企业生产的个性化需求，自动化技术也将呈现个性化方向发展，满足不同生产需求，并在冶金行业中占据不可动摇的地位。

（二）集成、实时化发展趋势

冶金自动化技术的出现，为冶金行业进一步发展带来了机遇，与此同时，也将面临着更大的挑战，为了能够有效提高生产效率、实现实时监督和控制，提升企业综合竞争力，在未来，冶金自动化技术将会朝着集成化、实时化方向发展，将实时控制系统与现有技术有机结合，并结合实际需求，适当调整和优化，满足冶金生产需求，对冶金生产过程展开动态管理，及时发现问题，并采取有效措施，解决问题，另外，信息数据数字模型及算法的应用，能够推动自动化程度更进一步，并实现机电一体化生产，进而提升我国冶金企业综合实力。基于此，冶金自动化技术将会朝着集成、实时化方向发展[2]。

（三）网络、智能化发展趋势

信息时代背景下，全球信息、网络等呈现一体化趋势，实行程序远程诊断与修改对冶金自动化技术的发展提出了更高的要求。面对全球信息化形势，信息化与工业化的融合成为大势所趋，不仅是提高工作效率和质量的需要，也是冶金行业改革的重要表现，将信息化技术引入其中，能够深化冶金生产过程自动化与机械化程度，逐渐形成智能化生产模式，尤其是网络技术的推动，一部分冶金企业加大资金投入力度，培养专业技术人才，使得技术创新作用日益明显，网络化、智能化发展趋势日渐突出。

（四）绿色、环保化发展趋势

诚然，我国工业化进程不断深化，国民经济持续发展，但是，环境污染问题却越来越严重，对人们生活环境、身体健康构成了严重威胁，冶金行业作为环境污染的重要行业之一，只有不断改进和完善生产技术和工艺，才能够实现“绿色冶金”的生产目标。近年来，一些科研人员已经加大对绿色生产的研究力度，并提出了从源头上预防污染的方案，且一些相对成熟的技术已经开始运用，例如：地下溶浸、植物采矿等。在绿色冶金的号召下，冶金自动化技术业将会朝着绿色、环保方向发展，实现冶金行业与自然环境协调、统一发展目标。

（五）渗透性渐强

目前，冶金自动化技术已经开始推广和普及，并渗透至冶金生产等各个环节中，例如：质量检测技术、信息工程技术，不断优化各个流程，促使技术能够发挥最大性能，而未来冶金行业的发展，不能够单纯的体现在技术自身，而是更加侧重于冶金生产流程的融合，进一步渗透，注重对冶金各个生产工作精度的提升。因此，除了关注自动化技术自身的发展，更重要的体现出其在冶金生产中渗透性渐强[3]。

结论：

根据上文所诉，冶金自动化技术是冶金行业可持续发展的重要基础，在提高冶金工作效率，提升企业综合实力等方面占据举足轻重的位置。因此，冶金企业要树立现代“绿色冶金”理念，积极引进先进技术，并加大资金投入力度，加强技术革新，从而推动我国冶金行业逐渐走出国门，实现可持续发展。

参考文献

[1]王维德.化工自动化的发展趋势一先进控制技术的应用[J].化工装备技术，2010，18（03）：259-261.

第15篇

[关键词]数字化测图 控制测量 碎部测量

[中图分类号] P231.5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-168-2

1前言

数字化地形图测量常用测图方法有：航测、RTK和全站仪进行测图。航空摄影测量成图一般是大面积测图时使用，在工程建设中，测图的面积也只有几平方公里，如此小面积测图采用航测不划算，全站仪测图比RTK测图质量好，精度高，在工程建设中采用全站仪进行测图才是正确的选择。下面对全站仪数字化测图基本方法进行阐述，并提出在测图中应注意的问题。

2测图方法

全站仪数字化测图是采用全站仪结合自动记录设备外业采集数据，人工干预数字化软件和计算机辅助的内外业一体数字化成图。在测图过程中主要采用绘草图法、编码法和草图与编码结合法进行测量。

2.1控制测量

测图控制网布设，应充分利用测区及其周边已有控制资料，因地制宜，全面规划、满足测图精度要求，全面控制、分级布网，测图过程中适当加密。根据实践经验，首级控制网一般采用静态GPS测量比较方便。

次级控制根据测图比例尺，以首级控制点作为起算点进行测设，在测图过程中用图根导线和图根点进行加密。

在高程控制测量中，大比例尺测图每个GPS控制点都应联测国家水准，联测国家水准的等级据工程需要和测图精度而定。在小比例尺测图中，只要联测量水准的控制点分布均匀，部分GPS联测量水准高程，GPS拟合后高程也能达到测图精度的需要。

2.2碎部测量

碎部测量数据采集一般采用极坐标法，采集遵循有顺序地对相关点进行连续采集的原则，尽量不要交叉采集不相关的点。

2.2.1碎部点采集密度

碎部点采集密度应符合规范要求，在实际测量中地貌、地形比较平坦的地方，可减少碎部点采集的密度;地貌、地形比较复杂的地方，可增大碎部点采集密度，这样既能正确表示相应的地形特征，成图又美观，图形精度又高。

2.2.2测绘内容及综合取舍

地形图主要表示测量控制点、居民地、工矿建筑物及其他设施、交通及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、境界、地貌、植被等地物、地貌要素，及地理名称注记等。着重显示图形使用途有关要素的特征点在碎部点采集时都应采集到。

全站仪数字化测图是由计算机软件室内成图，地形、地貌各项要素表示方法和取舍原则既要符合相应的规范规定，又要根据成图软件成图需要、测图的着重点和测图经验，在确保成图质量的前提下对地形、地貌各项要素进行综合取舍。在碎部点采集时，每个测点要正确地反映地形、地貌的特征。综合取舍的正确与否和碎部点是否采集在地形、地貌的特征点上，关系到测量成图的质量。

2.3内业计算机成图

外业采集数据结束后，应立刻进行数据处理，在处理过程中，利用测量软件根据草图或编码，绘制测区内的地物，并结合原有资料和实地的情况编绘图件。地物图件编绘完毕后，利用控制数据文件、地物图件编绘增加的数据和经检查剔除异常点的高程数据文件，在编绘完毕地物图件上生成等高线，再次按要求对图形进行编绘，在编绘过程中发现问题和有疑问的地方作好记录，并对地形图的要素进行分层，再用绘图仪绘出图，以便用于现场检查。

2.4全测区巡视及修测、补测

由有经验的技术人员拿图件到测区实地对照检查，检查图件要素与实地信息是否一致，着重检查特征地物的形状、地形、地貌比较复杂和凌乱的地方、山沟、山谷、山腰的形状等，如发现异常或遗漏，应分析原因，必要时进行修测或补测。外业检查结束后，据检查的情况内业再次编绘图件， 在图面表达的清晰度、准确度达到要求后绘出正式图件。

3测图过程中应注意的问题

3.1测量控制网布设

测量控制网布设的合理与否，对下一步测量工作的顺利开展相当重要，在测量控制网布设中应注意：

（1）在GPS点布设时，GPS点尽量布设在平坦开阔的地方，有利于GPS测量，也有利于联测国家水准。

（2）GPS布设至少每个GPS点有一个通视方向。

（3）次级控制根据测图着重点和地形地物复杂程度测设。

（4）图根点在测图过程中根据测图需要测设，在实地保留一个固定标志，以便于必要时使用。

3.2草图绘制

在全站仪测图中，一般都要绘制草图，也可草图与编码结合进行，编码测量适用于对测量软件编码比较熟练的技术人员。在草图绘制时应注意：

（1）草图必须标注所测地物测点编号，标注的编号必须与全站仪数据采集时记录的编号一致。

（2）草图要记录地形要素在实地所处位置（如：山顶、山谷、沟等）及其相互关系，以便于内业成图和检查，标注清楚地形图上应注记的各种名称。

（3）碎部点测量采用尺子丈量时，在草图上标明丈量的方向和数值。

（4）为了防止内业成图中产生混乱，草图上的地物应当天在计算机绘制。

3.3碎部点数据的采集

碎部点数据采集是测量成图的最重要部份， 数据采集质量关系到内业工作成图的质量，在碎部点数据采集时应注意：

（1）开始测量时，测图技术人员应对整个测区进行全面了解。

（2）指导镜站作业和现场绘制草图的技术人员应有丰富测图经验。

（3）在比较隐蔽的地方，当镜站不能到达时，可据测图软件的要求利用尺子进行丈量。

（4）测图建站时应进行检查，测图过程中若联测图根点时，应闭合到已有控制点上，以检查图根点精度。

（5）地物时应连续测量，以便于图块绘制;测量坎时应坎上和坎下都测点，这样生成的等高线更准确，图形整饬工作量也会大大减少。

3.4内业图形编绘

内业图形编绘随碎部点测量开始而进行，直到正式图件交付给业主才结束，是把测量数据转化为实地平面形状的过程，在内业图形编绘中应注意：

（1）先由草图绘制技术人员在计算机上绘制草图的图块，后由对整个测区比较了解的技术人员进行汇总编绘。

（2）生成等高线前，先对全部数据进行全面检查，剔除不能参加等高线生成及高程异常的点。

（3）等高线生成后，注意检查地形比较乱、以及山顶、山腰、山谷、沟等地方，着重注意等高线比较密集的地方，这些地方比较容易出错。

（4）对地形图的要素进行分层，充分利用图层进行图形编辑，可以提高图编辑的速度，图形也更清晰明了！

4质量保证措施

为保证测量工作保质保量完成，应采用或制定一些质量控制措施来控制测量工作，主要如下：

（1）作业前对作业人员进行技术交底，进行岗前培训，熟悉有关规范中相应的测量要求。

（2）作业前对所用仪器设备进行检校。

（3）每完成一道测量工序立即检查，确保无误后方可进行下一道工序。

（4）作业完成后人组织进行小组间互检、质检部门进行检查验收。

5结语