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近年來，由于石化行業中電氣自動化技術越來越廣泛的應用，與之相應的電氣設備、自動化設備、網絡通訊設備和監控技術日益成熟。在方便生活的同時也使得智能化水平在不斷提升，從而可以更加精準的控制人們生產生活中各種儀器和設備。電氣自動化的廣泛應用為現代企業發展提供了方向。當前電氣自動化已有廣泛的應用空間，已經成為工業發展和人們生活水平提高的核心競爭力。我國改革開放發展以來，電氣自動化技術的應用對于工業發展起了非常的推動作用，極大了提高了社會生產效率。

1 石化行業中電氣自動化基本概述1.1 電氣自動化的定義

電氣自動化是以控制理論和電力網理論為基礎的電氣工程及自動化技術，所涉及的主要領域有電力電子技術、計算機技術、系統分析設計、系統開發以及系統管理與決策等。其特點就實現強弱電結合、電工電子技術相結合、軟件與硬件相結合。在我國信息化技術發展的影響下，電氣工程相關的技術、內容都發生了翻天覆地的變化，現有的電氣自動化已經較好的結合了計算機、通信工程、機械自動化等多領域的知識和技術，并且較好的將融化技術應用到實際的設備制造、生產和生活中。

1.2 石化行業電氣自動化主要特征

電氣自動化具有兩個重要特點：一是技術涵蓋面較寬。電氣自動化技術的應用性強，應用到大多數的企業的管理和生產過程。此外，由于電氣自動化專業技術含量高，在實際電氣自動化系統的設計時，涉及到各個專業的綜合權衡，需要設計者有綜合的專業知識，尤其是交叉學科的熟練應用程度直接決定了電氣自動化發展的水平。二是對電子技術依賴性比較強。對于一個典型的電氣自動化控制而言，從信號的采集傳輸結果處理反饋都依賴于電子技術平臺。所以電氣自動化技術的發展離不開電子技術的進步，兩者密切相關，前者依賴于后者{1}。與其他學科相比，電氣自動化設計是一門較為復雜的學科，涉及到學科較多。但是在對其應用實際生產、進行具體的設計過程中，包含一定的設計要素。以滿足基本控制為主要目的，通過合理化電子技術和實際控制相結合，實現經濟性和技術性的完美結合。在設計思路上，一般采用集中控制與遠程監控相結合，追求現場數據的實時反饋，從而合理調整生產數據，提高經濟效益。

1.3 我國石化行業電氣自動化應用現狀

隨著科技的不斷進步，電氣自動化應用的領域日益廣泛，從復雜制造業的生產和管理，到普通家用電器的生產和管理，其技術發展也日趨成熟。現階段應用的電氣自動化技術結合了計算機智能化與機械自動化優良技術，主要應用在電力、鋼鐵制造、石油化工及現代建筑工程中。以應用于電力工程中的電氣自動化為例，電氣自動化在電力工程中的應用常見于我國的火力發電廠。電氣自動化能夠幫助活力發電廠實現發電機、火爐、發電設備等發電系統一體化遠程控制，此外在火電廠發電設備預警及遠程監測方面也廣泛應用。在火電廠實際生產過程中，往往存在著較多由于人工操作導致安全隱患和安全事故，電氣自動化的應用一方面減少了由于人工操作失當造成的隱患和事故，也減輕了火電廠人身和財產安全方面的損失，極大的提高了火電廠的經濟效益、成本控制及安全管理。

2 石化行業中未來電氣自動化的發展趨勢

未來石化行業中電氣自動化技術的發展趨勢主要包括以下三點：第一，自動化頻率由低變高。隨著我國信息化的發展和工業化進程的推進，我國對于傳統數字信號傳輸技術的演講也日益精進。而我國現代化工業和經濟轉型也對電氣自動化技術提出了更高的要求，自動化的頻率的提高勢在必行，為了滿足市場需求，未來高頻電氣自動化技術將會取代傳統的低頻技術。第二，復合領域融合技術。我國各領域技術都處在日新月異的時代，電氣自動化也逐漸在和各領域技術產生融合，尤其是在計算機領域、生物工程領域、醫療領域。這種復合領域融合技術對于推進社會進步、生產效率和生產水平提高都大有裨益。以計算機領域為例，電氣自動化與計算機技術的融合，使得工控機成為現實，廣泛應用到制造業生產中，降低了普通流水線工人的勞動強度、避免重復工作；而電氣自動化與生物工程和醫療領域技術的融合，使得生命器官誕生，比如人工心臟、人工假肢等。

3 結論

本文對于石化行業中電氣自動化的應用現狀及發展趨勢做了簡要的介紹。隨著我國經濟的發展與全球化進程的演進，石化行業中電氣自動化所發揮的作用將越來越重要。作為使用電氣自動化技術的單位與高校，都應當重視電氣自動化技術人才的培養，加強專業技術人才在技術應用、研發方面的能力培養，從而補充我國電氣自動化應用人才的缺口、推動電氣自動化技術在未來的長遠發展。

參考文獻

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[2] 劉玉東. 關于電氣自動化的應用與發展趨勢研究[J]. 黑龍江科技信息，2012（11）：1

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中圖分類號：R95 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（c）-0107-02

醫療器械產業涉及醫藥、機械、電子、化工、材料等多個行業，是一個多學科交叉、知識密集、資金密集的高技術產業。醫療健康產業專業門類齊全、產業基礎穩固、產業鏈條完善，展現出巨大的發展潛力和市場空間。醫療器械產業發展水平代表了一個國家的科技水平和綜合實力，其制造技術涉及生物醫學、機械工程、材料科學等多個技術交叉領域，具有行業壁壘高、集中度不斷提高等特點，是醫療衛生體系建設的重要組成部分。生物材料、傳感器、物聯網等新興技術及行業的崛起正在為醫療器械產業注入新鮮活力。我國醫療器械工業現已建立了較為完整的科研開發、生產和管理體系，已成為我國高科技領域頗具發展前景的生力軍。

1 我國醫療器械行業發展現狀

1.1 全球醫療器械行業需求格局

全球醫療器械市場中，美歐日等發達國家和地區的醫療器械產業發展時間早，國內居民生活水平高，對醫療器械產品的技術水平和質量要求較高，市場需求以產品的升級換代為主，市場規模龐大、需求增長穩定。中國、東南亞等發展中國家人口眾多、醫療保健系統改善空間較大，龐大的人口基數對醫療器械有不斷增長的剛性需求，存在較大的市場需求空間。

1.2 全球醫療器械行業市場規模

近年來，全球醫療器械產業快速發展，貿易往來平均增速達7%左右，是同期國民經濟增長速度的兩倍左右。據統計，美國、歐盟、日本共占據全球醫療器械市場超八成的份額。其中，美國是全球最大的醫療器械生產國和消費國，消費量占全球的40%以上，2015年強生公司以2 584億美元的總收入位居全球榜首。2011―2015年全球醫療器械銷售規模穩步增長，2015年達到3 903億美元，復合增長率（CAGR）為1.90%。預計該市場規模在2020年將增長至4 775億美元，2015―2020年期間將呈現4.1%的年均復合增長率。

1.3 我國醫療器械行業市場規模

我國醫療器械行業起步晚，但增長強勁，市場銷售規模2001年、2013年、2014年分別為179億元、2 120億元、2 556億元，2014年的增長率為20.06%。我國醫療器械2015年市場總規模約為3 080億元，為2007年535億元的近6倍。2015年全國醫療器械類銷售總額為568.58億元，新華醫療以75.54億元的收入位列國內醫療器械公司收入之首。2010―2015年我國醫療器械市場規模復合增長率（CAGR）為17.01%。國內醫療器械市場規模大大高于全球增速，預計2017年將達到4 942.3億元，年均復合增長率預計為15.4%。

1.4 我國醫療器械行業的競爭格局

在我國的醫療器械行業中，跨國企業在高端市場中占據著絕對優勢，尤其是醫學影像設備和體外診斷等技術壁壘較高的領域，市場占有率超過75%。國內的三級醫院一般都采用進口醫療器械，即使是二級醫院，也有2/3的醫療器械是進口產品，我國醫療器械企業主要占據中低端市場，出口的是部分高端醫療器械產品。進口的主要是技術含量較高的大型醫療設備，當前引進國外先進技術的重點是X線設備中的高頻高壓技術、全數字化技術和圖像處理技術、電子內窺鏡生產技術等。進口醫療器械壟斷高端市場，國內產業競爭力有待提升。

2 我國醫療器械行業面臨的發展環境

與發達國家相比，我國醫療器械工業起步較晚，規模較小，發展較為滯后。隨著經濟的發展和人們健康意識的提高，國家對醫療器械的發展越來越重視，把醫療器械納入戰略發展，“十三五”醫療器械已經到了蓄勢待發，大發展的趨勢，國內醫療器械行業面臨新的發展環境。

2.1 影響行業發展的因素分析

2.1.1 有利因素

（1）國家政策的大力扶持。

近年來，國家有關監管部門采取了積極措施，為醫療器械行業創造良好的發展環境。2015―2020年期間，醫療器械行業發展的主要任務為重大裝備研發、前沿和共性技術創新、應用解決方案研究、應用示范和評價研究。未來我國數字診療裝備行業將實現突破、收獲及繼續高速發展。

（2）醫療器械市場前景廣闊。

全球醫療器械行業穩步增長，我國由于社會老齡化人口比例提高、新醫改政策的深入貫徹、基本醫療保障制度實施以及居民支付能力增強等因素，國內存在巨大的消費潛力和廣闊的成長空間，必將推動醫療器械市場迅速擴張、高速發展。

2.1.2 不利因素

（1）國外企業具有從上游材料研發到下游產業化應用的完整產業鏈的競爭優勢。其中，產品設計與研發、分銷與品牌建設是醫療器械產業主要利潤的關鍵環節。

（2）新進入的企業加劇了市場競爭的激烈程度，醫療器械企業必須加大研發投入，增強自主創新能力。

（3）研發創新能力薄弱，產品附加值較低，缺乏核心競爭力。技術的創新和進步是全球醫療器械行業發展的關鍵，目前國內絕大部分的醫療器械生產企業缺乏技術創新能力。

2.2 政策強力支持，助推市場需求增加及產業優化壯大

（1）國務院通過“十三五”科技創新專項規劃，精準醫療等領域將啟動新的重大科技項目，以創新型國家建設引領和支撐升級發展，高性能醫療器械被確定為醫藥工業與醫療衛生方面重點突破的領域之一，這必會加快我國醫療器械“國產化”進程，助推產業發展邁上一個新臺階。

（2）在國家政策導向及醫療裝備新需求下，國內醫療器械消費市場需求增加。衛生部的《健康中國2020戰略研究報告》明確指出，對于自主研發藥品、醫用耗材、醫療器械和大型醫用設備等，衛生部將專門推出100億元的民族健康產業重大專項，可見醫療器械市場需求仍有巨大提升空間。

（3）醫療器械企業之間的兼并重組成行業未來的主要方向，尤其小微醫療器械科技公司作為醫療器械新產品研發的主力，成為大公司重點收購對象，致使醫療器械產業結構不斷優化、壯大。

3 我國醫療器械行業發展趨勢

中國醫療器械產業由小到大，迅速發展，特別是近年來，醫療器械產業發展速度進一步加快，連續多年產值保持兩位數增長，產品出口的數量和科技含量也不斷提升。當前，現代醫學對醫療器械領域的創新發展提出了新需求。

（1）醫院高端醫療器械的配備以及便捷的家用醫療器械都將迎來高度的需求增長。

醫療器械創新體現了創新鏈、產業鏈、資金鏈、政策鏈相互支撐的特點。加強醫療器械工業共性技術和基礎技術的研究開發，加快產品的更新換代和生產技術的現代化。高新技術醫療設備是多學科、跨領域的現代高技術的結晶，其產品技術含量高，利潤高，因而是該行業相互競爭的制高點。近年來，我國加強對創新產品的政策支持，高度重視醫療器械技術支撐能力建設，對列入國家重大科技專項或國家重點研發計劃以及臨床急需的產品提供支持。預計未來中國醫療器械產業與世界醫療器械市場的關聯度將愈加緊密，對我國的醫療器械制造工藝、新材料應用、研發水平等勢必產生巨大影響，促使我國醫療器械產品從中低端向高附加值的高端產品轉化。

（2）我國醫療器械產業將重點發展數字化診療設備、健康監測裝備等五個領域。

醫療器械產業是我國國民經濟轉型和結構調整的戰略指導點，國家對醫療器械和醫療裝備有很高的支持。數字化診療設備將作為“十三五”重點專項的首發。高端醫療影像產業化方面，主流的、高質量、高分辨率及多功能的影像設備仍是“十三五”重點關注的部分。診療一體化特別是高端影像相結合、可再生組織修復的材料和可吸收植介入材料都是非常重要的趨勢。智能醫療有助于解決醫療資源分布不均的難題，醫療器械高端設備及前沿技術如云診斷等多由發達國家所掌握，大量的健康信息智能檢測微型化需要我們整個行業來發力。醫學影像設備的數字化和信息化借助互聯網技術為遠程醫療診斷和治療提供可靠的幫助，借助手術機器人實施遠程操作或通過現代通信方式指導前方術者操作。同時以人機工程學為背景進行醫療機械改進，改善醫療器械中的弊端，保證相關機械性效能更高更好，人機工程具有廣闊的發展空間。

總之，我國醫療器械行業的發展戰略要以全球性醫學目的的調整和醫學模式轉化為導向，以產品質量為根本，加快產品的二次開發和技術改造，建成一個高新技術和常規診療技術有機結合，既適合我國醫療制度改革的近期目標，又能與全球市場需求相適應的高技術制造產業。企業必將從未來的醫學發展方向、國際市場環境、國內市場政策及自身發展戰略三者聯動過程中搶占先機。中國醫療器械行業必將真正成為一個產品門類比較齊全、創新能力不斷增強、國內外市場需求更加旺盛的朝陽產業。

參考文獻

[1] 醫療器械行業經濟運行態勢[J].財經界，2009（1）：43-46.

[2] 2016-2022年中國醫療器械市場行情動態及發展前景預測報告[R].

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醫療機構軟件信息化的發展趨勢

隨著醫療改革的進一步深入，國家對衛生系統的投入持續增加。利用醫療軟件優化醫療資源，最終改善群眾醫療保健水平，提高國家衛生系統服務效率的重要手段。醫療衛生行業的信息化投入將會明顯高于整個軟件行業的增速。

醫療機構軟件在向信息化發展。當今是大數據化時代，衛生系統發生迅猛的新變化。信息技術的發展日新月異，帶動醫療行業的持續健康發展。當今軟件行業技術更新快、產品生命周期短、技術性強，醫療機構信息化發展面臨著巨大的困難。在大數據、云計算、移動互聯網等迅速發展的時代，醫療軟件技術的建設要有前瞻性。建設合理醫療信息化平臺滿足了醫院對信息的復雜要求。信息化是加快醫療進程、減少失誤、提高醫療效率的推動器。如今移動互聯網的發展迅速，出現了移動設備掛號、查詢病理結果、問診等應用，解決就醫難、醫患溝通難等問題，推動衛生系統化現代管理。醫療信息化建設要跟上時展需要，采用大數據、云計算等先進手段，為患者提供精準的醫療信息，增進衛生系統的信息化發展。對醫患各項數據的收集、分析、研究、發展，需要綜合的信息化平臺提供支持，信息化醫療體系為醫患提供信息、分享經驗提供快捷準確的基礎數據，是衛生系統的數據時代，也是衛生系統信息化不斷完善發展時代。

衛生系統信息化建設具有重要的意義。衡量一個行業發展水平的重要指標就是其信息化程度，利用有限的資源提升衛生服務，實現醫療服務、公共衛生等的系統化，衛生行業的信息化建設需要不斷開展。我國是發展中國家，衛生改革迅速發展，利用信息化的醫療軟件將衛生系統的服務能力增強，體現以人為本，圍繞提高公共衛生服務開展工作。在衛生體系提出的八項措施中，衛生系統信息化能夠推進公共衛生，細化衛生系統綜合管理的建設，是醫藥衛生體系健康發展的有效技術保障。促進實現整個衛生系統的一體化管理，為衛生信息化建設提供技術平臺，推動我國衛生系統的現代化發展。

信息化下建設的現狀不容樂觀

隨著信息化發展迅猛，醫療機構軟件的建設各方支持仍顯不足。信息化專業人員缺乏、建設投入與最終使用效果有差距，信息化建設投入不全面等問題接踵而至。

衛生系統信息化建設標準不統一。衛生系統對信息化建設重視程度不夠，各醫療機構信息化標準不同，建設規范性執行力度不夠，軟件開發與實際使用程度差距大，各個軟件公司與醫療機構、各醫療機構之間的數據和信息系統缺乏統一性，信息資源交流不暢，使得患者疲于應付各醫療機構的信息采集，造成醫療機構信息系統冗雜，各醫療機構信息不能共享，軟件維護、采集困難重重，衛生系統信息化建設沒有統一標準。需要加大對醫療軟件的研發的投入建設。

認識度不足，建設機制不健全。我國的衛生行業在信息化建設投入時間短，信息化建設機制不完善，政策、財務支持不足，衛生系統信息化發展緩慢，醫療機構軟件信息化建設一直在摸索中求發展。我國地區經濟發展不均衡，在經濟發展較繁榮地區，衛生系統投入多，信息化發展迅速，經濟較為落后地區對信息化建設還未引起足夠的認識。各醫療機構發展情況不一，大型綜合性醫院綜合性發展，基層公共衛生系統發展緩慢。醫藥供應、醫療保險、財務管理等部門條塊化管理，“信息孤島”的現象成為常態，阻礙衛生系統的信息一體化管理。部分醫療機構信息化系統，盲目建設，與自身發展不匹配，造成嚴重的資源浪費。

我國醫療機構軟件信息化建設實施路徑

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正子發射電腦斷層掃描（PET/CT，Positron emission tomography with computerized tomography），單一光子發射電腦斷層掃描（SPECT/CT，Single photon emission computed tomography with computerized tomography），醫學影像存儲與傳輸系統（PACS）。

現代醫學的發展要求高清晰度影響設備的精確性越來越高，圖像越來越清晰，這就要求影像設備亦向著高端方向發展。全民醫療過程中，中小型醫院對高清晰度影像設備的需求巨大，甚至在人民生活水平日益提高的情況下，家庭對高清晰度影像設備也會出現需求，這樣，高清晰影像設備也要向小型化、便攜式發展。因此，在未來的高清晰度影像設備的發展中，將沿著兩條路線發展，高端和普及同時并進。

影像設備要發展，一方面是探索新的成像技術，來取代現行的技術，以期提高成像精度，圖像顯形的清晰度，便于提供準確可靠的診斷結果，方便對病人實行救治。另一方面，與追求新技術懷有同樣的目標，則是努力改進、整合現行的各種成像技術。復合應用就是建立在對已發現成像技術的改進之上的，通過對兩種以上的顯形成像技術的綜合應用，來取得更加精準的影像結果，是當前的高清晰度影像設備重要發展方向。

過去普遍應用的影像設備是基于X射線、伽馬射線、磁共振、超聲波、光學攝影等單一成像原理設計制造的。每一種成像原理都有其優點和缺點，所以影像設備的使用都有各自的優越性和局限性。復合應用則是綜合應用兩種以上的技術，對人體進行掃描成像，可以規避弊端，發揚長處，提供更加精確的影像。目前，已經應用的正子發射電腦斷層掃描（PET/CT，Positron emission tomography with computerized tomography），單一光子發射電腦斷層掃描（SPECT/CT，Single photon emission computed tomography with computerized tomography）是比較成熟的復合應用高清晰度成像設備。其中，正子發射電腦斷層掃描PET/CT始于2000年業界對PET和CT設備的整合。PET/CT不僅能夠繼承PET高靈敏度、高特異性、高安全性、全身顯像的優點，解決同步掃描的問題，同時，通過CT掃描得到密度圖，用于散射校正，可以極大地提高精度和診斷準確率。目前最先進的設備可以達到52環PET同64層CT整和（如西門子公司的Biograph64），通過同心電圖的同步（術語叫門控），以及考慮到心率不齊的手動ECG編輯重建，可以用于心臟機能和惡性病變的精確定位，己經是可以將診斷精確到分子水平的尖端成像技術。但是，目前復合應用成像技術也存在一些缺點，有待提高。依舊是在PET/CT成像技術中，檢測輻射量明顯高于單純的PET檢測，安全性相對差；要求檢查者擁有豐富經驗，對操作要求高；作一次的費用很昂貴，推廣難。要改變這種困境，就要不斷的探索新的技術，來改善掃描中的輻射，減少對患者的損壞，提高安全性。

同時，計算機技術的發展，專家系統的完善，網絡的可靠傳輸，都使得小型化高清晰度影像設備的發展成為可能。相關技術的發展，為醫學影像存儲與傳輸系統（PACS）的發展提供了基礎。PACS不僅能傳輸和存儲圖像，還能實現圖像實時傳輸，方便了網絡醫療，提高醫療水平，節約成本，并且方便快捷。醫療信息聯網，方便醫師做出更全面的診斷，這樣中小型的高清晰影像設備就可以大幅提高診斷準確性。

這樣，未來高清晰度影像設備的發展，將形成以新技術的運用和對原有技術的提高為推動力的大型高端影像設備，依托與計算機、網絡技術與大型影像設備鏈接的中小型高清影像設備兩個分支。但是，毋庸置疑未來的高清影像設備，將具有更加精確的識別能力，更加清晰的顯行能力，更具智能化，也能夠更好的服務于救治患者。

參考文獻

[1]嚴漢民.核醫學影像設備的發展與臨床應用[J].醫療設備信息，2003，18（8）：1-2，12.

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我國目前正處于經濟快速發展的時期，經濟發展已經取得了較大成就，但同時老年化進程加快、缺乏完善的社會保障體系，我國目前60歲以上的老年人已經達到了1．8億，對我國老齡化現狀以及以后的發展進行充分研究和了解，這對我們及時制定相應措施和政策具有重要的借鑒意義。所謂的老年人供養體系也就是老年人生活經濟來源的組成狀況。在我國1994年和2004年兩次對老年人經濟狀況進行了抽樣調查。根據1994年的調查可以看出，中國老年人的主要經濟來源依次為子女或其他親屬供給(57．1%)、勞動收入(25．0%)、離退休金(15．6%)、社會保險或救濟(1．2%)、其他(1．1%);2004年則分別為45．0%、19．3%、31．5%、2．0%、2．1%。從以上對比可以看出，我國老年人的自給自足的能力已經有了很大提升，不再過多的依賴于家庭成員;而城市的老年人已經將以往主要依賴于子女供養的狀況進行了徹底扭轉;但是從整體上來講，家庭養老仍將在很長時期內成為中國社會主要的養老方式。因而當下中國年輕人面臨的問題除了子女教育問題，父母贍養的問題，居住空間問題．．．．．．同時還要面對經濟高速發展過程中高強度的工作。而當前城市的現狀則是———許多老人現在都處于獨居狀態，因為與年輕人生活節奏，觀念．．．．．．存在一定的差異，很難融入到一起;而在農村地區，由于資源匱乏，個人發展空間受限，所以通過高考走出農村的學子一般都不愿意再回到家鄉，而是選擇向城市進軍，并隨著農村科技作業水平的不斷提高，農村剩余勞動力在不斷的增加，而城市化建設進程加快的同時，勞動力匱乏，大量農村人口進城務工，造就了諸多的農村空巢老人，相依為命或孤苦伶仃的生活。上海財經大學相關課題組于2014年對河南、甘肅、安徽、廣東等21個省份537個村的養老狀況的調研結果顯示，盡管有七成農村老人希望能與子女同住或住在子女附近，仍有86．5%的老人對與子女間的關系現狀表示滿意。“流著眼淚說滿意”，成為很多農村老人的真實寫照。在中國經濟高速發展的同時，留守兒童與空巢老人不斷的出現在我們的視野中，因為這個基數太過于龐大了。基于當前的情況來看，因為獨生子女的增加，導致了年輕一代所承受的生活壓力在不斷加大。早在2000年，由中國老齡科學研究中心進行的中國城鄉老年人口狀況一次性抽樣調查項目中，也對老年人的養老經濟保障來源選擇進行了意愿調查。調查結果表明，老年人把子女保障作為第一選擇的人數最多，然后依次是自己儲蓄保障、社會保障、商業保障。所以，老年人更期望能夠獲得多支柱的經濟保障體系，而且他們對自身和子女的保障非常重視。這項指標可以說是進行的一項意愿性的調查指標，但是調查群體是老年群體，他們的回答在很大程度上會基于現實的養老保障基礎，因此，也可以作為中國老年人供養體系現狀及發展趨勢的一個參考指標。

二、社會保障覆蓋面低，國家財政負擔重，是加快老年商業保險發展的重要社會基礎

據第六次人口普查數據顯示，2010年全國60歲及以上人口達到1．78億，其中農村老年人已超過1億。全國80歲及以上老年人口達到2000萬，其中1200萬生活在農村。據民政部統計，截至2010年末，我國城鄉失能老人總數達到3300萬，其中完全失能老人達到1080萬，約80%的失能老人住在農村。中國老齡科學研究中心2011年3月的《全國城鄉失能老人狀況研究》報告指出，到“十二五”期末，完全失能老人將達到1240萬，農村有照料需求的占61．8%，農村照料需求增長速度遠高于城市。早在2004年的全國人口抽樣調查就已表明，33．5%的老年人主要依靠退休金及社會保險，其中城市老年人中這一比例達到62．8%，農村僅7．9%。截止到2005年底全國參加養老保險的離退休人員有4367萬人，參加基本醫療保險退休人員3761萬人。從我國經濟社會目前的發展情況來看，完善的社會保障制度的建立是不能夠一蹴而就的，還需要走長期、漸漸的發展道路。商業保險所具有的靈活、方便、多投多保、少投少保、不受就業與否、城鄉與否限制的特點使得這部分人將成為老年商業保險的潛在需求群體。從老年人供養體系結構角度來看，雖然當前依靠退休金養老的群體占比不到三分之，但是由于該群體的基數較大并且增速極快，已經為我國財政帶來極大壓力。在1978年時，我國養老金占GDP比例只有0．5%，但到2002年，這個比例已經提升到3．57%，并且在2025－2030年間，比例將達到10%，已經嚴重逼近或將超過“警戒線”。所以，快速發展老年商業保險，能將養老負擔分擔到個人、社會、保險公司上，同時也能大幅減輕由此帶來的財政負擔。

三、老年人個人經濟收入的提高及家庭供養模式的長期存在，是加快老年商業保險發展的經濟基礎

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我國目前正處于經濟快速發展的時期，經濟發展已經取得了較大成就，但同時老年化進程加快、缺乏完善的社會保障體系，我國目前60歲以上的老年人已經達到了1．8億，對我國老齡化現狀以及以后的發展進行充分研究和了解，這對我們及時制定相應措施和政策具有重要的借鑒意義。所謂的老年人供養體系也就是老年人生活經濟來源的組成狀況。在我國1994年和2004年兩次對老年人經濟狀況進行了抽樣調查。根據1994年的調查可以看出，中國老年人的主要經濟來源依次為子女或其他親屬供給(57．1%)、勞動收入(25．0%)、離退休金(15．6%)、社會保險或救濟(1．2%)、其他(1．1%);2004年則分別為45．0%、19．3%、31．5%、2．0%、2．1%。從以上對比可以看出，我國老年人的自給自足的能力已經有了很大提升，不再過多的依賴于家庭成員;而城市的老年人已經將以往主要依賴于子女供養的狀況進行了徹底扭轉;但是從整體上來講，家庭養老仍將在很長時期內成為中國社會主要的養老方式。因而當下中國年輕人面臨的問題除了子女教育問題，父母贍養的問題，居住空間問題．．．．．．同時還要面對經濟高速發展過程中高強度的工作。而當前城市的現狀則是———許多老人現在都處于獨居狀態，因為與年輕人生活節奏，觀念．．．．．．存在一定的差異，很難融入到一起;而在農村地區，由于資源匱乏，個人發展空間受限，所以通過高考走出農村的學子一般都不愿意再回到家鄉，而是選擇向城市進軍，并隨著農村科技作業水平的不斷提高，農村剩余勞動力在不斷的增加，而城市化建設進程加快的同時，勞動力匱乏，大量農村人口進城務工，造就了諸多的農村空巢老人，相依為命或孤苦伶仃的生活。上海財經大學相關課題組于2014年對河南、甘肅、安徽、廣東等21個省份537個村的養老狀況的調研結果顯示，盡管有七成農村老人希望能與子女同住或住在子女附近，仍有86．5%的老人對與子女間的關系現狀表示滿意。“流著眼淚說滿意”，成為很多農村老人的真實寫照。在中國經濟高速發展的同時，留守兒童與空巢老人不斷的出現在我們的視野中，因為這個基數太過于龐大了。基于當前的情況來看，因為獨生子女的增加，導致了年輕一代所承受的生活壓力在不斷加大。早在2000年，由中國老齡科學研究中心進行的中國城鄉老年人口狀況一次性抽樣調查項目中，也對老年人的養老經濟保障來源選擇進行了意愿調查。調查結果表明，老年人把子女保障作為第一選擇的人數最多，然后依次是自己儲蓄保障、社會保障、商業保障。所以，老年人更期望能夠獲得多支柱的經濟保障體系，而且他們對自身和子女的保障非常重視。這項指標可以說是進行的一項意愿性的調查指標，但是調查群體是老年群體，他們的回答在很大程度上會基于現實的養老保障基礎，因此，也可以作為中國老年人供養體系現狀及發展趨勢的一個參考指標。

二、社會保障覆蓋面低，國家財政負擔重，是加快老年商業保險發展的重要社會基礎

據第六次人口普查數據顯示，2010年全國60歲及以上人口達到1．78億，其中農村老年人已超過1億。全國80歲及以上老年人口達到2000萬，其中1200萬生活在農村。據民政部統計，截至2010年末，我國城鄉失能老人總數達到3300萬，其中完全失能老人達到1080萬，約80%的失能老人住在農村。中國老齡科學研究中心2011年3月的《全國城鄉失能老人狀況研究》報告指出，到“十二五”期末，完全失能老人將達到1240萬，農村有照料需求的占61．8%，農村照料需求增長速度遠高于城市。早在2004年的全國人口抽樣調查就已表明，33．5%的老年人主要依靠退休金及社會保險，其中城市老年人中這一比例達到62．8%，農村僅7．9%。截止到2005年底全國參加養老保險的離退休人員有4367萬人，參加基本醫療保險退休人員3761萬人。從我國經濟社會目前的發展情況來看，完善的社會保障制度的建立是不能夠一蹴而就的，還需要走長期、漸漸的發展道路。商業保險所具有的靈活、方便、多投多保、少投少保、不受就業與否、城鄉與否限制的特點使得這部分人將成為老年商業保險的潛在需求群體。從老年人供養體系結構角度來看，雖然當前依靠退休金養老的群體占比不到三分之，但是由于該群體的基數較大并且增速極快，已經為我國財政帶來極大壓力。在1978年時，我國養老金占GDP比例只有0．5%，但到2002年，這個比例已經提升到3．57%，并且在2025－2030年間，比例將達到10%，已經嚴重逼近或將超過“警戒線”。所以，快速發展老年商業保險，能將養老負擔分擔到個人、社會、保險公司上，同時也能大幅減輕由此帶來的財政負擔。

三、老年人個人經濟收入的提高及家庭供養模式的長期存在，是加快老年商業保險發展的經濟基礎

1．我國老年人收入的逐步增多是促進老年商業保險快速發展的經濟基礎。

根據調查研究可以得出，在2000年我國老年人的自身經濟基礎相比1994年來說已經有了巨大幅度的提升，較低年齡的老年人主要經濟收入來自于勞動;據2000年對我國城鄉老年的一次抽樣調查顯示，雖然把商業保險作為養老保障的老年人占比最低，但是將第一養老保障選擇為個人儲蓄的占比達到了25．9%，而把個人儲蓄作為養老第二保障的甚至已經達到了61．5%的比例。老年人所儲蓄的主要經濟來源是來自于其工作勞動期間，依照儲蓄目的的不同可以將其劃分為五種類型，這五種類型中主要的兩種類型是應急儲蓄和養老儲蓄，并且這兩種消費儲蓄的主要群體則是老年人。在當前擁有諸多層次的社會保障體系當中，個人儲蓄保險有著其重要的地位和作用，個人儲蓄養老保險也就是個人根據自己意愿選擇機構進行保險辦理的方式，這些機構包括了保險公司、銀行等，雖然說儲蓄具有安全和穩定的特點，但是從近些年的情況來看，國家為了刺激國內消費，對存款利率進行了屢次的下調，并結合通貨膨脹所產生的影響來看，事實上銀行存款的收益基本上是負數。商業保險的種類繁多、發展迅猛，收益比儲蓄高出許多，在出現較大疾病或是事故的時候有極強的保障。所以在個人儲蓄的很大一部分能夠轉化為老年人的商業保險來源。

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中圖分類號：TP211 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2012）12-31-03

Design of HLSAD

Cao Zhenhua

（Suzhou Institute of Trade & Commerce， Suzhou， Jiangsu 215009， China）

Abstract： AD modules are widely used in medical devices， industrial control， and consumer electronic products. With the improvement of device control accuracy， the resolution requirements of AD module are getting higher and higher. Nowadays， the cost of the high resolution AD module is high and one AD module cannot have a different resolution in segments. In this paper， based on the research of the low-cost， low-performance AD module and amplifier circuit， a kind of high-performance， low-cost AD module （HLSAD） that can be segmented is designed. The module had been used in the Jiangsu provincial level and Suzhou municipal projects， which achieved good results.

Key words： HLSAD； amplifier circuit； AD module； resolution

0 引言

AD構件一般包括AD前端放大電路和AD采集兩部分，對于微弱信號，需要用放大電路進行信號放大，然后通過AD采集電路將模擬信號轉換成數字信號，從而方便后端信號處理。

1 AD構件的現狀及發展趨勢

1.1 AD前端放大電路現狀

AD前端放大電路負責將傳感器中微弱的信號轉換成適合AD采集部分采集到的信號，一般由放大器、濾波電路及其配套電路組成，其中放大器是核心部分，決定了整個AD前端放大電路的性能和質量。放大器只對信號進行放大，并不進行模擬/數字轉換，目前有模擬信號放大器和數字信號放大器之分，市面上主流的是模擬信號放大器。現階段幾乎每個完整的電子產品中都離不開放大器，而放大器性能的提高對電子產品的功能起著重要的決定作用[1]。

放大器歷經數十年的發展，從早期的真空管演變為現在的集成電路，根據不同的應用需求主要分化為通用型、低電壓/低功耗型、高速型、高精度型四大類運放產品。一般而言，高速運放主要用于通信設備、視頻系統以及測試與測量儀表等產品；低電壓/低功耗運放主要面向手機、PDA等以電池供電的便攜式電子產品；高精度運放主要針對測試測量儀表、汽車電子以及工業控制系統等。這三種放大器是針對某些領域的特定需求設計的，針對性強，功能強大，但價格偏高[2，3]。通用放大器應用最廣，幾乎任何需要添加簡單信號增益或信號調理功能的電子系統都可采用通用運放，其價格相對比較便宜，但是性能方面略低。

1.2 AD前端放大電路發展趨勢

AD前端放大電路的兩個部分是相互配合使用的，無論哪個部分工作出現問題，都會導致整個AD前端放大電路部分不能正常工作，所以要求設計人員對電路設計既有過硬的技術又有豐富的經驗，因為一些初級電子工程師往往無法做出穩定可靠的電子產品。

目前較有實力的公司（如AD、TI等公司）開始將AD前端放大電路集成在一起，設計生產出了單片集成AD前端放大電路，內部集成了放大器功能及放大器配套電路功能，大大簡化了電子產品設計流程，用戶只需要進行簡單濾波，就可以把傳感器信號直接接入到集成芯片上，完成信號變換功能，這已經成為AD前端放大電路的主流發展趨勢[4]，但此類產品價格一般比較高，比如普通LM358放大器成本在幾毛錢，而集成了附加電路的前端放大產品價格在20元左右，價格相差懸殊，不適合用于普通民用產品。

1.3 AD采集部分現狀及發展趨勢

在獨立性方面，目前AD采集部分可以分為兩類，一類是獨立的AD構件，如常見的TLC2543等，另一類是將獨立AD構件集成到微處理器MCU或者數字處理芯片中，如freescale公司的MCU大部分都集成了AD構件。前者不能獨立使用，必須配合處理單元才能完成信號采集處理工作，而后者在MCU的協助下，完成后期信號處理，總體價格比較便宜。在民用領域，與MCU集成在一起的AD構件成為發展的主流，使用量越來越大，獨立的AD模塊主要向高端使用領域發展[5]。

在分辨率方面，目前AD采集部分有4位、8位、10位和12位之分，最高的達到24位甚至32位，但是高分辨率的AD構件價格太高，不適合普通場合使用。目前常用的且價格適中的分辨率為12位精度，獨立模塊的價格在十元左右，集成到MCU中適合普通場所使用的一般總體價格在3～20元不等。

2 HLSAD模塊的設計實現

本文使用集成在MCU內部的廉價AD模塊，配合簡單電路，設計了一款成本低廉、性能可靠并且可分段調節AD采樣精度的HLSAD模塊，適合民用領域使用要求。

2.1 HLSAD可分段局部高精度設計

在一些具體應用場所中，要求不同AD范圍設備做出不同的反應，所以，根據具體應用場所，需要對AD采集電路做適當設計，使之可分段處理。

2.1.1 HLSAD可分段局部高精度設計緣由

在全自動雞苗孵化控制設備中，對雞苗孵化場的溫度和濕度要求非常高，溫度高了或者低了就會導致雞苗孵出率降低；濕度過高會導致孵出的雞苗大肚子，濕度過低會導致蛋殼過硬，雞苗啄不開蛋殼而悶死，所以溫度和濕度要嚴格控制在預定范圍內。拿溫度來講，比如溫度在22℃～25℃范圍以外，采用精度要求比較低，那么系統就可以進行簡單采樣，低于22度時加足馬力加熱，而高于25度時加足馬力降溫，使環境溫度迅速到達合適溫度范圍；如果環境溫度在22℃～25℃之間，如果過快加熱或者制冷，就會導致溫度波動幅度過大，因此在控制中對采用精度要求較高，按照采用數據對壓縮機進行準確的功率控制，將溫度控制在某個溫度點上，從而快速準確地將溫度控制在預定溫度點上。

2.1.2 HLSAD可分段局部高精度設計思想

對于固定的AD采樣模塊，它的采樣精度是固定的，所以按照使用環境的不同調整某一路AD通道的采樣精度是不現實的，本文采用調整前端AD放大電路的方法，巧妙地實現了HLSAD可分段設計，如圖1所示。

圖1中，同一個傳感器輸出的信號，通過兩路AD前端放大電路的放大處理后，輸入到單片機的兩個AD采集通道中，雖然兩路AD采用精度相同，但是兩路AD前端放大電路的放大倍數不同，基準電壓也不同，所以輸入到單片機里面的信號分辨率精度也就不同，從而實現了HLSAD可分段設計。

2.1.3 HLSAD可分段設計

在實際項目中，溫度傳感器輸出0-50mv電壓信號，對應溫度范圍為0℃～50℃，單片機內集成8通道8位AD構件，實際溫度控制在22.5℃溫度點上。

按照HLSAD可分段設計設計思想，AD前端放大電路1的基準電壓為0，實際信號與0V差分放大，放大倍數為100，輸入到AD通道1中，那么AD前端放大電路1有效輸入信號范圍為0～50mv，有效輸出信號范圍為0～5v，對應溫度范圍為0℃～50℃，AD構件為8位，所以最高采樣精度為（50℃-0℃）/28=0.2℃。

AD前端放大電路2的基準電壓為20mv，實際信號與20mv差分放大，放大倍數為500，輸入到AD通道2中，那么AD前端放大電路2有效輸入信號最小值為20mv，有效輸出信號最小值為（IN-20mv）*500=（20mv-20mv）*500=0v，有效輸入信號最大值為50mv，有效輸出信號最大值為（IN-20mv）*500=（50 mv-20mv）*500=15v，由于供電電壓為5v，所以真實輸出有效值為5v，反推出有效輸入值為30mv，因此AD前端放大電路2有效輸入信號范圍為20mv～30mv，對應溫度范圍為20℃～30℃， AD構件為8位，所以最高采樣精度為（30℃-20℃）/28=0.04℃。

通過上面的計算，系統可以在環境溫度為0℃-20℃或者30℃-50℃時采樣AD通道1的數據，采樣精度僅有0.2℃，但是當環境溫度在20℃-30℃時采樣AD通道2的數據，可以使采樣精度提高到0.04℃，提高了50倍，0.04℃的溫度波動都能被系統捕獲，因此系統不但能實現全溫度范圍控制覆蓋，而且能保證在23℃溫度點上得到精準控制。

2.2 HLSAD全范圍不分段高精度設計

在某些應用領域，需要對全溫度范圍進行精準控制，無需分段，但是成本控制非常嚴格，也可以采用如圖1所示的設計思想進行設計，有效降低設計成本，并全范圍成倍提高采樣精度。

本文HLSAD全范圍不分段高精度設計的思想與圖1一致，只是電路參數需要稍微調整，比如在實際項目中需要16位或者更高位數精度要求，單片機內只有8位精度AD構件，一種解決方法是購買獨立高精度AD模塊，但是成本會增加很多，本文采用的方式是利用單片機內部多余的AD模塊，提高系統采用精度，不增加任何成本。

按照圖1的設計，同一個溫度傳感器的輸出信號輸出到兩路AD前端放大電路中，AD前端放大電路1中，通過調整分壓可調電阻，使基準電壓為0V；通過調整放大倍數可調電阻，使放大倍數調整為200，因此，按照2.1.3節的計算方法可以計算出，AD前端放大電路1的有效輸入為0mv-25mv，有效輸出溫度范圍為0℃-25℃。同樣的道理，AD前端放大電路2中，通過調整分壓可調電阻，使基準電壓為25mv；通過調整放大倍數可調電阻，使放大倍數調整為200。因此，按照2.1.3節的計算方法可以計算出AD前端放大電路2的有效輸入為25mv-50mv，有效輸出溫度范圍為25℃-50℃。那么整體采樣精度=（25℃-0℃）/28=（50℃-25℃）/28=0.1℃，因此，采樣精度提高了一倍。

3 應用實例與小結

本文以2012年江蘇省高校科研成果產業化推進項目《基于3G的物聯網平安家居系統的研發及產業化（項目編號為JHZD2012-51）》為實例說明HLSAD模塊的使用。本項目要求溫度范圍為15℃-45℃，穩定溫度點位28℃，按照HLSAD模塊設計思想，系統將溫度分為26℃以下、30℃以上和28℃-30℃三段，在第一段和最后一段中分辨率要求稍低，為0.2℃，在28℃-30℃這一段中分辨率要求較高，為0.05℃，利用2.1 HLSAD可分段局部高精度設計思想，可以輕松實現溫度控制的要求。另外，系統中只有一路溫度和一路濕度值需要采集，所以有6路AD采集通道空閑，利用2.2 HLSAD全范圍不分段高精度設計可以進一步提高系統中溫濕度的分辨率。本項目采用的電路如圖2所示。

本設計中，放大器采用LM324，成本只有0.5元左右，控制芯片MCU采用美國ATMEL公司生產的普通八位單片機EM78P259NSO14，成本在1.0元左右，所以系統在保證了高分辨率的同時，大大降低了硬件成本。

4 結束語

本文設計的HLSAD模塊分別在2012年江蘇省高校科研成果產業化推進項目《基于3G的物聯網平安家居系統的研發及產業化（項目編號為JHZD2012-51）》和2012年蘇州市科技支撐計劃項目《基于TD-LTE的物聯網平安家居系統的研發應用（項目編號為SG201256）》中表現出了良好的特性。

參考文獻：

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究[D].華中科技大學碩士學位論文，2012

[2] 幸坤濤，劉曉文.基于8通道高壓開關HV20220的B超探頭電路設

計[J].電子世界，2009.7：48-50

[3] Art Kay.運算放大器電路固有噪聲的分析與測量[J].世界電子元器

件，2010.6：41-44

[4] 王三強，何為，石堅.新型腦電信號前置級放大電路設計[J].重慶大學

篇8

關鍵詞：3D激光掃描技術；建筑信息模型（BIM）；集成應用；發展趨勢

Key words： 3D laser scanning technology；Building Information Model（BIM）；integrated application；development trend

中圖分類號：TN249 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）14-0202-03

0 引言

隨著科技的日益發展，三維激光掃描技術（又稱3D激光掃描技術）也得到了不斷的發展和豐富。三維激光掃描技術是一項高新技術，把傳統的單點式采集數據轉變為了自動連續獲取數據，由逐點式、逐線式、立體線式掃描逐步發展成為三維激光掃描。[1]三維激光掃描技術又稱為“高清晰測量（HDS）”，也被稱為“實景復制技術”。該項技術被廣泛應用到工業制造、木雕展品、文物保護、教學、醫學、軍事以及娛樂等各大領域。隨著建筑行業的信息化和工業化的發展不斷加速，三維激光掃描技術在建筑工程施工領域的應用也不斷加深。

本文總結三維激光掃描技術與BIM模型的結合在項目管理中的應用的現狀，分析在應用過程中遇到的問題以及提出二者集成的發展趨勢，促進BIM技術在施工階段的應用。

1 應用現狀

1.1 BIM的應用現狀簡述

[2]BIM技術在我國的發展主要經歷了概念導入階段、理論研究與初步探索階段、快速發展及深度應用階段。在概念導入階段，主要是對IFC標準的研究；在理論研究與初步應用階段，主要是對BIM標準、技術及軟件的研究；在快速發展了深度應用階段，主要是大規模工程實踐、標準制定及圍繞“BIM+”的深度應用。“BIM+”主要是BIM與云計算、物聯網、GIS、虛擬現實技術、3D打印及三維激光掃描技術等九大應用的集成。我國BIM技術正處于快速發展與深度應用階段。

1.2 三維激光掃描技術的應用現狀簡述

三維激光掃描技術在各個領域的應用已然相當成熟，尤其在文物保護、古建筑物的修繕、醫療等領域的應用。由于BIM技術的發展，三維激光掃描技術在施工階段才得以初步應用。

在三維激光掃描的產品研發上，針對于施工階段，主流的三維激光掃描儀包括美國的Trimble公司的天寶TX5和GX200，加拿大的Optech公司的Real―work系列激光掃描儀，瑞士Leica公司的Scanstation等激光掃描系列。除此之外，還包括武漢大學自主研制的“LD激光自動掃描測量系統”以及北京天遠科技有限公司的OKIO系列。

1.3 三維激光掃描與BIM模型的集成現狀

1.3.1 集成應用的意義

[3]三維激光掃描技術是整個三維數據獲取和重構技術體系中的最新技術，其實現了直接從實體進行快速逆向獲取三維數據及模型的重新構建。

在建設工程施工階段，將BIM模型用于現場管理需要集成有效的技術手段作為輔助。三維激光掃描技術可以高效、完整地記錄施工現場的復雜情況，與設計BIM模型進行對比，為工程質量檢查、工程驗收帶來巨大幫助。所以，三維激光掃描技術是連接BIM模型和工程現場的有效紐帶。

綜上，[2]三維激光掃描與BIM模型的集成是指對BIM模型和所對應的三維掃描模型，進行模型的對比、轉化和協調，從而達到輔助工程質量檢查、快速建模、減少返工等目的。

1.3.2 集成應用的熱點

現階段，三維激光掃描技術與BIM模型的集成在項目管理中的主要應用包括：工程質量檢測與驗收、建筑物改造、變形監測以及工業化精裝修等。

①工程質量檢測與驗收。

傳統的工程質量檢測主要是采用量角器、直尺和錘球等工具直接量取建筑物構件的尺寸和記錄相應的文字信息。但這種方法無法滿足完整記錄建筑物信息的要求，也就無法對項目整體質量進行有效檢測，而三維激光掃描技術則彌補了這一缺陷。在施工現場通過三維激光掃描儀對現場進行掃描，所得到的點云數據經處理后，可以導入到BIM基礎軟件中生成可以反映施工現場的實際模型與設計BIM模型進行對比，及時發現問題以輔助決策。

以龍湖地產某項目為例，利用Trimble公司的天寶TX5三維激光掃描儀對結構及外墻進行三維點云實測（所測即所得），獲取三維模型以修正BIM模型更新深化設計，確保施工進度和質量控制。在此過程中，與BIM模型相結合，形成精確的三維激光掃描儀電子化存檔，以BIM技術應用的思維方式進行數據處理和分析，以解決深化設計中可能遇到的問題。在此項目中，由于項目的體量大、復雜程度高，工作人員難以在規定的時間內完成全部掃描任務和內業數據處理任務，而只是進行了部分樓層的掃描工作。

②建筑物改建。

以迪士尼中國實驗中心樓（上海）項目為例，該項目在原有建筑保留的基礎上進行改建工程，但由于該項目為全專業、全過程的BIM設計，項目設計團隊遠在國外，其建筑物的圖紙數據已無法獲取。

該項目采用天寶TX5三維激光掃描儀獲取建筑物的外立面和內部點云數據，該點云數據可以提供dxf、dwg、asc、xyz的輸出方式。將掃描后的點云數據導入到Trimble realworks中進行處理，把每站的點云數據合并到一起，合并成完整的點云模型。由于點云數據本身數據量較大，很難直接在其他建模軟件中使用，故基于點云數據使用Trimble SketchUp2014中進行建模，同時為客戶提供點云數據和模型數據。在內部點云數據的獲取過程中，由于隱蔽工程中的設備、管線等難以掃描，這也對三維激光掃描技術提出了更高的要求。

③變形監測。

傳統的建筑物變形監測方式的可靠程度主要取決于在建筑特征部位埋設的變形監測點的合理性，并且傳統方式并不能最大程度反映建筑物的最大變形。[4]而基于三維激光掃描儀的監測方式能夠對建筑物進行全方位的測量，可以有效地獲得高精度、高密度的觀測數據，這些數據可以完整地覆蓋整個被監測對象。[2]比如在施工現場的幕墻體系、鋼結構體系中，可以利用三維激光掃描技術有效檢測其變化范圍和量級，起到高精度的變形監測效果。

以大連某體育館為例，由于在施工過程中鋼結構發生變化，原設計外裝飾板無法安裝，利用天寶Trimble三維激光掃描儀采集現場鋼結構三維點云數據，進行再設計完成外裝飾板的安裝。此外，三維掃描技術與BIM模型的集成還常被用于鋼結構預拼裝、土方等體積的測量等方面。

BIM技術極大地促進了建筑施工行業的信息化發展步伐，使得建筑行業的全生命周期更加集成化，更好地提高工程質量和效率，降低工程成本，減少返工、浪費，加快建筑行業的發展。而三維激光掃描技術為BIM技術向施工階段的延伸應用提供了新的技術支持。隨著三維激光掃描技術的不斷發展，三維激光掃描產品的不斷更新和多元以及與BIM技術的集成應用的范圍和深度不斷加強。現階段，三維激光掃描技術與BIM模型在項目管理中的應用處于快速發展和初步應用階段。

2 二者集成應用存在的問題

在項目管理中，三維激光掃描技術為BIM模型應用與現場管理提供了技術輔助。在一定程度上，幫助實現更精準的BIM，推動BIM技術從設計階段向施工階段延伸，實現了BIM模型在施工階段的應用價值，但也存在一定的問題。

2.1 導入到BIM模型的數據不完整

在實際的施工現場，掃描環境復雜程度各不相同。針對一些隱蔽工程如設備管線的掃描常常很難進行，對于質量檢測存在盲區。導致導入到BIM模型的掃描數據的不完整，使得在進度控制和質量檢查過程中存在盲區。

2.2 導入到BIM模型的數據存在誤差

影響精度的因素包括影響掃描數據的因素和影響點云數據的因素。影響掃描數據的的因素很多，包括儀器本身的誤差、與目標物體的誤差、與外界環境有關的誤差等；[5]影響點云數據處理精度的因素包括原始點云的粗差與點云拼接精度的誤差。除此之外，[6]與其他測量技術如全站儀、GPS的結合產生的誤差。這些誤差的存在導致導入的BIM模型的信息的不準確，從而影響工程質量檢測的效果。

2.3 導入到BIM模型的數據不及時

基于BIM技術的4D進度控制的有效性必須依賴于及時有效的實際進度信息的采集和反饋，但在三維激光掃描技術采集的數據內業處理周期較長，跟不上項目的實際需求，從而影響計劃進度中關鍵路線的糾偏及調整方案的制定。在一定程度上，降低的二者集成應用的價值。

2.4 缺乏統一的數據格式標準

[7]三維激光掃描的數據處理主要依靠廠商自帶的軟件進行，導致各商家的數據處理軟件分析的結果標準不統一。并且導入到BIM基礎軟件中的格式也缺乏統一的標準，最終導致不同軟件間的互用性不足。同樣，導入到BIM模型中的數據也沒有統一的格式標準。

2.5 硬件設施難以支撐導入到BIM模型中的點云數據

由于掃描的點云數據存在大量的冗長數據和噪聲數據，[6]噪聲是指點云數據中錯誤的點和含粗差的點，這些數據是無效的。需要先對掃描的點云數據進行處理，才能導入到BIM基礎軟件中進行實際模型的構建。并且過于龐大的數據增加了對硬件設施的要求。

3 發展趨勢

三維激光掃描技術有著廣闊的應用前景，被廣泛應用到各個行業、各個領域。在建筑工程施工行業的應用也有其獨特的優勢。現階段，如何將三維掃描技術進一步擴大或深入應用到該行業是值得考慮的問題。在此，僅依據三維激光掃描技術與BIM模型的集成在施工階段應用存在的問題，簡述如何能夠進一步發展和推廣。

3.1 制定統一的數據格式標準

國家及地方BIM標準的相繼出臺，但對于實際需求來說仍不完善，存在不足。制定統一的數據格式標準，統一行業數據處理標準、格式標準，有利于信息間的協同共享，提高各個相關利益方的溝通效率，降低溝通成本。就三維激光掃描技術將外業采集數據導入到內業處理的過程中，天寶TX5的數據保存在SD卡上，可以方便而又安全地傳輸到電腦上。數據用SCENE軟件處理和配準，可以無縫地導入到天寶RealWorks軟件上。而對于將處理后的數據導入到BIM模型的過程中，三維激光掃描技術通過生成DWG、DXF、PTS等格式，以滿足REVIT、ArchiCAD等BIM軟件。

3.2 三維激光掃描儀的采集數據更加精準

影響精度的因素包括影響掃描數據的因素和影響點云數據的因素。影響掃描數據的的因素很多，包括儀器本身的誤差、與目標物體的誤差、與外界環境有關的誤差；影響點云數據處理精度的因素包括原始點云的粗差、點云拼接精度的誤差。將三維激光掃描技術與傳統測量手段相結合，克服測距和測量之間的矛盾，[7]通過側重研究三維激光掃描技術核心下的新型測量方式和數據算法，實現外爺處理的長距離、高精度采集，以提高三維激光掃描儀的精確度，減少掃描過程中影響精度的因素，從而保證導入到BIM模型的數據的準確性。如Trimble公司開發的天寶TX5高速掃描儀能夠以976，000點每秒和最高120米的測程進行測量，大大提高了測量精度。

3.3 基于BIM技術的三維激光掃描與云計算的集成

利用云計算強大的存儲能力，將三維激光掃描技術的數據從后處理及導入到BIM模型的過程都可以在云平臺進行。首先，將采集的點云數據和影像數據進行預處理，將其導入到Real―work中進行匹配顏色、刪除噪聲、點云過濾，在剔除無效數據之后再次將其導入到云端，以降低硬件設施的要求。同時可以提高掃描數據的共享能力，降低利用三維掃描技術和BIM技術集成應用的門檻。

3.4 減少內業處理周期，滿足實際項目的需要

通過后處理軟件的進一步開發和完善以及處理方式或方法的改進，以縮短內業數據處理的周期，使數據導入到BIM模型更加及時，滿足實際項目需求信息的及時性、有效性，從而保證進度控制中關鍵路線的偏差調整以及調整方案的制定。

4 總結與展望

三維激光掃描技術與BIM模型在項目管理中的集成應用處在初步應用階段。本文通過應用現狀，分析二者集成應用過程中所存在的問題：缺乏統一的標準，導入到BIM模型數據存在不完整、不及時、不精準，對硬件設施要求高。最后提出發展趨勢：制定統一的數據格式標準、基于BIM技術的三維掃描激光掃描與云計算的集成、數據采集向更加精確化發展、減少內業數據處理周期，以滿足實際項目的需要，提高BIM信息在施工階段的應用率。隨著三維激光掃描技術與BIM技術的進一步發展，二者在項目管理中的集成應用會進一步擴大和加深。

注：由北京市教委社科類一般項目“BIM與RFID技術在建筑物流管理中的集成應用研究”資助。

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The role and market prospects of the independent medical laboratories / ZHANG Wan, CAO Yongtong,WANG Yunting// Chinese Hospitals. -2015,19(8):27-28

【Key words】clinical medical examination, the third party laboratories, independent medical laboratories, the service mode of medical laboratories

【Abstract】The independent medical laboratories has been entered in China for decades. With the deepening of healthcare reform and thecontinuous improvement of the market competition system, it has become an important part of laboratory medicine. With the start point of the

background of the 3rd party laboratories at home and abroad and combined with the specific situation of China, the service mode and market effectare discussed and the opportunities and challenges in future are also analyzed.Author’s address：China Japan Friendship Hospital, No.2, Yinghua East Street, Chaoyang District, Beijing,100029，PRC

第三方醫學檢驗機構又稱獨立實驗室，是運用現代物理、化學技術和方法，針對人體標本進行醫學檢測，為臨床診斷治療提供依據的非政府專業性檢驗機構，它具有檢測效率高、費用低及專一性強等特點；獨立實驗室利用現有的服務模式進行資源共享，以實現醫院、患者和社會多方面共同獲益的目標[1]。

1 第三方醫學檢驗機構的產生、服務模式及市場作用

1.1 第三方醫學機構產生背景第三方醫學檢驗機構產生于20世紀50年代的美國，當時政府為了減輕不斷攀升的醫療費用給社會帶來的負擔，提出“合理利用資源，減少醫療開支”的想法，醫療體制的一系列改革把市場內競爭機制引入到醫療行業的發展中,為第三方檢驗提供了機遇，一些小的獨立專業性實驗室不斷出現[2]。20世紀90年代中期，生物技術的迅速發展及計算機水平的逐步提高，帶動了檢驗醫學的發展。實驗室越來越自動化，檢測水平高質量及低耗材，醫學獨立實驗室真正開始發展起來。經過幾十年的不斷兼并和重組，跨地區、跨國界的獨立實驗室應運而生。總體而言，獨立實驗室的專業減少了中小醫院機構的經營成本，標準化規范化的服務有助于優化公立醫院的資源配置，這已成為發達國家臨床醫學檢驗的主要方向。國外獨立實驗室的發展相對比較成熟，在醫學檢驗市場所占比重相對較多，美國約占30%-40%,歐洲和日韓占50%-70%[1,3-4]。

為了更合理優化醫療資源配置，提高臨床檢驗效率，2009年原衛生部出臺了《醫學檢驗所標準（試行）》，獨立實驗室正式進入醫療機構，為獨立實驗室在全國的發展提供了機遇；2013年10月，國務院繼續出臺《關于促進健康服務業發展的若干意見》明確提出大力發展第三方服務，引導發展專業的診斷中心和影像中心，肯定了第三方醫學檢驗商業模式的可行性，為其快速發展掃清了障礙[5]。

1.2 第三方醫學檢驗機構服務模式及市場作用

在我國真正意義上的第一所醫學獨立實驗室——廣州金域醫學檢驗中心成立于1994年，是我國最早獲得《醫療執業許可證》并進入市場的獨立醫學檢驗機構。目前中國從事第三方醫學診斷的實驗室約有110家，但大部分規模較小。金域、迪安、杭州艾迪康和高新達安（達安基因投資）是中國第三方醫學診斷行業的龍頭企業，市場份額合計占比70%左右，并且這4家企業均為連鎖化經營綜合型診斷服務模式。而北京永瀚星港、北京迪諾、杭州致遠、國立柏林等企業雖然市場份額占比較少，但憑借特色專項診斷服務也占據著一定的市場地位，醫學獨立實驗室呈現蓬勃發展趨勢[6]。

獨立實驗室服務模式主要有以下3種：面向三甲醫院互助協同服務模式；面向社區主動快速服務模式；面向縣市鄉服務一體化檢驗模式。其服務對象不同，但工作流程大體相似（圖1）。與三甲醫院互助可以提高第三方醫療檢測機構的關注及認可度，彌補自身不足；面向社區的主動快速模式可以對社區醫療提供資源及技術支持，及時解決常規醫療中需要完成的檢測項目，節省醫療費用開支，提升社區醫療水平，為社區醫療服務提供保障；面向縣(市)鄉的一體化服務模式，可以帶動縣(市)鄉醫療機構在檢驗資源方面的相互支持和調配，提高區域整體檢測水平，降低國家投入，將醫改政策深入基層。這三種服務模式能夠有效優化現有的醫療資源，彌補醫院檢測機構的不足，可促進檢驗行業健康發展[7]。

2 第三方醫學檢驗機構發展前景分析

2.1 第三方醫學檢驗機構的特點及存在意義

第三方醫學檢驗機構經過數十年的發展，在市場化的競爭體制中逐步形成了自身特點[6-7]：（1）實現標本快速中轉服務。獨立實驗室作為標本接受的中轉站，不僅可以直接接收大型醫療機構的標本，利用自身實驗室設備、技術及工作人員出具相應報告，還可以將標本轉運至其它醫療機構檢測，這種第三方的中轉檢測任務已成為其日常業務之一。中轉的目的往往是將同類檢測集中到最有能力的檢測機構，降低檢測費用，提高利用率。（2）大樣本集中處理，檢測項目，種類試劑采購及成本方面有明顯優勢。獨立實驗室的出現是對大型醫院檢驗科室的有益補充。通過樣本中轉實現集中檢測，在節省費用的同時便于提高檢測效率和質量，降低錯誤率，有利于主管部門對檢測結果統一質量控制和管理。（3）檢測設備高端先進，質量控制精準。獨立實驗室雖然在我國形成較晚，但發展之初就與國際接軌，且多數集中在沿海及一線城市，致力于提供高品質、規范化服務，前期投入大量資金參與建設規劃，引用設備先進，嚴格培訓工作人員，高新聘請經驗豐富的醫學檢驗專家，確保了獨立實驗室檢測質量的準確及有效性。（4）醫學互聯網技術跟進，實時跟蹤標本傳輸，數據錄入，結果查詢及保存。目前加入醫聯體的各單位已利用現代網絡通信技術，建立HIS、LIS等信息系統[8-9]，使得醫院與第三方檢驗機構之間實現對接，減少因手工錄入產生的錯誤，方便臨床醫生和患者及時查詢關于檢測方面的信息，提高醫療資源使用效率。

2.2 第三方醫學檢驗機構的發展機遇及挑戰

第三方檢驗醫學機構隨著社會前進及人們日益增長的醫療需求而出現。獨立實驗室提供的檢驗服務可以使患者就近享受高質量的檢驗診斷服務，減少重復檢查費用，在一定程度上緩解了患者經濟壓力；同時，眾多的檢測項目彌補了中小型醫院檢測項目的不足，也是對大型醫院的有益補充。隨著醫改不斷深入及社會逐步發展，控制醫療費用無序增長仍然是首要目標。優化資源配置，加強基層醫療衛生機構建設，引入市場競爭已經成為重要的政策手段。政府積極鼓勵民營資本進入醫療服務市場，為獨立實驗室的發展提供了良好契機。長此以往，第三方醫學檢驗機構所占市場份額越來越大，勢必會獲得更廣闊的融資渠道及更充足的資金支持[10-11]。

第三方醫學檢驗機構為醫療工作的順利進行提供了巨大幫助，但同時也不能忽略目前存在的問題。首先，第三方醫學檢驗機構社會認可度低。獨立實驗室在我國存在及發展僅有數十年時間，傳統觀念根深蒂固，患者普遍更愿意相信大型公立醫院檢驗結果，建立相互之間的信任是獨立實驗室與醫院合作、為患者服務的基礎，加入全國質量控制體系并取得認可是建立信任的前提條件。2014年3-4月，國家衛生計生委委派協和醫院檢驗科對分布于北京、上海、廣州、杭州共38所醫學獨立實驗室進行抽樣調查，6家通過了IOS15189認證，4家通過了CAP認可，2家通過了ISO17025認可，1家通過了ISO9000認可，1家通過了ISO13485認可，尚有23家實驗室未進行認可，1家未填寫[8,12]。誠信度是發展根基，獨立實驗室應該積極參加國家或省級的能力驗證。除此之外，加強內部質量控制，參加實驗室比對，組織檢驗人員參加培訓及學習，使用各種方法確保檢驗過程及結果的準確及穩定性，不斷提高社會認可度。其次，獨立實驗室目前處于發展初步階段，缺乏相應的規章制度，沒有建立有序的市場管理體制，已有的獨立實驗室服務未能納入醫療保險體系，地域性差異及地域性保護也在一定程度上阻礙了業務推廣。再次，檢驗人員的結構和素質差別明顯。受中國醫生多點執業機制的限制，有資質醫生往往更傾向于在大型醫療機構工作，導致可調配到第三方檢查機構的醫生更加稀少[13-16]。獨立實驗室不僅僅是一個提供數據的部門，還需要檢驗師與醫師的對話，對疾病做出相應分析。獨立實驗室的發展必然要求醫學檢驗人員進行結構和素質的調整，分出不同層次的崗位責任，適應集中檢驗的需求[17]。

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1.計算機應用技術的概述

1.1計算機應用技術的概念

所謂的計算機應用技術就是指研究計算機應用于社會中各個行業和領域的理論、技術、方法以及系統的一門邊緣性的學科，它計算機學生的組成的很重要的一部分，它也是促進計算機學科與其他學科有效融合的一個載體。通常情況下，計算機應用的分類一般分為數值計算領域和非數值應用領域兩大類，這兩大領域都具備養自身獨特的特點，但對于促進科學技術的進步都是有著重要的作用的。

1.2計算機應用技術的發展情況

我國計算機的最開始是在上個世紀40年代中期出現的，在這個階段計算機應用情祝還都是數值領域的計算機應用，主要都應用于國防武器的生產和研發方而之后，從20世紀50年代計算機逐漸向非數值應用的領域發展，其主要都應用于企業信息管理、工商業事物處理以及數據處理等方面。

從20世紀70年代開始，計算機己經被廣泛的應用到了社會經濟等更多的領域了，隨養我國計算機應用技術的不斷發展，計算機應用技術現階段己經被廣泛的應用到了服務、文化等行業。近些年來，計算機應用技術與網絡技術也己經很好的結合到一起。

2.目前計算機應用中存在的問題

2.1計算機應用的技術水平低

當前我國的計算機應用的技術水平還是比較低，與西方國家比，還是遠遠比不上。很多單位和企業對計算機的應用僅僅限制在對電子文檔的處理，沒有建立內部的網站，也沒有專門的計算機應用研究人才，計算機應用水平還是比較低，計算機的優勢沒有充分發揮出來。因此，國家應充分重視計算機技術的開發研究，大力培養專門的計算機應用研究人才，努力提高我國的計算機應用技術水平。

2.2信息產業的研發投入力度不足

當前我國的信息產業研發的投資力度還是不夠，沒有充足的研究投入，我國的計算機應用技術發展不起來。沒有充足的研究資金投入，我國的計算機硬件和軟件并不能真正的適應某些系統的要求。我國的重大工程、重要行業領域的計算機應用系統大多不是自主研發的，很多都是引進國外先進的軟硬件和信息系統。而西方國家的信息產業發展化水平之所以那么高，主要還是因為其信息產業研發投資的力度充足。因此，我國政府應加大對信息產業的科研投入，大力引進國外的優秀計算機應用人才，開發具有特色的、先進性的計算機應用軟件，以更好的服務國內的企業、單位和個人。

3.未來計算機應用的發展趨勢分析

3.1計算機巨型化

計算機的巨型化發展在很大程度上反映出了當前計算機科學技術的發展水平，隨著信息化時代的到來，社會在不斷進步，經濟在快速發展，大量的數據交流共享以及信息資源的傳輸等對計算機的運算速度、存儲容量等能力提出了更高的要求，這促使計算機向巨型化方向發展。同時巨型化的超級計算機體現出了國家的科學發展水平和工業發展水平，在很大程度上為國家的尖端科學技術以及宇宙科研發展和國防系統的力量增強奠定了堅實的基礎，具備更大存儲空間容量、更快速運算處理速度以及更加嚴密精準邏輯能力的巨型化計算機必然是未來我國計算機的重要發展趨勢之一。

3.2計算機微型化

計算機的微型化主要是表現在計算機體積縮小，微型化的計算機目前在醫療設備、工業儀器儀表、家用小電器等小型化的設施設備中應用非常廣泛，其應用領域甚至涉及衛星通訊、航大探索、地質勘查、深海作業、生物醫藥等各個重要的工業領域，為國家的科學研究和經濟發展貢獻力量。微電子技術的發展，促使微型化計算機的硬件設施得到了改善，在工業自動化控制的過程當中，微型化計算機作為核心部件不斷發揮著關鍵功效。智能手機、掌上電腦、成像探頭等微型設備在很大程度上體現出計算機微型化發展所帶來的便捷性，未來更加高效智能的微型化計算機系列產品將會受到人們的喜愛，并將不斷影響和改變著人們的生活和工作方式。

3.3智能化

計算機應用的發展趨勢在很大程度上應該就算是智能化了。它的強大優勢在于可以通過優秀的推理能力、學習能力以及邏輯判斷能力來實現人類的一些行為過程，還可以模仿人的邏輯思維和感官行為，使人們的生活和工作都能夠享受智能化所帶來的便利。

4.計算機應用技術創新發展的策略

計算機應用技術的創新發展，必須要依靠開發團隊的力量。目前，我國計算機應用技術開發工作多是由相關公司承擔的，但公司中計算機應用技術開發團隊人員的綜合素養不是很高，技術創新開發能力明顯不足，這樣，就影響到計算機應用技術的創新發展。其實，對于計算機應用技術開發公司而言，在計算機應用技術開發之前，公司要有足夠的計算機應用人員，并且這些開發者計算機專業應用知識應該非常豐富，能夠關注社會計算機發展情況，關注國內外計算機領域的一些新知識和新技能，具有創新發展意識，開拓意識，綜合素養要高，這樣，才能保障計算機應用技術的創新發展。同時公司還需要能夠與一些高校實現合作，能夠使一些高校計算機教師或者是一些計算機知識豐富，技能過硬的學生加入到公司的計算機技術斤發團隊中去，解決團隊在人力資源方而不足的問題。

5.結語

總而言之，計算機技術有著廣泛的應用范圍，也在社會中發揮了高效的社會功能，為人們提供了便利的生活方式，信息化的交流也縮短了人們在時間與空間上的距離。計算機的應用改變了人們的生活方式，現階段，我國的計算機應用水平與國際應用水平存在許多差距，因此，我國要加強對計算機的應用投入及普及。

作者：張柳

    參考文獻： 

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