无线通信技术论文:电力信息采集应用于无线通信技术论文 随着我国经济快速发展,智能电网建设不断推进,电力无线通信技术也取得巨大的进步。与此同时,用户对电力的业务需求越来越多。通信网络的性能在一定程度上决定是否能为用户提供优质的服务,如电力信息采集业务实现可靠性关键的因素之一便是通讯网络性能的好与坏。而建设用电信息采集系统又是实现智能电网的必然要求,在实现电网与客户双向互动,承担起用电信息自动采集、高效共享和实现监控等重要的任务,可以有效改变过去长期无法及时、完整、准确掌控电力用户信息的落后局面,在系统各层面上满足用户的需求,实现电网公司管理现代化,进一步提升服务能力等方面具有跨越性的历史意义。 一、电力信息采集系统 电力信息采集业务是对用户的用电信息进行采集、监测和处理,实现用户用电信息计量异常监测以及用户用电信息采集、分析和管理,同时也让电能质量被实时监控等,在用户服务、市场管理、电费实时结算等多方面提供实时、可靠的数据。电力用电信息采集系统分主站层、通信信道层和采集设备层三层。[1]主站与其他应用系统和公网信道是由防火墙分离开来,单独组网。在主站层里有前置采集平台、营销采集业务应用以及数据库管理三部分组织。前置采集平台管理和调查各种与终端的远程通信;营销采集业务应用让系统的各部分应用功能得到充分得到充分发挥;数据库管理实现用电终端的用电信息有效管理,并担负起协议解析职责。实现这三种功能,需要由前置采集服务器、营销系统服务器以及相关的网络设备组成主站网络的物理结构。采集设备层的主要任务是收集和提供整个系统的原始用电信息,是整个系统的底层,又分为计量设备层、终端子层两个子层,分别负责实现电能计量和数据输出和收集用户计量设备的信息、处理和冻结相关数据,并实现与上层主站的交互等。而主站层和采集设备层之间的最重要使是通信信道,为主站和终端信息交互提供平台。目前有230MHz电力无线专网、GPRS/CDMA无线公网以及光纤专网等通信信道,而无线技术的应用更能满足系统需要,其可靠性和稳定性成了当前的研究重点。用电信息釆集系统主要有五大功能,分别是系统数据采集、系统接口、运行维护管理、数据管理及控制和综合应用。数据采集主要是根据业务要求编制自动采集任务,例如任务类型和名称、采集周期和群组、正常补采次数以及执行优先级等信息,对任务执行情况进行管理;系统接口主要是与其他应用系统进行连接;运行维护管理功能是对密码、权限、档案、通信与路由、终端、运行状况、故障记录、报表等方面的内容进行有效管理;数据管理及控制功能包括对数据的计算、检查、分析、存储等内容进行管理以及对电量、功率、费率、电缆催收等内容进行控制;综合应用功能主要是提供异常用电分析、有序用电管理、自动抄表管理、用电分析、电能质量数据统计等服务。用电信息采集首先由主站对集体终端进行对时,统一时间后终端进行采集工作状态,按设定的时间间隔进行定时抄表、存储并通过无线信道传数据到后台,如无线信道不稳定时,后台会自动再次生成相应的补救命令追补数据,最后后台对数据进行处理。整个采集过程,业务通信具有整点时刻定时抄表,重传补数的特点,保证在业务通信失败的情况下还可以再次重新传采集数据,实现信息采集可靠性。 二、无线通信信道技术特点与数据丢失规律分析 1.无线通信信道技术的特点利用信道的统计特征进行分析是无线通信信道技术的重要特征之一。无线通信信道分为小尺度衰落和大尺度衰落两种衰落大体。小尺度传播是指信号在短时间内瞬间产生的变化,而大尺度传播指的是在相关长的一段时间内信号平均功率的变化。信道的相位、振幅会受到多径传播和多普勒频移两者的影响,产生信号频散和时间选择性衰落。衰落也根据大小将小尺度衰落分为选择性频率衰落和平坦衰落。在电力系统无线通信应用中通常有如高斯噪声、白噪声、窄带高斯噪声等多种噪声陪随着信号的传输,短时衰减是他们其中最大的特点,最大可以达到60~70dB。无线通信信道技术噪声有突发性的脉冲噪声、自然噪声、同步周期性脉冲的噪声、异步周期性脉冲的噪声。突发性的脉冲噪声顾名思义是指网络上开关的操作或者发生闪电时产生一系列脉冲噪声影响到非常宽的频带,以致脉冲噪声密度比背景噪声的功率谱密度高出50dB;自然噪声即是指如闪电、雷击、电焊等自然界各种各校的电磁波造成的自然噪声;同步周期性脉冲的噪声是电力设备按照50Hz或者100Hz来工作的频率产生的脉冲,功率随频率增加而减少;异步周期性脉冲的噪声是由于大功率电器的开关发生周期星的开闭动作导致噪声产生,重复率主要集中50~200范围之内。2.电力无线通信数据丢失规律不同地区电力负荷的特性不同,影响电力负荷的因素也不完全相同。[2]电力用电信息采集业务的主要任务是对居民用电信息进行采集与监控,无线通信往往会受到电磁干扰的影响。对用电信息采集无线通信网络进行数据分析,指在根据电磁干扰造成数据丢失规律,结合信息采集业务的应用环境特点,调整选用合适的控制策略,以保证用信息采集业务的可靠性。分析数据丢失规律,首先要统计出24小时内居民用电负荷与时间的关系特性,并结合用电负荷量得出阶梯奖业务量模型,再根据模式作出规律性变化分析。在统计电力用户用电负荷状况时,节选广州某居民区生活和工作用电负荷24小时规律变化为例,通过采样、统计、整理得出一天内的用电负荷曲线,如图1所示:其中,负荷比值=瞬时负荷量/24小时平均负荷量。由图1可以看出,01:00~05:00时间段为居民的休息时间,全天进行用电量低谷;05:00~08:00时间段,居民起床、做饭、上班等,用电量略有所回升;08:00~12:00时间段为居民上班时间,使用各种电器设备,用电量明显上升,而12:00~13:00为午餐午休时间,用电量随着部分活动的停止而呈小幅下降;13:00~18:00又进入工作期间,用电量也相应上升;18:00~20:00时间段是居民回家做饭时间,用电量逐渐增加;20:00~23:00时间是大多数人在家休息,如电视、空调等大功率电器大幅启动,多数娱乐场所也进行一天的高峰,此时处于用电高峰期,在21:00附近进入一天用电最高峰,随后便有所下降,至24时多数居民已休息,用电量又逐渐步入一天的低谷。电力无线通信数据丢失率与电磁干扰因素呈正相关关系,一般而已,电磁干扰因素越大,电力无线通信信道数据据丢失率就越大。结合居民用电负荷曲线,将一天分成五个时间段,依次为K23:00-6:00;K6:00-12:00;K12:00-18:00;K18:00-20:00;K20:00-23:00。五个时间段的居民用电量呈递增趋势,设20:00的用电负荷比值为K20:00,那么K20:00-23:00段的平均负荷比值为:K20:00-23:00=(K20:00+K21:00+K22:00)/3同理可求得其他四个时间段的平均负荷比值,可以得到五个级别的通信数据丢失率阶梯模型,可以总结电力无线通信数据丢失规律是随着用电量的变化而变化。在接入过程中应当充分根据此规律的特点而设计不同的控制方式,从而最大限制提高无线资源的利用率。 三、无线通信技术在系统中的应用 用电信息采集系统通信分为有线通信和无线通信。无线通信又分为无线专网和无线公网。一般而言,变电站采集终端采用有线的光纤通信方式,保证采集实时性强;高压客户采用230MHz专网或无线公网方式;而低压客户几乎都是采用无线公网通信方式。由于居民用电信息采集中,一个公用配变电下有大量的电力用户,而且具有用电容量小、计量点分散等特点,本地信道方式将大量的电力用户信息集中再往系统主站传输是一个低成本的无线通信技术应用方式。因此,用电信息采集系统无线技术的应用主要介绍微功率无线通信、低压窄带电力线载波、低压宽带电力线载波三种本地信道通信方式的应用。[3]微功率无线通信是指采用WSN(WirelessSensorNetworks)技术的无线通信方式。WSN是一系列微功率通信的总称,综合了嵌入式系统技术、传感器技术、网络无线通信技术、分布式信息处理技术等,通信微型传感器节点对用户进行实时的感知和监控,利用每个传感器具有无线通信功能组建成一个无线网络,将数据传输到监控中心,非常适用于低成本、测量点多、范围分散的低压场合。应用WSN技术克服了传统数据对点无线传输模式的局限性,自组织性、拓扑结构动态性、网络分布式特性等较为明显,而且通信能力、抗干扰能力都比较强,无需要安装,功耗低,具有很强的成本优势。无线数据支持双向传输,既可以上传电能表的数据,又可以接收集中器下发的命令,还可以中继来自其他节点数据。通信流程如图2所示:电能表通过无线采集节点传输到中继节点,并由集中器进行处理。集中器下发命令数据,目标无线采集节点就会通过多个中继节点收到命令,甚至可以直接收到,然后转发给电能表。还也可以利用无线网络实时性强的优点,将突发事件通过无线节点主动上传到后台,有效地实现故障报警、实时监控、防窃电。对于测量点相对分散、集中装表、用户负载变化大、载波不稳定等场合非常适用。低压窄带电力线载波通信指的是载波信息范围限制在500kHz以内的低压电力线载波通信。配电线主要用于传输50Hz大功率电力,配电线连接各种设备将会影响到传输的通信信号,特别是近年来变频家用电器大量使用,对信道的稳定性造成巨大的干扰,主要表现为阻抗不稳定、噪声显著、信号衰减严重,并且这两个因素随着时间和频率变化而变化。窄带载波通信技术可以双向传输,不再需要另外通信线路,具有较强的适应性,而且具有容易安装的特点,对于低压用户数据采集是个很好的应用。但其数据传输速率较低,容易受到噪声大、信号衰减的影响,在通信可靠性方面还存在着一定的技术障碍。因此,在应用时应当利用软硬件技术结合,完成组网优化窄带载波通信,对于一些用电负载特性变化较小、电能表分散布置困难的区域具有一定的应用价值。宽带电力线载波系统工作在1~40MHz频率范围,成功避开了kHz频段带来的干扰,并通过扩频调制或者正交方式来获得兆级以上的传输速率。这种电力线宽带通信调制技术把信道带宽分成N个正交的子信道,每个子信道呈现相对性和平坦特性,将这些子信道看成理想信息。由于低压台区电力线上的高频传输信号往往会衰减得比较快,需要通过时分中继、自动中继、频分中继和智能路由计算等多项技术手段实现整个低压电力通信网络重构并通信。这种通信技术具有较高的抗干扰能力,适应性强,可以同时承载多个业务并对各个任务进行并发处理。同时有单跳通信距离受限、信号衰减大等局限性。在应用时还需要采用路由、中继等行之有效的优化措施。根据宽带载波的短距离和少分支特性,应当重点应用于城乡公变区供电区域、电表集中安装居民区等,电能表数据采集效果和经济性均优于其他的抄表方式。 四、结语 智能电网建设体现一个国家电力发展水平。而智能用电是智能电网的一个重要组成部分,其建设水平直接关系到我国电网经济运行、使用效率、有序用电等诸多问题。用电信息采集系统自动化、智能化为智能用电服务提供有力的技术。本文在分析用电信息采集系统、无线通信技术特点的基础上对微功率无线通信、低压窄带电力线载波、低压宽带电力线载波三种本地信道通信方式进行讨论,旨在为国家智能用电服务提供支持。 作者:崔凯翔 单位:广州供电局有限公司荔湾供电局 无线通信技术论文:绿色无线通信技术论文 1绿色无线通信技术 1.1认知无线电 认知无线电是一个智能无线电,它能和周围环境进行交互而改变发射机参数,达到某种系统优化的效果。它的首要任务是频谱感知,也就是在认知节点通过对无线电频谱进行监测,发现频谱空穴,伺机接入授权频谱,在不对主用户干扰的情况下共享频谱资源。认知无线电通过这种方式极大的提高了频谱利用率,解决了频谱匮乏问题。于是根据香农容量公式,在一定的通信容量下,所用功率和带宽是互换的。也就是说,通过对频谱进行动态管理,获取更大的信道带宽,就可以极大的节约功率资源,达到节能的目的。同时,认知无线电通过认知无线环境,动态地调整发射机参数,比如,选择信道衰落较小的频谱和相应的调制和编码方式,可以降低所需的功率消耗。当然,认知无线电不仅在频谱利用方面绿色节能,在网络方面的认知和重配置也将对绿色通信起到巨大的作用[1]。目前,无线移动通信领域技术体制和标准众多,出现了各种独立的系统和网络平台,这在一定程度上满足了各种业务需求。但这种异构无线接入技术并存的现象导致了网络建设成本的增加和运营管理的困难,用户也不能获得无缝而满意的服务,造成电力能源的极大消耗。为了解决网络异构性融合问题,构建统一的网络体系结构,需要采取认知无线网络技术。认知无线网络通过对无线资源、网络、业务等多域信息进行交互,改变网元属性,进行自适应管理、资源优化和重配置,形成新网络。认知无线网络和绿色无线通信的关系表现在:网元通过认知信息流获取重配置因素,从而通过重配置进行统一规划和改变终端软件来省掉重复建设。因此将极大地节约资源和能源,达到节能环保的目的。 1.2协作中继 在无线信道进行信息传输时,会发生路径损耗、阴影效应和各种衰落。要达到可靠的数据连接,基站必须发射足够的功率来保证小区覆盖,这种大功率的发送导致基站和手机的耗能大大增加。然而,如果采用多跳通信,也就是中继的方式,将基站和移动用户之间的路径分为若干较短的链路,则可以降低各种损耗和衰落对无线信号的影响。研究表明,中继方式可以减小系统的传输功率和延长电池寿命。协作中继通信可分为两种方式[2],一种是设置固定的中继节点,另一种是设计网络和终端,使移动用户成为中继。在网络覆盖内的中继节点,作为一个网元,拥有对数据的存储、转发、调度和路由功能,而不仅仅起到放大发送的作用。对于固定中继,可以通过提升基站密度的方式来实现,此时也可达到降低能耗的目的,但建设新基站将浪费大量资源。而协作中继节点却有良好的特性。它可以在覆盖一定区域的条件下以较低的高度和低功率发送,和基站及移动用户无线连接,省去了繁杂线路和接口,还有不需要复杂的路由算法等。对于移动用户中继节点,其拥有位置灵活,可以增加数据速率和系统的稳健性,不需要专门设置固定中继等优点,但终端需要有算法和协议的支持,增加了系统的复杂度。 1.3小区缩放 随着移动通信的发展和用户对高数据速率的要求,蜂窝网络由单一制的宏小区逐渐向微小区、微微小区和家庭基站等形式演变,这在一定程度上减少了系统的功耗,但由于移动业务地理上的波动性和数据传输的突发性,基站的能耗还是浪费很大。比如,居民区白天的流量较小而晚上较大,而市中心白天的流量要大得多。如果通过流量均衡关闭一些流量较小的基站,则可实现能耗的大幅降低。小区缩放技术可以实现上述功能[3]。假定移动用户随机分布在蜂窝网络内,网络内有若干个小区。当多个移动用户移入某小区时,使该小区变得拥挤,则该小区会自动缩小其覆盖范围,进而降低该小区的拥挤程度,同时该小区周围的小区会自动增大,来满足该小区未能覆盖的用户,避免出现覆盖空洞。相反,当多个移动用户移出某小区,则该小区周围的小区会自动缩小而该小区会自动增大。当相邻小区容量较大,没有必要进行小区缩小,这时移动用户都可在相邻小区内进行服务,因此可以关闭该小区的基站,使基站处于休眠模式,达到降低能耗的目的。小区缩放服务器(CS)控制整个小区的缩放过程。CS可以设置于网关或基站中,通过检测网络流量大小、信道状况、用户需求等来进行小区缩放。具体实现是通过物理器件调整、基站协作、中继等来完成的。比如,小区扩大可以通过提高基站发射功率来完成,基站协作可以形成基站簇,从而降低了小区间的干扰。 1.4云计算 分布式计算,也即云计算技术,是指通过网络将庞大的计算处理程序自动拆分成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统,经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。通过此项技术,网络服务提供者可以在数秒之内处理数以千万计的信息。由于移动设备体积小,处理信息、运算和存储能力有限,要高速处理多媒体信息,利用云计算,可以在移动互联网的条件下,完成所需的任务。和云计算相关的技术有软件无线电技术和射频拉远技术。软件无线电是一项发展较快的无线通信技术,它采用开放的模块化结构,基带处理可通过不同的软件模块来实现,并且软件可以随着器件和技术的发展不断更新或扩展。基于通用处理器的软件无线电系统可以降低通信系统开发和调试的复杂度,极大地节约硬件成本和人力成本。射频拉远技术是将基站分为远端无线射频单元和基带单元[4]。无线射频单元通过光纤或光传送网与基带单元相连,负责无线信号的发送与接收,放置于远离基带单元的远端站点,体积小巧。基带单元负责基带信号的处理,多个基带单元可形成集中式基站,其内包含一个高容量、低时延的交换网络来支持多个基带载波单元的互联互通。集中式基站可以避免基带单元负载的不均衡,提高设备利用率。云计算和软件无线电及射频拉远的关系在于,集中式的基带单元经过软件化,通过高带宽、低时延的网络,可组成一个巨大的实时云计算基带池。这样,远端射频单元收发无线信号,实现多种无线网络覆盖,光纤和负载转换器连接远端射频单元和虚拟基站,虚拟基站利用实时云计算基带池动态分配计算资源以实现基带数字信号处理。 2结束语 在大力倡导构建节能减排社会时,绿色无线通信已成为了一种潮流,使我们在关注通信系统容量时也注重其能量效率。该文简要介绍了绿色无线通信的关键技术,包括认知无线电、协作中继、小区缩放和云计算等及其在降低系统能耗时的作用。当然各种技术都有自己的缺点,这有待于我们去克服。相信在不久的将来,绿色无线通信将会普及,为建设环境友好型社会做贡献。 作者:杨随虎 单位:西安邮电大学通信与信息工程学院 无线通信技术论文:4G通信技术的无线通信论文 一、无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义 由于煤炭生产的施工环境比较复杂,井下人员较多,设备流动性也较大,在生产操作中,常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采,这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中,无论是在设备运输中,还是在安装、调试中,其都有较高的要求,若不注重煤炭井上井下的协同生产,则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而,随着移动通信技术的发展,建立基于4G通信技术的无线移动通信系统,并将其应用于煤矿生产中,其不仅可以确保煤矿生产顺利进行,还可以完成紧急事故的处理,因此,煤矿4G无线通信移动系统的实现,具有十分重要的意义。 二、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统 (一)无线移动通信系统架构 针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求,利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络,建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统,打破当前煤矿系统安全生产局面,将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署,有效解决信息孤岛的问题,确保煤矿安全生产,从而提高煤矿的生产效率。因此,建立基于分时长期演进(TD-LTE)的宽带无线网络,由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s,100Mb/s,其接入时延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比,因此,采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输,也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析:1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及优秀网通信构成,其中,优秀网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能,其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中,增强区域的覆盖范围,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,采用IPSEC的方式,以保证网络传输安全。当基站通过提供WLANAP来承载数据业务过程中[5],其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务,为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务,则可以通过直接接入3GPP优秀网来满足不同的产品需求,实现统一的业务活动,建立以SmallCell为基站的网管系统,从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的优秀网[6]。在系统中设置优秀网,其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能,分析该系统的优秀网系统AXUNiEPC-5[7],其主要依托电信级EPC优秀网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式,该优秀网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务,其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外,优秀网系统还利应用了IMS系统,其是一种全新的多媒体业务形式,其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求,还可以实现LTE语音业务系统,并且DSS优秀网可以实现LTE的集群呼叫功能,DSS与EPC相比,其都采用了ATCA架构,并且都可以实现设备小型化的优秀网。4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台,为了构建灵活、适用强的处理平台,应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8],实现数据传输、视频及语音等各类业务,提供统一的数据存储及应用接口,从而实现自动化管理的应用系统。 (二)无线移动通信系统功能概述 1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段,生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源,并对煤矿生产中各种突发状况进行处理,以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。2.语音业务。其主要包括以下几种业务:第一,移动电话,其可以提供语音通信功能;第二,紧急呼叫业务,当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫,呼叫中心将会做出答复,其类似与电话业务,具有简单方便、快速的特点;第三,主叫号码识别显示业务,其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。3.集群通信。为了实现用户之间的通信,利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能,与公众无线移动通信相比,无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外,还可以提高双向通话功能,通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能,以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。4.增殖数据服务。在增殖数据业务中,主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务,其中,对于视频通话,通过手机实时进行无线视频业务,以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入,通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集,并利用物联网提供终端接入;手机终端定位,即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位,即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息,这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息,其可以确保煤矿井下的安全生产,同时也可以提供实时信息;数据业务,为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求,实现高速分组无线数据业务,并通过智能手机绑定内部系统,实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能,将综合自动化系统应用于系统中,实现组态软件实时显示功能,当煤矿井下出现异常情况,系统将会提供自动报警提示功能。 三、结束语 建立基于4G无线通信技术的煤矿无线通信系统,利用TD-LTE无线通信技术来建立宽带无线网络,由于TD-LTE无线通信技术具有覆盖面积广、信号强、传输速率高的优点,将无线移动通信系统应用于煤矿生产中,不仅可以煤矿地面井下实时通信,也可以确保煤矿井下安全生产,因此,建立基于4G通信技术的煤矿无线移动通信系统具有十分重要的意义。 作者:朱赛虎 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 无线通信技术论文:煤矿无线通信技术论文 一、无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义 由于煤炭生产的施工环境比较复杂,井下人员较多,设备流动性也较大,在生产操作中,常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采,这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中,无论是在设备运输中,还是在安装、调试中,其都有较高的要求,若不注重煤炭井上井下的协同生产,则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而,随着移动通信技术的发展,建立基于4G通信技术的无线移动通信系统,并将其应用于煤矿生产中,其不仅可以确保煤矿生产顺利进行,还可以完成紧急事故的处理,因此,煤矿4G无线通信移动系统的实现,具有十分重要的意义。 二、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统 (一)无线移动通信系统架构 针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求,利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络,建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统,打破当前煤矿系统安全生产局面,将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署,有效解决信息孤岛的问题,确保煤矿安全生产,从而提高煤矿的生产效率。因此,建立基于分时长期演进(TD-LTE)的宽带无线网络,由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s,100Mb/s,其接入时延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比,因此,采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输,也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析:1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及优秀网通信构成,其中,优秀网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能,其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中,增强区域的覆盖范围,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,采用IPSEC的方式,以保证网络传输安全。当基站通过提供WLANAP来承载数据业务过程中[5],其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务,为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务,则可以通过直接接入3GPP优秀网来满足不同的产品需求,实现统一的业务活动,建立以SmallCell为基站的网管系统,从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的优秀网[6]。在系统中设置优秀网,其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能,分析该系统的优秀网系统AXUNiEPC-5[7],其主要依托电信级EPC优秀网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式,该优秀网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务,其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外,优秀网系统还利应用了IMS系统,其是一种全新的多媒体业务形式,其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求,还可以实现LTE语音业务系统,并且DSS优秀网可以实现LTE的集群呼叫功能,DSS与EPC相比,其都采用了ATCA架构,并且都可以实现设备小型化的优秀网。4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台,为了构建灵活、适用强的处理平台,应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8],实现数据传输、视频及语音等各类业务,提供统一的数据存储及应用接口,从而实现自动化管理的应用系统。 (二)无线移动通信系统功能概述 1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段,生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源,并对煤矿生产中各种突发状况进行处理,以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。2.语音业务。其主要包括以下几种业务:第一,移动电话,其可以提供语音通信功能;第二,紧急呼叫业务,当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫,呼叫中心将会做出答复,其类似与电话业务,具有简单方便、快速的特点;第三,主叫号码识别显示业务,其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。3.集群通信。为了实现用户之间的通信,利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能,与公众无线移动通信相比,无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外,还可以提高双向通话功能,通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能,以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。4.增殖数据服务。在增殖数据业务中,主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务,其中,对于视频通话,通过手机实时进行无线视频业务,以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入,通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集,并利用物联网提供终端接入;手机终端定位,即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位,即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息,这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息,其可以确保煤矿井下的安全生产,同时也可以提供实时信息;数据业务,为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求,实现高速分组无线数据业务,并通过智能手机绑定内部系统,实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能,将综合自动化系统应用于系统中,实现组态软件实时显示功能,当煤矿井下出现异常情况,系统将会提供自动报警提示功能。 三、结束语 建立基于4G无线通信技术的煤矿无线通信系统,利用TD-LTE无线通信技术来建立宽带无线网络,由于TD-LTE无线通信技术具有覆盖面积广、信号强、传输速率高的优点,将无线移动通信系统应用于煤矿生产中,不仅可以煤矿地面井下实时通信,也可以确保煤矿井下安全生产,因此,建立基于4G通信技术的煤矿无线移动通信系统具有十分重要的意义。 作者:朱赛虎 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 无线通信技术论文:油田生产数据视域下无线通信技术论文 1TD—LTE的关键技术 1.1传输通道抗衰落油田数据传输系统中的移动台与通信基站之间的传输主要依靠无线电磁波,在传输过程中,周围电力线发射的电磁波会干扰信号强度。移动台发射无线电磁波的衰减率为N=V/(λ/2),其中V为数据信息在传输信道内的速率,λ为外界电磁波的波长。如果增大电磁波波长便能有效地控制抗衰减系数,一般采取增大信源设备发射功率的方法来提高传输速率[4]。在传输系统一级电路信号功率放大过程中,数据信号容易在通信线路中发生全反射现象,使数据信号的码片呈现离散状态。在距终端处理器3/4位置处,继续进行二级数据信号功率的放大,使传输线路中产生电磁波的强度高于外界干扰电磁波的强度,让传输信道内的电磁波与外围电磁波相互抵消,可降低其电磁波的外围强度。并且电磁波在相互抵消过程中,也进行了一部分的叠加,从而增强了通信信号强度。 1.2编码调制油田数据传输系统编码调制分为二进制编码调制、十进制编码调制以及十六进制编码调制。十进制编码调制的输入端有10个数据连接点,每个数据点代表不同的数据值。输出部分的连接点共有4个,形成为8421十进制编码。该数据连接点的排布从左向右为I0~I9,当编码的数字首位为0,其他数字为1时,输出端编出的码型序列为0;当编码的数字第二位为0,其他数字为1时,输出端编出的码型序列为1;当编码的数字第三位为0,其他数字为1时,输出端编出的码型序列为2,以此类推,即为十进制编码转换原则。十进制编码比二进制编码过程复杂,但保密性能比二进制好。十六进制编码与十进制编码过程相类似,但是对9以后的数字编码要用ABCDEFG进行编制,当编制的数据信息为103131156时,那么接收到的编码序列即为A3D1F6。数据传输系统中二进制编码技术通常应用于传输话音信号,其优势为编码技术简化,占用的信道宽;十进制编码和十六进制编码技术应用于传输视频信息与数据信息,这两种编码技术保密性能佳,并且在传输数据信息中添加了冗余码与纠错码,可保证传输信息的有效性。 1.3移动天线射频移动天线射频技术中的设备根据俯仰角度不同,分为全向天线与定向天线两种类型。全向天线由于覆盖范围大,发射功率低,所以容易受到大气层中电磁波的干扰,使传输的数据信号失真,这种设备多用于油田空旷地区。定向天线覆盖范围小,传输距离远,但是发射的功率信号只能朝一个传播方向,如果在大型油田建筑群体设立单独的定向天线,发射的信号就会被障碍物吸收,因此每个建筑通常设立3个天线,每个定向天线覆盖的范围为120°,组成一个全向覆盖范围区域。每个定向天线的俯仰角度控制在15°范围内,定向发射的频率为8000Hz。在发射射频功率过程中,发挥主要功能的设备为耦合器,其结构组成为直流耦合端、输入端、隔离端及耦合输出端。 2TD—LTE技术的应用 2.1数据传输信道TD—LTE无线通信系统的传输信道分成等间隔的32个信道,其中上行信道16个,下行信道16个。上行信道负责数据的编码,下行信道负责数据的传输。上行信道具有数据信息编码和译码功能,可以在数据编码过程中添加冗余码和纠错码。在数据字符串间添加冗余码的过程中,上行信道会根据冗余码的排列顺序进行翻译,若对等的字符串没有得到有效的翻译,编码器便会重新接收冗余码,再一次进行翻译表达,直到油田数据终端设备接收到的数据信息与信源设备输出的信息一致,才会完成对数据信息的译码。 2.2油田数据传输系统无线局域网无线局域网的组建要根据不同的IP地址进行划分,以达到共享石油专网内的数据资源的目的。IP地址段分为4个区域段,A类IP地址段为0~127,B类IP地址段为128~191,C类IP地址段为192~223,D类IP地址段为224~239,每个区域段之间的主机设备都能够实现远端控制功能。 3结语 TD—LTE无线通信系统采用了单边带信号调制、TDD、传输通道抗衰落、编码调制、移动天线射频等技术,在油田数据传输专网中连接数据终端设备,进而实现专网内部数据资料的共享。数据在通信信道传输中能减弱外界电磁场的干扰力度,保证传输数据信号的有效性。我国石油行业发展迅速,应用TD—LTE技术建设石油信息化专网,为石油通信行业带来新的希望,也为整个石油系统通信提供一个安全可靠的工作环境。这种技术不单用于石油行业中,在其他行业也正逐步扩展,为我国通信行业开辟了广阔的发展前景。 作者:郭延海单位:中海油信息科技有限公司天津分公司 无线通信技术论文:矿井无线通信技术论文 1矿井巷道信道模型 1.1时变多径信道模型在矿井巷道环境下,障碍物对电磁波进行反射、散射和折射,使电磁波在巷道内形成复杂的多径传播,同时,工作人员及设备的移动作业,导致产生多普勒频移,使巷道内的多径信道具有时变性。因此,矿井巷道信道是具有时变特性的复杂多径信道。因此,将相位分量视为常数是不够准确的[10]。本文将相位分量建模为时间的变量,将信道冲激响应定义为。 1.2仿真分析采用MATLAB仿真工具,对矿井巷道时变多径信道模型自相关函数仿真。图1描述了传统信道模型,带宽为500Hz和1000Hz的时变多径信道模型下接收信号的自相关谱,其中,横坐标表示延时,纵坐标表示自相关函数。分析发现,时变多径信道模型与实际接收信号自相关谱较为符合,此信道模型适合矿井无线通信。 2系统性能分析 根据多径时变信道模型,假设接收天线总功率与发射总功率相等,且等于Pe,信道噪声是加性白高斯噪声,每根接收天线的噪声功率为σ2,则信噪比SNR:ξ=Pe/σ2。 2.1系统容量分析实际的无线信道是时变的,受到衰落的影响。对于单天线系统,即单输入单输出(SISO)系统的信道容量可用下式计算。图2给出了单输入单输出(SISO)系统和多输入单输出(MISO)系统的信道容量与发射天线数目之间关系的仿真结果,横坐标表示信道容量,纵坐标表示概率。其中,仿真参数设定为信噪比10dB,迭代次数为1000,接收天线为1,发射天线数目分别为1,2,3。仿真结果表明,SISO系统信道容量最小,发射天线数目从1依次增加时,信道容量也依次增加。图3给出了MIMO系统的信道容量与发射天线数目之间关系的仿真结果,横坐标表示信道容量,纵坐标表示概率。其中,仿真参数的设定同上,发射天线数目分别为2,3,4,接收天线对应为2,3,4。从仿真结果可以看出,MIMO系统信道容量随着收发天线数目的增加而增加。对比图2与图3发现,MIMO系统的信道容量显然比SISO系统的信道容量有了较大增加。 2.2误码率分析令xm(l)表示第m根天线的第l个子载波上的发射信号(l=0,…,L-1),经历时变多径衰落信道传输和FFT变换后,在t时刻第n根接收天线的第l个子载波上得到的信号yn(t)可由下式得到。采用MATLAB对MIMO-OFDM系统在不同天线数目下进行误码率性能对比,具体实验流程如下:1)初始化过程。给定发射信号及时变多径衰落信道的冲激响应初始值。接收端采用最小均方误差(MMSE)检测算法。2)确定接收信号过程。输入数据经过串/并转换、空时编码、IFFT变换并添加循环前缀后经时变多径衰落信道到达接收方,根据式(5)确定接收信号形式。3)对接收信号去除循环前缀、FFT变换、空时译码及并/串变换后,计算MMSE检测加权矩阵,并进一步得到MMSE判决数据。4)误码率计算过程。根据数据检测与判决结果,与初始输入数据对比,计算系统误码率。基于上述分析与描述,设置的仿真参数如表1所示。仿真在收发天线数目相等的情况下进行,天线数目分别为1,2,3,多径数目假设为2,接收端采用MMSE检测。图4给出了收发天线数目相等,不同天线数目情况下的MIMO-OFDM系统的误码率性能,其中,横坐标表示信噪比,纵坐标表示误码率。从仿真结果可以看出,随着收发天线数目的依次递增,从1增加到3,在BER为0.02处,天线数目选取3相对于选取数目2和1分别有4dB和9.6dB的增益,系统的误码率依次下降且抗多径衰落的能力依次增强。图5反映的是多径对MIMO-OFDM系统性能的影响。图中,横坐标表示信噪比,纵坐标表示误码率。这里假设发射天线数目为2,接收天线数目为2,接收端采用MMSE检测,多径数目取2,4,6。分析发现,随着多径数目的递增,在BER为0.02处,多径数目选取6相对于选取数目4和2分别有4.3dB和9.7dB的增益,给定一定的信噪比值,误码率随着多径数目的递增而递减,此结果与MIMO-OFDM技术对抗多径衰落相符,是一种更适合于矿井巷道通信的无线技术。 3结束语 矿井巷道的多径传播特性导致矿井无线通信性能的下降,针对煤矿井下这一复杂的多径信道,本文建立了时变多径信道统计模型,得到信道冲激响应自相关函数;基于该模型深入分析了单输出和MIMO-OFDM系统的信道容量、不同天线数目和多径数目下的系统性能。数学分析和MAT-LAB仿真表明,时变多径信道模型与实际接收信号自相关谱较为符合;与SISO系统相比较,MIMO系统增加了系统容量;同时,系统误码性能随着多径数目的递增而递减,MIMO-OFDM技术可以有效对抗矿井巷道的多径衰落,提高通信系统的可靠性,是一种更适合于矿井巷道通信的无线技术。 作者:王艳丽张鹏张佳单位:渭南师范学院数学与信息科学学院中煤科工集团西安研究院 无线通信技术论文:短距离无线通信技术论文 1短距离无线通信在智慧家庭网控建设中的应用 在智慧家庭的建设中,互联互通的控制系统成为关键,如果我们采用有线系统,将对建筑的设计提出极大的挑战,尤其是对已有建筑进行改造,将会产生巨大的工程量,而且未来物品的移动也会受到很大有限制。而采用无线系统则可以让我们摆脱物理连接上的限制,可以灵活地将各种设备接入家庭网络,而短距离无线通信组网与控制也成了我们必然选择的技术。近年来,包括蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、UWB和NFC等短距离无线通信技术日益成熟,为家用设备实现局部组网奠定了基础,使得智慧家庭应用由愿望变为现实。其中,蓝牙技术经历了1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0各版本,以及即将到来的4.1版本,其稳定性、兼容性、传输速率、以及功耗等各个方面不断改进,被广泛应用于各种电子设备,如PC、手机、平板电脑、无线音箱、无线耳机以及近年来非常火热的可穿戴式电子设备上,使消费者摆脱了传统线缆的束缚。 Wi-Fi作为主流短距离无线传输技术,标准完善、技术成熟、稳定易用、兼容性好,已经成为智能家电网络化方案的主流互联技术,一些家电企业已开始在电视机、空调、冰箱、热水器、酒柜中大规模采用嵌入式Wi-Fi模块,将分散在家中的各个家电产品联成一个整体控制系统,改变单一的被动控制。值得一提的是,面对家庭对各种视频内容的消费所带来的网络流量爆发式增长,第5代Wi-F(i802.11ac)应运而生,为家庭网络提供了更高的带宽、更快的传输速度,为智慧家庭实现提供更有力的支持。通过第5代Wi-Fi进行无线连接,网络带宽可以达到千兆级别,可顺畅、无间断地播放流视频及下载高带宽应用程序,比现有网络增速10倍。ZigBee多用于家庭自动化、安全保障系统等。在利用Zigbee技术搭建的无线传感器网络中,通过在无线门磁/窗磁报警器、红外感应闯入探测器、保险柜/抽屉振动监测器等防盗报警器以及燃气、烟雾、氧气、温度、湿度等传感器内安装Zigbee模块,可实现数据的无线传输、分析和报警。此外,ZigBee在灯光控制、家用智能开关、门禁系统、智能抄表等应用中,也发挥了良好的作用。 随着技术的不断发展,UWB以其高质量的近距离通信能力,成为智能家庭数据传输领域的中坚力量之一。UWB可以运用于机顶盒和DVD播放机到数字电视的无线连接,PDA、手机和数码相机与PC机的同步等家庭设备音视频数据传输等方面。NFC技术的传输速率较低,并不适合直接用于传输音视频等需要较高带宽的应用,但是,NFC技术允许电子设备在不到0.1s的时间内闪电建立连接,加之其良好的保密性能,成为了在不同场合、不同应用领域中其他无线通信技术的最佳拍档。例如,将NFC和蓝牙技术配合使用,可以先通过NFC技术近距离快速建立连接,再利用蓝牙技术在手机、电脑、音频设备或打印机之间进行数据传输,将会给用户带来前所未有的体验。对于设备制造商而言,未来智慧家庭中家居产品的开发,除了在功能和外观上的创新以外,采用什么样的通信协议以及如何将通信模块与主系统集成在一起也将是需要重点考虑的内容。 2结语 随着信息化的不断发展,特别是宽带网络和移动互联网的发展,推动了智慧家庭的普及。如今,短距离无线通信技术与智能电表、智能音乐播放器、智能厨房、智能健康系统进行完美整合,为提高人们生活品质,进一步改变人们工作、学习和生活方式做出重要贡献。 作者:翟平李均白银姗单位:工业和信息部电信研究院 无线通信技术论文:GPRS无线通信技术论文 1GPRS的组网方式 采用APN专网接入首先要做的就是与移动申请APN专网业务,随后移动会为客户分配专用的APN,而对于普通用户就没有这种权利。使用GPRS专网的SIM卡只能开通专用APN不能使用其他的。APN专网接入方式主要有:(3)中心采用主副GPRS-DTU,采用移动APN专网固定IP,在专网得到APN后给数据终端以及中心DTU分配移动内部固定IP,GPRS在数据终端附着时,SGSN会向HLR查询是否是所允许使用的,再通过DNS把APN解析成相应的IP地址。这种接入方式相对于公网接入方式而言,不仅缺少了DNS解析,又因为其本身自带移动内网固定IP,所以减少了中间环节有利于提高稳定性,另外还不用付宽带费,有比较好的性价比;(4)中心采用APN专线,其与子站点一律采用APN内网固定IP,这种方案所有的数据都在移动GPRS的APN网内传输,不用经过公网。采用这种方案有许多好处如可以在整个传输过程中防止泄露信息,还可以在IP地址和端口进行过滤。 2中心服务器通道管理软件 中心服务器通道管理软件包括数据转发模块、系统设置模块、数据库模块、下位机管理模块通信协议栈模块、数据加密模块以及GPRS通信模块通道管理软件是目前所有电网调度自动化系统中的通信方式与通信规约的集成所在。其中通道管理软件每个模块都有各自的功能,系统设置模块主要是拥有用户权限管理、用户注销以及更改用户等功能系统设置在数据库中保存;数据库模块由系统配置库、报表库以及采集转发数据库三个子库组成,而系统配置库又包括系统设置库、下位机信息库以及通信协议栈库三个子库;每个子库又都有不同的模块来组成,每个模块都有其各自的作用,这里就不再进行一一的描述了。 3GPRS的安全性分析 3.1GPRS所采用的安全措施 与固定网络相比,无线网络在安全性方面做得还不够到位,为了使这种状况得到改善,对用户的传输信息进行保密,GPRS采用了GSM中大量的安全保证措施。 (1)为了不让未注册的用户接入,GPRS采用了GSM的移动终端鉴别方法进行加密,从而对SIM卡的有效性进行确认。 (2)运营商和用户首先商量好使用GPRS服务的区域,一旦离开这个区域就不能享受一定级别的QOS这是接入控制。 (3)由于GPRS中的所有安全功能都与SIM卡有关,所以对SIM卡进行了独特的设计,想要对其进行复制或伪造都是很难的,从而为网络以及用户的安全提供了可靠保障。根据对GPRS四点安全机制的描述不难看出,在GPRS的安全性已经能使电力系统的相关应用要求得到满足,最重要的就是对SIM卡的安全保护,确保用户信息不被泄露;除此之外GPRS本身也有不足之处,不能确保用户连接的GPRS网络都是真实的。 3.2应用GPRS的安全性建议 根据GPRS的变电站自动化监控系统情况,不光要在GPRS本身安全机制上作改变,还要加强应用层的安全保护。 (1)采用APN接入方式,利用SIM卡的唯一性来进行保护,只有是规定的SIM卡手机号才能访问,在移动终端与数据中心采用专门的APN进行无线网络接入,普通手机做不到。 (2)使用V.25协议的点对点传输方式。从调度自动化系统所处的位置来看,为了安全性考虑其不能采用TCP/IP网络与其他分区直接相连。利用V.25协议的点对点传输方式,不仅使调度自动化系统与外部公网的网络有所区分,而且这样是符合国家经济贸易委员会第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》,同时也满足了电力系统二次安全防护的分区要求。 4GPRS技术特点 GPRS的分组交换技术与以前的GSM拔号方式的电路交换数据传送方式相比有许多优点,例如:(1)高速率。GPRS在理论上的最高速率能够达到171.2kbit/s。相比于现有的电路交换数据服务与短消息服务GPRS虽不能分配所有的时隙给数据服务但相比之下已有非常大的优越性。除此之外,与电路交换数据服务按连接时长计费法GPRS按数据通信量进行计费比较,后者更能享受实惠。(2)永远在线。无论是发送或者接收信息,GPRS能够立刻连接起来在无线信道内。当用户一直处在在线状态的时候,用户可以更快的进行连接不再需要复杂的程序。(3)费用低廉。GPRS付费按照接收和发送数据包的数据来进行付费,当用户不接收数据包时就算在网上挂着也不会有费用的流出。中国移动对GPRS的收费是按照1K数据1min来收取的,而且不收漫游费,非常有利于野外施工以及长途运输等行业。 5结束语 通过对GPRS的安全性以及技术特点等分析,可以知道GPRS无线数据传输有非常多的优势,尤其在电力系统中更加能体现出来。现在,随着“3G”通信技术的广泛应用,相信GPRS无线通信技术应用的领域会更加广泛与成熟。 作者:杨丽莹单位:云南电网公司德宏供电局 无线通信技术论文:无线通信技术课堂教学论文 摘要:随着通信技术发展及“学生为中心”的新课堂教学改革研究的深入,红外、蓝牙、Wifi等无线技术在信息教学反馈领域的应用越来越广泛。本文在总结四类传统教学反馈方式的优缺点的基础上,对比分析现存的无线课堂反馈系统,提炼出以WIFI为代表的无线通信技术在课堂教学反馈的特点。 关键词:无线;通信技术;教学反馈 一、传统教学反馈方式研究 在课堂中,“教”与“学”同时进行,进一步说“教”是为了“学”,因此,教师需要用多种反馈方式来了解学生的学习效果,并根据实时的教学情况来调整教学方法、方式。传统的教学反馈的方法主要分为以下四种:1.言语反馈。教师通过课堂提问、课堂讨论以及学生质疑等口头语言交流来分析学生对课堂知识的掌握程度,从而调整教学方法、方式。这种方式缺点是教师得到的反馈信息有些片面,不能全面掌握学生学习情况,同时学生由于缺乏参与感造成注意力分散,导致课堂教学实效的流失。2.书面反馈。教师一般通过黑板板书、课后作业以及课堂测试等手段来观察学生对知识内容掌握程度与存在的问题。这种方式缺点是教师课堂上时间和精力无法对每一位学生进行有效的“教学诊断”,另外学生存在抄袭现象,加大了老师辅佐的难度。3.实物投影展示式反馈。教师通过实物投影展示、多媒体演示的方式展现学生的学习成果,从而了解学生学习存在的一些具体问题,让教师有的放矢地进行课堂教学。这种方式缺点和言语反馈类似,难以保证人人参与,无法准确掌握整体的课堂教学效率。 二、基于无线通信技术教学反馈系统研究 随着无线通信技术的发展,无线通信技术在教育领域的应用已成为当代教学新模式的重点研究方向。目前,应用在教育领域的主流无线通信技术有Bluetooth、RFID、UWB、Wi-Fi、红外等。例如,基于无线通信技术教学反馈系统常见的有红外手持反馈系统如北京松博科技有限公司研发的EZclick表决系统、Interwrite生产的PPS表决系统等、基于蓝牙的课堂反馈系统如华东师范大学硕士研究生周丽捷的研究、将GPS与Android相结合如山西长治医学院计算机教学部魏晋研制的基于Android平台的课堂签到与手机违规监测系统等等几种反馈系统。总的来说,与传统教学相比,基于Bluetooth、RFID、UWB、Wi-Fi、红外等技术的无线反馈式教学系统在以下四个方面占据优势:1.反馈实时性强。无线反馈式教学系统一般采用手机、平板等手持终端与教学服务器进行实时通信,因此,教学反馈信息可以通过“职教云”等网络教学平台实时地显示在投影屏上。与验收课后作业、开展课堂测验等传统教学反馈方式方式相比,无线反馈式教学系统在反馈上更快捷,大大缩短了反馈周期,更能帮助师生发现及解决教学问题。2.反馈覆盖范围广。无线反馈式教学系统组成的拓扑结构是树形或网型,课堂中每一位学生都能使用终端设备将疑惑、感想反馈至网络平台,因此相对于课堂点名答疑和课堂讨论的传统方式来说,无线反馈式教学系统收集到的教学反馈信息更全面,更客观地体现学生的学习水平。3.数据处理效率高。无线反馈式教学系统中网络服务器将一些接收到的教学反馈信息,如签到信息,讨论热度、教学资料浏览情况等,通过预设的算法进行相关处理、统计,进而得到一系列教学指标数据,更加直观、清晰的展示于师生面前。 三、总结 当今基于无线通信技术的教学反馈系统大多实现签到、检测和互动,教师依据教学反馈系统的信息和数据有针对性地调整教学方法方式,同时学生也能学习的疑惑、获知自己掌握情况,以此有针对性进行查漏补缺。总的来说,无线反馈式教学系统与传统教学反馈方式相更准确实用,不仅提高学生综合素质,更落实“学生主体,教师主导”的现代化教学理念。 作者:曹璐云 申丹丹 张颖 单位:湖南信息职业技术学院 无线通信技术论文:我国现代无线通信技术论文 1当前我国现代无线通信技术发展现状 一是在移动通信技术这一领域,我国的移动通信技术在这些年时间以来得以出现快速的发展,其主要是在发展全球移动网络3G状态这一层面得以体现,那么我国在逐步发展的3G网络背景下,这就存在着更加宽广的应用3G网络应用业务平台,在应用的方向上也显得更为众多,已经在人们的日常生活当中深入,按照相关统计数据结果显示,当前我国整个网络用户市场当中,将近八成的是3G网络,而且随着社会的更进一步的发展,其发展态势还呈现出持续上升,特别是更为频繁化的运用商务市场,这也就体现出未来3G移动网络发展体现出无限的潜力。 二是逐渐发展的蓝牙技术。由于发展的蓝牙技术比较适合的无线通信则是属于短距离的,这项通信技术的基础就是现代化无线通信技术,那么在使用蓝牙技术的过程当中,通过将无线数据与语音当成载体来实现短距离的无线通信,蓝牙技术的主要服务对象就是移动与固定的终端设备,可以将传输数据与信息的服务提供给用户,在实施传输的过程当中,最长的传输距离是十米,传输频段是2.4HGzISM,速率是1Mbps,因此适用的是通信是短距离。 三是日期发展的无线宽带技术。通常来说,在如今我国实施的无线宽带接入方式主要是以下几种,第一种接入方式是多点微波接入技术,往往这项技术则是应用在多项低频波段当中,并且也仅仅是局限在2.5GHz、3.5GHz、5.8GHz三种波段,这就导致存在比较小的应用范围;第二种接入方式就是红外光通信接入,在进行运用这样的接入技术的过程当中,具备特别高的传输速度,导致保持在3MB/s至621MB/s的范围之内,还可以实现快速传播数据,另外受到红外线工作波段的影响,那么就导致传输能够得到上百米的距离,另外还并不会影响别的通信系统,在接受与发射无线信号等方面使用的是光学仪器;第三种接入方式就是卫星接入技术,这样的宽带接入技术其主要是在教育事业、房地产、金融等这些行业领域当中运用,借助于运用这项技术,以便可以实现快速分发数据包、快速接入互联网等服务,其所具备的稳定性显得特别高,这些行业领域都比较亲睐这种接入方式;第四种接入方式就是微波宽带接入技术,在进行无线微波宽带技术进行使用的过程当中,应该将其频段保持在28GHz左右,借助于蜂窝式网络布局,以便可以将受到传输距离导致的损耗降低,而且在这一过程当中,这样的蜂窝式网络比较还能够将发射无线通信的功率减少,实现近距离双向传输语言、图像、数据。 四是超宽带技术。这项技术的基础就是无线载波,借助于无线通信当中比较小单位的纳秒级别的非正弦型波载,通过脉冲这样形式运用来传输相应的数据,这一技术拥有特别宽的覆盖频谱,可以实现低功耗与低程序下的传输数据,因此广泛的在诸多领域采用。 2当前我国无线通信技术发展趋势 一是信息个人化方向。由于在当前迅速发展的信息技术背景下,信息个人化这逐步发展成为一种主要的未来信息产业发展方向之一,那么出现的移动IP这项技术手段这也正是手段与方式推动个人化信息发展,移动IP技术能够做到在手机上面应用各种信息化实现,如今所出现的逐渐普及手机这也为这一发展的实施起到推动作用,完美结合移动智能网技术和IP技术势必也会推动快速发展实现推动全球个人通信,这也就显示出即将到来信息个人化时代。 二是无线通信技术结构的变革化。由于在持续发展的无线技术通信技术背景下,那么在未来的一段时间范围内无线技术通信技术变革化其主要是在高校频谱的接入方面进行表现,其主要是通过将无线通信技术效率高、容量大等这些特点充分利用,通过无线通信技术的频谱增加,以便能够实现全面提升在移动运营商之间使用无线通信技术的效率,将更为快捷的服务提供给用户。 三是综合化优秀网络与多元化接入网络。正是在逐步发展的无线通信技术条件下,我来的信息网络结构逐步转变为优秀网与接入网方向,而这也就会逐步实现与推进宽带化与分组化网络,另外还会做到在不久的将来实现在同一优秀网络上实现综合传送多种业务信息,这也可以为人们在日常的生产生活工程当中对于相关信息的需求提供方便。 作者:朱军 单位:贵州航天天马机电科技有限公司 无线通信技术论文:电力系统监控中无线通信技术论文 1无线通信技术在电力系统监控中的应用现状 无线通信技术的发展给电力监控系统的建立和发展提供了技术支持,电力监控系统充分利用无线通信技术的技术成果进行远程监控,增强了电力系统的管理职能,提高了电力系统的工作效率。无线通信技术种类繁多、更新换代频繁,能够提高电力监控系统的性能,使电力监控系统的发展更加具有科学性和准确性。 2无线通信技术在电力系统监控中的具体应用 在电力系统中设置监控系统,利用监控系统进行数据的收集处理,实现对远程设备的操作,能大大提高电力系统的工作效率,满足人们的生活需要。因此,在电力系统监控中应用无线通线技术已成为社会发展的需要。 2.1在电力用户和线路设备等方面的应用 利用无线通信技术可以把电力用户、设备、线路等监控系统联结起来,建立一定范围的局域网,通过远程集抄终端,定时抄传电力用户的电表信息并进行存储,避免了因系统异常导致的数据缺失;无线集抄终端还可以智能判断电路设备是否出现故障,并把发现的问题传送到服务器,及时发出警告。通过无线通信技术可以实现远程操作,如抄表、查询、统计、浏览、分析、打印等,避免了人为因素导致的数据不准确等弊端,提高了电力系统的工作效率和电力系统的自动化水平。 2.2在电力服务方面的应用 通过无线通信技术实现对电力系统的监控,把用电系统和移动终端实现网络连接,既满足了电力部门向电力用户及时发放用电信息的需要,也满足了电力用户根据个人需要自行定制信息查询的需要。利用无线通信技术,通过移动终端,采用SMS、WAP、PUSH等形式,实现办公自动化和监控职能,电力部门可以根据通知的重要程度采用自动语音通知的形式,并通过设定系统得到回复结果。同时,通过对电力系统的网络监控实现电力部门和电力用户的信息沟通,及时解决出现的问题,提高电力部门的服务效率,满足电力用户的需要。电力用户可以通过无线网络利用EMAIL、SMS、WAP_PUSH等形式,让手机等终端进行信息查询和信息定制,提高了电力用户的满意度,完善了电力部门的服务职能。 2.3在电力系统内部的应用 随着电子技术的发展,使无线通信技术在电力系统监控中的应用得到了进一步的发展,通过无线通信技术的定位功能可以对电力系统工作人员的工作情况进行监控。随着智能机的出现,利用手机终端还可以实现信息共享,提高工作效率。如,工作人员在野外工作时,可以通过手机终端进行信息查阅,及时处理和解决遇到的新问题,提高其工作效率。 3结语 利用无线通信技术实现对电力系统的监控,可以及时采集数据,提高电力系统的工作效率和自动化水平,满足了电力用户的需要,保证了电力系统工作的正常运转。 作者:张万里 单位:哈尔滨光宇电气自动化有限公司 无线通信技术论文:电力无线通信技术运用论文 [论文关键词]无线通信;电网通信;技术分析 [论文摘要]随着现代科学技术的飞速发展,构建完善坚强可靠的电力通信网,显得越来越重要。文章结合电力通信的特点和需求及无线新技术的特性,分析无线通信技术在电网通信中的应用前景。 一、概述 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。 二、无线技术介绍 (一)无线通信技术的概念 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。 (二)无线通信技术的发展现状 无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。 总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 1.主流无线通信技术 从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为优秀的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.其他无线通信技术 除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 (1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 (2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 (3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 (4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。 三、无线技术优劣分析 (一)WLAN技术分析 Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。 (二)WiMax技术分析 WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。 (三)WMN技术分析 WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。 (四)3G技术分析 3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。 (五)LMDS技术分析 本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。 其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。 (六)MMDS技术分析 MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。 (七)集群通信技术分析 数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。 数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。 (八)点对点微波通信技术分析 微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。 (九)卫星通信技术分析 利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。 但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。 四、无线技术综合比较 目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。 首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。 从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。 从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。 从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。 从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。公务员之家 从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。 五、无线技术的应用及展望 目前,在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主,但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出,无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此,无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段,为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。 无线通信技术论文:无线通信技术在电网通信中应用探究论文 一、概述 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。 二、无线技术介绍 (一)无线通信技术的概念 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。 (二)无线通信技术的发展现状 无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。 总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 1.主流无线通信技术 从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为优秀的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.其他无线通信技术 除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 (1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 (2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 (3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 (4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。 三、无线技术优劣分析 (一)WLAN技术分析 Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。 (二)WiMax技术分析 WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。 (三)WMN技术分析 WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。 (四)3G技术分析 3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。 (五)LMDS技术分析 本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。 其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。 (六)MMDS技术分析 MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。 (七)集群通信技术分析 数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。 数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。 (八)点对点微波通信技术分析 微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。 (九)卫星通信技术分析 利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。 但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。 四、无线技术综合比较 目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。 首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。 从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。 从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。 从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。 从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。 从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。 五、无线技术的应用及展望 目前,在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主,但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出,无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此,无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段,为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。 无线通信技术论文:无线通信技术在电网通信中应用论文 一、概述 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。 二、无线技术介绍 (一)无线通信技术的概念 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。 (二)无线通信技术的发展现状 无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。 总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 1.主流无线通信技术 从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为优秀的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.其他无线通信技术 除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 (1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 (2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 (3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 (4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。 三、无线技术优劣分析 (一)WLAN技术分析 Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。 (二)WiMax技术分析 WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。 (三)WMN技术分析 WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。 (四)3G技术分析 3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。 (五)LMDS技术分析 本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。 其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。 (六)MMDS技术分析 MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。 (七)集群通信技术分析 数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。 数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。 (八)点对点微波通信技术分析 微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。 (九)卫星通信技术分析 利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。 但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。 四、无线技术综合比较 目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。 首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。 从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。 从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。 从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。 从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。 从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。 五、无线技术的应用及展望 目前,在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主,但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出,无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此,无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段,为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。 无线通信技术论文:无线通信技术发展论文 1无线通信技术的发展历程 随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段: 第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZVHF单工汽车公用移动电话系统MTS。 第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。 第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。 第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。 第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2无线通信领域的未来发展趋势 首先,无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。 其次,我国政府应该给企业配置更多的无线频率资源,推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。 其三,从公众移动通信网络发展来看,3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通过3G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟,目前3G商用网络部署已经在全球范围内启动。就我国而言,也要借鉴欧美的经验,在用户数量增长放缓之前,就应提前培育新兴移动市场。目前,政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题,把握住这个移动业界的巨大历史机遇。 其四,从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。 其五,移动与无线技术在演进中走向融合。当前,移动、无线技术领域正处在一个高速发展的时期,各种创新移动、无线技术不断涌现并快速步入商用,移动、无线应用市场异常活跃,移动、无线技术自身也在快速演进中不断革新。在网络融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术在演进中相互融合。 在多元融合的大趋势下,3G、WiMAX、WLAN等各种无线技术在竞争中互相借鉴和学习,涌现出了同时被上述无线技术采用的新型射频技术,如MIMO和OFDM技术等。与此同时,在以ITU和3GPP/3GPP2为引领的蜂窝移动通信从3G到E3G,再走向B3G/4G的演进道路上,以及IEEE引领的无线宽带接入从无线个人域网到无线局域网、无线城域网,再到无线广域网的演进道路上,都开始增加对方的内容,例如:移动通信不断强化宽带传输性能,无线宽带接入不断增强漫游性能以及安全性能。 借鉴WiMAX的高速数据传输特性,蜂窝移动通信启动了LTE,即“3G长期演进”项目,用以增强宽带传输性能。LTE的确立,令蜂窝移动通信系统的技术线路与定位为“低移动性宽带接入”的WiMAX有了很多的相似之处。 在“无线+宽带”的大趋势下,无论是蜂窝移动通信技术还是WiMAX、WLAN等无线宽带技术,都面临着同样的考验:信道多径衰落和频谱效率。在这样的情况下,OFDM和MIMO就成为各种无线技术的共同选择。OFDM在解决多径衰落问题的同时,增加了载波的数量,造成了系统复杂度的提升和带宽的增大;MIMO则能够有效提高系统的传输速率,在不增加系统带宽的情况下提高频谱效率。因此,OFDM和MIMO的结合,成为推动“无线+宽带”发展的重要力量。 其六,更远的未来,按当前专家们的预想,通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中,固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上,各种接入手段将成为网络的触手,向各个应用领域延伸。而3G、宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案,都将成为大NGN平台的延伸部分。从而形成集固定无线手段于一体,各种接入方式综合发挥效用,各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。当然,这一进程将是漫长的,也必将遇到很多挫折。 由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾,因此,决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此,我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源,为其综合规划提供有力的支撑和保障。 总之,无线通信中期未来的发展趋势表现为:各种无线技术互补发展,各尽所长,向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带无线网络发展,并逐步实现和宽带固定网络的有机融合。 摘要:由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾,因此,决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此,我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源,为其综合规划提供有力的支撑和保障。本文从市场分析的角度阐述了无线通信技术的发展现状,并展望了我国无线通信技术的未来发展趋势。 关键词:无线通信技术发展现状趋势
我国社会经济水平的快速提升,推动了移动通信产业的发展,加之计算机网络技术的支持,移动通信网络已经从4G网络逐渐向5G网络延伸。从5G网络的基本概念上看,未来的通信会进入到一个高度智能的无线网络状态之中。如果要想实现5G网络的建设,就要消除各种因素的干扰,提升其关键技术的水平。 15G无线网络的特点 从现阶段我国5G无线网络的发展现状上看,5G无线网络发展的最终目的是要利用不同的现代化无线通信技术,来提升我国移动通信业务水平。此种新型无线网络的特点有以下几种表现:(1)5G无线网络通过使用无线技术,极大的提升了资源利用率;(2)5G无线网络不但提高了处理移动通讯数据的效率及质量,同时也使得其通信系统众部分频段等资源得到有效的开发利用;(3)5G无线网络在研发时遵循的是“以人为本”的理念,在实际使用过程中,极为重视客户的体验效果,并且其希望利用高效的运行性能及快速的传输效率,来满足人们日益增长的移动通信需求;(4)5G无线网络在实际通信过程中,需要室内的移动网络保持全覆盖的状态,只有这样,才能够使其有关移动设备发挥出最大效用及功能。 25G无线网络的关键技术 2.1无线传输技术 5G无线网络的无线传输技术主要有三种:(1)多载波技术;(2)MIMO技术;(3)全双工技术。多载波无线传输技术需要利用滤波器组的设计才能够在5G无线网络中发挥出其功能。在实际应用中,多载波无线传输技术能够极大的提升移动通信的功能,增强其频谱效率及在大规模空间内的分辨率。除此之外,此种无线传输技术在其运行过程中,对于多载波的性能有着极高的要求。因此,在使用此无线传输技术时,要将滤波器的设计长度符合国家相关标准,只有这样才能够将移动通信的信道数量与其实际频谱频率保持相一致的状态,从而使多载波无线传输技术发挥其最大功效。MIMO技术在5G无线网络中的运用十分广泛,这是因为MIMO技术拥有着较高的空间分辨率及高度的运行功率,同时其频率资源也极其丰富。不论天线的数量是否充足,MIMO技术都能够确保移动通信设备具有一定的发射功率,进而使MIMO技术能够在信号传输、编码等工作中发挥其优势。全双工技术具有极为明显的同频同时特点,是一种双向技术,将其运用在5G无线网络之中,能够有效的提升移动通信系统中的频谱利用率,增强其频谱资源多元化。但是此种无线传输技术在实际使用中,在接受信号及发送功能上常常会出现一些差异变化,而且其自身还会产生干扰问题。因此为了解决全双工技术的种种问题,有关人员在使用5G无线网络时,应将此种无线传输技术与MIMO技术及其他相关组网技术相融合,提升其技术的完整度,进而对双全工技术进行整体优化、升级,减少因信号处理上的差异问题及自干扰问题的发生。 2.2无线网络技术 5G无线网络的无线网络技术主要有四种:(1)超密集网络;(2)自组织网络;(3)软件定义网络;(4)内容分发网络。在5G无线网络实际应用中,会涉及到许多的宏站及低功率的小站,因为其具有明显的密集网络节点,所以使得其相关无线网络技术的形式也多以超密集网络为基准。5G无线网络在运行时,由于其具有超密集网络技术,这使得其移动终端系统容量及通信、频谱的效率也大大的提升,使其能够满足广大移动通信用户对于无线通信的需求。自组织网络又被称为网络智能化技术,主要是指将多种自组织能力运用到无线网络结构之中,比如:自配置能力、自优化能力等,进而降低5G无线网络的研究建设成本,提升其系统的运行效率及功能。但是,现阶段的5G无线网络大多还是使用超密集网络作为基础,若想促进5G无线网络运行性能多元化发展、避免不同网络自由化干扰的产生等状况,就要采取更加先进使用的网络技术,比如:SON技术,这有这样才能够使5G无线网络的运行达到预期效果。软件定义网络技术能够有效分离移动通讯设备中一些网络互联节点的控制功能,从而增强其信号转发及其他控制功能的独立性,将其通讯设备功能进行简化处理。目前,因为5G无线网络在其配置优化上较为复杂,所以若想对其全面化管理,需要克服很多的干扰因素。为了能够促进5G无线网络更好的发展,有关研究人员就要全面完善现行的SDN技术,使各个移动运营商可以将网络设备及其基础设施建设及管理相统一,以此降低各个运营商的运营成本,提升5G无线网络管理水平。内容分发网络技术是通过缓存服务器,将众多移动通讯用户的信息及请求发送至相对应的服务节点上,从而为用户提供其所需的数据信息,满足用户对无线网络的要求。并且此种无线网络技术能够有效地解决4G网络中存在的一些问题,比如:网络堵塞、服务器承载能力差等。 3结束语 综上所述,5G无线网络是移动通信发展过程中必须要经历的一个阶段。在实际应用中,有关企业及研究人员要全面掌握其网络特征,同时要充分了解5G无线网络所使用的虚线网络技术及传输技术,要掌握好关键技术点,这样才能够使研发出的5G无线网络满足未来社会的发展主要,进而提升人们的通信环境。 参考文献 [1]张炜阳.浅谈蜂窝结构与5G无线通信网络的关键技术[J].数字通信世界,2018(02):55. [2]欧栓.5G无线通信网络中关键技术及发展趋势[J].中国新通信,2017,19(08):12-13. 作者简介何晓露(1981-),女,云南省个旧市人。大学本科学历。研究方向为5G技术,大数据,AI人工智能。
电力无线通信技术研究:电力通信中无线通信技术的应用 近年来,我国的电力通信技术飞速发展,其普及范围非常广泛,成为目前的信息技术中研究最为活跃的信息技术之一。电力通信是保证电力系统安全稳定运行的通讯网络。在当前形势下,无线通信技术被越来越多地应用到电力通信系统中,也得到了人们的广泛关注和认同。 一、无线通信技术的简介 无线通信技术是利用电磁波信号进行信息交换的一种通信方式。而无线通信主要分为卫星通信和微波通信。微波的传送距离很短,一般只有几十千米,但是由于它能够携带数量较大的通信信息,而得到了广泛应用。在利用微波传送信息时,必须借助于微波中继站来完成。卫星通信就是将通信卫星作为地球站或移动体之间的中继站,使它们之间能够通过微波进行通信联系。 二、无线通信技术的分类 无线通信技术的主流技术目前只有四种,主要是WLAN、WMax、WMN、3G等 2.1WLAN技术简介 WLAN技术也称为Wi-Fi技术,是一种利用无线通信技术,在局部范围内建立起来的通讯网络。它是以无线信道作为媒介,发挥类似于传统有线局域网的功能,使用户能够随时随地地接入宽带网络。WLAN可以延伸到附近90m左右,而且传输速率较快,特别适合同一楼层的用户接入使用。WLAN技术的研究已经趋于成熟,与其相关的应用产品也非常丰富,因此得到了广泛的应用。但是由于WLAN技术是利用空气发送和接收数据,使其存在着一定的安全隐患,容易受到外界攻击,而使覆盖范围内的数据遭到盗窃。另外,由于WLAN的相关应用产品参差不齐,使其传输的信号不是很稳定,让用户得到不好的体验。 2.2WMax技术简介 WMax的传输距离比较远,最远可达50Km的范围。它是一种新型的无线通信技术,能够通过静止和半静止的状态来进行网络访问,比较适用于互联网的高速连接。WMax的传输速率非常快,一般可以达到10M-70M左右,完全可以满足用户对于宽带上网的要求。而且WMax技术能够为用户提供不同形式的宽带连接,比如:固定式、移动式和便携式,以满足用户在不同情况下的互联网接入要求。WMax技术由于推出时间晚,相对其他无线通信技术而言,要更为先进一些,但同时也存在着一些还未解决的问题,比如利用率低、频率复用性小等,并且由于其完成标准化的时间不长,还必须经过长时间的实践检验,才能进行推广应用。从应用前景来看,WMax技术的网络信号覆盖面广,在实际应用中能够减少中继站的数量,节约电力通信的成本。由于先进的技术和超远的传输距离,WMax技术被认为是未来无线通信技术的方向,受到了业界的青睐。 2.3WMN技术简介 WMN是源于AdHoc网络研究与开发的一种无线网状通信技术,其承载的信息量大,传输速度快,融合了WLAN技术和AdHoc网络的优势。WMN利用网络拓扑结构,有效避免了中心网络拥塞和单点故障等缺点,而且它能够与多种宽带无线接入技术相结合,组成有效的无线网状通信网络。WMN虽然还处于研究之中,但是融合有不同的无线通信技术特点的WMN技术,将会在无线宽带接入中得到广泛应用。它的对象检测和数据采集功能,能够在环境检测和交通运输,以及工业生冯丽莉产中发挥巨大的作用。虽然目前还没有研究出相对成熟的产品来支持WMN技术的广泛应用,但是随着该技术的不断完善,不久之后,WMN必然能够在电力通信系统中占据一席之地。 2.43G技术简介 3G是第三代移动通信技术的简称,是指能够通过较高频率进行数据传输的一种蜂窝数据通信技术。3G技术是将国际互联网和无线通信相结合的一种移动通信技术,它的传输速率一般是几百kbps以上,用户可以通过3G技术传送声音、图片、以及数据信息等。目前的3G技术一般只有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA这三种标准。从1996年提出标准开始,到2000年制订出完整的标准,再到如今的广泛应用,3G技术已经拥有相当多的实践经验,并且形成了一套完备的理论。从应用前景来看,3G技术在全球范围内的许多地区都已经得到了应用,比如欧洲国家、韩国以及日本等亚洲国家都已经将3G技术投入到了商业应用之中,此外,还有许多国家正在实现或者即将实现3G网络的全覆盖。 三、无线技术在电力通信中的应用 3.1电力通信对无线通信技术的要求 首先,电力系统中采用的无线通信技术,在灾难发生时,要能够作为紧急的通信工具,维持灾难发生区域与外界的正常联系。其次,由于部分地区之间相隔距离较远,架设光缆通信的费用较高,便可以考虑无线通信技术。再次,我国的配电系统自动化技术仍然比较落后,通过采用无线通信技术,不仅可以对配电系统进行实时监测,还能精确覆盖各个节点,减少线缆的成本。最后,对于电力楼层和电厂等小范围的网络覆盖,可以选择无线通信网络,这不仅可以避免综合性较强的布线系统,节省布线的成本,还能够在接入宽带无线网络时更加方便,迅速。 3.2无线通信组网 对几种无线通信技术分析发现,WMax和Wlan以及卫星通信等技术,比较适合应用于电力通信系统中的应急通信,而且WMax也适合于配电系统通信。因此,如果能够将WMax作为电力通信中的主要无线通信技术来研究,有望解决电力通信中的各种问题。为了避免平时对应急通信网络的闲置,减少网络建设的投资成本,可以考虑将WMax技术、Wlan技术以及卫星技术相结合,并研究出相应的解决方法。目前,光纤传输网和数据网络发展快速,可以通过利用它们现有的资源,将无线通技术进一步发展,使应急通信网络在平时的日常生活中也能得到良好应用。 四、结论 虽然目前的电力通信仍然是以光纤通信为主,但是无线通信技术由于具有不受地面限制和能够迅速部署的优点,能够作为电力通信系统的应急方案,并且能够在电网自动化技术中发挥巨大的作用。因此,无线通信技术可以作为一个补充手段,为电力通信系统提供自己的力量。 作者:冯丽莉 电力无线通信技术研究:电力线载波与无线通信技术研究 摘要:本文针对我国混合组网并无缝连接的可行性进行整体的讨论,在此基础上,对笔者自行研发设计的电力线波载无线通讯系统的运行原理进行阐述,并在上述理论基础的支持下,解析成功运行电力线载波无线通讯系统技术层面的关键要点,分析其硬件系统的相应要求。希望凭借自身多年的工作经验,抛砖引玉,给予相关从业者一些具有实际参考性的帮助。 关键词:混合组网;无线通讯;电力线载波 伴随着我国电力系统科技水平的不断增强,我国电网覆盖面积变得愈发广阔,电力系统的相关技术人员应该怎样才可以更加高效针对现有的供电网络系统资源进行利用,在电力网上完成高效准确的信息传送,这一课题正在逐渐被该行业中的相关从业者所关注与研究。电力线载波通信使用电力线网络当做信息传送的一种通讯方式,因为低压电力同时拥有较为广阔的网络覆盖面积,并且在接入时较为方便等诸多优点,由此在我国拥有着极为广阔的使用前景。但把此通信技术与我国目前常用的通信技术进行对比,电力线通信在噪声的控制,频率的选择上却又有明显的缺陷,为了能让电力线波载通信技术能够在我国被广泛的运用,就必须针对上述问题进行解决。 一、混合组网无缝连接的可行性讨论 (一)针对无缝连接实现方法的讨论 在配电网络中,将混合的通信方式进行组网,存在有诸多的技术难点,其中最为主要的问题是如何将上述多种通信技术进行合理的融合,并且让上述通信技术彼此之间不会产生干扰。当下,通信技术的融合主要有以下两种方法:首先是给予某个系统中的不同的通信技术进行重新开发,并且从接口处、通讯条例、系统的运行模式和带宽等多个方面进行规范与统一的系统研发。第二就是给以某个通讯系统构建一个能够开闸混合通讯的网络,并从已有的设备之中找寻能够相互使用的方法。分析第一种办法,即重新针对系统进行研发,其特点是在研发的过程当中,需要投入大量的资金,并且在进行研发的过程当中,将会投入大量的时间,但是研发出的系统在投入使用之后,在很长的一段时间当中,保持相对稳定的工作状态。在新研发的系统当中,里面的所有通信技术之间存在有高度的融合性,所以新研发的系统就需要面对应用对象范围较少且拓展性差的可能。针对电力系统中的配用电系统来讲,当下开发出一套满足并能够渐变复制的混合通讯系统,拥有极为广阔的使用前景。当下,构建混合通讯网络一般所采用是第二种方法,即在现存的通讯产品之中,选择合适的设备。构建混合通讯网络需要考虑的环节主要有以下几个部分:首先是融合点通讯技术的接口,融合点涵盖到数据传输过程中的数据交换,因此在该系统当中就一定要有一致的接口,当下采取的主要办法是使用以太网接口或串行接口等,针对一些特别应用,相关技术人员可以选择使用总线接口的办法。其次就是电力线载波通信系统中通讯稳定的稳定,虽然使用无线网进行通讯可以有效改善因为建筑物构建复杂从而导致的线路搭建困难的问题,但是电力线载波无线通信系统本身的稳定性同样还是相关技术工作者需要进行解决的问题。尤其是在电力设备当中,通信信号是否稳定往往会对电网的安全产生决定性的影响。最后是在未来电力线载波通信技术投入使用之后,怎样才能够让该系统在多种通讯方式联合的情况下,却不会受到干扰,同时也不会干扰到其他信息的正常传输,上述问题都是在电力线载波通信系统设计中的要点和难点。 (二)多通道通信系统在未来应用前景的展望 伴随着我国电力系统发展的愈发智能化,原本单一的通讯技术已经无法多角度全方位满足多种规模配电自动化的要求,所以多种通讯方式在配电网中的混合使用就无法避免,因此多通道混合通讯技术在未来拥有着极为广阔的发展前景。 二、电力线载波无线通信系统的运行原理 笔者设计的电力线载波无线通信系统原理如图1所示。组网监控系统的构成是由无线发射板块、运算板块、电力线载波板块这三个部分形成,和用电设备相互联通的电量计算模板依靠AD来进行转换,即把模拟信号转变为数字信号。之后电联计算模板开始针对获得的相关信息进行储存和处理,然后先把信号传输至无线发射板块,与此同时,电量计算模板也可以把信息传输到电力线载波板块。 三、运行电力线载波无线通信系统的技术要点 按照配用电现场的实地环境,需要进行技术组网的正确选择,考虑到无线和电力线载波通信完成从使用电终端至通信集中器,从而再到主站的完全通信路程,并针对混合通讯的完美相连,笔者提出了相应的执行方案。 (一)电力线波载和无线的特点 电力线载波技术和无线通讯技术都不需要事先进行对传输导体的铺设工作,宽带和信息传输速度都可以符合一定条件下配电网的业务需要,在我国目前使用的标准通信接口之中可完成相互联网或者按照关系等通讯方法进行组网工作。电力线载波指的是使用电力线作为数据传送介质的一种通讯方法,该种通讯方法是使用电力线进行信号的传送工作,在此工程之中,不再需要铺建新的通讯电缆,极大程度上减少了施工的时间和施工中的资金投入,成为在我国范围内诸多地区SCADA系统10KV线路检测中最常用的通讯方式之一。在电力配网通讯中可以使用中压电力线载波通讯技术进行针对终端信息的采集和传送工作,在进行用电信息的采集过程中,可以使用抵押电力线载波超标等技术从而完成载波通信技术的实时采集。例如,在智能电动车充电站当中,针对数据进行采集时也可以应用中压电力线通讯技术完成。电力线是电力公司进行直接管理的,所以专线之间的通讯就拥有更高的安全性。但是在信息传送速率上,配电线载波通讯的效率相对较低,并且及其容易受到干扰,在传送过程当中,还会发生信息失真等现象,上述原因都在很大程度上阻碍电力线载波通讯技术的进一步发展。无线通信系的组成是由无线终端、无线基站和应用管理服务器构成,并且按照不同应用在运行过程中要求的不同,可以选择不一样的无线技术,笔者重点讲述无线宽带技术TD-LTE230MHz与静距离无线技术Zigbee。TD-LTE230MHz无线宽带技术是电力系统与第四代宽带无线通讯技术的综合运用,其符合配用电网络中分布较为广阔,实时监测点较多,并且对通讯可靠性很高等相关使用特点。在中国地区无线宽带系统单扇区的信息传输速度上行为1.76Mbit/s下行为0.711Mbit/s,无中继覆盖范围超过三千米。TD-LTE230MHz的优点是它隶属于电力系统中的专用无线频段,因此不会和其他设备所产生的信号进行相互干扰,并且在使用过程当中,不需要另行申请频段,拥有较大的网络容量,一个基站可以支持一万名用户同时进行使用。同时,TD-LTE230MHz还拥有较好的抗干扰性和抗延迟性,它是应用OFDMS技术对信号进行调制,能够有效抵御来自多个方面的干扰因素。TD-LTE230MHz宽带无线技术能符合智能电网中对相关配电数据的实时采集,并完成配网的全自动化,因此TD-LTE230MHz在监控用电、电动机车运行方面拥有极为广阔的使用前景。ZIgbee是建立在IEEE802.15.4协议之上的,是低能耗、近距离中所采用的一种无线通讯技术,因为ZIgbee属于开放频段,所以此种通信技术为了最大程度降低干扰,在各个频段之中都是用直接序列扩频技术。针对Zigbee,其特点有;在运行过程中,其成本极低,一套完整的zigbee设备的售价一般不会超过一千元人民币;拥有较高的网络容量;在进行工作的过程当中,产生的延迟较低。一般来说,在进行设备搜索的过程当中,延迟的典型值仅为30ms左右,在休眠状态下仅为15ms左右,在有活动设备接入时,仅为15ms左右。波载通信技术采用电力线进行信息的传统,其带宽MHZz范围在2-30,信息的传送速度为1Mbits/s,信息传送距离为十几千米以内。而在安全性方面,波载通信是使用专网通讯加密的计算方式进行对信息的加密。TD-LTE230MHz可以使用大气进行信息的传送,在进行传送的过程当中,其带宽MHZz的范围在1-20,传输速度可以达到1-2Mbit/s,传送距离一般大于3km小于10km。TD-LTE230MHz信息传送的过程中,采用3DE或者AES的方式进行加密。ZigBee同样可以依靠大气进行信息的传输,在传输的过程当中,带宽MHZ为2-5,但在传输速度方面就显得较为滞后了,仅为250Kbit/s,传送距离仅在2km之内,在安全性方面,ZigBee没有特殊的安全防护手段,其安全性较差。 (二)通信组网计划 电力线波载技术和无线技术不但可以单独形成电网,同时还可以相互混合组成网络,电力线波载能够承受的宽带带宽为2M-20M,还能够作为多个终端专点信息上传的通道,并且依靠电力线波载较长数据的传送能力,可以把无线集中器所采集的信息,通过电力线载波进行上传。电力线载波主载波能够直接和电网通讯的主站点进行连接,同时还可以依靠其他的通讯技术将信息传递至通信主站之中。例如,电力线载波主载波及上行链接连接至光纤网络或者无线网络之中。低压电力波载通讯的方法不能够完成变压器之间的通讯,还可以使用相同变压器进行数据的交换,从而要完成电器设备的远距离监控的能力,就需要在数据收集器与上位机管理系统之间甄选其他的通讯办法。因为ZigBee在进行传输的过程中,受到了较大的信息传送距离的限制,而联想到WIFI技术无线电波的涵盖范围较大,最大半径能达到大约900英尺,即大约300米。除此之外,蓝牙的覆盖范围大约是50英尺,大约为15米。所以在传送距离层面上Zigbee技术或者蓝牙技术都比WIFI较差,并且WIFI拥有传播速度快的优点,其最大传播速度能达到37.5Mbit/s,极大程度上高于TD-LTE230MHz和Zig。所以在此处笔者建议使用构建结构简单,同时拥有更广波及范围和最快传播速度的WIFI无线网络开展数据的。 四、结束语 电力线载波和无线通信系统在信息传送能力、信息传送稳定性等方面与光纤通讯之间存在有较大的差异。作为光纤通讯方式的一种有效补充,电力线载波与无线通信方式有其存在的价值与重要作用。在城市之中,针对部分地区光纤不容易铺设的特点;在城乡结合地区,相关站点安排比较分散的特点,由此造成在这些地区当中,一般会使用非光纤通信的方式。在一些对速度和实时性要求都不高的地区,电力线载波和无线通信系统就能够彰显出其特有优势。 作者:富斯源 单位:渤海大学 电力无线通信技术研究:电力无线通信技术创新初探 (1)探索电网发展的新途径 深入学习科学发展观,确保电力发展满足社会的正常需求,并适应我国能源分布的基本国情,使我国电力事业得到平衡、稳步发展。加强电力无线通信技术的研究和创新,探索电力发展新途径,将更多的无线通信技术应用到电网建中去,不断研究创新,使其适应当前电网运行和未来的发展需要。 (2)开创电网发展新局面 将电网建设的安全责任落实到位,不断改革完善安全工作体系,致力于解决电网安全问题。在加速电网建设的同时,加强创新安全管理理念,不断规范管理制度,严格监督管理,推进应急体系建设,真正做到安全供电。在一些事故频发区域,加强安全防护措施,保持电网安全稳定的运行,确保电网安全稳定。 (3)创新管理技术 遵循电网运行的一般规律,不断创新管理技术,借鉴国内外先进的管理技术和管理理念,建立有效的工作机制,以发展为主线,全面提高整体调度能力,完善管理,从而使电网建设趋于科学化、规范化、合理化。此外,还要加强优秀调度能力,保持技术规范与技术支持系统的统一、协调发展,实现电网建设的一体化。 (4)积极推进技术的创新 加大科研投入,致力于技术创新研发,提高数字化、信息化水平,开发安全可靠的电力无线通信网络。全景分布式的一体化调度支持系统是未来电力无线通信技术的发展方向,采用多防线、多层次的安全防御系统,实现电网的最优化,全面促进我国电力通信事业的发展。 (5)积极推进调度建设 首先,准确把握调度中心功能定位,正确认识国家电力通信事业,加强部署,统一决策,全面提高思想认识。第二,加强思想作风建设,将国家电网安全问题作为工作重点,改善服务质量,结合实际调度情况,加强整顿工作,充分发挥党的政治优势和模范作用。 (6)结束语 无线通信技术以其独特的优势将成为电力系统构建综合通信网的重要组成部分,因此,今后要对无线网络有一个理性的态度和科学的把握,加强无线通信网络在电力系统中的应用,加强技术创新,实现资源的有效配置和利用,促进电力事业的发展。 作者:姚皓 单位:国网青海省电力公司信息通信公司 电力无线通信技术研究:电力无线通信技术运用论文 [论文关键词]无线通信;电网通信;技术分析 [论文摘要]随着现代科学技术的飞速发展,构建完善坚强可靠的电力通信网,显得越来越重要。文章结合电力通信的特点和需求及无线新技术的特性,分析无线通信技术在电网通信中的应用前景。 一、概述 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设,已经初具规模,通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展,无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架,且抗自然灾害能力较强,同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点,非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点,并分析其在电力系统的应用前景。 二、无线技术介绍 (一)无线通信技术的概念 目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。 (二)无线通信技术的发展现状 无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。 总的来说,长距离无线接入技术的代表为:GSM、GPRS、3G;短距离无线接入技术的代表则包括:WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有:3.5GHz无线接入(MMDS)、本地多点分配业务(LMDS)、802.16d;移动无线接入技术主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。 1.主流无线通信技术 从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为优秀的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。 2.其他无线通信技术 除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。 (1)IrDA:InfraredDataAssociation,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。 (2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。 (3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。 (4)UWB:UltraWideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低成本。 三、无线技术优劣分析 (一)WLAN技术分析 Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟,而且大批量生产。该技术适用于无线局域网,作为有线网络的延伸,对于特殊地点宽带应用,尽管Wi-Fi技术应用非常广泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患,Wi-Fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号,所以非常容易受到来自外界的攻击,黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。 (二)WiMax技术分析 WiMax是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。 (三)WMN技术分析 WMN是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。 (四)3G技术分析 3G于1996年提出标准,2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。 (五)LMDS技术分析 本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术,其工作频率在20GHZ以上,利用毫米波传输,可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务,是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下,距离可达8公里;但是由于受降雨的原因,距离通常限于1.5公里。 其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去,在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号,在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下,实现数据双向对称高带宽无线传输。 (六)MMDS技术分析 MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响,可用频带亦不够宽,最多不超过200MHz。其次,MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度调制QAM调制技术,无法做到非视距传输,在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外,MMDS没有统一的国际标准,各厂家的设备存在兼容性问题。 (七)集群通信技术分析 数字集群系统具有很多优点,它的频谱利用率有很大提高,可进一步提高集群系统的用户容量;它提高了信号抗信道衰落的能力,使无线传输质量变好;由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以对数字系统来说,保密性也有很大改善。 数字集群移动通信系统可提供多业务服务,也就是说除数字语音信号外,还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号,因此极大地提高了集群网的服务功能。 (八)点对点微波通信技术分析 微波传输的优势主要体现在以下几个方面:第一,可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比,微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二,微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比,其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三,目前的微波产品对未来的发展是有保障的,对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来,微波传输系统将升级到全IP的平台之上,可以全面支持运营商未来的发展。 (九)卫星通信技术分析 利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户,可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下,利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案,经济又可靠。 但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台,其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金,而且通信资源为卫星通信公司所有,受其带宽的限制,使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此,作为日常生产、生活使用是极为不经济的;而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。 四、无线技术综合比较 目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。 首先,从标准化程度上看,本报告所涉及的技术中,仅仅WMN技术没有成熟的标准体系,LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准,只是没有统一的国际标准,其余的技术均已经完成标准化工作,并且都进行了试验网建设和商业网建设。 从频率上看,Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段,WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。 从覆盖范围上看,Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术,仅覆盖35m~100m;WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术,覆盖范围在1km~54km不等,而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术,通常用于通信主干组网建设。 从传输速率上看,点对点微波和卫星通信属于干线传输技术,不同的情况速率变化较大,而其余的技术均为接入技术,仅仅是3G技术接入速率最小,仅为384k,而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。 从调制技术上看,其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM,其余的技术均未采用OFDM调制技术。公务员之家 从天线技术上看,仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术,而其他技术均未采用MIMO技术;从传输环境上看,仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输,其余技术均要求视距传输环境;从网络安全和QoS机制上看,WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善,其余的均存在较大的问题。 五、无线技术的应用及展望 目前,在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主,但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出,无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此,无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段,为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。 电力无线通信技术研究:面向无线通信的电力通信技术 【摘要】:无线通信具有覆盖率高、灵活、速率高、无需铺线成本低等优点,在电力信息通信中有着重要的作用。为了满足电力行业发展要求,本文深入探讨了电力通信中无线移动专网的应用,希望能为我国电网建设拓宽思路,提供理论参考。 【关键词】:面向无线;通信;电力通信技术 1、电力通信专网对无线通信网络的需求 第一,在发生灾难应急状态下:采用基于无线通信技术的电力通信专网可作为电网运行在灾难发生后条件下的通信网络最佳选择方案。即当发生突发性灾害事故或光缆线路故障难以及时抢修的情况下,可以无线通信技术组网方案作为电力通信专网的应急通信方式; 第二,远距离接入延伸:对于城域网远距离营业以及海岛变电站所接入节点而言,由于距离较远,直接敷设光纤线路的费用高昂,缺乏推广价值。在这一条件下,为了满足电力通信专网远距离接入延伸的实际需求,可以尝试引入无线通信网络技术覆盖电力通信专网,解决因敷设光纤线路所产生的费用昂贵问题,同时也能够有效解决供电所、变电站等电力通信关键节点的通信信号覆盖问题; 第三,用户抄表:在电力通信专网中构建无线通信技术网络体系能够实现对电力终端用户使用电量进行实时性、连续性监控的目的。并且,随着无线通信技术的进一步发展延伸,还能够实现对终端用电用户用电量的有效控制; 第四,配网自动化建O:现阶段技术条件支持下我国配网自动化建设相关技术及其应用还相对比较薄弱。通过对无线通信技术及其组网系统的应用,能够快速覆盖所有节点,在面向电力通信专网终端用户提供服务的同时实现节约线缆敷设投资的目的。 2、电力通信专网中无线通信技术组网技术 2.1 WLAN无线通信 WLAN是利用的无线通信技术在一定范围内所构建网络,是无线通信技术与计算机网络相结合的产物。WLAN无线通信网络以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有线局域网LAN所具备的相关功能,能够实现用户随时、随地、随意的宽带网络接入。目前,WLAN技术共配置有三个IEEE标准,正常情况下其信号覆盖范围可以达到90.0m左右,基于802.11b标准协议的带宽可以达到11.0Mbit/s左右,而基于802.11a以及802.11g标准协议的带宽更是可以达到54.0Mbit/s左右。组网过程中的主要构成元素包括接入控制点、接入点、无线网卡、以及网络管理终端这四个部分。 2.2 WiMax无线通信 现阶段,WiMax无线通信技术系统可使用的标准包括802.16d标准以及802.16e标准两大类型,正常应用中WiMax无线通信信号的传输距离最远可以达到50.0km。作为一项新兴的无线通信技术,WiMax能够面向互联网提供高速连接通道,可使用在半静止以及完全静止状态下的网络访问,传输速率在10.0M-70.0M左右,完全可以满足宽带上网的需求。 2.3基于WiMax无线通信系统的典型组网方案 结合图1可见,组网过程中的主要构成元素包括WiMax无线通信终端、WiMax无线通信接入网、以及WiMax无线通信优秀网这三个部分。根据所遵循标准以及使用场景的不同,WiMax无线通信终端包括固定式终端、便携式终端、以及移动式终端这三种类型,需要根据实际情况灵活选用。而WiMax无线通信接入网则是指基站,具备支持无线资源管理的应用功能,还可通过配置包含认证以及业务授权服务器终端的方式实现WiMax无线通信接入网与其他网络的交互式联通;WiMax无线通信优秀网则主要面向其他网络连接提供工作接口,可用于解决用户认证、漫游等应用问题。 3、电力通信专网异构多网共存网络识别技术分析 电力通信专网需要支撑的用户量大且覆盖面广,业务高并发,运行环境复杂程度高。既往实践中表明:单一的无线通信技术及其运用体制难以满足电力通信专网的全部运行需求,包括本文前述的WLAN、WiMax、以及WNN等无线通信技术共同运行于电力通信专网中,电力通信专网存在异构多网混合共存的特点,覆盖不同区域,应用性能相互补充。在电力通信专网基于不同体制的异构多网共存时,为电力智能终端提供了丰富的网络接入选择机会。在这一背景下,必须首先针对电力通信专网网络进行发现与识别,以实现共存区域运行网络的检测、识别、分类,方便智能终端接入网络选择策略的制定。 以电力通信专网中TD-LTE无线通信专网、智能电网邻域网、WiMax无线通信专网、以及230MHz电力无线专网异构多网共存运行为研究背景,为实现对异构多种无线通信网络的识别,以下提出一种基于改进窗口滑动能量检测以及多周期特性加权循环平稳特征检测算法,以实现对网络的发现与识别。各网络基本特征如下表所示(见表1)。 结语 以往电力通信专网建设中大量使用光纤线路进行组网。在这种建设模式下,一旦发生自然灾害,势必会对对电力通信专网中光缆线路的正常运行产生严重不良影响,光缆线路极易发生大面积中断故障,影响电力通信专网的不间断运行。更为关键的是,当前技术条件下针对光缆线路的抢修必须满足适当的条件,耗时较长,因此势必会严重威胁到电力通信专网的安全稳定运行。针对这一问题,为确保电力通信的安全与稳定,就必须考虑在紧急情况下的的电力系统应急通信网络,引入无线通信技术以弥补传统光纤线路传输存在的局限性,构建基于无线通信的电力通信专网组网方案。本文即围绕电力通信专网中无线通信技术的具体应用问题展开分析,并研究了在多种无线通信网络技术异构并存情况下的网络识别技术方法,望能够促进电力通信专网整体运行性能的进一步提升与优化。 电力无线通信技术研究:无线通信技术在电力通信中的应用 【关键词】无限通信技术 电力通信 应用 我国电力通信行业历经多年的发展,规模不断扩大,而且在近几年也通过微波、载波、卫星等多种现代化的通信手段建成了一套立体交叉式的通讯网络。现阶段,无限通信系统的特性也随着无线通信技术的发展发生了较大的变化。对于无线通信技术而言,凭借其不依赖电网网架、带宽大、非视距传输和传输距离远等优点,在其应用过程中有效地弥补了当前通信方式单一化以及覆盖不全面的欠缺。所以,在当前电力通信中,无线通信技术也逐u的应用开来。 1 无线通信技术简介 所谓无线通信技术,就是一种通过电磁波信号来进行交换信息的现代通信方式,其主要有微波通信和卫星通信两种类型。一般而言,微波的传输距离比较短,只有几千米,但是其却能携带大量的通信信息,所以也得到了一种广泛的应用,但在利用微波这一形式进行数据传输过程中,还需要借助微波中继站来完成。而卫星通信就是将卫星作为了地球站或其他移动物体之间的中继站,促使不同的站点之间能够借助卫星并通过微波来实现信息的相互交换。 2 无线通信技术在电力通信中的应用 2.1 WLAN技术的应用 WLAN技术历经多年的发展,至今已相当成熟,而且也得到了大批量的生产。目前,WLAN技术主要应用于一些无线局域网中,并作为了有线网络的延伸部分;对于一些特殊地点的宽带应用,虽然WLAN技术取得了非常广泛的应用,但其中同时也存在着诸多的安全隐患。首先,WLAN所依靠的事一种射频技术(RF),其数据的发送和接收都是通过空气这一媒介来完成;又由于在数据信号的传输过程中无线电波的使用,也使得系统面临着很容易遭受一些来外界攻击的风险,一些不法的电脑黑客也能够很轻易的盗取无线电波覆盖范围之内的数据信息,甚至直接进入那些未保护的企业局域网中,给企业带来巨大损失。 2.2 WMN技术的应用 WMN技术目前还处于前期研究阶段,在其研究过程中专家们尝试了从多个方面并结合多项技术进行了全新的融合,但遗憾的是,目前还没有一个成熟的产品系列来支持WMN技术的大规模应用。但从应用前景来看,对于WMN这一新型技术而言,在无线宽带中不仅拥有着一广阔的应用空间,而且在一些其他的领域如数据结合、图像采集等还能够完成对目标进行科学的监控和数据采集工作。随着科学技术的不断发展以及其他系列技术的不断成熟,在后期也必定会实现与WMN技术的有效融合与互补,从而达成一种扬长避短、优势全面发挥的应用结果。 2.3 LMDS技术的应用 LMDS指的是一种本地多点分布业务系统,它属于一种能够提供一对多的固定宽带无线接入技术;一般情况该技术的工作频率均在20Ghz以上,其数据传输的实现也是依据毫米波来实现,能够在一定的范围区间内完成数字双语音、因特网、数据、视频等服务的供给,是一种应用效果非常好的宽带固定无线接入解决方案。在该技术的应用过程中,当外界条件最优时,其传输距离可达到甚至超过8公里,但平时由于受到特殊天气条件(如雨、雪等)的制约,其传输距离一般也就在1.5公里左右。该技术的主要工作机理为:借助相应的基站设备和扇区设备,成功的将ATM信息转化为射频信号,并将其发射出去,而后在其覆盖区域内的所有用户设备完成该信号的接收,并将其还原为ATM基带信号供用户使用。由此一来,彻底避免了为实现数据双向对称无线传输而向每一位用户专门进行线缆敷设的工作。 2.4 集群通讯技术的应用 相比上述的几项无线通信技术,集群通信技术更具优势。首先,其频谱利用率与用户容量均得到了大幅度的提升;同时,该技术的应用使得信号抗道衰落能力也得到了有效地高,改善无线传输质量。因为该技术应用过程中采取了当前已发展成熟的数字加密理论和实用技术,所以也使得数字系统的保密性得到了显著的改善。另外,集群通信系统还能够提供一种多元化业务服务,不仅可以传输一些特定的数字语音信号,而且还可以输出一些图像等信息。基于网内传输的数字信号具有高度统一的特性,而已也使得集群网的服务功能得到了极大地提升。 2.5 卫星通信技术的应用 对于一些人口稀疏的地区,人口分布范围比较广泛,就可以应用卫星通信技术,将卫星作为实现用户与固定有线网相连接的设施,从而给陆地通信提供相应的配合。在这种陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境中,利用卫星实现系统接入是一种比较切合实际的方案,而且经济可靠。但是需要指出的是,这一技术毕竟是以卫星作为了通信平台,地面基地建设和通信通道租用都会涉及到高额的资金花费,同时又由于通信资源归卫星通信公司所拥有,宽带也会受到相应的限制,由此导致信息的传输特别是那种大量的数据传输也总是需要付出较大的代价。所以,如果只是针对日常生产和生活使用,卫星通信技术是不经济的。卫星通信技术更适合应用在海外通信、应急通信和作战通信等领域。 3 小结 目前,我国电力通信领域所应用的通信技术主要还是以具备高传输率、高可靠性和高带宽等优势的光纤通信为主;但随着社会的不断发展以及包括办公智能化、配网自动化等在内的诸多需求的相继提出,对于无线通信技术也提出了更高的要求,更加注重其能够以不受地面限制、能够迅速部署等特点,以便实现在电力通信系统中的更好应用。所以在电网通信技术中,无线通信技术就可以作为一重要的补充手段,为电力系统综合通信网的建设提供了重要的支撑作用。 作者单位 国网冀北电力有限公司张家口供电公司 河北省张家口市 075000
室内系统设计论文:室内环境监控系统设计论文 1主控电路 系统的主控电路如图2所示,由单片机学习开发板中的最小系统电路来完成。 2外围电路 本系统的外围电路基于主控电路的配置,包括温度传感器DS18B20、nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、加热器YF3030012160J等。其中风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器等器件开发板上自带,只需要配置剩余的器件即可。图3温度传感器模块原理图温度传感器模块原理图如图3所示,温度传感器的测温范围为-55℃-125℃,当室内温度高于设置值30℃时,系统将报警,同时单片机通过达林顿管,启动风扇,进行换气,降低室内温度,直到达到预期要求;当室内温度低于设置值(20℃)时,系统将报警,同时单片机通过继电器,控制12V直流电源,启动加热器加热,直到达到预期要求。加热器工作时的表面温度为160±10℃;加热器模块原理图如图4所示。湿度传感器模块原理图如图5所示,湿度传感器的测量范围20-90%,当室内气体湿度高于设置值(60%)时,单片机控制风扇的开启,进行换气,降低湿度,直到达到预期要求。可燃性气体浓度传感器模块原理图如图6所示,当室内可燃性气体浓度高于设置值(25%)时,系统将报警,同时,单片机将驱动风扇,进行换气,降低可燃性气体浓度。 3系统的实现 整个系统主要是由STC12C5A60S2单片机学习开发板中的最小系统电路和温度传感器DS18B20、图5湿度传感器模块原理图图6可燃性气体浓度传感器模块原理图nokia5110液晶显示屏、风扇(电动机驱动)、键盘、蜂鸣器、湿度传感器湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、加热器YF3030012160J、等模块电路构成,系统的实物图如图7所示。系统的主要功能是对室内的温度、湿度和可燃性气体浓度进行监控,并在LCD液晶显示屏上进行显示,如图8所示。为了更好地满足人们的需求,提高环境的舒适度,人们能够根据自身需要调整温度、湿度的设置值。图7系统的实物图图8监测数据的显示图5结论本文设计的室内环境监控系统采用STC12C5A60S2单片机作为系统的主控电路,以温度传感器DS18B20、湿度传感器DHT11、可燃性气体浓度传感器MQ-2、nokia5110液晶显示屏、加热器YF3030012160J、风扇(电动机驱动)、蜂鸣器、键盘等外部设备,实现了室内温度、湿度、可燃性气体浓度的检测、显示、报警、控制等功能。与传统的恒温控制系统相比较,该系统集温度、湿度、可燃性气体浓度检测、控制和报警于一体,成本较低,性能稳定,应用前景广泛,市场潜力较大,将环境监控系统应用于日常生活,能够满足了人们的生活需求,有利于改善人们的环境质量。 本文作者:刘姜涛工作单位:湖北第二师范学院 室内系统设计论文:室内装修排水系统设计要点论文 摘要:室内排水管道的建筑安装施工,应该为用户提供符合使用功能的舒适、卫生、安全、方便的卫生设施。但室内给排水工程交付使用后,因管道堵塞或其它问题,常常会造成污水溢流、污染生活环境。如何通过合理的施工和正确的监理手段使室内排水管道施工趋于合理与完善值得探讨。 关键词:室内排水管道;施工监理控制;污水排水管道安装;雨水管道安装 0引言 由于建筑施工是个系统工程,室内排水管道施工不当就可能出现堵塞的现象,特别是卫生间排水管口与地漏更为严重。因此,有必要对室内排水管道系统施工控制的各各节点加以分析,并在重点部位加以控制,以提高室内排水管道施工的质量。 1污水排水管道与配件安装检查 1.1主要控制项目①隐蔽或埋地的排水管道在隐蔽前必须做灌水试验,其灌水高度应不低于底层卫生器具的上边缘或底层地面的高度。检验的方法是:满水15min水面下降后,再灌满观察5min,液面不降,管道及接口无渗漏为合格。②生活汗水铸铁管道及塑料管道的坡度必须符合设计的要求及相关规定。③排水塑料管必须按设计要求及位置装设伸缩节。如设计无要求时,伸缩节间距不得大于4米。高层建筑中明设排水颜料管道应按设计要求设置阻火圈或防火套管。此项检验的方法主要是观察检查。④排水主立管及水平干管管道均应做通求实验,通球球径不应小于排水管道管径的三分之二,通球率必须达到100%。 1.2一般项目的控制 1.2.1在生活污水管道上设置的检查口或清扫口,当设计无要求时应符合下面的规定:一是,在立管上应每隔一层设置一个检查口,但在最底层和有卫生器具的最高层必须设置。如为两层建筑时,可仅在底层设置闭立管检查口,如有乙字弯管时,则在该层乙字弯管的上部设置检查口。检查口中心高度距操作地面一般为一米,允许偏差±20mm;检查检查口的朝向应便于检修。暗装立管,在检查口处应安装检修门;二是,在连接两个及两个以上大便器或三个及三个以上卫生器具的污水横管上应设置清扫口。当污水管在楼板下悬吊敷设时,可将清扫口设在上一层楼地面上,污水管起点的清扫口与管道相垂直的墙面距离不得小于200mm;或污水管起点设置堵头代替清扫口时,与墙面距离不得小于400mm。三是,在转角小于135°的污水横管上,应设置检查口或清扫口;四是,在污水横管的直线管段,应按设计要求的距离设置检查口或清扫口。 1.2.2埋在地下或地板下的排水管道的检查口,应设在检查井内。井底表面标高与检查口的法兰相平,井底表面应有5%的坡度,坡向检查口。 1.2.3金属排水管道上的吊钩或卡箍应固定在承重结构上。固定件间距:横管不大于两米;立管不大于三米。楼层高度小于或等于四米,立管可安装一个固定件。立管底部的弯管处应设支墩或采取固定措施。排水颜料管道支、吊架间距应符合相关建筑标准的规定。 1.2.4排水通气管不得与风道或烟道连接,且应符合下面的规定:一是通气管应高出屋面300mm,但必须大于最大积雪厚度;二是在通气管出口四米以内有门窗时,通气管应高出门、窗顶600mm或引向无门、窗一侧;三是在经常有人停留的平屋顶上,通气管应高出屋面两米,并应根据防雷要求设置防雷装置;四是如层顶有隔热层应从隔热层板面算起。 1.2.5如安装未经消毒处理的医院含菌污水管道,不得与其他排水管道直接连接。 1.2.6饮食业工艺设备引出的排水管及饮用水水箱的溢流管,不得与污水管道直接连接,并应留出不小于100mm的隔断。 1.2.7通向室外的排水管,穿过墙壁或基础必须下返时,应采用45°三通和45°弯头连接,并应在垂直管段顶部设置清扫口。 1.2.8由室内通向室外排水检查井的排水管,井内引入管应高于排出管或两管顶相平,并有不小于90°的水流转角,如跌落差大于300mm可不受角度限制。 1.2.9用于室内排水的水平管道与水平管道、水平管道与立管的连接,应采用45°三通或45°四通和90°斜四通。立管与排出管端部的连接,应采用两个45°弯头或曲率半径不小于四倍管径的90°弯头。 1.2.10室内排水管道安装的允许偏差应符合设计要注和相关建筑规范。 2雨水管道及配件安装的检查 2.1主要控制项目①安装在室内的雨水管道安装后应做灌水试验,灌水高度必须到每根立管上部的雨水斗。②雨水管道如采用塑料管,其伸缩节安装应符合设计要求。③悬吊式雨水管道的敷设坡度不得小于5‰;埋地雨水管道的最小坡度,应符合相关的设计规范的要求。公务员之家 2.2一般项目的控制①雨水管道不得与生活污水管道相连接。②雨水斗管的连接应固定在屋面承重结构上。雨水斗边屋面连接处应严密不漏。连接管管径在设计没有要求时,不得小于100mm。③悬吊式雨水管道的检查口或带法兰堵口的三通的间距不得大于相关的技术规定。④雨水管道安装的允许偏差及雨水钢管道焊口允许偏差均应符合相关的技术规定及设计要求。 3对室内排水管道施工质量检查应重点注意的问题 ①通向室外的排水管下返出户时,应在垂直管段顶部设置清扫口。②柔性连接机制排水铸铁管立管根部加支撑。立管根部没有支撑或不牢靠,管道支吊架间距过大,用临时铅丝固定管道造成管道接口松动漏水或塌腰倒坡。③排水塑料管应注意伸缩节和固定卡子的安装位置。高层建筑明设排水塑料管应在立管穿顶板处设阻火圈,若立管在管井内则阻火圈设在支管穿管井处。④考虑到将来检修的方便,立管检查口朝面应90°向外。⑤地漏水封深度不能小于50mm,地漏箅子及扣碗应便于取出,地漏排水应通畅。⑥排水管的坡度也是检查的重点之一。如果管道安装坡度不均匀,可能会出现局部倒坡。⑦生活污水管不得与雨水及空调冷凝水管合流。⑧高层建筑生活污水管道着层应单独排出。⑨排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和风道。⑩生活污水管道直线管段管径100至150mm时,清扫口的最大间距为10米;管径达到200mm及以上时,清扫口最大间距为20米。避免管道连接使用的三通、四通、弯头等管件不符合规定的要求,这样很可能会造成管道排污不畅或堵塞。避免管道支墩、支吊架不牢固、位置不合理。检查时要注意埋在地下的污水管道有没有设置检查口,地上管道检查口位置设置是否不当或漏设检查口、清扫口。注意管道穿地下外墙或地下构筑物时有没有做防水套管或穿套管安装时防水捻口有没有做好,立管及托吊支管穿卫生间楼板时有没有做很好的防水措施。埋地的污水管道以及有保温和防结露保温的管道、有吊顶的污水托吊管、管井内的污水立管在隐蔽前一定要做好灌水试验。管道和支架在做防腐、刷油之前如没有做好除锈工作,可能会造成返锈,管道防腐如没做好的话,支吊刷油漆可能会出现脱皮、起泡现象。塑料排水管道安装之后还要注意成品的保护工作,如果保护不当也有可能造成污染和损坏。 4结语 室内排水管道在施工过程中采用合理的技术措施,进行正确的施工和严格的监理控制,对检查和治理管道堵塞,搞好管道安装与土建密切配合施工,提高工程质量起着极其重要的保证作用。 室内系统设计论文:基于zigbee的室内定位系统设计 【摘要】国内外许多公司和研究机构展开了基于ZigBee技术的无线定位技术研究。不过在实际应用中,因各种外部环境的限制,许多算法存在有待改进的方面,本文主要是利用Zigbee实现基于RSSI的定位算法的研究,提取RSSI值。 【关键词】无线组网;室内定位算法;RSSI值 1.ZigBee协议栈概述 ZigBee技术作为一种新兴的低速率短距离无线通信技术,也是ZigBee联盟(ZigBee Alliance)所主导的无线传感器网络技术标准。完整的ZigBee协议栈有物理层、MAC子层、网络层、应用汇聚子层和高层应用规范层组成。每一层为上层提供一系列特殊的服务:数据实体提供数据传输服务,管理实体则提供所有其他的服务。所有的服务实体都通过服务接入点(SAP)为上层提供一个接口,每个SAP都支持一定数量的服务原语来实现所需的功能。 IEEE802.1 5.4-2003标准定义了底层:物理层(Physical Layer,PHY)和MAC层。IEEE802.15.4定义的PHY层分别工作在两个频段上:868/915MHz和2.4GHz。其中低频段物理层覆盖了868MHz的欧洲频段和915MHz的美国与澳大利亚等国的频段,高频段则全球通用。IEEE802.1 5.4 MAC层采用CSMA.CA机制来控制信道接入,主要负责传输信标帧,同步以及提供可信赖的传输机制。 ZigBee联盟在此基础上定义了网络层(Network Layer,NWK),应用层(Application Layer,APE)架构。网络层的主要职责包括提供设备用来加入网络和离开网络的机制,提供数据帧传输的安全机制和路由机制。应用汇聚层将主要负责把不同的应用映射到ZigBee网络上。ZigBee设备对象(ZDO)负责定义设备在网络中的角色(如ZigBee协调器或中断设备),提出或响应绑定请求,以及建立网络设备间的安全关系。ZigBee设备对象(ZDO)还要负责网络设备的发现及判定对方提供服务类别。 2.实用室内定位方法研究 2.1 基于RSSI的定位算法 基于距离的定位,关键在于准确的获得节点间距离信息。从理论上来说,RSSI是收发双方间所传输功率和距离的函数。接收信号强度将随着距离的增加而减少,公式 给出了RSSI与距离d的理论关系式。其中,n为信号传播常量,也称为传播指数;d是到信号发送者的距离。A是在1米处的接收信号强度值。 三边测距法的缺陷是:由于各个节点的硬件和功耗不尽相同,所测出的距离不可能是理想值,从而导致上面的三个圆未必刚好交于一点,在实际中,肯定是相交于一个小区域,因此利用此方法计算出来的(X,Y)坐标值存在一定的误差。 3.基于ZigBee网络的定位系统设计 3.1 定位系统结构图 定位系统结构图如图3-1所示。无线传感器定位网络中存在3种功能类型的节点,分别为协调器、参考节点和盲节点。协调器有协调器来充当,它在整个系统中起着至关重要的作用,首先它要响应上位机发出的命令,开启网络,等待其它类型节点入网,其次还要接收各节点上传的数据并传送给上位机软件处理。除完成自身特有功能外,协调器也可作为参考节点使用。参考节点是一类静止的、已知自身位置坐标信息的节点,它的任务是接收包含定位相关参量如RSSI和LQI值的数据包,并计算RSSI等参量的平均值,最终在盲节点打包各参量平均值后,将其发送给协调器,传回上位机监测软件处理。部分参考节点除完成参考节点相关功能外,它还具有链路路由功能。盲节点也称之为待定位节点,定位的目的就是要获得该类节点的位置坐标信息。 3.2 实验结果 在PC机上,用串口助手显示出提取到的RSSI值,结果如图3-2所示。 红色方框内的数据就是提取到的RSSI值,和它的原码。接收到RSSI值的数据包后,计算RSSI等参量的平均值,最终在盲节点打包各参量平均值后,将其发送给协调器,传回上位机监测软件处理。 室内系统设计论文:基于Arduino的旋翼无人机室内定位系统设计 摘要:无人机又称为空中机器人, 诞生于20 世纪50 年代, 近年来,旋翼飞行器作为空中机器人的一种平台发展迅速,成为研究热点。针对旋翼飞行器室内定位问题,以Pixhawk开源飞控为下位机,实时解算四轴的电机输入信号,利用Arduino单片机与光流计及超声波传感器构建上层导航控制器,实现系统定高、定点,进而为无人机面向任务的室内自主飞行提供控制基础。 关键词:无人机;自主飞行;Pixhawk;Arduino 无人机又称为空中机器人,诞生于20 世纪50 年代, 近年来,旋翼飞行器作为空中机器人的一种平台发展迅速,成为研究热点。国内外各类机器人竞赛,都不同程度地增加了旋翼飞行器自主飞行的项目,随着技术日趋成熟, 高集成度、低成本的_源飞行控制器也受到行业相关者的广泛关注。目前市面上开源飞控针对多旋翼低空下的定高设计普遍采用气压计定高的方式,定点采用GPS。低成本气压计内部噪声会有影响,气压计测量的是静压,外部气流变化不会影响到静压,但实际上速度还是会干扰到静压,温度湿度变化也会影响到气压度数,而定点只能在室外有GPS环境实现。闭源飞控的定高定点设计成本高。为此,设计一种基于Pixhawk开源飞控的室内定位导航控制系统,可根据任务需求快速实现飞行器的自主飞行。 1 系统总体设计 系统控制方案如图1所示,使用Arduino控制板对光流计与超声波模块的数据信息获取,并进行滤噪处理,实现对无人机的高度测量,通过对光流计采集图像的灰度处理,得出位置信息,实现目标点位信息采集任务。根据任务需求规划的目标位置,采用PID控制算法得出航向、俯仰、滚转及油门值,经过比例换算后赋值给变量pwm,然a后把变量pwm值通过Arduino的pwm输出引脚输出到飞控的油门输入接口,从而实现对无人机油门的控制,进而实现对旋翼飞行器的高度控制。 2 系统硬件组成 2.1 基于pixhawk的底层飞控设计 Pixhawk飞控在室内定位系统中作为底层控制器,主要有两个控制回路,分别为姿态控制与增稳控制,姿态控制回路根据飞行器回传的姿态角采用PID控制算法做角度控制,增稳控制回路根据回传的角速度进行稳定控制。 Pixhawk飞控通过接收Arduino传输到油门、俯仰、滚转、航向四个通道的PWM信号,根据控制算法输出四路PWM信号传输至电调以实现对飞行器的内环控制。 姿态控制器包括PID控制器与输出解算器两部分,根据飞机回传的姿态角采用PID控制算法做角度控制,表示绕机体坐标系轴的欧拉角,对应于惯性坐标系轴即俯仰角、滚转角、航向角,Z为高度,分别为俯仰、滚转、偏航及油门通道的输入量。 2.2 定位导航系统设计 系统用于飞行控制数据处理的上位机为Arduino Mega 2560,定高测距采用HC-SR04超声波模块,光流计定位模块采用机载摄像头,通过对比回传图像能得到飞行器在某段时间内的运动轨迹,从而推算出飞行器的运动速度和方向, 系统选用了PX4FLOW光流传感器。 高度模块实现由超声波测量值与期望定高高度偏差作为输入量进行PID控制,并加入由姿态角度变化引起的高度偏差,进行高度补偿。 光流定位模块是实现通过位置偏差求解姿态控制量。通过简化飞行器的运动学方程可以得出每个姿态角仅有单个输入,因此可以采用单输入PID控制器。光流传感器测得飞行器水平位移速度分量,通过将规划位置与光流积分得到的位置运算得出位置偏差,进行PID控制。 3 系统软件设计 以沿标定点定路线自主飞行为例阐述系统控制流程。飞行器启动后,手摇起飞;进入参数初始化及系统自检阶段,通过则问询是否切换为自主导航,未通过则返回遥操作;确认执行自主导航任务,则系统依次读取路线坐标、解算姿态期望值、计算高度补偿及输出PWM信号至电调,此过程中,需要实时问询是否已到达目标位置点,如否,则继续重复该步骤,如是则切换回遥操作,而确认不执行自主导航则系统切换回遥操作。 4 结语 针对在平整地面上的较精确高度保持和设定目标任务下的良好条件一致性,课题对目标飞行器进行了系统设计,给出了基于Arduino的旋翼无人机室内定位系统设计方案,为后续旋翼飞行器面向任务开展的室内定位工作打下了良好基础。 室内系统设计论文:室内可见光通信系统设计分析 【摘要】 可见光通信技术是一类新型的技术,具有节约能源的特点,可以满足当前社会的低碳需求,故此该技术的推广意义非凡。当前,很多人开始关注室内可见光的技术应用,我国的相关专业人员也开始将研究重点转移到该项研究上,目的是发挥室内可见光的最大功能。本文细致的阐述了通信技术关键性手段,并探究室内可见光的关键技术应用要点,用以推进我国的技术发展,创新我国的通信技术。 【关键词】 室内可见光 通信系统 设计分析 室内可见光通信技g的应用优势是能延长室内的其他设施的应用年限,拓展我国通信领域的范围,且在确保室内设计满足照明这一功能性要求的前提下,提升现有的通信效率。 一、概述室内可见光通信技术 室内可见光的通信技术是来2000年由日本提出的,主要是内容是通过可见光的形式满足信息传递要求。在大量的数据和实践研究的基础上,在2008年专业的室内可见光系统应运而生,但初期发展时室内的可见范围较小。当前,我国有关室内可见光的研究起步还较晚,一直到2006年,相关人员才提出有关室内可见光的通信思想,并在2008年有新的突破,增加可见光的照明距离,让其照明辐射范围更远。先进的室内可见光通信传输技术的实现,一方面能提升照明设备的自身照明需要,且能体现出通信设备的功能性要求,方便人们现有生活的前提下,能满足现代化发展的需要。故此,我国的相关专业技术人员致力于提高可见光的通信关注度,目的是更好的提升社会发展需求。 二、室内可见光通信系统的关键技术 1、光纤通讯技术的应用。1.波分复用技术。在光纤通信技术中,波分复用技术就是将一系列有信息,但是波长不同的光信号合成一束,最后可以沿着单个光纤传输。而在接收端再用某种方法,将各个波长的光信号分开传递的通信技术。这种技术的特点可以同时在一根光纤上传输多路信号。而对于波分复用技术就是利用光纤的低损耗的波段为手段,增加光纤的传输容量,从而就可以使得一根光纤可以传递的信息的物理限度成倍的增加。同时,由于这种技术充分的减少了光纤的使用数量,有效的降低了建设成本,而对于故障的维修来说,也是十分的便利的。这样,对系统的稳定性也起到了更加稳定的作用。2.光弧子通信技术。光弧子通信技术也是光纤通信技术的发展的一种技术方式。光弧子通信简单来说就是光纤中的一种光脉冲无畸变传输的正确方式。可以说光弧子通信技术的出现对于现代通信技术的发展具有里程碑式的意义。在光弧子通信技术中光弧子通信具有长距离不变形的特征,从而使其未来的发展前景更加广阔。同时,光弧子通信技术具有其他技术所无法仿制的优点。光弧子通信技术可以挑战色散。利用光弧子通信技术色散的这一特性,就可以使得不同频率的光波以不同的速度进行传播。从而使得传递的光信号到达的时间也发生了变化,进而就造成了信号畸变失真的情况出现。 2、信道编码技术。室内可见光通信技术与其他通讯技术有着异曲同工之处,主要是信息传输中受到外界的各类因素干扰,数据极易出现乱码的情况。应用信道编码技术能让通信系统的抗干扰性大大加强,提升信息传输中的安全性和有序性。传统室内可见光受传输中会受到距离的影响,导致很多信息如果距离传输时间过长就不能实现传输,但使用信道编码技术能解决传输中的距离制约,延长信息传输的距离,便于用户使用该系统传输信息。 3、分集接收系统。分集接收系统是室内可见光通信传输系统的关键构成部分,该技术的应用能避免室内可见光系统受到外界环境干扰导致信号失真,最终引发信息传输错误。分集接收系统的实现方式主要是探测器,即人们借助于室内可见光的通信系统传递信息,技术人员使用探测器搜寻信号获取信息,根据现有的检查结果传输噪音最大的信号,从而排除小的噪音干扰,保障信息传输的精准性。分集接收技术中,要求广电探测器的性能较高,设计分集接收系统时,工作人员合理布局室内的分集系统,开展科学化的设置方式,让技术人员能借助于光电探测器接收信息,实现数据采集。 4、正交频分复用技术。正交频分复用技术也是室内可见光应用中较为常见的技术之一,该技术最早起源于2001年的日本,该技术能提升室内可见光的传输效率。使用正交频分复用技术,主要是将通信进行不同信道的传输,就如同光纤进进行不同路径的传输一样,应用多个正交子信号的强大功能,让数据传输的效率加大。但应注意使用正交频分复用技术前,要编码通信系统的各类信息,然后再借助调制光源的方式,满足信息传播的需求。 结语:室内可见光通信技术是一种新型的信息通信技术,特点是具备能源节约的特点。最近几年经济社会的逐年发展,关于室内可见光的应用已经有新的突破和发展,更迎来新的发展机遇。可见光系统为更好的优化现有的性能,就要加强抗干扰和加快传递效率,并广泛使用分集接收,信道编码等关键性技术传播手段,目的是为客户提供良好的信息服务。 室内系统设计论文:基于WiFi的交通枢纽室内定位导航系统设计 【摘要】随着人们对基于位置的服务(Location Based Service, LBS)需求日益增大,以及无线通信技术的快速发展,无线定位技术成为了一个研究热点。WIFI网络具有通信快速、部署方便的特点,它在室内场所受到欢迎。近年来,国内大型交通枢纽站点的数目日益增多,经济的发展也促进了交通线路的增长,然而在大型的站点寻找目标位置,对于乘客来讲还是有一定难度的,室内定位导航在这种需求之下也应运而生。 【关键词】WiFi 室内定位 导航 0.引言 WiFi(Wireless Fidelity)“无线保真”,通过拥有众多在业界领先的公司组成的WiFi联盟的大力推动,加上W iFi自身具备覆盖范围大、无需布线、传输速率快和发射功率小的技术优势,这种技术的到了迅速的发展。由于现在的笔记本电脑、PDA和手机等都支持WiFi技术,用户也有移动办公的需求,WiFi技术被广泛应用于各个行业。WiFi网络的接入点遍布于酒店、咖啡厅、学校和医院等场所。可以说WiFi对我们生活的影响也越来越大。 定位服务市场同样发展迅速,定位服务需求量也在迅速增长。例如,医疗行业中产房婴儿防偷,贵重医疗设备的监控;商场购物时在底下停车场需要定位,顾客消费习惯收集等;监狱重点犯人跟踪。 GPS卫星定位,需要在相对空旷、高层建筑不密集的地方才能比较精确定位,在室内基本无法使用,且耗电量较高。这是因为GPS的接收机在楼群密集的城市或者室内工作的时候,由于信号强度受到建筑物的影响而大大衰减,导致定位精度低甚至不能够完成定位。因此利用广泛存在的WiFi网络,对处于楼群密集或者室内定位目标进行定位成为最佳选择技术,有着非常好的发展前景,也被很多厂商认同。 使用WiFi进行室内的定位,可以弥补GPS定位在建筑密集或者室内应用的限制,对于扩大定位服务的应用行业和范围,提高定位精度,降低部署成本,提高设备利用率,增强应对突发事件的救援能力,具有重要的社会意义。 1.基于WiFi的室内定位系统设计 定位有主动定位和被动定位之分。被动定位主要在应用在应急场合,如在火灾现场,消防人员可以通过无线定位迅速捕捉到受困人员所在位置,从而以最快的速度将受困人解救出来。本文涉及的WiFi定位系统属于一个主动定位系统,一般用于一些服务场合,如在大型博览会,用户可以通过自己随身携带的终端设备获取自己当前的位置信息,同时系统会根据用户所处的位置将对应的目的地。 对于第二次或者多次到达某交通枢纽的用户,我们还可以与附近的商铺进行合作,将服务信息推送给用户,这样便达到了游览者和商家双赢的目的。类似的室内场合还很多,主要的应用价值在于定位用户可以获取自己在室内的位置信息,系统可以根据用户当前的位置,选择性推送相关的基于位置的服务信息,这样可以让定位移动终端用户获取较好的基于位置的服务体验。 本文设计的室内定位系统拟采用客户端/服务器架构,主要提供基本的定位功能,不同的系统使用者可以在服务器端的数据库中添加各种丰富的基于位置的服务信息,从而提供LBS。 1.1系统总体框架 C/S (Client/Server)架构,是一种典型的软件设计模式。在本文中,Client端为移动终端设备,Server端为计算机,他们的物理距离可以很远,通过一定的通信方式实现信息的交互以及任务分担。 Client程序将用户的要求提交给Server程序,然后把Server程序执行要求把结果并按照预先设定好的形式返回给用户;Server程序通常一直处于开启等待接收任务的状态,当收到Client程序提出的服务请求后,执行相应的任务把得到的结果返回给Client程序。 C/S结构中服务器端通常是一台高配置的计算机,计算处理能力较强,因此系统很多计算繁杂的工作可以提交给服务器完成。在题基于WIFI室内定位系统设计中,具体优点表现在:其一,客户端获得响应的速度快。客户端应用程序运行于移动终端上,服务器和数据库位于计算机上,当客户端发起定位请求时,服务器程序根据预定的算法,查询指纹数据库执行定位,送回定位结果,这样大大减少了移动客户端的计算工作,比起将这些工作交给计算能力较小的客户端完成,响应速度要快很多。其二,指纹数据库的储存管理对定位用户透明。在定位系统中,指纹数据库中数据的储存、读取及管理功能,是由服务器程序来进行的,定位用户无需也无权干涉这背后的工作。 1.2系统设计 定位客户端和创建数据库客户端均是安装在移动终端上,离线建立指纹数据库时,系统管理员通过手机自带的WiFi无线连接功能连到服务器所在的网络,使得客户端和服务器处在同一局域网内,并按照设定好的参考点位置在每一个参考点使用创建数据库客户端采集WiFi信息,并B同当前的位置坐标传送到服务器端。 系统的客户端安装在手机终端上,具有检测WiFi信息、发送WiFi信息和定位请求、显示定位结果的功能。后台服务器运行于计算机上,具有接收WiFi信息,处理WiFi信息、连接读取数据库、执行定位算法、发送定位结果的功能。 在线定位时,用户启动客户端程序后,并发送一个定位请求到服务器,通过和服务器之间的socket通信进行数据传输,将扫描到的WiFi信号强度通过socket连接发送给服务器,最后接收服务器定位出的位置信息。两个模块的关系,如图2.2-1所示: 定位服务器运行于计算机上并连接到互联网。服务器主要负责辅助离线阶段指纹数据库的创建以及在线定位阶段定位的执行。开启服务器后,相应会开启一个监听线程进行socket监听,等待客户端的指纹信息传输或者定位请求。当收到创建数据库客户端的指纹信息时,服务器要将接收到的指纹信息进行处理,再连接数据库并将相应的WIFI信息存入其中。当收到定位客户端的定位请求时,服务器读取其中的WiFi信息,并读取指纹数据库中提前写入的指纹信息,执行相应的定位算法沾算出定位客户端的当前位置,并将结果返回到定位客户端。服务器端的模块图如2.2-2所示。 2.系统实现 终端设备接入WiFi后打开客户端,设定起点与终点,点击屏幕底部的“开始导航”按钮,设备进入数据获取与路径规划阶段; 服务器端计算完毕后,将数据传回客户端,并在屏幕上显示路径,并进行实时定位,向用户反馈路径信息; 如果用户与规划路径方向不相符,先弹出消息对话框进行提示,并询问是否重新规划和计算路线,经用户确认后,继续进行导航或者重新计算路线。 导航结束后,系统提示是否结束导航,如需进行新的任务,可继续重复以上步骤。 3.总结 本文研究基于WiFi室内定位技术,设计了在交通枢纽场所内,通过当前消费者广泛使用智能手机作为终端的室内定位导航系统,该系统实时获取位置信息,路径规划,商家信息推送的功能,具有部署方便,兼容性好,定位准确等特点,适合当前基于现有的WiFi无线局域网,在大中型交通枢纽场所中进行部署。该系统也存在一定的不足 ,在算法方面需要进一步进行优化以减少路径规划的响应时间。 WiFi技术的应用对于改善智能手机的用户体验是十分重要的,使得智能手机的功能性得到了很大程度的扩展。同时,随着 WIFI 技术的不断演进,其在智能手机中的应用也会呈现出不同的趋势。 室内系统设计论文:基于室内定位的学生签到系统设计 摘要:目前大多数校园学生上课签到以人工点名方式为主,不仅浪费课堂时间,而且往往存在学生代替签到的问题,不利于管理。该系统利用室榷ㄎ患际跏迪至嗽谙呖记凇⒖记诨阕堋⑷鼻谔嵝训裙δ埽方便任课教师以及班主任等及时了解学生考勤状况。 关键词:安卓;javaEE;学生签到;自动办公;室内定位 目前,高校任课教师大多以点名签到的方式进行学生出勤统计,以手工方式进行统计汇总,是非耗费课堂时间。为了解决传统考勤方式的问题,减少任课教师的负担,提高课堂时间利用效率,简化考勤方式,本系统利用创新利用室内定位技术结合安卓与javaEE技术开发设计了一款基于室内定位技术的学生签到系统。本系统采用安卓与JavaEE技术,Mysql作为数据库,实现了C/S结构的考勤管理系统。本系统有三种用户角色:学生、教师、管理员。学生用户可以查看自己的考勤情况,如有异议即可向系统管理员或者相关任课教师提出反馈。教师主要是查看授课班级的出勤情况,可以按照时间节点进行查询。管理员任务是负责学生课表、教师表、学生表、授课表等数据的导入导出日常维护工作。其中,学生端、教师端在Android端登录,管理员功能在Web端登录。 1 软件总体结构 本系统的管理员功能在Web端实现,Web端使用JSP技术作为表现层,采用BootStrap、JQuery等富客户端,提高浏览器兼容性。后台采用SpringMVC、Spring、Mybatis开源框架集成开发而成,引入mail、短信接口进行信息及时推送,减少了消息的延时。采用Mysql作为开发数据库,使得在数据库端控制部分数据完整性成为可能[1]。采取jExcelAPI开源模块读写excel文件,实现了从excel文件中读取学生表、教师表、班级表等功能,以及从数据库中导出数据到excel文件中去。 本系统的学生和任课教师用户是在Android端登录使用。安卓是以Linux为基础的开源操作系统,主要使用于便携设备,在人群中使用占比较大,可以满足签到系统大众化的需求[2]。安卓端采用最新的Matrial Design设计语言,这让按钮的弹入弹出、卡片的滑入滑出以及不同界面之间变化的方式都具有了物理质感,增强了用户体验。本系统利用Android本身的wifi工具包获取周边wifi的相关信息并执行相关算法完成了室内定位功能。本系统使用开源的HttpClient框架实现APP与tomcat服务器的长连接,并且实时接收来自服务器端的信息推送。 2.1 公共模块 该模块主要用于验证用户是否存在以及权限合法性,并根据不同身份返回不同标示码。将该模块作为通用接口,Web页面通过ajax异步交互技术实现,Android端使用HttpClient异步提交方式。如果用户输入用户名不存在或者密码错误则系统会返回有关错误提示。如果信息正确则会显示正确的页面或者Activity,用户可以根据功能模块进行相关操作。 2.2 学生模块 2.2.1 获取周边AP相关信息 首先建立包含响应扫描结果的接收器receiver,并且重载onReceive()方法,通过registierReceiver()方法将receiver向Android系统进行注册。getSystemService()方法用于获得操作WIFI设备的句柄。最后用startScan()方法启动扫描。扫描结果将包含WIFI的SSID(Service Set Identifier,服务集标识)、MAC地址、RSSI(Received Signal Strength Indication,接收信号强度)等数据。 2.2.2 室内定位模块 RSSI测距在15m的近距离精度在2m以内,可以满足基本的室内定位需求,大多数无限传感网络节点远距离定位误差较大[3]。本系统利用高校教学楼wifi充分覆盖这一前提,在此基础上采集了每个教室的可接收到AP的数据指纹,并且形成了一个指纹数据库。在指纹匹配阶段,对每个扫描到的AP(Wireless Access Point,无线访问接入点)的RSSI值,设定一个选择区间[RSSI-q,RSSI+q],q为多次试验得到的经验值并且可调整,在指纹库中查找满足此区间的位置点,若有n个位置点落在此区间范围,则这些位置点分别取权值1/n,在其他的位置点责取权值为0。对所有接收到的AP做如上处理后,选出权值最大的位置点为估计位置。本系统并非得到准确的室内位置,而是精准判断学生用户所在教室即可。 每次上课时,学生只需要打开APP,用自己学号与密码登陆即可,无需其他操作,即可自动完成签到,此时任课老师可及时查看班级学生的上课情况。 2.2.3 查看出勤信息 学生看查看当堂课的签到情况,也可以查看过去学生本人出勤情况。查询出的出勤信息分为缺勤、请假、正常三种情况。 2.2.4 反馈异常数据 由于RSSI的多径效应,可能存在定位失败而导致签到失败的情况。本系统通过引入短信与邮箱接口,学生可及时向任课教师或者管理员反馈异常数据,管理员及时更新升级定位指纹数据库并将修改后的签到情况手动更新正确。 2.3 教师模块 2.3.1 查看班级当堂课出勤信息 教师可及时查看当堂课学生的签到情况。安卓程序设计里,使用AChartEngine绘图引擎,在安卓界面里可直观显示哪些学生缺勤。 2.3.2 按条件查询出勤信息 任课教师可按照日期、学生姓名、上课地点等多种查询条件查询学生出勤情况,并以统计图表的形式将数据可视化。 2.3.3 导出签到表 任课教师可将查询到的签到情况导出xls、txt等常见数据格式,以便课后做更精确的统计等等。 2.3.4 反馈异常数据 任课教师若发现本系统出现异常,即可立即向管理员反馈,以便减少损失。 2.4 管理员模块 2.4.1 学生、教师数据的增加、删除、修改 学生、教师登陆的账号、所在班级等数据,学生具有只读权限,只能由管理员维护这些数据,不允许个人修改,密码除外,个人信息的录入工作主要由管理员负责,管理员可依照人员变动,对人员信息增加、删除和修改。为了避免手工录入工作量巨大,本系统在Web端设计了上传xls文件,服务器端从xls文件中读取数据并插入数据库中,所有的学生信息按照设定的表单字段存储在服务器的Mysql数据库中[4],节省了大量时间。 2.4.2 授n数据的增加、删除、修改 授课数据包括授课教室、授课教师、授课班级以及授课时间。授课班级与班级中学生是一对多关系。授课时间由管理员录入,如遇到节假日、考试放假等情况,并将其排除在授课时间之外,APP端接收到来自服务器端的推送,则在该时间段内不会执行签到功能。 3 结束语 本系统将互联网应用于签到系统,更加充分发挥了网络在高校教学资源中的重大作用,解决了点名签到浪费课堂时间等等问题。利用C/S架构实现了移动办公。以权限为驱动有利于模块化设计开发,不同角色拥有不用功能,达到了考勤目的,具有应用价值。 室内系统设计论文:基于ZigBee的室内智能照明系统设计 摘 要:随着人们对智能化生活需求的提高,传统的室内照明系统存在的布线复杂、电能浪费、不能远程控制等诸多问题已经无法满足人们需求。为此,文章提出一种基于ZigBee技术的室内智能照明控制系统设计方案。系统主要采用集射频与微控制器于一体的片上系统CC2530为优秀器件,实时采集现场光照强度调节照明光强、红外感应人体活动自动开关照明。实验测试表明,该系统操作方便、反应灵敏、更具人性化和节能等特点。 关键词:ZigBee;智能照明;CC2530 1 概述 随着无线通信技术的发展,各种智能设备与智能家居解决方案不断推出,其中照明系统解决方案更是百花齐放。市场上的应用最为广泛的声控灯,其每一盏灯与声控、光控、时钟元件串联在一起组成一个闭环被动执行系统,当有一定大小的声音传入且环境光线较弱时,灯被点亮,延时一定时间后熄灭,看似已经实现了照明设备的自动化,但这种控制仅仅适合楼道等场景使用,同时在点亮的时候需要一定大小的声音,夜间容易产生噪音干扰,也容易被其他声音干扰误点亮。ZigBee技术应用于智能照明系统,能使系统中所有的照明设备在短距离内自动组网,由协调器实现终端无线控制。各个照明设备也能实时判断环境光线的强弱和是否有人员进入,做到感应开启。这一控制系统不需要特定环境,也无需重新布线,只要对既有线路稍微做出更改便可实现无线智能控制。简便的操作、便宜的价格、适用于大部分照明场景。 2 ZigBee技术 ZigBee是一种短距离、低复杂度、低耗能、低速率、低成本的无线短距离双向网络通信技术。因此具有廉价的市场定位,非常适合在照明系统中应用。 ZigBee技术介于无线标记和蓝牙之间的技术方案工作组,主要用于近距离无线连接,采用IEEE 802.15.4技术标准。一个基于ZigBee的无线个人域网能支持高达254个节点。ZigBee采用自组网方式实现组网,在整个网络范围内,节点之间以接力的方式通过无线电波来实现通信,通信效率非常高。 ZigBee组网方式主要有三种拓扑结构:星型结构、簇状结构和网状结构。星型拓扑结构包括一个协调器和多个终端,没有路由,近距离传输。本照明系统采用星型网络拓扑结构,由一个协调器和多个终端设备组成。在本ZigBee网络中,协调器执行命令的发送。协调器将控制命令发送到指定的节点,当指定的节点收到来自协调器的命令后,就做出指定的动作,而各个终端节点之间不能互相通信。 3 系统硬件设计 本系统在架设ZigBee无线通信网络系统时所选择的硬件平台是CC2530模块ZigBee开发套件。CC2530内部已集成了一个8051微处理器与高性能的RF收发器。CC2350能以很低的成本建设强大的网络节点,拥有较大的快闪记忆体,能存储256B数据。本系统主要分为协调器模块和终端节点模块。协调器模块由ZigBee模块和PC组成,终端节点模块主要由ZigBee模块、光敏传感器、红外传感器和照明灯泡组成。控制策略结合ZigBee2007协议,终端节点实时采集照明现场的环境参数发送给协调器,经过协调器上CC2530芯片的逻辑分析后,发回操作指令给终端节点。PC上位机也可实时显示环境参数信息,对照明设备进行集中管理和控制。使用的主要硬件包括ZigBeeCC2530芯片模块、HC-SR501型红外电传感器、5549光敏传感器、灯泡、RS232串口通信线、YL-78 1路继电器、PC机、电源、下载线等。硬件原理图如图1所示。 4 系统软件设计 使用TI公司开发的基于IEEE 802.15.4标准的 Z-Stack协议栈 ,仅仅需要设计各个节点的应用层软件即可。网络协调器初始化网络后,终端节点与协调器完成网络连接的过程,成功组建ZigBee星型网络。光敏传感器对室内光照强度进行实时采集,并将采集的光强信息传给终端ZigBee模块,终端ZigBee模块又将此信息发送给协调器,协调器通过串口将数据送到上位机显示,同时,协调器对光强信息进行分析判断,当光强高于既设阈值时点亮灯泡,小于则熄灭。此模式还要判断是否有红外感应的情况下执行,当没有红外感应时,灯泡一直处于熄灭状态。 本论文实物使用开发板P0.4口和P0.5口作为电磁继电器的信号输入端,设定高电平时继电器断开,低电平时继电器吸合。主要应用ZigBee协议栈SampleApp_Init( )用户任务初始化函数,设置程序发送数据的方式和目的地址寻址模式,定义设备用来通信的APS层端点描述符;SampleApp_ProcessEvent( )用户应用任务的事件处理函数,处理用户按键任务;SampleApp_SendPeriodicmessage( )分析发送信息函数,调用AF_DataRequest将数据无线广播出去;SampleApp_MessageMSGCB( )分析接收数据函数,接收广播信息数据,并执行。 5 系统整体测试 给两块ZigBee开发板上电,组网成功后,当有人体靠近时,红外热释电传感器感应到人体靠近,同时通过光敏模块采集环境光强度,协调器分析处理采集信号,如果环境光强度弱,发出高电平,控制继电器将灯点亮,反之发出低电平,继电器不工作灯泡保持熄灭状态。 PC上位机能够显示远程终端节点的实时环境参数,并能实现对终端节点上的灯泡集中控制。 6 结束语 本设计将ZigBee技术与室内照明相结合,能实现对建筑室内外的照明设备进行集中管理,该系统可用于家庭照明、楼道灯和偏僻地点的路灯等场景的照明控制。利用此系统不但可以降低系统的安装成本与难度,同时可靠性高、维护方便,有着广阔的应用前景。 作者简介:古丹(1991-),女,h族,四川,助理实验师,本科,三亚学院,研究方向:电子技术。 室内系统设计论文:基于ARM的远程室内环境监测与调控系统设计 摘 要: 为了准确便携地测量室内温度、相对湿度、气压、二氧化碳浓度、甲醛浓度与可吸入气溶胶颗粒浓度,设计并实现了一种远程室内环境监测系统。该智能系统采用STM32单片机作为主控制器来处理和发送数据。针对室内环境因素的特点,分别选取稳定性强、灵敏度高、低功耗的传感器进行实时测量,并配有LCD模块显示当前数值,同时将数据存入SD卡。在户外的情况下,系统通过GSM模块发送短信及时通知用户室内环境情况,用户可以回复已设定好的数字信息实现对智能设备的远程操控。经实际应用,该智能化室内环境监测与调控系统的测量精度达到普通环境监测要求,稳定性好,具有很强的实用价值。 关键词: STM32; 显示模块; GSM模块; 传感器; 智能设备 0 引 言 近些年人们的环保与健康意识显著增强,室内空气污染备受关注。目前室内空气污染物主要包含:厨房天然气燃烧及烹饪过程中产生的CO,CO2,SO2等;在客厅吸烟时产生的甲醛、氰化氢、丙烯醛等;房屋装修所用的装饰材料和化工产品释放的甲醛、苯氨、甲苯等[1?2]。因此,研发一种低功耗、智能化、面向普通用户、集成多项参数实时检测并具有远程调控功能的室内环境监测系统已成为必然的趋势。本文提出了一种基于ARM?STM32的远程室内环境智能监测与调控系统,该系统不仅集成了先进的微处理器芯片、各类传感器模块、环境调控模块、电源控制模块、显示模块、GSM无线传输模块,而且配备了智能手机客户端,使得威胁人体健康的污染因素得到远程实时监测及有效调控。该系统安全系数高,便于远程调控,从而有效地提升了室内环境的净化能力。 1 系统总体结构及工作原理 本文的系统总体设计框图如图1所示,其由STM32单片机模块、各类传感器模块、无线传输模块、显示模块、环境调控模块、电源控制模块及手机信息接收端等部分构成。其中:传感器模块主要检测室内环境的温湿度、CO2、气压、甲醛、气溶胶悬浮颗粒;无线传输模块由芯讯通公司(SIMCom)生产的SIM900A芯片及其外围拓展电路组成,负责接入GPRS无线通信网络;显示模块采用2.8寸TFTLCD显示器及其外围电路,其通过FSMC接口与单片机进行数据传输[3];环境调控模块主要包括智能开关、智能红外遥控装置,它们控制着空调、加湿器、空气净化器、新风系统等;电源控制电路主要由供电电源、稳压芯片及继电器组成,选用5 V的直流供电电源和精度较高的线性稳压芯片LM1117?3.3,稳定输出3.3 V的直流电,继电器选用HK4100F?DC5V?SH;手机接收的信息以短信形式显示,用户可更方便、直观的观察。 该系统的工作原理是:首先,STM32处理器内部的A/D模块将前端传感器模块传输来的环境参数转换成电压信号,TFTLCD会实时显示当前的数值,测得的数据也及时保存到外部SD卡中。当检测的值超过系统设定的值时,单片机通过串口发送一个高电平给无线传输模块,使无线传输模块发送短信到设定的手机号码,用户便可以查看短信来了解室内环境质量,用户与系统之间的数据传输是双向的,用户也可以回复已设定好的数字信息来远距离操控智能开关和红外遥控器。智能开关主要控制一些电器的开和关,红外遥控器既能控制开关还具有调节的功能。当系统处理器收到用户发来的指令时,能够根据指令内容进行相关操作。类似地,传感器的开启和关闭也可通过无线传输模块进行远程控制,从而凸显出了低功耗和选择性检测的优势。 2 系统硬件设计 2.1 优秀处理器的选择 意法半导体公司研发的STM32系列处理器是基于Cortex?M3内核架构,它们专用于满足处理性能强、功耗低、实时性好、成本低的嵌入式场合要求[4?5]。在以下场合应用较频繁:工业使用场合、低能耗使用场合、建筑和安防应用、消费类电子产品。综合诸多方面的因素,本文最终采用的处理器为STM32F103ZET6,其处理运算速率可以达到72 MHz,片内集成512 KB FLASH,64 KB RAM,1个USB,1个CAN,112个GPIO,8个定时器,5个USART,3个ADC,1个SDIO,2个DAC,3个SPI,2个I2C,2个I2S,1个SDIO FSMC总线。 2.2 传感器选型 作为室内环境多参数测量中最为关键的部分,传感器的选型直接影响系统性能的优劣。在本系统中,结合测量系统的实际需要,选用BMP180传感器进行气压测量,其具有较高的稳定性,在超高分辨率模式下,分辨率为2 Pa,测量范围[6]为30~110 kPa。通过I2C总线直接与微处理器相连;选用了GP2Y1050AU0F传感器进行气溶胶颗粒检测,该传感器基于光散射原理,PM1以上的粒子均可被灵敏检测到;采用AM2320温湿度复合型传感器进行温湿度测量[7],温度测量范围为-35~75 ℃,相对湿度测量范围0~99.5%,其信号以40位串行数据输出,传输距离可达20 m以上;选用MS1100甲醛传感器M行甲醛浓度检测[8],其能够侦测0~100×10-6 kg/m3浓度范围内的气体,选取AD8628芯片对微弱的输出信号进行运算放大;选用基于非分散红外线技术的CO2传感器,其采用单通道技术,具有稳定性好、精度高等特点。 2.3 无线传输模块设计 无线传输模块采用芯讯通公司生产的SIM900A[9],其采用SMT封装,支持AT指令。采用单电源供电模式,当工作电压为4.0 V时,此模块性能达到最佳。本系统中其与处理器之间采用串口通信的方式,通信速度设为19 200 b/s,TXD,RXD为发送、接收端,分别与STM32单片机的PA10,PA9连接。各类传感器检测的室内环境参数数值可由无线传输模块以短信的形式发送到用户手机上,以便于用户远程实时了解室内环境状况。 2.4 电源电路设计 在本文设计中电源模块分为两部分:单片机及外围设备供电模块和SIM900A供电模块。单片机和外围模块的供电由稳压芯片LM1117?3.3输出的3.3 V直流电提供,其电路连接如图2所示。 其中C2和C4是旁路电容,主要是抑制干扰,而C1和C3是电解电容,起到滤波的作用。SIM900A模块电源采用稳压芯片MP2303,它能稳定输出0.8~25 V的直流电,电路连接如图3所示。其中VCC_BAT端输出电压4.0 V供SIM900A模块使用。 2.5 继电器电路设计 本设计采用的是直流电磁继电器,型号为HK4100F?DC5V?SH,其电路如图4所示,鉴于STM32单片机端口输出的电流不足以驱动电磁继电器,因此在本设计中通过NPN型三极管8050先对输出电流进行放大,然后再连接电磁继电器,其中三极管的基极b接到单片机PA10端口,发射极e接地,线圈的另一端接5 V电源。值得注意的是,为直观了解继电器的工作状态,在继电器线圈两端分别并联一个二极管1N4148、一个1 kΩ的电阻R2以及LED发光二极管,三者共同组成状态指示电路。CN2的1,2,3脚为继电器输出接线端口,本设计中每个传感器模块都连接了一个电磁继电器。 3 软件模块设计 3.1 GSM控制指令 系统中采用GSM无线通信模块SIM900A实现两者的数据通信。GSM无线通信模块SIM900A通过AT命令来进行控制,采用短消息模式进行数据传输,通过服务中心(Service Center)完成信息的存储和转发后,再利用SMS短信息服务进行文本信息收发。SMS主要有Text和PDU两种收发短信模式。8 b数据与GSM字符集的收发操作可在Text模式下完成,而PDU模式不仅可以实现Text模式的所有功能,而且也可支持UCS2字符集和中文字符的收发操作,但需要对收发PDU数据格式进行编码和解码。GSM模块控制指令类型较多,部分常用典型指令如表1所示。 3.2 系统总体设计流程 系统运行总流程如图5所示,首先,需要初始化系统的底层硬件,然后初始化串口,设置波特率等。利用 STM32控制器自带的A/D转换功能对前端传感器模块采集到的环境参数进行转换,数值通过 LCD实时显示,并存储在SD卡中。当检测的参数值超出系统设定的范围时,STM32主控制器通过 SIM900A 发送短信及时通知用户,用户根据接收到的短信息,回复相应的数字信息实现对智能设备的远距离控制。另外为了降低功耗,有选择性的检测,用户也可以通过GSM网络,发送指令给微控制器来驱动电源控制模块(继电器),控制模块电源是断开还是闭合,从而远程智能管理环境调控模块来开启和关闭空调、加湿器、空气净化器、新风系统等设备,改善室内环境。如果用户在规定的时间内没有回复信息,系统会在5 min后重新发送信息给用户,直到收到回复信息才停止。 4 系统测试及实验分析 4.1 系统测试 基于前面软硬件的设计,根据需要制定了实验板并焊接各个传感器及GSM模块、优秀板模块和供电模块,然后进行接线,保证不发生短接、空接或接错等现象。室内环境的温湿度、气压、甲醛浓度、二氧化碳浓度、气溶胶悬浮颗粒物浓度值等通过LCD显示出来。查看SIM900A显示灯显示是否处于正常工作状态,若不正常则检查SIM卡是否插好。在进行远程数据传输的程序调试时,若手机端收到数据,则调试成功,否则,检查相应的程序错误。逐一调试成功后,最后形成一套完整的系统程序,系统实物如图6所示,LCD显示的数值如图7(a)所示,手机端接收到的信息如图7(b)所示。 4.2 实验结果分析 温湿度的标定严格根据温湿度传感器行业规范和规程,结合恒温恒湿箱C180来完成,系统所测得的温湿度值与相应标准值对比结果如表2所示。 甲醛实验模块采用卫家空气甲醛自测盒所测数据和本系统做对比,甲醛自测盒最小分辨率为0.05 mg/m3,甲醛自测盒和系统所测数据值的对比结果如表3所示。 当环境条件满足温度为20±3 °C、相对湿度 气压模块结合Fluke PPC?4压力全自动校准系统,精度达±0.008%,年稳定性优于±0.005%。压力控制器稳定度达4 ppm。Fluke PPC?4和本系统所测数据值的对比结果如表5所示。 从表2~表5的对比结果可以看出,本文设计的环境监测与调控系统和标准仪器所测的温度、湿度、气压、甲醛、气溶胶浓度数值基本一致。系统的固有误差以及零点漂移产生的误差对测量精度有一定的影响,但在普通环境监测条件下,对比结果表明本文设计的系统精度可以很好满足实际检测需求。同时本文实现的室内环境监测系统也便于用户远程监测和智能调控,实用性更强。 5 结 语 针对市场上一些室内环境检测仪器存在的问题,并结合传感、测量、通信以及无线控制等多种技术,本文研究且设计了室内环境多参数远程检测和调控系统。室内环境的温度、相对湿度、二氧化碳浓度、甲醛浓度、气溶胶浓度可通过该智能系统较好的监测和调控。在数据的采集、保存、传输到调控的整个过程中,系统运行的稳定性与可靠性都较强。同时,测量数据的分析也验证了该系统的测量精度基本符合国家标准值,因此该系统能满足普通家庭用户的实际使用需求。 室内系统设计论文:基于AllJoyn的机房室内温湿度监测系统设计 摘 要:为了使管理员多平台实时监测偏远地区基站机房环境,系统使用Arduino单片机和温湿度传感器DHT11,采用AllJoyn开源框架,结合亿联客物联平台,在电脑端和安卓移动端获取温湿度数据曲线,并验证AllJoyn的平台中立性。 关键词:AllJoyn;Arduino;DHT11;物联网;多平台 随着通信行业的发展,基站数量增多,偏远地区机房检测困难。传感器和物联网技术使管理员实时监测并快速解决问题,但多学科交叉使行业标准不统一。AllJoyn具有平台中立性、多平台组件等特点。其优秀是总线机制,服务端和客户端的总线附件先连接到总线,之后系统分配给它们唯一的ID,服务端的总线附件申请共知名称并广播,客户端发现共知名称后连接到总线,建立会话。本设计采用Arduino Due和DHT11模块,结合亿联客物联网平台,运用AllJoyn多平台特性,在电脑端和安卓手机端进行数据曲线显示,更直观地获取室内的情况。 1.系统硬件设计 本系统结合Arduino Due开发板与多个温湿度传感器,使用互联网连接电脑服务端,AllJoyn后台程序传输采集数据,如图1所示。Arduino Due集成SAM3X8E芯片,包括54个数字接口和12个模拟接口,工作电压3.3V。W5100扩展板连接互联网,将数据传输到亿联客平台。DHT11集成电阻式感湿元件和NTC测温元件,附带8位单片机。 2.系统软件设计 (1)搭建AllJoyn框架。安装Java和Eclipse,Visual Studio和AllJoyn SDK,设置命令“scons OS=win7 CPU=x86_64 MSVS_VERSION=11.0 BINDINGS=cpp”,配置好参数完成AllJoyn的软件环境搭建。 (2)使用Visual Studio软件实现AllJoyn总线机制的各环节。创建总线对象,添加接口,创建后台服务连接到总线;连接AllJoyn路由;服务名字请求,确认共知名称;会话创建,包括动作、接口号和绑定;广播共知名称,以便周边设备进行发现并连接服务。 (3)设计温湿度传感器节点软件,包括Arduino温湿度数据检测和连接AllJoyn服务。温湿度检测先设定DHT11传感器的输入引脚,之后读取引脚状态,成功则传输温湿度值,失败则返回刷新。AllJoyn服务则帮助实现温湿度获取和传输的功能,先确定服务参数,与PC端代码设定一致;再初始化单片机,创建对象并注册后台;最后启动客户端,获取温湿度数据,调用电脑端的发送函数,并多次刷新循环。 3.系统结果 首先电脑生成可执行文件,同时把以太网扩展板插到单片机板上,用网线连接扩展板与路由器。并把DHT11模块插到面包板上,与到单片机对应引脚连接。然后启动AllJoyn服务的后台程序。启动单片机,打开Arduino IDE,将程序上传。在电脑端运用命令行工具启动程序,等待Arduino接入后开启会话。最后打开亿联客PC端和安卓客户端,获得实时监测数据,输出界面如图2所示。 结语 本系统结合Arduino Due单片机和DHT11温湿度传感器的特点,实现了远程实时监测,并可在多平台上查看,对于偏远地区的基站机房建设监测更加便捷,AllJoyn整合更多的资源给用户提供了更多选择,其平台中立性可结合其他相关的物联网技术,发展前景广阔。 室内系统设计论文:室内空气监测净化系统设计 摘 要:智能家居是目前物联网技术的重要应用途径之一,近几年发展非常迅猛。基于物联网技术设计了一款室内空气检测净化系统。该系统主要由监测端主机、监测端从机、净化端和上位机组成。监测端主机通过2.4 G无线方式和多个监测端从机通信,接收气体成分的浓度并在人机交互界面显示。监测端从机提供4个不同的空气传感器接口,用户可根据不同的房间选择不同的组合。净化端起到净化空气的作用,具有净化PM2.5,降解甲醛和苯,产生负氧离子,吸收异味等功能。上位机由手机App和电脑客户端组成,可以通过手机及电脑获取室内空气的状况。 关键词:物联网;智能家居;空气净化;2.4 G 中图分类号:TN108+.5 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)11-00-03 0 引 言 近年来室内空气污染物的来源和种类不断增多, 室内环境质量日益恶劣,对人体健康影响较大,目前已引起人们的广泛关注并成为研究热点。调查表明,人有80%以上的时间是在室内度过的,室内环境污染对人们的身体健康和生活工作质量带来了直接影响。市场上的净化器只起到净化效果,且其检测及净化装置为一个整体,效果差强人意。本系统采用分立式设计,净化范围广、安装便捷,不仅能净化空气,还具有防火、防泄漏、报警等功能,可消除室内安全隐患[1]。 1 系统设计 本系统主要由监测端主机(1个)、监测端从机(多个)、净化端(多个)和上位机(电脑客户端和手机App)组成,由这4部分构成完整的网络,作为智能家居的组成部分[2]。 1.1 监测端主机 监测端主机是系统的优秀单元,是系统的控制中心和数据处理中心。它采用TFT屏进行人机交互,用户可以查看各个房间的温湿度及气体浓度,当室内空气污浊时自动开启净化端净化空气,若室内有害气体或甲烷浓度高于100 ppm时,认为室内空气危险,启动声光报警。同时配备WiFi模块和蓝牙模块分别用于连接电脑客户机和手机App。监测端主机与从机通过2.4 G模块通信,从机把温湿度以及气体浓度信息传送给主机。 1.2 监测端从机 监测端从机主要负责空气信息的采集,包含气体温湿度、PM2.5、CO2、CO、甲烷等。不同的从机可以携带不同的传感器,每个从机可以同时携带1~5个不同的气体传感器。 1.3 净化端 净化端主要起净化空气的作用。可以净化PM2.5,降解甲醛和苯,产生负氧离子,吸收异味[3]。 1.4 上位机 上位机部分主要由PC端客户机和手机App组成,PC端通过WiFi和监测端主机连接,手机通过蓝牙方式连接。通过WiFi或者蓝牙可以在电脑客户端或者手机App上实时观察室内的空气情况,并将7天内的信息绘制成曲线,给出合理建议。系统框图如图1所示。 2 系统实现 2.1 硬件方案 监测端主机采用功能强大的STM32F407ZET6作为主控芯片[4,5],主频高达168 MHz,拥有丰富的外设模块,可以满足无线收发以及彩屏控制等功能的需要。采用nRF24L01芯片作为无线传输芯片,该芯片通过SPI接口和主控相连。与手机App通信时采用蓝牙方式,所以使用CC2540芯片作为蓝牙传输芯片与手机App进行通信,它通过串口和主控相连,数据传输非常方便。采用WiFi的方式与电脑客户端连接,将ESP8266芯片作为蓝牙传输芯片,当电脑连接上该芯片发射出的WiFi信号后便可与电脑客户端进行通信[6]。ESP8266芯片同样也通过串口与主控相连,配置一块分辨率为320×240的彩色触摸屏进行人机交互。采用5 V开关电源[7]供电为常用供电方式,锂电池为备用供电方式。锂电池充电采用TP4056芯片,其充电电路如图2所示。 考虑到监测端从机功能较为单一,所以采用引脚较少、主频较低的STM32 F103C8T6为主控芯片。与主机一样,无线传输采用nRF24L01芯片和主机进行通信。由AM2321温湿度模块测量室内温湿度,该芯片比较灵敏、准确,对温度的分辨率可达到0.1℃,精度为±0.5℃,它通过I2C总线和主控进行通信。提供4种气体传感器的接口,分别为检测PM2.5的SDS011传感器接口、检测CO2的MH-Z14传感器接口、检测甲烷的MQ-2传感器接口和检测CO气体的MQ-7传感器接口。其中SDS011通过读取数据口的高电平比例来计算PM2.5的浓度,其他气体传感器均采用ADC转换的方式读取气体浓度。供电采用12 V开关电源和锂电池混合供电的方式,开关电源为常用供电方式,锂电池为备用供电方式[8],当停电时立即开启锂电池供电。 净化端内部主要由风扇、过滤网、负氧离子发生器组成。其中负氧离子发生器和风扇由监测端从机控制,负氧离子发生器由紫外灯板组成,紫外灯照射空气后可以产生大量负氧离子,使空气更加清新。过滤网由光触媒滤网、HEPA滤网、活性炭滤网组成,空气经过过滤网后不仅可以降解苯、甲苯等有害分子,还可以吸附PM2.5,吸收异味。当监测端主机检测到空气污浊时,控制风扇和紫外灯板净化空气。 2.2 软件方案 系统共使用4个2.4 G无线模块,模块初始状态均配置为接收方式,每个无线模块拥有不同的地址,依次为0x01到0x04。当某个模块需要发送数据时先配置发送方式,将接收地址和需要发送的数据写入数据包中后开启发送,数据包发送成功后会收到接收方的应答信号,可以根据应答信号的有无判断数据包是否发送成功。如果发送成功则重新切换成接收状态,如果发送失败则重新发送,连续5次发送失败后放弃发送。2.4 G网络数据包格式如表1所列[9]。 WiFi模块、蓝牙模块分别和电脑、手机建立连接后可直接使用发送函数发送数据。 监测端从机每分钟采集10次空气成分信息,经处理后发送到监测端主机。由于测量数据易受环境影响,会产生粗大误差,所以在10次测量结果中剔除粗大误差后取平均值作为当前空气浓度的真实值。剔除粗大误差采用格拉布斯准则:当某测量值Ui的残差的绝对值|Vi| G时,则剔除Ui,其中G值与测量次数和置信概率有关[10],为数据的标准差。 监测端主机首先接收空气成分数据,在TFT屏上显示,若与电脑或手机建立连接则将数据发送到电脑或者手机。当空气污浊(CO2浓度大于500 ppm、PM2.5浓度大于25 g/m3)时,发送净化指令到监测端从机,从机控制净化端净化空气。当有害气体浓度超过正常值时,开启声光警报,同时发送净化指令。监测端主机程序框图如图3所示。 3 系统测试 为检测2.4 G网络能否通信,可通过编程让4个监测端从机每秒发送20个字节的数据,在主机的TFT屏上实时显示接收到的数据,用以验证结果是否达到了预期要求。 为检测系统的净化能力以及测量的准确度,特地购置了阿格瑞斯公司型号为WP6120的PM2.5检测仪。在生活中,PM2.5的来源主要是厨房里的油烟,所以实验地点选择在厨房,将WP6120检测仪和本系统放置于同一地点并产生一定的油烟,记录两者的数据并绘制成如图4所示的净化效果图。 由测量结果可知,本系统的误差在±1 g/m3范围内,对PM2.5的滤除非常有效,整体上达到了设计要求。 4 结 语 本系统实现了空气检测及净化和可燃气体泄漏报警的功能。同时和物联网技术结合在一起,符合当今技术发展的方向。系统具有电脑客户端和手机App,TFT彩色屏等人机交互界面,非常人性化。系统具有很强的实用性,大大提高了人们的生活质量,可广泛应用于家庭、医疗系统、行政机关、企事业单位等场所。 室内系统设计论文:室内有害气体监测系统设计研究 摘 要:目前人们除了关心室外大气污染以外,也开始将关注点放在了室内空气污染方面,为了实时监测出室内空气的有害气体,笔者提出了一种室内有害气体的监测系统设计思路,可以对室内有害气体参数进行实时观测。该系统集成了有害气体的检测传感器,同时设置了集成电路,其在运行中可以对有害气体如甲烷、一氧化碳、甲醛等浓度进行检测,当有害气体浓度达到一定的限定值后,监测系统将发出警报,提醒人们及时对此做出处理。笔者在文中对该系统架构设计及功能实现简要论述,并对其应用进行相关探讨。 关键词:有害气体;监测系统;设计;研究 0.引言 目前市面上有许多种类的室内有害气体监测系统,但是大多数仪器都存在操作较为复杂,成本较高等缺点,导致了该系统难以普及到家庭之中,仅有部分专业机构才会安装该系统。然而目前许多家庭在买房后对房间进行装修,却难以对装修材料散发出的有害气体引起注意,长此以往很容易患上慢性疾病,因此安装室内有害气体监测系统是十分必要的。笔者对此提出一种适合家庭的经济、便捷的有害气体监测设备,其采用传感器作为优秀,具有较高的性价比,能够在日常生活中保护用户人身健康。 1.研究背景分析 随着人们生活水平的提高,加之房产“热潮”愈演愈烈,许多家庭开始疯狂购房,并对其进行装修,然而市面上的装修材料质量良莠不齐,很容易在室内散发出有害气体。据统计,每年因为室内空气污染而死亡的人数已达到11.1万人,可谓是一个非常庞大的群体。一般来说,室内有害气体的来源包括两方面:一是现代化社会需求大,工业发展十分迅速,各类石油、化工、消防、火电厂、医药等厂房向大气排放各种有害气体,这些气体严重影响了厂房工人和附近居民的身体健康,对此,工厂一定要改变原来的排污方式,保证居民的居住环境绿色、健康;二是现代化社会的物质水平提高,人们对室内的装修要求提高,然而各种新式的装修材料中正隐藏着大量的有毒气体。基于以上的原因,目前社会中部分家庭空气质量较差,而仅仅依靠自己的感官是无法判断其是否有害,对此多数科研人员进行了研究,设计出了一套室内有害气体监测系统。过去的系统设计具有操作复杂、价格昂贵的特点,导致了该监测系统并未在普通家庭得到普及。因此,笔者对原系统重新进行改良,设计了一套适合普通家庭使用的有害气体检测系统。 2.系统整体架构 2.1 整体架构 (1)整个系统的框架由六大模块组成,每个模块都有自己对应的功能: 控制模块,该模块采用的是ATmega16单片机设备,它可以大大地提高系统代码的运行效率,比一般的控制模块提高约10倍以上的数据吞吐率。 (2)显示电路,其选用了LCD12864显示屏,为中文字库型系统,适用于中国居民使用,电路可以将处理后的结果显示在屏幕上,给用户直观的感受。 (3)电源模块以及报警模块,电源模块采用USB供电,具有方便使用、节约用电的效果;报警模块则采用普通的蜂鸣器和发光二极管,在有害气体浓度超出指标时进行报警,报警模式为发光和声响交替,能够起到提醒用户的作用。 (4)传感模块,其内部安装有感应不同气体浓度的传感器,可以对空气中有害气体的浓度进行感应,传感器再将得到的信息传递给单片机,而单片机会把信息传递给报警器和显示屏幕,让整个系统得以循环运行。 (5)独立键盘模块,该模块设立了3个键来检测有害气体的浓度状况并将其,另外还设有其他的键可重启整个系统,使得系统可以反复地进行。 (6)GSM模块,该模块选用了SIM900A芯片,其主要功能是在浓度达到限定值后,将已设定好的通知短信发送给用户,以此来通知用户空气中有害气体的浓度达到限定值,并做出相应的处理。 2.2 功能实现 该系统分为6个模块,各个模块相互独立又相互联系。系统启用后,传感器开始工作将收集到的信息传递给单片机,单片机将信息处理了以后再将信息显示在显示屏上,如果超标的话,报警器会开始工作,这样就构成了一个完整的系统,该系统的功能得以实现. 3.系统设计 3.1 硬件设计 本系统主要由6个模块组成,分别为:控制芯片、显示、传感器、独立键盘、供电以及GSM等,整个系统的结构如图1所示。系统的控制优秀采用了ATmega16单片,并且融合了MQ-7、MQ-138和MQ-2等系统来分别监测一氧化碳、甲醛以及甲烷的浓度,通过浓度来判断该气体目前对人体的危害程度。在浓度判断结束后,系统将会把采集的数据传递给单机片,当数据到达后,单机片会对这些数据进行分析处理,处理后会将结果传到显示屏,如果浓度达到限定值,则报警器就会响,以此来提醒用户室内空气中的有害气体浓度已经超标,有助于人们及时做出处理(开窗通风,暂时离开)。报警器采用普通的有源蜂鸣器设备,指示灯则选用发光二极管,供电模块采用USB接口,GSM模块采用SIM900系统,这些设备相对便捷,方便人们操作,以上的功能模式即组成一个完整的系统。 3.2 软件设计 软件部分的设计主要针对传感器检测到有害气体浓度后对低电平进行的处理环节。在程序初始化的阶段后,用户可以在机器的外部通过表示有何种有害气体的监测按钮,选择自己想要监测的气体,并且系统监测后会在LED屏幕上显示监测后处理过的数据,得到室内有害气体的浓度情况和室内空气等级质量数据。当监测浓度超过初始设定的限定值后,报警器发光闪烁并发出报警声响,同时也将发出文字报警短信。在处理室内空气的有害气体后,按下复原键就可以将该装置恢复到初始状态,使得系统初始化,根据用户的需要再次进行工作。 4.系统测试与应用 本产品的设计思路与电路原理较为简单,测试时主要是为了检测测试器电路状况和其工作情况。笔者将其安置在一个密闭的盒子内,先将其中通入一定浓度的甲烷,进行测定后复原,再输入比之前量更多的甲烷,以此类推几次试验后,再用同样的方式对其他的有害气体进行相同的实验。通过实验发现,该系统的监测时间较短,复原较快,并且能够快速而且准确地判读空气中有害气体的浓度并做出分析,同时显示在显示屏上,报警系统也可以正常地进行工作。感应器系统如图2所示,其能够实现良好工作,且由于性能较高,成本较低,因此值得推广应用。 结语 本系统对于室内有害气体的监测具有良好的效果,并且操作十分便捷,成本较低,适用于各收入层次的家庭。因为该系统对烟雾比较敏感,因此在烟雾较多的环境中难以进行正确判断,有时可能产生错误的数据,而这也是该系统的不足之处。但从整体来看,笔者通过多次对该系统进行实验,系统各方面都是比较稳定的,可以正常地进行工作,运行的速度也能够达到设计的要求,该设备的电路模块便携性高,有益于对系统进行调试和升级。总而言之,该室内有害气体监测系统,具有实用性强、价格低廉、操作简单、易于普及等多个优点,可以对室内的有害气体浓度做出正确的判断,从而保证了用户的健康生活。 室内系统设计论文:基于单片机的室内温度控制系统设计 摘 要:单片机在当今世界运用得十分广泛,所以学习以及利用单片机实现我们想要实现的功能是一种趋势和必然。设计中,我们采用STC89C51单片机来控制房间室温的温度。这个系统包括以下几个具体的模块:测温模块、显示模块,以及调节模块共同组成。测温模块运用Pt100温度传感器进行温度的测量并转换成数字输出信号便于检测与进一步的调节,显示模块采用两位LED数码管显示,精度为1摄氏度。调节模块主要由两部分构成,一部分为调低温度的如自动调节温度的风扇及空气压缩机等制冷设备,另一部分为根据室温升高温度的调温电热炉。环境适宜温度:根据资料显示,人的舒适温度为25摄氏度到28摄氏度之间,故该系统预设温度为27摄氏度。 关键词:室内温度控制;STC89C51单片机;Pt100温度传感器 1 各模块的介绍 1.1 STC89C51单片机 STC89C51RC采用的是8051核的ISP系统可编程芯片,ISP为“In System Programming”的缩写。工作时最高可拥有80MHz的时钟频率,片内包含的Flash只读程序存储器为8K Bytes,它可反复擦写1000次,该单片机既由MCS-51指令系统又有80C51的引脚结构,有通用的8位中央处理器在STC89C51内部集成,并且它还包含ISP Flash存储单元,可以实现在系统可编程的功能,可以用电脑进行程序的下载,无需购买通用编程器。STC89C51RC系列的单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051 内核单片机,既高速又低耗。 1.2 Pt100温度传感器 Pt100温度传感器是测量温度并利用自身阻值由温度变化而产生变化的特点进行温度信号转换成标准的输出信号的仪表,可以用来检测和调节工程生产过程的温度参数。由两部分构成带传感器的变送器,它们分别是“传感器”和“信号转换器”。热电偶或者热电阻是传感器的主要材料;信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成(由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的,因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器),有些变送器增加了显示单元,有些还具有现场总线功能。 1.3 LED数码管 LED数码管实际上是由七段LED灯组成一个“8”字形,若算上小点则共有八个LED小灯,根据各个小灯亮灭不同,它可以显示从“0”到十六进制的“F”。LED数码管按连接方式的不同可分为共阴极接法和共阳极接法。共阴极接法的数码管要接通高电平才可以导通工作,而共阳极则需要接通低电平才可以导通工作。本设计采用共阴极接法的两位LED数码管,连接在单片机的P2口。 1.4 继电器控制的加热系统 单片机通过P1.1引脚对继电器的断开和和闭合进行控制从而控制加热系统的工作与否。当输出为低电平时,三极管导通,加热系统开始工作。当输出为高电平时,三极管截止,加热系统停止工作。 2 设计思路 2.1 总体思路 本系统运用STC89C51单片机进行对于室温的测量及调控,运用Pt100温度传感器进行温度的测量以及标准信号的传输,这样做是为了进一步的对温度进行调节。我们在上文已经了解到了Pt100温度传感器既包括传感器又包括信号转换器,这满足我们对温度检测后转换成标准信号交给单片机进行判断的要求。它设计的主要原理为根据温度的不同则自身电阻值不同,从而影响电路中电压,所以根据温度的不同可换算成不同的电压值,也就有不同的标准信号相对应。当单片机检测到温度传感器发送给单片机的标准信号之后,单片机根据预先设定的温度进行判断,若高于这个温度则使风扇转动,若低于这个温度则使风扇停转并且使暖炉工作。在所有过程中,用LED数码管来进行温度的显示。 2.2 交流调温风扇部分 该风扇工作原理为根据温度不同来调整风速,风速共有四档,但为了简洁起见只用其中两档,即0档和四档,当室温小于等于27摄氏度时,该风扇为零度,当室温大于27度时,该风扇转速为四档。 2.3 继电器控制的加热系统部分 作为调高温度的部分,它需要交流供电,而单片机只能提供最大为5伏的电压,所以想要通过单片机直接对加热系统进行控制是不现实的,所以在这里用到了继电器来实现加热系统中电路的导通和断开,而用单片机来控制继电器是否工作,当单片机P1.1引脚输出低电平时三极管导通,加热系统开始工作,而当P1.1引脚输出高电平时,三极管截止,加热系统停止工作。 2.4 A/D转换器 在这个室温调控系统中,A/D转换器在Pt100温度传感器电路中,是为了将热电阻测得的温度信号转换成标准的数字信号以便于单片机检测并作出相应的运算及判断。因为单片机只能运算数字语言,即“0”和“1”,不能直接对温度信号加以运算,故我们需要用A/D转换装置将信号进行转化,相当于“翻译”的功能。 3 主接线的设计 在主接线的优秀部分是四十只引脚的STC89C51单片机,它的P2口连接一个共阴极两位LED数码管,而它的阴极分别连接在单片机的P1.6引脚和P1.7引脚,数码管用来显示当前温度,而温度的来源为Pt100温度传感器测量的温度。Pt100温度传感器测量的温度通过一个A/D转换装置连接在STC89C51单片机的P0口上,实现温度信号转换成标准数字信号并向单片机传输的功能。STC89C51单片机接收到温度转换成的标准数字信号后,通过扫描预先下载进去的主程序进行内部的运算与判断,当温度高于27摄氏度时,启动交流调速风扇,进行降温工作,而当温度低于27度后,交流调速风扇将停止工作,并且在室温比27摄氏度低很多(在本设计中为5摄氏度)时使单片机控制继电器使增温系统工作,知道温度重新升回27摄氏度。 4 主程序的设计 本程序运用C语言来进行设计,设计的主体思路是分别设计A/D转换子程序、数码管显示子程序、温度调控子程序,其中交流调速风扇的调速程序要通过中断程序来实现,它的主要原理是:我国交流电的频率为50Hz,即周期为0.02s,我们先将供给交流调速风扇的交流电整流成连续的正半周期的交流电,利用单片机控制通电与断电的占空比从而调节交流调速风扇的档位,在中断程序中根据Pt100温度传感器测得的温度信号转换成的标准数字信号的不同来设定不同的占空比。对于Pt100温度传感器测得的温度信号,要根据公式转换成一个对应的数字,整体趋势是温度越高这个数字越低。这部分由程序中的A/D转换子程序来实现。对于数码管的显示,我们通过定义数字表以及定义端口(用两个不同的参数来表示连接数码管阴极的P1.6引脚和P1.7引脚)来实现对数码管显示的控制。对于交流调速风扇和对加热系统的控制在主程序中是通过设定两个不同的参数来实现的,这两个参数分别代表连接继电器的P1.1引脚和连接交流调速风扇的P1.2引脚,通过给这两个参数赋值(“0”和“1”)来实现降温和升温的功能。 室内系统设计论文:基于物联传感网的抽水蓄能电站ToA室内定位系统设计 摘 要:文章结合抽水蓄能水电站的实际情况,重点对传感网络接入方式、传输网络的构成以及传输网络的多跳级联进行阐述。我们首先提出了基于接收信号强度指示指标RSSI对所有测距的结果进行排序过滤,然后对信号强度越高的测距结果分配越高的计算权重,其对定位结果的影响越大,并且通过增加定位基站的数量来弥补电磁干扰的影响,最后对每个特定的定位基站进行有效测距距离。经过优化后定位精度明显提高。 关键词:物联网;传感网;传输网;水电站;ToA;室内定位 1 概述 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网对于电网来说,并非一个全新的事物,相关技术已经“渗入”智能电网的各个环节,被用于信息采集、状态监测、回馈控制等,从而全方位提高智能电网各环节的信息感知深度和广度。物联网技术为提高电网效率、供电可靠性提供了技术支撑,RFID技术、各类传感器、定位技术、图像获取技术等使仓库管理、变电站监控、抢修定位与调度、巡检定位、故障识别等业务实现灵活、高效、可靠的智能化应用。 2 物联网系统框架及软硬件设计 文章设计的物联网平台系统架构如图1所示。 平台包括:2.4GHz定位基站,2.4GHz定位手持机,433MHz贴片式无线测温传感器,433MHz双频无线传感器转发基站,433MHz通信基站,433MHz通信汇聚端以及应用层上位机软件。 2.1 贴片式无线传感器节点 数据收发模块采用CC1101芯片,CC1101是Ti推出的ISM频段无线收发芯片,其主要工作在433MHz-915MHz频段,最大的输出功率可达10dbm,灵敏度高,低功耗的电流,正常接收模式下为16mA,支持0-500Kbps的传输速率,支持多种调制模式并提供对同步字的检测、地址的校验,具有灵活的数据包长度以及支持自动CRC的处理。 2.2 贴片式无线测温节点 文章无线节点采用的是一种星形网络结构,软件主要由以下几方面组成:支持多跳和级联的无线网络通信协议、A/D转换程序、外部中断程序以及温度采集通信程序。无线网络协议程序主要包括无线协议的相关部分以及对传感器信息的处理。A/D转换程序主要是采集电池电压。外部中断程序主要是用于唤醒休眠的CC1101模块。 3 抽水蓄能水电站定位系统设计 3.1 水电站室内定位系统的挑战 在室内环境下,很多遮挡物以及金属对无线电波的反射等原因,能产生多径干扰和非视距测距,它们对实际测距结果会造成较大的误差。由于水电站地下厂房内遍布着金属,电磁环境也比较复杂,必然会给测距结果带来较大误差,例如会产生有效测距距离过近的问题、非视距测距造成测量距离过大的问题。 3.2 有效测距距离过近的问题 表1中的数据是在水电站现场,用定位手持机对定位基站进行测距的测试结果,从结果可以看出在开阔的地下大厅一层有效测距的距离大概为25米左右,然而在向更远的距离进行移动的时候,基本测量不到距离结果,唯一测量到的距离值为78米,但是其真实距离为55米,所以看出复杂的电磁环境对测距结果干扰很严重。 ToA算法的测量距离和真实距离的关系为:d1服从N(d,σ2)分布,其中d1是测量距离,d是定位手持机和定位基站之间的真实距离,σ2是测量方差。σ大小与d成正比例,真实距离越大,测量误差就越大。在非视距测距的情况下,测距误差为1%左右。虽然室内环境的有效测距距离比较近,但是可以满足ToA定位系统的应用。 3.3 非视距测距的影响 在对安装了定位系统的地下厂房进行测试时,发现非视距测距对测距精度的影响很大,当出现如下情况的时候,就会产生非视距测距的现象,造成测距结果比真实结果大,严重影响定位的精度。如图2所示,当手持机与定位基站之间的实际距离为15米时,由于它们之间存在着遮挡物,所以无线电波不能直线到达被测基站,实际的测距结果是通过与后侧墙壁的反射后的距离。实际测距的距离为R1+R2≈35米,比实际距离大了15米。如果此测距结果用于最终的定位算法中,将会严重地影响定位的精度,从而得出工作人员在实际场景中跳来跳去的结果。 3.4 定位系统的优化手段 3.4.1 对定位基站进行扩展参数设置 水电站地下大厅内一共布置了9个定位基站,因此理论上定位手持机最多可以测量到周围9个定位基站的距离,但是最小二乘法等定位算法使用3组测距结果即可。从测试结果来看,每个定位基站的有效测量距离都在40米以内,并且由于遮挡物位置的不同,所以每个定位基站会有所差异。在数据库端对每个定位基站进行有效的距离配置时,当出现超过此测量距离的数值时,可以直接过滤掉该数值,从而最大程度地避免多径干扰和非视距测距距离对定位结果的影响。 3.4.2 对算法进行优化 在传统的ToA算法中,每组测距结果的N个测距值的权重是一样的,这样一个或几个测距偏差比较大的测距值将直接导致定位结果误差偏大。结合水电站的实际使用环境来看,接收信号强度数值越大的测距结果,其真实距离越远,那么测量距离的误差就可能越大。因为安装的定位基站数量比较多,每个基站之间的间隔为25米,所以测距距离越近的越可靠是毋庸置疑的。 4 水电站现场室内定位结果 首先过滤掉不合理的ToA测距距离,在图3中的“*”ToA代表用仅过滤后得到的ToA测距距离进行定位的位置结果,再根据接收信号强度指示指标RSSI对过滤后的ToA测距距离进行排序,并且对信号强度越高的测距结果分配越高计算权重,图中“+”RSSI-ToA代表用排序加权后进行定位的位置结果。 5 结束语 在物联网系统的基础上,为了弥补ToA算法在水电站环境中的缺陷,通过RSSI确定不同的测量距离值分配不同的计算权重值,在水电站地理环境中放置多个定位基站来解决复杂的电磁环境下单个基站有效测距距离过近的问题,对各个基站设定不同的权重值和有效测距距离,最大程度地过滤掉不合适的测量距离值,从而加大可信度高的测距值的权重,使定位结果更接近于实际位置,提高了定位系统的精度。 室内系统设计论文:基于物联网的LED室内照明系统设计趋势探讨 摘要:物联网技术是新时代信息技术的优秀,它借助互联网将物物相连,实现延伸和扩展,通过智能感知、识别技术和普适计算的方法实现信息沟通,应用于网络融合。文章结合物联网LED照明系统概述,以物联网的LED室内变照度照明系统控制方法为例,探讨了照明系统设计的发展趋势。 关键词:物联网技术;LED;室内照明系统;智能感知;识别技术;普适计算 随着信息技术的发展,社会经济文化进入新的时期,人们对未来生活也开展了较多的探索,基于物联网的照明系统设计研究具有重要的意义,也会对LED室内照明领域产生深远的影响。物联网应用信息技术将互感器和控制器等联系在一起,提高了系统中设备和资源的个性化和智能化。物联网技术保证日常应用中的物品有思想,体现出智能化特点,为日常生活带来重要的变革,基于物联网的LED室内照明系统也会为人们提供更高质量的生活。 1 基于物联网的LED照明系统概述 随着人们生活水平的提高,对室内照明系统的要求由原来的节能环保转变为对精神层次的追求,例如照明系统的健康化、智能化和艺术化。LED照明灯具应用功能过程中充分体现出轻巧、不易碎、色彩丰富、便于光色控制和组合的优点,为室内照明灯具的健康化和艺术化奠定了基础。 物联网技术中借助互联网和传感网的优势,实现了室内照明系统的网络化、智能化。在物联网技术发展的大背景下,室外成员可以应用计算机实现远程控制,自动发送电子邮件和短信,完善照明系统的报警功能。室内照明灯具的生产厂家可以借助网络对技术人员提供指导,便于及时排除故障,从而提高产品售后服务的质量。智能化的室内照明系统可以记录用户的生活习惯和作息方式,借助可靠的情景感知技术与其他家用电器之间产生互动,体现智能化的优势,提高人们的生活质量。随着物联网技术在室内LED照明系统中的深度融合,将彻底改变人们的生活方式,成为室内生活的重要角色。 2 基于物联网的LED室内变照度照明系统研究 2.1 照度要求 照度是指物体被照亮的程度,从一个方向上看,在固定方向上任何表面每单位投影面积上的光照强度,照度也是室内照明系统的重要指标。照度会对室内人员的生活产生重要的影响,由于照度给人们的视觉感受不一样,在连续工作的同时,如果照度不足,将会严重影响人们的视力,引发头晕、皮肤病等问题。购物商场内的照度将会影响商品的视觉效果,合适的照度将会激发客户的购买欲望,有利于销售。 在同一栋大楼中,由于房间位置的不同,人们对照度的要求也会不同。与传统灯具相比,LED灯具具有良好的可调性,很容易满足人们对室内照度的需求,光线不足时可以将灯具调亮一些,也可以在光线充足时将灯具调暗一些或者关闭。 2.2 基于物联网的照度控制方法 将物联网技术应用于室内LED照度控制,需要从室内照度的智能感知层、智能建筑网络层和智能变照度控制层方面进行分析。 为了实现对LED灯具的照度控制,需要及时掌握室内的照度,目前在计算室内光照度的过程中,需要结合灯具、室内光反射情况和平均照度,现介绍以下方法: 第一步,选择特定的房间,在地面上做出规划,分出边长为1m的正方形网格,同时测出不同交叉点的照度。 第二步,应用不同交叉点的照度构建光场模型。利用光场模型计算出房间中任何一点的照度。在应用该模型的过程中,已知房间内的点有A1、A2、A3、A4……An,并且已经知道这些点的光照度,结合这些已知点的坐标,求出任意一点的照度。 第三步,在建立模型的基础上,应用已知点的光照度和待定点的坐标为神经网络的输入,计算出相应点的光照度。 为了实现设计目的,在设计过程中应用分级控制方法,不同的灯具作为相应的子节点,集中控制器对不同子节点进行控制,同时将集中控制器连接在中央控制器中。其中子节点可以是无线灯光控制的节点,集控器是无线节点的集中控制单元,机控软件选为局域网PC机的控制软件。 灯光控制可以应用无线通信和无线节点实现集中控制,其中将无线节点集中控制器连接在局域网服务器上,在局域网服务器的帮助下,可以连接到外网服务器上,收集、PC设备等都可以借助外网服务器对灯光进行监测。 系统硬件设计方面,主要涉及到节点模块和集控模块的设计。子节点设计的重点在无线接收模块和照度检测模块。其中无线接收模块可以及时准确地获取信号,并对信号进行解码,如果解码有效,解码信号将会在处理器中被处理,可以结合实际信号,将不同占空比的PWM信号输出,实现灯光的驱动和调节。如果解码信号无效,将不会做出任何处理。照度检测模块主要实现对光通量的变化进行检测,如果光通量出现变化,可以及时将信号反馈到中央处理器,对信号进行分析处理后对PWM进行调节。集控器设计过程中应用多个中央处理器协同工作,实现物联网的组网和信号模拟,将模拟信号转换为控制信号,同时中央处理器也可以实现编码,及时将编码发射出去。 3 基于物联网的LED室内照明系统的设计趋势 在物联网技术逐渐普及的同时,智慧城市的建设理念也被人们接受,设计师在融合物联网技术的过程中,对室内LED照明系统进行深入研究,在未来的发展过程中,照明系统体现出自适应和自管理的优势。 3.1 照明系统借助全面感知的能力实现自适应 未来的发展过程中,室内照明系统将体现出“聪明能干”的特点,体现出自适应的优势。在应用传感技术、无线通信技术和RFID射频识别技术的过程中,照明系统借助内部的传感器系统和微处理系统获取环境的变化信息,基于物联网的LED照明系统感知环境信息,可以随环境而变,自适应地提出解决方案,为人们提供自然的服务。 将先进的传感器系统嵌入到物联网LED室内照明系统中,可以及时感知环境变化,借助神经网络模糊控制方法,结合环境变化快速制定出工作方案,适应用户的需求,可以节省用户的选择时间,灯具的使用过程也更加人性化和智能化,如果用户在应用的过程中出现生活习惯的变化,照明系统将会生成新的设定方式。例如,LED照明系统需要根据冰箱开启的时间自动调节照度,针对智能型热水器而言,可以根据外部环境温度的变化,应用LED照明系统为用户提供水温信息和水量信息。 3.2 照明系统借助智能化技术实现自管理 未来的发展过程中,室内照明系统将体现出自管理的能力。未来物联网LED室内照明系统应用智能化技术,打破传统程序框架的束缚,不仅仅局限于设计师设计定的程序,也会不断改变传统的被动接受指令和执行指令,改变传统控制系统中的单一控制方法,而是发展成为拥有智能化特点、拥有多种思维方式的设备,可以实现自主识别、自主判断、自主学习等功能。 在对照明灯具自身进行控制的同时,还可以应用物联网技术构建智能化控制系统,掌握生产流程和运行参数,对生产环境进行可靠的监控,实现LED产品生产过程的智能化控制和管理,尽可能消除人为因素的影响,保证生产过程中的安全,可以避免生产过程对环境造成破坏。 4 结语 信息技术的发展为物联网技术的应用提供了坚实的平台。将物理网技术应用于LED室内照明系统中,拥有可靠的技术发展平台和良好的技术环境,有利于实现智慧生活,为人们提供更加便捷、舒适、安全、智能的生活空间。目前,室内LED照明系统还处于发展阶段,在物联网技术不断发展的过程中,室内LED照明系统将会朝着网络化、信息化和智慧化方向发展。LED照明系统不仅绿色环保,而且有利于提升城市形象、美化居住环境,为人们提供更加安全舒适的照明系统。 室内系统设计论文:四网协同室内分布系统设计研究 【摘要】 本文结合中国移动通信网络规划及现有室内分布系统工程建设情况,依据中国移动“四网协同”室内分布系统的规划设计及运行效果,对“四网协同”室内分布系统如何设计,从覆盖,容量,分区,切换,外泄,合路等方面进行研究。 【关键词】 四网协同 室分设计 覆盖 容量 小区规划 切换/外泄 合路 一、引言 随着通信技术的发展,移动通信工程建设从单一制式建设发展到多制式共同建设,运营商不同制式的网络该如何进行业务分流?如何利用最少的投资获取最大的利润?如何打造覆盖全面、网络质量高、数据速率快的无线网络?这将是未来室内分布系统设计时应考虑的重点。 所谓“四网协同”即通过整体协同规划原则,实现不同区域、不同场景的差异化网络建设,实现网络价值的最大化。 二、“四网协同”室分设计研究 2.1四网协同室分设计需求细化 在勘测及规划前期,设计人员应详细了解站点环境,明确覆盖需求,须考虑当前及未来两年内覆盖需求区域对移动GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网信号的覆盖需求,优选GSM/TD-SCDMA/WLAN/TD-LTE四网系统同步规划。一来在设计规划及工程实施方面可以避免系统调整架构,反复实施工程,站点多次投资;二来可以方便业主一体化协商,降低业主反感程度,有利于最大化实现“四网协同”覆盖要求。 2.2四网协同室分覆盖设计 “四网协同”系统中,WLAN系统因频率最高,穿透能力最差,在同等环境下,室分天线覆盖区域衰减最大。加上终端对边缘场强要求要求大于-80dBm甚至更高,依据空间损耗L0(dB)=32.44+20lgF+20lgD.(式中,F为频率,单位MHz;D为移动台与天线之间的距离,单位KM),可以得出WLAN系统中天线覆盖半径大致6~10米,并优先天线入户布放。对于无WLAN系统热点覆盖的区域,如停车场,避难层等,天线覆盖半径取10~16米。 对于电梯覆盖,考虑多系统合路,应采用定向壁挂隔三层(主瓣朝电梯厅)或隔四层(主瓣朝电梯井道)布放于电梯井道,确保覆盖。 “四网协同”系统中,在规划覆盖天线密度后,可依据现场环境确定平面安装图。根据各系统的边缘覆盖场强推算出各系统要求的天线口功率,再由天线口功率反推出各个系统所需总功率。由于各系统设备功率不一致,适用的主要业务场景和覆盖能力也不一样,从而引发对“四网协同”容量探讨。 2.3四网协同室分容量设计 GSM(GSM900 DCS1800)系统,容量需求主要由话务需求及覆盖需求决定。目前话务一般是这样计算:话务量=站点人流量×手机用户比例×移动用户比例×每用户忙时话务×修正因子。覆盖方面,依据“降三高”及“话务下沉”的原则,单小区配置不高于8,对于部分无线利用率偏高,用户需求较高的区域,可采用GSM900与DCS1800混频组网。 TD-SCDMA系统,容量主要由数据业务需求来决定,即数据业务大概占语音业务的30%,TD-SCDMA系统容量暂时按照2G语音业务×1.3计算。 WLAN系统,容量需求主要由用户数量来决定。一般每个AP大约支持30个用户。对于用户超高区域。如场馆/会所/机场等区域,可加入单独AP覆盖,以缓解容量压力。 TD-LTE系统,容量估算的方法与GSM/TD-SCDMA/ WLAN系统的容量估算方法不同,由于影响TD-LTE容量估算的因素较多,包括结构环境、干扰抑制、设备性能等因素,目前,行业内主要是通过设计仿真,现场测试,然后统计分析数据的方法获得不同无线场景下、网络和UE不同配置下的小区吞吐量和小区边缘吞吐量。 2.4四网协同室分分区规划设计 GSM(GSM900 DCS1800)系统,分区需求主要由容量需求,覆盖需求,频率规范决定。针对用户密度高地区,无线利用率偏高,出现话务拥塞等现象时。可以将原有小区划分为若干单小区,满足话务量高的需要。覆盖方面,由于系统覆盖面积大,馈线布放难度高,馈线损耗大,所以必须将覆盖区域分为若干单小区。频率方面,由于小区较多,会出现同邻频干扰现象,加上容量的影响,可以采用GSM900 DCS1800混频组网分区。 TD-SCDMA系统,分区主要由容量需求及系统升级需求决定。TD-SCDMA系统分区规划一般是:单小区RRU数量优先不超过6台,各光口RRU级联数量不超过3台。 WLAN系统,分区主要由容量需求及频率规划决定。容量需求分区,可以采用2.4G与5.8G分区覆盖相结合。频率规划,WLAN系统现网频点的1,6,11可交替使用。 TD-LTE系统,分区主要由频率规划及系统规模决定。由于TD-LTE子载波众多,室内系统大都采用O1配置。因此业务需求须设置多个小区时,相邻小区间建议采用异频组网。并在建筑物内利用自然阻隔合理进行频率规划。同层小区间频率也可交错复用,受系统规模影响,当单小区LTE RRU数量超过6台时须分区。 2.5四网协同室分切换/外泄设计 “四网协同”系统中,运营商为了充分利用系统资源,并适应话音向数据网络升级转型,已经在各系统间做了优化切换。常见的如:2G/3G网络互操作,G/T网络分流等。在此只对室内分布系统部分进行探讨。 GSM(GSM900 DCS1800)系统,切换主要指室分系统各小区之间及室内与室外信号的切换。室分系统各小区切换主要表现为混频组网切换,楼宇上下切换,楼层左右切换,覆盖区同心圆切换,各覆盖小区与切换小区切换,电梯与楼层切换等。 针对室分小区内部切换,我们可以采取以下几种方法: A.加大切换区域,即在切换边界区域将待切换的小区信号加强,保留足够的缓冲区域。 B.无法加大切换区域时,尽量减少切换。可以借助电梯井道,建筑物天花板、墙体等自身障碍物产生的穿透损耗形成小区间的隔离。 针对室分小区与室外小区切换,除了考虑以上方法,还必须考虑外泄问题:常用防止外泄的方法有: 在临界区域使用定向天线。 利用现场建筑物特点,依靠建筑物的遮挡防止外泄。 现场无法安装定向天线且天线无遮挡时,可适当降低室内吸顶天线口功率防止外泄。 2.6四网协同室分合路方式设计 目前室内分布系统由于通信制式的增加基本都经过了多次工程建设,大多采用了多系统合路共天馈系统方式。但多次合路带来的后果就是:合路器的插损导致各系统功率下降,加上工程工艺质量差或器件质量差导致多系统指标恶化。设计上建议优先使用高性能四频合路器,以满足“四网协同”多系统室内分布系统合路要求。 三、结语 四网协同是综合考虑网络的规划、建设与融合,最终目的是提升客户感知、挖掘管道价值。它既可以均衡网络容量、引导业务分流、保障用户体验,提升整体管道价值,也符合中国移动提出的建设“六分在设计方案、三分在产品质量、一分在工程实施”的工程优生理念。
煤矿通信论文:煤矿企业无线通信论文 一、在煤矿企业中应用的无线通信技术的种类 1、PHS技术 PHS技术就是常说的矿井小灵通,是现代社会矿井无线通讯的主要设备之一。矿井小灵通综合使用了大量硬件技术,如FPGA和DSP等,该技术的软件开发以模块化为标准,其控制体系以逐级分布为主;系统的配置灵活性较高,用户可以随机调换系统的业务功能和系统容量;该系统还能够统一指挥和调度矿区内固定和移动的用户,实现公众通信移动网络和矿区通信移动网络的联合发展。 2、SCDMA技术 SCDMA技术是常说的矿井大灵通,在矿井开采过程中发挥着至关重要的作用。SCDMA技术不符合国际电信联盟标准,在实际开采过程中的应用范围较小。主要原因是该技术仍存在着覆盖方式以泄露电缆为主和限制手机定位等缺陷。 3、矿井无线数字对讲 该技术在矿井开采中应用范围十分广泛,相关的配套设施和产业链已经非常完善,具有可靠、实用和经济实惠等特点。但是,在实际应用过程中该技术仍很难实现一部手机全双工的保密通信要求;难以完成电信公网和企业原有的固话交换之间的相互连通;并存在业务信道较少以及覆盖面狭窄等缺陷。 4、矿井无线局域网 矿井无线局域网属于短距离无线宽带数据传输领域,是非移动无线宽带数据通信产品的典型代表,该技术与其其他通信技术相比最大的区别在于它不支持语音业务和移动数据传输,在无线网片和无线网桥领域应用比较广泛。 二、煤矿企业中无线通信技术的发展趋势 1PHS技术 据相关统计结果显示:PHS技术是目前我国煤矿企业应用频率最高的无线通信技术,该技术在煤矿企业的发展建设过程中具有极大的技术优势,最典型的特点有语音通话效果好、移动切换呼通率高一级组网通信规范等。近几年,伴随着无线通信技术的深入发展,PHS技术的原有频段将转移到3G组网上。该项技术转移的主要原因有:第一,PHS技术中必须使用的基站和手机功率相对而言较小,属于无线微蜂窝通信体制的范畴,原有频段转移到3G最往后,网络通信受干扰程度较小;第二,转移到3G组网的原有频率可以完成自动调整,确保在新通话收集的通信频道不被切换;第三,原有频段转移到3G组网后,PHS和DECT系统可以同时实现与3G网络的兼容发展;第四,PHS技术主要集中在矿井下,对地面3g网络信号不会产生影响。 2Wifi无线局域网技术 Wifi技术系统在未来的发展领域十分广泛,主要由于该技术在无线通信领域占有十分广阔的发展空间和技术优势,该技术正逐步替代PHS技术在煤矿无线通信领域的地位。该技术的使用可以使矿井工作人员在同一个网络平台上完成无线和有限网络通信,网络点非常容易连接,井下或者井上都可以随时完成无线通信。 3NGP移动通信技术 NGP无线通信技术在我国未来的发展范围十分广泛,主要由于该技术具有节约电缆、人员定位以及自行监控井下作业等优势。NGP移动通信技术在根本上实现了煤矿开采过程中矿井多网合一无线通信的实际需求。NGP移动通信技术的新通信协议能够实现及时和精确的定位,并能上传有效的定位信息,是现阶段煤矿企业发展过程中最有效的移动成产调度系统之一。该技术在使用过程中与其他无线通信技术之间不产生任何冲突,在煤矿开采过程中发挥着至关重要的作用。 三、结束语 总之,要想促进煤矿开采效益的提升,就必须提升现代煤矿无线通讯技术的发展水平。煤矿企业应该在了解无线通信系统的特点及技术优势的前提下,对PHS技术、SCDMA技术、矿井无线数字对讲以及矿井无线局域网等技术进行深入的研究的探讨,为促进我国煤矿企业的发展提供技术保障。 作者:唐欣媛 李光平 单位:陕煤集团神木红柳林矿业有限公司 煤矿通信论文:完善煤矿定位技术的无线通信论文 1.井下现有定位技术 1.1有源RFID定位技术 RFID(RadioFrequencyIdentification)技术,又称为无线射频识别技术,是一种非接触式的自动识别技术,根据标识卡是否需要供电又可分为有源RFID技术及无源RFID技术,无源RFID标识卡一般识别距离在几厘米~几米,难以达到矿井井下人员定位系统的要求。因此,目前,矿井人员定位系统应用较多的是有源RFID技术:每个下井人员携带一个433MHz或2.4GHz的有源定位标识卡,该标识卡每隔一段时间(1~3s)发送一次代表携带人员身份的射频编码,该编码信号被安装在矿井巷道内的读卡器接收并传送到地面服务器,由于读卡器的位置在定位系统中已经设置完成,因此,我们可以判断出井下人员的位置。该系统的优点网络结构、算法简单,建设成本较低,缺点是定位精度低,一般为读卡器的接收半径,约几十米~几百米。 1.2RSSI定位技术 RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)是接收信号的强度指示,RSSI定位技术是通过接收到的信号强弱来测定信号发送点与接收点之间的距离,进而根据接收点位置坐标来进行定位计算的一种定位技术,该技术在矿井人员系统中应用较多,如TICC2431芯片就集成了RSSI定位引擎。RSSI定位技术精度较有源RFID定位技术有所提高,通过算法优化的RSSI定位精度可达8m。RSSI定位技术的主要问题是易受环境的影响,如环境湿度的变化、人体的遮挡等均会引起信号强度的较大变化,使得测试数据波动较大。 1.3TDOA定位技术 TDOA(到达时间差)方法是通过测量移动目标发出的信号到达多个接收基站的时间差来对目标进行定位的方法,即各接收基站对来自同一移动台的信号作到达时间TOA的测量,然后将各TOA值传送到定位处理中心,中心根据TOA求出各基站间的TDOA并计算出目标的位置坐标。 1.4起源蜂窝小区技术 起源蜂窝小区定位技术(COO即CellOfOrigin)是一种基于移动台的定位技术,它根据移动台所注册的小区识别号ID来确定移动台的位置。由于矿井无线通信系统的井下基站安装的巷道位置是一般是固定的,只需知道哪些移动台在当前小区注册,系统把该小区基站对应的巷道位置和覆盖半径发送给移动台,移动台就能知道自己处在什么地方。同时,系统也可通过小区内注册用户信息得到移动台所处的位置信息。起源蜂窝小区技术无需对移动网络和移动台进行修改,响应时间短,方案简单、经济。但是,由此导致的缺点是精度较差,定位误差就是一个蜂窝的大小。 2.基于TD-SCDMA系统的定位技术 本项目研究了基于TD-SCDMA系统的定位技术,系统采用了TA(TimingAdvance)定位技术,又可称为CellID+TA,即小区识别号+时间提前量。无线信号在空中传播是有延迟的,时间提前量TA由基站BTS(BaseTransceiverStation)测量后通知移动台MS提前这段TA时间发送数据,目的是为了补偿基站BTS与MS之间的传输时延。TA定位方法就是利用现有的参数TA来测算定位目标MS和基站之间的距离,再经过相关软件处理和计算得出各终端具体位置信息,同时体现在监控中心,从而实现通过终端进行定位的功能。TA定位实现原理: (1)定位请求控制 a.定位中心负责监视定位命令表,发现有用户定位请求,取出用户信息;b.通过诊断测试流程将定位用户消息发送至网元,定位结果返回后写入定位数据表中;c.将命令表中对应的记录状态置为已发送状态。 (2)终端类型判断 由于不同厂商的终端对TA测量处理有差异,部分终端TA测量值差异较大,需要针对终端类型进行距离修正,所以在进行终端定位前,要先获取终端类型。终端的IMEI由15位数字组成,其组成为:前6位数(TAC)是“型号核准号码”,一般代表机型;接着的2位数(FAC)是“最后装配号”,一般代表产地;之后的6位数(SNR)是“串号”,一般代表生产顺序号;最后1位数(SP)为检验码,一般中断效验码都设置为0。在本项目实际使用中,由于同一个批次的终端,前8为数字一般相同,可以根据终端的IMEI前8位来确定终端类型。对于定位请求,RNC在获取终端的IMSI后,发起IdentityRequest,请求类型为IMEI,IUC收到呼叫中心CC的Identity查询后,给RAC发送下行直传消息,请求UE上报IMEI信息。IUC收到RAC的上行直传消息后,从NAS消息中解析出IMEI后,将IMEI写入到UE表中,需要判断UE表中RRC的建立原因,如果是Terminating-causeunknown,该IMEI信息不需要给CN回复。然后给CC回复IMEI查询成功指示消息。 (3)修正值确定 本项目选取一款使用数量较多,且上报TA值稳定的终端,其默认的定位修正值为0,并在每个基站的天线处,通过多次测量TA值,然后取平均值的方法确定各个基站的TA修正值;并通过多次计算,确定出基站修正距离Ud(uepathdistance)、终端修正距离Td(terminaldistance)、阶段修正距离Pd(partdistaice),并配置各基站最大定位范围Md(maximumdistance)为基站间距离,确定修正值后,存入修正值表中。 (4)距离计算方法 定位中心收到一条定位消息,转换为对应表的数据结构,并进行下一步判断。根据终端所在小区CELLID,判断终端位置是在地面还是井下。如果是井上,计算结束。如果是井下,根据IMEI确定终端类型。根据终端类型调用系统中储存的相关修正值。根据测量值减去修正值,得到修正后的测量值。 3.结束语 通信联络系统是煤矿安全生产六大系统之一,矿井安全生产中具有重要的作用。矿用TD-SCDMA无线通信系统是近年来在煤矿安装应用较多的一种无线通信系统。本文提出了一种基于TD-SCDMA无线通信系统的手机终端定位技术,该定位技术是基于移动终端上报的TA值,不需要额外增加其它定位设备,系统成本较低;且系统的定位误差约为15米,相比原有的基站小区定位技术有很大提高。经实际应用表明,该定位系统能满足矿井对手机定位应用的需求。 作者:顾义东 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 中煤科工集团常州研究院有限公司 煤矿通信论文:煤矿井下无线通信论文 1矿用无线通信技术现状 1.1WiFi无线通信技术 WiFi无线通信技术采用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)正交频分复用技术,其优势在于具有较高的数据带宽,低廉的设备成本,同时使用2.4GHz的公共频段,不需要复杂的审批手续。但WiFi技术不属于国际电信联盟ITU(InternationalTelecommunicationUnion)规定的移动语音通信标准,不具备规模组网通信的理论基础与技术标准,其定位就是短距异步宽带数据无线接入。由于WiFi采用的是短码扩频技术,只适合视距无遮挡点对点直线通信,而对矿井这种遮挡严重,多径反射剧烈,场强衰落快速变化的现场,将直接导致WiFi的通信距离大大缩短。WiFi通信技术所使用的通信体制、占用带宽、调制方式与目前煤矿井下人员定位系统的RFID和ZigBee完全相同或近似,使得系统之间会产生严重的电磁干扰,严重的还会使系统瘫痪。 1.2TD-SCDMA无线通信技术 TD-SCDMA技术是ITU的第三代移动通信空间接口技术规范之一。TD-SCDMA的特点是上下行同频段,通过时隙配置为上下行信道提供无线承载。TD-SCDMA可支持速率为8kbit/s~2Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,它的一个载波占用1.6MHz的带宽,仅能提供速率为2Mbit/s的3G数据业务。并且在产业链方面TD-SCDMA不够成熟,终端数量较少。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU(BuildingBasebandUnit)+RRU(RadioRemoteUnit)拉远方式,BBU部署在地面,RRU作为井下无线站点部署在井下,地面与井下采用私有的IR接口,必须使用裸光纤,无法直接使用井下工业以太环网,且当BBU出现故障时,会导致全网无法工作。某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维护、扩容较为困难。 1.3WCDMA无线通信技术 WCDMA技术是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,是集CDMA、FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess,频分多址)技术优势于一体、系统容量大、抗干扰能力强的移动通信技术[4]。WCDMA发展空间较大,技术成熟性最佳,有较高的扩频增益,可支持速率为8kbit/s~5.76Mbit/s的语音、互联网等所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟、网络部署最为广泛、终端最为丰富的3G技术,其网络除能实现语音通信功能外,还可提供高速率数据和图像传输功能。但是,传统WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难大。 1.4Femtocell无线通信技术 1.4.1Femtocell技术简介Femtocell又可称为毫微微小区、家庭基站[5],是近年来根据3G发展和移动宽带化趋势推出的低功率、超小型化移动基站。Femtocell使用IP协议,通过用户已有的ADSL、LAN等宽带电路连接,远端由专用网关实现从IP网到移动网的联通。它的大小与ADSL调制解调器相似,具有安装方便、自动配置、自动网规、即插即用的特点。1.4.2Femtocell技术优势(1)可覆盖宏小区不能覆盖的地方。(2)可以减少来自于宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。(3)辐射更低,手机电池也更耐用。(4)为固网与移动网融合提供了一个理想的解决方案。Femtocell的网络架构如图1所示。目前业界主流的设备商主要采用的是把NodeB和RNC(RadioNetworkController,无线网络控制器)功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由Femtocell网关提供标准的Iu接口。更进一步的扁平化架构可以把SGSN(ServingGPRSSupportNode,GPRS服务支持节点)/GGSN(GatewayGPRSSupportNode,网关GPRS支持节点)等功能集成于Femtocell接入设备。扁平化架构的优势是它符合下一代移动网络的发展趋势。由于独立节点的减少,使得网络端到端时延大大降低(降低40%左右),从而大大增强用户在使用高速数据业务和实时业务时的体验。同时,节点的减少也大大提高了网络的可靠性。 2基于Femtocell的矿用 WCDMA无线通信系统传统的矿用CDMA-2000,TDS-CDMA以及WCDMA系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难极大;但随着Femtocell技术的应用,使得WCDMA无线技术应用到煤矿井下变得简单。针对煤矿井下的环境特点,提出了一种基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统,系统结构如图2所示。从图2可看出,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统采用现有的IP网络传输,Femtocell通过工业以太网与地面主系统相连,井下通信的网络架构可采用标准的Femto网络架构,实现井下、井上通信的结合,传输使用矿区已经部署的井下工业以太环网。Femtocell基站集成了NodeB(即移动基站,一般由控制子系统、传输子系统、射频子系统、中频/基带子系统、天馈子系统等部分组成)和RNC的功能,它通过SIP(SessionInitiationProtocol,会话初始协议)/IMS(IPMultimediaSubsystem,IP多媒体系统)连接到地面优秀网络(优秀网包括移动交换中心MSC和用户归属位置寄存器HLR等),优秀网络采用WCDMA专网的自建优秀网。 2.1系统的关键技术 2.1.1即插即用Femtocell所扮演的角色类似于终端设备,因此,其使用方法必须简单明确,安装好Femtocell基站后,只要接通电源和网络就可以使用。Femtocell和服务器之间必须能自动完成IP连接和IP分配,能够进行远程的自动软件升级、自动网络规划(包括最小干扰频点的选择、扰码的自动分配、邻区列表的自动创建及发射功率的自动调整)。2.1.2接入控制接入控制主要有3个层面:①接入层的UE(UserExperience)接入鉴权。用户必须可以设置Femtocell的接入模式,如是否允许所有用户接入、能否设置不同的接入用户、Femtocell信号是否可以独享等。因此,Femtocell必须设置一个白名单编辑功能,以满足对Femtocell接入终端的控制。②Femtocell基站设备的接入控制。服务器要能够监控Femtocell基站的使用,并控制其IP接入。目前主要采用在Femtocell基站内置一张类似于SIM卡的信息鉴权设备,运营商可以在SIM卡上烧制相应的鉴权信息。③优秀网3GPP标准的UE接入鉴权。Femtocell对用户的接入必须满足3GPP对3G的各项标准规定[6]。2.1.3IP传输网络质量要求因为Femtocell是完全通过IP网络实现与优秀网的连接,因此,如何保证业务的QoS服务等级,特别是语音业务的QoS要求非常关键。因此,对于IP传输网络需要有一定的性能要求,如对满足语音业务、满足视频电话及PS384K业务在时延、抖动、丢包率、带宽等方面的指标均有最低要求。2.1.4时钟同步技术Femtocell基站主要通过接收周围宏基站信号来提取同步时钟信号,如果Femtocell完全处于孤岛环境,就需要通过自身的时钟振荡器来获取时钟。 2.2系统优势分析 综合了Femtocell技术与WCDMA技术的特点,基于Femtocell的矿用WCDMA无线通信系统主要有以下优势。(1)组网灵活。由于系统采用Femtocell技术和小型化设备,且可即插即用,系统安装维护方便,组网更加灵活。(2)稳定可靠。系统内设备采用电信级标准设计,确保系统可靠性。无线资源池共享技术的应用使得系统稳定性和可靠性大大提高,且满足突发情况下设备的资源需求;在正常情况下,设备运行负荷均衡,工作状态稳定。(3)业务丰富。系统不仅支持基本的高质量语音通信和短信业务,而且基于WCDMA的高带宽特性,可灵活承载移动办公、无线监控、生产巡检等各种数据业务。另外,可根据数字化矿山的特点,灵活定制适应于矿山安全生产的多种移动业务。(4)兼容性高。基于Femtocell的矿用WCDMA矿用无线通信系统设备采用国际通用通信标准设计,设备可以和不同制造商生产的公网模式的WCDMA制式终端兼容;可以和多家主流设备制造商生产的用户级交换机和局用交换机互通。 3结语 随着社会的进步和科学技术的发展,我国煤炭的信息化水平已经大幅提高,矿用无线通信技术也在不断的发展以适应煤矿信息化进程,从PHS技术,WiFi技术到现在的3G技术及今后的4G技术。下一代矿用无线通信系统中,高质量的语音通信必不可少,但是其只是煤矿信息处理的小部分。随着4G网络到来,井下高清无线视频监控、无线传感器、无线数据采集、视频会议等无线业务将会是今后数字化矿山的重要标志。4G技术的引进也是下一代矿用无线通信系统的必然趋势,其将会是未来煤矿信息化的一个重要平台。 作者:徐寿泉 徐宝平 张阳太 武钰 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 重庆邮电大学 潞安新疆煤化工(集团)有限公司 煤矿通信论文:煤矿无线通信技术论文 一、无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义 由于煤炭生产的施工环境比较复杂,井下人员较多,设备流动性也较大,在生产操作中,常常采用多工种联合流水作业的形式进行煤矿开采,这就要求需要大量的重型设备参与到煤矿生产中,无论是在设备运输中,还是在安装、调试中,其都有较高的要求,若不注重煤炭井上井下的协同生产,则容易发生瓦斯爆炸等事故。然而,随着移动通信技术的发展,建立基于4G通信技术的无线移动通信系统,并将其应用于煤矿生产中,其不仅可以确保煤矿生产顺利进行,还可以完成紧急事故的处理,因此,煤矿4G无线通信移动系统的实现,具有十分重要的意义。 二、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统 (一)无线移动通信系统架构 针对当前煤矿生产对无线移动通信系统的需求,利用4G中的TD-LTE通信技术来实现高传输速率的宽带无线网络,建立信息化、自动化、智能化于一体的煤矿安全生产管理系统,打破当前煤矿系统安全生产局面,将煤矿井下传感器、视频等各类业务数据进行统一的网络部署,有效解决信息孤岛的问题,确保煤矿安全生产,从而提高煤矿的生产效率。因此,建立基于分时长期演进(TD-LTE)的宽带无线网络,由于基于4G通信技术的无线移动通信系统可以在频谱带宽20MHz下可以实现上行峰值速率和下行峰值速率分别为50Mb/s,100Mb/s,其接入时延可以小于100ms,如表1所示[3],表示4G通信系统与3G无线通信系统的对比,因此,采用TD-LTE无线通信技术不仅可以满足语音和数据业务的实时传输,也可以有效避免数据丢包、延时等问题。下面对基于4G通信技术的无线移动通信系统进行对比分析:1.基于TD-LTE通信技术的系统架构。TD-TLE煤矿无线通信系统网络总体架构主要由基站、接入网关、BRAS及优秀网通信构成,其中,优秀网网元可以实现语音通信、数据传输及集群呼叫功能,其主要通过IMS+EPC+DSS集群模式来实现的[4]。2.建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。将Femto/Pico基站应用于无线通信系统建设中,增强区域的覆盖范围,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,采用IPSEC的方式,以保证网络传输安全。当基站通过提供WLANAP来承载数据业务过程中[5],其也可以通过PDG直接接入网络来承载数据业务,为了确保提高高质量、高传输速率的数据和语音业务,则可以通过直接接入3GPP优秀网来满足不同的产品需求,实现统一的业务活动,建立以SmallCell为基站的网管系统,从而实现下层无线网络通信系统与上层网管系统的对接。3.建立基于IMS+EPC+DSS集群模式的优秀网[6]。在系统中设置优秀网,其主要作用是提供用户连接、系统管理、网络承载等功能,分析该系统的优秀网系统AXUNiEPC-5[7],其主要依托电信级EPC优秀网的优势来实现网元MME、PGW等功能融为一体的模式,该优秀网实现了移动办公、遥感业务、监视控制及电子商务等基本业务,其可以为用户提供安全可靠的LTE接入。另外,优秀网系统还利应用了IMS系统,其是一种全新的多媒体业务形式,其不仅可以满足多样化的多媒体业务需求,还可以实现LTE语音业务系统,并且DSS优秀网可以实现LTE的集群呼叫功能,DSS与EPC相比,其都采用了ATCA架构,并且都可以实现设备小型化的优秀网。4.建立综合应用无线通信系统平台。利用分布式高性能计算机框架架构来建立一个安全、可靠、统一的综合应用系统平台,为了构建灵活、适用强的处理平台,应在软件处理平台基础上增加分析处理数据的专用支持工具,如支持LTE、Wi-Fi网络和终端的基站系统[8],实现数据传输、视频及语音等各类业务,提供统一的数据存储及应用接口,从而实现自动化管理的应用系统。 (二)无线移动通信系统功能概述 1.调度功能。调度系统是煤矿生产的重要通信手段,生产调度员通过利用调度功能来统筹调度所有资源,并对煤矿生产中各种突发状况进行处理,以保证煤矿生产顺利进行。调度功能主要包括生产进程管理、煤矿生产流程整合及资源分配等功能。2.语音业务。其主要包括以下几种业务:第一,移动电话,其可以提供语音通信功能;第二,紧急呼叫业务,当煤矿井下的集群用户发起紧急呼叫,呼叫中心将会做出答复,其类似与电话业务,具有简单方便、快速的特点;第三,主叫号码识别显示业务,其主要功能是提供主叫用户号码给被叫用户。3.集群通信。为了实现用户之间的通信,利用无线集群通信系统来实现自动化的信息共享功能,与公众无线移动通信相比,无线集群通信系统不仅可以提供系统内部的全呼、组呼之外,还可以提高双向通话功能,通过建立优先等级呼叫和紧急呼叫功能,以满足煤矿生产安全部门指挥调度的需求。4.增殖数据服务。在增殖数据业务中,主要包括提供视频通话、物联网接入、手机终端定位、多种数据等业务,其中,对于视频通话,通过手机实时进行无线视频业务,以便于井上工作人员的判断和决策;数据网接入,通过利用3G通信技术来实现终端及无线传感器等接口的采集,并利用物联网提供终端接入;手机终端定位,即利用4G无线通信技术来实现语音通话及矿用无线通信手机终端定位,即通过操作人员携带的手机与基站之间的信号传输来获得操作人员在井下的信息,这样地面上的工作人员则可以通过计算机来了解井下工作人员的信息,其可以确保煤矿井下的安全生产,同时也可以提供实时信息;数据业务,为了满足煤矿井下多种业务对宽带的需求,实现高速分组无线数据业务,并通过智能手机绑定内部系统,实现信息、视频监控及安全生产实时监控等功能,将综合自动化系统应用于系统中,实现组态软件实时显示功能,当煤矿井下出现异常情况,系统将会提供自动报警提示功能。 三、结束语 建立基于4G无线通信技术的煤矿无线通信系统,利用TD-LTE无线通信技术来建立宽带无线网络,由于TD-LTE无线通信技术具有覆盖面积广、信号强、传输速率高的优点,将无线移动通信系统应用于煤矿生产中,不仅可以煤矿地面井下实时通信,也可以确保煤矿井下安全生产,因此,建立基于4G通信技术的煤矿无线移动通信系统具有十分重要的意义。 作者:朱赛虎 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿井下无线通信传播论文 1煤矿井下无线通信技术的现状 1.1TD-SCDMA无线通信技术的应用现状TD-SCDMA技术是ITU研发出的第三代移动通信空间接口技术。其特点为上下频段统一,能通过对时隙配置提供无线承载。TD-SCDMA无线通信技术可以支持匀速为8kb/s~2Mb/s的所有3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式,但是由于载波占用的宽带为1.6MHz,TD-SCDMA系统提供的速率有一定的数据限制。目前,TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU+RRU方式,因没有办法直接使用太环网,当某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作,维修、扩容比较困难。 1.2WCDMA无线通信技术的应用现状WCDMA技术与TD-SCDMA都是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一,该无线通信技术集CDMA、FDMA技术优势于一体,是一种系统容量大、抗干扰能力较强的移动通信技术。WCDMA与TD-SCDMA相比,技术较为成熟,并且发展空间大,在扩频的基础上能够获得巨大的经济效益,此外,还支持所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟的技术,不仅可实现语音通信功能,还能提供高速率数据和图像传输功能。但其成本较高,使得多数煤矿企业望而止步。 2煤矿井下无线通信的技术难题 电磁波在矿井隧道中不能很好地进行传播这已是公认的事实。一直以来,井下通信的技术难题是制约煤矿安全的重要因素之一,下面将从3个方面进行论述。 2.1巷道的环境条件对电磁波的影响煤矿井下巷道一般比较狭窄,弯曲延伸,存在多个分支,且分布在不同的地下平面。巷道的截面宽度不同,且巷道四周为煤层,粗糙不平。这一特殊的传播环境对电磁波的传播特性产生重大影响。电磁波频率对传输的速度有较大的影响,巷道截面尺寸对电磁波传输也有影响,截面的尺寸与巷道内电磁波频率成正比。此外,矿井下有照明线、动力线、钢轨等纵向导体,这些线路的存在都会对电磁波的传输产生一定的影响。 2.2井下环境机电噪声干扰严重如今,井下作业机械化与自动化设备的应用,不可避免地会增加噪声的强度,但是这一问题并未引起人们的重视。通信技术中,噪声是衰减和损耗通信质量的又一个重要因素。机械设备的作业一般是24h不停歇,因机械设备自身配置量大,启动频繁,所产生的电气噪声频谱较宽。由于信号微弱会导致井下通信困难,噪声问题是井下移动通信需解决的技术难题。 2.3接收点有用信号十分微弱无线电在井下的传播可以被看作在一个特定的空间内进行,由于电磁波在传输的过程中受到煤岩层及磁导率的影响,因而其传播速度并不是恒定不变的。煤矿井下的管道由于表面比较粗糙,且分布不均,这些都会对电磁波的传输造成影响。对于某个接收点来说,接受机本身信号微弱,在干扰之后很可能接收不到信号,这种特性的存在破坏了有用信号的传输,最终导致电磁波传输距离减低为数百米,从而使得井下通信非常困难。 3无线通信技术的发展方向———Femtocell技术的运用 Femtocell是根据3G技术发展和无线技术宽带化发展方向而推出的一种低功率、超小型化的移动基站。它的运用在一定程度上提高了煤矿井下的安全性。Femtocell通过IP协议将用户最先具备的ADSL/LAN宽带进行线路连接,远端由专用网关实现从IP网到无线网的连接,具备安装便捷、能够自动配置、直接使用的优点。 3.1Femtocell的技术优势Femtocell技术的运用能够最大范围地覆盖宏小区不能覆盖的地方,可以减少来自宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。此外,辐射更低,手机电池也更耐用,这些优势都优于其他无线通信技术。当前在煤矿企业中,设备供应商主要是将NodeB和RNC功能集成于一个接入设备的扁平化架构,由于Femtocell网关的接口是Iu接口,扁平化架构可以将SGSN/GGSN功能集成于Femtocell接入设备,其技术优势在于符合下一代移动网络的发展趋势,并在减少节点时提高网络的可靠性。 3.2Femtocell的系统优势Femtocell技术采用的是小型化设备,可以随时使用,并能够维护系统安全,增强灵活性。系统内部采用电信级标准设计,确保系统的稳定可靠性,无线通信能够共享技术的应用,使系统的稳定性及可靠性大大提高,并能够满足设备的资源需求。Femtocell系统设备运营均衡,工作状态较为稳定。此外,Femtocell技术系统的运用采用的是国际通用的通信标准设计,设备可与终端设备兼容,并能够与多家主流设备的制造商生产的用户交换机进行交换。 4结语 无线通信技术的应用极大地实现了地面对井下作业的监测和管理,能够有效地保障井下作业的安全。就无线通信技术在井下使用的现状而言,无线技术与自动化系统的深度融合还存在一定的发展空间,因而,应当不断研究和实践,使其更好地应用在煤矿行业中。 作者:刘庆伟单位:中国神华神东煤炭集团锦界煤矿管理处 煤矿通信论文:煤矿生产调度管理通信技术论文 一、煤矿井下调度管理存在的问题 分析当前的煤矿生产调度系统,在运行过程中,存在以下几个方面的问题:第一,调度系统的工作效率较低,针对现有的煤矿生产调度系统,受技术条件的限制,煤矿企业还不能充分利用现代的网络技术来加强煤矿生产调度管理系统的建设,导致出现界面不友好、无法实时查看信息,用户操作困难,数据管理分散的现象,甚至调度管理中的信息出现重复记录的现象。在煤矿生产中,由于煤矿生产调度管理系统仅限于指挥部门使用,在没有对调度信息进行科学管理的基础上调度部门所获得的信息是不能被其他部门使用的,信息缺乏共享性,致使调度管理系统的使用效率低下。第二,缺乏完善的信息统计功能,由于调度信息缺乏共享性,这就给煤矿井下安全生产的决策分析带来了一定的困难,例如在某个时间段内生产事故等情况不能及时得到统计和处理,其严重影响了系统在煤矿安全生产中组织和协调作用的发挥,进而影响了煤矿井下的安全生产。第三,无法实现对生产调度台账和报表的实时生成,在煤矿生产调度管理系统中,虽然实现了基础数据的管理功能,但是,在调度管理系统中还没有真正实现实时生产报表的功能。在生产过程中,生产调度台账和报表的实时生产不仅可以起到统计作用,也可以起到组织和协调作用,其中,生产调度日报、煤矿井下生产值班情况表及掘进工作面调度记录等报表可以很直观的对煤矿生产进行科学决策分析。第四,无法实现动态查看功能,由于图形信息管理功能不全面,在现有的调度管理信息系统中,其只能实现经验的图形管理,而实时生成的动态图形在现有的调度管理系统中不能得到充分体现。在调度管理信息系统中,若采用无小型化网络设备,不仅成本高,设备体重大,也不具有支持数据业务的功能,因此,采用无线通信技术与安全生产管理调度系统,其可以有效满足煤矿井下安全生产的需求。 二、建立基于TD-SCDM无线通信的调度管理系统 随着计算机网络技术的发展,通信技术的应用已受到了社会各界的广泛关注,相应的网络平台经历了终端主机方式到服务器方式的演变。并且在信息数据收集、存储和处理上,也从封闭式逐步走向开放时。由此可知,通信技术的转变,促进了我国社会经济的发展。在科学技术不断发展的今天,井下越来越多的电力设备、调度中心的信息资源共享及工作流程优化的要求,为了有效满足煤矿井下的安全生产要求,建立基于通信技术的调度管理系统,不仅可以确保煤矿安全生产,同时也是促进煤矿企业经济可持续发展的重要保证。由于煤矿生产调度系统在煤矿井下安全生产中发挥着不可替代的作用,因此,利用通信技术来建立煤矿生产调度管理系统,规范煤矿生产的调度管理,减少指挥人员的工作负担,从而提高工作效率和精确度。 针对当前煤矿生产调度管理系统存在的问题,在建设调度管理信息系统中,首先应借鉴国内外比较先进的煤矿生产调度管理信息系统进行分析、研究,结合煤矿企业内部的具体生产情况和实际需求进行分析,将两者有效结合,采用TD-SCDM无线通信技术,并结合煤矿企业现有的信息化平台,提供语音、视频、数据一体的网络平台,如图1所示,通过利用通信技术与调度管理信息系统连接,其可以及时对井下生产进行指挥,同时也可以及时进行紧急情况的处理。采用TD-SCDM矿用无线通信与煤矿生产调度系统,其主要有以下特点:第一,具有先进的无线管理功能,通过搭载无线视频监控和人员定位等数字化建设,指挥调度人员只需要通过语音、视频进行调度或召开会议,则可以进行通信与管理;第二,信息收集与分析功能,对掘进队的生产数据及井下各个环节的安全生产情况等基础资料进行收集,按照年、月、日对煤炭生产产量及安全情况进行统计分析,实现信息共享,及时地、有效地解决煤矿生产中的实际问题;第三,资源合理分配功能,根据煤矿企业内部的具体情况和煤炭生产需要合理分配劳动力,对机电设备、配件、雷管等进行检查;第四,数据资料存储、查询功能,对收集到的生产数据及相关资料以超文本的形式存在,从而实现规范化的煤矿安全生产;第五,可靠的冗余功能,煤矿生产调度系统支持单板、设备、网络级等三级冗余能力,在煤矿生产中,若某一环节或节点发生故障,调度管理信息系统将会自动进行主设备的倒换,以保证整合系统的正常运行;第六,漫游功能,利用无线通信技术在煤矿井上设置多个基站,实现多点漫游和无缝却换的功能,这样系统不仅可以实时对煤矿井下的生产进行监测,也可以对各个基站的指挥调度人员进行网络级调度和漫游调度,该系统支持全局录音功能;第七,多级调度功能,指挥调度人员只需权限设置,则可以实现上级调度台对下级调度台的调度,同时总调度台可以对各分调度台进行调度,建设全网多级调度管理信息系统,以满足对多用户管理的需求。 三、结束语 煤矿井下生产是一项具有危险性、施工环境恶劣的工程,为了实现煤矿井下的安全生产,建设煤矿生产调度管理信息系统是非常重要的。通过加强信息化建设,建立生产调度管理信息系统,使调度生产管理信息系统在煤矿生产中起到组织、协调和指挥的作用,以保证煤矿安全生产,以促进煤矿企业的可持续发展。 作者:刘涛单位:神华神东煤炭集团开拓准备中心生产指挥中心 煤矿通信论文:煤矿自动化通信技术论文 1煤矿自动化 煤矿自动化,是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为,包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为,最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台,实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。具体来讲,煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容: 1.1煤矿机械设备的运行和管理自动化随着现代计算机技术的不断发展,现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中,对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中,已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备,其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制,实现采煤机在运行和管理过程中的自动化;运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理,使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。 1.2煤矿运输系统的自动化 煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法,随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求,对保护投入的严标准,目前利用计算机技术,将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上,通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护,对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理,保护矿产资源在运输过程中的安全性,提高煤矿运输的效率和质量。 1.3煤矿洗选系统自动化 煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制,对设备运行中的各种参数进行在线监控,使各种保护能够有效的联锁,确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同,常见的系统有美国AB,德国西门子,相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备,使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入,减少因噪音、粉尘等对人体的伤害,同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃,避免机电生产事故的发生,对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本,又大大提高了安全生产效率。 2煤矿通信技术 煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同,具体可以总结为以下内容。 2.1全矿井生产调度通信技术 全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术,其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等,煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制,保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型,例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法,通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用,实现对煤矿井下生产过程的管理和控制,比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机,只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。 2.2井下光纤通信技术 井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中,井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点,具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用,为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台,使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能,成为煤矿数字化建设的重要推动力。 3结语 煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一,也是煤矿工作未来发展的必然趋势,加强煤矿自动化技术和通信技术的进程,实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。 作者:高小川单位:陕西清水川能源股份有限公司冯家塔矿业分公司 煤矿通信论文:短距离通信技术在煤矿井下的应用 一、短距离通信技术的含义 通常情况下,通信收发两方利用无线电波井下传输信息,且能够在几十米范围内传输,皆可叫做短距离无线通信,也可称为短距离通信技术。短距离通信技术具备多种共性,即对等性、成本低以及功耗低等。短距离通信技术实质指一般意义上的无线个人网络技术,主要有以下几种标准,ZigBee、IrDA和RFID等;此外,短距离技术有各种不同接入技术,如无线局域网技术等。矿井无线通信有感应通信、动力线载波通信等形式。但动力线载波通信在矿井中应用时,由于抗干扰能力弱,难以匹配传输阻抗,所以其效果较差。而感应通信是以电磁感应原理进行通信,发话时,移动通信机的磁性天线与感应线很相似,同时有尺寸大的发射天线,但干扰噪声过大且传输参数可靠性差,很少应用。井下巷道属于一个限定空间,主要是岩壁组建而成的封闭环境,岩壁往往限制电磁波的传播,传播中衰减程度过大。所以选用短距离通信技术应用于煤矿井下中,有着重要意义,短距离通信技术功耗、成本均相对比较低,网络铺设简单,便于操作。 二短距离通信技术在煤矿井下中的应用探讨 短距离无线通信技术具备功耗相对较低的优势,因此对于“本安型”电路的相关设计十分符合。不仅如此,在煤矿井中,使用频谱的要求较为宽松,所以,在煤矿井无线通信系统中,短距离通信技术具有广阔的应用价值。 1.ZigBee技术的应用分析 在短距离通信技术中,ZigBee技术是其中最有代表性的技术,同时应用于煤矿井下占据重要的位置。ZigBee技术指以IEEE802.15.4为主要物理层标准,并以此将大量微小传感器间的通信进行协调。此类传感器无需巨大能量,经过无线电波且利用接力形式,实现两个传感器之间的数据传输,发挥高通信效率。ZigBee技术拥有三个特点:功耗低,即休眠状态下的耗电量为微瓦级,工作状态下的耗电量为毫瓦级;超大网络容量,即1个ZigBee可支持的节点有65000个;广泛的覆盖面积,网络覆盖范围可达100~1000m。ZigBee技术具备双向性定位优势,将ZigBee技术充分应用于煤矿井下中,有效实现井下与地面之间的信息交流,提高定位信息的规范性以及准确性。此外,ZigBee技术在实行双向传递时,可将某些意外或突发事件的发生进行控制和防止,同时,传输的速度相当快,信息准确性也较高,从而提高决策反应效率。ZigBee技术系统在反映井下定位现状的时候,能够利用计算机将井下活动轨迹进行详细描述,也就是经过标识卡活动状况、各种站点间信息的传递等,进行了解和掌握井下活动的具体现状,当发现有不良现象发生时,可立即采取措施,避免发生意外。如在某市煤矿中,因井下地形复杂,在进行煤矿开采时,常常发生事故,发生事故之后,营救人员不能将井下受灾人员的分布情况以及人数进行较好确定,若将营救设备盲目开进,则会误伤受困人员,从而无法及时营救受困工人。然而使用ZigBee技术之后,能将事故受困人员分布位置以及具体情况进行准确确定,促进营救工作的顺利开展,及时救出受困人员,进一步降低煤矿井下安全事故的发生率,确保工作人员的生命安全。 2.IrDA技术应用分析 一般情况下,IrDA技术在调制时,常常利用脉冲相位,如此一来,不但将抗干扰能力增强,而且使连续电平功率大于脉冲电平功率,防止了红外二极管无法承受高功率的现象出现。IrDA技术具备成本低,易控制传播距离、范围,保密性高、抗干扰能力强等特点,将该技术应用在煤矿井下通信系统中,可发挥遥控器的作用。此外,根据国家煤矿安全相关监控系统新标准,对于井下传感器,必须利用红外遥控传感器,无需使用精度产品及电位器调零点产品等。由此可见,IrDA技术应用在煤矿井下中具有重要的作用。 3.无载波UWB通信技术应用分析 在煤矿井下应用无载波UWB通信技术,能够降低煤矿井下通信系统的成功。在煤矿井中,可通过超宽带信号频带宽的优势,将传输距离进行换取。利用UWB无线通信,能快速实现通信和测距及定位统一,多功能一体化等,将无载波UWB通信技术应用在煤矿井下,有利于准确定位井下人员,在发生各种恶性事故的时候,保持无线通信系统通畅,可提高救生抢险的效率。 三、结束语 总之,短距离通信技术在煤矿井下中发挥重要作用,如无载波UWB通信技术、IrDA技术应用和ZigBee技术应用等,只有将这些技术充分利用,才能提升我国煤矿井下开采工作的效率和质量,从而促进煤矿行业的快速发展。 作者:赵娟 朱彤 单位:河南工业贸易职业学院 煤矿通信论文:煤矿通信技术的发展研究 目前,大多数的煤矿企业都对于矿井的安全生产制定出了一系列的监控系统,对于煤炭工作之中无论是矿用带式输送机电控系统,还是矿用电力监控系统都设置了监控系统,同时加强综合检测控制系统的监控,在不断完善发展的基础之上建立了局部生产环节自动化系统。局部生产环节作为整个矿井系统的组成部分具有重要作用,处理好整体和局部的关系,从而保证整体的部分大于局部之和,从而更好的推进矿井综合自动化的不断发展与进步。 1矿井数字化工业电视系统当下多数的煤矿企业采用的都是通过电视系统对于矿用工业进行模拟性的传输,随着科学技术的发展以及通信技术的不断进步,对于井下的数字化工业电视系统而言,具有更强的发展前途。可以说是“如虎添翼”,从三网合并发展来看,它将是未来矿工井下作业的一个新的发展方向。 2工作面巷道监控中心对于大多数煤矿企业而言,目前的自动化控制主要集中在液压支架等单机操作之中。对于其全面技术控制方面还存在一些欠缺,因此对于煤炭开采挖掘等方面,包括供电设备等集中监控控制中还存在着瓶颈。这就会影响信息的直接传送。而这些就意味着调度中心不能及时的了解情况从而做出合理的判断,从而直接影响一系列的机载信息以及移动可视信息在传送到工作面巷道控制中心的状况,从而影响挖煤机等机械的作业1。 3矿井水泵自动化系统。矿井水泵自动化系统作为煤炭自动化的重要系统之一,但在很多煤矿之中忽视对其的使用。对于矿井之下的水泵房而言,这里的每台水泵最低都有几百瓦,而由于水泵排空阀门较容易受到矿井之下水质的影响出现故障,从而出现问题不能及时被发现,这便会给井下作业带来巨大的麻烦。因此处于各方面的考虑,对于安装矿井水泵自动化系统都有十分重要的现实作用,通过对于井下水泵传送信息的及时了解,可以根据情况作出相应的应对措施,从而保证井下作业的顺利进行。 煤矿通信技术 随着通信技术的不断发展以及网络技术的不断应用,IP语音通信技术由于自身的优势很快在煤炭通信技术之中脱颖而出,成为矿井之间相互联系的一个主要通信工具,通过不断探索将煤矿通信技术推向一个新的发展方向。 1全矿井生产调度通信 对于矿井的通信而言,在实际生产过程之中,使用较广的当属于对于矿井的生产调度通信。矿井通信最主要最直接的目的便是对于矿井的生产调度,它是直接作用于实践指挥的产物。通常是由调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等组成。它们通过相互联系而存在,当下在矿井生产调度中,对于通信系统主要分以下三种: 设专用的调度主机,又有行政交换机。目前我国的大多数煤矿是既设专用的调度主机,又有行政交换机。因为这些除了涵盖普通的使用之外,还可以通过调度员的需要来对通话方式进行不断的改变,从而实现应对特殊情况的特殊需要。这一系列的富有专业特色的服务功能为煤矿生产都起到了很大的帮助,为紧急情况以及特殊指示下的通话创造了条件,从而为保证煤炭的安全生产起到一定的作用。 不设专用的调度主机,仅用行政交换机。对于一部分的为降低投资成本的小型矿井而言,它们大多数会选用不设专用的调度主机,仅用行政交换机的通信设备。这种设备成本较低,而且井下用户可以根据实际需要而自动拨号,使用起来也较为方便。但是,一旦发现出现紧急状况,这种通信设备由于不具备调度员无阻塞通话功能,便很难将紧急预案中采取的措施传达下去,因此对于井下作业安全而言,还存在着一定的隐患。 设专用的调度主机,不设行政交换机。对于具有自动交换及联网的功能的专用调度主机而言,它们自身的功能完全可以代替行政交换机的功能在现实之中应用。但由于调度主机的总容量较小,因此,这种技术的应用主要集中在地面用户较少的煤矿之中2。由于程控调度通信系统的不断发展,使得信号稳定通话质量更高,而且传送数据稳定的通讯技术出现。随着通信技术的不断发展,相信数字交换技术在投入使用之后必然会将程控技术所代替。 2矿用小灵通通信系统 矿用小灵通通信系统作为一种无线通信技术来讲,它的覆盖性较强,而且使用起来相对方便。由于此通信工具是针对矿用而研制的,因此对于矿井之中的巷道中使用效果相对不错。但是由于目前系统缺乏调度功能,同时,在系统之中的一些主要设备基站和基站控制器都为隔爆设备,因此对于工作面巷道而言是不可使用的3。适用范围的受限并不影响其自身的发展,我们可以通过增加调度功能和开发本安型基站等来实现矿用小灵通通信系统的更好使用。 3井下光纤通信 井下光纤通信系统作为“后起之秀”迅速发展起来,其原因在于它通信容量较大而且对于井下通讯而言,拥有很好防爆性能和抗干扰能力。这样可以很快很好的适应复杂的井下环境。井下光纤技术由于近几年的不断深入研究,井下光纤通信技术具有更多的优点,从而更好的投入到生产作业之中。目前井下光纤除了具备基础的通信功能之外,还拥有自动化的检测功能,它的高质量传输目前是井下工业电视系统中的重要组成部分,而且随着科研人员的不断深入研究,相信它的作用和地位将有更大的提高和利用。 存在技术问题 我国煤炭产业的生产发展虽然紧密的同高新技术相结合,但其中还存在一系列的问题,而且一些局部化的环节仍需要加强重视,从而可以保证在作业过程中,一个整体之间可以相互联系促进,从而为更好的作业提供保障。 1加强对于高效矿用光缆开发利用,加强光缆修复技术 光缆是我国煤矿井下工作合理进行的一个重要工具,但由于井下环境复杂,它的主要投入还局限在大巷之中。而对于其他环境之下,普通的光缆自身承载不了,因此很容发生断裂等现象,而且它的修复工作也极为困难,但由于光缆在井下工作性能较高,它是实现自动化控制作业的载体,通过传送电视监控资料而来控制整个作业的进度,同时由于井下距离较长,只有矿用光缆可以承担得起这些传送,而且性价比很高。因此解决矿用光缆对于在恶劣环境下的使用和修复问题是目前开发的重点,对于承受能力较强、材质延伸度较好的材料可以更好更快的推进煤矿自动化作业,从而保证煤矿作业的自动化与通信技术相结合更好的为煤炭发展作出贡献4。 2增强局部薄弱环节的作业,从而保证各个环节的顺利进行 煤矿自动化的高速监控网络已有多种方案可选,而且各个生产环节分工不均,同时技术参差不齐,这就直接影响煤矿自动化运行水平,从而一些因为难以承载相应的负荷便会出现故障,这就要求各生产厂家进行不断完善提高,保证工作进度。 结语 煤矿产业对于社会具有重要作用,煤矿的自动化技术应用是实现高效开采的基础,而对于煤炭开采工作而言,安全问题是其中最重要的。质量安全是生产作业的重中之重,因此便需要利用通信技术来加强井上与井下的联系,同时对于整个矿山之间的相互联系。运用科学的技术手段既可以提高作业的效率也可以保证作业的安全与科学,因此,煤矿的自动化技术同通信技术相结合,正是体现了这一点。我相信,随着科学技术的不断发展,一定可以走出一条低能耗的集约化发展道路。加大对于科学技术的不断应用,从长久利益看来是切实可行的,而且节能减排对于构建社会主义和谐社会也会具有重要意义。(本文作者:张晓红 单位:天地(常州)自动化股份有限公司) 煤矿通信论文:煤矿安全生产监控及通信技术诌议 【摘要】我国是煤炭生产大国,煤矿行业发展迅速为我国经济增长起到巨大推动作用,但是由于煤矿生产安全管理水平较差,安全问题一直困扰着整个煤矿行业,煤炭生产安全形势十分严峻,为有效改善矿山安全事故等紧急事务的处理能力,综合了通信、计算机、网络技术建立的煤矿安全生产监控与通信技术成为我国落实煤炭产业安全生产重要基础,始终为煤矿行业发展提供驱动力。本文对煤矿安全生产监控与通信技术进行简要阐述,讨论了煤矿安全生产监控与通信技术应用及其发展趋势。 【关键词】煤矿;安全生产;监控与通信技术 1引言 煤炭资源作为我国经济发展的基础有非常重要的作用,已经成为我国经济发展和人民群众日常生活密不可分的一部分,但煤矿行业存在的安全问题不仅成为了煤矿企业的困扰还引发了较为普遍的关注,安全对煤矿生产的重要性是不言而喻的,需要采取各种措施和手段进行保障,其中煤矿安全生产监控与通信技术是较为成熟的措施之一,在煤矿生产当中发挥着巨大作用[1]。 2我国当前煤矿安全生产监控与通信技术现状 相关部门针对煤矿生产特点提出具有较高可行性安全生产监控与通信技术,其中包括现场总线本质安全防爆、煤矿监控信息传输、煤矿监控数据处理、断电控制、馈电状态监测、开关电源本质安全防爆、矿用本质安全防爆电源、备用电源连接等方式内容,制定了一系列满足煤矿安全生产监控技术标准,建立了生产过程中及时发现问题并有效解决的监控系统。通过信号采集、计算机监控、数据通信方式对煤矿生产进行监控,并且相对简便的线路连接就可以满足煤矿恶劣的生产环境具有良好的通用性,不仅实现了对煤矿生产活动的监督,更为煤矿生产安全监控提供了便利条件,煤矿安全生产监控与通信技术系统主要包括:安全生产监控技术及系统、井下人员定位技术及系统、移动通信技术及系统三大部分[2]。 2.1安全生产监控技术及系统 煤矿安全生产监控系统和技术需要根据煤矿井下环境进行选择确定,对于传输距离远、井下电气环境复杂的情况,可采用树形结构来布设煤矿安全生产监控系统及安装;对于电网电压变化范围大、作业环境恶劣的环境,要采用远程供电方式替代煤矿安全生产监控系统传感器。 2.2井下人员定位技术及系统 普通的GPS定位信号无法全面覆盖井下通道,这就对煤矿井下人员定位技术及系统提出更高要求,一般井下人员定位识别卡位移速度应大于等于五米每秒,安全生产监控系统分站与井下人员定位识别卡无线传输距离不得低于十米,井下人员定位识别卡并发数量大于等于八十,总安装数量不少于八千。煤矿安全生产监控系统为井下生产作业人员提供位置检测系统,特别是井下作业过程中出现事故问题,井下人员位置检测系统可以检测到人员具体位置,便于营救人员及时、准确开展救援工作,减少人员损失,同时井下人员位置检测系统还可提升生产管理工作,让管理人员及时了解井下人员位置和出勤情况,以便更好的安排工作。 2.3移动通信技术及系统 移动通信技术及系统需要覆盖全矿井范围,因为煤矿作业无线传输损耗量大,需要较强的抗干扰能力,同时各个矿井无线传输的特点和规律是不同的,在移动通信技术及系统应用布设过程中需要充分考虑煤矿工作环境对移动通信及其他环境方面的需求,确定全矿井移动通信系统及其技术的应用方式,充分结合现代无线网络技术发挥作用[3]。 3煤矿安全生产监控与通信技术未来发展 3.1人员精确定位技术 煤矿井下生产发生安全事故时,为能及时进行有效的应急救援处理,需要对井下人员具体位置进行精确定位,因为只有精准的人员定位才能为应急救援提供良好的条件,争取更多的时间,挽救更多人的生命,现阶段煤矿井下主要采用的人员定位技术是部分功能的移动设备(RFD)和漏泄电缆等方式,一定程度上实现井下人员位置监测,遏制了超定员生产作业状况,但是这些技术与系统无法实现人员精确定位,不满足事故救援要求,因此人员精确定位技术是煤矿安全生产监控与通信技术未来发展的主要方向之一。 3.2建立矿用物联网系统 普通的煤矿安全生产监控工作仍需完善,现阶段国家倡导了物联网技术可以进行有效应用,建立完善的矿用物联网系统,将煤炭生产过程中所需的物资进行整合,对比物资质量、价格、特点,为煤炭生产提供自主选择机会,通过矿用物联网结合煤矿实际,选取最优物资,充分降低生产成本,实现资源优化配置,为煤矿行业提供安全生产技术交流与学习的平台,满足国家对煤矿行业生产流程的监督要求。 3.3建立煤矿一体化通信技术与系统 煤矿一体化通信技术与系统具有生产调度、报警联动、应急扩音通信、紧急呼叫、避险与逃生声光提示、位置监测等功能,为煤矿安全生产监控提供良好的技术支持,可对煤矿安全生产进行全方位监控,具有优越的通信功能保障交流畅通,管理人员借助煤矿一体化通信技术与系统可对生产过程中出现的问题及时进行纠正,并加以指导完善,充分落实相关工作规划,同时在发生安全事故的情况下能使相关人员及时与救援人员进行沟通,解除安全隐患,降低安全问题带来的人身与财产损失[4]。 3.4引入地面遥控技术 煤矿生产过程中,采掘工作面是事故多发地点,需要煤矿监控、通信、机械化升级等渠道尽量减少工作面作业人员数量,将人员集中在相对安全的施工地点进行作业,其他部分通过地面遥控技术来完成,在这个过程中需要煤岩分界识别技术和仪器的配合,通过研究液压支架、采煤机、刮板输送机精确定位技术,提升监控可靠性,充分节约人力资源,降低煤矿生产事故的发生几率。 3.5完善生命探测技术 除基本的人员精确定位技术外,还需要生命探测技术提供支持,因为生命探测技术及相关装置是保障事故处理速度的重要设施,能有效提升事故救援速度,提升人员生还几率,由于煤矿井下无线传输衰减大、电气防爆要求高,在地面使用的大量技术在井下受到限制,难以直接应用,为解决这一问题需要充分了解煤矿井下生产工艺环境,研究设计出适应煤矿井下生命探测的技术与设备。 3.6应用重大灾害预警技术 煤矿生产环境极易出现重大灾害,不仅影响正常生产,还可能造成巨大的经济损失、人员伤亡,因此,重大灾害预警技术是煤矿安全生产的有力保障,现有的煤矿安全生产监控与通信技术系统具有实时检测、断电、报警等功能,部分系统能有效应对井下冲击、水灾、瓦斯等环境,针对这些重大灾害有一定的预警功能,但是准确率仍旧不能让人满意,无法充分满足煤矿安全生产的需要,为提高重大灾害预警准确性,基于煤矿安全生产监控与通信技术系统研发水灾、瓦斯和冲击地压等重大灾害预警技术,提高了矿山生产安全。 4结语 我国煤炭产业发展迅速,市场繁荣,但是无论煤炭产业发展到何种程度,安全问题仍旧是一大焦点,值得不断探索、完善推动产业发展的同时提供生产安全性,减少生产过程中出现的各类安全事故,这同时需要社会对煤矿生产的安全问题引起足够的关注与重视,在煤矿生产过程中,充分应用安全生产监控与信息技术,开发矿用物联网技术,建立一体化通信技术,引入地面遥控技术,实现煤矿生产工作现代化、信息化管理,充分完善煤矿行业安全监督管理体系,推动我国煤炭产业科学快速发展,为我国经济发展和改善人民群众生活提供良好支持。 作者:蒋锐 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 煤矿通信论文:CDMA2000无线通信系统对煤矿的应用 摘要郓城煤矿CDMA2000无线通信系统在井下采用定向天线的设计,实现了矿井无线信号的无缝覆盖;实现了本系统与矿井固定电话网络、电信公网的对接,实现了井上井下矿用手机与调度固话、警务通、外网手机固话的互联互通,极大地提高了工作效率。 关键词CDMA2000技术;无线通信;煤矿 近年来,随着国家对煤矿安全生产的重视以及各煤矿企业增强企业竞争力的需求日益强烈,煤矿对通信的安全性、便捷性、可靠性、实用性的需求日益强烈。目前在矿用无线通信系统中所采用的技术有:小灵通、TD-SCDMA、WiFi、CDMA2000等无线通信技术,其中矿用小灵通通信系统因随着通信技术的发展已退出历史舞台。本文主要介绍CDMA2000无线通信系统在郓城煤矿的设计与应用。 1方案选择 1.1系统选择 矿用WiFi通信系统、矿用TD-SCDMA通信系统、矿用CDMA2000通信系统3种系统间的比较如表1。图像传输的重任。鉴于此,郓城煤矿选择使用CDMA2000无线通信系统。 1.2系统覆盖形式选择 系统在地面采用电信公网信号覆盖。本系统通过2M线与电信对接,保证地面及井下的手机、警务通、调度电话在任何地点互联互通。井下覆盖方式采用定向天线。定向天线用定做支架支撑,根据覆盖距离及巷道方向每台基站配置1到3个天线,对于重要巷道预留出足够的覆盖冗余,以保证特殊情况下信号的完全覆盖。 2方案设计 郓城煤矿CDMA2000无线通信系统构成如图1所示,主要由地面设备(包括优秀网CN、基站控制器、网管电脑、SIP调度服务器、交换机、数字中继、调度台)、井下设备(基站、光缆)及手机等组成,井下基站由光缆连接到环网交换机,优秀网通过PON环网控制井下基站。示意图见表1。(1)设备配置:地面中心机房优秀网1套、网管电脑1台、SIP服务器1台、数字中继1台、交换机2台,地面3楼调度室调度台1台;井下基站共30台,包括主井筒和副井筒各2台基站,井下定向天线70套;本安集群手机300部;光缆、电缆及辅料若干。(2)覆盖范围:能满足地面、主井副井周围巷道、运输大巷、皮带大巷、回风大巷、1300轨道顺槽、主变电所、主井筒、副井筒、辅助轨道的信号覆盖,完全满足矿方的通信需求。 3系统功能及特点 3.1系统功能 (1)实现全矿流动人员、监狱警务通、调度电话在地面和井下的互联互通。(2)提供丰富多彩的业务和应用,包括语音、短消息等业务功能,还可提供语音调度功能。(3)系统基于IP架构,可实现与矿方现有固话网络的无缝连接,充分利用原有的网络资源,避免矿方的重复投资。 3.2系统特点 (1)系统容量大,同一覆盖区域可以实现多个用户同时通话。(2)系统采用先进的CDMA20003G技术,使用适合煤矿井下传输的次800M黄金频段,抗干扰能力强,覆盖广,语音清晰,话音质量好。(3)支持1X/1xEV-DO、IP化等特点,并具备向下一代网络LTE平滑演进的能力,全IP交换,实现快速部署网络,满足移动网络的未来演进,避免了矿方重复建设的投资。(4)有线、无线融合的一体化调度通信功能,实现有线与无线用户的统一调度功能,系统可提供模拟中继(FXO)和数字中继(E1)两种方式的中继接口,并支持七号信令和ISDN-PRI等信令。(5)系统采用全IP架构,组网灵活,可扩展性强,可实现单一矿井组网或集团多矿井异地组网。(6)系统具有手机与手机、手机与有线电话之间的互联互通功能。(7)系统具有小区切换功能,合法用户可在不同的基站之间进行切换,系统可支持专网与公网的自由切换。(8)系统可实时查看基站的工作状态并统一管理网内各无线通信基站。(9)系统具有调度管理功能,可对专网用户进行统一的调度管理。(10)系统可支持通话监听、通话录音、录音保存和录音回放的等监管功能,系统支持组呼、全呼以及会议等调度管理功能。 4结语 郓城煤矿的成功运行和使用情况表明,CDMA2000无线通信系统采用定向天线的覆盖方式真正解决了郓城煤矿井下复杂巷道的无线信号覆盖要求,实现了矿井无线信号的无缝覆盖;高质量的语音通信解决了煤矿井下移动人员和零散作业人员的通信要求,提高了地面与井下通信的实时性与可靠性;强化了人员的管理,做到人员快速合理调配,同时减少了管理人员数量,并实现了本系统与煤矿固定电话网络、电信公网的对接,实现了井上井下矿用手机与调度固话、警务通、外网手机固话的互联互通,极大地提高了工作效率,为郓城煤矿的安全生产提供了完善的通信保障。 作者:奚伟民 单位:山东省郓州监狱 煤矿通信论文:煤矿安全生产监控与通信技术分析 【摘要】本文首先指出在煤矿安全生产中使用监控技术和通信技术的原因,接着指出我国煤矿安全生产监控技术及安全生产通信技术的现状,最后指出我国煤矿安全生产监控与通信技术应该如何进一步发展和应用。 【关键词】煤矿;安全生产;监控;通信技术 近些年来,我国的煤矿资源呈现出供不应求的趋势,煤矿企业为了获取利润,不断加大对煤矿的开采量,往往就会把煤矿的安全生产工作给忽视掉,最后酿成非常恶劣的煤矿安全事故。合理开采矿井资源,保障煤矿工人的人身安全,是煤矿安全生产中不可缺少的一部分。 一、煤矿安全生产中使用监控与通信技术的原因 (一)我国煤矿安全生产中存在的问题 1.开采强度过大一些煤矿通过加大对煤矿的开采力度以至于获得更高的利润。比如在井下同一个班内安排过多的作业人数;没有根据实际情况设计采矿施工等,都容易造成煤矿结构的破坏和不稳定,加大采矿施工风险;再加上生产组织的过于集中,加大了施工事故的破坏程度,一旦发生意外,会带来严重的人员伤亡。2.非法组织生产一些地区,特别是农村地区存在持证不全甚至无证就组织煤矿开采工作的情况;违反国家相关规定越界超层开采煤矿;无视执法部门惩处或者警告,继续组织煤矿开采工作等,这些非法组织的煤矿生产活动,存在着很大的安全隐患,严重威胁矿工的生命安全。3.安全管理混乱煤矿管理人员因为自身的安全生产意识薄弱,将会对整个煤矿安全管理工作完成的质量造成影响,比如:部分安全管理人员对煤矿管理的相关规定无视,允许工作人员在未规划的工作面采煤;对开采设备及辅助设备的安装不及时、不到位;煤矿监控系统安装管理不明确,安装地点不到位;对矿井工作人员的要求和监管力度不强等,会加大煤矿事故发生的几率,造成严重的矿难。4.煤矿企业对生产安全问题的忽视现代工业企业在经济发展的刺激之下单纯以追求经济利益为主,往往忽视了工业生产过程中的安全问题,安全第一的口号仅仅成为了一句口号,大部分煤矿企业并没有把煤矿从业人员的人身安全放在首位,发生事故的几率便会大大提升,发生事故之后的紧急处理工作不到位,没有以安全生产为重要目标。并且煤矿生产作为一项具有危险性的操作,一定的监督工作是必不可少的,但是在实际情况中,很多煤矿企业并没有建立比较健全的监督管理制度,甚至出现监督岗位的缺失现象。这种只重视经济利益而忽视了安全生产的做法,不仅不利于生产技术的更新,而且不利于生产规模的扩大,最终导致恶性循环,会给煤矿生产带来更大的安全隐患。5.煤矿操作事故防范措施不健全就我国目前的煤矿发展的状况来看,我国颁布的相关安全生产法律虽然在形式上弥补了生产安全方面的法律缺失,但是一些法律条款过于简单,内容不够全面细致,法律方面的漏洞很多,因此在法律层面对煤矿安全生产的保障作用仍然不够明显。煤矿企业的事故防范措施不健全,有一些煤矿企业甚至并没有制定相关的事故防范措施,加上煤矿操作的工作环境恶劣,如果煤矿企业的救生设备不健全,一旦事故发生,现场工作人员不能及时自救,对生命安全造成威胁。 (二)煤矿安全生产监控与通信技术使用的作用 1.保障煤矿工作人员的人身安全通过使用安全生产监控技术,能够及时掌握井下煤炭的开采状况,以及矿工的工作状况,如果有问题或者突发情况能够进行及时的反馈和解决。使用安全生产监控技术还可以提高监控人员和管理人员的监督和管理效率,降低事故发生的几率,更好地保障矿工的人身安全。2.减少事故发生几率,降低事故危害安全生产监控与通信技术的作用,不但能够把煤矿工作人员的工作状态和煤矿各项设备的运行状态给及时反馈出来,而且还能够保证煤矿开采工作的安全进行,从根本上降低事故的发生几率。除此之外,当出现预警信息,急需矿工撤离时,可以利用通信技术快速通知井下工作人员,避免其受伤害;而一旦事故发生,也可以利用通信技术掌握受困矿工情况,为营救工作创造条件,从而降低事故带来的伤害。 二、我国煤矿安全生产监控与通信技术现状 (一)煤矿安全生产监控系统 1.煤矿安全生产监控系统的作用安全生产监控系统中,硬件系统线路连接较为简便,整个系统通用性强,对工作环境的要求不高,因此,被广泛地应用于煤矿安全生产监控中。该系统能够加强对煤矿安全管理。在煤矿通风瓦斯管理方面,煤矿运输管理方面,煤矿供电方面,劳动组织管理方面等,煤矿安全监控系统都充分发挥了它管理的作用。2.煤矿安全生产监控系统的工作方式煤矿安全生产监控系统将包括信号收集系统、计算机控制系统、数据通信系统,它能够对软件程序与硬件电路的各个子系统进行中和处理,从而达到监督煤矿生产活动井而有序的目的。煤矿安全生产监控系统以软件为技术支撑,将计算机作为媒介,借助数据通信技术实现对数据的传输,计算和判断,并及时做出评价,预警生产过程中的安全隐患,在非本质安全电路的情况下实现断电[1],从而实现煤矿生产的安全,降低事故发生的几率,保障矿工的人身安全。 (二)煤矿安全监控技术 根据井下工作环境选择合适的安全监控技术:在电线传输距离远,电气易爆炸的井下环境中,安装树形结构的安全生产监控装置;在工作环境恶劣,电网电压波动幅度较大的井下环境中,传感器应该选择远程供电,代替中继器,以提高监控系统的抗故障能力[2]。 (三)煤炭产量监控系统 为了保证煤矿资源的长久使用,避免无节制开采带来的能源消耗以及安全隐患,应在煤矿安全生产监控过程中建立和使用煤炭产量监控系统。该监控系统能够实时监测煤炭产量,并传输多种信息数据,从而整合汇报成每小时的产量数据,以便于对煤炭生产状况做出检查,分析和评估,这样一旦出现煤矿生产不符合国家相关规定,相关部门就会收到预警。正是煤炭产量监控系统的存在,使相关部门对煤矿生产工作检查的效率得到了提高,还增强了对煤矿企业的威慑力,从而煤炭产量监控系统有效减少煤矿过度开采现象的发生,在保证煤矿资源的可持续开采的同时,降低了因过度开采引发事故的可能性。 三、我国煤矿安全生产通信技术现状 (一)全矿井移动通信系统 煤矿井下工作环境对移动通信的要求很高,与其他环境对移动通信的要求相比存在很多不同的地方,因此,煤矿井下工作的无线传输有一些特殊的要求和特点。在煤矿井下工作环境中,设备安置难度高,无线运输的损耗量较大,而且发射功率会受到多种因素的限制,为了保证无线传输的稳定性,就需要选择体积小,抗干扰能力强和抗故障能力强的设备,同时这些设备的保护性质要好,能够适应井下环境较大幅度的电源电压变化。为了满足井下环境对移动通信的特殊要求,相关的研究人员借助计算机技术和通信技术等,分析设计出了具备较多基站的矿井移动通信系统网络结构模式[3]。这种移动通信系统与WIFI技术配合使用,在保证煤矿安全生产,及时预警信息,进行人员紧急转移,以及事故发生后的营救工作等方面发挥出十分重要的作用。 (二)计算机通信技术 计算机通信技术在煤矿安全生产中的使用顺序,计算机通信技术对煤矿生产相关数据进行记录,并将这些记录的数据进行储存和传输,以便于相关人员进行查看和分析。还可以使用计算机通信技术对曾经出现过的生产事故进行记录和统计,便于对事故原因的追究,以及今后的生产安全预警工作。 (三)远程通信系统 煤矿企业为了保证煤矿井下工作人员的人身安全,要限制井下工作人员的数量。在实际的煤矿工作中,为了防止出现井下工作人员过多,不符合规定的现象,就需要利用远程监控系统对井下人员的人数进行实时监控,并利用远程通信技术将井下工作人数状况进行传输,一旦人数过多,系统就会发出预警,方便安全管理人员调整矿井作业人员。通过远程通信系统,能够实现对井下工作状况的实时控制,保证井下工作人数在合理的范围内,避免因施工人数过多造成的安全隐患;还可以减少煤矿企业的矿工开支,提高经济效益。 (四)矿井安全预警技术 煤矿安全生产的重要保障是预警。在煤矿的开采过程中,除了要保证井下工作环境的安全,以及工作人员施工的安全外,还要借助相应的监控技术和通信技术,做好煤矿矿产安全性的预警处理工作。根据煤矿的特殊要求,建立起火灾监测预警系统,瓦斯监测预警系统,冲击地压监测系统,以及断电功能监测预警系统。为了保证这些监测预警系统的有效性,除了使用正确的监控技术外,还一定要做好通信技术,只有利用高效的通信技术,才能够及时传输数据,及时对数据进行分析和处理,及时对生产过程中的安全隐患显示出来,保证预警的高准确性与高效性,只有做到这一点,才能切实保障井下工作人员的安全。 四、我国煤矿安全生产监控与通信技术的发展方向 (一)减少人员使用,提高自动化水平 煤矿安全事故的多发场所是采掘工作面是导致的,通过大量的煤矿安全事故恰恰也说明了这一点,而这一场所的巡视工作在现阶段主要都是由工作人员负责进行的,而人工操作在降低安全事故系数,减少煤矿人员伤亡方面并不能够起到有效的帮助。为了解决这一问题,在煤矿生产和监管过程中就应该多使用机械设备与先进技术。使用煤矿安全生产监控和通信技术,并配合高科技、自动化、机械化的设备代替人工操作,减少人力资源的使用,从而降低采掘工作面的危险系数。通过使用回采巷道遥控,记忆割煤技术,实现对识别和开采难度大的煤矿的远距离控制[4];适当的使用液压支架,有效的保证技术生产和设备运行之间的一致性;建立并维护好通讯系统,保证井下移动通信的及时性,能实现紧急避险指引和紧急呼救等多项功能;不断更新通信系统,提高煤矿安全生产监控与通信技术,能够提高通信系统的语音和视频功能。 (二)利用物联网技术,加强生产管理 在煤矿安全生产中,引入物联网技术,可以整合煤矿生产过程中需要用到的物资,对比不同物资之间的价格和质量等方面的差异,为煤矿企业负责人提供更多的选择。煤矿企业负责人可以根据煤矿生产的具体情况,选择最优的物资,从而降低生产成本,还可以在一定程度上保证煤矿生产过程的安全。通过物联网技术,可以为煤矿企业的生产管理提供经验交流和学习的平台,有利于提高煤矿企业的安全管理能力。同时,物联网技术还可以方便企业管理部门以及国家相关管理部门对煤矿生产过程的监督管理,从而提高煤矿企业对安全生产的重视程度,实现煤矿企业的安全生产。 (三)结合监控技术与通信技术,建立煤矿一体化通信系统 通过监控技术,实现对煤矿井下工作环境、工作人数、井下工作人员位置、煤矿生产状况、采矿设备使用情况等方面的监控。通过通信技术实现对监控数据信息的实时传输,保证系统能够及时分析和预警煤矿安全生产的状况和问题;还要保证通信技术和通信设备使用的稳定性,保证通信系统的报警联动、紧急呼救、扩音引导以及避险指示等功能的及时实现。不断更新监控技术、通信技术,使煤矿一体化通信系统具有语音、视频等先进的通信功能,一旦事故发生,可以通过这些通信技术及时掌握受困人员的状况,对于稳定受困人员情绪,提高营救效率具有重要意义。结语将煤矿安全生产监控技术与通信技术结合,并配合使用多种先进技术与先进设备,不但能够提高煤矿生产的自动化水平,而且能降低煤矿安全事故的发生几率,从而更好地保证煤矿生产工作的安全以及井下作业人员的安全。 作者:郭文军 郭选明 单位:六盘水师范学院矿业工程系 煤矿通信论文:通信技术对煤矿生产调度管理的应用 摘要:在合理调度煤矿资源方面,通信技术承担着重要角色。良好的通信技术能够保障资源更合理地被利用,能够提高煤矿企业效益与安全度。阐述煤矿发展过程中存在的生产调度问题,并就如何运用通信技术解决该问题做简单论述。 关键词:煤矿生产;通信技术;调度管理;应用分析 引言 在煤矿企业发展过程中,调度系统正常运作直接关系到煤矿产业的安全生产。煤矿企业具有不同于其它行业的性质,所以煤矿生产过程中几乎都存在调度部门,主要协调煤矿生产过程、收集井下环境情况信息与传递及对突发事件做出应急措施等。目前信息技术应用范围广泛并且发展较迅速,从而使煤矿行业调度管理工作更加完善。通信技术作为煤矿生产调度管理系统中重要的一部分,它的技术发展直接影响煤矿生产的安全度[1]。 1煤矿生产调度管理系统的应用现状 目前中国煤矿生产条件比较差,煤矿从业人员专业基础与专业技能不同,在实际煤矿管理工作中,调度管理人员综合素质较低,往往不能根据专业知识实施工作,而只是依据日常经验操作,导致安全事故频繁发生。目前中国煤矿生产过程中,收集数据之后并不能有效分析信息,导致数据信息丢失,无法及时指导施工过程。为提高煤矿生产安全,必须加强煤矿调度信息管理系统建设。通信技术能够有效收集煤矿井下或其它工作过程中各方面信息、整理分析并与其它部门分享,从而达到协调、组织的功能,增加煤矿产业效益。在计算机发展过程中,煤矿生产调度管理系统也在进一步改革。在调度系统发展的前期阶段主要是单机管理系统,在单机管理阶段主要以表格形式收集信息,使用AutoCAD软件对设备等进行图纸设计,并且可以进一步扫描图片从而达到信息储存的目的。在这个过程中,单机管理系统不能够及时处理最新信息,并且信息保存也不完整。煤矿井下工作必须根据有效信息进行施工,只有这样才能够减少安全事故的发生。后期阶段发展主要是网络管理,作用主要是针对煤矿生产过程中的数据、文件等及时调度管理,网络拓扑如图1所示。 2煤矿井下调度管理存在的问题 目前煤矿企业调度过程中主要存在几方面问题:工作效率低、信息统计功能不完善、报表与调度台账无法及时核对、无法实现动态查看,本文从这几方面介绍煤矿井下调度管理中的问题[2]。 2.1调度系统工作效率低 煤矿生产调度过程发展是一个缓慢的过程,目前煤矿企业调度管理系统工作效率仍然比较低。煤矿生产调度系统由于技术操作不完善,企业不能够将现代网络技术应用在生产过程中,所以生产过程信息不能及时被应用,导致数据不能被集中,而且还可能出现信息记录错误。在实际煤矿生产过程,煤矿调度过程中由于参与工作的部门的单一性,不能够及时有效整理调度信息,而且无法实现信息资源共享,从而降低了调度系统的工作效率。 2.2信息统计功能不完善 由于煤矿井下工作环境特殊,调度管理人员更应该做好信息及时统计工作。在实际煤矿工作中,调度信息不能集中处理、无法及时共享信息,导致相关工作人员对煤矿事故安全事件无法做出正确解决方案,从而直接影响煤矿工作的安全性。 2.3报表与调度台账无法及时核对 目前调度管理工作中虽然已完成了对数据的基本收集及处理,然而由于无法将信息技术应用在实际工作中,导致数据与调度台账无法及时核对,无法完成实际统计、组织和协调功能。科学分析解决煤矿生产过程中的问题主要取决于生产调度日报、井下生产状况、工作调度记录等多方面。 2.4动态查看功能无法实现 图形信息管理能够满足煤矿生产过程中实时监测,但是目前调度管理系统无法体现该功能。网络设备不完善,无法将实时动态图应用在煤矿井下安全生产过程中。调度信息管理系统设备技术落后,不能够满足现展对于数据处理的要求。 3建立基于TD-SCDMA无线通信的调度管理系统及优化 信息化成为现代化社会发展的象征,计算机技术已普及在各个产业生产中,作为计算机网络中的重要组成成分的通信技术已被广泛应用。通信技术不再仅限于一个产业,它的发展带动各个行业的进步。网络信息处理方式由终端主机转变到服务器方式,对于数据信息的处理,也从单一封闭式转变为多元开放式,在调度管理系统发展过程中,也推动中国各产业进一步发展。为进一步推动煤矿井下工作顺利进行,必须要建立相应的通信技术管理系统,只有这样才能够在保证安全生产的状况下带动煤矿经济健康发展。将通信技术应用在煤矿生产调度管理系统中,能够协调好各部门的工作,规范煤矿生产过程,提高煤矿生产效率。 3.1通信技术在煤矿生产中的应用优化 在完善煤矿调度管理工作中,企业首先应了解目前国内外在调度管理系统工作方面的发展,积极研究先进的管理技术,然后针对自身企业特点及生产过程具体分析,采用科学合理的信息调度管理系统,提高企业生产效率。根据现代的信息化技术,采用TD-SCDMA无线通信技术,将煤矿企业信息传播与语音、视频等结合在一起。通信技术与调度管理信息系统相结合,有利于人员了解煤矿井下工作环境,并能够及时有效指挥现场情况。煤矿生产中使用的通信技术TD-SCDMA,它的发展应用基于3G移动互联网、光纤网络、物联网等信息化技术。在煤矿应用过程中,TD-SCDMA应该在系统容量、网络复杂度等方面优化。系统容量减少后,各个部分可以在同一个设备中完成各自功能,实现集中调度信息处理[3]。 3.2调度管理系统与TD-SCDMA矿用无线通信的特点 在施工过程中,系统利用先进的软硬件技术和电信工程设计,建成TD-SCDMA无线专网,可以实现井上和井下3G移动,以保障在发生意外时能够及时更换设备等,使煤矿施工能够顺利进行;相关管理人员能够利用先进的无线设备进行信息交流,利用信息收集和分析功能达到即时通讯的目的,保障信息资源共享,有利于管理人员指挥煤矿施工各阶段;利用调度管理系统能够实现资源合理分配,根据煤矿生产过程中的实际生产情况合理分配劳动力;能够有效储存数据,有利于查询收集到的数据;系统可以对各用户进行多点漫游转接;通过建立完善多网调度系统,能够对用户进行多级管理[4]。 3.3煤矿井下通信技术的基站设计 TD-SCDMA3G通信系统在煤矿调度管理中安装完成后,要不断进行测试及优化,使其能够在煤矿生产过程中发挥实际功能。针对煤矿通信技术的发展,主要考虑TD-SCDMA3G优秀网络系统、3G基站在井下环境的应用设计及网络技术等方面的优化发展。3G移动通信系统和地面信息运营结合在一起,形成调度信息管理系统优秀部分,在进行井下通信技术应用过程中,应该注意对通信技术基地的科学合理建设。井下工作环境恶劣,为保障施工安全,所使用的通信技术设备和其它设备都要符合国家规定安装使用标准。在煤矿行业发展过程中,调度管理系统是整个煤矿安全生产过程的指挥中心。调度管理系统将各个部分的信息集合在一起,利用现代化的信息技术进行处理分析。目前阶段煤矿行业发展中仍然存在一些问题,应该不断更新及完善调度管理系统,将先进的科学技术应用到实际生产中。快速发展的通信技术带动了煤矿产业安全发展,提高生产效率。 4结语 网络信息化煤矿管理系统已成为煤矿发展的必然趋势。为保障煤矿井下生产的安全性,必须要建立、完善煤矿生产调度管理信息系统,只有这样才能够将信息系统真正运用在实际生产中,提高生产效率。针对目前中国煤矿生产现状及问题,相关人员需要完善调度管理信息系统。通信技术在提高生产安全性的同时也能够提高煤矿生产工作效率,利用无线技术,能够延长系统使用寿命,能够更好地做好各系统间的协调工作,从而为煤矿工作生产提供最大的安全保障。 作者:郭延玲 单位:霍州煤电集团有限责任公司辛置煤矿 煤矿通信论文:煤矿安全生产中通信控制组件的设计 摘要:在煤矿安全生产过程中,多种信息化监控软件,例如煤矿安全生产监控系统,人员定位系统、紧急避险系统等,都通过有线、无线等多种方式,与矿井多种传感器进行数据通信,获取传感器数据,判断安全生产环境或获取生产数据。在这些系统中,无论是哪种形式的网络链路,都存在通信控制功能。对此,从各种应用系统的实际需求出发,通过设计命令池及控制流程,研究设计了一种广范应用于煤矿各类监控系统的通信控制组件,极大地缩短了各产品的开发周期,提高了开发效率和产品的稳定性、可靠性。通信控制组件设计在多个系统中已得到广泛应用,经长期运行实践,验证了软件的可靠性和稳定性。 关键词:煤矿安全生产;通信控制组件;订阅 作者简介:张羽(1980-),女,工程师。现主要从事煤矿安全管理系统的研究工作 0引言 以煤矿安全避险六大系统为首的安全生产系统是避免或减少瓦斯、火灾等重特大事故发生,应急救援和紧急避险的有效措施[1]。这类生产系统均是通过对煤矿井下各传感器数据的采集,实时监测或预测生产环境(包括人员位置)。通信过程的控制,包括命令发送、等待响应、命令接收、是否需要重发等,是确保通信数据稳定和可靠的重要过程。本文研究了一种可广泛应用于煤矿安全生产中的通信组件,通过设置参数和调用接口,能满足不同的应用场景的需求,有效缩短了各业务系统的开发周期,集中力量进行组件维护,能有效提高组件的可靠性和稳定性。 1通信控制组件的设计 通信控制组件设计了消息队列来管理命令,并设计了一套通信流程,按照不同业务系统赋予的命令的特性进行整个通信过程。 1.1整体设计 通信控制组件的整体数据流设计。各业务系统通过调用接口,向组件消息队列命令,通信控制模块获取消息队列中的命令进行单次通信过程,并将接受数据返回给业务系统,并不断循环此过程。在通信控制组件中,管理的对象是命令,本组件采用消息队列来管理命令。队列的主要目的是提供路由并保证消息的传递,如果发送消息时接收者不可用,消息队列会保留消息,直到可以成功地传递它。消息队列一般按照先进先出的原则进行消息的传递,消息传递完毕后即被及时销毁。对于该组件的应用场景,因为一些特殊命令例如巡检命令,必须滞留在组件内部进行循环发送,故设计了一种可满足命令的存取、持久化、排序、销毁等一系列功能的消息队列。队列持久化到本地,可保证队列中的命令在组件重启时不丢失。队列可以按照命令的设备标签采用冒泡法排序。队列采用指针记录当前命令发送位置,当遇到优先级别高的命令插包后,可以快速恢复到原来位置继续发送。 1.2组件功能设计 通信控制组件的系统功能如图2所示,组件功能主要有消息队列、通信过程控制及对外接口组成。消息队列包括命令生命周期管理,优先级别管理。通信过程控制模块主要包括通信通道维护和单次通信过程管理。对外接口则负责接收命令、和接收通信数据以及应答数据的反馈。组件内部设计的消息队列,用于处理业务系统中复杂多样化的通信命令,例如巡检命令、心跳命令、握手命令、控制命令等。通信过程控制模块则专注于单次的通信过程控制,从命令发送、等待、接收数据、是否超时,是否需要重发等过程。组件内部业务分工明确,有效提高了组件的处理效率。 2关键技术 组件如何与各业务系统采用松耦合的方式进行通信,即只需要把消息传递,而无须理会对方是否收到,降低了组件和业务系统的依赖,不会互相干扰而造成系统奔溃。订阅是具有异步的、多点通信的特点[2],可以高效并且可靠的在分布式组件直接传输信息。组件的设计采用订阅模式,向各个业务系统提供接口,用于应答的反馈。订阅是指用户可以订阅订阅系统中感兴趣的信息,在订阅系统中主要有消息者、消息订阅者和订阅服务器[3]。各业务系统(订阅者)首先向/订阅中间件注册一个订阅条件,当通信控制过程(者)把接收到的数据发送到服务器,服务器根据订阅条件与消息进行匹配比较,把消息发送给符合订阅条件的各业务系统(订阅者)。 3关键流程设计 通信控制组件的关键流程有通信主流程和单次通信管理流程。 3.1通信管理主体 通信管理主体是整个通信控制组件的主流程,负责循环的对消息队列中的命令进行通信的,此流程主要保证消息队列中的命令按照优先级别、用户制定顺序进行准确无误的发送。通信管理主体启动通信后,获取当前命令包的第一条命令,记录当前位置,判断是否有优先级别更高的命令和是否允许被插包后,进行当前命令的发送,并销毁发送后的命令,根据当前位置获取下一个命令进行发送流程。在一些应用场景下,由于通信协议的限定[4],一条完整的命令需要被分成2~3次进行发送,故命令池中的命令包设计成命令队列的形式。在命令队列中,当遇到优先级别较高的命令时,需要判断是否允许被插包。命令发送完毕后也需要判断是否销毁,类似一些控制命令只发送一次,就需要被销毁。而普通的巡检命令因需要循环发送,因此不需要被销毁。 3.2单次通信管理流程 单次通信管理流程是对单一命令的通信过程的管理。通过计算理论等待时间,在该时间段内,接收到期望的数据,则返回给上层应用系统,例如串口通信时,理论等待时间计算公式为:(发送命令的字节数+期望接收的字节数+2)×11×1000/当前通信速率)+当前命令等待偏移量。在理论等待时间后未接收完毕,则根据需要重发。接收完毕后将数据返回给上层应用程序。 4应用说明 其他业务系统在使用通信控制组件时,需要首先添加本组件引用,定义通道参数并初始化通道,订阅数据发送、接收、无响应等事件,向消息队列增加命令包后即可启动通信过程,通信控制组件接收数据或者判断无响应后,将结果给业务系统,业务系统再进行后续工作的处理。对于业务系统来说,只需要将命令包组织并添加成功,并启动通信过程即可,不需要管理其中复杂的通信过程。业务系统可以专心处理其他业务例如界面查询、报表打印等。在命令包的组织过程中,心跳和巡检命令为最常用的命令。心跳命令为检测网络上设备是否存在,类似于心跳的命令,一般起辅助作用。这种命令的特性是一发一收,收到即说明设备存在,没收到即说明设备掉线。心跳命令将自动销毁标志置为TRUE,发送完毕后自动销毁。巡检命令为常规命令,定时或者循环向设备获取数据,一般是依据设备的编号,循环发送。巡检命令将自动销毁标志置为False,在命令队列中循环发送,若想按照设备标签顺序进行巡检命令,每次新增命令的时候,调用排序接口,将命令包排序。其他命令例如控制命令,可将优先级别设置成最高,这样保证当系统需要发送设备控制命令时,能即时发送。对于电子显示牌命令,要求以最后一次发出的命令为准,即对于同一地址来说,如果有多条命令,仅发送最后一次的命令,将电子显示牌的优先级别设置为最低,命令包参数中的自动替换标志设置成TRUE即可实现。 5结语 通信控制组件已经开发完成并通过测试,并用于井下物流管理系统、井下信息系统等监控系统的开发,有效地降低了软件开发的工作量,缩短了软件的开发周期。上述系统在开发周期上有效的缩短了3个人月的开发和测试时间。测试结果表明,通信控制组件在压力测试下能7天无故障运行,通信完成率为100%。以上系统在成庄煤矿、口孜东煤矿、阳煤一矿等现场进行了应用,长期运行中验证了软件的可靠性、稳定性。 作者:张羽 单位:天地( 常州) 自动化股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿无线通信系统分析及发展 一、3G通信 3G通信技术的出现推动了煤矿无线通信技术的发展与应用,因为它进一步的提高了数字传输功能,对于煤矿之前所使用的无线通信系统而言,3G无线通信技术所覆盖的业务范围更广阔。目前,煤矿使用的3G无线通信系统在覆盖结构上可以分为分布基站和微微蜂窝。所以,煤矿使用的3G无线通信系统可以通过接口与矿井调度电话、行政电话互相通话,具有组呼、群呼等功能,其中也包括进行可视电话的通信。3G通信系统不仅有先进的技术与完备的功能,而且还有巨大的产业链,具体表现在:职场的商家较多;技术与产品可靠;产品较多,可对其转化为煤矿使用;有明确的发展方向;得到了政府的支持。即使3G无线通信功能强大,但是在无线数字宽带上有一定的局限性,对于工业电视而言,它是需要高宽带的系统,因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足,3G也就不能替代wifi无线通信的能力。 二、无线通信技术的特点 为了改变前期煤矿通信系统的不足,现阶段国家提倡全程实现无线通信系统,利用无线通信系统实现煤矿信号的稳定传输。从使用无线通信的情况来看,煤矿使用无线通信技术的特点包括以下两个方面:1、高效。信号传输的效率较低是煤矿通信的常见问题,因为煤矿井下的复杂环境干扰了通信信号的传输效率,引起传输效率较慢。使用无线通信系统后,煤矿的内部信号传输就会得到全面的提升,信号的传递速率就会加快[2]。2、稳定。无线通信系统能记录煤矿的调度指挥过程的语音信息,是煤矿调度指挥的主要设备。无线通信所记录的语音信息,可以作为监督调度、事故发生分析的依据,因此无线通信系统具有稳定性。目前的无线通信系统都具有该特点,对于外界的干扰可选择最优的线路传输,增强了信号的稳定性。 三、发展 3.1构建设计煤矿的无线通信系统构建矿井高速光网络干线上的子系统,是为了不受煤矿井下复杂环境和无线传输特性的局限,这种构建设计具有优化组合的特点,但要对新煤矿和老煤矿的通信系统的构建设计进行区别对待,在此基础上本着技术改造、充分利用的原则,在技术、投资等方面找到最优的解决方法。线路负载、高压耦合等因素造成载频通信的不稳定,为了此问题的发生,该系统编程无线数据的耦合通道。因为最早的无线通信系统是泄露通信系统,因此,它没有任何的通信功能优势,但是泄露电缆的技术是成为无线通信系统的主要组成,尤其是在煤矿下的小面积通道及在一些特殊的环境下,可以作为天线使用,有着极大的影响。可以通过PHS(小灵通)、CDMA(码分多址)、WIFI(无线保真)这三种无线通信系统的技术特点进行比较,如表1所示:3.2方向随着社会的进步,我国的煤炭信息化水平逐渐完善,煤矿无线通信技术的使用也在不断的提高。从小灵通技术,无线保真技术到现在的3G与4G技术。将来的煤矿无线通信系统中,语音通信必须是具有较高的质量,但这只是煤矿信息化处理的一方面。随着4G信号的到来,井下视频监控、数据采集、信息、视频会议等都会出现在无线通信系统平台上。4G技术的发展为将来的煤矿无线通信系统做出了巨大的贡献,将是煤矿未来信息化的重要平台。此外,将来的无线保真通信系统会与无线局域网标准结合,使无线传输速率达到128Mbps以上,无线局域网标准是使用正交频分复用调制的技术与多入多出的技术,构成MIMO-OFDM通信系统;天线与无线电等技术,可以在一定程度上提升无线保真的性能;天线与传输系统的改进会加大无线通信系统的传输距离[3]。 四、结语 煤矿通信技术的不断发展与进步,为煤矿的生产提供了很多的方便与好处。煤矿通信系统在未来的发展中,传输能力会更强、覆盖范围会更广、使用功能更多。目前使用3G无线的用户较多,虽然其通信功能强大,但是在无线数字宽带上有一定的局限性,对于工业电视而言,它是需要高宽带的系统,因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足,3G也就不能替代wifi无线通信的能力。 作者:张增平 煤矿通信论文:煤矿井下通信系统的建立释解 分站模块的建立 移动通信系统具有良好的信息传输性能,不但高带宽,而且通讯质量好、可承载话音、数据、视频的多业务,在一个平台之下处理各种数据信息,满足目前井下人员定位、视频监控、工业以太网与工业控制网络互联的生产、管理与应急救援需求。分站的冗余以太网模块是千兆以太网模块,具有多环冗余功能,无线数据传输中的工作频段为2.4GHz,使用Wi-Fi接入点模块。分站还包括有同样工作频段的射频识别读卡器模块,双串口服务器模块和IP-PBX模块,即使整个数据网络出现问题依然可以实现信息通信功能。井下传输分站安装有不间断电源模块,在停电或临时断电突发事件情况下依旧可以正常工作。井下无线传输分站是移动通信系统的技术优秀部分,负责所有音频视频等一系列的信号传输。在井下设置这些分站进行工作必须综合考虑各方面的因素,例如体积、重量、防爆性能等等一系列因素。每个分站当中都包含很多的功能模块,全部安装在隔爆壳内,采用隔爆兼本质安全的形式。信号传输分站能够显示整个分站各个设备的工作状态,包括电源、端口、各模块功能等等。主要是为了所有数据信号的传输,主要实现手机和井上调度台之间、手机与手机之间的信息通信。独特的IP语音交换功能,即便整个移动通信系统在脱网情况,分站也可以继续工作,保证接入的手机之间的语音交换功能。在系统通信发生故障时,分站能够对所有的数据进行存储,这里面最主要的是人员定位信息,待系统恢复正常时能及时上传回主机。每个分站都设置不间断备用电源,保证移动通信系统即使在发生电源故障时的仍能稳定工作。 调度台模块的建立矿井生产调度 通信是实现煤矿井下安全生产调度的主要工具。实现调度通信的载体--调度台应集调度、人员定位、存储查询、显示、录音和电源保护及自动切换等多种功能于一身,实现矿井生产调度员全方位监控通信系统内的任何一部电话(包括扩音电话、移动电话等),不受被叫摘机、占线等限制,有利于保障生产的顺利进行。矿井的开采是在环境极其恶劣的情况下进行的,工作区域小,湿度大,照明很多时候都不足,另外还有很多的不安全因素,例如瓦斯、顶板事故等等。这就要求开采人员之间必须紧密配合,团结合作,信息传递也要准确及时。在地面上的生产调度人员及时协调好生产中出现的问题,既要满足生产,又要保障人身安全,做好生产、指挥、管理等方面的通信工作。调度模块能够实现无阻塞呼叫保证调度通信畅通无阻;能接收内部用户的紧急呼叫,优先处理并自动录音;处理多路呼叫,而互不干扰;地面用户通过调度台可以呼叫井下的用户;反之,井下用户可以通过调度台呼叫地面的电话。调度时调度员可退出或插入;可通过设置值班话机(有线电话或移动电话),由值班话机应答呼叫调度的电话并完成转接。 通信终端模块的建立 作为井下的移动通信终端,手机应具有拨号、通话、显示、查询、存储和定位等主要功能,目前井下移动通讯终端功能单一、信道窄、传输距离短、抗干扰能力差。终端手机的设计可全面解决这一系列问题。通讯模式具有无线以太网单模或GSM与无线以太网双模,集话音、短信、网络浏览与下载、图片与视频播放、拍照与摄像功能于一身。终端定位的本质安全型无线以太网移动通信终端,为在井下工作移动通讯、人员定位、应急救援提供良好的条件。本安全型无线以太网移动通信终端满足井下爆炸性气体环境用电气设备安全技术要求,按相应的通信模式进行I/O编码输入到射频前端电路最终馈入到天线,由天线将信号向空间辐射输出;最终通过模拟电路部分转换出话音信号,传递给收听者。终端采用多模式处理器实现GSM与无线以太网的双模通讯,工作频段为2.4GHz,终端的中央处理器采用OMPA730处理器芯片实现。基带处理器采用TWL3016处理器芯片实现。采用锰酸锂材料做电池芯,采用电阻或恒流二极管串联作为保护电路。井下移动通信系统的模块化建立为井下的实时通信提供了便利,最大程度上满足了井下生产的实际需求。该通信系统模块具有端口丰富、信号稳定、覆盖面广等特点,适合在全国各大煤矿企业推广。 作者:钱彬 韩凌玲 单位:河北能源职业技术学院 煤矿通信论文:煤矿井下通信体系研究 煤矿井下通信系统是矿井安全防护及生产调度必不可少的设施,是矿井信息化和安全生产管理的重要组成部分。将无线通信系统技术应用于煤矿企业,提高井下无线通信水平,加快井下通信发展步伐,为煤矿安全生产、提高生产效率、提高企业的管理水平搭建起有效的信息平台,成为煤矿无线通信发展的重要任务。由于井下环境差,巷道分布多,干扰信号源多,对无线的发展障碍比较大,早期我国井下通信主要为有线方式。随着无线通信技术的日新月异,煤矿井下无线通信技术也得到了迅速发展。煤矿无线通信主要有以下方式: 1 超低频透地通信 超低频透地通信系统是以大地为电磁波传播媒介、无线电波穿透大地的无线电通信方式。主要产品是澳大利亚开发的PED 井下无线通信与急救系统,90 年代进入我国煤炭领域。该系统主要应用于井下急救,即在紧急情况发生、其它通信方式完全中断时,通过 PED 系统发射系统,使其超低频信号穿透岩层到达井下任何位置,迅速有效地与井下人员通信。该系统可靠性高,但缺点是信道容量小,不能用于语音等需要较大信道容量的通信,只能用于传呼、简单遥控等,而且电磁干扰大,特别是 50 Hz 工频干扰对特低频透地通信干扰严重。另外,透地通信系统需要在地面架设长达数千米的天线,限制了该方法的应用。 2 中频感应通信 中频感应通信系统借助专用感应线,利用无线电波感应场引导电磁波传输,频率选择在中低频。主要产品是南非的 RB2000,90 年代末进入我国煤炭领域。该系统投资费用低,小范围内信道稳定,设备携带方便,采用中低频感应操作,可在井下恶劣环境中锁定最佳的通信波段,输出高强度信号;系统采用导频抑噪技术,在噪音较高的电磁环境中使用且通话效果十分清晰。但缺点是靠近感应体通信效果好,稍远离感应体信道不稳定,感应通信受受巷道内导体影响较大,信道性能不稳定,通信距离一般不大于2m ,信道容量小,电磁干扰强。 3 漏泄通信 漏泄通信系统利用漏泄电缆的漏泄原理实现矿井无线电通信,系统采用超高频进行无线通信。漏泄通信主要应用于90 年代,主要产品为加拿大的 FLEXCOM。该系统具有信道较稳定、电磁干扰较小等优点。但缺点是漏泄电缆上每隔350 m 需加 1 个中继器,使系统的可靠性变差,任一中继器和电缆故障将会造成该中继器以下的部分系统瘫痪。并且随着中继器的增加,噪音易累加,信号容易失真。系统的各个通道指定用于固定的设备,信道利用率不高。 4 PHS 通信 PHS又名无线市话 PAS,它基于成熟的城市无线PHS(小灵通)技术之上,采用微蜂窝技术,利用定向天线及全向天线,以无线方式接入固定电话网,依托固定电话网提供通信服务。矿井 PHS 通信系统由基站控制器、基站、局端设备、本安型手机、网管计算机等组成。PHS 通信系统从 2003 年进入煤炭领域,主要用于煤矿井上、井下语音通信及人员定位,具有安装简单,维护成本低,通话质量好的优点。但其无线信号的发射和接收受基站无线信号的传输距离及井下巷道状况的限制。随着公网小灵通的退市,PHS 通信系统的发展已停滞。 5 CDMA 通信 矿用 CDMA(大灵通) 通信系统是基于地面成熟的CDMA技术的产品,它属于大蜂窝通信体制,采用定向天线、全向天线及泄漏电缆 3 种井下覆盖方式,主要由地面机柜、基站控制器、基站、无线耦合器、无线功分器、漏泄电缆、本安手机等组成。矿用 CDMA(大灵通)通信系统从2008 年进入煤炭领域,系统单基站业务信道多、语音通话质量好、组网通信规范严格、移动切换呼通率高,具有信号稳定,移动性好,抗干扰能力强,支持无线高速分组数据业务,对巷道状况要求低等优点。但缺点是系统占用设备较多,安装、维护繁琐,造假较高,但是它存在着功能单一、协议标准化差、抗灾变能力差的缺点。 6 WIFI 通信 矿用 WIFI无线通信系统采用无线微蜂窝覆盖技术和WIFI移动通信技术,实现了基于千兆环网的定位、语音通信及监测信息的无线综合传输。该系统由 IP PBX软交换设备、网关设备、矿用无线通信基站、WIFI 手机、直流稳压电源组成。WIFI无线通信系统采用集中式管理,分布式组网架构,造价低,具有强大的移动性,能够适应各类调度终端,语音系统容量大,可以实现综合数据业务的扩展。但其缺点是WIFI 手机跨基站断话和大规模组网能力差,多用户同时通话时语音严重滞后,甚至影响呼叫,语音传输技术采用有损压缩算法,通话质量失真,快速移动通信时会严重影响通信距离。所以,该技术作为矿井无线通信与生产调度应用,其市场狭窄。但由于 WIFI具有宽带数据接入和以太网传输的强大功能,因此,把它作为煤矿综合自动化监控数据传输、光纤环网对接和多网合一的网关设备应用,是较好的宽带数据通讯解决方案,是当前煤矿无线通信的主流技术。 7 XGP(新一代 PHS) XGP是全球第四代移动通信的技术平台之一,XGP技术综合了传统矿井小灵通移动语音组网通信质量好和WIFI宽带数据接入传输能力强的优势,实现了语音视频数据的并网传输。XGP 系统中的基站、基站控制器和移动交换机全部依赖以太网平台传输,可直接与井下光纤环网无缝对接,实现了全网一体化统一通信,组网能力强,语音通话质量好,支持手机主动精确定位,定位精度可达20米。XGP 技术最大的亮点是国内首创支持基于手机平台操作的移动指挥调度,是真正意义上的移动生产调度系统。从矿井无线通讯技术与市场长期发展演变的角度看,XGP无论从技术标准性、开放性、继承性,产品成熟性、可靠性、实用性等方面综合分析,应成为时下煤矿无线通信领域的最主流解决方案选择。 总之,当前煤矿无线通信系统基本能满足矿井无线通信的要求,但是,随着煤矿生产自动化和信息化程度的提高,传统的数据和语音通信,必将不能满足煤矿安全生产和无线可视多媒体服务的需要。这就需要采用全新的网络结构及全新的无线传输理论与技术,构建矿井宽带化综合通信系统,实现井下各种有线和无线监视、监测、语音信息的传输。 煤矿通信论文:无线电通信对煤矿开采影响 无线通信技术早期应用于社会通信行业,主要是为了满足用户之间的通信需要,保证信息传递的稳定进行。与传统的有线通信相比,无线通信技术不仅摆脱了传输电缆的约束,在通信范围上也有了很大的扩展,实现了远距离的信息传输功能。煤矿开采是我国国民经济中的主要产业,在开采阶段必须要构建综合性的通信功能,这样才能实现矿井内外的持续通信。 1煤矿开采的现状和不足 (1)煤矿开采存在安全问题。近几年来,各地关于煤矿开采的事故报道层出不穷,让群众对于煤矿开采的安全措施产生很大的质疑。众所周知,煤矿开采事故产生的主要原因包括瓦斯泄露、缺氧、明火爆炸、漏电漏水等,既造成了严重的人身伤亡,也带来了巨大的经济损失。除了人为管理的疏忽,科学技术的滞后也是造成连续不断事故产生的主要原因之一,因为很多事故正是由于矿井通讯设备的不完善,不能够在第一时间接收信息及时进行援助,导致矿工被困,缺氧而亡。对于煤矿开采这种高危作业,保持密切有效的联系是保证工程顺利和人身安全的必要措施。 (2)煤矿开采存在环境问题。煤矿作为不可再生能源,其开采和利用有一定的条件和限制,包括它的开采环境和开采深度等。不合理的开采很容易导致地表下沉,产生房屋塌陷、渗水,植被破坏荒芜等环境问题,严重影响附近居民的生活和生产,给经济和环境带来不可估量的损失。因此,依靠科学技术来判断矿产的开采可行性、确定采留比例、衡量环境破坏率是实现煤矿开采合理有效的重要保障。 (3)煤矿开采存在监督问题。煤矿开采不仅要考虑到开采的技术和方法,还要实时监控矿井的风向、瓦斯体积分数、电力设备和顶板承受能力,而现在大多数煤矿对于安全措施的监督仅仅局限于人为提醒和巡视,容易造成疏漏和不精准的判断。煤矿企业在开采资源过程中,将重点局限于煤矿资源的产量质量,并没有做好相关技术的调控运用,导致整个开采过程因缺乏监督体制而出现质量问题,破坏了原先设计的煤矿生产模式。 2无线通信技术用于煤矿开采的优势 (1)提高工作效率,降低生产成本。随着无线电通信的发展和普及,其成本也大大降低,煤矿开采中使用无线电通信也相应地节省了资金,减少投资,降低生产成本[1]。另一方面,无线通信技术的使用可以使操作简单化、方便化,通过创建标准的通信模式传递信息(如图1)。能够在最短的时间内完成工作任务,提高工作效率,获得较高的利润,真正实现低投入、高收入的经济发展目标。(2)提高运作安全,保障人身安全。煤矿开采中无线通信技术的使用其最大的优势就是提高了采矿工作的安全性;能够保证工作现场和外界密切的联系,能够在第一时间互通有无,保障工人的人身安全。 (3)提高领导效率,优化企业管理。无线通信技术的使用在一定程度上可以实现非现场操控,领导在办公室就可以通过网络掌握工作进度,了解工作状况,及时进行派遣和指挥[2]。应用无线通信技术,煤矿企业可以加强多方面的生产管理及引导,加快提高了领导层次的管理水平,真正实现管理一体化,帮助煤矿企业在生产期间创造更大的经济效益。 (4)保障作业质量,实现绿色环保。煤矿开采中应用无线通信技术可以方便管理和加强联络;应用传感器技术可以准确探测到矿井内的瓦斯体积分数;利用类似波导的物质进行探测,可以避免矿井内因金属而产生的导电和绳索冗长等带来的不便。从安全角度考虑,无线通信技术推广之后,煤矿开采作业能够处于一个相对安全稳定的生产环节。 3无线通信技术存在的不足和改进措施 (1)操作不规范,技术不纯熟。由于从事煤矿开采的工人通常都是年龄较大、文化程度较低的中年人,对于从人工作业到机械作业的转变需要一定的适应阶段和学习过程,而他们对于电脑技术的操作学习接受能力比较慢,学习不全面,也可能导致操作失误和延缓工期。因此要对工作人员进行系统、全面的电脑技术培训,保证无线电通新设备的顺畅使用。在操作过程中必须要实施有效的操作流程,从各个角度考虑通信设备的持续运行。 (2)技术发展不完善,通信技术有限制。无线通信技术的发展虽然越发成熟,覆盖面越来越广泛,但依然存在着局限性,受到通讯距离、发射功率和工控环境、天气等各种因素的影响,无线信号会受到不同程度的干扰,从而影响到煤矿开采的进度和管理。鉴于此处,一方面要求国家和政府积极支持和鼓励无线通信技术的开发和研究,促进无线通信技术的发展;另一方面,煤矿开采要依据工程的实际情况选择合适先进的通信技术和工具,尽量保证通信质量。 (3)人工无线监控相配合,实现双管齐下。实时监控对于煤矿开采具有举足轻重的作用,无线通信技术的使用可以使监控管理更方便,但是也不是万无一失,不能够面面俱到,一旦出现网络故障,监控中断很容易造成信息的滞留和错误。因此,要把人为监控和无线监控两者结合起来,添漏补缺,保证信息的及时性和有效性[3]。通过对无线通信设备运行的实时监测,可以及时发现通信设备的故障问题,创造良好的无线通信规划技术。 4煤矿开采技术的革新趋势 (1)自动操控技术。煤矿企业可以利用计算机创建自动化操控技术,如:美国煤矿开采利用计算机具备的数据采集、处理、决策、贮存、传输、通讯、管理等功能,对煤矿开采设备智能化控制[4]。一些倡导环境保护的国家煤矿生产时,利用自动操控技术配备了相应的洗煤工艺,对原始煤矿资源进行全面筛选,选择适合生产需求的控制技术。 (2)导向钻井技术。煤矿开采前期需要进行一系列的测量工作,早期传统的方法是有线测量,增加了煤矿开采区域的勘测难度。导向钻井技术中引进了无线测量的方法,同时实现了数据信息的无线传输,随钻测量及导向钻井技术是煤矿行业技术改革的代表。 (3)智能开采技术。目前,发达国家使用智能开采技术实现了井下智能生产,且利用计算机网络实现数据的自动化传输,一般传输速率达104bps,105bps和106bps[5]。智能开采的优秀技术在于分布式传感器,把传感器与微处理器组合起来,在通过传输线缆把井下数据传输给钻井上控制中心,其信息传递流程如图2所示。 (4)数据挖掘技术。数据挖掘是计算机信息自动处理中常用的技术,其能够将煤矿企业数据库资源综合调配运行,根据产量分析的情况指导现实生产。煤矿企业在生产期间创建了诸多生产模式,不仅方便了企业的油井开采作业,对油井产量分析起到了辅助作用。 5结论 总之,无线通信技术作为新世纪科学发展技术的结晶,其成本低廉、使用方便、覆盖范围广阔等优势决定了其在重工业领域发展的必然趋势。作为煤矿企业,在实际生产作业期间要控制好各个环节的生产,同时采用先进的通信技术辅助作业;要结合煤矿开采的具体情况,充分利用无线通信技术的发展优势,最终实现煤矿开采高效、经济、可持续发展的目标。 煤矿通信论文:无线信息通信技术对煤矿安全管理中意义 1概述 2004年,伴随着哈尔滨市煤矿瓦斯信息系统的建立,哈尔滨市所属煤矿的高瓦斯矿井全部装备了瓦斯监测子系统,采用四层联网模式,运用计算机网络对全市煤矿的瓦斯、通风来实行全方位数字化远程监控,及时发现和消除事故隐患,这就较好的控制了瓦斯爆炸事故的发生。但是随着科技发展和进步有线网络监控在监控领域的弊端逐渐显现,组网成本高、可扩充性差,受场地限制大等因素束缚矿井层级的监控工作。本文讨论无线技术在煤矿监控中的应用,期望进一步优化矿井层级的监控系统方案。2无线技术及可靠性分析 2.1微波技术。 微波技术可分为模拟和数字两类,目前在国内得到广泛应用的微波技术是数字微波即多载波正交频分复用技术。这种技术具有信号质量好,传输不受障碍物的影响,延时小的优点,微波扩频通信一般接入速率为64K~2Mbps,使用频段为2.4G~2.4835GHz,该频段属于工业自由辐射频段,也是国内目前唯一不需要无委会批准的自由频段,但是微波传输距离有限,系统容量教小,在有限区域内多个终端之间会存在相互干扰,导致信号质量衰损严重。同时采用微波技术的无线监控系统是完全开放的,不具备安全性。如果不考虑安全性,在小范围内无线监控应用中具有明显的优势,因此微波监控设备得到了较多的应用。 2.2宽带无线技术。宽带无线技术代表了宽带技术的一种新的不可忽视的发展趋势,具有建网开通快、维护简单、用户较密时成本低等特点,主要有WiF(i802.11b标准)和WiMAX(全球微波互联接入)两种。WiFi具有以下优势:信号半径可达100米左右,可满足楼间联网;传输速度快,可达到11Mbps,厂商进入该领域的门槛比较低,厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”,并通过高速线路将因特网接入上述场所,用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内,即可高速接入因特网。WiFi是目前无线监控中被应用最多的无线技术。 WiMAX具有更远的传输距离,其能够实现50公里的无线信号传输距离,网络覆盖面积是3G(TD-SCDMA)发射塔的10倍,只要少数基站建设就能实现全城覆盖;提供更高速的宽带接入,能提供的最高接入速度为70M,是3G(TD-SCDMA)所能提供的宽带速度的30倍;作为一种无线城域网技术,它可以将WiFi热点连接到互联网中,也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展;提供电信级多媒体通信服务等优势。 2.3无线移动网络。 目前国内的无线移动网络监控主要应用CDMA和基于GSM的GPRS技术,它们的最大优势就是成本较低,具有较大的覆盖面,而CDMA由于其传输速度相对较快(实际应用中可达到70Kbps,比GPRS的20-30Kbps快得多)。不过,在目前,虽然CDMA的传输效果较好,但其覆盖面没有GPRS大,依然存在一定的劣势。基于公网的CDMA/GPRS技术,由于带宽限制,图像质量有限,即使采用多路捆绑技术,一般最多也只是达到CIF清晰度,难以胜任处理突发事件的应急处理。 3原理 经过以上分析,决定采用微波载频技术将工作面的有害气体浓度通过移动式传感器实时采集值通过无线方式传输到设置在工作面规定位置的监测系统和地面监控中心。 4解决方案 移动式瓦斯传感器采集瓦斯信号,经过微弱信号放大电路,A/D转换后由单片机存储管理其数据。传感器采用定时输出、无线发送方式。其优秀电路由检测桥路、放大电路、单片机、5GHz发射电路组成。该传感器有两种供电模式,当装置放置在采煤机上时由采煤机电源转换后的直流电源供电;当由矿井工作人员便携时,则由矿灯电源供电。传感器将瓦斯信息从采掘点传输到矿井回风巷的端头。在回风巷端头设有瓦斯监控分站。 监控分站包括电力负荷控制和电子监控电路。监控分站的优秀是嵌入式电路,该嵌入式电路外接5GHz的传输模块,实现无线信号的搜集与处理。当瓦斯超限时能够发出控制信号,该控制信号控制声光报警器发出报警信号,也可以控制工作面的供电系统,实施断电。该电路还能实现电力负荷的监测功能。遍布整个矿井的网络监控站的信息可以传到地面中心。地面中心的主要任务是实时显示各个监控点的瓦斯信息,供矿井调度实施生产指挥与调度。 该方案充分发挥微波无线技术优势,以单片机技术为载体,具有易实现,低成本,信号稳定,传输速度快等特点。本方案系统是可以工作在5GHz频段上的高速无线以太数字微波(WirelessEthernetBridge),支持点对点(PTP)和点对多点(PTMP)的网络结构,真正实现高性能、多功能平台的经济型方案。可以继续扩充无线接入以及骨干网连接功能。系统可通过编辑WEB界面进行友好的远程管理,易于安装维护。系统扩充后的空中速率高达54Mbps,提供高达26dBm输出功率。本方案系统可以增加自动设定无线频率通道,以及天线校准功能和自我诊断能力,可以有效解决无线网络安装中最困难的安装配置问题,使其安装和维护简便易行。由于5GHzU-NII/ISM频段系统是免许可证的频段,使得本系统具有先进的抗邻区(inter-cell)互扰能力。本方案系统具有双向自适应调制能力,能够在多种调制方法中依次调节无线链路质量,不仅优化了频谱利用率,还解决了既定网络环境下的信号衰减问题,从而保证了最高的数据吞吐量。 煤矿通信论文:煤矿井下生产中监控与通信技术的应用 【摘要】 煤炭在能源消费结构中所占的比重最大,然而煤矿井下安全问题仍然是社会关注的重点。伴随着监控与通信技术的不断发展,通信及监控技术在煤矿井下安全生产中获得了广泛的应用,有利于提高煤矿井下的安全性,而且一些新的监控与通信技术也陆续得到开发与应用。 【关键词】 煤矿井下;安全生产;监控与通信技术;应用 煤炭是我国最主要的能源,而我国又是世界上的产煤大国,产煤量占世界比例已经超过了40%。然而近些年来,我国煤矿安全生产问题较为突出,死亡人数、事故数量等虽然都有所下降,但是与国际上的其他国家相比仍然有较大的差距。因此为了促进煤炭行业健康、可持续的发展,监控与通信技术发挥着不可替代的作用。 1当前监控与通信技术在煤矿井下安全生产的应用 1.1煤矿井下移动通信系统实际上煤矿井下对于移动通信的需求还是存在的,但是在煤矿井下无限传输衰减会非常大,发射的功率也会受到一定的限制,基于煤矿井下的这种通信情况,可以设置多基站移动通信系统,根据煤矿井下移动通信网络状况以及相关的性能要求,开发和使用在WIFI环境下煤矿井下的移动通信系统。这使得煤矿井下安全生产调度、避险以及抢险救灾发挥了巨大的作用。 1.2煤矿井下人员定位系统由于GPS信号没办法完全覆盖煤矿井下的巷道,针对这种情况在基于RSSI技术的基础上,来对煤矿井下人员进行实时、准确的定位。根据RSSI测距公式:RSSI=A-10nlg(d)(式中:P为当前RSSI;A为主从机1m距离时的RSSI;n:传播因子,与温度、湿度等相关;r:当前距离。)具体来说,RSSI技术是通过通信过程来实现的,所以需要主机传送数据信息到从机,不断的更新所测的距离。煤矿井下人员的定位系统是避免有外人进入到煤矿井下,在一定程度上能够实现合理的定员生产;同时也能及时处理煤矿井下安全事故的应急,降低事故发生率;另外还可以为考勤、调度工作提供系统支持,为安全生产提供了有力的保障。 1.3无人值班远程监控系统为了更好地控制煤矿井下定员,避免较多的人员在煤矿井下人员,从而避免或者减少一些安全事故的损失,研究和开发了无人值班远程监控系统,这种系统能够实现对煤矿井下机电硐室、水泵房等进行无需人员值守,直接进行远程的监控。在工作面有工作人员巡视的情况下,回采巷道的遥控技术也得到了应用,这对于煤矿井下的安全生产活动是非常重要的的,在一定程度上是对传统监控模式的突破,在远程的基础上实现了无人值班,即提高了煤矿生产的效率,又保证了煤矿井下安全生产活动的顺利开展。 2监控与通信技术在煤矿井下安全生产的应用发展 (1)基于物联网的矿用无线通信技术。为了能够更好地防止假冒机电设备被运用到煤矿安全生产中,为煤矿井下安全生产活动提供稳定有效的物资来源,可以考虑基于物联网的矿用无线通信技术。要知道在煤矿井下无限传输的衰减会较大,而且诶地面物联网技术的运用难以在煤矿井下得到实现,所以要根据煤矿井下的具体特性,对运用物联网技术:①对相关的矿用物联网信息数据进行编码、输送和整理;②设计和研究煤矿用车、煤矿机械设备、人员等多个动态目标和静态目标的管理控制系统;③针对部分工作人员和操作人员,例如瓦斯检查员、放炮员、水泵操作工等设计人机环闭锁系统;④关于矿用产品以及其他重大设备设计全程跟踪系统。伴随着现代科技和网络技术的不断创新,煤矿井下各类各类矿用产品、重大设备都需要借助基于物联网的矿用无线通信技术来实现,从而提高煤矿井下安全生产的工作效率和质量。 (2)煤矿井下人员准确定位技术。要知道煤矿井下是最易发生安全事故的场所,因此当事故发生时需要对煤矿井下进行定位,及时全面了解人员的状况,从而正确更好的救援效果。然而GPS全球定位系统是没办法覆盖到煤矿井下的各个巷道,而且当前煤矿井下人员的定位技术仍然采取无线射频识别技术、漏泄电榄技术等,能够对煤矿井下人员进行定位,从而更好地监控和管理煤矿井下的人员情况,对于煤矿井下安全生产工作相当重要。不过现行的这些系统还无法做到准确定位,难以满足灾后的相关救援工作。所以,务必要根据煤矿井下各个巷道的具体特点,更加深入的研究煤矿井下定位的网络状况以及相关算法,从而开发和研究更加精准的煤矿井下人员定位系统,提高煤矿井下安全生产工作的效率。 (3)煤矿井下生命探测技术。煤矿井下发生安全事故或者险灾后,生命探测装备能够更快地实施抢险救灾,提高了搜救的进度,从而尽可能地减少人员的伤亡率。煤矿井下的环境和条件较为复杂,一些关键的技术没办法在煤矿井下应用。为了能够更好地应对煤矿井下的特殊环境,需要开发和研究煤矿井下相关的生命搜救技术与定位技术。这种技术能够尽可能地穿透煤矿岩层,更好地了解和掌握煤矿井下人员的生命状况,通过生命探测技术,能够最大程度地降低煤矿井下事故伤亡率,真正地为煤矿井下安全生产提供人身保障。 (4)传感器全方位分布技术。为了能够对煤矿井下瓦斯浓度进行实时的检测,防止因为瓦斯浓度超标而引起的重大事故。需要在煤矿井下分布大量的传感器,这些针对瓦斯浓度检测的传感器并不会增多资金投入,反而分担了系统的工作量。所以在实际的系统运用中,可以依据煤矿井下煤矿采掘位置、通风状况、巷道风速、瓦斯分布和变化具体状况等,来设计和安置传感器的位置,主要考虑是否有吊挂位置、断电的具体浓度、警报临界值、复电的浓度等等,从而实现传感器全方位分布,确保煤矿井下工作的安全性,促使煤矿井下安全生产工作的顺利开展。 3结束语 实际上煤矿井下监控与通信技术是煤矿井下安全生产工作顺利开展的关键保障,在进行煤矿井下作业时,应当合理运用监控与通信技术,减少一些煤矿井下人员,避免不必要的安全事故发生。只有合理的应用监控与通信技术,使其在抢险救灾、事故调查、环境与条件监管方面发挥最大的效用。 作者:岑龙 单位:山西高河能源有限公司
通信工程论文:网络计划技术通信工程论文 一、网络计划技术意义 目前在国际上,网络计划技术是被许多国家认可的一种科学的计划管理技术,它在工程项目计划管理中发挥着巨大的应用价值。它不仅降低消耗,提高生产力,缩短工期,也利于项目管理的加强,是项目管理最有效的技术之一。网络计划技术是一种行之有效的进度控制方法,它在通信工程项目管理中的发挥着重要的意义,不仅可以改善通信工程管理中较薄弱的环节,同时克服了单一的工程施工进度计划管理的手段。通信工程建设的优秀其实是通信网络能力的建设,网络计划技术为网络经营打下了坚实的基础,不仅保障了工程进度及通信工程的质量,也提高了客户对网络服务的感知度,目前,在工程成本控制方面也发挥着有力作用。 二、通信工程的进度控制方法 网络计划技术在通信工程管理中的主要作用是管理工程施工进度。通信工程同别的建设工程比较,在拥有一般工程项目特点的同时,也具有自身通信信息技术的特点,因此,通信工程的划分也是较复杂的。 2.1通信工程的特点 1、工期紧迫。 通信工程具有较强的时效性与针对性,那么,工期的完整性不仅关系着投资的利益,影响市场拓展时机,也决定着企业后续发展,因此对工期的要求较高。通信工程建设是一个涉及很多施工单位的复杂的社会过程,也与建设单位组织管理制度密切联系,要求员工全员全程参与,在建设成系统后还要让用户使用和维护,因此通信工程的维护期也被拉长。 2、技术复杂。 通信工程是一种知识密集型工程,而信息技术是其根本依托。信息技术的发展更新,又同其他技术结合发展,一些新的技术分支不断出现,这些最后都会反过来影响到通信工程,进而在其工程中检测技术、掌握技术、把握技术方向等方面加大了难度。 3、需求复杂。 通信工程涉及专业广泛,由于不安定因素复杂,其构成目标多样化,可视性极低,因此对于最终需求无法单次或简单解释说明,需求不清而易引发扯皮、矛盾、纠葛、争议或返工等问题。管理与需求的变更始终贯穿通信工程建设中。 4、风险因素复杂。 通信工程建设过程是受多种因素制约的,存在着很大的风险,主要来自技术因素与非技术因素两大部分。数据显示,非技术因素占据风险成分中的绝大部分,这可能由建设单位与承建单位单方面,或两者之间配合因素导致的工程失败而未达到预定目标。 5、环境复杂。 通信工程由于网络规划的需要,工程地点较分散,如环境恶劣的山区,交通滞落的郊区地带,繁华的市区等;且工程地点周围地理、交通、人文环境皆不相同,工程建设的影响压力来自不同的方面,有如天气、业主、市政工程等。 6、不确定因素多。 通信工程中不可控因素复杂多样,有如选定站址、运输设备、挖传输管道等。这些都需要时间去协调控制,对项目预测管理、动态控制、前期准备等。 2.2通信工程进度控制的概述 通信建设工程主要根据两大方面,即:工程按建设项目;单项工程。通信工程进度控制是指在项目实施阶段的进度进行控制,其目的是通过控制实现决策控制时间内的目标,拟定出经济且合理的进度计划。进度控制是需要不断调整进度计划的。通信工程建设进度控制的终极目的是保障在规划时间,工期内建设的投入使用或提前交付使用。 2.3通信工程进度控制方法 1、甘特图。 一种横道图或线形图,主要用途是计划安排与确定工程项目中各项工作的进度,具有制作简单、方便、清晰的优点。 2、网络计划技术。 一种进行计划管理与组织生产的科学方法,利用网络图表达工程进度安排及工作间的逻辑关系。主要包括计划评审技术与关键线路法两种模式等。 3、其他进度控制方法。 线形图,包括时间距离图,时间效率图等。 三、通信工程项目的网络优化方法 通信工程的最后形式是网络规模的形成与扩大。随着通信事业的大力发展,及政府给予的支持,在内部竞争的前提下,也逐渐对国际运营商开放,这要求各通信公司转变经营理念与调整战略目标。通信工程采用网络计划技术的优化方法可以方便地对通信工程项目施工进度安排。网络计划可以对初始网络计划图进行优化,达到缩短工期、减少资源消耗、降低成本低的目的。网络优化主要包括以下三种内容方法。 3.1进度时间优化法 时间优化法是指在人财务俱全的前提下,以最短工期为目的,使一项工程尽快完工与发挥投资效果。关键线路作业是影响总工期的重要因素,为达到缩短工期,确保规划时间里完成任务工程,应采取以下措施: 1、利用时差。 调动其他闲余部分物力跟人力,补充关键工序,加大集中使用,可有效缩短线路的持续时间。 2、采取组织措施。在合理允许的前提下,关键线路上的所有工序尽量进行平行和交叉作业。 3、采取技术措施。 提高技术水平与改进工艺设备以缩短工期。通过以上措施,可以将关键线路转化为非关键线路,并能以此进行后续的转化调整,这将大大利于工程控制在规定工期内完成。 3.2时间与资源优化法 所谓资源是指完成工作所需资金、材料、人力、机械设备等。资源又称生产要素,在应用网络计划技术时,应对各类资源认真研究,强化管理,合理调配使用资源。在这个过程中应用网络计划技术时,首先根据项目资源库,描述所用资源名称,单位时间费率或单个使用费率的资源费率,单位时间内可获得的最高限量的资源限量,还有可获得的时间等,再根据网络计划中各项工作的需求,将资源库中的资源合理分配到对应的相关工作上,之后按照各工作的进度统计出每个单位时间内项目对资源的需求量,如果需求量超出资源限制量,仍需要对资源计划工作做出调整。一般的,资源计划安排存在两种方法。 1、在规定工期内安排好各工作活动时间 使资源消耗均衡,但施工生产存在不均衡性,会出现单位时间对资源需求高低峰现象,那么可以采取调整施工进度计划,确保单位时间资源需求量保持在平均水平,这样就能合理有效利用空间与时间,减少临时设施数量与资源储存量,节约施工用地、降低成本。 2、在施工进度计划中相对应的资源的需求量受到某一种资源限制时,若资源的数量得不到补充,将会影响工程进度,延长工期,甚至不能进行。 那么,在资源受限制的条件下,就应该进行调整施工进度计划,使各单位时间资源需求量全部达到满足资源限量的要求,以求得工程施工进度计划的顺利进行。依据有限资源在各工作之间合理分配的原则,进行调整施工进度计划,以求资源有限工期最短的进度计划与简单快捷的优化方法。资源安排与优化的最优秀意义就是资源的调配,适量、适时、配备比例适当,投入资源不但要满足资源使用率,还有项目实施的要求。此外,计算机技术在项目实施过程中的应用,能够解决非常复杂的资源安排优化工作,项目管理软件可以对资源动态进行管理,使多种资源同步安排优化,满足项目实施过程中不断出现的变化需求。 3.3时间与成本优化方法 所谓时间成本优化是通过分析工程周期长短与其对应的费用多少之间的线性关系,减少时差,以求工程中间接与直接费用总和最低值的赶工日程。分类与优化方法如下: 1、工程费用的分类。 工程费用包括直接与间接费用两大内容。直接费用指与工程直接相关的费用,比如原材料费、能源费、工人工资等。间接费用则相反,包括折旧费、管理费等。 2、工期与费用的关系。 延长工期会导致间接费用增加,缩短工期则会使直接费用增加。时间与费用的优化是通过分析工期与费用线性关系,降低成本,缩短工期,减少时差,达到最佳工期点与最低总费用。 3、优化的方法。 绘制初始网络图,确定关键线路;若有多条关键线路,可以同时赶工,将时间控制一致;从关键线路费用率最小的作业时间着手,缩短总工期;计算费用节约额与提前竣工天数。 四、结束语 随着我国改革开放的深入发展,面对激烈的竞争环境,很迫切需要一种先进科学的方法或工具来管理大量的数据信息。通信工程是具有较强的时效性与针对性的一种科技含量高的知识密集型工程,如果只是用传统的进度控制手段,则很难实现资源的优化控制与降低成本的目的。网络计划技术的盛行,带来了更为宽广的应用和发展,不但起到优化计划制定期间的资源、工期、成本的作用,也对计划过程有效的控制、监督、调整,同时也确保实现预定目标。作为一种先进的管理方法与技术,在未来,它一定会使人类在实际工作中取得辉煌的成绩。 作者:薛宝起 单位:中国通信建设第一工程局有限公司 通信工程论文:信息技术通信工程论文 1通信工程信息技术的基本理论分析 1.1通信工程信息技术的概念 通信工程是电子工程的一个重要组成部分,同时,通信工程的发展主要也是需要依托电子技术发展而来的。由于通信工程强调的对于用户的服务质量,主要承担的工作是用户之间的信息沟通。所以,通信工程更需要重视信息的传输质量和信号传输的速度。虽然,通信工程的起步时间比较晚,但是由于社会需求比较大,因此发展十分迅速,因此,得到了社会各界的广泛关注。它给社会带来了极大的便利,有利于人们之间的沟通,因此,具有更广阔的发展前景,更具有研究分析的必要和价值。 1.2研究通信工程信息技术的重要意义 1.2.1通信工程信息技术的发展有利于进行人力资源的合理调配。 通信工程的进步和发展,不仅是一个行业的变更,也带动了我们国家整个企业的内部调整,它的出现是工业与信息化的有效融合,更有利于节约人力成本,提高工作效率,推动我国的产业化由粗放型逐渐向节约型发展,这是社会的进步,同时也是工业的进步。 1.2.2当今社会是一个信息高速发达的社会,人们会在浏览的信息的过程中潜移默化的受到信息导向的影响。 因此,积极进行通信工程的信息技术的建设,有利于在第一时间进行最广泛的信息宣传,以提高人们的思想认识,缩小不同地域和不同文化之间的差异,这在一定程度上必然会提高公众的文化素养和水平,是带动文化建设的一个有效途径。 2通信工程信息技术的内容 2.1无线信息通信技术。 所谓无线通信技术,简单的说就是通过电磁波的信号在无线的空间内进行信息的传播与交换,这也是近几年我国通信领域发展较为迅速的技术,其应用的范围相对较为广泛,在很大程度上为人们的生活提供了便利。无线通信信息技术奖传统光纤技术中存在的不足之处进行改善,降低了自然灾害对其造成的影响,也避免了在自然灾害的过程中网络彻底瘫痪的现象,可以保障电网的安全与稳定运行。现阶段的无线信息通信技术相对较为常见,例如Wifi技术、LMDS技术以及WMN技术等等都属于这一范畴,并在不断的实践过程中逐渐完善与成熟,在人们的生活中有着广泛的应用,也是保障资源共享的主要形式,但其安全性还存在一定的不足之处。无线通信信息技术是电力系统的重要辅助,其不仅可以对传统光纤通信技术中存在的缺陷进行改善,也可以加快数据传输的速度,满足社会发展新形势下人们对网络的要求,为我国通信的发展做出了巨大的贡献。 2.2宽带电力线通信技术。 宽带电力线通信技术在过去的十年内是通信工程的主要技术,目前其主导地位在逐渐的下降,但是仍然具有很大的使用用户和发展空间。该项技术主要是将电信公司的提供信号的网络,与用户的用户端相互连接,通过有形的电力线实现电信公司信号的传输与用户的信号接收。用户利用宽带电力线技术能够实现搜索互联网、拨打电话、进行可视通话等,给广大用户提供更多的便利,有利于社会的进步和百姓精神文化的建设。同时,这种技术只需要铺设简单的电力线即可,能够有效的节约使用能源,进而降低成本,是附加值比较高的一项新技术。此外,该项技术还具有另外一个比较明显的优势,即也可以对现有的低压配电网络资源进行科学、合理的配置,充分利用线路与基础设施等资源,在很大程度上节省了人力资源与物力资源,减少了投资的成本,也降低了通信工程中技术的难度。此外,在这一过程中的信息传播速度相对较快,网络覆盖的面积相对较为广泛,并且安全性与稳定性可以得到保障,真正的实现了智能化的控制效果。 2.3移动网络通信技术。 如果说宽带技术是互联网技术的一大进步,那么移动网络通信技术的兴起,则是另外一个通信工程技术的重大突破。目前的移动通信技术应用比较广泛的就是3G技术,2014年开始4G业务也开始受到一些青年人的追捧,但是目前的4G业务尚且不够完善,一些地区还没有完全覆盖,同时信号不是很稳定,3G仍然是市场的主导。它实现了人们之间的通信不再依托一条网线,用户可以随时随地打开无线网络,进行信息的检索和使用,大大的降低了网络对于地域的限制,用户的使用更加便捷。 2.4光纤通信技术。 光纤通信技术主要是通过光导纤维来进行信号传输的,有效的实现了信息的传递,在实际的使用过程中,光纤通信系统使用的光纤相对较多,有许多光纤聚集在一起形成光缆,光纤通信技术的传播速度相对较快,也正是由于这一优势得到了广泛的应用。现阶段,光纤通信技术的主要发展方向就是超高速度、超长距离以及超大容量,这也是传输系统的主要研究方向。 3通信工程信息技术的发展趋势 通信工程信息技术的主要发展方向是以人们的应用需求为导向的,例如宽带化、大众化、综合化以及个人化,这都是我国通信工程信息技术的发展趋势。由于CDMA在技术与使用上存在着明显的优势,由此,宽带WCDMA在我国移动通信过程中会有着较为广泛的发展前途,逐渐成为我国目前阶段移动通信发展的重点。同时这一技术也满足了用户的多元化需求,由此可见,宽带化技术是我国通信工程信息技术的主要发展方向。同时,通信工程信息化的综合型也有着至关重要的作用,其主要将图片、文字等不同的信息进行综合型的传递,这也是人们对通信技术进行应用的关键环节,将不同的功能业务进行结合,有效的实现资源共享,以此来满足人们对网络与信息的需求。通信工程信息技术面临的对象时人民群众,所以应该具有大众化的特点,这也是国家信息基础结构中的重要部分,为了满足大众的要求,在对网络接入点进行建设的过程中,应该重视对不同信息源的发掘。此外,还应该重视通信工程信息技术的个人化发展,虽然信息技术主要是面向大众化的,但也应该体现其自身的特色,面对不同的用户群体有着明显的针对性,以此来满足不同的用户需求。 4结束语 总之,通信工程的迅猛发展,使得越来越多的企业开始投资于通信工程的建设,因此整个通信工程的竞争压力也越来越大。因此,广大信息企业,要提高员工对于通信工程信息技术的研发,加大科研资金投入和人力支撑,同时,制定更加规范全面的管理方法,以全面推动我国通信工程的整体发展,为社会的繁荣与发展贡献出一份力量。 作者:秦玉涛 单位:黑龙江省专用通信局 通信工程论文:标杆管理中通信工程项目管理论文 1传统通信工程项目管理面临的问题 (1)一些新兴市场在通信技术的快速发展下不断形成,企业能否在这种情况下抢占先机,就要看否在工程项目管理上及时实现创新。 (2)随着经济全球化的发展,国内企业必将迈出国门,在项目管理上如何与国际接轨,也是企业要考虑的问题。 (3)专业的、高端的管理人才缺乏。就我国目前的情况看,工程管理方面缺乏建造师这样的专业管理人才,工程实践中人才的专业程度达不到要求,还存在许多靠经验实施工程的情况,并且即便是现有的经验,也需要固化。这些问题归根结底是如何整合企业资源以更好地完成工程项目,并以此提高企业竞争力,争创企业品牌的问题。传统的工程项目管理基本任务包括“三控三管一协调”,在现实工作中,这几个方面都会设定目标,但往往被割裂开来,导致各部分目标存在片面性,因此,需要对通信工程项目进行管理变革。标杆管理是能够较好地实现这种变革的途径。 2标杆管理在通信工程项目管理中的应用 2.1标杆管理 标杆管理就是不断寻找和研究一流公司的最佳实践,以此为基准与本企业进行比较、分析、判断,从而使企业得到不断改进,以创造优秀业绩的良性循环过程。其本质是一种面向实践、面向过程的,以方法为主的管理方式,强调系统优化,不断完善和持续改进。同时,标杆管理也是一种直接的、中断式的渐进管理方法,其思想是企业的业务、流程、环节都可以解剖、分解和细化。因此,标杆管理应该关注的是更优的方法、更优的流程、更优的模式,追求目标、流程、成本、计划、信息、技术、知识、绩效的精细化,这应该是一个动态的、不断调整的过程。 (1)立标。标是在质量、数量和价值方面所期望获得的业绩标准,杆是参照物,所以,标杆就是可参照的、预期要达到的目标,实质上就是一个基准,立标也就是确定这个基准,基准可能包含若干指标。 (2)对标。对标就是对照标杆进行测量分析,从而发现自身短板及差距,并分析与尝试改进方法,探索达到或超越标杆水平的方法与途径。 (3)达标。达标是指实施对标得出的方法或途径,通过改进落实,在实际工作中达到标杆水平或实现改进成就。实施过程主要应包括:确认正确的纠正性行动方案,制定详细实施计划,在组织内部实施最佳实践,并不断对实施结果进行监控和评估,及时做出调整,以最终达到目标。 (4)创标。达标之后,通过不断积淀,形成超越最初选定的标杆对象,形成新的、更先进的实践方法。从整个过程来看,标杆管理是持续的管理过程,不是一次性行为,形成的是一个有效循环。 2.2标杆管理在通信工程项目管理中的实施 当前,市场竞争日益激烈,企业获利逐渐减少,管理者希望了解哪些成本或费用是可以自控并降低的。这说明两个问题,一是通信工程建设的激烈竞争使企业有改善的意愿;二是企业仍然抱有头痛医头、脚痛医脚的旧观念,仍然单纯认为降低成本是提高效益的必由之路。“三控三管一协调”这几个方面的任务都是使工程项目能够顺利完成,其根本目标是一致的,故不能把这几个任务割裂开来,而应该系统考虑。这就需要找到一个聚焦点(关键要素),使这几个任务围绕这个聚焦点展开,或者说使这几个任务通过这个要素有机整合起来。因此,这个过程应该是先由面及点,再由点及面的一个过程,也就是先由任务提炼出聚焦点,为实现效益再确定各个任务的具体指标或标准。实际上,“三控三管一协调”的根本目的就是使企业获益。因此,效益就是聚焦点(关键要素)。如何获益呢?就要几个任务完成得好。如何完成得好?就要归结落实到操作方法上。制定了正确、详细的操作方法,根据操作方法的结果则可以分别确定几个任务的标杆。这就是形成标杆的过程。下面以立电杆为例说明标杆管理在通信工程项目管理中的实施。 (1)立标。通信工程由一个一个工序或环节构成,是可以进行分解细化的,也就是针对每个工序或环节制定标杆。但是对于合同管理、信息管理和组织协调这三个基本任务来讲,没有必要进行拆分,他们可以从整体进行定标,应该以工程项目作为基本单位进行定标,企业可以此标杆作为每个项目的基准。而对于进度、成本、质量、安全几个方面,可以按照工序进行立标,这个标杆的确定可以有两个途径。1)从外部确定标杆。首先收集外部数据,包括外部公开发表的信息;其次通过调查和实地访问收集外部一手研究资料;然后分析收集的有关最佳实践的数据,与自身绩效计量相比较,提出最终标杆。这些数据常见的有:①国家、行业相关的标准、规范,但这些标准、规范往往是最低标准,是社会平均水平,大多数企业都能完成,并不能显著提高竞争力;②其他相关企业的实践方法,包括同行业企业和其他行业企业(跨行业本身就是创新),选择企业应该站在全行业甚至全球视野上寻找基准,这样可以突破企业的职能分工界限和企业性质与行业局限,但要注意的是这种“拿来主义”不是简单抄袭,而应该是一种“重建新规则”的行为。2)从企业内部确定标杆。首先收集内部数据,包括内部公开发表的信息;其次通过内部访谈和调查,收集内部一手研究资料。这些常见的资料可以是具体方法、某个流程、某个模式、某种经验等。以立9m水泥杆工序为例,在传统的管理中,各个方面都是有标准的,质量标准在施工规范中规定在硬土中杆坑挖深为1.5m,杆坑应为圆形,立杆后,直线线路中电杆的中心垂线与路由中心线左右偏差不多于5cm,在通信工程预算定额中规定,耗费技工和普工工日均为0.61,电杆用量为1.01根,这些可以作为标杆使用,即完成立标。但是,不管哪种方法确定的标杆,重要的是基准应该能够衡量,能衡量的才是能管理的。如果不能测量就不可能控制、管理,因此,对于能够量化的指标应尽量量化。当然,并不是所有指标都必须量化,如通信工程质量、进度、成本都比较容易量化,而协调不容易量化,如果过于强调量化会使得问题复杂化,反而有悖于标杆管理简单化的初衷。 (2)对标。作为通信工程的管理,有些指标或要素可以寻找整体最佳实践进行标杆比较,比如合同管理、信息管理和组织协调,而有些指标或要素可以发掘优秀“片断”进行标杆比较,比如进度控制、成本控制、质量控制、安全管理。由于现实中不同的企业各有长短,所以这种“片断”标杆可以使企业的比较视角更开阔,也容易使企业集百家之长。 (3)达标和创标。对于立9m水泥杆来讲,通过对标的分析和实践,能够实现标杆的基准,这就是达标。还需要进一步进行分析企业的优势、经验积累沉淀情况,是否能做得更好,如何做等问题。这时需要聚焦到施工操作方法,分析自身的情况,例如,有的企业在施工中积累了一些好的经验、方法,提高了效率,如用改进的“洛阳铲”挖坑又圆又直又快,用改进的小推车运送、竖立电杆又快又安全,在满足质量标准的同时技工工日可以降低到0.3,普工工日可以降低到0.35,电杆消耗可以降低到1.001。也就是说,在这种施工操作方法实施之下,可以获得这样的结果,那么把这种结果固化,并且返回去作为新的标杆,即为创标。实际上,任何一个工序都可以利用这样一个过程,不断循环,持续把好的经验方法融入到标杆中,企业的水平自然越来越高。 2.3需注意的问题 在实施标杆管理的过程中,以下问题需要引起注意。 (1)必须获得企业领导及高层的重视。 (2)企业内部各个方面都应该参与协作,应该实行全员责任制。 (3)标杆管理目标应该明确,各个标杆的重要性要做好均衡,而且有些标杆不应该过分追随高标准。 (4)应该把日常运作与未来最佳实践紧密结合起来。 (5)标杆管理重在实施,再好的标杆不贯彻也是没有价值的。 (6)应该致力于持续的标杆管理,不应该认为标杆管理是一次性活动。 3结语 通过模仿创新不断细化每个工程项目实施环节标杆的过程,也是固化企业积淀,形成持续标杆管理的过程。同时,标杆管理也加强了各个标杆之间的内部联系,实现了整体优化和资源整合,使各个要素有一个中心点,从而不断提高企业管理水平和竞争力,使企业获得更高效益。但要注意的是,在实践中,标杆管理也存在许多局限,例如:标杆管理的相互学习和模仿会导致企业竞争战略趋同;单纯为赶超先进而持续推行标杆管理,则会使企业陷入繁杂的“落后—标杆—又落后—再标杆”的“标杆管理陷阱”之中。因此,标杆管理只是一种管理方法或技术,而不是包治百病的灵丹妙药,企业要结合实际情况定位标杆管理,才能使标杆管理发挥应有的作用。 作者:张志平 张梅梅 单位:石家庄邮电职业技术学院电信工程系 华北电力大学经济管理学院 通信工程论文:项目管理通信工程论文 1成本(C)控制 1.1提高效率 直接费包括人工费、材料费、施工机具使用费和企业管理费;直接费用会因施工方案的不同而不同,因此施工方案是否合理会直接影响到直接费用的高低,进而会直接影响到施工成本的高低和施工的费用目标能否达到;因此合理的选择施工方案至关重要。另一个就是工期,工期越长,直接费用就会越多,因此要减少人工费就要在不增加人员的情况下尽可能的提高人员的工作效率,而工作效率的提高是有一定的方式和方法;由于某些工作是需要同时开展,各部门、各人员相互配合才能进行的,因此需要优化不同工作间的组合和人员的搭配,能够用最少的时间做最大量的工作,工作效率提高了,工期自然也就缩短了,施工成本也就得到了控制。 1.2节约材料 控制成本需要在不影响项目质量、安全、和进度的基础上做到最大程度的节约,提高材料利用率,达到控制成本的目的;另外,材料的使用要严格按照标准,杜绝浪费。材料的购置部门和人员人员,要清楚地了解和把握材料市场的行情,并严把材料的质量关,只有这样才能把材料控制在合理范围内。 2工期(T)控制 工期的控制工作首先是要编制一个切实可行、科学合理的进度计划。具体如下: 2.1施工方案要切实可行、科学合理 施工方案主要包含方法管理和技术运用。施工方案是否切实可行、是否科学合理直接影响到施工的质量和竣工的时间,因此,相关工作人员要选出科学合理、符合实际的施工方案;同时,根据实际情况选用先进可行,符合经济效益的施工技术方法。 2.2施工进度要进行合理规划 施工进度的合理与否直接影响到工程项目进度目标的完成和施工企业的经济效益。为了缩短工期而一味的加快施工进度,会增大企业的成本;相反,一味的节省成本也会影响工期目标的实现。 2.3提高施工作业人员的工作积极性 通信工程项目施工过程中,各个施工环节都是环环相扣,一个环节有问题就会影响到下一个环节,进而影响到整个项目,因此各个环节间紧密配合才能顺利进行项目的实施。在实际中往往会因为某个环节或某些环节作业人员的工作衔接不好,造成工作的互相推脱,相关施工作业人员工作积极性也会受到影响,进而会使工作质量出现了下降,因此出现此类情况需及时采取措施处理,并杜绝此类现象的再次发生。 3质量(o)控制 加强质量控制首先应逐步建立和完善质量管理体系,并加强政府和社会对工程质量的监督,建立相关的工程质量奖罚制度,建立工程的保修和索赔制度等。另外还要经常组织质量检查,发现质量问题及时处理,杜绝后患。质量检查应采用的自检一、互检一、专检相结合的方式。具体如下: 3.1依据国家相关验收规范和强制条文严格进行工程质量验收 内容包括施工的技术要求等是否符合国家相关标准、是否符合强制标准,是否符合施工合同要求。 3.2严格依据试验制度、检验制度对施工质量进行控制。 对不符合国家相关质量标准、强制标准的应依据相关规定作出处罚,并进行改进,不能改进的必须重新返工,不能因为怕增加成本而姑息放任。 3.3为避免或减少质量问题的出现。 首先是先做好预防工作,在每一项工作、每一道工序实施前,严格依据预防措施做好该项工序的预防工作。如果只在施工完成时才对工程的质量进行检验,即使发现重大的质量和安全隐患也已经不能修改,只能进行返工处理,会给施工企业造成了重大的经济损失;因此应重视对施工过程中的施工质量监督控制工作,及时检查并发现问题,及时针对问题进行分析,并予以正确的补救措施。 4安全(S)控制 安全生产是我国的基本政策.并且安全管理也是项目管理中首要的任务,也是建设单位和施工单位必须放在首位的任务。在安全管理重在预防,必须坚持“安全第一,预防为主”和“生产必须安全,安全促进生产”的原则。安全管理应首先应建立健全企业的安全责任制度,采用现代科学技术改进生产条件,做好安全预防措施,做好施工人员和其他人员的安全管理工作;并建立健全各级、各部门、各系统的安全生产责任制。项目安全控制是指项目经理对施工项目安全生产进行管理和控制,从而保证施工中人身的安全、设备的安全、结构的安全、财产的安全等。具体如下: 4.1控制人的不安全行为 人在施工过程中发挥着主导作用,直接从事施工作业的人,随时随地处在危险因素之中,随时都可能受到自身行为失误或环境危险状态的威胁和伤害。因此,应及时检查和发现施工现场的人和环境系统的安全性和可靠性问题,控制住人的不安全行为。 4.2控制物的不安全状态 物的不安全状态是由于捂得能量可能释放引起事故的状态,它是能导致事故发生的物质条件。物的不安全状态反映了物的自身特性,同时也从钡吐面反映了人的素质和认识水平。随着社会的进步、科学的发展、工具的改进,施工现场使用的工具和设备也越来越多,捂得不安全状态也会越来越多,为了减少事故的发生,应及时消除或减少捂得不安全状态。4.3改善作业环境是减少对作业人员和设备伤害的重要措施安全生产与文明施工应该相辅相成。施工安全生产不但要施工作业人员人身安全,还要保护设备安全。因此需要在任何时间和条件下都要给施工作业人员创造良好的作业和生活环境。 5成本、工期、质量和安全(C下QS)的关系 一个施工项目有三大目标,即成本、质量和工期,而安全项目管理中最重要的任务。成本、质量和工期三大目标既统一,又相互制约;任何一个发生的变化,都必然会引起其他一个或两个条件发生相应的变化,因此何人一个措施都应综合考虑对三者的影响。成本、质量、工期三者之间的关系可以看出,在实现项目管理的高质量、低成本和快进度的目标时候,只能取其平衡点,不可能三者兼得。而安全是首要条件,没有安全作为保障,三大目标实施起来毫无意义。所以,为了保证施工顺利安全的进行,必须在施工中要采取措施减少或杜绝各类安全事故的发生。因此,通信项目管理的就是在保证安全的前提下,以较低的成本、较高的质量和较短的工期完成项目。 作者:涂鸿鹏 单位:铁通工程建设有限公司河北分公司 通信工程论文:高职概预算课程通信工程论文 1教学内容的改革 随着生产力水平的不断发展,通信建设工程定额每隔几年都会修订,或产生补充定额等,所以《通信工程概预算课程》的教学内容也要不断变化以适应社会发展的需求。 1.1精选教材 我们早期使用的教材,定额陈旧,工程项目案例偏少,项目案例不够典型,不利于教学。现在我们采用的教材是于正永教师所主编的《通信工程概预算项目化教程》,该教材采用08版通信建设工程定额,适应新标准,新规范,以实际工作岗位及能力要求为依据,嵌入全国职业技能大赛项目内容,以实际工作过程为主线,以典型的工程项目案例为载体,强化学生职业能力培养,更适合高职教学使用。 1.2合理组织授课内容。 我们会根据学生专业不同,先修课程有所区别,选择授课内容并合理组织授课内容,当然对应的教学大纲要求也会不同,教学课时可分为45课时,60课时,90课时等。如果学生没有学过通信工程项目管理,工程设计等内容,我们在教学时就增加对这部分内容的教学。如果学生具有了一定的学习概预算课程的基础,我们就以通信建设工程概预算文件编制的实际工作过程为主线,根据实际的工作过程来序化知识的教授和相关技能的训练,这样就摒弃了传统的以学科体系为主线的章节安排方式,更遵循高职院校学生的认知规律,适应高职学生“不愿学习陈述性知识,而对过程性知识学习较快”的学习特点,与过去相比,更受学生欢迎。 2教学方式的改革 2.1板书与多媒体结合使用 《通信工程概预算》课程是一门实践性较强的课程,存在大量的概念,预算定额及相关法律法规条文,工程图纸等,因此在课堂讲解时,如果全部采用板书,很费时间,无法完成相应的教学内容。如果全部采用PPT讲解,虽然比较节约时间,丰富了教学内容,但教学效果仍有折扣。我们采取了多媒体为主,板书为辅的折中方式,对于陈述性内容,采用多媒体讲解,对于向工程量统计之类的内容,则采用多媒体和板书结合的方式,使学生对照图纸,与老师一起思考,进行工程量统计,提高学生分析问题,解决问题的能力。 2.2合理利用Excel软件和专业软件 市场上有很多专业通信工程概预算软件,通信企业也普遍使用软件进行概预算表格的编制。我们在教学中,要教会学生利用概预算软件编制概预算文件。但是,经验告诉我们,不要过早让学生使用软件进行通信工程概预算的编制。因为一旦让学生学会使用软件,就再也不想用Excel编制了。这样不利于学生深入了解概预算的详细过程,对表一至表五中各个表之间的关系也缺乏深刻的理解。笔者在教学中,在预算定额查找及台班费用定额使用,通信建设工程工程量统计,通信建设工程费用定额的使用等技能训练中全部采用Excel表格,在讲解概预算文件编制时,也采用Excel表格来演示。用Excel表格编制概预算虽然速度较慢,但可以培养学生细心严谨的工作态度。在概预算文件编制的技能训练环节,如果课时充足,教师应鼓励学生先利用Excel编制概预算,利用公式在多个Sheet之间的单元格中建立链接,每个Sheet占概预算表格表一至表五中的一个表。在学生能熟练运用Excel编制概预算表格之后,再让学生学习使用软件进行概预算表格的编制。在经历过采用Excel表格编制概预算文件,再利用专业软件编制,学生会觉得概预算编制原来如此简单。 2.3综合利用项目教学法与分组教学法 项目教学法是通过完成完整的项目而进行的教学活动。分组教学法可以让小组成员在组内讨论、讲解、交流,增强团队精神。该课程可以综合利用项目教学法与分组教学法进行教学。笔者在技能训练的教学实践中,采用这种教学方式,每个技能训练相当于一个项目任务,教学步骤如下:1)将学生分组,向学生阐明技能训练任务。2)要求组内成员积极讨论,可互相帮助,教师给予适当指导。3)学生独立完成相应任务并进行自检、互检。4)教师审核每组完成情况,了解技能训练效果。在技能训练中采用这种方式,可减轻教师的辅导工作量,并调动学生的学习积极性。 3考核评价方式的改革 考核是评价学生对课程的掌握程度,好的考核方式可以促进学生学习的积极性,引导学生向提高素质的方向良性发展,而差的考核方式则起到相反的效果。《通信工程概预算》课程采用结果考核和过程考核相结合的综合考核方式,基本考核方法是:学生平时成绩(出勤情况、课堂提问、学生作业)占20%,阶段测试占20%,技能训练占20%,期末考试占40%。出勤及课堂提问纳入考核,对于个别学生自控力较差,沉迷于游戏,逃课或上课玩手机,经常迟到等现象都能起到一定的遏制作用。阶段考核测试则是在完成一个阶段的学习以后,对学生进行的考核,这样有助于学生经常回顾,复习已学知识,加深对相关知识点的掌握程度。技能训练成绩主要取决于技能训练时的表现及报告情况,对学生学习具有较好的促进作用。期末考核作为一个传统的考核方式,用来考核学生对课程的基本概念,基本方法等知识点的掌握程度,仍然是非常必要及有效的考核方式。 4结语 我们通过多年的教学实践,对《通信工程概预算》课程的教学进行了初步的改革探索,取得了一定的效果。今后在教学实践中,还要伴随着时代的进步,学生的变化,不断完善和改进教学内容,教学方法,提高课程教学质量。 作者:束美其 单位:淮安信息职业技术学院计算机与通信工程学院 通信工程论文:卓越工程师计划的通信工程论文 1现状分析 我国的通信行业在很短的时间内经历了飞速的发展,通信工程专业在高校也一度灸手可热,不管是哪个级别的院校都开设了该专业。不同层次的高校在办学定位、学科专业、人才培养、科学研究、师资队伍等各方面都不尽相同。非重点地方本科院校获得地方政府财政支持有限,在设备经费方面面临很多困难;学生层次复杂,需求不一,办学定位困难;师资力量薄弱,中坚力量基本以刚毕业的青年教师为主。目前地方本科院校多数是参照现有重点大学教学大纲,按照课程设置实验内容。实验内容常年保持不变,各课程实验独立,缺乏系统性的前后联系。实验器材多数是以验证性实验为主的实验箱,学生通过连接相应实验模块,观察对应测试点的信号,验证课程原理。这种模式广受学生和老师诟病,改革迫在眉睫。 2内容改革 在专业方面,通信工程专业常规课程主要有电路电子理论与应用课程:电路原理、模拟电路、数字电路、单片机、EDA等;通信专业基础课系列:信号与系统、数字信号处理、通信原理、信息论与编码、通信电子线路等;通信专业课:移动通信、光纤通信、现代交换原理、微波技术与天线等。从工程化思路分析,我们提出以下改革措施。 1)精简基础课实验。 从工程化角度考虑,学生没有必要去过分关注基础细节,一些教材中的内容也早已过时,所以这部分实验内容可以精简。比如在电路电子理论与应用课程系列中,完全可以进行课程实验调整;对电路与模电课程中的基础实验,可以适当压缩,甚至可以将两门课程的实验整合成一门实验课程。 2)突出课程群概念,加强跨课程实验。 在课程群中,不同课程之间存在着很强的相关性。只有将不同课程的知识综合运用,才能够深刻理解理论与实践之间的结合。所以,可以借助于跨课程综合实验内容,以综合实验项目为引导,实现对相关课程的串联,这样才能真正让学生从系统和宏观的角度去了解所学的理论知识,这是实现知识融会贯通的捷径。针对该问题,我们提出3个综合课程群实验内容:①电子电路综合实验:尝试将模拟与数字、低频与高频、弱电与强电这些概念的界限打破,用一系列具有应用背景的实验内容吸引学生。遵循从简单到复杂的理念,一步步引导学生基于所学电工电子理论,设计实现有应用意义的模块系统,培养学生的工程实践能力。②信号处理综合实验:在完成信号与系统、数字信号处理这些课程学习后,可以设置该综合实验。例如要求学生完成一个语音信号采集处理分析系统,既可以基于MATLAB、SystemVue等软件实现仿真,也可以基于单片机或者EDA进行硬件实现,使学生真正将所学的信号采集、数字化、编码、滤波、频谱分析的内容学以致用,而不是记忆一堆复杂机械的公式。③通信系统综合实验:在完成电子电路课程、通信原理、通信电子线路等课程后,可以设置一个让学生实现完整语音无线通信系统实验,包括信号发射和接收模块,将振荡器、变容二极管调频、振幅调制、高频功率放大、小信号调谐放大、混频、锁相频率合成、中放、二次混频与鉴频,包络检波等通信理论融会贯通。 3)加大设计性实验内容。 类似“连连看”游戏的验证性实验已经在很大程度上挫伤了学生的参与热情,其实验效果甚至还不如基于计算机软件的仿真实验。地方本科院校在经费、场地、设备和师资条件上受到限制,如何在有限条件下,尽可能广泛开展设计性实验是一直以来的难题。我们从以下几个方面积极拓展条件:①以电子设计大赛、创新实验项目申请为契机,广拓经费渠道。从国家到地方,甚至学校层面都提供了以学生为主体的学科竞赛和大学生创新实验项目。通过这些途径,既可以申请经费支持,又能吸引有兴趣的学生主动参与。这些项目本身都具有综合设计性,是对实验开展的有力补充。②充分利用各类仿真软件进行实验。现在有各种各样的专业软件可以进行电路设计、信号处理和通信仿真。以电路设计为例,即便没有硬件环境,也可以在前期进行相关仿真实验,达到设计性实验目的。③从简单到复杂,吸引学生积极参与设计性实验。目前一些硬件平台的复杂性也使一部分学生面对工程设计性实验望而却步,比如单片机和EDA技术往往需要一定的基础。现在出现了一些门槛较低的硬件平台,比如较为热门的Arduino,它是一个开放原代码的软硬件平台,使用类似Java和C语言的开发环境,能利用各种各样的传感器来感知环境,通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。该平台价格便宜而且入门简单,很适合用于学生进行设计性实验开发。 3形式改革 目前高校通信工程专业的传统实践形式包括:课堂实验、开放实验、课程设计、电子实习、生产实习和毕业设计。在教学实践中存在诸多问题。 1)开放性实验形同虚设。 开放性实验的概念早已存在,它是承载设计性实验内容的重要形式,但是在实际执行过程中,由于地方本科院校的各方面条件限制,其实并没有真正广泛开展起来。学生没有兴趣或者有兴趣无场地无经费,教师参与热情不高。要解决该问题可以采取以下措施:考虑设置开放性实验学分,将开放实验与公共选修课相融合。之前也有人尝试过开放性实验计学分,但是实际中无法操作,并且缺乏监管,出现了很多问题。那么将开放实验与选修课接轨、教师以开设选修课的形式进行开放实验课程申报就可以在很大程度上解决这些问题。有专门教师负责,责任到人;以选修课模式实施,教务处管理有据可依,并且可以依托现有选修课管理系统,减少管理成本;教师通过开设开放实验也能获得选修课教学的工作量,调动了教师积极性。 2)课程设计与课堂实验功能重叠。 目前的课程设计往往是以面向单独的某一门课程设置,在课程结束后进行,其原本目的是希望通过该形式将实验内容融合拓展,达到综合设计的目的。这种独立设置忽略了课程之间的联系,加上监管不力,很容易演变成对课程实验的重复,丧失了其原本存在的意义。因此不妨将课程设计的功能转向课程群,提出“综合课程设计”的概念,正好可以承载前面提到过的跨课程实验内容。 3)实习环节缺乏与专业课程联系。 目前通信工程专业实践环节一般都开设有电子实习,但是承担该教学任务的往往是实验中心或者工程中心,缺乏与专业任课教师的交流和沟通。以电子实习为例,比较通常的做法是训练学生对基本电子元件的认知、练习电路图的设计和焊接工艺。其实在这个环节,可以结合学生所学知识,将实习与专业课程衔接,在实习中从工程角度去设计实现一个课程中所学到的电子系统。实习与实验课程交叉渗透,相互关联,一举两得。 4)生产实习效果不佳。 生产实习本来是面向工程化实践的重要形式,校企联合培养的概念也由来已久,但是在操作上有许多障碍,比如目前学生所学内容与工程实践的脱节,导致一线企业不愿意接收学生参加实习,即便接收也往往以参观为主,很难参与实际操作。要解决该问题那就不妨把企业人员请进来,在生产实习前的一个学期,以开设选修课或者讲座形式请一线工程师走进校园,进行岗前培训;另外在实验室建设上也可以考虑和企业共建实验室,将实验室工程化,学生不出校门就能得到工程实践训练。 5)毕业设计流于形式。 毕业设计本来是本科生实践环节极其重要的一环,修完学分的学生最后将专业知识综合形成一个相对完整的系统设计。但是由于就业或者考研压力,大四下学期的学生很多都忙于工作、实习或者研究生复试,无心进行毕业设计。多年来这种矛盾一直存在,一味加强管理、控制学生不准外出似乎也很难奏效。面对这个问题,不如“堵疏结合”。针对找到实习单位的同学,不妨在实习单位、家庭和学校三方签约的前提下,鼓励学生在实习单位结合实习工作进行毕业设计。针对考研学生则引导其选择与复试内容相关的毕业设计课题,毕业设计内容会成为其复试内容的储备,不但避免矛盾,还能互补有无。总之,面对学生的合理需求,不能一味堵截,而是要顺势引导。 4结语 所谓穷则思变,如果地方本科高校在面临人才培养与社会需求脱节问题时不能主动改革,很有可能陷入进退两难的尴尬境地。在国家出台诸如“卓越工程师计划”和号召地方本科院校进行转型的背景下,地方高校只有顺应历史潮流,把握时机,积极响应,才能走上健康发展轨道,既能够为社会输送急需工程技术人才,推动社会经济发展,又能使自身立于不败之地。 作者:李祖贺 王凤琴 田二林 单位:郑州轻工业学院计算机与通信工程学院 通信工程论文:施工质量控制中通信工程论文 1通信工程施工特点及质量影响因素 1.1施工特点 通信工程施工特点主要表现为以下几点:①通信工程施工与一般建设工程不同,施工环境更为恶劣、条件更为艰苦,且深受外界因素的影响,因此不利于实现均衡生产;②流动性大。通信工程具有不可移动性,因此施工人员必须在完成一个站点的施工任务后转移到新的站点施工,转移过程中存在一定的变动性及流动性;③点多、面广、协作复杂。通信工程建设涉及的专业领域较广,在实际施工过程中存在交叉施工的现象且需要与多个单位保持联系,如果在施工过程中协调不到位,那么极有可能对工程施工质量及进度造成不良影响;④一次性。通信工程的产品具有单件性、多种类性的特征,因此很少按照同一个模式进行大批量生产,每个施工环节都是一次性的,这就增加了施工难度。 1.2影响因素 通信工程具有系统性,施工阶段各个环节的质量都会对整体质量造成影响,所以影响工程质量的因素存在于施工生产的全过程,影响因素主要包括以下几点:①人为因素。主要包括设计人员、施工人员、现场监理及管理人员等参建人员。在整个工程项目建设中,人是直接参与通信工程施工活动的主体,其意识、技能水平、能力、素养等方面,都会对工程质量造成影响。②原材料及设备。材料及设备属于物质条件,也是确保通信工程质量的基础之一。一旦材料存在质量问题,那么将会直接影响到工程整体质量。光缆是通信工程中应用范围最广的材料,该材料较为柔韧的材料且规格较多,如果选择不当或质量不高,那么将会对工程施工质量造成严重影响。除此之外,仪器仪表也是必不可少的设备之一,由于通信工程具有一定的特殊性,因而在实际施工中还需使用一些特殊的仪器,这类仪器的先进性、性能、精度及可操作性等都会对施工质量造成不同程度的影响。③施工工艺及方法。这是确保通信工程施工质量的重要因素之一,通常情况下,通信工程项目的施工工艺和方法是固定不变的。随着我国科技水平的不断提高,新材料、新技术及新设备等不断涌现并在通信工程建设中得到广泛应用,这就需要不断创新施工工艺以适应发展需求,而所选用的施工工艺及方法的合理直接决定工程的施工质量及进度。④环境因素。环境是影响施工质量的外在因素,通信工程施工周期长、涉及范围广,因而受自然因素的影响较大。环境因素不但会影响施工进度,还会对施工质量造成一定影响,所以在实际施工过程中,必须要对环境因素提高重视。 2通信工程施工中质量控制的有效方法 2.1施工准备阶段的质量控制 通信工程施工准备阶段也就是施工前期阶段,是确保施工质量的重要基础,因此,必须要提高重视,可以从以下几个方面来加强控制:①技术准备。a.需要仔细研究通信工程的整体设计图,认真核对设计工程量,在确认无误的基层上,编制施工指导书及备料计划;b.需要做好各项施工技术准备工作,例如施工规范、质量验收标准等,然后制定出科学可行的施工组织计划及质量控制方案;c.需要核对施工所需的各种仪器及设备,如果有遗漏则需要及时补齐。②光缆单盘测试。只有确保光缆技术性能完好的情况下,才能开展光缆施工。a.需要利用光时域反射仪来对光缆进行单盘测试,从而保障光缆的指标均符合设计要求;b.检查光缆的型号、规格及盘长等参数,确保其与订货合同、设计要求相符合。与此同时,还需认真检查光缆的外观质量,例如表面有无损坏、包装是否严密、缆身有无损坏、端头封装是否完好等等。如果发现光缆包装破损或表皮损坏的,必须做好记录工作,在相关指标测试时,需要重点检查记录的部分;还需要检查光缆的合格证书及测试记录,用光时域反射仪来测试其衰弱常数,以确保光纤性能良好。③光缆配盘。在光缆配盘过程中,需要参考复测路由的结果来计算光缆敷设的总长度,然后再根据光纤传输质量的具体要求来选配单盘光缆。具体要求如下:靠设备侧的光纤应该选择物理参数偏差较小且一致性较好,尽可能减少光缆的接头数量,以便后期维护与检修。 2.2施工阶段的质量控制 通信工程施工阶段的质量控制是最重要的环节,想要保障通信工程的整体质量,就必须采取有效的措施来加强控制。①光缆架设。a.最小弯曲半径。在架设光缆线路时,需要减少光缆线路的移动,因为温度、风力及光缆自重等会造成光缆移动,导致机械损伤对传输性能造成影响,这就需要确保光缆最小弯曲半径符合要求;b.跨越障碍物的最小距离。光缆线路在架设过程中需要跨越铁路、河道等,为了防止光缆出现下垂或摆动,需要选用比常规强度高的钢绞线,对于特殊地形,还需要做好三方或四方拉线处理以确保光缆与地面的垂直度符合相关要求;c.预留出足够的U形弯。在施工过程中,需要每隔几根杆的光缆预留出一定的U形弯,这样能够适应光缆变化而引起的伸缩;d.均匀盘缆。光缆上挂钩前需要整理好光缆,并将余缆均匀地盘在一个余留的盘架内,不得单独在某处盘一个圈而不上余留盘架,或者只用挂钩挂在吊线上,因为这样会导致这一圈光缆打成死结而造成光缆损伤。②光缆接续。a.制备光纤端面。剥除光缆外护套需要由专业人员完成,这样能够控制好下刀深度避免造成纤芯损坏;b.剥除光纤涂覆层。作业人员需要熟练掌握剥纤法,以确保光纤完好;c.切割。在切割光纤时,动作需要尽可能保持自然、平稳,这样能够避免断纤、毛刺等不良端面的出现;d.光纤熔接。在熔接过程中,需要确保光纤在熔接室或导槽中放置的位置准确,这样有利于仪器校准调节,仔细观察是否存在过粗、过细、分离等不良情况,如果存在,必须要立即查明原因并采取措施加以解决。③测试。在熔接过程中,需要跟踪监测每根光纤并做好例检,从而确定盘纤造成的损耗,确保全部光纤检测合格后方可进行封盒。 2.3竣工验收阶段的质量控制 ①需要将竣工验收资料准备齐全,然后组织最终检验及初步验收。在终检时,需要参照相关的质量评定标准来全面检查工程质量;②在完成质量评定后,验收小组需要做好竣工技术资料的审查复核工作,并移交至维护使用单位;③需要对隐蔽工程进行质量验收,并认真做好记录以供后期维护管理工作参考。 2.4加强对影响因素的控制 ①需要加强人员的管控,减少各种失误,确保工程整体质量。可以通过教育培训活动来使其树立起质量第一的观念,提高专业技术水平及综合素质;然后通过激励机制来激发其工作积极性与主动性。②强化材料及机械的质量控制。a.需要严把材料质量关,做好入场检查工作,严禁使用质量不合格的材料施工;b.需要认真检查机械设备并做好养护工作,确保设备都处于最佳的工作状态。③施工方法的控制。项目经理需要确保施工方案及施工组织计划的科学合理性,从而有效解决施工中出现的难题,最终提高工程进度及质量、降低工程成本。④控制好环境因素。在工程施工过程中,需要综合考虑周围环境特点,采取有效措施来降低环境因素对施工质量的影响,为施工安全及质量创造有利条件。 3结束语 综上所述,通信工程施工具有一定的复杂性、系统性及特殊性,因而施工质量控制具有一定的难度。施工企业必须要对通信工程施工特点有着正确认识,要能够认真做好施工前期的准备工作,严格控制整个施工阶段的各个环节及细节,只有这样,才能为通信工程整体质量的提高打下坚实的基础。 作者:曾海彬 单位:四川邮电职业技术学院 通信工程论文:电力系统光纤通信工程论文 1光纤通信技术的特点 光纤通信技术之所以获得如此高的评价,其原因在于它所拥有的卓越特点:一是通信距离远,传输信息量大。在光纤这种特殊材质的媒介中,光波传输的损耗极其微小,在没有中继设施的状态下可以传输上百公里,而且信息传输量极其巨大。二是抗电磁干扰能力强,光纤通信具有无线电通信所不具备的抗电磁干扰能力,能够有效保障信号传输质量。三是易于施工和运输。由于光纤体积小,重量轻,对于施工敷设和运输储存都很方便。四是光纤的主要成分是玻璃纤维,使用光纤通信技术可以节约大量的有色金属,有利于环境保护。五是光纤使用寿命长,从而降低光纤通信的维护要求和成本。 2光纤通信技术在电力系统中的应用 随着经济的发展,电网规模不断扩大。当前电力传输正向着大容量和长距离方向高速发展。电力企业不断加强电力通信传输网络的研究力度,以期尽可能地保障信息传输安全和通信网络的高效运行,降低投资成本,提高经济效益。和其他公共通信网络相比,电力系统的通信系统有着突出的特点,业务总量巨大,业务单体容量偏小,信息传递可靠性要求极高,杆路资源丰富等。在使用光纤技术组建电力系统通信网络时必须从电力通信自身的实际特点出发,尽可能地运用已有的优势的基础开展通信网络建设工作。现阶段电力系统通信网络中常见的通信光缆有三种类型,分别是架空地线复合光缆(OPGW)、无金属自撑式光缆(ADSS)、金属自撑式架空光缆(AD-Lash)。 2.1架空地线复合光缆 架空地线复合光缆简称OPGW(OpticalFiberVompositeOver-headGroundWire),该种光缆是专门为电力系统通信而设计开发的,同时具有通信光缆和普通地线两种特性。架空地线复合光缆具有三层结构,由外至内分别是铝线、钢芯和光纤。三层结构采取不同的方式进行组合,从而使OPGW分为层绞式、中心束管式、骨架式3种类型。它具有通信容量大、抗强电干扰能力强、温度特性好、导电性能佳、机械强度高、安全可靠等特点。以该种光缆架设的架空地线复合光缆通信通道能够有效节约光缆工程对空间和土地的占用。目前架空地线复合光缆普遍应用于110kV以上高压线路中。 2.2无金属自承式架空光缆 无金属自承式架空光缆以芳纶纤维为抗张元件。芳纶纤维是一种极具弹性的轻质高强度纤维,同时还具有较好的防弹能力和负膨胀系数。芳纶纤维是通过松套层绞填充方式进行套装而成,里层还有PE内护套、高强度、耐电痕护套等,从而具有很强的整体抗电腐蚀能力。另外,无金属加强材料的使用,使纤维对于雷电和高温等恶劣环境有很强的防护能力,电力线运行可靠性好。无金属自承式架空光缆一般与高压电力线路同塔架设,在电力系统中应用较多。 2.3金属自承式架空光缆 金属自承式架空光缆由多模或单模光纤、搞模量塑料、防水化合物、金属加强芯、涂塑钢铝待、钢绞线和聚乙烯护套组成。防水化合物能有效提高光缆的耐水解性,聚乙烯护套降低了光缆与其他接触物体的摩擦,便于安装施工,同时给光缆提供了良好的抗紫外线辐射能力。 3电力系统光纤通信组网技术 光纤通信组网方式是影响光纤传输速率的最主要因素。科学高效的通信组网方式对于对信息传输速度要求很高的电力系统通信网络来说至关重要。当前,在电力系统通信中常用的组网方式是SDH技术、OTN技术、PTN技术和EPON技术有机结合的方式。 3.1SDH技术 同步数字体系(SynchronousDigitalHierarchy,SDH)是一种综合信息传送网络,以网管系统为操作中枢,具有复接、线路传输及交换多种功能。在同步数字体系中,不同速度的数位信号具有不同的等级,通过标准的复用方法和映射方法,将低等级的SDH信号复用为高等级的,实现了网络传输的同步,使局部网络与优秀网之间的接入问题获得有效缓解,大幅提高了网络带宽的利用率。同时,SDH系统自我保护能力较好,能够适应电力通信复杂苛刻的使用环境。 3.2OTN技术 OTN(OpticalTransmissionNet,光传送网)结合了ASON与DWDM两种技术的特点,不仅充分发挥了原有DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,密集波分复用)技术的优势,并在此基础之上赋予组网和电路调度工作灵活多变的特性。作为针对SDH与WDM网络的缺陷所开发出来的新型光传输技术,OTN全面继承了SDH和WDM网络的优点,不仅具有WDM网络超大容量的带宽,更具有SDH网络的运行管理性。同时,它还具有路由功能与信令功能,能够为业务提供更为安全的保护策略和更高的传输效率。OTN的传送带宽大颗粒业务最为突出,从而受到广大用户欢迎,发展空间极为广大。从现在电力通信的集中管理模式来看,未来电力通信网业务传输特点主要是汇聚,各地区供电局汇聚大量IP业务至省公司可采用OTN方式承载。 3.3PTN技术 PTN(分组传送网,PacketTransportNetwork)最主要的特征是针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求在底层光传输媒质和IP业务之间设置一个层面,以分组业务为主,其他多种业务为辅开展工作,从而在保证光传输原有特点的基础上有效降低整体成本。它所具有的光传输特点包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。数据业务是PTN的发展重点,可以实现数据业务的无缝对接,具有高效的带宽管理机制和流量工程。 3.4EPON技术 EPON是一种采用点到多点结构的单纤双向光接入网络。它综合了千兆以太网技术与无源光网络(PON)的特点,具有树型、星型、总线型等拓扑结构等多种拓扑结构,可以划分为网络侧的光线路终端(OLT)、用户侧的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)三个部分。随着电网智能化程度的提高,配网自动化趋势日渐明显。针对配电终端分布分散、通信节点数量众多、单个节点的通信数据量小,数据实时性要求和配电网停电区故障处理能力的要求高的特点,E-PON采取无源光网络机制,有效应对上述问题,保障通信质量。另外,使用EPON技术,可以提高配网自动化水平,从而提高整个配电系统的管理水平和工作效率,进一步保障供电安全和供电质量。 4结束语 光纤通信技术所具有的独特优势,使其成为电力系统最主要、发展空间和未来前景最为广阔的的通信方式。电力企业要加强光纤通信的应用与管理,以保障光纤通信优势的充分发挥,更好地为电力通信提供优质服务。 作者:臧欣 单位:国网山西省电力公司经济技术研究院 通信工程论文:投标文件编制下通信工程论文 一、国际通信工程承建的关键——有效进行国际通信工程投标文件编制 国际通信工程投标文件编制的组成。国际通信工程投标文件编制一般包括商务部分、价格部分、技术部分三个部分。商务部分包括公司资质,公司情况介绍等一系列内容,同时也是招标文件要求提供的其他文件等相关内容,包括公司的业绩和各种证件、报告等。技术部分包括工程的描述、设计和施工方案等技术方案,工程量清单、人员配置、图纸、表格等和技术相关的资料。价格部分包括投标报价说明,投标总价,主要材料价格表等。 二、国际通信工程投标文件编制的前期工作——现场实地调查 首先要把侧重点放在现场调查这个基础工作之上,这样才能使我们在投标及今后工程实施过程中做到心中有数。避免因失误而造成损失。接到工程招标文件后,认真详细地研究工程招标文件,明确招标工程的范围、内容、技术要求等技术性问题,尤其对专用合同条件、工程量、地质、施工措施加以特别注意。因为国际通信工程存在的风险比国内要大,难于预料各种不确定因素。加上对当地的情况了解不多,也会给编制标书工作带来偏差或损失。因此,首先派员亲赴工程项目所在地进行实地考察,收集编制标书所需的有关资料,如当地政局、经济发展、地理环境、地貌、气候条件、税收政策、劳动力资源、分包商、工程材料、运输、机具租赁、宗教文化等方面的情况,取得了第一手资料。因为这些内容在招标文件中不可能全部包括在内,但对编制标书有着至关重要的影响。所以,现场实地调查是投标者的权利和责任,我们必须慎重地对待。 三、国际通信工程投标文件编制针对性要强 国际通信工程投标文件编制中,不能简单地套用国内专业定额,也不能在套用国内专业定额的基础上增加或减少多少百分比来确定报价,而应参照国际工程估价编制方法进行测算,这样才能符合工程的实际情况,才能保证报价具有竞争力。我们在编制工程报价时,可以采用竞争性投标策略,即报价=直接成本测算价+加价。直接成本测算价包括人工费、施工机械使用费、材料费及分包商费用;加价包括公司管理费、利润和风险金。实际做法则参照国内专业定额中人工工日、机械台班、材料量。对以上费用进行分解测算,有针对性综合考虑工程的特点确定报价。在时间允许的情况下,能够获得分包商的报价,同时有助于提高我们的报价准确性。 四、国际通信工程投标文件编制复杂性 国际通信工程投标文件编制工作看起来简单。但在实际操作中却是一项细致而复杂的工作,既要考虑方方面面,又要使投标文件内容趋于合理并具有竞争力。避免造成完全不能获取利润,甚至可能导致亏损;或报价太高、方案不合理等因素,造成不能赢得合同。 五、国际通信工程投标文件编制策略总结 1、尽可能地收集有关的信息资料,加以分析和研究,筛选出能用的数据。尽力搜集大部分参加投标竞争者的有关数据之后,则须研究采取何种投标策略并分析将会发生什么情况并依据实际情况慎重处理。 2、认真研究招标文件中所涉及内容。如招标须知、招标范围、技术要求和规范等,尽可能避免漏项或缺陷造成误差和损失。编制投标文件过程依赖编标人员对许多因素的评估和设想,因此,编标人员的知识水平和判断力对于编标的准确性极为重要。 3、不能完全套用国内专业定额进行造价编制。应根据具体情况参照国际工程估价编制方法来进行测算,使工程估价符合报价要求,严格而细致地检查加价对成功率变化的敏感度。 4、在进行国际通信工程投标文件编制过程中,应充分分析和考虑竞争对手的实力。同时,减少人为主观因素的影响。 5、改进对风险评估的工作。改进风险的评估方法,即使是一项很简单的工程,也还会有风险,必须对工程的工期及可能获取的必要资源做出相应的风险评估。 作者:舒喆 蒋大鹏 单位:湖北邮电规划设计有限公司 通信工程论文:传输技术视角下通信工程论文 1通信工程传输技术的类型 1.1ASON系统 ASON系统作为通信工程传输技术中一项重要的科研项目,它有效的将通信数据与网络有机的连接,并实现了IP所具有的一些特征。同时,在通信传输过程中,ASON系统可以实现超大容量的接收,针对所连接的网络进行全面的覆盖,有效的整合了网络信息传输资源,实现了自动搜索的智能计算方式,是一种高效率的传输网络系统,在通信工程管理中,ASON也发挥了极其重要的地位和作用,它可以将部分信息进行控制移动,然后进入系统控制层进行分布设置,完成一系列的智能恢复业务,以及动态式的管理方式链接。 1.2MSTP系统 MSTP是以SDH为基础进行通信工程传输的新传输系统,它可以通过多条线路进行同时传输,也可以与其他通信工程系统进行交叉同步传输,这种传输方式大大提高了工作效率以及信息传输的稳定性。满足了广大用户对信息传输量需求大的要求,同时也实现了多系统的整合与汇集。这样在传输过程中即便发现问题也能针对数据进行有效的解决。 1.3WDM系统 WDM是一种能够在很大程度上提高光纤频率带宽利用率的系统,它属于波分复用系统;其工作原理是在光层上复用之后,通过光发射机将不同的波长信号进行传输,附着在一根光纤上,到达节点之后,可以再解复用。WDM系统在本质上属于同时在光纤上传输不同的波长信号的技术,它可以实现光信号的传输,主要应用技术有OXC、OADM、DXC、ADM等,这些新技术并不需要通过OE技术的转换。 1.4SDH系统 SDH是一种数字系列,它是在SONET的基础之上,通过整合新的技术手段而得到的,其主要的功能是针对光纤传输的新型的数字传输网体系。国际上针对SDH技术有着标准的光路接口和统一的帧结构数字传输标准速率,以保证网管系统互通;它有着很好的横向兼容性,能够与现在通用的PDH完全兼容,并能够整合、容纳新的业务信号,形成统一的、全球通用的数字传输系统,从而实现了网络的可靠性。SDH的主要工作原理是将信号固定在一定的帧结构之上,在电路层上复用之后,以一定的速率在光纤上传输。当光纤通过进入到ADM之中后,信号就转变成为基本的电信号,再通过数字配线架(DDF)及电缆系统,接入到用户端口。 2传输技术在通信工程中的应用 2.1无线传输 信息传输技术大多采用电磁波方式来实现其无线传输,这项技术因其稳定性高,成本低,故此被广泛的应用于生产生活的方方面面。尤其是针对其安全防范措施而言,这项技术是一项比较优越的信息监控系统,在很多场合,例如商业大厦、智能小区都设有其这种无线监控系统,以便更好的通过无线传输的方式可以监测到环境的各方面,且无线传输技术对于环境的适应性很强,对于铺设布线等要求比较低,是当今广泛被使用的一种无线传输技术。这种无线传输技术对于网络传输维修的费用相对较低,在起初使用的过程中,信息系统拥有其自我免费维修系统,随即可以被使用。无线传输技术与监控技术的有效结合更加可以针对现场各个传输地点进行有效的无人监控,通过信息传输将信息画面传输至控制中心并通过视频软件呈现,这种监测手段不仅仅可以确保信息传输过程中的质量,还可以有效的保障信息传输的连续性。 2.2光纤传输技术 随着无线传输的广泛使用,为了提高通信工程更好的服务于社会生产生活的各个方面,在此基础上以光纤为媒介的传输方式开始大量的使用。这种传输技术可以通过光纤可以传输视频以及数字信号,且传输速度比铜线的传输更加稳定可靠。光纤传输过程中信息容量比较大且在很大程度上可以抵御电缆传输过程中所产生的噪音,而且维修成本相对较低。就目前发展阶段而言,光纤传输被广泛的应用于工业与商业领域之中,尤其是在军事方面更加可以有效的进行监控、防御等军事监控。其他广播媒体和卫星与光导纤维结合在一起,将在交通运输、传感器、机器人、航空电子学、武器系统中得到专业应用和商务通信。 3结束语 随着科学技术的不断发展和进步,通信行业取得了瞩目的成绩。传输和通信技术也都得到了不断的完善。一方面,通信工程的发展为传输技术的广泛应用提供了大量的机遇,另一方面,传输技术的不断进步也大大地促进了通信行业的进步。文章便是对传输技术在通信工程中的应用进行了介绍。分析了在通信工程中常常使用的传输产品的一些特点,介绍了传输技术的具体应用。只有在网络建设上不断完善,才能让各个运营商在当前激烈的市场竞争中占据一定的基础优势。因此,对于传输技术的研发和应用是不容忽视的。总之,随着人们的生活节奏的加快及社会经济的快速发展,通信工程技术正在越来越广泛的应用到人们生产、生活的各个方面,它在为人们提供更加舒适、快捷的生活、工作环境方面,发挥着重大的作用。但是,在实际的应用过程中,通信工程技术也存在着一定的技术缺陷,因而必须不断的加强通信技术的改进与创新,才能够为人们带来更多的便利。 作者:李欣蔚 单位:哈尔滨工业大学电子与信息工程学院 通信工程论文:校企合作通信工程论文 1校企合作进行通信工程本科人才培养模式改革 为了适应通信技术的快速发展,我们通过加强校企合作,依托行业背景确定培养目标,以市场为导向制定专业知识和能力要求,以增强学生实践能力为目标调整课程体系。具体实施过程如下: 1.1加强校企合作,依托行业背景确定培养目标 我们与国内多家通信相关企业合作,对通信运营商,通信设备制造商,通信教育产品制造商进行了深入调研。通过与企业的深入交流,加强了学校与通信行业的联系,开拓了专业建设的思路,修订了通信工程专业的人才培养方案,确定通信工程本科专业的培养目标为:瞄准市场发展需求,培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力,激发学生创造性思考的潜力,使之具备良好的科学素质和人文素养,能系统地掌握通信设备与信息通信系统的设计、研究、开发和技术管理等方面的技术,最终培养出与企业“无缝”对接的通信技术应用性人才,实现毕业生零距离上岗。 1.2以市场为导向制定专业知识和能力要求 通过对当前通信行业发展和市场需求分析,强化学生在通信工程及其应用领域的实际动手能力和综合应用能力,使本专业体系不但是面向专业的,更是面向企业的,确保学生的就业空间。在学生专业知识和能力要求方面增加了以下方面的内容:(1)、掌握通信信息系统的研究分析、设计、开发和集成方法;(2)、具有通信系统和通信设备的科学研究和实践工作能力;(3)、具有电子技术、计算机技术应用方面的设计开发能力;(4)、了解和初步掌握信息与通信领域的新动向和新技术。 1.3以增强学生实践能力为目标调整课程体系 在专业建设项目组的指导下,对现有课程体系、教学内容、毕业设计内容进行了一系列的改革。主干课程进行重组整合,增加了实践课的学时,减少理论课的学时;增加了新技术的内容;增加了与职业岗位联系紧密的知识。专业基础课及必修课包括高等数学、工程数学、大学物理、电子技术(模电、数电)、信号与系统、微机原理及应用、通信原理、计算机网络、数字信号处理、信息论与编码等。并按专业方向设置了两个模块的限选课,同时设置了大量的专业选修课,充分保障了学生专业实践能力和综合应用能力的培养。 2校企合作进行专业师资队伍建设 我们在专业建设中,为形成一支以专为主、专兼结合的“双师型”教师队伍,主要从以下两个方面进行了建设:一方面加强专业师资的引进,从相关企业引进专业技术人才,注重兼职教师的聘用,让兼职教师在专业师资队伍中占到一定比例。我们聘请了软件开发公司的技术人员来校讲授《Andriod系统开发》和《C语言网页编程》课程,聘请了电子设备制造公司的技术人员来校讲授《嵌入式系统开发》课程。在研究所、企业的深度参与下,培养适应企业需求的高素质工程师。另一方面对专业的专任教师则是采用岗位培训、到企业跟班锻炼、跟班研讨、导师带徒弟等方式,让他们定期到企业了解市场需求、设备生产、工艺技术和科技信息,熟悉通信技术的应用,积累教学需要的技能和实践经验。他们把所学到的知识和方法与专业教学结合起来,在校内开设相应的项目开发课程,使专业教学由单一教学型向教学、科研、生产实践一体化转变。 3小结 通过几年的研究和实践,我们总结了一套适合通信工程专业的人才培养模式,即校企合作进行通信工程本科人才培养模式改革,校企合作进行专业师资队伍建设,校企合作进行专业实验中心的建设。通过这种模式,为学生培养了良好的能够适应企业需求的工程能力和创新能力。 作者:尹向东 黄文 李文 单位:湖南科技学院计算机与通信工程系 通信工程论文:基于传输技术的通信工程论文 一、通信工程传输技术的重要性 可以满足不同用户对多种信息及多项业务的信息及时输送要求,大大提高了信息传输的效率。而且整个传输过程仅靠一台终端就可以完成,分散的边际用户也可以随时介入到传输网络中来,降低了光缆芯数的占用率。再加上通信工程传输相关的设备体积小、耗材少,有的仅有手掌般大小,极大的节约了信息传输成本。另外,随着通讯技术的发展,通讯工程传输设备的功能也在不断强化,很多设备增加了远端监控功能,减少了机房的建设量,提高了工程进度,降低了投资成本,因而得到了广泛的应用。正是基于通讯工程传输技术的强大功能,运营商们利用传输设备的以太网信号传送和业务接入功能开发出很多信息业务类型,例如我们熟悉的ADSL宽带的接入和IP电话等业务等。同时通信设备制造商也在不断的加大投资力度,不断扩容站点设备,来增加通信网络的覆盖面,从而大大提高了通讯工程事业的发展。 二、通信工程传输技术的具体应用 以往的通信工程技术功能比较简单,只能用于信息或信号的传输,应用范围比较局限。随着通讯工程技术的发展,通信产品的一体化进程在加快,我们可以将更多的功能集中在一台设备上,大大提高了信息传送的便捷性,因此其应用范围得打了极大的拓展。下面,我们从长途干线传输和本地骨干传输两方面对通信传输技术的应用进行了探讨。 2.1通信工程传输技术在长途干线传输中的应用 通信工程传输技术在长途干线传输中发挥着重要作用。同步数字信息通讯拥有强大的网络管理系统、灵活的电路以及同步复用能力,是通信传输技术应用最为普遍的。同步数字技术在技术应用、设备功能、结构等级以及传输结构等方面都有成熟的标准,大大提高了长途干线的管理性能和经济效益。同步数字体系不仅与目前所有的网络兼容,而且还可以容纳新的业务信号,实现了通信信息传输的高效和灵活化。后台的工作人员可以及时跟踪同步数字体系中的信息传输过程,实现了传输信号的无盲区覆盖,提高了长途干线的网络建设效果,受到很多用户的一致好评。但同时我们也发现,由于同步数字体系采用电域复用技术,使其只能处理临近用户的信号,在长途干线运输过程中,由于相隔距离较远,在信息传输过程中,同步数字传输体系的性能会开始减弱,降低了传输效果。为了解决该问题,一来可以提高传输的网络容量;二来可以结合密集波分复用技术,密集波分复用技术可以在一定程度上提升光纤频率带宽的利用率,可以实现长距离的大容量信息传输。密集波分复用技术与同步数字体系的有机结合可以实现传输容量的几十倍的增容,保证了传输的效果。但随着宽带业务的发展,对信息传输稳定性和便捷性的要求越来越高,运营商们应该不断创新和发展传输技术,将发展自动交换光网络(ASON)设备等作为未来发展的主要方向。 2.2通信工程传输技术在本地传输网络中的应用 本地传输网基本上都在城市的重点区域或者中心地带密集,与长途干线传输网络有所区别,本地骨干传输网络的容量相对较小,在利用光纤资源时比较局限,一般只能从管道内进行传输,这不仅是通信工程的设计问题,更是通信工程传输部门需要面对的难题。根据经验,在通讯信息传播中利用密集波分复用性价比较高,可以将光纤资源最大化的加以利用,而且在系统升级、管理、维护方面都有优势。应用密集型光波复用系统过程中,通过技术人员的技术扩展,能够有效降低经济成本,从而丰富其支持种类,满足社会公众的通信需求。传送数据业务时应用密集型光波复用技术,对于光纤技术、骨干层管道资源比较欠缺的传输网络非常必要。网络投入运行后,故障维护人员要以实时监控网络运行为重点,不断更新原有的维护方法,确保维护好网络,同时提出各种网络优化需求。 三、结语 总之,随着我国信息化进程的加快,我国通讯工程取得了跨越式发展,现代社会生产和生活对信息的需求越来越高,给通讯工程传输提出了压力和挑战。这就需要我们不断加强传输技术在通信工程中的应用,促进通信工程系统的优化,实现通信行业更加完善的发展。 作者:纪义鹏 单位:沈阳铁道勘察设计院有限公司 通信工程论文:通信工程质量管理论文 一、通信工程施工过程中存在的问题 由于当前形势发展的硬性需求,施工周期比从前抓得更紧,经过设备初验试运行通过后,由工程部交付网络维护部门正式投入使用。期间,有些施工单位可能存在施工过程中偷工减料、弄虚作假的现象。当前我国通信工程施工过程中存在的主要问题有:第一,光纤和电缆不按设计要求深度埋设,不按规定要求做保护管道,或者管道底板强度不够。第二,对设计过程责任分工不明确,设计组织技术接口缺少控制,出现了问题,就本案而言,工程设计项目涉及多个专业,若不对内部设计技术接口进行很好地控制,不明确设计分工和设计范围,就很容易在专业接口方面出现缺口或重复等问题,在过程方法应用上出现问题,发生了“无人管理”和“重复管理”情况,导致施工设计图纸出现错误。第三,交换机软硬件测试时,现场工程师责任心和流程意识淡漠,未逐项和完整地对各部件的状态和部件之间连接的正确性做规定的测试验证,为根据网络需求对所有功能做验证测试,结果交付使用后造成大量终端用户投诉,影响网络正常运行。 如果施工过程中不注意的质量的检查、管理、控制,在施工过程中不按规范要求,就很难保证工程的质量。 二、通信过程施工过程中的质量管理措施 2.1 建立完善的质量管理制度 建立并完善文件编制、审核、会签和批准制度,制定各级施工人员的岗位责任制,明确各级审核人员的质量责任,把质量管理的各项任务、指标层层分解。各级技术负责人要认真把住签字关,不能把签字工作流于形式,要起到审核把关、控制质量的目的。做到标准从严、奖惩有据,形成激励与约束相结合的管理机制。质量控制其关键要从工序控制入手。为了增强各工序间的质量管理,可编制《工程管理办法》、《质量管理办法》、《作业指导书》及《员工绩效考核办法》等,进一步明确各阶段、各专业工程项目必须大道的深度、质量控制标准,加强概预算的基础管理,定期收集设备、材料概预算价格的动态指标,才能做到工程预算的量准价实。特别强调“事前指导”、“中间检查”、“事后校审”,加强工程施工过程的各项监督检查工作。 2.2 对通信过程的设计阶段进行严格的质量管理 通信工程设计项目工作主要有现场勘察(测量、绘制草图、收集整理数据资料),设计过程(包括确定设计方案,绘制图纸、编制预算、撰写设计说明),设计文件审核,设计文件的出版与发送,后期服务等流程。通信工程的设计好坏、质量高低对工程的施工的顺利进行起着重要的作用,要针对通信工程设计项目常见的质量问题,提出改进措施,以推进工程设计质量管理工作的进程,提高工程设计质量管理水平,减少不合格设计过程的发生,降低工程设计质量风险,建立健全科学有效的工程设计质量管理体系。 2.3 建立项目质量管理责任制。 项目负责人是工程项目质量的全权负责人,必须亲自抓质量工作可设项目质量经理按质量计划规定,质量经理的职责是:负责编制项目质量计划。大型项目还并组织实施;组点督促、检查项目质量计划执行情况,特别是主要质量控制的验证、检查和评审活动;对发现重大的管理方面或技术方面的质量问题,织研究解决,向项目团队负责人报告;编制项目质量报告,报上级质检部门和项目经理。项目质量经理对质量的监督检查,不能代替项目其它岗位的质量职责,项目各个经理、专业负责人、各部室、各专业人员各自均应完成自己应负的质量责任,项目质量才能有保证。比如,通信工程主要设备、主材等都严格执行招投标和采购流程,质量大多得到了保障,但是通信工程辅材一般都由施工单位提供,虽然业主对施工单位自行采购的辅材有质量要求,但一般都没有人来监督和检验,在实际情况中常常都是失于监管的情况,作为建设单位工程管理,要重视辅材的质量,提高辅材的使用标准,可制定明确材料设备在封样、采购、进场检验、抽样检测及质保资料提交等一系列控制标准来防止在辅材的使用上以次充好;同时材料进场时监理要实地检查;必要时还可对厂家、供货商作考察以确保材料的质量。使通信工程建设不留隐患,提高通信设施的质量,提高通信工程的防灾、抗灾能力。 2.4 进行严格的质量监督检查 工程部对工程质量实行以抽查为主的监督检查制度,对易发生质量问题的工序、部位及影响工程质量的材料、部件、装备进行抽查,对存在的质量问题进行分析处理。项目部对施工质量进行日常检查和定期检查,及时上报工程质量月报表。对关键过程、特殊过程、隐蔽部位进行中间检查和施工交接检查。项目部接受工程部及其他上级质量监督机构和建设单位委托的相关监理、随工人员的监督检查。 严格执行“三检制度”,对每道工序按要求进行检验。 (1)每道工序完成后,操作者应进行自检,发现问题及时纠正,合格后转入下道工序; (2)下道工序操作者检验上道工序质量情况,上道工序不合格不得继续施工; (3)质检员按检验计划进行检验,对每道工序进行检验,将检验结果填写在“过程(工序)质量检验一记录”中; (4)对质量控制点适当增加检验频次。 同时规定,凡在施工过程中,发现有违章施工,不按设计图纸、施工规范、工艺标准和已批准的施工方案施工的,责令其立即纠正;坚持内部预验收制度,项目负责人要组织相关人员对完工工程进行工程预验,对存在的问题要及时整改,预验要保留记录,并上报工程部;对发现的不合格品,首先要进行纠正,根据具体情况进行分析,必要时采取纠正措施,防止不合格再发生。 通信工程论文:移动通信工程论文 1移动光缆传输骨干网项目风险管理 中国移动省际光传送网传送系统六期二阶段工程,是在已建成的WDM平台上进行扩容,并新建部分WDM系统。根据中国移动集团公司的部署,该项目总共分为31个项目同时建设,涉及到全国31个省、市、自治区移动公司。 1.1项目风险预测 本工程涉及面广,需安装的设备较多,调测工作量大,整体建设情况比较复杂,项目组需要尽力做好各方面的协调工作,把握工程主动权,把工程中的不可变因素转变为可控因素。项目立项批复后,项目组采用检查表法、专家调查法等多种方式,全面评估项目中可能存在的风险环节,针对不同的风险点,分别制定出合理的解决、规避方案。 1.2AHP法评估工程风险 明确项目施工中可能存在的风险后,项目组采用工程项目风险管理层次分析法(AHP)梳理各环节风险因素,在分析过程中需要设定对应的属性进行衡量,这些属性被称作为子目标,在本案例中就是指技术风险、组织和管理风险、采购风险和其他风险等。风险递阶层次结构如图1所示。从图1中可以看出,系统总风险评价是最高的目标层,安全措施、方案等是最底层D。 1.3风险系数的判定 基于层级结构较低一层中的各个元素相对隶属上层的重要程度,构造出判断的矩阵,从而建立A—B,B—C,C—D判断矩阵。建立矩阵后采用SRI软件计算风险的权重。SRI软件包含了大量的风险缝隙的工具包,能够根据建立好的判断矩阵进行模特卡罗仿真预测,并且自动生成风险权重的结果报告。最终通过软件得到各个风险的权重计算结果:W0=(w1,w2…w15)=(0.132,0.388,0.201,0.041,0.066,0.002,0.011,0.01…)其中w对应图1当中的最底层D中相应的属性。根据得到的权重系数将风险分为三个等级:轻微风险:0≤w 0.03;一般风险:0.03≤w 0.1;严重风险:0.1≤w 1。根据SRI的计算结果和风险等级的描述,由此可以知道施工质量和进度的权重最大,其次就是施工人员对项目的把握程度、采购设备的适用匹配性等,这些均属于严重风险。在项目的实施过程当中,应该对这几个方面做出更加深入的分析,制定合理科学的措施。轻微的风险则按照一般的程序处理就可以了。 2总结 本文旨在通过介绍项目风险管控的相关概念,针对通信工程项目中存在的风险,利用具体案例,深入实际的为通信工程项目在风险管控方面提供了一个较为典型的思路以及切实可用的方法,对于同类型工程项目的风险管控具有较好的参考价值。 作者:张洁 单位:中国移动通信集团云南有限公司 通信工程论文:无线通信工程论文 一、无线通信技术概述 1.1无线通信技术 无线电通信是指利用(电磁波)的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式。目前主要利用的无线通信技术有:2G(包括GSM、CDMA)、3G(包括wcdma、cdma-2000、TD-SCDMA)、4G(LTE-A)、WiMax、UWB、RFID以及WiFi。UWB和RFID主要用于短距离的无线通信。无线移动通信技术主要经历了4个发展时期。第一个发展时期。最早的移动通信电话采用模拟蜂窝通信技术和FDMA技术。由于受到传输能力的限制,不能用于长途漫游,只能作为一种区域性通信手段。第二个发展时期。这一时期,信息技术得到了极大的发展,因此移动通信采用了GSM和GPRS通信技术。由此,正式步入了数字化时代。在这一时期,为了增强数据传输效率,通信运营商开发出了EDGE技术,也就是人们常说的2.5G技术。第三个发展时期。这一时期主要的技术为3G技术。3G技术有不同的技术标准。分别为:WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及WiMax。目前各项标准都开发的比较成熟,使用范围也在不断的扩大。第四个发展时期。4G技术的广泛应用。4G能够满足更高的传输要求,通信速度更快、网络频谱更宽,通信方式更为灵活,同时实现终端设备的智能化。2013年12月4日国家工信部正式向中国移动、中国电信和中国联通三大运营商4G牌照,标志着我国正式步入4G时代。 1.2无线通信工程的特点 1.工程位置不固定。无线通信工程要确保通信信号的质量和传输效率,就要保证工程的通信容量和覆盖面积。由于工程的区域通常比较分散,因此工程位置不固定。在一些人口密集的地区,通过设置加大容量的基站,保证通信的质量和效率。在偏远的地区设置基站,确保交通不便利的地区位于信号的覆盖范围之内。 2.工程干扰因素较多。在进行基站建设时,常常会遇到周围居民因担心辐射而阻挠基站建设,同时在较远地区搭建信号塔和摆放通信设备时,还可以能要租用民宅,由于部分房屋的图纸很难寻找,往往对设备的安装造成影响。 3.运输线路较长。通信工程主要利用传输光缆进行信息传输。因此在铺设时不但光缆的长度很长而且光缆间的间距小,在不同的地区或者地段的工作量相当之大。 二、无线通信工程发展现状和4G技术的介绍 2.1无线通信工程的发展状况 1.无线通信包含了无线通信设备的制造开发以及通信的服务行业两个大的部分。一般来说,无线通信的服务行业主要是通过无线网络的通信技术运营实现的。 2.通信工程最重要的部分为通信制造。目前我国主要普及的是3G技术,正在推广4G技术。3G技术为通信行业的发展带来了更广阔的市场和发展前景。目前,通信制造业不断进行改造和完善,出现了很多先进的通信产品。目前2013年全国3G用户高达9万余户。 3.通信工程的发展过程中最重要的支柱之一就是电信行业的发展。我国电信行业近几年迅速发展主要是依靠3G时代的发展,因此我国要为能够更好地促进3G时代的发展做更多的努力,从而达到普及扩大通信工程的目的。但是就目前而言,我国很多企业在发展的过程中,还是存在一些技术或者资金相对不足的现象。 2.24G技术的介绍 4G移动系统网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能,它们由无线和优秀网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带。 1.OFDM技术:在3G向4G转变的过程中,OFDM是关键的技术之一。它包含了V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,以及多带-OFDM这些类型。OFDM是多载波调制的一种,它的各种载波是相互正交的,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,然后进行子信道传输。由于子信道可以看成平坦性衰落,所以就消除了信道间的干扰。OFDM对脉冲噪音以及信道快衰落有很强的抵抗力。 2.SDR软件无线电技术:由于4G系统中的软件系统比较复杂,因此将SDR引入到4G移动通信系统之中。SDR能够减低系统开发的风险,减少硅芯片的容量,从而降低产品的开发成本和生产成本。SDR是以现代通信为基础,以数字信号处理为优秀,实现把无线和通信功能编译为多信号进行传输,满足用户在不同地点对接入网络的需求。 3.SA智能天线技术:SA采用天线的原理进行无线信息传输。主要是利用信号传播方向的差异,讲同频率、同时隙的信号加以区分,能够最大限度的利用有限的频谱。智能天线技术可以成倍的扩充通信容量,可以有效解决大量用户产生时延扩散、瑞利衰落、多径、共信道干扰等影响。4.MIMO技术:无线电传输信号时,每个信号都是一个空间流,使用单输入输出的系统只能收发一个空间流,而MIMO允许多个天线同时收发多个空间流。因此MIMO有时被称作空间多样。只有站点(移动设备)或接入点(AP)支持MIMO时才能部署MIMO。目前它在3G通信系统中得到了广泛的应用,同时也是4G的关键技术。 5、载波聚合技术:LTE-A通过“载波聚合”(SpectrumAggregation)的方式进行带宽增强,即把几个基于20MHz的LTE设计捆绑在一起,通过提高可用带宽,LTE-A将带宽扩展到100M。但是实际上很可能没有一整块的空闲带宽,所以LTE-A允许离散频带的聚合。在具体应用中还面临很多问题,如载波聚合时多个可选载波是否需要划分可用集合和各种集合的等级划分;在切换中载波变化的通信问题;载波变化时的信令传输问题;各个载波的激活和去激活过程。这些问题都在3GPP会议中提出并存在多种方案。 6、无线中继技术LTE-A系统容量要求很高,这样的容量需要较高的频段。为了满足下一代移动通信系统的高速率传输的要求,LTE-A技术引入了无线中继技术。用户终端可以通过中间接入点中继接入网络来获得带宽服务。减小无线链路的空间损耗,增大信噪比,进而提高边缘用户信道容量。无线中继技术包括Repeaters和Relay。 三、无线通信工程的发展前景 无线通信工程在未来的发展方向,应当是注重运用高速的网络传输技术,满足人们对信息传输的要求。例如,通过手机观看电视直播、参加手机会议、进行互动的游戏等等。将无线通信技术运用到人们的日常生活之中,不但能够使人们的生活更加的方便快捷,而且也能够促进其他行业的电子化、信息化发展。可以利用无线通信工程来完善IT服务。IT技术作为基础设施的使用和交付模式,目前已经在社会上广泛使用。通过IT可以实现在网络上的交易与服务,从而实现通信工程的全面运营与推广,发挥通信工程独特的功能。同时在无线通信领域,各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如4G、3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。4G和3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。 从公众移动通信网络发展来看,4G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通4G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。无线通信工程的发展有赖于与无线通信技术的进步。通过对我国当前无线通信工程的发展状况进行全面的了解,抓住无线信息工程发展的良好态势,不断进行技术创新和应用,才能保证我国通信行业快速稳定的发展。 作者:罗涛 单位:湖南省通信建设有限公司 通信工程论文:通信工程国民经济论文 一、通信工程技术在国民经济各个领域中的应用 (1)在国家安全领域,通信工程技术以卫星监测的形式实现了对我国领土、领海和领空等重点要害防区的实时监控,以监控摄像视频的形式实现了对城市主干道、重点路口、居民区、涉钱、涉密类公司等的实时监控,一旦发现异常情况即可利用各类通信传媒进行全民通告。 (2)在航空航天领域,通信工程技术为载人火箭、宇宙飞船等航天设备的成功发射升空、完成宇宙探测使命提供基础通信技术保障,监其飞行轨道和运行状态,提高各类飞行器的动作精确度,实时摄录飞行实况景象,采集、传输特定高度、速度、时空环境下的宇宙数据,提高我国航天科研领域的创新发展。 二、通信工程行业的发展前景 1.通信工程行业的未来发展方向 据相关科研资料显示,我国通信工程在未来发展过程中,一方面将运用光通信技术、云电技术和无线宽带网络技术实现全国全城无线战略,摆脱空间距离的沟通限制,彻底改变人们的通信体验;一方面将与生态环保理念相结合,降低通信工程在生产和消费上的环保成本,加大通信工程技术与生态环保科研成果的密切结合,结合国民经济各领域的行业发展现状,设立以生态通信理念为主导的综合类通信工程技术项目,让通信工程更好地服务于当代社会的同时,也要更好地造福于子孙后代。 2.通信工程行业未来发展的人才保证 通信工程行业的综合性较强,属于服务面广、跨学科、宽口径的学科门类,因此在人才培养标准上,一方面要着眼于学术人才培养,加强对通信网络和通信系统相关技术理论的学习掌握和创新,一方面要着眼于应用人才培养,加强对通信工程行业在国民经济领域中涉及的技术研发、产品设计、设备制造和终端应用等各个环节的学习掌握和创新。以此满足我国通信工程行业向纵深方向发展对高端技术人才的需要[2]。 三、结论 通信工程在国民经济各领域获得了技术应用,改变了人们的沟通体验,提高了信息资源的使用效率,促进了社会整体进步发展,并收到了良好的经济效益。在未来的发展道路上,通信工程行业应以生态通信理念为指导,加大环保型通信技术在国民经济各领域项目建设中的应用力度,让更好的通信技术、更多的通信人才服务当今社会,造福子孙后代。 作者:莫铎
煤矿自动化通信技术研究:煤矿安全生产监控与通信技术的应用 摘要:在煤炭企业发展中,安全问题一直都是关注重点,因此,就需要重视煤矿安全生产监控与通信技术。但在实际工作中却发现,很多煤矿企业在应用安全生产监控与通信技术中存在不少问题。所以应联系实际情况提出有效解决措施,促进煤矿企业发展。 关键词:煤矿安全生产;监控;通信技术 1煤矿安全生产监控与通信技术的目的 尽管经过多年发展,煤炭行业发展十分迅速,也为国家带来了巨大经济效益,然而,煤炭开发安全问题却成为人们关注重点,为减少安全事故发生,促进煤炭行业发展,避免人为参与造成管理不善等不良事故的出现,就需要在事故出现以前,通过预警机制减轻安全事故所带来的不利影响,这就需要重视煤矿安全生产,加强对煤炭安全生产的监督,强化通信技术,只有这样才能保证煤矿始终处于安全生产,更可以促进煤炭企业发展。 2煤矿安全生产监控与通信技术应用 2.1煤矿安全监控技术与标准 为防止煤矿生产中会发生爆炸的情况,缩短电线传输距离,优化井下工作环境,就需要构建树形结构安全生产监控设施,增强煤矿企业在市场中的竞争能力。针对井下工作环境较差,电网电压容易受幅度范围等因素的影响,在实际安全生产监控系统中就要应用合适的传感器,同远程供电的方式实现供电目标,同时,采用这样的方式还可以去到中继器在煤矿生产中的应用,这也是提高煤炭安全生产的有效措施[1]。 2.2全矿井移动通信技术与系统 要实时了解煤矿井下实际工作情况,相关工作人员经常需要运用调查的方式实现这一目标,为更好地掌握井下工作情况与煤矿井下的无线传输规律与特点,就需要做好矿井工作分析,满足移动通信需求等各种需求。由于煤炭矿井工作中对无线运输损耗的影响较大,发射功率也会受到很多限制,不仅要求所使用的设备体积要小,还要具有良好的抗干扰能力,减少故障发生概率,同时,可以接受多种电源,所以就需要做好基站分析工作,保证矿井始终处于移动通信中。为实现这一目标就需要将现代科技应用进来,研制出与WIFI技术相类似的产品,增强矿井移动通信系统,这样就可以保证煤矿始终处于安全运行状态,不仅可以防止安全事故发生,还可以将危险转移出去,即便发生安全事故,也能够做好救援工作,将安全事故所带来的损害降到最低[2]。 2.3确定煤矿工人位置的监测系统 虽然煤矿企业为防止安全事故发生所带来的不良影响,让下井的工作人员都佩戴了GPS系统,但受多种因素影响,井下并不能完全被GPS信号所覆盖,这就需要联系实际情况,做好定位检测系统的研究。在实际设计中至少要满足以下几点要求:首先,保证识别卡与安全监控系统分站间的无线传播距离在10m以上。其次,对于安全生产监控系统中所使用的识别卡,在位移中的速度至少要在5m/s以上。再者,针对识别卡的并发数量最低应为80个。最后,将安全生产监控系统的出错率降到0.01%以下,在安装识别卡的过程中,要保证最少为8000个。由于安全监控系统的主要作用是为监控部门提供井下工作人员精准位置,所以,如果当井下工作人员出现超标或有人进入危险区域以后,位置检测系统就要及时确定人员具体位置,帮助相关工作人员最好营救工作。此外,还要通过了解工作人员的位置,掌握工人的出勤情况与工作情况,以便做好管理人员安排,减少不良事件的出现。 2.4提高煤炭产量的监控技术 为保证煤炭资源可以长久使用,相关技术人员要重点研究提高煤炭产量的监控系统。这样不仅可以促进煤炭生产,还可以为煤炭企业提供实时信息,做到每隔一小时汇报一次产量数据,并根据国家与地区的政策做好数据核对与分析。如果发生煤炭企业所开采出现的资源与国家或地区设定标准违背,相关部门就可以立即受到报警信息,然后通过严惩防止此类情况再次发生。此外,煤炭企业还要做好技术监控,帮助相关部门做好审查工作中,保证所提供的监测数据真实有效,与企业实际生产相一致。同时,在企业发展中还要做好规范工作,避免随意开采煤炭资源情况的发生,只有这样才能促进我国煤炭资源能够被后世使用,这也是促进我国经济发展的重要力量。 2.5远程监控技术 首先,为减少煤炭资源开发中所带来的不利影响,就要将各种事故降到最低,参与井下工作的人员也要尽量少,因此,国家相关部门就要明确指出参与井下工作的具体人员,避免因参与人员过多而造成不必要的损失。做好实行远程无人监控,通过这样的技术不仅可以实时了解井下工作人员的实际情况,还可以随时获得井下具体人数,如果人员过多,就会发出预警信息,相关工作人员也可以及时将多余人员调上来,防止意外情况的出现。其次,为避免井下施工人员过多,通过无人值守远程监控技术也可以为相关工作人员提供必要的供电系统、运输系统等,且这些系统都是在无人的情况下开展的这样就有效防止了因人数过多而造成不必要的损失,同时还可以节省大量人力、物力与财力,不仅可以降低煤炭资源成本,还可以提高企业经济效益。这些都是应用无人远程监控系统所带来的好处。 3煤矿安全生产监控与通信技术未来发展 为提高煤矿安全生产监控与通信技术的应用,还需要重视未来技术的发展与研究。首先,煤矿安全生产监控与通信技术应朝着物联网技术发展,以此降低成本,同时也可以使煤矿安全生产监控更加完善,增强企业在的竞争能力。其次,构建煤矿一体化通信技术,为提高煤矿安全生产能力,还需要重视煤矿生产调度,增强应急通信能力,最好将语音通信、视频通信等联系在一起,只有这样才能促进企业发展,尤其是在救援上应实现通过视频了解井下人员的实际情况。最后,在井下还要应用生命探测技术,特别是在灾难发生以后,可以利用该技术在地上就了解人员生存情况,做到及时探究井下幸存人员的生命迹象,确定其准确位置,然后根据实际情况开展营救,将损失降到最低,只有这样才能真正发挥煤矿安全生产监控与通信技术的作用。此外,还要做好探寻无盲点,在搜救过程中应尽量使用救灾机器人,以防人工搜救发生危险等情况的出现,利用机器人就可以将人类损失降到最低,真正起到安全生产的作用。 4结论 监控技术与通信技术的不断提高,可以促进企业发展,同时还可以规避安全事故。尤其是在开发煤炭资源的过程中,要加强煤矿安全探究,只有这样才能保证井下人员的生命安全,真正促进煤炭企业发展,并实现可持续发展,这与国家政策也是一致的。因此,一定要做好煤炭安全生产监控与通信技术的研究。 作者:程亮 单位:贵州工程应用技术学院 煤矿自动化通信技术研究:煤矿安全生产监控与通信技术研究 摘要:基于煤矿安全生产监控的基本概述,分析目前中国煤矿安全生产监控与通信技术的现状,提出其发展趋势,旨在加强行业交流,提高煤矿生产的安全系数,确保员工生命健康,以利于煤矿企业长远发展。 关键词:煤矿安全生产;监控;通信技术 0引言 煤炭是中国经济建设发展的重要资源,其占中国一次能源消费的比重约70%。然而煤矿井下地质构造十分复杂,并且开发条件十分恶劣,接近一半的矿井都是瓦斯矿井,进而增加安全生产煤矿工作的难度,而且近年来煤矿事故死亡人数居高不下[1]。此外,随着煤矿采掘深度不断加深,高效率、高产量矿井不断涌现,煤矿企业需要更新安全技术。由于煤矿安全事故频频发生,加上煤矿企业长远发展的需要,很多煤矿企业都采用安全监控系统,该系统是指企业采用机电设备监控煤矿生产中排水、提升、运输等环节及温度、烟雾、风速、瓦斯等参数,并且通过计算机技术处理信息数据的一种应用系统[2]。该系统的应用可有效提高煤矿生产的安全系统,并且大幅度提高煤矿生产效率。 1基本概述 目前,很多煤矿企业已经采用安全生产监控系统,该系统将数据信息通信、控制与监测、采集信号等功能集中在同一系统中,充分利用板块化的构思来对软件程序、硬件思路进行设计[3]。监测人员通过该系统可实时观察矿井员工的作业环境有无危险因素,并且分析监测数据信息预测是否会发生煤矿安全事故,有利于管理人员及时发现危险因素,并且及时采取有效的预防措施来确保作业员工的生命健康,降低煤矿事故的发生率。该系统采用特定的芯片作为实时传输数据的工具,并且根据用户需要将历史数据以不同的电路及数据状态显示出来。系统设计人员采用非常简单的方式连接硬件,不管在多么恶劣的工作环境中,该系统都可正常工作,且确保通信数据的质量,正是由于这些优势,该系统得到广大煤矿企业的认可而广泛应用。通过分析监控与通信系统,可发现其具有四方面特征:a)可监测与控制相同时间内整个煤矿井下的状况,真实记录模拟量,通过可调取历史报警记录来获取完整的资料信息[4];b)可在电脑操作状态下采用编码技术,且通过通信技术来判定数据,以声光的形式提醒矿井作业人员,确保井下作业环境的安全;c)可对断电进行恢复操作,无需到现场执行,采用异步控制及远程控制就可达到预期效果;d)在实时监控过程中,能全面、真实了解矿井下员工的工作环境,为正确判断其安全性提供依据。 2煤矿监控系统的现状 2.1井下作业员工定位技术 因为多数矿井下的GPS相关信号难以覆盖所有通道,所以国家对此提出一系列要求:企业在井下设置的识别卡必须超过8000个,监控系统产生的漏读率必须低于0.01%,识别卡的数量必须超过80个,识别卡发生位移的速度必须超过5m/s,监控系统分站、识别卡间的传播距离必须超过10m。大部分煤矿事故都是发生在矿井下,要想确保井下作业员工的生命安全,煤矿企业必须在井下设置定位系统,该系统可实时收集井下的数据信息,及时发现存在的安全隐患,为调整开采计划提供依据[5]。倘若矿井下已发生特大煤矿安全事故,该系统可利于缩短抢救人员搜出井下员工的时间,赢得抢救时间。过去的GPS信号难以覆盖矿井下的每个地方,相当一部分的巷道属于信号盲区。随着信息技术迅猛发展,目前很多企业逐渐采用漏泄电缆、RFID系统,为定位井下员工提供向导。 2.2全井下移动通信 有关专家发现很多煤矿井下具有特定的无线传输规律,研究发现井下无线传输具有电气防爆能力强、防护性能良好、抵抗故障较强、设备体积不大、衰减速度较大等特征,为此,认为可采用多基站类型的网络结构[6]。有的研究通过高科技术,顺利研发构建在WIFI基础上的通信系统,实践证明,该系统对于应急救援、安全避险等过程中具有至关重要的作用。 2.3监控系统技术 一些研究发现,对于作业环境非常恶劣的矿井,并且电压波动较大,为此技术人员应当采用远程供电;对于电线可传输较远距离、电气极易出现爆炸情况的煤矿井,技术人员应当采用树形结构安装。 2.4产量监控系统及其技术 近几年,中国煤炭生产难以满足经济建设的需要,进而很多煤炭企业只追求短期利益,对煤炭进行无节制、无计划地开采,严重威胁子孙后代的利益。为了提高中国煤炭资源的开发及使用年限,一些专家着手研究产量监控系统,该系统通过远程传输手段,实时监控煤矿产量,按照相关规定来评价、核对收集的数据。倘若煤炭企业产量已经超出相关规定,则管理部门系统会出现警告信息,给予企业一定的处罚。通过产量监控系统,管理部门可清楚掌握企业生产情况,便于审查,同时有效提高监测数据的精确性及准确性,规范企业的生产工作,有效制止企业无节制开采的行为,确保国家煤炭资源的使用年限,有利于中国经济建设长远发展。 2.5无人值守的远程监控系统 为降低特大煤矿事故的发生率,在进行井下煤矿开采过程中,通常应尽量减少井下作业员工。为此,管理部门应针对井下作业员工的人数提出相关要求,为有效避免井下作业员工人数超出标准,要实时监控井下人数。有些专家研发无人值守的远程监控系统,管理人员通过该系统能实时掌握井下作业员工的数量,倘若发现井下员工数量超过标准的情况,则该系统自动显示预警,进而有利于调整井下工作员工的数量。为防止井下作业员工数量超出标准的情况,该系统设置无人轨道、无人胶带、无人供电等系统,可有效降低由于井下作业员工数量超标而导致煤矿安全事故的发生率,并且大幅度节约煤矿生产的财力、物力及人力资源,可有效降低生产成本。 3煤矿监控与通信技术发展趋势 3.1一体化的通信系统及技术 为提高应急通信的要求,煤矿企业应当研发一体化的通信系统。该系统应当具备以下功能:固定与移动通信,短信、视频、语言等形式的通信,监测位置、紧急呼叫、应急扩音、报警联动等功能。 3.2矿用物联网 为减少煤矿企业的库存煤炭量,并且降低企业生产成本,企业应当采用矿用物联网技术,全程监管地测、通风、电气、提升、运输等装备的使用、仓储、运输、采购等各个环节,可从以下几点着手:研发水泵操作人员、采煤机器的司机、绞车的司机、放炮员工、电钳员工、安全检查人员等员工工作环境员工、机器环闭锁的相关系统,研发员工、掘进机器、采煤机、胶轮车等静、动目标的管控系统,制定联网技术处理、传输、编码等相关标准。 3.3特大事故预警技术 研发特大事故预警技术是降低事故发生率的有效措施。目前,监控系统具有断电和预警功能,少数企业监控系统具有特大事故预警的作用,但准确度不高,无法满足安全工作要求。为此,煤矿企业应当强化这方面的研究。 4结语 煤矿监控与通信技术对于作业人员、企业长远发展、国家经济建设都具有至关重要的作用。为此,探究煤矿监控与通信技术具有现实的意义。在简要分析监控与通信系统的基础上,从井下作业员工定位技术、全井下移动通信、监控系统与技术、产量监控系统及其技术、无人值守的远程监控系统等方面阐述目前中国煤矿企业监控与通信技术的应用现状,从一体化的通信系统及技术、矿用物联网技术、特大事故预警技术等方面提出未来发展趋势,以期提高煤矿生产的安全性,确保作业员工的生命安全,促进企业长远发展。 作者:李大鹏 单位:潞安集团潞宁煤业有限责任公司 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化通信技术现状与发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术 煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信 煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络 工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件 管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化 矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术 已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆 我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术 电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术的发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术探讨 摘要:现如今,我国煤矿的发展已经越来越好,很多大型煤矿已经充分意识到自动化技术和通信技术的重要性。在实际的煤矿开采中,人们应用非常先进的技术手段,将煤矿开采工作推向了更高的层次。从目前的情况来看,我国煤矿开采融合了自动化技术和通信技术,这些都是现代化煤矿发展中的优秀内容。为了能够更好地提升煤矿产业的高效发展,有关工作人员应该充分认识到煤矿自动化和通信技术的重要性。本文将会针对煤矿自动化和通信技术的发展历程进行简单的分析,并对煤矿自动化技术和煤矿通信技术等内容进行具体的阐述。 关键词:煤矿;自动化技术;通信技术;现代化发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术。煤矿自动化技术最早出现于20世纪60年代,当时继电器是一项主要的自动化器件,但是由于受到技术方面的限制,继电器的体积非常庞大,不仅操作起来十分困难,其安全性也较差,并不能够实现长期稳定的发展目标。到了20世纪70年代,我国自动化继电器的发展出现了一定的进步,主要是晶体管与逻辑电路的发展开始出现,这为继电器的使用给予了有力的保障。后来,单片机的出现开始替代了传统的自动化设备,这些都将会影响到煤矿自动化通信的安全性。随着社会的不断发展和进步,越来越多的高效设备已经融入到煤矿自动化设备的发展当中,并且为提升煤矿开采的高效性奠定了坚实的基础。1.2矿井通信。在煤矿开采的过程中,会涉及很多的内容,为了确保矿井通信设备的快速发展,不仅要保证矿井设备的先进性,还需要保证通信系统的分散性。由于在实际的矿井通信中,经常会遇到各种各样的问题,要想从根本上保证矿井内部工作人员的安全性,就应该充分认识到矿井通信的重要性,要求矿井覆盖面积达到一定的程度,然后按照区域覆盖面积将煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。这些都是矿井通信技术所包含的主要内容。在矿井通信技术的发展中,还有一些矿用通信系统是为了更好地提升矿用透地通信系统的工作效率,常见的有CDMA通信系统、小灵通系统与矿用载波通信系统,这些都是矿井通信系统中能够经常运用的系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络。随着社会的发展和信息化技术的进步,高速监控网络已经实现了快速的发展,这为提升我国煤矿自动化技术的发展奠定了坚实的基础。工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统都是我国煤矿产业中常见的高速监控网络系统,其中,冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台。但是,从宏观的角度来看,由于我国工业控制网的开放性比较差,在我国只有少数煤矿企业应用该技术。然而,在矿井装备当中,常用的矿井网络系统会将视频、数据、语音等多种信息结合到一起,这样的通信效率会更高,也会更加准确地掌握煤矿自动化技术的发展情况,所以,综合来看,煤矿自动化系统将会有着更好的发展前景和发展空间。2.2自动化平台软件。煤矿自动化控制不仅需要专业的人力资源,更需要先进的信息化网络技术,管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的主要形式。自动化平台软件之所以能够更好地推动煤矿通信技术的发展,就是因为自动化平台软件可以结合很多现代化的信息技术,让先进的科学技术与实际的网络化发展完美地融合到一起。其中,Web服务软件在管理层的Web服务器中比较安全,也可以起到很好的自动化控制作用,让自动化平台服务的发展实现全面的发展。不仅如此,煤矿自动化发展在现代化的社会发展中必将会具有非常广阔的发展前景和发展空间。与传统的煤矿产业相比,现代化的煤矿产业中,自动化平台软件的发展将会更受欢迎,因为现代化的自动化平台软件不仅大大地节省了人力资源,还会很好地提升煤矿开采效率,为提升自动化平台的快速发展奠定了坚实的基础。2.3局部生产环节自动化。在煤矿自动化和通信设备发展的过程中,经常会涉及一些安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统以及调度控制矿井机车系统等,这些系统在实际的矿井自动化运行中有着十分重要的意义和作用。矿井数字化工业电视系统在实际的矿井生产中也起着至关重要的作用。局部生产环境自动化是煤矿发展过程中的主要内容。为了更好地提升煤矿自动化的发展和建设,就应该充分认识到现代化技术的科学性,不要一味地运用传统式的技术对煤矿进行开采,这样不仅会浪费人力、物力,还会严重影响到矿井的未来发展。为了更好地提升矿井自动化发展,就应该从根本上落实煤矿生产环境自动化体系。让矿井实现数字化、工业化的发展。 3煤矿通信技术 在现代化的矿井通信技术发展过程中,矿井有线通信技术占据着十分重要的地位,无论是网络技术还是IP语音通信技术都应该不断地发展,为推动矿井有线通信技术的快速发展奠定坚实的基础。现如今,为了推动煤矿产业的高效发展,还应该学会不断地探索和研究矿井移动通信技术,矿井移动通信技术与传统的矿井通信技术相比具有很多的优势,首先,矿井通信技术能够更加全面地掌握矿井的内部情况。现如今还有很多较为科学的通信技术在实际的通信系统运行中都应用非常广泛。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术。随着信息化技术的不断发展和进步,越来越多的人已经认识到自动化技术对矿井生产的重要性。很多高速监控网络方案能够为煤矿自动化控制选择给予保证。影响煤矿自动化正常运行是提高煤矿生产效率的先决条件,为了更好地让煤矿实现长期稳定的发展,就应该不断地提高局部生产环节自动化技术,让自动化技术充分融入到实际的煤矿生产当中,为加强通信技术的发展给予更有力的保障。在未来的发展中,煤矿自动化和通信技术必将迎来更加广阔的发展前景。随着人们生活水平的不断提高,越来越多的人已经认识到先进技术的力量。无论是在实际的煤矿开采中,还是在自动化技术的研究中,高科技技术都是推动煤矿产业前行的有力保障。4.2开发高强度快速安装式矿用光缆。煤矿生产力越来越大,传统的矿用电缆已经不能满足现代化煤矿产业的发展。只有将光缆融入实际的煤矿自动化中,才能加快自动化设备的运转效率。因为一旦这种普通矿用光缆断裂后就很难修复,不仅会对煤矿内部的正常运行造成一定的影响,还会对煤矿工作人员的安全带来一定的隐患。为了更好地确保矿用电缆的安全,就应该将原有的旧式电缆替换成光缆,这样不仅可以提高电缆的利用效率,还可以大大提高煤矿的生产效率。4.3煤矿供电安全技术。现如今,煤矿供电安全技术发展十分迅猛,很多时候煤矿供电设备会出现一些故障,如果处理不当很容易对工作人员和煤矿自身带来严重的影响。为了能够进一步加强煤矿的生产安全,就应该充分认识到煤矿供电安全技术的重要性,加强供电过程中的安全问题,避免出现一些不必要的安全隐患。为了大大减少人力资源的损失,还应该加大设备研究力度,争取研制出无人监管设备。这样的设备管理模式不仅可以降低人力资源成本,还会大大提升监管效率,为煤矿供电安全给予更有力的保障。 作者:司志良 单位:安徽恒泰电气科技股份有限公司 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术的现状与发展趋势 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术 煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信 煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络 工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件 管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化 矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术 已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆 我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术 电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化通信技术论文 1煤矿自动化 煤矿自动化,是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为,包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为,最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台,实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。具体来讲,煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容: 1.1煤矿机械设备的运行和管理自动化随着现代计算机技术的不断发展,现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中,对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中,已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备,其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制,实现采煤机在运行和管理过程中的自动化;运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理,使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。 1.2煤矿运输系统的自动化 煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法,随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求,对保护投入的严标准,目前利用计算机技术,将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上,通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护,对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理,保护矿产资源在运输过程中的安全性,提高煤矿运输的效率和质量。 1.3煤矿洗选系统自动化 煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制,对设备运行中的各种参数进行在线监控,使各种保护能够有效的联锁,确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同,常见的系统有美国AB,德国西门子,相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备,使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入,减少因噪音、粉尘等对人体的伤害,同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃,避免机电生产事故的发生,对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本,又大大提高了安全生产效率。 2煤矿通信技术 煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同,具体可以总结为以下内容。 2.1全矿井生产调度通信技术 全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术,其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等,煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制,保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型,例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法,通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用,实现对煤矿井下生产过程的管理和控制,比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机,只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。 2.2井下光纤通信技术 井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中,井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点,具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用,为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台,使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能,成为煤矿数字化建设的重要推动力。 3结语 煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一,也是煤矿工作未来发展的必然趋势,加强煤矿自动化技术和通信技术的进程,实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。 作者:高小川单位:陕西清水川能源股份有限公司冯家塔矿业分公司
通讯技术论文:信息通讯技术低碳经济论文 一、信息通讯低碳技术 (1)量子计算机 量子计算机是一种运算速度快、存储量大、功耗低的新型计算机,其遵循量子定律,可进行数学运算、逻辑运算,处理量子信息。量子计算机采用可逆逻辑芯片,进行可逆计算机,降低热量的消耗。目前,各个国家都高度重视发展量子计算和量子通信技术,而我国在此领域具有较强的领先优势。 (2)DNA计算机 DNA计算机以DNA结构作为编码方式,双螺旋和碱基互补形成分子链,在生物酶的作用下,生成各种类型的数据,再按照规则对数据进行运算,映射出可控的DNA分子链化学反应,最后利用聚合反应、超声波降解、克隆、分子纯化等生物技术实现计算机运算和逻辑分析。目前,由美国哥伦比亚大学研制的DNA计算机已经能够实现DNA计算每秒并行操作1022DNA串。同时,DNA分子数据结构能在较小的空间存在海量信息,DNA分子存储密度可达18Mbits/perinch。而DNA计算机的能耗极低,耗能只相当于目前普通计算机的10亿分之一。 (3)云计算 云计算是一种基于服务器的密集型数据存储架构,其将几十万台甚至上百万台计算机进行组建成群,以互联网为中心,提供快速的、便捷的、安全的云存储。云计算实现了分步式数据计算与存储,将资源整合利用,根据需要访问计算机和存储系统,实现了资源的高效利用,达到节能减排的目的。 二、信息通讯促进低碳经济 (1)提高信息交流电子化水平 现代化的信息通讯方式融入到了我们日常工作与生活之中,譬如:电话、电子阅读器、互联网等,将实物替换成为虚拟化的形态物质,减少了对木材、石油、煤炭等的利用,实现节能减排的目的。 (2)提高工业自动化、节能化水平 借助信息通信技术对工业用电机和工业自动化设备进行改造,提高设备对能源的利用效率,降低废气、废物的排放,达到工业自动化、节能化水平。 (3)提高电网信息智能化管理水平 借助信息通信技术对电网进行智能化改造,对电能消耗数据实时采集、传输,科学调度,提高能源的使用效率,降低二氧化碳排放。 (4)提高建筑智能化水平 智能建筑是利用信息通讯技术将建筑中的各项功能进行智能化管理,譬如:智能照明、智能采光、智能通风、智能防灾等,降低建筑对能源的消耗。 (5)提高电子商务发展水平 信息通讯技术实现了电子商务移动化发展,网络购物不受时间、空间的限制,对能源的利用率低,电子商务的发展对低碳经济具有非常好的促进作用。 三、我国ICT产业在LCE发展中的问题 1.制造技术落后 虽然我国是全球电子信息产品的第一制造大国,但是大部分电子产品的优秀技术还是依赖于进口,而且电子企业仍以代加工为主。由于我国ICT产业起步晚,底子薄、初期投入少且风险大,制约创新能力的提高,我国ICT产业技术、尤其是低碳技术的进步将会有一个长期曲折、摸索前进的过程。技术水平高低与节能减排能力相对应,若我国缺乏先进的低碳技术,与发达国家相比较,未来电子信息产业则将处于被动挨打的地位。 2.研发成本高 风险大发展LCE的优秀是新低碳技术的开发应用。新技术的开发一般具有一定的风险,对企业而言,要想从新技术中获益是需要时间的;由于新技术在短期内往往未见效益,致使企业在技术创新方面顾虑重重;同时在另一方面,企业缺乏应对LCE的丰富经验,因此难以掌控未来的市场。 四、基于低碳经济的信息通讯技术前景分析 (1)绿色信息通讯的应用与普及 一方面,在信息通讯自身设备上进行研究,发展量子计算机、DNA计算机、神经计算机、演化计算机等,提高通讯数据中心的运算速度和存储能力,降低能耗,同时,提高数据搜索模型和算法的实行速度,降低服务器能耗。另一方面,绿色信息通讯通过通信技术实现对能耗产业生产设备、工艺、流程等的节能减排改造,提高能源的利用率和降低碳排放对环境的影响。 (2)低碳技术将是未来信息通讯发展的方向 目前,各个国家都在努力的进行低碳技术的研发,其中信息通讯就是其主要的研发领域之一,譬如:微软公司已经将其信息通讯数据服务中心移到环境温度较低的德国柏林,利用自然降温,减少利用冷却设备而产生的碳排放量。 (3)废旧信息通讯设备处理分类细化与循环再利用 面对每年产生的庞大废旧电子设备,将其按照元件进行拆卸后进行处理,划分成可循环再利用的元件,和不可循环再利用的元件,再将不可循环再利用的元件划分为具有腐蚀性和放射性的元件和无害元件,通过分类细化提高资源的利用率和降低电子垃圾对环境造成的污染。 五、结语 ICT技术是LCE的优秀技术之一,是实现节能减排的一项重要手段,是促进能源高效利用、转变经济增长模式的有效措施,是中国实现可持续增长、科技创新、增强综合国力的长远价值所在,也是引领国家发展LCE和绿色GDP、争夺全球LCE领域话语权和主导权的科技基础。ICT产业必须牢牢抓住机遇,积极应对挑战,推动产业升级和技术创新,用低碳经济的理念促进ICT产业的发展,加快实现我国经济增长方式向绿色、生态、可持续方向的转变。 作者:芮小峰单位:常州供电公司 通讯技术论文:现代移动通讯技术高校管理论文 一、现代移动通讯技术在我国高校管理中应用近况 学校作为学生掌握知识,学习礼仪,提高自身素质的主要地方,学校的管理更是为所有的学生和每一个老师提供一个良好的学习环境。伴随着一系列校园事故的发生,再次为学校的安全工作敲响的警钟。因此,高校管理的首要任务就是校园安全,确保学生生命安全,学校财产安全等等。如今,社会和家长对高校管理提出了很多更高的要求,现代移动通讯技术也得以在高校管理中有效应用。随着现代移动通讯技术每十年更新一代的超快速度,手机成为每一个大学生必备的通讯工具,手机的普及和广泛使用也让高效管理有了新的思路,如今,手机的功能不单单停留在只能收发短信,接打电话这些简单的功能上。智能手机的出现,让手机像计算机一样,具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序。手机的功能更加强大,能够提供的服务也更加全面。现在很多人人手一部手机,因此,高校在自身管理过程中开始探索出采用现代移动通讯技术的全新模式。在某些高校,学校建立了基于移动应用的校园信息服务系统。这样,院校需要公示或者通知的重要信息,在校园服务系统上就可以第一时间出去,广大师生也能及时在自己手机的APP客户端或者网站上查询到相关信息,这样就让学校生活取得了极大的方便。同时,学校也可以利用基于移动通讯技术的校园服务系统及时的和学生家长沟通,了解学生在学校的学习和生活状况。让每一位家长对学生的学习环境,生活环境做出初步的了解。目前,很多学校推出很多校园公众号码,利用短信或者微信,可以随时进行双向沟通。学生遇到学习、生活、情感的上的问题随时能够与辅导员和学校心理咨询处取得联系。另外,学校也可以根据本校自身教育现状,提供适合本校学生需要的教育信息。 二、现代移动通讯技术在我国高校管理中广泛应用 现代移动通讯技术在高校管理中的广泛应用已经取得了很好的成效,实现了学校、老师、学生、家长之间的互相交流,相互沟通,极大的便利了高校在管理过程当中解决存在的问题。继续深入探索现代移动通讯技术在高校管理当中的广泛应用,根本目的是为了促进学生能够更好地成长成才。现代移动通讯技术的使用为每一位学生家长敞开了参与高校管理的大门,让家长们也积极的为高校的发展和进步出谋划策,为学生的成长、成才、就业提供更多的指导。也为每一位高校的学生在学习和生活方面提供了很多便利。最主要是让高校在管理方面有了很多新的思路,可以借鉴和学习其他高校在管理方面的宝贵经验,增进学校彼此之间的友谊,为培养新世纪更多优秀的人才增添了一份力量。采用移动通讯技术管理学校也节约高校管理经费,提高信息传送效率,也就提高了学校的办公效率。高校管理为达到正确地揭示学校内部管理活动规律、规范学校管理行为、提高学校管理技能采用现代通信管理方式,实现了管理的现代化,网络化。移动通信系统的发展也从不同程度上带动着高校管理方式的向前发展。以前,每位大学生的都为使用图书馆借阅卡、银行卡、电话卡和食堂饭卡等等各种各样的校内卡而头疼,这么多的卡显得很不方便。随着校园网技术的推广,高校在校内都建立了校内网,为校园一卡通的出现和使用做了很好的铺垫。目前,校园内实现一卡通管理学生已经成为高校管理的趋势,整合了信息资源,给全校师生带来了极大的便利,在校园内,无论走到哪里,一卡通都能够提供相应的服务。如今,学生们再也不用为每次出门都要携带很多卡而发愁,也解决了高校在管理上复杂的问题。 三、结语 伴随着现代移动通讯技术不断地发展,以及网络技术不断地壮大。高校的管理工作对移动通讯技术的使用是非常有必要的,我们要在以往存在的管理基础上增加更多便利的管理方式,从校内管理一直延伸到校外管理上,让学校的管理工作更加丰富,管理更加全面。我想,现代移动通讯技术仍在蓬勃发展,高校的管理工作还是繁多而复杂。未来二者会有更好更多的结合,为学校的管理工作提供更多的便利,为师生家长提供更好地服务。 作者:郭坤 单位:重庆交通大学 通讯技术论文:现代移动通讯技术高校管理论文 一、现代移动通讯技术在我国高校管理中应用近况 学校作为学生掌握知识,学习礼仪,提高自身素质的主要地方,学校的管理更是为所有的学生和每一个老师提供一个良好的学习环境。伴随着一系列校园事故的发生,再次为学校的安全工作敲响的警钟。因此,高校管理的首要任务就是校园安全,确保学生生命安全,学校财产安全等等。如今,社会和家长对高校管理提出了很多更高的要求,现代移动通讯技术也得以在高校管理中有效应用。随着现代移动通讯技术每十年更新一代的超快速度,手机成为每一个大学生必备的通讯工具,手机的普及和广泛使用也让高效管理有了新的思路,如今,手机的功能不单单停留在只能收发短信,接打电话这些简单的功能上。智能手机的出现,让手机像计算机一样,具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序。手机的功能更加强大,能够提供的服务也更加全面。现在很多人人手一部手机,因此,高校在自身管理过程中开始探索出采用现代移动通讯技术的全新模式。在某些高校,学校建立了基于移动应用的校园信息服务系统。这样,院校需要公示或者通知的重要信息,在校园服务系统上就可以第一时间出去,广大师生也能及时在自己手机的APP客户端或者网站上查询到相关信息,这样就让学校生活取得了极大的方便。同时,学校也可以利用基于移动通讯技术的校园服务系统及时的和学生家长沟通,了解学生在学校的学习和生活状况。让每一位家长对学生的学习环境,生活环境做出初步的了解。目前,很多学校推出很多校园公众号码,利用短信或者微信,可以随时进行双向沟通。学生遇到学习、生活、情感的上的问题随时能够与辅导员和学校心理咨询处取得联系。另外,学校也可以根据本校自身教育现状,提供适合本校学生需要的教育信息。 二、现代移动通讯技术在我国高校管理中广泛应用 现代移动通讯技术在高校管理中的广泛应用已经取得了很好的成效,实现了学校、老师、学生、家长之间的互相交流,相互沟通,极大的便利了高校在管理过程当中解决存在的问题。继续深入探索现代移动通讯技术在高校管理当中的广泛应用,根本目的是为了促进学生能够更好地成长成才。现代移动通讯技术的使用为每一位学生家长敞开了参与高校管理的大门,让家长们也积极的为高校的发展和进步出谋划策,为学生的成长、成才、就业提供更多的指导。也为每一位高校的学生在学习和生活方面提供了很多便利。最主要是让高校在管理方面有了很多新的思路,可以借鉴和学习其他高校在管理方面的宝贵经验,增进学校彼此之间的友谊,为培养新世纪更多优秀的人才增添了一份力量。采用移动通讯技术管理学校也节约高校管理经费,提高信息传送效率,也就提高了学校的办公效率。高校管理为达到正确地揭示学校内部管理活动规律、规范学校管理行为、提高学校管理技能采用现代通信管理方式,实现了管理的现代化,网络化。移动通信系统的发展也从不同程度上带动着高校管理方式的向前发展。以前,每位大学生的都为使用图书馆借阅卡、银行卡、电话卡和食堂饭卡等等各种各样的校内卡而头疼,这么多的卡显得很不方便。随着校园网技术的推广,高校在校内都建立了校内网,为校园一卡通的出现和使用做了很好的铺垫。目前,校园内实现一卡通管理学生已经成为高校管理的趋势,整合了信息资源,给全校师生带来了极大的便利,在校园内,无论走到哪里,一卡通都能够提供相应的服务。如今,学生们再也不用为每次出门都要携带很多卡而发愁,也解决了高校在管理上复杂的问题。 三、结语 伴随着现代移动通讯技术不断地发展,以及网络技术不断地壮大。高校的管理工作对移动通讯技术的使用是非常有必要的,我们要在以往存在的管理基础上增加更多便利的管理方式,从校内管理一直延伸到校外管理上,让学校的管理工作更加丰富,管理更加全面。我想,现代移动通讯技术仍在蓬勃发展,高校的管理工作还是繁多而复杂。未来二者会有更好更多的结合,为学校的管理工作提供更多的便利,为师生家长提供更好地服务。 作者:郭坤 单位:重庆交通大学 通讯技术论文:即时通讯技术石油勘探论文 1主流商用即时通讯产品对比分析 WEBIM为一类基于网页的即时通讯工具,其代表如webQQ,是对传统即时通讯服务的一种改革。网页版即使通讯产品的优势主要有以下几点:无需下载、安装客户端软件。用户不再需要经常更换通讯软件的版本而不停下载安装新的客户端,节约电脑的空间。聊天记录无论在任意电脑上都可以查看。传统的即时通讯软件一般把聊天记录保存在客户端的电脑上,用户换了电脑再使用的时候,往往就查看不到聊天记录。但是网页版的即时通讯软件是将聊天记录保存在服务器中,因此,无论在哪台电脑上使用都可以看到聊天记录。可以和社区网站无缝结合,进一步提高用户之间的交流互动。 2即时通讯技术应用方向分析 即时通讯技术作为网络技术的一个重要分支,目前在石油勘探开发领域已经得到了广泛的应用,如在本文引言中提到的石油仪器远程诊断等等。以下从即时通讯技术与石油勘探开发融合的角度出发,分析其在今后石油领域中的应用方向。 (1)远程技术支持随着即时通讯技术的发展,越来越多的油田引入即时通讯技术作为用户沟通、技术支持的重要手段。目前各大油田的技术支持手段除现场服务外主要为电话、短信、邮件,即时通讯手段主要为腾讯QQ,传统手段在即时性、直观性上有所欠缺,腾讯QQ在即时性上可胜任现有需求,但是在组织架构设置、企业用户分类管理、专业化形象建立方面有所欠缺。因此建立油田专属的即时通讯工具,丰富其远程技术支持手段将更为高效。该系统除具备基本的远程即时通讯功能外,也需具备专门的用户管理、组织架构设置调整功能。 (2)仪器远程服务对于各石油仪器制造商来说,随着石油勘探开发的不断提速,仪器维修的快速响应已经成为产品销售的重要保障。除常规的现场服务外,远程诊断与远程维修逐渐被油田用户接受和认可。石油仪器制造商可利用即时通讯技术实现各类仪器设备状态的监控,完成状态信息从钻井现场到仪修中心的实时传输。各类传感器或其他设备可提供对外的设备状态监测接口,通过即时通讯客户端可实时了解设备运行情况,在出现问题时可辅助判断症结所在。这将大大提高仪器维修效率,减少现场与仪修中心的频繁交互。 (3)远程辅助作业石油勘探开发远程化的终极目标将是实现井场的无人值守和自动化作业,这就要求各类设备操作的远程化和仪器维护的远程化。此两者的实现也可依靠远程即时通讯技术将现场的作业数据、设备信息实时传回油田基地或仪器技术支持中心,作业指令也将通过即时通讯技术实时发送到作业现场。目前来看,实现完全的勘探作业远程化从技术实现和管理手段上尚有较大差距,但即时通讯手段的加入将一定程度上实现远程辅助监控,减少现场操作人员和现场服务人员的工作量。 3即时通讯即时开发模式分析 (1)自主开发模式自主开发模式可实现底层代码控制,具有自主知识产权,但是开发难度较大,开发周期较长。即时通讯的普通文字聊天功能可以用Socket简单实现,满足几十人上百人的文字通讯,但若要商用,或者在互联网上运营,系统运行会碰到瓶颈。通过本阶段技术调研,主要存在以下较大的技术难点:复杂性互联网作为异构网络综合体,从底层物理传输介质上看具备光缆、无线、卫星等多种传输媒介,从网络结构上看多个运营商网络、多个自建网络互相交织,数据交换需跨越多种网关,解决此问题需多种技术综合应用。比如底层传输协议优化、网络地址转换协议研究、语音视频压缩算法研究、数据加密算法研究、中转服务器集群建立等。安全性在互联网上自建公网服务器在安全性上具有较高要求,需自建软硬防火墙、NAT地址转换服务器等网络设备。经济性自建公网服务器或者服务器集群成本较高,除中转服务器、数据库服务器及相关网络设备硬件成本外,也存在较高的日常运营成本。 (2)二次开发模式二次开发模式基于现有即时通讯产品对外接口完成,开发周期较短,基本功能已提供,稳定性较有保证,但是也存在一定的不确定性,主要集中在产品选择方面。开发必须基于一款成熟稳定长期的即时通讯产品,该产品必须具备较大的用户群基数,以备本项目的持续改进需要;产品二次开发接口需能够满足本项目的功能需求,服务器端、客户端均需具有对外接口;系统性能需有所保障;网络性能需适用于勘探开发现场地域分布较广的特点。基于以上对比分析,基于现有商用平台二次开发更为符合石油勘探开发领域的行业特点。例如可针对RTX、IMO或者目前一些较主流中小公司的远程即时通讯产品进行二次开发,在保证开发质量和降低研发成本的前提下,实现远程交互、远程维修、远程作业等具有油田特色的专属功能。 4结束语 随着油田信息化程度的不断提高,更好的利用即时通讯技术为石油勘探开发服务将日益重要。建立油田专属的即时通讯工具,将更好的适应油田组织结构体系,更快的响应钻井现场需求,降低勘探开发成本,保障勘探开发安全。本文从即时通讯技术的原理与现有主流产品出发,分析了其应用方向和开发模式,期待在未来的石油勘探开发中即时通讯技术能发挥更大的作用,为石油行业保驾护航。 作者:刘波 孙辉 侯艳伟 单位:中国电子科技集团公司第二十二研究所 通讯技术论文:无线通讯技术创新论文 1无线通讯技术的特点 无线通讯技术由于是无线接入式,因此具有灵活、快捷、高效的特点,它可以快速的地进行数据图像和文字语音的直接传输,不受时间和空间的限制。无线通讯技术加强了各国的经济和文化的交流,也方便了人们的生活。无线通讯技术还有可靠性高,机动性和可用性强的特点。由于无线通讯技术设备比较小,并且是通过无线接入的方式进行网络传输的,因此不受地震,雷雨等自然灾害的影响,即使在自然灾害很大的时候依旧可以保持信息畅通无阻的进行,保持网络的稳定性和可靠性。但是,无线通讯技术也有自己的缺点,比如信息的保密性较差,安全度不高的特点,因为是无线的传输,因此无线网络在传输信息的过程中很容易导致信息的泄露和信息拦截,因此在安全性上比较差。 2无线通讯技术的创新 2.1WirelessHART技术 WirelessHART技术运用的是网格状的组织网络,这样每一台设备都可以作为无线路由器来使用,它的功率更低,对于无线的传输的距离更远。网络中节点越多,网络可覆盖的范围越广,距离越远。而对于WirelessHART的频率为2.4GHz~2.4835GHz,这是国际通信联盟开放给工业、医学和科学三个主要机构使用的免费频段,因此WirelessHART技术不会对其他的通讯造成干扰。另外,在环保方面,WirelessHART技术的无线设备是微功率短距离的设备,这对于用户所担忧的网络功率就不论无线通讯技术创新与应用文/陈浩 孟夏无线通讯技术具有覆盖面积广、信息传递快、不受自然灾害的限制等特点,它是我们时代和科技不断发展的产物。无线通讯近些年也在不断的创新,和广泛的应用到我们的生活中来。这篇文章就是针对无线通讯技术创新与应用的讨论。摘要是问题了,不会对工作人员造成不良影响,它的发射功率为10MW,比手机使用的峰值还低。 2.23G和4G网络 目前在我国3G技术日渐成熟,TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA作为我国研发的3G无线通讯技术被广泛应用在各个领域,3G信号覆盖面积广,对于数据的传输快速,并且能支持语音信号和数据的传输和切换,这些3G技术已经发展成世界的主流,目前3G网络已经非常成熟,wcdma的技术的版本不断升级。目前,又出现了更高的覆盖率和通讯的技术,4G网络技术,目前4G技术还在刚刚起步的阶段,它更加的低成本,并且没有距离限制,这是对于3G的传输上的一些缺点和弊端做了一些调整和升级的网络传输,它更加的快捷,方便,数据传输量更大。3G和4G的优势越来越明显。 2.3WLAN网络 WLAN技术作为宽带的无线通讯网络,已经广泛应用到生活中,这种宽带无线式接入技术使网速更快、更灵活,它采用与商业一样的2.4GHz的波段。目前,WLAN宽带已经被广泛运用到办公室,家庭网络中。但是WLAN宽带的无线距离传输受到限制,只能在比较小的空间内才能接收到信号,传输数据,因此还没有被运用到更广泛的领域中。 2.4UWB技术 UWB技术是一种超宽带无线通讯技术,它是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此它的频谱范围非常广。它基本上是在3.1~10.6GHz频段中占用500MHz以上的宽带,因此它的功率很低,发射和接收数据比较简单,发射信号的功率谱密度低,定位精度高。因此UWB技术更适合运用在室内等密集多径的场所,它能够穿透墙壁,地面,身体系统,对于个人娱乐的局网是最具特色的无线通讯设施。 3无线通讯技术的应用 3.1工业中的运用 在工业生产中,无线通讯设备也在广泛的应用,并发挥着巨大的作用。其中比较运广泛的是,无线短程网和无线局域网。无线短程网功耗低,工作周期比较短,使收发信息的功耗降低,采用休眠模式。并且它数据传输可靠性高,同时预留了需要固定宽带的的专用空隙,避免了在信息传输过程中的碰撞和干扰。无线短程网还具有时延小的特点,无论是在休眠状态还是在激活状态下的时延都很短。另外,它还具有兼容性,通过网络协作建立自己的网络圈,加强课信息传递的可靠性。在工业中还经常用到的是无线局域网,它在工业发展上起着越来越大的作用。因为在工业自动化领域有很多的感应器、PLC、计算机、读卡器等等,这些设备的连接和信息传输都需要有一个控制网络,这些设备提供的通信接口通常是RS-232或RS-485,无线局域网将这些接口的设备都连接到一起,利用网络将信号互相转换,这样就使工业设备的通讯能力不断加强,还大大提高了信息处理能力,并且无线局域网覆盖广,这在现代工业自动化生产中,起着重要的作用。对安全防御管理、电信、光纤、生产设备自动化都有很多的应用。 3.2生活中的运用 无线通许科技现在已经广泛的运用到我们的生活中了。从之前的红外和蓝牙开始,已经被我们的手机、电脑、文曲星等很多的电子产品应用到生活中,我们可以通过无线通讯设备传输数据、图片、音频、视频,这不仅方便了我们的生活,也提高了我们的生活质量。随着科技的不断发展,通讯技术也在不断发展,从过去有线的网络,到现在WLAN已经广泛的应用于我们的家庭、办公室、娱乐场所和公共场合,人们随时随地都能通过无线网络获取数据。另外,GPS等系统也在不断的丰富我们的生活,在开车的时候我们可以通过GPS定位,寻找路线,搜附近的美食、找公交站点等等,这些无线通讯技术已经不断地影响我们的生活,并使我们的生活质量不断提高。 4总结 综上所述,无线通讯技术现在已经不断的进步和创新了,并且非常广泛的应用在我们的生活中。蓝牙、红外、WLAN、3G、4G、GPS等无线通讯技术,不断的更新我们的共享资料,丰富我们的生活,方便我们的沟通,使世界不断的联系紧密,各个国家也不断的加强了联系,这就是无线通讯技术在我们生活中的应用。 作者:陈浩 孟夏 单位:青海油田通信公司 通讯技术论文:当前煤矿监控系统中常用的几种通讯技术论文 摘要本文主要介绍了当前煤矿监控系统中常用的几种通讯技术以及各自特点,并从无线方式和有线方式两个方面对其进行了比较。 关键词:煤矿通讯;GPRS;GEPON 引言 在我国建设煤矿现代化的过程中,煤矿经历了从单一重要参数单机监控到多参数全方位监控并最终实现综合自动化过程。目前各个地方也根据自己的相应特点开发出了很多适合自己应用的监控系统,而监控系统中的贯穿之处在于各个系统中的通讯子系统。基于此,本文着眼于当前各个系统中通讯方式的差异性和共通性,将煤矿安监通讯系统从有线方式和无线方式两个方面对其进行了详尽阐述。 一、有线通讯方式 当前煤矿安监系统中所使用的有线通讯方式集中于现场总线方式(如cAN总线,PROf-bus总线等)、RS232总线方式、RS485总线方式以及当前流行的GEPON通讯方式等。这些方式优点是通信可靠,信号稳定。不足之处在于前期组网比较大,成本较高,易损坏。 现场总线通讯方式特点。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。 现场总线使得现场控制设备具有通信功能,通信标准的公开、一致,也使系统具备开放性,设备间具有可操作性。另外功能块与结构的规范会使得相同功能的设备间具有互换性。其在一对双绞线上可挂接多个控制设备,便于节省安装费用;节省维护开销;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。 从现场总线技术本身来分析,它有两个明显的发展趋势: 一是寻求统一的现场总线国际标准; 二是IndustrialEthernet走向工业控制网络。 RS485通讯方式特点。RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示“0”,6V~-2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题:RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,Rs-485收发器共模电压范围为7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 GEPON通讯方式特点。GEPON(GigabitEthemetPassiveOpticalNetwork)将以太网(Ethernet,最具有发展潜力的链路层协议)与无源光网络(PON,接入网的最佳物理层协议)结合在一起形成的能很好适应IP数据业务的接入方式。由IEEES02.3EFM(EthernetfortheFirstMile)提出.已形成标准802.3ah,可以环形,星形,也可以是井下巷道的树形,更利于煤矿现场特殊环境。不但集成了无源光网络的低成本优势,而且与数据网络中占据绝对主导地位的以太网技术无缝融合,光缆使用少,传输带宽高,后期扩展容易,费用低。可以实现真正的“三网合一”。 综合几种通讯方式特点,可以看出以上单一有线通讯方式难以满足当前煤矿综合自动化系统的运行速度和质量方面的要求,但是如何合理布局组合,使用两种或者两种以上网络构建煤矿综合自动化系统可以达到要求。这也是未来发展的一个特点。 二、无线通讯方式 目前随着技术的发展,无线网络越来越多的被用在工业控制网络组建中,他们以低成本,易维护取得了一定的优势地位。但是也存在信号不如有线网络稳定,容易大面积瘫痪等问题。当前,煤矿通讯系统中存在的方式主要有GPRs移动通信方式,GSM短消息方式、RFID以及Zlgbee等通讯方式。现简单陈述一下特点。GPRS通讯方式。GPRS的英文垒称是:“GeneralPacketRadioService”(译作“通用分组无线服务”),它是利用“包交换”(Packet—Switched)的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换”就是将Data封装成许多独立的封包,再将这些封包——传送出去,形式上有点类似邮局中的寄包裹。其作用在于只有当有资料需要传送时才会占用频宽,而且可以以传输的资料量计价,这对广大用户来说是较合理的计费方式,因为像Internet这类的数据传输大多数的时间频宽是闲置的。 GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。对原来GSM的电路交换数据传送方式,GPRs采用分组交换技术。由于使用“分组”技术,用户上网可以免受掉线的麻烦。此外,使用GPRs上网的方法与WAP不同,用WAP上网就如在家中上网,先“拨号连接”,而上网后便不能同时使用该电话线,但GPRs则较优越,下载资料和通话可以同时进行。 Zigbee通讯方式。Zigbee的基础是IEEE802.15.但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议,因此Zigbee联盟扩展了IEEE,对其网络层协议和API进行了标准化。Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的cDMA网或GSM网,每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。 总结 本文介绍了当前流行的各种应用的煤矿安监系统中的通讯协议,详细叙述了各自特点以及优缺点,对以后的煤矿安监工作有一定的建设意义。 通讯技术论文:无线通讯技术在偏远油区应用论文 1在油田偏远油区生产过程中,对相关生产参数及油井视频进行远程监控对偏远油井的安全生产起着至关重要的作用。但由于偏远油区装置远离油田总部,应用有线的通讯方式,施工困难且周期长、灵活性差。而无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合偏远油区对通信链路的要求。 2常用的无线通讯技术 目前在油田现场广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 其中GPRS和CDMA技术中国移动和中国联通公司的主营数据传输业务,在数据传输方面有着很强的优势,即信号覆盖范围广。对于陆上油田生产区域基本完全覆盖。但由于海上油田地理位置特殊,远离陆地的基站,因此很多海上生产平台还无法为GPRS/CDMA信号完全覆盖。此外经过测试,GPRS的平均速率为20kbit/s~40kbit/s,CDMA的平均速率为80kbit/s~100kbit/s,可以满足传输小数据量的生产数据要求,但无法满足大数据量的信号(例如视频信号)远程无线传输。虽然有利用CDMA技术进行视频信号传输的案例,但效果并不理想。 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一,一直以来广泛用于油田的数据遥测/数据采集与监控(SCADA)项目中。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。结合数传电台误码率低、信道可靠的特点,数传电台必将成为海上油田通信技术应用的可靠选择。 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。 例如,对于远离陆地且无法进行中继的海上平台,通讯链路只能通过卫星通信和短波通讯。其中卫星通信范围大,只要卫星发射的波束覆盖进行的范围均可进行通信。不易受陆地灾害影响,建设速度快,易于实现广播和多址通信等等优点。但其运行费用相对昂贵,且系统维护要求高。短波通讯以往只在军事通信、专业通信、业余通信中发挥着极为重要的作用,因其传输速率低、噪声大,电离层反射天波为主,通常不能稳定的使用固定频率工作等缺点,因此在其他领域已慢慢淡出人们的视线。尽管短波通信存在一些缺陷,但对于海上油田而言,短波通讯作为可靠性高、覆盖区域广的通信方式,用于海上平台的紧急通信及小数据量传输应该是一个比较好的选择。 3环境因素对技术应用的影响 偏远油区的环境因素以以海上油田最为特殊。海上油田除了考虑信道带宽,传输数率,传输距离,发射功率,天线要求等通信设备本身的技术参数外,在应用无线通讯技术的过程中,还必须全面地考虑海上平台独特的地理环境与地理条件对无线通信技术应用的影响。 3.1对信号传输的影响 可以通过选取性能好的设备或应用抗干扰措施以减少甚至避免干扰。但无线通信过程中的信号衰落问题则是普遍存在的,而且是不可避免的。由于海上油田远离陆地,与陆地之间的广阔的海域、多变的气候使得在陆上应用效果很好的技术在海上应用时没有了用武之地。 微波在空间传播中将受到大气效应和地面效应的影响,导致接受机接受的电平随着时间的变化而不断起伏变化,我们把这种现象称为衰落。从衰落的物理因素来看,可以分成以下几类:吸收衰落、雨雾衰落、K型衰落、波导型衰落、闪烁衰落等等。在各种衰落因素中,吸收衰落、雨雾衰落及K型衰落对海上油田的无线通信应用影响较大。 3.2对技术应用的影响 各项通信技术在海上油田应用中还存在的另外一个问题就是其独特的现场环境。海上平台一般空间狭小,还要考虑海上多风,平台最高点一般较低的特点。 首先是对天线安装的限制。海上微波通信受地形地貌影响,相同的通信距离要求两端天线的高度更高。对于卫星通信、扩频微波、短波通信等天线体积较大的应用,由于海上风力较大,抗风性的要求也使得设备在小平台的安装变得十分困难。 此外,对于无人值守的平台,设备必须具有高可靠性、可自动维护、参数远程设置等功能。而对于卫星通信、短波通信等要求平台上配备专业管理操作人员进行设备的管理维护,这一特点也为技术的应用带来一定的限制。 4无线网桥技术在海上平台视频监控中的应用 在实际的现场应用中,我们选取了基于5.8G无线网桥设备进行了现场应用测试。测试地点为浅海油井,测试内容为4路视频监控图像的传输。该系统具体解决方案是利用摩托罗拉Canopy5.8G无线网桥建立通信链路。在平台一侧首先通过视频服务器将模拟视频信号转化为可在网络传输的IP数据流,之后由无线网桥将信号传输到陆地端。陆地端一侧通过无线网桥进行接收后由视频监控服务器处理后,对视频信号进行录像存储及Web。相关用户可依据相应权限在局域网内进行视频图像的浏览、录像等操作。 系统通讯链路建立后,可远端对设备参数进行设置,设备维护方便。监控视频图像清晰、连贯,满足监控要求。从系统的链路冗余可以看出本次测试的应用距离已接近5.8G无线网桥技术在海上应用的最远距离。从系统的稳定性出发,在更远一些的类似应用中应谨慎选择这项技术。 结论 无线通信技术在偏远油区的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。在选取相关技术时除了要考虑包括传输距离、信号带宽、天线安装条件、发射功率、设备功耗、系统成本等各方面因素外,同时还要充分考虑环境对通信的影响。信号的衰弱会使很多通信技术达不到理论标定的距离,因此无法适应现场需要。面对大量的数据传输管理的需求,在选择无线通信技术手段方面还应统筹计划。特别是要对采用技术的先进性、可靠性及系统的可扩展性等多方面进行综合考虑。 通讯技术论文:无线通讯技术分析论文 1短距离无线通信技术简介 近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段,WLAN技术、蓝牙技术、UWB技术,以及紫蜂(ZigBee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信,分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率 100Mbit/s,通信距离 10m,典型技术有高速UWB、WirelessUSB;低速短距离无线通信的最低数据速率 1Mbit/s,通信距离 100m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速UWB。 2蓝牙(Bluetooth)技术 “蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通信设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通信。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(FrequencyHopping)和时分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线连接因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。打印机、PDA、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz频带,通道带宽为lMb/s,异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强,新的蓝牙标准2.0版支持高达10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。 作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术,它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。 3超宽带(UWB)技术 超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。UWB的特点如下: (1)抗干扰性能强:UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。 (2)传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。 (3)带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。 (4)消耗电能少:通常情况下,无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。 (5)保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。 (6)发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 (7)成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。 通讯技术论文:试论无线通讯技术在行车安全检测系统中的应用 摘 要:本文着重讲述了山东钢铁集团莱钢炼钢厂行车无线监控系统,详细介绍了无线监控系统的特点、硬件特性、使用功能,并对其关键技术进行了描述。 关键词:无线通讯;行车限位;冲顶事故;数据库;安全管理 1.前言 山东钢铁集团莱钢炼钢厂30吨至225吨行车共计120部,每部行车一般配备主钩和副钩,四分之一的行车吊运高温金属液体。起重机安全操作规程明确规定禁止靠限位停车,特别强调严禁靠起升限位停车,一旦起升限位不起作用,便会造成冲顶、钢丝绳断裂、钩头吊物掉落等重大安全事故。事实证明,行车单人操作,缺乏有效的监督管理,靠起升限位停车违章操作的情况非常普遍。据统计,在无法监管的情况下,每部车每班约有5到10次靠起升限位停车的可能,按最低数统计,全厂每天约有近2000次的靠起升限位停车的可能,每年约有7万次。行车设备点检定修是周期性的,存在间隙,必然存在故障率,7万次中有一次限位失灵,就会造成冲顶事故。海恩法则也指出1:29:300的安全理念:每一起重大的安全事故背后约有29个事故征兆,每个征兆背后约有300个事故苗头。如何实现量化监督管理,尽量减少甚至杜绝靠起升限位停车违章操作的出现,才能对冲顶事故的避免有一个质的改变。我们研究开发了炼钢厂行车安全检测系统。通过无线通讯采集技术,把所有行车的限位动作情况一一记录到地面计算机上的数据库内,通过计算机网络平台。这套系统可以实现管理者在办公室的微机上查询到所有行车某段时间起升限位动作的详细记录及某段时间动作次数报告,从而实现量化监管的目的。 2.设计原理 行车起升限位动作信号连接到每部行车的无线通讯子站,所有的子站与地面主站建立无线通讯;主站与服务器建立有线通讯,基于sql2005开发的系统软件对数据进行处理,并在局域网上共享,提供查询(如图1)。(见右) 3.实施方案 3.1数据采集 目前行车起升限位器基本全部采用lx36型,信号连锁采用一组常闭点(该组接点还有一对常开点),当起升限位动作时常闭点断开,同时常开点闭合,该对常开点信号送给安装在本部行车上的无线通讯子站。 无线通讯模块选用434mhz频点16位数据传送,每台通讯子站采集2位开关量信号。采用主动回复的通信方式,将检测到的状态信号,通过434m无线网络传送给服务中心。设备低工作电压,功耗低,具有自动休眠唤醒功能。为了设备24小时无故障运行,增加看门狗实时监控设计,可以自行监控运行状况,即使射频芯片被干扰(如雷电干扰)也可重新启动。 无线输入传输模块技术指标(表见下页) 3.3无线中继器传输 无线中继器是一款超低功耗(自动休眠及快速唤醒设计)、远距离(1500米)、支持多点中继的无线通信模块,介于频段434mhz(240-930mhz可设),无线传输速率2.4kbps-128kbps,在输入检测无线发射模块和服务器接收模块中起到一个桥梁作用,可有效解决远距离通讯和有遮挡物接收效果弱的无法正常传输的场合。 3.4无线串口接收模块 434m无线传输模块工业级设计,功耗低,介于频段434mhz(240-930mhz可设),数据传输速率2.4kbps-128kbps,发射功率8dbm-18dbm,通过232串口与电脑相接,同时接收多个开关量输入的无线模块的数据,及时通过串口将数据按照固定协议发送给服务器软件解析,进行实时报警信息显示,报警检测数据响应快速,准确。同时又可以作为数据采集板的无线传输设备,适用于组网简单,短距离传输场合。 3.5数据处理 数据库采用sql server 2005,无线接收器通过串口将数据进入计算机进行数据汇总,用于集中管理和存放各采集点现场实时数据,做到实时数据库开放。 3.6网络查询 监控中心软件本系统采用“浏览器/服务器”(b/s)架构,该软件安装在地面监控中心具有固定ip地址的服务器上,通过安装在服务器上开发的b/s架构软件系统后,即可实现行车现场数据的实时功能,允许不同ip用户同时上网查询记录统计数据,实现数据共享功能。客户端通过widows ie浏览器进行查看,软件具有完备的权限管理(如图2)、简洁大方的数据即时显示界面(如图3)、多样化的历史数据查询(如图4)、数据统计(如图5)、报表、方便的行车信息添加、报警参数设置等功能。 4.创新点: 4.1应用无线通讯采集技术,建立行车安全检测系统,实现对违章操作的量化管理,减少行车安全事故。 4.2所有数据记录,全部实时自动生成,避免人工干预,形成的数据库可以分类型、分时段提供网络查询,节省安全管理成本。 5、结束语 行车安全检测系统投入运行一年以来,系统运行稳定,数据采集准确。对行车工的违章操作提供了量化考核依据,大幅减少违章操作次数,降低事故隐患,为重工业安全生产提供了可靠保障。具有推广价值。编辑 通讯技术论文:发展短波通讯技术的意义 短波通信是无线电通信当中的一种方式。它通过电离层的发射后,才能把发射电波送达到接设设备上去,而且通信距离较其他通信方式来说可以达较远的空间,是远程通信经常使用的重要手段之一。由于电离层又具有不可破坏特性,从而使短波通信长期以来备受各军事强国的关注。后来世界各国开始利用超短波、微波、卫星和光纤通信可以轻而易举地把多种信息传送到地球和空间的各个角落。随着不断涌现出许多新型无线电通信系统,世界军事强国逐渐把目光放在卫星通信的发展上,导致军事专家们忽略了对短波通信技术的探究和开发,后来世界各国的专家们陆续发现,卫星这种通信方式虽好,但它在战时很容易被敌方截获,被破坏和被窃取的概率很大,而且各国所采取的技术措施和频段也是在仲伯之间,此而导致目标和重要信息的泄露,近而会造成战术方案的外露。这时,人们又重新意识到短波通信又有着其他通信系统无法比拟的发展前景。 1 短波通信以其独具的特点在不断完善和发展 我是一位长期从事短波通信工作的基层干部,可以深深体会。到短波通信在我军通信领域占有的特殊性,在移动通信和互联网络发达的今天,即便是世界发达国家,始终没有放弃对短波通信技术的探究,如何让这棵在军事上立下赫赫战功的“长青树”仍立足于数字化的未来,这一直是我们这些从事短波通信工作者的奋斗目标,从我们现在使用短波单边带电台,从体积上较以前看逐渐向小巧精制上变化,功能却没有因为体积娇小而减少,相反增加了许多新性能,稳定性是更加的好了,走数字化进程将是短波电台未来发展的必然趋势。短波通信使用的天线主要是向宽带、全向、无“盲区”、高增益方向发展,体积越来越小,效率越来越高,现在又推出多款新型基站天线和车载天线,这些新型装备在我们日常演练中使用多次,性能及稳定性极高。而在频率选择上,除了广泛使用 ASAPS 测频系统和 ALE 自适应选择方法外,又推出了短波全频、段实时、自适应选频系统和频率管理系统。我军现在使用的电台在解决设备噪音问题,推出了各种静噪、消噪方式,可以串接在任何电台的收信音频方向大电路中或做成消噪扬声器,消噪信道中的背境噪音,使短波电台的收听质量,达到或接近超短波电台的收听水平。 2 短波通信以其自身优势立于不败之地 为何说在现代科技水平高速的今天,短波通信在我国军事众多的通信方面可以保持自已的不败地位,更被军事专家赋予“通信长青树”美誉,从它的较其他通信手段相比,有着它自己浓厚的自身优势,其原因主要有五: (1)短波通信能解决建设在山间坝子中的各地中心城市以及两个或几个大中小城市之间通信难的这一问题。短波通信是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段,无需任何中继设备,可以完成数百公里,数千公里以及环球通信,一但发生战争,各种通信网络都可能受到破坏,卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式,其抗毁能力和自主通信能力与短波通信无可相比; (2)设备配置机动、灵活、可固定亦可移动,甚至于人背马驮,特别是在山区、戈壁、海洋等地区,超短波覆盖不到,主要依靠短波通信; (3)与卫星通信相比,短波通信较之隐蔽、保密,战时被敌侦探、破坏的可能性较卫星通信小; (4)设备携带轻便,不用支付话费,运行成本低,组网方便; (5)掌握短信通信技术的军事人才大多在基层工作,己能熟练掌握最新型通信设备使用技术,如遇战事,能够在各个领域里发挥着巨大作用。 从综上所述来看短波通信系统的发展是十分必要的,理应被军事预算较紧张的我国所用。用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网,使之更加先进和有效,满足新时代各项工作的需要,无疑是非常有其使用价值的。 结论 短波通信技术自身的一系列优点使得其在在无线通信技术领域有着其它通信技术无可替代的地位, 必将重新引起人们的广泛关注。近些年来,短波通信技术在世界范围内获得了长足进步,出现了很多新电台、新设备和新技术,特别是短波通信在军事通信上的不可替代性,使得短波通信这一古老和传统的通信方式至今仍受到国内外高度重视,在信息化发达的今天没有被淘汰,俗话说“工欲善其事,必先利其器”,现在通信专家对短波通信认识上发生了转变,国外军方也相继投入了大量的人力、物力和财力,对短波通信新技术的开发研究进行了不懈的努力,像自适应通信技术、计算机通信管理(包括“三遥”技术)、数字信号处理(DSP)等取得了突破性进展。特别是短波通信自适应技术出现以后,人们充分认识和掌握电离层传播特性,如此看来短波通信事业未来发展前景还是很广阔的,意义更加深远的。 通讯技术论文:国内通讯技术状况研究 近些年来, 随着我国移动通信事业的快速发展, 以及用户数量的不断增加,要求移动通信技术应加以改革创新。当前,我国的移动通信市场正处于快速扩张的趋势,特别是移动用户的分布不均匀以及城乡规划的不合理,部分大中型的城市与较多发达的城镇出现信号不佳、信道不够等现象,另外,掉话率或者阻塞率的移动服务不佳,频率资源紧缺的问题日益严重[1]。与此同时,多媒体与数据业务,尤其是互联网业务的高速发展,网络用户对互连网、移动计算以及图像等多元化的需要持续增加,需要移动通信的网络系统能综合数据、语言等各种业务,加以调整宽带通信的配置,从而增强宽带无线通信的能力。 1 我国移动通信技术的现状分析 近些年来,我国的移动通信技术正处于高速发展的状态,其的发展现状主要表现在以下三个方面:首先,我国移动通信市场的发展情况:当前,移动通信在世界范畴内发展迅速,网络化、数字化的通信势在必得[2]。另外,本国移动通信行业也全力改革创新,加强改善自身的服务质量,扩大市场规模,目前仍处于发展迅速的趋势。其次,我国移动通信的制造业发展现状:本国移动通信的生产规模逐渐壮大,其的生产技术和管理水平相对较高,但其的产业主体,仍是以外商独资或者中外合资的形式为主,其的生产方式还位于零件组装、整机安装的时期。根据相关资料统计,当前我国具有生产移动设备能力的企业共计 30 余家,其中 12 家为独资企业,其生产设备的特点有:技术新、起点高、组网灵活等。最后,其他通信系统的发展情况。当前我国其他的移动通信系统主要包括:无绳电话、寻呼系统、集群通信系统等,其中大部分的寻呼机与寻呼设备均生产于我国。然而,由于国内销售的无绳电话是以家用模拟电话为主,销售数字无绳电话的极少。因此,当前国内虽有多家厂商能自行生产一定的集群通信设备,但其的生产规模仍较小,需要政府及国家的支持。近年来,我国正构建健全的持久运行的卫星通信专用网、公从网等。与此同时,也加以改进了信息通信网络的技术,但要想全面实现 3G 通信,还需尽早由窄带网逐渐过渡至宽带网,由单一网过渡至综合网,以及由自动网过渡至智能网才行。 2 我国移动通信技术的发展趋势及特征 连跨两个世纪的电信技术正处于一个非常关键的转折阶段,在未来的十几年内,将是电信技术发展最频繁、最活跃的阶段。随着信息化时代的来临,以及 IP 技术的逐步兴起,电信网络的发展面貌将逐渐改变,并朝着更新的技术方向发展。移动通信技术在未来的发展趋势主要包括:宽带化、分组化以及综合化等。具体特征表现于: 2.1 宽带化的发展趋势特征 近年来,我国的移动通信技术主要朝着宽带化的方向发展,随着高量网点及光纤技术的逐渐发展,全球范畴内已逐步实现有线网络的宽带化,而我国的移动通信技术也将向着无线连接宽带化的趋向演进,无线通信的传输速率正逐渐由第二代移动通信系统的速率 9.6kbit/s 发展成第三代系统的 2Mbit/s。因此,移动通信技术的宽带化必将成为一种趋势。 2.2 分组化的发展走向特征 伴随着网络通信中数据通信业务量的不断增加及其领先地位的产生,以往的电路转换技术将逐渐发展成以分组化的网络通信技术,尤其是以 IP 技术为基准的网络通信技术必将成为一种趋势,而 IP 协议也即将成为我国电信网中起主导作用的通信协议[3]。目前,我国的移动通信公司正开展分组式的无线通信业务,对此,各网络用户将能在分组传输的形式下发送与接收信息数据,这一方式改变了以往移动通信数据的连接模式。而占骨干地位的 GPRS 优秀网,也将普遍使用路由器的技术,在IP技术的基础上进行组织网络,初步进行移动通信骨干网 IP 技术的应用实践。 2.3 综合化的发展趋势特点 我国的移动通信技术除了朝着以上两种方向发展外,还朝着网络综合化、接入多样化的趋向发展。未来十几年信息网络的构架形式将朝着优秀网以及接入网的方向转变,网络宽带化与分组化的发展趋势,使位于相同优秀网络上的综合传输的各种业务信息不再成为设想。随着网络通信的综合化、管控范围的逐渐开放以及市场竞争的不断需求,将促使以往的电信网络技术和兴起的计算机网络技术相融合[4]。而接入网作为信息通信网络中发展潜能最大的部分,将来的通信网络将借助固定接入、无线本地的环路接入以及移动蜂窝的接入等不一样的接入装置进入优秀网,以满足网络用户需要的不同业务,甚至在技术方面,也达到了固定接入和移动通信等各种业务的相互促进、相互融合。特别是无线通信使用协议(WAP)的兴起,将极大促进无线数据事业的发展,从而推动移动通信业务和 IP 业务的相互融合。 2.4 移动通信网络结构的深入变革 近些年来,我国移动通信的网络结构仍在不断的深化改革,现行的电路转换网络朝着 IP 网络的演进已成为一种必然趋势,IP 通信技术将是未来网络技术的关键部位。以业务控制的分离为基础,逐步分离优秀转换的传送网与网络呼叫的控制,进而促使移动通信的网络结构发展成包括业务控制层、应用层以及以接入网与优秀网共同构成的网络层[5]。网络通信的变革必将成为未来数十年的潮流,通过长时间的高速发展后,以往的电路转换网络已具有较大的发展规模。另外,假以时日,兴起的 IP 网络也能真正实现其的主导作用。然而,对于 IP 网络代替以往的电路转换网络,还需较长的时间才能实现。在较短时间内,两网仍需共同促进、共同发展,并逐渐实现由以往电路型的网络演变成新型的平滑网络。因此,移动通信网络结构的巨大变革,将促使其的整个网络系统发生巨大改变,其的系统功能也得到较大改善。 3 结语 总而言之,随着市场经济的快速发展以及信息化技术的不断进步,我国移动通信技术的宽带化、分组化以及综合化等势必成为一种发展趋势。移动通信的主体,也必将以人与人为主演变成人与物或者物与物。与此同时,固定网络和移动网络的相互融合,也必将促使通信网络、计算机网络以及广播电视网络与传感器网络的相互融合成为未来的发展趋向。 通讯技术论文:通讯技术在海上钻井中的运用 1 前言 随着社会的发展和科学技术的进步,人类社会对能源的需求越来越大。海洋油气资源开发逐渐成了能源工业中投资高、风险大、高新技术密集的新领域。海洋石油开发是海洋资源开发利用的一部分。由于海洋钻井平台与陆地基地之间的超视距通信 , 受传统通信手段的限制 , 很难实现大容量数据共享 ,严重影响了海上油田的运行效率 , 以及海上油田的数字化建设,而 RTK GPS 通信技术较好地解决了这一问题,本文就 RTK GPS 通信技术在海洋钻井平台中的应用进行探讨。 2 RTK GPS 通信技术的工作原理 RTK GPS 技术即实时动态载波相位差分技术,是目前精度最高的卫星导航定位方式。它基于实时处理两个测站的载波相位 , 实时提供观测点的三维坐标和速度。其工作原理是由基站通过数据链实时将某载波相位观测量和站坐标信息一同传递给移动站 , 移动站接收 GPS 卫星的载波相位与来自基站的载波相位进行实时处理 , 给出用户的高精度位置坐标。目前 RTK GPS 实时差分定位精度可达2cm。RTK GPS 提供的两点间的高精度向量 ,即保持基站和移动站两点间的高精度基线长和方位 , 具备了光学测量仪器 ( 全站仪、经纬仪 ) 的测距和测角功能 , 可取代传统的光学测量仪器进行海上相对位置测量和水下地形测量。 3 应用于海上油田相对定位测量 3.1 操作方法 将 RTK GPS 基准站安装在导管架上 , 在钻井平台上安装两个以上的移动台 , 导航计算机实时接收各移动台的三维坐标和速度等信息 , 采用大地主题反算公式求解出两个移动台的大地方位角或用两个移动台的基线向量中的一个法截面方位角作为钻井平台实时航向基本量 ; 同时求解出一个移动台或两个移动台与导管架上的基准站所构成的基线长度和法截面方位角 , 用平面几何解析法解算出钻井平台与导管架的相对位置参数 , 实现海上高精度动态定位测量和引导。利用 RTKGPS 完全能够实现海上局域高精度定位测量引导。它克服了传统交会测量定位工作难度大 , 外业测量人员艰苦 , 且成图时间长的缺点 , 大大减少了测量人员的劳动强度 , 自动化程度高 , 省工省时 , 精度高 , 全天候 , 提高了工作效率 , 使得测量工程更加方便、快捷、轻松、高效、经济 , 是一种先进的测量技术 , 在海上油田调查、开发及工程施工等测量定位领域中有广泛的应用前景 , 实现无验潮方式水深测量、油田海底管线调查、检测、导管架安装定向等。 3.2 实例分析 采用上述办法实施钻井平台与导管架对接的定位引导并获得成功。以渤海 12 号钻井平台与岐口 17-2 导管架对接为例,对接设计技术要求是 : 以二、三列井口中心的中点为中点与船体中心线对中 ; 钻井平台艏向及偏差 353.3° ±1° ; 纵向距及偏差 5.4±0.20m( 距第一排井口中心 ); 横向偏差 ±0.10m。最终就位结果 : 平台艏向 :353.42° ; 纵向距离 :5.168m( 距第一排井口中心 ); 横向偏差 : 0.178m( 左 )。定位数据显示最终就位结果满足设计要求和渤海 12 号钻井平台的作业要求。实际定位引导过程中定位数据稳定、可靠 , 实时反映出钻井平台与导管架的相对位置 , 定位误差在 5cm 以内。 3.3 主要特点 第一,高精度三维定位。GPS 点是直接从 GPS 卫星讯号中获取三维定位信息 , 因此各点之间不存在逐点推算和误差积累。GPS 点位不仅比常规大地测量的精度高 ( 达0.1×10-6~0.01×10-6), 而且精度均匀。这对高差和钻井平台方位测量是十分有益的 ;第二,设计和布点方便灵活 , 受通视和高度角的限制小 , 消除了传统光学测量对作业环境的要求 ;第三,对地理条件和作业条件要求低 ,工作效率高。GPS 观测基本上不受气象条件的影响 , 这是常规手段难以比拟的。传统光学交会测量无法完成载体的动态测量且动态精度难以保证 , 即便采用全自动的全站仪进行跟踪测量也要受最大测量距离、进入角度和高度角的限制 , 无法实现连续测量 ;第四,采用 RTK GPS 可实现载体的姿态测量 , 满足工程测量的精度要求 , 可取代不利运输和安装且造价昂贵的电罗经或方位水平仪 , 系统成本低 ;第五,作用距离远。尽管 RTK GPS 也受作用距离的限制 , 但目前通常可达 20km,而传统光学测量的最大距离为 8km, 相比之下 ,RTKGPS 的优势是相当突出的。 4 应用于海洋钻井平台水下地形测量 RTK GPS 无验潮水下地形测量能自动导航,可按距离或时间间隔,自动采集 RTK 确定的三维位置及水深数据,只要将 GPS 天线高量至水面,对测深仪进行吃水深度改正,便可高精度、实时、高效地测定海洋钻井平台水下地形点的三维坐标。利用 2 台或 2 台以上的 GPS 接收机同时接收卫星信号 , 其中1 台安置在已知坐标点以作为基准站 , 其它作为流动站 , 这样基准站的电台连续发射数据 , 流动站上连续接收数据 , 流动站上就可实时计算出其准确位置 , 通过计算机中软件获取测深仪的数据 , 并自动滤波 , 形成水下地形原始数据 , 这种方法测量的平面位置精度能够达到厘米级 , 高程精度一般能够达到小于 10 cm, 对于测量水底地貌完全足够。这样大大减少了测量人员的劳动强度,自动化程度高,省工省时,精度高,全天候,提高了工作效率,使工程变得更经济。 RTK 无验潮测深技术虽已逐步被使用,但是要想得到精确的水深测量图成果,需要考虑诸多因素的影响,只有有效控制每一项影响精度的因素,最终的成果质量才能得到保障。在使用 RTK 进行无验潮水深测量时有以下几点注意事项: (1)利用 RTK 在海上进行无验潮水深测量时根据测区离岸的距离远近,选择不同的 RTK 高程改正参数的测定方法。离岸 5 km以内的项目一般在陆上 2 个以上已知控制点上进行 RTK 参数测定即可。离岸 5 km 以上的项目一般应在海上设置临时验潮站,临时验潮站数量应根据测区范围的大小满足《水运工程测量规范》的要求,再利用临时验潮站进行高程改正参数的测定。进行无验潮水深测量时一般应选择 1 ~ 2 天进行潮位观测,与有验潮数据进行比较,满足测量精度要求后,方可在后续的测量中采用无验潮水深测量。 (2)为了保证水深测量精度,在无验潮水深测量中,除注意以上影响因素的改正之外,对测深仪器本身误差的改正、声速改正、船速效应等都要进行仔细的处理,避免误差的积累。 通讯技术论文:现代4G通讯技术分析 4G技术是对3G技术的不断完善,其能创造出大多数消费者消费需求。其不仅在速率上远远超过3G技术,其在性能和回流媒体内容上也远远超过3G技术。在实际使用过程中,其能接收刚高分辨率的媒体节目,也能能为广播和通信基础设施创造更多的条件,加之4G技术无线连接费用较3G技术便宜和能实现不同网络漫游,能更好满足用户需求。如何更好的对现代化4G移动通信技术更好的分析,已经成为相关部门值得关注的焦点。 1、4G 技术含义及特点 1.1 4G技术含义 对于4G来说,其尚未有精确的定义,但是可以将4G技术称为广带接入和分布网络,其具有高于2Mb/S非对称性数据传输能力,能对全速移动用户提供100Mb/s以上的影像服务,也能实现三维图像高质量传输。能通过广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络,为不同固定无线平台和不同网络提供无线服务,同时也能与不同地方宽带接入互联网,提供信息以外的定时数据采集和远程控制等综合功能。 1.2 4G技术特点 就目前来看,4G技术不仅具有较高的数据传输效率、较高的智能性、较好的覆盖性能,同时也能更好的实现无缝漫游、高质量的多媒体通信和不同Qos业务。一般普通的移动用户的手机数据传输效率最高只能达到10~20Mb/s,而使用4G手机,其传输效率能达到100Mb/s;在实际应用过程中,可以通过智能信号处理技术,将不同信道条件下各种复杂环境结合在一起并对其进行正常发送和接受,以实现其智能性;在实际应用过程中,4G系统通过良好的覆盖性能更好的提高变速率传输;在实际应用过程中,也能通过多种媒体、通信主机和网络来实现无缝连接;在实际应用过程中,可以通过IPv6来实现网络来实现话音和多媒体业务;在实际应用过程中,通过动态带宽分配,能对发射功率进行相应调节,使4G不同通信质量和通信业务更好的实现。 2、4G 移动通信技术分析 2.1 对正交频分复用技术进行分析 正交频分复用技术作为多载波调制的之一,其能通过数据经串将等待传输的高速并串变换成能在子信道传输的低速数据流,并利用相互正交的载波对其进行相应调制,使其能够通过叠加的方式进行发送。当接收端接收相应干载波时候,就能对低速数据流进行接收,经过并串变换就能将其恢复成高速数据。这种技术在实际应用过程中,不仅能减少或现出信号干扰、提高频率利用率,同时其也有加强的抗衰落能力和抗码间距能力。通过这种技术,能有效的进行高速数据传输。 2.2 对智能天线技术进行分析 智能天线技术是以空时多址技术的基础进行研究的,其在实际应用过程中,可以通过信号在传输方向上的差异,对同频率、同时隙和同码道的信号进行区分,并以改变动态信号覆盖区域的形式,对准用户方向和干扰方向,实现用户自动跟踪和监测环境,以为用户提供准确的信号,避免不必要信号的干扰。 2.3 软件无线电技术 软件无线电技术就是利用软件加载的方式来增加原来标准化、模块化的硬件功能,使其能更好的实现不同种类通信系统开放式结构,通过宽带模数转化器和数模转化器等模块以满足射频天线需求,并以多种软件为依据对无线功能进行定义。其软件系统不仅包括无线信令规则和处理软件,同时也包括信号流软件、信道纠错软件及信源编码软件等。 2.4 对无线链路增强技术进行分析 无线链路增强技术在实际应用过程中,可以以空间分集、时间分集和频率分集的形式获得更多的分集性能。而多天线技术通过2天线就能实现发射分集和接收分集,通过输入输出技术进行发射分集和接收分集,以分立式多天线形式将天线分解成不同子信道,以更好的提高多链路容量和覆盖,更好的满足人们需求。 2.5 对 IPv6技术进行分析 IPv6技术作为下一代网络优秀协议,其能实现全分组传送数据流。在实际应用过程中,其不仅有较大的地址空间、自动控制优势,也有较高的服务质量和移动性优势。IPv6技术在可预定时期内,将全球唯一的地址提供给可以想象的网络设备;IPv6技术在实际应用过程中,其不仅能对无状态地址自动配置进行支持,也能对有状态地址自动配置进行支持。其中无状态地址比较重要,使用这种方式的时候,必须用节点发现机制来获得局部连接地址。最好是在无人干扰下使用这一地址,并选用即插即用机制,来获取全球唯一路由地址;在服务质量上,IPv6技术不仅具有IPv4技术QoS,同时其也能提供更多服务。毕竟其报头中含有新增字段,通过不同的节点就能对IP地址流进行相应别和处理;因每一个移动设备都有本地地址,而这个地址与当前设备互联网位置无相应关联。只有在本地以外使用的时候,才能通过转交地址获得移动节点相应数据信息。 3 、结语 随着移动通信技术不断的发展,移动通信技术已经经历了三个阶段,但是第三阶段在传输效率、无缝漫游、通信服务及费用上不能更好满足人们实际需求。第四代移动通信技术4G的出现,为移动通信业务带来了新机。其不仅有较高的通信效率,也能更好的实现不同环境业务无缝漫游和提供更多服务,其智能性及覆盖性也比较好。然而,4G技术仍处于研究阶段,并未广泛的使用。随着科学技术不断的发展,4G技术必定能更好满足人们的实际需求。
通信技术论文:CAN总线皮带综合通信技术论文 1内嵌CAN控制器的PIC18F248单片机性能简介 使用内嵌CAN控制器的PIC18F248单片机构建CAN通信网络节点时,硬件设计简单,软件编制也容易许多,系统的抗电磁干扰能力大大增强,软硬件设计也大大简化,降低了成本。图1是该单片机的引脚情况,其23、24引脚分别是其内嵌CAN模块的发送和接收引脚。PIC18F248内嵌的CAN模块主要有如下特点:1)能够支持CAN2.0A、CAN2.0B协议规范;2)数据信息支持标准帧和扩展帧;3)3个传送信息缓冲器,2个接收信息缓冲器,6个有优先级的接收过滤器。 2应用系统中CAN通信部分的硬件电路设计 系统中CAN通信部分的硬件构成部分主要由PIC18F248、PCA82C250、6N137器件构成。三个器件构成一个CAN总线通信节点,其中PIC18F248主要负责数据信息的收集、组织、发送和接收,保证节点之间的通信正常畅通;光电耦合器6N137实现外接总线和控制系统之间的完全电隔离,提高系统的抗电磁干扰能力。 3CAN通信系统的软件设计流程 系统中CAN节点通信部分的软件设计主要就是初始化子程序、数据发送子程序、数据接收子程序。程序初始化部分包含CAN模块工作方式配置、设置屏蔽寄存器与接收滤波器、设置波特率参数、设置发送优先级和设置中断允许寄存器等。数据发送程序是由CAN控制器据总线协议自动完成的。其工作过程是先将发送缓冲器控制寄存器清零,然后将要发送的数据装载到发送缓冲器中,在命令寄存器中将“发送请求标识位”激活,当检测到总线可用时,器件自动开始发送数据。数据接收程序也是由CAN控制器自动完成的,采用中断方式接收数据。每当接收到一条信息时,该信息就会通过接收过滤器过滤,满足条件的信息才送到接收缓冲器(RXBn)中,置位相应的接收中断标志位(RXBnIF)并产生中断;在接收数据中断服务程序中,直接从接收缓冲器中将内容取出并进行相应的处理即可。 4皮带综合安全保护问题分析 皮带综合保护有如下部分构成:主、副滚筒转速,皮带打滑、撕裂、跑偏、堆物、拉绳急停开关及其信息的综合分析。主副滚筒转速数据和打滑传感器(安装在皮带上通过与皮带摩擦而转动的测速装置)输出的数据用于判断皮带运转是否正常,当主副滚筒转速在正常范围内,而打滑传感器输出不正常,可以判断出皮带打滑;撕裂、跑偏、堆物传感器在出现故障时都是输出开关量信号。本系统中数据长度设置为8个字节,第一字节表示皮带序号;主滚筒、副滚筒、皮带打滑传感器转速分别使用一个字节;撕裂、跑偏、堆物、拉绳急停占用四个字节,每一个传感器节点占用一位,传感器动作则相应位置1,这四个字节中空余的位和字节用来扩展测量点用。当任意一个节点上出现异常系统就向CAN总线上发送数据,每次发送8个字节的数据。当正常运行时每间隔1s也向CAN总线上发送8个字节的数据。 5CAN通信配置程序 PIC18f248的CAN通信主要就是CAN模块的配置,将CAN模块的各个寄存器配置好后,需要发送数据时将发送缓冲器装载好数据后,就可以直接请求发送;接收采用中断方式接收数据,当PIR3bits.RXB0IF(注:此处使用接收缓冲器0)为1时表示缓冲器0接收到信息,由此引起中断。 6结束语 内嵌CAN总线控制模块的单片机PIC18F248组成的系统,在开发CAN总线通信时具有硬件结构简单、编程容易、系统抗电磁干扰能力强等优点,在未来的工程应用中越来越受到重视。文章从硬件构成和软件编程两方面对PIC18F248内嵌的CAN模块的使用进行了详细的介绍;并将此应用到洗煤厂皮带综合保护应用系统中,取得了良好的通信效果,对CAN总线系统开发有一定的实际参考价值。 作者:李洋 单位:曲阜师范大学工学院 通信技术论文:计算机技术与通信技术论文 1.计算机通信技术的特点分析 在计算机通信技术自身有着比较鲜明的特点,首先就是在数据的传输服务上的范围比较大,速率较高,这一技术能够通过无线或者是有线的方式组建计算机网络,在网络内的终端间可进行信息互换以及数据的传输,这对于以往的空间限制和数据处理的地域限制得到了打破,从而使得信息能够迅速的传递,为数据的传输提供了新的传输模式和途径。在传输的速率上也有了很大的提高,尤其是光纤通信技术在计算机网络中的应用,已经从Mb上升到了Gb的程度;还有就是应用范围广的特点,这一技术由于自身的优势,已经在诸多的领域得到了应用,例如在信息的处理系统方面的应用,能够将网络内的数据以及资源得到有效的管理控制。从而为企业的决策提供数据信息的参考依据。另外在办公自动化的系统当中的应用也能够将数据的处理和传输的速率得到有效的提高;还有就是支持多媒体数据存储以及传输的服务这一特点,这样在安全性以及完整性方面有了很大程度上的提高。 2.计算机通信技术的实际应用与发展 2.1计算机通信技术的实际应用 将计算机技术和通信技术得到有机的融合是技术融合的典范,不仅能够将数据的传输效率得到有效的提高,同时也能够将传递的容量得到扩大,保障信息的安全性以及完整性。计算机通信技术能够进行远程实时的通信,通过将有线或者无线的形式将其和终端的设备与网络进行联合,可以将信息的传递性能大幅度的提升,能够高效的完成人们所需要完成的工作。在无线通信技术的方面开看体现的比较显著,它能够对一部分的区域没有办法创建有线通信网络的用户进行提供服务,从而有效的实现远程实时的通信,这样能够将通信技术的价值最大化的得以体现出来。在计算机的信息技术方面,是其中的最为重要的一个技术,高科技的发展和信息技术有着密切的联系,在当前的信息技术的发展方面也比较的复杂,所涉及的内容较为广泛。信息技术可说是计算机技术的一个优秀技术,主要是将收集的信息进行整合以及加工利用,而计算机技术也可以称作是信息的加工处理厂。从信息技术的本身发展来看,它主要是计算机技术和通信技术两者结合而发展形成的,在单个的计算机可以将其看成成神经元,是通过通信卫星以及光纤网络等进行组建而成。整个通信网络可以看成是神经系统。在当前社会对信息的重要性愈来愈重视的背景下,信息技术的发展也显得格外重要。在计算机通信技术的发展下,这一领域已经成了研究中的热门,在计算机通信技术的实际应用过程中它的对象主要是数据,也就是以二进制的形式进行标示的数据,也可以将其称作是计算机数据通信技术,在这一通信技术的形式方面比较的多样,可以通过电子表格以及语音和文本文件等形式进行实时的通信。在对于近距离的通信方面只要把终端的设备端口通过电缆进行连接即可,这样就能够对数据进行高速的传输,针对于远距离的通信就需要在网络的基础上进行,把多台的通信设备以及电脑按照相应的规则进行连接,在不同的传输介质基础上来完成对数据的传输。在计算机通信技术的有效融合下,能够使得用户间的资源得到共享,可以将通信的作用得到最大化的体现。另外就是在计算机通信技术的基础上能够构建在功能上更加的丰富以及结构灵活的分布式的数据库系统,通过这一系统的统一规则以及数据库的平台能够有效的将数据库的管理效率得到有效提高,并能够为协作办公创造良好的条件,在火车票的站点以及飞机票全国预定功能等领域都有着应用。 2.2计算机通信技术的发展趋势 在当前我国的科技不断进步的过程中,计算机通信技术也逐渐的成熟以及完善,在今后的研究发展的对象会逐渐的向着计算机通信网络以及多媒体通信的技术上进行迈进,在未来的发展过程中,计算机通信技术将会在更多的领域得到应用,并未企业的发展提供服务以及工作质量和效率。在当前的电脑硬件的设备不断的开发以及相关的软件在功能上不断的增强的背景下,在计算机和通信技术的融合过程中也会向着三网融合的目标迈进,在这一过程中将会在信息的传递速度上得到更高的提升,在所应用的资源以及共享的范围和综合性能方面也会得到更大的进步。 3.结语 总而言之,对于当前我国的计算机技术以及通信技术的融合正处在重要的发展阶段,所以要能够将多发面的问题进行重视。从目前的发展形式来看,两者的融合已经成了一种发展的形势,对这一领域得到有效的加强就显得格外重要,另外在计算机通信技术和蓝牙技术、信息技术方面还有着很大的发展潜力,在未来发展中将会起到更加重要的作用。 作者:顾冰冰 单位:辽河石油职业技术学院 通信技术论文:高速公路应急通信技术论文 一、数字集群调度系统 移动通信系统可分为公用移动通信系统和专用移动通信系统。其数字集群调度系统(或数字集群通信系统)属于专用移动通信系统,它是一种专用的高级指挥调度系统,其指挥调度功能是区别于公网及其他无线通信系统的主要特征。数字集群通信系统是在无线接口采用数字调制方式进行通信的集群通信系统,主要包括调度指挥、数据、电话等业务类型,其特点是系统内所有可用信道为系统内的全体用户共享,具有自动选择信道的功能。因为能实现共享资源、分担费用、共用信道设备及服务,能控制和实现个人与群体间任意通讯、保密性高、功能丰富,可广泛应用于高速公路工程的应急通信系统中。在高速公路应急通信工程中,每条高速公路可根据自身需要,采用独立建设专网集群系统的方式,如采用800MHZ专用数字集群调度系统,实现紧急情况下的指挥调度。在工程设计中,可通过PBX(程控交换系统)将有线通信系统接入无线集群通信系统,实现有线与无线的联合调度,为指挥中心工作人员与移动工作人员之间提供语音、短消息、视频及其他数据通信。数字集群调度系统主要由无线集群控制中心及应用于工程现场的车载终端和手持终端构成。无线集群控制中心主要控制和管理整个集群通信系统的运行、交换和接续。它由接口电源、交换矩阵、集群控制逻辑电路、有线接口电路、监控系统、电源和微机组成,具有选呼、组呼、广播、优先呼叫、强拆、强插、调度通话录音、后台监听等功能。在工程设计中,集群控制中心可设置在高速公路任一通信站内,由有线接口电路提供的2Mb/s接口接入通信站综合业务接口,并在管理中心与程控数字交换机连接,这样无线集群电话便可通过程控数字交换机进行交换,实现有线与无线的自动转接、调度及数据通信功能。车载终端和手持终端主要配备给工程现场未定地点的终端用户,包括移动车辆、执法人员、设施看护人员等。车载终端主要应用于移动车辆,由全向天线、射频处理电路、控制及接口电路、操作面板、话筒、扬声器等组成,驾驶员可以通过操作控制面板的按键,发出通信请求,并通过话筒发话,通过扬声器收听。 二、多频段无线信号在隧道工程的覆盖 隧道是高速公路事故多发区域,在发生突发事件时,隧道内极易形成通信信号的盲区。高速公路在运营阶段,各通信运营商在隧道内安装了公共移动信号的覆盖系统,用以确保GSM、CDMA等公网信号在隧道内接续。由于无线集群通信系统使用专有的频段,因此,需另外建设一套覆盖系统。然而,多个运营商(或管理机构)分别建设自己的覆盖系统势必造成巨大的重复投资。针对这样的问题,可采用“多系统合路平台+洞内覆盖系统”的方案,实现多频道无线信号覆盖系统的共建共享。当前,无线信号在在隧道内的覆盖方案概括起来主要有以下两种。一是洞内分布方案。这是一种“信号源+洞内分布系统”的结构,天馈系统装于隧道内,适用于隧道距离特长隧道、长隧道,有较大弧度的隧道。二是洞外投射方案。这是一种“信号源+定向天线”的结构,天馈系统装于隧道洞口,适用于短隧道、中隧道,且隧道没有弧度。所以,对于特长隧道、隧道群、海底隧道等特大型的工程结构物,宜采用洞内分布方案。多系统合路平台(POI)系统是一套多频段无线信号的合路分路复合装置。它作为连接信号和分布系统的桥梁,其主要作用是将不同的多个无线信号耦合入同一套天馈系统。在系统设计中分为下行POI和上行POI,下行POI的主要功能是将各运营商不同频段的信源经POI合路后送至共用的漏泄电缆(即天馈分布系统);上行POI的主要功能是将不同频道、制式的车载终端或手持终端的无线信号,经过漏泄电缆天线的收集传输至上行POI,经POI检出不同频段的信号后,发送至附近各运营商通信基站。无线数字集群信号、公安/消防无线集群信号、公网信号、FM调频信号等多种不同频段的无线信源,通过POI装置合为一路信号,经漏泄电缆在隧道内覆盖。缆,具有信号传输作用,又具有天线功能。当射频信号通过泄漏电缆时,通过对处导体开口的控制,可将受控的电磁波能量沿线路均匀的辐射及接收,实现对电磁场盲区的覆盖,以达到移动通信畅通的目的。目前,漏泄电缆的频率覆盖范围一般在150MHZ~2.4GHZ。漏泄电缆一般安装于隧道顶部,以达到减少干扰及对隧道区域完全覆盖的目的。当安装长度超过1公里时,信号损失急剧增大,所以,长隧道应考虑安装信号中继器。 三、应急卫星通信系统 在遭遇严重自然灾害时,如地震、台风、坍塌等,地面基站设施与有线通信网络均被破坏,通讯便成为救援遇到最大的困难。所以,应急卫星通信系统的建设作为特殊情况下建立通信连接的候补措施显得尤为重要。目前有两种常用的卫星通信系统:海事卫星系统和VSAT卫星通信系统。海事卫星是集全球海上常规通讯、遇险与安全通讯、特殊与战备通讯于一体的实用性卫星,由海事卫星、地面站、终端组成。海事卫星通信系统使用的是地球同步轨道卫星,采用3颗卫星覆盖全球,它吸取并兼容了3G的先进通信技术优势,在卫星通信中结合了便携移动、宽带、网络通信的需求,是目前世界上最先进的移动卫星多媒体通信设备,在高速公路工程中,主要应用于跨海大桥。VSAT卫星系统是一种智能化的超小型地球站,也称为卫星小数据站或个人地球站。利用这种卫星系统进行通信具有灵活性强、可靠性高、成本低、使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。借助VSAT用户数据终端可直接利用卫星信道与远端的计算机进行联网,完成数据传递、文件交换或远程处理,从而摆脱了本地区的地面中继线问题,这在地面网络不发达、通信线路质量不好或难于传输高速数据的边远地区,使用VSAT作为数据传输手段是一种很好的选择。VSAT卫星系统由两大部分组成:一是空间部分,二是地面部分。其空间部分就是地球静止轨道通信卫星;地面部分由中枢站、远端站和网络控制单元组成。在跨海大桥(如漳州大桥、港珠澳大桥等)工程中,海事卫星系统因具有连接速度快、安装后无需人工设置频率等特点被推荐使用。由于海事卫星系统使用的L波段,使得L波段终端可以迅速地寻星和对星,从而节省应急救援时间,而且通信没有月租费用,只有在通信才时才发生通话费用。在工程现场配置专用的BGAN终端(车载或手持式),应急人员可随身携带BGAN终端设备进入现场,重构与外界通信的网络,将现场情况通过话音、视频、文字等方式发给国家指挥中心及地方指挥中心,进行多方电话、电视会议,收发灾情预报及现场信息。在指挥中心设置卫星终端设备,能及时与工程现场的BGAN终端保持联络通讯,具备电话、传真、E-MAIL、上网等功能,适合突发情况的现场指挥;中心设备接入公众通信网,实现卫星终端与GSM/CDMA/电话的双向通信,提供全天候无盲区的数据通信服务。 四、结语 随着高速公路特殊、特大结构物的不断增加,公路运营过程中意外事故的紧急处置与救援将受到管理部门的充分重视。无线数字集群通信和卫星通信以其专用、灵活等特有的优点和某些场合的不可替代性,使其在高速公路应急通信中发挥越来越重要的作用。 作者:须民健 李文锋 廖强 习燕 单位:招商局重庆交通科研设计院有限公司 通信技术论文:电信光纤信息通信技术论文 一、电信光纤通信技术优势特点 1.1光纤接入网技术 光纤接入网技术利用传输网络实现用户接入光纤,共同实现光纤接入网下信息传输效果的持续提升,实现了传统信息传输的技术性突破,满足人们对信息传输速度的需求。光纤用户接入技术发展起着关键作用。FTTH是光纤接入网发展的一种最终形式,光纤接入网以光网络单位(0NU)的位置所在,分为FTTH、光纤到大楼(FTTB)、光纤到驻地(FTTP)、光纤到路边(FTTC)等几种情况。目前,以”千兆到小区、百兆到大楼、十兆到用户”为基础的光纤+五类缆接入方式(FTTx+LAN)非常适合我国国情。它适用于用户相对集中的小区、大专院校、企事业单位及人口密集的乡镇。这种光纤接入方式的上传和下传带宽,能够实现高速上网或企业局域网间的高速互联,满足不同客户群体对不同速率的需求。 1.2光纤波分复用技术 光纤波分复用技术是现代信息技术发展的重要组成部分,充分表现了现代光纤通信技术发展的主要特点。在ITU-T标准中,通过引入控制层面,使网络具有自动连接建立和修改功能,以及提高连接恢复能力。光纤网络控制层面本身能够支撑不同的技术,不同的业务需求及不同的功能组合。光纤波分复用技术主要是应用波分复用器对广信信息传输出现的损耗进行控制,保证宽带资源的有效获取。同时在光波频率根据波长的不同情况对光纤损耗情况进行独立性信息发送,充分发挥波分复用器的效果将信息数据进行整合。波分复用器能够将不同信号波长进行传输,承载电信光纤通信技术优势。 1.3光联网的实现 目前,在扩充骨干网、迅速普及应用DWDM系统的驱动下,我国光网络市场已出现巨大变化,光传送网的角色由原来大容量带宽传送转变为提供端到端的服务连接。电信运营商在电路交换转变为分组交换过程中,在光层网络同时实现了传输功能和交换功能,而全光网络以其良好的透明性、波长路由特性、兼容性和可扩展性,成为下一代高速(超高速)宽带网络的首选。光纤接入网技术和光纤波分复用技术的创新推广应用中,光分插复用器(OADM)和光交叉连接设备(OXC)的成功研制,使得二者能够在基础通信设备基础上实现光路交叉,为光联网起步奠定坚实基础,能够进一步扩充网络系统,提升网络系统的透明性,使全光联网成为可能,掀起了SDH电联网之后又一次新的光通信发展高潮,建设一个最大透明、高度灵活的和超大容量的国家骨干网络不仅可以为未来的国家信息基础设施(NII)奠定一个坚实的物理基础,而且对应我国信息产业和国民经济腾飞及国家安全有极其重要的战略意义。 1.4全新一代光纤 全新一代光纤是新时期电信光纤通信技术应用的优秀内容。新的光传输网分为三层:光通路层(Och)支持终端到终端的传送客户信号。OMS光复用层把许多光波复用到一起后传动到光纤中。OTS光传送层把客户信号映射到单一的光道,再将许多单一的光道复用在一起后送上光纤。全新一代光纤具有频带宽通信容量大、损耗低,中继距离长、抗电磁干扰、无串音保密性好等优势特点。根据电信网络服内容不同,创新了传统光纤发展模式,呈现出大容量、长距离传输等优势。 二、电信光纤通信技术发展趋势的优势分析 伴随中国城镇化等宏观经济政策调整,我国城乡每年旧城改造和新屋建设达到20多亿平方米,至少可以容纳2000万户新居或数百万个企业,为光宽网建设提供了几乎海量的外在条件。伴随信息华社会的发展,人们随时随地办公、生活、学习、购物、娱乐的内在需求日益凸现,建设安全的全光信息网络已经提升为国家战略。科学技术水平提升使电信光纤通信技术提供的服务质量能够不断的满足人们的要求。电信光纤通信技术发展趋势优势明显,传输速度快、传输容量扩大,并且在长距离下实现信息容量提升、完善全光网络系统。在未来电信光纤通信技术发展状况下信息数据传输水平会在网络系统发展下实现高速发展。电信光纤通信技术发展具有重要的现实应用意义。 2.1全光网络 电信光纤通信技术发展中全光网络是重要的组成部分,同时也是电信光纤通信技术应用的关键优秀,是人们对网络信息技术需求发展的表现。全光网络(ASON)在路由和信令控制下,完成自动交换连接功能。它首次将信令和选路引入传送网,通过智能的控制层面来建立呼叫和连接,实现了真正意义上的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复。探究全光网络特点对电信光纤通信技术进行研究,能够更好的实现电信光纤通信技术应用的全面发展。我国对电信光纤通信技术不断进行研究,创新了技术发展模式,在应用上取得了较大发展。伴随国务院《“宽带中国”战略及实施方案》的推进,联通等通信运营商加大力度推行“城乡一体化”光网改造工程,通过全光网络的方式向宽带中国目标靠近,不断地满足社会对现代网络光纤通信技术的应用需求。 2.2多业务承载能力 新时期为了进一步促进电信市场的发展,需要对电信市场发展模式进行改革创新,对运营模式进行重组改制,实现电信业务多元化发展。网络系统光纤接入技术的应用能够承载更多的业务项目,强化基础型承载业务水平,移动基站回传、语音等服务都是多业务承载能力提升的重点内容。从提高传输通道变为提高光业务的解决方案,使光网络能够提高多种高质量的带宽应用与服务,包括:1、OVPN;2、业务SLA;3、带宽出租、带宽批发、带宽贸易、实时计费;4、流量工程;5、分布式恢复;6、SPC(软永久连接)/SC(交换连接)/PC(永久连接)。传统接入网系统主要采用对接式网络结构,这种模式在一定程度上提升了运营系统管理成本投入,使网络系统建设经济效益受到影响。高接入带宽接入网应用之后能够更好的使系统与网络进行融合,实现网络系统高效运行,建立统一系统应用平台。电信光纤接入技术促进多业务承载能力的同时保证了系统客户的应用安全有效性,业务发展保证服务水平质量提升,同时能够承载更多的系统业务,并且针对个人系统应用要求强化电信光纤通信技术。除此之外,还能够提供高可靠性接入、高精度时钟传送、有效满足针对移动基站的回传业务。 三、结束语 电信光纤通信技术不断创新研究,实现了光传输速率效果的提升,满足了人们对通信技术的要求。21世纪是“光子世纪”,“谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”,光纤通信技术的综合优势必然为其发展带来更为宽广的未来。 作者:刘睿 单位:中国联合网络通信有限公司信阳市分公司 通信技术论文:油气生产自动化现代通信技术论文 1现代化通信技术的发展 现代无线网络的组成主要由蓝牙、WiFi、WiMax、Mesh、RFID等。蓝牙:主要是小范围相互连接的几个装置间形成的无线网络,一般范围较小,相对开放,通信不需要电缆,成本较低。WiFi:是一种高频无线电信号,能够将移动终端通过无线方式连接起来,相对开放,通信价格低廉,便于人们生活。WiMax:是更大范围的无线信号网络,一般用于城域网的构建技术基础,也是目前3G信号技术应用标准。Mesh网络:采用网络拓扑结构,也称多跳网络,其相对于其他网络传输,可靠性更高,而且传输速率更快。RFID技术:是一种无线射频识别技术,能够通过特定的无线电通信讯号识别目标及其数据信息,在门禁、票务等系统中多有使用。 2现代信息技术在油气生产运行过程中的有效运用 2.1自动化数据的控制与采集 在油气自动化生产过程中,信息的自动化收集与处理是整个自动化控制的重点。自动化数据采集系统采用集散型控制结构,运用两级SCADA自动化监控系统来实现对生产系统内各技术参数的实时数据收集与控制。油气自动化生产中,在联合站、计量站、油井等相关技术控制区域设置信息收集与控制基站。基站与生产系统中各离散点通过传感器与变送器进行数据信息收集,并利用各自动阀门、压力参数通过自动程序的控制进行实时的调节以实现PID闭环控制,从而构成油气生产自动化控制的一级SCADA监控。基站通过光纤、WLAN等方式将实时数据信息及时传输到工控室、自控中心,通过自控中心与工控室的调度实现数据的动态显示与数据信息异常的及时处理,从而实现对生产系统的控制。由此构成油气自动化生产控制的二级SCADA监控系统。一级单元与二级单元相互之间通过电台进行数据交互,以实现整个网络的信息实时交互联系。 2.2多媒体视频监控系统 多媒体视频监控系统一般由视频客户端、视频监控单元、视频监控中心组成,设置在厂区生产系统及其附属设施、系统的视频监控单元将实时的视频监控信息编码成数据流通过网络传输到视频监控中心,通过转码解流将视频信息反应到视频客户端上,由此实现实时的视频监控。而在整个视频监控系统中比较重要的一个部分是网络视频器,主要负责各种多媒体影像声音的采集以及该视频影像的压缩编码;同时,将网络用户以及监控中心的实际控制命令有效地往前端设备上进行传输。目前,MPEG-4网络视频编码器的压缩比例相对较高,运动补偿性方面较为优越,逐渐成为主流。由于大部分采油厂的视频监控多置于室外,所以,一般要选用能够进行360°全景扫描的恒温监控设备,实施对整个尤其生产自动化系统的全天候监视。后端的监控中心主要是由交换机、多媒体电视强以及视频服务器等等设备有机组成的。其中,视频服务器主要是用来管理源于网络视频编码中的相应的网络视频流,并运用组播技术提供相应的视频服务给相关的网络用户,真正实现多媒体数字化实时监控以及网络点播检索行为的有效运行,监控中心可以授权网络用户,这部分被授权的网络用户称作是客户端,客户端为外网用户以及本地网用户均可以。 2.3宽带Ethernet网络系统 2.3.1网络结构 各信息收集基站(联合站、计量站、油井等)收集的数据信息汇集到工区控制处理器,工区工控室通过报表生成、实时图像存储等数据处理后传送到厂部自动化控制指挥中心,以方便厂部领导及技术人员实时浏览各基站主要技术参数、主要实时信息以及异常信息的监测与处理。各基站与工控室、工控室与自控中心之间的连接一般采用光纤、数字微波、WLAN等多种传输方式,通过点到点、点到面、面到面的星状连接网络构建出油气生产系统无线通信网络。 2.3.2组网方式 各基站之间的信息传输组网一般采用可靠性较高、受干扰程度较低的光纤进行连接。从厂部局域网引出光纤连接到油田信息网,如果从厂部到工控室之间的信息连接系统如小容量微波系统不能满足宽带传输的需要,可通过在两端加装E1/RJ45网桥的方式实现微波系统扩容。在基站站点过多、涉及范围过密集、涉及地理环境过于复杂的局部区域,可采用光纤/WLAN混合的方式进行组网,以避免区域光纤连接的复杂性。 3结语 在油气自动化生产中,现代无线通信技术的应用以及科学合理的进行光纤/WLAN等有线/无线网络组网方式的设计,能够节省信息通信交流的成本,从而实现信息数据交互连接的实时性,提高油气生产的生产效率,值得积极推广和广泛使用。 作者:魏永刚 单位:长庆油田分公司通信处 通信技术论文:广域网通信技术论文 1广域网通信技术 1.1分组交换技术 1.1.1虚电路方式 网络传输采用虚电路方式,源节点在与目的节点进行通信之前,首先必须建立一条虚电路(逻辑连接),路径就是从源节点到目的节点,然后通过这条虚电路才能进行数据传送,这条虚电路上的数据传输结束以后,就释放这条虚电路路径。 1.1.2数据报文方式 我们在使用数据报方式时,交换机在传输报文数据的过程中,不必记录每条打开的虚电路,可以建立一张路由表来指明交换机的输出线路。而且在数据报传输方式中,每一个进入的报文进行一次路由选择,这个选择就由每一个交换节点决定,并且每个报文的路由选择都是独立于其他报文。 1.2电路交换技术 电路上的交换是在源地址和目的之间建立一条实在的物理专用链路,可以通过多路复用技术产生,也可以由一条实在的物理链路构成。电路交换技术支持则要按需连接,在通信结束时该条链路就会被切断。 2广域网连接技术 我们除了使用传统的公共电话交换网PSTN之外,还有以下种类广域网连接技术。 (1)ATM:全称:AsynchronousTransferMode(异步传输模式),使用的连接方式是基于信源交换。ATM归类于高速传输介质,例如E3、T、SONET。ATM网络的传输带宽峰值可以达到10Gbps。 (2)X.25:X.25协议主要支持计算机(不相同的公共网络上)在网络层上,使用第三者中间计算机进行通信。 (3)帧中继(FR):一种类似于X.25的高速分组的交换报文数据的通信服务。帧中继主要用于本局域网与其他局域网之间的连接通信服务。 (4)数字数据网(DDN):一种数据通信通过数字信道实现的传输网,一般是使用单点对单点或者单点对多点的数字专线或专网。(DDN)提供的数据传输数率最低为2Mbit/s,峰值可达到45Mbit/s甚至更高。 (5)综合业务数字网(ISDN):数字电话网络的一种国际标准,是一种非常典型的电路的交换网络系统。它主要是传输语音和数据,通过普通的铜缆以获得更高的速率和质量。ISDN是完全数字化的网络电路,连接速度和数据服务上它能够提供稳定的环境。 (6)同步光学网络(SONET)/数字分级网络(SDH):同步光学网络(SONET)是光纤高速网络通信的国际标准。SONET则是以建立起光学媒体等级的网络通信为目的,网络带宽介于51.8Mbit/s和10Gbit/s之间或更高。在欧洲与SONET相对等的产物则是SDH。 (7)交换式多兆位数据服务(SMDS):这个是众多宽带技术的一种,通过IEEE802.6中的,分布排列双总线(DQDB)方式为基础。SMDS服务也可以使用铜质的介质或者光纤。它所支持的通信网络带宽包括DS-1的1.545Mbit/s或DS-3的44.735Mbit/s。 3数据链路层协议 在每条广域网的网络连接上,数据报文必须先被封装成帧,才能通过广域网链路传输,这需要采用网络层中链路层的协议。广域网所使用的链路层协议例举如下。 (1)HDLC:面向比特的,控制数据链路协议之一就有HDLC,同步PPP的基础也是HDLC协议。 (2)PPP:为了让路由器到路由器和主机到网络的连接畅通,通过同步电路和异步电路提供可靠协议。包括IP在内的多种网络层协议能与PPP协同工作,PPP还内置安全机制,如PAP和CHAP的认证。 (3)SLIP:Internet协议中使用的串行线路,主要是TCP/IP的单点对单点进行串行连接的标准协议,不过目前已被PPP取代。 (4)LAPB:全称LinkAccessProcedureBalancedforX.25,在X.25和DTE设备之间通信连接,或者DCE与DCE设备之间的通信和数据帧的组织,都是由该协议负责管理的 (5)帧中继(FR):一种类似于X.25的高速分组的交换报文数据的通信服务。帧中继主要用于本局域网与其他局域网之间的连接通信服务。 (6)ATM:用于国际标准的信源中继,设备发送多种类型的服务,主要使用固定长度(53字节)的信源(如语音、视频或数据)。因为使用的是长度固定的信元,所以可以用硬件进行数据传输处理,这可以缩短了传输延迟。通信设备和广域网速率往往决定着协议的选择。所以就有专线(租用线)和电路交换情况下使用HDLC或PPP,而分组交换选用X.25、帧中继或ATM。 作者:向上 单位:邵阳学院 通信技术论文:国内计算机通信技术论文 1计算机通信技术的发展趋势 1.1计算机通信技术将更加的迅速 虽然计算机通信技术不断地在发展,其发展带给人们众多便利,但是最直观的感受就是,网络传播信息的速度大幅提升。十几年前,人们上网想看高清赛事直播几乎是不可能的,并非是技术达不到要求,而是该死的网络根本就支持不了高清直播所需要的信息传播速度。如今,人们一边可以打开网页看着高清赛事直播,一边还可以登录网络游戏,在后台还有可能正在下载另一部高清电影视频,而感觉不到任何网“卡”。在可预见的未来,计算的通信技术的传播速度还会继续地增加,人们网络下载的速度可能就像电脑的内部传输数据速度那样,人们也就不用在电脑中存着那么多的电影占着电脑空间,想看什么电影在网上轻轻一点就能迅速地下载下来。 1.2计算机通信技术的发展范围将更加的广泛 如今虽然大部分人们可以轻松地上网,但是在祖国的一些偏远地方依然还是没有计算机网络,虽然那些地方发展计算机通信技术将困难重重,经济代价很高且经济回报率很低,但是计算机通信技术的发展不能将那些偏远地区的人们忽略,这是计算机通信技术发展所必须面对的问题,这也是计算机通信技术企业所必须承担的社会责任。因此,随着计算机通信技术的不断向前迈进,也会有越来越少的地方没有计算机网络,也意味着有越来越多的人们可以通过网络相互交流沟通。 1.3计算机通信技术将朝着无线技术大踏步迈进 以往计算机通信技术大部分是依靠有线网络传播,这样就会在实际中存在着数不清的网线,成本巨大;同时依靠有线网络传播也带来很多的局限性,例如网络的传播速度容易受到用户的数量多少的影响,并且一些偏远地区因为条件的不允许就得不到网络发展带来的福利。如今,计算机无线通信技术刚刚崭露头角,就迅速成为人们的新宠。人们上网省去了麻烦的网线,带着笔记本电脑,想在哪里上网就去哪里,是躺着、是坐着、是在家里、还是在咖啡馆,只要是无线网络覆盖的地方,人们就能轻松地上网。这给人们的上网带来巨大的便利。同时由于无线网络随时随地都能够连上,也给人们的通过网络交流带来的更加充裕的时间,人们网络互动频繁,将进一步带来互联网的繁荣发展。 1.4计算机通信技术将越来越安全 计算机通信也会遭受一些网络病毒的影响,而对用户的安全带来威胁,这给计算机通信技术的发展蒙上了阴影。因此,计算机通信技术想要迈过这个大坎就不得不确保计算机通信技术朝着更加安全的方向发展,这是计算机通信技术发展的关键所在。 1.5计算机通信技术的发展将更加智能化 如今,物联网的发展让人们真的可以实现控制万物的伟大梦想。人们生活中的物品,通过网络跟特定的计算机设备连接,就能够让人们通过计算机来控制它们。例如现在的智能家居,通过人们操作计算机就能够控制室内的温度、室内光线的明暗、室内的含氧量、室内的空气湿度等等这些。在可预见的未来,万物通过计算机通信相互之间连接起来,人们只要通过计算机轻轻地动一动手指就能轻松地改变整个世界。 1.6计算机通信技术的发展将朝着云储存发展 在过去,我们想要存储东西,都必须存储在电脑里、移动硬盘或者U盘里,如今借助计算机通信技术的发展,人们需要储存的东西可以通过云存储完成。例如人们越来越喜欢将下载好的电影或者一些资料放在网盘(例如百度网盘)里而不是电脑或者移动硬盘了,人们还会把手机或者电脑的数据进行云备份,除了云存储的零成本之外,还有就是云存储将会保证我们的数据的安全,不会因为硬盘的丢失或者电脑的故障让我们的一些重要的数据丢失而带给我们很多损失。另外,云存储的另一大好处就是让网上资料的传播变得更加容易,以往我们给别人传一部电影视频需要借助在线网络向别人发送,不仅速度慢,而且也很不方便,如今人们相互之间传递数据很多时候只用传给别人数据的地址就可以了。这就好比一个人如果向十个人传递一个视频,就需要这个人把视频上传十次,然后对方视频的接收方一共也是接收十次。如果采用云传递,那么就意味着传递视频的人只用上传一次视频到网盘中,然后给十个人发一下视频的链接,对方凭借视频链接就可以接收到视频。这样一来,就相当于节省了视频上传者九次的上传时间。因此,我们看到计算机通信技术在云存储上大力发展就更加地提高了计算机通信的效率和速度。 2结语 通过以上的分析,我们可以看到,计算机通信技术在未来还将继续地朝前发展,带给人们越来越多的便利,这也将进一步促进我国互联网的发展,使其朝着更加繁荣的方向迈进。 作者:陈尚文 单位:中国移动通信集团江苏有限公司盐城分公司 通信技术论文:单片机通信系统无线通信技术论文 一、方案选择 机车在运行过程中产生的记录数据必须全部下载下来并转存到地面运行数据库中,在这一过程中运行数据一般采用大容量数据存储设备或者其他数据传输方式来传输,这种数据传输方式不仅需要借助大容量的数据存储设备,同时也必须经历数据传输的人工送存阶段,不仅增加了数据信息的传输复杂性,而且让数据的传输存储活动面临着一定的操作风险,不利于数据信息的规范化管理,在数据信息传输的这种形势下,采用无线通信技术能够实现机车与地面信息管理中心之间的无线通信,可以简化数据管理的工作过程,并提高数据通信的稳定性和可靠性。 二、硬件配置 1、数转电台。 RF-418数转电台是无线通信领域的一种新型产品,其在提高了自身通信技术水平和通信质量的前提下,实现了与单片机之间的无线通信,在运行中可以提供RF测试、双向通信测试、一般数据传送、自动调频数据传送等四种工作模式。这四种模式之间的切换简单方便,在保证其自身高可操作性的同时也提供了多样化的数据传输形式,最大限度的满足了机车和地面数据中心之间的通信需求。 2、数转电台与车载微机的接口。 无线通信技术在单片机通信系统中的应用,存在的最大问题就是数转电台与车载微机的对接问题,在单片机通信系统运行过程中,要保证数转电台与车载微机之间对接的准确性和数据传输的稳定性。车载微机系统采用的处理器是DALLAS公司研发的DS80C320处理器,其在运行中能够提供两个全双工串行口,两个数据指针、13个中断源。通过处理器自身强大的数据处理能力,可以结合数转电台和车载微机所处的不同的实际运行状况,对其对接的方式进行选择,保证数转电台车载微机系统在对接活动中最大限度的接口连接安全和数据传输安全,减轻了单片机控制接口的负担,同时提高了单片机通信系统运行的可靠性。 三、通信软件设计 1、通信格式。 车载微机向地面通信系统发送请求信号主形式为ABBAIDSUMNFF、其中数据帧一共包含有6个字节,前两个字节(ABBA)表示起始位置,第三个字(ID)表示该趟列车的车载微机的编码号,第四字节(SUM)为通信活动中的标注字节,第五字节(N)表示在本次通信活动中从起始字节到结束字节的字节数,是为了防止在通信中信息丢失而设置的,第六字节(FF)表示通信内容结束。无线通信技术在单片机通信系统中的应用,对通信模式最大的创新就是实现了信息通信的数字化。单片机通信系统在我国的应用广泛的存在着运行中一对多的运行模式,一般大型机务段都拥有数百台机车。因为铁路运输自身的特性,大量的机车回段的时间都不确定,机车在完成运输任务返回机务段时,应该首先与地面信息系统取得联系,这种联系由机车首先发出通信请求,在得到地面信息系统的回应后,与地面信息系统建立通信连接并完成数据信息的转发。当车载微机连续三次申请通信都得不到回复或者回复信息不正确的时候,车辆管理人员应该保留该车次的数据信息,并与维护人员联系进行车载微机的修理。 2、程序流程。 无线通信技术在单片机通信系统中的应用结构包括有数转电台和车载微机系统,其运行流程为机车管理人员将通信键按下,车载微机系统向地面通信中心发送通信请求,车载微机系统在通信请求发出之后其接收系统就开始工作,验证是否收到地面数据中心的应答,如果收到应答则进入到数据传输程序,如果超过三次通信请求没有收到应答系统将提示维护,同时如果一次通信请求在10分钟之内没有收到应答信息系统也会自动提示维护。结论:单片机通信系统在社会经济社会中的应用是比较广泛的,其对机车的数据信息管理作用不容忽视,所以针对单片机通信系统在运行中暴露出的问题,利用无线通信技术进行升级改造是很有必要的。 作者:沈珂 单位:中船重工第七二二研究所 通信技术论文:油气生产自动化通信技术论文 1现代化通信技术的发展 现代无线网络的组成主要由蓝牙、WiFi、WiMax、Mesh、RFID等。蓝牙:主要是小范围相互连接的几个装置间形成的无线网络,一般范围较小,相对开放,通信不需要电缆,成本较低。WiFi:是一种高频无线电信号,能够将移动终端通过无线方式连接起来,相对开放,通信价格低廉,便于人们生活。WiMax:是更大范围的无线信号网络,一般用于城域网的构建技术基础,也是目前3G信号技术应用标准。Mesh网络:采用网络拓扑结构,也称多跳网络,其相对于其他网络传输,可靠性更高,而且传输速率更快。RFID技术:是一种无线射频识别技术,能够通过特定的无线电通信讯号识别目标及其数据信息,在门禁、票务等系统中多有使用。 2现代信息技术在油气生产运行过程中的有效运用 2.1自动化数据的控制与采集 在油气自动化生产过程中,信息的自动化收集与处理是整个自动化控制的重点。自动化数据采集系统采用集散型控制结构,运用两级SCADA自动化监控系统来实现对生产系统内各技术参数的实时数据收集与控制。油气自动化生产中,在联合站、计量站、油井等相关技术控制区域设置信息收集与控制基站。基站与生产系统中各离散点通过传感器与变送器进行数据信息收集,并利用各自动阀门、压力参数通过自动程序的控制进行实时的调节以实现PID闭环控制,从而构成油气生产自动化控制的一级SCADA监控。基站通过光纤、WLAN等方式将实时数据信息及时传输到工控室、自控中心,通过自控中心与工控室的调度实现数据的动态显示与数据信息异常的及时处理,从而实现对生产系统的控制。由此构成油气自动化生产控制的二级SCADA监控系统。一级单元与二级单元相互之间通过电台进行数据交互,以实现整个网络的信息实时交互联系。 2.2多媒体视频监控系统 多媒体视频监控系统一般由视频客户端、视频监控单元、视频监控中心组成,设置在厂区生产系统及其附属设施、系统的视频监控单元将实时的视频监控信息编码成数据流通过网络传输到视频监控中心,通过转码解流将视频信息反应到视频客户端上,由此实现实时的视频监控。而在整个视频监控系统中比较重要的一个部分是网络视频器,主要负责各种多媒体影像声音的采集以及该视频影像的压缩编码;同时,将网络用户以及监控中心的实际控制命令有效地往前端设备上进行传输。目前,MPEG-4网络视频编码器的压缩比例相对较高,运动补偿性方面较为优越,逐渐成为主流。由于大部分采油厂的视频监控多置于室外,所以,一般要选用能够进行360°全景扫描的恒温监控设备,实施对整个尤其生产自动化系统的全天候监视。后端的监控中心主要是由交换机、多媒体电视强以及视频服务器等等设备有机组成的。其中,视频服务器主要是用来管理源于网络视频编码中的相应的网络视频流,并运用组播技术提供相应的视频服务给相关的网络用户,真正实现多媒体数字化实时监控以及网络点播检索行为的有效运行,监控中心可以授权网络用户,这部分被授权的网络用户称作是客户端,客户端为外网用户以及本地网用户均可以。 2.3宽带Ethernet网络系统 2.3.1网络结构 各信息收集基站(联合站、计量站、油井等)收集的数据信息汇集到工区控制处理器,工区工控室通过报表生成、实时图像存储等数据处理后传送到厂部自动化控制指挥中心,以方便厂部领导及技术人员实时浏览各基站主要技术参数、主要实时信息以及异常信息的监测与处理。各基站与工控室、工控室与自控中心之间的连接一般采用光纤、数字微波、WLAN等多种传输方式,通过点到点、点到面、面到面的星状连接网络构建出油气生产系统无线通信网络。 2.3.2组网方式 各基站之间的信息传输组网一般采用可靠性较高、受干扰程度较低的光纤进行连接。从厂部局域网引出光纤连接到油田信息网,如果从厂部到工控室之间的信息连接系统如小容量微波系统不能满足宽带传输的需要,可通过在两端加装E1/RJ45网桥的方式实现微波系统扩容。在基站站点过多、涉及范围过密集、涉及地理环境过于复杂的局部区域,可采用光纤/WLAN混合的方式进行组网,以避免区域光纤连接的复杂性。 3结语 在油气自动化生产中,现代无线通信技术的应用以及科学合理的进行光纤/WLAN等有线/无线网络组网方式的设计,能够节省信息通信交流的成本,从而实现信息数据交互连接的实时性,提高油气生产的生产效率,值得积极推广和广泛使用。 作者:魏永刚 单位:长庆油田分公司通信处 通信技术论文:红外通信技术论文 1红外通讯技术在数据传输中的优势 现今的数据通讯方式非常多样,但应用领域最广的还是红外通讯技术,红外通讯技术之所以能够得到如此广泛的应用,主要是因为它主要下列几点显著优势:首先,红外通讯技术便于进行数据的收发,它的所有数据都只是将电脉冲和红光脉冲进行各种转化;其次,红外通讯技术摒弃了传统的线缆连接方式而使用先进的无线电连接,方便进行小型设备的数据传送工作;再次,红外通讯技术虽然进行了大量的创新但仍符合旧有的数据传输的有关规定;最后,红外通讯设备进行的是两个设备间的直线数据传输,它的锥角度数不超过30度,所以保密性能更强。此外,红外通讯技术的最显著优势是传输速度快,这是传统的传输方式所不可比拟的,现今常用的传输速度是4M,不过,最先进的VFIR技术早已达到16M。 2可以运用红外技术的设备 红外数据通讯在数据传送方面取得的工作成效十分显著,所以在多种小型设备中都有应用,本文只列举了一些和我们的生活工作密切相关的使用了红外通讯设备的技术,例如:①生活中使用的各种电脑;②打印机等各种电脑附属设备等;③各种通讯联系工具;④单反相机、家用笔记本、电视机顶盒和手表等;⑤各种工业用或医用设施;⑥网络的接入设施。 3红外技术的缺陷 进行红外数据传输时必须直线工作,这就需要彻底排除其间的障碍物,这样才能高效的完成数据传输工作。分析当前的红外数据传输系统可以发现,其通讯速率是有待提高的,否则将无法提高数据传输的效率。红外通讯技术的突破点在于引进了先进的无线传输方式,这也使得其使用功能比较简单,想要扩展其功能是具有非常大的难度的。 4红外技术为计算机技术带来的进步 红外通讯技术的发展会使许多的主流计算机产品及其附属产品都受到了影响,尤其对调制解调器的应用有着恶劣影响。科学的研究发现,认真执行红外通信标准可以把所有的局域网的LAN的数据率增加至10Mb/s。在红外通信标准中,要求其发射功率很低,所以它在工作时也是由电池来提供动力的。目前,惠普电脑公司早已着手研究内置式端口,若研究成功,所有拥有红外通信标准的笔记本电脑和手持式计算机,使用者都可以把它放在手机的一定范围内实现高速呼叫,还能连接至当地的互联网。红外通讯技术有很强的兼容性,这可以为电脑的设计者及终端使用者提供多元化的无电缆连接方法,如掌上电脑、笔记本电脑、家用台式计算机和个人数字助理设备间的文件交换等。还可以在计算机的各种设备间互相传输数据并控制电视、盒式录像机等的工作。 5红外通讯技术的发展前景 观察目前的市场现状不难发现,红外通信设备已经不单单在个人数据设备、各种笔记本或打印机中使用,而在个人通讯系统即PCS和全球移动通信系统中也有了极广泛的应用。红外线连接是数字式的,所以笔记本电脑间的数字连接不用再应用调制解调器,便携式PC在接通PCS数据卡后连接电话后就能和无线PCS系统开展数据传输;而加大电缆的红外端口能够使PCS电话系统及笔记本电脑之间的无线通信更加便捷。不过在连接PCS、数字电话系统及笔记本电脑时一定要应用标准的红外端口,也因此每种电脑都可使用PCS数字电话系统,例如最先进的笔记本计算机和手持式计算机,这样可以更简单的进行红外数据的通信。此外,在使用该系统时电脑中不需配备调制解调器,所以以前的不能供给高性能PC卡调制解调器工作的手持式计算机现在也可以利用无线形式来完成通信。 6总结 科学的观察现今红外通信技术在各种设备中的应用,我们可以客观的估计,科学技术的不断进步,必然使红外通信技术的应用领域更广,未来的所有中小型设备一定都能实现红外技术数据传输工作,比如数字蜂窝电话。而红外通讯技术中引入的无线连接方式,也摒弃了旧有的线缆连接的各种制约,这除了是直观意义上的向“无形”的突破,也是新技术时代的里程碑。此外,红外数据传输的优势在各个领域中都有着很好的体现,例如保密性好,这可以促进其在军事机构数据传输工作中的应用。相信技术的不断进步,一定能够使红外通讯技术更好的发挥其价值。但是红外线有着直射的特性,所以最好不在障碍物多的地方应用,因此,我们还应不断改进红外通讯技术。 作者:吴扬 游松 梁阳 单位:长庆油田分公司第五采气厂 通信技术论文:计算机通信技术论文 1计算机在配电网之中应用的主要技术 1.1FB技术 系统设计与环境比较相符合;经济性比较强;系统设计的标准有着公开性与一致性;可将现场运行的数据实施远程传送;并且实现信息资源的共享;自身能够实现对于故障的识别,采集信息、处理报文、控制算法。PROFIBUS是OSI型FB的一个标准,此种标准能够实现数据之间的快速传输,从能在配电网之中发挥着比较大的作用,能够提升配电网之间的数据的连接,提供必要的技术保障。PROFIBUS—DP通信协议,此种协议的存在使得配电设备具备了比较快速并且有效率的传输,它自带高速组态以及高性能诊断的功能,具备着但主站与多方主站的功能系统。所以,此种协议能够使得配电网更加快速实现自动化; 1.2ETHERNET 它本身有OSI性、实时性等特点,是互联网络数字方式连接之中的一种,具有比较大的优势:(1)传输速率较高,在配电网的计算机应用之中具有着比较广泛的应用范围。(2)现阶段的ETHERNET具备着较为明显的开发技术的支持优点,在实际之中有着比较多的开发工具与环境的选择余地。(3)ETHERNET网络系统配套的硬件选择也较多,经济性价值比极大。(4)在实际的应用过程之中,能够使得计算机互联网技术与配电网的电力即使高度融合。 1.3LonWorks 能够集成设备、传感器以及现场的三种网络,能够实现在多种传输介质之中进行通信传输;因LonWorks支持很多类型的拓扑结构,所以在实际的配电网的拓扑结构的应用;在进行通信传输的过程之中,控制信号是一种比较高级以及快速的技术,其在配电系统内的应用比较广泛,从而提升配电通信系统的成功率。 2计算机通信技术在配电网中应用的优势 2.1通信的可靠性 在实际的配电网之中,应用计算机通信技术能够充分实现配电电网的可靠性,因为计算机通信技术的应用使得在电网之中能够实现配网络的错误的识别,增强配电网的可靠性。计算机通信技术在配电网之中的应用能够使得配电网免于受到一些其他的干扰,具有较大的抗噪音、电磁、雷电等特性,最终保证配电网整体稳定以及平衡的发展,具有着比较大的可靠性。 2.2通信的实时性 配电网通过计算机通信技术的应用实现自动化,其中具备的最有力的优势,便是能够提升配电网的通信传输效率,解决了配电网正常运行使主站FTU/TTU刷新速度较低,在配电网故障的时候又不能充分的快速传送比较大量的故障数据,从而实现了对网络运行进行实时监控、在线分析功能,加强了配电网通信的实时性。 2.3通信的双向性 计算机通信技术在配电网之中进行比极大规模的应用,能够实现配电网自动化系统之间的各个层次之间的水平层次的双向通信,使得主要站点与终端在下发指令的时候,能够充分而且及时的接收到终端上传的数据,最终实现配电网的双向传输以及通信的能力。 2.4通信的灵活性以及经济性 在配电网之中,计算机通信技术的应用,能够提升整个电力系统监控以及检修的灵活性以及经济性,在配电网其中能够使得配电系统更加的应用面广、规模庞大以及整个配电网的安装以及运行维护的经济性。在整个电力系统的配电网络设置之中,充分考虑到原有的主要的通信资源,进行整个配电网络系统的整体规划,降低配电网的投资成本,使得配电网络具有较好的经济新。 作者:桑梓强 单位:国网山东沂源县供电公司 通信技术论文:现代无线通信技术论文 1现代无线通信技术的发展状况 1.13G技术不断成熟 3G指的是第三代移动通信,现阶段全球范围内包括三种主流3G标准。中国科研人员通过不懈努力,成功研发出了国际通用的标准,即TD-SCDMA。这三类技术有不同的优缺点,是3G技术的主流应用标准。3G网络能够在各类蜂窝之间自由切换,可以在移动的条件下进行数据传输,且可以应用于大范围传输,能够传送语音类与数据类讯息。 1.2宽带固定无线接入技术快速发展 宽带固定无线接入技术有诸多优势:带宽高、建设速度快、接入手段灵活多变等。因此无线通信业越来越加大了对该技术的投入。然而也存在一些局限性,譬如高频段的LMDS技术无法应用于恶劣天气条件下,而DDMS技术在国内的应用带宽受限,其发展受到了约束。正基于此,在现实应用中必须依照具体情况,有针对性地进行应用,最大化其特长,规避其缺陷。 1.3蓝牙技术成为新兴的短距离无线通信技术 远距离无线通信技术逐渐更新换代,而近距离无线通信技术也在同步发展。现阶段,人们随身携带的通信工具,主要利用红外线进行传输,通过IRDA能够避免长距离电线电缆的麻烦,但仍然不便于利用。蓝牙技术应运而生,并成功地在短距离内创建了公众化的无线网络。各种信号均可以借助接入点进行传输,摒弃了传统的电缆,而且被广泛应用于交互式短距离无线通信中。这就包括了电话会议、相机与电脑终端之间的图像传输、不同家庭电器的遥控等。 1.4Wimax成为宽带无线技术新产物 Wimax科技正逐渐兴起,其特点是远距离传输与高带宽。通过Wimax,人们有效地构建了城市之间、城乡之间的无线网。Wimax能够覆盖几十公里以上,网络速度达到了几十M/s。所以有些科学家认为,其远距离与高速传输服务也许会抢占3G通讯的市场份额。Wimax技术在运营开支、传输速度和距离等层面有着得天独厚的优越性,也许会成为一类开创产业新局面的科技。 1.5超宽带无线接入技术 超宽带是一类时域通信手段,其无线接入技术比普通科技手段的带宽高,有着高速率、开支少、能耗少的优势。相比于传统的无线通讯网络,这种技术无需载波,仅仅通过小周期的脉冲信号作为载体,以二进制信号进行传输。这种超宽带信号的频谱比较稀疏,信号强度是mW级别,能够抵御强干扰信号。相比于CDMA框架,此通信系统更利于实现,仅需较少的开支。 2未来无线通信领域的发展趋势 2.1现代无线通信领域技术互补性日益明显 现代无线通信技术种类逐渐增多,每种都有各自的优劣势与适用场合。3G相对适合于大范围与城际漫游的数据传输需求,而无线局域网则适合于中距离范围内的信号传输,超宽带技术适合于近距离、超高速的无线通讯。所以在发展无线网络通信技术的历程中,我们应当依照不同消费者的个性化需求,甄选出最适合的无线通讯手段,使得无线通信业务有着多元化未来,更好地处理移动通信应用中的各类难题。在不远的将来,无线宽带接入技术仍会朝着高带宽、大范围传输的方向不断发展。未来仍有可能会孕育出更先进的技术手段。现阶段的无线宽带接入技术应用于受限条件下的高速度传输,其话音通讯性能仍然与公众移动通讯手段相距甚远。因此,我们应着眼于未来,不断挖掘其技术优越性,弥补移动网络的应用缺陷,以更好地服务大众,同时避免资源浪费。 2.2蓝牙技术将革新现代无线通信业的发展 在蓝牙技术的发展大潮中,众多企业都在探究和制造以蓝牙技术为主导的电子产品,譬如某集团研制了以蓝牙技术为基础的无线耳机等。芯片设计研发团队成功开发了在蓝牙技术所需频段内的专用IC,同时配备了与之匹配的应用硬件软件套装,便于其他客户或应用厂商可以快速掌握此芯片的应用之道,并生产出以蓝牙技术为本的新产品。除此之外,软件开发企业研发出了大量适用于蓝牙技术的软件,被广泛应用于电脑、手机等。大部分电子产品都能借助蓝牙技术以无线方式连接成网络,使人们可以自由地传输讯息。蓝牙技术的产生推动了无线通信业的进一步发展,计算机业和电器行业都得益于蓝牙技术的发展,并加大了对蓝牙技术开发的投资力度。 2.3无线网络通信技术的融合趋势 2.3.1无线技术与蜂窝网技术的融合 为了完成其计费与检测功能,短距离无线通信技术被应用于电子产品中。现代无线通信技术在近些年来迎来了更快速的发展,愈来愈多的短距离无线接入技术被应用于社会生活的各个层面,譬如蓝牙技术有效融合了短距离无线技术与蜂窝网技术。 2.3.2移动通信技术和无线宽带接入技术的融合 移动通信业务的发展成熟,与宽带业务领域的拓宽,直接推动了多种宽带接入技术的产生和发展。譬如无线局域网技术推动了3G通讯技术的其他应用。而且移动通信技术和无线宽带接入技术互惠互利,并在4G时代完美地融合成一个健全的系统。 2.3.3现代无线通信技术与视频等多媒体技术的融合 为了达到数字电视广播与影音等新兴业务的大众化需求,应当在移动通信领域创建影音和录像服务,这样才能有效地融合无线通信技术与地面数字媒体。从视频业务的层面而言,我们仍面临着传统移动网络上如何普及视频业务、与之配套的商业运转方式等诸多问题。 作者:刁彩萍 单位:广东宜通世纪科技股份有限公司 通信技术论文:数据通讯中红外通信技术论文 1红外通信的技术原理 本质上来讲,红外通信就是对二进制数字信号开展调制和解调。这样可以产生红外通信并且传输数据,通常所说的红外通讯调制器就是红外通信的接口。具体点来说,利用950nm的近红外波段红外线来传输各种信息即为红外通信。发送端能将基带处的二进制信号调制成所需的脉冲串信号,红外发射管又能发射出各种红外信号。接收端把传输过来的光脉转变为电信号,待完成放大、滤波等工作后再传送到解调电路实施解调,变成原来的二进制数字信号输出。一般使用的有:①借助脉冲宽度来完成信号调制的脉宽调制,及PWM;②使用脉冲串之间的时间间隔完成信号调制的脉时调制,即PPM。 2红外通讯技术在数据传输中的优势 现今的数据通讯方式非常多样,但应用领域最广的还是红外通讯技术,红外通讯技术之所以能够得到如此广泛的应用,主要是因为它主要下列几点显著优势:首先,红外通讯技术便于进行数据的收发,它的所有数据都只是将电脉冲和红光脉冲进行各种转化;其次,红外通讯技术摒弃了传统的线缆连接方式而使用先进的无线电连接,方便进行小型设备的数据传送工作;再次,红外通讯技术虽然进行了大量的创新但仍符合旧有的数据传输的有关规定;最后,红外通讯设备进行的是两个设备间的直线数据传输,它的锥角度数不超过30度,所以保密性能更强。此外,红外通讯技术的最显著优势是传输速度快,这是传统的传输方式所不可比拟的,现今常用的传输速度是4M,不过,最先进的VFIR技术早已达到16M。 3可以运用红外技术的设备 红外数据通讯在数据传送方面取得的工作成效十分显著,所以在多种小型设备中都有应用,本文只列举了一些和我们的生活工作密切相关的使用了红外通讯设备的技术,例如:①生活中使用的各种电脑;②打印机等各种电脑附属设备等;③各种通讯联系工具;④单反相机、家用笔记本、电视机顶盒和手表等;⑤各种工业用或医用设施;⑥网络的接入设施。 4红外技术的缺陷 进行红外数据传输时必须直线工作,这就需要彻底排除其间的障碍物,这样才能高效的完成数据传输工作。分析当前的红外数据传输系统可以发现,其通讯速率是有待提高的,否则将无法提高数据传输的效率。红外通讯技术的突破点在于引进了先进的无线传输方式,这也使得其使用功能比较简单,想要扩展其功能是具有非常大的难度的。 5红外技术为计算机技术带来的进步 红外通讯技术的发展会使许多的主流计算机产品及其附属产品都受到了影响,尤其对调制解调器的应用有着恶劣影响。科学的研究发现,认真执行红外通信标准可以把所有的局域网的LAN的数据率增加至10Mb/s。在红外通信标准中,要求其发射功率很低,所以它在工作时也是由电池来提供动力的。目前,惠普电脑公司早已着手研究内置式端口,若研究成功,所有拥有红外通信标准的笔记本电脑和手持式计算机,使用者都可以把它放在手机的一定范围内实现高速呼叫,还能连接至当地的互联网。红外通讯技术有很强的兼容性,这可以为电脑的设计者及终端使用者提供多元化的无电缆连接方法,如掌上电脑、笔记本电脑、家用台式计算机和个人数字助理设备间的文件交换等。还可以在计算机的各种设备间互相传输数据并控制电视、盒式录像机等的工作。 6红外通讯技术的发展前景 观察目前的市场现状不难发现,红外通信设备已经不单单在个人数据设备、各种笔记本或打印机中使用,而在个人通讯系统即PCS和全球移动通信系统中也有了极广泛的应用。红外线连接是数字式的,所以笔记本电脑间的数字连接不用再应用调制解调器,便携式PC在接通PCS数据卡后连接电话后就能和无线PCS系统开展数据传输;而加大电缆的红外端口能够使PCS电话系统及笔记本电脑之间的无线通信更加便捷。不过在连接PCS、数字电话系统及笔记本电脑时一定要应用标准的红外端口,也因此每种电脑都可使用PCS数字电话系统,例如最先进的笔记本计算机和手持式计算机,这样可以更简单的进行红外数据的通信。此外,在使用该系统时电脑中不需配备调制解调器,所以以前的不能供给高性能PC卡调制解调器工作的手持式计算机现在也可以利用无线形式来完成通信。科学的观察现今红外通信技术在各种设备中的应用,我们可以客观的估计, 7结语 科学技术的不断进步,必然使红外通信技术的应用领域更广,未来的所有中小型设备一定都能实现红外技术数据传输工作,比如数字蜂窝电话。而红外通讯技术中引入的无线连接方式,也摒弃了旧有的线缆连接的各种制约,这除了是直观意义上的向“无形”的突破,也是新技术时代的里程碑。此外,红外数据传输的优势在各个领域中都有着很好的体现,例如保密性好,这可以促进其在军事机构数据传输工作中的应用。相信技术的不断进步,一定能够使红外通讯技术更好的发挥其价值。但是红外线有着直射的特性,所以最好不在障碍物多的地方应用,因此,我们还应不断改进红外通讯技术。 作者:吴扬 游松 梁阳 单位:长庆油田分公司第五采气厂 通信技术论文:智能小区中光载射频通信技术论文 1光载射频通信网络结构 ROF技术是将射频微波信号调制到光载波上,在光纤中传输载有射频信号的光波,并在目的地通过解调获取需要的信息,从而实现远距离低损耗传输射频信号的技术.ROF系统的基本结构,包括基站(BS)、中心站(CS)、以及中心站与基站之间的光纤传输链路.在传统的移动通信系统中,各种RF信号的处理如变频、调制、复用等均在基站进行,然后由天线把RF信号发射出去.运用ROF技术,多个基站与中心站相连,各种射频信号的处理工作在中心站完成,基站仅起光/电转换以及信号的放大、接收与发射的作用,结构大为简化;同时信号集中处理使复杂昂贵的设备集中到中心站,方便了系统的维护和升级;多个基站共享这些设备,实现了资源的动态分配.而另一方面基站更加接近用户终端,缩短了系统中无线链路的传输距离,显著改善无线传输的性能. 2ROF技术下小区的基本系统架构 目前的通信网络一般进行单业务操作,而ROF技术利用光纤代替大气媒介进行通信.光纤的大带宽以及优异的传输性能允许采用波长交叉的波分复用的技术,使一根光纤承载多个不同的业务,不同的业务使用不同的波长,在传输的两端由光复用器进行分离;多路上行信号则可通过光耦合器合成在一根光纤里进行传输,从而为小区用户提供多业务服务。中心基站由多业务接口单元、控制中心模块、光信号产生模块、光信号发射和探测模块组成.多业务接口单元实现与主网络之间业务数据信息的交换,信号的处理、变频、调制等复杂功能由中心控制模块完成;光信号产生模块产生出可用于上行和下行的光载波信号,并由光发射器将该光载波信号发射出去,到达目的基站后由探测装置接收.基站由一个光信号发射和探测模块、功率放大器以及一个射频收发单元组成. 3ROF传输链路 ROF链路将射频信号调制到光波上进行传输,链路可分成调制、传输和解调三部分.在运用ROF技术的小区里,下行链路中多网络业务数据经中心基站处理后转变为射频信号,射频信号再被调制到光信号上,不同波长的光信号可使用波分复用装置由单根光纤传输到基站;基站通过光电探测和解调技术得到所需的射频信号,射频信号经功率放大器放大后直接由天线发射给用户终端.上行链路中终端设备发射的射频信号在基站内被调制到光信号上,再由光纤传输到中心控制基站进行处理.中心基站通过光纤与基站相连,微波信号在光纤中传输损耗低,可轻松实现远距离传输;同时光纤中传输的信号对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力,因此光纤中传输的信号不易被窃听,具有良好的保密性;而且射频信号在光纤中的透明传输使系统的灵活性得到了提高.为避免信道的拥挤和相互间的干扰,同时增大系统的通信容量,ROF系统放弃资源紧张的低频段,采用频率更高的毫米波进行通信.但毫米波传输损耗很大,在光纤中传输色散比较严重,如何产生高质量的毫米波才能既降低系统成本又提高系统性能,是许多研究人员共同关注的问题,各种各样的毫米波产生技术也相继出现.在实际研究当中常用的有直接调制技术、外部调制技术、远端光外差技术.远端光外差技术在中心站产生两路相位相干、偏振方向相同、不同频率的2个光波,经光纤传输后,在远端基站差拍(heterodyne)产生出所需频率的毫米波.由于两光波光谱很窄,频率间隔可调范围很大,并能够克服光纤中的色散问题,产生高频的毫米波,与另外两种技术相比更具优越性. 4基于ROF技术智能小区的多业务终端 智能小区的研究与发展在我国受到高度重视,基于ROF技术的智能小区能够提供多种类且高效的业务.小区的多种业务网络系统包括城域网部分、小区部分、用户部分.城域网(MetropolitanAreaNetwork)是在一个城市范围内所建立的计算机通信网,属宽带局域网,以IP和ATM电信技术为基础,以光纤作为传输媒介.城域网部分包括有线电视以及对各类信号(音频、视频和射频信号)进行加工处理的视频前端、internet及连接因特网中各局域网、广域网的路由器、电话及程控交换机和光网络单元.小区部分主要负责小区间信息的交换以及管理和维护小区内部的数据业务,该部分有小区各类服务、管理和控制平台、光缆交换器和宽带接入设备.用户部分由各种业务终端构成,包括监控查询设备、智能家用电器、监控安防设备、水电气信息采集设备等等.在小区中,用户部分的业务数据可利用无线发射装置传输到布置在小区中的ROF基站处.基站将接收到的射频业务数据信号转换为光信号,利用小区中现有的光纤网络,由光网络单元通过光纤传入小区控制中心的小区服务器,而需要上传的业务数据可经安放在小区控制中心的中心基站处理后,通过宽带接入设备完成数据的上传.城域网部分的各种命令、控制信号传至小区控制中心进行分类并处理,再传送至相应的基站,基站最终将信号以无线的方式发送出去.光载无线技术使用无线网络闲置的高频波段,利用光纤进行远距离传输,可为用户以及移动终端设备提供高速率、多种类的无线接入业务,同时光载无线系统结构简单,易于布置和扩展,从而降低了安装和维护的成本.基于ROF技术的智能小区可实现以下的业务:提供高清的体育、综艺、电影等丰富多彩的节目以及预定或点播各类节目;通过有线电视上网、远程学习、实时接收股市信息和行情;通过基站对小区实现高传输速率无线信号的覆盖;通过计算机、移动电话以及居民住房内安装的家庭网关,实现对智能家电的远程控制,同时当住户发生漏电、漏气或火灾时,智能家电可向小区控制中心和用户发送报警信息;小区内安装的各种安防探头利用无线传输装置将监控的视频信号传输到邻近基站,再由基站传至小区的安防监控管理平台,实现小区全面监控;计量仪表数据采集终端根据预先设定的时间和次数对计量仪表进行抄表,并将数据自动上传到小区的水、电、气管理平台,完成计量表信息的自动采集,用户还可由小区服务器查询计量表上传的信息.智能小区包含管理与设备监控子系统、安全防范系统、信息网络系统,对传输网络的性能有着较高的需求.而ROF技术利用无线电波的高频段,结合光纤实现了大容量射频信号的高速率传输和超宽带无线接入.运用ROF技术的智能小区将展现出传统智能小区不可比拟的优势,ROF技术将在智能小区的建设中发挥重要作用. 作者:朱松柏 肖顺文 江敏 邹贵祥 单位:西华师范大学物理与电子信息学院 通信技术论文:群体性突发事件通信技术论文 一、群体性突发事件概述 (一)信息传播速度快 当今的信息传播渠道丰富,传播成本低,传播程序高效,潜在的传播主体多且分布面广泛。 (二)形式与群体特殊 由于互联网应用发展迅速,无地域限制,加之我国网络监察管控机制起步较晚,致使无法全面的监管网络群体,使得网民(包括手机上网用户)成了一个人数巨多,具有很大不确定性的群体。某些境内外“利益组织”乘机发挥,肆意宣传,夸张事实,恶意引导,最终导致群体性事件的发生。 (三)信息传播全面且多元 群体性突发事件所包含的信息量大,新媒介的信源总量多且十分丰富。而手机、电脑等电子通讯设备除了信息,更多的是因为其超强的互动能力而带动各类信息资讯的转发和复制,在各种新媒介的相互交叉中会使信息的传播量得到大幅度提高。 二、现代通信技术在群体性突发事件中的监测作用 对此我们需要积极应对,利用好现代通信技术与IT技术的结合,以计算机网络监控技术为防范群体性突发事件的主要手段,做到事前有效预防,实时监管可控,尽量减少或制止正在发生的群体性突发事件的破坏后果。群体性突发事件所采用的网络管控技术是对数据的进一步进行处理,其中网络管控技术主要有两种:一是对特征值信息检测、审核和过滤,通过防火墙、入侵检测等软硬件系统保护网络或个人PC,进行动态监控,可阻止不实信息在网络中恶意传播,涉及网络协议与网络结构的研究。第二,对敏感信息的碰撞与电子取证,可以及时保护被入侵、破坏的网络环境,对可疑网站、服务器存储的数据文件、安全日志进行分析和提取,依照相关法律程序固化、收集电子证据,为以后进一步的取证行动提供技术保障。这不仅涉及数据挖掘技术中的关键词搜索和文本信息比对技术的研究,也相关于电子证据合法固化技术。通过大量样本研究发现,对于群体性突发事件的网络管控,事前做到对其进行敏感信息安全等级分类、信息特征值描述、特征值提取、特征值数据库的建立是最为关键的环节。这能为群体性突发事件的发生起到了良好的管控、预防作用。对群体性突发事件网络监控系统建模分析,应该对其模块功能描述如下:(1)数据获取模块。其功能是根据初始URL,利用特征值数据库的存储下载页面,可以从定位网页中提取有效网址。(2)有效特征值提取模块。主要是利用特定训练,根据经验,确定集合中物体描述、形状、内容、颜色等向量值,自动生成相关信息特征数据库。(3)智能分析模块。根据上一步骤信息特征数据库的内容,智能分析下载的网页内容,具体判断阀值可由训练集合和特征数据库手动设定。(4)人机交互界面。可为用户提供使用良好的操作界面,有统一接口,可在不同系统应用实现,具体包括能够显示数据比对、用户审核、历史数据、设置监控信息、特征库管理、网站管理、输出监测结果、审核日志等功能。 (一)基于文本信息过滤的关键技术 对群体性突发事件进行监测的过程中,信息过滤技术是其关键。大部分信息过滤系统都是采用网络侦听的方法来获取原始数据,通过设置路由器的监听端口并利用以太网广播数据包的特性来实现。文本信息过滤技术主要有基于规则判断和基于概率统计两种方法,主要应用在基于文本信息的网络通信手段中,如QQ聊天、论坛发帖、电子邮件文本等。文本信息过滤的实现机制可以分解为三个步骤:一是首先建立需求模型,用来描述对文本信息过滤的具体要求;二是数据挖掘进行文本信息匹配,根据用户模板与文本匹配程度进行阙值判断。所以文本信息过滤流程描述如下:首先根据群体性突发事件的相关特征值,建立需求模型,然后在被监控的文本流中搜索符合条件的信息;三是模块因具备自我学习、反馈优化功能,可以利用用户的反馈信息优化需求模型。 1.汉语分词。 汉语分词是对中文句子进行合理分割,是中文文本最重要的预处理技术。自动分词过程是指从用户需求出发,按照中文语法规范,对中文语句不确定性匹配,按自然分词单位进行划分的信息处理过程。自动分词是我国汉语特有的特点,西方的英法语、拉丁语等语种,词与词之间存在着自然的分割,分析过程中一般不需要特意进行分词处理。对文本信息进行汉语分词的实施效果取决于系统采用的分词方法。目前正在研究和所采用的主流分词技术主要有三种。机械分词法:这是我们目前采用最为广泛的方法,包括正向最大匹配法、逆向最大匹配法、设立标志法、逐词匹配法、部件词典法、词频统计法等。最大匹配法是在实际应用中最常见的,其中又有正向、反向之分。“正向”就指我们从左至右搜索,“最大”就是我们每次都取最大词长进行匹配(由于中文有单字成词的特点)。而反向最大匹配法顾名思义就是从右至左搜索。相比较而言,反向最大匹配法的切分精度略高于正向最大匹配法,遇到歧义的现象也较少。语义分词法:它引入了语义分析,可以结合文本信息中上下文对自然语言本身包含的语言信息进行分析。包括扩充转移网络法、知识分词语义分析法等。其中扩充转移网络法是一种在数据库自然语言查询中普遍应用的方法,其实现过程是对句子语义进行分析时,由一个递归网络进行信息传导;寄存器用来保存短语或单词被监测和分析的结果,在寄存器内进行特征比对;测试条件是用来判断是否与检查弧上的标识匹配,通过测试条件集合完成。要实现该方法需要建立一个语法知识库,从而进一步提高分词的精度和深度,但是这也加大了该方法实现的难度。人工智能法:包括神经网络、专家系统等方法。 2.过滤模型。 信息过滤系统的效率和准确度,主要依赖文本信息模型的完善程度。布尔模型、向量空间模型、概率推理模型是目前描述文本信息的主要模型。目前使用较多的是向量空间模型(VSM)。它最大优势是知识表示方面效率较高:文本被抽象描述成多维空间中的不同向量,将文本内容的文字处理转化为向量空间中的数学矢量运算,极大降低了问题复杂度,有效提高文本处理的效率和速度。考虑一个向量空间模型构造的信息过滤系统,可用字项向量来取代文本。比如一个包含敏感信息的文档T可用一个n维向量组取代,其中n用来表示文档T中分词的总数。按照语法规定或用户设定,可以根据每个分词的重要性对其赋值即权重,用来表明它的重要程度。文档T的向量数组描述为D={T1,T2...Tn},其中Tn表示第n个分词的权重。进行文本信息过滤时,首先对发出请求的文本进行合并处理,转换为一个由n个分项组成的向量组X,然后比较向量组T和向量组X两者之间的权重相似度。计算两组权重的余弦值,值越小,夹角越大,根据它们夹角度来判断是否要过滤掉该页面。把文本以向量的形式映射到数域空间的做法大大提高了文本信息处理速度,因此向量空间模型被广泛采用。向量空间模型不足之处是:它忽略了特征项之间的顺序,损失了大量的文本结构和本身的语义信息;此外VSM是基于所有分向量两两正交假设基础之上,没有考虑特征值向量两两之间关联性,其假设过于简单,不能很好地反映自然语言(中文)内涵的丰富语义特征。如果只是用简单的数学运算来代替语义分析,误差总会存在。 (二)基于图像信息内容的识别分析技术 基于内容的图像识别技术是目前国内外研究和应用的主要手段。其原理是把图像中不同色彩区域分割出来,然后进行提取分析,从而判断该色域是否为特征需求区域,最后根据识别结果进行拦截和过滤。把图像信息的识别比对技术应用在群体性突发事件中,能够更加有效的掌握监控图像的内容,从而对其进行拦截和过滤,保护良好的网络环境以及公共安全。 (三)基于视频信息的识别分析技术 对网络视频进行文件结构分析,通过慢放对视频每帧进行划分,获取关键帧,同时也可以结合视频字幕文字和语音信息做多数据整合的分析技术,用来进行视频内容的监测,实现网络视频内容的过滤和识别,重点解决网络中视频识别系统自适应性、实时响应和可操作性,以便对实时视频进行有效监控,并对可疑的视频信息进行记录,按照可疑程度进行分级。本文对当前群体性突发事件的特点进行了归纳分析,由现代通信技术入手,对其特征值进行了归类总结,并针对不同领域给出了研究重点和实施手段,可对群体性突发事件进行有效的监测、预防、引导,尽可能的减少群体性突发事件的发生以及降低群体性突发事件发生所带来的损失和危害。可以预见的是群体性突发事件也会随着信息化发展而有所变化,这样导致应对群体性突发事件的解决方案也是不断变化发展的,这需要我们不断的改进和完善。 作者:刘蔚 欧阳伟 单位:湖南司法警官职业学院 湖南警察学院信息技术系
无线通信技术发展趋势探讨:浅谈无线通信技术发展趋势 摘要:在现代通信产业中,无线通信技术是其中发展非常迅速的技术之一。在近几十年的发展历程中,无线通信产品为人们的生产和生活带来了方便。因此,对无线通信的发展特点进行了阐述,并对其发展历程进行了分析,最后对无线通信的未来发展趋势进行了研究。 关键词:无线通信技术;移动通信;数据传输;集成电路 1无线通信的发展特点 在无线通信技术应用的过程中,其受到空间和时间的限制比较小。尤其是在最近的发展历程中,我国无线通信技术主要表现为两方面的特征:①公众移动通信用户的数量呈现持续增长趋势。与其他发展中国家比较而言,我国的移动用户数量增加幅度是非常惊人的,移动通信越来越普及,从而使与之相关的数据业务和增值业务也得到了发展,为运营商提供了更多的利润。②无线通信技术更新换代的速度非常快。鉴于无线通信自身存在一些问题,加上用户量激增,引发了大量的问题。此外,对于无线通信技术,人们也给予了越来越多的要求。在无线通信领域,新技术得到了研发,有效促进了无线通信技术的发展。 2无线通信技术的发展状况 在无线通信发展历程中,无线通信技术是其重要的特色之一。目前,无线通信技术的需求和技术都在持续发展中,其更新换代的目的是为了更好地为我们服务。通过阅读跟无线通信技术相关的参考文献,可知无线通信技术的发展主要包括了以下几个方面。 2.14G技术的不断成熟和发展 4G技术是第四代移动电话行动通信标准,指的是第四代移动通信技术。它在世界上其他国家和我国很多地区得到了应用与发展。4G技术的出现,使市场竞争形成了多足鼎立的局面,它不但让用户的数据传输速度加快,且能够提供更加快捷和质量更好的语音和视频服务,用户的体验也更佳。 2.2宽带固定无线接入技术快速发展 目前,带宽高、宽带接入的方式也变得灵活多变。宽带固定无线接入技术毫无疑问已经在无线通信业中占据了重要地位。然而,宽带固定无线接入技术受到了诸多因素的影响,比如易受到天气影响,且配套的技术存在一些问题,其在发展的过程中受到较大的影响。所以,在应用时,应充分利用好其优势,避开其短处。只有这样,才能真正将该技术很好地应用于无线通信实践中。 2.3蓝牙技术的不断发展 蓝牙技术在短距离内无线通信优势较大。通过借助蓝牙技术,我们能够通过通信设备进行连接,设备之间的信息不仅能够实现交换,还能实现共享,其能够较好地解决短距离无线通信问题。 2.4Wimax技术的发展 这种技术的出现成为了无线通信技术中的新宠。它具有两个重要特点,即覆盖范围大、带宽比较宽。这种技术的出现是为了处理无线局域网问题,该技术已经在应用中获得了较好的效果。这种技术在一定程度上对3G技术造成了一些竞争。 3未来无线通信技术的发展趋势 在无线通信技术中,陈旧的技术不断地被新技术替代,形成了一种优胜劣汰的竞争局面。这种发展态势对于新技术的研发和应用是非常好的。未来无线通信技术的发展将会呈现以下几个趋势。 3.1无线通信技术互补性越来越明显 综上分析可知,对于某一种技术而言,也许其在一些领域的优势是比较明显的,但很难适合所有的领域。因此,无线通信技术不是一家独大。所以,对于技术研发人员而言,充分认识到各个技术的优劣势,通过技术之间取长补短,就能够使无线通信技术得到提升,从而更好地满足客户的需求。 3.2蓝牙技术将成为通信业的亮点 蓝牙技术对于我们并不陌生,智能手机就具有蓝牙耳机功能。目前,很多的生产厂家都在研制蓝牙技术方面的产品。蓝牙耳机可以使我们的双手得到解放,打电话和接电话时,可以腾出双手进行其他事情,这一点是以前无法实现的。另外,很多的硬件设备厂商能够提供一些集成电路,这些也更好地促进了蓝牙技术的发展。除此之外,很多软件公司能够研发蓝牙技术相关的软硬件,促进了无线通信业的快速发展。在不久的将来,蓝牙技术的用户量很有可能会激增。 3.3无线通信技术的融合趋势 未来,无线通信技术融合的趋势会更加明显,包括以下三个方面:①无线技术与蜂窝技术的融合。这种融合技术是非常普遍的。蓝牙技术打开了短距离无线通信的市场,它与蜂窝技术融合,能够取长补短。②宽带技术的出现使宽带接入技术变得更加多种多样。移动通信技术与无线宽带接入技术之间的融合,终将成为未来的发展趋势。这两者之间不仅存在合作,也有一些竞争。③无线通信技术会与视频多媒体技术进行融合。在无线通信技术得到发展之后,网页下载的速度得到提升,人们浏览文字和图片、图像更加便捷,这是一种全新的商业模式。 3.4政府对无线通信技术的支持 在我国,政府越来越重视无线通信技术的研发和应用。为了使人们的精神生活更加丰富,无线通信技术之间的竞争在加剧,同时,强强联合的现象也是非常普遍的。政府已经对这种发展趋势进行了一些协调。主要是以下几个方面的协调:①政府出台了一些政策,大力支持无线通信技术。事实上,无线通信技术对于我们的生活水平和工作效率都能够起到较好的提升作用。②政府制订了一些标志和规范来使无线通信市场发展。政府对不同技术之间的优势进行了协调,也出台了一些标志,可以成功引导无线通信技术朝健康的方向发展。此外,在无线通信市场激烈的竞争环境中,很多恶性竞争的情况随时会出现,影响了无线通信市场的发展。 4结束语 对于无线通信技术而言,其发展趋势是值得我们研究的。在对其发展趋势进行研究之后,我们才能更好地把握无线通信技术的发展方向,从而找到突破点。 作者:王睿霖 单位:沈阳市实验中学北校 无线通信技术发展趋势探讨:无线通信技术发展趋势分析论文 一、热点解析:五大技术引领风骚应用模式各展所长 前文对全球无线通信领域的发展情况作了概要性介绍,以下将重点就当前无线通信领域的焦点问题和热点技术展开较深入的介绍和分析。主要包括3G、3.5GHzMMDS、WLAN、WiMax、UWB等五大热点。 1.举世瞩目的3G 今天,第三代移动通信3G格外引人瞩目,成为无线通信产业的最大热点。 首先,从技术角度来看,3G主流技术已经基本成熟。cdma2000由于技术本身的平滑演进特性,进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响,阻碍了商用进程,但目前主体标准已经定型,具备了规模商用的基础。TD-SCDMA技术要相对滞后一些。 总的说来,当前的3G技术已经能够支持规模化的商用网络部署。 其次,目前欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。3G网络的商用部署正在全球一步步地铺展开来。截至2004年3月底,就WCDMA而言,全球已经发放了120份牌照,签署了91份商业部署合同,目前已有二十多家网络投入商用,预计到2004年年底总数将超过40家。目前两家韩国运营商STK和KTF在使用cdma20001xEV-DO,日本KDDI也开始了EV-DO网络的商用,而Verizon也即将参与该制式下3G网络的部署。 应该说,2004年已经进入了全球3G的商用部署年。 第三,部分运营商的3G用户数量开始呈现快速增长的局面。最早推出3G商用业务的NTTDoCoMo近期宣布,在距离突破200万用户仅仅两个月的时间内,他们的3G用户总数就增长至300万大关。5月中下旬,和记黄埔表示,在过去两个月中,3G用户数出现了快速增加,目前在全球范围内已经达到了173万。截至2004年1月1日,全球使用cdma2000(包括CDMA1X)系列和WCDMA标准制式的3G用户数已经达到了7300万。 从全球来看,3G商用在部分地区已取得了初步成功。 第四,我国3G处在黎明的前夕。我国对3G一直采取积极稳健的态度,目前,我国正在进行第二阶段的网络技术试验,或称外场测试。自今年3月起,开始启动WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA的测试工作,由6大运营商分别在北京、上海、广州三地进行。测试的重点包括:3G网络覆盖、容量等性能试验;不同3G技术之间、3G和2G技术之间的干扰、共存;各种3G业务及业务兼容性试验;3G终端和系统之间互操作试验;3G和2G之间的互操作试验。 预计此阶段试验将在今年10月份完成,试验将对我国对3G的决策工作起到重要的参考作用。由于此次试验由运营商参与,且属于网络试验。因此,预计若此次试验结果令人满意的话,我国的3G牌照发放工作有可能顺势展开。 趋势分析3G一波三折,曾经有一段时间,人们对3G的前途失去了信心,并在今天留下了心理阴影。对3G问题,我国应如何把握呢?笔者认为,目前,3G已处在商用的爆发阶段,由于3G技术和产品的成熟,3G的商用已不容置疑地摆在了我们面前。欧美等国运营商加紧部署3G网络以及日韩等国3G用户的快速增长,表明3G已经成为全球移动通信领域新的成长点,我国需要当机立断,尽快开展3G牌照的发放工作和商用部署工作。这样才不至于坐失机遇,在本来领先的移动网络建设中落后。同时,3G也为国内的电信制造商提供了绝佳的机遇,这也是我国移动通信产业的一次发展良机。 应该说,目前3G还存在一些问题,主要表现在市场还处在启蒙阶段,杀手级的业务还没有呈现,终端还不够多。在我国,政府将考虑对市场竞争度的把握,涉及3G网络发放几张牌照的问题,同时,还将考虑设备国产化问题。这些问题已经属于次要矛盾,目前最重要的是要选择恰当时机尽快推动3G网络平台的建设,这才是解决以上矛盾的关键环节和引导环节。 这主要是因为我国3G网络建设不同于西方发达国家,我国移动话音用户市场还有很大的成长空间,这就能够避免出现因为发展初期新应用新业务不足无法支撑网络生存的状况。同时,我国有迫切需要进入移动市场的“新”运营商,中国电信和中国网通如果被允许经营移动通信业务,其网络建设必然会选择3G,这从中远期的网络成本上要远远低于2G技术。此外,尽快发放3G牌照,对解决现有的小灵通(PHS)的矛盾,也有重要的战略意义。目前,日本都已经弃PHS而转攻3G,其目的十分明显,即要纠正自己早期大上带有强烈本土化特征的PHS导致失去移动领域国际领先地位的失误,重新用全球性的先进技术武装自己的移动通信产业,实现在该领域的战略性崛起。如果我国反其道而行之,将是不明智的,这关键还是政府的决策引导问题,而不能抱怨运营商。总之,3G不是一蹴而就的,如果迟迟不进行网络的建设,其他的矛盾将继续积聚,难以得到根本性的解决。 2.3.5GHz宽带固定无线接入的推广应用 3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术。今年4月份,第三批3.5GHz宽带固定无线接入频率评选(招标)工作在我国进行,使MMDS技术在我国的应用进一步扩大,这也使3.5GHz固定无线接入技术成为今年业界的热点之一。 在此次评选(招标)工作中,中国电信、中国网通、中国移动、中国联通、中国铁通五大运营商分别获得河北、山西、内蒙古等27个省(区)的3.5GHz频段2×30MHz频率使用权,并将获准经营相应电信业务。加上此前的两次3.5GHz频率使用权分配,我国3.5GHz频段已在绝大部分地区分配完毕。这表明,我国的3.5GHz宽带固定无线接入进入了规模商用。 前一段时间,无线电管理局副局长刘岩率领由无线电管理局、电信管理局、电信研究院共同组成的调研组,对第二批3.5GHz中标企业的工作情况进行了调研。通过调研发现,在第二批中标的9家企业中有7家建设开通了网络,这7家企业在一半以上的中标城市建设了自己的网络。目前运营商倾向于提供的业务包括:语音接入业务(本地和IP电话),数据专线业务,Internet接入业务等。调研中还发现,如果将3.5GHz网络作为单一网络来经营,盈利困难比较大,特别是对于大型企业。调研中,运营企业对进一步获得3.5GHz频率资源表现出了很大热情。 趋势分析宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。但这项技术也有其局限性,比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大,而3.5GHzMMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。因此,对于宽带固定无线接入技术,我们应该回归理性的认识。它具有自身的优势,但也有其固有的缺陷,因此在应用中要实事求是。 就目前重点推广的3.5GHz技术来看,运营商的经营经验表明,若单独把MMDS技术作为一个独立网络来运作,由于其技术、用户规模和频率带宽的限制,较难实现盈利。因此,我们应该进一步放宽眼光,把它推广至更大的应用领域。比如可以考虑像现在某些运营商所采用的,将之作为移动基站的回路。 对于3.5GHzMMDS技术,我们一方面要积极推动其综合业务的应用,比如数据增值业务的开发和经营。同时也要从全局的角度考虑,使之成为移动通信网络的有效补充手段。这样才能充分发挥3.5GHz频段的效率。未来,随着3G技术的商用,3.5GHz将有望成为移动网络重要的接入补充手段,并对3G网络的搭建起到支撑作用。 3.沸沸扬扬的WLAN标准之争 无线局域网技术WLAN(Wi-Fi),其技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络,支持11Mbps的无线接入。作为近年来的一项新技术,WLAN在欧美等国快速发展,在我国近两年也得到了几大运营商的追捧。而自去年开始的WAPI标准之争,吸引了全球的关注目光。 2003年5月12日,由中国宽带无线IP标准工作组负责起草的无线局域网两项国家标准(即WAPI标准),由国家信息产业部报送国家标准化管理委员会正式颁布。2003年12月1日,国家认证认可监督管理委员会2003年第113号公告,宣布对无线局域网产品实施强制性产品认证,要求所有产品都要加载我国拥有自主知识产权的安全保密协议WAPI,从2004年6月1日起,不符合WAPI标准的无线局域网产品不得出厂、进口、销售或者在其他经营活动中使用。但2004年4月22日,国务院副总理吴仪表示中国已经同意美方提出的要求,不在2004年6月1日最后期限到来之时强制实施WAPI标准。2004年4月29日,国家质检总局、认监委、国标委联合了2004年第44号公告。公告强调:WAPI标准实施时间只是推迟,并没有取消,也没有取消标准的强制性属性。 笔者认为,之所以出现WAPI标准之争,除了国家出于自身信息安全的考虑外,我国无线通信设备厂商希望成长壮大,占领新兴技术市场的渴望也是重要因素。但该标准的无限期推迟,也暴露出一些问题。那就是,我国的无线技术的优秀能力,与国际水平相比还有一定差距,还难以撼动国际主流的技术集团。同时,我国通信技术标准的制订策略,还存在封闭性的问题,这也是其受到国际社会普遍攻击的重要原因。当然,WAPI标准的推迟执行,也是出于更大的国家利益的考虑。 趋势分析WAPI标准之争,表明WLAN技术在全球的重要战略地位。其战略意义不只在于网络的部署、用户的发展、业务的经营范畴,更在于其对IT通信产品领域的巨大拉动力量,特别是对计算机芯片的突出贡献。因此,我国应该积极推进WLAN优秀技术的研究工作,这不仅涉及通信产业,而且涉及IT领域的巨大利益。 抛开WAPI标准之争,我们如何把握WLAN技术的发展趋势呢?应该说,WLAN在我国目前的工作,陷入了低潮阶段。这主要是受制于WLAN技术自身的限制,比如其漫游性、安全性、如何计费等等,还没有得到妥善的解决。另外,高端商业用户的不足,使网络建设的投资收益比较低,因此也影响了运营商的积极性。未来,随着技术的进一步成熟,WLAN技术将在特定的区域和范围,特别是热点区域和高速信息接入领域,发挥对移动通信网络的重要补充作用。3G网络商用后,WLAN将成为弥补3G固定区域高速覆盖的不足。总体来看,WLAN具有很强的生命力,但其在运营领域的发展速度估计会低于过去的预期。 4.宽带无线技术新宠WiMAX 有资料显示,“WiMAX”已经成为近期互联网上搜索量最大的通信关键词,该项技术以其远覆盖和高带宽特性,成为无线业界的新宠。 WiMAX全称为WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess,即全球微波接入互操作系统,其技术标准为IEEE802.16。WiMAX也组织了自己的联盟。目前这个联盟已经发展了数十家会员,该联盟由Intel牵头,我国中兴通讯也名列其中。WiMAX的目标是促进IEEE802.16的应用。 WiMAX相对于Wi-Fi的优势主要体现在Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方,WiMAX则能把信号传送31英里之远。Wi-Fi网络连接速度为每秒54兆,而WiMAX为每秒70兆。有专家认为,WiMAX的覆盖范围和传输速度将对3G构成威胁。在成本等各个方面的优势使得业内人士将WiMAX技术看作是一项打破产业格局的技术。 近期,英国电信(BT)、法国电信、Qwest通信公司、Reliance电信和XO通信加入了WiMAX论坛,目前WiMAX论坛已经拥有98个成员,运营商占25%。今年初,Intel也宣布,下半年开始将会在其生产的芯片中部分采用WiMAX标准。 趋势分析对于今天异常火热的WiMAX技术,我们该如何看待?它会成为3G技术的终结者吗?笔者认为,这种观点不尽正确。首先,从技术自身角度来看,WiMAX还不具备公众移动通信网络的广域漫游、安全特性、终端便携等移动特性。其次,WiMAX标准还不成熟,因此预计商用还需要至少两年以上的时间,规模普及还要五年左右的时间。其三,WiMAX的特点是高速的数据传输能力,但其还没有对实时话音业务的高效支持能力,这将限制其作为公众移动通信的应用。其四,WiMAX的产业规模以及技术和设备成熟性还远远难以和3G相抗衡,其推广期也将滞后于已经开始启动的3G技术。其五,WiMAX技术有可能受到传统移动通信运营商或制造商的抵制,从而限制其发展。 对于WiMAX技术,笔者认为它具有巨大的潜力,但尚处在襁褓阶段,目前还难以对当前的全球无线通信格局产生重大的影响。由于3G的实施,WiMAX将可能成为未来3G网络的补充手段,在高速信息接入领域发挥其特性。但受其自身移动性和话音支持能力的限制,WiMAX不大可能杀死3G。 5.超宽带无线接入技术UWB 无线技术领域的活跃除表现在新技术不断涌现外,还表现在其传输能力的不断拓展。近两年,一项超高速的无线接入技术受到了大家的关注,那就是UWB。 UWB是一种时域通信技术,它采用超短周期脉冲进行调制,把信号直接按照0或1发送出去,而不使用载波,这与此前的无线通信截然不同。脉冲调制产生的信号为超宽带信号,谱密度极低,信号的中心频率在650MHz~5GHz之间,平均功率为亚毫瓦量级,抗干扰和多径的能力强,具有多个可利用信道。与CDMA系统相比,时域通信系统结构简单,成本相对较低。UWB技术具有高速率、低成本、低功耗的显著特性。 UWB最引人注目的特点是具有很高的数据传输速率。XtremeSpectrum公司预测,他们即将开发出的产品具有在10米内传输约100Mbps的能力,Intel则把目标定在了500Mbps。 趋势分析对于UWB技术,我们应该这样看待,它以其独特的速率锋芒以及特殊的应用范围,也将在无线通信领域占据一席之地。由于其高速、窄覆盖的特点,它很适合组建家庭的高速信息网络。它对蓝牙技术具有一定的冲击,但对当前的移动技术、WLAN等技术的威胁不大,甚至可以成为其良好的能力补充。 二、走势把握:接入多元网络一体综合布局代表方向 以上,就当前无线通信领域的热点和焦点问题进行了叙述和讨论。那么,我们该如何把握中期未来无线领域的发展趋势呢? 首先,无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围,不同的适用区域,不同的技术特点,不同的接入速率。比如3G和WLAN、UWB等,都可实现互补效应。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求,WLAN可解决中距离的较高速数据接入,而UWB可实现近距离的超高速无线接入。因此,在政策上我们应该综合推进各种无线接入的发展,推进组网的一体化进程,通过建网的接入手段多元化,实现对不同用户群体的需求覆盖,达到市场细分和业务的多元化,解决移动通信发展不均衡的状况。 其次,我国政府应该给企业配置更多的无线频率资源,推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。这样才有利于不同的企业根据不同的发展策略和市场需求,综合地规划自己的无线通信网络,实现资源的有效配置和利用。当然,政府也需要加强对有限频率资源的管理,对于企业闲置不用的频率占用,考虑适当的手段予以收回。 其三,从公众移动通信网络发展来看,3G已经成为全球包括中国移动网络演进的主要进程。从欧美发达国家的经验来看,由于其移动话音用户的普及率高,通过发展用户实现增长的模式已成为历史。因此,他们期望通过3G搭建更大的业务平台,从而实现利润的新来源。由于3G技术的成熟,目前3G商用网络部署已经在全球范围内启动。就我国而言,也要借鉴欧美的经验,在用户数量增长放缓之前,就应提前培育新兴移动市场。目前,政府应该开始积极考虑3G牌照发放和商用问题,把握住这个移动业界的巨大历史机遇。 其四,从宽带无线接入技术来看,全球该领域发展十分火热。该领域的发展呈现出向高带宽快速跃进、覆盖范围逐步扩张的趋势。未来,该领域还可能出现更强大的新技术,从另一个角度对整个无线通信产业起到推进作用。但从近期来看,我们对宽带无线接入技术发展应该有一个理性的态度和科学的把握。目前的宽带无线接入技术主要集中在固定环境下的高速接入,其移动性和话音支持能力无法和公众移动通信网络抗衡。在发展中,我们应该从全局的观点来把握,使之成为与移动网络互补的重要技术手段,这样既可以充分发挥其技术个性,又防止出现不必要的资源竞争和浪费。 其五,未来的无线通信网络应该是怎样的呢?专家认为,未来的无线通信网络将是一个综合的一体化的解决方案。各种无线技术都将在这个一体化的网络中发挥自己的作用,找到自己的天地。从大范围公众移动通信来看,3G或超3G技术将是主导,从而形成对全球的广泛无缝覆盖;而WLAN、WiMAX、UWB等宽带接入技术,将因其自己不同的技术特点,在不同覆盖范围或应用区域内,与公众移动通信网络形成有效互补。 其六,更远的未来,按当前专家们的预想,通信信息网络将向下一代网络NGN融合。在未来NGN概念中,固定网络将形成一个高带宽、IP化、具有强QoS保证的信息通信网络平台。在这一平台上,各种接入手段将成为网络的触手,向各个应用领域延伸。而3G、宽带固定无线接入、各种无线局域网或城域网方案,都将成为大NGN平台的延伸部分。从而形成集固定无线手段于一体,各种接入方式综合发挥效用,各种业务形成全网络配置的一体化综合网络。当然,这一进程将是漫长的,也必将遇到很多挫折。 三、结束语 由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾,因此,决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此,我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源,为其综合规划提供有力的支撑和保障。 总之,无线通信中期未来的发展趋势表现为:各种无线技术互补发展,各尽所长,向接入多元化、网络一体化、应用综合化的宽带无线网络发展,并逐步实现和宽带固定网络的有机融合。 [摘要]由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾,用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾,因此,决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段,从全局和长远的眼光出发,采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性,综合布局,解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求,达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此,我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源,为其综合规划提供有力的支撑和保障。 无线通信技术发展趋势探讨:无线通信技术发展趋势分析 【摘要】随着信息时代的到来,在我国社会经济快速发展的背景下,现代通信技术的应用在各领域中不断推广,同时逐渐地成为我们日常生活中的重要部分。无线技术的运用不仅有效地打破了时间和空间上的限制,便利了人们的交流,还有效地加强了通信技术的进步。无线通信技术的发展是在对传统通信应用方式基础上创新而来的,对于目前通信应用方式中存在的缺陷包括单一化、覆盖不足等有着良好的改进作用,有助于满足信息交流普及化、全球化以及多样化的需求,从而使无线通信技术具备广阔的市场前景。 【关键词】无线通信;应用;发展趋势 一、前言 无线通信技术指的是通过电磁波信号可以在自由空间展开传播的功能从而达到信息交换的目的的一种通信方式。无线通信自研发出来后,一直是当代高新技术的研究前沿,更属于信息技术科学重点研究内容,其主要是由三个部分构成,分别是应用服务器、无线终端与无线基站。随着通信技术的快速发展和移动终端设备的广泛应用,手机已经成为人们日常生活中所必需的物品,不过,大部分人在享受着无线通信技术所带来的便利时,可能不了解其技术原理。手机运用无线通信技术能够为人们提供多种服务,其中最基础的就是无线通话功能,其原理是利用电磁波的不同振动频率来实现音频信息在不同手机间的传输目的。不过,我们需要注意的是,手机的发出电磁信号只有在经过信号接收基站对电磁信号实施强化处理后才能借助特定的频率信道成功传递到另一个手机,实现通话功能,如果没有对电磁信号进行处理是无法直接在两台手机间直接传递电磁信号的。信号接收站在处理信号过程中的保密与抗干扰信道要求必须是安全可靠的。所以,要想运用无线通信功能,无线信号发射端、信号中转装置与信号接收端是必不可少的。 二、无线通信技术的特点 2.1无线通信技术之间的互补性日益明显 从传统的角度来看,通信领域不同,其所使用的无线通信技术往往也有较大区别。研究结果显示,在一种场所或地区中适用的无线通信技术,在换了一个场所或地域后其效果可能远不如在之前环境下的使用结果,这与“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”有着异曲同工之妙。从现阶段无线通信技术的发展趋势来看,随着技术的不断革新和水平的快速上升,不同无线通信技术之间彼此也在相互借鉴,实现取长补短、优势互补的目的,这也是该技术发展的必然趋势。[1] 2.2通信技术的地域差异性明显 通信技术的发展受到多种因素的影响,尤其是地区间的科学技术的差异与用户地域分布的不平衡等多种因素决定了不同地区间的通信技术水平差异。不同国家和地区之间因为社会经济水平、整体科技建设成就、基础设施投入力度等因素,使得彼此存在着发展不平衡的现象,同时随着现代通信技术日新月异的发展以及发达国家和发展中国家经济发展水平持续拉大,使得彼此间的发展差距不仅没有缩小,反而持续拉大。 2.3宽带化成为无线通信技术的重要发展方向 随着信息化时代的到来和手机、笔记本等信息设备及WiFi上网技术的普及,人们对于无线通信技术的要求越来越高,尤其是上网的便利性和上网快速性成了人们的首要追求。[3]因此宽带无线通信技术热点也在不断创新中,相关人员在这方面的研究力度也不断加大,使得无线通信技术的在更多领域中推广应用开来。 2.4国家对无线通信行业进行大力支持 政治经济制度决定着科技发展水平,同时科技发展水平对于政治经济也有重要影响,可以说一个国家的综合实力衡量标准之一就是科技发展水平。为了推动国家软实力发展,实现科技对社会生产力的推动作用,政府在无线通信这一重要科技领域中也投入了大量资源,有效地促进了无线通信技术的创新,为我国人民提供了诸多便利服务。[4]不过,我国通信领域与发达国家相比,在发展水平上仍有一定差距,因此,需要我们继续加强对无线通信技术的研发,努力缩小与发达国家间的差距。 三、无线通信技术发展趋势 3.1宽带化方向 随着手机、笔记本等设备的进一步普及和人们对于上网速度要求的不断提高,无线通信技术的发展一直符合市场需求,朝着无线接入宽带化的方向推进。[5]目前,第四代移动通信技术(4G)已经出现,4G系统能够以100Mbps的速度下载,比以前的拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。[6]移动运营商们正力争为消费者提供更快、更加便捷以及成本更低的信息传输服务。 3.2信息个人化方向 随着信息化时代的到来以及信息技术的不断创新,信息个人化已经成了未来信息产业发展的一个重要方向。移动IP技术的出现极大地促进了个人化信息的发展,移动IP技术的创新实现了在手机上不同信息化应用的运用,同时中国大规模的手机使用率也加速了信息个人化的发展,应当说在移动智能网技术和IP技术有效结合的基础上,个人通信实现了快速发展,这也意味着在足够的技术条件支撑下,信息个人化时代离我们也不远了。[7] 3.3RFID自动识别技术 RFID识别技术也就是射频识别技术,人们通常称为电子标签,该技术与普通的识别技术的根本区别在于前者是利用射频信号对信号对象实施自动识别同时搜集相关数据的一种非接触式的自动识别技术。[8]该技术能够自动完成工作,不需要人工操作,同时对于环境条件要求不高,在大多数恶劣环境下都能正常工作。由于其操作的便捷性,并且可以同时快速处理多个高速运动物体的识别工作,因此被广泛应用于多个领域中,尤其是对物流运输行业的发展有着重要意义,其市场前景非常可观。 3.4网络的优化融合与演进并行 通信技术在不断革新的同时,网络技术的水平也在快速提高,网络在便利了人们生活的同时,也让人们对于网络技术的发展提出了更高的要求。现阶段中诸多的移动运营商正通过增量升级网络,来努力提高4G网络市场份额占有比重。[9]从市场竞争和消费者的需求来看,网络的融合必将是无线通信技术发展的主要方向。随着社会的进步和无线通信技术的进一步发展,作为目前全球新兴技术,该行业将持续受到大量关注,其行业竞争也将趋于白热化,这对于计算机网络、电信网络等网络的完善有着极大帮助。 四、结语 总结全文,科学技术的发展对于我国社会生产力发展和人们的生活都有重要意义。而无线通信技术作为目前最前沿的高端技术,其发展水平对于信息化时代的发展有着重要的推动作用。未来的无线通信技术将朝着宽带化、个人化、网络融合化等方向发展,研发部门可根据无线通信技术的发展现状和市场用户的实际需求,对未来无线通信领域的发展趋势做出大胆假设并提出可行性规划,这对于满足人们的无线通信应用需求、提高用户无线通信应用体验有很大帮助。 作者:郭彦 单位:海军航空兵学院 无线通信技术发展趋势探讨:浅析5G无线通信技术发展趋势 【摘要】 社会在不断的发展进步,科学技术方式也在不断的更新,在无线通讯技术方面也有很大的创新,在科学技术发展的过程中,无线通讯技术方面的创新占着主要的地位,5G无线通信技术的发展对社会的进步有着重要的作用,该项通讯技术在以后的发展过程中会受到广泛的应用,但是从目前的发展情况来看,该项通讯技术仍在研究分析中,下文主要就是对5G会对通信运营商带来的机遇和挑战以及5G无线通信技术的发展趋势。 【关键词】 无线通讯技术 发展趋势 5G无线通信技术是建立在4G的基础之上的,是4G无线通信技术的进一步发展。5G通信技术既没有在各大企业之间广泛应用,在一些官方文件中也没有涉及相关的内容,所以也就是说5G无线通信技术现在还没有正式投入使用,对于5G通讯技术为没有明确的定义。从人们生活水平的不断提高可以看出人们对无线通讯技术的创新非常关注,因此5G通信技术在之后的发展过程中将会受到更多的关注。 一、5G无线通讯技术面临的机遇和挑战 1、面临的机遇。5G无线通信技术在一定程度上可以很好的改变个人和企业未来的发展。5G无线通信技术在许多当面上都有了很大的创新,创新之后的通讯技术可以为500亿智能设备提供使用,因此在不断发展的过程中,5G无线通信技术也会遇到很多的问题,面临着很多机遇与挑战。5G无线通讯技术在发展的过程中,不仅提高了速度、连接、相应能力和扩展性,在人们的生活中也会得到广泛的利用,该项技术在运用的过程中,传递的传感器和设备上的数据都会有意想不到增长。这会对人们的日常生活带来很大的便利。与4G无线通信技术相比较,5G无线通信技术不管在哪一方面都有很大的优势,例如在传输数据的时候速度有很大的提高,而且响应延迟也减少,在未来的发展过程中5G无线通信技术将会与更多的设备进行连接。例如家电、无人飞机、汽车导航、路标、工业设备等,由此看来,所有的项目都可以实行数据资源共享。这种技术的改革会对个人造成影响例如小区内的所有的设备都可以与小区进行连接,相关的设备可以更好的提供共享信息。这样会对人们的生活带来更多的便利,还有利于人们的人际关系发展。在功能足够强大的时候,很有可能会被运用在不好的地方。5G无线通信技术还存在一定的不足,例如该项技术的设备和网络的安全和隐私方面的能力都应该进一步完善。随着社会智能化的发展,应该相信该项技术可以进行很好的任务分配,所以对于一些相关内容,人们应该不给予太多的控制,因为这样可以提高生产率和安全性。 2、面临的挑战。虽然现在科学技术在不断的发展,在发展的过程中还存在着安全和隐私的问题,这两个对于5G无线通信网络发展会造成影响。有些被应用的连接设备,可能会被坏人所利用,从而造成安全隐患。随着我国的不断发展,电厂、水处理工厂、化工工业控制系统都会与互联网进行连接,从目前的发展情况来看,5G无线通信技术的广泛应用不会对以上几个领域造成威胁。5G通信技术虽然没有投入使用,但是还在研究分析中,在以后的发展过程中,消费电子设备所面临的风险是最大的。最受人们关注的安全领域会是交通运输,医疗保健和工业无人机。 二、5G无线通信技术发展趋势 5G无线通信技术已经越来越被人们所关注,在未来几年该项技术也将会投入使用,通信系统的容量在一定程度上也会有所提高,提高频谱效率、变革网络结构、开发并利用新的频谱资源是该项技术发展的主要途径。早在2013年5G无线通信技术就已经开始研发,研发的规模也比较大,有29个国家参与其中,我国华为公司就是其中一个。该技术从研发就倍受关注,各个国家都成立了相关的研发小组。目前所有的有关项目都在积极的研发中,然后各国再达成共识,促进该项技术的发展。该项技术的业务能力肯定会从以下三个方面表现出来,一是通过利用先进的无线技术网络资源的利用率在4G的基础上有了很大程度的提高。二是新的体系结构正在发展,这会有利于提高无线网络系统的吞吐率。三是可获取更多的有利资源,比原有的通信资源有所扩展。该项技术要想更好的发展就必须网络技术和无线传输技术上有所突破。从网络技术方面来说,要运用控制与转发相互分离的软件来定义,网络架构等。从无线传输技术方面来看,提高频谱资源利用率和挖掘频谱资源使用潜能是重点。5G无线通信技术的不断发展,必定引起一次技术的变革,加强对该项技术的研发力度,使该项技术在运用的过程中占有重要的地位。该项技术的发展必定会给当代社会带来不一样的体验。 总结:现在社会的发展越来越迅速,特别是网络通信技术一直都在不断的创新改善,这会有利于5G通信技术在以后的发展,根据目前我国通信技术的发展情况来看,5G通信技术在2020年有望投入使用。5G通讯技术投入使用后将会给社会带来巨大的便利,可以达到当代社会的需求,会让移动互联网用户拥有不一样的体验。虽然现在5G通信技术仍在研究分析的过程中,但是很快将会进入发展阶段,5G通信技术的巨大优势会在投入使用后表现出来,会带给人们不一样的体验。 无线通信技术发展趋势探讨:无线通信技术发展趋势探讨 【摘 要】无线通信技术一项重要的通信技术,近些年来在社会的各个领域都得到了广泛的应用,尤其是在铁路的行驶、调度中。伴随城市化进程的加快,我国的高铁、轻轨以及地铁等城市轨道交通大力发展。通车里程更长、运营速度更快,给铁路的无线通信技术发展提出了更高要求。本文就铁路方向上无线通信技术的发展趋势做几点探讨。 【关键词】无线通信;铁路运营 1.铁路无线通信的特点 对大多数人来说,铁路已经不再陌生,就是火车行驶的铁质轨道,不过这只是传统的侠义上的理解。现代的铁路不单单是指火车行驶的铁质轨道,高铁、地铁行驶的轨道也统称为铁道或铁路。铁路无线通信就是火车、高铁以及地铁在轨道上行驶时用到的无线通信技术。它是一个复杂的信号传输系统,不只是列车乘务人员以及列车乘务员与车站值班人员之间的语音通讯系统,还包括车次传输系统、无线电子闭塞系统、列车防护通信等等,其主要特点包括以下几点。 1.1结构复杂 铁路无线通信包含多种信号传输系统,其结构复杂是一大特点。有用于列车站场工作人员语音对讲的语音传输系统,有用来传送车次信号的无线车次传输系统,有用来引导列车行驶的无线导航系统等等。复杂齐全的无线通信系统,使得列车在行驶中能够完全接受各路信号,便于列车驾驶员对行驶列车进行及时操控,是确保铁路运营安全的前提。 1.2精密 铁路无线通信系统结构虽然复杂,但很精密,灵敏度很高。现代铁路交通一般里程较长,途径地域也多,各个路段的无线信号很容易受到外界干扰,铁路无线通信的精密性特点,可以让列车在复杂的信号环境下正常接收铁路无线信号,引导列车正常行驶。 1.3移动性 所谓移动性,是指铁路上的无线通信大多数是在行驶的列车上的实行收发的,列车在高速行驶下对一些列的铁路无线信号实现收发、解调,并根据信号指示引导列车正常行驶,完成中途列车避让、列车进站、列车离站等调度行为。移动性是铁路无线通信的主要特点,也是实现无线通信的技术难点。因为铁路无线通信的主体是行驶的列车,高速行驶的列车对于无线通信信号的方向、强度有着一定的要求。 1.4分段传输 因为铁路通车的里程较长,列车行驶速度较快,只靠一个无线通信信号收发站来完成对列车的全程引导是不可靠的,也是不可能的。分段传输,将列车行驶的里程分成几小段,每段设置一个铁路无线通信站,即车站,来对列车进行无线通信信号的引导。 2.现代铁路无线通信的应用 现在无线通信技术在铁路上的应用已十分成熟,不管是火车、高铁还是地铁都有着功能多样的铁路无线通信系统,主要有以下几项。 2.1车次编号发送系统 列车离站或进站前,机车司机通过数字键键入车次号,由显示器复示,司机确认后。由车载CPU 控制编码进行调制,并通过无线列调或专用电台发射到下个车站,以便下个车站做好列车的引导作业。而当列车进站时,利用机车司机呼叫车站值班员的3-5秒时间内完成车次号的再次传送,经值班室仪器解调后传输并显示给行车调度员,完成当前进站列车车次号的报道并进行列车跟踪引导进入合适的挡位。 2.2站场调车通信系统 铁路站场调车过去采用灯光、叫笛等原始设备进行信号传输,安全性极低。 铁路电务部门首先把无线通信引入站场调车并取得了成功。缩短了车辆停场时间,提高了调车效率 。通过每隔3~5公里范围在铁路两旁的护栏上设置10~15个独立的无线通信装置,来传输语音、音响 色灯信号等信息,也可传送卫星定位信息和数据信息,对进站列车进行减速、避让的指挥引导。而工作人员可随身携带语音发送设备,通过中央控制台对各个无线通信装置予以信号指示。 2.3铁路闭塞系统 铁路闭塞系统是一种列车安全防护系统,当列车进站的车次信号传送到车站值班室以后,值班室通过中央控制台对铁路地面的无线通信装置进行参数设置,只有参数和列车车次号一致的列车才能进入该路段,而参数与列车车次不一致的列车不能进入该路段,实行铁路闭塞。同时,车站也可用探询方式对列车作自动应答,解除原封闭区间,同时操纵本站出站信号机和下一进站信号机,启动转辙机和相应的信号标志,排好进路,保证进出站列车的安全。 2.4卫星定位系统 铁路运输效率与车重、车速、密度三大因素有关,其中车速和密度是靠信号设备来保证的。在中、低速行车时信号对行车控制十分有效。但如果列车行驶速度很大,就会没等机车司机看清地面信号反应过来,信号机就一晃而过了。因此自动闭塞路段长短的划分就成了一个难题,也存在着安全隐患。而卫星定位系统可以通过实时的遥感探测技术对行驶列车进行实时跟踪,迅速掌握列车位置、速度、密度,并通过地面控制中心的无线通信装置予以传达,经地面控制中心分析作出引导方案。 2.5列车防护通信 当列车发生意外事故脱线或翻车时,可能侵入邻线,造成突发事故。此时脱轨机车的乘务员如果能及时发出无线报警信号,在1.5公里之内其他行驶机车收到信号后立即采取刹车减速措施,就会避免事故发生。为了避免意外,高速列车上安装了列车防护通信,防护通信包括控制键、频率合成器、发讯机、接收机、告警器,其中控制键由玻璃密封,设置在各节车厢,需要时打碎玻璃盖、接下控制键,可以发出2瓦功率的告警信,在1.5公里范围内所有机车上的防护装置将被启动。如果机车司机来不及处理,列车将会在5秒钟内启动与防护装置相联的自动停车装置进行紧急停车。 3.铁路无线通信的发展趋势 伴随城市化进程的加快,我国的铁路建设也大力发展。京臧铁璐、京沪高铁、穿江地铁等新的交通干线陆续建成通车,使得一系列新型铁路无线通信技术得以实验运行,为我国铁路无线通信的发展趋势指明了方向。 3.1铁路无线通信数字化传输 将铁路无线通信信号实现数字化传输,可以有效避免信号干扰,使得列车可以在更为复杂的地域环境下行驶。另外数字化的无线通信信号也容易与现代的计算机技术结合,实现铁路无线通信的自动化控制。 3.2三网联合 即实现铁路无线通信传输网、互联网以及电视广播网的三网联合,利用互联网和电视广播网的高速、高质量通道,实现铁路无线通信信号的高速、高质量传播。 3.3现代蓝牙技术 蓝牙技术是一项在移动终端运用的无线传输技术,速度快,质量高。将铁路无线通信与蓝牙技术产品相结合,可以实现近距信号传输的高速和高质量。通过佩戴特制的蓝牙耳机,可以大大减少设备安装、调试时间,携带也方便。 3.4全程卫星导航 之前我国的铁路无线通信,卫星定位只是用来收集列车的行驶情况及列车密度,辅助地面控制中心对车辆加以引导。而现在的卫星导航系统可以通过高质量的无线通信直接对行驶列车进行引导,自动化、智能化水平进一步提高。 无线通信技术是现代的通信领域应用最广泛的通信技术,它的发展趋势影响着各个行业,不只是铁路通信,现代的手机、气象探测以及互联网技术都是以无线通信技术为基础的。因此,要取得科学技术的进步,发展无线通信技术有着重要意义。
移动通信论文:关键技术展望下的4G移动通信论文 一、4G移动通信技术特点 1、通信速度较快。相较于3G通信技术,4G让人耳目一新的方面就是其超快的无线通信速度。相关数据表明,3G技术的最快传输速率为2Mbps,而4G技术在此基础上翻了五翻,也就是4G的数据传输速率最小达到了10Mbps,而最快传输速率达到了20Mbps,这意味着当需要无限信息传输的时候,4G技术可以在最高速度100比特每秒的情况下,快速完成信息的传递,避免使用者长时间的等待。 2、具有灵活的通信方式及兼容性。4G通信技术在实现人与人之间快速交流沟通,以及实现相关信息传输下载的情况下,更是实现了将信用卡功能囊括在自身的设置,人们可以通过手机实现真正的购物以及现金取现等。除此之外,4G技术的兼容性很大,除了开放接口以及全球漫游的功能之外,也有兼容各个分散网络的连接功能。 3、实现高质量的多媒体通信。多媒体服务的高速数据性和分辨率的要求通过4G通信技术得到了满足,它的主要服务内容如下:影像以及文档、文本数据等,信息的传输借助宽带得以实现。4G通信技术中还会逐渐应用3D技术,也就是人们可以通过手机观看3D立体视频。 4、具有更宽的网络频谱。为了更好的实现4G通信技术的应用,通信运行商就需要在3G通信网络基础上大大提高通信网络的带宽,这样做的原因很简单,4G通信技术需要的带宽大概是3G技术的20倍左右。 5、提供各种增值服务。4G技术基于的优秀技术已经不是CDMA技术了,它所依靠的是OFDM技术,这是两者之间最明显的区别。这也意味着4G手机多了很多增值服务,相比于3G手机,它更有推广性,在人们实际生活中更具有实用性。 二、4G移动通信关键技术 1、正交频分复用(OFDM)技术。0FDM传输技术的抗衰落力很强,原因在于它的信号传输使用的是多子载波,正交频分复用技术的成功使用在降低通信信道快衰落可能性的基础上,大大提高了脉冲噪声阻力。该技术主要使用于进行高速数据传输,加上改变调制模式、渠道以及加载算法时采用自适调制机,进一步提高了信息传递的速度。 2、智能天线技术(SA)。智能天线技术主要是指波束间没有切换多波束以及自适应阵列天线。智能天线技术本身就很有优势,首先它有很好的信号抗干扰能力,其次又有着对数字波束的自动跟踪以及调节的能力,这两点都预示着智能天线技术有着很好的应用前景。4G通信技术中采用了这种技术,表示着其通信能力将大大得到提升。 3、IPv6技术。IPV6技术本身的网络地址空间就很广阔,广阔的网络地址空间保证了它可以针对全部通信网络设备提供全球特有的网址;该技术可以实现自动配置,进而促使形成全球唯一的路由地址;和传统的IPV4相比,前者含有更高的技术质量,可以形成更容易的服务水平系统。 三、4G移动通信展望思路及展望 1、4G通信技术与Ipv6技术。当前,现有的大多数网络都是在Ipv4协议基础上建立的,但由于Ipv4采用32位的地址长度,导致其容纳通信地址数量限制于43亿内,这与日益扩大的应用空间相矛盾,从而限制了网络的发展空间。Ipv6采用128位的地址长度,可有效地增大通信地址数量,解决网络的发展空间的限制问题。因此将4G通信技术与Ipv6技术有机结合起来,不仅有效地促进各种网络设备的应用,同时也扩大信息数据的传播范围。 2、4G通信技术与关键通信技术。由于4G通信技术存在着标准统一化差、容量限制、设备更新难度大、市场使用率低以及部分关键优秀技术研发未实现等问题,限制了4G通信技术的进一步发展。根据4G通信技术的特点和功能,应推进OFDM技术与CDMA双核技术的融合。不断的对3G软件进行更新升级,提高其运行精度、速度以及稳定性,以此推动通信技术由第三代向第四代过渡。 3、4G通信技术与软件无线电技术。软件无线电技术(SDR)是应用数字信号处理方法,在无线电氛围中,基于相对规范化和模板化的硬件平台中,运用各种软件程序,使得无线通信系统各项功能得以实现。随着技术水平不断进步,4G通信技术将改变原有的基于硬件和面向用途思路,将逐渐利用软件的灵活性,功能的多样性。4G通信技术与软件无线电技术的结合运用,可见不同软件和硬件相互交换使用,并实现不同的功能。这项技术的结合,将有效地降低硬件的成本,实现了集约化发展思路。 四、结束语 根据上面所讲述的内容,我们不难发现,4G通信技术取代3G通信技术只是时间长短的问题,当人们逐渐习惯4G通信技术的时候,3G通信技术将慢慢退出历史舞台,而4G通信技术将会对人们和网络联通关系产生重要影响,也意味着人类会直接进入到无线互联网时代。 作者:曹正超单位:沈阳昌达通信工程有限公司 移动通信论文:我国4G技术移动通信论文 14G移动通信技术概述 目前,通信行业中并没有统一、科学地定义4G移动通信技术,一般情况下,通常依据功能性的描述界定4G移动通信技术。该技术最为突出的特点是能在不受时间和地点限制的情况下接入无障碍通信网络;能够方便用户自由选择业务、软件应用、网络等;能够帮助移动电子商务实现综合性的业务;能够与其他的网络、体系和系统相互适应,从而促进物联网业务的开展。4G移动通信系统的网络体系结构。在4G移动通信的技术要点包括以下4点:①OFDM技术(正交频分复用技术)。该技术的主要作用是实现信道的划分,实现高速数据信号向并行低速子数据流的转变。②SA技术(智能天线技术)。该技术是4G移动通信中最关键的技术之一,主要作用是抑制干扰、调节数字波束等。③SDR技术(软件无线电技术)。该技术是4G移动通信的基础。④IPv6技术。该技术的主要作用是为终端设备提供唯一的网址和路由地址,具有移动性,能够确保移动通信设备在位置变化的过程中保持通信质量。 24G移动通信技术的特点 2.1通信方式灵活在现有的通信工具融合了4G移动通信技术后,通信方式变得较为灵活。一方面,人们依旧能够采用传统的通信、视频等途径;另一方面,新增加了终端服务,人们能使用各种终端设备随时随地访问无线网络,网络信息的共享不再受到时间和地域的约束。例如,4G移动通信手机的功能已经从单纯的“电话通信”增加到了语音通话。因此,4G移动通信手机相当于1台小型电脑,能够实现很多传统手机无法实现的功能。 2.2数据传输速率快4G移动通信技术最明显的特点是大幅度提高了通信的质量和效率,具有非常强大的信号传输能力,提升了设备终端连接互联网的速度。相关调查表明,4G移动通信技术的网络访问速度约为3G的20倍。4G移动通信技术具有较强的接入能力,能够快速传输移动信号,解决了传统通信技术在传输方面的问题。例如在手机网络中,4G移动通信技术的信号传输能力高出普通网络约10000倍。因此,移动终端设备的移动信号接收可不再受到时间和地域的限制。 2.3智能化程度较高4G移动通信技术的智能化特点主要体现在功能方面,目前,已具备了自主选择和自主处理的功能。基于该技术的手机能依据用户的需求提供各种个性化的服务。例如,用户能在手机中设定提醒,当手机检测到与该提醒相应的内容时,就会自动发出提醒,引起用户的注意。此外,4G移动通信技术还能实现手机与电能之间的互联互通,能通过手机观看电脑中的视频,提高了手机的融合性、兼容性,简化了终端平台。 2.4信号传输的能力较强目前,3G技术已被用户所熟悉,且使用范围较大,为用户提供了较多实在的便捷服务。但3G技术在信号覆盖方面存在一定的缺陷,难以实现全方位信号接收,导致通信受到了一定的影响。4G移动通信技术对3G进行了完善和升级,解决了3G技术中存在的问题。一方面,采用4G移动通信技术能实现多功能的信号传输;另一方面,4G移动通信技术具有强大的融入力度,能稳定承担海量的信号内容。4G移动通信技术的信号传输能力较强,可为移动用户提供更多的优质服务。 34G移动通信技术的发展趋势 3.1多用户自由检测和识别技术多用户使移动通信技术面临着巨大的挑战,会导致干扰信号等情况偶尔出现,这对移动通信信号造成了不良的影响,进而从整体上降低了移动通信的质量。采用多用户自由检测和识别技术能提高总基站系统的容量,进而可扩大信息覆盖的范围、减少通信网络基础设施的建设和部署,这为提高通信服务质量奠定了坚实的基础。 3.2交互干扰抑制技术交互干扰抑制是4G移动通信技术中的基础内容,主要通过交互的形式降低通信设备之间的干扰,降低其他信息对移动通信信号的影响,确保移动通信信号的稳定性,从而进一步提高移动通信信号的传输质量。 3.3无线电接收技术在4G移动通信技术的发展过程中,最被人们所关注的问题是移动设备的节能。随着无线电自动接收技术的引进,无线电接收器得到了充分的利用,当前采用的接收器全都是嵌入式无线电。无线电接收技术的功耗大约为现有技术的1%~10%,它是4G移动通信技术在节能环保方面的重要举措和技术。 3.4可重构性自愈网络技术4G移动通信技术在节点故障或基站超载等问题的分析和处理上,主要依靠智能处理器对这些问题进行智能化处理。4G移动通信技术中包含了问答装置,它能明确了解并及时纠正出现的错误,从而达到自动排除网络故障的目的。 3.5无线接入网(RAN)技术4G移动通信技术的具有速度快、容量大和比特成本较低等特点。在该技术中,无线接入网技术的发展趋势为电路交换向基于IP分组交换的方向不断发展、设备分集向网络分集的方向不断发展。这种以IP技术为网络架构基础的形式,实现了3G、4G、WLAN与固定网间的漫游,并有力支持了下一代因特网的建设。 4结束语 4G移动通信技术在世界范围内属于较为先进的通信技术,具有安全性能高、传输速率快和智能化程度高等特点。该技术实现了移动通信智能的互联互通,进一步促进了移动通信技术的发展。通信企业应树立自身的前瞻意识和危机意识,并在时代的发展中牢牢掌握全球先进的通信技术,从而进一步加快我国4G移动通信技术的发展和完善。 作者:范磊单位:广州杰赛科技股份有限公司通信规划设计院 移动通信论文:现代4G移动通信论文 一、4G移动通信技术特点 1.通信速度较快。4G通信令人印象最为深刻的特性就在于它的无线通信速度要远快于3G。3G的数据传输速率能够达到2Mbps,4G的数据传输速率能够达10Mbps到20Mbps,最高速度能够达到100比特每秒,来实现无线信息的传输。当需要发送大量的数据,4G通信能够在最短的时间内很快完成,用户不用等太长时间。 2.具有灵活的通信方式及兼容性。当前,4G通信技术不仅能够实现人与人之间沟通的随时性和区域性,以及促进双向信息、图片以及视频下载的实现,而且还能够实现信用卡的功能,真正实行购物以及取现功能。此外,4G移动通信技术具有很强的兼容性,不仅有全球漫游和开放接口的功能,也有向下兼容各部分分散网络连接从而达到互联的特性。 3.实现高质量的多媒体通信。4G通信技术还可使得多媒体服务的高速数据性及其高分辨率得到满足,主要服务内容,如语音、数据以及影像等方面,借助宽带信道实现信息的传输,这属于一种完全意义上的“多媒体移动通信”。3D视频技术同时将被应用到4G通信,能够在4G手机看到立体视频。 4.具有更宽的网络频谱。为了实现更快的数据传输,通信运营商就需要在3G通信网络的前提下,极大地提高通信网络的带宽。4G通信技术的带宽要远远大于3G带宽的20倍左右。 5.提供各种增值服务。3G移动通信系统主要是基于CDMA优秀技术上,但是4G移动通信系统是基于OFDM技术的优秀技术之上的,使用OFDM技术能够实现如无线区域环路),数字音频广播(DAB)以及其他方面的无线增值服务。 二、4G移动通信关键技术 1.正交频分复用(OFDM)技术。OFDM传输技术就是把信道分成为多个正交子信道,并将高速的数据信号转为处于并行状态的低速数据信号,而且在各个正交子信通道实施信号的传输。OFDM技术具有的特点主要是它的频谱利用率相比而言是比较高的,与其他的串行系统相比,OFDM技术的频谱效率要高出一倍多,而且OFDM传输技术具备着强大的抗衰落力,由多子载波实施信号传输,OFDM传输技术使得脉冲噪声阻力大大提高而且通信信道快衰落的可能性也大大降低;OFDM技术主要是适用于高速数据传输,使用自适调制机制改变调制模式,渠道和加载算法,从而使得信息传递的速度有了进一步的提高,OFDM技术还具有很强的抗码间干扰能力,抗码间干扰主要是通过循环前缀的方法进行的。 2.智能天线技术(SA)。智能天线技术主要是指波束间没有切换多波束以及自适应阵列天线。智能天线技术具有很好的信号抗干扰能力、自动跟踪以及调节数字波束的能力。SA技术成形波束在空间领域能够抑制交互性的干扰,加强特殊范围信号,提高信号质量还会使得传输容量得到增加。它的基本原理就是在无线基站采用天线阵与连贯的无线收发器发送并接收射频信号。 3.IPv6技术。IPv6技术具有广阔的网络地址空间,它能够针对全部的通信网络设备,为其提供全球特有的地址,而且IPv6技术有助于促进自动配置的实现,从而获得全球惟一的路由地址;IPv6技术的服务质量要比传统IPv4技术质量高,容易形成基于服务水平系统。 4.多输入多输出技术(MIMO)。MIMO技术是指拥有多个天线的基站和移动终端。MIMO技术可以给系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是接收机和发射机使用多个天线,充分利用空间多路径传播的组件,使用多个子信通道在同一频带信号上,信号能力将随着天线数量的增加,其线性也会有所增加。 三、4G移动通信关键技术的展望 4G移动通信技术的未来发展会实现人与移动互联网通信和互联网紧密联系在一起的3G移动通信技术促进智能手机和PDA、移动电话和PDA应用终端设备的发展,在4G技术的高速数据传输效率网络的基础条件下,未来的移动通信在视觉多媒体上的发展将是主流,4G移动通信应用的趋势对于人与物,人们和网络联通关系都将有着重要的影响,也意味着人类会直接进入到无线互联网时代。 作者:潘娜单位:辽宁邮电规划设计院有限公司天津分院 移动通信论文:压缩感知技术应用于移动通信论文 1技术原理 处理数字信号的过程中,通常情况下都需要将模拟信号转换为数字信号,在处理信号之前,首先需要采集和量化。采集定理又名奈奎斯特采样定理,是美国电信工程师奈奎斯特于1928年提出的,通过采集定理可知,想要在离散信号中恢复出无失真的原始信号,那么采样率至少要达到原始信号的2倍。此后在2004年,华裔科学家T.Tao以及D.Donoho、E.Candes等人通过对比逼近理论和信号稀疏理论的分析,初步提出了压缩感知理论,通过压缩感知理论可知,如果将压缩感知技术用于移动通信系统中,那么即使采用低于奈奎斯特采样定理的采样率,也可以恢复出无失真的原始信号。压缩感知理论的基本思想是:如果信号某个变换域是稀疏的,或者信号是可以压缩的,那么通过与变换基不相关的观测矩阵,能够将变换得到的高维信号投影到低维空间,之后求解最优化问题,就能够在少量投影中重构原始信号。在压缩感知理论框架下,采样率不决定于原始信号带宽,而是重要新信息在信号中的内容和结构决定的,测量值不是信号本身,是高维到低维的投影值,每一个测量值中,都包含着全部样本信号的部分信息,在恢复信号过程中,所用的测量值数目要比奈奎斯特采样定理要求的数目少很多。假设一个N×1维信号s,s包含非零元素K个,s可以通过转换得出N×1维变量x,其转换公式即为:x=覫s式中:覫代表N×N维稀疏变换矩阵,转换得出N×1维变量x之后,就可以计算出M×1维测量信号y,其计算公式如下:y=准x=准覫s=s式中:准代表M×N维测量矩阵,也可称之为随机采样矩阵或者投影矩阵,在上述环节中,覫和准的设计十分重要,对压缩感知技术的实际性能具有很大影响,另外K M N,其中M的取值满足以下条件:M≥Cu2(准,覫)Klog(N)式中:u2(准,覫)代表矩阵覫和准相关性。此外信号重构是压缩感知技术的优秀,在取得观测值y的条件下,获取最稀疏解s的过程即为信号重构,为了描述压缩感知理论的信号重构问题,需要运用矩阵理论中的范数知识。 假设定义向量Z={z1,z2,…,zN}的P-范数如下:Zp=Ni=1ΣzipΣΣ1p当P=0时,可以求出向量Z的0-范数,用以表示Z中非零元素的个数。一般情况下,非稀疏信号x通过稀疏转换可得出s,此时压缩感知理论中信号恢复问题就可以转化为线性约束下最小0-范数问题,具体表达式如下:s^=argmin0,s.t.y=准x=准覫s=s上述0-范数优化问题属于非凸优化问题,换言之,在多项式内不能够进行求解,也无法验证解是否有效,这样一来,就需要将其转化为其他范数,例如2-范数或者1-范数,相关资料显示,上述0-范数优化问题可通过求解简单的1-范数来解决,所以压缩感知理论一般采用如下公式:s=argmin1,s.t.y=准x=准覫s=s这样一来,就可以运用线性规划算法等方法来进行处理,在实际工作中,算法有很多中,可以根据具体需要来选择快捷的方法。 2实际应用 分析在实际应用过程中,压缩感知技术有以下几方面特性: (1)观测信号没有稀疏性,比如OFDM系统频域信道响应等等。 (2)变换观测信号的基坐标,信号在另外的组基下变稀疏,比如频域信号响应经过DFT进行转换,使之在时域上具有稀疏性。 (3)稀疏性是变化的,并且稀疏性是不可知的,这也是使用压缩感知技术的首要条件。有资料显示,经过外场测试多数无线信道在时域上均具有多径稀疏的特点,通过压缩感知技术的应用,将大大减少用户的导频开销。另一方面,目前基站侧天线数目不断增多,无线信道在空域上也具有稀疏性,这也为压缩感知技术未来在移动通信系统中的应用奠定了基础。 3总结 如今无线数据应用业务越来越多,移动通信系统中的用户数量不断增多,未来无线网络流量势必会大幅度提升,给移动通信系统带来严峻的挑战,压缩感知是一个新兴领域,如果信号某个变换域是稀疏的或者可以压缩的,通过压缩感知技术,就能够在少量投影中重构原始信号。目前多数无线信道在时域上均具有多径稀疏的特点,基站侧天线数目不断增多,无线信道在空域上也具有稀疏性,由此可见,压缩感知技术在移动通信系统中具有良好的应用前景,通过压缩感知技术的应用,会大大减少用户的导频开销,有利于移动通信系统面对未来的挑战,在此希望本文研究内容对有关工作有所裨益,未来如何将先进的科学技术用于移动通信系统之中,还有待于大家继续探究。 作者:吴守霞高晓艳单位:兰州工业学院电子信息工程学院甘肃省新闻出版广电局无线传输中心 移动通信论文:4G通信问题讨论 本文作者:金霄作者单位:吉林电子信息职业技术学院 第四代移动通信技术是以IP作为基础的,它能够提供随时随地的通信服务,蕴含着巨大的商机,现今,被广泛瞩目的应用方面主要有三个方面:(1)在移动便携式游戏中的应用。4G网络服务的速度优势,还有终端设备接入所提供的便捷更有助于游戏的推广,人们可以通过无线网络接收信息并传输到游戏设备中去。(2)在智能手机中的应用。利用4G可在语音通话的同时双向传递资料、图画、影像,并且可以根据环境、时间以及其他设定的因素来实时地提醒手机的主人此时该做什么了,同时在日常生活中可以根据自己的需求直接购买车票、机票、电影票等。(3)在射频(高频)测量技术中的应用。射频测量技术通常包括功率计、信号源、频谱或者信号分析仪、网络分析仪等,随着射频技术的发展,对于射频测量的速度和精度都提出了更高的要求。由此可见,在未来的无时无刻无处不在的通讯中,第四代移动通信必定会为人们的沟通带来更多的便利和自由。虽然第四代移动通信系统的建立越来越趋于完善,可是,仍然有许多的问题是需要我们冷静面对的。 第四代移动通信的最大速率 在第四代移动通信中,由于收到终端媒介容量等条件的约束,在实际中的传输速率一定会与理论中的速率有一定的差异,这样会使第四代移动通信系统的性能在实际应用中差很多。那么在日后4G网络的发展过程中怎么样减小这一差异是一个值得探讨的问题。 第四代移动通信系统的市场压力 市场的发展促使了科技的进步。第四代移动通信技术将给高速多媒体应用提供便利,但是由于无线资源的相对较少以及用户对费用的可承受能力的限制,这就要求网络要具有较高的频谱效率和提供不同级别的QoS,可以提供广的传输能力的同时降低费用。并且由于业务的多样性,第四代移动通信将以分组交换模式支持多个QoS级别。在未来移动终端设备也会充当内容服务器,那么这就要求较高的上行链路速率。这些市场需求都给第四代移动通信带来巨大挑战。 第四代移动通信的优秀技术仍需要一个长期的完善过程 第四代移动通信的关键技术有:SDR软体无线电技术;SA智能天线技术、FDMA正交频分复用技术、IPv6等,这一系列技术的研发到成熟是需要一个漫长的完善、融合过程,所以这也就说明了第四代移动通信网将在短时间内是无法实现的。 移动通信论文:移动通信新旧模式对比分析论文 [论文关键词]移动通信4G技术要求关键技术 [论文摘要]第四代移动通信技术(4G)与前三代移动通信技术相比具有五大技术要求,解决了四大关键技术后4G将一统移动通信的天下。 引言 移动通信技术飞速发展,已经历了3个主要发展阶段。每一代的发展都是技术的突破和观念的创新。第一代起源于20世纪80年代,主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。第二代(2G)起源于90年代初期,主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。第三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带,不仅传输话音,还能传输高速数据,从而提供快捷方便的无线应用。但是第三代移动通信系统仍是基于地面标准不一的区域性通信系统,尽管其传输速率可高达2Mb/s,仍无法满足多媒体通信的要求,因此第四代移动通信系统(4G)的研究势在必行。 一、4G的定义及其技术要求 第四代移动通信技术可称为广带(Broadband)接入和分布网络,具有非对称超过2Mb/s的数据传输能力,对全速移动用户能提供150Mb/s的高质量影像服务,将首次实现三维图像的高质量传输。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统),集成不同模式的无线通信,移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。其广带无线局域网(WLAN)能与B-ISDN和ATM兼容,实现广带多媒体通信,形成综合广带通信网(IBCN),他还能提供信息之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。其主要技术要求是: (1)通信速度提高,数据率超过UMTS,上网速率从2Mb/s提高到100Mb/s。 (2)以移动数据为主面向Internet大范围覆盖高速移动通信网络,改变了以传统移动电话业务为主设计移动通信网络的设计观念。 (3)采用多天线或分布天线的系统结构及终端形式,支持手机互助功能,采用可穿戴无线电,可下载无线电等新技术。 (4)发射功率比现有移动通信系统降低10~100倍,能够较好地解决电磁干扰问题。 (5)支持更为丰富的移动通信业务,包括高分辨率实时图像业务、会议电视虚拟现实业务。 二、4G的关键技术 1.OFDM(正交频分复用) OFDM技术实际上是MCM(Multi-CarrierModulation,多载波调制)的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰(ICI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。由于OFDM技术由于具备上述特点,是对高速数据传输的一种潜在的解决方案,因此被公认为4G的优秀技术之一。 2.软件无线电 软件无线电(SoftwareDefinedRadio,简称SDR),就是采用数字信号处理技术,在可编程控制的通用硬件平台上,利用软件来定义实现无线电台的各部分功能:包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等。即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。其优秀是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的“数字/模拟”转换器,尽早地完成信号的数字化,从而使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现。软件无线电是一种基于数字信号处理(DSP)芯片以软件为优秀的崭新的无线通信体系结构。 3.智能天线 智能天线是波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。多波束天线在一个扇区中使用多个固定波束,而在自适应阵列中,多个天线的接收信号被加权并且合成在一起使信噪比达到最大。与固定波束天线相比,天线阵列的优点是除了提供高的天线增益外,还能提供相应倍数的分集增益。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,其基本工作原理是根据信号来波的方向自适应地调整方向图,跟踪强信号,减少或抵消干扰信号。智能天线的优秀是智能算法,而算法决定电路实现的复杂程度和瞬时响应速率,因此需要选择较好算法实现波束的智能控制。 4.IPv6协议 4G通信系统选择了采用基于IP的全分组的方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的优秀协议。 (1)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。 (2)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置的方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它使用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。 (3)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4提供相同的QoS,但是IPv6的优点体现在能提供不同的服务。IPv6报头中新增加的字段“流标志”,有了这个20位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。 (4)移动性。移动IPv6(MIPv6)在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址(homeaddress),这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址(care-ofaddress)来提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置,都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。 三、结束语 由于4G与1~3G相比具有通信速度更快,网络频谱更宽,通信更加灵活,智能性能更高,兼容性能更平滑等优点,4G将成为行业关注的焦点。相信不久的将来4G将一统移动通信的天下,产生巨大的社会效益和经济效益。 移动通信论文:当前移动通信技术开发研究论文 【论文摘要】纵观全球迅猛发展的高科技,电信业必将成为21世纪世界经济的火车头,通信技术正发生着百年未遇的巨大变化。本文介绍了第三代移动通信技术的发展现状,最后展望了未来移动通信技术发展的趋势。 【论文关键词】移动通信;3G;发展;展望 伴随着移动通信市场的快速发展,用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求,希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈,为寻找新的增长点,通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型,需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张,已不能满足长期的通信需求发展需要。 1移动通信的发展历程 第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的,它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。 第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑),SO(支持最佳路由)、立即计费,GSM900/1800双频段工作等内容,也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术,使得话音质量得到了质的改进;半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中,采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术,引入智能天线技术、双频段等技术,有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷;自适应语音编码(AMR)技术的应用,极大提高了系统通话质量;GPRS/EDGE技术的引入,使GSM与计算机通信/Internet有机相结合,数据传送速率可达115/384kbit/s,从而使GSM功能得到不断增强,初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善,但随着用户规模和网络规模的不断扩大,频率资源己接近枯竭,语音质量不能达到用户满意的标准,数据通信速率太低,无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。 2第三代移动通信系统概述 第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s),因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。 第三代移动通信系统(3G),也称IMT2000,是正在全力开发的系统,其最基本的特征是智能信号处理技术,智能信号处理单元将成为基本功能模块,支持话音和多媒体数据通信,它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务,例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps,在用户高速移动时最大支持144Kbps,所占频带宽度5MHz左右。但是,第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同组成一个IMT2000家庭,成员间存在相互兼容的问题,因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信;再者,3G的频谱利用率还比较低,不能充分地利用宝贵的频谱资源;第三,3G支持的速率还不够高,如单载波只支持最大2Mbps的业务,等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要,因此寻求一种既能解决现有问题,又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。 第三代移动通信技术的基本特点:(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。 3第四代移动通信系统 4G系统中有两个基本目标:一是实现无线通信全球覆盖;二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征:(1)网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率,通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究,每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G网络的20倍;(2)通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率,因此,4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计,第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps,最高可以达到100Mbps;(3)通信更加灵活。从严格意义上说,4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴,因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破,可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端;(4)智能性更高。第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是4G手机可以实现许多目前还难以想象的功能;(5)兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收,还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到4G通信。因此,从这个角度来看,4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。 总之,随着新问题、新要求的不断出现,第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。 移动通信论文:剖析我国移动通信行业竞争行为论文 论文关键词:移动通信博弈差异化战略 论文摘要:分析了中国移动通信业不同阶段的市场竞争结构,运用博弈论对其竞争行为进行了讨论,提出了中国移动通信企业实施差异化战略的对策和建议。 在中国通信信息产业快速发展过程中,移动通信高速增长。根据信息产业部公布的数字,中国移动电话用户2003年底已达2.69亿户,截至2005年底,移动通信电话用户总数达到3.93亿户。而我国移动通信市场基本上是双寡头垄断竞争格局,竞争主体是中国移动和中国联通两家,虽然现在固话运营商(中国电信和中国网通)推出的“准移动”产品——小灵通,在一定程度上也参与了移动市场的竞争,但其所分享的市场份额和用户规模相对小得多,其对移动市场的影响仍可以忽略不计。 了解我国移动通信的市场结构,挖掘其内在的发展规律,不但会有助于推进移动通信的3G时代的到来,而且也会为世界移动通信产业的发展作贡献。本文运用博弈论原理,对中国移动通信市场的双寡头垄断结构及市场竞争行为进行分析,从而为其培育竞争优势,提高优秀竞争力提供理论依据,同时为确定科学有效的市场结构莫定基础。 1中国移动通信市场竞争行为的博弈分析 我国移动通信企业之间的竞争分别经历了进入期的阻挠博弈、成长期的价格博弈和成熟期的差异化博弈3个阶段。下面分别就这3个阶段进行具体分析。 1.1初进入阶段的市场博弈 1994年以后,中国联通进入电信市场打破了原来独家垄断的局面,电信市场上出现了企业竞争,这段时间电信市场上的博弈主要表现为处于绝对支配地位的在位者中国电信总局与弱小的中国联通公司在市场进入与阻挠进入上展开的博弈行为。博弈模型见图1。 这个博弈有两个纳什均衡,即(进入,默许),(不进入,斗争)。由于联通公司由国务院批准成立,进入势在必行。中国电信总局在市场进入博弈中的纳什均衡行为应是默许,但事实上中国电信总局选择的是斗争行为。主要表现在对中国联通公司的市场进入、互联互通实行限制,在号码资源的分配上对联通实行歧视等方面。中国电信总局所以选择(进入,斗争)的博弈行为,其目的显然不只甘于获得纳什均衡下的寡头利润,而是企图以行政措施和不正当竞争手段扼杀联通公司,以期保护垄断利润。这一市场进入未体现纳什均衡的博弈行为一直持续到1998年,联通公司成立3年后,联通的电信业务仍然只限于移动电话和无线电寻呼业务。非正当的市场阻挠,严重影响和制约了联通公司的业务发展。 1.2成长期市场博弈 1998年以后,随着信息产业部的成立,企业间的竞争逐渐趋于平等,中国联通公司在政府政策允许下,通过低价策略获得后动优势,迅速扩张市场份额,使得中国移动通信市场出现了双寡头垄断的局面。中国联通为了尽快地降低平均成本和收回投资,就通过降价策略来吸引争取更多的用户以尽快提高市场收益,而中国移动为了不失去已有的市场份额和利益,不得不加入降价的行列,由于两个移动通信企业提供的服务具有很大的相似性和替代性,这就使得它们陷入了不断降价的囚徒困境怪圈。博弈模型见图2。 在该博弈中,移动和联通都有两个可能的策略:降价和不降价。就移动而言,无论联通的选择如何,降价都是它的最优策略。同样联通的最优策略也是降价。因此该博弈的一个纳什均衡就是(降价,降价),此时移动和联通的收益分别是5和1,行业总收益为6。从上面的博弈矩阵我们可以看出,如果联通和移动都不降价,那么二者的收益将会是7和3,总收益为1O,显然是帕累托优于纳什均衡。但是中国移动和中国联通就如两个没有条件串供的囚徒一样,双方都清楚地明白,如果双方达成一致,形成协议定价,共同瓜分市场,在双寡头的市场形势下,必将获得最大的经济利益。但是,这种协议注定是脆弱的,由于担心会被对方“出卖”,这种协议很快就会被打破。如1999年,山东联通和山东移动为了解决旷日持久的降价大战,于同年l1月签署了带有协议性质的公约,但仅在两个月之后,山东联通对资费进行大调整,山东移动也适时应战,仅存在两个月的协议就这样宣告破产,价格战继续进行。由此可见,在有限次重复博弈之后,移动和联通仍然会一直采取降价策略,不断地陷入“囚徒困境”。 菩名的伯川德模型指出:只存在有两个企业的伯川德博弈中,如果两者边际成本为常数且相等,所生产的产品具有完全替代性即产品是同质的,并且企业考虑的竞争策略是其产品或服务价格而不是其产量,则存在着唯一的纳什均衡,即产品或服务的价格等于其边际成本,企业的利润等于零。在我国移动通信市场上,当中国联通的价格下浮幅度恰好能弥补两运营商产品质量的差异性时,竞争的均衡结果将导致价格不断下降,最终等于其边际成本。这较好地解释了我国移动通信市场上价格竞争的囚徒困境。 1.3成熟期的市场博弈 虽然价格战是市场竞争的客观需要,对培育市场有着重要的作用。但是恶性价格战是得不偿失的,它不仅大大降低了行业利润率,造成国家税收锐减,国有资产大量流失,而且影响到整个电信产业的健康发展,严重削弱了电信产业未来发展的推动力。要使移动电信企业在激烈的市场竞争中能够尽可能地逐步摆脱这种轮番降价的囚徒困境,实现企业之间的理性竞争,移动通信运营商应该从低层次的价格竞争,转向差异化战略。差异化战略是指企业通过提供独特的产出特性以及技术、品牌形象、附加特性和特性服务等来强化产品(服务)特点,增加消费者价值,使得消费者愿意支付较高价格的战略。 伯川德悖论的一个决定性假设是两个企业提供的产品和服务是相同的,价格成为用户购买和企业出售的唯一决定变量。解开这一悖论的办法之一是引入产品的差异眭,如果两个企业提供的服务并不是完全具有替代性的,此时消费者面对的是互有差别、多样化的市场细分服务,价格就不再是用户唯一感兴趣的变动系数,还有许多非价格因素。这样的服务差异化就有效地防止了恶性价格竞争。因此要使现在的移动通信企业摆脱这种囚徒困境,必须要提供差异化的互有区别的服务给用户。豪泰林模型指出:均衡价格:平均生产成本+产品的差异量。在平均生产成本一定的情况下,企业间提供的产品差异越大。均衡价格就越高,从而利润就越大。原因在于产品间的替代性随着差异性增加而降低,企业垄断能力便增强,这样导致竞争越来越弱,从而均衡价格将更接近于垄断价格,企业实现利润最大化。 低层次的价格竞争类似于博弈论中的“零和博弈”,仅仅在相互竞争的企业和消费者之间进行利益的重新分配。“零和博弈”是一种完全冲突的博弈类型,博弈各方的总得益是一定值,一方所得必是一方的所失。如果考虑到由此带来的低效率及对未来的不利影响等因素,低层次的价格竞争甚至很可能是“负和博弈”,博弈各方的总得益在减少。差异化战略则属于“正和博弈”,它通过实行差异化更好地满足消费者的需要,创造出新的价值、新的利益,博弈各方的总得益随着市场蛋糕的扩大明显增加。此时的博弈模型见图3。 这个博弈存在唯一的纳什均衡就是(不降价,不降价),但二者的收益都增加了r,整个行业的收益也增加了2r,整个市场的蛋糕被同时做大了。现在应该是一个差异化战略的时代,没有差异化,就失去了竞争力。实施差异化战略,是移动通信市场螺旋式上升发展,逐渐走向成熟的必然趋势。 2中国移动通信市场差异化策略 2.1技术差异 电信是一个技术迅猛发展的行业,采用先进的技术提升网络质量,提供更新更优的服务以适应差异化、多层次的市场需要,不仅能培养企业的优秀竞争力,形成不易被对手效仿的更加持久的竞争优势,而且能创造出新的市场需求。中国移动在未来的3G时代,通过大量的技术投入获得在某一技术领域的竞争优势,其实施差异化营销就会事半功倍。 2.2品牌差异 品牌上的竞争已经成为一个焦点,用户对运营商品牌和服务(产品)品牌的忠诚度成为竞争的优秀。好的品牌有助于监督和提高服务产品质量并能开发新的产品和新的市场。培养用户对品牌的忠诚度,可以减少用户对价格下降的敏感性。要通过主品牌和细分品牌的宣传实现用户对不同品牌价值认知的差异,另外还要积极寻找新的市场,实现准确的品牌定位,才能最终实现差异化策略。 2.3产品差异 中国移动和中国联通这两大移动运营商都已经认识到语音业务市场可以开发的资源已经不多了,目前数据业务的需求剧增,成为移动通信新的利润增长点,也是市场发展的方向。移动增值业务和移动数据业务在移动通信市场竞争中发挥着越来越重要的作用。3G网络的高速数据传输和多媒体特征将大大拓展移动通信的应用。会促成移动数据业务的大爆发,为差异化战略的实施提供了舞台。 2.4细分用户目标市场 随着企业改革的不断推进,移动通信市场逐步开放,竞争将日趋激烈,为使企业长期稳定发展,基于市场细分的目标市场营销成为移动通信企业的必然选择。几年前根据我国移动通信将市场分为高端、中端和低端的细分策略已不能满足移动通信市场的需求,根据日本和韩国移动通信市场细分的成功经验,我国移动通信市场应进一步按照年龄和职业等细分用户市场,进而制定差异化的营销组合策略。 差异化战略是一个永无止境、永不停息的过程,任何差异化都不可能长期存在,竞争对手通过模仿会逐渐地消除差异化。因此移动通信企业必须不断探索、不断突破,随着发展变化的市场环境。不断创造出新的差异化,才能获得持续的竞争优势。 移动通信论文:当下移动通信销售体系的研究论文 [摘要]:本文首先介绍了我国移动通信市场营销管理的现状,指出了存在的问题,分析了建立和完善移动通信市场营销管理体系的必要性。然后,作者对移动通信市场营销管理体系的组成进行了较为详细的介绍和分析,并说明了市场营销管理体系的工作流程和应注意的事项。 移动通信作为一个科技密集型和知识密集型的高新技术产业,在现代市场经济条件下,在竞争空间日趋激烈和社会信息化发展趋势下,必须十分重视市场营销管理,重视市场营销管理体系建设。要充分根据市场需求的现状与趋势,制定计划,合理有效配置资源。通过有效地满足市场需求,来赢得竞争优势,在加快市场营销步伐的同时,努力建立和完善移动通信市场营销管理体系,以不断适应新的发展形势需要。 1目前国内移动通信市场营销管理的现状 “市场部”这个词走进国内企业还是近几年的事,目前移动通信企业内部所设置的营销部、分销处、运营部、销售部、以及市场管理部等都是市场部的涵盖范围。从分营后的中国移动通信、中国联通、上海光大、电信长城等具有运营资格的运营商来看,中国移动通信市场营销做的比较大,在原先营业厅基础上,又发展了商场、专卖店、量贩等销售形式,给人一种规模和实力的感觉,然而市场知名度高,但市场品牌忠诚度低;中国联通起步晚,但市场经济条件下没有迟到的经营者,只有善于经营的赢家,中国联通采取分销商网络营销的思路引起业内效仿,但诸多不完善的环节也时常引起消费者反应;其它几家运营商尽管营销思路很前卫,但是制约其市场开发的因素较多,市场反应冷淡。可以说,目前移动通信企业市场营销管理是各行其道,短期行为太多,缺乏长远统一的规划。从行业整个市场来看,我国移动通信企业尚未真正掌握专业营销知识和操作技能,就其对市场的态度和行为而言,移动通信企业还处于为完成短期销售目标而采用广告、公关、有奖销售等促销手段为主的促销导向型阶段,尚未达到市场营销导向型阶段。当然,其中原因也有我国通信行业长期处于垄断阶段的因素,广大从业者没有市场危机感。没有市场危机感就不会产生市场营销紧迫感,对市场营销管理的认识和努力只是在竞争机制下才有所转变。就移动通信行业进入市场经济状态的时间和目前市场供需关系的状况看,从业者的观念和认识的迅速提高要靠调查、分析、预测、营销企划等方式来引导、开拓、扩大和满足广大消费者对其服务的需求来完成,进而达到企业整体长远的营销目标的实现,尽管尚须时日,但这是市场营销的需求和必然发展趋势。 从市场发展规律来看,卖方市场到买方市场的转变往往是在市场开始竞争之时,对竞争日渐激烈的移动通信业而言,具有前瞻性目光的人士早已看到,初露端倪的买方市场正在形成。如何适应市场、创造市场,是移动通信企业面临的带有战略性的问题。移动通信商们应该清醒认识到,拥有目前的市场并不完全意味着必然占有市场,还必须依靠行之有效的方式去进行市场拓展,发展市场,创造市场,这个行之有效的方式就是建立和完善企业的市场营销管理体系。 2市场营销管理体系的组成和细分 从事过营销的人都知识,市场营销的表现是市场管理,市场营销管理的实质是需求管理。企业在开展市场营销的过程中,一般要设定一个在目标市场上预期要实现的交易水平。然而,实际需求水平可能低于、等于、或高于这个预期的需求水平,换言之,在目标市场上,可能没有需求、需求很小或超量需求,市场营销管理就是要对付这些不同的需求,市场营销管理体系就是要对市场营销管理进行科学有效组合。 根据移动通信行业自身特点以及市场的发展情况来看,移动通信市场营销管理体系应包括五个方面:(1)市场需求管理;(2)市场营销网络管理;(3)市场推动管理;(4)市场营销环境管理;(5)市场营销组织管理。这个市场营销管理体系就是通过创造建立和保持与目标市场之间的有益交换和联系,以实现移动通信企业的各种目标并进行分析、计划、执行和控制的市场营销指挥系统,可以说,这个系统不仅是定价、分销、促销等单一活动的职能行使,而是一个目标市场运作的中枢神经系统,通过这个系统,企业不断观察市场,发现和评估各种变化因素,然后反馈企业,作为企业制定新战略和行动计划的基础,然后运用新的修正过的行动来消除阻碍目标实现的因素,并观察评价客户和竞争对此作出的反应,然后再反馈到企业使企业再次形成新的战略修正方案推向市场,这样形成良性循环,以达到不断适应市场,创造市场的目的。就移动通信市场营销管理体系的五个组成部分而言,既有机地结合,又独立工作,每一部分又包涵着丰富的细分内容。 2.1市场营销需求管理细分 我们知道,市场营销管理的实质是需求管理。根据市场需求水平、时间和性质不同,市场需求一般有八种不同状况:(1)负需求;(2)无需求;(3)潜伏需求;(4)下降需求;(5)不规则需求;(6)充分需求;(7)过量需求;(8)有害需求。从市场的组成要素人口、购买力、购买欲望来看,目前移动通信市场需求状况基本处于充分需求和潜伏需求的阶段,是市场开拓者应好好把握的大好时机。 市场营销需求管理就是要对市场的需求状况进行有效管理,充分做好市场调查研究,深入市场,广泛了解客户、顾客、分销商、供应商以及广告反应、行业信息、营销网络、促销效果等有关业内的综合情况,广泛搜集市场信息,摸准市场的变化,找准潜在市场及市场盲区和死角,做出详尽属实的市场调研分析报告,以便企业的企划者以此制定市场营销企划方案,制定新业务计划。可以说,市场营销需求管理是企业营销工作的一双眼睛。一般来说,市场营销需求管理包括目标市场分析和市场目标分析两个方面。 (1)目标市场 影响移动通信目标市场的因素较多,从市场定位、营销策略、促销政策、广告方式、产品价格、产品包装及外形到技术先进程度、购买形式、服务态度、营销网络建设、售后服务等方面都要认真考虑。目标市场变化不断,移动通信运营商也要依据市场的变化不断变化营销管理思路。从手机市场上我们可以看到,手机从当初的组织消费购买到如今的私人消费购买为主,目标市场的变化也引起供应商的努力,摩托罗拉从当初以行政机关领导为主到现在形色多样的各种层次手机,正是目标市场使然。移动通信商要在研究目前目标市场的综合情况时,不断把目光投向市场的新变化,进行市场细分与目标市场新选择,准确把握和预测市场需求的发展动态,才能做到有的放矢。 (2)市场目标 那些收入稳定、有一定的经济实力和地位的人群,固然是市场目标,但这些人早已是手机的拥有者,移动通信商关注的是新增长的消费层和高消费层新的消费变化。市场永远在变化,所有稳定都是暂时的,移动通信市场也不例外。不同的消费者有不同的变化,从行政机关公务员、企业老板到小业主、企业白领阶层、打工仔,不同年龄不同性别,需求不同,变化也不同,兴趣爱好各异,审美观点有别,需要市场开拓者仔细研究,区别对待,进行准确市场定位。这一点我们从外企的情况可以看出,摩托罗拉手机以厚重大方为主,为行政机关人员和高级管理者所看重;诺基亚以专业公司著称,倡导科技以人为本,平均不到一周时间推出新款,其先进的形象对新潮时尚人士和高级知识分子具有较强吸引力,而在全国各大媒体统一推出的《专业、全面、关怀》系列宣传篇,更是把诺基亚推向大众化市场;爱立信则以灵巧方便为高级商务人士所青睐;飞利浦更是以外形美观色彩明快吸引着广大青年消费者。我国的科键、波导、康佳则以工薪阶层大众化为主。可以说,这些市场定位都是企业对市场的适应和创造的结果,是企业市场营销管理体系科学组合所迸发出的光辉。 2.2市场营销网络管理细分 网络营销已成为当今企业进行市场营销运作的共识,通过建立市场网络这个市场销售的高速公路,大大加快了市场运作周期,从而也加快了企业资金运转的周期。 移动通信市场营销网络从过去单一的营业厅到如今的分销商、商场、超市、量贩、专卖店等销售渠道形式,从而连成一个高速高效的市场运作网络,这是移动通信行业从窄渠道策略到宽渠道策略的转变,也是市场不断发展要求的结果。市场营销网络管理就是要对市场营销网络进行有效地发展、引导、维护、控制,要从分销商选择、号源配置、产品价格、货款结算、返款比率、宣传方式、服务公约等方面统一管理。 移动通信商对各自的营销网络都有一整套自己的管理规定,需要注意的是加强分销商的附加值开发和培训。作为经销商,也应该增加自身环节上的附加值,而这种附加值来自产品的售后服务和技术支持,移动通信商今后应把相当多的精力用于培训分销商的这种增值的能力上,让它们拥有自己的技术支持和服务方式,最终拥有自我增值的能力,这也是网络管理的发展方向。 2.3市场环境管理细分 像一个人离不开周围环境因素一样,企业进行市场营销离不开社会环境的影响,很难想象一个整日因顾客投诉而被媒体曝光的企业能在市场上运作得好。 一个良好的市场营销环境对一个企业来说很重要。移动通信企业作为服务行业更要注意酿造良好的社会环境,不但要注意人员、经济、自然、技术、政治、法律、社会、文化等市场宏观环境管理,而且要注意公众、竞争者、市场、供商、分销商、自身等微观环境管理,移动通信市场环境管理要从广告宣传方式、公共活动、现场服务、企业形象、顾客投诉、售后服务、维修服务、行业公约等方面入手,注意处理好与行管、工商、税务、劳动监察、新闻、金融、同盟者、供应商、分销商等单位的关系,要根据市场环境的变化进行分析,做出相应的对策。 目前移动通信商内部设立的投诉台、客户服务中心、维修点等部门其实都是处理好市场环境的体现。 2.4市场推动管理细分 市场的起伏往往不以企业的意愿为转移,市场的大海永远也不可能风平浪静,如何保持市场高弹性的理想状态,是商家很感兴趣的事,这其中市场推动管理就显得很重要了。推动市场的方法很多,就其中常用的方法探讨如下。 (1)广告推动 广告是推动市场的试金石,有时一则成功的广告就是一个广阔的市场,然而,随着市场经济的成熟和人们的消费意识提高,人们对广告理智看待成份占多了。从营销学角度讲,攻破市场格局,要么向市场提供变革性的产品式服务,要么创造一种裂变式广告,而裂变式广告要以情突破,要富有冲击力,鼓动性,能够唤起消费者的购买兴趣,同时要注意广告媒体的选择和广告效果的分析,绝不可泛泛而作。 (2)促销推动 促销是推动区域市场的一把利剑,推动市场屡试不爽,促销的关键在于创意和计划,成功于现场组织和管理。 促销在市场中扮演着重要的角色,它可以帮助企业达到以下目的:清理积压产品,维持市场占有率,新产品上市,增加产品销量,抵抗竞争产品。目前移动通信市场上业主在局部市场猛打促销战,从优惠降价到赠送礼品等形式,都免不了价格战的痕迹,缺乏惊人的创意和举措,现场的结果往往是礼品全部发放,购买者寥若星辰,如何做好手机这种高档消费品的促销工作,值得深思。近来市场上推出的手机亲情卡延续优惠使运营商们大获其利,这种促销组合抓住了消费者的心理,比较适合市场。从国外的经验看,移动通信业作为一个高档消费市场,对公共关系促销和巡回展览等大型会议的特殊促销组合应多加研究。 (3)整合推动 整合推动其实是广告推动和促销推动的综合运用,比较适合新产品上市和新服务的推出,也是目前企业推动市场的最主要和最有效方式,其中有许多的细分措施值得移动通信商认真揣摩。 广州宝洁的农村市场推广计划是印刷广告和运动促销及现场演示等方式的综合应用,也是宝洁公司产品多品牌、沟通大行动、广告高层次、促销妙推进营销策略的具体体现。美国巨片《坦泰尼克号》用的也是先铺广告——营造市场——产品投入的市场整合营销模式,从而获得市场成功。 2.5市场组织管理细分 管理的过程其实是计划、执行、控制的过程,市场组织管理的过程就是对市场营销行为的计划、执行、控制的过程。 市场营销组织管理的目的在于市场营销人员为了共同开发市场这个目标而有效工作,企业要设计并维持某种合理的市场组织结构,其中每一位营销人员自主权的大小、沟通程度、相互依赖性都要依据有利于开发市场这个目标而认真考虑。移动通信市场营销组织设计时,要从市场营销组织环境分析、组织内部工作流程确定、组织职位建立、组织结构、人员配备等几个方面努力。市场营销组织不论是采取职能型组织、产品型组织、市场型组织、地理型组织等专业化形式,还是采取金字塔、矩阵型等结构型组织形式都要从效率和效果两方面考虑。同时还需要注意的是,移动通信是一个投资巨大的行业,市场发展有一定的周期性,在市场启动期、成长期、成熟期、衰退期都要变化相应的组织形式,以达到“一切围绕市场转,一切围绕市场干”的目的。 移动通信市场组织管理就是从市场需求到市场营销网络,从市场环境到市场推动的全面管理,是从业务代表、市场调查员、市场企主管、广告监理、市场行政管理员到区域经理、产品经理、品牌经理、市场总监的有效传递,就具体操作而言,市场营销组织管理必须掌握两点,一要加强计划性,二要不断进行检测反馈,形成市场营销管理良性循环。 例如:一个现场促销活动,从企划到批准实施,时间、地点、广告宣传、道具、运输、传单、价格、礼品、人员、现金收入、场地选择以及有关费用预算都要认真的落实,才能达到预期的目标。 3市场营销管理体系工作流程及注意事项 一个科学有效的工作流程才能保证真正的目标实现,移动通信市场营销管理体系要真正达到创造市场的营销目的,就必须事先根据自己当地的实际情况设计好,因地制宜,合理安排,制定科学的市场营销管理工作流程,科学规范运作,以达到目的。 从市场调研到市场信息分析,从市场信息分析到市场企划方案,从企划方案到批准实施,从批准实施到现场组织管理,市场分析员、企划主管、广告宣传、业务代表、销售经理、市场行政管理员等岗位都要行动起来,以实现向市场推销产品到向市场推销需求的转变。 在移动通信市场营销管理体系上还应注意几个方面:)1)市场营销审计,要加强费用、职有、赢利能力、环境的审计,并实现从投资看效果的审计。(2)管理控制,要从年度计划、效率、成本等方面加以控制。(3)培训提高,开阔市场营销人员的视野,拓宽市场营销人员的思路,提高市场营销人员的素质,不断适应市场的新变化,理想的营销人员都是培训出来的,在这方面,企业要舍得投入。(4)市场营销信息处理,信息资料为公司所有,需要的是建立信息资料档案,便于收集查询,有条件者,可以建立市场信息处理系统。 放眼全球市场,经济一体化已成为未来市场发展的大趋势,企业在未来市场多边发展的过程中自我生存发展的能力更加重要,从移动通信行业的市场动态和发展前景来看,加强和完善移动通信市场营销管理体系,树立行业品牌服务的新标准,提高自我抗风险的能力,是移动通信行业竞争日趋激烈的今天应做出的明智选择。面对无情和严酷市场,移动通信商要以全新的营销模式和管理方式推动行业的稳步快速发展。只有如此,移动通信市场营销管理工作才能更上一层楼,移动通信的未来市场才会更加广阔。 移动通信论文:当下移动通信技术思考论文 【论文摘要】纵观全球迅猛发展的高科技,电信业必将成为21世纪世界经济的火车头,通信技术正发生着百年未遇的巨大变化。本文介绍了第三代移动通信技术的发展现状,最后展望了未来移动通信技术发展的趋势。 【论文关键词】移动通信;3G;发展;展望 伴随着移动通信市场的快速发展,用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求,希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈,为寻找新的增长点,通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型,需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张,已不能满足长期的通信需求发展需要。 1移动通信的发展历程 第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的,它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。 第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+,目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑),SO(支持最佳路由)、立即计费,GSM900/1800双频段工作等内容,也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术,使得话音质量得到了质的改进;半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中,采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术,引入智能天线技术、双频段等技术,有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷;自适应语音编码(AMR)技术的应用,极大提高了系统通话质量;GPRS/EDGE技术的引入,使GSM与计算机通信/Internet有机相结合,数据传送速率可达115/384kbit/s,从而使GSM功能得到不断增强,初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善,但随着用户规模和网络规模的不断扩大,频率资源己接近枯竭,语音质量不能达到用户满意的标准,数据通信速率太低,无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。 2第三代移动通信系统概述 第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s),因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。 第三代移动通信系统(3G),也称IMT2000,是正在全力开发的系统,其最基本的特征是智能信号处理技术,智能信号处理单元将成为基本功能模块,支持话音和多媒体数据通信,它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务,例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps,在用户高速移动时最大支持144Kbps,所占频带宽度5MHz左右。但是,第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA三大分支,共同组成一个IMT2000家庭,成员间存在相互兼容的问题,因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信;再者,3G的频谱利用率还比较低,不能充分地利用宝贵的频谱资源;第三,3G支持的速率还不够高,如单载波只支持最大2Mbps的业务,等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要,因此寻求一种既能解决现有问题,又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。 第三代移动通信技术的基本特点:(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。 3第四代移动通信系统 4G系统中有两个基本目标:一是实现无线通信全球覆盖;二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征:(1)网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率,通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究,每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G网络的20倍;(2)通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率,因此,4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计,第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps,最高可以达到100Mbps;(3)通信更加灵活。从严格意义上说,4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴,因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破,可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端;(4)智能性更高。第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是4G手机可以实现许多目前还难以想象的功能;(5)兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收,还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到4G通信。因此,从这个角度来看,4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。 总之,随着新问题、新要求的不断出现,第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。 移动通信论文:移动通信未来走向思考的论文 论文关键词:第四代移动通信(4G);正交频分复用;多模式终端 论文摘要:21世纪移动通信技术和市场飞速发展,在新技术和市场需求的共同作用下,未来移动通信技术将呈现以下几大趋势:网络业务数据化、分组化,移动互联网逐步形成;网络技术数字化、宽带化;网络设备智能化、小型化;应用于更高的频段,有效利用频率;移动网络的综合化、全球化、个人化;各种网络的融合;高速率、高质量、低费用。这正是第四代(4G)移动通信技术发展的方向和目标。 一、引言 移动通信是指移动用户之间,或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展,特别是半导体、集 成电路和计算机技术的发展,移动通信得到了迅速的发展。随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高,促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来,移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。 回顾移动通信的发展历程,移动通信的发展大致经历了几个发展阶段:第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信,技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信,使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点,克服了其缺点外,还能够提供宽带多媒体业务,能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务,并能实现全球漫游。现在用的大多是第二代技术,第三代技术还不太成功,但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统(4G)标准比第三代具有更多的功能。 二、4G移动通信简介 第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比第三代标准拥有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征: (一)通信速度更快 由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估,第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s,最高可以达到100Mbit/s。 (二)网络频谱更宽 要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度,通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究,每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G网络的20倍。 (三)多种业务的完整融合 个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体,满足用户的各种需求。4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信,移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全,面向不同用户要求,更富有个性化。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破,可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端。 (四)智能性能更高 第四代移动通信的智能性更高,不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如,4G手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。 (五)兼容性能更平滑 要使4G通信尽快地被人们接受,还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。因此,从这个角度来看,4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G、3G平稳过渡等特点。 (六)实现更高质量的多媒体通信 4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等,大量信息透过宽频的信道传送出去,为此4G也称为“多媒体移动通信”。 (七)通信费用更加便宜 由于4G通信不仅解决了与3G的兼容性问题,让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信,而且4G通信引入了许多尖端通信技术,因此,相对其他技术来说,4G通信部署起来就容易、迅速得多。同时在建设4G通信网络系统时,通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,这样就能够有效地降低运营成本。 三、4G移动通信的接入系统 4G移动通信接入系统的显著特点是,智能化多模式终端(multi-modeterminal)基于公共平台,通过各种接技术,在各种网络系统(平台)之间实现无缝连接和协作。在4G移动通信中,各种专门的接入系统都基于一个公共平台,相互协作,以最优化的方式工作,来满足不同用户的通信需求。当多模式终端接入系统时,网络会自适应分配频带、给出最优化路由,以达到最佳通信效果。目前,4G移动通信的主要接入技术有:无线蜂窝移动通信系统(例如2G、3G);无绳系统(如DECT);短距离连接系统(如蓝牙);WLAN系统;固定无线接入系统;卫星系统;平流层通信(STS);广播电视接入系统(如DAB、DVB-T、CATV)。随着技术发展和市场需求变化,新的接入技术将不断出现。 不同类型的接入技术针对不同业务而设计,因此,我们根据接入技术的适用领域、移动小区半径和工作环境,对接入技术进行分层。 分配层:主要由平流层通信、卫星通信和广播电视通信组成,服务范围覆盖面积大。 蜂窝层:主要由2G、3G通信系统组成,服务范围覆盖面积较大。 热点小区层:主要由WLAN网络组成,服务范围集中在校园、社区、会议中心等,移动通信能力很有限。 个人网络层:主要应用于家庭、办公室等场所,服务范围覆盖面积很小。移动通信能力有限,但可通过网络接入系统连接其他网络层。 固定网络层:主要指双绞线、同轴电缆、光纤组成的固定通信系统。 网络接入系统在整个移动网络中处于十分重要的位置。未来的接入系统将主要在以下三个方面进行技术革新和突破:为最大限度开发利用有限的频率资源,在接入系统的物理层,优化调制、信道编码和信号传输技术,提高信号处理算法、信号检测和数据压缩技术,并在频谱共享和新型天线方面做进一步研究。为提高网络性能,在接入系统的高层协议方面,研究网络自我优化和自动重构技术,动态频谱分配和资源分配技术,网络管理和不同接入系统间协作。提高和扩展IP技术在移动网络中的应用;加强软件无线电技术;优化无线电传输技术,如支持实时和非实时业务、无缝连接和网络安全。 四、4G移动通信系统中的关键技术 (一)定位技术 定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。在4G移动通信系统中,移动终端可能在不同系统(平台)间进行移动通信。因此,对移动终端的定位和跟踪,是实现移动终端在不同系统(平台)间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。(二)切换技术 切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中,切换技术的适用范围更为广泛,并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。 (三)软件无线电技术 在4G移动通信系统中,软件将会变得非常繁杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线,即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端,利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台,在平台上运行各种软件系统,以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此,应用软件无线电技术,一个移动终端,就可以实现在不同系统和平台之间,畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。 (四)智能天线技术 智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,能满足数据中心、移动IP网络的性能要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰,增强特殊范围内想要的信号,这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。 (五)交互干扰抑制和多用户识别 待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分,它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统,消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰,确保接收机的高质量接收信号。这种组合将满足更大用户容量的需求,还能增加覆盖范围。交互干扰抑制和多用户识别两种技术的组合将大大减少网络基础设施的部署,确保业务质量的改善。 (六)新的调制和信号传输技术 在高频段进行高速移动通信,将面临严重的选频衰落(frequency-selectivefading)。为提高信号性能,研究和发展智能调制和解调技术,来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术(OFDM)、自适应均衡器等。另一方面,采用TPC、Rake扩频接收、跳频、FEC(如AQR和Turbo编码)等技术,来获取更好的信号能量噪声比。 五、OFDM技术在4G中的应用 若以技术层面来看,第三代移动通信系统主要是以CDMA为优秀技术,第四代移动通信系统技术则以正交频分复用(OrthogonalFreqencyDivisionMultiplexer,OFDM)最受瞩目,特别是有不少专家学者针对OFDM技术在移动通信技术上的应用,提出相关的理论基础。例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等,都将在未来采用OFDM技术,而第四代移动通信系统则计划以OFDM为优秀技术,提供增值服务。 在时代交替之际,旧有系统之整合与升级是产业关心的话题,目前大家谈的是GSM如何升级到第三代移动通信系统;而未来则是CDMA如何与OFDM技术相结合。可以预计,CDMA绝对不会在第四代移动通信系统中消失,而是成为其应用技术的一部份,或许未来也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生,前文所提到的数字音讯广播,其实它真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术,同样是利用两种技术的结合。因此未来以OFDM为优秀技术的第四代移动通信系统,也将会结合两项技术的优点,一部份将是以CDMA的延伸技术。 六、结束语 对于现在的人来说,未来的4G通信的确显得很神秘,不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来最复杂的技术系统。总的来说,要顺利、全面地实施4G通信,还将可能遇到一些困难。 首先,人们对未来的4G通信的需求是它的通信传输速度将会得到极大提升,从理论上说最高可达到100Mbit/s,但手机的速度将受到通信系统容量的限制。据有关行家分析,4G手机将很难达到其理论速度。 其次,4G的发展还将面临极大的市场压力。有专家预测,在10年以后,2G的多媒体服务将进入第三个发展阶段,此时覆盖全球的3G网络已经基本建成,全球25%以上的人口使用3G,到那时,整个行业正在消化吸收第三代技术,对于4G技术的接受还需要一个逐步过渡的过程。 因此,在建设4G通信网络系统时,通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,使移动通信从3G逐步向4G过渡。 移动通信论文:5G移动通信技术论文 15G目前提及的相关技术特征 对于5G的应用和未来憧憬,产业界和学术界对其都进行了相关阐述,从他们的阐述中得出,人们对未来5G技术的需求,相比之下,5G应具备下面的基本特征。 1.1数据流量的增长 产业界人士预测10年以后,移动数据量将达到1000倍。5G的吞吐量能力特别大,就算在很忙的时候也能提升到1000倍,至少可以到达100Gbit/s/km2以上。 1.2联网设备扩大100倍 伴随着智能终端和物联网的迅速发展,预计10年后,联网的设备数目将增加到600~1000达部,在未来里,5G网络单位覆盖面积将大大增加,相比之下是目前4G网络将增长100倍,相对一些特殊的应用,单位面积将通过5G网络的设备数目达到100万/km2。 1.3峰值速率至少达到10Gbit/s 面向2020年以后的5G网络,相对于目前的4G网络的峰值速率需提高10倍以上,然而达到10Gbit/s,在特殊情况下,用户单链峰值速率都要求需达10Gbit/s。 1.4用户速率可达到10Gbit/s,特殊需求达到100Gbit/s 在未来的5G网络中,在一般条件下,用户在任何时候都能获得10Gbit/s以上的速率,对于特殊需求的业务和用户将达到100Gbit/s,比如:急救车内高清医疗图像传输服务。 1.5可靠性高与时间短 2020年后的5G网络,需要满足用户在线服务,能随时随地的进行各种体验,并且还需满足工业信息系统、应急通信等更多场景需求。需要进一步地降低用户的控制时延,与4G网络相比,缩短了5~10倍。对于关系重大财产安全的业务和人类生命可靠性必须提升到99.9999%以上。 1.6频谱利用相对较高 由于5G网络用户的业务量大、规模大、流量高,相对来说,使用频率需求量也大,需要通过压缩等创新技术及频率倍增的应用,来提高频率利用率。相对4G网络来说,5G的频谱效率要5~10倍的提高,来解决流量带来的频谱短缺问题。 1.7网络消耗能源 相对来说较低节省能源、绿色低碳是未来通信技术的发展的方向,在未来的5G网络中,需要利用节约能源的设计,使网络能耗效率都有待提高1000倍,来满足1000倍流量的需求,但是现有网络与能耗有相当的水平。 25G关键技术概述 从目前的角度看,5G的关键技术仍在发展阶段和研究阶段,但学术界和产业认为,5G的关键技术应包含下几个方面:一是5G关键技术与无线网络构架;二是5G无线输送的关键技术;三是5G移动通信总体技术系统;四是5G移动通信验证技术。接下来对业界十分关注的5G技术进行总的介绍。 2.1高频段传输 目前,移动通信系统频段主要是3GHz以内,伴随着用户人数的增加,频谱资源也变得十分拥挤,然而在高频段里,如毫米波频率是27.3~350GHz,而带宽则高达284.6GHz,超过微波全部带宽的12倍。微波与毫米波相比,元器件的尺寸要小很多,毫米波系统能轻而易举小型化,实现进行极高速短距离通信,支持5G传输速率和容量需求。 2.2多天线传输技术 多天线技术,经历了从二维到三维,从无源到有源,从高阶多输入多输出到大规模阵列的发展,能把频谱利用率提高到数十五倍甚至再高,是目前5G技术唯一重要研究方向。 2.3同时同频全双工技术 同时同频全双工技术被称为高效的频谱效率技术,该技术在相同的物理信道上对两个方向信号的进行传输,在通信双工节点的接收机处通过对取消自身发射的信号干扰,在发射信号时候,同时接收另一节点的相同频信号。 2.4设备间直接通信技术 以往的移动通信系统连网方式,以基站为中心点,实现对市区覆盖,基站及中继站是不能随便移动的,网络结构是有限制的,在未来的5G网络里,用户规模大,数据流量大,以传统的基站模式为中心的组网方式,是没办法满足业务需求。D2D直接通信技术在没有基站的情况下也能运转,实现通信设备的直接通信,开拓了接入方式和网络连接。 2.5密集网络技术 5G是一个智能化、宽带化、多元化、综合化的网络,数据流量是4G的1000倍。想要实现目标有两种技术:一是在宏基站处布置大规模天线来取得室外空间增益,二是布置密集网络来满足室外和室内数据需求。在未来里,向高频段宽带,将采用更加密集的方案,部署高达200个以上扇区。 2.6新型网络架构技术 为了满足在未来里,使用高容量、大规模的用户需求,未来的5G网络架构将具有低时延、低成本、易维护、扁平化特点。目前产业界主要集中在云架构和C-RAN的研究上。 2.7智能化技术 5G的中心网络,是由大型的服务器来组成的云计算平台,通过交换机网络及数据交换功能的路由器与基站相连接,宏基站具有大数据存储功能和云计算功能,时效性特强或特别大的数据,提交到云计算中心进行网络处理,终端或基站的数量、形态多,不一样的业务选取不一样的频段,连接方式和天线多样化。所以,需要具有自动模式切换、智能配置、智能识别的功能,实现智能组网,在未来里,智能化技术是实现5G网络的是关键技术。 3研究情况及趋势 从目前来看,全球对5G技术的研究,都处在早期阶段,将来还需要进行标准化、外场试验、技术研究等阶段,最后才能实现商用部署,但是,尽管对5G技术和概念仍然在进行深究,对5G标准的大方向,现在产业界和学术界在基本上达成了共识。 4结束语 总而言之,5G在面向2020年新一代移动通信系统上,产业界和学术界正在对技术和概念进行深讨,尽管还没形成相对的标准,但伴随着网络技术和信息的迅速发展,5G的关键技术在实质上有了新的突破,全面提高了经济的发展和全球信息化程度。 作者:李章明 移动通信论文:物联网移动通信技术论文 1移动通信技术在物联网中的应用 目前,随着移动通信3G业务的广泛应用和4G业务的普及,移动通信技术能够支持的业务范围越发广泛,为物联网的发展创造了良好的物质基础,未来,移动通信技术在物联网中的应用将会更加广泛。移动通信技术在物联网中的应用实例有:各运营商利用移动通信网络开展的物流业务、基于移动通信网络的车辆及货物智能管理系统、移动支付业务、汽车制造商与运营商合作推出的基于移动通信系统的车载信息网络等。 1.1移动通信在物联网中应用的形式 移动通信的组成部分包括:移动终端、传输网络和网络的管理和维护等,在物联网中应用移动通信技术的形式包括:移动通信终端在物联网中的应用、移动通信传输网络在物联网中的应用、移动通信网络管理平台在物联网中的应用。在物联网中应用移动通信终端时,移动通信终端一般是作为物联网信息接入的终端设备,该终端设备会随着网络信息节点的移动而移动,使得信息节点和网络的通信不会受到时间和地点的限制。通过比较物联网节点信息感知终端和移动通信终端这二者的作用和工作形式,用于物联网信息节点感知的终端完全可以用移动通信终端来代替。在物联网中应用移动通信传输网络,不仅可以使各个移动的信息节点能够互相连接,还可以实现信息的远距离传输,物联网中的信息传输网络也需要满足这种需求。因此,在物联网中完全可以使用移动通信传输网络来达到物联网信息传输的目的,同时也可以将物联网承载在现有的移动通信网上来使用。移动通信网络管理平台主要是为了维护和管理网络设备、网络性能以及用户的业务,从而保证网络系统能够可靠、安全地运行,在物联网网络系统运行中正好也需要这种功能,因此在物联网安全管理中同样可以借助移动通信网络管理平台的工作方式和原理,来实现对物联网的管理和维护。 1.2移动通信在物联网改进中的应用 移动通信和物联网在某些功能和结构上有一定的共同性,在物联网中可以广泛地应用移动通信技术。由于移动通信的各种技术最终是为语音通信服务的,当前用到的3G和4G业务也增加了数据通信的功能,现有的移动通信系统还不能直接地在物联网中应用,还需要加以改进。 ①需要改进的是移动通信终端。在现有的移动通信系统中,移动终端只有数据和语言的通信功能,还不能感知和控制物品的信息,因而也不能在物联网上直接使用。改进的方式有两种:a.给移动终端添加相应的传感器和控制元件;b.在物联网的传感器和控制器中添加移动通信的功能。 ②要改进的是网络管理,目前使用的移动通信的网络管理平台的管理还不能完全满足物联网网络管理的需求。物联网用户包括人和实物,其信息的传输和传统的用户有一定的差别,为此在改进网络管理方式时可以采用一些新的用户标示手段,以对人和物进行明确的区分。此外,为了提高物联网运行的安全性和可靠性,还需要改进现有的移动通信传输网络管理方式。 2结束语 综上所述,移动通信技术可以在物联网中广泛的应用,在应用的过程中只需要结合物联网的实际需求,对移动通信的应用形式加以改进,就可以同时发挥移动通信技术和物联网的优势,提高物联网运行的效率。但是,也应该看到,目前移动通信和物联网的结合还没有在人们日常生活中得到广泛的应用,还需要利用统一的市场规范和标准的引导,同时还需要符合大众需求的业务开发。 作者:侯帅 单位:河北大学电信学院 移动通信论文:发展4G移动通信技术论文 14G移动通信技术的特征 4G移动通信技术可以弥补3G移动通信技术在覆盖范围、通信质量和宽频带的现有不足。4G移动通信技术可以容纳海量移动通信用户,改善网络通信质量,提高数据传输速率。4G移动通信技术提供高速数据和高分辨率的无线网络,它包括语音、数据、影像等信息的传输。3D视频技术也将会应用到4G通信上,可以在4G手机上看立体的视频。 24G移动通信关键技术 4G移动通信信道传输、抗干扰、多接入等功能的实现依靠无线网络的结构,4G移动通信系统网络结构分为:物理网络层、中间环节层和应用网络层。三个分层,物理网络可提供网络接入和网络路由选择功能;中间环节层的主要功能是实现映射、地址变换和实现管理的子系统,是主要的控制功能层;应用网络层实现着数据无缝高速连接,可以运用多个频带实现跨网络、地域和标准的服务。 2.1OFDM技术 4G移动通信系统主要以OFDM技术为优秀,OFDM技术是将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流。OFDM技术具有较高的频谱利用率,其频谱效率比其他串行系统高将近一倍;OFDM技术具有较强的抗衰落能力,OFDM通过多子载波传输,使子载波信号与相同速率的单载波信号时间长,从而降低了其衰落能力;OFDM技术具有较高的传输速率,其采用自适应调制机制使变化调制方式。通过信道和加载算法来提高信息传送的速率;OFDM技术抗码间干扰能力强,用循环前缀的方式对抗码间的干扰。 2.2智能天线技术(SA) SA技术选择的是空时多址技术,利用信号在传传输方向上的差异性,将同频率、同时隙的传输信号进行区分。通过智能天线技术可以有效改善信号质量,增强其抗干扰能力,增加数据传输容量。 2.3多输入多输出技术(MIMO) MIMO技术是指在基站和移动终端利用多发射、多接受天线进行空间分集和空间复用的技术。能有效地将通信信道分解成多信道,从而降低了系统的衰减性,提高了系统通信质量、传输速率和天线系统的容量。 2.4软件无线电技术 4G移动通信技术是以软件无线电为基础,软件无线电技术以开放性的平台构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,允许多方运营的介入。其具有灵活性和适应性,能兼容不同接口的多模式终端设备和基站。 2.5IPv6技术 IPv6具有巨大的网络地址的空间,其能提供一个独一无二的地址给通信网络中的所有设备;IPv6具有自动配置路由地址能力;IPv6具有移动性,IPv6技术可以帮助移动通信设备在保证通信质量不变的情况下改变地理位置;IPv6服务质量高于传统的IPv4,便于形成基于服务级别的系统。 34G移动通信技术的展望 目前,通信的各大行业都在研究4g移动通信技术,4g移动通信技术的快速发展使得人们之间的通信更为方便、迅速和可靠。4g移动通信技术的“智能化”得到越来越多用户的青睐,这加快了移动通信技术的发展,在推进4g移动通信发展的基础上也为以后继续过度到5g移动通信技术发展做好准备。 作者:曾苑 单位:广州城建职业学院 移动通信论文:移动通信室内覆盖系统工程管理论文 一、施工质量管理 首先要制定施工质量目标,目标展开就和目标实施中,中心环节是落实目标责任和实施目标责任。各专业、各工序都应以质量控制为中心进行全方位管理,从各个侧面发挥对工程质量的保证作用,从而使工程质量控制目标得以实现。首先重要的是要在技术上做好管理工作。应该熟悉施工图纸,对每一道工序进行优化,同时考虑自身的资源(施工队伍、材料供应、资金、设备等)条件,认真。合理地做好施工组织计划。除了合理的施工组织计划外,还必须在具体的施工工艺上做好技术准备。对施工现场进行条件检查,应符合施工要求。施工中包括技术管理人员、技术工人、施工规范,技术交底等工作,都要深入细致,确保施工过程的每一工序步骤尽在掌握之中,各种情况的处理准备方案,保证能按时保质地完成。其次,做好材料管理工作。材料的管理工作,应该从材料供应、材料采购、材料进场、材料发放等几方面进行。第三,做好人员管理工作。施工人员对工程项目的质量和进度起着关键的作用。施工队伍中的技术管理人员和技术工人密不可分,坚持以人为本,可以培养施工队伍的凝聚力。同时又必须明确施工队伍的管理体制,各岗位职责,权利明确,做到步调一致。 二、工程施工进度控制 一是编制进度计划,在充分掌握工程量及工序的基础上进行。二是确定计划工期。施工单位或人员应参照工程规定工期,同时结合自己所能获取的最大且合适的资源,以最终确定计划工期。三是实时监控进度计划的完成情况。谨防不按照计划进行施工,而应适时监控进度计划。正确的做法是及时总结工程进度,监控其是否与计划有偏差,寻找原因,落实到位。四是应尽量减少赶工期。监理人员应按合同要求,进行工程量计量验收,及时为工程进度款的支付签署进度、计量方面的认证意见。 三、施工成本管理控制 项目施工中要最大限度地减少成本,而成本在施工当中是可控制的,因此成本控制是室内覆盖系统工程施工管理的关键工作。 (一)根据市场价格编制施工定额 依据建设工程施工合同、国家现行法律和规定、通信工程概(预)算定额及取费标准实施造价控制,对工程费用实行定额。施工定额要求成本最低化,同时还应注意降低成本的合理性。施工定额还应根据市场价格的变动,经常地进行调整。 (二)全面成本控制原则 成本控制应是室内覆盖系统施工全过程的控制和全员控制,成本控制人人有责。 (三)动态控制原则 室内覆盖系统施工项目的成本控制应从项目施工的开始一直到结束。在施工前,应确定成本控制目标;在施工中,应对成本进行实时控制,及时校正偏差;在施工结束后,对成本控制的情况进行总结。 (四)目标管理原则 室内覆盖系统工程项目施工开始前,应对项目施工成本控制确立目标。目标的确定应注意其合理性,目标太高则易造成浪费,太低又难以保证质量。如果目标成本确定合理,项目施工的实际成本就应该与目标成本相差不多。 四、施工安全管理 在整个施工过程中要坚持安全第一、预防为主的管理方针。要做好室内覆盖系统工程的施工管理,需要室内覆盖系统工程施工单位认真分析自身的特点,充分利用自己的长处,采取科学的方法提高施工管理素质。因此,在施工管理工作上,一定要把安全工作放在施工管理工作中的首位。一是全面落实安全施工责任制,与施工相关部门和人员签订安全生产责任书,并按责任和要求追究责任。二是严格现场安全管理。通过各项制度的执行,确保安全生产秩序正常运行;三是严格责任追究制度。通过责任追究,提高施工人员责任心;四是加大安全检查力度,对野蛮施工,违章作业的行为严肃追究责任。在实际工程项目施工中,需要结合各项目的特点,进一步细化管理中的各项工作,以严谨的科学态度,不断地学习、不断地积累经验,才能保质保安全地按时完成施工任务。
广播电视论文:宣传县级广播电视论文 一、县级广播电视宣传工作存在的主要问题 (1)宣传内容不能很好地贴合受众需求,节目质量参差不齐,有待提升。首先,宣传节目侧重对领导活动或会议新闻的报道,侧重对一般性的生产性活动的报道,忽视了对关乎群众切身利益,与群众日常工作生活息息相关的内容的报道,从而使得总体上县级广播电视宣传节目的内容与其受众的需求相脱节。其次,广播电视节目侧重于对事实的一般报道,没有很好地发挥其舆论监督的作用。实践中,因为采访、取材、报道或是自身处境的种种问题,县级电视台在舆论监督上无所作为,从而得不到受众的信任。再次,反映普通群众喜怒哀乐和日常生活的节目和信息不足,也导致广播电视节目的视听性不足。最后,实践中还存在新闻报道缺乏时效性,内容和评论缺乏足够深度等问题。 (2)管理制度混乱,缺乏相关管理部门足够的重视。县级广播电视部门的管理体制上,常常处于缺乏工作制度的环境下,没有专门的领导和管理机构,也没有明确的工作制度,各个工作岗位及其相应的职责范围缺乏相应规定。 (3)组织体制上表现为专业人员缺乏,总体素质有待提高。专业管理人员及媒体从业人员都处于匮乏状态。这与县级广播电视部门的发展历史是有原因的,人员多是来源于非专业领域,加之人才引起和人才培训的成本等问题,人才缺失的问题一直没有得到很好解决。 (4)技术手段落后,现有设备设施不能满足群众日益扩大的需求。部分县级城市在有线电视网络和广播电视的覆盖率上还存在较大的提升空间。硬件和技术手段的不足极大地阻碍了县级广播电视宣传事业的发展。而在互联网和手机等移动终端设备发展带来的新媒体崛起的背景,县级广播电视节目在平台建设上的落后就更加凸显,面临着更大的竞争压力。 二、如何应对县级广播电视宣传工作中问题 针对以上县级广播电视事业在节目内容、节目质量、管理制度、组织体制和设备实施上存在的各种问题,本文认为应当从以下几个方面来着力改善: (1)针对宣传内容脱离县级生产生活的实际需求这一局面,广播电视宣传部门应当强化自身工作的受众意识。所谓受众意识就是了解并善于把握节目面向群体的特点和需求,从而进行相应的选材和报道。满足受众需求体现在节目的栏目设置、字幕设计、画面摄制等各个方面。县级广播电视宣传部门主要面对广大的农村地区以及城镇地区的居民,在报道上应当选取关系到群众切身利益,百姓喜闻乐见的国家法律法规、社会热点以及文化生活等,淡化会议性和抽象性的报道,截取那些同群众切身利益相关的信息,以一种为群众容易接受的形式进行传播。同时,为受众表达自己的观点以及参与舆论监督等提供一个可行的畅通渠道,包括公开联系方式,及时进行信息反馈,邀请群众以及专业人士参与节目评议等形式。 (2)为进一步提高广播电视节目质量,还应当促进并深化工作方式上的变革。首先,要提高新闻采写的质量,要求新闻工作者深入实际、深入基层、深入群众,具有把握高质量新闻作品的职业敏锐性,注意新闻的时效性,从火热的现实生活中挖掘新闻题材。对于会议报道,应当尽量做到信息化处理,总结并选取群众最为关心的主题进行报道,减少长篇累牍的程序性和重复性报道内容。同时,通过创新栏目设置,增强新闻报道的广度和深度,为老百姓提供更高质量和更具有可视听性的新闻节目。 (3)在管理体制上,应当加强对广播电视宣传工作的专门领导。县级广播电视事业的重要性和必要性应当得到足够认识,采取一系列措施来建立健全相应的管理制度,包括成立专门的领导小组、制定专门的宣传管理文件、确定相应的审稿制度和工作流程和各个具体岗位的工作内容和工作职责等。同时,县级广播电视宣传部门还应加强同上级单位的联系,在业务上寻求上级部门的指导和支持。 (4)重视人才队伍建设。广播电视节目生存和竞争的关键便是节目质量,而提升节目质量依赖于专业的人才队伍。要想造就一批高素质的广播电视从业队伍,需要做到以下几个方面:第一,在人才的选用上,严格把关。坚持公平、公正、竞争、择优的原则,面向社会招聘一批具备专业知识、过硬能力或从业经验的记者、编辑、播音员和主持人,杜绝违规招聘行为。第二,注重人才培训工作。通过各种形式的培训班、研讨班对现有的节目采编、制作和播音人员进行政治思想、职业素养和专业知识上的培训。第三,加强系统内部的政治思想学习,开展以为人民服务为优秀,集体主义为原则的思想道德教育,开展各种培育工作人员爱岗敬业、勇于奉献精神的活动。第四,建立其人才的发展和奖励机制,鼓励职工创新,激发职工工作热情。 (5)地方政府以及上级广播电视部门应当加大对广大农村地区广播电视普及事业的财政支持和技术援助,以此来解决信息传播的设施设备不到位的问题。 三、结语 县级广播电视事业的重要性不言而喻,而在新的社会背景下,其发展暴露出许多新的问题,有些是因为历史原因,有些是社会变革的产物。在总结当前存在的主要问题的基础上,关键是要探索出各个问题的应对措施,并且着力落实,以此来提高我国县级广播电视节目的质量,更好地为群众提供媒体服务。 作者:王成 单位:大姚县广播电视台 广播电视论文:新时期宣传广播电视论文 一、新时期广播电视宣传管理的新挑战 (一)媒体数量,管理对象,管理范围不断扩大 目前,我国设有电台、电视台、广播电台等播出机构近2600座,统计开办节目4000余套节目。截至2013年底,开通的电视频道共50个;截至2014年第一季度,付费的电视频道和广播频道共计135套。在全国范围内,媒体数量、管理对象、管理范围都在不断扩大。 (二)视听新媒体发展给传统广播电视带来挑战 近年来,视听新媒体飞速发展,已经在行业内占据了强势的竞争地位。以往,人们只能通过专业广播影视机构才可以获取视听节目,今天,新媒体也可以提供同样甚至更优质的服务。中国互联网用户占全国总人口的45.8%,很多网民通过网络视频观看新闻、影视及娱乐节目,视听新媒体正在抢占着市场这块大蛋糕,这给传统广播电视带来了巨大挑战。 (三)多媒体融合、资源共享,管理难度不断增加 在与新媒体的激烈竞争中,广播电视等传统媒体已经失去了优秀主导地位,受众也被分流抢占,广播电视媒体不得不寻找新的发展空间,探寻多媒体融合、全媒体传播的新思路。目前,很多广播电视开办网站、手机电视、互联网电视等新媒体服务,并使用音频、视频、图文等手段丰富内容表达方式,通过微博、微信、官网等拓宽传播渠道。大量的信息和平台的增加,要求传统广播电视媒体拥有更高的内容编辑和媒介运营能力,管理难度也随之增加。 (四)广播电视和节目数量增大,传统监管模式不能满足发展需求 目前,我国广播电视的监管工作仍然使用人工监听、监看的传统方法。随着广播电视机构数量、节目数量、观众数量的不断增长,现有技术已经无法满足巨量的监管工作需求,也不能实现智能化的数据分析统计。广播电视机构需要加强技术开发,建设一套科学化、智能化的监管系统,以权威、专业的研判标准作为节目内容编排的指导依据。 二、新时期广播电视宣传管理的创新转型 (一)广播电视宣传管理模式创新转型 随着媒体环境的转变,广播电视的内容、形态、受众呈现多样化、复杂化的趋势,人们的社会价值观念也随之调整,加上地方广电管理体制改革出现三局合体、两台合一等新局面,广播电视原有的宣传管理模式早已无法适应新的发展需求。现在,全国广播电视机构在保留播前监管方式的基础上,增强了播中监管,并特别将播后的监管工作作为重点内容。很多人认为播后监管是“亡羊补牢”,但实际却证明了播后监管的强大效果。在由政府部门、人民群众、媒介机构共同组成的强大播后监管体系下,媒体的责任感和自律性大大增强,有效阻止了节目中违规内容的出镜率。 (二)监测监管机制创新转型 新时代下,广播电视机构要利用技术手段,建立完善的监测监管机制。首先,保障监测监管全面覆盖。对新兴媒体与传统媒体进行统一整合,监管触角要延伸到平台、渠道和终端的各个领域。其次,要提升数据的判断分析水平。要使用高科技手段对检测结果进行多角度深入研究,提高预见性,及时发现问题,解决问题,制定行之有效的防范方案。第三,完善技术标准。搭建专业的监测监管平台,确定科学化数据标准,保障监测监管机制的有效运行、规范发展。 (三)引导激励体制创新转型 引导激励体制创新可采用以下三种方法:第一,在嘉奖表彰中宣扬正确的创作方向。例如,在中国广播电视奖评选现场直播类节目时,对贴近百姓生活题材节目加以鼓励,而工程庆典类节目则被一票否决,这就为以后广播电视节目指明了方向。第二,鼓励嘉奖优秀频道和节目。各地方广电局应定期进行评选考核,为广播电视机构做积极的正面引导。第三,通过政策手段支持栏目创作。广电局可以对媒体播放的栏目类型、内容、时间占比做出明确规定。第四,积极总结分享节目创造中的经验教训。广电局对广播电视节目进行定期点评,并对优秀作品和创意及时进行推广。 作者:王春梅 单位:黄陵县广播电视台 广播电视论文:传输系统维护广播电视论文 1广播电视传输系统的维护策略 1.1创建一个安全稳定的运作环境 在对广播电视传输系统的日常维护中,首先要重视设备运行的环境是否稳定。一个良好稳定的运作环境应该控制在25℃以下,在这样的温度下能够避免设备被腐蚀,从而保证设备的正常运作,减少意外状况的发生。其次,需要注意防尘工作,技术工程师在进入机房时要穿好防尘鞋帽,定期对机器设备及地面进行清洁和维护。 1.2增加对传输系统的技术维护工作 日常的技术维护能够保证广播电视传输系统的正常运行,每一周都要向上级汇报传输系统的安全状况,总结传输系统常见的故障,并且制定相应的预防措施和补救措施。各部门要严格遵守技术维修制度的规章程序,注重培养员工的团队意识,定期交流意见,从而提升维护效率。在检修中,技术工程人员要全面了解信息传输系统的整体框架和整个传输过程,如此才能在最短的时间内发现问题并解决问题。对于管理人员来说则要及时做好检修记录,例如可以做周记录、月记录、季度记录或者年纪录,保证传输系统的信息安全。 1.3加强对传输系统的设备维护工作 所谓设备维护就是利用科学技术对各种设备进行检查和维护,为了做好维护工作,就要遵循科学规律,根据设备的技术要求和实际使用情况制定相关的维护计划。在日常使用中要时时对传输系统进行维护,制作一张设备运行状态、时间以及维护情况的表格,使浏览者对设备的运行状况一目了然。同时做好预防工作,减少故障发生的概率。 1.4培养团队合作意识,提高维护水平 广播电视传输系统所涵盖的技术十分复杂,维护面积范围广,而且还包括了许多细枝末节,因此技术工程人员仅凭个人的能力很难实现良好的维护效果。所以培养团队意识,实现团队管理是非常有必要的。一个好的团队不仅可以加强技术工程人员之间的交流和探讨,还能提升技术工程人员的整体业务水平。在维护过程中,如果遇到较为复杂的问题,团队合作能发挥巨大的作用。因此要不断加强业务培训,扩充技术工程人员的专业知识,并且鼓励工程人员自主学习,刻苦钻研疑难问题,从而进一步提高工程人员自身的专业水平和工作能力,并且为维护广播电视传输系统增强软实力。 2加强对SDH设备的维护策略 SDH设备是广播电视信息传播系统的主要设备,它应用灵活,具有规范的接口,不仅能够实现较强的自动化维护,而且具有良好的兼容性,目前SDH设备已经普及于光纤通信系统中。维护SDH设备可以通过使用网管计算机进行网络维护,也可以使用传输机房内的设备进行维护。 2.1通过网元维护分析故障 SDH设备的报警指示灯能够帮助网元维护人员及时知道故障发生的情况。由于SDH设备所能反馈的信息有限,维护人员不能及时定位故障发生的具体位置,所以要求网元维护人员能够牢记每个报警指示灯代表的具体内容,同时时刻留意SDH设备上的报警指示灯的闪烁情况,及时发现故障并采取补救措施。 2.2通过网络维护分析故障 采用网管计算机进行维护不仅可以掌握大量的信息,还能让网络维护人员看到看到很多细节性的信息,从而对整个网络有一定的了解,进一步实现精准的预警分析和障碍定位。但是采用网管计算机进行维护有一个不足之处,在维护过程中由于维护人员要掌握大量的信息而无法看清整体的局势,从而导致维护效率低下。为了避免发生此类状况,维护人员首先必须对高速部分进行观察分析,其次分析低速部分。当发生故障时,维护人员要根据预警信息辨别出低级告警,通过低级告警找出故障定位点,并且及时处理,防止受到其他信息的干扰。 3结束语 广播电视节目质量的好坏影响着人民群众的日常生活,同时也影响着电视台的生存和发展。电视台在制作出优秀的电视节目后,要确保广播电视的输送质量,保证人民群众能够看到优质清晰的画面。但是确保广播电视传输系统的安全稳定不是一蹴而就的,它是一个长期的过程,而且涉及的范围广,所以要认真监督每一个环节,加强维护工作,逐步完善广播电视的信息安全传输。 作者:郝翔 单位:国家广播电影电视总局五六四台 广播电视论文:安全播出技术维护广播电视论文 1.广播电视安全播出技术维护的基本措施 广播电视的质量和民众的文娱生活水平有着直接的关系,所以,广播电视安全播出既可以提升传播的质量,还能丰富人们日常生活的文娱形式。促进广播电视产业发展的重要途径之一就是加强广播电视安全播出技术进行维护。 1.1建立和完善安全传输技术维护管理制度 不同的广播电视单位具有不同的传播程序特点和自身的实际情况,在此基础上建立健全广播电视安全传输技术维护管理制度。技术维护管理制度的内容要全面,需要包括安全、考勤、检修、网络、用户和维护等方面的内容。管理制度的全面性才能保证规范化、程序化、高效化、目标化的运行广播电视的各个工序。健全完备的技术维护管理制度可以推动和指导广播电视安全播出。所以,需要将技术的维护管理制度应用到实际工作中。单位管理者在遵守相应技术维护管理制度的同时,也要督促和监督下属所有工作人员严格按照规章制度办事,从而确保技术维护管理制度真正的保证广播电视的安全播出。 1.2加强对广播电视各个环节的技术管理 广播电视对国家物质文明和精神文明的传播起到积极的作用,其具有传播速度速度快、覆盖范围广的特点,这些特点直接决定了广播电视在社会发展的过程中扮演着重要角色。所以,广播电视各个环节的技术维护管理与国际民生有一定程度上的关系。如果一部广播电视作品的技术质量、艺术价值和社会价值都非常高,人们可以从中受到积极的影响。所以,保证广播电视作品的质量是广播电视工作的优秀。因此,广播电视部门各环节的技术人既要具有很强的责任心和事业心,还需要时刻具有高质量的意识,这样制作出来的广播电视节目才能够更加精良、图片更清晰、伴奏更符合主。 1.3连续性的维护广播电视播出系统 广播电视播的工作性质就是连续作业,这也决定工作数量和工作强度都非常大,在这种情况下机器设备很容易出现毁坏、磨损的现象。所以,需要连续的维护广播电视播出系统,从而保证电视广播设备能够安全、高效的运行和确保广播电视节目的播出质量得以提高。广播电视播出系统维护主要包括以下几点,第一点是连续检测和及时维修数据库服务器,数据库是传播数据的优秀内容。第二点是定期的检测和维护视频播放器,磁盘列阵的使用很频繁,容易出现损坏,所以需要及时的检测和维护。第三点是广播电视各部门之间要做到及时沟通和联系,这样才能保证播出的素材、控制系统、节目编辑有条不紊的进行。 1.4提高技术人员综合素质 工作人员的技术操作能力的高低直接决定了广播电视节目是否可以顺利、安全、高质量的播出。所以,保证广播电视安全播出的的重要途径之一就是提高工作人员的技术水平。尤其是近些年,社会逐渐进入了数字化和网络化的时代,相关部门也要紧跟时代的脚步,做到以下几点。一是加强技术人员队伍的建设、专业培训。二是各部门做到多交流、互相学习、及时掌握最新的技术和设备。三是举办相应的活动,提高技术工作人员工作的积极性。 2.结语 综上所述,广播电视节目的安全播出影响着整个广播电视产业的发展,因为广电媒体事业和产业通过广播电视安全播出有机的联系起来了。要想保证广播电视节目安全的播出,需要对技术管理维护制度进行完善、不断的维护播出系统、定期的培训相应的技术人员和提高工作人员的综合素质。通过这些措施,对广播电视播出的顺利进行具有非常重要的意义。 作者:代学会 单位:漠河县兴安镇政府 广播电视论文:传输发射广播电视论文 一、我国的广播电视传输发射业务 1.广播电视传输发射业务工作的意义 广播电视传输发射业务是使广播电视信号得以畅通传播的必要条件。在人们的日常生活中,广播电视是受众最广、最便捷以及最普遍的媒体,收看广播电视节目主要依赖于传播相关的节目信号,传输发射业务在这里就对广播电视节目的信号是否能顺利传输到用户终端起着决定性的作用,所以广播电视的传输发射业务在整个广播电视系统的相关工作中可以确保广播电视信号的承载作用得到顺利地发挥,它也是保证广播电视信号得以畅通传播的重要条件。广播电视的传输发射业务也是使广大群众的精神文化需求得到满足的重要手段。随着科技的发展,虽然互联网的出现与普及为广播电视媒体带来了不小的影响,但是广播电视仍然是人们群众在生活中不可或缺的一部分,也是人民群众享受日常的娱乐文化以及获取新闻信息的主要方式,目前,由于经济发展水平以及地理位置等原因,我国的一部分地区网络信息仍不发达,但广播电视业务却早已得到普及。 2.现阶段广播电视传输发射业务的发展趋势 目前,我国的广播电视传输发射业务新的发展趋势体现在产业化、安全化以及数字化三个方面上。首先,在广播电视传输发射业务的产业化发展过程中,我国的各个传输发射中心、广播电台以及电视台不仅是大众传播媒介,同时还是负责信息传播的重要工具,随着广播电视的不断发展,广播电视自身所具有的重设备、高消耗、高技术含量以及高投入的特点被凸显出来,与此同时广播电视的产业化也就成为了今后我国的广播电视发展过程中所要经历的必然趋势。其次,在安全化方面,与其他媒体相比较,广播电视系统在运行过程中对安全性的要求较高,其他媒体如报纸等平媒只需要进行印刷工作并将报纸发行到固定的销售网点就能够完成基本的信息传输,在整个运行过程中报纸的内容可以做到完全不变,然而广播电视传输发射业务在运行过程中所使用的运输设备部分处在室外,这种情况就为不法分子破坏广播电视系统提供了条件,让他们可以通过对广播电视网络进行破坏以及对卫星进行攻击等方式来传播虚假信息,对社会稳定造成威胁。最后,在数字化方面,对于广播电视系统来说,数字化是其发展的必然趋势,目前我国的广播电视系统在采编制作等环节中已经实现了数字化,然而资金欠缺、网络与电信所带来的竞争以及部分消费者对于广播电视所具有的抵触情绪等为广播电视系统实现并推广数字化带来了巨大的挑战。 二、面对众多问题广播电视传输发射中心可使用的管理对策 1.业务管理对策 在实际的运营过程中,广播电视传输发射中心所面临的问题主要是增值业务的欠缺。所以,广播电视传输发射中心要做到以下几点:第一,丰富节目的内容,使数字电视的吸引力得到提升,同时也可以实现其自身的服务能力。第二,对于融资渠道的经济性要引起高度的重视,要确保在实现系统数字化的过程中可以得到足够的所需资金,第三,还要对整个工作人员的队伍进行相应的组织与协调,重视专业人力资源的使用。 2.管理对策 对于广播电视传输发射中心来说,确保广播电视节目可以安全播出是它所负责的各种工作的中心,所以,在这个过程中设备与技术是传输发射中心能够正常运行的重要的物质保障,为了使传输发射中心的管理工作能够得到进一步加强,需要做到以下几点:首先,在获取社会专业认识的帮助以及自我开发的基础上要研究出真正具有实用性的、能够加快工作效率的自动化系统;其次,要妥善解决资金短缺与发射机更换之间的矛盾,在对播放效果进行保证的同时也要避免资源浪费;最后,要使维护人员自身的全固态发射机的维修以及相应的维修水平得到提高。 作者:云瑞平 单位:鄂尔多斯市伊金霍洛旗新闻中心 广播电视论文:发射天线应用下广播电视论文 1广播电视发射天线的基本特点和技术 1.1发射特点 电磁波的分类依据有很多,广播电视信号发射所用的电磁波通常根据频率来划分成中波、短波和超短波。在我国广播电视中,通常采用的是中波和短波。它的发射机构主要由广播发射机、馈线、传送设备、电源设备和监测监听设备等组成。其中中波包含了120个频段,所有的频段都是面向地面进行传播的,具有很强的抗干扰能力和传播稳定性,除此之外也能使发射机有较为平稳的发射功率。短波可以通过电离层反射的形式,大大增长其传播距离,因此在国际传播领域常用短波,在保证传播距离的同时还能保证传播质量。因此中短波的研究在广播电视发射天线技术领域意义非凡。 1.2技术特点 广播电视发射天线技术通常具有输入、输出和传输三个特性。其输入特性指的是视频和音频输出信号呈现出的阻抗和电平的特性。输出特性则指的天线发射信号端的负载阻抗和音频视频端功率特性,除此之外,还关系到影像声音之间的比率、调至设备制式以及工作频段等。相对于前两个特性,传输特性相对复杂,又可分为两个小特性。其中一个特性是指音频和视频通道的传输特性,主要研究其非线性失真和线性失真两种情况。另一个特性是研究音频特性和频率振幅特性,主要研究对象有设备调试杂音、电磁波噪音等。 1.3基本技术 在技术方面主要有发射技术和建设技术。当前广播发射主要运用一种名为立体声调频发射机的多功能发射机。它的调频方式有多单声道调频和立体声道调频以及多节目调频。多方式的调频形式使其可以适应更加复杂的情况,具有更加出色的适应性,可以胜任多种性质和要求的工作。电视发射技术相对稍为复杂,当电视发射机处于低电平的情况时,调试电视设备中的中频然后刷选出较大功率的射频信号传送给天线,之后再将其转化成电磁波发射出去供电视接收。在电视广播发射技术迅速发展的今天,一般的发射天线在满足人们需求方面表现的很乏力。新的发射天线设计要充分考虑到发射范围,提高发射功率以满足人口密度大的地区信号接受问题。另外,为了获取更优质的广播电视信号,通常将发射天线放在较高的地方,例如楼顶和塔尖。因为这些地方对于自然环境的影响更加敏感,所以在设计防风、防雷等方面需要进一步提高以满足要求。 2广播电视发射天线技术的应用 2.1广播电视发射天线的常规应用类型 目前,常见的广播电视发射天线主要有蝙蝠翼类型和缝隙天线类型两种。其中蝙蝠翼天线因为主要由两个相同正交的对称振子构成,又被叫做正交振子天线。因为其结构原因使其具有牢固可靠的天线杆和振子,除此之外,还具有天线轴向辐射小、功率容量大的优点,是当前常见的广播电视天线类型。缝隙天线,是由导体面开缝生产得到,故而又称开槽天线。主要被用于雷达、通信设备、导航和高速飞行器等方面,值得一提的是我国首颗人造卫星就是采用的此种方式。缝隙天线以其结构简单和适应性强的优点,正在逐步受到人们的青睐。 2.2广播电视发射天线技术应用现状 随着社会的不断前进,人们对于精神文化需求的也达到了前所未有的程度。除此之外,时展日新月异,信息更替瞬息万变。对于各行各业各阶层和年龄段的人来说,只是单一的依靠书刊报纸,是远远不能满足其需要的。广播电视已成为人们生活工作和学习中不可或缺的。大到国际和国家大事,小到生活中柴米油盐,人们都可从广播电视中获得相关信息。广播电视正在从各个方面给人们提供及时新鲜的信息,让人们即使身在厅堂也可尽知天下事。而这所有的一切,都离不开广播电视发射天线技术的发展和应用。根据相关调查显示,我国的大中型城市很多都实现了数字电视和数据传输,并且相关工作也正在小城市和农村积极展开。这无疑是我国广播电视发射天线技术不断发展的具体表现。对于广播发射天线来说,它承担着信号采集、控制和传送等任务,在广播电视台和用户之间起到连通桥梁的作用,重要性非一般。因而诸多学者和专家在此领域也是在进行着孜孜不倦的研究探索并取得了非凡的成绩。针对于广播电视行业对信号有着极高的专业性要求,研究出发射天线技术,极大的提高了监测和控制管理效率。在满足人们的视听需求同时,也很大程度上提高了数据传输安全性。目前,电视广播发射天线技术在我国的卫星站和有线电视之中都实现了数字化。这一应用,改变了传统的传播方式,以其优良的数字传播效果和很高的数字传播质量解决了电视直播信号问题,在提高信号保真度和可靠性的同时,也极有效的消除噪音。在享受科技成果的同时,我们也不能忽视其对人体的危害。在发射天线的建设区,我们需采取有效的保护措施以提升保护力,人们免于电磁波辐射的危害。只有这样,我们才能在开拓探索和应用广播电视天线发射技术的道路上走的稳、走得远。 3广播电视发射天线技术应用实例分析 中波广播发射天线技术一般均采取的是垂直结构的振子单桅杆拉线天线铁塔,底面部分为绝缘体材料制成,天线并不是与铁塔底部直接相连,而是需要经过两种装置,即馈线以及天调网络。通常情况而言,中波广播电视天线所辐射水平方向场强是一定半径的网形区域。就其所辐射的垂直方向而言,与天线高度有一定关系。根据相关标准和要求,面包天线的高度多取0.5米,将天线设为此高度可以使地面能够较为准确地接收到信号,但如果超过此高度会导致出现副瓣而引起高仰角辐射天波能量增加,从而导致天线波衰落现象发生,这一问题的出现直接影响到天线发射电波的性能。以位于常州现代传媒大厦楼顶的发射塔为例,铁塔高88米,±0.000高度333米,塔身为全钢箱式结构。电视为6层6面四偶极子分米波天线,安装在标高326米以下15米的直线段上。调频为6层4面双偶极板天线,安装标高307.65米以下18米的直线段上。整个建筑以发射广播电视节目信号为主,同时具备景观功能。现在随着数字电视的发展,电视发射重点在分米波发射上,分米波发射天线一般都是采用面包天线。 4结论 众所周知,当今的世界是一个逐步网络化的世界。这给电视广播的发展带来了巨大的挑战,压力即动力,从另一个角度来说,这也是推动行业向前发展的动力。所以必须抓住机遇,积极探索,运用不断发展的高科技来武装自己,推陈出新,不断提升广播电视天线发射技术,使其更加高效和智能。只有这样,才能与时俱进,满足人们的信息需求,提供更加优质和便捷的服务,为新时代的信息网络建设贡献自己的力量。 作者:庄军 沈莉 巢继红 单位:常州广播电视台 广播电视论文:数字技术广播电视论文 1广播电视系统中数字发射覆盖技术应用优势 数字发射覆盖技术之所以能够促进国内广播电视行业的发展,关键在于依托其自身技术优势。数字发射覆盖技术主要由通信设备、信息技术设备等软硬件共同组成,正是因为这些设备的可靠性才保证了其在广播电视系统中应用的可靠性,对于促进系统长期稳定可靠运行有积极意义。数字发射覆盖技术利用先进的设备将原本不可能实现的目标变为现实,信息技术与计算机技术支持下,广播电视系统中数字技术的应用先进可靠,增强了系统运行的生命力,且通过多年探究实践与发展,目前技术体系已经相对较为成熟,广播电视系统运行风险被极大的降低,系统运行安全性、可靠性、有效性得到了强力保障。目前广播电视系统在国家标准和行业规范的约束下可实现数字设备的无缝接入,保证了系统的延展性与功能的可扩充性,数字发射覆盖技术的服务空间与层次都得到了进一步拓展。广播电视系统运行中安全问题至关重要,数字发射覆盖技术的应用在保障系统顺利运行的同时可通过建立完善的系统访问权限机制、专用网络、备份恢复机制等确保系统运行安全,规避用户及工作人员或有意或无意的破坏,为系统的持续、健康运行提供可靠支持。目前我国广播电视系统所容纳的用户越来越多,为满足用户数量增加、需求增加现状应用数字发射覆盖技术可提升服务的前瞻性,通过灵活构建系统、改动系统构架等途径提升服务质量,增强广播电视行业发展的动力。数字发射覆盖技术本身的实用性与扩充性为广播电视系统与时俱进提供了支持与保障,本身数字网络的建设是一项耗时长且复杂的工程,这个过程中利用本身的实用性和扩充性可消除系统建设滞后带来的诸多问题,为用户提供多元化服务,进一步降低服务成本、减少停播情况,保证数字信号的优质覆盖,更深层次的挖掘受众群体资源,促进广播电视行业实现可持续发展。 2广播电视系统中数字技术分析 广播电视系统中应用的数字发射覆盖技术以ATSC技术、DVB技术、ISDB技术与DMB-T技术为主。ATSC技术服务广播电视系统主要是依靠自身组成层面、构成层级的清晰配合实现,第一层定像层确定图像形式,第二层依照MPEG模式压缩图像,第三层完成信号数据传输,前两层图像数据最终由第三层完成发射覆盖。DVB技术是典型的欧洲技术,利用卫星、地面数据交换机数字电视完成信号发射与覆盖,不仅能够接收传送音视频文件信号,还可接收传送图标图像及TRD等节目,不过DVB业务传送条件受限制,需支付一定费用,其业务开展有利有弊,国内参考该技术对广播电视系统进行了改造,为用户提供了更好的服务。ISDB技术来源于日本,优秀在于利用计算机与无线信息网络技术为广播电视系统信号传输覆盖提供更加多元化的服务,尤其是在3G、4G业务方面有出众表现。DMB-T技术在我国广播电视系统中的应用可更好的实现数字信号的传导与接收,其采用的FJL技术促使数字电视传输网络逐步向多载波技术领域发展,可在多径时拖延信号扩散避免来自乱码的干扰,保证信号传输的准确与顺畅,其采用的循环前缀填充技术可有效实现保护间隔,并极大的提升了数字电视信号发射覆盖的效率。实现了20dB以上同步保护增益,对于促使我国广播电视行业更好的发展有积极意义。 3结论 综上所述,广播电视系统中数字发射覆盖技术的应用可更好的实现数字广播电视信号的传输与接收,极大的拓展了覆盖范围与效果,提升了广播电视系统运行的安全性、稳定性与可靠性,促使其向着更好的方向发展。 作者:楚建东 单位:辽宁省朝阳市电视转播台 广播电视论文:卫星传输广播电视论文 1影响广播电视卫星传输安全的因素 1.1设备对卫星传输安全的影响 设备对卫星传输的影响主要是由信号源、上行发射系统、同步卫星以及下行接收系统等四方面造成,下面将会这四个方面的影响做具体介绍。 (1)由于发射到通信卫星上的信号源并不是电视节目要播出的节目源,要想将节目源转为地球站发出的信号源,首先要将在不同地区的节目源传输到地球站。而在传输过程中采取的主要方式是微波传输与光纤传输。 (2)上行发射系统在发送信号源之前要对信号源进行一系列的处理,其中涉及到设备比较多,一旦这些设备出现问题,甚至是设备之间隔离度不符合标准,都会影响信号源的质量。 (3)同步卫星受到地球、月球、太阳引力的作用会使得其相对地球所在位置的变化。一旦通信卫星相对地球赤道的位置发生变化就会影响其接收、发射信号的质量,对卫星传输的安全性造成影响。 (4)当信号通过下行接收系统返回地面时,会受到地面其它频率相同或相近信号源的影响,导致其接收载噪比等指标发生变化,影响电视信号质量。 1.2空间环境对卫星传输安全的影响 通信卫星处在远离地球的太空中,远距离的传输自然会受到各种空间环境的影响。其中的主要影响因素包括电离层、对流层、太阳电磁辐射以及日凌现象等。 (1)电离层对卫星传输信号的干扰。当电视节目信号在传输过程中经过电离层时,会被法拉第极化旋转效应所干扰,致使电视节目信号频率发生变化。我国南方地区电视节目信号传输受电离层干扰较为严重。 (2)对流层对卫星传输信号的干扰。当电视节目信号在传输过程中经过对流层时,由于对流层雨雪的吸收以及雨雪的散射作用,致使电视节目信号能量的减少。 (3)通信卫星表面存在很多太阳产生的电磁辐射物质,影响通信卫星的工作质量,致使其在信号接收发送过程中出现错误。当发生太阳耀斑时,太阳发射出的带电粒子流,同样会影响广播电视节目信号的传输。 (4)当每年春分或秋分时,太阳、通信卫星和地球站处在同一条直线上,就会出现日凌现象,从而干扰广播电视节目信号的传输。通信卫星处在太阳和地球站的中间,接收到地球站信号和电磁波,一旦电磁波能量强于地球站发出的信号时,卫星信号就会受到干扰,致使地球站接收到大量的太阳电磁杂波。 1.3人为因素对卫星传输安全的影响 影响卫星传输系统安全的人为因素可以分为两类:一类是有人故意干扰卫星信号的正常传输,其中一部分人是利用卫星传输信息的公开性特点,在没有取得卫星公司授权的情况下非法发射信号。另一部分人是恶意对通信卫星进行干扰,采取大功率信号强制干扰正常信号,非法传播一些视频或音频;另一类是由于工作人员操作失误导致信号传输的中断或日常检修工作不按照规定实施致使通信设备出现故障。 2解决广播电视卫星传输安全问题的对策 解决广播电视卫星传输安全问题应从通信卫星传输信号的工作原理入手,从地球站信号的发射与回收、空间信号的传输以及通信卫星信号接收三方面分析解决卫星信号传输安全性的对策。 2.1地球站信号的发射与回收 (1)要减少因工作人员操作失误对信号传输造成的影响。卫星公司应制定具体的通信设备检查和维修的制度,加强监督管理工作,确保通信设备的正常工作。 (2)在地球站选址的前期,就应充分考虑周围环境对信号接收质量的影响,将接收信号的设备设置在远离高大建筑物和具有较强电磁场的地方。此外,在选择地面接收信号的设备时,应选择具有较强信号接收功能的设备,避免因设备灵敏度差导致接收不到微弱的信号。 2.2空间信号的传输 (1)为了减少雨衰对信号传输的影响,在设定地面接收天线的角度时,就应充分考虑雨量、降雨频率以及降雨时间对信号衰减程度的影响,将接收天线的仰角增大,同时还应做好积水处理工作。 (2)对于日凌现象引发的卫星信号中断事故,可以通过采取地面备份和双星备份等方法避免这种现象的出现。 作者:禇秀春 单位:国家新闻出版广电总局725台 (3)对于太阳辐射引起通信卫星内部电子元件损坏,特别是干扰信号转发器的问题,可以采取设置备份转发器的方式解决。一旦出现太阳辐射干扰信号转发器的现象就可通过备份转发器进行复位操作。 2.3通信卫星信号接收 (1)通信卫星受地球、太阳引力的作用会发生“漂移”现象,针对这种问题,可以通过在通信卫星上安装姿态控制系统的方式减少卫星相对地球赤道的变化,从而控制通信卫星“漂移”现象的发生,确保卫星信号传输的安全性。 (2)通信卫星不仅会受到太阳、地球引力的影响,还会受到同轨道其它通信卫星的影响。在卫星通信技术被大家广泛接受的今天,通信卫星数量急剧增加,导致其同步卫星之间的间隔不断缩小,致使通信卫星之间互相干扰。针对这一问题,有关部门应设定好通信卫星轨道的距离,卫星公司之间也应形成一种默契,遵守行业规范,协调好卫星之间的轨位。此外,还要对信号发射频率做好划分工作,确保各个地球站信号发射频率保持在正常范围内,减少信号之间的干扰。 3结语 总之,在广播电视卫星传输技术被广泛使用的今天,确保卫星信号传输安全十分重要,应引起有关部门的高度重视。解决广播电视卫星传输安全问题的关键还是解决卫星传输技术方面的问题。只有弥补了卫星传输技术方面的缺陷,才能从根本上确保卫星传输的安全。当然,建少人为因素对卫星信号传输造成的干扰也十分必要。 广播电视论文:新时期广播电视播音主持论文 一、新时期中的广播电视台特色化设定对播音主持的挑战 伴随着媒体行业的发展,针对不同的节目需要的播音主持的文化底蕴要求是不同的,新时期的播音主持行业的发展使得节目的发展更为细化,播音主持人员跟受众的沟通也越来越多,现在的节目更倾向于直观的,面对面的交流。播音主持人员能够知晓更多的文化知识就能更自如地使用广播电视这个平台与受众进行更深层次的沟通,受众也可以从播音主持人员的谈吐当中获得更多的信息。按照现有的播音主持行业的发展状况,媒体的覆盖已经扩展到很大的层面上,人才的要求不能够满足信息时代到来产生的多元化的表达方式。在这种信息大爆炸的时期,播音主持人员能够对信息保持着高度的敏感是很有必要的,在这种状况下,播音主持的分析表达能力及应变能力都面临着挑战。新时期媒体节目的受众对媒体的需求是很有针对性的,当整个的行业的硬性设施都能够被达到,这就意味着,受众对节目的关注很大程度上受播音主持的影响。所以,在新时期,播音主持行业的发展必须要培养复合型人才来满足物质及应用技术上的更替。播音行业区域化的发展结合受众的需要,使得节目更加的具有特色性,这就要求播音主持综合素质的提高。将自身的发展与行业的发展相联系是播音主持应具备的思想认识。如果不对播音媒体行业进行适应潮流的创新与改变则这种多元化的发展方式将得不到满足,所以新时期播音行业的发展需要播音主持的全力配合,同时还要注意自身知识储备量的提升,更要求播音主持具备与他人合作的工作能力。 二、新时期播音行业对于播音主持的要求 随着整个数字技术行业的发展带动着各大传媒行业的快速“换血”,使得播音主持行业也实现了更高的飞跃,整个行业的信息传递速度及音质还有节目的质量都有很大的提升。媒体行业对于信息的数字化处理使得整个行业进行了革新,推动了节目制作的整体效果向更好的方向发展。在技术上得到改变的同时,受众对媒体行业的满意度也有所上升,在另一种层面上,说明媒体行业将面临更大的挑战。播音主持行业的节目受众群体比较复杂,这也意味着播音主持将同时面临着更多的不同风格的受众,需要满足不同的人群。受众的喜好与对事物的标准也很不同,这就需要播音主持能够更全方面地发展自身的能力。 (一)播音主持需要拥有更职业化的形象 信息的快速传递及媒体市场的各种发展使得整个的播音行业也受到了影响,整个行业的形象及制度越来越规范化,这也就表明播音主持的形象也要越来越职业化一些。在这样激烈竞争的环境中,保持高水平的播音效果及气质形象才能不被淘汰。 (二)播音主持需要创作能力 播音主持除了提升自身的素养还要注意培养自身的创作能力,这也体现在平常的工作当中。例如,对节目的编排及表现方式的选择等。广播电视行业从以往的单一性的人才培养方式转换为复合型人才培养的模式,将播音主持朝着多面化发展,这意味着需要播音主持能够在培养过程当中抓住精髓,进行节目编排及主持的创新。 (三)播音主持应当具备专业的素质及业务处理技能 播音主持面对的是很多数量的受众,对于一个功底相对而言较扎实的播音主持人员来说,具备优秀的语言组织及表达和现场氛围渲染的能力是必要的。这也就包括了播音主持人员对普通话标准的高要求和说话的连贯与情感的表达力要适中等。因为受众们各有所好,那就需要播音主持人员要储备一定的口语,但是因为职业的严谨性,所以播音主持的口语必须是标准的。在不同风格的切换下,播音主持需要进行节目的创造性表达,以此来让受众满意。 (四)播音主持应当具备感知及预测的能力 播音主持人员需要具备快速感知及预测的能力来应对各种突发状况,通过内心的感知与思考对不同的事物产生共鸣,替广大的受众表达感受及想法,进而丰富受众的感官。如果播音主持没有这样的能力则会给人一种不在状态的感觉,使得节目变得枯燥乏味,不能很好地引领广大受众去找到节目的精髓所在。这些都与节目的收视率息息相关。 (五)播音主持需要具备良好的政治与心理素质 就像大众知道的那样,新时期的播音主持行业已经走向了商业化的发展模式,行业性质是很复杂的,因为在另一种层面上,传媒也是带有一定的政治性质的。整个行业追求利润的目的不断被放大,这对于管理层来说,管理理念也是需要与时俱进的,这也是新时期传媒行业发展的新趋势。在这样的环境下,播音主持人员具备良好的政治与心理素质是很有必要的,因为对于播音主持人员来说,在一定的层面不仅仅是代表着娱乐性或者是休闲的工作,它更是一个严肃的政治信息传递的纽带。播音主持通过媒体这个大的平台向众多受众传播着先进的文化,坚持以人为本,秉持正确的舆论导向,坚持党的政策与方针,加强自身的责任感。再者,播音主持的工作需要较强的心理素质来临场不乱,保持自身在节目中的主导性地位。 (六)播音主持需要一定的艺术修养 有艺术修养的播音主持人员能够从内而外让人感觉到气质的优雅,从而不知不觉中节目的品味及形象都得以提升。总而言之,艺术修养的熏陶从细节上改变着播音主持的行为举止,所以它对于播音主持的养成来说是很重要的。随着现代社会的发展,信息传送的效率和形式与时俱进,播音主持行业的发展顺应时代的潮流,对广大受众的品格塑造及情操的陶冶是极具意义的。自身艺术修养的建设是促进播音主持整体素质得以提高的关键因素,是促进播音主持身心协调发展的关键。加强播音主持的艺术修养对于提高受众的品位及素质具有深远的意义,它们的影响是潜移默化的。 三、结语 新时期媒体间的竞争愈发的激烈,播音主持人员自身素质和能力的提高对于行业整体的发展是很有帮助的,这也有利于整个社会的信息文化传递的多样化及丰富性的发展。本文首先介绍了传媒行业的发展及一些近况,并对新时期播音主持所面临的机遇及问题做了简单的剖析,引出播音主持行业在这样的境况下应该拥有的工作与完善自身的态度。文章从对播音主持行业自身发展面临的挑战进行详细的阐述,罗列了一些播音主持行业发展面临的问题,并剖析了播音主持人员在新时期行业发展前景下需要完善的众多部分,包括提升职业化的形象、自身创作能力、专业的素质及业务处理技能、具备感知及预测的能力、需要良好的政治与心理素质及一定的艺术修养等。总而言之,在新时期的信息时代的发展下,文章对于播音主持行业的前景进行了比较全面的研究与分析,希望笔者和后续的从业者共勉。 作者:匡宇 单位:烟台福山有线电视管理处 广播电视论文:广播电视编导的素质要求论文 一、出色、扎实的基本功懂得自己内心真实想法的基础 (1)职业敏感性。 由于广播电视是一种特殊的行业,所以它要求展现的内容带有时代特色,能够与时俱进,特别是对国内与国外的重大新闻事件的关注,使内容带有时代特色,因为这些事件是人们共同关注的,也是人们最关心的事情。这就要求广播电视编导具有职业敏感性,关注人们关心的事件,要抓住人们的心理进行电视文艺创作,这样不仅能够得到人们的认可,还能对社会上的焦点进行及时跟进。例如,电影《亲爱的》就是根据真实事件改编的,编导受近年来拐卖儿童事件的启发,开始了电影创作,得到社会各界的关注,也启发人们要加强对孩子的看护,提醒孩子提防坏人。 (2)优良的表述能力。 具有良好的表述能力是一名广播电视编导的基本功。当一个作品被创作出来后,观看过的人就会产生“这就是我想要的”感受,这种情况在文学上称之为共鸣,即这个作品反映人们的心理需要。想要得到观众这种来自心底的认可就需要广播电视编导人员具备过硬的表述能力,这种表述能力通常表现在口语、文字和电视语言上,在口语、文字的表述上,通常体现在对编导与其他工作人员的沟通上,可以让他们理解在这部作品中,编导想要表达的中心思想以及自己制作这个作品的目的,双方共同合作实现作品的完成。在电视语言上,要求广播电视编导人员对摄像机、字幕等工作进行深入的研究与把握,从而实现对整个工作进行把控。 二、社交能力以创新能力的培养 (1)社交能力的培养。 社交能力是当今社会每个人都应具备的,这是现代人生存的基础。但广播电视编导工作对社交能力的要求要高于其他的工作,由于从事广播电视编导工作的人员是要与其他工作人员共同进行合作才能完成工作的,是一团体进行合作的工作,这就要求其具备过硬的社交能力。曾经有人做过相关调查,那些尖端人才都具备良好的社交能力,当遇到自己无法解决的事情时,通过良好的社交问题很快就会得到解决。如果一名从事广播电视编导的人不具备良好的社交能力,那么,当他遇到困难时,会很少有人愿意伸出援助之手,帮他解决当前的困难。但是现在的社交情况显示,有些人只愿意与有钱或有权有势的人进行交往,对其他人却不屑一顾,这是一种极其错误的社交方式。一是谁都不确定在遇到困难时谁能帮助自己或愿意帮助自己。二是这是一种违背人文关怀的行为,他的这种做法会遭人唾弃,从而影响其作品在社会中的认可,没有认可等同于失去了市场。 (2)创新能力的培养。 随着传媒行业的竞争越来越激烈,观众对传媒行业的要求就越来越高,作为广播电视编导人员,要加强自身创新能力的培养,用新的感官视角看待问题,提出新的理论与观点进行创作。在技术产品上,要引用先进的技术进行产品的创作,提升作品质量与工作效率。在发展策略上,要将眼光放得长远,看到未来电视文艺的发展方向。例如,现在很多真人秀节目的热播,各个电视台为争夺收视率都在制作这一类节目,作为一名广播电视编导人员要看到这类节目总有不被关注的一天,电视台工作在那时又要怎样进行。 三、专业的学识 电视文艺是一种对文化要求较高的艺术形式,它能影响人的思维与感受,又面向大众,这就要求在进行作品创作使带有一定的教育成分,让观看后的人们能够树立正确的人生观、世界观与价值观。因此,从事广播电视编导工作的人员要德才兼备。在此基础上,编导人员还要具备过硬的专业知识。 (1)德才兼备。 广播电视编导工作要对多领域进行探寻,所以他在工作中的角色也是各不相同的,所以他要具备多种技能。例如,当对材料进行收集整理时,他要具备记者的工作能力,当进行作品拍摄时,他就要具备编剧的能力,扮演导演的角色。此外,他还要精通摄影、写作等诸多方面的知识,可以说一名优秀的广播电视编导是各种技能的集合体。在具备过硬的知识的同时,还需要编导人员具备良好的德行,因影视作品在进行商业传播时,也会影响一个国家的人民思维,它反映的内容应是积极健康的,在反映国家现状的同时,不给人民群众传播、灌输不良思想。 (2)彰显自己的长处。 术业有专攻,这句话说的是在学术上各有所长,一个人不可能对什么都懂,只能说略知一二,那些不管对什么事情都要表达自己观点的人是不适宜从事编导工作的,因为他了解的东西只是表面的,更深层次的东西他并没有看到。例如,文艺导演,他不仅要具备创作能力,还要对音乐、舞蹈等方面都要进行深刻研究,因为这是他的工作职责所在,这是作为一名文艺导演必须具备的能力。四、结论由于现在的传媒行业竞争较大,从事广播电视编导人员较多,所以作为一名广播电视编导人员要想在激烈的市场竞争中占有一席之地,就需要具备过硬的专业水平与职业素养,才能在传媒行业立身,并且能够及时发现社会中的良好新闻素材,及时应用到自己的创作中。 作者:张梦婕 单位:江苏师范大学科文学院 广播电视论文:信号系统维护广播电视论文 1.广播电视信号的传输方式分析 1.1广播电视信号传输方法中的卫星通讯 现今,使用卫星进行广播信号的传输被广为采用,使用卫星进行信号的传播有利于将信号传输覆盖全国,且广播电视信号的接收质量较好。一般的广播电视信号卫星传输系统由3个部分构成:(1)向卫星发射信号的发射器,当需要将广播电视信号发送至卫星时,就将制作好的节目经过信号的压缩、处理与调制后,经过变频和功率放大,通过使用发射天线在卫星相应的波段发送至卫星中。(2)卫星中的星载转发器通过对地面发射来的信号进行处理、放大、变频后在发射回地面。(3)地面卫星信号接收器,采用此种设备来对卫星发射回来的信号进行接收、处理,并将处理完的信号直接发送至监视器或电视机供其使用。 1.2广播电视信号传输方法中的光缆传输 广播电视信号传输方法中的光缆传输主要利用的是将广播电视信号压制进光波信号中,通过光波在光缆中的反射进行信号的传输,广播电视信号传输方法中的光缆传输所采用的流程如下:光波电视信号压缩进光信号中,而后将光发送至光缆中,光信号经过光缆的传输至用户终端,在用户端经过光信号的分类与还原转变成所需要的广播电视信号,使用此种方法最主要要做好广播电视信号的光电转换与信号的传输工作。 2.广播电视信号系统的管理与维护的所面临的困难 现今,在广播电视信号系统在使用过程中由于受到各种因素的干扰使得广播电视信号系统传输质量存在严重问题,从而给用户的使用带来了不便,而为了更好的解决这一问题则需要对造成这一影响的原因进行分析,找出造成这些影响的原因并加以解决,为后期广播电视信号系统的传输与管理提供良好的保证,提高广播电视信号系统的传输质量,保证用户的使用品质。广播电视信号系统的管理与要求所面临的困难主要分为以下几个方面:(1)由于广播电视信号传输系统是一项复杂的技术,其涉及到计算机、通信、微波以及机械等多个学科,同时需要完成的维护项目工程量也十分庞大。由于广播电视信号传输系统是一种较为精密的设备,在对于广播电视信号传输系统进行维护保养的过程中需要有一些细节值得注意,从而对维保工作人员提出了更高的挑战,所以为了做好广播电视信号传输系统的维护与保养,需要对广播电视信号传输系统进行全面的维保,确保广播电视信号传输系统工作的可靠性。(2)广播电视信号传输系统维保的目的主要是做到事先防止,因为一旦发生广播电视信号传输系统在节目播出时出现信号中断,就会给观看节目的观众带来严重不便,从而降低节目的收视率,给电视台造成巨大的经济损失。所以,对广播电视信号传输系统进行维保的目的是做到事前预防而不是事后补救,针对广播电视信号传输系统容易出现问题的地方在维护保养过程中进行重点排查,做好广播电视信号传输系统的日常维护与保养,确保广播电视信号传输系统在进行节目播出时不会出现问题。(3)在进行广播电视信号传输系统的维护过程中需要注意安全性,由于对于广播电视信号传输系统的维护保养需要在电视节目播出时进行,使得对于广播电视信号传输系统维护与检修的时间有限,但是也必须对广播电视信号传输系统进行定期的检修确保其使用质量,由于广播电视信号传输系统在工作时发出的都是高电压和强电流,极大的增加了检修的难度。所以,在对广播电视信号传输系统进行维护与检修的过程中需要制定完善的计划,确保检修人员安全与检修的效果达到要求。(4)由于广播电视信号传输系统较为庞大,在进行系统的检修过程中可能会持续较长的时间且工作较为繁琐,这就要求检修人员具备良好的耐心与工作积极性,保证广播电视信号传输系统维护工作的顺利进行。 3.如何做好对于广播电视信号传输系统的维护与检修 为了确保广播电视信号的传输质量与信号传输的稳定性,良好的广播电视信号传输系统的维护与检修工作必不可少。所以,我们需要对广播电视信号传输系统的维护与保养引起足够的重视,积极制定出完善的维护和检修方案,对传输系统日常存在的一些问题进行统计与分析,并在维保工作中重点解决这些问题,确保广播电视信号传输系统的正常工作,保证信号的传输质量。 3.1做好对于广播电视信号传输系统中的信息管理系统的维护 现今,随着计算机和通信技术的不断进步,使得信息化能够在各行各业广泛发展起来,随着各类计算机管理系统的逐渐完善,对于推动其进步有着重要的意义,广播电视行业是一个对于信息化程度要求较高的行业,在广播电视行业中需要不断的引入先进的信息管理技术,不断的完善广播电视信号传输系统的综合管理系统,通过使用传感器等对于各个设备的电压、电流以及传输的信号进行充分的检测,实时监控设备的运行情况,并开发出相应的报警系统,在设备出现问题时能够及时指出故障发生地并提醒工作人员进行及时维修,保证广播电视信号传输系统的正常运行。 3.2建立健全良好的巡查制度 通过以上的分析表明,良好的设备巡查制度有利于确保广播电视信号传输系统的正常运行。在对设备进行巡查的过程中,需要对设备的运行情况进行详细记录,并对故障多发及易发区进行重点监控,通过对每个部分建立相应的"健康"档案,方便后期进行查阅,尽最大努力保证广播电视信号传输系统的正常运行。 3.3做好对于广播电视信号传输系统检修与维护人员的培训工作 由于广播电视信号传输系统是一个极为精密复杂的设备,需要具备良好的专业素质才能确保维护与保养工作的顺利进行,同时由于广播电视信号传输系统维护与保养工作的工作量较大且极为枯燥,这就对维保人员提出了更高的要求。需要在提高工作人员责任心的基础上做好对于员工的培训工作,做好设备维护所涉及到的自动化、电子电路、机电一体化以及信息技术等方面的培训工作,保障广播电视信号传输系统能够正常运行。 4.结束语 由于广播电视信号传输系统的特殊性与复杂性,要做好对于广播电视信号传输系统的维护与保养是一项庞大且复杂的工程。文章通过对广播电视信号传输的方式以及维护保养工作中所面临的困难进行分析,提出了广播电视信号传输系统管理与维护工作中需要注意的问题及应对措施。 作者:马建宁 单位:宁夏广播电视台六盘山电视调频转播台 广播电视论文:创新发展广播电视论文 1.广播电视行业档案管理的现状 1.1不重视档案管理工作 在广播电视系统内部,并没有将档案管理工作纳入具体的工作中。我国相关法律已经明确指出,在实际工作中,要加大档案管理工作的力度,但是,在实际工作中,总会出现前后观念不一的情况,而且工作人员的法制意识不够强烈,行业内部的档案管理只限制在文件处理内容中,并没有按照国家的要求形成档案管理,导致档案管理不规范。 1.2档案管理制度不健全 从我国广电档案管理的角度来看,管理制度不健全是目前档案管理工作中存在的最大问题。在正常的工作中,一个单位不仅要形成各种档案管理,而且内容也是需要集中管理的,这是档案管理最基本的原则。随着经济的发展,广播电视行业受各种因素的影响,档案管理缺乏有效的约束制度,与实际要求相差很远,而有的部门并没有任何制度可以遵照执行,档案管理流程也没有按照相关的规章制度制订,各自为政的现象比较普遍。 2.提升广播电视档案管理的办法 2.1确定工作重心,加强信息化建设 广播电视档案管理与文书档案相比,具有一定的鲜活性,与现实业务的结合比较紧密,常被利用的内容也比较多。鉴于此,要将广播电视档案管理纳入到重要的管理内容中,坚持贯彻国家的相关规定和标准,统一集中管理。同时,还要加快档案信息化建设的步伐,收集和整理原生电子文件,加强单位内部业务技术的整合,做好档案信息化的规划管理工作,不断分封媒体资源,加强资源整合,实现档案信息资源的共享,加大服务力度,为档案的高效利用提供一定的帮助。 2.2重视档案管理人才的培养 档案管理作为广播电视系统的优秀部分,要想提升其管理效率,就要从根本上加强对档案管理人员的培养。按照国家的相关要求,努力配备相关的专职档案管理人员,从根本上保证管理人员的稳定性。另外,要结合文件的数量,确定专职管理和兼职管理人员。档案的种类复杂,广播电视行业的档案管理不能按照传统档案的管理方式执行,它需要与数字化、信息化、网络化的内容联合在一起,加大对人员的培养力度,建立一支高效的档案管理队伍,这对广播电视档案管理行业的发展有非常重要的作用。 2.3落实有关档案管理的全部规定 广播电视相关领导要重视档案管理方面的工作,设立专门的档案管理部门负责本单位的档案管理工作,同时,各个管理部门也要承担相关文件、材料的归档工作,负责本部门的档案管理。另外,根据国家相关规定,档案管理部门要加强收集、整理资料,明确管理原则和管理体制,按照要求管理档案,明确分管领导,健全组织机构,为档案管理工作提供更多的保证。 3.广播电视档案管理的创新举措 3.1体制建设的创新 从整体情况出发,要不断完善广播电视档案管理体制,明确档案管理各个部门的规章制度,健全档案管理体系,制订档案管理的期限表,定期检查档案管理工作,严格执行档案管理部门的相关规定,规范档案管理的要求,严肃处理不按规定移交档案的人员。另外,还要加强档案管理内部人员对职责和义务的认识,加强档案管理自身的运行规范,定期开办研讨会,增强单位领导、干部和职工的档案管理意识。在这个大前提下,要努力落实档案管理工作,为广电档案管理开发工作提供必要的条件。 3.2服务宗旨的创新 对于广播电视档案管理工作,要坚持“服务群众”的宗旨,增强档案管理的服务意识,不断发展广播电视事业,做出优质的节目。如果在工作过程中稍有不慎,就会导致巨大的经济损失。因此,当广播电视档案管理借出时,需要填写借用资料的编号,确认送回时间,避免出现丢失或误用的情况。鉴于此,可以采用电子扫码技术,实现对素材的全方位管理。另外,要加强对《档案法》的宣传,提高其宣传力度,采用形式多样、内容新颖的宣传方式,努力提升工作人员对档案管理的认识,实现档案管理工作的全面发展。 3.3人员素质提升的创新 在广播电视档案管理工作中,要不断提升档案管理人员的素质,以便其能更好地适应社会主义市场的发展要求。同时,要摒弃过去档案管理中的不科学观念,将科学发展观作为重要的指导思想,努力做好档案管理工作,切实解决工作中存在的问题。另外,还要树立严格的档案管理工作意识,增强管理人员的职能意识,使管理过程能够与时俱进,以创新的思维应对创新的知识面,实现管理过程的全面发展。同时,还需要坚持以人为本的理念,加强新观念、新意识的应用,采用创新的思维,全面发展档案管理,建立完善的学习和考核机制,并严格落实持证上岗制度。档案管理工作人员还需要具备一定的业务技能,不断提升其业务素质。单位领导应不断吸收年轻的工作人员,给档案管理工作注入新的生命力,而档案管理工作人员要加强对文化、技能的学习,认清档案管理的工作内容,不断提升服务品质。 4.发展趋势 随着社会经济的发展,信息化发展已经逐渐进入了广播电视行业,实现了数字化、网络化的发展,这也是我国档案管理工作的重要内容。在未来的发展过程中,广播电视档案管理行业将会向信息化和数字化的方向发展。信息化的发展需要与IT技术联合在一起,高效的网络技术是其传播和发展的重要内容,这就意味着,广播电视的数字化发展决定了信息化发展的趋势,同时,也提升了广播电视档案管理被重视的程度。所以,在管理过程中,要增加有关广播电视档案管理的资金,增强计算机网络的信息化建设,更新陈旧的设备,以保证广播电视档案管理工作的高效性和稳定性。另外,要加大在软件方面的投入,落实相应的管理体制,努力实现专业化和现代化建设的要求,加大广播电视档案管理队伍的建设力度,加强岗位建设,努力提高档案管理人员的工作素质和能力。对于广播电视档案管理,在工作过程中,要坚持以人为本的合作理念,而过去的管理方式已经不能适应现代行政档案业务的发展,不会为企业带来任何物质财富。从档案管理本身出发,档案管理的目的就是为后续工作提供科学的经验和可靠的依据。因此,在管理过程中,要加强以人为本的工作理念的落实,将管理过程落到整个档案管理中,以服务群众为中心,将广播电视档案管理工作的出发点和落脚点落到广播电视档案管理的总体内容中。 作者:方惠华 单位:清新广播电视台 广播电视论文:新闻网站融合广播电视论文 1.新闻网站和广播电视融合的必要性 从目前来看,实现新闻网站和广播电视的融合,不仅是广播电视媒体正视自身缺陷,应对信息化时代需求,突破自身发展瓶颈的必然,也是新闻网站得以成功建立和快速发展的需要。实现新闻网站和广播电视的融合,是非常必要的,其必要性主要体现在以下几个方面: 1.1弥补传统广播电视媒体的缺陷 传统广播电视媒体是通过无线电波或者导线,向相应区域传输音响、图像节目的传播媒介,其传播的内容是固定的,在很大程度上限制了受众对于节目的主动选择性,也无法对自己喜欢的节目进行随时、反复收听或观看,在新闻传播方面缺乏良好的交互性。将新闻网站与广播电视相互融合在一起,能够利用新闻网站自身良好的交互性,在传播空间和时间方面的自由性和无限性,以及在传播方式方面的多样性,为受众提供主动选择的空间,产品那从而弥补传统电视媒体存在的单向传播的缺陷。 1.2帮助广播电视媒体突破发展瓶颈 在发展初期,广播电视媒体凭借自身生动形象、通俗易懂以及形象化、及时性和广泛性的特点,得到了广大受众的欢迎。但是,经过数十年的发展,当前,我国广播电视媒体遭遇了发展瓶颈,存在着诸多的不足和问题,一是拓展空间不足。以我国的有线电视为例,经过数十年的发展,有线电视用户已经基本趋于饱和,用户年增长率不断下降,很难有较大的提升,加上线性传播方式的限制,其覆盖面也难以有较大的发展;二是受众休闲消费方式的变化。互联网和手机新闻等的普及,使得受众上网时间不断增加,在广播电视方面消耗的时间也必然随之减少;三是自身固有优势的丧失。尤其是对于中小型广播电视媒体,在新闻节目中原有的地域性优势和实效性优势正随着互联网技术的发展和普及而逐渐丧失。这些问题的存在,在很大程度上影响着广播电视行业的长远发展。在这种情况下,将其与新闻网站相互融合,能够利用新闻网站的各种优势,实现广播电视媒体的优化和升级,推动其长远、稳定、健康发展。 2.新闻网站和广播电视融合的重要性 在当前的发展背景下,在广播电视媒体中融入新闻网站,最为重要的意义,就是能够促进其各自优势的相互融合,实现新闻网站和广播电视的共同发展。从目前来看,伴随着数字化媒体的不断增加,传统的广播电视媒体已经逐渐无法满足社受众的多元化需求,遭遇了发展瓶颈,要想得到长远发展,就必须打破传统观念的束缚,引入新的网络化技术,实现与新闻网站的有机融合。而对于新闻网站而言,虽然立足于计算机技术、互联网技术以及现代通信技术等的基础上,具有非常显著的优势,但是也并不是完美无缺的,一个新闻网站的建设,需要耗费大量的人力、物力和财力资源,而且耗时相对较长,在受众群体的拓展方面也存在着很多问题。将新闻网站与广播电视相互融合,能够继承广播电视媒体的各种资源优势,减轻网站建设的负担,提高网站的质量和水平。因此,实现新闻网站和广播电视的相互融合,是一种互利双赢的对策,有着非常重大的意义,应该得到相关部门的重视。 3.新闻网站和广播电视融合的发展策略 需要注意的是,在推动新闻网站好广播电视相互融合的过程中,采取合理有效的发展策略是非常关键的,如果发展策略不合理,不仅无法充分发挥新闻网站和广播电视各自的优势,甚至可能出现截然相反的结果。因此,相关管理人员应该充分重视起来,立足社会发展,从受众的需求心理出发,结合自身实际发展状况,选择恰当的发展策略。相关实践证明,在新闻网站和广播电视融合的过程中,较为有效的发展策略包括以下几种。 3.1加快融合步伐 在当前信息化时代,数字化技术的飞速发展使得各种数字化媒体得到了前所未有的发展,对于各个领域的发展产生了强烈的冲击,但是其自身也迅速出现了相应的发展瓶颈。在这样的背景下,从社会发展以及受众的实际需求考虑,应该立足自身实际,进一步加快新闻网站和广播电视媒体的融合步伐,实现互利共赢。例如,可以在广播电视中引入相应的数字化技术和网络技术,方便受众可以利用相应的设施,从网络上直接下载有关信息,从自身需求出发,对电视节目进行选择,也就是当前得到迅速发展和普及的网络电视、数字化电视等;而另一方面,也可以对广播电视节目的相关内容进行直接压缩,放到相应的新闻网站上,提供给网络用户进行浏览,或者利用广播电视的各种优势资源,构建相应的新闻网站,实现两者的共同发展。 3.2增强受众互动 一直以来,虽然经过了不断的发展和完善,但是广播电视媒体的传播方式并没有发生变化,我播你听(看)的单向传播模式在很大程度上限制了媒体与受众的相互沟通和交流,无法及时了解受众需求的变化以及对于广播电视媒体的意见和建议,存在的问题难以及时发现和解决,节目的质量也就难以获得突破性的提升。针对这一问题,广播电视应该大力借鉴新闻网站的优势,增强受众互动,实现由单向交流向双向交流的转变,提升自身的亲和力,迎合受众需求,在拓展受众群体的同时,实现自身的稳定发展。 3.3创新媒体形象 在长期的发展过程中,虽然节目日益丰富,图像质量不断提高,为受众提供了更多的选择余地,但是从根本上看,广播电视媒体的经营管理模式并没有发生变化,很容易引发受众的倦怠心理,造成受众群体的流失。针对这种问题,广播电视媒体可以借助网络的各种优势,对自身进行重新包装,创新媒体形象,以吸引受众的目光。例如,可以在相应的新闻网站上,进行自我形象宣传,通过电子邮箱、论坛等形式,加强与受众群体的互动交流,及时发现自身存在的不足,对媒体进行完善,提升媒体自身形象。 4.结束语 总而言之,从目前来看,新闻网站与光比电视的相互融合,可以说是顺应时展的必要趋势,也是实现互利共赢的必然选择,其重要性是不言而喻的。对于相关管理人员而言,应该及时更新观念,加强认识,从自身实际以及受众需求出发,采取合理有效的发展策略,确保新闻网站和广播电视的可靠融合,推动两者的共同进步和发展。 作者:马兰 单位:泗县广播电视台 广播电视论文:无线发射监控系统广播电视论文 1广播电视无线发射监控系统概述 广播电视无线发射监控系统在运行的过程中,发射机比较容易发生故障,由于发射机长期在高频的环境中运行,所以,比较容易受到环境因素的干扰而出现故障。为了保证系统运行的安全性,必须针对发射机常见的故障找到应对措施,做好维护与保养工作。在传统的管理系统中,对发射机采用的是人工管理的方式,但是在高强度的工作环境中,人员管理的质量并不高,而且比较容易出现人为失误。应用无线发射监控系统后,可以利用计算机、网络以及控制技术对发射机进行管理,这一可以有效的提升管理水平,从而保证广播电视节目稳定的运行。 1.1无线发射监控系统的建设 无线发射监控系统可以通过无线网络对系统中各项参数的变化进行检测,可以及时的发现参数异常情况,是保证系统稳定性的有效技术。当无线网络监控系统发现参数超出正常值,则会发出警报,这样技术维修人员可以及时处理系统的故障问题。无线发射监控系统还可以记录参数变化的时间以及具体数值,可以对系统进行实时监测。 1.2无线发射监控系统设计的原则 1.2.1可操作性。在设计无线发射监控系统时,应保证系统的可操作性,要保证计算机监测的准确性以及可靠性,利用计算机技术,可以通过简单、清晰的界面显示出观测到的具体数据。可以方便工作人员观察以及分析,采用人工管理与计算机管理的方式,可以降低故障以及误差出现的概率,保证系统的可操作性,才能保证系统稳定运行。 1.2.2安全性与可靠性。广播电视传媒行业在运营的过程中,要为观众提供高质量的广播电视节目,所以,在设计无线发射监控系统时,一定要保证节目可以正常播出,要保证系统可以安全、可靠的运行。在设计无线发射监控系统时,不仅要具有可操作性,还需要具备安全性与稳定性。考虑到这一因素,在开展设计工作时,就一定要使用成熟的技术,只有做到这一点,才能够防止不安全因素的发生。 1.3无线发射监控系统的设计方式 随着科学技术的飞速发展、信息网络应用技术的日益成熟,各类软件和系统被广泛的研发并应用。系统和软件的易操作性和简便性成为人们选择和使用的最主要依据。对于广播电视无线发射监控系统来说,其要显示的监控参数具有实时性的特征,因此,数据量之大、数据变换速度快对广播电视无线发射监控系统的设置提出了新的要求。因此,在该系统的设计过程中,既要保证该设计能够适应用户对系统性能的基本需求,又要保证系统界面的简洁性和易操作性,确保工作人员在短暂的时间内掌握该界面功能的使用。 1.3.1从无线发射监控系统界面设计的角度上来说,系统界面主要由流程图、界面、浏览器、数据库几个部分组成,主要的界面包括浏览器界面、流程图界面、MDI界面以及数据库界面这几个方面。每个界面都有着自己相应的作用与特性,但是各个界面也有一定的相连性,所以在设计使用界面时,也要着重设计各个界面的转换,以此方便用户使用与查看数据。文件图形转换则包括描述文件结构和转换。 1.3.2从事项设计的角度上来说,在这一环节当中所涉及到的构成元素主要包括操作事项、系统事项、以及事项参数这几个方面。事项设计要求能够为无线发射监控系统用户提供与无线发射相关的监控数据以及事项数目,同时不受到时间、空间的限制影响,除此以外,还能够通过无线发射系统的发送功能,在WEB中得以。 1.3.3从工具棒设计的角度上来说,工具棒能够实现对图形的扩大、还原与缩放,这可以通过各项按钮来完成操作。除此以外,工具棒的主要功能还体现在:实现点击报表索引、注销用户与实时监控实现等按钮,并在客户浏览图像时做到帮助图像还原与缩放,为操作提供便利;最后,从右键菜单设计的角度上来说,为了方便工作人员的操作,还可以设计好右键菜单,这样浏览截面图时,就会出现各个不同的设备,工作人员能够实时的检查设备工作状态,还可以随时来改变设备运行状态。 1.3.4从图形问价转化设计的角度上来说,图形文件的转换,主要指的是文件结构的描述与文件内容之间的转换。其中,文件结构描述主要针对svg、xml和html等格式文件的叙述,其文件内容转换关系指的就是对svg、xml和html三种格式的文件进行的转换工作。 2结论 无线发射监控系统具有智能性、先进性以及高效性,将其应用在广播电视传媒行业中,可以保证广播电视系统稳定的运行,还可以保证广播电视节目运行的质量。随着信息技术的不断发展,广 播电视行业应用的技术越来越先进,利用计算机技术、网络技术以及控制技术,可以实现对发射台的实时监控以及远程监控,在发现发射台出现故障问题后,可以发出警报,提示技术维修人员及时处理故障,保证发射台可以在高频的环境中正常工作。相关技术人员比较努力提高技术水平,这样才能保证维修的效率。 作者:赵姗姗 单位:黑龙江广播电视网络股份有限公司黑河分公司 广播电视论文:信号系统发射监控广播电视论文 1计算机监控系统所采用的抗干扰技术 高频信号干扰方式主要通过三种方式实现计算机系统的窜入:第一种是借助空间中所存在的电磁波辐射来实现对于主控机的干扰,进而影响总体传送效果,而前端机的干扰则严重影响了其总体的传送效果,其通过屏蔽室就能够实现抗干扰;第二种则是通过信号传输线来进行干扰,进而使得信号的取样效果受到影响;第三种则是干扰信号借助接地线来实现干扰,进而致使计算机监控系统受到严重影响。这种信号干扰使得广播电视系统监控系统受到了非常大的影响,进而需要采取有效的手段来实现抗干扰。 1.1接地原则的掌握来实现超强的抗干扰能力 在不同的两点之间底线的连接中,其中的干扰性电压一般能够达到几十伏,但是却不能够完全忽视其中的电磁波干扰。由于地线至中所存在的干扰性电波致使发射机在工作过程中存在很强的阻抗能力,进而使得监控系统受到十分强烈的干扰,如果监控系统受到十分剧烈的干扰就使得广播电视信号发射监控系统的正常工作得不到保障。因此,为了能够保障其正常的信号发射监控,避免出现高频干扰,这就需要掌握接地原则。所谓的接地原则就是指在低频电路之中,各个元件和布线上其电磁感应的影响比较弱,这就需要将其中的一条线路与地缆相连接,进而实现其干扰程度的大大降低。 1.2通过平衡方式信号的传送来实现抗干扰能力的提高 为了能够实现信号传输过程中的信号干扰,在前端机的信号输入上和传感器信息的输出上就需要利用双绞线的平衡式信息传输,进而实现初始信号的平衡,进而减少不平衡的信号传送,影响正常的信号接收,而双绞线的信号传送方式能够实现对于干扰信号的一种抵消。在发射机房的接地高频系统的设定与屏蔽系统之间的双绞线连接主要采用一对二芯的评比方式,进而避免出现高频电磁波辐射的屏蔽和感性之间的窜扰,因此这样的设计方式能够使得故障出现时通过问题的查找和排除能够实现高效性和便捷性,进而使得信息传输系统更加高效。 2结语 无线传输发射是安全播出的重要保障。安全播出是为了保障人民群众的收听和收看的权利,进而保证国家稳定、社会和谐,是国家信息安全的重要保障。安全播出和传输发射需要借助过硬的技术来实现,进而实现科学而严格的管理,这却离不开专业人员的指导,进而需要工作人员不断提高自身理论水平和文化修养,通过新知识新技能的掌握来实现高质量、经济安全的播出,进而能够更好的为人民群众服务。因此在计算机影响下的广播电视信号发射监控系统,需要不断发挥其重要优势,通过信号防干扰工作的施行来实现对于技术的准确、安全的掌握。 作者:刘晓威 单位:郑州804台
物联网技术论文:通信装备管理物联网技术论文 1、Savant技术 所谓Savant技术,其是一种对物联网当中的物品电子编码的相关数据进行传送与管理的分布式网络软件。Savant技术始终处在Internet与阅读器之间,而其主要的任务即是对阅读器的协调,对数据的校对、传送与储存,以及任务管理。一般情况下,Savant技术的实现首先就需要阅读器将电子标签上的信息读取出来,然后将其发送到Sacant之中,然后Savant再做相应的处理。从整体上来看,Savant具有对数据的平滑、校验以及暂存等功能。经过Savant处理后的数据传送到In-ternet之后,将更具精准性[1]。 2、信息智能分析与控制技术 所谓信息智能分析与控制技术,即是通过对先进软件技术的应用对各种物联网信息进行快速处理与海量存储,并且将处理的结果及时的反馈于物联网的各种控制部件当中。就目前的情况来看,模糊意识、人工智能以及云计算技术等都能够满足物联网的海量信息处理需求。 3、在通信装备管理中的应用 3.1库存通信装备管理 在物联网技术的应用下,人们通过对各种技术与设备的利用,有效的实现了对通信装备的识别、定位以及跟踪等。而如果将其应用在库存管理中的话,不仅能够实现对每一个装备的高效管理,同时还能够有效的管理与监控通信设备的入库与出库等具体的环节。具体而言,在入库时,物联网技术的应用能够对其装备进行信息的采集与录入,并且通过软件的利用,可以在固定的位置存储装备。而在出库时,则可以对其进行登记,并实现对整个装备存储过程的监控与管理,达到了预防丢失、保证安全性的效果。显然,在这样的环境下,针对于通信装备管理的水平必然将得到实质性的提升。 3.2通信网络管理 无线网、有线网以及计算机网等,即是现代通信网络的主要内容,其所涉及的装备种类不仅数量多,而且技术体制极为复杂,配置也高度分散。基于这样的情况,通信网络的管理俨然较困难。那么,物联网技术的应用将以更加透彻的感知、更加深入的智能化以及更加全面的互联互通方式来对各类通信网络进行管理。所谓更透彻的感知,即是通过嵌入在通信装备中的RFID技术与各类传感器的应用来对通信频率、数据流量、温度以及误码率等信息进行实时的感知,并对其进行快速的分析与处理[2]。所谓更加深入的智能化,即使指通过先进技术的应用来对复杂的装备运行数据信息进行良好的处理,并依据预设的参数来对各类管理以及警告信号进行自动的传递,从而形成决策,在联动相应处理预案的同时,第一时间通知相应的装备维护管理人员对通信网络的运行进行合理的干预、对突发故障进行紧急处理等。所谓更加全面的互联互通,即是通过互联网系统来实现各通信信息的分析与处理、交互与共享以及实时的监控。同时,还能够对在网运行通信设备进行远程调度与远程管理。 4、制约物联网技术应用的主要因素 4.1标准体系问题 就目前的情况来看,虽然物联网技术得到了积极的研究与应用,但对其的研究并没有形成一种统一的标准。在这样的情况下,物联网技术的利用价值就很难得到广泛的认同。同时,因为物联网标准体系不够健全,致使针对其的研发工作缺乏规范性,而对其的使用也没有形成一定的规模,存在着移植困难的现象。显然,只有进一步完善物联网的标准化体系,才能够让物联网技术在更多的领域中将自身的作用充分展现出来。 4.2承载网的实现问题 就目前的情况来看,虽然目前我国很多领域都逐步建立起了专用的信息网络,但从本质上来说,大多数信息网络依旧属于单一的IP网。显然,这样的网络根本无法满足物联网对承载网“资源可知、安全可信、可控、可管”以及支持多种技术模式的要求。因此,应该充分对新型分组交换技术的下一代网络(NGN)进行实际的部署与应用。只有这样,承载网无法满足物联网要求的问题才能够在根本上得到解决。 4.3军事安全问题 众所周知,物联网技术拥有极强的信息获取能力,能够实现对任何信息的扫描、识别及阅读。显然,目前很多领域在信息安全工作的开展上并不够完善,其信息很容易被泄露,而一旦泄露出去被不法分子所利用,那么通信的安全必然将受到严重的威胁。而诸如政府、部队等政治性领域而言,其军事通信安全如果受到了威胁,则很有可能对社会、国家的安全带来严重影响[3]。因此,必须不断的提高物联网系统的安全性,旨在让通信安全得到有力的保证。 5、结语 总之,物联网技术因其自身的特点,俨然将对现代通信装备的管理有着深远影响,不仅能够提高通信装备管理工作的效率,同时也能够真正的实现对通信装备的全方位、多领域以及智能化管理。但是,在应用物联网技术的过程中,我们也需要通过不断的研究来促进其技术的提升,以此来让通信安全得到充分保证。 作者:白玉 单位:武警宁夏总队司令部信息化处 物联网技术论文:智能建筑能源管理物联网技术论文 1建筑的能源管理 目前,随着我国各城市不断推进“智慧城市”建设,对于建筑能源的管理已经从原来的单个建筑的管理发展到面向整个城市建筑的能源综合性管理。目前,不管是城市的有关管理部门还是能量使用单位,都需要建立有效的建筑能源管理体系,在对建筑能源消耗监测的基础上进行能源的审计,最终实现建筑的节能。 2物联网技术 物联网,简单的理解就是物与物之间相连的网络。物联网是信息技术和工业化时展的产物。物联网技术主要由传感技术、控制技术和信息通信技术融合而成,能够借助互联网将生活中的一切物品的识别、定位、远程控制和管理等通过专用的传感器设备进行互联互通。物联网技术是对互联网的一种拓展和延伸,是一种在21世纪全面互联互通的智能化网络。在如今,由于不断有各种不同领域的物联网解决方案的形成,促进了物联网技术的发展。在智能建筑的能源管理中,应用物联网技术之后,进一步提升了建筑的能源管理能力,节约了更多的能源资源。 3智能建筑能源管理系统与物联网的融合 智能建筑作为信息技术在建筑领域广泛应用而产生的一种新型产物,主要是以建筑物为平台,依靠相关的建筑设备和对象,借助智能化的技术,为人们提供一种全方位的舒适的建筑环境,体现了建筑的安全性、高效性、节能性和环保性。时代的发展,对于建筑智能化集成管理就必须对建筑的能源进行管理,将各种系统进行综合、协调和控制,实现对建筑的统一管理,提升建筑内整体的能耗水平的下降。在智能建筑中,能源管理系统的结构主要为三层结构,分别为现场层、网络层和管理层。在现场层中,主要包含的是现场采用的各种设备,如传感器、智能仪表等。在现场层中,通信一般采用的是现场总线标准。网络层则是现场层与管理层之间进行有效通信的桥梁,实现设备的采集指令的发送和采集信息的传送功能。管理层则主要是实现对现场设备统一的监视、控制和管理,并将现场采集到的各种信息数据进行保存,此外,还具备报警功能。智能建筑能源管理系统的三层结构,对于实现智能建筑能源管理系统与物联网的融合奠定基础。现场层能够采用物联网技术所需的各种智能化设备。网络层能够实现不同方式的通信,满足物联网的远程监控和管理需求。管理层能够有效采用物联网技术中的云计算技术进行数据的处理。在物联网技术与智能建筑能源管理系统进行良好融合的过程中,一方面需要对当前智能建筑能源管理系统进行分析然后采取措施进行完善,另一方面需要将完善后的智能建筑能源管理系统接入到物联网平台,这样才能有效发挥出物联网技术的优势,实现智能建筑能源管理系统与物联网技术的融合。 4物联网技术在智能建筑能源管理系统中的有效运用实例 物联网技术作为当前最新型的技术,在智能建筑的能源管理系统中,目前已经得到了较为广泛的应用。从前文论述可知,物联网技术能够与能源管理系统的三层结构进行有效的融合,在实践过程中,也验证了上述说法。本文以某小区的能源管理系统为例,分析物联网技术在智能建筑能源管理系统中的有效运用。 4.1能源管理应用方案架构 某科技园区的能源管理应用方案进行分析。其能源管理系统的架构图如图1所示。 4.2能源管理系统功能 在此能源管理系统中,能够按照三层架构模式进行设计,实现了如下几个方面的工作。(1)能够对建筑物内的各分项能耗进行计量,例如对水、电、煤气、温度、湿度、冷热流量等信息的采集。(2)对建筑能耗进行公示。在数据采集之后,一方面将数据传入能源管理系统供有关人员分析并提出合理的节能措施,另一方面,能够将相关信息借助显示屏显示,方便唤起公众对建筑能耗的关注。(3)对建筑的环境以及重点的设备进行监控。引入相关的传感器设备,实现对建筑内的给排水、空调、照明、电梯等系统的运行进行监控,方便远程进行节能诊断。(4)便于进行能耗审计。(5)对节能效果进行评估分析并远程控制有关设备的运行状况。 4.3应用效果 4.3.1园区能耗监控由于能源管理系统充分运用了物联网技术,采用了先进的传感器技术和通信技术,能够在园区中央的大屏幕上以图形方式显示园区各建筑的实时能耗,而且还能对非正常状态的能耗情况进行定位与提示。4.3.2园区能源实时调度管理在有关监测数据传输到中央控制室的能源智能管理系统中,会及时对相关能源消耗数据进行检测与分析,一旦发现有异常能耗数据出现时,能够利用管理系统和有效的远程通信技术进行能源调度的控制。图2所示即为本系统在实际应用中的能源调度管理操作界面图。4.3.3园区能耗统计与查询在能源管理系统中,还应具有的一个重要功能就是对能源消耗情况的查询以及统计。在本套融合了物联网技术的园区能耗管理系统中,能够自定义时段和位置对能耗进行统计、查询和对比。结语在智能化建筑的发展中,引入新型的物联网技术,促进对建筑的能源管理,具有重要的现实意义。在建筑的节能减排中,利用物联网的分层技术对建筑能耗情况进行综合感知和检测,能够得到科学可信的数据,而且借助先进的远程控制技术,能够有效实现对智能建筑能耗的智能控制。 作者:赵子云 单位:深圳第二高级技工学校 物联网技术论文:实验室建设物联网技术论文 一、国内外研究现状 国外金融危机引起的增长低迷还没有消退,但大量围绕电力、通信、交通、环境的智慧型基础设施依然加紧实施。基础性的关键技术研究不断进步,如美国加州大学、麻省理工学院、奥本大学、宾汉顿大学、克利夫兰大学等在极低功耗无线传感网络、自组织传感器网络、传感器网络系统的应用层设计、基于IP的移动网络和自组织网络方面、结合无线传感器网络等方面开展研究,新加坡国立大学在无线传感器网络方面进行研究,物联网标准也在加快研究。另外,RFID技术、GPS/GIS技术的应用持续升温,IPv6、M2M、3GPP等技术的研究渐趋成熟,近距离无线通讯、传感器网络、泛在网络等网络技术也随物联网技术应用而快速成长,这也显示了物联网技术研究的不断进步。国内最早于1999年启动传感网工程,由中科院对物联网技术工程项目进行专门研究。近年来有更多的科研院所参与了物联网的研究,在物联网无线传感器网络节点方面研究突出的有南京邮电大学的UbiCell系列节点、中国科学院计算技术研究所的GAINS系列节点、香港科技大学的无线传感器网络节点;在无线传感器网络的软件及平台方面突出的有:南京邮电大学无线传感器网络研究中心开发的基于移动的无线传感器网络中间件平台、南京邮电大学的无线传感器网络集成开发平台MeshIDEMeshIDE、中国科学院宁波计算所的无线传感器网络分析与管理平台。在物联网理论研究方面提出许多具有创新性的想法的有,南京邮电大学、哈尔滨工业大学、清华大学、上海交通大学、北京邮电大学。归纳总结上述研究不难看出,第一类属于基础性研究,如标准、节点、网络、平台等等,这类研究会对今后物联网应用提供支撑;第二类属于技术应用研究,如RFID、GPS/GIS、IPv6、M2M、3GPP等等,技术比较成熟,但更需要要研究整合应用;第三是理论方面研究,也有待于实践的验证。然而,上述三方面都不属于完整的物联网系统研究,该课题正好是要从一个完整的物联网出发去对物联网系统进行研究。 二、研究目标和内容 课题的研究,是根据智慧实验室建设的环境对感知、控制的具体要求以及使用人的功能要求,研究设计在小规模试验的环境下建立一个可供体验、实训、研究的物联网技术支撑平台及网络架构。1.研究智慧实验室建设传感网网络架构,根据新校区智慧实验室建设,各智慧教室的空间分布情况及功能分布情况进行相关的研究设计,提出完整的传感网网络架构方案。2.物联网技术支撑平台,研究传感及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成为一个整体的物联网,构成物联网技术支撑平台方案。该课题研究的优秀内容是由感知及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成后形成的物联网。该系统不仅将三个部分叠加到一起,还将三个部分有机的集成,特别是智能处理模块要达到智能化的功能,要随时访问另外两个模块的数据,并根据访问的数据分析处理做出准确的判断,输出控制信号到控制系统交给执行机构执行。因此,要解决的重点问题是构成由三个系统模块组成的有机集成系统——物联网。要突破的难点问题是如何按照智慧实验室建设环境下对感知、控制的具体要求及使用人的功能要求,设计出有机集成的三个系统模块方案,并使其达到功能要求的智能化。 三、研究方法和实施步骤 1.准备阶段,完成课题研究方案的设计、论证与申报;确定课题组成员及其分工,建立课题研究网络,完善课题管理办法;进行课题支撑理论的学习与培训,制订课题实施预案;建立原始档案。2.设计阶段,根据初步方案进行系统的设计,系统设计中修改初步方案中不合理的内容,确定实施方案。3.编程阶段,根据实施方案设计数据标准、底层数据库及三个模块的程序流程图,并建立系统模型;根据设计阶段的实施方案中标准、数据库及程序流程图,并依据模型进行三个模块的系统编程。4.调试阶段,三个模块分别编程,并且相互连接,以及进行相应的模拟仿真调试;在仿真调试没有问题的情况下,分块连接各智慧教室设备进行分别调试,对照前述的功能及关系进行系统集成调试。5.总结阶段,系统分析过程资料,提炼、整合研究成果,撰写课题研究工作报告和结题报告,形成课题成果。6.前期研究及资料准备,从2009年起,我校对物联网系统开始进行研究,并主持2011年的校级重点课题《关于物联网发展方向的跟踪及相关专业设置的研究》,成果之一就是物联网智慧校园体系结构的设计。团队根据对物联网研究的成果、对物联网发展方向的研究及物联网人才需求的调查研究,成功申报了贵州商专物联网应用技术新专业。课题成果构成实训中心物联网技术的应用系统方案,该课题的后续课题可升级为学校实训中心系统,在前面的基础上升级为智慧校园系统。主要用作物联网应用技术专业的实训系统,同时也作为亮点供校内外师生体验物联网的概念,还可作为物联网研究的系统平台。 作者:张树军 单位:贵州商学院 物联网技术论文:堆取料机物联网技术论文 1物联网技术概述 目前,物联网技术还属于一个新兴技术,正在快速发展。业界对物联网还没有一个完全统一的概念,但普遍认可的概念是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器、环境传感器、图像感知器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网可分为3层,即:感知层、网络层和应用层。物联网结构如图1所示。感知层是物联网的皮肤和五官,识别物体、采集信息。感知层包括条码扫描、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、各种传感器、终端、传感器网络等,主要用于识别物体、采集信息与控制。网络层是物联网的神经中枢,就像大脑的信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理,类似于人体结构中的神经中枢和大脑。 2堆取侧取堆取料机概述 随着全球工业的迅速发展,各个领域对其生产线的自动化程度及对全厂环保节能的要求越来越高。堆取料机在矿山、冶金、石化、钢厂、电厂、煤矿的应用也越来越被人所认可。顶堆侧取堆取料机是由圆形桥式刮板混匀堆取料机派生出的一种新型散料搬运设备。与圆形桥式刮板混匀堆取料机不同的是前者在料堆顶部取料,后者在料堆端部取料。对于同等直径料场而言,顶堆侧取堆取料机料堆高度要比圆形桥式刮板混匀堆取料机要高,堆料量要大很多,对于物料仓储量大的厂矿更为适用。 2.1控制系统的硬件部分 顶堆侧取堆取料机的电气系统硬件选型遵循着确保电路工作的稳定性、安全性的原则,控制电路在出现事故情况的下,保证操作人员、生产机械、电气设备的绝对安全,并能有效地防止事故的蔓延。顶堆侧取堆取料机控制系统主要包括用于配电类的断路器、接触器、变压器等,用于控制系统的可编程控制器(PLC)及人机界面(触摸屏),用于保护类的热继电器,用于传动类的变频器,用于检测类的物料探测器、编码器、限位开关、接近开关、超声波料位计等,用于监控类的视频采集系统,用于管理类盘煤系统。各部分相互配合来构成一个整体的堆取料机控制系统。顶堆侧取堆取料机控制系统的优秀部分就是可编程控制器(PLC),它是整个系统的大脑,通过现场各类检测元件反馈来的信息作出判断,通过程序的编写来实现其正常的生产工艺。 2.2视频监控系统 由于顶堆侧取堆取料机设备较大,在生产过程中观察角度不好,很容易在手动工作时出现堆料溢料,料堆堆积形状不规范,取料时吃料深度大并出现取料余料等现象,很可能造成工作事故,影响工作效率。因此,在顶堆侧取堆取料机上增设工业电视监控系统具有要意义。顶堆侧取堆取料机设有一套独立的工业电视系统,包括5个变焦距彩色摄像机(带旋转云台)、系统主机、电源、彩色液晶监视器、光端机等(见图2)。 2.3盘煤系统 随着产品智能化的不断提高,激光盘煤系统已经大量用于圆形煤场中,通过安装于堆取料机上的盘煤系统可将料场中煤量进行合理分析,并通过三维合成及数据分析,以图形及报表的形式将数据送至主控制室,可让厂矿合理的分配煤炭的进出时间及进出量,大大节省人力。由于当今煤炭行业价格不稳定,通过盘煤仪可以对电厂所需煤炭需求有精确的掌握,同时对市场煤炭价格的预判来降低电厂的成本。盘煤系统共分为激光盘煤仪,回程角度测量及后台集成控制器。盘煤系统安装示意图如图3所示。 3基于物联网技术的产品硬件组成及数据采集 基于物联网技术对顶堆侧取堆取料机数据采集的方法简单的说就是在设备上安置1台工控机,工控机内嵌入1个用于通讯的DP板,利用DP通讯将工控机与顶堆侧取堆取料机控制系统中的PLC进行连接,将PLC中的数据采集至工控机中。利用3G技术将工控机内的数据传至远程服务器内。通过页面访问进入已设计好的画面内,画面同时调取服务器内数据,从而达到远程在线检测的目的。 3.1产品硬件组成及网络连接 3.1.1产品硬件组成在设备上安置1台工控机,工控机与堆取料机控制系统之间利用DP通讯来连接。工控机上放置1个用于通讯的DP板,利用DP通讯将数据从设备控制器内采集出来。3.1.2网络连接建立基于云计算技术的物联网云服务系统,并利用3G技术实现其与主流操作系统移动终端的通讯。将工控机采集过来的信号传送至服务器内。设备网络连接如图4所示。 3.2网络配置 在PLC内进行DP网络配置,将PLC内DP地址设置为1,波特率为1.5b/s。将工控机所需数据放置于单独数据块内。工控机内设置DP地址为2,波特率为1.5b/s。数据读取循环间隔为3.5s。 3.3顶堆侧取堆取料机数据 由于堆取料机数据较多,根据实际需求调取必要数据。这样不但减少网络传送数据量,降低传送时间,同时保证数据准确。顶堆侧取堆取料机传送数据信号如表1所示。数据显示利用局域网,在线登陆监控界面,通过调用服务器数据进行监视。 4应用情况 目前,该技术已在宁夏某企业成功应用1年。在此期间,服务中心专家智能系统对现场设备的实时监测,多次为设备故障做出了预判,提前告知用户问题,避免突发事件的发生,减少了设备因故障停机时间近60h,降低用户因此而带来的损失近200万元。用户满意度极高,同时由于该技术的应用增强了用户对公司产品的信赖,近期再次签订了订货合同,增加订货产值。由此看来,物联网技术的应用价值可观。 5存在问题 5.1网络安全问题 由于物联网技术是新型的一门技术,物联网技术在顶堆侧取堆取料机上的应用主要依靠物联网的传送来完成的。而基于云计算技术的物联网云服务系统,在信息安全需要较高。现阶段,一方面要分析传统计算平台面临的安全问题,采取全面严密的安全措施;另一方面,云平台应向用户证明自己具备某种程度的数据隐私保护能力。 5.2传送信号问题 顶堆侧取堆取料机物联网应用是3G网络平台搭建的,由于现阶段3G网络覆盖区域的问题,出现过信号丢失、断网等问题出现。现阶段采用了移动3G,电信3G双网并行的方式来缓解信号不稳定的问题。 6结语 利用3G网络平台、传感技术与自动控制技术综合平台、基于物联网应用的云服务平台、智能信息处理平台的相互配合,将顶堆侧取堆取料机现场数据实时反馈至监控中心,通过远程数字化服务平台,减少现场设备故障停机时间,提高用户产值。总之,物联网技术在顶堆侧取堆取料机上的成功应用,大大提高了顶堆侧取堆取料机的智能化程度,降低劳动强度,降低了设备维护成本。通过工业物联网技术的应用,以信息技术改造提升传统产业,提升产品控制技术水平,逐步实现产品控制智能化。 作者:张龙 董丽利 单位:北方重工集团有限公司 北方重工集团有限公司装卸设备分公司 物联网技术论文:城轨交通工程物联网技术论文 1变形监测物联网网络层的数据传输 有线传输和无线传输是变形监测物联网数据及指令传输采用的2种主要方式。有线传输由于受到传输距离的限制,其应用范围有限;无线传输目前主要采用基于GPRS/CDMA的无线数据通信方式,GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分组无线业务)和CDMA(CodeDivisionMultipleAccess,码分多址)是在GSM系统上发展起来的新的数据通信技术,其特点与优势就是将移动通信与因特网这两大热门技术联合了起来,带动了物联网领域向全IP网络的方向发展,为远程监测、区域大、布线困难、数据流量小的应用场合提供了很好的应用机会。本系统的数据传输是通过CDMA或GPRSDTU(DataTransferUnit,数据传输单元)的无线终端设备实现的。一般地,常常采用2种工作模式实现数据传输,一是传输两端均为DTU设备的点对点模式;二是一端为DTU、一端为无线数据服务中心的中心对多点模式,此时仅需保证现场具有良好、强烈的信号,保证传输效果即可,故对现场设备并无特殊要求。考虑到城市轨道交通内不同区域信号强度不同,通信信息覆盖范围也有差别等情况,中心对多点的工作模式被确定为本系统的工作模式,而现场的CDMA或GPRSDTU则通过设置于采集计算机的无线数据服务中心实行集中管理。 2变形监测物联网应用层的软件配置 DAMS-IV型智能分布式工程安全监测系统是本系统的应用层,该系统是在WindowsNT网络环境下,基于Windows98/NT工作平台开发的一款工程安全自动化监测系统,具有较广泛的使用功能,例如,演示学习系统、在线安全评估、辅助工具、文档资料、测值的离线性态分析、报表制作、监控模型/分析模型/预报模型管理和帮助系统等日常工程安全管理的所有常规内容。 3静力水准系统工作原理 静力水准仪利用连通液的原理,多支通过连通管连接在一起的储液罐的液面总是在同一水平面,通过测量不同储液罐的液面高度,经过计算可以得出各个静力水准仪的相对差异沉降。 4工程应用 本工程为宁波轨道交通某新建车站基坑近接某既有车站开挖工程,新建车站为明挖地下4层岛式车站,设计埋深为32.22m,覆土厚度3m,与既有线车站主体建筑的水平距离约16~24m。新建车站基坑埋深大,地质条件复杂,施工风险大,为实时掌握新建车站基坑施工对既有线车站线路变形的影响情况,保障既有线路安全运营,对本工程采用变形监测物联网系统进行线路变形沉降静力水准监测。 4.1测点布设 根据新路变形沉降监测需要,分别在既有运营线路车站的左、右线路中线各布设1条监测线,每条监测线布设10个监测点,监测点间隔12m,共布设20个静力水准监测点。每条监测线对应1个基准点,基准点采用独立坐标系统,布设在离最外侧监测点40m左右的轨道结构外侧,远离变形区域。监测点的平面布设位置如图4所示。 4.2数据通信 信号通信设备由通信电缆、供电电缆、标准RS-485现场总线、电源箱等组成,现场RJ-S型智能电容式静力水准仪通过RS-485现场总线与标准型模块化智能数据采集单元DAU2000实现通信,DAU2000数据采集单元通过GPRSDTU通信模块实现与因特网的连接。DTU的基本用法是在DTU中放入1张开通GPRS/CDMA功能的SIM卡,DTU上电后先注册到GPRS/CDMA网络,然后通过GPRS/CDMA网络和数据处理中心建立连接,将数据采集单元获取的数据传输到控制中心的PC机上。 4.3数据采集及分析 本工程的监测工作从2011年3月24日至2011年6月24日结束,历时3个月时间。整个监测周期从浅坑开挖开始至下部基础结构施工结束,共进行33次监测。在基坑开挖过程中,每3天自动采集监测数据1次。沉降监测点的累计沉降量-时间变化曲线如图5、6所示。由图5、6可知,上、下行线累计沉降量随时间的变化趋势基本上一致,上行线监测第1天(2011年3月24日)到第55天,沉降速率相对较大,从第55天开始,沉降基本趋于稳定,一直到第91天监测结束,下行线也呈现类似的变化规律。上下行线累计沉降最大值均小于4mm,小于设计给定的预警值10mm。从总体上看,新建车站基坑开挖施工对既有线车站线路变形沉降的影响较小,其原因是新建车站基坑开挖过程中严格按照设计要求施工,且采用必要的围护结构和支护施工,有效控制了周围土体和地下水的移动,使土体应力的释放得到了有效控制,因而开挖过程中对既有线车站线路变形沉降的影响较小,隧道变形不大,在可控范围内,都未超出预警值,变形趋势较为正常、合理。 作者:韩三琪 物联网技术论文:环境监测物联网技术论文 1物联网的概念 物联网(TheInternetofthings,IOT)是指在互联网的基础上扩展和延伸到物体与物体之间信息交流的一种新型信息技术,物联网的定义是实现物体与物体、人与物体、人与人之间的信息交流。物联网在国内的应用一般是使用定位系统、红外线感应仪、全球定位系统(GPRS)、激光扫描仪和气体感应器等设备间的信息,进行交换和记录,实现检测、定位、监测和扫描的一种信息技术,实现各种设备之间信息的交流,让使用者能够在物联网中得到需要的信息,让监测和管理的信息具有时效性和保证其准确性,达到人工智能化的监控,提高工作效率和生产力,弥补传统工作中的不足。物联网在现代被广泛运用于各个领域中,例如医疗健康、道路交通、店铺监控等各种方面,也体现了物联网的智能化与实用性。 2物联网技术在环境监测中存在的问题 2.1物联网技术在环境监测管理系统中使用不完善 由于我国环境监测建立是在20世纪70年代,早期的环境监测技术是通过人工采集样品进行检测,其检验方式结果缺乏时效性,且准确度不高,需要耗费大量的工作量和成本,不利于环境监测结果的质量和准确度。现代使用物联网技术监测环境,虽然减少提高环境监测的工作量,但是由于现代环境监测管理系统中对于物联网技术使用不完善,让物联网技术监测环境的作用受到影响。在环境监测管理系统中,物联网数据管理没有制定相关的标准,让物联网信息不规范,缺失了其准确性,且由于物联网技术在环境监测管理系统的数据共享方向单一,让政府部门、相关企业的信息得不到统一和整合,让物联网技术在环境监测管理系统中的应用受到限制[2]。 2.2环境监测内容不周全 根据目前物联网技术应用与环境监测中的状况分析,由于地域和环境等因素影响,环境监测中的水质量、空气质量和污染源等方面的监控技术还处于不成熟的阶段,物联网技术应用与环境监测中的内容不够详细,所以,只能监测到物联网技术设定范围内的环境改变。而且,在范围内的环境监测,只能对于污染后续工作进行监测,不能对与环境变化的整个过程进行有效的监督,而不能提出很好的解决方案,让物联网技术在环境监测中的监督管理职能受阻。2.3环境监测范围没有明确物联网技术应用于环境监测中的信息分析显示:物联网技术在监测记录数据的结果会受气温、空气水含量和其他各种方面的影响而产生变化,使得其监测数据的准确性受到严重影响。由于我国的物联网技术尚未成熟,环境监测的范围和事项是不完整的,使得环境监测范围没有得到明确的确认,例如物联网技术目前无法对生活噪音、辐射污染和粉尘污染进行智能监测。 3物联网技术在环境监测中的发展方向 为了确保环境监测信息的时效性和准确性,要深化物联网技术在环境监测中的应用,加大对物联网技术的开发水平,扩大物联网技术在环境监测中的应用范围,加强其环境保护的作用。所以,未来物联网技术在环境监测中的发展方向是以下几点[3]: 3.1加强环境监测中的噪音监控能力 可以根据国家相关法律法规和噪音标准,制定合理、科学的噪音监控,提高物联网技术在环境检测中的噪音监控力度,扩大物联网技术的应用范围。引起噪音污染的原因有许多方面,可以根据实际情况制定相应的监测政策,提高物联网对环境检测数据的准确性,保障物联网的检测结果。比如:根据住户反映日常噪音的来源与发生的时间段,制定符合实际要求的监测方案,将噪音污染程度较高的地区统一,使用新的监控方式,对噪音污染进行物联网技术的监控,加强环境监测中的噪音监控能力。 3.2建立健全的物联网水质监测系统 可以根据物联网对水质监测的相关信息和监测地区的水质状况相结合,建立健全的物联网水质监测系统,对于检测地区的江河或其他水源的水质进行严格的监测。监测内容从常规的项目扩大到有毒物质、重金属等危害饮用者生命安全的因素,尤其是在重工业或污染严重的地区。例如,在居民饮用水源进行严格的物联网监测,并设置科学的水质标准,并提出相应的预防措施,一旦物联网监测到居民饮用水源水质出现变化,就采取有效的应对措施,防止居民饮用有毒水源。建立健全的物联网水质监测系统,能够保证环境监测中的水质监控能力,保障居民的用水安全。 3.3完善物联网监测数据共享平台 完善物联网检测信息共享,能够确保物联网监测数据的准确性,将环境监测的结果分享给更多的群众,提高群众的环保意识,让社会对于环境监测和环境保护引起更多的理解与支持,从而促进物联网技术在环境监测中的发展。而要做到这一点,首先要建立完善的物联网监测数据共享平台,让政府部门与相关企业的信息能够相统一,提高监测数据的准确性,然后需要改进物联网技术在环境监测中的应用水平,提高信息处理系统的自动化和智能化,并建立警报系统,对于超出标准的参数进行预警,从而提高环境监测的准确性和智能化。 4结束语 物联网能够实现物体间、人之间、人与物体之间的信息交流,是一种现代化的信息技术,能够对监测信息进行处理和分析,被广泛应用于各种行业中。物联网作为一种新兴信息技术,能够弥补传统环境监测的不足,为环境监测提供新的方式。文章对物联网的概念进行简单阐述,提出了物联网技术在环境监测中存在的一些现象和问题,最后对于物联网技术在环境监测中的发展方向进行讲解。 作者:张泽伟 单位:东莞市红树林环保科技有限公司 物联网技术论文:物联网技术分析论文 1更好的可用性 在以往网络项目的铺设过程中,对于人类难以到达的区域以及较为恶劣的环境,往往会由于实际需要的传感器数目过多以及环境等因素的限制而使得维护以及铺设工作存在很大的困难。而通过我国电信的无线传感器网络技术,则能够有效的为各行业减少这部分复杂工序的建设、维护费用。 2我国电信物联网应用案例 近年来,我国的城市化进程得到了较大程度的发展,而电梯的应用数量也随着电梯普及率的上升而不断增加。在此过程中,电梯的管理以及安全等等也受到了社会各界的广泛关注,而电信物联网的应用,则能够对电梯进行更好的管理。对此,我国电信专门研发一种新的电梯管理系统,其通过对3G无线网络、音视频技术、传感网技术等应用来对现今城市中电梯设备进行相应的决策分析、应急调度以及视频监控等等。而在其基础功能中,则主要包括了信息共享、设备应急管理、数据评估以及动态监管等形式,从而能够更好的帮助电梯管理者对电梯进行更为安全的信息化管理,其主要功能有以下几种。 2.1应急调度系统 在此系统中,其通过3G、音频视频以及物联网等技术来使管控中心更好的对电梯在实际运行过程中的各类数据进行采集、监控,并在问题发生时对其进行应急处理。同时,通过系统对电梯各方面信息作出实时分析评估,并在对数据评估后设计一系列应对以及策略方案,则能够使电梯能够具有有效、长期的远程信息管理。而当有紧急事故发生时,应急处置中心则能够根据系统中的电子地图对出现问题的电梯进行第一时间的定位以及跟踪,从而能够在对所具有的应急资源进行调控,进而在最短时间解决电梯问题。 2.2实时监控系统 在对电梯管理的过程中,对其进行监控也是其中的一项重要工作。而在此系统中,则能够通过传感器的应用对电梯的各类信息进行采集,从而实现对电梯的实时监控,有效进行电梯管理、积极应对电梯故障,并为设备的安全性能评估提供数据依据。而在所采集的数据中,则主要有电梯的基本信息采集,如电梯的出厂信息、检验信息以及重要技术参数等等;其次是电梯的实时信息采集,如电梯在运行过程中所具有的运行状态、楼层、方向等等;最后,则是电梯的故障信息采集,其中则主要包括当电梯发生故障时的图像、声音等信息的采集。而当故障处理结束后,也会由平台生成报警记录,对故障原因、故障排除时间、故障排除后的电梯状态形成故障处理记录。 3结语 总的来说,在我国目前的社会中,物联网技术更多的打破了我国传统的思维,并创造出了更多、更新的商业模式以及市场机遇。这就需要我们能够抓住这种技术的优势,从而使其能够更好的为我们服务。 作者:徐剑平 单位:中国电信股份有限公司 物联网技术论文:物联网技术中物流管理论文 1连锁经营企业的物流系统现状 1)国外连锁经营企业的物流系统现状。欧美、日本等发达国家连锁经营企业起步较早,企业的物流活动经过不断的调整和修正已经构建了较为完善的物流管理体系,从分货、拣选等基本流程一直到产品配送到消费者手中的物流全过程都实现了数据的网络传输、控制和分析。美国的零售业非常发达,从美国连锁经营企业的发展的经验看来,在全社会协调运作的基础上建立完备的商品物流配送体系是必不可少的重要环节。以全球闻名的美国连锁零售业巨头沃尔玛公司为例,它的物流配送中心功能齐全,设备和技术世界领先,在物流数据信息管理上沃尔玛公司投入巨资发射的商用卫星使公司的物流数据实现了全球性联网,并且利用先进的网络信息技术使沃尔玛自建物流配送中心能够满足公司覆盖全球的配送业务,保证物流系统的高效运行;在物品的高效率运输中,沃尔玛应用了“交叉作业”和“数据交换”(EDI)等先进的物流技术对各分店的商品需求量和种类等进行分析和调整,使沃尔玛有了实现物流管理“零库存”的可能性[3]。从这些著名连锁经营企业的经验中可以看出先进的物流信息管理平台对企业控制成本有着重大的意义,而物流管理平台的规范化、先进技术应用程度等因素又会影响到平台本身的运作效率。 2)我国连锁经营企业的物流系统现状。目前我国的连锁经营企业能够及时采集经营信息,减少不必要的商品流通环节,利用现有的网络信息技术在一定范围内实现资源共享,降低了经营,提供了工作效率,达到了较高的资金利用率。但由于行业整体起步较晚,连锁经营企业的物流管理还处于初级阶段,这在一定程度上制约了企业的健康快速发展。典型问题如下。①连锁经营企业的电子商务平台及网络经营模式没有完全建立,绝大多数企业仅仅限于本系统内部的数据共享,各企业之间没有形成通用的网络共享平台。这使得企业在物流配送中的建设中各自为政,缺乏整体性思维,极易造成资源浪费。②连锁经营企业物流系统内部管理模式未进行优化,不能有效地进行计划、生产、配货、销售,绝大多数企业产品是通过预估的方式组织其生产和销售环节,容易形成断货、积压的问题,降低了企业的经济效益。③从技术角度来看,我国连锁经营企业应用的先进技术也较为单一,没有很好地将现有的物流技术与网络信息技术结合起来。目前,在企业产品的流通过程中,产品大多还是以条码的方式进行标注,采用的是光学自动识别技术,与以前的手工录入相比,条码方式虽有改进但还没有实现真正的信息高效录入。 2物流数据平台的搭建及功能分析 1)RFID技术概述。RFID是指通过无线射频技术实现任何环境条件下的信息自动识别,由于RFID技术无需人工操作,无需实体接触,因此,特别适合一些恶劣环境条件下物流作业。在物流中RFID利用一个唯一电子标签来标志唯一的实体,该实体在物流业务流程中生成的相关信息将被记录在数据容器中,通过网络查询该实体电子标签的编码可以获取实体的相关物流信息[4]。RFID技术本身的特征决定了它在物流采购、存储、运输、配送等各个环节都比人工信息录入和条码识别技术更具优势,如RFID可以读取不可见的货物标签,可以不在精确对位下实现快速读取,可以同时实现对多个货物标签的信息读取、写入和修改,同时在数据防伪和数据安全中还有很多优良表现[5]。 2)物流数据平台的搭建。物流数据平台的最终用户是企业,因此在设计和搭建平台之前需要结合连锁经营企业的领导、管理人员、基层员工的意见,根据企业管理的实际需求,确定物流数据平台要达到的目标和基本内容。在数据平台之后的运行中企业还能根据实际情况和环境的变化,调整系统所要实现的目标,增减平台涵盖的内容。这项工作需要企业各部门相互协作,共同完成,并最终形成方案。一般的连锁经营企业基于RFID技术的物流数据管理平台结。整个平台分成3层结构,第一层为连锁经营企业相关物流信息的采集端,主要负责对企业所有的物流信息和数据进行基础采集,如商品的出入库信息、商品的仓储信息等;第二层为企业网络中心的数据服务器,前端数据采集结果汇总到服务器上,企业各门店和各相关部门均可进行信息查询,各连锁经营门店可以从数据库中查询到每种商品的实时库存,从而调整和确定本店订货的种类和数量;第三层为连锁经营企业各门店的物流信息管理平台,主要负责向企业的数据库提供商品的销售信息、订货信息以及其他相关的物流信息。 3)数据平台的功能及流程。①完成电子标签与商品的绑定工作。连锁经营企业在对商品进行入库操作前,必须为每件商品张贴电子标签(电子标签主要采用13.56MHz的纸质标签,价格便宜,成本低),同时将电子标签与商品的对应信息存入数据库,之后便可对商品实体进行入库操作。电子标签的应用能够使企业总店和各连锁门店准确地掌握各类商品库存量,提高采购、订货和配送效率。②各连锁门店的订货。各门店可以实时查询总店数据库信息,根据门店的实际销售情况提出订货请求,生成订货单上传至总店物流数据平台。③总店配发货。总店接受并审核各门店的订货单,将相关配货和发货信息通知总店仓库,同时将生成的配货单发送至各连锁门店,等待确认。④各连锁门店收到配货单,等待商品入库上架。门店订货成功后会获得总店发出的配货单,这时门店就可以等待所订货物按时送达门店,并进行入库和上架操作。收到总店配送的货物后应该及时对总店的配货单进行确认。⑤各连锁门店还应定期将门店的销售情况上传至总店数据库,总店数据库可以根据各门店的销售情况处理调货、退货等情况,还能够根据某种商品的销售量制定相应的促销计划等。 4)应用RFID技术的优势分析。①优化生产环节。各连锁门店每日将销售情况汇总后上传给总公司,总公司可以随时掌握商品的销售情况。对于销售良好的商品可以追加生产,防止断货而产生的损失,降低边际成本,增加边际收益,使企业找到具有自身特色的、销量稳定产品。对于销量不佳的商品就要调整生产策略,防止积压占用资金。在连锁经营企业中合理规划资金的使用。②及时调配货物。连锁经营企业遍布范围广,同一种商品在不同的地方销售情况不同,有的店可能滞销,有的店可能畅销,这时总公司可以根据每日的销售数据将滞销店的商品调配到畅销店,这样做虽然增加了物流成本,但可以减少库存。当然如果物流成本大于滞销店减价销售的损失,则可以在滞销店进行减价销售。③降低销售成本。连锁经营企业总店及各门店的库房管理、物流、盘点、销售等工作环节采用了RFID技术后,可以快速采集商品信息,在各个环节提高数据采集速度,节约了人力成本,原来由多个人完成的工作,现在少数几个人就可以做好了,例如在销售时只要将商品用读卡器扫描一下,商品信息就显示出来了,营业员只需按照系统显示的金额收款,完成之后保存数据就可以了。④货物防损。连锁经营企业可以在门口安装读写器,当未销售的商品离开店面时,系统会进行报警,这样可以防止商品丢失,其形式类似超市商品的磁扣或图书馆书籍管理模式。⑤防伪。品牌商品被仿制会严重损害企业的品牌利益,为保护自己的利益,企业想了很多办法,但都难以从根本上解决问题。现在企业商品主要采用条码技术进行识别,条码可以随意打印复制,但在品牌商品中采用电子标签来代替商品条码,每件商品就有了唯一的商品识别编码,类似于商品的身份证,这样就防止了商品被仿冒。⑥防止商品过期销售。电子标签中可存储一定的信息,当然可以存储商品的生产日期和保质期,企业管理部门通过商品的日均销量、库存量、保质期等信息可以分析出商品能否在保质期内销售完成,如果不能,系统可以进行预警,及时提醒企业做出相应的处理。 3RFID技术应用的可行性及必要性 采用连锁经营模式的企业通过长期为客户提供某种品牌商品来获利,其消费群体比较固定,产品的附加值较高。连锁经营企业在发展初期一般注重销售等环节,累积忠实客户,但当企业的盈利达到峰值的时候,企业内部的管理的就显得尤为重要。每个管理者都期望随时掌握自己企业的商品生产了多少,卖出了多少,那个卖的好,有没有商品积压,利润有多少等,利用这些数据和信息来决定企业的生产、销售计划,制定未来的发展战略,而利用RFID技术的数据管理系统完全可以解决上述问题。而从成本上来考虑,利用RFID技术后连锁经营企业总店需要增加服务器、RFID技术中间件和相应软件,以此来搭建一个完整的基于RFID技术的物流数据管理平台。但对各连锁分店来说只需增加一个读卡器和一套软件即可,读卡器价格不超过1000元,软件由总公司提供,具有较大可行性。 4结束语 RFID技术在连锁经营企业管理中越来越重要,本文通过分析目前RFID技术在连锁经营企业物流数据采集中的应用,提出了连锁经营企业应用RFID技术采集物流数据的方案,并对应用方案的功能模块进行了设计。随着网络信息技术和物流技术的不断发展,RFID技术在企业中的应用范围将不断扩大,应用水平也将不断提高,本文提出的方案是一个一般性的操作流程,企业可以根据自身条件和实际进行调整和修改,企业对物流各个品牌经营企业应用新技术的方式方法也不尽相同,但都是根据自己的实际情况作出合理选择,将来,在企业不断发展、企业经营管理水平不断提高的基础上,无线射频技术在企业的应用范围将不断扩大,应用水平也将不断提高,我们只是给出了一个一般的操作流程和建议,旨在提高连锁经营企业物流数据管理的效率。 作者:张薇 田耕 李智平 黄文波 单位:西安职业技术学院经济管理系 物联网技术论文:基于物联网技术的消防安全论文 1系统概述 1.1系统架构现有“消防安全户籍化管理系统”由云端系统和应用服务构成,是一个典型的基于WEB方式的应用软件系统。“基于物联网技术的消防安全户籍化管理系统”增加了物联网终端系统,形成由智能感知物联网终端系统、云端系统和应用服务的系统架构。 1.2工作原理在社会单位消防设施(或人员)建立“一物(人)一码”RFID标签,在云端系统数据库中“一数一源”(即一个消防设备对应一个数据源)的关联。物联网终端系统通过传感器组、烟感温感实时采集消防设施的运行状态和报警信息、巡检人员通过手持移动终端读取消防设施的RFID数据完成每日巡查、视频摄像头实时采集消防值班室人员的在岗视频,上述信息或数据接入物联网终端系统,物联网终端系统的3G/4G无线传输模块将数据发送到“消防安全户籍化管理系统”数据库中,为系统提供了消防设施运行状态情况、每日防火巡检记录、消防控制室值班记录等信息;消防监管部门的通过客户端电脑或移动APP可实时查询监督各社会单位的消防安全的动态现状,监督社会单位落实消防安全责任,加强自身消防安全管理。 1.3系统工作平台由图2所示,“基于物联网技术的消防安全户籍化管理系统”工作平台由数据采集层、监控层、通讯层和应用层构成。数据采集层:由烟感、温感、压力传感器组、摄像头、RFID等传感知设备组成。监控层:由采集感知设备信号进行逻辑运算和判断嵌入式设备组成。通讯层:按符合国家消防通讯标准的数据通讯协议组成应用层:由基于WEB的“物联网消防安全户籍化管理系统”应用系统组成。 2系统提供的服务 2.1消防设施故障隐患提醒服务消防物联网监控系统实时监测社会单位消防设施的运行情况,当消防设施出现运行异常或发生故障时,实时将异常和故障发送到“户籍化管理系统”中,“户籍化管理系统”将即时向消防责任人或消防监管人员发送消防设施故障提醒短信。 2.2每日防火巡查在线监管服务消防巡检人员利用智能终端按规定的路线进行每日防火巡检,怎能终端实时将防火巡检信息发送到“户籍化管理系统”中。若“户籍化管理系统”每天未接收到智能终端上传的数据,将向消防责任人或消防监管人员发送巡查报警短信。 2.3消防值班人员实时查岗服务由网络摄像机、红外人体探测器实时采集消防值班人员在岗信息,当红外人体探测器探测到消防值班无人值守时,网络摄像机将实时抓拍图片和无人值守信息发送到“户籍化管理系统”中,“户籍化管理系统”主动拨打消防值班室电话,同时向消防责任人或消防监管人员发送无人值守报警短信。 2.4“三色预警”动态监管服务物联网监控系统、智能终端、视频摄像头等感知设备将社会消防设施运行状态情况、每日防火巡检记录、消防控制室值班记录等消防日常监管信息发送到“户籍化管理系统”中,系统将对按社会单位对数据进行分析和判断,最终对社会单位的消防安全工作做出“好(绿色)、一般(黄色)、差(红色)”的三色预警服务。 3结束语 通过实施基于物联网技术的消防安全“户籍化”管理,努力提升单位“安全自查、隐患自除、责任自负”消防安全自我管理水平,实现消防安全重点单位管理档案健全规范,消防安全管理人员、消防设施维护保养、消防安全自我评估三项报告备案制度全面落实;使社会单位检查消除火灾隐患、组织扑救初起火灾、组织人员疏散逃生和消防宣传教育培训的能力不断增强,消防安全自我管理水平普遍提高,抗御火灾能力明显提升,有效预防火灾事故的发生。 作者:庞钧廖曙江韩晓宁徐培龙单位:重庆公安消防总队重庆和航科技股份有限公司 物联网技术论文:物联网技术下的医院管理论文 1物联网在病患信息管理的应用 目前,根据目前医院的服务和其工作性质与一般行业的不同性,医院方面亟需能够明确患者的位置、用药和医用垃圾的追溯方法。首先确定患者位置可以有效保障患者出现突发状况时能够获得及时的抢救。用药追溯可以使得药物的使用和存储更系统化,科学化,也可以谨防药物缺失与召回。而追溯医用垃圾是为了能够判定医院或垃圾运输公司的责任,有效避免违规垃圾倾倒,从而发生医疗垃圾污染环境的大问题。 物联网的出现和应用将为医院的患者信息管理做出极大的贡献。在手腕上佩戴了RFID即射频识别标签腕带的患者,以及使用了RFID标签药盒和医疗用垃圾袋,全部都可以通过无线网的全球无线定位的功能明确追踪到具体的位置信息。除了管理之外,值得一提的就是无线技术应用可以方便医院覆盖无线网络,提供给患者和其家属更好的网络服务。药物作为一种极其特别的商品,患者如果遇到了医院错误用药,使用了假药、伪劣药品或是过期的药物,不仅医疗效果大打折扣,更有可能危及生命安全。据可靠的相关统计,就在中国,一年至少会发生20万人因为医院错误用药,用药失误而发生死亡,用药出错的人数占了用药总人数的两成左右。因为这种重要的问题,诸多国家都开始使用高科技方式来针对药物进行追溯控制和监测,从而起到严厉打击假药,劣质药。物联网技术的出现无疑可以对整个医疗过程之中每一个药物进行唯一性检验,使用RFID的射频识别技术,有效的针对无法实时监控的药物原料采集,对中间半成品及其属性作出全程覆盖监控管理,避免了过去药物的条形码容易受潮、极易被损坏,条形码数据修改的许多问题。由此方法可以保证药物信息准确,便于共享追溯。而在医疗用品追踪方面,对所有的手术器械包中贴有RFID标签,用于收集与储存涵盖了手术器械的种类,具体到每个器械的编号、总数量、包装人员的工号、消毒日期等具体的手术器械使用信息。而管理系统将由这些信息来针对器械包的回收环节、清洗环节、包装环节、消毒环节、发放环节都进行记录,并且实行监控手术包使用信息,可以有效和尽力减少手术器械安全隐患,明确到了每一个环节人员责任,实现了责任到人的目的,方便出现了感染事故责任追溯环节。 经历非典之后,我国的医用垃圾处理问题受到广泛的关注,根据最新的《医疗废物管理条例》,已经将医用垃圾处理管理采纳进了法制方式。医用垃圾的管理不单单是医院的管理问题,也直接关系到了公共卫生问题。由于如今信息化的管理已成为大趋势,医院以及医疗垃圾处理公司信息处理的能力逐渐提升,现在医用垃圾的RFID标签管理和实时监测等管理技术,逐渐实现了由过去传统的人工处理转而走向了现代化智能管理模式。物联网技术的有效合理使用已经实现了对于医用垃圾的运输控制,并且能够及时定位的医用垃圾去向额RFID监控系统也开始投入使用,这种物联网结合医院信息管理系统能够为有关部门高效监控医用垃圾做了更好的信息技术支持。 2对于物联网未来在医疗领域的应用 因为物联网未来将会在医疗领域大范围的应用、其中的流程十分复杂,为了面向医疗领域的物联网能够真正实现所有民众的医疗信息管理问题,急迫地需要解决异构信息的互相联接、互相联通以及互相双向操作的希望,在未来的医院管理体系结构一定需要结合现在使用的医院管理信息系统,而且一定要采用一种统一的标准来实现所以数据得交换、存储,共享。这种新的架构框架一定需要有包括兼容性、开放性及可扩展性等特性。但是,因为需要广泛普及物联网技术在医院管理之中的应用,就出现了如下几个问题还需论证和解决:比如如何解决面向医疗领域的物联网应用场合的问题,如何选择底层网络中的设备更节约管理成本问题,还有物联网技术与现在使用的医院信息化基础设施相互融合的问题。 3结束语 通过以上对于物联网技术在医院管理应用的分析以及讨论,我们可以更好的了解到,在对于医院资产管理,病患信息管理以及在将来逐步形成的智能化医疗管理之中,物联网的技术已经成为一种大势所趋。该技术的应用也能使医院在其管理工作中有了更高效,更科学的出色表现。 作者:张玉轩单位:兰州市中医医院 物联网技术论文:物联网技术的畜牧业论文 1畜牧养殖的趋势 1.1畜牧养殖品种的转变优良的畜牧养殖品种是现代化畜牧养殖的关键,目前,我国的优良品种率占整个畜禽存栏的比率不断增加,各个地区均不断引进高质优产的外国品种,在此基础上,建立了现代化的品种繁育和推广体系[3]。各地区结合当地实际情况,通过育种研究,繁育出适合当地特色、适合市场需求的特色品种,养殖品种逐步从土杂品种向优良品种转变。以猪为例,杜洛克和长白杂交模式以其体型优良、肉质鲜美、出肉率高、经济价值高得到养殖户和消费者的认可,为农民增收做出了重要的贡献。 1.2畜牧养殖方式的转变目前,我国畜牧养殖处在传统养殖方式向现代化养殖方式过渡的阶段。传统养殖方式是以农户为单位、规模小、品种多、人畜混居、混放混养的粗放型养殖方式[4]。从全国的角度看,我国的畜牧养殖方式仍然以传统养殖方式为主,就个别品种和个别地区看,养殖方式已经基本实现了现代化。畜牧养殖方式的变革主要体现在以下三个方面。在育种方面,人们已经不局限于传统的本交方式,人工授精技术逐步推广,对加快猪优良品种的推广、提高受胎率、延长种公猪的使用年限、防止疫病传播起到了积极的作用。在饲养方面,传统的粗放式养殖正逐步被科学合理的精细化饲养取代,精细化饲养根据畜禽不同的生理和生长阶段,采用不同的日粮配方,降低了畜禽饲养成本,提高了畜禽养殖经济效益。在管理方面,用现代化科学技术来管理和经营畜牧养殖各个过程,将信息技术应用于养殖的各个环节,通过使用电脑、手机等科技产品,人们能随时随地获取相关信息并进行日常管理,促进了畜牧养殖管理方式的飞跃式发展。 2物联网给畜牧养殖带来的变革 物联网的发展,给畜牧业全过程都带来了巨大的变革。在物联网技术快速发展的今天,畜牧生产在繁育、环境、饲养、疫病、质量追溯等各个方面,都发生了革命性的影响,以物联牧场为代表的畜牧业,正朝着更智能、更高效的方向发展。物联牧场的示意图如图2所示。 2.1光温水气自动控制,生长环境精确模拟畜禽的生长环境对畜禽产品产量和质量的影响尤为重要,现阶段,我国大部分养殖场都无法做到对畜禽养殖环境进行精确控制,因而无法进一步提高畜禽产品的产量和质量,物联网技术为畜禽生长环境的自动控制、精确模拟提供了必要的条件。通过光照、温湿度、气体传感器等采集牧场环境信息,将采集到的信息通过无线传输技术(WSN)和移动通讯技术,如蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、3G技术等传输到服务器[5],应用程序将收集到的数据与数据库中的标准数据进行对比,集合专家系统、畜禽生长模型等科学准确的计算畜禽养殖环境数据,然后将指令发往终端设备,通过自动控制技术(温度控制器、光照强度控制器、CO2发生器等)对畜禽生长环境进行精确控制,从而提供一个良好的畜禽生长环境,促进畜产品产量和质量的提高[6]。 2.2生长状态实时反馈,畜禽生长精细饲养畜禽在生长过程中,其个体的生长状态(如身高、体重、年龄、体温等)会发生巨大的变化,针对不同的个体生长状态,采用适合不同个体生长的饲料配方,进行畜禽生长精细饲养,才能更有效的促进畜禽生长,进而提高畜禽产品产量和质量。在物联牧场中,通过畜禽体征指标传感器,如压力传感器、红外传感器等,实时搜集畜禽个体生理状态数据,并将数据及时传输到服务器,集合畜禽精细饲喂模型,对畜禽饲料配方进行科学配比,从而保证畜禽生长所需能量,节约生产成本,提高畜禽产品产量和质量,同时,监测畜禽个体数据异常情况,将数据及时反馈给生产者,做到实时监测、实时反馈、实时处理。 2.3动物疫病实时监测,疫情预警严格控制动物疫病是影响畜禽产量的重要因素,尤其是传染病,对畜禽养殖是一个极大的威胁。动物疫病在发生前都有征兆,物联网技术的发展为动物疫病的监测与预警提供了技术支撑。通过对畜禽个体情况的实时监测,及时了解个体生长状态,传感器将畜禽个体的生理数据(如体重、体温等)通过传输网络传到数据库,应用程序通过监测数据库中的实时数据,了解畜禽生长的实时信息,并将畜禽生长信息与最新的畜禽疫病数据相对比,及时监测畜禽生长状况,对疫情进行严格控制。 2.4母畜数据实时传输,畜禽繁育动态监测畜禽繁育是畜牧业养殖的重要方面,在养殖产业环节中,占据着一个相当重要的地位。随着物联网技术的发展,尤其是以RFID、二维码、传感器等采集技术的进步,母畜在发情期的各种生理数据都会发生变化,通过发情期母畜生理变化情况,科学地对畜禽进行配种和生育。以奶牛为例,发情期的奶牛,其活动量、步行数等都远远大于其他奶牛,通过对奶牛行为进行监测,可以实时了解奶牛的发情状况,科学预测奶牛发情时间,及时进行人工授精,保证奶牛产奶质量。在奶牛怀孕期,通过对奶牛身体状态进行监测,及时了解奶牛生长状况,保证奶牛顺利产仔。 2.5质量管理精确控制,产品溯源可持续化随着经济生活的发展,尤其是近几年食品安全事件频发的影响,农产品溯源技术越来越受到重视,物联网技术的进步,极大提高了农产品溯源技术的水平。在物联牧场中,以二维码和RFID技术为主的个体标识技术已经得到了广泛的应用,畜牧业物联网溯源平台已经基本完善。每一种物联牧场出产的产品,都可以通过标识在物联牧场的溯源平台中查到其产地、销地,并通过溯源系统对其质量进行严格把关[7]。 3物联牧场未来展望 3.1传感器技术将是物联牧场发展的关键在农业物联网感知层、传输层、应用层中,感知层中传感器技术的发展水平是农业物联网发展的关键[8]。我国畜牧业物联网现处在发展的初级阶段,尤其是在传感器技术方面,与其他行业差距较大。在畜牧物联网发展中,传感器技术仍然是物联牧场发展的关键,是否能研发出低成本、高精端、高灵敏度的传感设备,将直接制约物联牧场发展的水平。光照、温度、湿度、CO2、H2S等传统传感器和光纤、红外、生物等新型传感器的研发,将为畜牧业的发展奠定技术基础。 3.2低成本、高效益的物联网设备将是物联牧场应用的主要途径将物联网技术应用于畜牧业,要将提高畜牧业经济效益作为最终目标。与工业和服务业相比,我国农业产业化水平低,利润回报率低,因此,在未来物联牧场中,研制低成本、高效益的物联网设备,将是物联牧场应用的主要途径[9]。将物联网应用层与智能手机、平板电脑等移动终端相结合,已经成为农业物联网发展的特色,开发更适合畜牧业发展的物联网设备,将为畜牧业发展带来更多的效益。 3.3物联网技术人才将是物联牧场发展的优秀物联网涉及传感器技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、软件技术等多种技术,是一个综合性的技术运用,而以物联牧场为代表的畜牧业物联网技术,又涉及多个农业方面的专业知识,需要懂农业、懂技术的复合型人才。在现代畜牧业中,人才将是物联牧场发展的优秀,尤其是精通多种学科的专业人才,将决定我国畜牧业未来的发展水平。 作者:朱孟帅赵璞刘佳佳熊露张建华单位:中国农业科学院农业信息研究所农业部农业信息服务技术重点实验室 物联网技术论文:智能电网物联网技术论文 1面向智能电网的物联网架构分析 面向智能电网的物联网应用功能框架,以各大环节具有差异性的特点为依据,从而提出了具有差异化的实际应用需求。进一步以每一个阶段所完成功能及支持技术的不同,并考虑到物联网基本网络模型,把面向智能电网的物联网分为三层网络体系构架,这三层网络体系分别为:感知延伸层、网络层及应用层。其中,对于感知延伸层来说,主要的监测目标诸多,涵盖了家具对象、电力对象及智能安防等一系列对象。网络层又细分为接入网与优秀网,主要目的是对数据进行实时采集,并实现可靠性回传。另外,对于应用层来说,主要是针对智能电网各项业务需求,进一步构建各类电力应用平台,从而到达有效管理及监控的目的。面向智能电网的物联网技术及其应用分析文/罗巧华物联网是一种新型通信网络,具备智能化识别、定位、跟踪及监控管理等多方面的功能。本课题笔者在分析面向智能电网的物联网架构的基础上,进一步对面向智能电网的物联网应用方案进行了探究,希望以此为物联网应用的完善提供有效依据。摘要 2面向智能电网的物联网应用方案探究 下面笔者从两方面对面向智能电网的物联网应用方案进行探究,一方面为面向智能用电的物联网解决方案;另一方面为面向智能电网生产环节的传感器网络应用方案。 2.1面向智能用电的物联网解决方案 基于传统模式的用户当中,其智能用电物联网应用主要的连接对象为用户的智能双向电表。对于电网企业来说,主要是以用电性质和场合的差异性为依据,进而选取不同功能的智能双向电表,对用户进行电能计量及有关电能质量的监测等应用。在智能双向电表终端设备的运用下,能够实现对用户用电信息的统一性采集。智能电表是以传感器网络及现场总线等为渠道,然后在传输网及电力接入网的作用下,把电表数据传输到与之相关的应用平台,比如用电信息采集平台等。除此之外,基于智能用电过程中,电动汽车充电系统的应用也是非常重要的。该系统的主要应用内容主要体现在:其一,充电站设施的监测部分,涵盖了充电状态检测、视频检测及安防监测等。其二,传感器及RFID系统的设置,通过有效设置,能够对电动汽车运行情况及动力电池使用情况实现实时感知。 2.2面向智能电网生产环节的传感器网络应用方案 对于面向智能电网的物联网应用,主要的目的是使电力系统生成环节的信息化得到有效提高,同时提高自动化程度。要想使此类应用得到有效实现,需要依靠物联网末端的无线传感器网络,应用场景涵盖了变电站一次设备及二次设备以及高压输电线路等;在对设备运行情况及相关线路的运行情况进行感知及预测的基础上,使电网的安全水平得到有效提高,进一步使电网的运行成本降低。如图1所示,为一种适合用在智能电网生产过程环节的传感网络结构。当中,无线传感器网络通过对感知延伸终端各路信息的充分利用,把采集到的数据汇聚到网关节点上,然后由网关节点把分类预处理之后的数据信息传输到接入网当中,进一步实现进入电力通信优秀网的统一性。数据在通过分析处理之后,在ICT平台的基础上,将相关指令发出,并以同样的方法逆向往终端网络节点上传输,从而使对全网的实时监测及故障处理能够得到充分实现。 3结语 通过本课题的探究,认识到对于面向智能电网的物联网平台的构建是一项系统化的工程,具有很大程度的复杂性及困难性。要想这项工程能够充分做好,需要满足两大条件,其一为物联网标准化工作的逐渐进步;其二为电网信息化程度的逐渐提升。总之,笔者认为,把物联网与智能电网ICT平台的构建相融合,不但需要与目前我国电网的实际情况相符合,而且还需要满足未来发展前景,这样才能够在保证电网安全可靠运行的同时,又能够促进我国电力企业的良性发展。 作者:罗巧华单位:嘉兴广播电视大学 物联网技术论文:数字动感单车的物联网技术论文 1物联网健身器材概述 物联网健身器材是物联网技术在健身器材设计领域应用的产物,通过物联网技术的特征和健身器材的本质,从“功用定义”的角度将物联网健身器材定义为:物联网健身器材是通过自动感知、数字通信、人机交互、智能处理等物联网技术的利用,实现人与器材、器材与器材之间智能化识别、交互和信息服务的一种智能健身工具。物联网健身器材,主要为实现健身用户与健身服务的融合,将科学的健身服务资源提供给更多的线下人群共享,不仅突破健身服务的区域限制和时间限制,而且扩展了健身器材的多种功能。 2物联网数字动感单车的设计目标 基于物联网技术的数字动感单车设计目标是利用物联网技术,将动感单车与专业的健身服务资源实时地衔接起来,实现多方面的资源整合,为健身人群、社交媒体、数字游戏开发商、健身服务提供商等提供交互接口。物联网数字动感单车将个人的健身数据通过终端软件实时地进行采集和传输,实现基于物联网模式的海量健身数据存储与处理,通过服务器端的数据分析计算给不同健身人群提供相应的健身服务方案,并实现数字动感单车的自动反馈控制,最终实现健身服务的个性化定制服务模式。 3硬件设计 3.1多模式身份自动识别系统 物联网动感单车的身份自动识别功能是为区别不同的健身用户,以实现各类服务软件的自动登入。用户身份的快速识别是用户健身数据传输和个性化健身服务提供的基础。身份识别技术目前可通过二维码、RFID、NFC、蓝牙等技术实现,不同身份识别技术在技术和可行性上都具有优势,但是在一些环境中也有其弊端,比如在健身房中,动感单车的使用间隔更加缩短,用户如果使用自有的智能设备,容易发生丢失且影响健身体验,而如果使用已经安置好的智能设备,则必须有用户间的相互替换,如果在这一阶段使用传统的手动输入方式,必然影响用户的健身流畅性。因此,在物联网动感单车设计中应采用多模式自动识别系统(图3),不仅能够完善对于现有智能设备的支持,也扩大了其他辅助身份识别模式。辅助装置采用智能卡识别子系统,可以看作是对智能设备的辅助,智能卡模式是面向健身房、社区健身园区等多用户、多器材健身环境而设计。 3.2数据采集系统的设计 数据采集系统作为智能动感单车感知层前端载体,是数据采集和获取的重要渠道,传感器无疑是能够满足物联网数字动感单车对各种信息感知需求的主要工具。数据采集系统包括:(1)体重采集系统。物联网动感单车设计中体重采集装置是物联网功能实现的必要元件之一。在实现方式上,主要通过传感器在动感单车车轮部署,通过智能光电式传感器的在物联网车轮中的集成,用户的体重数据可以实时地上传给客户端。(2)心率采集系统。心率作为血液循环机能的重要生理指标在运动健身相关研究中被广泛地应用。根据运动心率变化曲线来确定用户健身过程的目标心率,更具科学性和可参照性。运动后心率的恢复又可作为评定用户负荷适宜与否以及心脏机能状态的指标和依据。(3)能耗采集系统设计。利用外接基于加速度传感器的运动传感器,可以量化测量体力活动消耗,把传感器固定在用户身体上,就能够感应到肢体或躯干的运动或加速度状况。通过短距离输送技术,可以实时传送用户运动状况的数据至用户智能设备的客户端。(4)手部动作识别系统。多维化设计是物联网数字动感单车的重要设计,传统动感单车只有一维的运动方向,通过加入左右手动作光点传感器,可将动感单车的动作提升至两维,让动感单车不仅可以实现单向的识别,也可以识别左右,更加提高动感单车相关应用软件的娱乐性和互动性。(5)安全感知系统。红外数据采集的功能是判断用户使用安全的重要措施,同时红外数据可以作为判断用户是否离开的依据,人体是非常敏感的红外探测源,人体在动感单车进行运动时,车身长度限制了其运动的范围,而红外探测的有效距离远远高出这一范围,通过一些相应的模型建立,可以有效地探知人体在运动时一些简单的摔倒和离开动作,真正实现动感单车的自动感知。(6)运行数据采集系统。用户通过智能设备操作将控制命令传导至中央控制板,数据经解析后传递给下控板并完成对升降机和驱动马达的控制,下控板在获取升降机和马达的数据后,将信息传回人机交互界面。通过动感单车的运动时长、骑行里程、速度变化、坡度变化等多项数据,可以方便地对用户的能量消耗、运动强度、运动频率等进行计算,从而实现对用户健身过程的监测。(7)环境和位置数据采集系统设计。通过在物联网健身器材中植入温度、湿度、GPS等智能传感监测元件,可以快捷地收集活动健身场所的环境数据,例如近来备受关注的PM2.5数据的监测、氧气含量的数据都可以在物联网健身器材中实现监测。 3.3自动控制系统 自动控制同样是当今物联网研究领域的重要研究方向,对于物联网动感单车设计而言,其自身具有独特的使用特点。动感单车因其操作方式较为多样化,且具有独立的中控面板,较为适合自动控制系统的嵌入,且对于物联网动感单车实现自动控制有以下几点优势。首先,利用自动控制系统可以帮助健身用户自动运行动感单车骑行模式,降低操作难度并节约操作时间。其次,自动控制系统能够准确地记录健身用户的运动强度与运动量,防止用户只选择不运动的状况出现。第三,是对于个性化运动处方的支持,通过物联网,健身用户可以获得由健身服务提供者开具的运动处方,对于单独选择动感单车健身的用户,基于个性化的运动处方实现对动感单车的自动控制将会大大提高动感单车的锻炼效果。 4数字动感单车的支持软件设计 4.1基于平台的数字动感单车数据管理系统设计 物联网动感单车数据管理系统是基于物联网,以云计算技术为后台支撑的信息管理系统。系统在使用J2EE技术平台的基础上,利用Java的跨平台特性,独立于硬件配置和操作系统,保证系统平台的灵活性、可移植性和互操作性。系统总体架构,采用了分布式的设计,各个子系统的业务相互独立,采用接口的形式进行调用,防止出现一个子系统的升级,牵涉到整个系统的升级,降低了升级的错误率。每个子系统都采用了MVC设计模型,将前台的数据展示与业务逻辑处理分离,便于后期的维护。利用成熟的Spring、mybatis等技术进行业务逻辑与数据存储的处理,加强了软件复用度,缩短了开发的开发周期。采用SOA组件模型,各个子系统的关键功能单元的调用以WebService方式实现,接口实现技术统一采用REST技术,保证系统各部件之间调用的低耦合度。广泛采用Web2.0界面技术,引入先进强大的工作流引擎,使用大规模、高可用、高并发数据库引擎,实现了系统的高可靠性、高稳定性、高安全性和高扩展性,为本项目的研究提供了良好的支撑条件。物联网动感单车数据管理系统涉及多种类型的健身资源,满足不同健身服务的需求。主要系统设计如下:(1)用户信息管理系统。用户管理负责对系统所有用户的管理,包括普通健身用户管理、指导人员用户管理、系统操作用户管理等子系统。(2)动感单车信息管理系统。动感单车信息管理系统负责动感单车基本信息的管理,包括类别特征管理、控制代码管理、使用指导信息管理子系统。(3)健身数据管理系统。健身数据管理系统负责对用户的健身信息进行管理。包括健身数据采集管理、处方信息管理、综合数据信息管理、扩展信息管理等子系统。(4)服务质量管理系统。服务质量管理系统负责对健身服务产品进行监督。包括服务产品审核管理、产品质量评价管理、产品销售统计管理等子系统。(5)CRM客户管理系统。CRM客户关系管理系统负责对接入健身物联网的动感单车用户信息进行管理。 4.2客户端的设计 客户端是各类物联网服务系统不可缺失的设计,在物联网动感单车的网络健身服务模式中,客户端作为人机交互的重要入口,是实现物联网健身服务模式的重要环节。物联网动感单车客户端能够实现对使用物联网健身器材用户锻炼信息的实时监测显示,并通过健身云服务平台向用户提供锻炼指导、运动处方推荐、健身服务产品供给等功能(见图6)。(1)用户登录验证。客户端软件登录方式的多样性,既能通过传统的方式进行注册登录,又可以通过ShareSDK等较为流行且安全的应用开发技术实现QQ、MSN、新浪微博等第三方接口信息认证并登录客户端,实现使用的便捷性。(2)用户健身档案管理。会员基本信息获取时,客户端需要传入会员ID和密码,供服务端进行登录验证。会员通过在客户端填写个人的数据,建立个人数字档案,从而获取更为个性化的健身服务推荐,会员在登录后可以按照操作填写个人数据,包括基础信息、生活习惯和社会因素等信息。储存到云端用户信息数据库,可供健身服务提供人员和相关推荐系统利用。(3)动感单车控制。通过开发智能设备的应用客户端,可以实现客户端与服务器端的数据传输,使用REST技术通过客户端POST的方式,将客户端数据存入JSON中,调用服务端的REST接口;服务端对传过来的JSON数据进行解析,对用户信息进行验证,并对业务数据进行提取,将处理结果返回给客户端,从而组成“设备——客户端——服务端”的数据双向传输路线。(4)健身服务控制。为提高远程健身服务的效果和质量,用户可以利用客户端给处方进行评价,会员对处方进行评价时,客户端需要传入会员ID和密码,供服务端进行登录验证后将评价数据存入服务评价数据库。(5)个性化运动处方推荐。物联网动感单车的健身服务系统通过对动感单车使用人群健身数据的分析,实现对健身用户个性化健身处方的制定。但由于健身服务平台的开放模式,所需服务的人群流量巨大,后台健身服务指导者在线编辑运动处方的时效性差,而且对于同类用户运动处方可以重复利用。个性化运动处方推荐是在后台数据量较为庞大的假设基础上进行,它不同于传统的基于知识库的推荐方式,需要完善基于用户个体数据形似度匹配的混合推荐方法的应用。 5结论 将物联网技术应用到数字动感单车设计中,不仅能够丰富我国健身器材产品,提高健身服务水平和实用性,而且能够满足广大人民群众日益增长的多元化、多层次的健身需求,具有良好的社会效应和市场发展前景。物联网数字动感单车的设计不仅兼顾了传统数字动感单车的优点,同时利用传感器技术、嵌入式技术和自动感知技术,使物联网动感单车成为一种时尚且具有现代化气息的健身工具,给其他类型物联网健身器材的硬件设计提供了重要的依据。可极大地提高物联网健身器材的科学指导功能,从而进一步提升健身器材用户的健身交互、健身效率及健身坚持度。 作者:伊超单位:曲阜师范大学 物联网技术论文:电梯公共服务平台物联网技术论文 1平台非功能性分析 电梯公共服务平台作为一个开放的支持和服务系统,它的非功能性需求包括系统性能、系统安全性、可靠性、可互操作性、易用性、可维护性、可移植性等多个方面[6]。系统除了涉及普通计算机以及手机、阅读器等移动设备,需要接入大量且不断增长的电梯传感器设备进行数据搜集。因此,平台运行时的高效性能以及平台安全性是其两大主要的非功能性需求。1.平台性能该平台作为公共服务平台,其性能侧重于确保服务器系统能够满足日常工作负载,并有足够剩余容量应对突发事件引起的峰值而不出现某些应用不响应甚至宕机事件发生。系统建设初期,要求该平台视频服务器软件满足2000路视频的接入,250路并发访问,64路并发存储。电梯网关服务器软件满足2000路电梯网关设备的接入服务,可查看电梯实时监管数据,接收电梯报警数据,并与视频服务器形成良好互动。2.平台安全性系统安全是指在系统生命周期内应用系统安全工程和系统安全管理方法,辨识系统中的危险源,并采取有效的控制措施使其危险性最小,从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的安全程度。本平台因涉及设备及使用人员较广,因此着重于数据安全和网络安全两个方面。在实际开发应用中,主要采用以下几种方法来确保平台的安全性:1)数据传输和应用访问中,用户需有密码才能登陆,系统会对用户的密码进行加密保存。2)电梯物联网综合管理公共服务平台提供日志审计服务来记录用户操作以备查询。日志审计可以实时、准确地详细记录对平台所作的各项操作,保证中心的安全性。确保一旦出现安全性问题,有史可依,有据可查。3)给不同的用户分配不同角色,对应于不同的授权。通过认证后,用户才能进入相应平台的界面,并对其权限范围内的内容进行浏览或操作。4)系统云平台配备云级防病毒系统来抵御各种非法入侵。5)与国内几大电信运营商合作,建立专业的网络架构来保障网络安全。 2平台架构与整体结构 该平台基于B/S架构进行搭建,主要包括三个部分,分别为感知层、网络层、应用层[7]。其中,感知层由传感器、电梯数据采集器、电梯监控终端构成,感知层设备主要采集电梯运行状态和故障状态信息,并对电梯运行状态和故障状态进行逻辑运算和逻辑判断,同时向网络层中指定的服务器发送状态和故障报警信息;网络层由运营商的无线或有线网络及数据中心(IDC)服务器构成,网络层主要承载电梯运行状态信息和故障报警信息传输,并将其数据存储于数据中心服务器中;应用层由部署在数据中心服务器上的软件中间件和电梯监测软件、客户端电脑、移动智能终端等构成,应用层主要实现对物联网的终端设备的智能计算、监控和管理。平台架构如图2所示。平台基于云计算技术,采用模块式开发,各个功能模块之间是松耦合关系,不仅现有模块可以非常方便的修改,最重要的是对平台的功能扩展和模块增加完全不影响现有平台的运行,新增模块可以采用热插拔部署的方式添加到现有平台中,新功能的增加完全是即插即用形式的[8]。系统平台划分成日常监控、故障管理、维保管理、呼叫中心、电子看板、运维管理、监控中心、智能终端、综合统计等几大功能模块。平台的整体结构图如图3所示。 3平台实现的关键技术与实现效果 本项目是以RFID(RadioFrequencyIdentification,射频识别)技术、红外传感技术、流媒体技术以及3G(3rdGen-eration,第三代移动通信技术)无线技术等物联网技术为基础,采用云计算平台对城市电梯安全运行与维护进行实时监管。系统后台开发则使用.NETFramework5.0框架及开发工具VisualStudio2012和Eclipse4.2。 3.1RFID技术RFID实质上是一种近距离射频通信技术,工作原理是标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号,就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(即PassiveTag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(即ActiveTag,有源标签或主动标签),阅读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。大量的事实证明,电梯维保执行不到位、不规范是产生电梯安全事故的主要原因之一,对维保企业及维保人员的有效监管是减少电梯安全隐患的一剂良方。利用RFID技术通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据的特点,本平台采用RFID技术将维保行为标准化、流程化,在电梯关键部位标识RFID电子标签,保障了在对的时间、对的地方、由对的人、检查了对的位置,杜绝维保不到位行为。 3.2红外传感技术红外传感技术,即利用红外应答器识别和传输物体信息,从而实现远程监控。在电梯厢外壁采用外加传感器的方式对电梯运行状态进行全程监测。与其他方式相比,外加传感器方式可以兼容新旧电梯,项目推广难度低,实施简便;对电梯生产企业无特殊要求;对电梯运行不会产生影响,无安全隐患。 3.3流媒体技术该平台在电梯内部引入了双向实时流媒体技术。所谓流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器,让用户一边下载一边观看、收听,而不要等整个压缩文件下载到自己的计算机上才可以观看的网络传输技术。该技术使得在满足轿厢终端传感器采传输的基础上,实现了同步H264视频流媒体播放、H264/MJPEG双码流视频编码,在电梯运行过程中对现场画面录像,并滚动保存。轿厢多媒体终端屏可播放RSTP、HTTP、H323等多种协议的实时码流以及本地多媒体文件,通过场景响应引擎在困梯、正常、通信等不同情况下选择播放内容。为支持城域级超过2000台电梯以上规模的同步视频播放,本平台设计了P2P架构的服务器直播系统。能够将实时码流通过直播服务器、转播服务器和P2P分发服务器向全部的电梯设备推送视频。 3.4无线技术平台涉及电梯数量众多且不断增长,因此为了满足海量数据正常传输要求,主要采用当下流行且稳定、高速运行的3G无线通信技术。该技术可通过光纤EPON或者3G网络终端将数据实时上传,其采用小波自适应多模数据压缩算法可实现海量、多节点传感器数据的冗余消除和高效率传输;采用分布式实时内存数据库在广域网上保存电梯运行状态,并应用分布式关系数据库实现历史数据保存;通过呼叫中心的H.323协议,在电梯轿厢嵌入式终端移植并实现支持音视频同步通信的H323嵌入式软件,当发生困梯和故障的时候可以联系呼叫中心、质监局和运营单位、维保单位实现多方通话,对受困人员进行安抚与解困指导。 3.5平台开发技术.NETFramework5.0是用于Windows的新托管代码编程模型,其强大功能与新技术结合起来,用于构建具有视觉上引人注目的用户体验的应用程序,实现跨技术边界的无缝通信,同时提供一个将软件部署和编译代码执行环境,并大幅提高软件运行的并行计算能力[12]。VisualStudio2010作为基于.NETFramework运行环境的开发软件,目前正拥有庞大的客户群,其集成开发环境(IDE)的界面被重新设计和组织,不仅适合专业人员进行开发,对于非专业人员,简单实用也非常简洁明了,并且支持开发面向Windows7的应用程序。在实现高速运转的服务器平台的同时,系统还需要通过可移动终端将维保操作记录同步到电梯云计算平台,实现对维保工作的规范性和准确性进行远程管理。因此借助广泛存在且应用的Android手机平台建立维保客户端,系统采用较新的Eclipse4.2进行开发,其作为功能完整且较为成熟开源式软件,允许嵌入Android编译环境进行开发,提升的基于模型的用户接口框架,为开发者提供更灵活的界面设计;提供面向服务的编程模型,使维保客户端与服务器实现无缝连接。 4结论 电梯伴随社会经济发展和城市化建设而快速增长,是城市垂直运输的最主要交通工具,电梯与城市百姓的工作、学习、生活息息相关。电梯公共服务平台作为城市化信息建设的一部分,对电梯相关数据进行深入的数据挖掘,并以此为基础提供增值服务,实现准公益性质平台的持续良性发展。本文以某政府主导的电梯公共服务平台为实例,收集了实际运行的数据。通过测试数据说明,该平台实现将维保管理、电梯运行监管、紧急事件响应、故障发现和处理、公众信息服务、音视频电子传媒等业务系统用云计算技术统一集成,形成了可服务电梯、维保公司、质监部门、物业公司、企业服务平台运营商等多角色多实体的物联网运营体系。构建一个既能体现电梯运行安全监管职能,又能与城市应急救援指挥中心联动,且能保障人民群众生命财产安全的公共服务平台。 作者:徐守辉杨律青单位:厦门信达物联科技有限公司厦门大学软件学院 物联网技术论文:农业专家系统物联网技术论文 1现代科学技术实施的前提条件 生长环境的好坏决定着农产品的质量,植物的健康成长更是与其环境息息相关。除此之外,自然因素对植物的生长有着决定性的作用,最主要的则表现在:光线的强度及阳光照射时间的长短、土壤环境、二氧化碳浓度、水分的控制等等,这些都共同决定了植物的生长状况。现代科学技术还可以在一定程度上改变植物的生长环境,通过改变其土壤中的养分及空气中二氧化碳的浓度,来对植物的正常生长环境进行合理的控制,通过这种方法可以在某种程度上提高果实的结果率,再利用现代化生物技术等来提高农产品质量,从而为企业迎来更好的发展。 2物联网技术的实施方案 2.1传感器单元物联网技术农业专家系统想要获得更好的应用效果,在传感器方面,需要做到对症有效。 2.1.1气体温度传感器在国外的先进国家这种传感器技术已相对纯熟。我国主要采用瑞士公司推出的单片数字温湿度传感器,来对空气温度进行传感探究。这种高端传感产品具有可靠性和稳定性等特点,可以在一定程度上大幅降低了获取数据的难度,并有效增强了其抗干扰能力,做到低能耗、高灵敏、高性价比等特点。在实际的农业栽培培养技术中,可以利用这种气体温湿度传感器来更加准确的获取环境信息,并为以后的农作物生长提供相应的材料资源。 2.1.2土壤水分温度传感器该传感器主要利用时域反射原理进行设计,并通过将其埋藏在土壤的方法,更好地检测土壤中水分的分布情况。土壤水分温度传感器可以与采集器结合使用,利用这2种现代科技可以对土壤中各种理化性状、气温变化及人为水分管理进行合理化监测。除此之外,这种传感器可适用于各种土壤环境,并对其土壤水分情况进行精确的判断,并将数据及时上传到数据库中,以便人们对其合理控制。 2.1.3光照传感器这种传感器的主要特点在于,其体型较小、使用时间长、密封性好、精准性高、可控效果好,可以更好地抵御因自然环境造成的干扰,从而对现代温室环境进行合理监测。 2.2数据采集单元 2.2.1无线传感器采集器通过传输数据的方式将采集器所采集到的信息及时传送到管理系统当中,使人们可以在第一时间对农作物生长情况做出准确的监测及处理。采集器主要包括数据采集和传输2方面,其特点则表现在安装简便、使用成本低等。对采集器的电路本身而言,其主要包括信息处理电路、复位电路、A/D/D/A转换器、晶振电路、显示电路等等。 2.2.2多通道无线数据采集器这种多通道数据采集器可以采集多种信号,而信号则主要表现在物理模拟信号和数字信号2种。通过这种采集方式可以有效解决传统的人力、物力和资源等问题,除此之外,还具有防水、防晒、安全采集、防雷击等优点。物联网农业专家系统可以实现在数据上的多种显示技术,在数据采集、打印、存储等方面更是具有突出的特点。 3结论 我国农业生产想要有效摆脱自然环境干扰,最主要的就是用科技的力量对其进行创新改革。本文主要针对物联网技术农业专家系统来对农作物生长进行有效监控,并通过采集到的数据来对农作物的生长环境进行整改,从而对我国的农业发展起到促进的作用。 作者:张宇单位:东北农业大学
农作物论文:生物学技术下的农作物论文 1检验品种真实性和纯度的方法 检验品种真实性和纯度的方法有很多,根据不同的原理可分为形态鉴定、生理化学法鉴定、物理法鉴定、细胞学方法鉴定和分子生物学鉴定。运用分子生物学方法来鉴定品种纯度的方法有很多,它是在DNA和RNA等分子水平上鉴别不同的品种,目前最常用的技术主要有以下几种:SSR技术又称为microsatelliteDNA、RAPD技术、AFLP技术、RFLP技术和SNP技术。应用最广泛的就属SSR技术,最有应用前景的要数SNP技术[2]。 1.1运用SSR标记技术鉴定品种的纯度和真实性 近年来越来越多的种子企业都应用SSR技术来鉴定品种的纯度,DNA分子标记技术是通过诊断生物的内在基因排布规律和外在的表现规律,并直接分析遗传物质的多态性,同时通过比较不同品种的DNA的结构和组成,以此来鉴别品种的纯度和真实性的。该技术可以反映生物个体和种群之间有差异的片段,正因为此技术的不受时间、空间和外界环境的因素影响,所以其检测结果更真实可靠,也便于自动化管理。由于SSR技术呈共显性遗传,然而相比于其他的遗传方式,它可以清晰地分辨出种子的纯合体和杂合体,所以就成为了目前最广泛应用并最受欢迎的检测技术。SSR技术是由一个到六个核苷酸串联成100bp以内的DN段,在基因的复制过程中,及碱基的错配会产生几个重复单位,就使得基因组每次都会突变成几个重复的单位,导致等位基因的出现,当运用电泳技术进行分离后,就轻而易举的获取了这些重复序列的信息[3]。 1.2PAPD技术 PAPD技术是以基因组为模板,并对农作物进行PCR扩增,最终得到多态性的DNA谱带的一项技术,此项技术有很多特点,如操作简单、经济快捷、基因需求量小等,并且在向日葵、扁豆、芹菜、棉花、甘薯等植物的检测均有报道,虽然对于已经筛选出来的种子进行指纹分析是比较方便和快捷的,但是对于未检测过的新品种,想要在短时间内找到合适的引物进行鉴定难度很大[4]。 1.3RFLP技术 这项技术的原理是通过检测不同的遗传位点的变异,它能够区分不同生物个体间基因的微小差异,由于同一个农作物能够在不同品种中找到许多的标记,所以这项技术是在检测品种的真实度和纯度的方法中最可靠的方法,但是其操作过程繁琐、操作难度大、周期长、费用高[5]。 1.4AFLP技术 AFLP技术的原理是在检测过程中选择基因组DNA的酶切片段,其标记技术优点有重复性强、稳定性好、多态性高等,实验证明在克隆技术上此项技术拥有很好的前景,但是由于实验对DNA纯度和内切酶有高质量的要求,基因组的不完全会影响实验的结果,而且此方法不仅操作程序长、步骤多,还要求有很高的实验技能和精密的仪器,因而在对农作物的真实性和纯度的鉴定中难以普及和应用[6]。 2如何验证分子生物学技术的可靠性 2.1验证方法 为了验证分子生物学技术的鉴定结果是否可靠,需要进一步的确认,通常实验都会采用两种纯度检测的方法来验证,一般会选择分子标记鉴定和田间纯度鉴定法,根据有无亲本的两种情况,对已经知道亲本的生物运用共显性鉴定法,即基因在亲本之间表现为多态性,在杂交一代中表现为共显性的生物。对未知亲本的作物采用多态性扩增的方法[7]。田间种植鉴定,分别在田间正季和异地种植,以水稻为例,田间正季鉴定材料种植在四川两种实验基地,单粒播种,每个样品种植200株,常规管理,海南异地种植在三亚种植基地,通过分析种植的产物的特征特性来最终得到田间鉴定结果。鉴定依据要严格按照种子检验规程执行,对产物性状的审定同样按照规则审定描述进行。 2.2结果分析 通过实验得到信息后对结果进行分析,谱带种若出现双亲互补的为杂交种,若母本出现纯和带类型为不育系,谱带如图3-1所示,以此来计算纯度的百分比,将得到的鉴定结果和田间实验的鉴定结果比较,验证了24对引物的结果准确。另外发现在经过生物技术检测的纯度和田间正季的鉴定结果相关系数可达到93.8%,在田间鉴定过程中不同的鉴定者鉴定的结果也有很大差异,过程中很难区分杂株,将分子技术检测结果与田间检测的性状做对比,在田间表现为不育系的大多分为两种情况,第一是在田间表现为不育株的在SSR检测中变下为母本不育,第二是田间表现为异型株的检测为母本不育系,其谱带表现如图3-2所示,分子标记检测结果与田间种植检测结果比较如图3-1,分子标记检测纯度与田间种植检测纯度比较结果如图3-2。经过以上研究分析得出,在品种纯度测定中,所用的引物越多、样本容量越大检测得出的结论(见表3-1、表3-2)越可靠,在实际的检测中,为了兼顾经济性和准确性,一般选用3对引物来进行检测,在品种真实性和纯度的鉴定中,大多数人们认为分子标记鉴定结果比田间鉴定的结果更为严格,所以对企业就相对有失公平,本研究显示其电泳结果更接近于田间种植结果,这一研究结果为接下来的分子鉴定提供了更有力的依据。但是就针对于农作物真实度和纯度的鉴定而言,分子标记的结果和鉴定结果相一致,且检测时间短,能迅速为种子的监管工作提供有力依据和技术支撑,更大力度的减少由种子不合格带来的经济损失和不良社会影响[8]。 3讨论 对于利用分子生物学技术对农作物品种的真实性和纯度进行检测的方法各有优缺点,但是无论是常规鉴定技术还是化学物理鉴定技术都各有局限性,不能满足种子纯度和育种工作的发展需求,可以相信,随着分子生物学技术的不断发展,更多更有效的分子标记技术将会在学者的不断努力下得到革新和不断完善,在不久的将来,分子生物学技术将会直接应用到农业的发展中去,通过本文以上的研究,可以得知分子生物学技术的最终检测结果和田间实际种植的结果大致相同,所有有理由相信经过不断地发展和研究,最终分子生物学技术对农作物真实性和纯度的检测结果将于实际差距越来越小,发展分子生物学技术将是鉴定农作物真实性和纯度未来的发展方向。 作者:王立 单位:江门市新会区林业科学研究所 农作物论文:无公害农作物论文 1农作物无公害生产重要意义 无公害生产技术的应用,可降低农作物对化肥、农药等化学产品的依赖性,有效地减少其对农作物造成的危害。上市一系列的无公害绿色食品,为保证食用者身体健康贡献力量。无公害生产技术中的深耕技术,能有效促进土壤中空气的流通,有利于农作物根系伸展,坚实扎根,增强抗倒伏能力。此外,深耕还可以将土壤中的有害细菌、病毒、虫卵等易导致作物生病的东西以及生命力异常旺盛的杂草的种子埋于土壤深层,使之逐渐消亡,减少农作物病虫害的侵袭。无公害生产技术的使用从根本上调节了土壤结构,使土地向着高产、优沃的方向靠近,从而实现农作物增收。无公害生产有助于提高农作物的耐旱防涝等抗灾能力,于灾害之中挽救农作物产量,提升经济效益。 2农作物生产技术发展现状 农作物生产技术发展,随着时间的推移,由传统的无规律化逐渐过渡到目前拥有严谨管理手段的无公害生产技术,大幅提高了农作物的管理水平,有效保证农产品的销售质量,促进农业增收。无公害生产技术对农作物管理主要表现在以下方面:对土地采取种前深耕管理,以给种植农作物营造舒适的生存环境,保证其营养的供应;实行农作物的合理轮作机制,有效防止重茬带来的病原体累积、土地营养分布不均衡等危害造成的农作物减产状况,使生物多样性增加,并阻止土壤条件恶化;保持合理种植密度,在保证作物生长的同时,提高农作物产量;实行田间管理维护,包括苗期管理、施肥、灌溉、松土等,但是其要求比较严格,各个环节均有相应配套的原则以供施用;注重病虫害的生物防治,有效降低化肥农药的使用率,以保证农产品绿色无公害。 3农作物无公害生产技术推广措施 为提升农产品销售质量,发展绿色安全农业,农作物无公害生产技术必须在全国大范围内得到推广。其推广措施可分为4个方向。 3.1培养农民绿色生产意识 培养农民的绿色生产意识,是推广农作物无公害生产技术的政策性任务。一些政策能否发挥应有的政绩在很大程度上取决于有关意识的宣传培养是否到位。在宣传方面,将推行无公害生产技术的推广工作放在重要位置,多安排相关技术人员下乡,深入农民身边,讲解绿色生产的优点,培养其绿色生产意识,使农民摒弃传统落后减产的农作物生产方式,采用先进绿色环保高产的无公害生产技术,从而实现农作物生产的增收,即培育农民绿色生产意识是从意识层面使其生产意识改头换面,进而达到无公害生产技术的推广。 3.2加强低毒高效类农药肥料的研制与推广 有毒有害性农药化肥的使用是传统生产技术区别于无公害生产技术的显著表现,其使用虽然可促进农作物产量增收,但是也对农作物生长存在着副作用,例如,农药的残留问题直接威胁着食用者的健康,与无公害生产的主题背道而驰。因此,加强低毒高效类农药的研制与推广是推广无公害技术的关键步骤。农药与肥料的使用只有在保证农作物高产的同时降低其毒害性,才能实现农作物的无公害生产。 3.3加强绿色农作物实验基地建设 绿色农作物实验基地的建设主要是给广大农民起模范带头作用,也就是以成果推行发展。此外,绿色农作物实验基地的建设还可以获知该农作物生产过程中的各项信息,为进一步在方法上改进无公害生产技术、推进农业更快更好发展提供可能。绿色农作物实验基地的建设是农村经济产业化的重要手段,拥有一定数量的绿色农作物实验基地,才能够保证大量无公害蔬菜水果的上市,从源头上保护人类的生命安全不受侵害。 3.4加强对农作物化学农药残留监测工作 化学农药残留问题一直是农产品方面亟待解决的问题。推广使用无公害生产技术必须有效加强农作物农药残留的监控工作,在残留农药允许范围内,尽可能多地降低残留率,保证农产品的绿色、无公害。 4结语 无公害生产技术不论是在农作物增收方面,还是对发展绿色农业、保证农副产品无公害都有着重要的影响力。必须保证产品的质量、数量双赢,再加上无公害,待销的农产品一定会被抢购一空。由此可以预测,在未来无公害农产品将占据市场主流。因此,从现在起推广无公害生产技术已是形势所趋。 作者:黎兰华 岳俊德 单位:四川省南江县农业局 四川省南江县小河职业中学 农作物论文:关于秸秆利用的农作物论文 1现状 1.1秸秆总产量 浙江省位于我国东部沿海,属典型的亚热带季风气候区。全省陆域面积中,山地丘陵占70.4%,平原占23.2%,河流湖泊占6.4%,素有“七山一水二分田”之称。2012年浙江省主要粮食作物播种面积125.13万hm2(包括稻谷、麦类、玉米、豆类等),全省秸秆理论产量(通过草谷比计算所得)为1194.76万t。从种类数量上看,以水稻秸秆为主,达760.6万t,占秸秆总量的63.7%;其次是油菜、茭白秸秆,分别为87.00和71.79万t,占总量的7.3%和6.0%;豆类、麦类、玉米、棉花等秸秆均在50万t以下,占比不超过5%。从区域分布看:嘉兴、绍兴、杭州最多,其次是湖州、金华、宁波、温州、台州、衢州和丽水,舟山最少、仅占0.46%。 1.2秸秆综合利用 浙江省农作物秸秆利用方式多样,主要有肥料化、能源化、饲料化、食用菌基料化以及原料化等途径。水稻、大小麦秸秆以还田为主,棉花、豆类秸秆以用作燃料为主,玉米秸秆以饲料为主,茭白和桑、果树枝条以作食用菌基料为主。据测算,2012年浙江省秸秆利用量达936.9万t,秸秆综合利用率为78.4%,其中作肥料利用722.8万t占60.5%,作饲料利用94.4万t占7.9%,作食用菌基料利用39.4万t占3.3%,作能源利用(不包括炊事燃料)27.5万t占2.3%,作其他利用52.6万t占4.4%。其余秸秆主要是炊事燃料、露天焚烧和田边、路边弃置。以上利用结构表明,浙江省秸秆资源化利用层次较低,深度开发高值利用比例不高。 2存在的主要问题及原因 当前,浙江省农作物秸秆综合利用存在秸秆资源分散、收贮困难、利用经济性差、相关扶持政策不明、秸秆禁烧监管难度大等问题。据调查和监测分析,露天焚烧比例较大的秸秆有小麦、水稻、油菜秸秆,季节主要集中在5-6月和10-11月。秸秆利用不高和焚烧的主要原因。一是种植特点因素。浙江省农作物复种指数高(2.0以上),全量还田不利下季作物播种和生长,农户对部分难于还田的秸秆采取露天焚烧处理。二是秸秆资源分散利用附加值低。农作物秸秆量大面广,资源分散,收集、运输、贮存成本高,难度大,利用效益低,主要以就地还田利用为主,饲料化、基料化等高值利用方式受产业规模制约只在局部地区得到应用,占比较小。三是露天焚烧监管难度大。《大气污染防治法》和国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》明确环保部门牵头秸秆禁烧工作,《浙江省农业废弃物处理与利用促进办法》也有禁止露天焚烧的相关规定,但由于露天焚烧的主体为种植农户,面广点散,基层环保执法力量有限,监管处罚难度大。四是秸秆利用扶持政策不足。目前浙江省除嘉兴市已出台秸秆机械切碎还田专项补贴政策外,省和其余市县基本没有秸秆利用的专项资金等扶持政策,影响了农民和企业利用秸秆的积极性。 3建议 《浙江省大气污染防治行动计划(2013-2017)》明确提出:“加快推进秸秆及农作物废弃物综合利用,实现秸秆资源化、商品化。力争到2017年,基本实现秸秆还田和多元化利用,秸秆综合利用率达到90%以上。建立健全禁止露天焚烧秸秆的长效监管机制,充分利用卫星遥感加强秸秆禁烧监控,严防随意露天焚烧秸秆。”根据农作物秸秆综合利用本身的特点,针对浙江省农作物秸秆综合利用发展过程中存在的一些消极和阻碍性的因素,作者认为,应着重做好以下几方面工作。加强领导,部门协同。积极推动落实秸秆综合利用和秸秆禁烧工作的政府主体责任,结合产业布局,制定秸秆综合利用工作实施方案,并纳入各级政府目标责任制考核内容,确保各项任务落到实处。积极推动落实乡镇政府的实施责任,将任务分解落实到村、到田头地块、到生产主体,建立干部包村联户制度。加强部门协作配合,农业、发改部门牵头负责农作物秸秆资源化利用工作的指导,环保部门牵头负责禁止秸秆焚烧监管,财税、科技、经信、交通、国土等部门按各自职责加大对秸秆利用的支持,共同做好秸秆综合利用和禁烧工作。完善政策,加大扶持。将秸秆综合利用资金列入各级财政预算,明确扶持内容、扶持环节和扶持重点等。在秸秆综合利用方面,以《浙江省农作物秸秆综合利用规划(2009-2015)》为引领,研究制订秸秆发电、固化成型、食用菌基料、畜禽饲料以及秸秆收贮运体系建设的实施方案;在秸秆禁烧方面,制定秸秆禁烧和加强卫星遥感监控的实施方案,并建立信息通报制度。强化科技,加强创新。以市场为导向,以企业为主体,鼓励秸秆利用技术的产业化,提高设备科技含量和加工制造能力。注重把农作物秸秆综合利用途径和技术研究,纳入重大科技专项予以支持;引导科研院所和农业技术推广机构积极开展秸秆综合利用新技术、新工艺、新设备、新机具的研发与转化。 加强农作物收割、秸秆粉碎还田、捡拾打捆为一体的农业机械研发和技术集成,争取在秸秆能源化、饲料化、燃料化以及工业化利用关键技术和设备上取得新突破,形成秸秆综合利用的技术支撑体系。同时,支持培养农村废弃物资源化应用领域的学术领军人才和科技队伍,为科技创新和产业发展提供技术支撑。加强监管,严格执法。根据大气污染防治总体要求,把全面禁止秸秆露天焚烧作为主要目标和首要任务,更加突出构建禁烧机制,落实政府部门和生产经营主体的责任,形成治理共识和行动。积极做好秸秆禁烧监管工作,划定禁止露天焚烧秸秆区域,落实秸秆禁烧责任,加强秸秆焚烧卫星遥感监控。切实加强机场周围15km、高速公路、铁路两侧各2km及国道、省道公路两侧1km等重点禁烧区的全天候、不定时巡查,做到有烟必查,确保第一时间发现、第一时间赶到、第一时间扑灭,对发现在禁烧区有焚烧行为的立即责令停烧,并对直接责任人处以罚款,集中力量确保重点交通干线安全和大气环境质量。宣传引导,营造氛围。通过广播、电视、报纸、网络等宣传媒体,深入宣传焚烧农作物秸秆的危害,宣传有关法律政策和处罚措施,宣传秸秆综合利用对促进资源节约、环境保护、农民增收等方面的重要意义,引导农业生产经营主体和广大农民增强秸秆利用与禁烧意识,提高利用秸秆、禁烧秸秆的自觉性。 作者:邵建均 杨治斌 刘银秀 单位:浙江省农业生态与能源办公室 农作物论文:小麦赤霉病农作物论文 1抗渍 南陵县圩区在梅雨季节因雨水过多经常发生内渍。有的早稻田被淹1~2d。2014年,我公司一农户由于柏山渠支渠漏水,造成单季杂交稻被淹过顶约30h,排水后立即喷施新美洲星1500mL/hm2,至收获时产量未受损失;邻近的其他农户的田块,未喷施新美洲星,而是补施尿素112.5kg/hm2,至收获时产量仅为6000kg/hm2左右,且纹枯病、稻曲病严重。 2抗冻 南陵县小麦用新美洲星拌种,出苗后叶色浓绿,遇低温未见冻害;而未拌种小麦遇低温后,叶色发黄,有明显冻害症状。油菜在开春后喷施新美洲星,遇低温时,无冻害,叶色浓绿;而未施新美洲星的油菜,遇低温,叶色变淡发黄,有明显冻害症状。早稻播种季节经常出现低温,用新美洲星拌种,出苗整齐、长势好;未用新美洲星拌种,在低温条件下,出苗不整齐、出苗率下降、烂秧严重。 3缓解肥害与药害 随着直播、抛秧等轻型栽培技术的推广,水稻、小麦田草害严重,有的农户因使用不当经常出现除草剂中毒和肥料中毒现象,出现症状后,使用新美洲星1~2次,大多能缓解症状,使水稻、小麦恢复生长。 4抗病 2014年,南方地区小麦赤霉病严重,我公司一农户在小麦上使用了3次新美洲星,只在抽穗时防治了1次赤霉病,田间无赤霉病;未用新美洲星的田块赤霉病危害严重,在防治赤霉病2~3次的情况下,仍有绝收,大多受损30%~50%。2014年,我公司大棚育秧的早稻经过美洲星拌种和出苗后喷施1次新美洲星,大棚秧生长良好;而南陵县某合作社,未使用新美洲星,大棚里发生了严重的立枯病,造成秧苗死亡,造成项目田无秧可栽。 5抗倒伏 使用过新美洲星的田块,长势好、病害轻、不易倒伏,而未使用新美洲星的田块,一般病害要重一些,植物茎秆受损,抗倒能力弱,遇大风、阴雨天气,倒伏的几率比喷新美洲星的田块高得多。 作者:丁祖胜 单位:安徽省南陵县红宝种业有限公司 农作物论文:乡镇品种农作物论文 1在这些乡镇的分布环节中 长青乡占据了黑龙江的二积温带、三积温带、四积温带,一共横跨了三个积温带,为了满足现阶段农业生产的需要,做好积温区的实事求是温度规划工作是必要的,这就诞生了长青乡的二积温区、三积温区及其四积温区等。第二积温区的分布大多是指,温度大于等于10摄氏度,其整体的活动有效积温在2600摄氏度左右,其品质的所需积温情况在2500摄氏度左右。上述温区的划分主要是指无霜期的变化情况,其在130天以上,整个乡一共有四个屯。分别是城东村的二屯及其红卫村的1号及其二号屯。第三积温区的分布情况比较复杂,其整体的积温区温度都在10摄氏度以上,其植物的有效活动积温在2400摄氏度左右,其品种所需的积温情况在2300摄氏度左右,其无霜期在115天左右,在实际操作中,长青乡的第三积温区的分布比较复杂,其分布在正阳村,新阳村、向阳村、红卫村等的各个方位。接下来介绍的是第四积温区,该温度区的分布也是大于等于10摄氏度,其活动的有效积温情况在2200摄氏度,其品种所需要的积温在2100摄氏度左右,无霜期在120天左右。该积温区的分布主要是正阳村、红卫村及其和平村等。第三积温区厶10℃有效活动积温在2300-2500℃,品种所需积温在2200-2400℃,无霜期在120-130天,全乡有24个屯,分别是:正阳村的1至7屯、新阳村的1至4屯、向阳村的1至6屯、红卫村的3.4屯、和平村1.2屯、城东村1.3.4屯;第四积温区厶10℃有效活动积温在2100-2300℃,品种所需积温在2000-2200℃,无霜期在105-120天,全乡有5个屯分别是:正阳村的8屯、红卫村的5屯、和平村城海组的1.2.3屯。 2长青乡镇主要粮食作物品种应用方案 (1)目前长青乡的二积温区的品种应用情况比较复杂,该乡的四个屯都位于二积温区,也就是其温度大于等于10摄氏度,其有效的活动积温在2500以上。在这个积温带范围内,其品种的安排也被限制了,大多是在2500摄氏度有效活动积温左右的品种。这里常见的种植种类是玉米,这里面的玉米也涉及到多个型号,每一个型号都有各自的特点。同样的大豆的种植涉及到多个品种,玉米主要种植:阳光一号、鑫鑫1号等;搭配种植:哈丰2、鹏玉一号等;新品种:稷18等;土豆种植需要伴随着搭配种植,其大豆主要种植,主要种植:黑农53等;搭配种植:黑农44、合丰55等;新品种推广:金园20等;水稻,主要种植:东农428、北稻3等;搭配种植:龙粳20、龙粳24、松粳6、绥粳4、等;新品种推广:牡宁一号等。三积温区品种应用情况。在实际操作中,第三低温带的分布情况又是不同的状况,其大约有24个屯分布于第三积温带,其有效活动积温在2400摄氏度,这里的积温带种植植物大多数是在10摄氏度以上,有效积温在2300摄氏度。这里面的种植植物是玉米、大豆及其水稻。这三种种植品种都有不同的应用品种,这里推荐几种常见的种植品种。玉米的种植品种,龙单48、绿单1等;搭配种植:合玉19、哈丰2等;大豆主要种植:垦丰16、垦农5等;搭配种植:垦丰10、绥农14等;新品种:垦丰17等。水稻,主要种植:垦稻12、龙粳26等;搭配种植:龙粳27、龙粳29、牡丹江28、普粘7等。(2)除了上述几个积温带的分布情况,还有其他屯的分布情况,长青乡大约有五个屯位于第四积温带,其温度大于等于10摄氏度,其有效活动积温水平在2200摄氏度,此积温带种植需要适宜2100摄氏度的植物品种。其主要涉及的品种是玉米及其大豆,还有水稻,其不同农作物的种植水平分别涉及到该区的应用特点。玉米主要种植:龙单39、金产5、郝玉20、德美亚1号等。大豆主要种植:合丰53、黑河3、黑河52等;新品种:黑河50等。水稻主要种植:绥粳3、鸡西稻1号等。 3结束语 长青乡镇的积温划分及其主要农作物品种运作环节的协调,有利于长青乡各种植物的良好种植,有利于其良好运作效益的提升,从而满足现阶段工作的需要。 作者:郭晓慧 单位:鸡西市城子河区长青乡政府 农作物论文:秸秆禁烧农作物论文 1机械引进选型的过程 1.1机械的选型 一是选好机械装备是农作物“秸秆禁烧”、技术路线与示范成败的关键;二是课题组经过查阅资料,并对生产企业进行实地全面考察,提出相关建议、对比各类生产机械可靠性、适用性、先进性、操作性、作业田块土壤条件,作了认真分析;三是推广的趋势进行了详细的论证。选用上海市农机研究所1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机,配套机械装备设计合理、工作效率高、故障少、性价比优势等特点,经过几年来,使用情况反映良好,在实践中体现实用性、满足秸秆还田各种需要,农户称好、适宜于宝山地区作业田块且不规则的特点。由于机械选型对路,5年来试验示范推广达到了有期目的,效果良好,具有推广价值。1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机技术。1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机是上海市农业机械研究所最新研制的一种适用于农作物秸秆机械化全量还田新型作业机具,集机械翻耕、灭茬、覆盖、平整、施肥等一次联合复式作业功能。主要技术参数:配套动力:70~90马力四轮驱动拖拉机;犁耕幅宽:140cm(四铧犁)、175cm(五铧犁);犁耕深度:16~20cm;旋耕幅宽:180cm(230cm);旋耕深度:8~10cm;覆盖率:≥85%;施肥量:10~30kg/667m2;生产率:0.4~0.53hm2/h。农作物秸秆机械化还田作业技术路线。①机械化收获作业。机械化收获作业时,割茬高度≤15cm;秸秆切碎长度≤10cm,均匀抛撒。②机械秸秆全量还田复式作业。机械收获作业后,采用1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机进行翻耕、灭茬、覆盖、平整、施肥等一次联合复式作业,使作物秸秆和留茬直接深埋腐烂熟化,作为有机肥料利用,满足后茬作物种植农艺要求。 1.2领导的重视 区委、区政府十分重视农作物“秸秆禁烧”工作。专题召开会议、全面分拆、出台各政策,提供了强有力组织保障。一是专项成立了领导小组,技术领导小组,有组织、有步骤、有计划、有措施开展各项工作。二是区、镇、村专业合作农场四级联动。通过广播、农村一点通、宣传资料、加大力度,做好宣传发动工作,做到家户喻晓,人人皆知。三是从农机装备、试验场地、人员配备、技术保障、作精心布置,专题召开动员会,做到思想早准备,物资早落实、措施早到位。四是项目技术领导小组对该项工作全面分拆,尤其从技术层面上如何开展作业具体安排,责任到人,广泛听取意见,搜集资料,查阅技术数据,掌握第一手资料信息,科学分拆。通过一系列工作措施,确保“秸秆禁烧”全面实施,提供了科学依据,使工作正常有序展开。 1.3强化培训意识 要使“秸秆禁烧”工作顺利落实农机手培训是关键工作之一。一是农机管理部门要积极创造条件,让农机手参加“秸秆禁烧”展开会、现场会,让农机手驾驶机械感性认识,积累经验,提供舒畅环境。二是积极组织培训“秸秆禁烧”技术路线,作业故障与排除方法,操作要领培训。熟练掌握机械工作原则性能,操作方法,及前期准备事项,并分析故障原因,熟能生巧使农机手在具体生产过程中得心应手,最大程度上发挥农机手的主导作用。 1.4提高机手素养 实现农作物“秸秆禁烧”工作初始,课题组就十分重视农机手驾驶员人员素养。因为农机驾驶操作人员是实现该工作主体,因此在选拔农机手应注意4个条件。1)热爱农机,热爱本职工作;2)要有很强工作责任心、事业心;3)要有多年驾驶经验,能独当一面操作技术;4)年轻力壮具有一定开拓创新思维能力。综述农机手过硬综合素质是工作顺利开展必要条件和保证,实践证明这一举措十分正确,十分必要。在此同时,注重机械检查和维修保养工作。由于上海市农机研究所生产1LGF-140(175)复式作业机是综合性一体完成作业机械,工作负荷重,机械磨损大,零部件时常发生松动,在作业期间进行例行安全和机件完好状况检查。 2总体评价 秸秆禁烧工作全面落实。一是农民经济效益和社会效果都起到了良好效果,前景看好。二是改变劳动模式,提高工作效率,改善了劳动环境。三是培养了一支熟练农机队伍。四是制定适合宝山地区土壤、气候特点技术路线。采用1LGF-140(175)复式作业机,打破了传统“一把火”处理“稻”“麦”方式,改善劳动环境、改善了空气质量、提高栽培水平,为宝山区“稻”“麦”生产过程中全程机械化更优化了基础。为宝山区实现种、耕、收、翻提供了适用可靠、先进农机装备;为宝山区土地流转后为农民就业,提供了良好平台,造就了一批相关技术人员。通过“秸秆禁烧”工作的实施,将对宝山区整治农村污染发展起到了一个很好的示范和推广作用。 3应用推广的对策 3.1成熟条件 全面实施农作物“秸秆禁烧”工作具有十分重要现实意义和深远历史意义,具有成熟条件。市委市政府对“秸秆禁烧”工作十分重视,市人大通过立法已提在议事回程。区农机服务中心承担“秸秆禁烧”全量还田课题,由2012年度通过专家验收一致通过。区农机推广站和广大用户开展“秸秆禁烧”技术路线应用,日趋成熟,为全区推广工作奠定了物资基础和思想基础。市区财政加强了农机装备投入力度、“秸秆禁烧”力度,在农机购置补贴政策引导支持,有能力发展农业机械。因此抓住机遇乘势而上。 3.2推广对策 加大宣传力度,强势推进“秸秆禁烧”步伐,加快“秸秆禁烧”技术应用推广,最终达到全覆盖呼吁财政继续加大农业机械、“秸秆禁烧”补贴力度,支持农机管理部门因地制宜建立“秸秆禁烧”标准化体系。积极引导开展“秸秆禁烧”技能培训,以科学、合理、规范、使用农机装备,提高生产效率,降低生产成本。强化市场引领作用,培育社会化市场竞争主体,在机具和配套技术成熟的基础上。农机农艺融合,对秸秆还田对水土影响的全面监测,开展秸秆还田危害防治的技术研讨,正确评估秸秆全量还田技术、制定作业标准、操作规范和相应措施,从而达到减轻秸秆全量还田带来的累积负载,提高还田效果。 作者:潘德明 单位:上海市宝山区农机服务中心 农作物论文:病虫害防控措施农作物论文 1专业化防控示范及技术措施 1.1针对水稻的病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市水稻危害严重的稻瘟病、水稻恶苗病、水稻胡麻斑病、稻田杂草和稻蝗等集中连片建设标准化综合防治示范园区10000亩。病虫害防治技术要点为:播种前种子用“402”或“使百克”或“浸种灵”消毒防治恶苗病。播种前结合整地用48%仲丁灵乳油喷雾或拌20kg细土撒施稻田,杀灭正在发芽的杂草。4月下旬稻苗未出土前,用百草枯喷雾封闭灭草。6月上中旬用2.5%稻杰田间喷雾灭草。7月中旬至8月下旬用40%富士一号乳油或30%稻瘟灵乳油防治稻瘟病和胡麻斑病2~3次。8月份用4.5%高效氯氰菊脂乳油或40%毒死蜱乳油喷雾防治稻蝗。 1.2针对小麦病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市小麦危害严重的蚜虫、吸浆虫、白粉病等集中连片建设标准化综合防治示范园区5000亩。病虫害防治技术要点为:5月10日至25日结合小麦灌水,每亩用40%辛硫磷乳油250ml制成毒土撒入麦田,然后立即灌水防治吸浆虫;6月上旬至下旬每亩用20%吡虫啉可溶液剂5~10ml或3%啶虫脒乳油10~15ml对水30kg喷雾防治蚜虫2次;6月上中旬结合防治小麦蚜虫每亩用25%三唑酮(粉锈通)可湿性粉剂30~35g或50%多菌灵可湿性粉剂50g,对水30kg喷雾防治白粉病。 2针对玉米病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市玉米危害严重的蚜虫、叶螨等集中连片建设标准化综合防治示范园区15000亩。病虫害防治技术要点为:7月上旬至下旬用20%速灭杀丁乳油或4.5%高效氯氰菊酯乳油防治粘虫;7月中旬至8月下旬用1%蝇螨净乳油或1.8%绿集乳油防治玉米叶螨2~3次;7月中旬至8月下旬用2.5%封害乳油或4.5%高效氯氰菊酯乳油防治玉米蚜虫2~3次。针对蔬菜病虫害防控措施针对目前对石嘴山市蔬菜生产危害严重的小菜蛾、蚜虫、粉虱等集中连片建设标准化综合防治示范园区5000亩。病虫害防治技术要点为:5月上旬开始安装诱虫灯、杀虫灯、黄兰板等;6月上旬至8下旬用5%锐劲特胶悬剂2000倍稀释液、5%抑太保乳油2000倍稀释液、1.8%阿维菌素乳油2000~3000倍稀释液、5%定虫隆(抑太保)乳油1500~2000倍稀释液等药剂喷雾,防治害虫2~3次,收获前20天禁止打药。培训技术人员对植保专业化防治队员,一年进行5次集中上岗培训,培训病虫害防治专业知识、农药安全使用及防治器械维修技能。 3保障措施 3.1组织管理 成立项目领导小组,负责项目实施工作的组织协调、指导服务和资金筹措。对项目实行责任制,建立健全项目管理制度。由市县区农技中心成立由中心负责人和植保组技术干部为成员的项目运行及技术服务小组,负责项目运行,管理专业化防治队伍,做好农作物病虫害预测预报,全方位提供植保信息和技术,开展无公害绿色防控示范,进行施药人员培训。统一使用无公害高效低毒农药,统一调配,统一防治;努力提高病虫害专业化防控效果。 3.2资金支持 由于工作任务重,需要经费保障,申请市人民政府给予全市10家农作物病虫害专业化统防统治作业大队每家补助一定的经费,用于统一购置防治药剂、防治器械和工作经费,由市农牧局统筹安排,以确保此项工作顺利开展。 3.3加强项目监管 成立项目监督管理组,监督检查日常工作进展情况、项目资金运行情况,确保各项工作进展顺利,不发生重大病虫害危害责任事故。农作物病虫害统防统治工作责任重大,意义深远,通过此项工作的开展,确保石嘴山市粮食、蔬菜安全生产,促进农民增收、农业增效、农村和谐稳定。 作者:郭庆茹 杨学贵 杨雨翠 任天喜 单位:宁夏石嘴山市农业技术推广服务中心 农作物论文:检疫性有害生物防控农作物论文 1柑桔溃疡病菌 从20世纪末开始,长阳县几次采取坚决措施铲除柑橘溃汤病疫情[5],但其潜在威胁依然存在。该细菌属假单胞菌目、黄单胞菌科、黄单胞杆菌属的地毯草黄单孢柑桔致病变种[6],主要侵染柑桔、橙、柚等柑桔属植物形成溃疡病。病菌主要由苗木、砧木、接穗和其他繁殖材料人为远距离传播。短距离传播主要是通过风雨、昆虫(如潜叶蛾)和农具等。病害发生在叶、枝梢、刺和果实上,引起落果和落叶。叶片发病,开始在叶背出现黄色或暗黄色针尖大小的油渍状斑点,以后正背两面均逐渐隆起,扩大成圆形米黄色病斑,最后表皮开裂,呈海绵状,木栓化,灰白色或灰褐色,中心凹陷,成火山口状开裂,周围有黄色或黄绿色晕环。枝梢、果实上病斑与叶片上相似。细菌溢液检查可作为辅助诊断方法-将病叶洗净后剪下病斑放在载玻片上,滴加灭菌水,加盖玻片轻压,几分钟后用低倍显微镜观察,如见病菌从病斑溢出,呈雾状扩散,则系柑桔溃疡病。 2番茄溃疡病菌 2014年8月8日,湖北省植保总站在长阳县举办了番茄溃疡病防控技术培训班,防止番茄溃疡病扩散蔓延,以保护蔬菜生产安全。该细菌属放线菌目,棒状杆菌科,密执安棒杆菌密执安亚种,主要寄主是番茄,也侵染辣椒,烟草等茄科植物,暂无侵染马铃薯的记录。病菌可在种子及病残体上越冬,并可随病残体在土壤中存活2年~3年。带菌的番茄种子往往是新种植地的初次侵染源,在田间和杂草间主要通过水或人为的栽培措施传播。番茄溃疡病是细菌性维管束病害,番茄幼苗至结果期均可发生。病菌侵染后一般经过较长的潜伏期才出现症状。幼苗染病始于叶缘,由下部向上逐渐萎蔫。成株茎秆受害时,茎内部变褐以至中空开裂,湿度大时有菌脓溢出形成白色污状物,最后全株枯死,上部顶叶呈青枯状。“鸟眼斑”是病果的一种特异性症状,再侵染使病果上形成多个大小基本均匀一致的圆形病斑,呈白色,多隆起,中间有一褐色小点,病斑不可去除。 3湖北省农业植物检疫性有害生物补充名单 3.1十字花科根肿病菌 该真菌属鞭毛菌亚门,芸苔根肿菌,以休眠孢子囊在土中或粘附在种子上越冬,并可在土中存活6年~8年。初次侵染源主要来自土壤中的病残体或带菌种子,田间通过雨水、地下害虫和农事操作等传播,为害白菜、甘蓝、萝卜、油菜等十字花科植物根部形成根肿病,又称“天冬根”。病株根部出现肿瘤是此病最明显的特征。发病初期植株生长缓慢,下部叶片常在中午萎蔫、早晚恢复,后期基部叶片变黄、枯萎,有时整株枯死。白菜、甘蓝的根部肿瘤出现在主根和侧根上,主根上肿瘤大而少,侧根上小而多。萝卜在侧根上生肿瘤,主根一般不变形,后期龟裂、粗糙。连作、缺钙、偏酸、湿度大的菜地发病较重。 3.2茶饼病菌 该真菌属外担菌目外担菌科外担菌属,寄生性很强,以菌丝体潜伏于病叶的活组织中越冬和越夏,一般随带病的苗木人为远距离传播;菌丝发育产生担孢子,随风、雨传播侵染茶树、油茶形成茶饼病,又名叶肿病。嫩叶上初为半透明小点,后逐渐扩大并下陷成淡黄褐色或紫红色的圆形病斑,叶背或正面病斑呈饼状突起,并生有灰白色粉状物,最后病斑变为黑褐色溃疡状。叶柄及嫩梢被感染后,膨肿并扭曲,严重时病部以上新梢枯死。花蕾及幼果也偶尔发病。 4防控建议 4.1依法依规制定操作规程 参照相关法规,结合省级植保部门有关《植物检疫操作规程》制定当地的《农作物检疫性有害生物防控操作规程》。在制定操作规程时,尤其要注重以下几点:一是规范签发检疫要求书、植物检疫证书,做到程序形式无懈可击。二是严禁从疫区调入种子、苗木及其他繁殖材料。根据农作物种植品种情况及《全国农业植物检疫性有害生物分布行政区名录(2013)》,确定禁止从该地调入繁殖材料的行政区。三是从零星发生检疫对象的地区调入或从本地调出种子、苗木等繁殖材料时,必须经过严格地产地检疫、调运检疫程序,尽可能进行复检。四是制定疫区的常规防控措施,同时对检疫对象进行深入研究,力争控制蔓延或达到基本消灭,最终撤销疫区。五是做好疫情应急处理程序,制定报告、封锁、扑灭、控制预案。在预案中,查清“初始传播源”是控制疫情扩展的重要措施之一。重大植物疫情以农业部或省级人民政府农业行政主管部门或通报的疫情信息为确认依据。县农业主管部门要及时了解和掌握国内外农作物重大有害生物发生和防治信息,制定先进的防治技术措施,为指挥决策提供应急技术储备。 4.2加强监测,掌控发生趋势 只有加强普查监测,疫情才能“早发现、早报告、早隔离、早扑灭”。树立正确的防控理念植保专业技术人员要树立正确的防控理念,既不能怕在辖区内发现了检疫对象而被追究责任,更不能把检疫性有害生物当作办证收费甚至销售农药农械的有利条件而沾沾自喜。一切应以农业生产安全为重。加强宣传培训要加强对植物检疫法规、检疫对象知识的宣传培训,防微杜渐。现在,许多群众还对植物检疫认识不足,对检疫性有害生物了解不够。同时,植保专业技术人员普查范围有限。因此,只有走“群众路线”,才能及早发现疫情,采取应急措施,防止疫情蔓延。根据《全国农技推广中心关于开展2014年全国农业植物检疫宣传月活动的通知》,湖北省植保总站在2014年9月组织开展了全省农业植物检疫宣传月活动,重点宣传植物检疫相关法律法规、行政许可设定依据、规范要求和工作流程及常见的农业植物物检疫性有害生物识别及防控基本知识。要及时、全面展开普查一是对辖区内检疫性有害生物普查,原则上每隔三至五年全面调查一次,重点对象要每年调查。二是对已零星发生检疫对象的区域,应适当扩大普查范围,增加调查频率。三是对疑似检疫对象的病虫草害,要及时组织鉴定,并做好追踪调查。四是要把本行政区内繁殖材料生产基地作为重点监测对象,从大局出发,实事求是,对全国农业安全负责。五是要采取科学调查方法。根据病虫草害的发生情况,抓住关键时机,田间踏查与抽样调查相结合。对新发生的、零星发生的、可能发生的检疫性有害生物调查,易采用踏查的方法。即由普查人员逐村、逐组、逐片、逐园、逐圃进行低头慢步踏查。对繁殖材料地需逐块、逐行进行检查。对疑似发生检疫性有害生物的点片有针对性的仔细进行多次调查。对发现检疫对象的地块或疫区内疫情分布情况、发生面积、危害情况调查,易采用随机抽样的方法。即首先纵观全田,然后在调查区内按一定的间隔抽取一个取样单位,每块地多点(5点以上)随机取样,包括等距离平行取样、对角线取样、棋盘式取样、大五点取样、“Z”字形取样等具体方式。及时上报疫情调查时,应尽量避免田间人为传播检疫性病原物、昆虫、杂草。新发现疫情或疑似疫情,要立即采取隔离措施并及时上报。 作者:李红丽 田明华 杨邦贵 向玉蓉 柳佳晨 单位:湖北省长阳县植保站 湖北省长阳县农技推广中心 农作物论文:新品种展示之农作物论文 1县级种子管理站开展新品种展示对优新良种推广 具有显著的示范作用基层种子管理站代表政府进行种子管理,行使的是公益性职能,依托种子推广管理部门信息和技术优势,广泛引进近年来省内外投放市场的新品种进行展示试验示范,符合当地实际,对生产和农民选择优良品种更有指导性,通过现场观摩评选活动,严格筛选出适宜当地种植的品种,具有显著的客观公正性,能让广大干部群众直观看到新品种的优良高产性,可以从中优中选优,从而提高主导品种和主推技术的入户率和覆盖面,对优良品种的推广应用起到显著的示范推广效果。 2当前农作物新品种展示工作中存在的主要问题 由部省级及州级组织的农作物新品种展示工作,由于领导重视,经费投入充足,实施科学规范,宣传引导示范作用显著,但布点少、辐射面小;而面向生产、面向农民的县乡基层,由于思想认识不到位,领导重视不够,新品种试验示范推广力度不大。种子管理站由于工作经费紧缺等原因,在农作物新品种展示工作中科学规范程度不够,一是没有固定的试验示范基地,需要时临时选择农户的田块作为展示田,面积小,难以合理安排布局参试农作物新品种,也难以达到展示区交通便利、排灌方便的要求,而且,户主的种田水平也难以达到展示田科学栽培管理的要求,制约着参试品种高产性能的发挥;二是成熟收获前无力组织由各方参与的新品种现场观摩评介会,仅靠部分专业技术人员的宣传,从而降低了农作物新品种展示工作在宣传引导推广优新品种方面的示范作用;三是农技、种子等部门分工协作不够,各行其是,有的专搞水稻,有的注重玉米,以新品种引种观察试验取代农作物新品种展示工作,甚至只搞大春作物的新品种试验示范工作,小春作物无暇顾及。以巍山县为例,种子管理体制改革后,县级种子管理站承担着种子管理的公益性职能,但仅有人头工资费,无开展种子管理工作的工作经费,每年财政仅拨付给人员工资65.7万元,无工作经费,导致在开展农作物优新品种展示示范、宣传引导推广新品种等方面举步维艰,困难重重。 3建议措施 3.1加强基层农技推广服务体系中心建设,强化其农技推广职能 县乡(镇)农技服务体系是最基层的农技推广部门,是新品种推广中的一个重要环节。政府和农业主管部门应予以高度重视,要运用行政和经济手段,加强基层农技推广服务体系建设,增拨人员经费,吸收农技院校毕业生充实到基层,彻底改变目前县乡(镇)农技中心人员不足、技术老化、经费偏少的现状,以进一步强化其基层推广职能,使新品种推广形成网络,达到县有新品种引进优秀试验展示点,乡镇有新品种展示片,让广大农民通过新品种展示田的宣传引导作用,尽快用上适合本生态区域的优质、高产、高效新品种,用科学发展观指导农作物新品种推广工作,促进农业现代化向纵深发展。 3.2争取政府支持和财政资金投入 实践证明,新品种示范展示为各级农业部门和广大用户提供了直观评价新品种的平台,是加快新品种推广的有效途径。农作物新品种展示工作是一项公益性工作,试验示范本身还具有一定风险,不会产生直接经济效益。农作物新品种展示工作要有政府财政资金的投入,保证公益性,因此,基层以种子管理为主的农技部门要在提高认识的基础上,主动向各级政府及上级业务主管部门反映工作中存在的困难和问题,争取政府支持,将种子管理工作经费列入财政预算,增加投入,这样才能确保新品种试验示范展示工作健康规范运作。 3.3建设相对稳定的试验示范基地 充分抓住当前国家强化基层农技推广体系建设契机,按生态区域择优布点,建设相对稳定的农作物新品种试验展示区,逐步减少在农户承包田搞新品种试验示范展示工作的情况,以提高试验示范工作的科学规范化程度,也便于现场观摩。 3.4新品种展示示范工作要科学严谨 一是遴选展示品种应公开,可以邀请当地种子企业和农技部门一起共同确定展示品种,以提高新品种展示的认同,参示品种必须是近3年通过国家或省级审定并在适宜推广区域的合法品种,有较大的推广潜力,列入农业部主推品种目录的品种优先参加。二是展示品种应尽可能安排在同一田块或相邻田块连片种植,每个品种种植133~333m2,田间种植管理按当地先进栽培管理措施进行,要科学及时,达到当地中上水平,以确保展示品种生产潜力充分发挥,保证展示效果;同时,田间观察记载及测产调查要系统、规范,收获后要及时撰写工作总结,对展示品种评述要公正评介,不回避缺点,实事求是。三是要组织好现场观摩,展示的目的是要把各品种的特征特性展现出来,让人们亲眼目睹,熟悉了解。因此,在展示田成熟收获前要组织好现场观摩会,由县农业局主持组织召开有县乡部分农技人员、种子企业代表、种子代销户、种田大户、新闻媒体参与的良种评介会,现场观摩评选,确定当家品种和后备品种,由此形成部门合力,并通过媒体宣传,推动新品种、新技术的推广应用。 作者:陈进 刘智 杨建梅 单位:云南省大理州巍山县种子管理站 农作物论文:农机农艺技术与农作物论文 1提高农业机械化作业技术 根据国家颁布的相关文件要求,农业相关部门必须重视主要农作物农机农艺技术的相互融合,要加强对农业机械化作业技术的管理,提高农机农艺技术的融合度。要能够对当下农业生产中出现的技术问题进行研究和分析,并提出有效的解决措施。要统一制定农业生产技术标准,加强对农业农机农艺技术的研究,从而提高农业生产技术水平。可在农业部门中设立农机农艺综合部门,分别由农机单位和农艺单位的技术人员所组成。 在此部门中要定期开展技术交流会,一同讨论和解决主要农作物的生产问题。规范技术人员的操作,严格按照生产流程来实施农机农艺技术,采用现代化种植模式,从而保障主要农作物的生产质量。另外,要根据农作物的品种来规定其种植间距,确定播种期,按时定量施肥,以促进农业生产水平的提高。融合主要农作物农机农艺技术并不是一项简单的工作,具有一定的复杂性,在实施过程中存在着一定挑战,需要进行系统规划。但是与此同时,主要农作物农机农艺技术的融合也为我国农业发展带来了新的机遇。因此,可以先选择容易控制的农作物来进行实验,要因地制宜,以保障农作物的生产水平。 2加强农业机械化管理,政府给予一定的支持 为加强融合主要农作物农机农艺技术,则必须加强对农业机械的管理,提高农业机械化水平。政府要予以一定的支持,充分发挥政府的宏观调控职能,加大农业技术补贴力度,并且重视对农机农艺技术融合的宣传,使农民能够实施保护性耕作,可优化农业资源配置。要推广农业机械设备的应用,加强对农民农机技术培训,规范农机设备操作,以使其能够将农机技术与农艺技术有效结合,从而提高主要农作物的产量,保障其质量。 3结语 我国主要农作物有玉米、油菜和棉花等,为保障其生产质量和产量,则必须创新主要农作物的生产技术,采用全新的生产设备,协调配合农艺技术和农业机械设备,以提高我国主要农作物的生产水平,从而为我国农业的稳定发展提供重要保障。推广主要农作物农机农艺技术,具有重要的实用价值,可通过建立健全管理体系和技术体系,以提高主要农作物农机农艺技术水平。总而言之,主要农作物农机农艺技术的融合势在必行,必须加强管理。 作者:郭凤成 单位:公主岭市怀德镇农机技术推广站 农作物论文:气候条件之农作物论文 1农作物生长季气候条件 热量条件。由图1可知,2014年朝阳市农作物生长季平均气温为19.4℃,比历年同期(19.3℃)偏高0.1℃。各月温度变化幅度不大,其中4、7、8月温度偏高,5、6、9月温度偏低。由图2可知,2014年朝阳市农作物生长季各地日照总时数为1460.7h,历年为1472.4h,比历年偏少11.7h。各月日照时数变化幅度较大,其中6月日照明显偏少,8月日照最多。水分条件。由图3可知,2014年农作物生长季全市平均降水量为357.9mm,比历年同期(419.1mm)少61.2mm,少15%。降水时间、空间分布极不均匀,发生了有气象记录以来最严重的“夏旱”。时间分布是5、6、9月降水偏多,4、7、8月降水偏少;空间分布是建平县生长季降水总量比历年略偏多,其他地区均偏少。北票市、凌源市、喀左县、朝阳县南部生长季降水量最少,比历年同期偏少77.5~131.0mm,是旱灾较重地区。 2农作物生长季气候条件分析 2.1有利的气象条件。一是热量条件比较适宜。2014年农作物生长季平均气温比历年偏高,温度变化幅度较小,日照时数略偏少,虽然春季温度升降波动幅度大,5月初部分地区遭遇低温冻害,但整个生长季热量条件匹配较好,能够满足大田作物生长发育需要。二是春播期透雨出现及时。春播期降水空间分布不均匀,北票市、建平县、朝阳县大部分地区降水偏少,春旱较重。5月11—12日全市普降第一场透雨,平均降雨量44.3mm,解除了前期的旱情,雨后掀起了春播春种的高潮。据农业部门统计,5月23日全市大田作物播种结束,比2013年提早了25d。三是作物苗期水分条件充足。5—6月朝阳市平均降水量为195.8mm,比历年同期(132.1mm)偏多63.7mm,偏多48%。此时段为大田作物苗期至拔节期,水分供应充足,大田作物长势良好,大部分地区为一类苗。 2.2不利的气象条件。一是部分地区春旱较重,播种时间差异大。春播期凌源市、喀左县等南部地区降水偏多,接墒雨及时,4月上、中旬开始播种大田作物。北票市、建平县、朝阳县大部分地区降水偏少,春旱较重,直到5月中旬初出现透雨,春旱得以解除,大田作物才陆续开始播种,播种时间比墒情好的地区偏晚10~20d。二是降水异常偏少时段突出,“夏旱”严重。2014年农作物生长季降水时空分布不均匀,特别是7—8月各地降水持续偏少,全市平均降水量仅为105.9mm,历年同期为221.3mm,比历年同期偏少115.4mm,偏少52%,创有气象记录以来同期最少极值,朝阳市发生了自1952年以来最严重的“夏旱”。7—8月为朝阳市大田玉米开花授粉至灌浆期,大豆为开花鼓粒期,是水分需求量最多时期。此时降水少,使大部分地区玉米遭受严重的“卡脖旱”,玉米叶片枯黄、萎蔫,开花授粉受阻,果穗发育不良,直接影响产量形成。8月末出现较大范围有效降水,缓解了大部分地区的旱情,但受灾较重的玉米,由于叶片干枯,果穗干瘪,后期虽然有水分补充,但也难有收成,造成大幅度减产。 3结论与讨论 2014年朝阳市农作物生长季热量条件较好,水分条件不足且时空分布极其不均衡,导致大田作物遭受了历史罕见的夏季干旱灾害,造成部分地块减产或者绝收,农业气象条件对农作物生长发育和产量形成弊大于利,农业生产属于歉收年。朝阳地区是辽宁省干旱频发区[13],2009、2013、2014年干旱发生时段处于作物开花授粉灌浆成熟阶段,对作物生长发育和产量形成影响程度远大于其他时段[14]。因此,密切关注干旱灾害发生规律[15],培育抗旱品种、充分利用气候条件资源,趋利避害,发展设施农业和膜下滴管等节水农业,大力实施人工增雨工程建设等,将成为保障区域粮食生产稳产丰收的重要举措。 作者:张富荣 冯淑霞 冯雪菲 刘志鹏 单位:辽宁省朝阳市气象局 农作物论文:农作物图像与农作物论文 1农作物图像 SVD算法去噪记一幅农作物图像可以表示成矩阵形式:ARm1×m2(m1×m2),即:该图像矩阵的秩为,对该图像矩阵进行奇异值分解(SVD)可以表示成:A为含有噪声的农产品图像矩阵,A'为没有噪声干扰的农作物图像矩阵,N为噪声矩阵。对矩阵A进行奇异值分解后,噪声信息则表示为较小的矩阵奇异值,而图像中绝大部分的目标信息则对应较大的矩阵奇异值,因而可以通过选择少量较大的奇异值进行矩阵重构,从而起到滤除噪声的目的。 2小波域自适应SVD算法改进策略 农作物图像经过小波变换后,获得了不同方向的小波分解子图像,各子图像中的图像信息大体上呈水平、垂直或对角分布,这实质上是对图像中的信息进行某种程度的分类,有利于分别加以处理。图像经过奇异值分解后,对水平、垂直方向分布的子图像而言,图像信息集中于少数较大的奇异值对应的矩阵向量中;而对于对角方向分布的子图像而言,图像信息所对应的奇异值则没有明显的区别,即图像绝大多数的信息分布于数量较多的奇异值对应的矩阵向量中。对于这2个部分的图像滤波,学者们进行了一系列研究,例如,黄飞江等通过对图像进行分块,然后进行SVD,这在一定程度上提高了SVD算法性能,但是图像分块计算量较大,因而导致该算法的执行效率较低[8];王敏等将对角分布的子图像旋转成水平或垂直方向,通过PSNR对重构后图像质量进行评价来选择参与重构的奇异值数量,但是该方法无法实现获得重构奇异值的数量,只能通过反复试验之后从众多试验结果中挑选出最佳的滤波图像,所以该方法实用性不强[7]。因此,本研究针对水平(或垂直)、对角分布的小波子图像分别提出一种改进自适应SVD算法。 3水平(或垂直)方向自适应SVD算法 对于该部分小波子图像采用奇异值分解后,绝大部分信息对应的非零奇异值序列为{λ1,λ2,λ3,…,λJ},尽管较大的奇异值代表图像中的大部分信息,较小奇异值则代表较少的图像信息,但是若对小奇异值直接舍去,势必会影响图像重构效果,因此本研究提出一种奇异值数量选择方法,步骤如下:3算法性能的测试采用拍摄于甘肃省华亭县安口镇某蔬菜大棚的2幅农作物图像作为测试图像(图2),采用本研究所用算法对其中加入不同密度的随机噪声进行去噪并将其去噪性能与SVD算法和改进SVD算法[7]进行对比。对上述试验结果引入峰值信噪比(peaksignaltoratio,PSNR)[9-10]进行精确评价,PSNR值越小,说明去噪后图像与原始图像越接近,反映去噪算法性能越优,测试结果如图3和图4所示,为了便于比较,所有图像均进行灰度化处理。对图2中2幅测试图像分别加入了密度为30%的随机噪声,获得了如图3-a和图4-a所示的噪声图像,其中出现了密密麻麻的的黑点、白点,特别是图3-a中的青椒已经无法辨认出来。采用SVD算法进行去噪后获得了如图3-b和图4-b所示的结果,可以看出图中密集的噪声点有所降低,取而代之的是大量的黑点,且图中青椒表面的黑点密度较大,严重干扰了对青椒的准确识别。图3-c和图4-c中的黑点密度有所降低,青椒能够基本辨认出来,这说明通对小波域对角方向高频子图像进行旋转至水平或垂直方向后进行SVD滤波这一改进思路是可行的。本研究所用算法的滤波结果如图3-d和图4-d所示,可以清晰地看出,图中仅存在极少量的黑点,图像清晰度得到最大限度地改善,这说明本研究的改进策略较文献[7]略胜一筹。从表1可以看出,本研究所用算法对于不同密度的噪声图像滤波结果均优于SVD以及改进过的SVD算法,特别是对于噪声密度为30%的噪声图像滤波,本研究所用算法的PSNR远远高于另外2种算法,说明本研究所用算法适合从图像中滤除密度较大的噪声,这与上述分析结果相互印证。 4小结 针对农作物图像中时常出现的大量随机噪声,在对SVD去噪算法基本原理深入分析的基础上,结合小波变换,提出一种小波域改进自适应SVD去噪算法。通过将实地拍摄2幅农作物图像进行算法性能测试,并与SVD算法以及改进过的SVD算法进行性能定性、定量比较,结果显示,本研究所用算法性能比另外2种算法略胜一筹,这为农作物噪声图像的处理提供一种有效方法。 作者:李春丽 单位:江西省信息中心 农作物论文:种子购买及使用农作物论文 一、选购采用种衣剂的种子鉴别方法 首先要仔细检查种衣剂的成膜性如何,还有其的附着力及牢固度怎样。这里,通常利用手轻轻搓揉种子,包衣膜的脱落率要在15%这个范围之内。由于正规生产厂家都会对种衣剂的成分、用途等特性在包装上进行说明。农户可以根据需要自行选择购买。 二、购种时应注意的问题 我们在购买种子时首先要形成这样的观念,不是价格越高、种子越新就是好的种子。我们必须注意不同品种的适应性是不同的问题。它们一般会受到天气、温度、土壤、光照、环境等诸多因素影响。因此,购种时第一要了解清楚种子在当地的适应性是否够强。要注意新老品种搭配,做到稳中求益。也可以咨询当地农技部门,选择适合本地种植条件和气候特点的品种,要按照种子使用说明进行适时播种和科学栽培、灌溉、施肥等田间管理,并加强病虫草害的防治,做到良种良法配套,不能重视品种而忽视了田间的管理过程。不仅要掌握相关品种的不同特性及栽培技术要点。还要根据当地的生产水平、种植方法等具体因素,来购买合适的品种。玉米、水稻、小麦、等主要农作物品种在推广应用前应当通过审定,通过审定的农作物品种均标示有适宜的生产种植区域和栽培要点,不要购买未经审定的农作物种子。要按照所购品种的栽培要求进行生产种植和管理。 三、购买种子后的注意事项 购买种子后,我们要养成向经营人员主动索取相关发票,并保存好种子的包装袋及样品的习惯。因为,发票是消费者购买种子的直接证据。它如同经销商和消费者之间达成的购物合同,要受到法律保护。这样,若发生种子质量问题等消费者就可直接凭借发票,及相关的证据向经销商索赔。或者也能到当地相关的执法机构进行投诉,拿起法律武器维护自己的合法权益。 四、购种后可进行发芽试验 购种后15日内自己先做发芽试验,发芽率低于标签标注时,及时向销售商反映,也可到农业部门申请鉴定,销售商试验或鉴定发芽率低于所标注值时,及时退种。 五、播种后的注意事项 使用后若出现质量问题并造成一定损失的,使用后一定要立即拿起相关的购种凭证等到经销单位,要求他们组织开展田间鉴定和测产工作。申请田间鉴定时,要保持田间自然状态,不要错过该作物典型性状表现期以及已造成的所有损失。如果销售单位不具备田间鉴定、测产能力或者不能到现场保全期赔偿。消费者就需要到当地的农业行政主管部门进行投诉。并申请和委托种子质量检验机构组织开展专门的田间鉴定和测产工作。若经过相关部门协调、仲裁后依然未能解决问题,或者认为赔偿不合理,得不到赔偿等等,消费者可以直接到人民法院进行起诉。要求根据我国相关的《种子法》给予一定的赔偿并及时处理。 农作物论文:免耕栽培农作物论文 1农作物免耕栽培技术的分类 免耕措施的类型主要可以分为三种:①覆盖耕作。其主要是在播种之前对土壤进行翻动,主要的耕作机具为深松机、平耙、圆盘耙、中耕机以及切茬机;采用药物或是中耕除草。②垄耕。该方法中除了施肥以外,从收获一直到播种都不对土壤进行翻动。种子播于垄台的种床上,采用圆盘开沟机、平耙、小犁或是清垄机进行开床;残茬留在垄间的表面,使用药物或是中耕进行除草,在中耕的过程中重新成垄。③不耕。即除了施肥以外,从收获一直到播种都不对土壤进行翻动。将种子播于窄种床上,使用清垄机、小犁、内向铲、圆盘开沟机或是施耕机进行开床。使用药物对杂草进行控制,非紧迫不采取中耕的方法进行除草。 2推广免耕栽培技术的效果 当前,我国的免耕栽培技术经过了多年的发展,可以总结出以下四点优势:(1)有利于适期播栽。采取耕翻种植的方法,其在前茬收获之后,需要采取耕翻晒堡以及碎堂整地等工作,一共需要超过20天的工作日。在农忙时,农活集中、季节紧,采取耕翻栽培的方法极易导致播栽(种)季节的延误。而使用免耕栽培技术之后,通常可以将播栽(种)期提早5~7天,确保大面积稻麦油作物能够适期种植。(2)促进壮苗早发。免耕麦田表层土壤的墒情比较好,肥力较高,播种十分均匀,覆土的深浅一致,避免天早时的出苗不齐或是连雨时的烂耕烂种,有助于争取早苗以及提高齐苗率;采取免(少)耕法进行种稻,有助于早育小苗的移栽,防止深栽导致僵苗的现象,有利于强个体、壮群体,争取多粟、多穗以及大穗。(3)节省农本。免耕栽培技术具有轻简省工、降低劳动强度、节省农本的优点。免耕麦平均每667m2能够节省人工约3个,减少农本25%左右;早直播稻能够节约用水约30%,免去了耕翻、泡田以及平整的作业,每667m2能够节省育秧、栽秧的工时农本费约100多元,并且改变栽秧时“面朝黄土背朝天”这样的传统生产方式。(4)有利于增产增收。稻茬(少)免耕种麦具有效率高、保墒好的优点,与常规的耕翻种麦相比,能够增产1~1.5成;板茬免耕油菜具有早播早栽、早发冬壮以及冻害轻的优点,春季苗势转化十分快,结角层的结构合理,有利于高产。 3免耕栽培技术推广中存在的问题 3.1资金供给不足 我国一些地区因受到财政资金的影响,虽然新技术得到引用,但是缺乏后续力量,使得全面发展受到阻碍。导致该原因是由于政府资金供给不足。技术会停留于现地,得不到更新,难于获得发展。 3.2农民未能掌握专业知识 与传统农耕技术不同,人们对于免耕培植技术的认识不足,对于免耕栽培技术的原理、实际操作等均缺少充分的了解,很多农民未具备专业知识,没有从技术角度去考虑存在的问题,这直接影响了免耕培植技术的推广。 3.3免耕栽培技术水平较低 当前,我国的免耕栽培技术的应用还是较为广泛的,但是由于其本身的技术水平较低,导致该技术使用之后容易出现一些后续问题。例如:在使用免耕栽培技术后,农田草害难度大,还会出现秸秆腐烂等情况。而且难以充分运用有机肥料,多数肥料于表层上分布,损耗流失等现象会经常出现。 4免耕栽培技术的完善 4.1强化资金管理 要集中项目资金,切实加强管理,建立专门账户,确保专款专用,确保资金足额到位。切不可将项目经费与日常工作经费混为一谈,切不可擅自挪用项目资金,切不可随意改变资金用途,要确保项目资金使用安全。同时,要进一步加大重大技术项目化、政策化的工作力度与创新,不断扩大免耕栽培技术专项资金规模。 4.2加强宣传工作 对于我国农业发展,免耕栽培技术具有着较大的促进作用,其为一项农业种植新技术。所以,地方政府应在各个方面加强宣传力度,在与广大农民合作、交流的基础上,做好技术指导,让农民们积极采取免耕栽培技术,让他们认识到种植作业中应用免耕栽培技术的优势。 4.3选择科学、合理的技术路线 (1)免耕和轮耕结合。推广应用免耕、少耕和深松、犁耙、翻耕、旋耕相互结合的土壤耕作制度。实行“三三轮耕制”,即在免耕栽培的地区每年进行深松或是耕翻1/3,3年则轮耕一遍,或是因地制宜地推广免耕之后,隔3~5年采取翻耕、隔茬深松等免耕、轮耕结合的耕作方式。(2)免耕和覆盖结合。遵循“少动土、少裸露、多覆盖”原则,在免耕基础上,进一步采取地膜覆盖、秸秆覆盖、绿色植被覆盖以及不同组合的多元覆盖方法,实现农田的免耕以及周年覆盖,从而实现“适度湿润”与“适度粗糙”的土壤状态,有效地提高免耕技术的应用效果。(3)农机和农艺结合。采取免耕整地、免耕育苗、免耕直播、免耕套种、免耕移栽以及秸秆还田等机械化作业技术和精量播种、培育壮苗、化学调控、节水灌溉、平衡施肥、病虫防治以及防灾减灾等高产高效相结合的方法,从而提高农作物的种植规模以及农田的作业效率,实现免耕栽培技术的标准化。(4)良种和良法结合。在品种上使用抗倒性较强的优良品种,综合考虑产量与品质;在技术上,以免耕整地、育苗、直播、套种以及移栽为主,达到良种、良法的有效结合。此外,加强免耕栽培和测土配方施肥、病虫无害化综合防治等技术与除草剂、壮秧剂、腐烂剂等物化技术的结合,提高技术科技含量。 4.4建立农业试验田 为了让人们看到新技术的优势所在,可以建立农业试验田,采用新技术来试验种植。为更好推广新技术在整体地区应用,可通过建立良法、良种、良田等措施,使示范田更快地在农村得到普及。 5结语 综上所述,免耕是一项科学性非常强的耕作方式,特别是在经济水平高的地区应优先得到推广普及。最近几年,保护性耕作技术得到迅速发展和普及推广应用。随着农机具等不断创新发展,适于不同农作物的各种免耕技术将会逐步取代传统的翻耕技术,成为农业耕作方式发展的必然趋势。 作者:龙锦辉 龙平 单位:贵州省晴隆县中营镇政府农业服务中心 农作物论文:明清时期农作物论文 一、关于粮食作物的研究 国以民为本,民以食为天,粮食作物一直以来是农业经济中最基本的农作物,粮食生产自古以来也是关乎国计民生的大事。据20世纪70年代编写的《珠江三角洲农业志》第五册记载,珠江三角洲粮食作物主要有水稻和旱粮两类,其中旱作粮又包括麦类、薯类、豆类和粟类四大类作物。[1]珠江三角洲的稻谷栽培有着久远的历史,也是我国稻作起源地之一。栽培作物的起源,是由野生稻的逐渐驯化而来。著名的水稻专家丁颖于1926年在广州市东郊犀牛尾发现野生稻,以后陆续在珠江三角洲的番禺、增产、从化、三水、清远及开平等县都有发现。[2]野生稻的发现,也在某种程度上印证了珠江三角洲是我国栽培稻作起源地之一。周晴对明清以来珠江三角洲北部的的低塱区的深水稻和水生植物进行讨论,指出16-20世纪中期珠江三角洲北部的低塱区分布着面积广阔的湖沼湿地资源,这里的作物栽培及水生植物群落都具有鲜明的地域特色。[3]珠江三角洲历来都是以稻谷为主要的粮食作物,直到明中期以后,商品经济逐步有所发展,稻谷生产的发展,逐渐为其他作物代替,稻谷开始出现紧张以至供不应求的状态。除水稻外,明清时期珠江三角洲开始普遍种植番薯、玉米和木薯等旱粮作物。实际上,明清时期,美洲作物的引进改变了粮食作物的种植结构。王双怀认为,明代中后期,华南地区与海外诸国的联系密切,从海外引进的粮食作物主要有玉米、番薯和花生。[4]吴建新等讨论了明清时期番薯、玉米、花生、烟草在广东的引进和传播情况,认为明清时期,中国传统作物结构及种植制度,由于外来作物的引进及其广泛的传播,发生了显著的变化。[5]对于粮食作物的研究,学者们大多从粮食生产与贸易的角度进行讨论。谢天祯、潘燕萍对宋元明时期广东的粮食生产与贸易状况进行了分析,认为宋、元、明三代,广东曾是我国一大粮食产区,每年均有大批商品粮运往外地,接济闽、浙及东南亚地区,以广州为中心的珠江三角洲不仅是广东的主产区,也是广东米粮贸易活跃的区域之一。[6]吴建新认为,明代中叶以后广东农业商品化过程中,粮食生产并没有像经济作物一样快速增长,相反由于经济作物种植面积的大量增加,在一定程度上使得粮食作物种植面积相对减少,以至于出现了明中叶以后广东的长期缺粮问题。[7]乃至到民国时期,广东的缺粮问题依然严重。曾伟对民国广东的粮食状况进行了论述,认为民国时期广东出于缺粮状态,尤其是抗战时期广东的缺粮问题更为严重,各地出现严重的粮荒,酿成了严重的社会问题。[8]对于清代广东的缺粮问题,陈春声认为,在人口增长所带来的粮食短缺的压力下,广东人选择了种植更多的高价值的非粮食作物,使单位面积耕地可以容纳更多的劳动力并使其收益可以养活更多的人口,所需粮食则从市场上获得的方式来解决。 二、关于经济作物的研究 经济作物是明清时期珠江三角洲种植的重要农作物之一。经济作物的种类包括甘蔗、蒲葵、茶叶、花木、蔬菜和水果等。20世纪70年代编写的《珠江三角洲农业志》,其中第四本关于珠江三角洲蚕桑业发展史,第五本关于珠江三角洲主要作物和畜牧、林木历史,第六本关于珠江三角洲果木业发展概况和荔枝龙眼、柑桔、香大蕉、菠萝四大(笔者认为是“五大”)水果生产发展史,这些都涉及到了珠江三角洲经济作物种植的历史。[10]明清时期,随着商品经济的发展,珠江三角洲的经济作物种植得到了快速发展,逐步形成主要经济作物专业区。据叶显恩等人的研究,明清时期在珠江三角洲开始逐渐形成甘蔗、茶叶、蒲葵、蔬菜、花木和水果等专业种植区。例如甘蔗的种植,至明末已经形成以番禺、东莞和增城为中心的甘蔗产区。[11]刘正刚等对明清时期珠江三角洲的果树栽培进行了讨论,指出明清时期珠江三角洲地区人们对果树的认知、分类更为细化,通过接枝、驳枝等技术培育果树的新品种,在实践中注重气候、土壤、防护等对果树栽培的影响,对果品贮藏也进行了新的尝试,进一步推动了珠江三角洲地区的农业商业化发展。[12]陈伟民对宋代岭南的主要粮食作物和经济作物的生产经验进行了讨论,经济作物论述主要分副食作物、纤维作物、辛香作物、果树作物、糖料作物、花卉作物和林木作物七大类分述。[13]王双怀讨论了明代华南的棉花、蚕桑、诸麻、甘蔗、茶叶、芝麻、油菜、油桐、乌桕、荔枝、龙眼、槟榔、杉树、诸竹、诸菜、香料、染料和药材等经济作物的分布及其地域特征,认为明代中期以后,商品经济的发展对经济作物的生产具有较大刺激作用,而经济作物的增长反过来又在一定程度上推动了商品经济的发展。[14]司徒尚纪讨论了明代广东农业和手工业分布的特点,认为明代广东农业中,经济作物种植业是最发达的商业性农业,其中蚕桑、甘蔗、水果、鱼苗、蒲葵、种香、花卉、蔬菜等,已形成商品性集中产区,成为商品经济发达的珠江三角洲的农业地理特征。[15]唐森、李龙潜分析了明清时期广东经济作物的种植情况,认为由于粮食作物品类的单调,水稻所产又不足供食,广东经济作物的种植和发展,在明以前肯定受到极大的限制。明清时期广东经济作物的种植情况出现了新的趋向,诸如明清广东经济作物品类繁多,经济作物种植面积不断扩大;随着经济作物种植的推广,专业化的农作物区的出现;明清时期广东经济作物种植的目的,已不单纯地为了满足生产者本身的需求,而是作为商品生产投入流通领域去获取交换价值。[16]李华分析了明清时期广东农村经济作物的发展,认为广东农村种植经济作物有悠久的历史,但经济作物大面积生产,农产品的商品化,则是从明朝嘉靖、万历年间开始的,到了清中叶,广东有些府州县农村经济作物的发展,农产品商品化的程度,已经超过了江南五府而跃居第一位。 三、关于农业商业化的研究 明清时期珠江三角洲经济作物的大量种植和农业的商业化有着密切关系,一方面经济作物的大面积种植,可以促进农业的商品化,另外一方面,农业的商业化也带来了经济作物更大范围的种植。叶显恩对珠江三角洲的农业商业化发表了系列论文,讨论了农业商业化的兴起、增进,及其发展水平、性质,认为明代晚期,珠江三角洲的各种经济作物陆续形成各自的中心产地,商品性农业专业区域逐渐出现和扩大。[18]在农业商业化发展的基础之上,明中叶以降,珠江三角洲的农村墟市所呈现的繁荣景象。[19]蒋祖缘讨论了明代广东农业商品性生产发展的原因、状况及其影响,认为自明代嘉靖以后,白银流通更为广泛,珠江三角洲以经济作物为主的商品性生产的发展势头越来越大,专业区域开始形成。[20]姜守鹏讨论了清代前期广东商业性农业的发展,认为广东商业性农业的发展主要表现为经济作物和园艺作物及其加工业的商品化和迅速发展。[21]陈忠平比较了长江三角洲和珠江三角洲两地的商品经济发展,指出明清时期珠江三角洲与长江三角洲在农业生产上都不同程度地突破了单一的自给性粮食生产,形成了以经济作物为主要内容的商品化种植业生产,农业的商品化程度迅速提高。[22]程明讨论了清代环珠江三角洲地区农村商品经济的发展,认为环珠江三角洲地区农村经济在明末清初曾遭受重大破坏,自康熙朝起,环珠江三角洲地区的商品经济有了迅速的发展,表现为经济作物的广泛种植、商品性园艺作物的大量栽培、手工业生产部门的专业化趋势和墟市的普遍繁荣。[23]刘志伟指出,清代广东的粮食贸易,主要是由于珠江三角洲等地农村在出口贸易的刺激下,大量发展经济作物,从事日益专业户的商品生产,形成了广阔的粮食需求市场。以国内外贸易为基本内容的商品流通形成的市场刺激,是清代广东商品生产发展的直接动因。[24] 四、余论 以上学界的讨论,大多数是就某个问题的讨论,很少以珠江三角农作物种植结构变迁为专题的深入研究。实际上明清时期珠江三角洲的农作物种植结构发生了重要的变化,传统以粮食作物为主的种植结构,逐渐转为以种植经济作物为主。表面上看起来似乎仅仅是农民种植作物的种类的发生变化,其实作物种植选择的变化反映的是明代中叶以来珠江三角洲地域社会经济的发展。明代中叶以来,美洲作物的引进、澳门的开埠、海外贸易的来往频繁及市镇经济的繁荣等都对珠江三角洲农业种植的选择产生了深刻的影响。民以食为天,一般来说,农田上种植何种作物,对于农民来说,起初是为了满足基本的温饱问题,在国内外市场需求的刺激下,经济作物的种植成为珠江三角洲农民获取更高利润的最终选择。明代中期,珠江三角洲经济作物的崛起,粮食作物的逐渐萎缩,导致了缺粮问题的出现,米粮市场的国际贸易的出现。各地逐渐因地制宜,形成了各具特色的经济作物专业生产区。不同作物围绕着市场供求关系而展开争地的现象,每一种作物的种植背后必然是经济选择的结果,也是市场经济发展的结果。 农作物论文:水足迹计算分析农作物论文 1材料与方法 1.1研究区概况 新疆幅员辽阔,地形非常有特色,横亘中部的天山将新疆分作天山北部、天山南部两块区域,再加上东部地区形成新疆三大区域,即:北疆、南疆和东疆。北疆包括:乌鲁木齐市、克拉玛依市、昌吉回族自治州、博尔塔拉蒙古自治州、伊犁州直属县(市)、阿勒泰地区、塔城地区、石河子市;南疆包括:巴音郭楞蒙古自治州、阿克苏地区、喀什地区、和田地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州;东疆包括吐鲁番地区、哈密地区。本文在研究农作物生产水足迹时,由于克拉玛依市、石河子市的数据缺失未包括在内,因此总计13个地(州)。新疆是灌溉农业区,小麦、玉米、棉花是主要农作物,2011年小麦、玉米、棉花的播种面积分别占全区总播种面积的21.63%、14.61%、32.87%。小麦面积中冬小麦播种面积占60%左右,春小麦占40%左右。北疆以种植春小麦为主,南疆以种植冬小麦为主,其中天山南北两侧从丘陵到山前平原多为冬春麦混种区[13]。玉米在新疆粮食作物中的地位仅次于小麦,根据播种时间的不同可分为夏玉米和春玉米。北疆和焉耆、拜城盆地主要为春播玉米区,南疆和东疆大部分地区,以夏播玉米为主。 1.2研究方法 1.2.1作物需水量 作物需水量是在理想的生长条件下作物从种植到收获所需的蒸散量,等于生长期内蓝水和绿水蒸发量之和。作物的需水量一般采用联合国粮农组织(FAO)推荐的以Penman-Monteith公式为基础的作物系数法。ET=Kc×ET0(1)式中,ET、Kc、ET0分别表示某一时期内,作物需水量、作物系数及参考作物腾发蒸腾量。其中,作物系数反映实际作物和参考作物之间需水量的差异。而参考作物腾发蒸腾量,是一种假想的参考作物冠层腾发速率,其大小只与气象因素有关,采用FAO推荐的最新修正Penman-Monteith公式进行计算[14]。作物理想生长条件下,绿水的蒸散发即降雨的蒸散发等于总作物蒸散发与有效降水的较小值。蓝水蒸散发即农田灌溉用水的蒸散发,等于总作物蒸散发减去有效降水。当有效降水超过作物蒸散发时,其值为0。绿水和蓝水的计算公式如下:ETgreen=min(ETc,P)(2)ETblue=max(0,ETc-P)(3)式中,ETgreen为绿水蒸散发量;ETblue为蓝水蒸散发量;ETc为总作物蒸散发量;P为有效降水,是总降水中能被作物利用的那一部分水分。本研究使用美国农业部土壤保护局(USDASCS)的方法来计算有效降水量。 1.2.2灰水 灰水足迹指以自然本底浓度和现有的环境水质标准为基准,将一定的污染负荷稀释至高于一定环境水质标准所需的淡水体积[15]。这一部分水由于不能被人类利用,所以形象地称之为灰水。农业生产过程中,为了获得更高的产量,通常需要施用大量的化肥和农药。而化肥并不能被作物全部吸收利用,多余的肥料及农药会渗入地下或进入地表径流造成地下水和地表水的污染。由于氮肥是造成地下水及地表水污染的主要来源,一般以淋失氮的需水量作为灰水足迹。根据相关文献[16],本研究选取氮肥施用量的10%作为淋失量。由于研究区地处干旱区,农田以灌溉为主不易形成地表径流,氮肥主要造成地下水的污染,所以本文采用中国地下水质量标准(GBT14848-93)中的Ⅲ类标准,氮的最大容许浓度为20mg·L-1,氮的自然本底浓度一般取零。具体作物生产过程的灰水足迹计算公式如下:WFgrey=(a×AR)/(Cmax-Cnat)(4)其中,WFgrey为作物灰水足迹;AR为氮肥施用量;a为氮淋失量(即进入水体的污染量占总氮肥施用量的比例);Cmax为氮肥的最大容许浓度;Cnat为污染物的自然本底浓度。 1.2.3作物生产水足迹 水足迹是指一个国家或地区,生产一定人群(个体、城市或国家)消费的产品和服务所需要的水资源数[17]。而作物生产水足迹是指作物在整个生长过程中,所利用的淡水资源和引起的污染用水总量[15]。其组成包括三个部分:来自地表或地下的灌溉用水(蓝水)、降雨(绿水)和氮肥所引起的污染水(灰水),其中,蓝水和绿水的总量即为作物整个生长期的需水量。作物生产水足迹计算公式如下:WFproc=WFgreen+WFblue+WFgrey(5)1.3数据来源计算所需的气象数据来自联合国粮农组织(FAO)ClimWat数据库中新疆地区的12个气象站点数据。作物参数包括作物系数和作物物候数据,参考FAO数据库及相关文献[18-21]。新疆2011年各地(州)主要农作物总产量、单位面积产量、耕种面积及化肥施用量数据均源于《新疆统计年鉴2012》。 2结果与分析 2.1主要农作物需水量利用 CROPWAT软件可计算得到新疆各地(州)小麦、玉米、棉花在整个生长期内的单位面积总需水量、单位面积绿水量及单位面积蓝水量。然后,乘以各地(州)主要农作物的播种面积,可得到各地(州)主要农作物总需水量、绿水量及蓝水量,再除以作物总产量,即可得到各地(州)小麦、玉米、棉花单位质量的需水量。图1为2011年北疆、南疆、东疆以及全疆主要农作物单位面积需水量对比图。由图1可知,在新疆全区范围内,农作物单位面积需水量棉花最高为8650m3·hm-2、小麦为5742m3/hm-2、玉米为5052m3/hm-2。但玉米、小麦的单位面积需水量在不同区域互有高低,在北疆和东疆玉米大于小麦,而在南疆小麦却小于玉米。产生这种差异的原因主要是作物的种植模式及气候因素。北疆及东疆地区主要种植春小麦,而南疆主要种植冬小麦,春小麦的生长周期较短导致其整个生长期内的需水量相比冬小麦少,再加上南疆气温较北疆、东疆高,造成其在生长期内的作物蒸散量较大,需水量也较大。以上因素共同导致小麦、玉米在新疆不同区域的单位面积需水量呈现空间异质性。为从不同角度对比新疆三种主要农作物的需水差异,本文计算了各农作物单位质量的需水量情况,结果见图2。由图2可知,新疆各区域单位质量农作物需水量同样是棉花最大为4.82m3·kg-1、小麦次之为0.99m3·kg-1、玉米最小为0.54m3·kg-1。新疆地区棉花单位质量的需水量是小麦的5倍、结合表1比较新疆全区各主要农作物(小麦、玉米、棉花)的蓝水比重,可知棉花的蓝水比重最高、玉米次之、小麦最小,但南疆地区的小麦蓝水比重大于玉米的蓝水比重。其原因可能是由于南疆地区主要种植冬小麦,生长周期较长,生长期内降雨量又较少,导致南疆地区的小麦蓝水比重较大。从蓝水利用总量分析,2011年新疆各地(州)主要农作物蓝水利用量最小的是乌鲁木齐市为6.15×107m3、最大是喀什地区为375.64×107m3。根据表1从更大的区域尺度上分析,主要农作物的蓝水利用总量为南疆最大、北疆次之、东疆最小,分别考察三种主要农作物的蓝水利用量,可知小麦、棉花符合以上空间分布规律。但对于玉米来说,北疆的玉米蓝水利用量却大于南疆,可能的原因是北疆的玉米种植面积较大,致使其总蓝水需水量较大。 2.2灰水足迹 利用统计年鉴中各地(州)总氮肥施用量,结合主要农作物的面积权重可得到各地(州)主要农作物氮肥施肥总量,进而通过农作物灰水足迹公式计算得到各地(州)主要农作物灰水足迹及单位面积灰水足迹值。由表2可知,2011年新疆地区主要农作物生产灰水足迹为2107.82×106m3,其中乌鲁木齐灰水足迹最小为8.37×106m3,喀什地区灰水足迹最大为484.38×106m3,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大。为便于比较新疆各地(州)的灰水足迹强度,计算单位面积灰水足迹值作为评价指标,结果见表2。从表2可以看出,伊犁州直属县(市)主要农作物的单位面积灰水足迹最小为341.23×m3·hm-2,巴音郭楞蒙古自治州的单位面积灰水足迹最大为1148.93×m3·hm-2。说明巴州单位播种面积的氮肥施用量较多,可能存在过度施肥的问题,可以利用减少氮肥施用量、提高氮肥利用率等方式来减少化肥对地下水的污染,从而减少灰水足迹。 2.3农作物生产水足迹 在计算新疆各地(州)主要农作物需水量及灰水足迹的基础上,根据公式5可计算得到各地(州)主要农作物总的生产水足迹。结果显示:2011年新疆全区主要农作物生产水足迹为2049.31×107m3,其中蓝水足迹为1651.65×107m3,绿水足迹为186.88×107m3,灰水足迹为210.78×107m3;新疆各地(州)农作物生产水足迹总量差异明显,乌鲁木齐的主要农作物生产水足迹最小为9.26×107m3,而喀什地区的主要农作物生产水足迹最大为445.86×107m3。为表征新疆地区主要农作物生产水足迹的空间分布差异,将各地(州)主要农作物总的生产水足迹除以本地区主要农作物的播种面积得到单位播种面积的生产水足迹,然后利用ArcMap制作得到新疆各地(州)主要农作物单位播种面积生产水足迹图(图3)。图3各地(州)农作物单位面积水足迹Fig.3Spatialdistributionofproductionwaterfootprintsinperunitareaofmaincrops由图3可知:乌鲁木齐、昌吉回族自治州、伊犁州直属县(市)、塔城及阿勒泰地区,主要农作物单位播种面积生产水足迹较小,值范围为5700~6700m3·hm-2;巴音郭楞蒙古自治州及吐鲁番地区,主要农作物单位播种面积生产水足迹较大,值范围为9700~12000m3·hm-2。从空间分布来看,新疆北部地区单位播种面积生产水足迹偏小、新疆西南部及东部地区单位播种面积生产水足迹为中间水平、而新疆中南部地区单位播种面积生产水足迹最大。 3讨论 通过计算新疆地区主要农作物的需水量发现,棉花的单位面积需水量、单位质量需水量及其蓝水比重均大于玉米和棉花,为最耗水的农作物。但棉花作为一种经济作物,其单位面积经济效益分别是玉米的2.5倍、小麦的3倍。另外,通过计算农作物的单位水产值(即用于作物生长的单位水量所获得的经济收益)可知,棉花为3.8元·m-3、玉米为3.0元·m-3、小麦为2.1元·m-3,棉花也稍高于玉米和小麦。因此,从经济效益角度出发,棉花种植有其独特优势,这也是自治区政府将棉花作为重点优势资源的原因。但是快速增长的棉花种植面积也导致了新疆地区农业用水量的增加,加剧了本地区的水资源压力。因此,要从可持续发展的角度出发,在保持棉花种植的经济效益基础上,还要适宜地控制棉花的种植面积,特别是控制单位面积需水量较大的南疆地区的种植规模,以减少本地区农业用水总量。农作物蓝水利用计算结果表明:南疆地区蓝水利用总量最大、北疆次之、东疆最小;蓝水比重东疆最大、南疆次之、北疆最小;主要农作物中棉花的蓝水比重最高、玉米及小麦次之,南疆地区小麦的蓝水比重大于玉米。由于东疆地区作物种植面积较少,虽然其蓝水比重较大,但总的蓝水利用量较小,南疆地区农作物的蓝水比重较大且其作物种植面积也较大,特别是种植蓝水比重高的棉花的面积较大,因此导致其蓝水利用量最大。蓝水利用量大也就是意味着农业生产所需的灌溉用水较多,可以通过调整种植结构,如在南疆地区可以适宜增加蓝水比重和单位面积需水量均较小的玉米种植面积,减少棉花、小麦的种植面积,来减少本地区农业灌溉用水量。灰水足迹表征的是农业生产过程中所引起的污染用水总量,对新疆各地(州)的灰水足迹计算表明,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大。但一个地区氮肥施用量是与农作物的播种面积呈正比关系的,所以一个地区总的灰水足迹大并不表示其化肥污染最严重。为此需要考察研究区内主要农作物的单位面积灰水足迹,结果表明,巴州、阿克苏及吐鲁番地区的单位面积灰水足迹最大,说明这些地区单位播种面积的氮肥施用量较多,可能存在过度施肥的问题。可以通过减少氮肥施用量、提高氮肥利用率等方式减少化肥对地下水的污染,进而减少灰水足迹。另外,本研究在计算灰水足迹时,借鉴国外的灰水研究,只考虑了化肥产生的污染,并未包含农药引起的水体污染,因此,灰水足迹的研究还需进一步的深入完善。农作物生产水足迹综合反映了农作物生产过程中所消耗的水资源总量。2013年1月国务院颁布了《实行最严格水资源管理制度考核办法》,其中规定新疆2015、2020、2030年的用水总量控制目标分别为515.60×108m3、515.97×108m3、526.74×108m3。计算结果表明,2011年新疆全区仅三种主要农作物的生产水足迹就高达204.93×108m3,而新疆地区目前的灌溉渠系水利用系数仅为0.468,意味着用水总量中有一半以上损失在灌溉渠系上,两者相加就已经接近新疆用水总量的控制目标,因此能否有效地控制农业用水量是新疆落实最严格水资源管理制度的关键。另外,从新疆各地(州)农作物单位面积生产水足迹空间分布来看,南疆及东疆地区特别是巴州、吐鲁番、阿克苏及喀什地区的水足迹值较大,并且除吐鲁番地区外,其它三个地区的农作物生产水足迹总量也较大,是水资源治理的主要地区。总之,通过因地制宜地调整农作物种植类型,控制高耗水作物种植面积,减少氮肥施用量及提高氮肥利用率等措施,可以有效地减少研究区农业用水量,为尽快实现国务院规定的最严格水资源管理制度指标奠定良好的基础。 4结论 本文通过计算、分析2011年新疆地区13个地(州)主要农作物(小麦、玉米及棉花)的生产水足迹得到以下结论:(1)新疆地区棉花的需水量及蓝水比重均大于小麦、玉米等粮食作物,为最耗水的农作物,限制棉花种植面积可以有效控制本地区的农业用水总量。(2)新疆各地(州)主要农作物生产水足迹组成以蓝水为主,南疆地区蓝水利用量最大,棉花的蓝水比重最高,玉米及小麦次之,南疆地区小麦的蓝水比重大于玉米。通过调整种植结构,如在南疆地区增加蓝水比重较小的玉米种植面积,减少棉花、小麦的种植面积,可以有效地减少本地区农业灌溉用水量。(3)灰水足迹表征的是农业生产过程中所引起的污染用水总量,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大,巴州、阿克苏及吐鲁番地区的单位面积灰水足迹最大,表明这些地区单位播种面积的氮肥施用量较多,存在过度施肥及化肥利用率较低的问题。(4)2011年新疆全区仅三种主要农作物的生产水足迹加上灌溉渠系所损失的水量,就已经接近国务院颁布的《实行最严格水资源管理制度考核办法》所规定的用水总量指标,因此有效地控制农业用水量对新疆落实最严格水资源管理制度有着重要的意义。其中,南疆及东疆地区特别是巴州、阿克苏、喀什地区农作物的单位面积水足迹值和总生产水足迹均较大,是落实最严格水资源管理制度的关键地区。总之,对于地处干旱区、水资源缺乏的新疆地区来说,通过因地制宜地调整农作物种植类型、控制高耗水作物种植面积、减少氮肥施用量及提高氮肥利用率等措施,可以有效地减少研究区农业用水量,为完成最严格水资源管理制度考核指标奠定良好基础。 作者:轩俊伟 单位:新疆大学资源与环境科学学院 农作物论文:风沙灾害下的农作物论文 1材料与研究方法 1.1数据与预处理 (1)研究时间选择。根据阿克苏市地面气象观测站提供的总云量资料,选取无云的时间,即4月15日(农作物风沙灾害前)、4月17日(农作物风沙灾害后)和4月29日(农作物风沙灾害恢复期)作为农作物风沙灾害研究时间。为了对风沙灾害指标阈值的确定,需要选择季节相近的研究区农作物正常生长晴空图,时间分别为2010年4月22日、23日和24日。(2)MODIS数据及预处理。根据研究时间,此次共使用2009年4月15日、17日和29日,以及2010年4月22日、23日和24日的250mMODIS日地表反射率产品(MOD09GQ)影像6期,2009年逐年合成500m土地覆盖类型产品MCD12Q1影像1期。对这些遥感数据均采用MODIS重投影工具进行重采样和拼接处理,转换成tif格式[6,7]。根据土地覆盖类型产品中第一类国际地圈生物圈计划(IGBP)全球植被分类方案,选择第12类(农作物)提取阿克苏市的农作物种植区。 1.2研究方法 1.2.1风沙灾害植被指数变化情况 利用遥感监测风沙对农作物的灾害,通常是利用地表植被状况、特征等指标监测作物风沙灾害的情况。参考文献[8]中指出,NDVI探测低密度绿色植被的能力最强,是植被生长状态及植被覆盖度的最佳指示因子。因此,文中将农作物的NDVI值作为农作物风沙灾害的评估指标。(1)归一化植被指数。根据每日地表反射率数据(MOD09GQ)的近红外和红波段,通过公式(1)计算归一化植被指数。NDVI=RNIR-RREDRNIR+RRED(1)式中:NDVI为归一化植被指数;RNIR为近红外波段反射率;RRED为红波段反射率。(2)植被指数变化分析。从光谱物征与作物冠层之间的关系看,绿色植物叶面叶绿素在光照条件下发生光合作用,在可见光红光波段有很强的吸收特性,而对近红外波段具有很强的反射率、高的透射率和极低的吸收,即红光波段反射率包含了植物冠顶层叶片的丰富信息,近红外光反射率包含了整个植物冠层内叶片的大部分信息,这是植被遥感监测的物理基础[9]。农作物生长初期,叶绿素含量增多,红波段吸收和近红外反射率增强,植被指数增大。当农作物受到风沙灾害影响后,会出现农作物活性减弱、死苗等现象,红波段吸收和近红外反射率减弱,植被指数减小。因此,不同日期的数值相减是为了观测两个日期植被的变化,并用来探测由于风沙灾害造成的农作物变化。文中将相邻时期NDVI两两相减后,用公式(2)逐像元判断其是否发生变化,即:若NDVI(i,j)>a,表示正向变化;若NDVI(i,j)<a,像元负向变化[10]。NDVI(i,j)=NDVId1(i,j)-NDVID2(i,j)(2)式中:NDVId1(i,j)和NDVId2(i,j)分别是像元(i,j)在日期d1和d2的NDVI值;NDVI(i,j)是像元(i,j)在日期d1和d2的NDVI差值。由于NDVI值的变化不仅受植物生长和地物变化的影响,还会受到太阳光照强度、大气状况、卫星拍摄角度等因素影响,相邻日期的NDVI值也会存在较小的波动,所以NDVI变化阈值a的确定是一件较为困难而又关键的问题[5]。根据文献[6],选择与受灾时间同时相的遥感数据,计算研究区农作物春季正常生长NDVI变化,定义风沙灾害的阈值为公式(3):a=NDVI-σ(3)式中:NDVI、σ分别为同时期正常生长年份研究区农作物未受灾害的植被指数变化的均值和标准差。 1.2.2农作物风沙灾害的遥感监测方法 基于多时相遥感数据,农作物风沙灾害的遥感监测方法分为4个步骤:(1)选择遥感数据及预处理。根据灾害发生的时间,选择灾前、灾后和恢复期3个时相的遥感数据,以及同时期正常生长年份的遥感数据,并进行预处理。(2)计算NDVI的均值和标准差。根据受灾年份的灾前、灾后和恢复期的遥感数据,以及正常年份相同时相的遥感数据,分别计算研究区域内农作物NDVI的均值和标准差。(3)根据公式(3)确定农作物受灾阈值a。当农作物的NDVIi,j<a时,表示此像元受到风沙灾害的影响。(4)确定受灾面积。农作物风沙灾害受灾面积通过不同类别风沙灾害影响范围内像元的统计得到[11]。农作物受灾面积计算公式:Ai=A0×Pi(4)式中:Ai为第i类风沙灾情的作物受灾面积;A0为农作物面积;Pi为不同风沙灾害类别所占比例。图1阿克苏市农作物风沙灾害前后和恢复期的NDVI面积比ig.1TheNDVIarearatioofcroplandinAksucityintheperiodsofbeforeandafterthewindsanddamage,andtherecoveryperiod 2结果与分析 2.1风沙灾害前后植被指数的变化情况 从图1中可以看出,阿克苏农作物在风沙灾害前后和恢复期NDVI分布逐渐趋于扁平状。NDVI最大值分别为0.36、0.64、0.73,80%的农作物ND-VI分别在0.13、0.19、0.26以下,其中:占总作物总面积比例最大的NDVI值逐渐增大,由0.08(17.51%)、0.09(14.42%)到0.11(9.63%)。在风沙灾害前后和恢复期,NDVI面积变化最为明显的区间是NDVI<0.1和0.15<NDVI<0.4。NDVI<0.1的面积变化明显,分别为61.21%、43.24%、20.96%;0.15<NDVI<0.4的面积分别为11.93%、30.21%、39.83%。 2.2像元植被指数的变化情况 由于不同年份农作物物候的变化,文中基于2010年4月22日、23日和24日的遥感数据,对多天相邻遥感数据风沙灾害阈值取平均作为风沙灾害的阈值。利用风沙灾害阈值的确定方法,分别计算研究区农作物a23-22和a24-23,并取它们的均值a=(a23-22+a24-23)/2作为风沙灾害的阈值。因此,文中阿克苏市农作物风沙灾害阈值为-0.005,即NDVI(i,j)<-0.005的区域被划定为农作物受灾区。在风沙灾害前、后和恢复期,若农作物植被指数始终保持正向变化,无风沙危害症状,则农作物未受到风沙灾害的影响,保持正常生长;否则,为农作物异常变化,受到风沙灾害的影响。因此,根据阿克苏市农作物在风沙灾害前、后和恢复期植被指数的变化,将农作物风沙灾害划分为三类:负向-正向型、正向-负向型和负向-负向型。 2.2.1负向-正向型 这种风沙灾害类型在风沙灾害后,植被指数减小,其中:NDVI>0.15的农作物NDVI都减小0.02以上,NDVI在0.3~0.35的农作物减小最大,为0.037,NDVI在0.05~0.1的农作物减小最少,为0.013,平均减小0.022;而在风沙灾害恢复期,植被指数逐渐增大,由NDVI在0.05~0.1的农作物增长0.022到NDVI在0.30~0.35的农作物增长0.233,平均增长0.11。由此可见,负向-正向型农作物风沙灾害的NDVI越大,风沙灾害后和其恢复期变化就越大。处于生长子叶或真叶期的农作物,此时抗风沙能力较弱,重者主茎上部被风刮断,轻者叶片被风刮碎,NDVI减小。但这些农作物具有较强的恢复能力,在风沙灾害后不久就开始恢复生长,NDVI逐渐增大。 2.2.2正向-负向型 农作物受到风沙灾害后好像正常生长,NDVI增加的范围从0.03到0.189;但随着时间的推移,农作物受风沙灾害的影响也逐渐显现出来,NDVI开始减小,NDVI减小的范围从0.02到0.065。由于风力较大,已播种的农作物地膜不同程度被风刮起,根系尚未健全的农作物幼苗裸露在外,增加了NDVI值。当风沙吹打农作物幼苗后,幼苗子叶和幼茎上的伤口受到大风长时间的吹干,叶绿素降低,导致NDVI逐渐减小。 2.2.3负向-负向型 NDVI在0~0.25的农作物,特别是NDVI在0~0.05的农作物容易受到这种类型的风沙灾害影响。农作物在这种类型的风沙灾害后,NDVI在0~0.05的农作物减小0.067,恢复期NDVI减小0.045。沙尘覆盖在麦苗、棉花等大田农作物叶面上,影响叶面正常的光合作用和呼吸作用,使作物生长和发育受到抑制或损害。此外,受伤的农作物体内水分会从伤口散失,其子叶、生长点和靠近子叶的幼茎失水干枯,ND-VI不断减小。 2.3农作物受灾面积 根据使用图像的分辨率大小,利用植被指数变化的类别,分别统计风沙对农作物不同影响的面积。2009年4月16日阿克苏市农作物风沙灾害面积12697.07hm2,这与实际调查数据基本相符。阿克苏市三类风沙灾害的受灾情况是:负向-正向型农作物受灾面积4464.90hm2,占总受灾面积的35.16%;正向-负向型农作物受灾面积最大,为8006.77hm2,占总受灾面积的63.06%;负向-负向型农作物受灾面积最小,为225.39hm2,占总受灾面积的1.78%。其中:在负向-正向型风沙灾害中,NDVI在0.05~0.1之间的农作物受灾面积是1969.49hm2,占这类风沙灾害面积的44.11%;在正向-负向型风沙灾害中,NDVI在0.05~0.1之间的农作物,受灾面积是5082.05hm2,占这类风沙灾害面积的63.47%;在负向-负向型风沙灾害中,NDVI在0.1~0.15之间的农作物受灾面积是96.60hm2,占这类风沙灾害面积的42.86%。因此,在春季风沙灾害中应重点关注NDVI在0.05~0.15之间的农作物,并根据不同风沙灾害类型进行抗灾救灾工作。 3讨论 目前,对农作物的风沙灾害监测没有明确的方法,而研究农作物长势监测的常用参数是NDVI[12],因此,文中以2009年4月16日阿克苏市农作物为例,提出了基于NDVI的农作物风沙灾害阈值确定方法,并将受灾农作物分为正向-负向型、负向-正向型和负向-负向型三种类型。农作物风沙灾害遥感监测过程中,通过遥感数据处理和统计分析,得出农作物的受灾情况,方法简单,可操作性强,可以解决区域尺度上的及时监测问题。遥感监测结果显示,阿克苏市农作物风沙灾害面积与实际受灾面积的提取精度为98.24%,表明文中提出的农作物风沙灾害遥感监测方法是可行的。文中主要考虑了农作物风沙灾害快速评估的要求,然而,当农作物遭受风沙灾害后,对农作物生育进程、生物量、质量以及产量的影响等还需要进一步地分析。 4结论 (1)春季风沙灾害前后和恢复期阿克苏市农作物NDVI值变化明显,农作物NDVI最大值从0.36增大到0.73,占农作物总面积比例最大的NDVI值从0.08增大到0.11,其中:NDVI<0.1的农作物面积从61.21%大幅减小到20.96%,0.15<NDVI<0.4的农作物面积从11.93%增加到39.83%。(2)基于风沙灾害前后和恢复期农作物NDVI值的变化,将农作物风沙灾害划分为三类:正向-负向型、负向-正向型和负向-负向型。不同类型风沙灾害的农作物NDVI区间值分析显示,负向-正向型和正向-负向型农作物NDVI值越大,风沙灾害后和其恢复期变化就越大;负向-负向型农作物NDVI值越小,风沙灾害后和其恢复期变化就明显。(3)阿克苏市受灾农作物面积12697.07hm2,其中:负向-正向型农作物受灾面积为4464.90hm2,正向-负向型农作物受灾面积8006.77hm2,负向-负向型农作物受灾面积225.39hm2,预防农作物风沙灾害的重点是NDVI值为0.05~0.15的农作物。 作者:程红霞 林粤江 单位:乌鲁木齐气象卫星地面站 新疆气象培训中心 农作物论文:监测系统设计下的农作物论文 1系统总体设计 通过RS-485总线将智能水位计、智能流量计、墒情传感器与信息采集板相连,构成信息采集单元。它采用低功耗Cortex-M3为控制优秀,实现数据的采集与存储。本地通过USB接口或RS-232接口与上位机通信;远程通过GPRS网络或短信方式实时发送数据到数据库服务器,并将数据存储到数据库中。监测系统网络结构图如图1所示。 2系统硬件设计 农作物生长参数监测系统硬件设计由信息采集单元、供电单元、无线传输单元组成。信息采集单元主要完成雨量数据、土壤墒情数据和地下水位数据的采集、处理与存储,同时控制无线传输单元完成数据的发送与信息指令的接收;供电单元为整个系统提供工作电压;无线传输单元完成数据包的发送与控制指令的接收。 2.1信息采集单元硬件设计 信息采集单元主要由智能传感器、STM32F103、FLASH芯片S29AL032D、SRAM芯片IS62WV25616、LCD、触发器HEF4521BT、总线驱动器74HC245PW、232转换芯片MAX3222、带隔离的485收发器ADM2483、供电单元接口电路和MC323接口电路等组成。信息采集单元结构图如图2所示。 2.2供电单元硬件设计 供电单元由单晶太阳能电池板、可编程控制的2A充电电路、12V65AH免维护铅酸蓄电池及LDO压控转换电路等组成。太阳能电池板为铅酸蓄电池充电,同时为系统提供12V的输入电源。当太阳能电池板不工作时,铅酸蓄电池为系统提供12V的外部输入电源,12V的输入电压通过LDO转换电路,实现系统工作需要的+3、+4、+2.5、+5V。其中,+3V为全局电压,保证电路板大部分电路正常工作,包括监测系统上电后的工作电压、系统睡眠状态下的工作电压、时钟工作电压等;+4V是MC323无线通信模块的工作电压;+2.5V是AD转换电路的基准源;+5V是模拟参考电压,为运算放大器和AD电路提供工作电压;同时,输入的12V电压通过稳压电路为智能传感器提供工作电压。供电单元硬件设计结构图如图3所示。 2.3无线传输单元 选用MC323模块作为无线传输单元。该模块集成了基带处理器、射频处理器、MCP存储器和电源管理芯片等功能,同时内嵌TCP/IP协议和支持800MHz的工作频段,能够提供语音传输和短消息发送。将stm32f103的UART3与该模块的串口相连,同时外接SIM卡电路,实现雨量数据、墒情数据、地下水位数据和控制指令的无线发送。无线传输单元结构图如图4所示。 3系统软件设计 3.1采集单元软件设计 采集单元软件设计包括传感器事件、定时事件和命令事件。传感器事件即通过土壤墒情传感器、智能水位计、智能水质传感器和翻斗式雨量计等采集农作物生长环境参数;定时事件指系统将采集到的数据、系统状态、蓄电池电压和设备工作温度等参数定时自记和发送;命令事件指通过上位机软件或LCD液晶屏配置系统工作状态、传感器类型等。当3个事件中的某一事件处理完毕后,判断有无其他事件发生;若有,则进入相应事件处理程序;若没有,则进行现场保护,系统进入待机状态。采集单元软件设计流程图如图5所示。 3.2监测单元软件设计 监测单元通过电话呼叫或短信方式对信息采集单元进行远程唤醒,触发其上电。采集单元上电工作后,响应监测单元命令或按彼此协商好的时间定时上电,定时等待监测单元的命令。当采集的水位、雨量等参数超过设定的阈值时,向数据库服务器发送实时水位等数据或按设定的周期定时发送最新的水位数据、设备状态数据等。系统正常工作时,监测单元各状态之间的转换流程图如图6所示。 4系统测试 采集后的数据经过解析、整编和入库后,通过浏览器可以实时访问数据,而且还能进行历史数据和设备状态的查询。通过该系统,即使在远离观测现场的异地,也能实现对雨量、土壤墒情和地下水位数据的实时采集、存储与发送,真正实现对农作物生长环境参数的远程实时监测。系统测试效果图如图7所示。 5结语 采用无线通信技术MC323作为农作物生长参数检测中的数据传输载体,设计并开发了基于Cortex-M3的农作物生长参数监测系统,实现了雨量、土壤墒情和地下水位数据的实时监测,并能够实时查看历史数据和设备状态。系统设计具有较高的稳定性、灵活性和实效性,提高了对农作物生长参数的监测能力,为有效评估和预测农作物的生长态势提供了一定的基础。 作者:黄伟力 边燕 冯青春 张志强 单位:河北工程大学信息与电气工程学院 北京农业信息技术研究中心 太原理工大学
通信系统论文:航空电子通信系统论文 1网络拓扑结构的选取 航空电子通信网络拓扑结构指的是航空电子不同子系统在物理层面的互连结构。典型的网络拓扑结构包括三种:一是单级总线拓扑结构,此结构中的所有子系统均与同一条总线电缆相连。此结构适宜用在航电子系统数量少、网络通信负荷低等情况下;二是多单一级总线拓扑结构,该结构中各个子系统均根据功能或通信频繁程度予以分类,并将各类子系统连到两个或多个总线电缆上,适用于子系统较多、通信负荷较重的系统中;三是多级总线拓扑结构,该结构中至少包括功能高低有别的两级总线,其中,下级总线负责对上级总线所发出的控制命令进行接收,同时,下级总线向上级总线回发相应的工作参数,适用于航电中部分功能单元数量多、且不同单元需下级总线连网进行通信的子系统中,此结构管理较为复杂,需要设计好上、下级总线的硬件网关,还要对其信息交换进行组织。为了解决网络拓扑结构的选取问题,设计过程中应针对机载设备数量、响应时间、可靠性、吞吐量等,优化选择或组合出最佳的网络。对于ACT飞控系统而言,其共包括7个节点,通常而言,其中1个是总线控制器,剩余均为远程终端,多数情况下,系统通信量均不太繁重,网络连接节点也相对较少,因此,应尽量选取单级总线拓扑结构,这样不仅满足了通信的需求,也便于实现。 2时间同步机制的建立 在航空电子通信系统中,每个子系统都拥有能够独立工作的计时时钟,它们之间会存在一定的时间误差,为了保证子系统之间在传输信息和执行实时任务的同步性,必须建立时间同步机制,统一整个通信系统时间,这里所说的时间统一,不仅仅包括上电之后能够在短时间内迅速达到统一,还包括飞行过程中始终保持统一。时间同步机制将大幅度提升航空飞行效率和稳定性,并确保子系统工作在有序进行的前提下,实现步伐统一和指挥统一。时间同步机制的原理:实时计时器(RTC)和时钟分辨率是航空电子通信系统各个子系统中安装有的设备,每个RTC的长度均一致,在上电后它们会自动计数。依照整个系统和子系统RTC精确度的要求,计算出总线控制器RTC的广播周期值。通过系统总线控制器向子系统进行周期性广播RTC值,各个子系统根据此周期计算自身RTC与总线RTC间误差,得出误差后修正时间,并按照此时间执行实时任务。航空电子通信系统RTC精确度的要求越低,周期值越大;反之越小。 3故障处理 在航空电子通信系统通信过程中,要求系统能够及时对所发生故障进行排除。对于总线控制器而言,其在子系统故障处理方式方面,同非总线控制器不同,非总线控制器在故障发生后处理方式也不尽相同,如果子系统多路总线接口的硬件存在故障,此时,状态字的终端标志位置位,若并非硬件故障和永久故障,则子系统标志会置位。若故障更加严重,中央处理器无法运行,此时,通信系统会发出相应的指令,禁止响应总线控制器所发出的各项命令。由于三种故障情况的处理方式不同,因此,必须根据实际需要进行分析,以防运行存在错误,影响通信过程。对于总线控制器而言,其处理故障也需要分情况进行。总线控制器需要对发生故障的子系统进行判断,并对故障电缆作出相应的记录,由于通信故障包括临时性故障和永久故障,因此,总线控制器需要根据系统需求,在双余度电缆上先开着调试,若简单调试后故障消失,则属于临时故障,若故障长时间内无法消除,则可能是子系统或电缆硬件存在问题。若采用双余度电缆重新调试,故障仍存在,即为永久故障,此时,总线控制器会进行记录。 4结束语 航空电子通信系统是十分复杂的分布式机载通信网络系统,主要涉及航电多路传输总线中的各种设备,因此,航电通信系统顶层设计优劣将会对飞机总体性能带来直接的影响。上文所涉及的系统层次结构、故障处理、网络拓扑结构、航空电子时钟同步设计等均为系统关键性问题,本文提出了相应的解决方法,以供航电设计人员参考。 作者:裘宇单位:交通运输部东海第一救助飞行队 通信系统论文:基于模型构建的信息通信系统论文 1项目的研究内容 项目的主要研究内容为构建信息通信系统状态检修体系,明确信息通信系统的典型构成及信息通信状态检修准确定义,为工作开展树立明确目标和范围。研究软件评价相关数据采集、指标体系及方法,从技术评价、安保运维评价和设备评价三个角度进行软件运行状态特征量收集、评价指标的建立,并引入参考权重理念实现软件评价。基于设备/软件相关评价结论,从业务系统评价、支撑系统评价和综合系统评价三个层面形成系统层面的评价体系。形成系统风险评估机制,根据状态评价结果及风险评估参数对设备和系统两个层面进行风险评估,并计算出相应的资产损失、系统性能下降风险和数据丢失等安全风险。构建系统故障诊断方法,通过对系统的组成部分设备与软件的相关运行情况、故障情况及评价结论等信息的分析,对系统故障及异常进行预警分析,给出针对性较强的处理建议。 2项目建设目标 (1)建立信息通信系统状态检修体系,基于现有信息通信设备状态检修工作开展的前提下实现软件、软件与硬件构成的系统的状态检修体系的建立。(2)建立IMS、一体化安全运维系统的数据接口,实现软件的监测数据接入。(3)构建软件、系统的评价指标体系,结合软件和系统特点实现评价指标抽取、评价指标分类及评价方法的制定。(4)建立系统评价模型,从业务系统评价、支撑系统评价和综合系统评价三个层面形成系统层面的评价体系。(5)形成系统风险评估机制,根据状态评价结果及风险评估参数对设备和系统两个层面进行风险评估,并计算出相应的资产损失、系统性能下降风险和数据丢失等安全风险。(6)基于设备和软件的在线监测预警数据,结合项目对系统各组成设备和软件的关联关系,智能分析系统故障原因,软硬结合实现系统故障诊断并给出辅助处理建议。 3项目研究路线 一是进行项目范围定义及相关关键概念的归纳总结,形成系统的典型构成、信息通信系统概念、信息通信系统状态检修工作等内容界定。二是全面调研现有信息通信设备、软件和系统现状,实现对其关联关系、组成结构的分析,建立相应模型分类。三是研究探索软件及系统评价模型和方法,建立相应指标体系、评价流程以及设备/软件和系统的评价影响模型。四是研究软件与系统风险评估模型。五是研究软件及系统的故障诊断方法,结合设备和软件的监测数据和故障情况,为系统故障和异常的预警分析提供细化处置建议。六是严格项目管理,制定可行的项目管控措施。 4结束语 随着信息通信系统状态检修工作的开展,新检修工作模式的优点逐步展现,为信息通信专业运维检修工作提供准确、可执行、可操作性强的检修策略及方案。实践证明,项目的应用使信息通信设备故障率降低42.3%,检修效率提升27%,及时、高效、快捷、节约的实现了专业管理设备和系统的运维。 作者:刘月琴郝朝虹单位:国网山西省电力公司忻州供电公司 通信系统论文:基于配网自动化通信系统论文 1、通信系统维护成本的要求 目前我国的配网自动化通信系统中往往是采用光纤通信,无线通信,电力线载波通信以及双绞线等数据传输方式来实现的。这些传输方式中的电力线载波通信以及无线通信和双绞线通信方式较为容易受到一些技术因素的干扰,例如配电网分支、“T”型结构过多,信号在线路上会严重衰减,以及其他自然因素,如地形、天气等。正是由于这些影响,让类似的通信技术维护成本增加,且难以得到全面的推广,目前很多用户也淘汰了这些传输方式。在使用光纤通信的过程中,人们发现光缆价格正在逐渐下滑,因此在进行通信系统建设的过程中可以使用光纤通信来作为数据传输方式,这种传输方式不仅维护成本较低,并且使用过程中的可靠性也很高,值得在通信系统建设的过程中进行广泛应用。 2、配网自动化通信系统建设的原则 配网自动化通信系统在实际建设的过程中,应注意通信系统的可行性、拓展性以及先进性,同时也需要结合实际情况,采取一些较为灵活的手段来进行建设,保证它的功效性。具体可有如下几点: 2.1整体规划、循序渐进。对整个配电网自动化通信系统做出整体规划,按照地区、电压等级等逐步推进,最终实现全面覆盖,实施过程中注意与远期工程的衔接、及采购设备时做到不同厂家间设备的兼容性。 2.2重点突出、经济建设。根据实际情况及重要程度,选取已有设备条件及通信网络现状比较好区域,按照“遥信、遥测、遥控”三遥功能建设。依此类推,把整个配电网自动化系统建设成为一个真正实用,避免重复建设的功能性系统。 2.3因地制宜、灵活选择各种通信手段。下面介绍几种通信方式。 2.3.1无线通信,需要租用网络运营商的无线网络,将站端采集到的数据传至网络运营商的后台系统,再通过专线和配网自动化系统进行互联,实现业务接入。这种通信方式具有投资少、见效快等优点,但是无线通信往往受天气、地形等的影响,信号不稳定、安全性差,所以适用于“遥信、遥测”功能的使用。 2.3.2电力线载波通信是在站端将原始信息调制为高频信号,并通过耦合器耦合至输电线路,利用输电线路作为传输媒介传送到接收端,接收端通过耦合器将载波从强电电流中分离出来,然后解调出原始信息并传送到接收端。该通信方式带宽有限,基本上可以满足“遥信、遥测”、或者仅是“遥信”功能的使用。 2.3.3光纤通信是以光波作为信息载体,以光导纤维作为传输介质的通信方式。它具有传输速度快、可靠性高、组网方式灵活等优点,但是成本较高。该通信方式可以满足“遥信、遥测、遥控”功能。在通信系统的建设过程中,应当根据当地的具体环境选择不同的通信方式相结合的手段。应首选光纤通信,如在主干通道、主站间、主站与配电终端间,无法铺设光纤的地方及配电终端之间可以灵活选择电力线载波和无线通信方式。 3、配网自动化通信系统的规划 通信系统在整个电力系统的运行过程中占据着极其重要的地位,它是主站系统与配网终端设备联接的纽带,主站与终端设备间的信息交互都是通过通信系统完成,因此必须有稳定可靠的通信系统,才能实现配网自动化的功能。由于整个电网的一次设备多数已经建成,因此在通信系统规划过程中,应该通过重点建设配网终端设备的通信功能。配网终端设备主要功能有以下几点:①配网馈线运行状态监测;②馈线开关远方控制操作;③馈线过负荷时系统切换并重新优化配置(网络重构);④监测并进行故障识别、隔离、恢复供电。为实现配网终端设备的功能,它们与主站及彼此之间的通信必不可少。最终它们需要将采集到的各种信息,通过通信网络实时传至主站端,为调度运行工作人员正确做出各项指令提供可靠依据。由此可见,配网终端设备的通信功能是实现配网自动化的基础,在实际的工作过程中发挥着举足轻重的作用,重点建设终端设备的通信功能是明智的。 4、结语 电力系统工作的过程中,需要可靠的通信系统为电力系统的安全运行提供有力的保障。在配网自动化通信系统的建设过程中,需要注意根据实际情况选择合适的通信方式及高可靠配网终端设备,为配网自动化业务提供可靠、高效的通信网络,以实现电网安全、高效、优质、经济运行,为我国的电力事业发展做出贡献。 作者:牛瑞王静陈小军单位:陕西省地方电力(集团)有限公司 通信系统论文:高速公路信息通信系统论文 1信息系统的主要内容 1.1收费系统 高速公路以往所采取的收费方式为全封闭的,现阶段所采取的收费方式是利用计算机系统,这样的话有利于进行统计分析以及管理。收费系统主要分成收费中心、收费车道一级收费站等,而每个站之间都会形成一个计算机局域网,再利用通信系统有机的和收费中心连接在一起。收费系统一般都是半自动收费,也就是人工对车型进行判别、计算机计费和把现金付费当作优秀的收费手段 1.2监控系统 监控系统主要囊括了监控中心以及各分控中心。能够划分成:控制系统、传输系统、监控系统以及情报板系统等。该系统的主要功能是利用监控系统获取道路中的气候变化、事故、交通拥挤、交通量、路基路面损坏、阻塞以及车速等情况,并提出合理的解决方案,再通过传输系统把其传输到情报系统,为交通参与人员提供保持正常运行的信息。除此之外,还需要对道路进行某些控制,用来确保高速公路连续行驶以及安全行驶,并为路政管理以及稽查管理提供一定的借鉴。监控系统往往采取巡逻车、红外线探测器、紧急电话、摄像机、无线电设备、气象检测装置、闭路电视以及车辆检测器等先进技术对信息进行采集,而通信系统的主要职责为传输信息,并采取广播系统以及标志牌等对信息进行。 2信息系统的管理和建设 高速公路信息系统是服务于高速公路的业务运营的,它也是组成高速公路的重要部分,也是高新技术发展的产物。除此之外,高速公路信息系统在专用的交通通信网内占据着至关重要的地位,还可以被称之为使交通信息顺利的传出的重要载体。是否可以管好、建好和用好高速公路信息系统,对高速公路的服务质量、层次以及管理水平有着至关重要的影响作用。 2.1建设前的设计 在对系统进行建设前,需要充分的对未来发展需求以及各传递因素进行考虑,主要包含:气候、自然灾害、车流量和一些突发事件(难以预料)。通过调查研究可知,一定要从未来发展的角度出发,并制定出合理有效的方案,从而让整个系统能够实现及时、准确和快速的传递作用。除此之外,不仅技术上没有出现浪费,还有助于日后对其进行升级换代。 2.2规范技术标准 高速公路信息系统构建完成以后,需要相应的对其进行技术分析,并对技术资料进行整理,既能考察该系统能够实现预期目的,还能为系统的升级换代、日常保养以及日常维护等提供技术支持以及理论依据,还能为系统的管理者以及使用者带来很大的便利。技术资料主要囊括了下面几点:重要设备说明书、工程竣工图纸、工程设计图纸以及其他有关材料等,还需要在该前提下对相应的标准进行整理和制定。例如:确立发展方向、规范操作行为、制定标准以及确立相应系统等。 2.3构建健全的管理运行机制 高速公路信息系统作为高新技术发展的产物,要求管理人员、使用人员以及维护人员必须具备很高的科技素质,构建出具备高水平的队伍直接决定着高速公路信息系统能够使自身功能得到充分的发挥。随着社会发展和技术进步,也要求技术人员不断的对知识进行更新。所以,相关部门需要加大对人员进行培训的资金投入,也必将能够收获更好的效果。高速公路信息系统是服务于高速公路的业务运营的,在工作时,高速公路信息系统与其他部门是相互协调和紧密相连的,构建健全的管理运营机制是信息通信系统得到正常发挥的重要保障,高速公路信息系统需要和其他有关部门有机的结合在一起。例如:监控系统中服务于稽查以及路政的环节,则需要和路政部门与稽查部门构建相应的关系,这样的话有助于进行操作和管理。 2.4构建专业的抢修队伍 现阶段,由于我国高速公路正是飞速发展的阶段,而高速公路信息系统还有很多部门的设计一直处在研发的阶段,操作繁琐和系统反应慢是导致高速公路成本偏高的重要因素。例如:收费系统硬件和收费系统软件均需要从外国进口,这就需要大量的外汇。我国的计算机行业目前已经取得了较高的发展水平,如果能够在此前提下,可以相应的组织人力和物力把这方面的研究工作做好,则会开辟出具有很大发展前景的产业,还可以为国家创造更多的利润,并为国家节省大量外汇。 3结语 随着高速公路建设的日趋发展,则需要培养诸多的信息通讯系统的专业机电人才,相关的管理部门需要通过自身存在的机电优势,构建出高速信息系统的机电创新队伍,还需要和实际的工作有机的结合,从而使单位获得更大的经济效益以及社会收益。 作者:马奇宇文飞单位:陕西公路研究院 通信系统论文:智能变电站光纤通信系统论文 1智能变电站站内光纤通信系统设计 1.1设计原则 巍山变电站是110kV智能变电站,因此在智能变电站的光纤通信系统建立时,需要从总体上考虑光纤系统的可行性和可实现性,在保证传输安全的前提下保证数据传输的效率,即可靠性。智能变电站光缆的选择要符合施工的实际情况,光纤的接口应该尽量统一,在施工中要尽量采用新技术。方案的设计要尽可能节约光缆的使用量,提高光纤的利用率,同时要在设计中明确施工目标,从而保证施工效率。在进行光缆的铺设时要注意光缆的保护等。 1.2光缆的选择 在智能变电站中,光缆产品的性能决定了智能变电站的通信效率,因此光缆的选择是其在设计时需要优先考虑的,在实际的工作中要根据实际情况进行光缆的选择。在智能变电站内数据的传输距离长,通常选用单模光缆,以确保数据的准确传输;站内各LED之间的通信,则要选用渐变性多模光缆。在进行户外配电装置的选用时,对光缆的抗磨损性要求较高,因此大多选用铠装型光缆。在光缆的选择之后,还要进行光缆连接器的选择,即接入光模块的光纤接头。根据使用的光缆块不同,光缆连接器的选择也有不同。该变电站采用光纤代替了二次电缆技术,并且通过智能终端使各项数据可以共享。 2智能光纤通信系统的主要实施手段 2.1光缆线路设计 在进行信息数据传输时,为了保证传输的稳定性和可靠性,使光纤在各种环境下都能够进行长期使用,需要将光纤制作成光缆。在进行光缆设计时要对光缆进行足够的保护,保证光纤不受外界因素的损坏,光缆的材质要选择重量较轻、便于施工和维护的材料。针对不同的传输环境,选择不同结构的光缆,从而将传输的线路进行优化处理。在进行光缆的安装时,要对光缆之间的挤压、磨损、扭转等进行规范操作,清除光缆附近的障碍物,进行电场强度控制,使其感应电场不超过规定值。由于110kV巍山智能变电站光缆的安装是在高电压的环境下进行安装,因此要格外注意人身安全和安装设备安全,在安装时要进行安全措施防护,保持作业的安全。要注意施工的环境,在施工结束后要在附近悬挂警示牌和设立相关的标志,及时进行光缆的维护等。 2.2通信系统设计 110kV巍山智能变电站的通信系统主要由传输设备、接入设备和电源设备组成,SDH传输设备是光纤系统的优秀,所有的控制信号都要通过SDH进行转换才能进行数据的传输。PCM接入设备将传输设备中的2M信号转换为可控制传输的64K信号,而电源设备是通信系统正常运行的重要保证,只有电源提供稳定的电源,才能保证数据传输的可实现性和准确性。在进行通信设备施工时,要对施工人员进行大地放电,消除人体静电,以防止通信设备的损坏。通信设备对周围环境的要求很高,要设置专门的通信机房,安装防静电地板,同时要保证机房的温度和湿度恒定,将通信电池和设备相分隔开,以防止火灾的发生。巍山智能变电站的设计中采用了全封闭式的组合电器,具有很强的抗干扰功能,智能化远程遥控可以大大减少人为操纵的风险。 3现阶段变电站中光纤通信系统存在的问题 3.1光缆施工安全隐患 在智能变电站建设中,光纤通信作为其主要通信介质发挥出了极大的作用,但是在施工建设中容易出现一系列问题,导致变电站通信质量受到损坏。在导入光纤时接口密封不严,使保护钢管中容易出现积水,造成冬天积水无法排除结冰膨胀,从而造成光纤被积压,不仅降低了传输效率,同时也影响了光缆的安全性。在进行光缆材料的选用时没有固定的标准,捆绑材料也达不到标准,使光缆在固定时不稳定,余缆容易出现散落的现象,从而造成安全隐患。光缆的材料选用不足,也会造成施工工艺的差异,产品的质量达不到统一的标准,导致同一个智能变电站中出现不同施工工艺的现象。在进行光缆的固定和安装时,其固定架间隔之间缝隙存在着质量问题,部分型号的光缆固定架间隙不足,导致传输的质量和速率下降,固定架和光配机架上下距离不够充足,使光缆在固定保护套管弯曲过大,使馆内光纤造成积压,从而降低传输速率。 3.2材料选择不规范 智能变电站光纤通信系统涉及到多个专业,施工需要采购的设备数量多,型号也分为很多种类,因此在进行设备采购时针对光缆固定架、配线单元、保护套管等材料的配备要符合施工的要求。但是从巍山智能变电站光纤通信系统的材料选购上看,设备进行采购时常常出现遗漏的现象,设备材料的供应商数目众多,其产品型号难以统一,给材料的配置带来了很多的困难。不同型号进行的施工工艺也不相同,造成工程的工艺不规范。 3.3施工人员素质不强 智能变电站光纤通信系统的构建是一个非常复杂的施工工程,施工规模大,项目多,作业环境危险,这就需要施工人员增强安全意识和专业技能,但是现阶段很多施工人员不注重技能的提升,不能够及时掌握新技术,在进行高电压作业时防护措施不到位,高空作业时没有配备相应的安全设施,造成人身安全隐患。在进行通信设备的建设时没有进行大地放电,身上的静电造成通信设备的损坏等。 4加强变电站站内光纤通信的有效措施 4.1进行变电站初期研究 在进行智能变电站光纤通信系统的构建时,要与相关部门进行沟通,确定系统的可实现性,要对光缆通信建设的目标进行明确,同时优化设计方案,将设备材料的选购、光缆设计数量、安装方式和投入使用等各界环节进行预算和估量,在设计时要严格审核期设备的选用,人员的调配和施工技术的应用也要符合相关的规定。要选择专业的设备厂家进行设备材料的选购,保证设备的型号一致,将安全隐患在初期研究阶段降到最低。110kV巍山变电站的顺利实施和政府的支持紧密相连,其各项施工也符合国家的施工要求。 4.2规范施工中的各项操作 在进行光缆的安装和调试运行时,施工人员要严格按照相关的规定进行规范操作,在进行光缆施工时,要以光缆数据传输效率最大化和传输安全为标准进行光缆的安装。结合巍山当地的气候特点,对于施工中出现的客观因素如天气原因等要进行及时的调整工期,保证施工的进度和工期。及时将新技术应用到施工建设中,从而让通信建筑更好地发挥其作用。在建筑中明确责任人和监督人,监督施工按照相关规定操作,保证施工的安全。 4.3加强施工人员的培训 在进行光缆通信建设时,施工人员的操作是保证系统顺利运行的关键。要加强对施工人员的技能培训和综合素质的提高,不断提升员工的专业技能水平,让新技术运用到光纤通信建设中。增强员工的安全意识,在员工进行危险环境作业时,要让员工配备相应的安全工具,如安全帽等,在进行通信设备建设时,要注意对员工进行大地放电,减少通信设备的损害。建筑单位要及时对光缆进行维护,防止光缆的损坏造成极大的损失。 5结语 随着我国电力产业的发展,国家供电量需要大幅度的增加,国家电网建设越来越重要。在电网建筑中,最重要的部分就是变电站的建设,其可以有效的进行数据信息的传输,保证了供电系统的完整性。在进行智能变电站光纤通信系统的构建时要依照其设计原则进行设计,在施工时要注意施工安全和施工细节。提升员工的专业技能和安全意识,对于会影响到通信传输的各项因素进行及时的处理,发现问题时要进行及时的处理,防止损失的进一步增加。要大力发展智能变电站光纤通信系统的构建,让我国的电站通信更好的发展。 作者:洪健明单位:云南电网公司大理供电局 通信系统论文:变电站通信系统论文 一、变电站的通信网络系统 (一)网络拓扑结构和组网技术 一般来说,在系统运行的过程中,组网方式的合理性,在一定程度上关系着以太网运行的可靠性和高效性。随着现代技术的不断发展和我国电网的进一步深化改革,变电站的智能化程度也越来越高,从当前我国组网方式的运用现状来看,可以将其简单概括为:新组建的网络将系统的性能和功能要求作为基本前提,采用优化节点分布和网络结构的方式,一方面可以有效提高变电站通信系统的信息化水平,另一方面还能实现投入与效能的均衡化。 (二)以太网交换技术 所谓以太网交换技术,主要指的是在以太网运行的过程中,具有性能高、操作简单、密集高端口以及低价特点的一种交换产品,将这一技术运用在变电站通信系统中,在一定程度上可以有效提高通信系统的安全性和可靠性。一般来说,在网络系统中,之所以会提出交换技术这一概念,主要是为了进一步改进网络系统的共享工作模式。从当前我国以太网交换技术的使用现状来看,有三种交换技术被得到广泛地推广和运用,分别是信元交换、帧交换以及端换。随着现代科学技术的不断发展,在以太网运用领域出现了三层交换技术,一方面改善了在明确划分局域网中段之后,只能通过路由器对网络中子网进行全面监督和管理的局面;另一方面也解决了由于传统路由器的复杂、低速而导致网络产生瓶颈的问题,有效提高通信系统的工作效率。 二、加强变电站通信系统可靠性的有效策略 (一)双以太网冗余的实现 在对变电站结构进行全面仔细地分析之后,我们可以知道,IED具备完全独立的两组隔离变压器、控制器、通信电缆以及收发器等。一般来说,每个通信设备都具有个体差异性,在通信冗余协议的实现上也存在着一定的区别,但是具有相同的基本原理。所以,我们在实际的研究工作中,在解决一个通信设备的问题之后,就可以解决其余通信设备的问题。IED可以采用回环测试的方式,对系统中的链路进行全面地检测,确保通信系统的正常稳定运行。在实际的工作中,可以将这两个接口都与协议栈绑定,并且具备控制层访问的不同媒体地址。通常在完成以太网与热备用的连接之后,系统是不具备信息发送功能的,但是由于充分考虑到链路会在发生故障时被切断这一因素,所以需要对设备进行不断地改进,确保系统信息接收的通畅性。系统在正常运行时,利用工作接口IED设备可以在网络中传送信息,在进行回环检测时,如果IED发现系统故障,就可以马上发出命令,对热备用接口进行设置,确保其通信控制器可以进行信息发送,并且将全部信息从工作接口的主链路上转移到热备用接口的链路上,这样一来,就算工作信息接口发生故障,备用接口也可以完成信息接收任务,在一定程度上可以为变电站通信系统的可靠性和稳定性提供有效地保障。在变电站通信系统运行的过程中,双以太网结构将热备用作为主要工作方式,在对链路进行切换时,不可避免会发生延时的情况。同时,由于每个IED之间都存在着个体差异性,不同交换机和IED在进行协议配合时,往往存在着一定的区别。所以,针对这一问题,在实际的工作中,还需要不断地研究和改进,只有这样,才能确保通信系统的安全稳定运行。 (二)环网冗余的实现 从当前我国双以太网环网的运用现状来看,通信系统在运行的过程中,主要是通过交换机来实现信息接收和发送目的的。一般来说,不同厂商生产出来的交换机具有一定的区别,为了确保系统的安全稳定运行,厂商在生产交换机时,可以采用生成树系列的标准协议,这样一来,就可以通过交换机构组成相应的环路,为变电站通信系统可靠性的提高奠定坚实的基础。通信系统在运用环网结构时,在信息传输的过程中,为了避免环网中信息的循环传输,可以对交换机进行重新设置,将两个端口分别设置为阻塞态和转发态,这样一来,信息就可以在系统中进行无障碍传输,在一定程度上可以有效提高系统的可靠性。除此之外,通信线路在正常工作的过程中,系统在传输信息时,也需要通过诸多的交换机来完成,同时,将交换机的1、3、6端口设置为阻塞态,这样一来,该端口就不能进行信息传送。站控单元可以利用交换机的7—3—1—2端口将控制信号传送到保护单元,并且在传送的过程中,不会出现循环发送的现象,有效保障了系统传输的可靠性。在变电站通信系统运行的过程中,当1、3这两台交换机的链路出现故障之后,3号交换机在接受到系统的命令之后,会自动对环路进行全面仔细地检测,如果发现该链路无法保持通畅状态,则会对它的端口进行重新设置,将阻塞态变为转发态,并且及时通知其它的交换机,在进行信息传输时,选择其它的转发路径,这样一来,就不会出现因为其中一台交换机故障,而导致整个系统信息被阻塞的现象。同时,在环网冗余协议中,延时的时间通常保持在1—3s,不仅可以确保整个通信系统运行的可靠性,在一定程度上还能有效提高工作效率。但是,通常在正常情况下,备用链路完全处于闲置状态,端口和宽带的利用率相对较低。 三、结束语 总而言之,随着我国智能电网建设脚步的进一步加快,变电站的重要性也逐渐凸显出来。因此,一定要充分认识到变电站通信系统建设的重要性,在全面了解当前我国变电站通信系统的应用现状之后,将双以太网环网结构运用在变电站通信系统的建设中,一方面可以为通信系统的安全稳定运行提供有效地保障,另一方面还能有效提高变电站通信系统的实时性和可靠性。 作者:张大淼单位:佛山市瑞兴电力工程技术咨询有限公司 通信系统论文:视频通信系统论文 [论文关键词]视频通信应用实现通信技术 [论文摘要]宽带通信技术和数字视频处理技术的迅速发展,为视讯通信业务面向公众广泛运营已经准备好技术条件。结合当前通信领域和计算机领域的出现的技术,对如何实现远程视频通信进行研究。 随着人们对视频和音频信息的需求愈来愈强烈,追求远距离的视音频的同步交互成为新的时尚。近些年来,依托计算机技术、通信技术和网络条件的发展,集音频、视频、图像、文字、数据为一体的多媒体信息,使越来越多的人开始通过互联网进行各方面通讯,缩短了时区和地域的距离。 一、视频通信概述 视频通信实质上是多媒体技术、计算机网络技术与现代通信技术相结合的产物。它通过多媒体技术和网络通信技术的支持,为不同地域的人们提供了类似与面对面的交流方式,为身处异地的人们提供了一个相互讨论问题并可协同工作的环境,它集计算机的交互性、通信的分布性,以及电视的真实性为一体,具有明显的优越性。 二、视频通信的组成 (一)组成 一个视频通信系统包括节点机和通信网络两部分。典型的会议节点机主要由音/视频获取设备、回放设备、媒体编解码器、通信接口卡和会议功能模块构成。网络部分主要指支持实时多点传输的网关和信道。完整的视频会议系统的逻辑结构模型由六大模块构成:(1)人际交互模块,即视频会议系统的人机界面。(2)会议文档部件,包括会议文档的自动生成、管理和查询等功能模块以及与数据库的接口模块。(3)媒体处理部件,包括音、视频信息的获取、编码、回放等处理模块。(4)共享空间部件,包括共享空间管理模块、电子白板及应用过程共享功能模块。(5)会议管理部件,包括会议的发起、与会人员的管理(加入/退出)、会话建立以及会议结束等处理模块。 (二)软硬件与网络条件 要进行网络视频通信,需要一定的软件和硬件设备作为支撑。 1.所需硬件环境。 要使用网络视频会议,除了要有一台较高性能的多媒体计算机或显示屏外,还需要配备摄像头、麦克风、音箱或耳机等外部设备,其中最主要的设备为摄像头,它是用来进行视频获取的一个重要硬件,摄像头分为模拟摄像头和数字摄像头两大类,前者捕获的为模拟视频信号,需要将其输入到视频捕捉设备进行数字化后方可转换到计算机中使用。而数字摄像头可以直接捕捉影像,然后通过串、并口或者USB接口传到计算机里。 2.所需软件环境。 (1)操作系统软件:目前绝大多数的网络视频会议软件都支持Windows98/Me/2000/XP/2003系统,另外也可有一些视频会议软件支持在Linux等非Windows系统中运行。 (2)网络视频软件:要进行网络视频会议,必须借助于网络视频会议软件。网络视频会议软件支持点到多点的视频会议应用,即可以在用户之间,也可以实现多个用户进行联机视频会议。 (3)其他软件:音频连接模块、网络交换机、多媒体加速软件、多媒体编码/解码软件等。 3.承载网络。 要在网络视频通信系统中使用视频,用户必须具有可供视频流畅传输的网络链路,也就是说用户必须具有足够带宽的局域网环境和宽带接入Internet的网络环境。 三、视频通信系统的实现 NetMeeting作为一款免费网络电话与协作办公工具,它除了支持视频、音频的实时交流外,还提供了文档与应用程序共享、电子白板和远程桌面共享等多种功能,是一款用于网络视频通信的优秀软件,使用它我们可以轻松的进行网上视频通信。 (一)安装视频软件 首先,检查需要进行视频通信的系统中是否安装了视频软件,如果没有安装,可以通过填加组件的形式进行安装。 (二)连接信息设置 确认NetMeeting已经安装在系统后,单击“开始” “程序” “附件” “通信” “NetMeeting”命令,启动程序。首次运行NetMeeting,软件会出现一个向导,要求用户信息进行简单的设置,单击“下一步”按钮,输入个人信息。接下来,向导要求用户设置网络连接方式,可以根据具体的网络连接情况选择ADSL、局域网等。单击“下一步”按钮跳过NetMeeting服务器设置,此时向导会要求对计算机声卡和麦克风进行测试。单击“下一步”按钮完成向导之后,即可进入NetMeeting主界面。 (三)开始视频通信 1.新建视频通信。单击“呼叫”“主持会议”命令新建一个视频会议,在弹出的“主持会议”对话框中设置会议名称(不能使用中文名)和密码,然后,将“会议工具”中的“共享”、“聊天”、“白板”、“文件传送”四个复选框全选上,单击“确定”按钮。 2.呼叫主机。建立会议后,与会的计算机即可呼叫主持会议的主机,方法是单击“呼叫”“新呼叫”命令,或单击NetMeeting面板中的“呼叫”按钮,打开发出“呼叫”的对话框,输入IP地址,并单击“呼叫”按钮即可对主机进行呼叫。3.接入验证。此时,被呼叫方的计算机中会出现是否应接呼叫的对话框,单击“接受”按钮。然后,拨入方计算机即可登录会议,如果在“主持会议”对话框中设置了会议密码,此时还会弹出一个对话框要求用户提交验证密码。 4.进行视频通信。各个不同地方的参与视频通信的人员,只需要单击主界面中的“开始视频”按钮,即可发送视频流。将发言请求发送到中心站的服务器上,由主会场主持人来确定允许还是否定发言请求,一旦确定可以发言,即可实现通话。 (四)其他功能 NetMeeting界面下方有四个按钮,分别对应了“共享”、“聊天”、“白板”和“文件传送”四项主要功能(这四项功能需要在会议属性中启用,否则在非会议中处于不可用状态): 1.“共享”功能。通过共享功能可以便于同其他会议参加者在获得授权后控制本地主机上的应用软件进行演示与操作。 2.“聊天”功能。单击“聊天”按钮,NetMeeting会弹出一个聊天对话框,可以对所有或某一与会者发送聊天信息。 3.电子白板。系统提供多块白板,与会人员都可通过白板进行绘制矢量图,可以进行文字输入、粘贴图片等。在主控模式,主持可以禁止其他人使用白板。 4.传送文件。“传送文件”功能用来在与会者之间传送与接收文件。使用方法比较简单,只需单击“文件传送”按钮并选择需要传送的文件即可。 四、结束语 随着网络的发展和视频通信技术的进一步完善,视频通信技术将越来越多地被人们利用到工作及生活中,甚至改变人们的生活和工作方式。人们根据自身对网络质量需求的不同,自由选择传输方式及终端设备,更多的行业、企业、个人都将享受到视频通信所带来的便利。 通信系统论文:无线宽带接入通信系统论文 1.引言 到2001年底,全球移动电话用户总数突破了10亿大关,并有100多个国家的移动用户数超过了固定用户数。移动通信已成为普遍接入的必要手段之一,而不再是传统所认为的固定电话的补充。另一方面,定向话音仍是当前移动通信的主要业务,但包括高速数据在内的多媒体业务的比重逐年增加,预计2010年话音业务和多媒体业务之比将为1:2。移动多媒体业务是把文本、图形、语音和视频等信息以任意组合的方式给移动用户提供的服务。为了提供优质的移动多媒体业务,必须构筑大范围覆盖的高质量无线宽带网络。从2002年开始,无线宽带网的建设进入高速发展阶段,许多国家均在政府支持和电信制造商、运营商的积极投入下,研究和建设各种不同类型的无线宽带网络。 我们知道,无线通信是利用无线电波(电磁波、激光)在空间的传播来传递声音、文字、图像和其它信息的。空间信道具有可移动性、共享性、广播性和可迅速建设等优点,同时也具有高干扰、强衰落、窄带宽的缺点。因此,无线宽带网络需要特殊的发送和接收技术来保证。本文按固定无线接入、移动无线接入和蜂窝移动三大系列介绍国内外无线宽带网络的现状和发展。 2.固定无线宽带接入通信系统 由于固定无线接入比移动通信场合容易现实操作,智能天线、软件无线电、现代编码调制及自适应信号处理等功率/频谱有效利用的新技术往往首先在固定无线接入中试验与装备应用,固定无线接入往往成为新一代移动通信的技术先导。 目前,与xDSL、HFC、FTTx、APON等有线宽带传输的发展相对应,LMDS、MMDS、SFO等无线宽带接入亦在快速推进。固定无线宽带接入系统采用TDMA和CDMA等多址技术将点对点微波传输系统发展到一点对多点的无线集中系统,它可以提供本地交换局至终端用户之间的宽带通信服务。 2.1本地多点分配接入系统(LMDS) LMDS在1998年被美国电信界评选为十大新兴通信技术之一。其最大的特点在于宽带特性,可用频谱往往达1GHz以上。在不同国家或地区,电信管理部门分配给LMDS的具体工作频段及频带宽度有所不同,其中大部分国家将27.5GHz~29.5GHz定为LMDS频段。我国则采用26GHz及38GHz。 由于该技术利用高容量点对多点毫米波进行传输,它几乎可以提供任何种类的业务,如话音、数据及视频图像等,能够实现从64Kbps到2Mbps,甚至高达155Mbps的用户接入速率,并具有很高的可靠性,被认为是一种"无线光纤"技术。它是解决电信接入网问题的利器,为电信运营商开展业务、发展用户提供了高成效、低成本的有效手段。尤其适合于新兴运营商进入电信市场。 LMDS系统通常由四个部分组成:基础骨干网络、基站、用户端设备以及网管系统。由于LMDS直接支持无线ATM协议,可以使链路效率得到提高。 2.2多点多信道分布式系统(MMDS) LMDS的缺点是覆盖范围小,为了覆盖30平方英里以上的面积,可以使用另外一种成本低廉的宽带无线技术—MMDS技术,它有时被称为无线DSL。如图1所示,MMDS不需要本地电信或有线广播公司的干涉就能够通过用户安装在屋顶上的天线为每位用户提供服务。 MMDS最初用于单向传输的影像广播服务,包括城市与城市之间的无线网络系统。现在则可以采用双向的数据业务传输,允许更加灵活地使用MMDS频谱。而LMDS技术,则属于区域性的无线技术,可被应用在城市内、郊区等小范围的通信网络,它们的比较如表1。 表1LMDS与MMDS的比较 2.3自由空间光通信(FSO) 激光无线通信与以往的利用电磁波(radio)的无线通信相比,具有容量大、发射装置和功率小、不用政府特许证、对人体无影响等优点。但容易受到天气和障碍物的影响,一般用于近距离室内通信,如各种遥控信号的传递、微机间和手机间的数据通信等。现在开始应用到室外通信,但需要使用抗天气劣化的自适应技术。 自由空间光通信(FSO)使用光脉冲调制信号,按照FSO联盟的规定可以采用两个红外线波长:长波长1550nm和短波长800nm。以提供100、155和622Mbps的数据速率。 3移动无线宽带接入通信系统 移动通信是处于移动状态的通信对象之间的通信,一般采用无线方式。移动通信系统可以分为两大类:移动无线接入通信系统和蜂窝移动无线通信系统。前者依赖于现有网络系统,仅仅是现有网络的接入系统;后者是一个完全独立的网络系统,除了骨干传输部分外,都需要重新建立。移动无线接入通信系统以往主要包括第一代(CT1)、第二代(CT2)、第三代(CT3和PHS)无绳电话,它们仅提供语音和低速数据业务。移动无线宽带接入通信系统则有以下几种: 3.1宽带无线局域网络(WLAN) 无线局域网络是便携式移动通信的产物,终端多为便携式微机。如图2所示,其构成包括无线网卡、无线接入点(AP)和无线路由器等。目前最流行的是IEEE802.11系列标准,它们主要用于解决办公室、校园、机场、车站及购物中心等处用户终端的无线接入。 图2802.11网络的典型应用 在802.11的基础上,IEEE相继推出了802.11b和802.11a两个标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。802.11b使用动态速率漂移,可因环境变化,在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps之间切换,且在2Mbps、1Mbps速率时与802.11兼容。802.11a工作在5GHz频段,物理层速率可达54Mbps,传输层可达25Mbps。可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口。 目前,2波段兼容(2.4GHz802.11b和5GHz802.11a)的产品最为流行,3波段(2.4GHz802.11b,5GHz802.11a和1.8GHzGSM/GPRS/WCDMA)产品也走出了实验室。另外,802.11g标准刚刚被推出,它可以在2.4GHz频段上实现54Mbps的数据速率。 欧洲的宽带WLAN标准是HiperLAN2,它与IEEE802.11a非常相似。它希望和3G移动通信协议互通,并且能提供不同等级的QoS,以满足多媒体或VoIP等不同类型的应用需求。 3.2无线ATM网络 无线ATM的目的是在ATM骨干网的基础上实现端到端的ATM连接,以提供质量可保证的各种服务,如ABR、VBR、CBR和UBR等。由于无线ATM网络采用的无线传输信道与ATM骨干网所采用的光纤传输信道具有很大的差异,一些新的问题,如介质共享性、广播性、较长的传输延时、较高的信道误比特率以及信道衰落的影响等等,必须加以解决。因而无线ATM除了具有与ATM相同的ATM层、AAL层以及信令部分外,还要增加与无线通信有关的无线物理层(PHY)、介质访问控制层(MAC)、数据链路控制层(DLC),以及相应的无线控制功能,这样才能在无线网络中实现ATM服务。为支持对各种业务的服务质量控制,DLC协议常常针对不同的业务采用不同的差错控制方式;MAC协议则一般采用信道动态分配算法来支持业务速率的可变。 另外,无线ATM通信网要支持移动用户,因此网络应具有移动管理功能。当无线ATM通信网采用微蜂窝小区形式的网络结构时,越区切换控制就是移动管理的一项关键技术。无线ATM网和现有的移动通信系统(如GSM)相比具有一些不同的特点。例如,无线ATM网可支持多种类型的业务及多速率业务的通信,越区切换时需保证各种业务的服务质量(信元丢失率、延时等)不恶化;ATM信元字头没有序号字段,越区切换时可能出现信元次序混乱,造成信元丢失;现有的ATM网络采用固定VP/VC连接方式(即固定路由),而越区切换需更新原来的连接、重建路由。这就必须研究适用于无线ATM网络的切换控制方案。 关于无线ATM的无线接口方面和移动管理方面的标准分别由ETSI和ATM论坛负责制定。依据这些标准,许多无线ATM系统被推出,如表3所示。无线ATM技术在生活中的深层次应用主要包括如何帮助人们完成远程医疗、保健和教育。 移动无线宽带接入还包括欧洲ACTS项目中著名的AWACS、SAMBA及MEDLAN系统,其工作频段分别使用19GHz、40GHz、61GHz等,MEDIAN为室内慢速移动,AWACS及SAMBA可用于室外较高移动速度的情况,覆盖范围一般较小,为数十米至200米左右。它们的目标是实现155Mbps乃至速率更高的移动或半移动环境下高速优质多媒体个人通信服务。 另外,在移动无线宽带接入通信方面还有两个技术动向应引起注意: 最近美国FCC公布了最新频率分配政策,批准有限使用在超宽频带(UWB)上传送高速数据的非许可无线系统,但UWB的使用须高于3.1GHz或低于960MHz。有些厂商已经开始推出UWB产品的试验样机,它最适用于拥挤的室内通信。 作为一种多跳无中心分布控制网络,自组网(adhoc)的研究方兴未艾,它组网灵活、生存力强,可以迅速应用到某些特殊环境和紧急情况,是无线网络发展的新方向。 4.蜂窝移动无线通信系统 蜂窝移动无线通信系统是当前移动通信的主力军,它采用蜂窝结构,频率可重复利用,实现了大区域覆盖;并支持漫游和越区切换,实现了高速移动环境下的不间断通信。从70年代起,它已经历了第一代(1G)、第二代(2G)并开始进入第三代(3G),未来向超(Beyond)3G过渡。图3描述了移动无线接入和蜂窝移动无线通信系统的发展过程,它们的数据传输速率分别对应于不同的固定通信系统,其中MMAC、HAPS和ITS将在后面介绍。 图3不同移动通信系统与固定通信系统的比较 1G采用FDMA和模拟调制,由于频率利用率低、通话质量差、容量小,在中国已经退出市场。目前,国内外的主流系统是2G,它采用TDMA/CDMA和数字调制,提高了系统容量和通话质量。但1G/2G主要提供语音服务,为了提供自由的移动多媒体接入,例如话音、可视电话和高速数据传输,则需要发展3G和超3G移动通信系统。 4.1第三代移动通信系统(3G) 为了支持多媒体业务和全球无缝漫游,90年代初,一些标准化组织就已经对3G进行研究。在1999年10月的ITU芬兰会议上,3G(即IMT-2000)的无线接口技术规范(如图4)获得通过,标志着第三代技术的格局最终确定。它分为CDMA和TDMA两大类共五种技术,其中主流技术为三种CDMA技术:CDMA-DS(直接扩频)即欧洲和日本共同提出的WCDMA技术;CDMA-MC(多载波)即美国提出的cdma2000技术;CDMA-TDD(时分双工)包括我国提出的TD-SCDMA和欧洲提出的UTRATDD。这些标准的制定主要靠3GPP和3GPP2两个国际组织。 图4IMT-2000标准 3GPP研究制定并推广基于演变的GSM优秀网络的3G标准,即WCDMA、TDS-CDMA等。GSM系统在向3G演进的过程中,其无线接入网络采用新型WCDMA技术,引入了适于分组数据传输的协议和机制,可支持144Kbps、384Kbps、2Mbps的数据速率,这是一个革命性的变化。而在网络部分则采用演进的方式,即在初期针对话音和数据业务分别接入到不同的交换网络--电路型和分组型的交换网络。通过提高现有GSM的传输带宽,逐步向提供3G所要求的2Mbps速率的方向努力。目前,3GPP完成了许多标准版本,其中版本5完成了IP多媒体子系统的定义,诸如路由选取及多媒体会话,其下行峰值数据速率可高达8-10Mbps,并具有高的数据吞吐量和低的延时。 按照从事CDMA2000标准研究的国际组织—3GPP2的规范,窄带CDMA系统(IS-95)无论是无线接口部分还是网络部分在向3G过渡时,都将采用演进的方式。cdma2000-1X商用初期,网络部分在窄带CDMA网络基础上,保持电路交换、引入分组交换,以分别支持话音和移动IP业务。为了进一步增强传输能力,3GPP2开始制订支持速率高于2Mbps的cdma2000-1X增强标准,其中高通公司的HDR、摩托罗拉和诺基亚公司联合提交的1Xtreme,还有中国的LAS-CDMA都作为候选技术在探讨中。 目前移动通信业界已基本达成一个共识:未来的移动通信优秀网络将是一个全IP的宽带分组网络。3GPP和3GPP2都将3G发展的目标设定为全IP网,它将承载从实时话音、视频到Web浏览、电子商务等多种业务。 IMT-2000的原意是指2000年在2000MHz频段实现2000Kbps的数据传输速率。但由于2.5G和WLAN的加强运作,延长了2G的寿命,再加上超(beyond)3G的基本概念与框架结构的研究已经启动,这使得3G处于2.5G/WLAN及超3G的夹击之下。另外3G标准和技术上也存在一些问题,近来世界经济也处于低潮,这都使得3G的大规模使用比预想的要晚些到来。 为了在2G网络上实现移动数据通信,许多2.5G过渡方案被提出,象GPRS和WAP技术。目前发展最快的是NTTDoCoMo公司的i-mode,它很好地实现了在线上网。在i-mode的基础上,i-motion、i-area、i-appli等业务陆续在日本被推出。为了更好地提供这些服务,NTTDoCoMo公司于2001年10月1日开通了世界上第一个商业3G网—FOMA系统。 4.2超第三代移动通信系统 如图3所示,即使3G系统建成了,也仅仅实现了相当于窄带ISDN的数据速率。为了提供交互式移动多媒体服务、更高速数据接入(相当于宽带ISDN)、真正的全球漫游和服务可携带性,超3G的研究已经启动。目前的设想是将各种无线接入手段(包括宏/微蜂窝漫游、高/低速率传输等)组合起来,与以IPv6为基础的优秀网相连接,构成超3G的框架,从而形成慢速移动与快速移动的有机融合。ITU认为,可以将IMT重新定义为InternetMobile/MultimediaTelecommunications即互联网移动/多媒体通信。目前,超3G的研究主要包括: 多媒体接入通信系统(MMAC)--高速率传输 MMAC是由日本推出的多媒体无线接入系统,其目标是通过便携式可视电话和因特网获得信息。如表4所示,目前主要提供两类高速无线接入。第一类用于室内外宽带移动通信系统,用3-60GHz频段传输30Mbps的数据,该项目从2001年开始;第二类提供超高速WLAN室内接入,传输速率达到600Mbps,采用60GHz频率,即毫米波。但是这些系统不能提供大范围覆盖,也不能用于车辆业务环境,只能用于“热点地区”。研制出的毫米波样机可以演示60GHz的WLAN与ATM或100BASE以太网接口,其数据速率可以达到155Mbps。 移动宽带系统(MBS)--高速率传输 欧洲MBS的目标是使蜂窝系统具备低时延、高QoS保证,数据传输率达到155Mbps的水平,比现行速率要快数千倍。MBS将朝着“与服务无关性”方向发展,即随着数据传输率的提高,无线通信设备将能实现任何应用。 MBS创建于1995年,原型的数据传输率为34M的水平,但通过并行运用多路链接可提高数据传输率。MBS经过很多室内和室外环境的测试,包括在比较拥塞的城区以每小时30英里的速度行进。MBS的物理层采用独特的TDMA技术,这也是大多数2G蜂窝电话所采纳的标准;更高层则采用ATM方式。不过开发人员认为,MBS原型的功能仍不是很强,成熟的产品将在2010年出现。这期间规范肯定要作相应变更,物理层将会采用OFDM技术,网络层则会采用IP协议。 智能运输系统(ITS)--高速度移动 ITS是新型的传输系统,由先进的信息通信网组成,为用户道路、车辆等提供高速运动中的信息传递。ITS不仅提供道路情况、交通事故等,同时还能为驾驶员和乘客提供多媒体业务。 ITS由9个开发层面组成,包括导航系统、电子长途数据采集(ETC)、安全行车辅助系统等。ETC是利用两对5.8GHz的频段进行连续的长途数据采集。ITS的通信系统分为路途车辆通信和车辆互通,其中最主要的是路途车辆通信。ITS系统在沿途布上光纤网,光纤无线收发信机是关键技术。 平流层高空平台(HAPS)--宏蜂窝漫游 HAPS系统基于高空平台提供多媒体电信业务和大气层监测。基站将被安放在长时间停留在空中的气艇、气球或其他飞行器上。这些飞行器处于距地面20km至50km的空中,基本静止。基站之间彼此通过光互连链路形成网络。由于基站所处位置很高,使得每个基站有非常大的覆盖范围。因此,只需较少的基站就可以完成全网覆盖,部署较快。 按照设计目标,HAPS将兼取卫星系统和地面通信系统的长处,以作为地面移动通信系统强有力的补充手段。HAPS可以支持固定终端、便携终端和移动终端。典型的接入速率为25Mbps,对于有些固定终端可达几百Mbps。由于采用了毫米波频段(47/48GHz),容许使用高增益小口径天线。 5结语 无线通信方式深深改变了我们和世界,它与我们的生活、工作和娱乐已经紧密相连。回溯到60年前,绝大多数国际电话是通过无线短波传送的,人们也通过无线方式获取最新时事新闻。展望未来,多数国际呼叫仍将通过手持或可携带的终端收发,而且这些设备还能从全球不同渠道接收网页和实时视频的更新。目前移动通信、图象通信和互联网正走向融合,多媒体业务将成为今后移动通信业的一个新的增长点。无线将越来越多地被用于提供接入,而使用有线网络提供长途大容量传输。 通信系统论文:电力系统广域保护通信系统论文 1广域保护系统结构 目前,关于广域保护系统结构国内外学者提出不同的见解,一般可分为分布式、区域集中式、变电站集中式以及分层集中式。其中,在分布式广域保护系统中,广域保护算法内置于每个装设在变电站内部的保护IED中,分布式广域保护系统的广域保护决策过程完全在单个保护IED中实现,这使得分布式广域保护系统更适合于实现广域继电保护的功能。区域集中式广域保护系统其功能包括实现传统继电保护功能、通过通信网络与广域保护决策中心设备交换信息等。变电站集中式广域保护系统主要是利用收集到的信息实现广域保护算法,并向站内相应保护IED发送控制命令。分层集中式广域保护系统继承了区域集中式和变电站集中式广域保护系统的优势,而且它既能够与上层区域广域保护决策中心设备通信又能够与下层的保护IED通信,同时也能够弥补变电站集中式存在的一些缺点。 2电力系统信息综合传输调度算法研究 电力系统不同于其他系统的运行,尤其是顺利实现其信息的综合传输不可避免的需要解决诸多潜在的问题,尤其是信息业务综合传输过程中存在的流量冲突问题,特别需要注意的是不仅要保证实时信息业务的服务质量,同时也不可忽视各类非实时信息服务质量,这些非实时信息也是传输过程中重要的组成部分。实现基于IP技术和区分服务体系结构模型的网络通信模式的关键技术包括队列调度法,本文主要对队列调度算法进行深入讨论,使其在对电力系统信息综合传输的服务质量问题进行解决时能够发挥出关键的作用。WFQ算法的分组服务顺序与GPS模型有很大差异,它是一种模拟通用处理器共享模型的队列调度算法,本文在WFQ算法基础上提出了WF2Q+算法,并通过将“虚拟延迟时间”引入WF2Q+算法解决了该算法在推迟传输高优先级信息业务分组的问题,进而提出了提出以基于IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型实现电力系统信息综合传输。 2.1WF2Q+算法介绍及分析WF2Q+算法是一种基于GPS模型的分组公平队列调度算法。在实际的信息业务传输过程中,分组到达各列队头部的时间会存在一定的微小差别,致使根据GPS模型得到的各队列头部分组服务顺序也出现微小差别,从而也会影响到WF2Q+调度器先为高优先级队列内分组提供服务,还是为低优先级队列提供服务。观察图1我们可以发现,优先级较高的信息业务在电力系统分组传输过程中不能保证其实时性,关键在于优先级较高的信息业务分组到达时间较晚,从而使得优先级较低的信息业务“捷足先登”,到达时间稍快,影响了电力系统高优先级信息业务分组传输的实时性。 2.2改进的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述问题,为了保证电力系统信息综合传输中高优先级信息业务分组的实时性,本文采用了PQ调度算法,并用PQ算法原理对WF2Q+算法进行改进,按照这种方式获得的算法非常有可能将高优先级分组推迟传输问题轻而易举地解决,同时也能保持良好的公平性。具体操作如下:将优先级最高队列中传输个分组所需时间的倍定义为队列的“虚拟延迟时间。IWF2Q+算法与WF2Q+算法都采用SEFF分组选择策略,此时,不得大于系统虚拟时间,并且越小的队列中的分组越优先获得调度器的服务,通过这种方式高优先级队列中所转发分组的延时得到了降低。 3仿真分析 本文首先仿真对比电网发生故障时WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下IEEE14母线系统各变电站与控制中心站之间变换信息时4类信息业务分组的平均延时,结果如图2所示。观察图2可知,WF2Q+算法与WFQ算法在保证信息业务实时性方面的性能不相上下,而WF2Q+算法推迟传输高优先级信息业务分组的问题可通过IWF2Q+算法解决,并且能够减小高优先级信息业务分组延时,同时也会导致低优先级信息业务分组延时变大。其次仿真对比电网发生故障时PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下得到的系统中各变电站与控制中心站之间传输四类信息业务的平均服务速率,如图3所示。该结果说明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型能够较好地协调不同优先级信息业务获得的服务效率,达到了各类信息业务传输的公平性,且性能相当。 4课题研究结论及展望 现代经济和社会的发展使得电力系统的电网复杂程度增加,未来的电网不可避免的将是信息网与电力网构成的相互依存的复合网络,广域保护能够避免传统继电保护和安全稳定控制存在问题,而先进的通信技术与信息技术的使用将有望提高电网的可靠性、安全性以及运行效率。基于互联网协议的通信技术,将为实现广域保护系统通信提供新的技术手段,为未来电网同一电力信息专用网络平台的构建奠定理论基础。 作者:林钢单位:佛山供电局 通信系统论文:2ASK调制通信系统论文 1、2ASK调制与解调仿真设计 文中使用LabVIEW软件对2ASK通信系统进行仿真。LabVIEW具备了仪器的基本属性,其程序的基本构成包括两部分:(1)前面板,用于反映仪器的控制操作和显示;(2)程序框图,用以反映仪器内部的分析处理过程。2ASK的调制与解调分别采用模拟幅度调制法和相干解调法,将基带信号与载波信号相乘得到已调的2ASK信号,用高斯白噪声模拟信道,在接收端将接收信号与同频同相的载波相乘,并经过巴特沃斯低通滤波器,滤波器的截止频率为归一化频率,最后进行抽样判决,判决门限取0.125,从而得到输出序列,程序框图如图3所示。 在前面板中,输入序列的产生采用根据序列个数而随机产生相应个数的二进制码元,基带波形采用余弦波,根据产生的二进制码元可得到相对应的基带信号波形,载波采用正弦波。所以,前面板中需要创建码元个数、码元速率、采样点数、采样频率、载波频率数值输入控件、基带信号波形、载波波形、2ASK信号波形和频谱、滤波后波形等图形显示控件,以及输入和输出序列等数值显示控件。 使用修饰控件可对前面板进行调整和修饰,最后得到2ASK调制与解调.vi前面板,如图4所示。在前面板的参数输入模块输入如图4所示的参数并运行可得到输出结果。由结果可看出,此仿真实验在调制端产生了一串码元个数为10的二进制码元序列,并得到了输入序列波形、载波波形、2ASK信号波形和频谱,2ASK信号经过高斯白噪声信道后,在接收端得到了低通滤波器滤波后的波形、抽样判决后的输出序列波形和输出序列二进制码组。对比输出序列和输入序列可看出,此系统除了一个码元的延时以外,其余部分都正确地进行了信号的还原,表明仿真实验结果正确,达到了2ASK通信系统的调制与解调在教学中的意义。 2、结束语 本文以2ASK信号调制解调为例,实现了在LabVIEW虚拟仪器平台上设计通信系统仿真的方法。通过调节各个实验参数,对实验结果进行比较,可以很形象地得到或验证所需要的或已有的结论,使实验效果更加清晰,从而使学生更好地理解通信系统中的基本概念和原理。LabVIEW软件把一些复杂的程序变得很直观,方便操作,而且易于修改和以后的维护,可作为老师课堂教学的辅助教学软件,将抽象的概念具体化、形象化,达到加深理解,强化记忆,提高教学质量的效果,从而调动学生的学习积极性和提高学生的创新能力,具有实际应用意义。 作者:付国兰刘晓山刘正奇单位:江西师范大学物理与通信电子学院 通信系统论文:信道仿真通信系统论文 1信道特性仿真 通信系统的信号传输质量与信道的性能密切相关,与光纤等有线信道相比,无线信道处于开放的电磁环境中,更容易受到衰落、干扰、噪声等多种因素的影响。而DSRC通信信道除了具有一般无线信道的特征外,还存在快速移动等特有情况。典型的DSRC通信有路车通信(R2V)和车车通信(V2V)两种方式。R2V是指车辆和路边设备进行通信,属于移动设备和固定设备的通信过程。V2V是指车辆和车辆之间进行通信,属于移动设备之间的通信。充分掌握DSRC系统无线信道的特征,可以为提出改善系统通信质量的技术方案提供参考,从而保证R2V和V2V通信的可靠性。 1.1仿真测试平台结构 基于AgilentN5106A基带信号发生器与信道仿真器搭建的面向DSRC通信信道的仿真测试系统如图2所示。N5106A具有120MHz的调制带宽,能够模拟各种通信信道。本仪器配备了8路实时衰落仿真器,支持的信道衰落类型包括Rayleigh、PureDoppler、Rician、Suzuki等,多普勒功率谱频谱形状有classical3db,classical6db,flat,rounded,jakeclassical和jakerounded。由图2可见,该系统还包括了一台矢量信号发生器E4438C和一台信号分析仪N9020A,E4438C和N5106A之间的控制信号通过LAN口连接,数据信号通过数据总线(DigitalBus)传输。 测试系统如图2所示。首先使用Agilent的N7617BSignalStudio软件生成符合IEEE802.11p协议的理想基带信号数据文件,该数据文件经过N5106A产生基带信号,并通过信道模拟器得到包含信道特性的基带信号。N5106A产生的信号通过DigitalBus输入信号发生器E4438C,由该仪器将基带信号调制到5.9GHz的载波上,经过射频输出端输出到信号分析仪N9020A进行分析。 1.2仿真测试实例 DSRC系统信道模型如表2所示。图3至图6给出了不同信道条件下信号的测试结果。其中,图3为信号通过白噪声信道后产生的星座图,其中EVM(误差向量幅度)为-27.62dB,CPE(同相位误差)为0.903%rms。由于车车通信,可能存在直射路径,因此图4给出了信号经过信道3模型,即在单径莱斯分布的作用下,多普勒频移为1345Hz,路径损耗为-14.2dB,K因子为5.7时的测试结果,结果表明,此时EVM上升为-3.047dB,CPE上升为6.938%rms,说明在该种信道作用下,信号的接收质量显著下降。图5给出了信号经过信道7模型,即在单径瑞利衰落,多普勒频移为1522Hz,路径损耗为-27.9dB时的测试结果,此时,EVM为-16.791dB,CPE为5.542%rms。图6给出了信号经过信道11模型,即信号在单径瑞利衰落,多普勒频移为1562Hz,路径损耗为-27.9dB时的测试结果,图中EVM为-16.065dB,CPE为1.455%rms。比较图5和图6,说明了在类似的信道作用下,信号接收质量存在一定的随机性。另外,这两条路径的延时分别为400ns和700ns,在帧结构的保护时隙范围之内,因此可以通过均衡消除延时的影响。 2小结 本文搭建了面向DSRC应用的无线信道仿真和测试系统,介绍了系统的工作流程和测试方法,根据DSRC信道模型,给出4种典型信道的测试结果。本文工作为ITS系统设计提供了参考。 作者:殷晓敏金婕孙玲单位:南通大学江苏省专用集成电路设计重点实验室中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室 通信系统论文:飞机高频通信系统论文 1故障分析 高频通信系统是工作在2-29.9999Mz的频率范围内的,在排除CRJ-200飞机的高频故障时有一些技巧,系统上电时能听到短暂的调谐声,在RTU上调节一个高频频率瞬间按压PTT能够听到1000Hz的调谐声,调谐周期大约在1-3秒钟。如果该频率已经调谐过,再次按压PTT时调谐声的时间会变得非常短,大约为30ms,这个时间太短不容易听出来。高频耦合器具有频率存储功能,耦合器的存储空间被划分为很多个站点,每次调谐完频率后耦合器将回到起点,等待下一次的调谐指令。耦合器的工作性质就决定了可能由于耦合器的某个调谐站点出现故障而导致高频系统在某个工作频率时通信不正常,如果某个频率点出现故障,按压PTT后会出现调谐音,连续输出不会中断。在实际的运行中,机组也反映过此类问题。研究高频收发机和高频耦合器的工作原理目的就是,根据故障现象来大致判断是高频收发机的故障还是高频耦合器的故障。然而对于高频收发机,其主要的工作过程是频率合成,变频以及功率放大,对高频通信的话音质量和通信距离都有着不同程度的影响。高频收发机是由多个模块所组成的,其中包括处理器模块,射频/中频模块,频率合成器,频率基准器,电源/音频模块和功率放大器,其中处理器模块控制着收/发单元的所有功能,由于模块性能的下降将导致高频通信出现通话效果不佳或者出现不能完成语音的接收和发射。在高频收发机组件内还有一个静噪电路,这个电路在排故过程中也有一定的帮助作用,静噪电路对高频收发机有自检的作用,特别是在对故障判断很困难时,关闭静噪电路去听噪音背景声,这样可以对高频收发机的自身工作性能进行判断,这也是一种排除相关故障件的方法。 在排故过程中应该还注意这样一些问题,在安装高频收发机和高频耦合器时应该特别注意收发机和耦合器之间两根同轴电缆的链接线,这两跟线很容易接反而造成高频通信系统不工作。高频收发机和高频耦合器安装在后设备舱内,具体位置如图2。 这种部件的布局可以说是CRJ-200飞机设计上的缺陷,因为在这个区域范围内邻近APU,一号、二号液压系统,滑油散热系统,空调系统的ACM,这些系统都会出现滑油和液压油的渗漏,长时间必然对该区域的安装部件存在油污染的情况,高频收发机和高频耦合器之间有同轴电缆的连接,还有波导管等部件,长时间机器表面被大量的油污所覆盖,这将会影响到机器的散热,降低了机器本身的使用寿命。同轴电缆的接头处也覆盖了大量的油污,长时间慢慢渗透进入接头内,在实践工作中也碰到拆装高频收发机和高频耦合器时,发现同轴电缆接头内有少量的油污,这将导致高频收发机和高频耦合器信号传输出现衰减。这要求在安装机器时对接头的连接要特别注意。 对于CRJ-200飞机的高频故障还可以根据FIM23-12-00来进行排故,但是要根据FIM来进行排故的话,在MDC(维护诊断计算机)的当前状态页必须出现和高频相关的故障信息才能依据FIM进行排故,这也是CRJ-200飞机在FIM设计上存在的缺陷。在实际工作中大量的有关高频的故障出现时,MDC的当前状态页是没有任何信息出现的,那么我们是不是就束手无策,失去排故得方向了?如果有相关的信息,利用FIM是可以很方便地解决问题的,但是在没有相关的信息指引时,就只能应用上面笔者所总结的一些思路和经验来进行排故,也就是说在故障现象很模糊的情况下,运用高频收发机和高频耦合器的工作原理和自身特点来进行排故是一个很好的方法,能快速确认故障点及时排除故障。 2总结 在对高频通信系统的日常维护工作中,要善于对出现的故障现象进行分析,找到导致故障的关键因素,通过查阅手册、资料,或者利用工作经验,及时地排除故障,保障航班正常运行。 作者:雷鑫单位:国航工程技术分公司重庆维修基地 通信系统论文:藏羚羊的无线通信系统论文 1监控中心对于数据的收集和分析 藏羚羊由于活动范围广,我们可以通过无线传感器传输数据到上位PC机,这些数据制作成一个表,记录藏羚羊经常活动的范围,从而更好地实施保护措施。通过移动GPRS网络为用户提供透明TCP无线远距离数据传输或者透明UDP无线远距离数据传输的功能。监控中心在接到数据以后要完成数据备份,以防止系统故障造成的数据丢失,多数据的传递要完成同步,进而对数据很好地收集和分析;它同时能完成高速、稳定、可靠的TCP/UDP透明数据传输功能。 2工作原理 欲监测和保护藏羚羊,就要建立一个完善的控制管理系统。首先藏羚羊自身的体温和心跳的信息转化成虚拟信息传递到无线传感器,经过A/D转换把虚拟信息转化为数字信息,运用GPRS技术传递到一些基站,这些基站通过信息的整合后,传递给监控中心,该系统根据藏羚羊的心跳和体温来判断其位置和是否安全。传感器设置最高的体温和最低的体温,最大的心跳频率和最小的心跳频率;CC2431完成信息的转换,GPRS无线通信完成数据的远距离传输,监控中心对数据信息进行收集和分析,给出一些判断。 热释电红外传感器和反射式光电传感器有四种测量信号报警上限信号Ps,报警下限信号Px,正常上限信号Pu,正常下限信号Pd。这四个测量信号把藏羚羊的安全分为三个区域。安全区:Pd P PsorPx P Pd;警戒区:P Ps;危险区:P Px;(1)若藏羚羊的心跳和体温大于正常下限小于报警上限或者大于报警下限小于正常下限,说明藏羚羊在正常的活动,它们是安全的;(2)若藏羚羊的心跳和体温大于它的报警上限,这说明藏羚羊有两种可能,一种是藏羚羊大规模的迁徙;另一种是受到盗猎人的追赶,在拼命地逃生。(3)若藏羚羊的心跳和体温小于报警下限,这说明藏羚羊有危险,盗猎人猎杀了藏羚羊死以后温度下降,这时需要最近的藏羚羊保护人员采取相应的措施保护它。通过传感器传递的数据信息,实现藏羚羊保护的及时性和有效性,同时减少了资金的投入、能源的消耗。因为藏羚羊是恒温动物,它会根据外部的温度调节自身的体温一直维持在相对稳定地范围内,这样不管是白天还是夜晚都能够无偏差的监测藏羚羊的安全情况。还能够通过藏羚羊的活动路线和范围,使得人们对于藏羚羊的迁徙和生活范围有更精确地了解和认识,也有利于在迁徙的过程中和生活的范围内,实施一些人为的保护措施。 3结论 本文运用了当代最先进的无线通信系统来监测和研究藏羚羊,对于藏羚羊的保护起到了关键的作用。无线通信系统采用的网络化管理,不用布线,就能完成传感器到监控中心PC计算机的数据信息传输,由于其能实现复杂、高效的监控,因此增加了应用的范围。伴随着大数据时代的到来,无线通信系统能更广泛的应用到工业、农业、运输业等。无线通信系统的推广和应用,对于未来的科研和社会效益都能带来巨大的优势。 作者:张金良单位:西藏大学 通信系统论文:医疗领域电子通信系统论文 1传真 利用电话线实行数据传递的传真,目前已经在很多领域得到了广泛应用,医疗领域也不例外,利用电话线传真已经成为一种重要的电子通信形式,传真实现信息传递的具体步骤为:第一步:利用传真机内部影像扫描器,对信息发送者需要发送的图像、图形、文字等进行扫描,并转换为二进制数值;第二步:借助调制解调器的转换功能,将第一步中获得的二进制数值转换成模拟信号,此时便可以利用电话线进行信息传输;第三步:完成了第二步向接收方传输信息之后,接收方再通过传真机进行反向转换,再借助打印机将其进行打印。具体在医疗领域,传真的作用主要是在各个医疗单位之间,或者是为个人传递病人的个人基本信息、化验单据、B超声波扫描图、CT扫描图、诊治意见等,通过将这些信息进行互相传递,可以获得更多人的帮助,也方便了病人在遇到转院治疗等情况时,相关信息的传递。随着社会的发展及医疗事业的进步,传真不仅表现出其速度快、信息传递方便等优势,同时也明显表现出其一定的劣势,笔者总结为以下几点:①通过打印机打印出来的传真内容依旧比较模糊,不利于远程联合诊断工作的进行;②传真在使用过程中是需要进行扫描与打印的,如果传输的数据量比较大,那么就会直接带来经济上的负担;③存在“失真”的情况,这主要是由信息形式的多样化导致的,不同的信息形式,如文字、图像等通过纸介质的传真进行表现之后,就不容易进行数据转换。所以,在医疗机构运用传真的过程中,要注意传输的信息量,合理使用传真,还要注意传递的信息形式,保障接受者接受信息的准确性。 2数据交换 数据交换出现于上世纪九十年代,它是一种标准数据传输方式,已经在国内外的众多行业中得到了应用,并取得了较好的应用效果,因为数据交换的自动化处理能力较大,尽管涉及了较大的用户范围,但是依然能够较好的保障数据处理的正确性,所以,数据交换在医疗领域的应用前景也是比较大的。本文接下来以面向区域医疗的临床数据交换系统设计为例,研究其实际应用。一方案整体架构医疗机构内部系统较低的集成水平,导致医疗机构与区域医疗中心的信息交换的可靠性与实时性特点表现的不够明显,为了能够更好的实现二者之间的数据交换和共享,所以设计了面向区域医疗的临床数据交换系统,整体架构如图1所示:从图1中我们可以看出,在这一临床数据交换系统中,主要包含两部分,一是区域医疗边界网关,二是数据交换标准化接口。其中,区域医疗边界网关是通过集成平台提供的SQL、File、FTP等接口,将EMR、LIS、PACS、药库系统等进行信息集成,从而形成一套有效的医疗信息元数据,以实现区域医疗的各项需求,在文件服务器中存储整个过程中出现的图像、文件等,为本系统实现数据交换提供数据基础;数据交换标准化接口主要是利用集成平台与MML标准,实现上述医疗信息元数据的标准化,通过运用区域医疗中心的集成平台,对标准文件进行解析,并在区域医疗区域数据库中进行存储,最终实现数据的交换和共享。二数据获取方式设计数据获取的基础是系统中的集成平台的设计,通过它来获取各种医嘱、文书等关键信息,并在特定的数据库中进行保存,通过集成采集挂号、EMR、PACS、等异构系统中的离散数据,并在数据库表中进行存储。通过面向区域医疗的临床数据交换系统的设计及以上分析,充分证明了数据交换技术在医疗领域的应用。 3电子邮件 随着通信技术的不断创新与进步,以及计算机技术的广泛应用,在人们目前的工作、生活中计算机已经成为一种不可或缺的交流工具,电子邮件(E-mail)已经基本上取代了传统的书信。通过E-mail进行信息交流仅能够将传送者的文字信息快速传递,还能够传输生动的图片、音乐、视频等数据信息,而且,E-mail还可以通过群发功能将同一信息快速传递给多个人,大大提升了信息传递效率,也节约了传递者的时间,提高了他们的工作效率。电子邮件的这些优点都决定了其在医学领域的广泛应用,它操作简单方便、传输信息准确可靠,并具备邮件接受自动提醒功能,医生以及医院之间通常会使用E-mail作为其主要通信方式,甚至在一些医院信息管理以及办法自动化系统中,内部信息交流的基本通信方式就是使用E-mail。 4远程医疗 远程治疗是指利用现代网络和电子计算机等多媒体来实现远程临床诊治。从其定义来看,远程医疗实现的最基本条件就是网络,医生通过网络了解病人的基本信息及病情,并通过计算机技术,进行远程指导与治疗,从而大大节约了诊治所需的时间。比如,远程手术就是专家及医生通过运用计算机网络技术观察和了解病人图像和声音,再利用现代医疗器械对病人实施远程遥控手术,从而在危急时刻,在最短的时间内挽救病人生命;再比如远程联合会诊,各个专家不必在同一地点出现,而可以直接通过计算机远程技术,让身处不同地方的专家同时清楚地观察到病人的病情,并能够实现专家间的相互沟通。 5结论 综上所述,随着科学技术的不断进步,电子通信系统在医学领域的应用成为一种必然,本文通过对电子通信系统的介绍,进一步了分析了电子通信系统在医学领域的广泛应用,并着重分析了交换数据技术在这一领域中的具体应用。 作者:张泽月罗俊波杨芳孙强易显富戢晓珊单位:湖北医药学院附属十堰市太和医院湖北省十堰市妇幼保健院 通信系统论文:风力发电场通信系统论文 1风力发电场通信系统设计要遵循的基本原则 首先,在进行风力发电场通信系统的系统设计过程之中,要严格按照电力系统设计的基本原则完成风力发电场内部各种基本设计,并在完成风力发电场的基本设计的过程之后,再进行相应的风力发电场通信系统设计;其次,在进行风力发电场通信系统设计的过程之中,要充分的分析风力发电场在通信系统之中扮演的角色,并根据相应的电信业务的计算,对风力发电场的通信规模进行设计,并对风力发电场的通信容量进行设计,规划好风力发电场通信系统;然后,在进行风力发电场通信系统设计的过程之中,要充分的考虑到如何进行区域通信网络共享,帮助风力发电场充分的利用到区域的通信资源;最后,在进行风力发电场的电力通信建设方案的设计和技术方案的规划的过程之中,要充分考虑到风力发电场的实际通信需求,与此同时,还要充分考虑到风力发电场的远期发展的情况,提出可行的通信设计方案(一般情况下至少要设计出两套较为合理的方案),在进行设备的选型和购买,完成风力发电场的电力通信建设过程。 2风力发电场通信系统设计方案 2.1风力发电场通信系统光纤通信设计方案。风力发电场通信系统光纤通信设计的过程之中,要根据风力发电场的实际施工环境进行对光缆类型的选择。例如,在进行风力发电场电力通信系统的架设光缆的选择的过程之中,如果在线路架下方有地线就需要选择OPGW光缆,如果在线路架下方没有地线,则需要选取ADSS光缆。在进行电力通信系统的光缆数量的确定的过程之中,要根据电力通信系统的传输长度以及针对电力通信系统的线路保护的原则来进行选择。例如,如果电力通信系统的线路长度如果是在六十千米之下,还需要对电力通信系统之中对两个相互独立的传输通道进行保护,就需要为电力通信系统建立两条光缆。如果如果电力通信系统的线路长度如果是在六十千米以上,只需要对电力通信系统之中的一条传输通道进行保护,就只需要架设一条光缆。在进行风力发电场通信系统光纤的配置的设计过程之中,也要针对实际的情况进行对风力发电场通信系统光纤的配置进行设计。例如,如果进行电力通信系统的线路保护过程之中涉及到了两个光纤的通行通道的,就需要使用两个2Mbit/s的光纤专用通道来进行设计。如果进行电力通信系统的线路保护过程之中只涉及到了一个光纤的通行通道的,就只需要使用一个2Mbit/s的光纤专用通道来进行设计。与此同时,在进行完光缆的设计过程之中,后续的设备选型要满足光纤选择的需求。 2.2风力发电场通信系统载波通信设计方案。在进行风力发电场通信系统线路的设计过程之中,要充分考虑到线路的实际高频保护问题,具体的来说,目前的高压线路主要有500千伏、220千伏、110千伏、35千伏这几种,这就需要针对不同的电压数值进行风力发电场通信系统载波通信设计,并专门规划好相应的载波通道。在载波通道的开通过程之中,要充分的考虑到风力发电场的内部的载波现状,保证所选取的载波频率的筛选不会干扰的风力发电场通信系统载波通信的正常运行,与此同时,还要求所选的载波机的型号和风力发电场通信系统的设备选型保持一致。 2.3风力发电场场内通信系统设计。所谓风力发电场场内通信系统设计,主要满足的是风力发电场内部的各个用来发电的风力发电机机组与风力发电场的升压站监控主机之间的通信连接系统的功能的发挥。在进行设计的过程之中,要满足以下几个方面的设计原则:首先,要保证风力发电场的升压站监控主机可以有效的对用来发电的风力发电机机组进行控制,还需要使用光缆将风力发电机机组和升压站监控主机有效的连接在一起,保证升压站监控主机对风力发电机机组的实时监控;其次,进行设计的连接用来发电的风力发电机机组与风力发电场的升压站监控主机之间的光缆要满足相应的通信频率和载波频率的要求;然后,为了保证信息传输的可靠性,还要求架设相应的通信支路,并杜绝这些通信支路之间的相互干扰;再者,风电场内通信光缆的埋设方式应当采用直埋敷设的埋设方式,当风力发电场内部的架空线路走向与风力发电场的通信电缆的走向相同的时候,就可以有效的利用风力发电场内部的架空线路同杆架设的架设方式,以便于有效的减少电缆沟的施工,与此同时,电缆一般情况下要选用铠装电缆;最后,要保证好通信设备的接地操作,保证通信过程的安全运行。 3结束语 综上所述,在进行风力发电场通信系统设计的过程之中,首先要分清设计的两个系统,并根据风力发电场的实际情况,进行相关设计方案的选择,保证风力发电场通信系统的正常有效运行。 作者:陈枣儿桂知进单位:甘肃建筑职业技术学院
接入网论文:试论光通信技术在用户接入网中的应用 试论光通信技术在用户接入网中的应用 接入网是指用户网络接口与业务节点之间实现传送承载功能的网络实体。随着接入网传送全业务的需要和光纤通信技术的日趋完善和发展,用光纤构成接入网来实现传送承载功能已成为接入网的发展方向,光纤宽带接入网将以其独特的优点,在全业务宽带通信接入网中发挥主要作用。 1. 光纤接入网的拓朴结构 电信网络最基本的拓朴结构有线形、星形和环形,由这3种基本结构组合而成的有双星形。环形/星形、双环形、树形、网状网等等。其中线形、星形(包括多星形)、树形、网状网结构是适用于光纤接入网的拓朴结构。 1.1线形网络结构上、下业务灵活,可以节省光纤,简化设备,因此有广泛的应用前景。 1.2星形网络结构无论是其容量还是其业务服务内容都可以根据需要进行扩容、升级;并且,多星形结构馈线部分的复用系数很大,所以,采用星形类结构,可以大大节省光纤数量和建设成本,是光纤投入网发展中最主要的网络拓朴结构。 1.3树形网络结构适用于广播式信息传递,其应用有一定的局限性。但是在有线电视或采用tdma或cdma技术的电信光源光网络(pon)中有很大的应用前景。 1.4网状网结构经济、灵活、维护运行费用低,网络升级方便,在接入网中具有很大的优越性。 2. 光纤用户接入系统的组成 目前,接入网的用户终端设备都属于电气设备(如计算机。电话机、传真机、电话机等),所以在局端和用户端之间,以光波作为载波,光纤作为传输媒介时,在两端都要进行光信号与电信号之间的转换。光通信系统的组成主要有光源、光纤、光检测器。 发端的光源在电信号的作用下,发出与之时应的光信号,完成电/光转换的任务。 常用的光源有半导体激光二极管和半导体发光二极管。 接收端收到从发端经过光纤送来的光载波时,首先由光检测器把收到的光信号转换成对应的电信号,再经过放大均衡,还原成所需要的电信号。可见,光检测器是光信号接收的关键器件。在光纤通信中,常用的光检测器有pin光电二极管和雪崩光电二极管。 光纤在信号的传输过程中起着媒介的作用。光纤按其传输模式可分为单模光纤和多模光纤。在光纤中只能传送一个模式时称为单模光纤,同时传送多个模式时称为多模光纤。 目前,在光纤通信系统中使用的载波波长有3个:0.85pm、1.31pm、1.55pm。第1代光纤通信系统使用的是0.85pm波长,多模光纤;第2、3代光纤通信系统使用的是1.31pm 波长,多模光纤和单模光纤;最新的第4代光纤通信系统是用1.55pm波长,单模光纤。光纤的工作频带宽,传送的信号频率高,能满足全业务传输的需要。 3.光信号的复用技术 利用光纤作为传输媒介,其最重要的特点是光纤可以传输很高速率的数字信号,并且容量大。光纤的传输容量取决于光信号的复用技术。 3.1波分复用(wdm)和密集波分复用(dwdm)技术 利用波分复用器件,将多个波长不同的光载波合路后在一根光纤卜传送的方法,称为波分复用。利用不同波长的光载波没不同方向传输,还可以实现单根光纤的双向传输。波分复用的容量与相邻两个光载波波长之间的间隔有关。通常将波长间隔比较大(50-100nm)的系统,称为wdm系统;波长间隔比较小(1-10nm)的系统,称为密集的波分复用(dwdm)系统;波长间隔小于是1nm时,称为光频分复用(fdm)系统。 实现波分复用技术的关键在于波分复用器件,即分波和合波器。它们的作用是在发端将同一系统中各光源产生的不同波长的光合路到一根光纤上传输,在接收端将接收到的光信号分成不同波长的光信号送到光检测器进行光/电转换。 光波分复用技术具有很多优点,利用光波分复用技术可以根据业务发展的需要,在原有光缆容量的基础上进行扩容;波分复用器件具有方向可逆性,即同一个器件可用作合波和分波, 所以在同一根光纤上可以实现双向传输;在光波分复用技术中,各个波长工作系统所用的调制方式、传输速率、传送的信号类型彼此没有关系,但相互兼容。采用wdm技术可以增加用户接入网组网的灵活性。wdm技术在高速宽带通信网发展中将占有重要地位,它将促使全光通信网成为现实。 3.2频分复用(fdm)技术 频分复用与波分复用本质上没有什么区别,因为信号的频率与波长互为倒数关系。通常把光载波波长间隔小于1nm的系统称为光频分复用系统。 与光波分复用系统类似,光频分复用的关键在于频分复用器件。由于fdm的波长间隔很密,必须用分辨率很高的技术来选取不同波长的光信号。目前主要采用两种方法:可调谐的光滤波器和相干光通信技术。 fdm技术成熟,复用系数高,在混合光纤/同轴接入网(hfc)中得到广泛应用。 3.3空分复用(sdm)技术 空分复用就是利用不同的空间(不同的线路)构成不同的信道传送各路光信号的方式。例如在多芯光缆中利用不同的芯纤传送不同的信号或者传送不同方向的信号。可见, sdm系统的容量与光缆的芯数成正比,因此,在光接入网建设初期,业务容量小时采用 sdm技术是即简单又方便的方式。当业务容量增大,需要扩容时,只要在原有的光缆线路上采用适当的光复用方式,就可以达到目的。 3.4光时分复用(otdm)技术 光时分复用就是让经电/光转换后的各路光信号在不同的时间占用同一根光纤传输。实现otdm技术的关键在于超短脉冲光源、光调制器、光时分复用器、全光解复用器。 采用otdm技术可以实现超大容量的传输,传输速率可达几百gbit/s,如日本ntt的 160gbit/s,200kmotdm光孤子通信系统。otdm技术与wdm技木相结合,还可以达到更高的容量。但是目前,当光传输速率较高时,很难实现发送端与接收端的时钟频率和相位的精确向步,所以在光接入网上otdm通信系统还未进入实用化阶段。由于otdm采用高速光信号处理技术,易于与未来全光网兼容,所以在未来的高速通信网发展中,也将占有很重要的地位。 3.5副载波复用(scm)技术 副载波复用技术是让各路基带电信号光经过一次电载波(射频波)的调制,既电的频分复用,再将已频分复用的电信号对光载波即光源进行调制,然后经光纤进行传输。在接收端,凭经过光/电转换,恢复出电频分复用信号群,再经过电解调,恢复原来的各路基带电信号。第一次调制用的电载波被称为副载波。 利用副载波复用技术,所传送的信号可以相互独立,互不相干,因而可以实现模拟电话、数字电话、图像信号以及各种数据业务的兼容。目前,scm技术多用于catv多频道传输系统的用户接入网方案。 光纤通信技术以其大容量、高速率的特点在信息传输中已获得广泛应用。但是,在信号的整个传输过程中,要经过多次光信号与电信号的转换。由于电子器件存在带宽限制、功率损耗大、易受电磁波干扰等缺点,使信号在传输过程中产生“电子瓶颈”现象,限制了系统的容量和速率的进一步提高。为此人们正在研究开发用于代替现有电器件的光器件,如光开关、光放大器、光滤波器、波长路由器、波长转换器、光交叉连接设备、光atm设备等,全光通信网的实现已指日可待。 接入网论文:GPON技术在接入网中的应用浅析 摘要:本文详细描述了gpon技术的组成、特点、应用模式及组网方案,并通过工程案例介绍了gpon在接入网中的应用。 关键词:gpon;组成及特点;应用模式 组网方案 pon(passive optical network,无源光网络)一直被认为是光接入网中颇具应用前景的技术,它打破了传统的点到点解决方法,在解决宽带接入问题上是一种经济的、面向未来多业务的用户接入技术。gpon(gigabit-capable pon)技术是基于itu-tg.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准,具有高带宽,高效率,大覆盖范围,用户接口丰富等众多优点,可以为用户提供优质、可靠、安全的语音、数据、视频三网合一业务接入。 1. gpon系统组成及特点 1.1 gpon系统组成 gpon系统主要由olt(光线路终端)、odn(光分配网络)、onu(光网络单元)组成,其中odn由光分路器和光纤线路等组成。olt放置于业务接入中心节点,为接入网提供网络侧与城域网之间的接口,通过多个ge/fe接口上联不同的业务网络;onu放置于小区或楼内机房,为接入网提供用户侧的接口,提供语音、数据、视频等多业务流的接入,通过ge光口经odn上联至olt。 1.2 gpon技术特点 高带宽和高传输效率,下行速率高达2.488gbit/s,上行为1.244gbit/s,可以满足运营商对未来业务的接入带宽需求,使用gem的封装方式时,综合传输效率在93%以上。 单纤接入,使用单根光纤就可以满足用户的接入需求,可以大量节省运营商在接入层馈线段的光纤资源。 可以支持的接入距离更远(大于20km)。针对fttb开发的gpon系统,其olt到onu的最远接入距离可以达到60km以上。 作为电信级的技术标准,对设备的互操作性能有详细的要求,对各种业务类型都能提供相应的qos保证,gpon还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的oam功能,光纤自动倒换时间小于50ms。 位于室外的光分配网中只有物理介质特性非常稳定的光纤和无源分光器,没有任何有源设备,使得网络具有高可靠性。 在接入网层面上提供一个统一的接入平台,节约了运营商维护和处理故障的成本。 2. gpon在fttn中的应用模式 2.1 fttb应用模式 光纤到楼宇(fttb:fiber to the building)是宽带光接入网的典型应用类型之一,其特征是,以光纤替换用户引入点之前的铜线电缆,onu部署在传统的分线盒(用户引入点)即dp(distribution point分配点),onu下采用其他介质接入用户,如现有的金属线或无线,每个onu典型支持用户数为十多户到一百户左右。 在fttb系统中,olt通常放置在端局,作为用户业务的收敛及分发,上联网络侧采用光纤接口,通过光纤网络连接onu设备,在onu处终结光信号,用户侧提供铜线或五类线接口,接口类型包括pots、isdn、adsl/adsl2+、vdsl/vdsl2、以太网等。 fttb网络结构在onu点需要解决供电问题,可以采用本地供电,或者由位于局端的远程供电系统,也可以区域集中供电,目前以本地供电为主。另外,由于mdu(multiple dwelling unit,多住宅单元)提供较多voip语音业务的接入,需要考虑备用电源解决方案;业界主流的备用电源解决方案包括:交流ups;一次电源+蓄电池;楼道应急电等。 由于fttb网络中,onu布设到dp,使得onu的数量较多,每个onu接入的用户数量不多,因此选择光纤传输技术时,应着重选择支持较多onu数量的、能够节省光纤资源的传输技术。现阶段及以后一段时间内,gpon是比较好的技术选择。具体的应用模式又有如下几种 fttb+xdsl 具体实现是将光纤端接点分布在楼层(高层楼宇)或楼道(多层建筑),小型dslam设备网络侧采用gpon上联口,用户侧提供xdsl接口通过双绞线入户。这种方式利用现有的双绞线资源,采用成熟的adsl2+、vdsl相关技术,可以充分利用现有的线路投资。 提供中小容量的dsl mdu,并且有适合室外恶劣环境的一体化机柜。 fttb+lan 具体实现是将光纤端接点分布在楼层(高层楼宇)或楼道(多层建筑),由onu终结光信号,onu提供多个以太网接口。由于以太网五类线具有的距离限制,这种实现需要保证onu到最终用户的走线距离不超过100米。 2.2 ftth应用模式 光纤到家庭用户(ftth:fiber to the home)是利用光纤传输媒质连接通信局端和家庭住宅的接入方式,引入光纤由单个家庭住宅独享。在物理网络构成上,ftth在olt与onu之间采用全程光纤的接入方式,将onu光节点部署到居民用户家中,此时onu称为ont(optical network terminal),直接提供uni接口连接居民家庭网络。 在ftth网络中,无论是别墅区还是多层小区,onu都是置于用户家中,在olt和onu之间采用无源的光分配网络,在gpon系统中,主要是光分路器和光纤构成,olt可以置于远端的端局机房,也可以置于小区机房,具体可以依据实际条件而定。fttb网络结构在onu点需要解决供电问题,可以采用家庭220v直接供电或通过ups供电。 语音业务采用voip将是适合于网络发展的选择,实现方式有两种:onu本身内置iad功能或通过外置iad来实现。 olt和onu侧都提供了高速接入的数据接口,对于数据业务具备有天然的接入。由onu的以太网接口提供用户的宽带上网接入,根据现阶段的宽带应用实际,用户认证和管理仍然可以由bras来完成,以保持与现有用户管理方式的一致性。对数据业务的接入,主要是需要采用合适的qos策略,根据不同的业务提供不同的qos保证,从而为不同的业务提供不同的带宽保证和业务质量。 对于ftth模式,比较适合社区信息化场合。社区信息化覆盖目前已经比较普遍,大多数社区采用adsl接入技术实现,随着iptv和高清电视等高带宽业务引入家庭,传统社区接入网络面临改造。gpon光接入平台立足高带宽接入,根据高档小区、别墅小区和普通小区的消费承受能力,分层次提供一步到位的ftth。接入业务包括语音、数字家庭、宽带上网(有线和无线方式可选)、iptv视频、catv视频业务等,提供系列化onu/ont终端,满足家庭用户有线方式、无线方式、广域网和局域网等各种业务接入需求。 3. gpon组网方案 3.1 星型方式 当olt与onu之间按点到点配置,且每一onu直接经一专用光链路与olt相连,中间没有光分路器时就构成星形结构。由于这种配置不存在光分路引入的损耗,因此传输距离远大于点到多点配置。但此种应用方式对光纤浪费严重,不能体现gpon的技术优势,实际应用较少。 3.2 树形方式 树形拓扑是点到多点配置的基本结构,这种结构利用了一系列级联的分配点(dp)对信号进行分路,传给多个用户,同时也靠这些分配点将上行信号结合在一起送给olt。分配点的分路器常为1:n型,在重要客户接入中,可能采用2:n分光以实现主干光纤保护。在本地网应用中,考虑复杂的光纤网络布局,一般使用一级分光,如需多级,建议控制在三级以内。 3.3 总线方式 总线结构也是点到多点配置的基本结构。这种拓扑,实际上是olt和分配点的拓扑,分配点到onu仍然是星型结构。这种结构利用了一系列串联的分配点以便从总线上向onu分配olt发送的信号,同时又能将每一onu发送的信号插入总线送回到olt。此种方式一般应用于监控系统,分光器为1:2不等分分光,分光器有5:95或10:90或20:80多种可选择,建议使用10:90分光器,实际可使用以光功率计算原则为准,一般不超过7级。 4. gpon在安哥拉罗安达社会住宅项目中的应用实例 4.1 项目概况 安哥拉首都罗安达社会住宅项目分为住宅区和别墅区,住宅区位于地块中央,共24个地块,用户为20002户。住宅区东西长约3.5公里,南北宽约1.7公里,平均每个地块长宽400米。住宅区两侧为别墅区。需要为社区内用户的业务包括语音、宽带、有线电视等。 4.2 解决方案 针对项目特点,并考虑到今后扩容、升级等因素,采用gpon光纤到户(ftth)的整体解决方案。olt就近部署在各地块的接入机房内,采用以太网点对点接口方式通过主干上联到中心机房优秀交换设备,分光器按楼布放,onu放置在每用户的综合信息箱内。 5.结束语 使用gpon技术在接入网层面上提供一个统一的接入平台,节约了运营商维护和处理故障的成本,可以在现阶段解决绝大部分fttn的业务需求。同时,在运营商fttn的应用中可以充分体现其广覆盖、高带宽、双纤保护等特点,并且位于室外的光分配网中只有物理介质特性非常稳定的光纤和无源分光器,没有任何有源设备,使得网络具有高可靠性。相信随着设备成本的降低,gpon在接入网中的应用会越来越广泛。 接入网论文:海拉尔通信段ZXA10综合接入网常见故障维护分析 摘要:文章主要介绍了接入网的概念、基本组网、性能原理、技术指标、业务功能以及常见的故障判断方法。着重分析了管内曾经发生过的故障及处理方法,以供对今后维护工作所借鉴和帮助。 关键词:接入网;v5接口;v5协议;判断;实例 1 接入网概述 按照服务范围、 网络 拓扑和接入逻辑, 现代 通信网可划分为:优秀网、接入网、用户驻地网。所谓接入网是指交换局到用户终端之间的所有机线设备。 1.1 接入网的分类:接入网按设备大致可分为以下几种:无源光网络pon;高速数字用户线hdsl ;不对称数字用户线adsl;具有v5接口的综合数字用户环路;宽带接入网络;无线接入网。 1.2 海拉尔通信段管内zxa10接入网组网介绍:海拉尔通信段管内接入网线路终端机oltb七个,除海拉尔oltb外,还有牙克石oltb,下挂onub13个;博克图oltb下挂onub15个;扎兰屯oltb下挂onub12个;阿里河oltb下挂onub10个;伊图里河oltb下挂onub17个;根河oltb下挂onub12个。分别承载段管内所有v5链路下的公、专网电话及铁路运输所需的会议、红外线、车号识别等各种音频业务。 2 常见故障判断分析 2.1 v5.2用户接入网 接入网系统的障碍主要分为an网元故障,传输故障,用户线路故障,交换机故障,电源故障,112测量系统故障。 2.2 下面举例说明常见故障的处理方法: 2.2.1故障现象:无法创建用户数据 相关部件:操作维护系统 故障分析定位:用户数据的创建与相关的用户子节点是否与硬件连接无关,而是与局码、号码段、用户号码、l3地址等有关。 可按以上步骤查看相关数据。 2.2.2故障现象:用户摘机无法听到拨号音 相关部件:ssu板、odt板、tpu板、alc板、传输系统、交换机、连接线。 分析定位:从理论上讲,从摘机开始各处理机进行信令配合的各个环节及拨号音发出到用户所经过的各个环节都有可能引发这一故障,如:v5信令连接方面,v5信令交互方面。 2.2.3故障现象:pc机与mp通讯故障,命令下不去,告警上不来 相关部件:维护台包括数据配置、网线、网卡等,mp 分析定位:维护台pc机与mp通信故障产生原因一般涉及连接故障、pc机设置故障,也可能是mp的网卡问题。 3 管内典型实例分析 3.1 zxa10-oltb接入网用户来显异常处理 问题描述:zxa10-oltb有线网络博克图oltb下挂多个onub用户陆续申告来电显示异常,乱显乱码或不显。 原因分析:故障发生在多个点上,且以前正常; 与tpu版本保护地与工作地压差,用户话机无关;查看352初始振铃定时器标志位为1,把标志位改为8后正常。 3.2 zxa10一oltb/有线网络整柜用户384不良 问题描述:用户反映某接入网整柜用户384打不进也打不出。 原因分析:扎兰屯oltb下团结乡用户申告,先用1608测试了一下子节点,通讯正常,初步排除了oltb的系统问题,再检查相应用户状态,显示用户状态正常,但电话打不进也打不出,怀疑交换侧出错,删除重做用户,还是不好,根据现象判断,由于是整板用户不通,可能还是接入网侧问题,但接入网通讯测试正常,后来更换了onu侧的相关单板,olt侧的odt,调整了2m传输,都没用,只剩hw线、子节点没换了于是更换了hw线,故障消除,拨打用户测试正常,这个故障比较奇怪,一般用168测试没问题话,接入网侧问题基本可以排除了,但这个问题就出在了接入网侧。 3.3 zxa-onub audb用户板通信故障 问题描述:伊图里河oltb有一audb用户板开通铁路专用会议电路,开通测试良好,但有时断时续现象,影响用户使用。 原因分析:audb板用户时时不好,应先排除onub与上级oltb故障,怀疑硬件问题,更换audb板后仍有上述问题发生,检查tpu板数据配置发现管理audb板的tpu板2m电路单配,而用户板则满配,怀疑资源不足造成,给tpu增加配置2m电路后故障恢复。 3.4 zxa10:oltb下挂onub同时发生中断现象 问题描述:博克图oltb下挂15个onub同时发生中断现象,接入网用户申告公网、专网用户均不通。 原因分析:首先发现15个onub网元,多数tpu状态异常,有通信中断告警,公网、专网交换机下其它用户良好,根据经验马上判断为传输层出现故障,检查传输层数据,发现多个2m有vcl2远端缺陷指示,tu12不可用时间开始,处理传输故障,故障解除后,以上问题消失,用户使用正常。 3.5 zxa10 oltb下所有公、专网电话不通 问题描述:用户申告伊图里河所有接入网电话均不通。 原因分析:首先由于伊图里河smii下除v5用户不好以外其它均正常,排除交换机的故障。查看oltb无任何告警,对承载v5公、专网主次链的odt进行复位没有任何反应,拔插odt板,网管不上告警。怀疑主用mp与pc机通信故障,使用4290同步备机数据、4298转储数据命令后切换mp至备用,对v5接口重新激活,对链路进行确认后故障恢复。 4 结束语 总之,在接入网的维护中会碰到各种各样的故障及现象,根据具体情况进行分析,不断 总结 经验,提高维护水平。 接入网论文:IPTV LAN接入网解决方案设计 [摘要] iptv即交互式网络电视,是一门全新的多种交互式技术,本文围绕业务分离、接入认证、组播复制、qos、安全保证等几个方面展开iptv lan接入网的技术解决方案的设计。 [关键词] iptvlanpppoe dhcp iptv即交互式网络电视,是一种利用宽带有线电视网,集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体,向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。iptv是利用计算机或机顶盒+电视完成接收视频点播节目、视频广播及网上冲浪等功能。它采用高效的视频压缩技术,使视频流传输带宽在800kb/s时可以有接近dvd的收视效果(通常dvd的视频流传输带宽需要3mb/s),对今后开展视频类业务如因特网上视频直播、远距离真视频点播、节目源制作等来讲,有很强的优势。就目前来看,iptv的接入承载网有dsl接入、lan接入、fttx等多种模式,本文则围绕iptv lan接入网的技术解决方案展开论述。 一、基础内容 首先,我们了解一下,iptv的业务模式,见图1。由于iptv的业务特性,将采用单播方式来处理对vod、接入认证等,而采用组播方式来处理btv、nvod此类的业务。iptv接入网的难点在于btv业务组播流的处理,结合iptv在国内尚处于初期发展阶段,现网中设备大都无法直接支持iptv业务的现状,提出了集中组播复制和边缘组播复制两种解决方案。在iptv发展初期,用户量较少时,采用集中复制。而在业务规模开展时,采用边缘复制。这样将组播复制的压力分散在楼道交换机上,可以满足大量iptv用户接入的要求。 二、业务分离 网络用户业务主要可以分为his(上网业务)、iptv业务和voip业务等三个方向,由于每种业务对于网络的都有各自具体的要求,为了便于qos和安全策略的部署,因此我们必须将业务进行分类,区别对待。而其中最简单的办法就是通过不同vlan来标记不同的业务。 伴随着业务的分离,我们也就必须对用户进行精细化区分与管理,然而,通常我们对于iptv的业务采用的是较为粗犷的管理模式,因此笔者建议对于上网业务,采用pupv(每用户一vlan),而对于iptv/voip业务,则采用pspv(每业务一vlan),即同一局域网内的iptv用户采用同一vlan,不同局域网的iptv/voip用户采用不同的业务vlan。在局域网的总段,则通过灵活qinq对上网业务的vlan打外层标签,对于iptv业务的vlan不打外层标签。而不同业务的vlan具体划分是通过家庭网关来实现的。 三、接入认证 目前,宽带网中使用的最主要认证技术包括两类,即pppoe和dhcp(或者dhcp+web)技术。[3]要采用pppoe进行认证的方式,主要需解决组播数据的下发,因此,一方面要求bras设备支持iptv业务的pppoe认证,其相关的单播数据通过pppoe的通道下发,另一方面组播数据通过ipoe的通道进行下发。而dhcp认证方式,其主要问题是保证dhcp接入的安全性和真实性,这就需要引入option82选项,通过option82来识别用户位置。对于存在多个终端同时使用dhcp的场合,为了区分这些终端,还需引入option60选项。 pppoe认证技术比较成熟,安全性高,不需要进行接入网设备的改造,但是需要bras的支持,而dhcp认证方式安全性较差,为保证接入的安全性需要进行接入网的改造,如要求接入网设备支持option82,为防止dhcp server欺骗需要进行二层的用户隔离,而目前lan接入网大部分还无法提供。 四、组播复制 根据组播复制/控制点的不同,在本方案中接入网的组播大致可以分为以下三种形式。 1.基于bras的组播复制方式。用户stb通过使用pppoe或者ipoe方式接入,与bras之间建立pppoe或者ipoe通道,bras终结stb的igmp报文,由bras负责实现用户stb的组播复制,将组播报文复制在stb相应的pppoe或者ipoe通道内,如图2所示。该形式不适合大规模iptv的组网。一般在iptv业务开展初期使用。 2.基于汇聚交换机的组播复制方式。用户stb可以采用多种接入方式,pppoe或者ipoe,但采用pppoe接入时,stb必须支持双栈,能发送基于ipoe封装的igmp报文,汇聚交换机终结stb的igmp报文,负责将组播m-vlan的iptv直播业务跨vlan复制给用户,如图3所示,该方式适合iptv业务开展的过渡阶段。 3.基于二层交换机的组播复制模式。用户stb可采用多种接入方式,pppoe或者ipoe,但采用pppoe接入时,stb必须支持双栈,能发送基于ipoe封装的igmp报文,二层交换机终结stb的igmp报文,负责将组播m-vlan的iptv直播业务按接入端口复制给用户,如图4所示,二层交换机作为组播复制/控制点,是最佳选择。 五、qos 由于iptv业务中视频码流的实时性、连续性,需要承载网络提供qos保证。本方案中通过家庭网关设备在业务终端接入时就分配vlan和优先级标志,在网络中采用的是diffserv模型,针对不同的业务定义不同的cos值,l2交换机上采用sp队列调度,保证端口拥塞时高优先级业务优先传输。 六、安全 iptv承载网的安全性包括业务本身的安全和承载网自身的安全两个方面。对于防止非授权用户的访问,可以通过在组播复制点上配置igmp权限控制,从而防止非法用户。对于承载网自身的安全,主要通过vlan隔离或端口隔离来实现用户隔离。 接入网论文:接入网技术在铁路通信工程中的应用 接入网技术在铁路通信工程中的应用 新时期国家重点投资铁路工程建设,通信系统是其中有位置关键的组成部分,搞好通信系统的结构设置关系着后期人员及货物运输的安全进行。 1 接入网在铁路通信中的应用及趋势 随着通信技术迅猛发展,电信业务向综合化、数字化、智能化、宽带化和个人化方向发展,人们对电信业务多样化的需求也不断提高,同时由于主干网上sdh、atm、无源光网络(pon)及dwdm技术的日益成熟和使用,为实现话音、数据、图象“三线合一,一线入户”奠定了基础。如何充分利用现有的网络资源增加业务类型,提高服务质量,已成为电信专家和运营商日益关注研究的课题。因此,接入网成为网络应用和建设的热点。 2 传统铁路通信存在的问题 当前,通信工程已经成为铁路交通发展中不可缺少的一部分,通信工程的设计质量关系着未来交通事业的发展趋势,决定着最终工程建设的收益大小。根据现有的铁路通信设计流程研究,施工单位采取的规划方案与操作流程还存在诸多问题。 1)设计方面。铁路通信设计是一项复杂性的规划工作,必须要从铁路运输的各个方面考虑铁路信息传输的要求。由于前期准备工作不充分,设计人员在编制铁路通信方案时缺少可靠的参考资料,建筑通信工程的应用成效不理想。如:建设单位提供的结构图纸不详细,设计单位的实地考察不全面等,这些前期工作对铁路通信设计方案的质量造成了不利影响。 2)模式方面。就铁路通信模块来说,国内已掌握的设计方法包括人工设计、自动化设计两种方式,不同的设计方法均有相应的使用场合。铁路通信设计所用的方法不当,导致工程成本造价提高而降低了经济收益。如:通信工程应尽可能手工设计完成通信工程的规划,设计单位采用自动化设计增多了成本投入,难度较大的通信系统则应结合计算机等完成自动化设计。 3)性能方面。标准的设计流程可指导设计人员有序地完成规划任务,保证了通信工程功能的全面发挥。铁路通信设计流程不全面等问题普遍存在,缺少系统性的设计模块而限制了相关设备的使用。整套铁路通信设计方案应从资料筹集、通信分析、系统组件、配件安装等方面考虑,工程建设中对各项问题考虑不周全,造成通信网络的传输性能不理想。 3 接入网技术的实际应用 随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。 3.1 有线接入技术 1)高速率数字用户环路技术。通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号,传送距离为3 km-5 km,上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输,通过特定的编码和调制方式提高传输质量,用多线对并行传输,以降低每对双绞线上的传输速率,增加无中继传输距离。 2)非对称数字用户环路技术。它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高达(9-10)mbit/s,上行速率只有数十或数百kbit/s,此技术适用于视频点播vod系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号,而上行信道用于传送用户控制信号。adsl的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。 3)混合光纤同轴电缆接入技术。它是基于有线电视系统catv发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接,光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制,将catv原有的单向传输系统改造成双向传输系统。 4)光纤用户环路技术。以光纤为主要传输媒介,根据光纤向用户延伸的距离,可以分为fttc(光纤到路边),fttb(光纤到大楼),ftth(光纤到家)等。fttb是用户接入信息高速公路的最终理想目标,但根据现有通信发展的实际,fttc、fttb与铜缆相结合的用户接入,虽然是有过渡性质的折衷方案。 3.2 无线接入技术 无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术 主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。 4 基于接入网技术的工程管理策略 通信工程设计方案的科学性及合理性对系统功能的发挥有着重要的影响。鉴于铁路通信设计流程存在的各种问题,设计单位应按照建设单位提供的设计要求开展工作,积极引入先进的科学技术以满足高效率通信模块的需要。接入网技术运用于铁路通信工程后还需加强人员、技术方面的综合改进,为接入网技术创造更好的运行环境。 1)管理方面。坚持管理规范化也是铁路通信的重点,利用管理措施约束设计人员的操作流程,可引导其遵循行业标准完成不同的信息处理操作。利用接入网必须要适应通信工程的使用需要,无论选用哪一类形式的铁路通信方案需朝着“数字化、综合化、宽带化”等主流趋势改进。“能耗、成本、安装”等问题也是通信工程重点考察的指标。 2)人员方面。通信单位对参与铁路通信建设人员实施规范化管理是第一步,只有设计人员的专业素质、实践技能、设计水平等方面全面提升,才能保证铁路通信方案的实用性、科学性。规范化管理涉及到多方面内容,可制定综合性的培训计划辅助设计人员增强其业务能力,确保铁路通信规划时严格按照标准编制接入网通信方案。 3)技术方面。先进的科学技术是铁路通信质量的保证,也是指导信息传输、处理、收集、显示等一体化操控的条件。接入网技术作为现代通信的新技术,其必须要配备相应的辅助技术才能发挥作用。如:利用计算机为辅助平台,结合有线通信、无线通信等技术完成操作,既减少了运营商的成本投资,也使得数据信息的处理水平有所改善。 5 结论 总之,接入网技术运用于铁路工程建设是未来通信行业的发展趋势,为了适应这种通信模式的要求,运营商应结合铁路运输的实际需要规划通信方案,保证数据信息传输的可靠运行。建立电信网络之后,还需从日常应用方面加强综合管理,防止通信故障发生带来的有害问题。 接入网论文:接入网技术在铁路通信中的应用探讨 摘要:铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,对通信业务和服务提出了新的要求,必须采用先进的、 现代 化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民 经济 中的社会效益和经济效益。介绍了铁路接入网技术的现状和 发展 趋势,并就铁路通信工程接入网的建设进行了探计。 关键词:铁路;通信工程;接入网 1 铁路接入网技术的现状 由于铁路列车具有高速运动的特点,因而无线(移动通信)接入网在铁路通信网中占有相当大的比重。固定位置的车站(场)、单位以及各种固定设施之间的通信方式,首选方案仍是采用sdh光同步数字传输设备进行组建,同时应考虑采用atm交换以及 网络 ip通信等先进技术来构成通信主干网及光纤用户接入网。另外,采用远端用户单元(rsu)和数字环路载波(dlc)设备。组网更灵活、方便。组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑,使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求,而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务,并且还需具备便于扩容的功能。 按照通信网被分为主干网,局域网和接入网等三部分的构思来看,铁路通信网也可以通过上述划分方法进行,就铁路的通信网来看,接入网占有相当大的比重,包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似,是由铁路部门依托于基础铁路电信网,组织建设的可以支持众多信息服务的、具有多媒体通信能力的全国范围的 计算 机网络,铁道部将有可能成为我国第六个面向大众的计算机信息互联网络单位,为铁路通信走向市场做准备。 2 接入网在铁路通信中的应用及趋势 我国铁路传输网分为3层:长途干线网、局间中继网、区段接入网。其中接入网占有相当大的比重,包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似,铁道部基本建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网,它是由铁路部门依托于基础铁路电信网。铁路通信的无线接入部分目前仅有的是无线列调系统,它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话。 铁路接入网系统能为铁路各专业的远程监控系统和各单位信息管理系统提供2m、64k数据、isdn、自动电话和音频等主要业务。主要有四个特点:一是组网方式灵活,保证了铁路现代通信的高可靠性要求;二是在电路和接口配置上可以根据铁路每站业务的不同而做到按需配置,在同类业务可以在olt处做到交叉整合向上一级传输,节约电路和投资;在自动电话业务中以v5接口提供高集成比用户接入,为铁路及铁通在自动电话业务需求上有足够的支持且投资较低;四是在各种低、高速数据节点、视频业务节点和租用线等多业务节点方面铁路光接入网系统适合现有我国铁路各车站的信息管理和文化传播。 随着改革的进一步深入和社会信息化的进展,不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能,以适应高速列车通信的需求,而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与 3 铁路通信工程中接入网建设的建议 铁路通信网是为铁路运输服务的专用网。有其特有的 服务性质和运营机制,它的建设已远远落后于电信公网的建设。在市场 经济 条件下,铁路通信网的职能也正逐渐从服务型向服务经营型过渡。为了适应 现代 通信网 发展 的需要,铁道部加速了铁路通信网的数字化建设,传输通道光纤化、交换设备程控化,并且其建设力度正在逐渐加强。但在大力发展传输网、交换网建设的同时,也不能忽视面向用户的接入网的建设。因为接入网建设的好坏,对用户提供业务服务的优劣。直接关系到整个通信网信誉及发展。我国的接入网建设正处于起步阶段,电信公网和铁路通信网的接入网建设处在同一起跑线上,必须抓住这个契机,结合铁路通信网的现状,大力发展接入网,争取以少量的投资,换取较大的经济效益,为提高自己的市场竞争能力打下基础。 (1)坚持“大容量、少局所”,发挥接入网的优越性。接入网的推广建设,应遵循“大容量、少局所”的原则,否则接入网的优越性就得不到充分的发挥。新线建设中,尽量减少交换点。延长交换机放号的范围;减少交换网分级,优化 网络 结构,取消支所和远端模块的概念。从而提高交换网的可靠性,并大大减少定员节约成本。在新线建设中,程控自动交换机与接入网设备尽量采用同一生产厂家的产品,不仅保证二者间v5接口连接畅通,而且节约投资。在接入网建设项目中,要解决的问题不仅是传输和用户接口,还包括交换机,因此接入网的建设要与spc的建设统筹考虑。如果交换机升级困难、功能单一。对接入网经济效益的发挥是不利的。 (2)坚持把安全可靠性作为铁路通信接入网的重要基础。确保接入网的安全可靠性,就铁路调度通信网而言,显得十分重要。数字式调度交换机代替目前采用的dc27模拟调度总机是铁路通信发展方向,但其正处于起步阶段·其使用过程中或许不可避免地出现一些问题。在铁路新线建设中,采用数字式调度交换机通过接入网提供调度主用系统,另用接入网提供的音频专线加干缆中的实回线和传统dc27调度总机提供调度备用系统。从而提高了调度系统的可靠性,保证行车安全。小站电源不可靠对接入网的可靠性影响极大,各铁路小站电源稳定性不高,且无人值守,机房内温度、湿度变化较大,门窗防盗功能较差,这些都直接影响到接入网系统的正常运行。因此对无人值守的通信机房,在网管终端所在地进行集中监控十分必要。 (3)尝试把有线电视传输纳入接入网系统。铁路点多线长,各小站地处偏僻山区,荒无人烟,文化生活贫乏,电视信号不易接收。为解决这一问题,从分局所在地发送节目源通过olt中的catv模块传送,在传送中使用单独的一根光纤,这样每个小站通过光分路器可以接收到清晰的节目。小站的光分路器设在onu中,便于统一维护,同单独建设catv工程相比大大节省工程投资。 接入网论文:无线接入网在铁路通信工程中的建设 无线接入网在铁路通信工程中的建设 引 言:铁路列车高速化与准高速化的快速发展方向, 对通信业务和服务提出了新的要求,常规的铁路通信网的接入方式已不能满足出行的旅客在列车上享受放松环境下的信息交流的需求,所以需采用先进的、现代化的无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级。将要建立的铁路通信网必须具有更加完善的功能,更加先进的技术构成。 1.无线接入技术的发展 1.1接入网定义 根据itu-t(国际电信联盟标准部)g.963建议,接入网是由业务节点口和用户网络接口之间的一系列传送实体组成。它是osi/rm中由中继系统或中间系统组成的通信子网的重要组成部分。它可以部分或全部取代传统的用户本地线路网,含有复用、交叉连接和传输功能。传输煤质具有多样性,可灵活支持各种接人类型和业务。接入网技术是铁路通信中一项关键技术,由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展, 接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展, 这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入,有线接入技术又分为高速率数字用户环路技术、非对称数字用户环路技术、混合光纤同轴电缆接入技术、光纤用户环路技术。 1.2 铁路接人网技术的现状 如今高速运动铁路列车的主要特点,因有线接入网的智能性、方便性,因此在铁路通信网中占有很大的比例。当然,固定位置的车站或者车场、单位以及固定设施之间所采用的通信方式,仍是优先选择组建sdh光数字同步传输设备,同时通信主干网及光纤用户接入网还应采用网络通信和atm交换等先进技术来构成。比如采用高速、安全、传输质量高、价格合理的双纤单向环接入方式,其不仅具有等光纤通信的传统优点,而且还具有路由迂回、设备备用等特点,因而具备了自愈合功能,这就大大提高了系统的可靠性。另外,采用远端用户单元(rsu)和数字环路载波(dlc)设备,组网会更方便、灵活。 要把投资与效益综合统筹起来组网的过程中必须要考虑的问题,因为现在乃至几年内铁路通信的需求不仅需要满足,而且还要使系统能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务,并且还需具备便于扩容的功能。通信网被分为三个部分,分别为主干网,局域网和接入网,按照这个构思来看,上述划分方法铁路通信网也可以参考进行。就铁路的通信网来看,接入网占有相当大的比重,包括有线接人网和无线接人网两大部分。铁路有线接人网的情况与电信的接人通信网相似,在未来的1一2年内铁道部将建成覆盖面更广的铁路互联网,可覆盖全国大中城市,它是由铁路部门基础铁路以电信网于依托,组织建设的可以支持众多信息服务的、具有多媒体通信能力的全国范围的计算机网络,这样看来,铁道部将很有可能成为我国第六个面向大众的计算机信息互联网络单位,为铁路通信走向市场做充分的准备。 1.3 无线接人技术 无线接人网是在接人网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接人和移动接人两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波i点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。 2.铁路无线接入网现状 随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式, 实现铁路通信网的升级, 发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。铁路通信网的建立是为了为旅客和铁路公务、应急抢险、行车维修等人员提供及时可靠的通信,以提高服务等级和运输效率,保证列车的安全,达到高效运营,它是一种集列车公务通信和区间移动作业通信 为一体的列车移动通信系统。但是由于铁路结构自身的特点,该系统又与公用移动通信网和区域性的专业移动通信网有明显的差别,它是一种属于线面结合、以线为主的链状网。 铁路通信的无线接入部分目前仅有的是400mhz的无线列调系统,当列车即将进站或即将出站时,由它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话联系。为了节约频率资源,减少同频干扰,如果没有特殊的情况,则在列车运行于区间时,通话一般不进行。但是,随着铁路现代化改造进程的快速发展,从前单一的无线列调系统已经远远不能满足铁路无线通信的需要,这样就迫切需要建设一套先进的适合于采用小区制,并完成大三角功能的无线通信系统来适用于铁路现代化运营指挥。也就是说,调度中心与车站值班员之间、车站值班员与列车司机之间、列车司机与调度中心之间的通话功能,线路管理区间的公务移动通信功能,调度中心与列车司机室之间实时的双向数据通信功能系统必须能够同时实现。基于这一想法,现有的无线通信方式的集群通信方式、gsm移动通信方式、cdma移动通信方式也可以是可采用的构成铁路无线通信接入网的方式。 集群通信系统是通信技术、微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物,已成为功能强大的专用移动通信系统。它集交换、控制、通信于一体,分配给系统内部用户一组信道自动最优地动态,通过无线拨号的方式最大限度地利用系统资源和频率资源及各种可利用的资源,最终目的是提高服务质量。它不仅适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并能较好地解决了通信频率合理分配的 问题 ,因为它具有组呼、群呼、强插、强拆等功能,因此成为为现行铁路移动通信方式的首选方式,但是这一系统除优点之外也具有一定的缺点,主要包括频率分配采用动态形式,没有考虑到与周围公用网的有效融合问题,没有先进的路由合理选择功能,在建立通路和自动过网过程中存在信息丢失现象,保密性不强,容易受干扰等,这些缺点虽然不会太多影响话音通信,但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通信造成较大的误码,因而并不适合于要求较高数据通信误码率的场合。 3. 铁路无线接入网未来的发展趋势 随着改革的进一步深人和社会信息化的进展,高速列车通信的需求也越来越高,这就不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能,以适应快速发展的现状,而且要把握铁道部的全程全网的优势,全力发展电信增值服务及经营与中国电信业务范围一样的电信业务。这就要求应用更加先进的移动通信技术,对铁路通信网进行改造,建立新的通信系统。 从无线接人部分来看,需要做出更好更快的移动通信系统。预测认为在通信系统寿命期内,运输会出现明显的增加,考虑到未来铁路发展对通信的需求,作为用户联络手段的通信系统,在规划其指标构成时,必须计算一定的弹性需求。此外还要考虑通信系统的容量扩充性问题,选择便于扩容的通信方式。从系统高可靠性的要求出发,还必须与别的系统(如微波/租用线路等)结合起来构成一个统一的整体,以此提供必要的备份。 结束语:中国铁路引入现代无线接入网技术还刚刚不久,还需要一段时间对其了解、分析和实验。铁路无线接入网建设,应加强对无线接入网施工技术和组网方式的研究,紧密结合中国铁路的特点和具体情况规划和建设铁路无线接入网,为铁路通信现代化做出贡献。 接入网论文:对我国农村接入网发展途径的研究 一、国外接入网状况 目前,世界各国电信公司普遍把发展接入网作为主要的经营策略之一,倾注了很大的力量。设备制造商也积极适应这方面的需要,开发了各种各样的接入网设备产品。 接入网概念的出现,使电信运营者能够综合考虑用户环路的设备配置问题,既着眼于现在的需求又放眼于网络未来的发展。但由于发展的不平衡,服务水平都存在巨大差异。在现阶段接入网发展建设过程中,普遍面临着两个方面的主要问题:一个是在电信欠发达地区缺乏配套的用户线问题,另一个是电信发达地区用户环路的数字化与宽带化问题。在发展中国家,城市和乡村普遍存在着因没有用户线而造成的大量待装用户无法及时装机。 许多国家的电信运营公司认为,采用无线用户环路解决电话网的机线矛盾是见效最快的方法,尤其在偏远的农村和山区,效果更明显。因为目前的农村电话用户基本是固定用户,不存在不同无线技术之间的互通问题,也基本不考虑漫游问题,所以原则上可以不对采用的技术加以限制。 另外,sdh/sonet已大规模推广,atm也已经从实验室走向公用网,开始商用。因此用户环路也需要相应宽带化以支持各种宽带业务。现在,电信运营公司已经认识到用户环路宽带化刻不容缓,纷纷提出改造或重建用户网络的计划。 用户环路宽带化的方案有很多,如fttb、fttc、ftth、hfc、hdsl、adsl、wll等等,并且有可能不断推出更新的接入技术。 对于新的各种接入技术,fttb、fttc、fttz将在近期内占有较大市场;国外电信界普遍认为ftth是未来的发展方向;hfc是目前较看好的提供catv等宽带业务的方法;hdsl在利用现有用户线对提供基群速率业务方面技术相对比较成熟;wll还限于提供基本电话业务,与有线技术相比很具竞争力。但无论采用什么技术,运营公司最关心的是每线成本及商用的时间。 无线用户环路(wll)目前主要用于提供基本电信业务,所采用的主要技术是以数字/模拟蜂窝为基础的技术、数字微波技术和毫米波(28ghz)技术、一点多址技术。 目前,无线用户环路在发展中国家应用较多,想以此加快提高和发展电信业务。一些发达国家新的运营公司也用wll作为竞争手段,在日本,已把发展无线接入技术作为今后通信发展的主要技术政策之一。日本ntt公司将从1998年开始在人口密度低的农村地区,采用光纤接入和固定无线接入方式或有线无线混合接入等方式正式商用phs-wll固定无线接入技术,并把这种技术推向国外。一些国家在局部高密度用户区域也开始应用无线接入技术(phs等)以扩大业务。 二、我国接入发展状况 自“八五”、“九五”规划期以来,我国电信网建设获得了巨大成绩,综合通信能力明显增强,通信网正向全数字化、综合化方向发展。电话网网络规模已跃居世界第二位(交换机总容量达1.1亿门)。全国县城以上城市全部开通了程控电话交换机,程控化比重达到99.7%,长途话路中数字电路占99.2%以上,据itu统计,1995年美国电信网数字化率达73%。应当说我国通信网路装备水平实现了历史性跨越。但从网络整体看,我国处于网络末端的用户线路短缺问题在一些地区和农村地区十分突出,传统的模拟铜缆为主要的用户线传输手段,在一定程度上限制和制约着通信新业务的发展,成为建设现代化电信网的瓶颈。随着经济发展,高速数据、高质量视频业务等宽带业务的需求日趋迫切,作为交换局与用户终端间的连接纽带,用户接入网的数字化宽带化也被提到重要日程。我国农村通信市场迅速启动,将成为电信业务发展新的增长点。因此,农村用户接入网的建设也十分迫切。农村用户接入网建设受农村用户分散、地形条件复杂,山区、水网、用户线路超长,再加上农村经济条件差,这些特点,使得农村地区的用户接入网建设难度比城市用户接入网建设的难度更大。 目前,接入网的许多技术仍不够成熟,或成本太高,离大规模商用化还有一定距离。我国有关接入网的体制、标准正在抓紧制定中,相关的接入网试验也在几种交接上进行实用化试验工作。因此,在确定各地区接入网发展途径和建设中,一定要根据城市和农村地区具体情况,根据不同特点和条件,坚持实事求是,因地制宜地发展接入网。 三、接入网的定义和定界 国际电信联盟itu-t已通过关于用户接入网定义、定界和功能的g·902建议,以及接入网的接口建议g·904、g965,我国已制订了接入网的相关标准。 接入网(an)是由业务节点接口(sni)和相关用户网络接口(uni)之间的一系列传送实体所组成的,为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,可经由q3接口进行配置和管理,传送实体提供必要的传送承载能力,对用户信令是透明的,不作处理。换言之,接入网是由网络侧v或z参考点与用户测t或z参考点之间的所有机线设备所构成。 接入网所覆盖的范围由三个接口定界,即网络侧经由sni与业务节点(sn)相连,用户侧经由uni与用户相连,管理方面则经q3接口与电信管理网(tmn)相连。其中sn是提供业务的实体,是一种可以接入各种交换型和/或永久连接型电信业务的网元,而sni即是an与sn之间的接口。可提供规定业务的sn有本地交换机、租用线业务节点或特定配置情况下的点播电视和广播电视业务节点等。 四、接入网的功能、位置及标准化接口 根据接入网的定义,接入网为本地交换机与用户端设备之间的实施系统,它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网,可含复用、交叉连接和传输功能。接入网可支持包括窄带和宽带多种业务的综合接入。 为了支持不同的业务,接入网需要有不同的接口。交换侧和用户侧的接口根据具体的应用情况配置,两侧的接口可以是不对称的。目前itu-t规范接口版本交换侧采用的为v5.1和v5.2接口,将来接口类型还要向前发展,例如宽带v接口,如vb5.1,vb5.2,sdh接口和租用线接口等。 v5接口的诞生对接入网的发展起到了极大推动作用。 直到不久前,音频(vf)接口仍是电话用户与本地交换机之间的唯一接口。超过铜线用户电缆的覆盖范围时,只有采用远端模块或音频转接的用户环路载波设备(slc)来实现接入。这两种技术目前都存在严重的缺陷。slc设备在交换机侧需要进行一次a/d和d/a转换,无论在经济上还是技术上都极不合理,而且无法解决数据业务的接入问题,因为数据要求透明传输,不能转换。远端模块在技术上和经济上都比较合理,然而,交换机与远端模块之间的数字接口没有统一规范,不同厂家的设备不能互通,给网络的规划和建设造成一定困难。交换机局间中继的数字接口则由于不能支持用户线信令而不能用于接入网。 v5.1和v5.2建立在2.048mbit/s接口基础上,除了帧同步时隙外,使用一个或多个时隙作为通信控制信道来传送信令,其它时隙作为承载信道,可以传送64kbit/s数字话音信号或isdn的b通道信号。v5·1支持1个2mbit/s链路,1个位于ts16时隙的通信控制信道,其余各时隙固定分配给各承载信道。v5·2支持1~16个2mbit/s链路,1个或多个通信控制信道,承载信道时隙动态分配,且具有集线功能。 v5链路接入协议定义了v5的所有功能,内容包括:电话网用户信令信号的双向传递、用户端口的状态和控制信息的双向传递、isdn的d通道信息的双向传递、v5.2承载信道的动态分配和集线控制、v5.2的多个控制信道的倒换功能和承载信道连接功能、v5.2的多个2mbit/s链路的管理功能等。 v5接口支持的接入类型包括:模拟电话、isdn基本速率接口、isdn基群速率接口(仅v5·2)及半永久连接租用线路。 v5接口的问世推动了接入网的技术和产业的发展。 (1)由于v5规范了数字化的用户接口,从而使接入网的引入变得既经济又有效,使得用户环路中音频转换接技术slc作为一种应用技术将被取代。 (2)由于v5支持多种业务以及它们的综合接入,使得从此在接入网上能够实现模拟和数字多种业务的综合接入。 (3)由于v5接口将交换机的数字接口标准化,故为开放式接口,打破了交换机远端模块的专有性,交换机与接入网设备可由不同厂家提供。大批的厂家加入到接入网行业中竞争,大量的生产降低了设备的成本。各本地网所处地理位置不同,经济发展水平不齐,对接入网的业务需求差异较大,广大农村地区拉入网的发展相对滞后,但随着交换机数字化,isdn的引入,多种接入网组网方式的应用,迟早要在农村地区实现。 五、接入网的组网技术选用 1、有线接入技术 当前比较实用的有线接入方案中,除了传统的铜线接入方式外,有以下四种接入技术: (1)光纤接入(fttb、fttc、fttz、ftth等)。fttb、fttc、fttz、ftth等接入方案是按光纤敷设到那里来区分的,即以接入网主干系统与配线系统的交界点—光网络单元(onu)的位置进行划分的。fttb是指光纤敷设到办公大楼,fttc是指光纤敷设到路边,fttz是指光纤敷设到用户小区,ftth是光纤直接到每个家庭。从技术的角度看,fttb、fttc、tffz基本相近,没有实质性区别。 从运营角度看,当前业务量最大,用户需求最迫切的是fttb。fttb的特点是全数字化接入与传输,主干系统的传输媒介是光纤,各种业务以时分复用方式接入,传输速率为155mb/s或140mb/s;配线系统使用星型结构的铜绞线作为传输媒介,根据终端设备的种类,配线系统可以使用二线连接或四线连接结构;fttb与交换局之间应使用v5接口。可实现多种业务的综合服务(包括宽带业务),容易向环型光纤网过渡。 目前发达地区农村接入网已广泛采用了架空光缆,今后在地形条件适宜的农村地区,光缆到乡、镇、村是发展的方向,地、县到乡镇之间地理环境允许的情况下应敷设光缆,接入技术仍可优选远端模块。模块服务半径7~10公里。光缆应备有传送catv信号的单独光纤为实现共缆分纤综合传输电话和catv提供基础装备。虽然目前农村普及率水平很低,但近几年农村电话发展速度持续高涨,农村通信水平将有大幅度增长,因此建设农村的光缆接入网应有长远规划来指导建设。 (2)光纤同轴混合接入(hfc)。它的基本特征是以模拟传输方式,综合接入多种业务信息。hfc的主干系统使用光纤,采取频分复用方式传输多种信息;配线部分使用树状拓扑结构的同轴电缆系统,传输和分配用户信息。在hfc网上传输数字语音和数字图像信息时,必须经过宽带调制器(64qam)将数字信号调制到模拟信道中传输。 hfc可用于解决catv、电话、数据等业务的综合接入问题。 (3)高速数字用户环路(hdsl)。为了充分发挥现有市话电缆的作用,解决用户线不足和高速业务的需求的矛盾,国外研制开发了高速数字用户环路hdsl技术。使用两对用户线传输2.048mb/s信息的能力。hdsl可充当用户接入网的主干传输系统。 hdsl的优点是充分利用现有铜缆实现扩容,也可以解决少量用户传输384kbps和2mbps宽带信号的需求;安装hdsl设备时基本不改变原有设备,施工方便迅速;当更大容量用户环路建成后,hdsl设备可以转到异地使用。对于原来已铺设有铜缆到乡、镇及村的农村地区,hdsl方式对迅速扩容和开放数据业务也是一种可行的方案。 2、多种固定无线接入技术 在有线通信不断发展的同时,无线通信技术以其灵活方便、建设速度快、维护费用低、受环境限制少、适合于远距离分散用户等功能特点,成为接入网建设中必不可少的手段之一。其中,固定无线接入是解决我国目前机线矛盾等问题的主要方式。地、县到乡镇之间地理环境不允许敷设光缆,接入技术应优选多终端固定无线接入。服务半径10~30公里。 在城、乡用户线紧张的地区,用户的扩容也可采用无线技术接入手段,日本已大量采用无线接入手段、phs-wll。 无线接入大体上可分为: (1)现有移动技术的固定应用,如蜂窝技术和无绳技术; (2)专为固定无线接入设计的技术; (3)微波技术(一点多址技术)。 从技术的角度上讲,在城市和农村地区均适用。上海市区已应用一点多址无线接入系统开通电话、传真、数据等业务,农村地区也有较多应用。 采用移动技术或专用固定无线接入技术的系统从应用的角度来说有两种系统结构:与移动混合组网;单独组网。 (1)基于蜂窝移动通信网的网络结构,即固定无线终端接入到移动交换机msc。此方式可使运营者以同一系统结构服务于移动和固定的不同用户群; (2)典型的固定无线接入系统结构,即直接接入到pstn/isdn,而不接入到移动交换机。 这种结构是由pstn/isdn本地交换机来进行呼叫处理、计费和编号识别等。 当固定无线接入系统与pstn或isdn连接时,固定无线接入系统应能透明地支持; (1)pstn的电话业务、电话新服务项目及非话业务。 (2)isdn的用户综合(电信)业务、承载业务以及补充业务。 (3)微波一点多址技术是提供中低容量大范围覆盖(几十公里到几百公里)的用户环路技术。它的技术特点决定了它适合在水网地区和山区,每到夏季汛期,通信紧张的矛盾极为突出,但受地理条件限制无法采用有线技术的农村使用,从目前的商用情况看,它的确是解决农村通信的一种主要手段。 农村的接入网在具体建设中应根据各地的经济条件、业务需求、地形条件、用户密度等因素统筹考虑、合理规划,以建设经济实用,可满足目前电话和低速数据业务,同时又要兼顾到今后更多业务种类的需求。应防止出现农村通信建设中的短视行为。 (4)采用定点卫星通信接入手段,将全国各地区分布的边远分散用户,采用有线方式和地面无线接入方式 ,均不能比较经济、方便地接入各本地网内的农村用户,集中统一组织卫星通信网。长远地解决各本地网中部分装机难的用户。由国家统一组织卫星通信网,解决分散在全国的山区、沙漠、森林、海岛等地区电话用户的入网问题要比各个省、各自为政分别用卫星手段来解决这些地区通信问题要来的更经济、组网更合理。建议有关部门尽快研究卫星解决边、远、难用户入网通信的切实可行的技术方案来,以适应农村通信发展的需要。实现邮电发展2000年村村通电话的发展目标。 接入网论文:采用V5接口技术优化佛山供电局供电所语音接入网 【摘要】v5接口是专为接入网(an)的 发展 而提出的本地交换机(le)和接入网(an)之间的接口,具有开放性、业务能力强等优点。文章首先介绍v5接口的技术特点及v5.2接口的协议结构,然后介绍了改造前佛山供电局供电所语音接入网的现状及语音业务的主要缺陷,重点阐述了如何采用华为c c08交换机及fa16接入网设备,利用v5接口技术优化供电所电话接入网,并对交换机和接入网设备对接过程中应用到的配置参数进行说明。 【关键词】 v5;供电所;语音;接入网v5 1. 引言近几年,佛山供电局为提供更好的供电服务,在佛山五区新建改造了多个供电所和营业厅。随着供电所和营业厅数量增加及电话用户增多,传统的使用z接口延伸方式的电话接入网已不能满足话务需求。因此,佛山供电局采用了深圳华为公司的fa16接入网设备,利用v5接口技术与交换机对接,实现语音业务的灵活透传,优化了供电所语音接入网的组网及管理。 2. v5接口的技术特点及v5.2接口的协议结构 2.1v5接口的技术特点。v5接口是专用于本地交换机(le)和接入网(an)之间的接口。已颁布的v5接口规范包括了v5.1接口(itu-t建议g.964,邮电部标准ydn-020-1996)和v5.2接口(itu-t建议g.965,邮电部标准ydn-021-1996)。v5.1接口由一个2048kbit/s链路构成,时隙与业务端口一一对应,用于支持模拟电话接入、基于64kbit/s的isdn基本接入,和用于半永久连接的、不加带外信令信息的其它模拟接入或数字接入。这些接入类型都具有指定的承载通路分配能力,在接入网内无集线能力;v5.2接口按需要可由1~16个2048kbit/s链路构成,时隙动态分配,它除了支持v5.1接口的接入类型外,还支持isdn一次群速率接入,具有集线能力。由于v5.2接口支持的接入类型具有灵活的、基于呼叫的承载通路自动分配能力,因此,广泛应用于连接本地交换机和接入网。 2.2v5.2接口的协议结构。v5.2的接口协议分为物理层、数据链路层和 网络 层三部分。 (1)第1层为物理层,主要实现接人网(an,access network)与本地交换机(le,local exchuge)的物理连接。一个v5.2接口具有1~16个e1,这些e1接口由交换机和接入网的e1接口板来提供,每个e1称为一条链路。e1接口可由同轴75欧姆或平衡120欧姆电缆连接,可经过pdh、sdh等设备透明传输。v5.2接口的每个e1链路由32个时隙组成,其中,时隙ts0用作帧同步和服务于crc-4规程;时隙tsl5、tsl6、ts31用作物理c通路,即物理通信通道(用于传输pstn信令、控制协议、链路控制协议、bcc协议、保护协议以及isdn d通路等信息);其余时隙则用来作为业务承载通路。 (2)第2层为数据链路层,该层仅对c通路起作用,目的是将不同的信息流灵活地复用到c通路中去。数据链路层使用的规程称为lapv5。lapv5基于isdn的lapd规程分为:封装功能子层(lapv5-ef:用于封装an和le间的信息,实现透明传输)和数据链路子层(lapv5-dl:定义了an和le间对等实体的信息交换方式)2个子层。另外,接入网的第2层功能中还包括帧中继层(an-fr),用以支持isdn网d通路信息。第2层中各个子层之间的通信由映射功能完成。 图1v5.2接口的协议结构 (3)第3层为网络层,支持不同的面向消息的第3层协议,包括pstn协议、控制协议(公共控制和用户端口控制)、bcc协议、保护协议和链路控制协议,后三个协议仅用于v5.2接口。[1] 3. 传统供电所语音接入网的现状及语音业务的主要缺陷传统的佛山供电局供电所语音接入网主要采用z接口延伸方式把二线模拟语音业务通过pcm及sdh从交换机侧传送到用户侧,部分供电所在本地安装敏迪2000l小型交换机,直接在当地下业务。 图2采用z端口延伸方式的供电所接入网组网简图随着用户点不断增加及各用户点的业务需求不同,传统的语音接入网表现出巨大的弊端: (1)高成本、低效率:必须在本地交换机侧及pcm用户侧配置大量的话路板;必须通过sdh传输网开通足够多的e1进行连接(采用z接口延伸的方式必须给每个话路分配一个固定时隙,而每个e1只能提供30路话路时隙)。 (2)运行维护工作量大:由于每个话路都必须先从本地交换机的话路板通过音频双绞线成端到vdf配线架,然后硬跳线接至pcm的交换机侧话路板的对应端口,经过传输网在用户侧pcm的话路板下话路再跳接到用户处,因此,每开通一个话路都需要配置交换机和接入网侧的数据,并且需要至少2次的硬跳线。并且,当业务出现故障时需要逐级检查多个环节。 4. 采用v5.2接口技术优化佛山供电局供电所语音接入网随着办公大楼语音业务需求增加以及供电所、营业厅的站点增加,传统的供电所语音接入网只有进行扩容和改造才能满足业务需求。改造后的供电所语音接入网应用v5.2接口技术,主要由哈里斯ixp2000lx交换机、华为c c08交换机以及华为fa16设备组成。 4.1采用华为fa16设备改造供电所语音接入网。以改造后的南海及三水的供电所语音接入网组网为例,如图3所示。 图3改造后南海及三水的供电所接入网组网简图在南海局机房和三水局机房各安装一套华为fa16设备,配置为olt(optical line terminal),采用gv5-ⅲ子架,安装8块dte板(每块dte板可提供8个e1接口,整个子架可提供62个e1接口,保留最后2个e1为设备内部总线),配置如图4。 图4olt——gv5-ⅲ子架而南海、三水的各供电所及营业厅分别安装一台华为fa16设备,配置为onu(optical network unit),采用pv8-10子架,根据用户数量配置话路板(一般使用的asl用户侧语音板每块可提供16个话路,最多可配置10块,共提供160个话路),配置如图5。在南海局机房的c c08交换机的v5数字中继板(v5tk)上分别开通4个e1通过sdh传输网与南海的olt和三水局的olt设备的数字中继板dte相连,南海局、三水局的olt设备的dte板也分别通过传输网开通所需数量的e1分别与当地的各供电所、营业厅所安装的onu设备相连。由于v5.2接口具有时隙动态分配的功能,只有当用户摘机拨号时,才会即时占用e1中的时隙,根据电力系统语音业务的收敛比配置合理的e1数量,可以有效节省交换机和接入网资源。供电所、营业厅侧安装的华为fa16设备一般配置2块主控板(pv8/pv4),当接入2个或以上2m时,把2m分别接到不同的主控板上。利用v5.2接口承载的保护协议,接入网网管侧从两块主控板上各选一个2m配置为同一保护组的主备链路。当主链路中断或堵塞时,自动启用次链路承载业务,使用证明,倒换时间在1分钟内。实际应用中,我们还把所用的2m采用不同的物理路由传输,确保业务的可靠运行。 4.2交换机和接入网设备对接过程中应用到的配置参数。交换机与华为fa16设备利用v5接口技术对接时,必须采用双方一致的以下配置参数,以南海c c08交换机与南海、三水olt的对开的两个v5.2接口为例: (1)接口标识:取值为:0~224-1。接人网和交换机可以有1个或多个v5接口.每个接口都应有唯一的标识以区分。南海c c08交换机与南海olt的v5接口标识为0、与三水olt的v5接口标识为1。 (2)变量编码:取值为:0~255。当对接的le对变量值有要求时,需取其要求定义变量值;若无明确要求,在an侧和le侧都取0即可。南海c c08交换机与南海olt和三水olt的v5接口变量编码均为0。 (3)是否启用链路身份标识规程:链路身份标识规程是v5接口协议中的一个检验2m链路是否正常连通的规程,用来防止pcm物理连线交叉接错。其取值为不启动、定时启动、重启动时启动、重新指配时启动、链路故障恢复时启动四种。启用链路身份识别会影响启动速度,因此正常应用时一般都不启用。 (4)v5接口物理通道保护组类别:1个v5.2接口最多可以有16条2 m链路,每一条链路的第15、16、31时隙都可以用作物理通信通道。但是,1个v5.2接口只允许有1条保护组一主用的物理通信通道(一般用16时隙),用于运载v5接口的各种协议信令;还可以有1条保护组一备用物理通信通道,对保护组一主用的物理通信通道进行保护,同时运载保护协议的信令(在主用通道故障时,le和an能通过备用通道上的保护协议的数据链路通信,协调进行保护切换到备用的2m上)。另外,1个v5.2接口还可以有多条保护组二主用的物理通信通道及最多3条保护组二备用的物理通信通道。当需要传送的pstn协议和isdn的d信道信令太多,保护组一主用的时隙不够用的情况下,才使用保护组二的通信通道。佛山局使用的每个v5.2接口一般包含2~8条2m链路,只采用保护组一方式。 (5)v5接口逻辑通信通道标识:取值为:0~65535。该标识是接入网和交换机用来识别逻辑通信通道的唯一标识。对于保护组中主用物理通道,一般取值与“v5接口标识”的值相同;对于保护组中备用物理通道,则固定为65535,表明该物理通道暂时不承载逻辑通信数据。因此,南海c c08交换机与南海olt的v5逻辑通信通道标识为0、与三水olt的v5逻辑通信通道标识为1。 (6)对接2m链路的链路标识:取值为:0~255。由于1个v5.2接口可以有1~16条2m链路,为了区分不同的2m链路,为免连接时收发2m线间交叉或检验2m线是否连接正确,需要给每条2m链路指定1个唯一的标识,只有2m线两端的交换机及接入网设备对该2m的链路标识一致,v5接口才能正常启用。 (7)对接2m链路的crc4校验:指明v5接口的2m链路是否需要启用crc校验及差错对告功能。若交换机和接入网设备对该功能的启用不一致,则将出现线路告警。因此两侧需保持一致,佛山局不选择启用crc4校验。 (8)pstn协议通信通道标识:取值为:0~65535。pstn子协议的数据链路可以在任何一个主用物理通信通道上传递,所以必须配置其所在的逻辑通信通道标识。佛山局只采用保护组一的方式,即只有l条主用物理通信通道,则pstn协议通信通道标识就是保护组一主用的物理通信通道所用的逻辑通信通道标识。为了更好地管理配置数据,一般取值为v5接口标识、v5接口逻辑通信通道标识和pstn协议通信通道标识三者一致。 (9)用户端口的协议地址(又称l3地址):取值为:0~32767。交换机对通过指定v5接口传输的每一个电话号码定义相应的协议地址,接入网设备把协议地址对应到用户端口。这样当用户摘机时,v5.2协议才能通过两侧一致的协议地址将用户端口和交换机的电话号码对应起来,建立起一条话路。[2] 5. 结束语采用v5接口技术改造后的佛山供电局供电所语音接入网组网灵活简单,业务运行比采用z端口延伸的方式更可靠稳定,节省了大量设备板件及线缆等资源,同时大大减少了语音业务开通及维护的工作量,达到了优化供电所接入网的预期效果。但是,接入网的建设很大程度上受传输网的制约,需要接入的供电所和营业厅必须在传输网覆盖的范围中。因此,佛山供电局的光纤传输 网络 覆盖范围广、容量大是本次接入网优化的前提条件。 接入网论文:接入网技术在铁路通信中的应用 世纪之交的通信技术是先进的数字技术、 计算 机技术、微 电子 技术与光电子技术的有机结合体,它将向着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化的方向 发展 。未来的通信要彻底克服时间与空间的限制,能够使用户在任何时间、任何地点与任何人进行包括语音、数据和视频等信息的交流。在这种情况下,出行的旅客也需要在列车上享受如同在办公室环境下的信息交流,比如同其它人进行语音、数据、传真、图像等信息交流,还要接入国际互联网。另外,随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈迸,为保证行车安全,实现有效的人机控制和提高运输效率,要求建立一个功能更加完善的,技术构成更加先进的铁路通信网。随着我国电信业垄断格局的打破,拥有仅次于 要想使上述构想成为现实,就必须打破常规的铁路通信网的接入方式,采用先进的、 现代 化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,适应信息社会的发展,发挥铁路通信网在国民 经济 中的社会效益和经济效益。 一、铁路接入网技术的现状 由于铁路列车具有高速运动的特点,因而无线(移动通信)接入网在铁路通信网中占有相当大的比重。当然,固定位置的车站(场)、单位以及各种固定设施之间的通信方式,首选方案仍是采用sdh光同步数字传输设备进行组建,同时应考虑采用atm交换以及网络ip通信等先进技术来构成通信主干网及光纤用户接入网。比如采用“双纤单向环”接入方式,其不仅具有高速、安全、传输质量高、价格合理等光纤通信特有的优点,而且还具有路由迂回、设备备用等特点,从而具备自愈合功能,并使系统的可靠性大大提高。另外,采用远端用户单元(rsu)和数字环路载波(dlc)设备,组网更灵活、方便。组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑,使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求,而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务,并且还需具备便于扩容的功能。 按照通信网被分为主干网,局域网和接入网等三部分的构思来看,铁路通信网也可以通过上述划分 方法 进行。就铁路的通信网来看,接入网占有相当大的比重,包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似,铁道部将在未来的1~2年内建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网,它是由铁路部门依托于基础铁路电信网,组织建设的可以支持众多信息服务的、具有多媒体通信能力的全国范围的计算机网络,铁道部将有可能成为我国第六个面向大众的计算机信息互联网络单位,为铁路通信走向市场做准备。关于有线接入这里不再叙述,下面主要讨论铁路的无线接入网,为此首先回顾一下移动通信的发展过程。 1.移动通信的发展过程 移动通信技术经历了由模拟到数字,由频分多址到频分+时分多址,再到码分多址(cdma)的发展过程,并即将向宽带化、智能化和个人化的方向发展。移动通信系统大体可分为二代,第一代是以模拟技术为主,频分多址,工作在400~800mhz频段。由于模拟系统存在频谱利用率低、容量小、设备复杂、抗干扰性能差、保密性不强、价位高、业务面窄等固有缺点,不能满足通信市场急速发展的需要,因此诞生了第二代移动通信系统。第二代移动通信系统采用数字化、时分多址方式等全数字化技术,克服了第一代移动通信的缺点,得到了迅速发展, 目前 的移动通信数模兼容,以数字系统为主。随着用户对信息接入量的需求呈指数的增长,电信工作者们着手建立最新一代的移动通信 第三代移动通信系统。 第三代移动通信系统具有全球化、智能化、个人化和综合化的特点,工作在2000mhz波段,采用宽带的cdma技术,涵盖地面系统和卫星系统,包括海陆空三维服务面,集成话音、数据、视像、isdn和多媒体多种业务。这一系统以多种空中接口和接入方式,可向高速和慢速移动用户提供服务。 2.铁路无线接入网现状 铁路通信网是为旅客和铁路公务、应急抢险、行车维修等人员提供及时可靠的通信,以提高服务等级和运输效率。保证列车的安全,达到高效运营而建立的,它是一种集列车公务通信和区间移动作业通信为一体的列车移动通信系统。但是铁路结构自身的特点,决定了该系统与公用移动通信网和区域性的专业移动通信网的差别,它是一种属于线面结合、以线为主的链状网。 铁路通信的无线接入部分目前仅有的是400mhz的无线列调系统,它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话联系。当列车即将进站或即将出站时,这些通话才进行,否则如果没有特殊的情况,则在列车运行于区间时,通话一般不进行,这主要是从节约频率资源,减少同频干扰的角度出发的。但是,随着铁路现代化改造进程的迅速推进,从前单一的无线列调系统已经远远不能满足铁路无线通信的需要,这样就迫切需要建设一套适合于铁路现代化运营指挥需要的先进的无线通信系统。这一系统应该采用小区制,并完成大三角功能。也就是说,系统必须可以实现调度中心与车站值班员之间、车站值班员与列车司机之间、列车司机与调度中心之间的通话功能,必须可以实现线路管理区间的公务移动通信功能,同时还必须能够实现调度中心与列车司机室之间实时的双向数据通信功能。基于这一想法,构成铁路无线通信接入网的方式可以采用现有的无线通信方式的集群通信方式、gsm(全球移动通信系统)移动通信方式、cdma移动通信方式。 集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体,通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户,最大限度地利用系统资源和频率资源,降低系统内呼损,提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能,特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并较好地解决了通信频率合理分配的 问题 ,因而倍受专业运营管理部门的青睐,被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。但是这一系统还具有一定的缺点,主要包括采用动态的频率分配,没有考虑与周围公用网的有效融合问题,没有先进的路由合理选择功能,并且在建立通路和自动过网时存在信息丢失现象,保密性不强,容易受干扰等,这些缺点对于话音通信的 影响 不大,但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通信造成较大的误码,因而对于要求较高数据通信误码率的场合并不适合。 即将动工的秦沈客运专线的移动通信系统主要包括400mhz的无线列调系统和800mhz的集群移动通信系统,考虑到集群移动通信系统在越区切换过程中会存在信息的损伤,因此将数据通信部分交由无线列调系统来完成,集群移动通信系统仅进行区间通信(如大三角功能的话音通信,公务通信以及应急抢险通信等),并留有调度电话进入的余地和接入公用通信网的功能。这一系统也是我国铁路以集群通信的方式为无线接入系统的第一例,是我国铁路通信史上的一个重大变革。 二、铁路无线接入网未来的 发展 趋势 随着改革的进一步深入和 社会 信息化的进展,不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能,以适应高速列车通信的需求,而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与 接入网论文:海拉尔通信段ZXA10综合接入网常见故障维护分析 摘要:文章主要介绍了接入网的概念、基本组网、性能原理、技术指标、业务功能以及常见的故障判断方法。着重分析了管内曾经发生过的故障及处理方法,以供对今后维护工作所借鉴和帮助。 关键词:接入网;v5接口;v5协议;判断;实例 1 接入网概述 按照服务范围、网络拓扑和接入逻辑,现代通信网可划分为:优秀网、接入网、用户驻地网。所谓接入网是指交换局到用户终端之间的所有机线设备。 1.1 接入网的分类:接入网按设备大致可分为以下几种:无源光网络pon;高速数字用户线hdsl ;不对称数字用户线adsl;具有v5接口的综合数字用户环路;宽带接入网络;无线接入网。 1.2 海拉尔通信段管内zxa10接入网组网介绍:海拉尔通信段管内接入网线路终端机oltb七个,除海拉尔oltb外,还有牙克石oltb,下挂onub13个;博克图oltb下挂onub15个;扎兰屯oltb下挂onub12个;阿里河oltb下挂onub10个;伊图里河oltb下挂onub17个;根河oltb下挂onub12个。分别承载段管内所有v5链路下的公、专网电话及铁路运输所需的会议、红外线、车号识别等各种音频业务。 2 常见故障判断分析 2.1 v5.2用户接入网 接入网系统的障碍主要分为an网元故障,传输故障,用户线路故障,交换机故障,电源故障,112测量系统故障。 2.2 下面举例说明常见故障的处理方法: 2.2.1故障现象:无法创建用户数据 相关部件:操作维护系统 故障分析定位:用户数据的创建与相关的用户子节点是否与硬件连接无关,而是与局码、号码段、用户号码、l3地址等有关。 可按以上步骤查看相关数据。 2.2.2故障现象:用户摘机无法听到拨号音 相关部件:ssu板、odt板、tpu板、alc板、传输系统、交换机、连接线。 分析定位:从理论上讲,从摘机开始各处理机进行信令配合的各个环节及拨号音发出到用户所经过的各个环节都有可能引发这一故障,如:v5信令连接方面,v5信令交互方面。 2.2.3故障现象:pc机与mp通讯故障,命令下不去,告警上不来 相关部件:维护台包括数据配置、网线、网卡等,mp 分析定位:维护台pc机与mp通信故障产生原因一般涉及连接故障、pc机设置故障,也可能是mp的网卡问题。 3 管内典型实例分析 3.1 zxa10-oltb接入网用户来显异常处理 问题描述:zxa10-oltb有线网络博克图oltb下挂多个onub用户陆续申告来电显示异常,乱显乱码或不显。 原因分析:故障发生在多个点上,且以前正常; 与tpu版本保护地与工作地压差,用户话机无关;查看352初始振铃定时器标志位为1,把标志位改为8后正常。 3.2 zxa10一oltb/有线网络整柜用户384不良 问题描述:用户反映某接入网整柜用户384打不进也打不出。 原因分析:扎兰屯oltb下团结乡用户申告,先用1608测试了一下子节点,通讯正常,初步排除了oltb的系统问题,再检查相应用户状态,显示用户状态正常,但电话打不进也打不出,怀疑交换侧出错,删除重做用户,还是不好,根据现象判断,由于是整板用户不通,可能还是接入网侧问题,但接入网通讯测试正常,后来更换了onu侧的相关单板,olt侧的odt,调整了2m传输,都没用,只剩hw线、子节点没换了于是更换了hw线,故障消除,拨打用户测试正常,这个故障比较奇怪,一般用168测试没问题话,接入网侧问题基本可以排除了,但这个问题就出在了接入网侧。 3.3 zxa-onub audb用户板通信故障 问题描述:伊图里河oltb有一audb用户板开通铁路专用会议电路,开通测试良好,但有时断时续现象,影响用户使用。 原因分析:audb板用户时时不好,应先排除onub与上级oltb故障,怀疑硬件问题,更换audb板后仍有上述问题发生,检查tpu板数据配置发现管理audb板的tpu板2m电路单配,而用户板则满配,怀疑资源不足造成,给tpu增加配置2m电路后故障恢复。 3.4 zxa10:oltb下挂onub同时发生中断现象 问题描述:博克图oltb下挂15个onub同时发生中断现象,接入网用户申告公网、专网用户均不通。 原因分析:首先发现15个onub网元,多数tpu状态异常,有通信中断告警,公网、专网交换机下其它用户良好,根据经验马上判断为传输层出现故障,检查传输层数据,发现多个2m有vcl2远端缺陷指示,tu12不可用时间开始,处理传输故障,故障解除后,以上问题消失,用户使用正常。 3.5 zxa10 oltb下所有公、专网电话不通 问题描述:用户申告伊图里河所有接入网电话均不通。 原因分析:首先由于伊图里河smii下除v5用户不好以外其它均正常,排除交换机的故障。查看oltb无任何告警,对承载v5公、专网主次链的odt进行复位没有任何反应,拔插odt板,网管不上告警。怀疑主用mp与pc机通信故障,使用4290同步备机数据、4298转储数据命令后切换mp至备用,对v5接口重新激活,对链路进行确认后故障恢复。 4 结束语 总之,在接入网的维护中会碰到各种各样的故障及现象,根据具体情况进行分析,不断总结经验,提高维护水平。 接入网论文:接入网铁路通信工程论文 1铁路通信工程接入网技术应用现状 铁路用户接入网应当为铁路部门下属各类用户以及路外用户提供综合性业务的接入服务(包括话音接入,数据接入,传真接入,图像接入,以及调度接入等内容在内)。系统建设初期,需要支持包括铁路专用通信电话调度电话,专用数据业务铁路运输管理信息系统,计算机联网售票预订系统,铁路调度管理信息系统下所涉及到的全部多媒体业务。伴随着近年来通信技术的发展与完善,铁路通信网传输通道建设过程当中的基本要求为:满足建立在SDH光同步数字传输通道基础之上的接入网系统,同时尝试通过引入ATM交换技术以及网络IP通信技术的方式,形成通信主干网以及光线用户接入网相配合的通信系统。我国当前铁路通信工程建设过程当中已经形成了一个稳定的铁路传输网络系统,共三个层级。第一层为长途干线网,第二层为局间中继网,第三层为区段接入网。其中,区段接入网的构成比例最大,可以进一步按照接入方式的不同,划分为两个部分,第一部分为有线接入,第二部分为无线接入。对于铁路通信工程中所涉及到的有线接入网而言,其接入情况与电信系统中的接入情况是基本一致,通过接入的方式,实现绝大部分城市与地区铁路通信系统的互联。而从无线接入的角度上来说,当前多表现为建立在无线通信基础之上的列车调度系统。该系统的主要功能是:支持列车司机与列车行驶至对应管辖区段内列车车长的交互通话。在实际工作中,若无特殊情况,一般不进行通话连接,以避免发生同频干扰的问题,同时使频率资源能够得到合理的节约。 2接入网技术 结合铁路通信工程的发展现状来看,受到传统用户终端铜缆接入以及光纤通信技术快速发展的双重影响,在接入网建设过程当中,必须以整个通信网络的发展现状为出发点。从这一角度上来说,当前可作用于实践的接入网技术有多种类型。根据接入方式的不同,可以划分为以下两个大类: (1)有线接入技术:这种接入技术的主要代表包括以下几个方面:HDSL技术,即高速率数字用户环路技术;ADSL技术,即非对称数字用户环路技术;HFC技术,即混合光纤同轴电缆接入技术。首先,从HDSL技术的角度上来说,其依赖于2~3对双绞线,在双向对称的原则下对基群数字速率信号进行传送,信号传输中的速率取值大多在3.0~5.0km范围内,且上行与下行速率基本一致。具体到铁路通信的角度上来说,可以通过引入回拨抵消技术的方式,满足在一对双绞线上进行全双工传输的要求。同时,可借助于编码调试的方式,促进其信号传输质量的提升,也可通过多线对并行传输的方式,增加无中继传输距离。其次,从ADSL技术的角度上来说,其与HDSL技术最大的差异就在于数据传输中上行速率与下行速率有比较大的偏差,上行速率往往不足千kbit/s,而下行速率可达到9~10Mbit/s。由于这一特点,使该技术对于视频点播等功能的支持效果较佳。在将其作用于铁路通信工程的过程当中,不需要对现有的双绞线做特殊处理,即可确保传输的高速性。最后,从HFC技术的角度上来说,这一技术方案是建立在有线电视系统基础之上发展起来的,通过同轴电缆实现用户设备与光节点之间的连接,而光节点与地区中心之间的连接则通过光纤线路实现。该技术方案对现有的有线电视系统进行了充分地应用,在将其作用于铁路通信工程的条件下,投资少,且可构成一个具有综合业务特性的宽带业务网。 (2)无线接入技术:在铁路通信工程建设过程当中,应用无线接入技术的优秀在于:在接入网中部分或全部引入基于无线技术的传输媒介,从而为用户终端提供固定的业务以及移动终端业务。在无线接入的基础之上,可进一步将其划分为固定接入与移动接入这两种类型。整个系统的构成包括控制器、基站、以及移动设备这三个方面。当前,铁路通信工程中可供采纳的无线接入技术主要包括以下几个方面:蜂窝技术,微蜂窝技术,微波一点多址技术。以上技术均具有建设方便,操作灵活的特点,故而备受重视。 3发展建议 以上多种接入网技术均可尝试引入铁路通信工程的建设中。针对当前铁路通信网络存在的滞后性问题,新业务的出现会导致原通信系统无法满足新的要求。因此,应用各种现代化的接入网技术势在必行。在此过程当中,需要特别重视以下几个方面的问题: (1)在铁路调度通信网的运行过程当中,如何确保接入网的安全性是值得各方人员深入思考的问题之一。数字式调度交换机代替目前采用的Dc27模拟调度总机是铁路通信发展方向,但其正处于起步阶段。其使用过程中或许不可避免地出现一些问题。因此在铁路新线建设中,采用数字式调度交换机通过接入网提供调度主用系统,另用接入网提供的音频专线加干缆中的实回线和传统DC27调度总机提供调度备用系统。从而提高了调度系统的可靠性,保证行车安全。 (2)可尝试在接入网系统中纳入有线电视传输技术。我国幅员面积广阔,因此部分铁路点多线长,各小站地处偏僻山区,荒无人烟,文化生活贫乏,电视信号不易接收。为解决这一问题。从分局所在地发送节目源通过OLT中的CATV模块传送,在传送中使用单独的一根光纤,小站的光分路器设在0NU中,便于统一维护。同单独建设CATV工程相比大大节省工程投资,综合经济效益确切。 4结语 在当前时展的崭新背景之下,通信技术的发展变革是非常剧烈的。在接入网领域,特别是光纤接入网领域中,相关接入技术的应用得到了各方人员的高度关注与重视。结合我国实际情况来看,铁路系统中对现代接入网技术的应用还处于初级起步阶段,还需要一段时间来展开对接入网技术的分析与试验工作。因此,在铁路通信工程建设中,需要相关工作人员加强对接入网应用技术以及组网方式的研究工作,结合我国铁路发展的具体特点与趋势,对铁路接入网进行全面规划,从而更好地促进整个铁路通信网的全面发展。 作者:周会生 单位:中交机电工程局有限公司 接入网论文:铁路通信工程中光纤接入网技术应用 【摘要】依据我国目前铁路通信工程的发展及应用实际,不难看出光纤接入网技术是一项十分重要的技术。因此,通过对光纤接入网技术的研究,以期该项技术能在铁路通信工程中发挥更大的力量。本文简要阐述了光纤接入网技术及其应用,旨在表明该项技术的重要程度。 【关键词】铁路通信工程光纤接入网技术应用重要程度 引言: 1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信煤质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。迄今为止,光纤技术的传输速度呈线性增长态势,光纤通信技术更是以指数速度猛增,其增速之迅猛可见一斑。光纤通信技术不仅有着极快的更新速度,其应用范围的拓展速度也是极快的。目前该项技术已在多个领域进行了实际运用,其中也包括了在铁路通信中应用。现代化铁路通信的目标是满足通信智能化、素质化等要求,而光纤通信技术能够满足其在实际运行过程中对通信技术的要求,因此,光纤通信技术运用于铁路通信将势在必行。 一、光纤接入网技术简介 国际电联标准部(ITU-T)根据今年来电信网的发展演变趋势,提出了接入网的概念:从整个电信网的角度讲,可以将全网划分为公用和用户驻地网(CPN)两大块,其中CPN属用户所有,因而,通常意义的电信网指的是公用电信网部分。公用电信网又可以划分为长途网、中继网和接入网三部分。长途网和中继网合并称为优秀网。相对于优秀网,接入网介于本地交换机和用户之间,主要完成使用户接入到优秀网的任务,接入网由业务点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送设备(如:线路设备和传输设施)组成。原则上对接入网可以实现的UNI核SNI的类型和数目没有限制。接入网不解释信令。接入网可以看还成是与业务和应用无关的传送网,主要完成交叉连接、复用和传输功能。1、光纤接入网的基本组成。光纤接入网(OAN)是以光纤为传输介质,并利用光比作为光载波传送信号的接入网,泛指本地交换机或远端交换模块与用户之间采用光纤通信的系统。光纤接入网主要包括三个部分,即远端设备、光网络单元与局端设备、光线路终端,设备之间主要通过传输设备进行连接。2、有源光网络和无源光网络。有源光网络(AON),ONU设备串联在光纤网络中,每个ONU收到信号时经上级ONU光-电-光变换后的信号。无源光网络中,ONU设备是通过光路器并接在光纤网络上,各ONU收到的信号都由OLT直接发送下来。当网络需要增加之路时,有源光网络系统必须在支路节点增加光接口板以实现光方向的增加,而无源光网络系统则只需要更换光分路器,采用分路数更多的光分路器即可增加光方向,因此无源光网络系统更方便且投资成本更低。 二、铁路工程中运用光纤接入网技术 1、光纤接入网在铁路中应用范围。 光纤接入网在铁路中的应用主要分为公用和专用两方面。其中专用业务为:⑴专用数据业务:铁路运输管理信息系统TMIS铁路客票发售和预定系统、调度集中CTC、调度监督、红外轴温远程监测、中间站电源设备及环境等远程监测与控制、电力远程监测与控制、铁路运输调度指挥管理信息系统TDCS;⑵铁路专用通信:专用电话、区间电话、调度电话、闭塞电话和站间电话;⑶其他多媒体业务:电视会议系统、电缆电视(CATV)等。 2、接入网技术的应用特点。 在铁路工程中应用光纤接入网技术最显著四个特点:①设置的信息交换点过多;②设置线路过长;③光纤接入网的节点较多;④在一些小规模火车站中应用时,自动化程度低,主要靠人工进行。 3、接入网技术应用中相关设备的安装方式说明。 Ⅰ、配线装备说明。机架的装备设计基础是文件设计要求和光线接入设备中的线路,有了对应基础再参照具体是设计图进行相关设计。特别注意预留一些额外空间来进行机架的侧门的设计。进行相关配线设计的电缆设备中,在卡接操作时使用卡接钳进行操作且一定不要进行接头装备的设计;准备配线装备的过程中,特别注意选择一个合理的电阻值和地线的无差错承接;隔离各个配线装备时采用隔离片,一定要有相应保安单元格设置在外线各个端口之间。Ⅱ、相关设备的充电和软件的调试过程。设备充电操作的主要准备工作:①确认相关设备有一个完整的配线操作,以避免混接或虚接情况的出现;②确认地线装置有良好的性能;③调试系统电源,确认电源与预期设计一致;④确保相关设备安装位置的稳定性和准确性;对以上关键点确认完毕后对相关设备进行充电,大约半小时之后,便可对系统内部进行单机测试。单机测试主要完成三方面测试,即数据接受口、低数据端口、音频接入端口。Ⅲ、综合的系统测试。在其他站址的有效配合下,系统综合测试的关键点是含有相关管理设备的站址。系统测试的具体流程,完成单机测试后,连接对应设备,第一步测试光纤通过通道与相关标准是否一致,然后检测系统的信息传送效果、信息接收装置、整体性能、信息传输终端的接收设备等等。 4、铁路光纤接入网的安全机制。 由于铁路通信汇总光纤接入网的应用在组网的方式相对比较灵活,因此能够实现铁路通信的可靠性。铁路通信中光纤接入网能够为用户提供图像、调度、数据、语音等业务的接入,并且支持铁路调度的管理、运输信息的管理、联网售票及预定等系统,加上通信电话、专用电话、调度电话及红外轴温远程控制监测等多种业务,能切实保证铁路通信网的可靠性。 三、铁路通信中光纤的使用情况 1、准同步数字系列(PDH)系统的光纤。 1982年铁路通信工程中光纤接入网技术在北京进行试验。此次试验测试长度为15千米,设置四芯短波光纤并开启二次群系统,采用八芯光缆且二芯设备为35Mb/sPDH,进而将整个网络系统构建为局线通信系统。 2、同步数字体系(SDH)系统的光纤。 SDH光纤技术在实际中的应用,促进了铁路通信的进一步发展。SDH技术能将信号在帧结构中进行固定且能够实现信息的高速传输。 3、密集型光波复用(DWDM)系统的光纤。 DWDM能够在同一根光纤中,把不同波长同时进行组合和传输,这样,在给定的信息传输容量下,就可以减少所需的光纤的总数量。DWDM的一个关键优点是它的协议和传输速度是不相关的。总结:在铁路通信工程中能够较好的应用光纤接入网技术,是铁路通信中信息传递系统的重要组成部分。加大光纤接入网技术在铁路通信工程中的应用,必将推动整个铁路通信的高速发展。 作者:丁鹏 单位:中国铁建电气化局集团北方工程有限公司 接入网论文:接入网技术对铁路通信工程的作用 摘要:随着科学技术与人类社会发展的日新月异,铁路行业在整个社会中所扮演的角色也愈发重要。接入网技术作为铁路通信工程的技术支撑手段,也成为铁路行业运营过程中举足轻重的内容之一。据此,该文便从铁路通信的现状入手,并就接入网技术的具体应用以及发展趋势作出分析,以期为各位读者朋友提供参考。 关键词:铁路;通信工程;接入网技术 接入网技术不仅是铁路信息工程发展的保障,同时也是实现铁路运行安全化、高效化、信息化的题中之义。其技术内涵主要是由计算机技术、数字技术、光电子技术以及微电子技术等先进技术共同构成。接入网技术有着丰富的内容架构,因此,本文对于铁路通信工程中接入网技术的应用所展开的分析,则具有了十分重要的现实意义。 1铁路通信工程中接入网技术的含义及应用现状 1.1铁路通信工程中接入网技术的含义 伴随着人们生活水平的提高与物质世界的极大丰富,原有的铁路通信方式已经不能完全适应当下人们的现代化通信需求。要完善接入网技术的建设水平,便要加强对于先进接入方法的探索。铁路通信工程中的接入网技术,主要包括了有线接入与无线接入两大常见方式。其中,有线接入主要包括了四个方面的内容:第一,不对称的数字用户环路技术,此种技术能够向客户提供低语音和多路数字图像的信号,并且能够在无需改动双绞线的情形下也可以获取到高速、优质的传输效率。第二,光钎用户的环路技术,这种技术也是当前铁路运营中,通信工程所使用的最为常见的方法,其连接的方式也较为多样,利用客户与光钎之间延伸的距离作为依据,实现光钎到接入目标之间的连接。第三,混合光钎中有关同轴电缆的接入技术,这种技术方式在于通过光钎连接,使用户的设备与光节点之间形成一个支持多项通信业务且投资量较少的业务网络,以此实现接入目的。第四,高速率的数字用户环路技术,此种技术主要是通过先进的回波抵消,在双绞线上完成全双工的传输,这种特定的调制方式和编码的使用办法,对于信息传输的质量、效率的提升也起到了显著作用。而无线接入指的是一种无需通过线路则可进行的网络通信传输的方式。具体的操作就是在接入网中,以无线传输设备为媒介,并以此向每位用户提供专业的通信及其他相关业务。无线的接入方式又可细分为移动接入和固定接入两大类别。但这两种接入方法在内部构成上也极为相近,主要都由控制装置、基站、用户的终端设备等内容组成。无线接入同有线接入相比较来说,其操作方法更为灵活、应用的范围也更加广泛,具有广阔的发展前景。 1.2接入网技术在我国的运用现状 接入网技术的运用不仅在铁路通信工程中承担极为重要的环节,决定铁路行业的工程效益,同时对于未来的铁路交通发展方向也产生着深刻的影响。由于在铁路上运行的列车会在较长时间段里处于高速运动状态,因此,铁路上的通信接入网则为铁路通信工程的建立和完善提供了更为便利、完善的途径。我国目前的铁路传输网分为了长途的干线网、区段接入网和居间中继网3层。并且已经基本建成了可以对全国大中型城市的互联网覆盖。但在现阶段的接入技术实践过程中,也时常面临一些问题,简要概括起来,包括了以下几个方面:第一,设计方面仍有较大缺陷。设计问题是具有先决性与中心性的难题,技术人员在预先设计的过程中也会因为缺少可靠的、全面的技术材料,而使其所获得的效果不尽如人意。第二,在技术性能等方面还存在不足之处。在完成标准的设计阶段后,技术人员需要将各项规划落到实处,通过收集资料、安装配件等步骤中完成操作流程,而在此过程中若出现的错漏,则会导致通信效果受到不利的影响。第三,在模式方法的使用上也面临一些困难。在通信工程的适用过程中,使用方法的不合理,不仅直接导致了成本的增加与经济效益的降低,同时也会使得通信工程在运行技术方面不能得到实现。 2铁路通信工程中接入网技术的运用 2.1铁路通信工程中接入网技术的具体运用 铁路通信系统中接入网技术的应用分析,可以简单分为两个部分:第一,在技术推广的过程中,应当严格遵照“大容量”的原则进行实践。要想最大限度地将接入网技术的优势在铁路通信工程中发挥出来,便需要严格按照上述的原则进行建设。在施工过程中适当减少交换点、延长交换机的命令范围,与此同时尽量减少交换网分级,对网络的架构也进行逐步优化,以达到节约成本和提高交换网实用性、安全性的目的。除此之外,自动交换机与所有的接口设备也应当采取同一批号的产品,这样既利于交换机的升级方式更加快捷,也保证了设备功能的齐全。第二,将有线电视的传输也列入接入网的系统之中。铁路的运行因其站线过长、所经地理位置条件偏僻以及信号微弱等原因,容易使得列车上需要利用网络信号与计算机、媒体设备等开展的休闲娱乐活动也无法照常进行。要解决这一难题,便可将有线电视的传输纳入到接入网系统之中,例如,利用各个分局将节目源一CATV模块的形式发送出去,并且在信号源传送的过程中,运用单一的光钎,使铁路沿线的每个站点都可以经由分路器设备,接收到稳定的信号节目。值得注意的是,列车站点里光分路器应当布设在OUN之中,这样既便于技术人员统一的开展维护工作,同时此种方式与建设CATV比较而言,又降低了工程量与投资成本,同样实现了列车上信号源接受的目的。 2.2铁路接入网技术的系统应用方法 接入网技术在我国铁路部门的运用,主要体现在为广大用户提供数据、传真、话音、图像、调度等综合业务的接入上。在初期的建设中,主要是指铁路系统中的通信电话、调度电话、站间电话与专用电话等专用数据管理、处理系统以及铁路客票的预定系统与联网售票系统以及有关铁路调度方面的信息管理系统。后来,铁路接入网技术在铁路通信工程的运用,能够为铁路的远程监控系统与各个单位的信息管理系统所提供的IS?DN、64K数据以及自动电话与音频等相关业务,包括了具体的数字调度、TDCS、PMIS、TMIS、远程中继、资金结算、3G网络、ZDL、PCM、图像传输、会议电视等数据业务,以及无线列调、电化运动、信号微机监测、光钎监测、气压监测、环境监测、抢险直通、普报、确报、人工话路、微机联网、寻呼、数传与会议等业务。这些系统的使用,主要建立在红外轴远程控制监测中的媒体业务上,而这种铁路通信的传输普遍采用了SDH光同步数字传输与接入网技术进行组建的方法,同时也可以利用ATM的交换和网络IP通信等技术,构成了通信的主干网和光钎用户的接入网。虽然我国的无线接入技术应用在目前来说,主要用在无线列调的系统方面,此系统可以实现车站置办人员和其管辖区段的列车车长、列车司机之间的通话。但在未出现紧急、特殊事项的正常情况下,一般为了减少频率资源的浪费与避免同频干扰现象的发生,这种通话也并不经常进行。接入网系统的应用主要存在以下优势:其一是组网的形式多样,确保了铁路现代化通信的高标准得以实现;第二是在电路与接口的配置上可以按照铁路的不同业务需求做到按需配置;第三是在同样的业务内容上,也可以使用OLT向上一级进行传输,既节约了投资成本也减少了电路浪费。此外,在自动电话的业务要求中,如利用v5接口为用户提供高集成接入条件,也为铁路和铁路通信在自动电话的业务中获得更多的支持奠定有利基础。总的来说,铁路的接入网系统也因为管理灵活、业务全面、扩容配置方便灵活等最为显著的特点,成为铁路通信连接的首要选择。 3接入网技术的发展展望 接入网技术在我国的适用与技术革新,目前迎来了蓬勃的发展阶段。尤其是依靠数字网络技术支撑起的高速铁路的综合调度工作,由于其站间的距离较大,更需要通信接入技术的更高目标得以达成,这种实时性的网络信息技术的传播,也为接入网先进技术的高速发展开辟有益途径。其应用发展的趋势简要来说也有以下方面的特征: 第一,应用接入网技术整体朝着智能化、数字化、网络化的方向发展。铁路通信工程中的接入网技术尤其是无线接入的技术,成为了铁路通信工程的必然要求。通过更快、更好的移动系统的建立,才能满足铁路行业的科技化发展需求。 第二,铁路通信中增值业务的发展势头会更加迅猛。接入网技术乃至整个铁路通信系统都必须既满足铁路运营的基本要求,同时又要符合市场需求特点。使用先进的移动通信技术对于目前铁路的通信系统进行的改革,以及完成全面的通信技术、设备的升级,也为提供铁路运营质量和运输服务起到重要的帮助作用。从上述的分析中不难得出,了解铁路通信工程与接入网的作用内容,具有极其重要的意义。并且铁路通信项目也不同于其他通信工程,铁路行业的通信工程往往还具备了保障通信、运输、安全等多方面的内涵。因此,将接入网技术铁路与通信工程相互结合,才能保证让每位用户都享受到最为优质、高效的服务。 4结束语 接入网技术的运用既有利于满足人机高效的运输效果的实现,同时也使旅客享受到更简单、快捷的信息交流服务,对提升铁路运营能力起着巨大的促进作用。但目前有关接入网技术的运用,仍旧处于初级阶段,要想使得接入网技术取得更好的利用效果,还需要广大从业者不断加强技术探索,总结实践经验,才能促使铁路通信工程获得较大的飞跃。 作者:张宏 单位:兰州大学 信息科学与工程学院 接入网论文:关于农村接入网发展方法的研讨 一、国外接入网状况 目前,世界各国电信公司普遍把发展接入网作为主要的经营策略之一,倾注了很大的力量。设备制造商也积极适应这方面的需要,开发了各种各样的接入网设备产品。 接入网概念的出现,使电信运营者能够综合考虑用户环路的设备配置问题,既着眼于现在的需求又放眼于网络未来的发展。但由于发展的不平衡,服务水平都存在巨大差异。在现阶段接入网发展建设过程中,普遍面临着两个方面的主要问题:一个是在电信欠发达地区缺乏配套的用户线问题,另一个是电信发达地区用户环路的数字化与宽带化问题。在发展中国家,城市和乡村普遍存在着因没有用户线而造成的大量待装用户无法及时装机。 许多国家的电信运营公司认为,采用无线用户环路解决电话网的机线矛盾是见效最快的方法,尤其在偏远的农村和山区,效果更明显。因为目前的农村电话用户基本是固定用户,不存在不同无线技术之间的互通问题,也基本不考虑漫游问题,所以原则上可以不对采用的技术加以限制。 另外,SDH/SONET已大规模推广,ATM也已经从实验室走向公用网,开始商用。因此用户环路也需要相应宽带化以支持各种宽带业务。现在,电信运营公司已经认识到用户环路宽带化刻不容缓,纷纷提出改造或重建用户网络的计划。 用户环路宽带化的方案有很多,如FTTB、FTTC、FTTH、HFC、HDSL、ADSL、WLL等等,并且有可能不断推出更新的接入技术。 对于新的各种接入技术,FTTB、FTTC、FTTZ将在近期内占有较大市场;国外电信界普遍认为FTTH是未来的发展方向;HFC是目前较看好的提供CATV等宽带业务的方法;HDSL在利用现有用户线对提供基群速率业务方面技术相对比较成熟;WLL还限于提供基本电话业务,与有线技术相比很具竞争力。但无论采用什么技术,运营公司最关心的是每线成本及商用的时间。 无线用户环路(WLL)目前主要用于提供基本电信业务,所采用的主要技术是以数字/模拟蜂窝为基础的技术、数字微波技术和毫米波(28GHz)技术、一点多址技术。 目前,无线用户环路在发展中国家应用较多,想以此加快提高和发展电信业务。一些发达国家新的运营公司也用WLL作为竞争手段,在日本,已把发展无线接入技术作为今后通信发展的主要技术政策之一。日本NTT公司将从1998年开始在人口密度低的农村地区,采用光纤接入和固定无线接入方式或有线无线混合接入等方式正式商用PHS-WLL固定无线接入技术,并把这种技术推向国外。一些国家在局部高密度用户区域也开始应用无线接入技术(PHS等)以扩大业务。 二、我国接入发展状况 自“八五”、“九五”规划期以来,我国电信网建设获得了巨大成绩,综合通信能力明显增强,通信网正向全数字化、综合化方向发展。电话网网络规模已跃居世界第二位(交换机总容量达1.1亿门)。全国县城以上城市全部开通了程控电话交换机,程控化比重达到99.7%,长途话路中数字电路占99.2%以上,据ITU统计,1995年美国电信网数字化率达73%。应当说我国通信网路装备水平实现了历史性跨越。但从网络整体看,我国处于网络末端的用户线路短缺问题在一些地区和农村地区十分突出,传统的模拟铜缆为主要的用户线传输手段,在一定程度上限制和制约着通信新业务的发展,成为建设现代化电信网的瓶颈。随着经济发展,高速数据、高质量视频业务等宽带业务的需求日趋迫切,作为交换局与用户终端间的连接纽带,用户接入网的数字化宽带化也被提到重要日程。我国农村通信市场迅速启动,将成为电信业务发展新的增长点。因此,农村用户接入网的建设也十分迫切。农村用户接入网建设受农村用户分散、地形条件复杂,山区、水网、用户线路超长,再加上农村经济条件差,这些特点,使得农村地区的用户接入网建设难度比城市用户接入网建设的难度更大。 目前,接入网的许多技术仍不够成熟,或成本太高,离大规模商用化还有一定距离。我国有关接入网的体制、标准正在抓紧制定中,相关的接入网试验也在几种交接上进行实用化试验工作。因此,在确定各地区接入网发展途径和建设中,一定要根据城市和农村地区具体情况,根据不同特点和条件,坚持实事求是,因地制宜地发展接入网。 三、接入网的定义和定界 国际电信联盟ITU-T已通过关于用户接入网定义、定界和功能的G·902建议,以及接入网的接口建议G·904、G965,我国已制订了接入网的相关标准。 接入网(AN)是由业务节点接口(SNI)和相关用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体所组成的,为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,可经由Q3接口进行配置和管理,传送实体提供必要的传送承载能力,对用户信令是透明的,不作处理。换言之,接入网是由网络侧V或Z参考点与用户测T或Z参考点之间的所有机线设备所构成。 接入网所覆盖的范围由三个接口定界,即网络侧经由SNI与业务节点(SN)相连,用户侧经由UNI与用户相连,管理方面则经Q3接口与电信管理网(TMN)相连。其中SN是提供业务的实体,是一种可以接入各种交换型和/或永久连接型电信业务的网元,而SNI即是AN与SN之间的接口。可提供规定业务的SN有本地交换机、租用线业务节点或特定配置情况下的点播电视和广播电视业务节点等。 四、接入网的功能、位置及标准化接口 根据接入网的定义,接入网为本地交换机与用户端设备之间的实施系统,它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网,可含复用、交叉连接和传输功能。接入网可支持包括窄带和宽带多种业务的综合接入。 为了支持不同的业务,接入网需要有不同的接口。交换侧和用户侧的接口根据具体的应用情况配置,两侧的接口可以是不对称的。目前ITU-T规范接口版本交换侧采用的为V5.1和V5.2接口,将来接口类型还要向前发展,例如宽带V接口,如VB5.1,VB5.2,SDH接口和租用线接口等。 V5接口的诞生对接入网的发展起到了极大推动作用。 直到不久前,音频(VF)接口仍是电话用户与本地交换机之间的唯一接口。超过铜线用户电缆的覆盖范围时,只有采用远端模块或音频转接的用户环路载波设备(SLC)来实现接入。这两种技术目前都存在严重的缺陷。SLC设备在交换机侧需要进行一次A/D和D/A转换,无论在经济上还是技术上都极不合理,而且无法解决数据业务的接入问题,因为数据要求透明传输,不能转换。远端模块在技术上和经济上都比较合理,然而,交换机与远端模块之间的数字接口没有统一规范,不同厂家的设备不能互通,给网络的规划和建设造成一定困难。交换机局间中继的数字接口则由于不能支持用户线信令而不能用于接入网。 V5.1和V5.2建立在2.048Mbit/s接口基础上,除了帧同步时隙外,使用一个或多个时隙作为通信控制信道来传送信令,其它时隙作为承载信道,可以传送64Kbit/s数字话音信号或ISDN的B通道信号。V5·1支持1个2Mbit/s链路,1个位于TS16时隙的通信控制信道,其余各时隙固定分配给各承载信道。V5·2支持1~16个2Mbit/s链路,1个或多个通信控制信道,承载信道时隙动态分配,且具有集线功能。 V5链路接入协议定义了V5的所有功能,内容包括:电话网用户信令信号的双向传递、用户端口的状态和控制信息的双向传递、ISDN的D通道信息的双向传递、V5.2承载信道的动态分配和集线控制、V5.2的多个控制信道的倒换功能和承载信道连接功能、V5.2的多个2Mbit/s链路的管理功能等。 V5接口支持的接入类型包括:模拟电话、ISDN基本速率接口、ISDN基群速率接口(仅V5·2)及半永久连接租用线路。 V5接口的问世推动了接入网的技术和产业的发展。 (1)由于V5规范了数字化的用户接口,从而使接入网的引入变得既经济又有效,使得用户环路中音频转换接技术SLC作为一种应用技术将被取代。 (2)由于V5支持多种业务以及它们的综合接入,使得从此在接入网上能够实现模拟和数字多种业务的综合接入。 (3)由于V5接口将交换机的数字接口标准化,故为开放式接口,打破了交换机远端模块的专有性,交换机与接入网设备可由不同厂家提供。大批的厂家加入到接入网行业中竞争,大量的生产降低了设备的成本。各本地网所处地理位置不同,经济发展水平不齐,对接入网的业务需求差异较大,广大农村地区拉入网的发展相对滞后,但随着交换机数字化,ISDN的引入,多种接入网组网方式的应用,迟早要在农村地区实现。 五、接入网的组网技术选用 1、有线接入技术 当前比较实用的有线接入方案中,除了传统的铜线接入方式外,有以下四种接入技术: (1)光纤接入(FTTB、FTTC、FTTZ、FTTH等)。FTTB、FTTC、FTTZ、FTTH等接入方案是按光纤敷设到那里来区分的,即以接入网主干系统与配线系统的交界点—光网络单元(ONU)的位置进行划分的。FTTB是指光纤敷设到办公大楼,FTTC是指光纤敷设到路边,FTTZ是指光纤敷设到用户小区,FTTH是光纤直接到每个家庭。从技术的角度看,FTTB、FTTC、TFFZ基本相近,没有实质性区别。 从运营角度看,当前业务量最大,用户需求最迫切的是FTTB。FTTB的特点是全数字化接入与传输,主干系统的传输媒介是光纤,各种业务以时分复用方式接入,传输速率为155Mb/s或140Mb/s;配线系统使用星型结构的铜绞线作为传输媒介,根据终端设备的种类,配线系统可以使用二线连接或四线连接结构;FTTB与交换局之间应使用V5接口。可实现多种业务的综合服务(包括宽带业务),容易向环型光纤网过渡。 目前发达地区农村接入网已广泛采用了架空光缆,今后在地形条件适宜的农村地区,光缆到乡、镇、村是发展的方向,地、县到乡镇之间地理环境允许的情况下应敷设光缆,接入技术仍可优选远端模块。模块服务半径7~10公里。光缆应备有传送CATV信号的单独光纤为实现共缆分纤综合传输电话和CATV提供基础装备。虽然目前农村普及率水平很低,但近几年农村电话发展速度持续高涨,农村通信水平将有大幅度增长,因此建设农村的光缆接入网应有长远规划来指导建设。 (2)光纤同轴混合接入(HFC)。它的基本特征是以模拟传输方式,综合接入多种业务信息。HFC的主干系统使用光纤,采取频分复用方式传输多种信息;配线部分使用树状拓扑结构的同轴电缆系统,传输和分配用户信息。在HFC网上传输数字语音和数字图像信息时,必须经过宽带调制器(64QAM)将数字信号调制到模拟信道中传输。 HFC可用于解决CATV、电话、数据等业务的综合接入问题。 (3)高速数字用户环路(HDSL)。为了充分发挥现有市话电缆的作用,解决用户线不足和高速业务的需求的矛盾,国外研制开发了高速数字用户环路HDSL技术。使用两对用户线传输2.048Mb/s信息的能力。HDSL可充当用户接入网的主干传输系统。 HDSL的优点是充分利用现有铜缆实现扩容,也可以解决少量用户传输384Kbps和2Mbps宽带信号的需求;安装HDSL设备时基本不改变原有设备,施工方便迅速;当更大容量用户环路建成后,HDSL设备可以转到异地使用。对于原来已铺设有铜缆到乡、镇及村的农村地区,HDSL方式对迅速扩容和开放数据业务也是一种可行的方案。 2、多种固定无线接入技术 在有线通信不断发展的同时,无线通信技术以其灵活方便、建设速度快、维护费用低、受环境限制少、适合于远距离分散用户等功能特点,成为接入网建设中必不可少的手段之一。其中,固定无线接入是解决我国目前机线矛盾等问题的主要方式。地、县到乡镇之间地理环境不允许敷设光缆,接入技术应优选多终端固定无线接入。服务半径10~30公里。 在城、乡用户线紧张的地区,用户的扩容也可采用无线技术接入手段,日本已大量采用无线接入手段、PHS-WLL。 无线接入大体上可分为: (1)现有移动技术的固定应用,如蜂窝技术和无绳技术; (2)专为固定无线接入设计的技术; (3)微波技术(一点多址技术)。 从技术的角度上讲,在城市和农村地区均适用。上海市区已应用一点多址无线接入系统开通电话、传真、数据等业务,农村地区也有较多应用。 采用移动技术或专用固定无线接入技术的系统从应用的角度来说有两种系统结构:与移动混合组网;单独组网。 (1)基于蜂窝移动通信网的网络结构,即固定无线终端接入到移动交换机MSC。此方式可使运营者以同一系统结构服务于移动和固定的不同用户群; (2)典型的固定无线接入系统结构,即直接接入到PSTN/ISDN,而不接入到移动交换机。 这种结构是由PSTN/ISDN本地交换机来进行呼叫处理、计费和编号识别等。 当固定无线接入系统与PSTN或ISDN连接时,固定无线接入系统应能透明地支持; (1)PSTN的电话业务、电话新服务项目及非话业务。 (2)ISDN的用户综合(电信)业务、承载业务以及补充业务。 (3)微波一点多址技术是提供中低容量大范围覆盖(几十公里到几百公里)的用户环路技术。它的技术特点决定了它适合在水网地区和山区,每到夏季汛期,通信紧张的矛盾极为突出,但受地理条件限制无法采用有线技术的农村使用,从目前的商用情况看,它的确是解决农村通信的一种主要手段。 农村的接入网在具体建设中应根据各地的经济条件、业务需求、地形条件、用户密度等因素统筹考虑、合理规划,以建设经济实用,可满足目前电话和低速数据业务,同时又要兼顾到今后更多业务种类的需求。应防止出现农村通信建设中的短视行为。 (4)采用定点卫星通信接入手段,将全国各地区分布的边远分散用户,采用有线方式和地面无线接入方式,均不能比较经济、方便地接入各本地网内的农村用户,集中统一组织卫星通信网。长远地解决各本地网中部分装机难的用户。由国家统一组织卫星通信网,解决分散在全国的山区、沙漠、森林、海岛等地区电话用户的入网问题要比各个省、各自为政分别用卫星手段来解决这些地区通信问题要来的更经济、组网更合理。建议有关部门尽快研究卫星解决边、远、难用户入网通信的切实可行的技术方案来,以适应农村通信发展的需要。实现邮电发展2000年村村通电话的发展目标。
农业物联网论文:物联网技术在智能农业的应用 摘要:近年来,我国农业正处在从传统生产模式向现代化生产模式的进程之中,农业需要用现代化设备来装备,利用现代技术水平进行武装,物联网技术的快速发展就为智能农业的发展提供了良好的技术职称。本文主要针对物联网技术在智能农业中的应用进行分析。 关键词:物联网技术;智能农业;应用 随着社会的飞速发展和科技水平的不断提高,信息化产业在继计算机、互联网以及移动通信后出现了第三次改革的浪潮----物联网技术。物联网技术从字面意思理解为两个物体相互连接的互联网,就是将任意的两个物体通过物联网技术连接在一起,以达到传递信息的目的。智能农业的物联网技术就是指在现代农业中,通过物联网技术中的各种传感器构成传感器网络系统,通过这个系统对农作物科学监测、科学种植、科学管理,农户足不出户的就可以对农田进行管理,这样既可以解放劳动力,又利于提高农作物的产量,推动农业现代化的发展。 一、物联网技术在智能农业中发展现状 随着物联网技术的不断深入发展,一些发达国家已经在农业的生产、流通领域和养殖业方面逐步推广这项技术。智能农业的物联网技术主要包括信息感知、信息传输、信息应用三个结构层面。信息感知技术就是通过把各种传感器的节点相互连接来获取农田的基本数据,及时掌握农田的信息变化。信息传输技术就是通过各种方式利用传感器接收信息,或者通过通信协议信息,使接收信息的范围进一步扩大。信息应用技术就是把获取的数据进行整理汇总,归纳出科学管理方法,用于指导农田管理。 二、物联网技术在智能农业中的应用 随着中国经济近30年来的快速发展,农业生产资源紧缺和农业对资源消耗过大的问题对农业发展的制约愈发明显。农业物联网将先进的传感、通信和数据处理等物联网技术应用于农业领域,构建智能农业系统,是解决农业发展滞后问题的有效方法。 1.在农业资源利用方面的应用。近年来,随着物联网技术的发展,我国充分利用GPS定位技术对土壤含水量、土壤温度、光照进行采集,对农作物施肥、病虫害的防治、农田管理以及农业环境污染状态进行监测以获取更准确的信息。通过这些信息的分析,可以归纳总结出解决方法,用于指导农业生产管理。 2.在农业生态环境方面的应用。我国在重视农业发展的同时,也非常注重对农业生态环境的保护。我国在建立了农业环境网络监测系统,对各地的农业生态环境进行全天候的监测,并建立了对大气和水环境的监测系统,实时监测一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等有害气体和水温、水质等参数。 3.在农业生产管理方面的应用。我国把农业管理经验与高新技术紧密相结合,以实现农业生产精细化管理。我国在水产养殖方面已经建立了智能环境监测系统,能实时动态的监测水产品生长情况,及时发现问题,快速找到解决方法。同时我国设施农业方面也取得进展,研制出了合理分配农机资源的调度系统,尤其在秋收时期,能合理调度各地区的农机具,使农机具得到最大限度的利用。 4.在农产品安全溯源方面的应用。随着人们生活水平和质量的提高,人们对食品安全的关注度越来越高。为了保证人们能吃上放心的食品,国家建立了农产品安全溯源系统。这个系统主要是通过条码、IC卡等技术,对农产品从源头开始直到到消费者手中都进行全程监测,消费者可以随时随地的查看农产品每个流程的基本情况。 三、物联网技术在智能农业中的发展趋势 现在物联网技术只是应用在农作物的育秧方面,即通过电脑对田间设备实行远程控制,及时了解田间的温度、湿度、光照等数据,当出现警戒值时,自动调控设备进行智能调节。在不久的将来,我们还可以通过更精密的传感器和更严密的控制系统,对各个阶段获得的数据进行科学分析,以期得到更好的结果。未来几年,在农作物的灌溉阶段,我们可以利用物联网技术,并结合水库的水位、天气和农田干旱情况,进行合理灌溉。在农作物的收割阶段,可以利用农机资源的调度系统,及时掌握农机具的工作情况和具体位置,对农机具进行合理调度和实时监控,以实现农机具工作效率最大化。在农作物运输阶段,利用车辆的定位系统,及时了解车辆的行进路线和运行状态,通过实时画面和传回的数据了解车厢内的情况,及时调整车厢的温度,并安装防盗系统。在农作物的存储阶段,通过全球眼或电脑进行远程控制,及时了解粮库内温湿度的变化情况,并通过自动调节系统以达到室内温湿度的平衡,为把粮食安全送到消费者手中保驾护航。在农产品加工阶段,继续加大对食品溯源系统的开发力度,使其广泛应用到对绿色食品的加工检测上,用于乳制品生产的追溯源头上,用于出口农产品的生产及贸易上。当然,未来物联网技术在智能农业发展中的应用还很多,还会朝着更加智能化、现代化的方向发展。 四、结语 物联网技术属于一种新型的技术,属于智能技术的优秀,也是新型网络技术的典型使用,但是,就现阶段我国的实际情况来看,物联网技术还未形成系统的技术体系。本文从实用性角度出发,针对物联网技术在我国农业中的应用进行了深入的分析,结果显示,物联网技术在农业中有着巨大的应用前景,相信在不久的将来,物联网技术定可以成为辅助我国农业技术水平发展的优秀技术。 作者:段灵鑫 单位:湖南省长沙市南雅中学 农业物联网论文:农业信息化背景下物联网技术探索 [提要]目前,农业信息化已成为各国发展农业的重要战略,且均有自己国家的特色。中国作为农业大国,加紧进行农业信息化建设显得尤为重要。而在农业信息化中,物联网技术是最重要、最突出的内容。本文以农业信息化为背景,主要介绍国内外农业信息化发展情况以及物联网技术应用情况,还归纳总结国内学者关于影响物联网技术采纳的因素的研究。 关键词:农业信息化;物联网;应用 一、国外文献综述 (一)发达国家农业信息化发展情况1、美、法两国不同的农业信息化服务模式。美国实现集约化的农业信息化生产方式,依托的是高度发达的农业信息服务体系,主要体现在:“政府投入型”为主的投入模式,包括重点投资基础设施而不是农作物和提供低息贷款;“政府主导型”的组织模式,包括政府主导的农业信息化组织结构和完善的法律规章制度体系;现代信息技术的信息传播方式,包括网络媒体、电话服务和图书馆查询。法国作为欧盟最大的农业生产国,与美国相比,虽然起点比较低但是发展速度快,这得益于其成功的农业信息化服务体系:一是“政府型+商业型”的投入模式,这种双方面的资源投入扩大了资金来源,相关企业通过这种方式进行投资获益,也鼓励了他们继续投资;二是“多方合作型”的组织模式,法国服务主体众多,包括各级农业部门、农业事业联盟、农产品加工业协会、农商会等,他们在服务内容、对象、规模上各自有所侧重,形成互补;三是“传统+现代”的信息传播服务模式,除了网络媒体、电话、图书馆之外,主要还有会议、广播、报纸、刊物、传真等形式,呈现出分散、直接、多渠道的特征;四是不断完善的法律法规等制度保障体系。2、美、德先进的农业信息化技术体系。美国在物联网技术和信息化其他技术集成的基础上形成了成熟的精准农业,主要应用的技术有农业数据库系统、遥感技术、地理信息系统。同时,先进的农业信息网络技术使得近20%的农场主选择网上交易,农业电子商务占总电子商务的8%,在所有行业中排行第五。德国在农业信息采集、存储、处理决策和控制方面均运用了物联网技术和其他信息化技术,并注重技术之间的集成,以保环境促发展为目的。 (二)物联网技术应用情况。MichaelChui、MarkusLofflerandRogerRoberts(2010)认为可以通过物联网技术加强对员工行为的感知,以此来改善公司管理。同时,运用物联网的传感器驱动的决策分析,将物联网技术应用于石油和天然气行业,可以降低开发成本。RFID技术应用于零售业可以改善供应链管理、缩短零售周期、提高供应链可见度、提高企业知名度和未来盈利能力。未来在零售行业中RFID技术有望取代条形码技术,因为它不需要操作人员的视线关注并能够提供更多功能,提高了处理速度和效率。而专业技术的缺乏、不确定性和复杂性也是RFID技术带来的风险。 二、国内文献综述 (一)我国农业信息化发展情况。在农业信息化服务体系方面,我国采用的是“政府主导型”投入模式,主要包括:属于无偿放款的拨款方式;使资金得到高效、有偿使用的贷款方式;补贴、补助和贴息方式。组织模式是以国家农业部门为主导,其他涉农部门为辅。信息传播模式在传统方式的基础上,不断投入使用先进的农业信息传播方式,比如“三电合一”“、百万农民上网工程”“、农报110”等。在农业信息化技术体系方面,我国农业信息采集、传输、存储、处理决策方面的技术得到深化,借鉴国外先进经验,探索了一系列适合我国农业信息化发展的项目,使相关技术落地生根;一些集成化技术已应用于精准农业。广东省发展农业信息化在区位、资源、政策、经济上占有得天独厚的优势,已经初步建立了比较健全的省、市(地)、县(市、区)和乡镇四级农业信息网络体系。河北省也已初步建立了全省性、区域性和特色农业网站三大类网站,并在“十二五”期间全力推进全省农业信息化“114工程”,进一步完善农业信息化体系。 (二)物联网技术应用于农业方面的研究。物联网技术的感知、传输技术已成功应用于大田种植、设施园艺以及农产品物流等方面。传感器可以感知采集目标检测区内的空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度、光照强度等,为精准农业、温室种植环境监控提供了有效的解决方案。中国移动依托土壤墒情和作物用水规律研发出智能化滴灌控制系统,解决了新疆石河子垦区农业灌溉用水利用率低的问题。利用二维条码和RFID技术可以建立农产品质量安全追溯系统。中国电信建立智能农业仓储管理与溯源平台,提升了企业食品安全意识和消费者信任感。北京派得伟公司参与了科技部“农业物联网测控系统”重大项目,实现了农业传感感知、传输通讯和分析处理功能。农户可以通过移动客户端查看数据进行相关操作,在此基础上还可以农产品供求信息,通过音视频互动方式与农业专家进行线上交流,为作物病害进行远程诊断。 (三)物联网技术在生活方面的应用情况1、交通领域。利用物联网技术建立公交无线视频监控平台,通过安装GPS定位系统和车载监控系统实现对车辆的实时监控和调度。另外,物联网技术还可以控制车辆行驶状态、在高速公路上不停车使用ETC收费,等等。2、房地产领域。通过互联网等通讯技术将传感器安置于地产开发涉及到的人员和物体、机器及各种终端设备,将小区医院、幼儿园、停车场等公共场所、设施的信息上传、汇总,实现人与物、物与物的互通,达到远程控制和智能化管理。3、医疗领域。未来的小区以及家庭内部将建立起与医疗机构的互通互诊的健康检查系统,使医生通过网络就可以对在社区内的患者进行简单的诊治。浙江大学附属一院何前锋提出了简约数字医疗物联网,认为医疗物联网是以医生、病人、药品、医疗器械为代表的“物”,同基于一定标准的工作流程的“网”之间信息的交互。4、物流领域。物联网技术改变了物流信息的采集方式,改变了从生产、运输、仓储到销售各环节的物品流动监控、动态协调的管理水平,极大地提高了物流效率。通过物联网技术可以建立集物流配载、电子商务、资金质押、信息跟踪、仓储管理、安保警备、海关安检等功能为一体的综合的物流信息服务平台。 (四)物联网发展仍存在的问题1、信息集成技术落后,信息共享渠道不通畅。使用物联网技术产生的大量数据,用目前的存储方法保存会占用很大的硬盘空间,存储成本也比较高。同时,由于部分乡村通讯手段非常落后,很容易形成“信息孤岛”问题,信息难以实现共享、流通困难。相关产业、相似流程的信息不能共享,缺少借鉴、重复作业增加了成本,提高了失败率。2、商业模式待完善,相对成本较高。目前,我国农业物联网商业模式有三种:政府支持的示范性项目、物联网企业做的示范性推广项目、国有大型农业物联网项目。在这三种模式下,不论由谁提供资金,都存在着相对成本高、产业链成员参与不主动的问题。所以,构建稳定共赢、规模化、有利可图的物联网商业模式是推广物联网技术非常重要的部分。相对成本较高:一是人力成本较低;二是采纳物联网技术的成本较高。用整套的物联网技术来代替人工劳动力,投入必然会增加,尤其是在农业生产中,这一点成为阻碍物联网技术推广的重要因素。3、开放性不足,规模化应用少。目前,我国物联网技术应用主要局限在小规模、企业内部,大规模的、企业之间的甚至是跨境的应用并没有非常成功的案例。4、技术标准不一致。物联网技术作为新兴技术,在初期推广的过程中,信息采集、传输、人机互交接口的技术标准不一致,各个标准组织比较分散,缺乏统一协调,导致上下游企业之间不能进行有效的合作。对于厂商而言,缺乏统一的技术标准参照,不能进行大规模生产,进而影响终端产品的稳定性和成本。5、相关法律法规仍有待健全。工信部虽在2011年提出《物联网“十二五”发展规划》,就我国2011~2015年物联网发展的主要任务、保障措施等给出了明确的指示,但针对各省市具体环境、现实背景的更细化的政策文件仍有待完善。各级政府也缺少比较详细的物联网发展规划,使得物联网技术推广大多只是纸上谈兵。 (五)影响物联网发展的因素研究。总结众多专家学者的观点,基于Tornatzky和Fleischer提出的技术组织环境(TOE)分析框架分析物联网发展的影响因素。1、技术本身特性(T)。主要包括技术的复杂性、兼容性、感知效益和成本等。首先,物联网技术的复杂性与接触物联网技术的一线人员本身的素质、能力挂钩。在各行业(尤其是农业)中推广物联网技术,实地操作人员对该技术的理解程度、熟练程度直接影响到推广成效。若技术太过复杂,会增加了人员操作的难度、降低操作人员的信心,导致抵触心理的产生;其次,物联网技术的兼容性决定了推广的规模。兼容性好的技术可以快速、有效地与原有企业、其他上下游企业业务流程契合;最后,感知效益和成本是物联网技术推广的决定性因素。带有明显营利性质的企业最看重的因素:一是应用物联网技术是否减少了人力成本、提高了运行效率;二是增加硬件设施成本以及相关维护成本是否不大于原先的人力成本。2、所处组织特征(O)。就是指企业规模、高层支持、技术知识、供应链企业间相互信任等方面。规模较大的企业,在面对新技术的推广、实验时有足够的资金支持,包括购买硬件设备和聘请专业人员等;承担新技术实验失败风险的能力也比小规模的企业要大些。高层决策人员对物联网技术的关注和支持程度,相关人力、物流、财力的支出程度,也影响着物联网技术是否会被采纳。供应链企业之间较好的利益分配机制和风险分担机制,对采纳物联网技术有正向促进作用;而众企业若想共同推进新技术的采纳,就需要相互之间的信任和协作。3、周围环境因素(E)。主要包括竞争压力和政府支持。竞争压力一方面是由于同业企业采纳物联网技术,激烈的竞争导致企业不得不采纳以跟上行业的整体步伐;另一方面是合作企业要求而应用物联网技术。另外,政府方面在出台一系列政策支持物联网技术发展和推广的基础上,还需拨出专项资金来帮助更多的企业进行物联网改革。政府政策的倾斜往往是具有超越一切其他因素的影响力的。 作者:宋晶晶 周明明 王俊芹 单位:河北农业大学经济贸易学院 农业物联网论文:现代农业信息化中物联网技术的应用 1物联网技术的概述 “物联网”这一概念,最早是在2005年的世界信息峰会上被提出的,在当时的峰会报告中明确指出了物联网的时代将要来临。物联网是在互联网、计算机技术与移动通信得到快速发展之后的新型的信息产业发展,也是信息产业在未来的主要发展方向及产业调整、更新的优秀发展动力。物联网目前还没有比较明确的标准化体系结构,一般来说,物联网主要的体系结构包括了感知结构、网络结构及应用结构。感知结构主要是通过RFID技术以及物联网整体结构中的传感器、网络技术等,来对相应的物品进行感知,在感知基础上进行物品识别分析,之后再进行资源共享。网络结构是物联网整体结构中的基础结构,具有比较重要的意义与价值,感知结构采集到的物品信息都要被传输到网络结构中,网络结构再利用互联网技术对这些信息进行相应的计算分析。应用结构是物联网整体结构中的输出部分,主要是对信息进行最终决策,并且实现人物交互或物物交互。 2物联网技术在现代农业信息化中的主要应用 目前,随着我国相关技术的不断革新与深化发展,物联网技术在我国的各领域中都得到了较为广泛的普及与应用。我国目前正在大力推广农业信息化的建设工作,物联网技术在现代农业信息化中的主要应用就体现在以下几个方面。 2.1农业环境的监控 物联网技术在现代农业信息化中的应用,首先就体现在对农业环境的监控方面。农业生产想要获得最终成功,保证农产品的整体质量,就需要种植人员和农业部门对农业环境进行实时监控,以此掌握农业环境中的不断变化的信息,为农业生产的现代化种植提供相应的科学依据。但是,传统的农业环境监控工作,一般都是靠人力监控来进行,不仅需要耗费较多的人力资源,监控效果的准确性也经常得不到保证。应用新型的物联网技术对农业生产环境中的天气状况、作物土壤状况等进行实时监控,不仅可以保证监控工作顺利进行,还能实现对农业生产的预警功能。应用物联网技术对现代农业信息化中的农业生产环境进行监控的时候,主要是利用了物联网技术体系中的智能化程度较高的传感器。这种传感器可以在任何时间对农业生产中的环境信息进行相应的采集,并且将所采集到的数据进行传输,工作人员通过对数据进行相应的分析就可以知道当前农业生产环境的具体情况,并提出针对性较强的农业生产建议。 在利用物联网技术对农业环境中的天气因素及水资源因素进行监控的过程中,工作人员可以与当地的气象部门进行合作,将物联网技术与气象部门的信息技术进行实时结合,第一时间掌握农业生产环境中的天气情况。在监控农业生产环境中的水资源因素时,由于物联网技术与气象部门的预报技术进行了紧密结合,因此,农业生产环境中的降雨量、降水总量、具体的水位变化情况、农业生产用水的水质问题等都可以被物联网技术进行实时接收与传递。这样一来,工作人员就可以及时掌握农业生产环境中的水资源因素,做好相应的抗旱及防汛工作。某地的农业生产部门在现代农业信息化工作中应用物联网技术对农业生产环境中的环境参数进行了实时的监控与分析。该地农业部门的工作人员利用物联网技术中的传感器来监控当地农业生产中的具体温度、光照时间、土壤成分与湿度、土壤的肥沃程度等。工作人员通过分析传感器收集的数据就能实时掌握具体的环境参数,并及时指导种植人员对农作物生产环境进行改善,及时排查病虫害等,保证了当地现代农业信息化工作的顺利进行。 2.2远程诊断 我国很多农村地区的农业生产工作,存在比较分散、病虫害多发、农作物生长诊断困难等主要问题。这样一来,农业部门就可以利用物联网技术来对农作物进行远程诊断。目前,我国的寿光蔬菜基地已经在使用这种比较先进的物联网诊断终端,来实现对农作物的远程诊断与分析工作。寿光蔬菜基地应用的这种物联网诊断终端,内部主要包括了智能传感器、传输网络、专家诊断平台等部分。该终端设备的前端主要利用传感器来采集相应的音频与视频,以此保证专家可以通过分析数据来进行相应的对讲,与此同时,专家可以通过该物联网终端对种植户进行远程指导,帮助他们进行农业生产。寿光蔬菜基地应用的这种物联网远程诊断终端,不仅提高了农业诊断工作的效率,也保证了农业生产的整体效果,获得了较好的经济效益。 2.3保障农产品安全 当前,我国农产品安全事故频发,给人们造成了严重的心理负担,也不利于现代农业信息化工作的持续推进。在这样的情况下,农业生产部门可以利用物联网技术来保障农产品的安全,加强农产品从种植生产到最终销售的一系列监管工作。这样,就可以保证农产品的流通过程处在严密的监督之下,将食品安全事故发生概率降到最低。目前,我国已经在猪肉等农产品中开始利用物联网技术实行食品安全监管工作。一些地区的农业部门在农贸市场配备了带有传感、追踪等物联网技术的溯源系统,消费者购买农产品后会得到有溯源码的凭条,并且根据凭条上的溯源码来追查农产品的产地、质量、检疫情况等,有效保证了农产品的安全。 3结论 我国的农业发展,必须要走现代农业信息化道路,将传统农业与新型的信息化技术进行紧密结合,这样才能保证农业的基础地位,保证农业经济的持续繁荣。基于这样的发展背景,在现代农业信息化中应用物联网技术就具有较强的现实意义。物联网技术在农业信息化中的应用主要体现在智能监控分析、远程诊断等方面,相关部门要采取行之有效的措施保证物联网技术在农业信息化中的合理应用,以此带动农业经济的整体建设发展。 作者:陈雷 单位:长春建筑学院电气信息学院 农业物联网论文:物联网技术在农业信息化建设的应用 农业生产受自然因素的影响较大,而这些因素具有较大的不确定性,因此随着经济与科技的发展,农业生产对信息化技术的依赖程度越来越高,人们力求通过技术手段及时获取自然环境的信息,提高农业生产活动的科学性与有效性。物联网技术具有综合性与智能性,其系统的建设能够满足农业生产与发展的实际需求,这一技术在农业信息化建设中的应用有着重要的现实意义。 1农业信息化建设的内容 农业信息化对整个社会的信息化发展有着重要的推动作用,目前农业生产中已经逐渐应用到了遥感、网络共享、信息处理、通讯、RFID等技术,农业信息化建设能够促使农业生产、加工到销售的各个环节紧密的联系在一起,从而促进农业经济的繁荣发展。农业信息化建设的内容主要包括以下几个方面。 1.1资源环境信息化 资源环境信息化的提出主要是因为农业生产对自然环境的依赖度较大,气候、湿度、温度、光照、温差、降水、土壤等因素都对农业生产的实际情况有极大的影响,因此为了促进农业的健康发展,应当根据当地的实际情况建立农业资源信息库,为农业生产提供给必要的关于资源与环境的信息。除了静态的信息展示外,还应当有动态化的信息收集,保证农民能够获得实时有效的信息,从而提高农业生产的科学性与有效性。 1.2生产管理信息化 在现代化发展的过程中,农产品生产与加工的目的主要是为了投入市场进行销售,在这个过程中如果没有合理的规划与管理,那么就很容易导致生产、销售等环节相互之间的脱节,最终阻碍农业经济的进一步发展。因此在农业发展的过程中应当对生产以及经营的过程予以全面的信息化管理,对农作物种植、农田管理、畜牧养殖、环境监测等过程予以统一的规范化监督,促进农业生产水平的提升,实现对农业成本的节约以及对农业经济效益的提升,最终实现农业的可持续性发展。 1.3经济发展信息化 经济发展上的信息化是指农户、农村企业等各单位实现网络的全面覆盖,促进信息的共享与交流,通过通信设备,普通农户以及农业生产企业都能够获得关于交通、环境、资源、经济建设等多方面的实时消息,同时通过网络平台,农户等还可以了解到政府最近的农业政策与农业信息,从而对自身的农业生产经营活动作出相应的调整,保证生产经营行为与国家的建设发展方向具有一致性。另外,信息化的网络通信平台还能够加强农村与外界的沟通,这在一定程度上有利于吸引外部企业对农业生产建设进行投资。 1.4科技教育信息化 科技教育方面的信息化发展有利于为农业生产培养具有高素质的人才,人才是推动农业发展的主要动力,因此需对人才的培养予以高度关注,教育的信息化发展能够使农民接触到先进的技术,从而提高农业生产的科技化水平。科技的信息化是指利用以网络为依托的信息技术手段,将先进的农业技术整合至网络平台,使农民或从事农业生产的相关人员能够在网络上学习到先进的农业技术并进行信息交流,从而推动农业科研的发展与建设。 2物联网技术的发展现状 2.1物联网技术概况 物联网属于一种“有限网络”,管理、控制等操作都针对特定的对象展开,它能利用网络、识别器与传感技术将不同的管理对象连接到一起,从而对对象进行决策、识别、感知、态势判断等方面的控制与管理,其操作具有综合性与智能化的特征。物联网中蕴含着大量的信息数据,因此对信息处理技术、网络技术以及通讯技术的要求与需求均相对较高。物联网技术可谓是信息产业发展的第三次浪潮,这一技术的发展不仅能够推动进行的经济投资产生,还能够使经济运行的效率得到提升,因此其效应具有双重性。物联网技术可实现人与物、人与人以及物与物之间交互联系,它以互联网技术为基础并对互联网技术进行了有效的延伸。物联网技术不是一种全新的技术手段,而是对具有先进性的计算机技术的整合,针对不同领域的需求,技术的应用会做相应的调整。 2.2物联网技术对农业信息化的影响 随着物联网技术的进一步发展,农业领域在信息化建设的过程中也开始应用这一技术手段,而农业具有一定的复杂性,影响因素较多,经营较为分散且生产流程较长,利用物联网技术能够对农业的发展情况进行整合,促进绿色农业、高效农业的发展。在物联网技术的基础之上,农业信息化建设主要表现在农产品的身份标识编码上,农产品自产生起就被赋予了唯一的、区别于其它产品的标识编码,其信息资料可通过RFID技术进行采集与储存,如果某一环节需要对产品予以数据分析,那么可通过对产品ID的分析或者对代码的解析来获得相关的信息资料,通过这种方式可以有效的对物品做出识别与判断,同时可以对产品进行全程的跟踪与管理。具体的以物联网为基础的农业信息化结构如图2所示。 3物联网技术在农业信息化建设中的应用情况 3.1农业节水灌溉 生产过程中对物联网技术应用最为突出的环节当属节水灌溉环节,我国水资源分布不均,整体上呈现出匮乏的状态,为了满足农业生产的需求,研究人员应当通过先进的技术手段创新灌溉方式,使灌溉既能够满足农业生产的需求,又能够实现水资源节约的目的。在物联网技术的支持下,农业灌溉可以应用具有自动化特征的控制系统进行操作,整个系统包括四个环节,第一是信息采集,研究人员首先应当对水资源的情况进行了解,因此需采集相关的信息资料;第二是分析加工,利用这一系统能够对采集到的信息进行分析,剔除无效信息,并对有效信息进行整合;第三是指导实践,整合后的信息能够为灌溉工作的展开提供有效的指导,使农业生产人员能够确定灌溉量与灌溉方法;第四是信息反馈,物联网系统平台能够对灌溉进度与效果进行有效的反馈,用户也可以在这一平台上对灌溉信息进行查询。山西省应县的水资源就严重匮乏,为满足农业灌溉的需求,相关人员利用物联网技术建设了完善的灌溉控制系统,该系统能够满足制定用水计划、管理水费、记录灌溉进度、上传灌溉信息等用户需求,这一系统由总控室、集中控制室、电气控制柜以及水泵组成,相关信息可通过RFID技术获得,数据的传输、水泵的控制都可以通过物联网技术完成,人力、物力、财力等方面的投入均相对较少,这一系统的使用使农业现代化与信息化的水平有了较大程度的提升。 3.2产品安全监管 随着生活水平的提升,人们对食品质量与安全问题的关注度越来越高,尤其是毒豆芽、毒奶粉等问题被曝光后,消费者希望食品生产环节能够更加的科学化与规范化,此时相关部门也相应的加强了食品安全质量监管的力度。在农业生产方面,物联网技术的发展为农业产品生产提供了新的监管途径,即可以利用RFID技术对产品从生产到销售的过程予以全面的管理与监控,美国最先将这一技术应用于农业生产,为了避免患有疯牛病的牛流入市场,研究人员将RFID身份识别编码从牛耳处植入,RFID系统中详细记录着每头具有编码的牛的资料信息,包括年龄、饲养情况、体重、患病史以及宰杀情况等。我国对这一技术的应用始于2009年,为了保证猪肉的质量,研究人员推出了“金卡猪”,即利用RFID技术为猪贴上对应的“电子身份证”,从而实现对猪从饲养、防疫、加工,到流通与销售的整个过程的监控。这一监控过程的完成主要依赖于EPC标准以及RFID技术。 3.3农畜产品流通 农产品流通的过程主要包括四个环节,第一是在产地的处理,第二是装载运输,第三是在批发市场的销售,第四是在零售市场的销售,为了保证农畜产品不脱离监管的范围,物联网技术发挥了巨大的作用,物联网技术具有联网、识别以及追溯的功能,因此在整个流通的过程中相关人员都能够对农畜产品的去向予以全面的监控。产品信息采集的过程不会耗费过多的时间,因此不会影响农畜产品的销售过程,同时物联网技术能够使农畜产品供应链共享与集成的水平得到有效的提升。在物联网技术的支持下,农产品流通过程可以形成一条信息链,无论是生产环节还是产品供应环节,相关人员都需要先对产品的信息进行采集并上传至对应的数据库,保证信息更新的及时性与信息存储的有效性。为了保证数据信息的安全性,数据库会设置密码,只有在供应链上的各个环节上才能够对密码进行共享。 3.4质量安全追溯 物联网技术在提高农业产品质量与安全中的作用较为显著,质量安全追溯的过程中,物联网技术形成了高水平的技术体系,该体系由信息采集、传输、查询这三个层次组成。首先,是采集信息的过程,以蔬菜生产为例,生产人员会将生产基地划分为不同的地块,然后对各地块做编码处理,并为之匹配相应的IC卡,生产过程中的每项产品都会被赋予对应的电子标签,播种后每次施肥、浇水、除草的过程都需要通过终端记录到IC卡中,通过终端进行操作能够简化数据采集与存储的过程,避免投入过多的人力与财力,且数据收集的准确性将会得到较大的提升。其次是传输信息的过程,在生产基地,信息的收集通过终端与IC卡完成,IC卡相当于信息存储的中介,而信息传输最终的目的地应当是当地的农业数据库,因此应当定期对IC卡中的数据信息进行处理,即利用RFID技术将其通过计算机设备与网络传输到物联网信息数据库平台。最后是查询信息的过程,在农产品投入市场时间,相关人员可将物联网上存储的追溯码进行转换并生成标有追溯码的标签,并将这一标签准确的粘贴到产品外包装上,消费者可以通过物联网平台对产品信息进行查询。 3.5农业信息共享 农业信息共享能够加强农业生产企业与农民之间的交流,从而激发新的思想与新技术,可建立市级、县级、乡级等多层次的信息平台,这样既能保证农业政策与信息的上传下达,还能够保证政府对民意的深入了解,上下层通力合作共同推动农业生产的进一步发展。例如广西省玉林市就利用物联网技术打造了特色的农业信息服务体系,实现四级信息网联动,即在市级设立农业信息中心,在县级设立农业服务平台,在乡级或镇级设置农业信息站,在村内设置信息员,这种服务体系的设置充分考虑了各级单位的实际情况,层级清晰,职责明确。具体来说,网络信息平台由各农业企业的网站以及特色的农业网站组成,各网站根据自身的定位与需求设置了不同的板块,例如玉林市博白县的竹芒编企业的门户网站上就设置了声讯服务、网络销售等众多模块,同时为了满足对外销售的需求,网站还有专门的英文版。 3.6精准农业发展 精准农业是农业精细化发展的目标之一,在信息化的发展过程中,相关人员可对农业生产过程予以定时、定量、定位以及空间变异管理。通过网络技术、通信技术、定位技术、遥感技术等先进的信息化技术,农业生产者可以对农产品生产环境与条件予以综合性的分析,如气候、温度、湿度、土壤等,并根据分析的结果制定合理的生产方案,对温度、湿度等指标的制定都可以是定量的,总的来说,通过利用物联网技术,农业可以实现精准化发展,农业生产者能够科学的设定生产目标、对生产中的问题进行定位诊断、对生产方案进行优化,并可利用先进的技术手段对农业发展予以科学、规范的管理,使农业生产不仅能够取得较高的经济效益,还能够获得环境效益,实现经济与环境的共赢。3S技术是精准农业在发展的过程中应用最多的技术手段,3S技术包括遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统。具体来说,在农业生产过程中,物联网技术可以标识出相关物体,然后感知物体的基本情况,通过对决策终端、显示设备、计算机以及智能接口的连接实现信息资源的双向反馈,最终保证对农业生产过程的管控。 人与物以及物与物之间的交互沟通的实现依赖于终端设备以及通信技术。生态环境是农业生产的重要组成部分,这一生态体系具有复杂性与开放性,种苗等农产品原料、农田与畜牧场等培养场地、气候条件、灌溉条件、人为因素等都是农业生态环境的重要组成部分,为了对这些可控或不可控的因素进行最大限度的监管与调整,物联网技术利用3S技术对生产环境与生产过程予以实时的监测,并对相关的信息进行收集与传输。通过实时的监测,物联网技术能够实现科学生产、灾害预防等目的。无锡市一农业生态园就应用了3S技术,某阴雨天养殖户史先生在距离生态园六十多公里的位置对园内蟹池中的供氧机进行远程操控,避免螃蟹发生缺氧的现象,使天气对农业生产的影响降低。该农业生态园内设有物联网监控中心,通过计算机屏幕生产人员就能够对鱼池、蟹池的实际情况予以监测,并可以通过手机或者鼠标操作对供氧机的开闭进行调控,这种智能化水产养殖系统的应用与物联网技术的发展密不可分。 作者:吴旭 单位:江苏第二师范学院数信学院 农业物联网论文:物联网技术的智慧农业大棚设计 0引言 一直以来,依靠农药化肥的大量投入是我国的农作物高产量的主要途径。在传统种植中,化肥和水资源没有被有效充分利用而随地弃置,导致了大量养分损失并造成环境污染。目前,传统生产模式仍然是我国农业生产的主要方式,传统耕种只能凭经验施肥灌溉,不仅浪费大量的人力物力,也对环境保护与水土保持构成严重威胁,影响了农业的可持续性发展。物联网技术的兴起,给智慧农业的发展带来了新的动力,“物联网智慧农业”应运而生。它通过实时、动态的农作物种植环境信息采集,实现快速、多维、多尺度的实时监测,并在种植专家知识系统基础上实现作物种植的智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动控制。近年来,为了提高人们的生活水平丰富食物品种,温室大棚种植起到了很大的作用。在农作物种植环境中,对作物的种植有很大影响的环境因素主要有温度、湿度、光照度、CO2浓度、PH值等,依靠传统的人工控制方式要做到科学合理种植是十分困难的[1-5]。目前,在国内实现上述环境因素自动监控的系统还不多,国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格偏贵,不适合国情。根据当前我国的现实情况,经过科学分析和设计,利用物联网技术和宽带网络的技术优势,设计完成了一套集智能监测、智能决策和实时控制于一体的智慧农业大棚信息化系统[3-5]。 1系统总体设计 智慧大棚系统可以实现大棚中大气、土壤环境的实时监测以及大棚内人员出入和农作物生长状态的全天候监控,并实现依据监测信息自动灌溉和告警提示,经Mesh宽带网络互联,实现大范围农业大棚群的监测与管理。从系统逻辑层面上,整个系统可以分成三个层:感知层,也就是前端感知信息的实时获取,通过多达七种以上的传感器,对大棚大气与土壤环境实时监测;传输层,实时将各种感知得到的信息和监视视频信息通过Mesh高速网络可靠上传到数据处理中心;应用层,对上传的各种数据进行处理并存贮,一是根据大气与土壤感知信息来控制水泵起动灌溉,二是对包括视频信息在内的多种信息进行综合处理,生成各种报告,依据设定阀值发出实时告警提示[6-10]。系统分层结构如图1。整个系统主要由大棚环境感知子系统、视频实时监控子系统、无线宽带传输网络子系统、数据中心四大子系统构成。大棚环境感知子系统采用新型传感器,可以监测大气的温湿度、CO2含量、CO含量以及光照强度;同时可以监测土壤的温湿度、PH等环境参数[10-13]。视频实时监控子系统采用无线高清视频监控技术实现区域全天候监控。智慧大棚系统采用了全新的物联网技术,数据的传输采用无线自主网。每个智慧大棚作为一个系统实施子单元,所有从大棚来的信息通过自主建网的无线Mesh宽带网络上传到数据处理中心,集中由数据中心处理显示与反馈控制。另外,也可以利用Mesh网络节点上WiFi模块扩展,实现大棚内移动终端实时访问数据中心信息并具有一定的控制能力。全系统整体架构如图2所示。 2系统实现方法与手段 2.1大棚内无线传感网络设计 大棚环境感知子系统主要实时监测大棚内的两类环境指标:棚内大气环境和棚内土壤环境。通过在大棚内实现一个无线传感网络来完成。无线传感网是基于ZigBee协议的一种自组织无线网络技术,具有近距离、低功耗、低传输速率、低成本的特点。整个网络由感知节点外加协调器节点组成,所有感知节点的感知数据经多跳传输,最终汇聚到协调器节点向上传输,它能支持较多感知节点并且无线传输,比较适合大棚环境下的实时监测[10]。感知节点(协调器)一般由传感器模块、控制模块、通信模块和电源模块组成。节点的控制与通信模块采用TI公司的MSP430F1611超低功耗MCU和CC2530通信MCU来实现。MSP430F1611是一个16位处理器,特点是低功耗、工作模式转换快,具备强大的外设接口能力,16位定时器、多个ADC转换器,一个或者两个通用同步/异步串行通讯接口(USART)、I2C、DMA。CC2530是一款兼容IEEE802.15.4标准的SOC芯片,支持专有的IEEE802.15.4以及ZigBee、ZigBeePRO和ZigBeeRF4CE标准。中心工作频率为2.4GHz,它提供了101dB的链路质量,具有四种供电模式,接收器灵敏度高,抗干扰性能强。MSP430F1611与CC2530无线模块之间通过SPI接口进行通信,MSP430F1611单片机的P3.0、P3.1、P3.2、P3.3脚和CC2530的SSN、MISO、MOSI、SCK脚相连,实现主从式SPI通信,达到双向交换数据通信的目的。对于协调器节点来说,没有传感器模块,增加一个与上位机通信的模块,可采用串行或RJ45接口通信等多种方式实现。节点硬件结构如图3所示。棚内大气环境的监测项为:空气温湿度、CO2、CO、光照度。只有合适的光照、适量CO2、合理的温湿度配合才能科学的、有效的、高产的种植出大棚农作物。同时在大棚农业的种植中,大量的CO气体达到一定浓度时会对棚室蔬菜产生影响,易使作物受到伤害,过量的CO还危及到大棚内的人身安全,因此对CO的实时监测是十分必要的。棚内土壤环境的监测项为:土壤温湿度、土壤PH。大棚内土壤的温湿度是判断土壤肥力的一个重要指标,土壤的温湿度影响着土壤的氮化速度,土壤氮化程度就直接影响了土壤的肥力[11]。土壤酸碱度对土壤肥力、植物生长以及养分的有效性影响很大,在农业生产中应该注意土壤的酸碱度,积极采取措施,加以调节。感知节点的信息采集依赖于各种类型的传感器,智慧大棚内的传感器种类多达七种以上,包括空气温湿度、CO2、CO、光照度、土壤温湿度、土壤PH等。另外,为了实现自动灌溉功能,大棚内需要增加若干个智能水泵控制节点来实现对水泵的控制,基本功能与感知节点类同,只是增加了两路工业级继电器开关控制模块代替传感器模块,用于响应室内大气和土壤监测数据的变化,控制水泵工作,为土壤加湿降温。无线传感网络软件主要由二部分组成:终端节点控制程序和协调器控制程序。终端节点搜索并加入网络,接收协调器发来的数据帧,执行读取传感器值或控制设备。终端节点通过控制继电器,控制水泵开关[9]。终端节点工作流程如图4所示。协调节点循环等待接收Mesh节点的初始化命令,并将网络状态反馈给Mesh节点。初始化完成后,若有终端节点申请加入网络,建立连接。协调节点接收Mesh节点的控制设备命令并转发给相应的终端节点,同时接收终端节点采集的数据转发给Mesh节点[9]。 2.2无线宽带网络传输子系统设计 无线Mesh网络融合了WIFI技术和自组网技术,具备分布式多跳功能,最大传输速率达到54Mbps,最大跳数为5,能迅速实现无线覆盖,实现高性能高速无线自组织网络,传输距离、移动速度、抗干扰、穿透能力以及无线网络安全等方面的性能好,满足复杂或对网络安全要求高的环境下开展无线数据传输、无线视频图象监控、IP视频会议、IP音视频电话、无线定位、无线数控等业务,广泛应用于较大范围覆盖、高安全性的无线网络接入。系统主要由无线Mesh设备、蓄电池、太阳能供电系统三大部分组成。高速Mesh节点是构成高速无线自组织骨干网络的主要节点,用于将多个分离的局域网网络(LAN)连接在一起或将业务数据回传到有线网络,配置AP模块同时用于WiFi无线终端的接入。智慧大棚各类传感器获得的信息汇聚到协调器节点,协调器与Mesh网络节点通信,Mesh网络每个节点接收和传输无线感知网络和视频监控系统采集的数据和图像信息,将数据实时传输到数据中心,并到显示终端。相反,数据中心有关控制与配置信息同样也要通过Mesh网络发送到无线传感网的各终端节点,达到对各节点的控制和管理。结合软件功能,Mesh节点自组网的通信覆盖直径可按需调控。Mesh网络安装快捷,并且不需要大规模基站建设,不要求精细的规划和位置选择即可获得可靠的通讯。简单地移动某个网络节点或者增加一个节点就可以立即完善一个信号较弱或无信号的区域,具有较好的网络覆盖灵活性,非常适合偏远地区大范围农业大棚的集群管理。 2.3视频监控子系统设计 智慧大棚视频监控利用无线智能摄像头、智能视频数据分析处理技术和智能终端信息系统实现大棚无缝隙、不间断的视频监控和事件监测、报警,摄像头具有高清晰度的图像采集和转换,22倍光学变焦,360度水平连续旋转,90度垂直旋转,256个预制巡航点和8条巡航线路,IP66级室外防护能力,TVS3000V室外防雷、防浪涌,30度~65度室外工作温度支持用户分级管理,完全满足大棚室内外环境的安全使用。视频监控依托于Mesh无线高速骨干网,通过无线方式接入,大大减少了部署的困难,增加了灵活性,视频实时智能分析极大提高视频监控的时效性和可靠性,减轻人工监视的负担,减小存储资源消耗,提高历史数据查询效率。传统的视频监控通常采用一人监视多路视频的方式,监控人员负担很大,并且容易忽略一些正在发生的事件,而错过了最佳处理时机。未经处理的视频原始数据中有大量无用片段,对原始数据进行存储也导致了严重的存储空间浪费和加大了事后历史视频查阅的困难。 2.4数据处理子系统设计 数据处理子系统是智慧大棚应用的信息处理中心,由硬件和软件二部分组成。硬件部分包括数据库服务器(包含认证与远程服务等)、视频应用服务器(含硬盘录像设备等)和一些信息交换设备;软件部分就是应用系统程序。整个数据中心应用程序由系统配置管理模块、感知数据存贮与处理模块、监控视频存贮与处理模块、报表处理模块和信息远程服务模块组成[10-13]。应用软件模块结构如图5所示。系统应用软件以VisualStudio2005为开发环境,采用C#语言编写而成,数据库采用了MSSQLServer作为应用平台,整个架构以B/S和C/S相结合为原则。系统配置与管理模块实现全系统的用户信息和权限等管理,设置与大棚感知信息处理、视频监控和Mesh网络相关的各类参数,完成系统正常工作准备[14];感知数据存贮和处理模块实现感知数据的接收、实时存贮和随机检索调用处理,按设定条件发送控制信息启动水泵工作、告警提示,实时显示各种感知信息处理图表,联机对存贮数据进行智能分析并提供决策信息。监控视频存贮与处理模块实现监控视频的实时录存和调用回放,控制摄像头云台,做到有选择性实时切换监控,并具备一定的视频智能分析处理;报表处理模块主要完成各类报表的生成、汇总与打印。信息远程服务模块实现移动终端的访问,使得系统用户通过多种手段实现随时随地获取监测、监控数据和信息。使得授权用户通过手机、平板、笔记本等普通智能设备在大棚内、办公室、家中就能访问到实时监测监控信息,方便了管理人员日常工作。 3智慧大棚实际部署应用 以某地智慧农业园区为例说明具体应用。把一亩大小(约20m×30m)面积的大棚为实际部署环境,以一个大棚按约10m×10m的大小分割成6个区域。每个区域随机部署一套大棚环境感知节点:CO2节点、CO节点、空气温湿度节点、光照度节点、土壤温湿度节点、土壤PH节点,另加一个自动灌溉控制节点。这样整套终端节点一共是42个。一个大棚配置两套套视频监控系统、一个sink节点、两个Mesh节点。一个大棚配置一个数据服务器:一个数据中心套件、两台移动设备终端。在大棚内部一共有36个环境感知节点、6个控制节点和一个sink节点。36个环境感知节点在科学的配置下,实时采集大棚中的环境参数,然后通过无线自组网技术,43个节点自组织组成一个无线传感网络,最终把全部的感知数据汇聚到sink节点,sink节点和Mesh节点相连,把所有的感知数据通过Mesh高速骨干网传输到数据中心。另外,数据中心也能通过网络控制水泵起动供水;视频监控单元也与Mesh节点相连,把所有的监测数据通过Mesh网络传输到数据中心。数据中心通过相应数据处理、挖掘后,最终展示出来。大棚环境感知节点统一安装在大棚的金属骨架或木质骨架上,按大棚的搭建方式不同,如图6所示。在有垂直固定架的大棚中,只需把感知节点固定在固定架上。在没有垂直固定架的大棚中,需配置相应高度的金属固定架,并分散在每个区域中作为感知节点的安装支架,感知节点的安装高度统一高于所有植物,以防大棚灌溉时淋湿感知节点。土壤类感知节点,安装部署方式同上,但每个土壤类感知节点所配传感器都需放入土中,以监测土壤温湿度、PH等参数。灌溉控制节点视情分区布设,达到相对均匀供水。节点的供电方式可以采用灵活多样方式,如2~4干电池供电、高能蓄电池供电、市电供电和太阳能供电等方式。视频监控套件统一部署在大棚入口处和大棚的最内部(大棚入口的正对面),采用可旋转式无线高清摄像机,既可以实时关注大棚中植物的生长情况,又可以全天候监管大棚的运作以及人员的出入。一台Mesh节点部署在大棚外,另一台Mesh部署在数据中心监控室,两台Mesh的距离尽可能保持在1km以内且无明显的遮挡物,这样能保证高速、稳定的通信要求。数据中心安装一套数据中心服务器,并配有全套的数据展示软件平台。设备单元部署优先采用市电供电的方式,在无市电的情况下,采用大容量蓄电池和太阳能供电相结合的供电方式。整套系统在一个大棚实际安装试用,试验结果表明该系统具有对大棚内大气和土壤环境参数实时检测的能力,实现了信息反馈控制水泵灌溉和信息告警提示,完成了对植物生长和大棚安全的监控。系统具有较强的扩展性,使用效果良好,完全能满足农业大棚群的日常管理,整体提高大棚种植的生态环境和经济效益。图7和图8为实际使用时的显示效果。 4结束语 本文针对农业大棚智能化进行了研究和应用,解决了传统大棚种植依靠经验生产存在的问题。利用物联网中的无线传感网、无线宽带网和视频监控等多项技术,实现了对农业大棚内大气和土壤中多种植物生长相关因素的实时检测,使得种植管理人员能及时掌握大棚种植环境的变化并作出相应调整,做到农业种植科学化[14-16]。本系统具有较好的扩展性,根据大棚种植环境检测需要,可对感知节点和控制节点进行扩充,增加检测和控制种类。由于使用了自组织Mesh宽带网络作为传输信道,可实现大范围农业大棚群的管理智能化。 作者:张新 陈兰生 赵俊 单位:绍兴职业技术学院 绍兴迅极网络技术开发有限公司 农业物联网论文:物联网下的智慧农业发展论文 在传统农业中,灌溉、施肥、喷药,农民全凭经验和感觉。而如今,在智慧农业中,农作物浇水、施肥、打药时间,农作物的空气温度、空气湿度、酸碱度、光照、二氧化碳浓度、土壤水分,做到按需供给,一系列作物在不同生长周期的问题,都有信息化、智能化监控系统实时定量“精确”把关。智能农业、精准农业发展,智能感知芯片、移动嵌入式系统、无线通信技术等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽,作用显著,具体表现为:在监控农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测,收集温度、湿度、风力、大气、降雨量,有关土地的湿度、氮浓缩量、土壤污染和土壤pH值等方面实现科学监测、科学种植,帮助农民抗灾、减灾[1]。在智慧农业中,可运用物联网的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光照传感器、CO2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。采用物联网,特别是无线传感器网络来获得作物生长的最佳条件,可以为智慧农业提供科学依据,达到增产增收、改善品质、调节生长周期及提高经济效益的目的。 1智慧农业 1.1智慧农业特点 基于物联网技术的智慧农业是当今世界农业发展的新潮流,传统农业的模式已远不能适应农业可持续发展的需要,农产品质量问题、农业资源不足、普遍浪费、环境污染、产品种类需求多样化等诸多问题使农业发展陷入恶性循环,而智慧农业为现代农业发展提供了一条光明之路。智慧农业与传统农业相比最大的特点是以高新技术和科学管理换取对资源的最大节约,它是由信息技术支持的根据空间时间,定位、定时、定量地实施一整套现代化农业操作与管理的系统,其基本涵义是根据作物生长的土壤性状、空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度等调节对作物的投入,即一方面查清田地内部的土壤性状与生产力,另一方面确定农作物的生产目标,调动土壤生产力,以最少或最节省的投入达到同等收入或更高的收入,并改善环境,高效地利用各类农业资源取得经济效益和环境效益双丰收。 1.2智慧农业系统架构 物联网智慧农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统组成[3]。前端数据采集系统主要负责农业环境中光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。无线传输系统主要将前端传感器采集到的数据,通过无线传感器网络传送到后台服务器上。远程监控系统通过在现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号,通过电脑或3G手机即可随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等参数和进行远程控制调节。数据处理系统负责对采集的数据进行存储和处理,为用户提供分析和决策依据。专家系统根据智慧农业领域一个或多个专家提供的知识和经验,进行推理和判断,帮助进行决策,以解决农业生产活动中遇到的各类复杂问题。 2物联网在智慧农业中的应用 物联网技术是新生事物,是多学科技术的集成。随着世界各国对物联网行业的前景看好和企业的大力投入,物联网产业正飞速的发展,并渗透进每一个行业领域。可以预见的是,越来越多的行业领域以及科技、应用会和物联网产生交叉融合,传统农业向智慧农业方向的转变也已经成为了大势所趋。 2.1物联网定义 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,英文名称叫“TheInternetofThings”,顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。包含两层意思:第一,物联网的优秀和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。目前公认的物联网定义是通过智能传感器、射频识别(RFID)、激光扫描仪、全球定位系统(GPS)、遥感等信息传感设备及系统和其他基于物-物通信模式(M2M)的短距无线自组织网络,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种巨大智能网络[5]。物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的信息产业第三次浪潮。物联网的基本特征可概括为全面感知、可靠传送和智能处理[6]。它是以感知为前提,实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络,其原理和实质是在物体上植入各种微型芯片,用这些传感器获取物理世界的各种信息,再通过无线传感器网络、互联网、移动通信网等交互传递,从而实现对世界的感知。 2.2物联网架构 物联网架构可分为以下三层:感知层、传输层和应用层。 2.2.1感知层 采用各种传感器,如土壤温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、风向传感器、风速传感器、雨量传感器等来获取作物的各类信息。其中的一项关键技术是射频自动识别,射频识别(RadioFre-quencyIdentification,RFID)技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享[7]。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。 2.2.2传输层 传输层由各种网络,包括互联网、无线传感器网络、移动通信网和云计算平台等组成,是整个物联网的中枢,负责传递和处理感知层获取的信息。其中无线传感器网络是农业领域应用较广泛的一种网络。无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN),是由监测区域内随机分布的大量种类繁多的微型传感器组成,它们通过无线通信方式迅速自行组网,对网络覆盖区域中被感知对象的动态信息进行采集、计算和处理[8]。由于可以对特定的区域进行大面积监控,单个节点成本低,使得传感器网络非常适合于农业领域的信息采集工作[9]。 2.2.3应用层 应用层是物联网和用户的接口,与行业需求相结合,实现物联网的智能应用。例如在农作物大棚或园区,利用无线传感器网络获取作物实时生长环境中的温湿度、光照强度等信息,收集每个节点的数据并进行存储和管理,实现整个监测区域的信息动态显示,并根据各类信息进行自动灌溉、施肥、喷药、调温控光等操作,对异常信息进行自动报警。 2.3物联网在智慧农业中的应用案例 对土壤水分及其变化的监测是生态、农业和水土保持等研究中的一项基础工作[10]。蔡镔等[11]针对棉花茎杆直径变化的测量参数,结合Zigbee无线传感器网络技术设计了棉花精准灌溉监控系统。该系统由无线监控网络和远程数据中心2个部分组成,给出了系统总体架构,设计开发了无线传感器网络节点,并给出了软件流程。该系统使人们随时获得棉花作物精确的需水信息,并实现精准灌溉。由于采用了无线数据传输方式,该系统解决了有线通信方式存在的难以扩展、难以升级等问题,具有低功耗、低成本、扩展灵活等优点。赵玉成等[12]针对我国农业生产活动的特点,提出在农田土壤肥力监测领域应用无线传感器网络的方案和思路,实现把无线传感器网络技术与土壤肥力监测相结合,达到提高土壤肥力的目标。将无线传感器网络应用于土壤肥力监测,可实时、动态地测定土壤中养分和肥料的含量,从而有效地指导施肥,使肥料得到更高效的利用。在农业生产活动中,农田土壤肥力信息的监测、采集与处理是不可或缺的重要环节,将无线传感器网络技术应用在土壤肥力监测,分布在农田土壤中的大量传感器节点通过无线通讯网络与汇聚节点进行信息交换,能很大程度地提高土壤肥力监测的实时性、可靠性,且实施成本较低廉,性价比高,维护简单,节点的扩展也非常容易,提高了农田作业中土壤肥力信息采集、监测的自动化程度。滕红丽等[13]提出了一种基于ZigBee无线传感网络的作物环境监测系统的设计,该系统在ZigBee协议和CC2530芯片基础上,通过对系统软硬件设计,实现了作物环境的温度、湿度、光照度、CO2浓度等参数的实时监测,为作物产量提高提供了有效保证。在农业温室环境下,温室环境测控系统可对温室内外环境进行自动检测、显示;可按不同作物的要求进行多因子综合调节与控制;还能对温室内各环境因子的数据长期存储,满足科研和生产的需要,为智能农业专家系统的开发积累丰富的资料数据。将无线传感器网络技术应用在温室环境测控系统,极大地提高了系统的实时性、可靠性,且系统开发成本较低廉,性价比高,维护简单,节点的扩展也非常容易,提高了温室环境下农作物种植环境信息采集、监测和控制的自动化程度[14]。朱伟兴等[15]基于物联网技术开发了保育舍环境可视化调控系统,采用Zigbee无线技术将舍内各保育床及周围设备组成无线网络系统,系统依据分布于各保育床内的传感器获得的环境参数,精确调节各保育床内的小气候环境。通过WIFI无线技术将服务器与IN-TERNET无缝连接,使用户端延伸并扩展到猪舍及室内设备,实现环境与设备之间,环境与人之间进行信息交换。该系统性能稳定,信息无线采集、环境自动调控及远程可视化调控均达到实际需求,适合保育猪舍环境智能化精准管理,可应用于自动化、智能化的牲畜养殖中。王文山等[16]以物联网技术为基础,研究了果园环境信息监测系统总体结构,将系统分为数据采集模块、数据传输模块和数据管理模块三部分,研究了数据传输模块,实现了无线组网和数据的远距离传输,在山东栖霞果园的实际应用效果良好。顿文涛等[17]针对国内的食品安全问题,对构建食品安全物联网体系进行了研究,设计了一种食品安全物联网管理体系,主要由四个方面组成,分别为食品生产、食品流通、食品监管及食品追溯。利用物联网技术收集食品产业链数据、构建食品安全物联网体系,对食品从源头到餐桌的各个环节进行追踪监管,能有效加强食品安全。在农业资源利用方面,随着物联网技术的不断发展,北美一些发达国家通过卫星监测来收集国家土地利用信息,然后再对所采集的信息进行一系列的分析处理,最终实现了大范围内的农业统筹规划管理。近年来,我国运用GIS、传感器和GPS定位相结合的技术,通过WSN与无线通信实现了对农业资源的规划管理。为了更加准确地获取农田状态信息,在作物施肥、病虫害监测和防治、土壤养分监测等农田信息采集、管理,以及农业环境变化和农业污染监测等方面都使用了GPS定位技术[18]。 3结束语 智慧农业取代传统农业是农业现代化发展的必然,更是符合我国国情的选择。智慧农业可以促进农业生产方式的转变,实现各类农业资源的高效利用和改善环境的目标,同时可最大限度地提高农业生产力,是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。 作者:顿文涛 单位:河南农业大学 农业物联网论文:物联网农业信息化论文 一、物联网技术在农业信息化上的应用 我国农业正处于传统农业向现代农业的转型期,网络信息化技术将发挥独特而重要的作用,在现代信息技术大力发展的背景下,现代农业是与信息化同步的农业,要实现农业现代化,必须积极利用现代信息技术的发展成果,物联网是发展现代农业的重要支撑,在农业信息化上的应用越加广泛。当前发展重点是朝着微小型、可靠型、节能型、环境适应性、低成本、智能化方向发展。物联网在现代农业中应用范围主要体现在3个方面:一是生产过程管理方面。通过智能传感器实现环境信息的实时采集,通过智能分析系统或数据挖掘技术,给予智能决策。例如,监测天气和联网气象部门数据,做到天气提前预报与预防工作;联网水利部门数据,为服务于防汛抗旱工作,及时监测雨量、水质、水量相关信息,协助农田灌溉。在灌溉系统中,通过感应土壤、空气中的水分和湿度,并在设定条件下与接收器通信,控制灌溉系统的阀门,有效实现智能化灌溉。二是农产品质量安全管理方面。我国农产品质量安全事故频发,其中很重要的一个原因就是从生产到流通至销售环节缺乏监管,加大农产品监管力度,将农产品的安全隐患降至最低,而物联网技术的充分运用,必定能发挥重要作用。运用追朔系统综合应用农产品电子标签及条码自动识别技术,信息自动采集与传输技术,云计算,建立供应链跟踪与追朔体系,将其用于个体标识,结合无线传感网络,手持设备,以及终端数据库,以便跟踪相应产品的生产、加工、批发、物流、零售等各个环节,实现数据的有效追踪和业务共享。三是生态环境管理方面。运用无线传感器智能网络,建立精准控制系统,进行农作物田间生态环境控制,根据参数的变化,检测收集土壤温度湿度、大气气压、作物生长状况等数据,从而适时调控灌溉系统、保温保湿系统,确保最好的生长环境,以提高产量,保证质量。 二、现阶段存在的主要问题 (一)统一的标准体系相对滞后 当前,各个企业、行业都根据自己的特长定制标准,各自为阵,且物联网发展过程中,传感、传输、应用各个层面的技术层出不穷,应用接口不规范。专用网之间,无法实现联网,不能形成规模经济,不能形成整合的商业模式,更不能降低研发成本。同时,正处于初创阶段的物联网技术标准,无论是在国际上还是国内,尚未形成一整套技术体系,缺乏协作和跨国合作。 (二)物联网技术有欠成熟 RFID技术和传感技术作为物联网的技术优秀,尚未全面进入产业化。而如今国内的RFID技术仍旧以低频为主,高频RFID刚进入产业化初期,传感器、RFID、仪器仪表、控制软件、嵌入式软件等80%以上依赖进口、海量数据处理、云计算基础架构、中间就件等缺乏优秀技术,全系统集成能力和整体解决方案有待进一步完善。 (三)国内物联网产业链完善度 上与国际相比,具有较大的差距虽然目前国内三大移动运营商以及中兴华为这类系统设备商均已是世界一流水平,但物联网的产业化必须需要芯片商、传感器设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力协作,所以我国要发展物联网,在体制上需要加强广电、电信、交通、水利、农业等各行业主管部门的合作,共同推动信息化、智能化系统建设,打破行业、地区、部门之间的壁垒,促进资源共享,加强体质优化改革。 (四)物联网应用在设施农业上 需要考虑前期投入和利益分配的问题前期大量的资金投入,依靠农民自筹资金的困难相对较大,政府应当出台合理的政策,利用各级政府财政资金的杠杆作用,带动资金的投入,吸引企业投资或政府担保贷款,以解决前期投入问题。尤其是在实验室项目实施过程中存在一些困难,资源不足、地形及自然环境复杂,传感器及线管设备成本费用较高。一般情况下,农产品价格较低,设备及器件费用高,这就使得电子标签等设备不能应用到单个产品上,严重阻碍了农业产业生产中的大面积推广。 (五)信息安全面临的长期挑战 除了要面对移动通信网络的传统安全问题之外,还存在其他的特殊安全问题。由于物联网是由大量的机器设备构成,缺少人对设备的有效控制,并且数量庞大,设备集群等特点,会面临物联网设备、感知节点本地安全问题,传输信息安全问题,以及优秀网络传输问题。 三、展望 物联网技术在农业信息化发展中的应用,可谓是任重而道远,是挑战,也是机遇。农业物联网作为国家物联网发展战略的重要部分,要结合中国农业特点和国情,尽早谋划未来,凝练发展重点,实现优秀技术的突破创新。展望未来,国家和政府已经提出了发展物联网“感知中国”的宏伟战略目标,同时也为构建农业物联网“感知农业”指明方向。随着物联网技术的日渐成熟以及在现代农业上的有效应用,相信其在农业化道路上将越走越宽广。 作者:黄红 闫晓荣 单位:河南省农业信息中心 农业物联网论文:探求物联网在农业信息化建设中的应用 1.农业物联网应用现状 物联网技术为农业的现代化建设提供了强大的技术支撑,并为农业信息化应用提供了无限的发展空间,目前主要应用如下。 (1)畜牧业和设施规模养殖业生产(畜禽、水产)。通过物联网智能感知、无线传感、智能分析开展繁殖育种和疫病自动监测、环境状况监控、智能饲料投喂、远程分析诊断等工作,实现智能饲养管理,提高产品产量和品质。目前这些应用尚很局限,大都集中在智能畜禽和水产品监测方面,在智能决策分析和农产品安全溯源等方面显得应用不足[2]。 (2)农业环境监控和智能分析决策。通过物联网技术对天气、水资源、土壤状况实时监测和灾害防治。利用智能传感器实现环境信息的实时采集,通过智能物联网技术实时报送采集数据,通过智能分析系统或数据挖掘技术,给予智能决策,现阶段主应用范围有限[3]。①监测天气和水资源等,同气象部门数据联网,提前天气预报和预防。例如监测水资源,可对雨量、水量、水位、水质等信息实时采集和报送,服务于防汛抗旱等方面,同时有助于农田灌区和泵站自动化控制,提升水利行业的自动化管理水平。②监控农业生产环境参数,如温度、气压、光照强度、有毒气体浓度、空气湿度、土壤湿度、土壤酸碱度、土壤养分等,为农作物大田生产和温室精准调控提供科学依据,帮助生产者分析植株生长状况和环境适宜度,检查病虫害,以便迅速优化农作物生长环境[4]。 (3)食品安全等监控管理。农产品质量安全追溯的信息化建设需要物联网技术支撑,这些工作正处于起步阶段。追溯系统综合应用农产品电子标签及条码自动标识技术、信息自动采集与传输技术、云计算或云服务应用集成技术,可对农产品进行质量安全查询和质量追溯监管,使消费者通过终端和互联网实时查询到农产品从农田到餐桌整个过程的信息,包括农产品的种源(包括户主、生产基地等)、环境质量、生产操作过程、用料用药、物流运输、生产加工过程、销售渠道等情况[5]。 2.现阶段主要问题和发展建议 (1)自主技术不足,统一标准的制定滞后,产业链规模尚未形成。国内物联网涉及的先进感知、传输、控制技术的自主性和创新性不足,包括底层芯片和无线传感等优秀技术等。且行业各自为阵,应用接口不规范,尚无统一的标准可依据。①亟需加快制定统一的国内行业技术标准和业务应用规范,并能将自主产权技术纳入国际标准。目前,我国物联网编码标识尚未统一,存在跨地域、跨行业、跨平台互通困难,应加快物联网编码标识标准体系框架建设及相应的国家标准的制定,提出适合我国物联网业务开展和应用的统一编码方案、注册管理办法及标准化的承载、标识和解析方法。②加强物联网自主优秀技术产业的建设。拿传感器来说,要求低成本、环境适应性强、可靠性高、功耗底、安全性好、具有移动便携性和固定分布性等特点,能方便实现分散采集和集聚传递等功能,这些基础产业工作需要多个行业共同发展和支撑[6]。③持续推进物联网基础技术和前沿技术的研究工作,开展诸如基于信息和知识支持及数据挖掘为基础的农业产业链各环节的智能决策技术和方法的研究以及新感知、新接入技术的预研等。 (2)农业物联网示范基地不多,示范效果不突出。应用的不足仍是物联网产业化所面临的瓶颈,在政府政策和财政支持下,应加快制造与服务产业的互动,搭建示范平台,以农业农村信息化试验区、农业农村信息化先导区、农业农村信息化推进区、农业农村信息化攻坚区为基础,做好物联网农业化应用的示范效果。让企业在构建信息化物联网络的同时,找到农业物联网产业发展的新模式,既能起到物联网产业应用示范效果,又能使企业和农户获得收益,进一步拓展业务范围和应用。 (3)信息安全体系建设不完善。现阶段网络和信息安全保障不够,须加强信息安全保障,实现可管、可控、可信的物联网安全体系架构。①健全网络与信息安全法律法规,完善农业信息安全体系和认证认可体系标准,实施信息安全等级保护、风险评估等制度。②提升农业物联网各环节的综合信息安全保障能力,实现物联网信息的全流程安全设计,包括认证和加密等。推进农业信息安全保密基础设施建设,加强信息网络监测和管控能力建设,确保农业基础信息网络和重点农业信息系统安全。 (4)农产品质量安全追溯信息化建设和应急机制亟待完善。在农业及相关行业(包括食品安全等)的大应急预警架构下,应加快建立相关的风险评估和安全评测,构建有效的管理、预警和应急机制,推进农产品质量安全追溯信息化建设。目前国内农产品相关信息在生产、加工、存储、流通、消费、追溯、问责等环节之间不能有效贯通,主因是政府部门职能分工不同,系统独立,标准不一,造成数据不能互通。应整合各部门力量,以点带面,统一标准,打通接口,做到基于物联网电子标签和电子编码为基础的信息数据能安全共享和统一管理,实现农产品和食品信息在供应链不同主体之间的无缝衔接。可选择农产品和食品流通领域中信息化基础好、产业链完整的“三品一标”(即无公害农产品、绿色食品、有机食品、农产品地理标志)获证企业或农民专业合作社,集成应用电子标签、条码、传感技术、无线通信网络和IP互联网络等,实现农产品和食品质量跟踪、溯源和可视化管理,对农产品从田头到餐桌、从生产到销售全过程实行智能监控。 3.结论和展望 如今农业信息化领域正面临着由传统的无线传感器网络WSN向物联网IOT飞跃发展的新阶段,虽然物联网的发展道路还很长,但应不断加大自主优秀技术和标准的研究和投入,整合跨区域、跨行业、跨平台的资源,尽早出台和完善相关技术和业务应用标准。在产学研一体化道路上,始终以应用为龙头,鼓励创新业务和应用模式,从制造业到服务业形成闭环,使参与者从技术和业务的应用中受益,促进物联网技术在农业领域得到更深入、更广泛地应用和发展。 作者:蒋宏斌 阙祥明 翟丹妮 单位:中兴通讯南京研发中心 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 南京邮电大学经济与管理学院 农业物联网论文:农业物联网技术创新及应用 摘要: 在国家“四化同步”发展战略的背景下,积极推进农业物联网的应用发展,对促进农业信息化和农业现代化的融合具有重大意义。物联网技术也被很多地运用到农业的众多领域。而农业邻域也是多物联网技术需求最迫切、难度最大的领域之一本文将从农业物联网的概念、物联网在农业中的应用现状、智能农业系统主要功能这几个方面对物联网技术在农业领域的作用进行剖析,从而对农业物联网的发展提出建议以及展望。只有加强农业物联网技术集成平台建设,加强农业物联网产品设备检测才能进一步优化和改善政策环境,为我国农业物联网可持续大展提供参考。 关键词: 农业;物联网;智能农业 1物联网的概念 “物联网”翻译成英文是“TheInternetofThings”由此可见,“物联网”的重点就是物品与物品之间的交流,物联网是继互联网以及计算机发展之后的第三次大规模的科技发展的时刻。在运用现代物联网技术的基础上,在红外线探测技术的帮助下对农作物的发展情况进行实时监测以及实时采集被测农作物的信息,这些信息将在短时间内被集合完毕发送给检测者。这种正在建设中的新型的物联网技术,能够实现物理世界、计算机世界以及人类社会这三个世界的联通以及发展,对物联网技术的普及具有战略意义。而同时也给人们的生活提供了便利。物联网的重中之重是对信息的采集,在经济飞速发展的今天,信息对于经济的发展具有决定性的作用。互联网技术高速发展,人与人之间交流往往更多地依赖互联网。而物联网的出现也印证了这一点,经济的飞速发展带动了人们各种方面的需要飞速增长。而相较于互联网来说,物联网的优势就是能够将触手伸到互联网所不能企及的方方面面。在互联网上,人们往往只能感受到一个非常平面的形象,但是运用了物联网之后,人与人之间将可以全方面的感知对方,这种感知不再是单一平面的,而是立体以及三维的。由此可见,物联网的产生将会为整个社会经济结构带来一次较大的改革。而物联网也将为互联网的进一步发展提供可供选择的方向。总而言之,物联网就是通过现有的先进技术并将其运用到物品的传递以及监控过程中,将物品的任何细节都与互联网连接起来,进行信息的第一手传达。以便于实现物品的交换和传递。智能化的物品传达也能实现迅速的定位以及跟踪。物联网的快速发展也将为我国的科学发展提供一个新的平台,让世界的目光都注意到我国科技的进步。而我国作为一个农业大国,在农业高速发展的今天,对物联网的需求则更为明显。物联网的发展也将给我国农业结构带来调整,为传统农业的升级起到了巨大的推动作用。 2物联网在农业中的应用现状 在关注我国物联网发展的同时我们也要将目光注视到欧美各国的物联网发展,欧洲的物联网被分为很多个层次,且在物联网的发展过程中,农业以及养殖业的物联网发展最为重要。为了使得农业发展过程中,农作物的发展情况被第一时间获知,作物的生长形式、水土状态以及是否有虫害,这些在物联网发展中都是需要解决的细微的问题。在信息传输层中,传感器获取各类数据的功能被放大,信息应用系统将会制定科学的管理模式以及定时定量的肥料施加都体现了对生产过程的严格控制。这些年来,为了适应社会经济结构的变化,欧美一些国家率先开展了农业领域的更新以及变革,实现了物联网在农业领域的大范围使用,形成了一批良好的产业化应用模式,推动了相关新型产业的大规模发展。农业物联网的发展也促进了其他物品在物联网的发展,为物联网的全方位发展奠定了基础。而我国作为一个农业大国,在农业物联网的发展方面具有较大的需求,为了保证农作物在传递过程中的实时消息反馈,物联网将会渗透到物品的传输、检验等多个环节,实现成本的节省以及农作物收获之后的高效流通,在农作物物联网这个方面还有很多功能正在探索过程中。 2.1农业资源利用在农业资源探测以及监控方面,我国可以利用卫星对土地的实时信息进行探测并将探测效果传递给各级监测系统,实现信息的整合以及分析,经过层层监控和分析之后,将会最大限度的农业范围的统筹与规划。对农作物的事实情况的把握也将会十分清晰而明了。与此同时,为了方便农作物的采集,实现农业资源信息的及时反馈,GPS定位系统也将会运用到农作物的定位之中来。只有这样才能实现农业资源的不浪费。目前,在农业资源整合、农业资源的探测、土壤成分的检测以及害虫的防疫当中都使用了GPS技术,GPS技术也就是定位技术利用卫星,对大面积的农作物能起到很好的检测作用。为了使得有机农作物的生长更加健康也有利于农作物整体的把握,而且从国外引进的新型技术也可以对农田里的各种情况都能制定出一套完美的应对政策,对突发情况进行监控并且及时反馈到监控者那里。特别是如今的农业发展已经进行到一个精细农业的状态,对由于环境变化引起的农作物的变化都需要有效的应对。在检测区域中构建基础网络和安装传感器,用于采集水温、PH值、电解质等等多种参数,及时的水况反应能够将水环境参数上传至检测中心并进行分析。 2.2农业生态环境监控农业生态环境监控是保证农作物安全以及生态安全的重要基础,为了对农业生态的环境进行全方位的监控,还需要做到以下几点。一方面,要加强立法,完善的相关政策法规才能解决在生产过程中的诸多问题。也对许多重要问题的解决提供模范的解决方式。另一方面,在建立农业物联网的同时,对农业生态环境监测网络的构建也必不可少。因此国家必须要运用高科技手段融合互联网实现对农业生态的自主监控,为了农业的可持续发展做出自己的努力。我国的生态环境在形势趋于变好的今天仍然存在很大的问题,因此对环境监控方面仍然不可松懈,对大气环境,对河流污染以及草木覆盖程度的监控形势都比较严峻。经分析研究后发现,地面监测站与遥感技术的结合是组成我国环境监控的主要手段。在前期卫星不曾覆盖的地点进行人口测量,在无线传感技术发展的同时开展了无数的网络监测站点。星星之火可以燎原,在星星点点的检测站的建设下,我国的环境检测形成了一个巨大的网络,这些系统依靠传感器以及无线通信技术,是我国农业发展的强大后备军。 2.3农业生产精细管理建立农业物联网的前提是实现对精细农业的管理。只有将农业的生产环节与高新技术发展结合到一起,才能最大限度地为农业的发展带来帮助。在集成了信息技术以及GPS技术以后,农作物的生产环节变得无限透明,对农业生产信息的获取,对生产环节的管理以及突发事情的应对决策都显得十分智能。 3农业物联网的技术创新 农业物联网的技术创新主要表现在以下几个方面:1)数据收集:在农作物的生长过程中,对农作物生长环境中的温度、湿度、PH值、二氧化碳含量都实现了实时监控。在上述所测数值出现超出常态的变化时,监控者可以第一时间发现,并且在物联网络上找到解决方案,并且对作物生长环境中的设备进行调控。2)视频监控:在物联网迅猛发展的今天,用户只要拥有一个手机或者电脑等等其他的移动设备,就可以实时关注自己所订购的农作物的生长情况,也可以根据监控室内的作物实际情况实施远程想法的传达。3)数据存储:在物联网监控过程中所产生的农作物的数据往往能反应农作物生长中的种种问题从而为以后农作物的生长提供素材,在农业物联网中实现一个档案的存放。4)数据研究:系统将会在收集到数据之后,第一时间实现报表的制作,让用户第一时间感受到农作物的生长情况以及空间分布情况。5)远程控制:由于物联网的便利性以及可操作性,用户可以在任何时间、任何地点进行农作物的监控以及对温度、湿度的操控。6)错误报警:系统将会给用户权限设定一些警戒线,超出警戒线,物联网将会第一时间通知用户,让用户能接触到农作生长的每一个环节以达到自己的理想生长情况。 4推动农业物联网进程的建议和展望 我国幅员辽阔,并且由于农作物生长范围较大,因此建议物联网建立专业的工程专项,在农业发展优势区域实施新型农业经营主体的应用需求,在已有试点区域的基础上,扩大物联网试点的范围。与此同时,物联网作为一个新兴产业,政府在一些措施以及政策的制定和实行上还不是非常的完善,而物联网又具备高投入、高风险的特点,为了支持物联网的发展,政府应该在税收等方面对物联网发展进行减免、甚至补贴。并且根据种植作物的不同实现不同的补贴限额。物联网技术在我国的很多领域发展还不够成熟,但是在大环境下,我们在政策的支持下或许能够奋起直追,与欧美国家站在同一起跑线上。目前,在农业育秧阶段已经实现了物联网的渗透,可以预见的是,在不久的将来,互谅网将会发展到农作物生长的方方面面。由于手机、pad、电脑等等用品的普及,用户的实时监控也不再是梦想。利用物联网技术,结合政府设立的无数监测站可全方位地掌控我国生态环境中的雨、水、干旱、大雪等等问题。为农作物的生长提供及时的预警报告,为农作物的及时保护提供了方案支持。而到了农作物成熟阶段,用户可以直接在家里实现对收割机等大型农业设备的监控以及同GPS技术对它们的位置进行实时掌握,不仅如此,强大的物联网还能实现用户对实时路况的掌握以便于达到农用设备资源的不浪费,为他们实现运行效率的最大化提供最大的帮助。与此同时,用户还可以对收割机内部的温度进行控制。因此,物联网在农业发展中的前途不可限量,几乎方方面面都可以运用到物联网,而未来的农业在物联网技术的支持下,也会更加的智能,这对我国农业的发展拥有者巨大的作用,对人工成本的降低将会是一笔巨大的财富。 作者:刘伟丽 单位:郑州城市职业学院 农业物联网论文:物联网技术在农业生产中的应用 通过物联网技术在精细农业生产中的应用研究,为我国物联网技术在农业产业链的各个关键环节的推广应用,提供可靠的方法和途径。 1精细农业生产是现代农业发展必走之路 精细农业生产是由信息技术支持的根据空间变异来定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统,用户只要将手机或手持终端按下键盘,就能查看到设施农业实时的综合生态信息。精细农业生产实现了农业智能化、精确化生产。 2物联网技术是精细农业生产强大的技术支撑 物联网4大技术的组成和应用领域包括传感网、M2M、RFID和两化融合技术[1],物联网两化融合是指技术、产品、业务和产业衍生4个方面的融合[2]。在精细农业中的两化融合主要是信息技术、先进设备与农业生产、加工、销售等环节的融合,即农业信息化和农业产业化的融合,其为传统农业的发展提供了新的机遇,有助于加快农业现代化进程[3]。 3物联网精细农业自控系统在精细农业生产中的应用 物联网精细农业自控系统以先进的无线传感器、物联网、云平台、大数据及互联网等信息技术为基础[4],主要通过WIFI设备服务器与远端天线矩阵通讯,再通过第三代光载无线交换机,将数据实时地送到远程智能系统,再发送给各级用户,从而实现农业智能化和精确化的精细作业生产。 3.1物联网智能监测系统 3.1.1无线墒情监测系统无线墒情监测系统主要负责采集农业种植生产环境信息(见表1),并将结果传输到中心服务器,再将相应的数据反馈给用户,即墒情监测数据、旱灾预警数据、走势分析数据、报表分析数据、短信、信息及图形预警信息。 3.1.2苗情监测系统田间作物无线苗情监测系统,利用网络,定时采集作物、植物生长发育状态进行田间物候的远程连续定位摄像,并将图片自动上传到远程物联网监控服务平台,实现植保监测人员的远程物候观测。 3.1.3虫情监测系统虫情监测系统通过搭建在田间的智能虫情监测设备,能进行无公害诱捕杀虫,绿色环保;同时利用无线网路,定时进行远程诊断,采取相应防治措施,控制虫害。 3.1.4灾情监测系统用户通过视频系统可以清晰直观地查看种植区作物的生长及病虫害情况,并对突发性异常事件的过程进行及时监视和记忆,提供及时高效的指挥和调度,进行有效地防灾控灾。 3.2物联网智能传输系统智能传输系统是属于传输层层面的连接,其将物联网智能监测系统的感知层数据,发射到就近天线矩阵转换为光信号。 3.3物联网智能灌溉系统智能灌溉系统将这些环境参数进行实时监测采集,通过控制中心控制施肥罐、施水罐,实现节水灌溉,同时减少化肥使用,降低生产、人工成本。 3.4物联网智能预警预报系统在智能预警预报系统中设置农作物环境参数危害发生程度的安全值域,当监测到的数据超出安全范围时,报警系统启动,管理平台上的参数将会显现红色字样,并将危害状况通知用户。 3.5物联网智能专家系统该系统将农业专家信息及联系方式全部集中到一起,用户可联线或以短信、QQ和微信的方式咨询专家各种病虫害防治难题,亦可将自己的防控经验分享到系统中。 3.6物联网智能信息管理应用平台该管理应用平台利用WEB服务器及PC终端应用层专业控制软件,用户可在本地数据库调用现场实时视频录像。 4小结 广大农业用户将物联网技术在精细农业各个环节的广泛应用,实现了农业的优质、高产、低耗和环保的可持续发展。 作者:邓希海 单位:达州职业技术学院 农业物联网论文:物联网技术在智能农业中的应用 我国作为一个以农业发展的大国,提高农业的产量非常重要,但目前我国农业的产量还很低,同时在农业生产过程中消耗的各种资源量却非常大,因此,传统的农业技术已经不能够支撑当前我国农业的发展,严重阻碍我国农业的发展速度。针对目前这一情况,随着信息化和科学技术的不断提升,将当今新兴的物联网技术应用到我国农业发展中,能够使得农业智能化,进一步提高农产品的数量和质量,同时还可以节省大量的人力和物力。 1农业物联网的概述 1.1农业物联网的定义农业物联网是由传感器、监控设备和移动终端等设备组成,通过远程控制将农田里的环境信息和农作物信息传递给农民,农民可以足不出户掌握农田里的各种信息。其中,传感器包括温度传感器、湿度传感器、光传感器和PH值传感器等等,可以检测出农田环境的温度、湿度、光照强度、CO2浓度、PH值等信息参数,再通过仪表仪器显示出来,保证农作物有一个良好的生长环境。农业物联网将传统以人为中心的农业管理模式转变为依靠智能化设备和软件为中心的生产管理模式。 1.2农业物联网的体系结构农业物联网的体系结构与物联网的体系结构相对应,它也分为三个层次,分别是信息感知层、信息传输层和信息应用层。1)信息感知层,主要功能是利用各种传感器收集环境和土壤信息,并通过短距离传输技术传输收集到的数据,它作为三层架构的最底层,是农业物联网应用的基础,农业物联网中的短距离传输技术有RFID技术、Wi-Fi、蓝牙和有线传输技术将数据传送到网关。2)信息传输层,主要功能是处理和传输信息感知层中传感器收集到的数据信息,并融合和扩展现有网络,适合远距离传输数据,能够实现更加高效、更加安全的互联功能。3)信息应用层,主要功能是对感知层收集的数据信息进行融合、处理和分析,并通过各种终端设备与农户之间进行交互,实现农业生产的智能化和自动化。 2物联网在智能农业中的关键技术 2.1Wi-Fi技术Wi-Fi众所周知,现在人人离不开它,它是一种短距离无线通信技术,室内的辐射范围在100米左右,室外可以达到200米左右,顾名思义就是在较小的范围或区域内提供的无线传输通信技术,是WirelessFidelity的缩写,是以太网无线技术的扩展,使用开放的2.4GHZ微波频段,理论上的最高速率是11Mb/s,远远超过了普通家庭使用的有线宽带,是当今使用最广泛的一种短距离无线网络传输技术。 2.2RFID技术RFID(RadioFrequencyIdentification)技术是一种无线射频识别通信技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并对数据进行读写,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。射频段是指读写器通过天线发送、接收并识读的标签信号频率的范围,读写器的频率和射频标签的频率必须相同才能够工作。RFID系统通常包括电子标签、阅读器和天线。其工作流程是:阅读器通过天线发送特定频率的射频信号,当电子标签进入此信号磁场时产生感应电流同时被激活,这时芯片中存储的数据会被发送,天线再将接收到的载波信号传送给阅读器,阅读器对信号进行解析并将数据传到后台进行处理,完成对数据的控制。RFID的频段有四个,分别时低频、高频、超高频和微波,目前后三种主要应用在现实生活中。农业物联网中通常使用国家免申请的433MHz频段进行近距离直线传输,其常用在物联网关与无线采集控制节点中。 3物联网在智能农业中的应用 3.1农业物联网总体设计本章节围绕农业物联网的三层体系架构介绍物联网在智能农业中的应用,重点对环境数据的采集、视频监控、终端设备显示信息等模块进行介绍。主要实现的功能是:通过设置各种传感器实时采集农田中的温度、湿度和CO2浓度等参数信息,并通过RFID技术和无线传感器网络将采集到的信息传输至物联网关,物联网对数据进行存储和分析,然后通过终端设备显示给用户(农户)。1)信息感知层,在该层设置各种环境传感器(温度传感器、湿度传感器、CO2浓度传感器)、射频发射端和接收端、无线采集模块、摄像头、DAAU(物联网关),达到采集数据、分析、转发的功能。2)传输层,是整个物联网系统的中间层,起到传输数据的作用,在传输过程中经过不同架构的网络完成通信,使用RFID无线通信网等技术,完成对监控视频和检测数据的可靠传输。3)应用层,在该层放置数据库服务器及Web服务器,数据库服务器对采集到的数据进行存储,分析。Web服务器为移动终端设备提供查询历史数据、实时查看、视频监控等功能。 3.2关键模块设计1)传感器的数据采集不同的传感器通过RFID网络进行数据的采集,本文主要使用温度传感器、湿度传感器和CO2浓度传感器,传感器的放置位置对其获取到的数据有一定的影响,因此,为了使得到的数据有效,一般传感器放置在距离地面三分之一处,位置过高或过低,都会引起采集到数据的不精确,采用RFID无线射频技术避免了有线网络在农田中设置的不方便。2)物联网管(DAAU)的设计物联网关(DataAnalysisAcquisitionUnit)简称DAAU,在本设计中,它通过无线网络,与各种传感器、摄像头连接,并与DAAU服务器进行数据交互,DAAU服务器对DAAU发来的数据(通过TCP_Socket)进行解析和接收,将侦听到的有效信息存储到数据库中。3)Web服务器的设计Web服务器是运行在服务器上的一套Web应用程序。用户通过登录Web站点进行访问,对终端数据进行实时显示、查询和分析等操作。对于Web服务器的部署,首先需要添加IIS6.0配置文件,将用VisualStudio2008开发工具开发的程序安装在Web服务器端,将用户的业务处理集中到Web服务器端,从而减少用户终端处理数据的压力。 4结束语 本文通过将物联网技术应用到农业中,解决了传统农业管理模式的诸多局限性,同时引入移动终端设备,使农户随时随地都可以查看和控制农田的生长情况,充分体现出智能农业在引入物联网技术后的自动化化和远程化。 作者:申玉宏 单位:呼伦贝尔学院物理与电子信息学院 农业物联网论文:物联网技术对农业示范园经营的影响 一、物联网环境下镇江市农业示范园经营中存在的问题 镇江现代农业发展和规模经营发展较快,大量较大规模的现代农业园区建设加快,但从调查情况看,这些农业示范园对如何更好利用物联网技术去经营企业没有思考太多,还存在很多问题。(1)农业示范园区对物联网认识不足。目前,镇江市的农民文化水平普遍偏低,受自身文化知识水平的局限,比较习惯于传统经验式的农业生产经营方式,对现代农业物联网技术的感性、理性认识较差,不能适应农业物联网技术等现代高科技数字农业技术的应用。这也从根本上限制了农业物联网技术在现代农业上的大面积推广使用,也与我们发展智慧农业的要求有很大的差距。(2)农业示范园区农业基础设施较差。物联网技术在农业上的应用需要有较好的现代农业基础设施,尤其是基于物联网技术的智能控制系统需要配备技术含量较高的控制设备,而镇江市农业示范园区现有的农业基础设施装备较差。由于农业生产季节性强,在应用农业物联网技术时不仅需要对其基础设施进行改造,还需要投入资金,设施改造不仅对农业生产计划有影响,且在一定程度上影响着镇江市农业示范园区应用农业物联网技术的积极性。(3)物联网技术本身不够完善。现阶段农业物联网技术本身也存在一些应用的问题,一是农业物联网中智能感知系统的成本相对较高;二是农田无线传感器网络体系的功耗较高;三是物联网感知节点上数据高效传输存在局限性,需要提高节点数据高效传输与管理能力,以解决其协作感知、高效采集、处理等问题。(4)农产品供应链的各结点间信息不通畅。由于我国农产品供应链起步比较晚,我国农产品供应链总体信息化水平比较低,供应链结点间质量安全管理信息缺乏共享。如农业企业面对市场组织生产时,由于市场信息传递缓慢或者是信息割裂不能共享,导致盲目生产,造成销售市场价格波动大,不利于农产品的供求均衡。这些现状所造成的信息化问题成为农产品供应链质量安全管理发展产巨大阻碍。(5)农业经营效益低下。由于历史和传统原因,农产品相对于工业产品来说经营效益要低得多,镇江市也不例外。虽然近年来镇江市农业依靠农业科技的发展和政府的重视,特色农业和高效农业发展迅速,使农业效益有了较大的提高,但与现代高科技的工业相比,效益还是有很大的差距,这不仅影响了工商资本投入农业的积极性,也影响了农民应用农业物联网技术等相对投入较高的现代数字农业技术的积极性。 二、物联网技术在优化镇江农业示范园经营中应用的研究 通过上述分析,我们认为有必要促使这些农业示范园用新的眼光审视传统的经营方式,利用现代物联网技术,使其更动态地管理农产品的生产和销售,满足消费者的需求。 1、利用物联网敏捷控制农业示范园供应链为了给农产品整个供应链的各环节提供有关农产品产地、运输、仓储、加工、装卸、配送和销售等方面的实时、全面及详实的电子化信息,可利用RFID技术和EPC标准进行信息采集、传输和处理(如图1所示)。物联网将改进企业网络营销的供应链,即对产品的制造、仓储、配送等流通环节实现数据的可视化展现,让园区和消费者随时随地了解商品的情况,加强产品监管,消除客户疑虑。 2、利用物联网创新农业示范园营销工作、探索智能农业经营新业态结合虚拟数字技术、远程视频实景传播技术等,构建基于电子商务技术、淘宝商业模式的农产品网络超市。以面向不同消费群体的市场化需求为导向,生产无公害农产品、绿色食品、有机农产品,实现订单式生产、网络化采购、物流式配送,形成以技术流、产品流、信息流为主要调控手段,以高效益、高产出为重要特征的现代化农业经营业态。 3、利用物联网提升农业示范园自身信誉度和品牌知名度目前,很多消费者对所购买的农产品采取“零容忍”的态度,而信誉对于企业的生死存亡至关重要。企业利用物联网的无缝接入技术,可以随时随地的获得各种丰富的网络资源,并且由于信息传递速度和传播量的成倍增长,口碑推广的深度和广度也不断提高,从而帮助企业推销自己的产品和企业文化,提高自身信誉度和品牌知名度。 4、利用物联网挖掘高价值客户、开发新产品RFID阅读器或者手持机能够严格监控输入数据的合法性,保证了操作过程中数据的完整性和一致性,使得进入总数据库的数据清洁有效,企业对这些干净的数据进行数据分类处理,可以清楚了解客户的喜好和购买习惯,从而挖掘高价值客户,建立优势客户资源库。同时,企业能够利用物联网进行范围更广的在线调查,提高在线调查的交互性,根据所调查的客户需求信息不断对产品更新换代,开发出满足客户的完美体验的新产品。 5、利用物联网发展特色智能农业观光旅游农业示范园可应用物联网技术,把农业生产过程与农业观光、旅游、休闲、科普等有机结合起来,吸引市民到园区与村民共同开展参与式农业生产,订制农产品,体验生产劳动,监控农产品生产全过程,实现城市与乡村融合、农民与市民互动、生产与消费联结,推动形成新型农业产业经营业态,从根本上实现传统农业向现代农业生产、经营方式的转变。规划实施基于物联网技术的现代农业参与式观光旅游产业示范区,以生态休闲、科普教育、认养订购、农耕文化等为特色服务产品,构建生产者、消费者、观光客三位一体的新型产业链。 三、政策建议 结合镇江市农业示范园物联网技术应用较少的现状看,农业示范园要想实现以上经营方式的转变,需要镇江市从政策层面,在不同的领域、地域、区域等发展农业物联网技术,加快推进镇江市农业示范园的转型升级和现代化建设步伐。具体要做好以下五个方面。 1、加强宣传,积极引导为了推动农业物联网技术在镇江市现代农业中推广应用,促进镇江市农业可持续发展,必须提高广大干部群众和农业从业人员对农业物联网的认识。一是充分利用舆论宣传工具,大力宣传农业物联网技术特点、优势,促使他们转变观念,提高对农业物联网技术应用必要性的认识。二是大力普及农业物联网技术知识,利用农民素质培训平台等多种途经开办物联网技术的知识讲座、技术培训,让广大农业从业人员掌握好物联网技术的基础知识和使用管理的基本技能,达到使他们懂技术、善应用、会管理的目的,为农业物联网技术在镇江市现代农业的推广应用打好基础。 2、加强扶持,促进发展根据镇江市现代农业基础设施差、效益不高等现状,为提高广大农民应用农业物联网技术的积极性,政府应当针对不同的情况出台相应的扶持政策,以推动全市物联网技术在现代农业中应用,真正达到农业企业的转型升级。一是加大财政资金投入,对农业园区为使用农业物联网技术而进行的基础设施建设或改造而增加的投入给予一定比例的政策补助。二提供招商引资优惠待遇,以吸引更多的社会工商资本向农业投资,建设高水平的现代农业示范园区。三是人才培养,要造就新一代有知识的新型农民,政府要出台扶持政策,吸引广大有技术的知识青年投身农业,提高农民知识水平,从根本上改变农民文化水平低下的局面,促进现代农业科技实际推广应用。 3、加强示范,拓展领域政府在现代农业科技示范园区规划建设时,要通过与高校、科研院所等深层次的协作,建设一批农业物联网应用的科技示范园区,积极引进使用一些先进适用、功能配套的农业物联网等数字农业技术装备,充分展示农业物联网的技术功能,让广大的农民开阔眼界,发挥好园区的新技术辐射作用,促进数字农业技术的科技成果转化,带动其技术推广应用,并积极探索农业物联网等数字农业技术应用模式,真正促进镇江市农业的数字化、精准化和智能化发展。 4、科学规划,合理布局根据镇江市农业的自然资源条件和社会经济发展水平,立足实际,结合现有现代农业园区设施和农业布局,科学规划出全市数字农业技术应用推广体系,合理布局,针对不同区域、不同产业和重点发展产业等,建设好一批农业物联网等数字农业示范园区,并进行分类指导、重点突破。适当建立一些基于物联网技术的集高效生产、休闲观光为一体的智能农业示范示范园区,推动农业物联网技术的实际应用。 5、加强研发,强化保障为了加快农业物联网技术的推广应用,有必要采取技术手段研发低成本农业物联网技术和装备。根据镇江市农业特点,积极组建镇江数字农业技术科技创新团队,与江苏大学、江苏农林科技学院等科研院所合作,利用它们的技术优势,进行重点突破,开发一些适合镇江农业生产实际的低成本的农业物联网技术和装备,从而达到减少运行成本,降低农业物联网示范和推广应用的门槛,推动农业物联网技术的快速发展和应用。 四、结语 镇江市应紧紧抓住机遇,大力推动农业物联网在镇江市的应用,只有采取相应的惠农政策和技术措施,抓住农业物联网发展的有利时机,对农业信息化发展和现代化农业推进进行科学合理布局,培养高素质的新一代知识农民,发挥农业物联网的技术和装备优势,才能推动镇江市由传统农业向现代化农业的转变,实现镇江现代农业生产的数字化、精准化和智能化。 作者:郑翠 田明 单位:江苏农林职业技术学院 农业物联网论文:农业专家系统物联网技术论文 1现代科学技术实施的前提条件 生长环境的好坏决定着农产品的质量,植物的健康成长更是与其环境息息相关。除此之外,自然因素对植物的生长有着决定性的作用,最主要的则表现在:光线的强度及阳光照射时间的长短、土壤环境、二氧化碳浓度、水分的控制等等,这些都共同决定了植物的生长状况。现代科学技术还可以在一定程度上改变植物的生长环境,通过改变其土壤中的养分及空气中二氧化碳的浓度,来对植物的正常生长环境进行合理的控制,通过这种方法可以在某种程度上提高果实的结果率,再利用现代化生物技术等来提高农产品质量,从而为企业迎来更好的发展。 2物联网技术的实施方案 2.1传感器单元物联网技术农业专家系统想要获得更好的应用效果,在传感器方面,需要做到对症有效。 2.1.1气体温度传感器在国外的先进国家这种传感器技术已相对纯熟。我国主要采用瑞士公司推出的单片数字温湿度传感器,来对空气温度进行传感探究。这种高端传感产品具有可靠性和稳定性等特点,可以在一定程度上大幅降低了获取数据的难度,并有效增强了其抗干扰能力,做到低能耗、高灵敏、高性价比等特点。在实际的农业栽培培养技术中,可以利用这种气体温湿度传感器来更加准确的获取环境信息,并为以后的农作物生长提供相应的材料资源。 2.1.2土壤水分温度传感器该传感器主要利用时域反射原理进行设计,并通过将其埋藏在土壤的方法,更好地检测土壤中水分的分布情况。土壤水分温度传感器可以与采集器结合使用,利用这2种现代科技可以对土壤中各种理化性状、气温变化及人为水分管理进行合理化监测。除此之外,这种传感器可适用于各种土壤环境,并对其土壤水分情况进行精确的判断,并将数据及时上传到数据库中,以便人们对其合理控制。 2.1.3光照传感器这种传感器的主要特点在于,其体型较小、使用时间长、密封性好、精准性高、可控效果好,可以更好地抵御因自然环境造成的干扰,从而对现代温室环境进行合理监测。 2.2数据采集单元 2.2.1无线传感器采集器通过传输数据的方式将采集器所采集到的信息及时传送到管理系统当中,使人们可以在第一时间对农作物生长情况做出准确的监测及处理。采集器主要包括数据采集和传输2方面,其特点则表现在安装简便、使用成本低等。对采集器的电路本身而言,其主要包括信息处理电路、复位电路、A/D/D/A转换器、晶振电路、显示电路等等。 2.2.2多通道无线数据采集器这种多通道数据采集器可以采集多种信号,而信号则主要表现在物理模拟信号和数字信号2种。通过这种采集方式可以有效解决传统的人力、物力和资源等问题,除此之外,还具有防水、防晒、安全采集、防雷击等优点。物联网农业专家系统可以实现在数据上的多种显示技术,在数据采集、打印、存储等方面更是具有突出的特点。 3结论 我国农业生产想要有效摆脱自然环境干扰,最主要的就是用科技的力量对其进行创新改革。本文主要针对物联网技术农业专家系统来对农作物生长进行有效监控,并通过采集到的数据来对农作物的生长环境进行整改,从而对我国的农业发展起到促进的作用。 作者:张宇单位:东北农业大学 农业物联网论文:农业物联网技术论文 1农业物联网技术的应用现状与意义 1.1推进农业信息技术应用的规模不断扩大建德市农村范围大,农民数量多,广大农民仍以农业收入维持民生,只有农业和农村经济有了大的发展,市域经济才能繁荣。实践证明,加快农业现代化进程是发展农业和农村经济的根本途径,而以农业物联网技术为代表的农业信息化又是建设现代农业的重要抓手和有生力量。建德农业目前仍处于从传统农业向现代农业的过渡期,农业物联网等设施智能技术的推广应用虽相对程度较低,但应用前景广阔,潜力巨大。近年来,该市致力于发展现代农业信息技术,加快实施智慧农业建设工程。如加大对智能大棚、光温水控制系统、远程监控、作物数字化设计等应用的扶持,推广应用农业物联网等设施智能技术,因地制宜地建设一批智慧农业生产基地和项目。经调查,建德市有85家农业企业、农民专业合作社建有万村联网网站,232个行政村实现联网全覆盖。广大农民对信息的需求不仅局限在种植、养殖等技术方面,农村政策、农村文化、农村就业等信息同样受到极大关注,农民对农业信息化的最后一公里建设和进村入户有着极大的热情,农业信息化的农村市场依然很大。虽然像智能大棚、光温水控制系统、远程监控、作物数字化设计等农业物联网技术的推广和应用成本相对较高,但带来的效益与传统农业生产技术相比要高得多。所以有越来越多的农业企业、农民专业合作社、农业种养大户等迫切需要采用农业物联网等先进信息技术,加快实现发展现代农业的梦想。 1.2推进现代农业产业发展的效益不断彰显目前为止,建德市已在钦堂、航头、杨村桥、三都、莲花、下涯、乾潭等乡镇建立农业物联网示范基地7个,总投资350余万元,带来直接经济效益1200余万元,间接效益3000余万元,且成功创建具有典型信息化辐射力和影响力的杭州市级以上农业龙头企业5家,如浙江秋梅食品有限公司、杭州艾利斯玫瑰科技有限公司、杭州江南春堂生物科技有限公司等。浙江瑞德农业科技有限公司在其智慧农业示范园集约化育苗中心安装视频设备,为当地瓜菜种业发展培育种苗;建德市三都西红花专业合作社以园区西红花研发中心的种质资源库、室内育种基地、标准化栽培示范基地为依托,运用物联网技术的信息采集和数据分析系统,建设完备的生产信息采集监控设施;杭州九仙生物科技有限公司在铁皮石斛示范基地建设智能网络化监控管理设施,包括保温降温设施、灌溉设施、基础配套附属设施等;建德市红群农业科技有限公司新建3000m3立体草莓物联网信息与自动化系统;杨村桥草莓智慧园建成电脑智能灌溉、施肥、控温、控湿及远程自控管理系统;杭州国茂生态农业科技开发有限公司在养猪场安装应用视频监控系统,使配种监控、分娩监控、员工监控、防盗监控、电子商务等更为高效;建德市建坤农业开发有限公司在其粮食生产功能区熟练应用“智慧农业”技术。上述案例的共性在于,大多数有自营基地的农业龙头企业通过农业物联网技术的应用实现“足不出户、远程控制的高效高产、集中管理的理想”,极大地提高了企业的产业化水平,提升了企业的经济效益。 2当前技术应用中存在的主要问题 近年来,建德市在农业物联网等设施智能技术应用上虽取得一定成绩,但在推广应用、产业升级、产品开发、体系机制等方面仍存在亟待解决的问题。 2.1投入成本高,应用不广泛建德地处山区,生产条件可控性差,农业整体比较效益低,各产业以小农户分散经营为主,且农业物联网基础设施建设一次性投入大、回报周期长,很多物联网设备因价格偏高很难大面积推广。据了解,一套物联网设备,因其优秀传感器的不同,价格从1万元到几十万元不等。如果不是从事规模经营或者高效种养殖业,普通种植大田的农民是无力承担的。建德市财政薄弱,尽管近年来政策上对设施农业基地、农产品加工技改、农产品流通等扶持力度不断加大,但毕竟额度有限,只能是倾向性的鼓励支持。因而该市的农业物联网技术应用仍不够广泛,其应用主体多为一些经济实力较为雄厚的农业龙头企业、农业专业合作社,大部分农户仍采用传统农业技术,浇水、施肥、打药等仍凭经验、靠感觉。 2.2重视程度低,发展不平衡目前,建德农业的基本面还是以村户为主要单位的分散经营式小农经济,不适合物联网应用的大规模推广,个体农户要部署诸如土壤养分检测和配方施肥的应用只能自购设备,这样单体使用的方式成本高、风险大,且效益不明显。而真正农业生产应用应该是面向大面积的室外田地,而非大棚。室外大田缺乏统一的大面积的规划和管理,这是阻碍农业物联网应用大范围推广的根本问题。总体而言,政府、产业化主体、广大农民等对农业物联网技术的应用和推广均表现出重视态度和程度上的不足,政府重点着力于农业产业的布局调整和农产品加工企业的做强做大;产业化主体重点着力于如何统筹运用好政府政策资源,扩规模、强实力、打品牌;广大农民依然摆脱不了传统经营管理的模式,与农业企业、农民专业合作社的利益联结机制尚不紧密,实际增收致富的难度没有根本性转变。 2.3成熟产品少,体系不健全随着农村经济的发展,现有的农业信息服务体系为农民提供的服务还不够全面,为农业企业、农民专业合作社提供的科技驱动和品牌创建也不够完整。且当前的农业物联网设备主要产自高校院所的实验室,概念性产品多,实际产业化率不高,而实验室理论研究与农业实际应用差异较大。所以农业物联网实际应用的一些设备性能远低于应用预期,应用环境也不及预期的优越。如土壤养分传感器、叶表面分析仪等技术都不够成熟,一些国内产品在应用过程中甚至会经常出现故障,这都造成农业物联网技术应用上的普及难和推广难。此外,产业体系也不够健全,如农业企业、农民专业合作社在物联网技术应用上各自为政,应用标准不一、公益服务较少、服务功能较弱等问题均阻碍着整个信息产业的发展。 3有效推进技术应用的对策与建议 党的十八大提出“工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”的战略部署,而“四化同步”的难点正是农业现代化这块短板。建德市近年来的农业产业化进程证明,推进农业信息化是推进农业现代化的关键,推进农业物联网建设是推进农业信息化的重要手段。农业物联网技术的应用与推广,有利于促进农业生产方式由经验型、定性化向知识型、定量化以及农业生产管理方式由粗放式向精细化的转变,使农业资源的利用率和劳动生产率大幅提高。 3.1进一步加强政策支持要加快制定和完善新一轮信息支农政策意见,重点关注和大力扶持农业物联网示范基地、智慧农业示范园区、产业化经营主体电商平台等项目建设,加快引进和培育涉农科技、信息、文创等类型产业,全方位推动建德市农业产业的转型升级。在强化政府统筹的同时,要从乡镇区块、产业龙头、生产经营等多个层面,全面推进物联网技术在农业领域的渗透,充分调动电信运营商、IT企业、农业龙头企业、农民专业合作社、高校科研院所等各方力量,搭建起一张真正有助于建德现代农业发展的高端农业物联网。 3.2进一步加大资金投入进一步完善财政资金引导机制,通过财政补助、贷款贴息、以奖代补、先建后补等方式,鼓励引导各产业化经营主体主动加大投入,以改善自身的生产条件,避免农业物联网成为作秀工程和政绩工程,给企业、农户等造成不良影响。要进一步落实好农业企业、农民专业合作社、种养大户等产业化经营主体开展农业物联网技术应用项目的资金自筹,积极协助、争取各级各类财政对农业物联网技术应用的开发性投入,也可广泛吸引信贷及其他社会资金投入农业物联网技术应用领域,共同创业兴业。 3.3进一步加快示范推广加强农业基础设施建设是发展现代农业的前提条件,通过农业物联网技术的应用,推进和完善农业基础设施建设,进而改善整个农业生产管理环境,是实现现代农业发展目标的捷径。为此,要有规划地按照“突出重点、示范带动、集中资金、规模开发”的原则,充分利用好建德市多年来积累的农业产业化项目建设优势,发挥好该市近百家有着丰富产业化、信息化、品牌化经营经验的市级农业龙头企业、规范化农民专业合作社队伍的作用,结合工程措施和农业措施、物资装备和信息装备,推广示范区经验,进一步提高农业物联网技术的综合应用水平,提高现代农业的综合生产能力。 作者:徐群英李有香余红伟单位:建德市农业局产业信息科 农业物联网论文:农业生产中的物联网技术论文 1在农业生产环境监测管理及农业生产过程的精细化管理方面 利用传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术,构建农业生态环境监测网络,实现对农业生产环境的自动监测及智能化控制和科学化管理,提高资源利用率和劳动生产率。近年来天津市大力发展设施农业,针对新形势重点在设施物联网应用方面进行了研究,先后承担了“天津市重大科技合作项目———设施农业信息技术集成与应用”及“天津市科技支撑重点项目———天津地区温室生态系统健康及关键技术研究”。“设施农业信息技术集成与应用”项目是该站与中国农业大学合作,以本地区的设施温室及保护地为推广对象,通过引进基于人工智能技术的“设施农业病虫害辅助鉴定多媒体专家系统”,基于传感器、单片机、专家系统和手机通讯模块的“温室生态健康智能监控系统”和基于多媒体和Web技术的“设施农业生产信息远程网络咨询系统”。结合天津市农业生产实际,扩充了数据库并进行了网络化开发。建立了作物病虫害、气象信息、土壤信息、品种信息等资源的农业技术综合服务数据库系统。引进的基于传感器、单片机、专家系统和手机通讯模块的“温室生态健康智能监控系统”结合当地生产条件和需求进行了多项改造,在全市武清区多个蔬菜生产基地进行应用。 同时建立了基于多媒体和Web技术的“天津地区设施农业生产信息远程网络咨询系统”。“天津地区温室生态系统健康及关键技术研究”项目是以全市四类主要设施为研究对象,利用自主研发的基于GPRS的环境数据自动采集技术和微小昆虫自动计数、植物叶面分析系统等病虫害智能监测信息物联网技术采集的数据,结合市场信息、作物种类及品种选择、茬口安排、农艺措施等进行分析,建立天津地区四类设施的“生态经济优化”和“生态系统综合症”两个层面的温室生态系统健康评价指标体系;研究温室典型病虫害和一些新发生病虫害的发生规律和流行动态,构建模型,据此确定健康的温室生态系统各个生产环节的综合管理配套措施。 在承担物联网科技项目的同时,还开发了设施农业综合服务平台。该平台可综合展示全部联网基地内信息化建设效果。通过监控中心可将土壤信息感知设备、空气环境监测感知设备、外部气象感知设备、视频信息感知设备等各种传感设备的基础数据进行统一存储、处理和挖掘,由中央控制软件进行智能决策,形成有效指令,通过声、光、电报警指导管理人员或者直接控制执行机构的方式调节设施内的小气候环境,为作物生长提供适宜的生长环境。同时,可通过4G/GPRS/WIFI等传输技术实现上述信息的远程共享,为远程管理和科学研究提供服务平台。平台在天津市西青区大寺镇青凝候绿色农业示范园、张家窝镇花卉生产基地以及东丽区滨海华明农业公司建立了应用示范基地。 2在农产品质量溯源和农产品物流方面 通过对农产品生产、流通、销售过程的全程信息感知、传输、融合和处理,利用条形码技术和射频识别技术实现产品信息的采集跟踪,实现农产品“从农田到餐桌”的全程追溯,为农产品安全保驾护航。近年来天津市农业技术推广站同天津市农业信息中心在东丽一起执行了市经信委项目“基于RFID技术无公害蔬菜质量安全监测系统”以及市农委“数字智能精准技术在天津设施农业中的示范应用”项目。系统以溯源中心数据库为基础,以网站、触摸屏、手机短信和电话为手段,实现不同条件下的产品溯源。消费者可通过不同平台,扫描或输入产品追溯码,了解产品供应链各阶段信息。可有效加强农产品质量安全控制,建立以“市场准入”和以“产地准出”相配套的监管体系,实现质量安全管理关口前移、源头控制,从而对农产品从产地到加工经营企业直至消费者整个流程实施有效监管和追溯,做到安全事件防患于未然,保证无公害农产品的质量安全,让市民拥有消费者知情权,真正吃上“放心菜”,同时也提高了设施农业生产管理水平,增加农民收益。 3建设天津市基层农技推广体系信息服务平台 依托天津市农业科技成果转化与推广项目“基层农业技术推广体系信息服务平台开发与推广”和国家乡镇推广体系建设项目开发了天津市基层农技推广体系信息服务平台。该平台以提高农业技术推广服务水平为目的,以地理信息系统、遥感、专家系统和网联网技术为优秀,整合天津市耕地、土壤、气候、栽培、植保、水等农业资源,利用现有的研究基础,开发集成了智能专家系统、智能施肥系统、农产品市场价格系统、专家视频会诊系统、政务公开系统与推广体系信息管理系统,应用于WEB网络、触摸屏终端和手机终端,构建了“市—县—乡—村—户”五级农技信息服务网络。触摸屏终端随电视、笔记本电脑、数码相机、投影仪等信息化设备在全市116个农业乡镇实现了全覆盖;研制的基于Android系统的“农技通”手机,通过与中国联通签署战略合作协议框架,组建了“1862288天津农技集团V网”,200名基层农技人员和骨干科技示范户成为首批集团用户。项目实现了基层农技推广体系信息服务全覆盖。 “十二五”时期,物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点,国家和政府都非常重视物联网产业的发展。在各省启动的“十二五”规划中,有23个省份将物联网作为重要发展目标。日前,农业部启动农业物联网区域试验工程,并出台了《农业物联网区域试验工程工作方案》,选择天津、上海、安徽三省市率先开展试点试验工作,要求要切实促进工业化、信息化、城镇化和农业现代化的同步发展,充分利用现代信息技术改造传统农业。下一步将继续以农村信息化综合管理和服务需要出发,对全市设施农业和粮食生产情况进行剖析,以设施蔬菜和主要粮食作物为推广对象,根据需求,集成3S、物联网及云计算等信息技术,继续研究开发包括资源管理、技术服务、农产品流通、设施物联网等的应用系统,以“天津市基层农技推广信息服务平台”、“三电一刊”、“12316”“三农”热线等多种信息服务模式和手段为抓手服务于产前、产中、产后各个环节,扩大农业信息服务覆盖面,全面提升全市农业农村信息化水平。 作者:邓永卓单位:天津市农业技术推广站 农业物联网论文:农业物联网技术的发展及应用 摘 要:随着物联网技术的发展,农业成为物联网技术应用的至关重要的领域。农业生产过程中,农作物生产的影响因素也十分的繁杂。因此,物联网在农业上的应用难度是很大,并且物联网的相关技术具有很明显的集成性的特征。本文对物联网技术的发展做出了简要的阐述,并且对物联网技术在农业的生产过程中的应用进行了分析。总结了物联网传感技术、信息传输、信息处理等在农业生产过程中的应用,并针对当前应用现状提出相关应用过程中的问题。 关键词:农业物联网; 传感器;射频识别;信息处理 随着经济的发展及计算机技术的应用扩展,农业生产从传统的人工种植,发展到现在的基于物联网技术的现代化设施智能农业。现代化的物联网农业是市场化、集约化、智能化、国际化的必然农业产业形态。物联网技术给与农业生产赋予了生命的气息和人类的智慧。 物联网是一种由多种信息技术融合而成的新型技术体系,继计算机、互联网之后的第3次浪潮。物联网融合了射频识别技术、无线传感技术、全球定位等技术,将物与物进行互联、相关信息的交换、监控、管理,并通过定位系统智能识别和追溯。因此,物联网在农业中的应用,加强了人类与农业的信息沟通,在动态的生产过程中,对农业生产有更加精细的认知、管理并控制农业生产中的各要素,加强人类对农业生产的调控及突发事件的处理。我国是农业大国,农业的生产与农产品的质量具有十分重要的地位,因此对于农业生产的研究也十分重视,因此,物联网技术作为新兴的技术,在多个领域的应用都取得了良好的成果。因此对农业物联网在农业中的应用进一步推进了农业的发展,并且已经成为我国农业信息领域发展的重要手段。物联网技术在农业中的应用,减少了劳动力,提升了农产品产量,使得农业从传统的人工种植,转变为高效、先进的现代化种植方式,提升了农产品的产量。农业生产是个复杂、难度极大的领域,生产过程中的各种因素都可能影响农产品的产量及质量。农业物联网已经成为物联网技术研究的一个非常重要的部分,从种植业、到养殖业等都受到了世界的关注,对其研究也日益深入。本文结合当今农业物联网发展及关键技术在关键环节的应用做出了阐述。 1 农业物联网发展现状及存在的问题 1.1 国内外发展现状 随着物联网技术在农业中的广泛应用,在互联网、数字技术以及传感技术的发展带动下,新工艺的传感器不断涌现。逐渐向嵌入式、智能化、集成化且微型化发展。目前,在传感器技术和制造工艺方面,美、日、德处于国际领先地位[1]。农业传感器技术的迅速发展,专业化程度越来越高。农业传感器的生产包含了土壤传感器、气象传感器、水体传感器、植物传感器等,随着人们对土壤重金属含量的关注,随之产生了土壤重金属检测传感器。各种精准的传感器的生产,越来越符合农业生产的复杂环境,各种检测的传感器,为农业生产数据采集提供了强大的支持。农业物联网中Zigbee无线网络实现了无线自组织数据传输,与RS485总线结合,是无线和有线数据传输有效融合,保证数据的远程传输的便捷性,稳定性。在智能控制方面,物联网的优秀控制芯片研发取得了优异的进展。优秀芯片融合了无线传感、控制、通信及数据处理等能力。在农业生产中的实时检测方面,20世纪70年代,国外开始对农作物生长监测进行研究并取得一定的成果,特别是欧美发达国家,如美国、荷兰等实现了机械化。欧美等国家利用卫星对大田种植进行精准作业、监测及水肥等智能监测,同时也建立了完善的生产过程。美国的农业物联网技术应用最为领先。大农场的构建采用了精准的农业模式,可以实现自动的杂草识别、精准施肥,大型的精准喷灌等。美国有15%以上的农户在农业设备上安装GPS系统,实现精准的定位。信息技术的发展推动着发达国家对农业物联网应用的健全和完善,在监测和智能管理的基础上,融合了人工智能技术,提升了传感器采集来的数据的利用,通过人工智能技术实现预测等功能,将农业物联网技术、在监测和控制的基础上结合了专家系统,有助于种植者的种植经验的提升和作物的精准管理。农业物联网技术的应用,在很大程度上推动了农业的发展。 1.2 农业物联网应用中存在的问题 我国农业物联网的应用和技术处于初级阶段,在农业生产过程中,由于大田等开放式农业生产环境的复杂性,因此在农业物联网技术在农业的应用过程中,仍然存在一些问题。在农业生产过程中的信息感知技术仍有待提高。在农业物联网的应用过程中,信息感知技术是智慧农业中非常重要的组成部分。在传感器的种类上有待增加。在农业生产过程中,农作物在种植、生长等过程中受到各种因素影响,现今比较成熟的传感器主要有光照、温湿度、pH值等传感器,而对于作物的生理生态信息、植株形态等的传感技术还不够完善[2]。在传感技术方面,传感器设备种类不够全面,不能够满足农业生产需求,精准度还有待提高。农业物联网安全方面也待提升,在完善传感设备、感知技术的同时,注重网络安全的管理。在信息处理方面,大量数据的采集和管理及分析也成为日后专家系统完善的依据,加强大数据的分析和算法应用,依据采集数据的内部联系的分析,推出做在生长过程中各种因素的关联性,为提前预测做准备。 2 物联网技术在农业领域应用 2.1 传感器技术 在农业生产过程中,影响农业生产的参数很多。包括土壤温湿度、空气温湿度、土壤酸碱度及作物生长的相关参数,而这些参数的采集均由传感器采集。传感器作为农业数据采集的最直接的部件,是农业物联网的基础。随着传感技术的研究和发展,传感器的发展逐渐向微型化、集成化发展。目前,生物传感器、微电传感器、物性型传感器应用最为广泛[3]。其中,物性型传感器主要是自身的材料敏感度的物理变化实现信号转变。而生物传感器是利用生物自身,将其作为敏感元件,根据其对外界的反应来传递信息;微机电传感器是新一代的研发技术,低成本、高可靠性、低功耗,同时传感器体积小,便于安放。各种传感器的应用有效的监测作物生长的相关参数。 2.2 信息传输技术 在农业生产过程中,生产过程的相关因素的监测是物联网农业至关重要的部分。国外的农业物联网的感知监测技术相对比较成熟,国内还在发展阶段。物联网应用过程中,数据的传输是至关重要的一部分。而无线传感网络是物联网中感知的消息传输的重要手段。在物联网的网络组建过程中是由有线网络和无线网络组成的。而无线网络是无线网络检测区较为灵活,便于管理的网络。在复杂的种植生产环境过程中,有线的网络不便于管理和布线。无线的传感网络可以在监测区域布置大量的传感节点,进行多跳式自组织成监测网络。无线传感网络构成的系统可以由无线网关、传感节点和监测中心3部分构成。作物生产需要监测的参数通过传感器节点进行采集和传输。例如土壤温湿度、空气温湿度及酸碱度等。 2.3 信息处理技术 在农业生产监控的过程中将会采集大量的生产数据,且数据具有实时、动态、海量等特点。信息处理技术就是负责将采集的数据进行收集和分析处理。利用数据挖掘等方式发觉数据内在的练习,进而发现数据间新的影响关系等。为后续的专家系统及用户的后续操作提供基础支持。信息的处理技术一般采用人工智能技术,对获得的数据进行数据的处理和分析。目前粗糙集、卡尔曼滤波[4]、动态贝叶斯等智能算法能够挖掘数据间的练习,并进行预测分析。对于海量的农业生产数据的存储、计算和相关处理工作,云计算技术能够有效的解决。同时大量涌现的云服务平台能够实现农业海量信息的存储及搜索、分析等服务。 2.4 射频识别技术 射频识别技术(RFID)是一种非接触式的自动识别技术。是物联网感知个体的主要技术。结合网络及相关通信技术能够实现全球的农产品定位和信息跟踪。射频识别技术在农产品质量安全及监测过程中起着至关重要的作用。能都对农作物进行农产品产地、加工、物流等进行全面的跟踪定位。射频识别系统的组成有3部分:电子标签、读写器及数据处理系统[5]。随着农业物联网技术的发展,射频识别技术仍有许多地方需要改进和提升。例如识别的精准度、成本及面临的信息安全等。 3 展望 物联网融合了多项的信息技术,本身就具有一定的复杂性。物联网在农业中的应用,不仅包含了自身的复杂技术,同时结合了农业生产过程中复杂的影响因素。未来农业中传感技术、定位技术、信息通信技术及云计算等将会贯穿整个农业生产过程,逐渐实现农业生产的现代化和智能化。但是,在农业物联网飞速发展的过程中,应关注农业物联网的网络安全,在完善农业物联网相关技术的基础上,更加要重视农业物联网的安全,加强安全的网络管理。农业物联网是农业生产新的变革,不仅有助于提升农业产量,同时也能够有效的提高农产品的质量,减少劳动力的付出,提高农民的收入。真正的实现农业的现代化和智能化。
通信网技术论文:基于物联网技术的移动通信网络资源管理研究和应用 [摘要]移动通信网络资源管理是移动通信应用的优秀问题,其目的是在保证通信网络服务质量的前提下,通过功率控制、切换控制、接纳控制、调度机制、负载控制等技术,有效地利用网络资源,提高通信网络的综合性能物联网技术是近些年发展起来的信息通信新技术,其特点在于对信息的全面感知、可靠传输以及智能处理等,可以在物联网的信息采集层实现多种类型的资源的动态采集和管理,这些特点非常符合移动通信网络资源管理与移动业务应用的需要。因此,利用物联网技术可以很好地解决移动通信网络的资源管理问题和应用推广问题,并符合技术发展的趋势。 [关键词]物联网;移动通信;网络资源管理 物联网技术与应用是近十几年来兴起的一种全新的智能网络技术,被看作是信息领域的一次革命性的变革,越来越受到人们的重视,其发展十分迅速,应用的范围领域越来越宽。 移动通信技术在民用领域已经发展多年,技术上比较成熟,已经由第二代(the 2nd Generation,2G)通信技术发展到第三代(3G)通信技术,甚至第四代(4G)通信标准也在许多重点城市和地区开始试运行。 由于移动通信服务使用上的便捷性,使得移动通信的应用已经融人到人们的日常生活当中,越来越深刻地影响着我们的生活方式和通信方式。基于这一点,对移动通信网络技术的理论与技术方面的研究,一直以来都是学术研究和工程领域研究的重点课题。 1 物联网技术 美国麻省理工学院在1999年建立的自动识别中心,提出了网络无线射频识别(RFID)系统的概念。这个系统可以把所有有形的物品,通过射频识别等传感设备,与互联网进行互联,从而达到实现系统内个体的智能化识别与管理的目的,这便是物联网概念的最初来源。 2005年,国际电信联盟ITU(International Telecommunication Union)在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,正式确定了“物联网”的概念,并了题为《ITU Internet reports 2005—the Internet of things》的报告,在报告中详细介绍了物联网的基本特征、相关的应用技术、技术发展面临的挑战以及物联网在市场推广中的机遇。ITU在报告中指出:我们正处在一个全新的通信技术发展的时代,信息交互与通信技术发展的目标,已经从原来的满足人与人之间的沟通目的,发展到为了实现人与物、物与物之间的连接,一个无所不在的物联网通信的时代即将到来。 由此可见,物联网技术的发展,突破了信息交互双方的“人”的属性的限制,将传统的信息通信网络延伸到了更为广泛的物理世界,将连接扩展到了物与物以及人与物之间,从而形成了一个物的联网的世界,即物联网。 物联网技术的基本特征主要包括以下三个方面: (1)全面感知的特性:物联网技术可以利用射频识别、二维码、传感器等多种技术来随时随地的对网络成员进行信息的采集。 (2)可靠传输的特性:通过将物直接接人信息网络,需要通过可用的多种通信网络进行信息交互和共享,以保证信息传输的可靠性。 (3)智能处理的特性:通过使用多种智能计算技术,从而对采集到的海量的物体数据和信息进行处理,以实现智能化的决策和控制。 2移动通信网络资源管理 移动通信网络资源管理作为移动网络通信的优秀和关键技术,主要职能是对移动通信网络中有限的资源进行合理地分配和管理,并可以在网络负载和资源的空间分布不均匀的情况下,能够及时调整可用的网络资源,从而保证移动通信系统的可靠工作。 不同种类和技术基础的无线通信网络,其所采用的信号传输技术、多址接入方式会有所不同,相应的通信网络资源的管理机制也会存在诸多的差异,但是,移动通信网络的资源管理问题,就其根本目标,可以分为两个方面,一是实现既定的用户级目标,二是实现通信网络的系统级目标。通常,用户级目标的实现,主要体现在通信网络使用中的用户体验上;而系统级目标是从技术的角度考虑,达到最大化系统吞吐量或者频谱利用效率、提高移动网络的系统发射功率的效率等几方面,具体的研究内容包括以下几个方面: (1)功率控制:其主要目标是,在维持通信链路服务质量的前提下,尽可能减小通信时的功率消耗,从而节约能源,延长移动通信终端电池的使用时间。 (2)切换控制:当移动通信的终端从一个基站的服务当中切换到另一个基站的服务当中时,需要尽量保证该用户的通信服务不被中断。 (3)接纳控制:在保证已经连接进移动通信服务网络的用户的正常业务使用的同时,应该尽可能地接纳更多用户,从而更有效地利用网络资源,最大化移动通信网络的综合性能指标。 (4)调度机制:使接入网络的各分组用户,能够充分合理地利用通信网络的资源,合理分配数据传输速率和分组长度。 (5)负载控制:在移动通信网络过载或即将过载时,需要即时进行网络资源调整,从而保证通信网络的稳定可靠运行。 3物联网技术与移动通信网络资源管理的契合点 通过以上的分析,我们可以看到,移动通信网络资源管理的优秀问题,即是对网络资源的合理分配问题,而网络资源得到合理分配的前提,是对资源的属性、分布等信息的全面、有效、快速的掌握,并将这些分布与控制信息可靠地传输到网络资源管理节点,通过更高效合理的智能资源分配算法,来对有限的通信网络资源进行整合安排,这些移动通信网络资源管理需求,恰恰是物联网技术所反映出的基本特征,也即是说,通过使用物联网技术,可以更加恰当、高效地完成以上的资源管理任务。 4结论 移动通信网络资源管理是移动通信网络应用的优秀问题,是无线网络通信领域研究的重要课题,其目的在于通过功率控制、切换控制、接纳控制、调度机制、负载控制等技术,在保证通信网络服务质量的前提下,合理、高效地利用网络资源,从而提高移动通信网络的综合性能。 利用物联网技术,可以很好地解决移动通信网络的资源管理问题,并且物联网在信息采集层上的优势,可以更加全面、实时地采集移动通信用户的非隐私眭信息,从而提高移动通信应用的商业价值。因此,研究基于物联网技术的移动通信网络资源管理技术,是值得我们下大力气研究的课题。 通信网技术论文:数据通信网技术及其在电力通信网的应用 【摘 要】本文通过数据通信的构成原理、交换方式及其适用范围、数据通信网络协议及解决方案的论述。重点对阳泉电力数据通信网采用IP over MSTP模式、自治域分配、MPLS VPN、网络拓扑结构等技术特点进行了介绍,并展望未来美好的应用前景。 【关键词】数据通信;构成原理;网络协议 引言 数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。数据通信通过传输信道将数据终端与计算机连接起来,使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。近年来,山西电力在省级骨干光纤网和市级光纤传输网的基础上建设覆盖面广泛的数据通信网络,为电网安全公司提供营销自动化、信息化建设服务。 1数据通信交换方式及适用范围 通常数据通信有三种交换方式: (1)电路交换:电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时,使用同一条实际的物理链路,通信中自始至终使用该链路进行信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共享该电路。 (2)报文交换:报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储一转发的方式可以提高中继线和电路的利用率。 (3)分组交换:分组交换是将用户发来的整份报文分割成若干个定长的数据块(称为分组或打包),将这些分组以存储一转发的方式在网内传输。 各种交换方式的适用范围: (1)电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的公用数据网(CSPDN)等通信网络中。前两种电路交换方式系传统方式,后一种方式与公用电话网基本相似,但它是用四线或二线方式连接用户,适用于较高速率的数据交换。正由于它是专用的公用数据网,其接通率、工作速率、用户线距离、线路均衡条件等均优于公用电话网。 (2)报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信。由于这种方式,网络传输时延大,并且占用了大量的内存与外存空间,因而不适用于要求系统安全性高、网络时延较小的数据通信。 (3)分组交换是在存储一转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及报文交换的优点。它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高,成本较低,并可在不同速率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。 2数据网络解决方案 绝大多数的数据网络可以归为局域网(LAN)或广域网(WAN)。 2.1局域网 由计算机、网络接口卡、传输介质、网络通信控制设备以及外围设备组成。局域网使得企业可以利用计算机技术有效地共享文件或打印机。局域网把数据、通信、计算机和文件服务器紧密地结合在了一起。 局域网主要完成以下工作:(1)在有限的地理范围内运转;(2)允许多个用户同时接入高带宽物理介质;(3)提供本地服务的全时连接;(4)互连物理上相邻的设备。 2.2广域网 随着计算机的相互连接,计算机、打印机和其他设备可以跨越广域网进行相互通信、共享信息和资源,以及接入互连网。以下是一些常用的广域网技术:(1)模拟调制解调器(2)综合业务数字网(ISDN);(3)数据用户线路(DSL);(4)帧中继(FRAME RELAY);(5)异步传输模式(ATM);(6)T传输系列和E传输系列;(7)同步光纤网(SONET) 3 阳泉电力数据通信网应用及特点介绍 山西电力市级数据通信网在已经建成的山西电力骨干光纤网络和市级光纤传输网的基础上建设,形成覆盖地调-集控站、受控站、直属单位,市-县-营业站、供电所、35kV站的数据网络,为各类数字化业务提供高密度高带宽数据接入和电路组织。为山西省电力公司和市级供电公司的生产、信息化建设服务。 阳泉电力数据通信网负责市网下属各类站点单位的数据业务接入和汇聚;该市级数据通信网主要在地调与现有省级骨干数据通信网进行互联,实现全省MPLS-VPN组网的功能,为营销、财务、NGN等系统业务的全省大集中运行模式提供条件;同时市级电力数据通信网在县调与现有省级骨干数据通信网进行互联,在地调发生故障的情况下,提供市至县的故障时网络管理排错备用数据通道。 组网电路原则上采用IP over MSTP模式,利用传输设备提供以太网汇聚或透传通道实现数据通信网设备之间的连接。 3.1自治域分配方案 山西电力已经建成的省骨干以及即将建设的各地区市级数据网将使在网路由器设备达到近2000台,如果仍然运行在一个AS内,不利于网络管理的扁平化和整个数据网的稳定运行。所以山西电力数据网将划分为多个自治域(AS)。省骨干网络为一个单独的AS,各地市新建设市级网络为一个单独的AS,既方便了各地市独立部署本地业务,也实现了网络管理的扁平化,也大大减少了路由收敛时间,提高了地区内业务部署的灵活性。阳泉市级数据网ASN为65529。 3.2 MPLS VPN解决方案 由于山西省电力骨干数据网与阳泉市级电力数据网处于两个不同的AS域,因此必须考虑跨越的MPLS VPN解决方案。 省骨干网地市优秀节点与阳泉市级数据网优秀节点之间采用VRF-VRF方式实现MPLS VPN的跨域连接。省骨干网阳泉地区优秀节点(7609-1,7609-2)与阳泉市级数据网优秀节点(NE40E-1,NE40E-2)之间采用静态路由;阳泉市级数据网优秀节点(NE40E-1,NE40E-2)向省骨干网阳泉地区优秀节点(7609-1,7609-2)Loopback地址路由;阳泉市级数据网优秀节点(NE40E-1,NE40E-2)之间采用OSPF路由协议。 3.3网络拓扑 连接层次多少是由网络规模和网络中信息传输的流向和流量决定的,通常有三层: 优秀层、汇聚层和接入层。阳泉市级电力数据网采取三层结构:优秀层、汇聚层、接入层。采用三层方式结合合理的路由规划,可以实现网络的带宽合理利用,尽量减少路由条数。 市级电力数据通信网网架层次结构如下: 地调为市级电力数据通信网的优秀节点,设置2套市级网优秀路由器设备。分别出GE口与地调现有省级网骨干路由器互联,出GE口与县调汇聚路由器设备互联,出FE口与集控站、操作队站、所有110kV站和分公司直属单位互联。 县调为汇聚节点,设置汇聚路由器设备1套。出GE口接入市级网优秀路由器设备,出FE口与县调现有省级网接入路由器互联,各35kV站、供电所、县级营业站的接入路由器使用FE口采用点对点方式接入县调汇聚路由器。 各220/110/变电站和驻市单位设置1套市级网接入路由器设备,直接接入地调市级网优秀路由器设备。 各县局所属35kV变电站、营业站、供电所设置1套市级网接入路由器设备,直接接入县调汇聚路由器设备。 4结束语 近年来,山西省电力公司信息化应用进入快速发展轨道,在主干光传输网基础上建设的数据通信网络,实现了电网营销、电能量采集办公OA、生产MIS、无人值班变电站视频监控等各类数据业务,综合信息管理系统和经营管理系统建设得到快速发展。在“数据集中、管理分层”的总体思路指导下,任一个应用系统需要交互和传递的信息量均呈几何级数增长,尤其是各种信息数据库和企业资源管理系统的建设应用,对网络带宽、设备可靠性、稳定性提出了更高的要求。数据通信网技术应用为地区电网的信息化管理带来前所未有的高效与便利,必将提高电网安全生产、营销服务的优质服务水平和现代化管理水平,对未来建设智能通信网络奠定了良好基础。 通信网技术论文:EPC物联网技术在通信网络设备管理中的应用 摘要:针对传统通信设备资源管理自动化水平有限的问题,将EPC物联网技术和通信设备资源管理相结合,提出一种基于EPC物联网的通信设备资源信息管理模式。该方法实现了基于技术的三层结构的Web应用,较为全面深入地应用了EPC编码技术、RFID技术、天线理论和EPCIS理论,结合网络技术、数据库技术与中间件技术,实现了通信设备的主动式管理、远程跟踪和实时监控功能。 关键词:物联网技术 EPC编码 射频识别 通信设备 1 引言 随着通信企业规模的发展与建设,通信设备和各种备品备件的采购数量不断增加,进而对通信网络设备和备件的实时监控和安全管控能力提出了更高的要求。传统的通信设备管理只是简单的将设备信息档案化,却不能实现实时跟踪或位置定位,更不能及时进行设备信息的更新与维护,依然处于被动式的管理模式,在一定程度上阻碍了通信企业网络建设发展的需要。 物联网(The Internet of things)是新一代信息技术的重要组成部分,是通过各种信息传感设备按照约定的协议,在互联网的基础上,对物品信息进行采集和传输和信息交换。物联网一般由EPC编码体系、射频识别子系统(RFID,Radio Frequency Identification)和信息系统(EPCIS,EPC Information Services)组成。其工作原理是读写器从EPC标签中得到标识物品的特定且唯一的代码,然后与互联网相连接,通过信息系统得到设备的详细信息,从而实现了设备信息实时的跟踪、交流、共享与管理。 本文将EPC物联网技术和通信设备资源管理相结合,设计了一种基于EPC物联网的通信设备资源信息管理系统。较为全面深入地应用了EPC编码技术、RFID技术和EPCIS理论,结合网络技术与数据库技术,实现了通信设备的主动式管理、远程跟踪和实时监控功能。 2 系统总体设计 本文系统平台的开发模式选用B/S(浏览器/服务器)。其最显著的优点就是系统软件运行于服务器而与客户端无关,它克服了C/S模式中由于客户端规模变大而导致扩展与维护困难的缺陷。本文设计采用B/S模型架构和基于.NET标准的开发模式,来满足系统功能和性能方面的需要。系统框架体系主要分为五层,如图1所示。 数据层位于最底层,采用数据库实现对数据的存放,数据库采用关系型数据库,本文采用SQL Server 2008来存储和管理系统的信息数据,实现对系统需要的信息数据的创建和连接。应用层分为数据服务层和Web服务层两个子层。其中数据服务层是用来实现与数据库的交互,即完成查询、插入、删除和修改数据库中数据的功能。通过数据库之间的访问来实现数据共享;Web服务层里包括了实现各种业务规则和逻辑的Web服务组件,并为表现层提供访问这些业务逻辑的接口。网络层是信息双向传输的中介,实现表现层与应用层之间的信息传输与联系。最上层是表现层,通过电脑终端和Web浏览器以网页的形式访问系统。 该模型实现的流程是:电脑终端通过Web浏览器登录到互联网,通过互联网连接到服务站点,先向Web服务器发出客户请求,然后Web服务器通过Web服务组件将请求转发给通信设备信息管理系统,经过EPC信息服务器调用EPC数据库中的数据,并按照终端的操作需求对相应的数据进行处理,最后处理结果返回给电脑终端,从而完成整个过程。 在这种B/S体系结构下,本文客户端和应用层服务器采用来进行设计和实现,服务器端脚本选择微软公司针对.NET平台量身打造的C#语言,通过这种方法降低了客户端与服务器之间的交互频率,提高了程序运行效率,基本实现了客户端的零安装,可以快速、高效、灵活的实现系统功能。 3 系统实现的关键技术 在系统实现过程中,根据实际生产需求,设备远程跟踪模块必须包括EPC查询模块、设备远程跟踪模块,这其中涉及到以下关键技术。 3.1 EPC编码结构 在EPC码查询中,每一个设备都被提供一个EPC码。EPC编码体系要遵循新一代的与GTIN兼容的编码标准,EPC编码结构采用一个比特串(如一个二进制表示),主要是由一个头字段加上另外三个字段数据组成,头字段是EPC的版本号,另外三个字段数据依次为域名管理者、对象分类和序列号。 3.2 EPC中间件(Savant) 当EPC标签被加到每件设备上后,在设备的生产、运输和销售过程中,产品的电子编码数据流将会不断地被读写器采集到,读写器在获取电子标签的信息后,首先由EPC信息系统中的Savant中间件进行数据处理。Savant是连接电子标签、读写器和企业应用程序之间的纽带,它被置放于信息网络与读写器的之间,用于处理和加工读写器传送过来的信息流和数据流。Savant作为一种软件,擅长处理海量咨询、灵活过滤数据。 3.3 对象名解析服务(ONS) 对象名解析服务的添加,主要是为了配合Savant中间件根据设备的电子代码查找相关的信息的同时,实现寻址的功能。ONS是联系前台EPC中间件Savant和后台EPCIS服务器的网络枢纽。ONS是一个分布式的系统架构,主要由映射信息、ONS服务器和ONS缓冲存储器组成。在ONS服务解析过程中,目前只是将EPC标签的前三段,即标头、EPC管理者和对象分类号作为查询条件。 ONS工作原理与互联网中的DNS服务器在Internet中的工作非常相似,DNS是提供Web站点的域名解析的,而ONS是根据物品的EPC码来查询,返回的是EPC信息的URI,即为Savant指明了存储这个产品信息所在的服务器,从而获得EPCIS服务器上更多的设备相关信息(如设备名称、规格、生产厂家、生产日期、用途等),并将关于这个产品的信息进行传递。 3.4 通信设备远程跟踪模块 设备跟踪主要依赖于EPC代码,当某个设备被EPC代码定义后,EPC代码将一直跟随在设备或设备的包装箱上,这样产品就进入了整个流通过程。EPC信息携带着设备名称、单位、数量等信息。在设备的每一个环节中,读写器也会不断的收集EPC代码并进行实时的分层式更新,并存入数据库。这样就可以在通信设备管理系统中做到对设备的实时跟踪和位置监控。当二级部门使用时,也要对设备信息进行信息录入。设备的跟踪主要依靠EPCIS信息系统中ONS解析、PML等关键技术。 3.5 系统数据库的设计 数据库是所有信息资源的存放地,所有用户的信息以及系统重要资源都储存在数据库中,所以建立一个信息全面、组织有序的数据库对系统的高效运行是至关重要的。本系统采用SQL Server 2008作为数据库应用软件,建立系统所需的各种信息表组成本系统的数据库,比如有设备信息表,设备位置跟踪表、设备交接部门表等等,这样,通过SQL语言检索就可以实现对数据库中相关信息的查找、修改、更新等操作。在系统使用中,使用的SQL Server提供的程序来实现对数据库的连接,利用提供的专门的组件来实现对数据库的访问和存取,对于数据库之间进行的交互,可以通过利用对象模型中的DataSet对象和Connection对象来实现。 4 结语 基于EPC物联网通信设备信息跟踪系统的设计,实现了基于技术的三层结构的Web应用。较为全面深入地应用了EPC编码技术、RFID技术和EPCIS理论,是针对物联网发展过程中,EPC物联网在通信设备跟踪技术的初步探索,说明了建设基于EPC物联网通信设备实时共享思想的可行性,对于促进物联网技术应用及对物联网技术的发展具有积极意义。可见,建设EPC物联网通信设备管理系统是共享式物品管理的可行技术,更是一项先进技术,值得大力推广与应用。 通信网技术论文:OTN组网技术在电力通信网中的应用 摘 要 分析了当前电力通信传输网承载业务的变化趋势,介绍OTN技术的特点。结合电力通信系统对光通信网络的新要求,在现有网络基础上应用OTN技术建设新型的电力系统信息通信承载网。在骨干层,采用OTN解决大颗粒业务的传送需求。 关键词 OTN 电力通信网 组网 1 引言 许多国家都致力于现代化的电力网络的发展,它对于能源的有效使用,可再生能源的转换,温室气体排放量的减少以及建立持续稳定繁荣的经济都起到及其重要的作用。如今电网的功能不仅仅是单一的实体,它能够融合多种网络,多家发电公司,协调不同层面信息的交替,改变以往只有手动控制的操作。随着坚强智能电网的建设和发展,电网调度系统实施更大范围更多调度点的资源调度、电网大规模全过程的实时监视、实时控制、实时保护及智能分析、计算、告警等逐步向动态、在线模式转变。作为电网一次系统安全生产的重要支撑系统,通信网面向的业务用户、业务种类、业务流量及业务范围将发生巨大变化,电力通信网则必须满足电网在正常运行和应急状态下对各类电网信息的传输需求。 数据通信带宽业务发展迅猛,以GE/10Gb/S、GE/2.5Gb/S、POS/10Gb/s接口为代表的数据业务大量涌现,给电力通信网提出了更高要求:容量更大、成本更低、快速灵活部署和业务调度、扩展能力强、可靠性高及OAM功能完善[1]。业务种类及业务流量的增加,就需要为大颗粒的业务提供传输通道,目前的电力通信网大多基于传统的SDH、DWDM技术,只解决了传输容量,没有解决节点业务调度的问题,在网络扩展能力、业务保护能力、业务监控与维护等方面缺乏有效的措施。为了解决这些不足,新型光传送技术OTN(Optical Transmission Network)越来越受到重视。 2 技术特点 OTN是面向高速率的下一代传送网的重要传送层技术,综合了SDH及WDM的优点,可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度,并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护,形成以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。定义为由一系列OTN网元经光纤链路互联而成,能够按照ITU-T G.872的要求提供有关客户层的传送、复用、选路、管理、监控和生存性功能的网络。其节点设备的交叉颗粒基于ODUk(k =l、2、3),可以实现至少2.5 G带宽颗粒的交叉,业务更加透明,具有强兼容性[2-4]。 OTN系统以DWDM为基础平台,引入了OCH层,其优秀技术则包括OTN交换技术和G.709的接口技术。标准定义的OTN体系结构包括光交叉、电交叉、G.709接口和控制平面等优秀技术。OTN很好的结合了传统SDH/SONET和WDM的优势,对于各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。在光域,OTN可以实现大颗粒的处理,提供对更大颗粒的2.5G、10G、40G业务的透明传送能力,具有WDM系统高速大容量传输的优势;在电层,OTN使用异步的映射和复用,把SDH/SONET的可运营可管理能力应用到WDM系统中,形成了一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量调度的网络。OTN技术的关键优势之一是,将SONET/SDH等多种网络和服务无缝集成到一个共同的基础设施中,并且可以提供全新的以太网、存储和视频应用。OTN支持很好的结合了光域和电域的处理技术,相对于传统的DWDM和SDH网络来说,有诸多技术优势。 3 OTN组网的优势 虽然WDM 系统极大地提高了光纤传送效率,能够支持大颗粒业务的传送, 但是受波分技术限制,波长以点对点形式进行配置,无法进行动态调整,资源利用率不高,业务调整灵活性不够,一旦业务的流向发生变化,调整起来非常复杂。WDM 业务间的调度主要依赖ODF 上的物理调度,网管只有对光层的性能进行监控,排查故障手段少,维护难度较高。OTN 以多波长传送、大颗粒调度为基础,综合了SDH 及WDM的优点,可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度,并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护,形成一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。 OTN在波分层面的功能相互兼容,同时具备ODU1、ODU2、ODU3级别的交叉能力和保护能力,可以承载40Gb/s、10Gb/s及2.5Gb/s速率的业务。承载GE速率业务具有优势,通过网管配置,能够实现灵活业务调度和提升端到端电路的可控性,但对于更细颗粒的性能监测和故障管理能力不足,所以OTN在城域网内可以替代波分承载GE以上的大颗粒业务。为了促进互联网业务的发展,有效提高网络业务疏通能力,建立传输业务直达通路,引入OTN技术,建设OTN网络,以满足数据网络扁平化的需求。引入OTN的策略主要是为了配置OTN的线路系统,与具有ODU1/OCh交叉连接功能的节点共同组建OTN和WDM,为IP网传输承载高速链路(GE、10GE)。如图1所示,网络优秀层组成MESH网络结构,采用10G/40G通道混传方案,可承载10G、40G和GE等业务;汇聚层采用环形网络结构,所有环网下挂于优秀层网络。跨环业务按照电交叉设计,做到全网无阻塞任意调度,为业务快速开通和灵活调整提供硬件基础。 4 OTN技术应用于电力通信网 4.1 组网模式的研究 光通道的管理能力不足,这是传统WDM设备无法克服的问题,波长级的交叉也显得颗粒过大,带宽利用率不高。而SDH设备因交叉颗粒较小而影响整体的交叉容量,级联监视能力弱、缺乏高速光接口和开销过大等缺陷,导致SDH设备不适合在大容量的骨干层应用。OTN电交叉设备的出现,在SDH和波分设备间起到桥梁作用,弥补了两种传统传送体制间的空白。ODUk级别的交叉颗粒比SDH的VC4颗粒要大,但比WDM的波长交叉灵活,可对整个传送路径进行完整高效的端到端管理。因此,OTN设备适合部署在汇聚层和骨干层,组网方式如图2所示。 骨干层的OTN设备提供以太网物理线路接口,承载分组业务,并映射到ODUk,以ODUk为调度颗粒进行交叉,主要应用在骨干层需要利用OTN体制大颗粒交叉调度的场合。接入层和汇聚层的分组业务经过本地的带宽管理和优先级调度后,以以太网或其他形式接口送往骨干层设备,骨干层将其封装到ODUk进行大颗粒的疏导和管理,简化网络配置和管理层次。 通信网技术论文:中兴接入网技术在铁路通信网的应用 摘要:随着社会经济不断的增长,科学技术不断的进步,我国的铁路现代化进程也相应的加快了前进的步伐,铁路相应的事业对于通信行业的发展也提出了更高的要求。目前,铁路通信网提供的传统电话业务已经不能够满足现代社会所需要,尤其是随着它冲入市场,铁路通信已经不断的发展出了很多新的业务。 关键词:中兴接入网,技术,铁路通信网,应用 随着我国科学技术不断的进步,我们已经进入了信息网络时代,这也给铁路的通信网不断革新提供了更多广阔的发展空间。从1997年起,铁道部就决定在未来三年之内就要基本建好长途交换网、数字传输网和数据通信网三个基本的网络,不断的推进本地通信网络的有效建设,为铁路通信网本身各种业务的有效开展和冲入市场打下良好的基础,使得中国的铁路信息化工程在建设的过程中有一个很大的突破。目前,铁路信息系统的有效建设正在不断的开展,这就相应的对通信方面的服务和业务提出了更高、更好的要求。这样要求不光需要大量的电话业务,而且还大量的需要图像业务和数据业务。综合业务用户接入网目前是一个解决铁路通信现代化的有效手段。铁路接入网的有效启动已经成为了铁路通信建设中一个必不可少的重要部分。 中兴通讯的铁路通信网建设方案 目前,我们根据铁路通信网自身的特点对中兴通讯积极参与制定相应的铁路本地网综合业务接入网方案,并且也取得了很好的效果。1997年10月,铁道部在广州的接入网演示会上,中兴通讯行业作为唯一一家接入网厂家展现出了自己创作的三网合一的中兴ZXA10综合接入网技术,并且取得了很好的成效。从97年底到98年中旬,中兴通讯企业就先后已经和广州、沈阳、上海、柳州、哈尔滨、北京、兰州和郑州等地的铁路局鉴定了相应的中兴接入网合同,并且在相应地方的铁路本地网建设中都充分有效的发挥了其应有的作用。 针对铁路自身的实际情况,中兴通讯企业相应的提出了自己的解决方案,具体情况如下: 1.对于铁路接入网一些较为复杂的情况,大多数的沿线小站都是以链形的方式进行开展的,在一些较大的通信站相应的设置光线路终端,接入当地交换机;对于一般的通信站则要设置有V5功能的光网络单元,剩下的中间小站就可以设置成为光网络单元。 2.传输系统则是采用内置式84mbit/s SPDH或者是采用内置式155mbit/s SDH的组网,由于后者的容量相对较大,机架的体积就会减少,这种内置式比较适合铁路小站中较小的机房空间使用。接入网和光传输维护管理工作融为一体,在四纤插分复用器处为全交叉。这样可以有效的实现环路方面的保护。 3.有效的利用具有V5功能的光网络单元,这样就能接入当地本地交换机,由于光网络单元具有很好的交叉功能,因此,光网络单元之间的相互连接就不用通过光线路的终端就能进行了。 4.自动电话的交换功能是通过接入网到交换机完成的。在中间小站中,自动电话是就近的接入带有V5功能功能的光网络单元,接入当地本地的交换机的。 5.接入网设备必须要相应的提供调度系统的透明通道。 6.对于专用电话的实现方式来说,它和调度系统的实现方式是相同的。 7.对于区间通话来说,有两种方式:如果在光缆的某一个地方有所中断,那么就能通过光传输系统的公务电话来进行区间应急通讯的有效实现;通常情况下实现区间同化功能都是通过交换机的中兴功能来进行的。 8.数据通讯。在中兴ZXJ10交换机侧提供2B+D接口和X.25节点机相接,这样就能提供V.24或者是V.35接口;在每个光网络单元都是能够通过2B+D提供64bit/s的数据接口;通过对子速率复用器提供19.2kbit/s,9.6kbit/s的数据接口。 9.网管系统。中兴的ZXA10综合接入网是进行统一的维护和管理,目前,中兴可以提供Qc的接口,在有Q3接口的网管中心后,就能够升级过度到Q3接口;对于维护和管理接入网并进行统一的网管出了要对接入网进行相关工作,还要对内置式传输系统进行统一的网管。 10.无线接入。区间进行无线接入的时候一般采用的是隔站设置无线基站的方式,这样才能实现各个区间通讯处的电话通信。我们这里采用的是ZXDWLL和ZXWLL系统。如果采用数字化CDMA的ZXDWLL系统的方式,那么就能够满足将来数据和图像方便的传输。 11.内部协议的接入网。如果采用了本地的交换机,就可以实现同种机型的无缝组网,这样可以省掉OLT相关设备,中兴的ZXA10综合接入网承当的是柳州铁路局柳黎线的接入网工程,这就是所谓的内部协议方式。 组网实例 郑州的客票系统 我们采用传输内置式的155kbit/s的光传输系统,组成环形网和链形网。在光网络单元上提供的自动电话音频接口。售票终端则是通过接入网提供的票务中心和通道进行相连,这样就可以有效的实现了客票的互联。结构如图1所示: 图1郑州客票系统 广铁集团焦柳线张怀段接入网 传输就是采用的是ZXSM-150M SDH,中兴ZXA10综合接入网就可以分别在湖南的张家界和怀化进行信令的相互转换,把转换设备接入本地交换机,剩下的小站则根据不同的行政区域进行不同方式的接入。如果是隶属不同电务段的ZXONU之间业务要进行互联则是通过两地OLT和MFM之间的时隙交叉来完成和实现,双方都应当考虑可以采用中心功能来实现调度功能的试验方法。 总结 综上所述,随着我国科学技术不断的进步,铁路信息系统也在不断的发展完善。综合业务用户接入网目前是一个解决铁路通信现代化的有效手段。铁路接入网的有效启动已经成为了铁路通信建设中一个必不可少的重要部分。 通信网技术论文:OTN组网技术在电力通信网中的应用 摘 要: 分析当前电力通信传输网承载业务的变化趋势,介绍OTN技术的特点。结合电力通信系统对光通信网络的新要求,在现有网络基础上应用OTN技术建设新型的电力系统信息通信承载网。在骨干层,采用OTN解决大颗粒业务的传送需求。 关键词: OTN;电力通信网;组网 0 引言 随着坚强智能电网的建设和发展,电网调度系统实施更大范围更多调度点的资源调度、电网大规模全过程的实时监视、实时控制、实时保护及智能分析、计算、告警等逐步向动态、在线模式转变。作为电网一次系统安全生产的重要支撑系统,数据通信网承载的带宽业务发展迅猛,以GE/10Gb/S、GE/2.5Gb/S、POS/10Gb/s接口为代表的数据业务大量涌现,给电力通信网提出了更高要求:容量更大、成本更低、快速灵活部署和业务调度、扩展能力强、可靠性高及OAM功能完善。业务种类及业务流量的增加,就需要为大颗粒的业务提供传输通道,目前的电力通信网大多基于传统的SDH、DWDM技术,只解决了传输容量,没有解决节点业务调度的问题,在网络扩展能力、业务保护能力、业务监控与维护等方面缺乏有效的措施。为了解决这些不足,新型光传送技术OTN(Optical Transmission Network)越来越受到重视。 1 技术特点 OTN,通常也称为OTH(Optical Transport Hierarchy),是G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代光传送体系。OTN综合了SDH的优点和DWDM的带宽可扩展性,解决IP业务的超长距离、超大带宽传输问题,是承载宽带IP业务的理想平台,代表了下一代传输网的发展方向。 从电域看,OTN保留了SDH的许多优点,如多业务适配、保护倒换、管理监视、分级复用和疏导、故障定位等。同时扩展了新的领域,如提供大颗粒的2.5G、10G、40G业务的透明传送,支持对多域、多层网络进行级联监视,支持带外FEC等。 从光域看,OTN将光域划分成OCH(光信道层)、OMS(光复用段层)、OTS(光传送段层),OTN允许在波长层面管理网络,并支持光层提供的OAM(运行、管理、维护)功能,并提供了带内和带外两层控制管理开销[1]。 2 OTN组网的优势 OTN作为具有光电联合调度的大容量组网技术,同时具备完善的节点和线路技术,可在光域及电域实现波长及子波长业务的交叉调度,形成以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。OTN在波分层面的功能相互兼容,同时具备ODU1、ODU2、ODU3级别的交叉能力和保护能力,可以承载40Gb/s、10Gb/s及2.5Gb/s速率的业务。引入OTN的策略主要是为了配置OTN的线路系统,与具有ODU1/OCh交叉连接功能的节点共同组建OTN和WDM,为IP网传输承载高速链路(GE、10GE)。网络优秀层组成Mesh网络结构,采用10G/40G通道混传方案,可承载10G、40G和GE等业务;汇聚层采用环形网络结构,所有环网下挂于优秀层网络。跨环业务按照电交叉设计,做到全网无阻塞任意调度,为业务快速开通和灵活调整提供硬件基础。 3 OTN技术应用于电力通信网 3.1 组网模式的研究 波长级的交叉颗粒太大,光通道的管理能力不足,带宽利用率偏低,这是传统WDM设备无法克服的问题。而SDH设备因交叉颗粒较小、开销过大、级联监视能力不强和缺少高速光接口等缺陷,不适合在容量较大的骨干层中应用。OTN则在WDM和SDH间起到桥梁作用:ODUk的交叉颗粒比SDH的VC4颗粒大,但比WDM的波长交叉灵活,可对整个传送路径进行有效的端到端管理。因此,OTN设备适合部署在汇聚层和骨干层,组网方式如图1所示。 骨干层主要应用在需要利用OTN大颗粒进行交叉调度的场合。利用以太网物理线路接口来承载分组业务,并映射到ODUk,以ODUk为调度颗粒进行交叉。经过本地的带宽管理和优先级调度后,接入层和汇聚层的分组业务以以太网等接口形式送往骨干层设备,骨干层将其封装到ODUk进行大颗粒的管理和疏导,简化管理层次和网络配置[2]。并且,OTN接入层可灵活接入GE、2.5Gbit/s等业务,实现GE、2.5Gbit/s业务在同一个波道混传,有效提高了波道利用率。 新建的OTN网络,可以用于承载现网所有的数据业务,其大容量又很好地满足了今后的业务扩容需求,并通过OTN的灵活保护机制实现业务端到端的保护能力及多重保护机制,对于网络的平稳渐进的发展奠定了良好的基础。 3.2 应用方式研究 由于各地区局汇聚大量IP业务至省公司,故以分层的原则建设省级OTN传输网。传输网络分为骨干层、汇聚层和接入层,依托各500kV变电站建立骨干层,各地区局、220kV变电站及发电厂则通过500kV站接入骨干传输网。在大颗粒数据业务特别集中的区域选择Mesh组网方式,在数据业务发展规模适中的区域选择环网组网方式,以达到光纤资源使用率高、光方 通信网技术论文:传输通信网技术应用管理 编者按:本论文主要从多业务传送平台MSTP;自动交换光网络ASON;城域波分DWDM;光传送网OTN;末端接入技术等进行讲述,包括了MSTP的技术特点、MSTP的应用分析、ASON的技术特点、ASON的应用分析、城域CWDM最显著的特点是能够显著降低城域传送网的建设成本和运行维护成本等,具体资料请见: 【摘要】目前,通信业处于急剧变革的时代,业务的发展导致电信网产生巨大的变革,未来的业务发展也对传输网络的技术提出了新的要求。本文主要分析阐释了“多业务传送平台(MSTP)、自动交换光网络(ASON)、城域波分(DWDM)、光传送网OTN、末端接入技术”等五种主流技术及它们的应用。 【关键词】传输网络技术通信技术平台网络 随着通信技术在信息化建设领域的发展,传输网络技术的发展也是日新月异。各种光传输技术(如ASON、MSTP、DWDM等)的逐渐成熟并且进入商品化,传输通信网络带宽需求正大幅度提高,利用SDH等传统传输网络技术构建的通信基础网络已成为新的网络发展瓶颈。此外,由于信息的生产、传播、交换以及应用对国民经济和国家安全有决定性的影响,所以与其它行业相比,传输通信更具有特殊意义。在此主要讨论传输通信网络目前的主流技术及其应用。 1多业务传送平台MSTP 1.1MSTP的技术特点。MSTP是一重可以对多种业务进行处理和传送的传输技术,可在传输设备上直接提供以太网或ATM接口,并且对数据业务具有收敛、汇聚功能,适合承载以TDM业务为主的混合型业务,有利于降低网络综合成本。MSTP技术适合应用于汇聚层和接入层。 1.2MSTP的应用分析。目前MSTP主要承载IP网的中继电路、扩大数据网的覆盖范围(如作为IP城域网的接入节点)、数据业务(IP、ATM/FR)的接入等。 2自动交换光网络ASON 2.1ASON的技术特点。基于ASON/GMPLS的网格状(Mesh)组网架构的智能光网络是光网络最重要的发展方向之一。ASON技术特点主要有分布式控制层面,网格状(Mesh)组网架构,基于GMPLS流量工程,支持1+1保护、M:N保护和Mesh恢复等多种保护和业务恢复方式。 2.2ASON的应用分析。 ①组网方式以单个控制域为主。目前由于域间协议(E-NNI)尚不成熟,多域联合组网存在互联互通问题,建议在单域范围内组网。目前技术比较成熟的网络规模一般在50节点以下,考虑到标准成熟期内网络扩容,初期组网规模控制在25个节点以下。 ②ASON网络与传统网络融合。在组网时应充分利用原有SDH网络作为ASON网络的补充。如需要对原有SDH网络进行较大规模的ASON升级,技术和经济上都是不合适的,可采用智能化集中控制网管的方式把这些传统SDH设备划归为一个控制域,由集中控制网管来实现智能化的集中管理。 ③ASON网络运维。ASON网络投入运行后,维护人员需要更新原有的维护方法,维护好网络并提出网络优化的需求。以下方面是网络维护的重点:a、实时监控网络运行;b、主动响应网络故障。 ④承载业务。ASON网络如能覆盖全地市,可与现有的SDH网络互为备份,分担业务,其上可承载大客户专线、3G移动业务、固话业务等。 3城域波分DWDM 3.1DWDM的技术特点。采用光分插复用(OADM)设备构成的DWDM环网,波长透明性使DWDM技术适合本地传输网的多业务传送,并在容量和可扩展性方面具有优势。 城域DWDM利用波长转换器适配各种传输信号,传输容量大;通过子速率复用,实现单波长多业务,提高单波长的带宽利用率高。可以利用DWDM环网为数据业务提供物理层的快速保护,可以向用户提供多种级别的业务服务。此外,在现行城域OADM/OXC传送平面的基础上,增加自动交换光网络(ASON)的控制层面功能,可以提供波长级或波长组级别业务的大颗粒分配。城域CWDM最显著的特点是能够显著降低城域传送网的建设成本和运行维护成本,支持多业务接口;标称频率涵盖了单模光纤系统的O、E、S、C、L等五个波段,系统波长数支持8波和16波。3.2DWDM的应用分析。DWDM应用于汇聚层。主要解决IP汇聚点到BRAS之间的带宽不足,网络结构大多为物理路由的环形,采用光通道保护方式。可承载IP、租波长业务、IPTV业务等大颗粒业务。 充分考虑业务需求的分布和发展趋势,结合地理、光缆资源情况,选择合适的建设方案。为降低建设成本,在满足业务需求的前提下,优先选用GE接口,选择合适的波道速率,如果IP业务需要升级到10GE,优先选择10G波分系统。根据实际情况可以采用OADM方式,保证城域波分系统可平滑扩容。 鉴于DWDM系统扩展的成本大大降低,以及支持的业务种类丰富、带宽充裕,应用DWDM技术,采用IPOVERDWDM方式传送数据业务,尤其对于骨干层管道资源、纤芯资源比较紧张的传输网络显得尤为必要。 4光传送网OTN 4.1OTN的技术特点。所谓OTN,从功能上看,就是在光域内实现业务信号的传送、复用、路由选择、监控,并保证其性能指标和生存性。它同SDH传送网一样,满足传送网的通用模型,遵循一般传送网组织原理、功能结构的建模和信息的定义,采用了相似的描述方式,因此,许多SDH传送网的功能和体系原理都可以移至OTN。OTN综合了SONET/SDH的优点和DWDM的带宽可扩展性。 5末端接入技术 5.1光纤接入技术 主要实现技术主要包括点对点技术(如点对点光以太网)和点对多点无源光网络技术(如EPON、GPON等)两大类。 大客户接入选择“155Mb/sSDH设备+光纤”的接入模式,能提供较好的网络保护、灵活的组网方式和强大的网管功能,运营商可以向大客户提供高质量、高可靠性、多类型的业务,满足用户的不同需求。此方案传输系统建设成本较高。 EPON技术基本成熟,有少量试验网应用。GPON技术能够很好的承载TDM和语音业务,是未来主要宽带光纤接入技术之一,技术标准处于完善之中。 5.2无线接入技术 ①WiMAX具有建网快、带宽大的优点,可快速提供各种业务接入,可以组建城域网范围内的综合业务网络,今后具备进一步漫游接入的潜力。WiMAX有四个应用场景和发展阶段。分别为固定接入、游牧式接入、便携式接入及全移动方式。目前即将商用的为固定接入方式,支持视距、非视距传输,支持点到多点传输和Mesh组网,支持多种业务类型。 ②WLAN可提供无线高速数据业务,是未来的重点发展方向。主要用于机场、酒店、会展中心等热点地区覆盖,热点地区建设可与其它无线技术的室内覆盖结合起来,通过室内分布系统的方式实现对公共场合的WLAN无线覆盖,传输速率支持11Mb/s和54Mb/s。 综合考虑业务发展需求、现有网络资源状况、光缆网建设等因素,选择合适的组网技术,合理利用新技术对企业的基础建设进行科学的发展规划,可充分地适应未来的技术发展和市场需求。 通信网技术论文:无线专网技术对电力通信网建设的应用 摘要:为能够达到建设智能电网多样化需求,需要建设起接入灵活、覆盖面积广的终端通信接入网,只借助于光纤接入网络很难达到各地区、各业务的通信需求。在配电自动化中应用无线专网技术,可为供电企业终端通信接入网络的稳定发展奠定坚实的基础。基于此,文章分析了在建设电力通信网中无线专网技术的实际运用,这对于提高电力通信水平具有重大现实意义。 关键词:电力通信网;建设;无线专网技术 在日益推进智能电网建设进程下,需要构建起覆盖领域广、支持业务广泛,并且接入较为灵活的电力通信网络。如果向下延伸当前电力骨干光纤通信网络,就会存在短期内光纤布放难度大、工作量大、投资高等问题。所以,单一形式的光纤通信方式很难满足智能电网业务覆盖需求,需要尝试构建起以光纤通信为主、无线通信为辅的复合型通信网络,以便更进一步进行配套业务。 1分析电力通信网组网具体要求 1.1对可靠性要求较高 电力通信网中很多通信设备都需要在户外进行安装,在恶劣天气影响下,很难保证电力通信正常运作。所以,想要保证电力通信网设备在暴雨、大雪等环境下还能够继续稳定运作,就需要提高配电网的可靠性。 1.2对经济有较高要求 在控制电力通信网建设成本中,应将其控制在合理范围内,并充分运用现有通信资源。 1.3应运用先进的技术 我国电力通信网所使用的通信技术既需要达到当前系统容量要求,也要达到将来扩展升级容量、传输信息数据等要求。 1.4运行成本较低 要求建设快速、运行方便、维护简单,并且运行成本较低。 1.5具备完善的扩展结构 电力通信网运用的结构应具备灵活性、可扩展性,同时还能够对新的通信方式进行兼容,从而达到未来通信网络健康发展要求。 2电力无线接入技术的改善 2.1无线公网技术 无线公网技术就是充分运用公共无线网络资源,并不需要单独组建网络,前期不会有任何投入,也不会有太大的覆盖领域,还会有很多灵活的、多样化的组网接入方式。但无线公网也有不足,其无法为电力系统提供出大带宽专用数据通信,也很难确保通信网络服务水平。同时,无线公网对配电网调控一体化和自动化等功能实现的支持也是有限的,并且运营成本极高,很难达到将来电力通信网络稳定发展实际需要[1]。 2.2无线专网技术 无线专网被称为全球微波互联接入技术。因为电力通信网具备数量多、种类杂的数据采集点,这些数据采集点的单点传输数据效率并不是很强,还有很多数据采集点是在地下管沟中进行的。同时,在电力通信网平常运作中,不可避免要进行很多改造。这就需要电力通信网应拥有便捷的接入条件、高效的组网形式、稳定有序的传输保证、较为便捷的运行措施等。而无线专网具备便捷、高效的网络配置方式,其组网方式也是很灵活的。在安全性能上,无线专网技术也支持物理隔离内网与外网,具备较强的安全性能。在可扩展性上,无线专网也具有无线公网难以取得的优势。所以无线专网下的无线接入网可以最大限度上满足电力通信网一系列使用需求。目前无线网解决了很多问题,如:GPRS在线率低、公网不可靠、配用电光纤通信成本太高等问题。将来无线专网可广泛运用在整个智能电网业务各项环节中。如:传输视频(配电房监控)、移动办公(作业表单)、计量自动化(远程抄表)、门禁监控等环节中。同时,在建设新变电中,无线专网可以作为现场建设调度指挥系统,并为调试自动化设备扮演好临时通道的角色。 2.3TD-LTE技术 与其他技术体系对比而言,分时长期演进(TimeDivisionLongTermEvolution,TD-LTE)宽带技术具备完善的技术体系、较低的应用成本,这都是TD-LTE宽带技术应用的优势。由于频谱经常使用,集群应用呼叫时延并不长。在专用通信中,TD-LTE宽带技术得到人们广泛使用,也得到了相应的认可。当前,在天津和北京政务专网中,TD-LTE宽带技术得到了普遍应用。结合电力行业实际应用需求,电力行业应结合230MHz频谱资源,开发出新型的无线宽带通信系统,是建设新型县域电力通信网新的技术选择。其具有灵活的上下行调度能力,也具有承载多样化宽带服务的功能,其应用前景可谓是非常可观的[2]。 3TD-LTE组建电力行业无线专网技术使用优势 3.1可应用授权的230MHz频段 低频段具备覆盖范围大、覆盖领域广的优势,可达到县域电力通信网络中分散客户的实际需求,在此基础上,还能够很大程度上降低组网成本。因此,在广覆盖、低成本无线通信系统建设过程中,低频段是一项宝贵的、难得的频率资源。在电力领域中,230MHz频段是专用型频段,如图1所示,其覆盖距离大约为6倍左右的2.4GHz频段。但在最开始部署时无线系统并不会过高运用此频率段,如数传电台。其实通过研究发现,数传电台与2G技术体制所运用的频谱效率类似。但随着社会发展和国家进步,我国也在大力升级和改造低频段通信技术。在230MHz频段可运用TD-LTE宽带技术,完全能够取代数传电台进行工作,是在升级和改造当前电力无线通信体制,得到了我国无线电监测中心大力认可。其结合30MHz频段特点,运用相对应的无线通信技术,实现有效传输带宽数据信息,并结合传统信息系统,进而达到了建设智能化和信息化农网现实需求。 3.2具有支持大量客户同时在线功能 TD-LTE技术可对信令流程大大简化,确保系统为更多客户提供服务。在数据传输中,客户占用很多无线资源,在传输无线数据后就会输出无线资源,大大强化了利用无线资源效率和质量。其每个扇区支持超过约2500个客户。并且,TD-LTE技术还具有实时在线功能,不但可以达到业务实时性要求,而且还能够提高业务整体效率。 3.3具备承载多种高宽带服务能力 TD-LTE技术组建的无线专网可以承载很多项业务,如:配电自动化、普通语音、高速数据、采集用电信息、流媒体等,从一定程度上达到了智能化农网建设需求。 3.4频谱水平高 结合实际情况来讲,在无线通信行业中,频谱资源还不是充足的。TD-LTE能够使用不同宽度的频谱,体现了其使用的灵活性、高效性特征。 3.5具有时延优势 TD-LTE运用扁平化组网方法后,减少了网元层次,所以提高了数据传输的及时性。 3.6可确保用户身份信息的安全 在TD-LTE系统中运用两种保护机制来保护用户身份,即:临时身份标识机制、永久加密身份标识机制。永久加密身份标识指的是在空中对接口过程中尽量加密传输的身份标识。临时身份标识指的是在空中接口过程中,尽量运用一个频繁更新的身份标识来取代永久身份标识,进而保证用户信息的安全性[3]。 3.7采用双向认证方式 为了对一些安全风险有效应对,TD-LTE无线网络运用双向认证方法,具体运用原理指的是在终端侧和优秀网测都能够保存与用户标识有关的密钥,在将网络接入通信终端后,先对双方密钥进行校验,验证其是否合法和有效。并在网络认证终端用户,可避免网络中有非法终端用户进入,以免影响网络的安全运作。 3.8加密保护 为了对网络中的“篡改信息”安全风险有效应对,TD-LTE系统引入无线接入层、非无线接入层两层安全机制,分别对终端与优秀网、终端和基站传达的数据信息实施加密措施,来保证用户信息的完整性,避免用户信息出现被篡改的情况。 4结语 总而言之,电力无线专网不但能够作为当前计量自动化、移动办公和配电自动化等电力业务中一种有效的、良好的通信方式,而且还能够大大满足将来智能电网实际发展需求,因此,电力无线专网应用价值极高。但结合实际情况来讲,我国电力无线专网的使用还处于不完善状态,还需要进一步提高,在这方面上可以借鉴西方发达国家的经验和做法,但应结合我国电力无线专网实际应用情况,有针对性、有目的地借鉴,进而大大提高我国电力无线专网技术应用水平和网络安全运作效率。 作者:李达 过烽 单位:国网江苏省电力公司无锡供电公司 通信网技术论文:传送网技术在电力通信网的应用 【摘要】现阶段我国的网络技术得到了迅速发展,一些新型的传送网技术在电力通信网当中也得到了应用,对电力通信系统的性能提高起到了促进作用。通过从理论层面,加强传送网技术在电力通信网的应用研究,希望能能为实际技术实践提供理论支持,促进电力通信网的健康发展。 【关键词】传送网技术;电力通信网;应用发展 引言: 从近些年的发展情况来看,云计算以及移动互联网和物联网等领域都得到了迅速发展,对底层的传送网发展也提出了更高的要求。将传送网技术应用在电力通信网当中,对提高通信网的整体运行水平就有着积极作用。 一、电力通信网的发展现状 随着经济水平的提高,人们对电力通信的业务需求量也在进一步加大,在原先的基础光传送技术的应用已经不能满足当前发展需求,这就促使新的传输网技术出现和应用。人们对电力通信技术的应用在当前得到了很大的改善,但在受到一些因素影响下,还存在着一些不足之处。电力通信网主要是通过对光缆的应用,进行构建的SDH光传输系统。从电力通信业的业务类型来看,主要是分成两个重要的内容,生产调度和管理信息业务[1]。其中的生产调度业务就含有保护通道以及稳控通道和接入网等。而在管理信息业务当中就主要有综合数据网以及财务联网和营销系统等内容。当前电力通信网的光传输系统的应用中,已经和当前发展需求不能满足,对新型的光传输系统的应用需求就有着加强。 二、电力通信网中传送网技术应用和发展 1、电力通信网中传送网技术的应用。电力通信通信网中传送网技术的应用中,由于传送网技术类型比较多样,所以在选择技术的时候就要充分重视。其中对OTN技术的应用方面,这一传送网技术应用有着诸多的优势,全业务接入以及大容量传送的特征比较突出,OTN有着上百G甚至数T比特传送容量,能够对大颗粒业务接入能力相适应,对长跨距传送有效支持。在对动态光调度技术的运用方面,也能有助于电力通信网的进一步发展[2]。OTN设备恩能提供电层子波长交叉调度,在光曾波长交叉调度基础上就能提供比较强大的业务调度能力。电层当中设备支持的颗粒业务比较多。光层当中OTN技术设备支持ROADM应用,在这一技术应用下就能有效实现波长级业务调度。在对这一传送网技术的应用下,对电力通信网的带宽利用率以及调度效率就能有效提高,能有效满足场景下带宽的实际需求,对带宽运营能力的提高有着积极促进作用。将PTN传送网技术在电力通信网当中进行应用,也能发挥积极作用。电力通信网是保障电网安全稳定运行的重要举措,是建立集约高效的现代化电力企业的重要基础。为能有效实现上层业务高效承载,构建新型的多业务传输平台就显得比较重要,分组传输网的技术应用对电力通信网的实际发展需求就能得以满足。PTN技术是面向分组的通用交叉技术,对SDH/MSTP传输网的诸多优点,如良好的可扩展性、丰富的操作维护功能、快速的保护倒换等,这是在分组交换业务的双向点对点连接通道的基础上进行发展应用的[3]。理想化的PTN技术能有效适应业务融合以及网络转型需要,在业务全IP化的发展下,对网络融合的发展起到了重要推动,构建新型的传送网技术平台,能支持电路交换网向着分组交换网过度,对数据以及电路和光层的传输能够集为一体,这样就能有效实现快速故障定位。传送网技术当中的OTN组网方式的应用,对电力通信网的性能优化也有着积极作用。在这一组网的方式中主要有三种形式,链形,环形,网状。例如在网状的组网方式应用方面,大部分节点间都有着直达路由,网络当中并没有节点瓶颈,设备失效后能寻找路由自动迂回,有效保障了业务不会中断的功能发挥。在两节点间有着多种路由能进行选择。在将这一组网方式在电力通信网中进行应用,对只能保护恢复提供物理基础目标就能实现,对电力通信网的安全可靠性能大大提高。 2、传送网技术在电力通信网中的发展。传送网技术的进一步升级应用下,一些新的传送网技术对电力通信网的发展就能起到进一步促进。其中长站距光传输技术的应用就比较重要。电力通信传送网的发展和输电线路建设之间有着紧密的联系,在长站距的传送网技术应用中,能有效实现无任何光/电中继装置的端到端单跨段光路系统目标,这样就能对技术应用的效率水平进一步提升[4]。技术中的FEC技术发展方面,是数字传输当中使用比较广泛的技术,通过信道纠错技术应用,对数字传输系统接收端误码率门限能得以提高。在未来的发展过程中,新型的传送网技术应用将会发挥愈来愈重要的作用,从而进一步促进电力通信网的发展。 结语: 综上所述,电力通信网的发展过程中,对新的传送网技术的应用需求愈来愈大,通过将最新的传送网技术的应用情况进行分析研究,就能为电力通信网的进一步发展提供理论支持,促进电力通信网的健康发展。 作者:齐玉坤 单位:吉林吉大通信设计院股份有限公司 通信网技术论文:农村电网通信网技术研究 摘要:随着中国新农村的不断建设和发展,农村的基础设施完善和网络信息的传播显得尤为重要。农村电网通信网建设是一项巨大而复杂的工程项目,生活水平的不断提高使得广大农民对用电和网络信息技术的要求也越来越高,因此,不断研究农村电网通信网技术,促进农村供电的正常运转和农民生活的信息化是我国电力系统在农村的重要任务。 【关键词】农村;电网通信网技术;研究;应用 电是与人们生活息息相关的重要能源,它的出现极大的改变了人们的生活。农村电网通信网技术的应用,不仅结束了广大农民用煤油灯以及蜡烛照明的历史,为人们带来了光明和温暖,又丰富了农民的精神生活,方便了人与人之间的交流,也可以在很大程度上改变农村过去落后闭塞的生活和文化风貌。目前,农村电网通信网技术发展仍然较为落后,农村用电仍然存在着很大的弊端,对实现农村用电的智能化、自动化和接收信息带来了一定的困难和阻碍。因此,我们必须着手研究出适合农村电网通信网的技术,从电网通信网安装方式,线路层次分配上优化农村电网通信网配置,将农村用电用网推向一个新台阶。 1目前我国普遍广泛应用的几种电网通信网技术及其各自的优缺点 1.1有线通信技术 有线通信技术下面又可分为有线光纤通信和有线载波通信两种不同的通信方式。1.1.1有线光纤通信有线光纤通信是我国使用较为广泛的一种通信网络技术,它具有电压负荷量大、抗压能力强、安全性能高等优点,适合于主干线路网络的布局。但是,由于光纤花费成本高,安装工程量大,对技术和地理环境有着极高的要求。因此,光纤通信适合由面到线,由供电所总服务中心到各村主干线路的布置。1.1.2有线载波通信有线载波同有线光纤都是有线通信技术的重要组成部分。有线载波又包括低压宽带载波和低压窄带载波。它们的不同点主要是传输频段的不同。宽带传送距离较远,受干扰程度轻,但窄带便于安装使用,成本低廉,适用于小范围内的通信网络需要。有线载波通信改变了数据的单向传输,实现了配电网络的双向通信,而且它不需要像光纤网络一样配备专门的电路,对于农村这种偏远的地区,变电站、供电所服务中心监管和电工抄表提供了便捷,是一种经济适用性较强的电网通信网技术。 1.2无线通信技术 常用的无线通信技术有GPRS、CDMA、430M数传电台这三种。1.2.1GPRS/CDMA无线通信GPRS/CDMA无线通信是目前应用最为广泛的通信方式,它网络信号好,覆盖面大,但是由于它的价格昂贵,且在农村受地形气候的影响语音质量,容易导致数据传输中断,造成数据流失。而且它是依赖于移动、联通、电信三大网络运营商运转的,容易受到限制和信息的泄露。1.2.2430M数传电台430M数传电台是我国兴起较早的无线通信技术,在战争年代起到十分重要的作用。但是它的传送方式的透明性使得信息可能泄露,安全系数较差;其次,他的传输周期长,农村本来就地处偏远,这就造成了信息的滞后性和不及时性。因此,在社会日益发展的今天,逐步遭到市场的淘汰。 2面对我国农村电网通信网的现状,应该如何研究技术并加以应用 2.1应结合农村实际情况做好电网通信网的系统设计方案,做到资源的合理化利用 首先,我们必须了解农村地形地理的复杂性的特点,因地制宜的选择合适的电网通信网。目前我国使用较为广泛的电网通信网有三种:光纤网络,载波网络和无线网络。光纤网络成本较其他两种网络高,而且工程量大,耗费大量的人力、物力和财力,适合于用电负荷量大的主干网络。载波网络是一种比较经济实惠的通信网技术,农村电网通信网应该将之作为连接层电网的首选,既可以准确的传输数据,又可以节约成本,降低开支。而在引到各家各户时,则可以选择借助移动、联通、电信进行数据信号传播的无线网络,不但价格低,而且安装方便。三者各有优缺点,因此我们需要结合农村的实际情况,在不同的地点选择不同的网络介入,使得资源可以得到合理的利用。 2.2在实际操作中农村电网通信网应建立分层架构,使得电网通信网线路清晰,结构分明 电网通信网按所需电压等级和地势所需网点的覆盖范围可以分为高压配网通信、中压配网通信以及低压配网通信。在用电量过大的主干电路电网地点例如变电站、供电所等大型用电场所选择高压配网通信,供电负荷大,用电相对稳定安全;在变电站引入各村配电网的接入层时,则应选择中压通信配网,价格适中;在接入层分散到家庭用户时,选择低压配网通信即可。这样层次分明的电网通信网线路网络布局,不仅能够使得家庭用电不受到其他外界用电的影响,而且可以有效防止电网通信网布局混乱,出现故障时难以找出问题线路,给维修带来困难,给人民的生活造成不便。 2.3必须建立统一的终端数据处理平台,使信息导出一致化,准确化 由于在不同的地点采取不同的电网通信网技术和设备,他们型号不同,每个数据接口都不一样,导致他们输出的数据也就各不相同,使得出现多种数据复杂混乱,影响我们对于信号的判断和信息的接收效果。因此,必须建立一个统一的终端数据处理平台,将各种电网通信网设备发出的数据统一进行接收转换和处理,将不同设备多的不同接口的数据进行一致转换,使人们能够较准确无误的接收信息和信号,使得农村的电网通信网技术能够得到提高,为广大农民生活提供便捷。 3小结 农村建设是我国社会建设的重头戏,只有促进农村的建设,才能提高整体的社会建设水平。随着我国电力科技的不断发展,农村的电网通信网建设显得日益重要。只有不断改善农村电网通信网布局不合理,提高农村电业管理的整体水平和人员的专业素质,不断分析研究农村实际情况,从实际出发,探讨并成立一套适合农村发展应用的切实可行的农村电网通信网技术实施方案,才能有效做到资源的合理化利用,才能从本质上改变农村电压不稳,用电贵,通信信号差的问题,才能逐步实现农村用电向自动化、智能化的方向发展,才能使农民的生活水平不断提高,谱写新农村建设的新篇章。 作者:朱益峰 通信网技术论文:数字通信网技术的发展研究 【摘要】数字通信网技术是在网络技术、计算机技术背景下产生的新型通信技术,数字通信网技术在网络技术的发展下,得到了迅速的发展,给人们的生活和生产带来了极大的便捷。本文主要分析数字通信网技术的发展。 【关键词】数字通信网技术;发展;分析 现代社会是信息时代,信息交流是人们最迫切的需求,最为传输信息和交换信息的主要手段,通信已经推动社会进步的利器,数字通信网技术在网络技术的发展下,得到了迅速的发展,给人们的生活和生产带来了极大的便捷。 1数字通信网技术的发展历程分析 最早使用通信网技术的就是专用电话网以及公众电话网,最开始的模式是人工磁石式与共电式,后面发展为自动步进制与纵横制,专用电话网与公众电话网服务好、稳定性高,受到了当时的一致认可。其中,专用电话网的针对性更强,是为了满足内部人员而专门组建的通信网络。数字通信系统主要由发送设备、接收设备以及传输设备构成,在整个系统之中,传输线路的投资时最大的,为了提升系统的运行效率,需要采取科学的措施实施多路复用技术,从本质上而言,多路复用技术就是将不相关信号合并起来,让其能够在同一天信道中来通信,其通信过程并不会受到其他因素的影响。其中,常用的技术有时分多路复用技术、频分多路复用技术、光通信波分复用技术几个方面。 1.1室内与长途数字电话网络的发展历程 数字电话系统诞生于1962年,工作原理是应用时分多路技术与脉冲编码调制技术,是一种公用通信网,技术参数采用64kb/s数字信号,在同一对线路上进行传输,这一系统在市内电话交换局间线路中得到了快速发展,并形成了市内数字通信网,后来这种技术逐步应用长途电话干线之中。 1.2综合业务数字网的发展历程 在80年代初期,市内电话与长途电话开始使用光纤光缆,并继续采用PCM/TDM系统,但是,光纤的传输速率与电话路数得到了有效的提升,同时,在计算机的普及之下,数据通信网开始普及。数据通信网主要为局域网和广域网两种类型,其中,局域网就是在各个单位中设置的专用通信网络,覆盖范围较大的称之为城域网。在人们需求的变化下,SMDS制式开始诞生,有效满足了数据通信网络的发展需求。此外,视频业务与图像业务出现,其中代表性的就是静止图像、可视电话、可视会议、高清电视等等,这种数字化技术与PCM技术不同,其传输需要有运动补偿技术和压缩编码技术的支持才能够顺利完成。音频信号与视频信号采用的都是二进制数字信号,其数据传输与数据交换能够同时进行,在这一背景下,综合业务数字网开始产生,最原始的综合业务数字网仅仅只有传真、电话、静止图像、可视会议、低速计算机数据几个内容,在技术的发展下,开始出现彩色电视、活动图像以及高清电视压缩编码信号。 2现阶段下与数字通信网相关的技术 目前的数字通信网就是传统通信网,主要以数据业务和语音业务为主,其业务范畴是十分广泛的,内容有用户接入网、用户驻地网与优秀网几个内容,通信网的连接方式有网络间连方式与直连方式两类,交换机则有电路交换型交换机与数字交换型交换机两类,一般情况下,通信网中最常使用的是前者,这样可以有效提升通信效率,与之相关的技术有以下三种类型: 2.1智能网技术 尽管IN技术在近年来的发展势头迅猛,但是随着数字蜂窝系统、无线本地环路系统与数字无绳系统技术的发展,智能网技术开始出现,在未来阶段下,智能网技术能够在电信业务信息转换方式与网络共享上发挥出重要的作用。 2.2分组交换技术 分组交换技术也是一种常用的数字通信技术,采用这一技术能够实现不同类型通信资源的实时共享,传输速率也不高,可以充分的将节点的转发功能以及储存功能利用起来,再采用相应的信息通道来处理数据,这样即可满足目标需求。 2.3异步传输网络技术 异步传输网络技术的宽带容量非常的灵活,属于传统技术的扩展,这一技术能够解决宽带业务服务时间的分配问题,在宽带网络的发展中起着重大的作用。就现阶段来看,关于异步传输网络技术的研究,主要集中在卫星传输规范上。 2.4移动通信网 移动通信网有着自主性、可移动性的特征,不会受到时间和地点的限制,移动通信网主要包括两种类型,就是双向对话式蜂窝公用移动通信网以及单/双向对话式专用移动通信网。在现代社会,对于电信企业而言,多媒体业务属于新型市场,其发展的主要驱动力就是互联网,如果将互联网应用到移动通信中,那么互联网的用户群必然可以极大的推动移动通信网的发展。此外,利用互联网也能够提升大众有线市场的可移动性。通信网的连接模式包括端对端直连方式与网络交换机间连方式,为了提升网络的运行效率,对于一般通信网,是不需要采用直接互连方式的。而交换机则包括电路交换以及数字交换两种形式,前者就是在用户与公共控制方式之间的传输信息通路,后者则可以将传输数据分割成为不同的数据包。在移动通信网之中,常用的有帧中继技术,对于网络的互联,该种技术主要针对需要增加带宽的用户所设置,帧中继则属于数据链路的传输系统,该种操作模式主要针对高速假设,不需要进行误差矫正,在每个节点中,只要进行CRC检测,一旦出现错误将其丢弃即可,该种技术能够有效保障传递目标的准确性。 3结语 总而言之,在社会的变革之下,数字通信技术已经取得了突破性的进展,各类技术都在社会生产的不同领域中得到了广泛的应用,各类技术都开始逐步的趋于成熟。而航天技术、微电子技术以及计算机技术的发展也带动了相关产业的发展,很多产业都开始朝着宽带化、智能化的方向发展,目前,数字通信网技术成为了很多技术发展的支撑,但是,我国的数字通信网技术还处在初级发展阶段,相信在不久的将来,这一技术必然可以不断完善。 作者:陈智伟 单位:衡阳市第八中学 通信网技术论文:安防移动通信网技术 摘要摘要:如今的安防通信网络中存在着各种不平安因素,如无线窃听、身份假冒、篡改数据和服务后抵赖等。文章从移动通信网络中的不平安因素和移动通信网络中的平安技术两个方面讲述了它们的特征。 摘要:移动电话通信系统频分复用模式移动通信网时分多址第三代伙伴计划 I安防移动通信网络的发展史 安防移动通信网络是无线电通信技术中的重要应用领域和组成部分。这项技术的开发和应用开始于上世纪20年代,当时主要应用在警察局总部和巡警巡逻车之间的车载移动通信服务并迅速在警察部门得到推广应用。1946年,美国AT%26amp;T公司开发设计出可以连接移动用户和固定电话用户的无线电话技术。基于这项技术,AT%26amp;T公司进一步开发了一套称为安防移动电话服务(MTS,MobileTelephoneservice)的安防移动通信系统,它的改进型IMTS系统在1969年发展成当时唯一的遍布美国的移动通信网络。1968年,AT%26amp;T公司的贝尔实验室发明了“蜂窝”技术,它能将安防移动通信网络的覆盖区域划分成很多类似蜂窝的小区,相隔较远的小区可以使用相同的无线电频率。蜂窝技术的应用极大地增加了安防移动通信网络的容量,并使小区的基站能采用低功率发射,避免高发射功率带来的干扰新问题。蜂窝技术的发明是安防移动通信史上的一个光辉里程碑,它的广泛应用标志着安防移动通信进人了蜂窝移动通信时代。 20世纪70年代末至80年代初,第一代蜂窝安防移动通信网络在日本、瑞典、英国、美国、德国和法国等诸多国家广泛投入使用。第一代蜂窝移动通信网络基于模拟通信技术,采用频分复用(FDMA,FrequencyDivisionMultipleAccess)模式,网络容量基本可以满足移动通信用户的需要。 到了20世纪80年代末,由于模拟技术的第一代蜂窝安防移动通信网络已经显得过时。集成电路技术的进步推动了数字通信技术在第二代安防蜂窝移动通信网络中的应用,如先进的数字语音编码技术,在保证话音质量的前提下,大大减少通信带宽的需要,提高了网络频段资源的利用率;差错控制技术增强了网络的抗干扰能力——基站可以低功率发射;数字加密技术可以保护数字化用户语音、数据和网络指令;身份证技术可以鉴别移动用户的身份,有效防止身份假冒。所以第二代安防蜂窝移动通信网络和第一代相比不仅性能优良,而且平安。 1990年,泛欧数字安防蜂窝移动通信网(GSM,Globalsvste~forMobileCommunication)率先在西欧各国开始运行,让欧洲摆脱了第一代蜂窝安防移动通信网络体制众多互不相通的困境。GSM网络在频分复用(FDMA)的基础上又采用了时分多址(TDMA,TimeDivisionMuldpleAccess)来增加网络容量。其后,澳大利亚、中国和一些中东国家陆续采用GSM网络,使得GSM网络成为世界上覆盖范围最大的安防移动通信网络。 20世纪90年代末期,随着因特网和安防移动通信网的融合,低速率数据传输业务已经无法满足移动用户的需求,对高速率数据传输业务的需求推动着安防移动通信网络走向第三代。为此,国际电信联盟ITU就倡导制定一个全球统一的第三代蜂窝安防移动通信网络标准——未来公共陆地移动电信网络。1998年10月由欧洲、中国、日本、韩国和美国的电信标准组织联合成立了第三代伙伴计划(3GPP,the3rdGenerationPartnershipProjeet)组织,旨在制定一种以IS-95优秀网络为基础的第三代安防移动通信网络标准CDMA2000。 第三代安防移动通信网络在本世纪初开始投入使用,日本的DoCoMo公司于2001年10月1日率先运营第三代安防移动通信网络。随着科学技术的进步和发展人们对移动通信服务的需求,移动通信网络仍将继续不断地向前发展,更完美地实现广大安防移动通信用户的通信服务需求。 2安防移动通信网络中的不平安因素 无线电通信网络中存在着各种不平安因素,如无线窃听、身份假冒、篡改数据和服务后抵赖等等。安防移动通信网络作为无线电通信网络的一种类型,同样存在着这些不平安因素。由于安防移动通信网络的非凡性,它还存在着其他类型的不平安因素。下面将从移动通信网络的接口、网络端和移动端三个部分分析其不平安因素以及在安防移动通信网络中的具体表现形式及其危害。 2.1无线接口中的不平安因素 在安防移动通信网络中,移动站和固定网络端之间的所有通信都是通过无线接口来传输的,但无线接口是开放的,作案者可通过无线接口窃听信道而取得其中的传输信息,甚至可以修改、插入、删除或重传无线接口中的消息,达到假冒移动用户身份以欺骗网络终端的目的。根据攻击类型的不同,又可分为非授权访问数据、非授权访问网络服务、威胁数据完整性三种攻击类型。 2.1.1非授权访问数据类攻击 非授权访问数据类攻击的主要目的在于获取无线接口中传输的用户数据或信令数据。其方法有以下几种摘要: (1)窃听用户数据——获取用户信息内容i (2)窃听信令数据——获取网络管理信息和其他有利于主动攻击的信息; (3)无线跟踪——获取移动用户的身份和位置信息,实现无线跟踪; (4)被动传输流分析——猜测用户通信内容和目的; (5)主动传输流分析——获取访问信息。 2.1.2非授权访问网络服务类攻击 在非授权访问网络服务类攻击中,攻击者通过假冒一个合法移动用户身份来欺骗网络端,获得授权访问网络服务并逃避付费,由被假冒的移动用户替攻击者付费。 2.1.3威胁数据完整性类攻击 威胁数据完整性类攻击的目标是无线接口中的用户数据流和信令数据流,攻击者通过修改、插入、删除或重传这些数据流来达到欺骗数据接收方的目的,完成某种攻击意图。 2.2网络端的不平安因素 在安防移动通信网络中,网络端的组成比较复杂。它不仅包含许多功能单元,而且不同单元之间的通信媒体也不尽相同。所以安防移动通信网络端同样存在着一些不可忽视的不平安因素,如线窃听、身份假冒、篡改数据和服务后抵赖等。按攻击类型的不同,可分为四类。 2.2.1非授权访问数据类攻击 非授权访问数据类攻击的主要目的在于获取网络端单元之间传输的用户数据和信令数据,具体方法如下摘要: (1)窃听用户数据——获取用户通信内容; (2)窃听信令数据——获取平安管理数据和其他有利于主动攻击的信息; (3)假冒通信接收方——获取用户数据、信令数据和其他有利于主动攻击的信息; (4)被动传输流分析——获取访问信息; (5)非法访问系统存储的数据——获取系统中存储的数据,如合法用户的认证参数等。 2.2.2非授权访问网络服务类攻击 非授权访问网络服务类攻击的主要目的是访问网络并逃避付款,具体的表现形式如下摘要: (1)假冒合法用户——获取访问网络服务的授权; (2)假冒服务网络——访问网络服务; (3)假冒归属网络——获取可以假冒合法用户身份的认证参数; (4)滥用用户职权——不付费而享受网络服务; (5)滥用网络服务职权——获取非法盈利。 2.2.3威胁数据完整性类攻击 安防移动通信网络端的威胁数据完整性类攻击不仅包括无线接口中的那些威胁数据完整性类攻击(因为BSS和MSC之间的通信接口也可能是无线接口),而且还包括有线通信网络,具体表现如下摘要: (1)操纵用户数据流——获取网络服务访问权或有意干扰通信; (2)操纵信令数据流——获取网络服务访问权或有意干扰通信; (3)假冒通信参和者——获取网络服务访问权或有意干扰通信; (4)操纵可下载应用——干扰移动终端的正常工作; (5)操纵移动终端——干扰移动终端的正常工作; (6)操纵网络单元中存储的数据——获取网络服务访问权或有意干扰通信。 2.4服务后抵赖类攻击 服务后抵赖类攻击是在通信后否认曾经发生过此次通信,从而逃避付费或逃避责任,具体表现如下摘要: (1)付费抵赖——拒绝付费; (2)发送方否认——不愿意为发送的消息服务承担付费责任; (3)接收方抵赖——不愿意为接收的消息服务承担付费责任。 2.3移动端的不平安因素 安防移动通信网络的移动端是由移动站组成的。移动站不仅是移动用户访问移动通信网的通信工具,它还保存着移动用户的个人信息,如移动设备国际身份号、移动用户国际身份号、移动用户身份认证密钥等。移动设备国际身份号IMEI是代表一个唯一地移动电话,而移动用户国际身份号和移动用户身份认证密钥也对应一个唯一的合法用户。 由于移动电话在日常生活中轻易丢失或被盗窃,由此给移动电话带来了如下的一些不平安因素摘要: (1)使用盗窃或捡来的移动电话访问网络服务,不用付费,给丢失移动电话的用户带来了经济上的损失; (2)不法分子若读出移动用户的国际身份号和移动用户身份认证密钥,那么就可以“克隆”许多移动电话,并从事移动电话的非法买卖,给移动电话用户和网络服务商带来了经济上的损失; (3)不法分子还会更改盗窃或捡来的移动电话的身份号,以此防止被登记在丢失移动电话的黑名单上等。 2.4攻击风险类 安防移动通信网络中的威胁还有无线窃听、假冒攻击、完整性侵犯、业务否认和移动电话攻击等内容, 具体描述如下摘要: (1)无线窃听——窃听无线信道中传送的用户身份号、用户数据和信令信息; (2)假冒攻击——假冒移动用户欺骗网络端和假冒网络端欺骗移动用户; (3)完整性侵犯——更改无线通信控制信道中传送的信令信息; (4)业务否认——移动用户滥用授权、网络端服务提供商伪造账单; (5)移动电话攻击——偷窃移动电话、更改移动电话身份号和克隆移动电话。 3安防移动通信网络中的平安技术 从第一代模拟安防移动通信网到第二代数字安防移动通信网的运行经验证实摘要:安防移动通信网络中存在的各种不平安因素不仅威胁到移动用户的隐私和经济利益,而且严重地影响安防移动通信网络的正常运行,并损害到服务商和网络运行商的经济利益。为了保护各个方面的利益,安防移动通信网络必须采用相应的平安办法,提供足够的平安技术级别服务。 3.1保密性平安技术服务 保密性平安技术服务可分为5类,其保密级别和目的如下摘要: (1)用户语音保密性(级别摘要:1)的目的一保护无线信道中传送的用户语音,防止被他人窃听; (2)用户身份保密性(级别摘要:1)的目的一保护用户的真实身份,防止被无线跟踪; (3)信令数据保密性(级别摘要:1)的目的一保护无线信道中传送的信令数据,防止被他人窃听; (4)用户数据保密性(级别摘要:2)的目的一保护无线信道中传送的用户数据,防止被他人窃听; (5)认证密钥保密性(级别摘要:2)的目的一保护SIM和AC只存储的认证密钥,防止被他人窃取或“克隆"SIM。 3.2认证性平安技术业务 认证性平安技术业务可分为3类,具体描述如下摘要: (1)用户身份认证性的目的一鉴别移动用户身份,防止假冒用户; (2)网络身份认证性的目的一鉴别网络身份,防止主动攻击者假冒网络进行欺骗; (3)信令数据的完整性检测的目的—保护无线信道中传送的信令信息完整性,防止被他人篡改。 3.3应用层平安技术业务 上述两类平安业务是在移动通信网络的访问层提供。随着安防移动通信网络服务类别的增多和电子商贸的发展,在应用层增设了平安技术业务,其具体描述如下摘要: (1)实体身份认证——两个应用实体互相认证对力的身份; (2)数据源认证——接收方应用实体认证数据确实来自于发送方; (3)数据完整性认证——接收方应用实体确认接收到的数据没有被篡改; (4)数据保密性——保护两个应用实体之间的数据通信,实现端到端的保密性,防止流分析; (5)数据接收证实——发送方应用实体认证可证实接收方确实收到了应用数据。 3.4移动电话保护 移动电话生产商为每部移动电话分配一个全球唯一的国际移动设备号IMEI,每当移动电话访问移动通信网络,它必须传IMEI给网络端设备号登记处EIR;EIR检查该IMEI是否在丢失和失窃移动电话的“黑名单”上,若在则EIR就传一个信令将该移动电话锁起来,此时使用者自己不能开锁,就不能继续使用这个移动电话,这个方法在很大程度上防止了非法用户用捡来或偷来的移动电话滥用网络服务而由丢失移动电话的合法用户付费的情况。但是也有一些不法分子应用高科技工具改变偷来的电话的IMEI,从而通过“黑名单”检查。为防止修改移动电话的IMEI,移动电话生产商通常将IMEI设置在一个保护单元,即具有物理防撬功能的只读存储器。 4结束语 由于无线通信网络中存在的不平安因素对网络月户和网络经营者的经济利益构成了威胁,为了保护其利益,无线电通信网络必须应用上述相关技术的平安业务来消除不平安因素给网络用户带来的威胁。随着无线通信技术的不断发展,无线通信网络的应用不仅深入到国防军事、科研教育、医疗卫生等国民经济诸多领域,并已深入到千家万户的日常生活。无线通信网络应用越广泛,它的平安性就越重要。本文仅从安防移动通信网络中的不平安因素和安防移动通信网络中的平安技术两个方面阐述了它们的特征和特色,供广大读者参考。 通信网技术论文:基于以太网技术的智能化住宅小区通信网络平台的设计与实现 摘要:智能化住宅小区通信网络是小区内综合信息服务、小区与外界广域网连接、小区智能物业管理的物理平台。本文给出了基于以太网技术的智能化住宅小区通信网络平台的设计方法,提出了采用CEBUS技术设计家庭局部网络系统的方案。 关键词:智能建筑;智能化住宅小区;通信网络平台;以太网;CEBUS 住宅小区智能化是指利用现代4C(即计算机、通信与网络、自控、IC卡)技术,通过有效的传输网络对多元信息服务与管理提供高技术的智能化手段,以期实现快捷高效的超值服务与管理,提供安全舒适的家居环境。智能化居住小区的功能主要体现在四个方面:基础物业管理;安全防范系统;信息网络系统;家庭智能化系统。 住宅小区通信网络是智能建筑弱电系统的重要组成部分,也是智能化住宅的重要体现。本文介绍了基于以太网技术的智能化住宅小区通信网络平台的设计方法,利用该方法我们设计了珠海市莲花小区局域以太网系统。在系统建设的同时,还为小区的多个住户设计了基于CEBUS技术的家庭局部网络系统,使这些住户实现了家庭保安、火灾和煤气泄漏实时报警以及家用电器的自动化控制等。 1. 以太网技术 以太网是目前应用最为广泛的局域网络,它采用基带传输,通过对绞线和传输设备,实现 10Mbps/100Mbps/1000Mbps的数据传输。由于以太网的帧格式特别适合于传输IP数据包,因此随着Internet的快速发展,以太网被广泛使用。总之,以太网是目前网络技术中先进成熟、实时性强、应用广泛、性能稳定、价格低廉的通讯技术,是智能化住宅小区局域骨干网的理想选择。 2. 系统的主要功能 智能化住宅小区通信网络由Internet接入网、小区局域以太网、家庭局部网络组成。在这个通信网络平台上, 实现小区的智能控制、小区综合信息服务以及Internet的宽带接入,从而实现住宅小区的信息化和智能化。 3. 系统的主要特点 (1)所有信息点具有交换能力;(2)支持虚网划分;(3)支持多媒体应用;(4)能进行良好的网络管理;(5)具有良好的扩充性和升级能力。 4.系统的设计与实现 系统的设计采用星型拓扑结构,共分三层:Internet的接入网、住宅小区局域以太网和家庭局部网络。 4.1 Internet接入网 智能化住宅小区局域以太网可通过局域网专线、ADSL、ADSL+ATM/以太网、Cable Modem四种方式与Internet连接。本文只介绍莲花小区采用的DDN接入方式。 此方式需要配备高性能接入路由器设备,租用电信部门的专线并向CNNIC申请IP地址及注册域名。路由器可以通过DDN专线(最高可达2.048M带宽)、FrameRelay、X.25、ISDN拨号等方式与Internet相连,还可以按照需要灵活配置多种广域网端口模块,提供宽带、QoS保证的远程多媒体服务。局域网专线接入的优势是可以在社区内建设自己的Internet,为社区住户提供综合信息服务。并具有技术标准成熟、设备稳定可靠、安全性高;接入速度快、扩展性好、性价比高;管理简便、易于使用与维护;可以方便与其他客户网络互联等特点。 4.2住宅小区局域以太网的设计 小区局域以太网的总体结构如图所示: 智能化住宅小区局域以太网 4.2.1小区局域网系统 根据小区网络设计的要求,小区局域主干采用千兆以太网,在系统中心设一千兆以太网优秀交换机,在各区域中心设置工作组交换机,各工作组交换机配置1000Mbps FX上联端口,通过光纤与优秀交换机连接,构成智能化住宅小区千兆以太骨干网。每个区域内,在各楼栋设备间设置100/10Mbps交换式集线器,交换式集线器通过100Mbps TX上联端口经五类对绞线与工作组交换机连接,根据需要也可通过 100Mbps FX端口经光纤连接。在楼内,交换式集线器通过10Mbps TX端口经楼内5类综合布线连接用户计算机。小区管理控制中心是整个网络系统的中心,系统的主要通信设备集中于此。除网络优秀交换机外,还包括与广域网连接的路由器、各类服务器以及管理工作站等。该系统具有良好的开放性和扩展性,可根据小区的实际情况灵活组合与配置。区域中心可以包括若干栋单元楼,也可以只管辖一栋高层住宅。小区内的集团用户、公共会所、物业管理公司以及各应用子系统以适当的方式就近接入各自所在的区域中心网络,形成一体化的统一网络。 4.2.2住宅综合布线系统 智能化住宅布线系统按功能区域分为三大部分:住宅单元子系统、楼层管理间和垂直干线子系统以及设备间子系统,各系统布线都采用5类以上对绞线,如下图所示: 智能化住宅综合布线系统 (1)住宅单元子系统 在每一个住宅单元设置一个家庭布线系统接线箱,作为与户外布线系统连接的界面。接线箱可安装各种系统接线模块,包括数据和语音通信模块、家庭安防系统模块、可视对讲系统模块等等,根据需要自由组合安装。户内数据通信布线采用5类以上UTP(非屏蔽对绞线),信息插座采用RJ45制式接口。 (2)楼层管理间和垂直干线子系统 垂直主干布线采用新型拓扑方法,由设备间主配线架敷设至各楼层管理间的干线电缆构成。系统采用五类以上4对UTP作为系统主干电缆。楼层管理间设置桥式模块板,通过不同跳线来实现水平线缆与垂直干线的连接。 (3)设备间子系统 设备间子系统内安置交换式集线器和主配线架,所有主干线缆都端接在主配线架上,通过跳线与交换式集线器连接。 4.3家庭局部网络系统的设计 家庭局部网络采用基于电力线载波扩频的CEBUS技术来实现通信。CEBUS(Consumer Electronics Bus、消费电子总线、家庭总线)是美国电子工业协会(EIA,Electronics Industry Association)为消费电子产品制定的一种通讯和产品互操作性的标准, 定义了在家用电器之间通讯所使用的通讯介质和协议,使得遵循同样标准的家用电器设备可以即插即用,并能共同工作,实现家庭自动化。基于电力线载波扩频的CEBUS技术是利用现有的电力线实现家用电器设备的互连,不用做网络布线改造, 经济效益和社会效益都很显著。 家庭局部网络系统包含远程抄表子系统、家庭安全防范子系统和家庭自动化子系统,如下图所示。小区管理中心的计算机可以随时读取四表的数据;发生火灾、煤气泄露、窗口的玻璃被打碎时会报警;主人可以通过Internet来远程控制家里的电器,比如进家门前打开空调、电灯等。住宅里各种信息传输的媒介是电力线,选用的优秀芯片是Intellon的电力线扩频载波芯片SSC P300。该芯片具有发送和接收两种功能,采集器里有SSC P300和相关的A/D、D/A转换器、采集器和收发器A(或收发器B)通信,这种通信是两个方向的。通过收发器B和管理中心的计算机通信,通过收发器A用电话线和管理中心的计算机通信。收发器A里面有SSC P300芯片以及Modem,SSC P300负责和住宅里的各个采集器通信,Modem负责和管理室的计算机通信。收发器B里面有SSC P300芯片以及以太网通信的芯片,以太网通信的芯片负责和管理室的计算机通信。 家庭局部网络系统 5.结束语 本系统采用先进的以太网技术,实时性强,性能稳定,价格低廉,适用范围广。系统结构设计合理,具有良好的扩充性和升级能力,便于智能建筑系统的集成。 目前,珠海市莲花小区局域以太网系统运行良好,系统的使用使该小区的信息化和智能化水平上了一个新的台阶,具有广泛的推广价值。 通信网技术论文:基于计算机互联网技术的通信网络安全建设研究 摘 要:计算机互联网与通信网络建设整体水平的不断提升,极大构建了国内科学与健全的信息网络,并为现代互联网经济提供了坚实的基础。随着该系统被应用的范围及行业逐渐拓展,也逐渐凸显出了国内计算机互联网与通信网络建设系统中所存在的问题。不断增强系统建设中的安全防范意识,将有助于通信网络系统实现更加稳定的运行和发展。在本文中作者经过对大量文献的阅读与总结,结合自身经验对计算机互联网与通信网络建设开展安全性规划研究。 关键词:通信网络;网络建设;安全性 一、引言 时至今日,国内居民与社会企业已经开始广泛的利用计算机与互联网技术实现了网上消费、网上推广、网络聊天等功能,为现代居民生活习惯、现代企业经营模式的改变带来了巨大影响。自我国改革开放以来,国内政治、经济、文化、社会、法律诸多环境得以完善,从而给当代国内科学技术的发展创造了良好的氛围、打造了坚实的基础。受到时代环境改变的影响,国内现有计算机与互联网技术得到了巨大的发展与提升,并在国内移动终端使用成本逐渐下降的背景下,不再成为了现代企业的专享之物,而且成为了国内社会大众的日常重要沟通与交流途径。但是,尽管互联网与计算机技术的应用领域、范围,及其涉及内容的逐渐增多,与此同时也极大的增加了现代互联网络中不稳定、不安全事件出现的几率,并且给该技术使用者的安全性、经济性等造成了严重影响。为此,不断增强现代国内通信网络建设的安全性,增强该技术应用的稳定性,将会为保障国内通信网络系统的功能优化和使用体验增强带来巨大支撑。因此,在本文中作者将结合时代背景针对该系统安全性的增强开展研究。 二、当前国内通信网络建设中存在的安全问题 1.法律法规的规范性、系统性不足 根据研究调查发现,当前国家对互联网通信网络建设的安全性法律尚且停留在宏观整体层面,而缺乏对微观细致层面网络行为的违法行为的抑制和防范意识的引导。我国对于互联网以及通信网络,所建立的法律法规并不完善,使得网络黑客有机可乘。现阶段,一些规范网络系统安全的条文较为零散,只有在地方法规、零散的规定中可见各种法律文件。这些法律文件的协调性、系统性以及权威性都不强。然而,面对互联网与计算机技术的快速发展,不但让众多与新事物消费的侵权事件大大增加,而且让众多黑客开始使用新技术窃取网络信息,侵犯网络使用的安全。而上述这些问题的出现,与当代法律的滞后,且无法m应如今的网络安全要求存在着较大的联系。 2.缺乏网络建设软硬件的安全防控 除了法律法规方面的安全性防控较为薄弱之外,由于该技术发展的水平依旧处于初期阶段,从而导致了该系统日常运维过程中容易出现安全性漏洞。例如:系统存在过期编制、过期老化、互串、过流、烧毁以及击穿等问题。因此,为建立完善的维护、管理系统以及支撑系统,提高系统设备的安全性,应当建立完整的冷热备用体制以及替代体制了,要求系统维护人员采取人工操作或自动化操作方式,更新网络,替换有关部件,更新线缆,补充、扩展网络。在互联网以及通信网络的建设过程中,未能够制定详细的计划,网络效率差,建设品质较低,维护管理力度不足,审批不严谨。这就要求人们对互联网以及通信网络建设引起高度重视,加强维护人员自身的安全意识,技术人员要全面提高自身的综合业务技能以及操作水平,尽量排除安全隐患。除此之外,还应当在软件层面增强安全性防控。例如:当前维护人员缺乏安全意识,缺乏维护管理能力,在建设过程中没有严格遵循有关技术规范,随意更改有关秘钥,密件明发,就会导致他人更改、盗取密码等问题出现。 三、提升计算机互联网与通信网络建设安全性的对策与建议 1.不断提升法律法规层面安全建设 我国政府应当不断针对当前通信网络建设发展的现状,积极调整对该行业法律法规的完善。在此过程中除了需要加强网络系统安全立法,立法机关应加强完善相关法律法规,强调网络安全建设,建立完整的信息安全智库,强调信息资源共享的安全性之外,还应当积极修订国家相关法律法规;严厉打击各种网络犯罪行为,对于情节要严重的网络犯罪行为,要采取相应的惩处措施。在此过程当中,国家政府应当不断保持与时俱进的思维,从当前通信网络建设过程中的现状及其出现的问题出发,积极发掘问题的共性,并从法律法规层面加以强制性引导与协调。与此同时,还应当增强对互联网通信安全法规颁布后的宣传和教育,让互联网使用者能够增强法律意识、防范意识,从而起到增强计算机互联网与通信网络建设中安全性的总体增强。 2.不断提高对软硬件层面安全建设 除了在法律法规层面给予安全建设之外,还应当在日常生活、工作以及学习过程中,对于互联网以及通信网络的运用更加广泛,对人们的生活以及社会生产起到了重要的作用。人们需要采用切实可行的对策,加强网络建设,尽量降低网络分享。因此,要求对互联网以及通信网络系统中的硬件设备以及软件组织加强管理,保障其不受到自然灾害以及认为的恶意破坏等,提高网络系统运行的安全性与稳定性,为人们提供优质、安全的网络服务,保障服务不会被随意中断。通过调查研究发现,提高预防自然灾害的能力,才能够维护好网络系统的安全。另外,还应当积极开发预警紧急状况发生机制,对出现的火种进行有效地防控,防止火势蔓延,从而确保互联网以及通信网络的安全运行。利用机制的构建和完善,实现对软硬件层面的微观防控,以增强通信网络系统运行的稳定性。 四、结语 通过上文的研究能够发现计算机与互联网技术作为当代最为先进的生产力,其应用范围及领域已经涉及到了各行各业。然而,由于该项技术在通信领域的应用尚且处于初始阶段,从而在使用过程中出现了大量安全性问题。在本文中作者首先针对国内计算机互联网与通信网络建设的背景开展研究,并针对其中容易引发安全性问题的诱因进行阐述,最终提出了些许有利于提升安全性的对策与建议。谨此希望能够利用本文研究为该领域研究做出贡献,并为计算机与互联网技术的实践应用及推广程度的提升带来帮助。 通信网技术论文:试论宽带通信网之宽带接入网技术 摘 要:信息时代的飞速发展,造就了网络时代的今天,基于网络的Internet应用在当前社会已经不再是单一业务的发展,逐渐正在向综合性业务方向的发展。信息通信网络的发展过程中,窄带用户环路已经成为了其发展壮大的一个绊脚石,因此在通信网络技术中,引入宽带接入网的接入已经成为当前社会的焦点,实现其互通网络已经是至关重要的,对信息通信网络具有关键性的意义。笔者根据多年的工作经验,主要针对宽带通信网中,宽带接入网技术进行分析和讨论。 关键词:宽带通信网;入网技术;宽带接入网;技术 面对着市场的发展和用户的需求,电信设备厂商、网络营运商甚至房地产商都开始关注小区宽带网的接入问题,面对着不同的需求人们所需求的宽带网的标准也不同,供应者应该依据用户的需求来具体的设计和规划宽带网的接入,以便满足用户的需求。 1 宽带接入网技术概念 当前信息社会中,互联网发展的现在,最主要的宽带接入技术有以下几种方式:接口技术,便是通常所说的V5接口纤接入方式,这种方式现在已经普遍应用于现实生活当中了,现代社会中,光纤已经应用在各个主要网络中了,宽带接入网的一种最终端形式就是光纤接入,不过由于光纤费用较贵,在好多不发达地区不能大面积采用;混合接入的方式,这种方式主要指的是混合了光纤、同轴(HFC)的一种接入方式,利用HFC这种方式接入网络的话,具有一个极大的优势便是可以利用已经存在的CATV网,网络成本可以得到较大幅度的降低;铜线接入的方式,这种方式主要是通过当前的电话线,作为一种传输信息数据的媒介,不过由于铜线材质的原因,传送的宽带数据比较有限;无线接入的方式,该种方式主要是利用无线技术进行宽带接入,主要是通过固定无线接入的方式,由于无线技术比较复杂,目前并不能大面积的推广使用。 2 当前宽带接入网的发展策略 虽然宽带接入呈现多样化,但是从总的方向来看,FTTH仍然是长期目标,它卞要解决带宽问题。与此同时,接入网传输的IP化以及基于同一平台的各种业务的综合接入也是接入网发展的目标,是宽带接入网满足未来更高业务要求的技术保障。但是,当前接入网建设中摆在第一位的是如何在现有网络资源基础上启动光纤接入网,最大限度地节省投资并保证接入网能适应通信业务种类和规模剧增的需要,以及能够向未来宽带接入网顺利过渡。从技术和市场的角度来看,基于FT-TX+各类宽带接入技术的方式是目前宽带技术的卞要方式,是逐步向FTTH演进的平滑过渡方式。而其中FTTX+xDSL和FTTX+LAN是目前技术比较成熟,市场也最为成功的宽带接入方式。 3 宽带接入网的关键技术 我国宽带接入网在近两年发展十分迅速,据初步统计,到2012年底我国宽带用户为1.6亿,成为世界第一大宽带接人市场,其中主导技术是ADSL,大约占70%左右,其次是以太网技术。 3.1 ADSL技术 ADSL是需要借助电话线,但是这又是一种新型的新兴的宽带接入技术,在带宽上、速度上和安全性能上都比电话拨号要好得多,目前已经成为是局域网互联远程访问的理想选择之一。Adsl的使用方法有两种,在接入互联网的时候可以采取虚拟拨号和专线接入的方式。当使用虚拟拨号的时候,需要用户采用类似调制解调器和isdn的拨号程序。而专线接入的时候只需要打开电脑,就可以使用互联网了。ADSL是一种较为新的数据资料和信息的传输方式。它因为上行和下行带宽不对称,因此称为非对称数字用户线环路。DSL是一种传输技术,它采用的是使用铜质电话线作为传输的工具或者介质来传送各类信息。ADSL技术主要就是体现在信号传输速度和距离的不同以及上行速率和下行速率对称性的不同这两个方面。 3.2 OAN技术 光纤接入技术是目前发展最快的领域之一。所谓光纤接入网(OAN)就是采用光纤传输技术的接入网,泛指本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。通常,OAN指采用基带数字传输技术并以传输双向交互式业务为目的的接入传输系统,可以将数字或模拟技术升级传输宽带广播式和交互式业务。根据接入网室外传输设施中是否含有源设备,OAN又可以划分为无源光网络(PON)和有源光网络(AON)。无源光网络(PON)是一种新兴的能够覆盖最后一公里的宽带接入光纤技术,之所以这种技术能够使用至今,就是因为在光缆资源、带宽资源共享、机房投资降低、设备安全性提高、网络速度速建等方面有着非常大的优势。EPON是一种基于以太网的技术,该技术的工作原理以及构建理论与以太网非常相似,其不久的将来可以实现10Gbit/sEPoN,而且很多EPON系统均是一个多业务平台,可以实现区域范围内的全面覆盖,是未来宽带技术的一个发展方向。WiMAX系统在近些年内也得到了很大的关注与发展,该系统能够实现若干千米范围城区的全面覆盖。 3.3 xDSL技术 数字用户环路技术(xDSL)是利用近年来数字信号处理(DSP)技术的成果。可分为高速数字用户环路(HDSL)、非对称数字用户环路(ADSL)和甚高速数字用户环路(VDSL)等几种。HDSL系统分别在局端和用户端增加一个本地单元和一个远端单元,以对绞铜线连接。传输的信息是经过时分复用组成E1结构的信息流,借助回声消除技术使用2BIQ码,实现在对绞线上双向传输2.048Mbit/s信息的能力。目前HDSL的传输距离大约3-5km.ADSL系统结构类似于HDSL系统,不同之处在于它是在一对双绞铜线上利用数字技术传送话音和视频信息。上行的传输速率一般为384kbit/s,而下行的传输速率6.144Mbit/s或更高。由于这类系统上行与下行的信息速率是不对称的,故称其为不对称数字用户环路。其传送距离约为2~5km。在ADSL基础上开发VDSL技术可以将速率提高到25~52Mbit/s,开拓了更广阔的应用前景。 3.4 TDD-LTE技术 TDD-LTE帧结构类型2是基于TD-SCDMA帧结构修改而成的,保存了FD-SCDMA帧结构中的三个特殊时隙:下行导频时隙(DwPTS)、保护间隔(GP)、上行导频时隙(DpPTS),同时采用了统一的1ms子帧长度。常规子帧结构包含了两个0.5ms的时隙[12],这点与FSl相同。该种帧结构适用于TDD模式。TDDDLTE双工方式频率配置灵活,使用FDD-LTE系统不宜使用的零散频段;可通过调整上下行时隙转换点提高下行时隙比例,从而更好地支持非对称业务;上下行信道具有一致性,基站的接受和发送可共用部分射频单元,降低设备成本;接受数据时不需要收发隔离器(只需一个开关即可),降低设备的复杂度;上下行信道具有互惠性,可更好的采用传输与处理技术,如RAKE接收、联合传输、智能天线技术,从而降低移动终端的处理复杂度。 结束语 随着现代建筑技术、自动控制技术、计算机技术、现代通信技术以及网络技术的迅猛发展,小区宽带化也经历了很大的发展。为了满足人们对工作生活方式所提出的更高层次的需求,许多城市正在建设宽带城域网,为用户提供视频点播、远程教育、居家购物等宽带业务。 作者简介:刘晓煜(1973-),女,1992年毕业于吉林省邮电学校,2001年通过专升本毕业于八一农垦大学通信工程专业,工程师。主要从事电信设备的维护工作。 通信网技术论文:宽带接入网技术在铁通公司通信网络中的应用 摘 要:结合铁通聊城分公司的实际情况,详细介绍了其网络结构的参考模型及实际运用情况,如何针对不同用户对象而采用不同的接入方式,在今后的发展中建立可运营、可管理的IP城域网是使得网络可持续性发展的保证。 关键词:接入网;XDSL技术;IP城域网;以太网 1 引言 随着网络经济的迅速崛起和因特网的快速发展,人们对于数据业务、语音、数据、图像等多媒体通信的需求日益旺盛。现在基于POS、GE技术的宽带IP网以及ATM网是宽带城域网的主要优秀平台,宽带接入技术将成为城域网接入的主要手段。网络瓶颈已经从骨干网迁移到城域网,尤其是城域网的接入层。如何突破这一瓶颈,已经成为了亟待解决重大课题,而解决这一问题的关键就在于采用什么样的接入方式。因此研究宽带城域网的接入方式具有非常重要的意义。 2 铁通聊城分公司通信网络组图结构分析 铁通聊城分公司主要为聊城地区及其周围七个县市提供通信及宽带业务。目前已初步建起了自己城域网,并有了3万多户的固定电话用户。通过宽带接入服务器、Raduis服务器共同完成用户管理信息的分布处理、集中计费、统一网管,解决了宽带接入认证和计费的瓶颈问题,同时支持各种如ETH/XDSL/WLAN/HFC接入方式直接接入用户。强大的网管功能配合相应的AAA认证和防火墙系统,保障了网络的可管理、可运营、可盈利性。 2.1 光纤接入/以太网接入 党政部门、税务系统政府机关或高端住宅小区的联网需求较多,大用户和团体用户的联网,本公司均采用光纤到路边、光纤到大楼等方式,以局域网10Mbps或100Mbps的方式接入,对带宽要求较高的甚至可以采用1000Mbps接入。政府用户也可以选择基于IP VPN的多点对多点互联。 2.2 XDSL宽带接入 XDSL接入技充分利用电信网现有的铜缆资源,在同一铜线上分别传送数据和语音信号,数据信号并不通过电话交换机设备,减轻了电话交换机的负载,同时不影响用户的语音业务。对于普通住宅用户,我公司大多使用了IP上联的ADSL接入。 3 宽带接入设备介绍及技术指标分析 3.1 设备简介 我公司使用的局端宽带接入设备全部是烽火公司提供的AN2200型DSLAM,根据需要而选择01型或03型。其中01型满配时可以三个子框,每框16块用户板;03型就象一个小子框,满配时3块用户板。 3.2 设备工作原理 AN2200-01宽带数字用户接入集中器采用ADSL over ATM技术,对用户和网络之间的流量进行统计复用,ATM终结于最终用户CPE,或一个ATM端系统,或WANE2盘。像IP等较高层协议被透明地传送,支持高速数据通信业务,包括Internet和Intranet接入、视频和娱乐业务以及LAN互连。 4 结语 IP网络将向着电信网络演进,已是不争的事实,随着技术的进一步发展,话音、视频业务将逐步迁移到IP城域网来实现,这对IP城域网的运营、管理特性提出了更高的要求,随着VPN技术的逐渐成熟,大量的专线互联业务也将在IP网络的基础上实施。总体而言,用户、业务对IP网络的要求越来越高,这必将促使IP城域网增加越来越多的电信级网络特征。 通信网技术论文:基于物联网技术的智能交通系统中车辆通信网络研究 【摘 要】随着城市现代化的快速发展,城市交通拥堵问题无疑是现代城市管理的一大难题。智能交通与物联网的融合将是今后智能交通的发展趋势,随着智能交通系统的发展,车辆通信网络已经成为该领域的热门网络通信技术,有着广泛的发展前景,路由协议是车辆通信网络中关键的环节之一。文章建立了智能交通系统中车辆通信网络的数据通信场景,使用OPNET Modeler软件进行建模和仿真,对车辆通信网络的总体性能进行了评估。 【关键词】智能交通 物联网 车辆通信网络 V2V 引言 随着城市现代化的快速发展,汽车拥有量的急剧猛增,公路规划建设的不配套,加之交通管理手段的滞后,“城市交通拥堵”问题,无疑是现代城市管理的一大难题。物联网技术是一个跨学科的专业领域,将大量来自完全不同专业领域的技术综合到一起[1]。智能交通与物联网的融合将是今后智能交通的发展趋势。随着智能交通系统的发展,车辆通信网络已经成为该领域的热门网络通信技术,有着广泛的发展前景,路由协议是车辆通信网络中关键的环节之一。 1 移动自组网中――Ad Hoc网络简介 1.1 Ad Hoc网络的基本特点 通过移动IP协议,用户可以在移动的情况下依然保持网络的连接,这种网络的运行要基于预先架设好的网络设施,在全球覆盖范围内采用外地价格昂贵,并且外地经常会有信号衰减和干扰而无法使用[2]。为了减少外地的数量而保持网络的覆盖范围,以及不能依赖预先架设的网络设施的场合仍然能实现临时快速自动组网,Ad Hoc网络(简称MANET)应运而生。 一个MANET网络由一组移动主机组成,这些主机不需要依赖已建立好的基础设施,进行集中控制就可以进行通信。一般利用天线就可以建立主机之间的无线链路从而完成通信。考虑到无线电波的能量限制和频道利用率等情况,一台移动主机不能只以单一跳数的形式直接和其他移动主机进行通信。在这种情况下,必须采用多跳的通信方式[3]。MANET中的每一台移动主机就相当于一台路由器。 1.2 Ad Hoc网络的特点 由于使用无线通信技术,Ad Hoc网络具有无线通信系统的链路质量低、节点通信距离有限、带宽受限制等特点,所以也具有带宽优化、传输质量增强和能量控制等问题。Ad Hoc网络与传统的蜂窝移动通信系统不同,是一种无中心的网络,要求其中的节点通过运行分布式算法来协调它们的行为,如信道接入、路由等。由于使用多跳的通信方式,Ad Hoc网络也面临新问题,如网络配置情况广播、发现和维护路由等[4]。 车辆通信网络是传统的移动自组织网络(MANET)在交通道路上的应用,是一种特殊的移动自组织网络。车辆通信网络作为智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)的重要组成部分,已经得到学术界和工业界越来越多的重视。其最重要的特点是能进行车与车之间(vehicle-to-vehicle,V2V)和车与路之间(Vehicle-to-Infrastructure,V2I)的信息交换,从而达到车辆与车辆之间、车辆与路边的基础设施之间的实时通信,利用这些信息来提高道路交通的安全与管理效率[5]。 2 车辆通信网络的路由技术 在单跳网络中不存在路由问题,当数据跨过几个节点传输数据时,必须使用路由协议功能[6]。路由是网络层的功能,它为分组传输指定源节点到目的节点的路径。针对移动自组网已经开发出多种基于不同策略的路由协议,将移动自组网分为以下四种两两相对的类型:(1)预选型和随选型;(2)平面型和层次型;(3)GPS辅助型和非GPS辅助型;(4)单路径型和多路径型[7]。本文根据不同的路由策略主要讨论预选型和随选型路由协议。 2.1 预选型路由协议 预选型路由协议也称为主动型路由协议或前应式路由协议。预选型路由协议是表驱动的,需要在每一个节点维护一个或多个路由表。每个节点定期向网络广播拓扑信息,维护路由表的最新路由信息,采用不同数量和内容的路由表和不同的广播策略,形成不同的路由协议:DSDV、WRP、FSR和OLSR等。 2.2 随选型路由协议 随选型路由协议也称为反应式路由协议、按需路由协议、是专门针对移动自组网提出的。随选型路由协议并不事先生成路由,仅在源节点需要时才生成路由。分为路由发现和路由维护两个阶段。该路由协议有:AODV、DSR、TORA和SSA等。 (1)AODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector)是采用基于距离矢量算法的一种路由协议,AODV中两个重要协议过程:路由发现和路由维护。在自组网中当一个节点发送数据包给一个目的节点时,采用路由发现过程来动态决定这条路径。AODV的重要特点是每个节点都维持一个基于时间的每一个路由表项利用率的状态信息;AODV通过扩展环方法控制在路由发现规程中RREQ的泛洪式发送。 (2)DSR允许网络节点动态发现经过多条路径的路由,重要的特点是利用了源路由。DSR不使用周期性的路由广播消息,有效减少网络带宽的开销,该协议的所有操作都是按需的,与AODV相似,DSR协议也包含路由发现和路由维护两个重要协议过程。DSR的路由发现过程是一个寻找从源节点到目的节点之间的源路由的过程。 3 车辆通信网络的建模与仿真 利用 OPNET Modeler 仿真平台,建立一个由 9个车辆节点组成的车间通信网络模型。车辆通信网络路由协议的仿真分析比较如下。 (1)图1显示的是两种协议的吞吐量的比较,从图中可以看出AODV协议的吞吐量高于DSR协议。因为AODV协议实现了DSR和DSDV协议的组合,因此与采用源路由的DSR协议相比,AODV协议提高了网络带宽的利用率,在吞吐量特性方面要优于DSR。 (2)图2显示DSR协议的负载明显小于AODV协议,这是由于DSR协议路由负载主要是RREP与RERR分组,用来建立多条到目的节点路由。DSR协议使用了缓存技术和混杂接受方式侦听路由请求分组,从而最大程度地降低了路由负载。而AODV协议路由负载主要是RREQ分组。 (3)图3显示在丢包率方面,开始AODV比DSR的丢包率小,随着仿真时间的变化,AODV和DSR都是稳定维持在一个小的范围内,DSR协议的性能始终保持在一个比较稳定的范围内,而AODV则随着仿真时间的增加而出现明显的增大。 从以上仿真结果分析可以看出,对于车间通信V2V网络,AODV 路由协议在吞吐量、路由负载、丢包率等性能上都比DSR路由协议更适合实际网络的通信要求。 结语 文章建立了智能交通系统多跳场景V2V的无线数据通信场景,使用OPNET Modeler软件进行建模和仿真,对V2V场景的无线网络的总体性能进行了评估。但是,用OPNET Modeler软件来仿真车辆通信网络是理想状况,与实际车辆仿真还是有差距的,未来的研究应该向实地实验发展。 通信网技术论文:接入网技术在铁路通信网中的运用研究 【摘要】 近年来,我国铁路列车快速发展,列车速度越来越快,对于通信服务和业务提出了更高的要求。接入网技术在铁路通信网中的应用,有助于推动铁路通信网的全面升级。本文分析了接入网技术和铁路通信网中接入网承载的业务,阐述了接入网技术在铁路通信网中的运用。 【关键词】 接入网技术 铁路通信网 运用 铁路通信网应满足高速列车通信要求,保障铁路列车的安全运营,随着可变视频、高速数据和语音等多媒体宽带业务不断增多,光纤化和数字化是铁路通信网的必然发展趋势。接入网技术在铁路通信网中的运用,通过多种接入网技术和点对多点、点对点的组网方式,推动铁路通信网的快速发展。 一、接入网技术 根据ITU访问网络框架协议,接入网由用户网络接口和业务节点接口组成,电信业务系统要求应提高信息传输的承载能力,实现Q3接口的管理和配置,接入网技术的接口是利用业务节点和SNI的连接,通过用户管理和UNI用户侧的Q3接口连接到TMN电信管理网。 二、铁路通信网中接入网承载的业务 铁路通信网中的接入网作为最底层部分,采用光纤接入,直接面向用户,主要包括铜缆传输技术、光纤传输技术、数字技术等。铁路通信网接入网承载的业务主要包括专用业务和公用业务两方面,铁路专用通信包括闭塞电话、站间电话、区间电话、专用电话和调度电话,专用数据业务涵盖铁路客票定和发售系统、调度集中、电力远程控制和监测等[1]。 三、接入网技术在铁路通信网中的运用 3.1无线接入网的应用 无线接入网包括移动无线接入网和固定无线接入网,移动无线接入网主要利用时分多路存取和时分多路复用技术在铁路通信网中进行信息传输,铁路通信网中包含多为微波中心站,通过点对多点或者点对点的网络通信,满足网络管理中心、使用终端站和中继站的数据通信要求。根据铁路通信网的运行要求,采用CDMA和GSM-R技术接入互联网,可构建铁路移动通信系统。固定无线接入网在铁路通信网中的应用,能够为用户提供最基本的电话服务,其通过蜂窝通信、卫星、微波等方式,实现铁路通信网的信息传输,可以在铁路列车的全部或者局部区域为用户终端提供无线传输服务。 3.2有线接入网的应用 有线接入网在铁路通信网中的应用较广泛,以光纤作为光接入系统和光接入复用系统的传输介质,在用户比较集中的区域,在用户和交换机之间构建专用的光纤主干馈线链路,形成铁路通信网的星型网络结构。并且,铁路通信网应用SDH技术,通过ATM交换机将视频、音频和其他服务有效结合起来,合理配置通信网传输带宽,可以为用户提供交互式数字视频业务。 3.3音频专线的接入网技术 在铁路通信网中的音频专线接入网,每块电压反馈板VFB提供8路四线端口或者16路二线端口,一块VFB同时包括四线和二线端口,两种端口可混合使用。VFB板支持1650欧姆和600欧姆的接口阻抗,由多台音频接口配置。接入网在改变铁路通信网接口阻抗时,相应改动VFB板的拨码开关,VFB板上有6个双路拨码开关,可同时控制16路接口阻抗,VFB板拨码开关的“OFF”态连接1650欧姆阻抗,“ON”态连接600欧姆阻抗[2]。同时,由于铁路列车的特殊要求,VFB板的发送、接收增益不用于模拟应护板,可调节范围明显增大。另外,VFB板和模拟用户板的槽位相互兼容,可插在ONU用户框中,实现点对点的音频专线。 3.4热线电话/闭塞电话 闭塞电话也称为铁路通信的站间行车电话,是铁路列车调度系统的重要业务,主要实现相邻行车站点对点之间的通信。铁路通信网利用接入网技术,下行站和上行站之间的集中机采用磁石盘通信方式,共分盘设置有振铃电路和玲流检测电路,在铁路通信网中需要成对使用共分盘和共总盘,共分盘通过接入网呼叫共总盘,铁路通信网接通通话电路,接入网形成直流通路,环路电流激发共总盘,响铃电路起动,工作人员听到铃响,接通通话。 3.5共线电话调度 铁路通信网共线电话调度系统主要由分机、传输通道和调度总机组成,其是一种多点共线系统,所有分机和总机并接在一条共用回路中,分机和总机之间可以通话,分机和分机之间不能通话,通常情况下,一组分机数约15~20个,共线电话约10~20个。铁路通信网中的电力调度、货运和列车有各自专用的传输回线,通过共线汇接网络,应用钢实线回路、载波回路或者实线通道,满足电话业务要求。为了提高铁路运营的安全性,铁路通信网的音频不能集中叠加在OLT点上,避免由于这个点出现运行故障导致整个通信网瘫痪。 四、结束语 铁路通信网是提高运输效率、保障行车安全的重要基础。接入网技术在铁路通信网中的运用,应在满足铁路通信要求基础上,积极发展和应用多种接入网技术,特别是无线接入网,推动铁路通信网的快速发展。 通信网技术论文:探析智能电网中通信网技术的应用 【摘要】智能电网中通信技术的应用成为电力企业发展的重要内容,通信技术在智能电网的建设中起到重要的作用。文章通过分析智能电网内涵,深入的探析了智能电网中通信技术的应用。 【关键词】智能电网;通信;技术 随着科学技术的发展,智能电网逐渐取代传统的电网,成为电网未来的发展趋势。在智能电网中引进了传感、信息融合、通信、自动控制等技术,这样可以提高电能发电、传输、配电、用电等环节的可靠性和稳定性,而且可以促使发电厂、输电企业、配电企业以及用户之间实现信息的共享和传输。另外在电力企业的发展中,构建数字化、信息化、高效的无线通信系统成为智能电网研究的技术基础,这也是智能电网研究的重点问题。和传统的电网不同,无线通信系统和网络需要布置用电方,并且需要他们相互的融合。智能电网的关键技术在于信息技术的高效运用,这样就需要重视通信技术在智能电网中的运用。通信技术可以获取电网数据、电网保护的数据、用户信息等,这样可以为智能电网的布网提供支撑。 1.智能电网内涵 智能电网通常是建立在通信网络的基础之上的,对先进的传感、测量技术、控制方法的应用。智能网可以连接在电子终端的用户之间,或者是用户和电网公司之间,这样可以实现电力数据的双向传输,可以开发电力、电讯、智能家电控制等多种功能。智能电网的职能功能表现在下列的方面:一是安全可靠性。智能电网可以应对自然灾害、外力的破坏以及计算机的攻击,这样才能够确保电网的安全和正常的运行。二是经济高效。智能电网可以实现资源的优化配置,这样可以提高设备的传输容量和利用率。智能电网可以对于不同的区域进行调节,平衡电力系统供需缺口。智能电网可以支持电力市场的竞争,可以实行浮动电价制度,从而促进电力系统的正常运行。三是自愈性。智能电网可以实时的掌握电网运行的状态,对于电网运行中的故障及时的检修。智能电网也可以实现快速的自我恢复,这样可以减少大面积的通电现象的发生。四是兼容,智能电网可以兼容各种类型的设备,例如,集中的大电源、可再生资源等,这样可以实现电力和社会经济的和谐发展。五是和用户友好互动。智能电网可以实现和用户的互动,这样可以满足供电的可靠性。市场交易可以激励市场主体参与电网的管理中,提高电网系统的运行水平。智能电网和传统的电网相比,智能电网具有利用可再生资源的智能调度的功能,这样可以实现和环境的友好相处。智能电网通常是以需求为导向,采用智能化的动态的电价和精确计费的系统。 2.智能电网中通信技术的应用 智能电网功能的实现主要依赖于通信技术,原因在于通信技术成本低、拓展性强,是智能电网的理想通信方式。 2.1 IPv6在智能电网中的应用 随着互联网的迅速发展,IPv4定义的有限的地址已经被用完,而现在的互联网都是在IPv4的协议基础上运行的,这样空间地址的不足就影响到互联网的发展。为了促进互联网的发展,需要利用IPv6重新定义空间地址,传统的IPv4采用的是32位地址长度,这样仅有43亿个地址,而IPv6采用128位地址长度,这样可以提供充足的空间地址。IPv6对IP报文头部的格式做了变动,IPv6采用灵活的IP报文头部格式,这样可以加快报文的处理速度。采用IPv6协议,而且需要身份的验证,这样提高电网运行的安全性。采用IPv6可以支持更多的服务类型,这样能够适应技术的需要。IPv6是智能电网运行的很重要基石,它的广泛的应用可以推动互联网的发展,未来的智能电网可以促使各种设备相互连接,并且拥有自己的IP地址,用户可以利用网络访问设备。采用IPv6可以为互联网用户提供无限的地址空间,这样可以对发电、输电、变电、配电、用电等过程中的设备拥有自己的IP地址,这样可以把各种设备都纳入到电网的管理中,实现电网的双向通信。 2.2 Zigbee在智能电网中的应用 Zigbee这种协议规定的是短距离、低功耗的无线组网通信技术。Zigbee的通信效率低于蓝牙,是由电池供电设备提供无线通信功能。Zigbee采用的是开放频段,这样可以使用多种通信技术。Zigbee具有成本低,这样可以有效的降低了无线感测网络的设置成本。Zigbee具有功耗低,Zigbee在休眠的状态下,耗电量比较低,仅有1,而且Zigbee芯片的尺寸比较小。Zigbee的网络容量比较大,Zigbee有主节点管理从节点,每个Zigbee可以支持6.5万个节点。Zigbee可以提供数据完整性的查询和鉴别的功能。Zigbee技术在智能电网中得到普遍的应用,随着Zigbee技术的发展,已经开始支持IP协议。具有Zigbee无线传输协议的设备可以组成数据测控网络,这种设备具有众多的优势,这样适应于在智能电网中普遍的应用。 2.3 光纤以太网技术在智能电网中的应用 光纤以太网通常是指在光纤上运行以太网LAN数据包接入SP网络。光纤以太网具有高的网络效率,而且网络的安全性比较好,操作性比较强,它可以解决宽带平行现象。因此该技术蕴藏着巨大的商机。我国智能电网中运用比较多的是双绞线为传输介质构建的以太网,而以光纤为传输介质的以太网还在发展中。光纤以太网逐渐成为公用的载体服务和廉价的互连方法。随着光电技术的发展,推动了光纤以太网的发展,从而可以很好的利用宽带。在未来的智能电网中,对于光纤以太网的应用非常的广泛。在具体的应用中,光纤以太网技术在智能电网中可以实现智能电气设备的组网。例如电子互感器、智能开关等,都可以利用智能变电站内的光纤以太网,把发出的信号传输到智能化的保护装置中,并且可以通过远动工作站传输到其他的设备上。 3.通信技术在智能电网中应用方案要点分析 网络具有控制灵活、扩展方便、可靠性大等优点,因此被广泛的应用于智能电网的控制中,通信技术可以简化控制设备的连接方式,进而可以实现不同的设备的网络集成和设备之间的信息共享。由于电力系统是实时的系统,这样就会造成控制设备的信息差异比较大,利用网络传输控制信息存在着路径的不确定、数据的不完整、信息因果性差等问题,因此需要从电力信息传输入手,探究通信技术对智能电网的影响。在智能电网中建立双向通信系统,可以实现智能电网的自我监控和校正,对于设备进行监测,从而可以有效的避免事故。建立高效的双向通信系统可以促使智能化的电子设备、电力电子控制系统、保护系统等,实现网络化的通信,这样可以提高智能电网的服务水平。智能电网的集成通信系统通常是由两部分组成:一是高压等级的电力通信,这部分主要包括电网的调度控制中心、发电输电网络、管理平台等通信系统。这部分系统可以实现自动化的控制,宽带和传输路径可以实现相对可控,这样变电站可以实现多方向的互联,确保在N-M的通信环境下,利用通信技术来满足智能电网系统的可靠性。二是配电网和用户的侧通信,这部分系统包括用户电表和电器等通信设备,而且这部分系统采用多种多样的通信形式,例如光纤通信、无限电通信等。智能电网的管理中需要重视一些技术。例如开放的通信架构,它可以形成“即插即用”的环境,这样可以促进电网元件之间实现网络化的通信。又例如通信技术有统一的技术标准,这样可以实现传感器、应用系统、智能电子设备之间的无缝连接,进而可以实现设备和系统、系统之间相互操作的功能。 4.结束语 随着科学技术的发展,通信技术面临机遇和挑战,而且具有广阔的发展前景,相关部门需要重视通信技术,促进智能电网的建设,让通信技术在智能电网的建设中发挥支撑作用。
电力通信论文:电力通信系统与通信网论文 1方式单管理系统 以前的通信方式单大多都是采用人工录入的方式编写完成的,存在操作烦琐、效率低下、容易发生错误的情况,同时,也对编写人员的业务能力提出了很高的要求。国网力推的TMS系统虽然提供了强大的通信管理功能,但是,由于不同用户的使用习惯和具体情况不同,所以,目前建立国网公司内部统一的方式单管理系统是不太可能的。现阶段,电力通信网业务主要包含光缆网络纤芯架构的呈现、继电保护业务、数据网业务、电话等多种业务,通过编制方式单,可以了解整个电力通信网络拓扑情况、业务组建形式。建立方式单模板,实现自动生成方式单系统,这样既可以快速生成通信方式单、完成网络拓扑结构重构、实现调度通信业务的梳理,又可以大幅度提高工作效率,节省工作量,查询业务时还能做到有据可查。因此,建立成熟、稳定、规范、系统化的方式单电子管理系统对今后工作的开展具有重要意义。方式单管理系统主要包括日常运行方式单管理和年度运行方式管理两大部分。日常方式单管理系统包括方式单的申请、填报、审批、会签、下发、执行、归档;年度运行管理方式系统包括年度方式的资料收集、方式编制、方式审核、方式审批、方式上报、方式下发。年度运行方式管理是以日常运行方式为基础的,这就需要有一个强大的综合管理支撑平台。此平台涵盖方式单填报、审核等管理系统所要求的各个环节,其中,方式单的填报是中心环节,它贯穿于整个系统中。具体的方式单管理系统组成如图1所示。在方式单管理系统的基础上,可以整合整个电力通信系统的资源,优化网络结构,建立一体化资源平台,这对整个系统今后的规划设计具有重要的现实意义。 2检修工作单管理系统 在电力通信系统中,检修工作涉及范围很广——在输电线路改造、改接等工作中,需要加固、移动、更换或中断通信光缆,中断相关业务的办理;在电网基建、技改、检修时,可能会影响通信电路的相关工作;凡影响到电力通信机构所辖、许可范围的通信设备(设施)、通信电路的工作;无法提前申请的重大缺陷处理的临时检修工作;由于特殊情况(市政工作等)引起的通信光缆、设备临时检修工作等,这些都需要提前填写检修工作票。填写检修工作票时,必须要严格按照电网通信检修工作票的格式填报,要根据不同工作内容的检修工作选择正确的检修单填报。要详细填报检修工作的类型、范围、申请单位、申请人、现场联系人、申请工作时间、申请完工时间、检修设备、检修工作内容、影响业务范围和安全措施等内容,以便于在检修工作开始后实时监控管理现场,规避风险。在提请检修工作单后,要层层审核、审批,之后才能下达相关通知,所以,检修工作单的上报要及早、准确,信息要真实、可靠。在此过程中要注意的是,凡属于省级及以上通信机构所辖、许可设备的检修都需要在国网T-MIS系统的通信检修工作票栏目中按照相关要求填写具体信息,不具备条件的部门或单位需要通过打印、手写等方式提出申请,并传真至省级通调核批。如果检修工作未能在规定时间开工,要在第一时间内申请延期;如果涉及到上级业务时,要及早上报审批。在检修工作结束后,现场施工人员要及时汇报现场的工作情况,在相关专业人员确认业务恢复正常后方可将此工作单结票归档。一般情况下,通信检修工作流程如图2所示。统一的检修票管理系统是整个电力通信网业务运行维护中的重要组成部分,它能够实现电力通信检修工作的规范化运作和管理,能真正做到检修工作有据可依、有单可查,从而确保电网的安全、稳定运行。 3其余台账管理系统 在电力通信系统中,还有一项重要的业务,即春、秋检工作。一年一度的春、秋检工作是保证电网安全运行的必要环节,而春、秋检的目的在于做好设备的清扫、检查、消缺工作,测试评估光缆、设备的运行状态。根据监测结果,可以及早发现其中存在的问题,采取适当的检修措施排除故障,防止过犹不及的情况发生,确保生产安全。在春、秋检工作结束后,要将检测数据存档备份,尤其是光缆测试情况。在统计、分析了光缆纤芯的工作状况后,能及时发现光缆运行过程中的薄弱环节,同时,资源紧张的情况也一目了然。这为今后运行检修工作的开展提供了必要、可靠的参考依据。通信系统中的光缆路由图、设备网络拓扑图也是资源管理系统中不可或缺的组成部分。绘制准确、完整、标准的系统图册,是进行网络建设规划的必要依据,对网络的可持续性、有序性发展具有重要意义。而前面所提到的运行方式管理系统的建立又成为了绘制各项图形的基础性资料,利用方式系统中的纤芯方式可以绘制光缆路由图,利用方式系统中的业务开通情况可以绘制不同业务的网络拓扑图。通过对光缆路由图、设备网络拓扑图的逐年绘制对比,可以很清楚地反映出通信系统的网络建设、业务类型和业务组成情况,为今后网络的优化、资源结构的调整提供参考依据。由于通信系统资源管理平台中包含的内容多而复杂,涉及范围广,所以,这里只介绍系统中几种常见的资源体系,不足之处请指正。 4结束语 电力通信系统资源体系的建立是电网资源有序发展的重要环节之一。虽然目前一体化资源平台技术尚不成熟,且存在实际差异,但是,该体系的建立已经迫在眉睫,建立综合的资源管理体系能够让运维部门实时掌握各类通信系统的现状和运行情况,及时、正确地配置网络资源,合理、适时地安排通信检修,提高服务管理水平和运维效率,更好地为智能电网的发展服务。 作者:戎丽 单位:国网山西省电力公司信息通信分公司 电力通信论文:电力通信光传输网光纤通信论文 1光传输网中存在的问题 1.1光缆质量差 光缆的主要成分为硅单质,硅单质的纯度会影响光缆的质量,所以对硅提纯技术的提高是光缆建设的必要条件。但现阶段的硅提纯技术还有待提高,不能保证硅的纯度,以至所生产的光缆质量较差。在生产光缆的过程中也存在问题,技术手段的滞后会使生产出的电缆存在质量的欠缺。 1.2网络问题突出 光缆的应用主要在信息的传输上,现代化网络的发展就依靠着光缆建设的完善。但现阶段网络的高覆盖化也成为了光缆应用的一大问题,网络的传输需要大量的传播介质的支持,光缆作为最高效的信息传输介质虽然工作效率高,但其成本价格较其他种类的信息传播介质偏高,所以对于一般不要求高网速和高准确度的网络传输都不会采用光缆作为家庭网络传输介质[3]。过高的成本将减少使用光缆的用户,进一步将影响光传输网的发展。 1.3设备配置与规范不相符 电力通信中的光传输网系统中最为重要的部分就是站点网元,它是信息传输的基础,一般为110kV和220kV两种站点。光传输网中有很多的优点,它的维修十分简单,一般定期对光设备进行检查与修护就可以满足时光网传输的条件。但随着经济的不断发展与科技的不断进步使老旧的光设备配置与规范不相符,光端机的各个槽位具有宽度均匀,且可扩充到10G的能力,可因光缆与设备结构比较复杂,对于能正确合适的与卡槽相符的光缆的制作要求很高,所以造成了光传输设备配置与规范不相符的情况。 2光传输网的优化方案、优化原则与应用 2.1光传输网的优化原则 电力通信主要的工作内容就是进行对信息的传输,所以对于电力通信来说,信息的传播速度与准确度至关重要。对于这两点最为符合要求的信息传输网就是光传输网,它主要承担整个网络的信息交流、会接与传输的作用。所以对光传输网的信息灵敏度与信息传输的稳定性与准确度的要求都很高,首要优化的就是光缆的质量问题。利用新型的单晶硅提纯技术,保证光缆的硅纯度达到正常工作的指标,并且在光缆的制造上也要严格要求其精度,进一步保证光缆的质量达到规定要求。对于网络的设计应以网格与环形为主,这两种形状能降低光在传输过程中损耗程度,同时提高了信息的传输效率。在对管传输网的容量选择时,首先考虑的应该是现有业务信息的情况,对日常统计的容量需求数据经行分析,选择对未来市场最有利的传输容量,为未来业务拓展提供优势。 2.2光传输网的优化方案 现阶段的光传输网还在不断的发展与进步,对于早现已投入使用光传输设备已存在很多实际操作性问题。若要使陈旧的设备符合现代需要的工作要求,所能实行的解决措施就是更换新型的光传输设备或对旧的设备进行改造。根据现有的人均经济水平分析,重新更换光设备对与大多数企业来说都是高成本的,同时也是对资源的一种浪费,所以现阶段对于解决光传输网的更新随度快的问题应该利用改进旧设备来解决。在网络结构重新组建的过程中,可以继续使用单向通道的保护环,只需将使STM-4与STM1并网就能做到网络重新构建。光的电路层优化就是对对设备端口的优化,选择最适合光传输的端口,提高光信息的传输效率。 2.3光传输网优化应用 光传输网在优化以后对于网络传输信息的发展起到积极的作用,在现代化企业中对网络的应用十分广泛,对于企业的宣传发展与管理都离不开网络的协助,高效而严谨的工作也离不开网络的应用。光传输网的优化将有效地提升网络运行的速度与安全性,同时也会完善网络的灵活性,从而使企业的技术与工作效率得到全面的提高,并对企业的发展起到推动的作用。 3电力通信光传输网的发展趋势 随着电力通信光传输网的不断优化,其所涉及到的领域也将更为广泛。光传输网有着其他传输技术无法替代的优势,它的高效性稳定性与准确性保证了信息的有效传播。在降低其成本与改善现有的问题后,光传输网将服务于我们日常生活的网络传播,它的传输信息高效性将改善现有网速较慢的普遍性问题,使我们日常用网也达到畅通无阻的目标。电力通信光传输网在今后的发展前景十分可观,对信息的传播发展有积极的作用。 4结语 电力通信在近些年的发展十分迅速,在光传输网的出现与发展更加推动了电力通信的进一步的发展。光传输网的特点是十分稳定且安全性高,对于信息准确度的保证起到重要作用,所以对电力通信的光传输网进行优化是对信息领域的发展十分有利。 作者:翟柱新 单位:广东电网有限公司东莞供电局 电力通信论文:电力通信网络信息管理论文 1电力通信网络管理信息系统的设计与实现 (1)设计前期的综合分析。信息系统的设计以满足客户的实际需求为目的,而设计的原则是安全性、稳定性和开放性。在设计过程中,应使用优化的技术,比如系统中的大量图表、数据和文字等,由于处理工作量比加大,需选择功能强大的软件与程序[3]。同时,设计多方方面,选择最优的方案。(2)建立数据模型。建立系统的数据模型,主要是为了用以管理大量的数据信息。同时,数据模型可将数据形象化,提升可操作性与管理效率。一般而言,数据模型有两部分组成:①采用同DBMS分析电路的走势,对于工作人员了解和掌握空间因素具有很大的帮助;②记录线路的位置[4]。(3)建立数据库。在建立数据库前,首先需要做收集和整理数据信息的工作,这也是建立数据模型所需要做得工作。同时,考虑未来发展的需要,研发一些子系统,在建立数据库的过程中,便可清晰把握图层之间的关系,以及阶层之间的相互关系和联系,形成功能完善、强大的通信网络。不过在实际设计过程中,数据库框架即为图层处理,包括多个点层信息,主要是基站层、路面层和通道层等。设计完成数据库后,在系统投入使用前,尚需设计者将搜集到的数据传输到数据库中。在传输时,通常采用ArcSDE平台,将数据传输到数据库中的服务器中,凭借ARCSDE数据管理功能,实现对数据信息的处理。在数据传输时,将同一类别数据,归类到同一图层中,并记录数据信息的实际要去与对应关系,提高管理的有效性[5]。同时,为了方便用户选择和查阅系统内的数据,可在数据库中建立一个空间索引,提高通信网络的管理效率。(4)设计的注意事项。当前,在各种地理信息系统中,往往应用电力通信网络信息管理系统,需整合一个较大的综合管理软件实现统一管理。在设计时需要注意以下两点:①通信信息科通过计算机传输;②对于客户提供的资源,支持地理信息技术与可视化及时。另外,在设计前,收集客户需求的同时,检测客户提供的资源,提高系统的安全性、稳定性和可扩展性。目前,电力通信网络管理信息系统的开发平台一般为Ar-cGIS,需处理图形、文字和数据等多种信息,所以可加入Orade数据库提高系统的处理功能,使得系统的各项功能更加完善。 2电力通信网络信息管理系统的建设 2.1系统的目标 系统设备的升级速度比较快,且运行方式不断演变,实现电力通信网络管理系统的全覆盖,成为必然的趋势。因此,这就需要加大对空白区的覆盖管理力度,有效提升管理的能力。同时,采用先进的管理系统,摒弃人工作业方式,升级为系统自动记录和传输信息,这能够降低网络系统运营的成本。而对于系统的基础设施,比如电源设备、配线设备等,也应加强覆盖管理,以找出原有系统的不足与漏洞,实现改善系统互通性、提升运行效率的建设目标[6]。 2.2系统的结构 一般而言,电力通信网络管理信息系统包括两种结构形式,一种是分布式结构形式,一种是主从式结构形式。其中,主从式结构形式包括电路和统一调配的设备,具有高度集中的操作管理,不过缺点也是明显的,比如资源分布比较集中,增加处理故障的难度。此外,在实时监测方面,由于管理的集中,网络数据易积塞,且节点和链路比较多,监测的效果往往不理想。再比如,如果后台出现问题,整个系统将失去控制中心,增加系统瘫痪的风险。而分布式结构形式具有完善的管理配置模式,这种模式以中央平台为中心,具备独立的数据控制功能,可通过各层管理级别的通信协议,与、管理站和数据库等,构成一个完善的系统。其中,根据环境的不同,管理站可进行不同的设计,是一种介于操作者与系统之间的界面,而信息库主要用于数据的存储,而主要是可实现对电力通信设备和电路数据的处理。 3结语 随着计算机网络技术的快速发展,电力通信网络信息管理系统的建立和完善成为可能,这将使网络发展朝着复杂化、规模化和大数据的方向发展,这就给管理系统带来很大的挑战和要求。电力通信网络信息管理系统对各方面的建设,均有着较高的要求,在本文中,笔者结合相关的文献资料,从电力通信网络信息管理系统中设计、注意实现和实现等几个方面对该命题进行了分析与总结。 作者:郑伟 电力通信论文:静电防护电力通信设备论文 1静电的产生 电磁感应与人体活动。在电子设备的运行过程中会产生辐射与物体静电产生电磁感应。还有两个不同的物体在接触的过程中产生摩擦后分离都会有静电。 2静电的危害 静电在生活中是最常见的,静电的危害也影响着正常的生活。例如常见的影响吸尘工作、复印件。甚至比较大的危害—医院麻醉蒸汽爆炸、飞机在航空过程中出现失联现象。在电力通信系统,因为电子设备在微电条件下工作的集成电路、半导体元器件较多,静电的危害也是常见的,若没有正确的防护措施,很容易造成重大事故。 2.1电弧电流 在静电发生时,静电导体间的电压超过存在电压时,就会产生电弧。在尖峰的电弧是对人体危害最大的,甚至会产生几十甚至上百的电弧电流。聚集过多的电流,会使局部产生高温,损坏通信设备。严重甚至会引起火灾事故的发生。 2.2静电放电对电力通信设备的危害 在机房内,由于电磁辐射的干扰,很容易通过物体的接触产生静电反应,这些静电对电子通信设备有着很大的影响,容易受到威胁。 第一:在通信设备运行过程中受到了静电的干扰,使信号改变,发出错误的指令,影响着通信设备的正常运行。第二:通信设备有着很多半导体的组成器件,它们有着细微的结构,这些细小的组织却对静电下的放电现象极为敏感,很容易给运用过程中带来一些麻烦,易损坏、烧毁器件组织,通过数据显示,器件的损害有大部分是由静电放电影响的。第三:电磁波受到静电的干扰,造成信号数据紊乱。会使部分数据造成间接性数据损失,静电停止干扰,设备就会恢复到原始状态。这种干扰虽然没有造成机器上的损害,但也会影响机器的正常运行,造成业务上的失误,工作人员查找数据也会非常困难。加大了工作的难度。 根据以上所说,静电对电力通信的运行有着一定的影响,所以,必须做好静电防护措施。加强管理力度,保证工作的正常运行,将损失减到最少,以免造成不必要的损失。 3静电防护措施 对于静电的防护需要加强管理,虽然不可能做到没有静电的产生,但还是要尽量减到最少,将危害的损失也减到最少。因此,我们要在以下几个方面加强对静电的防护。 3.1环境防静电 控制好机房的温度与湿度,可以减少静电电荷的产生。机房的湿度与温度控制得当,不可以过大也不能过少。湿度过大,容易短路;因此,在充分考虑温度、漏电的情况下,一定要在温度控制在20℃~25℃中间,湿度在50%~65%中间。 3.2人体防静电 人体防静电必不可少的有防静电工作服、鞋,防静电电腕带等,还有防静电工作帽、手套等辅助工具。这些防静电装具材料使用导电材料,具有接地连线,在与皮肤接触的过程瞬间将电压放到最小,工作人员必须严格按照遵守防静电章程,在使用工作装具后才可以接触电子通信设备。 3.3其他防静电措施 电力通信系统为了保证防静电的良好运行,还可以使用其他途径。例如:静电消除器。静电消除器在使用过程中会产生反电荷,能消除通过摩擦产生的电荷,可以减少人体、设备通过移动产生的静电。还可以在设备的表面安装防静电的工具,例如:在机房门口安装除尘器。另一方面,在健全电力通信网络的同时,还要提高工作人员的整体的素质,规范相关知识,完善相关体系,保证通信系统的正常运行。 4结论 对静电的防护,对于通信系统的未来发展,标准的、规范的、系统的静电防护有利于促进通信系统的发展。因此、我们每个人都要进行严格要求,从基础做起,认真遵循静电的防护措施,认真落实,减少对电力通信系统的损害。 作者:赵光石 单位:河北省承德供电公司 电力通信论文:电力通信三维虚拟技术论文 对机房的管理,监控,维护,流程等行为此时是分阶段,分批次。不同的数据展示在不同的平台之上,如果想查询某一数据,可能需要查阅不同的系统,流程数据的查询更是要跨越多个系统,自己人工在进行综合的分析而得到最终自己想要的结果,大大加大人员的工作量。从运维历史来说,自传统运维管理方式的诞生,到ITIL运维方式的更新,到现在的契合企业本身业务的业务运维方式,更改了以往传统运维的侧重点,优化了ITIL运维的流程管控,契合企业本身业务的业务运维,综合了ITIL优势所在,优化ITIL框架的流程化管理,提升效率,与业务知识契合度更高。 1项目研究依据 在传统运维中:侧重点为监控;监控的主要内容是网络以及IT资源运行的健康状态;偏重技术层面,对了解IT资源运行情况有所帮助;目的在于保障IT资源的正常“运行”;但几乎没有“维护”的成分。在ITIL运维中:参照ITIL标准建立的运维体系,流程为主;规范企事业单位在IT管理过程中的步骤,与监控结合不紧密;虽以低成本高效率为目标,但在国内的实施案例中发现,几乎很难达到这个目标;根本原因在流程增加了运维的过程,缺少关键业务支撑“服务”。而业务运维中:管理维度由“IT资源”转向为“业务”;形成自上而下的自动化事故分析机制;从全景业务视图可追溯到故障资源的物理位置;更加易于管理,运维过程更加透明、可控,效果更加明显;业务系统性能评估服务,让决策更有依据。站在运维的角度去为用户解决目前运维中的各个信息孤岛,将系统数据完美结合到本系统之中,并以图片,三维,报表等方式将各部分数据分类显示。实现运维操作一体化,简化维护人员工作,便于领导查阅及安排工作。 2项目关键难点 项目的研究过程中主要攻克了:(1)三维虚拟技术使用,将设备、实际环境、机房厂址建模形成完整场景,并依据地址形成完整网络拓扑链条;(2)数据采集系统的研发;(3)培训系统的研发等难题。本项目在IT运维领域上实现三维虚拟技术开展的新模式,将机房的日常运营维护升级成为全景系统,从ITIL中吸取其优势之处,与业务完美结合,同时简化其流程,使不同的操作人员和领导分层显示自己的界面,将界面友好度和流程度简化,减轻维护人员的操作难度,提高工作效率。 3项目建设目标 全景平台建立,依托三维虚拟技术,图形化真实的设备及物理位置和机房本身物理地址,构成一个完整的网络拓扑。网络分析,提供平面拓扑,鹰眼拓扑,鱼眼拓扑等多种不同角度展现模板,采取原始网络数据,生成模型,给故障预警提供重要依据。监测预警平台建立,采取报警数据,以实时的告警浏览方式预警,可快速掌握当前报警信息,了解历史报警趋势,定位故障原因。统计分析,提供多种分析方式和数据,让参与运维的每个角色都可以查询到与自己关系最紧密的统计分析报告。数据采集接口系统研发:获取机房相关系统相关数据。培训平台建立,以虚拟现实方式,让学员身临其境的学习业务知识,了解业务体系,并以实际数据位模板结合三维虚拟技术改变以往培训模式,提高培训效率,提升学员学习兴趣,扩升学员知识面,使培训实际相结合,避免产品分离。 4项目应用效果 项目依托“SG186”信息一体化原则,建立了一体化三维虚拟全景运维平台,实现对机房的的远程全景管控,预警,展现,统计,分析等功能,将电力机房的各个点以三维虚拟技术为基础形成的网络拓扑全景化管理,将管控方式表现为全景视图化管理,为不同的人员提供不同的界面,合理利用资源,历史数据综合建立培训系统。减轻维护人员的工作负担,提高问题解决速度,维护人员的工作效率。与其余电力系统数据进行接洽融合,整合目前电力系统相关通信专业在线、离线数据,将信息展现在统一的全景平台之上,提高数据有效使用率。 5结束语 项目的建成投运,为探索研究三维虚拟技术为电力通信网提供更加形象、科学的展示迈出了关键步伐。通过实景仿真程度较高的数字化电力通信网为通信数据展示、培训及辅助决策分析提供了高效的技术手段,为电力通信管理人员保障网络安全,提高管理水平奠定了良好基础。项目的建设过程中,培养和锻炼了一批技术扎实、作风优良、刻苦耐劳、精诚团结的创新型队伍。为项目进一步深化应用,保障电力安全提供可靠的人力资源储备。 作者:柳鹏 王荣 单位:国网山西省电力公司长治供电公司 电力通信论文:电力通信电源论文 1通信电源故障的分析 通信电源的配置以及工程建设和系统设计都存在着不同程度的问题,对通信电源的设计只考虑了可靠的使用性,而忽略了应急方面的设计。在建立新的通信站时供电设备不齐全,发生通信事故时,蓄电池不能长时间持续供电,当时又没建立应急措施,便会导致通信线路中断。另外,并没有按照严格要求建立通信站,在运行过程中,极可能会引起电源系统的故障,比如火灾等一些严重事故。选址通信站的建立环境相当重要,除了好的主设备机房配备外,其它的组成部分比较差,导致电源设备不能长期而可靠的运行,相应的机房对防台风、防汛、防雷电工作也不到位。无法保证通信电源长期可靠的运行。电力通信系统运行管理的不完善与设计技术的不规范不切实,在设计和维护时遵循的规章制度不完善,给整个电力通信网的正常运行带来了严重的影响。基本没有设置专门的通信电源维护和管理的有关岗位。另外,没有相应的技术管理,也更是缺少相应的维护方法,通信电源各种设备的运行维护不能有计划的、科学的维护管理。 2通信电源常见的故障及维护 2.1蓄电池出现的故障及维护在多数的变电站事故中,多数导致事故的原因就是蓄电池内部发生短路的情况,由于电流出现了异常,最终致使蓄电池产生了爆裂的情况,蓄电池负极的接线外绝缘层可能受到了损坏,接触到了蓄电池架。由于蓄电池架连接着地面,绝缘层的损坏处接触到蓄电池架,导致对地放电,电源线会严重过热,从而引起火灾。所以管理人员在建设通信站时一定要注意在建立蓄电池柜时尽量不接触地面,以免造成上述的事故。交流供电替换载波机,交流分配屏接至载波室,防止微波室和载波室接地网通过电源线连接。另外,严格对蓄电池进行定期的检查工作,如发现蓄电池的损坏情况,及时地做出更换,并同时进行蓄电池的充放电工作,使蓄电池性能保证正常的使用要求,在通信站中蓄电池是不可或缺的部分。如果我们平时用电停止输送时,蓄电池发生故障,那么会导致所有的机器设备停止工作,进而整个通信发生中断现象。因此,蓄电池的维护工作非常重要。当然,蓄电池的维护工作也是有一定困难的,目前,我国的蓄电池大都是阀控式密封铅酸蓄电池,这种蓄电池较比以前的蓄电池有明显的优势,最为明显的就是大大减少了日常维护的工作量,而这种优势也导致工作人员忽略蓄电池的日常维护,致使长期的使用而并没维护的过程中出现故障。因此,虽说这种蓄电池的优势较大,但也要在正常的使用中定期的对蓄电池进行维护检查工作,如有损坏以便及时更换,保证蓄电池的使用状态达到指定的标准。 2.2高频开关电源的故障及维护如果主干网端发生了失压的情况,应首先对电源开关进行检查,检查结果会发现内部的一个开关电源出现交流警告,接着对出现交流警告的电源开关仔细检查,发现整流模块已经没有了丝毫的电压,对开关电源的检查,进线交流接触器没有完全的接合,再对交流切换控制的电路板检查,电路板控制插件出现了松动情况,那么立刻对控制插件进行紧固,使控制插件重新开始工作,经检查维修电源开关正常运行,还要对它观察一些时间,留意查看防止再出现异常。在出现失压的情况下,要对主要控制插件进行检查紧固,使其重新工作。设备重新工作时,还要留意观察,以防再次出现异常。电路板上的控制插件出现松动,是这种情况发生的主要原因。通常情况通信机房在初建时都会设置一台带有自动切换单元的交流配电屏,它具备两路自动切换单元功能。一般情况下两路市电是经过交流配电屏然后到达通信电源。所以工作人员应该甩开两路自动切换电源,将市电直接引入到整流模块控制空开和交流负载配电单元,经过改革后的通信电源交流电流,增加了稳定性,工作运行中会更安全、更稳定。 3小结 随着通信事业的不断发展,通信电源的安全与维护,直接影响到电力的安全运行。目前通信站的建设、设计和运行中的定期维护等方面还存在着许多问题,要强化工作人员对通信电源中的各项设施做到定期的维护与更换。所以,通信电源的故障分析与定期维护成为重点。由于维护人员与设备的不足,通信电源相关的管理制度不完善,对此,电力通信中的管理服务和制度需要全面的修改和制定,增加相应的仪器、设备和物料,满足相关的维护更换工作。 作者:李相镇单位:太平湾发电厂信通部 电力通信论文:故障分析的电力通信系统论文 1MSTP技术 1.1技术特点MSTP的出现迎合了电力二次系统针对各类通信业务(如安稳系统、继电保护、远动通信、电力系统信息化等)接入和动态带宽处理的需要。基于SDH系统,MSTP具备集成对多种业务(主要是时分多工TDM、以太网业务和ATM业务)支持的能力,实现了对城域网业务的汇聚。其技术特点大致有以下几点:1)延续了SDH技术的诸多优势:如具有杰出的网络倒换保护性能和良好的TDM信号业务支持能力,能很好地兼容现有的TDM信号业务。2)对多种协议的支持。对多种协议支持以增强网络边界智能硬件性能,通过对各种业务的交换、聚合或路由划分来筛取不同种类的传输流,使MSTP对多种业务支持的能力得以实现。3)可支持波分复用(WavelengthDivisionMulti⁃plexing,WDM)扩展。MSTP的信号类型随所处网络位置的变化而发生变化,如MSTP设备被置于优秀层时,信号类型最低可为OC-48,并能扩展为密集波分复用信号;当MSTP被置于汇聚层和接入层时,其信号类型则变为OC-3/OC-12,且可在必要时扩展至支持密集波分复用(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,DWDM)的OC-48。4)支持动态带宽的分配。MSTP具备支持虚级联和级联的功能,因此MSTP可对所用带宽进行灵活多样的分配,其通常的带宽可分配颗粒为2Mbit/s,某些厂商甚至能将带宽可分配颗粒调整至576kbit/s。基于此,MSTP不但可以满足对SDH帧中的列级别以上带宽的分配需求,还能通过支持其链路容量调整机制(LinkCapacityAdjustmentScheme,LCAS)技术,动态地配置、调整链路带宽。5)提供综合网络管理功能。拥有对不同协议层的综合管理能力,有利于MSTP管理和维护网络[5-6]。MSTP管理涵盖整个网络,无论是对网内性能的告警监控还是对业务的配置,均基于直接为用户提供的网络业务。配置MSTP网管上的业务时,仅需要配置好网络业务的源、宿及相应的时隙、端口等参数,网络业务便能快速自动生成,避免传统的SDH系统需逐个对网元相关参数进行设置的繁复操作,进而实现业务的快速开通。此外MSTP还具备一些非电力通信需要但被运营商广泛使用的功能,如计费和带宽租用等。 1.2MSTP技术在电力通信中的应用广西某市地区电力通信网涵盖网内20多个变电站,每个变电站建立一个网元节点,组网采用产自UT斯达康公司的NetRing系列光传输设备,该系列设备均具有MSTP特性。其中NetRing10000-(IV2)系列设备主要针对大型网络的骨干网和城域优秀层需求设计,是高集成STM-1/4/16/64(155M/622M/2.5G/10G)多业务传输平台,具有大容量高、低阶交叉连接矩阵,分插复用功能及Ethernet/ATM信元交换功能,最大交叉连接能力为512×512VC-4,4032×4032VC-12。此外该设备可按实际需要,灵活配置成2.5G或l0G,可平滑地由2.5G升级到10G。基于NetRing传输平台,该市地区电力通信网为电力系统提供了多条符合实际生产管理和管理信息需求的通道,如地区级综合数据网通道,承载的业务包括:综合信息化管理、电力统一通信、电视电话视频会议系统、营业所及变电站在线视频监控;地区调度数据网电力调度自动化、电能在线计费、电网一体化运行智能、VoIP(VoiceoverInternetProtocol)调度电话等。保障了该市地调与各变电站之间、发电厂之间及厂站间的各类专线信号;供电局与各下属二层机构之间的专线信号的信息传递与交互。 2MSTP设备的日常维护与故障分析 2.1MSTP设备的日常维护作为一项综合性较强的工作,MSTP光传输系统的日常维护项目很多,例如对光缆设备的定时巡视记录、设备电源清洁保养、配线架端子测试等。下面是MSTP设备日常维护的一些简单但值得注意的要求:1)供电电压不可超限。传输设备可正常工作的直流电压范围是-57.6~-38.4V,即MSTP设备的直流电压允许范围为-48±20%V。2)保证设备的运行环境。通常MSTP设备的允许机房温度是0~40℃,但根据实践经验,通信机房的建议保持温度约为25℃[7]。3)设备应按照行业规范采用三地联合接地,综合通信大楼的接地电阻要求小于1Ω,普通变电站内通信点接地电阻要求小于5Ω,否则雷击打坏设备的概率会大大增加;另外接地线的长度最好小于30m,并且尽可能短;两个接地体在最近点用导线短接。4)禁止小角度弯折尾纤,避免经常打开光连接器。5)网管、本地维护终端(LocalCraftTerminal,LCT)用电脑应专机专用,严禁挪作他用,以免电脑中毒瘫痪。6)插入单板时,先将单板的上下边沿与机框的左右导槽对齐,然后沿左右导槽慢慢推进单板,直至其刚好嵌入母板。更换单板时,在更换前要确认待换单板与在用单板型号一致。 2.2MSTP设备的故障分析高效地开展MSTP设备维护工作是电力通信网络安全稳定运行的保障。但由于网区内各个站点之间、厂站之间的距离较远,因此能否准确分析并定位故障,是MSTP设备故障处理中极为关键的切入点。与传统SDH故障定位方法一样,MSTP设备的故障定位也遵循“先系统,后单站;先线缆,后设备;先设备,后单板;先线路,后支路”的准则。通信检修人员可结合设备网管、光时域反射仪(OpticalTimeDomainReflectometer,OTDR)等测试仪表,充分利用性能事件、环回、在线检测帧等技术手段,分步、有计划地对MSTP设备故障定位。在故障出现初期,先分析告警的可能成因、相关业务流向及性能事件,初步判断后,再逐步缩小故障点的范围;然后通过分别对支路板和光板进行逐段环回(注意设备参照点)的方式,排除外部干扰,把故障点定位到单站,接着到单板。在MSTP设备故障处理过程中,首先应该排查SDH层面的问题,较为常用的SDH故障定位方法有告警性能分析法、仪表测试法、环回测试法及替换法等。1)告警性能分析法。该方法借助网管捕获有关的性能及告警信息,定位潜在故障。检修人员通过网管可以获得每一个站、每一块单板故障的详细情况;全网设备的故障状况,以及业务两端间的告警信号;告警信号的产生、结束时间和所有历史告警信息。例如检查网管时如果发现网管报TU-AIS和TU-LOP等SDH层告警,就可初步判定单板硬件有问题,需准备更换故障板件。2)仪表测试法。该方法需要采用各种仪表(如2M误码仪、万用表、光源、光功率计、以太网测试仪、SDH分析仪等)检查传输设备的故障点。如:用2M误码仪检测业务信号通断情况、误码数量;用光源、光功率计测试相关设备的收发光状况;用万用表检测设备的直流供电电压,判断是否存在电压越限影响设备运行的问题。用仪表定位故障的方法很有说服力,但前提是故障现场需要备有相关的仪器仪表。3)环回测试法。该方法使信号在网元的Tx、Rx端口间环回流转,藉此定位故障。环回测试法的两种典型方法:硬件环回和软件环回。硬件环回又分光接口、电接口两种,其中光接口的硬件环回,用尾纤或借助光纤配线架(OpticalDistributionFrame,ODF)配线端子,使光接口板的Tx端口和Rx端口互联;电接口的硬件环回,用电缆线或经由数字配线架(DigitalDistributionFrame,DDF)配线端子,将电接口板的Tx端口与Rx端口连在一起。软件环回则是指通过网管下发命令环回某一网元中的某一单板,又可分为内环回和外环回两种,如图2、图3所示。软环回的对象相对较多,包括电支路、光支路、光线路等。在分段自环设备的各种不同位置点后,便可将故障点从纷繁的信息中剥离出来,继而排除故障。值得注意的是,硬件环回光板时必须视具体情况在光板加入适当衰耗,以免损坏光板4)替换法。该方法是使用正常部件去替换疑似异常工作部件,以达到定位、排除故障的目的。这里的部件,是指与设备相关的物品,如线缆、单板、模块甚至于芯片等。这种方法在排除传输外部设备问题时应用较多,当故障被定位到单站后,替换法则更多地用于排除站内设备单板或模块的问题。通过上述方法排除SDH层面的问题后,检修人员可以转入以太网层面对故障进行定位。实践中一般采取环回手段+Ping和测试帧定位以太网层面的故障。例如在本端MSTP设备以太网单板端口Ping对端路由器或者交换机的IP地址,若能Ping通,则可基本确认本端设备以太网层无异常,Ping包的格式有很多种,常用的Ping包格式如下:pingxxx.xxx.xxx.xxx-11000-t11000表示数据包的包长是1000,-t即持续不断Ping包。其中的包长可视具体情况设定,在测试时不妨同时多开几个Ping窗口来尝试。如果Ping不通,则考虑检查线缆、网线、设备等硬件工作正常与否,在排除硬件方面的问题后,应在网管或LCT排查网元上的端口工作模式的设置、TAG属性、封装协议的匹配、虚容器(VisualContainer,VC)通道捆绑情况、端口VLANID的设置等,假如这些设置均被正确配置,但网络还是Ping不通,此时就应考虑检查两端站点路由器循环冗余校验码(CyclicRedundan⁃cyCheck,CRC)的配置情况。较常见的,如本端设CRC校验,对端不设CRC校验,也会造成Ping不通。但是即便Ping包正常也不可轻易认为本端MSTP设备以太网层无异常,因为当端口工作模式配置不正确时,也可能出现小流量Ping包能通过但大流量Ping包存在时延或丢包的现象。此时应考虑查验本端站点与对端站点设备的使能流控设置一致与否,两端设置不一致的情况下,大流量Ping包很可能存在丢包现象,故建议双方都关闭流控。此外这种现象也可能与带宽配置不够有关,带宽配置不够有用户业务量小但突发业务比较大或用户业务量大两种情况。带宽是否充足可通过多绑定几个2Mbit/s的方法来验证。针对基于多协议标记交换(Multi-ProtocolLa⁃belSwitching,MPLS)的报文类型或基于VLAN的报文类型的故障业务,最有效的手段是借助以太网性能分析仪辅助定位故障点,如果现场没有相关的测试仪表,则可借助“模拟发包”类的软件,使用计算机网卡模拟设备发送业务报文的办法来定位故障点。当涉及用户内网时,tracert也是一个非常实用的命令,其可用于圈定IP数据包访问目标所采取的路径。通过跟踪数据包的访问路径,检修人员可以了解数据走向,缩小故障范围,有助于故障信息的定位和处理。 3结语 建立在SDH基础上的MSTP是近几年在城域光网络中被广泛采用的一种光通信技术。MSTP技术优势主要体现在多种业务的接入和处理方面的能力,因此十分适合当前电力系统数据业务高速发展的要求。本文介绍了MSTP技术的工作原理、技术特点及其在电力通信网的应用现状,探讨的MSTP设备故障处理过程,为电力通信检修人员更好地开展MSTP设备运维工作提供了实用性的参考。 作者:罗锦泉欧阳博单位:广西电网有限责任公司梧州供电局 电力通信论文:Wifi电力通信技术论文 1、Wifi专网介绍 目前,电力通信接入网现采用的无线通信技术包括:230MHz电台专网、GPRS公网、Mobitex专网、Wifi专网等。其中应用于电力通信的230MHz电台专网通信技术、GPRS公网、Mobitex等窄带技术,由于带宽低、租赁或建设成本高等原因,已不能满足电力信息化(尤其是智能电网建设)发展要求。Wifi无线专网属于无线宽带技术,有着带宽高、覆盖范围大(网桥)、建设成本低、安全机制多等特点,满足智能电网无线传输的各项要求。Wifi是基于802.11a/b/g的宽带无线本地接入系统,是Wifi-WirelessLocalAreaNetwork的缩写,又称无线局域网。Wifi宽带无线接入系统使用2400~2483.5MHz和5725-5850MHzISM授权频率,采用OFDMA、MIMO等先进技术,并具备灵活的GoS/QoS管理策略和电信级的安全策略。每基站可提供高达54Mbps的数据传输速率,并支持低速移动、QoS等功能;终端client、终端PCMCIA无线上网卡均可提供高达10Mbps的上下行数据传输速率。 在通信技术日益发达的今天,无线通信安全已经显得非常重要,无论是Wifi技术网桥采用MAC地址绑定,WPE加密等方式还是Wifi的AP采用WAP、WPA2等安全技术,都让无线通信变得安全可靠。 Wifi网桥技术,通过自身进行灵活组网,可以点对点进行组网也可以点对多点进行组网,安装简单、方便。2.4G网桥目前也可实现点对16点,5.8G网桥目前可实现点对8点。如果采取AP组网方式,远端接入点将会更多,中心基站的数据也会更大。大概每台AP可实现250个远端点的接入。目前Wifi产品非常小巧,重量不超过2Kg,体积不大于198×198×63mm,安装简单,使用方便。801.11n作为Wifi技术未来发展趋势,由于采用MIMO技术,采用OFDM调制技术,使得每个基站带宽大大超越802。11A/B/G54M带宽,使得Wifi技术拥有了300M数据带宽,真正意义上实现语音、数据、视频等综合接入。 2、W8171电力通信模块技术特点 电力智能电表实时采集用户用电量信息,各智能家电用电功率、状态等信息传输给配电调度,同时向用户传送实时电费、分时电价、智能家电控制等信息。每电表按300min/15min信息量考虑,通信带宽 0.01K/s,1个110kV变电站通常有20条10kV出线、400个配电台区,共有20万户智能电表。为实现电表信息的采集,各智能电表可通过RS485电缆、载波、zigbee等方式汇聚到台区集中点,采集终端再通过Wifi专网上送采集主站。 W8171设备是一个用于WFET-1000和WFET–1800型号的国家采集终端上可插拔的Wifi模块。采集终端为W8171无线Wifi模块提供电源和USB的接口。W8171无线模块支持802.11g/n协议,通过连接外部天线,实现一发一收的客户端功能。W8171无线模块的功能是通过2.4G的无线网络将采集终端上的相关信息传输到电力的中央控制中心。W8171无线通信模块安装于GPRS模块的采集终端的塑料模块盒中,如图1所示。W8171无线通信模块通过外部天线连接器与广域网连接。采集终端通过一个2×15销头的连接器同W8171无线通信模块连接,如图2所示。模块中留有一个外置USB2.0接口,用于采集终端的升级。W8171无线通信模块可以为每个采集终端分配独立的IP地址和网关,工作温度范围:-40℃到+70℃,如果工作温度低于-30℃,设备需要一个小时热身期。硬体恢复缺省按钮在sim卡/USB的下方,覆盖原本用于GPRS的位置。无线数据速率最大到150Mbps,具体应用如图3所示。 W8171通信模块的数据传输采用多种安全技术构建成特有的安全体系,很好地保证信息传输安全,如:ACL可以有效地防止非法用户盗用运营商的网络资源,或盗用第三者合法用户的帐户资源等欺诈行为。对空中信道的加密可以避免用户的通信信息、身份信息和信令消息被非法截取和译码。系统还充分考虑了各种专业应用对通信保密性的需求,支持可定制的端到端加密机制。 3、结束语 基于2.4GWifi无线通信模块的设计为用电信息采集扩充了通信方式,降低了每年向通信运营商支付的通信费用。基于2.4GWifi无线专网的搭建,能有效支持用电信息采集、配网自动化、输电线路在线监测等诸多农网智能化应用。通过多种通信方式的结合,满足日益增多的农网智能化建设的需要,为农网电力安全生产、设备管理等工作提供了智能化建设的基础。 作者:史占成郭雅薇单位:国网河北任丘市供电公司 电力通信论文:电力通信网网络资源论文 1电力通信网资源信息的维护方法 对通信网资源信息进行维护,能够确保网管系统管理功能的正常、稳定发挥。从网管系统的角度看,根据资源的获取方式,可以将电力通信网资源信息分为动态资源信息和静态资源信息两种。根据系统的建设阶段,可以将电力通信资源信息分为存量资源信息和增量资源信息两种。其中,存量资源信息是指网管系统在投运前储存的各种网络资源信息;增量资源信息是指网管系统投运后,利用网管接口动态采集储存的网络资源信息。 1.1网络资源信息的获取方法动态资源信息主要是通过网管系统接口适配层的软件进行动态采集的,网管接口采集到资源信息以后,会通过传输设备将资源信息传输到网管信息管理中心进行资源信息分析、处理和存储;专业的设备静态属性信息则由厂家网管方提供,然后资源信息维护人员会通过数据库客户端,将这些信息直接录入系统中;网络中各个网元资源的行政区域信息和地理位置信息需要由网络管理方提供,而机房、局站等经纬度信息需要从GIS系统中获得。网络中连接类和路径类信息的获取方式有两种:①系统对网元的配置信息进行整理、协调,获取相应的管理对象信息;②由网官方提供相关资源,并由资源维护人员将这些信息录入系统中。 1.2资源信息的一致性维护资源信息的一致性是指网管系统中存储的资源信息要与实际工作中网络资源的信息保持一致。在综合网管系统中,动态资源信息的变化比较频繁,网管系统接口采集到动态信息后,会将信息临时存储在原始数据库中,同时,接口的适配器会对采集到的信息资源与系统中原有的信息进行对比,然后同步配置信息,并将信息传输到资源信息管理中心。 1.3资源信息的完整性维护在电力通信网网络资源中,描述网管系统各个资源对象的属性资源信息不仅是多种多样的,而且这些资源信息的获取途径也十分广泛。这就需要在实际工作中对同一资源对象的不同管理信息进行整理,确保对象资源信息的完整性。 1.4资源信息的相关性维护在电力通信网中,各个资源对象并不是独立的,而是相互承载、相互连接的——对某个资源对象的信息进行增加、修改、删除时,这个资源对象承载的其他对象信息也会发生相应的改变,这就需要对资源信息进行相关性维护。资源信息相关性维护主要体现在两个方面:①对资源信息的相关性进行审核,检查这些资源信息在没有发生变化的前提下,各资源对象之间的关联关系是否发生变化;②对某个资源对象的信息进行增加、修改、删除时,也要对与这个资源对象相关联的对象信息进行更新和维护。 2电力通信网资源信息维护流程 2.1系统资源信息的准备在建设网络系统时,需要对网管功能的相关资源信息进行整理、准备。由于网管系统的建设时间比较短,不可能花很长时间对网管需求进行分析,加上网管系统的建设性很强,因此,在系统资源维护方面需要制订相应的管理规范,确保网管系统建成后,能为软件开发和功能设计提供相应的数据支持。系统资源信息准备的主要内容有分析需求、确定资源管理对象和资源管理范围、确定资源信息模型,明确资源的关联关系、制订资源数据模型和数据字典、制作资源标签和资源勘查模板、测试外部网管接口等。 2.2系统资源信息初始化网管系统会不断地发生变化,为了有效管理网络,必须得有一个初始化过程,从而保证被管网络与系统资源信息处于同步状态。初始化过程通常是在网管系统部署阶段进行的,主要是对大量存档的资源信息进行整理。一般情况下,这些资源信息是分散储存的,但彼此间有十分复杂的逻辑关系,因此,需要将这些信息整理成网管系统需要的信息,并进行保存。 2.3系统运行过程中的信息维护静态资源信息是固定的,在进行维护时,需要通过人工操作对这些信息进行增加、修改和删除;动态资源信息则是通过运维平台进行流程化资源信息维护。各种资源信息的维护虽然不同,但总的来说,资源信息维护包括资源信息录入、审核原始信息的正确性、检验系统数据操作权限、更新系统资源数据库、审查数据信息的完整性和相关性、保存流程操作资源等。 3总结 网络资源信息的维护对电力通信网的稳定运行有着十分重要的意义,因此,电力企业要加大对电力通信网网络资源信息的维护管理力度,并规范其维护流程,从而为电力通信网的稳定运行提供保障。 作者:高捷单位:国网福建闽清县供电有限公司 电力通信论文:电力通信网中的通信电源论文 1通信电源存在的问题 目前,我国通信电源在设备配置、工程建设以及系统设计方面都存在着一定的问题。在对通信电源进行设计时,只是着重考虑可靠性的要求,对于应急方面并没有进行深入的设计。同时一些通信站在建立时,其供电设备不是十分齐全,当通信站出现突发事故之后,蓄电池无法持续长时间供电,又没有其他应急措施,从而导致通信线路长时间中断。此外,在建设通信站的过程中,并没有严格按照要求进行建设,当通信站投入到使用时,非常容易引起电源系统的故障,严重时甚至会出现火灾等一些事故。同时,通信站的环境也是非常的重要。在建设通信站时,除了主设备机房的配备好一些之外,其余的组成部分相对来说就比较差一些,使得电源设备无法长期可靠地运行。因此,对于电力通信电源系统运行管理和设计技术来说,相关章程和制度还不够完善。当对通信电源进行设计时或者是对其进行维护时没有可遵循的规章制度,从而导致了在进行这项工作时极度不规范,严重地影响到了电力通信网的正常运行。在对通信电源进行维护和管理时,没有专门设置于此有关的岗位,同时还缺少相应的技术管理,没有相应的维护方法,无法以电源系统中各种各样的设备运行和维护的特点作为根据,进行合理的、有效的维护和管理。 2电源系统中常见的故障和维护 2.1蓄电池方面出现的故障变电站中出现事故之后,其最有可能出现的原因就是因为蓄电池内部出现了短路的情况,电流出现了异常,从而导致了电池发生爆裂的情况,电池组的负极在接线处的绝缘层可能受到损坏,并且与蓄电池架有所接触。蓄电池架是与地面相连接的,电池组经过蓄电池架对地放电,使电源线过热,从而引发了火灾。所以,工作人员对通信站进行建设时首先要注意在建立蓄电池柜时使其尽量不要接触地面,以免出现上述故障。其次,要定期对蓄电池组进行检查,当发现蓄电池出现损坏的情况,要及时地对其进行更换,同时对所有的蓄电池进行充放电,使蓄电池的性能达到指定的要求。蓄电池在通信站中是必不可少的部分,如果在市电停止输送时,蓄电池出现故障,那么所有的设备都将会停止工作,从而使得整个通信出现中断的情况。因此,对于蓄电池的维护工作是十分重要的,同时相对来说也是有些困难的。目前,我国使用的蓄电池一般都是阀控式密封铅酸蓄电池,这种蓄电池较原有的蓄电池有着非常明显的优势,其中最为明显的就是维护的工作量大大减少了,从而导致了维护人员出现了一些错误的认识,认为这种蓄电池是可以不用维护的,忽略了对蓄电池的维护,从而导致了在正常的使用过程中出现故障。因此,工作人员在对蓄电池进行维护时,应该定期对其进行仔细的检查,使蓄电池的状态达到指定的标准。 2.2高频开关电源方面的故障当主干网设备光端机出现了失压的情况,首先应该对电源的开关进行检查,通过检查可以发现其中的一个开关电源出现交流告警,然后对出现告警的开关电源进行仔细的检查,会发现整流模块没有丝毫电压的存在。蓄电池组的电压是42V,对开关电源再一次进行仔细的检查,会发现进线交流接触器没有完全的吸合,同时对交流切换控制的电路板进行检查,控制插件出现了比较松动的情况,此时,应该将控制插件进行紧固,并且使其重新工作。当设备正常运行时,对其观察一段时间,看其是否会再次出现异常。一般出现这种状况的主要原因是因为其电路板上的控制插件出现了松动的情况,使得开关电源交流接触器不能进行正常的吸合,整流模块就会出现失压的状况,从而使得整个电力通信出现业务中断的情况。一般在对通信站进行建设时都会设置一台交流配电屏,这种配电屏具备两路自动切换单元的功能。两路市电在通常的情况下是经过交流配电屏然后到达通信电源。所以,工作人员应该直接将自动切换单元抛开,将市电直接引入到其中。当通信电源交流电流经过改造之后,大大地增加了其稳定性,使其可以更加安全、稳定地进行工作。在使用高频开关的过程中一定要注意,大功率的设备不要进行随意的增加,同时在满负载的状态下一定不要进行长时间的运行。通信电源一般都是24h运行的,很少出现中断的情况,增加开关电源的负载量是及其容易造成模块出现故障,甚至是损坏整个电力通信网中的电源系统。 3结语 通信电源在整个电力通信网中占据着十分重要的地位,它直接关乎着电力通信的稳定性和可靠性。因此,工作人员应该重视对电源系统故障分析和维护的工作,从而使电力通信网可以更加安全和稳定地运行。 作者:祁志宏单位:广东电网公司湛江供电局 电力通信论文:电力通信光缆线路设计论文 1光缆线路设计要点 由于各种光缆大同小异,现就电力通讯最常用的ADSS光缆来说明设计中的有关注意事项。 1.1路由查勘与选择路由的查勘与定夺,要遵循一些基本原则,如在保证通信质量的前提下,尽量选择方便抵达,维护容易的路线;尽可能裁弯取直;选择坚固、稳定的地区,如主干道两旁;避免地基不稳或等待建设的地段,如沟壑、沼泽;尽可能不穿越铁路、水域等等。 1.2光缆型号确定由于ADSS光缆是与输电线路共有杆塔,因此要考虑杆塔的承重及分布,再结合当地气象资料,线路断面以及特殊跨越点来共同参照,才能最终确定每节段各自的跨距,挂点落差,最大承受能力,最大风速等参数。由于不同规格线缆在不同跨距条件下,弧垂和张力的对应关系都有所变化,选择时以实际情况为准,但可以现成规格作为参考。如有条件,可用试差法试验几种规格选定最优的方案,以达到最佳条件。 1.3运行张力设计运行张力与弧垂具有对应关系,主要受风力影响。其影响作用体现在杆塔负荷,弧垂中心点距地面高度,以及控制点具体高度几个方面,一般对运行张力最大值取三倍安全系数即可。它对光缆元件的尺寸、模量和制造材料也有较大影响。 1.4传输损耗设计由于光缆传输损耗主要发生在接头部位,因此,在不影响传输效果的前提下,可适当增加大长度光缆数目,以达到减少接头的效果。 2光缆线路施工要点 2.1光缆架设机械使用要点光缆架设的主要设备有张力放线机和牵引机,此外视具体要求使用一定数量滑轮。张力放线机顾名思义,通过匀速放线,使得光缆始终保持一定张力,为达到这一要求,通常将张力控制在3000~4500N左右,最大不超过5000N。牵引过程中,光缆顶端与牵引绳之间最好以网套,以避免内部光纤在外力作用下损坏。最后,线路架设中,务必保证每个滑轮都有专人看守,确保光缆不会脱出。 2.2施工注意事项光缆架设过程中,要特别小心不要磨损外部保护层,滑轮内部必须有橡胶缓冲层或其他缓冲措施,严禁在地面或其他粗糙表面拖拽,严禁用金属等硬物剐蹭表面,如果外部防护层发生磨损,就可能会失去防水性,进而有很大可能发生电腐蚀,使得光纤传导信号受到外界辐射的干扰,这将严重影响光缆的使用质量。对于耐张段光缆,可用棘轮来精确调节其紧张度,进而判断出光缆运行张力。此外,接续点的连接和接头盒的装配工作,都应该提前在地面完成,接续盒应装配在一般人所不能及高处,防止误触和恶意损毁。ADSS光缆的一大优点就是能带电架设,施工中应特别注意雨雪天气等可能的安全隐患,以免酿成事故。 2.3其他注意事项架设线路尽量不穿越人口聚居区,尽量不穿越经济园林;在同等条件下,选择慢车道或人行道地下施工,避开快车道;与其他建设管线,特别是热力与煤气管线保持距离,具体可参考国家规定;避开大型工业区,或有较高建筑物及树木的地区;施工所在地已有其他输电线路时,要保持两米以上的安全距离,特别要考虑到光缆悬垂高度而非杆塔架设点高度,同时在施工当中,要注意采取保护措施,必要时可切断电力供应。 3结束语 在本文中,作者通过结合自身工作经验,对于电力通信光缆的特点及其设计和施工要求做了一定的思考,提出了可行且具有指导意义的经验总结,希望能对行业具体工作有所助力。 作者:吴君丽单位:国网山东青岛市黄岛区供电公司 电力通信论文:电力通信中的光纤通信论文 1电力通信系统中光纤通信技术的应用 1.1自承式光缆自承式光缆在已经建好的电力线路中使用得较多,自承式光缆有全介质自承式光缆和金属自承式光缆两种类型,全介质自承式光缆是一种特殊的光纤,它的直径很小,质量很轻,同时还是全绝缘结构,因此具有相当稳定的光学性能。金属自承式光缆在电力系统中的应用非常广泛,它的结构简单,应用时不需要考虑热容量和短路电流,而且投资成本比较低。自承式光缆适用于山谷、江河和雷电比较集中的地区,为利用高压输电线杆塔来建设通信网络提供了技术保障。自承式光缆的光缆质量不受任何因素的影响,通信量也不受任何因素的影响,它具有优越的环境性能、光缆机械性能和光纤传输性能,在强电场环境中光缆传输信号也不会受到任何影响,是电力通信系统中最方便,也是最有效的传输方式。组成自承式光缆的材料都是非金属材料,抗电磁干扰和耐腐蚀的能力比较强,自承式光缆的设计充分考虑了电力线路的实际情况和温差、风速等外界因素的影响,具有抗震动、抗弯曲、抗老化和抗冲击的特点。同时,自承式光缆的质量轻,成本低,用高强度的芳纶纱和高弹性的模量作为抗张元件代替传统电缆中的钢丝加强构件,也从根本上减轻了自承式光缆的自重。因此,自承式光缆可以在不改变输电线杆塔的前提下直接安装在原来的输电线杆塔上,对输电线杆塔的负载力也比较小。下图2为自承式光缆的结构示意图。 1.2光纤复合相线光纤复合相线指的是输电线路相线复合光纤单元的一种电力光缆,是电力通信线路中一种必不可少的光纤类型,光纤复合相线与光纤复合地线结构相似,但是在设计、安装和运行方面有本质的区别。光纤复合相线的接线盒与其他光缆使用的接线盒也不相同,分为终端接线头和中间接线头。光纤复合相线在设计时需要计算挂点,考虑档距、配盘和弧垂张力等问题,安装时需要利用光电子分离技术和光纤接续技术将运行相线中的光纤单元分离出来,光纤复合相线安装时对光纤接续技术的要求很高,在安装过程中还要确保高压绝缘。一根光纤复合相线和两根导线形成的三相电力系统可以解决电网的通信、调度和自动化的问题,大大提高了电网传输的数量和质量。光纤复合相线是电力通信中的新型光缆,它有效地避免了在电磁兼容、路由协调和频率资源方面与外界的矛盾,避免了雷击的发生,满足了架空线路的要求,同时,光线组合相线充分利用了电力通信系统的线路资源,确保了地线绝缘式的运行方式,还起到了节约电能的作用。 2电力通信中光纤通信技术的发展趋势 2.1新型光纤的使用随着IP业务量的不断增加,传统的单模光纤已经不能满足高质量、长距离的数据传输,因此,电力通信必须向新的发展阶段迈进,新光纤通信技术的研究与开发就成为了电力通信建设的关键,关系到整个电力系统的发展。无水吸收峰光纤和非零色散光纤等新兴光纤已经得到了技术上的支持和认可,使用新型光纤一定会促进电力通信的发展。 2.2光联网光联网在继承传统波分复用系统技术优越性的同时,还改善了传统的波分复用系统技术在可靠性和灵活性上的弊端。光联网适应了电力通信系统的发展需要,实现了超大容量的光网络,增加了网络的节点数,扩大了网络的范围,增强了网络的透明度,加强了网络的灵活性,使得不同系统之间的不同信号也能有效地进行连接。同时,光联网的网络恢复速度快、时间短,确保了电力通信系统的正常运行,同步数字系统电联网之后,光联网势必会在未来电力通信系统占据重要地位。 2.3光接入网近年来,网络在数据传输和交换方面发生了翻天覆地的变化,由软件主宰的,高度集成的数字化智能网络逐渐形成,但是双绞线接入网在数据交换和传输方面存在着很多局限性,光接入网不仅能解决这些局限性,还能降低网络的管理和维护成本,增加新的经济收入,同时,光接入网能够帮助建成光透明网络,推进多媒体时代的到来。 作者:刘诗怡单位:广州供电局有限公司 电力通信论文:电力通信技术信息安全论文 【摘要】针对某城区电力信息通信网存在的弊端,结合信息安全防护范围、重点、原则,根据通信网络安全分析结果,提出一套可行的安全防护方案及技术手段,为做好网络信息安全保障与积累成熟防护技术提供参考。 【关键词】电力自动化;通信技术;信息安全 电力行业在国民经济中占主导地位,近几年,凭借科技不断发展,电力行业正日益向自动化方向迈进。通信技术在电力自动化中起到了举足轻重的作用,但其涉及到的信息安全问题却关系到供电稳定性与安全性。因此,强化对信息安全方面的探究,找出现阶段存在的问题,采取有效防护措施予以处理和加强,是具有重要作用与现实意义的。 1信息安全防护范围与重点 某城区通信网的主要任务为对市区内22座变电所提供纵向通信,所有通信网均采用光纤通信电路,根据方向的不同,可分成东部与西部两部分。其中,东部采用ATM网络,设备选择为Passport6400;西部采用IP+SDH交换机网络,设备选择为Accelar1100与150ASDH。该市区通信网负责县级调度与少数枢纽变电所通信,主要采用自带两类适配端口的设备。在通信网中,信息安全防护范围为整个信息通信网,主要防御对象为黑客或病毒等经过调度数据网络与实时监控系统等主动发起的攻击与破坏,确保传输层上的调度数据网络与实时监控系统可靠、稳定、安全运行。 2安全防护原则分析 电力调度数据网络与实时监控系统在实际运行过程中各个变电所和调度通信中心之间存在若干条纵向通信,根据相关规定,在系统总体技术层面上主要提出以两个隔离为优秀的安全防护基本原则。其中,涉及通信隔离的基本原则可总结为以下几点:(1)为确保调度数据网运行安全,网络需要在通道上借助专用网络的设备组网,并采取同步数字序列或准同步数字序列,完成公用信息网络及物理层面上的有效安全隔离;(2)根据电力系统信息安全防护技术路线明确的有关安全防护区涉及的几项基本原则,为所有安全防护区当中的局域网均提供一个经过ATM配置的虚拟通信电路或者是经过同步数字序列配置的通信电路,采取这样的方式为各个安全等级提供有效的隔离保护[1]。 3通信网络的安全分析 根据上述目标要求与基本原则,通信网必须向不同的应用层提供具有良好安全性的传输电路,即VirtualPrivateNet-work,虚拟专用网络,其原理如图1所示。该市区已经完成了各项初步设计工作,具备充足的条件严格按照目标要求与基本原则开展后续工作。在现有通信网的ATM系统中,根据实时要求或非实时要求,已完成对四个安全区的有效划分,每一个安全区都可以配置虚电路,因虚电路的端口主要适配于ATM系统的适配层,借助ATM系统的信元完成信息传输,各个虚电路的内部连接属于典型的端与端物理式连接,不同虚电路之间不涉及横向上的通信,并且与外界也不存在通信联系。因此,对于通信网络的ATM系统而言,其在虚拟专用网络方面的虚电路之间主要为物理隔离,不同区的虚拟专用网络传输具备良好的安全性。对1100IP交换机系统而言,它需要承担不少于四个区的实时业务通信,因为这些业务通信区在所有站上都采用交换机完成传输与汇接,不同区之间仅仅是根据IP地址方面的差异而进行划分,形成各自的VLAN(VirtualLocalAreaNetwork,虚拟局域网),区之间并未完成原则上要求的物理隔离,作为虚拟专用网络主要传输链路,无法满足其在专用局域网方面的基本要求[2]。根据上述分析结果可以看出,该城区通信网络将ATM视作虚拟专用网络的信息传输链路基本满足安全性要求,但交换机实际传输与汇接却存在不同程度的安全隐患,违背了安全防护方面提出的各项基本要求,为了从本质上确保通信网络安全,必须对此予以有效改造,可采取如下改造方案:充分利用西部系统现有电路,增设2M/10M适配设备,借助同步数字体系为所有安全区构建透传电路,在中心站集中交换机,每个安全区都配置一个交换机,以此达到“一区一网”的根本目标,即一个安全区配置一个虚拟专用网络。 4安全防护技术手段 该城区设置的电力信息通信网本质上属于专门为电力系统提供服务的通信网络,其自身作用较为单一,仅为信息中心和调度通信中心与各个变电所间的通信,根据安全防护提出的各项基本原则,充分考虑现阶段网络基本状况,可实施采取以下技术手段:(1)切断与外界之间的直接通信,确保系统和外界不存在直接通信关系;(2)采用同步数字体系向所有安全防护区提供专用电路,同时采用速率适配装置等实现和业务端之间的连接;而不同业务端之间则可以使用点与点的方式进行通信,以此满足安全防护区以内通信业务方面的纵向通信要求。由同步数字体系设置的专用电路通常不会产生横向通信[3];(3)由ATM系统向所有安全防护区提供虚电路,以此构成一个完整的虚拟专用网络,并确保不同虚拟专用网络间没有产生横向通信的可能;(4)城区整体电力信息通信网与市县级通信网在完全相同的安全防护网中构成相同的虚拟专用网络。 5总结 (1)根据电力系统信息安全防护明确的防护范围与各项图1虚拟专用网络基本原理低碳技术基本原则,对某城区所用通信网潜在的各类安全问题进行深入分析,并结合现阶段实际发展要求,提出一系列技术手段,为制定合理、有效的处理方案提供依据。(2)该城区电力信息通信网本质上属于一个具有封闭性特点的单一用途通信网络,可实现与外部间的完全隔离以及系统内部电路之间的相互隔离,其具备的安全防护能力可以很好的满足系统安全运行要求。然而,考虑到系统安全防护水平的提高必然会引起相关要求的改变,因此以上结论仅限当前水平。 作者:周建新 单位:国网湖南省电力公司沅江供电分公司 电力通信论文:电力通信工程设计质量控制论文 一、电力通信工程概述 保障电力系统的安全稳定运行是电力通信的主要作用,由于在通信保护控制、信息传递的准确性、可靠性和快速性等方面电力行业的要求非常苛刻,再加上电力部门在发展通信技术方面具有很大的优势,为此,很多国家都在电力部门中将专用的电力系统通信网建立了起来。电力通信除了是电网调度自动化以及控制自动化得以实现的基础之外,同时也是确保电网实现生产运行以及商业化运行的基础。总之,在保障电网的经济、安全和稳定运行方面电力通信具有十分重要的作用,在电力系统中电力通信的意义重大。 二、电力通信工程设计质量的有效控制措施 2.1制定科学的质量管理制度 必须要将编制审核和批准设计文件的制度制定出来,将各级设计人员的岗位责任制明确下来,从而确定好审核人员的质量责任,从而层层的分解质量管理的各项指标和任务。各个系负责人必须要将签字关认真的把握住,要避免出现流于形式的情况,真正的做到严格把关,控制质量。在质量管理工作中做到奖惩有据、标准从严,最终能够将结合约束和激励的管理机制形成。 2.2严格的进行项目质量控制 要对电力通信工程的设计文件和原始勘察资料进行认真的检查,要确保设计文件符合国家相关的规章制度、行业的有关规范,从而能够将提升整体质量的途径找到。要想做好电力通信工程设计质量的控制工作,首先就要将产生质量问题的因素找出来,在具体的设计项目质量控制中可以选择排列图分析的方式将会使质量受到影响的各种因素找出来,选择因果分析图的方式将导致质量问题产生的原因找到,严格的控制这些因素,最终使电力通信工程设计质量得到保障。 2.3对设计阶段质量控制进行强化 对电力通信工程质量合理化的追求就是设计阶段的质量控制工作,在对投资限额进行严格控制的前提下,能够实现电力通信工程的最佳质量水平和功能,这就是所谓的合理化质量。所以在设计阶段除了要避免出现对过高的质量标准、过全的功能进行追求而将投资的控制工作忽视的情况之外,同时还要防止将必要的功能牺牲掉,对工程投资的控制工作进行过分的强调。在具体的电力工程设计与控制工作中必须要将科学合理的质量控制点设置出来,只有这样才能够将电力通信工程设计的薄弱环节、关键部位和重要控制对象等确定下来,因此确定质量控制点是保证是实现设计质量目标的必不可少的前提。在对电力通信工程设计的质量控制点进行设置的时候,需要严格的以项目设计的特点为根据将其中会使质量受到影响的主要原因抓住,主要是在设计准备阶段、设计全过程以及设计的后期服务阶段对质量控制点进行设置,最终使电力通信系统的设计质量得到保证。 2.4对设计质量标准化进行积极的推行 对电力通信工程设计文件质量优劣进行衡量的非常重要的一个依据就是设计技术标准,产品质量在技术标准中具有十分明确的界定和文字表述。如果电力通信工程的设计质量符合标准规定的要求,那么其就属于合格的设计;如果其不符合规范规定的要求,那么就属于不合格设计,因此在审查的时候就不能够通过。而要想顺利地实施技术标准,就必须要具备较高的工作标准和管理标准,所以,对提高电力工程设计的产品质量而言将标准化工作做好具有十分重大的意义。尽管从事电力通信工程设计工作的人员具有不同的经验和水平,然而通过标准化设计可以使设计文件的质量得到最大限度的保证,并且可以确保通信工程设计具有较高的重量水平。与此同时,还要严格的以工程设计的特点为根据将相关的作业指导书制定好,主要内容包括设计作业流程、现场勘查细则以及关于设计内容的深度、格式要求等,最终能够使设计质量管理具备好的基础。 三、结语 在保证电力系统安全稳定运行的工作中电力通信具有十分重要的作用,本文首先介绍了电力通信的基本概念,随后从制定科学的质量管理制度、严格进行项目质量控制、对设计阶段质量控制进行强化、对设计质量标准化进行积极的推行等几个方面介绍了如何有效地控制建立通信工程的设计质量,希望能够对我国电力通信工程设计工作具有一定的促进作用。 作者:桂晓明 雍蓉 单位:国网中卫供电公司 电力通信论文:智能电网中电力通信技术论文 1电力通信技术现状 我国电力通信已逐步进入数字通信时代,主推移动通信、注重通信软件的发展,由于光纤传输的优势而逐渐替代传统的同轴电缆组成的电力通信网的结构,同时,电网的程控模式使电力通信控制更加便捷。智能电网的开展使发电厂、电力部门和变电所等组成部分之间的通信更加方便。电网结构不断优化、通信技术的加速发展,推进了电力通信网的发展。随着改革开放进程的不断加深,电网在我国已实现了全面覆盖,全国水利发电、火力发电、风力发电及新能源发电等总发电量已基本能满足所有用户的用电需求,电网规模庞大,但是很多地方的电网质量还有待提高。随着电网的大力发展,电力通信技术也随之发展,通信机构不断增多,国家科研投入增加,逐渐形成较为完善的管理模式和技术标准,都有利于电网通信的智能化发展。 2电力通信技术在智能电网中的应用 为了实现智能电网的全面建设,稳健的电力通信技术是基础。智能电网对改善公众用电需求,用电质量和电网安全维护等方面有着重要意义。电力系统质量的好坏直接关系着国家安全,当然智能电网的建设也给电力通信提出了新的要求。首先,要求电力通信平台朝多功能化发展,为智能电网提供通信信道。同时,要求更加开放的电力通信平台,使网络通信趋于标准化,各设备间的通信便捷化。电力通信系统已经遍及变电站、发电站和输电站等电网的末端,全面保护电网信息的获取与保护。电力通信具备高可靠性,较强的抗攻击性和保密性,确保电力网络的安全运行。智能电网的生产运营中,需电力通信系统的自动调度、网络经营、现代化管理等支持以使其安全运行。电力通信主要分为发电、输电、配电、调度和用电等6个部分。智能电网的建设主要包括以下几个部分: (1)应加大资金投放,使配电网综合化发展。 (2)妥善处理好通讯、电力通道和环境保护间的关系,寻求可持续发展。 (3)增加电力通讯与国外先进通讯的合作力度,加强与国外通讯公司的文化交流,便于技术交流。电网的管理技术也是智能电网成功的关键,可以充分分析用户的用电数据,以更好的实现电网调度、电网构建,并提升管理的自动化水平。智能电网的建设目的是实现电能信息的智能化采集、统计、查询和线路分析,实现双向通信、传输速度快、带宽高的通信网络。智能电网的构建需要完善的通信系统的支持,高效实时、集成性高的特点是大型电网实现实时信息动态交换的基础。对提高我国电网系统运行的安全、经济特性有着积极的影响。今年来无线通信技术、嵌入式技术的发展也未网络传输的智能化发展提供了便利,是数据监控和数据传输更加高效。 3电力通信技术中存在的问题 电网覆盖面和构建规模都不断增大,作为电网信息通道的电力通信系统,是组成智能电网的重要部分。智能电网的建设,应借鉴过往电网建设存在许多企业级标准的经验教训,应制定统一的电网运行标准,进行统一规划。尽管目前电力通信平台开放性不断增强,通信模式的标准化程度不断提高,设备间的通信畅通,网络覆盖面广,并实现各电网末端的全覆盖。这也便利了智能电网在数据采集和数据保护。但仍然存在许多不足之处需要改进,如实时、双工通信和大容量的接入网的缺乏等。首先,在智能电网对调度、决策、控制自动化技术要求不断增加的同时,对技术创新的要求性也增加,也是智能电网能够在未来更好造福于民的前提。同时,在倡导低碳环保、绿色节能、循环利用的今天,对电力系统本身的能源浪费和利用的要求提高不少,对电力发展与周围环境的发展应该引起重视,确保遵循可持续发展的科学发展观。其次,人力资源特别是高端通信人才的缺乏。电力通信持续发展,同时学校教育中知识较为陈旧,且缺少实际应用和实习,因此存在脱节现象。人才的贫乏制约着电力通信的发展,因此,注重通信人才的培养,鼓励学习高端通信技术,加强通信人才的培训对电力事业的发展影响重大。 4结论 目前我国经济、科技发展迅速,电网不断朝智能化方向发展,以实现高效、实时的电力通信系统。电力通信技术的发展决定着智能电网的建设进程和质量,因此需切实完善电力通信技术。本文就目前电网发展现状,电力通信在智能电网中的应用及遇到的问题进行分析和介绍。 作者:胡少强单位:广东电网有限责任公司江门供电局
通信方面论文:冶金仿真系统数据通信论文 一、系统结构 由于冶金测控仪表的数据结构复杂,数据属性较多,维修成本较高,本文基于冶金数据的特征,提出了一种基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统。冶金测控仪表数据通信仿真系统包括数据收集模块、子站通信模块以及主站分析模块。系统主要对冶金测控仪表总实时运行的不同类型正常和非正常的数据进行收集,统一成固定格式的数据集,保存到相应的大型数据库中。数据收集的内容有冶金测控仪表数据、自动存储运行数据、相关传感器优化的不同仪表接口数据,这些数据主要通过二次设备自动化转置的传感器采集得到。冶金测控仪表的子站通信模块,该模块具有重要的价值,是底层通信设备同上层监控设备的纽带,具有服务器性能,该模块基于UDP/TCP报文通信机制完成上下层数据通信。分析模块是数据通信的优秀运算模块,通过基于微粒群优化的数据通信同NRF算法,实现对海量数据中故障进行准确报警,通过优化模型获取冶金测控仪表现场数据。 二、硬件设计 1.测控仪表硬件结构 由于每个检测仪表特别是处于工控机的里层检测仪表信息储存量和信息传输量较高,并且需要无线通信功能模块,因此本文系统中的测控仪表是以功能强大的新型单片机C8051F005作为控制核芯片。该芯片的模拟前端采用8通道模拟多路器、可编程的增益放大器、12位A-D变换器等构成,控制芯片通过这些模拟前端实现桶NRF401无线收发器间的数据通信,并且通过P1启动报警驱动,完成系统的报警功能,采用P2启动键盘矩阵,完成相关参数的设置。 2.仪表显示接口设计 系统的显示接口采用AT89C2051芯片,该芯片通过串口(RXD,TXD)、显示接口以及RS232c接口实现同模拟量输入通道、输入设置、输出控制、报警指示的数据交互,其中输出控制以及报警指示电路应采用5根I/O线,其余的8根I/O线实现数据的显示、输入设置和模拟量采入等性能。通过模拟串口以及串口复用技术完成数字和光柱显示的动态扫描,双64段光柱和8位8段LED数码管显示都使用164输出接口。 3.通信模块设计 通信控制模块的底层控制器同上方操作员站通过40芯的ZIF连接器交换信息,故障数据的分析也是采用该种形式传输数据,并包含Flash存储器保存相关的数据信息,采用天线插口获取的外部环境信息可通过GSM射频部分传递到GSM基带处理器中的复合式EMI滤波器消除电磁干扰,再通过40芯的ZIF连接器同上层控制模块进行数据传递,电源ASIC为GSM基带处理器提供电源。GSM基带处理器中包含两个输入端、两个输出端以及一个接地端,滤波电容C1~C4同共模电感L能够避免出现共模干扰,通过GSM网络确保故障能够及时传输到相应的控制终端中。 三、软件设计 1.检测软件设计 基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统基于VisualStudio2005和Matlab进行开发。Matlab具有强大的Simulink动态仿真环境,可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。用户可以在Matlab和Simulink两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。软件通过分层次的规划方法进行设计,上层模块通过调用下层模块中接口函数实现相应的功能。从上到下包括3个层次: 1)底层数据控制模块,该模块可同不同硬件进行数据通信,主要有仪表数据收集、FPGA数据通信以及模拟电压数据收集等。 2)检测功能模块,对冶金测控仪表的响应时间参数、电流参数、电压参数等一些附加电参数进行检测。 3)结果显示界面,用于向用户呈现仪表数据通信结果以及完成相关参数的设置,实现人机交互,提供人机交互途径。显示界面可提供数据报表显示和打印功能,并且将检测数据导到Excel表格,实现对不同待测仪表、不同检测条件得到的参数进行对比分析。 2.冶金测控仪表故障的检测 本文通过微粒群优化的目标函数全面分析了仪表的损耗、故障次数以及维修次数等因素,确保冶金测控仪表的严重故障能够被及时检测出,冶金测控仪表中存在故障时通过报警模块进行报警,否则通过评估模型和故障数据智能分析模型中的粒子群优化函数实现对系统故障的准确判断,系统中的自动化数据装置采集传感器环境优化的数据,如果存在危险信息则通过报警模块进行报警,否则通过故障数据智能分析模块进行分析,再通过报警模块进行报警。 四、实验分析 通过实验验证本文系统的有效性,实验数据来自于某冶金测控仪表数据库,采集其中的1000个样本数据,分别采用传统系统和本文系统对该实验样本数据进行分析。本文系统下的仪表数据通信效率高于传统系统,并且本文系统下的数据通信效率具有平稳性,传统系统的数据通信效率随着样本数量的增加出现明显的波动,说明本文系统具有较强的鲁棒性。在不同干扰环境下本文系统的数据通信效率优于传统系统,并且在干扰或恶劣的冶金测控仪表数据通信中,本文系统下的数及通信效率呈现显著的优越性,说明相比传统系统本文系统具有较强的抗干扰性能,能够确保数据的准确通信,具有重要的应用价值。随着检测样本数量的增加,传统系统和本文系统下的冶金测控仪表数据通信时间和通信误差都不断增加,而通信效率逐渐降低,并且本文系统下的冶金测控仪表数据通信指标始终优于传统系统,说明本文系统确保冶金测控仪表的数据通信的高效运行,具有较强的优越性。 五、结束语 本文提出了一种基于微粒群优化的冶金测控仪表数据通信仿真系统,塑造了集中式的仿真系统模型,分析了测控仪表、仪表显示接口以及数据通信模块的硬件设计,基于层次设计方法将系统软件划分成底层数据控制模块、检测功能模块以及结果显示三个模块,采用微粒群优化的目标函数对冶金测控仪表的损耗、故障次数、维修次数等数据故障进行准确的判断,及时检测出冶金测控仪表的严重故障,确保冶金测控仪表数据通信的顺利运行。实验结果表明,该种系统下的冶金测控仪表数据通信效率以及抗干扰性能都优于传统系统,具有较高的应用价值。 作者:朱珠 单位:贵州理工学院电气工程学院 通信方面论文:网络编辑通信技术论文 1基于网络编码的数据通信技术研究概述 在网络的数据通信当中有很多的网络通信方式,而不同的网络应用是要采取与之相适应的网络通信方式进行数据通信的。现阶段较为常用的网络通信方式有单播、多播通信以及广播通信这三种,其中单播通信大多数情况下都是用于网页的浏览等相对比较简单的网络通信环境中,而多播通信一般都是用于会话,比如说视频通话这一类的。而广播通信的使用范围与多播通信大致相同,但是广播通信的通信对象是不受通信限制的。我们这里所说的这三种通信方式是目前较为普遍使用的通信方式,还有其他的一些通信方式也被运用鱼不同的网络应用中。 2网络编码 2.1网络编码的基本原理 网络编码较为全面的定义了网络结点输入和输出的关系,中间结点一旦具备编码条件,那么中间结点就会对其所接受到的数据按照相应的方式进行编码方面的处理。当编码的数据被逐渐的传送到后续结点之后,后续结点可以进行编码,也可以不进行编码,如果有需要还要进行编码的话,这时就要对接到的信息按照之前的方式再进行一次编码,然后传输,经过不断的反复编码传输,最终就会实现所有的编码信息都能够到达目的结点。最后一步工作就是目的结点通过对信息进行译码之后,就可以得到最初结点所发出的基本信息了。 2.2网络编码的构造方法 在对网络编码的研究当中最主要的一个问题就是结点要根据哪种方式对所接受的数据分组进行编码组合。从目前的研究来看,学者从不同的角度对网络编码的构造方法进行了相应的分析探讨,比如说采用的编码系数选择方式,分组编码操作方式等方面,其具体的表现是根据编码结点分组进行编码操作的方式,其中线性网络编码主要表现是结点对所接受的数据分组实行的是线性编码组合型操作,不然编码的工程就会变为非线性网络编码。我们根据编码系数的选择方式,把网络编码构造的方法分为两种,一种是确定性网络编码,另一种是随机网络编码。这两种编码都有一定的好处,但是确定性网络编码构造方法的编码系数是根据某一种算法进行确定的,而随机网络编码中编码系数是从伽罗符号中随机进行选择的,因此随机网络编码构造方法在整个的网络编码系数选择中占据着灵活性的地位,这也是随机网络编码构造方法的特点。我们根据编码在网络系统中的具体实现过程,将网络编码分为了两种编码形式,一种是集中式网络编码,另一种是分布式网络编码。集中式网络编码是在编码的过程当中需要了解全局的网络拓扑,根据全局网络的情况来分配相应的编码系数,这一编码形式并不适合拓扑变换较大的无线网络。分布式网络编码仅仅需要了解网络当中一部分拓扑信息就可以进行相应的编码操作,而且分布式网络编码还具有较为良好的应用性能。 2.3网络编码应用网络数据传送的研究 网络编码是一种编码和路由信息交换的技术,在传统道德路由方法基础上,通过对接收的多个分组进行相应的编码信息融合,以达到增加单次传输信息量的作用,从而提高网络的整体性能。网络编码最开始提出时是因为多播技术,网络编码最初是为了提高网络多播的数据速率,而随着网络研究的不断深入,使得网络编码在其他的领域也逐渐有了优势,比如说提高网络带宽的利用率,从总体而言,对网络编码的应用在很大程度上提高了网络的实际吞吐量,进一步的减少了数据分组的传输量,也在一定程度上降低了数据传送的功耗,由此我们看出网络编码为网络的数据传送性能的改善提供了新的途径。 2.4基于网络编码的数据传送技术研究趋势 随着基于网络编码的数据通信技术研究的不断深入,出现了很多新的理论,但是网络编码所面临的问题也随之增多,尤其是网络编码的网络数据传送技术问题,虽然经过近几年的研究取得了一定的进展。但是仍然面临着许多难题需要我们去逐一解决。 1)网络编码复杂度得到降低 现阶段最主要的一个问题就是怎样在提高网络编码效率的同时降低网络编码的复杂程度。这会涉及到网络编码的相应网络开销,这也是作为网络编码性能评价的内容之一,还有就是在网络编码实用化的过程当中,逐渐控制网络编码的复杂程度,减少网络编码需要的额外的计算量,从而降低系统的实施成本。这对于网络部署以及应用网络编码都具有非常重要的意义。 2)数据传送可靠性研究 保证网络性能的一个主要方面就是提高网络数据传送的可靠性,现阶段对网络数据传输可靠性的网络编码研究主要是根据多径路由展开的,这也在一定程度上对网络编码中的数据传输提供了可靠性。因此在多跳动态的网络环境当中,分析研究提高网络编码数据传送的可靠性具有很高的现实意义。 3基于网络编码的数据通信技术的相应解决方案 1)在对网络编码的网络协议结构研究当中,其出发点主要向三个方面集中:一是较为系统的分析网络编码在各个协议层与现有协议相结合的参数,其目的是为了让应用网络编码提高网络的系统整体性能;二是设计相应的对应网络性能指标的线性规划模型,以便求解出线性规划模型的最有设定;三是提高各个协议层之间的信息反馈机制来实现参数的实时调整。 2)在对网络编码时延约束控制的研究当中,针对数据在网络中各个结点频繁的参与编码和解码的操作,使得数据编码时延逐渐成为了网络数据传送累积时延的主体,基于此种情况,我们在网络编码的实际应用当中,提出了基于数据传送时延约束的网络编码模型,这一模型的出现在较大程度上对传送时延进行了优化的控制;与此同时我们还引入了数据传送信息反馈机制,以此来促进数据在网络结点中的及时有效传送。 4结束语 本文通过对基于网络编码的数据通信技术的研究,可以了解到我国的网络编码在实际的网络应用中还是处于较为初级的阶段,还有很多问题都需要我们解决,其中网络编码方案的设计、简化复杂的编码这些问题都是急需解决的关键问题,这些问题如果得到解决,就可以在一定程度上避免目前所应用的协议软件的更改,与此同时也降低了网络编码的复杂度,进而减小了协议运行的开销。希望在以后的研究当中,可以更好的对网络编码的数据通信技术进行创新研究,以便更好的应用于社会的各个领域。 作者:赵晓丹 单位:大庆油田信息技术公司 通信方面论文:光纤电磁干扰通信技术论文 一、光纤通信技术定义 光纤通信主要是以光作为信息载体与将光纤作为传输介质的一种通信方式。在通信系统的对比当中,电波的频率比载波的光波频率低很多,而光纤传输的损耗又比导波管或同轴电缆低,因此光纤通信的容量比微波通信大得多。由于光纤是采取玻璃材料制造出来的,且它可作为电气绝缘体,所以勿需顾虑接地回路问题,光波在光纤中进行传输时,不会由于光信号泄露去担扰信息传输被其他人窃取盗听,因为光纤的芯非常细小,由多条芯组成光缆的直径一样小得很,故传输信道以光缆为主,使得在传输系统中占用的空间相当小,有利于对地下管道拥挤的问题得到有效解决。 二、当前光纤通信技术的优势 1.通信容量大、频带非常宽 在光纤的通信系统中,光纤的传输带宽比电缆或铜线大很多,单模光纤的宽带具有几十GHz•km。对于单波长光纤通信系统来说,因终端设备出现电子瓶颈反应,而使光纤带宽的优势难以发挥出来,一般选取各种不同技术进行传输容量的增加,尤其在当前密集波分复用技术的应用中,极大地使光纤的传输容量得到了增加,能够让光纤的传输容量扩大几倍甚至可达到几十倍之多。从现在来看,单波长光纤通信的传输速率通常在2.5Gbps至10Gbps之间,在采用该技术可以实现的是多波长传输系统的传输速率比单波长传输系统高出数百倍之多,其巨大的带宽优势使得单模光纤成为当前电信宽带综合业务网的首推介质。 2.光纤芯径超细、重量非常轻、柔软无比、铺设简易 光纤的芯径非常细,其直径大约是0.1毫米,采用多芯光纤构成光缆的直径也相当的小,八芯光缆的直径大约为10毫米之小,而标准的同轴电缆却达到47毫米之大。如若选取光缆作为信道传输,可使减少传输系统占用大的空间,让空间得到有效的释放,使地下管道拥挤的难题得到解决,同时极大地节省了地下管道的投资成本;另外,光纤的重量非常轻,柔软性十足,其重量与电缆比较起来轻很多,光纤通信可以应用在人造卫星、宇宙飞船与飞机上面,能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量,其发展意义不言而喻。 3.电磁抗干扰性能相当强 大家都通晓光纤主要是以石英制作而成的绝缘性材料,绝缘性非常好,且不易于被腐蚀。同其有关的还有一个优势是光波导对电磁干扰的免疫力,自然界中的太阳黑子活动、雷电与电离层的变化都难以对它进行干扰,甚至人为释放的电磁也不会受到其中的干扰与影响,并且还能应用在同电力导体密切组合构成一种复合光缆或者与平行铺设到高压电线。其作为非导电介质的一种,交变电磁波在其中不会产生同信号毫无相关的噪声。如此说来若将它平行铺设到高压电线与电气铁路旁,也难以受到电磁干扰的影响。 4.中继距离长、损耗相当低 石英光纤是当前光纤通信系统中使用最多的一种,该种光纤的传输损耗与任何一种传输介质的损耗相比较都显得低,所以由其构成光纤通信系统的中继距离比起其他的系统要长很多。若将来选取非石英极低损耗的光纤,从理论而言其损耗可以下降得更加低。这说明经由光纤通信系统能跨越更加大的无中继距离;而对于长途传输线路而言,因减少了中继站的数目,所以大大降低了系统成本与复杂性。在当前由石英光纤构成的光纤通信系统中,其最大中继距离有200多公里,而由极低损耗非石英光纤组成的通信系至数公里之长,这样有利于提高通信系统的可靠性与稳定性,更可降低其运作成本。 5.保密性能非常好 随着不断发展的科学技术,电通信方式的保密性存在着一定的缺陷,易于被人偷窃监听,只需在电缆或明线周边布设一个接收器,就能够获得传送的信息,而光纤通信系统却可解决反窃听这一难题,其保密性非常好。光纤通信同电通信有所不同,光纤的设计独特无比,在光纤中传输的光波基本没有跑到光纤的外面,已被局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输。尽管在弯曲半径十分小的地方,泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光基本上没有,更况且中继光缆与长途光缆通常均埋在地下,由此可知其保密性能相当不错。 三、电信光纤通信技术的发展与实际应用 光纤技术的发展有赖于通信技术的不断发展,在全新时代的背景下,人们对光纤通信需求将与日俱增中,下面简要介绍四种光纤通信技术的应用情况。 1.电信光纤到户接入技术 随着社会经济的迅速发展,人们的物质生活水准得到了大大的提高,网络信息传递的高速化已成为每个人心目中所要追求的目标,光纤到户接入技术却能使人们的这一种需求得到满足,该技术能够实现宽带波长的不断变化,也能允可同时使用多个用户,使信息传输的高速化得到了实现,让多媒体技术与高速信息传输真正走进人类社会的实际应用当中去。 2.波分复用技术 波分复用技术能够按信道光波的频率或不同波长,以光纤的广播当作信号载波,经合波器进行有效合并,通过一根光纤传输,采用分波器于接收端处把不同的光波加以分开,这样可实现复用传输。在波分复用技术应用的过程中,使光纤通信的大容量传输得到了实现,同时极大地节省了通信运作成本,使通信技术获得了一个新的制高点,并且为运营商们提供了非常大的便利。 3.光联网的实现 波分复用技术主要是以点至点为基础的通信,若在光路上也能让交叉连接得到实现的话,就能够产生光联网。光联网的发展潜力可谓前途一片光明,不但让网络得到了扩展,而且使网络透明性增加了不少,其必然将会成为全球电信网络建设的优秀项目。 4.全新一代光纤 随着不断增加的IP业务量,电信网络架构传输容量大的光纤就成了全新一代网络应用的根本。传统旧有的一模光纤在进行超高速长距离传输时,已显得有点乏力,全波光纤作为全新一代的研发已经拉开序幕,同时也是电信通信业作为开发的优秀目标。 四、结束语 自从光纤通信技术诞生以来,光传输的速率不断在以几何式增长着,而生活在地球的人们对通信容量却是无止境的追求,随着光通信技术的更新换代,必将会推动着21世纪通信业的发展,甚至会对全球经济的发展产生无比巨大的影响。 作者:林海彬 单位:清远市电创通信设备有限公司 通信方面论文:智能电网用电通信技术论文 1.国内智能电网用电信息采集系统的主要职能 1.1数据采集 数据采集是用电信息采集系统的主要职能,它使以往耗时耗力的数据采集工作变得既简单又高效,而且根据各种业务的各种需要,可以对数据采集进行合适的调整,以满足不同业务的需要,这样,可以保证采集工作的定时性,而且还可以对数据进行随机采集,或直接接受用户上报的数据。 1.2数据管理 用电数据采集系统可以使数据的运算、分析和储存得以实现,从而实现原始数据的安全有效,而且可以保证对异常数据的甄别工作的实现。在对数据进行分析后,可以得出三项平衡度,另外,可以根据设定的突变值,定时对线损进行相应的分析,包括用电情况的等。 1.3数据控制 为了控制电网功率的定值,我们也可以使用用电信息采集系统,对用电时段、总的用电量以及保电工作进行控制,还可以实现远程遥控。 1.4综合运用方面 对于用电信息采集系统,除了上述应用职能之外,还可以实行预付费管理、对用电管理人员的考勤管理、通过现代化的信息通信(手机短信、语音)及时向用户发送用电的相关信息,实现与用户的及时沟通、及时联系,使用户对自己的用电情况及时了解,此外,互联网和银行卡等相关媒介的使用也可以实现同样的目的。 2.智能电网用电信息采集系统中各种信息采集系统的优缺点 智能电网用电信息采集系统能够充分利用现有的配电网络来实现信息的快速传输,这是该系统在宽带通信中的优势,在上述的职能中有充分的体现,这里就不再叙述。对于该系统之外的缺点,主要存在于“电磁辐射”、“噪声干扰”、“变压器阻隔信号”以及“BPLC协议”等各方面。第一,在电力线宽带的通信技术中,其重要环节是减小电磁辐射,但是此时,电力线的工作特性与射频天线发射的电磁波,会对现有的短波通讯产生干扰。第二,当电力线宽带在执行通信工作时,配电变压器使信号不能够直接从中压网进入低压网,因此,为了解决这一问题,需要相应的设备的协助,但是这些设备通常比较昂贵,这是该系统中存在的另一缺点。第三,电力线通道的噪声干扰比较大,时变性也比较强,而噪声的来源是各种电器和几点产品以及电力线本身,很难消除。而且,这些噪声还会对电力器件产生作用,使其产生周期性噪声、产生宽带噪声。更糟糕的是,一些未接入电网的设备会将其产生的噪声通过射频耦合进入电力线。 3.智能电网用电信息采集中电力线宽带通信技术的实施要点 电力线宽带通信技术采用的是先进的OFDM通信编码技术,利用电力线来实现对数据通信的传送,这种电力线的应用范围和覆盖面积特别广泛,利用这种电力线将互联网上的数字信号转换为高频无线电波,这些电波在特定端口被送回到效用栅格中,并经过效用变压器进入用户家庭和公司。可以免布线低成本地实现用户的数据终端接入宽带通信网络,适应了现代节约型社会的建设需求。 3.1组网模式 电力线宽带载波抄表系统由采集器电力线载波交换机集中器主站以及传输通道组成。在对其进行组装时,应将采集器与智能电能表连接,通过耦合环,将采集到的电力数据信号耦合进电力线,将其传输汇聚至电力线载波交换机,通过这个交换机将数据汇聚到宽带载波集中器中,集中器再通过光纤通道将数据传动到主站。集中器的上行方面采用了EPON光网络技术实现数据的上传。对于传输方式,有许多方式,具体有施工方式、可靠性、运行维护、传输速率、访问机制、影响因素和可扩展性,通过对不同传输方式的各种指标的对比,可以更好地选择不同要求下的合适方式。 3.2组网结构 根据部署位置,以电力线宽带载波技术的低压用户集中抄表系统为基础的系统构架可分为三个部分,即主站、通信信道和采集设备。 (1)面对系统主站部分的各种物力结构,建议单独组网,应用防火墙来安全隔离营销应用系统、其他应用系统以及公网信道,从而实现系统信息的安全传输。 (2)通信信道主要分为两部分:远程通信信道和本地通信信道在这两种通信信道中,远程通信信道就是一种通信信道,这种通信信道位于系统主站和远端网络集中器之间,包括了多种网络信道。而由于光纤信道具有高宽带、高速率、高可靠性的特点,所以在一定的条件下,可将电力通信光纤专网向配网延伸至每个台区,从而保证主要通信网络的专有性和安全性。而本地通信信道即网络集中器和采集器以及采集器与电能表计之间的通信信道。 (3)采集设备是安装在现场的终端以及计量设备。主要由专一收集各种终端数据并进行处理的网络集中器,用于采集多种电表数据的电能信息并可以与集中器交换数据的电力线宽带载波采集器,以及电能表构成。 3.3网络管理 宽带集抄的全面支持受益于SNMP网络管理,因此,网络管理是电力线宽带通信技术的重要内容,主要包括以下三个方面: (1)网络配置的管理 可以对数据进行远程设置、对各种参数实现获取。而且支持人工设置和自动下载。 (2)性能检测 支持对设备运行状态的远程监控,可以实时检测电力线的通信线路的状态,包括通信速率、信道曲线、载波调制等。 (3)应用升级 它同样可以支持通信控制和应用软件的远程升级,可以采用整体或分模块的升级,为新的应用业务开展提供了简单、经济的解决手段。 4.总结 作为一种新型的宽带通信技术,电力线宽带通信技术具有许多优势,可以适应当今快速发展的社会的发展,为现代化的许多工作带来长久的便捷,和工作过程中的便利。这项技术在智能电网用电信息采集中的应用不仅大大提高了用电信息采集工作的工作效率,而且使信息采集工作变得更加简单,在智能电网的建设中具有很好的应用前景。 作者:姚林 单位:国网安徽寿县供电有限责任公司 通信方面论文:改进教育模式的通信技术论文 1现存“现代通信技术”教学的不足 第一,由于现代科学技术发展的突飞猛进,各种专业技术为了适应社会的发展都在不断的更新,变化迅速,以至于我们的教育发展都跟不上各科技术的变化,导致教学专业的技术教学已经落后于现代技术的实际运用,内容更新慢已成为“现代通信技术”专业教学的重大弊端,亟待解决。第二,“现代通信技术”课程在书本内容上主要以理论讲解为主,而且专业内容广泛,概念性很强,有很多知识与模型只有通过抽象的想象才能完成,是一门专业难度较大的学科。所以,非此专业的学生在学习的时候会觉得枯燥乏味,又没有具体的现场模型和实验给予学生现实的指导,对于这样一门系统性很强,学习内容又抽象的学科来说,给学生的学习增加了很大的难度。因此,应该对这门学科的教学内容与教学形式进行改革,减轻学生学习的难度,提高学生学习的兴趣,培养出能适应当代科学技术发展的实战性人才。 2传统教学方法的改革 学校是学生学习科学技术的地方,主要对象就是学生与老师,学生学习科学技术成就的高低,老师起到了很重要的作用,因此对于老师的授课方法进行改进将大大提高学生学习“现代通信技术”的成就。由于“现代通信技术”专业理念性强的特殊性,老师在教学时,没能对学生进行理论上的深入分析与理解,也没能为学生建立起实际系统的直观了解,使得学生在学习时不能对所学知识与技术进行实战分析与理解运用,致使他们在走出学校踏入社会实践时并不能很好地运用所学知识,现实工作中难度加大,不能很好地适应社会发展。针对这种现象,我们可以在课堂中多加入实验教学与现实事物帮助学生理解所学的知识;实验时,让学生自己动手操作,每个学生都应参与进去,对于所得到的实验原理、实验过程与实验结果由学生们自己进行归纳总结,让他们在现实环境中理解记忆所学知识,并且鼓励学生对于实验与理解过程中所得知识理论与书本概念和老师讲解不一样的地方提出疑问与自己的意见,培养学生多思多想的自主学习方式与独立解决问题的能力,让他们在思考中学习,使得学习与实践相结合,深刻理所学知识内容,以便在实际运用时能从容解决现实问题。 3教学思路的改革 “现代通信技术”作为非通信专业的选修课,应从学生的理解接收能力与现有的学习基础入手,尽量为学生提供思路明确、容易入手的教学模式。教学思路应以基础通信传输过程为主线,将固定数字电话网络和移运通信网络等实践知识作为学生学习的具体案例为学生进行讲解,理论与实际相结合,从基础知识入手,使学生对所学理论能活学活用,透彻地掌握所学知识点。另外,学生学习此专业主要在于能够适应社会的发展,为的是能在实践中作出贡献,而对理论知识的掌握并不在于知识点有多深奥,因此在编辑教材时,我们要由简入繁,由浅入深,对于具体问题结合相关理论知识进行深入分析,并对现实社会通信建设过程中出现的典型案例为学生进行讲解指导,在实战中教授专业技术知识。改变以前内容繁多、复杂和深奥的特点,培养学生实际解决问题、现实操作的能力,使得学生学习时能够步步为营,掌握牢固可靠的专业技术知识。所以综合起来看,整个教学思路可以分为三个部分:理论知识的理解与实验验证、现实案例的实际模拟和专业技术的实习。 4培养模式的改革 学校为了提高学生对理论知识的理解能力,对于通信技术课程采用实验箱来进行相应的实验验证,但是这种实验条件下学生在实验时实际动手的操作范围小,而且进行一次实验学校所投入的资金数目也很大,在这样的环境下教学实验效果是达不到预想的实验效果的,尤其是那些典型的通信系统实验更是难以很好地完成了。针对这种情况,我们可以将与计算机软件与实验内容结合起来,用计算机软件Matlab,LabVIEW等仿真模拟软件来弥补实验室硬件的不足之处。如通信系统,在实验过程中可以通过Matlab软件,让学生自主搭建系统仿真模型,借助软件从而完成CDMA典型通信系统的实验,再结合老师对于相关知识的理论讲解,深刻掌握相关专业知识。基于“现代通信技术”这门学科的知识内容基础性强,而且很多概念都是抽象存在的,为了让学生在学习时不产生枯燥的学习情绪,我们应该尽可能地丰富学生课堂学习内容,对于很多抽象概念,老师可以制作多媒体素材、PPT的电子白板等方式来向学生传递知识,一方面提高学生学习的兴趣,另一方面增强学生对所学知识的理解,加深记忆。如“信号的调制与解调”、数字移动通信技术中的“硬切换和软切换”等概念讲解中,完全可以运用多媒体,以形象生动的虚拟场景来帮助学生理解。 5结语 随着现代科学技术越来越发达,“现代通信技术”在社会发展中也起到了越来越重要的作用,已经逐渐成为现代技术发展的热门课程,学习该课程的各科学生也越来越多。如何让所有学生能够很好地学习这门课程,并在现代科学社会中有效运用,自然而然成了当代青年发展的迫切任务。 作者:舒娜 单位:,重庆邮电大学 通信方面论文:电磁干扰通信技术论文 一、光纤通信技术定义 光纤通信主要是以光作为信息载体与将光纤作为传输介质的一种通信方式。在通信系统的对比当中,电波的频率比载波的光波频率低很多,而光纤传输的损耗又比导波管或同轴电缆低,因此光纤通信的容量比微波通信大得多。由于光纤是采取玻璃材料制造出来的,且它可作为电气绝缘体,所以勿需顾虑接地回路问题,光波在光纤中进行传输时,不会由于光信号泄露去担扰信息传输被其他人窃取盗听,因为光纤的芯非常细小,由多条芯组成光缆的直径一样小得很,故传输信道以光缆为主,使得在传输系统中占用的空间相当小,有利于对地下管道拥挤的问题得到有效解决。 二、当前光纤通信技术的优势 1.通信容量大、频带非常宽 在光纤的通信系统中,光纤的传输带宽比电缆或铜线大很多,单模光纤的宽带具有几十GHz•km。对于单波长光纤通信系统来说,因终端设备出现电子瓶颈反应,而使光纤带宽的优势难以发挥出来,一般选取各种不同技术进行传输容量的增加,尤其在当前密集波分复用技术的应用中,极大地使光纤的传输容量得到了增加,能够让光纤的传输容量扩大几倍甚至可达到几十倍之多。从现在来看,单波长光纤通信的传输速率通常在2.5Gbps至10Gbps之间,在采用该技术可以实现的是多波长传输系统的传输速率比单波长传输系统高出数百倍之多,其巨大的带宽优势使得单模光纤成为当前电信宽带综合业务网的首推介质。 2.光纤芯径超细、重量非常轻、柔软无比、铺设简易 光纤的芯径非常细,其直径大约是0.1毫米,采用多芯光纤构成光缆的直径也相当的小,八芯光缆的直径大约为10毫米之小,而标准的同轴电缆却达到47毫米之大。如若选取光缆作为信道传输,可使减少传输系统占用大的空间,让空间得到有效的释放,使地下管道拥挤的难题得到解决,同时极大地节省了地下管道的投资成本;另外,光纤的重量非常轻,柔软性十足,其重量与电缆比较起来轻很多,光纤通信可以应用在人造卫星、宇宙飞船与飞机上面,能够有效减轻卫星、飞船与飞机等的重量,其发展意义不言而喻。 3.电磁抗干扰性能相当强 大家都通晓光纤主要是以石英制作而成的绝缘性材料,绝缘性非常好,且不易于被腐蚀。同其有关的还有一个优势是光波导对电磁干扰的免疫力,自然界中的太阳黑子活动、雷电与电离层的变化都难以对它进行干扰,甚至人为释放的电磁也不会受到其中的干扰与影响,并且还能应用在同电力导体密切组合构成一种复合光缆或者与平行铺设到高压电线。其作为非导电介质的一种,交变电磁波在其中不会产生同信号毫无相关的噪声。如此说来若将它平行铺设到高压电线与电气铁路旁,也难以受到电磁干扰的影响。 4.中继距离长、损耗相当低 石英光纤是当前光纤通信系统中使用最多的一种,该种光纤的传输损耗与任何一种传输介质的损耗相比较都显得低,所以由其构成光纤通信系统的中继距离比起其他的系统要长很多。若将来选取非石英极低损耗的光纤,从理论而言其损耗可以下降得更加低。这说明经由光纤通信系统能跨越更加大的无中继距离;而对于长途传输线路而言,因减少了中继站的数目,所以大大降低了系统成本与复杂性。在当前由石英光纤构成的光纤通信系统中,其最大中继距离有200多公里,而由极低损耗非石英光纤组成的通信系至数公里之长,这样有利于提高通信系统的可靠性与稳定性,更可降低其运作成本。 5.保密性能非常好 随着不断发展的科学技术,电通信方式的保密性存在着一定的缺陷,易于被人偷窃监听,只需在电缆或明线周边布设一个接收器,就能够获得传送的信息,而光纤通信系统却可解决反窃听这一难题,其保密性非常好。光纤通信同电通信有所不同,光纤的设计独特无比,在光纤中传输的光波基本没有跑到光纤的外面,已被局限于光纤的纤芯与包层邻近进行传输。尽管在弯曲半径十分小的地方,泄漏的可能性也非常微弱。所以泄漏到光缆之外的光基本上没有,更况且中继光缆与长途光缆通常均埋在地下,由此可知其保密性能相当不错。 三、电信光纤通信技术的发展与实际应用 光纤技术的发展有赖于通信技术的不断发展,在全新时代的背景下,人们对光纤通信需求将与日俱增中,下面简要介绍四种光纤通信技术的应用情况。 1.电信光纤到户接入技术 随着社会经济的迅速发展,人们的物质生活水准得到了大大的提高,网络信息传递的高速化已成为每个人心目中所要追求的目标,光纤到户接入技术却能使人们的这一种需求得到满足,该技术能够实现宽带波长的不断变化,也能允可同时使用多个用户,使信息传输的高速化得到了实现,让多媒体技术与高速信息传输真正走进人类社会的实际应用当中去。 2.波分复用技术 波分复用技术能够按信道光波的频率或不同波长,以光纤的广播当作信号载波,经合波器进行有效合并,通过一根光纤传输,采用分波器于接收端处把不同的光波加以分开,这样可实现复用传输。在波分复用技术应用的过程中,使光纤通信的大容量传输得到了实现,同时极大地节省了通信运作成本,使通信技术获得了一个新的制高点,并且为运营商们提供了非常大的便利。 3.光联网的实现 波分复用技术主要是以点至点为基础的通信,若在光路上也能让交叉连接得到实现的话,就能够产生光联网。光联网的发展潜力可谓前途一片光明,不但让网络得到了扩展,而且使网络透明性增加了不少,其必然将会成为全球电信网络建设的优秀项目。 4.全新一代光纤 随着不断增加的IP业务量,电信网络架构传输容量大的光纤就成了全新一代网络应用的根本。传统旧有的一模光纤在进行超高速长距离传输时,已显得有点乏力,全波光纤作为全新一代的研发已经拉开序幕,同时也是电信通信业作为开发的优秀目标。 四、结束语 自从光纤通信技术诞生以来,光传输的速率不断在以几何式增长着,而生活在地球的人们对通信容量却是无止境的追求,随着光通信技术的更新换代,必将会推动着21世纪通信业的发展,甚至会对全球经济的发展产生无比巨大的影响。 作者:林海彬 单位: 清远市电创通信设备有限公司 通信方面论文:改革创新的通信技术论文 一、现代通信技术的主要内容 现代通信技术是一种以通信为主要内容,以卫星通信、无线电通信为辅助工具的技术。实现个人服务、综合化、智能化的网络通信技术。现代的主要通信技术包含多种技术,其中包括我们最熟知的宽带数据,即宽带IP技术,数据通信与数据网。所谓通信,顾名思义就是人与人之间的直接沟通交流。无论是最开始的通过投递信箱的信件,还是后来手机中编辑的限制字数的短信,或是现在的多款交流软件,只要有信号就能实现随时随地与人联系和交流。 二、现代通信技术的特征 1、个人化 从个人角度来看,现代通信能够实现和满足任何人的“随时随地”与人交流联系,即在任何时间任何地点任何人联系,彻底实现可跨国界“零距离”的交流。用户不受限制或是低于限制,可以随意走动或挪动位置地享受通信技术给人们带来的满足感。就算是受到了某种干扰,也可以使用“反干扰”的技术进行调整,操作起来也方便快捷。 2、智能化 所谓智能化,其概念已经开始逐渐向着各行各业甚至是我们生活中看得到的各个方面渗透,甚至是一个小小的角落里也有可能隐藏着某种技术因子。我们现在使用的所有智能的集合,伴着信息技术的发展,技术的研发和创新也在不断地改革,技术含量也变得“深不可测”,对技术开发人员来说越来越复杂,要求也越来越高,那么我们现在经常提到的智能化,也就是智能化系统,随着现代通信技术的迅猛发展,信息化、数字化、网络化等正逐渐想着我们的生活靠近,越来越多的人对通信技术感兴趣,可以说,智能化引领人们走进了“智能生活”。 3、综合化 现代通信技术的综合化也叫做数字化。所谓综合就是所有与网络相关的服务的一个集合,其中的业务种类有很多,包括我们最常见的电话或电脑中的语音和视频功能;把所有的相关业务结合起来,就得到了一个综合性的集合,用某种术语解释,就是在把这些业务信息通过数字化处理之后,在全球范围内就比较容易进行大规模的生产和发展。这样一个具体的模式可以方便人们操作处理,在通信领域更加方便、快捷、有效地与达到沟通交流的目的。 三、现代通信技术的发展阶段和趋势 3.1通信发展的三个阶段纵 观通信发展,共有三个阶段。第一个阶段是语言和文字。在这个阶段上来说,是在十几年前的一个比较传统的时期,交流方式单一,操作不灵活。第二个阶段到达了电通信阶段。电通信的发展阶段在通信进程方面起到了积极地促进作用。第三个阶段是电子信息通信阶段。可以说这个阶段在通信领域中是一个质的飞跃。 3.2现代通信技术的趋势 从移动到光纤到卫星通信,无疑是一个质的飞跃,数个卫星通过信号相互连接,地球上的任意一点,都能够实现随时随地沟通交流。为了满足人们对业务的不同类型的各种需要,现代通信系统在经历了很多变革,对用户来说更加方便实用,可以通过各种渠道找寻到各种自己想要的信息,目前的信息载体的形式相对以往更加繁多复杂,想要获取某种信息要求的技术含量更高一些,对技术操控人员也有着更加专业的要求。从整体看来,各国在开发现代科技通信技术都必经的几个阶段,如综合数字网、宽带综合业务数字网等,可以向用户提供更加便捷优质的服务,其技术发展总的趋势以光纤通信为主体、以卫星通信、无线电通信为辅助,故而展望21世纪,现代通信技术的应用前景相当开阔,且在未来的大趋势中也有着新的机遇。随着通信技术的发展,更新改革的速度也会逐渐加快,如一位专家戏言“让地球上每一粒沙子都有一个IP地址”。 4结束语 从通信技术的定义、性质、趋势以及发展来看,一个快速发展的具体的模式的任务已经达成,在当前的网络构架中,不难发现,每隔一段时间就会更新发展,在未来的网络中,更新换代的速度会更快,时间会更加缩短,随着技术的发展、市场需求的变化,越来越激烈的市场竞争也将会使各个领域里的通信技术融为一体。 作者:任洪田 单位:海军南海舰队司令部 通信方面论文:4G非信令功能无线通信论文 14G时代面临的挑战 社会发展迅速,技术进步快,因此,手机的更新换代更快,手机行业已经向4G方向发展,全国手机行业对4G的研究掀起了高潮,但手机产品在性能不断得到提升的同时,也伴随着一些问题的到来。标准的升级对于收集制造商而言就是一种挑战,新产品的开发需要高素质的设计技术人员,并且对这些优秀设计人员还提出了更高的要求,以满足设计产品的需要;同时,在手机生产制造过程中,对产品的测试也是一大难题,是令制造商头痛的事情。原有的测试设备不能有效测试新标准、新协议,无法满足新产品测试的需求;研制的新产品必须具备与其他模式的兼容性,这样就会带来比以前测试更加复杂的工作,测试的项目更多,测试的时间更长,加大了投入,降低了企业效益。十年前,全球每年手机出货量约五亿部,对每部手机测试1-2个频点,共需测试7.5亿个频点,目前,预计2015年全球手机出货量可达30亿部,每部手机需测试6—9—8个频点,那么,计算得出总共的测试频点为210亿个,约是十年前的28倍。在这种情况下,传统的测试方法已不能满足新的发展需要,因此,将非信令测试方法引入到手机测试中去,能够有效减少测试时间,缩短生产周期,进而降低成本,该方式必将成为主流的手机测试方式。 2面向4G无线通信标准的非信令测试方案 面对手机制造商面临的问题,全球知名的设备制造商安捷伦科技推出了新措施,4G无线通信标准的E6607BEXT测试仪及匹配的E6617A多端口MPA面世,并在安捷伦测试测量大会上进行了相应的展示,EXT和MPA进行组合,覆盖了2G、3G、4G、BT、GPS等范围,对非信令测试进行了相关的优化,适用于智能电话、平板电脑的生产测试,提高测试吞吐量,并有效降低测试成本。E6607BEXT是一种综合性的无线通信测试仪,其中包含矢量信号分析仪、高速序列分析仪(可与测试模式同时进行,达到单次采集多次测量的目的)、矢量信号发生器及多制式硬件,它具有高达3.8GHz的全窝频段范围,并能够有效支持最新芯片组中应用的快速序列测试模式,因此,其功能非常强大。E6607BEXT是一种测试设备,E6607B支持WCDMA、EDGE、TD-SCDMA、CDMA2000及LTE-FDD等协议;E6607BEXT也可对音视频广播标准测试,像FM、CMMB/DTMB、ATSC、ISDB-T等,可以进行广泛的应用。在最初购买仪器的时候,可一同将测量应用软件购买,在购买仪器后,也可进行添加,对于其中的设备硬件则不需要进行修改,这样也便于手机制造商从自身实际出发,结合生产需求合理配置与投资,进而有效降低设备总拥有成本。 为了提高测试效率,还推出了E6607BEXT配套的多端口适配器E6617A,该适配器具有同时接收机、GPS及顺序发射机测试,可实现一次性测试四个双天线设备,极大地缩短了测试时间,效率提高了约60%。例如:一台设备测试用17.4s,同时测试两台,平均每个测试时间降低10.9s,若同时测试四台设备,每台平均测试时间为7.5s,大大地减少了测试的时间,提高了工作效率;E6617A利用八个蜂窝端口和四个GPS端口的即插即用连通性实现上述功能,在初期的测试阶段,将E6607B和E6617A进行组合,就能达到提升测量吞吐量的目的。EXT可能根据工作需要安装相应测试软件,在E6607B中,安装有TD-SCDMA、LTETDD、模拟解调附件,为了实现不同的测试功能,可以自由搭配不相应的软件模块,因为其较好的灵活笥,可以满足不同的测试需要。同时,EXT通过提供软件工具,一方面简化了批量生产和测试开发的速度,另一方面通过创建非令下行链路信号,达到配合EXT使用的目的。Chipset软件提供相应的编程接口和图形用户界面,方便达到支持设备校准、验证、控制等功能。SequenceStudio软件为工程师提供测试计划的和开展故障诊断等工作。 3结语 随着4G通信时代的到来,给手机制造商的产品测试带来了一定的挑战,运用原有的测试设备无法进行产品测试,制约了手机制造业的发展。因此,本文针对这些问题对面向4G无线通信标准的非信令测试进行了探究,分析了该测试方案的可行性,E6607BEXT及E6617A的出现,极大地提高了测试效率,有效地降低了测试成本。 作者:郑中伟 单位:中国联合网络通信有限公司武汉市分公司 通信方面论文:提升通讯效率的无线通信论文 1.网络编码概述 相关文献指出,网络编码技术是将接收到的信息在转发节点进行重新编码,生成新的信息之后再转发出去,而相关信息接收点在已知译码算法的情况下对接收到的信息进行分析,很快得出经过编码后的信息内容。网络编码技术将来自多个信号源的信息在中间节点进行网络编码的方法明显区别于传统的将接收到的信息进行原封不动的储存和转发,不同点主要体现在其吞吐量的大小上。经过网络编码技术处理后的信息吞吐量明显多于传统的信息吞吐量,这样可以大大节省网络资源。网络编码主要在于解决如何将单源或多源到单点或多点的极限问题,尽可能的充分运用网络资源,产生最大的信息吞吐量。网络编码主要作用于中继节点,可以通过对中继节点信号的处理方法对网络编码进行分类,主要的两种物理层的网络编码类型为:模拟的网络编码和数字的网络编码。模拟的网络编码根据放大转发型的中继节点而来,源节点的信息互相交会在两个时隙中完成,在两个源节点消除干扰后,通过译码进行调节,最后得到想要的数据。数字的网络编码根据解码转发型的中继节点而来,源节点的信息互相交会在三个时隙内完成,两个源节点在接到信息后,先消除自干扰,最后进行译码调解后得到想要的数据。 2.网络编码在无线通信系统中的应用 (1)网络编码应用于无线自组织网络 用物理层和网络层来平衡供需是无线自组织网络中的重要战略,主要是利用网络的编码技术对路由算法进行优化,从而增加无线自组织网络的吞吐量。网络编码技术的运用增加了无线通信网络的成本,并使得无线通信更加复杂,因此良好的传输方案是提高网络信息吞吐量和降低无线通信技术复杂性的重要因素。根据相关文献,该作者将通信的链路分类为信宿节点链路和中间节点。由于中间节点经常接收来自各个信息源的信息,采用网络编码技术,增加信息的吞吐量,节约网络资源。信宿节点处在通信过程的末端,只需要采用传统的路由策略,降低无线通信技术的复杂性,节省网络成本。 (2)网络编码应用于无线传感网络 将网络编码用于无线传感网络中,通过将通信节点资源结合起来,能够加强通信网络的安全性。传感器的网络主要包含的是数据,通信节点通常能够接受到很多不同的信号,这样便可以采用网络编码技术。网络编码技术在无线传感网络中主要是在中继节点选择独立的编码系数,对接收到的信息进行相关的计算,再将运算之后的结果传播出来。在信宿节点上,主要是在知道编码节点在线性编码时使用的编码的系数之后,对需要的信息进行解码,得出想要的数据。 (3)网络编码应用于认知性无线网络 在认知性无线网络中,主要需要注意的问题在于解决主要用户和次要用户的无线通信网络资源的共享问题。其要求是,在无线通信的过程中,必须要保证在不影响主要用户的无线网络通信性能的前提下,为次要用户提供最好的通信性能。因此,在认知性的无线网络中,各节点必须进行充分的合作,合理整合信息从而充分提高通信性能,提高通信效率。网络编码技术恰好能够用于协调编码,在认知性无线网络中,不仅可以增加信息的吞吐量,节约网络资源,又可以避免干扰主要用户的通信质量,对认知无线网络的发展具有重要作用。 3.结语 网络编码技术能够将网络中间节点接收到的各类信息进行编码之后再转发出去,这种编码的方式与传统的单纯的存储和转发的传送信息的方式相比,大大提高了无线通信中的信息传播量,从而节省了网络资源并提高了传送效率。本文对网络编码技术进行了简要概述,在了解了网络编码技术的基本工作流程后,分析了网络编码技术在无线通信系统中的应用,具体分析了无线通信系统中的无线自组织网络、无线传感网络和认知性无线网络中对于网络编码技术的应用,并讨论了其产生的积极作用。网络编码技术在通信系统中的应用能够大力增加无线网络的信息流通量,对无线通信系统的发展具有重大作用。 作者:魏海礁单位:92330部队 通信方面论文:全覆盖算法无线通信论文 1机器人本体设计 1.1WCR工作环境 所设计的WCR的主要功能是在无任何支架的情况下携带无损检测工具对油罐进行检测。这种立式油罐主要是石油公司对其进行储油,所以一般都设计半径为5米~10米,高度为15米~25米的圆柱体,材料为钢制,为此本人选用永磁式吸附方式。基于以上油罐相关数据,完成一个如此容量大的整体油罐需要采用钢板进行焊接,势必会存在焊缝,这些焊缝的突起有10mm左右,这将经常导致故障发生,所以WCR在行进时必须能够翻越这个障碍。 1.2WCR工作指标 1)WCR除了克服自身重量吸附在油罐表明外,还需要克服携带的无损检测工具,一般不低于25kg。2)为了使WCR能够在规定时间内很好地完成无损检测工作,需要使其行走速度控制在5米~10米,并能够翻越10mm障碍。3)为了方便地面系统进行控制,采用无线远程遥控,控制半径不低于50米。基于以上要求,WCR需要最终完成复合式任务,比如对油罐厚度进行探测,对那些破损需要修复的表面进行喷砂和喷漆处理。 1.3WCR机械结构设计 基于以上几个方面要求,本WCR选择了4轮驱动的非接触永磁轮式结构。该机器人结构如图1所示,整个机器人本体长约410mm、宽约250mm、高约90mm。本体由车体框架结构、4轮及非接触吸附单元组成;4个直流伺服电机分别驱动爬壁机器人的4个轮子,为使能够翻越障碍,加入了减震机构增加其越障能力。为使WCR转向不会对罐壁喷漆造成损坏,特为每个轮子分别套有特制的耐磨防滑橡胶胶套,这种方式能够提供更稳定的吸附能力。 2控制系统 2.1硬件系统 WCR硬件系统采用二级多层次进行控制。上位机采用基于Web的计算机系统,下位机主要是采用嵌入式计算机系统,二者通过无线进行通讯。具体包括嵌入式计算机系统、视觉系统、电机驱动系统、通信系统、传感系统和供电系统。 2.1.1嵌入式计算机系统 嵌入式计算机系统是下位机优秀,负责协调各个子系统工作,并产生控制命令。它主要包括嵌入式控制器、A/D转换器、D/A转换器、数字量输入输出通道、闪存、无线局域网卡以及无线LAN卡,如图所示。我们选用的是美国RTD嵌入式系统公司的PC/104+嵌入式计算机模块,这种模块体积小、可以支持堆栈式连接、功耗小(一般4mA总线驱动即可使模块正常工作)、可以在强烈振动的恶劣的环境下工作。此款嵌入式计算机模块的工作频率在733MHz,工作频率可以满足WCR数据处理的速度。使用无线LAN控制卡可以完成WCR与地面系统进行Internet连接,这样就可以使用WEB接口对WCR进行远程控制,方便用户管理与监控。 2.1.2传感系统 为了完成对油罐的无损检测任务,为WCR配备了一套传感系统,用来检测各种数据。这些数据都可以通过无线传输系统在地面系统进行监控与记录。配备的传感器有:光学编码器、CCD摄像头、无损检测传感器、重力传感器、加速度传感器等。光学编码器主要是用来测量伺服电机的位置和速度,并反馈给伺服电机;CCD摄像头能够对油罐表面的焊缝进行视频提取,进而可以利用地面系统进行判别。无损检测传感器能够探测出油罐表明的故障。重力和加速度传感器二者进行信息融合对WCR的方位信息作出决策,以便帮助工作人员更好地了解WCR当前的状况,防止发生意外状况以及为以后检测任务提供相关依据。 2.1.3分层级控制策略 到目前为止,机器人控制结构主要分为两种方案:任务执行行为模块、功能模块。在具体应用中主要是采用混合式和分层级控制结构。为了使WCR能够简单有效地工作,本设计采用了分层级控制结构思想,这种控制思想和互联网七层协议有类似之处,传感器采集的信号从底层一级级往上传递,最终达到决策层,决策层接受到信号后按照预先设置好的控制策略发出控制命令,经一级级往下传递最终到达非常勤奋的最底层——执行器,进而带动机器人进行运动,比如在进行转向过程中,最终是由电机带动机械结构进行运动。本设计分成四层控制结构,由下至上分别是:物理层:位于控制结构最底层,完成相关信息的采集和对来自控制层命令的最终执行。在本设计中,主要包括电机、光电编码器、加速度传感器、无损检测传感器、CCD摄像头、执行器等以及无线局域网卡。它们各自完成自己的任务,相互不发生干扰。控制层:本层位于物理层上一级,直接对物理层进行控制和接受来自物理层的反馈信息。主要为电机的位置、力、速度控制提供反馈控制回路,构成电机的三环控制。同时接受来自无损检测传感器和CCD摄像头提供的信息,并且完成对整个系统的无线通信控制。任务层:本层主要是决策出对WCR本体下达各种执行任务,最终此任务到达物理层进行对任务的执行。具体包括对WCR的导航和路径规划、焊缝跟踪以及无损检测等任务。项目层:由用户提出各种具体检测任务,具体包括油罐检测、喷砂喷漆、焊缝跟踪、无线通信任务。 2.1.4基于WEB远程控制 WCR本体与地面系统通过10Mbps无线局域网方式进行相互通信,为此机器人可以很方便地通过Internet网得到用户的控制,进而节省通信线路。而且可以使许多人(如一些某些专家、操作者以及相关工作人员)同时在线查阅检测数据,不必像传统通信方式那样要想查阅数据必须得分别与WCR本体进行通信。通过Internet网不仅可以使上下位系统进行远程通信,同时用户之间也可以通过Internet进行信息共享与互访。 3油罐表面全覆盖算法 3.1方案设计 为了对整个油罐表面进行覆盖,并且能成功避开障碍物,规划WCR进行油罐表面检测。为此设计出一种适合油罐实际情况的油罐表面全覆盖算法,为了更好仿真出WCR在油罐表面的行走路线,为此将圆柱形油罐表面进行展开成平面式进行仿真。在此平面内WCR按照预先设计好的算法进行路径规划。将整个平面分成统一单元网格,每个网格表示传感器的大小。如果单元格与传感器重叠,那么表示此单元格认为被覆盖掉。此规划算法不同于现有的拓扑和利用建立模型式的距离变换方式的路径规划,较之那两种算法本算法简单实用,易于移植到各种机器人处理器中,且能够以较高速率和效率完成对整个油罐表面的行走规划。 3.2仿真结果 为了使规划算法程序和微控制器直接进行兼容,传统基于MATLAB仿真不能展示重复路径,为此利用MicrosoftVisualStudio软件对算法进行仿真。为了能够更好地模仿地面真实油罐的表面情况,对油罐中的旋转梯按照障碍物来处理,且通过产生路径来检验算法的性能。 4结束语 设计了一种4轮驱动的非接触永磁轮式结构油罐检测爬壁机器人,机器人本体控制部分采用二级结构,并根据实际工作要求采用了分层级控制策略,使机器人能够可靠地执行检测任务并实时反馈信息,躲避并有效地实施油罐表面检测。其中主要设计了WCR的油罐表面全覆盖算法,通过仿真和现场试验能够达到预期效果。在后续工作中,需要对路径规划算法继续优化,以提高WCR的行进速度,提高检测效率,并考虑采用无线RSSI定位算法对油罐具体损伤进行定位。 作者:季晓明 文怀海 单位:江苏安全技术职业学院 大连理工大学机械工程学院 通信方面论文:通信发展工业设计论文 一、工业设计概述 工业设计是现代社会新发展起来的一门学科,它是随着社会的发展和人类文明的进步逐渐发展而成立的学科,是现代社会对美学追求的表现。抛开过去人们对产品质量的关注,工业设计在如今社会上更是成为占据市场的关键因素,它在现有的物质条件下创造出更能满足市场要求的产品,把产品的物质需求和外观要求进行完美的结合,给消费者带来良好的体验以适应市场的需要。工业设计是社会进步的重要体现。在1980年巴黎年会上国际工业设计协会联合会(ICSID)把工业设计定义为:“就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格,叫做工业设计。”产品的设计目的决定着工业设计的原则,产品的设计是为了满足消费者的需求,迎合市场的需要,工业设计的原则也就是实用、美观、创新性和经济性,做到质量和美学的良好结合为原则。在工业设计的过程中,人机工程学的应用也占据着重要的地位。“人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素;研究人、机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休闲时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。”人机工程学主要研究两个方面的内容:人机系统和人机界面。主要是良好的处理人、机器和环境之间的关系,为解决产品的可操作性服务。 二、国内外工业设计的现状 工业设计是随着政治、经济、文化和科学技术水平的发展而发展的,工艺的进步和新材料的开发是工业设计的基础,同时受艺术风格和大众的审美指引发展方向。工业设计为社会带来了不可估量的社会效益和经济效益,受到各行各业的重视,然而工业设计在国内外的发展状况各不相同。在国外,工业设计被有些国家强制推行并具有法律的制约,对于企业来说,他们积极利用工业设计带来的良好商机来增强竞争力,积极地进行产品的开发和设计,苹果公司在世界的影响力便是一个典型的例子。工业设计在世界上已经是各国加强竞争力的一个有效途径和平台。在国内,工业设计正在随着经济的发展而迅速的崛起,政府相当支持设计机构模式,专业的工业设计公司也在全国各地迅速发展,“中国制造”也在向“中国创造”一步步地迈进,我国的工业在国际市场中的竞争力也大步提高。 三、通信产品设计的现状 随着社会的发展和科技的进步,通信产品设计周期在大大的缩短,设备的操作性和功能越来越丰富,然而产品的外观设计却跟不上产品功能的步伐,设计单调而缺乏创新;厂家之间为了寻找捷径相互借鉴抄袭同类产品的外观和形式,国内的产品同质化现象愈发严重。相对于国内工业设计的发展,国外的产品外观和质量同步发展,在保证外形简洁新颖的同时还不断在材料上研发和创新,充分考虑人机工程学给消费者带来良好的操作体验,工业设计达到了很高的水平。于是越来越多国内的设计厂家纷纷开始抄袭国外产品的设计,导致中国的“山寨”产品日益增多。我国的工业设计的发展步伐便相对落后,工业设计的研究与发展也就迫在眉睫了。 四、工业设计在通信产品设计中的应用 现如今国内的通信产品的设计压力越来越大,企业大多以生存为目的,多数在仿制国外的产品。而要想设计出能够占有大的市场份额并且收到良好的社会效果的产品,要通过充分而深入的市场调研、设计定位、创意构思、设计效果图、模型制作等过程,每一个步骤都要进行详细的分析和实施。还要将原本的工程结构设计转化为工业设计,使设计充分的结合艺术元素和大众的审美,把产品的质量和外观统一起来,并充分考虑人机工程学、美学、设计心理学等设计因素,还需要充分了解符号语言、价值概念和市场营销的理论知识,最终才能得出一个完整的产品设计。在充满竞争力的通讯产品市场,企业需要改变“通信产品设计只需要在工程技术上寻求突破”的旧观念,要在产品的设计上寻求突破,将产品的内在技术和外观设计相结合,以用户需求为出发点,为用户而进行设计,只有摒弃旧观念,不断接触新的设计理念,才能设计出能够在消费市场占据一席之地的通信产品。 五、优秀产品分析 目前通信领域产生了好多优秀的产品,如苹果公司的通信设备。苹果手机的设计可以说是将米斯.凡德罗提倡“Lessismore(少即是多)”的观念充分运用,无论是iPhone、iPod还是iMac,在苹果的产品上看不到一个多余的按键,简单至极。苹果产品设计合理到位,从产品的选材,设备圆角的弧度,边缘的手感,精妙的icon设计,到看不见的底层效率、甚至包括灯光亮度颜色不那么重要的小角色都经过高标准和严谨的设计,力求每一个细节都能保持水准,并与整体协调。从线以及形状上可以说是现代主义设计,比如正四边形,比例控制良好的矩形,在此基础上引入圆角,引领了时代的风尚。苹果手机的设计外观简洁,功能强大,它不是在形式追随功能亦或是功能追求形式上面权衡,而是在二者之中取得了一个平衡点,使二者都能满足消费者的需求。苹果的设计并不局限于产品外观,它的每一个环节都为消费者的体验精心打造的,任何环节都不让顾客感到迷茫或失望,用户拿到产品后,不需要看说明书便知该如何使用,无论是小孩或老人,都可以在苹果手机上找到属于他们的使用方式,用起来得心应手。在此基础上,它每一次的推陈出新,对旧版本功能的改进,都为用户准备了超出预期的惊喜。消费者了解产品的存在,去购买商品,并在生活中使用,苹果手机是以“为用户进行设计”为目的来推出每一件新产品。正因如此,它才得以在全球畅销,深受用户喜爱。 六、结语 目前产品向多样化发展,企业要在竞争中产生优越性就要充分投入在产品设计之中,把消费者放在第一位,站在消费者的角度,为其进行设计,并设计出具有自己特色的产品,给消费者一种产品强烈的品牌识别性,使产品在消费者心中留下深深的印象,这样才能在消费市场占据一席之地。 作者:严灿璨 单位:武汉理工大学 通信方面论文:通信工程建设论文 1通信工程建设质量的影响因素 1.1人员的素质 作为社会生产活动的主体,人类同时也是项目施工的实际决策者、参与者以及建设者,他们参与到整个项目建设筹划的全过程中,在实施建设当中所展现出来的人文素养、职业操守、管理决策、技术水平等品质,或多或少都会影响到通信项目的筹划设计、方案的执行以及施工质量等方面,进而对整个通信工程产生影响。因此,作为通信工程建设祖逖,建设工作者的行为准则直接影响到通信工程的安全与质量。所以,为了确保工程能够顺利竣工,首先就需要考察员工的施工行为与防范意识,能够做到以人为本,再配合上安全培训讲解,从内部开展管理,确保通信工程施工质量。 1.2设备、材料的质量 通信工程施工过程中所使用的材料与设备的质量对整个工程质量产生了直接影响,同样,也是通信工程质量保障的基石,也间接地控制了工程质量水平。所以,强化材料与设备的的控制与监管才有利于施工质量的提升,同时也可以降低成本投入,确保通信工程质量满足设计要求。 1.3工艺方法 在通信工程实施时,讲求了一定的科学技术与方法,我们将其称之为工艺方法。为了保障通信工程施工质量,在施工时就需要根据相应的工艺方法,考虑到通信工程建设领域所使用的材料、设备与技术随时都在发生变化,所以,相应的建设工艺也出现了变化,才能够适应这种新的发展。对于通信工程的实施而言,工艺方法非常重要,主要是因为它关系到通信工程的实施计划以及所需要满足的质量要求,同时也是整个通信工程建设的优秀所在。 2通信工程建设项目的质量管理措施 2.1勘察设计阶段 对于通信工程项目的勘察设计,需要满足单位的建设需求,通过对所面对的用户的分布范围、规模以及业务的需求来科学的分析与评估工程具体所需要的技术要求以及资金等内容,然后再根据实际的勘察结果制定出通信工程的设计方案。由于整个通信工程的实施,建设初期阶段的勘察设计阶段很重要,会直接影响到整体工程质量,因此,就需要严格的控制。一旦勘察时候不够严谨,或者是由于某一些因素影响到勘察结果,使其偏离了实际,这样的勘察设计就会存在合理性方面的问题,甚至会对之后的工程实施产生致命的影响。为了确保通信工程的质量安全,针对工程中需要涉及到的各项质量指标根据相应的文件来明确列出来。在制定质量指标的时候需要考虑到:在设计质量指标上,应该尽可能在满足通信工程功能要求之上,考虑到工程建设的资本投入,但是由于实际情况会影响到通信工程的建设,因此,在最终性能方面还是可能出现一定的差异;质量指标的制定需要根据前期的项目勘察结果而定,而勘察设计所获取的结果离不开国家的规范标准,并且还需要考虑到项目业务拓展以及未来发展的需求,才能够进行综合考量。 2.2事中控制材料质量、提高施工工艺 在通信工程的建设事中控制上,就应该确保材料的质量,因此,就需要从采购阶段开始,检测材料的各项指标,确保材料性能能够满足设计要求。虽然在出厂时,就会关注材料参数,但是采购中,还需要做好参数的实际测试,做到对材料质量的最大限度控制。考虑到通信工程的特殊性,很多材料的性能会受到环境的影响,所以在实际施工处,需要再次测试施工现场材料,必要时,还需要进行多组的实验,确定在当前的环境之下,最佳的材料使用方法,只有如此,才能确保材料质量。另外,施工工艺的科学性和先进性,也可以确保材料得到最大限度利用。因此,在通信工程的相关设备与施工工艺的使用与选择,还需要将其作为质量控制的主要内容,监管人员就应该站在工程的整体角度上,控制好施工工艺的选择,一般来说,在设计施工工艺方案时,就已经确定了,但是在实际的施工中,由于环境等因素的影响,必定会出现一些与原本设计有出入的地方。这时,就需要质量监管人员严格控制修改后的施工,只有如此控制好材料设备以及施工工艺,才能够确保通信工程整体质量不会受到任何影响。 2.3事后控制 事后控制也就是施工竣工阶段,对通信工程质量加以控制。项目经理应该将各项通信工程验收资料准备好,开展自检与验收工作,根据相应的质量评定标准进行,将工程项目的质量评定工作完成,并且等待小组审查后,移交维护使用单位。 3结语 一般而言,很多施工都将控制重点放在施工环节,但是却忽略了前期准备和后期的质量管理。通信工程属于一项系统而又复杂的工程,把握通信工程建设前中后的质量,才能够确保每一项工程都在有序的环境下进行,才能够提升整体质量,确保通信工程顺利、健康地发展下去。 作者:杨红霞 单位:中国石油天然气管道通信电力工程总公司 通信方面论文:通信建设工程监理论文 一、通信建设工程监理目标 通信建设工程监理目标控制主要是指施工质量监理控制、施工进度监理控制和投资监理控制[1],这是通信建设工程监理最主要的三个目标。这三个监理控制目标之间相互联系又相互独立,相互影响又相互制约,施工进度会影响通信建设工程的投资成本和施工质量,投资成本又直接影响工程的施工质量,因此通信建设工程监理目标控制与应用,必须正确处理这三者之间的关系。通信建设工程监理主要由项目监理单位或者相关监理部门根据通信建设工程的特点,编制工程监理计划,同时结合通信建设工程工程的施工方案、设计方案等内容,确定科学合理的监理目标和监理方案。在选择通信建设工程监理工程师时,要尽量选择经验丰富、资质较高的监理工程师。另外,将通信建设工程监理目标落实在通信建设工程的规划设计、招投标、采购、施工建设和竣工验收的各个阶段,根据通信建设工程施工的实际情况,细化监理目标控制方法,合理规划通信建设工程的监理方案,加强通信建设工程管理和监督。 二、通信建设工程监理目标控制和应用策略 2.1质量控制 通信建设工程质量控制要严格落实到施工建设的各个阶段,在设计阶段,施工单位要组织监理工程师和相关技术人员科学论证施工设计方案,根据通信建设工程施工现场的实际情况,严格审核施工图纸。在工程的施工建设阶段,进一步优化和完善施工工艺和施工工序,按照通信建设工程的施工要求,采购高质量的、高精度的施工设备,同时合理配置施工材料配比,加强通信建设工程全过程中的施工质量管理,保障通信建设工程施工质量。另外,通信建设工程施工单位要构建完善的质量验收目标和质量管理措施,规范通信建设工程的施工流程,严格把关建筑通信工程质量。 2.2进度控制 通信建设工程的进度控制要结合通信建设工程施工现场的实际情况,制定科学合理的施工进度计划,并且将施工进度计划严格落实在通信建设工程的各个施工环节。如果在施工过程中通信建设工程需要变更施工设计,必须按照严格的工程设计变更流程和手续,科学评估和高度重视所有可能影响通信建设工程施工进度的所有因素,严禁随便变更通信建设工程的施工设计[2]。对于需要变更的施工设计,必须组织监理人员和专业技术人员对施工变更设计进行经济上和技术上的论证,分析通信建设工程施工变更的原因,积极采取有效措施,在保障通信建设工程施工质量的基础上,灵活调整施工进度计划,严格控制通信建设工程施工进度,实现通信建设工程监理目标。 2.3投资控制 当前,很多通信建设工程施工单位一味追求质量控制和进度控制,导致整个通信建设工程成本造价严重超标,因此必须严格控制通信建设工程的投资监理目标,将工程投资控制在工程预算范围内,预算和决算正常浮动。为了更好地实现通信建设工程监理投资控制目标,要深入分析影响通信建设工程造价的所有因素,严格控制外包费、人工费和材料费[3],对于一些大型的通信建设工程,要按照工程投招标制度,尽量降低工程的施工造价预算,同时健全通信建设工程的贷款审查机制和工程投资变更机制,全面监控各个阶段的工程费用支出。 三、结束语 通信建设工程监理目标控制与应用是一项复杂的系统工作,要正确处理成本造价、施工进度和施工质量之间的关系,结合通信建设工程的特点,做好通信建设工程各个施工阶段和施工环节的监理目标控制和应用。 作者:孙政 单位:山东港通工程管理咨询有限公司 通信方面论文:全集成式无线通信论文 1全集成式多应用无线通信网络 1.1霍尼韦尔公司产品 1.1.1新开发的现场无线通信网络设备 该公司新开发的现场无线通信网络称为“带Cisco节点的OneWireless工业无线架构”,其中新采用的现场无线通信网络设备有CiscoWLAN控制器、CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备。OneWireless无线通信网络采用了支持标准的Cisco公司组态和拓扑结构统一的无线网络技术,包括使用冗余交换机、冗余的无线局域网控制器以及多重网络接入点MAP(mashaccesspoint)和根接入点RAP(rootaccesspoint),建立一个强大的和高可用性的网络。 1.1.2系统组成 该公司新开发的现场无线通信网络设备组成如图1所示。CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备和原有系统作为网关使用的多功能节点的功能完全一样,可以与ISA100.11a无线现场设备网络连接,作为无线现场设备的接入点;也可以与IEEE802.11a/b/g/nWiFi设备网络连接,作为无线WiFi设备的接入点;还可以用作IEEE的802.11a/n(Mesh网状)无线主干网络连接,实现多个接入点之间的相互无线通信,构建自组织、自愈合的无线主干网络。不同之处在于,该节点设备还支持802.11n,最大带宽可达300Mbit/s,所以速度更快,而多功能节点最大带宽只有54Mbit/s。该设备内嵌CiscosCleanAir技术,能够优化智能无线网络的通信,降低无线信号干扰,提高通信空间的无线通信质量,明显改善无线网络的通信性能,方便用户的使用。CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备共有5根天线。上面3根天线是主干网络和WiFi移动天线;下面2根是ISA100.11a无线仪表天线,可以同无线仪表通信,而且采用了Duocast技术,可实现同时接收数据,通信速度比1根天线时提高1倍,通信距离延长约67%。CiscoWLAN控制器用于管理CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备,可以降低网络设计和运行的维护成本。图1中,多台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备作为网络接入点设备,接入支持ISA100.11a无线现场仪表和支持IEEE802.11a/b/g/nWiFi的无线设备(包括:图1中所示的移动工作站、无线振动变送器、摄像机、手持设备、无线携带式气体探测器等),多台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备之间又可通过高带宽的IEEE802.11a/n无线Mesh回传网络通信。其中的1台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备作为根接入点通过IEEE802.3有线以太网连接到CiscoWLAN控制器,CiscoWLAN控制器负责系统内的无线局域网功能,如安全策略、入侵防御、RF管理、服务质量(QoS)和流动性。无线设备管理器WDM可以支持集成ISA100.11a主干网和ISA100.11a现场设备的CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备,它具有无线现场网络的网关、系统管理器、安全管理器的功能。无线设备管理器WDM的无线现场网络容量为40台CiscoAironet1552SOutdoorAP节点或FDAP现场设备接入点、100台无线现场设备。 1.1.3与主机系统集成 基于R210版本的OneWireless和R400版本的ExperionTMPKS的无线网络与主机系统集成如图2所示,ExperionC300控制器通过WDM获取现场无线仪表的过程数据,C300和WDM的通信协议为ModbusTCP,在C300中把WDM组态为Modbusslave即可,或组态成C300和WDM的CDA内嵌式通信,ExperionPKS控制模块可以集成无线仪表的过程数据和报警信息,支持实时监视和控制,实现历史数据存储,这是在ExperionDCS的控制层L2实现的。在DCS中创建“WirelessDMZ”(无线隔离区),而现场移动操作终端、无线巡检手持设备、可燃气体监测、即时定位、视频信号和其他WiFi802.11a/b/g设备可通过无线主干网络与ExperionDCS的控制层L3路由器连接。控制层L2是监控层,而控制层L3是先进控制和先进应用层。 2艾默生过程管理公司产品 2.1新开发的现场无线系统设备 从DeltaV11版开始,提供了DeltaVS系列无线I/O卡(WirelessI/OCard)和781远程链路(WirelessFieldLink)组成的全冗余WirelessHART解决方案。在新的架构方案中,还可以看到采用CiscoAP节点设备作为主干网络节点,按其在网络中的功能也分为MAP和RAP。 2.2系统组成 上述新的结构将现有的1420无线网关的功能分为两个部件:无线I/O卡和781远程链路,无线I/O卡有2个EthernetI/O口实现与控制系统DeltaV局域网的有线连接,由远程链路实现与WirelessHART无线现场网络连接,这两者之间采用4根导线连接,最远距离达到200m。其中一对导线为无线I/O卡电源线,另一对导线为远程链路的通信线。虽然无线I/O卡可以安装在1级2区危险的环境中,但一般安装在控制室内,远程链路则远离控制室,可安装在防爆等级更高的危险的环境中,如1级1区。DeltaVS系列可接入最多120个无线I/O卡和781远程链路,每对冗余的781远程链路可接入最多100台无线变送器。采用接入点的方式时,某应用于油井的工业无线系统设备组成如图3所示。MAP安装在WirelessHART原有网关附近,以有线以太网方式与网关连接,采集该井口区域无线现场设备的信息;多个MAP又以WiFi无线方式将多个井口的无线现场设备的信息传送到RAP,然后与控制系统以ModbusTCP/IP,OPC等方式连接。 2.3与DeltaV主机系统集成 从DeltaV11版开始,提供了DeltaVS系列无线I/O卡和781远程链路组成的完全冗余的WirelessHART解决方案,如图4所示,可与所有的DeltaV和AMS的应用实现本地集成。无线I/O卡直接挂在控制网络上,本身就是控制器的一个节点,DeltaV提供的组态工具也完全支持无线I/O卡和无线仪表的组态、设备监视等功能,系统还可以自动识别无线I/O卡和无线设备,可方便快捷地进行安装和调试。新的DeltaV架构以冗余远程链路的形式实现全冗余无线网络,全冗余包括DeltaV通信网络、24V(DC)电源、无线I/O卡远程链路以及自适应Mesh网络本身的多条通信路径。 3横河电机公司产品 3.1新开发的现场无线通信网络设备 该公司早期开发的现场无线系统设备包括YFGW710无线现场集成网关和无线现场设备,YFGW710提供网关功能和系统管理器的功能,并直接连接无线现场设备。新开发的现场无线设备有YFGW410现场无线管理站、YFGW510现场无线接入点、YFGW610现场无线介质转换器。YFGW410具有ISA100.11a无线网络管理功能(即系统管理器和安全管理器的功能)和网关功能;YFGW510现场无线接入点为主干路由器,除可接入现场无线设备外,还可提供IEEE802.11a/b/g(无线局域网)及100BASE-TX和100BASE-FX有线连接;现场无线介质转换器YFGW610在YFGW410和YFGW510之间主干通信的连接接口作连接转换,4端口介质转换器YFGW610安装在YFGW410和YFGW510之间,将YFGW410下层的金属网络连接(100BASE-TX)的接口转换成与远程YFGW510的光纤网络接口连接(100BASE-FX)。 3.2系统组成 新开发的全集成式多应用无线通信网络设备组成如图5所示。其中,现场无线子网A由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据,再通过光纤通信传至YFGW610现场无线介质转换器,转换成YFGW410现场无线管理站可接收的下层金属网络连接信号(100BASE-TX);现场无线子网B由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据,再通过100BASE-TX直接接入YFGW410现场无线管理站;现场无线子网C由YFGW510的现场无线接入点接入子网内现场无线设备的数据后,再通过无线LAN传到无线LAN接入点,然后与YFGW410现场无线管理站连接。当然,也可通过早期的YFGW710无线现场集成网关以Modbus/TCP的方式接入主机系统。在信息网络层次,设有现场无线OPC服务器、现场无线管理器、NTP服务器,现场无线OPC服务器的软件,提供一个基于OPC基金会规格创建的接口。该服务器软件通过OPC接口与带现场无线管理站或现场无线集成网关系统的主机连接。现场无线管理器用来执行现场无线网络的设置和管理。NTP服务器是网络时间协议服务器,用于现场无线系统进行精确的时间管理,现场无线系统要求NTP服务器与现场无线管理站或现场无线集成网关相连以共享NTP服务器。1对YFGW410现场无线管理站通过同步电缆彼此连接,对主机系统和YFGW510的现场无线接入点提供冗余的无线网络管理和网关功能。在图5所示的每一个现场无线子网中,可安装1个或多个YFGW510现场无线接入点,可连接多达100台现场无线设备。1对YFGW410现场无线管理站可以连接多达20个现场无线子网以及500多台现场无线设备。 3.3与主机系统集成 无线系统可与横河电机目前主要的CENTUMVPDCS连接,即可在CENTUMVP操作和监视屏幕上显示现场设备的测量数据。无线系统与CENTUMVP连接有两种方式:在FCS现场控制站通过子系统以太网通信模块通信(见图6)和通过通用子系统网关(GSGW)通信。在FCS现场控制站通过子系统以太网通信模块(ALE111)通信,要求CENTUMVP为R4版本。菲尼克斯公司产品该公司的WLAN接入点可与多台RAD无线网关组成回传网络,这些设备都集成了802.11b/gWLAN收发器,通过WiFi将采集的所有信息传送到WLAN接入点,然后以标准的Ethernet接口与主机系统相连,如图7所示。 4结束语 随着流程行业无线通信技术的迅猛发展,无线网关加无线现场设备的简单架构的无线网络已经发展到全集成式多应用无线通信网络。使得仅支持无线变送器应用扩展到支持移动工作站、无线巡检、人员安全系统、工厂安全系统、视频监控的应用,提高了无线通信速率,扩大了应用规模,并提供了覆盖从主机系统到现场无线网络的全面冗余配置。 作者:方原柏 单位:昆明有色冶金设计研究院 通信方面论文:传输协议无线通信论文 1、移动娱乐 移动电话不仅是沟通的电话,现在还成功的发展成了游戏机的作用,不仅可以上网打游戏听歌,还可以看电影团购等等。NFC技术可以将不同使用者的需求通过网络传输经过辨认后,迅速转换成使用者想要的资讯。使用者可以随时在网上观看心仪的图片,欣赏喜欢的歌曲,观看想看的电影,也可以对这些信息通过NFC技术下载到自己的手机上。 2、商务旅游 NFC技术为广大使用者解决了很多以前不能在路上解决的问题,例如,着急出差却已经买不到票耽误了行程,NFC技术可以在网上迅速查到票的剩余情况并及时更新;在旅游的路上找不到路,NFC技术可以进行定位;着急打车却没有空车,NFC技术可以通过网络帮助使用者联系车辆并自动定位。 3、NFC的关键技术 3.1调制技术 NFC的工作频段是12.33-14.99MHz。为了保证NFC信号的频谱范围在13.56MHz频段内,NFC信号的波特率必须小于1Mbps。当数据传输速率大于1Mbps时,只有采用多进制调制才能满足高速传输要求。如果采用多进制ASK调制脉冲波形,则由于脉冲波形的调制度较低,多进信号的分辨率很低,这将导致系统输出信噪比的严重下降。多进制差分相移键控可解决这一难题。DPSK信号是利用前后两个相邻码元载波的相位差来传送数字信息,而与载波的幅度没有关系,因此调制信号的幅度在传输过程中始终保持不变。同时,在DPSK接收机中避免了复杂的相干解调,价格低廉、容易实现。因此在高速数据传输时,采用多进制DPSK调制是一种理想的选择。 3.2信源编码 随着数据传输速率的上升,脉冲的宽度变得越来越窄,对电路的脉冲响应要求也愈来愈高。为了减小电路的实现难度,在高速传输时可以采用Miller码进行信源编码。它是Manchester码的一种变形,Miller码的平均脉宽要比Manchester码宽,降低了编码硬件的实现难度。 3.3防冲突机制 如我们所知,NFC技术是两个技术设备相互靠拢就可以开启的网络,但并不是随便的两个设备都可以靠拢,NFC技术在启动之前,都是需要对周围可以连接的系统进行检测,看是否能够有空闲的设备供自己与之想靠拢,这是NFC技术在工作之前必须要确认的一个步骤,因为随便和其它设备相连,会导致网络混乱,网络突然断开,设备与设备之间的联系不紧密,会造成NFC技术的瘫痪。因此,在连接其他设备之前,NFC技术的设备通常都是先对周围进行扫描,当周围的射频场小,也就是说扫描后确定有未连接的设备,在对其他设备进行呼叫,相对近的设备会与这一台设备相连,连接成为网络。NFC技术中没有那两个技术设备是固定连接的,所以在确定了较近的设备正常工作后,会连接成为可安全使用的网络。 3.4传输协议 传输协议的设计主要考虑数据传输的有效性与可靠性。传输协议一般分为三个过程:协议激活、数据交换、协议关闭。3.4.1协议激活协议的激活包含属性的申请和参数的选择,激活的流程分为有源模式和无源模式两种。有源模式的协议激活流程为:第1步:主呼启动防冲突机制,进行系统初始化;第2步:主呼切换到有源模式并选择传输速率;第3步:主呼发送属性请求;第4步:被呼发出属性响应以回应主呼的属性请求,回应成功后选中该被呼作为连接对象;第5步:主呼如果检测到有冲突发生,重新发送属性请求;第6步:如果被呼支持主呼属性请求中的可变参数,主呼在收到被呼的属性响应后发送参数选择请求指令,以改变有关参数;第7步:被呼发出参数选择响应以回应主呼的参数选择请求,并改变有关参数(如果被呼不支持属性请求中的可变参数,则不需要改变有关参数);第8步:利用数据交换协议传输数据。无源模式的协议激活流程与有源模式的协议激活流程基本类似,所不同的是在系统完成初始化后需要进行单用户设备检测。3.4.2协议关闭关闭协议包含信道的拆线和设备的释放。在数据交换完成后,主呼可以利用数据交换协议进行拆线。一旦拆线成功,主呼和被呼都回到初始状态。主呼可再次激活,但是被呼是通过释放请求指令切换到刚开机的原始状态。 4、结语 NFC技术在日常生活中的应用已经不需要过多的用眼欲进行表达,每一位使用者都是NFC技术的证明人,在网络飞速发展的社会,使用者对网络的要求已经不仅仅体现在网速上而已,在安心使用快网速的同时,我们更想要信息得到保护,安全性更是使用者关注的最关键的问题,所以,NFC技术定会成为将来网络的主流网点。 作者:李曙利 单位:黑龙江电信国脉工程股份有限公司 通信方面论文:流程行业无线通信论文 1、多种无线通信技术标准的融合 如果能在单一架构下管理多个无线网络的实时数据,或者说在单一架构下管理统一后的单一无线网络的实时数据,应该是过程行业用户一致的要求,所以我们说多种无线通信技术标准的融合是一个大趋势,它可以提供远程操作的更高可靠性和更低成本。三大无线国际标准合作的技术基础原本是存在的,因为ISA100.11a、WirelessHART和WIA-PA的底层协议都是IEEE802.15.4,而提供芯片和通信协议栈的商家往往同时提供这几种技术的部件,即使是在ISA100.11a、WirelessHART和WIA-PA阵营内,还包括有很多相同的会员。作为ISA100的优秀成员单位的尼维斯(Nivis)公司一向以其管理和优化网状网络的软件而闻名,同时在利用ISA100.11a、WirelessHART和6LoWPAN开发基于标准的无线网状通信堆栈方面拥有丰富的知识和能力。尼维斯公司目前是我们所了解到的唯一同时提供ISA100.11a和WirelessHART两种流程行业无线产品供应商,比如其无线节点和路由器用在ISA100.11a和WirelessHART的型号是相同的,使用户能够在单一的硬件上运行任何一种标准。如VersaRouter910路由器既支持Nivis的ISA100.11a标准,也支持WirelessHART标准,拥有在同一平台上运行的软件,VersaRouter910是一个双启动硬件(Dualboothardware),是集全功能于一身,专门为客户准备好提供的无线解决方案设计的工业级无线路由器。中科博微公司是可同时提供WIA-PA、WirelessHART两种流程行业无线产品供应商,比如其无线网关既有属于WIA-PA无线网络的WIAPA-GW1498、WIAPA-GWS12002种型号的网关,又有属于WirelessHART无线网络的WHT-GW1250网关。北京天宇蓝翔科技发展有限公司也可提供WIA-PA、WirelessHART两种无线网络产品。在ISA100.11a和WirelessHART问世之初,在ISA名下成立过ISA100.12工作组,负责寻找将WirelessHART和ISA100.11a无线标准融合的技术途径。当时认定实现无线标准融合技术途径的唯一方法是提案申请,后有3个团队提出申请。但最终这些团队没有解决以下优秀问题:网络规范的定义能够取代ISA100.11a和WirelessHART及提供2个现有网络的反向兼容。代表ISA100.11a和WirelessHART供应商的两个团队都不能接受修改自己基础网络的要求,因此无法达成任何妥协协议。其原因非技术方面,而是集中在营销效应方面。因此在2013年,ISA100.12工作组已决定放弃在无线通信技术标准融合方面的努力。ISA100.12工作组中的最终用户曾建议的融合备选方案是供应商可提供同时对ISA100.11a和WirelessHART无线网络进行操作的产品,即“双启动”产品的解决方案。2010年初,德国测量与控制标准委员会NAMURPressRelease(公告),开始提出单一(融合)工业无线标准(仅过程自动化领域)的要求,建议三个标准合并为一个IEC标准。2010年8月在伦敦的Heathrow(希思罗)机场召开了工作组第一次会议,工作组即以希思罗命名。2011年3月底在瑞士的融合工作组会议形成备忘录决定成立技术工作组,重庆邮电大学是希思罗工作组的5名优秀成员之一和技术工作组主要成员。技术工作组首先完成“三个标准的异同”资料的编辑,然后达成分三步开展工作的共识,第一步是实现三标准共存,如图1所示,第二步完成渐进式融合,第三步以单一的OSI/ISO层过程仪表协议的现场设备、统一的接入点、统一的网关实现标准的最终融合,这里的现场设备、接入点、网关均以希思罗命名。2012年12月现场总线基金会(FF)宣布与国际自动化学会自动化标准委员会ISA100合作提出了一个通用的框架,允许多个工业通信协议通过共享无线集成架构在过程自动化系统中运行,使现场总线连接到远程的I/O和ISA100.11a、WirelessHART、有线H1协议集成到单一的标准化环境中,这称为基金会的远程操作管理ROM,这是通过第三方的开放融合,以便为用户提供更高的可靠性和更低成本的远程操作。这个框架保持了“基础设施”战略,而不是试图在无线设备水平方面竞争。 2、系统架构的创新 霍尼韦尔公司2004年推出工业无线变送器——基于ZigBee无线技术的XYR5000无线压力变送器,载频为902MHz~928MHz,以此为基础的无线网络系统构成如图2所示。作为网关设备的基站WBR与各种类型的XYR5000无线变送器可直接通信,最大数量为50台,最大距离610m。基站还可有线接入最多25个AO/DO组件,基站与控制系统的连接有RS485ModbusRTU接口,还可提供RS232到WMT无线管理工具上显示。随后IEC三大国际标准的早期无线网络系统的架构是由网关和无线现场设备组成,如横河电机无线系统的早期架构是YFGW710现场无线一体型网关和现场无线设备,一台网关可接入最多10台(刷新率1s)或50台(刷新率5s)现场无线设备,如图3所示。艾默生过程管理公司下属的罗斯蒙特公司真正针对流程行业无线网络系统的研究始于1998年,2006年推出的智能无线解决方案是采用900MHz,2007年以后在欧洲和亚洲则推出2.4GHz的解决方案。早期无线网络系统的架构也是由网关和无线现场设备组成,可能会包括适配器等设备,同时每一台无线现场设备还可作为路由器将其他无线现场设备的信息传送到网关,如图4所示。2007年6月11日,霍尼韦尔公司推出基于ISA100.11a思路的OneWireless无线网络方案,采用了XYR6000变送器,载频为2.4GHz。推出OneWireless无线网络后,系统架构也在不断更新,较早的版本是2009年4月的120版,当时作为网关的是多功能节点;2011年9月200版的新功能包括无线变送器无路由功能改为路由功能可选、增加了现场设备接入点FDAP、增加了HART适配器等,2011年10月又引入了CiscoAironet1552SOutdoorAP节点设备、CiscoWLAN控制器;2013年4月210版的新功能包括在线无线设备授权等新功能。AP节点设备被分为两类:网格接入点(MAP)和根接入点(RAP)。网格接入点是Mesh网络的远程接入点,它作为ISA100.11a无线现场设备网络和IEEE802.11a/b/g/nWi-Fi网络的接入点,这是所有接入点的默认角色。对下层ISA100.11a无线现场设备网络来说,每个网格接入点都可以发送和接收来自无线现场设备的消息,同时,它又作为一个路由器,为其相邻网格接入点以IEEE802.11a/b/g/nWi-Fi网络转发消息,从而在2层网络中为无线设备和主机应用之间实现数据传输,通过转发过程,数据可以找到通过中间网格接入点抵达目的地的最佳路径。如果一个链路因为任何原因而出现故障,网络会自动通过其他路径安排数据传输,直到数据抵达网关为止。根接入点通过光纤、有线以太网或电缆连接器连接到有线网络或服务器,作为到有线网络的“根”或“网关”,它必须在接入点配置时设定为根接入点。通信时,网格接入点通过网格接入点之间的路径或直接传送到根接入点。在这种网络拓扑结构中,接入点之间有许多冗余路径连接,因而特别可靠。随着网络规模的增大和网格接入点数量的增加,有必要使用多台根接入点以保证无线网络所需的性能和吞吐量(如图5所示)。推荐根接入点对网格接入点比值为20,这意味着,最多20个网格接入点可以共享相同的一次和二次根接入点,由于每个网格接入点可接入数十台无线现场设备,每个根接入点可接入20个网格接入点,而根接入点又可以多个同时接入交换机,其应用规模可满足数百点到数千点的大型无线网络的要求。艾默生过程管理公司在WirelessHART网络中也推出了CiscoAP节点设备作为构成回传网络节点的接入点,菲尼克斯公司在WirelessHART网络中也推出了可与该公司多台WirelessHART网关组成骨干网络的WLAN接入点,且都通过Wi-Fi传送采集的所有信息,同时,WirelessHART网络也可接收支持802.11Wi-Fi通信的无线设备的信息。随着工业无线网络将过程控制延伸到工厂现场的各个角落,其应用越来越普及,单个应用实例的规模也越来越大,已突破一个工序或一个车间的范围。在这种形势下,流程行业无线网络设备的制造厂家不失时机地推出可覆盖整个工厂的全集成式多用途无线网络。这样的网络中既包括简单的无线现场仪表网络,也覆盖多种无线应用的场合。创新的系统架构主要体现在接入点设备作为主干网络节点,比如OneWireless无线网络先后推出的现场设备接入点FDAP、CiscoAironet1552SOutdoorAP节点,横河电机ISA100.11a无线网络的YFGW510现场无线接入点,艾默生过程管理公司WirelessHART无线网络推出的781远程链路、CiscoAP节点设备和WLAN接入点,菲尼克斯公司WirelessHART无线网络的WLAN接入点。这些设备具有骨干路由器功能,可将众多的无线现场设备的信息通过底层网络采集后,尽快地通过骨干网络传送到无线网关。这种将网关功能分离为接入点和现场无线管理站以及将信息传送分为底层网络及骨干网络的分层架构,不仅扩大了网络的规模、提高了信息传送速度,还能更好地实现同时管理多个现场无线子网通信系统的要求。 3、引入无线行业领军厂家的技术和产品 借助网络解决方案供应商的技术迅速提高产品档次,霍尼韦尔公司2012年直接采用支持标准的思科(Cisco)公司组态和拓扑结构性统一无线网络技术,这包括使用冗余交换机、冗余的无线局域网控制器以及多重网格接入点MAP和根接入点RAP,实现一个强大的高可用性的网络。如使用CiscoAironet1552SAP节点设备构建OneWireless工业无线网络,同时还采用CiscoWLAN控制器用于管理CiscoAironet1552SAP节点设备,在单一的架构下为Wi-Fi应用和ISA100.11a现场仪表提供无线覆盖,从而有效降低总体拥有成本。CiscoAironet1552SAP节点设备的功能与原有的多功能节点完全一样,但天线数量增加,速度更快,带宽更宽。艾默生过程管理公司早在2007年就已经同思科公司建立了合作伙伴关系,如在异构系统的无线通信方面双方就进行了合作,最近又引入了CiscoAP节点设备。罗克韦尔自动化收购了vMonitor,将划入罗克韦尔自动化控制产品和解决方案营运部门。vMonitor是全球范围内数字油田实施及远程运营领域的先驱,早在2005年1月,它就在壳牌公司的支持下,进行了Kanbode8口油井无线传感器网络的试验,为井口和上游应用提供了创新的监控解决方案,创造性地将最尖端的无线仪表和通信与可视化软件结合在一起,帮助客户制定更明智的决策并改善生产状况。vMonitor的技术涵盖井口传感器与变送器、远程终端单元、网关和调制解调器的全无线产品组合,以及交钥匙监控系统和服务。这些产品覆盖范围广,适合从油气井、管道、泵站和升液站到炼油厂以及油库的各类应用。 作者:方原柏 单位:昆明有色冶金设计研究院
作物论文:生物学技术下的农作物论文 1检验品种真实性和纯度的方法 检验品种真实性和纯度的方法有很多,根据不同的原理可分为形态鉴定、生理化学法鉴定、物理法鉴定、细胞学方法鉴定和分子生物学鉴定。运用分子生物学方法来鉴定品种纯度的方法有很多,它是在DNA和RNA等分子水平上鉴别不同的品种,目前最常用的技术主要有以下几种:SSR技术又称为microsatelliteDNA、RAPD技术、AFLP技术、RFLP技术和SNP技术。应用最广泛的就属SSR技术,最有应用前景的要数SNP技术[2]。 1.1运用SSR标记技术鉴定品种的纯度和真实性 近年来越来越多的种子企业都应用SSR技术来鉴定品种的纯度,DNA分子标记技术是通过诊断生物的内在基因排布规律和外在的表现规律,并直接分析遗传物质的多态性,同时通过比较不同品种的DNA的结构和组成,以此来鉴别品种的纯度和真实性的。该技术可以反映生物个体和种群之间有差异的片段,正因为此技术的不受时间、空间和外界环境的因素影响,所以其检测结果更真实可靠,也便于自动化管理。由于SSR技术呈共显性遗传,然而相比于其他的遗传方式,它可以清晰地分辨出种子的纯合体和杂合体,所以就成为了目前最广泛应用并最受欢迎的检测技术。SSR技术是由一个到六个核苷酸串联成100bp以内的DN段,在基因的复制过程中,及碱基的错配会产生几个重复单位,就使得基因组每次都会突变成几个重复的单位,导致等位基因的出现,当运用电泳技术进行分离后,就轻而易举的获取了这些重复序列的信息[3]。 1.2PAPD技术 PAPD技术是以基因组为模板,并对农作物进行PCR扩增,最终得到多态性的DNA谱带的一项技术,此项技术有很多特点,如操作简单、经济快捷、基因需求量小等,并且在向日葵、扁豆、芹菜、棉花、甘薯等植物的检测均有报道,虽然对于已经筛选出来的种子进行指纹分析是比较方便和快捷的,但是对于未检测过的新品种,想要在短时间内找到合适的引物进行鉴定难度很大[4]。 1.3RFLP技术 这项技术的原理是通过检测不同的遗传位点的变异,它能够区分不同生物个体间基因的微小差异,由于同一个农作物能够在不同品种中找到许多的标记,所以这项技术是在检测品种的真实度和纯度的方法中最可靠的方法,但是其操作过程繁琐、操作难度大、周期长、费用高[5]。 1.4AFLP技术 AFLP技术的原理是在检测过程中选择基因组DNA的酶切片段,其标记技术优点有重复性强、稳定性好、多态性高等,实验证明在克隆技术上此项技术拥有很好的前景,但是由于实验对DNA纯度和内切酶有高质量的要求,基因组的不完全会影响实验的结果,而且此方法不仅操作程序长、步骤多,还要求有很高的实验技能和精密的仪器,因而在对农作物的真实性和纯度的鉴定中难以普及和应用[6]。 2如何验证分子生物学技术的可靠性 2.1验证方法 为了验证分子生物学技术的鉴定结果是否可靠,需要进一步的确认,通常实验都会采用两种纯度检测的方法来验证,一般会选择分子标记鉴定和田间纯度鉴定法,根据有无亲本的两种情况,对已经知道亲本的生物运用共显性鉴定法,即基因在亲本之间表现为多态性,在杂交一代中表现为共显性的生物。对未知亲本的作物采用多态性扩增的方法[7]。田间种植鉴定,分别在田间正季和异地种植,以水稻为例,田间正季鉴定材料种植在四川两种实验基地,单粒播种,每个样品种植200株,常规管理,海南异地种植在三亚种植基地,通过分析种植的产物的特征特性来最终得到田间鉴定结果。鉴定依据要严格按照种子检验规程执行,对产物性状的审定同样按照规则审定描述进行。 2.2结果分析 通过实验得到信息后对结果进行分析,谱带种若出现双亲互补的为杂交种,若母本出现纯和带类型为不育系,谱带如图3-1所示,以此来计算纯度的百分比,将得到的鉴定结果和田间实验的鉴定结果比较,验证了24对引物的结果准确。另外发现在经过生物技术检测的纯度和田间正季的鉴定结果相关系数可达到93.8%,在田间鉴定过程中不同的鉴定者鉴定的结果也有很大差异,过程中很难区分杂株,将分子技术检测结果与田间检测的性状做对比,在田间表现为不育系的大多分为两种情况,第一是在田间表现为不育株的在SSR检测中变下为母本不育,第二是田间表现为异型株的检测为母本不育系,其谱带表现如图3-2所示,分子标记检测结果与田间种植检测结果比较如图3-1,分子标记检测纯度与田间种植检测纯度比较结果如图3-2。经过以上研究分析得出,在品种纯度测定中,所用的引物越多、样本容量越大检测得出的结论(见表3-1、表3-2)越可靠,在实际的检测中,为了兼顾经济性和准确性,一般选用3对引物来进行检测,在品种真实性和纯度的鉴定中,大多数人们认为分子标记鉴定结果比田间鉴定的结果更为严格,所以对企业就相对有失公平,本研究显示其电泳结果更接近于田间种植结果,这一研究结果为接下来的分子鉴定提供了更有力的依据。但是就针对于农作物真实度和纯度的鉴定而言,分子标记的结果和鉴定结果相一致,且检测时间短,能迅速为种子的监管工作提供有力依据和技术支撑,更大力度的减少由种子不合格带来的经济损失和不良社会影响[8]。 3讨论 对于利用分子生物学技术对农作物品种的真实性和纯度进行检测的方法各有优缺点,但是无论是常规鉴定技术还是化学物理鉴定技术都各有局限性,不能满足种子纯度和育种工作的发展需求,可以相信,随着分子生物学技术的不断发展,更多更有效的分子标记技术将会在学者的不断努力下得到革新和不断完善,在不久的将来,分子生物学技术将会直接应用到农业的发展中去,通过本文以上的研究,可以得知分子生物学技术的最终检测结果和田间实际种植的结果大致相同,所有有理由相信经过不断地发展和研究,最终分子生物学技术对农作物真实性和纯度的检测结果将于实际差距越来越小,发展分子生物学技术将是鉴定农作物真实性和纯度未来的发展方向。 作者:王立 单位:江门市新会区林业科学研究所 作物论文:无公害农作物论文 1农作物无公害生产重要意义 无公害生产技术的应用,可降低农作物对化肥、农药等化学产品的依赖性,有效地减少其对农作物造成的危害。上市一系列的无公害绿色食品,为保证食用者身体健康贡献力量。无公害生产技术中的深耕技术,能有效促进土壤中空气的流通,有利于农作物根系伸展,坚实扎根,增强抗倒伏能力。此外,深耕还可以将土壤中的有害细菌、病毒、虫卵等易导致作物生病的东西以及生命力异常旺盛的杂草的种子埋于土壤深层,使之逐渐消亡,减少农作物病虫害的侵袭。无公害生产技术的使用从根本上调节了土壤结构,使土地向着高产、优沃的方向靠近,从而实现农作物增收。无公害生产有助于提高农作物的耐旱防涝等抗灾能力,于灾害之中挽救农作物产量,提升经济效益。 2农作物生产技术发展现状 农作物生产技术发展,随着时间的推移,由传统的无规律化逐渐过渡到目前拥有严谨管理手段的无公害生产技术,大幅提高了农作物的管理水平,有效保证农产品的销售质量,促进农业增收。无公害生产技术对农作物管理主要表现在以下方面:对土地采取种前深耕管理,以给种植农作物营造舒适的生存环境,保证其营养的供应;实行农作物的合理轮作机制,有效防止重茬带来的病原体累积、土地营养分布不均衡等危害造成的农作物减产状况,使生物多样性增加,并阻止土壤条件恶化;保持合理种植密度,在保证作物生长的同时,提高农作物产量;实行田间管理维护,包括苗期管理、施肥、灌溉、松土等,但是其要求比较严格,各个环节均有相应配套的原则以供施用;注重病虫害的生物防治,有效降低化肥农药的使用率,以保证农产品绿色无公害。 3农作物无公害生产技术推广措施 为提升农产品销售质量,发展绿色安全农业,农作物无公害生产技术必须在全国大范围内得到推广。其推广措施可分为4个方向。 3.1培养农民绿色生产意识 培养农民的绿色生产意识,是推广农作物无公害生产技术的政策性任务。一些政策能否发挥应有的政绩在很大程度上取决于有关意识的宣传培养是否到位。在宣传方面,将推行无公害生产技术的推广工作放在重要位置,多安排相关技术人员下乡,深入农民身边,讲解绿色生产的优点,培养其绿色生产意识,使农民摒弃传统落后减产的农作物生产方式,采用先进绿色环保高产的无公害生产技术,从而实现农作物生产的增收,即培育农民绿色生产意识是从意识层面使其生产意识改头换面,进而达到无公害生产技术的推广。 3.2加强低毒高效类农药肥料的研制与推广 有毒有害性农药化肥的使用是传统生产技术区别于无公害生产技术的显著表现,其使用虽然可促进农作物产量增收,但是也对农作物生长存在着副作用,例如,农药的残留问题直接威胁着食用者的健康,与无公害生产的主题背道而驰。因此,加强低毒高效类农药的研制与推广是推广无公害技术的关键步骤。农药与肥料的使用只有在保证农作物高产的同时降低其毒害性,才能实现农作物的无公害生产。 3.3加强绿色农作物实验基地建设 绿色农作物实验基地的建设主要是给广大农民起模范带头作用,也就是以成果推行发展。此外,绿色农作物实验基地的建设还可以获知该农作物生产过程中的各项信息,为进一步在方法上改进无公害生产技术、推进农业更快更好发展提供可能。绿色农作物实验基地的建设是农村经济产业化的重要手段,拥有一定数量的绿色农作物实验基地,才能够保证大量无公害蔬菜水果的上市,从源头上保护人类的生命安全不受侵害。 3.4加强对农作物化学农药残留监测工作 化学农药残留问题一直是农产品方面亟待解决的问题。推广使用无公害生产技术必须有效加强农作物农药残留的监控工作,在残留农药允许范围内,尽可能多地降低残留率,保证农产品的绿色、无公害。 4结语 无公害生产技术不论是在农作物增收方面,还是对发展绿色农业、保证农副产品无公害都有着重要的影响力。必须保证产品的质量、数量双赢,再加上无公害,待销的农产品一定会被抢购一空。由此可以预测,在未来无公害农产品将占据市场主流。因此,从现在起推广无公害生产技术已是形势所趋。 作者:黎兰华 岳俊德 单位:四川省南江县农业局 四川省南江县小河职业中学 作物论文:关于秸秆利用的农作物论文 1现状 1.1秸秆总产量 浙江省位于我国东部沿海,属典型的亚热带季风气候区。全省陆域面积中,山地丘陵占70.4%,平原占23.2%,河流湖泊占6.4%,素有“七山一水二分田”之称。2012年浙江省主要粮食作物播种面积125.13万hm2(包括稻谷、麦类、玉米、豆类等),全省秸秆理论产量(通过草谷比计算所得)为1194.76万t。从种类数量上看,以水稻秸秆为主,达760.6万t,占秸秆总量的63.7%;其次是油菜、茭白秸秆,分别为87.00和71.79万t,占总量的7.3%和6.0%;豆类、麦类、玉米、棉花等秸秆均在50万t以下,占比不超过5%。从区域分布看:嘉兴、绍兴、杭州最多,其次是湖州、金华、宁波、温州、台州、衢州和丽水,舟山最少、仅占0.46%。 1.2秸秆综合利用 浙江省农作物秸秆利用方式多样,主要有肥料化、能源化、饲料化、食用菌基料化以及原料化等途径。水稻、大小麦秸秆以还田为主,棉花、豆类秸秆以用作燃料为主,玉米秸秆以饲料为主,茭白和桑、果树枝条以作食用菌基料为主。据测算,2012年浙江省秸秆利用量达936.9万t,秸秆综合利用率为78.4%,其中作肥料利用722.8万t占60.5%,作饲料利用94.4万t占7.9%,作食用菌基料利用39.4万t占3.3%,作能源利用(不包括炊事燃料)27.5万t占2.3%,作其他利用52.6万t占4.4%。其余秸秆主要是炊事燃料、露天焚烧和田边、路边弃置。以上利用结构表明,浙江省秸秆资源化利用层次较低,深度开发高值利用比例不高。 2存在的主要问题及原因 当前,浙江省农作物秸秆综合利用存在秸秆资源分散、收贮困难、利用经济性差、相关扶持政策不明、秸秆禁烧监管难度大等问题。据调查和监测分析,露天焚烧比例较大的秸秆有小麦、水稻、油菜秸秆,季节主要集中在5-6月和10-11月。秸秆利用不高和焚烧的主要原因。一是种植特点因素。浙江省农作物复种指数高(2.0以上),全量还田不利下季作物播种和生长,农户对部分难于还田的秸秆采取露天焚烧处理。二是秸秆资源分散利用附加值低。农作物秸秆量大面广,资源分散,收集、运输、贮存成本高,难度大,利用效益低,主要以就地还田利用为主,饲料化、基料化等高值利用方式受产业规模制约只在局部地区得到应用,占比较小。三是露天焚烧监管难度大。《大气污染防治法》和国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》明确环保部门牵头秸秆禁烧工作,《浙江省农业废弃物处理与利用促进办法》也有禁止露天焚烧的相关规定,但由于露天焚烧的主体为种植农户,面广点散,基层环保执法力量有限,监管处罚难度大。四是秸秆利用扶持政策不足。目前浙江省除嘉兴市已出台秸秆机械切碎还田专项补贴政策外,省和其余市县基本没有秸秆利用的专项资金等扶持政策,影响了农民和企业利用秸秆的积极性。 3建议 《浙江省大气污染防治行动计划(2013-2017)》明确提出:“加快推进秸秆及农作物废弃物综合利用,实现秸秆资源化、商品化。力争到2017年,基本实现秸秆还田和多元化利用,秸秆综合利用率达到90%以上。建立健全禁止露天焚烧秸秆的长效监管机制,充分利用卫星遥感加强秸秆禁烧监控,严防随意露天焚烧秸秆。”根据农作物秸秆综合利用本身的特点,针对浙江省农作物秸秆综合利用发展过程中存在的一些消极和阻碍性的因素,作者认为,应着重做好以下几方面工作。加强领导,部门协同。积极推动落实秸秆综合利用和秸秆禁烧工作的政府主体责任,结合产业布局,制定秸秆综合利用工作实施方案,并纳入各级政府目标责任制考核内容,确保各项任务落到实处。积极推动落实乡镇政府的实施责任,将任务分解落实到村、到田头地块、到生产主体,建立干部包村联户制度。加强部门协作配合,农业、发改部门牵头负责农作物秸秆资源化利用工作的指导,环保部门牵头负责禁止秸秆焚烧监管,财税、科技、经信、交通、国土等部门按各自职责加大对秸秆利用的支持,共同做好秸秆综合利用和禁烧工作。完善政策,加大扶持。将秸秆综合利用资金列入各级财政预算,明确扶持内容、扶持环节和扶持重点等。在秸秆综合利用方面,以《浙江省农作物秸秆综合利用规划(2009-2015)》为引领,研究制订秸秆发电、固化成型、食用菌基料、畜禽饲料以及秸秆收贮运体系建设的实施方案;在秸秆禁烧方面,制定秸秆禁烧和加强卫星遥感监控的实施方案,并建立信息通报制度。强化科技,加强创新。以市场为导向,以企业为主体,鼓励秸秆利用技术的产业化,提高设备科技含量和加工制造能力。注重把农作物秸秆综合利用途径和技术研究,纳入重大科技专项予以支持;引导科研院所和农业技术推广机构积极开展秸秆综合利用新技术、新工艺、新设备、新机具的研发与转化。 加强农作物收割、秸秆粉碎还田、捡拾打捆为一体的农业机械研发和技术集成,争取在秸秆能源化、饲料化、燃料化以及工业化利用关键技术和设备上取得新突破,形成秸秆综合利用的技术支撑体系。同时,支持培养农村废弃物资源化应用领域的学术领军人才和科技队伍,为科技创新和产业发展提供技术支撑。加强监管,严格执法。根据大气污染防治总体要求,把全面禁止秸秆露天焚烧作为主要目标和首要任务,更加突出构建禁烧机制,落实政府部门和生产经营主体的责任,形成治理共识和行动。积极做好秸秆禁烧监管工作,划定禁止露天焚烧秸秆区域,落实秸秆禁烧责任,加强秸秆焚烧卫星遥感监控。切实加强机场周围15km、高速公路、铁路两侧各2km及国道、省道公路两侧1km等重点禁烧区的全天候、不定时巡查,做到有烟必查,确保第一时间发现、第一时间赶到、第一时间扑灭,对发现在禁烧区有焚烧行为的立即责令停烧,并对直接责任人处以罚款,集中力量确保重点交通干线安全和大气环境质量。宣传引导,营造氛围。通过广播、电视、报纸、网络等宣传媒体,深入宣传焚烧农作物秸秆的危害,宣传有关法律政策和处罚措施,宣传秸秆综合利用对促进资源节约、环境保护、农民增收等方面的重要意义,引导农业生产经营主体和广大农民增强秸秆利用与禁烧意识,提高利用秸秆、禁烧秸秆的自觉性。 作者:邵建均 杨治斌 刘银秀 单位:浙江省农业生态与能源办公室 作物论文:小麦赤霉病农作物论文 1抗渍 南陵县圩区在梅雨季节因雨水过多经常发生内渍。有的早稻田被淹1~2d。2014年,我公司一农户由于柏山渠支渠漏水,造成单季杂交稻被淹过顶约30h,排水后立即喷施新美洲星1500mL/hm2,至收获时产量未受损失;邻近的其他农户的田块,未喷施新美洲星,而是补施尿素112.5kg/hm2,至收获时产量仅为6000kg/hm2左右,且纹枯病、稻曲病严重。 2抗冻 南陵县小麦用新美洲星拌种,出苗后叶色浓绿,遇低温未见冻害;而未拌种小麦遇低温后,叶色发黄,有明显冻害症状。油菜在开春后喷施新美洲星,遇低温时,无冻害,叶色浓绿;而未施新美洲星的油菜,遇低温,叶色变淡发黄,有明显冻害症状。早稻播种季节经常出现低温,用新美洲星拌种,出苗整齐、长势好;未用新美洲星拌种,在低温条件下,出苗不整齐、出苗率下降、烂秧严重。 3缓解肥害与药害 随着直播、抛秧等轻型栽培技术的推广,水稻、小麦田草害严重,有的农户因使用不当经常出现除草剂中毒和肥料中毒现象,出现症状后,使用新美洲星1~2次,大多能缓解症状,使水稻、小麦恢复生长。 4抗病 2014年,南方地区小麦赤霉病严重,我公司一农户在小麦上使用了3次新美洲星,只在抽穗时防治了1次赤霉病,田间无赤霉病;未用新美洲星的田块赤霉病危害严重,在防治赤霉病2~3次的情况下,仍有绝收,大多受损30%~50%。2014年,我公司大棚育秧的早稻经过美洲星拌种和出苗后喷施1次新美洲星,大棚秧生长良好;而南陵县某合作社,未使用新美洲星,大棚里发生了严重的立枯病,造成秧苗死亡,造成项目田无秧可栽。 5抗倒伏 使用过新美洲星的田块,长势好、病害轻、不易倒伏,而未使用新美洲星的田块,一般病害要重一些,植物茎秆受损,抗倒能力弱,遇大风、阴雨天气,倒伏的几率比喷新美洲星的田块高得多。 作者:丁祖胜 单位:安徽省南陵县红宝种业有限公司 作物论文:乡镇品种农作物论文 1在这些乡镇的分布环节中 长青乡占据了黑龙江的二积温带、三积温带、四积温带,一共横跨了三个积温带,为了满足现阶段农业生产的需要,做好积温区的实事求是温度规划工作是必要的,这就诞生了长青乡的二积温区、三积温区及其四积温区等。第二积温区的分布大多是指,温度大于等于10摄氏度,其整体的活动有效积温在2600摄氏度左右,其品质的所需积温情况在2500摄氏度左右。上述温区的划分主要是指无霜期的变化情况,其在130天以上,整个乡一共有四个屯。分别是城东村的二屯及其红卫村的1号及其二号屯。第三积温区的分布情况比较复杂,其整体的积温区温度都在10摄氏度以上,其植物的有效活动积温在2400摄氏度左右,其品种所需的积温情况在2300摄氏度左右,其无霜期在115天左右,在实际操作中,长青乡的第三积温区的分布比较复杂,其分布在正阳村,新阳村、向阳村、红卫村等的各个方位。接下来介绍的是第四积温区,该温度区的分布也是大于等于10摄氏度,其活动的有效积温情况在2200摄氏度,其品种所需要的积温在2100摄氏度左右,无霜期在120天左右。该积温区的分布主要是正阳村、红卫村及其和平村等。第三积温区厶10℃有效活动积温在2300-2500℃,品种所需积温在2200-2400℃,无霜期在120-130天,全乡有24个屯,分别是:正阳村的1至7屯、新阳村的1至4屯、向阳村的1至6屯、红卫村的3.4屯、和平村1.2屯、城东村1.3.4屯;第四积温区厶10℃有效活动积温在2100-2300℃,品种所需积温在2000-2200℃,无霜期在105-120天,全乡有5个屯分别是:正阳村的8屯、红卫村的5屯、和平村城海组的1.2.3屯。 2长青乡镇主要粮食作物品种应用方案 (1)目前长青乡的二积温区的品种应用情况比较复杂,该乡的四个屯都位于二积温区,也就是其温度大于等于10摄氏度,其有效的活动积温在2500以上。在这个积温带范围内,其品种的安排也被限制了,大多是在2500摄氏度有效活动积温左右的品种。这里常见的种植种类是玉米,这里面的玉米也涉及到多个型号,每一个型号都有各自的特点。同样的大豆的种植涉及到多个品种,玉米主要种植:阳光一号、鑫鑫1号等;搭配种植:哈丰2、鹏玉一号等;新品种:稷18等;土豆种植需要伴随着搭配种植,其大豆主要种植,主要种植:黑农53等;搭配种植:黑农44、合丰55等;新品种推广:金园20等;水稻,主要种植:东农428、北稻3等;搭配种植:龙粳20、龙粳24、松粳6、绥粳4、等;新品种推广:牡宁一号等。三积温区品种应用情况。在实际操作中,第三低温带的分布情况又是不同的状况,其大约有24个屯分布于第三积温带,其有效活动积温在2400摄氏度,这里的积温带种植植物大多数是在10摄氏度以上,有效积温在2300摄氏度。这里面的种植植物是玉米、大豆及其水稻。这三种种植品种都有不同的应用品种,这里推荐几种常见的种植品种。玉米的种植品种,龙单48、绿单1等;搭配种植:合玉19、哈丰2等;大豆主要种植:垦丰16、垦农5等;搭配种植:垦丰10、绥农14等;新品种:垦丰17等。水稻,主要种植:垦稻12、龙粳26等;搭配种植:龙粳27、龙粳29、牡丹江28、普粘7等。(2)除了上述几个积温带的分布情况,还有其他屯的分布情况,长青乡大约有五个屯位于第四积温带,其温度大于等于10摄氏度,其有效活动积温水平在2200摄氏度,此积温带种植需要适宜2100摄氏度的植物品种。其主要涉及的品种是玉米及其大豆,还有水稻,其不同农作物的种植水平分别涉及到该区的应用特点。玉米主要种植:龙单39、金产5、郝玉20、德美亚1号等。大豆主要种植:合丰53、黑河3、黑河52等;新品种:黑河50等。水稻主要种植:绥粳3、鸡西稻1号等。 3结束语 长青乡镇的积温划分及其主要农作物品种运作环节的协调,有利于长青乡各种植物的良好种植,有利于其良好运作效益的提升,从而满足现阶段工作的需要。 作者:郭晓慧 单位:鸡西市城子河区长青乡政府 作物论文:秸秆禁烧农作物论文 1机械引进选型的过程 1.1机械的选型 一是选好机械装备是农作物“秸秆禁烧”、技术路线与示范成败的关键;二是课题组经过查阅资料,并对生产企业进行实地全面考察,提出相关建议、对比各类生产机械可靠性、适用性、先进性、操作性、作业田块土壤条件,作了认真分析;三是推广的趋势进行了详细的论证。选用上海市农机研究所1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机,配套机械装备设计合理、工作效率高、故障少、性价比优势等特点,经过几年来,使用情况反映良好,在实践中体现实用性、满足秸秆还田各种需要,农户称好、适宜于宝山地区作业田块且不规则的特点。由于机械选型对路,5年来试验示范推广达到了有期目的,效果良好,具有推广价值。1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机技术。1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机是上海市农业机械研究所最新研制的一种适用于农作物秸秆机械化全量还田新型作业机具,集机械翻耕、灭茬、覆盖、平整、施肥等一次联合复式作业功能。主要技术参数:配套动力:70~90马力四轮驱动拖拉机;犁耕幅宽:140cm(四铧犁)、175cm(五铧犁);犁耕深度:16~20cm;旋耕幅宽:180cm(230cm);旋耕深度:8~10cm;覆盖率:≥85%;施肥量:10~30kg/667m2;生产率:0.4~0.53hm2/h。农作物秸秆机械化还田作业技术路线。①机械化收获作业。机械化收获作业时,割茬高度≤15cm;秸秆切碎长度≤10cm,均匀抛撒。②机械秸秆全量还田复式作业。机械收获作业后,采用1LGF-140(175)秸秆还田复式作业机进行翻耕、灭茬、覆盖、平整、施肥等一次联合复式作业,使作物秸秆和留茬直接深埋腐烂熟化,作为有机肥料利用,满足后茬作物种植农艺要求。 1.2领导的重视 区委、区政府十分重视农作物“秸秆禁烧”工作。专题召开会议、全面分拆、出台各政策,提供了强有力组织保障。一是专项成立了领导小组,技术领导小组,有组织、有步骤、有计划、有措施开展各项工作。二是区、镇、村专业合作农场四级联动。通过广播、农村一点通、宣传资料、加大力度,做好宣传发动工作,做到家户喻晓,人人皆知。三是从农机装备、试验场地、人员配备、技术保障、作精心布置,专题召开动员会,做到思想早准备,物资早落实、措施早到位。四是项目技术领导小组对该项工作全面分拆,尤其从技术层面上如何开展作业具体安排,责任到人,广泛听取意见,搜集资料,查阅技术数据,掌握第一手资料信息,科学分拆。通过一系列工作措施,确保“秸秆禁烧”全面实施,提供了科学依据,使工作正常有序展开。 1.3强化培训意识 要使“秸秆禁烧”工作顺利落实农机手培训是关键工作之一。一是农机管理部门要积极创造条件,让农机手参加“秸秆禁烧”展开会、现场会,让农机手驾驶机械感性认识,积累经验,提供舒畅环境。二是积极组织培训“秸秆禁烧”技术路线,作业故障与排除方法,操作要领培训。熟练掌握机械工作原则性能,操作方法,及前期准备事项,并分析故障原因,熟能生巧使农机手在具体生产过程中得心应手,最大程度上发挥农机手的主导作用。 1.4提高机手素养 实现农作物“秸秆禁烧”工作初始,课题组就十分重视农机手驾驶员人员素养。因为农机驾驶操作人员是实现该工作主体,因此在选拔农机手应注意4个条件。1)热爱农机,热爱本职工作;2)要有很强工作责任心、事业心;3)要有多年驾驶经验,能独当一面操作技术;4)年轻力壮具有一定开拓创新思维能力。综述农机手过硬综合素质是工作顺利开展必要条件和保证,实践证明这一举措十分正确,十分必要。在此同时,注重机械检查和维修保养工作。由于上海市农机研究所生产1LGF-140(175)复式作业机是综合性一体完成作业机械,工作负荷重,机械磨损大,零部件时常发生松动,在作业期间进行例行安全和机件完好状况检查。 2总体评价 秸秆禁烧工作全面落实。一是农民经济效益和社会效果都起到了良好效果,前景看好。二是改变劳动模式,提高工作效率,改善了劳动环境。三是培养了一支熟练农机队伍。四是制定适合宝山地区土壤、气候特点技术路线。采用1LGF-140(175)复式作业机,打破了传统“一把火”处理“稻”“麦”方式,改善劳动环境、改善了空气质量、提高栽培水平,为宝山区“稻”“麦”生产过程中全程机械化更优化了基础。为宝山区实现种、耕、收、翻提供了适用可靠、先进农机装备;为宝山区土地流转后为农民就业,提供了良好平台,造就了一批相关技术人员。通过“秸秆禁烧”工作的实施,将对宝山区整治农村污染发展起到了一个很好的示范和推广作用。 3应用推广的对策 3.1成熟条件 全面实施农作物“秸秆禁烧”工作具有十分重要现实意义和深远历史意义,具有成熟条件。市委市政府对“秸秆禁烧”工作十分重视,市人大通过立法已提在议事回程。区农机服务中心承担“秸秆禁烧”全量还田课题,由2012年度通过专家验收一致通过。区农机推广站和广大用户开展“秸秆禁烧”技术路线应用,日趋成熟,为全区推广工作奠定了物资基础和思想基础。市区财政加强了农机装备投入力度、“秸秆禁烧”力度,在农机购置补贴政策引导支持,有能力发展农业机械。因此抓住机遇乘势而上。 3.2推广对策 加大宣传力度,强势推进“秸秆禁烧”步伐,加快“秸秆禁烧”技术应用推广,最终达到全覆盖呼吁财政继续加大农业机械、“秸秆禁烧”补贴力度,支持农机管理部门因地制宜建立“秸秆禁烧”标准化体系。积极引导开展“秸秆禁烧”技能培训,以科学、合理、规范、使用农机装备,提高生产效率,降低生产成本。强化市场引领作用,培育社会化市场竞争主体,在机具和配套技术成熟的基础上。农机农艺融合,对秸秆还田对水土影响的全面监测,开展秸秆还田危害防治的技术研讨,正确评估秸秆全量还田技术、制定作业标准、操作规范和相应措施,从而达到减轻秸秆全量还田带来的累积负载,提高还田效果。 作者:潘德明 单位:上海市宝山区农机服务中心 作物论文:病虫害防控措施农作物论文 1专业化防控示范及技术措施 1.1针对水稻的病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市水稻危害严重的稻瘟病、水稻恶苗病、水稻胡麻斑病、稻田杂草和稻蝗等集中连片建设标准化综合防治示范园区10000亩。病虫害防治技术要点为:播种前种子用“402”或“使百克”或“浸种灵”消毒防治恶苗病。播种前结合整地用48%仲丁灵乳油喷雾或拌20kg细土撒施稻田,杀灭正在发芽的杂草。4月下旬稻苗未出土前,用百草枯喷雾封闭灭草。6月上中旬用2.5%稻杰田间喷雾灭草。7月中旬至8月下旬用40%富士一号乳油或30%稻瘟灵乳油防治稻瘟病和胡麻斑病2~3次。8月份用4.5%高效氯氰菊脂乳油或40%毒死蜱乳油喷雾防治稻蝗。 1.2针对小麦病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市小麦危害严重的蚜虫、吸浆虫、白粉病等集中连片建设标准化综合防治示范园区5000亩。病虫害防治技术要点为:5月10日至25日结合小麦灌水,每亩用40%辛硫磷乳油250ml制成毒土撒入麦田,然后立即灌水防治吸浆虫;6月上旬至下旬每亩用20%吡虫啉可溶液剂5~10ml或3%啶虫脒乳油10~15ml对水30kg喷雾防治蚜虫2次;6月上中旬结合防治小麦蚜虫每亩用25%三唑酮(粉锈通)可湿性粉剂30~35g或50%多菌灵可湿性粉剂50g,对水30kg喷雾防治白粉病。 2针对玉米病虫害防控措施 针对目前对石嘴山市玉米危害严重的蚜虫、叶螨等集中连片建设标准化综合防治示范园区15000亩。病虫害防治技术要点为:7月上旬至下旬用20%速灭杀丁乳油或4.5%高效氯氰菊酯乳油防治粘虫;7月中旬至8月下旬用1%蝇螨净乳油或1.8%绿集乳油防治玉米叶螨2~3次;7月中旬至8月下旬用2.5%封害乳油或4.5%高效氯氰菊酯乳油防治玉米蚜虫2~3次。针对蔬菜病虫害防控措施针对目前对石嘴山市蔬菜生产危害严重的小菜蛾、蚜虫、粉虱等集中连片建设标准化综合防治示范园区5000亩。病虫害防治技术要点为:5月上旬开始安装诱虫灯、杀虫灯、黄兰板等;6月上旬至8下旬用5%锐劲特胶悬剂2000倍稀释液、5%抑太保乳油2000倍稀释液、1.8%阿维菌素乳油2000~3000倍稀释液、5%定虫隆(抑太保)乳油1500~2000倍稀释液等药剂喷雾,防治害虫2~3次,收获前20天禁止打药。培训技术人员对植保专业化防治队员,一年进行5次集中上岗培训,培训病虫害防治专业知识、农药安全使用及防治器械维修技能。 3保障措施 3.1组织管理 成立项目领导小组,负责项目实施工作的组织协调、指导服务和资金筹措。对项目实行责任制,建立健全项目管理制度。由市县区农技中心成立由中心负责人和植保组技术干部为成员的项目运行及技术服务小组,负责项目运行,管理专业化防治队伍,做好农作物病虫害预测预报,全方位提供植保信息和技术,开展无公害绿色防控示范,进行施药人员培训。统一使用无公害高效低毒农药,统一调配,统一防治;努力提高病虫害专业化防控效果。 3.2资金支持 由于工作任务重,需要经费保障,申请市人民政府给予全市10家农作物病虫害专业化统防统治作业大队每家补助一定的经费,用于统一购置防治药剂、防治器械和工作经费,由市农牧局统筹安排,以确保此项工作顺利开展。 3.3加强项目监管 成立项目监督管理组,监督检查日常工作进展情况、项目资金运行情况,确保各项工作进展顺利,不发生重大病虫害危害责任事故。农作物病虫害统防统治工作责任重大,意义深远,通过此项工作的开展,确保石嘴山市粮食、蔬菜安全生产,促进农民增收、农业增效、农村和谐稳定。 作者:郭庆茹 杨学贵 杨雨翠 任天喜 单位:宁夏石嘴山市农业技术推广服务中心 作物论文:检疫性有害生物防控农作物论文 1柑桔溃疡病菌 从20世纪末开始,长阳县几次采取坚决措施铲除柑橘溃汤病疫情[5],但其潜在威胁依然存在。该细菌属假单胞菌目、黄单胞菌科、黄单胞杆菌属的地毯草黄单孢柑桔致病变种[6],主要侵染柑桔、橙、柚等柑桔属植物形成溃疡病。病菌主要由苗木、砧木、接穗和其他繁殖材料人为远距离传播。短距离传播主要是通过风雨、昆虫(如潜叶蛾)和农具等。病害发生在叶、枝梢、刺和果实上,引起落果和落叶。叶片发病,开始在叶背出现黄色或暗黄色针尖大小的油渍状斑点,以后正背两面均逐渐隆起,扩大成圆形米黄色病斑,最后表皮开裂,呈海绵状,木栓化,灰白色或灰褐色,中心凹陷,成火山口状开裂,周围有黄色或黄绿色晕环。枝梢、果实上病斑与叶片上相似。细菌溢液检查可作为辅助诊断方法-将病叶洗净后剪下病斑放在载玻片上,滴加灭菌水,加盖玻片轻压,几分钟后用低倍显微镜观察,如见病菌从病斑溢出,呈雾状扩散,则系柑桔溃疡病。 2番茄溃疡病菌 2014年8月8日,湖北省植保总站在长阳县举办了番茄溃疡病防控技术培训班,防止番茄溃疡病扩散蔓延,以保护蔬菜生产安全。该细菌属放线菌目,棒状杆菌科,密执安棒杆菌密执安亚种,主要寄主是番茄,也侵染辣椒,烟草等茄科植物,暂无侵染马铃薯的记录。病菌可在种子及病残体上越冬,并可随病残体在土壤中存活2年~3年。带菌的番茄种子往往是新种植地的初次侵染源,在田间和杂草间主要通过水或人为的栽培措施传播。番茄溃疡病是细菌性维管束病害,番茄幼苗至结果期均可发生。病菌侵染后一般经过较长的潜伏期才出现症状。幼苗染病始于叶缘,由下部向上逐渐萎蔫。成株茎秆受害时,茎内部变褐以至中空开裂,湿度大时有菌脓溢出形成白色污状物,最后全株枯死,上部顶叶呈青枯状。“鸟眼斑”是病果的一种特异性症状,再侵染使病果上形成多个大小基本均匀一致的圆形病斑,呈白色,多隆起,中间有一褐色小点,病斑不可去除。 3湖北省农业植物检疫性有害生物补充名单 3.1十字花科根肿病菌 该真菌属鞭毛菌亚门,芸苔根肿菌,以休眠孢子囊在土中或粘附在种子上越冬,并可在土中存活6年~8年。初次侵染源主要来自土壤中的病残体或带菌种子,田间通过雨水、地下害虫和农事操作等传播,为害白菜、甘蓝、萝卜、油菜等十字花科植物根部形成根肿病,又称“天冬根”。病株根部出现肿瘤是此病最明显的特征。发病初期植株生长缓慢,下部叶片常在中午萎蔫、早晚恢复,后期基部叶片变黄、枯萎,有时整株枯死。白菜、甘蓝的根部肿瘤出现在主根和侧根上,主根上肿瘤大而少,侧根上小而多。萝卜在侧根上生肿瘤,主根一般不变形,后期龟裂、粗糙。连作、缺钙、偏酸、湿度大的菜地发病较重。 3.2茶饼病菌 该真菌属外担菌目外担菌科外担菌属,寄生性很强,以菌丝体潜伏于病叶的活组织中越冬和越夏,一般随带病的苗木人为远距离传播;菌丝发育产生担孢子,随风、雨传播侵染茶树、油茶形成茶饼病,又名叶肿病。嫩叶上初为半透明小点,后逐渐扩大并下陷成淡黄褐色或紫红色的圆形病斑,叶背或正面病斑呈饼状突起,并生有灰白色粉状物,最后病斑变为黑褐色溃疡状。叶柄及嫩梢被感染后,膨肿并扭曲,严重时病部以上新梢枯死。花蕾及幼果也偶尔发病。 4防控建议 4.1依法依规制定操作规程 参照相关法规,结合省级植保部门有关《植物检疫操作规程》制定当地的《农作物检疫性有害生物防控操作规程》。在制定操作规程时,尤其要注重以下几点:一是规范签发检疫要求书、植物检疫证书,做到程序形式无懈可击。二是严禁从疫区调入种子、苗木及其他繁殖材料。根据农作物种植品种情况及《全国农业植物检疫性有害生物分布行政区名录(2013)》,确定禁止从该地调入繁殖材料的行政区。三是从零星发生检疫对象的地区调入或从本地调出种子、苗木等繁殖材料时,必须经过严格地产地检疫、调运检疫程序,尽可能进行复检。四是制定疫区的常规防控措施,同时对检疫对象进行深入研究,力争控制蔓延或达到基本消灭,最终撤销疫区。五是做好疫情应急处理程序,制定报告、封锁、扑灭、控制预案。在预案中,查清“初始传播源”是控制疫情扩展的重要措施之一。重大植物疫情以农业部或省级人民政府农业行政主管部门或通报的疫情信息为确认依据。县农业主管部门要及时了解和掌握国内外农作物重大有害生物发生和防治信息,制定先进的防治技术措施,为指挥决策提供应急技术储备。 4.2加强监测,掌控发生趋势 只有加强普查监测,疫情才能“早发现、早报告、早隔离、早扑灭”。树立正确的防控理念植保专业技术人员要树立正确的防控理念,既不能怕在辖区内发现了检疫对象而被追究责任,更不能把检疫性有害生物当作办证收费甚至销售农药农械的有利条件而沾沾自喜。一切应以农业生产安全为重。加强宣传培训要加强对植物检疫法规、检疫对象知识的宣传培训,防微杜渐。现在,许多群众还对植物检疫认识不足,对检疫性有害生物了解不够。同时,植保专业技术人员普查范围有限。因此,只有走“群众路线”,才能及早发现疫情,采取应急措施,防止疫情蔓延。根据《全国农技推广中心关于开展2014年全国农业植物检疫宣传月活动的通知》,湖北省植保总站在2014年9月组织开展了全省农业植物检疫宣传月活动,重点宣传植物检疫相关法律法规、行政许可设定依据、规范要求和工作流程及常见的农业植物物检疫性有害生物识别及防控基本知识。要及时、全面展开普查一是对辖区内检疫性有害生物普查,原则上每隔三至五年全面调查一次,重点对象要每年调查。二是对已零星发生检疫对象的区域,应适当扩大普查范围,增加调查频率。三是对疑似检疫对象的病虫草害,要及时组织鉴定,并做好追踪调查。四是要把本行政区内繁殖材料生产基地作为重点监测对象,从大局出发,实事求是,对全国农业安全负责。五是要采取科学调查方法。根据病虫草害的发生情况,抓住关键时机,田间踏查与抽样调查相结合。对新发生的、零星发生的、可能发生的检疫性有害生物调查,易采用踏查的方法。即由普查人员逐村、逐组、逐片、逐园、逐圃进行低头慢步踏查。对繁殖材料地需逐块、逐行进行检查。对疑似发生检疫性有害生物的点片有针对性的仔细进行多次调查。对发现检疫对象的地块或疫区内疫情分布情况、发生面积、危害情况调查,易采用随机抽样的方法。即首先纵观全田,然后在调查区内按一定的间隔抽取一个取样单位,每块地多点(5点以上)随机取样,包括等距离平行取样、对角线取样、棋盘式取样、大五点取样、“Z”字形取样等具体方式。及时上报疫情调查时,应尽量避免田间人为传播检疫性病原物、昆虫、杂草。新发现疫情或疑似疫情,要立即采取隔离措施并及时上报。 作者:李红丽 田明华 杨邦贵 向玉蓉 柳佳晨 单位:湖北省长阳县植保站 湖北省长阳县农技推广中心 作物论文:新品种展示之农作物论文 1县级种子管理站开展新品种展示对优新良种推广 具有显著的示范作用基层种子管理站代表政府进行种子管理,行使的是公益性职能,依托种子推广管理部门信息和技术优势,广泛引进近年来省内外投放市场的新品种进行展示试验示范,符合当地实际,对生产和农民选择优良品种更有指导性,通过现场观摩评选活动,严格筛选出适宜当地种植的品种,具有显著的客观公正性,能让广大干部群众直观看到新品种的优良高产性,可以从中优中选优,从而提高主导品种和主推技术的入户率和覆盖面,对优良品种的推广应用起到显著的示范推广效果。 2当前农作物新品种展示工作中存在的主要问题 由部省级及州级组织的农作物新品种展示工作,由于领导重视,经费投入充足,实施科学规范,宣传引导示范作用显著,但布点少、辐射面小;而面向生产、面向农民的县乡基层,由于思想认识不到位,领导重视不够,新品种试验示范推广力度不大。种子管理站由于工作经费紧缺等原因,在农作物新品种展示工作中科学规范程度不够,一是没有固定的试验示范基地,需要时临时选择农户的田块作为展示田,面积小,难以合理安排布局参试农作物新品种,也难以达到展示区交通便利、排灌方便的要求,而且,户主的种田水平也难以达到展示田科学栽培管理的要求,制约着参试品种高产性能的发挥;二是成熟收获前无力组织由各方参与的新品种现场观摩评介会,仅靠部分专业技术人员的宣传,从而降低了农作物新品种展示工作在宣传引导推广优新品种方面的示范作用;三是农技、种子等部门分工协作不够,各行其是,有的专搞水稻,有的注重玉米,以新品种引种观察试验取代农作物新品种展示工作,甚至只搞大春作物的新品种试验示范工作,小春作物无暇顾及。以巍山县为例,种子管理体制改革后,县级种子管理站承担着种子管理的公益性职能,但仅有人头工资费,无开展种子管理工作的工作经费,每年财政仅拨付给人员工资65.7万元,无工作经费,导致在开展农作物优新品种展示示范、宣传引导推广新品种等方面举步维艰,困难重重。 3建议措施 3.1加强基层农技推广服务体系中心建设,强化其农技推广职能 县乡(镇)农技服务体系是最基层的农技推广部门,是新品种推广中的一个重要环节。政府和农业主管部门应予以高度重视,要运用行政和经济手段,加强基层农技推广服务体系建设,增拨人员经费,吸收农技院校毕业生充实到基层,彻底改变目前县乡(镇)农技中心人员不足、技术老化、经费偏少的现状,以进一步强化其基层推广职能,使新品种推广形成网络,达到县有新品种引进优秀试验展示点,乡镇有新品种展示片,让广大农民通过新品种展示田的宣传引导作用,尽快用上适合本生态区域的优质、高产、高效新品种,用科学发展观指导农作物新品种推广工作,促进农业现代化向纵深发展。 3.2争取政府支持和财政资金投入 实践证明,新品种示范展示为各级农业部门和广大用户提供了直观评价新品种的平台,是加快新品种推广的有效途径。农作物新品种展示工作是一项公益性工作,试验示范本身还具有一定风险,不会产生直接经济效益。农作物新品种展示工作要有政府财政资金的投入,保证公益性,因此,基层以种子管理为主的农技部门要在提高认识的基础上,主动向各级政府及上级业务主管部门反映工作中存在的困难和问题,争取政府支持,将种子管理工作经费列入财政预算,增加投入,这样才能确保新品种试验示范展示工作健康规范运作。 3.3建设相对稳定的试验示范基地 充分抓住当前国家强化基层农技推广体系建设契机,按生态区域择优布点,建设相对稳定的农作物新品种试验展示区,逐步减少在农户承包田搞新品种试验示范展示工作的情况,以提高试验示范工作的科学规范化程度,也便于现场观摩。 3.4新品种展示示范工作要科学严谨 一是遴选展示品种应公开,可以邀请当地种子企业和农技部门一起共同确定展示品种,以提高新品种展示的认同,参示品种必须是近3年通过国家或省级审定并在适宜推广区域的合法品种,有较大的推广潜力,列入农业部主推品种目录的品种优先参加。二是展示品种应尽可能安排在同一田块或相邻田块连片种植,每个品种种植133~333m2,田间种植管理按当地先进栽培管理措施进行,要科学及时,达到当地中上水平,以确保展示品种生产潜力充分发挥,保证展示效果;同时,田间观察记载及测产调查要系统、规范,收获后要及时撰写工作总结,对展示品种评述要公正评介,不回避缺点,实事求是。三是要组织好现场观摩,展示的目的是要把各品种的特征特性展现出来,让人们亲眼目睹,熟悉了解。因此,在展示田成熟收获前要组织好现场观摩会,由县农业局主持组织召开有县乡部分农技人员、种子企业代表、种子代销户、种田大户、新闻媒体参与的良种评介会,现场观摩评选,确定当家品种和后备品种,由此形成部门合力,并通过媒体宣传,推动新品种、新技术的推广应用。 作者:陈进 刘智 杨建梅 单位:云南省大理州巍山县种子管理站 作物论文:农机农艺技术与农作物论文 1提高农业机械化作业技术 根据国家颁布的相关文件要求,农业相关部门必须重视主要农作物农机农艺技术的相互融合,要加强对农业机械化作业技术的管理,提高农机农艺技术的融合度。要能够对当下农业生产中出现的技术问题进行研究和分析,并提出有效的解决措施。要统一制定农业生产技术标准,加强对农业农机农艺技术的研究,从而提高农业生产技术水平。可在农业部门中设立农机农艺综合部门,分别由农机单位和农艺单位的技术人员所组成。 在此部门中要定期开展技术交流会,一同讨论和解决主要农作物的生产问题。规范技术人员的操作,严格按照生产流程来实施农机农艺技术,采用现代化种植模式,从而保障主要农作物的生产质量。另外,要根据农作物的品种来规定其种植间距,确定播种期,按时定量施肥,以促进农业生产水平的提高。融合主要农作物农机农艺技术并不是一项简单的工作,具有一定的复杂性,在实施过程中存在着一定挑战,需要进行系统规划。但是与此同时,主要农作物农机农艺技术的融合也为我国农业发展带来了新的机遇。因此,可以先选择容易控制的农作物来进行实验,要因地制宜,以保障农作物的生产水平。 2加强农业机械化管理,政府给予一定的支持 为加强融合主要农作物农机农艺技术,则必须加强对农业机械的管理,提高农业机械化水平。政府要予以一定的支持,充分发挥政府的宏观调控职能,加大农业技术补贴力度,并且重视对农机农艺技术融合的宣传,使农民能够实施保护性耕作,可优化农业资源配置。要推广农业机械设备的应用,加强对农民农机技术培训,规范农机设备操作,以使其能够将农机技术与农艺技术有效结合,从而提高主要农作物的产量,保障其质量。 3结语 我国主要农作物有玉米、油菜和棉花等,为保障其生产质量和产量,则必须创新主要农作物的生产技术,采用全新的生产设备,协调配合农艺技术和农业机械设备,以提高我国主要农作物的生产水平,从而为我国农业的稳定发展提供重要保障。推广主要农作物农机农艺技术,具有重要的实用价值,可通过建立健全管理体系和技术体系,以提高主要农作物农机农艺技术水平。总而言之,主要农作物农机农艺技术的融合势在必行,必须加强管理。 作者:郭凤成 单位:公主岭市怀德镇农机技术推广站 作物论文:气候条件之农作物论文 1农作物生长季气候条件 热量条件。由图1可知,2014年朝阳市农作物生长季平均气温为19.4℃,比历年同期(19.3℃)偏高0.1℃。各月温度变化幅度不大,其中4、7、8月温度偏高,5、6、9月温度偏低。由图2可知,2014年朝阳市农作物生长季各地日照总时数为1460.7h,历年为1472.4h,比历年偏少11.7h。各月日照时数变化幅度较大,其中6月日照明显偏少,8月日照最多。水分条件。由图3可知,2014年农作物生长季全市平均降水量为357.9mm,比历年同期(419.1mm)少61.2mm,少15%。降水时间、空间分布极不均匀,发生了有气象记录以来最严重的“夏旱”。时间分布是5、6、9月降水偏多,4、7、8月降水偏少;空间分布是建平县生长季降水总量比历年略偏多,其他地区均偏少。北票市、凌源市、喀左县、朝阳县南部生长季降水量最少,比历年同期偏少77.5~131.0mm,是旱灾较重地区。 2农作物生长季气候条件分析 2.1有利的气象条件。一是热量条件比较适宜。2014年农作物生长季平均气温比历年偏高,温度变化幅度较小,日照时数略偏少,虽然春季温度升降波动幅度大,5月初部分地区遭遇低温冻害,但整个生长季热量条件匹配较好,能够满足大田作物生长发育需要。二是春播期透雨出现及时。春播期降水空间分布不均匀,北票市、建平县、朝阳县大部分地区降水偏少,春旱较重。5月11—12日全市普降第一场透雨,平均降雨量44.3mm,解除了前期的旱情,雨后掀起了春播春种的高潮。据农业部门统计,5月23日全市大田作物播种结束,比2013年提早了25d。三是作物苗期水分条件充足。5—6月朝阳市平均降水量为195.8mm,比历年同期(132.1mm)偏多63.7mm,偏多48%。此时段为大田作物苗期至拔节期,水分供应充足,大田作物长势良好,大部分地区为一类苗。 2.2不利的气象条件。一是部分地区春旱较重,播种时间差异大。春播期凌源市、喀左县等南部地区降水偏多,接墒雨及时,4月上、中旬开始播种大田作物。北票市、建平县、朝阳县大部分地区降水偏少,春旱较重,直到5月中旬初出现透雨,春旱得以解除,大田作物才陆续开始播种,播种时间比墒情好的地区偏晚10~20d。二是降水异常偏少时段突出,“夏旱”严重。2014年农作物生长季降水时空分布不均匀,特别是7—8月各地降水持续偏少,全市平均降水量仅为105.9mm,历年同期为221.3mm,比历年同期偏少115.4mm,偏少52%,创有气象记录以来同期最少极值,朝阳市发生了自1952年以来最严重的“夏旱”。7—8月为朝阳市大田玉米开花授粉至灌浆期,大豆为开花鼓粒期,是水分需求量最多时期。此时降水少,使大部分地区玉米遭受严重的“卡脖旱”,玉米叶片枯黄、萎蔫,开花授粉受阻,果穗发育不良,直接影响产量形成。8月末出现较大范围有效降水,缓解了大部分地区的旱情,但受灾较重的玉米,由于叶片干枯,果穗干瘪,后期虽然有水分补充,但也难有收成,造成大幅度减产。 3结论与讨论 2014年朝阳市农作物生长季热量条件较好,水分条件不足且时空分布极其不均衡,导致大田作物遭受了历史罕见的夏季干旱灾害,造成部分地块减产或者绝收,农业气象条件对农作物生长发育和产量形成弊大于利,农业生产属于歉收年。朝阳地区是辽宁省干旱频发区[13],2009、2013、2014年干旱发生时段处于作物开花授粉灌浆成熟阶段,对作物生长发育和产量形成影响程度远大于其他时段[14]。因此,密切关注干旱灾害发生规律[15],培育抗旱品种、充分利用气候条件资源,趋利避害,发展设施农业和膜下滴管等节水农业,大力实施人工增雨工程建设等,将成为保障区域粮食生产稳产丰收的重要举措。 作者:张富荣 冯淑霞 冯雪菲 刘志鹏 单位:辽宁省朝阳市气象局 作物论文:农作物图像与农作物论文 1农作物图像 SVD算法去噪记一幅农作物图像可以表示成矩阵形式:ARm1×m2(m1×m2),即:该图像矩阵的秩为,对该图像矩阵进行奇异值分解(SVD)可以表示成:A为含有噪声的农产品图像矩阵,A'为没有噪声干扰的农作物图像矩阵,N为噪声矩阵。对矩阵A进行奇异值分解后,噪声信息则表示为较小的矩阵奇异值,而图像中绝大部分的目标信息则对应较大的矩阵奇异值,因而可以通过选择少量较大的奇异值进行矩阵重构,从而起到滤除噪声的目的。 2小波域自适应SVD算法改进策略 农作物图像经过小波变换后,获得了不同方向的小波分解子图像,各子图像中的图像信息大体上呈水平、垂直或对角分布,这实质上是对图像中的信息进行某种程度的分类,有利于分别加以处理。图像经过奇异值分解后,对水平、垂直方向分布的子图像而言,图像信息集中于少数较大的奇异值对应的矩阵向量中;而对于对角方向分布的子图像而言,图像信息所对应的奇异值则没有明显的区别,即图像绝大多数的信息分布于数量较多的奇异值对应的矩阵向量中。对于这2个部分的图像滤波,学者们进行了一系列研究,例如,黄飞江等通过对图像进行分块,然后进行SVD,这在一定程度上提高了SVD算法性能,但是图像分块计算量较大,因而导致该算法的执行效率较低[8];王敏等将对角分布的子图像旋转成水平或垂直方向,通过PSNR对重构后图像质量进行评价来选择参与重构的奇异值数量,但是该方法无法实现获得重构奇异值的数量,只能通过反复试验之后从众多试验结果中挑选出最佳的滤波图像,所以该方法实用性不强[7]。因此,本研究针对水平(或垂直)、对角分布的小波子图像分别提出一种改进自适应SVD算法。 3水平(或垂直)方向自适应SVD算法 对于该部分小波子图像采用奇异值分解后,绝大部分信息对应的非零奇异值序列为{λ1,λ2,λ3,…,λJ},尽管较大的奇异值代表图像中的大部分信息,较小奇异值则代表较少的图像信息,但是若对小奇异值直接舍去,势必会影响图像重构效果,因此本研究提出一种奇异值数量选择方法,步骤如下:3算法性能的测试采用拍摄于甘肃省华亭县安口镇某蔬菜大棚的2幅农作物图像作为测试图像(图2),采用本研究所用算法对其中加入不同密度的随机噪声进行去噪并将其去噪性能与SVD算法和改进SVD算法[7]进行对比。对上述试验结果引入峰值信噪比(peaksignaltoratio,PSNR)[9-10]进行精确评价,PSNR值越小,说明去噪后图像与原始图像越接近,反映去噪算法性能越优,测试结果如图3和图4所示,为了便于比较,所有图像均进行灰度化处理。对图2中2幅测试图像分别加入了密度为30%的随机噪声,获得了如图3-a和图4-a所示的噪声图像,其中出现了密密麻麻的的黑点、白点,特别是图3-a中的青椒已经无法辨认出来。采用SVD算法进行去噪后获得了如图3-b和图4-b所示的结果,可以看出图中密集的噪声点有所降低,取而代之的是大量的黑点,且图中青椒表面的黑点密度较大,严重干扰了对青椒的准确识别。图3-c和图4-c中的黑点密度有所降低,青椒能够基本辨认出来,这说明通对小波域对角方向高频子图像进行旋转至水平或垂直方向后进行SVD滤波这一改进思路是可行的。本研究所用算法的滤波结果如图3-d和图4-d所示,可以清晰地看出,图中仅存在极少量的黑点,图像清晰度得到最大限度地改善,这说明本研究的改进策略较文献[7]略胜一筹。从表1可以看出,本研究所用算法对于不同密度的噪声图像滤波结果均优于SVD以及改进过的SVD算法,特别是对于噪声密度为30%的噪声图像滤波,本研究所用算法的PSNR远远高于另外2种算法,说明本研究所用算法适合从图像中滤除密度较大的噪声,这与上述分析结果相互印证。 4小结 针对农作物图像中时常出现的大量随机噪声,在对SVD去噪算法基本原理深入分析的基础上,结合小波变换,提出一种小波域改进自适应SVD去噪算法。通过将实地拍摄2幅农作物图像进行算法性能测试,并与SVD算法以及改进过的SVD算法进行性能定性、定量比较,结果显示,本研究所用算法性能比另外2种算法略胜一筹,这为农作物噪声图像的处理提供一种有效方法。 作者:李春丽 单位:江西省信息中心 作物论文:种子购买及使用农作物论文 一、选购采用种衣剂的种子鉴别方法 首先要仔细检查种衣剂的成膜性如何,还有其的附着力及牢固度怎样。这里,通常利用手轻轻搓揉种子,包衣膜的脱落率要在15%这个范围之内。由于正规生产厂家都会对种衣剂的成分、用途等特性在包装上进行说明。农户可以根据需要自行选择购买。 二、购种时应注意的问题 我们在购买种子时首先要形成这样的观念,不是价格越高、种子越新就是好的种子。我们必须注意不同品种的适应性是不同的问题。它们一般会受到天气、温度、土壤、光照、环境等诸多因素影响。因此,购种时第一要了解清楚种子在当地的适应性是否够强。要注意新老品种搭配,做到稳中求益。也可以咨询当地农技部门,选择适合本地种植条件和气候特点的品种,要按照种子使用说明进行适时播种和科学栽培、灌溉、施肥等田间管理,并加强病虫草害的防治,做到良种良法配套,不能重视品种而忽视了田间的管理过程。不仅要掌握相关品种的不同特性及栽培技术要点。还要根据当地的生产水平、种植方法等具体因素,来购买合适的品种。玉米、水稻、小麦、等主要农作物品种在推广应用前应当通过审定,通过审定的农作物品种均标示有适宜的生产种植区域和栽培要点,不要购买未经审定的农作物种子。要按照所购品种的栽培要求进行生产种植和管理。 三、购买种子后的注意事项 购买种子后,我们要养成向经营人员主动索取相关发票,并保存好种子的包装袋及样品的习惯。因为,发票是消费者购买种子的直接证据。它如同经销商和消费者之间达成的购物合同,要受到法律保护。这样,若发生种子质量问题等消费者就可直接凭借发票,及相关的证据向经销商索赔。或者也能到当地相关的执法机构进行投诉,拿起法律武器维护自己的合法权益。 四、购种后可进行发芽试验 购种后15日内自己先做发芽试验,发芽率低于标签标注时,及时向销售商反映,也可到农业部门申请鉴定,销售商试验或鉴定发芽率低于所标注值时,及时退种。 五、播种后的注意事项 使用后若出现质量问题并造成一定损失的,使用后一定要立即拿起相关的购种凭证等到经销单位,要求他们组织开展田间鉴定和测产工作。申请田间鉴定时,要保持田间自然状态,不要错过该作物典型性状表现期以及已造成的所有损失。如果销售单位不具备田间鉴定、测产能力或者不能到现场保全期赔偿。消费者就需要到当地的农业行政主管部门进行投诉。并申请和委托种子质量检验机构组织开展专门的田间鉴定和测产工作。若经过相关部门协调、仲裁后依然未能解决问题,或者认为赔偿不合理,得不到赔偿等等,消费者可以直接到人民法院进行起诉。要求根据我国相关的《种子法》给予一定的赔偿并及时处理。 作物论文:免耕栽培农作物论文 1农作物免耕栽培技术的分类 免耕措施的类型主要可以分为三种:①覆盖耕作。其主要是在播种之前对土壤进行翻动,主要的耕作机具为深松机、平耙、圆盘耙、中耕机以及切茬机;采用药物或是中耕除草。②垄耕。该方法中除了施肥以外,从收获一直到播种都不对土壤进行翻动。种子播于垄台的种床上,采用圆盘开沟机、平耙、小犁或是清垄机进行开床;残茬留在垄间的表面,使用药物或是中耕进行除草,在中耕的过程中重新成垄。③不耕。即除了施肥以外,从收获一直到播种都不对土壤进行翻动。将种子播于窄种床上,使用清垄机、小犁、内向铲、圆盘开沟机或是施耕机进行开床。使用药物对杂草进行控制,非紧迫不采取中耕的方法进行除草。 2推广免耕栽培技术的效果 当前,我国的免耕栽培技术经过了多年的发展,可以总结出以下四点优势:(1)有利于适期播栽。采取耕翻种植的方法,其在前茬收获之后,需要采取耕翻晒堡以及碎堂整地等工作,一共需要超过20天的工作日。在农忙时,农活集中、季节紧,采取耕翻栽培的方法极易导致播栽(种)季节的延误。而使用免耕栽培技术之后,通常可以将播栽(种)期提早5~7天,确保大面积稻麦油作物能够适期种植。(2)促进壮苗早发。免耕麦田表层土壤的墒情比较好,肥力较高,播种十分均匀,覆土的深浅一致,避免天早时的出苗不齐或是连雨时的烂耕烂种,有助于争取早苗以及提高齐苗率;采取免(少)耕法进行种稻,有助于早育小苗的移栽,防止深栽导致僵苗的现象,有利于强个体、壮群体,争取多粟、多穗以及大穗。(3)节省农本。免耕栽培技术具有轻简省工、降低劳动强度、节省农本的优点。免耕麦平均每667m2能够节省人工约3个,减少农本25%左右;早直播稻能够节约用水约30%,免去了耕翻、泡田以及平整的作业,每667m2能够节省育秧、栽秧的工时农本费约100多元,并且改变栽秧时“面朝黄土背朝天”这样的传统生产方式。(4)有利于增产增收。稻茬(少)免耕种麦具有效率高、保墒好的优点,与常规的耕翻种麦相比,能够增产1~1.5成;板茬免耕油菜具有早播早栽、早发冬壮以及冻害轻的优点,春季苗势转化十分快,结角层的结构合理,有利于高产。 3免耕栽培技术推广中存在的问题 3.1资金供给不足 我国一些地区因受到财政资金的影响,虽然新技术得到引用,但是缺乏后续力量,使得全面发展受到阻碍。导致该原因是由于政府资金供给不足。技术会停留于现地,得不到更新,难于获得发展。 3.2农民未能掌握专业知识 与传统农耕技术不同,人们对于免耕培植技术的认识不足,对于免耕栽培技术的原理、实际操作等均缺少充分的了解,很多农民未具备专业知识,没有从技术角度去考虑存在的问题,这直接影响了免耕培植技术的推广。 3.3免耕栽培技术水平较低 当前,我国的免耕栽培技术的应用还是较为广泛的,但是由于其本身的技术水平较低,导致该技术使用之后容易出现一些后续问题。例如:在使用免耕栽培技术后,农田草害难度大,还会出现秸秆腐烂等情况。而且难以充分运用有机肥料,多数肥料于表层上分布,损耗流失等现象会经常出现。 4免耕栽培技术的完善 4.1强化资金管理 要集中项目资金,切实加强管理,建立专门账户,确保专款专用,确保资金足额到位。切不可将项目经费与日常工作经费混为一谈,切不可擅自挪用项目资金,切不可随意改变资金用途,要确保项目资金使用安全。同时,要进一步加大重大技术项目化、政策化的工作力度与创新,不断扩大免耕栽培技术专项资金规模。 4.2加强宣传工作 对于我国农业发展,免耕栽培技术具有着较大的促进作用,其为一项农业种植新技术。所以,地方政府应在各个方面加强宣传力度,在与广大农民合作、交流的基础上,做好技术指导,让农民们积极采取免耕栽培技术,让他们认识到种植作业中应用免耕栽培技术的优势。 4.3选择科学、合理的技术路线 (1)免耕和轮耕结合。推广应用免耕、少耕和深松、犁耙、翻耕、旋耕相互结合的土壤耕作制度。实行“三三轮耕制”,即在免耕栽培的地区每年进行深松或是耕翻1/3,3年则轮耕一遍,或是因地制宜地推广免耕之后,隔3~5年采取翻耕、隔茬深松等免耕、轮耕结合的耕作方式。(2)免耕和覆盖结合。遵循“少动土、少裸露、多覆盖”原则,在免耕基础上,进一步采取地膜覆盖、秸秆覆盖、绿色植被覆盖以及不同组合的多元覆盖方法,实现农田的免耕以及周年覆盖,从而实现“适度湿润”与“适度粗糙”的土壤状态,有效地提高免耕技术的应用效果。(3)农机和农艺结合。采取免耕整地、免耕育苗、免耕直播、免耕套种、免耕移栽以及秸秆还田等机械化作业技术和精量播种、培育壮苗、化学调控、节水灌溉、平衡施肥、病虫防治以及防灾减灾等高产高效相结合的方法,从而提高农作物的种植规模以及农田的作业效率,实现免耕栽培技术的标准化。(4)良种和良法结合。在品种上使用抗倒性较强的优良品种,综合考虑产量与品质;在技术上,以免耕整地、育苗、直播、套种以及移栽为主,达到良种、良法的有效结合。此外,加强免耕栽培和测土配方施肥、病虫无害化综合防治等技术与除草剂、壮秧剂、腐烂剂等物化技术的结合,提高技术科技含量。 4.4建立农业试验田 为了让人们看到新技术的优势所在,可以建立农业试验田,采用新技术来试验种植。为更好推广新技术在整体地区应用,可通过建立良法、良种、良田等措施,使示范田更快地在农村得到普及。 5结语 综上所述,免耕是一项科学性非常强的耕作方式,特别是在经济水平高的地区应优先得到推广普及。最近几年,保护性耕作技术得到迅速发展和普及推广应用。随着农机具等不断创新发展,适于不同农作物的各种免耕技术将会逐步取代传统的翻耕技术,成为农业耕作方式发展的必然趋势。 作者:龙锦辉 龙平 单位:贵州省晴隆县中营镇政府农业服务中心 作物论文:明清时期农作物论文 一、关于粮食作物的研究 国以民为本,民以食为天,粮食作物一直以来是农业经济中最基本的农作物,粮食生产自古以来也是关乎国计民生的大事。据20世纪70年代编写的《珠江三角洲农业志》第五册记载,珠江三角洲粮食作物主要有水稻和旱粮两类,其中旱作粮又包括麦类、薯类、豆类和粟类四大类作物。[1]珠江三角洲的稻谷栽培有着久远的历史,也是我国稻作起源地之一。栽培作物的起源,是由野生稻的逐渐驯化而来。著名的水稻专家丁颖于1926年在广州市东郊犀牛尾发现野生稻,以后陆续在珠江三角洲的番禺、增产、从化、三水、清远及开平等县都有发现。[2]野生稻的发现,也在某种程度上印证了珠江三角洲是我国栽培稻作起源地之一。周晴对明清以来珠江三角洲北部的的低塱区的深水稻和水生植物进行讨论,指出16-20世纪中期珠江三角洲北部的低塱区分布着面积广阔的湖沼湿地资源,这里的作物栽培及水生植物群落都具有鲜明的地域特色。[3]珠江三角洲历来都是以稻谷为主要的粮食作物,直到明中期以后,商品经济逐步有所发展,稻谷生产的发展,逐渐为其他作物代替,稻谷开始出现紧张以至供不应求的状态。除水稻外,明清时期珠江三角洲开始普遍种植番薯、玉米和木薯等旱粮作物。实际上,明清时期,美洲作物的引进改变了粮食作物的种植结构。王双怀认为,明代中后期,华南地区与海外诸国的联系密切,从海外引进的粮食作物主要有玉米、番薯和花生。[4]吴建新等讨论了明清时期番薯、玉米、花生、烟草在广东的引进和传播情况,认为明清时期,中国传统作物结构及种植制度,由于外来作物的引进及其广泛的传播,发生了显著的变化。[5]对于粮食作物的研究,学者们大多从粮食生产与贸易的角度进行讨论。谢天祯、潘燕萍对宋元明时期广东的粮食生产与贸易状况进行了分析,认为宋、元、明三代,广东曾是我国一大粮食产区,每年均有大批商品粮运往外地,接济闽、浙及东南亚地区,以广州为中心的珠江三角洲不仅是广东的主产区,也是广东米粮贸易活跃的区域之一。[6]吴建新认为,明代中叶以后广东农业商品化过程中,粮食生产并没有像经济作物一样快速增长,相反由于经济作物种植面积的大量增加,在一定程度上使得粮食作物种植面积相对减少,以至于出现了明中叶以后广东的长期缺粮问题。[7]乃至到民国时期,广东的缺粮问题依然严重。曾伟对民国广东的粮食状况进行了论述,认为民国时期广东出于缺粮状态,尤其是抗战时期广东的缺粮问题更为严重,各地出现严重的粮荒,酿成了严重的社会问题。[8]对于清代广东的缺粮问题,陈春声认为,在人口增长所带来的粮食短缺的压力下,广东人选择了种植更多的高价值的非粮食作物,使单位面积耕地可以容纳更多的劳动力并使其收益可以养活更多的人口,所需粮食则从市场上获得的方式来解决。 二、关于经济作物的研究 经济作物是明清时期珠江三角洲种植的重要农作物之一。经济作物的种类包括甘蔗、蒲葵、茶叶、花木、蔬菜和水果等。20世纪70年代编写的《珠江三角洲农业志》,其中第四本关于珠江三角洲蚕桑业发展史,第五本关于珠江三角洲主要作物和畜牧、林木历史,第六本关于珠江三角洲果木业发展概况和荔枝龙眼、柑桔、香大蕉、菠萝四大(笔者认为是“五大”)水果生产发展史,这些都涉及到了珠江三角洲经济作物种植的历史。[10]明清时期,随着商品经济的发展,珠江三角洲的经济作物种植得到了快速发展,逐步形成主要经济作物专业区。据叶显恩等人的研究,明清时期在珠江三角洲开始逐渐形成甘蔗、茶叶、蒲葵、蔬菜、花木和水果等专业种植区。例如甘蔗的种植,至明末已经形成以番禺、东莞和增城为中心的甘蔗产区。[11]刘正刚等对明清时期珠江三角洲的果树栽培进行了讨论,指出明清时期珠江三角洲地区人们对果树的认知、分类更为细化,通过接枝、驳枝等技术培育果树的新品种,在实践中注重气候、土壤、防护等对果树栽培的影响,对果品贮藏也进行了新的尝试,进一步推动了珠江三角洲地区的农业商业化发展。[12]陈伟民对宋代岭南的主要粮食作物和经济作物的生产经验进行了讨论,经济作物论述主要分副食作物、纤维作物、辛香作物、果树作物、糖料作物、花卉作物和林木作物七大类分述。[13]王双怀讨论了明代华南的棉花、蚕桑、诸麻、甘蔗、茶叶、芝麻、油菜、油桐、乌桕、荔枝、龙眼、槟榔、杉树、诸竹、诸菜、香料、染料和药材等经济作物的分布及其地域特征,认为明代中期以后,商品经济的发展对经济作物的生产具有较大刺激作用,而经济作物的增长反过来又在一定程度上推动了商品经济的发展。[14]司徒尚纪讨论了明代广东农业和手工业分布的特点,认为明代广东农业中,经济作物种植业是最发达的商业性农业,其中蚕桑、甘蔗、水果、鱼苗、蒲葵、种香、花卉、蔬菜等,已形成商品性集中产区,成为商品经济发达的珠江三角洲的农业地理特征。[15]唐森、李龙潜分析了明清时期广东经济作物的种植情况,认为由于粮食作物品类的单调,水稻所产又不足供食,广东经济作物的种植和发展,在明以前肯定受到极大的限制。明清时期广东经济作物的种植情况出现了新的趋向,诸如明清广东经济作物品类繁多,经济作物种植面积不断扩大;随着经济作物种植的推广,专业化的农作物区的出现;明清时期广东经济作物种植的目的,已不单纯地为了满足生产者本身的需求,而是作为商品生产投入流通领域去获取交换价值。[16]李华分析了明清时期广东农村经济作物的发展,认为广东农村种植经济作物有悠久的历史,但经济作物大面积生产,农产品的商品化,则是从明朝嘉靖、万历年间开始的,到了清中叶,广东有些府州县农村经济作物的发展,农产品商品化的程度,已经超过了江南五府而跃居第一位。 三、关于农业商业化的研究 明清时期珠江三角洲经济作物的大量种植和农业的商业化有着密切关系,一方面经济作物的大面积种植,可以促进农业的商品化,另外一方面,农业的商业化也带来了经济作物更大范围的种植。叶显恩对珠江三角洲的农业商业化发表了系列论文,讨论了农业商业化的兴起、增进,及其发展水平、性质,认为明代晚期,珠江三角洲的各种经济作物陆续形成各自的中心产地,商品性农业专业区域逐渐出现和扩大。[18]在农业商业化发展的基础之上,明中叶以降,珠江三角洲的农村墟市所呈现的繁荣景象。[19]蒋祖缘讨论了明代广东农业商品性生产发展的原因、状况及其影响,认为自明代嘉靖以后,白银流通更为广泛,珠江三角洲以经济作物为主的商品性生产的发展势头越来越大,专业区域开始形成。[20]姜守鹏讨论了清代前期广东商业性农业的发展,认为广东商业性农业的发展主要表现为经济作物和园艺作物及其加工业的商品化和迅速发展。[21]陈忠平比较了长江三角洲和珠江三角洲两地的商品经济发展,指出明清时期珠江三角洲与长江三角洲在农业生产上都不同程度地突破了单一的自给性粮食生产,形成了以经济作物为主要内容的商品化种植业生产,农业的商品化程度迅速提高。[22]程明讨论了清代环珠江三角洲地区农村商品经济的发展,认为环珠江三角洲地区农村经济在明末清初曾遭受重大破坏,自康熙朝起,环珠江三角洲地区的商品经济有了迅速的发展,表现为经济作物的广泛种植、商品性园艺作物的大量栽培、手工业生产部门的专业化趋势和墟市的普遍繁荣。[23]刘志伟指出,清代广东的粮食贸易,主要是由于珠江三角洲等地农村在出口贸易的刺激下,大量发展经济作物,从事日益专业户的商品生产,形成了广阔的粮食需求市场。以国内外贸易为基本内容的商品流通形成的市场刺激,是清代广东商品生产发展的直接动因。[24] 四、余论 以上学界的讨论,大多数是就某个问题的讨论,很少以珠江三角农作物种植结构变迁为专题的深入研究。实际上明清时期珠江三角洲的农作物种植结构发生了重要的变化,传统以粮食作物为主的种植结构,逐渐转为以种植经济作物为主。表面上看起来似乎仅仅是农民种植作物的种类的发生变化,其实作物种植选择的变化反映的是明代中叶以来珠江三角洲地域社会经济的发展。明代中叶以来,美洲作物的引进、澳门的开埠、海外贸易的来往频繁及市镇经济的繁荣等都对珠江三角洲农业种植的选择产生了深刻的影响。民以食为天,一般来说,农田上种植何种作物,对于农民来说,起初是为了满足基本的温饱问题,在国内外市场需求的刺激下,经济作物的种植成为珠江三角洲农民获取更高利润的最终选择。明代中期,珠江三角洲经济作物的崛起,粮食作物的逐渐萎缩,导致了缺粮问题的出现,米粮市场的国际贸易的出现。各地逐渐因地制宜,形成了各具特色的经济作物专业生产区。不同作物围绕着市场供求关系而展开争地的现象,每一种作物的种植背后必然是经济选择的结果,也是市场经济发展的结果。 作物论文:水足迹计算分析农作物论文 1材料与方法 1.1研究区概况 新疆幅员辽阔,地形非常有特色,横亘中部的天山将新疆分作天山北部、天山南部两块区域,再加上东部地区形成新疆三大区域,即:北疆、南疆和东疆。北疆包括:乌鲁木齐市、克拉玛依市、昌吉回族自治州、博尔塔拉蒙古自治州、伊犁州直属县(市)、阿勒泰地区、塔城地区、石河子市;南疆包括:巴音郭楞蒙古自治州、阿克苏地区、喀什地区、和田地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州;东疆包括吐鲁番地区、哈密地区。本文在研究农作物生产水足迹时,由于克拉玛依市、石河子市的数据缺失未包括在内,因此总计13个地(州)。新疆是灌溉农业区,小麦、玉米、棉花是主要农作物,2011年小麦、玉米、棉花的播种面积分别占全区总播种面积的21.63%、14.61%、32.87%。小麦面积中冬小麦播种面积占60%左右,春小麦占40%左右。北疆以种植春小麦为主,南疆以种植冬小麦为主,其中天山南北两侧从丘陵到山前平原多为冬春麦混种区[13]。玉米在新疆粮食作物中的地位仅次于小麦,根据播种时间的不同可分为夏玉米和春玉米。北疆和焉耆、拜城盆地主要为春播玉米区,南疆和东疆大部分地区,以夏播玉米为主。 1.2研究方法 1.2.1作物需水量 作物需水量是在理想的生长条件下作物从种植到收获所需的蒸散量,等于生长期内蓝水和绿水蒸发量之和。作物的需水量一般采用联合国粮农组织(FAO)推荐的以Penman-Monteith公式为基础的作物系数法。ET=Kc×ET0(1)式中,ET、Kc、ET0分别表示某一时期内,作物需水量、作物系数及参考作物腾发蒸腾量。其中,作物系数反映实际作物和参考作物之间需水量的差异。而参考作物腾发蒸腾量,是一种假想的参考作物冠层腾发速率,其大小只与气象因素有关,采用FAO推荐的最新修正Penman-Monteith公式进行计算[14]。作物理想生长条件下,绿水的蒸散发即降雨的蒸散发等于总作物蒸散发与有效降水的较小值。蓝水蒸散发即农田灌溉用水的蒸散发,等于总作物蒸散发减去有效降水。当有效降水超过作物蒸散发时,其值为0。绿水和蓝水的计算公式如下:ETgreen=min(ETc,P)(2)ETblue=max(0,ETc-P)(3)式中,ETgreen为绿水蒸散发量;ETblue为蓝水蒸散发量;ETc为总作物蒸散发量;P为有效降水,是总降水中能被作物利用的那一部分水分。本研究使用美国农业部土壤保护局(USDASCS)的方法来计算有效降水量。 1.2.2灰水 灰水足迹指以自然本底浓度和现有的环境水质标准为基准,将一定的污染负荷稀释至高于一定环境水质标准所需的淡水体积[15]。这一部分水由于不能被人类利用,所以形象地称之为灰水。农业生产过程中,为了获得更高的产量,通常需要施用大量的化肥和农药。而化肥并不能被作物全部吸收利用,多余的肥料及农药会渗入地下或进入地表径流造成地下水和地表水的污染。由于氮肥是造成地下水及地表水污染的主要来源,一般以淋失氮的需水量作为灰水足迹。根据相关文献[16],本研究选取氮肥施用量的10%作为淋失量。由于研究区地处干旱区,农田以灌溉为主不易形成地表径流,氮肥主要造成地下水的污染,所以本文采用中国地下水质量标准(GBT14848-93)中的Ⅲ类标准,氮的最大容许浓度为20mg·L-1,氮的自然本底浓度一般取零。具体作物生产过程的灰水足迹计算公式如下:WFgrey=(a×AR)/(Cmax-Cnat)(4)其中,WFgrey为作物灰水足迹;AR为氮肥施用量;a为氮淋失量(即进入水体的污染量占总氮肥施用量的比例);Cmax为氮肥的最大容许浓度;Cnat为污染物的自然本底浓度。 1.2.3作物生产水足迹 水足迹是指一个国家或地区,生产一定人群(个体、城市或国家)消费的产品和服务所需要的水资源数[17]。而作物生产水足迹是指作物在整个生长过程中,所利用的淡水资源和引起的污染用水总量[15]。其组成包括三个部分:来自地表或地下的灌溉用水(蓝水)、降雨(绿水)和氮肥所引起的污染水(灰水),其中,蓝水和绿水的总量即为作物整个生长期的需水量。作物生产水足迹计算公式如下:WFproc=WFgreen+WFblue+WFgrey(5)1.3数据来源计算所需的气象数据来自联合国粮农组织(FAO)ClimWat数据库中新疆地区的12个气象站点数据。作物参数包括作物系数和作物物候数据,参考FAO数据库及相关文献[18-21]。新疆2011年各地(州)主要农作物总产量、单位面积产量、耕种面积及化肥施用量数据均源于《新疆统计年鉴2012》。 2结果与分析 2.1主要农作物需水量利用 CROPWAT软件可计算得到新疆各地(州)小麦、玉米、棉花在整个生长期内的单位面积总需水量、单位面积绿水量及单位面积蓝水量。然后,乘以各地(州)主要农作物的播种面积,可得到各地(州)主要农作物总需水量、绿水量及蓝水量,再除以作物总产量,即可得到各地(州)小麦、玉米、棉花单位质量的需水量。图1为2011年北疆、南疆、东疆以及全疆主要农作物单位面积需水量对比图。由图1可知,在新疆全区范围内,农作物单位面积需水量棉花最高为8650m3·hm-2、小麦为5742m3/hm-2、玉米为5052m3/hm-2。但玉米、小麦的单位面积需水量在不同区域互有高低,在北疆和东疆玉米大于小麦,而在南疆小麦却小于玉米。产生这种差异的原因主要是作物的种植模式及气候因素。北疆及东疆地区主要种植春小麦,而南疆主要种植冬小麦,春小麦的生长周期较短导致其整个生长期内的需水量相比冬小麦少,再加上南疆气温较北疆、东疆高,造成其在生长期内的作物蒸散量较大,需水量也较大。以上因素共同导致小麦、玉米在新疆不同区域的单位面积需水量呈现空间异质性。为从不同角度对比新疆三种主要农作物的需水差异,本文计算了各农作物单位质量的需水量情况,结果见图2。由图2可知,新疆各区域单位质量农作物需水量同样是棉花最大为4.82m3·kg-1、小麦次之为0.99m3·kg-1、玉米最小为0.54m3·kg-1。新疆地区棉花单位质量的需水量是小麦的5倍、结合表1比较新疆全区各主要农作物(小麦、玉米、棉花)的蓝水比重,可知棉花的蓝水比重最高、玉米次之、小麦最小,但南疆地区的小麦蓝水比重大于玉米的蓝水比重。其原因可能是由于南疆地区主要种植冬小麦,生长周期较长,生长期内降雨量又较少,导致南疆地区的小麦蓝水比重较大。从蓝水利用总量分析,2011年新疆各地(州)主要农作物蓝水利用量最小的是乌鲁木齐市为6.15×107m3、最大是喀什地区为375.64×107m3。根据表1从更大的区域尺度上分析,主要农作物的蓝水利用总量为南疆最大、北疆次之、东疆最小,分别考察三种主要农作物的蓝水利用量,可知小麦、棉花符合以上空间分布规律。但对于玉米来说,北疆的玉米蓝水利用量却大于南疆,可能的原因是北疆的玉米种植面积较大,致使其总蓝水需水量较大。 2.2灰水足迹 利用统计年鉴中各地(州)总氮肥施用量,结合主要农作物的面积权重可得到各地(州)主要农作物氮肥施肥总量,进而通过农作物灰水足迹公式计算得到各地(州)主要农作物灰水足迹及单位面积灰水足迹值。由表2可知,2011年新疆地区主要农作物生产灰水足迹为2107.82×106m3,其中乌鲁木齐灰水足迹最小为8.37×106m3,喀什地区灰水足迹最大为484.38×106m3,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大。为便于比较新疆各地(州)的灰水足迹强度,计算单位面积灰水足迹值作为评价指标,结果见表2。从表2可以看出,伊犁州直属县(市)主要农作物的单位面积灰水足迹最小为341.23×m3·hm-2,巴音郭楞蒙古自治州的单位面积灰水足迹最大为1148.93×m3·hm-2。说明巴州单位播种面积的氮肥施用量较多,可能存在过度施肥的问题,可以利用减少氮肥施用量、提高氮肥利用率等方式来减少化肥对地下水的污染,从而减少灰水足迹。 2.3农作物生产水足迹 在计算新疆各地(州)主要农作物需水量及灰水足迹的基础上,根据公式5可计算得到各地(州)主要农作物总的生产水足迹。结果显示:2011年新疆全区主要农作物生产水足迹为2049.31×107m3,其中蓝水足迹为1651.65×107m3,绿水足迹为186.88×107m3,灰水足迹为210.78×107m3;新疆各地(州)农作物生产水足迹总量差异明显,乌鲁木齐的主要农作物生产水足迹最小为9.26×107m3,而喀什地区的主要农作物生产水足迹最大为445.86×107m3。为表征新疆地区主要农作物生产水足迹的空间分布差异,将各地(州)主要农作物总的生产水足迹除以本地区主要农作物的播种面积得到单位播种面积的生产水足迹,然后利用ArcMap制作得到新疆各地(州)主要农作物单位播种面积生产水足迹图(图3)。图3各地(州)农作物单位面积水足迹Fig.3Spatialdistributionofproductionwaterfootprintsinperunitareaofmaincrops由图3可知:乌鲁木齐、昌吉回族自治州、伊犁州直属县(市)、塔城及阿勒泰地区,主要农作物单位播种面积生产水足迹较小,值范围为5700~6700m3·hm-2;巴音郭楞蒙古自治州及吐鲁番地区,主要农作物单位播种面积生产水足迹较大,值范围为9700~12000m3·hm-2。从空间分布来看,新疆北部地区单位播种面积生产水足迹偏小、新疆西南部及东部地区单位播种面积生产水足迹为中间水平、而新疆中南部地区单位播种面积生产水足迹最大。 3讨论 通过计算新疆地区主要农作物的需水量发现,棉花的单位面积需水量、单位质量需水量及其蓝水比重均大于玉米和棉花,为最耗水的农作物。但棉花作为一种经济作物,其单位面积经济效益分别是玉米的2.5倍、小麦的3倍。另外,通过计算农作物的单位水产值(即用于作物生长的单位水量所获得的经济收益)可知,棉花为3.8元·m-3、玉米为3.0元·m-3、小麦为2.1元·m-3,棉花也稍高于玉米和小麦。因此,从经济效益角度出发,棉花种植有其独特优势,这也是自治区政府将棉花作为重点优势资源的原因。但是快速增长的棉花种植面积也导致了新疆地区农业用水量的增加,加剧了本地区的水资源压力。因此,要从可持续发展的角度出发,在保持棉花种植的经济效益基础上,还要适宜地控制棉花的种植面积,特别是控制单位面积需水量较大的南疆地区的种植规模,以减少本地区农业用水总量。农作物蓝水利用计算结果表明:南疆地区蓝水利用总量最大、北疆次之、东疆最小;蓝水比重东疆最大、南疆次之、北疆最小;主要农作物中棉花的蓝水比重最高、玉米及小麦次之,南疆地区小麦的蓝水比重大于玉米。由于东疆地区作物种植面积较少,虽然其蓝水比重较大,但总的蓝水利用量较小,南疆地区农作物的蓝水比重较大且其作物种植面积也较大,特别是种植蓝水比重高的棉花的面积较大,因此导致其蓝水利用量最大。蓝水利用量大也就是意味着农业生产所需的灌溉用水较多,可以通过调整种植结构,如在南疆地区可以适宜增加蓝水比重和单位面积需水量均较小的玉米种植面积,减少棉花、小麦的种植面积,来减少本地区农业灌溉用水量。灰水足迹表征的是农业生产过程中所引起的污染用水总量,对新疆各地(州)的灰水足迹计算表明,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大。但一个地区氮肥施用量是与农作物的播种面积呈正比关系的,所以一个地区总的灰水足迹大并不表示其化肥污染最严重。为此需要考察研究区内主要农作物的单位面积灰水足迹,结果表明,巴州、阿克苏及吐鲁番地区的单位面积灰水足迹最大,说明这些地区单位播种面积的氮肥施用量较多,可能存在过度施肥的问题。可以通过减少氮肥施用量、提高氮肥利用率等方式减少化肥对地下水的污染,进而减少灰水足迹。另外,本研究在计算灰水足迹时,借鉴国外的灰水研究,只考虑了化肥产生的污染,并未包含农药引起的水体污染,因此,灰水足迹的研究还需进一步的深入完善。农作物生产水足迹综合反映了农作物生产过程中所消耗的水资源总量。2013年1月国务院颁布了《实行最严格水资源管理制度考核办法》,其中规定新疆2015、2020、2030年的用水总量控制目标分别为515.60×108m3、515.97×108m3、526.74×108m3。计算结果表明,2011年新疆全区仅三种主要农作物的生产水足迹就高达204.93×108m3,而新疆地区目前的灌溉渠系水利用系数仅为0.468,意味着用水总量中有一半以上损失在灌溉渠系上,两者相加就已经接近新疆用水总量的控制目标,因此能否有效地控制农业用水量是新疆落实最严格水资源管理制度的关键。另外,从新疆各地(州)农作物单位面积生产水足迹空间分布来看,南疆及东疆地区特别是巴州、吐鲁番、阿克苏及喀什地区的水足迹值较大,并且除吐鲁番地区外,其它三个地区的农作物生产水足迹总量也较大,是水资源治理的主要地区。总之,通过因地制宜地调整农作物种植类型,控制高耗水作物种植面积,减少氮肥施用量及提高氮肥利用率等措施,可以有效地减少研究区农业用水量,为尽快实现国务院规定的最严格水资源管理制度指标奠定良好的基础。 4结论 本文通过计算、分析2011年新疆地区13个地(州)主要农作物(小麦、玉米及棉花)的生产水足迹得到以下结论:(1)新疆地区棉花的需水量及蓝水比重均大于小麦、玉米等粮食作物,为最耗水的农作物,限制棉花种植面积可以有效控制本地区的农业用水总量。(2)新疆各地(州)主要农作物生产水足迹组成以蓝水为主,南疆地区蓝水利用量最大,棉花的蓝水比重最高,玉米及小麦次之,南疆地区小麦的蓝水比重大于玉米。通过调整种植结构,如在南疆地区增加蓝水比重较小的玉米种植面积,减少棉花、小麦的种植面积,可以有效地减少本地区农业灌溉用水量。(3)灰水足迹表征的是农业生产过程中所引起的污染用水总量,一个地区的氮肥施用总量越大,其灰水足迹也越大,巴州、阿克苏及吐鲁番地区的单位面积灰水足迹最大,表明这些地区单位播种面积的氮肥施用量较多,存在过度施肥及化肥利用率较低的问题。(4)2011年新疆全区仅三种主要农作物的生产水足迹加上灌溉渠系所损失的水量,就已经接近国务院颁布的《实行最严格水资源管理制度考核办法》所规定的用水总量指标,因此有效地控制农业用水量对新疆落实最严格水资源管理制度有着重要的意义。其中,南疆及东疆地区特别是巴州、阿克苏、喀什地区农作物的单位面积水足迹值和总生产水足迹均较大,是落实最严格水资源管理制度的关键地区。总之,对于地处干旱区、水资源缺乏的新疆地区来说,通过因地制宜地调整农作物种植类型、控制高耗水作物种植面积、减少氮肥施用量及提高氮肥利用率等措施,可以有效地减少研究区农业用水量,为完成最严格水资源管理制度考核指标奠定良好基础。 作者:轩俊伟 单位:新疆大学资源与环境科学学院 作物论文:风沙灾害下的农作物论文 1材料与研究方法 1.1数据与预处理 (1)研究时间选择。根据阿克苏市地面气象观测站提供的总云量资料,选取无云的时间,即4月15日(农作物风沙灾害前)、4月17日(农作物风沙灾害后)和4月29日(农作物风沙灾害恢复期)作为农作物风沙灾害研究时间。为了对风沙灾害指标阈值的确定,需要选择季节相近的研究区农作物正常生长晴空图,时间分别为2010年4月22日、23日和24日。(2)MODIS数据及预处理。根据研究时间,此次共使用2009年4月15日、17日和29日,以及2010年4月22日、23日和24日的250mMODIS日地表反射率产品(MOD09GQ)影像6期,2009年逐年合成500m土地覆盖类型产品MCD12Q1影像1期。对这些遥感数据均采用MODIS重投影工具进行重采样和拼接处理,转换成tif格式[6,7]。根据土地覆盖类型产品中第一类国际地圈生物圈计划(IGBP)全球植被分类方案,选择第12类(农作物)提取阿克苏市的农作物种植区。 1.2研究方法 1.2.1风沙灾害植被指数变化情况 利用遥感监测风沙对农作物的灾害,通常是利用地表植被状况、特征等指标监测作物风沙灾害的情况。参考文献[8]中指出,NDVI探测低密度绿色植被的能力最强,是植被生长状态及植被覆盖度的最佳指示因子。因此,文中将农作物的NDVI值作为农作物风沙灾害的评估指标。(1)归一化植被指数。根据每日地表反射率数据(MOD09GQ)的近红外和红波段,通过公式(1)计算归一化植被指数。NDVI=RNIR-RREDRNIR+RRED(1)式中:NDVI为归一化植被指数;RNIR为近红外波段反射率;RRED为红波段反射率。(2)植被指数变化分析。从光谱物征与作物冠层之间的关系看,绿色植物叶面叶绿素在光照条件下发生光合作用,在可见光红光波段有很强的吸收特性,而对近红外波段具有很强的反射率、高的透射率和极低的吸收,即红光波段反射率包含了植物冠顶层叶片的丰富信息,近红外光反射率包含了整个植物冠层内叶片的大部分信息,这是植被遥感监测的物理基础[9]。农作物生长初期,叶绿素含量增多,红波段吸收和近红外反射率增强,植被指数增大。当农作物受到风沙灾害影响后,会出现农作物活性减弱、死苗等现象,红波段吸收和近红外反射率减弱,植被指数减小。因此,不同日期的数值相减是为了观测两个日期植被的变化,并用来探测由于风沙灾害造成的农作物变化。文中将相邻时期NDVI两两相减后,用公式(2)逐像元判断其是否发生变化,即:若NDVI(i,j)>a,表示正向变化;若NDVI(i,j)<a,像元负向变化[10]。NDVI(i,j)=NDVId1(i,j)-NDVID2(i,j)(2)式中:NDVId1(i,j)和NDVId2(i,j)分别是像元(i,j)在日期d1和d2的NDVI值;NDVI(i,j)是像元(i,j)在日期d1和d2的NDVI差值。由于NDVI值的变化不仅受植物生长和地物变化的影响,还会受到太阳光照强度、大气状况、卫星拍摄角度等因素影响,相邻日期的NDVI值也会存在较小的波动,所以NDVI变化阈值a的确定是一件较为困难而又关键的问题[5]。根据文献[6],选择与受灾时间同时相的遥感数据,计算研究区农作物春季正常生长NDVI变化,定义风沙灾害的阈值为公式(3):a=NDVI-σ(3)式中:NDVI、σ分别为同时期正常生长年份研究区农作物未受灾害的植被指数变化的均值和标准差。 1.2.2农作物风沙灾害的遥感监测方法 基于多时相遥感数据,农作物风沙灾害的遥感监测方法分为4个步骤:(1)选择遥感数据及预处理。根据灾害发生的时间,选择灾前、灾后和恢复期3个时相的遥感数据,以及同时期正常生长年份的遥感数据,并进行预处理。(2)计算NDVI的均值和标准差。根据受灾年份的灾前、灾后和恢复期的遥感数据,以及正常年份相同时相的遥感数据,分别计算研究区域内农作物NDVI的均值和标准差。(3)根据公式(3)确定农作物受灾阈值a。当农作物的NDVIi,j<a时,表示此像元受到风沙灾害的影响。(4)确定受灾面积。农作物风沙灾害受灾面积通过不同类别风沙灾害影响范围内像元的统计得到[11]。农作物受灾面积计算公式:Ai=A0×Pi(4)式中:Ai为第i类风沙灾情的作物受灾面积;A0为农作物面积;Pi为不同风沙灾害类别所占比例。图1阿克苏市农作物风沙灾害前后和恢复期的NDVI面积比ig.1TheNDVIarearatioofcroplandinAksucityintheperiodsofbeforeandafterthewindsanddamage,andtherecoveryperiod 2结果与分析 2.1风沙灾害前后植被指数的变化情况 从图1中可以看出,阿克苏农作物在风沙灾害前后和恢复期NDVI分布逐渐趋于扁平状。NDVI最大值分别为0.36、0.64、0.73,80%的农作物ND-VI分别在0.13、0.19、0.26以下,其中:占总作物总面积比例最大的NDVI值逐渐增大,由0.08(17.51%)、0.09(14.42%)到0.11(9.63%)。在风沙灾害前后和恢复期,NDVI面积变化最为明显的区间是NDVI<0.1和0.15<NDVI<0.4。NDVI<0.1的面积变化明显,分别为61.21%、43.24%、20.96%;0.15<NDVI<0.4的面积分别为11.93%、30.21%、39.83%。 2.2像元植被指数的变化情况 由于不同年份农作物物候的变化,文中基于2010年4月22日、23日和24日的遥感数据,对多天相邻遥感数据风沙灾害阈值取平均作为风沙灾害的阈值。利用风沙灾害阈值的确定方法,分别计算研究区农作物a23-22和a24-23,并取它们的均值a=(a23-22+a24-23)/2作为风沙灾害的阈值。因此,文中阿克苏市农作物风沙灾害阈值为-0.005,即NDVI(i,j)<-0.005的区域被划定为农作物受灾区。在风沙灾害前、后和恢复期,若农作物植被指数始终保持正向变化,无风沙危害症状,则农作物未受到风沙灾害的影响,保持正常生长;否则,为农作物异常变化,受到风沙灾害的影响。因此,根据阿克苏市农作物在风沙灾害前、后和恢复期植被指数的变化,将农作物风沙灾害划分为三类:负向-正向型、正向-负向型和负向-负向型。 2.2.1负向-正向型 这种风沙灾害类型在风沙灾害后,植被指数减小,其中:NDVI>0.15的农作物NDVI都减小0.02以上,NDVI在0.3~0.35的农作物减小最大,为0.037,NDVI在0.05~0.1的农作物减小最少,为0.013,平均减小0.022;而在风沙灾害恢复期,植被指数逐渐增大,由NDVI在0.05~0.1的农作物增长0.022到NDVI在0.30~0.35的农作物增长0.233,平均增长0.11。由此可见,负向-正向型农作物风沙灾害的NDVI越大,风沙灾害后和其恢复期变化就越大。处于生长子叶或真叶期的农作物,此时抗风沙能力较弱,重者主茎上部被风刮断,轻者叶片被风刮碎,NDVI减小。但这些农作物具有较强的恢复能力,在风沙灾害后不久就开始恢复生长,NDVI逐渐增大。 2.2.2正向-负向型 农作物受到风沙灾害后好像正常生长,NDVI增加的范围从0.03到0.189;但随着时间的推移,农作物受风沙灾害的影响也逐渐显现出来,NDVI开始减小,NDVI减小的范围从0.02到0.065。由于风力较大,已播种的农作物地膜不同程度被风刮起,根系尚未健全的农作物幼苗裸露在外,增加了NDVI值。当风沙吹打农作物幼苗后,幼苗子叶和幼茎上的伤口受到大风长时间的吹干,叶绿素降低,导致NDVI逐渐减小。 2.2.3负向-负向型 NDVI在0~0.25的农作物,特别是NDVI在0~0.05的农作物容易受到这种类型的风沙灾害影响。农作物在这种类型的风沙灾害后,NDVI在0~0.05的农作物减小0.067,恢复期NDVI减小0.045。沙尘覆盖在麦苗、棉花等大田农作物叶面上,影响叶面正常的光合作用和呼吸作用,使作物生长和发育受到抑制或损害。此外,受伤的农作物体内水分会从伤口散失,其子叶、生长点和靠近子叶的幼茎失水干枯,ND-VI不断减小。 2.3农作物受灾面积 根据使用图像的分辨率大小,利用植被指数变化的类别,分别统计风沙对农作物不同影响的面积。2009年4月16日阿克苏市农作物风沙灾害面积12697.07hm2,这与实际调查数据基本相符。阿克苏市三类风沙灾害的受灾情况是:负向-正向型农作物受灾面积4464.90hm2,占总受灾面积的35.16%;正向-负向型农作物受灾面积最大,为8006.77hm2,占总受灾面积的63.06%;负向-负向型农作物受灾面积最小,为225.39hm2,占总受灾面积的1.78%。其中:在负向-正向型风沙灾害中,NDVI在0.05~0.1之间的农作物受灾面积是1969.49hm2,占这类风沙灾害面积的44.11%;在正向-负向型风沙灾害中,NDVI在0.05~0.1之间的农作物,受灾面积是5082.05hm2,占这类风沙灾害面积的63.47%;在负向-负向型风沙灾害中,NDVI在0.1~0.15之间的农作物受灾面积是96.60hm2,占这类风沙灾害面积的42.86%。因此,在春季风沙灾害中应重点关注NDVI在0.05~0.15之间的农作物,并根据不同风沙灾害类型进行抗灾救灾工作。 3讨论 目前,对农作物的风沙灾害监测没有明确的方法,而研究农作物长势监测的常用参数是NDVI[12],因此,文中以2009年4月16日阿克苏市农作物为例,提出了基于NDVI的农作物风沙灾害阈值确定方法,并将受灾农作物分为正向-负向型、负向-正向型和负向-负向型三种类型。农作物风沙灾害遥感监测过程中,通过遥感数据处理和统计分析,得出农作物的受灾情况,方法简单,可操作性强,可以解决区域尺度上的及时监测问题。遥感监测结果显示,阿克苏市农作物风沙灾害面积与实际受灾面积的提取精度为98.24%,表明文中提出的农作物风沙灾害遥感监测方法是可行的。文中主要考虑了农作物风沙灾害快速评估的要求,然而,当农作物遭受风沙灾害后,对农作物生育进程、生物量、质量以及产量的影响等还需要进一步地分析。 4结论 (1)春季风沙灾害前后和恢复期阿克苏市农作物NDVI值变化明显,农作物NDVI最大值从0.36增大到0.73,占农作物总面积比例最大的NDVI值从0.08增大到0.11,其中:NDVI<0.1的农作物面积从61.21%大幅减小到20.96%,0.15<NDVI<0.4的农作物面积从11.93%增加到39.83%。(2)基于风沙灾害前后和恢复期农作物NDVI值的变化,将农作物风沙灾害划分为三类:正向-负向型、负向-正向型和负向-负向型。不同类型风沙灾害的农作物NDVI区间值分析显示,负向-正向型和正向-负向型农作物NDVI值越大,风沙灾害后和其恢复期变化就越大;负向-负向型农作物NDVI值越小,风沙灾害后和其恢复期变化就明显。(3)阿克苏市受灾农作物面积12697.07hm2,其中:负向-正向型农作物受灾面积为4464.90hm2,正向-负向型农作物受灾面积8006.77hm2,负向-负向型农作物受灾面积225.39hm2,预防农作物风沙灾害的重点是NDVI值为0.05~0.15的农作物。 作者:程红霞 林粤江 单位:乌鲁木齐气象卫星地面站 新疆气象培训中心 作物论文:监测系统设计下的农作物论文 1系统总体设计 通过RS-485总线将智能水位计、智能流量计、墒情传感器与信息采集板相连,构成信息采集单元。它采用低功耗Cortex-M3为控制优秀,实现数据的采集与存储。本地通过USB接口或RS-232接口与上位机通信;远程通过GPRS网络或短信方式实时发送数据到数据库服务器,并将数据存储到数据库中。监测系统网络结构图如图1所示。 2系统硬件设计 农作物生长参数监测系统硬件设计由信息采集单元、供电单元、无线传输单元组成。信息采集单元主要完成雨量数据、土壤墒情数据和地下水位数据的采集、处理与存储,同时控制无线传输单元完成数据的发送与信息指令的接收;供电单元为整个系统提供工作电压;无线传输单元完成数据包的发送与控制指令的接收。 2.1信息采集单元硬件设计 信息采集单元主要由智能传感器、STM32F103、FLASH芯片S29AL032D、SRAM芯片IS62WV25616、LCD、触发器HEF4521BT、总线驱动器74HC245PW、232转换芯片MAX3222、带隔离的485收发器ADM2483、供电单元接口电路和MC323接口电路等组成。信息采集单元结构图如图2所示。 2.2供电单元硬件设计 供电单元由单晶太阳能电池板、可编程控制的2A充电电路、12V65AH免维护铅酸蓄电池及LDO压控转换电路等组成。太阳能电池板为铅酸蓄电池充电,同时为系统提供12V的输入电源。当太阳能电池板不工作时,铅酸蓄电池为系统提供12V的外部输入电源,12V的输入电压通过LDO转换电路,实现系统工作需要的+3、+4、+2.5、+5V。其中,+3V为全局电压,保证电路板大部分电路正常工作,包括监测系统上电后的工作电压、系统睡眠状态下的工作电压、时钟工作电压等;+4V是MC323无线通信模块的工作电压;+2.5V是AD转换电路的基准源;+5V是模拟参考电压,为运算放大器和AD电路提供工作电压;同时,输入的12V电压通过稳压电路为智能传感器提供工作电压。供电单元硬件设计结构图如图3所示。 2.3无线传输单元 选用MC323模块作为无线传输单元。该模块集成了基带处理器、射频处理器、MCP存储器和电源管理芯片等功能,同时内嵌TCP/IP协议和支持800MHz的工作频段,能够提供语音传输和短消息发送。将stm32f103的UART3与该模块的串口相连,同时外接SIM卡电路,实现雨量数据、墒情数据、地下水位数据和控制指令的无线发送。无线传输单元结构图如图4所示。 3系统软件设计 3.1采集单元软件设计 采集单元软件设计包括传感器事件、定时事件和命令事件。传感器事件即通过土壤墒情传感器、智能水位计、智能水质传感器和翻斗式雨量计等采集农作物生长环境参数;定时事件指系统将采集到的数据、系统状态、蓄电池电压和设备工作温度等参数定时自记和发送;命令事件指通过上位机软件或LCD液晶屏配置系统工作状态、传感器类型等。当3个事件中的某一事件处理完毕后,判断有无其他事件发生;若有,则进入相应事件处理程序;若没有,则进行现场保护,系统进入待机状态。采集单元软件设计流程图如图5所示。 3.2监测单元软件设计 监测单元通过电话呼叫或短信方式对信息采集单元进行远程唤醒,触发其上电。采集单元上电工作后,响应监测单元命令或按彼此协商好的时间定时上电,定时等待监测单元的命令。当采集的水位、雨量等参数超过设定的阈值时,向数据库服务器发送实时水位等数据或按设定的周期定时发送最新的水位数据、设备状态数据等。系统正常工作时,监测单元各状态之间的转换流程图如图6所示。 4系统测试 采集后的数据经过解析、整编和入库后,通过浏览器可以实时访问数据,而且还能进行历史数据和设备状态的查询。通过该系统,即使在远离观测现场的异地,也能实现对雨量、土壤墒情和地下水位数据的实时采集、存储与发送,真正实现对农作物生长环境参数的远程实时监测。系统测试效果图如图7所示。 5结语 采用无线通信技术MC323作为农作物生长参数检测中的数据传输载体,设计并开发了基于Cortex-M3的农作物生长参数监测系统,实现了雨量、土壤墒情和地下水位数据的实时监测,并能够实时查看历史数据和设备状态。系统设计具有较高的稳定性、灵活性和实效性,提高了对农作物生长参数的监测能力,为有效评估和预测农作物的生长态势提供了一定的基础。 作者:黄伟力 边燕 冯青春 张志强 单位:河北工程大学信息与电气工程学院 北京农业信息技术研究中心 太原理工大学
无线电通信论文:无线电通信方法与通信技术论文 一、无线电通信技术的优缺点 1)无线电通信技术的优点主要有: 1.可用性高。 无线电通信技术的使用,除了一般普通的日常生活外,最被广泛使用的是军事和经济领域,原因就是,无线通信的设备,一般体积不大,像手机越来越轻巧、方便携带了,它的储存容量大,最小的也要8G,这就很方便对大容量信息进行收集,不必准备大量储存U盘,只有必要时才需要;之所以用于军事,还有一个特点就是隐蔽性好,如果装有重要机密信息的话,只要做好保密工作,即使落到敌人手中,也不容易被察觉找到。总体来说,它的可用性确实很高。 2.可靠性高。 至于可靠性,这就体现在它的质量上,一句话,就是质量好,遇到任何危机情况,比如暴晒雨淋,洪涝灾害,甚至碰上地震等恶劣自然环境下,它的通信信号也还是比较稳定,对信息的传递还是有一定保障的,比传统有限信号相比,可靠性大大提高了它的使用率的普及。 3.时间、地域的灵活性。 在现在通信技术发展迅速的背景下,鲜少有人能留意到交流中所跨越的距离、容量以及空间问题,无线电通信技术不仅有效避免了空间、距离与容量给正常交流所带来的困扰,实现了信息传输功能。 2)缺点主要有: 无线电通信技术最大的缺点就是数据或信息在传输过程中容易遭受干扰,有些无线电的抗干扰能力很差,这就使得文件、视频、图像等在传输中容易失真,获取信息不准确,导致决策的失误;无线电信号并不是在每一个角落都可以普及,建筑物比较多,或者乡村、大山深谷中,就没法使用无线电信号,一是地理位置不方便,而是无线电通信技术并非成熟和完美,到目前位置,任然存在很多问题。 二、关于如何创新无线电通信技术的对策 1.采取数字通信技术 将无线通信技术数字化,不仅可将射频频谱的效率提高,还可使语音、数据以及控制功能通过指定的频谱进行扩展,此外还可实现集成且快速的数据访问。将系统频谱资源的可用率提高,加强信号维持的稳定性,是有效防止在通信中通信信号受到不同因素干扰的手段。 2.推广施行宽带化信息技术 宽带化信息技术是推进光导纤维传输技术以及高通透量网络节点的关键之处,特别是最近几年,技术宽带化逐渐在世界范围内普及,无线电通信技术已呈现出宽带化发展趋势,因此推广施行宽带化信息技术对于稳定无线电通信技术的通信信号而言,具有重要意义。 3.通信技术实现个人信息化 通信技术个人信息化,无意就是将技术切成小块,每个限制了技术的份量,就想吃蛋糕一样,谁都能尝得到,谁都拥有,不至于有人独霸。个人信息化差不多就是这个意思。目的是,减少信息在多人传递过程中导致传递渠道堵塞,信息无法畅通发出,最终又导致要么信息数据发不出去,要么传播的信息有误,图像视频等压缩包损毁。通信技术的个人信息化,是全球信息化的产物,所以,这是时代的必然发展趋势。 4.开发具有潜力的网络接入样式 固定技术上的融合不同于其他的通信业务,WAP(无线应用协议)出现之后,在大幅度调动了无线数据业务的展开之余,同时也促进了许多业务信息通过信息网络进行传送。融合电信网络和计算机网络,新旧结合,开发具有潜力的网络接入样式,从而满足生活中、生产中对通信技术的不同需求。 5.过渡电路网络的交替 现在我们使用无线或有线通信的时候,每个人都会有一个IP地址,这就像你自己的身份证一样,只能个人使用,这就保证了电路网络的不拥堵,增强信号的接受能力。这种方法很好地解决了无信通信信号受干扰的困扰,对数据以及省份的保密都有了一个良好的保障。 6.推广SDR(软件无线电) SDR技术是无线通信中用以操纵与控制纯硬件电路的现代化软件。改变了设备通信功能依赖硬件发展这一格局,通过软件实现多种通信功能。相比传统的无线电系统,SDR具有多种优势。无线电通信技术中的对抗、侦察等方面深受大家的关注,然而该功能局限在军事通讯的范围中,若进一步推广到市场中,将会使无线电通信技术的保密性得到进一步的进步与发展。 三、无线电通信技术的通信方法的拓展 1.将数字化技术植入通信技术领域 为了避免信号的传输受干扰保持信号传输的稳定需要提高系统的频谱资源的利用效率从而也可以加大系统的通信容量保证图像数据的准确性最大程度上实用户信息的安全性和保密。 2.推进无线接入宽带化的发展 在世界范围内的通信领域无线宽带的接入技术已有很大的提高,信息的宽带化推动高通透量的网络和光纤传输技术的发展将这些方面的应用技术相结合就能更好地确保信息技术的传输稳定。 四、结束语 对无线通信技术的优缺点的分析,我们看到,它的优势始终是大于它的缺点,未来前景被市场非常看好,尤其是在中国这个人口庞大的市场,所以很多投资商将目光集中到这里来了,这对我国目前科技的发展,经济的带动,是机遇也是挑战。 作者:李署利 单位:黑龙江电信国脉工程股份有限公司 无线电通信论文:采矿生产中的无线电通信技术论文 一、井下无线电定位系统 (一)概述 由于井下采矿具有作业人员在井下流动性大、地面人员难以及时掌握井下人员分布和作业进展情况以及下井后就无法确切地知道他们所处位置等特点,矿井一旦发生透水、火灾等事故时地面工作人员因不能实时了解井下情况,会给抢险救灾工作带来极大的困难。特别是在突发冒顶和人员被埋的紧急情况下,由于人工描述不清或不能及时精确、自动探测被埋人员的准确位置,在低效率的管理模式下丧失宝贵生命的有效抢救时间。井下定位系统的优秀识别设备采用具有国际先进水平的SUPER-RFID技术,它能够及时、准确地将井下各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统,使管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹,以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时,救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形,迅速了解有关人员的位置情况,及时采取相应的救援措施,提高应急救援工作的效率。 (二)无线射频识别(RFID)技术 无线射频识别(RFID)技术,是一种电子标签或者无线标签,利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID已经在日常生活中得到广泛的应用,RFID的发展得益于芯片技术、无线技术、无线通信技术、数据交换与编码技术、信息化处理技术和计算机技术等关键技术的综合发展。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。成本的节约和效率的提升,促使RFID技术成为各个行业实现信息化的重要切入点。近年来,随着在物流、制造、公共信息服务等行业的广泛应用,RFID技术自身的产业化也在稳步发展之中,在行业中的应用也日益广泛和深入。同时,RFID技术开始与通信技术以及互联网技术融合,朝着构建一个实现全球物品、人员信息实时共享的物联网目标迈进,而这也正是RFID产业长远发展的动力所在。 (三)将RFID应用在矿井中的优势 随着科技的不断发展,将先进的科学技术应用到井下作业中,既能够有效地避免重大事故的发生或者将损失减小到最低,又能够提高生产效率。我国现已有多家矿山企业开始尝试RFID技术,来实现井下作业管理,这就是在RFID射频识别技术的基础上搭建的一条地面上下沟通的桥梁,使地面人员能够及时动态地了解井下人员、车辆、设备的身份、分布以及作业情况,一方面可以应用于井下安全管理,一旦有事故发生,地面人员可以准确、及时、快速地进行抢险救灾、安全救护等等;另一方面还可以改善井下的生产调度,通过动态地获取无轨运输设备的方位信息等,同时,该系统还具备人员考勤功能,亦可对进出矿场的人员及车辆进行身份识别,以保障矿场的生产安全和财产安全。 (四)井下定位系统构成及工作原理 1.系统构成 井下定位系统设备主要包括:中心站主机、数据通信服务器、人员定位系统、无线射频单元识别读卡分站以及识别卡、矿用人员管理系统软件、信息传输接口、通讯电缆、矿用隔爆兼直流稳压电源等组成。目前国内井下人员定位系统组成网络结构大部分是采用的RS485远传网络,它具有接线简单、传输距离远和可靠性高等特点。 2.工作原理 井下人员定位系统是根据现场实际情况和要实现的功能,在矿灯收发处、矿井出入口、各个巷道分叉口和作业人员可能经过的通道中安放若干个无线标识读卡分站(每一台具有不同的ID号),将它们通过网络连线与地面控制中心的计算机联网。每个井下作业人员携带的矿灯上安装一个具有唯一标示号的无线标签(标示号与标签携带人的身份、矿名、作业大队和班组在计算机数据库里唯一对应),当作业人员出入井下时只要通过或接近安装在通道内任何一个标识读卡分站,基站即会自动识别到路过人的标示号并立即上传到地面控制中心的计算机。计算机程序将无线标签的标示号(对应到个人)、无线标识读卡分站的ID号(对应井下的具体位置)、该基站返回的强度信号和确切时间等信息实时记录到数据库里,数据库管理程序可以对库里存放的信息很方便地进行查询、统计和生成报表等操作。如某个人目前所处位置的查询、某区域的人员情况统计并在基于地形图的背景上显示出来、地面人员对井下人员呼叫、井下人员向地面人员报警、利用统计和报表生成功能构成矿山考勤系统。除日常管理之外,最重要的是井下人员定位系统对现场紧急辅助救援工作具有不可替代的作用,万一井下发生事故或灾难,可在电脑上立刻查出事故地点的人员数量和事发后人员的动态分布情况,考虑现场环境等多种因素,为及时组织救援在极短的时间提供准确和科学可靠的决策依据。从而避免了传统人工方式传递信息的低效率、不准确、救援的盲目性和冒险性,为有效地组织救援赢得宝贵的生命时间,使灾难的危害降到最小提供非常重要的不可替代的决策支持。 二、井下定位系统功能 井下人员定位系统可以实现的基本功能如下: (一)通过矿区图形信息作为用户界面可以实时显示和查询井下情况。 (二)任何时间段(计算机由记录的)井下全部或某个识别读卡分站范围有多少人。 (三)每个人在井下任一时间用表格方式表示的活动轨迹。 (四)查询一个人当前的实际位置,查询一组人当前的实际位置。 (五)地面人员对井下人员呼叫或井下人员向地面人员报警,方便调度中心快速电话联系该人员和出现紧急情况时及时组织救援。 (六)井下人员在井下超过工作和升井时间自动向地面值班人员报警,便于管理者及时查明原因和组织搜救。 (七)查询相关人员在任一识别读卡分站的到/离时间和工作时间等信息,用于督促和落实重要巡查人员按时准点到位进行各项数据的测试处理,从制度和技术手段上杜绝人为因素而造成的相关事故隐患。 (八)井下人员总人数在巷道中的实时动态分布图,计算机程序管理背景是根据井下的实际现场情况制作的矿区巷道地理图,井下人员分布情况可生动形象地显示在屏幕上。 (九)数据库操作管理界面采用具有权限管理的基于局域网模式,可实现多点共享供多个用户同时在不同地点查看。 (十)自动统计算出各类人员井下的各类报表(月报、周报和日报,如果需要的话可以随时生成),如生产作业人员出入井时间表、出勤报表、加班报表、统计管理人员的巡查情况报表、请假和缺勤报表等,若有必要还可与工资报表系统提供软件接口。 (十一)参观访问人员所处位置实时监测,是否按要求到达指定区域或已进入危险地带。 (十二)一旦发生事故,能及时查出有多少人遇险,遇险人员在哪里和确定他们的身份。 (十三)抢险救援时采用手持移动搜救器,快速准确地识别遇险人员被埋人员具体地点、深度和方位,及时抢救有生还可能的人员,明显提高抢险效率和救援效果。 (十四)可实现井下设备管理包括井下车辆和其他重要移动设备的实时位置识别等。 三、井下定位系统的技术特点 (一)使用全球开放的ISM频段,无须申请和付费。 (二)多功能:实现了井下人员实时跟踪定位、辅助考勤、轨迹查询等重要安全管理功能。 (三)高容量:在井下可容纳数百个矿用型读卡器,以及大型矿业数万员工同时使用标识卡。 (四)无线标签与读卡分站之间可实现双向高速数据交换,透明/加密传送数据和信息,即应用灵活又保证了数据安全,为在人员定位网上扩展移动数据采集、地面井下双向信息交换和移动瓦斯监测系统提供了平台支持。 (五)多种技术集成:系统集成了RFID技术、无线数据传输、总线传输等。 (六)定位系统可以向目标发出呼叫信息,如一般呼叫、紧急呼叫、撤离呼叫等信息;可以呼叫一个特定目标,也可以呼叫多个目标(群呼);信息可以在第一时刻立即传达到每一个人,实现实时信息传递。紧急情况下,井下人员还可以通过便携式卡向系统发出呼救信号,从而得到其他人员的及时救助。 (七)通过系统采集井下人员的分布情况,支持事故后准确地判断人员所处位置,为实施应急救援创造有利条件。 四、井下定位系统作为辅助救援必要性 众所周知,国内矿山企业事故时有发生,如何加强安全生产和安全监督工作力度,当灾难降临后如何提高救援和搜救工作效率,这类问题涉及国家、企业和个人的切身利益,涉及建立和谐社会维护安定团结局面的大事。因此,国家各级主管部门和企业领导应该尽一切可能将这类问题解决好。井下人员定位系统对现场紧急辅助救援工作具有不可替代的作用,万一井下发生事故或灾难,可在电脑上立刻查出事故地点的人员数量和事发后人员的动态分布情况,考虑现场环境等多种因素,为及时组织救援在极短的时间提供准确和科学可靠的决策依据。从而避免了传统人工方式传递信息的低效率、不准确、救援的盲目性和冒险性,为有效地组织救援赢得宝贵的生命时间,使灾难的危害降到最小提供非常重要的不可替代的决策支持。井下人员定位系统是整个矿山行业安全生产和稳定发展的需求,它可以提高安全生产和现代化管理水平,在灾害辅助救援时发挥重要作用。尽管目前井下人员定位系统还不像瓦斯监测系统那样已成行业的强制标准,但科学技术进步是矿山行业安全生产发展的必由之路,相信在不远的将来,它的技术会不断发展而其应用会得到进一步普及。 五、结论 树立正确的安全文化对于矿山企业极为重要,矿山企业积极运用井下定位系统是体现为每一个群体对安全的态度、思维程度及采取的行为方式,其优秀价值就是坚持以人为本,实现人的价值文化,并在企业的安全管理中发挥着重要导向和规范作用。未来运营良好的矿山企业一定要把建立安全文化作为企业管理的首要任务。 作者:张雯 单位:甘肃省无线电管理委员会办公室 无线电通信论文:高频无线电通信技术论文 1民航甚高频无线电通信干扰 近年来,随着各种电子工具的出炉,无线电通信在手机、电视、广播、民航导航中都得到了广泛的应用,但通信信号与电磁干扰信号是共存的,在无线通信日益发展的同时,信号干扰也与之俱兴,尤其是在民航中,无信通信干扰的存在严重威胁了飞机飞行的安全性,甚高频作为民航飞机与机组塔台的联系媒介,如果受到无用信号的干扰就会出现联络故障,出现各种噪声或接收到的声音信号嘈杂不清,致使机组人员无法顺利和指挥站的工作人员联系,严重者将会导致空难的发生,所以,我们需要对民航中无线通讯中信号干扰做深入的了解。 2无线通信干扰的种类 2.1邻带干扰 邻带干扰是干扰信号的邻带能量与所要接收的正常信号的邻带能量同处一个频带上,导致接收机接收的邻带信号中夹杂有无用信号,造成了接收信号的不精确和噪声比的下降,邻带干扰产生的原因是民航飞机设备本身的质量问题,设备与国家规定的标准有偏颇使得信号接收出现问题。例如,如果通信系统如果需要在多频道进行信号的接收,1频道被用户1民航甚高频无线电通信干扰的探讨文/常琪在现在的民航飞行环境中存在着诸多的电磁干扰,本文中笔者对民航所受的各种干扰信号从原理方面进行了详细的介绍,甚高频无线电通信是民航飞机与塔台进行联络的重要媒介,涉及民航的安全保障问题。摘要占用,2频道被用户2占用,两个频道之间的频率差为20KHz,那么从理论上来讲,1、2两个用户是互相不干扰的,但假如其中一台仪器出现了故障,尤其是设备质量导致的故障,就会导致机器的发射频率的稳定性降低,发射的信号的频带会加宽,只是1、2两个频带产生交集。 2.2频带外干扰 频带外干扰是指信号接收机接收到了正常频带和邻带以外的信号,指示信号的接受力降低,主要是发射机的杂辐射和接收机的杂辐射响应两种干扰。发射机的杂辐射产生原理是:在甚高频的低频区域,一般都是通过晶体振荡器发出基本频率,然后再经过多次的频率放大,得到发射波最后经由无线通信设备的信号发射机发射出去,但是在信号放大过程中,放大器的非线性特征使得信号中产生了大量的谐波的分量,在频率放大后如果得不到充分地滤波就会使产生的谐波与信号一起被放大然后发送出去,使接受对应频率的接收机对信号的判断出错,这种由接收机辐射产生的干扰信号只能从发射收机一段进行解决,因此国家对各种信号发射机做了非常明确的规定,以将其在辐射值控制在合理的范围之内进而减少发射波的杂辐射,但往往会因为厂家的利欲熏心而是无线通信环境受到污染;收机的杂辐射响应一般是指,接收机不光会接收到有用信号还会接收到频率之外的信号,这种能力被称为杂辐射响应,当接收机所收到的信号刚好是本接收机中频信号,而且发射机对放大的杂辐射信号过滤不彻底,接收机就会对此信号发生响应,于是使得有用信号的受到了干扰。 2.3互调干扰 互调干扰是民航甚高频干扰信号中最为严重的一类信号,一般分为外部信号引起的互调干扰、接收机引起的互调干扰和发射机引起的互调干扰三种。互调的产生需要一定的条件,即干扰信号需要一定的幅度,干扰频率与被干扰的接收机的特定接收频率之间存在一定的间隔关系,特别的,对于接收机互调干扰而言,接收机和干扰信号需要同时处在工作状态。发射机互调干扰是指多部发射机的信号同时施加到一台发射机,由于功率放大器的非线性特征使得各路信号互调,将产生的无用信号也发射出去影响接收机的正常信号接收的信号干扰。接收机互调干扰是指多个干扰信号同时被一台接收机接收,在混频时产生了可以被接收机接受的信号,这种信号干扰能力大小主要取决于干扰信号的大小。外部引起的互调干扰是由发射机的滤波器或者外部馈线电路的稳定性降低导致的,在强射频场中发生互调而形成的干扰信号,所以这种信号干扰最容易避免。机场甚高频的频率一般在130MHz左右,商业广播在88-108MHz左右,可见两段信号的频率谱比较接近,如果两系统的距离太小形成交叉区域就会造成信号的互调,而且商业信号本身的功率就比较大,经过多个非线性的放大器放大后落在民航信号频率段内就会对民航信号产生干扰,可以通过物理间隔降低发射机的耦合、在发射极的信号发射端安装单向器或者以上两种方法相结合的办法预防民航甚高频的无线通信干扰。 2.4同频率干扰 同频率干扰是指干扰信号和有用信号具有相同的频率,但不是接收机需要的信号。在信号的接受过程中,有用信号和无用信号都会被处理,由于信号的载波不同会导致信号失真,这种信号干扰主要是由同频波的接收机的距离太小导致的,是干扰信号中相对较容易找到干扰源的一种信号干扰。 3结束语 民航安全的保障是民航工作的重点,在充满各种电磁干扰的电子时代,无信通信干扰尤其是民航甚高频受到无用信号干扰后将会带来非常严重的后果,所以我们应该首先对各种干扰信号的原理进行了解,然后在这一基础上确定相应的减少电磁干扰的方案,是信号干扰最小化,与此同时,还可以在机场周边设立通信信号的监控站,对于各种外来信号进行隔离,这样也会降低民航受到无用信号带来的安全威胁。 作者:常琪 单位:中国民用航空大连空中交通管理站 无线电通信论文:无线电通信技术论文 1无线电通信技术的特点 无线电通信技术之所以成为通信领域研究的热点方向,是因为其在通信上具有很明显的通信优势。无线电通信能够不受空间、时空的限制,通信自由,同时能够更加完善通信中图像信息、语音信息等,并且能够使信息更加高质量化,即不仅能够传递,还能够进行深入加工。在通信设备上,无线电通信技术设备具有智能化、小巧化的特点,传输数据信息容量大等这些特点就注定了无线通信技术被进行广泛深入的研究。在通信的可靠性上,无线电通信技术的可靠性主要表现在对自然灾害上的抵抗性。在水涝、泥石流等天气下,无线电通信依然能够有效进行,保证信息的有效传递。虽然,无线电通信技术有传输的可靠性,时空上的自由性等优点,但是与其他通信方式相比也存在一些不足之处,比如,无线电通信容易受到外界电磁波信号的干扰,信息容易被外界窃取。因此,对无线电通信技术的保密性研究成为各国军事信息研究的重点。在当今国际竞争日益激烈的环境下,有用信息被敌方获取对国家、企业、军事机构等造成的危害都是致命的。因此,做好无线电通信技术的保密性研究成为各界研究的热点[3]。 2无线电通信方法的创新与研究 在信息化社会竞争日益激烈的今天,如何解决无线电通信技术中出现的各种问题成为必要。解决这些复杂问题并切实满足民用通信、军事通信上的各种需求成为我国无线电通信技术发展前进的方向。因此,在对无线电通信技术进行研究的过程中,各种改革和创新是必不可少的。现阶段,我们主要可以从以下方面重点进行创新研究[4]。 2.1提高无线电通信网络的可持续性。无线电通信技术的各种设备如果没有较好的安装、配置与部署,那么无线电通信网络一旦受到外界的干扰,就容易导致整个网络系统的瘫痪。因此,在无线电通信的整个网络布局上,我们必须保证网络的设备性能,优化各种设备配置,采取各种有效措施以用来保证网络通信的可靠性。 2.2采用无线电数字通信技术。数字通信技术能在很大程度上减少外界的干扰,保证通信的质量。因此,无线电通信技术要保持系统信号的稳定、提高系统频谱的利用效率、增加系统通信上的质量,就必须采用数字通信技术,以确保提高通信质量。 2.3改进接入网络的方式。随着无线通信技术的快速发展,以及各种网络技术的融合,无线通信的发展得到了很大程度上的提高。在市场发展中,无线传统网络与新兴网络接入技术在计算机科学技术发展的支撑下,快速地推动了无线接入网络技术的发展。移动蜂窝接入,无线本地环路等接入技术的实际应用,都在很大程度上满足了人们通信上的各种需求。 2.4推动无线通信技术宽带化发展。信息技术的宽带化发展对于光纤传输技术的发展起到了至关重要的推动作用。最近几年,光纤传输技术的快速发展更是在全国各大城市取得了显著成果。在无线通信技术发展的方向上,我国无线通信正朝着无线接入宽带化的方向逐步演进,无线通信技术的宽带化成为无线电通信的重要方向。 2.5软件无线电技术的推广。在无线电通信侦察方面,软件无线电具有重要的应用。软件无线电在军事通信领域的运用,如果能够推广到大众生活市场,那么对于无线电通信技术的保密性研究也将是重大创新。 2.6个人信息化技术的推广。个人信息化通信在全球上已经有着较为完善的发展体系,在通信上,个人信息化能够有效地降低无线通信传输路线的信息量,提高无线通信的传播速度。 2.7电路交换网络的过渡。过渡电路交换网络,IP网络都将是无线通信技术的优秀。在数据的处理能力上,电路交换网络的数据处理能力将得到很大程度上的提升,这在一定程度上也解决了无线通信信号易受到干扰的难题[5]。 3结束语 文章简要回顾了无线电通信的发展历程,介绍了无线电通信的优缺点。在无线电通信技术上,传输的路线、信号稳定性、传输距离、保密性等方面的要求也越来越高。针对我国上亿人通信的要求,在无线电通信的网络规模与通信质量上都有很大的改进空间。在全球市场竞争中,我国无线电通信技术也有了巨大的发展。但是,无线电通信技术在满足用户多方位、多层次上都需要有进一步的提高。因此,我们对无线电通信技术通信方法创新的研究具有实际的意义。我们要积极快速地推进无线通信方法技术的研究,为民众生活、国家军防等提供更加安全、优质的无线通信服务。 作者:郄莹莹单位:国家广电总局 无线电通信论文:无线电通信技术创新发展论文 关键词:无线电通信;通信技术;通信方法;拓新 摘要:早在七十年代,人们开始研究无线电通信技术。无线电通信技术有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。无线电通信技术为人们的生产和生活带来的影响无疑是巨大的,但它亦有不容忽视的缺点,譬如声音、文字、数据、图像和视频等传输的质量不甚稳定,由此造成的声音失真、文字模糊、数据滞后、图像和视频失真都亟须改进之处,还有信号容易受到干扰、容易被人截获造成通信内容保密性差,尤其在军事和经济领域,再一次说明无线电通信技术通信方法的拓新势在必行。本文就无线电的优缺点进行分析,探讨其通信技术所需拓新之处,并提出建议。 一、无线电通信技术的发展历程 1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。 1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。 1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。 1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。 随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来。 随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。 信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。 无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。 二、无线电通信技术的特点 近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下: 不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。 具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。 可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。 无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。 三、无线电通信技术之通信方法的拓新 21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点: 3.1采用了数字通信技术 提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。 3.2推广通信信息技术宽带化的发展 信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用,尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。 3.3推广个人信息化技术 个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。 3.4拓新接入网络的样式 技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。 3.5过渡电路交换网络 关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是优秀关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。 3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器 Bluetooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。 3.7推广软件无线电 软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。 3.8提高无线通信网络可持续性 无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性。 四、结束语 回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。 无线电通信论文:无线电通信技术管理论文 一、无线电通信技术 无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明,下面具体介绍: (一)3G技术 3G,全称为3rdGeneration,中文含义就是指第三代数字通信。目前3G无线电通信技术标准主要有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。从技术角度来看,3G主流技术已经基本成熟,CDMA2000由于技术本身的平滑演进特性,进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响,阻碍了商用进程,但目前主体标准已经定型,具备了规模商用的基础。事实上欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。TD-SCDMA是中国自主知识产权的3G标准,该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDSCDMA标准。该标准提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。 (二)3.5GHz技术 3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术,宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。现在MMDS使用了传统的调制技术,但是未来的技术将是基于VOFDM的,接收端与反射的信号相结合,生成一个更强的信号。这种技术成本低廉,常用于远离服务中心的小型企业接入网,它有时被称为WDSL或通称为宽带无线技术。但这项技术也有其局限性,比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大,而3.5GHzMMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。 (三)WLAN(Wi-Fi)技术 无线局域网技术WLAN(Wi-Fi),其技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络,支持11Mbps的无线接入。WLAN技术将在特定的区域和范围,特别是热点区域和高速信息接入领域,发挥对移动通信网络的重要补充作用。 (四)WiMAX技术 WiMAX即全球微波接入互操作系统,WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展,而且这股热浪已经推进到亚洲。WiMAX又称为802.16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25~30英里的范围),以及对3G可能构成的威胁,使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。WiMAX相对于Wi-Fi的优势主要体现在Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方,WiMAX则能把信号传送31英里之远。Wi-Fi网络连接速度为每秒54兆,而WiMAX为每秒70兆。 二、加强无线电管理的主要措施和手段 无线电通信电技术目前得到了较广泛的应用,但由于无线电通信自身的应用和技术特征,导致必须对无线电进行有效管理,以使之规范、安全、稳定的运行。根据笔者的总结,目前加强无线电管理的主要措施和手段主要有: (一)要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感 要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感。无线电频率是宝贵的国家战略资源,应组织专门力量,针对动态情况,严加管理和合理利用。要从国家政治高度、从资源管理高度,深刻认识无线电管理工作的重要意义和内涵,强化大局意识,危机意识,健全管理机制,以适应和服务于国家发展的需要。同时加强对管理人员的培训,努力做到无线电管理的法制化、规范化、科学化。 (二)要切实抓好无线电监测网络的建设 无线电监测网络为无线电管理工作提供必要技术支持,是无线电技术管理的基础设施。加强无线电监测网络建设就是要将全国分散的无线电监测站(中心)进行优化整合,加强各监测站之间的协作关系,加强无线电监测工作,提高频率资源的有效利用,维护空中通道的畅通,使各种无线电业务相互兼容、正常工作,以维护国家频率的科学、合理、有效使用。 (三)要加强无线电管理的执法力度 无线电技术为无线电通信的开展提供了重要技术支撑,随着无线通信技术的发展和相关应用的增多,国内相关立法应当逐步完善和成熟,国家应尽快出台一部专门的无线电法律法规以适应国家经济和无线电技术发展。无线电管理部门一方面要严格按照国家的相关法律法规进行管理,做到严格、规范,另一方面要严格遵守国家的法律法规,不做与法律相违背的事,维护法律的尊严。 (四)建设一支坚强有力的无线电管理专业队伍 搞好无线电管理工作,必须有一支思想好、技术精、作风硬、执法严的管理队伍。在实际运作过程中,要采取请进来、走出去、岗位练兵等措施,支持鼓励专业技术人员参加各类培训,强化技能训练。在法律法规、无线电管理、监测与检测技术、计算机技术等方面,引导和要求管理人员,自觉跟踪无线电技术发展新动态,理论联系实际进行技术交流,使之与当前管理任务相适应。同时还要加强职业道德、政治素质、保密制度、通信纪律、通信规则、值班制度等行业中必需的修养和建设,提高其执政能力,不辱使命,高质量完成国家赋予无线电管理部门的神圣职责。 无线电通信技术作为极具有发展潜力的一门通信技术,目前得到了持续和持久的快速发展,但在快速发展的过程中,仍时常暴露出管理方面的不足,因而我们应该坚持两条腿走路,一方面,加强技术研究,另一方面,加强管理,使之实现又好又快的发展。 无线电通信论文:无线电通信技术试析论文 1无线电通信技术的发展历程 1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。 1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。 1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。 1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。 随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来[2]。 随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。 信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。 无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。 2无线电通信技术的特点 近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下: 不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。 具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。 可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。 无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。 3无线电通信技术之通信方法的拓新 21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点: 3.1采用了数字通信技术 提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。 3.2推广通信信息技术宽带化的发展 信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。 3.3推广个人信息化技术 个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。 3.4拓新接入网络的样式 技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。 3.5过渡电路交换网络 关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是优秀关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。 3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器 Bluetooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。 3.7推广软件无线电 软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。 3.8提高无线通信网络可持续性 无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。 结束语 回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。 无线电通信论文:无线电通信技术管理论文 [摘要]德国人赫兹发现了无线电波以及随后意大利人马可尼发明无线电报之后,无线电通信技术经过一个多世纪的发展,取得了惊人的成果。无线电技术在不断成熟和发展的同时,其应用领域也不断拓宽,应用价值逐步显现,因而为了推动无线电通信技术的进一步健康发展有必要对无线电通信技术及其管理工作进行研究和分析。 [关键词]无线电通信技术管理 与有线电通信技术相对应,近年来无线电通信技术得到了快速飞跃的发展,鉴于频谱资源的有限性,及社会各界对无线电频谱资源的强烈需求,使无线电技术及其管理问题日益受到人们的广泛重视。 一、无线电通信技术 无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明,下面具体介绍: (一)3G技术 3G,全称为3rdGeneration,中文含义就是指第三代数字通信。目前3G无线电通信技术标准主要有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。从技术角度来看,3G主流技术已经基本成熟,CDMA2000由于技术本身的平滑演进特性,进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响,阻碍了商用进程,但目前主体标准已经定型,具备了规模商用的基础。事实上欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。TD-SCDMA是中国自主知识产权的3G标准,该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDSCDMA标准。该标准提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。 (二)3.5GHz技术 3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术,宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。现在MMDS使用了传统的调制技术,但是未来的技术将是基于VOFDM的,接收端与反射的信号相结合,生成一个更强的信号。这种技术成本低廉,常用于远离服务中心的小型企业接入网,它有时被称为WDSL或通称为宽带无线技术。但这项技术也有其局限性,比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大,而3.5GHzMMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。 (三)WLAN(Wi-Fi)技术 无线局域网技术WLAN(Wi-Fi),其技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络,支持11Mbps的无线接入。WLAN技术将在特定的区域和范围,特别是热点区域和高速信息接入领域,发挥对移动通信网络的重要补充作用。 (四)WiMAX技术 WiMAX即全球微波接入互操作系统,WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展,而且这股热浪已经推进到亚洲。WiMAX又称为802.16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25~30英里的范围),以及对3G可能构成的威胁,使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。WiMAX相对于Wi-Fi的优势主要体现在Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方,WiMAX则能把信号传送31英里之远。Wi-Fi网络连接速度为每秒54兆,而WiMAX为每秒70兆。 二、加强无线电管理的主要措施和手段 无线电通信电技术目前得到了较广泛的应用,但由于无线电通信自身的应用和技术特征,导致必须对无线电进行有效管理,以使之规范、安全、稳定的运行。根据笔者的总结,目前加强无线电管理的主要措施和手段主要有: (一)要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感 要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感。无线电频率是宝贵的国家战略资源,应组织专门力量,针对动态情况,严加管理和合理利用。要从国家政治高度、从资源管理高度,深刻认识无线电管理工作的重要意义和内涵,强化大局意识,危机意识,健全管理机制,以适应和服务于国家发展的需要。同时加强对管理人员的培训,努力做到无线电管理的法制化、规范化、科学化。二)要切实抓好无线电监测网络的建设 无线电监测网络为无线电管理工作提供必要技术支持,是无线电技术管理的基础设施。加强无线电监测网络建设就是要将全国分散的无线电监测站(中心)进行优化整合,加强各监测站之间的协作关系,加强无线电监测工作,提高频率资源的有效利用,维护空中通道的畅通,使各种无线电业务相互兼容、正常工作,以维护国家频率的科学、合理、有效使用。 (三)要加强无线电管理的执法力度 无线电技术为无线电通信的开展提供了重要技术支撑,随着无线通信技术的发展和相关应用的增多,国内相关立法应当逐步完善和成熟,国家应尽快出台一部专门的无线电法律法规以适应国家经济和无线电技术发展。无线电管理部门一方面要严格按照国家的相关法律法规进行管理,做到严格、规范,另一方面要严格遵守国家的法律法规,不做与法律相违背的事,维护法律的尊严。 (四)建设一支坚强有力的无线电管理专业队伍 搞好无线电管理工作,必须有一支思想好、技术精、作风硬、执法严的管理队伍。在实际运作过程中,要采取请进来、走出去、岗位练兵等措施,支持鼓励专业技术人员参加各类培训,强化技能训练。在法律法规、无线电管理、监测与检测技术、计算机技术等方面,引导和要求管理人员,自觉跟踪无线电技术发展新动态,理论联系实际进行技术交流,使之与当前管理任务相适应。同时还要加强职业道德、政治素质、保密制度、通信纪律、通信规则、值班制度等行业中必需的修养和建设,提高其执政能力,不辱使命,高质量完成国家赋予无线电管理部门的神圣职责。 无线电通信技术作为极具有发展潜力的一门通信技术,目前得到了持续和持久的快速发展,但在快速发展的过程中,仍时常暴露出管理方面的不足,因而我们应该坚持两条腿走路,一方面,加强技术研究,另一方面,加强管理,使之实现又好又快的发展。 无线电通信论文:无线电通信技术的通信方法研究论文 论文关键词:无线电通信;通信技术;通信方法;拓新 论文摘要:早在七十年代,人们开始研究无线电通信技术。无线电通信技术有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。无线电通信技术为人们的生产和生活带来的影响无疑是巨大的,但它亦有不容忽视的缺点,譬如声音、文字、数据、图像和视频等传输的质量不甚稳定,由此造成的声音失真、文字模糊、数据滞后、图像和视频失真都亟须改进之处,还有信号容易受到干扰、容易被人截获造成通信内容保密性差[1],尤其在军事和经济领域,再一次说明无线电通信技术通信方法的拓新势在必行。本文就无线电的优缺点进行分析,探讨其通信技术所需拓新之处,并提出建议。 1无线电通信技术的发展历程 1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。 1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。 1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。 1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。 随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来[2]。 随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。 信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。 无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。 2无线电通信技术的特点 近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下: 不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。 具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。 可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。 无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。 3无线电通信技术之通信方法的拓新 21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点: 3.1采用了数字通信技术 提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。 3.2推广通信信息技术宽带化的发展 信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。 3.3推广个人信息化技术 个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。 3.4拓新接入网络的样式 技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。 .5过渡电路交换网络 关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是优秀关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。 3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器 Bluetooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。 3.7推广软件无线电 软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。 3.8提高无线通信网络可持续性 无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。 结束语 回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。 无线电通信论文:无线电通信技术管理论文 [摘要]德国人赫兹发现了无线电波以及随后意大利人马可尼发明无线电报之后,无线电通信技术经过一个多世纪的发展,取得了惊人的成果。无线电技术在不断成熟和发展的同时,其应用领域也不断拓宽,应用价值逐步显现,因而为了推动无线电通信技术的进一步健康发展有必要对无线电通信技术及其管理工作进行研究和分析。 [关键词]无线电通信技术管理 与有线电通信技术相对应,近年来无线电通信技术得到了快速飞跃的发展,鉴于频谱资源的有限性,及社会各界对无线电频谱资源的强烈需求,使无线电技术及其管理问题日益受到人们的广泛重视。 一、无线电通信技术 无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明,下面具体介绍: (一)3G技术 3G,全称为3rdGeneration,中文含义就是指第三代数字通信。目前3G无线电通信技术标准主要有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。从技术角度来看,3G主流技术已经基本成熟,CDMA2000由于技术本身的平滑演进特性,进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响,阻碍了商用进程,但目前主体标准已经定型,具备了规模商用的基础。事实上欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。TD-SCDMA是中国自主知识产权的3G标准,该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDSCDMA标准。该标准提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。 (二)3.5GHz技术 3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术,宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。现在MMDS使用了传统的调制技术,但是未来的技术将是基于VOFDM的,接收端与反射的信号相结合,生成一个更强的信号。这种技术成本低廉,常用于远离服务中心的小型企业接入网,它有时被称为WDSL或通称为宽带无线技术。但这项技术也有其局限性,比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大,而3.5GHzMMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。 (三)WLAN(Wi-Fi)技术 无线局域网技术WLAN(Wi-Fi),其技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络,支持11Mbps的无线接入。WLAN技术将在特定的区域和范围,特别是热点区域和高速信息接入领域,发挥对移动通信网络的重要补充作用。 (四)WiMAX技术 WiMAX即全球微波接入互操作系统,WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展,而且这股热浪已经推进到亚洲。WiMAX又称为802.16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25~30英里的范围),以及对3G可能构成的威胁,使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。WiMAX相对于Wi-Fi的优势主要体现在Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方,WiMAX则能把信号传送31英里之远。Wi-Fi网络连接速度为每秒54兆,而WiMAX为每秒70兆。 二、加强无线电管理的主要措施和手段 无线电通信电技术目前得到了较广泛的应用,但由于无线电通信自身的应用和技术特征,导致必须对无线电进行有效管理,以使之规范、安全、稳定的运行。根据笔者的总结,目前加强无线电管理的主要措施和手段主要有: (一)要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感 要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感。无线电频率是宝贵的国家战略资源,应组织专门力量,针对动态情况,严加管理和合理利用。要从国家政治高度、从资源管理高度,深刻认识无线电管理工作的重要意义和内涵,强化大局意识,危机意识,健全管理机制,以适应和服务于国家发展的需要。同时加强对管理人员的培训,努力做到无线电管理的法制化、规范化、科学化。(二)要切实抓好无线电监测网络的建设 无线电监测网络为无线电管理工作提供必要技术支持,是无线电技术管理的基础设施。加强无线电监测网络建设就是要将全国分散的无线电监测站(中心)进行优化整合,加强各监测站之间的协作关系,加强无线电监测工作,提高频率资源的有效利用,维护空中通道的畅通,使各种无线电业务相互兼容、正常工作,以维护国家频率的科学、合理、有效使用。 (三)要加强无线电管理的执法力度 无线电技术为无线电通信的开展提供了重要技术支撑,随着无线通信技术的发展和相关应用的增多,国内相关立法应当逐步完善和成熟,国家应尽快出台一部专门的无线电法律法规以适应国家经济和无线电技术发展。无线电管理部门一方面要严格按照国家的相关法律法规进行管理,做到严格、规范,另一方面要严格遵守国家的法律法规,不做与法律相违背的事,维护法律的尊严。 (四)建设一支坚强有力的无线电管理专业队伍 搞好无线电管理工作,必须有一支思想好、技术精、作风硬、执法严的管理队伍。在实际运作过程中,要采取请进来、走出去、岗位练兵等措施,支持鼓励专业技术人员参加各类培训,强化技能训练。在法律法规、无线电管理、监测与检测技术、计算机技术等方面,引导和要求管理人员,自觉跟踪无线电技术发展新动态,理论联系实际进行技术交流,使之与当前管理任务相适应。同时还要加强职业道德、政治素质、保密制度、通信纪律、通信规则、值班制度等行业中必需的修养和建设,提高其执政能力,不辱使命,高质量完成国家赋予无线电管理部门的神圣职责。 无线电通信技术作为极具有发展潜力的一门通信技术,目前得到了持续和持久的快速发展,但在快速发展的过程中,仍时常暴露出管理方面的不足,因而我们应该坚持两条腿走路,一方面,加强技术研究,另一方面,加强管理,使之实现又好又快的发展。 无线电通信论文:无线电通信技术论文 论文关键词:无线电通信;通信技术;通信方法;拓新 论文摘要:早在七十年代,人们开始研究无线电通信技术。无线电通信技术有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。无线电通信技术为人们的生产和生活带来的影响无疑是巨大的,但它亦有不容忽视的缺点,譬如声音、文字、数据、图像和视频等传输的质量不甚稳定,由此造成的声音失真、文字模糊、数据滞后、图像和视频失真都亟须改进之处,还有信号容易受到干扰、容易被人截获造成通信内容保密性差[1],尤其在军事和经济领域,再一次说明无线电通信技术通信方法的拓新势在必行。本文就无线电的优缺点进行分析,探讨其通信技术所需拓新之处,并提出建议。 1无线电通信技术的发展历程 1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。 1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。 1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。 1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。 随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来[2]。 随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。 信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。 无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。 2无线电通信技术的特点 近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下: 不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。 具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。 可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。 无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。 3无线电通信技术之通信方法的拓新 21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点: 3.1采用了数字通信技术 提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。 3.2推广通信信息技术宽带化的发展 信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。 3.3推广个人信息化技术 个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。 3.4拓新接入网络的样式 技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。3.5过渡电路交换网络 关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是优秀关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。 3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器 Bluetooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。 3.7推广软件无线电 软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。 3.8提高无线通信网络可持续性 无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。 结束语 回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。 无线电通信论文:无线电通信的管理和保障 1为高效快速地处置突发情况,建立了民航无线电安全保障应急机制 为提高处置突发情况的效率和能力,该处与固原机场建立了民航无线电安全保障应急机制,明确无线电管理部门和民航部门在保障民航无线电专用频率安全工作中的职责,建立了指挥有力、反应迅速、措施果断的应急处理机制。当危害民航无线电通信、导航安全的干扰事件发生时,该机制能够协调双方统一行动,及时有效地予以查处。案例一:某日,该处接到固原机场的干扰申诉报告,称自凌晨3时起机场的备用导航频率XXXMHz受到干扰,严重影响该频率的正常导航通信。接到申诉后,该处立即启动“固原民用航空专用无线电频率干扰应急处置方案”,利用机场小型监测站监测,未发现干扰信号,随后立即驱车赶赴机场开展排查。工作人员利用无线电监测车再次对机场外围进行了监测,仍未发现干扰信号,但干扰依然存在。随后,工作人员携带便携式监测设备进入机场的调度指挥机房,将其备用导航台的天线连接到便携式接收机上,此时频谱图中出现了XXXMHz的干扰信号,最大电平值为28dBμV,用FM方式解调出清晰的电视伴音。通过对比中国电视频道伴音频率表得知,XXXMHz为增补某频道的伴音频率,又与电视画面对比发现,该频率正是某电视频道的伴音。由此判断,该干扰信号很可能是机场内部电视信号泄漏造成的。工作人员自楼顶的卫星电视接收天线处开始,沿着天线馈线一路查找,干扰信号越来越强。最终在一楼机房的一个机柜中,工作人员找到了干扰源——一部电视信号放大器。在机场工作人员关闭该放大器后,干扰信号消失。案例二:某日,该处接到固原机场干扰申诉报告,称机场内一安检门受到不明信号干扰,持续触发警报,严重影响机场正常安检流程,请求协查。虽然未影响到民航导航通信安全,但此事涉及乘客安检的重要环节,该处依然启动应急处置方案,及时赶赴现场展开排查。通过对现场电磁环境初步监测,排除了设备自身故障和其他相邻安检设备电磁干扰因素后,技术人员初步判断干扰由安检通道北侧附近发出。经过技术人员周密细致的对比分析以及对周边设施电磁环境的反复测试,最终将干扰源锁定在机场2号安检通道北侧墙体之内。在与机场相关技术人员及施工部门沟通后,技术人员确定该干扰源为墙体内部管线出现异常所致,故障管线产生电磁波,使得安检门感应部件一直处于该电磁辐射环境之中,不断发出感应报警。通过机场工作人员检修墙体内部管线,安检门恢复正常工作。上述事例充分体现了建立这种快速、有效、长效的应急处置机制的重要性,不仅保障了民航专用频率的通信安全,维护了机场的正常运行,更重要的是捍卫了人民群众的生命财产安全。 2加强对电磁环境保护区域的监控,有效隔离干扰源和辐射源 为加强对固原机场民航安全飞行电磁环境保护区域的监控,该处定期对该区域进行保护性监测。当保护区周边有高压线、无线通信基站、广播电视发射台等电磁辐射和无线通信设施影响到保护区域电磁环境安全时,该处对电磁环境评估严格把关,从源头保障了民航无线电的安全与畅通。案例一:2012年,由于市政工程建设需要,固原市广播电视台站址需要搬迁,由此可能会对固原机场电磁环境保护区的安全造成影响。该处及时组织当地广电局、机场等单位召开搬迁论证会,就广电台站搬迁涉及的航空无线电导航安全事宜进行分析论证。与会专家对拟建台址布局的科学性、合理性及电磁兼容性进行了科学分析,对可能造成干扰的因素、降低干扰的程度,以及快速准确排除干扰的方法进行了技术论证。通过电磁环境测试以及EMC电磁兼容分析等技术论证后,再次进行协商达成共识:第一,从技术层面而言,原则上同意固原市广播电视台台站搬迁的方案;第二,台站搬迁完毕后,由无线电管理部门在试运行时间段内组织开机测试,并分别在机场和台站新址进行试运行期间的电磁环境比对测试;第三,试运行期间,一旦出现干扰民航导航等正常无线电业务的信号,广播电视台听从无线电管理部门的指挥,无条件立即停止发射,并采取有效措施排除干扰。此次会议对加强广播电视业务的无线电管理、高度重视搬迁中涉及的航空无线电导航安全、充分保护民航安全飞行电磁环境保护区域具有重要意义。案例二:2013年,由于固原市规划建设西南新区,固原市供电局需全部迁改规划内的330千伏变电站110千伏出线工程,而该输电线路距固原机场跑道南端仅6.1km,该区域正好在机场起飞爬升面内,考虑到《民航机场电磁环境保护区域划定规范与保护要求》的规定,固原市供电局来函申请该处就此进行电磁环境评估。为此,该处与固原机场对输电线路改造工程可能造成的民航电磁环境保护安全隐患进行了充分全面的论证。根据相关法律法规,从民航飞行安全和电磁环境保护安全考虑,最终在技术层面上不予认可固原市供电局的迁建方案。通过此事,该处与固原市规划部门建立了联系,商定以后在一些重要的电磁环境保护范围内,要规划、审批、建设通信设施或能产生辐射的设施时,应当先向无线电管理部门申请进行电磁环境评估。这两个案例说明,建立民航飞行安全电磁环境保护区,可将安全隐患隔离在保护区外,防患于未然的保护措施可以有效地保护民用航空的电磁环境安全。 3强化无线电台审批程序,定期检测设备,确保民航无线电台的合法性和安全性 2014年3月,固原机场无线电台执照到期。该处严格按照行政审批流程,为其重新换发了电台执照。在此过程中,技术人员结合台站数据库对每一部无线电设备都进行了检测和审验,确保电台执照上数据的准确性,并对检测合格的设备粘贴了年审标签。从无线电行政审批的环节确保了民航无线电台的合法性,使每台设备都能“有照经营”。近几年来,该处每年都会对民航无线电台进行定期检测,当检测发现有设备发射指标发生偏差时,及时要求民航部门对设备进行维护,消除干扰隐患,使设备始终处于良好的运行状态,避免不符合指标的设备“带病”工作。 4以多形式、多样化的宣传活动,提高社会公众对民航无线电安全的认识 该处重视与机场联合做好民航无线电相关宣传工作。在“2·13”世界无线电日、“5·17”世界电信和信息社会日、“9·11”《中华人民共和国无线电管理条例》颁布日,均就民航无线电导航通信、民航飞行安全、民航电磁环境保障等方面,开展形式多样的宣传活动。通过向公众散发传单、调查问卷,讲解民航无线电知识等形式,多方位、多角度地开展宣传活动,使社会公众能够直观、形象地了解民航无线电台的重要性和安全性,了解擅自设置使用无线电台对民航无线电通信安全造成的危害性,充分认识到无线电通信安全对民航飞行安全的重要性。综上所述,民航无线电台的通信安全决定了人民群众的生命安全,历来都受到国家和地方政府的高度重视,是重点防范和保护的对象。作为无线电管理工作者,笔者深感责任神圣而重大,使命任重而道远。无线电管理部门应当联合相关单位,共同建立属于民航无线电波的安全畅通的“空中绿色长廊”。 作者:杨振华 单位:宁夏区无委办固原市管理处 无线电通信论文:无线电通信频率方法研究 1国际频率需求研究方法 1.1公众移动通信该方法考虑了业务种类、无线通信系统、业务应用场景的综合影响,将不同业务种类的业务量在不同应用场景和不同无线通信系统中分别承载,具体测算可以概括为以下几步:①分别对业务种类(SCs)、业务环境(SEs)、无线电环境(REs)和无线电接入技术组(RATGs)进行定义;②参考步骤①中分类,对收集到的市场数据进行归类分析,市场数据可以由问卷调查的形式采集统计;③根据不同的业务环境以及业务种类进行分组分析,即可以得到每个业务环境下每一个业务种类的流量需求;④进行RATG间的业务量分配工作,由于每一个业务环境都被一个或多个RATG支持,由步骤②和步骤③得到的某业务环境、时间间隔、业务种类下的流量需求可以分配到不同的RATG和无线电环境中,其中需要注意电路交换和分组交换流量分别计算;⑤确定每个RATG的系统容量,对电路交换和分组交换的数据分别分析;⑥计算得出各RATG的频谱需求;⑦加入可能实现的最小频谱、必要的保护频带以及多个运营商的影响因素的考虑,对步骤⑥得到的结果进行调整;⑧将各RATG的频谱需求进行累加,最终得到总的频谱需求。该方法在业务方面包括不同种类的业务模型,需要分别按照6种场景提供输入数据。在网络技术方面,将各无线通信网络分为4组,其中2G和3G系统划分为第一组、4G系统划分为第二组;网络支持的最大传输速率和平均频谱效率通过不同的无线通信网络组体现。在业务承载方面,分为分组域承载和电路域承载,分别计算所需频谱资源量。计算得到不同的无线通信网络组在不同场景下的频谱需求后,选取其中频谱需求量最大者作为该无线通信网络组的频谱需求量。总的频谱需求量为各无线通信网络组的总和。1.2民航ITU-R于2007年了M.2120报告《新航空航天移动业务频谱需求的初步估算》,对航空移动业务的频率需求进行了估算,考虑将960MHz~1164MHz和5000MHz~5150MHz中部分频率分配给航空移动业务。航空移动业务有两种不同应用:一种是目前的VHF频段业务,要求非视距远距离、中等带宽的应用,考虑分配频段为960MHz~1164MHz;另一种是机场地面应用,包括数据传输等要求高数据速率、中等距离的应用应用的频率可以实现空间复用,考虑分配频段为5000MHz~5150MHz。对于5000MHz~5150MHz机场地面通信的频率需求,ITU在《5GHz频段机场地面应用的频谱需求》(ITU-RM.2232)[2]报告中进行了分析。通信的业务种类主要有两类,一类是塔台与飞机之间的通信,另一类是机场地面通信。第一类业务主要包括视频流、VoIP语音、RFID数据、4D天气数据、飞机除冰数据、机场位置提示信息、航空控制信息数据(AOC)、电子飞行包裹数据(EFB)、机场地图数据库(AMDB)、综合飞行器健康管理数据等;第二类业务主要包括监测数据(雷达信息)、传感器数据(视频监控等)、天气数据(气象雷达等)、空中流量控制塔台数据等。 2频率需求分析通用方法研究 总结ITU有关频率需求测算的报告可以发现,计算频率需求主要包括业务分析和技术分析两部分。本研究基于这一思路,建立一套通用的频率需求测算方法。2.1无线电频谱需求测算的总体思路业务分析不但要对无线电应用的业务类型、业务特征、业务现状进行分析,还要对业务发展作出预测。其中业务类型主要针对通信业务的内容,例如语音通话、短消息、多媒体视频传输、天气信息、导航信息,定位信息、控制指令等。业务特征则包括业务的应用场景、传输速率、用户密度、使用频段等内容。业务未来发展预测则主要针对各业务未来的发展趋势、业务量及数据流量的发展情况作出预测(见图1)。技术分析主要内容包括通信技术、通信模式、网络结构等内容的分析。目前我国公众移动通信行业已经完全采用了数字通信技术,正在从2G/3G向着4G方向演进,但是公安、广播等行业还存在着大量的模拟设备。不同通信技术的频谱效率是不同的,正确预测频率需求,需要了解行业中当前的通信技术水平,了解不同技术使用现状。同时,还要根据不同的通信模式、网络结构对通信技术进行综合分析。频率需求分析包括的业务分析和技术分析两部分并不是相互独立的。由于不同的通信技术承载着不同无线电应用的业务,不同业务的发展又决定了技术的需求和演进。因此要基于业务和技术两者分析的基础上对频率需求进行整体的判断,才能确保频率分配的准确性。2.2无线电频谱需求测算流程做好无线电频率需求的预测,离不开无线电应用的业务分析和对承载业务的无线电技术的分析。本文总结归纳出一个具有普适性的测算方法,具体流程见图2。其中包括6个主要步骤:①分析行业中无线电业务的使用特征;②研究各种业务发展现状(及发展趋势);③根据无线电技术发展因素,考虑技术组数量及各技术组的相关参数;④确定(或假设)应用的业务量在各技术组中的配比;⑤建立业务模型,计算各种场景的业务量;⑥建立业务与频率转化模型,计算频率需求。本文基于上述流程,对业务需求和技术分析进行建模,并根据国内外已有频率需求测算方法,对本课题提出的测算方法进行验证。2.3无线电频谱需求测算模型建立根据上述频率需求测算流程,我们需要建立两个模型,即业务模型和频率转化模型。业务模型主要是对无线电应用中各种业务的特点进行分析,最终得到无线电业务的业务量信息;频率转化模型则基于承载技术将得到的业务量大小转化为最终的频率需求。2.3.1业务模型业务模型是建立在信息传递的基础上的,正确地计算行业频率需求,需要分析及预测行业的业务量情况。业务量的研究离不开各种业务场景、通信质量等因素,因此,需要确定业务模型输入参数。如果将模型理想化,假设行业当前无线电应用中共有M种通信业务,其中,第i种业务的数据率为Vi、忙时单位区域使用业务i的进程数为Yi,根据数据率和进程数计算得到忙时业务量Tbusy,具体公式见公式(1)。(1)在实际计算过程中应考虑业务量与各种业务特征的关系,例如,用户密度、覆盖面积、平均进程持续时间、业务质量因子、网络容量、移动速率等诸多因素。因此,针对不同行业,需要建立业务特征与通信忙时业务量的关系,如公式(2)所示。(2)由于各行业无线电应用的业务特征不尽相同,输入参数也存在差别,因此,在使用该模型时,应根据实际场景进行细化。2.3.2频率转化模型正如前文中提到的,在行业中的无线电应用包括多种通信业务。这些业务与无线电技术的关系可能是一一对应,也可能是一种业务对应多个技术组,还有可能是多种通信业务在一个技术组中承载。因此,在建立频率转化模型时,我们以无线电技术组为主。假设技术组数量为Q,将其中的技术组排序,序号分别为1,2,…,t,…,Q。忙时业务量Tbusy在不同技术组中的配比为Pt。因此,可以将通信忙时业务量Tbusy根据不同的占比Pt,分配到不同技术组中。各技术组影响频率需求的因素不但包括技术组配比,还包括不同无线电承载技术的频谱效率Et、频率复用因子λt、频率冗余系数ηt以及其他参数x对频率的影响f(x)。因此,第t技术组频率需求SRt(未考虑信道带宽)可根据公式(3)得出。(3)由于不同的无线电技术使用的信道带宽不同,因此引入参数Bt,表示第i组的信道带宽。根据第t技术组频率需求SRt和信道带宽Bt可以得到该技术组频率需求Wt,如公式(4)所示(中括号表示取整运算)。(4)综合考虑Q个技术组的频率需求,最终可以统计得到总频谱需求W,如公式(5)所示。 3重点行业频率需求测算模型的实例验证 为了便于验证频率需求研究方法的正确性,本文在公众移动通信、航空移动通信两个行业对频率需求模型进行了验证。3.1公众移动通信频谱需求验证ITU-RM.1768中对公众移动通信频率需求的计算,主要分为参数输入、模型计算和结论输出3个部分。参数输入主要包括输入的业务共分成20×6=120种类型、每种类型下的用户密度(用户/km2)、每用户进程到达速率(进程/ s用户 )、平均服务比特率(bit/s)、平均进程持续时间(s/进程)、移动性比率。模型计算时主要分为业务量计算和网络容量计算。业务量计算是针对每种类型计算上行/下行用户密度、区域业务到达速率、进程数量等业务量关键指标。网络容量计算考虑基于不同技术组和交换域的情况,主要分CS域的RATG1和RATG2以及PS域的RATG1和RATG2的容量情况。输出结论:频率需求计算是综合不同场景下不同域的网络容量要求,结合RATG频率效率情况分别计算不同技术组的频率需求数量。频率需求总量计算是根据满足业务需求的网络频率带宽,考虑多个运营商部署多张网络的情况,对频率需求总量进行调整计算,分年度分RATG输出。根据我国移动通信技术演进及网络特点,将技术组分为两组:第1组为IMT-2000及其增强型系统,第2组为超IMT-2000系统(4G)。关于本方法和ITU-RM.1768报告中的其他输入参数,需要根据我国移动通信行业的现状及未来发展预测给出,本课题不再进行逐一叙述。本课题提出的频率需求方法可以很好地应用在公众移动通信的频率需求分析中。通过对频率需求方法的细化,明确相关模型参数,可以转化为ITU-RM.1768报告中提出的对移动通信行业频率需求测算方法。经过测算我国2015年IMT系统频率总需求为570MHz~690MHz,2020年频率总需求为1490MHz~1810MHz。3.2航空移动通信频率需求验证进行机场地面频率需求预测时,本方法可以直接转化为ITU-RM.2232报告中提到的以下步骤:①列举机场网络通信业务数据量及飞机数量(包括2020年以前和2020年以后两个阶段);②决定机场满足通信所需的业务量(传输速率);③更新基于网络分配的假设,确保降低频率需求;④更新网络通道结构(10MHz和20MHz带宽)和通道负载的假设;⑤基于上述假设,评估频率需求。在预测过程中,作出以下假设:采用WiMAX技术(IEEE802.16e);机场区域部署了相应的无线网络;信道带宽分为10MHz和20MHz两种情况;分别采用扇区天线和全向天线;5×5km2的机场面积。预测过程中,涉及的飞机数量(单位:架)如表2所示。针对5000MHz~5150MHz机场地面通信的频率情况,课题对其频率需求进行了分析及预测。假设采用WiMAX技术进行通信,技术组为1个,网络配比为100%;信道带宽可设为10MHz和20MHz两种情况;频谱效率假设为1.06bit/s/Hz;20MHz带宽使用全向天线、10MHz带宽使用3扇区定向天线。基于对本课题提出的频率需求方法的细化,考虑到5GHz频段机场地面通信的具体内容、业务量、频谱效率和WiMAX技术的相关参数,可以实现ITU-RM.2232报告中提出的对5GHz频段机场地面通信的频谱需求预测。预计在2020年最大数据率为91.4Mbit/s,频率需求为90MHz~100MHz,到2035年,最大数据率为130.3Mbit/s,频率需求为130MHz,与M.2232报告的结论一致。 4结束语 本文根据国际上多种业务无线电通信频率需求研究成果,总结提炼了一套通用的无线电通信频率需求测算方法,并进行了验证。本方法准确可靠,并具有很强的实用性。结合各行业通信业务情况、技术水平,细化相关参数,可以测算不同无线电通信的频率需求,为我国频谱测算等无线电管理工作服务。 作者:李策 刘琪 陈宇 王永斌 单位:工业和信息化部电信规划研究院 无线电通信论文:无线电通信的电磁屏蔽 一、电磁屏蔽的原理 对于干扰源的抑制,究其根本就是利用具有高磁导率的材料所具有的地磁阻特性对于低频磁场起磁分路作用,进而进行磁场的引导,使得磁场可以通过屏蔽体向前传播,从而使得屏蔽体内的磁场减弱,起到保护设备的效果。在高频的电磁场范围内,由于电磁场的辐射能力较强,极其容易发生远场的干扰。远场中的电场和磁场都不能忽略,此时就需要使用电磁屏蔽。电磁屏蔽机理是电磁波传播到不同波阻抗的表面时产生反射(边界两边介质波阻抗差值越大反射越强烈),同时电磁波在良电导体中传播时产生很大的衰减,这样可以使得电磁波中的部分能量可以被屏蔽体进行吸收,进而使得屏蔽体内的电磁能量大大的减少,起到良好的屏蔽效果。 二、无线电设备屏蔽的主要方法 1、电磁场屏蔽。所谓的电磁场屏蔽就是利用屏蔽体能够阻止电磁场在特定空间内传播的一种手段。具体的屏蔽机理主要是:(1)经过屏蔽体时没有被屏蔽体表面的吸收的电磁能量,在屏蔽体内进行传播时,可以被屏蔽材料进行衰减,也就是常说的吸收。(2)当电磁波传播到屏蔽体的表面位置时,由于金属材料与空气之间的交界面具有阻抗不连续的特性,可以对电磁入射波进行反射。对于这种反射,不需要特定的屏蔽体厚度,只要求交界面具有不连续性。(3)进入屏蔽体内部的电磁能量,会在屏蔽体内部的空间内进行多次的反射和吸收,进而对进入屏蔽体内部的电磁能量进行有效的反射和吸收。2、磁场屏蔽。所谓的磁场屏蔽就是对于低频磁场或者直流磁场进行的屏蔽,但是其屏蔽效果相对于电场屏蔽以及电磁场屏蔽较差。其作用机理主要是依靠屏蔽体材料所具有的高导磁性对低磁阻以及对磁通进行有效的分路作用,进而使得屏蔽体内部的磁场可以极大地减弱。在进行磁场的屏蔽时,被屏蔽的设备与屏蔽体之间的距离不应过小,以便更好地减少通过被屏蔽体的磁通量;在进行屏蔽体的设计时,应当注意通风孔等类似的孔道,可以增加屏蔽体的磁阻特性,造成屏蔽体的效果大大减弱;对于磁场强度高的磁场进行屏蔽时可以采用双层磁屏蔽体的结构进行屏蔽。当需要屏蔽外部的强磁场时,在选择屏蔽材料时应当注意,可以在屏蔽体的外层选择不易饱和的材料,对于屏蔽体的内部可以选用容易饱和的高导磁材料;如果想要屏蔽内部的强磁场,就需要材料的选择次序进行倒换。3、电场屏蔽。对于电场屏蔽,我们可以将电场感应看作分布在电容之间的耦合。在利用电场屏蔽技术时,屏蔽体应当靠近被屏蔽的物体,同时保证屏蔽体接地状况较好;对于屏蔽体的形状应当根据需求进行选择,全封闭式的屏蔽体屏蔽效果最好,但是在具体的工程实践过程中难以做到;但是对于屏蔽体的厚度没有要求,只需要是导体即可,同时满足强度要求就可以。4、实际的电磁屏蔽体结构材料。(1)对于磁场屏蔽通常需要的铁磁性材料,例如具有高导磁的合金或者铁,其屏蔽机理最主要的是进行能量的吸收;(2)在屏蔽体的底板以及机壳材料选择时,大多选择的是良导体,在进行电场屏蔽时,最主要的屏蔽机理是进行能量的反射;(3)在较强的磁场环境中,需要屏蔽体能够满足对电场以及磁场的综合屏蔽,这就需要结构上较好的铁磁材料,屏蔽效率直接受材料的厚度以及搭接和接地方法好坏的影响。同时减少电气结构之间的不连续性,以便更好地进行机壳以及底板的辐射泄露的控制。 三、结语 总的来说,对无线电设备进行电磁屏蔽的方法有很多,在进行具体的使用过程中应当根据使用的情况进行选择,以便获得最大的经济效益,实现电磁屏蔽的目标。 作者:刘瑜 单位:中国民用航空西北地区空中交通管理局 无线电通信论文:无线电通信技术发展 1无线电通信技术发展的当下情况 1.1蓝牙(Bluetooth)蓝牙(Bluetooth)是一种短距离通信配套设备其支持10m范围内信息传输。信息可以无线之间进行交换,包含有移动的通信设备,无线耳机和PAD,笔记本电脑,外围设备和其他相关设备。利用“蓝牙”技术,能够在短距离内的许多设备省略了多种线路接入。布局上空间的改化。采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术的蓝牙技术是支持点对点及点对多点通信的工具,工作在全球通用的2.4GHzISM(即工业,科学,医学)频段工作。以1Mbps为其数据的频率。传输方面采用时分双工传输方案实现全双工。1.2毫米波的ROF(MM-RoF系统)系统毫米波光载无线(MM-RoF系统)系统是一种无线光通信技术及毫米波技术相结合建立起来的。它具有高带宽,体积小,重量轻,成本低,损耗低,抗电磁干扰和传输质量的优越性。MM-RoF系统解决毫米波频带损耗,抗干扰能力强和弱的存在,传统的微波传输系统,同时克服了毫米波电子器件的电子“瓶颈”问题,一个非常有潜力的发展空间。多格式多业务的MM-RoF技术将是一个重要的方向代表了MM-ROF系统的未来发展。 2无线通信技术的优势和缺点 2.1无线电通信技术中的优势近年来,通信技术和无线电接入技术相结合,牢记目前的高科技,实现了低成本,高度灵活的信息传输,进一步促进了无限的力量通信技术的发展。通过这一举措带来了通信的优点是:无线电通信将不再有局限于空间和时间,可以随时随地的无线通信,语音的交流和视频和数据信息的传输得到实现。随着通信技术和近几年的发展和无线电通信设备使得世界变得越来越小,设备功能越来越完善,智能化程度越来越高,在国家军事和生活两个方面网络构建中发挥到重要作用。此外,相比于有线通信技术,无线通信技术的优势还体现在防水,防风,抗震等性能,无线电通信具有较强的抗洪灾,抗台风,抗震能力,主要因为它不会受到其他无线电信号的声源外部的电磁信号干扰,一般都能够保持顺畅的沟通。从这个角度来看,信号传输的稳定性和可靠性是无线通信技术所具备的最大优点。2.2无线电通信技术中的缺点无线电通信技术也有两面性,也有它的实际应用的一些缺点。需要明确的是,虽然可以用无线通信技术来解决传输线电缆的传输距离限制和传输距离远以及灵活的通信问题的问题,但其信号易受到干扰和影响,信息极易被截取导致技术保密性较差的重大缺点。 3无线电通信技术发展的优势 3.1通信信息技术促进宽带的发展信息技术的宽带化使得光纤传输技术以及高通透量的网络发展速度得到有效的提高,特别是在世界各地近年来,无线通信技术正朝着宽带化演进方向发展,这个方向对于无线通信信号源的稳定非常重要。3.2个人信息技术化的推广在全球个人通信中的个人信息化已是不争的趋势。个人信息可以有效地降低信息传输线路拥堵量,大大提高了通信的传播速度。3.3新颖的入网款式技术上融合固定和其他通信来实现不同的业务,无线应用协议问世后,进行无线数据业务得到了很大的提升,有利于提高信息网络向多种业务传送的发展。由于市场竞争激烈,传统电信网和计算机网的融合出现,特别是在部分固定接入网络,通过接入,移动蜂窝接入,具有以满足各种通信需要的生活和生产的发展潜力。3.4过渡电路交换网络过渡性的电路交换网络,IP网络无疑是关键技术的优秀,是最合适的选择对象,数据处理能力大大提高了电路交换网络,这是为了保持通信信号的畅通,以解信号容易受到干扰的问题总之,新技术和创新的沟通方式将有更广泛的活动舞台和光明的发展前景,所以,在无线电通信技术方面通信方法技术的运用具有相当大的潜力。这要求我们积极推进科技进步在无线,无线通信技术领域的多从出新,为全球信息通信业经济全球化作出贡献出我们的力量。 作者:刘峻滔 陈国强 单位:国防科技大学 无线电通信论文:无线电通信对煤矿开采影响 无线通信技术早期应用于社会通信行业,主要是为了满足用户之间的通信需要,保证信息传递的稳定进行。与传统的有线通信相比,无线通信技术不仅摆脱了传输电缆的约束,在通信范围上也有了很大的扩展,实现了远距离的信息传输功能。煤矿开采是我国国民经济中的主要产业,在开采阶段必须要构建综合性的通信功能,这样才能实现矿井内外的持续通信。 1煤矿开采的现状和不足 (1)煤矿开采存在安全问题。近几年来,各地关于煤矿开采的事故报道层出不穷,让群众对于煤矿开采的安全措施产生很大的质疑。众所周知,煤矿开采事故产生的主要原因包括瓦斯泄露、缺氧、明火爆炸、漏电漏水等,既造成了严重的人身伤亡,也带来了巨大的经济损失。除了人为管理的疏忽,科学技术的滞后也是造成连续不断事故产生的主要原因之一,因为很多事故正是由于矿井通讯设备的不完善,不能够在第一时间接收信息及时进行援助,导致矿工被困,缺氧而亡。对于煤矿开采这种高危作业,保持密切有效的联系是保证工程顺利和人身安全的必要措施。 (2)煤矿开采存在环境问题。煤矿作为不可再生能源,其开采和利用有一定的条件和限制,包括它的开采环境和开采深度等。不合理的开采很容易导致地表下沉,产生房屋塌陷、渗水,植被破坏荒芜等环境问题,严重影响附近居民的生活和生产,给经济和环境带来不可估量的损失。因此,依靠科学技术来判断矿产的开采可行性、确定采留比例、衡量环境破坏率是实现煤矿开采合理有效的重要保障。 (3)煤矿开采存在监督问题。煤矿开采不仅要考虑到开采的技术和方法,还要实时监控矿井的风向、瓦斯体积分数、电力设备和顶板承受能力,而现在大多数煤矿对于安全措施的监督仅仅局限于人为提醒和巡视,容易造成疏漏和不精准的判断。煤矿企业在开采资源过程中,将重点局限于煤矿资源的产量质量,并没有做好相关技术的调控运用,导致整个开采过程因缺乏监督体制而出现质量问题,破坏了原先设计的煤矿生产模式。 2无线通信技术用于煤矿开采的优势 (1)提高工作效率,降低生产成本。随着无线电通信的发展和普及,其成本也大大降低,煤矿开采中使用无线电通信也相应地节省了资金,减少投资,降低生产成本[1]。另一方面,无线通信技术的使用可以使操作简单化、方便化,通过创建标准的通信模式传递信息(如图1)。能够在最短的时间内完成工作任务,提高工作效率,获得较高的利润,真正实现低投入、高收入的经济发展目标。(2)提高运作安全,保障人身安全。煤矿开采中无线通信技术的使用其最大的优势就是提高了采矿工作的安全性;能够保证工作现场和外界密切的联系,能够在第一时间互通有无,保障工人的人身安全。 (3)提高领导效率,优化企业管理。无线通信技术的使用在一定程度上可以实现非现场操控,领导在办公室就可以通过网络掌握工作进度,了解工作状况,及时进行派遣和指挥[2]。应用无线通信技术,煤矿企业可以加强多方面的生产管理及引导,加快提高了领导层次的管理水平,真正实现管理一体化,帮助煤矿企业在生产期间创造更大的经济效益。 (4)保障作业质量,实现绿色环保。煤矿开采中应用无线通信技术可以方便管理和加强联络;应用传感器技术可以准确探测到矿井内的瓦斯体积分数;利用类似波导的物质进行探测,可以避免矿井内因金属而产生的导电和绳索冗长等带来的不便。从安全角度考虑,无线通信技术推广之后,煤矿开采作业能够处于一个相对安全稳定的生产环节。 3无线通信技术存在的不足和改进措施 (1)操作不规范,技术不纯熟。由于从事煤矿开采的工人通常都是年龄较大、文化程度较低的中年人,对于从人工作业到机械作业的转变需要一定的适应阶段和学习过程,而他们对于电脑技术的操作学习接受能力比较慢,学习不全面,也可能导致操作失误和延缓工期。因此要对工作人员进行系统、全面的电脑技术培训,保证无线电通新设备的顺畅使用。在操作过程中必须要实施有效的操作流程,从各个角度考虑通信设备的持续运行。 (2)技术发展不完善,通信技术有限制。无线通信技术的发展虽然越发成熟,覆盖面越来越广泛,但依然存在着局限性,受到通讯距离、发射功率和工控环境、天气等各种因素的影响,无线信号会受到不同程度的干扰,从而影响到煤矿开采的进度和管理。鉴于此处,一方面要求国家和政府积极支持和鼓励无线通信技术的开发和研究,促进无线通信技术的发展;另一方面,煤矿开采要依据工程的实际情况选择合适先进的通信技术和工具,尽量保证通信质量。 (3)人工无线监控相配合,实现双管齐下。实时监控对于煤矿开采具有举足轻重的作用,无线通信技术的使用可以使监控管理更方便,但是也不是万无一失,不能够面面俱到,一旦出现网络故障,监控中断很容易造成信息的滞留和错误。因此,要把人为监控和无线监控两者结合起来,添漏补缺,保证信息的及时性和有效性[3]。通过对无线通信设备运行的实时监测,可以及时发现通信设备的故障问题,创造良好的无线通信规划技术。 4煤矿开采技术的革新趋势 (1)自动操控技术。煤矿企业可以利用计算机创建自动化操控技术,如:美国煤矿开采利用计算机具备的数据采集、处理、决策、贮存、传输、通讯、管理等功能,对煤矿开采设备智能化控制[4]。一些倡导环境保护的国家煤矿生产时,利用自动操控技术配备了相应的洗煤工艺,对原始煤矿资源进行全面筛选,选择适合生产需求的控制技术。 (2)导向钻井技术。煤矿开采前期需要进行一系列的测量工作,早期传统的方法是有线测量,增加了煤矿开采区域的勘测难度。导向钻井技术中引进了无线测量的方法,同时实现了数据信息的无线传输,随钻测量及导向钻井技术是煤矿行业技术改革的代表。 (3)智能开采技术。目前,发达国家使用智能开采技术实现了井下智能生产,且利用计算机网络实现数据的自动化传输,一般传输速率达104bps,105bps和106bps[5]。智能开采的优秀技术在于分布式传感器,把传感器与微处理器组合起来,在通过传输线缆把井下数据传输给钻井上控制中心,其信息传递流程如图2所示。 (4)数据挖掘技术。数据挖掘是计算机信息自动处理中常用的技术,其能够将煤矿企业数据库资源综合调配运行,根据产量分析的情况指导现实生产。煤矿企业在生产期间创建了诸多生产模式,不仅方便了企业的油井开采作业,对油井产量分析起到了辅助作用。 5结论 总之,无线通信技术作为新世纪科学发展技术的结晶,其成本低廉、使用方便、覆盖范围广阔等优势决定了其在重工业领域发展的必然趋势。作为煤矿企业,在实际生产作业期间要控制好各个环节的生产,同时采用先进的通信技术辅助作业;要结合煤矿开采的具体情况,充分利用无线通信技术的发展优势,最终实现煤矿开采高效、经济、可持续发展的目标。
通信技术毕业论文:通信技术在企业中的革新 面对国际金融危机,面对全球蔓延的甲型H1N1流感,企业如何在实现成本控制目标的同时,继续保持业务的连续性呢?最新的通信技术正是解决之道。 在充满挑战的经济环境下,每家公司都希望节省运营成本,利用手中掌握的资源实现更多效益,这一点人尽皆知。由于IT方面的预算总是会受到详细的盘查,企业正在设法将资本支出向运营费用转移,以实现相同的业务目标。如今,跨国公司(MNCs)首席信息官(CIO)面临着更加严峻的挑战。他们需要具有成本效益的IT解决方案,且该方案须能以同一方式无缝部署于多个地点。 跨国公司正在尝试迎接这些挑战,而首席信息官同时要对现有资源的管理方式进行重新评估。这些行动最终很可能会让他们的采购策略朝着灵活多变的轻资本运作策略转变,例如采用效能计算及IT管理服务。与此同时,随着公司对有效开展业务愈加重视,有能力提高生产率和加速业务流程的通信技术有可能再次成为关注重点,诸如统一通信和视频会议等技术。 多种形式的效能计算 在这些技术解决方案中,最引人注目的或许就是效能计算。现今,将运算资源远程分配给个人和组织成为大势所趋,而采用效能计算即为这趋势的一大表现。简而言之,效能计算背后的理念在于向企业提供网络所需的IT资源,而企业只需为他们所需的资源付费。 效能计算可采取多种形式。诸如AT T这样的电信公司会通过互联网数据中心提供企业级增值及管理服务,让跨国公司能够视自身需求灵活扩大或缩减其运算、存储及网络托管能力。此类服务还包括网络管理、通信环境管理、安全管理以及应用加速。 多数企业都拥有季节性商业周期。他们对运算资源的需求会上下起伏或者无从预知。效能计算可以按需向公司提供计量的IT资源,从而为公司节省开支,避免对IT基础设施投入大量资金,并能利用现有的基础设施实现更乐观的投资回报。事实证明,这些按需服务是十分有效的,例如网上零售商筹备节日促销活动,雇主对员工福利进行年度公开登记以及游戏出版商运营在线游戏等经营活动都可以有效利用这些服务。 虚拟化技术成为催化剂 很显然,效能计算并不是一个新概念,但对于跨国公司而言,在该领域开展创新是随着存储和服务虚拟化技术的迅速发展才得以实现的。对于多数业务遍及全球的跨国公司而言,多个数据中心的建设管理工作可能是IT环境中最复杂、耗费资源最多、成本最昂贵的组成部分。虚拟化技术成为了充分利用这些资产的关键因素。此类技术可以提高现有计算及存储资源的利用率,并能让跨国公司无缝接入网络上的替代性资源,例如效能计算服务。运用虚拟化技术最终可以形成一个可用性和可扩展性更高的IT环境。 不久以后,我们将进入一个可信赖实时虚拟化时代。这个环节的虚拟化将可以帮助用户解决更多的难题。虚拟化以灵活的方式改进硬件和软件计划,为操作系统和应用软件提供底层硬件的最优配置。虚拟化能实现竞争性操作系统环境与单一的硬件芯片共存。虚拟化还能提供多种操作系统的组合方式,利用具有多核能力的最新代码能在可使用优秀范围内的虚拟机上运行或者共享使用。因此原有的代码在新的开放式环境下按部就班地稳定运行。这为系统设计者提供了非并行的能力来实现创新,无需增加额外的费用就能重新利用现有的知识产权。 这种类型的虚拟化的另一个用途是能加强服务质量。在同样的硬件设备上实现关键任务服务与非关键功能的安全隔离。在手持设备的案例中,虚拟化最大的优势在于能保障无线网络上的语音呼叫软件不会遭遇设备上的不兼容。让两部并排的虚拟机与语音呼叫软件(虚拟机管理器应该将这个软件与其他的设备软件相隔离)同时运行是最好的做法。GPOS的重新导入不会导致服务的中断或者影响语音会话的质量,即使当系统重新联机时,语音会话也不会受到干扰。 区分设备软件的想法确实非常有新意。互用性和灵活性作为产品面对的两大重要压力,随着实时虚拟化的推广也将日渐凸显。举例来说,将互联设备与手持设备相连接作为静态访问点,比如WiMax和Femto电话,不同的网络堆栈目前能托管在独立的虚拟机上,为设备提供与外界网络连通的多样化选择。 统一通信将更加普及 目前的经济环境已迫使许多企业缩减了差旅预算,因此,一些能够促进远程协作、提高员工生产效率的技术日益得到重视。因为这些技术能够帮助跨国企业更加充分地利用企业的人力资源。统一通信在建立无缝协作平台方面具有巨大潜力,因而显得尤为突出。 统一通信旨在将各种形式的通信加以整合,而通信向网络的迁移将对统一通信起到支持作用。随着基于互联网的电话及视频会议的日益普及和网络协作工具的不断发展,开发公用平台的时机已经显现。在该平台上,诸如电子邮件等基于语音、视频和文字的通信工具可以共存,从而创造独一无二的用户体验。 通过对不同的通信媒介加以整合,企业可以减少通信中断,加强员工之间的协作,从而提高生产力。此外,统一通信解决方案可以与企业资源规划(ERP)、客户关系管理(CRM)一类的业务应用进行整合,从而大大便利了员工获取业务数据(尤其是在办公室以外)。这最终将提高运营效率和客户服务质量。据调查公司Gartner称,当统一通信的环境更加普及时,与一般公司合作的通信供应商数量至少将减少50%。 在提供给跨国公司的通信工具中,诸如思科网真解决方案一类的高清视频会议技术将在缩减劳动力及差旅预算的情况下发挥更大的作用。如今,视频流媒体技术得以改进完善,高清视频显示板价格下跌,宽带连接日益普及,在这些因素的共同推动之下,生动逼真的视频会议体验已经走进了企业之中。而这一飞跃不仅能为企业缩减差旅开支、降低碳足迹,而且能够提高业务的可持续性。 除了优化虚拟会议体验之外,高清视频会议精细的画面同样为其应用于各类行业的关键领域开辟了道路。例如,一家在中国运营的服装制造商可利用高清视频会议向身处美国的客户细致入微地展现其工艺水平,也可以与身在异国的设计团队进行远程实时协作,共同完成某一产品的设计工作。在医疗领域,运用高清视频会议可让医疗专家对病人进行可视化诊断,或在手术直播期间远程提供咨询意见,从而使治疗工作更富成效。 在教育部门,视频会议系统中高精度的真人大小图像有助于实现更高效的远程教学。视频会议能让各类企业更加高效地开展工作,以上列举的只是少数几种应用。Frost Sullivan的研究数据表明,全球的视频会议系统和服务市场有可能从2007年的16.3亿美元扩大到2012年的42亿美元。 可以说,目前的经济形势让企业更加需要采取一种灵活多变、具备成本效益的信息通信模式,以便转变业务流程、提高工作效率。企业对IT管理服务和先进通信解决方案的需求与日俱增,这一事实印证了各类公司都在对这一挑战作出回应。同时,IT管理服务提供商面临的挑战是针对各类垂直产业的需求开发相应的解决方案,同时能够为不同企业量身定制解决方案,从而与其业务流程紧密结合。 在今后几年内,企业信息通信领域将取得长足的进步,IT管理服务提供商正在不懈创新,打造增值服务,从而提高应用性能、改善IT治理并创造商业价值。与此同时,我们希望IT管理服务提供商能提升价值链,通过完善的管理服务成为企业长期信赖的IT合作伙伴。 通信技术毕业论文:移动通信技术革新创未来四大利润市场 “手机顶端有个小摄像头,当你使用手机的时候,这个小摄像头会摄下前面的路况,显示在手机一角。这样,你就可以边走路边玩手机,不用抬头看路,也不用担心撞到前方的东西。”英国电信未来学家Ian Neild一上来就向记者描述了手机的这一应用。Ian Neild认为,PC时代过后将是移动通信的时代,网络的普及化、移动化、宽带化将产生众多规模很庞大的市场。他看好其中的四大利润市场。 移动信息服务 当用户到达一个陌生地方,怎么找个饭馆吃饭?现在的手机服务就能为用户解决这个问题。Ian Neild说:“用户可以通过手机随时随地获得需要的信息,比如餐厅的位置、餐后该不该付小费以及当地习惯等。” 在网上查找某一餐馆的地理位置,包括一些更详细的信息已经是我们日常惯用的做法了。“过去,我们主要是在自家的台式电脑上找寻这些信息,但现在,我们可以更方便地通过手机获取这样的信息。”Ian Neild表示。 不可否认,网络信息服务应用已经非常广泛,这从地图搜索服务、旅游网站、机票网站等如火如荼的发展就可见一斑。而移动网络更提高了这些应用的便捷性,让移动信息服务具有巨大的实用价值,成为快速成长的市场之一。 图像视频处理技术 之前,我们要上网,一般需要通过台式机那种大屏幕来浏览网页上的图片、视频内容。但随着移动网络的普及,手机、上网本、电子书等一系列移动设备不断出现在人们日常生活中。这种变化为我们带来了一个巨大的市场。“现在,显示器可能是一个小屏幕,也可能是一个大屏幕。图像要适应各种显示器。”Ian Neild表示,“这就需要图像处理技术不断改进和升级,使图片能够更好地适应不同的显示器,而不失真。” 对视频来说也是一样的。随着网络宽带化步伐的加快,视频将会越来越多地出现在我们身边。“现在有些广告商采用一些新的形式来播放广告,比如在一个视频中嵌套另一个视频。诸如此类的应用对视频技术提出了新要求。”Ian Neild说。 创新性交流平台 网络已经从一个纯粹获取信息的渠道变为信息交流互动的渠道。而随着信息的膨胀、技术的提升,网络上的交流平台也在不断地发生着变化。 “在真实的世界里,物以类聚,人以群分。网络虚拟世界亦如此。”Ian Neild说,“比如,我是一个爱好游戏的人。那么肯定有一些拥有相似兴趣的人。我们就很可能形成一种‘部落’。”这种“部落”不断涌现,对交流平台也提出了新的要求――让网民迅速找到属于自己的“部落”,并在信息潮流中更有效地交流。Twitter 就是在这一轮革新中的成功者。 “目前,Twitter是很流行的的交流平台。”如今不仅是个人,连企业都在使用它。Ian Neild透露,英国电信就在使用Twitter快速地获得消费者的反馈信息,了解人们对产品的看法。“实际上,许多国家的政府部门也用这个方式来跟他们的人民交流。”Ian Neild补充道。在他看来,Twitter必将大放异彩。而随着移动互联网的普及,谁能建立适应新需求的交流平台,谁就能获得很大的市场。 医疗信息化 如今,社会正在逐渐步入老年化。而移动设备的多样化和网络的宽带化正在给老年人的医疗带来便利。 Ian Neild向记者描述起了过去工作人员需要走近被众多线路连接着的巨大机器去工作的情景。“那时是人走近电脑,而现在是电脑或是其他的电子设备走进我们的生活中,甚至是我们的身体中,来照顾我们。”Ian Neild说。未来,这些在外部或是嵌入体内的设备必将通过无线网络,将心律等关键信息随时随地传给患者的私人医生。Ian Neild说,现在的学术界、产业界正在寻找人机接口,“而怎样对老年人提供医疗保健是一个巨大的待解决的问题,也必然将产生一个巨大的市场”。 通信技术毕业论文:视频通信技术进化呈现五大趋势 统一通信(UC)平台的多元化发展,移动互联网时代的来临,通信终端产品的变革,悄然改变着企业的通信方式。在RADVISION今年的渠道大会上,这家视频通信领域的专业厂商指出,视频通信技术也在伴随这些变化快速演进,并且呈现出五大趋势。 融入统一通信 统一通信的目标,是将企业中的各类通信平台无缝连接在一起,形成一个易用且能够相互协作的通信系统。近年来,虽然视频通信系统在企业级市场得到了广泛的应用,但在统一通信市场,大多视频通信产品却因为难以与主流的UC平台无缝整合,而一直徘徊在统一通信系统的边缘地带。在RADVISION产品总监 Vincent Chavy看来,这种状况严重阻碍了视频通信厂商真正走入统一通信领域,突破这一壁垒,视频通信领域必须要开始重视融合技术。 Wainhouse的市场调研结果显示,当前微软、IBM、Skype、Google、Cisco等厂商的UC平台占领了统一通信市场的大片江山。视频通信产品与这些主流UC平台的兼容以及以何种方式兼容,必然决定视频通信产品在统一通信领域应用的广度与深度。 当前,RADVISION的方法是应用UC视频网关解决无缝兼容问题。据Vincent Chavy介绍,UC视频网关不仅可以将客户现有的微软Lync平台和视频会议平台连接起来,还可以把MCU、通信终端、XT1000这样的设备,也加入到联系人列表中,还能查看它们的状态。以微软的UC平台为例,UC视频网关可以实现微软Rtvideo与RADVISION视频会议系统之间的相互转换,从而实现现有的视频会议系统与Lync之间的高清视频通信。而且,这类UC网关还可以应用在与多种UC平台的整合中。 此外,针对IBM Sametime这类特殊的UC平台,RADVISION采用的方法则是利用RADVISION iView与Sametime的客户端进行集成,然后采用Sametime自己的客户端进行编解码,以实现和该平台的无缝融合。 RADVISION的UC视频网关和对特殊UC平台的细化支持都在预示:UC只有沿着将企业现有通信平台进行无缝整合的路径发展,才能体现其作为新一代企业通信平台的价值。而视频通信系统要想成为UC中的优秀一员,仅仅接近UC还远远不够。未来,视频通信系统与UC系统的融合技术必将大行其道。 易用为王 “无论在笔记本电脑还是手机市场,Apple都是后来者。但是今天,很多人却都在使用iPhone、iPad等产品。我们是否想过这是为什么?当我使用苹果产品时,我发现它的操作特点和其它产品不太一样,我很容易就能适应它的操作方式,而且很快就会抛弃以前的使用习惯,甚至很难再去适应其它产品的操作方式。因为苹果一直坚持设计最好的用户界面,并通过让产品更易用的方式来传导市场。”Vincent Chavy强调,Apple的成功来源于其产品易用性,而通过追求产品的易用性来改变市场,也是今天的市场规则。所以,提升产品的易用性,也是视频通信技术发展的一个新方向。 RADVISION认为,视频通信产品的易用性将越来越重要,视频通信领域的专业厂商将会更注重界面的美观和易操作性。为了实现这一目标,RADVISION在研发方面投入了大量精力,让用户通过简单的点击便可加入会议,在会议过程中还可以轻松切换图像、PPT或是操控会议。Vincent Chavy指出,易用性对推动视频通信产品在企业级市场的普及至关重要。 进入移动时代 摩根斯坦利的报告显示,2014年基于互联网的移动用户量将超过台式机的用户量,企业通信将规模化地进入移动办公时代。作为拥有8.5亿移动用户的市场,中国企业通信需求的变化在移动互联网时代将更为惊人。人们对视频通信方案的应用习惯、应用模式,都可能因为移动生活而发生巨大改变。 在RADVISION看来,视频通信产品的应用边界正被扩大,将视频通信产品移植到移动终端设备上将成为一种趋势。当前,RADVISION已经将其对市场的这一预判转换成产品,并了首个能够支持H.239双流接收的移动终端。据了解,RADVISION还推出了第二代可应用于手机的Mobile软件,可支持多款手机操作系统实现视频、音频及数据的传输,让传统的视频通信应用也能够在iPhone、iPad上实现,还能够在Android平台上实现。 消除通信孤岛 2006年,思科等厂商就提出了统一通信的概念。直到五年之后,统一通信的理念才逐渐被国内的一些企业所接受。然而,借助UC平台整合企业内部的众多通信平台孤岛,一直是统一通信落地的最大困难。所以,Vincent Chavy认为,力求消除通信孤岛依旧是视频通信产品发展所要坚持的路径。 在他看来,企业通信主要构建在两大系统之上:一个是H.323系统,另一个是SIP系统。如何让二者实现兼容,是非常关键的一步。此外,还有一些其他的“通信孤岛”,是由不同UC平台与视频通信产品之间缺乏有效接口而造成的。例如Telepresence、Skype、微软的Lync、IBM的Sametime以及越来越受到欢迎的Apple Facetime、逐渐成长起来的Google Talk等,这些UC平台的不同接口及标准都会对视频通信技术与UC平台的无缝整合造成阻碍。RADVISION在这个领域一直是一家非常有特色的企业。它推出的 MCU产品目前可提供对众多品牌网真产品的兼容,包括Polycom、Cisco、Tandberg、LifeSize的网真系统。 事实上,评判视频通信产品兼容能力的标准也在慢慢改变。统一通信并不仅仅是对设备连接能力的考验,在设备管理层面也有相应的要求。为此,RADVISION还推出了相应的管理套件,不仅可以连接RADVISION自己的设备,还可以连接到其他的第三方产品,Polycom、Cisco、Tandberg、Sony等主流视频通信产品均可被其兼容。 提供开放平台 RADVISION提出了一种观点:视频通信产品未来依旧会持续不断地满足用户的定制化需求。Vincent Chavy 表示:“尽管目前市场上各品牌的视频厂商已经为用户提供了多种多样的行业解决方案,但我们认为客户的需求依然会被无限地细分,无论视频通信产品怎样完善,要想完全满足客户的特别需求,必须要进行一些定制化的开发。” 他提出,视频通信产品必须要具备一定程度的开放性。稳定、实用的产品,是能够融入到客户原有系统中的产品。客户将更愿意通过自身的思维方式、喜好来定制他们想要的通信产品,专业厂商需要为ISV提供更完整的开发工具,才能与用户找到契合点。 通信技术毕业论文:煤矿自动化和通信技术的功能特点与关键技术分析 摘 要:近年来,煤矿资源开发生产的安全问题愈发突显,严重影响了煤矿资源开发生产效率,而通过应用煤矿自动化和通信技术,能够有效保证并进一步提高煤矿资源开发生产的安全性与高效性。因此,文章就煤矿自动化和通信技术的功能特点与关键技术进行了分析与探讨。 关键词:煤矿;自动化;通信技术;功能特点;关键技术 我国地大物博,人口众多,含有丰富的煤矿资源,且煤矿资源在我国能源结构中占比极大,这就促使煤矿行业得以快速发展起来。同时科学技术的不断发展,自动化和信息化等先进科学技术应用到了煤矿资源开发生产过程中,大大提高了煤矿资源开发生产的安全性和高效性,对于煤矿行业的发展有着积极的推进作用。 1 煤矿自动化功能特点与关键技术 1.1 煤矿自动化功能特点 1.1.1 运行、管理自动化 利用远程技术和设备对矿区设备进行远程操作,然后利用集线器收集设备的运行状态信息,并进行记录,最后传输给终端计算机,让煤矿企业能够实时掌握矿区设备运行状态信息,这样的模式下能够让煤矿生产运行管理实现集成化、多维度的管理功能,从而提高煤矿生产运行管理的科学性。 1.1.2 运输自动化 相较于传统的运输方式,运输自动化具有自动运输、自动识别功能。从其构建方面来看,主要是采用单片机或PLC联动传输物理设备的方式,包括了检测传输设备重量,对运动时间与频次进行自动规划,这样能够有效减少人力资源投入,节约煤矿运输成本。 1.1.3 洗选自动化 煤矿资源一旦经过开采就会形成初级产品,然后还需要对初级产品进行洗选以及合理分类,最终将煤矿产品分类进行销售。而煤矿产品洗选环节的工作环境较为恶劣,这就严重影响了煤矿产品洗选工作效率。通过在煤矿产品洗选中应用自动化体系,有效改善了煤矿产品洗选的工作环境,避免了人为损伤情况的出现,极大地提高了煤矿产品洗选工作效率。 1.1.4 安全保障自动化 煤矿开采是一项危险性较高的工作,多年来煤矿开采安全事故也是屡见不鲜,影响煤矿开采安全的因素较多,通过多年调查研究表明,人为操作不当是导致煤矿开采安全事故发生的主要原因之一。所以,在煤矿安全保障体系中构建自动化体系,利用自动化检测设备与报警设备,能够帮助煤矿企业实时了解煤矿井下环境信息与人员操作行为情况,进而有效规避存在的风险,防止安全事故的发生,实现安全保障自动化[1]。 1.2 煤矿自动化的关键技术 将继电器体系与单片机及PLC控制系统进行联动,能够实现对相关设备的自动化管理。煤矿自动化构建中,其关键技术主要包括三个方面:一是管理方面。在管理过程中,自动化管理主要通过系统评价体系及可视化界面来实现。设备自动化控制主要通过主机控制分机的讯号来实现;而设备自动化运行则与自动化控制相反,主要是利用PLC现场终端收集讯号并进行初步处理,进而获取到相关数据信息,然后利用计算机进行统一管理。二是讯号方面。讯号传输主要是通过可视化管理体系来实现,是煤矿自动化实现的根本所在。在通信构建中还应注意以下两点情况:第一点,为了保证讯号传输中的清晰度和保密性,应对讯号进行增强,对设备进行加密;第二点,为了避免讯号在传输过程中受到干扰,还应使用硬件屏蔽技术。三是系统设置方面。为了实现系统自动管理,应有效整合相关设备,合理设定具体参数,同时建立并严格执行数据后台评价与报警机制,将设备的工作情况和检修情况设置为系统指标,从而推进煤矿自动化体系的构建[2]。 2 煤矿通信技术功能特点与关键技术 2.1 煤矿通信技术功能特点 2.1.1 基于设备之间的通信环节 煤矿通信体系构建中,设备之间的通信通常比较简单,只需要将操作指令利用二进制代码进行传输,就能够达到设备之间通信的目的。煤矿通信体系构建中设备之间的通信利用电讯号就能够完成,这是由于电讯号本身就具有整合讯息的功能,所以,设备之间通信体系的构建相对来说比较简单。此外,设备之间通信体系的构建中,大多是采取单一控制,基于这样的条件下,设备之间通信体系构建中的关键技术就是远程控制技术。该通信技术的功能特点就是保证线路通畅以及讯号的准确性。 2.1.2 基于人机互动或者工作人员之间的通信环节 一是工业环网的构建主要通过集成网络来完成,工业环网中的接口技术能够对煤矿整体信息传输进行有效整合。工业环网构建模式具有一次性完成建设并且能够反复利用的功能特点。 二是在煤矿通信系统构建中应用先进技术和新型材料。煤矿通信的基础设施的构建主要是通过光纤介质来完成,在构建中,应对煤矿井下光纤的使用安全给予高度重视,因为光纤容易受到恳、外力、震动等因素的影响,所以需要采取相应的外套保护措施来保护光纤井下使用的安全。 2.2 煤矿通信关键技术 2.2.1 矿井生产调度通信技术 矿井生产调度通信技术简单来说就是对煤矿井下生产过程进行通信管理的技术。矿井生产调度通信技术中涉及到的通信设备主要有调度主机、本安自动电话机、安全隔离器等。 管理人员通过利用以上设备能够实时管控煤矿井下生产运输全过程,以此确保矿井生产安全性与高效性。矿井生产调度通信技术又包括多种技术类型,例如在矿井下结合调度主机与行政交换机的通信技术类型,通过矿井生产调度工作人员对调度主机和行政交换机的综合使用管理,能够对矿井下的生产过程进行实时管控,该种技术类型多用于大型煤矿企业。除了上述通信技术类型外,还有只单独使用调度主机或是只单独使用行政交换机的通信技术类型,多用于小型煤矿企业。 2.2.2 井下光纤通信技术 井下光纤通信技术与其他通信技术相比,具有通信速度快、容量大、质量高等多种优点,还具有防爆性能、阻燃性能及防干扰性能。井下光纤通信技术在煤矿信息化体系构建中的应用,实现了多种系统的有机融合,包括通信系统、电力系统监控、人员定位系统、设备运行监控系统等,有效推进了煤矿信息化的建设[3]。 3 结束语 综上所述,在煤矿生产中应用煤矿自动化和通信技术,不仅能够为煤矿生产管理的顺利进行及作用的发挥提供重要的基础保障,还能够有效保证并提高能煤矿开发生产的质量,安全性和高效性,节省人力资源和成本,进一步提高煤矿企业的经济效益,是煤矿行业发展的必然趋势。 通信技术毕业论文:关于汽车检测控制系统网络通信技术 摘 要:随着我国科学技术的不断发展,更多的行业和领域都开始加入到信息时代的潮流之下,汽车检测控制系统也开始逐渐应用更加有技术性的科学成果,为其网络通信质量的提高做出贡献。文章将会对汽车检测控制系统的结构进行分析,同时根据我国目前汽车检测系统的网络通讯技术做出合理展望,把信息化技术中的串行模式、通信方式以及共享文件平台等部分在汽车检测控制系统中的应用情况一一评述,为汽车检测控制系统网络通信技术的可靠性进行保障。 关键词:汽车检测控制系统;网络通信激技术;优势 汽车检测控制系统中使用的技术有网络技术、通信技术、机械技术以及电子技术等方面,是将多领域和学科内的项目进行综合后产生的一种汽车先进技术,该检测控制系统可以使汽车行驶阶段中的安全性得到有效的保障,还能让汽车企业的故障维修成本有所降低。目前有一部分汽车厂家开始引入国外的先进检测技术为汽车的质量进行网络通信技术层面上的在线故障诊断,该创新技术为我国汽车质量做出了基本的保障。汽车企业通过使用具有网络通信功能的汽车检测控制系统,可以对汽车行驶过程中出现的任何情况进行基本的控制和检测,包括汽车动力、速度、负荷以及安全性能等方面都能得到良好的保障效果,而且很多发达国家都使用的高端汽车检测控制系统应用技术。我国的汽车行业的发展前倾也很广阔,而且目前已经有汽车厂家开始对应用网络通信技术的汽车检测系统进行研究和开发,为未来我国汽车制造行业的发展奠定良好的基础。 1 汽车检测控制系统网络通信技术的概念及优势 汽车控制系统是通过使用不同层次的传感器,对汽车系统中的各个部件进行全方位的检测和监控,检测的项目有零件在工作时的状态是否正常、零件是否会出现一定的使用风险、零件的磨损和寿命是否受到影响等等。汽车检测控制系统的检测区域会利用有线的探测系统以及无线的感应器对汽车零部件的状态和运转情况进行判定,同时汽车检测控制系统中的故障处理器会收到检测系统发出的信号,然后根据问题出现的原因进行汽车状态的鉴定,随后发出对应的维护和处理指令,实现汽车风险检测故障处理一体化的过程。汽车检测控制系统的优势在于可以实现问题的及时发现及时处理,网络通讯过程中的信号传播非常快,也就是仪表之间数据的分享和通讯都能做到及时和有效,对于汽车厂家开展汽车检测控制效率的提高有一定的促进作用。 2 汽车检测控制系统网络通信技术的发展和价值 随着我国综合国力的不断提升,经济市场和科学技术也开始为社会的变化做出应有的贡献,汽车行业在目前人们物质较为丰富的时代有了十分显著的发展空间,汽车行业也抓住了信息时代给予的机遇,不论是国际上还是国内的普及和发展都有了不俗的成绩,人们也开始将原本只是将汽车作为代步工具的理念,转化为享受汽车功能全面以及质量完善带来的优质生活。因此针对目前的社会上拥有汽的情况来看,汽车的电子档案制作是一件规模上以及数量上都很难快速完成的工作,而且不同厂家的车辆使用部件也会有所不同,也会形成一种汽车检测困难的状况,而以网络通信技术为基础的汽车检测控制系统可以让汽车的定期测试和检查的效率有所提高,也可以说使用高新技术的汽车检测系统能够在检测汽车性能中发挥巨大的推动作用。 我国购买汽车的人数十分庞大,每一个汽车性能检测周期来临都需要将汽车检测的相关数据进行记录和更新,但是目前传统概念上的汽车检测系统很难适应急剧变化的汽车市场,因此延续过去的汽车检测技术很容易对汽车行业的发展产生负面影响,甚至可能会让汽车质量和安全性得不到有效的保障。现阶段,市面上较为常见的汽车检测控制系统都会将信息化计算机技术应用到其中,很多国际上的汽车检测站点也开始着手构建高度信息化平台对汽车相关的控制问题进行有效的处理。使用网络通信技术对汽车检测控制系统进行优化,可以让汽车性能检测的过程变得简单和高效,而且网络中的大量信息资源可以为汽车检测系统提供更加有利的参考项目,因此从检测方式上来说也更加科学和合理,不同高新技术的加入能够让汽车性能检测的过程得到有效的创新和改革,让汽车厂家在开发和研制具有先进功能的车辆方面更加具有优势,进而让我国汽车行业的发展获得更加明显的稳定性和可持续性。 3 汽车检测控制系统网络通信技术中结构的分析 基于网络通信技术的汽车检测控制系统在结构上可以分为两个主要方面,分别为监控控制管理层面和直接控制管理层面,其中监控控制管理层面主要包括了主控服务器以及远程服务器两个部分,主控服务器的主要作用是对检测主控设备以及检测数据进行基本的管理工作,使用监控控制管理层面就可以对检测工位上的机器进行有效的控制,还能对检测中和待检测的车辆做出调度指令,让每一个检测工位中接收到的数据得到妥善的保存和处理,同时也会使用传感器,让工位中检测设备的状态得到有效的保障。而远程服务器的主要管理方面是汽车放置区域的管理工作,远程监控系统可以使用对应的服务器让车辆登记车主的信息以及汽车状态的数据为检测系统掌握,从而为车辆报检环节提供信息依据。汽车在报检的阶段,车辆状态数据越全面越能得到更好的评价。 远程监控系统还能使用网络服务器,让汽车管理所相关的部门对车辆的信息与车主的信息全面掌握,而且还能为其他部门和个人提供便捷的查询服务,从多个方面保障了车辆的安全。直接控制管理层面是由报检设备以及南北检测两线为基础,其中报检设备的使用方式主要以人工为主,还可以使用IC卡或者条形码的方式来获取对应车辆的具体信息。在相关人员通过该方式对车辆的状态进行查询时,报检设备会自动地向主控系统提出车辆需要报检的请求,之后主控系统会根据检测工位上设备的工作状态对待检测车辆进行合理的调度工作,让汽车可以得到有效的检测和位置,检测工位的设备会根据汽车的状态,对汽车实行各种模拟量的测试、频率量以及开关量的检测等,在检测结束之后还需要对控制数据设备发送对应的汽车检测数据。 4 汽车检测控制系统网络通信技术的应用分析 4.1 年审汽车 汽车检测站是应用汽车检测控制系统网络通信技术的主要部门,检测站可以根据其职能归属分为安全环保检测站、综合性能检测站以及维修检测站三个类型,而且这三个类型分别有不同的部门来实施监管,安全环保监测站的负责部门是公安部门,综合性能检测站的负责部门是交通部门,维修检测站的负责部门是汽车的维修企业来指定的。汽车检测站内都会有汽车检测线,大吨位的汽车使用大检测线,普通机动车使用小检测线,摩托车也有专用的检测线。检测线可以根据设备自动化的程度分为手动、半自动和全自动系统的检测线,其中手动检测线的检测设备之间有着很强的独立性;半自动检测线的检测设备则是由计算机进行控制的,会将其产生的检测数据分门别类的采集、处理和打印出来;全自动检测线是根据半自动检测线增加操作过程的控制和指示演化而来,汽车检测部门会根据辆的具体情况,选择恰当的检测线开展汽车年审检测工作。汽车检测站中的检测线数量可能是一条或者是多条,而且还需要装备停车场、气泵站、维修车间、清洗站以及办公区和生活区域等部分。安全检测站的组成部分是由若干条安全环保检测线构成的,综合检测站则是由安全环保检测线以及综合检测线构成,维修检测站是由一条或者数条的综合检测线组成的。不管哪种类型的检测线,其上面的工位都不是唯一的,布置的形式多为通道直线式,而且都是多台设备在同一个工位上对汽车的性能进行测试,网络通信技术可以将测试的数据和结果进行综合性质的评估,确定汽车年审资质的优劣。 4.2 环保工况法 在汽车检验部门使用环保工况法的时候,需要将对应的装置安放在汽车的底盘测功设备上,用测功设备施加给汽车的载荷量,使汽车能够按照一定的速度工况开始运行,该过程是模拟汽车在正常行驶过程中的车辆情况。我国常见的环保工况法包括瞬态工况法和稳态加载工况法,其中瞬态工况法需要测试尾气中的污染气体,而且还要和流量计一同完成车辆的环保检测工作,稳态加载工况法则是检测汽车在消耗汽油时行驶过程尾气中污染气体的排放情况,若是检测数据中的一氧化碳、一氧化氮以及其他其他的排放浓度都在标准范围内,那么可以认为该车辆的尾气项目的检测结果合格,稳态加载工况法还包括ASM2540和AMS5024的测试。就整体汽车检测情况而言,稳态加载工况法使用的范围比瞬态工况法要大很多。以稳态加载法中的ASM5025检测方式举例,检测人员需要将预热后的待见车辆加速到每小时二十五公里的速度,测功机以每秒1.475米的加速度进行功率的输出,用设定功率的百分之五十对汽车开始加载,工况计时器也开始计时。检测车辆首先以每小时二十五公里的速度持续五秒,若是地盘检测设备的惯量值在三秒之后出现不可控的误差,那么工况计时器就需要重新计时,若是该情况再次出现,那么就需要停止该车辆的检测工作。一般情况下,系统都是根据分析仪响应时间的最长数据来当做预置参数,这时候系统开始采集检测数据,持续运行十秒之后也就是ASM5025快速检查工况的时刻,检查之后再运行九十秒就是ASM5025的汽车工况。 4.3 转向轮横向侧滑量检验 汽车前轮定位的参数可以对车辆的操纵性和稳定性形成直接的影响,若是该数据出了问题,车辆就会产生转向沉重、操纵困难等增加驾驶员行驶难度的问题,转向轮横向侧滑量检验可以有效预防车辆发生前轮横向滑移的情况,因此也被国家列为了车辆检验过程中的重点项目之一。转向轮横向侧滑量的检验试验台分为两种,一种是测量车轮在转向发生侧滑时其侧滑量的滑板式试验台,另一种是测量车辆发生侧滑时车轮侧向力的滚筒式试验台,这两种都属于动态性质的试验台。以双板式的侧滑试验台为例,装置是由框架、滑板、杠杆、滚轮、回位、导向、锁止、传感器以及信号通信装置组成,并且能够将汽车前轮的检测数据传递给下达命令的指示装置,其中电信号传导数据的电测试测量装置能够将滑板产生的位移量转化为传感器使用的电信号,导线会将电信号进行远程传输的流程,让技术人员能够实现该环节数据的检测和处理。其中数据指示装置分为指针式和数字式两种,一般情况下指针式的表盘量程为每格一千米,但是和数字式进行比较之后,更多的检测部门都选择了数字式的指示装置,然后使用单片机作为汽车检测数据的采集程序承载设备,利用网络通信技术实现汽车检测结果的分析、判断、打印、储存等功能。为了保障汽车转向轮横向侧滑量检验数据的准确性,必须确保检测设备可以正常的进行检测工作,首先需要在没有通电的情况下让指示盘上的指针在零刻度线的位置,接通电源晃动滑板之后,再次对指针的位置进行确认,若是指示盘指针离开了零刻度线,就需要技术人员重新校准,将产生的示数进行清零。另外还需要对侧滑装置位于的场地进行清理和规范,将场地内的无机油、污泥、石头等杂物清理干净,导线位置上老化和接触不良的地方也要随时更换,避免由于检测部门的问题影响到汽车性能的检测结果。 4.4 检测状态监控 技术人员在进行汽车检测控制系统网络通信技术的处理过程中,可以使用通信协议程序对检测工位上的设备以及主控制服务器等部分进行有效的状态监控,从而判断出目前检测系统中的设备运行是否符合相关标准。通信协议是TCP/IP协议的一部分,可以在不访问检测系统传输层的背景之下对设备的信息进行应答和请求,该流程实现的基础在于目前网络情况的控制报文协议,其中通信协议的功能可以通过服务器的内核来实现,若是检测工位设备和主控制服务器之间的网络通信情况正常,那么就代表着有一部分设备处于网络状况不好或者是死机的状态下,汽车检测控制系统会在故障出现的时候发出警报,通知相关技术人员前往现场进行网络恢复的处理工作。较为常见的检测工位设备报警装置是将定时器直接装在检测主控制服务器中,若是绿灯亮起,则说明该阶段下网络连接数据正常,若是红灯亮起,那么技术人员应及时关闭程序,同时对整个系统进行检查和维护。 5 结束语 综上所述,文中对于汽车检测控制系统网络通信技术的领域进行了分析和研究,将基于网络通信技术的汽车检测控制系统使用通信方式、共享形式、状态监控以及数据传输的方式加以论述,将检测控制系统内的两大层面,监控控制管理层以及直接控制管理层面开展了探究。对于加强汽车检测控制系统的信息化研究以及数据传送的完善和实效性都有明显的推动效果,为我国网络数据技术覆盖范围的增加做出了基本的铺垫。目前我国在汽车检测控制系统网络通信技术的方面还没有比较创新的实质成果,因此为了促进我国汽车行业的稳定发展,相关技术人员应当对开发网络技术在汽车检测系统中的延伸加大投入资本和力度,为我国汽车行业的市场经济发展以及人们交通出行安全做出可靠的保障。 通信技术毕业论文:煤矿自动化和通信技术的功能特点与关键技术探讨 摘 要:我国现代阶段应用的最主要的资源就是煤矿资源,煤矿资源为我国的经济发展、进步及城市文明建设提供了先决条件及资源基础。随着我国现代化信息技术的不断发展与进行,煤矿自动化技术及通信技术也不断发展及进步,在一定程度上提高了煤矿在生产运营过程中的高效性及安全性。为了针对煤矿自动化和通信技术的功能特点及关键技术进行探讨。笔者针对煤矿自动化和通信技术的发展进行了分析。 关键词:煤矿自动化;通信技术;功能特点;关键技术 1 煤矿自动化的功能特点及关键技术 1.1 功能特点 煤矿自动化是指煤矿在生产及管理过程中对各项工作实现自动化的管理行为,主要包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化及监控进程自动化、管理行为自动化等,煤矿自动化能将煤矿生产工作组成一个自动运行的平台,实现快速生产及安全生产的目标,为煤矿企业发展及进步带来很大程度上的促进作用。 1.2 关键技术 (1)机械生产的自动运行及管理:煤矿机械设备通过传感器及计算机技术对机械设备进行着智能的管理及监控,将这种计算机先进技术应用在煤矿生产过程中能有效提升煤矿设备运行的自动化进程。在煤矿机械设备生产及管理中主要采用采煤机、工作面自动运输机等设备进行操作,采煤机自动化主要通过计算机对采煤机的电机和液压系统进行监管及控制,实现了采煤机在运行生产及管理中的自动化;运输机是通过计算机结合运输机的方式实现运输机的智能管理及有效控制,使得运输机能够承受较大强度、容量及重量的工作内容,且能保证具有长期的使用寿命。(2)运输系统的自动运行:煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对相关运输设备进行自动化监控的行为,采用计算机先进技术将皮带及主电机运行中的各项数据采用传感器采集及汇集到自动控制系统上的方式,通过上位程度对胶带运输设备采用一定的保护措施及控制手段,对相关设备在运行过程中出现的故障问题进行预防及处理,保障矿产资源在运输途中实现高安全性的目的,提高煤矿运输的质量及数量[2]。(3)洗选系统的自动化运行:洗选系统主要是控制去除矸石的洗选设备,对设备运行中的各项参数进行监控,保护有效的联锁,将洗选系统进行高效安全的保护及控制。自动控制系统进行水泵、皮带、分级筛选及破碎机等能大量减少人员洗选的投入,减少噪音及粉尘对环境的污染及对人体的上海,消除因个别设备故障导致洗选系统崩溃现象,避免出现几点生产事故发生,提高了安全生产的效率。 2 煤矿通信技术的功能特点及关键技术 2.1 通信技术的功能特点 煤矿通信技术是指将现代化的通信设备及技术应用在煤矿生产及管理过程中去,形成一个特定的煤矿通信技术系统,其可以根据煤矿的生产任务及环境进行调节,能直观、清晰的观察煤矿的井下生产及运输过程中出现的问题,及时反馈信息,节省了大量的反应时间。 2.2 煤矿通信技术的关键技术 (1)全矿井生产调度通信技术主要是指在煤矿井下进行生产的过程中对矿井的生产过程实施通信管理的一种技术手段,通信技术的通信设备主要包括安全隔离器、自动电话机及调度主机等,煤矿管理工作人员能通过调度主机、安全隔离器及自动电话机等设备控制及管理煤矿井下的生产及运输过程,保证煤矿井下生产中的安全及生产进度[3]。有些中小型煤矿企业没有专门的调度主机,但其通常也使用行政交换机的通信技术类型,或只有专门的调度主机而不建立行政交换机的通信技术,两组类型均存在,适用于中小型煤矿企业。(2)煤矿井下光纤通信技术:煤矿井下光纤通信技术主要是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的控制及管理当中去,煤矿井下光纤通信技术相对于其他通信技术具有通信质量较高、通信速度较高及通信容量较大等优势,除此之外,煤矿井下光纤通信技术还具有较强大的通信抗干扰及防爆阻燃效果。目前,大部分井下工业环网已经推广使用,建立了煤矿信息化基础平台,有效的将人员定位系统、综采设备、通信系统、视频监控系统及电力系统监控等融合在一起,推动了煤矿数字化建设的进程[4]。 3 结语 此外,我国煤矿自动化及通信技术将面向着现场信息的高度集成化、中央集控系统的全面自动化、企业远程疾控中心的数字化快速发展及进步。煤矿企业应适应现代化l展要求,立足于现代化先进设备及技术,将资源进行优化配置,构建企业数据库,手机所有相关数据,利用网络技术建立控制及管理系统,提升煤矿企业的生产效率及安全性,增强煤矿企业的经济效益及社会效益。 通信技术毕业论文:3G通信技术在消防工作中的应用 摘 要:3G通信技术在人们的生产和生活中应用的越来越广泛,它的发展使得无线传输各种音视频信息成为可能。3G移动通信技术以其高速率、高度灵活性、长距离等特点,被广泛应用于网络通信中。本文主要介绍了3G通信技术应用在消防工作中的应用,包括单兵图传系统、智能手持终端、网络办公平台、移动网络、视频会议等方面的应用。 关键词:3G通信技术;应用;消防工作 1. 引言 随着社会经济飞速发展,高层、地下建筑、易燃易爆物品存储运输销售场所、化工生产线等日益增多,因生产、生活用火用电不慎、化工生产安全措施不到位、大量使用易燃材料作为建筑建设、装饰装修材料等因数,使得大量建筑存在火灾隐患,威胁人民生命财产,也给各级消防部队灭火救援、抢险救灾带来了很大困难。而灭火救援指挥信息通信是否畅通、不间断,也成为能否成功完成灭火救灾、抢险救援中的首要条件之一。随着信息通信技术的发展和公安消防部队信息建设不断深入推进,消防灾害现场无线通信也从单一的语音通信向音视频同步实时传输转变。如何将火灾现场声音、图象信息传输至消防移动通信指挥中心、消防通信指挥中心,完成信息通信指挥,信息指令传递,以最短的时间完成各类灾害处置任务,也成为消防部队信息通信指挥中亟待解决的重要问题。 近些年来,我国在消防工作中做了很多探索性工作,采取了很多措施。由于科技事业的高速发展,尤其是近年来3G通信技术的快速发展和广泛应用,为人们的生产和生活带来了很大的便利。 基于3G通信技术的各类消防信息通信系统,是消防官兵灭火救灾的指挥中枢,是当今社会安全保障系统组成之一。因此基于3G通信技术建设起来的3G无线通信网络,将消防各级指挥中心与灾害现场组成一个网络,实现现场数据和图像的稳定、快速传输,以此作为指挥决策的依据。 2. 3G通信技术简介 1995年,第一代模拟制式手机(1G)问世,它只能进行语音通话;1996到1997年之间,第二代GSM、CDMA等数字制式手机(2G)问世,它可以接收数据,如接收电子邮件或网页;2002年,3G在国外产生,中国于2003年开发出自己的3G技术,到2009年正式上市,相对于第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数字制式手机(2G)来说,它是将无线通信与互联网技术等多媒体通信技术结合起来的一种新技术。 3G,即第三代移动通信技术(3rd-generation,3G),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。3G通信技术的主要特征是提供高速数据传输业务,相对2G通信技术来说,其在传输声音和数据的速度上有了很大的提升,可以在全球范内实现无线漫游,并且可以进行视频流、图像、音乐等各种媒体形式的处理,提供电话视频会议、电子商务、网页浏览等多种信息服务。 目前,国际电信联盟(ITU)制定的3G标准共有3个,分别是CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA。 其中,CDMA2000全称为CDMA Multi-Carrier,由美国高通公司作为主导首先提出,它的成本十分低廉;WCDMA,全称为Wideband CDMA,是由欧洲提出的一种宽带CDMA技术,WCDMA的支持者主要是欧洲厂商。TD-SCDMA,全称为Time Division Synchronous CDMA,我国自主研发,它在2000年5月正式成为3G国际标准之一。 目前,3G通信技术的主要应用包括以下5个方面:(1)宽带上网。通过宽带上网是3G手机的一项重要功能。虽然目前GPRS网速不是很快,但是手机变成掌上电脑的梦想已经越来越近。(2)视频通话。音频业务等新业务逐渐成为通信技术的新潮流,相信将来更新颖的音频业务将带来新一轮的通信革命。(3)手机电视,手机音乐,手机购物。随着通信终端的发展,手机可支持的业务越来越多,现在人们使用手机来听音乐,看电视,购物,已经逐渐变成了现实。(4)无线搜索。通过该业务人们可以随时随地使用手机来获得实时信息,使得生活变得更加轻松、便捷。(5)网络游戏。手机网游的产生会给青少年带来游戏更好的体验,当平台平台变得越来越稳定和快速的时候,相信手机网游带来的视觉和效果冲击一定会更加的有趣。 3. 3G通信技术在消防工作中的应用 3.1组建3G单兵图传系统 3G单兵无线图传系统,是利用3G技术进行视频数据传输的新型系统。它采用了目前国内先进的视频压缩算法H.264、流媒体视频压缩技术,将3G数据通信和数字视频压缩编解码技术进行整合。 该系统由3G单兵、3G网络和接收端三部分组成。3G单兵通过携带的设备把采集到的现场火灾音视频信息经过视频压缩编码模块压缩,然后再通过无线通讯终端发射到3G网络,然后3G网络会将收到的数据进行加密、编码发送到现场移动通信指挥车和消防指挥中心,现场移动通信指挥车和消防指挥中心再进行解码、解密,从而对接收到的信息进行判断处理,做出决策,再通过3G网络将命令下达到3G单兵,从而实现灭火现场的智能化。 3.2使用智能手持终端开展消防执法 基于3G通信技术的智能手持终端,是集全球卫星定位系统(GPS)、3G无线网络传输、PC技术等技术于一体的小型化智能通信系统。 消防灭火指挥员在出警时携带灭火救援智能手持终端,在灾害处置过程中,可及时使用手持终端通过3G通信网查询各类救援预案,化学物质理化性质、处置方法、灾害现场信息等处置辅助决策信息,为科学决策指挥提供了必要的信息支持。 消防防火监督执法人员在消防监督执法时携带消防监督执法智能手持终端,将执法过程中的检查情况和违法行为以图片和文字信息记录等方式,通过3G网络传输至消防防火监督业务系统内,作为整治火灾隐患依据,现场进行无纸化办公,大大提高了监督执法办公效率,为排查整治火灾隐患节约了大量时间。 3.3应用3G网组建消防通信网络办公平台 随着移动通信和互联网技术的发展,3G通信技术在网络带宽上有了很大的提高,并且3G优秀网中的子系统基于IP技术,融合了PSTN/ISDN,GSM,gprs等网络技术,为创建移动网络平台建立了很好的技术基础。而网络移动办公平台,是指不受空间限制、时间限制,利用PDA、手机、PC等终端设备,通过运营商提供的无线网络,把办公平台从PC上拓展到手机、PDA等无线设备上,将通信行业与IT完美的结合在一起。 通信网络办公平台在网络层面上基于IMS,其中,IMS是由3G在90年代提出的,它是优秀W的一个子系统,可以实现业务与呼叫以及承载与控制的分离,还可以实现移动网络办公平台的独立实现。另一方面,IMS可以融合不同类型的网络,实现了通信网络与因特网的融合,使得因特网中的资源可以被移动终端利用,为创建移动平台奠定了基础。而且,IMS支持高带宽,能够传输音频、视频信号,为移动平台实现多媒体业务提供了支持。 通信网络办公系统的网络结构主要包括三部分,即服务器、服务平台和移动办公客户端。其中,服务器置于各级消防部队内部,为消防业务办公提供移动和延展服务,它们位于不同网络内,利用内网安全平台和加密技术提高信息安全保障,通过3G通信技术使内部IT网络与外部应用网络互联通信,还可以通过广域网/城域网与服务平台进行沟通,分散在广域网/城域网中的各个服务器要接受服务平台的统一管理。而移动办公客户端可以是手持终端、PC终端,用户通过移动终端使用移动办公业务,也可以通过浏览器客户端访问服务器。 服务器有平台和组件两部分组成。平台主要来完成业务的处理和业务的管理。而业务的处理主要包括组件的管理、应用逻辑处理、路由选择、资源调度、信息安全管理、通信协议解析等功能。通信组件主要完成通信协议的适配,应用这些组件达到各种基础的应用功能,如资源管理等。 移动办公客户端是在手机上的BS/CS客户端,它可以与服务器上的各个组件来完成具体的通信业务。 对基于3G通信技术组建的消防移动办公平台,在功能方面,可以为消防部队完成公文流转、邮件收发、信息管理、查询、消防办公数据录入等功能。在该项技术应用在消防工作中,可以使得各地的消防支队有机地联系起来,开展网络办公,提高办公效率,最大程度地来保障人民的生命财产安全。 3.4应用3G网络召开视频会议 视频会议已经经历了多年的发展,技术日益成熟,尤其是3G技术的出现,视频会议行业开始进入了多元化发展。近年来,该项技术逐渐应用到消防工作中,当发生较大火情后,可以立即组建3G通信网络,利用软件、硬件视频会议席系统召开各级消防部队的视频会议,方便消防的调度指挥工作。 视频会议是将利用3G技术组建成通信网络(包含多种传输网络),通过数字信号压缩处理技术,将音频信号、视频信号和数据信号传到远端,实现面对面的交流。可以实现点对点、点对多点交流。视频会议的主要设备主要包括多点控制单元、网关、网守、视频会议终端和相关的外围设备,如音响、麦克风等外围设备。 其中,3G移动终端有多种,以3G手机终端为例,只要在手机上安装上视频会议的软件终端即可使用;网关是这个架构图的优秀设备,它主要完成不同协议间的转换,即是完成视频会议的音频、视频信号在3G通信网络和IP网络之间的无缝传输;综合会议管理平台对于基于不同接入方式的视频会议进行统一的管理,是整个系统的指挥平台。 4.结束语 随着3G通信技术的不断发展,3G通信技术的应用也越来越广泛,将3G技术应用到消防工作中,极大了提高了消防工作的及时性和高效性,为当今社会安全保障奠定了坚实的基础,也使得其在消防通信指挥、消防业务办公、消防监督执法中发挥着巨大的作用。当灾害和突发事件发生时,消防部队能够快速反应、及时响应出动,开展救援工作,为抢救人民生命财产赢得了宝贵时间,为建设社会主义和谐社会提供有力保障。 通信技术毕业论文:浅谈电力信息与电力通信技术的有效融合 【摘要】:随着经济全球化和信息时代的出现,企业的发展越来越多样,各种高精尖的技术与企业的发展模式相接触并且产生融合,对企业的发展起到了前所未有地推动作用,信息时代的产生为这种融合创造了充分的条件。电力系统中电信技术与通讯技术地融合是电力系统的运行更大稳定、更加可靠,保证了我国电网系统的高速发展。由于电网系统的复杂和特殊,往往需要承担大量的信息资源的传输和处理,以及,及时将传输和处理结果以通讯设施送达管理和分析部门,因此,经常容易陷入瘫痪状态。电力信息技术的研究和发展改变了这一传统局面。现行的电力系统将电力信息技术和电力通讯技术进行了融合,取得了良好的效果。由于现在处于融合的初步阶段,融合效果还不算太理想。本文将从经济、文化、技术等因素来分析融合的可行性并给出几点可行的策略。 【关键词】:电力信息;电力通信;融合与发展 引言 电力系统已经伴随着国家经济建设的快速进步呈现出稳步发展的态势,尤其是在当今网络信息技术发展的时代背景下,以信息技术为支撑的电力系统的发展更是如虎添翼。电力信息与电力通信技术的融合成为了电力企业和系统运行的优秀,其为电力系统长期安全稳定运行起到的作用已是无可替代。 1、电力信息与电力通信技术融合的现状分析 随着信息通信技术的发展,电力企业运用到的信息技术和通信技术的方面越来越多,这些技术已经在电力企业中得到了广泛、甚至全面的渗透。作为我国经济的支柱性产业的输出企业,电力企业的发展离不开技术的支持,技术的发展与革新也势必会带动电力企业乃至整个社会的发展。电力信息与电力通信技术的融合给电力资源以内容、方式上的支持,从电力企业的设备、存储的数据,再到涉及到的电力技术、管理方法,电力信息和电力通信技术在电力企业基本框架中的各个方面发挥着深远的影响。看上去不经意的转变,实则却是惊涛骇浪的巨变。如今,电力信息和电力通信技术已经向着智能化、数字化的高度攀升,这也给电力企业的运营铺设了方便、便捷、高速的运行轨道。不得不说,电力信息与电力通信技术的融合,给电力企业开拓现代化道路的同时,也给电力企业带来了十足的前进动力。 2、电力信息与通讯技术融合的环境因素 2.1经济因素 随着科学技术的发展和提高,通讯行业的发展越来越多样化和综合化,通讯以其先进的技术和综合的应用融合于各种各样的企业中。企业的发展需要分享和合作,因此,随着经济全球化和国际化,企业与通讯密不可分,通讯在企业的发展中起到了举足轻重的作用。电力行业在近几年的发展中也慢慢地认识了通讯的重要性,无论是在信息的传输和处理中,还是在企业的高效管理中,电力企业都需要在通讯技术融入其中国,这些因素如果利用的合理,都可直接提高电力行业的经济效益。通过电力信息与电力通讯的融合,不仅可以使企业的财务管理得到充分的地加强,还可以是经济发展的目标得到进一步的实现和提高。当下电力企业的竞争日益激烈,企业的经济实力急需提高。通过通讯技术的深入融合,可使企业的信息资源处理和分享成本大大的降低,使企业的经济效益的提高方式更加多样化。 2.2技术环境 我国电力企业已经进入了智能化飞速发展的新阶段。电力信息和电力通信技术的融合,能够为电力员工提供更多、更新的工作方式。这是先进技术、先进生产方式、先进生产力发展的必然结果。这种融合将为电力企业进行数据信息收集、整合、分析、存储建立新的更有效的操作模式,提高了电力企业工作的灵活性,同时也提高了电力企业运营管理的工作效率。 2.3文化环境 如今我们生活的时代是信息共享的时代,信息随时随地都充斥在我们每个人的周围,我们可通过各种各样的方式去进行信息处理。生活在如此复杂的信息化环境中,就需要对信息进行合理的规范化管理,否则信息将对我们的生活构成负面影响。从文化方面看,如今的电网系统的进一步提高归功于社会文化水平的改善。文明和纯洁的通讯和信息环境,不仅为员工创造了一个有序和舒适的人文工作环境,还大大提高员工的工作热情和工作效率。 3、电力信息与电力通信技术融合的策略分析 3.1提高电力工作人员个人技能和职业素质 电力工作人员的个人技能和职业素质是促进电力信息和电力通信技术有效融合的关键,如果能够提升工作人员的技术水平和个人素质,那么就能够大大的促进二者的有效融合。因此,电力企业应该为工作人员提供培训机会,提高技术工作人员的技术能力,提升技术工作人员的个人素质,让企业内部工作人员能够互相交流,积极沟通,共同为促进电力信息和电力通信技术的有效融合作出贡献。 3.2规范化操作机制 规范化操作机制的建立,将电力信息与电力通信技术的融合纳入到了基础的电力管理运营工作中。电力企业通过制定先进的管理运营体制,对有关技术进行改进,电力通信的运行管理就会向着智能化和规范化的方向发展。特别是通信作业以及现场督查工作的强化,为电力企I的现场操作提供了可行性的操作指南,员工有了行为指南,意味着电力系统的运行质量就有了可以遵循的规章制度,这将实现电力企业在同等资金投入的前提下能收到更多的效益,由于有规可循,专业技术人员的业务水平能够得到快速大幅度的提高,而专业技术人员对先进信息化系统的娴熟操作,是电力企业整体实力水平提升的必要条件。 3.3实现电力信息资源共享 要想促进电力信息和电力通信技术的融合,可以通过建立电力信息资源共享平台来实现。共享平台主要是为电力企业提供各项信息内容和数据,使得电力系统各部门可以实现实时查阅电力信息,而且在共享平台上能够针对各种不安全运行情况进行实时监控,一旦发现异常就可以向工作人员发送警报,工作人员可以及时的维护和调整。 结语 随着经济和时代的发展,现代企业的竞争趋势尤为激烈。电力企业必须跟上时代的步伐,将电力信息与电力通讯技术得到高效的融合和应用,这是信息时代的发展的必然趋势。只有将这两项技术充分的掌握,才能是现代化电网实现操作和生产的智能化,使信息资源进一步地转化的经济财富,从而提高消费者对企业的满意度。做好经济、技术、文化的三方面基础工作,才是二者融合的重中之重,相信在未来的电力企业建设中,电力信息与电力通讯的融合将会为企业的发展做出不可磨灭的贡献。 通信技术毕业论文:电力通信技术的发展趋势探讨 【摘要】:随着我国社会的发展,我国电力不断发展,电力的发展直接影响着各领域的发展程度。而通信技术又是电力运行正常的关键支柱,其未来走向直接关系到电力企业发展的趋势。本文在简述国内电力通信现状基础上,分析其现存问题以及解决措施,进而探讨电力系统之中通信技术未来走向。 【关键词】:通信技术 ;电网; 发展趋势 引言 通信技术一直都是电力运行的安全保障。其从有线传输发展到无线传输,再到光纤通信,每一次技术革新都为电力系统整体带来巨大的机遇。如今,国内现存的电力系统之中的通信技术已经具有较高水平,其已为各行业及人们生活起到了保障作用。但是,当前电力通信依然存在一定问题,电力企业必须抓紧对通信技术的改善与创新,这样才可以确保各领域正常开展工作。 1、国内电力通信现状 光纤通信已成为现代电力通信的标志,其实现了远距离低消耗传输,同时能够承载较大容量,与无线通信相比,其抗干扰方面还具有很大优势,所以我国将光纤通信大范围的使用到通信工程之中。但经时间验证,光纤通信在安全与灵活运行方面能力较差,并且无法为用户提供个性化需求。此外,目前全球都处在能源与环境的巨大压力之下,以及可再生能源的开发与发展需求等,都需要构建智能电网以推动电力行业创新。 2、电力通信现存问题 2.1电力通信系统的发展标准不统一 电力通信系统功能的增多能够为用户带来更好的体验,为用户的生活增添色彩,随着科学技术的发展,电力通信系统在网络技术上的应用呈现多样化的趋势,不同的设计公司对电力通信系统的发展方向不一致,有利于提高电力通信系统的多样性,促进电力通信系统能够实现更多的功能。但是电力通信系统没有制定统一的标准,使得不同开发商的开发标准不一致,造成用户使用时信息的不畅通,这些问题都会阻碍电力系统的发展,不利于电力系统为用户提供更好的服务。因此,要对电力通信系统的发展和创新制定统一的标准,加强不同开发商之间的交流沟通,相互学习、相互辅助,共同努力促进电力通信系统的创新和不断前进。 2.2相应配件不通用,专业通信网之间的联系密切 要促进电力通信系统能够安全可靠的投入使用,需要配套一系列的配件,使得电力通信系统能够发挥作用,然而,由于对不同开发商的开发标准不统一,不仅导致网络协议之间不兼容,还使得不同地区之间的发展速度不一致,相应配件的标准不相同,对电力通信系统的快速发展产生较大的阻碍,不利于不同地区之间的共同发展。电力通信系统应用于专业通信网络,对技术人员的专业性要求较高,一旦系统中某一部分出现问题,会影响整个专业通信网络正常投入工作,且某些通信系统专业性较高,与实现不同功能的通信系统之间联系密切,虽然负责不同功能的通信,但是一部分通信系统出现问题,也会影响其他专业通信系统的正常使用。要加大对电力通信系统的维护力度,对使用过程中出现的问题能够及时的发现,提高错误分析速度,从而能够快速的解除故障,促进电力通信系统安全性和稳定性。 3、电力通信现存问题的解决措施 3.1统一电力通信系统的发展标准 不同开发商运用各自独特的设计手段对电力通信系统的进一步发展进行开发,导致不同开发商之间的通信手段不兼容,给使用者的良好使用体验带来不利的影响,同时会降低电力通信系统的发展速度。要制定完善的发展标准,对开发设计流程进行规范,使得不同开发商对电力通信系统的开发有制度可依,有规范可以借鉴,从而能够实现不同开发商之间的网络协议兼容,可以实现用户使用不同的开发商的产品,有利于开发商之间的相互学习、相互提高,促进电力通信系统的发展。 3.2促进软交换技术的参与程度 软交换技术能够实现网关接入、呼叫控制等多种功能,使用范围广泛,能够在不同的使用环境中正常使用,运用到电力通信系统中,能够提高电力通信系统的工作效率,实现电力通信系统的自我检测和维护,对系统运行中出现的问题和错误及时检测和发出警报,并提供有效的解决方案供技术人员参考,能够快速的排除系统故障,同时,能够解决不同开发商之间网络协议不兼容的情况,支持多种网络协议,简化用户的使用操作,提高系统运行的安全性和稳定性。 4、电力系统之中通信技g未来走向 4.1接入技术走向。接入网在整体通信网络之中具有超凡地位。从前通信技术都是采用铜质电缆进行通信的,其投入成本较高,一般能达到网络总成本的 35%-52%。而且,从前电力部门都将变电、输电、发电等环节作为通信重点环节,很少有更多精力考虑接入网存在的问题。如今,用户对电力通信要求逐渐提升,城市电网也开始进行智能化建设,接入网的问题就越发明显起来。想要让接入网得以发展,光使用光缆是不够的,还必须考虑配电线路在通信当中的运用。其中包括 DLC 与 PLT 两个方面。 4.2传输技术走向 4.2.1维修技术。在完善网架的过程中,特殊光缆一般都肩负着重要的任务,如果出现问题,将会导致通信大动脉中断,停电检修也面临着很大的难度 。所以,相关企业或部门必须要对安全足够重视。第一,产品进网前必须要加强管理并做好质量检测。第二,加大对施工与工程设计监管力度。第三,开展预防维护。第四,增强档案技术管理。第五,定期对光缆进行维护。 4.2.2施工技术。全新的施工技术可以减少电网内部各部分之间的相互制约,从而提高整体通信的灵活性。例如,在进行接地线更换时可以采用OPGW 施工技术,然后用 ADSS 技术全程监视与防护,这样可以增加接地线的使用时间。施工技术方面的革新可以提升通信网络的安全系数,减少安全事故的发生频率与次数,进而提升整体通信效率。 4.2.3光缆选型。特殊光缆的电子设备和机械部件等都在电力通信建设之中非重要。光缆的种类会给光缆带来许多不同特点,所以在进行电力方面通信工程建设时一定要选择符合型号的光缆,例如纤芯与电子设备的选择,已达到不同的要求。 结语 电力通信系统对我国电力系统的发展具有重要的作用,能够极大的为人们带来便利,促进信息的传递和沟通,使得人们能够对政治、经济等发展进行充分的接触和了解,提高人们的思想觉悟。接入技术与传输技术作为电力通信最为重要的两大支柱必须要进行革新,才可以带动电力系统之中整体通信技术前行。 通信技术毕业论文:浅析通信技术与计算机技术融合 摘 要:二十一世纪,是信息时代,是知识与信息结合的时代,随着社会主义经济的快速发展,我国的科技也得到了快速的发展。通信技术以及计算机技术是现代的两种重要技术,分析两种技术的关系以及如何促进两种技术的融合,最终目的是为人们提供更多更好的服务。 关键词:通信技术;计算机技术;融合 在多媒体盛行的时代,计算机与通信技术在现代社会中的发展是举足轻重的,因为这两种技术有着非常广泛的作用,并且这两者的作用是不可替代的。目前在我国,我国在通信技术以及计算机技术上的发展可以算得上是突飞猛进,在人们的生产生活中,也都得到了大量的应用以及快速的发展,本文将针对通信技术以及计算机技术的融合展开简单的探讨,为两种技术在发展过程中提供一份有力的理论依据。 一、电子计算机的系统技术 电子计算机系统在计算机中是一个比较完整的技术,它的运用范围是十分广的。并且组成部分是比较多的,包括结构技术、维护技术、管理技术等等,每一个组成部分的功能都是不同的。电子计算机的主要功能就是提高计算机的工作效率。并且制定一个具有科学合理的性价比的电子计算机。电子计算机这一技术,目前为止,应用十分广泛。 二、通信技术 在这个信息时代,手机、电脑已经成为人们生活中必不可少的一项产品,并且其更新速度非常快。这在一定程度上说明了我国的通信技术发展的是相当不错的。自从世界上出现人类以后,人们就尝试着用各种各样的方法进行人与人之间的交流,在出现了语言甚至文字之后,这种渴望互相联系的愿望就更加强烈。在以前,通信的方法都有快马传信,飞传书等等,后来渐渐成立了邮递,使得通信较为方便。为了适应快速发展的市场以及人们的需要,各种各样的新科技不断的出现在人们的生活中,已经为人们的生活提供了许多便利,为人与人之间的沟通与联系建立了方便的平台。 三、计算机技术与通信技术的融合 1.应用蓝牙技术 蓝牙是一种低成本、高效率的产品,它可以实现短距离内的人与人之间互相交流,蓝牙包括两个组成部分,第一部分是蓝牙专用IC,第二部分是蓝牙通信协议栈。前者则又是由两部分组成,这两部分最终组成的是蓝牙的硬件,也就是平常人们所说的蓝牙收发器。蓝牙的发明,为我国人民提供了一定的便利。 2.实现远程通信 在一些重要的工作场所,有些时候,专业的工作人员不能近距离操控,但又必须有人完成任务,这时就要依靠远程通信来完成,专业人士通过远程通信与工作人员进行联系,然后告诉工作人员该如何完成工作。这样一来,专业人士与工作人员之间可以实时对讲,大大的减轻了工作的困难程度。人们通过使用远程通信,进一步扩大了数据与信息的传输范围,为用户提供了通信的便利。 3.多媒体通信 在工作任务中,要把计算机设备当成重要的工作设备,并且工作人员要大力开展新的方法去创新一个健全的信息体系,可以达到对多媒体的信息进行完整准确多的收集,这样的信息体系跟以前的体系大有不同,不再像以前一样处在音频与视频的间隔中,是将数据通信建成一个整体,这样一来,就更加为用户提供了有品质的服务。 四、计算机通信技术的发展趋势 计算机技术与通信技术在未来的发展过程中,一定会被越来越多的行业或者单位进行使用,目的是为了适应市场的竞争,也是为了提高行业或者单位的工作效率。在这两种技术的发展过程中,一定会发展的越来越好,向更高更好的标准进行发展。因为计算机技术与通信技术的功能越来越丰富,使得资源的共享范围进一步扩大,最终计算机通信技术的综合性将会得到最广泛的应用。 五、结语 根据本文对通信技术以及计算机技术的分析与探讨,大体确定了以后的努力方向重点在于如何将两种技术进行有机的结合,为人们提供更好的服务。随着我国社会经济的不断发展,我国对于通信技术以及计算机技术的发展方面比以前更加重视,并且已经断定两种技术进行融合后,会占领以后的科技社会中的主导地位。这两种技术有着很强大的发展潜力,在未来的社会发展过程中必定会发挥更加重要的作用。 作者简介:魏旭(1983-5-),男,贵州省遵义市人,民族:汉, 职称:工程师,学历:大学本科,单位:贵州航天天马机电科技有限公司,研究方向:通信技术,电子工程。 通信技术毕业论文:通信技术传输存在的问题及其优化策略研究 摘 要 时代的快速发展对于通信技术有了新的要求,其不仅需要在传播速度方面,更加需要在信号可靠性方面予以高度提升,从而满足人们日益发展的通信需要。但是,依照当前的情况来看,通信技术传输过程中依然存在诸多问题,只有对其予以研究和解决,才能够更好地促进我国通信技术的更好传播和应用。基于此,本文就通信技术传输存在的问题及其优化策略进行分析研究。 关键词 通信技术;传输;问题研究;对策分析 1 通信技术应用重要性 当前已经进入信息化时代,信息的传输无论是对于企业还是生活都已经成为一件具有重要意义的工作。而在信息传输中,通信传输又成为了主流,其对中国的信息产业有着重要影响。通信信号的传输,与我们的生活紧密联系,为不同人群的交流以及信息之间的沟通搭建桥梁,起到十分重要的信息传递作用。其应用已经贯穿在我们生产生活的方方面面,时展的脚步在呼唤通信技术的提高,需要更加准确、高效的通信技术来实现信息的及时沟通和交流。但是,依照我国当前通信技术发展的现状来看,其在发展过程中依然存在诸多问题,如何解决这些问题,如何促进通信技术的更好发展,如何让通信技术在人们的生活、生产中发挥作用和功用就显得非常重要,这是通信技术本身发展的需要,也是时展的要求。 2 通信传输过程中常见的问题 2.1 外界的影响 信号在空间的传播是会受到一些因素的影响的,比如说地面和大气效应。空气中肯定是会存在一些尘埃,以及诸多其他细小物质,这些物质会在通信传输的过程中落在通信线路的熔接点,并在缆线接续点处出现有害物质的残留。那么这些物质就成为了信号传播的阻碍,会使信号受到损耗。并且伴随着这些物质的还有一些氧化物,这些氧化物也会使信号受到损耗,这些存在空气中的杂质的吸收也是影响信号的一个重要因素。这些所有的杂质和有害物质对于信号产生的损耗都会随着时间的增加而越积越多,积累的越多对信号的传输就影响越大。所以这个时候就需要及时做好清洁的工作,把缆线上的杂质和有害物质清理干净,降低空气中杂质对于信号传输的影响。 2.2 缆线的接续造成的影响 缆线接续也会对通信信号产生影响。但是有些因素是会对缆线接续产生影响,比如说造成接续点附近不均匀、不连续的情况,这些是由于线路的断面不整齐、质量上控制的不够严格等原因造成的。一但线路出现这些情况,线路的内部就会出现光线的散射情况,从而加剧线路内部的信号损耗。因此,提高线路断面质量就需要准确应用断线技术。但是这似乎是很难实现精确的断面,经过大量的事实来看,即使先进的技术、工具,也难以解决断面倾斜度的问题,其虽然能够从一定程度上解决斜面对信号传输所造成的影响,但是其从根本上予以彻底解决还需要在材料和技术、工具方面予以深入研究。 2.3 通信线缆的本身因素造成衰减 通信过程的一个主要传递的基础就是通信线缆,但是通信线缆总是会产生一些损耗,这主要是和通信线缆的制作过程和原料的使用相关。缆线是信号传输的一个媒介,可是缆线则主要为人工制造,在生产过程中难免会出现误差,这就会出现质量上的一些问题,比如缆线折射的不均匀等,大多为一些不可控因素。但是这些因素会在不同程度上导致后面的不同影响,尤其是线路的连接点处,容易出现一些不正常现象。根据相关的理论知道,在这些比较薄弱的环节很容易产生信号的损耗。但是就目前所拥有的技术中还没有特别好的能够妥善处理这一问题的技术。 2.4 缆线的微弯造成的损耗 在通信传输中,有一种现象就是传输线路发生弯曲会影响到附近的通信信号的传输路径与方向,所以说缆线的弯曲程度可以影响到信号的传输,这主要看缆线的弯曲半径,因为有些信号是从缆心中出来,一旦这样信号的传输方向不固定了,就产生了损耗。缆线的弯曲半径是来自于缆线的弯曲程度,弯曲程度大,半径就会小,损耗就会大,所以说需要减少弯曲。 3 通信技术传输优化策略 3.1 对选用的产品质量进行严格控制 缆线的材料极容易造成线缆通信过程中出现折射率不均匀的情况,极容易造成质量问题的产生,这些缺陷的存在都是会对线路的连接点产生影响,会造成一些色散、吸收等多种损耗。信号的频率不同也会产生一些其他问题,比如在信号的传输中,会出现信号无法到达输出端的情况,信号频率不同也会影响信号在缆线中的传播速度,会影响信号输出时的波形等,这都是损耗的一种形式。因此,在对信息技术进行优化的过程中就需要做好相应的产品质量管控,选取优良的通信材料,防止因为材料选用对信号的传输的损耗就成为相关人员所需要考虑的重要内容。 3.2 尽可能改善通信缆线的原始特性 为了更好地促使通信线缆的优化,相关人员在进行通信技术优化过程中,可以使用比较先进的技术和工具以及仪器等进行线路的检测,这是可以保证通信线路质量的有效方法之一。缆线的型号需要做到一一匹配,并保证其匹配度的优化和提升,这也是相当关键的一个步骤,着就需要做到相关生产信息的核实,从而有利于实现缆线的接续,同一型号的缆线差距相对较小,这样可以有利于降低损耗,因此可以实现通信线路质量的保障。 3.3 降低通信缆线的弯曲程度 通过一定的实践表明,弯曲损耗和通信线缆的弯曲程度之g存在着一定的相关关系,是成正比的,也就是说弯曲程度越大,其损耗程度就越大,反之,要想损耗程度降低,那么就得避免缆线的弯曲程度。当弯曲程度缩小到一定的程度,其所造成的影响便可以忽略。虽然这是理论上的研究,但是其对于实际技术应用中也具有一定的指导作用。在实际中,由于多种因素的影响,会使线缆产生比较严重的弯曲,继而会造成较大的损耗。所以就需要我们在施工过程中多注意施工的技术,注意线路的接头,尽量减少弯曲,降低损耗。 3.4 改进断面技术与接续技术 在通信电缆的实际施工中,会受到形状、尺寸、直径的偏差等问题,这些问题都会对线缆的续接过程产生影响,会造成一些不符合规定的续接出现,这些都会造成续接质量的缺陷,进而造成通信损耗。针对这样的情况可以使用一些先进的技术和仪器,这样在一定程度上可以减少外形的误差,同时减少这些误差造成的影响。与此同时需要注意的是缆线的清洁问题,防止因为空气中的各种杂质造成通信信号的损耗。其次,对于相关人员的技术也需要予以高度重视,其需要工作人员的技术到位,技术操作水平到位以及素质上到位。因此,做好相关人员的思想培训、技术培训就显得非常重要,一方面要注重提升工作人员对技术研究的深度认识,另一方面还要注重提升工作人员的专业技能,让其能够在工作中通过更加严谨的工作态度来解决技术传输中可能存在的各种问题,促使续接工程开展的更加完美,促使工作技术的优化和创新。 4 结论 通信传输已经成为当前社会中所应用的重要沟通交流方式,做好通信技术传输的研究能够有效提升通信的质量和可靠性。相关人员要对通信技术传输中存在的问题予以深入研究和分析,探索更好的解决方式,让通信技术带给人们更加高质量的通信感受,让人们之间的沟通交流更加方便、迅捷。 作者简介:宋四海,中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司。 通信技术毕业论文:5G通信技术下我国光纤光缆企业面临的机遇与挑战 2016年,作为“十三五”规划的开局之年,光通信市场发展势头强劲有力,行业景气程度高。根据光纤光缆行业会议的统计,国内光纤光缆市场需求在2016年达到了历史最高的27000万芯公里,同比2015年全年的23910万芯公里增长了12.9%(第三十一届光纤光缆行业市场会议)。 究其高速增长的原因,广电获得第四大运营商执照、普遍服务项目对光纤光缆需求的拉动、互联网行业的高速发展、国内光纤预制棒的短缺、5G技术的推动这几个因素构成并将持续助力近几年光纤光缆市场需求的强势增长。其中,5G技术的发展起到了至关重要的引领作用,给国内光纤光缆企业带来了无限机遇和发展空间,同时也催变市场格局,给行业内企业带来市场可持续发展的挑战。 一、5G带来的机遇 1,运营商5G网络投资建设带来的直接市场需求引领传统光纤市场继续高速增长。 据最新数据显示,截止2017年1月,国内三大运营商累计4G用户数量已达6.79亿。从该数量推算,中国的4G进程已经趋于尾声,从2014年12月底正式发放牌照,到目前还不到3年,4G已经接近尾声,这样必然推进5G部署的加速。根据近日市场研究机构HIS Markit编制的《5G经济》报告预判,未来二十年5G将在全球经济中广泛普及,成为对全球经济扩展的重要贡献因素之一。 当前,国内三大运营商也都在紧锣密鼓地推进5G网络前期研发和实验工作。据最新报道,中国电信在南京江北新区产业技术研创园己成功建成4个5G基站,即将成为全国首个全域覆盖5G网络的地区。中国移动也在很早就投入研发资源开展5G技术研究、标准制定和产业推进工作,并成立5G联合创新中心开展跨行业融合创新。中国联通董事长王晓初则公开表示:“在对现有的4G+网络不断完善的同时,中国联通已经建立了5G实验室,只要5G具备商业条件,中国联通不会有任何犹豫进行规模建设。” 在国际上,美国第一大运营商Verizon将在今年上半年向美国11座城市的特定用户提供高速无线5G网络,在多座城市试点测试5G“试商用服务”,包括亚特兰大、达拉斯、迈阿密、西雅图等。高通的最新报告预测,到2035年5G将在全球创造12.3万亿美元经济产出,全球5G价值链将创造3.5万亿美元产出,同时创造2200万个工作岗位。这一切5G飞速发展带来的市场需求都将为光纤产品一一这一通信产业基础必需品带来无限发展机遇。 2,5G技术发展带来的新产品需求将促使各大光纤光缆厂家进行技术革新。 在新型密集网络架构、高频段传输、新型多天线传输等5G关键技术不断成熟和标准化的进程中,各大通讯行业供应商也在紧锣密鼓地围绕这些技术和标准部署自己的新产品线。国内外通信行业巨头纷纷开始部署相应的新品研发战略。2016年8月,谷歌、诺基亚和高通正式宣布共同合作进行3.5GHz网络研究工作。该技术基础被称为“CBRS”,即“公民宽带无线业务”(Citizens Broadband Radio Service)。今年2月,这三家公司在拉斯维加斯高速公路上使用3.5GHz共享频谱进行了私有LTE网络的首次现场演示。在2017年的NWC(世界移动通信大会)上,沃达丰、德国电信、Verizon等运营商,均展示了与华为、爱立信、诺基亚等设备商共同开展的5G样机测试情况。 国内光纤光缆行业领军企业也已开始相关布局。2016年9月长飞光纤光缆股份有限公司与中国联通网络技术研究院在北京签署了战略合作协议,未来双方合作将以光纤光缆产业发展和技术进步为基础,重点拓展5G、全光网络、超宽带等新的方向和领域的技术及商用产品。 同时,为满足5G通讯需求,亨通通信产业集团广东亨通光电科技有限公司经过长达三个月的开发研制,于近日成功研发5G多芯MPO拉远组件并实现批量生产。该产品采用高密度多芯MTP连接器与广东亨通自主生产的7.0拉远光缆结合,具有低损耗、高防水性、高抗拉性、抗紫外线等优点。 相信随着5G技术的日趋成熟和标准的逐渐制定,国内更多的有研发实力的光纤光缆企业将加入围绕5G进行技术和产品创新的大军中。 3,完备的光通信产品产业链将是大型光纤光缆企业屹立于不败之地的关键所在。 光纤预制棒是用于拉制光纤的玻璃特种预制大棒,是光纤生产的优秀原材料。在光纤产业链中,光纤预制棒、光纤、光缆所占整个产业链的利润之比大约为7:2:1。 国内光纤光缆产业的发展史,大多数都是从铜缆到光缆,从光缆到光纤,从光纤到光纤预制棒的一个过程。到今年,行业主流厂商基本上都掌握了棒、纤、缆一体化的制造能力,这个完备的产业链发展模式在5G通信时代必将成为光纤光缆厂家保持市场份额的重要基础。下一步,没有预制棒能力或稳定的预制棒来源的光纤光缆企业必将受到上游关键原材料供应不足而带来的巨大交付压力,甚至面临无力维持原有市场而亏损倒闭的局面。 所以,除国内拥有预制棒生产能力的长飞、烽火、亨通等行业领头企业外,其他中型规模光纤光缆生产企业应抓住目前有利的卖方市场局面,完善自身产业链,保持市场竞争能力,同时进行产业外延,使企业做大做强。 二、5G带来的挑战 1,无法面向国际化市场的企业将在新一轮光通信行业竞争中处于劣势。 在近期由CRU(英国商品研究所)和长飞公司联合举办的首届世界光纤光缆大会上,众多光纤光缆厂家以及运营商客户已从多方面探讨达成以下共识:国内光纤光缆市场尽管还在高位增长,但已逐渐接近饱和,从CRU的报告可以看出,未来几年海外市场的增量要大于国内,主要增长区域仍将是发展中国家市场。经过近10年的大规模宽带建设,中国在宽带覆盖方面已经接近全球先进水平。而国际上各个国家济发展的不平衡导致全球通讯技术水平也存在着巨大差异,这使得国内光通信企业在国际化方面还有广阔的市场空间。国内相关领域龙头企业已在3至5年前意识到这一点并且开始战略布局。长飞作为目前全球最大的光纤和预制棒供应商,他们未来五年发展战略中,最重要的就是国际化战略。长飞已经在缅甸、印尼和南非设立了海外工厂。2016年,长飞国际市场收入同比增长67%,占营收比例10%,增速远高于国内市场。他们国际化的目标就是在五年以后海外收入占到总体销售收入的25%。亨通集团近两年来,也将发展目标瞄向了海外,并确定了“531”国际化发展战略,即50%以上产品销往海外、30%以上资产为海外资产、10%以上人才为国际化人才。目前,亨通集团己在东欧、中东、南亚等区域设立18个海外营销中心,并在巴基斯坦、印度、巴西等国家和地区进行了商标注册,还在巴西南马托格罗索州的三湖市合资建设了首个海外工厂。该集团生产的产品现已覆盖80多个国家和地区,并进入巴西电力、印度信实、英国电信等多个国家运营商供应链。 反观国内其他中等规模光纤光缆企业,尚可借目前卖方市场获得3至5年的高利润空间,但长期发展来看,国内市场收紧趋势一旦开始,将面对急剧的订单萎缩困境。没有国际市场的支撑,中小型光纤光缆企业必然在下一轮产能过剩周期面临被洗牌或整合的风险。 2,高端产品创新研发能力不足将使部分企业在需求高峰过后面临被行业淘汰危险。 在光纤新产品研发上,超低损耗、大有效面积光纤是支撑下一代超高速、长距离、大容量传输的选择,已经成为目前业界研发的重点。但是整体而言,目前我国超低损耗光纤产业链较弱,成熟商用产品较少,光纤光缆厂家还需加快对超低损耗光纤和大有效面积光纤等新型光纤的研发步伐,以把握市场机会。只有新型光纤技术成熟、产业链完整,才能促进400G时代早日到来,促进国家“宽带中国”落到实处。可以预见,在高技术标准要求的5G商用环境下,那些只关注常规产品,技术研发落后的光纤光缆企业,不久将面临无新利润增长点,市场萎缩,运营困难的局面。 综上,5G在未来3至5年内将继续为光纤光缆市场需求起到强有力的支持作用。国内光纤光缆企业应抓住有利时机,在争取获利的同时,注重新品技术研发能力的培养,打造更强的行业竞争力,向产业链上游预制棒领域进军和下游终端服务延伸,积极为企业转型做好准备。同时,借力开拓海外市场,特别是发展中国家市场,为企业长期健康发展提供市场保障。只有这样,才能借助5G迅猛发展的势头,在国内光纤光缆行业长期立于不败之地。 通信技术毕业论文:述智能电网信息和通信技术关键问题 摘 要:如今科技水平以及信息技术都在不断的发展和进步,智能化电网也渐渐的在人们日常生活的应用当中有愈发重要的意义,和传统电网相对比,智能化电网存在较为显著的优势价值。也正因如此,智能化的电网信息技术以及通信技术也得到了愈发广泛的应用,但是在其应用的过程当中也或多或少的出现了一些问题。本文就将对此进行分析,并结合实际情况针对智能电网的技术问题进行讨论,旨在令智能电网获得更加广泛的实际应用,给人们带来全面的服务。 关键词:信息和通信技术;智能电网;关键问题 经济发展的全球化进程令信息产业也得到了非常迅猛的发展,在如今的社会环境当中,智能电网信息以及通讯技术也获得了较为广泛的实际应用。在世界范围内其均得到了比较广泛的实际应用,国家电网也予以了较高的重视程度,同时推广了更多的信息通讯手段。但是在应用的过程中也出现了一些不同程度的问题,对智能电网的发展和建设产生了较为负面的影响。 1 分析智能电网主要运行特征 智能电网,也就是电网的智能化,将信息和通讯技术手段作为主要的基础内容,并由此构建起来的电网系统,拥有较高的集成性以及较快的传递速度,辅以高速传感器以及较为先进的技术手段,将决策支持系统作为主要的媒介,令电网运行实现较好的可靠性以及安全性,令智能电网实现更好的发展,有助于电网的可持续运转。 其一,自愈能力:立足于智能电网的大环境下,其自愈功能指的是假如电网遇到了一些突发事件的破坏的时候(比方说较为多见的雷电、火灾等),能够在短时间内实现故障的诊断以及定位,并及时对其进行隔离以及修复,在保证了自身能力的作用基础之上,针对电网予以保护,令电网系统的安全运行获得保障。在系统监控的基础之上,掌握电网的良好运行状态,尽量降低人工干预的比例,进行设备自投以及隔离故障等具体的工作,令电网能够实现良好的自我恢复。 其二,安全性:除了保证电网的供电安全,客户方面、变电站方面,乃至于终端设备之间的通讯数据信息安全工作也是智能电网的安全性范围当中的。当前,光纤通信技术也在智能电网的通讯技术当中获得了较为广泛的实际应用,它拥有较大的数据流量以及较高的通讯质量,能够令只能电网实现更高度的安全意义。 其三,兼容性以及集成性:能够保证良好的兼容性以及较高的集成性对于智能电网来说是其标志性的特征,对兼容性来说,它主要包括三方面兼容,即数据格式、设备形式以及满足不同客户需求的兼容性。对于集成性来说,它和信息采集、信息处理和信息安全等有较为密切的实际联系。 2 分析智能电网信息通讯技术的关键性问题 2.1 层次模型设计问题 在进行智能电网层次模型设计的过程当中,往往会存在着通信网架层、电网设备层以及数据应用层等若干个不同的层次,各个层次之间如果没能保证良好的相互结合,就很难发挥出其整体的功能。因为智能电网系统的结构相对来说比较复杂,因此在进行设计的时候必须要充分的分析每个模型,并对其功能构造以及主要的操作特征等进行详细的分析,构建合适模型,进而结合不同的模型并令其发挥优势,以此来起到更好的服务效果。 2.2 标准体系构建问题 通常来说智能电网的系统比较复杂,而且涉及到的设备也比较多,一旦缺少较为完善的信息源以及配备的通讯体系,很难保障各个部分之间都能够得到良好的协调,自然就很难发]出智能电网真正的优势价值。如今时代环境有了飞速的进步,传统模式下的智能电网已经很难满足高流量的信息传递需求,所以需要设计标准智能电网体系,针对网络结构予以优化和调整,对网络结构形式进行简化的同时,切实提升网络体系运行效率,继而强化网络体系实用性,提升经济收益。 2.3 适当强化信息系统的安全防护措施 在传统安全防护措施当中,基本上都将重点放置于电网稳定以及设备安全等方面,针对信息上的安全性比较缺少重视,而且也不能针对信息系统进行脆弱性以及风险性上的评价。一旦信息系统被威胁的情况下,应对能力比较低,而且针对较为重要的系统也不能保证重视程度,继而导致一些信息系统的安全问题发生。因此必须要对其进行高度重视,同时适当的安排一些专业人员予以充分保护,并设置对应的防护系统,设置应急方案,一旦系统面对安全威胁的时候能够对其进行及时有效的处理,继而确保智能电网能够得到较为有效的实际使用。 2.4 随时对设备进行更新 如今智能电网得到了较为广泛的实际应用,随之而来的就是不断增加的用户数量,社会范围内通讯用户的流量也呈现出较为显著的增加,所以必须要对设备进行及时有效的更新,针对已有的设备予以升级,继而确保电网能够很好的调动其真正的作用。在电网企业正常运行的过程当中,必须要及时引入一些外国的先进信息技术,对设备进行更新,并且完善电网功能,令其能够发挥出自身的优势价值,令企业获得更大的利益回报。 2.5 对信息通讯技术体系进行完善 电力系统的正常运行过程当中,用电以及发电都是比较重要的内容,借助构建信息以及通讯技术体系的过程,能够让通讯网络广泛使用在各个环节当中,比方说,将自动抄表以及自动测量等智能方式应用到实际工作当中,以此来替代传统抄表方式以及测量方式,很好的实现了电力系统智能化的管理模式。智能电网模式由局部信息监控,渐渐的实现了对整体信息予以监控的目的,并且令分散于各个不同类型的系统当中的讯息也能够得到良好的集成,继而满足了用户不同的需求。 3 结语 如今我国电力通讯网络成为了全世界范围内较大规模的网络环境,不过在应用的过程当中也会存在一些问题,借助构建标准体系、设计层次模型、提升信息安全防护等级等措施,能够很好的对这些问题进行处理,有助于更好的调动智能电网的兼容性以及稳定性,实现经济利益最大化的价值。 通信技术毕业论文:配电通信网中光纤通信技术及应用实践微探 【摘要】 随着我国配电网建设速度的不断加快,也将更高的要求抛向了配电通信。所以,智能电网已经成为了当前电网建设中的焦点,其中,光纤通信技术作为智能电网中的关键性技术之一,在促进电网发展中发挥了重要的作用。因此,为了能够更好的掌握这方面的内容,文章通过下文对配电网通信中光纤通信技术及应用的相关内容进行了探究。 【关键词】 配电通信网 光纤通信技术 应用分析 点多、覆w面广、分散是配网通信网络的主要特征,所以,必须要从实际情况入手,正确的选择区域配网的具体通讯情况。因为城市建筑物阻挡、负荷大、杂散电波多等因素的制约,这样在应用无线通信时会遇到困难。对应的,光纤通信技术具有通信量大、安全性高、传播速度快、传输距离远的有点,因此,在配电网通信技术中光纤通信技术得到了有效的应用。 一、分析几种常见的光纤通信技术 1.1工业以太网技术 该技术就是通过发展比较成熟的工业应用技术和以太网技术相结合发展起来的一种新型光纤通信技术。对比传统的以太网技术,它具有以下特征:首先,这种网络一般在较为恶劣的环境内运行,要确保工业通信装置能够在高温度、高海拔、高湿度的供电环境内运行;其次,民用以太网很多都是随机性流量,工业网络中存在较多的周期性流量,并且,能够有效的预测到流量的产生情况;再次,有效的保证网络宽带应用情况时民用网络的首要目标,通信设备的很多功能都是通过可用流量小于网络流量时的流量控制策略。在特殊的情况内,可能发生数据损失或者延时较大的问题。而就工业网络而言,工业系统的运转情况会决定着通信流量情况,一般是不可以有数据损失出现的,也不应用流量控制,通信设备必须要保证在大流量状态下能够正常收发数据。工业通信网络需要通信的实时、稳定、可靠、安全,并且,对自愈力有较高要求。工业网路多数为专用局域网络。 1.2 EPON技术 这种技术是通过点到多的双向单纤接入网络,由POS、ONU、OLT三个部分一同构成了EPO系统。OLT通过需求完成相应的配置,通过多个ONU和POS将OLC连接到一起, POS是一个简单的设备,不用电源带动。能够被安置于全天候的环境中,一般有32、16、8个分线一同构成了POS,此外,能够实现多级共同连接。用广播形式来呈现EPO系统,可以按照本身逻辑链路标识将各个ONU的接收数据选择出来。上行选择应用TDMA形式,通过EPON系统能够统一调度各个ONU。通过系统时隙发送上行数据,进而确保不发生数据的碰撞问题。 二、配电通信网中光纤通信技术的应用 2.1应用工业以太网技术 在中压配电网组网架构方面,工业以太网交换机一般都能够灵活的运行,能够通过随意的一种拓扑结构在各种场合中出现,主要涵盖:星型、网状、总线和全连通等架构。因为中压配电网通信的基本特征,会非常广泛的分布着各个子站通信终端设备,量多而又分散,所以,一般的时候都会应用星型加环网保护模式,这样不但可以相控制中心快速的传递终端数据,冗余网保护还可以确保数据能够被稳定的传输。 接入层与优秀层是中压配电通信网中工业以太网的基本组网架。 接入层把各个开关柜、变电箱、数据采集装置、配电房和柱上开关等配电装置接入到通信网络内。按照具体的接入点情况,选择合理的环网接入方法,也可以按照具体接入点的分布状况,划分耦合环、双归环、相切环和变电链路等方法,这样都能够将链路的保护功能发挥出来。 优秀层结构稳定且清晰,构成环形保护带,从而将优秀层网络的稳定性增加。优秀层网络拓扑与架构不会因为配网自动化接入点的变化而改变。可以按照变电站结构区组织与规划优秀层,应该利用最合理的路径实现路径稳定、清晰和简单的覆盖。 这种组网方式的优点: ①优秀层结构可靠简洁,便于规划网络,构成可靠的优秀层架构。 ②接入层的网络拓扑结构能够灵活的按照电力光缆的铺设形式完成规划与施工,支持各种耦合环、相交环、双归环、相切环的运行。 ③在后期,能够灵活的修改和增加接入层的网络,其网络弹性非常优越。 ④接入层利用环网的形式能够把网络向广大的配电网接入点内延伸,并且,会在50ms以内控制链路保护的冗余时间,从而能够将配网通信网网络的可靠性和稳定性提升。 ⑤强大的路由功能与三层交换功能,可以更好的完成点到点之间的通信。 2.2在配电网通信网中应用EPON技术 在中压配电网通信内,在变电站出设置OLT,分别将主干网数据设备或者传输设备安装到各个变电站中,变电站通信层负责汇聚通信终端数据,并且,利用主干数据网或者传输网和主站系统实现通信。OLT能够设置出两个PON口,然后构成两个链相互备份,每个ONU能够利用双PON流分别向这两条链路上连接,从而将网络传输的可靠性增强。为了将网络运行的可靠性和稳定性进一步增强,关键的站点还能够通过两个OLT各呈现出一个PON的口,将手牵手的两条链的组网方式展现出来。分别向这两条链上各个双PON口ONU,这样能够完成主干光纤、分光器、分支光缆全网、PON端口、OLT设备的保护。每一个PON口、任何一条光缆、任何一台OLT、任何一个分光器产生问题,对ONU的运行情况都不会产生影响。在手拉手的保护策略下,会在50ms以内控控制切换时间。 三、具体的应用情况对比分析 3.1比较分析扩容与网络规模 工业以太网的扩容只需要将光链路以及新的交换设备添加进去即可,不用再次添加其余设备。同时,因为其传输距离要远于EPON系统。所以在组件环网时,不会过于严重的限制设备数量,为了维护方便,应该在50个以内控制环网以太网数量。而且组网灵活、简单,对网络规划要求不严格,在不同的组网方式中都可以被应用。 在扩容时,EPON系统需要更换光路器,通过增加分路器来增加分路器光的方向。因此,在设计EPON系统时,应该将光功率余量与光纤资源预留出来,保证能够向扩容点设备中传递更多的光功率。新增加的节点应该增加OMU以及分光器,通过此确保网络的扩容。然而,无源器件时EPON分光器的主要特征,不能够放大信号,所以,需要在20KM以内控制最远通信,同时,会有插入损耗情况出现在分光路器中,所以,EPON进行组环时,需要在12级以内控制各个单环,在7级以内控制各个手拉环,而此限制并不会出现在工业以太网中。 3.2对比分析业务安全接入情况 工业以太网一般是通过局域网进行运行的,自身并不具备安全接入的认证功能,应该通过802.1x协议限制用户经由访问端口进行访问的网络或者没有授权的设备。 EPON技g中的网络、系统管理和用户都应用了多种机制。主要涵盖以下方式:首先,EPON系统呢每个ONU所发放出的数据很难被其余NU所接收,也就是不会窃取上行信息,下行通过广播方式,按照逻辑链路标识,ONU会选择是否去接收;其次,适合应用三重加密计算法,OMU会将秘钥生成出来,并且会定期更改这些秘钥,然后加密处理这些数据;再次,对ONU的多种认证接入方式都可以给予支持,比如混合认证、MAV地质、LOID加passWord,防止认证不通过的ONU向系统中接入;第四,对用户认证一同支持有关端口的标识认证给予支持;第五,有着较强的DHCP保护功能;具有较强的IP/MAC的保护功能。不但能够上报用户端口,此外,还可以有效的监测认证工程,将用户端口的源MAC于源IP过滤条目自动生成出来,仅允通过认证的源MAC与源IP向网络中接入,从而很好的防止MAC或者IP地质的虚假性,避免接入非法流量。 结语:通过上文分析得知,工业以太网技术以及EPON技术室我国配电网所主要选择和应用的光纤通信技术。工业以太网非常适合应用环形组网,具备优越的环境适应能力,而且,还具备网络扩展能力强、设备运行稳定等优势,然而,接入措施安全性能差,标准不完善的问题也时常存在。对应的EPON技术非常适合应用树形组网或者星型组网,具备产业链完善、标准成熟、安全接入性能好的优点。然而,也具有网络扩容难度大,工业运用性能差的劣势。综合上述特征,将专门的网络系统应用到配电网中,对工业应用特性、安全方面和环保方面都提出了较高的要求,所以,可以优先选择应用EPON网络和工业以太网。为了确保相关单位及工作人员更好的掌握这些组网技术,文章通过上文对相关内容进探究,从而为有关单位及工作人员在实际工作中提供一定的理论和技术帮助。 通信技术毕业论文:4G移动通信技术与安全缺陷分析 【摘要】 近年来,随着科学技术的快速发展,4G移动通信技术也在不断的发展,受到了社会各界的关注,4G移动通信技术的应用能够使得用户的访问速度得到大幅度的提升。目前4G移动通信技术还存在着一定的安全缺陷,对网络用户的信息安全造成了很大的影响。本文通过对4G移动通信技术做了简单的介绍,分析了4G移动通信技术中存在的安全缺陷,并提出了相应的解决措施,希望能够促进4G移动通信技术的安全发展。 【关键词】 4G移动通信技术 安全缺陷 解决措施 引言 随着科学技术的快速发展,人们步入了信息化时代,在人们的生活中,智能手机已经成为了一种必不可少的工具。目前,随着4G移动通信技术的产生,使人们能够更加自由的应用网络,人们能够在移动通信信号覆盖下的任何地方使用互联网,提高了通信技术的实用性。但是,4G移动通信技术在网络安全方面还存在着很多的问题,对网络用户的信息安全有很大的影响,只有尽快解决这些安全缺陷,才能够为4G移动通信技术带来更好的发展。 一、4G移动通信技术 4G移动通信技术是由3G网络和无线网络相结合而产生的一种通信技术产品,它能够更加快速的对各类信息进行传输。4G 移动通信技术应用的是全数字、全IP 的技术,信息量非常庞大,而且具有较高的可容性,信息的传输速度较快,能够实现通信用户的视频通话、集体通话等活动,且视频图像的清晰度很高,具有优质的网络信号支持,能够满足用户的网络现场直播需求[1]。4G 移动通信技术使用的网络是一种蜂窝式的优秀网,能够满足多种方式的接入,能够随时随地的进行互联网的连接,满足大多数通信用户的对互联网使用的需求,具有较强的通用性。 二、4G移动通信技术中的安全缺陷 1、病毒的干扰。网络病毒不是天然就存在的,它是由人利用电子计算机技术编写而成的指令集合或者程序代码,可以通过互联网或者移动终端进行传播,当计算机受到到网络病毒的干扰时,会导致电脑网络中的信息被恶意篡改,信息的传输途径会受到阻碍,病毒的传播速度非常快,它能够在极短的时间内破坏大量的程序或者文件,会给用户的通信信息带来灾难性的破坏。 2、黑客攻击。对于通信安全来说,网络黑客是一个非常大的威胁[2]。通常来说,网络黑客都具备非常专业的电子计算机技术,他能够通过互联网窃取网络用户的信息,或者非法入侵他人的网络设备,破坏或者窃取用户的机密文件或个人隐私,给人们带来非常严重的损失,甚至会危害到社会的稳定和国家的安定。 3、安全漏洞。目前,我国的网络通信技术还处在探索阶段,一些技术还不是很成熟,在网络中,很多网站或者浏览器都存在很多安全隐患,在一些应用软件程序的编写上也存在很多的安全漏洞,这些原因都会影响到网络用户通信信息的安全,而且,由于人们的操作不当,也可能造成通信系统故障或者导致信息丢失,这都会影响到通信信息的安全性和完整性。 三、4G移动通信技术中安全缺陷的解决措施 1、从开发研究做起,提高安全性。4G移动通信技术的研究和开发做起,对其过程中的各个环节都要进行严格的把控,从根源做起,采用网络密钥和防火墙技术来提升4G移动通信系统的防御能力及恢复能力,增强系统的安全性能,防止发生安全漏洞,从而有效的保障用户的信息安全[3]。 2、建立完善的法律条例。政府部门加大对于网络非法操作的打击力度,建立完善的法律条例,并组建相关的机构对通信安全不法分子和网络黑客进行打击教育,加大网络犯罪或通信犯罪的惩罚力度。 3、提高配套设施的科技程度。4G移动通信技术并不能够脱离设备而独立存在,必须要依靠合适的配套设备才能够实现它的作用,因此,必须跟进对于配套设备的发展。只有具备科技含量较高的智能机器,才能够体现出4G移动通信技术特有的优势和作用。 4、系统容灾技术。在4G移动通信系统中融入体统容灾技术,使得4G移动通信系统能够在网络事故或灾难发生的时候及时的做出应对措施,快速且准确的恢复原有的用户数据信息,能够保护系统不受网络事故或灾害的影响。 将系统容灾技术合理地融入到4G移动通信系统中去,这样当系统一旦发生网络灾难事件便可以准确迅速地恢复原有数据,从而起到保护系统的作用。 结束语:随着科学技术的不断发展,我国的绝大多数手机用户都体验到了4G移动通信技术给人们带来的便利,它已经成为我国移动通信领域中的主导技术。同时,我们也要清楚的了解到,4G移动通信技术仍旧存在这一些安全缺陷,这需要我们努力的研发和完善,克服4G移动通信技术存在的缺陷,使得4G移动通信技术能够更加高效、安全和私密,以满足人们的需求。
仓储物流管理论文:高职物流管理专业仓储类课程教学改革探讨 [摘 要]本文阐述了高职物流管理专业仓储类课程的特点,分析了目前仓储类课程教学中存在的主要问题,并针对存在的问题,运用案例分析法提出了建议和对策。 [关键词]仓储类课程 教学改革 实训 实践基地 应用能力 目前我国物流人才培养主要分为本科层次、大专层次、中专层次,研究生以上层次较少,而大专层次大部分出自各类职业院校,属于应用型人才层面。与普通高校培养的本科人才相比,高职院校培养的人才应该更贴近具体的职业岗位需求。高职院校大专层次的培养目标是满足物流人才需求面最广、量最大的物流运营管理人才层次的需求。 仓储是物流的两大基本功能之一,而仓储类课程是物流管理专业的优秀课程之一。借鉴职业技术教育的先进理念和模式,对仓储类课程进行教学改革,目的是培养学生基本的职业能力素质和解决物流实际问题的初步能力,克服大学生中普遍存在的动手能力差、缺乏综合分析解决实际问题的能力等缺点,面向职业需求,为社会培养适用的物流管理应用型专业人才。 一、仓储类课程的特点 从许多案例来看,仓储管理已成为物流管理的优秀环节。这是因为仓储总是出现在物流各环节的接合部,例如采购与生产之间,生产的初加工与精加工之间,生产与销售之间,批发与零售之间,不同运输方式转换之间等等。仓储是物流各环节之间存在不均衡性的表现,也正是解决这种不均衡性的手段。仓储环节集中了上下游流程整合的所有矛盾,仓储管理就是在实现物流流程的整合。而传统物流与现代物流最大的差别就体现在库存环节上。 仓储管理是物流管理专业的一门专业必修课,它是物流管理的一个分支。该课程从了解仓储活动人手,研究如何管理才能以最低的仓储总成本提供满意的客户服务。仓储类课程涉及物流管理和技术等多学科领域,是技术和经济发展的产物,通过对该课程的学习,能明确仓储与现代物流的关系,理解仓储的涵义,有助于促进我国现代物流业的发展。 与本科教育相比,高职教育带有更明显的职业化特征。高职物流管理专业要培养的是适应物流管理第一线需要的高等应用型专业人才。作为物流管理专业优秀课程之一的仓储类课程,更要注重职业技能的培养与训练,强调实际应用及操作能力。强调理论知识与不断革新的技术应用能力或实务操作能力培养相适应,其深度与培养应用型人才或高技能人才相适应。不强调知识系统性,而是突出适用性和针对性,重视实际操作能力的培养。 二、主要问题 针对物流职业技能培养的要求,改革优秀课程仓储类课程现有的以书本知识为主的教学模式,更新教学内容,改进教学方法和教学措施,培养学生的实践能力,是提高教学水平和教育质量的关键所在。但这也正是教学的难点所在,主要存在以下两个方面的问题。 1、教学内容与校内实训环节脱节 目前,有些院校在实训室建设方面已经取得了一些成功经验,比如上海商学院,有上海百联集团这样的连锁零售业巨头作为办学背景,实训室的设置和投入都是有保障的,他们的连锁经营实训就是在校园超市内完成的。 笔者在教学中发现,很多书本上的理论知识需要通过实际操作才能熟练掌握。但在实际教学中,受实验实训室和机房的条件所限,实训课的开展存在场所与时间限制。特别是一些民办高职院校,办学之初就缺乏行业背景,目前在教学中这种需要配合的环节很多是脱节的,学生往往只能通过图片、视频演示,通过仓储模拟操作系统软件对课本内容粗浅了解,无法增加实训内容,这正是提高教学质量的瓶颈。 2、缺少校外实践基地 首先,高职院校由于建校晚,资历浅,往往存在行业背景不足的现象。民办高职院校,更是缺乏很好的渠道来建立学生的实习实践基地,尤其是和大企业,难以建立长期的合作伙伴关系。其次,民办高职院校的学生普遍存在吃苦精神和竞争力相比公办高职院校的学生欠缺的情况。当用人单位可以有所选择时,他们会优先考虑公办高职院校的学生。再次,民办高职院校由于经费不足,往往难以承担学生集体实习的高昂的费用支出。最后,学生对实习单位正常生产活动的打扰、学生在实习单位的安全问题也是实习单位不得不考虑的因素。由于上述等原因,目前民办高职院校的实践基地,往往只能开展参观、短期见习等实践形式。 三、建议与对策 根据当地经济发展情况、企业需求以及物流理论与技术的发展对相关课程及课程内容进行调整、整合,对教材进行处理和改革,使课程内容具有实用性,理论教学做到“必需、够用”;对相应课程的教学大纲加以修订,设置相应的实训、实践教学内容,形成一个完整的实践教学体系。 1、进行物流管理基本操作技能训练 为方便进行相应的物流管理软件的实训,应建立物流综合实训室,与本课程相关的实践教学项目主要在物流综合实训室内进行。物流综合实训室内除了配备用以锻陈学生仓储设备操作及使用能力的配送中心立体仓库、贯通式重力货架、电子标签辅助拣货系统等设备外,还要配备用以锻炼学生信息化处理能力物流系统操作软件。在课程结束后进行为期一周的综合实训,对所学的内容进行领会与强化训练。采用物流管理教学软件模拟实训,使学生熟悉仓储各个岗位的职责,掌握业务流程各个环节的连接方式、方法,熟悉货运的业务操作流程。 此外,应建立仓储实训基地,完全按照真实的仓储环境来布置。并添置高层货架、堆垛机控制柜、电子拣货系统等先进设施设备,满足仓储课程教学中各种实训项目。 2、教、学、练相结合 一是仓储与配送课程的教学应结合助理物流师职业资格考证要求进行,教学内容和方法上突出加大实训、实务内容以及职业能力培养,加强高职教育和职业资格考证结合,使教、学、练相结合,增强学生实务能力。 二是课程教学与实际、实践紧密结合,通过案例分析、模拟实训及课外实地考察等方式,从多方面培养学生的能力。在课程教学中设置案例分析及小组课外作业,由浅入深,由单元至综合,逐步培养学生的综合分析能力,使其在理论联系实际的科学作风等基本素质方面受到培养和锻炼,并提高专业素质。如湖南交通职业技术学院,其课程总体设计思路是以仓储管理工作任务为主线,构建仓储合同管理、入库作业、货物储存保管、库存控制、流通加工、仓库安全及环境管理、绩效考核及CCXT软件操作九大学习情境,根据学习情境设计17个工作任务,让学生在完成具体工作任务过程中达到仓储合同拟定、验收、库存控制、出库作业以及CCXT软件件操作等职业能力培养目标。课程教学中,充分利用校内实践教学条件和校外实训基地,采用在物流综合实训室现场操作仓储设备和软件系统的教学模式,使学生在业务流程操作过程中锻炼仓储业务信息处理和流程管理的动手能力。 再如“仓库布局规划”章节内容要求,给出一个具体仓库,要求学生进行规划,并说明理由,考核时采用提问方式,教师要针对学生的自身规划,结合知识点进行提问,学生可小组讨论 后派代表回答,然后由教师对任务完成的情况进行打分和点评。除此之外,教师还可以采用演讲辩论、模拟演练、调查报告、操作总结、案例分析、设计策划、实践操作等多种考核方式。 3、实践基地建设――校企合作 高职教育要培养面向地方经济发展、受社会欢迎的应用性人才,必须实行“校企合作、产学结合”的人才培养模式。 首先,可以通过建立校企合作,选择某公司货场作为仓储类课程的校外实践课程教学基地。例如铁路货场是办理货物整车到发、仓库和场地贮存,并提供运输等服务的综合性货场。货场以铁路、公路、码头运营为主,交织着铁路运输、公路运输、水路运输等运输方式;除营运车辆外,还拥有各类装卸搬运设备,具有货运交通优势,拥有自己的运营车队和众多客户。有一个机械化水平较高的运营作业码头,是运输、仓储、物流设施与设备等课程的实践教学较理想的场地选择。 其次,结合课程教学的需要,选择合适的企业进行有针对性的参观与学习,使学生了解仓储功能的一般业务流程,了解典型物流设施与设备的应用,掌握基本的物流仓储运作的技能。由企业专业人士就运输、仓储等业务流程进行现场教学,企业兼职教师在学生参观企业时承担运输业务流程讲解及货场参观指导任务。学生参观了铁路线、火车货物装卸区、仓库、集装箱堆场、码头区装卸作业等,并到控制室观看铁路运输调度系统等的演示,通过这类活动,使学生了解物流企业相关业务的实际运作,开拓视野,加深对课程相关知识的了解与认识。实地参观还可以增加学生对企业的了解以及对实际岗位需求的了解,提高学习兴趣与主动性。 最后,应发挥地缘优势,加强与周边制造企业、物流企业、物流园区的合作,加强校外仓储实训基地的建设。比如我校可以利用南京的五大物流基地,即龙潭物流基地、幕燕金属物流基地、江北化工物流基地、空港物流基地、王家湾物流中心,在顶岗实习阶段的岗位实践中,以真实的工作任务来巩固学生所学的理论知识,使学生达到仓储管理岗位应该具备的职业技能,并推介学生到其单位实习就职或者培训企业技术人员。 物流行业是一个操作性、实践性很强的行业,建好校内外实训基地是职业院校办学的生命线,但同时物流行业又是一个作业环节多、涉及面广的行业,故如何有效地利用学校资金、地方资源建立起真正能培养具有较高技能、有特色、能服务区域经济和社会发展所需人才的实训场所是当前高职物流专业教学改革的重点。 仓储物流管理论文:关于物流管理专业《仓储管理》课程设计的研究 《仓储管理》是物流管理专业的优秀课程。从物流的功能角度分析,现代物流包括运输、搬运装卸、仓储、包装、流通加工、配送和信息处理七项基本功能,仓储是现代物流不可缺少的环节。从物流系统的结构分析,物流系统是由结点、连线构成的一个网络,其中结点又称为物流据点,仓库处于至关重要的节点地位,对整个物流系统的完善和优化具有重要意义。所以,《仓储管理》在物流管理专业的教学过程中占有举足轻重的作用,该课程的设计会影响整个专业的教学效果。 1.课程设计思路 1.1课程设计原则 教育部2006年出台的16号文件中明确提出:“高职高专教育要体现工学结合、工学交替,具有开放性、实践性、职业性特点,要培养企业工作一线所需的高技能型人才。”为此,在课程设计中教师需要结合企业的实际情况进行充分调研,了解各类企业的仓储或配送工作流程和一线工作岗位操作技能要求,以及岗位素质要求。 1.2课程设计目标 该课程的目标以职业性为原则,通过综合分析仓储工作一线所需的高技能岗位,确定课程所面向的职业岗位群。与仓储相关职业岗位群主要有:商品检验岗、仓库管理岗、仓储业务岗、仓库统计岗、订单管理岗、商品分拣岗、仓库安全岗等。 教师应以典型工作岗位的工作任务为中心设置课程内容,让学生在完成具体工作任务中掌握技能,构建理论知识体系,形成职业能力。也就是说,在教学阶段是以实践性为原则来安排各阶段的教学。这就需要对教学过程进行改革,由改革前教师独立开发课程、通过“虚拟工厂”实训、“学”“做”分离转变为校企合作开发课程、真实项目实训和学中做及做中学。 1.3教学内容设计 本着开放性原则,以客户一票货物进出库的工作过程为主线,综合分析所考查的企业仓储管理的工作流程,分解教学项目和工作任务,把理论和原理融入到实践教学中去。利用校外企业、校内实训基地,设置相对真实的实训项目,给学生提供丰富的实践机会。 2.课程定位 本课程体系应符合高技能人才培养目标,符合第三方物流企业、生产企业、流通企业仓储配送职业岗位的任职要求,对学生职业能力的培养和职业素养养成起到主要的支撑作用。另外,还要与前后课程衔接得当。 2.1知识能力分析 与仓储管理相关的知识包括物流基础知识、电子商务、ERP(企业资源计划)等,这些内容都涉及仓储知识或仓储环节。 仓储管理课程还与物流包装管理、采购与供应管理、配送管理、企业物流、特殊货物存储管理相关或相衔接。 所以在安排教学计划过程中,教师要注意仓储管理承上启下的作用。 2.2学情分析 教学离不了学生,在教学设计中教师必须考虑学生的情况。一般来讲,仓储管理需要学生具有一定的物流知识,这样他们才能更好地理解仓储在物流中的作用。学生还要有一定自学能力,除了课堂中教师带领学习外,在课外学生应从实际工作和生活中、从其他书籍中更深刻、更广泛地领会和灵活运用仓储知识。 学生还要有动手能力。《仓储管理》属于实践性较强的课程,如果没有动手能力或不喜欢实际操作,怎么学都基本是无效的,因为在实践性较强的工作中,才最能感受到理论与实践的差距。在实际操作中,学生更要具有团队合作精神,如何培养学生的团队精神,这是教学中要特别注意的、特别难把握的环节。 另外,学生要有锻炼技能、形成职业能力的愿望,这样才能主动学习、主动实践。 2.3课程内容 本课程主要包括仓库规划设计(建库)、仓储功能拓展(用库)和仓库管理维护(管库)三大部分。教师应以物流企业或企业仓储部门的仓储工作过程为导向,以客户一票货物进出仓库的工作过程为主线,按主线分解教学项目,构建学习和实训任务,依据项目任务,设置相对真实的实训内容,并考核。结合培养能力目标――“综合素质+一技之长”,在教学中穿插与职业道德、职业规划、交流沟通和团结协作等内容。 3.教学方法和手段 3.1教学模式的设计与创新 教学过程可以采用讲练结合、师生互动、反复演练透彻掌握。教师先将学生分组,然后将教学内容分配到小组,要求学生选出小组长,小组长相当于仓储部门的班组长,对各自的学习情境进行研究,学生利用课余时间到图书馆查资料,也可上网查资料,同时听老师上课的讲解,各个小组做出PPT和讲稿。当老师将学习情境全部讲完后,学生项目小组上讲台讲解,并当场接受老师和其他学生的提问,作出答辩,然后进入仓储配送作业的流程实训。这样反复讲解,反复演练,加深学生对课程内容的理解和记忆。考试既注重过程,又注重结果。评分可以采用教师评分、学生自评、学生互评相结合,教师评分、学生自评、学生互评的权重可以视情况不同。该课程采用以工作过程为导向,理论实践一体化,任务驱动式教学模式。 3.2多种教学方法的运用 3.2.1案例教学法 本课程按作业流程分为八个学习项目,按作业性质分为三个学习项目,每个学习项目设计一个案例,教师从案例分析入手,引导学生正确理解仓储的作业流程、操作步骤、操作要求。 3.2.2角色演练教学法 教师应通过对仓储职业岗位群的分析,设计出若干个不同的角色,由师生共同扮演各种角色,不同的角色在仓储配送作业的操作中履行不同的职责,相互配合,完成既定工作目标。 3.2.3讨论启发式教学法 在课堂教学中教师应巧妙设问,以此活跃学生思维。讲解习题时,常采用讨论式教学法,激发学生的创新思维。教师根据教学模块设计思考题,学生以项目小组为单位进行讨论分析,然后做出答案,在课堂上宣讲,教师给予点评。 3.2.4仿真模拟教学法 教师可以利用物流仿真实训室进行实际操作。学生在仿真实训室能基本仿真完成仓储相关的所有作业,操作过程与真实的职业环境基本相同。 3.2.5现场教学法 教师还应带领学生到校外实训基地参观,在第三方物流企业的仓储配送中心。学生观看企业员工的操作,观摩相关的设施设备,能感受企业文化,并对现场的新技术、新设备产生感性认识。 3.2.6六步教学法 六步教学法包括资讯阶段、计划阶段、决策阶段、实施阶段、检查阶段、评估阶段。在这六个过程中,教师充当幕后指挥者,学生在前沿。首先教师将任务布置给学生,学生经过资讯阶段,收集和查阅大量的资料,阅读操作要求、操作步骤,做出计划书,优选方案,付诸实施,在实施过程教师给予指导、检查、督促,学生做完后,由师生共同参与评价。 总之,教师通过多种教学方法和教学手段的灵活运用,将抽象的问题具体化、形象化,将理论分析与应用相结合;通过实际应用,从小的实训项目到综合性的实训项目的设计与制作,培养学生的创新意识,提高学生的学习兴趣和乐趣;将学生由被动接收知识转为在老师指导下的主动学习,这样所有问题都能迎刃而解。 仓储物流管理论文:RFID技术在烟草仓储物流管理系统中的应用研究 【摘要】文章通过现代物联网科技手段,采用可靠的特高频RFID技术获取烟草行业关键资产在关键生产环节的动态信息,并通过网络进行传输,构建出一套汇聚于高性能数据库中的烟草仓储物流管理系统,实现烟草的仓储、生产、物流全链高度信息化管理。 【关键词】RFID 烟草仓储物流 信息化管理 物联网 2010年国家烟草专卖局在全行业局长经理座谈会上,明确提出了建设烟草行业物联网的目标,在全国物流现场会上明确了“全面覆盖、全面感知、全程控制、全面提升”的总体要求。国家烟草专卖局希望通过物联网[1]的建设,加强行业内部管控能力,实现打造“面向未来”和“不可替代”的烟草物流体系、提升行业优秀竞争力的战略目标[2]。 传统的烟草行业在营销管理、仓储物流管理、专卖管理及日常办公中都或多或少存在着信息不共享、业务流转速度慢、人工成本过高、生产效率低下等问题[3]。本文以引入现代企业管理思想和方法、提高我国烟草企业的管理水平和企业优秀竞争力为出发点,根据我国烟草企业传统的信息管理系统的现状及特点,针对烟草公司的具体情况,提出了基于物联网技术的烟草物联网系统。 1 烟草物联网系统平台搭建 1.1 系统采用的通信协议 现存的特高频RFID[4]协议有三个,ISO 18000-6 TypeA、TypeB和TypeC。2004年8月15日ISO/IEC宣布ISO/IEC 18000-6包括TypeA和TypeB两类协议,2006年EPC C1 G2正式进入ISO/IEC 18000-6,成为ISO/IEC 18000-6C,从此ISO/IEC 18000-6包括TypeA、TypeB和TypeC三类协议[5],本系统采用的器件支持后两种协议。 1.2 系统构成 整个系统主要由两个优秀部分构成:基于特高频RFID数据采集系统;后台数据存储分析控制系统。其中RFID数据采集系统为最优秀部分,是整个系统中需要完全重新构建的部分;后台系统可以以烟草行业固有的信息系统为基础进行相应改进即可,既节约资源,也节省时间。 (1)基于RFID的数据采集系统 一般RFID系统主要由三部分构成:阅读器、天线和电子标签。本系统的阅读器包括两种:一种是安装在各个车间的固定阅读器,通过以太网传输信息;一种是工人手中的手持阅读器,通过Wi-Fi传输信息。天线是根据现场环境定制的基于超高频的面天线,具有方向性强、阅读距离远的特点;电子标签是根据车间生产环境定制的RFID抗金属超高频标签。 1)SAAT-F805型固定式读写器 SAAT-F805型读写器是针对ISO 18000-6B和ISO 18000-6C(EPC Class1 Gen2)协议标准研发的RFID读写设备。该系列读写器具有读写距离远、稳定可靠、操作方便、功能强大和扩展性强等特性,适用于物流控制、交通管理、资产管理及生产管理等多个领域。该读写器同时提供2路I/O输入信号检测和4路I/O信号可控输出的功能。SAAT-F805型读写器在设计时考虑到RFID系统集成应用的需求差异,在硬件上采用模块化设计,除已有的硬件接口外,也可为用户单独定制其他类型接口。 2)C5000U特高频手持移动终端 C5000U采用ARM9高速处理器,支持EPC C1 GEN2/ISO 18000-6C协议标准;采用先进的Windows CE 6.0操作系统;可采集超高频(840~960MHz)射频标签及IC卡等载体数据;支持GPRS/Wi-Fi多种通讯模块传输方式;符合IP64工业级密封标准,防水、防摔、防尘功能更强;其坚固耐用的结构,保障极端的环境下的正常使用,显著减少停机时间和维修成本。 3)ORT-PL系列电子标签 采用ORT-PL系列UHF频段的RFID无源电子标签,符合ISO 18000-6B/6C标准,主要用于仓储和物流管理,具有识别率高、读写距离远、可靠性高等特点。 (2)后台数据存储分析控制系统 后台的工作主要体现在软件应用方面。以前烟草后台数据系统只有简单的数据存储和查询功能,与现今的信息化精细化要求相差甚远;而且其相关信息采集基本上都停留在烟草成品流通环节上,缺乏对烟草生产加工过程相关信息的采集,不能完整体现整个烟草行业的动态信息,无法为整个行业发展决策提供支撑信息。 因此,后台的改进主要体现在以下几个方面:增加实时收集烟草生产过程中相关信息的功能;根据烟草行业生产物流的特色开发相应服务软件以供中控室调用,协助做出相应决策,并实施监控;有关数据存储在数据服务器中,通过云技术实现与远程用户的数据共享。 2 TERS总体设计 2.1 系统介绍 Tobacco Efficient Responses System(烟草物联网信息系统,TERS)是一套以信息服务为优秀,提供从原料、辅料跟踪到最后成品的完整信息化服务,并以物品的流通与信息沟通为基本元素,实现沟通多方的信息化平台。该系统特点如下:是针对烟草行业特性和企业特点的定制化解决方案;高效、精准,提高物品流通效能,规范作业流程;实现人员与人员、人员与物品的责任关联;是功能完善、行之有效、信息化的企业解决方案。 系统的优秀服务包括:各厂的规范化服务、各部门间的通信服务以及为中烟物资流通做系统化的服务。该系统通过特高频RFID技术获取关键资产在关键生产环节中的动态信息,通过网络进行传输,汇聚于高性能数据库中,做到深度挖掘、科学分析、快速反馈,形成对整个生产流程的可视、可控管理。系统平台建设本着硬件可靠节约、软件切合实际、管理手段有效的原则,并充分考虑未来建设“高架库”等现代仓储管理模式的构想,使企业信息化投入长效化。 2.2 系统的整体框架 本系统主要由三部分构成:基于特高频RFID技术的终端信息采集系统;数据传输汇聚系统;后台服务器及中控室。系统结构如图1所示。 仓储物流管理论文:关于现代仓储物流管理信息系统需求分析 【文章摘要】 伴随着当前我国经济的高速发展,现代与时俱进的仓储物流管理信息系统是在很久之前物流行业不发达的时候,物流行业中不断分开的子行业各自经营模式,已经不适应当前经济社会发展的基础上,将其逐步的联合起来,完成一个系统的整合。这样现代化的信息系统是符合当前物流行业发展的要求,尤其是当今电子商务蓬勃发展更是带动了物流行业以服务快效、及时、自动化配置订单的模式存在。这样不仅促使满足当前客户对物流配置时效性的需求,同时也在相当大的程度降低了物流服务运输成本。本文基于上述原因,通过对现代仓储物流信息系统进行需求分析,结合当前仓储物流特点,提出适应我国现代物流信息系统管理的建议与措施。同时阐明了建成现代仓储物流管理信息系统的新思路。 【关键词】 仓储物流;物流管理;信息系统 1 现代物流仓储特点 随着社会经济的发展,特别是人们购物思维从实体店转向网络购物的观念转变,基于淘宝,京东、阿里巴巴等平台,给电子商务的发展带来了长期持续的高效发展。在如此大环境下,现代物流业也得到了高速的发展。在此过程中,物流业的优秀信息管理系统是把行业管理决策和应用等不同方面从以前的各自独立,互不联络的系统逐渐合理有效的联合起来,使得具有一定的集成化系统。这样,使得物流系统以高效、高质、廉价的成本为行业标准对现代物流行业提出了高要求。在整个物流信息管理系统模块中,仓储物流信息系统是一个优秀模块之一。它是企业原材料和产成品采购与销售链条上的一个不可缺少的环节。 在仓储和物流管理活动的过程中,会出现巨量的物流信息,这些信息往往伴随着仓库订货,储存货物,保管货物,货物出库等一系列企业运营过程而带来大量的仓储经营数据,这种数据需进行频繁的数据处理,同时也具有一定信息复杂性的特点。为了达到加强对信息的存储管理的目的,企业必须快速建立能够快速处理如此庞大的信息量的现代现代仓储物流管理信息系统,这样才能够满足存储效率的巨大需求,降低库存成本以满足企业加快资金周转,减少库存量的经营需求。 2 现代仓储物流管理信息系统需求模块分析 2.1 物流仓储业务接单模块 该模块是基础,是接受客户的物流仓储配送业务或需要保存和运输业务管理的必要条件。公司仓储人员基于货物存储申请来受理操作存储货物,同时准备货物入仓库管理的判断,仓储业务接单模块需记录客户需要的货物仓储业务相关的信息,以利于做出合理的管理仓库管理解决方案。另外,还应提出一系列存储管理解决方案,用于仓储作业计划外的维护功能。 2.2 货物入库管理模块 该模块基于接单货物清单,将货物入库的信息列出来,通过公司仓储管理人员审核校准后,依据不同客户所提的需求和货物本身的特性等为客户量身选择仓库,同时在仓储的过程中,根据仓库的占用面积等信息情况做出仓位的分配,并将修改的信息记录。经过这样的过程,才能算是完成了货物实际进入仓储入库的操作。同时,在信息管理系统中需自动生成入库明细单,以便于今后对货物进行仓储管理,并且在对仓库维护的过程中仓库的信息都需核实记录在案。 2.3 库存维护管理模块 该模块主要负责各种材料的收货,发货,存货等管理,及时有效的处理货物入库后的相关管理信息系统。由于仓储的数据庞大,该模块的主要功能就是随时及时地更新当前的库存信息,这样才能够准确无误地反映当前仓储作业的动态过程。该功能模块主要包含如下几部分,收货、发货、存货管理,库存使用动态分析过程,不同类型货物分类储存和呆滞物料管理等。上述子模块的实现是整个库存管理模块的系统整合。 2.4 外包仓储模块 外包仓储物流模式是指企业为了以增强企业优秀竞争力为重,将仓储物流业务外包给第三方物流公司的模式。这种模式具有覆盖区域广泛、企业所付诸精力较少、利于社会物流资源的开发利用和提升企业优秀竞争力等优点。然而,由于企业对物流的控制力较低的原因,造成对第三方物流的依赖性较强。企业业绩会受到第三方公司的水平的影响,从而使企业的发展产生一定的风险和不确定性。 外包仓储物流模式适合仓储物流管理能力弱、企业资金实力一般的电子商务企业。它同样适用于平台交易数量小,但批次多的企业。企业在采用外包仓储物流模式时,需要选择适合企业自身特点的第三方物流公司合作,并维持与第三方物流密切沟通。 3 总结 本文根据现代仓储信息管理的需求,研究了当前仓储管理信息系统分析设计模块的主要功能,在当前企业激烈竞争的今天,企业需将仓储物流过程放入一个战略的高度,一个好的仓储物流管理系统,能够解决许多企业在材料采购,产成品销售过程中所遇到的难题,同时能够降低企业在供应链和销售链上的成本。所以,物流信息化是企业在如今同质化激烈竞争的市场环境中脱颖而出的关键之一。与时俱进的仓储物流管理信息系统,对于某些仓储物流管理能力不强的企业,且物流成本优势较弱的企业来说,该系统管理是先进与时效性都是很重要的。共同集配仓储物流要求的管理能力更高。仓储物流联盟更有助于缓解单个企业的仓储压力。 仓储物流管理论文:基于物联网技术的仓储物流管理系统应用研究 [摘 要]伴随计算机技术、信息化技术和互联网技术的不断发展,实现了多种现代信息技术融合集成的新型物联网技术。该复合型技术通过整合射频RFID技术、传感器技术和激光扫描技术,极大提升了物流仓储对货物管理的信息化程度。本文将现代物联网技术与传感器网络技术进行有机的结合运用,分析了智能化物流仓储管理信息系统,满足了新经济时代现代物流仓储对信息化技术的需求,并对物联网技术的应用前景进行了阐述。 [关键词]物联网技术;物流仓储;无线射频识别;WSN;EPC 物流行业作为商品流通的重要环节,控制着原料、成品和信息的流转,伴随着信息技术与社会经济发展的步伐,尤其是物联网概念的兴起,现代物流体系与秩序正发生着深刻变革。仓储作为现代物流体系的重要构成部分,历来是厂商、库管所关注和研究的重点,在物流环节中起着至关重要的作用。物流仓储管理中伴随订货、入库、管理和出库的事件而产生大量伴生信息,数据操作次数多、数据规模大和信息内容多样。 因此,伴随着新兴物联网技术的发展,研究如何更加高效地对仓储货物进行管理和调配管理、压缩出入库流程,提高人、财、物的使用效率,对于提高企业和物流商家自身竞争力具有关键意义。 1 物联网技术的发展状况 “物联网”概念的首次提出是在1999年美国召开的移动计算与网络国际会议,当时的定义为“基于互联网、无线射频识别(RFID)技术、产品电子代码(EPC)标准,构建的实现全球物品相关信息实时共享的互联网”,即简称为“物联网”,后来随数字通信时代的到来、新技术的加入,丰富和发展了物联网的概念。 国内对“物联网”技术的发展也高度关注,2009年总理考察无锡市高新微纳工程中心时,提议在无锡市建立传感网络中心,大力发展物联网,此后关于物联网发展的一些积极举措与相关政策纷纷出台,加速了我国物联网技术和新一代宽带移动通信网络的发展,逐步形成RFID、M2M、传感网等三种形式的物联网模式,初步实现了物品与互联网信息交互通信、定位跟踪、智能识别监管的网络构架。 2 物联网仓储物流系统的架构与关键技术 目前物联网技术已在物流仓储、智能楼宇、城市部件维护、城市自来水管网与智能电表等居民基础设施和医疗信息管理等相关领域得到了实际应用。但考虑到物联网技术尚未形成统一标准的行业规范、研究和应用均处于初级阶段的基本情况,应首先明确当前物联网体系的构架情况。 物联网技术的网络构架体系基本分为三个层级,即物联网感知层、物联网网络层和物联网应用层。物联网感知层主要由传感器信息采集设备、数据至网关间传感器网络与其他智能终端构成,具体来说包含M2M终端、RFID无线射频读写器、传感器与网关、摄像头等部件,其中RFID技术因为技术成本较低、手持终端简单,从而大大提升了货物分拣与选择效率,成为目前国内仓储管理行业应用较多的感知技术,年均增长率在18%以上,同时传感器终端有时根据货物种类的差异,常常会采用不同的类型,譬如农产品冷库又经常会用到温度、适度传感器;物联网网络层是依托现有互联网络与通信网络,结合物联网信息管理控制中心,完成货物商品的信息查询、发送、存储与更新管理职能,其中心特征就是网络化和智能化;物联网应用层主要是根据信息控制中心的监管数据,通过具体的终端或传感设备,完成交通、环境、医疗信息的共享使用,目前物联网应用层面开发的广度和力度仍不够深入,基本停留在商品货物自动识别、感知与定的层面,在深层次数据挖掘、网络信息融合、专家决策系统与智能调度方面的具体应用,还处于较为浅显的阶段。 当前国内物联网技术的实际应用多是基于无线射频识别技术RFID相关的EPC物联网络,数据传输多采用无线通信模式,现代物流仓储系统可通过对WSN无线感知网络与EPC技术进行融合,优系统的数据流与系统架构。 WSN(Wireless Sensor Network),即无线感知网络,通过布设安装在待监测区内的多源传感设备节点,以无线通信的方式组成一个数据采集、感知、监管的信息网络。智能仓储系统设计时可通过无线感知网络WSN与EPC进行技术融合,利用WSN网络进行物联网中EPC数据的传输,完成节点信息的无线通信,提高WSN数据传输稳定性的同时,还降低了EPC数据传输的运营成本。 RFID(Radio Frequency Identification)技术,即无线射频识别,采用无线射频电磁波信号来识别特定受众目标(EPC数字标识)并完成相关数据的读写工作,无须系统与目标间的机械或光学触碰,进而达到信息识别的功能;EPC(Electronic Product Code)数字标识,即产品电子代码,建立在全球统一标识系统条形编码的基础之上,可对物流产品供应链的对象(货物、货架、货盘与位置等)存储在RFID标签上,读取时即可完成动态数据连接,然后通过EPC这把数字钥匙获取相关信息;EPC中间部件,用户可根据特定的应用需求来开发定制、集成EPC部件,而其中最优秀的部件便是EPCGlobal公司提出的应用层事件ALE(Application Layer Events),有效收集、传送EPC数据,ALE事件有助于RFID终端使用者自由选择所关注和希望接收到的RFID信息数据,避免数据冗余的发生,EPC服务主要完成中间部件信息存储与信息的秘钥查询,实现物联网之间的信息共享交流。 物流仓储伴随着生产的发展而进步,所经历的发展阶段大致为人工机械联动、自动化和智能化仓储。其中,智能化仓储是在自动化仓储的基础上,通过与其他相关信息决策系统整合集成而组建,目前仍处于初级发展阶段。通过EPC与WSN节点融合,推进物联网技术的更新发展,既可以传输阅读器扫描的货品EPC电子标签身份认证信息,又可以传送传感器所监测到的仓储环境实时动态变化信息数据,系统结构设计为网状树形自组织结构,从而较少单一组织节点损坏或故障对整个传输网络的影响,实现仓储物流系统的多源感知、动态监控、实施调度与大数据统计分析功能。 3 基于物联网技术的仓储物流系统 物联网技术是自能化仓储物流的技术支撑,通过互联网将不同的物体进行信息联通共享,使仓储的货物可被远程感知与操控,构建现代智能物流仓储配送方案。现代物流的发展,对现代化智能物流仓储提出了新的要求,诸如不单单要能完成出入库、移动调拨、货物盘点、退换货与基本报表功能,还要适应时代技术需要,满足仓储环境湿度、温度,甚至光线、火灾等多源传感器的监测需求。 基于物联网技术的物流仓储系统主要分为硬件平台和软件平台两部分。硬件平台主要为支撑和维护智能仓储管理系统的多种硬件设备、传感器与工具等,是仓储系统的基础;软件平台主要为仓储管理信息系统,主要根据现代物流仓储的业务数据流要求,对数据、资源、事件、货品与人员等调度与指挥,维持人、财、物的高效有序运转,并使整个仓储货物间与互联网间相实现网络对接,将货品基本信息传送至物联网中,进行在线操作与查询。 智能仓储物流系统之中货物的基本处理流程为: (1)货品入库。利用RFID射频技术完成待入库货品的EPC电子标签身份认证,读取货品的基本信息,同时以WSN节点将货物信息上传至数据库管理中心实现货品入库登记、分析适宜的货架仓位、优化配置传送线路,最后向移动机械(例如移动叉车)货品传送指令,通过传感器对货物定位跟踪,跟踪信息也采用WSN进行数据传输,直至货品入库放置于预订的适宜仓位。 (2)货品出库、库存盘点、移动调拨。通过管理系统平台,对库存货品实现内部操控处理,涉及对象指引到位监督、物品识别与数量自检、移动调配退货与报废信息上传等功能基本指令,这些指令与数据的传输,均依赖WSN节点完成数据信息的交流传输,实现调运机械硬件与仓储管理软件的物联结合,通过实时数据回传,判定货品的处理状态。 目前国内已有不少企业建立了物联网仓储物流系统,尽管处于初级的阶段,但还是取得了一定的经济效应。例如济宁金乡建立的“物联网大蒜冷库管理系统”,通过传感器对冷库内的湿度、温度、CO2等指标完成在线监测、无线传输,主控中心与设定的指标参数进行对比,自动冷库的加温、除湿、通风等指令,完成系统的自动运行;嘉兴电业局通过物联网技术,实现大小型燃料库房间的远程信息交互,堆垛机自动存取货物等功能,实现了燃料库间的物质资料智能调配。 4 物联网技术应用于仓储物流的展望 本文通过阐述物联网技术的发展状况,介绍物联网设计的EPC、WSN等数据传输与感知的关键技术,介绍了基于物联网技术的仓储物流系统的基本构架与运作模式,并根据社会中已存在的物联网仓储物流管理系统案例,分析了物联网技术普及应用的现实意义与所取得的经济效益。 伴随着无线感知技术、数字移动通信技术和自动化技术的日益成熟,物流仓储系统的智能终端设备不断更新发展,为构建“智慧物流”提供了软硬件条件,物联网技术的应用前景十分广阔。但同时也要清晰的认识到当前的物联网技术应用仍处于较为低端的阶段,数据的采集传输、系统的网络构架、信息的加密安全等方面还不甚成熟,离现代“智慧物流”、“智能仓储”的要求还差距很大,在以上方面还存在探索研究的空间。 仓储物流管理论文:当前钢铁企业仓储物流管理存在的问题及对策思考 [摘 要]随着我国经济社会事业的快速发展,钢铁企业之间的市场竞争日趋激烈。由于各种因素的影响,仓储物流管理工作已经成为制约钢铁行业发展的重要瓶颈之一。因此,要深入分析当前钢铁企业仓储物流管理中存在的突出矛盾与问题,采取针对性措施,建立起完善的钢铁仓储物流管理体系,提高钢铁企业的市场竞争优势。 [关键词]钢铁企业;仓储物流管理;市场预期;服务质量 随着我国经济社会事业的快速发展,物流管理工作的重要性日益凸显。在市场经济条件下,企业的盈利能力与竞争实力往往会取决于企业的物流管理水平。物流指的是物品从供应地向接收地的实体流动过程,是对物品运输、储存、搬运、包装、配送、信息处理等的有机结合。物流管理是从降低物流成本、提高服务质量的角度出发,对物流活动进行的计划、组织、协调以及控制等。仓储物流管理是钢铁企业的重要部分,钢铁仓储物流管理水平的高低,对钢铁企业的市场竞争及服务质量产生重要影响。因此,要高度重视钢铁企业的仓储物流管理工作。 1 当前钢铁企业仓储物流管理中存在的问题 1.1 市场预见不足,缺乏科学规划 对市场预见性不足,这是大多数钢铁企业仓储物流中面临的突出问题。由于钢铁物资从采购、运输到进仓库储存等环节非常烦琐,钢铁企业的市场预见性会对进货量及仓储量产生直接影响。钢铁企业的市场预见性不够,没有经过科学、严谨而周密的分析,会给钢铁企业带来严重后果:钢铁企业生产消耗量超过仓储量,会给企业的正常生产带来不利影响;仓储量过大,带来钢铁物资的大量积压。 对于市场预见不足,一个主要原因在于钢铁企业对于仓储物流缺乏科学系统的规划。例如,一些钢铁企业的仓储条件较差,不仅成品仓库少,而且容量小,导致很多产品混合堆放,给仓储盘点和库存管理带来困扰。一些钢铁企业仓储物流的起重吊具比较落后,在钢材产品进出货时效率低。还有些钢铁企业的仓储地处于高度潮湿的环境中,储存的钢铁物品出现锈蚀等问题,给企业造成较大经济损失。还有些钢铁企业在外租用分散的仓库储存货物,不仅增加了企业的物流成本,也对钢铁物品储运管理带来较多问题。 1.2 物资储备失当,无法满足需求 在很多钢铁企业中,物资储备失当主要表现为两方面。一方面,钢铁等物资的库存量超过企业实际的生产需要量,造成钢铁企业的生产经营成本显著增加,在仓库建设及维护、安排值班人员等方面的管理耗费会明显增大。另一方面,仓储中钢铁等物资的储存量低于企业生产所需的资源,使得企业面临由于缺货而引起成本的增加。同时,在钢铁企业的物资储备过程中,钢铁物品由于企业安全生产的要求以及生产机型改进等因素,会出现淘汰、积压等问题,也会引起物资储备失当,增加钢铁企业的生产成本。 尤其是近年来,由于国内外铁矿石等原材料价格波动较大,很多钢铁企业在仓储物流基础设施建设方面投入大量资金,用于购置机器设备以及仓储物流装备,以推动生产及销售等环节的发展。但是,随着钢铁产品的销量不断增加,盲目增加对钢铁产品仓储物流等设施及相关机器设备的投入,不仅没有显著提升产品的销量及满足客户需求,反而过多地增加了钢铁企业的仓储物流管理成本,损害了钢铁企业产品的市场竞争力。 1.3 专业人才缺乏,管理水平较低 仓储物流管理作为一种现代管理技术,涉及很多领域,这就要求物流管理人员不但要熟悉企业生产经营的整个流程,而且要掌握专业的物流管理知识,熟悉企业内部物流及产品向外延伸的供应链管理等知识。专业人才已经成为推动钢铁仓储物流行业发展的关键性因素。但是,我国钢铁企业以及钢材仓储流通领域管理人才缺乏已经成为制约我国钢铁企业健康发展的主要原因。从发达国家的经验来看,当前世界著名的大型钢铁企业都建立了多层次的物流管理教育体系,大力开展在职培训教育工作,还有一些国家建立了物流管理行业的职业资格认证制度。当前,对于我国很多钢铁企业来说,许多从事仓储物流管理工作的人员,是从其他生产部门过来的,不仅物流基础知识缺乏,而且甚至没有接受过系统培训。专业人才缺乏,导致很多钢铁企业的管理水平较低,无法适应仓储物流管理信息化的要求。 2 完善钢铁企业仓储物流管理的主要对策 2.1 重视钢铁仓储物流,合理规划仓储物流工作 由于仓储物流体系的运行状况,会对钢铁企业的生产、销售以及企业的经济效益产生直接影响。面对激烈的市场竞争,钢铁企业要高度关注仓储物流管理工作。 首先,要合理规划钢铁企业仓储物流管理工作。在钢铁企业的日常管理工作中,要细致做好钢铁企业仓储物流管理计划,统筹钢铁材料的供求关系,提高仓储物流工作计划的准确性,提高钢铁物资储运效率。 其次,要有效降低钢铁企业的仓储物流成本。钢铁企业应当根据市场形势和企业生产销售实际,建立起完善的仓储物流成本核算体系,控制钢铁仓储物流中的成本支出,确保钢铁企业在产品销售以及储运等环节的低成本和高效率运行。 最后,要重视钢铁企业仓储物流各环节之间的协调运行。钢铁企业的仓储物流管理与产品的生产、销售等环节之间相互衔接,钢铁企业的仓储物流管理工作需要其他部门之间的配合与协调,确保仓储物流工作合理推进。 2.2 优化钢铁储备物资,完善钢铁仓储工作流程 合理储备钢铁物资,不仅能够有效节约企业资源,减少企业成本,而且可以对企业资源进行有效管控。因此,要完善钢铁储运工作流程,加快钢铁企业仓储物流管理信息系统建设。 首先,搭建钢铁企业仓储物流服务平台。通过对客户、企业、运输车辆等资料的深入分析,缩短仓储物流环节及信息流转环节,提高仓储物流管理效率,降低储运成本。 其次,完善钢铁企业仓储物流运作标准。钢铁企业要适应信息化的发展要求,在仓储物流信息、仓储物流作业以及仓储物流运营等环节之间建立起统一的标准的运作体系,促进钢铁企业与客户之间的快速准确的信息交换。 最后,强化钢铁企业仓储物流的集中管理。借助于信息技术,钢铁企业可以仓储物流进行集中化管理。由于钢铁企业的业务范围比较广泛,通过对仓储物流的集中管理,不仅可以有效节约成本,而且规避了企业的市场风险。 2.3 培养钢铁物流人才,提高仓储物流信息水平 要从增强钢铁企业的市场竞争实力这一目标出发,培养专业的钢铁仓储物流管理人才,提高人才密度,优化队伍结构,提高仓储物流的信息化水平。 首先,员工队伍结构要和钢铁企业现代化仓储物流管理的发展需要相适应。要加大人才引进及培养力度,使从事仓储物流管理的员工职称结构、学历结构等要进一步优化,不断提高员工队伍的整体素质,建立起稳定、富有朝气和竞争力的员工团队。 其次,要加大仓储物流管理员工的培训力度。使员工能够灵活操作专业化的物流管理信息系统开展工作,不断规范钢铁企业的仓储物流管理工作,不仅要显著提高钢铁企业的物流管理水平,而且要有效控制钢铁企业的物流成本。 最后,要提高仓储物流管理人员的专业技能。钢铁企业要重视做好客户资料的收集、分析、存档及管理等工作,准确掌握客户的需求信息,有针对性地为客户提供各类服务,及时处理客户遇到的各种问题。 3 结 论 在当前钢铁企业竞争不断加剧,钢铁产能过剩的背景下,为了降低仓储物流成本,增加企业的经济效益,钢铁企业应当高度重视仓储物流管理工作,有效推动钢铁企业的供应流程合理运转,在节约企业生产经营成本的同时,提高钢铁企业的经济效益和市场竞争实力。 仓储物流管理论文:基于RFID技术的仓储物流管理系统的设计与实现 摘要:该文在分析仓储物流管理系统需求的基础上,设计并实现了基于RFID技术的仓储物流管理系统,RFID技术的应用完成了对仓储物流管理的智能化、信息化改造,提高了仓储物流的管理效率和管理水平。 关键词: 仓储物流;RFID;管理系统 目前,有相当一部分物流企业的仓储管理中仍然在使用条形码技术对货品进行管理。条形码优点是技术简单、费用较低,同时条形码也存在很大的缺点,如条形码容易算坏,存储的信息量较少,条形码的读取距离也比较近,不能实现远距离、动态地读取信息。而基于无线技术的RFID标签可以在很大程度上弥补条形码的不足,RFID 技术具有非接触式、大容量、快速、高容错、抗干扰、耐腐蚀和安全可靠的识别信息等特点。使用RFID标签可以快速地对货物的信息进行采集、显示和处理。从而实现对企业仓储物流货品进行智能化、信息化管理。因此,设计和实现基于RFID技术的仓储管理系统对提高仓储工作效率,提高企业竞争力上具有长远意义。 1 系统需求分析 基于RFID技术的仓储物流管理系统,是将RFID技术应用到传统的仓储物流管理系统中。把原来保存在条形码中的物品的各种信息保存到RFID标签中,不但标签的信息量可以增大,标签的寿命可以增长,更重要的是可以利用无线电技术进行无接触的信息的传输和识别,快速地进行货物的追踪和数据的交换。本系统的优秀功能就是实现仓储物品的入库、出库和盘点的自动化采集。 2 系统的设计 2.1 系统硬件 基于RFID技术的仓储物流管理系统包括主控制系统单元、车载系统单元、手持单元和仓库设施单元。主控制系统单元包括计算机、仓库门口的阅读器、网络控制器、无线传输装置。车载单元包括车载计算机、无线阅读器、车载电子标签。手持设备集成了RFID读写器、显示屏和无线网络设备。仓库设施单元是具有相应识别电子码的不同货位,在不同的货架上都有RFID的读写器,负责读取放置于该货架的物品的相关信息,并将货品的信息通过网络传到数据服务器,完成对仓库货品的数据统计和存储。 2.2 系统的总体架构 本系统采用三层架构,包括数据采集层、传输层和应用层。系统的总体框架如图1所示。将货物的信息存放到RFID标签中,通过手持设备、车载设备、仓库的读写设备对RFID标签的信息进行读取,然后通过WIFI网络将信息鞯接τ玫氖据库中,在通过应用层的应用程序完成对货物的出入库、盘点等业务处理工作。2.3 功能模块设计 仓储物流管理系统主要包括货物信息管理、入库管理、出库管理和库存盘点管理四大功能模块。货物信息管理主要是对相应货品基本信息的录入、查询、修改、删除等工作,需要对货物的信息进行编码,并将信息写到RFID标签中。把写好的信息的RFID标签用打印机打印出来后贴到相应的货品上。入库管理包括货物信息的正确采集和入库后确认货物的有效位置,入库时,当贴有RFID标签的物品经过仓库门口的RFID标签读写器的时候,读写器就会读出标签里的信息并通过网络传给仓库管理的计算机系统。出库管理包括待出库货物的选择、出库验证、出库查询功能,出口管理的过程也是通过RFID标签的读取信息自动完成的。盘点管理包括货物查询、库存调整、货物库存分布、货物存储分析功能。 3 系统的实现 3.1 界面设计与处理 本系统是在ASP. NET的开发环境中完成的, 技术为用户提供了一个可视化的开发平台,利用.NET 框架提供的类库和 所提供的控件和窗体,使开发者在很短的时间内可以开发出企业级的 Web 应用。通过各种控件的使用和控件属性的设置完成了本系统的各个用户界面。 1)系统的初始化 在进入系统操作界面以前,程序从Program.cs开始执行,程序初始化的主要过程是先把用来存储数据的表准备好,打开射频识别的硬件,然后弹出登录界面。初始化的过程要随时注意对一些异常错误的处理。在初始化硬件的时候,如果打开失败,整个程序应给出相应的错误提示并退出。通过调用RFIDCE.dll中的Reader、Reader.Device、Reder.Utility类实现系统的初始化工作。 2)登录界面 系统管理员在使用本系统时,首先要进行登录验证过程。在登录界面输入用户名和密码,系统会对用户名和密码和数据库中的数据进行匹配,如果正确调用并显示系统的主界面,并在 Session中存储用户的登录信息,否则提示登录失败。为了数据库中的数据不被轻易泄露,这里数据中用户名、密码使用DES 对称加密算法进行加密。 3.2 数据存储 数据层主要是实现数据的存储和数据调用工作,本系统提供一个统一的数据层调用接口,在数据层接口中定义了数据库的连接以及根据应用程序所需数据定义的相关操作数据的方法,共同实现数据库接口与应用程序接口功能。在数据层中定义接口Sql-Interface,主要函数有:数据库连接函数 setCon()、返回指定数据集函数getds(string strsql)、返回指定数据表集 get Dapt(stirng strsql)、业务应用程序插入数据函数insert()、业务应用程序删除操作函数delete()、业务应用程序更新操作函数update()。在数据层编写数据层操作类 SQLServer 实现接口中定义的所有方法,应用程序中只需实例化一个对象,通过对象调用实现相关操作。 3.3 读取RFID标签 读取RFID标签信息是系统实现的优秀部分,在此使用了CSL提供的API函数,如表1所示。本程序中在Program.sc、StorageForm.cs、Tagedit.cs调用了API函数完成RFID读写器对RFID标签的读写操作。 仓储物流管理论文:对现代企业仓储物流管理的几点思考 (宝钢集团新疆八一钢铁有限公司物流分公司) 随着企业生产所需物资在流通过程中仓库仓储功能的开发和扩展,本文以企业物流仓储管理存在问题及改进建议,以期达到减少物流配送成本,降低所服务生产单元库存的目的。 一、现代物流的概念和仓储的作用 物流管理(Logistics Management)是指在社会在生产过程中,根据物质资料实体流动的规律,应用管理的基本原理和科学方法,对物流活动进行计划、组织、指挥、协调、控制和监督,使各项物流活动实现最佳的协调与配合,以降低物流成本,提高物流效率和经济效益。现代物流管理是建立在系统论、信息论和控制论的基础上的。 仓储包括储存、保管、维护、加工、装卸、搬运、信息传递等功能,而仓储管理就是用最经济的办法,在最合理的区域内实现仓储的这些功能。合理化的实质是在保证仓储功能实现并满足客户要求的前提下尽可能少的投入。 仓储的主要功能有:储存和保管、调节供需、调节运输能力、降低物流成本、配送和流通加工、提供信息等。其作用如下: 1.仓储是现代物流的不可缺少的重要环节 从供应链的角度看,物流过程是由一系列的”供给”和”需求”组成,当供给和需求节奏不一致,也就是两个过程不能够很好的衔接,出现生产的产品不能即时消费或者存在需求却没有产品满足,在这个时候,就需要建立产品的储备,将不能即时消费的产品储存起来以备满足后来的需求.供给和需求之间既存在实物的”流动”,同时也存在实物的”静止”,静止状态即是将实物进行储存,实物处于静止是为了更好的衔接供给和需求这两个动态的过程. 2.仓储能对货物进入下一个环节前的质量起保证作用 在货物仓储环节对产品质量进行检验能够有效的防止伪劣产品流入市场,保护了消费者权益,也在一定程度上保护了生产厂家的信誉.通过仓储来保证产品质量主要要进行两个环节:一是在货物入库时进行质量检验看货物是否符合仓储要求,严禁不合格产品混入库场,二是在货物的储存期间内,要尽量使产品不发生物理以及化学变化,尽量减少库存货物的损失. 3.仓储是保证社会再生产过程顺利进行的必要条件 货物的仓储过程不仅是商品流通过程顺利进行的必要保证,也是社会在生产过程得以进行的保证. 4.仓储是加快商品流通,节约流通费用的重要手段 虽然货物在仓库中进行储存时,是处于静止的状态,会带来时间成本和财务成本的增加,但事实上从整体上而言,它不仅不会带来时间的损耗和财务成本的增加,相反它能够帮助加快流通,并且节约运营成本,从而带来总成本的降低. 5.仓储能够为货物进入市场作好准备 仓储能够在货物进入市场前完成整理、包装、质检、分拣等程序,这样就可以缩短后续环节的工作时间,加快货物的流通速度. 二、企业物流仓储管理现状以及存在的问题 (一)库房布局缺乏统一筹划 企业物流往往没有充分考虑发展规模与物流库房布局的关系,仓库布局不合理,既物品在周转空间的浪费,也影响了仓库作业的效率。仓库设施不完善直接导致增加了人员工作量以及无效工作的重复。其存在的一些主要问题: 1、没有明确的区域划分,仓库内无指示牌,查找配件困难 仓库内运输器具随处可见,甚至有阻塞交通通道的情况发生,人与车辆分区不明。生产线返回来的破坏的器具没有明确的存放区域。零部件产品入库后超出指定层数罗列所造成的安全隐患问题,直接危害是包装破损,里面的零部件商品表面磨损。同时,零部件产品倒塌造成员工的人身安全问题。除负责管理的保管员以外人员查找零部件商品困难,给公司盘点造成困难。拆箱口、零件拆分口、斗装零件混托口区域划分不明显,增加了工作难度。 2、零部件产品分散在仓库不同区域,管理难度增加 这种现象所造成的直接后果是管理难度增加。有些金属零部件存放地点不合理所造成装卸搬运困难。仓库内存在一部分老化的器具,在搬运工装卸搬运时,时常发生踏空,绊倒等伤害情况的发生。一些老化的器具危及着仓库员工的人身安全。 3、货位管理混乱,标识不清。 三、对企业物流管理的建议 (一)合理规划仓库布局 针对部分库房布局不合理,造成的空间浪费,以及设施配不完善提出以下改善措施: 1、仓库平面布置的改善措施 (1)仓库平面布局区划 一个仓库通常由生产作业区、辅助生产区组成。 ①生产作业区:它是仓库的主体部分,是商品储运活动的场所。主要包括储货区、铁路专运线、道路、装卸台等。 ②辅助生产区:辅助生产区是为商品储运保管工作服务的辅助车间或服务站,包括车库、叉车充电室、油库、维修室等。 (二)仓库合理布局的具体要求 仓库平面布置要有利于提高仓储经济效益。要因地制宜,充分考虑地形、地质条件,利用现有资源和外部协作条件,根据设计规划和库存物品的性质能够更好的选择和配置设施设备,以便最大限度l挥其效能。装卸搬运与运输管理方面的改进,如何提高人员配置与仓库空间利用率,就消除仓储管理过程无效率或者低效率的活动展开 1、要尽可能地减少储存物资及仓储人员的运动距离。在仓库的作业过程中,储存物资、仓储人员及作业机具的运动,都要受上述各个部分的具体位置的制约。合理安排仓库各个部位,才能尽可能减少人员、物资、机具的运动距离,才能提高劳动效率,节约仓储费用。 2、仓库内部的合理布局,要有利于仓库作业时间的有效利用,要避免各种工作无效重复,避免各种时间上的延误。各个作业环节要有机衔接,尽量减少人员、设备的窝工,防止物资堵塞。 (三)货位与标识管理是仓储管理标准化的必然途径 。 1、统一划定货位。对现料场、料棚货位进行统一规划,重新划分,界定划分依据及间隔,杜绝仓管员随意编排货位的情况发生。对于货物的出入库进行严格的货位管理,逐步推广应用条码管理技术,实现实时货位查询和货位动态分配、管理,达到库存管理的前端应用与物资收发操作的实时联系,把出错率降至最低。以促进仓储管理规范化、标准化,也便于配合电子监控警报系统实现准确预警,快速响应。 2、统一标识格式。即对物资料签统一制作格式和所需填写的项目内容,逐步探索将条码引入物资标识,通过扫描商品的条形码,实现实时查询其存储的货位,同时基于库存货位信息分配货位或动态定义货位。基于出入库商品的批量动态地分配人力、物力资源,充分利用资源,提高系统的运行效率,减少资源的浪费。以实现库存实物管理与物资信息管理系y融合,推进实现库存自动化盘点和精细化管理。 3、明确标识管理,商品管理条码化。即对标识内容的填写、维护、更换划分责任,做到货位规范化、管理条码化。条码是商品的唯一标识,现代商业管理(包括仓库管理系统)的基础是商品的条码化。结合目前的物资管理信息系统,通过开发系统库存综合盘点功能,就可以分仓库、分区、分货位进行随机抽查,也可以针对特定类抽查,定期对整个仓库系统进行全面的盘点。 4、定期维护管理。一是对划定后的货位界线标识定期维护,二是对标识标牌定期维护或更新。确保实现实时货位查询和货位动态分配、管理。 “货位清则标识明,标识明则管理成”。清晰规范的货位,显明准确的标识,是仓储管理的根基。随着现代物流技术的应用,信息技术和仓储管理水平的不断提高,将大幅提高仓储运作与管理的工作效率,大幅度减少现有模式中管理货位信息的时间,提高库存查询和盘点精度,大大加快出、入库单据的流转速度,减少人、财、物的资源浪费。 (四)完善管理制度和强化物流管控信息化建设 1、完善工人岗前培训制度 建立各级培训审核制度,规定各级培训的内容及课时,工人需要考试上岗,考试成绩需逐级上报,考试合格方能上岗工作,对于以上岗工人定期考试加强岗位知识。组织各岗位操作与知识竞赛,鼓励工人学习岗位知识。 2、完善准时化生产制度 深化准时化生产制度,落实均衡要货模式。废除巡线员要货制度,零件供应由计划员按需定制。计划员根据每月和每日需求量统计出下一日与下一月的需求量,根据需求量每日分批次均衡发货。A零件重点关注,根据需求量统计出高低储备,及时补充零件。各种零件根据工位进行混装托盘,减少收件口拆分时间。制定车辆发车时间,定时发车,减少车辆集中供货现象。建立应急机制对于临时增加的产量,能及时供货。 3、强化物流管控信息化建设 现代物流以信息技术为支撑,电子商务是现代物流的重要组成部分。物流的信息化建设与降低成本息息相关,通过对物流信息的采集、输送、传输、处理和分析,提高物流供应链的协调性和有效性,提高企业的运营效率和降低物流成本。 四 结论 总之,相对于发达国家的物流产业而言,现代物流追求的是规模经济。我国的物流产业下的仓储管理尚处于起步发展阶段,企业内部物流管理模式下的仓储管理还没有引起重视;传统储运企业在向现代物流转型时,物流配送中心通过集中向用户进行多频次的配送业务,将支线搬运与小物流搬运统一起来,使物流过程得以优化和完善;通过高水平的配送,集中仓储,减少末端仓库,努力实现生产企业“零库存”生产模式,继而整合、优化供应链资源,提高供应链的竞争力。 仓储物流管理论文:探求仓储物流管理信息体系的革新 一、现代仓储物流管理信息系统需求模块分析 1物流仓储业务接单模块 公司仓储人员基于货物存储申请来受理操作存储货物,同时准备货物入仓库管理的判断,仓储业务接单模块需记录客户需要的货物仓储业务相关的信息,以利于做出合理的管理仓库管理解决方案。另外,还应提出一系列存储管理解决方案,用于仓储作业计划外的维护功能。 2货物入库管理模块 该模块基于接单货物清单,将货物入库的信息列出来,通过公司仓储管理人员审核校准后,依据不同客户所提的需求和货物本身的特性等为客户量身选择仓库,同时在仓储的过程中,根据仓库的占用面积等信息情况做出仓位的分配,并将修改的信息记录。经过这样的过程,才能算是完成了货物实际进入仓储入库的操作。同时,在信息管理系统中需自动生成入库明细单,以便于今后对货物进行仓储管理,并且在对仓库维护的过程中仓库的信息都需核实记录在案。 3库存维护管理模块 该模块主要负责各种材料的收货,发货,存货等管理,及时有效的处理货物入库后的相关管理信息系统。由于仓储的数据庞大,该模块的主要功能就是随时及时地更新当前的库存信息,这样才能够准确无误地反映当前仓储作业的动态过程。该功能模块主要包含如下几部分,收货、发货、存货管理,库存使用动态分析过程,不同类型货物分类储存和呆滞物料管理等。上述子模块的实现是整个库存管理模块的系统整合。 4外包仓储模块 外包仓储物流模式是指企业为了以增强企业优秀竞争力为重,将仓储物流业务外包给第三方物流公司的模式。这种模式具有覆盖区域广泛、企业所付诸精力较少、利于社会物流资源的开发利用和提升企业优秀竞争力等优点。然而,由于企业对物流的控制力较低的原因,造成对第三方物流的依赖性较强。企业业绩会受到第三方公司的水平的影响,从而使企业的发展产生一定的风险和不确定性。外包仓储物流模式适合仓储物流管理能力弱、企业资金实力一般的电子商务企业。它同样适用于平台交易数量小,但批次多的企业。企业在采用外包仓储物流模式时,需要选择适合企业自身特点的第三方物流公司合作,并维持与第三方物流密切沟通。 二、总结 本文根据现代仓储信息管理的需求,研究了当前仓储管理信息系统分析设计模块的主要功能,在当前企业激烈竞争的今天,企业需将仓储物流过程放入一个战略的高度,一个好的仓储物流管理系统,能够解决许多企业在材料采购,产成品销售过程中所遇到的难题,同时能够降低企业在供应链和销售链上的成本。 所以,物流信息化是企业在如今同质化激烈竞争的市场环境中脱颖而出的关键之一。与时俱进的仓储物流管理信息系统,对于某些仓储物流管理能力不强的企业,且物流成本优势较弱的企业来说,该系统管理是先进与时效性都是很重要的。共同集配仓储物流要求的管理能力更高。仓储物流联盟更有助于缓解单个企业的仓储压力。 作者:宓祁宏 单位:浙江省舟山市定海区
智能交通系统论文:推进天津滨海新区智能交通系统建设的思考 摘要:本文概要地介绍了滨海新区道路 交通 现状及存在的主要问题,并站在全局的高度深入地分析了滨海新区交通运输的需求、必须解决的问题以及 发展 智能交通的必要性,提出未来几年中滨海新区智能交通发展的战略定位、阶段建设目标和建议,为进一步编制滨海新区智能交通系统的发展规划提供了依据。 关键词:智能交通系统;交通运输体系;综合信息平台 1引言 天津滨海新区位于天津市东部临海地区,包括塘沽区、汉沽区、大港区三个行政区和天津 经济 技术开发区、天津港保税区、天津港,以及东丽区、津南区的部分区域。规划面积2270平方公里,海岸线153公里,常住人口145万。 滨海新区确立的对外交通的发展目标是:"依托海、空两港,充分利用欧亚大陆桥头堡的优势,积极建设北方国际航运中心和国际物流中心,努力构筑与周边及'三北'地区紧密联系的综合交通体系,成为联系南北方、沟通东西部的综合交通枢纽。"目前,滨海新区随着城市建设的快速发展,已经初步形成了以海港为龙头,以空港为依托,公路、铁路、管道为骨架的综合交通运输体系。 2滨海新区发展智能交通系统的必要性 2.1 智能交通系统的概念 智能交通系统(its)是指把人、车、路等所有与交通有关的一切都视为一个整体,通过采用 计算 机、通信、人工智能、传感器等领域的先进技术,使交通参与者可以随时通过gps/gis、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大的智能化的系统。 智能交通系统可以有效地利用现有交通设施,彻底改变目前被动式的交通局面, 减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量。目前,智能交通系统建设因其能够推动社会信息化及形成新产业而受到世界各国的重视,已成为21世纪交通运输体系的发展方向。 2.2 滨海新区智能交通系统建设的必要性 目前,公路运输仍是滨海新区交通运输体系的主体,空运、铁路、管道运输只占总运量的10%-20%,因此,解决好道路交通问题是当前面临的首要问题。 道路交通拥阻会造成巨大的时间和经济损失。在我国的部分大城市,由于交通拥阻造成平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;滨海新区虽相对较好,但随着近十年来经济的迅猛发展,机动车拥有量以每年10%-15%以上的速度增长,而道路面积年均增长率只有3%左右。当前优秀区域内部分路段出现交通拥堵现象的频率也在急剧增加,交通状况呈迅速恶化趋势。据统计2006年中,仅天津港及周边集疏港通道就发生交通阻塞1075起,造成的直接经济损失高达3000万元以上,由此引发的间接损失更是难以计数。 道路拥堵也加大了环境污染。由于车辆行驶速度慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。 当前,造成滨海新区交通拥阻的原因归结起来有以下几点: 路网结构仍不完善。由于滨海新区是"多中心、组团式"的城市布局结构,受地理条件的影响,滨海新区的优秀区被京山铁路和海河,分别从东西向和南北向分割,造成道路网的东西不畅、南北不通,致使港口物流运输能力低,重要交通节点的流量过度集中。 新区交通的特点依然是混行交通。港城交通混行、客货交通混行、机非交通混行。疏港交通由中心城区穿行,一方面无法满足港口年吞吐量持续增长的需要,另一方面也造成了城市交通环境的恶化,机非交通混行极大地降低了通行效率。 公共交通分担率低。公交路网布局零乱,中心城区线路、市郊线路、外围长途线路相互重叠、分工不清,缺乏换乘枢纽的有效衔接。 道路交通设施尚不完善。近十年来,道路交通设施虽然有了较大改观,但跟不上机动车的增长速度,特别是 现代 化的交通管理设施缺乏,交通管理水平不高。虽然滨海新区界内的开发区、塘沽区、汉沽区、大港区以及天津港等地区已先后建立了自己的交通监控中心,但大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效果,更没有形成一个新区统一的系统,无法实现宏观的整体协调管控。 集疏港货运车辆的车辆状况差、技术性能低及违法超载已成为制约新区交通的重要因素。以塘沽地区的集疏港通道为例,货运车辆平均日故障次数达300次以上,给城市交通带来了巨大压力。 由此可见,要确保滨海新区 交通 发展 目标的实现,必须要有一个与之相适应的 现代 化的综合交通运输体系作为基础保障。因此,在加强道路基础设施建设的同时,大力推进智能交通系统建设是滨海新区大发展的必由之路。 3推进滨海新区智能交通系统建设的策略 3.1滨海新区智能交通系统发展的战略定位 根据新区目前所处的 经济 发展阶段,智能交通系统将作为重要的技术手段和信息化社会的切入点,改善滨海新区交通运输行业的服务质量,提高运营效率和管理水平,成为滨海新区综合交通运输体系建设、城乡交通一体化的支撑,促进滨海新区智能型大交通体系的形成。 3.2建立整个滨海新区的its协调组织机构 加强研究 统一规划 滨海新区目前仍然是条块分割的状况,各行政区、功能区及各自所属的行政部门分头发展自身的its,这将造成资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个统一领导的,有关部门、学者、 企业 和研究部门共同参与的智能交通协调组织机构,加强基础理论研究,统一制订整个滨海新区的its发展规划和规范标准,确保各分系统的兼容性,以便将来实现资源共享。加强政府的宏观调控,减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 在总体规划设计上应具有超前性,在综合考虑滨海新区公路、铁路、水运、航空、管道运输需求预测情况的基础上,统一规划好今后10-20年,甚至更远期的综合交通运输体系目标。同时,在城市道路、桥梁以及大型公共场所等重大建设项目中,应将智能交通建设作为项目的配套设施,同步设计、同步建设、同步竣工。 滨海新区应借鉴国内外智能交通系统建设的先进经验,以滨海新区现有的智能交通管理设施为基础,构建一个更高层次的、开放的、安全的智能交通运输体系框架结构,统一信息平台以应对各业务系统和部门对交通信息的不同需求,实现信息共享。变被动型、跟踪型的发展模式为主动型、适应型的发展模式。 3.3滨海新区智能交通系统发展的阶段目标 近期用3-5年的时间,充分利用现有条件,以天津经济技术开发区和塘沽区为示范区,主要解决中心城区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心系统,改善交通结构,减少交通需求,为its创造必要的技术条件和交通环境。完成its标准化的制定,建立综合信息 网络 平台,相关部门完成本行业its发展规划及信息化建设目标。加强宣传,发动有关企业开展its开发。加强国际交流,了解国际its的动态,消化、吸收国内外先进技术,推广应用its技术。 中期用5-8年的时间,完善现有系统,并推广应用到整个滨海新区。在综合信息网络平台下,实现人、车、路交通信息双向交互。实现真正的交通监视、指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 远期用3-5年的时间,完善交通基础设施,并达到世界发达国家水平。城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重;建立一个大范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化综合交通运输体系,实现各种交通方式的综合运输规划、管理运营智能化,形成its新产业,以此推动信息化社会的进程,实现可持续发展的目标。 3.4解决好当前its建设中的关键问题 滨海新区的its建设首先遇到的就会是资金问题,应根据现有条件以个别见效快的its项目入手选择恰当的切入点,。例如:大力提高公共交通服务水平,遏制非机动车和私家车的出行需求;充分发挥现有空运、铁路、管道运输方式的作用,分担道路交通压力;坚持以自主开发为主、引进为辅的原则,形成具有自主知识产权的智能交通技术和产品。 智能交通系统论文:谋求我军智能交通系统发展的几点建议 摘要:本文结合智能 交通 技术在美军交通运输中的应用,对比分析了军队与国家在智能交通系统方面的差距,从而提出了我军its建设的几点建议,对我军智能交通运输 发展 起到一定的积极作用。 关键词:智能交通系统; 交通运输 一、引言 its是将先进的信息技术、 计算 机技术、数据通信技术、传感器技术、 电子 控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造,通过加强车辆、道路、使用者三者之间的联系,从而形成的一种实时、准确、高效的综合运输系统[1]。目前,我军的运输保障高新技术含量还比较低,严重影响了运输保障效能的提高和军事斗争准备工作的落实,因此大力研究和发展“智能交通运输系统”,成为目前我军研究的重大课题之一。 二、 智能交通技术在美军交通运输中的应用 1 自动识别监测技术 1996年,美军提出了四项作战原则:“精确打击,制敌机动,全面防护,聚焦后勤”。其中,自动识别技术是美军“聚焦后勤”的一项重要内容[2]。自动识别监测技术在美国军队的应用包括二维条形码自动识别技术、射频技术跟踪定位系统、自动装货清单系统(ams)、运输车辆自动测量系统。 2运输定位技术 美陆军利用gps定位技术研制成功了运输跟踪系统,美军从2000年开始试用该系统,该系统能使运输控制人员和各种运输方式的指挥人员确定运输工具的位置;可根据战场需求的变化和战术部队的转移而让途中的货物与部队改变运送终点;可用来提供危险警报、给途中的车辆布置任务以及优化运输路线。 3 全球运输智能化系统 其中包括全球运输信息网、全球运输可视网和运输供应系统。该系统使运输过程全程“透明”,使各种包装的物资“透明”,能够提高空运、海运和预置的能力,减轻部署负担,减少运输过程中资源和时间的浪费,是支持“聚焦后勤”的强有力的系统。 三、 我军与地方在智能交通系统方面的差距分析 我国its的开发研究始于20世纪80年代后期。我国its的研究应用主要体现在:城市交通信号控制系统、高速公路监控系统、电子收费系统、路径导行系统、公共交通运营与管理、交通安全与紧急管理、交通信息化建设。这些系统在一些城市都已经成熟应用。而这些系统在部队的应用还比较少。我军在智能交通系统方面高新技术含量还比较低,如指挥控制手段落后,无法对运输线上的运输工具和汽车部(分)队实施实时的指挥调度;交通动员信息不畅,不能迅速动员和调集社会交通保障力量及时地投入到军交运输之中等等。这些问题,严重影响了我军运输保障效能的提高和军事斗争准备工作的落实。 四、 发展我军智能交通系统的几点建议 1 利用国家技术和力量,发展军队智能交通系统 可与国家交通部门统筹规划、同步建设、协调发展,确保军交运输指挥自动化系统纵横贯通、兼容共享,既减少了经费投入、缩短建设周期又能发挥指挥自动化系统整体效能。可对一些现成的信息软件进行改造,为军方所用。 1.1视频监控系统。现在好多城市已经在用这个系统,而这个系统只是地方政府在应用,部队用不了,这就造成部队车辆一旦离开本单位,就会失去对车辆的控制和监控。如果这个系统能和部队共享,那部队的车辆将会实现可视化的监控。 1.2 电子 不停车收费系统。通过在车辆上上安装预存缴费电子卡,可以使车辆在通过收费站时.不需要停车开窗,只需要放慢速度通过收费匝口,通过收费站的扫描仪对缴费电子卡进行扫描即可完成交费。这个技术其实可以应用在部队的营门,这样车辆进出营门就不用像以前那样复杂,只要车辆派出合理,驾驶员不用下车登记,营门值班人员就可以在电脑上做好登记并提前开门。 1.3先进车辆控制系统。也称为车辆智能驾驶系统,包括车辆自动导航、车辆自动控制和驾驶两大系统。为了防止泄密,可以建立一套军队运输系统与我国的(下转第81页)(上接第79页)北斗系统进行信息融合来对车辆定位,同时通过车载传感器和控制器实行距离控制。 1.4 车辆故障信息无线传输系统。基于无线数据传输的列车故障监测系统已经应用于某些型号的机车上,现场使用表明,该系统效果比较好。列车故障信息无线系统经过改造应该可以为部队所用,这样部队车辆就可以实现远程故障处理,对战场抢修的时效性将会起到很大作用。 2 加强汽车部(分)队的数字化建设 增强汽车部(分)队的数字信息化装备,在训练组织、作战指挥及遂行保障任务等方面,都能得到准确、全面、及时的信息数据,这样,可以实现汽车部(分)队全部信息数字化,实现单车、车队、分队、机关与指挥中心之间数据的快速交换与处理,提高了汽车部(分)队的快速反应能力。 3 加强its专业人才队伍建设 its是一个人机结合的系统,其中人的素质对整个系统功能的发挥起着决定性作用。在目前大力开展素质 教育 的前提下,有关院校要搞好教学内容改革,适当增加有关课程比例,为全面 发展 我军智能 交通 运输系统奠定坚实的人才基础。还要充分学习和借鉴地方在its人才培养方面的先进经验,与地方组织一些学术交流,共同研究,健康发展。 五、 结束语 its的发展对提高我军交通运输效能,实现“保障有力”的总要求势必会产生深远的影响。大力研究和发展我军智能交通运输系统迫在眉睫,也为我军解决军事运输保障中的一些现实问题提供了一次新的机遇。 智能交通系统论文:城市轨道智能交通系统研究与体系结构设计 摘 要 依据its理论与系统工程思想,在分析城市轨道交通特点的基础上,提出城市轨道智能交通系统(umits)的概念,并对umits的基本构成进行了论述。对umits体系中综合监控系统(iscs)的功能与结构进行了论述,对旅客向导系统(pis)的服务内容与功能重新进行了定义。 关键词 新交通系统,城市轨道智能交通系统,综合监控系统,旅客向导系统 智能交通系统(intelligenttransportationsys em,简称its)是最近十几年提出的新概念。从城市交通系统来看,无论是公共交通,还是非公共交通部分,its的研究还仅局限在道路交通,对于城市轨道交通鲜有涉及。 从另外角度讲,城市轨道交通系统作为先进的公共交通系统(apts)组成部分,已被纳入its体系。但由于城市轨道交通的独特性,城市轨道智能交通系统(urbanmassintelligenttransportationsystem,简称umits)各组成要素与传统its不同,可以将其作为独立的系统进行研究。its(主要指道路)所解决的本质问题是:如何将交通高峰时期的车辆有效地分布在道路网中,尽量缩短人们的出行时间[1]。城市轨道智能交通系统的研究对这一本质问题的解决提供了新的思路。即将交通高峰时的部分人流有效地分布在城市轨道交通网中,并间接影响与之相关的城市道路交通网。这意味着,u mits与道路its相结合,将构成相对完整的城市智能交通系统。对这一本质问题的解决将产生实质性的影响。 1 城市轨道智能交通系统及其基本构成 1.1城市轨道交通系统的特点 广义的城市轨道交通以轨道运输方式为主要技术特征,是城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轮轨交通系统,在城市公共客运交通中起骨干作用[2]。 城市轨道交通与地面常规交通方式相比,具有运量大、速度快、能耗低、污染少、可靠性强、舒适性佳、占地面积少等优点。另外,城市道路拥堵是世界性的通病。道路不可能无限地拓宽、增加,道路its也不可能从根本上解决交通拥堵。而城市轨道交通的建设,则可有效减少地面交通车辆,是缓减道路拥挤的方法之一。而随着城市交通中轨道交通客运份额的增大,对其智能化、系统化的研究也就日趋重要。 1.2 城市轨道智能交通系统的提出 城市轨道交通系统涉及的科技领域相当广泛,包括通信、电子、计算机、车辆、供电、环控、防灾、机电等。应该运用系统工程的理论与方法,将城市轨道交通系统各组成部分有机地集成,使其呈现出各组成要素所没有的整体功能。 根据城市轨道交通的特点及其所涉及到的不同领域,umits的基本构成应包括如下内容:先进的通信系统,先进的供电系统,综合监控系统(iscs),旅客向导系统(pis),列车自动控制系统(atc),车站设备监控系统(emcs),防灾报警监控系统(fas),自动售检票系统(afc),管理信息系统(mis)等。其基本构成如图1所示。 综上所述,并结合国内外专家对its的定义,对umits的定义可归纳如下:在较完善的基础设施(包括车站、站台、车辆段和通信等)上,将先进的信息、通信、控制、传感器和系统综合等技术有效地集成,并应用于城市轨道交通系统,从而建立起在城市轨道交通范围内发挥作用的,并能间接影响城市道路运输系统的实时、准确、高效的运输系统。 2 综合监控系统 2.1 综合监控系统的功能 2.1.1 综合监控系统功能构成图 综合监控系统(integratedsupervisoryandcontrolsystem,简称iscs)在umits中的位置类似于its中的atms(先进的交通管理系统),但在具体内容上与atms有很大不同。iscs是以行车指挥与列车运行自动化为优秀的复杂大系统,它包括通信的综合网络管理系统(nms)、电力监控系统(scada)、列车自动监控系统(ats)、旅客向导系统(pis)、车站设备监控系统(emcs)、防灾报警监控系统(fas)、自动售检票系统(afc)、管理信息系统(mis)等。iscs将先进的信息技术、通信技术、控制技术和系统工程等运用到城市轨道交通中,对各个职能系统的运行管理和综合监控,从而最大限度地调动轨道交通系统内部各专业、各种设施、各营业线的内在潜力,使之成为完整的有机整体。 国外iscs的发展已有30多年,但大都局限在对几种重要职能系统的综合管理与监控。随着信息技术的飞速发展,有必要对iscs的功能进行扩展,将其更好地系统化、智能化。作为构筑umits体系的优秀部分,iscs的功能结构一方面应考虑u mits与道路its的衔接,预留与道路its的接口;另一方面,应符合我国国情和城市轨道交通的发展现状。据此,iscs的功能应如图2所示。 2.1.2职能子系统的主要功能 各车站设备通过广域网将信息实时传递给控制中心,各职能系统实时处理这些信息,并根据实际情况对各车站设备实时监控。 2.1.3关联子系统的主要功能 对处理过的信息进行综合、统计和对比后,将与城轨系统各级管理人员关联的信息筛选出来,提供给mis;将与旅客关联密切的信息筛选出来,实时反馈给pis和道路its中的atis,同时将atis传递来的实时信息反馈给pis。 2.1.4汇总子系统的主要功能 将联机综合处理后的重要信息定期向上级主管部门汇报,汇总功能也可通过mis来实现。 2.2综合监控系统的体系结构 iscs应是一种分布式控制系统。系统对于数据通信的要求可分四个层次:信息层、通信层、控制层和设备层。iscs可采用基于“生产者 消费者(product consumer)”模式的设备网和控制网,以及得到广泛应用的以太网作为优秀框架,满足系统从现场到互联网各层次的数据通信要求。 2.2.1 iscs体系结构介绍 (1)控制中心机房设备:包括数据库服务器、主服务器、通讯前置机及网络设备等。数据库服务器存放所有的数据信息;主服务器负责关联子系统、职能子系统的信息处理等项工作;通讯前置机负责同iscs的车站主机、时钟系统、无线列调系统等通讯并收集数据。 (2)控制中心调度设备:在控制中心,可设大型模拟盘(或表示屏)用于宏观信息的综合显示。可设ats监控台进行列车的集中控制和调度,设scada监控台监控各变电所供电系统,设旅客向导监控台用于旅客向导信息的和监控[4]。另外,可为其它系统(如fas、emcs、afc等)设一个综合监控台。mis工作台除在控制中心设置外,还可根据需要,通过局域网和广域网分设在各车站、办公室等各个部门。 (3)广域网通讯设备:控制中心同车站间采用点对点的备份通道,可由路由器构成广域网。 (4)车站设备:在各车站设iscs车站主机(可设双机热备份)。车站基本分为设备集中站、非设备集中站、停车场、车辆段等。车站内有一个统一的局域网,通过智能集线器或其他方式互联,再使用一些网络安全设施,将这些系统的监视及控制信息集成到一起发往控制中心,中心级系统再分门别类地进行数据处理。 (5)umits与道路its的接口:主要是pis与atis的信息交换接口,可由广域网通讯设备来完成。即在控制中心同交管局(atis主管部门)间,采用点对点通道,并用路由器构成广域网;另外,也可通过adsl等技术完成pis与atis间的信息交换。 2.2.2iscs体系结构的优点 (1)通道的充分共享:在iscs中,控制中心和车站间采用了广域网的连接,而且通道为各类信息共享,各职能子系统不必单独组网。 (2)监控设备和维护设备的共享:在控制中心,无需再为各职能子系统设立单独的主服务器来综合处理各类信息。由于实现了信息共享,在控制中心还可实现维护设备的共享,进一步提高设备的利用率。 (3)系统可靠性的提高和配置优化:该综合系统不仅可通过提供综合服务提高服务质量,同时由于系统设备的综合使用,系统配置得到优化,系统的可靠性得到提高。例如:数据库服务器、主服务器、通讯前置机、车站主机的双套设置、双局域网、双广域网等的采用,可以保证关键部位不易失效,系统的可靠性和系统的可用度得以提高[4]。 3 旅客向导系统 旅客向导系统(pis)是以“旅客”为中心进行设计与实现的。目前,在我国城市轨道交通中,还没有建立完善的旅客向导系统,给旅客带来诸多不便。 pis在umits体系中的位置,类似于道路its中的atis(先进的交通信息系统)。目前,国内外资料中涉及的pis通常是指站台导向装置。本文在借鉴atis的同时,对pis的内容进行了扩展。即pis为旅客提供的服务应包括:出行前信息服务、出行中信息服务、站台导向装置、个性化信息服务等。pis主要为旅客提供基本的城市轨道交通信息,但如果能与atis实现信息共享,对解决城市交通的本质问题将起到重要的辅助作用。 3.1行前信息服务 使旅客在出行前通过多种媒体(如网络、手机、电视、报纸等)在出行起点及时获取包括轨道交通在内的各种城市交通方式的出行路径、出行时间等相关信息,为规划最佳出行提供辅助决策信息服务。 3.2出行中信息服务 这部分功能主要通过iscs中的关联子系统,将与旅客关系密切的轨道交通信息,实时准确地反馈给pis,使旅客通过视频、音频、电子图文等媒体,在出行途中就能及时了解最新换乘信息、车辆运行状态信息、调度信息、到站时间、票价以及与目的地相关的一些信息等。这一服务的另一重要功能是交通流信息诱导。通过iscs中的关联子系统,将当前道路交通系统中atis传递过来的信息,反馈给pis,使旅客及时了解与自己出行路径密切相关的各种道路诱导信息,包括道路状况信息、气象信息、交通状况信息等。其中,交通状况信息包括交通事件和拥挤程度信息,以及交通流量、车道占有率、车速、行程时间等交通特性,为旅客当前出行决策和路线重新选择提供信息参考,从而避免盲目换乘造成的时间延误和交通堵塞。 3.3 个性化信息服务 通过各种媒体使旅客随时获取与出行有关的社会综合服务及设施的信息。旅客在获知这些信息后,就能制定或修正自己的出行计划,从而减少迂回出行和因此造成的延误[5]。 个性化信息服务还可提供文字、图像、动画等形式的商业广告,并与其他信息网互联,共享公益服务信息。此外,还可提供与城轨交通有关或无关的电子商务。城轨交通运营公司还可面向公众开设网上服务社区,接受旅客的各种意见、建议,并及时向社会公司有关信息(如各种承诺、投诉处理等)。 3.4 站台导向装置 导向装置是利用语言、文字、数字和符号,采用声、光、电等现代技术,在出入口、站台、列车等乘客经过的地方由广播、(电子)指示牌、电脑等组成的各种标志与设施所构成。 为引导和组织旅客乘车,从进站处到乘车处的所有过程和通道都应设有不同功能的导向装置。尤其是在几条线路交汇的换乘站,以及实行自动售检票、使用屏蔽门、不设站台乘务员的车站,导向装置尤为重要。旅客可以按导向装置的帮助,顺利快捷地完成进站、换乘、出站等程序,减少站台拥挤和旅客在站台的停留时间[6]。 4 结语 从另外一种角度划分比较常用的交通形式,大体可分为道路、轨道、航空和水路等几个部分。城市道路与城际公路系统在its的研究中有较多相似处,但它们与轨道智能交通系统的研究有很大的不同。它们之间的不同之处,正是研究轨道智能交通系统的意义所在。 轨道交通系统的构成比较复杂,除了城市轨道交通外,还包括普通铁路、电气化铁路、准高速、高速铁路、磁浮铁路等。电气化铁路、准高速、高速铁路与城市轨道交通有许多相似处,其智能化、信息化、系统化也相对容易实现。但对于大量普通铁路,要实现智能化、信息化、系统化,就必须进行大规模的改造,而这不是在短时期内能够完成的。 目前,国内外专家对铁路智能运输系统(rits)已有较多论著,但对于umits的研究还鲜有涉足。本文抛砖引玉,希望籍此引起更多人关注。 智能交通系统论文:智能交通系统发展现状探讨论文 摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。超级秘书网: 智能交通系统论文:智能交通系统发展 摘要智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词智能交通运输系统 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:智能交通系统中无线通信技术的应用 摘要:本文首先介绍了无线通信技术和智能交通系统的相关概念,然后回顾了无线通信技术在智能交通系统中应用的改进历程,同时分析了几种通信技术的各自特点及其优缺点。最后分条列出了无线通信在智能交通系统中的各种应用情况,从而增进读者对于无线通信及其在智能交通系统中应用的了解和认识。 【关键词】无线通信;智能交通系统;网络通信 随着网络的出现,智能交通系统的功能越来越强大。由最初的语音传输、电路转换传输发展到网络通信、计算机技术和传感器技术高度融合的交通通信。技术的发展,使得交通管制更加快捷、智能、高效,在很大程度上为人们的出行提供了便利,而且为驾驶者的生命安全提供了一定的保障。 1无线通信技术与智能交通系统的相关概念 1.1无线通信技术 无线通信的基本工作原理是,信号经由发射器调制后发射出去,然后通过相同的频道由接收器收到信号后进行解调,使终端获得信息。现代通信通过不断的发展,改变了原有单一、单项的通信方式,形成了双向或中继站式的一对多通信方式。随着互联网技术的不断进步,由起初简单的电话通信,发展成了数字通信,然后到了第三代移动通信以及基于互联网下的更高效无线通信。 1.2智能交通系统 智能交通利用无线通信技术、计算机技术、传感器等高科技对车辆的运行状态和交通的通畅情况进行快速的掌握和调度,使得交通管制更加智能和高效。现在的交通流量相对以往有了飞速的提升,如果不能通过无线通信技术来管制和调度,将无法缓解交通压力和危险、提高人们的生活质量。 2无线通信技术在智能交通系统中的改进历程 2.1无线语音通信和数字通信 起初将无线通信运用到交通中,只为站与站间的接洽提供了通知服务,相当于仅有无线电话通信的功能,而其它数据信息不能够进行传输,并且两个站点的通信频道有特殊的规定。GSM全球移动通信就属于数字通信。数字通信相对于传统的通信增加了数据的功能板块,数据包括文本、图片、链接等内容。数据和语音双结合改变了原有信道占用的方式,从固定占用变成了通信时段的占用,大大的增加了频率的使用率,提高了通信的速度。并且驾驶员和控制中心具有了端对端的交流方式,即个体终端对控制中心的封闭交流,而不再仅限于广播的形式。 2.2GSM和GPRS系统的比较 GPRS分组交换系统是在GSM系统上发展出来的。GSM相当于无线电话和数字通信的产品,GPRS相当于准三代的和网络通信的产品。GPRS分组交换模式,在交通的通信上发挥着极大的用处。它具有随时在线、随时传播、按量计费,传播速度相对于GSM的电路转换来说速度更快。电路转换技术占用固定频道,延缓了整个通信的传播速度。GPRS不仅提高了传播速度,而且信息在没有电或网的情况下可以进行保存,特别是接入时间段不需要重复登录或者再次拨号。 2.3第三代无线通信 第三代无线通信实际上就是3G通信,它是在WiFi的影响下发明出来的,使得信号传输可以长期时间在线,随时传输。并且使得不同通讯终端可以通信,如电脑、手机、传真等等联网产品任意交换信息。同时网络的出现使得图片、文本等数据和语言传播效率和质量大大提升。在智能交通系统中,网络的通信方式,极大的丰富了获得信息的内容和质量,甚至可以做到远程视频监控、锁定嫌疑车辆、设计最佳援救路线等。 3无线通信技术在智能交通系统中的运用 3.1对车速和车流量进行监控 随着经济和技术的发展,我国的交通急剧膨胀。各种交通工具提速很大,加之司机遵守交通法规的意识不够,造成了我国交通管理的诸多不便。无线通信技术的出现,使得智能监控成为可能,大大的缩减了交警的工作量。通过路口和路段的传感器设备,控制中心的站点,可以联合计算机技术迅速的获得车辆的行驶情况。通过无线通信设备获得信息后,交警及时做出反应,对车速过快的车辆进行拦截,在车流量过大的路段增添交警管制或者重新设置红绿灯时长。只有将无线通信运用到智能交通系统中,才能保证交通管理的高效性和智能性。 3.2为交通工具导航 目前所有的导航仪器是在无线通信的技术支持下得以工作的。无线通信为车辆提供地图,标明车辆的所在地点,规划出最佳的出行路线,通过无线语音服务告知司机的行使路程和方向。即使司机不知道如何到达目的地,但是只要知道目的地的名称,使用的导航软件就会使用无线通信技术,锁定该车,进行地点和方位规划。所以无线通信技术可以保障人们安全出行,不至迷失方向。 3.3公交车监控技术 公交车具有实时报站的功能,公交车站台可以显示即将到站的车辆情况以及相应车辆距站台的距离。并且所有的公交车都有随时听从监控中心调遣的可能。这些功能都依靠无线通信技术得以实现。公交车与站台之间安装的有感应性,通过传感器技术获得的相关信息,通过计算机加以分析,然后运用无线通信来靠之终端服务器,使监视中心、司机、乘客了解到公交车的运行情况。监控中心通过无线信息传输了解到整个路段的交通流量后,对公交车辆进行增减和调度。因此,无线通信技术在公交管理上具有非常重要的应用价值。 3.4短信或广播推送 以往交通信息沟通主要为单向的,通过交通中心在特定的信号频率范围内推送短信或者广播消息,告知区域范围内的所有司机区段内出现了故障,以及整个区域的交通现状。这种单向、广泛的传播方式使得很多司机会收到无用的信息。在出现故障时,也不可以向中心和其他司机发出求救信号,获知交通路段的突发情况时也不可以上报给中心。现在互联网下的数字通信、第三代无线通信使信号传输具有了多向、快速的特点。在互联网技术的支持下,监控中心和司机可以时刻在线,随时传输信息、进行互动交流,并且语音服务系统和不占频率通道的无线传播使得信息间的传递更加快速,同时使得司机间的信息交流也成为了可能。 4结束语 智能交通系统运用在交通的各个方面,向着更加精细和广泛的方向发展。每一位司机在享用无线通信带来便利的同时,应该谨遵交通法规,这是交通安全流畅的基本条件和首要条件。在技术提高出行效率和保障生命安全的同时,不能完全依靠技术,而应该依靠内在的约束力保证自身的安全。 作者:卢鑫 单位:深圳信息职业技术学院 智能交通系统论文:无线通信技术在智能交通系统中的应用 1智能交通系统的发展现状 智能交通系统又称ITS,交通系统包含道路车辆运营、服务控制等领域,我们在这些领域中将综合运用计算机技术、数据通信通信技术、传感器等技术,从而使车辆、道路管理人员和使用者之间的紧密联系在一起,建立起一种更加高效、准确的运输系统。智能交通系统最先起源于美国,自1994年起全世界通称为ITS。20世纪80年代起,中国开始从治理城市交通秩序入手,运用高科技手段来发展交通运输。之后,一些高校和研究机构开始进行城市交通诱导系统的研究和尝试,开始了解国际上的智能运输系统发展状况,交通部也将智能运输系统的研究纳入了公路、水运科技发展“九五”计划和2010发展纲要。在“十二五”期间,高速铁路安全运行、移动通信理论以及运行环境感知与综合检测也被国家自然科学基金委员会列为信息科学部的重点研究项目。ITS将会成为中国高新技术产业的巨大市场之一,建设ITS对于中国实现高新技术的产业化,促进经济实现快速发展具有重要意义。 2无线通信技术 无线通信技术是近些年来发展最快和应用最广泛的一种通信技术,利用这种技术可以将移动中的车辆与指挥调度控制中心紧密地连接在一起,保证相互不间断地信息联络。无线通信技术涵盖很多方面,如:蓝牙、ZigBee、蜂窝移动通信等无线通信技术。这些技术相互结合渐渐应用于智能交通系统领域,这些技术的融合可以实现交通管理中对紧急事件的处理和紧急车辆的管理,对于出行车辆可以提供道路导航服务,对于运营管理中心的车辆可以进行有效监控、合理调度。本文主要介绍了ZigBee技术、蜂窝移动通讯技术,并简要分析了它们在ITS中的应用领域以求跟大家共同探讨。 3ZigBee技术 ZigBee是一种双向无线通信技术,特具有近距离、低功耗、低成本、低复杂度、低速率的特点,它主要用于距离较短、功耗较低并且传输速率低的各种电子设备之间进行数据传输,此外也可以用作间歇性数据、周期性数据和低反应时间数据传输的应用。近年来,ZigBee技术被广泛应用于工业控制、家庭网络、汽车自动化、消费电子、医用设备控制等多个领域。在智能交通领域,ZigBee技术主要是传递信息的通用传感器。特别是在公共交通领域,ZigBee技术与移动通信技术相结合,可以更好的进行公交车的运行位置检测和车辆调度。利用ZigBee技术的特点,结合数字移动通信技术,建立无线网络,将采集到的信息发送给监测平台,从而解决公交车到站、离站的时间监测和自动报站问题。具体实施方案是,首先在各个站台安装“站台监控器”,然后在公交车内安装具有ZigBee功能的“无线识别器”。站台监控器里必须包含具有ZigBee功能的网络协调器和GSM/GPRS模块。一方面,该模块可以接收车内无线识别器发来的信号,通过检测该车的唯一“标识号”,识别到来的车辆,并将该车的到达时间、车牌号等信息通过GSM/GPRS传送到控制中心;另一方面,向公交车发送站台标识号,公交车可以根据收到的标识号进行自动报站。之后,站台监控器应该不断的检测该车发送的信号的强度,如果信号强度小于某一临界值时,即可认定该车已驶离此站,并向监控中心发出相关信息。这样,监控中心就能准确掌握每一辆公交车的运行情况。 4GPRS移动通信技术 移动通信技术是目前无线通信技术中更新速度最快的技术之一,目前国内应用比较广泛的移动通信系统是GSM,GSM虽然可以满足ITS对语音通信的需求,但是在数据通信方面GSM则表现得比较弱,无法满足需求。GPRS、CDMA、LTE等技术近年来发展迅速,渐渐取代了GSM,成为逐渐发展成熟的新的移动通信技术。下面主要介绍一下GPRS在智能交通系统中的应用研究。通用分组无线业务简称为GPRS,它打破了GSM只能提供电路交换的工作方式,只需增加相应的功能实体,对已有的基站进行部分改造即可,这种改造的投入成本不高,但得到的用户数据速率却相当可观,其传输速率最高可达9.6kb/s。在智能交通系统中除了需要传输交通流量状态信息外,还需要传输数据量较大的报文或图片,利用GPRS业务,可以采用端对端、组播或广播等多种传输方式。进行信息传递。从调度中心发出的交通信息可以通过组播或广播方式传输给行驶中的车辆,以便提供路径导航信息,由于这类信息在一分钟内需要重复多次播放,因此驾驶员偶尔收不到也不会引起很大的问题。但是,信息从车辆驾驶员传递给调度中心就要采用单播方式,它为调度中心提供正在行驶中的车辆信息,所以每次播放的内容都非常重要,不能丢失,但由于它的传输速率很低,不会造成网络堵塞。由此可见,GPRS提供的数据业务有了很大的改进,不仅增加了业务种类,而且连网快、功能强、降低了成本。此外,它还具有连接计算机的标准接口,可以根据不同国家和地区的频率资源分配来定制使用频率。由于无线终端的体积很小,可以与手提计算机相连,提高了使用上的灵活性,扩大了市场份额,降低了成本。 5结语 本文介绍了智能交通系统中无线通信技术的应用情况,通过对上述无线通信技术的分析可以发现,无线通信技术对于ITS的实现至关重要,并随着通信技术的发展,它在ITS中的作用与地位也将日益提高。 作者:张静 单位:淄博职业学院信息工程系 智能交通系统论文:浅谈智能交通系统的分析与实现 我们所开发的基于GIS的智能交通管理系统硬件平台可为小型机或服务器,服务器操作系统可为Unix或Windows2000及以上版本。数据库管理系统为Oracle8.0及以上版本。系统开发平台为VisualC++6.0,GIS开发平台为MaPhifo及MaPX。该系统主要是针对是在湖州市交警支队的需求进行分析与实现的。 (一)系统总体建设目标 我们开发智能交通管理系统的目的是为了提高基层交警中队(包括镇区中队、省国道中队、农村中队)的实战能力、工作效率、服务质量和决策水平。具体功能目标如下:(1)在同一应用平台上,实现基层中队对机动车、驾驶人交通违法行为和交通事故信息的采集和处理,满足一线执法民警处理交通违法和交通事故的需求。(2)实现机动车和驾驶人的户籍化管理,建立辖区内机动车和驾驶人相关信息的更新维护机制。(3)实现对辖区内相关单位(机关、运输企业、学校、驾校)交通安全等基础信息的更新维护机制,确保基层民警及时掌握本辖区的交通安全管理情况。(4)实现基层大、中队对日常业务工作台帐的计算机化管理。(5)实现机动车、驾驶人、交通违法和交通事故等信息的关联查询,建立公安交通管理信息的综合查询机制。(6)建立有效的信息、业务监督和工作考核机制。 (二)数据采集与地理编码 将湖州市1:5000地图数字化并转换为MaPInfoTable文件格式的电子地图。在MaPInfo中完成了地图编辑、图层添加和地理信息编码等工作。该电子地图主要分为三层:基本层,信息层和详细层。电子地图与一个空间属性数据库关联,在空间属性数据库中存放与电子地图对应的相关属性信息。 (三)系统运行的网络环境 该智能交通管理系统运行的网络环境如图1所示。 (四)系统的功能设计 通过“智能交通管理系统”实现机动车/驾驶人相关信息!的关联查询,实现主要业务台帐的计算机管理,实现机动车/驾驶人户籍信息的采集、更新和汇总,实现交通违法信息、交通事故信息的采集、录入。系统具有以下基本功能:(l)数据采集功能1)交通事故的采集!录入功能:依据《交通事故处理程序规定》,实现交通事故数据的采集与录入。2)非现场违法数据的采集功能:能够将各类非现场车违法信息自动导入“交通违法业务系统”数据库。(2)系统管理功能系统管理主要包括用户权限管理、数据维护、功能维护、设备信息管理、口令修改、系统配置等功能。(3)信息查询功能1)机动车信息查询:提供本辖区内和全国范围的机动车登记信息查询,并可实现机动车违法记录/事故记录信息的关联查询。2)驾驶人信息查询:提供本辖区内和全国范围的驾驶人管理信息查询,并可实现违法记录/事故一记录等信息的关联查询。3)交通事故信息查询:提供本辖区内发生的道路交通事故信息查询,以及本辖区内的机动车/驾驶人事故信息查询。 (五)信息共享要求 在建设“智能交通管理系统”时,我们充分考虑了平台与现有的机动车登记、驾驶证管理、交通事故处理、交通违法业务处理、危险化学品运输管理等系统的互通共享。在录入和更新平台相关信息时,能自动调用现有的机动车登记和驾驶人管理等信息,实现路面执法与源头信息、管理的共享,提高执法效率和管控水平。如图2所示。 基于GIS的智能交通系统为现代化交通指挥中心提供了集控制、管理、决策于一体的软件平台。它利用先进的信息处理技术、导航定位技术、无线通信技术、自动控制技术、图像分析技术和计算机网络等技术,为加强道路、车辆、驾驶员和管理人员的联系,而建立起的一种在大范围内,全方位发挥作用的,实时、准确、有效的综合交通管理系统。将数据挖掘技术应用于智能交通管理系统,提取出隐藏在数据之中深层次的、关于数据整体特征描述和数据发展趋势的预测信息和知识,对于交警部门实时监测路面状况和交通流量,及时采取相关措施,有效疏导交通阻塞,减少交通违法、交通事故的发生都具有重大的意义。(本文作者:邢红刚 单位:浙江工业职业技术学院数字媒体与信息工程分院) 智能交通系统论文:计算机技术在智能交通系统的应用 摘要:借助智能交通系统,优化公共交通运行效率,为人们提供更大的便利。文章对智能交通系统内涵进行了简要分析,并从数据处理系统、交通监控系统、车辆导航系统以及车辆辅助驾驶系统4个方面对计算机技术在智能交通系统中的应用展开了讨论,旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议。 关键词:计算机技术;智能交通系统;优化 1智能交通系统内涵分析 智能交通系统(IntelligentTrafficSystem,ITS),主要是指借助计算机技术和信息数据传输技术,能对交通运行过程进行科学化的管理和指挥,在管理机制建立过程中,要对人员因素、车辆因素、道路环境因素等进行全方位考量和判定[1]。为了保证交通管理的高效性,将技术和管理体系融合在一起,确保交通管理系统的多元化发展。在智能交通系统建立和运行过程中,智能交通管理模块、智能信息管理模块、智能公共交通模块、车辆管理模块以及电子收费和应急管理模块是研究的重点[2]。 2计算机技术在智能交通系统中的应用路径 正是基于计算机技术的发展,将其应用在智能交通系统中,能借助交通监控提高整体技术的应用效果和管理效果。技术主要是利用射频设备,将其设置在道路上方或者是道路两侧,获取交通情况的远程图像,借助信号的转化和传递,实现图像处理,保证交通指挥中心能第一时间了解现场交通实况。在计算机获取信息后,能对交通事故以及交通拥堵问题进行及时处理,提高技术模型的实际应用价值[3]。 2.1事故检测系统 在交通系统中,事故问题需要引起注意,不仅会造成人身受到伤害,还会造成经济受损,因此,结合计算机技术,要践行更加系统化的处理机制,确保应用模型和管控措施符合标准。有一部分交通事故主要是由于路面交通堵塞所造成的,若是能对路面的情况进行及时预测和评估,就会一定程度上减少交通事故问题。正是基于此,在智能交通系统中,结合实际情况建立健全稳定的管控机制,能在保证技术模型优化运行的同时,提高交通质量。主要是借助摄像设备与计算机设备的连接,保证射频设备能有效对运动的车辆进行信息的采集和捕捉,能建立有效的视频跟踪,并且保证序列图像的完整性[4]。只有强化数据分析,才能真正发挥计算机的实际价值和优势,对运动目标的连续帧图像进行统筹整合,并且将移动参数组合在一起,从而有效计算出运动目标的实际速度。针对具体的运动参数提出有效的管理措施,确保结构完整性的同时,为项目升级奠定坚实基础。若是检测目标长期处于静止状态,则需要借助计算机技术中的图像捕捉功能,对其进行有效跟踪和图像反馈,确保信息的有效性和完整性。只有充分利用计算机技术,才能结合实际数据和信息,以最快的速率对交通事故展开深度处理,一定程度上减少事故发生频率[5]。 2.2交通监控系统 将计算机技术应用在车辆监控中,具有非常重要的意义,主要是利用计算机的图像处理技术,能对运动的物体进行实时监督和控制。目前,在智能交通系统中,应用图像分差的方式,对车辆展开静态监督和动态监控,其运行机理都是视频图像序列的分差机制,从而借助相关参数对车辆的运动状态进行集中判定。这种计量方式的运算数量较小,借助一般的软件就能完成,且计算效果较好。在实际应用措施建立后,主要分为两种:(1)当前帧与背景帧之间的差值,这种计算方式和应用模型更加的简单和直接;(2)相邻帧之间的差值,这种方式能有效判定车辆的动态和静态。除此之外,在对车辆和行人进行监控时,会采取分割的方式,保证能对不同群体进行不同监控。在对车流量进行分析和计算的过程中,则需要结合车辆的平均速度以及车辆的列队长度,对交通运行情况展开预测和分析,一定程度上建立健全完整的整合机制和管控措施,保证交通运行状态得以全面升级。由于车辆和行人是道路结构中的主要元素[6],因此,在对监控项目进行全程监督的同时,也要有效分割,保证图像中不同运动模型能映射相应参数。 2.3车辆导航系统 随着科学技术的不断进步,车辆导航系统得到了全面普及,也是计算机技术在智能交通中的重要应用措施。利用车辆智能导航系统,能对车辆行驶道路的界限进行有效判定和识别;利用计算机内部相关元件和操作模块,能有效引导车辆向规定路线行驶,不仅能对车辆的安全距离进行系统化分析,也能保证导航驾驶过程的稳定性,并且为摄像机运动化识别结构的优化提供动力。在计算机车辆导航系统中,借助摄像机能对不同车辆的运动状态进行集中识别,并且保证检测点运行方式能符合模拟匹配点,从而一定程度上确保车辆的智能导航系统充分发挥其实际价值,为计算机技术中信息的提取提供动力,也能有效维护安全距离和运行速率,保证车辆的安全和稳定性。 2.4车辆辅助驾驶系统 目前,许多智能汽车都开始配备智能辅助驾驶系统,能帮助驾驶人员对外界的环境和影响因素及时作出正确的反应[7]。例如,在城市市区环境驾车,计算机内部的车辆辅助驾驶系统能对周围路过的道路标记进行记录和分析,确保能对相关交通指示展开综合性识别。然后利用计算机技术中的筛选功能,对相关信息进行集中的选择和调配,避免出现和其他车辆以及行人拥堵的问题。也就是说,正是基于这种辅助驾驶功能,在实际技术应用模型建立后,能在增强车辆安全驾驶的基础上,保证人机交互的同时性和完整程度。驾驶人员只有充分掌握路况信息,才能对驾驶操作给予正确的判断,保证驾驶行为符合标准,减少车辆拥堵和车辆事故的发生概率。除此之外,计算机技术还被应用在车辆智能收费项目中,借助计算机内部的识别软件,对车牌进行集中识别,从而采取相应的计费和处理措施,保证车辆信息留存效果。其中,ETC的应用实现了车载标签和阅读器之间的有效连接,能保证车辆在进入到入口后,及时收取相应的费用,系统自动放行[8]。 3结语 总而言之,在智能交通系统中,要充分利用计算机技术,升级识别和管理效果,为技术模型的综合性优化提供保障。为了进一步提高技术的应用水平,要积极研发更加适宜车辆进行信息采集的模块,及时对路况数据展开分析,为智能化交通的发展奠定坚实基础。 作者:陆莲芳 单位:新疆交通职业技术学院 智能交通系统论文:无线网络技术在智能交通系统的应用 摘要:为进一步提升目前路网的利用效率,文中提出了研发一种依托于城市公交,以无线网络技术为优秀的现代城市智能交通系统,并且对这一系统需要的各类模块实施了硬、软件设计,并得出了理想的方案。本系统不仅能够提供非常及时的路况类信息,还可为公众推荐最为理想的公共交通出行线路。文章在对智能交通系统进行概述的基础上,分析了无线网络技术的运行模式,并提出了基于无线网络技术的智能交通系统设计方法。 关键词:无线网络技术;智能交通系统;设计;利用效率 引言 由于近年来我国经济持续发展,机动车数量飞速增加,造成了各城市交通流量的持续增加,以至于发生事故的频率不断上升。从上世纪八十年代以来,随着计算机与电子通信技术的不断发展,运用新技术将机动车、城市道路、驾驶员及乘坐人员、交通管理人员进行密切联系,以建立一种更加及时、快速、便捷的智能交通系统来解决上述问题。智能交通系统融合了计算机、无线通信技术以及全球卫星定位等技术,能在更大程度上发挥出智能交通的积极作用,让决策更富有时效性,使图像的传输更加稳定,为减缓拥挤的交通做出新的贡献。 1无线网络技术的运行模式 无线移动网络结构可以分成数据层、服务层、用户层。每一层都有其独特的功能,下面分别对其运行模式加以阐述:(1)数据层的运行模式。数据层主要包含了各类交通信息的获得、数据分析和发掘。数据层要确保所得到的交通信息能够准确及时,可使通信网络能够更加精准地传达各类交通信息;(2)服务层的运行模式。服务层为交通系统的中心层,同时它也是系统和用户层、数据层实施交互的重要接口。智能交通系统运用服务层为道路控制设施设备提供各类控制办法,为用户层提供各类信息,并且向数据层请求相关数据。与此同时,服务层还负责从用户层以及数据层之中接收相关信息;(3)用户层的运行模式。用户层一般需要配置一个无线终端接收类设备。以上三个层次的智能交通系统设备以服务层为优秀,并通过无线网络为用户层提供各类数据,可及时快速地向广大用户提供所需信息,同时还能拓展各类与查询有关的服务,从而较好地解决了当前我国各城市中出现的各类交通问题。 2基于无线网络技术的智能交通系统设计方法 2.1设计的主要目的 近年来各国学者对智能交通系统进行了大量研究,并取得了很大的成果。但我国国内的研究成果主要集中于公交车辆管理领域中,只能及时提供关于公交信息的和控制等内容,在智能分流、控制以及干预方面略显不足。事实上,我国城市的交通网络主要以安装于路口的高清摄像头以及设于监控中心的监控设备为基础来收集各类路况信息,之后进行堵情分析。其不足之处在于人力、物力等诸多方面的开支相对较大,对系统进行分析的成本相对较高。为此,笔者试图设计一个依靠目前已经存在的公交网络,利用无线网络技术提供实时路况信息、公交预报,并采用交通信号灯进行实时控制、路线推荐以及大屏显示等功能的现代智能交通系统。 2.2整体设计方法 智能交通系统整体设计如图1所示。智能交通系统以ITS主控中心为优秀,运用各线路的公交车来收集所在城市各公交车辆的具体位置和速度等相关信息,并结合GIS的地图数据提供最新的路况信息。依据全路网的负载状况图分别得出各具体路段的拥堵状况级别,并采用优化算法实施智能化分流。主控中心应当把分流解堵的信号发送至交警所持有的设备之中,并且指导交警及时排堵。还可依据道路优化办法直接控制本地的交通信号灯,以有效疏导交通状况。同时,还可运用短消息模块把实时路况信息发送至各驾驶员的手机上、显示在本市各主要路段的显示屏中,并把相关服务发送至网络,以指导社会公众更好地选择行车路线,提升路网的利用效率。 2.3硬件设计方法 2.3.1公交车模块的设计方法公交车的模块应当依据GPS测量出具体的位置以及速度等信息,并采用无线方式发送至ITS主控中心。公交车模块是主控中心最为重要的数据来源之一。因为公交车系统覆盖了城市中最为重要的交通网络,同时线路极为稳定,因此利用公交车来收集数据较为经济可靠,与高清摄像头的定点方式相比,该方法具备成本偏低、容易安装以及覆盖面较广等特点,其硬件结构图如图2所示。嵌入式微控制器是公交车模块中的中心设备,不仅需要对GPS接收模块所接收的GPS定位测速信息进行实时处理并打包,还应当把位置和速度等相关数据应用无线网络模块发送至主控中心。同时,对无线网络模块从主控中心所接收到的信息进行处理后再交由LED显示模块以及语音提示模块使用。无线通信网络主要负责公交车模块和主控中心之间的彼此通信。其位置、速度以及路况信息等均通过无线通信模块进行发送与接收。这样就能实现公交车辆和主控中心之间的交互。因为使用GPRS方式需要一定的带宽,而由于带宽有限,且国家在无线网络以及无线宽带上的投入持续增加,因此无线网络因其高效、经济、实用、安全的特点将成为今后网络产业发展的重中之重。笔者使用了无线网络技术进行接入通信,这样不仅能够有效降低投入,还能适应今后的发展所需。同时,LED显示以及语音提示模块被用以显示从主控中心得到的相关路况类信息,将“下一辆车进站所需时间、公交车前方的路况”等信息显示给驾驶人。图2公交车模块设计图2.3.2公交站牌模块设计方法公交站牌模块一般使用于公交车站点,主要运用LED显示本站信息及各条线路公交车的预计时间和到站时间等。公交站牌的硬件结构图如图3所示。无线通信技术能够接收到ITS主控中心所发的实时路况信息以及本线路公交车辆的运营信息等。输入模块能够对本站点的站牌信息、站点等进行初始化。因为站牌的位置一般都不会变动,所以完全可通过输入的方式获得,大大减少了GPS的开支。依据嵌入式微控制器所接收的具体路况信息、公交车的实时运行状况信息以及本站的位置信息等内容,可以分析并处理本站全部线路公交车辆的预计到站状况,并应用LED显示模块进行显示。LED显示模块不断滚动以显示出本站点中各线路最近所要到达的具体车况信息,从而显示出ITS主控中心所发来的各类路况信息以及新闻等。例如,某路公交车正行驶在A路上,线路畅通,约5分钟后可抵达本站:某路公交车正行驶在B路上,该线路拥堵十分严重,大约20分钟后才能抵达本站。2.3.3显示大屏模块显示大屏模块的设计类似于之前所述的公交站牌模块,其差别之处在于显示大屏并非安装于公交车站之中,而是设置于本市的各个主要路段以供社会公众了解当前本市的主要路况信息,并公布该大屏所处位置附近的具体路况信息,从而实现运用其指导与疏导交通的目的。2.3.4其他设备接入该部分包含交警手持设备的接入与交通信号灯的接入。(1)交警手持设备的接入。当前我国诸多地区的交警干警配备有专用的手持设备或通信设备。智能交通系统可以充分利用这些现有设备,并在此基础上实现功能的拓展设计。交警所使用的手持设备可以和ITS主控中心联结,而ITS主控中心可依据交警所处的位置把具体路况信息、疏导优化的方案等呈现在交警面前,从而帮助其更好地指挥交通。(2)交通信号灯的接入。城市中每一个交通信号灯的具体时间设置情况均会影响车流的急缓状况,进而影响到道路交通是否保持畅通。 2.4软件设计方法 ITS主控中心是智能交通系统的优秀,主要负责接收来自公交车模块的各项信息,并依据GIS地图所提供的信息,经分析和处理后掌握实际路况信息,找到最佳行车路线,并确定路线优化及排堵办法等。ITS主控中心使用了经典的三层架构设计,即表示层、逻辑层以及数据层。其主要功能结构如图4所示。 3结语 综上所述,将无线网络技术应用于智能交通系统中后,不但提升了当前交通系统的工作成效,还更方便现代人的生活。无线网络技术倚靠其在使用中所具备的灵活、便捷、组网方式多元化、不会受到环境影响等突出优点而倍受欢迎。接下来应在全面考虑目前各类交通情况的前提下提出全新的解决办法,很好地提升目前已有路网的利用率,有效缓解当前我国交通压力过大等社会现状。 作者:张晓东 单位:遵义职业技术学院 智能交通系统论文:物联网技术的智能交通系统 1物联网智能交通模型 物联网智能交通模型包括三个层面:首先是感知层,如传感器与末端设备;其次是传输层,主要进行信息的传输,有通信网络与网关;第三是应用层,主要是在信息接收端与端的应用软件,这种三层的结构模型称为DCM三层。智能交通系统包含交通管理系统、出行需求管理系统、公共交通系统、商用车辆系统、电子收费与应急管理系统等七大系统。在智能交通模型的感知层中,RFID技术已经在我国的电子不停车收费系统中取得了成功,并进行了广泛的应用。RFID技术能够迅速、准确地对特定的车辆信息进行采集。 2基于物联网技术的智能交通系统结构 2.1车辆检测、感知与识别技术应用基于物联网技术的智能交通系统中,每个车辆上都会装有RFID标签,方便RFID装置进行检测。RFID主要是利用无线通信方式把车辆信息通过标签进行收集,将会在控制中心显示车辆来源、品牌等相关信息,同时根据这些车辆的信息可以对道路的交通情况进行反映,计算出车流量。天线在接收RFID信号后传达给阅读器,阅读器通过解码后把数据传输进数据中心。在后台的交通管理控制中心就可以得到此时的路网交通流参数以及车辆的行驶轨迹,从而制定出相应的控制与管理措施。RFID不仅能够对正常的交通进行测算,同时对于交通安全也有一定的作用。通过检测技术对公安可疑车辆进行排查,将会大大节约人力、物力,提高工作效率与准确度。这一感知检测技术的前提是在RFID物联网上首先要对对象的信息进行输入储存。采用RFID检测技术,辅以其他的自动控制系统,可以不让一些不被允许的车辆进入特定区域,或者禁止一些存在违章记录的车辆进入到特定的路段与区域内部,形成有效管理,极大提高了信息技术在交通系统中的应用,降低人力成本。无线传感网络主要由无线通信模块、传感器与主控设备组成,无线传感网络被称为无固定设施的网络。目前我国的无线传感网络研究多在信息传送模式、网络底层协议、电池供电能力等方面,研究的深入与否将会直接关系到物联网智能交通系统规模应用。 2.2交通运行情况信息收集随着我国交通事业的发展,公路的长度不断增大,在不同的路段有可能会存在着不同的路况信息,这些信息通过智能交通系统进行有效传达。静态信息主要是指车辆或检测地点的对象信息,而动态信息则是指道路交通状况、环境信息以及交通异常事件等。动态信息的采集是交通管理与控制有效运行与控制的基础。动态的交通运行情况信息主要包括流量、密度、车辆速度与车型等车辆信息,违章、拥堵、碰撞等交通紧急信息,以及以恶劣天气、污染状况为主的交通环境信息。在交通运行情况信息收集与智能交通系统建设中,信息的传递非常重要。目前无线网络不断发展,智能交通要善于利用最先进的通信手段,把无线接入网与优秀网进行充分改造连接,满足感知层的功耗性要求。目前我国对于RFID、传感网与3G无线通信技术更为关注,4G牌照的下发将会进一步促进无线通信技术的发展。有线与无线两种通信方式将在物联网产业中互相弥补不足,提高网络传输的兼容性与规范性。 2.3交通事故自动检测技术随着交通系统中车辆数量的不断增多,驾驶员技能与素质参差不齐,非常容易出现一些交通事故,尤其是对于一些高速公路上驾驶经验不足的驾驶员来说,发生交通意外事故的概率非常大。一旦发生交通事故,将有可能会造成交通拥堵,甚至带来二次事故伤害,严重影响到驾乘人员的生命财产安全。目前对交通事故的直接检测主要是通过视频图像处理技术来对停止行驶的车辆进行发现。视频技术可以直观地对道路上发生事故的车辆信息进行收集,并向相关的救援机构发出请求信息。而一旦天气情况不佳,视频信号收集将会受到严重干扰,甚至失去监视作用。而利用声学技术对交通事故进行监听则是从另一个技术层面上对交通事故进行检测。车辆在发生相互碰撞时会产生一定的冲击噪声,这种冲击噪声属于广谱信号,其高频部分特征明显,小波变换的频率分辨率在时频平面上随着频率的升高而不断降低。小波包分析可以提高频率的分辨率,克服局部性差的缺陷。利用小波包的分析建立可以对系统状态进行反映的特征向量,采用模式识别的方法来对特征进行识别分类。在交通事故检测中,小波包特性的应用将会更加广泛。交通事故信号收集后会在控制中心经过一定的处理,从而对救援做出一定的指令。在救援方面,时间是非常宝贵的,在发生事故的驾驶人打电话求救前,救援中心就已经得到了事故信息,大大节省了救援时间,避免道路长时间处于拥堵状态,从而提高道路的利用效率,避免二次交通事故的发生。 2.4交通管理调度系统交通管理调度系统要在智能交通系统中发挥更大的作用,做到信息的收集与处理、指令与信息都具有高度的及时性与准确性。我国目前部分城市采用的C/S模式的指挥调度管理系统,功能相对单一,系统的维护升级困难,在多个业务系统模块间缺少集成管理,影响了整个交通系统的指挥调度效果,从而难以达到智能交通系统要求。物联网的智能交通系统需要对目前的多个交通管理子系统进行结合,如交通检测系统、视频监控系统、GPS调度系统等,采用友好的可视化界面,对控制中心与信息接收对象间实现良好的交互,将会提高工作效率,形成良好的调度效果。基于WebGIS的智能交通管理调度系统具有更加广泛的访问范围,对多个数据源进行管理与集合,系统的任何用户都可以通过Web浏览器来对数据库进行访问,实现远程数据共享,有利于车辆上驾驶员对路况信息及时掌握。同时基于WebGIS的智能交通管理调度系统可以充分利用网络资源,把基础性或全局性的处理交给服务器来执行,把数据量小的操作交给客户端完成,实现平衡计算负载,同时可以与其他的信息服务进行无缝集成,有利于后续的升级或添加其他的管理模块,不断对功能进行完善。目前该技术已经在杭州实施,并且取得了非常不错的效果。 3智能交通公安管理 我国公路交通事业发展与经济发展相比处于落后地位,公路总里程非常长,但高等级公路里程相对较少,一些交通安全设施不完善,车速和安全性能较低的机动车辆占到机动车总量的七成左右,车辆的构成结构不合理。公安交通管理法制建设不全面,宣传不到位,交通参与者的安全意识普遍较弱,随着我国公安交通管理力度不断加大,对于典型的违章案件进行专项整治,已经有相当大的改观。目前我国在北京、上海、广州等大型城市建立了以电视监控与信号控制技术为优秀的公安交通指挥系统,对城市的交通管理起到了很好的作用,提高了车管所的工作效率。通过公安交通管理系统对机动车进行核查,对进口车走私犯罪进行有效打击,有利于社会稳定,维护群众的生命财产安全。 4结语 智能交通系统是一个信息化的系统,以交通信息的采集、处理与为重点,准确地把交通信息进行处理,实现城市交通的智能化。基于物联网的智能交通系统要把车辆、驾驶者、路况与管理控制中心等多个节点进行连接,使公众能够更高效地利用交通设施与资源。基于物联网的智能交通系统要通过完善的技术与先进的设备、软件来实现,通过制度约束与规律遵循形成高度智能化的交通体系,从而促进现代交通事业的不断发展。随着我国物联网技术的不断进步,智能交通系统将会引进更多先进的技术与设备,提高对交通信息收集的准确度,以及对复杂数据的处理能力,同时对于信息的渠道将会更加广阔,让交通参与者更能够感受到现代智能交通系统的优势。 作者:梁卓宇单位:京珠高速公路广珠段有限公司 智能交通系统论文:智能交通系统发展对策 论文关键词:智能交通运输系统发展状况对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。新晨 智能交通系统论文:智能交通系统发展对策 论文关键词:智能交通运输系统发展状况对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:小议智能交通系统的发展对策 摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词:智能交通运输系统发展状况对策 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:浅议计算机技术在现代智能交通系统中的应用 【摘 要】计算机技术在智能交通系统中具有广泛的应用,总结来看主要为基于计算机技术的车辆导航、基于计算机技术的交通监控以及基于计算机技术的交通管理。 【关键词】计算机;交通;管理;智能 引 言 随着世界经济的不断增长,汽车已经被看作是现代社会的标志,但随着汽车数量的不断增多,随之而来的便是交通环境的恶劣,交通事故不断发生,交通压力不断增多,给人们的日常生活带来了很大的影响。另外随着人口的不断增多以及城市化进程的不断推进,可用于交通使用的土地变得越来越少。在此环境下开始注重智能交通系统的研发显得十分重要。 1、智能交通系统概念 智能交通系统((Intelligent Transportation System,ITS)指的是利用现如今先进的计算机技术以及信息和数据传输技术等对交通进行科学的管理,在管理之中将人与路和车等因素进行综合考量,从而达到科学有效的交通管理效果,进而建立一类具有范围广、作用强并且运行高效的交通管理系统。在智能交通系统中,其主要由六部分组成,即智能交通管理系统、智能信息系统、智能公共交通系统、车辆管理系统、电子收费系统与应急管理系统。 2、计算机技术在智能交通系统中的应用 计算机技术在智能交通系统中具有广泛的应用,总结来看主要为基于计算机技术的车辆导航、基于计算机技术的交通监控以及基于计算机技术的交通管理。在导航中计算机技术主要应用于对交通路况的识别以及对交通线路中的障碍物检测等。交通监控主要是在对交通中行驶车辆、车辆跟踪以及闯红灯等方面应用。交通管理中主要在收费系统以及车辆牌照识别等方面应用。 所谓的云计算指的是利用网络强大的数据处理能力对所需处理的数据进行拆分,经过拆分后形成数量较多的子程序,并由多个服务器进行处理而汇聚成的一种系统,系统经过数据处理后将结果进行反馈。 目前我国智能交通系统需要面临大量的数据需要处理,如何对数据进行及时的处理以及挖掘是交通管理中的重要问题,在智能交通系统中引进云计算,通过虚拟技术、网络技术等现代化技术手段,提升交通管理的灵活性。交通云系统是一项较为开放的平台,主要包含云端、管道以及云基础。其中云基础是基于物联网的智能交通系统,而管道则包含提供信息传递的有线以及无线网络。云端指的则是智能交通系统中的所有参与者。 作为交通部门的管理单位,其为交通部门的管理以及群众的交通提供服务,具有一定的混合特点,针对需要具有一定保密性的交通管理,可运用私有云的方式实现,对于需要对外交通管理状况信息,提供交通状况可运用公共云的技术实现。 3、基于计算机技术的交通监控 基于计算机技术的交通监控主要是通过将射频设备放置于道路上方以及道路两边等,进而获取交通状况的远程图像,通过运用计算机中的图像处理技术,从而对交通车辆以及车辆跟踪等进行监控。其通过计算机获取的信息可用于交通事故的认定以及疏通路况等行为。 3.1 车辆监控 利用计算机的图像处理系统对运动的物体进行监控是一项非常重要的课题。在智能交通系统中,可运用图像分差法对车辆进行动态与静态监控,其基本原理是通过视频图像中序列的差分法用于检测图像序列中的车辆的目标有无运动,该方法运算量小,容易软件实现,实际效果较好。因此,也是实时交通监控系统的首选方法,差分图像法有两种:一种是当前帧与背景帧之间的差;另一种是相邻帧之间的差。 3.2 事故检测 在众多交通事故中,一些事故主要是由于交通堵塞所造成的,所以对交通事故进行预警以及发现是很有必要的。在智能交通系统之中,通过摄像设备与计算机相连,运用射频设备对运动车辆进行视频跟踪并且对序列图像进行分析研究,计算出运动目标在连续帧图像中的位移,给出运动目标速度等运动参数。当目标处于长时间静止状态时,利用图像捕捉进行长时间静止跟踪,并进行图像反馈,达到对事故检测的目的。从而尽快对交通事故进行处理,避免发生其他交通事故。 4、基于计算机技术的智能交通收费 在交通收费系统中,RFID信息技术系统应用较为广泛,RFID系统主要由电子标签以及读写器和天线构成,通过无线信号之间进行阅读器与标签之间的信息传递,可对车辆进行识别。经过采集、整理以及分析相应的信息处理,广泛用于路况信息的与收费。 ETC是RFID在智能交通系统中应用最为广泛的信息技术。当有车辆进入到ETC系统的入口时,车载中的标签将与阅读器之间进行信息传递和交换。其收费模式是:RFID阅读器对进入到入口的车辆进行车辆信息的识别并写入到车辆电子标签之中,当车辆进入到下一个ETC入口时,RFID阅读器进行车辆信息的读取,并通过系统处理形成相应费用,如果车辆信息与标签信息一致时,系统将在收费之后自动放行,反之则通知相应管理人员进行处理。
煤矿监测系统论文:煤矿计算机瓦斯监测系统设计与实现 [摘 要] 煤矿瓦斯监测系统的重要内容是加强煤矿安全生产管理,以防止煤矿事故的发生。所以,在煤矿瓦斯监测系统工作中务必提高应对各种突发事故的能力,因此加强煤矿瓦斯监测系统建设的专业素质至关重要,此外,还应加强制度上的规范管理,不断的提高煤矿瓦斯监测系统设计水平,加强对现场的巡视和设备维护等都是必不可少的环节。笔者结合煤矿开采环境,对瓦斯监测系统在煤矿安全生产监督中的应用进行了分析。 [关键词] 瓦斯监测系统; 煤矿; 安全生产 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,我们可以初步确定监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在监控中的应用能够很好的解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。通过太阳能光伏技术,我们可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在瓦斯监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络瓦斯监控起到了一定的作用。 1 煤矿瓦斯监测系统的准备工作 1.1 规范制度,端正思想 一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,在煤矿安全生产网络瓦斯监控过程中,我们需要一个合适的监控管理结构,以便于明确各个工作人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对网络瓦斯监控知识有一定了解,思想上时刻保持着“安全第一”意识,保证将综合自动化安全意识渗透到工作的每一个层面,全面提升安全作业人员的工作责任心与使命感。 1.2 加强瓦斯监测系统的设备管理 加强设备巡视管理是网络瓦斯监控的重点,预防设备异常的发生是监控运行管理的主要内容。为了保障监控仪器的准确性,应该建立完善的设备定检制度,仪器设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的仪器,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 1.3 提高瓦斯监测系统的技术管理 由于煤矿瓦斯监测系统存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于瓦斯监测系统整个流程的重要要素,技术管理在中的作用不容小觑。因此,加强设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。煤矿安全工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的工作。对于系统运行工作的异常情况,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 2 煤矿瓦斯监测系统的设计 2.1 联网设计 为达到网络带宽的预定要求,在瓦斯监测系统的设计中采取分层瓦斯转发、本地局域网组播的设计方案,也就是在每个网络层构设瓦斯转发服务端口,并且在煤矿现场、区县市局成立监控管理中心,完善各部门瓦斯解码器、电视播放墙等设施。具体的瓦斯监控系统联网设计如图1所示。由于煤矿施工长期通常都较为偏远,带宽并不充裕,这种联网设计则可以很好地应用于广域瓦斯联网,若考虑到以后省级平台瓦斯联网模式,这种设计方案无疑当前2 Mb带宽的最佳选择,不然很容易致使监控网络不稳定甚至不能使用。该联网设计借助已知煤炭网的部分节点,经上级授权之后连接并登录瓦斯流管理服务端口,就可以轻松观看该服务器监控矿区的生产工作瓦斯,且不会增加前端带宽负荷,可同时向多个用户共享图像信息。 2.2 安全系统体系结构设计 在图2中,我们可以清楚地看到安全系统体系结构的设计方案。通过4个监控工作站或D1单画面轮巡,将画面进行分割并上传到瓦斯流管理服务端口,然后统一由瓦斯流管理服务端口对瓦斯信号进行存储和,这样有效地避免工作人员直接访问客户端而导致网络拥塞现象。开展瓦斯监控工作时,前端摄像机瓦斯线依次对前端画面处理器、瓦斯服务器和光端机实施连接,通过光缆把接受到的瓦斯信号传输到监控中心。在这个时候,其他用户很容易不会根据已经规定好的操作流程来对系统进行操作和数据处理,而且由于不受时间、地域的限制,他们还可能会通过输入地址直接对数据库实施访问。如此一来,就很容易造成客户肆意操作,最终致使后台数据库随时都有崩溃的威胁。所以说,我们应该采取一些可运用的技术对系统进行尽可能全面的安全防范,比如说系统加密、防火墙、真实身份认证、授权控制技术等等。监控中心在接收瓦斯信息后,第一时间想远端的瓦斯服务器发出云台控制信号,最终传输到摄像机云台控制线,并直接上传到系统客户端。 2.3 瓦斯控制系统 在煤矿保护层上的回收期,我们可以将高抽巷侧上方的石板巷回风巷段封闭采空区瓦斯抽放管,同时与上隅角采空区瓦斯抽采。抽巷形成的采空区瓦斯的顶板裂隙排水渠,对下部采空区瓦斯发挥作拉动用,减少采空区气体排涌向工作面和的上隅角。通过分段砌筑封闭墙,在封闭墙中铺设管路进行瓦斯抽采,抽采管路为240mm的铁管,抽采流量为91 m3/min,封闭墙间距为110m。封闭墙的组成由砌筑两道墙体,并在其内部充填黄泥,墙体厚度800mm,墙与墙之间的距离不小于4m,这样可以很好地起到密闭和防爆的作用。每个封闭墙内铺设两道管路,在新的封闭墙砌筑充填完成时,根据瓦斯抽采量适时关闭里段抽采阀门,保障了高抽巷瓦斯抽采的连续性。 2.4 瓦斯流管理服务器设计 在瓦斯监控设计中,瓦斯流管理服务器无疑是IP瓦斯监控系统的精神内容。建立瓦斯流管理服务端口,不但可支持瓦斯管理系统同时被多名用户访问,而且还很好地解决了前端瓦斯受网络带宽限制的问题,从而保证了各部门及领导可以直接通过桌面计算机对瓦斯监控系统进行访问,随时可浏览监控现场图像和瓦斯。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为计算机提供很多实用服务。瓦斯流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络瓦斯监控系统组成部分中瓦斯流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。两部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,瓦斯流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和瓦斯存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。 2.5 KJ95安全监控系统 KJ95煤矿综合监控系统是由煤科总院常州自动化研究所开发的。该系统通过井下通信和工业电视监视设备,对煤矿井下作业进行全程生产监控。这一过程中的工业电视监视和井下通信不但可以任意搭配组合,还可以单独利用,能够很好地满足不同条件的矿井需求。在KJ95综合监控系统配置框架中,监测系统与通信系统两者之间相互独立,主线采用光纤为材料,以确保通信系统所发出的语音信号和监测系统采集到的数据可以同时被地面的电端机所接收,为方便光纤传输,光端机会将混合后的电信号转变成光信号,再通过矿井下的光端机把光信号转换成电信号传送至井下工作面,最终将数据和语音彻底分开。通过井下的电端机RS232口可以将数据信号传送到矿井下的传输接口,然后由传输接口将之输出带到各个分站。通过分线盒可以把语音信号分送到各个话机,这一系列过程中语音信号与监测数据都是双向传递的。 3 实现效果 计算机网络瓦斯监控技术应用到煤矿安全生产来,根据所监控出来的瓦斯数据,对煤矿生产过程实施自发监控,并且数据处理敏捷准确,而且它可以直接对煤矿生产中必要的地物进行自动标注,并将标注数据存储到数据库中,避免不必要的人为抄写错误。最后在监控成果表输出以后,表格格式规范、信息完整,并能直接进行打印实现了导线点计算、展点、制表一体化。系统界面可视化、操作性强,监控人员不必进行专门的学习或培训,操作使用十分简便。通过面板中输出的原始瓦斯监控画面,可以切实地反映煤矿生产的真实状况,它对煤矿监控系统全过程进行瓦斯拍摄,在瓦斯监控工作开展前掌握了煤矿各节点在实际结构中的相对位置及相互关系,很简单地就可以完成固定环境轮廓的拍摄,提高了煤矿安全生产监控的工作效率。计算机网络瓦斯监控管理不但简单迅速,而且通过数据维护自动更新、表格目录与导线名称检索等方法实施管理,煤矿安全生产监控的效率明显获得了提高。 4 结论 煤矿瓦斯监测系统建设涉及到煤矿生产工作的数百个指标,需要调用大量的数据和信息,并要综合平衡煤矿生产同劳动力之间、供求需要同可开采煤矿之间、煤矿企业自身效益同社会效益之间的各种关系,要求很高,业务性和技术性很强,煤矿煤矿瓦斯监测系统建设过程实际上是一个多目标动态决策过程。因此,顺应技术进步的潮流,以计算机网络技术为手段,辅助设计煤矿瓦斯监测系统,实现计算机对煤矿安全生产管理是非常必要的。 煤矿监测系统论文:基于物联网及云计算平台的煤矿产区白龟山水库水环境监测系统研究 [摘 要] 应用物联网技术对平顶山煤矿产区白龟山水库水环境指标进行远程自动、实时监测,搭建相应的云计算平台,实现海量监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现白龟山水库水资源可持续利用和用水安全提供保障。 [关键词] 物联网; 云计算平台; 水环境; 监测; 白龟山水库 水环境监测是水资源管理和安全供水的重要前提。目前,我国各主要湖泊水库的水环境监测尚未实现无人值守和动态监测,多采取监测人员留驻湖泊水库现场以人工方式采集水质数据,采集点和采样频次受到限制,获取的信息量较小,且耗费大量人力物力,另外很多水质指标还需要带回实验室进行测定,导致数据信息无法及时进行时空对比分析。即使部分湖泊水库采用较为先进的监测技术,但由于获得的时空数据量庞大,处理过程复杂度高,筹建所需的大量高性能计算服务器资金消耗巨大,很难实现水环境监测数据的及时、有效处理及合理快捷共享[1-3]。 自2009年以来,“物联网”概念频频出现在人们的视野中。物联网是指把所有物品通过射频识别、传感器等信息采集和识别设备与通信网络(如Internet、GPRS、3G网络等)连接起来,实现智能化管理和应用。日本、韩国、美国、欧洲一些国家基于物联网把新一代IT技术有效运用在生产生活中,通过物联网实现人类社会与物质世界的整合,从而提高了资源利用率和生产力水平[4-9]。物联网技术的发展也为水环境的监测提供了一个全新的方法和有效途径,但同时物物相连的必然产生大量的数据信息,若将这些信息有机的联合起来,就需要建立一个性能稳定的云计算平台,以解决物联网海量水环境监测信息的存储和处理问题。因此,将物联网技术和云计算平台结合,构建水环境监测物联网,搭建相应的云计算平台,实现水环境信息的实时动态监测和监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现水资源可持续利用和确保用水安全提供重要依据[10-14]。 1 系统工程构建 1.1 系统体系架构 整个系统主要由水质监测传感子系统、多层次通信网络子系统、云计算平台和太阳能供电子系统构成,其体系结构如图1所示。 水质监测传感子系统的下位机软件采用中心对多点通讯方式,波特率为9600,采用心跳包实现保活机制,通讯信令采用ASCII码信令。上位机软件与数据中心之间拟通过TCP/IP协议来实现数据传输;通过对系统层Socket的封装,以及从数据链路层、网络层到应用层的集成融合通信方式,来实现用户编程接口的统一。云计算平台数据存储中心基于Oracle数据库来构建,事务处理采用并发机制和触发器机制,最后通过作业调度来实现数据的联机事务处理(On-Line Transaction Processing, OLTP)。利用Oracle DWB来建立数据仓库,提供分析型环境。所有的分析产品和用户接口(User interface, UI)均采用B/S架构来实现。系统拟采用目前比较流行的开源框架SSH(Spring、Struts、Hibernate)来搭建。 1.2 各子系统架构 ① 数据中心及采集系统 数据中心体系结构如图2所示,数据流处理包括接收处理数据流和发送数据流。 接受及处理数据流 a) 通过由水质参数传感器、滤波器、A/D转化器组成的采集系统,获得现场实时水质参数数据,并将这些数据按照采样频率传送至数据中心; b) 数据中心接收到实时数据后,进行逻辑分析,剔除脏数据,将正确的数据存储到瞬时数据库; c) 利用ETL(extract, transform and load)工具,结合企业数据库的作业/调度以及触发器等功能,利用瞬时数据库中的数据生成适合分析、统计的水质分析型数据库或者数据仓库; d) 利用数据仓库分析产品或者BI(business intelligence)报表引擎,对分析数据库或者数据仓库进行数据分析处理,生成用户需要的各种分析产品。 发送数据流 a) 用户可通过移动终端设备(比如手机、PDA等)或固定终端的水质数据查看器登录到数据中心,通过数据中心发送信令给采集系统,设定采集系统的采样周期等参数信息; b) 用户还可以通过数据中心向供电系统发送控制信息,开启或者关闭供电系统,或者对供电系统进行远程调控。 ② 多层次通信网络子系统 多层次通信网络系统架构如图3所示,采取分层混合网络体系架构,分为业务层、优秀层、接入层、终端层四个层次。 ③ 供电系统 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器和蓄电池(组)构成。其中,太阳能电池板是将太阳辐射能转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作,是该系统的优秀组件。 太阳能控制器控制整个系统的工作状态,并起到对蓄电池过充电保护和过放电保护的作用。蓄电池作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,当遇到阴雨天气的时候或者光照不够充足的条件下,特别是采集系统发生异常时,需要大功率高负荷的实时手动采集时,通过蓄电池来释放能量。 1.3 相关算法 ① 数据ETL算法 传感器水质参数数据通过以下五个流程过程,实现提取、转化和装载,最终建立WSDW数据仓库,算法实现流程图如图4所示。 ② 分类预测算法 基于LSM模型的聚类算法,是一种无教师自动分类算法,针对待聚类的目标数据,随机选取任意一个数据作为标兵数据,其他数据作为候选数据进行聚类。该算法具有敏感度低,数据选取次序无关等良好特性,非常适合传感器数据的分析处理,本工程采用基于LSM模型的聚类算法进行水质业务数据分析。 2 系统在白龟山水库应用 白龟山水库位于淮河流域沙河干流上, 大坝位于河南省平顶山市西南郊,东经112°50′至113°15′及北纬33°40′至33°50′之间。东西长15. 5 km,南北宽4. 2 km,占地近70 km2。水库控制流域面积2 740 km2,水库多年平均降雨量900 mm, 多年平均径流量4. 23 亿m3,总库容达9. 22 亿m3,是一座以防洪为主,兼顾农业灌溉、工业和城市供水的大型综合水库[10]。同时白龟山水库也是南水北调饮水工程的重要调节库。 以白龟山水库作为实验站点,建立基于物联网(无线传感网络)技术的水环境自动监测与分析系统,解决白龟山水库当前人工水质参数采集存在的诸多问题,构建白龟山水库水环境监测云计算中心,实现水资源持续有效利用和确保用水安全。 2.1 云计算平台的数据采集 ① 水环境系统主控因子数据采集 湖泊水库水环境监测指标包括诸多主控因子。白龟山水库主要选取水温、PH、浊度、ORP、溶解氧、总磷、总氮等主控因子。各主控因子数据采集通过搭建无线传感器自动数据采集子系统来完成。 自动数据采集子系统包括6个无线传感器自动采集站。利用各类在线水质传感器,在白龟山水库入水口、1号监测点、2号区监测点以及白龟山水库出水口等地设立6个实验示范性无线传感器自动监测站。自动数据采集系统按照业务需要来设定数据采集频率,对监测点水质进行无人值守实时采集。利用数据采集器进行滤波、A/D转化,最终为无线传输系统提供可靠的原始信号数据。 数据采集子系统获得的信号数据为4-20mA的电流信号,将通过无线网络传送至数据中心,然后转化为实际的水质参数数据,不同参数转化算法不同。转化后的水质参数数据,为准确地掌握水质状况和动态变化趋势提供基础数据,将持久存储在数据中心。 ② 视频数据采集 为现场设备、水域环境及生物活动提供视频采集功能,并通过无线方式按照定频和手动采集方式发回数据中心。依此实现对各个采样点非法入侵、设备破坏、特种保护动物活动提供实时监控。 2.2 云计算平台的数据传输 数据传输子系统用于将获得的实时信号数据传送至数据中心以便对此数据进行转化、分析、处理和存储。数据传输子系统包括传输控制节点、通信网络及数据中心。 传输控制节点负责接收数据采集器获得原数据,并通过RS485网络,将获得的实时水质参数信号数据传送到GPRS无线混合通讯系统,经由GPRS以及3G无线网络传送到有固定IP地址的数据中心。通讯传输采用“中心对多点”的TCP模式,实现数据的可靠透明传输。各传输控制节点间也可相互通信,与有固定IP的数据中心超级节点之间形成多层重叠混合网络,从而实现数据中心对整个无线传感器网络的管理。各用户终端设备通过该子系统完成登入、退出及异常处理,建立稳定网络,为传输信号数据和控制信令建立双向数据传输通道和通讯链路。 2.3 云计算平台的数据处理中心 数据中心是整个云计算平台服务体系的优秀,其主要功能是对数据的计算和存储。通过数据中心,一方面,实现水质数字信号信息的接受、分析处理、预警及存储,另一方面,还可以通过远程无线控制进行随机监控和采样周期设定及视频监控等工作。 2.4 云计算平台的实时监控预警 实时监控预警子系统提供监控和预警两项功能。监控模块主要完成两个方面的工作:一方面,提供实时数据的查看,在线分析和报表下载功能;另一方面,对无线视频采集系统获得的现场图像进行分析、比对,对异常现场状况采取措施;预警模块也主要完成两方面工作:一方面,当数据中心发现异常数字信号后,传送异常类别给实时监控预警子系统,该系统完成对实时数字信号的预警处理任务;另一方,为授权用户和决策人员提供自动预警处理结果。 2.5 野外太阳能供电系统 由于无法通过交流电对白龟山水库水质监测系统供电,因此必须选择适合当地环境的可靠的供电方案来解决此问题。根据白龟山水库的气候特点,本着绿色、节能、环保和低碳的原则,采用太阳能供电系统作为供电方案。 3 结语 应用物联网技术构建的监测系统实现了白龟山水库水环境指标的实时动态监测,云计算平台对监测信息进行及时快捷有效地处理并能实现信息共享,为加强水资源管理和提高用水安全提供了有力保障。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿监测系统设计 [摘 要] 煤矿安全已经成为社会非常重视和关注的问题。针对当前基于有线网络和固定传感器技术的监测系统存在监测盲区的问题,设计了一套基于Zigbee技术的无线传感器网络煤矿监测系统方案。分析了煤矿监测系统的结构,对系统的无线传感器网络部分进行了详细设计,包括硬件设计和软件设计。系统对预防煤炭安全事故有着重要的意义。 [关键词] 煤矿安全; 监测系统; 无线传感器网络; Zigbee协议; 节点 引言 我国煤矿开采方式只要是以矿工开采为主,多数矿井都有瓦斯、煤尘、火灾等隐患。我国煤矿生产形势一直十分严峻,煤矿频繁发生事故,给国家和人民都造成了巨大的损失。安全问题一直困扰着我国煤矿生产,是制约我国煤矿行业发展的主要障碍。但是目前我国使用的安全监测系统主要还是以现场总线为主,通过有线方式进行信息数据的采集和传输,这在矿井特殊环境下存在许多的弊端。如井下监测点数量有限,存在监控盲区;随着挖掘的深入,传感器无法实现快速跟进;一旦网络发生故障,系统就会瘫痪等。 无线传感器网络的网络自组织、结构灵活、以数据为中心的特点很适合矿井环境安全监测的应用,无线通信技术ZigBee的低功耗、低成本、覆盖范围大、高可靠性等都符合系统的要求,很好的解决了上述的弊端。本文设计的煤矿安全监控系统,是通过无线传感器网络实现对煤矿监控区域瓦斯浓度和温湿度等信号的采集测量,同时将所采集的信息在地面控制中心 PC 机上实时地显示出来,对煤矿井下环境数据进行全方位实时监测和智能预警,对煤矿的安全生产具有重大的意义。 1 总体结构 整个系统分为井上及井下两大部分,由协调器、终端节点、路由节点、监控计算机和监控中心管理系统组成。在主巷道的入口处架设协调器,在煤矿井下主巷道和采掘工作面中每隔几十米布设一个路由节点,矿井工作人员佩戴移动的终端节点,每个采掘区形成一个无线传感器网络,它通过协调器采用总线与地面监控计算机相连。其中协调器、终端节点、路由节点构成基于zigbee的无线传感器网络,三种节点相互配合,共同完成对瓦斯浓度、温湿度数据的采集、传输和对网络的管理。系统的总体结构如图1所示。 系统井下部分为路由节点和终端节点构成的ZigBee网络。终端节点上使用瓦斯传感器、温湿度传感器等对井下环境数据进行采集,并通过路由节点的转发送给井上协调器节点。协调器节点与监控计算机通过串行接口将数据传给监控计算机。监控计算机收集数据信息,对数据进行实时监测,并能够通过以太网或Internet将数据传送给监控中心。 2 节点硬件设计 协调器节点、路由节点和终端节点采用相同的硬件设计。考虑到系统具有低功耗和可靠性高等要求, PIC18F4620单片机具有低功耗、性能稳定的特点;CC2420射频芯片只需简单外围电路设计,且支持ZigBee协议。传感器节点采用PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片。节点的硬件结构如图2所示。 节点硬件平台以PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片为优秀,在单片机上扩展出SPI接口与CC2420进行连接,它们之间采用主从模式进行通信,同时还在外围扩展了RS232和RS485接口电路。针对影响矿井安全环境的因素,系统采用瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,传感器采集的数据经过信号放大、A/D转换等处理后传输给控制器。然后节点利用CC2420射频收发器将数据发送给中心节点,当数据值超标,产生安全隐患时启动报警装置发出警报。瓦斯传感器采用LXK-3,可以实现瓦斯浓度4%以内的检测,且当持续半分钟检测到瓦斯浓度高于1%时,蜂鸣器发出报警信号。温湿度传感器采用SHT11,根据煤矿的温湿度参数自动对瓦斯传感器校零,从而提高瓦斯浓度报警器的准确性。节点采用9V电池供电,通过稳压器将电压输出转换为系统可用电压。 3 软件开发环境 MPLAB IDE是Microchip公司用于PIC 系列单片机的基于Windows 操作系统的集成开发环境,采用汇编语言或C语言使用内置编辑器创建和编辑源代码。MPLAB ICD 2 在线调试器实时调试可执行逻辑,使用 MPLAB ICD 2 器件编程器向单片机中烧写。 ZigBee协议栈由Microchip协议栈的3.5版本来实现。Microchip协议栈的3.5版本能够在大多数PIC18系列的单片机上进行移植,并支持各种ZigBee网络拓扑结构,能够实现全功能设备和精简功能设备的功能。 4 节点程序设计 在本系统中,节点设备的功能不同。传感器终端节点的主要功能是通过瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,并将数据发送给协调器节点;路由器节点的应用层程序主要功能是网络路由的维护、节点的管理和数据的传输等;协调器节点的任务是创建整个网络,并将从传感器节点传输来的数据通过串口传输给监控计算机,同时将控制命令发送给网络中的节点。传感器终端节点、路由器节点和协调器节点均有各自的应用层程序文件:RFD.c、 Router.c、Coordinator.c,这三个文件分别是终端节点、路由器节点和协调器节点的应用程序,分别实现了各自的功能。 终端节点、路由器节点和协调器节点三种节点的应用程序都是通过调用原语,通过改变原语的状态使ZigBee协议栈的各子层实现相应的操作来实现的。在程序的初始阶段都要先对看门狗、硬件、协议栈及其它部分进行初始化操作。节点初始化后,协调器节点建立并维护网络,路由器节点和终端节点在建好网络后加入网络,负责各自在网络中的任务。 4.1 协调器节点程序设计 协调器节点作为网络的中心节点,是无线传感器网络和监控计算机的联系纽带。它一方面要创建网络,对网络地址进行分配,并维护网络状态;另一方面要在收到数据请求时从终端设备节点读取数据信息,并将这些数据传送给监控计算机。在协调器节点开始运行后,要先对PIC18F4620单片机和CC2420芯片进行初始化操作,然后创建网络并对网络进行监听,将接收到的数据发送给监控计算机。节点的程序流程图如图3所示。 4.2 路由节点程序设计 终端节点和协调器节点之间可能因为距离等问题无法直接进行数据的传输,路由节点的功能主要是帮助协调器节点建立完整的网络,管理其覆盖范围内的传感器终端节点,对网络中传输的数据信息进行转发,类似于一个网络中继站。当协调器节点创建网络以后,路由节点要搜索并加入网络,然后管理其覆盖区域的传感器终端节点加入或离开网络。该节点的流程图如图4所示。 4.3 终端节点程序设计 系统的终端节点实现的功能是利用节点上的传感器对环境对象的数据进行感知和采集,对采集的数据进行一定的处理,然后通过CC2420射频芯片将数据通过网络发送给协调器节点。终端节点在收到协调器节点的数据请求命令后才会进行相关数据的采集和发送,在没有数据请求的时候处于休眠状态,以减少能量消耗。终端节点的软件流程图如图5所示。 5 结束语 将无线传感器网络应用到煤矿安全监测中,可随意增加移除监测节点,方便网络扩展,弥补了煤矿目前的煤矿生产安全监控系统的不足,具有重要的现实意义。 随着无线传感器网络和煤矿监控技术的发展,成本的不断下降和体积的进一步减小,无线传感器网络在煤矿安全监控系统中的大规模应用会很快实现,未来的煤矿安全监控系统会更智能、更完善、更稳定。 煤矿监测系统论文:KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统在彭庄煤矿的应用 摘要:针对矿用胶带钢丝绳芯的漏磁在线检测及X光成像技术的应用与研究,将检测、成像及诊断系统的结合一体,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。对重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转。 关键词:在线漏磁成像监测 一、前言 强力胶带机由于运输能力大,运输距离长,所以广泛应用于我国矿山等行业。但是由于强力胶带机运距长、负荷大、设备老化等问题,造成皮带接头易损、带身钢丝绳断裂,设备安全运转存在重大隐患。如果发生事故,不但会造成重大的财产损失,而且造成更为严重的人员伤亡事故。 彭庄煤矿矿现有钢丝绳胶带机2部,在设备运行中发现胶带接头的完好情况是整个胶带机安全运行的基础,现在皮带硫化接头的检查只凭肉眼观测,对接头的硫化仅凭经验,虽然在管理中要求司机在班中严格按规定巡检,但难免监测不到位,因此极不科学,很容易出现断带事故。 目前国内有钢丝绳芯探伤仪,存在着只能以“心电图”形式的记录,不能自动判断,需专业人员才能看懂,不便快速有效的发现胶带在运行中存在的隐患。通过钢丝绳芯皮带电磁在线检测及X光成像技术的应用研究,将检测、成像及诊断结合起来,对重点隐患部位进行重点检查检修,及时排除隐患,保证设备安全运转,为矿井的安全生产打下基础。 二、综合在线监测装置的工作原理及组成 1、工作原理: 首先,通过永久磁场对胶带钢丝绳芯进行充磁,当系统工作时,通过对胶带内钢丝绳芯磁通量的变化情况实现对胶带内钢丝绳芯的锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况实行高速、在线、电磁检测。当某处损伤超标或接头抽动超标时再启动 X射线部分进行低速在线或定点透视,从而使用户能更清楚、直观地看到损伤点或接头的透视图像,以便采取进一步的合理修复手段,防范隐患扩大或事故发生。 2、系统的组成: 电磁传感器:完成对输送带内钢丝绳芯的加磁及漏磁信号的拾取与检测; X 光机系统:X光发射、接收装置、皮带定位装置,完成机架内皮带定位及其透视图像的实时采集; 下位计算机:完成对磁信号及视频图像的接收、预处理、打包、发送以及电源的提供; 上位计算机:完成对信号的接收、校验、后处理、存储与实时显示和报表打印。 3、系统的功能: ⑴完成输送带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位; ⑵完成输送带内钢绳芯损伤点或接头的 X 射线低速在线或定点透视;⑶检测数据及扫描图像可通过日期、接头号、位置等选项进行查询、观看和比对、分析;⑷系统最终出具检测数据、曲线图、文字报告,并具超限报警功能;⑸实现各检测值的长时间存储及报表打印;⑹系统可通过光纤远距离传输并可进入用户局域网实现数据共享;⑺对输送带进行辅助定位,并进行声音提示。 4、系统的特点: ⑴磁传感器形式:数字式、密集型、单箱式传感器;⑵磁传感器维护:无传感器调节窗口、温度自适应、彻底免维护、免调试;⑶系统模块化的多层单片机结构,使系统运行更快、更稳定、更容易实现更新换代;⑷面对用户的人性化、模块化、傻瓜型的软件设计,使用户无需懂太多计算机知识的人也可以轻松使用该系统;⑸系统可进入用户的局域网,实现数据共享;⑹可大大降低工人的劳动强度,改善其劳动工作条件,缩短检测时间;⑺人可以远距离进行X光透视,免辐射。 三、设备的安装与调试 1、磁传感器的安装: 传感器安装位置遵循以下原则:输送带抖动最小、要尽量远离强磁场、不易受砸、安装维护方便、信号传输距离尽量短等。 传感器应放在上皮带与底皮带之间, 首先将L 型固定板固定在输送带大梁上,套上U型螺丝,用螺母拧紧;再用直杆螺丝将传感器箱吊挂在 L 板上。传感器箱下表面距离底皮带上表面的高度调节为60mm+5mm,最后用螺母拧紧即可。 安装注意事项: ⑴传感器箱应安装在皮带抖动小的地方(最好安装在机头附近,靠近托辊的位置,但为了避免测试误差,请不要装在托辊正上方);⑵用螺母固定传感器箱时,应加装弹垫,切记拧紧,防止长期震动导致螺母松动。 2、X光系统各部分的安装(仅限综合系统): 现场安装期间,发现该装置的固定装置,不牢靠及X光机安装位置在上下胶带之间,要求上胶带胶带下平面与胶带机纵梁上平面之间有不低于300的间距,我们对机架的固定方式及托辊架进行了改造。 原有X光机架为落地式,它要求安装地点的底板必须与胶带平行方可安装,由于井下地理条件的不同及底板的起伏不平,造成机架安装后,X光机纵向移动架与胶带机纵梁交叉,影响机架前后移动距离。我们在与厂家技术人员研究后,提出将机架改造为吊挂式使用,具体方法如下: ⑴在机架前后两端,加工四根等距吊架,将X光机机架整体吊挂在胶带机纵梁上;⑵再在机架前后两端,加工四根拉杆,将机架与胶带机前后H架固定在一起;⑶原有胶带机上托架为插板式,托辊上沿只比纵梁高出60,我们在不停产的前提下将托辊架改造为固定式,且逐渐提高托辊安装高度,使胶带在通过监测装置处形成桥型段,既满足了监测装置的安装要求,又保证了矿井生产的正常进行。 四、使用的注意事项 1、硬件设备: ⑴传感器箱在运输安装时,应避免强烈的震动或碰撞;⑵操作该系统时,操作者必须经过计算机操作培训,并严格按照该使用说明书进行操作;⑶应定期检查传感器箱固定螺丝是否松动;⑷每次使用本产品时,应先进行设备自检,如果发现有设备损坏应及时修理或与厂家联系⑸X光机启动时,请勿在机架附近长时逗留。 2、软件使用: 禁止拷贝与该系统无关软件到本计算机,防止病毒侵入影响,使用 U盘或移动硬盘时先进行杀毒再使用。 禁止删除系统软件中的任何文件,防止软件无法正常运行。 五、常见问题及解答 1、实时监测过程中或处理数据过程中,计算机经常出现死机,不能正常运行: ⑴检查计算机所在室温是否高于35℃或低于 0℃,若是应降低或升高室温;⑵若室温条件满足,故障仍未排除,请检查计算机是否有病毒并用正版杀毒软件进行查杀病毒。 2、报表及图形数据打印,颜色太浅,无法看清。 更换色带、墨盒、硒鼓。 3、计算机自检时显示下位机连接不上: ⑴下位机电源是否已经打开;⑵USB 转光纤模块是否按操作规程(先启动工控机,待启动完毕,再按住 USB 转光纤模块按钮 3 秒),如果不是,请按规定操作,便可正常连接下位机;⑶光纤是否折断(用激光笔从一侧照光纤,另一侧可见到光,即为完好),若折断则需更换;⑷下位机通讯板损坏,需更换;⑸USB转光纤模块损坏,需更换。 六、结语 通过对彭庄矿井下主上仓皮带安装KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统之后,通过该系统的投入使用,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。提高了胶带使用的安全性和可靠性,并针对胶带的重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转,为矿井的安全生产奠定了基础。 煤矿监测系统论文:红外瓦斯传感器在煤矿监测系统中的应用 【摘要】红外瓦斯传感器是预防煤矿井下瓦斯灾害事故,确保生产安全的重要监测系统,对于煤矿生产具有重要意义。本文从目前较为典型的集中瓦斯监测手段入手,分析了其利弊,以综合性能优势较为典型的红外瓦斯传感器技术为例,分析了其应用优势,希望能为煤矿安全生产提供帮助。 【关键词】煤矿;安全生产;瓦斯事故;红外瓦斯传感器 经济社会的快速发展促使人类对于能源的需求量不断提升,煤炭作为最主要的应用能源之一,社会地位愈加重要。煤矿开开采作为向社会提供煤炭的关键手段,近些年来瓦斯事故频发,引发了极大的社会关注,不仅造成了重大经济财产损失,同时也严重威胁着井下人员的生命安全,因此,煤矿安全生产的关键在于有效控制和预防瓦斯事故,将其危害降到最低。瓦斯作为煤矿安全第一杀手,其事故预防和处理要从形成规律、爆炸特性等入手,加强对瓦斯的监控,目前煤矿生产中多应用红外瓦斯传感器来监测,其灵敏度和可靠性对确保安全生产有着至关重要的意义,是煤矿安全生产系统的眼睛和重要组成部分。下面我们结合煤矿安全生产实际,分析一下红外瓦斯传感器在煤矿监测系统中的应用,希望能为煤矿安全生产工作提供参考。 一、瓦斯检测手段与问题 我国国内瓦斯传感器最初主要以热催化型、光干涉型、热导型、气敏半导体型和红外气体吸收型为主。 热催化型虽然实现瓦斯监测,但是稳定性较差,需要频繁校对,且使用寿命短,从安全和成本两方面来考虑,并非最佳选择。光干涉型监测手段对气体浓度的检测较为敏感,通过空气中光波的利用来监测瓦斯浓度,现场使用较为方便,但是如果空气中氮氧分配比例不足,就会容易出现误差,无法长时间大范围使用[1]。热导型是利用热导原理检测空气与所测气体之间的导率差来实现检测,其结构简单,应用安全,寿命长,有众多优点,但是由于其受加工精度影响较大,对于低浓度瓦斯的监测常出现失误,水蒸气、氧气浓度也会干扰其正常工作。气敏半导体型是近年来发展较快的一种检测方法,具有寿命长、能耗少、灵敏度高等特点,但是由于受材料材质、温度等因素影响,应用性较差,在准确度和精度上也有待提高,仍需加强实践与研究[2]。 红外气体吸收型即是目前应用较广的红外瓦斯传感技术,它利用红外光谱对不同气体的吸收强度来检测气体浓度,可靠性、灵敏度高,寿命长,与上面几种技术相比,在各种性能上都有着较为突出的表现,也是目前应用性最强的一种技术[3]。这种技术传入国内时由于受到我国矿井特殊环境影响,使用成本高,兼容性差,但是借由中国煤炭科工集团的深入研究与自主研发,终于成功推出了适合我国井下环境性能可靠的红外瓦斯传感器监测技术,在国际上也达到了领先水准。 二、红外瓦斯传感器原理与优势 红外瓦斯传感器主要是为监测管道内的气体浓度而研发设计,它以红外吸收原理为优秀,采取数字式温度补偿、扩散式采样等技术,具有高检测精度、高稳定性等优势,能够适应多种复杂环境,应用范围广。它能够广泛应用于煤矿瓦斯抽放管道、瓦斯抽放泵站、天然气输气管路等管道内瓦斯气体浓度的监测。监测仪在工作过程中,对环境内的瓦斯提起浓度进行实时监测,当浓度超出系统预先设定的上限值时,就会立即通过声光进行报警,报警系统以发光二极管和驱动蜂鸣器为主,向监测系统发出告警信号[4]。 应用红外吸收原理的瓦斯传感器性能可靠,使用寿命长,调校周期 2月,其一体化水分离装置,能够很好的规避管道内水分、尘埃等多种物质,确保检测精度,气路设计的特殊形式对于各种正压、负压管道都有很好的应用性,浓度检测以红外遥控为主,应用简单,温度补偿精确,不会因矿井下的特殊环境而出现改变或漂移,抗干扰能力强,对于多种杂质、气体都有很好的抵抗作用,能够提供多种常用的数据输出接口,兼容性强,是目前应用优势最为显著的一种矿井下瓦斯监测技术。目前多种瓦斯传感器实际应用中还存在着一定问题,比如功能单一、耗能较大、精确度不高等,且使用模拟电路技术,在抗干扰能力和智能化程度上都较低,是需要加强研究的重要应用课题,对于提升未来矿井下瓦斯安全监测具有积极意义[5]。 三、红外瓦斯传感器的具体应用 煤矿井下的环境较为特殊,复杂多变,不可控因素较多,因而发生安全事故的几率也较高。预防瓦斯事故的发生,确保相关人员声明安全,降低经济财产损失,是井下安全工作的重要目标。红外瓦斯传感器在应用中通过不断技术创新完善着煤矿的监测系统,使用差动补偿信号处理、双敏感元件等技术突破了种种限制,为煤矿生产安全作出贡献。 在监测井下环境瓦斯气体浓度时,传感器可以通过连续自动的将井下沼气浓度转换为标准电信号输送给关联设备,并且应用差动补偿信号处理技术就地显示浓度值,在超出预设值时自动报警。它通过与各类新型监测系统、断电仪、风电瓦斯闭锁装置等配套使用,在煤矿采掘工作面、回风巷道等都可以固定使用。虽然热导型、热催化型技术上存在一定缺陷,但是可以应用两种技术原理与红外传感器技术相结合测量瓦斯浓度,改变原有的单一元件测量不稳定现象,借由人工智能技术优势对信息进行高度精确处理和分析,将稳定性指标再次提升,延长使用寿命[6]。这些技术的结合应用能够加快传感器反应速度,使结构更加坚固,便于使用和维护,同时还增加了断电控制、遥控调校、故障自校自检等功能,节约了维护和使用成本,对于预防煤矿重大瓦斯灾害事故具有重要作用,也是煤矿生产企业更好的产生经济效益与社会效益的可靠保障。 以目前市场上性能较为优越的英国E2V-IR12GJ为例,它基于非色散红外设计原理,采用非色散红外技术(NDIR)原理进行设计,并且传感器的光源采用非常节能的LED光源。LED光源采用特殊的算法产生优化的辐射光谱,并且通过特殊的光学系统和升级过的硒化铅和硒化镉底片上的光敏二极管,结合内置的温度传感器和微电子设备来产生信号。传感器和上级的电子设备采用数字通信,遵循UART格式。它具有以下技术特点:可以检测的气体浓度范围为0-100%或者0-100%LEL;含有温度补偿设计,并且为线性输出;数字输出,可以直接接入上级设备;可以保存浓度、温度补偿和线性数据;极低的能量损耗――小于5mW;防爆Ex认证。它可以连续自动地将井下甲烷浓度转换成标准电信号输送给配接设备,并具有就地显示沼气浓度值,超限声光报警等功能。高分辨率在0-10%范围分辨率为0.01%,在大于10%范围分辨率为0.1%,满足国家安全生产监督管理局实施的《中华人民共和国安全生产行业标准AQ6211-2008-煤矿非色散红外甲烷传感器》要求。传感器在设计上以紧凑、小巧、模块化、整体化为发展趋势,在保持传统红外传感器高稳定、高抗干扰、长寿命、免维护等优点外,将传统红外原理光学部件省略,有效的降低了成本,同时还弥补了传统红外原理传感器易受环境中灰尘覆盖影响透光或反射的强度的问题,这对于减少传统检测仪故障报警缺陷具有积极意义。 煤矿安全生产需要依托监测系统的全面运行,红外瓦斯监测系统应用红外吸收原理,实现对井下瓦斯气体浓度的监测,通过应用多种新技术,实现了对安全生产的维护与保障,是煤矿安全监测系统的重要构成部分。 煤矿监测系统论文:煤矿机电安全生产监测系统设计方案初探 【摘 要】近年来,国内煤矿重大安全事故不断发生,尤其是中小煤矿情况更为突出,给国冢、人民造成了重大损失。以下介绍一种适用于中小型煤矿安全生产与监测设备的设计方案,希望能对各矿的安全生产发挥作用。 【关键词】煤矿机电;安全;监查 1.硬件结构设计 该煤矿安检设备的基本功能有:煤矿各工作面瓦斯浓度的实时采集记录并显示;瓦斯浓度超标报警;井下风速采集记录;负压(压力力)记录;一氧化碳浓度采集记录;温度采集记录;水泵电机工作状态;风机工作状态;绞车工作状态;电源过压报警;失流报警;缺相报警;班次产量记录;开关量采集及设备控制;载波数据传输;GSM/GPRS无线通信;参数设置;数据存储;电源自动切换管理以及系统自检等功能。设备分为井下数据采集终端和地面数据集中器两部分。 2.采集终端设计 数据采集终端是用来采集、监测、控制井下设备状态并将数据记录上传给集中器的装置,可同时采集16路的开关量和16路模拟量,并经A/D转换形成数字量,安装在井下防爆箱内。它为各类传感器提供工作电源,并以RS485总线方式通信;与集中器间以载波通信方式进行数据交换。集中器间采用载波通信方式,集中器可定时或随时召唤井下各设备参数并存储。 瓦斯传感器安装在井下各采煤工作面及巷道上,以采集不同点的瓦斯浓度。量程为0-4%CH4,供电方式采取采集器统一直流l5V供电,保障其安全性。当井下瓦斯浓度超标时,采集终端发出报警,报警灯不停闪烁的同时又通过语音报警以提示人员进行紧急撤离。同时监控室里的集中器也发出报警,提醒地勤人员采取紧急措施。另外,在报警同时打开风门及风机进行抽风,以降低瓦斯浓度。同样,当井下一氧化碳浓度超标也会发出报警。需注意的是,由于气敏传感器都有一定的使用寿命,因此最好一年更换一次传感器,以保障测量的准确性。 巷道风量的测量采用矿用智能风量传感器,期,其测量范围为风速0.3-15m/s;坑道断面积小于30m2;允许误差小于+0.3m/s;重复性误差读数值+1%;输出信号为200-1000Hz/5-15Hz或4-20mA/1-5mA;工作电压为Dcl5v;工作电流小于60mA;换能器工作频率为l40-150kHz。经A/D转换(或v/F转换)后,可测得其通风量的大小,以了解井下空气质量等。 由于井下到处都是易燃的煤,因此,当温度过高时极易发生自燃的情况;由于井下燃烧为不完全燃烧,因此会产生大量的一氧化碳。上述情况会导致井下人员的一氧化碳中毒,当遇到明火时还会产生爆炸。因此井下温度的测量很重要,尤其对于那些井下较干燥的矿井显得更加必要。根据现场情况可安装多个温度测量点以监控井下温度的变化。 井下巷道均由钢架或木架支撑,为防止冒顶、坍塌等危险情况造成人员重大伤亡和财产损失,井下需要实时巡检巷道压力情况,并及时整修。因此,在承重架下安装压力传感器实现压力应变的实时监测,可及时检测到出现的险情,从而能够避免重大事故的发生。 井下设备大多为防爆型没备,因此价格较一般同类型非防爆设备高许多。当出现过压、失流、缺相或三相不平衡等情况时,常会烧坏电机造成停产,从而造成重大的损失。为尽量杜绝或减少出现此类状况后造成损失。在电机进线上安装精密的电压、电流互感器,实时监测电压电流的变化。当出现非正常变化时及时报警,超出预定值时自动断开电源以保障没备的安全。 井下设备的工作状态是否正常对安全生产:非常重要,因此对风机、水泵、绞车等重大没备工作状态的监测是采集终端的另一重要功能。实时监测这些设备的二次触点等开关量,然后经光电隔离、整形、限流电路接到单片机端门,单片机可根据这些开关状态来判定设备的工作状态。另外,主控室还可通过集中器向采集终端下发某设备工作状态命令。 3.数据集中器设计 数据集中器是放置在主控室用来汇集、监测井下设备运行状况、对异常情况进行报警及显示,并能上传的设备。同时,它还具有对地面绞车运行状况实时监控、计量提升煤罐次数并计算生产量的功能。数据集中器可同时管理多个井矿下的采集终端设备,采用大容量掉电非遗失数据存储器NVRAM,对井下各测量点数据可进行定间隔(1-60mim可设)存储一个月的数据;可根据矿上生产情况设定班次及上下班交接时间,同时采集、计算并保存当前班、上一班、上上一班的生产量作为工人工作量核算的依据。采集方法是:在罐笼提升绞车电机进线上安装电压、电流互感器,利用绞车档位控制开关的空触点进行上下、档位的辨别,根据罐笼提升重量的变化导致电机输出功率的变化来判别出是空罐、上下人员还是煤罐。需注意的一点是:由于厂矿电压昼夜变化都较大,因此根据公式P=U×I可看出当电压变化时电流也随着变化.电流互感器感应电流也会随着变化,另外还会出现提升过程中罐笼撞绑导致感应电流瞬时过大的情况,也会有为防止罐笼过度摇摆出现危险而在提升过程中暂停(也叫稳绳)的情况。所以,在实际应用中对提升过程采集的信号经A/D转换后,还需要进行求平均值以及设置稳绳时间、空罐重量参数、正常罐重参数、超重报警参数等参数的没置。根据提升有效罐次乘以标准罐煤重量计算出当前班次的产量,到换班时间没备自动进行换班存储,将当前班次产量转存为上一班次,上一班次转存为上上班次,依次循环。对于小型煤矿,这样的产量统计方式可以避免因错计、漏计、少计的人为因素而导致矛盾的发生。 为便于进行参数的设置,集中器还具有人机接口。液晶显示采用清华蓬远公司内藏T6963C控制器的液晶模块,分辨率为128×64点阵,能显示汉字和图形,可当地通过键盘进行参数设置、远动控制操作等。实时刷新显示井下各采样点的数据及各设备开关状态,当井下瓦斯浓度、温度、负压、一氧化碳浓度等超标时,集中器面板上各对应报警LED进行闪烁报警、并显示出报警点所在位置,同时伴有语音报警。 集中器与采集终端之间通过低压电力线进行载波通信,可实时召唤、存储各采集终端下属设备当前状态字及数据.并讲行显示。用户可通过RS232串口、红外或RS485接口实现本地计算机与集中器的数据交换,也可通过计算机经集中器对各设备进行开、停控制。本方案中还增加了GSM/GPRS通信方式,当设备出现重大报警时,集中器自动将报警内容通过短消息的形式发给预定义好的手机,或者通过GPRS式将各数据记录及报警记录上传到主管部门的计算机。这样做可以实现无人值守的要求。 4.软件设计 本方案所涉及到的软件设计包括三部分:运行于数据采集终端中的数据采集、报警、控制及通信程序;运行于数据集中器中的数据采集、通信、报警及人机接口程序;运行于PC机上的后台监控、数据库等程序。 数据采集终端中的程序采用C51语言编写,数据集中器中的程序也采用C51语言编写,PC机上的后台监控程序即图形界面用户应用程序,是通过Vistlal C++开发环境编写的,采用串行口中断的异步通信方式实现与无线MODEM通信;后台数据库程序采用Microsoft SQL Server2000编写。 5.结论 随着我国经济的飞速发展,对能源的需求越来越大,在加大生产量的同时决不能忽视安全生产、严格管理的重要性。相对较落后的安检设备已不再适应新形式的需要,也满足不了现代化的管理要求。本设计方案采用上述思路和结构,既避免了布线、维修带来的不便,又提高了管理的现代化水平,满足了用户对井下生产状况的实时监控和对险情及时发现和排除的要求,能有效杜绝多数矿难事故的发生,为中小型煤矿提供了一种新颖的监测方法和手段。 煤矿监测系统论文:基于CAN 总线技术的煤矿安全监测系统的设计与测试 【摘 要】煤矿安全监控是煤矿生产中保证安全生产的重要手段。文章首先对我国煤矿安全监控技术的发展进行了回顾,对CAN 总线技术及其应用状况进行了概述。然后设计了一种基于CAN 总线技术的煤矿安全监控系统,并对其进行了测试。测试连续进行了10天,共计240 h,传输数据5.6×108个,误码率为0。 【关键词】CAN 总线技术;煤矿安全;监测系统 1 我国煤矿安全监控系统的发展现状 煤矿安全监控技术是随着煤炭工业和现代计算机和自动化技术的发展而发展起来的一门技术。煤矿安全监控技术为煤矿的安全生产提供了良好的技术保障。我国一直是全球最大的煤炭生产国,对煤矿安全监控也十分重视。从上世纪八十年代开始,我国开始从国外,如德国、美国、波兰等,引进安全监控系统。之后我国逐渐在消化国外技术的同时,结合我国煤矿的实际情况,自行研制了一批监控设备,代表性的国产监控系统有KJF2000、KJ66、WEBGIS,等等。这些设备为我国煤矿安全生产做出了重要贡献。随着安全监控技术的进一步发展,监控数据的传输逐渐成为各国竞相研究的重点领域。目前,我国在数据传输领域还处于比较落后的地位,主要存在的问题有以下几点:①传输速率慢;②非标准化;③高速传输时的传输距离短;④无中继连接的节点数少;⑤传输系统结构灵活性差。 2 CAN 总线技术概述及其在煤矿安全监控中的应用 CAN的全名是ControllerAreaNetwork,属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的本行通信网络。CAN总线技术最早是在1986年由德国电气商博世公司开发的,当时主要用于汽车领域。此后不久,CAN的高性能和高可靠性获得了全世界的认同,并迅速在工业设备、工业自动化等众多领域得到了应用。到了上世纪九十年代末期,人们试着将其应用于煤矿安全监控中,结果迅速取得了成功,大大改善了煤矿安全状况。CAN具有下列主要特性:①多主站依据优先权进行总线访问;②无破坏性的基于优先权的仲裁;③借助接收滤波的多地址帧传送;④远程数据请求;⑤配置灵活性;⑥全系统数据相容性;⑦错误检测和出错信令;⑧发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的帧可自动重发送;⑨暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离。 CAN中的总线数值为两种互补逻辑数值:“显性”数值表示逻辑“0”,隐性表示逻辑“1”。在总线空闲或“隐性”位期间,发送“隐性”状态,“显性”状态以大于最小阈值的差分电压表示。在“隐性”状态下,VCAN―H和VCAN-L被固定于平均电压电平,V近似为0。在“显性”份期间,“显性”状态改写“隐性”状态并发送。如图l所示。 图1 总线位的数值表示 基于CAN总线的煤矿井下安全监测系统由井上通信系统和井下通信系统(监测网络)组成。CAN总线包含2层通信网络:(1)数据接口和井下监测分站之间的通信;(2)井下监测分站与各种安全监测传感器之间的通信。 3 监测系统硬件设计 3.1 微处理器系统 根据煤矿井下环境的要求,这里选用了ATMEL公司的8位高性能嵌入式微处理器ATmega64作为通信管理机的CPU。首先,ATmega64的执行速度快,采用了单循环周期指令,而且性能稳定,完全可以满足通信管理机的要求;CAN总线上数据收发采用中断的方式,提高了通信管理机的实时性;ATmega64提供了2个串口,一个串口通过Max232提供RS-232串行通讯口,另一个串口备用,实现双机备份功能。 3.2 CAN总线模块接口 CAN总线模块的CPU通过CAN控制器SJA1000及CAN收发器MCP2551连接到CAN总线上,单片机的I/O口连接SJA1000的AD0~AD7以及ALE、CS、RST、RD和WR等引脚,进行数据传输和总线控制。SJA1000的TX0、RX0分别接CAN收发器MCP2551的TXD和RXD引脚,进行数据的收发。MCP2551是CAN协议控制器和物理总线的接口,提供了对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。 4 监测系统软件设计 煤矿井下监测是一项非常复杂的工作,检测系统需要监测的内容很多,有生产设备的运行状态,有井下温度、风速、风量、气压以及粉尘浓度的监测,还有气体成分中甲烷、一氧化碳、二氧化碳和氧气浓度的监测。对于如此复杂的监测系统,一旦通信出现故障,后果将非常严重,根据以上分析,主通信选择CAN总线,所以,下面主要介绍一下CAN总线的工作流程,如图2所示。 图2 CAN总线工作流程示意图 5 CAN总线性能测试 测试采用BER误码率测试软件,上位机软件通过RS-232串口定时1s向数据接口发送80个随机数据,并将发送的数据显示在窗口,同时显示发送的数据个数。数据接口接收到数据后按CAN协议进行数据打包,然后发送给监测分站。在数据接口与监测分站之间连接一段长度为12 km的仿真线,监测分站将收到的数据原样传送给传感器。而后,传感器再将收到的数据返回给监测分站,分站将数据返回给数据接口,数据接口将收到的数据解包,通过RS-232送回上位机。上位机将收到的数据与发送的数据逐个比较,若80个数据完全吻合,则将显示收到的数据以及正确数据个数,并根据发送与收到正确数计算误码率。该软件可同时记录测试的时间。以上测试连续进行10天,共计240 h,传输数据5.6×108个,误码率为0。由此,CAN总线性能可靠、稳定,是一种理想的通信总线。 煤矿监测系统论文:煤矿多绳摩擦轮提升机振动监测系统设计及其故障诊断 摘 要:针对煤矿提升机提升系统的运行现状,本文提出并设计了一种矿井提升机振动在线监测系统,该系统可实现矿井提升机的在线状态监测、诊断和报警。同时将有限元模态计算和模态分析结合,利用ANSYS对提升机振动进行模态分析,分析结果与提升机在实际情况下的振动相符,为后期工作提供理论指导。 关键词:多绳摩擦提升机 振动测试 有限元 模态分析 ANSYS 地下采矿等行业使用较多的是一种关键运输机是多多绳摩擦式提升机,此类机器也是提升机未来的发展方向,它对于矿山生产中井下生产和地表运输纽带之间的沟通的作用影响重大。提升机的主要承载装置是电机主轴,其是否是正常运行状态对生产的效率和安全有直接的影响,整个系统的安全与之息息相关。根据振动理论对主电机轴承和天轮轴承的监测和分析,以达到解决提升机实际运行的振动问题对现实有着重大意义。 1 系统硬件组成 (图1)就是多绳摩擦提升机,它是一种大型低速、重负荷旋转机械。驱动电机、联轴器、减速器、卷筒和轴承等构成了煤矿立井提升系统。振动测试有两个特殊点:(1)整栋具有规则的周期性。(2)转动部件是大型设备的主要振动测试对象。有三个方向是震动测试的主要测试方向,也就是水平、垂直和轴向方向,因为不同的方向不同的故障会有不同的现象,比方说水平方向不平衡,垂直方向松动,而轴向反映强烈的是不对称。通常情况下会将径向得像个测点安装在垂直方向,而水平方向最佳高度就是轴中心的高度 本监测系统采用XZD-YB一体化振动变送器,它将振动速度传感器、精密测量电路集成在一起,实现了传统的“传感器十变送器”模式的振动测量系统的功能,实现了经济型高精度振动测量系统,该变送器可直接连接DCS、PLC或其它系统,是电机等设备振动测量的理想选择。采用西门子S7-300系列PLC接收振动变送器的模拟量信号,完成数据的预处理,报警等功能。再通过PLC的以太网通讯模块传输数据到地面监控中心的PC机上,实现在线显示、报警、故障诊断分析等。系统网络化拓扑图如图2所示。 2 系统软件功能 该上位机系统是基于中文Windows XP平台,采用WinCC V6.0组态软件开发而成(图2)。 (1)显示功能。 立体流程画面的显示功能;具有多种类型图表、系统图、曲线图,用户界面更加直观。 (2)报警功能。 根据实际情况设定不同地点的预警值、报警级别及地理位置名称。系统可以完成诊断结果的统计报表,供设备管理使用,包括日、周、月、年的检测结果统计报表和报警诊断结果报表。 (3)上传功能。 实时振动数据网络上传,轻松实现无人值守。按照系统设定的参数(通道参数、保存监测数据间隔等)循环在线监测:实时数据采集数据预处理(有效值、最大值、平均值等统计)报警状态判别(如果有任何测点需要报警)实时显示数据、棒图、趋势图、时间波形等定时将检测数据存入数据库实时数据采集。 (4)图形表格。 用户可定制各种表格:实时数据表、历史数据、统计报表、报警一览表、实时数据曲线和历史数据趋势曲线等。 (5)查询功能。 可以在系统图上直接查询设备信息、运行情况、统计信息等。同时可以实现数据报表和数据库的连接,可以保存历史数据以备后续的分析。 3 系统应用案例分析 本系统现已应用于淮南顾桥矿主副井多绳摩擦提升系统。立井提升机整体是一个质量和刚度分布十分不均匀的,由若干个零部件组成的大型复杂的机器系统,在计算分析振动时,首先要做出较为合理的力学模型,使其既有利于理论分析计算,又能够满足工程上的精度要求。在把提升机整体的实际结构抽象为力学模型的过程中,认为井塔提升机大厅地基为刚性支承,略去各轴承座的弹性,把提升机系统离散成为多质点。本文采用有限元方法和ANS YS有限元分析软件分析振动参数。 (1)有限元法。 一般连续问题近似求解的数值方法就是有限元。在结构的应力分析中最早使用,之后在热传导、电磁场、流体力学等连续问题中很快应用。有限元方法密切结合了工程应用,是为产品设计直接服务的。随着有限元理论的不断发展和完善,涌现了大量大小不一、专用的、通用的有限元结果分析程序。所以工程结构中的一般问题现在直接可以使用通用程序求解,不用再另编计算程序,节省了大量精力和时间。 (2)有限元三维实体动力分析步骤。 三维实体有限元动力分析的一般步骤可以表述如下。 ①连续区域的离散化。 在动力分析中,因为引入了时间坐标,处理的是四维问题。在有限元分析中一般采用部分离散的方法,即只对空间域进行离散。 ②构造插值函数。 由于只对空间域进行离散,所以单元内位移的插值表示是 ③简化求解方程。 利用Galerkin提出的平衡方程与力的边界条件的等效积分形式,同时将位移空间离散后的表达式和初始条件 代入,最终得到系统的求解方程常微分方程组。原则上可利用求解常微分方程组的常用方法(例如Runge-Kutta方法)求解,但是在有限元动力分析中,因为矩阵阶数很高,用这些常用算法一般是不经济的。本文主要用直接积分法和振型叠加法。 (3)有限元分析软件ANSYS。 本文对提升机转轴组件系统的模态分析使用的是美国大型ANSYS有限元分析软件。ANSYS软件本身融合了结构、热、液体、电磁、声学,有限元分析作为基础的大型通用CAE软件。ANSYS软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。由于ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析,任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义了也将被忽略,因此这里假设系统为线性系统,进行有限元剖分时采用了梁单元、质量单元和弹簧单元,计算了满载时前15阶模态频率见表1,同时利用MATLAB绘制出了前4阶振型图见图3。 4 结论 分析计算模态的结果可以看出,如果该频率和转轴组件系统的轴向、径向和扭转震动的模态频率,频率处会比较容易出现峰值,计算模态分析结果会等同于实测信号的分析结果,而模态频率附近的频带范围经常出现谱峰,也就是转轴组件系统的动态的实际情况是和建立的有限元计算模型相符的。我们将进一步对模型进行优化改进,为今后煤矿立井提升系统的振动改善做出理论指导。 煤矿监测系统论文:煤矿主扇风机在线监测系统改造的研究 摘 要:文章从当前我国煤矿发展中主扇风机运行存在的监控不全,存在巨大的通风安全隐患,选取本矿崔庄风井的风机监测改造为实例,以TF-III型崔庄主扇风机在线监测系统安装调试、运行效果等各方面的改造实施,从而实现老矿井主通风机的现代化,满足现代化矿井生产的要求。 关键词:矿井通风机;在线监测;风机监测改造 1 概述 当前,我国大多数煤矿井的主通风机并没有实现在线监测,无法实现对矿井通风实时监测。现以峰峰集团羊东矿崔庄风机监测改造为例简要说明矿井主风机在线检查系统的实现。 2 设备现状 羊东矿崔庄风井 风机形式:长轴轴流风机(上海鼓风机厂) 数量:2台 风机型号:GAF26.6-16-1.67 负压范围:2628~4000 Pa 流量:148~176.2m3/s 风机调风形式:停机调整风叶角度 风机润滑形式:稀油润滑 (配套润滑油站2个) 配套电机:YR5601-6 异步电动机(湘潭电机厂) 额定功率:1000KW 额定电压:6000V 额定电流:119A 额定转速:989 r/min 功率因数:0.85 启动方式:转子串电抗器 风机在线监测系统:无 3整体改造实施方案 鉴于目前崔庄风井的设备情况,按照煤矿主扇风机运行规程要求及打造数字化矿井的发展需要,均需要增加和完善主扇风机在线监测系统的装备和投入。需要将监测信息上传至矿调度中心,鉴于该风井的地理位置跨越村庄、道路、铁路等设施,不宜采用光缆通讯,采用成熟的点对点无线网络通讯技术,达到对风机检测。 4 TF-III型崔庄主扇风机在线监测系统介绍 TF-III型矿井主扇风机在线监测系统是采用最新技术而设计的第三代主扇风机在线监测系统,编程智能数据采集、工业组态监测和控制、计算机数据库管理、网络通讯等功能为一体。主要功能如下: 4.1 设备监测优秀采用西门子系列可编程控制器,结合现场传感器能够快速、准确实时对风机设备运行状态监测,包括温度、压力、流量、振动、电压、电流、功率、电量等重要参数,对运行监测参数进行快速分析处理,发现异常情况及时报警提示,并且按照相关预案执行保护停机、防止造成重大安全事故。 4.2 监控上位机采用2台工业级计算机(工控机),双机冗余设计,可互为备用和同步显示,上位机监控软件平台采用功能强大、稳定可靠的正版ForceControl工业控制组态软件设计开发,具有高性能、高速度、高吞吐量、高可靠性、跨网络系统的开放式数据库,人机界面友好,操作简单,查看方便。 4.3 提供各种运行数据的实时趋势曲线、历史趋势曲线,便于用户进行数据变化分析。 4.4 具有运行报表功能,自动记录、存储各参数运行数据,形成班报表、日报表、月报表等,代替人工抄录,可随时查阅报表历史记录(数据存储时间为一年)。另外提供数据报表转存功能,可选择存储路径、报表时间范围、数据记录间隔等功能。 4.5 自动记录设备运行异常的报警信息和内容,包括报警发生、确认、消失的具体时间等,通过历史报警窗口可进行查阅、浏览和打印。 5 系统基本结构和配置 监控系统由上位机(监控计算机)、PLC控制柜(数据采集和报警控制)、现场传感器及网络功能接口等组成。 5.1监控上位机 监控上位机采用知名品牌工业级计算机,可同时监测两台风机,上位机人机界面采用工业控制组态软件设计开发,接收的数据进行还原显示、存贮、形成报表、实时和历史曲线等,对数据进行分析判断处理等,并联网通讯满足其它监控平台的数据访问。 5.2 PLC控制柜 PLC控制柜优秀采用西门子S7-1200系列可编程控制器,可编程控制器包括电源模块、CPU模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、以太网通讯模块等,结合现场传感器和其他控制设备分别对风机和附属设备实现逻辑控制和运行参数实时在线监测、报警输出和外部通讯等功能。 5.3 现场传感器 现场传感器主要包括温度传感器、压力传感器、振动传感器、位置传感器等。 主要技术参数: 测量范围: 0 ~ -5Kpa;输出:4-20mADC 二线制 基本误差: 0.25% 工作温度:-20℃-+85℃ 长期稳定性: 过载极限:最大额定压力的1.5倍 5.3.1 风量的测量方法 根据空气流动的动力学理论,利用两端面静压变化测定法计算风量,具有测定方法简单、数据稳定、准确的特点,适合进行长期在线风量监测。 5.3.2润滑油压、冷却水压力的监测 采用压力变送器采集润滑油压、冷却水压力,判断供油压力的高低和冷却水进出水压力高低。 6 振动传感器 振动传感器用于测量风机的振幅或振速信号,是监测轴承故障的重要手段之一,一般安装在风机内轴承座体上(或风机机体上),每台风机装有两组(4只)按垂直、水平方向分布的振动传感器。振动传感器有专用配套变送器,将振动信号转换为4-20mA标准信号送入PLC模拟量采集通道。 振动传感器及变送器技术参数: 振动传感器型号:CD-21 C(S) 测量范围:0~500μm; 灵敏度:200mv/cm/s; 横向灵敏度比: 工作环境:温度: -29℃~80℃,相对湿度: 95%不冷凝; 输出电阻:≤500Ω; 最大承受冲击:500m/s2 7 电参数的采集 风机运行的电参数采集采用综合电参数模块实现,该模块是一款性能优异,功能齐全的智能型电参数测量与采集模块,适用于工频三相三线制或三相四线制电路中的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等信号的测量,采用RS485总线通讯方式,标准MODBUS-RTU通讯规约。 可在市场上购买EDA9033D电参数模块,实现电参数采集的功能。 综合电参数模块主要技术参数: 输入信号:三相交流电压、电流,输入频率:45~75Hz 电压量程: 500V,电流量程: 5A、 通讯输出:RS-485 ,标准MODBUS-RTU通讯规约。 测量精度:电流、电压:0.2级;其它电量:0.5级; 供电电源:DC+10~30V;功耗: 工作环境:工作温度:-20℃~+70℃ 相对湿度:5%~95%不结露 8 系统主要技术参数 ・工作输入电源: AC170~250V,控制器电源: DC24V; ・工作环境:环境温度-30℃~60℃,相对湿度:-5%~95%不结露。 ・压力信号:测量范围0~-5kPa,0~1MPa,测量精度±0.5%, 标准4~20mA信号 ・温度信号:测量范围-20~280℃ 测量精度:±1.0 传感器分度号:PT100 ・振动信号:测量范围:0~500μm 测量精度: 9监控界面 9.1运行主界面(见图1) 9.2 查看实时变化曲线、历史曲线和运行工况性能曲线 选择历史数据曲线,双击趋势框,将弹出历史趋势设置画面,选择需要查询的开始时间和结束时间和时间轴范围(横轴),并且可以调整数据轴(纵轴)的数据范围,鼠标拖动游标可了解具体某一点的详细数据。 煤矿监测系统论文:煤矿井下皮带运输状态监测系统研究 【摘 要】本文在煤矿井下皮带运输的理论研究分析基础上,设计开发矿井皮带运输状态监测系统,为综合监控技术的广泛应用和提高煤矿矿井皮带运输状态监测与事故预警提供理论基础和应用借鉴。 【关键词】皮带运输机;监测;煤矿 0 引言 皮带运输机是一种由电机驱动的连续运输设备,主要用来输送物料和成品,被广泛应用于工业生产各领域。在皮带运输机连续运行过程中,皮带运输机经常会出现打滑、断带、划伤、过载、联轴器断开等故障,导致压矿的严重后果。因此对皮带运输机运行状态的监测具有重要意义。煤矿井下皮带运输系统走向长,环节多且装备了多种类型的皮带运输机。运行经验表明,仅靠提高皮带运输系统的质量难以满足安全生产的要求,还须装备功能完善、质量可靠、技术先进的皮带运输自动化系统,以实现对皮带机群运行状态检测、控制与保护、现场视频监视。 1 煤矿井下皮带运输状态监测系统设计 系统设计工作原理是:皮带运输机的断带、划伤、横撕、打滑、过载、联轴器断开等多种皮带机运行异常状态会给生产带来较严重的后果,为避免这些现象的出现我们可以检测皮带速度、电机转矩作这两个特征参量是否异常。皮带速度、电机转矩成为皮带运输机状态监测系统比较重要信号被测参量。除此以外,当皮带运输机正常运行时,安装在皮带机上的传感器还应检测皮带运输机运行状态的烟雾、温度、跑偏、堆煤、纵撕等特征参量,将表示皮带运输机运行状态的非电量转变成为标准电信号,并将采集到的电信号经过滤波、放大、整形处理后传给主控单元进行信号分析、处理,并与设定的标准信号的阈值进行分析比较,由主控单元采取相应的控制策略,发出控制命令。例如对异常信号进行停机、预警、报警等。制策略。 矿井皮带运输状态监测系统主要由井下控制分站与井上控制主站构成,整个系统采用全分布式控制结构。控制分站负责采集矿井下的各种状态特征参量的采集和对设备做出相应的控制。每条皮带机机头位置安装监控分站一台,监控分站的显示机构可实时显示当前皮带机的运行状态。各监控分站与各状态参量传感器之间采用距阵结构实现联接,控制分站与监控主站之间采用现场网络总线结构接入工业以太网,监控主站与监控主机之间通过矿井环形光纤以太网络联接。监控主机部分位于地面机电监控中心,工业控制计算机上安装组态软件实现对各分站的每条皮带机的运行状态的实时监控。系统结构如图a 所示。 矿井皮带运输状态监测系统监测量有速度、电机转矩、纵撕传感器等,其结果如图b所示。 GSC6-SC型速度传感器,主要用于检测皮带机的运行速度,其基本工作原理为开路式磁阻传感器。用于检测作输送机皮带的运行速度和低速打滑、超速和断带等现象的监测。速度传感器的摩擦滚轮安装于皮带机机头上皮带的下侧,根据压缩弹簧的张力使摩擦滚轮与上皮带紧密接触。此种安装方法鉴于由于上皮带托辊较密,水和灰都不易影响摩擦滚轮,摩擦滚轮转动较平稳,输出频率可靠。 CQG电机转矩传感器基于数字式转矩传感器原理之上研制而成。这种电机转矩传感器采用磁电转换原理,应用相位差原理和数字显示的转矩转速测量方法,是通过磁电变换输出具有相位差的二个电压讯号的传感器,可直接读出扭矩和转速的测量结果。 ZS01-L-Y型纵撕传感器主要用于检测各种规格型号的皮带输送机皮带纵向撕裂。当皮带运输机出现皮带纵撕故障时,便会出发拦索,使之产生位移变化量,通过检测位移变化量的变化来检测皮带纵撕信号量。纵撕传感器安装于受料段皮带下缓冲托辊之间,每个受料段设一组,从传感器内直接输出预警、报警停机信号。 跑偏开关主要用于检测实际运行过程中皮带输送机的跑偏位移量来实现皮带输送机跑偏后自动预警、报警功能;跑偏开关具有两级动作,一级动作用于预警,二级动作用于停机报警。当皮带运输机运行过程中轻微跑偏时,跑偏开关发出预警信号;当皮带运输机运行过程中严重跑偏时,跑偏开关发出停机报警信号。跑偏开关通常安装在机头位置,皮带运输机槽角倾斜安装,开关立辊应当垂直于皮带面,立辊高度的 1/3 处位于皮带面,同时保证电缆出线口安装在皮带机内侧。由于皮带机在正常运行过程中会产生一定程度的自然跑偏,而此自然跑偏不会影响皮带机的正常运行,所以在安装时将立辊距带边留有一定的空间。 GQL0.1-Y烟雾传感器是离子式烟雾传感器的一种,用于环境中烟雾的检测,能有效准确的检测环境中烟雾的浓度信号。 堆煤传感器主要安装在皮带机机头溜煤眼和皮带搭接处。当皮带机头发生堆煤或满仓及超过限位的时候,堆煤传感器动作一定的角度,传感器输出点由闭合变成断开。控制系统监测到后,进行报警和停机,已达到保护皮带机的目的。 GWM-40-W 型号温度传感器是基于热电偶原理的温度传感器,当被测设备或环境温度升高到一定的时候,温度传感器的热敏原件动作输出信号。以保证安全。用于电机运行时温度的检测,能有效准确的检测电机运行时温度信号。 2 结论 运用测试技术和控制理论建立完善的皮带运输机的带速、过载、打滑、划伤、断带、联轴器断开、跑偏、烟雾、温度、等检测与事故预警;系统能实时的监测皮带机的运行状态,能根据现场采集到数据,诊断出系统存在的故障,在达到一级预警预设值时,进行预警,达到二级报警预设值时,进行停机报警;状态监测与事故预警系统与调度电话系统、工业视频监控系统联系在一起,共同对系统的监测发挥各自的作用;系统具有地面远程控制为综合监控技术的广泛应用和提高煤矿矿井皮带运输状态监测与事故预警提供理论基础和应用借鉴。 煤矿监测系统论文:电力监测系统在煤矿供电中的应用 摘要:针对无人值班变电站的大力推广,首先介绍了电力监控系统的总体结构,进而对电力监控系统的原理及连线进行了分析,接下来就实施方案作了详细的规划,最后提出了电力监控系统的意义。 关键词:电力监控与自动化平台的整合 实施方案 无人值守 效益分析 1 概述 近年来,随着电力系统管理体制的深化改革,变电站的无人值守、综合管理和安全管理是电网现代化的必由之路。远程视频/环境监控系统已逐步成为无人值班变电所新增的十分必要的自动化项目,通过远程视频/环境监控系统,安全值班人员、企业领导可以随时对电站的重点部位进行监控和监视,以便能够实时、直接地了解和掌握各变电站的安全情况,并及时对发生的情况做出反应。 为实现供电系统和设备的在线参数监测、远程操作控制、实时事故报警、数据统计分析、运行安全保护、用电计量管理;实现了“四遥操控”,对故障监测预警、保护、定位,上传故障数据和信息,提供了快速解决手段,也解决了煤矿供电系统越级跳闸、电压波动跳闸、漏电接地选线、突发大面积和长时间停电等困扰煤矿供电的运行难题,我矿2008年按计划引进了KJ357矿用电力监控系统。 2 系统总体结构 系统分为四个层次:设备层(即高开综合保护层)、变电层(即变电所内的当地监控和自动化设备――井下测控分站)、通讯平台层(即变电所与地面间的公共通讯平台――光纤以太网平台)、地面监控层。 设备层主要完成数据采集、计算、保护和控制执行,并通过RS485总线接入变电所的测控分站中。测控分站一方面完成数据转发,另一方面实现变电所综合选漏、录波存储、时钟同步和当地监控,并通过光纤以太网,完成与监控主站的通讯。通讯平台是由分站光端设备构成的光纤以太网或是专门的光纤以太网。监控主站是一套供电系统专业版组态系统,可按照供电系统的规范,对供电系统进行监测、控制、统计和分析。 一个变电所装设一台井下监控分站。变电所的高低压综合保护用双绞线接入变电所的测控分站,监控分站直接接入现有环网,以太网与地面监控主站通讯。 系统后台可以用OPC方式将数据传输到矿井综合自动化平台,实现数据共享和网络。 3 实施方案 3.1 系统原理图(图1) 井下各6kV变电所的高、低压开关通过RS485通讯线接入分站,分站通过网线接入千兆环网,监控中心服务器、监控主机通过环网读取各变电所的高、低压开关数据,从而实现监测和控制。 3.2 系统连接 电力监控系统设备连接,在井下泵房和变电所各安装一台监控通讯分站,各变电所的监控摄像头通过网线或光缆(根据现场传输距离情况决定)连至电力监控分站,由电力监控分站将电力监控数据和视频监控数据由网线连至环网交换机,通过环网传至监控服务器和主机。 3.3 电力监控中心站的建立 在调度中心建立电力监控后台,对地面35kV配电房和东地6kV配电房的开关柜进行数据监测和分、合闸控制,井下16个变电所的高、低压开关进行远程监测、遥控、遥信、遥调和遥视。 3.4 地面配电房的接入 需将矿内地面35kV配电房和东地6kV配电房接入要建的电力监控系统实现配电室的监测、监控。 3.5 电力监控分站的建立 在井下共16个变电所中各安装一台电力监控分站。电力监控分站与变电所内的高、低压开关的综合保护器用RS485通讯方式进行联网,实现变电所的就地监控、通讯转发等。电力监控分站就近接入变电所附近的千兆环网交换机,通过已有的工业以太网与地面电力调度中心后台进行数据交换。 3.6 视频的建设 在井下变电所安装带云台隔爆摄像机,并接入变电所的测控分站,进行数据编码和压缩,并通过以太网,将视频传输到地面电力调度中心,实现井下变电所的视频监视,实现变电所的图像监视即遥视,从而可以实现变电所的无人值班。 3.7 与综合自动化平台的连接 ①目前我矿已有千兆工业环网,工业以太网共安装12台环网交换机,地面4台工业环网交换机,井下 8台矿用防爆环网交换机。地面除了在机房安设两台优秀交换机外,还分别在35kV变电站和洗煤厂(正在建设中)各安装一台交换机。井下分别在8个变电所各安装一台防爆环网交换机。地面、井下通过单模光缆构成两个1000M高速光纤环网并实现冗余(环网系统如图2所示)。②现有综合自动化集成软件平台主要包括操作系统、数据库系统、组态平台及应用平台。操作系统选用Windows2003简体中文版,数据库系统使用SQL2005简体中文版。组态平台作为整个系统组态开发平台,采用HMI/SCADA自动化监控组态软件iFIX简体中文版作为组态平台。 综合自动化集成软件平台利用标准软件接口采集不同系统的数据信息,进行集中处理、存储和,以iFIX组态软件模拟生产过程,将数据以图形及表格的方式动态表现出来,并通过Web方式在网络上,使信息资源有机整合到一起,得到最大限度的利用,便于企业领导及时掌握煤矿生产情况并做出合理决策。 综合自动化集成软件平台使用两台iFIX管控服务器,一台运行,另一台备用;还有两台数据库服务器负责对iFIX管控服务器收集的数据进行存储备份,一主一备,一台数据库服务器运行时如发生故障,另一台自动投入运行,确保对iFIX管控服务器所收集数据的正常存储。 电力监测系统通过OPC SERVER与全矿井综合自动化平台接口,实现两者的无缝连接。 3.8 系统效益分析 ①使各变电站真正做到无人值班,以综合性保护和控制增加了变电站整体安全和设备运行可靠性。②极大提高上级管理部门对下级操作部门、操作部门对所属变电站的监督和管理水平:a上级管理部门实时监督操作人员的工作状态和规范程度。b实时管理和监控变电站有关人员、物品进出等安全防护情况。c操作部门可实时监控变电站主要设备的运行状态。d优化相关操作、维护人员的派出和工作计划,极大提高生产效率。e管理部门对变电站的突发事件能清晰看到、准确决策并在第一时间传达指令到现场。③降低变电站的日常维护成本,每个变电站最少可节约两名值班人员人工成本。 4 结束语 该系统还可通过智能分析,预告事故隐患,预防突发电力事故,具有应对突发安全事故时的电力预案程控操作功能,可用于高效准确处置重大安全事故;系统的高精度计量监测、专业图表分析工具、录波分析工具和智能专家系统,是加强供电管理、减少事故、降低损耗、节约电能、提高运行效率和管理水平的最新现代化工具,运用系统网络远程操作控制和智能程控技术,能实现煤矿供电系统和生产设备的全面自动化监控无人管理,很值得推广。 煤矿监测系统论文:井下电力监测系统在龙宫煤矿的设计与改造 【摘 要】本文针对华玫矿业井下供电系统现有的情况和特点,提出了远程供电监测系统的设计思路、实施方案,并对该矿井下变电所实施了遥测、遥控、遥调、遥信等远程监控,有力保障了矿井的安全生产。 【关键词】监测监控 遥测 遥控 遥调 遥信. 1.概括 华玫矿业煤矿井下高、低压开关、变压器、电动机近千余台,高、低压供电线路几万米,供电设备多、线路长,再有井下地质环境复杂,巷道支护条件差,所以造成了供电线路和设备发生短路、漏电故障,从而造成越级跳闸,引起大面积停电的几率也随之增大,发生故障后的恢复供电时间也比较长,严重影响了矿井的安全生产。为了解决以上问题,煤矿对井下主要变电所和配电点设备进行了升级和优化,建立了矿井井下供电监测监控系统,及时发现问题并加以解决,以提高矿井供电系统的可靠性,节约的相关开支。 2.设计方案 系统共有三层网络结构组成:地面主站调度监控系统层、监控系统层,RTU设备层组成。系统可以扩展以太网交换机通讯,利用光纤相连,构成基于环形光纤的现场总线网;各个分站与地面调度监控系统间用光纤环网相连,构成光纤以太网。系统构建符合矿井条件的千兆工业以太网络,做为供电监测监控系统数据传输的主要通道,将分布于各个采区的变电所、配电点相关信息联通到一起,直接传输到地面监控中心,由监控中心服务器和上位机进行数据采集和整理。 井下RTU终端采用开封测控的DSB600B(高压)、WZB-6GT(低压)型保护器,具备各种关键数据的采集功能(电压、电流、故障、电量、状态等)和输出功能。利用RTU终端的RS485总线及以太网通讯,实现供电分站的数据采集、处理、统计、显示、操作等功能,分站显示屏能够显示相应的主要数据为巡检人员检修提高方便。最后供电分站就近接入环网交换机将数据传输至地面监控中心。 3.实施方案 本着节约开支的原则,对井下高、低压开关进行改造升级,井下电力监测监控系统主要集中在开关的综合保护装置(含电力数据采集、监测、监控、通讯和各种电气保护功能),购置主要是采购市场上比较先进的具有通讯功能的开关,以此完成设备层的实施。实现配电网及其设备正常运行及事故下的监测、保护、控制、用电负荷配电管理的现代化,对RTU终端设备实现遥控、遥测、遥信等管理。 井下环网安装西门子X408交换机3台、X308交换机5台,敷设48芯光缆近万余米,能够实现供电监测监控系统的就近接入;井上环网安装西门子X408交换机2台、X308交换机2台,敷设48芯光缆两千米;监控中心安装思科优秀交换机2台,分别连接井下、井上环网,从而实现环形架构。 高压开关方面通过优化开关内部控制线路、更换保护器装置的方式,对井下现有的天津天矿、济源矿用、中国电光等厂家的高压开关改造;低压开关方面通过更换整体开关、改造原低压开关、接入有通讯功能的开关等三种方式来实现。 系统经过优化设计最终确定安装供电传输分站7台,对每台高低压开关的RTU终端,均采用RS485通讯总线方式进行连接并就近接入供电分站。 4.远程电力监测系统组态软件设计 井下电力监测监控系统是整个远程电力系统的优秀,能够实现电力监测的四遥功能,即遥信、遥测、遥控、遥调。通过上位机软件能够实现报表统计、故障录波、快速复电等附加功能。 上位机的供电组态软件选用力控电力版6.1,实现采集并记录井下上传的各个分站的数据,并有相应的远程操作窗口来实现远程的相应操作,最终实现集中管理。图2为龙宫煤矿电力监测的主界面。(中央变电所) 5.结束语 通过井下供电监控系统的实施,极大的减少了煤矿供电的故障率,提高了工人劳动效率,部分变电所和配电点实现了无人值守,降低了工人劳动强度,解决了传统管理模式下的诸多人为因素,提高了供电系统运行的可靠性、安全性、快速性,杜绝了部分事故的发生,有力的保证了矿井的安全生产。 作者简介: 陈见伦,(1974~ ),毕业于哈尔滨工业大学工业电气自动化专业,现任济南华玫矿业有限责任公司机电副主任,曾主持矿山机电设备技术升级改造项目十余项。 煤矿监测系统论文:关于采用KJ216煤矿顶板动态监测系统预测周期来压和瓦斯涌出的研究 【摘 要】 珲春矿业集团八连城煤矿31901工作面通过采用KJ216煤矿顶板动态监测系统,现场研究了综采支架压力与采场瓦斯涌出变化之间的关系,介绍了KJ216在线液压传送系统的安装与使用,分析了周期来压与采场瓦斯涌出的的内在联系,准确预报周期来压的到来,积极采取措施,从而大大减小瓦斯带来的灾害。 【关键词】 周期来压 瓦斯 液压系统传送 1 地质概况 八连城31901工作面煤厚2.1m~4.5m,平均厚度3.5m。煤层倾角2°~6°,平均4°。绝对瓦斯涌出量17.4m3/min。伪顶0.3m粉砂质泥岩,直接顶12.0m粗砂岩,老顶0.9m泥岩。煤层硬度f2~3(如表1)。 一般情况下,采场瓦斯涌出包括3部分,煤壁瓦斯涌出,落煤瓦斯涌出及采空区瓦斯涌出。对于煤壁瓦斯涌出,当采煤机不断割煤,新鲜煤壁不断暴露,瓦斯就沿着煤层的破坏裂隙向工作面涌出。采煤机落煤,把煤粉碎成各种块粒状煤,提高了煤的瓦斯解析强度,导致瓦斯涌出量增加。采空区瓦斯由采空区落煤、围岩顶板裂隙和邻近煤层涌出的瓦斯构成。 2 KJ216在线液压传送系统的应用原理 (1)系统概述。综采支架工作阻力监测系统用于煤矿综采工作面的支护工作阻力在线监测。系统现场总线采用标准RS485数据总线,总线可连接64台压力监测分站,压力监测分站可现场实时显示支架工作阻力、最大工作阻力。本安型分站控制巡测下位压力监测分站,通讯分站的数据发送到上位监测主站。(2)系统结构与组成。31901工作面综采支架工作阻力监测系统采用配套KDW28型隔爆兼本安电源供电。每台供电电源可负载一台本安型分站和8台压力监测分站,以下为传送路线,监控分站1号通讯分站通讯主站光端机光纤环网地面电脑系统软件矿井局域网。 3 周期来压与采场瓦斯涌出量的监测 (1)监测方法。31901工作面共有64个综采液压支架,设置了8个测站,间距平均分布,每个测站连接8个综采液压支架,分站的主机采用通道液压管和支架的支柱连接,主机与主机之间采用电源线连接,最后通过光纤与地面电脑连接。所观测的数据在线传送到八连城煤矿地面调度室、地面区队、地面技术科、地面总工程师室。技术人员可以随时观测和分析数据,把异常数据随时反馈到上级领导那里,进而有效指导生产。(2)监测结果分析。八连城煤矿采用KJ216在线液压传送系统共连续监测到6次周期来压。见图1。 从现场监测到的6次周期来压与工作面瓦斯浓度监测的关系分析可知,该矿31901工作面的周期来压约为5~7天左右,根据工作面推进速度推进(5.0m/d)计算,工作面周期来压步距大约为25m~30m。周期来压时顶板活动剧烈,有时有响声,工作面部分片帮,支架压力明显增大,瓦斯浓度稍有提高,瓦斯的浓度增幅不大,瓦斯浓度增大趋势时间略滞后于支架压力增大趋势时间。 通过1个月的观测,共发生6次周期来压,通过来压前后压力的变化,瓦斯浓度的变化,片帮深度对比,各项指标在周期来压前后有一定的变化。在观测第一个周期来压之后,我们通过分析数据,预测了第二次周期来压,第三次周期来压,第四到第六次周期来压,周期来压步距与实际误差仅为2m到3m。事实上,我们采用KJ216煤矿顶板监测系统,我们预测周期来压的准确程度大大的得到提高。在周期来压之前,我们采取了预防措施,检查好泵站到工作面的供液管路,工作面综采支架补足压力,全部伸好护帮板,区队长跟班作业,现场观测顶板与煤帮的压力变化,有漏液的液压支架随时修补。加大本煤层瓦斯抽放,增加本煤层底板瓦斯抽放,增大煤层瓦斯高位复抽,做好上尾巷瓦斯抽放工作,调节工作面通风风量,清除回风巷、入风巷、工作面障碍物,减小通风阻力,扩大工作面底板打眼覆盖面积,充分释放工作面瓦斯。在周期来压前后,加大瓦检员检查采煤工作面和上尾巷、回风巷的瓦斯检查力度,有情况随时向采煤施工队和调度汇报,做到有隐患及时处理。在周期来压前后,根据支架压力显现和瓦斯浓度的变化,适当放慢循环进度,使瓦斯得到充分释放,等到瓦斯浓度降到允许施工范围内,周期来压过去后,采煤工作面才步入正规循环。 4 周期来压外与瓦斯涌出量的关系 通过观测,瓦斯的涌出量在周期来压前后有较大的变化,平常瓦斯涌出量的变化幅度小,这与尾巷的冒落状况、顶底板岩性、顶板淋水情况,顶底板邻近煤层的赋存状态、采空区的影响、工作面的风流、循环进度的快慢、煤层瓦斯的抽放等各方面因素有一定的关系。虽然平常瓦斯的涌出量变化幅度不大,但不可疏忽。通过监测数据暴露出问题是,工作面有时有个别综采支架漏液,综采支架多数存在初撑力不足,综采支架没有顶靠工作面顶板。在综采支架都补足压力,同时加强在线液压传送系统的观测,探索出支架压力的变化与工作面瓦斯量涌出的变化之间内在更具体的联系,才能发挥出在线液压传送系统的更大效能。 煤矿监测系统论文:无线传感器网络在煤矿瓦斯监测系统中的应用 摘要:针对近些年煤矿瓦斯监测不够精确等问题,本文结合无线传感器网络技术,提出了基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计方法。根据该设计思想将系统分为信息采集、传送、监控和路由设计等几部分。针对现场实际的需求,提出固定节点和移动节点的实现方法并对两类传感器结点进行了软硬件设计。结点硬件部分主要包括:控制模块、传感器模块、无线通信模块和电源模块。软件部分主要包括数据采集采集模块与处理模块和数据传输模块,并给出了各模块的流程图。 关键词:甲烷 监测 无线传感器网络 节点 1 引言 我国煤炭资源丰富,但是煤炭开采却面临诸多困难,近年全国各地煤炭瓦斯事故不断发生,如何准确有效的监测瓦斯浓度成为煤炭安全生产的主要问题。本文主要对当前瓦斯气体监测有线方式布线难,检测效率不高、无人值守、检测设备携带不方便等问题,提出了设计基于无线传感器网络煤矿瓦斯气体监测系统。 2 传感器结点硬件电路的设计 传感器结点电路的设计主要包括两类结点的设计,分别是移动结点和固定结点。移动传感器结点负责现场的信息感知,并将现场的信息通过自组网的方式传送到所在簇的簇头。移动结点是根据通信空间的关系或者地理位置的不同分成若干个簇,每个簇以固定结点为簇头,簇头作为路由将信息实时的传送到地面监控中心的网关服务器部分,然后网关服务器将再将接收到的信息传送给瓦斯监控平台,经过处理后实时显示监测区域的瓦斯浓度。图2为节点关系图。 2.1 移动节点与固定节点硬件组成结构 移动节点结构主要由四部分组成:传感器模块、无线通信模块、控制器模块和电源模块。图3为传感器移动节点模块结构图。 考虑系统的性能要求及性价比我们选择加密性强、运行速度快、抗干扰能力超强(高抗静电ESD保护、EFI测试轻松过2KV/4KV快速脉冲干扰、宽电压,不怕电源抖动、款温度范围、芯片电源经过特殊处理)、超低功耗的STC12C5A60S2单片机芯片,无线通讯模块我们这里采用射频芯片nRF905,该芯片广泛应用的射频收发通讯中。 对于固定结点是传感器结点汇聚信息的纽带,在设计中使用了和移动节点一样的硬件结构,唯一不同的是固定结点中的汇聚结点增加了RS-485接口通信,便于与地面进行有线通信。 3 瓦斯数据采集软件的设计 瓦斯传感器结点需要实时采集监测区域瓦斯的浓度,然后将采集的数据信息进行相应的处理后,使其构成无线传感器网络,并将数据信息传输到监控和管理系统。 在井下监控区域内需要建立合适的无线传感器网络系统,按照功能可分为瓦斯数据采集和瓦斯数据传输两个模块。瓦斯数据采集模块中又包含了瓦斯数据采集和处理。瓦斯数据采集模块流程图如图5-6所示。 瓦斯信息采集后还需要瓦斯处理,瓦斯数据处理流程图如下。 4 瓦斯数据传输模块软件的设计 瓦斯数据传输模块主要负责通过控制模块处理后进行数据通信。通信设备有两部分组成,一部分是发射器,一部分是接收器。图7为传输模块流程图。 5 网络的建立与新结点入网 在自组织的无线传感器网络中,网络的性能主要依赖于拓扑控制。如何有效的满足网络覆盖和连通度,去除结点不需要的通信链路,是传感器网络拓扑控制的主要目的,这样可以形成一个数据转发的优化的网络结构,最终延长网络的生存周期。一个好的拓扑结构可以增加路由协议和MAC协议的传输效率。本设计是运用层次型无线传感器网络的拓扑控制,依据分簇的方法形成一个处理并转发数据的网络。在网络的形成阶段,首先需要协调器建立一个网络,然后固定结点和移动结点分别加入到网络中,对于无线传感器网络,有许多的信道可以供使用,为了减少网络的建立时间可设计监测系统在一个固定的信道上,如果在一个监测区内需要多个无线传感器网络,则可以将它们固定在不同的信道上,这样可以减少网络间的相互干扰。建网过程开始后,固定结点首先要对能量进行扫描,通过扫描协调器可以获得所规定信道内无线信号的哪些能量高哪些能量低,以便查得能量峰值,如果预期设定的可接受标准低于能量峰值,协调器会继续进行能量扫描,一直到该信道上能量峰值满足要求为止,如果能力扫描结果可以接受,固定结点为即将建立的网络选择一个网络ID作为它的唯一标识。 网络建立起后,便可以接受未入网的新结点加入到网络,新结点首先会在提前设定好的一个信道撒花姑娘进行一个固定时间的主动扫描。在扫描国产中,新结点将向网络中的所有结点广播信标请求信息,协调器和已入网的结点收到这个信息后会向该结点发送自己的信标帧,因此在网络连通状况良好的情况下,新结点将会收到很多个信标信息。扫描结束后,新结点将会选择与信标中标识允许连接的网络结点进行连接,如果多个网络结点允许连接,那么新结点会按照所收到信标帧的顺序来选择靠前的结点连接。如果主动扫描结束后,新结点没有收到任何一个信标帧,则新结点会重复主动扫描过程,直到发现可以连接的网络结点为止。为了使结点可以获取网络中邻居结点的信息,便于数据传输,设计每个结点都维护一个记录了该邻居结点信息的邻居表,对于每一个新结点,其邻居表初始值为空,一旦新结点进入到网络,它将会把信标信息保存到邻居表中,并将邻居表中的做出记录,之后新结点将会向网络中结点发送请求加入信息,该信息包括了结点类型信息,网络中结点收到这个信息后,如果允许该结点加入,则会为该结点分配相应的网络地址,并将信息存入到邻接表中,然后网络中的结点向新加入的结点发送应答信息,包括网络ID、给该结点分配的网络地址等相关参数信息,新结点收到这个应答信息后,记录其中的内容,这样就完成了新结点入网的过程。 6 结语 最后通过传感器节点的软硬件设计,在实验室及走廊取三个传感器节点进行了实验,通过数据结果分析,效果良好。为以后实时运用的煤矿生产现场奠定了基础。 煤矿监测系统论文:KJ550在线监测系统在三河尖煤矿防冲中的应用 摘要: 徐州矿务集团三河尖煤矿是国内受冲击矿压危害最为严重的矿井之一,自1991年发生第一次冲击地压以来,已先后发生各类冲击地压事故31起,对冲击地压的治理已成为三河尖煤矿安全管理的重要内容。7439工作面使用的KJ550煤矿冲击地压监测系统,大大提高了三河尖煤矿冲击矿压预测预报准确性和冲击矿压防治水平,实现了安全回采,具有巨大的潜在社会效益和经济效益。 1 概述 7439工作面位于东四采区,运输巷和切眼与7419工作面采空区相邻,轨道巷与F7断层(h=11m)相邻,该面的对面为7429工作面采空区,其下2m为东四轨道巷,煤层顶板为粉细砂岩,厚度14.4m。7439工作面三面环采空区,一面临采区断层,是典型的孤岛残采综放工作面。运用综合指数法评定指数为0.737,为中等(偏强)冲击危险。 2 KJ550冲击地压在线监测系统基本原理 2.1 岩层运动、支承压力、钻屑量与钻孔围岩应力之间的内在关系。KJ550煤矿冲击地压监测系统是基于当量钻屑量预报冲击地压的机理:发生冲击地压之前,采动应力存在逐步增加的过程,当应力必须达到煤体破坏极限时,就有可能发生冲击地压,此时钻屑量将超过额定的安全指标,因此,应力增量的变化规律与钻屑量存在相关性,通过监测应力增量的变化规律,实时在线监测工作面前方采动应力场的变化规律,找到高应力区及其变化趋势,实现冲击地压危险区和危险程度的实时监测预警和预报[1]。 2.2 监测系统包括三个主要组成部分:①地面监测主站;②井下监测分站(包括一个供电电源);③压力传感系统。另外还包括接线盒、电缆、光缆等本质安全型连接部件以及相应的软件组成。 2.3 相对应力与绝对应力的关系。主要功能KJ550系统的压力传感器测得的是相对应力,它是支承压力与绝对钻孔围岩应力综合作用的结果。相对应力值和绝对应力值的关系如图1所示。可见,本系统的压力传感器揭示的支承压力峰值附近的应力变化情况,一般小于绝对应力。 由于应力增量可以实现实时在线监测,因此,可以通过监测应力增量,实现冲击地压的监测预警。监测系统具备以下功能:①根据在线监测处理软件,能够实时显示冲击危险区及其危险程度,具有三级预警。②具有在地面监控室远程诊断每一个井下传感器工作状况的功能。③具有预报顶板来压的分析功能和输出冲击危险性预警报表功能。 3 7439工作面测点布置 根据7439工作面的具体实际情况,在轨道巷布置9组测站,运输巷布置9组测站,每组测站包含两个测点,埋深为14m和8m,测点间距为1m,如图2所示,图中灰色线条表示测点,在7439两道分别从开切眼往外每隔20m布置一组测站,测点埋在回采工作面内,一次布置完9组测站;如图2所示7439工作面KJ550测点布置示意图。 4 7439工作面KJ550应力在线监测系统监测结果及防治情况分析 7439回采工作面是“孤岛残采”工作面,受断层构造应力、采空区残余应力和区段煤柱应力集中影响,回采过程中面内及两道超前50m范围板炮、煤炮频繁,强度大,且轨道侧巷道变形严重,底鼓较为明显,尤其2012年12月23日早班在轨道侧进尺点187m处进行煤粉检测时有连续的板炮和吸钻现象,且煤粉颗粒增大到3~4mm,该地段电磁监测数据最高时达到98mV,有趋增趋势。为预防冲击地压发生,在该地点及时实施煤层大孔径卸压,卸压解危后,动压显现有所趋减,但在2012年12月25日轨道巷侧推进142m时,第18号深孔检测点(孔深为14m)监测数据突然出现上升,由最初的8Mpa上升为15.3Mpa,然后持续上升到28.9Mpa,已超过冲击预警值15Mpa。25日早班实施煤层大孔径卸压时煤粉颗粒大,钻出的煤粉量达到10吨左右,动力显现较为明显,为进一步达到更好的卸压效果,于26日夜班在轨道巷18号进尺点10m范围内巷道两侧帮部布置6个卸压孔,实施煤层深孔卸载爆破,钻孔过程中伴有吸钻、板炮等动压显现,孔深7m时最大煤粉量为6.9Kg,卸压解危后,电磁辐射值和煤粉量均小于冲击预警值。 7439运输巷侧受邻近7419采空区残余应力和7419遗留煤柱停产线边界应力集中影响,加之工作面推进速度快,工作面后方采空区顶板垮落产生的压应力达到运输巷侧超前50m处,2013年1月1日运输巷推进172m时,运输巷的180m处的深孔、220m处的浅孔应力持续上升,分别为16.61Mpa、23.28Mpa。2日早班在7439运输巷应力在线监测异常测点附近1~2m范围实施煤粉监测,钻眼过程中有轻微吸钻、煤炮现象,最大煤粉量为3.5kg/m,为此,于2013年1月3日早班对7439运输巷内侧帮部布置4个卸压孔进行煤层深孔卸载爆破,降低了煤体积聚的弹性能和应力集中程度。 5 主要结论 通过利用冲击危险性影响因素的分析,以及利用采矿地质条件确定冲击危险综合指数和工作面实施的卸压解危措施,可以得到如下结论:①通过对冲击矿压发生的机理分析结果看,冲击矿压的发生是能量的积聚与释放的过程,而且均有一定的延时性,因此7439工作面的冲击矿压进行动态防治是完全可行的。②从电磁辐射和煤粉量监测数据可以看出,对7439工作面掘进和回采期间的冲击矿压动态防治是成功的,既保证了生产的安全,又没有影响生产进度。③有冲击危险的工作面通过煤体大直径钻孔卸压能够释放煤体中聚集的弹性能,降低其应力值,消除应力升高区,使煤体应力峰值向煤体深部转移,从而可有效地防治和减弱冲击矿压的危险性,达到防治冲击地压的目的。④通过KJ550煤矿冲击地压在线监测预警系统的应用,大大提高了三河尖煤矿冲击矿压监测预报准确程度及冲击矿压防治水平,成果具有较强的普遍性和可适用性,具有相当广泛的应用市场,具有巨大的潜在社会效益和经济效益。
信息通信技术论文:智能电网信息通信技术论文 一、智能电网信息、通信技术的不足 针对我国电力资源,多数集中在中东部地域,智能电网的运用实现脱离工业发展轨道,在通信分配上缺乏平衡,智能电网实际运用中,在其传送网络信息之时,由于当前智能电网缺乏统一标准及配置规则,导致无法确定定位网络通信中的信息路径,则可能会导致数据的包丢失。在智能电网之中,智能电网系统设备覆盖范围广泛,信息和通信体系类型不同,不能确保协调运作。对此,实现电网智能化,提供客户的大范围信息服务,有效解决电网信息通信关键问题。 二、优化当前智能电网信息和通信技术 1完善信息管理技术 在智能电网中,其智能电网信息技术管理之中,主要是包括针对电网信息的采集、分析,以及针对电网信息的显示、管理,可以有效确保信息采集的高准确性。在管理中,可以通过分析智能电网信息客观系统,提升智能电网管理者的分析决策,从而有效提升信息管理水平。同时,对于智能电网信息的显示方面,也应该要具有个性化的服务,以便能够及时满足对于各种不同用户的多样化需求,确保管理安全性。 2确保智能电网的安全运行 应用无线局域网技术,提供身份验证,将无线局域网技术和智能化的电网通信交融,确保电网通信安全,避免电网用户遭受安全问题。智能电网中,在其通信方,应构建专业的网络安全防护队伍,使工作人员可以积极的监督管理网络通信安全;并且,针对智能电网通信中,构建智能化的网络防控体系,可以提早扫除智能电网的安全侵略,确保当前国家智能电网的运行安全。 3完善电网的标准体系 能够在智能电网中,利用无线技术,确立统一标准体系,传输电网信息。规划智能电网,首先,应该它根据智能电网信息的模块功能以及特点,细分国家电网的信息操作以及电网构成特征,将所得信息数据均用于智能电网的通信模块中,有效发挥电网智能化中的信息技术优势。 4优化电网智能通信模块 针对智能电网信息通信技术中,其通信网络之中,结合通信技术、传感技术以及电脑技术,为社会提供电网服务。可以利用智能化电网以及信息传感,确保通信用户能够在智能电网中实时的数据传输,还可以实现智能组网。故此,针对当前有众多企业以及部门组成的电力体系之中,保证开放通信网络,实现智能电网中通信信息的共享。还可以建立基于智能电网的通信网络模块,实现电网与企业的信息集成,提升其网络通信能力。对于智能电网建设中,针对其信息和通信技术,应该将其作为重点,运用相关科学技术,改善智能电网存在的问题,维护管理智能化电网,利用通信技术与信息技术,建设优质智能电网。 作者:张雪宁 单位:河北唐山供电公司 信息通信技术论文:电力自动化通信技术信息安全论文 1电力自动化通信信息安全防护技术 加密技术通过密钥体现出来,是确保电力通信安全的基础。电力自动化系统在实际运行中,必须要加强对密钥进行管理,防止发生信息泄露。对密钥进行管理时,要延伸到其使用的所有范围和周期内,严格管理,层层把关,防止受到外界攻击。根据电力环境、使用频率、网络特征等因素综合分析,建立科学的管理机制,通过维护和管理,保证电力通信的安全。通常管理机制包含以下几种:密钥分配模式、与之所有共享密钥、密钥产生及应用、密钥启动机制、随机数的生成。电力通信加密技术属于比较复杂的过程,涉及的知识广、学科多,因此必须要加强对密钥的管理,才能提高系统的安全性。 2电力自动化通信技术中信息安全对策 2.1采用多层次加密的方式实现信息保护 随着网络信息技术的推广应用,在进行数据信息的网络化传输中,为了保障所传输数据的安全性,多采用加密方式进行保障,其中,通过网络链路加密、信息传输端口加密、混合加密等三种加密方式是比较常见的网络信息加密方式。 2.2采用合适的加密算法实现信息保护 在进行网络信息安全保护中,通过使用合适的加密算法实现网络信息的安全保护也是一种常见的网络信息安全技术,它主要是通过在网络信息传输的网络层以及应用层之间,进行SSL层设置,并通过对数据流的完全加密,以实现网络信息的安全保护。值得注意的是,在SSL层进行完全加密的数据流中,加密的内容只包括应用数据和传输协议内容。在进行网络信息加密保护过程中,通过将数据流分割成数据段进行加密,并在加密后数据由明文变成密文,以此来实现网络信息的安全保护。 2.3以摘要算法实现网络信息安全保护 在进行网络信息安全保护中,以摘要算法的方式实现网络传输数据信息的安全保护,也就是通过对于网络传输的数据流进行分段,并通过摘要计算后,将摘要附注在信息明文之后,以进行传输信息完整性的校验,从而来保证网络传输数据信息的完整性与安全性。 2.4加强应用管控,杜绝违规外联 对所有用户终端、网管终端加装防违规外联程序,发现违规外联第一时间进行阻断。严格维护用户准入制度,加强用户口令管理,强制口令定期更新,控制远程维护授权管理。 2.5对通信系统网络进行优化 实施分层、分级管理,优秀业务必须通过严格的物理隔离措施经交换平台连接用户。 3电力自动化通信技术在电力通信中的应用 3.1电力通信网络及其特征分析 在电力系统中,电力通信网络,顾名思义是借助电力光缆线路或者载波等实现的一种数据通信与传输方式,现实中,比较常见的电力通信网络有电缆线路、无线等多种通信手段与形式构成的通信方式。而比较常见的电力通信方式主要有电力线路载波通信、电力光纤通信和其他电力通信。首先,电力载波通信主要是借助电力线路进行工频载波电流输送的一种通信方式,它主要是将音频或者是其他数据信息由载波机转换成一种高频弱电流形式,然后通过电力线路完成通信传输,实现电力线路的载波通信。与其他电力通信方式相比,电力线路载波通信具有通信传输可靠性、成本低、通信传输效率高等特征,并且电力线路载波通信与电网建设能够保持一致,具有较为突出的特征优势。此外,在电力通信系统中,电力线路载波通信还具有通过电力架设线路实现载波信号传播等形式,这种电力载波通信线路与普通线路相比,具有较高的绝缘性,并且通信传输过程中造成的电能损耗比较小。最后,比较常见的电力通信形式还有明显电话、音频电缆以及扩频通信等多种形式,对于电力通信的发展都有着举足轻重的作用和影响。 3.2电力通信特征与自动化通信技术的应用 在网络通信领域中,电力通信作为一种通信网络与其他通信网络相比,不仅具有相对较高的可靠性,并且进行通信传输的数据信息量较少,能够实现通信传输的数据信息种类相对较多、通信传输的实用性突出、耐冲击力也比较高,同时,电力通信网络也具有通信网络结构复杂、覆盖范围广、无人值守通信点比较多等局限性特征。根据电力通信网络的这一特征,在实现电力数据与信息的通信传输中,为实现其自动化控制与管理,应用较多的一种通信形式为光纤通信,这与光纤通信本身的抗干扰能力强、通信传输信息量大、传输损耗小等特征有着密切的联系。 作者:程雪 单位:国网四川省电力公司南充供电公司 信息通信技术论文:电力信息与电力通信技术论文 1电力信息和通讯技术融合的文化环境因素 随着时代的发展,在较大程度上完善了通讯方式,用户要想获得各类信息,可以随时随地的获得,借助于信息网络的生产方式和工作方式,可以促使信息化社会体系得到构建。如今电网系统拥有更强的竞争力,将语音、视频和数据的应用给大部分融合了过来,促使电力企业员工统一服务的需求得到满足,并且可以有效应用到先行网络环境中。 (1)可以促使员工的工作效率得到有效提升 电力企业的规模在不断扩大,电力企业要将为人民服务的原则给贯彻下去,通过电力通讯,来对员工更好的服务,并且促使员工的工作需求得到随时随地的满足,以便更加快捷的开展工作,并且通过融合电力信息和电力通讯,将多样化的服务提供给员工,促使员工的工作效率得到提升。 (2)多样化的工作方式 通过融合网络,我国现代化电子商务的需求和移动办公需要能够得到满足,融合网络数据,可以应用企业信息通讯,员工可以更加灵活的工作,操作可以随时随地进行,并且将电脑以及手机等通讯工具应用过来,促使现代信息化操作功能得到实现。 2电力信息和通讯技术融合的技术环境分析 电力企业在网络技术日趋成熟和广泛应用的大环境下,将会越来越广泛的用于因特网的信息化业务管理内容。通过不断引入新型技术,统一应用多种业务和技术,电网将会朝着这个方向发展。通过有效融合电力信息和电力通讯,同时将一些先进技术应用过来;具体来讲,包括这些方面的内容: (1)融合优秀网技术 借助于IP/MPLS技术,来对优秀网络进行构建,促使网络的可靠性、拓展性以及低延时性得到提高,带宽的利用率得到提升,同时,借助于先进的信息技术,以便更好地服务于员工。 (2)融合接入网技术 如今,接入网技术获得了较快的发展,有着更加广泛的应用范围,但是还没有完善全网宽带化。通过有效融合电力信息和电力通讯,借助于一系列的通讯条件,如因特网和WLAN等,介入多元化的宽带。就目前的情况来讲,要想促使发展需求得到满足,就需要充分重视光纤接入网和无源光网。 3电力信息和电力通信技术的融合策略 (1)对企业工作流程进行优化,统一整合 在企业发展的过程中,需要对信息通信调度室进行统一构建,这样调度人员就可以统一监控调度信息通信,分开调度室和机房,以便连通通信和信息,对统一的通信信息调度运行平台进行构建。借助于通信调度,信息工作许可就可以得到实现,向通信调度反馈信息的监控结果,这样就可以对信息传输状态及时了解。要想促使通信系统运行的统一调度、统一运行目的得到实现,就需要对通信信息的运行、维护管理工作等进行强化,对信息监控系统进行全方位的构建,对各个通信站的通信运作进行实时监测,并且监督反馈工作需要及时进行。 (2)将基础技术作为技术融合的立足点 通信和信息的基础信息是通信信息融合技术发展的立足点,在通信运行模式下,需要对通信管理体系制度进行完善的构建,这样才可以更加规范和标准地开展通信运行维护工作。要对应急通信处理方案进行定制,将针对性的应急措施给应用过来,促使操作的可行性得到强化。要严格依据相关的规范要求来实施通信作业,现场督查工作要严格进行,按照规程工作,促使通信质量得到全面提升。对信息化的系统运行平台进行构建,对信息监控中心进行构建,促使信息资源的共享化得到实现。借助于基础培训,对电网信息资源全面掌控,并且借助于IMS系统,促使监控和追踪工作能实时进行,定期来分析整理信息指标,对信息系统中的故障进行及时处理,促使系统的连通性得到保证,这样各个信息管理部门的管理水平得到提升。 作者:刘焱 单位:国网福建闽清县供电有限公司 信息通信技术论文:信息安全与网络通信技术论文 1当前网络通信信息安全存在的问题 在利益的驱使下,部分不法分子企图通过不合法的网络系统攻击方式对网络通信进行人为的攻击从而获取大量的网络资源。这些“黑客”的攻击不仅出现在商业管理终端等能够获取大量经济利益的领域,甚至还可能出现在个人的计算机中获取个体用户的信息,给用户的信息安全造成重大隐患。应该客观认识的是,我国网络通信在人们生活水平不断提升及通信方式变革的背景下发展速度一日千里,但是作为保障的信息安全维护工作却与网络通信的发展现状存在较大差距。再加上网络通信管理部门对于网络通信信息安全认识不足、网络通信管理制度不健全等问题也加剧了网络通信信息安全隐患,甚至给整个互联网通信系统带来安全隐患,给不法分子以利用的机会。正是基于当前我国网络通信中信息安全的严峻现状及在这一过程中所出现问题的原因,笔者认为,不断加强网络通信技术革新与网络通信制度建设,充分保障网络通信信息安全是时展的必然要求。 2保障网络通信信息安全的途径 2.1充分保障用户IP地址 由于黑客对用户网络通信的侵入与攻击大都是以获取用户IP地址为目的的,因此,充分保障用户的IP地址安全是保护用户网络通信安全的重要途径。用户在使用互联网时也要特别注意对自身IP地址的保护,通过对网络交换机的严格控制,切断用户IP地址通过交换机信息树状网络结构传递被透露的路径;通过对路由器进行有效的隔离控制,经常关注路由器中的访问地址,对非法访问进行有效切断。 2.2完善信息传递与储存的秘密性 信息传递与信息储存的两个过程是当前给网络通信信息安全造成隐患的两个主要途径,在网络信息的存储与传递过程中,黑客可能会对信息进行监听、盗用、恶意篡改、拦截等活动以达到其不可告人目的的需求。这就要求用户在使用网络通信技术时要对网络信息的传递与储存环节尽量进行加密处理,保证密码的多元化与复杂性能够有效甚至从根本上解决信息在传递与储存环节被黑客攻击利用的威胁。当前在网络通信过程中用户可以选择自身合适的加密方式对自身的信息进行加密处理,而网络维护工作者也要根据实际情况加强对信息的加密设置。 2.3完善用户身份验证 对用户的身份进行有效的验证是保障网络通信信息安全的另一条重要途径。在进行网络通信之前对用户身份进行严格验证,确保是本人操作从而对用户的私人信息进行充分有效的保护。当前,用户的身份验证主要是通过用户名与密码的“一对一”配对实现的,只有二者配对成功才能获得通信权限,这种传统的验证方法能够满意一般的通信安全需求,但是在网络通信技术发展速度不断加快的背景下,传统的身份验证方法需要新的变化,诸如借助安全令牌、指纹检测、视网膜检测等具有较高安全性的方法进一步提升网络通信信息安全水平。此外,在保障网络通信信息安全的过程中还可以通过完善防火墙设置,增强对数据源及访问地址恶意更改的监测与控制,从源头上屏蔽来自外部网络对用户个人信息的窃取以及对计算机的攻击。加强对杀毒软件的学习与使用,定期对电脑进行安全监测,从而确保用户自身的信息安全。 3结语 完善网络通信技术的安全保障是用户在开展网络通信时保护个人信息的必然要求,必须要通过完善对用户IP地址的保护、完善对用户信息传递与储存的保护、完善对用户身份验证的途径加强对网络通信信息安全保障。 作者:刘佳 单位:中国铁通集团有限公司四平分公司 信息通信技术论文:信息时代计算机通信技术论文 一、计算机通信技术的应用与发展 1远程控制过程中的应用 远程控制可以说是计算机通信技术的一大亮点之一,其展示出来的是当下信息时代所具备的智能化形式,简单一点而言,就是人们可以不需要在家就能够对家中的设备进行操控,而这就是借助了计算机通信技术。在家庭设备中实现智能化的远程控制既表明了当下信息时代的信息技术的进步,同时也表明了这将是计算机通信技术应用的一个重点之一。 2即时通信过程中的应用 目前,流行比较广泛的即时通信软件例如QQ、微博、微信等,这些软件之所以能够实现人与人之间即时、方面的交流,都是依靠了计算机通信技术的支持。计算机通信技术实现即时交流的简单化过程就是手机等各种移动设备——服务器——手机等各种移动设备的信息交换,特别是现在技术更加先进,利用手机等移动设备不仅是基本的交流。 3分布式任务中的应用 从字面意思上理解,就是将十分大的计算任务分成一个一个的小任务再分配到每个计算机,最后将每个计算机的计算结果统一起来,就能够在最短时间以最快的效率得到最终的结果。利用这种分布式任务的方式能够大大提高工作效率,这也是借助了计算机通信技术的优势完成的。 4多媒体技术中的应用 针对多媒体技术,由于以往的多媒体技术主要的应用就进局限在电视机中,在借助了计算机通信技术的优势之后,多媒体技术的应用领域变得更加广泛,其功能也得到了拓展。能够实现对多媒体信息的采集、处理以及传输,针对音频、视频、图片等都能够处理。在两者结合的情况之下推动了各种新技术的诞生。视频聊天则能够帮助两个异地的人进行面对面的交流,将整个交流的横向与纵向都进行了拉伸。不管是从生活还是工作方面都大大丰富了整个内容。 5信息处理中的应用 将计算机通信技术应用到信息处理当中,能够大大降低工作中人们的工作强度。特别是近些年,我国经济的增长企业所需要处理的信息与业务量越来越大,人工已经越来越不能够承受这种工作强度。因此,将计算机通信技术应用其中既是必然也是发展的结果。计算机通信技术不仅有效的处理大部分的数据,还有效提高了工作效率。然而随着应用的进一步延伸,计算机通信技术对于企业而言不仅是处理数据的工作,对于与客户进行交流、企业内部管理、各项业务处理也有着重要帮助。 6计算机通信技术的发展 计算机通信技术在经过了一段时间的发展之后,其呈现出来的功能已经能够大大帮助人们更好的工作与生活。目前,在计算机通信技术领域中占据主力位置的4G业务虽然还没有3G业务那么成熟与应用广泛。特别是4G在其他发达国家已经有了一个比较好的应用形势,都促进了我国计算机通信技术的发展与不断完善,由此可见,我国的计算机通信技术还有很长的一段路要走,但是道路前景十分光明。 二、结语 总之,计算机通信技术在借助当下信息时代这个有力的时代背景之下,想要进行更加长远有效的发展十分可行。目前,在上文当中几个方面的应用其中有部分还只是出于初步阶段,想要进行深入的研究与应用其中还有十分广阔的发展空间,其最终能够人们带来的将是更加高效优质的计算机服务。但是,还需要考虑到的是其中数据传输的安全性问题。 作者:潘谈 单位:吉林电子信息职业技术学院 信息通信技术论文:信息通信技术企业信息化论文 1企业常规信息化模式 企业信息化模式也就是企业采纳何种信息化软件系统以及如何采用,也指代企业应用管理信息系统的实践历程中选取的技术型态及管理模式的行进轨迹[12]。企业信息化模式包括传统信息化模式与网络时代的信息化模式,前者包括购买模式、购买+开发模式、定制化设计模式、外包软件模式,后者包括应用服务提供商模式、云计算模式。企业可以选择以上的某一种适合企业的单一模式,也可以整合多种信息化模式,选择多种模式结合的复合模式。(1)购买模式。企业在实施信息化项目的过程中,采用的软件全部是从市场上采购的商品软件及基于其上的二次开发,并未进行独立研制。专业的商品软件供应商向企业提供商品化的通用软件,并且为客户企业派驻以咨询顾问为主体的项目小组,主导信息化项目的全程实施。(2)购买+开发模式。由企业内部团队为主导根据自身需求、条件,选择外部的合作资源完成信息化的具体实施。(3)定制化设计模式。充分调研并考虑企业业务情境及复杂需求意愿,除了成本会计等范式性模块,排除现成的商品软件简单上线之快餐式方案,为企业专门订做最为适宜的信息化软件平台。(4)信息化服务成套外包模式。在战略规划层面上,企业利用更为广泛的外部服务商的专有技术、人才要素及服务网络等,以高效替换并解放企业自身的员工,在企业信息通信技术(InformationCommunicationTechnology,ICT)的基础环境下,提供企业层面的流程优化运作、业务支撑及系统维护等各类信息化实践服务。(5)应用服务提供商(ApplicationServiceProvider,ASP)模式。规模较小企业借助网络租赁应用服务商服务器上的网络管理信息系统,为企业提供企业管理计算服务的一种管理信息化运作模式。该模式的实现环境是网络化的,无论服务交割还是客户享有。(6)云计算模式。在Internet环境下的高级运算制式,分解海量计算到分布式网络中,企业及数据中心以Internet为载体,信息化需求驱动企业适度调用云端个人电脑PC及存储资源[13-14]。 1.1企业信息化模式选择主要影响因素 提炼出影响信息化模式选择的主要影响因素,见图2。(1)信息化需求。企业的信息化模式选择应以需求为先导,这要在企业内部从高层、中层到基层都达成共识,各层面都应提出清晰化需求,涉及各种业务的信息化需求、合理化建议、信息管理系统模块化使用需求等。以避免模式选择的混乱及盲目。(2)竞争因素、供应商能力及内部现实条件的联合作用。企业的竞争定位、绩效及其战略意图决定其信息化模式的抉择以及信息化水平。当信息化供应商能力缺乏,企业满意的信息化软件缺失,或者信息化外包商胜任力不足,企业只好独立开发所需的信息化产品。随着供应商能力增强,购买模式及外包通过外部力量解决信息化的模式,其便捷性及经济性更受青睐。企业信息化过程的每个重要时点的信息化模式都承载于当时企业的内部资源条件以及以往成功模式,不可盲目追新或好高骛远,否则会事倍功半[15]。总之,适宜的信息化模式必须全盘考虑外部竞争及供应商因素、内部现实条件动态选取,尽量在选定模式中达到内外匹配的理想效果,见图3。(3)生产类型。根据产品性质、生产工艺、批量和品种的差异,能划分出各种生产类型,其生产经营方式会影响信息化模式的选择,见表1.减少库存成本的生产方式对网络化运作的依赖性较高,并行工程符合其低成本运作的战术要求,因此成本下浮空间较大的外购、外包及网络时代信息化模式自然适宜于这类企业。大规模定制(MassCustomization,简称MC)为了满足海量个体客户的需求,对标准件实施个性化组装而产出定制化产品及服务,定制化设计模式也就受到MC企业的欢迎。(4)规模及治理结构。不同规模的企业,其治理结构不同,信息化软件体系的整合性、功效、落地复杂性也都有很大差别。通常,随着规模增大,信息量不断膨胀,业务流程及治理结构会更加复杂,对信息化软件的能效就提出更高要求,软件系统落地的复杂性也被非线性地加大[16]。因此,软件能支持的规模成为系统选型的重要因素,见表2。(5)企业生命周期的影响。企业生命周期各阶段差别较大,信息化需求发生动态变化,模式也不能自始至终拘泥于单一类型[17]。初创期因业务的多变性、问题多发性及环境的模糊性,应选择投入较小的网络时代诸多模式或外购小型软件,信息化应用可尝试在若干单元或部门层面,从而规避信息通信技术高额投资的不确定性巨大风险;成长期就能考虑引入ERP等大中型成熟软件、定制设计或对通用软件实施二次开发,用以规范管理流程及行为,增强管理能力,提效降耗,维持并增强企业竞争力及业务垄断势力;当业务或市场出现衰退迹象时,企业被迫选择撤退战略,基于信息通信技术的信息化投资应更加谨慎或逐渐地适度缩减,此时ASP的租赁模式更为恰当,通过有节制的信息化服务租赁开支,改善进销存链条中薄弱节点的运作绩效,确保供应链关联部门层面的信息化应用效益,这一阶段尤其要追求满意的投资回报率[18]。(6)总体拥有成本(TotalCostofOwnership,简称TCO)分析。可用以下方法估计信息化软件的TCO:首先,粗略估算TCO;其次,确定成本归类标准;接着,从显性及隐性两个方面搜集成本信息;第四步,审核成本信息的真实性;第五步,对各种实际成本归入不同类型;第六步,检验数据效度;第七步,进行数理建模并分析成本;第八步,评价计算结果;最后,生成TCO报告,支持信息化项目决策,建立最低TCO的信息化实现模式。 1.2多维度视角下的企业信息化模式选择 评判信息化模式往往考虑若干关键参数,如TCO、项目周期、柔性、延展性、维护及升级难度、运行风险、定制化程度、信息保密级别、信息化质量标准、适用的经营规模等[19],几种信息化模式各有优劣势、特点与适应对象[20],见表3.购买模式的优势是企业可以充分借鉴和利用系统中包含的先进管理思想与方法,项目实施后效果明显,但仅适用于管理基础好、流程运作规范的企业;购买+开发模式的优势是既能借鉴先进的管理方法,又能尽量保持企业特有的业务运作特色,企业变革较小,项目容易实施成功,但只适用于具有独特业务流程优势的企业或者流程复杂而不能在市场上找到满足需求的商品软件的企业;ASP模式的优势是投资少、实施迅速、见效快,适用于大部分企业,但对于具有一定信息化基础且信息化要求较高的中型企业,采用ASP模式有较大局限性。企业信息化模式并非一成不变,必须以动态变革的眼光审视其模式;行业环境、生产类型、规模、组织性质或生命周期阶段性异质的企业,其信息化目标及重点需求存在差异,不能简单复制别的企业的信息化的成功模式。另外,信息通信技术和管理实践的进步,也促使企业信息化模式更新换代。 1.3三方互动共赢的企业信息化模式创新 选择适合企业特点的软件是企业信息化的重中之重。软件商作为信息化供应商,其实战经验、开发水准、商誉、服务能力都直接关系到企业信息化成功的可能。只有得到实力强的信息化软件商的鼎力协助,企业信息化所需的信息通信技术、硬件基础、信息内容及服务才有保障,信息化工程的效用才能彰显出来。对于信息通信技术/信息化提供商不仅要重视为企业提供高性价比的信息通信技术/信息化软硬件,还要重视为企业提供良好的培训服务,方能比同行更懂得如何满足客户企业对信息化项目的全方位复杂需求[21]。致力于深度信息化的企业可结合定制开发模式与购买模式这两种主流模式的优点,重视管理咨询公司作为第三服务方的作用,形成一种全新的企业信息化复合模式———三方互动共赢的企业信息化模式,如图4。借助信息通信技术及其衍生工具的突破性进步,信息化集成应用、系统实时运维等新兴的信息化咨询及诊断服务在市场上一枝独秀,管理咨询商成为企业信息化道路上的关键角色,它在改良内部管理机制、提升企业活力、优化外部产业环境方面具有举足轻重的作用。信息化的良性发展渴求专业化的第三服务方,发挥其对企业与ASP进行组织及调和的作用,协助企业完成信息化可研分析、一揽子规划、招标评标、监理仲裁、价值评估、审核验收等一连串信息化项目作业,确保实现企业在项目投资上的预期收益,并提高企业信息化投资成功率[22]。 2相关对策建议 2.1政府支持 政策因素在企业信息化发展中具有决定性作用,政府通过宏观战略引导及持续财政投入加快建设信息通信基础设施,为企业信息化落地提供了完善的物质基础及健全的网络环境。而且,政府为信息通信技术研发及扩散制定的强力振兴政策及宽松法律法规会促进信息化在企业群中的广泛应用。3.1.1促进企业信息化生态系统良性成长企业信息化生态系统就是囊括人才、技术、信息、过程及实践等,实现组织信息与组织架构之间交互影响、彼此促进、有机联系的集合体,也指大量信息化运作实体机构相互影响并且共同发展的产业环境,包括上游通信制造商、软件商、系统集成商、运营商、ASP、中游咨询公司、中介组织、外包商、下端客户企业以及政府主管部门等等。运营商与软件商将软件资源出租给ASP、集成商或外包商,ASP与集成商等企业又将租用的信息技术平台资源、软件资源与增值服务整合之后销售给客户企业,为企业上线信息化项目,企业信息化生态系统中的各类企业都要接受政府部门的管控,如图5所示。要想加快中国企业信息化建设,单纯增加软件商、运营商和外包商数量、扶持弱小企业等方式还不够,政府主管部门需要整体思考信息化生态系统的建设,出台相关措施,对企业信息化生态系统的各个主体企业加强组织协调与政策支持,不仅对基础运营商、软件商、集成商,而且更要加强对中游集成商、ASP等增值服务企业以及下游中小型客户企业的引导与支持,保障企业信息化有效、平稳、快速发展[23]。在国内企业信息化实践中,以ASP为代表的增值服务企业这一环节明显薄弱。而这一薄弱环节又会影响整个企业信息化生态系统的健康发展,成为企业信息化发展的瓶颈。政府主管部门应采取政策倾斜,限制上游运营商、软件商跨界经营行为,有助于企业信息化生态系统各环节的均衡成长。除了扶持政策,政府还应尽可能放宽准入资质,拓宽信息化服务类企业的经营申请条件,允许更多的企业经营企业信息化服务业务,保证企业信息化生态系统的各环节能够形成切实有效的竞争态势。3.1.2加大对中小企业信息化的政策倾斜目前中小企业数量在我国企业总数中占绝对优势,中小企业信息化应用水平很大程度上影响全国企业总体信息化发展演化进程,然而,中小企业在信息化融合方面的人力资源和资本投入量严重不足。为了更好、更快地推进中小企业信息化建设和发展,建议政府相关部门采取“政府主导,惠及中小型企业信息化”的扶助性政策及攻坚克难的务实举措,加强专属于中小型企业信息化项目的政策倾斜力度,包括优惠政策(除资金以外,还包括财政、税收、土地、人才、技术、招商等)、网络平台建设、宣传推广等,切实降低中小企业在参与信息化进程中的非必要开支,激励更多有胆识、有前途的中小型企业积极投身于企业信息化建设及创新中,通过政策杠杆使这些企业真正响应及贯彻国家信息化发展战略。3.1.3扶持信息化起步晚、水平低的企业我国当前企业信息化应用水平参差不齐。从国家层面来看,要实现企业高度信息化的目标,不但要培育和支持信息化水平高、较早成功建设信息系统的一流优秀企业或行业领导者,更应该重视信息化起步晚、水平低的企业,着力引导它们向高级信息化应用阶段迈进,帮助它们扫清信息化创新障碍、克服困难,确保信息化应用的普遍化、均衡化。政府应选取部分优秀的信息化建设企业,构筑企业信息化建设交流渠道及平台,邀请知名咨询专家为落伍企业的信息化提供诊断指导,引领这些企业选择最优的信息化模式并走上信息化创新捷径,使其信息化水平迅速提升,从而切实缩小信息化应用的鸿沟。 2.2对企业的建议 坚持效益的前提下,企业信息化实施应在经济、技术、整体规划和企业自身改革四个方面采取相应策略,从而提高企业信息化建设的整体性。企业通过对自身信息化阶段的判断,有针对性地建设信息化,选择重点领域、内容及策略,重点关注信息通信技术部门组建及运行、信息化培训及信息化建设计划三项重要工作。企业还务必紧抓信息化项目的过程管理。其一,重视中高层领导的支持;多渠道学习信息化知识与经验;重视信息资源管理的规范性建设。其二,实施企业信息化建设前的相关策略以及企业信息化建设过程中的相关策略。 3结束语 企业信息化的优秀是对信息资源的整合与共享,使信息技术从一般业务应用向优秀业务渗透,实现传统管理向现代管理的转变。本文回顾了中国企业信息化发展历程,发现我国企业信息化虽然取得了一定的成绩,但是企业信息化深度和广度,都与国际先进水平有较大的差距;梳理了企业信息化模式,包括:购买模式、购买+开发模式、定制化设计模式、外包软件模式、应用服务提供商模式、云计算模式;指出企业作出信息化模式选择方面,需要综合考虑信息化的目标、技术、范围、重点等各个要因,综合信息化需求、信息化现状、生产经营方式、企业规模与组织结构、外部环境与自身条件、企业发展阶段等影响因素后考虑总体拥有成本,选择适宜的信息化模式;提出了企业、管理咨询公司、应用服务提供商三方共赢的信息化模式,并从政府及企业两个角度提出推进我国企业信息化的对策建议,政府需要促进企业信息化生态系统良性成长,加大对中小企业信息化的政策倾斜,扶持信息化起步晚、水平低的企业;企业自身需要采取与信息化相应的配套措施、有针对性地分步实施信息化项目的过程管理。 作者:孔令夷 杨洵 单位:西安邮电大学 信息通信技术论文:绿色移动信息下通信技术论文 1绿色移动信息通信的概述 绿色移动通信网络的主要目标是在为用户提供便捷服务的基础上,通过降低网络体系的耗能,来有效的节约资源。因此,要不断的完善网络构架,使各种网元结构达到最优的效果。通过合理应用移动信息通信技术,节能幅度将达到70%以上,也将推动整个信息通信网路节能化发展。电信营业商作为一个特殊的环节,它的生产经营影响着上游设备供应商和下游用户。将运营商与客户之间的一种业务服务过程以及通信设备的信息供应商的技术合作,就能够有效的实现移动信息通信的绿色化。信息通信网络的运营是一个复杂的过程,它联系着用户、运营商、政府机构、以及一些相关的行业协会。这些部门相互影响相互作用,并最终能够形成一条闭合的网络运营链条,通过一定的技术应用,以及有效的沟通实践,能够实现通信网络技能减排这样一个目的。 2绿色通信设备的状况 1.1硬件平台 通过选用精简指令集CPU作为硬件平台,不仅仅能够降低运营成本,还实现闪存,在保证设备性的基础上,最大限度的降低了设备的耗能。 1.2物理层 近几年来,物理层方面取得了巨大的进步,将光子技术应用到移动通信设备中,这样不仅能够提高设备的信号,还能够降低设备的耗能。 1.3信息处理层 将SDR技术应用在信息处理层中,能够不断的强化3G网络信号,提高了资源的使用效率。 1.4软件平台 随着移动电子业务的不断发展,移动设备在硬件水平上有很大的提升,为软件开发提供了更广阔的空间。近几年来开源系统逐渐在市场上普及,降低了通信设备的开发成本,促进了手机智能化的发展速度,也为人们的生产生活提供了更多的便利条件。总之,经过一段时间的发展,绿色通信设备在逐渐的成熟完善,但是在某些环节上还存在着一些问题,因此,要不断的优化绿色通信设备的各个环节,促进绿色移动信息通信网络不断的完善。相信在IT网络技术的支持下,绿色通信设备将得到更加长远的发展。 3绿色移动通信技术的应用 3.1功率放大器与截波关断 在现代化的大城市中,人们会自然而然的形成统一的生活规律也就是潮汐效应,这种效应会对人们的日常生活产生影响,在工作时段大规模的客户终端就会涌现在商务区,商务区变成了客户端密集区,在下班之后,生活区就会变成客户端密集区。因此,要想建立绿色移动通信网络系统,就必须对基站设备进行必要的智能化的处理,通过使用科学合理的技术来实现基站开关智能化处理,能够根据时点的不同对相关的设施进行智能化的操作。基站设备要按照人们生活的规律来设置关断控制技术。以基站控制器为例,它应该根据载频板的相关话务情况进行判断,如果空闲时长超过了某一具体的标准就应该将话音载频板对应的PA工作电压关掉,当话务的负荷不断上升时,为了满足更多人的需求,BSC就应该及时的将断开的TRX激活。BSC要能够根据载频板的话务情况来判断,如果空闲时长超过了相应的标准就应该将PA电压予以关闭,如果话务增长,就应该将偏置电压打开,充分的满足客户的需求。这样一方面能够满足客户的需求,另一方面又能减少资源的浪费,实现移动通信的低耗能化。 3.2分布式的基站技术 分布式的基站是采用的射频处理单元与基带处理单元,进行分布式结合的一种设计。将射频处理单元和基带的处理单元用光纤结合在一起,在机房内放入基带处理单元和无线网络,并用光纤进行连接,这样就能够实现网络的全覆盖。这种方式不仅仅能够提高网络的覆盖程度,还能够提高空间域内地理空间使用率,有效的降低了相关配套设施的耗能,促进整个单元模块的快速升级。 3.3高压的直流电源 接入机房和基站的电源一般都是高压直流电源,这种电池与直流电源的输出模块连接在一起,为设备提供电。这种方式与传统的供电方式相比具有很强的优越性。首先,这种供电方式能够对能源给予有效的保护,实现了一种不停电的割接。其次,避免了电源谐波的耗能问题,在直流的输入过程中不会存在频率及相位的问题。最后,模块化的直流高压系统是一种标准的电气设备,能够有效的提高电源的安全性和转化效率。 3.4通信运营的相关设施建设 通信运营的楼宇一般由建筑用房构成,其中包括营业厅、办公室、生产机房等,要用综合性的思维方式,在建设运营楼宇的整个过程中都要贯彻节能减排这一理念。全面的考虑室内外的环境、建设场地、能源利用等多个因素,在整个楼宇的建设过程中要对各种建筑材料、各种能源进行控制,对空间进行科学的设计,对整个流程进行详细而周密的计划,尽量提高能源的利用率,减少资源的浪费。 4小结 绿色移动信息通信的优秀目标就是在不降低服务性能的基础上,不断的降低能源的消耗。随着我国移动信息软件和硬件技术的发展,我国的移动信息产业也将会有很大的提高,相信未来社会也会实现绿色化。 作者:徐丽 单位:渤海大学工学院 信息通信技术论文:电力信息与通信技术论文 1电力信息与通信技术融合的环境因素分析 1.1文化环境因素 随着通信技术的不断完善,实现用户随时获取相关信息,通信技术与电网的融合代表了未来电力系统的发展方向,新时代的电力系统在探索中提升了自身的综合竞争力,在其应用过程中还大量融合了数据的应用、语言的应用以及视频的应用等。有利于进一步满足电力企业员工统一服务的实际需要,同时还能够满足现行网络环境的使用需要。 1.2经济环境因素 随着通信技术的不断进步,电力通信的发展也需要不断革新相对应的技术。对电力通信的发展而言,使用先进的信息化技术可以取得很好的效果。站在经济学角度来说就是促使电力通信跟电力信息的不断融合,相辅相成,促使集约化管理模式的形成,不断精简机构组织、化简管理层次降低管理上的支出,提升供电企业的综合竞争实力[2]。对电力企业而言,目前最明显的发展趋势则是实现电力通信与电力信息的不断融合,从根本上降低投入的成本,促进经济快速发展,有效的节约运营资金。 1.3技术环境 随着网络技术的不断发展和广泛使用,供电企业使用网络来管理业务内容的现象越来越广泛,供电企业不断引入先进技术,实现了多种业务并存以及技术的统一使用,逐步形成供电企业统一的发展趋势。不断融合电力信息与电力通信,需要有相应的技术的支持,主要由以下几个方面:融合优秀网技术、融合软交换技术、融合业务以及融合接入网技术等。 1.3.1融合优秀网技术 以IP/MPLS技术为基本前提来有效的构建优秀网络,不断提升优秀网络的安全性、可靠性、低延时性以及拓展性,为宽带使用效率的提高提供切实保障。 1.3.2融合软交换技术 有效的结合通信系统可以促使电力信息以及电力通信两者顺利融合,不断提升网络系统的安全性、可靠性,化简不同介质传递信息的复杂环节,实现了电力信息化管理工作。有利于提高开放式的应用程序端口,为语音业务以及数据业务提供切实的支持,促使电力通信工作的实现更加便捷[3]。 1.3.3融合接入网技术 随着科学技术的不断发展,接入网技术也得到了一定的提升,其使用范围越来越广,现在接入网技术在全网络宽带化过程中的应用已得到日臻完善。有效的融合电力信息与电力通信,使用WLAN或者是Eternet等先进的通信条件实现宽带介入的多元化。分析目前我国电力通信与电力信息的发展趋势得到,未来的无源光网或者是光纤接入网会满足发展的实际需要,也是发展的最佳选择。 2总结 随着我国供电企业的不断发展,迫切需要进行电力通信信息化改造,不断完善人们的生活质量以及生活水平,以便从根本上改变人们的生活方式。随着经济社会的不断发展,科学技术的不断进步,现代电网对电力通信信息化的需求越来越大,为电网安全、经济、稳定运行提供可靠保证。 综上所述,在我国供电企业发展的时代背景下,电力通信系统也得到了进一步的发展。用科学有效的手段,将电力信息与电力通信系统不断融合促使供电企业实现了高度信息化和智能化。电力通信与电力信息融合,能够有效提升供电企业的服务质量,最大程度的满足现代化建设的用电需求,提供更加的快捷服务[4]。不仅如此还能利用电力信息系统来进一步分析电力系统的工作环境,促使工作、服务的效率不断提升,为供电企业创造更大的社会效益以及经济效益。 作者:马广原 单位:西平县电业公司 信息通信技术论文:电力信息采集应用于无线通信技术论文 随着我国经济快速发展,智能电网建设不断推进,电力无线通信技术也取得巨大的进步。与此同时,用户对电力的业务需求越来越多。通信网络的性能在一定程度上决定是否能为用户提供优质的服务,如电力信息采集业务实现可靠性关键的因素之一便是通讯网络性能的好与坏。而建设用电信息采集系统又是实现智能电网的必然要求,在实现电网与客户双向互动,承担起用电信息自动采集、高效共享和实现监控等重要的任务,可以有效改变过去长期无法及时、完整、准确掌控电力用户信息的落后局面,在系统各层面上满足用户的需求,实现电网公司管理现代化,进一步提升服务能力等方面具有跨越性的历史意义。 一、电力信息采集系统 电力信息采集业务是对用户的用电信息进行采集、监测和处理,实现用户用电信息计量异常监测以及用户用电信息采集、分析和管理,同时也让电能质量被实时监控等,在用户服务、市场管理、电费实时结算等多方面提供实时、可靠的数据。电力用电信息采集系统分主站层、通信信道层和采集设备层三层。[1]主站与其他应用系统和公网信道是由防火墙分离开来,单独组网。在主站层里有前置采集平台、营销采集业务应用以及数据库管理三部分组织。前置采集平台管理和调查各种与终端的远程通信;营销采集业务应用让系统的各部分应用功能得到充分得到充分发挥;数据库管理实现用电终端的用电信息有效管理,并担负起协议解析职责。实现这三种功能,需要由前置采集服务器、营销系统服务器以及相关的网络设备组成主站网络的物理结构。采集设备层的主要任务是收集和提供整个系统的原始用电信息,是整个系统的底层,又分为计量设备层、终端子层两个子层,分别负责实现电能计量和数据输出和收集用户计量设备的信息、处理和冻结相关数据,并实现与上层主站的交互等。而主站层和采集设备层之间的最重要使是通信信道,为主站和终端信息交互提供平台。目前有230MHz电力无线专网、GPRS/CDMA无线公网以及光纤专网等通信信道,而无线技术的应用更能满足系统需要,其可靠性和稳定性成了当前的研究重点。用电信息釆集系统主要有五大功能,分别是系统数据采集、系统接口、运行维护管理、数据管理及控制和综合应用。数据采集主要是根据业务要求编制自动采集任务,例如任务类型和名称、采集周期和群组、正常补采次数以及执行优先级等信息,对任务执行情况进行管理;系统接口主要是与其他应用系统进行连接;运行维护管理功能是对密码、权限、档案、通信与路由、终端、运行状况、故障记录、报表等方面的内容进行有效管理;数据管理及控制功能包括对数据的计算、检查、分析、存储等内容进行管理以及对电量、功率、费率、电缆催收等内容进行控制;综合应用功能主要是提供异常用电分析、有序用电管理、自动抄表管理、用电分析、电能质量数据统计等服务。用电信息采集首先由主站对集体终端进行对时,统一时间后终端进行采集工作状态,按设定的时间间隔进行定时抄表、存储并通过无线信道传数据到后台,如无线信道不稳定时,后台会自动再次生成相应的补救命令追补数据,最后后台对数据进行处理。整个采集过程,业务通信具有整点时刻定时抄表,重传补数的特点,保证在业务通信失败的情况下还可以再次重新传采集数据,实现信息采集可靠性。 二、无线通信信道技术特点与数据丢失规律分析 1.无线通信信道技术的特点利用信道的统计特征进行分析是无线通信信道技术的重要特征之一。无线通信信道分为小尺度衰落和大尺度衰落两种衰落大体。小尺度传播是指信号在短时间内瞬间产生的变化,而大尺度传播指的是在相关长的一段时间内信号平均功率的变化。信道的相位、振幅会受到多径传播和多普勒频移两者的影响,产生信号频散和时间选择性衰落。衰落也根据大小将小尺度衰落分为选择性频率衰落和平坦衰落。在电力系统无线通信应用中通常有如高斯噪声、白噪声、窄带高斯噪声等多种噪声陪随着信号的传输,短时衰减是他们其中最大的特点,最大可以达到60~70dB。无线通信信道技术噪声有突发性的脉冲噪声、自然噪声、同步周期性脉冲的噪声、异步周期性脉冲的噪声。突发性的脉冲噪声顾名思义是指网络上开关的操作或者发生闪电时产生一系列脉冲噪声影响到非常宽的频带,以致脉冲噪声密度比背景噪声的功率谱密度高出50dB;自然噪声即是指如闪电、雷击、电焊等自然界各种各校的电磁波造成的自然噪声;同步周期性脉冲的噪声是电力设备按照50Hz或者100Hz来工作的频率产生的脉冲,功率随频率增加而减少;异步周期性脉冲的噪声是由于大功率电器的开关发生周期星的开闭动作导致噪声产生,重复率主要集中50~200范围之内。2.电力无线通信数据丢失规律不同地区电力负荷的特性不同,影响电力负荷的因素也不完全相同。[2]电力用电信息采集业务的主要任务是对居民用电信息进行采集与监控,无线通信往往会受到电磁干扰的影响。对用电信息采集无线通信网络进行数据分析,指在根据电磁干扰造成数据丢失规律,结合信息采集业务的应用环境特点,调整选用合适的控制策略,以保证用信息采集业务的可靠性。分析数据丢失规律,首先要统计出24小时内居民用电负荷与时间的关系特性,并结合用电负荷量得出阶梯奖业务量模型,再根据模式作出规律性变化分析。在统计电力用户用电负荷状况时,节选广州某居民区生活和工作用电负荷24小时规律变化为例,通过采样、统计、整理得出一天内的用电负荷曲线,如图1所示:其中,负荷比值=瞬时负荷量/24小时平均负荷量。由图1可以看出,01:00~05:00时间段为居民的休息时间,全天进行用电量低谷;05:00~08:00时间段,居民起床、做饭、上班等,用电量略有所回升;08:00~12:00时间段为居民上班时间,使用各种电器设备,用电量明显上升,而12:00~13:00为午餐午休时间,用电量随着部分活动的停止而呈小幅下降;13:00~18:00又进入工作期间,用电量也相应上升;18:00~20:00时间段是居民回家做饭时间,用电量逐渐增加;20:00~23:00时间是大多数人在家休息,如电视、空调等大功率电器大幅启动,多数娱乐场所也进行一天的高峰,此时处于用电高峰期,在21:00附近进入一天用电最高峰,随后便有所下降,至24时多数居民已休息,用电量又逐渐步入一天的低谷。电力无线通信数据丢失率与电磁干扰因素呈正相关关系,一般而已,电磁干扰因素越大,电力无线通信信道数据据丢失率就越大。结合居民用电负荷曲线,将一天分成五个时间段,依次为K23:00-6:00;K6:00-12:00;K12:00-18:00;K18:00-20:00;K20:00-23:00。五个时间段的居民用电量呈递增趋势,设20:00的用电负荷比值为K20:00,那么K20:00-23:00段的平均负荷比值为:K20:00-23:00=(K20:00+K21:00+K22:00)/3同理可求得其他四个时间段的平均负荷比值,可以得到五个级别的通信数据丢失率阶梯模型,可以总结电力无线通信数据丢失规律是随着用电量的变化而变化。在接入过程中应当充分根据此规律的特点而设计不同的控制方式,从而最大限制提高无线资源的利用率。 三、无线通信技术在系统中的应用 用电信息采集系统通信分为有线通信和无线通信。无线通信又分为无线专网和无线公网。一般而言,变电站采集终端采用有线的光纤通信方式,保证采集实时性强;高压客户采用230MHz专网或无线公网方式;而低压客户几乎都是采用无线公网通信方式。由于居民用电信息采集中,一个公用配变电下有大量的电力用户,而且具有用电容量小、计量点分散等特点,本地信道方式将大量的电力用户信息集中再往系统主站传输是一个低成本的无线通信技术应用方式。因此,用电信息采集系统无线技术的应用主要介绍微功率无线通信、低压窄带电力线载波、低压宽带电力线载波三种本地信道通信方式的应用。[3]微功率无线通信是指采用WSN(WirelessSensorNetworks)技术的无线通信方式。WSN是一系列微功率通信的总称,综合了嵌入式系统技术、传感器技术、网络无线通信技术、分布式信息处理技术等,通信微型传感器节点对用户进行实时的感知和监控,利用每个传感器具有无线通信功能组建成一个无线网络,将数据传输到监控中心,非常适用于低成本、测量点多、范围分散的低压场合。应用WSN技术克服了传统数据对点无线传输模式的局限性,自组织性、拓扑结构动态性、网络分布式特性等较为明显,而且通信能力、抗干扰能力都比较强,无需要安装,功耗低,具有很强的成本优势。无线数据支持双向传输,既可以上传电能表的数据,又可以接收集中器下发的命令,还可以中继来自其他节点数据。通信流程如图2所示:电能表通过无线采集节点传输到中继节点,并由集中器进行处理。集中器下发命令数据,目标无线采集节点就会通过多个中继节点收到命令,甚至可以直接收到,然后转发给电能表。还也可以利用无线网络实时性强的优点,将突发事件通过无线节点主动上传到后台,有效地实现故障报警、实时监控、防窃电。对于测量点相对分散、集中装表、用户负载变化大、载波不稳定等场合非常适用。低压窄带电力线载波通信指的是载波信息范围限制在500kHz以内的低压电力线载波通信。配电线主要用于传输50Hz大功率电力,配电线连接各种设备将会影响到传输的通信信号,特别是近年来变频家用电器大量使用,对信道的稳定性造成巨大的干扰,主要表现为阻抗不稳定、噪声显著、信号衰减严重,并且这两个因素随着时间和频率变化而变化。窄带载波通信技术可以双向传输,不再需要另外通信线路,具有较强的适应性,而且具有容易安装的特点,对于低压用户数据采集是个很好的应用。但其数据传输速率较低,容易受到噪声大、信号衰减的影响,在通信可靠性方面还存在着一定的技术障碍。因此,在应用时应当利用软硬件技术结合,完成组网优化窄带载波通信,对于一些用电负载特性变化较小、电能表分散布置困难的区域具有一定的应用价值。宽带电力线载波系统工作在1~40MHz频率范围,成功避开了kHz频段带来的干扰,并通过扩频调制或者正交方式来获得兆级以上的传输速率。这种电力线宽带通信调制技术把信道带宽分成N个正交的子信道,每个子信道呈现相对性和平坦特性,将这些子信道看成理想信息。由于低压台区电力线上的高频传输信号往往会衰减得比较快,需要通过时分中继、自动中继、频分中继和智能路由计算等多项技术手段实现整个低压电力通信网络重构并通信。这种通信技术具有较高的抗干扰能力,适应性强,可以同时承载多个业务并对各个任务进行并发处理。同时有单跳通信距离受限、信号衰减大等局限性。在应用时还需要采用路由、中继等行之有效的优化措施。根据宽带载波的短距离和少分支特性,应当重点应用于城乡公变区供电区域、电表集中安装居民区等,电能表数据采集效果和经济性均优于其他的抄表方式。 四、结语 智能电网建设体现一个国家电力发展水平。而智能用电是智能电网的一个重要组成部分,其建设水平直接关系到我国电网经济运行、使用效率、有序用电等诸多问题。用电信息采集系统自动化、智能化为智能用电服务提供有力的技术。本文在分析用电信息采集系统、无线通信技术特点的基础上对微功率无线通信、低压窄带电力线载波、低压宽带电力线载波三种本地信道通信方式进行讨论,旨在为国家智能用电服务提供支持。 作者:崔凯翔 单位:广州供电局有限公司荔湾供电局 信息通信技术论文:信息管理系统下的通信技术论文 1计算机通信技术的优点 1.1具有较高的传输效率计算机通信技术具有较高的传输效率,其信息的传输是依靠数字信息来进行的。一般情况下,计算机通信模拟可以传输1.8亿个字符/分,而数字信息则可以传输48万个字符/分。将两者进行对比,就可以清楚的了解到计算机通信技术其传输的效率明显比模拟信息的高出很多。 1.2具有较强的适应性从适用性上来说,计算机通信技术具有非常广泛的适用范围。从形式上来看,计算机通信技术的类型多样,并利用二值信号来对信息进行传输以及再现的功能,可以在图像以及文字等很多多媒体媒介中得以应用。此外,还可以利用计算机通信技术来进行电视剧、电影、歌曲的下载,视频通话、通信、语音聊天等等。 1.3具有快捷的传输能力由于计算机不同于模拟信号中所采用的脉冲进行数据传输,而是采用二进制的数字传输模式,因此其传输的速度较快。并且随着科学技术的不断发展,光纤技术的铺设,计算机通信的速度将更加的快速便捷。 1.4具有较强的抗干扰性能通过采用二进制进行数据传输,不但使得计算机通信的速度较快,而且还能够有效的对噪音进行处理。在对信息进行交流时还可以确保信息传输的质量。此外,计算机通信技术还可以促进计算机运行效率和传输通道流通性的提升,从而使计算机的运行更加的高效快速。 2在信息管理系统中计算机通信技术的应用状况 由于计算机通信技术具有着以上优点,因此在信息管理系统中它被应用的非常的广泛,主要体现在对数据的处理、对系统的预测,以及在系统计划和控制、决策辅助功能等方面。 2.1对信息管理系统中的数据进行处理对数据进行迅速的处理是信息管理系统的主要功能之一。结合现实的需求,数据传输时要高质高效。而从上面计算机通信技术的优点中我们可知,计算机通信技术可以有效的提升数据传输的效率,并确保其传输的质量。因此,在信息管理系统中,计算机通信技术得到了重要的应用,是其数据处理的关键性支撑技术。 2.2为信息管理系统预测功能的实现提供技术支撑要实现信息管理系统的预测功能,必须将数量较多的数据作为基础,而获取这些基础的数据则必须依靠信息管理系统中的数据传输。为了实现这一需求,就要在信息管理系统中应用数据传输高效的计算机通信技术,它是信息管理系统的预测功能得以实现的重要技术支撑。 2.3满足信息管理系统的计划功能为了实现信息管理系统中的计划功能,要将各个管理层的基础数据作为构成的基础,所以基于这种对数据的需求,就需要在信息管理系统中运可靠性较强的数据传输技术。而计算机通信技术凭借其特有的数据传输和通信优势实现了信息管理系统的这种需要,从而为其计划功能的实现提供了重要的技术。 2.4促进了信息管理系统控制功能的有效性应用和信息管理系统中的其它功能一样,其控制功能也是将数量巨大的数据作为开发的基础。所以,要凭借计算机通信技术来实现信息管理系统中控制功能。因此,从信息管理系统的有效性以及实现控制功能方面来看,在信息管理系统当中计算机通信技术得到了较为广泛的应用。 2.5提供了信息管理系统辅助决策的实效性在整个信息管理系统中,辅助决策功能重点中的重点。为了能够确保辅助决策功能的实现,将计算机通信技术应用到了信息管理系统当中,使得信息管理系统可以对数据综合的进行传输和处理,进而提升数据传输和处理的效率,促进辅助决策功能的实效性的提升。 3在管理信息系统中计算机通信技术的发展趋势 随着计算机技术的不断发展,计算机通信技术也日益突飞,而管理信息系统也在逐渐的变化着。因此,在从能够预见的阶段内,可以预知计算机通信技术必定会引领管理信息系统的发展趋势。例如,未来计算机通信技术会向着智能化、可视化发展,而形成系统性较强的多媒体通信网络,这就使得管理信息系统在适用的范围上又逐步扩大,能够在任何时间内都对数据进行处理和读取,并对系统的状况进行实时的掌握和控制,及时的做出最优化的决策。 作者:靳青单位:曲阜师范大学信息科学与工程学院电子信息科学与技术专业 信息通信技术论文:服务业信息通信技术论文 1ICT在物流业的应用 物流业作为一种新兴的产业,是将运输、储存、配送等几大功能结合的产业形式。特别是随着全球化步伐的加快,以及科学技术尤其是信息通信技术的发展,电子物流成为物流业发展的主流。现代的信息通信技术作为物流在网络信息平台的基础,物流业务才能达到健康快速的发展。我们在淘宝上购物后,如果想了解自己所买的商品现在被运输到哪里了,只需要在网上输入物品的订单号以及相关的信息就能马上掌握自己物品物流的位置。值得一提的是,在这种信息通信技术的支持下,全世界的物流业工作效率不仅得到明显的提高,而且在物品发生损坏时可以在第一时间找到损坏的时间地点以及相关负责人,总之物流业在通信技术的大力支持下提高了工作效率与服务水平。 2ICT在金融业领域的应用 由于信息通信技术的发展,经济全球化的步伐也明显加快。全世界的企业家都可以足不出户而能够顺利跟客户做生意,从而促进金融业的发展。我国就信息通信技术的优势资源运用到金融行业的发展的提议在08年已经提出,特别是近几年更是被运用到了珠三角、长三角等经济发达的地区。与此同时,信息通信技术与金融业的融合也成为了我国现代化建设的的重要任务。 3ICT在旅游业的应用 由于经济的快速发展,生活水平的提高,大部分人更加注重生活的质量从而选择出外旅游放松自己。与此同时,信息通信技术被广泛的运用与旅游业的各个环节,使得人们出国都变成一件比较轻松的事情。因为在信息通信技术发展的基础上,更多人会在互联网上将旅游的车次、景点的门票、住宿的酒店等等先预定好。在想去旅游之前,也可以通过网上旅游信息的服务平台了解游玩的景点以及相关注意事项。 4总结 在这个经济快速发展的时代,信息通信技术也被广泛运用到服务业的各个领域,如旅游观光业、电子物流行业、金融行业等领域。如果想要更快更好地发展第三产业,就必须依赖信息通信技术的支持,这样服务业才能得到更深更远的发展,传统服务业也才能向现代服务业更好地转化。 作者:张克强 单位:博信通信股份有限公司 信息通信技术论文:计算机通信技术信息管理论文 摘要:信息化时代的到来,逐渐扩大了信息技术与计算机网络的实际应用范围,为功能强大的信息管理系统构建提供了重要的技术支持。结合当前信息管理系统构建的实际情况,可知其对不同信息技术的依赖性较强,促使系统运行中能够为信息的高效传递及各项业务开展提供保障。而加强计算机通信技术的合理运用,有利于完善信息管理系统长期使用中的服务功能,保持系统良好的服务效果。基于此,文章就计算机通信技术在信息管理系统中的应用展开论述。 关键词:计算机通信技术;信息管理系统;服务功能;应用范围;信息技术 结合信息管理系统构建的实际需求,扩大计算机通信技术在该系统构建中的实际应用范围,有利于增强系统的性能可靠性,促使该系统能够长期处于稳定、高效的运行状态,满足使用者的多样化需求。因此,需要深入理解计算机通信技术与信息管理系统的各种内容,在构建该系统的过程不断提高计算机通信技术利用效率,促使信息管理系统性能得以优化,增强系统推广使用中的适用性。 1计算机通信技术与信息管理系统概述 (1)计算机通信技术概述。当前形势下计算机通信技术的实际应用范围正在扩大,为信息的高效传输带来了重要的保障作用。为了提高该技术的利用效率,应了解计算机通信技术内涵:所谓的计算机通信技术,是指在计算机支持下可靠的信息传输平台,通过对数据传输方式的引入及利用,实现了不同计算机之间各种数据信息的高效传输,满足终端设备与各计算机之间信息正常传递的实际要求。因此,在构建功能强大的信息管理系统时,应根据系统构建要求,提高对计算机通信技术的正确认识,保持该技术实践应用中良好的服务效果。(2)信息管理系统概述。信息管理系统,简称为MIS,是Managementinformationsystem的缩写。其使用中由于涉及了多种学科,像管理理论、计算机等,客观地反映了信息管理系统具有综合性的特点,且该系统的实用性较强,能够为信息的深入分析及综合管理提供保障,满足使用者的实际需求。信息管理系统本质上是一种重要的计算机工具,通过对各种设备、软件及硬件设施的整合使用,实现了对数据的实时采集、分析、处理及维护等,促使管理人员能够在该系统的支持下完成数据信息管理工作,有利于提高管理工作效率,实现人机集成化系统构建。因此,应根据实际的工作需要,构建出功能强大的信息管理系统,实现对各种数据信息的综合管理,促使相关的管理工作计划得以顺利实施。 2计算机通信技术实践应用中的优势分析 (1)具有良好的传输效率。结合当前计算机通信技术的实际应用状况,可知其具有良好的传输效率。具体表现在:基于数字信息的传输模式,能够使通信模拟传输模式下的信息传输效率不断提高,并实现信息传输模式转变,更好地适应数字时代的发展要求,为信息的高效传输及利用提供保障,不断优化不同信息传输中所需的传输模式。(2)具有良好的适应性。基于适应性角度考虑,当前形势下计算机通信技术的实际应用范围正在扩大,为不同领域信息管理系统构建提供了重要的技术支持。该技术使用过程中有着多种类型,满足了不同领域的业务需求。像多媒体应用中的影视资源下载、通信方面的视频通话等,具有良好的适应性,促使各种数据信息能够在较短的时间内快速传递,实现对信息资源的高效利用。(3)具有可靠的传输性能及抗干扰能力。通过对基于二进制数字传输模式的合理运用,能够为计算机通信技术应用范围扩大打下坚实的基础,并使信息传输速度不断加快。与此同时,在光纤技术的支持下,计算机通信技术使用中的传输性能将不断优化,其性能可靠性逐渐增强,从而满足数据信息高效传递要求。与此同时,信息传输中注重二进制数据传输模式的合理使用,能够在加快计算机通信速度的基础上加强对各种噪音的针对性处理,确保信息传输质量可靠性,促使基于计算机通信技术支持下的信息管理系统运行稳定性增强,整体的抗干扰能力提高,保持计算机通信传输通道顺畅性。因此,需要在未来信息管理系统构建中重视计算机通信技术使用,全面提升信息管理系统运行服务水平。 3计算机通信技术在信息管理系统中的应用要点分析 3.1系统中数据处理方面的应用分析 在处理不同数据的过程中,信息管理系统发挥着重要的作用,促使数据处理能够达到预期效果,实现各种数据信息的高效传输。而基于计算机通信技术下的信息管理系统,通过对该技术数据高效处理优势的利用,能够在提高数据处理效率的同时确保数据信息传输质量可靠性。因此,信息管理系统构建中应注重计算机通信技术引入,满足数据高效处理要求,优化数据处理方式,从而为自身自身应用范围扩大提供保障。信息管理系统中通过时计算机通信技术的合理使用,对于自身的性能优化及应用范围扩大至关重要,关系着未来信息管理系统发展方向及研发技术水平,需要技术人员在系统运行中处理各种数据时正确看待计算机通信技术的应用价值,确保数据处理有效性。这些方面的内容,客观地说明了计算机通信技术在信息管理系统数据处理中的应用优势。 3.2为系统预测功能实现提供保障 为了使信息管理系统长期运行中能够具备良好的预测功能,应在大量的数据基础上确保数据信息的高效传输,并保持良好的信息传输质量。实现这样的发展目标,应在构建信息管理系统的过程中注重计算机通信技术的合理引入,为系统预测功能实现提供保障,促使该技术支持下的预测功能能够具有良好的实践效果,对各类数据信息进行针对性处理,不断提升信息管理系统长期使用中的潜在价值。与此同时,现代信息管理系统推广使用中,为了保持系统良好的应用效果,不断完善系统服务功能,应在系统运行中采集、传递信息时提高计算机通信技术利用效率,促使该技术支持下的信息管理系统能够长期处于稳定、高效的运行状态,并形成良好的运行模式,最大限度地满足实际生产活动的各种需求,全面提升行业整体生产水平。 3.3优化系统的计划功能,增强系统控制功能应用效果 信息管理系统计划功能的合理设置,需要提高对不同管理层基础数据的整合利用效率。因此,应选择可靠的数据传输技术,促使系统中各管理层数据能够得到最大限度的利用。而计算机通信技术在数据传输方面的优势明显,能够达到信息管理系统不同管理层基础数据利用的实际要求,实现系统计划功能的合理设置,不断完善信息管理系统各部分的组成功能。在信息管理系统控制功能设置的过程中,也需要在大量的数据基础上进行开发。而信息管理系统的管理人员借助计算机通信技术优势,能够使系统的控制功能设置得以实现,促使信息管理系统实际应用中能够具有良好的控制效果,确保数据信息正常传输的同时提高自身的控制效率。同时,基于计算机通信技术支持下的信息管理系统,有利于实现系统辅助决策功能设置,提高数据传输效率的同时增强其决策功能实用性。 3.4优化系统决策功能,确保各种决策制定的合理科学性 作为信息管理系统的重要功能,辅助决策功能实际作用的发挥,关系着系统整体的运行服务水平。因此,为了实现对信息管理系统决策功能的优化,应加强计算机通信技术的合理运用,将该技术应用于决策功能优化的具体流程中,保持系统功能完整性,最大限度地满足使用者的各种需求。若信息管理系统构建中未使用计算机通信技术,其中的辅助决策功能也不复存在,系统中数据的实时传输及处理目标将难以实现,会影响数据处理效果及决策制定的合理科学性。这就需要技术人员在信息管理系统决策功能设置及优化中充分考虑计算机通信技术优势,全面提高系统时效性的同时确保系统运行中各种决策制定的合理科学性,实现信息管理系统大规模的推广使用。某信息管理系统模型如图1所示。 4未来计算机通信技术在信息管理系统中的应用趋势分析 受到计算机通信技术的快速发展的影响,信息管理系统的服务功能日趋完善。因此,未来这类技术在信息管理系统应用中将会朝着智能化、可视化方向发展,促使功能强大的多媒体通信网络应用范围得以扩大,促使信息管理系统使用中能够更好地为人们服务,在不同的时间范围对完成数据采集、分析及处理,促使系统管理人员能够做出最佳的决策。因此,需要对信息管理系统中计算机通信技术作用下智能化、可视化的发展方向有着更多了解。 5信息管理系统中计算机通信技术分析 (1)物理层技术的高效利用。基于信息管理系统数据实时传输目标的实现,依赖于计算机通信中的物理层,确保了数据传输质量可靠性。因此,系统运行中为了达到数据准确传输的目的,应提高对计算机通信技术中物理层频谱率的正确认识,重视物理层技术的高效利用,为系统更好的适应蜂窝环境提供保障。(2)合理使用MAC层技术。在性能可靠的MAC层支持下,能够对媒体访问进行控制,实现控制与管理信道设置,从而满足使用值使用信息管理系统完成数据传输的实际需求。因此,为了使信息管理系统运行中计算机技术优势得以充分发挥,应注重MAC层技术合理使用。(3)提高网络层技术利用效率。为了使信息管理系统运行中能够准确找到访问网址,应在计算机通信技术使用中提高网络层技术利用效率,实现用户不同子网切换,增强系统运行中的动态跟踪效果。 6结语 信息管理系统组成结构的优化及服务功能的完善,对计算机通信技术有着较强的依赖性,客观地决定了将该技术应用于系统构建中的必要性。因此,未来信息管理系统建立中应结合各种信息高效采集、分析、处理的实际要求,加强计算机通信技术的有效使用,促使不同信息能够在系统良好的运行模式中进行传递,全面提升现代信息管理系统的整体服务水平,为其在不同领域的推广使用打下坚实的基础。 作者:邓春华 单位:江西先锋软件职业技术学院 信息通信技术论文:电力通信技术信息安全论文 【摘要】针对某城区电力信息通信网存在的弊端,结合信息安全防护范围、重点、原则,根据通信网络安全分析结果,提出一套可行的安全防护方案及技术手段,为做好网络信息安全保障与积累成熟防护技术提供参考。 【关键词】电力自动化;通信技术;信息安全 电力行业在国民经济中占主导地位,近几年,凭借科技不断发展,电力行业正日益向自动化方向迈进。通信技术在电力自动化中起到了举足轻重的作用,但其涉及到的信息安全问题却关系到供电稳定性与安全性。因此,强化对信息安全方面的探究,找出现阶段存在的问题,采取有效防护措施予以处理和加强,是具有重要作用与现实意义的。 1信息安全防护范围与重点 某城区通信网的主要任务为对市区内22座变电所提供纵向通信,所有通信网均采用光纤通信电路,根据方向的不同,可分成东部与西部两部分。其中,东部采用ATM网络,设备选择为Passport6400;西部采用IP+SDH交换机网络,设备选择为Accelar1100与150ASDH。该市区通信网负责县级调度与少数枢纽变电所通信,主要采用自带两类适配端口的设备。在通信网中,信息安全防护范围为整个信息通信网,主要防御对象为黑客或病毒等经过调度数据网络与实时监控系统等主动发起的攻击与破坏,确保传输层上的调度数据网络与实时监控系统可靠、稳定、安全运行。 2安全防护原则分析 电力调度数据网络与实时监控系统在实际运行过程中各个变电所和调度通信中心之间存在若干条纵向通信,根据相关规定,在系统总体技术层面上主要提出以两个隔离为优秀的安全防护基本原则。其中,涉及通信隔离的基本原则可总结为以下几点:(1)为确保调度数据网运行安全,网络需要在通道上借助专用网络的设备组网,并采取同步数字序列或准同步数字序列,完成公用信息网络及物理层面上的有效安全隔离;(2)根据电力系统信息安全防护技术路线明确的有关安全防护区涉及的几项基本原则,为所有安全防护区当中的局域网均提供一个经过ATM配置的虚拟通信电路或者是经过同步数字序列配置的通信电路,采取这样的方式为各个安全等级提供有效的隔离保护[1]。 3通信网络的安全分析 根据上述目标要求与基本原则,通信网必须向不同的应用层提供具有良好安全性的传输电路,即VirtualPrivateNet-work,虚拟专用网络,其原理如图1所示。该市区已经完成了各项初步设计工作,具备充足的条件严格按照目标要求与基本原则开展后续工作。在现有通信网的ATM系统中,根据实时要求或非实时要求,已完成对四个安全区的有效划分,每一个安全区都可以配置虚电路,因虚电路的端口主要适配于ATM系统的适配层,借助ATM系统的信元完成信息传输,各个虚电路的内部连接属于典型的端与端物理式连接,不同虚电路之间不涉及横向上的通信,并且与外界也不存在通信联系。因此,对于通信网络的ATM系统而言,其在虚拟专用网络方面的虚电路之间主要为物理隔离,不同区的虚拟专用网络传输具备良好的安全性。对1100IP交换机系统而言,它需要承担不少于四个区的实时业务通信,因为这些业务通信区在所有站上都采用交换机完成传输与汇接,不同区之间仅仅是根据IP地址方面的差异而进行划分,形成各自的VLAN(VirtualLocalAreaNetwork,虚拟局域网),区之间并未完成原则上要求的物理隔离,作为虚拟专用网络主要传输链路,无法满足其在专用局域网方面的基本要求[2]。根据上述分析结果可以看出,该城区通信网络将ATM视作虚拟专用网络的信息传输链路基本满足安全性要求,但交换机实际传输与汇接却存在不同程度的安全隐患,违背了安全防护方面提出的各项基本要求,为了从本质上确保通信网络安全,必须对此予以有效改造,可采取如下改造方案:充分利用西部系统现有电路,增设2M/10M适配设备,借助同步数字体系为所有安全区构建透传电路,在中心站集中交换机,每个安全区都配置一个交换机,以此达到“一区一网”的根本目标,即一个安全区配置一个虚拟专用网络。 4安全防护技术手段 该城区设置的电力信息通信网本质上属于专门为电力系统提供服务的通信网络,其自身作用较为单一,仅为信息中心和调度通信中心与各个变电所间的通信,根据安全防护提出的各项基本原则,充分考虑现阶段网络基本状况,可实施采取以下技术手段:(1)切断与外界之间的直接通信,确保系统和外界不存在直接通信关系;(2)采用同步数字体系向所有安全防护区提供专用电路,同时采用速率适配装置等实现和业务端之间的连接;而不同业务端之间则可以使用点与点的方式进行通信,以此满足安全防护区以内通信业务方面的纵向通信要求。由同步数字体系设置的专用电路通常不会产生横向通信[3];(3)由ATM系统向所有安全防护区提供虚电路,以此构成一个完整的虚拟专用网络,并确保不同虚拟专用网络间没有产生横向通信的可能;(4)城区整体电力信息通信网与市县级通信网在完全相同的安全防护网中构成相同的虚拟专用网络。 5总结 (1)根据电力系统信息安全防护明确的防护范围与各项图1虚拟专用网络基本原理低碳技术基本原则,对某城区所用通信网潜在的各类安全问题进行深入分析,并结合现阶段实际发展要求,提出一系列技术手段,为制定合理、有效的处理方案提供依据。(2)该城区电力信息通信网本质上属于一个具有封闭性特点的单一用途通信网络,可实现与外部间的完全隔离以及系统内部电路之间的相互隔离,其具备的安全防护能力可以很好的满足系统安全运行要求。然而,考虑到系统安全防护水平的提高必然会引起相关要求的改变,因此以上结论仅限当前水平。 作者:周建新 单位:国网湖南省电力公司沅江供电分公司 信息通信技术论文:电力信息通信技术应用论文 【摘要】我国社会主义经济正在飞速发展,科技水平也在不断提高,驱使着电网向更加智能化方向发展,其中,电力信息通信技术对电网的正常运行提供了至关重要的保障。为了使电力系统能够更加安全稳定的供电,应对电力信息通信技术开展更为深入的应用研究并广泛应用,本文主要介绍了电力信息通信技术的相关概念及电力通信技术在电网中的作用。 【关键词】智能电网;电力信息通信技术;应用研究 智能电网的概念很早以前就被提出,经过一段时间的发展,智能电网正处在快速升级、完善阶段,不断对信息通信技术提出更高的要求,为跟上智能电网发展的脚步,提高电力供应的安全可靠性,应加快提高信息通信技术在电力行业的应用水平,使电力信息通信技术被广泛应用。 1.智能电网时代电力信息通信技术应用的作用 1.1对电力通信发挥着重要作用 在智能电网时代,电力通信中接入的网都将连入用户中,所以必须加强对智能电网的扩展,从而可以使之与用户端相连,方便为用户提供有关电力资源。为了促使智能电网与用户端相互连接,必须将信息通信技术应用在其中,从而方便电力信息传输。电力信息通信技术在电力领域中发挥着重要的作用,例如电力市场交易、发电系统监控、新能源并入等,极大的促进着电力信息化、智能化发展。 1.2对智能光纤通信有很大作用 为了提高电力通信的效率和质量,现在电力通信中使用光纤通信,电力信通通信技术对构建庞大的光纤通信网络也起到很大作用。我国经济正在不断发展,科技水平也在不断提高,电力系统也在逐渐科技化及智能化,电力信息通信技术的规模化应用,加快了智能电网的建设,加速电力领域通信智能化的发展。 2.电力信息通信技术 2.1光纤电力通信技术 光纤电力通信是电力信息通信技术中的重要组成部分,在电力信息通信技术中发挥着重大作用。光纤电力通信技术是以光导纤维作为介质,用来传输不同信号的一种信息技术。这种技术的优点是,比较安全并且承载量较大。利用绝缘材料来制作光纤电力通信技术,并且经常采用多芯来组成光缆,有利于传输更加快速,信息所占用空间缩小,传输质量有所保障,所以光纤通信技术应用比较广泛。 2.2通信网络技术 我国经济不断发展,电力工业技术也在不断增强,在质量和数量上都有所变化,并且微波电路也在不断被应用,信息系统更加自动化和智能化。为了使电力工业不断发展,管理水平不断提高,要加强通信网络的实时监控,从而保证电力系统正常运行。 2.3智能电力设备技术 智能电力设备主要由现代电子技术和储能技术两部分组成,新能源的使用有时会影响输电系统,当这种现象发生时,电子技术这一现代技术可以被使用,这种技术应首先对电能进行处理然后再运输给用户,从而保证电能供应稳定。当电能不能被储存时,储能技术可以对这一问题进行有效地解决,可以有效便利的提供电能。 3.电力信息通信技术在智能电网中的作用 3.1应用到发电领域中 智能电网系统中,发电领域也是重要的一部分,为了使发电领域更好的发展,将电力信息通信技术应用到这一领域中,在市场交易过程中可以使用此技术,在对此技术应用时,对发电系统要进行实时监控,还要加入新能源,从而使电力工作正常运行。所以,电力通信技术发挥着很大的作用,可以保障电力系统向智能化方向不断发展。 3.2应用到输电领域中 智能电网中,输电领域也是很重要的一部分,主要作用是进行电能输送,如果输电工作出现问题,就无法正常进行输送服务,并且输电领域还会影响电能的控制及电力保护方面,在输电领域中应用电力通信技术,可以使电力输送工作更加合理,可以发挥更大的作用。 3.3应用到变电领域中 我国经济不断发展,科技水平也在不断提高,电力系统也会更加科技化以及智能化,将此技术应用到变电领域中,可以使智能电网快速发展,使变电领域更加快速。所以将通信技术应用到变电领域中可以保证智能电网更加安全。 3.4应用到配电领域中 为了使智能电网快速建设,建设人员应保证其质量,所以将电子通信技术应用到这一领域中,可以使电网的自动性能有所提高,可以使配电更加灵活,还能保证通信更加可靠。 3.5应用到用电领域中 智能电网的建设有利于为用户提供高质量的电能,电力系统中,用户扮演很重要的角色,所以要提高电力用户服务的服务质量。但在我国用户数量非常多,用户需求也相对较多,所以数据信息管理相对困难,在用电领域中应用电力通信技术,此技术可以使数据整理更加方便,也可以使用户对电力使用更加方便。 4.结束语 总而言之,在智能电网时代,电力信息通信技术还在进一步的发展和完善,针对在应用中存在的问题,应对问题仔细分析,并采取相应的措施进行解决。把电力信息技术应用到相应的电力领域中,并对电力信息技术不断进行探究,相关部门也要对之进行大力支持,使电力通信技术发展快速,使智能电网发展更加顺利。 作者:罗林波 王国仕 单位:海南电网有限责任公司信息通信分公司 信息通信技术论文:通信技术专业英语信息化教学论文 1信息化教学模式简介 目前,我们已经进入一个信息爆炸的时代。随着信息技术在社会各个领域中的广泛应用,各种资讯充斥着互联网,使信息具备多源性、易得性和可选择性。由此,作为教育工作者,必须利用信息化教学模式来拓展自己的教学方法,使信息技术助力于现代化教学改革。作为现代化的教学方法,信息化教学模式能够充分利用计算机网络,提高教师和学生的信息处理能力,帮助教师和学生有效利用教育信息资源。目前,在教学过程中,常用的信息化教学模式包括以下7种: (1)个别授导。个别授导模式是通过计算机实现教师教学的一种典型方式。在该模式中,教师可以对学生进行个性化授课,即单独教学。其基本流程为:计算机呈示与提问—学生应答—计算机判别应答并提供反馈。在这种模式下,教师可以根据学生的不同教育背景,灵活选择教学内容,使教学过程因人而异,使交互形式更加生动活泼。 (2)操练与练习。操练与练习的过程中并不向学生教授新的内容,而是由计算机向学生逐个呈示问题,学生在机上作答,计算机给予适当的即时反馈。应当注意,练习与操作存在概念上的区别:练习的目的是为了帮助学生巩固知识和技能,因此大多采用短答题和构答题之类的形式;而操作是设计联想和记忆,多采用选择题和配伍题之类的形式。 (3)教学游戏。作为信息化教学模式,教学游戏与计算机密不可分。作为信息技术的一种,教学游戏从本质上而言是一种模拟程序,但是为了使学生有兴趣学,有乐趣玩,在其中加入了竞争性、趣味性和参与性因素,真正做到了寓教于乐。例如,可以让学生扮演企业家,在游戏的市场竞争中求发展,从而让学生在游戏的过程中实现学习的目的。 (4)情境化学习。情景化学习属于建构主义学习,是目前重点研究的教学方法之一。在该教学模式中,通过信息化手段模拟实际情景,可以有效激发学生直观、生动的想象,从而唤醒记忆中关于知识、经验的积累,使学习者在回顾以往知识的基础上,更好地去吸收、掌握、同化当前学习的新知识,并且赋予新知识某种意义。情境学习模式的主要方法有认知学习、抛锚式学习等。 (5)探究性学习。探究性学习(InquiryLearning)本质上是将信息检索技术应用到教学中。在该教学模式下,学生能够灵活应用数据库系统和情报检索技术,根据需要从学科数据库中检索有用的信息。例如在历史、地理等大数据量学科的学习中,学生可以利用信息检索服务功能,通过收集合理的信息,经过严密地推导,得到对教师所提问题的正确解答。 (6)计算机支持合作学习。计算机支持合作学习(Computer-SupportedCooperativeLearning或Computer-SupportedCollaborativeLearning;CSCL)是一种与传统的个别化CAI截然不同的概念。在个别化CAI中,教学过程往往注重于人机交互活动对学习的影响。而CSCL则重点强调在计算机的支持下学生之间的相互交流活动。在计算机网络等现代信息技术的帮助下,学生可以突破在时间和地点上的限制,随时随地进行彼此之间的交流,促进互帮互助等合作性教学的展开。 (7)集成信息化教育系统。集成信息化教育系统是对不同信息化教学模式系统的综合。信息技术的迅速发展,促进了计算机网络、多媒体技术、人工智能以及人际交互技术的发展。集成信息化教育系统将不同的信息资源、学习情境、教学工具综合在一个系统当中。这样,该系统就融专家系统、数据库、辅助练习于一体,使教师能够灵活地组织教学,使学生能够方便地参与到学习活动中。 2信息化教学模式在通信技术专业英语教学中的应用 如何将信息化教学模式融入到通信技术专业英语的教学过程中,实现做中学、学中做,从而提高学生的学习的积极性和学习的效率,已经成为现代教育技术中的一个重要研究课题。以下将从3个方面,结合上述信息化教学模式进行阐述。 2.1基于“微课”的通信技术专业英语教学模式 “微课”是按照教学标准和实践环节的要求,利用视频拍摄技术,记录教师在课堂内外围绕某个知识点或者教学环节展开的精彩教学活动过程。“微课”拍摄的教学活动包括课堂讲授环节和课外实践环节。在视频设计中,应该包含与教学主题相关的教学设计、素材选择、练习布置,同时还应包括学生反馈、教师点评等辅助性教学资源,通过将它们以一定形式进行组合,可以营造出一种半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。由于“微课”教学主要集中在课后时间,并且包含大量练习,因此可以实现“个别授导”和“操作与练习”的目的。教师在采用“微课”进行教学时,既要充分考虑课件的趣味性,又不能忽略通信技术专业英语课程的特殊性。首先,要严格控制微课时间。通常通信技术专业英语的文章会较长,这使得学生在学习过程中感到枯燥乏味。在“微课”制作过程中,通过将学习内容分成若干个小的片段,可以让学生轻松学习。其次,要注意结合多媒体。“微课”制作切忌简单播放已有的PPT文档,要做到声、像结合,最好能插入互动情境,这样学生才能有兴趣主动学习。最后,要考虑分层次教学。由于“微课”教学是课后学生有选择的自主学习,因此可以针对不同基础的学生制作不同的课件和习题,让不同层次学生都能够找到适合自己的学习内容。 2.2基于“情境教学”的通信技术专业英语教学模式 在“情境教学法”中,教师通过创造或引用一些以形象为主体的教学场景,使学生产生身临其境的感觉,从而帮助学生体验教材,理解教学内容,使学生的学习过程更加生动、深刻。“情境教学法”关键在于激发学生的情感,通过对社会和生活的进一步凝练,“情境教学法”才能影响学生。由于“情境教学”需要学生熟悉环境、了解环境、融入环境,因此可以实现“教学游戏”“情境化学习”和“探究性学习”3种信息化教学模式。在通信技术专业英语的“情境教学”过程中,任课教师需要充分利用现代化信息技术手段,促进学生自主学习。首先,教师在课前可以根据下次课程的情境布置预习作业,让学生通过网络检索相关知识,熟悉下次课程的教学情境,从而对课程做到预习。其次,教师在教学过程中,可以导入工作环境,让学生能够知道为什么学习这部分专业英语知识,同时明白如何将这部分知识应用到工作当中。最后,教师根据教学情境,可以适当设计教学游戏,让学生充分参与,寓教于乐,达到在游戏过程中学习的目的,提高教学效率。 2.3基于“管理信息系统”的通信技术专业英语教学模式 随着校园网的发展,信息管理成为校园网上的焦点。网络在学生和教师之间搭建了一条数字化桥梁,通过信息的传递,学生和教师之间可以更高效、更准确、更及时地建立联系。在校园网建立“管理信息系统”则更有利于充分利用学校的信息资源,促进教师尽快回应学生的动态学习需求,达到高效管理、教学的目标。由于“管理信息系统”可以充分利用计算机网络,实现对学生学习的管理和指导,因此可以实现“计算机支持合作学习”和“集成信息化教育系统”2种信息化教学模式。教师在利用“管理信息系统”指导学生学习通信技术专业英语时,既可以及时反馈学生的问题,又可以将学生的网络答题成绩进行分类统计,掌握学生学习的薄弱环节,有针对性地进行强化指导。 3结语 通过“微课”“情境教学”“管理信息系统”等信息化教学模式可以将学生学习延伸至课后,使学生在学习过程中变“被动”为“主动”,充分利用信息资源自主学习、获取信息,从而实现教师在教学过程中提高学生的综合素质,促进学生全方位发展的教学目标。 作者:段俊毅 龙章勇 单位:南京铁道职业技术学院
硬件设计论文:硬件产品工艺设计论文 1工艺设计流程及内容 工艺设计团队在进行工艺过程的设计时一般先需要如下原始资料:产品装配图和零件图,企业的制造相关信息。产品装配图有助于工艺设计师了解零件在产品上的位置,所起到的作用以及工作的条件情况;零件图则表明了该零件的尺寸和精度要求;了解企业的制造相关信息有利于工艺设计师根据生产厂的生产条件,生产厂现有的设备规格,型号及性能,物资供应状况等信息设计出更加符合本企业的产品工艺设计。这些原始资料是制定工艺设计的基础。根据工艺设计流程和工艺设计相关内容,可以把工艺设计活动分为四个阶段活动。第一阶段:工艺性分析阶段,工艺设计人员从产品详细设计人员处获得新产品的CAD图,对CAD图进行工艺性分析,审查图纸上的视图、尺寸和技术要求是否完整、统一、正确;找出重要的技术要求结合企业的加工能力分析是否能达到要求,分析零件的结构工艺性,是否存在不合理的结构或者可以改进的地方,与产品设计人员协商。只有对零件的结构工艺性进行充分分析,才能清楚零件的结构特点,加工表面与非加工表面、重要表面与非重要表面、技术要求的高低等直接影响零件加工性的因素,才能制定出最合理的工艺设计方案;第二阶段:确定毛坯及其制造方式,通过图纸的审查之后,设计人员开始确定毛坯及其制造方式,毛坯的确定是工艺设计过程中的重要内容,选择不同的毛坯就会有不同的加工工艺,采用的设备,工装也不同从,从而对生成率和成本有影响。因此必须正确的选择毛坯类型和制造方法,确定毛坯精度及余量,之后绘制毛坯图;第三阶段:拟定产品的工艺路线,工艺路线是指用各种方法将毛坯加工成零件的整个加工路线。在毛坯确定后,根据零件的技术要求、表面形状、已知的各种机床加工工艺范围、刀具的用途,就可以初步拟定零件表面的加工方法,工序的先后顺序,工序的集中还是分散。工艺路线的拟定不但影响加工质量和生产效率,而且影响工人的劳动强度,影响设备投资,车间面积,生产成本等,因此拟定工艺路线是工艺设计过程中的关键阶段;第四阶段:进行工序详细设计,工艺路线拟定之后确定各工序的具体内容。包括确定各工序加工余量、计算各工序尺寸及公差,选择各工序使用的机床与工艺设备,确定各工序的切削用量及时间定额。工序设计应该是在保证质量的前提下,提高生产效率,这个阶段最终形成加工工序卡片。当过程流程图,加工工序卡片都通过审核之后形成将文件,整理文件保存,整个产品开发设计过程中的工艺设计到此结束。之后将文件下发,指导一线工人进行生产。 2工艺设计过程的要素模型 质量管理体系国际标准将过程定义为:一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动[7]。过程方法是指组织内各过程的系统的应用,连同这些过程的识别和相互作用及其管理。过程构成要素模型,如图2所示。根据过程定义并结合图2过程构建要素模型可知:一个过程包括输入、输出、相关转换活动、所需资源、过程所处的环境以及检测评价等六要素。其中输入是实施过程的开始,而输出是完成过程的结果,通过使用合理的资源和科学的管理,来对处于一定的环境的过程进行增值转换活动。为了确保过程的结果质量,对输入过程的要素、环境要求和输出的结果(有形的或者无形的)以及在过程中的适当阶段应进行必要的监控和评价。工艺设计过程中的转化活动是由一系列按照时序要求展开的活动,首先是包括审查图纸、产品结构及技术分析、工艺性评价的工艺性分析活动,之后是选择毛坯精度确定余量、绘制毛坯图的确定毛坯及其制造方式活动,然后是划分加工阶段及确定工序顺序的拟定产品的工艺路线活动,最后是确定工序余量计算工序尺寸及公差,选择切削用量,计算时间额定,选择加工设备及工艺装备的详细的工序设计活动。 3工艺设计过程影响因素分析 工艺设计过程是指工艺设计相关的一切活动,信息,数据,资源的总和。它是由一系列子过程工艺设计活动组成。由于每个过程活动的任务和目标不一样,如表1所示。使得不同阶段的活动所需的资源,输入输出,环境等要素也不同。在产品结构性工艺审查,毛坯的选择,工艺方案设计与评价,工装设计,材料与工时定额等活动时要综合考虑企业自身条件,生产设备,生产能力,生产环境,工艺相关经验,工具相关信息,设备相关参数,加工人员技术水平信息等影响因素,还要结合所处的环境和资源等因素,如环保规则,加工生产条件,安全条件,经济性等方面。最后输出最经济,最可行,最合理的工艺设计方案等文件内容指导企业生产制造。 4工艺设计缺陷因素结构模型的构建 为了更好的表达缺陷因素与工艺设计过程的关系,避免工艺设计缺陷的产生,并参考多数企业的工艺设计流程,采用过程方法构建的工艺缺陷因素结构关系模型,如图3所示。从图3可以看出硬件产品工艺设计过程是一个多层次,多步骤和分阶段的设计过程。整个工艺设计过程涉及的影响因素因不同阶段而不同,分布于产品工艺设计过程各个阶段的活动中。工艺缺陷影响因素结构关系模型不仅表达出工艺设计过程中各设计阶段间的逻辑顺序关系,理顺了工艺设计阶段的各个活动的输入、输出,而且还清晰地呈现出设计资源、环境等缺陷因素与工艺设计过程的关系,为以后的工艺设计缺陷的预防和控制提供了理论基础。然而,从整个模型可以看出,影响工艺缺陷的因素比较多,在具体的工艺设计活动中,往往是由于模型中缺陷因素不能合理有效的控制这些因素,增加了工艺设计缺陷的风险。因此,需要进一步定量掌握工艺设计阶段的影响因素对工艺设计活动的影响程度,以及因素之间的互相影响关系,以便更好的,有针对性地采取措施来优化工艺设计过程,提高工艺设计质量。 5工艺缺陷影响因素定量化分析 5.1基于DEMATEL方法的工艺设计缺陷因素分析 DEMATEL(decisionmakingtrialandevaluationlaboratory)决策实验室分析法,是20世纪70年代出现的运用图论与矩阵论原理进行系统因素分析的方法,它通过系统中各因素之间的逻辑关系构建直接影响矩阵,计算各因素对其他因素的影响度以及被影响度,从而计算各因素的中心度和原因度,然后,根据因素所对应的中心度和原因度,得出该因素所属的种类(原因性因素还是结果性因素)。DEMATEL方法关注的不仅是因素之间的两两直接影响关系,还考虑了所有因素之间的间接影响关系,从而获取众多因素中的关键因素。采用DEMATEL方法对影响工艺设计缺陷因素进行量化分析,分析过程直观、明晰,其结果不仅可以表达各缺陷因素之间的量化因果关系,还能根据量化结果对影响因素集进行因果分类和重要程度排序,为缺陷因素控制管理以及识别提供科学依据。 5.2基于DEMATEL方法的工艺设计缺陷因素分析步 骤如下(1)构建各因素间的直接影响矩阵。工艺设计缺陷影响因素表示为Tx,其中x=1,2,3……n,如果因素Ti对因素Tj有影响,则表示为tij。设定影响关系评价标度(如根据较强,强,一般,弱,无五个等级分别赋值),定义:当i=j时,tij=0表示因素自身对自己无影响;当因素Ti对因素Tj影响很弱时,tij=1;当因素Ti对因素Tj影响一般时,tij=2;当因素Ti对因素Tj影响较强时,tij=3;当因素Ti对因素Tj影响很强时,tij=4。构造因素间的影响矩阵G。影响度Hi为综合影响矩阵D中i行的行和,表示因素Ti对其他所有元素的综合影响值。被影响度Lj为综合影响矩阵T中j列的列和,表示Tj受其他所有因素的综合影响值。中心度Mi为综合影响矩阵T中第i行的行和与第i列的列和之和,表示该因素在系统中的重要性程度。原因度Ui为综合影响矩阵T中的第i行之和与第i列之和的差,表示该因素与其他因素的因果逻辑关系程度,若为正,表示该因素对其他因素的影响大,称为原因因素;若为负,则表示该因素受其他因素的影响大,称为结果因素。(5)根据第四步计算的结果,以Ui为纵轴,Mi为横轴,绘制因素的原因—结果图,得出各缺陷因素的影响度和被影响度排序。 5.3举例分析 以某雨弹发射架的工艺设计为例,影响雨弹发射架工艺设计缺陷的因素众多、关系复杂。按上述方法,从与工艺设计有关过程活动的角度来考虑,同时考虑输入输出类、资源类、环境类以及监测评价四大类工艺缺陷影响因影响因素体系,构建了雨弹发射架工艺设计缺陷因素表以及按DEMATEL方法步骤计算出综合数据,如表2所示。(1)缺陷因素的原因—结果图根据综合影响关系表,以Ui为纵轴,Mi为横轴,绘制因素的原因—结果图,得出各缺陷因素的影响度和被影响度排序。应用SPSS软件将各雨弹发射架工艺设计影响因素标注在坐标系上,如图4所示。(2)分析结果由以上结果从整体所有因素可以看到:(1)雨弹发射架工艺设计的原因因素有24个位于0线以上,依次f1、f2、f3、f4、f5、f7、f8、f10、f11、f13、f14、f15、f17、f21、f23、f24、f25、f28、f30、f32、f35、f37、f39、f40,它们是导致雨弹发射架工艺设计缺陷的主导因素。根据20/80原则,影响度大小排序前五位为f10(工艺流程图)、f13(工序操作指导卡片)、f5(现有生产能力资料)、f7(毛坯方案)、f2(组件明细)、所以,必须采取针对性的措施。(2)结果因素有16个位于0线以下,依次为f6、f9、f12、f16、f18、f19、f20、f22、f26、f27、f29、f31、f33、f34、f36、f38,这些因素受其他因素影响比较大。按被影响度大小排序前三位为f38(成本约束)、f22(毛坯的相关经验)、f12(工序卡片),它们极易受到其他因素的影响,必须加以重视。(3)从工艺设计缺陷因素原因—结果图中也可以分别按类中的因素比较,如输入输出类缺陷因素(正方形表示)中的f10(工艺流程图)、f13(工序操作指导卡片)、f5(现有生产能力资料)中心度值较大,是输入输出类最可能导致工艺设计缺陷的致因因素;从图4可以看出输入输出类因素相对其他类因素大部分都在0线以上,这说明此类因素中原因因素较多,应该给予一定控制。资源类缺陷因素(圆圈表示)中f22(毛坯的相关经验)原因度第二小,说明受其他因素影响最大。环境类缺陷因素(正三角形表示)中f38(成本约束)原因度最小,中心度第三大,说明成本约束不仅受其他因素影响大外,自身影响其他因素也大,应给予控制。监测评价类成本约束(倒三角形表示)f39,f40,都在0线以上,说明此类缺陷因素影响其他因素较多。(4)从整体来看缺陷因素f5(现有生产能力资料)、f10(工艺流程图)、f12(工序卡片)、f13(工序操作指导卡片)、f22(毛坯的相关经验)、f38(成本约束)相对离散,应重点控制监测。以上结果只是针对雨弹发射架工艺设计,对其他硬件产品工艺设计缺陷因素分析可参照此方法,但分析结果因产品而异。 6结论 采用过程方法,分析了影响硬件产品工艺缺陷的设计各个阶段影响因素。从输入、输出、所需资源、所处环境、增值转化活动及监测评价过程六要素全面系统地构建了工艺缺陷的结构关系模型,弥补了以往产品设计过程中对工艺设计缺陷影响因素关注的不足,直观展现了影响因素、工艺设计阶段与工艺缺陷之间的作用关系。在此基础上,利用DEMATEL法对工艺缺陷活动的影响因素之间定量化分析,得出各因素的影响大小和因素之间的因果关系,以此来针对性的控制。最后在雨弹发射架工艺设计中得到应用。研究成果对其他企业预防和控制硬件产品工艺设计缺陷起到重要指导意义。 作者:刘卫东 余为锋 郑慧萌 肖承地 单位:南昌大学 硬件设计论文:四旋翼飞行器硬件系统设计论文 近年来,随着微电子技术、传感器技术、信号处理技术的迅速发展,以及新能源、新材料的广泛应用,使四旋翼无人飞行器的控制算法与工程应用得到了优化与创新。国防科技大学、上海交通大学等学者提出了基于Backstepping方法、自抗扰控制、滑膜技术的控制[1,2]。斯坦福大学的STARMAC工程研发的四旋翼飞行器系统具有可靠完全自主航点跟踪的能力,具备多飞行器协同飞行水平[3]。麻省理工学院无人机集群健康管理计划实现了通过地面操作实现多个无人机对动态环境感知、重建并规划飞行[4]。考虑到四旋翼飞行器具有非线性、多变量、强耦合等特点,要通过无刷电调控制4个无刷电机的转速来实现由4个输入量,6个自由度的欠驱动系统的控制[5]。在四旋收稿日期:2014—06—05*基金项目:浙江省科技厅公益项目(2012C21082)翼飞行器控制系统设计的过程中对飞行原理进行定性定量的分析,可以减少飞行实验平台的搭建时间,也可为电源模块、飞行控制模块的设计提供理论基础。为实现四旋翼飞行器的自稳控制,通过陀螺仪、大气压力传感器、三轴加速度传感器采集到的数据对飞行姿态进行解析,但是飞行时所产生的机体震动、温漂、零漂所带来的误差以及外界环境的干扰[6],使位置姿态的估计与飞行高度的保持产生了较大的困难。对此,本文在飞行控制系统设计中对加速度传感器与陀螺仪融合使用,解析姿态数据的过程中使用卡尔曼滤波算法,不但有效地减弱了陀螺仪的温漂、零漂现象,还使得多传感器间的优缺点互补,提高了四旋翼飞行器的控制精度。 1飞行原理与机械结构 四旋翼飞行器的旋翼对称地安装在呈十字交叉的支架顶端,位置相邻的旋翼旋转方向相反,同一对角线上的旋翼旋转方向相同,以此确保了飞行系统的扭矩平衡[7],如图1所示。四旋翼飞行器旋翼的旋转切角是固定值,因此,要通过调节每个电机的转速来实现六自由度的飞行姿态控制。增大或减少4个电机的转速来完成垂直方向上的升降运动,调节1,3旋翼的转速差来控制仰俯速率和进退运动,调节2,4旋翼的转速差来控制横滚速率和倾飞运动,调节2个顺时针旋转电机和2个逆时针旋转电机的相对速率来控制偏航运动。通过对飞行原理的分析,把可行性、低成本、易维护作为主要考虑因素,设计的样机如图2所示。机臂由镂空工程塑料材料PA66和30%玻璃纤维制成,质量相对较轻,强度大,对称电机轴距55cm,为保证水平起飞与平稳着陆,四旋翼飞行器底部安装起落架。电机旋翼等具体参数为:机体质量为857g;最大负载约为300g;机身高度为31cm;飞行时间约为8min。在整机安装过程中尽量保证重心在机械机构的对称中心,实际飞行实验证明了系统动力设备与机械结构的可行性。 2总体结构设计 四旋翼飞行器的硬件系统设计以飞控板为优秀,搭载动力设备、电源模块与遥控模块。图3描述了以ATMEGA644P—AU为优秀芯片搭载多传感器的飞行控制系统总体结构框图,整体系统利用11.1V锂电池供电,飞控与无刷电调以I2C总线数据传输来调节4个电机的转速;在遥控模块中,2.4MHz的控制信号通过PPM解码板与飞控板进行数据传输;在多传感器系统中,大气压力感器用于飞行高度检测,陀螺仪与加速度计的融合使用用于姿态解算。 3电源模块 四旋翼飞行器由2200MAh,11.1V,持续放电倍率30C锂电池供电,通过稳压电路的设计对不同电路进行供电,确保各模块正常稳定的工作。控制系统设计需要5,3V两种电平供电,电压转换电路如图4所示。由锂电池提供的11.1电压经两块7805稳压芯片后转为5V电压,一部分用于飞控板供电,一部分向预留的外部接口供电。经7805输出的5V电压经过2个MCP1700T稳压芯片输出3V电压,一部分供给控制系统的数字电路,一部分供给控制系统的模拟电路。330μF/25V电解电容器,10nF/16V钽电容器,贴片电容器的并联使用起到了防止电压抖动与滤波的作用。 4多传感器控制模块 为了准确地控制四旋翼飞行器的飞行姿态,需要在控制系统中加入不同的传感器,加速度传感器与三个陀螺仪来测量三轴加速度与角速度,大气压力传感器通过测量起始位置与飞行位置的气压差对飞行高度控制,为自主导航功能提供支持。大气压力传感器选择的是Freescale公司的MPX4250A,在该集成传感器芯片上,除具有压阻式压力传感器外,还有用作温度补偿的薄膜电阻网络,测压范围为20~250kPa,输出电压为0.2~4.9V,工作温度范围为-40~+125℃。电路如图5所示,可以根据压力的大小,通过控制P_1和P_2选择不同的放大倍数,提高采样的精度。LIS344ALH是一种低功耗、高性能、高精度的三轴加速度传感器,通过模拟输出为外部电路提供直接测量信号,加速度传感器的工作电压为2.2~3.6V,检测量程可以在±2gn或±4gn间选择。其中,VREF为通过稳压芯片MCP1700T转换为3V的稳定电压输入。应用电路如图6所示,选择100nF的贴片电容器作为VCC端的解耦电容,在输出端使用1μF的滤波电容减小噪声。考虑到振动误差无法通过加速度传感器进行补偿,因此,陀螺仪选型的过程中把机械性能作为重要的考虑因素,选择了可以在单芯片上实现完整单轴角速度响应的ADXRS610陀螺仪传感器。3个ADXRS610陀螺仪分别安装于垂直于机体坐标系的XYZ轴来实现系统三轴角速度的测量。 5实验与仿真 四旋翼飞行器在姿态解算时,陀螺仪传感器直接测量的是角速度,在积分得到角度的过程中随着时间的增长会产生累计积分误差,积分误差产生的原因一方面是积分时间,另一方面,由于自身的机械特性会产生零漂温漂等现象[8]。在陀螺仪的使用过程中融合加速度传感器,不仅为陀螺仪提供了绝对参考系,而且使加速度传感器优秀的静态性能与陀螺仪良好的动态性能相结合[9],较好地抑制了外界干扰。数据经卡尔曼滤波算法处理后,可有效地降低数据噪声。图8为加速度传感器采样数据与卡尔曼滤波后的数据比较,可以明显地看到噪声信号减小了,但是仍有少量的扰动存在。图9的曲线表明了陀螺仪采集角速度数据存在零漂、温漂现象,当确定零漂为0.05°,静态输出电压为2.63V时,从波形图中可以观察到通过卡尔曼滤波处理后的积分数据平滑收敛,不但对零点漂移进行了补偿,而且对累计积-10-5051015角度/(°)012345时间/s卡尔曼滤波后的数据加速度计采集数据图8加速度计采样数据经卡尔曼滤波后的数据图Fig8DatadiagramofsamplingdatasofaccelerometerprocessedbyKalmanfiltering分误差,温漂有较好的抑制作用。-10-5051015角度/(°)012345时间/s卡尔曼滤波后的陀螺仪数据陀螺仪积分数据采集角速度数据。 6结论 本文从四旋翼飞行器的飞行原理入手,整合各个功能模块并通过对主要传感器的选型完成四旋翼飞行器控制系统的硬件电路设计,实现了飞行实验平台的搭建,多次飞行实验证明了硬件系统的可行性,达到了预期设计目标。在加速度传感器与陀螺仪的融合使用过程中,通过卡尔曼滤波算法对数据进行处理,有效地抑制了在硬件电路设计中无法避免的零漂、温漂等干扰因素,仿真结果证明了该方法的有效性。 作者:李运堂 单位: 中国计量学院机电工程学院 硬件设计论文:静止无功发生器硬件电路设计论文 一、静止无功发生器的工作原理与基本结构 静止无功发生器硬件电路主要包括:整流电路、逆变电路、智能功率模块IPM的驱动电路、过零检测电路,电流调理电路,锁相环电路。逆变电路采用了IPM,该芯片内含驱动电路,报警电路等独特结构,一方面提高了系统的可靠性;另一方面也避免了保护电路的另外设计,简化了硬件装置的设计。主电路主要由整流部分和逆变部分组成。整流部分通过三相不可控整流桥将三相交流电压转换为三相直流电压,在经过电容滤波后得到稳定的直流电压。逆变部分采用SPWM控制技术来控制IPM内部IGBT的开断从而获得所需的补偿电流。将整流输出的直流电逆变转化为交流电回馈到电网。IPM内含保护电路,当发生故障时,IPM的自保能力使得IGBT的损坏率较低,提高了系统的可靠性。 二、SVG各硬件电路组成 (一)整流电路。整流电路采用三相不可控整流桥,输出的三相直流电通过电容稳压、滤波获得稳定的直流电压。根据以往的经验,直流侧电容取用4个2200μF/450V的电解电容,两并两串接进电路。电路组成如图2所示。为了避免大电流烧坏整流装置,电容需要通过一个充电电阻对不可控整流桥的输出端进行充电,直到充满在直接接到不可控整流桥的输出端。另外,为避免故障发生,在不使用整流电路时要对滤波电容进行放电。根据计算的电压、电流,选用二极管整流模块6RI30G-160G-120即(30A,1200V)。 (二)IPM及其外围驱动电路。通过计算智能功率模块(IPM)参数,选用型号为PM25CLA120的IPM(25A,1200V),内部有IGBT,内含驱动电路。通过资料得知IPM驱动电路的控制电源电压范围为13.5V~16.5V,本文选用4路隔离的l5V直流电源。利用DSP发出PWM信号经光耦器件隔离后作为驱动信号对IPM进行控制。 (三)电流调理电路。该电路可将18A的电网电流相量转换成0~3Vpp的电压信号并实现过零点检测功能。该电路与电压调理电路的组成基本一致,不同之处在于互感器TVA1421-01用作电流互感器,采样电阻取59Ω。若一次侧电流为18A,二次侧输出(-0.5~+0.5)V的正弦波;经放大电路,输出电压(-1.5~+1.5)V的正弦波;最后经过加法电路输出(0V~3.00V)的电压信号。同时大于50Hz的正弦信号被滤除。过零比较电路在正弦波的过零时刻输出下降沿跳变。 (四)锁相环电路。本文采用了由TI公司生产的CD7H4C4046型锁相环芯片对电网频率进行跟踪,避免了利用固定频率采样时产生的误差。本系统中,锁相环的输出信号有两大作用:一是作为ADC模块的转换触发信号;二是作为事件管理器A(EVA)的时钟输入信号。通过锁相环电路使其产生跟随电网频率变化的SP-WM波,从而精确控制后级逆变器。 三、结语 本文论述了静止无功发生器的基本原理,实现了SVG的硬件电路设计,主要包括:逆变电路、整流电路的设计及储能电容的选择、电流调理电路、锁相环电路、IPM及其外围驱动电路,并通过实验验证,各级电路的输出符合实验要求。 作者:崔玮玮韦钰陈宇晨王凯刘昱彤单位:上海工程技术大学 硬件电路设计论文 AD9883A是高性能的三通道视频ADC可以同时实现对RGB三色信号的实时采样。系统采用32位浮点芯片ADSP-21160来处理数据,能实时完成伽玛校正、时基校正,图像优化等处理,且满足了系统的各项性能需求。ADSP-21160有6个独立的高速8位并行链路口,分别连接ADSP-21160前端的模数转换芯片AD9883A和后端的数模转换芯片ADV7125。ADSP-21160具有超级哈佛结构,支持单指令多操作数(SIMD)模式,采用高效的汇编语言编程能实现对视频信号的实时处理,不会因为处理数据时间长而出现延迟。 系统硬件原理框图如图1所示。系统采用不同的链路口完成输入和输出,可以避免采用总线可能产生的通道冲突。模拟视频信号由AD9883A完成模数转换。AD9883A是个三通道的ADC,因此系统可以完成单色的视频信号处理,也可以完成彩色的视频信号处理。采样所得视频数字信号经链路口输入到ADSP-21160,完成处理后由不同的链路口输出到ADV7125,完成数模转换。ADV7125是三通道的DAC,同样也可以用于处理彩色信号。输出视频信号到灰度电压产生电路,得到驱动液晶屏所需要的驱动电压。ADSP-21160还有通用可编程I/O标志脚,可用于接受外部控制信号,给系统及其模块发送控制信息,以使整个系统稳定有序地工作。例如,ADSP-21160为灰度电压产生电路和液晶屏提供必要的控制信号。另外,系统还设置了一些LED灯,用于直观的指示系统硬件及DSP内部程序各模块的工作状态。 本设计采用从闪存引导的方式加载DSP的程序文件,闪存具有很高的性价比,体积小,功耗低。由于本系统中的闪 存既要存储DSP程序,又要保存对应于不同的伽玛值的查找表数据以及部分预设的显示数据,故选择ST公司的容量较大的M29W641DL,既能保存程序代码,又能保存必要的数据信息。 图2为DSP与闪存的接口电路。因为采用8位闪存引导方式,所以ADSP-21160地址线应使用A20-A0,数据线为D39—32,读、写和片选信号分别接到闪存相应引脚上。 系统功能及实现 本设计采用ADSP-21160完成伽玛校正、时基校正、时钟发生2S、图像优化和控制信号的产生等功能。 1伽玛校正原理 在LCD中,驱动IC/LSI的DAC图像数据信号线性变化,而液晶的电光特性是非线性,所以要调节对液晶所加的外加电压,使其满足液晶显示亮度的线性,即伽玛(Y)校正。Y校正是一个实现图像能够尽可能真实地反映原物体或原图像视觉信息的重要过程。利用查找表来补偿液晶电光特性的Y校正方法能使液晶显示系统具有理想的传输函数。未校正时液晶显示系统的输入输出曲线呈S形。伽玛表的作用就是通过对ADC进来的信号进行反S形的非线性变换,最终使液晶显示系统的输入输出曲线满足实际要求。 LCD的Y校正图形如图3所示,左图是LCD的电光特性曲线图,右图是LCD亮度特性曲线和电压的模数转换图。 2伽玛校正的实现 本文采用较科学的Y校正处理技术,对数字三基色视频信号分别进行数字Y校正(也可以对模拟三基色视频信号分别进行Y校正)。在完成v校正的同时,并不损失灰度层次,使全彩色显示屏图像更鲜艳,更逼真,更清晰。 某单色光Y调整过程如图4所示,其他二色与此相同。以单色光v调整为例:ADSP-21160首先根据外部提供的一组控制信号,进行第一次查表,得到Y调整系数(Y值)。然后根据该Y值和输入的显示数据进行第二次查表,得到经校正后的显示数据。第一次查表的Y值是通过外部的控制信号输入到控制模块进行第一次查表得到的。8位显示数据信号可查表数字0~255种灰度级显示数据(Y校正后)。 3图像优化 为了提高图像质量,ADSP-21160内部还设计了图像效果优化及特技模块,许多在模拟处理中无法进行的工作可以在数字处理中进行,例如,二维数字滤波、轮廓校正,细节补偿频率微调、准确的彩色矩阵(线性矩阵电路),黑斑校正、g校正、孔阑校正、增益调整、黑电平控制及杂散光补偿、对比度调节等,这些处理都提高了图像质量。 数字特技是对视频信号本身进行尺寸、位置变化和亮,色信号变化的数字化处理,它能使图像变成各种形状,在屏幕上任意放缩,旋转等,这些是模拟特技无法实现的。还可以设计滤波器来滤除一些干扰信号和噪声信号等,使图像的清晰度更高,更好地再现原始图像。所有的信号和数据都是存储在DSP内部,由它内部产生的时钟模块和控制模块实现的。 4时基校正及系统控制 由于ADSP-21160内部各个模块的功能和处理时间不同,各模块之间存在一定延时,故需要进行数字时基校正,使存储器最终输出的数据能严格对齐,而不会出现信息的重叠或不连续。数字时基校正主要用于校正视频信号中的行,场同步信号的时基误差。首先,将被校正的信号以它的时基信号为基准写入存储器,然后,以TFT-LCD的时基信号为基准读出,即可得到时基误差较小的视频信号。同时它还附加了其他功能,可以对视频信号的色度、亮度、饱和度进行调节,同时对行、场相位、负载波相位进行调节,并具有时钟台标的功能。 控制模块主要负责控制时序驱动逻辑电路以管理和操作各功能模块,如显示数据存储器的管理和操作,负责将显示数据和指令参数传输到位,负责将参数寄存器的内容转换成相应的显示功能逻辑。内部的信号发生器产生控制信号及地址,根据水平和垂直显示及消隐计数器的值产生控制信号。此外,它还可以接收外部控制信号,以实现人机交互,从而使该电路的功能更加强大,更加灵活。此外,ADSP21160的内部还设计了I2C总线控制模块,模拟FC总线的工作,为外部的具有I2C接口的器件提供SCLK(串行时钟信号)和SDA(双向串行数据信号)。模拟I2C工作状态如图5和图6所示。 系统软件实现 在软件设计如图7所示,采用Matlab软件计算出校正值,并以查找表的文件形式存储,供时序的调用。系统上电 开始,首先要完成ADSP-21160的一系列寄存器的设置,以使DSP能正确有效地工作。当ADSP-21160接收到有效的视频信号以后,根据外部控制信息确定Y值。为适应不同TFT-LCD屏对视频信号的显示,系统可以通过调整Y值,以调节显示效果到最佳。再如图4所示,对先前预存的文件进行查表,得到所需的矫正后的值,然后暂存等待下一步处理。系统还可以根据视频信号特点和用户需要完成一些图像的优化和特技,如二维数字滤波、轮廓校正、增益调整、对比度调节等。这些操作可由用户需求选择性使用。利用ADSP-21160还可以实现图像翻转、停滞等特技。最后进行数字时基校正,主要用于校正视频信号中的行、场同步信号的时基误差,使存储器最终输出的数据能严格对齐,而不会出现信息的重叠或不连续。除了以上所述的主要功能以外,ADSP-21160还根据时序控制信号,为灰度电压产生电路和TFT-LCD屏提供必要的控制信号。另外,ADSP-21160还能设置驱动通用I/O脚配置的LED灯,显示系统工作状态。 结束语 本文介绍了基于ADSP-21160的液晶驱动电路设计。该驱动电路能完成伽马校正、图像优化及时基校正等功能,并能提供具有足够驱动能力的时序和逻辑控制信号,能驱动大部分的TFT—LCD。用ADSP-21160设计驱动电路实时性好、通用性强、速度快且高效,而且还能在ADSP-21160中嵌入其他功能模块控制,增强系统的功能。这样不仅充分利用了ADSP-21160资源,又节省了外部资源,简化了硬件电路的设计。作者将SONY的LCX029CPT显示屏应用在本文所设计的驱动电路上,显示出质量很高的图像,因此该设计满足驱动液晶显示器的要求。 硬件设计论文:变压器冷却控制系统控制器硬件设计论文 摘要:变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去,以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要优秀部分就是对控制模块进行的设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。 关键词:变压器;冷却控制系统;硬件 1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想 本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中,风扇投切的温度限制值是不能改变的,此外,风扇电机的启动和停止温度有一余量,不像传统的控制方式中是一个定值,避免了频繁启动的缺陷,此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯,上传这些信息,如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能,具有一定的经济意义,但这个分组数不宜过多,以免控制复杂,且散热效果不佳。 控制器主要由AT89CS1单片机、A/D转换器、键盘控制芯片,输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成,其中单片机是控制器的优秀,AID转换器是把输入信号转换为数字信号。 2变压器风扇控制系统的硬件接线 基于以上的要求,我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点,其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中,我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。 (1)单片机AT89C51(如图1)。 AT89C51是Atmel公司生产的一种低功耗,高性能的8位单片机,具有8k的flash可编程只读存储器,它采用Atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术,并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容,其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。AT89C51集成了一个8位的CPU,8K的flash。256字节的EDAM,32位的I/0总线。三个16字节的定时器/计数器,两级六中段结构,一个全双工的串行口,振荡器及时钟电路。AT89C51是完成系统的数据处理和系统控制的优秀,所有其它器件都受其控制或为其服务。 在本文中,经过TLC1543A/D转换器后输出的数字量输入到AT89C51单片机中,同时在进行了温度参数的设置以后,进行它的输出控制,其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等,也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的优秀部分。 (2)变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中,第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的,其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器,变送器送出一个4一20毫安的电流信号,然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换,转换后的电压是在0.4一2(伏特)之间,然后将此电压信号输入到TLC1543数模转换器,进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种,考虑到变压器安装的位置(室外)距本控制装置(室内)有一定的距离,电流信号不易损失,故选择了4一20毫安的电流信号。(3)11通道10位串行A/D转换器丁LC1543。 TLC1543A/D转换器是美国TI公司生产的众多串行A/D转换器中的一种,它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点,是一种高性价的模数转换器。TLC1543是CMOS,10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端:片选(CS),输入/输出时钟(I/0CLOCK),地址输入和数据输出(DATAOUT)。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或外围的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试(self-test)电压中的一个。 (4)BC7281128段LED显示及64键键盘控制芯片。 BC7281是16位LED数码管显示器键盘接口专用控制芯片,通过外接移位寄存器(典型芯片如74HC164,74LS595等),最多可以控制16位数码管显示或128支独立的LED。BC7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控,从而可以和各种外部电路配合,适用于任何尺寸的数码管。 BC7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示,译码方式显示时小数点不受译码影响,使用方便;BC7281内部还有一闪烁速度控制寄存器,使用者可随时改变闪烁速度。 BC7281芯片可以连接最多64键C8*8)的键盘矩阵,内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式,BC7281内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊(控制)寄存器,所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。 BC7281采用高速二线接口与MCU进行通讯,只占用很少的I/O资源和主机时间。 BC7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的LED以及显示风扇运行状态的指示灯。 前已提及,BC7281芯片内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器,共用一段连续的地址,其地址范围是OOH-19H,其中OOH-OFH为显示寄存器,其余为特殊寄存器。 (5)使用MAX232实现与PC机的通讯。 ①MAX232芯片简介 MAX232芯片是1VIAX工M公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器,适用于各种E工A-232E和V.28;V.24的通信接口,1VIAX232芯片内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5V电源变换成RS-2320输出电平所需±10V电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。 我们的设计电路中选用其中一路发送/接收,RlOUT接MCS一51的RXD,T1工N接MCS一51的TXD,TlOUT接PC机的RD,Rl工N接PC机的TD1。因为MAX232具有驱动能力,所以不需要外加驱动电路。 系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制,工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制,可以达到方便、准确、快捷的日的,这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。 ②串行通讯 在此实现中,我们必须要对MCS-51串行接日和PC机串行接日的串行通讯要有一定的了解,串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上,以每次一个二进制位移动的,它的优点是只需一对传输线进行传送信息,囚此其成本低,适用于远即离通信;它的缺点是传送速度低;串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式,同步通信适用于传送速度高的情况,其硬件复杂;而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间,是比较常用的传送方式,本文中使用的就是异步通讯方式。 (6)“看门狗”电路DS1232 在系统运行的过程中,为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况,“看门狗电路”DS1232会自动进行复位,并且能够重读EEPROM中的设置,以保证系统可以安全正常的运行。 美国Dallas公司生产的“看门狗”(WATCHDOG)集成电路DS1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。 DS1232具有以下特点: ①具有8脚DIP封装和16脚SOIC贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求; ②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器; ③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器; ④精确的5%或10%电源供电监视; 在本变压器冷却控制系统中,DS1232作为一定时器来起到自动复位的作用,在DS1232内部集成有看门狗定时器,当DS1232的ST端在设置的周期时间内没有有效信号到来时,DS1232的RSR端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的,因为看门狗定时器的定时时间由DS1232的TD引脚确定,在本设计中,我们将其TD引脚与地相接,所以定时时间一般取为150ms。 3结论 本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态,显示了比传统的控制模式的优越性。(1)能够对变压器油温进行监测与控制;(2)实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切,延长了冷却器的使用寿命,有较好的经济意义;(3)实现了冷却系统的各种状况,如油温、风扇投切和故障等信息的上传,便于值班员、调度员随时掌握情况。 由于固态继电器实现了变压器的无触点控制,解决了传统的控制回路的弊端,同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机,因而具有一定的智能特征,实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明,该装置的研制是比较成功的。但今后,我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究,以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏,以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。 硬件设计论文:PCI加密卡硬件设计分析论文 摘要:介绍基于PCI总线加密卡的硬件组成部分。该加密卡汲取了现代先进的加密思想,实现了高强度加密功能。 关键词:加密卡PCI总线PCI9052ISP单片机 加密是对软件进行保护的一种有效手段。从加密技术的发展历程及发展趋势来看,加密可大体划分为软加密和硬加密两种。硬加密的典型产品是使用并口的软件狗,它的缺点是端口地址固定,容易被逻辑分析仪或仿真软件跟踪,并且还占用了有限的并口资源。笔者设计的基于PCI总线的加密卡具有以下几个优点:第一,PCI总线是当今计算机使用的主流标准总线,具有丰富的硬件资源,因此不易受资源环境限制;第二,PCI设备配置空间采用自动配置方式,反跟踪能力强;第三,在PCI扩展卡上易于实现先进的加密算法。 1总体设计方案 基于PCI总线的加密卡插在计算机的PCI总线插槽上(5V32Bit连接器),主处理器通过与加密卡通信,获取密钥及其它数据。加密卡的工作过程和工作原理是:系统动态分配给加密卡4字节I/O空间,被加密软件通过驱动程序访问该I/O空间;加密卡收到访问命令后,通过PCI专用接口芯片,把PCI总线访问时序转化为本地总线访问时序;本地总线信号经过转换处理后,与单片机相连,按约定的通信协议与单片机通信。上述过程实现了主处理器对加密卡的访问操作。 图1硬件总体设计方案 下面以主处理器对加密卡进行写操作为例,阐述具体的实现方法。加密卡采用PLX公司的PCI9052作为PCI总线周期与本地总线周期进行转换的接口芯片。PCI9052作为PCI总线从设备,又充当了本地总线主设备,对其配置可通过EEPROM93LC46B实现。主处理器对加密卡进行写操作,PCI9052把PCI总线时序转化为8位本地数据总线写操作。这8位本地数据总线通过Lattice公司的ispLSI2064与单片机AT89C51的P0口相连,2064完成PCI9052本地总线与AT89C51之间的数据传输、握手信号转换控制等功能。2064对8位本地数据总线写操作进行处理,产生中断信号。该中断信号与AT89C51的INT0#相连,使AT89C51产生中断。AT89C51产生中断后,检测与其P2口相连的本地读写信号WR#、RD#、LW/R#。当WR#为低电平、LW/R#为高电平时,AT89C51判断目前的操作是否为写操作。确认是写操作后,AT89C51把P0口上的8位数据取下来,然后用RDY51#(经2064转换后)通知PCI9052的LRDYi#,表明自己已经把当前的8位数据取走,可以继续下面的工作。PCI9052收到LRDYi#有效后,结束当前的8位数据写操作。PCI总线的一次32位数据写操作,PCI9052本地总线需要四次8位数据写操作,通过字节使能LBE1#、LBE0#区分当前的8位数据是第几个字节有效。 加密卡硬件总体设计方案如图1所示。 2硬件各组成部分说明 2.1PCI9052部分 PCI9052是PCI总线专用接口芯片,采用CMOS工艺,160引脚PQFP封装,符合PCI总线标准2.1版。其总线接口信号与PCI总线信号位置对应,因此可直接相连,易于PCB实现。PCI9052的最大数据传输速率可达132MB/s;本地时钟最高可至40MHz,且无需与PCI时钟同步;可通过两个本地中断输入或软件设置产生PCI中断。它支持三种本地总线工作模式,实际设计采用地址和数据线非复用、8位本地数据总线、非ISA模式。 PCI9052内部有一个64字节PCI配置空间,一个84字节本地配置寄存器组。对PCI9052的配置可由主机或符合3线协议的串行EEPROM完成(注:ISA模式必须由串行EEPROM完成配置)。实际设计采用Microchip公司的93LC46B存放配置信息。系统初始化时,自动将配置信息装入PCI9052,约需780μs。如果EEPROM不存在或检测到空设备,则PCI9052设置为默认值。 在设计中,EEPROM用到的配置项目有:设备ID:9050;厂商ID:10B5;分类代码:0780;子系统ID:9050;子系统厂商ID:10B5;支持INTA#中断,PCI3C:0100;分配4字节本地I/O空间:(例LAS0RR)0FFFFFFD;其它本地地址空间未使用:00000000;4字节本地I/O空间基地址(模4对齐):(LAS0BA)01200001(仅为示例);4字节本地I/O空间描述符:(LAS0BRD)00000022(非猝发、LRDYi#输入使能、BTERM#输入不使能、不预取、各内部等待状态数均为0、8位本地数据总线宽度、小Endian模式);中断控制/状态,Local4C:00000143(LINTi1使能、LINTi1边沿触发中断选择使能、LINTi2不使能、PCI中断使能、非软件中断、ISA接口模式不使能);UserI/O、从设备应答、串行EEPROM、初始化控制,Local50:00024492。有两点要注意:一是设计中采用PLX公司推荐使用的串行EEPROM93LC46B按字(16bit)为单位组织;二是EEPROM开发器编辑输入与手工书写的顺序对应关系,以厂商ID:10B5为例,在开发器编辑输入的是b510,而不是10B5。 PCI9052本地信号的含义是:LAD[7..0]:本地8位数据总线;WR#:写有效;RD#:读有效;LW/R#:数据传输方向,高电平为写操作,低电平为读操作;LBE1#和LBE0#:字节使能,表明当前LAD[7..0]上的数据是第几个字节(0到3);BLAST#:PCI9052写数据准备好或读数据已取走;LRDYi#:外部设备(此设计指单片机)已把PCI9052写操作数据取走或读操作数据准备好;LINTi1:外部设备通过LINTi1向主机发送INTA#中断,当单片机验证密钥正确,向主处理器发送请求,表明可以开始从中读取相关数据。 需注意的是,PCI9052在使用时,某些引脚要加阻值为1kΩ~10kΩ的下拉或上拉电阻。因此在实现时,给MODE、LHOLD、LINTi1引脚加下拉电阻,CHRDY、EEDO、LRDYi#引脚加上拉电阻。 图2PCI9052本地写时序 以主处理器向单片机写数据为例,图2给出了PCI9052的本地写时序。 2.2ispLSI2064部分 为降低数据被解析的风险,应尽量减少使用分离元件。因此在设计中选用了Lattice公司的CPLDispLSI2064。该芯片采用EECMOS技术,100引脚TQFP封装,拥有2000个PLD门,64个I/O引脚另加4个专用输入,64个寄存器,3个全局时钟,TTL兼容的输入输出信号。2064具有在系统可编程ISP(In-SystemProgrammable)功能,可方便实现硬件重构,易于升级,降低了设计风险,并且安全性能高。PCI9052与单片机之间的8位数据线进行双向数据传输,不能简单地直接相连,需要进行传输方向控制和数据隔离。故用2064作为PCI9052本地信号与单片机信号进行信号传递的接口,图3给出了8位数据信号双向传输的原理图。2064的开发软件ispDesignExpert8.2版支持VHDL、VerilogHDL、Abel等语言及原理图输入,且通过专用下载电缆可把最终生成的JEDEC文件写入2064,实现编程。在设计时采用了原理图输入的方法。 原理图中用到的BI18的功能描述为:当OE=1时,XB为输出,A为输入,即XB=A;当OE=0时,XB为输入,Z为输出,即Z=XB。FD28的功能描述为:8位D触发器(带异步清除)。结合PCI9052本地读写时序,可以分析得出,在进行读写操作时,图3实现了LAD[7..0]与D[7..0]之间正常的数据传输;在非读写时,双方数据处于正常隔离状态。 2.3单片机AT89C51部分 单片机采用ATMEL公司的AT89C51。这是一个8位微处理器,采用CMOS工艺,40引脚DIP封装。它含有4K字节Flash和128字节RAM,且自身具有加密保护功能。单片机不进行外部存储器和RAM的扩展,程序存储和运行均在片内完成,有效地保证了加密强度。 单片机的P0口接图3的D[7..0],并加10kΩ的上拉排阻。WR#、RD#、W/R#、BE1#、BE0#作为单片机输入信号接P2口。PCI9052写数据准备好或读数据已取走信号REQ9052#作为单片机输入信号接P3.2(INT0#);写数据单片机已取走或读数据单片机准备好信号RDY51#作为单片机输出信号接P1.0;接P1.1的OVER51#作为单片机输出信号,经2064接PCI9052的LINTi1,通过LINTi1向主机发送INTA#中断请求。 基于PCI总线的加密卡,依照PCI总线标准2.1版,通过动态分配4字节I/O空间,实现主处理器与卡上单片机之间的握手通信。被加密软件通过访问加密卡,获取软件正常执行的相关权限。在加密卡不存在的情况下,被加密软件因得不到相关授权而无法运行,从而实现了加密功能。在单片机的存储器里,除了存放密钥之外,设计者还可以把被加密软件的部分程序、算法或常数写入单片机的存储器,在加密卡不存在的情况下,被加密软件的功能是不完整的,从根本上防止了软件破解。 硬件设计论文:压缩卡软硬件设计管理论文 摘要:随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的发展,计算机视频的应用越来越广。但视频通常由于数据量巨大,应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输,唯一途径就是对视频数据进行压缩。结合目前实际需求,给出了一种基于PCI总线的MPEG-I压缩卡的软件、硬件实现方案。 关键词:PCI总线WDM驱动MPEG-1压缩卡 随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的高速发展,人们生活水平的提高,对计算机视频的需求和应用越来越多,如视频监控、视频会议、计算机视觉等。计算机视频提供给人的信息很多,但是视频的数据量很大,不利于传输和存储,使其应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输,唯一途径就是对视频数据进行压缩。 目前常见的视频压缩方法有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263等。考虑压缩技术的成熟度和该压缩卡的主要用途,本文采用MPEG-1作为压缩标准,研制了基于PCI总线的MPEG-I压缩卡。该卡适用于视频监控、视频会议等多种应用场合。该卡加上一台主机、摄像头和软件可构成一个完整的视频采集压缩系统。 1系统特点 (1)支持BNC、RCA、S-VIDEO视频接口; (2)支持PAL和NTSC制式; (3)可对视频实时预览,最大分辨率可达720×576×32; (4)可对声音进行同步监听; (5)可对音、视频信号进行MPEG-I压缩,生成MPEG文件和VCD文件; (6)用户可编程MPEG-1编码设置,可支持CBR和VBR; (7)可一机多卡同时工作; (8)可从动态影像中捕获单帧,生成JPG和BMP文件; (9)支持Win98/Win2000。 2系统硬件设计 2.1系统组成 该系统主要由视频解码、音频解码、压缩优秀和PCI接口等组成,其总体框图如图1所示。 2.2视频解码设计 视频解码部分主要完成模拟视频到数字视频的处理,以供后面预览、压缩用。视频解码芯片常用的有SAA7110、SAA7113和SAA7114等。本方案中采用Philips公司的SAA7114。SAA7114有六路模拟输入,内置模拟源选择器可构成6×CVBS、2×Y/C2×CVBS、1×Y/C和4×CVBS;两路模拟预处理通道,内有抗混迭滤波器;CVBS或Y/C通道含完全可编程静态增益控制或自动增益控制功能,对CVBS、Y/C通道可进行自动钳位控制;能自动检测50Hz/60Hz场频,并可自动在PAL和NTSC制式进行切换;能将PAL、NTSC和SECAM信号解码及模数变换得到符合ITU-601/ITU-656的数字电视信号。该芯片是目前视频解码芯片中接收视频源的宽容性及视频解码图像质量最好的一种。其通过I2C接口,进行初始化设置。 本系统采用ImagePort作为数字视频输出端口,数字视频格式采用ITU-656AI11(PIN20)作为BNC/RCA输入脚,AI12、AI22作为S-VIDEO输入脚。 图2SAA7146A方框图 2.3音频解码设计 音频解码的数据一部分提供给SAA7146A作声音监听用,另一部分用于压缩。考虑到成本,本系统采用BURR-BROWN公司的PCM1800E。该芯片是双声道单片ΔΣ型20位ADC单+5V电源供电,信噪比为95dB(典型值),动态范围95dB(典型值),内嵌高通滤波器,支持四种接口方式和四种数据格式。其采样频率为32kHz、44.1kHz和48kHz可选。 本系统采用从模式,20位I2S数据格式。主时钟由SAA7114提供。 2.4MPEG-1压缩部分设计 本系统中MPEG-I压缩芯片选用ZAPEX公司的SZ1510。该芯片基于TI的TMS320C54xDSP内核,能对ITU-601/ITU-656数字电视信号和PCM音频流进行MPEG-1实时压缩,可生成多种流,如音频基本流、视频基本流、音视频复合流等。 该芯片外接27MHz晶振,可支持多种主机接口,可工作在复用或非复用、Intel或Motorola类型总线。通过输入管脚HCONFIG1:0和SysConfig寄存器可设置成六种总线接口类型:Intel8051类型的数据/地址复用的8位总线、Motorola类型的数据/地址复用的8位总线、Intel8051类型的非复用的8位数据总线、Motorola类型的非复用的8位数据总线、Intel8051类型的非复用的16位数据总线和Motorola类型的非复用的16位数据总线。支持I2S声音接口。 本系统中采用Intel8051类型的非复用的16位数据总线。 2.5PCI接口部分设计 本系统中PCI接口芯片选用SAA7146A,该芯片并不是通用的PCI接口芯片,而是一个多媒体桥(MultimediaBridge)。方框图如图2。该芯片符合PCI2.1规范。它有八个DMA通道,三个视频,四个音频,一个DEBI(DataExpansionBusInterface)。还具有两路视频通道,可对视频数据进行缩放,一路可无级缩放HPS(HighPerformaceScaler,其纵向可达1:1024、横向可达1:256;另一路有级缩放BRS(BinaryRatioScaler支持CIF和QCIF格式。 音频接口以I2S为基础,通过编程控制以支持MSB-FIRST的不同格式及不同的时序格式。 本系统中该部分主要实现功能如下: (1)通过DEBI接收SZ1510产生的MPEG-1数据,传输到内存; (2)通过视频接口,接收SAA7114输出的视频解码信号,并进行亮度、色度、饱和度的控制,并实现无级缩放功能实现视频预览功能; (3)通过音频接口,接收PCM1800E输出的PCM编码信号,传输到内存,实现声音监听功能; (4)提供符合PCI2.1规范的接口,将板上数据传输到主机内存。 3软件设计 软件设计主要包括驱动程序设计和应用层的API设计。驱动程序主要负责与硬件打交道,应用层API主要负责与驱动程序接口。由于设计了应用层的API,应用程序可很容易在上面进行开发。 3.1驱动程序设计 为了支持Windows2000和Windows98采用WDMWindowsDriverModel驱动程序。WDM作为微软的最新驱动程序模型与传统的Win3.x和Win95使用的VxD驱动完全不同。WDM可支持电源管理、自动配置和热插拔等。WDM驱动的设计可以采用DriverStudioDS、Windriver、DDKDriverDeviceKit等。本系统驱动采用Windows2000DDK借助VC6.0设计。 3.1.1MPEG-I压缩部分 在驱动中,重置SZ1510后,就可以装载相应工作模式的微码;根据需要,设置好相应寄存值后就可以启动SZ1510对视频数据进行MPEG-1编码。每当产生的压缩数据超过SZ1510内部的FIFO门限后,SZ1510产生相应中断,内核调用中断例程,在中断例程中调用中断延迟例程DPC,在中断延迟例程中接收产生的压缩数据。SZ1510提供两种方式提取数据,一种用I2C总线接口方式,另一种用DEBI方式。 在本系统中,采用DEBI进行压缩数据的传输。考虑到压缩数据产生的速度,本系统开了32页大小的缓冲区,在中断延迟例程中填充该缓冲区。每当填满8页大小后,产生一个事件通知应用层进行数据读取。通过这种方式,可以避免压缩数据的丢失。 其流程图如图3所示。 在驱动中,压缩数据的提取方式将极大地影响生成MPEG文件的质量。如果处理不当,将导致马赛克、跳帧等现象。 3.1.2驱动程序中用户缓冲区的访问 驱动程序访问用户内存主要通过缓冲I/O和直接I/O。缓冲I/OI/O管理器创建一个内核模式拷贝缓冲区,并把用户缓冲区的内容拷贝到该缓冲区中,并在IRP首部的AssociateIrp.SystemBuffer域中存储该非分页内存地址。驱动程序可简单地读写该块内存。直接I/O,I/O管理器为输入数据提供一个内核模式拷贝缓冲区,对输出数据提供一个内存描述符(MDL)。为了使用缓冲I/O或直接I/O在创建设备时,必须设置设备对象的Flags域中的DO_BUFFERED_IO标志位来使用缓冲I/O或设置DO_DIRECT_IO标志位来使用直接I/O。 在本驱动中由于缓冲I/O和直接I/O都被使用,DO_BUFFERED_IO标志位和DO_DIRECT_IO标志位都被设置。 在定义IOCTL码中,对缓冲I/O使用METHOD_BUFFEERED对直接I/O使用METHOD_OUT_DIRECT。 3.2应用层API设计 应用层对驱动程序的访问通过调用Win32I/O函数(如ReadFile、WriteFile和DeviceIoControl)访问。当应用层调用Win32I/O函数以请求I/O后,该请求由内核的I/O系统服务接收,I/O管理器对该请求构造合适的IRP包,并将其传给驱动程序栈,IRP在栈中进行传递,传到驱动程序进行处理,并将结果返回给应用程序。 通过应用层API,在其上面可进一步开发各类应用程序。 本系统达到了预期的要求,能够在音视频采集过程中对视频、音频进行实时预览、监听。压缩生成的文件可在标准媒体播放器上播放,并可对生成的VCD文件进行刻录,然后由VCD机播放. 硬件设计论文:硬件地址识别设计分析论文 摘要:在通信和控制系统中,常使用异步串行通信控制器(UART)实现系统辅助信息的传输。为实现多点通信,通常用软件识别发往本站点或其它站点的数据,这会加大CPU的开销。介绍了一种基于FPGA的UARTIP,由硬件实现多点通信时的数据过滤功能,降低了CPU的负担,提高了系统性能。 关键词:UART多点通信FPGA知识产权 在通信和控制系统中,常使用异步串行通信实现多块单板之间的辅助通信,各个单板通过总线方式连接。为了实现点对点通信,需要由软件定义一套较复杂的通信协议,过滤往来的数据,消耗了CPU较多的时间。89C51单片机有一种九位通信方式,采用一位地址位来实现通信对象的选择,只对发往本地址的地址发生中断进而接收数据。通用的UART芯片如16C550和89C51等构成总线式的通信系统时,需要由CPU通过软件处理接收到的地址和产生九位的数据。本文介绍的UART采用VerilogHDL硬件描述语言设计,可以用FPGA实现,可应用于SoC设计中。其主要特性如下: ·全硬件地址识别,过滤数据不需要CPU的介入;支持一个特殊地址,可用于监听和广播。 ·支持查询和中断两种工作方式,中断可编程。 ·接收和发送通路分别有128ByteFIFO,每个接收字节附带状态信息。 ·设计采用VerilogHDL语言,全同步接口,可移植性好。 ·支持自环测试功能。 ·波特率可以编程,支持八位或者九位两种数据格式。 设计的UART的九位串行数据格式如图1所示。在空闲状态,数据线处于高电平状态。总线由高到低跳变,宽度为一个波特率时间的负脉冲为开始位,然后是8bit的数据位。数据位后面是lbit的地址信息位。如果此位是1,表示发送的字节是地址信息;如果此位是0,传输的是正常数据信息。地址指示位后是串行数据的停止位。 1UART设计 UART采用模块化、层次化的设计思想,全部设计都采用VerilogHDL实现,其组成框图如图2所示。整个UARTIP由串行数据发送模块、串行数据接收模块、接收地址识别模块、接收和发送HIFO、总线接口逻辑、寄存器和控制逻辑构成。串行发送模块和接收完成并/串及串/并的转换,接收地址的识别由接收地址识别模块完成。发送和接收HIFO用于缓存发送和接收的数据。总线接口逻辑用于连接UARTIP内部总线和HOST接口。寄存器和控制逻辑实现UARTIP内部所有数据的收发、控制和状态寄存器、内部中断的控制及波特率信号的产生。以下详细说明主要部分的设计原理。 1.1串行数据发送模块 串行数据发送模块将数据或地址码由并行转换为串行,并从串行总线输出。设计采用有限状态机实现,分为空闲、取数、发送三个状态。其状态迁移如图3所示。各个状态说明如下: 空闲状态:状态机不断检测发送使能位、UART使能位和发送FIFO空/满标志位,如果使能位为高、UART使能打开且FIFO空标志位为低,串行发送进入取数状态。 取数状态:在此状态,分两个周期从发送FIFO中取出待发送的数据或者地址,然后进入发送状态。 发送状态:在此状态,状态机按照九位串行数据的格式依次发送开始位、数据位、地址指示位。待停止位发送完毕后,返回空闲状态。一个字节的数据发送完毕后,进行下一个字节数据的发送流程。 1.2串行数据接收模块 串行数据接收模块用于检测串行数据的开始位,将串行总线上的串行数据转换成并行数据并输出。接收逻辑也采用有限状态机实现,分为空闲状态、寻找开始位、接收数据和保存数据四个状态。其状态迁移图如图4所示。各个状态说明如下: 空闲状态:在此状态,不断检测接收使能、UART使能和串行输入信号的状态。如果串行输入信号出现由高到低的电平变化且UART使能和接收使能都为高,则将采样计数器复位,并进入寻找开始位状态。 寻找开始位:在此状态,状态机等待半个波特率的时间,然后重新检测串行输入的电平。如果为低,则判断收到的开始位有效,进入接收数据状态;否则认为数据总线上出现干扰,开始位无效,重新返回空闲状态。 接收数据:在此状态,依次接收串行数据线上的数据位、地址指示位和停止位,结束后进入保存数据状态。 保存数据:此状态将收到的串行数据以并行方式从接口的并行总线输出,然后返回空闲状态,准备进行下一个字节数据的搜索和接收。 为提高对串行输入上突发干扰的抵抗能力,对于接收数据,在脉冲的中间位置连续采样三次,较多的电平作为接收的有效数据。所有接收数据的采样频率为接收波特率的16倍。 1.3硬件地址识别模块 硬件地址识别模块用于从接收到的数据中判断出地址和数据,在地址识别功能打开时,选择数据通过或者丢弃;而该功能关闭时,所有数据都会通过。地址识别模块是一个有两个状态的有限状态机,分为地址和数据两个状态。其状态迁移图如图5所示。状态说明如下: 地址状态:在此状态时,判断接收到的数据以及地址识别使能位。如果地址识别功能没有打开,对于接收的任何地址,都进入数据状态。如果地址识别功能打开,则将收到的地址和本地地址比较,如果相等,则保存此地址,进入数据状态;否则继续在此状态接收数据和地址,将收到的数据忽略。 数据状态:将接收到的数据输出,直到收到地址位时,返回地址状态,处理地址。 为实现监听和广播功能,将地址255作为特殊地址,它可以和任何地址匹配。若本站的地址为255,此站点可以接收任何地址的数据,此功能可以用于监听总线上的数据;若发送数据的目的地址为255,则任何站点都会接收到此数据,此功能可以用于发送广播数据。 1.4FIFO设计 FIFO由控制逻辑和双口RAM组成,控制逻辑用来实现将一个双口RAM转换成两个FIFO的功能,这两个FIFO分别用于发送和接收数据缓存;中断控制用于在中断工作方式时管理UART内部的中断状态和控制信息。 为减少所需块RAM的数量,接收和发送FIFO使用同一个块RAM实现,使用仲裁机制保证两个FIFO的四个端口,在同一时刻最多只有两个操作,不影响对FIFO的读写。 1.5总线接口 UART采用同步接口,所有信号都在系统时钟的上升沿采样,设备的握手用一位应答信号完成。 数据总线宽度采用8+2的方式。和16位或者32位宽度的数据总线连接时,可以一次读取接收数据的数据和地址指示位,减少总线操作次数;若和8位系统连接,可以只连接低8位数据线,接收数据的地址信息可以通过内部的状态寄存器读取。 1.6寄存器和控制逻辑 寄存器部分实现UART内部所有数据的收发、控制和状态寄存,用于设置UART的数据格式、收发波特率、FIFO控制、本地地址、地址识别、中断控制和状态寄存,实现对UART工作的控制。 控制逻辑产生所需的所有波特率信号及对应的上升和下降沿指示信号,并根据实际工作所选择的波特率输出与系统时钟同步的对应信号。波特率产生逻辑的组成框图如图6所示。 2功能和时序仿真 首先结合功能仿真设计系统的仿真平台。仿真平台如图7所示。系统仿真平台和仿真激励采用VerilogHDL语言设计,可同时用于功能仿真和时序仿真,不能用于二者的综合。寄存器级模型为用于UARTIP设计的RTL描述,全部采用可以综合的VerilogHDL语句编写。仿真使用的软件为ModelSim。 功能仿真包括以下几个方面: (1)基本模块连线时序的仿真。首先用描述方式设计UART的接口模型,利用仿真激励进行简单的读写操作,设计出仿真激励信号和系统仿真平台。然后结合仿真激励信号逐步完成UART的各个子模块的设计。仿真时,需要逐步观察UART接口信号的波形、UART内部模块的接口信号波形、各种状态机的状态迁移和数据指针的值以及状态位的值,逐步完成寄存器传输级的UART设计。 (2)UART的工作仿真。完成RTL的寄存器传输级模型后,根据系统软件工作的模式,用HDL设计出数据收发的仿真激励,打开自环功能,进行数据的发送和接收。仿真可以分为仿真查询和中断两种工作方式。对于中断工作方式,需要用HDL语言模拟软件的中断机制, 进行中断工作方式的仿真。最后打开地址识别功能,发送不同目的地址的数据,观察UART的硬件地址识别情况。 完成功能仿真后,将设计进行布局布线,生成Ver-ilogHDL形式的时序仿真模型和标准时延文件,利用与功能仿真相同的仿真平台进行时序仿真。时序仿真只需要仿真工作方式。功能仿真和时序仿真使用相同的仿真平台和激励向量,这样便于比较二者的差异,发现设计代码存在的问题。 3综合和测试结果 本设计用Synplicity公司的SynplifyPro作为综合工具,用XilinxISE5.2作为布局布线工具,采用器件为XC2S100IIE-7。综合结果显示,该UARTIP占用资源情况为:SLICE275个、内部块RAM1个、I/O24个,HOST总线可以达到的频率为73.2MHz。 测试程序参考仿真激励的生成,用C语言在vxWorks操作系统下设计。测试所用方法和工作仿真完全相同,只是仿真激励对应测试程序,而RTL模型对应实际的FP-GA器件。 多点测试使用了五块单板,采用半双工总线方式,定义简单的数据包格式,用于检测数据错误并返回数据。数据包的格式为地址开头,后面是最大255Byte的数据;数据部分包括发送方的地址、数据校验和及包的长度。另外,还定义简单的驱动程序格式,完成基本数据的收发和控制,然后在上层加载多点通信协议。其中的一块加载主设备程序,其它单板加载从设备程序。主设备周期性地向其它从设备发送测试数据,并在规定的时间内等待接收目标单板的数据。从设备软件只接收发给本单板的数据,如果校验正确,将收到的数据发给主设备;如果有错误,则不进行任何操作。主设备若在规定时间内无法接收从设备的数据或者接收数据错误,则判断通信异常,进行下一个设备的测试。 测试时,数据包长为240Byte,波特率为115200。常温和高低温环境下的测试结果表明,UARTIP工作稳定可靠,达到了设计要求。 本UARTIP全部采用VerilogHDL设计,可以在采用FPGA实现的通讯和控制系统中作为系统多点通讯控制器,也可以用于片上系统(SoC)的设计。用于多点通信时,可以有效降低CPU的额外负担,提高CPU系统的利用率。由于采用语言描述,移植性强,可以用于不同厂家、不同型号的FPGA芯片中,提高了系统的设计速度和效率。 硬件设计论文:路由器硬件设计研究论文 摘要:介绍了VoIP语音卡在路由器中的应用,详细描述了一款应用于路由器的语音卡的硬件结构及其工作方式。 关键词:VoIPPCIFXS路由器语音压缩 1VoIP在路由器中的应用 近年来,VoIP(VoiceoverInternetProtocol)给通信市场带来了强大的冲击。IP语音业务推出后,由于其在通话费用上比传统电话具有突出的优势,因而受到了广泛欢迎。VoIP技术在路由器中应用,可以大大节省有多个部门在不同地方办公的企业或机构的电话费用。图1为一个VoIP路由器在公安分局与派出所间应用的方案。 派出所网点的路由器DCR-2501V和DCR-2509V使用FR(帧中继)或DDN线路同分局的DCR-3660实现互连,各网点的计算机可通过路由器连接分局的局域网或Internet,实现数据通信;同时,DCR-2501V或DCR-2509V通过FXS语音端口连接普通电话机,分局路由器通过E&M接口和PBX连接,这样既可以实现内部各部门间的数据通信,同时还可进行零费用的语音通话。 VoIP在费用上呈现巨大优势的原因在于其利用了计算机通讯的分组化、数字化传输技术,先对语音数据按照一定的语音压缩标准进行压缩编码处理,然后把这些数据按IP相关协议打包,再将数据包通过IP网络传输到接收端,接收端将这些以不同顺序到达的数据包按其本身顺序串起来,并经过解码解压恢复出原来的语音信号。与传统的语音业务相比,VoIP在时间延迟、话音质量等方面存在缺陷。可以采用一些先进的协议如资源预留协议(RSVP)和不同类型服务(Diffserv)等方案来尽可能的优化语音数据包的传输,以减少传输延迟和拥塞。 目前,VoIP的标准主要有国际电信联盟技术部(ITU-T)建议的H.323系统和IETF建议的会话发起协议(SessionInitiationProtocol,SIP)系统两种。前者主要在电信网络上实现多媒体业务制订,技术已趋成熟。后者基于动态的Internet模式建网,是基于软交换技术的面向网络会议和电话的简单信令协议。在我国,主要选用H.323技术标准来实现VoIP,在H.323系列标准中,音频压缩编码标准有G.711、G.722、G.723和G729等。 本文将介绍一种已经应用于路由器产品中的VoIP语音卡的硬件设计和工作原理。 2VoIP语音卡硬件结构 该语音卡基于AudioCodes公司的VoPP(VoiceOverPacketProcessor,即语音包处理器)AC48302设计,采用PCI接口界面,可提供两个FXS(ForeignExchangeStation)语音/传真接口,可以方便灵活地应用于本公司开发的系列路由器中,实现VoIP功能。其硬件结构框图如图2所示,以下介绍各部分硬件的原理和作用。 2.1PCI接口 路由器主板与语音卡之间通过PCI总线连接,便于通用。采用了PCI接口芯片PLX9030实现语音卡本地总线(HPI)与PCI总线之间的转换。由于语音卡上数据流量不大,不需要利用如DMA方式主动向路由器主板上的Memory空间传递数据。因此,语音卡工作于PCI的从模式方式,AC48302通过中断方式接收或发送语音数据,PCI总线的数据宽度和速度为32位/33MHz。 2.2CPLD部分 AC48302采用8位并行的主处理器接口HPI与外部CPU(即路由器CPU)进行数据交换。在本设计中,HPI接口与PLX9030的本地总线接口时序稍有差别,经过CPLD进行调整。另外,路由器CPU还可通过CPLD控制CODEC和SLIC芯片。 2.3AC48302芯片 AC48302是AudioCodes公司推出的一款低功耗、低价格的双通道语音包处理器,其内部集成了一个DSP内核。该芯片的主要特性如下: ·支持两个通道的语音压缩编码,语音压缩标准包括G.729A、G.723.1、G.727、G.726、G.711。 ·兼容T.38或FRF.11传真中继(2.4~14.4kbps)。 ·呼叫ID产生和检测,呼叫进程和用户定义语音的检测和产生。 ·兼容G.168的25ms回声消除。 ·高性能的有效语音检测(VAD)和舒适噪声产生(CNG)。 ·DTMF检测和产生。 ·A律/μ律可选的Codec接口,具有输入输出增益控制。 ·PCMHighway接口。 ·并行的主处理器接口(HPI)。 AC48302各部分硬件接口如图3所示。 图4AC48302HPI存储器的映射关系 2.3.1语音接口(VoiceInterface) 语音接口提供未压缩的语音、传真数据的输入输出通道。语音接口对外提供四根信号线构成PCM总线,直接连接外部CODEC芯片的PCMHighway。这四根信号线为PCMIN、PCMOUT、PCMCLK、PCMFS。PCMIN输入从CODEC送来的PCM信号,AC48302内部的DSP按照相应标准(如G.729)压缩后从HPI给路由器CPU转发。PCMOUT则相反,AC48302将路由器CPU送来的语音数据按照合适的标准解压缩,然后从PCMOUT口送到外部CODEC,CODEC经过数/模转换后恢复成语音信号?熏通过用户接口送给用户端。PCMCLK提供2.048MHz的比特同步时钟,而PCMFS提供8kHz的帧同步时钟。 2.3.2HPI接口 在本设计中,路由器CPU与AC48302通过HPI口进行通信。路由器CPU和DSP通过AC48302的片内共享的双口存储器实现数据交互。片内共享存储器的映射关系见图4。 HPI接口包括1根8位数据总线和几根控制总线。路由器CPU通过三个寄存器(HPIC、HPIA和HPID)控制AC48302及访问片内存储空间。HPIC为控制寄存器,用来选择AC48302的高低字节顺序、产生和接收中断。HPIA为地址寄存器,用来寻址片内的2K存储空间。HPID为数据寄存器,用来缓存每次读写的两个字节数据,外部CPU可以单个Word或块数据方式访问HPID,当以块数据方式访问时,HPIA寄存器自动累加,这样可以减少外部CPU写HPIA寄存器的开销。AC48302的内部寄存器和存储器为16位宽度,因此外部CPU每次访问AC48302必须以两个字节为基本单位,信号线HI/LO用来选择高低字节,信号HRS1、HRS0指示当前访问的是哪个寄存器。 除了以上两个重要的接口外,AC48302内部还包含一个PCM时钟发生器、一个用于测试的JTAG接口以及一个用于访问外部SRAM及处理信道辅助信令的Memory&I/O接口。 2.4CODEC接口芯片 CODEC芯片负责对DSP解压缩后送来的PCM数据进行解码,并将滤波后的模拟语音信号送到用户线接口芯片SLIC,SLIC对其进行2-4线转换后送给用户端;同时,CODEC还负责将SLIC送来的模拟语音信号进行PCM编码,然后送到DSP芯片进行压缩处理。 本设计中,CODEC芯片采用IDT公司的4通道PCM编解码芯片IDT821034。该芯片具有可编程增益设置、主时钟可选(2.048MHz、4.096MHz和8.192MHz)、最大可支持128个可编程时隙、A律/μ律可选、内置数字滤波器、串行控制接口、低功耗等特点。本设计中选用主时钟为2.048MHz(E1帧模式),可划分为32个相等的时隙(Slot0~Slot31),4个通道的接收和发送时隙可通过向串行控制口写入控制字进行动态选择。各时隙的位置都以8kHz的帧同步时钟信号为参考,在IDT821034中,时隙0相对帧同步脉冲的位置有延迟模式和非延迟模式(图6即为非延迟模式)。 PCM主时钟(BCLK)、帧同步时钟(FS)、接收数据(DR)和发送数据(DX)一起构成PCMHighway信号,与AC48302进行连接。BCLK与FS分别对应AC48302的PCMCLK和PCMFS,这两个时钟信号都由AC48302产生;DR和DX分别对应AC48302的PCMOUT和PCMIN。PCMHighway信号时序以及时隙与帧同步信号的关系分别如图5、图6所示。为了CODEC与DSP芯片间正确收发数据,一般选择CODEC芯片在BCLK的上升沿发送数据DX,下降沿采样数据DR,而在另一端的AC48302,则在时钟下降沿采样PCMIN,上升沿发送PCMOUT。 2.5用户线接口(SLIC)芯片 设计中为了使语音卡能够提供FXS接口功能,采用了爱立信公司的新型SLIC芯片PBL83710连接用户接口。在该芯片内部能够产生高电压铃流信号及提供自动电池馈电切换,具有环流振铃和地键检测功能及2-4线转换功能。该芯片将许多传统的振铃继电器、铃流发生器等器件集成在一个片内,节省了印制板空间和成本。 3VoIP语音卡硬件驱动流程 硬件驱动程序主要完成以下功能: (1)初始化PLX9030芯片,配置相关寄存器,选择本地总线工作方式。 (2)初始化AC48302芯片,启动AC48302内部的DSP内核到正常工作状态。AC48302的启动步骤按顺序分为以下几步:核代码(Kernel)下载;程序代码(Program)下载;初始化模式;启动运行。 (3)驱动语音卡的正常操作。接收处理摘挂机中断,将SLIC置于正确状态;配置CODEC芯片的各通道收发数据时隙以及CODEC芯片的增益控制;接收处理AC48302数据包处理中断,AC48302每处理完一个语音数据包就通过中断方式通知路由器CPU读取当前Buffer中的数据或向Buffer写入下一个数据包。 本文采用的是FXS接口,只要对CODEC后面部分电路稍加改动即可实现FXO或E&M接口功能。目前,该语音卡方案在路由器产品中已获广泛采用。 硬件设计论文:高速单片机硬件关键参数设计概述 摘要:随着目前新技术、新工艺的不断出现,高速单片机的应用越来越广,对硬件的可靠性问题便提出更高的要求。本文将从硬件的可靠性角度描述高速单片机设计的关键点。 关键词:高速单片机 可靠性 特性阻抗 SI PI EMC 热设计 引 言 随着单片机的频率和集成度、单位面积的功率及数字信号速度的不断提高,而信号的幅度却不断降低,原先设计好的、使用很稳定的单片机系统,现在可能出现莫名其妙的错误,分析原因,又找不出问题所在。另外,由于市场的需求,产品需要采用高速单片机来实现,设计人员如何快速掌握高速设计呢? 硬件设计包括逻辑设计和可靠性的设计。逻辑设计实现功能。硬件设计工程师可以直接通过验证功能是否实现,来判定是否满足需求。这方面的资料相当多,这里就不叙述了。硬件可靠性设计,主要表现在电气、热等关键参数上。我将这些归纳为特性阻抗、SI、PI、EMC、热设计等5个部分。 1 特性阻抗 近年来,在数字信号速度日渐增快的情况下,在印制板的布线时,还应考虑电磁波和有关方波传播的问题。这样,原来简单的导线,逐渐转变成高频与高速类的复杂传输线了。 在高频情况下,印制板(PCB)上传输信号的铜导线可被视为由一连串等效电阻及一并联电感所组合而成的传导线路,如图1所示。只考虑杂散分布的串联电感和并联电容的效应,会得到以下公式: 式中Z0即特性阻抗,单位为Ω。 PCB的特性阻抗Z0与PCB设计中布局和走线方式密切相关。影响PCB走线特性阻抗的因素主要有:铜线的宽度和厚度、介质的介电常数和厚度、焊盘的厚度、地线的路径、周边的走线等。 在PCB的特性阻抗设计中,微带线结构是最受欢迎的,因而得到最广泛的推广与应用。最常使用的微带线结构有4种:表面微带线(surface microstrip)、嵌入式微带线(embedded microstrip)、带状线(stripline)、双带线(dual-stripline)。下面只说明表面微带线结构,其它几种可参考相关资料。表面微带线模型结构如图2所示。 Z0的计算公式如下: 对于差分信号,其特性阻抗Zdiff修正公式如下: 公式中: ——PCB基材的介电常数; b——PCB传输导线线宽; d1——PCB传输导线线厚; d2——PCB介质层厚度; D——差分线对线边沿之间的线距。 从公式中可以看出,特性阻抗主要由、b、d1、d2决定。通过控制以上4个参数,可以得到相应的特性阻抗。 2 信号完整性(SI) SI是指信号在电路中以正确的时序和电压作出响应的能力。如果电路中的信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC,则该电路具有较好的信号完整性。反之,当信号不能正常响应时,就出现了信号完整性问题。从广义上讲,信号完整性问题主要表现为5个方面:延迟、反射、串扰、同步切换噪声和电磁兼容性。 延迟是指信号在PCB板的导线上以有限的速度传输,信号从发送端发出到达接收端,其间存在一个传输延迟。信号的延迟会对系统的时序产生影响。在高速数字系统中,传输延迟主要取决于导线的长度和导线周围介质的介电常数。 当PCB板上导线(高速数字系统中称为传输线)的特征阻抗与负载阻抗不匹配时,信号到达接收端后有一部分能量将沿着传输线反射回去,使信号波形发生畸变,甚至出现信号的过冲和下冲。如果信号在传输线上来回反射,就会产生振铃和环绕振荡。 由于PCB板上的任何两个器件或导线之间都存在互容和互感,因此,当一个器件或一根导线上的信号发生变化时,其变化会通过互容和互感影响其它器件或导线,即串扰。串扰的强度取决于器件及导线的几何尺寸和相互距离。 信号质量表现为几个方面。对于大家熟知的频率、周期、占空比、过冲、振铃、上升时间、下降时间等,在此就不作详细介绍了。下面主要介绍几个重要概念。 ①高电平时间(high time),指在一个正脉冲中高于Vih_min部分的时间。 ②低电平时间(low time),指在一个负脉冲中低于Vil_max部分的时间,如图3所示。 ③建立时间(setup time),指一个输入信号(input signal)在参考信号(reference signal)到达指定的转换前必须保持稳定的最短时间。 ④保持时间(hold time),是数据在参考引脚经过指定的转换后,必须稳定的最短时间,如图4所示。 ⑤建立时间裕量(setup argin),指所设计系统的建立时间与接收端芯片所要求的最小建立时间的差值。 ⑥保持时间裕量(hold argin),指所设计系统的保持时间与接收端芯片所要求的最小保持时间之间的差值。 ⑦时钟偏移(clock skew),指不同的接收设备接收到同一时钟驱动输出之间的时间差。 ⑧Tco(time clock to output,时钟延迟),是一个定义包括一切设备延迟的参数,即Tco=内部逻辑延迟 (internal logic delay) + 缓冲器延迟(buffer delay)。 ⑨最大经历时间(Tflightmax),即final switch delay,指在上升沿,到达高阈值电压的时间,并保持高电平之上,减去驱动所需的缓冲延迟。 ⑩最小经历时间(Tflightmin),即first settle delay,指在上升沿,到达低阈值电压的时间,减去驱动所需的缓冲延迟。 时钟抖动(clock jitter),是由每个时钟周期之间不稳定性抖动而引起的。一般由于PLL在时钟驱动时的不稳定性引起,同时,时钟抖动引起了有效时钟周期的减小。 串扰(crosstalk)。邻近的两根信号线,当其中的一根信号线上的电流变化时(称为aggressor,攻击者),由于感应电流的影响,另外一根信号线上的电流也将引起变化(称为victim,受害者)。 SI是个系统问题,必须用系统观点来看。以下是将问题的分解。 端接技术等 3 电源完整性PI PI的提出,源于当不考虑电源的影响下基于布线和器件模型而进行SI分析时所带来的巨大误差,相关概念如下。 电子噪声,指电子线路中某些元器件产生的随机起伏的电信号。 地弹噪声。当PCB板上的众多数字信号同步进行切换时(如CPU的数据总线、地址总线等),由于电源线和地线上存在阻抗,会产生同步切换噪声,在地线上还会出现地平面反弹噪声 (简称地弹)。SSN和地弹的强度也取决于集成电路的I/O特性、PCB板电源层和地平面层的阻抗以及高速器件在PCB板上的布局和布线方式。负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。 回流噪声。只有构成回路才有电流的流动,整个电路才能工作。这样,每条信号线上的电流势必要找一个路径,以从末端回到源端。一般会选择与之相近的平面。由于地电平面(包括电源和地)分割,例如地层被分割为数字地、模拟地、屏蔽地等,当数字信号走到模拟地线区域时,就会产生地平面回流噪声。 断点,是信号线上阻抗突然改变的点。如用过孔(via)将信号输送到板子的另一侧,板间的垂直金属部分是不可控阻抗,这样的部分越多,线上不可控阻抗的总量就越大。这会增大反射。还有,从水平方向变为垂直方向的90°的拐点是一个断点,会产生反射。如果这样的过孔不能避免,那么尽量减少它的出现。 在一定程度上,我们只能减弱因电源不完整带来的系列不良结果,一般会从降低信号线的串绕、加去耦电容、尽量提供完整的接地层等措施着手。 4 EMC EMC包括电磁干扰和电磁抗干扰两个部分。 一般数字电路EMS能力较强,但是EMI较大。电磁兼容技术的控制干扰,在策略上采用了主动预防、整体规划和“对抗”与“疏导”相结合的方针。 主要的EMC设计规则有: ① 20H规则。PowerPlane(电源平面)板边缘小于其与GroundPlane(地平面)间距的20倍。 ② 接地面处理。接地平面具有电磁学上映象平面(ImagePlane) 的作用。若信号线平行相邻于接地面,可产生映像电流抵消信号电流所造成的辐射场。PCB上的信号线会与相邻的接地平面形成微波工程中常见的Micro-strip Line(微带线)或Strip Line(带状线)结构,电磁场会集中在PCB的介质层中,减低电磁辐射。 因为,Strip Line的EMI性能要比Micro-strip Line的性能好。所以,一些辐射较大的走线,如时钟线等,最好走成Strip Line结构。 ③ 混合信号PCB的分区设计。第一个原则是尽可能减小电流环路的面积;第二个原则是系统只采用一个参考面。相反,如果系统存在两个参考面,就可能形成一个偶极天线;而如果信号不能通过尽可能小的环路返回,就可能形成一个大的环状天线。对于实在必须跨区的情况,需要通过,在两区之间加连接高频电容等技术。 ④ 通过PCB分层堆叠设计控制EMI辐射。PCB分层堆叠在控制EMI辐射中的作用和设计技巧,通过合适的叠层也可以降低EMI。 从信号走线来看,好的分层策略应该是把所有的信号走线放在一层或若干层,这些层紧挨着电源层或接地层。对于电源,好的分层策略应该是电源层与接地层相邻,且电源层与接地层的距离尽可能小,这就是我们所讲的“分层"策略。 ⑤ 降低EMI的机箱设计。实际的机箱屏蔽体由于制造、装配、维修、散热及观察要求,其上一般都开有形状各异、尺寸不同的孔缝,必须采取措施来抑制孔缝的电磁泄漏。一般来说,孔缝泄漏量的大小主要取决于孔的面积、孔截面上的最大线性尺寸、频率及孔的深度。 ⑥ 其它技术。在IC的电源引脚附近合理地安置适当容量的电容,可使IC输出电压的跳变来得更快。然而,问题并非到此为止。由于电容呈有限频率响应的特性,这使得电容无法在全频带上生成干净地驱动IC输出所需要的谐波功率。除此之外,电源汇流排上形成的瞬态电压在去耦路径的电感两端会形成电压降,这些瞬态电压就是主要的共模EMI干扰源。为了控制共模EMI,电源层要有助於去耦和具有足够低的电感,这个电源层必须是一个设计相当好的电源层的配对。问题的答案取决于电源的分层、层间的材料以及工作频率(即IC上升时间的函数)。通常,电源分层的间距是0.5mm(6mil),夹层是FR4材料,则每平方英寸电源层的等效电容约为75pF。显然,层间距越小电容越大。 5 热设计 电子元件密度比以前高了很多,同时功率密度也相应有了增加。由于电子元器件的性能会随温度发生变化,温度越高其电气性能会越低。 (1)数字电路散热原理 半导体器件产生的热量来源于芯片的功耗,热量的累积必定导致半导体结点温度的升高。随着结点温度的提高,半导体器件性能将会下降,因此芯片厂家都规定了半导体器件的结点温度。在高速电路中,芯片的功耗较大,在正常条件下的散热不能保证芯片的结点温度不超过允许工作温度,因此需要考虑芯片的散热问题。 在通常条件下,热量的传递通过传导、对流、辐射3种方式进行。 散热时需要考虑3种传热方式。例如使用导热率好的材料,如铜、铝及其合金做导热材料,通过增加风扇来加强对流,通过材料处理来增强辐射能力等。 简单热量传递模型: 热量分析中引入一个热阻参数,类似于电路中的电阻。如果电路中的电阻计算公式为R=ΔE/I,则对应的热阻对应公式为R=Δt/P(P表示功耗,单位W;Δt表示温差,单位℃)。热阻的单位为℃/W,表示功率增加1W时所引起的温升。考虑集成芯片的热量传递,可以使用图5描述的温度计算模型。 也就是说,当Tc实测值小于根据数据手册所提供数据计算出的最大值时,芯片可正常工作。 (2)散热处理 为了保证芯片能够正常工作,必须使Tj不超过芯片厂家提供的允许温度。根据Tj=Ta+P×R可知,如果环境温度降低,或者功耗减少、热阻降低等都能够使Tj降低。实际使用中,对环境温度的要求可能比较苛刻,功耗降低只能依靠芯片厂家技术,所以为了保证芯片的正常工作,设计人员只能在降低热阻方面考虑。 如图5所示,可变的热阻由芯片外壳与散热器间的热阻(接触热阻)、散热器到环境的热阻组成。这就要求设计人员减少接触热阻,比如选用接触热阻小的导热胶,考虑大的接触面积等。散热器方面还要选择热传导率高的散热器材,考虑使用风冷、水冷等对流散热措施,增强辐射能力,扩展散热面积等措施。 结 语 以上提到的高速单片机设计思想和方法,目前已经在国外的公司得到实践和发展,但是国内这方面的研究和实践还很少。该设计思想在我们公司实践、摸索,提高了产品可靠性。在这里推荐给各位同行,期望共同探讨。 硬件设计论文:新型数字式高压保护装置硬件平台设计 摘要:随着现场对高压微机保护装置性能要求的不断提高,以及软、硬件技术发展的自身需要,在总结和继承微机保护装置成功经验的基础上,设计开发了运算DSP加逻辑MPU控制单元的新型硬件平台系统。该系统充分发挥了DSP运算能力强和MPU逻辑功能强、外围资源丰富等各自优点,且采用大容量外围存储芯片,从而保证了高压保护装置实现高速采样、实时并行计算、程序面向对象模块化编程、故障处理报告详细全程跟踪、采用复杂先进保护原理等功能,并且具有足够的硬件资源冗余度。本文详细介绍了该硬件平台的系统设计思想、技术特点和工作原理,最后介绍了基于此硬件平台实现高压微机线路保护的应用实例。 关键词:微机保护;硬件平台 中图分类号: 1 引言 目前,微机保护产品在继承常规保护成熟的技术原理的基础上,其智能化的特点日益突出,这不仅更好地满足了电力系统对可靠性和安全性的要求,而且为保护的测试试验和现场维护带来了更多的便利,因此,智能化微机保护产品在电力系统中得到了广泛的应用。按照文献[4]的划分,微机保护装置经历了三代的发展,许多传统保护中无法实现的新技术在目前的数字保护装置中得以成功的应用。尽管如此,随着电力系统对微机保护装置性能的要求不断提高、保护原理和算法的研究和发展、硬件产品技术的进步,以及微机保护运行环境的更为复杂和严酷,研究设计新型的、高可靠的硬件平台系统成为当务之急;硬件平台系统作为保护原理的载体和实现继电保护全部功能的基础,其研制和开发必将推动继电保护领域整体技术水平的提高,从而为国家电力系统智能化建设作出重要贡献。 我们在分析和吸收国内外同行厂家微机保护装置先进技术和经验的基础上,研制开发了一套适用于高压保护装置的硬件平台系统,该系统采用DSP (TMS320C32)+MPU(MC68332)系统结构,两者通过双口RAM来交互协同工作。本文将系统地阐述此平台的设计思想、整体结构、组织原理,并介绍了所选运算DSP和逻辑MPU芯片的特点。最后通过实例:基于此硬件平台开发的高压线路保护装置的试验及动模情况,说明了此平台的先进性。 2 硬件平台总体设计 2.1 整体平台系统结构 高压保护装置一般都采用多保护板加通讯处理板模式,通过内部通讯网来联系各板信息。随着时代、技术等方面的不断发展,保护功能要求越来越高,保护原理越来越完善,同时为便于事故后分析,报告、故障电量等信息要求越来越详细,以求确切地感知不同阶段保护中各模块的响应行为。上述种种原因决定了目前各有功能倾向的单CPU结构不能很好地满足实际需求,鉴于此我们设计了双CPU(DSP+MPU)结构,系统图如图1所示。 硬件平台系统主要包括两部分:基于TMS320C32的运算处理单元和基于MC68332的逻辑控制单元。运算处理单元任务定位于模拟量数据采集、数据处理、功能模块运算等功能;逻辑控制单元定位于保护逻辑判断、开入量检测、开出控制,以及监控等功能。采用这种MPU+DSP结构,充分利用了DSP适于数据处理优点的同时,也充分发挥了MPU丰富的I/O引脚、较强的逻辑处理能力,以及强大的通讯处理功能。 2.1.1 运算单元区设计方案 运算单元区主要由TMS320C32、RAM、FLASH、A/D、EPLD等器件构成。此区优秀器件TMS320C32芯片为TMS320C3X系列中的一款,是TI公司1995年推出的32位浮点型DSP。该芯片内部采用哈佛结构、流水线操作、特殊的并行指令、专用的硬件乘法器等适宜于数据运算的设计,这种特殊的硬件结构使得TMS320C32的处理能力达到60MFLOPS/30MIPS(每秒60兆次浮点运算或30兆条指令)。它采用增强型存储器接口,并具有灵活的数据/地址总线,可充分利用存储空间,增加了设计的灵活性,简化了电路设计。 运算单元区的模数转换部分采用MAXIM公司生产的14位逐次逼近型、2×4通道、带采样保持器的A/D芯片。改变了原来的多路开关切换的方式,减小了各模拟量之间不同步性。此单元区的译码、AD定时转换启动等功能完全由可编程逻辑器件EPM7128实现,这样既简化了印制版的设计,提高了电路设计的灵活性,又简化了程序软件的逻辑设计。从而在保证采样高可靠性的同时,节省了DSP的处理时间。 2.1.2 逻辑控制单元区设计方案 逻辑控制单元区主要由MC68332、RAM、FLASH、EEPROM、EPLD、秒脉冲对钟电路、标准232维护口、开入开出电路,以及通信电路构成。此区优秀器件MC68332是由MOTOROLA公司生产的32位微处理器,它采用HCMOS技术和精简的指令系统计算机(RISC)技术,数据处理能力达32位,因而具有较高的执行速度、较高的稳定性和很强的逻辑处理能力。软件看门狗、丰富的I/O口、可掉电保持的2K片上RAM、QSPI等丰富的控制功能使MC68332是一款非常适合控制领域的高性能芯片。 逻辑控制单元区的开出电路由EPLD和光电隔离器构成。通信电路由UART芯片及EPLD硬件设计的HDL协议构成的FDK_BUS(本公司自主开发的一种局域总线)板间通信网络。秒脉冲对钟电路利用TPU口检测秒脉冲的触发沿获得GPS秒脉冲,保证了板级对钟精度,为系统的故障分析提供了统一的时钟。FLASH用于保存程序代码,EEPROM用于保存定值、程序的CRC校验码、故障报告、扰动数据和装置的事件记录等。标准232维护口为程序调试提供了方便。 2.2 系统实现原理 采用这种DSP+MPU的平台系统结构,按照设计的功能分工:DSP来完成数据处理运算,如:数字滤波、相量计算、故障分量提取等,以及保护功能相对独立模块的处理,如:六个阻抗的计算、各序量方向元件计算、各阻抗区域判别等;而MPU来完成电力系统的状态检测,根据不同的状态,按照保护逻辑方案来组织运算单元的计算结果以及开入量等,最终根据逻辑结果作相应控制,另外此单元区还实现所有的监控功能。两CPU相对独立,同时两者相互监视是否正常运行;两者之间唯一的联络方式通过双口RAM来完成。由此有机地组成一个功能分布、协同运行的整体系统。 系统具体的组织方式为:运算单元区A/D所有通道转换完成后以中断方式激发DSP采样中断,DSP响应外部中断用DMA的方式读走原始采样数据;DSP在获得采样数据后,将采样数据精加工,并利用最新数据运算所有的功能模块,然后将采样数据、加工后数据,以及各模块接口信息放到双端口RAM中;运算处理单元通过邮箱机制,使双端口RAM在对侧产生一个中断电平通知逻辑控制单元;逻辑控制单元在响应外部中断电平后,将双端口RAM中信息读出,置于自身数据区域中;最后逻辑控制单元采用最新数据执行所有的逻辑控制。 通过这样的平台设计和任务分配,在大幅度提高采样频率的同时,能够保证保护软件功能在一个采样间隔执行一遍,从而真正实现了电力系统状态的实时检测,最终提高了保护装置的整体性能。 3 平台在高压线路保护中的应用 此硬件平台系统丰富的硬件资源和冗余设计符合当今各保护装置硬件平台统一的设计思想,满足于各种高压保护产品开发。为检测此平台系统的可行性,以及其各方面的性能指标,我们以高压线路保护装置(DF3621)的实际开发经历来加以说明。 DF3621适用于220kV~500kV输电线路,包括纵联距离构成的全线速动主保护,三段式相间距离和接地距离及四段灵敏段和两段不灵敏段的零序方向保护构成的后备保护,并可配备综合自动重合闸功能。在硬件分配上具有创新特色: 整套装置保护采用两块完全一样的保护插件I和II双重配置,即主、后备保护集成于一体。重合闸采用单独保护插件III来实现。这样配置既保证了现有高压线路保护装置中的启动采用三取二方式的优点,又能够保证最大程度上的热备用,即使插件I和II之一因故退出后,仍具备完整的保护功能。 由于硬件平台运算能力的极大提高,以及外围存储器件空间的富裕,DF3621采用面向对象模块化编程,对各功能子模块实行封装,逻辑控制MPU仅能访问模块的接口信息,确保了整体可靠性。为提高装置对系统状态实时检测能力,以及满足某些智能算法和逻辑控制的要求,装置模拟通道采用2000Hz的采样速率。另外,为了便于分析保护的动作行为,保护故障处理程序采用透明化报告机制,能够实现各功能模块的状态跟踪,为故障后保护动作行为分析提供了有利信息。 此线路保护装置已经顺利通过电磁兼容测试,RTDS数字动模和传统动模测试,表明此硬件平台系统的各项指标能够满足于高压保护装置的要求。 4 结语 本文提出了一套适合于高压保护装置的新型的运算单元加逻辑控制单元的硬件平台系统,该系统既充分发挥了DSP适于各种数据处理的功能,又充分发挥MPU丰富的I/O引脚和强大逻辑控制能力的特点,为保护产品模块化设计、采用高级语言,以及引入实时操作系统提供了必要的硬件基础。本文就此平台系统的设计思想、各功能区部件的选择和实现,以及整体组织方式给予了详细阐述,并在此基础上给出了此平台的应用实例。 总结微机保护装置开发、设计的成功经验,我们深刻感受到,适应时代、技术等方面不断发展的需求,在继承传统产品优点的基础上,研制和开发新型的硬件平台系统是必要的。在保证可靠性、快速性、稳定性等原则的前提下,提供更丰富的硬件资源,使保护装置开发中的先进保护原理以及更高要求的实现不再受硬件条件的限制、满足各种保护装置的开发、为维护和升级提供了极大便利。 硬件设计论文:嵌入式GSM短信息接口的软硬件设计 摘要:SMS短信息服务作为GSM网络的一种基本业务已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,以GSM网络作为数据无线传输网络,可以开发出多种前景极其乐观的各类应用。本文给出一个小型的嵌入式SMS中/英文短信息接口的设计,并详细讨论PDU模式的短信息格式和中文短信息软件解码的设计。 关键词:GSM SMS UTF-8 GB-2312 无线通信 无线数传 遥控 中文编码 引 言 SMS(Short Message Service)短信息服务是GSM(Global System for Mobile Communication)系统中提供的一种GSM终端(手机)之间,通过服务中心(Service Center)进行文本信息收发的应用服务,其中服务中心完成信息的存储和转发功能。短信息服务作为GSM网络的一种基本业务,已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。以GSM网络作为数据无线传输网络,可以开发出多种前景极其乐观的各类应用,如无线数据的双向传送、无线远程检测和控制等。典型的应用有:变电站、电表、水塔、水库或环保监测点等监测数据的无线传输和无线自动警报;远程无线控制高压线路断电器、加热系统、防洪拦阻系统或其它机电系统的启动和关闭;车队交通管理和控制指挥系统;控制和监测香烟、食品和饮料自动售货机的运行状态和存货水平等等。 由于GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游,具有网络能力强的特点,用户无需另外组网,在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵建网费用和维护费用。同时,它对用户的数量也没有限制,克服了传统的专网通信系统投资成本大,维护费用高,且网络监控的覆盖范围和用户数量有限的缺陷。比起传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势,加上GSM的SMS本身具备的数据传送功能,都使得这些应用得到迅速的普及。利用GSM短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能,性能稳定,为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。 1 SMS短信息的无线数传监视和控制 通常情况,基于SMS短信息服务的无线数传监视和控制系统为一个点到多点的远程无线双向数据通信和控制系统,如图1所示。系统的中心点为数据或监控指挥中心,由计算机网络、数据库、电子地图和GSM通信接口组成。监控中心主要完成各种信息和数据的收发和整理:一方面,接收各个监控点上传的信息和数据,并把它们放入相应的数据库和分发给相应的监控计算机,以实现对各个监控点的监控和管理;另一个方面,监控中心响应监控计算机发出的对各个监控点的控制信息,并且把这些信息下发到相应的监控点上,从而达到对监控点设备进行控制的目的。 2 GSM无线通信控制终端 GSM无线通信控制终端为一个MC3的嵌入式系统,具有如图2所示的测量、数据采集、控制、无线通信功能。GSM无线通信控制终端通过GSM网络和监控中心进行双向的信息传输。它将测量和采集到的数据信息传送到监控中心,同时接收监控中心的控制数据,对设备实施相应的控制。 3 GSM通信接口的硬件实现 GSM无线通信控制终端的通信接口一般采用目前在市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块,如TC35、FALCOM、WISMO3等。这些通信模块都具备GSM无线通信的全部功能,并提供标准的UART串行接口,支持GSM 07.05所定义的AT命令集的指令。因此,MCU能非常方便地通过UART接口与GSM模块连接,并直接使用AT命令就可以方便简洁地实现短信息的收发、查寻和管理。 在我们设计的GSM无线通信控制终端中,采用的GSM通信模块为FALCOM A2D,MCU使用的是Atmel公司的高速8位微控制器ATmage128。ATmega128芯片为64个引脚,内部集成了4K字节的RAM、4K字节的EEPROM、128K字节的Flash以及2个UART串行接口等。由于采用了高性能的MCU,省掉了大量的外围器件,如外扩RAM、ROM存储器等,使硬件结构大大简化,提高了系统的可靠性。系统的硬件框图如图3所示。 4 基于GSM通信的软件接口 市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块都支持GSM 07.05所定义的AT命令集的指令。因此,MCU通过UART串行接口直接向GSM模块下发AT命令,就可以方便简洁地实现基于GSM的短信息SMS的收发、查寻和管理。表1列出了与SMS相关的一些常用的GSM AT指令。 表1 与SMS相关的常用GSM AT命令 AT指令功 能 AT+CMGD删除一条保存在SIM卡内的短信息AT+CMGF选择短信息格式:0为PDU方式:1为文本方式AT+CMGL列出SIM卡中的保存短信息AT+CMGR读取SIM卡中指定一条短信息的内容AT+CMGS发送一条短信息AT+CSCA设置短信息服务中心地址 根据GSM 07.05的定义,SMS短信息的发送和接收模式共有三种:Block模式、基于AT命令的Text模式和基于AT命令的PDU模式。使用Block模式需要模块生产厂家提供驱动支持;而用于中英文短信息传送应使用PDU模式,只传送英文短信息(纯文本格式)使用Text模式。Text模式的短信息发送和接收比较简单,如不需要传送中文则最好采用Text模式发送和接收短信息。 5.1 PDU数据包格式 PDU数据包由两部分构成,短信息服务中心地址(SMSC address)和TPDU,表2为PDU数据包的格式,其中一个数据单元为一个字节。 其中短信息服务中心号码、发送源号码、日期以及时间采用压缩BCD码表示,低位在前,高位在后。在本文的网络补充版中给出了通过读取短信息的AT命令(AT+CMGR=1)从GSM模块读到的一条PDU模式的短信息,并给出常见的数值与解释。 5.2 PDU模式的纯英文短信息解码 PDU模式的纯英文短信息编码使用GSM字符集的7位编码,此时TP-DCS的值为00。如短信息内容为英文字符“Hi”,首先将各个字符转换为7位的标准二进制ASCII码,然后要将后面字符的低位逐位调整到前面,补齐前面的差别。例如:“H”的二进制ASCII码为1001000,“i” 二进制ASCII码为1101001;显然H的二进制编码不足八位,那么就将后面字符i的最后一位补足到H的前面,就成了11001000(C8),i剩下六位110100,前面再补两个0,变成00110100(34),于是“Hi”就变成了两个八进制数 C834。由于PDU模式的纯英文短信息采用7位编码,解码不方便,因此对于只需发送和接收纯英文字符和数字符号的应用,最好采用Text模式发送和接收短信息。 5.3 中文短信息的解码 由于中文字的编码是采用2个字节的编码,因此发送和接收中文或中英文混合的短信息只能采用PDU模式。但在GSM标准中,中文编码采用UTF-8的编码,不是目前国内常用的GB-2312编码,故还需要进行中文编码的转换,才能与采用GB-2313汉字库相配合显示汉字字型。 由于UTF-8和GB-2312编码之间不存在一一对应的线性关系,因此只能采用查表的方式进行转换。下面给出一个由UTF-8到GB-2312编码转换的算法。 ① 建立UTF-8和GB-2312两个中文编码表,表中数据项为2个字节长度的十六进制的数,代表一个中文编码。两个表的长度分别为14 890字节(2×7445)。UTF-8编码表按数据项值从小到大排序,而在GB-2312编码表中,与UTF-8相同位置处为相同汉字的GB-2312码字,如图4所示。 ② 软件解码过程为:每次从PDU模式SMS数据包的TP-UD中取出两个字节,采用二分法快速数据查找算法,在UTF-8编码表中找到其所在位置,然后在GB-2312表的相同位置处读取相对应的GB-2312编码。解码流程如图5所示。 ③ 二分法的最坏查找次数为lg2(n+1),UTF-8表的长度n为7445,固最坏查找次数为13次,就是说一个中文编码由UTF-8到GB-2312的转换最多经过13次比较查找就可完成。 这比采用简单的顺序查表要快的多,大大减少了查表所花费的时间,非常适合在一般的嵌入式系统中使用。 ④ 尽管两个汉字编码表要占用近30 KB(如还需要GB-2312到UTF-8的转换,则还要增加两个表,共占60 KB),但由于采用了ATmega128单片机,其片内有128KB的程序存储器,因此可将程序与表格放在一起。去掉60 KB的表格,仍有近70 KB的容量用于系统程序,因此完全不用外部扩充存储器(汉字字库除外),大大简化了硬件的结构和设计。 结 语 本文的设计方案已应用在我们研发的产品“车船载GPS-GSM卫星定位无线通信移动终端”上,经过多年的运行和使用,证明系统工作稳定可靠。2001年10月,在美国著名计算机应用杂志《CIRCUIT CELLAR》举办的世界性电子设计竞赛“Design Logic 2001 Contest”中,该产品获得三等奖。 硬件设计论文:嵌入式短程无线通信工程系统硬件设计 摘要:在医疗、工业、智能建筑、消费电子等领域,短程无线通信工程设备设备应用日益广泛,并呈现强的增长势头。本文较为详细地从元器件选择、原理图设计、PCB板设计、接口吸系统传输距离等方面介绍嵌入式短程无线通信工程系统硬件设计。 关键词:短程无线通信工程 MAX1472 MAX1473 接口 通信距离 引言 在短程无线通信工程系统中,常见的有基于802.11的无线局域网WLAN、蓝牙(blueTooth)、HomeRF及欧洲的HiperLAN(高性能无线局域网)。但其硬件设计、接口方式、通信协议及软件堆栈复杂,需专门的开发系统,开发成本高、周期长,最终产品成本也高。因此,这些技术在嵌入式系统中并未得到广泛应用相反,普通RF产品就不存在这些问题,加之短距离无线数据传输技术成熟,功能简单、携带方便,使得其在嵌入式短程无线产品中得到广泛应用,如医疗、工业、智能建筑、消费电子等领域。这些产品一般均工作在无执照(Unlicensed)无线接入频段,如出一辙15/433/868/915MHz频段。本文讨论的嵌入式短程无线通信系统,一般包括无线射频RF前端、微控制器(MCU)、I/O接口电路及其它外围设备等。 1 元器件选择 (1)微控制器的选择 嵌入式系统选择处理器时主要需要考虑以下几个方面:处理器性能,所支持的开发工具,所支持的操作系统,过去的开发经验,处理器成本、功耗、代码兼容性及算法复杂性等。 (2) 射频芯片的选择 通常,射频芯片的功能框图如图形卡所示。随着无线技术的发展,无线收发芯片的集成度、性能都大幅度提供,芯片性能也各有特色。因而,无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的。正确的选择可以减小开发难度、缩短开发周期、降低成本、更快地将产品推向市场。目前,生产此类芯片的厂家主要有Nordic、XEMICS、Chipcon、TI、Maxim等。选择无线收发芯片时,应考虑以下几个因素:功耗、发射功率、接收灵敏度、传输速度、从待机模式到工作模式的唤醒时间、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本等;同时还须注意当地的无线电管理规定。 (3) 分立元件的选择 所有的RF芯片制造商都在努力提高芯片的集成度但仍然有一些元件很难或者根本无法集成到芯片中去。常将这些分立元件安放在芯片外部,如晶振、PLL环路滤波器、VCO的电感等。在射频电路中,电磁波的波长已可以与分立元件的尺寸相比拟,普通应用于DC和低频集总参数系统的基尔霍夫类型的电流、电压定律已不再适用,须考虑这些分立元件的高频特性及其分布参数。因此,在详细设计时,应多参考所选用芯片资料及相关元件的数据手册。 2 系统原理图设计 嵌入式短程无线通信系统硬件的关键在于其射频电路。这里采用Maxim公司的MAX1472和MAX1473芯片进行射频电路设计。图2是发射器射频电路,图3是接收器射频电路。 MAX1472是一微型3mm×3mm的引脚SOT-23封装的VHF/UHF基于锁相环ASK发射机。当工作电压降至2.1V的脱离节锂电池工作,待机模式时仅耗电100nA。在发射过程中,MAX1472发射功率为-10dBm~+10dBm。工作电压3.3V;发射功率+10dbm时,工作电流仅9.1mA。最高数据速率达100kbps。 MAX1473是一个300~450MHz,采用28引脚,SSOP封装的超外差ASK接收机;具有-114dBm的高灵敏度,高于50dB的用户可选择中心频率镜像抑制并可选择3.3V或5V电源工作电压。在关断模式下电流低于1.5mA,接收时电流为5.2mA;数据速率达100kbps;从关断模式到有效数据输出的过渡时间小于250μs 。 MAX1473包含一个一级自动增益控制(AGC)电路,在射频输入信号功率大于-57dBm时,可降低低哭声放大器(LNA)35dB的增益。接收机使用带有接收信号强度指示(RSSI)的10.7MHz中频滤波器,内置片上集成的锁相环与VCO、基带数据恢复电路。 在原理图设计时,为提高系统的灵敏度,要特别注意天线、低哭声放大器(LNA)和晶振的适配,如图3中标有1、2、3的三处。 3 PCB板设计 高频信号很容易由于幅射而产生干扰,导致振铃(ringing)、反射(reflection)串扰(crosstalk)等;而RF电路对此又特别敏感,因此在PCB板设计时,必须加以重视。为此电源设计时,应在条件许可下采用多层板,提供专用的电源层和地线层。如采用电源总线方式,应尽可能地加粗电源线和地线;尽量减少板上的通孔(包括插件元件的引脚、过孔等);多增加一些地线;分开模拟电源与数字电源;隔离敏感元件;在信号线边上可放置电源线,以最小化信号环路面积,减少环路数量。传输互布线应尽量满足以下规则:避免传输线阻抗不连续(阻抗不连续点是传输先突变点,如直拐角、过孔等,它将产生信号的反射。为此,布线时应避免走线的直拐角,可采用45°角或弧线走线,尽可能地少用孔);不要用桩线。其次,要减少串扰。串扰是信号间产生的耦合,分容性串扰和感性串扰两种,通常感性串扰远大于容性串扰。串扰可通过一些简单的办法抑制:①由于容性串扰和感性串扰的大小随负载阻抗的增大而增大,所以应对串扰引起的干扰敏感信号进行适当的端接。②增大信号线间的距离,以减小容性串扰。③为减小容性串扰,可在相邻信号线间插入1根地线;但须注意,此地线每1/4波长要接入线层。④对感性串扰,应尽量减小环路面积,如允许,应消除次环路。⑤避免信号共用回路。最后,随着电路速度的提高,电磁干扰(EMI)越发严重,还须减小EMI。减小EMI的途径通常有:屏蔽、滤波、消除电流环路和尽量降低器件速度。滤波通常有三种选择:去耦电容、EMI滤波器、磁性元件。最常见的是去耦电容,去耦电容用于电源线路滤波。通常在电源接入电路板处放置一个1μF~10μF的去耦电容,以滤除低频噪声;在板上每个源器件的电源引脚处放置0.01μF~0.1μF的去耦电容,以滤除高频噪声。对去耦电容,要注意其放置位置。 4 RF芯片与MCU接口 通过RF芯片实现数据传输。接收端MCU采集RF芯片输出信号通常有三种办法:重复采样(over sampling)、脉冲边沿检测(edge detection)、使用MCU的通用串行通信口(UART)。 重复采样时,用一个三倍于比特率的速率对RF芯 片输出信号复复采样,采用采样加权表。对噪音有抑制作用的,适合适应于距离要求较长、可靠性要求较高的场合;但时序要求严格,软件实现时较为复杂。RF芯片与MCU接口可采用MCU的输入输出口。脉冲边沿检测使用数字信号脉冲实现同步,用RF芯片输出信号作为MCU的中断请求信号。中断程序计算每一比特的采样时间,可处理各种速率的数据流;但每比特仅采样一次,对噪音较敏感,实现算法比重复采样方式更复杂。RF芯片与MCU接口可采用MCU的中断系统及输入输出口。 为简化设计,可使用MCU的通用串行通信接口(UART)。UART对噪声较敏感,但可在软件设计中加以解决,因此通常采用这种接口形式。 5 系统传输距离 (1) 无线通信距离计算 这里给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法。所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播,是理想传播条件。电波在自由空间传播时,其能量既不会被障碍物所吸收,也不会产生反射或散射。通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。 自由空间下电波传播的损耗: Los=32.44+20lgd+20lgf Los—传播损耗,单位dB;d—距离,单位km;f—工作频率,单位MHz。 如一个工作频率为433。92MHz,发射功率为+10dBm(10mW),接收灵敏度为-105dBm的系统在自由空间的传播距离:①由发射功率+10dBm,接收灵敏度为-105dBm,得Los=115dB。②由Los、f计算得出d=31km。 这是理想状况下的传输距离,实际应用中会低于该值。这是因为无线通信要受到各种外界因素的影响,如大气、阻挡物、多径等造成的损耗。将上述损耗的参考值计入上式中,即可计算出近似通信距离。假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB,可以计算得出通信距离为:d=1.7km。 (2) 增加无线通信距离 在工作频率固定的情况下,影响通信距离的主要因素有:发射功率、接收/发射天线增益、传播损耗、接收机灵敏度等。对设计者而言,有的因素是无法选择、改变的,如传播损耗、多径损耗、路径损耗、周围环境吸收等;而有的因素是设计者可以控制的,如发射功率、接收/发射天线增益、接收机灵敏度等。通过调整这些因素,可增加无线通信系统的传输距离。为增加传输距离,设计者常会想到增加发射功率。但增加发射功率会带来一些不利因素。如:由于功率放大器的转换效率低,增加发射功率会大大增加系统的功耗,这对嵌入式系统来说是很不利的;加大发射功率会产生较大的谐波干扰和噪声,并对通信信道产生其它影响,有时反而会影响通信距离。因此,在嵌入式系统中并不提倡采用增加发射功率的办法来增加传输距离。增加传输距离的比较好的办法是,增加接收/发射天线增益一般是选用高增益天线。采用高增益天线具有集成天线、体积小、成本低,实现简单,无需增加额外功耗和元器件等优点。 结语 对一完整的无线系统而言,还有天线设计、MCU及外围电路设计等。此外,由于射频链路的可靠性、误码率(BER,Bit Error Rate)等都比常规有线系统高几个数量级,因此,嵌入式短程无线通信系统一定要加强系统测试,特别是系统误码率(BER)的测试。要把赞成过多误码的背景哭声点找出来,提高系统的性能。限于篇幅,本文不过夜此类问题。 硬件设计论文:智能网络设备开发中的硬件设计 摘要:从理解产品要求和设计局限出发,讲述智能网络设备的通信部件和协议。通过全盘考虑存储器执行访问速度、网络、重启各种因素对整个设计的影响,提高产品的设计成功率。 关键词:嵌入式系统 100Base-T MBPS RTOS 引言 嵌入式系统设计带来了与传统系统设计全然不同的挑占。其中包括从处理器和存储器的选择到产品环境的考虑。在理解产品设计的许多复杂方面和影响后,呵以直接提高产品设计成功的几率,对于设计者,仅仅了解需要什么部件来完成一个设计是不够的,还要考虑部件之间如何交互、何种要素会带来影响和设计的产品将在何种环境中运行等问题。 本文试图用合适的视角来盾待这些问题,为设计工程师们提供指导和帮助,从所有的层面上帮助它们为今后的设计项目做更好的准备。 1 理解产品要求和设计局限 在创造一个智能的网络化设备时,第一步是要理解这个嵌入式产品本身内含的规格要求,大同小异不仅仅是产品的功能要求。基本的元素,如处理器类型,会对吞吐量、可裁剪性和开发周期的长短产生广泛的影响。这一点一定在事先就了然于胸。同样重要的成本,因为多数嵌入式产品对成本是敏感的。因此,材料清单的成本需要比传统设计低很多。典型的具有以太网能力的嵌入式产品生产的材料清单的花费为$45~$100元。这些限制要求对性价比做很好的分析。 对于串口、USB、I2C接口的设计决定也会对性价比产生影响。找到带集成接口的处理器并不难,比如带以太网口、串口、USB及其它接口。在合适的价位找到这样的处理器,并且还能提供产品的可裁剪性,就不那么容易了。 还有2个重要的事项有时会被忽略,就是电源要求和温度涠。如果产品是电池供电,要考虑系统所有部件的电流消耗;如果产品本身要求满足工业级温度要求,那么这个盒子中的所有部件都要是工业级的。最后一点,由于本文的焦点在硬件,需要记住,产品可裁剪性取决于软件。 除了辨别一个产品的功能要求外,对于该产品功能环境的理解也同样重要。这个产品将在何处度过它的整个生命周期,那里的环境是否有特殊性?这样的问题,设计者可以利用环境的先天优势,同时为最坏的情形做打算。如考虑暴露情况、环境污梁情况、温度极限和更多的将影响性能和潜在的生命周期的情况。 人机交互同样是重要因素。如程序改动的频繁度、产品可能维护计划等。一定要关注技术环境。比如,如果一个智能网络设备接到一个局域网上,相关的信息流量会如何影响周围的设备?如果该产品是一个串口到以太网的网关,只负责从串口得到数据然后将它转换成以太网包,反之亦然,那么不仅要考虑最大的数据延时允许网包,还要考虑有多少数据要传送。虽然延时对许多应用不是一个主要考虑因素(如当一个产品只是不时地收集数据,定期地被取走),但在一些应用中,延时是以太网拓扑中的限制因素。在需要对紧急情况作出立即反应的地址,如工厂地面上的阀门控制、通信和反应,一定要真正实时地完成。 2 通信、部件和协议 在基于以太网网络中有2个常用术语是10BaseT和100BaseT。为了高效地设计一个产品,理解这些术语的含义是很必要的。10BadeT和100BaseT是线速度。线速度和能占用的持续速度是不同的。通常意义上讲,10BaseT线速度是10Mbit/s,100BaseT线速度是100Mbit/s。作为一个共享的资源,所有局域网上的设备都要能互相通信。因此,设备没有能力百分之百地拥有全部的带宽。如果真的存在这种情况,其它设备就不能进行任何通信了。由此可知,在100BaseT的连接中,设备可以用100BaseT的解码机制进行通信,而不是维持100Mbit/s的速度。总吞吐量可以被视作理论吞吐量,而净吞吐量可以视为实际的流量。 许多应用在设计时遵循所谓的“30%规则”。简单讲,在有其它设备共享网络的环境中,一个设备应被设计为能使用30%的带宽。在一个100BaseT的网络中,这意味着30Mbit/s。很明显,智能化设备网络意味着设计一个嵌入式产品应用到一个已存在的网络中。在这里,设计得必须面对此设计要素,即必须估计在这个水平上,将不得不在什么条件下进行工作。 网络的布线费用通常是网络中比较贵的部分。由于这个费用,许多其它介质和协议,尤其是无线,正在被研究用于承载通信。802.11和蓝牙是2个无线的协议。 网络设备本身的价格在不断地下落。由于这个原因,许多应用着眼于现存的线路来保持以太网布线。这在楼宇控制应用系统中是很常见的。因为数公里长的485或422的线路已经存在,这些线路通常保留。因为要和楼宇控制外设进行通信。因此,应用系统作为网关,用软件来桥接遗留的串口协议和以太网之间的通信。 如今,在许多建筑的物理布线中通常包含标准的、屏蔽或非蔽的双绞线。不管屏蔽的还是非屏蔽的,双绞线在抗电磁干扰上是很有效的。基本的差别在于(不比较成本)屏蔽的双绞线能提供更好的噪音保护。除了从设施中现有部件产生的噪音外,比如电力线、变压器和发电机等,线路自身的数据传输也会产生噪音。这一情况使得安装和调试一个新硬件成为一种挑战。在最坏情况下的可能影响,包括从传输灯亮时网络的不稳定,到高速传输数据时的数据错误。 一种特殊级别的双绞线名叫5类电缆,可以用于许多普通双绞线难于应付的情况。5类线支持100Mbit/s数据传输,而出错概率很低。光纤线路也在以太网络中得到应用,特别是在电磁干扰敏感的环境中,光纤是抗电磁干扰的,没有辐射,防窃听,完全适合极高速率的数据传输。 需要强调的是,以太网拓扑与其它网络拓扑相比是非常不一样的。拓扑选择将影响布线的费用。以太网不是基于多跳的网络,比如10Base-2的雏菊链网。以太网拓扑组成的是星状的配置。星上的每一个设备在物理上要么连在一个集线器上,要么连在一个交换机上。在以太网上,一个设备与另一个设备的通信起处于发送设备端,然后到它连接的集成器或交换机。 以太网有2种基于类型:平面式和多层结构式。在一个平面式的以太网,连接在一个集线路上的所有设备可以看到这个集线器接角到的所有数据包。这还包括相互连接在一起的集线器上的所有设备。在多层结构式以太网中,由于集线路之间由交换机连接,只有连接在一个集一器上的设备可以看到那些包,此外,交换机还能决定哪些设备可以看到包,而哪些不能。 值得注意的是,不管是平面式还是多层结构式,以太网一个共同的好处是不会受故障设备所牵连;而在雏菊链网络中,一旦1个网络设备贪婪工作,其它网上设备的通信就无法进行了。在以太网的多层结构网中,数据冲突被最小化了。但它的最大不足就是线路总量和安装总费用增加了。3 存储器的考虑 对一个系统来讲,选择RAM是设计的一个很重要的方面,它会影响到产品的使用环境以及产品的全面的功能需求。应用本身往往会确定使用何种存储器。其它因素和成本、实性、产品稳定性也会影响RAM的选择。静态RAM以使用方便和速度快而著称。例如,SRAM的脉冲,通常由1个2-1-1-1的周期组成,意味着它要用2个时钟周期来取第1个长字,然后每1个时钟周期取1个。在设计中,SRAM也易于实现。受限制的因素包括低密度的封装以及较高的价格。 EDORAM和DRAM在老一点的设计中径常见到。但由于这些类型的RAM曼慢被淘汰,现在很少能见到了。而且,EDORAM很难找到适合嵌入式设计的通用密度(1、2或8MB)。 SDRAM是今天的智能网络设备中最常见的RAM。SDRAM可用性很好,与SRAM相比,每兆字节的成本比也不错。处理器易于和SDRAM交互,而且SDRAM也能提高效率。SDRAM的脉冲周期如果为3-1-1-1,但SDRAM第1个指令获取之后,每下一个获取必须与时钟的上升沿步。DRAM在信号产生上有很地址和列地址之分。行地址和列地址在DRAM类型中都要给出来定位一个存储器地址。DRAM还有刷新周期,SDRAM有列地址延迟的值,以及需要存储器控制器控制的其它信号。在处理器中集成一个SRAM、DRAM和SDRAM的控制器在做嵌入式设计时绝对会让你受益非浅。 许多处理器需要一个负责内存遇像保存和程序执行的外部存储器子系统。对于映像存储,许多设备使用Flash。Flash有2个大的供应商AMD和Intel。Flash本身与RAM来讲是相对较慢的,因此,多数应用中,程序在Flash中的执行效率不高——特别是在实时应用中。在大多数的设计中,16位的Flash用来降低成本,而通过在RAM中执行映像文件,这种结构被采用后可以不影响产品的运行。 另一种非易失内存为电可擦除可编程只读存储器。EEPROM在许多应用中被用于为设备保存配置信息。这些参数通常至少包括MAC地址和IP地址。其它参数可包括子网掩码、序列号、网关、波特率或其它板级参数。EEPROM可以作为一个简单静态RAM类型设备来被设置和访问。虽然EEPROM通常很慢,但它一般不会影响到嵌入式设备,因为它的主要用途是在启动时提供参数。为了高效地选取Flash适应产品,Flash的密度要决定好。决定一个系统中Flash的大小,实际上就决定了设备的材料消耗费(BOM)。在Flash的问题上界限要很好地划定:太少,则限制了软件角度上的可裁剪性;太多,则为产品带来了成本上不必要的增加。 4 增加价值的特性 许多工程开始就有一些限定的要求——使一个产品更快地投放市场和保持一个合理的成本。当产品经受住市场的考验时,产品修正需要从现存的硬件得到支持。这包括了在保证了附加软件的设计中,能增加价值的特性。 录找一个TCP/IP层内存需求罗小的操作系统,有助于将材料成本保持在一个较低的价位,因为它对内存的需求减少了。比如,使用NetSilicon的NET+OS集成的硬件和软件解决方案,操作系统和栈基本上只占用240 KB的内存。加上Web服务器和FTP服务器,整个系统只需310KB就可以启动了。 当有嵌入式Web服务器的时候,对于Web页面的构建需要仔细考虑。普通的页面设计,用来控制和监视,350KB以内的Flash仍能满足使用。但当动态的GIF文件、复杂的徽标和JPEG文件被引进时,内存的需求会急剧增加。许多设计带FTP、HTTP和Email功能,加上客户的应用,0.5MB甚至更少的Flash仍然放得下。放1MB的Flash在板子上可以在板子不用重新设计布线的情况下增加有意义的特性。 RAM用来执行指令和数据储存。因此,最小的RAM也要是Flash的大小加上数据内存和以太缓冲区的大小。有其它能影响RAM大小的考虑,比如,产品要不要在线升级。在有的机制中,比如NetSilicon公司的Net+Works方案提供的FTP可升级特性,RAM的大小需要是程序映像大小的2倍。比如,刚提到的FTP实现需要的一个保存新程序的缓冲区。这个缓冲区会通过网络接收1个新的映像文件,然后将它保存在RAM的1个区里。升级例程然后会将新映像烧到Flash中。因此,在这个例子中,内存需求的增加包括可执行代码的大小、另外增加的用于暂时保存升级程序的缓冲区以及为数据和网络缓冲区增加的空间。 最后,堆的大小一定要考虑,堆的大小会有很多职能,如对每一个Socket连接分配内存。具体的例子,如NET+OS中,每一个Socket连接需要大约400字节。在这种情况下,通常用将执行文件大小加倍的方案来确定RAM的大小。 5 执行、访问和速度 在Flash中执行,对许多低端应用来说并不坏。如一个简单的串口到以太网的网关设备,在Flash中运行通常不需要性能上的补偿。有一些处理器,如NET+ARM,可以利用内部产生的与Flash相关的信号来获得效率。例如,对于一个16位的AMD Fash设备,Flash的片选可以接地,从而在100%的时间内,它都是活动的。当电源可以承担这样的消耗,此特性可以提高Flash的效率。写使能和输出使能信号可以直接从处理器得到。例如,NET+ARM处理器有5个可用的片选。一个普通的写使能和输出使能存在于内存外设中。片选0通常用于Flash。我们不将NET+ARM的片选0接到Flash上,也就是不用NET+ARM的片选0的输出使能和写使能。与此对应,将Flash上的片选使能接地,而同时写使能和输出使能用NET+ARM的26、27地址线来驱动。这样,数据有效是依赖输出使能而不是片选使能。从而,就可以绕过与Flash设备相关的几个慢速访问周期。 除了理解不同的类型和内存需求,找到正确的内存大小依赖于内存允许的访问时间。内存速度直接影响传输率性能,而传输率直接影响到处理器能处理多少数据。内存慢导致取指令慢,接着就降低了整个产品效率。理解这些产品需求中的依赖性对建造一个嵌入式产品是必不可少的。要理解内存速度的需求,需要对NET+ARM了解得更详细一些。NET+ARM的系统周期在它的总线主控制者之间共享。也就是说,系统时钟周期在ARM7内核和内部10通道的DMA控制器之间分享。在这样的设计中,ARM内核每得到一个时钟周期,DMA也同样得到一个时钟周期,在将总线交回下一个控制者之间,总线主控制者被允许可以突发至4个长字。 下一个较关键的性能是时钟速度。NET+ARM通常使用33MHz的时钟。这样就给它的处理时间差据周期的单位数,将结果乘上30ns,再将所得结果乘2,就得到了整个系统时钟周期的时间。请注意每一个总线控制者都可以突发至4个字长或16个字节。整个系统周期基本上是ARM、DMA1、ARM、DMA2,依次类推。我们看一下DMA通道1(以太网接收通道),可以简单地将每个系统周期移动16个字节转换成每秒多少兆字节。 除了Flash,附加的NVRAM有时会被忽略。许多RTOS广商推荐使用一些如EEPROM的小型NVRAM设备来存储配置信息。为了增强易用性,NetSilicon推荐用EEPROM来保存如MAC地址、序列号、IP地址一类的设备配置。当产品的IP地址或配置设定被改动时,程序可以简单地将新的值写到EEPROM中,而不需要保 存配置信息的Flash的该扇区重新擦写。由于需要的EEPROM的容量通常较小,使用的NVRAM设备也是小设备。在NetSilicon公司的NET+ARM开发包中,有针对MAC地址、IP配置、序列号的程序。利用这些工具可以大大地节省时间和开发精力。板级部件之间的通信有一个通用的机制是内存映射。处理器通常有一个系统总线,由地址和数据总线组成,它们都会被用来与外设进行通信。内存,如Flash和SDRAM,一般会驻留在处理器的系统总线上。其它的外围部件,如FPGA、LCD显示、编码器、其它类型的设备等,也会需要添加到这个总线上。 这一类型的实现通常有2个原因:效率和易用性。与许多其它类型的接口比较,系统总线上的效率是非常重要的。需要慎重考虑的是,究竟是何种其它外设是通过系统总线进行通信的。如果有许多高带宽的部件要进行通信,那么总线争用就会出现。从易用性角度出发,所有系统总线上的设备基本上类似于内存。使用智能的内存处理器,可以使得应用的硬件之间的通信容易得如同访问一内存区。 缓存的概念,就是检查每一次内存访问,看它是否在缓冲区中。如果不是,一个常规的内存访问会进行。如果该地址出现在在缓冲区中,指令或数据会直接在缓存中存取,而不需要尝试总线来进行外部的访问。这样一来,DMA控制器就可以继续使用总线而ARM内核直接从缓存控制器中取得指令。 6 其它网络因素 以太网通信所需的包含MAC、PHY、1个电压转换器和1个连接器。选择一个集成了MAC的处理器是非常有益处的,因为许多设计部件减少了。 在有外部MAC的情况下,有时附加的内存是需要的。通过集成MAC,系统的成本也会跟着降低。MAC的主要任务包括处理以太网上的冲突情况。当侦测到一个冲突时,MAC会将包放入发送单元,一直到将包发送出去为止。 许多应用为了与其它外设进行通信,既需要内部接口,也需要外部接口。内部接口通常是部件之间通信板级接口。许多情况下,处理器的系统总线会用来为外设做内存映射,比如USB、LCD、FPGA、MPEG编码器等。GPIO(通用I/O)可以用来构造像串行EEPROM的接口设备。除了外部设备(如硬盘或相机)的接口,还可以用来做部件通信相关设备(如Modem、CODEC)接口。 对于很多类型的产品和部件,串行接口是常见的。串行拓扑,如RS232、422、485,在与外部设备通信时经常用到。用到485的有2个主要市场:工业自动化和楼宇控制。而现在以太网成了很多应用的常见连接方式,就像过去串行、并行连接一样。无线以太网又增添了远程的应用和功能,使得以太网可以延伸到那些不可能布线或布线成本太高的地点。802.11和蓝牙技术正在被不断地改进。 7 重启 重启也是设计中的关键因素。理解什么类型的重启可用,它们将对系统产生保种影响,以帮助设计者利用特定的情况。在NET+ARM芯片中,有5种重启可以使用:加电重启、通过RESET引脚的硬重启、看门狗重启、ENI重启和软件重启。 ENI重启允许NET+ARM被一个外部处理器重启。这是在NET+ARM作为一个协处理器负责网络通信的情况下使用的。加电重启、硬重启和看门狗重启都会导致NET+ARM内部模块重启。但ENI重启却不会影响到NET+ARM的内存控制器和ENI模块本身。软件重启不会影响ARM处理器、ENI和内存模块。通过了解可用的重启类型,就可以在得启个别部分时无须影响到整个系统。 有2点本文没有讨论,分别是电源的稳定性和设备失效后的恢复。当系统中只有一闪存设备时(在成本敏感的设计中往往如此),如果电源失效,闪存就会瘫痪。这种情况如果发生,就得被迫用另外的方式来访问处理器。在NET+ARM的设计中,可选的方式包括JTAG连接,它允许编程者获得处理器的控制来纠正闪存中映像。 8 结论 最有效的系统设计一定要看到未来的发展并有所计划。近年来的半导体发展就反映了这个趋势。1μm的半导体处理技术被分别由0.8、0.5、0.35、0.25和0.18μm处理技术代替。每一次处理尺寸的缩小,就带来相关价格的降低和实现性能的提高。例如,早期的NET+ARM设计使用NET+12,现在就可以被NET+40或NET+50所代替。 如果设计得当,了解产品发展的未来路线和得到NetSilicon公司为客户所做的硬件设计检查,使用NET+ARM做设计时如果保证了这三点因素,客户就可以选择不同的NET+ARM产品而使用相同的板子。另外,额外的内存和部件的布局设计也可以增加,确保整个系统的设计更通用、能坚持更长的使用时间。通过了解产品需求、理解产品环境、精心选择部件、利用集成的方案、在为今天的需求设计产品时能为明天的改进计划出相应的路线,聪明的设计者可以最大限度地发挥产品的功效。这些因素会帮助你的设计和产品获得成功。 硬件设计论文:高速单片机硬件关键参数设计的概述 引 言 随着单片机的频率和集成度、单位面积的功率及数字信号速度的不断提高,而信号的幅度却不断降低,原先设计好的、使用很稳定的单片机系统,现在可能出现莫名其妙的错误,分析原因,又找不出问题所在。另外,由于市场的需求,产品需要采用高速单片机来实现,设计人员如何快速掌握高速设计呢? 硬件设计包括逻辑设计和可靠性的设计。逻辑设计实现功能。硬件设计工程师可以直接通过验证功能是否实现,来判定是否满足需求。这方面的资料相当多,这里就不叙述了。硬件可靠性设计,主要表现在电气、热等关键参数上。我将这些归纳为特性阻抗、SI、PI、EMC、热设计等5个部分。 1 特性阻抗 近年来,在数字信号速度日渐增快的情况下,在印制板的布线时,还应考虑电磁波和有关方波传播的问题。这样,原来简单的导线,逐渐转变成高频与高速类的复杂传输线了。 在高频情况下,印制板(PCB)上传输信号的铜导线可被视为由一连串等效电阻及一并联电感所组合而成的传导线路,如图1所示。只考虑杂散分布的串联电感和并联电容的效应,会得到以下公式: 式中Z0即特性阻抗,单位为Ω。 PCB的特性阻抗Z0与PCB设计中布局和走线方式密切相关。影响PCB走线特性阻抗的因素主要有:铜线的宽度和厚度、介质的介电常数和厚度、焊盘的厚度、地线的路径、周边的走线等。 在PCB的特性阻抗设计中,微带线结构是最受欢迎的,因而得到最广泛的推广与应用。最常使用的微带线结构有4种:表面微带线(surface microstrip)、嵌入式微带线(embedded microstrip)、带状线(stripline)、双带线(dual-stripline)。下面只说明表面微带线结构,其它几种可参考相关资料。表面微带线模型结构如图2所示。 Z0的计算公式如下: 对于差分信号,其特性阻抗Zdiff修正公式如下: 公式中: ——PCB基材的介电常数; b——PCB传输导线线宽; d1——PCB传输导线线厚; d2——PCB介质层厚度; D——差分线对线边沿之间的线距。 从公式中可以看出,特性阻抗主要由、b、d1、d2决定。通过控制以上4个参数,可以得到相应的特性阻抗。 2 信号完整性(SI) SI是指信号在电路中以正确的时序和电压作出响应的能力。如果电路中的信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC,则该电路具有较好的信号完整性。反之,当信号不能正常响应时,就出现了信号完整性问题。从广义上讲,信号完整性问题主要表现为5个方面:延迟、反射、串扰、同步切换噪声和电磁兼容性。 延迟是指信号在PCB板的导线上以有限的速度传输,信号从发送端发出到达接收端,其间存在一个传输延迟。信号的延迟会对系统的时序产生影响。在高速数字系统中,传输延迟主要取决于导线的长度和导线周围介质的介电常数。 当PCB板上导线(高速数字系统中称为传输线)的特征阻抗与负载阻抗不匹配时,信号到达接收端后有一部分能量将沿着传输线反射回去,使信号波形发生畸变,甚至出现信号的过冲和下冲。如果信号在传输线上来回反射,就会产生振铃和环绕振荡。 由于PCB板上的任何两个器件或导线之间都存在互容和互感,因此,当一个器件或一根导线上的信号发生变化时,其变化会通过互容和互感影响其它器件或导线,即串扰。串扰的强度取决于器件及导线的几何尺寸和相互距离。 信号质量表现为几个方面。对于大家熟知的频率、周期、占空比、过冲、振铃、上升时间、下降时间等,在此就不作详细介绍了。下面主要介绍几个重要概念。 ①高电平时间(high time),指在一个正脉冲中高于Vih_min部分的时间。 ②低电平时间(low time),指在一个负脉冲中低于Vil_max部分的时间,如图3所示。 ③建立时间,指一个输入信号(input signal)在参考信号(reference signal)到达指定的转换前必须保持稳定的最短时间。 ④保持时间(hold time),是数据在参考引脚经过指定的转换后,必须稳定的最短时间,如图4所示。 ⑤建立时间裕量,指所设计系统的建立时间与接收端芯片所要求的最小建立时间的差值。 ⑥保持时间裕量(hold argin),指所设计系统的保持时间与接收端芯片所要求的最小保持时间之间的差值。 ⑦时钟偏移(clock skew),指不同的接收设备接收到同一时钟驱动输出之间的时间差。 ⑧Tco(time clock to output,时钟延迟),是一个定义包括一切设备延迟的参数,即Tco=内部逻辑延迟 (internal logic delay) + 缓冲器延迟(buffer delay)。 ⑨最大经历时间(Tflightmax),即final switch delay,指在上升沿,到达高阈值电压的时间,并保持高电平之上,减去驱动所需的缓冲延迟。 ⑩最小经历时间(Tflightmin),即first settle delay,指在上升沿,到达低阈值电压的时间,减去驱动所需的缓冲延迟。 时钟抖动(clock jitter),是由每个时钟周期之间不稳定性抖动而引起的。一般由于PLL在时钟驱动时的不稳定性引起,同时,时钟抖动引起了有效时钟周期的减小。 串扰(crosstalk)。邻近的两根信号线,当其中的一根信号线上的电流变化时(称为aggressor,攻击者),由于感应电流的影响,另外一根信号线上的电流也将引起变化(称为victim,受害者)。 SI是个系统问题,必须用系统观点来看。以下是将问题的分解。 传输线效应分析:阻抗、损耗、回流…… 反射分析:过冲、振铃…… 时序分析:延时、抖动、SKEW…… 串扰分析 噪声分析:SSN、地弹、电源下陷…… PI设计:确定如何选择电容、电容如何放置、PCB合适叠层方式…… PCB、器件的寄生参数影响分析 端接技术等 3 电源完整性PI PI的提出,源于当不考虑电源的影响下基于布线和器件模型而进行SI分析时所带来的巨大误差,相关概念如下。 电子噪声,指电子线路中某些元器件产生的随机起伏的电信号。 硬件设计论文:变压器冷却控制系统控制器的硬件设计 摘要:变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去,以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要优秀部分就是对控制模块进行的设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。 关键词:变压器;冷却控制系统;硬件 1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想 本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中,风扇投切的温度限制值是不能改变的,此外,风扇电机的启动和停止温度有一余量,不像传统的控制方式中是一个定值,避免了频繁启动的缺陷,此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯,上传这些信息,如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能,具有一定的经济意义,但这个分组数不宜过多,以免控制复杂,且散热效果不佳。 控制器主要由at89cs1单片机、a/d转换器、键盘控制芯片,输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成,其中单片机是控制器的优秀,aid转换器是把输入信号转换为数字信号。 2变压器风扇控制系统的硬件接线 基于以上的要求,我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点,其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中,我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。 (1)单片机at89c51(如图1)。 at89c51是atmel公司生产的一种低功耗,高性能的8位单片机,具有8k的flash可编程只读存储器,它采用atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术,并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容,其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。at89c51集成了一个8位的cpu, 8k的flash。256字节的edam, 32位的i/0总线。三个16字节的定时器/计数器,两级六中段结构,一个全双工的串行口,振荡器及时钟电路。at89c51是完成系统的数据处理和系统控制的优秀,所有其它器件都受其控制或为其服务。 在本文中,经过tlc 1543 a/d转换器后输出的数字量输入到at89c51单片机中,同时在进行了温度参数的设置以后,进行它的输出控制,其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等,也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的优秀部分。 (2)变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中,第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的,其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器,变送器送出一个4一20毫安的电流信号,然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换,转换后的电压是在0.4一2(伏特)之间,然后将此电压信号输入到tlc 1543数模转换器,进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种,考虑到变压器安装的位置(室外)距本控制装置(室内)有一定的距离,电流信号不易损失,故选择了4一20毫安的电流信号。 (3)11通道10位串行a/d转换器丁lc1543。 tlc1543 a/d转换器是美国ti公司生产的众多串行a/d转换器中的一种,它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点,是一种高性价的模数转换器。tlc 1543是cmos,10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端:片选(cs),输入/输出时钟(i/0 clock),地址输入和数据输出(dataout)。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或外围的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试(self-test)电压中的一个。 (4)bc7281 128段led显示及64键键盘控制芯片。 bc7281是16位led数码管显示器键盘接口专用控制芯片,通过外接移位寄存器(典型芯片如74hc164, 74ls595等),最多可以控制16位数码管显示或128支独立的led。 bc7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控,从而可以和各种外部电路配合,适用于任何尺寸的数码管。 bc7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示,译码方式显示时小数点不受译码影响,使用方便;bc7281内部还有一闪烁速度控制寄存器,使用者可随时改变闪烁速度。 bc7281芯片可以连接最多64键c8*8)的键盘矩阵,内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式,bc7281内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊(控制)寄存器,所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。 bc7281采用高速二线接口与mcu进行通讯,只占用很少的i/o资源和主机时间。 bc7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的led以及显示风扇运行状态的指示灯。 前已提及,bc7281芯片内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器,共用一段连续的地址,其地址范围是ooh-19h,其中ooh-ofh为显示寄存器,其余为特殊寄存器。 (5)使用max232实现与pc机的通讯。 ①max232芯片简介 max232芯片是1viax工m公司生产的低功耗、单电源双rs232发送/接收器,适用于各种e工a-232e和v.28; v.24的通信接口,1viax232芯片内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5v电源变换成rs-2320输出电平所需±10v电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5v电源就可以。 我们的设计电路中选用其中一路发送/接收,rlou t接mcs一51的rxd , t 1工n接mcs一51的txd, tlout接pc机的rd,rl工n接pc机的td1。因为max232具有驱动能力,所以不需要外加驱动电路。 系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制,工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制,可以达到方便、准确、快捷的日的,这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。 ②串行通讯 在此实现中,我们必须要对mcs-51串行接日和pc机串行接日的串行通讯要有一定的了解,串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上,以每次一个二进制位移动的,它的优点是只需一对传输线进行传送信息,囚此其成本低,适用于远即离通信;它的缺点是传送速度低;串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式,同步通信适用于传送速度高的情况,其硬件复杂;而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间,是比较常用的传送方式,本文中使用的就是异步通讯方式。 (6)“看门狗”电路ds1232 在系统运行的过程中,为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况,“看门狗电路”ds1232会自动进行复位,并且能够重读eeprom中的设置,以保证系统可以安全正常的运行。 美国dallas公司生产的“看门狗”(watchdog)集成电路ds1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。 ds1232具有以下特点: ①具有8脚dip封装和16脚soic贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求; ②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器; ③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器; ④精确的5%或10%电源供电监视; 在本变压器冷却控制系统中,ds1232作为一定时器来起到自动复位的作用,在ds1232内部集成有看门狗定时器,当ds1232的st端在设置的周期时间内没有有效信号到来时,ds1232的rsr端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的,因为看门狗定时器的定时时间由ds1232的td引脚确定,在本设计中,我们将其td引脚与地相接,所以定时时间一般取为150ms。 3结论 本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态,显示了比传统的控制模式的优越性。(1)能够对变压器油温进行监测与控制;(2)实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切,延长了冷却器的使用寿命,有较好的经济意义; (3)实现了冷却系统的各种状况,如油温、风扇投切和故障等信息的上传,便于值班员、调度员随时掌握情况。 由于固态继电器实现了变压器的无触点控制,解决了传统的控制回路的弊端,同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机,因而具有一定的智能特征,实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明,该装置的研制是比较成功的。但今后,我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究,以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏,以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。 硬件设计论文:图像处理系统硬件设计 【摘 要】采用ti公司的tms320dm642型号dsp作为图像处理的算法实现平台,选用xilinx公司的xc95144作为图像采集的时序分配控制器件,在此硬件基础上扩充了sdram实现了图像的存储,从而实现了图像时实处理。实际应用证明,此方法达到了高速、实时、识别率高的要求。 【关键词】tms320dm642;图像采集系统;vport接口;dsp 图像采集系统在日常生活、军事、工业生产、科研中的作用越来越大.而纸币清分、目标跟踪、干线交通监视等应用也极大地促进了实时图像处理技术的发展。tms320系列为代表的高性能dsp在实时图像处理中也获得了广泛应用[1],由于图像处理的数据量大,数据处理相关性高,并且具有严格的帧、场时间限制, 如果能通过对dsp和cpld进行软件编程来控制数据采集频率,充分发挥其性能就成为提高整个系统性能的关键。本文介绍的是基于tms320dm642的一种图像采集方法[2]。 1 硬件设计整体结构 纸币图像识别需要依赖于一个稳定可靠、实时性高、抗干扰能力强的硬件系统,这样才能够减轻识别算法的负担,更好的实现整个系统的性能。纸币图像识别的整个系统硬件结构框图如图1: 从图中可以看到:接口电路以上的部分为纸币图像识别系统,以下部分为主控部分。纸币图像采集系统又分成图像采集和dsp其它外设模块部分。其中图像采集包括光源、cis传感器、偏值电路、放大电路、a/d变换、cpld,它所实现的功能是将纸币通过传感器。 采样、量化后将数据传给dsp的vport接口。dsp的其它模块包括emif接口上的flash和sdram,用来实现程序和数据的存储;i2c接口上的eeprom,用来实现参数的存储;mcbsp接口与uart通信,这样可以与pc机进行通信,实现实时监测;emu接口在开发过程中实现了在线仿真、调试功能。 2 图像采集系统工作原理 图2给出了图像采集接线图, 通过cis图像传感器采集出物体模拟图像信号,并将其转换为电信号,然后将放大的模拟信号经过模数转换器ad9822转换成为标准的数字信号, 送入cpld缓存,最后通过edma通道输入到dsp的ram中,在dsp中进行图像处理和识别[3]。 cpld是图像采集的优秀,它控制了整个采集过程的时序。当主机检测到物体后会向cpld发送一个帧同步信号syn,在此同时物体会在传感器的垂直方向上发生移动,主机检测到这个移动量并发送给cpld[4],这个信号就为物体的行同步plu。 根据控制相应管脚的低电平来控制光源。sp为cis传感器的行同步信号,cp为每个像素的时钟同步,sig是采样后的模拟量输出。每当sp发生从高到低的变化,cis传感器会检测到这个变化,重新计算cp的个数,每收到一个cp时钟信号,就会把相应的传感器件采样得到的电平通过sig管脚发送出去。 实际应用中,我们选用ad9822作为 cis图像传感器进行信号处理的a/d变换芯片。采用三通道运行方式,转换频率可以达到15msps。dsp在上电后初始化期间需要来配置a/d变换器来选择工作模式,对ad9822内部寄存器配置采用3线制串行通信接口,当cpld检测到了syn信号后准备进行图像采集工作,当检测到第一个plu信号开始采集,通过正确控制cis传感器的sp、cp的时序可以输出每一个像素的模拟量sig, 然后再正确控制a/d变换器的clk、adck就可以输出实际像素的数字量用8位数据线输出为d 0-d7,最后控制dsp的vport接口的vctl、vclk时序,把数据读到了dsp内部[5-6]。 3 总结 本文通过分析tms320dm642和ad9822工作的特点,提出了一种新的数据采集时序设计,从而针对不同的信号能够根据实际情况对dsp和cpld进行软件编程来控制数据采集频率,提高了系统实时性和稳定性。本系统应该在干线交通监视方面取得了良好的效果。本文作者创新点:本文首先分析了ad工作的时序,通过对 dsp和 cpld进行软件编程来控制ad9822的采集速度,从而达到可以根据实际情况灵活地改变ad9822的数据采集频率,提出了一种新的数据采集时序设计。
车辆管理系统论文:车辆管理系统设计和行业应用展望 摘要:该文从车辆管理系统建设背景谈起。在简要介绍烟草物流大环境和建设目标后,阐述系统实现过程中的部分技术原理,提出了烟草车辆管理系统建设的价值,详细介绍了车辆管理系统在烟草企业使用各模块内容,最后对车辆管理系统在烟草行业的应用进行了展望。 关键词:中国烟草;物流配送;车辆管理 1 系统建设背景 目前,我国各省、市烟草公司在国家局“以市级公司为业务单元,统一组织架构、统一业务流程、统一功能模式、统一服务标准、统一信息平台、做到全省一个样”的总体思路指引下,都在积极展开物流配送及其信息化建设的整体规划工作。以进一步提升烟草商业企业的市场运作水平、规范水平和节约能力、竞争能力,科学合理地整合有限资源,加快向现代化流通转变步伐,从而打造烟草商业企业的现代物流体系。 2 物流的定义 美国物流管理协会(Council of Logistics Management:CLM)对物流的定义是:“物流是供应链流程的一部分,是为了满足客户需求而对商品、服务及相关信息从原产地到消费地的高效率、高效益的正向和反向流动及储存进行的计划、实施与控制过程。 而中国《物流术语》标准将物流定义为:物品从供应地向接收地的实体流动过程。根据实际需要,将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能实现有机结合。 由于我国烟草物流配送由统一型号的车辆由地区集中的物流配送中心出发,配送到全市各零售网点,配送完成后车辆返回该物流配送中心。 烟草行业的车辆配置与管理现状: 1) 各型车辆购置环节监督流程有待完善。 2) 在车辆运行管理中,存在着管理不到位,制度不完善的现象。 3) 管理方法滞后,各职能部门缺乏有效衔接。 4) 信息化管理模式必更新取代陈旧的管理模式。 5) 用车环节没有有效方式监管。 车辆作为烟草运营诸多重要环节之一,统一规范管理烟草直属车辆,节约用车成本,尤其对配送车辆的信息化、规范化、最优化管理,成为烟草商业企业信息化体系建设,切实降低烟草运营成本所关注的诸多课题之一。以“保增长、重服务、强管理”为目标,如何提供快捷、安全、顺畅的物流服务保障,成为行业节约成本、提高物流配送效率的关注焦点。而提升车辆管理模式的信息化无疑是提升行业物流服务保障的一条途径。 3 系统建设目标 1) 通过对各型号车辆建立详细的信息卡片,实现对车辆和驾乘人员信息的管理。 2) 在车辆的购置、日常运营和维修等环节,通过系统平台预设流程和配置标准,统一监管。 3) 组合利用GIS、GPS、GPRS技术,实现烟草配送调度监控指挥中心对各型号车辆进行实时监控和事后监控(车辆行驶轨迹和行驶时间量度分析)。 4) 系统通过各系统参数设定,实现系统自动化调整运行状态,减少人工干预情况。 5) 系统实时或定期提供各统计类型和粒度下各车运行数据和运行费用成本分析报表,提供烟草决策者决策依据。 4 系统架构和关键技术简介 4.1 J2EE实现架构图 如图1所示。 4.2 GIS、GPS、GPRS车辆监控技术路线图 车载监控终端将车辆实时坐标数据传输到监控网关,然后由监控网关传输到监控服务器,监控服务器接收到信息后,把信息更新到应用服务器上结合GIS地图展示。 图2 4.3 GIS、GPS车辆在图导航系统技术路线图 通过车载GPS设备,接受车辆实时全球坐标信息,配合车载GIS电子地图,实现车辆行车路线的辅助导航,尤其提升车辆配送过程中的熟悉度和配送效率。如图3所示。 5 系统模块简介 5.1 车辆档案管理 提供卡片模式实现,卡片存放车辆与驾驶员的档案管理信息。如表1所示。 5.2 车辆日常管理 如表2所示。 6 总结和展望 成本是管理和效率的目标体现,通过精细化的管理能降低整体成本、通过提高各作业环节内部和环节间的沟通效率有效降低物流成本。而烟草物流是一个流程繁杂、环环相扣的综合业务,车辆管理环节作为其中一个重要组成部分,有信息化建设的迫切要求。据了解,目前国内部分网建先进省市商业烟草已经开始对物流配送线路优化、经济地理BI 分析、车辆监管等领域进行了信息化建设,并取得不错的效果。尤其建立了颇具现代化特色的车辆调度中心,以大屏形式监控车辆运维情况,体现了高度的信息化、自动化。在“管理、效率、成本、服务的综合效益最佳”的物流整合优化目标指导下,整合烟草车辆资源,提高物流作业环节的运行效率,引进先进的GIS、GPS、GPRS技术,科学地步骤地实现物流配送的综合效益最大化。 车辆管理系统论文:基于.NET乙烯原料运输车辆管理系统的设计 摘要:从实际工作出发,在分析本单位乙烯原料运输车辆管理中存在的问题的基础上,结合管理信息系统开发的概念、结构及系统开发的基本原理和方法,通过ADO.NET技术对数据库进行访问,开发了一套运输车辆管理信息系统。 关键词:乙烯原料;运输;车辆管理;.NET 企业信息化建设是通过IT技术的部署来提高企业的生产运维效率,从而降低经营成本。为此信息化建设的步伐在企业发展战略中占有不可预估的地位,企业把信息化建设作为贯彻落实国家“走新型工业化道路”和“两化融合”战略部署的重要举措,作为转变发展方式、实现科学发展的重要手段。 1 乙烯原料运输车辆管理系统实现 1.1 开发背景 公司原油采购部每月有近500多车的乙烯原料采购任务。而公司缺乏一套信息系统对汽车运输任务的分派、装载、运输、油品品质检验、到站排序、卸车等进行监控管理。目前公司原油采购部在乙烯原料运输车辆管理方面存在的问题可归纳为: 1) 派车时不能实现对车辆运输资质、本次运输的油品和上次油品是否可混做出预判断。 2) 车辆装载完货物后,驻点人员用电话、短信或传真方式告知原油采购部,工作繁琐,所报信息容易出错。 3) 按照运输的相关规定,无备案车辆,不允许做油品运输;备案车辆长时间无运营任务,需要重点对所装油品做分析检查,目前人工完成检测核对工作。 4) 卸车完毕后,根据过磅重量人工对该车是否超重做出判断,不能从源头杜绝车辆超载情况。 5) 日车辆装、卸信息,用EXCEL完成日报和月报。数据量庞大,工作繁琐,容易出错。 在充分了解油品车辆运输业务现状的基础上,针对以上存在的问题,通过建立乙烯原料运输车辆管理系统使原油采购部的管理工作更加规范化、程序化,提高其处理工作的速度和准确性,也便于动态查询,实时监控,提高决策水平。 1.2 开发软件技术 在应用层面上,运用技术,以及目前最流行的Windows 平台应用程序Visual Studio为开发环境,结合若干服务器组件创建B/S模式的应用程序,使所有联网用户都可以通过WEB浏览器访问。 在数据层面上,为系统建立专用数据库服务器,用于数据存应用程序主要通过方式存取数据。并且易于使用、高速度、低内存支出和占用磁盘空间较少,支持用于建立基于客户端/服务器和 Web 的应用程序的主要功能。 1.3 数据库设计 本系统利用ORACLE数据库,使用PL/SQL Developer工具创建系统所需数据库文件, 乙烯原料运输车辆管理系统数据库命名为YYCGB。考虑到系统的实际需要,系统至少需要以下数据表。本系统数据库表一律采用汉语拼音的首字字母作为该项代码。 1) 承运商信息表(YYCGB_CYS) 承运商代码 承运商名称 经营许可证 法人等信息 2) 车辆信息表(YYCGB_CL) 车辆代码车辆标准 车辆净重 车辆毛重 车辆保险日期等信息 3) 装车信息表(YYCGB_ZC) 装车日期 油品 装运地点等信息 4) 卸车信息表(YYCGB_XC) 卸车信息 油品 卸车 5) 用户信息表(YYCGB_USE) 用户组用户名密码权限等 本系统共设计数据表13个,并根据数据库的实体完整性和参照完整性的要求,为表设置主键、外键和索引,并创建表间关联。 1.4 系统功能模块设计 图1为系统功能图。 本系统共分为六个部分,分别为:基础信息、装车信息、卸车信息、统计查询、文件中心及系统维护。 基础信息包括承运商、车辆、乙烯原料、单位信息、月计划录入和运输理论天数录入。此部分主要功能是维护基础信息,为后续的功能提供基础数据。 装车信息包括派车计划、装车信息录入、装车信息修改和打印装车磅单。驻点人员根据派车计划装车,将装车信息录入系统。 卸车信息包括待卸车信息、卸车信息录入、卸车信息修改和打印卸车磅单。卸车信息由卸车点人员录入。 统计查询包括两部分,分别为报表和查询。报表有日报、月报和频次。查询有理论运输天数查询、承运商查询、车辆查询、装车信息查询、卸车信息查询、用户查询。用户可以根据实际需要按不同的条件进行实时查询。 文件中心包括上传文件和文件查询两部分,管理员可将相关制度、通知等各种文件上载到系统中,方便用户和驻点人员查看,实现信息的及时共享。 系统维护包括系统设置和用户管理两部分。系统设置具体分为模块管理、用户组管理和代码管理,用户管理具体分为用户维护、口令修改和系统日志。 1.5 主要功能流程逻辑 1.5.1 基础信息录入 基础信息模块录入车辆、承运商、月计划等信息,为装车信息,卸车信息,车辆监控,统计查询提供数据源。 1.5.2 派车及装车逻辑 按照公司下达的乙烯原料月配置计划进行配车,安排车辆到指定炼厂或油田采购乙烯原料,配车计划下达后,由承运商安排相应车辆运输乙烯原料;车辆到达目的地后联系装车,装车完毕,由驻点办事处人员在系统中录入车号,系统自动带出相应车辆基本信息,包括所属承运商、车辆标重等信息,同时录入油品,毛重,装车铅封号等信息,填写完成后,点击保存。系统自动计算出净重,判断此车是否超重,若超重,给出提示。 1.5.3 卸车逻辑 车辆即将到达厂区前,进行卸车自动排序。车辆到待卸点后,原油采购部录入待卸车信息。卸车时,承运商车辆进行车辆毛重称重,查看铅封并卸车,卸车完成后填写相关信息,生成卸车单据,并检查是否超重,若超重对话框提示。供货商运输车辆到达厂区后,需先到原油采购部办理相关法律手续,审核并通过后,由原油采购部人员录入车辆基本信息,完成后进行后续卸车操作。 2 结论 乙烯原料运输车辆管理系统能够实现乙烯原料运输车辆信息的共享,提高业务响应速度,加快业务处理进程。能够理顺和规范车辆调度流程,消除大量的人工劳动,实现车辆管理的规范化。能够加强内部控制,做到实时监控,及时处理,对每一环节存在的问题可以随时反映出来。实现供应商信息、车辆信息、车辆保险、日报表、月报表、车辆监控信息综合集成,使决策层能够及时得到动态的车辆运输数据。 车辆管理系统论文:基于RFID技术和指纹识别技术的车辆管理系统 摘要:基于车辆管理信息化的需求,提出了引入RFID技术和指纹识别技术的车辆管理模式和手段,设计一套既能有效实现车辆日常信息的数字化管理又能有效监控车辆进出公司的车辆管理系统,以提高工作效率和车辆管理水平,杜绝公车私用,规范用车。 关键词:车辆管理; RFID技术;指纹识别技术;信息化管理 随着计算机技术的飞速发展,信息化管理成为企事业单位行之有效的行政管理手段。对于拥有一定数量车辆的企业,车辆管理成为他们日常管理事务中的一项重要工作。然而,公司内部的车队车辆调派信息以及油料管理、维修管理、年检管理等,仍然通过电话、纸张表单等传统的方式实现,效率低下、费用高。而且,很难实时掌握公司车辆的使用情况和杜绝公车私用,倘若员工驾驶公司车辆在外发生交通违章违规或事故,这难以跟踪和追究责任。另外,公司大院内车辆的防盗安全管理也是很重要的管理工作,需要监控跟踪进出公司的所有车辆,包括公司车辆、员工的私人小车以及来访人的车辆。目前已有很多车辆管理系统[1,2],但无法完全满足公司的车队管理。所以引入先进的管理理念和科学技术,设计一套既能有效实现车辆日常信息的数字化管理又能有效监控车辆进出公司的车辆管理系统,以提高车辆管理水平和工作效率,杜绝公车私用,规范用车。 1 系统总体设计 1.1 系统需求分析和功能描述 本系统的需求包括两部分,一是车辆日常信息管理,二是车辆进出管理。如图1所示。 车辆日常信息管理要求:通过系统能录入和查询车辆信息,驾驶员信息,车辆油料、维修、保养、年审、违章等信息;能在网上用车申请和批示,方便车辆调派;能统计和查询车辆使用的历史记录。 车辆进出管理要求:要求准确记录哪个员工何时开出某辆车和何时还车,其车辆的保管责任由此员工负担;驾驶任何车辆(公司车辆、员工的私人小车以及来访人的车辆)都要在公司大门通过系统的安全验证。 所以系统功能包括车辆日常信息管理功能,车辆进出管理功能两大部分功能组成。 1.2 系统结构 系统由后台应用系统、车辆管理员操作、查询和用车申请操作、出车/回车登记、车辆进出登记等几个部分组成。结构如图2所示。 1) 后台应用系统:包括后台数据库和应用系统服务器,是车辆管理系统的优秀,接收和处理前台应用程序的请求、发送反馈信息、存储采集到的数据。 2) 车辆管理员操作:使用前台应用程序界面录入和查询车辆信息,驾驶员信息,车辆油料、维修、保养、年审、违章等信息,网上用车审批和用车调派。管理员采集驾驶员指纹数据和制作代表车辆身份的ID卡,并录入系统。 3) 查询和用车申请:各部门的员工使用前台应用程序查询车辆状态和用车申请。 4) 出车/回车登记:驾驶员出车和回车时,使用前台应用程序和ID卡-指纹采集器进行出车/回车登记,以建立和解除公司车辆和驾驶员的信息绑定。 5) 车辆进出登记:公司车、员工私人车、外来车的进出公司需在公司门口刷ID卡,以记录进出信息。其中,员工开私人车或者外访人开车的进出公司时使用临时卡,员工开公司车辆进出公司时要使用具有唯一代码的车辆ID卡。 2 RFID技术和指纹识别技术及其在本系统的应用 RFID(Radio Frequency Identification,无线射频识别)技术[3]是一种非接触式的自动识别技术,其基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的信息,或者主动发送某一频率的信号;解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关的数据处理。最基本的RFID系统由三个部分组成:一是标签,二是阅读器,三是天线。从工作频率不同,RFID系统可分为低频系统(30-300KHz)、高频系统(3-30MHz)、超高频系统(300MHz-3GHz)和微波系统(2.4GHz以上)。依据实际需求,本系统选取低频系统。在公司大门部署读取ID卡(125KHz)的阅读器,当驾驶员开车进出公司时读取代表车辆身份的ID卡。另外在公司大楼里部署一台或多台ID卡阅读器,用于出车和回车登记。 指纹识别技术[4]是利用人体指纹特征进行身份认证的技术,属于生物识别技术的一种。其基本原理是通过取像设备获取指纹图像,然后用计算机识别软件分析指纹的局部特征和全局特征,从中抽取特征值进行特征匹配,最终实现指纹识别。本系统应用指纹识别技术来识别开公司车辆的驾驶员身份。在出车登记时,驾驶员需要通过指纹识别验证身份,这样做是为了避免被盗用别人身份开公司车辆进出。 3 系统工作原理 本系统两大功能模块可单独运行使用,其中车辆日常信息管理部分用于实现录入和查询车辆信息,驾驶员信息,车辆油料、维修、保养、年审、违章等信息,网上用车审批和用车调派等;车辆进出管理部分用于验证车辆身份和监控车辆进出。然而,系统重点要解决的是如何确定谁驾驶公司某辆车进出公司以及其准确使用时间。 本系统使用具有唯一编号的ID卡代表车辆身份,使用人体指纹代表驾驶员身份。当公司的部门或班组要使用公司车辆时,先在系统中查询车辆状态并申请使用未被分派的车辆,等审批后去领汽车钥匙和车辆ID卡。在出车前,要在系统中做出车登记,即在系统中选中出车登记功能并使用ID卡-指纹采集器刷车辆ID卡和扫描驾驶员指纹,系统验证通过后建立驾驶员和车辆信息的绑定和生成一条出车登记记录。这样,该驾驶员驾驶车辆进出公司经过门口时在ID卡阅读器上刷车辆ID卡,系统就自动获取该车辆信息以及驾驶员信息,并记录进出时间。如果该驾驶员办完事需要交还车辆时,需要在系统作回车登记,这样可以解除驾驶员与车辆的绑定,车辆变成待分派状态。这样系统可以准确记录哪个员工何时驾驶某辆车进出公司,便于跟踪车辆使用情况。 在系统里详细地记录车辆的申请使用、批复调派、出车信息、回车信息、进出信息等等,能让管理员实时地掌握车辆的动态、保障车辆的防盗安全、跟踪和追究责任以及杜绝公车私用。 4 总结 本车辆管理系统既能实现车辆调派、用车申请油料管理、车辆和驾驶员年审台帐等业务的数字化管理又能有效监控车辆进出公司。通过引入RFID技术和指纹识别技术,能准确记录公司车辆使用情况,让管理很容易跟踪查询某辆车被某位员工何时驾驶进出公司,这样既能自动记录,无需人工手续,提高了管理的工作效率,又能保障车辆的防盗安全和杜绝公车私用,规范用车。 车辆管理系统论文:浅谈基于传感器网络的车辆管理系统 摘 要:伴随信息技术的飞速发展,无线技术、传感器技术的发展,使得无线传感器技术有了低成本、低功耗、多功能的特性。随着科学技术的不断发展,当今社会的交通网络日趋完善,有关车辆管理的问题也愈发突显,此时基于传感器网络的车辆管理系统也应运而生。车辆识别信息是交通规划和管理部门重要的信息来源。基于传感器网络的车辆管理系统,对于有效地管理交通提供了更多可执行性以及效率性,对交通管理技术的发展产生了重大的影响与意义。 关键词:传感器网路;车辆管理;系统 1 基于传感器网络的车辆识别技术简述 无线传感器网络系统一般包括传感器节点和汇聚节点。节点大量部署于被感知对象内部或附件中。这些节点通过自身组织的方式构成无线网络,以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区的信息,通过多跳的方式经由汇聚节点链路将整个区域的信息传送到远程控制管理中心。正是由于以上途径,使得无线传感器网络具有资源有限、网络规模大、覆盖面积广、拓扑结构相对稳定、感知数据冗余度强、干扰更强等特点。 由于每种车辆的物理参数(如长宽高、颜色等)皆不相同,则需做好有关车辆类型的分类。车辆识别将车辆划归为实现分好的类别,采集多个车辆参宿作为样本,根据事先划分好的车辆类别,将隶属于同一类别的车辆信息进行汇总。其中车辆的分类精度是评价一个车辆识别系统的重要评价指标。生活中,通常根据不同的交通应用采用不同的车辆分类方案,现较流行的分类方案是美国联邦公路局(FHWA)的车辆分类方式,其分类的侧重点是车辆的车轴数。 2 时下的车辆识别技术存在的问题 2.1 受到环境与光线的影响大 目前使用的车辆识别方法大多为应用图像技术、感应技术等方式进行车辆的分类,其中基于图像识别技术识别率可达90%以上,但是上述方法仍存在局限性,比如环境以及光线的影响,同时,车辆上喷涂的漆料也会对于车辆识别产生影响。 2.2 造价高、覆盖面积小 目前的车辆识别系统的安装成本以及维护费用很高,且耗能较大,会造成不必要的浪费,同时由于其不具有较高的灵活性,因此其覆盖面积小,不利于大范围使用以及大规模部署。 2.3 大型车辆对结果的影响 在交通管理以及研究中,譬如卡车、大型货车这种大型车辆也会对于结果产生影响。大型车辆体型大且速度低,对于公路的容量检测、环境评估会产生影响,同时会对车辆的分类统计精度也会产生或多或少的影响。 3 用于车辆识别的信号分析及车辆分类 3.1 用于车辆识别的磁信号分析 第一,磁场信号的方向性特征。由于地球的磁场在不同的地理位置具有不同的倾角和幅度,但是这仅限于大的范围而言,在很小的范围内,在同一行驶方向上的两个相邻的磁阻传感器节点测量的车辆信号特征基本上是相同的。根据计算,在磁力线与地面所成角度为65°左右时,车辆在同一地点的不同行驶方向所测量到的磁场特征差距较小,进一步从理论上说,利用无线节点测量的磁场信号进行车辆分类是可行的。 第二,磁场信号的偏移特征。将磁阻传感器节点安置车辆底部的不同部位,所测量的磁场强度不同。从理论上讲,解决该问题的方法是在测量车道上放置一排节点,将各个节点的测量数据进行结果对比分析,找到数据中相关性最大的数据,便可以作为最终测量数据进行识别。 第三,车辆的磁场特征。每种车辆都有其固定的相关特征,不同类型车辆的磁场信号特征也不尽相同。前文提及,车辆识别技术是通过磁阻传感器测量的车辆特征信号,与每个节点内存储的每种车辆特定的信号进行比对,其中关联性最大即实际测量数据。在此操作之前,应先制定车辆识别算法来获得每种车辆信息的模型。 3.2 车辆分类 利用相关算法,可将原始车辆的磁场信号转换为具有较小矢量大小的车辆特征信号,再根据前面提到的方法利用车辆的特定磁场信号进行车辆分类。每种类型的车辆对应的一系列车辆的特征信号集,计算所测得的车辆特征信号和节点内存储的车辆特定的特征信号进行比对,比较二者的相关性,相关性最大的车辆特征信号对应的车辆类型就是该车辆的类型。进行车辆识别的时候可使用最邻近法这一算法,它可以更好地提高车辆识别环节的效率与准确性。 4 基于传感器网络的路况信息监测 交通管理方面,实时监测恶劣天气与道路上的情况也是至关总要的。实时监测积水、积雪、结冰、能见度低等天气情况,以及道路损坏、桥梁损坏等突发情况,将路况信息快速传送给驾驶员,确保驾驶员的行车安全。由于监控道路的路况参数变化较为一致,可将用于道路情况的参数监测传感器安放在各个节点上,或使用专门具有能量供应的节点用于道路状况的参数监测。其中传感器可以选择温度传感器、湿度传感器、光强度传感器、加速度传感器相结合,全方位进行各项参数的监测。路况监测节点安放在路面上,用来监测道路积水、结冰情况。 同时,对于车辆的监测可使用声音传感器,搭配前文提到的磁阻传感器,二者合一,既可以监测当前路况的车流量,又可以进行车辆分类操作,更大程度提高效率。 5 传感器网络的优化 在计算机互联网、科学家合作网、产品生产关系网和电力网络等诸多领域,都会产生小世界现象,许多实际的复杂网络既不完全规则又不完全随机,而是介于这二者之间,既有类似规则网络的较大集聚系数,又具有类似随机网络的较小平均路径长度。无线网络传感器也是如此。网络编码可以实现数据发送对拓扑结构容错性,通信代价比传统的多路径容错低,但无线传感器网络本身由于体积、计算能力、存储空间的限制,无法使用高复杂度的编码算法策略,未来网络编码对于无线传感器网络的容错问题的研究工作则是尽量减小编码算法的计算复杂度,根据实际情况设计攻略,付诸实践。 6 结语 在实际设计相关无线传感器网络系统时首先应了解其他方法的优劣性,总结其实用性与局限性,其次进行新的系统设计。交通管理在一定程度上是国家发展的重中之重,有关基于无线传感器网络的车辆分类系统以及对于路况的实时监测,可提高交通运输部门的工作效率性以及精准性。此外,合理地使用优化算法,优化网络编码技术,使所接收到的车辆特征信号更精确、更及时。从而使得整个系统的效率逐渐提高。 作者简介:姬婷(1995―),女,河北泊头人,沈阳理工大学本科在读。 侯凯(1996―),男,辽宁葫芦岛人,沈阳理工大学本科在读。 张欢(1996―),女,辽宁锦州人,沈阳理工大学本科在读。 车辆管理系统论文:基于RFID的智能车辆管理系统 摘 要随着社会经济的不断快速发展与车辆数量的剧增,车辆管理系统也面临着空前的挑战。RFID属物联网体系中的一项非常重要的技术,其所具备的安全、高效以及经济性的特点得到当前普遍的关注与推广。基于RFID系统技术的车辆管理,能够极大地降低人力成本,并且能够使后台车辆实现统一性、规范化的智能管理。本文概述了RFID系统的特点,并且分析了RFID系统结合智能车辆管理的基本原理和意义,旨在为我国的智能车辆管理提供一定参考意义。 【关键词】RFID 智能车辆 管理系统 当前,日益剧增的车辆给政府机构实现车辆的有效管理带来了极大的挑战,而车辆管理的滞后,极有可能引发交通拥堵、车辆盗窃、车辆无法识别以及因为超速所引发的交通事故等一系列不良现象。运用现代化的智能车辆管理系统,尽可能地充分利用道路资源,维续交通路面的道路畅通,对城市的车辆道路网的健康发展具有重大的现实意义。 1 RFID智能车辆管理系统的工作原理 RFID系统采用UHF技术,车辆在各出入环境下均注册RFID智能牌照,以此从载体意义上实现RFID的智能管理。智能车牌所保留的信息主要有该车辆的具体所属部门(个人)、车牌号、驾驶车辆的姓名,以及身份证号。RFID智能牌照发射UHF,如果车辆出入口的远距离阅读器收到所发射的信号之后,读卡器就会利用韦根接口(Wiegand)把信号传输至通道的控制器。之后,再判定车辆牌照是否有效,而如果合法,智能控制器中继电器驱动道闸便会开启,允许这一车辆进出,而如果不合法,则无法开启。 同样,外来车辆在驶入智能源识别范围后,智能控制器并未收到UHF所发出的信号,初选信号中断。与此同时,智能道闸控制器出现警示,语音提示司机停车,提出登记提示,并且自动启动摄像抓拍这一车辆的信息(车牌号)。 2 RFID智能车辆管理系统的特征 2.1 接收信号距离远 RFID智能系统的信号接收距离可以保持在十米以内,阅读效率较高。按车辆管理门禁的现实要求,智能读卡的距离也不可一味拉长。十米的距离,可保证不需要进行人工近距离刷卡抑或是驾驶到特点范围内方可识别,RFID智能系统可完全达到自动识别水平。因而,也就极大地规避了在非常恶劣的环境下,驾驶人续开窗刷卡等。RFID智能系统可确保在高峰期间,缓解车辆多造成的堵塞现象。 2.2 稳定性强 RFID智能系统在保证远距离接收阅读信号的同时,而且有着极强的稳定性,不会轻易受外部环境的影响。即RFID智能系统可以非常高效破除汽车防爆金属网的屏蔽状态,进而较好的阅读器展开数据交换。在系统在极端温度下,可正常运行,例如在北方低温与西部高温的状态下更能凸显系统的优势,并且可以高效地抵抗灰尘与污染物。另外,RFID智能系统对环境一般不会受到环境因素影响,对干扰源抵抗出色,装置也非常便捷;智能设备使用年限长,投入成本低,无辐射损害。RFID系统具有现代化的防碰撞技术,能够在1s内识别数百个车辆信息标签。 3 RFID智能车辆管理系统的运行流程 RFID智能系统主要通过电子标签的手段得到车辆的身份信息,之后再通过TODA无线定位手段得到相关的车辆地理信息,利用车辆行驶过程中形成的高频多普勒频移( Doppler shift)得到这一车辆速度信息。RFID系统内的车牌信息都保留了这一车辆的用途、最大载货(客)量、驾驶者的姓名和身份证号等。 对此,可以针对各区域的建筑环境与实际交通流量,装置相应数量的接收节点,实现资源有效利用,避免出现节点浪费。安装的每一个数据接收节点根据相对的频率定向传送编码、调制的命令信号,处在这个节点区域的RFID智能车辆(车牌)在获得这一命令,通过认证,将UID传送过去,接收节点在获得信息后,对车牌展开解调、解码,以获得车辆的身份信息,再利用CDMA模块传输到数据的处理单元,并最终发送到城市数据处理中心。 基于RFID智能系统无线定位的实现是通过无线数据收发节点主动得到覆盖范围内的车辆地理信息,通过RSSI、TOA、TDOA完成。首先在估计阶段,可通过鲁棒性(Robustness) 测试以保证估计值的有效性。在此背景下,寻找出和RFID智能车牌距离最近的三个数据接收节点,通过接收节点TDOA值实施再次定位,以此来获取车辆的地理信息,并发送到数据处理和控制中心,解释这一车辆的行驶轨迹。如上述所提,利用对车辆自身行驶过程中形成的高频多普勒频移开展即时评估,在数据处理结束后对这一车辆开展即时的测速。 RFID车辆智能系统通过计算机集中控管,利用感应式电子车牌对出入的车辆实施管理,以期使整个运行流程更为便捷、高效、安全,而这些都绝非传统模式所能比拟的。从整体性看,RFID智能车辆安全管理系统涵括了包括识别、道闸控制系统、地感检测、摄像机、监控等诸多环节。此外,贴附在车辆发动机的电子标签作为一项重要的识别工具,其功能与智能车牌的电子标签相同,一旦车辆被小偷盗取,该系统可进行实时监控,即便发动机上的电子标签被损毁,发动机也就不能正常的进行发动。换言之,小偷无论将车辆开向何处,都不能逃脱监控。RFID智能系统中的电子标签有着唯一性,该识别号码无法篡改,因而也就避免了复制、伪造和篡改的情况,车辆的安全性也得到极大保证。 4 结束语 综上所述,本文基于RFID智能系统对智能车辆管理的需求,探讨了系统应用在开放道路网中的定位、识别、以及测速子系统的组成。RFID智能系统能够有效地解决多站管理问题,可以完成即时监控、智能报警、自动巡检等一系列功能。并且,能够紧密贴合工程的实际,在实现变电站通信的基础上,获得装置设计最初的预期功能,该系统架构现代化、安全程度高、稳定性强、兼容性好,并且装置数量可灵活设置,对智能车辆管理的实现有极大的借鉴意义。 作者简介 王书林(1993-),男,山东省烟台市人。现为军事交通学院大学本科在读学生。 作者单位 军事交通学院 天津市 300161 车辆管理系统论文:一种部队大院车辆管理系统的设计 摘要:本文描述了一种部队大院车辆管理系统的设计与实现过程。系统采用含源RFID射频识别技术对车辆的进出进行识别,当一张车载电子标签进入阅读器的感应识别区域后,阅读器进行识别并会将电子标签内的车辆相关信息自动、瞬时地传输到电脑上去。管理系统运用Access 2010对系统进行设计开发,通过系统分析、系统设计、界面及代码设计,实现了对部队车辆和地方车辆的进出管理。系统还设置了驾驶员管理、检查查询等功能。系统旨在对内部车辆加强控制,确保领导掌握实时信息,对外部车辆明确区分,确保不错放、误放进出大院,从而为大门哨兵减轻负担。 关键词:车辆管理 射频 车辆出入 中图分类号:TN929.536 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)12-0000-00 1引言 社会进步,经济发展,科技也在高速前进着。科技的日新月异推动着当今生活向着更智能、更方便、更高效的信息化方向发展。自1999年“射频标签”这一全新概念的提出,物联网技术,在短短的十几年内,已有了长足的研究和应用,特别是在2009年,总理提出了“感知中国”这一理念以后,物联网技术被正式列入了国家五大新兴战略产业之一[1]。通过计算机网络现代技术,物联网了实现物品的识别、定位、监控、跟踪全程动态管理,使得各物品在使用时,更加合理高效[2]。 随着科技的进步,军队也步入了一个新的时代――信息时代。诸如美、英、德、法等世界各军事大国高度重视科学技术对于军队的重要性,纷纷采取相应的措施以应对信息时代带来的新军事变革,世界上甚至有将科技水平作为衡量一个国家军队战斗力的标准。因此,我军也必须大力加强信息化建设,通过提高信息化能力以提高军队的战斗力和遂行多样化任务的能力,为新军事变革下能打仗、打胜仗这一目标打下扎实基础[3]。 基于以上三个方面,将物联网技术与部队车辆的识别管理结合起来,有效地对车辆进行识别和管理,将大大提高车辆的管理效能,并提高部队信息化水平[4]。 2 系统需求分析设计 系统所需要包含的信息主要包含部队内部车辆的基本情况和地方车辆基本情况两类,其中,部队内部车辆的基本情况主要为部队常委车辆配发基本信息、部队机动车辆配发信息、部队车辆基本信息、部队车辆进出信息、部队驾驶员基本信息共5类;地方车辆基本情况主要包含地方车辆信息和地方车辆车主信息两类。 (1)部队内部车辆的基本情况:①部队常委车辆配发信息。部队的常委车辆,在进出大门时,无论领导是否在车内,一般哨兵是不会加以阻拦的,哨兵主要是对车辆的进出时间加以登记,方便以后加以查询。因此,这类车辆在分配后主要对车牌照、车型、颜色、领导姓名以及职务、联系方式、车辆的照片等加以登记,由于常委的司机一般是固定的,所以在对部队常委车辆的信息记录上,会加上驾驶员的姓名一栏,以方便查询。②部队机动车辆配发信息。部队机动车辆,由于这些车在使用时必须先有用车单位向分管用车的领导进行申请,填写用车的相关信息,比如出车原因、目的地、时间、公里数等,所以在以往哨兵在对此类车辆进出大院时,通常收取派车单,通过派车单上的信息来了解明确是否放行。这类车在分配给各单位后主要对车牌号、车型、颜色、驾驶员、隶属单位、联系方式和照片等信息加以登记管理。③部队车辆基本信息。部队车辆在分配给各领导或各单位的同时,需要对其相关信息加以登记,此类信息主要为车辆的车牌号、车型、颜色、生产时间、配发时间、使用年数、现在是否在修、维修原因、维修记录等。这样,可以根据车辆使用的基本信息及故障维修的相关情况,对车辆进行定期的检查、适时的维护保养,减少车辆在执行任务时出现突发状况。④部队车辆进出信息。部队内部车辆,在进出大院时,对于其进出时间是需要进行登记的,但常委车辆和机动车辆所要登记的内容有所区别。常委车辆进出大院时,需要对车牌号、驾驶员、外出时间、归队时间等加以记录,另需增加备注一栏,以记录车辆进出时有无突发状况或额外待办事项,例如,某常委车辆在外出途中由于发生意外,导致电子标签损坏,未能将归队时间登记上,这样的突发状况就需要在备注当中由人工加以登记。对于部队机动车辆,除却车牌号、驾驶员、进出时间外,还要对车型、申请使用车辆的单位与个人、外出原因、预计里程、批准人等相关信息做登记。⑤部队驾驶员基本信息。为部队内部驾驶员的信息建立一张表格,方便快速查阅某个驾驶员的有关情况,方便领导选用驾驶员。其信息主要包括驾驶员的姓名、出生日期、籍贯、入伍日期、政治面貌、衔职、初次领证时间、准假车型、驾驶车辆、驾龄、违纪情况等。 (2)地方车辆基本情况:①地方车辆信息。以往对地方车辆进出部队大院时,主要通过对车牌号、车型及驾驶员等因素加以观察区分,以明确车辆是否属于可放行车辆。由于经常进入大院的地方车辆的车主一般为部队干部家属或是已退休的部队领导及家属,因此,在对地方车辆信息做登记时,还需要对车的颜色、车主姓名、联系方式、职务、部队内所隶属单位、住址等加以记录,方便观察车辆的同时明白车主所属。②地方车辆车主基本信息。对地方车辆作出信息登记,主要包含车牌号、车主姓名、性别、籍贯、初次领证日期、准驾车型、驾龄联系方式、住址、照片等内容,当需要对地方相关车辆进行检查时,方便和车主取得联系。③地方车辆进出信息。地方车辆的进出,需加以严格的登记,如果出现问题,以方便查找问题的原因。其主要包含的信息有车牌号、车型、颜色、车主、进入时间、外出时间和违纪情况。违纪情况主要登记地方车辆在部队大院内有无出现不遵守相关规定的情况,比如在大院内超速行驶,此类情况需要对驾驶员进行教育的同时进行登记,为大院内车辆行驶安全负责。 3 系统硬件设计 RFID是一种通过无线电波进行识别的技术,主要分为阅读器和应答器两部分,其基本读写如图1所示。电子标签一般固定于被识别的对象上,其内部主要由多个耦合元件和芯片组成,芯片中保存一定特定格式的信息、数据,在读写器对电子标签进行查询时,通过耦合元件之间进行一定形式的能量转换,将信息、数据进行相互交换。读写器用于查询和处理RFID电子标签的相关存储数据,其构成一般为高频模块、控制单元、存储器、通信接口、天线和电源等部件。中间件是一种独立的系统软件,介于RFID读写器和应用系统之间,通过提供应用程序接口将各式各样的RFID读写器设备连接起来,从而为读写器对电子标签的相关信息进行读取。 4 系统软件架构设计 本系统在设计时,需要根据登录者身份的不同所能拥有的查询权限也不同。系统主要能够实现部队车辆信息查询、驾驶员信息、地方车辆信息、进出管理和系统设置等功能,如图2所示。 5 数据库开发设计 通过对所要管理的内容和数据进行分析,使用Access2010创建一个空数据库,数据库的名称为“XX部队大院车辆进出管理系统.accdb”,主要包含的数据表有“部队常委车辆分配表”、“部队机动车辆分配表”、“部队车辆信息表”、“常委车辆进出登记表”、“机动车辆进出登记表”、“驾驶员信息表”、“地方车辆车主信息表”、“地方车辆信息表”、“地方车辆进出登记表”、“权限管理表”、“登陆信息表”共11个表,各表的作用如下。 部队常委车辆分配表:记录部队常委车辆分配情况。 部队机动车辆分配表:记录部队机动车辆分配情况。 部队车辆信息表:记录部队车辆信息。 常委车辆进出登记表:记录常委车辆进出情况。 机动车辆进出登记表:记录机动车辆进出情况。 驾驶员信息表:记录所有驾驶员情况。 地方车辆车主信息表:记录地方车辆车主相关信息。 地方车辆信息表:记录地方车辆信息。 地方车辆进出登记表:记录地方车辆进出情况。 权限管理表:部队管理车辆的首长用来记录登陆者的权限。 登陆信息表:登记登陆者的登陆名和密码。 通过对相关数据进行分析设计后,便可通过Access2010进行创建数据库。步骤如下: (1)创建一个空数据库:启动Microsoft Office Access 2010后,选择创建模板中的空数据库,以创建一个新的空数据库。 (2)创建一个新的表:新模板创建后,出现一个空的表1,可进行一张表的创建。一张表创建完后,选择创建菜单中的表,再进行一张新的表的创建。在设计视图中,可以对数据表中字段的属性加以修改。 6 结语 本文主要讨论了以下几个方面的内容: 信息化背景下,国内汽车的数量大幅增多且军队大院对于进出车辆的管理工作复杂而繁琐,与此同时,部队作为一个特殊的团体,针对部队大院的既能够管理内部车辆进出同时能够识别外部车辆的相关系统较为欠缺,因此,运用Access2010、Visual Basic6.0设计出一个能够解决以上问题的系统显得格外有必要、有意义。 对系统进行分析,从可行性、需求及系统的功能设计与划分三个方面进行了分析,确认系统的设计能够实现。 对系统进行相关设计,包括系统功能、系统概要设计、数据库设计和创建数据库与表等四个方面,将系统需要设计的参数、格式进行了明确。对系统的界面与代码进行了设计,通过设计界面与代码,最终实现系统的功能。 本次设计实现了基于RFID射频识别技术的车辆的进出进行识别,当一张车载电子标签进入阅读器的感应识别区域后,阅读器进行识别并会将电子标签内的车辆相关信息自动、瞬时地传输到电脑上去。管理系统成功地运用Access 2010对系统进行了设计和开发。 车辆管理系统论文:基于RFID与Android平台的小区车辆管理系统的研究与设计 摘要:本文研究了基于RFID与Android平台的小区车辆管理系统,是当今比较热门的话题,长期以来小区车辆管理系统一直处于以人工为主机械为辅的阶段,鉴于此需要开始着眼于新一代的智能小区车辆管理系统的研究,本课题的选取是有实际意义的。 关键词:RFID;Android;车辆管理系统 一、引言 随着人们的生活水平不断提高,小区汽车用户数量急剧增多,导致进出小区的车辆也越来越多,这就显得如何对出入小区的各类型车辆进行有序、高效的管理尤为重要,目前小区最普遍的管理方式是使用非接触式IC卡技术,这种技术由于抗干扰、受折易坏等缺点已不能满足未来的需求。为了提高管理效率和保证车辆安全,迫切需要一种自动化程度高、方便快捷的小区车辆管理系统。 无线射频识别(RFID)作为一种非接触的自动识别技术,具有识别速度快、操作方便等优点,广泛应用于工业自动化、商业自动化、物流管理等领域。RFID技术在车辆管理系统中也有重要的应用[1],该技术的优势在于通信距离远,传输速率高,环境适应性强,可以实现无需停车远距离采集车辆信息,可以有效解决车辆进出频繁造成的拥堵现象。可以通过在相关的出入口安装读卡设备,让提前注册的带有标签的合法车辆接近出入口的时候提前自动完成读卡功能,获取准确的车辆信息,然后通过软件中的相关指令进行相关操作的判断,进而完成进、出口横木升降放行及收费等功能。 Android是基于Linux开放性内核的移动端操作系统,目前已被多家移动终端厂商采纳,主要应用于用户的移动互联终端上。 基于RFID与Android的小区车辆管理系统,车主可以通过Android手机安全、方便、快捷的了解车辆在小区内的状态,使车主能够快速高效的通过小区出入口,获得高质量的网络服务,又能帮助小区管理人员更好的进行网络管理,从而可以更有效的削减开支,控制成本。 二、可行性分析 系统主要使用RFID技术与ARM处理器,采用较为简单的串口通信方式[2], 通信速度可根据要求设定, 最高可达到 115200bps。采用RS232电缆方式连接时, 数据传输具有较高的可靠性。ARM处理器将收到的消息解析后发送给数据库模块,数据库模块对解析后的消息进行分析,然后依据分析结果对SQLite数据库进行操作[3]。用Google提供的API开发用户图形界面模,用户图形界面利用相应的控件,完成操作和显示数据的功能。上述技术都是比较成熟,完成系统开发理论上是可行的。 三、系统需求分析 第一,需要对对小区内住户的机动车辆进行注册登记,得到车主的个人详细信息以及车辆的详细信息,并给注册过的车主发放RFID电子标签作为车辆唯一的标识。对于拥有标签的车辆只要车主按时交纳管理费用,就可以自由进出小区。 第二,车主可通过手机程序完成信息的查询与统计。 第三,性能方面要求车辆信息采集模块对电子标签的读写误差 第四,正常工作时功率在5W以下 四、系统总体方案构架 基于RFID与Android的小区车辆管理系统主要建立在RFID技术、Android平台技术、自动控制、嵌入式技术上的,系统可以通过车辆信息采集模块、数据库存储模块、用户图形界面三大模块实现了对小区车辆的智能管理。 小区车辆管理系统涉及到使用人员有:小区车主、临时车主、管理员、门卫。小区内注册了的用户可以自由方便的进出小区;临时车需要领取临时卡并按时付费后进出小区;管理员和小区车主可以通过Android手机端App查询车辆相关信息。基于RFID与Android的小区车辆管理系统的功能如图1所示: 系统的硬件可以采用UT-S3C6410开发板,RFID 射频读写模块内嵌的ISO14443 Type A 协议解释器,具有射频驱动及接收功能。 系统软件可以采用C语言和Java语言交叉开发,使用Linux、Google提供的SDK和ADT插件,在PC上开发好程序编译好后烧写到开发板即可;车辆信息数据库采用SQLite数据库;图形用户界面通过编写Android应用程序实现,Android应用程序处于application层[4],可以使用Google给开发人员提供的类、API函数、ADT插件快速的开发出友好的基于Android的图形用户界面。 五、结论 本文研究了基于RFID和Android技术相结合的小区车辆管理系统方案,对系统的可行性和需求进行了分析,完成了系统总体架构的软硬件方案设计。本系统方案划分为车辆信息采集模块、数据存储模块、图形用户界面模块三个功能模块,并提出了相应的解决方案和详细的技术分析。本系统采用ARM处理器和Android系统开发,用户可以将软件安装到Android手机上,随时查询自己车辆的信息,提高小区物业服务的质量。 作者简介:李金娟(1978-),女,回,宁夏固原人,副教授,硕士学位,研究方向:计算机应用。 车辆管理系统论文:手机APP被盗抢车辆管理系统在公安工作中的应用 【摘 要】自改革开放以来,关于机动车被盗抢的案件数就不断的增加。目前,我国存在着被盗抢车辆查询系统,它是通过输入机动车的车牌号或者发动机号来进行查询的。虽然,它在一定程度上通过其功能给被盗抢车辆的查询带来了方便,但是由于这款程序是在网页上,在公安工作的车辆排查或者检查的时候,很难将其应用。为了提高工作效率,在排查被盗抢车辆的时候减少出错,更好的快捷使用,我认为一款手机APP软件,提前设计好其相关可以实现的功能,通过输入车牌号或者发动机号,可以查询到比如车辆信息,主人信息以及车辆原貌照片等等,应用于安卓系统的警用移动终端上,便捷容易携带,且工作效率高。 【关键词】机动车;被盗抢车辆程序;手机APP;安卓系统 序言 当前社会,由于人们的生活水平提高,私家车已经成为一种生活必需品。随之而来的机动车辆被盗抢的案例也有增无减。当前,我们国家已然拥有了自己的被盗抢车辆查询系统,这个系统是需要用电脑进行查询,但公安的实际工作大都是具有灵活性的,比如在日常的巡逻排查中,发现了可疑车辆没有办法第一时间进行查询确定。因此,手机APP的被盗抢车辆管理系统与现在的查询系统相比较,它的及时性,可以让民警第一时间得知是否为自己想要的信息,并且可以消除民警和情报中心交互过程中的各种人为不确定因素,而其功能的全面性在查询出车辆信息的结果之后也可以作为民警在处理案件时做出第一判断的依据。 一、 当前被盗抢车辆查询系统的功能和缺陷 (一)被盗抢车辆查询系统的功能 当前,我们的被盗抢车辆查询系统在功能上相对完整,但是对于普通民众其查询结果是不公开的。而在输入车牌号或者发动机号后,能够查询到的主要结果为1.车辆的型号。即车牌号,车辆的商家以及其他的基本信息是可以查询到的。2.车主资料。反馈出来的结果是车主的姓名,性别,年龄,住址,电话等基本信息。3.车辆有无设定抵押。4.车辆有无查封或者被司法机关采取强制措施。5.车辆有无共有权人。6.车辆是否属于盗抢。7.车辆的违章信息。8.车辆的过户信息。 这八个功能是目前被盗抢车辆查询系统的基本功能。经过仔细研究与分析之后可以发现,被盗抢车辆查询系统在一定程度上记录了相关信息,为以后的破案提供帮助,但是其功能大部分对于车主是有用的,但是对于公安实际工作中的应用涉及的却是不多。 (二)被盗抢车辆查询系统在实际工作中的缺陷 据学生实习和民警反映以及查阅资料所知,公安的工作具有灵动性,但是在实际的巡逻排查与治安设卡过程中,发现可疑的车辆往往因为没有及时得到有用的信息而第一时间做出判断,由于被盗抢车辆查询系统是在计算机上,无法携带,只能通过汇报信息中心,信息中心的人员查询反馈之后才能确定,因此这样的工作方式往往效率不高。同时,由于各方面条件的限制,目前各省份使用的被盗抢车辆查询系统数据更新不及时,致使许多嫌疑车辆无法核查身份,特别是近期丢失的车辆在相当长的一段时间内无法查到资料,大大影响并削弱了对盗抢车辆犯罪的打击力度。 二、手机APP被盗抢车辆管理系统具备的功能 (一)车辆信息功能 通过车辆信息功能可以得知车辆的购买日期,车辆的车牌号以及发动机号,车辆类型比如奥迪,奔驰,宝马等,还有车辆的颜色,以及相关保修等信息,这在公安工作的治安设卡排查中可以进一步明确该车辆的渠道是否合法。 (二)车主信息功能 得知车辆主人的基本信息资料比如姓名,国籍,出生日期以及主人照片等信息,这在日常巡逻盘问中,可以得到更加明确的情报,通过照片的对比可以第一时间得知是否为车辆的主人,在盘问中公安机关将占主导地位。 (三)案件信息查询功能 可以查询到案件的相关信息,假若查询到的车辆时被盗抢车辆,可以得知该被盗抢车辆的案件信息,知道何时何地被盗抢的车,车主是谁,联系方式等等。可以第一时间通知车主赶到现场进行进一步的细致调查与辨认。 (四)警用论坛 利用案例交流模块功能,可以得知各地相关的类似处理过程,程序,并且系统内有不同民警对于被盗抢车辆案件破获的心得体会,可以借鉴。公安工作是一个相对来讲较为复杂的环境,每天都会遇到不同的人不同的事情,通过与有过处理类似案件的警察沟通和交流是减少可能出现的不必要的麻烦和失误的有效途径。 三、手机APP被盗抢车辆管里系统在实际工作中的作用 目前,公安干警在执勤过程中由于当前网页被盗抢车辆查询系统的限制性,普遍采用的是口问,笔记的工作方式。由于缺乏必要的情报信息,被查人员,车辆的信息不能现场核实,不能适应复杂的工作环境,工作效率不高。民警迫切需要携带便于使用和查询的相关系统,在执勤过程中,现场核实各种证件的真伪,对可现场处理的问题进行处理。 手机APP被盗抢车辆管理系统,因为它是装载在可携带的警用移动终端上,便捷易携带,可以分配在有巡逻排查或者公安设卡任务的民警手上,在实际工作中,一旦发现可疑的车辆,即可以通过输入车牌号或者发动机号查询相关信息确认是否为被盗抢车辆,为民警提供必要的情报信息,在第一时间做出判断提供依据。公安的工作无论在质量还有效率上的要求都很高,通过软件的几个功能,我们不仅可以查询到相关的信息,而且更加的及时有效,这样可以减少警力的浪费,也跟的上时代的变化。 四、结语 使民警更加快捷,便利有效地获取相关信息是手机APP被盗抢车辆管理系统的最主要目的,该软件的成功应用可以极大的减轻警力的压力。通过手机APP被盗抢车辆管理系统,在最大的方便简单,便捷上给公安工作的效率做到保证。同时,该软件的的设计与监督也应该需要极其注意,因为其涉及的是公安内部资料,对于信息的收集整合,管理必然也需保证安全,秘密。 车辆管理系统论文:基于Arduino 的智能车辆管理系统原型设计与实现 摘要:Arduino平台,开源、方便上手、便捷灵活的特点,使得它非常适用于快速搭建基于各种传感器的物联网应用原型。该文以停车场为应用场景,使用Arduino电子原型平台结合C#编写的上层管理程序设计并实现了一套用于高职层次物联网专业教学与实训的智能车辆管理系统模拟沙盘。 关键词:Arduino;C#;智能车辆管理;物联网 Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台,包含硬件(各种型号的Arduino板和传感器)和软件(Arduino IDE)。Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境,通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境[1]。基于Arduino平台,可以快速搭建各种模拟物联网应用的电子原型[2]。C#是面向对象的编程语言。它简单、快速的特点,使得程序员可以快速地编写各种基于MICROSOFT .NET平台的应用程序[3],特别是在实现Windows应用程序方面优势非常明显。本文中的智能车辆管理系统正是利用上述两项的优势设计并实现了一套集门禁管理、停车场实时监控、灯光控制、停车指引等功能为一体的用于物联网专业教学与实训的电子原型。 1 设计思路与系统结构 该电子原型使用Arduino Uno开发板作为下位机,运行使用C#编写的通信Service和管理程序的PC作为上位机,通过一台数据库/通信服务器存储数据和传送指令,配合各种传感器和网络构成了整个原型的软硬件环境。如图1。 图中数据库/通信服务器和Arduino开发版联合组成了控制和通信的中枢,用于读取各传感器状态信息,发送控制信号,控制进/出口闸机、照明系统、LED显示屏,并为管理客户端提供基础数据。 2 功能描述 图1对系统的总体结构进行了描述,本节将对系统中各个部分的功能及实现原理进行详细描述。 LED显示屏:读取数据库信息,显示停车场实时显示车位占用情况,下停车场示意图中显示为占用停车位位置,同时显示总车位数,停车书和剩余车位数。 对射开关组(停车场):停车场每个车位均装有对射开关用于探测车位占用情况,系统实施读取开关状态,并将数据写入数据库。 对射开关组(路):探测道路上车辆行驶情况,当有车辆在道路上行驶时,按照车辆行驶路线,分段开启道路照明,实现照明系统智能开启。 进门RFID读卡器:用于读取进出门车辆卡片信息,判断该车是否为授权车辆,同时将车辆信息以语音播报的方式在进门控制室进行播报,以方便相关人员核对实际进门车辆是否与登记信息相符。 出门RFID读卡器:用于读取出门车辆卡片信息,结合该车进门信息生成计费数据,并进行计费管理。 车位状态指示灯:与车位对射开关组合,通过点亮或关闭指示灯,指示车位占用状态,并通过灯光指引车辆快速找到为占用车位。 光感开关:避免照明系统在光线充足的情况下开启,以节省能源。 Arduino控制板:读取停车场对射开关状态,生成停车场占用信息数据,读取道路对射开关状态,获取车辆在道路行驶的路径,将上述信息按通信协议编码并发送到数据库/通信服务器。通过RFID读卡器读取车辆卡片信息,查询数据库核对卡片授权信息、车辆登记信息、进门信息,控制进/出门闸机进行开闸和毕闸操作。根据道路车辆行驶信息控制照明系统分段开启照明。 数据库/通信服务器:由于本系统数据量和通信量都不大,故将数据库和通信两类服务安装在同一台服务器。数据库用于本系统所有数据存储和查询。通信服务负责根据各种通信协议从Arduino主控板读取各类传感器数据。另外,该服务器还负责驱动用于显示停车场实施状态的LED显示屏。 管理客户端:主要负责停车场示意图生成与维护;停车卡的制卡、销卡,车辆信息维护;闸机、照明系统的手动控制;停车场实时数据的监控。 3 系统实现 本文所述系统是为物联网专业学生实训开发的,系统中分别应用了C#(PC端程序和通信服务)、SQL-SERVER和Ardunio,篇幅所限下面只列出部分优秀代码。 车辆管理系统论文:车辆管理系统需求分析 摘要:车辆管理系统需求分析是车辆管理软件系统开发中最重要的一个阶段,是系统开发之前的必要技术环节,需求分析为最终用户和软件开发者双方对系统的定位、认识、运行环境、功能和性能需求等方面进行明确。 关键词:车辆管理系统;需求分析 0 引言 车辆管理系统需求分析是车辆管理软件系统开发中最重要的一个阶段,是系统开发之前的必要技术环节,需求分析为最终用户和软件开发者双方对系统的定位、认识、运行环境、功能和性能需求等方面进行明确,需求分析作为设计实现的基线,为系统的应用功能设计、开发提供依据。本文对智能化住宅小区车辆管理系统的需求进行分析。 1 系统业务需求 住宅小区车辆管理系统主要业务是对固定住户车辆、临时来访车辆进行管理,管理员对系统数据进行管理和维护几个方面。具体需求为: 1.1住宅小区内固定住户车辆的车主 住宅小区内固定住户车辆的车主在出入出入口时,经车辆检测器检测到车辆后,将感应磁卡在出入口感应区掠过,通过阅读器进行读卡、判断卡的有效性,从而识别该车辆是否在车辆数据库中有记录(即判断该车辆是否为物业管理部门登记的住户车辆),同时摄像机摄录该车的图像。对于有效的感应磁卡,自动道闸的闸杆应升起放行并将相应的数据存入数据库中。若为无效的感应磁卡或进出场的车辆图像出现异常情况时,则不给予放行[1]。 1.2临时来访的社会车辆的车主 对临时来访的社会车辆的车主,在车辆检测器检测到车辆后,按入口控制机上的按键取出一张临时感应磁卡,并完成读卡、摄像和放行。在出场时,在出口控制机上读卡并交纳停车费用,同时进行车辆的图像对比,无异常情况时道闸升起放行,否则不予放行。 1.3系统管理员的日常使用 系统管理员负责对系统数据库进行查询、管理和对系统的日常维护。首先,管理员负责发放标签卡,在此过程中要对相应的标签卡的内容进行修改,用来识别不同的车辆,同时在数据库中创建相应车辆信息,把指定车辆和指定的标签卡联系起来,用于车辆识别。其次,管理员可以查询该数据库,用以实现特殊情况下人工实现车辆的识别和事件的处理,管理员可以修改数据库,以实现数据的更新、修正以及备份和恢复。除此之外,管理员可以强制控制停车器、报警器等硬件装置,以实现故障情况下车辆的进出口管理。最后,由于系统的管理员几乎可以对系统做任何操作,因此整个系统要实现对管理员身份的认证,以确保数据和系统硬件不会被其他人恶意操作。 2 系统目标需求 本系统的设计目标是针对小区的车辆管理的实际业务情况,设计出一套通用化、自动化、智能化的车辆监管系统。其目标需求如下: 1.为小区提供一个统一的车辆管理平台,实现车辆的自动化管理。 2.使用安全、可靠的信息管理方式,辅助物业人员完成小区内车辆监管工作。 3.使用高度智能化的软硬件设备,完成车辆出入检查,减少人工操作提高工作效率。 4.能自动区分合法车辆与非法车辆,并能拦截非法车辆、发出警报。 5.能实时检测车辆出入情况。 6.能查看、统计任意时段车辆信息。 3 系统功能需求 住宅小区出入口车辆管理系统应用在小区出入口,其基本功能是对出入车辆的监督、记录、缴费及分类管理,实现对出入小区车辆信息的查询,实现对车辆情况、小区车位使用情况的汇总统计。因此系统功能应有以下需求: 3.1脱机运行功能 系统控制器增加CPU处理器,系统硬件具有运算功能,在脱机状况下,不仅IC卡能作到临时卡脱机收费,远/近距离磁卡也可以做到脱机识别。 3.2栏杆自动控制功能 出入小区时,业主车辆的磁卡和访问车辆的临时标签卡这类有效标签卡刷卡时,栏杆自动抬起,车辆驶出/入后(即来往车辆通过地感线圈),栏杆自动落下。 3.3车辆自动检测功能 实现车辆自动检测、统计、计数,便于稽查管理。 3.4车辆分类管理 物业管理部门通过对卡片的分类管理,从而实现对不同类的车辆的管理,包括固定车、临时车等,相关部门根据不同需求,分别发行业主车卡和临时租卡。业主车卡实行预交费用;临时卡随到随取,简捷方便。停车场管理简捷,能有效防止高峰期缴费造成堵车。 3.5车辆出入控制管理 1.访问车全自动出卡,一车一卡防反复出卡; 2.有效卡刷卡自动抬闸,车过后自动落下; 3.出入场操作语音提示,无效卡报警提示; 4.防砸车功能,能独立控制闸机,可以用遥控器控制闸机和手动开关栏杆。 5.收费数据自动管理功能 所有收费交易自动入帐、管理,受有收费过程系统数据自动完成登记、存储。所有收费数据自动通过网络传输至收费网络服务器。 4 系统性能需求 小区车辆管理统应该具有良好的性能。因此,系统在性能方面应该有以下几种基本需求: 4.1数据精准度 要按照严格的数据格式输入,否则系统不给予响应进行处理。查询时要保证查全率,所有相应域包含查询关键字的记录都应能查到。因为通常有文件的记录会很多,系统采用两种方法进行查询:直接查询和模糊查询。 4.2稳定性 通过良好的系统架构设计,通过软硬件设备的运用,通过安全加密技术的保障,保证系统运行的稳定性。 4.3响应和访问速度 可稳定支持10个以上的用户数量;在局域网环境条件下,客户端访问系统平均响应时间≤3秒;数据综合查询事务≤5秒。 4.4不间断运行 系统客服务器端须提供24小时不间断正常运行,以保障系统业务全天候提供应用。 5 系统安全性需求 RFID系统很容易受到各种各样的攻击,主要是由于其通信是通过电磁波的形式,而且RFID标签设备具有一定的尺寸和成本限制。因此,其安全性与隐私性是人们一直所研究和讨论的主要问题。RFID系统安全机制目前主要采用两种方法,即物理机制方案和加密机制方案。 物理机制主要有Kill命令机制,静电屏蔽,阻塞法,主动干扰等,这些方法主要用在一些低成本的标签中,因为这类标签有严格的成本限制,因此很难采用密码机制。 Kill命令机制在设计上是从物理上杀死标签,而标签一旦被使用了Kill命令,便不能再重新使用了,这是一个不可逆的操作。 静电屏蔽则可以对标签进行屏蔽,它需要把标签放置于有静电屏蔽功能的物理设备范围内,标签不能再接受来自阅读器的信号,这样需要一个额外的物理设备,增加了系统成本。 阻塞法则依靠树遍历反冲突协议来起作用,阅读器每次发送读取命令总获得相同的应答数据,从而来保护标签,此方法需要额外一个阻塞标签,增加了系统成本。 物理安全机制存在着增加系统成本,阻止失败等多种弊端,因而,人们越来越多的在密码技术的安全机制上提出不同的方法。 数据加密传输时采用密码加密的方法,对数据信息加密后再进行通信,由阅读器或上位机单方面进行操作,从而节省标签的成本。小区出入口车辆管理系统需要采用MD5加密算法,计算机或阅读器将数据(明文)加密转换为密文后,发送给标签进行存储,当阅读器要读取标签中数据时,标签将存储区中密文发送给阅读器,阅读器将收到的密文解密,并与后台数据库比对[2]。 以上是住宅小区车辆管理系统设计的基本需求,也系统开发的设计的基本要求,是系统开发的目标方向。 6 小结 本文主要从系统的设计目标、设计原则、安全性、业务要求、实现功能、和性能几个方面对小区车辆管理系统的需求进行了分析,为我们进行车辆管理系统的设计开发明确了方向。 车辆管理系统论文:基于物联网技术的智能小区车辆管理系统研究 【摘要】本文针对智能化小区车辆停车管理难题,提出了一种基于物联网技术与嵌入式技术、无线传感网技术相结合的智能小区车辆管理系统方案,通过综合运用物联网的思想、概念和方法,采用无线技术、网络和设备,以构建一个信息化、自动化、网络化、无线化的车辆管理系统,实现智能小区车辆动态、合理、高效地管理。 【关键词】物联网;ARM;无线;车辆管理 近年来,随着社会经济快速发展,人们的生活水平不断提高,机动车辆越来越多地进入百姓家庭,住宅小区“停车难、管理乱”的问题日趋突出。智能小区车辆管理正在逐步趋于规范和科学,实现小区车辆智能化管理已经成为必然的发展方向与研究热点。 1.系统设计方案 利用物联网、嵌入式、无线传感网等技术,实现智能小区车辆管理系统,将智能无线传感器安装在车辆、智能小区信息采集点,通过无线感知周边的温度、湿度、光线、位置等信息。在无线传感器节点内同时集成CPU、无线通信模块、天线、电源等,使得该无线传感器节点具备与周边传感器节点协作、通信的功能,组成无线传感网络。每个节点即是信息的采集点又是路由中转点,采集到的数据通过路由算法在各个节点中传送,最终到达嵌入式智能小区网关。小区网关基于S3C6410与嵌入式Linux操作系统平台之下,能有效运行协议转化软件,将无线传感网传输的数据通过以太网发送到智能小区控制服务器,服务器接收到数据后发出相应的控制命令,经由智能网关发送到每个无线传感节点。通过智能小区车辆管理无线传感网,实现对智能小区内车辆的管理和控制,提高智能小区内车辆的管理效率。整个系统由出入口管理系统、停车场管理、小车辆区管理,无线节点管理四部分构成,其系统框图如图1所示。 2.关键技术介绍 2.1 物联网关键技术 2.1.1 物联网的概念 物联网(IOT)是指将所有物体通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、等信息传感设备,按约定的协议,与互联网相连接起来,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。和传统的互联网相比,其特征和优势一它是各种感知技术的广泛应用,二它是一种建立在互联网上的泛在网络。 2.1.2 射频识别技术 RFID是射频识别技术的英文缩写,又称电子标签、无线射频识别,是一种非接触式的自动识别技术。一个完整的RFID系统硬件通常由标签(Tag)、阅读器(Reader)天线(Antenna)组成。其中,标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;阅读器读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;天线在标签和读取器间传递射频信号。目前,RFID技术已经被广泛应用于物流系统、电子收费系统、安防系统、供应链系统、车辆识别系统等各个行业。 2.1.3 车牌识别技术 车辆管理工作智能化的发展趋势也让通信技术以及计算机技术被广泛应用于车辆管理领域中,其精度强、自动化程度高的特点在车辆管理领域逐渐突显。其中车牌识别技术就是在此过程中引起广泛关注的重要技术之一, 车牌识别是通过计算机的视频及模式识别功能,对车辆拥有的唯一车牌号进行定位识别的系统技术。技术的主要环节包括对图像开展预处理、对车牌进行定位、对字符进行分割以及对字符进行识别。 2.2 嵌入式技术 嵌入式系统(Embedded system)是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,根据英国电气工程师协会的定义,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机系统不同,嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务,因此能够对它进行优化,减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产,所以单个的成本节约,能够随着产量进行成百上千的放大。近年来,随着医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等方面的不断风靡,嵌入式系统利用自身积累的经验,在已经成熟的平台和产品基础上与应用传感单元的结合,扩展物联和感知的支持能力,发掘某一领域物联网应用,成为物联网系统技术的重要组成部分。 2.3 无线传感技术 无线传感网,简称WSN,是指由一组随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的传感器以自组织方式构成的无线网络,用于实时监测网络覆盖区域的各类监测对象的信息。WSN综合了传感器技术、无线通信技术、嵌入式系统技术、分布式信息处理等技术,是一项集成了多学科的技术领域,已成为构建无线物联网的重要技术。 3.关键技术实现方法 3.1 车辆识别 RFID读写设备主要完成车上卡片与主机上的信息的交换,用于识别车辆信息以及完成收费等一系列服务,此部分要求模块稳定度高,灵敏度高,可以实现2米以上读卡,读卡速度可以设定,至少是lOms,相同ID信息输出时间间隔设定为2分钟以上,与上位机通信采用232接口,系统可以在很短时间内稳定地实现收费等系列服务。摄像头作为RFID读写器的辅助设备,可以在缴费、登记时对车辆进行监控、抓拍,防止在无人值守情况下发生车辆作弊行为。系统图像采集模块采用基于CMOS图像传感器的OV7620感光器件及OV511微处理芯片组成的USB接口摄像头。 3.2 无线传感网络 系统利用CC2431协议技术和NesC技术进行无线传感节点的软硬件设计,为构筑智能小区内车辆在无线传感器网络,每个传感器节点需要同时具备传感器及计算功能。无线传感节点硬件采用8051 MCU控制单元及CC2420 RF传输芯片相结合的SoC TI CC2431,以支持使用TI CC2431 ZDK的Zigbee协议,并通过TinyOS 2.x实现实时传感器网络。在CC2431的控制下选择不同的传感器以实现不同的数据信息的采集。软件采用无线传感器网络的专用操作系统TinyOS 及TinyOS下具有类形式组件(component)结构的NesC语言来开发节点程序,完成不同传感器的程序编写以实现数据采集和无线传输,达到数据采集功能,并通过对无线传感网MAC协议的优化和改进,最大限度减少电池的能量消耗,延长传感器的使用时间。 3.3 嵌入式网关 要完成有线和无线的通信、融合,需将无线节点发送的数据通过智能小区嵌入式网关或智能家居嵌入式网关进行协议转换,并通过以太网发送到小区控制主机,同时将主机的指令通过嵌入式网关转换为无线指令发送到无线传感器节点。系统中采用基于S3C6410微处理器与嵌入式Linux相结合的智能小区网关,并完成Linux下的协议转化软件的编程。 4.结论 本系统提出了一种将物联网技术与嵌入式、无线传感网技术相结合,利用先进的控制技术实现智能小区车辆管理系统方案,是一种高效、方便快捷、科学的车辆管理手段。能体现智能小区车辆管理要求高可靠性、高实时性、高安全性、低维护性,实现信息资源共享和任务综合管理特点。 作者简介:徐见炜(1980―),男,浙江嵊州人,硕士,浙江工业职业技术学院实验师,研究方向:智能控制、嵌入式系统技术、检测装置与仪表。 车辆管理系统论文:机关车辆管理系统完善探析 摘 要 车辆管理系统是立足于当前党政机关车辆管理工作的实际,为提高机关公务车辆管理工作的高效性,加快和保障车辆改革工作的顺利进行,采用先进的设计理念和开发技术建立的一套管理信息系统。本管理系统的目标是实现对车辆申请、调度、查询、维护工作全过程的管理,从而提高车辆管理工作的效率和监管力度。 关键词 机车管理系统 完善 1目前主要问题分析 1.1功能单一,数据处理能力较低 在现行的车辆管理系统中,只包括了配发数量、基本车况、运行状态等最基本的数据:而对于车辆的日常调度、油料使用、维修保养等,基本上依然采用纯手工的派车单、油料单及维修报告等方式,管理上比较混乱,效率低下,经费使用上也无法达到全透明管理。 1.2数据更新时间跨度大,无法做到实时管理信息 现有系统内的数据一般每年度或者每半年更新一次,最快是每季度更新一次,根本无法准掌握车辆的最新实时情况,无法适应新形势下车辆管理的新要求。 1.3系统孤立,导致管理断层 受系统本身的局限的影响,现有的车辆管理系统没有提供上下级之间以及财务、油料,停车场等相关系统间的接口。这导致了上下级单位之间以及各相关部门之间的管理断层,并给数据录入、系统维护等带来的很大的困难,自动化管理系统在短期内还难以实现。 2机车管理系统完善的方法 2.1正确操作是节油不可缺少的要素 汽车水温40C以上时才起步。经科学试验证明,40℃以下水温的车辆起步行驶,会增加6%油耗。冬季汽车起步行驶在10km以内,车速不能超过30~40km/h,根据当地不同气温可适当延长低档行驶时间。一般情况下,气温0~50℃以内的各档行驶时间为:二档50S左右,三档和四档为35S左右;气温-20℃左时,二档1~2min,三档3~4min,四档5~6min。待水温和各式润滑油温度升高后再进入正常车速。 2.2加强机车驾驶员的管理 2.2.1加强政治思想教育 思想政治建设是机关车队必须建立的制度,其关系到驾驶员职业道德素质的高低,也直接影响着车队的全面质量管理。因此,车队要高度重视驾驶员的思想政治建设,把其摆在重要位置,作为提高驾驶员职业道德素质的首要任务,抓好落实。一是要加强和改进人生观价值观教育,从讲国格、讲人格教育起,积极引导驾驶员把握好个人和集体的辩证统一关系,自觉地服务人民。二是要深入进行增强责任意识和使命感教育。检验驾驶员奉献精神的重要依据,就是看能否出色完成本职丁作,能否吃苦在前、享受在后,同时客服在驾驶生活中的侥幸心理、赌气心理、急躁心理、图利心理等不良心理。三是深入进行驾驶员职业道德教育,培养淡名利,尽本职,重事业的敬业精神,增强职业道德观念。 2.2.2加强专业技术教育 要建立一支高素质的驾驶员队伍.车队要对单位驾驶员做到心中有数,要建立好每个驾驶员的工作档案.根据驾驶员的技能水平、工作作风、思想素质制定科学的培训学习计划,尽量不占用驾驶员休息时间。学习的时间要科学地安排,内容要适应,驾驶员是愿意参加单位学习的,关键车队要组织好。要健全内部安全教育、业务技能教育的制度。通过教育培训,不断提高驾驶员的专业技术和理论水平,这样培养出来的驾驶员才能胜任各项运输保障任务。 2.2.3细化内部行政管理 细化内部行政管理是车队管理的关键环节。一是要加强对车辆使用和维护的管理。严格规定比车的批准权限、定期做好车辆保养、及时车辆修理,加强行车安全等应有明确的措施。二是细化内部考勤制度,对外出、生病请假、销假及社会交往等都要有明确的规定。三是细化奖惩制度。对奖惩标准、奖惩的形式,要严格分清,不能贡献大与贡献小一个样,干得好与干得差一个样,出问题与不出问题一个样,而应形成“你追我赶,争先创优”的工作局面。四是要抓好管理制度的落实,要重管理、勤检查、严监督、抓落实,发现问题及时纠正,使车队的各项管理制度真正地落到实处。 2.3加强车队管理 (1)制定规章管理制度规范管理合理用人根据机关工作的实际情况.有效合理的进行公务用车配备根据相关的政策法规,进行车辆统筹兼顾,抓落实、保重点、抓管理、保效率,合理分配领导用车与机动用车的用人比例有效调节用车高峰的调度管理在工作职责、工作制度以及驾驶员管理方面加强制度规范,通过有效合理的奖惩制度达到用人管理的最佳状态。 (2)细化考核标准,实行分层次考核对机关车队lT作人员进行各项指标考核。考核内容包括百公里油耗、材料费用消耗、维修保养次数、以及安全行驶里程等,通过考核奖励优秀员工,营造爱车、保养、节能、安全的驾驶理念。同时,根据人员编制情况,进行相同编制人员。同一考核办法。根据车辆使用情况,进行同类驾驶人员同一考核办法考核实行分层次考核,公平合理,较好地调动驾驶人员的工作积极性。 (3)加强技术培训,提高技术水平行车安全是完成用车服务的前提和基础。机关车队主要的服务工具就是车辆。确保车辆在使用过程中的行车安伞是用车服务的基本前提。随着这几年社会经济的高速发展。道路交通的拥堵显现不断增多。车辆的增加给城市交通带来了巨大的压力,也给行车带来了很多不便。行车安全带来了许多隐患近几年,道路交通法规不断完善,对于驾驶人员的道路交通法规和安全行驶要求也不断提高。所有的这一切都要求我们车队工作人员提高驾驶技术,保证安全驾驶。同时,对于所属车辆定期进行安全检修,保证车辆的安全性能,保证驾驶人员的安全操作,遵守道路交通安全法规,高效、安全的完成服务工作。 车辆管理系统论文:Wifi定位技术在库存车辆管理系统中的应用 摘要:为对汽车生产厂成品车辆库存进行有效管理,该文将Wifi定位技术引入到车辆自动化管理中,开发了基于Wifi定位技术的车辆管理系统,通过有线网络将基于Wifi技术获得的车辆位置信息传回管理服务器,完成了车辆出入库的自动化管理并实现了库存车辆的精确定位和查找。 关键词:Wifi定位;车辆库存;数据库;自动化管理 在生产过程中,车辆厂需要对库存中的车辆进行定期的保养和维护,传统方法中通过人工记录获得车辆进出仓库信息,当某辆车需要保养时,人工地在仓库中查找对应车辆并进行保养,该过程费时费力,且容易出错。目前在车辆库存管理过程中,虽然可以使用RFID标签代替人工进行出入仓库车辆信息录入,但是由于RFID标签功能的局限性,很难获得仓库中车辆的具体位置[1,2]。该文设计了基于Wifi定位技术的车辆库存管理系统,通过对车辆上安装的微型Wifi标签和车库上覆盖的Wifi网络获得车辆位置信息,同时关联车辆信息数据库,可以实时显示出每个位置上的车辆状态信息,为库存车辆的高效精确管理提供了有力的技术支撑。 1 基于Wifi定位技术的库存车辆管理系统总体设计 基于Wifi定位技术的库存车辆管理系统共有两种解决方案:一是基于标签主动扫描的方案,二是基于AP端扫描的方案。前者不需要修改AP,可以在任意AP下实现定位,但功耗相对较大,需要用大电池完成标签设计。该文考虑到库存车辆管理系统的使用环境是固定的,AP可以被任意修改,所以本文选择第二种标签方案进行设计,即标签负责发送802.11标准信标帧,由AP负责监听Wifi标签的信标帧,通过该信标帧的场强对标签进行定位。该方案的优点是主要的功耗都消耗在负责接收和扫描的AP端,标签可以设计的非常紧凑,可直接粘贴或安防在车辆的任意位置。图1是该系统的总体设计框图: 图1 系统总体框图 如图1所示,固定在每个车辆上的Wifi标签周期性的发射符合802.11标准的信标帧,然后进入休眠状态,此时每个AP负责扫描周围的由Wifi标签发送的信标帧,并记录下该信标帧的场强,然后将所有信息打包后通过Tcp/Ip协议发送到多网口网卡,多网口网卡将每个AP发送上来的数据帧转发到服务器的Wifi定位解算程序,Wifi定位解算程序在获得了三个或三个以上AP发送的同一个标签的场强后,根据场强差定位原理解算出标签的位置信息[3.4]。标签的位置信息由管理软件维护的一个车辆位置信息结构体获得,该结构体内存储的车辆位置信息始终是最新值。车辆信息数据库包含了每辆车需要保养的时间和项目等信息,管理软件在数据库中查询到需要保养的车辆后,通过显示器提示工作人员对该车进行保养,并将该车具体位置显示给工作人员,当需要出库销售时,管理软件可输出最早进入仓库的汽车的位置,保证车辆入库时间管理最优化。此外,使用该系统可以不需要在库门口设置识别装置,车辆安装Wifi标签入库后,定位解算软件自动识别车辆入库或出库信息并自动加装车辆信息到仓库的车辆信息数据库。 2 系统关键技术设计与实现 如图1所示,系统由标签、定制AP、管理软件和定位软件实现,考虑到标签工作具有时间长,稳定性要求高等特点,使用了上海炫雅科技有限公司的嵌入式操作系统产品,经过测试实现了6个月连续无故障工作,远超过系统要求,AP使用Linksys的开源AP,方便修改;管理软件使用VS2008设计,定位软件直接使用了上海炫雅科技有限公司提供的整体方案架构。 对本系统的关键技术的设计与实现包含管理软件设计、标签设计以及AP固件修改等三部分。 2.1管理软件 管理软件主要负责和用户交互,考虑到实际需要,我们使用VS2008下的C#进行开发,该环境可以方便的与数据库进行交互,软件分为自动提醒模块和人工查询模块,自动提醒模块包含大部分日常工作,从汽车入库开始,软件自动识别车辆入库,自动调入车辆信息,自动设置定时提醒,同时,为了配合Wifi标签的管理,软件还实时的显示标签内电池的剩余电量,当电量低于进入告警状态时,自动弹出提醒界面,人工查询模块包含查询所有提醒信息,包含提醒后未执行操作、提醒后已执行操作和即将提醒操作,此外还包括查询待出库车辆信息,该信息主要对车辆入库时间进行排序,找到最先进入车辆出库。自动查询模块软件框图如图2所示。 2.2 Wifi标签设计 Wifi标签使用CPU加射频芯片方式设计,CPU使用Arm7系列单片机,在保证系统功能情况下选择最小功耗芯片。射频芯片使用了洛达公司的al2236芯片,该芯片为混频芯片,在发射信标帧时,通过Arm7芯片的D/A模块输出模拟信号,该模拟信号经过滤波处理后送到射频芯片I输入端和Q输入端。射频芯片的初始化通过Arm7的SPI接口完成。 3 结论与展望 本文提出的库存管理系统经过短时间的使用,极大提高了工作效率,减少了人为因素带来的损失。获得了车辆位置信息后,该系统不仅可以用在库存车辆管理中,还可以应用在车辆的生产管理中。由于被动扫描方式的标签具有体积小、功耗低等特点,在车辆生产中,可以将该标签贴到车辆和物料上,来自动匹配物料供应等操作;同时可对物料信息进行统计,统计结果可以辅助规划采购需求,应用前景十分广泛。 车辆管理系统论文:基于ARM的停车场车辆管理系统 摘 要: 为了实现基于ARM的停车场车辆管理系统,本文采用 Cortex?M3 内核的 STM32 微控制器,以此为优秀部署了超声波模组作为车辆检测器,液晶屏作为信息显示器,步进电机作为道闸控制器,以及智能卡读写器。为了便于管理员使用,在PC上用VB编写了图形界面,配合Access数据库通过串口对系统进行管理。测试系统功能结果能够完成车辆在停车场的进出场流程,由此验证了该套低成本解决方案的可行性,实用性。 关键词: ARM Cortex?m3; RFID; 停车场管理; VB 0 引 言 智能停车场管理系统是为了克服传统停车场收费管理系统人工收费方式的缺点,推动停车收费管理系统发展的高技术产物,此系统不仅可以有效地解决乱停乱放造成的交通混乱,而且可以促进交通设施的正规化建设,同时也尽可能地减少车主失车被盗的忧虑。另外,在技术方面,其高技术性匹配于现有其他智能化系统,具有很好的开放性,易于与其他智能化系统组合成更强大的综合系统,顺应各种综合方式的高级管理[1]。 本文所讲述的一个智能停车场管理系统,采用的是 Cortex?M3 内核的 STM32 微控制器,以此为优秀部署了超声波模组作为车辆检测器,液晶屏作为信息显示器,步进电机作为道闸控制器,以及智能卡读写器。为了便于管理员使用,在PC上用VB编写了图形界面,配合Access数据库通过串口对系统进行管理。 1 系统组成 系统框图如图1所示,停车场车辆管理系统以微控制器为优秀,由车辆检测器,非接触式IC卡读卡器,液晶显示屏,道闸,以及PC机组成。车辆检测器负责检测是否有出入车辆。微控制器通过非接触式IC卡读卡器向IC卡中写入或者从卡中读取数据。液晶屏显示停车信息给用户。道闸控制器控制车辆的出入。管理员通过PC机向管理系统命令同时接收系统反馈的信息。本系统以微控制器为优秀对组成系统的一系列外围设备进行控制,同时负责与PC机进行通信反馈信息与接收命令。系统在空闲时不断检测是否有车辆准备进入或者离开停车场,一旦检测到车辆,立即进入IC卡读写准备流程,读取IC卡内信息,根据用户类型决定下一步动作。同时显示屏显示相关信息给用户,微控制器与PC机进行通信。上述动作全部完成后,微控制器向道闸控制模块发出命令,对符合入场条件或者符合离场条件的用户放行。 2 硬件设计 系统总体框架如图2所示。在主板上有一颗STM32微控制器,在主板上引出了接口用来与外围设备进行连接,其中主板与PC机之间采用9针串口连接。MCU与智能卡读写板之间通过SPI接口进行通信。主板与其他设备之间采用GPIO进行连接。 道闸检测器采用超声波模组构成,道闸控制器采用步进电机。考虑到STM32的I/O口提供的电流较小,在主板与步进电机之间连接了步进电机驱动板来提供较大电流。智能卡读写板上集成了专用智能卡读写芯片与天线。超声波测距模组部分由发射端和接收端两部分组成。发射端由超声波谐振载波调理电路和超声波发射探头组成。接收端由超声波回波接收处理电路和超声波接收探头组成。320×240图形点阵液晶屏由UC8239s液晶控制芯片驱动,利用一个电压跟随电路产生驱动液晶的电压来实现节能操作。智能卡读写模块采用MFRC522智能卡读写芯片驱动读写器天线完成与Mifare1 s50智能卡的通信。步进电机部分采用ULN2003驱动阵列进行驱动。串口部分通过STM32 UART实现与PC机的通信。 3 软件设计 3.1 停车场管理系统工程结构 停车场管理系统的软件结构主要分为三层,如图3所示。最底层为STM32固件库,这一层由ST公司提供,为程序编写人员对STM32的内核与片内外设的控制提供了基本的接口。这一层对应图3(b)lib目录下的所有文件。向上一层为外围设备驱动程序,停车场管理系统需要一些必要的外设以完成其职能,这一层提供了对这些必要外设的驱动。这一层对应图3(b)中extern_lib目录下的文件。需要注意的是在这些文件中,RTC.c、systick.c不对应一个实在的外设,而是对应STM32的片内外设。 图3 工程目录结构 最上层是主函数对应图3(b)中User目录下的main.c,在这一层中对停车场管理系统的逻辑功能进行了实现。 3.2 程序模块介绍 3.2.1 超声波驱动的实现 在本系统中,利用STM32内部的通用定时器TIM2进行定时,配合GPIO_PA1输出电压的翻转来产生40 kHz方波。当超声波发送出去后利用TIM3进行计时,当接收到回波时Back_Pulse引脚产生一个高电平信号,利用这个信号作为触发信号通过GPIO_PA2触发外中断来停止TIM3,此时TIM3中的计数值可通过换算得到时间t。即可计算出距离d。需要注意的是,在超声波刚刚发出的时候,由于电路的电器特性导致模块的Back_Pulse引脚马上就会出现高电平,这种现象称之为回波干扰,显然如果由这个信号触发中断就会导致测距的错误。为了避免回波干扰,需要在超声波发出后延时一小段时间再打开中断来接收真正的反射波。如果认为空气中声波的速度为340 m/s,经过估计需要延时十个微秒即可,随着测量距离的增大可以适当增加这个延时的时间以保证消除回波干扰。 3.2.3 RC522读写mifare1 由于不能直接对mifare1卡进行操作,所有对mifare1卡的操作是通过RC522进行的。RC522对外提供了三种接口,分别是SPI,I2C,UART。本系统采用软件模拟SPI的方式对RC522进行操作,如图4所示。 在 SPI 通信中 MFRC522 模块用作从机。SPI 时钟 SCK 由主机产生。数据通过 MOSI线从主机传输到从机;数据通过 MISO 线从 MFRC522 发回到主机。 MOSI 和 MISO 传输每个字节时都是高位在前。MOSI 上的数据在时钟的上升沿保持不变,在时钟的下降沿改变。MISO 也与之类似,在时钟的下降沿,MISO 上的数据由 MFRC522来提供,在时钟的上升沿数据保持不变。 3.2.4 步进电机驱动 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。对于步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。步进电机必须加驱动才可以运转, 驱动信号必须为脉冲信号,没有脉冲的时候, 步进电机静止,如果加入适当的脉冲信号,就会以一定的角度(称为步角)转动。转动的速度和脉冲的频率成正比。 3.2.5 串口通信 串口通信的实现分为两部分,一部分是STM32的串口发送与接收,另一部分是PC的串口的发送与接收。对于PC机上发送与接收将在后面介绍,这里着重介绍STM32串口的发送与接收。 STM32传送数据时采用查询的方式,在接收PC传来的数据时采用中断的方式,这是因为PC是不定时发送数据的,如果采用查询的方式接收数据,STM32将无法执行其他任务。采用中断就可以释放STM32的CPU资源,PC发送出的数据会触发串口接收中断,在中断服务函数中进行数据的接收。 3.2.6 软件界面 在停车场管理系统中为了便于停车场管理员更好的工作,需要有一个面向管理员的终端,这个终端为管理员提供必要的信息,同时管理员可以通过这个终端对整个系统进行控制。所以在本文中采用VB 6.0设计了一个简单的界面,如图5所示。 在客户端的右侧可以设定STM32 RTC的当前时间,在左侧可以设定新的停车费率,同时会显示当前停车场的剩余车位。 3.2.7 串口处理 在PC端,软件设计的优秀思想是:通过VB提供的交互控件让停车场管理员可以方便地查看需要的信息和向系统命令。程序通过VB提供的MSComm控件控制PC上的串口与STM32之间进行通信。MSComm控件提供两种处理通信的方式:一是事件驱动方式,一是查询方式。 (1) 事件驱动方式。事件驱动通信是处理串行端互作用的一种非常有效的方法。在许多情况下,在事件发生时需要得到通知,例如,在串口接收缓冲区中有字符,或者 Carrier Detect (CD) 或 Request To Send (RTS) 线上一个字符到达或一个变化发生时。在这些情况下,可以利用 MSComm控件的OnComm事件捕获并处理这些通信事件。OnComm 事件还可以检查和处理通信错误。所有通信事件和通信错误的列表,参阅 CommEvent 属性。在编程过程中,就可以在OnComm事件处理函数中加入自己的处理代码。这种方法的优点是程序响应及时,可靠性高。每个MSComm 控件对应着一个串行端口。如果应用程序需要访问多个串行端口,必须使用多个 MSComm 控件。 (2) 查询方式。查询方式实质上还是事件驱动,但在有些情况下,这种方式显得更为便捷。在程序的每个关键功能之后,可以通过检查 CommEvent 属性的值来检测事件和通信错误。如果应用程序较小,并且是自保持的,这种方法可能是更可取的。例如,如果写一个简单的电话拨号程序,则没有必要对每接收一个字符都产生事件,因为惟一等待接收的字符是调制解调器的“确定”响应。 事件驱动方式是处理串行通信的一种有效的方法,它可以利用OnComm事件捕获并处理通信中发生的事件或错误,实时性较强。而查询方式是在程序通过查询CommEvent属性值来判断通信过程中的事件或错误,这种方式适合于应用程序较小、实时性要求不高的系统中。 MSComm控件进行串行通信的一般步骤为: (1) 设置通信对象、通信端口号及其他属性; (2) 设定通信协议; (3) 打开通信端口,进行数据的传送; (4) 关闭通信端口。 当设定好MSComm控件的各个属性后就可以让串口正常工作了,但是仅仅能工作是不够的,能工作意味着可以实现在PC机与STM32之间传递数据,但是PC与STM32通信的目的在于根据传送的信息进行不同的操作。所以这就需要人为的对通信的内容赋予一定的意义,在本系统的设定中PC与STM32之间每次传递定长的16字节数据,第一个字节的内容代表命令,后面的字节是命令所要处理的数据。PC与STM32通过串口收到16个字节的数据后会检查第一个字节的命令,根据命令进行不同的操作。 4 系统性能测试 连接好线路后将STM32上电,打开车场管理终端.vbp点击工程?引用?勾选Microsoft Activex Data Objects 2.5 Library。添加好Access数据库路径后点击测试连接进行测试。本系统可以进行费率设定、系统时间设定,有进场流程和出场流程,将卡放在读卡器上可以显示缴费金额。图6是缴费金额画面。 图6 缴费金额显示 5 结 论 本文从硬件与软件的角度阐述了基于ARM的停车场管理系统的设计与实现,以ARM微控制器为优秀配以适当的外围设备构建起来的停车场管理系统,大大减少了停车场管理员的劳动强度,提高了通行的效率。停车场作为未来智能交通系统中的重要一环,对其进行电子化改造以适应未来基于物联网的智能交通系统是非常必要的。本文从系统功能的角度出发,制定了工作的目标,然后紧紧围绕着目标进行系统设计,在设计的过程中由于功能复杂性的考虑放弃了应用范围最广,价格低廉的51单片机,选择了目前非常流行的ARM优秀的微控制器STM32。事实证明这样的选择是非常正确的,丰富的外设使得功能的实现与硬件资源之间的矛盾得到了有效的解决,同时ST公司针对STM32推出的固件库大大缩短了开发的周期,又由于程序员不用自己直接对寄存器进行修改,而通过相应的函数进行操作,确保了程序的稳定性,也极大地增加了程序的可读性。 车辆管理系统论文:基于RFID技术的港口车辆管理系统设计与实现 摘要:随着我国经济持续发展,港口业务增长迅猛,提高吞吐量的需要也越来越强烈。而目前依靠人工管理的方式显得捉襟见肘,所以采用高新技术改善港口管理模式势在必然。RFID港口车辆管理系统通过给港口车辆绑定电子身份芯片,把车辆的相关信息记录到系统中,由系统统一管理港口车辆的进出行为,从实际上解决人工管理车辆所带来的效率与效益的问题。系统利用高性能的超高频读写器,采用基于C/S模式分层结构,利用缓存,双数据库技术,使系统的可操作性强,稳定性高,数据交互便捷。从而很好地提高了港口码头的管理效率与服务水平。 关键词: 港口车辆管理系统; RFID技术; 车牌识别; 电子标签 随着世界经济的发展,快速增长的港口业务量对港口码头管理系统的要求越来越高。将RFID无线射频识别技术、计算机技术、车牌自动识别技术、地感技术、自动控制技术、视频监控技术、数据库技术、网络技术紧密结合,建设基于RFID技术的港口车辆管理系统能大大提高港口的效率与效益\[12\]。 传统的人工管理手段存在很多缺陷,港口使用RFID技术等管理能有效地解决以下问题: (1) 人工管理存在着人为的过失与耗时长的问题,而使用计算机技术自动读取RFID存储信息,在系统正常运行中不存在失误的问题,计算机的高性能也使单位流程的作业时间减少到最优。 (2) 在遇到不实时的问题时可通过系统调出历史记录,防止无法追溯问题的出现,减少不必要的分争端。 (3) 在遇到网络故障等问题时,车辆身份的信息可直接通过读取写入RFID标签的数据区获取,实现系统的不间断运行。 (4) 减少司机的工作量,RFID技术的远距离、可移动的读取方式可使司机不下车,不等待便可以通行。 (5) 可防伪性,系统根据一定的规则向每张车辆身份卡写入数据,他人不可效仿。 1RFID技术 RFID(Radio Frequency Identification)技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触式信息传递,并通过所传递的信息达到自动识别的技术。20世纪90年代以来,RFID技术迅速发展,因其具有数据存储量大,穿透力强,读写距离远,读取速率快,使用寿命长,环境适应性好等特点,已被广泛应用于身份识别、物流管理、物品追踪、防伪、交通、动物管理等诸多领域。 一个完整的RFID系统主要由限量的后台计算机、若干读写器、阅读器及电子标签组成。其中,电子标签是物品识别的载体,每个标签具有惟一的电子编码,其内部存放着物品的相关信息;读写器和阅读器是系统的中间设备,它们通过射频信息同电子标签进行近距离通信,从而识别标签指代的物品信息,通过接口把信息汇总给后台计算机。读写器和阅读器的区别在于,读写器可以对标签进行读写操作,而阅读器只能读取标签内部存放的信息;后台计算机分析从中间设备传来的信息,负责管理整个标签系统的正常工作。 RFID系统的硬件组成包括电子标签和电子标签读写器两部分。读写器通过射频信息同电子标签进行通信,系统通过读写器给电子标签发送指令,并通过读写器分析电子标签返回的有关信息;电子标签是应答器,用来响应读写器的指令,并报告处理结果。 电子标签由标签天线和标签芯片组成,标签天线是读写器和标签芯片之间进行信号和能量传递的终结。标签芯片则根据读写器的指令,做出相应的操作和响应\[310\]。 2系统概述 系统分为软件与硬件部分,硬件部分包括RFID读写器、RFID电子标签、工控机、摄像机、硬盘录像机、自动道闸、LED显示屏、地感等。软件部分采用C/S模式设计,具有响应速度快,操作界面漂亮等优点。软件实现对系统合法用户的管理,并允许对应的用户管理车辆的身份卡(RFID标签),包含新增与注销。另外,对应的系统用户可以监控整个车辆的出入行为,必要时可进行人工干预,超级用户具有对这个系统所有功能的权限,具有对系统所有数据字典、过往历史记录的查阅统计等操作权限。另外,系统具有双数据库,即中心数据库与本地数据库。中心数据是网络正常情况下系统记录信息与获取信息的媒体,系统通过WebService服务与中心服务器进行交互;本地数据库应具有与中心服务器相同的数据字典,以便于网络异常情况下,实现系统脱机运行,系统在这一时期产生的数据会暂时保存在本地数据库,待网络正常后自动上传到中心服务器,保证记录的完整,其物理结构模型如图1所示。 由图1可以看出,系统主要运行在局域网内,一个网内可分步多个闸口子系统,一般情况下一个子系统可包含一个出子系统与一个入子系统,图中只画出一个子系统的出与入子系统,每个子系统通过连接基础硬件设备已达到系统全方位控制,读写器与网络相连,可通过读写器的ID地址区分不同的子系统,同时安装视频监控,实时记录现场的画面并保存,通过串口服务器主要是要达到控制自动道闸与LED显示屏的目的。其系统软件体系结构如图2所示。 图1RFID港口车辆管理系统网络拓扑图图2RFID港口车辆管理系统软件体系数据存储层包括与数据存储系统的接口,如数据库系统、文件系统或者其他类型的数据源,主要是存储系统所产生与所需要的数据记录。 数据接口层此层是为业务服务提供相应的数据服务,通过WebService接口实现与数据存储层的连接。该层由一系列的数据访问组件组成,它可以完成对数据对象的CRUD(增加、删除、查询、修改)操作,可抽象出数据访问方式,分离数据访问的实现与其他业务逻辑,上层的业务逻辑组件无需理会底层的数据库访问细节,专注于业务逻辑的实现 应用服务层此层是应用系统的优秀,由系列的业务逻辑组件组成。它完成了系统所需的所有业务逻辑方法。业务逻辑层建立在数据接口层之上。为了分离业务逻辑层与数据接口层之间的耦合,即业务逻辑组件只调用数据接口层提供的接口,而不与具体的实现类耦合。使应用层仅仅与业务逻辑组件的接口耦合,而无需理会业务逻辑组件的实现。 用户表示层表示层即UI,UI(User Interface)用户界面,也称人机界面。是指用户和某些系统进行交互方法的集合,这些系统不单单指电脑程序,还包括某种特定的机器、设备、复杂的工具等。控制层接受用户的输入,并调用模型和视图去完成用户的需求,当用户单击系统界面中的按钮等时,触发相应的事件提交对应的模块进行处理。 系统工作流程图结构如图3所示。 图3RFID车辆管理系统工作流程图上图主要是从大的角度描述整个系统工作的流程,首先系统定义了身份卡的类型有2种:临时卡、固定卡。临时卡只有一个单位的生命周期,即只能完成1次车辆的出入操作,车辆进港口时发卡区提供如车牌等的必要信息后,发卡用户确认无误后发出该车辆对应的临时卡。固定卡是代表长时间有效的,车辆持卡进入识别区,进行核对身份并进行相应的操作。临时卡的车辆出闸口时,用户应该在系统的提醒下回收身份卡后才能放行。 3系统功能模块结构 (1) 查询:在用户名称文本框中输入需要查询用户的用户名称,即对应详细信息列表中的账户名,即可查询对应的账号信息,该查询属于精确查询,默认文本框为空,则查询系统所有的合法用户。 (2) 添加:在添加信息中输入用户的必要信息,通过验证,包含账户名不允许相同,2次输入的密码要一致等,即可完成用户的添加。 (3) 删除:在详细信息列表中选中需要删除的用户,点击删除用户按钮完成用户的删除。 3.2卡片管理 界面如图6所示。 图6卡片管理界面图(1) 添加新卡。首先保证软件跟读写器设备正常连接,软件左下角会提示当前的连接情况;然后拿一张新的标签在读写器上读取它的编号后,再根据界面的需求完成必要的信息填写,点击确认新增按钮,即可完成发卡的功能,同时标签内会写入一些相关的信息,由于车牌部分设计汉字编码,按照国际编码规范转换一个汉字得占用16 b,因为车牌汉字固定,故采用自定义编码规则,有效节省标签存储空间,其他的写入信息也按照定义的简单类型进行写入,所以读取标签时也要在此编码规则下进行翻译才能读取有用的数据。 (2) 销毁卡片。当卡片不再在系统中有效时,可先读取标签的编号,界面显示这标签的相关信息,待用户确认并填写相关的销毁原因后点击确认销毁即可完成操作。 3.3车辆管理 界面如图7所示。此模块主要自动完成车辆持有效身份标签后通过闸口的操作,可以对车辆进行有效的身份确认与记录功能。闸口历史记录列表记录允许通过闸口的车辆记录,显示最新的N条记录。左下角是车牌识别模块实时识别显示,显示当前车道的摄像枪的摄像内容,点击切换按钮可在出口通道与入口通道的视频画面中转化。 图7车辆管理界面图右面显示的区域是最新通过闸口车辆的截图与状态。右上区域显示出口车辆的画面,并在标签车牌文本框中显示当前车辆的身份卡中记录的车牌号,系统会自动与车牌识别模块中的识别结果进行匹配,如果识别成功则自动完成开闸、LED显示、记录行迹等相关操作;如果识别失败则提示人工识别,如果识别成功则填写开闸原因,并点击手动开闸按钮进行放行;如果识别的结果与身份卡的信息不匹配,则提示操作人员匹配失败,操作人员人工确认后可进行相应的处理。 3.4统计查询 车辆基本信息查询界面、行迹信息查询界面如图8所示。 图8查询界面车辆基本信息查询是查询所有已发车辆身份卡的信息。行迹信息查询是查询所有允许通行的车辆的记录信息。此模块按照界面所能提供的属性进行相应模块的查询操作,支持组合条件查询,查询部分为提供更快的查询效率,添加缓存机制。根据搜索内容的关键字,可优先从本地缓存中取数据,不用向服务器请求。 除此之外,系统还有一些其他的功能模块,菜单栏中的下载数据是指在网络正常的情况下。从服务器下载最新的数据字典,达到本地数据与远程服务器数据的一致性。上传数据是指脱机运行时产生的数据,如行迹记录等都暂时保存在本地,客户端跟服务器恢复正常通信后通过“上传数据”菜单把记录保存到后台服务器。切换用户是指在模块的管理员账户之间可以在不退出系统的情况下进行切换。修改密码是指修改当前处于登录状态的用户密码,需要输入原始密码与新密码。 4结语 RFID港口车辆管理系统是基于RFID的车辆管理应用解决方案,采用先进的RFID技术结合数据库技术、电子技术、通信和信息技术等诸多高科技技术,能有效地解决港口车辆信息管理中的传统问题,有效地提高闸口的管理水平和信息化水平,实现对车辆的自动识别和实时跟踪,避免了人为的过失,提高了车辆在港口的通关速度。所以RFID技术应用于港口车辆的综合服务与管理,具有多方面的战略性积极影响与巨大的市场前景。
光通信技术论文:数据中心光通信技术点滴谈 摘 要: 随着信息时代的到来,数据中心的流量已经占据世界通信网络流量的大部分。当前,光通信技术被广泛应用到数据中心,包括几米距离的服务器连接,也包括全球多地数据中心的对接。在本文中,笔者对数据中心的光通信技术进行了深入介绍,包括广域网、城域网、数据中心内部的光通信技术,在此基础上,笔者对相关领域中的技术方案展开探讨与比对。 关键词:数据中心 光通信技术 互联网技术 在当前社会中,互联网技术已经成为影响人们生活与工作的重要因素。在互联网上,无论是游戏娱乐,还是商务与社交,都会产生大量的信息数据,这些信息数据量正以指数级不断增长。大部分的互联网业务及相应的信息处理与计算都是在数据中心内完成的。在数据中心内,网络连接起成千上万台服务器,所有服务器共同协作,一起完成工作任务。截止到目前为止,光纤通信产业已经发展了50多年。1977年,首个商用光纤通信系统推出,其为45Mbit/s的容量,目前,单模光纤的容量已经超过了100Mbit/s,无论是长距离的信息传输还是短距离的信息传输吗,都能够见到光纤通信的身影。2008年,数据中心对于光纤的需求开始超越电信运营商,数据中心开始成为光纤通信的第一市场。 一、数据中心网络架构状况 一般来说,大型互联网公司数据中心网络架构涵盖广域网、城域网与数据中心内网。在广域网的作用下,世界各地的数据中心能够有效连接起来。根据架构方面的不同,可以进步将其划分为外部通道进入的数据中心与公共互联网进入的数据中心。为了避免出现用户体验差、访问延时等问题,网络运营商会在用户集中点周边构建起POP点,从而借助专线而与数据中心对接。 通常某一地区的数据中心由多个稻葜行墓餐构成,这样能够满足备份的需求,同时也便于构建起超级化的虚拟数据中心,单个数据中心建设起来比较简单,借助城域网,这些数据中心能够有效对接。对了应对延时等问题,各个数据中心的距离应控制在80km内。 在各个数据中心内部,有成千上万台服务器在工作,这些服务器借助内网而有效连接。数据中心的服务器一般具有可扩展性,能够增加服务器的数量,并且无须改变网络架构。在实际网络设计中,成本是必须要考虑的重要因素,在架构设计的过程中确保成本与性能平衡。就目前来看,多数数据中心都运用多层结构,网络架构呈现出扁平化的发展趋势。 二、广域网下的光通信技术 光通信技术在长距离传输中具有显著优势,其能够支持两点间的大宽带信息传输。在早期,该技术主要被应用于长途干线网。在长距离信息传输中,首要解决的问题是光纤损耗、光纤线性损伤与非线性损伤。目前,干线传输网中的最重要技术就是数字相干光通信技术,在这种技术的应用下,接收机的灵敏度得到了显著提升。其借助正交香味与正交极化方向来对信号进行调制,在强度方面由一维增加到四维,频谱效率有很大提升。在使用数字信号处理技术来处理发射与接收时,会带来一定的损伤,可以在电领域中借助数字信号处理技术进行补偿,从而使得整个系统的设计与管理更加简单化。系统容量也与香农极限更为接近。在陆地与跨洋系统中,SD-FEC技术与光放大器技术的应用使得无电中继传输距离能够达到3000km与10000km。随着网络流量的不断上升,但借助硬件已经难以满足用户的需求,尤其是光纤传统容量已经要达到香农极限了。只有将软件与硬件有效结合,才可以在广域网内构建起具有开放性的光传输网,从而提升整个网络效率。 三、城域网下的光通信技术 从增长速度来看,城域网要比干线网络的流量增速快很多,城域网将发展为光通信的第一市场。数据中心的城域网和电信运营商的城域网有显著不同。前者的节点比较少,业务也单一化,多采用点对点的传输系统,然而由于对数据传输的需求非常大,所以对容量也有着极高的要求。作为当前最热门的研究领域,数据中心城域网得到了学者们的广泛关注。在检测技术方面,能够划分为相干检测与直接检测,相干检测运用的是数字相干光通信技术,与广域网内的相干光通信技术极为相似。然而由于传输距离非常短,所以能够被有效简化,比方说采用低廉的硅光器件、HD-FEC等。在直接检测方案中,则有多种技术,如OOK技术,其对器件的带宽有很高的要求,并且对光纤色散匹配有着非常高的要求。针对此,人们使用高阶强度进行调制,如四电平幅度调制等。DMT技术在直接检测中也有着广泛的应用,其其实为多载波技术的一种,对各个载波运用不同的调制格式,能够最大限度地优化整个信道的频谱效率。城域网数据中心光互联采用交换机与路由器而实现。最近几年来,一种新的设备形态出现,交换机与路由器能够直接出采光,也就是说将彩光光模块直接植入到交换机或路由器中。 四、数据中心内的光互联技术 在数据中心内部,各个链路的距离都非常短,最多也不超过几百米。即便是超大型的数据中心,也很少有超过2km的链路。然而随着信息数据量的增加,以往的铜缆难以满足实际工作的需要,大部分的数据中心都开始采用光互连技术。由于距离非常短,光纤铺设起来非常容易,且多运用平行链路,这样互联的速率得到有效保障。在发射处。信号被分割成为多个平行的通道,在驱动电路的作用下,能够借助光纤实现传输,抵达接收端,再转换为电信号。随着以太网技术的提出,光通道速率得到了进一步提升,成本与功耗都较之前低很多。在交换机速度提升的过程中,电子走线会给信号带来很大损伤,针对此,可以将光模块植入交换机中,形成板载光模块,这样能够有效地避免信号损伤,并提升面板的密度。无论是板载光模块还是光电集成模块,均对器件有着非常高的要求,一旦出现问题,需要更换整个交换机电路板。 五、结束语 在本文中,笔者对广域网、城域网与数据中心内网中光通信技术的应用情况进行介绍。无论是远距离传输,还是近距离的连接,光通信技术都成为重要的信息传输载体。对于未来的数据中心来说,光通信技术将直接影响其发展走向。提升光传输通道的容量与效率将是提升整个数据中心运作效率的重要路径。 作者简介:陈卓(1975.4-) 男,籍贯:广西,大学本科,工作单位:中国移动通信集团广西有限公司,研究方向:云计算 数据中心 信息安全。 光通信技术论文:关于光通信技术在电力通信系统中的发展应用 【摘要】:随着经济的发展与社会的进步,尤其是人们生活水平的日益提高、对于用电量的需求日益增大。而光通信技术对于促进电力体统的发展具有重要的作用。本文主要就光通信技术在电力通信系统中的应用意义及应用方法两个方面的内容展开论述。 【关键字】:光通信技术;电力通信;系统应用;意义;应用方法 引言 电力系统是一个集发电、变电、输电、配电为一体的复杂的系统。为了对电力系统进行科学高效的管理,我国现在正在推动智能电网的建设。而智能电网其中一项重要的内容就是智能化的电力通信系统。这个智能化的电力通信系统具有网络化、信息化、一体化、高效化的特点,对于保障电力运行系统的安全和高效管理具有重要的意义。因此、我们需要运用具有现代化的方式进行电力通信系统的建设。而光通信技术就是这样一个具有科学化、现代化的技术。所以,我们需要对于光通信技术在电力通信系统运用的意义及应用的方法进行科学研究。 1、光通信技术在电力通信系统中的应用意义 现在我国主要应用的是一种新型的ASON光通信技术,它是集传递信号与交换信号为一体的一种技术,对于保障电力通信系统的安全、处理各种线路问题提供了有力的技术支持。除此之外,这种新型的光通信技术还具有网络布置的优点,可以有效的提高我国光传输电网的应用功能与应用质量,全面的为广大的用电群体提供更好的服务。 2、光通信技术在电力通信系统中的应用方法 2.1制定科学的组网方案 光通信技术在电力通信系统中的应用方法是制定出科学的光通信组网方案,实现光通信技术的有效应用。具体的方案主要有两种。第一种方案,利用现代的网络通信技术进行对于目前使用的电力传输网络进行科学化与标准化的改进,融入先进的光通信技术、比如:ASON技术,实现科学化现代化的电力网络通信的建立与完善,形成良好的电力通信系统,全力保障电力的科学运行。第二种方案,利用现代的网路科技对于目前应用的网络传输平面进行网络化的升级与改造,全面的保障电网的有效运行。总之,电力工作人员需要从实际出发、具体问题具体分析,对于需要进行光通信技术应用的地方进行权衡利弊的科学规划,创建一个高效的网络电力通信系统运行模式。 2.2精心挑选光通信技术设施设备 精心挑选光通信技术设备设施也是进行光通信技术在电力通信系统中应用的一个重要方法。目前我国主要进行光通信技术设施设备生产的厂家有华为公司、中兴公司。我们进行现代化、标准化的光通信技术的网络应用,需要从这些知名公司生产的优质产品中进行设施与设备的挑选,以保障质量与应用的要求。同时,进行这些设备与设施的挑选时需要注意以下几个方面。第一,设备设施的网络节点槽位数量规模要很大,总线路带涉及的范围要很广。第二,设施设备要具有良好的安全性能与通用性能,为今后的智能化电力通信系统的建设提供有力的保障。第三,电力工作人员对于卡板的挑选要使其可以保障现阶段工程的要求。第四,卡板要具有热备份的功能。第五,光通信技术应用的设备设施要与低阶业务交叉调度项目的基本要求相适应,保障这些设施设备可以投入到正常运行。第六,在电力通信系统中,多方向线路的应用要尽量在多个业务卡板中,使整个的业务运行出现事故的概率大大降低。 2.3进行高效的业务规划分析 光通信技术在电力通信系统中应用的又一个方法是进行高效的业务规划分析。首先,进行高效的业务分析与规划,拉近业务与业务之间的距离。其次,进行科学的规划、使网络跳数出现的次数要少。再次,进行有效规划、保证网络负载均衡。最后,对于光通信技术的应用情况进行有效的观察与监督,使规划分析的业务与实际的落实情况一致,最大限度的保障光通信技术的功能得以有效发挥。同时,对于光通信技术的应用进行高效规划,对于促进我国经济的发展与保障人民的用电需求也具有重要作用。 3、光通信的发展技术 3.1SON技术 所谓的ASON其实和其它的光信息网络体制一样,就是利用ASON技术来完成信息传输的新型网络。其技术优秀是,在光传输信息网络平台上利用ASON技术进人控制平台,以实现网络资源的实时分配计划和按需分配计划。简答的来说,它是一种具有交换功能的新时代电网。ASON技术是可以进行网络连接和自动交换功能的新一代光网技术。传统的网元只具有两个层面:设备层面、网管层面。而ASON加你个控制层面引人其中构成了三个层面。并且将网管层面功能转移到控制层面,采用了分布式的控制将传输、数据和交换结合起来。 3.2OTN 技术。OTN技术是在对SHD技术的借鉴之上,引人了开销理念。在其中OTN技术定义了三个光层概念:OCH、OMSN、OTSN。定义了域内和域间的网络接口。运用了FEC技术增强了线路容差。WDM基A下的OTN技术拥有一套完善的体制结构,其体制内容包括:第一,规定OTN机制下的光层与电层具有网络生存机制。第二,对所有客户进行任意的透明传输。第三,提供FEC纠错能力。第四,OTN技术下的网组具有分级管理特征,对各个层级都具有特定的管理体制。 3.3EPON技术的组网方式 EPON技术的组网方式的组网方式主要是对局端和分散器的连接方式进行改变。其中将局端和分散器的连接方式变为一条光纤,这样减少了局端到用户之间不必要的成本并且提高了传输效率。利用EPON技术的组网方式拥有着维护简单、供高带宽、网络覆盖面积大范围广、网络可靠性高及简化网络乘此的特点。 结语 对于光通信技术在电力通信系统中的应用问题进行科学的研究与实施,可以有效地促进电力通信系统朝着现代化、科技化、信息化、一体化的目标迈进,保障我国智能电网的建设与完善。 光通信技术论文:这些年的光通信技术 近年来随着智能化的发展,一大批企业纷纷涉足通信行业,希望在通信市场中分得一杯羹。随着越来越多的通信企业对行业应用领域的不断发掘与拓展,各类前沿通信技术正在逐渐进入人们的日常生活。 5G信道编码技术 静止和移动场景、短包和长包场景的外场测试增益稳定性能优异,与高频毫米波频段上的组合测试实现了高达27Gbps的业务速率。5G要实现的10Gbps甚至20Gbps的峰值速率、千亿的连接、1毫秒的时延能力,必须以革命性的基础技术创新来提升网络性能。 高效信道编码技术以尽可能小的业务开销增加信息传输的可靠性,信道编码效率的提升将直接反映到频谱效率的改善。构造可达到信道容量或者可逼近信道容量(Shannon限)的信道编码方法,以及可实用的线牲复杂度的译码算法一直是信道编码技术研究的目标。 芯片光传输 频宽密度增加10至50倍研究 半导体技术的精进让芯片可执行更多运算,但却无法增加芯片间通讯的频宽。目前芯片传输所消耗的功率已超过芯片功耗预算的20%,这项新技术在低功耗的情况下改善一个数量级的芯片通信频宽,替目前面临瓶颈的电晶体技术立下新的里程碑。使用光学元件进行芯片到记忆体的传输将可降低功耗并增加时脉,未来还可能协助达到百万兆等级(Exascale)的运算。 光子神经形态芯片 利用光子解决了神经网络电路速度受限这一难题。神经网络电路已在计算领域掀起风暴,科学家希望制造出更强大的神经网络电路,其关键在于制造出能像神经元那样工作的电路或称神经形态芯片,但此类电路的主要问题是要提高速度。 光子计算是计算科学领域的“明日之星”,与电子相比,光子拥有更多带宽,能快速处理更多数据。但光子数据处理系统制造成本较高,因此一直未被广泛采用。 所以这将开启一个全新的光子计算产业,硅光子神经网络可能会成为更加庞大的、可以扩展信息处理的硅光子系统家族的“排头兵”。 利用城市现有光纤 实现远距离量子传输技术 这是首次在现有的城市光缆中实验量子传输。此前研究人员仅仅能够在实验室环境下实现这一距离的量子传送,通过量子传送的方式可以实现加密信息的绝对安全传输,其允许信息发送者将“无形信息”发送给接受者,而在量子网络上是无法实现信息拦截的。 在实验室外进行量子传输,涉及到一系列问题,是一个全新的挑战,该实验克服了这些问题,是未来量子互联网发展的一个重要里程碑。 光纤传输技术 可供全球48亿人通话 随着AR/VR、4K高清等技术不断涌现,在互联网+、物联网、大数据、云计算、智慧城市等多个产业领域都依赖海量数据的高速传输,这就需要底层的信息高速公路越宽越好。多芯单模技术,就好比在一根光纤中开辟了多条并行道路,让总运力大为提升。 芯片到芯片通信技术 该项目引入硅光电技术和WDM作为提升容量、降低功耗的路由机制,将分别在光引擎级和板级实现1.6Tb/s和25.6Tb/s的吞吐量。在服务器机架设计中采用芯片到芯片通信是目前高端服务器产业发展的热点,可以有效增加数据吞吐能力,并减少物理空间、网络复杂度、开关及线缆的用量和能耗。 最高密度光纤传输技术 这一研发打破了光纤芯线的传输容量界限,在全球范围内开展起来。但若考虑实际可利用的光纤直径的上限和芯线弯曲度分布控制性等问题,不仅芯线数量增加,如果模块数量增加的话,1根光纤超越50个隧道相对比较困难。 NTT等公司将通过这项研究,随着今后数据通信量的增加,多贝脱比特处,其1000倍的检测点方面也可满足信赖性较高的光纤,实现道路的开通。此次研l的光纤,将于2020年推向实用化,在持续增加的数据通信需求方面,有望持续满足光纤传输基础。 光子集成多光子纠缠量子态以及片上光频梳研究 此次研究在Si3N4微环内成功实现了可见光光频梳,得到跨越S-C-L三个通信波段的频率间隔为200GHz的纠缠光子对。这在大规模集成的片上纠缠光子源已成为量子应用技术发展的迫切需求。 该研究开创了片上产生和控制复杂量子态的时代,并提供了一个可规模化集成的光量子信息处理平台。该工作是继片上并行预报(Heraled)单光子源和片上交叉偏振纠缠光子对之后在光子集成片上量子光学研究上的又一重要进展。 光纤传输速率突破1Tb/s 2016年10月,诺基亚贝尔实验室、德意志电信T-Lab实验室以 及慕尼黑工业大学(TechnicalUniversityofMunich,TUM)在一次光纤通信现场试验中,通过一项新的调制技术,研究人员达到了前所未有的传输容量和光谱效率。当可调传输速率随着信道情况和通信量需求而进行动态适应的时候,光网络的灵活性和性能可以得到最大化。 作为安全保障的欧洲路由技术(SafeandSecureEuropeanRouting,SASER)项目的一部分,这个在德意志电信已经部署的光纤网络上进行的实验达到了1Tb/s的传输速率。PCS新调制方式的试验,在给定的信道上达到更高的传输容量,显著地改善了光通信的光谱效率。PCS聪明地以相比于小幅度的星座点更低的频率来使用那些具有大幅度的星座点来传输信号,这样平均来讲对于噪声和其他损伤具有更好的适应性,这使得能够对传输速率进行调整以完美地适应传输信道,从而得到30%的容量提升。德意志电信提供了一个独特的网络基础设施来评估和演示类似此类的高度创新的传输技术。将来它还将支持更高层级的测试场景和技术,并在已经铺设的光纤基础设施上增加容量、覆盖距离以及灵活性。 基于LED实现610Mbps单路实时传输 2016年1月,中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室主持的北京市科技计划课题“室内高速可见光通信系统收发器件与越区切换技术研发”宣布已按计划完成。 研究团队委托中国泰尔实验室对单路实时610Mbps的可见光通信进行了第三方测试,结果呈现良好,基于1瓦荧光型白光LED和PIN探测器在OOK调制下单路实时传输平均速率610Mbps,在传输距离为6.2米时,平均误码率为3.5e-5量级,远低于前向纠错的误码率上限要求3.8e-3。 可见光通信这项无线光通信新技术比传统的无线电通信技术更加符合无线通信技术的发展方向(高速、大容量、安全),未来会催生很多创新应用。中国有众多的LED企业和广阔的半导体照明市场,这种基础优势是其他国家难以企及的,可见光通信技术的实用化研究应该引起业界的充分重视。 光通信技术论文:空间激光通信技术最新进展与趋势 摘 要:光钎通信系统已经被推向我国通信市场,但是研究人员对高速通信系统的关注程度更高。对此,我国通信部门已经对空间激光通信技术展开了研究分析。空间激光通信技术相比传统的通信技术具有以下应用优势:一是传输速率高,二是天线尺寸小,三是抗干扰性强,四是保密性好。很多国家都在加大空间激光通信技术的研究力度和资金量,特别是ESA。长距离的通信也只能依靠空间激光通信技术才能实现,这是光钎通信技术无法实现的。由此可以看出,空间激光通信技术具有广阔的发展前景。 关键词:空间激光通信技g 最新进展 趋势 空间激光通信具有通信容量大,通信速率、抗干扰能力强,抗截获能力强和重量轻等多种优点,是以激光为载波,在空间中实现多种信息进行无线传输的通信方式。从历年的空间激光通信技术的发展历程来看,ESA的作用不可小视,ESA代表空间激光通信技术的最高水平,对于空间激光通信技术的发展有很大影响。但是,对于我国而言,我国空间激光通信技术还处在发展的初级阶段,还在摸索空间激光通信技术的发展方向,可结合本国的情况借鉴发达国家空间激光通信技术的发展经验。 1 空间激光通信技术最新进展 目前,国内外空间激光通信发展迅速,欧洲、美国、日本、德国等地区和国家对空间激光通信技术进行了大量的研究,为空间激光通信技术做出了巨大的研究贡献。如表1所示,展示了近几年美国等国在空间激光通信技术研究方面比较有代表性的成果。 2 空间激光通信技术发展趋势 2.1 直接探测体制发展 相比而言,空间激光通信直接探测体制的结构比较简单,操作起来比较方便,因而被广泛应用于第一代激光通信系统内部。但是,从实际空间激光通信环境来看,光强度对通信系统的影响比较大,而且会受到噪音的干扰,空间激光通信直接探测体制无法满足空间激光通信系统的运行需求,敏感度较低。经过空间激光通信专业人士的多年研究,ESA于2008年被安装在卫星上,对空间激光通信系统进行端口检测,同时也对相干通信展开了实验分析,误码率非常小,而且信息传输的速度非常快。目前,空间激光通信技术还将不断完善。为了不断提高激光通信系统的实用性和通用性,未来的发展趋势是探测体制的发展从单一体制向复合探测体制转变。 2.2 传统量子通信的变革 1980年量子通信被首次提出,量子通信应用了加密技术,可以保证传输信息的绝对安全,量子通信一提出就受到了人们的广泛关注。2004年,经过多位空间激光通信科学家的研究实验,实现了量子通信的远距离传输,量子通信可以透过地面大气依旧保持纠缠特性。2006年,量子通信实现了超远距离的空间通信。截止到目前为止,我国科学家对于量子通信的研究已经创造了新的历史。量子通信具有巨大的发展潜力,空间激光通信研究人员也正是看重了量子通信的这一巨大发展潜力,研究人员从2002―2007年展开了多项研究,总结出影响量子通信的多种因素。经过几年的发展,传统量子通信的变革研究的技术逐渐成熟,正在快速向实用化、加密化迈进。将卫星光通信与量子光通信相结合,进行卫星光通信中的量子密钥分发是卫星光通信保密技术一个新的发展方向。 2.3 光子集成化升级 空间激光通信光子技术包括:一是光纤光学,二是集成光学,三是微光子学。光子技术具有以下特点和优点:一是损耗较小,二是协议透明,三是抗干扰性强,四是不诱导电磁干扰,五是重量小,六是体积小,七是柔韧性好,八是无互相耦合。空间激光通信光子技术特别适合应用于航天环境中;1990年,美国经过实验证明光子技术确实可以应用于航天器中;2002年,研发部门加大了研究光子技术的资金量,研究的内容为:一是通信链路,二是模数转换,三是频率转换,四是本振生成,五是光束形成网络,六是传感,七是成像光纤;2009年,西方国家发射出的卫星上就设置了光子器件。如今,空间激光通信光子技术正朝着光子PCB的方向发展,空间激光通信技术标准也在不断提高。 2.4 天基网络的一体化演变 空间激光通信技术发展的最终目标是实现全球数据覆盖,与地面形成网络链路。在空间激光通信技术的研究初期,研究人员把更多的精力放在空间激光通信链路的研究和实验上。2000年后,研究人员开始加大天基网络一体化演变的研究力度。如今,空间激光通信研究人员提出了天基混合网络结构,并对天基网络的性能和所带来的经济效益做出了研究分析。但是,我国的天基网络一体化演变还处在理论研究阶段,还未真正实践,还有很多空间激光通信技术问题亟需解决。 2.5 空间激光通信向深空迈进 人们一直想更加深入地了解星空,国外发达国家自20世纪90年代初期便开始了以激光通信作为深空探测通信方式的相关研究。近几年人们对天空的探索热潮一直不退。如今,研究人员把探索星空的希望寄托在空间激光通信技术上,西方国家也在加大空间激光通信技术应用于卫星上的研究力度。空间激光通信研究人员经过多年的努力,收到了不错的成果。在ESA和NASA(美国国家航空航天局)未来的深空探测计划中,激光通信将成为深空探测活动的主要通信方式。 3 结语 从实际空间激光通信环境来看,光强度对通信系统的影响比较大,而且会受到噪音的干扰,直接探测体制无法满足空间激光通信系统的运行需求,敏感度较低。2004年,经过多位科学家的研究实验,量子远距离的传输通信实现了,透过地面大气量子通信可以依旧保持纠缠特性。如今,光子技术正朝着光子PCB的方向发展,空间激光通信技术标准也在不断提高。空间激光通信技术发展的最终目标是实现全球数据覆盖,与地面形成网络链路。但是,我国的天基网络一体化演变还处在理论研究阶段,还未真正实践,还有很多空间激光通信技术问题亟需解决。截止到目前为止,我国科学家对于空间激光通信的研究已经创造了新的历史。 光通信技术论文:空间光通信技术的发展与展望 摘 要目前自由空间通信技术在各个领域应用十分广泛,其是一种以激光束为传播信号,大气为传播介质的新型通信技术。随着社会的进步以及科学技术的不断发展,空间光通信技术也取得了突破性的进展,成为现代社会信息交流的基础。本文通过对空间光通信技术的概述以及在我国的发展现状,对空间光通信的关键技术进行了分析,并对其发展和应用进行了深入的探讨。 【关键词】空间光通信技术 关键技术 天线技术 随着科学技术的不断进步,人们对空间通信技术的研究也愈加深入,目前空间技术中的大功率轨道运载技术以及大容量卫星技术已经趋于成熟,促进了空间光通信技术的发展。当前人们对网络传输的速率要求有明显提升,因此对空间通信技术的要求也高,空间光通信技术能够适应现代社会快速发展的需求,有效的提高通信数据的传输率,广泛的引用在保密通信、局域网互联、城域网扩展等领域,为现代社会的发展提供可靠高效的技术保障。 1 空间光通信技术概述 传统的空间通信技术的载体是微波,但是这种技术已经远远不能满足现代社会发展的需求,随着通信技术的研究发展,空间通信技术逐渐发展到以激光为载波、大气为传输介质的光通信技术,作为一种新型的宽带通信技术,这种技术一方面继承了微波通信的优势,另一方面还增加了光纤通信的特点,其基本的原理是激光传输技术和光电转换技术。该技术在进行两点传输时,发射端和接收端设置有高灵敏度的激光的发生器和接收器,以及配备光学望远镜,发射端将电信号调制为光信号发出后,是以直线传播的方式穿过自由空间到达接收端,其中光学望远镜控制激光的发射方向和接收方向,接收端在接收到光信号后再调制为电信号,实现双工通信。空间光通信的优势是通信容量大以及传输速度快,且成本低,安装简便。 2 我国空间光通信技术发展现状 一直以来,卫星技术是我国进行空间探测的重要手段,并提供相应的技术保障,但是以微波为载体的空间技术已经无法满足快速发展的社会需求。在发达国家空间光通信技术的研究已经取得了极大进展,但是在我国空间光通信技术还处于起步阶段,因此只能借鉴国外先进的研究结果。我国的光通信技术发展至今已经取得了不错的成就。在“十五”和“十一五”期间,我国首次成功的进行了星地激光通信实验,以海洋二号卫星平台为搭建平台,这次实验标志着我国的卫星光通信技术已经进入空间试验阶段。随着连续波大功率半导体激光器技术、空分复用技术、智能天线技术等的发展,光通信技术也不断的拉长传输距离,增大传输容量,提高了可靠性,拓宽了适用范围。在“九五”期间我国已经开始基于激光大气通信理论对空间光通信跟踪技术进行深入研究,并取得了一定成就。 3 空间光通信关键技术 3.1 原子探针层析技术 原子探针层析技术(APT)在空间光通信系统中负责实现通信连接的功能,是当前空间分辨率较高的分析测试技术,能够分辨原子种类,并对其空间位置进行直观的重构,比较真实的显示出不同元素原子的三维空间分布。APT是应用在空间光通信系统的服务器中,当服务器的网络探测到信息时,APT服务器开始扫描通信链路,确认信息双方的位置,确认后开始获取信息,并锁定通信目标,随后完成光通信连接。 3.2 天线技术 天线技术是采用收发一体的天线实现空间光通信系统中的双向互逆功能,提升空间光通信的传输性能。该技术的实现主要依靠天线阵、波束形成网络以及波束形成算法,在发射器将电信号转化为光信号后传输到发射天线后,天线技术利用波束形成算法计算发射功率,并发射出光束;接收天线对光束进行接收,主要是利用信号在不同的传播方向的差异性,将相同频率、相同时隙的信号进行区分,有效的降低了光信损失,使空间光通信更加稳定可靠。 3.3 捕获技术 捕获技术是空间光通信系统的关键技术,是能够实现通信的先决条件。主要原理是监视和跟踪目标特定的光电,来实现运动捕捉。利用捕获技术能够捕捉空间点的运行轨迹和具体位置,为实现空间光通信垫定基础。 4 空间光通信技术的发展及应用 当前空间光通信技术已经实现了可行性,并在各个领域都有应用,一定程度上推动了现代社会的发展,当前面临的主要问题是如何实现星际自由空间光通信。在信息高速增长的现代社会环境下,空间光通信技术的发展目标是提升传输的可靠性、提高传输速率以及扩展传输距离。随着三网融合,现代通信的发展方向是数字化和智能化,因此我国要想在激烈竞争的国际背景下有所突破,就要现空间光通信系统的智能化以及数字化。主要的研究方向如下:大气信道的研究,大气是对信号影响最大的干扰因素,会在接收端产生一定的信噪比,解决大气信道干扰能够提升空间光通信技术的通信速率和拓宽通信距离;传输可靠性的研究,主要是研究信号接收和信号源,需要激光器产生的信号具有光束窄、频率高的特丹,因此对其功率以及稳定性要进行深入研究;保密性的研究,当前自由空间光通信技术的通信信道是开放的,这样会造成不法分子在不切断光束的情况下窃取信息,因此要进一步完善空间光通信技术的保密性和安全性。今后空间光通信技术将会在宽带接入市场中成为主流,与微波通信技术互为补充,微波系统在大区域范围内实现低速通信,空间光通信技术在小区域范围内实现高速通信,更加便利的为用户提供可靠稳定的服务,还能在恶劣环境下充当备份通信服务。 5 结束语 综上所述,空间光通信技术在现代社会中逐渐发挥不可替代的作用,其发射率高、灵敏度高以及安全保密性良好的特点,可以满足卫星通信的需求,并与其他通信技术互为补充,实现了光纤的告诉传输,并带动了三网融合的发展,促进电子政务、电子商务、远程医疗等信息化建设领域。空间光通信技术的发展空间广阔,并会为我们生活带来更多的便捷。 作者单位 1.中移(杭州)信息技术有限公司 浙江省杭州市 311100 2.浙江树人大学(基础部) 浙江省杭州市 310015 光通信技术论文:室内可见光通信技术的研究 [摘 要]随着社会时代的发展与科学技术的不断进步,作为一种新型技术,室内可见光通信技术具有无电磁干扰、节约能源等显著优势,越来越得到人们的认可,成为当前社会发展中被大力推广的一种技术。就当前的社会大背景来看,人们正一步步提高着对室内可见光通信技术的研究与关注,此举有助于可见光通信技术在室内设计中充分发挥其优势作用。本文主要对室内可见光通信技术的国内外发展现状及其工作技术原理进行了简要分析,并对其目前的关键技术进行了详细研究。 [关键词]室内 可见光 通信技术 前言 随着时代的发展与科技的进步,室内可见光通信技术得到快速的发展与应用,逐渐走入千家万户,为人民的生产生活带来便利,此外,随着其广泛应用,室内其他相关设备的应用年限也随之得到一定的延长,由此可见,室内可见光通信技术的应用不仅拓宽了我国通信系统的发展道路,在一定程度上提升了信息的传输效率,还在其他方面起到一系列的正面影响,促进了科学技术的应用发展,以下是对室内可见光通信技术的简要介绍与探索研究,希望未来我国的室内可见光通信技术可以得到更多的发展与创新,为社会的发展提供新动力。 1.室内可见光通信技术简介 室内可见光通信技术是指利用室内可见光照明设备的相关功能来实现信息传递,此技术最初起源于日本,于2000年左右由日本的相关技术人士提出。随后,世界各地的相关专业人员大胆创新研发,2008年,经过大量的科技实践,专业的室内可见光通信系统终于成功问世,但由于各种因素的影响,其技术并不完善,传输范围仍然受到一定程度的限制。相较于国外,我国的室内可见光通信技术起步相对较晚,在外国已经进行了大量的实践研究后,国内的相关研究人士于2006年终于提出发展国内的室内可见光通信技术系统的研究思想,并在两年内经过无数的理论探索与实践,终于完成可见光通信技术的远程传输,在真正意义上解决掉可见光通信技术传输距离较短的重大困扰。事实上,先进的室内可见光通信技术的成功研发,一方面可以使照明设备在具备自身照明功能的同时,还拥有信息传递的功能,不仅在一定程度上改善了信息传递的方式方法,也在很大程度上加快了信息传递的效率;另一方面也方便了人们的生产生活,在顺应了时代的发展的同时,满足了社会的发展需求。为当代社会的发展与人民生产生活的进步起到一定的推动作用,具有广阔的应用前景。 2.室内可见光通信技术原理 事实上,室内可见光通信的基本原理并不复杂,其原理是利用灯光的“明”与“暗”分别来对应数字信号“0”与“1”,然后将待发射的广播、图像、影像、音频等信息进行调制,再加载到LED灯光上,最终通过LED灯光的高频闪烁原理将接收到的信号再次传递,从而完成室内可见光的通信过程。众所周知,白光LED区别于传统的光源,其响应速度极快,具有低压供电,利用电场作用发光,寿命长,辐射性低,稳定性高等物理优势,不会对人眼造成消极影响,兼具照明和通信两种功能,成为实现室内可见光的无线通信功能的媒介。与此同时,在信号的接收端通常存在着光电探测元件,具有将刚刚接收到的可见光的信号进行放大和解调处理的功能,从而将其再次还原为广播、图像、影像、音频等信号,即室内可见光通信的基本原理是信号的转换与循环。 3.室内可见光通信技术分类 3.1 分集接收技术 室内可见光通信系统的正常运行需要很多关键技术的支持,分集接收技术就是其中之一,目前来看,传统的通信方式极易受到外界环境及其他不良因素的干扰,而分集接收技术的应用可以简单地解决这个难题,换言之,分集接收技术的主要作用就是防止室内可见光通信系统在信息传递的过程中由于外界干扰而出现信号失真的情况。就现今的科技水平来看,分集接收技术可以说是室内可见光通信系统得以顺利运行的最有力保障也是最不可或缺的重要技术之一。分集接收技术的工作原理是在室内可见光通信系统中应用信号探测器。也就是说,在利用室内可见光通信系统来传递信息时,需要相应的工作人员对待接收信号进行信号检测,然后在所有的检测结果中挑选出信噪比更大的信号,再对此进行信号传递工作,在这个过程中必不可少要用到的仪器就是上文所提到的探测器。由此可见,分集接收技术的合理应用可以在很大程度上确保信息的真实性与有效性。 3.2 正交频分复用技术 正交频分复用技术,用英文表示即OFDM ,是除了上文中所论述的分集接收技术外,用以保证室内可见光通信系统的正常运行的另一种主要技术。该技术于2001年由日本相关技术人员首次研发出来,凭借其强大的功能,随后得以广泛应用,不同于分集接收技术可以抵抗外界干扰的功能,正交频分复用技术主要用于提高数据传输的效率。正交频分复用技术的主要应用原理是将数据传输所利用的通信系统分离,再以一定的规律分为众多不同的通信信道,众多子信道的正交可以在一定程度上提高数据传输的时效性,从而达到提高信号传输的效率的目的目标。 3.3 信道编码技术 事实上,室内可见光通信系统与其他普遍存在的通信系统有很多相似之处,例如,它们在信息传递的过程中都极易遭到外界环境及其他因素的影响,并因此出现数据乱码的问题,较为常见的现象是部分通信图像中出现马赛克,导致信息传输的中断。这时,倘若应用信道编码技术,就可以在信道系统出现乱码的问题时,对该问题进行有效的解决,从而大大的降低了由于信道误码所导致的信息传输中断的现象的发生,在很大程度上降低了该现象所造成的负面影响。另一方面,由于信道编码技术的应用,为室内可见光通信系统提供了很强的抗干扰能力,同时,信息传递的安全性与有序性也随之大幅度提高。此外,在传统的室内可见光通信系统中,由于距离的限制,信息传输时常被迫中断,长距离的信息传递如何进行一直是困扰相关技术工作人员的一大难题,然而,随着信道编码技术的出现与应用,传统系统中的信息传输难题迎刃而解,信道编码技术的应用延长了信息传递的距离,为用户提供了更方便的信息传输方式与功能。 3.4 光码分多址技术 光码分多址技术,在英文中表示为OCDMA ,与上述三种主要技术的功能不同,其在室内可见光通信系统中的主要作用是将不同用户之间的数据信息区别开来,防止混淆与错误传输。目前,为了便于用户的信息传递,室内可见光通信系统要求用户使用相同的光源来进行信息传递,虽然此要求在一定程度上对信息传递起到推动作用,但从另一方面来看,此要求也在很大程度上增加了区别不同用户信息的难度。这时,光码分多址技术的应用解决了@个难题,在用户利用信息进行数据传输时,相关的技术工作人员可以通过适配器将不同用户的信息进行有效隔离,以此阻断数据信息混淆情况的发生。此外,光码分多址技术的应用给不同的用户分配了各自专属的地址,将数据信息混淆的几率降到最低,由此将信息传递的准确性大幅度提高,为信息的传递提供了良好的环境。 4.结语 综上所述,室内可见光通信技术是一种新型的通信技术,具有节约能源等传统通信技术无可比拟的优势,也因此成为最符合当前的社会大背景的通信技术。但是社会还在不断发展进步,室内可见光通信技术也随之面临着更多崭新的发展机遇。目前,可见光通信系统中已经应用了一些关键技术,但这些技术也应与时俱进,使室内可见光通信系统变得更加完善,为用户提供更加良好的信息传输环境,为信息传递的安全性提供更强有力的保障,为社会发展发挥更加积极的作用。 激光通信技术的前景及应用 【摘要】现阶段我国的科学技术有了迅速的发展.一些先进的技术已经在实际生产生活中得到了广泛应用,激光通信技术正是在发展中的一项先进应用技术,对人们的生产生活有着重要的促进作用。基于此,本文则主要就激光通信技术的发展前景以及实际的应用进行详细分析探究,希望借此能对其发展起到一定促进作用。 【关键词】激光通信技术 发展前景 应用 当前的电信体制的改革过程中,对一些先进的技术有了应用,从而将实际的工作效率得到了有效提升,激光通信技术在主要就是通过激光在大气信道当中的点对点数据的传输,来实现信息传输功能的。在这一发展背景下加强激光通信技术的理论研究就有着实质性意义。 一、激光通信技术的优势及主要特征分析 1.1 激光通信技术的优势分析 激光通信技术在当前的广泛应用主要是基于其自身的技术优势,这些优势主要体现在通信的安全保密,由于激光的直线定向传播方式,使得其自身发射的光束比较狭窄有着较好的方向性,所以在实际的数据信息传递过程中就有着较强的保密性,除非是在链路上被截断,除此之外数据不会被泄露。还有就是这一通信技术能够不需授权执照,设备间无射频信号干扰,并且在实施的成本层面较为低廉,从造价上来看是光纤通信工程的1/5左右。不仅如此,最为重要的就是建网的速度相对较快只需要进行在通信点上实施设备安装即可,并且在协议的透明性方面较好设备的尺寸小。 1.2 激光通信技术的主要特征分析 激光通信技术自身有着鲜明的特征,将激光通信和微波通信相比较而言,对无线电频率资源不会占用,并且有着较好的电磁兼容性,在抗干扰能够上也比较强。不会对人体造成危害,另外就是在通信的品质上较好,传输的带宽较大。激光通信技术通过小功率红外激光束或者是脉冲作为信道,然后在空间直接传送分组数据,再进行数据语音以及图像信息双向传送,在实际的选择性以及灵敏度方面都相对较强。 二、激光通信技术的发展前景及应用 1、激光通信技术的发展前景分析。我国的科学技术不断进步过程中,激光通信技术在今后的发展前景也将会比较广阔,激光通信技术在长时间的发展中取得了较好的成果,其在传输的远距离问题上得到了解决,并且节省了大量的通信成本,实现了和卫星技术共同发展的目标。但激光通信技术在发展中也有着一定的问题,最为重要的就是激光通信技术的发射接收的设备相对比较复杂,并且需要独立的场所放置,在安装维护的难度上相对较大。从当前的实际解决的策略来看,主要是将光纤网络与之相结合,并且对通信设备的安装维护不足问题得到了有效弥补。激光通信技术在今后的发展中,将在城市网络通信方面成为主要的应用技术,在激光通信技术的进一步发展优化过程中,其技术的优点将会得到进一步的突出。未来的发展过程中,通信技术和卫星技术的结合度将会更加的紧密,由于光纤通信技术自身的局限性,在城市网络通信中的应用汇有着诸多的不足,在这一情况下激光通信技术就会为城市通信提供重要的技术依据,从而有效的保证城市网络通信传输速率以及带宽的有效增长。 2、激光通信技术的应用。激光通信技术在实际生活当中也有着比较广泛的应用,其中在企业的内部网互联上的应用作用就比较突出,企业的局域网在各网段通常会被大楼建筑或者是道路阻断,而FS0设备的安装就比较适合应对这~问题,从而实现企业内各局域网段的互联,并能够有效的解决大楼间的复杂地貌所带来的挖沟布线的难题。另外在临时的通信以及应急抢通的场合也能得到实际的应用,在电视现场直播高质量数字图像信号过程中,采取的微波信号会受到一些因素的干扰,所以在紧急的情况下能够通过FSO加以应用,从而在抗干扰的能力上能够得到有效加强,并且还有着较大的带宽容量。对一些紧急的事故发生时需要通信,对于光缆的抢通就比较花费时间,并且在效率上也得不到有效提升,虽然微波的应用能够比较迅速,但随着通信业务的增加对实际的需求也得不到有效满足,所以通过激光通信技术不仅在效率上能够得到有效提升,同时在带宽上也能满足实际的需求。将激光通信技术在高压电的工作去数据采集以及传输方面的应用也能够得到效率上的提高,在具体的应用过程中,通过将光发射天线安装在高压区,光接收天线安装在低压区,对其数据的采集主要是通过数据在光传播中加以传输,然后再经过光接收天线对数据进行接收,在整个传输的过程中不会受到干扰,所以这就加强了实际的工作效率。 三、结语 总而言之,当前的通信产业发展过程中,随着一些先进的技术不断的优化发展,两者的有机结合使得在生活中的技术应用也比较广泛,对生产工作的效率有了大幅增长。无线激光通信技术对传统通信技术的不足有了弥补,在未来的发展过程中相信能够进一步的得到发展。 光通信技术论文:关于卫星光通信技术发展及其影响因素的研究 摘要:卫星光通信技术的发展与应用对于实现高速大容量远距离数据通信传输有重要价值,可为多个领域提供优质通信服务。本文介绍了卫星光通信技术发展状况,并对卫星光通信技术的影响因素与应用进行了探讨,希望能为光通信技术的发展与应用服务。 关键词:卫星;光通信技术;发展;影响因素 卫星通信作为应用领域较多、范围较广的一种方式,本身所承担的责任越来越大,科学实验、对地观测、国土资源管理等诸多工作对于传输信息量的要求越来越大,对于传输信息的准确性、可靠性、安全性、实时性都有了更高的要求,这就促使卫星通信技术不断进步、创新,从而更好的服务国计民生。卫星光通信技术作为目前应用较广的一种通信技术,是当前研究热点之一,研究技术发展及其影响因素有助于未来更好的探索发展前进方向。 1.卫星光通信技术发展 近年来卫星光通信技术最典型的一次发展应用就是天宫一号天空授课,利用光通信技术、天链数据“中转站”传送双向实时授课画面,实现天地之间的视频提问和回答,这无疑对卫星光通信技术应用优势的极大认可与发挥,对于该技术的进一步应用与创新提供了可靠参考。卫星光通信网络的建立必须依靠数据中继卫星建立星间链路,这意味着必须解决解决高速运动的卫星之间的捕获与跟踪,对精度要求极高,光通信所采用的星间链路波段主要以光波波段与微波波段,光波段通信的通信调制带宽可显著增大,数据率也突破Gb/s甚至更高。 目前卫星光通信技术的发展瞄准了导航数据、高分辨卫星遥感、测绘等大容量数据的即时传输与处理需求,以提升通信应用综合效益与价值为目标,对高速大容量微波、激光数据压缩传输与处理优秀技术与高效微波、激光数据压缩与数据传输设备等进行深入研究,打造卫星数据传输与处理应用产业链。卫星光通信技术的应用开辟了全新的通信频道,使调制带宽显著增加,将光功率集中在非常窄的光束中,器件的尺寸、重量、功耗明显降低,各通信链路间的电磁干扰小、保密性强且显著减少了地面基站,具有多重优势。目前卫星激光通信包括深空、同步轨道、低轨道、中轨道卫星间的光通信,有GEO-GEO、GEO-LEO、LEO-LEO、LEO-地面等多种形式,同时还包括卫星与地面站之间的通信。随着元器件发展,卫星光通信技术已基本成熟,并逐渐向商业化方向发展,美国、欧洲、日本等国家都制定了多项有关卫星激光通信的研究计划,对卫星激光通信系统所涉及到的各项关键技术展开了全面深入的研究,近几年逐步进入实用化阶段,特别是小卫星星座之间激光星间链路的实现与成熟,必将进一步促进其商业化发展与应用,为未来必将成为未来超大容量卫星通信的最主要的途径。 2.卫星光通信技术的影响因素 卫星光通信技术的应用受大气、温度、天气、背景光、飞行平台的相对运动等多种因素干扰。 应用微波以及光波进行卫星通信会受到大气衰减影响导致光束弯曲、扩散,大气本身对微波与光波的吸收、折射、散射等会导致通信传输信号能量减弱,在二氧化碳、水蒸气、臭氧层等影响下导致通信质量与效率受到影响,这对于卫星光波通信的干扰极大。为最大限度的削减这一负面影响,对于光波与微波要尽量选择最佳工作波长,使其提升在大气窗口重点的透过率,要着重提升激光器本身的输出功率与接收机本身的灵敏度,以确保通信质量。大气中的湍流与折射现象会导致光束扩散弯曲引发波前失真,导致传输误码率上升,另外大气中悬浮粒子引起的米氏散射、瑞利散射也会导微波与光波功率下降,在卫星光通信中必须通过增加接收面积或者应用自适应光学技术来减少以上现象带来的干扰。 卫星光通信中温度的变化对于传输质量也有一定影响,比如系统终端不同平台位置、不同设备、不同材料因膨胀系数有所差异因此易形成温度梯度干扰传输,同时还会影响传输、指向精度,加剧设备损伤、降低设备使用寿命,因此必须严格控制设备器材中不同材料的膨胀系数,并配合有效控温举措确保通信传输质量。天气对卫星光通信传输的干扰主要以恶劣天气如冰雪雹雾等为主,其会干扰大气中光波与微波的传输,通过应用大气仿衰减、散射、湍流等举措即可保障传输效果。背景光以太阳光、月光、星光、反射光等为主,其会干扰卫星通信链路的建立与通信传输质量,为削弱背景光干扰作用,要考虑通过采取缩小接收面积、应用窄带滤光器等举措确保通信传输。另外,飞行平台的相对运动对于光波、微波远距离传输通信也有一定负面影响,会造成指向不确定等问题,可通过实时监测、设置超前瞄准参数或者轨道预报来提升指向准确性。 3.卫星光通信技术的应用 卫星光通信技术在我国诸多领域都有所应用,为国民生产与经济发展提供了支持与保障。光通信技术中捕获跟踪瞄准技术的应用使得光波的捕获与接收更加精准,超高速率调制技术的应用进一步增大了通信容量,抗干扰技术的应用提升了接收灵敏度与接收质量,卫星与地面设备传输技术的应用进一步削弱了通信传输过程中负面干扰因素带来的影响,为卫星光通信传输质量提供了切实保障。 卫星光通信技术目前在我国的应用最典型的以海洋二号卫星为主,该卫星具备全天候、全天时、全球连续探测风浪流潮及温度等海洋动力环境信息的能力,为海洋环境监测与资源开发提供了有效支持,另外还有助于高效监测风暴潮和巨浪等极端海洋现象,提高海洋灾害预警的时效性,提供识别大洋中的锋面和中尺度涡的重要大洋渔场信息,为大洋渔业资源开发提供技术保障,卫星获取的数据能够有效监测全球海平面变化和极地冰盖变化,为研究全球气候变化提供科学依据,其配合海洋一号卫星可为完善我国海洋立体监测体系、提升对地观测卫星调查、监测能力提供可靠保障。 4.结束语 综上所述,卫星光通信技术的发展对于现代高速大容量数据传输有重要价值,可满足多个领域内数据通信传输要求,对于进一步发展高精尖通信技术、推动国内航天海洋探测发展有重要价值。 光通信技术论文:试论空间激光通信技术最新进展与趋势 【摘要】 随着科学技术的不断的发展和进步,空间激光通信技术在现代超宽带卫星通信工作中的应用也越来越广泛,开展空间激光通信技术最新进展和趋势的探究,分析空间激光通信技术的应用以及应用的性能,可以促使我国的空间激光通信技术的应用获得更加良好的发展空间和更加光明的发展前景。 【关键词】 空间激光通信技术 进展与趋势 引言:随着社会对于信息技术的应用要求的不断提升,人们对于具有高频率以及高效率的信息传播技术的应用的重视程度,也在不断的提升。因此探究空间激光通信技术最新的进展和趋势的重要性不可忽视。由于空间激光技术所具有的载波频率,远高于微波通信技术所具有的载波频率,因此空间激光通信技术的广泛应用,是应时代的需求而生,具有必然性。 一、空间通信激光技术的最新进展探究 通信激光技术在全世界范围内都被广泛的应用,发达国家也将发展、进步以及完善通信技术作为重要的研究之一。空间通信激光技术随着各项研究的全面实施,也取得了巨大的发展和进步。 1.1空间通信激光技术的最新进展探究中的月球激光通信验证技术探究 月球激光通信验证技术是美国主要开展的空间通信激光技术。月球激光通信验证技术实施的主要目的,是建立绕月飞行器同地面之间的双向的通信渠道,从而可以有效的实现信息的探测的灵敏度得以有效的提升。同时,由于月球激光通信验证技术的灵敏度较为理想,月球激光通信验证技术的技术服务终端,终端的体积较小,质量也相对偏低,并且月球激光通信验证技术的应用过程中所需要消耗的能源也相对较少,因此空间通信激光技术的最新进展探究中的月球激光通信验证技术探究,对于促进信息技术的发展,具有不可忽视的时代意义。 1.2空间通信激光技术的最新进展探究中的欧洲数据中继卫星系统 欧洲数据中继卫星系统是德国主要研究的空间通信激光技术之一。欧洲数据中继卫星系统实施的主要目的,是通过卫星群体的建造,有效的实现无人机与地面站之间的中继服务的顺利的开展[1]。由于欧洲数据中继卫星系统具有较为完善的激光通信服务终端,具有十分可观的码速率,因此欧洲数据中继卫星系统的应用可以使得空间通信过程中,信息的捕捉时间被有效的缩短。因此欧洲数据中继卫星系统的应用的探究十分的具有可行性。 1.3空间通信激光技术的最新进展探究中的星间光通信工程试探技术 星间光通信工程试探技术是日本主要研究的空间通信激光技术之一。星间光通信工程试探技术的应用过程的主要内容,时间里“阿蒂米斯”卫星与任务卫星之间的双向空间激光通信渠道。从而实现双线链路传输速率的同时有效提升。星间光通信工程试探技术的应用,促使了地轨卫星与机动光学地面,建立完善的空间通信激光的平台的可能性,得以有效的实现。因此空间通信激光技术的最新进展探究中,星间光通信工程试探技术的探究和应用,对于空间通信激光技术的应用具有十分有效的发展和完善作用[2]。 二、空间通信激光技术的进展趋势探究 随着各个国家的不断的计划和完善,空间通信激光技术的发展速度较为客观,同时很多技术上存在的障碍也被有效的解决。例如高效准确的获取、对准以及追踪技术、大气湍流效应挽救技术、高功率激光发射技术,以及具有较高的灵敏度的激光接受技术,这些技术的完善和其全面发展,都使得空间通信激光技术具有十分理想的发展趋势。 开展空间通信激光技术的进展趋势探究,可以有效的明确机制从直接检测向关联检测以及综合检测的转变,同时空间通信激光的进展趋势还包括:通信波长的波段的不断过渡、纳米技术在空间通信激光技术应用过程中的有效融合以及经典光通信与量子光通信之间的有效结合[3]。 探究空间通信激光技术的进展趋势可知,由于空间激光通信的宽带优势十分明显,因此成为空间宽带通讯的最重要的渠道,是空间通信激光技术进展的趋势。 结束语:探究空间激光通信技术最新进展与趋势,首先应当明确空间激光通信技术最新进展:月球激光通信验证技术和欧洲数据中继卫星系统以及星间光通信工程试探技术,进而开展空间通信激光技术的进展趋势探究。通过探究空间激光通信技术最新进展与趋势可知,空间激光通信技术的广泛应用,是应时代的需求而生,具有必然性。将发达国家的空间激光通信技术应用到我国的空间宽带通信发展中,将为我国的空间宽带通信技术的发展带来巨大的推动力。 光通信技术论文:论述卫星光通信技术的发展与应用 摘 要:在现代化社会中,信息量的不断增加推动了通信技术的日益发展,促使通信技术运用的通信频段不断升级,最后形成了光波频段。因此,在航天事业中应用的卫星光通信技术的地位至关重要。卫星光通信技术是卫星通信技术中的新型技术类型。本文简单分析了卫星光通信技术的发展概况以及具体的应用,仅供参考。 关键词:卫星光;通信技术;发展与应用 随着我国卫星技术的进步和社会对信息的需要,需要使用卫星进行信息传播的情况越来越多,为了保障信息的实时性和快速性,需要卫星通信过程中越来越高频段的使用。同时,现代化的卫星星座技术的提高也需要星间链路的建立,利用激光远胜于使用微波,但是激光产生的降雨影响比较大。通过选择适当的波长和在不同的地点分设地面站的方式,可以有效地克服激光带来的不良影响。卫星光通信技术具有广阔的发展空间。 一、卫星光通信技术的工作原理 首先,在对地表网络系统中的通信信号进行处理后,经过编码和调控,将通信信号加载后使其进入地球上的激发发射设备中,促使激光脉冲的信号发出,发射的工作通过光学卫星天线进行。在大气层的通道处理后,借助通信卫星来负责接收信号、进行解调,在卫星上实现光通信技术,将信号转输到地面的光学卫星天线上继续工作、进行译码、解调的任务,进而达到两个卫星地球站的全光双工通信的目的。 二、卫星光通信技术的基本特征 与一般的卫星微波相比,卫星光通信技术具有很多特征。包括: (1)拓展了新型的卫星通信渠道,扩大了卫星通信的容量,使数据传输的速度达到100Gb/s,而且运用卫星光通信技术具有潜在的优点。在现阶段,我国的卫星中的微波带宽度是2GHz( Ku波段和C波段)左右,但是激光的频带宽大于105GHz,通信设施中不会有多余信号的干扰。 (2)减轻了卫星通信设备的重量,特别是对于卫星运载的设施来说,重量的减轻能够降低耗费的能源量。有利于延长卫星的使用年限,提高星上的处理效率。 (3)增强了卫星通信过程的保密工作。使用激光进行卫星通信能够起到有效的指向作用,而且发射过程中的激光束很窄,一般的发散角都属于毫弧级别的,因此在通信过程中具有良好的保密性。 (4)卫星光通信技术能够有效的避开干扰因素,而且要优于卫星微波通信技术。 (5)卫星光通信也具有明显的缺点。最重要的是激光星地链路受大气中的降雨、烟尘、雾霆的影响比微波大。 三、卫星光通信技术发展的现状 现阶段,卫星光通信技术已成为卫星技术中的研究热点之一。对于卫星通信网,实时通信必须建立星间链路。建立星间链路所采用的波段可有两种选择:微波波段和光波波段。目前,卫星微波通信使用的频段在300MHz到300GHz之间,而卫星光通信的频段为300THz。可见,采用光波段进行通信时的通信调制带宽可以显著增大,通信的数据率可达数Gb/s或更高。激光通信终端具有较小的终端体积和重量,极大的降低了发射成木,同时具有很强的抗干扰能力和保密性,又可减少地而站数量,因此卫星光通信技术已日益成为各国研究的重点,美国、欧洲、日木等已全而开展了此方面的研究,目前已进入空间试验阶段。 随着低轨小卫星数量的显著增加,需要高数据率、低功耗、体积小、价格低的星上通信终端,激光星间链路终端正是满足了这种需求。而商业需求和空间信息高速公路的发展,对激光星间链路技术的要求更加迫切,这些商业需求已经成为美国和欧洲等国激光星间链路研究的巨大推动力,并正促使其向商业应用转化。美国NASA正在寻求激光星间链路的潜在应用并作了相应计划,要求工业界要考虑实际需要生产,欧洲工业界也已开始了对可获利的激光星间链路市场的竞争。 日本开展卫星光通信的研究尽管较晚,但是进展却很快。日木已于1995年利用装于ETS-VI卫星上的光通信终端成功地与地而站进行了光通信实验,尽管此次实验的数据率仅为1.04 Mb/s,但这是世界上首次成功进行的星地光通信试验。日本的宇宙开发事业团(NASDA)还将与ESA共同进行卫星光通信的实验,实验将在日本的光学星间通信试验卫星与ESA的ARTEMIS之间进行。 然而,我国在卫星光通信领域的研究起步较晚展到实质阶段.与欧、美、日等国的差距较大。因此,我们必须高度予以重视,提高卫星光通信领域研究的投入。借鉴国外的经验,加快研究的进程,力争尽快赶上世界发达国家的研究水平。 四、卫星光通信技术的应用 1、数据中继 如低轨地球观测卫星landsat,它所取得的庞大数据通过同步卫星TDRS(踉踪和数据中继卫星)传送到地球站。如果地球站直接接收中、低轨卫星所取得的数据,就必须在地面均匀地配置多个地球站,因为一个地球站可以接收的轨道范围有限。这样的系统将是非常昂贵的。而且在星上搭载数据记录设备,当卫星进入地球站视野时传送所记录的数据。因记录容量有限。对于要不断获取多信道图象数据等庞大数据的系统并不合适。为此,引入通过同步轨道上的中继卫星。将数据传送到地球站的系统。该系统只需三顺同步卫星,就可覆盖低、中轨卫星的几乎所有轨道。也有人提出将这种系统用于象闪电卫星那样的椭圆轨道卫星与GEO卫星间的中继。 2、编组应用和数据交换 在世界范围内,InteISAT卫星在卫星通信过程中的使用已经将近30年了。现阶段,在大西洋、太平洋等地区的上方都分别有4~7颗正在运行的卫星或者备用的卫星,在对应的通信轨道上运行。这些卫星借助微波组成的路线实现与不同地区间的地面站的联系工作。为了满足将来通信世界的各类需求,需要在众多的轨道上,使用编组的方式,将多个相邻的卫星联结在一起。从某种程度上来说,如果不同地区的地面站打算与同属一组的某一颗卫星组成微波线路,地面站需要与同组内的任意一颗卫星互换所得的工作数据,同时还需要与其他地区的地面站之间统一进行数据的储存和获取。这样的做法有利于提升卫星微波的频率,同时还能够提高卫星轨道的使用效率。在卫星光通信技术适用的过程中,光ISL技术受到干扰的程度最小,在系统的联结工作中具有较大的灵活性。 3、支持卫星发射和深空通信 ISL技术还可用于卫星发射时对火箭的跟踪、控制.或支持卫星入轨。该技术已在发射使用TDRS系统的卫星和宇宙飞船时使用。此外,在深空通信中,用光能在比微波宽得多的频段上建成高效率的通信系统。 五、结语 在信息资料的传播工作中运用光频段的手段是现代化卫星通信技术发展的必经之路。在卫星技术工作的过程中,卫星光通信技术的进步不但能够适应现代化卫星技术进步的过程,同时其过程的研究也具有非常关键的现实意义。卫星光通信技术有利于保证我国航天事业和航天技术在世界上的排名,能够增强我国的国防实力和民族实力。研究卫星光通信技术的概况与应用,有利于卫星光通信技术的进一步创新,对我国具有重大的意义。 光通信技术论文:室内LED可见光通信技术分析 摘 要:本文主要分析了LED可见光通信的基本原理及关键技术,然后就LED可见光通信的未来应用进行展望,以期促进LED可见光通信技术的发展与完善。 关键词:室内LED;可见光通信;应用展望 LED可见光通信系统具有十分广阔的应用前景。但当前LED可见光通信技术还不够成熟,距离商用还有一定差距,仍需要我们不断加强研究以进一步优化系统的各项性能。 一、室内LED可见光通信原理简介 室内LED可见光通信的基本原理是利用灯光的“明”和“暗”来分别表示数字信号“0”和“1”,然后将广播、图像、音频、影像等待发射的信息调制后加载到LED灯光上,通过LED灯光的高频闪烁将信号传送出去。由于LED响应速度极快,不会对人眼造成影响,因此能够在正常照明的同时实现无线通信功能。在信号接收端一般设置有光电探测元件,可以对接收到的可见光信号进行放大和解调处理,进而将其重新还原成广播、音频、影像等信号。 二、室内LED可见光通信的关键技术 1.光源布局 一般情况下,光源布局要考虑两点:一是组成阵列光源的内部LED灯的数量及排列方式;二是整个室内LED光源的分布。在室内光源设计中,为满足国际照明标准,通常将LED光源设计为白光LED阵列形式,构成各LED阵列的LED个数由LED间隔大小决定,而间隔大小需要综合考虑中心区域的光强度。在LED排列问题上,则要充分考虑信号接收面的照度要求与光强分布。同时在设计LED数量及排列时,还要考虑码间串扰问题。为提高通信质量,还应结合房间大小及内部设施陈列,尽量使室内同一水平面上的光功率保持一致,防止出现通信死角。此外,考虑到行人、设施等造成的遮挡,不可避免地会产生一些阴影区,对此可通过增加光源数量来减少阴影效应,但过多的光路径又会引发严重的码间干扰,因此根据室内实际情况科学设计LED阵列光源是提高通信效果的关键。 2.驱动电路优化 LED可见光通信系统设计中有一个非常重要的参数――调制带宽,它直接影响着LED调制能力的高低,进而决定着无线光通信系统的传输速率。调制带宽通常取决于有源区载流子复合寿命与PN结电容,在LED制造过程中,普遍采取的措施为减少载流子复合寿命与控制寄生电容,或者使用多芯片型白光LED,除此之外,通过对驱动电路进行优化设计也能有效地提升调制带宽。在综合电磁、噪声、温漂、光功率补偿等干扰因素的基础上,LED可见光高速调制驱动电路可设计为以下形式,如图1所示。 其中,BG代表晶体管,Dz代表稳压二极管,BG1与BG2构成发射极耦合式开关,BG3和Dz构成恒流源电路,能够稳定地为LED支路供应驱动电流。又因为此电路超出了线性范围工作,就算输入端过激励,也不会出现饱和,故开关速率十分高,理论上这种电路可实现300Mb/s的信号调制。 3. OFDM技术 OFDM即正交频分复用,该技术的主要原理就是把高速串行数据转变为相对低速的多路并行数据,然后分别对不同的载波加以调制。OFDM技术拥有极强的抗多径能力,如今已在高速无线通信中得到了普及应用。在LED可见光通信中,由于多路径会导致码间干扰,严重影响系统传输速率,因此通过引入OFDM技术来控制码间干扰是一个十分理想的选择。 目前,已有研究人员针对OFDM在LED可见光通信中的应用提出了一些可行方案,其中比较成熟的一种方案如下:该方案由LED照明阵列、电力线调制器、OFDM解调器3部分构成,信源电信号在发射端完成OFDM编码,并通过一直流偏置实现对LED光源的调制。经调制的光信号在接收端完成解调,并通过提取导频信号实现对信道状态的实时监测和更新。OFDM应用于无线光通信系统时,需要将高速串行数据以并行方式调制到多个正交子载波上,以减少码速率、消除码间干扰,同时还要在各OFDM符号间添加保护间隔,以彻底除去残余的码间干扰。 4.信道编码技术 赵俊、陈长缨研发了一种能够用于LED可见光通信的mBnB分组编码技术。该技术所采用的分组码在通信领域中已有十分广泛的应用,通俗而言,就是把原始信息码字以m比特为单位加以分组,并按照特定规则,以另外每组为n比特的码字进行表示,最后将新得到的分组用NRZ或RZ码的格式传输出去。其中,m n,且两者都是正整数,通常n=m+1。目前比较常见的编码形式有1B2B、3B4B、6B8B等。这种编码技术的优点如下:一是功率谱的形状相对较好;二是消除了基线漂移现象;三是能够稳定地进行误码监测和字同步。已有研究表明,6B8B编码的光信号在0.5m~2.5m距离内的通信十分稳定,不会因LED数量、串口模块分频等因素而受到显著影响。采用6B8B编码,能够在确保信号高速传输的基础上,使通信距离突破2.5m。 5.分集接收技术 分集接收的基本原理就是在接收机上设置多个方向的光电探测元件,并对不同方向上探测到的信号加以对比分析,然后选择其中信噪比最大的信号来完成通信,该技术在解决码间干扰和抗阴影效应方面具有良好的表现。在设计分集接收电路时,需要按照信号传输速率的高低将其分成两类:在通信速率较低的情况下(一般将100M以下作为低速率),使用低速率分集接收装置,即直接对多个信号进行叠加,从整体上增强信号功率。在传输速率较高的情况下,考虑到码间干扰问题,无法对信号进行简单叠加,需要增加一个专门的控制电路来进行信号评估和选择。通常而言,在高速通信过程中,直射链接方向的信噪比最高,因此优先将最贴近直射链接的方向作为信号接收方向。在采用分集接收技术的光接收机上,探测器尽可能均匀地分布在一个半球面上,从而能够以较少的探测器数量实现多个方向上的稳定接收效果,除非接收机被整个遮挡才有可能出现信号中断。 6.自适应传输技术 自适应传输技术能够有效克服LED可见光通信中的信噪比波动问题。在自适应收发器的发射端,有一个专门的DSP(信号处理器)负责机电定向系统的实时控制。DSP在通信系统中的普及和应用,在一定程度上改善了系统的信噪比,并且灵活性更强。同时,对于白噪声、多路径干扰等,也能够通过相应的信号处理手段加以解决。在自适应收发器的接收端,由于使用了单一的光电检测器,使得光前端设计大大简化,并通过某种定向机制使光能量作用于单个信道,从而减小了接收端视场,有效避免了环境噪声对通信稳定性的干扰,增强了系统对多路径畸变的抵抗能力。 三、LED可见光通信技术的应用展望 LED可见光通信技术有着十分广阔的应用前景,只要是基于LED的照明和指示装置均可以通过增加通信功能而获得一些全新的用途。例如,在博物馆中,可以在LED指示灯中加载相关展品的解说信号,只要游客携带了具有可见光通信功能的移动设备,就能随时获取展品的解说信息;在LED大屏幕或广告牌上加载相应的信号后,人们可以直接用手机等设备下载屏幕上的内容和信息,如广告信息、交通信息等;在车辆照明领域,可以为汽车前照灯增加信息传输功能,将车辆载重、车牌号、车速等信息自动发送到各类交通监测装置上,轻松完成缴费、登记、测速等功能,极大地方便了车辆信息的采集和管理,同时车辆尾灯也可用于向后面的车辆发送刹车、路况等信息,从而大大提高交通运输的安全性。 结语 LED可见光通信技术不占用无线频谱资源,可以直接对无处不在的照明灯光加以利用,在节能环保的同时实现高速无线通信功能。但目前该技术仍处于实验研究阶段,虽然研究人员已经针对光源布局、驱动电路优化、OFDM、信道编码等进行了大量的研究工作,但依然有一些技术难关亟待人们去攻克,相信在研究人员的不懈努力之下,LED可见光通信技术必将在未来社会中大放光彩。 光通信技术论文:光通信技术在电力通信系统中的应用研究 摘 要:随着社会的发展,电力通信系统已经成为社会主义市场经济持续进步的关键点所在。但是经济的发展和社会的进步对电力通信系统提出了更高的要求,不光要求成本的降低,还需要性能的提升。将光通信技术应用在电力通信系统中,不仅可以大幅度降低电力通信系统的运行成本,还可以提高整个电力通信系统的稳定性。因此,文章从电力通信网存在的问题入手,首先分析了光通信技术在电力系统中的应用,然后研究了光通信技术在电力通信系统中应用的关键点,以期为相关的研究提供可参考的意见。 关键词:光通信;电力通信;应用关键 1 电力通信网存在的问题 电力通信网主要分为电力配电网和电力调度网两种,主要是以电压为依据对两者进行划分。在整个电力系统中,电力通信网发挥着至关重要的作用。 因此,要进一步推动电力通信网的发展,满足当前社会的需求,就必须从当前电力通信网存在的问题入手,然后研究改进的措施。以当前的实际情况而言,电力通讯网存在的问题主要有以下两个。 1.1 DWDM设备组网不能满足实际的需求 以目前的实际情况而言,我国的大多数省份还在延用较为传统的MSTP设备组网,只有很少的一部分在使用DWDM设备网。但是,随着我国只能电网的不断发展,整个电力通信网络的负荷越来越大,已经不能满足社会的实际需求。这在一定程度上阻碍了我国电力通信网络的发展,迫切的需要系统升级。 1.2 自动化水平较低 在我国电力通信网络的发展中,长期存在着“重发轻供不管用”的现象。因此,电力通信网络的自动化水平很低,电力网架的结构也较为薄弱。 特别是在近几年中,社会的需求越来越大,当前的设备已经远远不能满足需求。因此,迫切的需要进行智能化的建设,提高供电水平,保证电力通信网络的正常运行。 2 光通信技术在电力系统中的应用分析 社会的发展给技术的进步提供了动力,电力通信网络的技术也是如此。由于社会的需求,电力通信网络的技术发展速度较快,在短时间内就趋于成熟。在电力通信网络中,光通信有着重要的作用,将之融入到电力通信系统中已经成为必然趋势。 光通信技术有三个发展的过程,也是三次技术的改革,代表技术分别是SHD技术、MSTP技术和ASON技术。在我国的目前阶段,ASON技术的应用最为广泛,也是最大化的缩小了我国和国际之间的电力通信技术差距。 ASON技术集合了信号的交换和传递,通过信号指令来完成一些列的需求动作,是一种新型的光通信技术。SHD技术、MSTP技术在不同的阶段也发挥了不可替代的作用,但是其电路保护和传送电路的技术还很不成熟,在发展中逐渐显露出了自身的弊端。因此,ASON技术发展了起来,不仅结合了前两者的优点,更实现了电路保护和维持电力网络的稳定性,给国家电力通信系统的发展和完善奠定了基础。 光通信技术在一定程度上对科学技术的依赖性较强,也需要较好的载体。以目前的情况而言,光通信技术需要电力光缆作为其载体。而我国的电力光缆数量以较快的速度增加,实现了大范围的覆盖,给技术实现提供了可能。 基于此,作为当前光通信技术的优秀,ASON技术融入到了当代电力通信系统中,增强了电力通信网络的功能,提升了其运行的质量,已经成为我国电力通信系统的技术发展趋势。 3 光通信技术在电力通信系统中应用的关键点 光通信技术应用在电力通信系统中,不仅提高了电力网络运行的安全性,还增加了电力通信网络的传输功能。因此,在科学技术高速发展的社会环境下,把握好光通信技术在电力系统中应用的关键点,将有利于提升光通信技术与电力通信网络的融合,推动电力通信网络发展的同时使光通信技术更加成熟。具体而言,光通信技术在电力系统中应用的关键点主要体现在以下几个方面。 3.1 组网方案的确定 光通信技术在电力通信网络中的组网方案主要有两种。第一种方案是以网络技术为前提,然后再引入光通信技术,然后把电力通信网络进行优化,实现其传输的标准化改造。 网络技术是这种方案的关键点,需要把软件和硬件配合起来,然后引入光通信技术,完善传统的电力通信网络。这种方案的优点就在于不仅实现了电力通信网络和时代的结合,更加快了电力通信网络反应的速度。第二种方案是在电力通信网络和光通信技术融合后再加入网络技术,和第一种方案的区别就在于,这种方案是在确定的传输平面下展开的,可塑性较弱。但是这种方案更加稳定,传输效率也更高,能够保障电力通信网络传输安全性。 电力通信网络融合光通信技术后的组网方案各有利弊,因此在选择的时候一定要考虑到自身的实际情况。特别是不同的技术要求和结构框架性能的要求,一定要从整体出发,挑选组网方案时,综合利弊,科学的选择组网模式。当然,电力通信网络的组网方案也有很强的灵活性,当工作有特殊的需求时,可以自主增加相应的模块,完善电力通信网络的性能。电力通信网络的组网方案确定后,其性能和框架虽然可以有小的调整,但是大的结构已经确定下来,若是选择错误,将对整个电力通信网络造成较大的影响,甚至影响电力通信网络的正常使用。基于此,选择组网方案的时候,一定要合理,切合实际的需求。 3.2 设施设备的选择 科学技术的发展给我们的生活带来了更多的便利,同时也对其运行的设施和设备提出了更高的要求。电力通信网络也是如此,特别是其优秀的光通信技术,对设备的依赖性很强,这是发挥其性能和优势的基础所在。因此,要建立标准化和规范化的电力通信网络,必须选择最恰当的设施和设备。在选择设备的时候,可以从以下几点入手考虑。 3.2.1 通用性和安全性的考虑 为了保障电力通信网络的正常运行,在遇到突发情况的时候也可以正常工作,在设置网络节点槽位数量的时候,一定要多预留几个出来,同时总线路带涉及的范围也要更广,这是从整体出发,保障设备的安全性。同时,在设备的选择时,一定要考虑到通用性,方便设备发生故障后的维修和更换。 3.2.2 卡板的挑选 在挑选卡板的时候,必须严格按照工程的要求进行,给卡板留出备份选择。卡板是线路排布的重要零件,选择卡板直接涉及到了后续的传输系统。因此,要从工程的整体入手,结合实际的情况,针对性的选择卡板。 3.2.3 设备的契合性 在选择设备的时候一定要符合光通信技术的要求,从现阶段的任务要求考虑实际的设备选择。若基本性能要求无法满足光通信的需求,就会造成后续的设备无法正常使用,严重影响电力通信网络的性能。 3.2.4 线路安排的分散性 电力通信网络的多方线路要尽量分散在不同的业务卡板内,这就可以避免单个卡板的损坏影响到整个电力通信网络。可以采用分线的方式,选择恰当的分线设备,使不同的业务卡板在电力通信网络中承担想同的作用。这样,当一个业务卡板发生问题后,不会影响电力通信网络的整体,保障电力通信网络的正常运行。 3.3 业务规划分析 光通信技术最大的优势就在于它可以提供不同层次和不同性能的网络传输服务,因此电力通信系统在规划业务的时候就可以从自身的实际情况入手,挑选利益最大化的方案和措施。 首先要考虑的就是业务和业务之间的距离最短,这样就可以最大化的节约成本,使运营的收益最大化。 其次,在距离想同的基础上,要选择跳数最少的网络,保证电力通信网络运行的稳定性,减少维护的支出。 最后,还要保证网络负荷的均匀,这样可以给电力通信网络的运行增加一层保障。在后期的运行中,还要有效的观察和监督电力网络通信的观察,根据实际情况管理网络中的项目,最大化的发挥光通信在电力通信网络中的优势。 电力通信网络的运营也有商业化的性质,需要靠盈利来维持日常的工作,还需要靠业务的合理性规划来实现自身的完善和发展。因此,电力通信网络的业务规划可以从商业的角度考虑,然后结合科学的分析,找出最优的规划方案。而具体的方案就是从光通信的特点入手,分别分析其运行的特点和运行的成本,然后综合考虑相应的取舍,最终实现业务的合理规划。 光通信技术在当代电力通信系统中有着极其重要的作用,虽然在较短的时间内取得了很大的发展,但是也有自身的问题存在。在实际的应用中,一定要结合自身的实际情况,在实践中不断检验和完善,让其发挥应有的作用,推动国民经济的发展。 4 结 语 光通信技术在电力通信网络中的应用较为广泛,很好的解决了传统技术的弊端,让电力通信网络的发展更加迅速。本文分析了电力通信网络的问题,也针对当前光通信技术在电力通信网络中的应用分析了关键点,希望可以给电力通信网络与光通信技术的更好融合提供一定的参考意见。 光通信技术论文:可见光通信技术仍存缺陷 近日,国内可见光通信技术取得重要突破,该技术的产业化可能和商业前景得到了广泛的关注。 可见光通信技术是一种新型的无线通信技术。它将通信和照明合为一体,具有节省能源的特性。与此同时,高速数据传输能力和不占用通信频谱资源也是可见光通信技术引起广泛关注的重要因素。然而,该技术也有其局限性和适用场景:例如传送光线不能够被阻挡,基本不具备通信穿透能力;波长太短导致受散射、反射、多径的影响很大;适用业务场景暂时不够清晰等。 德国物理学家Herald Haas正计划利用该技术拓展未来可以与目前传统WiFi技术形成互补的Li-Fi技术。这一预期中的技术能带来很高的数据传输速度。而且,Haas在技术设计中,希望能够充分利用目前的可见光设备,在不需要频谱监管的情况之下开展高速通信。通过这两种相互补充的技术,目前WiFi技术所出现的带宽不足、接入不稳定等问题有望得到解决,尤其是在一些点对点需要高速数据传输的场合―例如医院内的海量检测数据的高速传送场景。 可以预想的是,短期之内,可见光通信技术还将会在一些特种行业或是具有特殊非移动环境下高速数据传送的应用中使用,而不会成为WiFi或是蜂窝移动通信技术的竞争者。技术的应用范围和领域应该是作为主要通信技术的补充性技术,在行业应用领域会带来非常丰富的想象空间。 在普通民用场景方面,该技术存在以下缺陷。例如难以具备移动性、需要点对点在通信过程中连接、穿透能力弱等。因此该技术在普通民用场景目前难以实现产业化。 可见光通信技术如果能够成功地实现产业化,那么能源将被可见光替换,能源和信息的分布式网络将能够共享实现。或许到了那一刻,我们才能够真正体会到该技术对社会变化的真正推动。 光通信技术论文:LED可见光通信技术在专利申请中的演进 【摘要】 LED可见光通信技术利用LED照明设备进行高速通信、数据传输,具有广阔的应用前景。本文对LED可见光通信技术在专利申请中的主要技术分支演进行介绍。 【关键字】 LED 可见光通信 专利 演进 一、引言 可见光通信作为一种新兴的无线通信技术,具有如下优点: 1、可见光通信技术利用LED灯可以高速调制的特性,既实现了照明,又实现了上网通信; 2、可见光通信技术无电磁污染; 3、可见光通信技术具有高速通信的能力。 因此,可见光通信正受到越来越多的瞩目。 二、LED可见光通信技术在专利中的演进过程 笔者使用如下关键词在专利库中进行检索:可见光通信(Visible Light Communication,VLC); 发光二级管(lightemitting diode,LED)。检索截止时间为2014年5月29日,获得287篇发明专利文献。基于可见光接收端装置、发送端光源、通信中调制方式三个方面对主要技术分支演进进行介绍: 2.1 可见光通信在接收装置中演进 申请日为2003年,申请号为JP2003183092的专利公开了一种通过接收LED光来接收通信信息的可见光信息接收方式;申请日为2004年,申请号为KR20040056593的专利公开了一种使用摄像机接收通信信息的可见光信息接收方式;申请日为2005年,申请号为JP2005088869公开了一种使用照相机接收通信信息的可见光信息接收方式;申请日为2007年,申请号为JP2007063809公开了一种通过太阳能电池面板的输出变化来检测接收的照明光,并对接收到的照明光进行解调、显示的可见光信息接收方式。 2.2 可见光通信在发射端光源中演进 申请日为2005年, 申请号为JP2005088869、JP2005265694的专利公开了一种使用多色光源发送通信信息的可见光信息发送方式;申请日为2008年,申请号为JP2008196165的专利公开了一种使用单一光源,在回射光中叠加数据的可见光信息发送方式;申请日为2010年,申请号为EP10720372的专利公开了一种使用单一光源,借助于脉宽调制光源(LED)进行数据传输的可见光信息发送方式;申请日为2011年,申请号为CN201110190263的专利公开了一种使用白光LED驱动电路进行数据传输的可见光信息发送方式;申请日为2012年,申请号为CN201210060963的专利公开了一种使用有机电激发光二级管OLED数据传输的可见光信息发送方式。 2.3 可见光通信在通信调制方式中演进 申请日为2008年, 申请号为JP2008298941、JP2008298942的专利公开了一种使用OFDM进行可见光信息调制的方式;申请日为2011年,申请号为CN20118000246的专利公开了使一种用OFDMA调制发送,SC-FDMA接收的可见光信息调制方式;申请日为2011年,申请号为CN201110190263的专利公开了一种使用CJ-OFDM调制的可见光信息调制方式;申请日为2013年,申请号为CN201310167388、CN201310343233的专利分别公开了一种使用码分多址扩频的可见光信息调制方式以及一种使用OFDM调制,分频接收的可见光信息调制方式。 三、审查实践应用示例 通过对LED可见光通信专利技术演进的梳理,可以帮助审查员在审查时快速理解所审案件涉及的技术手段处于该领域发展所处的阶段,并迅速找到对比文件。 申请号:201210060944; 发明名称:基于LED可见光通信的智能照明系统; 申请人:郭丰亮 本案权利要求如下: 1.一种基于LED可见光通信的智能照明系统,其特征在于,包括:传感器模块、LED可见光通信模块、调整模块,所述传感器模块将感应到的信息送入LED可见光通信模块,所述调整模块根据传感器模块检测到的信息对LED灯进行调整,所述传感器模块通过所述LED可见光通信模块与所述调整模块连接。 首先判断本申请属于LED可将光通信领域的申请,技术效果是利用LED可见光通信技术实现照明系统在自控制时的数据传输。然后通过对LED可将光通信专利技术发展路线的梳理,可以很快定位到技术发展路线中的照明系统自控制分支,并且现有技术中已经有大量采用LED可见光通信技术来解决照明系统中的信号传输问题,如2011年8月公开的CN102164436A专利申请,其发明名称即为基于可见光通信接收机的自适应照明系统,显然该申请的技术方案也是通过可见光通信技术来解决照明系统中的信号传输问题,因此将其作为对比文件用来评述三性,从而可以提高检索效率。 光通信技术论文:新型材料有望带来超快全光通信技术 美国普渡大学研究人员开发出一种新的“等离子氧化材料”,有望带来超快全光通信技术,至少比传统技术要快10倍。相关在美国光学协会的《光学》杂志上。 光通信是用激光脉冲沿光纤来传输信息,用于电话服务、互联网和有线电视;而全光技术无论是数据流还是控制信号都是光脉冲,不用任何电信号来控制系统。论文第一作者、博士生纳萨尼尔・金赛说,对数据传输来说,能调制反射光的量是必要条件,“我们能设计一种薄膜使反射光增加或减少,利用光反射的增减来编码数据,反射的变化会导致传输的变化。” 研究人员证明了铝掺杂氧化锌(AZO)制造出的光学薄膜材料是可调制的。他们用铝掺杂氧化锌,在氧化锌中浸满了铝原子以改变材料的光学性质,使它在特定波长下变得像一种金属,而在其他波长下像高电阻介质。AZO薄膜的折射率接近于零,它能利用电子云状的表面等离激元来控制光。脉冲激光会改变AZO的折射率,从而调制反射光的量。这种材料能在近红外光谱范围工作,可用在光通讯中,并与互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容。 研究人员的设想是利用这种材料来创造一种“全光等离子调制器”,或叫光学晶体管。在电子设备中,硅基晶体管负责开关电源、放大信号。光学晶体管是用光而不是电来执行类似任务,会使系统运行大大加速。用脉冲激光照射这种材料,材料中的电子会从一个能级(价带)移动到更高能级(导带),留下空穴,并最终与这些空穴再次结合。晶体管开关的速度受限于完成这一周期的时间。在他们的AZO薄膜中,这一周期约为350飞秒,比晶体硅要快约5000倍。把这种速度提升转化到设备中,至少比传统硅基电子设备要快10倍。
智能农业论文:制造智能技术的农业机械论文 1农业机械制造智能技术 智能化是制造自动化的发展方向,很多专业性机械制造智能技术已经发展到相当水平,而在农业制造领域,还在起步阶段。农业机械制造智能技术是专门研究产品的设计、生产、加工、销售、售后乃至维护维修的整个技术过程,并将提高产品质量、效益、竞争力作为最终的目标。农业机械制造智能技术包含了生产对象、生产资料、能源、人力资源、生产和质量信息等内容。其中,生产对象、生产资料与能源属于硬件范畴,生产和质量信息则是软件范畴,而人力资源则是两者都属于。在诸多的生产要素之中,人的要素处于主要地位。 2兵团农业机械制造智能技术现状及其与内地的差距 2.1兵团农业机械制造智能技术现状 近年来,虽然很多企业在农业制造业方面不断采用先进的制造技术,像北疆的科神数控设备已占企业机加工设备的30%以上,且已经引进了CNC加工中心,企业的机加工能力得到了很大提升。公司已经启用了企业资源计划系统(ERP),以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理和服务。南疆的天诚对企业设备也进行了较大投资,且已经在某些焊接生产线采用了焊接机器人,大大提高了产品的焊接质量和工作效率。但是这些进步与内地专业化农业及机械制造业相比,仍在许多方面存在着较大的差距。 2.2兵团与内地在农业机械制造智能技术上的差距 2.2.1管理 内地优秀的农业机械制造业广泛采用计算机进行管理,对于组织和管理制度的更新与发展都较为重视,并对生产模式加以完善,力求达到准时、快速、高效的生产制造。比如采用MES(制造执行系统),该系统包括计划排产、过程纠偏、质量控制、资源优化、数据采集、电子看板、ERP集成等模块。系统依据ERP或手工输入的生产任务,通过精细排产,得到可执行的工序级生产排程,并通过对生产执行过程的详细进度、用料、用时及质量等信息实时跟踪统计,以数字化的方式、智能化的形式直观地展现生产全过程。而兵团农业机械制造业采用计算机管理的水平还正处于起步阶段,大多数的企业仍然处于陈旧的经验管理阶段,是兵团农业机械的制造业发展步伐缓慢的原因之一。 2.2.2技术设计 内地优秀的农业机械专业化厂家对设计方面要求严格,且更新速度较快。由于大量采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),部分大型企业甚至已经开始脱离图纸进行设计和生产制造。而兵团农业机械制造企业,对于计算机辅助设计技术的使用尚比较局限,使用水平有待提高,兵团农业机械制造业技术发展推动力不足。 2.2.3制造工艺 内地农业机械专业厂家比较广泛的使用数控加工,许多新型的加工方法,例如:激光切割、高精密加工、复合加工技术等也得到广泛应用。然而这些新型技术在兵团农机制造企业基本没有应用,有的甚至还在企业议程之中,使得兵团农机机械制造技术仍然处于低水平状态。 3发展建议 3.1系统优化 农业机械制造过程中对速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求较高。在采用高速控制系统的同时又改善了机床的特性,使得机床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不仅仅指机械本身,还有群控系统的柔性,数控系统的本身就是采用模块管理的方式进行管理,裁剪与组合性比较强,能够满足用户的不同设计和需求;群控系统则是根据制作流程的要求不同自动进行修正和调整,使得群控系统的效能充分发挥出来。为了适应快速变化的社会市场环境,仅有柔性化是不够的,机械制造智能化也需要不断升级改造以适应当今科学技术的不断发展和提高,只有具备了智能化才能应对更加复杂的市场发展环境。 3.2多媒体技术的应用 在智能化的数控系统中要做到用户界面的图形化、科学计算的可视化与多媒体的结合和应用。用户界面是系统与使用人员之间的桥梁与窗口,由于使用人员的要求不同和专业性差异,给计算机软件的开发与研制带来了较大的难度,采用图形化用户界面后,使用者在使用时较为方便。科学计算的可视化可使可视信息直接使用,比如说图像、动画演示等。可视化技术的应用与计算机的虚拟技术环境结合起来,使智能化领域又进一步得到拓宽。而计算机、声像以及通信技术完整的结合便形成了多媒体技术,它使计算机拥有了综合处理数据的能力。多媒体在智能化数控领域中可综合化、智能化地处理信息,在现场监控系统中也有着重大的应用价值。 3.3体系结构的优化 在农业机械制造过程中,改善和发展体系结构较为重要。首先,企业数控机床占用比例应不低于50%,使智能制造系统应用效率达到基本要求。在此基础上集成企业CPU资源系统来提高集成度和运行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPRD、CPRD以及专用集成电路ASIC芯片的新一代PCNC数控系统,并应用LED平板显示器平台,以实现超大尺寸的显示传导和发散信息。采用增强集成电路的密度来改进性能,使组件的尺寸减小,可靠性提高。其次,硬件的模块化使数控系统的集成和标准化更加简单和方便。如显示器、CPU、输入输出设备、以及存储器等最基本的模块,都可成为独立的载体,在通过不同方法的组装、搭配以及减持和增加以便构成档次和功能不一的数控系统。最后,通过系统中心枢纽对机床进行网络化,通过机床联网的手段,可以在任意一台机床上进行多台操作,使不同机床的画面在同一台机床的屏幕上出现,实现对机床的远程控制或者是无人化操作。将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服系统、自适应控制动态数据管理及刀具补偿、动态仿真等高新技术融为一体,形成严密的制造过程闭环控制体系,使产品制作过程灵活多变,以适应当前农机市场多品种、多批次的市场需求。 4小结 农业机械制造智能技术的应用是农业机械制造业的发展趋势,该技术的推进将会给农业机械制造行业带来巨大活力,可大大提高产品的质量、效益和市场竞争力,较为有效地促进兵团大农业机械化的发展。 作者:黄春辉 李国祥 单位:新疆科神装备科技开发有限公司 智能农业论文:智能网络下农业信息化论文 1智能网络在农业信息化中的现状 农业信息化是衡量一个地区农业现代化发展水平的重要标志。美国、日本和德国在农业信息化中处于世界领先地位,印度、韩国等紧随其后。美国采用以政府为主体五大信息机构为主线模式,例如美国利用卫星对土地信息进行实时监测,半数以上的农民用直升机进行耕作管理。日本建立全国联网的市场销售信息服务系统和生产数量和价格行情预测系统,是应用型农业信息的典型代表。德国农业信息发展是靠关键技术地推进,例如计算机自动控制,辅助决策、遥感和农机管理等技术都处在世界前列。印度依靠软件发展的优势,紧抓信息技术传输渠道和数据库及网站的建设[3]。我国虽然起步较晚,但发展较快。2014中央一号文件《关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的若干意见》提出继续推进农业科技创新,建设以农业物联网和精准装备为重点的农业全程信息化。2014江西省作为农业大省《江西省农业厅关于加快推进农业信息化的意见》,提出新时期推进农业信息化的重要意义。例如,赣南脐橙采用溯源系统防伪,正邦集团、云山集团、乐平蔬菜中物联网的示范应用等。 2智能网络服务推进农业信息化 2.1物联网 农业物联网是利用物联网技术来实现农产品生产、加工、流通、销售各环节信息的获取,通过网络将有效信息进入到物联网的应用层,利用大数据和云计算技术对海量数据和信息进行分析和处理。例如果园生产管理、粮食生产管理、畜牧生产管理、环境监测及农产品安全等农业应用系统。农产品生产过程中物联网应用如在农产品生产阶段,主要利用传感器采集信息,形成信息数据库,并通过远程控制系统分析处理信息,对作物生产进行调控温度湿度、供给营养液等,以达到最佳生产状态。例如在大棚作物的生产中,采用土壤水分传感器、温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器等采集作物现场信息,然后推进在线监测、远程控制、联动报警等。在水产养殖中的智能增氧机、智能投饵、水下巡航等技术。在农产品加工阶段,要建立质量安全和监管追溯系统,例如质量安全检测中药物残留、重金属以及病毒检测技术,追溯系统中的二维码、RFID标签技术等[4]。在农产品流通阶段,包括农作物实时跟踪,物流策略等,如全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、销售时点信息系统(POS)等都已经成熟并得到充分的利用。最后在农产品销售阶段,主要包括融合处理,决策反馈功能,为了提供便捷的途径和渠道让更多农产品顺利进入流通市场,如电子商务预定系统,智能仓库物流管理系统。 2.2大数据 随着农业物联网的应用,大数据不可或缺,从各种各样类型的数据中快速有价值的信息。大数据的特性常用五个V来表示:规模性(Volume)、二是高速性(Velocity)、多样性(Variety)、价值性(Value)、真实性(Veracity)。在大数据时代,农业与大数据必然发生各种联系,通过大数据推动智慧农业服务。农业大数据涉及到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种等各环节,是跨行业、跨专业和跨业务的发展。农作物的监测数据、农业数据、下游数据、经济数据及其它相关数据等源源不断的注入农业大数据的服务平台。这些数据经过各种专业模型和算法,就能为现代农业提供全方位的精准农业决策服务。例如“智能施肥系统”根据作物生长温湿度、光照、雨量、二氧化碳及土壤EC/PH值等环境因素扭转目前盲目施肥带来的污染和浪费。“精准灌溉系统”根据不同地区和不同作物生理需水的特点实现精准节水。“病虫害监测预警系统”实时采集农作物现场的有害生物数据与地理数据库、病虫害知识库、气象数据库等融合决策,实现精准施药,避免过度施药提高食品。“信息管理系统”根据互联网电子商务数据、政策法规、市场流通等信息实现生产与销售的合理分配,解决“供不应求”或者“菜贱伤农”的问题,培育新型农民和引领农民增收。 2.3云计算 农业信息化中的云计算是将农业相关的计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众,使用户能够按需使用互联网上的计算、存储和信息服务资源。云计算从深度和广度巨大地提高了对农业信息化的服务能力,进一步推动农业信息发的发展。云计算从层次分成三种服务模式,分别为基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)及软件即服务(SaaS)[5]。在农业领域,基础设施即服务为农业信息化提供虚拟硬件配置,满足于农业信息化中的大数据存储和高性能的计算能力,降低了基础设施建设的硬件成本。平台即服务作为中间平台为用户提供应用程序开发,维护和应用等服务,保证农业信息数据的安全与协同能力。软件即服务使用户可以通过云服务器获取互联网上的软件服务,降低了用户的接入门槛及农业信息化建设软件成本。例如,农业中用到的气象图像分析系统,卫星图像的传输利用云存储(IaaS),分析处理利用云计算(SaaS)。 3农业信息化中综合网络服务平台构建 3.1农业信息化中物联网、大数据与云计算关系物联网是农业信息化的基础,农业信息化发展水平由大数据来体现。物联网产生大数据,大数据对物联网的发展起促进作用。在农业信息化中,物联网作为信息采集系统,每时每刻传感器感知的数据和社交网络数据是大数据的来源,而大数据分析则从数据海洋中获取有价值信息,为物联网提供有价值的分析和控制。最大限度地提高农业生产智能化水平。农业信息化中物联网的优秀是应用,将海量数据经过处理分析,生成各种商业模式的应用,最大限度地提高农业物联网的价值,推动农业物联网的创新和发展。大数据和云计算都是为数据存储和处理服务的,大数据是挖掘海量农业信息的价值,云计算是管理扩展数据存储和计算的能力[6]。随着农业信息量的激增,大数据的分析处理离不开云计算,例如把离散的相关农业信息整合,通过云计算有效协同,形成农业的精准安全解决方案。大数据与云计算是一个问题的两个方面,大数据是问题,云计算是解决问题的方法[7]。如怎样把农场获取到的各种情况进行数据整理,有针对性的监测分析农场的生产状况,这种大数据与云计算结合形成的管理平台有利于农场主科学地制定农业生产计划。 3.2农业信息智能网络服务平台构建纵向来看,农业智能网络服务平台和智能网络交通、智能网络家居等平台类似,由农业物联网的感知层、传输层和应用层构成。应用层主要包括大数据管理中心、云存储云计算中心与农业应用平台。农业智能网络服务平台的主要功能包括农产品生产、质量安全、运输加工、农业环境监测、市场行情分析、农业科技培训、信息浏览等。平台主要实现以下功能: (1)数据采集:物联网中各种传感器采集到的数据与互联网中相关资源的汇集,通过数据整合成、加工处理,组成土壤数据库、气象数据库、地理数据库及电子商务数据库等,所有数据库构建农业数据资源中心。 (2)数据存储:依托集群应用、网络技术或分布式文件系统等软硬件技术,提供对农业信息数据库存储和访问功能。农业应用平台可以在任何时间、地点透过任何网络装置连接到云存储上方便地存取数据。 (3)数据分析:根据农业大数据应用平台需求的个性化,采用大数据相关技术,包括数据挖掘、安全加密、网络通信与算法研究等,提取有价值的信息准确的提供给目标客户。 (4)数据浏览:是用户的操作入口,提供多种方式对数据进行查询、展现和统计分析等应用,为农业生产经营主体提供及时、有效的生产技术、教育培训、经营管理、市场流通等信息服务。 4结语 物联网、大数据和云计算驱动下的农业信息化,关乎每个人的生活。大力推进构建农业信息化的智能网络服务平台,有利于提高农业生产经营的标准化、智能化、集约化和产业化,提升资源利用率、劳动生产率和经营管理效率。本文提出的农业信息化智能网络服务平台采用分级管理和监控,对开发农业智能综合平台具有一定的指导性和创新性。 作者:马文科 潘运华 单位:萍乡学院 智能农业论文:农业机械设计中智能CAD技术的运用 摘要:现阶段我国的机械生产制造产业的发展比较迅速,主要是依靠着新技术的支持。其中在对智能CAD技术的应用下,就对机械设计的自动化以及精确性得到了有效保证,将智能CAD技术和农业机械设计相结合,对机械设计的发展就有着促进作用。本文主要就农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势加以分析,然后结合实际对智能CAD技术在农业机械设计中的应用策略详细探究,希望能通过此次研究分析,对农业机械设计的应用发展起到积极促进作用。 关键词:智能CAD技术;农业机械设计;应用 随着当前我国的计算机技术的迅速发展,在和农业机械设计相结合的情况下,就能有助于设计的优化,能够将CAD技术和农业机械设计的作用优势充分发挥。通过从理论上对智能CAD技术在农业机械设计当中的应用情况进行研究分析,就能从理论上对农业设计提供理论支持依据。 1农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势 1.1农业机械设计的现状分析 长期的发展过程中,农业机械设计主要是通过手工进行绘制的,在设计上由于人为的疏忽就会造成差误。在对于农业机械图纸设计师来说,随着新的技术升级进步,就能有助于对农业机械设计的精确性以及效率的提高提供技术层面的支持。在农业机械设计过程中通过CAD技术的应用,能够在通过二维以及三维的技术应用将设计进行细化[1]。当前的制造业已经在CAD技术应用中,对人工的劳动强度能够有效减轻,这样就能在经济效益上得到提高。农业机械设计过程中对三维CAD技术的应用以及成为机械设计过程中的重要课题。 1.2农业机械设计中智能CAD技术应用特征 第一,设计方便化。智能CAD的技术应用有着鲜明特征,在零件的设计上更加的方便化,通过三维CAD的技术应用,就能在装配环境当中对零件加以设计,也能通过相邻零件位置和外形对新的零件进行设计,这样就能在零件的设计效率上有效提高,在零件装配的准确率也能提高[2]。对设计环节的损坏情况查找过程中,通过附件软件查找器就能准确高效的查出,这对机械设计的整体质量提高就打下了坚实基础。第二,缩短设计周期。能够将设计的周期有效缩短,这是对CAD技术应用最为优秀的优势,能够在设计的花费时间层面大大缩短。在对整体的工作效率上就能有效提高。机械设计人员在实际的设计过程中,对CAD技术的应用,能对原有的机械设计图样以及信息进行有效保留,这样就不实施重新的设计,这样在局部的修改以及创新上就能实现。 2农业机械设计中智能CAD技术具体应用 三维的设计系统建立下,通过AutoLisp等设计软件的合作应用下,就能对实际设计进行优化,在对装配模型的变型设计理论基础上的机械设计方面,在当前的CAD系统的建立产品几何模型,主要是从零件建模开始实施的,这一方法就比较难对产品功能信息进行有效表达。在装配建模的作用上,主要是通过构建完善对产品装配信息描述的数据模型[3]。主要是通零件间装配关系数据的层次以及关系模型进行表示,在装配模型方面对自然设计的过程相对比较符合,在变型设计的方法上比较良好。对农业机械设计中的底盘设计中,对CAD技术的应用过程中,通过在三维空间当中进行设计,就能对零件的位置进行确定,然后进行建立坐标系和总部件总成坐标系。通过坐标点方法进行对总成装配进行完成,这样在设计过程中,对机械动力性以及操纵性和稳定性等分析工作进行完善,在相应的数据参数应用下,就能进行准确性的设计。对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,通过模块化的变型设计就是在模块基础上进行的设计,模块和装配关系主要是先进行预先确定的,这样就对使用的范围进行了明确化。在模具的结构设计层面主要有二维以及三维设计,在每种的设计方法上都有着各自的优势和不足[4]。在对计算机的硬件配置要求上不是很高,所以使用的成本也相对比较低廉,三维的设计能够实现设计的参数化,在产品的设计过程中相对比较容易修改,这样就在并行工程方面的目标实现有着促进作用。在对机械车身的设计中对智能CAD技术的应用通过三维造型作为主要基础,这样设计师就能和CAD系统进行交互,能够把自己的概念进行清晰的视觉模式几何实体化,在设计的精确率以及设计的质量上得到了提高。 3结语 总而言之,对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,只有从多方面进行考虑分析,将这一技术进一步的优化,实现集成化以及网络化等,这样才能更好的为农业机械设计做出更大的贡献。 作者:孙梗 单位:邵阳学院 智能农业论文:智能节水农业:澳大利亚的水耕栽培法和滴灌技术 智能节水农业如何在干旱的地方生产新鲜蔬菜?澳大利亚有几个大的有机蔬菜种植公司,正在探索智能节水有机蔬菜新模式。现在,澳大利亚的智能节水种植的蔬菜虽然在价格上有些偏高,但是,生产过程完全有机,无土栽培,没有使用化肥和农药,大大节约能耗和用水。 澳大利亚的智能节水有机种植技术,使得蔬菜的生产种植不再受地域的限制,这非常适合澳大利亚西部的干旱条件,其种植的无土蔬菜,包括黄瓜、青椒和西红柿等。由于这种新型智能种植技术不依赖于土壤,因此,蔬菜的种植生产基地可以在人口密集的地方进行。 本・克来是澳大利亚有机蔬菜种植公司“开放农业”的总裁,他说:“我们有很多传奇式的方法,可以使蔬菜更加有味道,尤其是西红柿。”智能节水种植的关键是不用土,蔬菜要求新鲜,无污染。智能节水种植中所使用的滴灌技术,只使用相当于普通地面种植所需水量的10%,“开放农业”公司的生产厂房大约有5400平方米,配备了可伸缩的房顶和墙壁,可以自动地开合,这样可以减少水分的蒸发和散失。 澳大利亚智能农业浇灌所使用的水源,来自普通的地表径流在许多水坝中的蓄积,然后使用太阳能水泵将水输送到需要的地方。澳大利亚的河流一般含盐度比较高,这样在接近源头的地方收集水源,可以在水源变咸之前得到利用。克来说:“澳大利亚的小麦种植带在过去的20年,降水量减少了20%,所以,水源短缺是传统小麦种植者和牧羊人所面临的挑战。”克来在越南也有相应的环境工程,专门研究水与现代农业的关系。 克来的团队认为,生态农业将会给澳大利亚的小麦种植带来新的希望。澳大利亚的另一个智能节水农场,就是位于阿德来德的“太阳雨滴”农场,这是澳大利亚第一个以商业级运作的无土栽培有机农场。阿德来德的“太阳雨滴”农场,效仿美国类似农场的经验,使用无土节水技术,也不完全使用自然光照,他们使用富含营养物质的水进行浇灌,使用低能耗的LED灯来增加农作物的光合作用。 “智能节水有机农业是一个全球性的发展趋势,因为这种农业可以在不同的环境条件下进行。”非利普・沙博说,他是“太阳雨滴”农场的投资人之一,“太阳雨滴”的占地面积只有65公顷,位于南澳接近沙漠地У囊桓龈劭凇R桓龇炊越行智能节水农业的普遍观点,就是认为该生产过程能耗太大,主要是指那些室内的人工照明,以及很多的加热和冷却系统。“太阳雨滴”很好地解决了这个问题,主要是通过安装了一个集中型的太阳能工厂来实现的,这个太阳能工厂使用23000个平面镜来收集太阳能,能满足“太阳雨滴”大部分的能量消耗。 在沙博的“太阳雨滴”农场,提高用水效率是首选,由于南澳的降雨珍贵而稀少,然而附近却有大量的海水,沙博就引入海水淡化技术,他的改进后的海水淡化工厂每天大约能生产淡水100万升,农场还使用海水作为天然的消毒剂,避免使用杀虫剂。“太阳雨滴”早期投资是十分高昂的,大约为2亿澳元(1澳元=5.35元),投资者们坚信,通过“太阳雨滴”运营成本的降低,智能节水,以及廉价的能源输入,仍然是有利可图的。 事实也无法否认地证实了这一点,“太阳雨滴”每年出产大约15000吨的西红柿,在一个几乎不毛之地的沙漠港口,这个经济效益是十分可观的。将目前这种产业扩展到其他地方,也是十分可行的,沙博说:“由于我们不依赖于石油,使用智能节水技术,我们的农业可以在人口稠密的地方发展,提高我们蔬菜供应链条的效率。” 墨累・海伦是澳大利亚昆士南的水培专家,他说,到目前为止,澳大利亚的这些智能节水技术,例如无土水培技术,水产农业(一种利用鱼类粪便为有机源的种植技术),并没有得到大面积的推广,还只是停留于人们在后院进行的兴趣种植,或者小的有机果蔬园种植。 沙博说,国家需要一个机制来推广智能节水有机种植技术,“在常规农场,不管你的管理是多么的井井有条,你必须进行浇灌,灌溉时70%的水源都会直接蒸发而损失掉,即使进入土壤的水源达到农作物根部的也不多,不少水源存在于土壤的上层,植物无法利用。营养物质和化肥也一样”。 海伦的两个学生,正在用他们所学到的知识,创造着数百万澳元的产业,例如他们在韩国、印度、加拿大和中东一些地区建设了智能节水有机种植农场。他们坚信,水资源和粮食短缺会促使澳大利亚最终走上智能节水有机种植的道路。■ 智能农业论文:基于无线传感技术的农业大棚智能控制系统设计 【摘 要】介绍了一种基于无线传感技术的数据采集和控制系统方案,实现农业大棚的自动化控制,对大棚环境中的各种信息进行采集。设计了基于ARM的主控模块、信号处理模块、电源模块、LCD模块、无线通信模块等硬件平台。开发了节点设备程序、嵌入式系统应用软件和上位机组态软件。系统通过模拟测试,结果验证了方案设计的可靠性和实时性,可满足农业信息化建设要求。 【P键词】无线传感;ARM处理器;组态监控软件;农业大棚;嵌入式系统 0 引言 我国各地的经济发展水平、环境条件差异较大,存在农业机械信息化生产能力落后、土地利用程度不高等方面的问题,导致农业发展水平落后。同时,我国农业生态环境状况逐步扩大恶化范围、资源配置不合理。鉴于在农业生产过程中严重浪费资源和破坏生态环境的现象,人们越来越关注农业发展的模式。随着时展,农业科技技术不断创新,充分利用理论和科学技术,是缓解农业与资源及生态环境矛盾的有效途径。建立无线网络监控平台,对农业监测点进行全面监管和精准调控,可以组建农业的规范化和网络化管理模式,形成农业物联网的综合信息管理系统[1]。促进农业发展方式的转变,不但可改善生态环境,而且各类农业资源可以得到有效利用,实现可持续发展目标。本文主要根据项目建设的要求,设计一种结合嵌入式单片机和组态监控软件两种工程装备技术的平台,对农业大棚影响的几个因素进行精准管理和统计。 1 系统硬件结构 系统硬件组成如图1所示,主要包括一个主控模块、信号处理模块、电源模块、LCD模块、无线通信模块等。 1.1 主控模块 嵌入式控制系统选用的主控芯片为16位ARM Cortex-M3处理器STM32F103RET6。引脚为64位、内存容量512KB,封装类型为LQFP,工作温度达到-45℃~80℃。 1.2 信号处理模块 传感器输出4mA-20mA电流信号,I/V转换过程采用精密电流环接收方式,选用RCV420芯片,转换成0-5V电压输出信号。D/A数模转换芯片选用AD421,实现16位的数字输入信号转换成模拟4mA~20mA的电流输出信号。电磁阀由于是线圈组成,在通断过程中产生感应电压,为防止断电后对电路构成冲击破坏,增加一个反向二极管IN4001,构成回路,防止对电路电压产生干扰,提高系统的稳定性。 温室大棚中的蔬菜,需要一定强度的光照促进光合作用,提高产量。在大棚中适当增强光照能促进其生长。根据选用光照灯的型号和电压要求,设计最大电流为1A的PWM控制电路。选用具有PWM脉宽调光功能的SD42511芯片,设计最大输出1A的驱动电流电路。电路原理图如图2所示: 1.3 电源模块 STM32处理器内部具有多路A/D模数转换扩展功能,其输入电压转换信号范围为0~3.3V,使用12V锂电池供电电源,要实现对它的电压监控,需要采用间接方式,使用高精度的电阻串联分压方法。选用MC34063芯片采用开关反压电路提供-12V电压给RCV420。选用封装为SOT-223的LM1117系列芯片,转换得到5V和3.3 V电压。放在芯片的输出端置一个10uF的钽电容,改善电路中的瞬态响应和稳定性。旁路中增加0.1uF的瓷片电容,去耦消弱电路毛刺。电路原理图如图3图4所示: 1.4 LCD模块 LCD显示采用1602显示输出数据,采用基于HD44780字符型液晶芯片。电路原理图如图5所示: 1.5 无线通信模块 根据设计要求,无线传输网络选用为自动化控制数据传输而建立的短距离ZigBee无线网络,ZigBee无线短距离传输模块具有低功耗、操作灵活、等电位测量数据无线传输、组网方便、响应速度快等突出特点[2],适合应用在农业大棚的数据传输。ZigBee射频技术利用2.4G频段来进行传递数据信息,安全可靠的实现终端发送或响应指令。采用符合IEEE802.15.4标准的CC2530无线射频收发模块,使用免申请2.4G的频段,采用加密的标准为AES 128,直接序列扩频。 2 系统软件设计 控制系统软件包括节点设备程序、嵌入式系统应用软件和上位机组态软件。节点设备主要完成系统中的执行命令和数据采集传输的作用。嵌入式系统应用软件主要实现数据存储、系统通信、人机交互、自动控制等功能。上位机组态软件主要实现用户登录、数据查询、图像展示、运行状态监测等功能。系统数据信息处理流程如图6所示。节点设备采用的操作系统为μC/OS-II,监控组态软件开发使用组态王Kingview6.55[3-7],优秀板STM32F103RET6处理器编程软件采用KeiluVision4。 3 系统调试 为实现工程目标,利用在线仿真调试工具,对系统各子功能分别进行调试,监测软件工程中的关键变量值。上位机组态软件通过和节点设备采集数据通信应用验证,系统运行稳定可靠。软件运行截图如图7所示: 4 结论 基于无线传感技术开发了农业大棚智能监控系统,通过数据采集和信息传输,实时监控终端设备的运行状态,有效的对资源进行管理和统计分析。通^上位机KingView组态软件对系统中的终端设备监控,可以有效的掌握现场的信息;通过嵌入式硬件设备、工作台和上位机KingView组态软件的联合测试实验,该系统具有低功耗,信息传输稳定,操作简单等优点,对农业大棚信息化建设具有一定的现实意义。 智能农业论文:基于人工智能的农业知识培训平台开发 [摘要]随着科学技术的不断发展,人工智能以其智能性、方便性、可操作性等特点逐渐渗透教育领域,也为教育培训提供了新思路。文章分析了人工智能应用于农业知识培训的优势,并针对于农业知识培训的特点,提出了一种基于人工智能的农业知识培训模式,是人工智能技术应用于农业教育培训领域的一次尝试。 [关键词]人工智能;农业知识培训;模型 随着信息技术的不断发展,计算机科学渗透生活的各个领域,改变了人们的生活方式和学习方式。其中,人工智能作为计算机科学中迅猛发展的一部分,正在以其独特的魅力走进人们的视野。“人工智能”(Artificial Intelligence),顾名思义,即通过应用计算机来模拟人脑的信息接收、思考、判断以及决策等思维行为过程,进而扩展人脑的思维和行动,帮助人们高效智能化地解决特定问题。近年,人工智能在教育领域中发挥的作用越来越显著[1],其与众不同的特点决定了其在教育培训中的地位,将人工智能应用在农业知识培训中的可行性也成为教育界热议的新话题。 1我国农业发展背景和农业培训必要性分析 11我国农业发展背景 我国是传统的农业大国,农业对我国的经济发展具有极其重要的影响,一方面是由于我国人口基数大;另一方面是由于我国进出口贸易主要依靠农产品,农业发展成为影响我国经济发展最重要的因素之一。但由于各方面原因,我国农业发展还比较落后,尤其与发达国家的现代化农业相比,依旧有较大差距。 12开展农业知识培训的必要性 反思其他发达国家在r业发展上实施过的举措,包括重视农业教育、科研和技术推广,注意提高劳动者素质;推广现代农业机械和高技术,重视农场管理;经营集约化、产业化;生产专业化;服务社会化;市场机制与政府扶持相结合;加强农业基础设施建设等,可以看出,我国在农业知识培训、素质教育、技术推广方面与发达国家差距明显。为发展我国农业,培养一批高素质、懂技术、会经营的农民以及一批愿意为农业发展做出自己贡献的高学历人才成为关键。农业的发展离不开农民的发展和进步,也离不开受过高等教育的精英人才的共同努力,而开展农业知识培训,则是为他们的发展奠定了一条夯实的道路。 2人工智能在教育中的应用与发展 近年来,伴随着人工智能在各行业的应用和发展,人工智能在教育领域中发挥的作用也越来越显著。例如,智能化的作业批改可以大大减轻教育工作者的沉重负担,在线学习等网络教学模式可以让人们更灵活地接受教育。从人工智能诞生伊始,其就与教育产生了密不可分的联系,延续发展至今,人工智能在教育领域中的应用主要包含以下几个方面。 21基于人工智能的计算机网络课程 计算机网络教育是对传统教育方式的一次革新,而人工智能对网络教育的渗透,又将其推向了新的发展高度。[2]学生可以自主地登录网络平台进行在线学习,根据智能导学系统制订学习计划,进行在线测试。例如近年来大为流行的MOOC课程,学生可以便捷地通过网络获取全球最高质量的教学资源,并可以量身打造自己的学习计划。 22基于人工智能的教师辅助系统 近十年来,智能传感器、语音识别、图像识别、深度学习、大数据等方面的蓬勃发展令信息的采集及处理越来越准确高效,这无疑使得人工智能与辅助教学系统的融合变得越来越深入。借助于语音识别、图像识别等技术,学生可以将学习过程中遇到的问题上传至系统,借助于数据库系统对信息准确的搜素和整合能力,实时地为学生提供答案或相关信息,答疑解惑。目前此类应用软件的应用广泛,例如小猿搜题、百度作业帮等。 23基于人工智能的教育数据库系统 随着信息化时代的到来,如何高效地搜集、分类和检索碎片化的教育信息和教学资源,无疑是一项巨大的挑战。为了更有效地分配和管理信息,在教育中引入智能化的数据库系统势在必行。现如今数据挖掘和深度学习的研究成果不断深入,依托知识库系统对教育信息的整合与构建,学生可以将已习得的零星的知识点进行扩充,由点至面的不断学习新知识;依托教育资源管理系统中来,教育管理工作者可以合理分配教学资源,让人们从爆炸式的高密度信息中解放出来,真正做到物为己用,因材施教。 3人工智能与农业知识培训的结合 新时代社会经济的发展为国家农业产业的发展翻开了新的篇章,如何加快社会主义农业现代化,促进农业转型,这为新时代的农业知识教育提出了新的要求。另外,近年来劳动力转型的趋势日益显著。随着农业劳动人口数量的减少,为了提高农业生产效率,需要有素质、懂知识的农民投入农业生产中来。因而,对于农业知识培训的革新作为农业现代化建设的重中之重,已被提上日程。 人工智能技术和教育领域融合的不断完善成熟,基于人工智能的农业知识培训正如雨后春笋般涌现,在农业教育培训领域崭露头角。 31人工智能应用于农业知识培训的优势 从我国农业发展的现状看,较之于发达国家,我国农业从业者的基数巨大但是整体受教育程度偏低,农业专业领域的知识匮乏,农业知识教育的推广不仅薄弱,而且效率低下。因此,伴随着信息化时代“互联网+”的新型教育模式对传统教模式的强有力革新,基于人工智能的农业知识培训展示了其强大的威力和优势,具体可以总结为如下两个方面。 311个性化教育针对性强 相比于课堂教学的传统模式,基于人工智能的网上在线教育模式能够为学生个性化地制订学习计划,灵活安排学习时间。这有力地解决了学生参加农业知识培训的时间成本问题,农业从业者可利用闲暇时间自主安排学习。另外,针对于培训者的当前知识水平和培训需求,培训平台可以个性化地安排教学相关领域的专业知识和操作技能。 312教育资源利用率高 我国当前的农业知识培训,教育教师需求数量和实际在岗教师资源极不匹配,具备丰富农业专业知识和农业生产经验的教师数量缺乏,这是导致农业知识培训推广速度缓慢的重要原因。而人工智能为这一问题的解决带来了福音,智能化的教学进程得以让教师从繁重的教学负担中解放。同时,基于网络的课程资源共享可以让先进的农业技术走进千家万户,让学生与优秀农业知识的距离不再遥远。 4平台开发的系统架构 基于人工智能技术,一个合理的农业知识培训平台能够像一个优秀的教师那样具备完备的农业专业知识和优良的教学技能知识,并且能够模拟及扩充教师的教学过程。除此之外,该培训平台还能够准确实时地与学生进行信息交互,有针对性地开展个性化教学,并可以自适应地完成教学效力评估和反馈,不断更新和完善教学内容和教学策略。基于以上分析,该开发平台的系统架构分为学生模型、教师模型、综合数据库模型和人机交互接口四个组成部分,结合下图对每一部分分别进行详细阐述。 41学生模型 学生模型应针对不同的学生,准确地评估学生当前的学习水平,对学生的学习背景、知识水平、知识架构进行诊断和评定,以便有针对性地制订教学方案,进而实施个性化教育。 另外,学生模型需要对学习过程中的学生的学习情况进行记录入库,对教育效果进行评定,从而诊断出当前教学计划是否合适,以便下述教师模型中对教学内容和教学策略的灵活调整。 42教师模型 教师是教学工作开展过程中的主体,一个合理的教师模型应该包括如下三个部分。 教师模型首先完成教学内容的选择,这要根据学生模型中对学生当前的学习水平的评定,并且针对学生既定的学习目标,并从下述知识库中调取对应的内容,为教学的开展做好准备。 在确定了教什么的问题之后,教室模型要确定如何教的问题,即选取合理的教学策略开展教学。教学方式的选择依附于学生模型,而又能根据学生学习情况记录进行反馈动态,不断完善和调整教学策略。 另外,在传统教学模式中,教师传授知识,并能为学生答疑解惑。当学生在学习过程中遇到问题和疑惑时,教师模型应该实时地提供信息支持,为学生提供针对性的帮助。因而教师模型要实现与人机交互接口的实时连接,在问题到来时控制模块驱动应答部分为学生答疑解惑。 43综合数据库模型 综合数据库模块为农业知识培训系统提供数据库支持,主要包括以下三个模块。 知识库模块中分类别地存放着农业领域的专业知识,包括文本、图像、自然语言、多媒体等多个类型的学习知识。一旦教师模型中完成了教学内容的选择,便由此模块中调取相对应的文件开展教学。 专家评估模块用于处理教学过程中的教学效果评价和经验总结,为教师模型中的各个环节的反馈和更新迭代提供数据支持。在一个完善的教学过程,教师需要根据学生的学习效果进行总结和反馈,以此指导下一步的教学内容和策略的更新。 为了对学生阶段性学习的效果进行评估,还需要引入测试考核模块对学生的成绩进行量化考核。测试考核模块中包含学生答题库和成绩测评库,准确检测出开展农业知识培的作用与效果。 44人机交互接口 基于人工智能的农业知识培训的过程是学生和系统进行交流的过程,所以一个友好的人机接口是系统必不可少的组成部分。在这一模块中,友好的图形用户界面的设计能够帮助学生流畅地接收信息,提高学习效率。同时,借助于人工智能中对语音和图像信号的先进识别技术,人机交互接口可以智能化地接收分析和理解学生的自然语言信息和动作信息,进而为系统提供宝贵的输入信息。 5总结和展望 本文提出了一种基于人工智能的农业知识培训模式,是人工智能技术应用于农业教育领域的一次尝试。依托于人工智能应用于农业知识培训的优势,并针对于农业知识培训的特点,提出了农业知识培训平台的具体系统架构,实现了对教学过程的模拟和扩展。这种基于人工智能的培训平台,能够根据学生自身特点因材施教,实现个性化的教学模式;并且具备良好的人机信息交互和教学反馈能力,自适应地开展农业知识教学,是对传统教育模式的扩充与革新。 [基金项目]创新训练项目“‘鲜品铺’农产品电子商务平台”(项目编号:201510638037)。 [作者简介]王香蒙(1996―),女,汉族,四川成都人,西华师范大学;陈琳,电子科技大学;通讯作者:曹蕾,西华师范大学,副教授。 智能农业论文:智能农业将使欧盟农业数字化和精细化 背景 精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。数字化技术的使用会帮助农民充分考虑到日常工作的细枝末节从而更有效地管理农场。精细农业可以有效使用化肥与农药,在增产的同时又可以保护土壤和地下水,增产和减少能源损耗就可以同时实现。通过使用互联网传感器,农民可以定向使用化学肥料对具体区域施肥,从而减少了化学肥料的使用,同时又保护了环境。与之相反,传统的农业实践会对整个农田区域进行灌溉、施肥、杀虫和除草而忽略了农田间的差异性。 欧盟“共同农业政策”在2020年应采取直接拨款的方式,并与农村发展支持计划相结合,为数字化的推广做准备。 农产品需求增加与环保要求提高促使政策制定者去寻找一种低投入高产出的创新模式。部分利益相关者认为,欧盟共同农业政策应当充分利用“数字革命”,数字化或精细农业概念会在2021-2027年的共同农业政策讨论中成为焦点。 精细农业是以优化投入管理为基础的,所谓投入管理指的是对农作物的实际需求。精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。简单来说,精细农业能够使农民注意到日常工作中的细枝末节从而使农民的贸易活动更有效率。 欧盟委员会的通信网络内容和技术总司和农业部目前正着眼于实现农业的数字化。AIOTI是关于智能农业领域的一项大规模的试点计划,该计划将得到3000万欧元的资助。由此欧盟农业部门可以在资金和基础设施等方面实现“数字化飞跃”。 寻找创新思维 共同农业政策中存在以创新思维为驱动的计划,该计划名为“农业生产力与可持续的欧洲创新伙伴关系计划”(EIP-AGRI)。这项计划的根本目的是要创建2020地平线计划与农村发展支持计划之间的联系,同时将理论与实践相结合。 在EIP-AGRI计划中,各方参与者致力于建立一个“运营组织团体”,其目的在于寻求创新方法解决地区性难题。最近一个在主流精细农业方面名为EIPAGRI的社团组织发现数字化农业存在着一系列挑战。报告指出,精细农业需要各方参与人的合作,还要培养能够将创新用于实践的顾问。大多数农民认为精细农业对于小农场而言并不会产生利益,因此区域性的培训显得至关重要。报告中提到,目前欧盟中采用精细化农业的主要还是中欧与北欧的大农场主。至于南欧,面对的是农业经济下行压力和缺水的问题,因此精细化水利技术才更为重要。Yara化肥公司公共事务与行业关系部负责人Jean-Paul Beens认为虽然目前已经具备了解决方案,但也缺乏实际的应用。Beens认为鉴于欧洲农业的差异性,应当对成员国进行更加细致的分析,呼吁成员国支持国家创新伙伴关系计划(NIP),该计划可以使欧盟精细农业更有效率、更具可持续性。他以瑞典为例,提到瑞典对于精细农业工具的应用(如N-传感器)被列为EIP最终报告中的最佳实践案例。 宽带基础设施 欧洲农业机械工业协会(CEMA)提出,充足的宽带基础设施是欧盟农业领域向数字化演变的先决条件。CEMA秘书长认为,宽带访问在欧盟许多农村和人口稀少的地区严重滞后,必须着力避免城乡间的“数字化割裂”,要尽力实现欧盟将在2020年让农业企业和作坊拥有30MB/s连接带宽的目标。 Yara化肥公司利用互联网系统准确地进行肥料使用。Jean-Paul Beens告诉欧盟动态网说,只要农民身边有网络,就可以通过互联网工具实现自动化,在一些发达国家,农民将他们的土地数据上传至公司的APP中,就可以更加快捷地购货或者给拖拉机加油。 数字化技术 CEMA认为,农业领域与农村地区的数字化进程演变首先需要数字化技术。然而随着农民的老龄化(欧盟中仅由约8%的农民年龄在35岁以下),新技术的引进会导致农业行业的“脱轨”。基于此,CEMA认为数字化技术应当使农业领域的工作更富有吸引力才能吸引人才进入农村地区,同时要利用公共政策来支持农民进入和投资数字技术领域,2020年后的共同农业政策会起到重要作用。高级顾问Luc Vernet也有着类似观点,他认为任何的突破性实践都是由开拓者来应用的,比如90年代的有机农业技术,但是要充分考虑技术的潜在可能与欧盟农业行业的特殊性,这种特殊性是由不同规模的农场所决定的,农民需要合理的政策支持来抵御风险。 对于Yara公司而言,数字化技术的引入如同电脑技术被第一次引入一样,目前该技术的基本功能已实现但是潜在的功能仍需探索与掌握,许多农民购买了数字化设备却不能完全使用其功能。Yara公司还要考虑技术的标准化,许多供应商提供的技术相互之间是不兼容的,因此标准化的实现也是一种挑战。 2020年的共同农业政策 欧盟的政策制定者与利益相关者已经着手讨论2020年后的“共同农业政策”(CAP)。一项文件显示,欧洲农业机械工业协会(CEMA)建议欧盟的政策制定者应提供更多的直接拨款和农村发展支持计划以促进新技术的实现。该文件同时提到,应当重建与“共同农业政策”(2007-2013)第68和第69项条款类似的一N机制,即成员国拿出10%的直接预算来做具体计划,旨在提高农业土地的生产率。这种机制既可以是直接拨款(预算中的5%-10%),也可以将未用完的预算用以农村发展计划。 同时,欧洲农业机械工业协会(CEMA)也表示,在下一阶段的CAP(2021-2027)应当投入更多的预算(约占总预算的15%)进行农业领域的研发。 “生产率红利”成为这种绿色方案的一部分。生产率红利,简单来说,就是农民通过相互配合的方式来实现生产率的增加。Adam认为这种红利应该在农业全要素生产率(TFP)下来估算,TFP涉及土壤、水以及管理投入等要素。 Farm Europe网站认为欧盟农场的收益率较低,因此数字化农业应当得到投资和政策的双重支持。Vernet认为共同农业政策(CAP)应当以不同方式鼓励新技术投资,欧盟把数字化技术看作是对气候目标的一种有效方式,他还提到CAP应当通过有效的管理方案帮助农民承担风险。除此之外,欧盟还应设计一些其他配套的细化执行方案。 欧盟动态网评论员Thomas Begon认为,为了能够发展稳固而又有弹性空间的数字化农业,欧洲的农民需要建立全球化的3G和4G移动数据网络以便连接所有的农业装置与软件。协作理念被引入农业实践,通过培训合作顾问协助农民采用新技术,就如同过去法国的合作顾问协助农民引入油菜一样。 智能农业论文:基于ZigBee的智能农业灌溉系统研究 (云南农业大学机电工程学院,云南 昆明 650201) 摘 要:传统农业灌溉系统中,运用有线网络实现智能化灌溉,不仅成本较为高昂,整体布设过程也很复杂,需要花费大量的人力物力。正是基于这种情况,相关技术人员研发了ZigBee智能农业灌溉系统,主要利用的是网络节点、超声波水位传感器以及土壤水分传感器等,整体系统能有效实现信息反馈和数据收集,十分便利。本文从ZigBee智能农业灌溉系统的总体结构分析入手,对硬件实施方案以及软件实施方案进行了集中的阐释,旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议,以供参考。 关键词:ZigBee;智能农业灌溉系统;硬件;软件 1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统总体结构 ZigBee智能农业灌溉系统的参数包括用户终端系统、主控制器、ZigBee内部协调节点以及监控系统等,利用节点参数实现网络组网,并借助控制命令优化系统的运行流程。另外,在ZigBee智能农业灌溉系统运行过程中,当终端节点检测到农田水位超标后,就会产生自动断电制动,系统能利用其自身系统控制参数对电磁阀进行控制,从而有效地停止灌溉操作。而针对检测水位在阈值范围以下时,需要利用系统自动化控制功能开启电磁阀,确保振动控制灌溉项目。技术人员要利用模块对开启灌溉和停止灌溉进行集中管理,针对状态信息以及终端节点建立有效的控制框架[1]。 2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的硬件实施方案 ZigBee智能农业灌溉系统主控制结构主要包括微处理芯片、USB和SPI等,结合图像传感器和MCI,能优化实现系统的高效管理目标,并且可以利用JAVA进行编程操作,将信息缓存后直接输入到存储指令和数据控制模块中。 2.1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的终端节点设计 ZigBee技术在实际应用过程中,能有效实现低能耗和低成本,同时保证整体运行结构安全可靠,正是基于其自组网能力,能在定义标准结构中实现数据链层级和物理层级的优化连接,保证工作参数运行环境维系在2.4G赫兹、868赫兹以及915赫兹3个频段结构中,并保证拓扑结构运行的完整度。 2.2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的控制模块电路设计 要想实现整体ZigBee智能农业灌溉系统的优化目标,就要保证系统在TC35i模块能有效维护主控制器和用户之间的数据交流,保证传递结构的安全可靠。系统运行过程中,技术人员要保证基带处理器和天线接口之间有效连接,并且充分满足供电电路的时序性,符合接口需求,利用40帧电缆线对主控制器和系统结构进行集中管控。在电源接线引脚数据处理时,技术人员要保证短信息收发和软件流的系统化控制,确保工作状态引脚也能得到有效传递[2]。 2.3 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的网络控制模块设计 ZigBee智能农业灌溉系统之所以能实现自动化管控,主要是基于网络连接和智能模块技术,借助节点实现系统管控,确保能随时随地提高灌溉系统的访问实效性。除此之外,在系统内还要借助主控制器嵌入以太网,从而有效支持控制层协议,利用物理结构芯片提升处理水平。 3 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的软件实施方案 3.1 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的主程序设计 在软件系统中,借助自动组网层级能实现ZigBee智能农业灌溉系统的优化运行,技术人员要对农田水位的上限和下限进行集中管理,保证水位、土壤以及电磁阀实现自动灌溉。另外,在系统中能借助路由节点和协调节点进行控制器管理,保证信息用户终端对数据建立集中采集机制,能在提升系统容错能力的同时,保证控制组网的可靠性。 3.2 基于ZigBee的智能农业灌溉系统的控制模块应用程序设计 在ZigBee智能农业灌溉系统运行过程中,要满足实时性需求,对短信息标志位进行集中关注,从而保证检测程序发挥实效性。 3.3 基于ZigBee的智能r业灌溉系统的嵌入式网络搜索设计 嵌入式网络搜索设计结构被应用于ZigBee智能农业灌溉系统,能在提升系统联网有效性的同时,优化异地管控终端结构,确保控制命令在发送后实现灌溉操作。特别要注意的是,在系统嵌入结构中,技术人员要遵循HTTP通信协议,保证结构的有效性和完整度[3]。 4 结束语 总而言之,ZigBee智能农业灌溉系统的推广,实现了自动化农业管理项目的有效运行,不仅能运行远程监控和系统管理,也能进一步升级参数解析能力,一定程度上推动了农业项目的可持续发展。 智能农业论文:基于云平台的智能农业环境检测系统 嵌入式实时处理器与各种智能传感器的结合实现了底层农业信息的采集,处理器控制Wi-Fi网络设备接入互联网实现环境信息的网络传输,远程云服务器与数据库的结合实现环境信息数据的实时网络存储,基于Android或IOS的移动设备通过网络与云服务器连接实时获取环境数据信息。基于嵌入式实时处理器、智能传感器、高性能云平台、实时数据库与移动设备的新型智能农业环境检测系统也将极大的加速农业的现代化发展。 【关键词】嵌入式 Wi-Fi 智能农业 云平台 1 引言 民以食为天,国家的发展与建设无法脱离农业的基础建设与发展而独立运行,农业的发展是关系国家命运的大问题。对于农作物的生长环境数据需要长期大量存储与分析,计算机网络与云计算的发展使得分布式处理得以实现,在不同的空间中布置分布式的数据库,可以有效的进行比较大的容量数据计算和处理,建立在嵌入式实时运行环境、多节点传感采集单元、Linux远端云、分布式数据库、移动设备终端的一体化智能农业环境检测系统将逐步取代传统的农业生产,从多个方面提升农业生长作物的产量。 近些年移动终端设备的崛起,当下基于谷歌开源Android系统定制的手机和基于苹果公司独立开发的IOS系统手机都已普及,嵌入式设备通过互联网将终端采集节点数据上传至智能云平台,远端云将数据存储到分布式数据库中,对于运行Linux系统的云服务器可以对环境数据进行实时分析处理,用户可以独立设置初始预警条件,一旦发生异常情况,智能云将会以短信或信息推送的方式将异常数据及处理下发到订阅的终端设备,实现的数据信息的实时性。 2 整体系统设计 基于云平台的智能农业环境检测系统主要由三大部分构成,分别是智能云平台、嵌入式传感采集终端、移动设备终端,三部分之间通过网络进行数据交互,对传输数据进行相应的帧处理,将每一帧数据格式化成自定义的传输格式,采用用键值去获取环境信息值的Json格式传送数据。 2.1 系统整体硬件电路设计 嵌入式外设传感采集端采用STM32F411作为优秀,外接空气的温湿度采集器DHT11、土壤的温度采集器DS18B20、土壤的湿度采集器FC-28、光照的强度采集器BH1570FVI、二氧化的碳浓度采集器MG811,片内移植Wi-Fi射频驱动程序,可以实时的连接路由网络,与远端云服务器进行通信。处理器运行Mico实时操作系统,负责各种采集任务间的切换与数据读取。 移动设备端使用IOS手机以及PC的浏览器网页,移动设备通过HTTP请求与智能农业云服务器通信获取农作物历史生长环境数据,采用长连接技术的MQTT协议进行设备节点实时的数据透传,PC端由独立的行情@示界面,实时的获取环境数据信息,移动端集成了百度云推送客户端SDK,可以非常方便的进行云端到客户端的信息推送。 2.2 软件系统设计 云平台和移动端设计: 智能农业云平台运行在阿里云之上,配置了Linux的运行环境,选择的操作系统为Ubuntu 14.04,系统配置了SSH远程连接,可以通过网络远程登陆系统,进行文件的部署与开发。云平台后端采用Node.js语言开发,首先配置Node.js运行时环境,在Linux上安装Node.js只需在Linux终端上执行命令apt-get install nodejs即可自动安装最新的版本工具。数据存储运用mongodb,缓存数据库采用Redis数据库,Redis数据库是基于内存的key-value方式存储,可以大大的提升系统数据的存取速率。 实时环境数据信息的发送系统中使用了MQTT协议进行传输,MQTT协议使用Socket长连接技术与云平台进行数据传输,系统中使用30秒的心跳机制,每隔30秒定期的向云服务器发送一帧ping信号,云服务器接得到设备端的心跳,向设备端发送出一个pong信号,心跳机制可以保持网连接的持续性和实现设备端到云端的上行数据传输和云端到设备端的下行数据传输。MQTT协议基于订阅模型,数据的发送需要指定一个主题,数据的接收也需要订阅一个话题为了实现MQTT协议传输。 MQTT服务器主要用于和嵌入式端STM32F411CE和移动客户端IOS进行实时的双向通信,通信的过程中采用了Socket的长连接技术,嵌入式设备端在MQTT服务器上一个话题,即可实现数据与云服务器的传输,云端接收到嵌入式端传来的实时环境信息并将数据存放到环境信息表中,移动客户端在MQTT服务器上订阅一个数据话题,一旦话题的数据发生改变,服务器能够实时的把设备端数据推送到移动客户端IOS上。 系统的主界面左上方有一个设备刷新按钮,我们点击时将自动的刷新获取最新得到的设备信息数据,程序中通过读取离线设备数组,将更新显示列表的数据源重新渲染视图显示页面。点击右上方的设备添加按钮,系统将通过自定义的用户控制器,控制页面自动跳转到设备添加页面。 3 结束语 本系统设计了将云平台与嵌入式处理传感采集单元和移动客户端及PC网页端相结合,实现了农业生产中的环境信息的实时采集与云端的上传存储功能,设计中考虑了如何减少系统资源的使用,使用了低功耗的ARM嵌入式处理器,传感采集单元采用了数字型芯片,客户端采用当下智能的IOS系统作为移动端的展现,PC端可以让用户通过浏览器获取设备的信息。 作者单位 吉林大学电子科学与工程学院 吉林省长春市 130012 智能农业论文:一种智能农业管理软件系统设计 摘 要:应用智能软件管理r业生产,主要针对的是控制、监测影响农作物生长的一系列因素,节约人力成本,充分利用现代科技提高农业产量,完善管理项目,最终实现劳动密集型产业到智能化产业的转型。该文中软件的设计工具为微软银光、C+语言编写、应用银光界面采集并分析硬件传感器数据,通过数据库访问、储存数据。 关键词:智能软件 农业管理 系统设计 智能农业是伴随社会经济、科技发展的必然产物,是指利用计算机软件采集光照、温湿度、氧气浓度等诸多影响农作物生长与产量的数据,而且能够智能控制、调节农作物生长的环境参数。笔者结合软件系统的操作环境,并咨询了具备丰富实践经验的各位农业专家、学者,最终决定从“历史数据查询”“实时数据监测”“报警及报警数据查询”“服务器远程访问”“短信”等几大功能模块进行开发与设计。 1 应用Siverlight技术 网络信息化的时代背景下,为了满足用户的操作习惯和使用需求,各种软件编程技术层出不穷,最终通过技术实现了从HTML静态页面到动态页面的过渡,随着动态页面技术的普及和应用,程序员终于能够设计出梦寐以求的在线应用程序,没过多久,又拥有了A-JAX技术,将软件应用程序从计算机桌面搬上了网络。但是,上述技术都要在JavaScript代码的支持下才能实现,所以在使用中容易出现这样一个问题:页面原本在某种浏览器上能够正常运行,但是换了一个浏览器之后,即使代码完全相同,页面运行也会出现顿卡等现象。 与计算机桌面应用程序相比,Web应用程序的响应速度较慢,于是,一种新的Silverlight技术就出现了,虽然1.0版本并没有开发出创新的应用程序,然而到了2.0版本,程序员就可以使用NET代码开发出基于互联网的应用程序,而且与浏览器无关,直至到了4.0版本,Silverlight已经可以实现隐式、打印等功能,能够很方便地调整数据位置,而且还提供了非常强大的WCF RIA服务,可以随意地把桌面应用程序转移到网络在线应用,而且对界面的运行速度不会产生任何影响。所以,笔者决定采用Silverlight技术来设计智能农业管理软件系统,设计宗旨是提高农业生产人员的效益以及农业生产效率,保证农产品的质量。 2 Blend控制软件的应用 2.1 界面美化 以往在软件开发过程中,常会出现编程员和设计员配合不默契的情况,而Blend是一种交互性设计工具,很好地解决了这一问题。如今,用户对桌面及Web的应用操作越来越高,不仅要求软件具备实用、强大的功能,而且更追求界面的美观简洁,因此,软件的美工设计和代码设计的配合非常关键。作为一名软件开发人员,笔者深有感触,常常与美工人员反复讨论协商,修改软件框架,总要花费大量的时间才能很好地配合。而在Blend中编辑Silverlight项目UI代码,可以与VS直接绑定,从而实现双向修改代码功能,于是就完美地解决了“代码与美工”的配合问题,因此,Blend决定了该文中软件系统的UI界面设计。 2.2 自定义控件 该系统需要使用大量的控件来设计应用程序,特别是UI界面,而Silverlight并不能支持软件所有功能的控件,比如Silverlight就不支持监控界面中的某个节点控件。所以笔者在设计节点时,首先利用Silverlight自带的控件画一个圆,继而再在圆中填进去一张与节点相似的图片。与此同时,笔者还想让这个节点具有发光效果,于是找到自定义控件代码后,将一个Effect填进去然后设置为“发光”效果。完成了自定义控件,就可以添加、引用到程序中,该系统在设计“实时监控模块”时,就会使用到各种各样的节点。 3 数据库设计 3.1 数据表的定义 为了保证数据库的兼容性、稳定性,该文将SQL Server作为系统数据库,先做一张命名为“OldData Table”的历史数据表(如表1所示),设定每隔5 min自动把数据储存在数据库里。 之后再做一张命名为“AlarmtDataTable”的报警数据表(如表2所示),用于存储大棚节点监测过程中超过报警值的数据。 3.2 数据库存储过程 4 结语 该文设计的是能够实现实时监控、美化界面、数据查询等多功能的智能农业管理系统,希望为广大软件开发人员提供参考借鉴,进一步推动我国农业生产发展。 智能CAD技术在农业机械设计中的应用 摘 要:现阶段我国的机械生产制造产业的发展比较迅速,主要是依靠着新技术的支持。其中在对智能CAD技术的应用下,就对机械设计的自动化以及精确性得到了有效保证,将智能CAD技术和农业机械设计相结合,对机械设计的发展就有着促进作用。本文主要就农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势加以分析,然后结合实际对智能CAD技术在农业机械设计中的应用策略详细探究,希望能通过此次研究分析,对农业机械设计的应用发展起到积极促进作用。 关键词:智能CAD技术;农业机械设计;应用 0 引言 随着当前我国的计算机技术的迅速发展,在和农业机械设计相结合的情况下,就能有助于设计的优化,能够将CAD技术和农业机械设计的作用优势充分发挥。通过从理论上对智能CAD技术在农业机械设计当中的应用情况进行研究分析,就能从理论上对农业设计提供理论支持依据。 1 农业机械设计的现状以及智能CAD技术应用优势 1.1 农业机械设计的现状分析 长期的发展过程中,农业机械设计主要是通过手工进行绘制的,在设计上由于人为的疏忽就会造成差误。在对于农业机械图纸设计师来说,随着新的技术升级进步,就能有助于对农业机械设计的精确性以及效率的提高提供技术层面的支持。在农业机械设计过程中通过CAD技术的应用,能够在通过二维以及三维的技术应用将设计进行细化[1]。当前的制造业已经在CAD技术应用中,对人工的劳动强度能够有效减轻,这样就能在经济效益上得到提高。农业机械设计过程中对三维CAD技术的应用以及成为机械设计过程中的重要课题。 1.2 农业机械设计中智能CAD技术应用特征 第一,设计方便化。智能CAD的技术应用有着鲜明特征,在零件的设计上更加的方便化,通过三维CAD的技术应用,就能在装配环境当中对零件加以设计,也能通过相邻零件位置和外形对新的零件进行设计,这样就能在零件的设计效率上有效提高,在零件装配的准确率也能提高[2]。对设计环节的损坏情况查找过程中,通过附件软件查找器就能准确高效的查出,这对机械设计的整体质量提高就打下了坚实基础。 第二,缩短设计周期。能够将设计的周期有效缩短,这是对CAD技术应用最为优秀的优势,能够在设计的花费时间层面大大s短。在对整体的工作效率上就能有效提高。机械设计人员在实际的设计过程中,对CAD技术的应用,能对原有的机械设计图样以及信息进行有效保留,这样就不实施重新的设计,这样在局部的修改以及创新上就能实现。 2 农业机械设计中智能CAD技术具体应用 三维的设计系统建立下,通过 Auto Lisp等设计软件的合作应用下,就能对实际设计进行优化,在对装配模型的变型设计理论基础上的机械设计方面,在当前的CAD系统的建立产品几何模型,主要是从零件建模开始实施的,这一方法就比较难对产品功能信息进行有效表达。在装配建模的作用上,主要是通过构建完善对产品装配信息描述的数据模型[3]。主要是通零件间装配关系数据的层次以及关系模型进行表示,在装配模型方面对自然设计的过程相对比较符合,在变型设计的方法上比较良好。 对农业机械设计中的底盘设计中,对CAD技术的应用过程中,通过在三维空间当中进行设计,就能对零件的位置进行确定,然后进行建立坐标系和总部件总成坐标系。通过坐标点方法进行对总成装配进行完成,这样在设计过程中,对机械动力性以及操纵性和稳定性等分析工作进行完善,在相应的数据参数应用下,就能进行准确性的设计。 对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,通过模块化的变型设计就是在模块基础上进行的设计,模块和装配关系主要是先进行预先确定的,这样就对使用的范围进行了明确化。在模具的结构设计层面主要有二维以及三维设计,在每种的设计方法上都有着各自的优势和不足[4]。在对计算机的硬件配置要求上不是很高,所以使用的成本也相对比较低廉,三维的设计能够实现设计的参数化,在产品的设计过程中相对比较容易修改,这样就在并行工程方面的目标实现有着促进作用。在对机械车身的设计中对智能CAD技术的应用通过三维造型作为主要基础,这样设计师就能和CAD系统进行交互,能够把自己的概念进行清晰的视觉模式几何实体化,在设计的精确率以及设计的质量上得到了提高。 3 结语 总而言之,对农业机械设计过程中的智能CAD技术的应用过程中,只有从多方面进行考虑分析,将这一技术进一步的优化,实现集成化以及网络化等,这样才能更好的为农业机械设计做出更大的贡献。 作者简介:孙梗,男,安徽宿州人,研究方向:机械设计制造及其自动化专业。 智能农业论文:基于4G技术的智能农业小气候监测系统 摘要:随着网络技术发展及创新,其在各行各业中有着不可或缺的地位,尤其在农业发展方面有重要指导作用。近年来,4G技术广泛普及,使得农业中小气候监测成为现实,并高效率地促进我国农田、果园、林地、大棚种植业发展。本文就4G技术对农业气候监测的特点及应用情况进行有效分析。 关键词:农业;气候;4G技术;监测 农业小气候指的是果园林地、大棚、农田中贴近地表的环境参数。4G技术传感器在农业发展小气候监控中的普遍应用,为农作物种植优良发育和生长提供重要保障。4G技术监控可分为感知、传输和应用三个阶段,其中,感知是指土壤温度、浓度等环境具体信息数据的采集;传输是将所有采集的数据经由传感器输入分析系统的阶段,在其输送过程中,受采集数据复杂性、海量性影响,容易造成传输信道拥堵,影响数据分析准确性。因此,4G技术的高效、合理运用对小气候监控有着重要意义。 1 小气候中4G技术监控的特点分析 1.1 数据的准确采集 农作物种植环境中对外部环境有着严格的要求,尤其对气候因素的要求最为显著。适宜的光照强度、空气和土壤温湿度、二氧化碳浓度能有效提高作物生长效率,因此准确采集和分析农作物中小气候情况,可利于研究人员及时改善气候环境的不适宜性,以促进作物生长,提高农业发展效率。 1.2 动态监控信息管理 数据采集具有海量性、复杂性的监测特点,因此数据的动态监控管理极为重要。通过实时监控,可在一天内多时态的查看农业情况,及时发现不良情况并予以调整。同时,可在数据不符合作物实际需求时发出警报信号,提醒农业人员给予有效预防措施,保障生长效率。例如土壤湿度下降时可提醒水源灌溉,湿度过高时则停止水源灌溉[1]。 1.3 视屏监控的可视化 为确保农作物生长顺利,则需定期亲自前往查看作物长势、风害、水害、病虫害情况,这无形中加大了物力、财力和人力的浪费。人为检查并不能完全发现不良情况,可能出现检查遗漏,影响判定准确度[2]。而可视化监控能够利用摄像头多方位、多角度旋转扫描的特点,以有效并全面的查看视频信息,提高作物长势的分析效率。 1.4 定位服务 农业管理存在分布广泛、数量多的特点,通过4G定位能够准确判断某一农田、大棚或果园林地小气候情况,以便工作人员能及时对作物生长情况做出管理和改善,以促进农作物快速生长。 2 4G技术在小气候监控中的应用 智能农业是集传感器、监控、视频传输和计算机操作为一体的发展模式,其很好的应用了4G技术的各种特点。通过智能软件的有效监控和数据分析,使得农作物生长环境、生L局势得到正常及合理发展,为智能农业管理提供重要指导。 2.1 感知阶段中传感器排布设计 田地分布区域和环境不同,其传感器的设置类型也会不同。因此,传感器设计的节点可依据农田位置和实际情况设置特定的汇聚节点,并依据各个节点存在的多跳技术汇总数据。传感器分布陈列中,4G路由汇聚节点为父节点,其通信范围中的路由节点则定为子节点,并将路由节点通信范围内的节点定为路由节点的子节点。其通信特点是子节点到父节点通信,相互之间不通信,由此形成了一种簇树结构,使得信息采集的通信结构更为简单和明确。但其对树根部节点的数据信息传送存在反复性,因而容易造成节点能量衰竭,致使区域信息输送错误或数据丢失,导致工作人员不能及时正确查看作物生长状况。 2.2 4G网络专项传输 4G网络可达100兆宽带,可为数据、视频传输和云计算提供通信效率保障。通过4G网,工作人员可以共享云计算系统中的智能温湿度监控技术,以实现对农业小气候的远程测控。例如大棚温室监控,通过远程采集获取小气候数据,再经模型分析后自行监控棚内温室度,并自动控制内外遮阳、喷淋滴灌、顶窗侧窗、加温补光及湿帘风机设备,以充分满足农作物生长需求,实现精细化农业管理格局[3]。因此,从信息数据处理和系统监控后续性发展考虑,4G技术专用通信网络具有较高应用效果,其具备组网灵活、通信范围大、信息安全和流量实际计费的应用优点。 2.3干扰信号分析 4G网络传输可能会受多途径效应影响,致使传输信号质量及能量下降。同时,小型区域内网络的覆盖会发生同频干扰,从而对监控系统的工作效率带来影响。对此,可通过网络路径的最优选择计算法以提高频谱利用效率,保障信号的传输能量,以促进农业4G网络技术的优化及可持续发展。 2.4身份验证系统 4G技术专有的小气候监控系统中,4G用户可经由台式电脑或手机客户端,在访问内网时可直接用IP进行登录。而外网访问时,则需进行以下两个措施:防火墙设置,可有效拦截非法访问;身份验证及密码输入,以确保用户使用权益。同时,系统访问时可对所有访问信息进行跟踪和记录,例如用户名、IP地址、访问时间、访问操作,以便于管理人员对访问信息予以甄别,提高账户安全度。 3 结语 4G网络技术应用是现代农业发展的必备手段,也是提高农作物生长发育和高产量的重要保障。为提高我国农业发展水平,需积极全面推行农业智能化、自动化、高科技发展模式,以将农业生产者从繁重的劳作中解脱,更好地推动现代化农业发展,提高生产生活质量。 作者简介:王汝伟,本科学历,助理农艺师,研究方向:大田作物种植与管理以及农业环境保护技术。 智能农业论文:智能农业气象服务系统初探 【摘要】智能农业气象服务系统指能自动提取分析气象、农业数据,根据气象与农业的关系数据(如农业气象指标、病虫害发生发展的气象因素等),提出农事建议、灾害性天气应对措施,形成服务产品,经人工校对、加工后,进行自动的系统。服务产品的形式包括Word文件、短信等,自动服务产品的方式包括电子邮件、电话、短信、传真、wap网站、打印纸质材料等。本文论述了智能农业气象服务系统实现的条件、必要性、可行性及具体实现方法。 【关键词】农业气象智能农业气象服务数据库 目前,农业气象工作中广泛使用了计算机,大量的农业气象信息通过计算机来获取、整理、统计分析,为智能农业气象服务系统的实现创造了前提条件。同时,由于信息量巨大、业务服务种类繁多、农气服务精细化要求、服务时效性要求(如大风、冰雹等突发灾害性天气信息必须尽快向有关农户,农户才有时间采取措施应对),也要求有智能农业气象服务系统来提高人工农业气象服务效率。之前有人进行了类似的研究,如病虫害专家系统,该专家系统需要人工输入农业、气象数据,且对输入数据的方式限制较多,然后根据输入的数据判断病虫害未来的发展趋势,提出应对办法。该专家系统未能实现所需数据的自动提取。本文提出的智能农业气象服务系统监测分析的数据种类较多,生成的服务产品种类较多。 智能农业气象服务系统主要包括监测模块和执行模块。监测模块监测灾害性天气的出现、重要农事季节的到来等,据此来启动执行模块,生成、服务产品。智能农业气象服务系统执行模块主要包括农气数据的提取、数据分析、形成服务产品、分发服务产品四大部分。 一、农气数据的提取 智能农业气象服务系统需要提取的信息大致分为气象、农业两类数据。气象数据包括实况数据和预报数据,具体包括光照、气温、降水、风、雷暴等数据,农业数据包括作物发育期、生长状况、病虫害等农作物有关数据。目前我省乡镇雨量站、区域站等自动站的使用, 为气象服务提供了高时空密度的气象数据,这些数据可以方便的提取、分析,用于智能农业气象服务系统。气象数据的高时空密度,为智能农业气象服务系统生成精细化、高时效的农气服务产品提供了基础。目前可提取的农业数据包括作物发育期数据、作物生长状况数据等。这些农业数据种类比较单一、数量较少。农业数据的时空密度远不如气象数据。比较重要的农业病虫害数据、温室大棚等设施农业分布的数据比较缺乏,目前我市在农气服务过程中用到的病虫害信息一方面来自农气人员调查,一方面来自我市的植保站,需要用到的设施农业分布数据来自现场调查。 我局之前对我市各县市局观测站的气象观测数据进行了提取、分析、整理,建立了观测数据库,采用的观测资料格式有A文件和B文件。A文件提取速度较快,B文件提取速度较慢,但提取较为方便,因为B文件是Access数据库格式。目前我局建立的观测数据库主要 用于数据查询、为农业气象服务材料制作提供气象分析数据。该观测数据库尚未包含自动站、区域站数据,且隔一段时间更新一次,更新不够实时。目前制约智能农气服务系统的数据因素主要包括农业数据的缺乏、数据格式的规范统一。可通过与农林部门合作建立农业数据库的方式来解决。 二、农气数据的分析 农气数据的分析主要是用农气指标等农业与气象关系数据来分析气象对农业的影响,决定应采取的应对措施。该步骤建立在指标、农业措施等数据库的基础上。目前我局搜集了“四大怀药”、各种蔬菜、水果、养殖的一些指标,建立了农气服务手册,但是这些指标数据尚未建立数据库,尚不能用于智能农气服务系统。 三、农气服务产品的生成 农气服务产品主要采用Word格式、记事本格式。智能农气服务系统根据农气数据的分析产生服务产品,这些服务产品中可包括气象数据分析、图表、农事建议等内容。我局曾用Visual Basic语言的Word组件生成农气服务产品,但自动生成的Word文件内容排版不够完美,需要人工排版。 四、农气服务产品的分发 产品生成以后经过人工修改、加工,然后就可以。可采用邮件、短信、电话、传真、wap网站等方式。自动邮件方式需要服务对象数据库,该数据库主要包括农气服务对象的一些信息,如种植作物种类、所种植作物的发育状况、邮箱地址等。通过该数据库中的信息,将服务产品有针对性地发到有关服务对象的邮箱中。 关于自动短信,需要对移动公司提供的发短信软件的进行二次开发。我局曾使用短信快车软件服务短信,该软件提供了二次开发接口,可以用来实现短信的自动发送。短信自动发送可以大大减少人工操作发短信的时间,利于预警等重要信息尽快到达用户手中。 关于自动发送传真,需要传真电话与电脑的联接。这个联系主要用来实现数字信号与模拟信号的转换。这需要相关硬件开发和配套软件开发。 目前登陆wap网站的手机用户越来越多,在wap网站上农气服务产品将是一个越来越重要的方式。以无线网络作为传输通道,以手机作为终端处理设备的气象信息服务将提高气象信息的传播效率1。通过本系统自动地将农气服务产品到wap网站上,广大手机用户将会迅速方便地收看到农气服务产品。 五、结语 1.智能农业气象服务系统的实现需要多种数据库的支持,尤其是指标数据库、农事建议数据库、气象与病虫害发生发展关系数据库等农业与气象关系数据库的建立。 2.智能农业气象服务系统离不开人工的干预,该系统可以提高人工服务的效率,但是由于服务产品的复杂性,还需要农气人员来改进服务产品的质量,增加服务产品分析的深度,监督智能农业气象服务系统的运行。 3.该系统的使用可以节省一些重复、简单步骤的时间,利于提高人工服务的效率、利于产品的及时。可推广应用于预报服务、专业气象服务等。
高速铁路发展论文:高速铁路发展分析论文 摘要:本文从可持续发展角度分析高速铁路的技术经济优势、中国国情适合发展高速铁路,论证了我国建设高速铁路的必要性、可行性、方法措施及其意义。 关键字:高速铁路;可持续发展;节能减排 纵观世界各国工业化发展过程,经济增长几乎都是靠资源(尤其是不可再生资源)的高消耗来支持的,由此导致全球性环境恶化,以致影响到人类的生存和发展,“先污染、后治理,先破坏、后保护”的做法,是一条无异于杀鸡取卵的发展道路。出于对生态和环境保护问题的关注,可持续发展的新理念应运而生。在刚刚过去的二十世纪,全世界的人口翻了两翻,货物交流量整整扩大了1000倍。目前,交通运输部门消耗着全世界四分之一的能源,产生的温室气体排放量则占到全世界的三分之一。怎样才能达到经济发展和环境保护“双赢”的目标?鉴于目前交通运输需求的持续增长(预计到2020年货物运输需求将扩大二倍),从可持续发展的要求来看,必须发展高速铁路运输。 一、高速铁路的技术经济优势 1.占地少。对于运送相等数量的旅客,高速铁路所需的基础设施占地面积仅是公路所需要面积的25%。 2.节约能耗。高速动车组单位能耗不及波音747飞机的3%,私人汽车能耗的20%。高速铁路是惟一使用电力的运输方式,并且它能利用可更新的能源,如核电、太阳能或水利发电。而其他运输方式对石油资源的依赖和消耗将进一步加剧能源供给的结构性矛盾。 3.污染轻、排放低。公路和航空运输不仅产生大气污染而且通过释放二氧化碳加剧了全球温室效应。据欧美各主要城市检测数据,城市中各类主要废气40%—90%来自汽车尾气。由于高速铁路是电力牵引,对大气不会造成污染,基本不会排放有害气体。同时,高速铁路相对公路、航空等其他运输方式产生较小的噪声。若为把机场噪声效果降到高速铁路噪声的等级,就必须更加远离机场跑道几百米。 4.安全。自1964年日本开通新干线,已安全输送旅客超过5O多亿人次,从未发生行车死亡事故。 5.旅行舒适。铁路旅客列车运行平稳、空间较大、设施齐全,旅客不必固定在座位上,可以自由地选择喜欢的活动方式,享受高品质的旅行服务。6.交通顺畅。铁路有自己的运行线路,受自然条件影响小,基本不受其他运输方式的干扰,运行速度快,对解决时间较集中、客流量特别大的运送非常有效。国内外一些大城市还通过建设地下铁路、城市轻轨及地区快速铁路来解决城市交通的道路拥挤。 二、中国国情适合发展高速铁路 1.建设具有中国特色的、可持续发展的、合理的交通运输结构,要选择对生活危害最少、消耗自然资源最小、运输效益最大的交通方式。我国是发展中国家,铁路运输面临艰巨任务,要依靠科技进步发展铁路,国务院在《国家中长期科学技术发展纲要》中已做出客运要高速、货运要重载的决策。交通运输走可持续的发展道路,从土地资源利用来看,因我国人均耕地仅有1.4亩,减少、消除过度的或不当的土地利用,节约建设用地非常重要。发展高速铁路能使土地资源利用既充分又合理。从能源方面来看,我国石油资源比较紧张,公路和航空运输耗油量大,采用高速电气化铁路,能耗大幅度降低。从环境方面来看,高速电气化铁路基本上消除了粉尘、油烟和其他废气污染,噪声比高速公路低5—10dB。 2.长期以来由于资金短缺等原因,我国铁路技术发展严重滞后,列车速度一直处在较低水平,铁路运输能力远远不适应国民经济和社会发展的需求,路网整体运输能力严重不足,主要干线、部分地区限制型运输矛盾突出,季节性运能十分紧张而且还在不断加剧。尽管铁路采用强力措施,实现以6%的世界铁路营业里程,完成世界铁路四分之一的运输工作量,运输密度为世界之最,但列车速度低,运输能力严重不足,使铁路成为制约国民经济发展的“瓶颈”。 为了发挥铁路在陆上运输中的骨干作用,降低运输成本,适应可持续发展的需求,在具有大量客流的大通道发展高速铁路是一条最经济有效的途径,具有其他运输方式难以替代的作用。我国政府于1994年底就开始对京沪高速铁路进行前期研究,拟建电气化双轨高速铁路,正线全长约1318公里,设计时速350公里,使之与既有京沪铁路实现客货分流,该项工程预计5年完成,2010年投入运营。年客运能力可达1.2亿人次以上,南下年货运能力达1.2亿吨以上,京沪的旅行时间由目前的14h缩短到6h,将从根本上解决运输能力不足,旅客滞留,货物堵塞问题,同时还可降低运输成本,适应经济发展和人们生活水平提高的需要。3.发展高速铁路有利于促进科技进步,推动可持续发展目标的实现。高速铁路是当代交通运输领域的革命与创新,是新技术在铁路上的集中体现。它涉及电子、信息、材料、能源、环保等一系列新技术,特别是高速行车技术集中反映了铁路运输组织、机车车辆、工程工务、通信等方面的技术成就。高速铁路技术在国际上已趋于成熟,但我国现有技术基础和工业水平与之相比尚存在差距。因此,必须立足于我国的国情,坚持自力更生、自主创新、努力挖掘潜力,同时加强国际合作,提高高速铁路运输系统的技术水平和管理水平。建设高速铁路不仅将推动铁路科技进步,也有利于推动相关产业的技术进步,保证国民经济的可持续发展战略的实施。 三、高速铁路建设和运营应注重以下问题 从可持续发展的角度来说,高速铁路建设和运营应注重两方面的问题:一方面推行国际先进高速铁路管理体系,加强技术监督管理,促进高速铁路建设和运营企业保护环境,谋求经济发展与环境协调统一。另一方面是通过新技术、新材料、新设备、新工艺的发明与应用,采取技术措施,减少铁路建设和运输生产对环境的污染、破坏。具体到选线设计、建设和运营之中,可以归纳为:①科学规划铁路网的均衡发展,充分发挥既有铁路设施的运输能力。②在选线和线路设计方案时,选择周围环境敏感性最小及社会效益、环境效益最优的路线方案。③在铁路建设施工期间,应减少施工土方,节约用地,注意水土保持。运营期间应坚持清洁生产,最大限度降低对铁路沿线的污染。④在高速铁路建设的前中后期实施可持续运输评价,促进环境与交通运输发展体系自我调节的可持续能力。 四、展望 在高新技术的推动下,“绿色铁路”可持续发展的交通运输理念指导下,高速铁路技术快速发展,高速铁路运输能力大、速度快、占地少、安全、舒适、节能、减排、环保、经济效益高等优势更加突出。发展高速铁路已是当今世界铁路发展的共同趋势,现代化高速铁路的发展在2l世纪中国可持续发展战略中必将继续产生深远的意义和影响。 高速铁路发展论文:浅谈高速铁路无砟轨道的发展 摘要 《中长期铁路网规划》确定了我国高速铁路的发展规划,提出截止2020年,全国铁路的营业里程达到12万km以上,建设客运专线1.6万km以上。经过几年的努力建设,目前我国投入运营的高速铁路已经发到了6 552营业公里。其中新建的250~350的高铁有3676营业公里,正在建设中的高铁有1万多公里。 关键词 高速铁路;无砟轨道;性能 0 引言 在过去铁路的发展中有砟轨道占领了铁路建设的主导地位,随着国家经济的发展,对铁路运行速度的要求越来越高,由于有砟轨道对速度的限制,铁路建设迎来了无砟轨道时代。 1 无砟轨道的优点及缺点 1)相对于有砟轨道而言,无砟轨道具有以下优点: (1)具有较强的整体性,横向和纵向的稳定性高; (2)结构的耐久性好,能持久的保持轨道的几何尺寸; (3)维修工作量少,维修费用小,使用寿命周期长; (4)可避免高速行驶下有砟轨道的道砟飞溅; (5)在桥梁上铺设无砟轨道可以减小二期恒载,在隧道中的无砟轨道可以降低隧道的净空,减小开挖面积; (6)车辆的平稳性好,通过能力大。 2)无砟轨道的缺点: (1)建设费用高; (2)无砟轨道不能再粘土深路堑、松软土路堤或地震区域铺设,从而增大了轨道施工难度; (3)一旦路基下沉,修复难度大,改进的可能性受到局限,所以对路基的要求更高; (4)无砟轨道产生的振动打,噪声也相应较高; (5)混凝土无砟轨道为刚性承载层,一旦荷载达到了极限时,轨道几何尺寸发生突变并引起难以预见的恶化。 2 高铁无砟轨道系统的技术难点 相对于有砟轨道,高铁无砟轨道系统的技术难点主要有以下几点: 1)控制线路下部基础的沉降和变形。无砟轨道以扣件为轨道弹性和几何调整的主要方案,要从设计和施工采取妥当的措施来加以控制; 2)施工精度和测量技术要求高。若施工精度达不到要求轨道线路结构就会发生较大的沉降,线路会出现纵向的起伏和横向的扭曲,这就难以实现其设计功能,保证轨道结构的平顺性和稳定性,因此,线路必须具备准确的几何线性参数,必须采用诸如CPIII等高精度网进行控制,误差必须保持在毫米级范围内; 3)无砟轨道配套扣件系统技术。高速铁路列车运行速度高,行车密度大,扣件是无砟轨道中提供弹性的主要部分,比一般线路有更高的要求,目前我国高速铁路无砟轨道主要采用WJ-7和WJ-8型扣件; 4)无砟轨道工程材料技术。上面讲到,高铁列车运行速度高,行车密度大,不仅对扣件要求高,对轨道同样如此,混凝土、水泥沥青砂浆、橡胶、泡沫塑料板等材料对无砟轨道结构的耐久性有最直接的影响,其中作为缓冲重填材料应具有一定的弹性又有一定的强度,水泥砂浆强度是够高的,但弹性不足,沥青弹性好,但强度低,受温度影响大,因此采用将二者结合的水泥沥青砂浆; 5)无砟轨道施工工艺及配套装备的研发。基于无砟轨道高稳定性、平顺性、少维修的结构特征,无砟轨道无疑是一种特殊的建筑产品,因此科学合理的选择施工技术以及对无砟轨道的质量控制是实现该产品功能的关键。由于我国铁路施工条件与国外存在较大差异,为了加快我国无砟轨道的发展,针对不同的无砟轨道结构型式,研发了各种配套装备。施工工艺和配套设备的研发保证了无砟轨道的顺利建设; 6)无砟轨道施工及验收标准。为了满足高速铁路高精度、高可靠性要求,加强高速铁路无砟轨道施工质量管理和过程控制,统一高速铁路无砟轨道工程,施工技术要求及质量验收标准,保证无砟轨道施工质量,我国制定了《高速铁路轨道工程施工技术指南》、《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》《高速铁路无砟轨道施工精调作业指南》等一系列高速铁路无砟轨道施工及验收标准。 无砟轨道是高速铁路的关键部件,能大幅提高列车运行速度,但是相关科技一直被德国、日本等发达国家垄断。使我国高速铁路发展陷入瓶颈,针对我国国情路情及上述技术难点,通过引进、消化并吸收国外高速铁路无砟轨道先进技术,开展了无砟轨道系统技术创新及研发,实现国内无砟轨道技术的突破并掌握自主知识产权,为我国高速铁路工程建设提供了有力的技术支撑,使我国高速铁路飞速发展。 3 高速铁路无砟轨道技术主要创新成果 1)从系统的角度认识并分析无砟轨道典型的层状体系和复杂的功能,并建立了具有我国自主知识产权的高速铁路无砟轨道设计理论; 2)通过深入分析无砟轨道的功能需求结构特点和部件的功能特性,实现无砟轨道系统功能模块化,部件设计功能化,可以为结构设计和选材、无砟轨道施工奠定基础; 3)针对不同的工程施工条件和施工环境,研发了不同类型的无砟轨道系统(CRTSI型板式、CRTSII型板式、CRTSI型双块式、CRTSIII型无砟轨道); 4)高速铁路精密工程测量技术体系及特点。为了实现线下工程按设计线型准确施工和保证轨道铺设的精度能满足客运列车高速、安全行驶,高速铁路工程测量应通过建立各级平面高程控制网逐级对控制网做精密测量。并提出了高速铁路测量平面控制网应在框架控制网(CPO)基础上分三级布设,高程控制网分二级布设的方法,平面坐标系统应采用边长投影变形值≤10mm/km的工程独立坐标系以及应按“三网合一”的原则进行高速铁路精密工程测量; 5)在无砟轨道工程材料的选取和研发上,我国综合国内外相关领域情况的基础,建立了无砟轨道的分析模型和计算方法,并通过室内性能测验(建立钢轨模型:钢轨采用欧拉梁,承载层用弹性搏壳层,扣件、CA砂浆和路基均采用弹簧阻尼器模拟)研发了适合我国国情的无砟轨道工程材料,从工程材料上保证了无砟轨道结构的耐久性。 高速铁路使城市之间人流、物流效率与质量大幅度提高,拉动沿线经济和城市群的区域联系,带动相互间的经济发展,是现代社会的新型运输方式,也是交通运输现代化的重要标志。当前,中国高速铁路正进入飞速发展的时期,无砟轨道在其中有着不可替代的作用,它不仅是高速铁路发展的助推器,也将承载着推动经济飞速发展的重担。 高速铁路发展论文:高速铁路发展史 地球上第一条高速铁路是什么时候出现的,由于许多国家在上世纪初到二战前都建立了试验性的高速铁路,现在我们已经无从考证了。不过,如果要问第一条投入商业运营的高速铁路在什么地方,那么《Geek》可以肯定地告诉你答案:日本。 在日本高速铁路被称为新干线,究其历史那还得从上世纪30年代说起。当时,日本制定了最高速度可达每小时200公里的子弹列车计划,准备修建一条专用铁路。1940年,子弹列车计划中的东京至下关段动工,可是随后因战争而停工。一直到50年代日本成功申办了1964年东京奥运会,于是他们决定利用子弹列车计划留下的底子――在原来停建的铁路上修建用于高速客运的专用铁路,而这项在1959年动工的“面子工程”就是现在的东海道新干线。 1964年10月1日东海道新干线正式通车,作为第一条投入商业运营的高速铁路,它连接了日本的东京与大阪这两大城市。与当时日本铁路大多采用窄轨(轨距1067mm)不同,东海道采用的是列车运行稳定性更高的标准轨(轨距1435mm)。除了轨距上的不同之外,为了保证列车的高速运行,东海道新干线还改铁路单线往返的设计,将东海道新干线设计为复线往返。也就是说,往不同方向的列车相互不会使用同一条铁路。这就好比高速公路一样,列车各行其道,相互并不会干扰。另外,由于列车高速运行时,即便是撞上重量很轻的物体,对其都会产生巨大的破坏。为了保证了列车高速运行时的安全,东海道新干线还进行了全线封闭。当然,东海道新干线要达到每小时200公里的运营速度,没有专门的列车是不行的。为此,日本国铁(现在已经私营化,拆分为JR东日本、JR东海、JR西日本等公司)在东海道新干线动工的同时,于1962年专为东海道新干线设计了一种列车。这种每辆车长25米、宽3.4米,12辆为一个编组(后增加为16辆为一个编组),最多可搭载旅客1401人的列车就是后来成为日本工业产品标志性象征的O系列车。 P.S. 什么样的铁路才算高速铁路? 国际上将铁路以速度等级划分为常速铁路、中速铁路、准高速铁路、高速铁路与超高速铁路这5类。其中常速铁路的运营速度为每小时100公里~120公里;中速铁路的运营速度为每小时120公里~160公里;准高速铁路的运营速度为每小时160公里~200公里:高速铁路的运营速度为每小时200公里~400公里:超高速铁路的运营速度为每小时400公里以上。随着东海道新干线的成功,日本国铁开始了新干线的推广工作。目前,除了最初的东海道新干线之外,日本已经建成了山阳、北陆、东北、上越、山形与秋田这6条新干线。在这些新干线上跑的高速列车除了前面提到的0系列车之外,日本国铁在它的基础上,通过采用功率更大的牵引电机,强度更高、重量更轻的新型材料以及更符合空气动力学原理的设计先后设计了100系、300系、500系、700系、N700系、E2系、E3系以及E4系等多种列车。在这些列车中,N700系列车的运营速度已经达到了每小时300公里,而运营速度高达每小时320公里的E5系列车正在研发中,预计将在2014年投入运行。当然,对于日本的新干线,最厉害的地方并不仅仅体现上列车的运营速度上,它还包括了独特的铁路控制技术。对于新干线,由于日本的国土狭小,列车在新干线上总体看来都是停停走走,不能长时间保持高速运行,因此只能将它们像公交车一样控制。要实现这样的控制技术毫无疑问是非常困难的,可是日本人竟然变态地达了惊人的5分钟一班的发车间距。而且更让人觉得不可意思的是,即便是在这样的条件下,它们还保持了45年没有出现重大事故――在新干线上跑的列车连只鸡都没撞到过。 在日本发展新干线的同时,远在欧洲的法国一刻也没闲着。上世纪60年代的时候,法国就开始了高速铁路方面的研究。不过,当时法国政府热衷于采用气垫或磁悬浮技术,而法国国铁则倾向于采用传统轮轨技术。在法国政府不愿意投资的情况下,法国国铁决定联合阿尔斯通开始单干,并对他们的高速铁路――TGV(Traina Grande Vitesse)进行了试验性研究。 1972年3月24日,阿尔斯通造出了TGV列车的原型――TGV 001列车。与现在我们看到的TGV列车不同,TGV 001列车并没有采用电机来牵引,而是采用了燃气轮机。各位Geek看到这里可不要觉得那些法国人浪漫得有些可爱,在自己的高速列车上采用了并不常见的技术。其实当时法国国铁作出这样的选择是完全正确的,因为燃气轮机不仅是设计TGV的阿尔斯通的强项,而且它还拥有体积小、功率高与加速好的优点。在1972年12月8日,TGV 001的最高速度轻松超过了每小时300公里。最高达到了每小时318公里。一直到今天,这记录仍然是采用燃气鸵机牵引的列车最高速度。不过,法国人的运气不好――在1973年爆发的石油危机让他们彻底明白了,TGV 001的燃气轮机太费油了。费油,运营成本自然就很高,想要在TGv上赚钱的法国国铁可不答应,于是TGv列车最后还是乖乖回到了以电机输出动力的老路上来,而作为TGV列车原型的TGV001列车也就只制造了一个编组。对于TGV列车,它与新干线的0系列车最大的不同之处就是其牵引方式采用的是动力集中式。相对于动力分布式,动力集中式其实就是将列车的动力集中在首尾的机车上。也就是说TGV除了首尾的机车是动车之外,其他的都是拖车。采用这种方式,虽然在加速性能上不如动力分布式,但是却可以方便地进行编组与维修。既然动力集中式在加速性能上不如动力分布式,那么TGV列车是如何实现高速运行的呢?其实,TGv列车能够高速运行的秘密就在它的转向架上――通常情况下,TGV列车的编组为2动8拖,除了首尾两辆机车与拖车各有2个转向架之外,其他的拖车相互之间都是通过链接式转向架连接的。采用这样的设计,其目的就是为了让TGv列车能以高速通过弯道。当普通列车通过弯道时,为了保证它的稳定性,通常都会进行减速处理。铁路上弯道一多,列车的运营速度自然就快不了。而采用链接式转向架,由于每辆拖车少了一个转向架的约束,实际上是增加了TGV列车的转弯半径,提高了TGV列车通过弯道时的稳定性。因此,TGV列车可以在不减速的情况下高速过弯。于是,TGV列车在加速性能上的不足,以高速通过弯道的方式弥补回来,让这玩意儿实现了不逊于动力分布式牵引的运营速度。除此之外,采用链接式转向架还可以有效减轻列车的重量。我们还是以2动8拖为 个编组来计算,TGV列车共有13个转向架,而普通列车则需要20^转向架。这样一比,两者在转向契的数量上就有了明显的差距――TGV列车比普通列车少7个转向架。转向架少了7个, TGV列车那得减轻多少重量啊?于是,轻装上阵的TGV列车就是想在高速铁路上慢点跑,都是件很困难的事情。 在1974年之后,TGV列车进行了100万公里的运行测试,各项参数均显示它符合设计要求。两年之后,法国政府终于放弃了以前发展气垫或磁悬浮技术这样不切实际的想法,答应资助TGV。于是,法国的第一条高速铁路――连接巴黎与里昂的东南线随之开工。1981年9月27日,东南线正式通车,成为了继东海道新干线之后,地球上第二条投入商业运行的高速铁路。从那以后,无论是法国政府还是法国国铁或是法国旅客,他们都因TGV带来的便捷而尝到了甜头。于是高速铁路逐渐覆盖了整个法国。此外,法国国铁还将TGV进行技术输出,在欧洲大陆上建立了一个跨越多个国家的高速铁路网络。我们熟悉的欧洲之星列车,其实就是TGV专为连接欧洲大陆与英伦三岛的英法海底隧道设计的。目前运行的欧洲之星列车,伦敦至布鲁塞尔仅需2小时,而伦敦至巴黎也仅需2小时15分钟。进入新世纪之后,TGV则向着更高的速度进军。2007年4月3日,在法国一段经过特殊加固的高速铁路上,一列采用2动3拖编组,名为V150的TGV列车经过14分钟的连续加速后,最高速度达到了每小时574.8公里,成为了传统轮轨技术的第一速。这一速度已经非常接近另外一种新兴的轨道交通技术――磁悬浮技术的极限速度了。 美国人有没有高速铁路? 对于这个问题,《Geek》可以负责任地讲:没有。虽然有些喜欢考据的Geek会指出TGV除了在欧洲大陆上生根开花之外,它的表兄Acelo(由阿尔斯通授权庞巴迪制造的TGV,带有摆式列车技术)还远涉重洋来到了美洲大陆开创新天地。不过非常不幸的是,由于美国的人口密集区大多集中在大西洋与太平洋相邻的东、西海岸,而供Acela撒欢的华盛顿至波士顿的铁路并不是专为高速列车而设计,加上美国人骨子里认为:你TGV再快,能快得过飞机?所以TGV的表兄Acela在那边的日子过得并不好,其运营速度不过每小时138公里,这样慢的速度与TGV列车最高速度每小时574.8公里比起来只能算是龟爬。也许,我们将Acela看作是美国的“迷你TGV”更合适一些。法国人在TGV上毫无疑问是非常成功的,不仅在自己国家进行了广泛应用,而且还技术输出到了其他国家。可是,这样的成功却深深伤害了法国的老邻居也是老对手德国的自尊心。于是,严谨的德国人决定奋起直追,在1986年开始了他们的高速铁路计划――ICE(Inter City Express)。 由于德国各个城市的人口分布比较平均,所以JEC与日本的新干线、法国的TGV有很大的不同――它不是以首都为中心,通过修建首都与其他城市连接的高速铁路来实现较高的运营速度。所以德国的ICE更像是我们熟悉的城际列车。也正因为如此,所有的ICE都是在德国国铁现有的铁路基础上进行改造的。只有两段铁路才能让高速列车实现每小时300公里的运营速度。虽然ICE没有对修建专门的高速铁路,但是在改造后的铁路上运行的ICE列车却是专门设计的。 在德国,与电气有关的东西很少有不涉及西门子的――德国高速铁路的主力ICE列车就是西门子造的。在德国提出ICE计划之后的第5年,也就是1991年6月2日,第一批ICE-1列车正式投入使用。该列车采用2动12拖为一个编组,全长411米,最大可载800名旅客,是所有的ICE列车中最长的。在汉堡至慕尼黑的铁路上运行时,这家伙的最高速度可达每小时280公里。不过,ICE-1列车的缺点也非常明显,由于它不能与其他列车混编或重联,加上当时的ICE列车的上座率不高,所以一直存在运营成本过高的问题。除此之外,由于ICE-1列车与TGV列车一样,牵引方式采用的是动力分散式,所以它的加速性能并不怎么样。为了解决ICE-1列车的这些问题,在1997年的时候,ICE-1列车的后续者ICE-2列车正式登场了。与ICE-1列车相比,ICE-2列车更像前者的缩小版――它在ICE-1列车的基础上,其主要结构几乎没有做任何变化,只是将每辆拖车的长度缩减到ICE-1列车的一半。因此,ICE-2列车的运营成本要比ICE-1列车低上不少,即使是要达到ICE-1列车的运量,它也可以通过两个编组重联的方式实现。而对于ICE-1列车在加速性能上的不足,ICE-2虽然德国人没有走法国人的采用铰接式转向架的道路,但是他们都是通过减轻重量来实现的。由于ICE-2列车的长度只有ICE-1列车的一半,那么它在重量上自然要比后者轻上不少。在相同的机车牵引下,重量越轻的列车,加速性能自然就越好。因此,ICE-2列车就会跑得更快。虽然德国人通过缩短长度来减轻重量的办法让ICE-2列车跑得更快,但是ICE列车再短,在运营速度上的提高也是有个极限的。于是。为了追求更高的运营速度,德国人终于在最新的ICE-2列车的后继者ICE-3列车上放弃了动力集中式的牵引方式――ICE-3列车与它的两位前辈不同,不仅在外形上设计的更加符合空气动力学原理,而且转而投靠了动力分布式。除此之外,与ICE-2列车相比,ICE-3列车的长度就更短了――它由8辆动车为一个编组,可载428名旅客。目前,ICE-3列车是德国国铁速度最快的列车,在科隆至法兰克福、因戈尔施塔特至纽伦堡的铁路上它可以达到每小时300公里的运营速度。 日本的新干线在加速性能与载客量上有着明显的优势,但是由于列车的牵引方式采用的均是动力分布式,这种方式除了在国土面积狭小的地方才有所作为之外,在长时间的高速行驶的时候,加速性能的优势并不明显。而且由于列车必须采用多个牵引电机,其成本自然也不会便宜,加上修建一条复线往复、全线封闭的新干线的费用,总体成本就更高了。而法国的TGV虽然也必须修建复线往复、全线封闭的铁路。但是列车的牵引方式却采用了动力集中式,因此TGV的总体成本还是要比新干线低上不少的。也正是这个原因,TGV才技术输出到多个国家,成为了目前应用得最广泛的高速铁路。德国的ICE虽然是三大高速铁路中起步最晚的,但是它却可以建立在原有的铁路上。虽然存在载客量较小的问缺点,但是由于其主要成本只是在高速列车与铁路改造上,所以总体成本比新干线与TGV低上不少,是高速铁路中价格实惠量又足的典型。 说完了日本的新干线、法国的TGV与德国的ICE之后,我们在来看看我国的高速铁路计划。CRH(China Railway High-speed)。进入90年代之后,广州、深圳的发展速度那可是一日千里,特别是深圳,甚至还出现了三天一层楼的“深圳速度”。可在迅速发展的 高速铁路发展论文:中国高速铁路产业国际化发展方向的经济学思考 摘要:中国铁路作为中国经济的大动脉,其发展前景是影响着中国海外市场经济的重大因素。文章首先概述“一带一路”政策的内涵、高速铁路的特征以及“一带一路”政策与高铁国际化发展的关系;进一步论述了“一带一路”战略下中国高铁走出去的发展机遇,并分别从中国的自身因素、出口对象国因素等方面深入分析,提出中国高铁走出去将会面临的风险,文章最后促进我国高铁产业健康发展的对策和建议。 关键词:“一带一路”;中高铁;国际化 一、前言 高速铁路是在高新技术推动下的一种新型交通方式,它是社会和经济发展到一定阶段的产物,是当代高新技术的系统集成,它的建设和运营反映了一个国家的科技实力,因而有“大国技术”之称。中国高铁起步较晚,但凭借后发优势和强大的技术后盾作支撑,用了5年时间走完国际上40年高速铁路发展历程,一跃成为全球高铁大国之列,其发展速度令世界震惊。特别是在新时期“一带一路”背景下,为高速铁路走向国际市场创造了前所未有的遇,迎来了新的发展阶段。 二、“一带一路”政策与中国高速铁路产业之间的关系 (一)“一带一路”概念的内涵 “一带一路”战略是新一轮对外开放的最综合战略。 它是以经济合作为优秀的跨领域战略,对亚欧大陆的众多国家和地区实现贸易繁荣和经济互补创造了条件,在这个过程中必然为我国经济发展提供了新的动力。“一带一路”理念包括众多要素,涉及地域经济发展、文化理念的碰撞,与地域间的政治、外交和国防等都有着密切的关系。从内涵上来看,“一带一路”体现了“政策沟通、道路联通、贸易畅通、货币流通、民心相通”五通的战略方向,成为人类共同体和谐发展的共同理念。其中,政策沟通是基本手段,贸易畅通是优秀目的,道路联通是“一带一路”得以实施的的基础。要实现“道路联通”,高速铁路的发展会带来强大的推动作用,是实施过程中的重要手段,为“一带一路”政策的扩散和推动相关区域经济发展的重要动力。 (二)高速铁路的特征 作为一项新技术,高速铁路与传统的运输方式相比,具有多方面的优势。1. 运输速度快。速度是其重要的特征,之所以被称为高速铁路与此有重要的关系,目前的实际运行速度可达300公里/小时;2. 运载能力强大。一次运行的运载能力可达公路运输的数十倍;3. 外部因素影响小。高速铁路在专用的线路上行驶,通过智能技术进行控制,气候、外部条件等因素对运行几乎没有影响;4. 单位运载量的能耗低。与普通铁路、公共汽车、飞机等传统的运输工具相比,每人每公里消耗能源极低,符合绿色节能的理念;5. 行驶过程中污染小。高速铁路的运行不会产生粉尘、煤烟或其他形式的污染;6. 占地少。相对于强大的运能来讲,高速铁路的用地占地面积相对较小。 三、“一带一路”政策对中国高速铁路国际化发展带来的机遇 中国政府首倡的“一带一路”战略,符合沿带、沿路国家的共同需求,为区域的很多国家互通有无,促进贸易发展,引导经济繁荣创造了机遇。同时也为我国高速铁路的发展及向国际化迈进带来的机遇。 (一)推动高速铁路相关技术更加成熟 高速铁路是一个系统的概念,涉及众多技术层面的内涵。高速铁路技术的起源来自国外,但是最近几年我国在吸收国外技术和经验的基础上,已经取得多项优秀技术的突破,逐渐达到国际领先的状态。从技术层面来看,包括铁轨铺设、机车制造和系统管理等领域。其中列车是构成高速铁路技术体系的优秀,高速运行状态下,对列车制造技术提出了更高的要求,要求具有智能化、舒适度、安全性及优美的外型等方面的要素。这对列车研发和制造提出了极高的要求,因此列车制造能力和技术也能够体现一国技术的高度。目前我国在此领域已经取得较大突破,国内众多高校和科研机构充分发挥智力优势和技术优势,分工协作,在动车组总成和列车牵引控制等领域取得9项重大突破,相关技术日臻完善。在高速铁路走向国际化的过程中,适应不同国家的需求,我们会不断研究,促进技术的进一步发展和完善。 (二)扩大了国内外的市场的需求 高铁是在新技术推动下人们交通方式的一种创新性革命,它改变了人们的交通习惯,使遥远距离的流动更加迅速和廉价,扩大了人们的活动半径,促进了经济的繁荣。在“一带一路”的背景下,相关国家和地区要发展贸易必然要建立交通设施,因此市场需求将迅速扩大,在这个过程中,一方面能够使产业发展具有更大的市场份额,市场需求的扩大是产业发展的推动力,必将使国内的生产规模不断扩大以满足市场需求;另一方面,也可以使高铁产业获得更多的产业利润,提高国际竞争力,中国高速铁路大踏步地走向国际市场,未来的市场需求空间极为广阔。 (三)对解决日益严重的环境污染问题具有推动作用 高速铁路的发展能够减少环境的污染,目前随着工业化的发展,环境污染问题日益严重,污染的一个重要来源是交通运输,特别是汽车在运行中大量消耗汽油,排出包括二氧化硫在内的污染物,形成空气污染。高速铁路的普及势必减少汽车的使用量,从而对环境保护起到一定的作用。 (四)带动相关产业的发展 高速铁路的产业带动性的特点也表现非常突出。这是各类产业的的集成,促进了钢铁工业、加工制造业的发展,而且在流进社会流动性的基础上,为经济的繁荣、贸易的发展创造了条件。 四、“一带一路”政策下促进中国高铁国际化发展的对策 中国高铁走向国际市场已经上升为国家战略,“一带一路”的理念对高铁产业的发展提供了强大的推动力。尽管在过程中可能会面临重重困难,但是国际化的发展趋势不会有大的改变,为此大环境下,高铁国际化路径应当遵循理念。 (一)在政策层面实施“高铁外交” 通过外交手段促进中国高铁走出去。高速铁路的建设给国家带来强大经济收益的同时,也具有十分深远的战略意义,高速铁路可以把陆路上遥远的距离接近,把国内众多城市和生产基地与西亚、中亚、南亚甚至欧洲各国相连,扩大了市场空间,使我们的产品能够在更加广阔的范围内寻找市场,也可以把海外廉价商品运输的国内市场,使国际分工进一步扩大,提高了经济的效率,为促进国内繁荣创造了良好的外部条件。在这个过程中也能够增加我们在世界的影响力和竞争力。所以,对待高速铁路应当以发展的眼光和战略的眼光来看待,成立部级的专门机构推动高铁外交的发展,积极推动高铁走向世界。 (二)积极参与高铁领域国际标准的制定 在中国高铁向海外进军的过程中,应当促进技术层面的国际接轨,相关机构应当努力提升我国高铁的国际声誉,突破海外标准壁垒,获得国际社会的认可,通过国际合作的方式,不断细化技术标准规范,积极与发达国家合作,实现该领域技术层面的国际一致性,参与到各种国际标准的制定环节中,在这个过程中无形地使中国高铁的品牌国际影响度得到提高。 (三)加大人才培养力度 高速铁路是技术密集型产业,集中涉及了计算机控制、加工制造、调度与管理及市场推广等各个领域,在发展过程中需要大量人才作为支撑。因此要加大人才培养力度,通过研发形成自主知识产权,形成优秀竞争力。在高校和科研机构中应当加大相关培养的力度,形成大量高水平的专业人才,才能从根本上为我国高铁的国际化发展创造条件。 (四)鼓励民间资本投入到高速铁路领域 高速铁路从研发到生产,所需要资金强度大,所以在产业发展的初期,应当扩大资金供给来源,提高投入力度。从融资渠道上来看,应当采取各种手段,在政府投入的基础上,扩大民间资本的投资方式,通过科学的制度设计,使民间资本的投入能够得到合理的价值回报,从而调动投资的积极性。在市场经济条件下,充分发挥市场机制对资源配置的基础性作用。通过BOT、PPP等手段,扩大资金供应渠道。 五、总结 “一带一路”政策是在经济新常态的背景下提出的宏观发展战略,这一战略的实施必将给我国及相关的周边其他国家经济繁荣带来新的机遇。特别是对我国具有国际领先的产业高速铁路的发展带来新的机遇。在这个大好环境下,应当充分认识高速铁路发展的新机遇,采取政策手段、技术手段和有效的融资手段,促进行业健康迅猛发展,通过占有国际市场来扩大发展空间。未来中国高速铁路行业将占据世界领先地位,对我国经济的进一步繁荣创造条件。 (作者单位:四川大学经济学院) 高速铁路发展论文:浅析中国高速铁路对区域经济发展的影响 摘要:从我国目前的情况来看,高速铁路建设工作的展开为人们带来了更加便捷、高效的交通运输体验。随着选用高速铁路运输人数的增加,这种变化引发的影响会逐渐迁移到经济方面。本文从区域经济空间格局演化方面入手,对中国高速铁路对区域经济发展的影响进行分析和研究。 关键词:中国高速铁路 区域经济 发展 影响 从高速铁路的发展历程来看,其建设工作和投运都会产生良好的环节交通拥堵作用。高速铁路的高效性、安全性使得这种方式逐渐成为各个国家或地区解决大量旅客运输问题的关键方法。就我国而言,高速铁路从区域经济总量、区域产业结构等方面对区域经济的发展产生了积极的影响。 一、中国高速铁路对区域经济发展的作用 中国高速铁路对区域经济发展的作用体现在以下方面: (一)区域经济空间格局演化方面 从整个区域经济空间格局的角度来讲,可以将高速铁路看成是一种破坏原本格局的影响因素。为了重新实现平衡,原本的区域经济空间格局会按照高速铁路产生的影响进行演化重构。 (二)加剧经济发展区域化方面 从本质角度来讲,可以将高速铁路看成是技术、人力资本、资金等要素发展和变化的基础。当高速铁路在某区域建设并投入使用时,对应区域的经济水平会对发生相应提升。从这个角度来讲,高速铁路会加剧经济发展的区域化程度。 二、中国高速铁路对区域经济发展的影响 从整体角度来讲,中国高速铁路对区域经济发展产生的影响主要表现在以下几方面: (一)区域产业结构方面 1、区域城市产业布局优化影响 交通功能是城市发展不可或缺的重要功能之一。对于高速铁路所处的城市而言,其建设工作的开展会间接提升城市自身的等级体系。从本质角度来讲,高速铁路的建设需要相应资金的投入来完成。随着资金投入的增加,该城市的其他相关产业的资金投入也会发生相应增加。例如,某高速铁路的沿线位置集中着许多餐饮产业。高速铁路投资、建设引发的流量增加为餐饮产业带来了新的商机。为了获取更多的经济利润,沿线餐饮产业通过增加投资的方式,优化自身的餐饮空间和服务质量,以期吸引更多的消费者。从整体角度来讲,高速铁路沿线产业的这种变化符合产业发展原则,因此,高速铁路对区域城市产业布局产生的优化影响会对其区域经济发展产生积极的影响。 2、助力产业结构转型影响 高速铁路的这种影响是通过以下几方面体现出来的:第一,不同产业的协同发展与创新方面。高速铁路投运会对所在位置的相关产业产生积极影响。为了充分利用高速铁路带来的客流量,传统产业会加强自身的转型升级,各类高新技术产业也会通过投资等方式扩大自身的发展规模,提升发展速度。 3、地方经济发展增速影响 高速铁路产生的地方经济发展增速影响是通过建设投资的增加产生的。当用于高速铁路建设工作中的投资增加到一定水平时,会产生乘数效应,这种效应在提升地方经济发展速度的同时,还会诱发当地规模的扩展与人口数量的增加。 (二)区域经济总量方面 1、时空收缩效应形成影响 形成时空收缩效应是高速铁路对区域经济总量方面产生的直接影响。随着高速铁路的建设和投运,其沿线各个不同区域之间产生了畅通的交通运输渠道,通达率、空间相互引力的提升会诱发时空收缩效应的形成。对于高速铁路所在位置的各个沿线城市而言,时空收缩效应会产生一些新的作用:第一,经济增长极形成作用。这种作用主要是针对高速铁路沿线的中心城市而言的。相对于沿线位置的其他城市而言,交通运输的暂停、乘客的游玩选择等因素都更加倾向于中心城市。当中心城市的经济发展至一定水平时,其会对周边城市产生延伸性、扩展性影响。当周边城市中存在明显经济增长优势的城市时,新的经济增长极会很快形成。 2、促进生产要素流动影响 高速铁路的这种影响主要作用在以下几种生产要素中:第一,信息生产要素。就我国目前情况而言,信息化时代对信息要素的应用及交流提出了更高的要求。高速铁路的建设和投运有效解决了信息应用与交流面临的主要阻碍――距离问题。因此,在这种情况下,企业与企业之间能够结合技术、新产品等内容完成信息的高质量交流与沟通。基于高速铁路的信息交流和沟通作用从一定程度上促进了交流对象企业的良性发展。第二,资本要素。高速铁路的建设工作建立在增加投资的基础上。随着资金的不断投入,高速铁路沿线人力资本的就业、用于生产活动的物力资本消耗及关联消费都会发生相应增加。上述变化都会产生促进区域经济增长的作用。 三、结束语 从整体角度来讲,中国高速铁路对区域经济发展产生的影响主要包含促进生产要素流动、地方经济发展增速、优化区域城市产业布局等。随着区域经济发展水平的提升,各个区域的经济集聚功能和扩散功能会逐渐带动周边区域经济的发展。 高速铁路发展论文:高速铁路建设对地区旅游发展的影响 随着社会经济的发展以及现代人物质文化生活水平的不断提升,旅游逐渐成为人们最主要的休闲娱乐选择。旅游业也成为推动地区经济增长的支柱产业。当前,高速铁路建设对地区旅游发展的影响是非常大的。本文重点分析高速铁路建设对地区旅游发展的影响,并对高铁时代地区旅游发展的对策进行分析。 交通因素一直是影响地区旅游发展的重要环节,它是连接人们从自身的居住地到旅游地的重要枢纽,地区交通越便捷,花费的时间越少,越能够吸引更多游客。可见交通为旅游业的发展打下坚实的基础。高速铁路作为现代交通建设体系中最重要的形式,它的建设成果直接关系到地区旅游经济的发展。加强对高速铁路建设对地区旅游发展影响研究,能够便于我们更好地如何发展高铁时代的地区旅游经济。 一、高速铁路建设对地区旅游发展的影响 对于地区旅游的发展来说,高速铁路建设最重要的就是为游客降低了旅游的时间成本,提升了游客在旅程过程中的舒适程度,为地方的旅游资源市场的开发打下了基础,具体来说,高速铁路建设对地区旅游发展的影响表现在一下这几个方面。 (一)有利于跨地区旅游产业的发展 高速F路建设一般都是跨省的,它将地区交通体系有效拓展为跨省的交通网络。例如京广高速铁路打通了从京津冀地区到两广地区的南北交通线,中间还贯穿南北等多数城市。又如近几年我国加快建设的沿海地区西岸高速铁路网就将厦门、广东、福建、浙江等城市贯通。依托于高科技的跨城市高铁建设缩短了城市与城市之间的交通距离,有利于人们进行跨城市或地区的旅游活动的开展。可以说高速铁路的发展改善了地区旅游经济的增长的硬件条件,使得地区旅游产业的发展变得更有“底气”。同时高速铁路建设也成为一个吸引更多企业参与到地区旅游产业发展中来的重要条件,它使得地区旅游产业生存和发展的空间得到拓展。京广、京沪高铁的建设,也使得珠三角和长三角的经济发展联系更加密切,对于推动旅游产业的跨省级、跨地区的招商引资等都是十分有益的。 (二)高速铁路网建设有利于改善地区旅游发展的模式 高速铁路体系的建设,其给地区旅游经济发展带来的影响不仅是带来更多跨省际的游客,同时对于省内旅游的发展也是非常重要的。例如目前武汉市作为中部地区的交通枢纽,多条高速铁路路线将武汉周边所辐射的如宜昌、荆州、黄石等其他省内城市更加紧密地联系在一起,从武汉乘坐高铁到荆州只要不到一小时,到宜昌也不超过2小时,极大地为游客缩短了旅游时间。而高铁的高效率也在一定程度上缓解了铁路运输人多、量大的紧张状况,缩短了游客花在交通上的时间,也就变相地提高了地区旅游的接待效率,使得游客周转速度加快,旅游人数不断增多。 二、如何加强高铁时代地区旅游产业的发展 目前,有分布高铁站点的省级行政区共有28个,其分布趋势从东向西以此递减,东部沿海地区的全部省城都有数条高铁路线,并且形成以京津冀、长三角、珠三角等经济中心为轴心的高速铁路网。受到地理区位条件以及地区经济发展情况的影响,我国高速铁路网的布局还是东部多、西部少。尤其是西北地区的青海、西藏、西南云贵高原的贵州等地的高铁建设速度还比较慢。而从当前高速铁路建设的分布情况能看到,东部地区的经济发展得益于地区高速铁路网的加快建设。另一方面是受到高铁交通建设速度的影响,使得东西部经济发展形成了新的二次差距,这一点,从各个地区的经济发展形势以及量化的经济增长总量数额就能明显看到。以武汉和贵州对,武汉在十三五期间建设通达14个方向的高铁、动车干线,一网直通全国所有中心城市,成为中部综合枢纽;贵州的省会城市贵阳在2017年共有6条高铁线。两个城市的高铁建设速度直接反映为两个城市的年经济增长速度。这可以看作高铁建设对地方经济发展所产生的不均衡影响的结果。 加强地区旅游产业在飞速发展的高铁时代建设,应该立足于对当地区位优势、经济发展条件、旅游资源以及旅游产业发展情况等多方面内容的全面了解,在此基础上谋求地区旅游产业的长效发展。首先,高速铁路将各个地区进行联结,对于地区旅游的发展来说是很重要的一点。要让这一优势转变为实际的效果,对于地方政府来说,应该努力打破地区经济、旅游产业发展的封闭性,积极谋求区域合作的机会,即依托高铁这一优越的交通区位条件,加强跨地区、跨城市的旅游产业的合作。以高铁线路为轴线,以枢纽城市为轴心,建立高铁沿线城市相互联结的联动旅游项目和旅游路线。例如围绕沿海高铁路线推出跨沿海城市的沿海旅游路线。其次,对于高速铁路可能带来的旅游发展商机,地方旅游业应该努力提高自身的旅游服务水平,尤其是与旅游产业相配套的其他基础设施建设,要通过高效的旅游接待服务能力来进一步提高景区的接待能力。此外,还应该对地区交通网络体系进行更好的规划,除了加强高速铁路线路建设之外,还应该积极完善区域交通配套设置体系,对景区与铁路交通相连接的交通路线进行科学规划,加强地区旅游交通安全管理。只有这样,才能维持地区旅游业的可持续发展,也才能最终转化为经济增长收益。 三、结语 综上所述,当前,随着我国高铁事业的蓬勃发展,能够看到日益完善的高速铁路网络体系的建设对于推动地区旅游的发展起到非常重要的影响。加强高速铁路网络建设,积极规划地区旅游产业格局,做到一手抓区域交通建设,一手抓旅游产业发展,只有这样,才能更好地推动地区旅游的发展。 (作者单位:上海对外经贸大学会展与旅游学院) 高速铁路发展论文:中国高速铁路对区域经济发展影响研究 【摘要】高速铁路作为促进经济发展的重要推力,是城市化建设中的一个重要举措。为了促进地域发展平衡,保证区域经济的发展要不断对铁路事业发展做出新的规划和目标。铁路建设作为交通建设中的重点工程发挥着举足轻重的作用。铁路建设对于区域经济的影响的研究能够更好的帮助铁路经济的发展。通过对铁路运输分析对周边环境的影响更好的了解其间的内在联系。 【关键词】高速铁路 地域发展平衡 区域经济 一、引言 随着经济的巨幅提升发展带来的必然是高速化的交通建设,高铁建设现已成为交通建设的新风尚。由于高铁的速度快、运输便捷、安全系数高等突出特点,能够有效提升铁路的运输供给量。在“十二五”和“十三五”规划中,我国的高速铁路快速发展,逐步形成南北相连,四纵四横的铁路格局,高速铁路网更加完善,加强了区域之间的联系,对于促进区域经济发展有着重要的意义。 二、高速铁路建设对区域经济发展的影响 我国目前正处于新型城镇建设阶段,高速铁路的快速发展,能够带动周边城市的建设。以高铁为中心,其经济辐射作用对于区域经济的发展具有重要的影响。 (一)有利于促进区域间生产要素流动 生产要素对于生产力的发展发挥着重要的作用。区域经济的发展程度很大程度上取决于生产要素的数量和质量。我国的经济发展呈现不均衡状态,东部地区和西部内陆地区的经济发展差距大,南北方产业发展结构差异大,我国的经济结构整体不协调。这种区域间发展失衡的状况将不利于我国未来的经济发展,不利于经济稳定发展。高速铁路的发展,加强了区域间的交流,对于区域间经济的均衡发展发挥着重要的作用。劳动力对于经济的发展发挥着重要的作用,东部地区经济发达,高素质人才数量多,竞争压力大。高速铁路的发展,促进区域间人员的流动,有利于高素质人才向经济不发达区域的流动,并且能够缓解经济发达地区就业压力,同时,技术和劳动力成本要求低的产业,为了保持自身的竞争力,逐步向落后的地区转移,能够拉动当地生产的发展,使当地的经济水平在短时间内能够得到快速提升,使当地的劳恿δ芄坏玫匠浞值睦用,并且能够提高生产要素的集约程度,使得生产要素能够得到充分利用。并且随着高速铁路的发展,经济发达的地区能够扩大发展范围,促进经济的整体提升发展。[1] (二)有利于提高资源利用率 资源是经济可持续发展必备条件,我国的资源分布与经济发展存在明显的不协调,经济发达的地区自然资源较少,消耗量大,不能满足经济快速发展的需求,会出现资源短缺的情况。西部部分经济落后地区资源丰富,但是受到技术条件的限制,开发程度低,难以发挥促进经济发展的作用。高速铁路的快速发展,为区域之间的经济交流搭建了桥梁,加强区域之间经济合作,提升了资源的运输效率,加快了资源的流动速度,能够及时填补经济发达地区紧缺资源的空缺,为当地的经济发展提供充足的资源,提升资源的利用效率,充分发挥资源的使用价值。同时在资源流动的过程中,为区域之间提供了更多合作的机会,能够提升经济落后地区资源开发技术,在经济发达和经济落后地区之间形成纽带,促进资源和经济发展的协调发展。 (三)促进区域经济产业结构的调整 我国经济发展迅速,但是也存在明显的问题,经济发展发展方式落后,生产要素的集约程度不够,资源利用率较低,因此改变产业结构迫在眉睫。为了保证经济的持续性健康发展,保证工业建设和科技建设发展并行,降低农业占有比例是非常重要的举措,发展科学农业迫在眉睫。同时高速铁路带来的服务业的快速发展给人们生活带来很多不一样的地方。高速铁路的快速发展,不同区域之间的交流更加密切,经济信息的快速传播,使得旅游业、餐饮业得到了快速发展,第三产业的比重上升。同时,高速铁路本身的发展,需要大量的钢铁、建材,能够带动铁路沿线钢铁建材产业的快速发展。运输速度的加快,为高科技信息技术的更大范围的普及提供了可能,使得第三产业能够更加快速地发展。经济落后地区通过高速铁路的纽带作用,吸收其他地区的先进力量和技术带动当地发展,促进当地产业结构的合理化,使区域经济向着更加科学的方向发展,能够有效促进经济发展方式的转变,提升经济发展质量。[2] (四)促进区域经济水平的提高 高速铁路的快速发展能够缩短区域与区域之间的距离有效的提高了工作效率,同时也节省了运输时间,带动了铁路沿线地区的经济交流与发展。同时,高速铁路的发展促进了资源配置的优化和产业结构的调整,使区域的经济结构更加合理,使资源和经济发展水平更加协调。同时,改善了区域的交通状况,使人们的出行更加方便,加快劳动力的快速流动,使就业结构更加平衡,增加了人们的收入渠道,促进人民生活水平的提高,并且高速铁路自身的发展,为经济发展提供了更多的就业岗位,从而提升人们的收入水平,提升人们的支付消费能力,从而提高区域整体经济水平的提高。 (五)促进城镇化建设 城镇化水平是一个地区经济发展水平的重要表现。我国近些年来的城镇化发展变革迅速,在较短的时间内大部分农村转变为城市,提升了国家的整体城镇化水平。目前我国城市化发展迅速,高速铁路的建设,大大改善了沿线地区的投资环境,同时提升了周边土地的产业价值,能够吸引大量的资本,使得当地的城市化发展有充足的资金来源,同时,高速铁路的快速发展,能够吸入大批优秀优秀劳动力,引进优良技术,保证城镇化发展的顺利进行。并且高速铁路沿线地区经济水平的提高促进了周边一些经济不发达地区的发展,符合中央的农村向城市发展的目标计划。 三、结束语 交通工具在经济发展中所产生的影响是不容忽视的,近年来,,高速铁路的大力建设是交通方式的重大变革,大大缩短了不同区域之间的距离,节省了运输时间,降低了运输成本,加强了区域间生产要素的流动,是自愿的配置更加优化,且加强了区域之间经济信息的交流沟通,促进产业结构的调整。同时,高速铁路的发展,夸大了城市的发展范围,加强了城市的辐射作用,加快了周边农村地区的城镇化水平,从而提升全国的城镇化水平,提高人们的生活质量。由此可见,我国高速铁路的快速发展对区域经济的快速发展具有重要的影响作用。 高速铁路发展论文:中国高速铁路发展前景及趋势 [关键词]高铁;成就;前景 据报道,中国铁路总公司负债自2009年开始,从1.3万亿直线上升至2015年4.14万亿。占铁路总资产的60%以上,尽管负债额度已经让人惊讶,但是丝毫不影响我国大力发展高铁的步伐。据中铁总公布的数据,2016年一季度,国家铁路基本建设投资完成727.43亿元,同比增长14.65%。2016年,中铁总计划完成投资8000|元以上。 一、中国高速铁路发展的历史起点 长期以来,我国运力十分紧张,伴随国民经济持续快速增长,运输瓶颈制约日趋严重。铁路繁忙干线运输能力与运输需求的矛盾更是突出,京沪、京广、京哈等干线,部分区段运力趋于饱和状态,无法满足客货运输的巨大需求。高速铁路的建设也是从2004年1月中国国务院常务会议讨论并原则通过的《中长期铁路网规划》开始的。《规划》提出,到2020年。全国铁路营业里程达到10万公里,主要繁忙干线实现客货分线,建设高速铁路1.2万公里以上。 2008年,中国政府根据我国综合交通体系建设的需要,对《中长期铁路网规划》进行了调整,确定到2020年,全国铁路营业里程达到12万公里以上,建设高速铁路1.6万公里以上。 2004年4月,中国国务院召开专题会议,研究铁路机车车辆装备问题,形成了《研究铁路机车车辆有关问题的会议纪要》,提出加快我国铁路机车车辆装备现代化总体要求“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”,其中引进时速200公里以上高速动车组技术就是其中的主要内容。中国发展高速铁路的帷幕就此拉开。 二、中国高速铁路发展到今天的成就 1.从技术方面上:从引进到消化吸收,目前中国所掌握的高铁技术有车体设计和空气动力学:高速道岔(250公里,部分进口);板式轨道;列控系统(部分芯片进口);逆变器,变流器,电动机(部分零件进口)。中国铁路在高速动车组、高速铁路基础设施建造技术和既有线提速技术等方面都达到了世界先进水平。尤其在动车组技术方面,成功搭建了具有自主知识产权的时速350公里动车组技术平台,实现了国产时速350公里动车组批量化生产,在高速铁路的固定设施、系统集成、运营管理、环境保护等方面实现了一系列重大技术创新,形成了具有我国特色的高速铁路技术标准体系。 2.从安全运营上:目前,中国高速铁路建立了较为完善的运营管理体系。确保了运营持续安全,取得了良好的经营业绩,提供了安全、快捷、舒适、经济的运输服务,有力地促进了经济社会又好又快发展。如今,中国铁路每天开行“和谐号”高速动车组列车1000多列,发送旅客近百万人。而且高速铁路开通后,既有铁路通道的货运能力得到了巨大释放,为实现货运增量、丰富货运产品体系、提升货运服务质量奠定了坚实基础。 3.从国产化投入上:2015年12月3日。中国自主研发的“和谐号”CRH380高速动车组列车在京沪高铁枣庄至蚌埠段试验运行最高时速达486.1公里。中国高速铁路在2015年底达到1.9万公里,跃居世界第一,占世界高铁总里程60%以上。高铁与其他铁路共同构成快速客运网已基本覆盖50万以上人口城市。到“十二五”末,全国铁路总里程达到12.1万公里。 4.生产上存在不足:相比于我国已拥有自主知识产权高速动车组技术的现实,配套轴承的国产化应用仍是空白,这于正力求高端的装备制造业是一处短板。作为高铁基础零部件的高速列车轴承领域,瑞典SKF、德国FAG、日本NTN等国际巨头正牢牢占据着中国市场。国务院提出的16个重大技术装备关键领域,15个都与轴承相关,这是关键点。高铁车轮也高度依赖进口,目前都尚未国产化。 三、中国高速铁路未来发展趋势 1.中国高铁服务于大众:铁路建设属于国家基础建设项目,主要目的是服务广大民众,为百姓生活出行带来方便,并不是从盈利的角度出发的。自1995年10月1日开始,旅客基准票价率从硬座每人每公里0.03861元调整到0.05861元,已有20年未发生改变。而高铁的建设投入较高,仅以哈佳铁路为例(非客专线路,设计时速200KM/H),自哈尔滨站(不含)至佳木斯站(含),线路全长约343公里,按铁路总公司、黑龙江省政府设计批复,概算总额为360.46亿元,平均在每公里1个亿以上。如此大的基建项目回本是需要周期的,20年算一般性周期,50年收回成本也不稀罕,短期看不到效益或者亏损属于正常现象。 2.中国高铁速度快,极大方便人民在城市间工作、生活:速度是高速铁路技术水平的最主要标志。目前铁路公交化运营最好的京津城际。全程半小时交通让京津两地的心理距离变得亲密无间,而由此产生的同城效应,使天津居住,北京工作的梦想变成现实。极大的加速了两地人才交流。京沪高铁设计时速为300公里/小时,从北京到上海不过5个小时,与民航相比几乎相同(包括市区至机场、机场安检等时间)。 3.高铁环保符合节约型社会发展:高速铁路具有速度快、运量大、节约土地、节能环保等明显优势。发展高速铁路,符合中国经济社会发展需要,对于构建现代综合交通运输体系,实施可持续发展战略,建设创新型国家具有重要作用。 4.乘坐高速铁路安全性好,受天气条件变化影响小,正点率高:高速铁路由于是在全封闭环境中自动化运行,又有一系列晚上的安全保障系统,所以其安全性能够得到很大的保障。与此形成对比的是,全世界公路交通事故造成死亡人数每年大约25―30万人。全球民用航空每10亿人/公里的平均死亡数高达140人。此外,高铁可以全天候运行,除非发生地震。而高速公路和民用航空在浓雾、暴雨和冰雪等恶劣天气条件下,必须关闭停运。 正是这种特殊关系。决定了铁总用债务换来推动经济发展、民生改善的重要优良资产。铁路建设投资可拉动经济增长,可以完善基础设施、促进环境改善和提高城镇化水平,铁路建设投资最终带来的是劳动生产率的提高以及居民收入和消费的增长。铁总用“四万亿”债务通向的远景,是中国将具有全球最具竞争力的轨道交通体系,这样的未来对于中国经济社会发展起到积极作用。 结束语:中国高速铁路的发展和运营实践表明。高速铁路在我国有很大的发展空间和潜力,我国应充分利用后发优势,实现我国高速铁路的跨越式发展。所以,在未来的十几年中,我们不仅要大力发展高速铁路,而且在技术和管理上还要赶超一些发达国家的水平。实现中国铁路现代化。由此可见,中国需要高速铁路,中国的经济发展需要高速铁路,我国发展高速铁路的前景将会一片光明。 高速铁路发展论文:针对中国高速铁路的发展特点,浅议引入智能运输技术的必要性和如何发挥其作用 一、中国高速铁路的发展特点 未来几年,中国高铁建设将进入全面收获期。届时,我国高速铁路网将初具规模。邻近省会城市将形成1至2小时交通圈、省会与周边城市形成半小时至 1小时交通圈。北京到全国绝大部分省会城市将形成8小时以内交通圈。到2015年,我国铁路营业里程将达到12万公里以上。其中,新建高速铁路将达到1.6万公里以上;加上其他新建铁路和既有线提速线路,我国铁路快速客运网将达到5万公里以上,连接所有省会城市和50万人口以上城市,覆盖全国90%以上人口,“人便其行、货畅其流”的目标将成为现实。高速铁路的发展在面向21世纪的中国可持续发展战略中,将产生深远的意义和影响。 作为保障高速铁路运营安全、可靠、高效的优秀,rits的智能化行车控制与调度系统中高铁调度集中系统 ( CTC 系统) 集成技术,经历了起步阶段、线路别小规模系统集成、路网性大规模系统集成等几个阶段,并向信息化、集成化、标准化的方向发展" 二、高铁调度集中系统在铁路智能化运输系统中的应用 高铁CTC系统已在5个铁路局调度所及总公司调度中心运营,并已在其他10余个高铁及城际铁路调度中心推广应用,此系统是国内一次建成标准最高、可扩展性最强、信息保护安全等级最高、具有完全自主知识产权的运输调度指挥系统,表现出极强的技术辐射能力。实现了从技术方案到设计方案到建设成果、运营成果的转化,其应用全面提升了高铁运输安全保障能力,创新了电务运营维护管理水平。 CTCS-0/1级:基于轨道电路传输信息,车载设备由机车信号和列车运行监控装置(LKJ)构成。 l CTCS-2级:基于轨道电路(ZPW-2000)和应答器传输列车行车许可信息,采用目标距离连续速度控制模式监控列车安全运行的列控系统。 l CTCS-3级:基于GSM-R无线通信实现车-地信息双向传输,无线闭塞中心(RBC)生成行车许可,轨道电路(ZPW-2000)实现列车占用检查,应答器实现列车定位,并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统。 l CTCS-4级:完全基于无线传输信息的列控系统,地面可取消轨道电路,由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和完整性检查,点式应答器提供列车用于测距修正的定位信息,实现移动闭塞。 我国高速铁路200~250km/h等级采用CTCS-2级列控系统,300~350km/h等级的采用CTCS-3级列控系统,均由车载设备(ATP)和地面设备组成。 三、CTC系统在中国高铁发展中的作用与展望: 设计、施工、验收等建设标准进一步明确。目前高铁 CTC系统相关的设计、施工、验收标准比较有限,在原先系统规模小、功能简单的情况下还可行; 随着大规模系统集成发展,需要一批能指导设计、施工、验收的工程建设规范。 系统软件功能将进一步完善、标准化。总公司作为全路综合性指挥中心,将向统计分析、应急指挥、与国家其他信息系统结合的方向发展。同r,铁总、铁路局的系统应用软件将实现标准化、统一化,调度指挥人员面向统一的人机界面和功能,系统运行效率将大幅提升。 系统信息安全技术深化发展。信息安全是国家战略、是铁路信息化的重要部分,CTC 系统的信息安全是铁路信息安全的关键系统,运输调度指挥系统被国家确定为信息安全等级保护四级系统。目前第二代信息安全技术进入到推广应用阶段,信息安全技术和产品在安全性、可靠性、兼容性等方面还有待加强,比如小型机信息安全、与TDCSCTC 系统匹配性、与第一系统兼容性等问题; 同时,系统需明确第三方功能验证标准和方式;此外,在安全管理方面还需加强配套,通过控制各参数与信息系统角色的活动,从政策、制度、规范、流程以及记录等方面做出规定,来实现信息安全等级保护四级的全部要求。 灾备系统研究及建设展望。作为全球最大的高铁运营网络,从远期考虑,有必要研究灾备系统的成套技术方案和实施方案。灾备系统本身是多系统、多专业、多工种整体的技术方案,作为铁路行车指挥的中枢,调度所灾难情况下,要求各类应用系统应在短时间内完成灾备系统的启用。根据《信息系统灾难恢复规范》、(GB/T20988-2007),调度所备用中心灾难恢复能力等级应不低于5级,即按照数据实时传输和完整系统支持考虑,采用远程数据复制技术、备用网络具备自动或集中切换能力。实现灾备系统是一个关系到多系统配置及软件开发、多专业及部门灾备预案研究、人员培训与演习等复杂的系统工程,需要从铁路总公司顶层加强设计,明确灾备系统需求及研究方向,进一步实现工程化目标。 与通信、信息技术进一步融合。与通信系统接口光纤化、高速化,目前有的采用 2Mb/s 数字通道通过电光-光电转换方式,有的通过FE10/100Mb/s光纤组网,通信系统光通信技术和装备日趋成熟,高铁 CTC 系统对通信速度、可靠性要求越来越高,光通信是发展方向。与信息系统融合更加深入,运营对于高密度、高可靠、高舒适度、安全正点的要求越来越高,要求 CTC 系统与运调系统的计划契合度更好,尤其在动车段 ( 所) 等行车计划与动车组、乘务组计划等结合度更高; 要求系统对运行图的调整更加灵活、方便,为高速铁路运输计划调整预备更多的调整预案,为安全正点提供系统保障; 要求系统与客服系统间的结合更密切、更准确,在列车报点、停稳信息管理等方面更精确。 仿真培训功能平台化、系统化。目前仿真培训服务器连在 CTC 系统优秀局域网上,易对主用系统产生干扰。结合各局对于培训仿真的需求及新技术条件,后续项目需考虑构建仿真培训专用子系统,独立设置数据库及应用服务器、局域网等设备,提供软件、数据测试验证及培训平台;设备包括数据库服务器、应用服务器、数据模拟服务器、培训终端、维护工作站、车站综合处理机、网络设备等; 系统应实现 CTC 系统基本功能,并提供完全一致的操作方式; 系统的软件数据配置完全和实际一致,可对即将上线更换的软件、数据进行仿真环境的测试。 系统维护管理功能集成化、标准化。目前CTC 系统机房维护管理平台仍存在模块各自独立、功能单一的问题,以某调度所 CTC 维护中心为例,共设置各类维护管理终端 。台,占地大、功能和报警信息分散、维护管理不便。随着高铁 CTC 系统发展,应逐步将网络、硬件、软件、环境、视频、布线、通道等各类维护终端实现集成整合,并对维护平台功能和界面实现标准化,达到减少终端、高效运维的目标; 在具体功能上,逐步实现故障无线通知、三维可视、智能布线等功能,及时有效发现、报告、调查、排除故障,对故障的全生命周期进行跟踪和管理。 高速铁路发展论文:浅论高速铁路与可持续发展 摘要:本文从可持续发展角度分析高速铁路的优越性、中国需要发展高速铁路,论证了我国构建绿色、低碳、可持续发展的高速铁路运输系统的具体措施。 关键词:高速铁路;可持续发展:优越性 可持续发展,是人类在创造物质文明过程中付出沉重代价后形成的理性共识。以高消耗、高污染为特征的传统发展方式,超越了自然资源与生态环境的承载能力,导致了环境的恶化和留给后代生存的空间和储备越来越少。这就迫使人类必须寻找到一种新的人口、经济、环境和资源相互协调的发展模式。可持续发展战略,已成为全人类在21世纪经济发展的共同选择。高速铁路以其独特的优势,在交通运输业中异军突起,受到各国青睐。近几年来中国高速铁路飞速发展,超越世界先进大国。如何将可持续发展理念贯穿于我国高速铁路发展,保证我国高速铁路的建设、运营体系适应可持续发展要求,事关我国经济社会发展大局,是当前迫切需要深入研究的重大课题。笔者根据多年从事高速铁路教学经验,就此谈谈自己粗浅认识。 一、高速铁路的优越性: 高速铁路之所以受到各国政府的普遍重视绝非偶然,它克服了普通铁路速度较低的不足,与公路的汽车运输和中长途航空运输相比较,在下列各项技术经济指标中具有一定优势: (一)能耗少。能耗标准是评价交通运输方式优劣的重要技术指标。研究表明:若以普通铁路每人公里消耗的能源为1个单位,则高速铁路为1.3,小汽车为5.3,飞机为5.6。高速铁路使用的是二次能源――电力,而汽车、飞机使用的是不可再生的一次能源一一汽油。 (二)环境污染轻。公路和航空运输不仅产生大气污染而且通过释放二氧化碳加剧了全球温室效应。在旅客运输中,各种交通工具有害物质的换算排放量,公路每人公里排放一氧化碳为0.902kg,高速铁路为0.109Kg,公路约为铁路的8倍。高速铁路的噪声污染也是最低的,高速列车产生的噪声污染约为飞机和小轿车的1/10。根据我国的研究,每人公里污染治理费用,如以高速铁路为1,则公路为3.76,飞机为5.21。 (三)占用土地少。一条双向四车道高速公路占地面积是双线高速铁路的1.6倍,一个大型飞机扬占地面积相当于1000km双线高速铁路。 (四)运输能力大。高速铁路旅客列车最小行车间隔可达3分钟一列,理论上每小时的输送能力可达到2×24DOO人。四车道的高速公路每小时的输送能力约为2×4800人,2条跑道的机场每小时的吞吐能力约为2×60D0人。日本东海道新干线年运量1.7亿人次,是航空的10倍,高速公路的5倍,但运输成本只是其1/5及2/5。可见高速铁路的运输能力是高速公路和航空无法比拟的。 (五)安全性高。据研究,我国交通运输中每1亿人公里交通事故死亡人数公路为10.5人,航空为0.1人,铁路为0.29人。世界高速铁路自第一条日本新干线开通,至今已有46年运营历史,重大行车死亡事故屈指可数,而且日本从未发生行车死亡事故。相比之下,高速铁路是当今最安全的现代高速交通运输方式。 (六)正点率高,舒适性好。高速铁路具有全天候的优势,几乎不受大气和气候条件的影响。日本东海道新干线列车平均晚点不到0.3分钟,西班牙AvE高速列车晚点5分钟,就向旅客退回全部票款。这是任何一种交通工具都不敢承诺的。 高速铁路线路平顺、稳定,列车运行平稳,震动和摆动幅度很小。每一旅客所占有的活动空间,高速铁路比汽车和飞机大得多,座位宽敞,设施先进,装备齐全,乘坐非常舒适而近似于享受。 二、中国需要高速铁路 高速铁路代表了世界铁路现代化发展的大趋势,作为中国这样的铁路大国,要深入贯彻落实科学发展观,走可持续发展道路,理应加快建设高速铁路。 (一)经济与社会发展的需要。2020年前中国将全面建设小康社会,这一时期经济将快速发展,运输需求必将高速增长,人口的增长,城市化进程的加快,人际间的交流频繁,这些都预示着客运需求潜力很大,而且旅客运输需求的增长将高于货物运输。随着社会节奏的加快,时间价值观念越来越强,客运的高速化,是我国经济与社会发展的必然结果。 对我国而言,人均耕地面积仅约1.2亩,耕地严重短缺,土地、能源、环境方面的压力远大于其他国家,使我国不能选择如美国主要依靠公路的客运交通运输模式。在我国发展高速铁路,可以充分发挥其技术经济优势,是我国经济与社会发展的需要,是我国国情的需要。 (二)客流特点适宜发展高速铁路。 我国未来铁路客流有三大特点: 1 是量大。这是我国人口众多决定的,今后10年以后,即使每人每年坐一次往返的火车,铁路旅客发送量将达26亿人次以上。据预测,京沪高速铁路客流密度远期将达到90C0万人以上,繁忙区段接近11000万人。 2 是集中。这是人口分布和工业布局主要集中在东部沿海的必然结果。我国客流主要集中在京沪、京广、京沈、哈大、陇海、浙赣等主要干线上。由于我国的城市群也主要分布在这些铁路干线沿线,客流集中的趋势还将加剧。 3 是行程长。这是广阔的疆域、人口的活动范围较大所形成的。根据统计,铁路旅客行程在100~1000公里者,其周转量占总周转量的51.4%:1000公里以上行程的旅客约70%是乘火车,只有约30%乘飞机。 (三)客货分线为发展高速铁路创造了条件。客流集中的线路也正是我国铁路运输的基本特点。这些线路目前已是双线自动闭塞。由于今后客货运量的增长仍将集中在这些线路上,进步的扩能只能是修建第二双线,实行客货分线运输。由于货运系统(专用线、货场等)已定型,难以挪动,一般既有线将主要承担货运任务;新建第二双线以客运为主。这就为发展高速铁路创造了条件。 因此,在我国发展高速铁路是从国情出发最现实的选择:是发展交通运输,优化和提升交通运输结构的重大战略决策;是交通运输领域贯彻可持续发展的具体体现。 三、构建绿色、低碳、可持续发展的高速铁路运输系统 加快转变经济发展方式、推动经济社会发展转型,是我国今后一个时期经济发展的基本方向和重要内容。我国基本国情及客流特点决定了我国主要应大力发展大容量、低能耗、占地少、适应性强的公共交通体系。因此构建绿色、低碳、可持续发展的高速铁路运具体措施是: (一)建设客运专线,实现客货分线运输。 铁路运输方式由于明显的比较优势和网络化、规模化特性,必须形成发达完善的铁路网络才能够最大限度的降低运输成本,以较小的能源和环境代价满足经济社会的运输需求。构建低碳交通体系,转变交通运输发展方式,当前关键是加快客运专线建设,实现客货分线运输,尽快形成中国高速铁路运输网络。建客运专线,干线实现客货分线运输,能大幅度提高铁路运输能力,腾出的既有线 能力用于发展货物重载运输。从而根本改变铁路运输长期发展落后的局面,让铁路对国民经济“瓶颈”制约早日消除。 (二)强化与其它交通方式的协调发展,优化运输结构,实现无缝衔接,发挥综合交通优势,逐步提高高速铁路运输市场份额。 每种交通方式都有其特性,要充分发挥各种交通方式的优势,构建符合中国国情的,多种运输方式有机衔接的现代化运输结构。按照《中长期铁路网规划》中综合交通枢纽布局和城市发展规划,加强主要客货枢纽建设,注重与城市轨道交通等公交系统以及公路,民航和港口等其他交通方式的衔接,实现旅客运输“零距离换乘”、货物换装“无缝衔接”和交通运输一体化。如:上海虹桥火车站集航空客货运输、磁悬浮、高速铁路、城际铁路等多种城市对外交通方式为一体,并引入磁悬浮、地铁、出租车、长短途汽车、社会车辆等交通方式缓解客流。 (三)推进电气化铁路建设,开发推广资源节约、绿色环保的技术,落实节能减排目标。 在高速铁路建设和运营中,采用绿色选线和建设技术,节约土地和通道资源,实现能源、土地、水等资源高效利用和废弃物循环利用。输系统势在必行。发展高速铁路的同时应贯彻好可持续发展战略, 1 加大电气化铁路建设及改造力度。按照《中长期铁路网规划》要求,到2015年电气化率要超过60‰完成的运输工作量要占到80%以上,届时,每年减少石油消耗约2300万吨,减少二氧化碳、烟尘、氮氧化物等污染物排放分别为7.5万吨、36.5万吨、45万吨。 2 大幅提高高速铁路建设桥隧比例。原来普通铁路桥隧比约为15‰目前高速铁路、区际干线等工程提高到80%左右,建设1万公里高速铁路可节约土地40多万亩左右,采用环保的无砟轨道技术,建1万公里高速铁路可少开采优质道砟5000多万方,有效减少开山采石对山林植被破坏和自然生态环境的影响。 3 继续推行高速动车组采用再生制动技术、交直交传动技术,更好地节能节电。推广利用新能源和可再生能源,客货枢纽、综合车站建设大量采用地源热泵、三联供热泵、太阳能等新能源技术。推广中水利用和节能光源,实现节能减排目标。铁路沿线推广恢复、再造植被、林带新技术,广泛采用轨道结构减振和声屏障新材料、新措施,有效降低对环境的噪声污染。动车组全面采用真空集便装置,实现污物、污水集中收集和垃圾零排放。 中国高速铁路的发展将引领中国经济的腾飞。在“绿色铁路”可持续发展战略指导下,高速铁路技术将快速发展,高速铁路优势更加突显。发展高速铁路已是当今世界铁路发展的共同趋势,现代化高速铁路的发展在21世纪中国可持续发展战略中,必将产生深远的意义和影响。 高速铁路发展论文:高速铁路信号系统发展现状及发展趋势分析 摘 要:随着经济的快速发展,铁路作为陆上交通的重要工具在我国的经济发展中发挥着举足轻重的作用,尤其是近些年来,随着我国高速铁路网络的逐步建成并完善使得我国各地之间的交通更为方便、联系更为紧密。高速铁路信号系统是确保高速铁路能够正常运行的重要一环。文章在分析我国高速铁路运行控制系统技术特点的基础上对现今高速铁路信号系统中所采用的技术标准与体系结构中所存在的缺陷、基础研究中的薄弱环节以及安全保障体系中所存在的一些不足进行了分析阐述,同时对主动安全控制在高速铁路信号系统中的可行性应用进行了讨论。 关键词:高速铁路信号系统;主动安全控制;列控系统 前言 高速铁路是我国铁路发展的又一里程碑,截止到今年,我国高速铁路的运行及在建里程都远超其他世界各国成为了世界上运行里程最长、在建规模最大的国家。高速铁路信号系统是对列车安全运营的重要保证,随着高速铁路的运行,传统的依靠人工来对列车进行驾驶、调度等已经无法满足列车安全运行的需求,因此,需要在高速列车中采用列控系统来对列车的运行间隔、运行速度进行自动控制以确保列车的安全运行。我国的高速铁路列控系统经历了从无到有、从弱到强的发展历程,但是由于发展过快使得高速铁路信号系统在设备、标准、管理以及维护等都存在一定的缺陷与不足,需要在总结分析这些缺陷与不足的基础上对高速铁路信号系统进行改进与完善确保列车的安全、可靠的运行。 1 我国的高速铁路信号系统 我国的高速铁路信号系统是原铁道部参照欧洲列车运行控制系统的相关技术标准并结合我国的高速铁路的建设需求发展起来的。整个高速铁路信号系统由车载和地面两大子系统组成。其中高速铁路信号系统中的地面子系统主要有:应答器、轨道电路、无线通信网络等组成,而车载子系统则主要包括有:高速铁路列车控制的车载设备、无线系统车载模块等。我国根据线路速度将CTCS(列车运行控制系统)分为0-4共5个等级。其中CTCS-2控制系统主要应用于200-250Km/h的铁路干线列车的控制,CTCS-3级为300-350Km/h及以上的高速铁路的控制。CTCS-2级列车控制系统主要采用的是轨道电路和点式应答器来实现列车运行许可信息的传输,主要采用的是目标-距离模式监控列车安全运行的控制系统,在地面子系统中需要设置有同感信号机来对列车的通行进行检测。在这一级系统中,轨道电路来完成列车占用及列车完整性的检测,同使用应答器来对高速列车运行的位置、线路以及行进路线、路线限速等的列车运行的相关信息,同时列控中心能够实现对于轨道电路编码、应答器报文储存和调用、区间信号机点灯控制等。列控中心通过将列车运行的相关数据使用轨道电路及临时限速等的信息传输至高速列车车载设备中以实现对于列车运行的控制,确保高速列车的安全运行。 CTCS-3级的列车控制系统相较于CTCS-2系统其主要采用的是无线通信网GSM-R来实现对于列控信息的传输并使用轨道电路来对列车的占用进行检查的连续式的控制系统。由于CTCS-3级控制系统采用目标距离控制模式和准移动式闭塞方式,地面中可以无需采用信号机,在列车运行的过程中列车驾驶员可以根据车载信号来对车辆进行控制。在CTCS-3级列车控制系统中通过轨道电路、联锁进路灯的信息来生成高速列车行车许可,并将列车运行的相关信息通过使用GSM-R无线通信系统传输至高速列车车载子系统中,以实现对于列车的控制,同时,GSM-R无线通信系统还能够对列车所发出的列车位置和列车数等的信息进行接收并将数据传输至无线闭塞中心,列控中心能够实现CTCS-2级系统的控制功能,能够当CTCS-3级系统出现问题时能够将列车的相关信息传输至列车车载系统中以实现对于列车的控制。CTCS-2级列车控制系统及CTCS级列车控制系统的结构图分别如图1、图2所示。 2 高速铁路信号系统的应用现状及存在的问题 通过在高速铁路信号系统中应用了CTCS-2和CTCS-3级列车控制系统使得高速铁路运行的速度及运行的可靠性都大为提高,同时CTCS-3级列车控制系统能最小实现3min的高速列车间隔,从而使得列车的运行密度大为增加,单位时间内能够投入更多的列车用以运营。相较于传统的高速铁路信号系统,CTCS-2与CTCS-3列车控制系统在对列车的控制上实现了由地面固定信号显示的控制向列车移动体直接控制的转变,同时对于列车控制由原先的开环控制向闭环控制进行转变、在高速列车的控制上实现了集中统一调度,相较于国外同类控制产品,我国高速铁路信号技术已经逐步追平与国外同类产品之间的差距。但是在为我国高速铁路信号系统高速发展所感到欣喜的同时也需要注意到高速铁路信号系统发展所存在的一些问题与缺陷:我国的高速铁路信号系统发展的速度太快,因此在高速铁路信号系统的设备标准的制定、相关设备安装标准的制定以及后期的管理维护等都存在着一些不足。这些缺陷与不足会对后期高速铁路信号系统的发展造成不小的影响。 高速铁路信号系统基础性研究与技术标准等存在不足: 我国的高速铁路信号系统从研发到投入使用经历的时间较短,因此导致高速铁路信号系统中的一些极为重要的系统都采用的是边研究边开发的方式设计并最终形成产品的。在这一过程中,由于缺乏相关的基础性的研究工作导致高速铁路信号系统没有足够的时间来对相关的技术规范等进行研究、讨论和边线,从而导致高速铁路信号系统的各生产厂家的设备在系统的兼容性等存在一定的问题,从而对高速铁路的安全运行造成安全隐患。此外,在高速铁路信号系统中所使用的技术标准机是建立在原先有线技术标准之上的,从而使得其与高速铁路信号系统之间存在着一些不匹配,如:(1)在高速铁路信号系统中轨道电路使用列控中心编码的方式来取代原有的继电器编码方式,但是高速铁路信号系统对于区间轨道状况的检测仍然采用的是自动闭塞的单区间检测,而并未将区段的上、下行区段进行关联。从而造成高速铁路信号系统在对区段占用分析、故障占用的判断容易出现误差,针对这一缺陷应当建立并完善联锁逻辑,确保对于路段的合理安排。(2)现有的列控系统是原先有线系统的延伸和发展,从而使得高速铁路信号系统不可避免的会受到有线信号系统的影响。比如说:高速铁路信号系统通过设置列控中心以实现对于区段的控制,但是由于系统联锁逻辑的差异导致两大子系统执行的安全标准存在较大的差异,影响列车的安全运行。同时高速铁路信号系统中缺乏一体化的设计,高速铁路信号系统中的时钟、联锁调度等无法进行统一操作,从而严重影响高速铁路信号系统运行的可靠性与安全性。在高速铁路信号系统中所采用的安全计算机平台、安全性等级达到SIL4级的安全实时操作系统都采用的国外厂商的设备,对于高速铁路信号系统的开发仅仅是从应用软件层面来对高速铁路信号系统进行开发,从而使得高速铁路信号系统的系统安全性存在疑问。同时对于高速铁路信号系统中的安全软件的开发工具及相应的检测算法也有所不足,在高速铁路信号系统的安全测试上仅仅使用功能测试无法发现一些隐藏较深的安全故障,从而对高速铁路信号系统的安全使用带来了一定的风险。同时,在高速铁路信号系统的安装调试、后期的操作维护也需要加强对于人员的培训力度,确保高速铁路信号系统的使用安全。为确保高速铁路的安全运行,应当加强对于高速铁路列控系统主动安全控制的分析与思考,提高高速铁路对于故障的主动预测从而实现对于高速列车的智能性和自主性的控制,确保高速铁路的安全运行。 3 我国高速铁路信号系统列车安全运行控制分析 我国在高速铁路列车的运行控制中采用的是CTCS-3级列控系统以实现对于高速列车的上、下行线的运行控制,其中,CTCS-3级列控系统兼容CTCS-2级列控系统实现对于提速干线、高速新线和特殊线路的列车控制,在高速列车的安全运行上,CTCS-3级列控系统通过采用车载设备来接收RBC传输来的列车运行许可、列车临时限速等信息的传输,同时通过使用车载设备来向无线闭塞中心传输高速列车的位置、列车运行速度等的信息以实现对于高速列车的安全控制。现今我国的列车控制系统采用的区间不设地面通过信号机,采用自律分布式、模块化的高速铁路信号系统的结构形式以适应我国不同速度段列车的运行方式,同时在高速列车的安全控制方面,通过在高速列车的控制中加装了自动控制系统,高速列车的车载设备根据接收到的列车行驶速度、位置等的信息来对区段列车行驶的目标速度等信息来供列车驾驶员进行参考,当高速列车的行驶速度超出列车行驶的速度范围时,高速列车的车载设备将会对列车进行自动制动,以实现对于列车行驶速度的控制,从而确保高速列车的形式安全。 4 高速铁路列车安全控制研究发展历程 为实现对于高速列车的安全控制,国内外先后启动了对于高速列车安全控制的研究,其中,在上世纪80年代,北美铁路部门从消除铁路系统控制信号盲区、减少地面信号设备分布的目标出发展开了使用无线信号方式实现对于列车的控制。而后,加拿大和美国共同提出了使用数字数据通信手段来实现对于列车位置、速度等信息的传输并实现对于列车的控制。这一系统通过利用车地间双向信息通道以实现对于运行列车的闭环控制,从而使得列车运行的安全性与可靠性大为提高。无线通信的高速铁路信号系统是现今高速铁路信号系统发展的重点,相较于原先所使用的CTC列车控制系统TBS列车控制系统对于列车运行的位置、速度等的相关信息都有着明确的显示,同时通过使用无线通信的方式与高速列车的车载设备进行数据交换与控制,从而实现对于列车运行状态的实时监控,在列车安全运行的前提线以最大限度的提升列车运行的密度。 主动安全控制这一控制理念在铁路领域还是一个新兴的话题,其在铁路控制系统中并未被明确的提出,相较于传统的铁路运行控制方式,主动安全控制的优秀是在列车运行的过程中通过对故障等的提前判断并对列车运行加以控制以防止和避免列车运行事故的发生。现今在汽车中所使用的ABS系统、ASR系统以及汽车主动安全系统等都是基于这一理念所研发并在汽车上予以应用的,其通过提高汽车运行的平稳性以及控制、制动的平稳性来提高汽车安全运行的能力。在汽车的安全控制系统中,汽车ABS系统和驱动力控制主要是用来对汽车运行中的纵向力来予以控制,并辅助以其他的控制系统来实现对于汽车运行时的组合控制。 通过主动安全控制在汽车控制中的成功应用可以看出主动安全在高速列车控制中有着广泛的应用前景,在提高高速列车运行的安全性方面,需要将主动安全与被动安全进行有机的结合,确保高速列车安全运行的可靠性与稳定性。在列车的运行过程中会面临着各种复杂的自然环境的影响,如:列车运行过程中的强风、雨雪、地震、雷电等都会对对高速列车的控制运行系统造成一定的干扰,尤其是地震,尽管其发生的几率较低,但是其一旦发生将会对高速列车的安全运行产生致命的危害,在以往列车运行速度较低的时代,地震对列车所造成的影响还不是首位的,而在高速列车时代,不论是何种规模的地震都会对高速列车线路的地基、轨道以及桥梁产生一定的冲击,这些冲击轻则导致列车停运严重的则会造成高速列车重大安全事故的发生。因此,在高速列车的控制中通过对各种控制方式进行比选研究以便对地震等自然灾害对高速铁路运行所造成的影响进行研究,从而实现对于各种自然灾害下铁路线路故障情况的主动探测,以实现对于列车安全运行的控制。此外在列车运行的过程中,强风会导致高速列车的空气动力模型产生较大的变化,尤其是在强侧风的影响下,会导致高速运行的列车倾覆与脱轨的风险大幅增加,通过开展列车主动安全控制的研究,对于列车在运行过程中所遭遇的强风情况进行分析并做好对于力学模型的建立,做到主动监测、主动应对,提高高速列车运行时的稳定性以提高高速列车运行的安全性。同时在高速列车主动安全的研究中还注重对于异常线路条件下的安全研究,在列车控制系统的实际设计、施工过程中会遇到各种复杂的状况,需要结合具体的实际情况来对列车的安全控制进行不断的分析与完善,采用合理的方式予以解决。同时要注意主动安全控制在列车控制中的应用,提高列车运行的安全性与可靠性。 在现今的高速列车的控制中主要使用的是车地无线通道的控制方式以实现对于列车信息的交互。在列车的运行过程中,车载设备将高速列车的速度、位置等的运行信息通过使用GSM-R无线网络传输至无线闭塞中心中,无线闭塞中心通过对接收到的信息数据对比前车的占用信息来对当前列车的行车许可进行计算,待到计算符合要求后再将许可通过使用GSM-R无线网络发送至车载设备中。在这一高速列车的控制系统中,采用的是集中控制,无线闭塞中心通过联锁设备和列控设备对轨道的占用情况进行分析判断来对列车发出运行许可。由于在列车运行控制中采用的集中控制方式,不论控制中的任何一个环节出现故障都会导致高速列车行车许可计算失败从而造成安全事故的发生。为提高列车的安全运行,需要在对现今采用的车地信息交换的基础上研发出更为自主智能的通信方式,从而使得高速列车运行中的前后车的通信可以绕开列控中心,通过高速列车自身的自主定位和前后车之间的自主传递等的方式进行,从而进一步由车载设备自主计算列车的行车许可,自主实现高速列车超速紧急预警的方式控制高速列车的运行。通过构建车、车之前的信息传递,实现前后车之间的位置、速度等信息的传递,此外,在高速列车的运行过程中,前车还可以通过主动发送追尾碰撞警告、紧急事件预警以及道路信息通告等的信息以实现高速铁路运行的自主智能控制,确保列车的安全运行。 5 结束语 高速铁路信号系统是铁路控制中的重要设备,也是确保列车安全运行的重要环节之一。文章在分析我国高速铁路信号系统发展现状及特点的基础上对我国高速铁路信号系统发展中所存在的一些不足进行了分析阐述,并就如何做好高速铁路信号系统的改进提出了几点建议。高速铁路主动安全控制主要研究通过对高速列车运行过程中的运行状态进行控制以确保高速列车的运行安全,是今后高速铁路列车安全控制发展的一个重要方向。 高速铁路发展论文:高速铁路移动通信系统关键技术发展分析 摘 要:移动通信系统参与高速铁路的运营对提升运营效率和服务水平具有十分重要的意义。本文笔者结合移动通信系统在高速铁路中的发展现状,分析高铁中移动通信技术的关键技术要点,为移动通信系统更好地服务高速铁路提出一定的技术参考。 关键词:高速铁路;移动通信系统;关键技术;发展 一、高速铁路移动通信系统概述 高速铁路移动通信系统是以高速列车计算机系统为主要载体,通过无线设备以及有线的接入,从而形成列车内部信息有效接收与发送的网络。高速铁路移动通信系统本身既可以用于对列车的控制,又可以作为一种现代化的服务手段服务于大众。就实际应用来说,针对目前的高铁移动通信系统的运行现况,加强高铁移动通信是改善高铁通信系统的主要内容。 二、高速铁路移动通信系统技术发展国内外现状对比 1、国外高铁移动通信系统技术发展现状 相比国内高铁移动通信系统技术的发展,国际高速铁路移动通信系统技术发展相对较成熟。比如,国际高速铁路除了能实现移动通信系统控制列车运营之外,还具备了面向提供旅客的无线网络服务,实现列车内部无线网的全面覆盖。不少国家已经可以运用周围环境中的无线网络来支持运营与服务。在实际中,许多国家利用一些先进技术,降低列车运行环境对无线信号的磨损,完善列车的网络服务。当列车内部缺乏良好的网络支持环境时,往往还可以利用卫星技术达到网络覆盖,弥补列车网络运行的不足。当卫星技术可以协助无线网络覆盖之后,就可以充分地满足列车运行和旅客的需求,保证数据传递的全面性和完整性。还有一些在高铁行业发展较为先进的国家,例如日本,为了完善列车的网络服务,还使用了泄露电缆实现网络传递,可以使无线网络进行良好的覆盖,充分做到列车运营的交流工作。总的来看,国际高速铁路的移动通信系统技术的发展因为起步早,相关科技也较为先进,因此在高铁运行过程中实现了良好的网络服务,为旅客提供了更为优质的现代化服务。 2、国内高铁移动通信系统技术发展现状 我国高速铁路移动通信系统主要应用在重载线路,因为重载铁路路线需要有高端的技术支持,保证车地两方的沟通,加强运行的安全性和便利性。其中最具代表性铁路线包括:青藏线(高原)、大秦线(重载)、胶济线,之后又建立的武广、郑西、京沪、沪宁、沪杭、哈大等客运专线。然而,在台湾地区高铁移动通信系统的技术发展又有所差异,台北到高雄的高速铁路选择WiMax系统建立旅客车的蜂窝无线通信网络这种非主流的移动通信技术,但考虑到该标准越来越非主流,因此这种技术的产业链正在消失殆尽。目前,台湾的有关部门正在考虑用LTE系统取代WiMax系统,从现阶段的发展情况来看这种系统在高铁中的应用或许是一次较为有益的尝试。 新型的移动通信技术在国内高铁行业正处于不断研发的阶段。为了更好满足高铁旅客的现代化需求,提升高铁的整体服务水平,积极更新移动通信技术在高铁运营中的使用水平已经成为高铁行业未来发展的重要目标和趋势。 三、高铁专用移动通信系统的发展 为了满足高铁移动通信系统网络的需求,专业移动通信系统(简称GSM-R)程序应运而生。作为专业的应用程序,GSM-R系统可以有效地为高速铁路提供较为稳定的移动通信技术。GSM-R在经历了长期检验和试用之后,已经投入实际使用,有效地降低了高铁移动通信系统的成本投入,同时成功地提升了旅客服务水平以及工作人员的工作效率。 随着高铁移动通信技术要求越来越高,传统的网络服务已经难以满足高铁发展的要求,GSM-R已经落后于当下的发展环境。无线网络技术支持成为高铁移动通信系统技术发展的新理念。拓展无线网络技术支持,实现对现代科技的改革。这样才能够成功的解决历史遗留的数据狭隘问题,将原本低效率的数据传导工作升级,达成网络传递操作的目标。随着现代化生活人们对生活品质的追求越来越高,高速列车在运营过程中的业务也越来越多样化,传统的网络服务已经难以满足实际的需求,新型的网络移动通信服务,终将取代传统的GSM-R系统以供高速铁路长久使用。 当前为了满足越来越多的网络需求,为了使新的移动通信系统得到更好的应用,在实际中,需要加强对该系统技术的要点控制,主要技术要点包括: (1)完善无线网络支持平台。为了满足通信系统的需求,无线平台必须拥有良好的信息传递通道,能够有效地实现对环境的无差别传递和对待,降低环境对网络信号的影响。因为高速铁路可能经过的道路环境非常复杂,充斥着各种导致信号网络中断的因素,保证信号的稳定和传递的顺畅就成为非常重要的工作内容和工作要求。 (2)建立良好的平台支持体系。建设相对补偿性的技术支持,成为后期建设工作的重点。在移动通信技术的传递通道上,构建良好的环境扶持手段,才能够保证信息的稳定性,在传输的过程中才不会出现信息的丢失和破损。 (3)保证良好的信息显示,并及时反馈列车运行过程中的信息传递情况和网络支持状态,从而保证通信的有效性。针对于无线网络的管理工作,应该确定移动传递的功能。在整个高速铁路移动通信环节中,能够建立起强力有效的抗干扰系统从而保证智能服务的顺利进行。同时完善网络管理机制,只有科学协调的网络管理才可以支撑通信服务的完整性以及通信信号的清晰度。 四、高速铁路移动通信系统技术发展方向 1、当前移动通信系统技术日新月异,高速铁路移动通信系统的5G时代的到来将成为高铁通信技术发展的一大必然趋势。随着科学技术的不断进步,5G在高铁移动通信中的应用将会水到渠成。5G移动通信的环境相比于现有的通信环境而言,不仅能提供更加清晰和准确的影像以及声音信息,最主要的是5G时代的信息更加具有快捷性,满足人们发展需求。建立5G时代的网络流通平台,首先要得到覆盖面积广的网络支持,进行云端体系构建。云端服务网络已经被人们应用到生活中,但是普及性还没有达到世界发展要求。因此,推广云端服务的网络平台,成为未来的工作重点。 2、根据当前列车通信网络难以同时满足旅客以及列车运行控制的需求,高速铁路乘客的用户端与列车调控功能实现分离控制成为未来高速铁路通信系统技术发展的又一大主要趋势。分离控制旅客的用户端与列车运行控制端口,既能有效促进高速列车运行的安全度,也能为旅客提供更为优质的通信服务。 五、结语 高铁移动通信系统技术的发展应该从当前的通信需求着手,满足旅客的实际需求的前提下,利用高端通信技术提高列车的运行效率。 高速铁路发展论文:高速铁路与经济社会发展实证研究 [摘 要]本文阐述了高速铁路对区域和城市经济社会发展的影响,以连淮扬镇铁路为例的实证研究,为高速铁路对城市经济社会影响效应评估提供理论和现实依据。 [关键词]高速铁路;城市经济社会;影响效应 1、引言 截至2014年底,江苏省高速铁路运营里程达773公里,覆盖全省6个地级市,覆盖率达46%。根据《江苏省轨道交通“十二五”及中长期发展规划》,到2030年,江苏将规划建设16条高速铁路,13个省辖市将全部开通时速在200公里以上的高铁动车,全省44个县(市)将有26个通上高铁,部分市实现高铁县县通。 高铁时代应势而来,“高铁效应”、“高铁经济”深刻改变、影响了辐射区域的经济社会发展和人民生活方式。2014年12月28日,连淮扬镇铁路在扬州破土动工,古都扬州即将迎来属于自己的高铁时代,对于进一步提升扬州在“上海都市圈”与“南京都市圈”中的经济社会地位,更好地联动苏南、苏北两大经济区域具有现实而深远的重要意义。 2、连淮扬镇铁路扬州段规划设计情况 新建连云港至镇江铁路客运专线是联系沿海、苏北腹地、苏中及苏南地区的快速干线,全长约305km,是加速我省建成“四纵四横”省域铁路运输通道的重要组成部分,其中扬州地区约128km,投资估算为156亿元,预计2018年底通车运营。连镇客运专线本线引入扬州地区设扬州南站、宝应站、高邮界首站、高邮高铁站,同时设置淮扬、淮泰联络线接轨既有宁启铁路。 3、从高铁通车城市看高铁影响 作为现代化交通工具,自1964年世界第一条高速铁路通车以来,高铁建设不仅取得长足发展,同时也对国家、区域和城市发展产生巨大的推动作用,为沿线地区及沿线腹地区域经济发展提供了强劲动力。 (1)同城效应提速城市群发展。 高速铁路将城市紧密联接起来,拉近了城市间的时空距离,使同城效应扩大化,直接促使高铁沿线城市经济、社会、产业、生活、交通等大融合,形成并促进以高铁沿线节点大中型城市为中心城市、沿线腹地城市为次中心城市的不同规模、不同类型、不同功能相互补充的城市群发展,进而在相邻城市之间实现“双城生活同城化”,同城效应日益显著。 沪宁依托“小运量、高密度”,公交化运营模式的1小时城际客运专线,大大缩短了沪宁运输通道内各城市之间的直达时间,吸引了大量的客运出行,进一步促进了长三角之间的城市联系,2014年上半年,沪宁城际铁路日均旅客发送量达到了24.2万人。人才、技术等更多要素资源在沿线7个大城市之间共享,使南京都市圈、苏锡常都市圈、上海三大经济圈实现经济大交融,特别是苏锡常地区的房地产业、物流业、旅游业、餐营业等产业都得到了极大发展,有助于南京都市圈与长三角地区经济社会一体化发展。 (2)聚集效应提升城镇化水平。 高速铁路以全天候运输、方便快捷和运能强大的特点,对于保证城镇人口大量流动、实现中心城市与卫星城镇合理布局、发挥中心城市对周边城市的辐射带动作用、都具有重要作用,并且能够吸引投资,促进沿线城市经济、社会、产业、生活交通等大融合,吸收更多农业人口向城市、城镇涌进,大幅提升城镇化水平。 目前,京沪高铁每日运送旅客最高时达到41.6万人次,不仅促进上海、南京、天津、北京等省会城市经济、文化融合,而且加快徐州、镇江、常州、无锡、苏州等沿线地区人流、物流、资金流、信息流流动速度。高速铁路连接区域、覆盖城乡,不仅缩小区域和城乡差距,而且推动区域和城乡协调发展。目前,南京和上海的高速铁路沿线已看不到农村的影子。 (3)拉动效应推进区域产业融合。 区域间高铁快速通道的构建促进了城市群一体化进程,加快沿线城市产业布局调整和整合,实现区域间劳动力尤其是人才、信息等要素快速流动,城市间贸易、商务往来愈加频繁,带动相关产业由经济发达地区向欠发达地区转移,把欠发达地区的资源优势转化为经济优势,使资源配置结构、效率和效益明显提高。 沪宁城际贯穿沪宁经济走廊内六大经济都市,并在长三角地区形成“一小时都市圈”,上海的金融产业辐射到江苏,沿线串联的各站点大多是“熠熠生辉”的制造业、服务业板块:亚洲最大的铝箔制造基地丹阳、长三角风电配件研发重镇惠山以及无锡新区、苏州新区等高新技术聚集地,为沿线各大城市之间的金融、物流、咨询、传媒等产业融合起到了至关重要的作用。 4、连淮扬镇铁路对扬州经济社会发展的影响 (1)进一步拉动经济增长 连淮扬镇客运专线全线2015年预计完成投资120.5亿元。据初步测算,未来几年间大约需要钢材70万吨,水泥238万吨,生石灰64万吨,片石42万方,碎石942万方,汽柴油9万吨,建设期间大部分原材料将以“本地工、本地材、本地税”为原则,优先使用本地生产的钢材、水泥、沙子等。扬州段范围内将新增多座客运站,将为沿线城市提供大量就业岗位,进一步促进扬州区域内的人口流动,拉动沿线经济发展 (2)进一步提升扬州交通枢纽地位 扬州区域现已基本形成了由京沪高速、沪陕高速、扬州绕城高速、扬溧高速所组成的高速公路骨架网,并有G328、S237、S336等众多国省干线公路,但二级及二级以上公路占全市公路总里程的比例较低;有京杭运河和芒稻河两条五级以上航道,并形成了以扬州港为龙头、江都港、仪征港区为两翼的港口群,加之宁启铁路贯穿城市东西部以及扬州泰州机场的开通,逐步形成以扬州市为综合交通枢纽的水陆空立体交通运输条件。连淮扬镇客运专线的建成开通将与宁启复线构成扬州铁路“一横一纵”主框架,特别是扬州南站的建设,以及江都站的改造将进一步刺激扬州地区的客货运需求,形成以扬州站、扬州南站为地区主要客运站、江都站为辅助客运站的“两主一辅”的格局,更加凸显扬州在全省尤其是苏中地区的交通枢纽地位。 (3)进一步促进扬州旅游商贸业发展 高铁的第一客运对象为商务人群,其次是旅游人群,商务、旅游成为最先、最直接的受益产业,因处理公务而引发的旅游行为随处可见。扬州市首扬州作为全国首批优秀旅游城市,全市旅游资源共有8个主类、24个亚类和49种基本类型,预计2015年旅游总收入将达到500亿元。包括鲁皖苏三省交界区域城市和省内苏南地区及上海等发达城市在内,扬州至长三角优秀区间的“一小时经济圈”将为扬州这座“鱼米之乡”带来巨大的消费群体,甚至高消费群体,商务与旅游融合发展将带动商贸、餐饮、住宿等第三产业发展,推进扬州从一般观光旅游城市向休闲度假旅游城市的转变。同时,对于扬州乃至周边地区旅游资源整合、做大做强旅游品牌、凸显城市名片,推动旅游产业成为国民经济主导产业,也是一个难得的发展机遇。 (4)进一步加速经济要素流动,提升城市化水平 经济发展交通先行。随着高铁枢纽的建成,不仅加速了各种生产要素的流动,也会带来产业的梯度转移,加快城市化进程,提升城市的综合服务水平。连镇高铁将为扬州地区带来巨大的人流,进而产生强大的购物、餐饮、休闲和服务消费能力,高铁枢纽站区将被打造成商贸服务业为主体的新的增长极,城市配套设施将逐步完善,对于拉大城市框架,建设苏中新城具有重要意义。 (5)进一步提升扬州的产业层次 经过改革开放以来多来发展,扬州的经济水平得到快速提升,产业基础与发展环境正在逐步和苏南地区形成相对稳定的互补性对接,与苏中三市和苏北各市相比,扬州的经济水平已经具有明显优势。连淮扬镇铁路的通车将加速扬州融入长三角一体化,上海等其他长三角优秀城市对扬州的辐射能力将进一步加强,为扬州带来技术、资金、人才、信息等要素资源,为扬州接受产业辐射、调整产业结构、提升产业层次提供重大历史契机,并为巩固在苏中地区的经济领先地位,提升与长三角区域经济社会发展融合度,完善扬州产业布局提供动力引擎。 (6)进一步推动城市轨道交通的发展 城市公共交通一直是城市尤其是大城市发展的一个突出问题,连淮扬镇客运专线的建设将拉动扬州的经济发展,诱发扬州地区与周边地区的大量出行需求,将推动城市轨道交通的规划与建设,形成以高铁车站为中心的城市综合交通枢纽的发展,实现公共交通引导城市空间拓展与用地布局优化。 (7)机遇与挑战并存,负面效应不容小视 高铁时代在带来发展机遇的同时,潜在的虹吸效应、遮阴效应与屏障效应也提出了新的挑战。连镇客运专线开通后,受“一小时”经济圈的影响,扬州地区的总部经济、会展经济、楼宇经济等高端产业可能会更多的向南京、无锡、苏州等苏南发达城市和上海等长三角优秀城市聚集。同时,在综合经济实力、产业层次,尤其是新兴产业发展上,我市都不可避免地受到挤压,如果不能错位发展、协同发展,将很难在区域竞争中谋得一席之地。另外,在承接苏北欠发达地区产业转移过程中,也将明显会受到南京、苏州、无锡、上海等城市阻滞。如何找准定位、凸出比较优势、协调互补发展成为扬州在高铁经济下的发展关键。 5、下一步发展对策 高铁的开通是当代社会城市开放还是封闭及开放程度和水平的重要标志,能够进一步强化城市在交通网络和城镇体系网络中的地位。用好高铁机遇,首先应当明确,高速铁路本身只是交通工具,最关键的是如何利用高铁,通过更快捷高端的人流,汇聚高端发展要素,就是既要更快出得去,更求更多进得来。为此,提出如下建议: (1)加强宣传推介,最大限度放大高铁经济效应 高铁的建成通车将为扬州地区社会经济发展带来新的驱动力,使扬州能够更深层次的融入到长三角地区的发展模式中。连淮扬镇铁路的建成,能够加强苏中地区与江苏省内外的沟通,为淮扬镇城市组团构建联系纽带。建议以高铁造势,提升扬州的整体形象和美誉度,加大对外开放和招商引资力度,加强与徐州都市圈、南京都市圈、苏锡常都市圈三大都市圈的经济交融,以交通优势带动资源优势和产业优势,将交通流转化为资金流、信息流、技术流、产业流。 (2)适应高铁时代新理念,科学制定发展规划 高铁的建设必然会给扬州的发展带来新的机遇,但由于受城市人口、经济、社会、文化条件等方面的制约,这个机遇带来的效果可能不会像北京、上海、广州如此之大。所以在以高铁经济为发展先导,积极主动对接高铁经济的同时,要树立开放、高效、创新、文明的理念,时刻警惕盲目的与国际或国内大都市攀比,找准自身定位,正视高铁经济所带来的虹吸效应、遮阴效应与屏障效应,注重建立和完善推进经济发展方式转变的体制机制,以高铁建设为契机,结合“十三五”规划,科学制定未来产业发展、城乡统筹、交通运输、商贸物流等专项规划,抓住机遇,乘势发展,彰显高效的政务服务理念,实现行政提速、服务提质。 (3)充分发挥高铁同城效应,大力发展旅游、商贸和房地产业 高铁经济所带来的同城效应,将更加凸显扬州在苏中地区的优秀地位,并能更加快捷地与周边三大都市圈进行经济、文化交流。对于旅游、商贸业,扬州市具有丰富的自然遗产、人文遗产和非物质文化遗产,光2014年上半年扬州市旅游总收入就达到了356亿元,高铁建成通车后,加快了扬州与周边地区的人流交换,将为扬州地区带来巨大的了旅游消费群体甚至高消费群体,随之带动商贸、餐饮、住宿等第三产业发展。对于房地产业,连淮扬镇铁路的通车将加速扬州融入长三角一体化,扬州对周边地区的辐射能力进一步加强,更多人流的涌入势必会带来扬州房地产业的新一轮发展。为此建议进一步整合人文旅游资源,比如提升蜀岗-瘦西湖景区的整体环境,大力开发生态旅游资源,充分挖掘扬州旅游内涵,利用“全国优秀旅游城市”的名片,在沿线城市及周边辐射城市主动进行形象宣传和旅游产品促销,并重点拓展商务旅游这一高端旅游市场,优化客源结构与旅游方式。充分利用高铁同城效应,为扬州地区吸引更多资源要素、人才要素,推动旅游、商贸、房地产业的稳步健康发展。 (4)加快高开区的开发与开放 充分发挥属地优势,以高铁速度引领开发区速度,加快创新平台和载体建设。吸纳集聚高铁新站带来要素资源,培育建立商贸、物流、交通、餐饮、住宿等服务中心,加大吸引生产要素力度。同时,扬州应充分把握好机遇,正视“虹吸效应”等所带来的影响,承接长三角等发达地区产业转移,优化发展环境,创新招商引资方式的具体有效措施,加快形成高端技术优势和规模效应,把开发区打造成全省乃至全国重要的高新技术产业引领区和示范区,更好地发挥对外开放窗口和示范导向作用,助推尽快升格为部级开发区。 (5)高标准设计建设高铁站区 按照建设地标性建筑群和功能完善的城市综合体要求,对标交通枢纽港,坚持高起点规划,打造全省范围有特色、有影响、有较高知名度的高铁站区样板。按照建设国内一流高铁生态商务区的要求,合理布局功能分区,变单纯的对外交通集散地为承载城市交通和商务贸易等更多功能的综合服务区。加强高铁与公共交通的衔接,力争做到与城市公共交通零距离换乘,实现公铁无缝对接,打造全方位的立体客运综合交通枢纽。 (6)推进经济结构调整,促进产业融合发展 得益于高铁功能的全面释放,过去难以引进的高端产业项目将主动上门投资。建议不失时机的推进产业转型、提升经济能级,在新一轮区域经济竞争中争得主动。一是发展高水平商贸物流业。坚持“以站兴商、以商带城”发展战略,积极发展与高铁相适应的商业集聚业态,重点建设宾馆、酒店、写字楼和商品超市及文化创意产业园区。二是积极鼓励行业企业把握高铁经济契机,在承接长三角产业转移上抢抓先机。通过加大高开区、综合高铁站区等载体建设和招商引资力度,加快传统优势产业和特色产业发展,加快建设现代产业体系。大力发展服务业,分享人流、物流等要素流动带来的收益。 高速铁路发展论文:职工培训基地如何适应高速铁路发展 [摘要]上海铁路局高速铁路营业里程达到2628公里,预计2015年底将达到3400公里,高速铁路网初具规模,高速铁路的发展,对运营人才的需求也越来越多,铁路职工培训基地在高速铁路培训中,要主动适应,主动服务,组织培训内容,安排培训师资,做好培训服务和学员管理,同时,每期培训要做好培训评估,并及时反馈,提高培训教学质量。 [关键词]培训基地;高速铁路培训;培训质量 经过近年来持续发展,上海铁路局的基础设施已经达到一个新的水平,路网规模和装备水平实现了质的飞跃,目前全局营业里程达到8960公里,其中高速铁路营业里程达到2628公里,预计2015年底将达到3400公里,高速铁路网初具规模,以中心城市为优秀的快速交通圈初步形成。 随着高速铁路的发展,对运营人才的需求也越来越多,南京职工培训基地主要承担上海铁路局线路、桥梁工种的高铁养护维修人员的培训,现就我基地的一些做法和探索与大家分享,以期开拓思路,共同提高。 一、完善机制,实行项目管理 完善需求分析机制。面对高铁人员培训新课题,充分利用各种资源,组织专业师资主动深入现场,加强高铁培训需求调研,实施“三个对接”,即与路局业务处室对接、与运输站段对接、与职工个人对接。完善持续改进机制。成立攻关小组,开展QC攻关活动,定期总结分析高铁人员培训的进展和得失,针对培训学员基础薄弱、培训师资不足、高铁演练设备缺乏、培训手段单一、培训教材不匹配、评估方案不完善、学员管理不到位等薄弱环节,制定对策,重点突破,分层实施,持续改进,不断完善高铁人员培训项目。 二、规范组织,确保培训质量 1、加强计划管理 组织专职师资和路局业务处室、运输站段的管理和工程技术人员,根据培训需求、职工素质基础、高铁维修养护以及高铁运行组织的特点,认真对照和依据《铁路职业技能培训规范》,《铁路职业技能资格性培训实施性教学计划》,从培训内容、授课师资、课程安排、培训实施、培训考核等方面,做到有据可依、有规可循,从而有效的保障高铁培训的规范性、合法性。 2、加强教学管理 组织承担培训教学任务的专兼职师资,开展集体备课和集体说课活动,突出多媒体教学、案例教学、理论实践一体化教学,对培训内容、培训方式、培训方法、教学组织、知识点衔接等方面进行集体探讨与研究,从源头把关,统一标准、规范实施。下面是《高速铁路道岔》的教学设计,在开展高速铁路线路维修岗位培训项目之前,由培训基地和路局工务处联合,对授课内容、授课形式、授课师资、课时分配等进行审查,确保培训质量。 3、加强学员管理 严格考勤管理,杜绝无理由请假缺勤。定期与送培单位进行沟通联系,学员考勤记录,及时送达送培单位,送培单位根据考勤情况,严格进行考核,对严重违反培训管理规定的学员,上报路局,取消培训与考试资格,由送培站段对其进行处理。 4、加强考试管理 严格按照路局资格性培训的相关管理制度,对重点培训项目,实行更加严格的标准,各级各类培训的考试,应根据培训目标、培训性质的具体要求,区分不同系统、工种、岗位,分项目、分类型组织实施,增强考试的科学性,维护考试的严肃性。 5、加强质量管理 一)加强质量管理,组织培训质量评估。 (一)目的与意义。通过制定培训质量评估办法,对培训项目实行有效的评估,有利于在培训的过程中发现不足,通过分析,为了科学评估培训质量,不断增强培训工作的有效性和针对性,提高培训学员和送培单位的满意度。 (二)评估原则:坚持实事求是、客观公正的原则,坚持过程评估与结果评估并重的原则,坚持定量分析与定性分析相结合的原则,坚持简便易行、注重实效的原则。 (三)评估范围。在本培训基地培训的管理类培训、知识类培训、技能类培训等培训班级的培训质量。 (四)评估内容:包括教学质量、学员管理质量、后勤服务质量。 (五)评估形式:座谈会、填写《培训学员满意度调查表》、《送培单位满意度调查表》、教学资料评估、听课评课等形式。 (六)评估流程及办法。1、培训项目负责人根据培训的需求、内容、目标、形式以及时间等因素确定培训班级的类型,并据此确定评估办法和形式。2、培训实施后,培训负责人根据确定的评估方法,在培训中期召开培训学员座谈会,在培训结束前三天内进行培训学员满意度调查,及时收集培训质量评估数据,征求培训学员对培训的意见和建议。有关科室和人员应积极配合培训质量评估工作。 (七)评估结果反馈与应用 1.培训项目负责人在培训质量调查和收集工作结束后两周内撰写培训质量评估报告,并在完成评估报告一周内将评估报告有关信息反馈至相关科室和人员。2.接收到评估结果反馈的相关科室和人员针对评估报告,在两周内提出相应改进并落实。3.培训基地领导根据评估报告,明确培训组织管理、教学质量、学员管理和后勤服务中主要的成功经验以及不足之处,作为奖惩的参考依据。4.培训教师应根据评估报告了解学员和送培单位对培训教学情况的意见,提高授课水平、改进授课质量。 二)培训质量评估报告 下面是某一期培训的培训质量评估报告:今后培训考试的建议和想法。根据本期培训考试的实际情况,对今后的培训考试提出提出以下建议和想法:1、适当优化教学内容和教学时间,可以让学员学以致用。2、适当安排现场教学,增加学员的感性认识。3、由于培训时间短,课程紧,上课时可重点突出或专门安排时间复习4、适当改善后勤服务质量,让学员住得舒心,吃得安心,学得用心。5、加快高铁实训场地的建设,建立标准化演练基地。 结论 铁路职工培训基地在高速铁路培训中,要主动适应,主动服务,适应培训和服务对象,做好培训需求分析,了解培训学员和培训单位的需求,结合《高速铁路职业技能培训规范》,《高速铁路职业技能资格性培训实施性教学计划》等组织培训内容,安排培训师资,做好培训服务和学员管理,同时,每期培训要做好培训评估,并及时反馈,使得培训教学质量得以不断提高,持续改进。 高速铁路发展论文:浅谈高速铁路财务管理工作的可持续发展 摘 要:高速铁路财务管理工作的可持续发展对经济的发展有巨大的推动作用,本文从高速铁路财务可持续发展中出现的问题以及原因分析,为高速铁路财务管理工作的可持续发展提出了策略建议。 关键词:高速铁路;财务;可持续发展 我国高速铁路的快速发展推动了运输现代化的发展,更推动国民经济的可持续的发展。但是在高速铁路运营的初期,由于成本较高,盈利小于亏损等实际的财务现状,影响了高速铁路的发展,甚至影响了整个国民经济的发展的可持续发展。因此,也可以说高速铁路财务管理工作是高速铁路管理中关键部分,财务管理工作的可持续发展是高速铁路发展的动力与基础 一、高速铁路财务可持续发展中出现的问题以及原因 (一)高速铁路的运营成本较高。高速铁路是社会生产以及生活的基础设施,它的建设不仅方便的人们的出行,更对生产资源的配置以及经济增长有巨大的推动作用。但是由于高速铁路的建设又是一项综合的工程项目,所涉及的内容相对较多,投入运营的成本比较多并且分类比较复杂,但是主要成本主要有三个方面:首先,高速铁路列车的配置成本高,动力列车的配备比较先进,并且这些先进的配备耗电也比较多;其次,高速铁路由于运用很多高科技的技术设备,这也就意味着检查维修费用成本高,不仅需要很高的人力维修成本与设备的费用,如果设备有出现问题,也需要很高的更换成本,这在无形中提高了高速铁路的运营成本;再次,先进设备的使用周期短,并且购买新设备比较昂贵,这也增加了运营成本。 (二)高速铁路运营的收入少。高速铁路与航空、普通列车以及公路等运输方式相比较竞争压力较大,甚至无法满足上座率,导致收入少,影响财务的可续发展,造成这种情况的主要原因:一是,高速铁路与航空运输相比较,没有提供增值服务,例如:全程的一条龙服务。二是,票价的体系建设不完善,不能根据客人的实际承受能力灵活的变动,无法吸引客源。三是,建设尚未形成全面的覆盖,无法很好地开发客户资源。 (三)债务融资等相对较高。高速铁路的债务的成本比较大并且融资的渠道较窄。我国铁路企业以负债为主导的模式,投入资金主要是靠负债,高额的负债给铁路企业的发展带来很大的压力,国家虽然出台的政策促使社会资本与民间的资本投入,但是由于高速铁路的的制度不完善,再加上高速铁路的建设具有公益性,这就造成这就造成只有少量的资本进入高速铁路企业,制约了财务管理工作的可持续发展。 二、高速铁路财务管理工作的可持续发展的策略 鉴于高速铁路财务可持续发展中出现的问题,我可以不断改进工作的方法与手段,吸引客流量,从而增加高速铁路部门运营收入,并降低运营的成本,从而促使高速铁路财务管理工作的可持续发展。 (一)改进工作的方法与手段。首先,提高管理人员的服务意识,目前面对激烈的市场竞争环境,高速铁路部门的管理人员要不断的改变自身的服务意识,进而改善自身的服务内容以及提高服务质量水平,可以在很大程度上提高客户的满意度,实现吸引客流的目的。从另一方面来说,客流量增加,高速铁路的收入也就会增加,也就能有效的缓解财务风险;其次,财务管理工作要完善运价的体系建设,促使高速铁路财务可持续发展,运价的灵活多变在很大程度上吸引客流,比如可以采取加大对票价的打折力度,还可以采取为客户提供年票或者是月票服务,另外可以运用网络上订票优惠或者开展网络抢票活动,从开发潜在客流;再次,财务管理工作者可以考虑开发高速铁路站区的商业规划,并通过深层的扩大商业的空间范围,例如可以为一些商家提供广告的载体等,还可以运用一些先进的管理手段,等增加额外的收益;最后,管理者要改变企业的运营模式,不断吸纳社会以及民间的资本,从而增强高速铁路的财务管理工作的可持续发展。 (二)降低运营的成本。高速铁路企业单位要加强管理,降低运营的成本,从而促使高速铁路财务管理工作的可持续发展,首先,由于高速铁路的维修费用是运营成本的提高的主要原因,因此,在运输设备的生产过程中,可以加大对设备质量的监督力度,还要加大对基础设施建设的监督,进而建设高质量的高速铁路,减少维修的次数,降低运营的成本;其次,构建合理的高铁列车的运营方案,合理的运营方案不仅可以保证旅客的出行的实际需求,还可以提高列车的使用效率,减少耗损,进而减低成本;再次,需要高速铁路的企业部门加强各部门之间的协调能力,明确划分各部门的职责,促使各部门形成一个相互统一的有机整体,从而提高工作的效率,进而促使高速铁路财务管理工作的可持续发展。另外还可以不断完善奖惩机制,从而促使各部门更积极地参加到实际的工作中去,降低运营的成本,促进高速铁路财务管理工作的可持续发展;最后,修正折旧方法更改为工作量法,从而提高高速铁路财务管理工作的可持续发展。 总之,除了高速铁路企业自身要改进工作方法与手段,进而促使经营的管理水平不断的提高外,国家政府部门还要加大资金投入与补贴的力度,促使铁路部门的实现经济效益的增长,为财务管理工作的可持续发展提供坚实的后盾基础。 高速铁路发展论文:基于文献研究方法的我国高速铁路对经济发展影响综述 摘 要:国内高速铁路建设的快速发展,使高铁对经济发展影响成为学者研究的热点。通过对各类文献提出的观点和成果进行分类梳理,综述高速铁路在宏观经济管理、区域经济发展、交通空间经济、产业优化发展四方面对国家经济发展的影响。结果显示,高铁建设符合我国经济可持续发展的需要,将成为“一带一路”战略实施的重要保障。但对高铁经济的微观分析和评价体系建立等方面的研究尚未健全,为此,需要引导学者在内容、方法上对高铁的经济影响进行深入研究。 关键词:高速铁路;经济发展;一带一路;文献综述 高速铁路指新建专线的运行速度达到250km/h以上或改造原有线路使运营速度达到200km/h以上的铁路系统,它因运载量大、高效率、高品质等服务特点,已成为世界各国缓解交通压力的重要交通工具,对国民经济宏观发展以及区域性经济协同发展的推动作用明显,是我国规划发展的重要战略性新兴产业。截至2014年底,我国的高速铁路已开通34条线路,运营里程超过了1.6万公里,高铁覆盖到全国28个省份以及160多个地级以上城市,“四纵”干线基本成型。根据铁路“十二五”规划,到2015年末,我国高速铁路营业里程将达1.8万公里,以高速铁路为骨架,包括区际快速铁路、城际铁路及既有线提速线路等构成的快速铁路网基本建成,总规模达4万公里以上,基本覆盖50万人口以上城市;而到2020年,路网完善、结构合理、服务优质、安全快捷、技术先进、竞争力强的现代化铁路,将基本实现相邻中心城市间及中心城市与周边城市间形成1~2小时交通圈,“人便其行、货畅其流”的目标将逐步变为现实。中国高速铁路运营里程已经占世界高铁运营里程的50%,稳居世界高铁里程榜首。 国内快速发展的高铁建设,使高铁对经济发展影响成为学者研究的热点,他们从不同角度分析了高铁的经济影响效应,但研究结果褒贬不一,需要将高铁对经济发展影响的动机进行深入分析和归纳总结。2008年京津城际铁路的开通代表着我国正式迈入高速时代,即把文献检索时间限定为“2008-2015年”,数据库为“中国学术期刊网络出版总库”,学科限定在“经济与管理科学”领域,主题为“高速铁路”,期刊级别限定为“优秀期刊”,共搜索到533篇文章,从中筛选与经济发展相关的文章122篇,并对其中52篇代表性文献加以分析总结,以期为之后研究提供理论借鉴和方向。 一、高速铁路对国家宏观经济的影响 (一)对宏观经济影响 高速铁路的运营可以产生巨大的社会经济效益,对拉动国民经济发展作用显著,学者们大多从城市化、同城效应、社会效益等方面分析高铁的宏观经济效应。一方面,铁路提速从城市人口向高铁沿线城市、城市群的集聚以及城市的规模结构呈橄榄形三个方面影响我国的城市化格局,对我国的经济人口增长有明显作用[1]。另一方面,高速铁路建设会产生同城效应,刺激政治、经济、文化发展的新的经济增长点的出现,将会极大地促进就业和工业的发展[2]。最后从经济学角度出发研究了高速铁路的市场效益、成本效用以及宏观影响因素,明确了高速铁路的市场定位和效用目标[3]。 此外,在实证研究方面,孙聪 等利用特征价格模型分析了85个地级及以上城市的高铁效应,结果表明高速铁路可以显著提升城市价值,极大增强二三线城市的市场潜力,并从提高社会效益的角度提出了有关高铁选址的建议[4]。罗 等采用多元线性回归模型和灰色预测模型分析没有高铁情况下的地方经济发展,以及对比评价法分析了高铁开通前后我国整体社会经济的发展变化[5]。 (二)对经济可持续发展的影响 高速铁路由于在技术、管理、方法、制度安排等四方面的改进,相比普速铁路更节能减排,极大地促进了沿线地区的环境保护,营造了可持续的经济发展氛围[6]。借鉴国外政府部门从城市化进程、可持续发展、综合运输体系等宏观经济方面出发,制定新的运输发展战略,以提升高铁的可持续竞争优势,可以促进我国高铁的可持续发展[7]。唐俊忠 等认为高速铁路作为一种固定结构较高的运输方式,只有当旅客对高铁的需求水平高于高铁的盈亏均衡水平时,才会实现高铁的经济均衡性,高铁的建设发展也才具有经济性及可持续性[8]。 马涛 等以河北为例,指出高速铁路推动了河北更深入地对接京津的经济、基础设施,河北应利用这种优势加强与北京、天津的融合以及对外的交流合作,以促进河北经济的可持续发展[9]。丁小玲 等则从生态环境出发,研究了京沪高铁的徐沪段可能对区域生态环境造成的影响,并提出有效改善措施,以期为高速铁路的绿色生态建设以及经济的可持续发展提供借鉴[10]。 二、高速铁路对区域经济发展的影响 (一)对区域经济发展的影响 发展高速铁路可以从促进GDP增长、增加就业以及扩大内需三个角度拉动区域经济增长,区域内发展高速铁路具有必要性[11]。赵庆国指出高速铁路为区域经济发展提供了高效的运输支撑,增强区域市场的紧密度和统一度,缩小区域差,促进区域性沿线经济带和经济走廊的产生[12]。张学良 等认为快速发展的高速铁路将会加快城市群内部的同城化趋势,加强城市群外部之间的经济联系,更显著地促进区域经济一体化[13]。杨维凤则以京沪高铁为例,指出高铁主要从凸显区位交通的重要性、加速调整产业和相关行业的空间布局范围、加速重塑区域空间结构三方面影响区域经济发展[14]。 实证研究表明,高铁对区域经济发展既有积极影响,又有消极影响。比如,王 等通过采用DID法,实证分析了我国287个地级及以上城市2006―2010年的数据,结果表明在当前经济形势放缓的背景下,高速铁路在短期内并不会拉动地区的经济增长[15]。张莉 等则以沪宁城际高铁为例,构建了高速铁路影响区域经济发展的模糊综合评价模型,结果表明高铁对区域内的交通、经济、社会等方面的效应都是正向的[16]。 (二)对沿线城市经济的影响 高铁网络的大发展会促进沿线城市功能的延伸,加快沿线城市化步伐,使沿线城市成为未来的经济发展副中心和新的经济增长极。主要表现为:第一,高速铁路建设将会加强沿线城市之间的经济联系,提高沿线城市的要素吸纳能力,缩小城市间的相对差异,并不会影响绝对差异,但从总体上加快了沿线区域的一体化进程[17]。第二,高速铁路加快了沿线城市的城镇化进程,扩张了沿线城市经济规模,对沿线城镇发展和格局重构具有重要的影响[18]。陈建军 等则认为高铁是影响沿线城市经济增长的必要因素而非充分因素,建设高铁有助于调整城市群体系,带来市场结构效应和劳动力池效应[19]。 此外,高铁的建设也缩小了城市圈的范围,促进了沿线城市经济圈的融合,能激发城市的发展潜力。比如,孔德立比较了京津城际高铁对北京、天津两地的经济影响,表明高铁对两个城市的空间结构和产业结构的影响呈正相关性,降低了时间成本,加快了要素在两个城市之间的流动[20]。姚如青分析了沪杭高铁对上海和杭州的关系以及对杭州本身的影响,结果表明开通后的沪杭高铁促进了杭州城东新城以及商贸服务业的发展,对城市发展起“催化”作用[21]。苏文俊 等指出京沪高铁提高了鲁西南地区的经济潜力,扩大区内5个城市的发展空间,加强与长三角经济圈和京津塘经济圈的融合[22]。 三、高速铁路对交通空间的影响 (一)对空间格局的影响 高铁的开通将会缩短城市间的时间距离和空间距离,将经济发达地区和欠发达地区连接在一起,改变城市间的空间格局,实现城市间的整合发展。比如,方大春 等认为,贯通高铁使得长三角城市群的交通网络的空间关联性更强,空间集聚分布更具向心性,各种不同级别的交通网络相互叠加,极大地优化了长三角城市群的交通网络空间结构[23]。沈陆澄认为通过建设高铁以及改造汕头站,将会整合区域内的各类交通设施,在交通上形成新的对外门户,将推进汕头市中心城区的布局调整,也将影响汕头争取粤东地区优秀城市的建设以及汕潮城市群内的竞合关系[24]。杨维凤研究认为,京沪高速铁路会进一步提高北京和上海在铁路运输中的中心地位,提升长三角城市群和京津冀城市群的地域整合和影响范围,形成更多的次经济增长区[25]。 在实证研究方面,王姣娥 等通过构建时间成本矩阵,研究了有无高铁以及规划高铁三种情况下我国4个直辖市和333个地级行政市的对外经济联系强度以及城市间的空间分布特征,结果显示高铁对区域空间重构具有积极作用[26]。陈建军 等运用ArcGIS等软件分析了高速铁路对长三角地区空间联系格局变化的影响,结果表明整个区域正由单功能中心转变为多功能中心,但区域内不同城市间的空间联系程度有所变化,且上海的空间节点功能有所弱化[27]。吴康 等通过问卷访谈乘客群体,从微观角度实证调查了京津城际高速铁路对跨城流动空间的影响,结果显现了京津城际之间的轴辐式的空间格局,但二者之间也表现出吸引要素流动的不对称性[28]。 (二)对可达性的影响 建设高速铁路最基本的影响就是改变了高铁沿线地区的交通地理位置,促进区域内的交通优势转变为经济优势。首先,提高了整体区域的可达性,比如赵丹 等通过分析指出高速铁路全面提高了长三角地区的可达性水平,并通过促进都市圈、经济轴带的发展,推进了长三角区域空间结构的均衡化[29]。其次,均衡了省际之间的可达性,比如冯长春 等认为高铁运营在空间上可达性的变化幅度表现为中间凹四周高的“碗形”特点,位于交通网络中心附近省份的可达性变化较小,而外围地区比如云南等省的可达性的变化幅度较大[30]。最后,加强了城市间的可达性,比如杨金华通过比较分析高速铁路对湖南城市群内8大城市的可达性影响,结果表明高速铁路大大缩短了各城市之间的空间距离,全面提升了湖南城市群区域的整体可达性水平[31]。 高铁在改善各地可达性变化的同时,也加剧了不同地区和城市之间的可达性的差异。比如,姜博 等利用可达性模型和GIS技术综合测度了哈大高铁沿线城市的可达性,结果表明中间沿线城市交通改变较大,首末城市改善较小,总体加快了东北地区空间格局的演变[32]。高安刚 等以2012年和2015年为节点,分析了开通高铁后对广西壮族自治区6个主要沿线城市的可达性变化,结果表明将会形成以钦州和南宁为优秀的可达性空间格局,有利于北部湾地区同城一体化的发展[33]。何丹 等分析了在有无高铁两种背景下皖北地区的可达性变化,结果表明高铁提高了皖北地区的区内外可达性,且区外可达性的改善优于区内,同时皖北整体和区内各城市的可达性两极分化趋势加剧[34]。 (三)与其他交通方式的竞合关系 近些年的实践表明,发展高速铁路可以改变传统的运输方式,调整旧的运输结构,促使各种交通运输方式寻求新的功能定位和市场空间,主要表现为:首先,谢旭斌从主要特点、优劣势和发展现状三方面分析了高速铁路和高速公路,从路网规划和运营管理两个角度提出了二者协调发展的措施,以实现最大的交通运营效益和社会效益[35]。其次,赵红丽 等认为在吸引旅客方面高铁和航空各具优势,特定旅客需求“空铁联运”,要因地制宜地设计综合交通网络,以实现“空铁联运”对经济发展的一体化服务[36]。而郑永祥 等认为,高速铁路与其他交通方式更多的是互补关系,在350km的距离内,高铁与航空不存在竞争关系,从长远看高铁的停滞发展也会对经济增长带来负面影响[37]。 实证研究大多表明,高铁相比于其他运输方式在一定的服务范围内具有自身的竞争优势。比如,王姣娥 等利用GIS空间分析技术,研究了“十二五”期间我国高铁和民航的空间服务市场的竞合关系,结果表明高铁主要集中服务于东中部地区的经济,而航空的竞争优势主要集中于西部地区。随着两者的融合范围越来越大,两者未来的竞争市场主要集中在大城市、中小城市群和经济走廊[38]。张旭 等实际调查了武广高铁沿线地区的高铁和航空数据,建立了二者之间的竞争模型,分析表明当武广地区的航空票价低于七折时,二者之间将会产生激烈的竞争,且航空折扣越低,竞争越加剧,这一结果对两者之间协调发展以及避免恶性竞争具有指导意义[39]。张迦南 等通过构建双层结构博弈模型分析了区域内部的客运通道市场运行机理,结果表明相比其他运输方式,高铁将特别降低具有高时间价值的旅客的出行总成本[40]。 四、高速铁路对相关产业发展的影响 (一)对旅游业的影响 高铁由于快捷的速度扩大了人们的出行半径,改变了旅客的出游意愿和方式,对沿线旅游地和旅游产业发展产生重大影响。张书明 等认为,高铁主要从旅游市场格局、旅游行为方式、旅游资源开发三方面影响旅游产业发展,应有效整合区域交通网络和区域旅游资源开发,最大化旅游产业效益[41]。张岳军分析了沪宁高速铁路可以拓展南京的旅游客源市场,加快以南京为旅游目的地的建设,加强南京区域旅游合作,优化南京旅游产品结构,促进了南京旅游产业的发展[42]。黄爱莲研究认为,武广高铁拉动了粤湘鄂旅游,改变了旅游客源市场,促进了周末游和短途游,激发了高端旅游产品,极大地带动了区域旅游发展[43]。 在实证研究方面,于秋阳 等通过引力测度和灰色关联度,分析了建设高速铁路对西安市旅游空间结构、旅游公共服务体系、旅游商业发展模式等方面的影响[44]。朱桃杏 等分析了高铁开通对我国22个省市的旅游收入和旅游人数的影响,结果显示,高铁要素可以引导旅游者的空间流动和增加省内旅游产业的收入,对区域旅游导向作用明显,促进了区域旅游经济带的产生[45]。殷平则以郑西高铁为例,研究了对区域旅游空间结构的影响,结果表明郑州、洛阳、西安进一步成为区域性的商务旅游中心,其他沿线城市成为特色旅游和产品旅游站点[46]。 (二)对产业结构的影响 高铁的建设和运营对沿线地区产业的发展带动作用明显,尤其对促进相关产业结构的升级具有重要的现实意义和积极作用。比如,王刚 等测算了高铁建设对各行业发展的经济拉动幅度,研究了对相关重点产业的经济影响效应,为各产业发展提供交通技术经济上的支持[47]。徐玉萍指出长三角地区构建的完善的高铁网络,促进了区域内生产要素的流动,运输成本的降低弥补了资源成本的上升,在高铁沿线区形成了产业带,增强了区内各城市的产业战略优势和区位优势,加快了区内的产业转移和结构调整[48]。施卫东 等分析了京沪高铁建成后对上海、北京两地以及沿线地区的创新创意产业发展以及沿线各地利用创意产业促进产业转型发展的影响,促进了沿线产业经济的良性循环[49]。 在实证方面,学者也进行了各类研究,比如张云鹏 等以郑西高铁沿线5大城市为研究对象,利用偏离-份额空间结构模型,分析高铁建成对这些城市经济发展以及第二、三产业结构的影响,结果表明郑州、西安成为沿线两端的优秀城市,区内大部分城市的产业结构得以优化,第二、三产业呈快速发展态势[50]。冯兵 等运用灰色预测、数据包络等方法,分析了湖北省通高铁前后各个产业的产值变动以及通高铁后,对全省产业的行业发展影响,指出高速铁路对整个湖北省区域产业的拉动作用显著[51]。李霞 等以Hr-PCDL模型分析了高速铁路对耒阳市产业结构转型升级的影响,结果表明高铁的通达性、便利性改变了产业发展环境,三大效应强化了产业转型动力,并从产业战略定位、产业布局、优化区际联系三方面明晰了产业转型的路径[52]。 五、结论 (一)研究总结 本文以探讨高速铁路建设对经济发展影响为优秀,在总结分析前人研究成果的基础上,得出了以下主要结论: 1. 理论研究主要聚集于高速铁路对经济发展的各种影响。大多学者认为高速铁路主要通过两条路径影响经济发展。一方面通过高铁自身所具备的特性对经济增长、产业结构等造成影响,进而影响整体的经济政策以及宏观经济管理。另一方面通过改善加强与其他运输方式的竞合关系,完善铁路交通网络建设,促进区域交通一体化,进而加强区域可达性,激发经济活力,为区域内各城市的经济协调发展提供基础设施保障。 2. 实证研究大多分析的是某条高速铁路的经济效应。大多学者主要运用回归分析法和灰色关联度模型等方法实证分析高速铁路的经济效应,结果表明高速铁路与经济发展是互相促进的,同时高速铁路的经济影响效应也具有显著的差异性,它拉大了不同地区以及高铁沿线不同城市和站点的经济差距。 3. 综合来看,大多研究表明发展建设高速铁路对经济发展产生的是积极影响,且影响是多方面的。发展高铁对增加经济活力具有重要的作用,符合我国经济可持续发展的需要,高铁将成为目前以及未来我国现代化的综合交通运输体系中的骨干交通运输方式。我们要进一步规划高铁网络的建设,充实“一路一带”的铁路交通基础,加快我国高铁走出去的步伐。 (二)研究述评 1. 现有研究不足。上述研究成果丰富了高速铁路的经济影响研究体系,具有一定前瞻性和代表性,但仍存在不足之处,主要体现在以下几个方面: 第一,缺少文献回顾,研究层面比较集中。由于我国高铁发展时间较晚,2008年以前针对高铁的研究文献较少,且2008年以后搜索的文献中相关性的综述仅有两篇,缺少理论支撑。同时,研究层面主要集中在京沪高铁、武广高铁、京津城际高铁等东部地区高铁的经济影响效应。 第二,重宏观影响,轻微观影响。研究多注重对整体经济的宏观影响,对沿线城市的微观影响的研究较少,导致所提出的策略相对宏观而没有现实指导性。同时,在产业影响方面,研究大多集中于旅游业方面,基本没有高铁对其他相关服务业的影响文献,对产业结构影响的论述也较少。 第三,研究方法单一,评价体系不健全。由于缺乏理论指导,学者多使用灰色关联度或GIS模型来分析高铁的经济影响,使得研究内容趋同化,研究方法选取缺乏针对性,研究评价指标体系缺乏科学性,实证研究没有取得突破性进展。 2. 研究展望。针对当前研究的不足,可以从以下方面出发,使针对高铁的研究体系趋向健全。 第一,重视理论支撑,拓宽研究视角。任何研究都离不开有效的理论指导,现有期刊大多注重有实证分析的文章,使很多学者舍本逐末,研究脱离了基础理论。应注重引导学者培养学术史意识,规范学术研究,不仅仅局限于有关东部高铁的研究,还应开拓研究中西部高铁的经济影响效应,以大力支持“一带一路”战略的实施,促进我国西部面向亚欧大陆的开放。 第二,注重中、微观层面的研究。城市是经济发展的重要载体,产业是经济发展的重要内容。研究要更注重对沿线城市以及优秀城市、边缘城市的影响,缩小区域差,使整个高铁经济带的效益最大化。同时,重视对金融业、物流业、商贸服务业等其他服务业的影响研究,以适应现代化发展需要。 第三,丰富研究方法,科学构建评价体系。面对日益快速建设发展的高铁,需要借鉴应用国外相对成熟的研究方法,以弥补原有研究方法在广度和精度上的不足。构建科学的评价体系,使得在实证研究时,模型的引用、指标的选取更加科学化,加强对未来建设的高铁影响能力的预测,而不仅仅是分析现有开通高铁的影响。
设计论文范文:加强商品包装设计知识产权的法律保护论文 商品包装设计,是商品整体形象的重要组成部分,在商品形象中占有突出地位。采用外观设计专利、版权以及反不正当竞争行为对商品包装进行知识产权的综合保护,有利于弥补单一法律手段保护之不足,可增强保护的力度。 随着商品经济的日益发达,知识产权保护已经成为商业交易和流通领域中最为重要的问题之一。而商品包装设计,是商品整体形象的重要组成部分,在商品形象中占有突出地位,它与商品的交易流通等各个环节紧密相连。随着市场竞争的日益激烈,假冒和仿冒商品包装设计的行为屡见不鲜,其危害性是显而易见的。基于商品包装和装潢的属性,采用外观设计专利、版权以及反不正当竞争行为对商品包装进行知识产权的综合保护,有利于弥补单一法律手段保护之不足,可增强保护的力度。 1.商品以及商品包装设计 马克思主义政治经济学这样定义商品:“商品是用来交换的劳动产品”。本文所指的商品仅指被生产出来后进入流通领域并能够满足人们的某种需要的商业产品。虽然商品包装也可以包含某些特定服务领域的vi系统,但在本文中不再做此方面的详细论述。 我国在《包装通用术语》国家标准中注明包装为“在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售、按一定技术方法而采用的容器、材料和辅助物等的总体名称”。可见商品包装的概念就是:可以在运输、展示等各种流通过程中保护商品,并进一步提高商品附加价值的各种容器和辅助物等材料以及相关商品化技术手段的总称。简单理解的话商品包装就是保护商品并提升商品附加价值的材料和手段。 商品包装设计是为实现上述目的而开展的一系列设计活动的总称,是产品特性的直接和主要传递者,也是产品个性和流通过程中最敏感和最大的影响因素。商品包装设计的最终目的是为了辅助商品更好的完成销售、使用等流通过程。 2.国内外商品包装知识产权保护状况 知识产权(intelectual property)是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营管理活动中的经验、知识而依法享有的权利。把来自知识活动的权利概括为“知识产权”最早见之于17世纪中叶的法国学者卡普佐夫,后为比利时学者皮卡第所发展。他认为知识产权是一种特殊的权利,不同于物的所有权。19世纪末期,国际商品包装知识产权保护领域,出现了世界上历史最悠久的、最具权威性的国际公约——1883年保护工业产权《巴黎公约》(pcpip)和1886年保护文艺作品版权《伯尔尼公约》;以及最近的wto的《trips协定》、《wipo公约》等等国际公约。当今世界上,保护包装商品最全面、最权威的国际公约是1994年wto的《与贸易有关的知识产权协定(trips协定)》。 经过近30来年的努力,我国已经形成比较完备的知识产权法律制度,相继颁布实施了《中华人民共和国专利法》、《中华人民共和国商标法》、《中华人民共和国著作权法》等近10部知识产权领域法律以及30多部相关法律法规,并根据国内国际的形势变化,分别于1992年和对专利法和著作权法进行了两次修正。又分别对《中华人民共和国著作权法》和《中华人民共和国商标法》进行了修改,进一步完善了知识产权对商品包装设计的保护作用。 3.商品包装设计的知识产权保护 目前我国已颁布的涉及商品包装设计知识产权保护的相关法律包括《中华人民共和国专利法》、《中华人民共和国商标法》、《中华人民共和国著作权法》、《中华人民共和国反不正当竞争法》等近10部知识产权保护法律以及30多部相关法律法规。商品包装设计的知识产权保护具体途径包括: 3.1运用反不正当竞争法保护包装设计的独特性 商品包装设计的目的是装饰、宣传商品。它作为包装设计的重要组成部分,经常与商标同时出现在商品本身或包装上。《中华人民共和国反不正当竞争法》第5条第2项规定:擅自使用知名商品特有的名称、包装、装潢,或者使用与知名商品近似的名称、包装、装潢,造成和他人的知名商品相混淆,使购买者误认为是该知名商品的,属于不正当竞争行为。 3.2运用商标法保护商业品牌标志设计的专用权 商标设计是不同商品具有的特殊的法定视觉标志,在商品的流通过程中和商品包装的其他视觉识别元素共同起到了利于识别、促进销售的作用。我国商标法将商标定义为:任何能够将自然人、法人或者其他组织的商品与他人的商品区别开的可视性标志,包括文字、图形、字母、数字、三维标志和颜色组合,以及上述要素的组合。这里所说的三维标志即所谓的立体商标,主要是指以商品的外形或包装作为商标。商标法修改后,将立体商标纳入保护范围,从立法层面为包装设计注册立体商标提供了基础。 3.3运用专利法保护商品包装的外观设计专利权 外观设计又称工业产品外观设计,是指对产品的形状、图案或者其结合以及色彩与形状、图案相结合所作出的富有美感并适于工业上应用的新设计。商品包装设计是将美术与技术结合,运用于产品的包装保护和美化的设计,包括造型设计、结构设计、装潢设计等。我国授予外观设计专利权的条件是新颖性、实用性、富有美感,并不得与他人在先取得的合法权利相冲突。如果包装设计符合外观设计专利的授权条件,可以申请外观设计专利保护。 3.4运用著作权法保护商品包装画面的著作权 对于一些构思独特、创意新颖的包装装潢设计,可以通过著作权方式来保护。平面设计以及人体工学设计,包括色彩、图形、文字、商品品牌、条码、包装外形、受力分布、持握舒适程度等要素构成了商品包装设计内容,而具有独创性和可复制性的包装装潢画面即平面设计部分做为消费者的直观视觉体验部分,是其中的重要构成。著作权法保护的对象是文学、艺术和科学领域内具有独创性并能以某会既有照相艺术、浮雕艺术、临摹艺术和色彩艺术,因此,具有独创性和可复制性的包装装潢画面从其完成之日起就可以受到我国著作权法的保护,享有著作权。我国著作权法采取自动保护原则,即作品一经产生就自动取得著作权。所以,采取著作权方式保护装潢设计的,与运用《反不正当竞争法》的保护方式类似,一般都是在作品遭遇侵权后,通过诉讼的方式维护权利。 设计论文范文:电子信息类红外线控小车设计论文 论文关键字:单片机89C51 脉宽调制 直流电机 LED显示 论文摘要:本课题组设计制作了一款具有智能功能的小车,功能强大。小车具有以下几个功能:可遥控小车的车速,方向,可按喇叭,小车的状态用LED和数码管显示。 而小车的车速和转的方向则是通过直流控制电机的正转反转和转速来控制,以及PWM的占空比通过转换成二进制显示在数码管上以显示小车的车速。而本文即是设计了用89C51和74HC138等控制的直流电机实现脉宽调制(PWM)调速系统,硬件电路实现了小车正转,反转,加速,减速的功能,给出了程序流程图程序及仿真结果。 1实习目的及意义 大学毕业实习是完整大学生活的一部分,是本科学生毕业前的一个重要的实践教学环节,是成长为一名高级专门技术人才所得到专门实践训练的重要手段。通过毕业实习可以使学生在毕业前有一定的职业意识、职业素养、职业经验,可以使学生能较深入地了解本专业的生产技术、生产过程和管理知识,进一步加深对所学专业理论知识的理解,进一步熟悉实际电子产品研发的方法与过程,培养学生分析问题、解决问题的能力以及工程实际能力,为实际工作打下良好基础。 (1)巩固、联系、充实、加深、扩大所学知识基础理论和专业知识; (2)提高运用所学知识来解决实际问题的能力; (3)初步掌握专业设计工作的流程和方法; (4)学习体会典型电子产品项目开发团队的角色构成及团队角色协同工作技巧; (5)学习典型的电子产品开发技术; (6)学习体验课堂理论知识在实际工程项目中的应用,积累项目实战经验; (7)感受电子产品研发对学生知识结构、技术技能、综合素质的要求; (8)加速由学生向员工的身份转变,增强同学的就业能力和信心; (9)学习体会电子产品企业规范化、专业化、标准化、规模化的电子产品设计、开发流程、典型开发团队中人员角色设置。 2实习任务及要求 实习题目:红外遥控小车 实习具体要求: (1) 可遥控小车的车速、方向、可按喇叭,同时小车的状态用LED灯和数码管显示。 (2) 独立查资料,同时订立方案,然后画出原理图及其相应的PCB板,并且相关的程序并进行仿真。 (3) 焊接电路板,下载源程序进行调试。 3实习时间及地点 实习时间:2010年3月2日~2010年3月19日(3周) 实习地点:西华大学电气信息学院专业实验中心 4实习情况及完成情况 4.1主要芯片介绍 MCS—51系列单片机及其特点 (1)可靠性高: 因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC机。系统软件(如:程序指令,常数,表格)固化在ROM中,不易受病毒破坏。许多信号的通道均在一个芯片内,故运作时系统稳定可靠。 (2)便于扩展: 片内具有计算机正常运行所必需的部件,片外有很多供扩展用的(总线,并行和串行的输入/输出)管脚,很容易组成一定规模的计算机应用系统。 (3)控制功能 具有丰富的控制指令:如:条件分支转移指令,I/O口的逻辑操作指令,未处理指令。 (4) 使用性好 体积小,功耗低,价格便宜,易于产品化。 单片机的发展历史简介 (1)第一阶段(1971年到1978年),以MCS-48系列为代表,称4位单片机。在片内:CPU有四位或8位,ROM有4KB或8KB,RAM有64B或128B,只有并行接口,无串行接口,只有一个8位的定时/计数器,中断源只有两个。在片外,寻址范围只有4K,芯片引脚只有40个。 (2)第2阶段(1978年到1983年),以MCS-51系列为代表的成为8为单片机:在片内:CPU有8位,ROM有4KB或8KB,RAM有256B或128B,只有并行接口,有串/并行接口,有2个或3个16位的定时/计数器,中断源有5个至7个。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有40个。 (3)第3阶段(1983以后),以MCS-96系列为代表,称16位单片机。在片内:CPU有16位,ROM有8KB,RAM有232B,有串/并行接口,有4个16位的定时器,中断源有8个,增加了D/A和A/D转换电路。在片外:寻址范围有64KB,芯片引脚有48个或68个。 以上MCS-51系列以及优良的性价比,在我过得到了广泛的应用。 4.2硬件模块的设计 在本次的设计中,我们涉及的硬件模块主要包括电源电路、串口电路、晶振电路、复位电路、显示电路以及红外收发电路组成。整体的组成框图如图4.1所示: SHAPE \* MERGEFORMAT 图4.1 硬件组成框图 4.2.1电源电路的设计 这次的设计我们选择用USB接口供电的电路图,是因为用USB接口供电比较方便,并且在此次的设计中,USB仅作供电用,不参与与PC机的数据传输。 在电路设计中,用LED灯来显示电路是否通电,用一个开关制电源的通与断。电源电路如图4.2所示: 4.2.2串口电路 RS-232C是美国电气工业协会推广使用的一种串行通信总路线标准,是DCE(数据通信设备,如微机)和DTE(数据终端设备,如CRT)间传输串行数据的接口总线。RS-232C最大传输距离为15m,最高传输速率约20kbps,信号的逻辑0电平为+3V~+15V。逻辑1电平为-3V~-15V。RS-232信号线和DB-9引脚关系如表4.1所示。 4.2.4复位电路的设计 复位电路可以在单片机不正常工作时,让其复位,使其跳出错误的循环,重新开始进行新的运行。本次设计采用了如图4.5的设计。 4.2.5显示电路的设计 此次设计我们要用到数码管显示电路和LED灯的显示电路用以显示小车状态。数码管显示电路采用74LS138译码器来选择控制数码管的显示,通过PNP三极管对输出信号进行放大来驱动数码管的显示。数码管采用共阳极,显示数据信息通过P2口传输给数码管,这样就能完成数码管对小车状态的显示功能,其电路图如图4.6所示: 图4.6 数码管显示电路 此次电路设计的显示小车状态的电路还有LED显示电路,LED显示电路采用74HC573锁存器将P0口传来的数据用以控制LED灯的亮灭,其电路图如图4.7所示: 图4.7 LED显示电路 4.2.6红外收发电路的设计 该模块使用一体化红外接收头,其电路如图4.8所示。瓷片电容为去耦电容,DOUT即是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.7口相连。有红外编码信号发射时,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机。 4.3软件的设计 要对然间进行设计,首先我们应该考虑到红外接收的波形,在熟悉了红外接收的波形的基础上,才好更进一步的对然间进行设计。图4.9是这次设计所用的遥控板的红外接收信号的波形图: 在搞清楚了红外接收波形的原理以后,下面我们就可以开始设计本设计的程序了,图4.10是本次设计的软件流程图: 该流程图设计了P3.7口是否接收到低电平的判断程序,解码程序,遥控执行程序等主要的软件模块。 4.4系统调试 系统调试包括硬件调试和软件调试两部分。 4.4.1硬件调试 在完成了电路板的焊接之后,我们首先要做的是硬件的调试。我们将电路板通过USB接上电源后,电源的显示灯亮了,这表示此电路板已通上电了,把电源处的开关按下之后,指示灯熄灭,这表示此时可以通过电源处的开关来给电路板供电。 然后分别按下与单片机相连的八个开关,对应的LED灯也都亮了,除了第四个灯没亮之外。因此我么就用万用表分别挨着侧了一下与这个LED相关的器件,发现是LED接反了,将其接正了之后,此LED就能正常显示了。由于这个电路比较简单,在加上我们焊接板子的时候比较仔细,因此在硬件调试的时候没有发现电路板有什么大的错误。 4.4.2软件调试 Keil C是重要的软件仿真软件,对软件的编写有着重要的作用。 Keil C51 µVision2集成开发环境是Keil Software,Inc/Keil Elektronik GmbH开发的基于80C51内核的微处理器软件开发平台,内嵌多种符合当前工业标准的开发工具,可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等完整的开发流程尤其是C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平,而且可以附加灵活的控制选项,在开发大型项目时非常理想。Keil C51集成开发环境的主要功能有以下几点: µVision2 for Windows:是一个集成开发环境,它将项目管理、源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的环境中; C51国际际准化C交叉编译器:从C源代码产生可重定位的目标模块; A51宏汇编器:从80C51汇编源代码产生可重定位的目标模块; BL51链接器/定位器:组合由C51和A51产生的可重定位的目标模块,生成绝对目标模块; LIB51库管理器:从目标模块生成连接器可以使用的库文件; OH51目标文件至HEX格式的转换器,从绝对目标模块生成Intel Hex文件; RTX-51实时操作系统:简化了复杂的实时应用软件项目的设计。 这个工具套件是为专业软件开发人员设计的,但任何层次的编程人员都可以使用,并获得80C51单片机的绝大部分应用。 Keil Software提供了一流的80C51系列开发工具软件,下面描述每个套件及其内容: ⑴PK51专业开发套件。PK51专业开发套件提供了所有工具,适合专业开发人员建立和调试80C51系列微控制器的复杂嵌入式应用程序。专业开发套件可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑵DK51开发套件。DK51开发套件是PK51的精简版,它不包括RTX51 Tiny实时操作系统。开发套件可针对80C51及其所以派生系列进行配置使用。 ⑶CA51编译器套件。如果开发者只需要一个C编译器而不需要调试系统,则CA51编译器套件就是最好的选择。CA51编译器套件只包含µVision2 IDE集成开发环境,CA51不提供µVision2调试器的功能。这个套件包括了要建立嵌入式应用的所有工具软件,可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑷A51汇编器套件。A51汇编器套件包括一个汇编器和创建嵌入式应用所需要的所有工具。它可针对80C51及其所有派生系列进行配置使用。 ⑸RTX51实时操作系统(FR51)。RTX51实时操作系统是80C51系列微控制器的一个实时内核。RTX51 Full提供RTX51 Tiny的所以功能和一些扩展功能,并且包括CAN通信协议接口子程序。 一下是用KEIL C 运行本实验程序的结果如图4.11所示: 图4.11 软件调试图 将用KEILC仿真程序所生成的HEX文件通过串行通信下载到单片机上之后,通过遥控板的控制,就可以实现此次设计的功能:按方向键的时候,相应的LED亮,按档位键的时候,数码管分别显示1、2、3,同时led还要闪烁。 5实习产品的功能及指标参数 本次实习产品是红外遥控小车,小车的功能: (1)显示小车的方向,车速,分别用LED灯和数码管显示了其状态; (2)当遥控板按下方向键时,相应的LED灯会亮,以此表示小车的前行方向; (3)当按下遥控板的档位键时,数码管会分别显示相应的车速1、2、3,同时伴随着LED灯的闪烁,以此表示小车在变速。 6总结与体会 通过三周的努力我们设计出了红外遥控小车的设计、制作和调试的任务。虽然没有真正的小车实物,但我们用了数码管和LED灯来代替了小车的状态,通过遥控板对其进行了控制。 在设计的过程中用到了单片机,用到了Protel 99se。在Protel的界面中找到单片机芯片,画出电源电路,复位电路,晶体振荡电路,LED接口电路连线后实现PCB的转换。做课程设计是为了让我们对平时学习的理论知识与实际操作相结合,在理论和实验教学基础上进一步巩固已学基本理论及应用知识并加以综合提高,学会将知识应用于实际的方法,提高分析和解决问题的能力。在做课程设计的过程中,我深深地感受到了自己所学到知识的有限,明白了只学好课本上的知识是不够的,要通过图书馆和互联网等各种渠道来扩充自己的知识。同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,只有在充分的分工合作中才可以事半功倍做到最好,所以必须发扬团结协作的精神。 此次任务中主要做了下面几点较突出的工作: (1)通过查阅大量的相关资料,详细了解了红外遥控系统的原理,明确了研究目标。 (2)通过本次毕业实习进一步加深了对专业软件的了解,并能够灵活运用Protel 99se。 (3)通过此次毕业实习重新复习并进一步学习了单片机;熟练掌握了WORD软件的使用。 同时此次实习中也存在很多的问题,特别是软件方面对程序的编写还比薄弱,编写出的程序还不能完全实现预期的目标。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。有了这次的设计经验,相信在以后的学习设计实践过程中,我们可以做到更好。 设计论文范文:基于PHP技术的网站设计毕业论文 摘 要 随着Internet在中国的迅速发展,人们日常生活中越来越多地使用这项新的技术来为自己的工作和学习服务.由于WEB页面能把文本、图像、声音、动画、视像等多种媒体信息集于一体,不但使信息的显示更加生动,而且使信息的浏览更为方便,同时WEB页能实现网上交易平台、客户信息反馈方便了企业与客户之间信息交流,因此许多企业纷纷建设网站以增强企业知名度. 柳州华力网站主要介绍柳州华力的有关信息,并用PHP+MYSQL架设用户登陆以及客户信息反馈,使客户信息第一时间反馈给企业,拉近企业与客户之间的距离。本篇论文是对我设计的网站的一点论述,主要论述了柳州华力网站建设规划的主体思想、利用PHP+MYSQL数据库实现用户登录和信息反馈,以及在设计过程中所遇到的要点、难点等。 关键字:网站规划、PHP+MYSQL数据库 目 录 1 . 绪论 1.1 . 互联网现状 互联网的快速发展使企业可以实现快捷的信息传送以及直接的客户介入,但企业中各个系统的相对独立性使信息渠道比较混乱。企业系统中各类人员的信息渠道多种多样,互不兼容,没有一个统一的应用界面让系统使用者可以根据自己的需要获得想要的信息,这不利于电子商务应用模式的建立和开展。如何通过建立一个单独的界面给企业遍布全球的现实客户、潜在客户、供应商、雇员和合作伙伴提供全面的企业信息和应用呢?于是企业门户(Enterprise Portal)诞生了,并成为一个新的热点。 1.2 . 如何定义企业门户 目前,尚不能准确地对企业门户下一个完整的定义,企业门户与IT业有些名词一样,不同的专业人士和机构对之有不同的理解,并有很多术语用于描述企业为其客户、合作伙伴和员工的方便而采用的"门户",如企业门户、社团门户、员工门户等。同时根据应用的具体功能不同又把企业门户细分为信息门户、知识门户和应用门户等,并且这种划分方法已逐渐得到认可。下面介绍一下这3类门户。 1.2.1 . 企业信息门户 企业信息门户(Enterprise Information Portal,EIP)的基本作用是为人们提供企业信息。企业信息门户提供了一个了解企业的访问入口,所有访问者都可以通过这个入口获得个性化的信息和服务。对企业来说,信息门户既是一个展示企业的窗口,又可以无缝地集成企业的内容、商务活动及社区等,动态地存储在企业内部和外部的各种信息,同时还可以支持网上的虚拟社区。企业信息门户强调对结构化与非结构化数据的收集、访问、管理和无缝集成,这类门户必须提供数据查询、分析和报告等基本功能,企业员工、合作伙伴、客户及供应商都可以通过企业信息门户方便地获取自己所需的信息。 1.2.2 . 企业知识门户 企业知识门户(Enterprise Knowledge Portal,EKP)是一个平台,该平台是知识加工平台、决策平台、知识与获取平台的集成,它使企业各部门职员之间的信息共享和交流更加流畅。这里的"知识"不仅包括数据库、文档、企业政策方针和过程手续等,甚至包括存在于员工头脑中的工作经验与专业技能等非具体化的信息资源。 企业知识门户是企业信息门户的延伸与发展。信息门户的重点是信息的收集、整理及传输,有效利用企业已有的信息、知识和公共关系,并能收集、分析、增值、共享信息和知识。企业知识门户的重点是企业信息的加工与处理。企业知识门户的目的是使恰当的人在恰当的时间使用恰当的知识,企业信息门户主要通过数据挖掘、数据加工技术使零散的信息成为知识,供决策支持服务。 1.2.3 . 企业应用门户 企业应用门户(Enterprise Application Portal,EAP)实际上是对企业业务流程的集成。它以商业流程和企业应用为优秀,把商业流程中功能不同的应用模块通过门户技术集成在一起。从某种意义上说,我们可以把企业应用门户看成是企业信息系统的集成界面,企业员工和合作伙伴可以通过企业应用门户访问相应的应用系统,实现移动办公,进行网上交易等。 以上3类门户虽然在侧重点有所不同,但随着企业信息系统复杂程度的增加,越来越多的企业需要能够将以上3类门户有机地整合在一起的通用型企业门户,这已是一种趋势,我们在这里把它们统一称为企业门户。 最后,让我们试图通过企业门户的作用来帮助读者理解企业门户的定义。维持客户的最基本战略因素是企业整体强大、互利关系网,包括客户、供应商、合作伙伴和员工本身。这些关系的培养主要通过各方之间的相互沟通和信任感--即各方及时收到相关信息、信息准确并且服务最优。企业门户被认为能够满足这种需要,通过使用户利用方便、可靠的工具接入实现有效的信息交换。或者说,企业门户能为用户提供建设信息型企业网站的应用,包括网站生成、信息、信息管理、信息反馈、网站管理等系统,实现企业网上形象展示及对外沟通的需求。 1.3 . 有无必要建立企业门户 在国外,特别是在美国,实施企业门户战略已经被列入了许多大企业的日程表中。与国外相比,国内了解企业门户概念的企业十分少,而计划建立企业门户的企业就更加微乎其微。但是,互联网在国内的发展速度相当迅速,中国企业建立自己的门户网站,为自己的客户、员工和商提供综合性服务的重要性不言而喻。 从网络经济的特点来看,速度和知识是网络经济的两大支柱。首先,企业只有借助于网络才能获得发展的先机,这就要看谁能够以最迅捷的动作联系客户、供应商和商,组织生产和销售。毫无疑问,企业门户是实现上述目标最有力的手段。 从资源利用的角度来看,企业门户是以最小可能成本,实现最大程度开发利用现有资源目标的可行途径。首先,企业门户将本需要占用多台不同硬件系统的应用集成到较少的系统设备上,从而节约硬件的投入。其次,减少了多种未经集成的应用软件的总体维护成本。除了新设立的企业,其他实施企业门户的企业都已有多种应用系统和以数据库、文档等形式存储的信息资源。这些资源往往条块分割,分散维护成本高昂。新的企业门户将现有的资源加以整合,并经过一定的处理,最后集成到企业门户这样一个统一的平台上,提供给更多的用户。由于它的继承和集成,企业可以实现集中维护,从而降低维护成本。第三,企业门户采用高效的互联网作为信息传输的工具,相比建设或租用线路价格低廉,同时减少了人力投入。第四,企业门户的实施可以改进企业的供应链管理,企业门户能够帮助企业实现真正意义上的零库存。 由此看来,企业尤其是大中型企业,不论是从节约成本角度还是从提高竞争力角度考虑,建立企业门户都是有效的方法。 1.4 . 如何建立企业门户 既然企业门户功效如此之大,那么企业要想建立企业门户应该如何去操作?一般来说,企业要成功地部署企业门户可按照如下几方面进行。 1.4.1 . 前期准备工作 企业在建立企业门户之前,要进行大量的信息调查工作,弄清楚企业的商业信息是如何使用的。对于大多数企业而言,这意味着要进行商业信息应用的调查和研究。调查的目的是了解谁使用信息,信息是如何使用,以及信息如何流入和流出。 1.4.2 . 产品与技术的选择 在进行完信息的使用调查之后,企业就要选择门户产品和技术。门户软件不仅要满足商业信息和应用访问的需要,还要满足事先定义的技术层面(如协议)的要求。目前,由于有相当数量的公司推出了企业门户解决方案,这为企业提供了较大的选择余地。但不可否认,目前企业门户的产品良莠不齐,功能和所采用的技术差别较大,如何正确选择适合自身企业需要的企业门户产品是一门学问,本栏目下期对此进行讨论。 1.4.3 . 企业门户的建设 选好技术和产品,接下来就是建设了。这方面需要注意的是企业信息要集成到门户有关目录之下,或安排在某个主题里,以便用户可以容易地找到所需要的信息。信息的组织及个性化,应用和服务以能够满足用户的需求为目的。 1.4.4 . 推广使用企业门户 企业门户建好了,并不意味着工作就完成了,因为建企业门户的目的是让其发挥作用。接下来就是让更多相关的用户群体来了解和使用它。在这个阶段,个性化是举足轻重的。个性化的目的是针对合适的用户群,如营销分析、财务分析、经理或商业伙伴,合理地将门户信息、应用和工具进行有针对性的设计。 2 . 网站规划设计要点 因特网正在改变世界,它促成了网络经济雏形的形成,特别是电子商务正由新概念走向实用化。由于因特网具有传播信息容量极大、形态多样、迅速方便、全球覆盖、自由和交互的特点,已经发展成为新的传播媒体,所以全球几乎各个企业、机构纷纷建立自己的Web站点。 Web站点是向用户或潜在客户提供信息(包括产品和服务)的一种方式。其文档所包含的内容是由被称为超文本(HyperText)的文本、图形图象、声音,甚至电影等组成。使这些超文本能够有机地关联并可使浏览器识别,是通过HTML语言(HyperText Markup Language超文本标记语言)实现的。同时CGI(Common Gateway Interface公共网关接口)能使Web具有交互功能。Web站点指引用户浏览该站点或其他站点上的分页信息,可以通过表格和电子邮件的连接提供双向交互方式。站点建立后,你的企业就在国内、甚至在国际上有了一席之地,有了每周7天、每天24小时的“虚拟门市部”。网站是未来企业开展电子商务的基础设施和信息平台,它是“知识经济”的制高点,企业的网址犹如企业的商标和品牌一样,是反映企业形象和文化的巨大的无形资产。 因此企业网站规划必须注意以下八个方面: 2.1 . 目标明确、定位正确 Web站点的设计是企业或机构发展战略的重要组成部分。要将企业站点作为在因特网--这个新媒体上展示企业形象、企业文化的信息空间,领导一定要给予足够的重视,明确设计站点的目的和用户需求,从而作出切实可行的计划。 挑选与锤炼企业的关键信息,利用一个逻辑结构有序地组织起来,开发一个页面设计原型,选择用户代表来进行测试,并逐步精炼这个原型,形成创意。 分析有些网站的效果不如预想的好,主要原因是对用户的需求理解有偏差,缺少用户的检验造成的。设计者常常将企业的市场营销和商业目标放在首位,而对用户和潜在的用户的真正需求了解不多。所以,企业或机构应清楚地了解本网站的受众群体的基本情况,如受教育程度、收入水平、需要信息的范围及深度等,从而能够有的放矢。 2.2 . 主题鲜明、富有特色 在目标明确的基础上,完成网站的构思创意即总体设计方案。对网站的整体风格和特色作出定位,规划网站的组织结构。 Web站点应针对所服务对象(机构或人)不同而具有不同的形式。有些站点只提供简洁文本信息;有些则采用多媒体表现手法,提供华丽的图像、闪烁的灯光、复杂的页面布置,甚至可以下载声音和录像片段。最好的Web站点将把图形图像表现手法与有效的组织与通信结合起来。 要做到主题鲜明突出,力求简洁,要点明确,以简单明确的语言和画面告诉大家本站点的主题,吸引对本站点有需求的人的视线,对无关的人员也能留下一定的印象。对于一些行业标志和公司的标志应充分加以利用。 调动一切手段充分表现网站的个性和情趣,突出个性,办出网站的特色。 设计论文范文:超声医学科研设计与撰写论文 1、超声医学科研设计 超声医学科研设计,基本与其他临床学科的科研设计相同。通常可分为两大类,一类为前瞻性,一类为回顾性。前者是既往初步作过或尚未作过的课题,作以预计性的研究,如研究一种新技术、新治疗方法对临床的诊断、治疗价值如何, 其结果可有实际应用价值,也可得出相反的结论。而后者是将过去所做的工作给予回顾性的总结评价。目前采用前瞻性研究更具有新的实际意义。 在作前瞻性的课题研究时,首先要立题,而立题一定要新颖,最好通过查新,以确定待作的这项研究,他人是否作过,如果多人已作过并已有了明确结论,自己再作则仅是重复他人的项目而无新的意义。当然,在实际工作中发现了与前人不同的结果,此时为了进一步深入研究,仍可立题,其结果可能是一项重大突破或发明。立题后,继之要对本课题作合理的设计,并且绝对要严谨。 在确定了具体的科研题目后,应按以下几点去做并固定不变。 研究对象:要恒定。包括病人、对照健康人(志愿者),某种动物或其他。这个栏目中,对人体最好不用“实验”两字,对动物或其他类可用“实验研究”。对所研究对象的年龄、性别、条件等应当一致且固定不变,特别在病人组与对照组间的性别、年龄要相当方可。 研究方法:要新颖。检测和治疗方法切勿全部重复他人所用的内容,并且应由专人、专机完成。例如技术熟练者与新参加工作者的技术条件不相同,其检测的结果则会出现人为的差异。又如仪器性能相差过甚时,所作结论会有一定的差异,否则作出的结论均一致,其可信性则值得考虑。 检测指标:要准确。选择容易观察和意义明确的客观指标。如观察胎儿脐带绕颈的时间,最好在分娩前,若距分娩时间较长,则其结果之可信性就不如分娩前。 若使其科学性强,检测的指标要有旁证,如检测诊断冠脉狭窄最好有冠脉造影结果的对比。诊断腹部某脏器之恶性肿瘤则应有手术病理或针吸细胞学的证实。这些在科研设计时应安排好。 研究结果:要有科学性。要按科研设计的目的研究和观察,得出结果以统计学的客观数据为结论,作为本项课题研究的结果最佳。 统计方法:设立对照组:要条件相似。为使结果更具有说服力,应设对照组,通过实验组与对照组的结果对比,分辨出处理因素与非处理因素对研究结果的差距。处理因素包括对病人的检测、治疗方法、剂量等,非处理因素包括社会、环境等。非处理因素在两组均相对一致时,例如,两组间的年龄、性别均一致,检测时期亦相同,如同在某一季节内等,其得出的结果才具有较高的科学性。 随机化:要客观。随机化即研究两种不同检测方法、治疗方法、用药方法等对检测或治疗结果的观察。随机化是保持实验组与对照组相对均衡的方法,即应用抓阄、抽签等方式。这并非按主观愿望挑选,而是被研究对象是从总体中随机抽取的,即每个对象都有同样的机会被抽到。 样本量:要大。样本量越大,其反映客观的真实性越大。病例组与对照组样本最好各在30例以上或再多些。如常见的病例在观察药物疗效时,最好 100~200例或更多,对照组也应有50~80例或更多。如果某种新疗法作鉴定性研究时,样本量应超过200例。有时大样本有一定困难,但应确保研究结果的科学性。样本少时,要求: (1)个体间差异不大; (2)两组间效应差异大(p<0.01)时; (3)严格控制非处理因素; (4)罕见或少见病例,例数可少到10例左右; (5)特殊疾病可个案报道。 2、撰写论文 将自己所做的各种研究,予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要,文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字(含图、表及参考文献),短篇和个案500~1000字,综述亦勿超过5000字为宜。 题目:立题应简明确切。通常20个字左右,最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。 作者:一般论著不超过5人;综述1人,审校不应超过2人。 摘要:250字左右,并按结构式摘要撰写,即: (1)目的:本项检测或研究的出发点。 (2)方法:所观察或检测的指标,如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种,使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。 (3)结果:检测或实验方法得出的具体效果或指标,对比数据,最后结果,以及对上述各项的附加解释。 (4)结论:本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。 关键词:凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取,不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。 (1)定义:可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。 (2)用途:提供检索窗口。 (3)数量:3~10个,一般3个。 (4)词性:名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。 (5)方式:按顺序排列成关键词索引。 (6)要求:用规范化检索语言,即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》(Medical Subject Headings Annolated Alphabetic List.Me SHAAL)。当所用词未查及时,可用同义词、近意词或关联词,并可配用有关的副主题词,亦应查阅《Me SHAAL》副主题词字顺表〔1〕。 引言:应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据,研究思路与基础,国内外现状,并应明确指出本研究的目标。 材料与方法(资料与方法):此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称(不用商品名)、剂量等。 结果:此段是论文的优秀部分。研究和检测的最终目的,即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。 结果应有充分的数据及对比性研究,最后结果应是科学的、合乎逻辑的,而不是作者自行判断或推断的。例如:应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中,仅有诊断多少例的所见及数据,而无最后的分娩证实,这样的文章则欠科学性。 讨论:是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律,及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明,此外,可以提出设想或建议。 在书写讨论段时,应注意撰写技巧,要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题,使读者易懂,看后有收益,但要避免口语化。 (1)讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解,并将之讲深讲透,切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如:超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。 (2)讨论段与其他段相关联,特别是结果段中的某些数据及最后的结果,用以进一步表明自己的观点,但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中,造成重复。 (3)讨论中切勿引用他人文献过多,更不要写成:本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述,二来是仅说明自己是重复他人所作。 (4)通常讨论是文章中较长的一段,应突出重点,不要洋洋数百字,冗长的内容反而使该说明的问题模糊不清。此外,不要对某一问题尚未解释清楚时,又另讨论其他内容,使读者费解不得要领。 (5)用语尽量勿重复,如在前言或结果中已用过的语言,讨论中最好不用或少用,更勿过多的使用“国内外未见报道、笔者、我们”等。 参考文献:应引用作者近年来所阅读的正式发表的期刊或书籍内容,勿引用内部刊物或资料,并应遵原著立意不得改动。基础、临床及实验研究引用不超过10篇,综述以不超过20篇为宜。同时应按各期刊对参考文献的要求撰写。 设计论文范文:关于高校毕业设计(论文)教学影响因素与对策研究 论文关键词:毕业设计 毕业论文 教学质量 论文摘要:毕业设计(论文)是实现本科教学目标的综合性实践环节,本文结合天津城市建设学院实际情况、专业特点,分析了影响毕业设计(论文)工作的因素,从多个方面对全面提高毕业设计(论文)的教学质量进行了论述。 毕业设计(论文)是本科人才培养计划的重要组成部分,是对学生综合运用多学科的理论、知识与方法的全面检验,是集中训练学生科研能力和创新能力的必要教学环节,也是检验学生的学习状况、知识活化程度、学识水平和创新思维的主要标尺,对培养学生的实践能力、创新能力,全面提高教育质量具有重要意义。天津城市建设学院(以下简称“我校”)在毕业设计(论文)工作中科学地组织各项工作,形成领导高度重视、教学单位严密组织、指导教师认真负责、评阅答辩严格标准的教学氛围,做到加强“三个突出”、落实“五项检查”,关注薄弱点,制定激励措施,保证毕业设计(论文)质量的提高。 一、提高思想认识是毕业设计(论文)工作的重要前提 提高毕业设计(论文)质量,首先要从思想上高度认识毕业设计(论文)的重要性。毕业设计(论文)是实现专业培养目标的一个综合性实践教学环节,它与其他教学环节相辅相成,构成一个完整的本科教学体系,是毕业前的综合训练,是对所学知识的深化和升华,也是学生走向社会的必要准备。川学校各级领导充分认识到此项工作的必要性和重要性,制定了完善.的管理办法和切实有效的实施措施,从制度保障、时间安排、场地设备、资金支持等方面切实加强毕业设计(论文)工作环节,并重视实习基地的建设,充实与加强校内外毕业实习基地,有效保障毕Zi9,:计(论文)的各项需求。各教学单位在毕业设计(论文)工作开展前成立由院系主管领导牵头的毕业设计工作领导小组,根据专业特点与自身特色,制定本院系提高毕业设计(论文)质量的措施;审定毕业设计(论文)题目和指导教师;定期检查各专业毕业设计(论文)工作的进度和质量,组织毕业设计(论文)的答辩和成绩评。 二、针对毕业设计(论文)的影响因素。加强“三个突出” 笔者认为主要有三个方面的因素影响毕业设计(论文)的质量和水平:一是毕业设计(论文)题目缺乏吸引力。毕业设计(论文)选题中常规、经典、虚拟题目偏多,部分课题仅仅是名称、数据等内容发生变化,研究过程模式化、程序化。题目与生产实际结合不紧密,内容和学生将要就业的单位实际生产状况脱钩,难以激发学生的热情和调动学生的积极性。二是师资不足。招生规模连续多年扩大,一线教师绝对数下降,导致每位教师指导的学生数上升,加上教师必须承担的教学,科研工作,指导教师的精力投入难以保证,工作负荷较重;同时应对扩招需求,教师队伍扩大较快,年轻的新教师直接进入毕业设计(论文)教学中,在指导能力、方法和经验方面的欠缺导致指导质量下降。三是质量监控体系难以实施。毕业设计(论文)是一项环节多、耗时长的教学工作,为加强管理,需要制定相应的质量监控体系,但实际实施过程中,存在制度多、要求多、可操作性差、落实不到位的问题,致使很多监控环节流于形式。针对以上影响因素,我校在工作中加强“三个突出”。 1.突出毕业设计题目与教师科研、生产实践相结合 根据我校以工科专业为主的特点,强调毕业设计的实践性,注重工程实践和设计能力的培养。2008年,我校工学类的毕业设计(论文)课题比例为科学研究l5.5%、生产实践64.2%、教师及学生申报的自拟题目20.3%。毕业设计(论文)题目与教师科研、学生实习及拟就业单位生产’科研等相结合,尽量采用科学、技术、生产等领域能体现专业特点的实际问题,题目的内容具有实践性,学生参与热情高,实践能力、工程能力得到训练和大幅度提高,为就业打下坚实的基础。 2.突出学科特色,校内指导教师与外聘指导教师相结合 教师比例下降和年轻教师增多是无法回避的事实,为解决这一问题,结合学校以建筑类为主的工科特点,我校采取了聘请校外指导教师的方式,既有效解决了师资不足的问题,又充实了具有丰富实践经验的指导教师,提高了指导教师队伍的整体水平和指导质量。在进入毕业设计阶段时,学校通过与实习单位签订委托协议书的方式,规定双方的职责与义务,对实习单位资质、指导教师资格严格要求,实行校内校外双师制。外单位指导教师必须是总工或正高工,每位指导教师指导一名学生,一对一指导;校内配备年轻教师作为助理指导教师,加强沟通与规范管理,弥补校外指导教师在校内规章制度和规范方面的不足;助理指导教师负责最多不超过六名学生,实行全程跟踪负责制,同时向校外指导教师学习实践指导经验。校外指导教师的引入,与校内指导教师的传统指导方式和方法也形成了对比,促进了毕业设计(论文)教学的不断改革。几年的毕业设(论文)检查情况表明学生的毕业设计(论文)质量实践能力和设计都有了大幅度的提升,教师队伍也得到了加强和锻炼。 5.突出检查关键点,由关键点控制实现全过程监控 理想的质量监控是指在毕业设计(论文)的质量管理过程中,详细了解每名学生、每个环节的实施进度,能够及时对出现的问题做出适当的反应。但毕业设计(论文)涉及的学生数量众多,耗费的时间在3个月左右,很难将所有的监控落实到位,从而使很多监控环节流于应付制度、填写表格的形式。因此,对质量监控不能全盘一手抓,要分环节,重点查找各环节监控的关键点。环节进行过程中,是否达到了教学的目标与管理要求能够直接反映到关键点上,因此可以通过集中精力对关键点进行监督、检查,实现对毕业设计(论文)质量切实、有效的监控。 三.落实“五项检查”,开展基于监控点的多环节毕业设计(论文)的监控 我校制定监控体系过程中,将毕业设计(论文)分为毕业设计(论文)选题、初期准备与开题、中期进度监控、后期答辩与归档、学期末专项检查五项检查工作,根据监控的关键点,详细制定了检查要求和检查内容,明确教务处、各院系、指导教师的职责和对学生的要求。各院系根据检查内容和时间安排自查,及时解决存在的问题,并对检查情况进行书面总结和提交检查记录。学校组织专家组对毕业工作进展进行专项检查和抽查,加强监督和管理。 1.监控选题源头,严把指导教师资格关 选题是毕业设计工作的基础,更是完成高质量论文的关键,题目选择直接影响到学生毕业设计(论文)、实习等后续工作的进行,因此是监控的重要环节。选题环节包括两个监控关键点,一是题目的类型,二是指导教师资格。对题目的监控,要求改变目前由指导教师选定题目的状况,按照题目申报、审查公布、学生选题(学生申报题目)、选题确认流程进行,实行双向选择,严格实行一题的原则。各院系按专业对题目进行类型统计,由教务处进行检查,加强工程实践、教师科研等题目的开设。严把指导教师资格关,要求指导教师必须全部具有中级以上职称,具有高级职称的教师必须参与毕业设计(论文)的指导工作。严格控制每位指导教师指导的学生人数,最多不超过8人,平均指导学生数小于6人。教师资格、指导人数的监控促使各院系必须吸引校外工程专家,组建校内外指导教师相结合的指导教师队伍。 2.强化初期、中期检查力度,确保设计进程 初期检查主要从组织管理工作、教学文件、师资力量的配备、设计选题、物质条件及学生的开题情况等几个关键点进行检查。重点包括课题符合教学培养目标的情况、课题名称、内容、工作量及要求,课题结合工程或科研的实际情况,任务书下达完成情况等。 中期检查主要检查毕业设计进度、教师工作状况、学生设计状况、教研室组织管理等方面。重点包括指导教师、学生到位情况,指导教师对学生课题的了解情况,存在的问题;外聘指导教师的管理、质量保证等措施落实情况等;题目展开情况,是否与进度计划相符,存在的问题及解决方法等。 通过毕业设计(论文)初期、中期检查,实现对毕业设计过程的有效监控,确保了指导教师和学生的到位情况和设计进度的执行情况,能够及时了解毕业设计进展并解决存在的问题。 5.后期检查严把教学最后关 后期检点包括课题完成时间、写作规范、论文评阅、答辩安排、成绩评定等情况。严格审查毕业生的答辩资格,达不到要求的学生不予安排参加答辩。各院系成立由学术带头人、优秀教师等组成的答辩委员会,全面负责毕业设计(论文)答辩工作,下设若干个答辩小组,各答辩小组成员不少于5人。所有答辩成员于答辩前召开专门会议,研究答辩的有关事项,严格答辩程序和纪律,明确评分标准,统一答辩要求,加强毕业设计(论文)答辩资格审查,严格控制优秀率和优良率。答辩完成后,各院系对年度毕业设计(论文)工作认真总结,并形成书面材料,完成对毕业设计(论文)资料的归档、保存工作。 4.强力度专项检查,促进工作不断改进与提高 我校连续几年来,在学期结束后,由主管校长带队,聘请由校内外一线教学和管理的专家进行毕业设计(论文)工作专项检查。根据院系数量成立9个检查小组,每个小组设组长1名,由3~5名校内外专家组成,分别深入各院系,按照文件规范和检查指标对工作完成情况进行专项检查。检查日期设在周末,各院系所有领导、指导教师必须到岗,全程陪同,逐项进行。这有利于及时和专家沟通,听取专家意见,学习经验,改进工作。我校已经聘请了多所高校的主管校长、教务处处长、知名教授作为检查组组长人校检查指导,既加强了学校的工作,也学习到了其他高校的宝贵经验,发现改进了工作中存在的不足,促进了毕业设计(论文)质量的不断提高。 四、查找薄弱点,解决实际问题 1.开展指导教师培训工作 随着学校的发展,学生数量增多和教师队伍的充实,指导教师中新增教师逐年增多,为使指导教师充分了解与掌握学校的毕业设计(论文)相关管理制度和规范,抓住学校的发展定位与培养特色,更好地完成毕业设计(论文)的指导工作,学校每年在毕业设计(论文)工作开展前,都组织指导教师集中学习与培训。内容主要包括相关管理制度文件、毕业设计(论文)规范指导技巧、注意事项等内容,并要求各院系进一步根据专业特点和规范要求,对指导教师组织多主题的培训和学习。同时,教师通过集中的学习,能够交流经验,群策群力解决指导工作中发现的问题。 2.加强对新专业的指导与管理 新专业开设的逐年增多是许多高校共同的特征。我校将新专业作为毕业设计(论文)工作的重点对象,加强对新专业的管理和审查,提前与相关院系研究毕业设计(论文)工作,编写指导手册、制度规范,制定从选题至最后答辩的工作流程,挑选优秀教师,积极调动优势教学资源,确保新专业学生的毕业设计(论文)高质量开展。 五、制定激励措施,提高教师学生积极性 1.开展校级优秀毕业设计(论文)评选 为提高学生的积极性,组织开展校级优秀毕业设计(论文)评选活动。以专业为单位按当届毕业生数3%~5%的比例,由指导教师在毕业设计(论文)成绩优秀的学生中提出推荐名单,并由学生本人写出3000~5000字的毕业设计(论文)摘要,经所在院系审核,报学校评审小组评审。对评审通过的学生颁发校优秀毕业设计(论文)证书。 2.开展校级优秀指导教师评选 学生毕业设计(论文)质量的提高,离不开指导教师的悉心指导,校级优秀指导教师的评选是对教师工作的肯定。校级优秀指导教师评选的首要条件就是指导的学生中必须有优秀成绩,要求指导教师对学生严格要求,指导工作量饱满,指导效果优良,、学生评价高。评选活动增强了毕业设计(论文)指导教师的事业心和责任心,是对优秀指导教师指导经验的总结、交流与宣传过程,有助于全校教师的学习、借鉴,对提高指导水平,促进教学改革与发展,起到良陛循环的推动作用。 5将毕业设计(论文)与校外竞赛相结合 仅仅是校内的评选,不能认清学校自身教学水平处于何种地位,因此,学校鼓励各专业积极参加全国性质的各类毕业设计(论文)相关竞赛。如我校艺术系将毕业设计坚持与“中国高校环境艺术专业毕业设计主题年竞赛”活动紧密结合,组织学生毕业设计作品展,由学生和教师投票筛选出参加竞赛的作品。此项活动不但激发了学生的学习兴夔,也增强了学生的竞争意识,使毕业设计整体水平得以大幅度提高,增进了各高校之间艺术设计专业的教学实践及学术交流,找出了与全国同行教学水平的差距,并能及时总结经验,调整教学内容,加强专业设置和学科建设。 六结语 从近几年来毕业设计(论文)工作的情况看,采取的各项措施收到了良好效果,指导教师责任心进一步加强,学生选题质量得到保证,真题真做比冽逐年上升,毕业设计(论文)的质量明显提升,尤其是在毕业设计说明书、毕业论文规范方面效果明显。但应该认识到毕业设计(论文)的质量建设是一项长期的任务,必须全方位考虑,学校要从实际出发,敢于改革与创新,制定完善的制度化、科学化管理模式,成熟的质量监控机制,构建切实可行的管理平台,以保证毕业设计(论文)的质量不断提高。 设计论文范文:通信工程毕业设计论文 1 引言 超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年,美国国防部首先定义了“超宽带”概念,超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月,美国FCC通过了超宽带技术的商用许可,超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。 超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来,无线通信都是以正弦载波为信息载体,而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面,具有独特的优势,尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短,多径分量在时域上不易重叠,多径分辨能力高,通过先进的多径分离技术或瑞克接收机,可以充分利用多径分量。 目前,典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主,本论文中,介绍超宽带无线通信中的调制技术,主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且对比调制技术的优缺点,性能的好坏,并进行动态的仿真,从仿真图中较清楚的研究调制方式,从而得出正确的结论,细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。 关键字:超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制 2 概述 2.1 总述 近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。 2.2 UWB基本原理 发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。 2.2.1 脉冲信号 从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。 冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为: (2-1) (2-2) 单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1~1. 5ns) ,重复周期为25~1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。 2.2.2 UWB的调制技术 超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为: 其中,w ( t) 表示发送的单周期脉冲, dj , tj 分别表示单脉冲的幅度和时延。 a PAM- UWB PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8] 采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4] (2-4) 其中, dj 是信息序列, Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将PAM调制方式分为以下三种: (1) OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ; (2)PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ; (3)BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。 对于这三种方式,在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。 b PPM- UWB 脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下: (2-5) 其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。 图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。 除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。 图2-2 不同调制方式的信号波形[4] 2.3 UWB 技术特点 由于UWB 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]: (1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。 (2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。 (3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB 的多径环境,UWB 信号的衰落最多不到5dB。 (4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。 (5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。 (6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01~0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。 (7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50~70mW 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,UWB 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。 2.4 UWB发射机和接收机组成框图 2.4.1 UWB发射机组成框图 UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以,UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。 图2-3 UWB发射机组成框图 调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路,可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻,脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线,它的作用相当于一个滤波器。 2.4.2 UWB接收机组成框图 TH-UWB接收机采用相关接收方式,接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。 接收机与发射机类似,两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据,基带信号处理器的输出控制可编程时延电路,为可编程时延电路提供定时跟踪信号,保证相关器正确解调出数据。 图2-4 UWB接收机组成框图 2.5 UWB 技术的应用前景 UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,UWB具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率,使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。 2.6 结束语 无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域,UWB 将有广阔的发展空间[8]。 3 MATLAB 软件工具介绍 3.1 MATLAB语言的概述 MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。 MATLAB是“矩阵实验室”(MATrix LABoratoy)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而,MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。 3.2 MATLAB的历史 在1980年前后,美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时,发现应用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了MATLAB(MATrix LABoratory,矩阵实验室),它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统,经过在该大学进行了几次的试用之后,于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言,其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵,这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序,对问题进行分段甚至逐句编程处理,显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下,矩阵的运算变得异常的容易,后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能,使得MATLAB的应用范围越来越广泛,Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司,专门扩展并改进MATLAB。 为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,然后对之进行进一步的分析与仿真,1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具,并定名为SIMULAB,该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似,所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能:仿真与连接,亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型,然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显,这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现,更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。 3.3 MATLAB语言的特点 MATLAB语言有以下特点。 (1) 起点高 每个变量代表一个矩阵,以矩阵运算见长。当前的科学计算中,几乎无处不用矩阵运算,这使它的优势得到了充分的体现。 (2) 人机界面适合科技人员 MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此,易写易读,易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义,输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果,无需编译。MATLAB是以解释方式工作的,即它对每条语句解释后立即执行,若有错误也立即做出反应,便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。 (3) 强大而简易的做图功能 能根据输入数据自动确定坐标绘图,能规定多种坐标系,(极坐标系、对数坐标系等),能绘制三维坐标中的曲线和曲面,可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。 (4) 智能化程度高 绘图时自动选择坐标,大大方便了用户;做数值积分时自动按精度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。 (5) 功能丰富,可扩展性强 MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。 基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。 扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱,并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。 MATLAB的优秀内容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。 3.4 MATLAB仿真 通过利用所学的理论知识,建立一个完整、准确的需求说明,清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。 对所提出的仿真系统给出详细定义,明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系,系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件,并明确仿真所要达到的目标。 根据仿真系统分析的结果,确定系统中的参数、变量及其互之间的关系,并以数学形式将这些关系描述出来,从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步,所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性,而又不能过于复杂,以免降低模型的效率,增加不必要的计算过程,即建模需要根据求解问题的要求,在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。 根据建立的数学模型所需要的数据元素,收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型,收集数据,确定其中各子模块的结构,输入输出接口,输入输出的数据表达形式,数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程,用MATLAB语言实现。 仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果(或理论结果)与仿真所得到的数值结果相比较来完成的;或通过已知的系统输入输出结果,对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。 根据仿真试验设计的方案,让计算机执行计算,并在执行计算的过程中了解仿真模型对于各种不同输入信号以及不同参数和仿真机制下的输出,得出试验数据,从而预测系统在实际环境中的运行情况。 对仿真模型的运行阶段所产生的数据进行分析,其目的是从运行阶段所产生的数据中找出系统运行规律,对仿真系统的性能做出评价,为系统方案的最终决策提供辅助支持。对仿真结果进行分析,对仿真数据的可靠性、一致性、置信度等做出判定,最终将仿真结果以曲线、图表和文字等形式形成论文。 4 超宽带无线的调制技术 发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射时域上很短的脉冲。这种传输技术称为“冲激无线电”(Impulse Radio,简写为IR)。信息数据符号对脉冲进行调制,其调制方式可以有多种。脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是最常用的两种调制方式。除了要对脉冲进行调制外,为了形成所产生的信号的频谱,还要用伪随机码或伪随机噪声(PN)对数据符号进行编码。一般是,编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,这就是所谓的跳时超宽带(TH-UWB,Time-Hopping UWB)。直接序列扩谱(DS-SS)就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制,这在冲激无线电(IR)中被称为直接序列超宽带(DS-UWB,Direct-Sequence UWB),这种调制方式似乎非常有吸引力[1]。 对于超宽带信号,也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。只要UWB定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满足,那么,靠发射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有UWB射频带宽的系统,就不应该被排除在UWB系统之外。诸如正交频分复用(OFDM),在数据速率适当的情况下也可产生UWB信号。因此,OFDM也是一种超宽带的调制方式。 本文主要讨论TH-UWB、DS-UWB和OFDM调制方式。 5 性能分析及应用前景 5.1 脉位调制(PPM)和脉幅调制(PAM) 脉位调制(PPM)是一种利用脉冲位置承载数据信息的调制方式。按照采用的离散数据符号的状态数可以分为二进制PPM(2PPM)和多进制(MPPM)。在这种调制方式中,一个脉冲重复周期内脉冲可能出现的位置有2个或M个,脉冲位置与符号状态一一对应。根据相邻脉位之间距离与脉冲宽度之间关系,又可分为部分重叠的PPM和正交PPM(OPPM)。在部分重叠的PPM中,为保证系统传输可靠性,通常选择相邻脉位互为脉冲自相关函数的负峰值点,从而使相邻符号的欧氏距离最大化。在OPPM中,通常以脉冲宽度为间隔确定脉冲位置。接收机利用相关器在相应位置进行相干检测。鉴于UWB系统的复杂度和功率限制,实际应用中,常用的调制方式为2PPM或2OPPM[3]。 PPM的优点在于:它仅需要根据数据符号控制脉冲位置,不需要进行脉冲幅度和极性的控制,便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此,PPM是UWB系统广泛采用的调制方式。但是,由于PPM信号为单极性,其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。对此超宽带信号的幅度谱仿真也证明了这一点。如果不对这些谱线进行抑制,将很难满足FCC对辐射谱的要求[10]。 脉幅调制(PAM)是数据通信系统最为常用的调制方式之一。在UWB系统中,考虑到实现复杂度和功率有效性,不宜采用多进制PAM(MPAM)。UWB系统常用的PAM有两种方式:开关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)。前者可以采用非相干检测降低接收机复杂度,而后者采用相干检测可以更好地保证传输可靠性[3]。 当发射能量相同时,使用二进制PAM调制的信号可以比使用二进制PPM调制的信号获得更好的性能。 5.2 OFDM调制 OFDM有很多优点:能够提供较大的系统容量,具有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力,适应多径和移动信道传播条件,能够适应不同设计需求,灵活分配数据容量和功率,可提供灵活的高速和变速综合数据传输可以实现较高的安全传输性能,允许数据在复数的高速的射频上被编码。由于OFDM技术的良好性能使得它在无线通信系统中得到了广泛的应用[12]。 OFDM技术是将频道资源分成若干个子信道,每个子信带再采用一定的调制技术,提高频率利用率。OFDM可与PPM、PAM等结合使用,将会有性能更好的调制技术出现。 5.3 UWB的应用前景 超宽带技术在通信、雷达和无线定位等领域都将有广阔的应用前景。近年来,人们对超宽带技术深入的研究使超宽带技术在系统理论、功率放大器、脉冲的产生与接收、同步、集成电路等方面取得了重大进步,尤其是在超宽带无线产生领域的技术进步,使超宽带通信成为无线网络的重要组成部分成为可能。 相对于传统的窄带无线通信系统,超宽带无线产生系统具有诸多优点和潜力,使超宽带无线产生成为中短距无线网络的理想接入技术。根据产生速率不同,挤兑超宽带无线传输系统也具有不同的特点和应用领域。 利用超宽带技术可以提供高数据率传输的能力与定位功能,可以设计依赖定位信息优化网络资源管理的WPAN或WLAN,并应用于多媒体传输、计算机通信和家庭娱乐等领域。 利用脉冲超宽带信号对障碍物的良好穿透特性与精确测距功能,可以设计既具有通信功能也具有定位功能的超宽带脉冲无线通信与定位系统。该系统包括传输距离远(通信速率低)、颁布式移动定位、便携、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特点。因而可以广泛用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生等重要领域。利用超宽带脉冲信号低截获概率、保密性高和体积小的优点,该系统还可以应用与侦察、情报收集、伤员救护、武器制导等军事领域[8]。 超宽带信号具有很低的辐射功率,而这样的辐射功率分布在某些方面GHz的频率范围内,功率谱密度极低,类似白噪声频谱,具有低干扰、低截获概率特性;同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频,接收端必须已知发射端扩频码的条件下才能解调出发射数据来,加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性,非常适合在军事保密通信的应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波对人体的伤害[7]。 结论 超宽带无线通信技术是目前发展的热门技术。它以其自身的优点,被研究人员广泛关注。超宽带无线电技术大体包括基带脉冲传输方式和带通载波调制传输的方式两大类。脉冲传输的特点是把信息调制在离散脉冲信号上发射,而带通载波调制传输的特点则是把信息调制在正弦载波上发射。本论文是以采用基带脉冲传输技术的经典超宽带无线电通信系统为基础进行研究的。 为了更好地了解超宽带通信系统,本文先概括地介绍了超宽带无线通信的基础知识。接着将仿真的基本工具MATLAB的使用说明简单介绍。然后,重点介绍超宽带通信的调制方式,主要包括对TH-PPM、DS-PAM和OFDM调制方式的介绍,并通过仿真图像加以对比,说明调制方式的优缺点。 常采用不同的调制方案,对系统传输速率、搞多径干扰能力有很大影响。对它们进行分析比较,对系统调制信号的设计具有一定的参考意义。通常,在一个通信系统中,应用何种调制方式不仅要看调制方式本身性能,还要根据系统总的设计加以考虑。 设计论文范文:住宅室内储物空间设计论文 摘要: 通过对住宅室内设计实例中物品储存空间的分析,强调住宅室内设计应以居住者的生活内容为设计依据,表现人的活动,感受真挚的生活情感,在解决使用功能的基础上进行设计,营造良好的、个性化的家居氛围。 关键词: 生活 居室 物品 储物空间 在报纸上曾看到这样一篇文章:作者喜迁新居,宴宾送客返家,却走错了家门,一样的住宅楼,一样的崭新,一样淡淡的油漆味,一样的室内装饰,一样的家具摆设,不一样的是家人熟悉的脸容换成了陌生的客套,待内室中走出的女主人疑惑地询问时,作者尴尬地落荒而逃。在作者“何处是我家?”的结语中,我读到了一个设计师的责任。 一、 设计观念: 工业经济时代,产品生产的高度机械化、规模化,解决了社会需求量的问题,产品的雷同也就不可避免了。而在跨越世纪的今天,物质生产已相当丰富,产品的同质化程度日趋提高,人们的生活需求已从单纯的物质转向兼顾精神,这一点也可从马斯洛的“需求理论”中得到证实。在住宅室内设计中讲求个性,为居住者创造良好的生活环境,是对每个设计师的基本职业要求。 个性化的室内设计,不是选择不同的装饰材料,也不是单纯追求造型的变化,而是针对居住者的人口结构、文化水平、职业特点和经济状况等等背景条件差异性而言的。设计者面对的是不同的委托者,以业主的独特生活习惯和生活内容作为入点来进行设计,才能使业主满意,也不致于出现上述质疑。 “以人为本”的设计理念,成为了一个口号,在各种报章媒体中频频出现,有时也成为一个时髦的标签,贴在了某个设计作品上。对于从事住宅室内设计的设计师来说,第一重要的是真正地从生活需求出发,认认真真地观察生活,感受生活;第二重要的是真诚地与业主沟通,了解其职业特点、生活习惯和生活方式,用心来做设计。我们可以没有理论,但是我们不能没有思考。 花大钱追求豪华奢侈生活的业主毕竟数量有限,广大百姓对居住环境的要求只是舒适?整洁?温情,体现居住者的生活情趣,良好的空间感受?完善整齐的居家设施是首要的,对居住者生活习惯?生活方式的关切,将其生活内容体现在设计中远胜于那些抽象莫名的理论,更无需用高档的饰材铺贴去误导业主,千万不要让自己仓促的设计造成人们日常生活的麻烦。 二?设计起由 认识教授夫妇纯属偶然,他们的睿智和豁达吸引了我,分享他们的快乐与烦恼,所幸我的专业知识似乎能帮上一点忙,便自告奋勇。事情是这样的:原本79改良式的住房,正好在扩建,增建厨房?餐厅和小卧室。增加了面积,也增加了对美好生活环境的憧憬,决定借此机会将居室装饰一番。随之而来的烦恼是:多年的生活积累了许多旧物品,因而浓缩着往昔岁月的情感回忆而不忍舍弃,新世纪的丰富物质也随着铺天盖地地广告不断涌进家门,物品零零碎碎?各种各样,却是生活中不可缺少的,该怎样来安排呢? 三?储物空间设计原则 为了不被这些愁绪塞满脑袋,首先将生活中所有的用品一一清理,然后分门别类,根据要求设置储藏空间,理顺关系,让新生活付诸实施。 储物空间设计原则就是: 第一、 精简物品,家具设置适宜,不让室内空间因家具过多而给人压抑的感觉。第二、 就近原则,尽量将各个功能房间中所需使用的物品储存于相应的房间中,便于日常取用,大体积?大重量的物品集中放在储藏室。 第三、 储物空间根据物品尺寸合理分割,常用物品放在中?低各层,换季或取用频率较低物品设于顶层。第四、 关于人体尺度:在室内设计的各种教科书中,都有人体尺度这一章,在各种规范?标准图集上也有平均人体尺度的示意图,而具体进行室内装饰设计时,以主人的尺度为依据进行设计较为合适,虽然在设计制图时带来了一些麻烦,但会为居住者日常生活提供良多便利。 第五、 因小外孙的时常来访,须在儿童用品的储存设计中考虑到增进培养孩子的动手能力和生活自理能力,以便减轻家长的负担;另外,安全因素是不能忽视的,儿童不宜接触的诸如刀剪药品洗涤剂工具等物品应隐蔽或就高放置。 四? 居家新生活 4.1进门处 现代生活带来的全新观念在居家中的体现,从进门时就能看到──外面的忙碌与风尘犹如进行曲在进门处写上了休止符,大门关上了外界的烦杂与喧闹,坚硬的皮鞋换成了柔软的拖鞋,笔挺的外套换成了宽松的家居服。 原有住宅入户处较为狭小,带灰沾尘的外套?皮鞋,皮包?手套?雨伞都要有藏身之处,在不破坏建筑结构的前提下,对进户墙面稍加处理,做一个壁柜,下面部分作为鞋柜,中间的小抽屉可放手套钥匙等零星物品,上面部分则为挂衣服?放皮包用。 4.2 书房 进得门来,原来的客厅作了书房。虽没有直接采光,白天透自厨房的光线已能满足采光;看报读书时,暖黄的白帜灯光却给人真切的家的温馨感:紧靠侧墙面是一排从下到上的书橱,总算给积累了半辈子的书籍安了个家;跟了多年──传自曾祖一代的写字台,还得留着,红色的花梨木质,时光并未抹去昔日的风采──精致的抽屉拉手,透着灵秀之气的线脚和雕花;在其正面白色乳胶漆墙面上,挂着一幅齐白石的兰花,尽管不是珍品,但镶在红木镜框中,仍使小小斗室弥漫着花香与书卷气。 偶有朋友来访,在此也是探讨学术的佳处。 4.3储藏室 原来的储藏室,还是发挥其作用,稍事整理,便是全家大件物品的集散地了。趁装修之便,在其内部做柜子,分层分格,尺寸按照所需放置物品的规格。 老式的樟木箱是女主人的嫁妆,随主人辗转了几个城市,仍然完好无损,而且家中的羊毛?羊绒制品全靠它的保管,只需改装一下铰链,将箱体放成侧面开门,减少了向上开门的空间浪费。 夏日用的席子,从草席?篾席到竹席,因其特殊的规格和不小的重量而较难存放,而且如放在高处则存取不易。席子卷起垂直放置将会减少占地面积,因此在门侧的一小块面积上,做一个300mm高的木盒与其它柜子固定,将席子卷起包扎好直接垂直放在地上就行了。 4.4厨房 厨房中“锅碗瓢盆交响曲”,热闹有加,烦恼不少,好在不锈钢的厨具设施越来越多,适当地选择,合理地设置,会使“马大嫂”乐在其中。在这里还是采用就近原则,确定好洗?切?烧?备餐的流程后,储物内容的关联性也就相应确定了:生菜篮?储米器──水池,废物箱──切,锅/调料筐──烧,消毒碗柜/碗──备餐。 如果说厨房中的物品?餐具是可以在橱柜中一关了事的话,食品的存放则太有讲究了,冰箱并不能解决所有的食品存放问题,姜?葱?蒜?香菇?木耳?红枣……因此也有必要将食品分类,相应的橱门也可以选用百叶门,利用通风,不会引起食品霉变。 因经营现代厨房设施的商店陈列了较多的样品,也因本设计中扩建的厨房面积较为宽松,解决问题也就轻而易举了,在此不再赘述。 4.5卫生间 原来的阳台被扩建成了小卧室,本来就不是很大的卫生间还得放下一台必不可少的洗衣机,而且主人的卫生习惯尚未全盘西化,卫生间除了有浴缸?抽水马桶?洗脸盆外,还要放一些塑料盆?桶之类的物品。洗脸池的台面下做成了可拆卸式的搁架,平时可放盆桶一类的物品,也可存放洗衣粉?多余的牙刷?牙膏?肥皂?卫生纸?洗涤剂等。 4.6卧室 卧室中的主要储存空间就是衣橱了,可能每家都是这样布置的,但大多都存在这样的问题:即注重橱门的外观造型变化,而疏忽其门内的实用性,内部分格较为随意,导致衣物存放的混乱。 衣橱中的衣物可分为床上用品和个人衣装(男?女)两大类:前者折叠规整存放体积小,较易安置;而后者因其包括大到西装?外套小到领带?袜子?丝巾……存放颇为费心。且宜挂在衣架上的衣服与可折叠的衣服要分开;男式的与女式的要分开:裤子?裙子?上衣要分开;领带?丝巾?围巾要分开;春、夏、秋、冬不同季节的服装要分开……这样所需的分格?抽屉就要许多了。 装修时工匠会嫌麻烦,但设计师不能这样,耐心细致地设计,会使主人整理衣物时井然有序。五? 结语 “建筑为人所造,供人所用,也作用于人。”[1]简洁清净的居住空间,与外界纷繁嘈杂的交往,正好是一种平衡,在此,使人的心情得到调节和修养。 对于尚生活在发展中国家的居民来说,所需要的居住空间不是用昂贵的装饰材料堆砌墙面?地面,也不是在各界面上使用哗众取宠曲线?三角形,而是应符合室内设计基本要求,在满足日常生活的使用基础上,讲究造型和风格,才会是一个使用方便?整洁舒适的温馨之家。 从事住宅室内设计,应为居住者的一切活动服务,而不是停留在追求视觉效果上。住宅的室内设计也是生活的设计,虽然琐琐碎碎,也颇让人费力费时,但完成一个设计作品,又多了一些热爱生活的朋友,不是人生的一大乐事吗? 设计论文范文:ASP技术在交互式网页设计中的运用毕业论文 一、ASP技术简介 ASP技术 ASP(Active Server Pages动态网页)是微软公司推出的一种用以取代CGI(Common Gateway Interface通用网关接口)的技术。目前,Internet上的许多基于Windows平台的Web站点已开始应用ASP来替换CGI。 简单地讲,ASP是一个位于服务器端的脚本运行环境,通过这种环境,用户可以创建和运行动态的交互式Web服务器应用程序,如交互式动态网页,包括使用HTML表单收集和处理信息,上传与下载等等。通常情况下,用户通过浏览器看到的网页大多是静态的,目前Internet 上的许多站点,仍然提供"静态"(static)的主页内容。 所谓"静态",指的就是站点的主页内容是"固定不变"的。 当浏览器通过Internet 的HTTP (Hypertext Transport Protocol)协议,向站点服务器(Web Server)要求提供主页的内容时,站点服务器收到要求后,就传送原已设计好的静态的HTML 的文件数据给浏览器。 一个"静态"的站点,若要更新主页的内容,必须手动的来更新其HTML的文件数据。而随着Web应用的发展,用户希望能够看到根据要求而动态生成的主页,例如响应用户查询数据库的要求、生成报表等。当在浏览器上填好表单(form)的输入数据,以提供HTTP要求时,可以在站点服务器中执行的应用程序,而不只是一个HTML 文件。站点服务器收到要求执行的应用程序,分析表单(form)的输入数据,将执行的结果以HTML的格式传送给浏览器。 根据用户请求生成动态主页的传统方法有CGI、ISAPI等。CGI是根据浏览器端的http请求激活响应进程,每一个请求对应一个进程。当同时有很多请求时,程序挤占系统资源,造成效率低下;ISAPI针对这一缺点进行改进,利用dll(动态链接库)技术,以线程代替进程,提高了性能和速度,但要考虑线程的同步问题,而且开发步骤烦琐。这两种技术和另一普遍使用的开发动态网页的技术Java都还存在着另外一个问题,那就是开发困难,程序的开发和HTML写作是两个完全不同的过程,需要专门的程序员开发。而较简单的开发技术如javascript和IDC(Internet Database Connector)等功能有限,不敷使用。 ASP使用的ActiveX技术基于开放设计环境,用户可以自己定义和制作组件加入其中,使自己的动态网页几乎具有无限的扩充能力,这是传统的CGI等程序所远远不及的地方。ASP与常见的在Client端实现动态主页的技术如Java applet、ActiveX Control、VBScript、javascript等不同,ASP中的命令和Script语句都是由服务器来解释执行的,执行结果产生动态生成的Web页面并送到浏览器;而Client端技术的Script命令则是由浏览器来解释执行。由于ASP是在服务器端解释执行,开发者可以不必考虑浏览器是否支持ASP;同时由于它在服务器端执行,开发者也不必担心别人下载程序从而窃取编程逻辑。 ASP通过后缀名为.asp的ASP文件来实现,一个.asp文件相当于一个可执行文件,因此必须放在Web服务器上有可执行权限的目录下。当用户从浏览器输入了.asp文件的地址后,浏览器就将这个URL请求发给Web Server,如果Web Server上装了ASP,就调用ASP。ASP读出相应.asp文件,解释并执行命令,动态生成一个HTML页面回传Web Server,然后Web Server再把结果发送给浏览器。ASP文件的制作和HTML类似,且和HTML开发集成,可以在同一个过程完成,利用ASP将可以执行的脚本嵌入到HTML文件中(将HTML文件的后缀名改为.asp),这使得HTML文件的编写与脚本的开发融合在一起。通过ASP内置的对象、服务器组件(Server Component)可以完成非常复杂的任务,而且用户还可以自己开发或利用别人开发的服务器组件完成专门的任务。ASP比较网关及服务器扩展模式有着以下优点: (1)完全与HTML文件融合在一起; (2)容易创建,不需要其它编译、链接程序; (3)面向对象的并通过ActiveX Server对象可扩展。 二、电子商务数据访问方式 电子商务是指通过电子方式,并在网络基础上实现物资、人员过程的协调,以便商业交换的活动。在电子商务系统中,Web提供了与客户进行通信联络的有效手段,利用Web技术,实现Web服务器与数据库系统的连接,完成对数据的处理与查询,用户可以通过操作简单易学的浏览器来查询处理所需要的各种数据。 实现Web服务器与数据库的连接一般有两种方法:一种是利用中间件技术在两者之间建立连接和通信,如CGI(通用网关接口)和API(应用程序编程接口)。Web服务器通过调用CGI程序实现与Web浏览器的交互,即CGI程序接受浏览器发给Web服务器的信息,进行处理后,将相应结果再送回给Web服务器,通过Web服务器将信息传送给浏览器。但CGI程序在响应速度和资源利用等方面有较大局限性,客户端每请求一个CGI程序,服务器端便打开一个进程,当请求的数量较大时容易引起瓶颈现象,开发人员常利用API编程来扩展服务器功能,API程序占系统资源少,运行效率较高,但它的编程较CGI程序更为复杂;另一种是由浏览器中的Java小应用程序(Java Applet)通过浏览器访问Web服务器上的数据库,利用了JDBC(Java Database Connectivity)技术,它通过JDBC提供的API实现对Web Server的访问。由于Java Applet本身的局限性,目前大多数的应用是基于中间件技术的。 ASP也是属于中间件的一种模式,但在Windows平台上它比较网关及服务器扩展模式有着较大的优点。网关的最大特点是它的平台无关性,但网关程序通常较难编写和改变。网关程序通常是一个独立的程序,并不和HTML文件融合在一起,它需要用如C、C++、VB、Perl等语言来编写独立的应用程序,而ASP应用改变了这一点。使用ASP不仅可以读取Access和 SQL Server的数据库,而且还可以读取其他ODBC(Open Database Connect 开放式数据库互联)兼容的数据库。在ASP中访问数据库是通过ADO(ActiveX Database Object活动数据对象)及事务处理语句来实现的。ADO是一种操作Microsoft所支持的数据库的方法,是一项容易使用并且可扩展的将数据库访问添加到 Web 页的技术。ADO对象的使用与DAO(数据访问对象)、RDO(远程数据对象)的方式相似。在ASP中,ADO可以看作是一个服务器组件,更简单点说,是一系列的对象,应用这些功能强大的对象,即可轻松完成对数据库复杂的操作。 三、ASP在电子商务中的应用 在电子商务中,对用户而言,进行网上信息查询的目的是寻找自己需要的产品或服务,而对于商品或服务提供者来说,其目的则是向用户推销自己的产品或服务。因此,让用户通过浏览器查询服务器的后端数据库是许多Web服务提供者必需有的服务,ASP通过内置的ADODB组件来实现这一功能。可以使用ADO去编写紧凑简明的脚本以便连接到ODBC 兼容的数据库和 OLE DB 兼容的数据源。具体的操作步骤可以归纳为以下几步: ① 创建数据库源名(DSN) ADODB通过ODBC工作,因此要在ODBC中设置DSN(数据源名)。打开Windows的"控制面板",双击"ODBC"的图标,然后选择"文件 DSN "的属性页,单击 添加 ,选择数据库驱动程序,然后单击"下一步",按照屏幕的指示键入数据源文件的名称,然后单击"下一步",再单击"完成"创建数据源。 ②创建数据库链接 链接用以保持一些关于正在访问的数据的动态信息,以及链接者信息。利用ADODB的成员函数Open和先前设定的DSN与数据库连接,其语法如下: SetConnect=Server.CreateObject("ADODB.Connection") '创建了链接对象Connect。 Connect.Open("DSN=dsnname;UID=userID;PWD=password") '打开链接。dsnname为数据源名;userID为用户名;password为用户口令。 ③创建数据对象 ADO中的数据对象通常保存的是查询结果。RecordSet 是ADO中最复杂的对象,有许多属性和方法,灵活运用,可以达到许多好的效果。其创建方法如下: Set RecordSet =Connect.Execute(sqtStr) '创建并打开了对象RecordSet ,sqtStr是一个串,代表一条标准的SQL语句。例如: sqlStr="SELECT*FROM b1" Set RecordSet =Connect.Execute(sqlStr) 这条语句执行后,对象RecordSet中就保存了b1中的所有记录。 ④操作数据库 可利用Execute方便地执行数据的插入、修改、删除等操作。如执行插入操作: sqlStr="Insert Into b1Values(1,2)" Connect.Execute(sqlStr) ⑤关闭数据对象和链接 在使用了ADO对象之后,一定要关闭数据对象和链接。在ASP中通过调用方法close实现关闭。 关闭创建的数据对象:Record Set .close Set Record Set=Nothing 关闭创建的链接对象:Connect. close Set Connect=Nothing 完整的程序片段: 五、结束语 随着Web技术的发展,基于Intranet的电子商务系统无疑较传统商务有着更大的应用前景,如何提务系高这种电子商统中的数据访问效率及事务处理能力仍是当前人们所关注的问题。 设计论文范文:住宅室内储物空间设计论文 摘要: 通过对住宅室内设计实例中物品储存空间的分析,强调住宅室内设计应以居住者的生活内容为设计依据,表现人的活动,感受真挚的生活情感,在解决使用功能的基础上进行设计,营造良好的、个性化的家居氛围。 关键词: 生活 居室 物品 储物空间 在报纸上曾看到这样一篇文章:作者喜迁新居,宴宾送客返家,却走错了家门,一样的住宅楼,一样的崭新,一样淡淡的油漆味,一样的室内装饰,一样的家具摆设,不一样的是家人熟悉的脸容换成了陌生的客套,待内室中走出的女主人疑惑地询问时,作者尴尬地落荒而逃。在作者“何处是我家?”的结语中,我读到了一个设计师的责任。 一、 设计观念: 工业经济时代,产品生产的高度机械化、规模化,解决了社会需求量的问题,产品的雷同也就不可避免了。而在跨越世纪的今天,物质生产已相当丰富,产品的同质化程度日趋提高,人们的生活需求已从单纯的物质转向兼顾精神,这一点也可从马斯洛的“需求理论”中得到证实。在住宅室内设计中讲求个性,为居住者创造良好的生活环境,是对每个设计师的基本职业要求。 个性化的室内设计,不是选择不同的装饰材料,也不是单纯追求造型的变化,而是针对居住者的人口结构、文化水平、职业特点和经济状况等等背景条件差异性而言的。设计者面对的是不同的委托者,以业主的独特生活习惯和生活内容作为入点来进行设计,才能使业主满意,也不致于出现上述质疑。 “以人为本”的设计理念,成为了一个口号,在各种报章媒体中频频出现,有时也成为一个时髦的标签,贴在了某个设计作品上。对于从事住宅室内设计的设计师来说,第一重要的是真正地从生活需求出发,认认真真地观察生活,感受生活;第二重要的是真诚地与业主沟通,了解其职业特点、生活习惯和生活方式,用心来做设计。我们可以没有理论,但是我们不能没有思考。 花大钱追求豪华奢侈生活的业主毕竟数量有限,广大百姓对居住环境的要求只是舒适?整洁?温情,体现居住者的生活情趣,良好的空间感受?完善整齐的居家设施是首要的,对居住者生活习惯?生活方式的关切,将其生活内容体现在设计中远胜于那些抽象莫名的理论,更无需用高档的饰材铺贴去误导业主,千万不要让自己仓促的设计造成人们日常生活的麻烦。 二?设计起由 认识教授夫妇纯属偶然,他们的睿智和豁达吸引了我,分享他们的快乐与烦恼,所幸我的专业知识似乎能帮上一点忙,便自告奋勇。事情是这样的:原本79改良式的住房,正好在扩建,增建厨房?餐厅和小卧室。增加了面积,也增加了对美好生活环境的憧憬,决定借此机会将居室装饰一番。随之而来的烦恼是:多年的生活积累了许多旧物品,因而浓缩着往昔岁月的情感回忆而不忍舍弃,新世纪的丰富物质也随着铺天盖地地广告不断涌进家门,物品零零碎碎?各种各样,却是生活中不可缺少的,该怎样来安排呢? 三?储物空间设计原则 为了不被这些愁绪塞满脑袋,首先将生活中所有的用品一一清理,然后分门别类,根据要求设置储藏空间,理顺关系,让新生活付诸实施。 储物空间设计原则就是: 第一、 精简物品,家具设置适宜,不让室内空间因家具过多而给人压抑的感觉。第二、 就近原则,尽量将各个功能房间中所需使用的物品储存于相应的房间中,便于日常取用,大体积?大重量的物品集中放在储藏室。 第三、 储物空间根据物品尺寸合理分割,常用物品放在中?低各层,换季或取用频率较低物品设于顶层。第四、 关于人体尺度:在室内设计的各种教科书中,都有人体尺度这一章,在各种规范?标准图集上也有平均人体尺度的示意图,而具体进行室内装饰设计时,以主人的尺度为依据进行设计较为合适,虽然在设计制图时带来了一些麻烦,但会为居住者日常生活提供良多便利。 第五、 因小外孙的时常来访,须在儿童用品的储存设计中考虑到增进培养孩子的动手能力和生活自理能力,以便减轻家长的负担;另外,安全因素是不能忽视的,儿童不宜接触的诸如刀剪药品洗涤剂工具等物品应隐蔽或就高放置。 四? 居家新生活 4.1进门处 现代生活带来的全新观念在居家中的体现,从进门时就能看到──外面的忙碌与风尘犹如进行曲在进门处写上了休止符,大门关上了外界的烦杂与喧闹,坚硬的皮鞋换成了柔软的拖鞋,笔挺的外套换成了宽松的家居服。 原有住宅入户处较为狭小,带灰沾尘的外套?皮鞋,皮包?手套?雨伞都要有藏身之处,在不破坏建筑结构的前提下,对进户墙面稍加处理,做一个壁柜,下面部分作为鞋柜,中间的小抽屉可放手套钥匙等零星物品,上面部分则为挂衣服?放皮包用。 4.2 书房 进得门来,原来的客厅作了书房。虽没有直接采光,白天透自厨房的光线已能满足采光;看报读书时,暖黄的白帜灯光却给人真切的家的温馨感:紧靠侧墙面是一排从下到上的书橱,总算给积累了半辈子的书籍安了个家;跟了多年──传自曾祖一代的写字台,还得留着,红色的花梨木质,时光并未抹去昔日的风采──精致的抽屉拉手,透着灵秀之气的线脚和雕花;在其正面白色乳胶漆墙面上,挂着一幅齐白石的兰花,尽管不是珍品,但镶在红木镜框中,仍使小小斗室弥漫着花香与书卷气。 偶有朋友来访,在此也是探讨学术的佳处。 4.3储藏室 原来的储藏室,还是发挥其作用,稍事整理,便是全家大件物品的集散地了。趁装修之便,在其内部做柜子,分层分格,尺寸按照所需放置物品的规格。 老式的樟木箱是女主人的嫁妆,随主人辗转了几个城市,仍然完好无损,而且家中的羊毛?羊绒制品全靠它的保管,只需改装一下铰链,将箱体放成侧面开门,减少了向上开门的空间浪费。 夏日用的席子,从草席?篾席到竹席,因其特殊的规格和不小的重量而较难存放,而且如放在高处则存取不易。席子卷起垂直放置将会减少占地面积,因此在门侧的一小块面积上,做一个300mm高的木盒与其它柜子固定,将席子卷起包扎好直接垂直放在地上就行了。 4.4厨房 厨房中“锅碗瓢盆交响曲”,热闹有加,烦恼不少,好在不锈钢的厨具设施越来越多,适当地选择,合理地设置,会使“马大嫂”乐在其中。在这里还是采用就近原则,确定好洗?切?烧?备餐的流程后,储物内容的关联性也就相应确定了:生菜篮?储米器──水池,废物箱──切,锅/调料筐──烧,消毒碗柜/碗──备餐。 如果说厨房中的物品?餐具是可以在橱柜中一关了事的话,食品的存放则太有讲究了,冰箱并不能解决所有的食品存放问题,姜?葱?蒜?香菇?木耳?红枣……因此也有必要将食品分类,相应的橱门也可以选用百叶门,利用通风,不会引起食品霉变。 因经营现代厨房设施的商店陈列了较多的样品,也因本设计中扩建的厨房面积较为宽松,解决问题也就轻而易举了,在此不再赘述。 4.5卫生间 原来的阳台被扩建成了小卧室,本来就不是很大的卫生间还得放下一台必不可少的洗衣机,而且主人的卫生习惯尚未全盘西化,卫生间除了有浴缸?抽水马桶?洗脸盆外,还要放一些塑料盆?桶之类的物品。洗脸池的台面下做成了可拆卸式的搁架,平时可放盆桶一类的物品,也可存放洗衣粉?多余的牙刷?牙膏?肥皂?卫生纸?洗涤剂等。 4.6卧室 卧室中的主要储存空间就是衣橱了,可能每家都是这样布置的,但大多都存在这样的问题:即注重橱门的外观造型变化,而疏忽其门内的实用性,内部分格较为随意,导致衣物存放的混乱。 衣橱中的衣物可分为床上用品和个人衣装(男?女)两大类:前者折叠规整存放体积小,较易安置;而后者因其包括大到西装?外套小到领带?袜子?丝巾……存放颇为费心。且宜挂在衣架上的衣服与可折叠的衣服要分开;男式的与女式的要分开:裤子?裙子?上衣要分开;领带?丝巾?围巾要分开;春、夏、秋、冬不同季节的服装要分开……这样所需的分格?抽屉就要许多了。 装修时工匠会嫌麻烦,但设计师不能这样,耐心细致地设计,会使主人整理衣物时井然有序。五? 结语 “建筑为人所造,供人所用,也作用于人。”[1]简洁清净的居住空间,与外界纷繁嘈杂的交往,正好是一种平衡,在此,使人的心情得到调节和修养。 对于尚生活在发展中国家的居民来说,所需要的居住空间不是用昂贵的装饰材料堆砌墙面?地面,也不是在各界面上使用哗众取宠曲线?三角形,而是应符合室内设计基本要求,在满足日常生活的使用基础上,讲究造型和风格,才会是一个使用方便?整洁舒适的温馨之家。 从事住宅室内设计,应为居住者的一切活动服务,而不是停留在追求视觉效果上。住宅的室内设计也是生活的设计,虽然琐琐碎碎,也颇让人费力费时,但完成一个设计作品,又多了一些热爱生活的朋友,不是人生的一大乐事吗? 设计论文范文:基于PHP技术的网站设计毕业论文 摘 要 随着Internet在中国的迅速发展,人们日常生活中越来越多地使用这项新的技术来为自己的工作和学习服务.由于WEB页面能把文本、图像、声音、动画、视像等多种媒体信息集于一体,不但使信息的显示更加生动,而且使信息的浏览更为方便,同时WEB页能实现网上交易平台、客户信息反馈方便了企业与客户之间信息交流,因此许多企业纷纷建设网站以增强企业知名度. 柳州华力网站主要介绍柳州华力的有关信息,并用PHP+MYSQL架设用户登陆以及客户信息反馈,使客户信息第一时间反馈给企业,拉近企业与客户之间的距离。本篇论文是对我设计的网站的一点论述,主要论述了柳州华力网站建设规划的主体思想、利用PHP+MYSQL数据库实现用户登录和信息反馈,以及在设计过程中所遇到的要点、难点等。 关键字:网站规划、PHP+MYSQL数据库 目 录 1 . 绪论 1.1 . 互联网现状 互联网的快速发展使企业可以实现快捷的信息传送以及直接的客户介入,但企业中各个系统的相对独立性使信息渠道比较混乱。企业系统中各类人员的信息渠道多种多样,互不兼容,没有一个统一的应用界面让系统使用者可以根据自己的需要获得想要的信息,这不利于电子商务应用模式的建立和开展。如何通过建立一个单独的界面给企业遍布全球的现实客户、潜在客户、供应商、雇员和合作伙伴提供全面的企业信息和应用呢?于是企业门户(Enterprise Portal)诞生了,并成为一个新的热点。 1.2 . 如何定义企业门户 目前,尚不能准确地对企业门户下一个完整的定义,企业门户与IT业有些名词一样,不同的专业人士和机构对之有不同的理解,并有很多术语用于描述企业为其客户、合作伙伴和员工的方便而采用的"门户",如企业门户、社团门户、员工门户等。同时根据应用的具体功能不同又把企业门户细分为信息门户、知识门户和应用门户等,并且这种划分方法已逐渐得到认可。下面介绍一下这3类门户。 1.2.1 . 企业信息门户 企业信息门户(Enterprise Information Portal,EIP)的基本作用是为人们提供企业信息。企业信息门户提供了一个了解企业的访问入口,所有访问者都可以通过这个入口获得个性化的信息和服务。对企业来说,信息门户既是一个展示企业的窗口,又可以无缝地集成企业的内容、商务活动及社区等,动态地存储在企业内部和外部的各种信息,同时还可以支持网上的虚拟社区。企业信息门户强调对结构化与非结构化数据的收集、访问、管理和无缝集成,这类门户必须提供数据查询、分析和报告等基本功能,企业员工、合作伙伴、客户及供应商都可以通过企业信息门户方便地获取自己所需的信息。 1.2.2 . 企业知识门户 企业知识门户(Enterprise Knowledge Portal,EKP)是一个平台,该平台是知识加工平台、决策平台、知识与获取平台的集成,它使企业各部门职员之间的信息共享和交流更加流畅。这里的"知识"不仅包括数据库、文档、企业政策方针和过程手续等,甚至包括存在于员工头脑中的工作经验与专业技能等非具体化的信息资源。 企业知识门户是企业信息门户的延伸与发展。信息门户的重点是信息的收集、整理及传输,有效利用企业已有的信息、知识和公共关系,并能收集、分析、增值、共享信息和知识。企业知识门户的重点是企业信息的加工与处理。企业知识门户的目的是使恰当的人在恰当的时间使用恰当的知识,企业信息门户主要通过数据挖掘、数据加工技术使零散的信息成为知识,供决策支持服务。 1.2.3 . 企业应用门户 企业应用门户(Enterprise Application Portal,EAP)实际上是对企业业务流程的集成。它以商业流程和企业应用为优秀,把商业流程中功能不同的应用模块通过门户技术集成在一起。从某种意义上说,我们可以把企业应用门户看成是企业信息系统的集成界面,企业员工和合作伙伴可以通过企业应用门户访问相应的应用系统,实现移动办公,进行网上交易等。 以上3类门户虽然在侧重点有所不同,但随着企业信息系统复杂程度的增加,越来越多的企业需要能够将以上3类门户有机地整合在一起的通用型企业门户,这已是一种趋势,我们在这里把它们统一称为企业门户。 最后,让我们试图通过企业门户的作用来帮助读者理解企业门户的定义。维持客户的最基本战略因素是企业整体强大、互利关系网,包括客户、供应商、合作伙伴和员工本身。这些关系的培养主要通过各方之间的相互沟通和信任感--即各方及时收到相关信息、信息准确并且服务最优。企业门户被认为能够满足这种需要,通过使用户利用方便、可靠的工具接入实现有效的信息交换。或者说,企业门户能为用户提供建设信息型企业网站的应用,包括网站生成、信息、信息管理、信息反馈、网站管理等系统,实现企业网上形象展示及对外沟通的需求。 1.3 . 有无必要建立企业门户 在国外,特别是在美国,实施企业门户战略已经被列入了许多大企业的日程表中。与国外相比,国内了解企业门户概念的企业十分少,而计划建立企业门户的企业就更加微乎其微。但是,互联网在国内的发展速度相当迅速,中国企业建立自己的门户网站,为自己的客户、员工和商提供综合性服务的重要性不言而喻。 从网络经济的特点来看,速度和知识是网络经济的两大支柱。首先,企业只有借助于网络才能获得发展的先机,这就要看谁能够以最迅捷的动作联系客户、供应商和商,组织生产和销售。毫无疑问,企业门户是实现上述目标最有力的手段。 从资源利用的角度来看,企业门户是以最小可能成本,实现最大程度开发利用现有资源目标的可行途径。首先,企业门户将本需要占用多台不同硬件系统的应用集成到较少的系统设备上,从而节约硬件的投入。其次,减少了多种未经集成的应用软件的总体维护成本。除了新设立的企业,其他实施企业门户的企业都已有多种应用系统和以数据库、文档等形式存储的信息资源。这些资源往往条块分割,分散维护成本高昂。新的企业门户将现有的资源加以整合,并经过一定的处理,最后集成到企业门户这样一个统一的平台上,提供给更多的用户。由于它的继承和集成,企业可以实现集中维护,从而降低维护成本。第三,企业门户采用高效的互联网作为信息传输的工具,相比建设或租用线路价格低廉,同时减少了人力投入。第四,企业门户的实施可以改进企业的供应链管理,企业门户能够帮助企业实现真正意义上的零库存。 由此看来,企业尤其是大中型企业,不论是从节约成本角度还是从提高竞争力角度考虑,建立企业门户都是有效的方法。 1.4 . 如何建立企业门户 既然企业门户功效如此之大,那么企业要想建立企业门户应该如何去操作?一般来说,企业要成功地部署企业门户可按照如下几方面进行。 1.4.1 . 前期准备工作 企业在建立企业门户之前,要进行大量的信息调查工作,弄清楚企业的商业信息是如何使用的。对于大多数企业而言,这意味着要进行商业信息应用的调查和研究。调查的目的是了解谁使用信息,信息是如何使用,以及信息如何流入和流出。 1.4.2 . 产品与技术的选择 在进行完信息的使用调查之后,企业就要选择门户产品和技术。门户软件不仅要满足商业信息和应用访问的需要,还要满足事先定义的技术层面(如协议)的要求。目前,由于有相当数量的公司推出了企业门户解决方案,这为企业提供了较大的选择余地。但不可否认,目前企业门户的产品良莠不齐,功能和所采用的技术差别较大,如何正确选择适合自身企业需要的企业门户产品是一门学问,本栏目下期对此进行讨论。 1.4.3 . 企业门户的建设 选好技术和产品,接下来就是建设了。这方面需要注意的是企业信息要集成到门户有关目录之下,或安排在某个主题里,以便用户可以容易地找到所需要的信息。信息的组织及个性化,应用和服务以能够满足用户的需求为目的。 1.4.4 . 推广使用企业门户 企业门户建好了,并不意味着工作就完成了,因为建企业门户的目的是让其发挥作用。接下来就是让更多相关的用户群体来了解和使用它。在这个阶段,个性化是举足轻重的。个性化的目的是针对合适的用户群,如营销分析、财务分析、经理或商业伙伴,合理地将门户信息、应用和工具进行有针对性的设计。 2 . 网站规划设计要点 因特网正在改变世界,它促成了网络经济雏形的形成,特别是电子商务正由新概念走向实用化。由于因特网具有传播信息容量极大、形态多样、迅速方便、全球覆盖、自由和交互的特点,已经发展成为新的传播媒体,所以全球几乎各个企业、机构纷纷建立自己的Web站点。 Web站点是向用户或潜在客户提供信息(包括产品和服务)的一种方式。其文档所包含的内容是由被称为超文本(HyperText)的文本、图形图象、声音,甚至电影等组成。使这些超文本能够有机地关联并可使浏览器识别,是通过HTML语言(HyperText Markup Language超文本标记语言)实现的。同时CGI(Common Gateway Interface公共网关接口)能使Web具有交互功能。Web站点指引用户浏览该站点或其他站点上的分页信息,可以通过表格和电子邮件的连接提供双向交互方式。站点建立后,你的企业就在国内、甚至在国际上有了一席之地,有了每周7天、每天24小时的“虚拟门市部”。网站是未来企业开展电子商务的基础设施和信息平台,它是“知识经济”的制高点,企业的网址犹如企业的商标和品牌一样,是反映企业形象和文化的巨大的无形资产。 因此企业网站规划必须注意以下八个方面: 2.1 . 目标明确、定位正确 Web站点的设计是企业或机构发展战略的重要组成部分。要将企业站点作为在因特网--这个新媒体上展示企业形象、企业文化的信息空间,领导一定要给予足够的重视,明确设计站点的目的和用户需求,从而作出切实可行的计划。 挑选与锤炼企业的关键信息,利用一个逻辑结构有序地组织起来,开发一个页面设计原型,选择用户代表来进行测试,并逐步精炼这个原型,形成创意。 分析有些网站的效果不如预想的好,主要原因是对用户的需求理解有偏差,缺少用户的检验造成的。设计者常常将企业的市场营销和商业目标放在首位,而对用户和潜在的用户的真正需求了解不多。所以,企业或机构应清楚地了解本网站的受众群体的基本情况,如受教育程度、收入水平、需要信息的范围及深度等,从而能够有的放矢。 2.2 . 主题鲜明、富有特色 在目标明确的基础上,完成网站的构思创意即总体设计方案。对网站的整体风格和特色作出定位,规划网站的组织结构。 Web站点应针对所服务对象(机构或人)不同而具有不同的形式。有些站点只提供简洁文本信息;有些则采用多媒体表现手法,提供华丽的图像、闪烁的灯光、复杂的页面布置,甚至可以下载声音和录像片段。最好的Web站点将把图形图像表现手法与有效的组织与通信结合起来。 要做到主题鲜明突出,力求简洁,要点明确,以简单明确的语言和画面告诉大家本站点的主题,吸引对本站点有需求的人的视线,对无关的人员也能留下一定的印象。对于一些行业标志和公司的标志应充分加以利用。 调动一切手段充分表现网站的个性和情趣,突出个性,办出网站的特色。 设计论文范文:ASP技术在交互式网页设计中的运用毕业论文 一、ASP技术简介 ASP技术 ASP(Active Server Pages动态网页)是微软公司推出的一种用以取代CGI(Common Gateway Interface通用网关接口)的技术。目前,Internet上的许多基于Windows平台的Web站点已开始应用ASP来替换CGI。 简单地讲,ASP是一个位于服务器端的脚本运行环境,通过这种环境,用户可以创建和运行动态的交互式Web服务器应用程序,如交互式动态网页,包括使用HTML表单收集和处理信息,上传与下载等等。通常情况下,用户通过浏览器看到的网页大多是静态的,目前Internet 上的许多站点,仍然提供"静态"(static)的主页内容。 所谓"静态",指的就是站点的主页内容是"固定不变"的。 当浏览器通过Internet 的HTTP (Hypertext Transport Protocol)协议,向站点服务器(Web Server)要求提供主页的内容时,站点服务器收到要求后,就传送原已设计好的静态的HTML 的文件数据给浏览器。 一个"静态"的站点,若要更新主页的内容,必须手动的来更新其HTML的文件数据。而随着Web应用的发展,用户希望能够看到根据要求而动态生成的主页,例如响应用户查询数据库的要求、生成报表等。当在浏览器上填好表单(form)的输入数据,以提供HTTP要求时,可以在站点服务器中执行的应用程序,而不只是一个HTML 文件。站点服务器收到要求执行的应用程序,分析表单(form)的输入数据,将执行的结果以HTML的格式传送给浏览器。 根据用户请求生成动态主页的传统方法有CGI、ISAPI等。CGI是根据浏览器端的http请求激活响应进程,每一个请求对应一个进程。当同时有很多请求时,程序挤占系统资源,造成效率低下;ISAPI针对这一缺点进行改进,利用dll(动态链接库)技术,以线程代替进程,提高了性能和速度,但要考虑线程的同步问题,而且开发步骤烦琐。这两种技术和另一普遍使用的开发动态网页的技术Java都还存在着另外一个问题,那就是开发困难,程序的开发和HTML写作是两个完全不同的过程,需要专门的程序员开发。而较简单的开发技术如javascript和IDC(Internet Database Connector)等功能有限,不敷使用。 ASP使用的ActiveX技术基于开放设计环境,用户可以自己定义和制作组件加入其中,使自己的动态网页几乎具有无限的扩充能力,这是传统的CGI等程序所远远不及的地方。ASP与常见的在Client端实现动态主页的技术如Java applet、ActiveX Control、VBScript、javascript等不同,ASP中的命令和Script语句都是由服务器来解释执行的,执行结果产生动态生成的Web页面并送到浏览器;而Client端技术的Script命令则是由浏览器来解释执行。由于ASP是在服务器端解释执行,开发者可以不必考虑浏览器是否支持ASP;同时由于它在服务器端执行,开发者也不必担心别人下载程序从而窃取编程逻辑。 ASP通过后缀名为.asp的ASP文件来实现,一个.asp文件相当于一个可执行文件,因此必须放在Web服务器上有可执行权限的目录下。当用户从浏览器输入了.asp文件的地址后,浏览器就将这个URL请求发给Web Server,如果Web Server上装了ASP,就调用ASP。ASP读出相应.asp文件,解释并执行命令,动态生成一个HTML页面回传Web Server,然后Web Server再把结果发送给浏览器。ASP文件的制作和HTML类似,且和HTML开发集成,可以在同一个过程完成,利用ASP将可以执行的脚本嵌入到HTML文件中(将HTML文件的后缀名改为.asp),这使得HTML文件的编写与脚本的开发融合在一起。通过ASP内置的对象、服务器组件(Server Component)可以完成非常复杂的任务,而且用户还可以自己开发或利用别人开发的服务器组件完成专门的任务。ASP比较网关及服务器扩展模式有着以下优点: (1)完全与HTML文件融合在一起; (2)容易创建,不需要其它编译、链接程序; (3)面向对象的并通过ActiveX Server对象可扩展。 二、电子商务数据访问方式 电子商务是指通过电子方式,并在网络基础上实现物资、人员过程的协调,以便商业交换的活动。在电子商务系统中,Web提供了与客户进行通信联络的有效手段,利用Web技术,实现Web服务器与数据库系统的连接,完成对数据的处理与查询,用户可以通过操作简单易学的浏览器来查询处理所需要的各种数据。 实现Web服务器与数据库的连接一般有两种方法:一种是利用中间件技术在两者之间建立连接和通信,如CGI(通用网关接口)和API(应用程序编程接口)。Web服务器通过调用CGI程序实现与Web浏览器的交互,即CGI程序接受浏览器发给Web服务器的信息,进行处理后,将相应结果再送回给Web服务器,通过Web服务器将信息传送给浏览器。但CGI程序在响应速度和资源利用等方面有较大局限性,客户端每请求一个CGI程序,服务器端便打开一个进程,当请求的数量较大时容易引起瓶颈现象,开发人员常利用API编程来扩展服务器功能,API程序占系统资源少,运行效率较高,但它的编程较CGI程序更为复杂;另一种是由浏览器中的Java小应用程序(Java Applet)通过浏览器访问Web服务器上的数据库,利用了JDBC(Java Database Connectivity)技术,它通过JDBC提供的API实现对Web Server的访问。由于Java Applet本身的局限性,目前大多数的应用是基于中间件技术的。 ASP也是属于中间件的一种模式,但在Windows平台上它比较网关及服务器扩展模式有着较大的优点。网关的最大特点是它的平台无关性,但网关程序通常较难编写和改变。网关程序通常是一个独立的程序,并不和HTML文件融合在一起,它需要用如C、C++、VB、Perl等语言来编写独立的应用程序,而ASP应用改变了这一点。使用ASP不仅可以读取Access和 SQL Server的数据库,而且还可以读取其他ODBC(Open Database Connect 开放式数据库互联)兼容的数据库。在ASP中访问数据库是通过ADO(ActiveX Database Object活动数据对象)及事务处理语句来实现的。ADO是一种操作Microsoft所支持的数据库的方法,是一项容易使用并且可扩展的将数据库访问添加到 Web 页的技术。ADO对象的使用与DAO(数据访问对象)、RDO(远程数据对象)的方式相似。在ASP中,ADO可以看作是一个服务器组件,更简单点说,是一系列的对象,应用这些功能强大的对象,即可轻松完成对数据库复杂的操作。 三、ASP在电子商务中的应用 在电子商务中,对用户而言,进行网上信息查询的目的是寻找自己需要的产品或服务,而对于商品或服务提供者来说,其目的则是向用户推销自己的产品或服务。因此,让用户通过浏览器查询服务器的后端数据库是许多Web服务提供者必需有的服务,ASP通过内置的ADODB组件来实现这一功能。可以使用ADO去编写紧凑简明的脚本以便连接到ODBC 兼容的数据库和 OLE DB 兼容的数据源。具体的操作步骤可以归纳为以下几步: 设计论文范文:超声医学科研设计与撰写论文 1、超声医学科研设计 超声医学科研设计,基本与其他临床学科的科研设计相同。通常可分为两大类,一类为前瞻性,一类为回顾性。前者是既往初步作过或尚未作过的课题,作以预计性的研究,如研究一种新技术、新治疗方法对临床的诊断、治疗价值如何, 其结果可有实际应用价值,也可得出相反的结论。而后者是将过去所做的工作给予回顾性的总结评价。目前采用前瞻性研究更具有新的实际意义。 在作前瞻性的课题研究时,首先要立题,而立题一定要新颖,最好通过查新,以确定待作的这项研究,他人是否作过,如果多人已作过并已有了明确结论,自己再作则仅是重复他人的项目而无新的意义。当然,在实际工作中发现了与前人不同的结果,此时为了进一步深入研究,仍可立题,其结果可能是一项重大突破或发明。立题后,继之要对本课题作合理的设计,并且绝对要严谨。 在确定了具体的科研题目后,应按以下几点去做并固定不变。 研究对象:要恒定。包括病人、对照健康人(志愿者),某种动物或其他。这个栏目中,对人体最好不用“实验”两字,对动物或其他类可用“实验研究”。对所研究对象的年龄、性别、条件等应当一致且固定不变,特别在病人组与对照组间的性别、年龄要相当方可。 研究方法:要新颖。检测和治疗方法切勿全部重复他人所用的内容,并且应由专人、专机完成。例如技术熟练者与新参加工作者的技术条件不相同,其检测的结果则会出现人为的差异。又如仪器性能相差过甚时,所作结论会有一定的差异,否则作出的结论均一致,其可信性则值得考虑。 检测指标:要准确。选择容易观察和意义明确的客观指标。如观察胎儿脐带绕颈的时间,最好在分娩前,若距分娩时间较长,则其结果之可信性就不如分娩前。 若使其科学性强,检测的指标要有旁证,如检测诊断冠脉狭窄最好有冠脉造影结果的对比。诊断腹部某脏器之恶性肿瘤则应有手术病理或针吸细胞学的证实。这些在科研设计时应安排好。 研究结果:要有科学性。要按科研设计的目的研究和观察,得出结果以统计学的客观数据为结论,作为本项课题研究的结果最佳。 统计方法:设立对照组:要条件相似。为使结果更具有说服力,应设对照组,通过实验组与对照组的结果对比,分辨出处理因素与非处理因素对研究结果的差距。处理因素包括对病人的检测、治疗方法、剂量等,非处理因素包括社会、环境等。非处理因素在两组均相对一致时,例如,两组间的年龄、性别均一致,检测时期亦相同,如同在某一季节内等,其得出的结果才具有较高的科学性。 随机化:要客观。随机化即研究两种不同检测方法、治疗方法、用药方法等对检测或治疗结果的观察。随机化是保持实验组与对照组相对均衡的方法,即应用抓阄、抽签等方式。这并非按主观愿望挑选,而是被研究对象是从总体中随机抽取的,即每个对象都有同样的机会被抽到。 样本量:要大。样本量越大,其反映客观的真实性越大。病例组与对照组样本最好各在30例以上或再多些。如常见的病例在观察药物疗效时,最好 100~200例或更多,对照组也应有50~80例或更多。如果某种新疗法作鉴定性研究时,样本量应超过200例。有时大样本有一定困难,但应确保研究结果的科学性。样本少时,要求: (1)个体间差异不大; (2)两组间效应差异大(p<0.01)时; (3)严格控制非处理因素; (4)罕见或少见病例,例数可少到10例左右; (5)特殊疾病可个案报道。 2、撰写论文 将自己所做的各种研究,予以真实的、客观的作一总结和评价。但不应同于一般的工作总结。撰写时应重点突出、简明扼要,文字通顺、条理清楚、用词得当、数据可靠。一般论著不超过3000字(含图、表及参考文献),短篇和个案500~1000字,综述亦勿超过5000字为宜。 题目:立题应简明确切。通常20个字左右,最多不超过26个字为宜。应能准确的反映出论文的主要内容。 作者:一般论著不超过5人;综述1人,审校不应超过2人。 摘要:250字左右,并按结构式摘要撰写,即: (1)目的:本项检测或研究的出发点。 (2)方法:所观察或检测的指标,如病人及对照组的数目、性别、年龄、病种,使用的仪器、探头频率以及采用的方法等。 (3)结果:检测或实验方法得出的具体效果或指标,对比数据,最后结果,以及对上述各项的附加解释。 (4)结论:本项目的观察、研究或检测后的总结性的定论。 关键词:凡有摘要的论文皆应标引关键词。关键词主要自文题中选取,不足时可自摘要或正文中选用。选自论文所研究的目的、对象和涉及的新技术等。 (1)定义:可直接表达论文要点、中心内容和特征的词。 (2)用途:提供检索窗口。 (3)数量:3~10个,一般3个。 (4)词性:名词或名词性词组、形容词性。而代词、介词、冠词、连词、情态动词等皆不能作为关键词。 (5)方式:按顺序排列成关键词索引。 (6)要求:用规范化检索语言,即主题词。应查阅中国医学科学院信息研究所编辑出版的《医学主题词注释字顺表》(Medical Subject Headings Annolated Alphabetic List.Me SHAAL)。当所用词未查及时,可用同义词、近意词或关联词,并可配用有关的副主题词,亦应查阅《Me SHAAL》副主题词字顺表〔1〕。 引言:应在250字之内。应概括简明的叙述立题的理论依据,研究思路与基础,国内外现状,并应明确指出本研究的目标。 材料与方法(资料与方法):此部分是论文的基础和关键。评价论文主要看材料和方法的可信度和确定结果的标准。应写明病人、对照组、所用仪器种类、探头频率、检测的方法、药物名称(不用商品名)、剂量等。 结果:此段是论文的优秀部分。研究和检测的最终目的,即所获得的结果。此部分可分别用文字、图表表示。可强调或摘要叙述本研究的主要发现。 结果应有充分的数据及对比性研究,最后结果应是科学的、合乎逻辑的,而不是作者自行判断或推断的。例如:应用B超诊断胎儿脐带绕颈30例分析。在此文章中,仅有诊断多少例的所见及数据,而无最后的分娩证实,这样的文章则欠科学性。 讨论:是论文最重要的部分是反映文章水平高低的主要部分。应重点突出自己的新发现、新概念、新学说、新规律,及所作出的结论和观点。对研究中所发现之不足处亦应说明,此外,可以提出设想或建议。 在书写讨论段时,应注意撰写技巧,要简明扼要、语言顺畅、抓住重点、条理分明的表达出所要说明的主要问题,使读者易懂,看后有收益,但要避免口语化。 (1)讨论之重点是应有自己的某些独到观点和见解,并将之讲深讲透,切勿仅重复他人的或众所周知的内容。如:超声检查法对人体无痛、无损伤、价格低廉……。 (2)讨论段与其他段相关联,特别是结果段中的某些数据及最后的结果,用以进一步表明自己的观点,但并不是结果中的数据又全盘搬到讨论中,造成重复。 (3)讨论中切勿引用他人文献过多,更不要写成:本研究结果与×××和×××的结果一致或符合×××的结论。一来是将论著写成了综述,二来是仅说明自己是重复他人所作。 (4)通常讨论是文章中较长的一段,应突出重点,不要洋洋数百字,冗长的内容反而使该说明的问题模糊不清。此外,不要对某一问题尚未解释清楚时,又另讨论其他内容,使读者费解不得要领。 (5)用语尽量勿重复,如在前言或结果中已用过的语言,讨论中最好不用或少用,更勿过多的使用“国内外未见报道、笔者、我们”等。 设计论文范文:关于高校毕业设计(论文)教学影响因素与对策研究 论文关键词:毕业设计 毕业论文 教学质量 论文摘要:毕业设计(论文)是实现本科教学目标的综合性实践环节,本文结合天津城市建设学院实际情况、专业特点,分析了影响毕业设计(论文)工作的因素,从多个方面对全面提高毕业设计(论文)的教学质量进行了论述。 毕业设计(论文)是本科人才培养计划的重要组成部分,是对学生综合运用多学科的理论、知识与方法的全面检验,是集中训练学生科研能力和创新能力的必要教学环节,也是检验学生的学习状况、知识活化程度、学识水平和创新思维的主要标尺,对培养学生的实践能力、创新能力,全面提高教育质量具有重要意义。天津城市建设学院(以下简称“我校”)在毕业设计(论文)工作中科学地组织各项工作,形成领导高度重视、教学单位严密组织、指导教师认真负责、评阅答辩严格标准的教学氛围,做到加强“三个突出”、落实“五项检查”,关注薄弱点,制定激励措施,保证毕业设计(论文)质量的提高。 一、提高思想认识是毕业设计(论文)工作的重要前提 提高毕业设计(论文)质量,首先要从思想上高度认识毕业设计(论文)的重要性。毕业设计(论文)是实现专业培养目标的一个综合性实践教学环节,它与其他教学环节相辅相成,构成一个完整的本科教学体系,是毕业前的综合训练,是对所学知识的深化和升华,也是学生走向社会的必要准备。川学校各级领导充分认识到此项工作的必要性和重要性,制定了完善.的管理办法和切实有效的实施措施,从制度保障、时间安排、场地设备、资金支持等方面切实加强毕业设计(论文)工作环节,并重视实习基地的建设,充实与加强校内外毕业实习基地,有效保障毕Zi9,:计(论文)的各项需求。各教学单位在毕业设计(论文)工作开展前成立由院系主管领导牵头的毕业设计工作领导小组,根据专业特点与自身特色,制定本院系提高毕业设计(论文)质量的措施;审定毕业设计(论文)题目和指导教师;定期检查各专业毕业设计(论文)工作的进度和质量,组织毕业设计(论文)的答辩和成绩评。 二、针对毕业设计(论文)的影响因素。加强“三个突出” 笔者认为主要有三个方面的因素影响毕业设计(论文)的质量和水平:一是毕业设计(论文)题目缺乏吸引力。毕业设计(论文)选题中常规、经典、虚拟题目偏多,部分课题仅仅是名称、数据等内容发生变化,研究过程模式化、程序化。题目与生产实际结合不紧密,内容和学生将要就业的单位实际生产状况脱钩,难以激发学生的热情和调动学生的积极性。二是师资不足。招生规模连续多年扩大,一线教师绝对数下降,导致每位教师指导的学生数上升,加上教师必须承担的教学,科研工作,指导教师的精力投入难以保证,工作负荷较重;同时应对扩招需求,教师队伍扩大较快,年轻的新教师直接进入毕业设计(论文)教学中,在指导能力、方法和经验方面的欠缺导致指导质量下降。三是质量监控体系难以实施。毕业设计(论文)是一项环节多、耗时长的教学工作,为加强管理,需要制定相应的质量监控体系,但实际实施过程中,存在制度多、要求多、可操作性差、落实不到位的问题,致使很多监控环节流于形式。针对以上影响因素,我校在工作中加强“三个突出”。 1.突出毕业设计题目与教师科研、生产实践相结合 根据我校以工科专业为主的特点,强调毕业设计的实践性,注重工程实践和设计能力的培养。2008年,我校工学类的毕业设计(论文)课题比例为科学研究l5.5%、生产实践64.2%、教师及学生申报的自拟题目20.3%。毕业设计(论文)题目与教师科研、学生实习及拟就业单位生产’科研等相结合,尽量采用科学、技术、生产等领域能体现专业特点的实际问题,题目的内容具有实践性,学生参与热情高,实践能力、工程能力得到训练和大幅度提高,为就业打下坚实的基础。 2.突出学科特色,校内指导教师与外聘指导教师相结合 教师比例下降和年轻教师增多是无法回避的事实,为解决这一问题,结合学校以建筑类为主的工科特点,我校采取了聘请校外指导教师的方式,既有效解决了师资不足的问题,又充实了具有丰富实践经验的指导教师,提高了指导教师队伍的整体水平和指导质量。在进入毕业设计阶段时,学校通过与实习单位签订委托协议书的方式,规定双方的职责与义务,对实习单位资质、指导教师资格严格要求,实行校内校外双师制。外单位指导教师必须是总工或正高工,每位指导教师指导一名学生,一对一指导;校内配备年轻教师作为助理指导教师,加强沟通与规范管理,弥补校外指导教师在校内规章制度和规范方面的不足;助理指导教师负责最多不超过六名学生,实行全程跟踪负责制,同时向校外指导教师学习实践指导经验。校外指导教师的引入,与校内指导教师的传统指导方式和方法也形成了对比,促进了毕业设计(论文)教学的不断改革。几年的毕业设(论文)检查情况表明学生的毕业设计(论文)质量实践能力和设计都有了大幅度的提升,教师队伍也得到了加强和锻炼。 5.突出检查关键点,由关键点控制实现全过程监控 理想的质量监控是指在毕业设计(论文)的质量管理过程中,详细了解每名学生、每个环节的实施进度,能够及时对出现的问题做出适当的反应。但毕业设计(论文)涉及的学生数量众多,耗费的时间在3个月左右,很难将所有的监控落实到位,从而使很多监控环节流于应付制度、填写表格的形式。因此,对质量监控不能全盘一手抓,要分环节,重点查找各环节监控的关键点。环节进行过程中,是否达到了教学的目标与管理要求能够直接反映到关键点上,因此可以通过集中精力对关键点进行监督、检查,实现对毕业设计(论文)质量切实、有效的监控。 三.落实“五项检查”,开展基于监控点的多环节毕业设计(论文)的监控 我校制定监控体系过程中,将毕业设计(论文)分为毕业设计(论文)选题、初期准备与开题、中期进度监控、后期答辩与归档、学期末专项检查五项检查工作,根据监控的关键点,详细制定了检查要求和检查内容,明确教务处、各院系、指导教师的职责和对学生的要求。各院系根据检查内容和时间安排自查,及时解决存在的问题,并对检查情况进行书面总结和提交检查记录。学校组织专家组对毕业工作进展进行专项检查和抽查,加强监督和管理。 1.监控选题源头,严把指导教师资格关 选题是毕业设计工作的基础,更是完成高质量论文的关键,题目选择直接影响到学生毕业设计(论文)、实习等后续工作的进行,因此是监控的重要环节。选题环节包括两个监控关键点,一是题目的类型,二是指导教师资格。对题目的监控,要求改变目前由指导教师选定题目的状况,按照题目申报、审查公布、学生选题(学生申报题目)、选题确认流程进行,实行双向选择,严格实行一题的原则。各院系按专业对题目进行类型统计,由教务处进行检查,加强工程实践、教师科研等题目的开设。严把指导教师资格关,要求指导教师必须全部具有中级以上职称,具有高级职称的教师必须参与毕业设计(论文)的指导工作。严格控制每位指导教师指导的学生人数,最多不超过8人,平均指导学生数小于6人。教师资格、指导人数的监控促使各院系必须吸引校外工程专家,组建校内外指导教师相结合的指导教师队伍。 2.强化初期、中期检查力度,确保设计进程 初期检查主要从组织管理工作、教学文件、师资力量的配备、设计选题、物质条件及学生的开题情况等几个关键点进行检查。重点包括课题符合教学培养目标的情况、课题名称、内容、工作量及要求,课题结合工程或科研的实际情况,任务书下达完成情况等。 中期检查主要检查毕业设计进度、教师工作状况、学生设计状况、教研室组织管理等方面。重点包括指导教师、学生到位情况,指导教师对学生课题的了解情况,存在的问题;外聘指导教师的管理、质量保证等措施落实情况等;题目展开情况,是否与进度计划相符,存在的问题及解决方法等。 通过毕业设计(论文)初期、中期检查,实现对毕业设计过程的有效监控,确保了指导教师和学生的到位情况和设计进度的执行情况,能够及时了解毕业设计进展并解决存在的问题。 5.后期检查严把教学最后关 后期检点包括课题完成时间、写作规范、论文评阅、答辩安排、成绩评定等情况。严格审查毕业生的答辩资格,达不到要求的学生不予安排参加答辩。各院系成立由学术带头人、优秀教师等组成的答辩委员会,全面负责毕业设计(论文)答辩工作,下设若干个答辩小组,各答辩小组成员不少于5人。所有答辩成员于答辩前召开专门会议,研究答辩的有关事项,严格答辩程序和纪律,明确评分标准,统一答辩要求,加强毕业设计(论文)答辩资格审查,严格控制优秀率和优良率。答辩完成后,各院系对年度毕业设计(论文)工作认真总结,并形成书面材料,完成对毕业设计(论文)资料的归档、保存工作。 4.强力度专项检查,促进工作不断改进与提高 我校连续几年来,在学期结束后,由主管校长带队,聘请由校内外一线教学和管理的专家进行毕业设计(论文)工作专项检查。根据院系数量成立9个检查小组,每个小组设组长1名,由3~5名校内外专家组成,分别深入各院系,按照文件规范和检查指标对工作完成情况进行专项检查。检查日期设在周末,各院系所有领导、指导教师必须到岗,全程陪同,逐项进行。这有利于及时和专家沟通,听取专家意见,学习经验,改进工作。我校已经聘请了多所高校的主管校长、教务处处长、知名教授作为检查组组长人校检查指导,既加强了学校的工作,也学习到了其他高校的宝贵经验,发现改进了工作中存在的不足,促进了毕业设计(论文)质量的不断提高。 四、查找薄弱点,解决实际问题 1.开展指导教师培训工作 随着学校的发展,学生数量增多和教师队伍的充实,指导教师中新增教师逐年增多,为使指导教师充分了解与掌握学校的毕业设计(论文)相关管理制度和规范,抓住学校的发展定位与培养特色,更好地完成毕业设计(论文)的指导工作,学校每年在毕业设计(论文)工作开展前,都组织指导教师集中学习与培训。内容主要包括相关管理制度文件、毕业设计(论文)规范指导技巧、注意事项等内容,并要求各院系进一步根据专业特点和规范要求,对指导教师组织多主题的培训和学习。同时,教师通过集中的学习,能够交流经验,群策群力解决指导工作中发现的问题。 2.加强对新专业的指导与管理 新专业开设的逐年增多是许多高校共同的特征。我校将新专业作为毕业设计(论文)工作的重点对象,加强对新专业的管理和审查,提前与相关院系研究毕业设计(论文)工作,编写指导手册、制度规范,制定从选题至最后答辩的工作流程,挑选优秀教师,积极调动优势教学资源,确保新专业学生的毕业设计(论文)高质量开展。 五、制定激励措施,提高教师学生积极性 1.开展校级优秀毕业设计(论文)评选 为提高学生的积极性,组织开展校级优秀毕业设计(论文)评选活动。以专业为单位按当届毕业生数3%~5%的比例,由指导教师在毕业设计(论文)成绩优秀的学生中提出推荐名单,并由学生本人写出3000~5000字的毕业设计(论文)摘要,经所在院系审核,报学校评审小组评审。对评审通过的学生颁发校优秀毕业设计(论文)证书。 2.开展校级优秀指导教师评选 学生毕业设计(论文)质量的提高,离不开指导教师的悉心指导,校级优秀指导教师的评选是对教师工作的肯定。校级优秀指导教师评选的首要条件就是指导的学生中必须有优秀成绩,要求指导教师对学生严格要求,指导工作量饱满,指导效果优良,、学生评价高。评选活动增强了毕业设计(论文)指导教师的事业心和责任心,是对优秀指导教师指导经验的总结、交流与宣传过程,有助于全校教师的学习、借鉴,对提高指导水平,促进教学改革与发展,起到良陛循环的推动作用。 5将毕业设计(论文)与校外竞赛相结合 仅仅是校内的评选,不能认清学校自身教学水平处于何种地位,因此,学校鼓励各专业积极参加全国性质的各类毕业设计(论文)相关竞赛。如我校艺术系将毕业设计坚持与“中国高校环境艺术专业毕业设计主题年竞赛”活动紧密结合,组织学生毕业设计作品展,由学生和教师投票筛选出参加竞赛的作品。此项活动不但激发了学生的学习兴夔,也增强了学生的竞争意识,使毕业设计整体水平得以大幅度提高,增进了各高校之间艺术设计专业的教学实践及学术交流,找出了与全国同行教学水平的差距,并能及时总结经验,调整教学内容,加强专业设置和学科建设。 六结语 从近几年来毕业设计(论文)工作的情况看,采取的各项措施收到了良好效果,指导教师责任心进一步加强,学生选题质量得到保证,真题真做比冽逐年上升,毕业设计(论文)的质量明显提升,尤其是在毕业设计说明书、毕业论文规范方面效果明显。但应该认识到毕业设计(论文)的质量建设是一项长期的任务,必须全方位考虑,学校要从实际出发,敢于改革与创新,制定完善的制度化、科学化管理模式,成熟的质量监控机制,构建切实可行的管理平台,以保证毕业设计(论文)的质量不断提高。 设计论文范文:通信工程毕业设计论文 1 引言 超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年,美国国防部首先定义了“超宽带”概念,超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月,美国FCC通过了超宽带技术的商用许可,超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。 超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来,无线通信都是以正弦载波为信息载体,而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面,具有独特的优势,尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短,多径分量在时域上不易重叠,多径分辨能力高,通过先进的多径分离技术或瑞克接收机,可以充分利用多径分量。 目前,典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主,本论文中,介绍超宽带无线通信中的调制技术,主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且对比调制技术的优缺点,性能的好坏,并进行动态的仿真,从仿真图中较清楚的研究调制方式,从而得出正确的结论,细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。 关键字:超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制 2 概述 2.1 总述 近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。 2.2 UWB基本原理 发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。 2.2.1 脉冲信号 从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。 冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为: 单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1~1. 5ns) ,重复周期为25~1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。 2.2.2 UWB的调制技术 超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为: PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8] 采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4] (2-4) 其中, dj 是信息序列, Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将PAM调制方式分为以下三种: (1) OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ; (2)PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ; (3)BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。 对于这三种方式,在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。 b PPM- UWB 脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下: (2-5) 其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。 图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。 除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。 图2-2 不同调制方式的信号波形[4] 2.3 UWB 技术特点 由于UWB 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]: (1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。 (2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。 (3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10~30dB 的多径环境,UWB 信号的衰落最多不到5dB。 (4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。 (5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。 (6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01~0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。 (7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50~70mW 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,UWB 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。 2.4 UWB发射机和接收机组成框图 2.4.1 UWB发射机组成框图 UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以,UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。 图2-3 UWB发射机组成框图 调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路,可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻,脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线,它的作用相当于一个滤波器。 2.4.2 UWB接收机组成框图 TH-UWB接收机采用相关接收方式,接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。 接收机与发射机类似,两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据,基带信号处理器的输出控制可编程时延电路,为可编程时延电路提供定时跟踪信号,保证相关器正确解调出数据。 图2-4 UWB接收机组成框图 2.5 UWB 技术的应用前景 UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下,UWB具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率,使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。 2.6 结束语 无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域,UWB 将有广阔的发展空间[8]。 3 MATLAB 软件工具介绍 3.1 MATLAB语言的概述 MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。 MATLAB是“矩阵实验室”(MATrix LABoratoy)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比,其特点是简洁和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而,MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。 3.2 MATLAB的历史 在1980年前后,美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时,发现应用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了MATLAB(MATrix LABoratory,矩阵实验室),它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统,经过在该大学进行了几次的试用之后,于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言,其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵,这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序,对问题进行分段甚至逐句编程处理,显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下,矩阵的运算变得异常的容易,后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能,使得MATLAB的应用范围越来越广泛,Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司,专门扩展并改进MATLAB。 为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机,然后对之进行进一步的分析与仿真,1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具,并定名为SIMULAB,该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似,所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能:仿真与连接,亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型,然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显,这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现,更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。 3.3 MATLAB语言的特点 MATLAB语言有以下特点。 (1) 起点高 每个变量代表一个矩阵,以矩阵运算见长。当前的科学计算中,几乎无处不用矩阵运算,这使它的优势得到了充分的体现。 (2) 人机界面适合科技人员 MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此,易写易读,易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义,输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果,无需编译。MATLAB是以解释方式工作的,即它对每条语句解释后立即执行,若有错误也立即做出反应,便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。 (3) 强大而简易的做图功能 能根据输入数据自动确定坐标绘图,能规定多种坐标系,(极坐标系、对数坐标系等),能绘制三维坐标中的曲线和曲面,可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。 (4) 智能化程度高 绘图时自动选择坐标,大大方便了用户;做数值积分时自动按精度选择步长;自动检测和显示程序错误的能力强,易于调试。 (5) 功能丰富,可扩展性强 MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。 基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。 扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集,用于解决某一方面的专门问题,或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱,并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。 MATLAB的优秀内容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。 3.4 MATLAB仿真 通过利用所学的理论知识,建立一个完整、准确的需求说明,清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。 对所提出的仿真系统给出详细定义,明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系,系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件,并明确仿真所要达到的目标。 根据仿真系统分析的结果,确定系统中的参数、变量及其互之间的关系,并以数学形式将这些关系描述出来,从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步,所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性,而又不能过于复杂,以免降低模型的效率,增加不必要的计算过程,即建模需要根据求解问题的要求,在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。 根据建立的数学模型所需要的数据元素,收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型,收集数据,确定其中各子模块的结构,输入输出接口,输入输出的数据表达形式,数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程,用MATLAB语言实现。 仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果(或理论结果)与仿真所得到的数值结果相比较来完成的;或通过已知的系统输入输出结果,对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。 根据仿真试验设计的方案,让计算机执行计算,并在执行计算的过程中了解仿真模型对于各种不同输入信号以及不同参数和仿真机制下的输出,得出试验数据,从而预测系统在实际环境中的运行情况。 对仿真模型的运行阶段所产生的数据进行分析,其目的是从运行阶段所产生的数据中找出系统运行规律,对仿真系统的性能做出评价,为系统方案的最终决策提供辅助支持。对仿真结果进行分析,对仿真数据的可靠性、一致性、置信度等做出判定,最终将仿真结果以曲线、图表和文字等形式形成论文。 4 超宽带无线的调制技术 发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射时域上很短的脉冲。这种传输技术称为“冲激无线电”(Impulse Radio,简写为IR)。信息数据符号对脉冲进行调制,其调制方式可以有多种。脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是最常用的两种调制方式。除了要对脉冲进行调制外,为了形成所产生的信号的频谱,还要用伪随机码或伪随机噪声(PN)对数据符号进行编码。一般是,编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,这就是所谓的跳时超宽带(TH-UWB,Time-Hopping UWB)。直接序列扩谱(DS-SS)就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制,这在冲激无线电(IR)中被称为直接序列超宽带(DS-UWB,Direct-Sequence UWB),这种调制方式似乎非常有吸引力[1]。 对于超宽带信号,也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。只要UWB定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满足,那么,靠发射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有UWB射频带宽的系统,就不应该被排除在UWB系统之外。诸如正交频分复用(OFDM),在数据速率适当的情况下也可产生UWB信号。因此,OFDM也是一种超宽带的调制方式。 5 性能分析及应用前景 5.1 脉位调制(PPM)和脉幅调制(PAM) 脉位调制(PPM)是一种利用脉冲位置承载数据信息的调制方式。按照采用的离散数据符号的状态数可以分为二进制PPM(2PPM)和多进制(MPPM)。在这种调制方式中,一个脉冲重复周期内脉冲可能出现的位置有2个或M个,脉冲位置与符号状态一一对应。根据相邻脉位之间距离与脉冲宽度之间关系,又可分为部分重叠的PPM和正交PPM(OPPM)。在部分重叠的PPM中,为保证系统传输可靠性,通常选择相邻脉位互为脉冲自相关函数的负峰值点,从而使相邻符号的欧氏距离最大化。在OPPM中,通常以脉冲宽度为间隔确定脉冲位置。接收机利用相关器在相应位置进行相干检测。鉴于UWB系统的复杂度和功率限制,实际应用中,常用的调制方式为2PPM或2OPPM[3]。 PPM的优点在于:它仅需要根据数据符号控制脉冲位置,不需要进行脉冲幅度和极性的控制,便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此,PPM是UWB系统广泛采用的调制方式。但是,由于PPM信号为单极性,其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。对此超宽带信号的幅度谱仿真也证明了这一点。如果不对这些谱线进行抑制,将很难满足FCC对辐射谱的要求[10]。 脉幅调制(PAM)是数据通信系统最为常用的调制方式之一。在UWB系统中,考虑到实现复杂度和功率有效性,不宜采用多进制PAM(MPAM)。UWB系统常用的PAM有两种方式:开关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)。前者可以采用非相干检测降低接收机复杂度,而后者采用相干检测可以更好地保证传输可靠性[3]。 当发射能量相同时,使用二进制PAM调制的信号可以比使用二进制PPM调制的信号获得更好的性能。 5.2 OFDM调制 OFDM有很多优点:能够提供较大的系统容量,具有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力,适应多径和移动信道传播条件,能够适应不同设计需求,灵活分配数据容量和功率,可提供灵活的高速和变速综合数据传输可以实现较高的安全传输性能,允许数据在复数的高速的射频上被编码。由于OFDM技术的良好性能使得它在无线通信系统中得到了广泛的应用[12]。 OFDM技术是将频道资源分成若干个子信道,每个子信带再采用一定的调制技术,提高频率利用率。OFDM可与PPM、PAM等结合使用,将会有性能更好的调制技术出现。 5.3 UWB的应用前景 超宽带技术在通信、雷达和无线定位等领域都将有广阔的应用前景。近年来,人们对超宽带技术深入的研究使超宽带技术在系统理论、功率放大器、脉冲的产生与接收、同步、集成电路等方面取得了重大进步,尤其是在超宽带无线产生领域的技术进步,使超宽带通信成为无线网络的重要组成部分成为可能。 相对于传统的窄带无线通信系统,超宽带无线产生系统具有诸多优点和潜力,使超宽带无线产生成为中短距无线网络的理想接入技术。根据产生速率不同,挤兑超宽带无线传输系统也具有不同的特点和应用领域。 利用超宽带技术可以提供高数据率传输的能力与定位功能,可以设计依赖定位信息优化网络资源管理的WPAN或WLAN,并应用于多媒体传输、计算机通信和家庭娱乐等领域。 利用脉冲超宽带信号对障碍物的良好穿透特性与精确测距功能,可以设计既具有通信功能也具有定位功能的超宽带脉冲无线通信与定位系统。该系统包括传输距离远(通信速率低)、颁布式移动定位、便携、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特点。因而可以广泛用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生等重要领域。利用超宽带脉冲信号低截获概率、保密性高和体积小的优点,该系统还可以应用与侦察、情报收集、伤员救护、武器制导等军事领域[8]。 超宽带信号具有很低的辐射功率,而这样的辐射功率分布在某些方面GHz的频率范围内,功率谱密度极低,类似白噪声频谱,具有低干扰、低截获概率特性;同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频,接收端必须已知发射端扩频码的条件下才能解调出发射数据来,加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性,非常适合在军事保密通信的应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波对人体的伤害[7]。 结论 超宽带无线通信技术是目前发展的热门技术。它以其自身的优点,被研究人员广泛关注。超宽带无线电技术大体包括基带脉冲传输方式和带通载波调制传输的方式两大类。脉冲传输的特点是把信息调制在离散脉冲信号上发射,而带通载波调制传输的特点则是把信息调制在正弦载波上发射。本论文是以采用基带脉冲传输技术的经典超宽带无线电通信系统为基础进行研究的。 为了更好地了解超宽带通信系统,本文先概括地介绍了超宽带无线通信的基础知识。接着将仿真的基本工具MATLAB的使用说明简单介绍。然后,重点介绍超宽带通信的调制方式,主要包括对TH-PPM、DS-PAM和OFDM调制方式的介绍,并通过仿真图像加以对比,说明调制方式的优缺点。 常采用不同的调制方案,对系统传输速率、搞多径干扰能力有很大影响。对它们进行分析比较,对系统调制信号的设计具有一定的参考意义。通常,在一个通信系统中,应用何种调制方式不仅要看调制方式本身性能,还要根据系统总的设计加以考虑。
电子测试论文:电子测试系统接口技术 摘 要 随着电子信息化时代地来临,电子产品数量逐渐增加,电子测试系统在电子产品生产和质量保障中都起着非常重要的作用,电子测试系统不仅推动我国信息化建设进程,并且逐渐扩大应用范围,渗透到人们日常生活的方方面面,提升人们使用电子产品质量和舒适感。在电子测试系统中,接口技术是关键,目前我国电子产品市场上接口技术包括S-100标准化接口、RS-232C串行标准化接口总线、IEEE-488标准接口总线、VXI接口总线以及PXI系统总线。 【关键词】电子测试系统 接口技术 发展趋势 在人们不断认识新鲜事物和创造新型事物之时,总是离不开测试,虽然我国科学技术在近些年取得大幅度进展,但是在电子产品生产过程中依然面临着测试任务,因为电子测试数据具有一定指标性和实用性,给电子产品调试提供实际依据,因此在生产环节中要不断完善测试系统功能。在电子系统发展过程中取得进步最大的就是接口技术,接口技术发展和研究给人们的生活带来很大便利性。 1 电子系统测试接口技术 1.1 S-100标准化接口 S-100标准化接口主要适用于处理微机电子测试系统,是由100条信号线与电源连接而成,其中75条线脚名称和功能都有统一规定,9条线脚规定名称但没有功能限制,其余16条线脚的使用功能和名称都交给用户自行定义。S-100标准化接口设计的最初目的是为配合8080型的CPU工作,但是由于其自身稳定性比较好,在其他方面的应用也非常广泛。 1.2 RS-232C串行标准化接口总线 RS-232C串行标准化接口总线主要用于串行连接CRT终端机及调制解调器,是由25个有明确规定使用功能和名称的线脚组成,总线长度控制在15m以下,该种接口总线技术自身具有一定缺陷,接口传播信号速度比较慢,优势在于信号传播过程中能够保证高度的安全性、能够传输到比较远的地方、传输需要的线缆盗勘冉仙佟 1.3 IEEE-488标准接口总线 IEEE-488接口总线共有16条用于传播信息的线路,其中8条线路用于双向信息传播与总信息命令,另外8条线路用于信息同步或异步交换并对交换信息进行缓冲。但是由于其传输速率不超过1M字节每秒,美国惠普公司在IEEE-488技术基础上进行研发,形成传输速度增加的IEEE-488标准接口总线,改善接口各项性能,有效解决接口与微型机之间的互通问题。 1.4 VXI接口总线 VXI(VEM bus Extensions for Instrumentation)接口总线集中了智能仪器、个人仪器以及自动测试系统的很多特点,包括测试仪器模块化、32位数据总线提高数据传输速率、系统可靠性高、具有可维修性、电磁兼容性好、通用性强、标准化程度高、灵活性强等。VXI接口总线技术的出现使得自动测试系统尺寸大大缩小,测试速度大幅度增加,能够满足目前自动测试系统向标准化、自动化、智能化、模块化以及便携性的方向发展。VXI接口包括GPIB接口、RS-232C接口、MXI bus接口、IEEE1394接口和VME bus接口,都是采用内嵌式主计算机,有效减少系统体积、增加工作质量和效率。VXI接口总线的接口电路比较复杂,采用双端口RAM将有利于器件内部的CPU与VXI总线间的数据传输,能够进一步扩大VXI接口总线的优势。 1.5 PXI系统总线 PXI系统总线是一种基于PC的测量和自动化平台,它结合了PCI的电气总线特性与Compact PCI的坚固性、模块化的特性,并在此基础上增加了专门的同步总线和主要软件特征。使之成为测量和自动化系统的高性能、低成本运载平台。PXI系统总线具有很多优点,包括传输数据速率快、适合大量数据交换和传输、测试时间短、性能可靠性大等。PXI系统拥有32位总线信号和64位总线信号两种类型,主要是由PXI背板提供支持的机箱构成,机箱具有一个系统插槽和一个或多个外设插槽,该种接口技术地使用使得测试系统逐渐完善和标准化。 2 发展趋势 2.1 强化基础研究、提高仪器质量和可靠性 我国在电子产品发展上步伐比较晚,相比较发达国家来说,电子产品发展水平远远没有达到发达国家标准。因此国内电子测试系统在改善运行环境和情况的同时,还要借鉴国外先进的运用概念、原理和方法,通过科学途径培养更多专业测试技术人才,为我国科学技术的发展和研究提供更大空间。注重强化发展基础研究,以提高仪器质量和可靠性,使得仪器整体和内部形成协调发展、技术稳定、可靠的模式,从而克服长期以来的技术局限。 2.2 迎难而上、突破技术难点 我国科学技术发展正处于技术攻坚阶段,应该注重借鉴国外优秀技术,集中力量克服技术中遇到的难题,打破国外技术封锁的窘境,依靠自身技术研发和创新,鼓励青少年用于创新创业,将科技产业作为重点产业发展,争取在最短的时间内赶上发达国家科技水平。 2.3 加大科技研发投资力度、积极研制新型仪器 电子产品的更新速度很快,电子测试系统也要跟上电子产品的更新速度,基于此国家应该加大科技研发投资力度,积极研制出新型仪器,实现大批量产品和技术更新,大规模生产新型测试仪器,全面提高测试系统接口技术的稳定性和可靠性。 3 结语 综上所述,随着电子产品种类和数量的逐渐增多,人们的生活和工作已经与电子测试密不可分,不仅给电子测试系统的接口技术发展提供了发展空间,同时也让人们在使用电子产品之时享受电子产品带来的便捷。电子测试系统的发展一直是我国电子产品发展的关键,本文在新时展的背景下,总结我国目前市场具备的几种电子测试系统的接口技术,是为了更好的促进电子产品的健康发展,是为了给接口技术研发提供理论参考依据,希望通过本文的研究能够给读者带来更多专业知识了解,对我国科学技术发展提供最大地支持和理解。 作者单位 商丘医学高等专科学校 河南省商丘市 476100 电子测试论文:电子计量测试的发展动向和趋势 【摘要】 随着我国经济的发展和科学技术的进步,企业对于计量测试的要求越来越高。如今,计量测试已经被普及到人们的日常生活当中,受到了人们的热切关注。文章主要研究了电子计量测试的未来发展动向以及其发展的主要趋势。笔者将从电子计量测试的概述角度出发,深入分析电子计量测试的主要发展趋势,期望能够使更多的人认识到电子计量测试的重要性。 【关键词】 电子计量测试 特点 发展趋势 前言: 我国的一些生物工程当中也采用了计量测试,并且对计量测试的精准度做出了特别的要求。为此,我国需要深入研究计量测试的技g,从而使计量测试的技术能更加符合社会发展的需求。电子计量测试的出现在一定的时间内满足了国家和企业的需求,并且获得了很多领域的认可。如今,电子计量测试的发展前景已经上升到了科技的层面,并且还在受到不断的追捧。在国际领域上,电子计量测试成为了国家发展的重要指标之一,其代表着国家科技的水平以及社会生产的进步。 一、电子计量测试概述 所谓的电子计量测试指的是在某些领域当中需要的测量工作,而电子计量测试能够为实际工作提供数据并且为工程的设计以及建设提供依据。国际上所规定的电子计量测试范围大概在10kHz―3000GHz左右,而一旦测量的数据达到了1MHz―300MHz,将被称为高频,当数据频率达到了300MHz―30GHz则被称为微波,当频率达到30GHz―300GHz,就会被称为毫米波,再往下则被称为亚毫米波。人们通常会用到的波段主要从以上几个段位中作为主要的参数。 事实上,电子计量测试时一种参与比较复杂的工作。电子计量测试中的电磁波主要从传输线等途径中传输出来[1]。而当工作人员采用传输线的形式来传输数据时,其将参考当时的电压以及功率等多方面的信息。 当工作人员以自由空间的方式进行数据的测量和传输时,将考虑到磁场的强弱等。因此,电子计量测试的主要特点就是以电磁作为主要的参量。该项技术如今已经具有了覆盖面比较广的特点,并在统一的参量当中,其能够进行不同阶段的测试。 二、电子计量测试发展趋势 电子计量测试已经获得了很广阔的发展空间,并且将在未来被运用在多个领域当中。 2.1电子计量测试在生物工程领域的应用 我国的生物工程当中经常会出现关于生物磁场方面的测试,在该工作当中,就会运用到电子计量测试。工作人员在生物工程的研究当中主要是为了研究人类的大脑活动,从而了解人类的触觉以及视觉等感官,并且能够研究出人类大脑的神经活动。电子计量测试将进军到生物工程的研究当中,对脑神经的活动频率进行探索[2]。该项工作中,电子计量测试能够按照其测试的频率分析出人类脑神经的活动原理。如今,很多发达国家都已经对电子计量测试进行研究和分析,并从其性质角度和传播途径等方面说明了电子计量测试的优点,从而将现代的信息技术与电子计量测试融合在一起,环节生物工程研究人员所面临的数据分析问题,并能够解决人工智能软件开发中的问题。 2.2电子计量测试在环保工程领域的应用 我国所研究的一些环保工程当中也运用了电子计量测试,其将通过技术的转变而为环保工程提供支持。电子计量测试被运用到电磁污染的测量当中。当今社会,我国人们的生活水平越来越高,其对电气的使用也越来越多。但事实上,电气设备中所散发出来的电磁会对人体健康造成影响,严重的情况下会使人类生病。 国际上的很多国家都已经对电磁的发射波段进行了规定,我国也出台了明确的文件规定了电气设备所发出的电磁。为此,电子计量测试将会被运用到日常生活当中,并对电磁进行测量,从而使噪声污染减少。电子计量测试也将被运用到大气的测量当中。地球上的大气受到了严重的污染,促使雾霾现象以及温室效应的发生[3]。电子计量测试的发展注定其将被运用在对大气层的测量当中,从而使人们能够及时得到预警。研究人员将根据电子计量测试所提供的数据来分析大气的具体状况,并制定出相应的政策,以此来改善环境,帮助人类更好的生活在地球上。 三、结论 如今,电子计量测试已经获得了全面发展的机会,其工作技术也正处于革新和研发的阶段。相信在未来的时间里,电子计量测试能够向着更为合理的方向发展,从而实现技术上的全面革新,并且能够使测量工作的服务质量更加优化。电子计量测试中的产品质量也能够获得人们的认可,其会创造出更多的社会价值。 总而言之,只要人们能够更加重视电子计量测试,就能够使电子计量测试融入到实际生活当中。 电子测试论文:微电子电路的校准技术和自动测试探索 摘 要 本文接下来简要分析了微电子电路自动测试技术与自动校准技术,同时从四个方面的研究探索了微电子电路的校准技术与自动测试技术。 关键词 微电子电路;校准技术;自动测试探索 随着电子电路技术在各种电器产品之中的深入应用,对人们日常生活产生了很大的影响。为了确保运用了微电子电路技术的产品质量能够达标,研究微电子电路的校准技术与自动测试也就显得尤其重要。 1 微电子电路的自动测试技术与校准技术 1.1 自动测试技术 对微电子电路按照相关要求严格进行测试,是保证其余商家产品影响不到自身产品的重要途径。为了确保运用微电子电路技术的产品质量能够达标,必须根据其具体情况进行测试。若是保证测试设备级别达到产品测试需要的水平之上,软件本身质量情况则是能够对测试质量产生较大影响的重要因素。而软件本身的质量情况却取决于检测依据以及检测过程中选择使用的方式、测试复盖率和、测试验证的有效性这几个方面,并且这也一直是近年来关于自动测试技术研究方面的一个重要课题。 1.2校准技术 在测试设备满足相关要求的前提下,测试软件的质量对检测数据的准确性、可靠性有着很直接的影响。若是测试设自身的准确性达不到相关要求,则测试软件即便质量很好也无法保证测试结果的准确性。通常情况下,对质量要求比较高的生厂商对校准测试系统量值的准确性相对而言也就比较高,这些生产商有的还在使用三家比对和一票否决制。从而在一定程度上增高了管理环节与生产的成本,进一步对产品的生产速度造成影响。 2 微电子电路自动测试与校准技术探索 2.1 微电子电路校准依据与方法研究 现阶段国内还没有形成比较系统的电路检测标准,微电子电路的校准的依旧包含了GB3443-82、GB437784、GB6796-86等与“xx电路测试方法的基本原理”,在这之中的“xx”是微电子电路型号分类。根据目前暂定的分类情况有30种左右。 现阶段关于这方面的标准还没有形成系统性,微电子电路的检测校准不仅需要测试方法的基本原理,还需要与之对应的程序设计规则。不然若使用相同的标准,能够编织出质量不同的程序。这样也就会使测试与校准的完整性、一致性得不到有效保障。把测试方法基本原理当作检测依旧还不够完善,还需要加强相关程序设计规则的规定。并进一步编制出比较完善的与之对应的微电子电路校准规章。微电子电路校准并非使用一般的仪表器作为设校准设备,而是选择使用自动检测系统。这也检测校准过程中就可以由程序控制,有效降低了人工操作带来的影响。所以,对校准过程的研究已经转变为对校准程序设计规则的研究。一般而言校准过程中的控制文本被成为规程,检测过程中的控制文本被成为规则,而其规程与规则都将以程序设计形式实现。 2.2设备校准依据与方法研究 生产制造厂设计指标也就是设备校准的依据,一般而言有基准以及输出通道量值、范围与不确定度这两种。单独针对一个测试系统的话,其对校准量值要求比较多。若选择手工方法进行校准,若该测试系统包含60个通道,所花费时间大约10~20天,而表格的话需要耗费大概300页。如此大的工作量也就需要自动方式完成更佳。现阶段主要有基准参量分别溯源法与标准物质法这两类设备校准方式。基本上大多数的微电设备都是综合测量的类型,因此一般而言均具有好几个类型的参量要进行校准。比如说时间频率、电阻以及电压,这些的量值实际上各有不同。若是在对其进行校准的时候选择了参量分别溯源法,通常情况都是先针对其基准量施行溯源。在这之后再选择出溯源达到相关标准的基准,并用此检验设备之中其余参量与全部输入或者是输出参量。最终也就对整个系统完成校准。只是选这种方式进行校准是有一定难度的,其系统基本上是从西方发达国家引入进来的,仅配带了这些系统各自的使用手册,并不附带校准资料。因此想熟知这些系统的校准程序比较难以实现。比方说想要了解测试系统的基础位置、标称值等,这均是难度系数比较高的方面。若是对这些测试系统没有一定程度的了解,基本也就难以使用此方式进行校准。而所谓的标准物质法则选择的标准样片其不确定度实际上是已知的。这种方式是用不确定度已知的标准样片,以此利用这些样片对设备施行测量校准。若是测量的参数类型的范围相对完整,则此为校准。反之,也就称之为核查或者是比对。标准物质法一般情况比较不符合使用在国家最高微电子测试设备的校准。但如果是通过国际协作,让其用于更高设备上制作的标准样片也就适用。 2.3 检测复盖率与校准完整性研究 这方面是其检测校准过程的重要追求目标。通常情况其故障复盖率若越大是更符合其需要的。最佳的便是可以用最少的代码获取最高的故障覆盖率。在以前那些测试码生成算法这方面的研究之中,已经有多种比较适用的算法。只是这些算法之中也就穷举对于复杂电路差不到能达到100%的故障复盖率。其实早些年,计算机这方面的技术不是很高,资源也就相对比较匮乏,而且其硬件所需要的成本也不低,相对而言速度也是比较慢等等方面给测试码的大小造成了技术方面的限制。而如今因其在计算机复制测试系统上,测试速度已经大幅度提高,内存也有很大的扩大,使得大部分微电子电路使用穷举或者是状态穷举都不会在存在较大的问题。校准的完整性与测试故障覆盖率是不相同的,其并不在乎测试码的大小,更多的是在乎检测参量是否完全测验,因此也就与校准方式、过程挂钩。比如,选择基准参数分别溯源法,这里用的代码、测试量并大,但检测却完整。若选择基准物质法尤其需要看第一个通道的输入或输出参量、范围是否测完。也是因其本身自带验证程序,自校时会以第一通道作为基础进行校准,可以校准测试系统所有通道的一致性。也才能使其余通道的准确性得以有效保障。 2.4 量值溯源 所谓的量值溯源,在国内或者是国际上均是其量值通过一条不间断链持续追溯到最高标准。对微电测试所使用的设备关于校准量值溯源这方面而言,溯源与校准这两方面使用的方法是有着一定联系的。因此实际上还存在着参量分别溯源法或者是标准物质法。只是在使用标准物质法的时候是存在一些限制条件。 3 结论 微电子电路检测设备需要根据计量原理与被测电路电子特征的具体情况编写出相应的检测程序,以此被我国众多行业引用并推广。因此,需要加强微电子电路自动测试与校准技术的研究力度,使更多产品质量得以有效控制。 电子测试论文:变电站在线监测智能电子设备的自动化测试 摘 要:通过一定的通信方式采集并上传变电站在线检测智能电子设备的状态信息,在监测分析整个变电站的运行时发挥着重要的作用。对此,文章通过下文对相关方面的内容进行了论述。 关键词:变电站;在线监测;智能电子设备;自动化测试 作为一体化监控系统,在线监测智能电子设备为其中非常重要的组成部分。现阶段,随着技术的发展,出现了种类多样的在线监测电子设备,需要我们在工作中有甄别性地进行理解与应用。 1 测试方法的分析 应该根据实际情况出发,设置相应的在线监测IED装置设备。通过客户终端机DUI终端完成通信与交流。在分析完响应报文之后,对其功能的具体性能进行辨别。通常测试人员需要加入到常规的测试方法中,这样闭环就难以形成。文章在研究时,将在线监测IED的功能测试用例提供了出来。测试用例会被自动化测试系统解析成测试脚本,这样客户端通信模拟器就是通过测试脚本进行控制的,从而同DUT完成通信。对响应报文给出的一些测试结果进行着重的研究与分析,这样就有效的完成了选择测试用例再到生成测试结果的闭环处理。此外,测试过程的记录也被测试用例所提供了出来,便于一些测试人员认识到测试的重要性。 将测试过程文件应用到变电站在线监测IED自动化测试中,当作测试的提交文件,对其各项功能的测试通过文字的形式描述出来。在线监测IED的所有功能都被包含于自动化测试系统所给出的预定义用例中。将用例从测试用例数据库中选择出来,自动化测试脚本是测试平台转化测试用例后所得到的。此外,对所要输入的测试数据进行选择,然后,向着自动化测试引擎中一同输入测试脚本。 2 测试的重要技术分析 2.1 将自动化脚本根据实际情况设计出来 在线监测IED的各项功能的预期结果与测试步骤都是通过功能测试用例进行描述的,人工的测试形式一般通过测试者按照测试用例中的程序,分部进行测试,并对比分析预期结果和实际结果。 在扩展标记语言的基础上,专门将有一种脚本描述语言为在线监控测试IED功能测试设计了出来。为了防止工作的重复发生,通信测试的具体运作、审核测试结果及所在的测试环境等,都充分的应用了模块化测量思想。根据具体情况入手,将相同的操作方案抽象的制定出来,之后,在自动化测试语言脚本元素的基础上,完成相应的定义与分析。将不一样的脚本信息在不同空间的基础上定义出来,各不相同的试用例工程,然后合理的选择和采用其中的脚本元素,然后积极的制造出自动化测试脚本。 2.2 生成测试脚本 2.2.1 储存测试用例 数据库内部的在线监测IED功能测试用例通常利用自动化测试系统进行读取分析,按照用户给出的测试输入数据及对应的测试序列将测试脚本生成出来。 并且,需要通过调用多个通信服务来完成在线监测IED的各个功能,将测试序列表构建起来,对相应通信服务命令进行存储。 2.2.2 生成测试脚本 在分析时,以在线监测IED的上传数据功能为例展开,对测试用例生成测试脚本的基本过程进行分析。图1是它的基本流程图: 首先,将测试用例表中的记录读取出来,将相应的变量通过脚本中的输入参数定义出来,并且,按照测试者给出的数据初始变化量进行测试,如图中①环节所示。 其次,将对应的测试的序列在测试用例中查找出来。在排列时,按照执行顺序去做。按照这样的测试序列检测数据上传功能:联系控制模块、将报告出发装置设置出来、对报告控制模块的书写、执行报告、报告暂停。图中的②和③就是最好的诠释。在测试序列表中定义测试序列的通信服务参数。并且,在参数名称的基础上,将脚本内部的定义变量查找出来,对其值进行设置与应用。因为一些测试序列已经将执行时间定义了出来,所以,在定义的过程中,可以将timer元素应用到脚本完成该项操作。 再次,将预期结果通过测试用例定义,在执行了测试序列后,对对应结果的脚本描述进行定义、收集。如图中④所描述的。 2.3 设置自动化引擎 整个测试流程的控制是由在线监测IED自动化测试引擎进行控制的,分别由接入的逐渐完成各个测试步骤。有测试引擎为自动化测试脚本将一致性的入口输入提供出来,对全部组件的行为进行集中式控制,进而展开自动化测试。 通过开放式的接口对测试引擎进行设计,但是,只对测试流流程控制给予了完成,利用接口方式,对客户端通信、结果分析组件和脚本解析等进行调用。这种设计,对测试引擎的独立性给予了保持,此外,能够互相替换符合开发接口的组件,大大的提升了其扩展性。 对IED发出的响应报文,由测试引擎收集,然后通过具体的测试结果,分析相应的组件,分析响应报文,将测试报告制作出来。通过分析相应的结果,测试结果分析组件对响应报文中的内容逐一的进行对比,如果对全部规则全部可以满足,这样就表明通过了测试,利用反射机制,测试结果分析组件将报告控制块与相应报告中的变量分别获取出来,然后将测试报告生成出来。 3 结束语 在线ID自动化测试法是一种先进的技术措施,文章通过下文对该测试系统的相关内容进行了着重的分析与论述。通过在实际操作与测量中应用该技术,将测试效率有效的提升了上来,并且在测试结果的基础上改进了在线监测IED,为有关行业的工作人员在具体工作中提供了极大的帮助作用。 电子测试论文:基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 摘 要: 由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试时存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此,提出基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,该系统由PXI总线、电子监控测试模块、万用表和计算机组成。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输给电子监控测试模块。电子监控测试模块由控制器、供电模块、检测模块、信号收发器和开关控制器组成。供电模块为电子监控模块供电,检测模块将检测出的故障数据传递给信号收发器进行信号转变。开关控制器通过分析故障信号进行电路的转换或切断操作。控制器管控着整个电子监控测试模块的运行流程,并将筛选后的数据传输给万用表。万用表对接收到的数据信号电压进行放大并传递至计算机。软件设计部分,给出PXI汽车电子ECU功能测试系统的测试流程及其故障的排除算法。实验结果表明所设计系统拥有较高的准确性和稳定性。 0 引 言 近十年来,汽车电子ECU以其舒适性、经济性和娱乐性作为诱惑因素,其全国装载率[1?4]已高达80%。为保证汽车行驶的安全稳定,庞大的汽车电子ECU市场对其产品的功能测试提出了较高的要求[5?6]。由于传统功能测试系统对汽车电子ECU进行测试中存在偏差高和稳定性差的缺陷。因此,构建准确性和稳定性较高的汽车电子ECU功能测试系统,已成为目前国际汽车组织协会研究的重要项目。 以往研究的汽车电子ECU功能测试系统均存在一定的缺陷,如文献[7]提出虚拟汽车电子ECU功能测试系统,利用计算机模拟汽车行驶过程中的各种障碍,进而对汽车电子ECU进行测试和故障排除,但这种测试系统无法应用于特定环境,且准确度和故障排除率较低。文献[8]提出DSPACE汽车电子ECU仿真测试系统,其拥有性能优越的硬件以及完善的仿真软件,可对汽车电子ECU进行完美测试,但这种测试系统价格昂贵,且在实际运用中汽车电子ECU无需进行如此复杂的测试,因此推广率较低。文献[9]提出基于N1硬件平台的汽车电子ECU功能测试系统,该系统以HIL作为理论依据进行汽车电子ECU的网络和功能测试,但这种系统的检测流程较为复杂,效率低下。 为了解决以上问题,提出了基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,在PXI总线上添加适合的测试电路和设备,构建功能完善的汽车电子ECU功能测试系统。实验结果表明,所设计的汽车电子ECU功能测试系统拥有较高的准确性和稳定性。 1 基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统 1.1 系统总体结构设计 PXI汽车电子ECU功能测试系统由PXI总线模块、电子监控测试模块、万用表和计算机组成,其结构图如图1所示。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输于电子监控测试模块。电子监控测试模块将采集数据进行筛选和信号放大,并管控着电路的转换和切断操作。万用表可对筛选出的数据信号电压进行放大,并将数据信号电压传递至计算机进行分析和控制。 1.2 PXI总线模块设计 PXI总线模块是PXI汽车电子ECU功能测试系统的优秀模块,其主要功能是对汽车电子ECU系统进行数据的采集、测试与传输。PXI总线模块由扩展卡、数控二极管、转换卡和PXI拓展器组成,图2为PXI总线电路原理图。 由图2可知,PXI总线模块工作流程为:将需要进行测试的汽车电子ECU与PXI总线模块中的扩展卡相连,利用扩展卡进行汽车电子ECU的数据采集与存储。因扩展卡所需数据类型较为特殊,故二者在进行数据的传输前需要进行数据的协议转换。采用某公司设计的MXI?4转换芯片,无需进行复杂的算法编制便可实现数据的协议转换。 扩展卡拥有极高的存储容量和防丢失性能,可进行数据协议的大量存储。数控二极管是一种拥有两个电极的电路元件,其在工作状态下只允许电流从单一方向通过,并且能够进行电流值的显示。通过将扩展卡与数控二极管相连接,可防止系统在不稳定的情况下电流逆流形成的数据乱码,也能够实时监测电路中的电流值,防止电路元件损伤。 由于经由MXI?4转换芯片转换后的协议数据不能被PXI汽车电子ECU功能测试系统的其他模块所识别,故在PXI总线模块中安置转换卡。转换卡能够将协议数据转换为标准的电气规范数据,并将其传输于PXI拓展器。由于汽车电子ECU在故障状态下工作时的数据波动较大,且标准范围并不惟一,故PXI拓展器会对传输来的数据进行初始化测试,将符合规定范围附近的数据全部留用,再将测试数据传输于电子监控测试模块进行进一步的分析。 1.3 电子监控测试模块设计 电子监控测试模块能够实现数据的传输、汽车电子ECU故障的判定与锁定以及监控单元的自我检修等功能,可对电源故障、信号故障、转速故障和存储故障等进行实时监测。该模块可以对温度范围为[-45 ℃,90 ℃]、用电电压范围为[DC 13 V,DC 15 V]的汽车电子ECU进行功能测试,测量范围较大,可完美满足市场需求,图3是电子监控测试模块基础结构图。 由图3可知,电子监控测试模块由控制器、供电模块、检测模块、信号收发器和开关控制器组成。 控制器是电子监控测试模块的优秀组成部分,管控着模块中供电系统、检测系统和信号收发器的运行流程,一旦发现以上运行流程出现本末倒置或不正常停止的情况,控制器会对电子监控模块进行初始化操作,以保证PXI汽车电子ECU功能测试系统的正常运行及其所测数据的准确性。 供电模块可自动为电子监控模块供给能量,其中包含2个直流电源与2个交流电源,能够满足绝大部分汽车电子ECU的检测用电需求。 检测模块不仅能够快速检测出数据中蕴含的汽车电子ECU故障,也能够及时发现电路中电源和接点产生的故障,为PXI汽车电子ECU功能测试系统的持续工作提供了保障,检测模块将检测到的故障信息数据传递给信号收发器。 信号收发器能够将故障信息数据转变成各种类型的可视化数据信号(包括正弦信号、三角信号、脉冲信号等),方便开关控制器进行数据的解析。由于不同数据呈现出的可视化类型不同,而不同可视化类型所需转换的电路也不同,当解析电路出现故障时,也需要进行电路的切断操作,故加入开关控制器这一元件进行控制。开关控制器接收到信号收发器传输过来的数据后,需要对数据进行分类解析,并给出是否关闭、开启电路开关的指令,以进行PXI汽车电子ECU功能测试系统电路的准确转换。采用某公司生产的4P?600M开关控制器,该开关控制器能够识别出的信号范围较广,最大开关电流为8 A,最大开关电压为250 V和DC 40 V,短路电阻值为15 Ω。4P?600M开关控制器内部拥有一个双向型电源,通过对该电源的隔离或者正负极的对调,进而实现电路的转换和切断。由于信号收发器无法进行数据的输出操作,故电路转换或切断工作运行完毕后,信号收发器会自动开始搜寻开关控制器数据,并将数据传递给控制器。最后,控制器将电子监控测试模块筛选后的数据传输给万用表。 1.4 万用表设计 由于电子监控测试模块输出数据的信号电压范围是[-10 V,10 V],而汽车电子ECU供电电压一般为15 V,需要将输出数据的信号电压进行放大才能够被PXI汽车电子ECU功能测试系统所使用,因此在系统电路中引入万用表这一元件。选用某公司设计的KEW1019R万用表,该万用表具有自动充放电能力,可在电源故障的情况下连续正常工作180 h,且准确度高、显示清晰、过载能力强,图4是KEW1019R万用表连接电路图。 分析图4可知,万用表不仅可以对数据的信号电压进行放大,也可检测PXI汽车电子ECU功能测试系统中各电路元件(包括电阻、电容、电感等)的工作性能,便于第一时间对损坏或不符合系统电路需求的元件进行更换,令所获取到的汽车电子EUC测量数据更加精准。在电路中加入了缓冲器,这是为了防止万用表突然输出过大的放大电压损坏电路其他元件。放大后的电压被传输于计算机进行进一步处理。 2 系统软件设计 利用LabVIEW软件对PXI汽车电子ECU功能测试系统进行编程。LabVIEW软件拥有巨大的编程数据库,包含数据采集、数据分析、通用接口总线、设置断点、单步执行、数据显示和数据存储等,为程序的调试提供了便利。系统的测试流程为:首先读取PXI汽车电子ECU功能测试系统的配置文件,为整个系统的初始化工作做好准备。配置文件主要有:统计过程控制、系统配件类型、极限文件和主机配置类型等。系统初始化后便可以开始数据的采集与筛选工作,测试流程启动后,当采集的数据不符合事先设定的电气规范标准值时,系统将进行不间断的数据采集,采集和筛选工作同时进行,采集的数据量达到一定数值后,测试工作开始。当检测出汽车电子ECU具有某项故障时,则自动将此故障输出并保存至计算机中。循环进行数据的采集、筛选和检测工作,直至将所有故障数据存储完毕。图5为系统测试流程图。 %循环测试并存储结果 3 实验分析 为验证所设计的PIX汽车电子ECU功能测试系统的准确性和稳定性,实验在装有某汽车电子ECU的汽车上分别进行虚拟汽车电子ECU功能测试和PIX汽车电子ECU功能测试,现假设两辆汽车的行驶初始速率和加速度均相同,分别记录两辆汽车的位移、实时速度和系统给出指令的时间,经分析后绘制出曲线图。 图6、图7分别为虚拟汽车电子ECU功能测试系统准确性和本文功能测试系统准确性。 可以看出,虚拟汽车电子ECU功能测试系统准确度曲线较为杂乱,且平均准确度仅为55%,无法对汽车电子ECU进行准确测试,对汽车的行驶安全造成了一定影响;而本文测试系统的准确度曲线较为平稳,平均测试准确度较高,为80%,验证了PXI汽车电子ECU功能测试系统的准确性。 图8、图9分别为虚拟汽车电子ECU功能测试系统故障排除曲线和本文功能测试系统故障排除曲线。通过分析两个功能测试系统的故障排除率即可确定二者稳定性能的优劣情况。 由图8、图9可知,虚拟汽车电子ECU功能测试系统在下达指令的初期故障排除率较高,但曲线整体呈大幅度下降趋势,即系统稳定性较低;而本文测试系统的故障排除曲线较为稳定,故障排除率的最大值和最小值分别为99%和83%,故障排除率整体较高且波动较小,验证了PXI汽车电子ECU功能测试系统的稳定性。 4 结 论 本文提出基于PXI的汽车电子ECU功能测试系统,该系统由PXI总线、电子监控测试模块、万用表和计算机组成。PXI总线对汽车电子ECU进行数据的采集与初始化测试,并将数据传输给电子监控测试模块。电子监控测试模块由控制器、供电系统、检测系统、信号收发器和开关控制器组成。供电系统为电子监控模块供电,检测系统将检测出的故障数据传递给信号收发器进行信号转变。开关控制器通过分析故障信号进行电路的转换或切断操作。控制器管控着整个电子监控测试模块的运行流程,并将筛选后数据传输给万用表。万用表对接收到的数据信号电压进行放大并传递至计算机。软件设计部分,给出了PXI汽车电子ECU功能测试系统的测试流程及其故障的排除算法。实验结果表明,所设计的PXI汽车电子ECU功能测试系统拥有较高的准确性和稳定性。 电子测试论文:电子信息产品中限流电路的测试方法研究 摘 要随着现代经济水平与信息科技的发展,电子信息产品的使用率较高,在我们高中学生群体中,电子信息产品已经成为我们学习和生活中必不可少一部分。但是在越来越多的电子信息产品出现在市场中后,电子信息产品的安全事故发生的频率较高,其中包括电子产品发生触电、自燃、电磁辐射等问题,对使用者也造成了一定的危害。从技术角度分析这些安全隐患,其关键因素在于限流电路存在安全问题,在本文中将着重以电子信息产品中限流电路的测试方法为优秀,分析如何提升电子信息产品的应用安全性,望此次的研究能有效的提升电子产品自身的安全性能。 【关键词】电子信息产品 限流电路 测试方法 针对电子信息产品,虽然用户对智能化、功能的相关需求较高,但是为保障电子信息产品的稳定的发展,其安全性也具有重要的作用。我们在应用电子信息产品过程中,多重视产品的应用效果,而忽视了对应用安全性方面考量,但随着越来越多的电子信息产品不良事件的发生,逐渐引起了社会公众的关注。保证电子产品的应用安全,从技术角度出发必然是主要方向,而就技术方向来讲,电路安全是最主要的研究方向,我们所使用的电子产品,例如手机或者电脑,限流电路均属于影响安全的因素,为保障其安全性,对其电路进行有效的测试最为关键,以上问题将在下文中予以阐述。 1 限流电路对电气设备属性的限值 1.1 对电路电流的限值 电路电流是保障电子产品能够正常运行的主要技术,而同时电子电流也是引发不良事件发生的主要影响因素。因此,电路电流的限制对提升产品安全性来讲具有重要意义。限流电路限制规定频率不能够超过1kHz时,在限流电路中的任何两个零件之间或零件与地面之间,应连接一个2kΩ±10%的无感电阻器,经过该电阻器的稳态电流不能够超过0.7mA峰值或2mA直流值。在频率高于1kHz时,0.7mA的限制需要乘以kHz为单位的频率值,但是不能够超过70mA的峰值。之所以会有以上的限制,主要是因为人体在电路中的电阻与一个2kΩ的无感电阻器相似。 1.2 对电容量的限值 处于稳态环境下的电压电路,将电流控制在限流电路的规定范围内,此电路就算是安全的电路。但是针对具有电容器的电路而言,由于电容器在放点的过程中具有瞬时性的特点,为避免电容器放电对人体造成电击风险,需要对电容量进行必要的控制。限流电路的控制范围是:电压不能够超过450v峰值的电流值的零部件,在此环境下的电容量不应该超过0.1μF。在电压U值超过峰值或者电流值的环境下,电路内的电容量不能够超过45/U(nF)。在电压超过15kV峰值或直流值的零部件,电路内的电容量需要控制在700.U2(nF)。也就是说根据相关标准所要求的GB4943.1-2011的要求下,在限流电路中,在电压没有超过15kV时,电路内电容器的储存电荷量需要控制在45μC之内;在电压超过15kV时,电路内的电容器储存能量需要控制在350mJ之内。 2 限流电路的监测方法 2.1 测试使用的设备分析 限流电路的监测所使用到的设备主要包括HP54501A数字示波器,2000Ω±10%无感电阻器,HP4284LCR综合测试仪。其中HP54501A数字示波器是显示电压随时间变化的测试设备,属于电子测试中相对基础但也是最主要的一个设备。将其应用于限流电路的监测中主要是监测电阻器两端的电压和频率。2000Ω±10%无感电阻器是一种电阻上的抵抗值非常小的设备,多被使用在负载的组织中,收集相关产品在使用中的不需要的电量,做到缓冲的作用大于制动的作用。HP4284LCR综合测试仪的用处是检测多通道无源光器件的损耗性能,将它使用在限流电路的监测中主要是测试电容量和电阻值。 2.2 测试电路 在本次研究中,主要选用的测试电路的对象有一定的要求,选择的测试电路需要确保其在有桥接电容或者桥接电阻的限流电路。 2.3 测试方法 测试的方法主要包括以下几个方面: (1)把需要测试的设备连接到电压为额定电压0.901.1倍之间的电压电源环境中。 (2)先需要做的是测试桥接电容与桥接电阻之间的等效电容连,以及工作电压值。利用HP54501A数字示波器对电阻器两端的电压和频率进行监测,核算无感电阻器的电流值,在其频率超过1kHz时,将测出的频率核算出电流的限值。将测量值和限值进行对比,分析电路电流是不是符合相关规定的标准。 (3)结合所测试出的工作电压对电路的电容量进行评估,分析其是否有超过规定范围,进而评估此电路电容器的电容量是不是符合相关安全应用标准。 (4)查出在故障环境下有可能造成被测点电压上升或频率变化的零部件,把这些零部件进行短路或者开路处理,然后在重复上面所说的步骤测量。在监测过程中所我们需要考虑一下几个方面的接地零部件: (1)保护接地端子; (2)需要与保护接地链接的所有其他导电零部件; (3)设备内部为功能目的为接地的所有导电零部件。 2.4 测试结果 为了明确该种测试方法的准确性,使用常规检测方法和本文介绍测试方法进行对比。此次试验中,将45件电子设备的限流电路的相关属性进行检测,其中有8件电子产品的限流电路已经确定为不合格的产品。通过使用两种测试方法,常规的测试方法只检测出5件电子产品不合格,而本文介绍的测试方法则检测出有八件电子产品限流电路存在问题。 3 结论 信息化时代的背景下,电子信息相关产业得到了快速的发展,而其中电子信息设备就是其中比较具有代表性的一个领域,无论在生活中还是工作中,包括我们参与教学活动过程中,电子信息设备都得到了广泛的应用。在电子信息设备的广泛应用下,用户对相关设备的需求均在不断的提升,其中包括设备功能、设备储电量、设备安全性能,其中电子信息设备的安全性则是上文中所主要分析的方向。综合上文所述,电子信息设备的安全与电路电流存在着一定的关系,只有保障电电路电流在规定的安全范围内,才能够保证电子信息设备的安全。通过对试验测试结果的分析,本文研究的测试方法,能在一定程度上提升限流电路测试的准确性。 作者简介 高嘉诚(1999-),男,河南省洛阳市人。就读于郑州市第一中学,对电子信息、通信工程等学科有浓厚的学习兴趣,多次到相关企业、实验室实习,参加有关交流考察活动。 作者单位 郑州市第一中学 河南省郑州市 450000 电子测试论文:基于FCC15.247无线电子产品的EMC测试 [摘要]现代社会,无线电子产品设备在人们的生活中应用广泛,电磁干扰与兼容EMC测试的问题变得非常突出。针对电子产品,研究了FCC15.247无线电子产品的EMC测试和方法,目的在于提高电子产品的使用性能。 [关键字]FCC15.247 无线电子产品 一、FCC15.247的概念 FCC(Federal CommunicationsCommission),是美国政府中的一个独立型的机构,它直接负责国会的所有系统检测。FCC15.247只是FCC中的一种型号设定,它的型号有很多种,比如:FCC15.209、FCC15.207等等的型号分类。利用无线电广播、卫星、电视和电缆,负责调解国内与国际的通信系统设备,这个任务涉及到美国五十多个州以及哥伦比亚等地区。依照美国联邦机构的通讯类的相关法律法规的制度,除了一些相关法律特别规定的产品不需要EMC认证,凡是要进军美国市场的电子类的产品都要有EMC的认证,相对于FCC无线电子产品存在着特殊的规定要求,用EMC的测试方法去测试,则测试的主要有三个项目,分别是:辐射发射(RE)、传导发射(CE)、无线带宽。下面分别对这几个项目进行的EMC测试方法进行研究。 二、FCC15.247无线电子产品的EMC测试和方法 2.1辐射发射 在检测辐射发射数据时,FCC进行EMC测试需要在3米测试距离,通常利用3米的暗室电波,并且以30MHz-1GHz的准峰值检测,但是在1G偏上的频率需要以平均值检测。检测数据的仪器值的设定需要根据国家无线电干扰,特别是委员第十六号的规定设定,让测试设备(EUT)正常工作,这两种测试数据方法得出的结果要符合B类所限定的值,这样才能让消费者放心使用。 2.2传导发射 采用传导发射的EMC检测数据时,(EUT)受试仪器要以CISPR所限定的方式检测,阻抗稳定网络(LISN)跟电源端子的结合,它的检测频率需要在0.15-30MHZ之间,接收机要以准峰值及采用峰值这二种测试波形的方法测试。 2.3无线产品带宽的要求 1、数字调制系统(DTS)。 采用数字调制系统(DTS)测试方式时,FCC的具体要求如下:所受测式设备(EUT)必须在500kHz以上及6dB带宽以上。在检测过程中,所受检测仪器(EUT)需要将仪器的天线接口连接到频率分析仪器上,中心频率则需要采用频带载波所在频率,然后再来分析500kHz是不是小于6dB带宽的宽度。在检测过程中要分别测试高频、中频和低频这三个频段的数据。 2、跳频系统(FHS)。 在跳频系统(FHS)测试方式中,FCC具体要求如下:所受测试设备(EUT)的跳频载波频率相隔必须在跳频频道20dB带宽及25kHz以上。在跳频系统测试中,跳频系统随意选取跳频频率时,所受测试设备(EUT)应当精确跳频到所相应的频率。在此过程中频率应被平均分配,传输器上的跳频频道应当跟系统所收到的输入带宽所相配对,所传输的信号应当跟频率的跳动所同步,检测步骤跟以上所提数字调制系统一致。如下表2-1所展示,FCC15.247(a)(i)(ii)(iii)分别描述了跳频系统中20dB带宽的要求。 除去跳频系统中20dB带宽的要求,则还要测试跳频系统中的频道数目和频道所占用的时间要求,如下表2-2中所展示。 2.4最大峰值输出功率的要求 2.4.1数字调制系统(DTS) 在采用数字调制系统(DTS)测试方式时,FCC需要所受测试仪器(EUT)最大输出功率的最高值应小于1W(30dBm),在测试过程中,将所受测试仪器(EUT)的天线接口与衰弱器连接到功率计上,根据电缆绳及衰弱器以及功率计显示的数据相加得出所测数据值,测试过程要以高中低三个频段进行测试,这样才更加精准有效。 2.4.2跳频系统(FHS) 相对来说跳频系统(FHS),FCC要求受试设备(EUT)跳频载波频率分开至少25kHz,或跳频系统中至少20dB带宽要求,如表2-1所示。所测试的内容和上述所涉及的数字调制系统是一样的步骤。FCC15.247(b)(1)和(2)都具体描述了最大峰值输出功率的要求,如下表2-4所示。 三、结论 本文探讨并研究了FCC 15.247无线电子产品中的EMC测试和方法。采用辐射发射(RE)、传导发射(CE)、无线带宽三种测试方法来进行分析和介绍,产品最初会呈现出下降的趋势,其原因主要是因为提高了EMC设计考量意识和减少了EMC软件的使用等等因素。将这两种原因结合起来,可以更好地提高产品的EMC测试的成功率。 电子测试论文:汽车电子电器系统中半实物仿真测试的应用 [摘 要]随着社会的快速发展,科学技术和经济水平的不断提高,汽车在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用,为人类的出行提供方便快捷的服务。特别是汽车电子电器的广泛应用使得现代的汽车更加安全、节能和环保,但另一方面汽车电子电器系统的开发和测试更加复杂。所需的开发周期更长,成本更高。半实物仿真测试法就是将大量的实车测试工作变为半实物仿真测试,大大节约了开发成本,缩短了开发周期,并且在汽车安全性能上还有所保障。 [关键词]汽车电子电器系统;半实物仿真;测试应用。 日新月异的现代化技术使得汽车为人们提供的服务越来越人性化,电子电器系统在这一方面的作用更为突出,它的便捷体现在方方面面。另一方面,汽车电子电器系统日趋复杂,出于对消费者安全的考虑,电子电器系统集成设计和测试是至关重要的。为了确保电子电器系统设计的可靠度,增加测试的难度和周期在所难免,但新车上市的紧迫感又使得设计周期变得越来越短。目前,这个矛盾得以解决的最有效办法,就是采取半实物仿真测试法将更多的道路实验和实车测试工作放到实验室进行,既解决了对汽车测试周期长的问题又节约了一定的成本。 一、半实物仿真系统测试概述 半实物仿真测试就是在汽车电子电器系统研发期间,利用计算机和测试台架用来模拟汽车实际情况,实时监控和测试汽车的各种数据和信号,以及考察其在极限条件下的应用情况。分析和仿真各种动态系统的交互环境,很适合数值计算、数据分析,它为汽车动力系统仿真提供了可靠稳定的基础。 电子电器系统复杂度的提高使得全面而高效的汽车电子集成测试变得比以往任何时候都更加重要。测试可以发现并改正缺陷,将各个子系统集成起来进行测试更能暴露出系统的设计缺陷,这种方法既可以缩短开发测试周期,缩短新车上市的时间,又能大大节约成本,更重要的是增强系统设计的安全性,可靠性。 半实物仿真测试系统通常由软件和硬件两部分组成。 实际的汽车执行器和传感器信号都由其硬件产生和接受,同时可以连接车辆的仿真环境和真实环境,汽车电子电器系统的实时环境也由它构成。汽车各动力系统的运行状况就是由软件来进行模拟的。软件所具备的图形化的用户界面,使得有关模型测试和定义,都很方便。硬件,软件双管齐下,提高了半实物仿真测试法的科学技术性,为汽车电子电器系统的开发测试提供了有效的保障。 此外,大量的测试工作会被转移到微机上进行,原有的实验操作方法和操作环境保持不变,系统的开放性和真实性保证了测试效果接近或等价于真实效果,这就是半实物仿真测试的最大优势。 二、汽车电子电器系统测试内容 半实物仿真测试所需要的平台就是除了发动机和变速箱本体以外的其余所有汽车电子电器零件的所有集合体,共同置于铝合金车架上。半实物仿真测试就是在这个平台上所进行的。电子电器系统集成测试包括功能测试、性能测试、网络测试、故障回放测试、诊断测试和电磁兼容测试五大块。 功能测试持续时间最长,从试制造车前一直持续到车辆上市阶段。主要包括整车级集成功能测试、系统级集成功能测试、借口测试、误用测试、用户感知测试等,功能测试中所包含的各项测试最为丰富,复杂,也最为重要。在汽车电子电器系统中占据着很大的比重。 性能测试包含整车静态电流测试、整车待命状态电流测试、电气回路电流及电压降测试、整车接地性能测试及接地点移除造成电气功能紊乱确认测试、保险丝熔断性能测试及保险丝缺失造成电气功能失效确认测试和整车电压相关的功能测试。 网络测试可与功能测试同步进行,包括物理层测试、通信层测试和网络管理测试,从而认证整车网络。 故障回放测试对车辆试验中遇到的一些电子电器系统故障,在集成测试平台的实时仿真的汽车虚拟环境下,可以很方便地进行模拟,通过故障回放来寻找问题的根本原因,寻找解决方案。诊断测试包括系统参数配置、软件刷新、传输层测试、服务层测试、IO控制测试和DTC测试。电磁兼容测试是在试制造车阶段对工程车进行实车测试。 三、详解半实物仿真测试法 现在汽车市场竞争激烈为吸引消费者的关注,某些车的开发者都利用电子电器系统的设计来刺激消费。汽车最为重要的是安全性能,缩短新车上市的准备时间,增加汽车测试的周期以及节约汽车研发成本的一系列需求,促进了半实物仿真测试法的发展。电子电器系统半实物仿真模型主要包括环境模型和变速箱模型。由于汽油发动机的工作点由节气门开度、喷油时间和点火正时时刻所决定,因此由试验所得的转速、扭距和效率特性就组成汽车发动机模型。 按照油门开度、车速和当前档位等参数进行计算,由此可建立换挡变速箱模型。通过计算当前的行驶阻力和车速,可给出车辆动力学模型。建立起车型的仿真模型,再建立起电子电器系统仿真测试界面,在微机上就可以进行该车型的电子电器系统仿真测试。目前越来越多的汽车设计师,工程师所采用的就是这种方法,这种方法可以最大程度的模仿汽车电子电器系统在实际中所出现的状况,可以最大程度的提高汽车的安全性能,保障消费者的安全。半实物仿真测试法的出现大大降低了汽车开发者的成本,缩短了对汽车电子电器系统的测试周期,更是对汽车的安全性能有所保障,越来越受到各工程师,设计师的青睐。 四、总结 汽车电子电器系统半实物仿真测试最显著的优点是可以对实际的汽车环境进行模拟,而不用对汽车进行实际检测,这样做既能保障安全不会使其产生危险,又可以模拟在真实世界中不能实现的特殊情形。汽车电子电器系统可以模拟在极端条件下的运行情况,不伦是酷暑还是严冬,不伦下雨,下雪天湿滑的路面,还是结冰的湖面都可以模拟。通过模拟这些极端情况可以帮助找出汽车电子电器系统中的不足,即使它们不会在正常情况下,只会在特定情况下发生。这样未雨绸缪,就可以把危险降到最低。 运用半实物仿真测试法可以在汽车电子电器系统未准备好的条件下对单个子系统进行测试,使得测试成为开发流程的一个有效组成部分。该方法还可以帮助在有充分证据的条件下对特殊的汽车电子电器系统设计替代方案做出早期决策,这样汽车电子电器系统在将来客户的应用环境中就能有效运行。 综上所述,汽车电子电器系统半实物仿真测试功能强大,不仅能通过缩短开发周期加快了整车上市时间,减少了汽车工人以及技术人员的人数,还由于测试期间无需使用实际硬件而降低了设备成本以及相关的维护成本,省时省力,是目前汽车电子电器系统最为适合的测试方法。 电子测试论文:电子设备热仿真及热测试技术研究 [摘 要]在科学技术水平不断提高的今天,电子产品和设备的数量也在随之不断的增加。热仿真和热测试这两项技术作为电子设备中包含的两个关键技术,其技术水平的高低将会对设备本身的使用效率产生直接影响。对此,本文以电子设备为立足点,分别对其热测试和热仿真两项技术进行细致研究。 [关键词]电子设备;热仿真;热测技术;研究 引言:就目前来看,热控制技术正处于一个方兴未艾的发展阶段,国际上有很多的国家和地区都将热控制技术作为各个军工行业电子研究机构必须要研究的一项复杂的电子系统中的一种优秀技术。但由于电子设备以往的研发过程相对较为落后,设计师对以往设计经验的依赖性较高,这使得其相关热技术无法得到哟小发展。因此,对热仿真和测试技术进行细致研究势在必行。 1. 电子系统中的热仿真与可靠性 就目前来看,电子系统正在逐渐向着紧凑型和小型化的方向不断发展,这也使得其应用范围在不断的扩大。但在不同的行业领域之中,其应用电子系统的环境存在着一定的差异性,特别是在国防军工和航空航天这两个行业的电子系统中。由于其外部环境温度变化的范围相对较大,常常会出现超出电子系统常会使用温度极限的情况出现,所以其使用环境也更加的严峻,这就在一定程度上对电子设备本身的热设计工作提出了更高层次的要求。 在电子设备中,热仿真技术的存在主要是为了确保设备内部包含的所有元器件其本身的工作温度可以一直处于安全范围之内,一旦在施工的过程中超出了这一范围,元器件本身的工作性能就会降低,设备的使用寿命就会减少,从而使得电子设备本身的可靠性无法得到有效的保障。因此,为了确保热仿真技术的准确性,相关人员一定要对流体力学、热力学、不同介质环境中的热传递规律等有充分的了解,从而做出精准的电子设备工作环境预期,进而为热设计工作的进一步进行提供充分的设计依据[1]。此外,伴随以CFD为优秀技术的专业性热仿真软件发展进度的逐步成熟和一些先进仿真工具的出现,也为电子设备内任意点温度、流体速度和压力等设计变量的准确性提供了有效的保障,从而进一步优化调整了热设计技术,提升了整个电子设备的可靠性与热性能。 2. 热仿真技术的优势和具体应用 对于所有的电子设备来讲,做好设备本身热性能的设计是十分必要的。而就热仿真软件本身来看,其存在的最大的优势就在于,其能够通过虚拟样机的构造,对设备的热设计工作进行优化,通过借助计算机本身具有的强大仿真和后期处理能力,将电子设备内部的空气或者是液冷板内部液体的流动情况进行直观和形象的揭示,及时发现其流动的不合理性可能会造成的问题,以便从根本上找出根源问题,并给予解决[2]。 在军工行业的电子系统中应用电子设备时,因为设备的工作空间容易受限制、工作环境较为恶劣,要想确保设别可以这一会处于正常、可靠的工作状态,该行业电子设备的操作人员一般会使用相对较为专业的热仿真软件来对热设计进行进一步的优化。与此同时,电子设备的应用,可以有效解决传统热学理论在计算过程中存在的耗时长、程序繁琐、结果误差较大等缺陷问题的存在。 3. 热测试装置和测试验证 在热测试装置之中,高压氮气是该装置中的压力源所在,电子设备在运行的过程中可以通过减轻和精确的调节阀门压力这两种方式对液体容器本身的压力进行有效的控制。一般情况下,这种热测试采用的都是试验的方式。由于连接管内部的截面积要远远的大于其试验时使用的模块的内界面剂,而冷却过的水在流过来看试验模块之后,会被直接排放到同大气压力相等的收集容器之中。因此,在试验系统中,大部分的压力差都会在试验模块上被消耗。与此同时,试验中使用的储液容器内包含的液体温度主要是由设备中的温度控制单元通过了精细的调节和控制单元来完成温度开工至工作的,其控制的精确度可以被控制在零点五摄氏度这一范围之内[3]。在试验模块之外,覆盖着带有绝热保温性能的材料,在热测试验证的过程中,试验人员可以通过单向流动所处的加热条件下,对热平衡进行有效的计算,通过这种计算获得的热测试技术结果,可以使电子设备在恶劣的运行环境之中,其本身的散热损失能够被控制在百分之五以内。此外,这样一来,电子设备本身的加热热量基本可以完全被处于流动状态的冷却水吸收。 结束语: 总而言之,高热流和高密度的热控制技术一直以来都是电子系统中的关键和难点技术。对此,本文以热冷却模块作为主要的论述点,通过对其整体研究过程的细致分析,从而对热仿真和测试这两项技术对整个电子系统和其内部包含的电子设备的重要性进行了分析。此外,还通过相互定量对比验证的方式进一步阐述了这两项技术对相关行业未来发展具有的重要作用。 作者简介 1袁涛,男,陕西宝鸡,陕西烽火电子股份有限公司。 电子测试论文:车身电子测试系统设计 摘 要:随着汽车电子技术的不断发展,各种汽车类电子装置越来越多,其装置之间的线路连接也越来越复杂,这对汽车的布线系统提出了更高的要求,汽车控制局域网CAN总线应运而生。本文简要介绍了CAN总线的特性,设计了基于总线技术的车身电子控制系统,从而简化了线束,降低了生产成本,也方便了维修。 关键词:车身;电子测试;系统;设计 1前言 随着汽车电子技术的不断发展和性能的不断提高,整车逐渐形成了一个庞大的系统。传统的线束不能够满足汽车行业的不断发展,而CAN总线技术的应用让各种信号数据在电子单元之间得以共享,节约成本的同时也增加了汽车的智能化,并提高了汽车的安全性、舒适性和稳定性,降低了诊断与维修难度。目前CAN总线技术的发展很快,会逐渐成为车体控制和管理的主流,本文基于SAEJ1939协议和CAN总线协议对汽车的电子控制系统进行了结构分析,并总点阐述了CAN节点硬件和系统软件设计。 2CAN总线特性 CAN总线(ControllerAreaNetwork),即控制器局域网。CAN总线是一种支持分布式实时控制的串行通讯网络,具有很高的安全性。CAN总先技术极大的简化了传统系统布线的繁琐和技术含量低的问题,使其控制单元和系统检测分布更加合理,其通讯介质分为三种:同轴电缆、双绞线和光纤。CAN总线技术是一种成本合理的远程网络通讯控制方式。如下为CAN总线的主要特性: (1)总线利用率极高; (2)现场总线成本低; (3)数据传输速率快; (4)数据传输距离长; (5)可自动重发被破坏数据; (6)在节点发生严重错误的情况下可以自动退出总线功能; (7)可以根据报文的ID来决定是否接收报文; (8)报文仅使用标志符来识别优先级信息、功能信息。 3车身电子控制系统的总体设计 车身电子控制系统的控制功能主要包括:中央门锁和防盗遥控、玻璃车窗的电动升降、电动座椅、空调等。随着汽车电子技术的发展,集成了上述功能的车身电子控制系统逐渐应用于高档汽车,提高了汽车的控制性能,其结构主要包括:中央控制模块、四组车灯模块、四组车窗与车锁模块、空调控制模块、座椅调整模块等,各模块之间采用bps的低速双线CAN总线通讯。车内采用六个控制单元组成车身的CAN总线控制网络,分为左右门节点、车身前后节点、仪表节点和主节点。车身电子控制系统使用六个CAN通讯节点来代替繁杂的线束,很容易的实现了数据共享,使汽车成为了一个智能化的整体,具备自我调节调控功能。 4车身电子控制系统硬件设计 单片机片内集成了可达1 024KB的闪速存储器Flash。近年来,随着nash在单片机片内的应用走向成熟.单片机的开发和应用又迎来了一次新的飞跃。Flash是一种非易失性存储介质。读取它的内容同RAM的读取一样方便,而对它的写操作却比EEPROM还要快。在系统掉电后,nash中的内容仍能可靠保持不变。nash的主要优点是结构简单、集成密度大、成本低。由于Flash可以局部擦除,且写入、擦除次数可达数万次以上,从而使开发微控制器不再需要昂贵的仿真器。 简单的背景开发模式(BDM):PC主机_+BDM调试器_目标板,使得开发成本进一步降低,也使得现场开发和系统升级变得比较方便。 应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性。在以往不使用锁相环的微控制器应用系统中,晶振电路由于其工作频率比较高(通常为几兆赫兹至几十兆赫兹)而成为一个很大的干扰源,这一问题给系统设计、线路板布局带来了很多不便。MC9S12XE系列单片机在时钟发生系统中巧妙地使用了锁相环技术,因而可在几兆赫兹的外部晶振情况下,通过软件编程产生上百兆的系统时钟。从而降低了对外辐射干扰,提高了系统的稳定性。 5车身电子控制系统软件设计 该系统软件设计采用模块化思想,分别为:主程序模块、数据帧接收模块、数据帧发送模块、CAN控制器初始化模块等多个独立的模块。SJA1000兼容CAN2.0B技术规范,具有标准帧和扩展帧两种格式。主控节点作为网关主要实现CAN总线网络数据帧的透明传输,以及数据信息的交互。网关转发包括CAN总线网络的转发。实际应用中,CAN节点一直向网关发送信息,只有当网关发出查询命令时,CAN节点才向网关发送信息。该系统采用验收双滤波方式,这样可以使广播下发、上传到各个模块,从而实现数据信息的共享。在两个滤波器分别设置为一个广播消息ID标识码和一个模块自身ID标识码。采用这种双滤波方式,可以非常有效地提高通讯的灵活性。 CAN节点都采用查询的工作方式,优先级别高的节点可以向CAN总线广播,地址正确的CAN节点可以接受数据处理转入数据处理程序。对于特殊数据的发送请求,可以采用远程帧申请的方式,这种数据处理方法有利于程序对多个任务的结构化管理。 5.1通信控制环节设计 本系统的通信控制环节中,远程配置及监控依靠网口通信完成,近程控制通过USB通信实现。为了保证系统通信时的可靠性和实时性,对本系统植入μC/OS-Ⅱ操作系统提供任务调度机制。同时考虑到嵌入式系统资源相当宝贵,选用LwIP(LightWeightIP)作为TCP/IP协议栈移植到该系统中。 LwIP实现的重点是在保持了TCP/IP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用,是一种轻量级IP协议,适合在一般的嵌入式系统中使用。本系统的通信控制环节设计分为两个主要部分:远程参数配置和数据转发机制。 5.1.1远程参数配置 为实现客户端对系统参数的远程配置,需采用动态网页技术。目前,能实现动态网页技术的有CGI(CommonGatewayInterface)、ASP、PHP和JSP等。由于ASP、PHP、JSP等技术需要依赖相应的语言支持,而CGI程序可用任何语言编写,且没有和任何特定的服务器结构联系在一起。考虑到本系统编程语言限制、资源有限等因素,选用CGI技术[本文采用HttpdServer作为嵌入式WebServer,在μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统中移植LwIP的基础上,添加HttpdServer的源代码,CGI工作流程如图1所示。 5.1.2数据转发机制 本系统参考了静态路由表的工作机制,并基于Modbus总线协议规定消息帧中包含目标设备的地址,将这些地址位分配给各个串口,配置串口号对应地址位的路由表。 为保证数据的正确性和完整性,消息帧的末位校验采用循环冗余码校验(CyclicR,CRC)方式,根据生成的CRC-16校验码多项式可以计算得到一个16位的二进制数作为校验码附在帧结尾处。发送方在发送了带有校验码的指令后,接收方会通过该多项式来验证收到的CRC-16校验码,当接收到的校验位与计算得到的校验位不一致时表明数据错误,需要提醒主机重发,提高了数据的安全性和识别错误的可靠性。 6结束语 随着汽车技术的不断发展,对安全、舒适、方便性的要求越来越高。本文结合CAN总线技术,主要研究了基于总线技术的车身电子控制系统,设计了采用“ECU(AT89C51)+CAN总线(SJA1000)+CAN收发器(PCA82C250)”模式的电子控制系统。该系统充分应用了先进的汽车电子技术和CAN总线技术,适应了汽车智能化和人性化的发展趋势,使汽车的性价比得到了不断提高。 电子测试论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 U=?琢 (5) 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 Up=Kp・?琢 (7) 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测试论文:电子战数字测试系统的设计方法 摘要:本文设计了一种电子战数字测试系统,对与电子战有网络接口关系的相关系统(设备)数据信息进行模拟,可模拟高密度大批量的雷达威胁目标信息,可检测电子战系统的反应时间以及信息处理、综合显示、数据融合等功能,解决了电子战系统因网络接口多、接口数据复杂导致的接口测试困难、系统检验缺乏手段等问题。 关键词:电子战系统 数字测试系统 模块化设计 电子战系统功能复杂,接口众多,技战术指标要求高,在系统设计过程中往往碰到接口调试困难,系统功能检验缺乏工具和手段的问题。 本文设计了一种电子战数字测试系统,对与电子战有接口关系的网络节点的数据信息进行模拟。可模拟高密度大批量的雷达威胁目标信息来检验电子战系统的信息处理、综合显示、目标分配等战术功能;可应用于电子战接口调试、测试、系统功能检验等不同场合,满足不同的需求;可检测电子战系统在各种威胁环境下的反应时间;构建模拟作战环境,用于测试电子战系统的数据融合等功能。 1 数字测试系统的体系结构 数字测试系统采用了灵活的模块化设计方法。把每个相关网络节点设计为一个基本模块,包括侦察模块、干扰模块、指挥控制模块等;基本模块之间相互独立,每个基本模块各自与被检系统相连,能够独立完成网络报文的收发、处理、显示、解析和应答功能。在基本模块基础上设计高层模块,包括反应时间检测、多目标处理能力检测、目标库管理、战情设置与演练等。高层模块调用基本模块提供的接口函数,实现对被检系统各项战术功能的检测。这种设计方法使测试系统具有良好的开放性和可扩充性。 数字测试系统的体系结构见图1。 图1中,基本模块基于UDP协议/TCP协议与被检系统进行网络通信。UDP是一个面向数据报的传输层协议,UDP协议的优点是提供了两种特有的传送数据的方式:广播与组播。通常情况下,一个数据报仅发往单个目的主机,也就是点对点(Unicast)报文。当需要将报文同时送到网上所有其它主机时,可使用广播(Broadcast),而不必同一条报文连续发送若干次,从而有效降低了网络负荷。当需要把报文送往某些节点,而不是全部节点,则可以使用组播(Multicast),以最大限度降低对该报文不感兴趣的节点的处理负荷。基于UDP协议通信,通过应用层的超时重发机制来保证报文收发的可靠性。 与UDP协议对应的是,TCP协议提供一种面向连接的可靠的字节流服务,并通过下列机制来保证传输的可靠性:在传输层实现应答超时重发;在TCP报文头包含“校验和”信息,若收方检测后发现“校验和”有误,则丢弃该报文段而要求重发;TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲区,接收端只允许另一端发送其缓冲区所能接纳的数据。 2 基本模块的设计 基本模块实现某一相关网络节点数据信息的模拟。 每个基本模块提供相应的人机界面,示意图见图2。用户首先对需要发出信息的参数进行设置,然后点击“发出报文”菜单,弹出一个子菜单,其中列出该模块所有可发报文的名称。点击子菜单,完成发出信息的操作。 报文参数的设置方式大致有3种类型。参数比较多、比较复杂的报文,用表格方式,比如报文1,在一个表格中列出若干批目标的参数,用户可根据需要用鼠标选中1批或多批目标,作为发出信息(表中的数据来源于相关联的目标数据库)。比较简单的报文,比如报文2和报文4,用户直接在文本框中输入数据,或直接选择复选框中的1个或多个状态即可。还有一种特殊的报文需要用简单的态势图来表示,比如报文3,给两个9管发射架装填弹种,设置炮管为不同颜色来表示相应弹种。 基本模块的工作流程见图3。 基本模块的输入包括用户命令、高层模块调用和网络报文接收三类。 对于用户命令,根据用户操作类型调用各自的流程进行处理:1、针对“开关机”命令,进行节点状态初始化,包括人机界面初始化、通信控件初始化等;2、针对“发出报文”命令,根据用户选择的报文名称和输入的参数进行报文编辑、发出,并记录发出时戳,最后显示报文。 对于高层模块调用,根据函数调用中的参数设置,选择报文进行编辑、发出、显示,并把报文发出时戳返回给高层模块。 对于网络报文接收,记录下收到报文的时戳,然后根据报文命令码进行识别。非法报文予以剔除,合法报文则判断数字测试系统的应答方式:若是自动应答方式,则组织报文进行应答。最后对接收的报文进行解析、显示。 3 高层模块的设计 3.1 目标库管理模块 目标库管理模块是一个重要的辅助模块,用于实现对系统中各种目标库的数据管理功能。 数字测试系统建有多个目标库,分别为各基本模块提供目标数据(例如图2中的报文1)。各目标库中预生成若干批目标参数。当基本模块开机时,对应目标库中的数据就被载入模块的目标表中。 目标库管理模块提供了查看和修改库中数据的功能,使目标参数符合用户的需求。 3.2 多目标处理能力检测模块 多目标处理能力检测模块通过下发命令到侦察模块,控制侦察模块在瞬间发出大批量的侦察目标信息。侦察模块根据此命令,从目标表中提取相应数量的目标参数,组成ESM侦察信息,发送给被检系统。在被检系统上观察信息处理结果,同时在数字测试系统的干扰模块观察目标引导结果,可检测被检系统多目标处理的能力。 3.3 反应时间检测模块 反应时间检测模块通过控制侦察模块向被检系统发出一批ESM侦察信息,并提取发出报文的时戳;当干扰模块收到来自被检系统的目标引导,则提取收到报文的时戳;通过比对时戳,实现检测反应时间的功能。 3.4 战情设置与演练模块 战情设置与演练模块可用于检测电子战系统的数据融合等功能。 该模块的设计思路是:构建模拟战区,设置作战区域,设置我方平台和目标平台的初始位置(经度、纬度)、运动轨迹、速度等;目标平台所携带的辐射源类型包括ESM信息等。把这些辐射源信息按一定的数据格式和数据频率发送,目标方位信息随运动时间而变化。考虑目标与我方平台的距离:当目标进入我方侦察系统探测范围时,控制侦察模块发送ESM信息;当目标飞出侦察系统探测范围时,控制侦察模块发送目标消失信息。把上述设置的战情态势数据保存到预案库中。战情演练时,从库中调用预案,在模拟时钟的控制下,执行预案并控制各模块发送相应信息。 战情设置与演练模块中,战情演练是其中的优秀部分。战情演练的过程由模拟时钟控制。时钟在战情演练命令下发时即初始化归零,此后按照模拟步长周期性触发,统一各平台的解算步骤。平台位置解算是后续参数解算的基础。根据预案中对敌我双方平台的运动轨迹设置,依据时钟计算当前时刻各运动平台的位置,进而解算目标平台至我方平台的方位和距离。下一步进行侦收与探测判别。判断侦察系统对敌方辐射源的侦收情况,对辐射源信号中不可接收到的部分进行过滤,降低处理密度。主要通过频率判别和距离判别进行处理。根据侦收判别的结果,控制侦察模块发出ESM信息或目标消失信息,指挥控制模块发出目标航迹信息,等。 此时,在被检系统观察对各种数据进行融合处理的结果,并与战情设置与演练模块设置的数据进行比对,完成对被检系统数据融合功能的评估。 4 结语 电子战数字测试系统采用模块化设计思路,分两个层次进行软件模块设计,具有较好的开放性和可扩充性。该数字测试系统成功解决了电子战系统接口测试困难、检验缺乏手段等问题。 作者简介:许坤(1972―),男,江苏泰州人,硕士学位,高级工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术、电子战数字仿真技术;陈林(1984―),男,江苏扬州人,硕士学位,工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术;闵啸(1988―),男,江苏江阴人,本科学位,工程师,主要研究方向为雷达电子战显控技术。 电子测试论文:探讨电子衡器中计量测试技术应用探讨 [摘 要]在科技发展的今天,电子衡器运用在各行各业之中,特别在生产经营方面具有无法忽视的位置。计量测试技术对于电子衡器的生产具有重要的意义。为了较好的展现其作用,则需确保其计量的准确度以及可靠性。并且,良好的可靠性以及计量准确度无法脱离测量技术。 [关键词]电子衡器;计量测试技术;质量 引 言:当前,我国电子衡器的生产厂家已经具有数百家,大多以非自动衡器为主。电子衡器已经由以往的引进技术发展为自行研发及设计阶段。特别对于非自动衡器在称重显示控制器的研发方面更为迅猛。可是,随着近些年计量器具产品品质的抽查状况可以发现,大部分主要计量器具在产品质量方面普遍提升,在电子计价秤品质方面并未显著提升。 一、电子衡器中计量测试技术的重要性 对于电子衡器而言,计量测试技术尤为关键。其能够为各个企业给予更加准确的数据资料,且能够为生产的产品给予良好的质量保障,保障市场内交易的产品可以顺利进行。由于人们物质文化水平的提高,生活的节奏逐渐加快。企业为了紧随时代步伐,如果依旧沿用传统经营方式,则无法真正满足百姓的所需。所以,企业只要获得精确的数据材料,才能够发展、生存的更加壮大。企业只有将各种资料信息进行统一,才能够生产出优质的产品。假如具有丝毫误差,则会对消费者的权益产生危害。通过电子衡器,科学采用计量测试技术,则能提高企业经营生产效率,显著节约原材料,减少投入成本,以此为企业的良好发展提供应有的效果[1]。 并且,在市场中进行产品交易时,有时会发生缺斤短两的现象,令消费者权益受到影响。这一状况均因计量测试存在问题,令不符合标准的产品进入了市场,且对市场交易的正常秩序造成影响。因此,只有不断完善电子衡器计量测试技术,加强运用的精准度,才可以预防这类不良状况的产生,扩大电子衡器的运用范围,调动计量测试技术的内在价值,真正打造出秩序井然的市场氛围。 二、存在的质量问题 1、测试温度时不符合标准 制造电子计价秤时,通常会对温度进行试验,透过将其摆放在高温及低温不同状况中,观看在环境中的变化。我国对电子计价秤使用温度规定为-10到40℃之间,储藏温度为-30至80℃之间,以此确保指标的准确度。假如电子计价秤不符合标准,那么运用过程中一旦环境较为炎热或较为寒冷,则会出现较大的误差,对测试结果影响较大。 2、在抗电脉冲串及抗静电放电测试中不符合标准 测试电子计价秤时,电子线路会由于周遭环境状况以及周遭存在的电磁干扰而出现状况,透过检测可以看出,处于使用当中的电子计价秤,如果我们在此时接打电话,则会对其造成影响,令测量结果不准,以此令结果产生错误。 3、测试湿热时不符合标准 在电子计价秤是否符合标准的检查中,想要了解电子计价秤是否会被潮湿环境所影响,其绝缘状况如何,则需执行湿热试验,也就是把电子计价秤摆放于高温及较为潮湿之处,查看其是否能够在这样的环境当中正常使用。对于销售海鲜或者货品众多的综合市场而言,如果货物水分含量较高,则必须进行湿热测试,一旦电子称不符合标准,则会在称重时出现较大出入[2]。 三、电子衡器在制造时不合格的原因 1、设计器具时未考虑全面 有的生产厂家在设计器具过程中,并未对周遭的环境乃至设施进行考量,并未提出良好的预防措施,所以令制造的器具预防干扰的能力过差。 2、制造电子衡器选择廉价材料及设施进行制作 有些制造电子衡器的企业一味希望通过最低的投入获取最大的收益,所以在制造器具方面,仅选择了廉价的材料与设备进行制造。例如,制造电子计价秤时,称重传感器是其中最为关键的零件,有的企业则使用一些价格较低且质量不过关的传感器,令制造出的电子计价秤质量过差,测量数据失准。 3、监测制造器具时未严格执行相应标准 组装电子秤时,工人为了能够用最快的时间组装完毕,在工作环节中不够严谨,令电子衡器在质量方面无法过关,造成资源、物力、财力的浪费。 四、具有的故障 电子衡器的故障大致有两类:常见故障及特殊故障。酿成这些问题的主要原因在于设计安装不够合理,产品运用不够合理并且自然磨损等原因。产品设计安装不合理,会令电子衡器的出数两侧不一致或出数缺失。运用在恶劣环境当中的电子衡器,在运用过程里,较易在称底端或旁边缝隙内渗入沙粒,这会令计量出数不够稳定。这是因为称体内的传感器被遮蔽,受到外界压力的影响,令计量数据产生较大的偏差,此时仅需将称中的杂物去除便可。另一原因则为在安装电子衡器时操作不够规范。比如有些化工厂在检测电子衡器时,在重量低于30t时,承重结果较为精准,可是在重量大于30t时,则会出现明显的误差,检查后未发现称体内有异物,测量传感器的电压及电阻也十分正常,更换称重仪表也未发现问题,最终透过加设砝码发现,在重量达到32t时,误差则会加大,降低1t,误差则随之下降,所以检查称底时发觉,垫传感器使用的铁块阻挡了称台的槽钢,空称状态时有一条空缝,这就使得在测量小吨位时较为准确,而测量大吨位时则会出现误差。 元器件本身的不足也会令电子衡器出数不够稳定,这一故障会透过补接补偿线到激励线的方式进行处理。把四线结构加成六线能够具有加强信号、清除故障的效果。令数值不稳定的另一方面是接线盒进水,这一状况只要通风干燥则能够处理。判断这些故障的方式则为测试技术。比如通过万用表测量补偿线、激励线信号线以及屏蔽线相互间的电阻值,假如测量的屏蔽线以及信号线相互间的电阻为30欧,信号线表面压裂后短路,这一问题则能够经由更改主线进行处理。 五、计量测试技术 计量测试技术作为电子衡器维修的根本,相同的故障也会由不同原因所引发。比如在监测当中,传感器数值产生变化,排除掉电阻与传感器的原因,通过检测发觉为接线板中的压线螺丝松动而导致问题的发生,因此,这一状况仅需拧紧螺丝。在电子衡器维护阶段,传感器的零线状况较为困难。传感器的零漂会令数值失稳,但这个问题较为少见。仅通过简单的测量工具并不能判断为哪一传感器的故障,此时可以透过将分度值变小的方式进行处理[3]。将所有传感器的数值进行记录,间隔一段时间后再次进行记录,假如数值出现变化则划分到检测当中,之后测量电压及电阻,透过检测可以发现,是传感器的零漂问题,因此只要将其更换则能够解决问题。 结束语:综上所述,对于计量测试技术而言,需要不断明确电子衡器发展的趋势,不断运用先进的计量测试技术,良好处理电子计价秤计量测试的质量问题。并且,需结合时代特点,彻底更新设计理念,更新系统结构模式,才可以真正提高电子衡器产品综合质量水准,建立显著的经济效益与社会效益,真正完成可持续化的发展。 电子测试论文:电子产品包装材料的性能分析与测试 【摘 要】电子产品的包装由外包装和内包装共同组成。通常,外包装以纸箱为主,抵抗堆码和运输颠簸带来的压力;内包装由气泡膜和防潮袋共同构成,在发挥缓冲效果的同时,提供阻隔水蒸气的效用。本文通过对电子产品各层包装关键性能进行分析和日常检测,能确保其在在流通过程中发挥理想的功用,大大提高电子产品的安全性和可靠性。 【关键词】电子产品包装 纸箱 气泡膜 防潮袋 引言 在信息化极为发达的现代社会,电子产品作为其重要标志发展迅速,尤其是凝聚着最新科技的智能电子产品,如智能手机、电脑、电视遍布生活的各个角落。作为其主要构成,电子元器件在越加精密复杂的同时向着大规模集成电路发展。因此,碰撞、挤压、潮湿和静电成为电子产品贮存和运输中的安全隐患,相应的,包装的保护性能愈发重要。 包装是电子产品保护和存储介质,首要功能就是保护电子产品。因此,在电子产品的流通和贮藏过程中,包装设计应考虑以下几点:(1)需承担一定外力的碰撞冲击,防止产品外壳或芯片受损;(2)需抵抗堆码和运输颠簸带来的相互挤压,防止内容物的变形;(3)具有抵御雾、露、雨、水蒸气渗入的能力,减缓电子产品的氧化、生锈、短路等问题。 包装材料是构成产品包装的基本因素,其选择的合理与否直接关系到包装所呈现的性能。因此,科学的选材对电子产品包装具有重要意义。 电子产品的包装由外包装和内包装共同组成。通常,外包装以纸箱为主,内包装由气泡膜和防潮袋共同构成。 1 纸箱 在大型电子产品的包装中,由瓦楞纸板制成的纸箱是最为常见的外包装容器。瓦楞纸板经至少一层的瓦楞纸和一层箱板纸粘合而成,具有较好的弹性和延展性。 瓦楞纸板的楞形一般为近三角形,并列成一排,相互支撑,从而使瓦楞纸板形成一定的机械强度和抗压能力,为内容物提供保护和缓冲作用。根据楞形的设计差异,共有ABCEK五种,前四种应用最为广泛。 A型楞是最先发明的一种瓦楞形状,具有最大的瓦楞间距和高度,单位长度内瓦楞数量最少,这种形状富有一定的弹性,能发挥良好的缓冲性能,承载较大的冲击力。 B型楞与A型楞截然相反,瓦楞高度最低,单位长度瓦楞密度大,纸板表面平整,具有较高的平压强度,在外界压力下不易变形,稳定性好。 C型楞的楞高和单位长度内的瓦楞数均介于A型与B型之间,性能也介于二者之间。 E型楞的瓦楞楞薄而密,其刚性和强度、手感硬度较好。 综合以上各种楞形的特点,成箱后的抗压强度从高到低依次为A、C、B、E。在实际应用中,为了获得更高的抗压强度,通常采用两种或者三种楞形结合的方式构成三层、五层或七层的瓦楞纸板。 除此之外,瓦楞纸箱的抗压能力还与瓦楞原纸自身的特性,如原纸的定量、紧度、水分和施胶度有着紧密联系。定量即克重,克重越大、紧度越高、厚度越均匀、水分(9%~12%)和施胶量控制合理,越有利于保障成品纸箱的抗压强度。与此同时,瓦楞纸箱采用的是吸水性很强的纤维材料,即使原材料水分控制合理,但生产环境、存放环境、使用环境的高湿状态会促使瓦楞纸箱材料迅速吸湿,从而降低其整体的抗压强度。 综上所述,瓦楞纸箱的抗压性能受到多重因素的影响,对于现代企业来说,应加强该性能日常检测,通过把握力值与变形量的变化曲线,结合各影响因素,进一步完善瓦楞纸箱的质量。实际操作时可参照GB/T 4857.4-2003《包装 运输包装件基本试验》提供的方法,借助XYD-15K纸箱抗压机进行测试(图1)。 2 气泡薄膜 气泡膜是以高压聚乙烯为主要原料,生产过程中添加增白剂、开口剂等辅料,经过高温230℃挤出吸塑成型气泡的一种产品。由于气泡中充满空气,所以质轻,富于弹性,具有良好的防震、抗压、缓冲、防潮之效。 气泡膜在使用中,若包装物为电子元器件等带有尖锐边角的物品时,运输颠簸和外力装卸都可能导致气泡膜被内容物的边角戳破,从而使气泡膜的保护作用大打折扣。此种情况反映了气泡膜的耐穿刺性不甚理想,可以通过XLW电子拉力机检测材料的穿刺强度来衡量该性能优劣,为气泡膜的工艺改进提供量化数据参考。具体方法可参考GB/T 10004进行。 测定所需的穿刺强度测试装置分为两部分:钢针固定装置和样膜固定夹环,如图2。将直径为100mm的气泡膜安装在样膜固定夹环上,然后用直径为1.0mm、球形顶端半径为0.5mm的钢针,以(50±5)mm/min的速度去顶刺,读取钢针穿透试片的最大负荷。测试试片应5个以上,取其算术平均值。 3 防潮袋 对于电子产品来说,水蒸气是导致电子产品失效,无法正常运转的最重要因素。当周围相对湿度超过65%时,水蒸气会在金属表面形成一层厚度不足0.01微米的水膜,空气湿度越高,水膜的厚度越厚。空气中的CO2、SO2、NO2、H2S等气体会溶解在水膜中形成电解液,使绝缘介质的绝缘性显著下降,在金属材料表面产生化学腐蚀或电化学腐蚀。之后,由于电子产品内外存在一定的水蒸气压力差,水蒸气发生扩散,逐渐渗入电子产品的内部零件中,导致电磁性器件的绝缘率下降,发生短路,腐蚀金属材料和接触性原件的表面,影响电子器件的性能和机械强度等。因此,防潮成为电子产品包装的首要解决的问题。 防潮袋的出现有效解决了这个问题。防潮袋采用了具有一定水蒸气阻隔性能的材料对电子产品进行包装,以减缓外界水蒸气的渗入,降低湿度变化对电子产品的影响。可见,袋体的水蒸气透过性能的优劣直接关系到防潮效果能否达到预期。 影响包材透湿性的因素很多,例如环境湿度、材料亲水性与否、化学结构、结晶度、厚度、密度、添加剂、增塑剂等等。因此,在多重因素的影响下,最佳的判断方式是利用试验法直接测定防潮袋材料的水蒸气透过率,测试方法以称重法和传感器法应用最多。 称重法指的是在规定的温度条件下,在试样两侧保持一定的水蒸气压差,然后利用称重传感器或分析天平把透湿杯的重量变化“称”出来,再根据试样的面积、厚度、称量间隔时间以及试样两侧的湿度差计算出材料的透湿性能参数。称重法的应用可以追溯到1953年制定的ASTM E96,这是最早的称重法透湿性测试标准。经过数十年的不断应用与完善,称重法已经成为当今国际透湿性测试的仲裁方法。 与称重法并列而论的是传感器法,根据使用的传感器类型不同,包括动态相对湿度检定法、红外检定法和电解法。该类方法的试验环境与称重法较为一致,测试速度快,测试过程稳定,分辨率高,影响因素少,因此这类测试方法更适用于快速测定高阻隔性塑料薄膜、薄片以及含有塑料的多层结构材料的水蒸气透过性能。对于防潮袋来说,建议采用电解传感器法更为合适,仪器可选用W3/330水蒸气透过率测试系统。 电解传感器法使用电解池作为湿度传感器,设备的渗透腔被防潮袋材料试样分成一个干腔和一个湿度可控的湿腔,水蒸气从湿腔渗透通过试样进入干腔后会被载气气流携带至电解池中,由电解池测量载气的湿度并输出电信号,然后计算可得试样的水蒸气透过率。测试过程如图3、图4、图5、图6所示。 结语 随着电子产品经历新一轮的销售热潮,商品质量状态越来越多的引起人们的关注。其包装的基础性能无论对商品保质还是流通贮藏都有着十分重要的现实意义。通过对电子产品各层包装关键性能进行分析和日常检测,能确保其在在流通过程中发挥理想的功用,大大提高电子产品的安全性和可靠性。 电子测试论文:信息化电子测试技术发展综述 摘要:当前世界各个国家均非常重视本国科技的发展,把科技创新作为第一生产力,其中信息化技术的创新发展进展神速,计算机等信息化技术的发展大踏步前进。全球信息化日新月异,尤其我国信息化技术突飞猛进。电子测试技术在电子国际市场的巨大需求下具有广阔应用前景。为了适应不断发展的电子测试技术,本文对电子测试技术不断翻新的发展进行探索和综述,指出了电子测试技术的前景和发展趋势。 关键词:电子测试技术 信息化 智能化 为了保证全球信息化技术的正常运行和迅猛发展,自然要求电子测试技术也水涨船高,能够不断适应新情况的出现。除了计算机等信息化产品外,电子测试技术是保证上述电子产品安全使用的重要保证,是信息化领域正常运转的保护神,它能够渗透到几乎所有电子产品生产和使用的所有环节,其主要是通过测试电子产品的性能参数来实现其作用。伴随着新的电子产品不断涌现,对电子测试技术的要求持续提高,因此需要与时俱进的升级电子测试技术,才能保证电子产品的生产和使用。 1 市场需求分析 电子测试技术的市场需求,主要取决于当前技术水平及消费者要求。当前消费者对电子产品的需求向小体积,多功能,电池续航长等方向发展。电子产品企业为了适应当前消费者需要,将远距离无线传输,高能电池,精密小型化元件等最新技术融合到电子产品中。持续更新的技术使得电子产品功能不断强大,每一代电子产品更新需要的集成技术愈加复杂,这都将对电子测试技术的提出新的适应变化和挑战。自然,这也是电子测试技术更新的目标和动力。同样,电子产品需要更低的成本才能吸引消费者的注意,自然电子测试的成本也不能太高,电子产品和电子测试技术已融为一体,不可或缺。 2 现状分析 当前的电子测试技术为计算机集成新技术,模块化形式更为人们所接受。例如电力行业测试技术以往以多种电磁和电动式指针式仪表,铁丝和铜线互感器,单功能电子管为基础建立的测试技术。这些测试技术体积庞大,灵敏度低,精确度差,已不能适应当前社会的要求。而如今的集成化电子测试技术精准度更高,灵敏度更强以及对测试范围更加宽泛等。在信息化的大背景下,电子测试技术趋向于智能化、信息化、网络化等方向发展,可从以下方面展开讨论。 2.1 高性能智能化 电子测试技术的智能化,不仅兼顾传统感知功能,还能处理分析数据,和预测电子元件健康状态等功能,智能化系统突出的革新表现在彻底抛弃传统算法和测试模式,通过现场分析数据对电子产品进行在线、准确测试,从而达到及时对电子产品建筑状况进行测试的目的。目前测量仪器可分两种,通用仪器和专用仪器。通用仪器中,电子全测仪和水准仪逐步替代传统水准仪和测距仪;计算机辅以应用软件变得更加智能化和多功能化;多种信号发生器、分析仪及高性能光通讯设备,采用新的测试技术原理,测量准确度、时效性更为突出,现在已形成产品系列;值得一提还有全站型仪器,它将宽带矢量网络分析仪、电子侧距仪和经纬仪结合在一起,使得测试仪器功能更加全面化;仪器多功能化依赖多种仪器的结合,结合的形式有两种:一种是简单积木式,另一种是集成化。 2.2 网络化 目前我国信息化水平不断提高,多种信息的获得依赖于网络,这使得我们的工作和生活环境离不开周围的网络环境。电子测试技术的网络化就是电子测试仪器对电子产品进行测试和分析需要基于网络平台,并可有效克服带宽等障碍性因素的干扰,现正向低成本、良好操作性和强兼容性方向发展。这在传统电子测试技术是不可想象的。一个常见例证可很好解释这一特点,当前智能手机使用率可占半壁江山,其智能化加速提高,手机用户只要能够连接上网,即可通过网络登录官方网站对手机终端进行更新升级,抑或是检查本手机系统是否存在问题,存在哪些问题,手机用户在家即可完成对手机的电子性能测试。而且,在APP持续研发的良好背景下,许多手机获得自我检测功能和更新升级机会。手机用户只需在可联网的环境下就可保障电子测试技术的顺利开展,所以电子测试技术逐步具有网络化的特征。 2.3综合化 与传统电子测试方式相比,现在的电子测试技术功能更加全面,更加综合,不再局限于原来的单一功能;测试系统的能力与传统的方式相比,有了大幅度的提升;另外,对于电子产品的测试不再仅限于合格验收方面,可以从电子产品的前期预期,规划设计,生产预售,合格验收,使用维护以及报修等多个方面做到全方位的测试,这是电子测试技术测试功能综合化和测试方面全面化的体现。 3 结语 全球电子测试技术正向高性能智能化、网络化和综合化方向发展,越来越具备强大的功能,表明电子测试技术前景广阔,必将带来新的技术革命。 作者简介:李丽苹(1971―),女,河南洛阳人,本科,工程师,研究方向:关于CPU 电子测试论文:电子衡器中计量测试技术的应用分析 【摘要】电子衡器里面的计量测试技术的测量精度是极其高的,并且能够使用在很多的地方,其达到的效果也是不可估量的。因此我们在很多的地方都会使用到电子衡器的测试技术,从而使其能够发挥到它最大的用处,使计量测试得到的结果更加准确,更加可靠有效。针对这一点,本方对电子衡器中计量测试技术的应用进行了分析。 【关键词】电子衡器;计量测试;应用分析 最近几年的时间,我们国家进行电子衡器的制造的公司越来越多,他们制造的电子衡器大多都是非自动的。最开始的时候我们国家是通过借鉴其他国家的技术制造电子衡器,如今随着国家的发展富强,科技水平也在不断提高,制造电子衡器的时候已经不是单纯的采用其他国家的技术,而是自己不断研究、设计,从而发现新的、先进的制造方法,也使得其用途更加广泛,其中最具代表性的一项成果就是制造的称重显示控制器已经在世界上处于先进的地位。最近这段时间我们国家有关的一些监督管理机构对计量器具的质量进行检查的时候发现主要的一些计量器已经发展的尤为先进,其用途也是特别的广泛,测量的结果更是准确无误,当然有好就有坏,我们国家在进行电子计价秤的制造过程中,其技术水平一直难以得到提升,一批货品制造出来,其中合格的器具只占有40%-65%的比例。 1.电子计价秤存在的质量问题 1.1 对温度进行试验时不符合要求 制造抽烟电子计价秤的时候,一般会对温度进行测试,通过将其放置于高温和低温等不同的温度条件下,观察其适应环境的情况如何。我们国家规定的电子计价秤的使用温度应该在(-10~40)℃范围内和(-30~80)℃的贮藏温度内保证准确度指标,要是制造的电子计价秤不合格,那么使用的时候如果在较为炎热的夏天或是在较为严寒的冬天得到的测量结果会有很大的误差,严重影响测试结果,进而对后续的工作造成不良影响。 1.2 进行抗电脉冲串试验和抗静电放电试验时不符合要求 在通过电子计价秤进行测试的时候,电子线路会因为周边的环境情况和周围具有的电磁干扰导致发生问题,通过检验发现正在使用中的电子计价秤在我们使用的接打电话的时候,就会对其产生干扰,影响测试结果的准确度,从而造成结果的错误。 1.3 进行湿热试验时不符合要求 检查电子计价秤是否符合使用要求的过程中,要想确定电子计价秤会不会受潮湿环境的影响,它绝缘情况是怎么样的,我们就需要进行湿热试验,即将电子计价秤放置在高温度和较为潮湿的地方,观察它在这种条件下的测试其示值是否准确,从而确定它能否适应该环境条件。那些主要销售产品是海鲜的地方或者货物繁多的综合市场以及货物水分含量高的环境来讲,进行湿热试验是必不可少的,如果试验不符合要求的电子称被使用在这些场所,其货物的重量就会有很大的不同。 2.制造的电子衡器不合格的缘由所在 (1)对器具进行设计的时候没有考虑周全 比如有一些生产厂家对器具进行设计的时候,没有考虑到周边的环境以及设施等会对器具造成的影响,没有指定有效的防止干扰的方法,从而导致制造的器具的预防干扰能力较差。 (2)部分制造电子衡器的公司只会挑选最为便宜的材料和设备进行制造 部分制造电子衡器的公司只想着怎样减少投资,获取更大利益,因此在制造器具的时候,只会挑选最为便宜的材料和设备进行制造。比如:制造电子计价秤的时候,要选择其中最主要的零件“称重传感器”的过程中,一些公司就将采用那些便宜但质量不过关的传感器,从而导致制造出来的电子计价秤的质量也不过关,测量的数据不精准。 (3)对制造的器具进行检测的时候没有严格的执行有效的标准 比如:在电子秤的组装的过程中工人的为追求最快的组装速度,而出现工作不严谨,以致制造的电子衡器质量也不能过关,浪费资源,浪费财力、物力。还有一些人将不合格的电子称使用在现实生活中,导致出现更大的问题。 3.使用电子衡器过程中发现的故障问题 通常情况电子衡器的故障主要表现在两个方面:常见故障、特殊故障。引起电子衡器发生问题的因素如下: (1)进行器具的设计的时候没有考虑周全、将器具应用在实际的时候中操作有误、周边环境的变化等。 比如:设计电子汽车衡,以及在安装使用电子汽车衡的时候,将其使用在煤场、料场等,有可能会把煤块、砂石等坚硬物抵在在称底,以至于测量的时候数据不精准。 (2)制造电子汽车衡过程中操作错误。 对化工厂选用的电子汽车衡进行称量时我们知道,小于30t的物品的称量数据误差非常小,但是称量物品多于30t时,就会出现(1~5)t的误差,测量时称台下没有其他干扰物,传感器正常,更换掉称重显示装置,问题依旧存在,仔细查找之后发现称台下面垫传感器的地方有一厚约10cm的铁块,顶在槽钢内缘,空称的时候有间隙存在,以至重量小的物件能够准确测量,较重的就会有误差。 综上所述,要想使电子衡器能够准确可靠的长时间使用,则应该确保周边环境的良好,操作必须认真执行使用说明,做好电子衡器的日常维护保养工作。 4.解决电子衡器的一些问题过程中采取的计量测试技术 计量测试是发现电子衡器的一些问题的最简单的的方法,影响因素不一样,但也可以造成一样的问题,因而在这里作者进行了简单的介绍: (1)由于传感器接线线制的不合适(4线制改维6线制即可)、接线盒受潮或进水会引起电子秤示值不稳。 (2)对称重站用到的电子汽车衡进行检查发现,检查快完成的时候,两个传感器的示值不同,对其进行仔细检查发现不是传感器、电阻等造成的问题,而是因为在接线板处出现虚接,所以测量开始前必须先检查连接情况是否良好,只有基础工作做好了,后边的工作才能更好地顺利进行,问题也就更容易解决,也就会减少许多不必要的工作量的出现。 (3)对电子汽车衡进行检查的时候,传感器出现零漂问题是最为麻烦的事情,在用的电子汽车衡进行检查的过程中,我们可以知道是由于传感器出现零漂会导致测量结果的错误,但是零漂不会经常出现,它是随机发生的,不确定的,因而仅仅通过测试工具做检查的工作是不够的,是不能检查出实际的问题到底在哪里,为此应该选取变小分度值来进行测量,观察各个传感器的数据并进行记录,通过一段时间统一标准砝码的测量记录发现哪一个传感器数据不同,那么就应该把该传感器当作重点检查对象,之后对它们的电阻以及电压变化进行检查,经过长时间的检查排除,我们知道了出现问题的传感器,然后换了新的传感器,最后发现不在发生零漂的问题,整个器具也能够正常准确的进行工作。 5.总结 不管怎么说,这些年来,我们国家的电子衡器的制造水平有了质的发展,在世界上也占有一定的地位,所以,在制造过程中我们更应该高度重视各方面的影响,提高测量的准确度,减小误差,同时也应该注意进行工作人员是否敬业,进行严格的监控,制定一系列合理的工作制度,按照要求进行,同时也要加强工作人员专业知识的学习,从而使他们在进行检查工作的时候减小错误率,当我们对各方面的因素进行管理改善之后,我想我国制造的电子衡器会更加优良,测量结果会更加准确,外界因素对其的影响也将会降到最小,如此其他后续的工作也将能够更加顺利地开展,从而使我们国家电子衡器的制造水平更加先进,处于引领地位。
通信系统原理论文:CDMA通信系统中同步原理及算法实现 摘 要:本论文介绍CDMA扩频通信系统中采用的PN码同步技术,然后结合WCDMA上行链路的特点,提出适合CDMA的扩频码同步方案, 利用扩频码的自相关特性,可以使用RAKE接收对接收信号进行处理,从而有效分离可分辨多径。这需要采用扩频系统中扩频码同步技术,即:多径搜索粗略地估计PN码相位,同步跟踪精确确定PN码相位。 关键词:CDMA 扩频通信 同步 PN码 一、前 言: 移动通信是现代通信系统中不可缺少的组成部分。移动通信不但集中了无线通信和有线通信的最新技术成就,而且集中了网络和计算机技术的许多成果。在第三代移动通信的主要技术体制中,WCDMA-FDD/TDD(现称为高码片速率TDD)和TD-SCDMA(融和后现称为低码片速率TDD)都是由1998年12月成立的3GPP(第三代伙伴项目)进行开发和维护的规范,这些技术都是以CDMA技术为优秀的。CDMA技术作为第三代数字蜂窝移动通信系统的主要技术,以及在它基础之上发展起来的WCDMA和TD-SCDMA移动通信系统将会更广泛的应用于我们的生活之中,为我们带来更多方便。 二、理论基础及算法分析: 1、大步进快速捕获方法的基本原理: 在这里我选用“大步进快速捕获方法”来实现PN码的同步,在扩频通信系统中接收端的己调信号一般可以表示为:式中 是高斯白信道噪声,T是相对发射机的时延,A是输入信号载波幅度, 是伪噪声码, 是数据信息码, 是载波角频率, 是载波初始相位。 大步进搜索实现PN码快速捕获的实质就是将要搜索的q相位单元分为q/m段,每段m /q个相位单元,用步进电路使本地PN码逐段移动,即每次步进m个相位单元。每移动一段,做一次m路并列相关判决。由于大步进搜索每次相关判决同时对m个相位进行,而单步进搜索每次相关判决只对一个相位进行,故而大步进的捕获时间较单步进可以缩短1/m实现快捕。 使用大步进搜索方法的快速捕获系统的实现机理见图3.1。图3.1中S(t)为接收信号,它与m路本地PN码相乘,每一路代表了一个PN码相位,再经窄带滤波得到(1)~(m)这m路相关运算结果。将其送入多路比较判决电路,与门限 比较,当m路相关运算结果都小于判决门限 时,无相关输出,代表这m个PN码的相位都没有与发端PN码对齐,此时由判决输出端控制步进电路,使本地PN码大步进m位进入下一段相关处理,如果m路相关运算结果中有一路超过门限 有相关输出说明该路(设为第i路),代表的PN码相位已经与发端PN码对齐,此时由判决输出端控制步进电路停止步进,进入跟踪阶段。 2、大步进PN码捕获方法的算法分析 在本节分析中将采用状态转移图对捕获过程建立数学模型,计算大步进快速捕获方法的平均捕获时间、捕获时间方差。 对快速捕获系统的捕获性能分析,主要指平均捕获时间和捕获时间方差计算。运用状态转移图的思想来建立数学模型,使分析系统化、简明化是由J.K.霍姆斯JACK.K.HOLEMS提出来的。概括地说,该方法对离散的时不变马尔柯夫过程建立状态转移图,在状态转移图的基础上得到生成函数流程图,运用信号流图理论于生成函数流程图求得生成函数,利用捕获时间平均值及其方差与生成函数的一阶导数和二阶导数之间的关系,推导计算平均捕获时间和捕获时间方差。该方法适用于不同的捕获方案分析,且分析直观、简明,易于理解,所以我们采用该方法来分析大步进快速捕获系统的捕获过程。为简单起见本论文就大步进快速捕获延迟锁定环捕获过程建立圆形状态流程图,对该图作计算,对计算结果作分析。首先就研究的系统作一定的说明。 在实际系统中,捕获过程具有不确定性,该不确定性由诸多因素造成。例: A、两PN码起始相位相对位置是不确定的。 B、信道畸变,如衰减信道和外来干扰、人为或非人为。 C、载波频率漂移(多普勒频移)。 D、接收端加性白高斯噪声的作用。 因此,捕获时间也是不确定的,虽然捕获时间的分布函数原则上能得到。 但在实践中得到它是非常困难的,至少在精确形式上是困难的,因此只限于研究捕获时间的平均值及其方差。 三、快速捕获系统在MATLAB上的仿真: 1、使用系统仿真软件MATLAB创建用户代码库: MATLAB最受人们欢迎的特点之一是其具有开放性,任何用户可以通过对工具包源文件的修改或加入自己编写的文件去构成新的用户专用工具包。这里我利用MATLAB来进行仿真。为了修改和编写源文件,必须熟悉掌握SIMULINK的优秀――S-FUNCTION 。 S-FUNCTION具有三种表现形式: (1)框图形式 (2)M文件形式 (3)MEX文件形式(C语言或FORTRAN语言子程序)。 本课题中采用第一种形式和第二种形式。 S-FUNCTION仿真工作原理如下:S-FUNCTION与SIMULINK非线性库中的S-函数模块配合使用。将S-函数模块从非线性库中拷贝到用户自己的模块框图中,然后在模块的对话框中定义调用的S-函数的名称,则该模块完成的功能由调用的S-函数决定。每个SIMULINK模块都有三个基本参数:输入矢量u,输出矢量Y和状态矢量x。三者的连接关系如图3.1。 输入矢量,输出矢量和状态矢量的数学关系式如下: 式中: ,状态矢量可以为连续状态,离散状态或两者的混合状态。在调用了M文件的S-函数模块中,SIMULINK将状态分为连续状态和离散状态两部分,连续矢量放在状态矢量的前半部分,离散矢量放在状态矢量的后半部分。在仿真的特定阶段,SIMULINK反复调用模型文件中的每一个模块,控制它们完成特定的功能,如:计算输出,更新离散状态或计算状态导数等。为了执行初始化过程或中止仿真任务,在仿真开始部分和结束部分还要调用一些附加过程。图3.3给出了SIMULINK进行一次仿真的完整流程。 SIMULINK首先对模型中包含S-函数模块在内的每个模块进行初始化,然后进入仿真环。仿真环每运行一个周期称为一个仿真步长。仿真的每一个步骤都要调用S-函数,直至仿真结束 创建一个用户自定义的SIMULINK模块的步骤为: ① 根据算法和公式编写优秀部分的S-函数。 ② S-函数经过通用S-函数模块处理后,转化为用户自创建的模块。 ③ 根据要求的功能构造用户子系统(subsystem),包括输入端口,输出端口,S-函数模块和其它一些附加模块。 ④ 利用SIMULINK中的封装功能将子系统封装起来,生成用户自定义的封装对话框和图标,为整个子系统提供统一的设置。具体设置包括模块名称,模块类型,仿真参数,图标符绘图指令,模块功能描述信息和模块帮助信息。 这样最终能得到一个用户自定义的SIMULINK模块,该模块能完成所要求的功能。在本课题所要仿真的锁相环中,很多模块都采用调用S-函数的方式实现其功能,如信号产生模块,逻辑控制模块,扩频码产生模块等。 2、系统模块构建设计: (1)、信号模型: 该模块的功能是产生二相相移键控(BPSK)调制的直扩码序列。设一个chip内有10个载波,一个chip采样100次。 (2)、PN码产生模块: 模块的功能是产生伪随机序列,包括两部分:一是模拟BPSK调制信号时用作调制码,二是在接收后的本地伪随机序列。可将捕获后的结果与发射前的随机码相比较,检验捕获结果。 3、系统仿真模型的构建仿真: 单系统的仿真框,系统论证的宽带滤波器和窄带滤波器已经合并入模块中,参数选择如上所述。 4、仿真结果: 按照系统仿真模型,最终得到的捕获结果如图所示 当捕获成功时发端码(上)与本地码(下)的比较(单位:秒) 由上图的结果是在m=5时得到的结果,可以清楚的看到,当捕获成功时,接收端的随机码与本地伪码的相位相差半个码元,达到要求,实现PN码的同步。此仿真实现了利用“大步进快速捕获方法”对PN码的同步。 四、结束语: 同步是CDMA通信系统中一个重要的实际问题。在通信系统中,同步具有相当重要的地位。通信系统能否有效地、可靠地土作,很大程度上依赖于有无良好的同步系统。通信系统中的同步又可分为载波同步、位同步、帧同步、网同步几大类。 因此,对于相干扩频通信系统而言,必须保证接收端与发送端实现信息码元同步、PN码码元和序列同步和射频载频同步。只有实现了这些同步,直扩系统才能正常工作,可以说,没有同步就没有扩频通信系统。扩频通信中,主要关注的是PN码的同步。 扩频通信系统中的同步问题可分为三个方面,即伪随机序列的捕获,伪随机序列的跟踪和载波的同步。其中,伪随机序列的捕获是扩频通信系统得以工作的基础,而伪随机序列的跟踪和载波同步是保证系统性能的最关键因素。 本文围绕CDMA扩频通信系统中PN码同步进行了研究,并实现了CDMA通信系统中的PN码同步算法。 通信系统原理论文:高速公路通信系统的应用原理 论文关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式IC卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的ONU设备提供必要的2Mbps ( G . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个E1(G.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经MODEM通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800MHz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收 费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台MODEM,将数据传到就近通信站的ONU,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的ONU设备业务通道中提供足够的2/ 4wVF接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供MO-DEM进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:论高速公路通信系统的应用原理 论文关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式IC卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的ONU设备提供必要的2Mbps ( G . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个E1(G.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经MODEM通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800MHz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台MODEM,将数据传到就近通信站的ONU,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的ONU设备业务通道中提供足够的2/ 4wVF接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供MO-DEM进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:浅论高速公路通信系统的应用原理 摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 关键词:高速公路;通信;原理 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式ic卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的onu设备提供必要的2mbps ( g . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个e1(g.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经modem通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800mhz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台modem,将数据传到就近通信站的onu,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的onu设备业务通道中提供足够的2/ 4wvf接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供mo-dem进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:论高速公路通信系统的应用原理 论文 关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1 收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷, 计算 通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式ic卡,也有采用磁卡 。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种 通行卷。 1.1 计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2 收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的onu设备提供必要的2mbps ( g . 703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个e1(g.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3 收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经modem通过通信系统的话路通道传输的。 2 通信系统 2.1 通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现 现代 通信网设计的目的,还关系到工程投资的 经济 性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2 通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级 交通 中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3 话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4 移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800mhz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应变能力的强有力手段。 3 监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心 计算 机系统和外场设备。 3.1 监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、 网络 服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2 监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台modem,将数据传到就近通信站的onu,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3 监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的onu设备业务通道中提供足够的2/ 4wvf接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供mo-dem进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断 发展 建立一个正确的认识平台。 通信系统原理论文:高速公路通信系统应用原理 论文关键词:高速公路;通信;原理 论文摘要:本文主要钍对高速公路通信系统的应用原理进行阐述。 高速公路机电工程中的通信系统属于基础类设施,主要为收费、监控系统提供信息(话音、数据、图像)传输通道,由光缆数字传输系统、程控数字交换系统、移动通信系统、紧急电话系统等组成。根据其通信系统在高速公路行业的应用特点,高速公路通信网主要由长途通信干线传输网、程控数字交换机、数据传输网、图像传输网、移动通信网和卫星通信网等部分组成,下面我们重点对其各主要组成部分的使用原理进行详细介绍。 1收费系统 高速公路收费系统一般采用半自动收费方式,即人工判别车型,车道入口发放通行卷,出口验卷,计算通行费,人工收费,计算机管理,辅以车辆检测器校核,闭路电视监视。目前,提倡计算机联网收费。远期,逐步实现自动收费方式。通行卷有采用非接触式IC卡,也有采用磁卡。为便于计算机联网收费,联网收费区域内均应采用同一种通行卷。 1.1计算机收费系统 计算机收费系统一般分两级,即收费中心计算机系统和收费站计算机系统。收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网。各局域网之间、收费中心与区域拆帐中心之间需要通过通信系统实现数据传输进行勾通。 1.2收费数据传输 收费数据分三级管理:收费中心计算机、收费站计算机及收费车道计算机。收费站与收费中心之间的数据传输是通过数据通道直接传输的,各通信站的ONU设备提供必要的2Mbps(G.703)数据通道接口。通信与收费系统是通过收费站和收费中心的路由器连接起来的,在区域收费联网的情况下,路由器至少要具备两个E1(G.703)接口,一路传往收费中心,一路传往区域拆账中心。 1.3收费图像传输 收费系统在个收费站广场出口均设置了摄像机,各摄像机的图像信号既要传到相应的收费站又要传到收费/监控中心。从摄像机到收费站的视频及控制信号传输是由收费系统完成的,而图像及控制信号的远程传输与监控有所不同,未采用复用方式,庵个摄像机图像对应一芯光纤,而控制信号是经MODEM通过通信系统的话路通道传输的。 2通信系统 2.1通信干线传输 长途通信干线传输系统设计的正确与否,决定着整个通信系统质量,它不仅关系到能否实现现代通信网设计的目的,还关系到工程投资的经济性、合理性和可靠性。目前,高速公路机电工程基本是采用光纤通信系统。高速公路通信系统长途通信干线传输网采用光纤通信,这是因为: 高速公路通信网要求同时传输语音、数据和图像通,信量较大,选用频带、通信容量大的光纤通信系统是合理的。 光纤通信具有通信容量大、抗电磁干扰能力强、通信质量高、传输距离长等特点,是其它通信传输方式无可比拟的。 光缆通信中继距离长,适应公路沿线各通信站点间距离不一致的实际情况。 采用长波长单模光缆传输方式,在中等容量以上长距离传输系统中,从经济上占有优势。 2.2通信系统的程控交换 根据高速公路通信系统业务的内容和特点,通信系统采用三级程控交换,第一级交换中心设在高速公路总公司通信总中心,其主要职能是完成本局终端的话务接转,汇接所有来话、去话的转接任务,并与二级公路网中心联接,完成本局话务接续与本局以外的话务转接;第三级交通中心分别设在各高速公路公司下属的管理所,其主要职能是完成本局的话务接续与出入本局的话务接续。为了提高系统的可靠性、灵活性及话务流向的需要,各级交通交换中心之间均可进行互连,以便组成一个多迂回、多路由的程控数字交换网。 2.3话音通信系统 高速公路通信网话音系统包括业务电话系统、指令电话系统和移动电话系统。业务电话系统为高速公路管理局、各公司、各管理所以及高速公路上各种设施(如监控、收费、服务区、停车场、加油站、维修、交警、通信、供电、配电及养护等)提供内、外业务联系电话。业务电话为全网自动拨号,业务电话网应与市话公用网汇接。指令电话系统主要是为监控总中心以及监控中心下达交通监控和调度指令。为便于交通控制和交警业务调度,在监控中心和分中心可分别设置两套指令电话控制台,以便供公路值班员和交警值班员使用,指令电话应自成系统。指令电话控制台设置在各路公司内,分监控指令控制台和交警指令控制台,分别控制所辖路段各指令电话机和交警用指令电话机;指令电话控制台具群呼、组呼、单呼功能及自动录音功能;指令电话控制台具有转接功能,即实现指令电话控制台与指令电话机之间的转接。 2.4移动通信系统 移动通信,就是指通信双方至少有一方在移动中进行信息交换。移动通信不仅指双方的通话,还应包括数据、传真、图像等业务。移动通信系统可以自己建网,也可以租用邮电部建立的公用蜂窝移动通信网。邮电部公用蜂窝移动通信网可实现全省漫游,管理也比较方便,可以省去了自己建网的费用,但公用蜂窝移动通信网费用很高,同时不能完成高速公路网要求群呼、组呼等调度功能。自行建立高速公路移动通信专用网,可以解决上述不足,但建网投资很大。建议高速公路移动通信系统自己建立专业移动通信网,采用800MHz集群移动通信系统。据了解,辽宁省高速公路管理系统应用移动通信较为先进,移动通信成为快速应 变能力的强有力手段。 3监控系统 高速公路监控系统应用图像传输可将道路现场的活动图像,利用图像传输系统的能力把图像信息用电信号的方式传送到远方,清楚地再现在屏幕上,有利于管理人员做出控制决策。活动图像传输采用光缆传输方式,高速公路监控摄像点不太多的特点,一般采用一对一(一摄像头对一监视器)方式传输到各路监控中心。通过视频切换方式,由总部的控制信号来选取所需的图像信号,由光缆传至监控总部的监视器,使总中心也能监视到它所关心的全省高速公路运行情况,以便进行宏观管理。 监控系统主要由两部分组成:监控中心计算机系统和外场设备。 3.1监控中心计算机系统 监控中心计算机系统即情报处理系统,它包括通信控制器、网络服务器、交换式集线器、终端计算机等。这些计算机组成局域网,组网方式:收费站控制室计算机与该站的收费广场车道控制计算机组成该站的局域网。收费中心内的计算机构成中心独立的局域网,只是多了一台通信控制器,它配有多串行接口控制器,用于外场设备与中心的数据通信管理。 3.2监控中心的外场设备 监控的外场设备包括车辆检测器,可变情报板,可变限速标志,气像检测器等。由于这些检测点(数据采集点)距离通信站较远,相对分散,且数据量较小,无法采用标准的高速数据接口进行传输,因此在每个远端数据点配一台MODEM,将数据传到就近通信站的ONU,最后通过通信系统传至监控中心通信控制器。 3.3监控数据传输 监控数据分二级管理:监控中心、监控外场设备。通信系统在各站综合业务接人网的ONU设备业务通道中提供足够的2/4wVF接口,监控数据采用模拟传输方式,通过这些音频接口完成,由监控系统提供MO-DEM进行数模转换。 3.4监控图像传输 监控系统在全线设置了一定数量的摄像机,各摄像机的图像和控制信号均要传至监控中心。通信系统负责为摄像机的图像和控制信号传输提供光电缆,视频图像信号和控制信号经过数字/视频复用光端机复用后,占用一根光纤。 结束语 通信系统在高速公路建设行业中的不断应用,对其技术的更新有着更高的要求。为了保证高速公路其“快速、安全、便捷、舒适”等功能特点能发挥,务必对其通信设备及通信技术作出更高要求。对此,只有更好地了解及熟悉通信系统的应用原理,才能更好地为高速公路通信技术的不断发展建立一个正确的认识平台。新晨 通信系统原理论文:课题讨论法在“光纤通信系统与原理”教改中的创新与实践 摘 要 基于“兴趣是最好的老师”这一原理,本文提出将课题讨论法运用于课堂,激发学生对课程的学习兴趣。按照分阶段、递进式的教学改革思路,构建光纤通信系统课程的一系列子课题,创新课程的教学和实践方案。实践表明:课题讨论法在课程中的灵活运用,有利于培养学生的综合素质、探索精神和自学能力,提高教学效率。 关键词 课题讨论法 光纤通信原理与系统 教学改革 1960年梅曼发明了世界上第一台激光器,随后科学家高锟提出光纤,伴随两者发展促进了光纤通信的不断进步。目前部级的电信网骨干大部分采用光纤通信系统,相关技术也已深入社会各层面,是现代社会基础设施中的关键。近年来,“光纤通信原理与系统”课程作为国内外高校电子信息、通信工程、光电子等专业的重要课程,具有较强的实用性、前沿性和探索性,在整个学科建设中占有重要地位。 “光纤通信原理与系统”课程的特点是理论部分难度较大、知识点更新快、具有一定的工程性,还涉及若干现代通信设备。现实状况是教材更新慢、实验设备落后行业发展,课时不断减少。因此,如何高效利用有限课时,将课程的理论知识、光纤通信系统的最新技术以及相关光器件介绍给学生,是教师面临的巨大挑战。基于此,我们提出将课题讨论法运用于课堂,改变过去单一的课堂讲授方法,激发学生的主体性,提高学生对课程的学习兴趣。 1 课题讨论法的定义 课题讨论法是指教师在课堂教学活动中,利用师生以及学生间平等、民主、和谐的时空环境,就与课堂教学内容有关的某一子课题,以小组或者班级为单位开展积极的讨论、争论甚至辩论,拓宽思路,各抒己见,交换看法,互相启发,取长补短,从而理解知识、掌握真理、受到教育、培养素质与能力的一种教学方法与教学模式。①② 2 课题讨论法的运用 课题讨论法的实施需要按照两步走:(1)基础层次:子课题相关的理论教学,以教师讲授为主,辅以相关的教学方法的创新和教学内容的优化;(2)提高层次:子课题相关的拓宽及应用,以学生为主,进行汇报和讨论。 2.1 基础层次 2.1.1 教学方法创新 摒弃传统教学方法的某些弊端,在课程教授过程中基于不同教学内容,采用不同的教学方法。例如:(1)可以充分发挥多媒体技术在现代教学中的作用,播放与知识点相关的图片、动画以及视频,增强学生的感官印象,使其更容易接受。(2)为了加深学生对光纤器件的理解,掌握器件的类型、特性、参数及用途,尽可能给学生展示器件实物。(3)在课堂中穿插一些合适的例题和随堂练习,提高学生参与学习的积极性,提高听课效率。 2.1.2 优化教学内容 本课程中,有些内容在先修课程中已经学过,例如第三章《光发送机》,其中关于光源的物理基础、半导体激光器和LED 的介绍,以及第四章《光接收机》中的检测器的介绍,均是对之前课程(“光电子学”和“激光原理”)中知识点的重复。进行教学内容的改革,可以削减已学知识点的学习课时,适当增加光纤通信领域最新的技术和器件的讲解。 教材的选用对提高教学质量和学生动手能力有着重要作用,故而应该尽量选择和教学大纲一致的教材。然而,现实情况是找到这样教材的机会不多,教学时总要增加或者删除部分内容,不能达到最佳的教学效果。一方面,在教学中尽量采用新教材,注重新技术和新理论的介绍。另一方面,补充和修订现有教材,希望能够通过团队的努力,编写出合适的教材。 2.2 提高层次 通过基础层次的训练,学生已经掌握了与子课题相关的知识点的理论基础。提高层次中,要求学生带着教师设计的子课题任务,进行文献的查阅、资料的概括、方案制定、可行性分析、设计、仿真以及某些元器件的采购等工作。这个阶段应该充分发挥学生的积极性和主动性,分析解决实际问题,培养创新意识和能力。具体实施如下: 2.2.1 学生分组 分组之前,需要教师做好功课。各组学生由学习好、一般和基础较差的同学搭配组合。课程内容,除绪论部分,其余章节都会安排子课题任务,任务会提前下达到各组。每组需要自己选举组长,在组长的组织安排下进行资料的搜集和概括、任务的分解和执行等工作。课堂会安排时间,让各组汇报、讨论各个子课题,老师和各组选派的代表进行打分,分数最终记入期末成绩中。在这个过程中,也有一些需要注意的地方:(1)各组的汇报,教师可以要求每次选举不同的代表上台进行陈述,这样就可以使得每个同学都参与其中,每个个体都能得到锻炼。(2)各组汇报完毕,安排自由讨论。在讨论过程中,教师要注意把握现场,适当引导,切忌部分讨论慢慢偏离主题,或者个别讨论太过激烈。有时如果问题较少,需要教师适当提示,将讨论进一步深化、细化。(3)各组汇报和讨论结束后,教师进行总结。教师应该提前对子课题进行最新前沿的资料调研总结,如果学生在课堂涉及、讨论过的部分可以简略,部分学生未能查阅的内容,可以进行详细的补充。这样,经过师生合力,可以将每个子课题讨论充分、将其发展了解清楚。(4)各组汇报时,教师和各组代表进行打分,教师可以提前制定打分标准,其中包括:汇报内容的准备情况、PPT的制作精美程度、代表上台发言的表现(声音是否洪亮、表达是否清晰、思路是否敏捷等)、各组参与讨论的积极程度等,尽量划分全面细致,有所偏重,体现公平公正。 其次,各个分组也是相应的学习小组,大家除去共同准备完成子课题任务,还增加了相互接触的机会。利用这样的机会,小组中基础差的同学可在学习能力较强的学生帮助下,克服学习中遇到的困难。大家一起学习,一起进步。 此外,多人共同完成一个任务有助于发挥团队协作精神。这个过程可以培养学生与人相处的能力、遇到问题如何有效沟通、接到任务如何利用团队的力量完成、学会进行任务的分解和落实到个人以及体验到集体的荣誉感等。这些能力和品质的培养,比在这过程中学会的一些书本知识更为重要。 2.2.2 设计子课题 课程内容涉及到光纤光缆、光源与光发送机、光检测器与光接收机、光放大器、光无源器件和光波通信系统的设计。教师需要在子课题任务的设计方面花费心思,下达既有新意又有实际意义的任务。 由于整个课程的授课顺序是先介绍构成光纤通信系统的各个部分,后讲解系统设计。可以在各构成部件的讲解章节中,下达查阅最新光器件发展的任务,例如:新型光纤光缆结构、光源(LD和LED)的发展情况、检测器件的性能、最新光器件的种类。原本这些知识点,如果采用教师查阅课堂讲授的方式,一是无法查阅全面,其次讲解只能蜻蜓点水,学生听得稀里糊涂。现在通过子课题任务的方式,学生在上课之前,已经利用课余时间学习了最新的技术和器件,对其已经有所了解,课堂的汇报讨论又将这一子课题的内容扩充完善,印象加深。另外,进行这类光器件的介绍与讨论时,可从实验室借来一些真实的器件,并在子课题中设置一些器件使用方面的任务;也可以采购若干常用的光器件分发到各组,布置与其相关的小任务。这能够在一定程度上解决理论和实践脱节的问题,加强学生实际动手能力,帮助其学以致用。最后一章光波系统设计的讲解时,受到实际条件的限制,也许无法搭建一个真实的系统,但是此处可以巧用仿真软件来实现系统的设计。此时子课题就可以布置用软件仿真进行系统设计的模拟,该任务需要占用较长的课后时间,在具体考核时可以适当增加这部分内容的分数。 2.3 建立全面的评价体系 借助提高层次中课题分组讨论环节,打破以往单一的期末闭卷考试方式。建立起既重理论,又重实践;既重结果,也重过程的考核方式。此外,为了提高学生积极性,减轻学生的负担,适当提高分组讨论环节得分在期末总成绩中占的比例。通过这样的方式,可以增加学生课后学习的积极性,接触到更多该领域的前沿知识。 3 总结 “光纤通信原理与系统”是一门非常重要的专业课,通过本课程的学习,学生能够了解光纤通信发展的历史;知道光纤通信技术及光器件的最新发展动态;掌握光纤、光源、光发送机、光接收机、光放大器等的工作原理和特性;理解光纤通信系统设计的思路、方法及检验标准。为学生进行毕业前的职业准备,使学生在毕业后能够顺利地、独立地从事光纤通信方面的工作。 通过本项目的开展,一方面有利于提高教学水平、促进课程建设;另一方面可以有效提高学生的学习兴趣,更好地掌握光纤通信方面的专业知识,为人才培养提供有力的支持。同时可供我校其他院系及国内普通工科高校开设和建设“光纤通信原理与系统”课程的同行们作一个参考。 通信系统原理论文:《通信系统原理实验》课程的教学改革与探索 摘要:针对当前社会对信息科学技术人才的创新能力需求及社会经济发展的需要,在教学实践中对通信系统原理实验课程的教学方法做了大的改进,实验不再采用实验箱来完成,而是采用软件仿真来实现,不仅可以使学生在较短的时间内掌握该课程的理论知识,而且通过实验的操作提高他们的动手能力和创新能力。 关键词:计算机仿真;教学改革;通信系统原理;创新能力 随着计算机的广泛应用和通信技术的不断发展和更新,通信系统的复杂度迅速增长,这就要求掌握现代通信理论和技术的高级技术人才日益增多。因此,如何让本科学生更好地掌握现代数字通信中以调制解调技术和通信信道的性能分析为代表的新技术及其应用能力,适应市场需要,拓宽就业渠道,是电子信息工程专业实践教学面临的紧迫任务。因此,在普通高校我们的教育目标就是要培养具有扎实的专业理论基础、有较宽领域的工程技术基础和有一定专业知识的高级工程技术人才,尤其是作为电子信息工程专业的学生,他们将来是国家信息科学技术行业的中流砥柱,因此,他们不仅要掌握好电子专业方面的基础知识和实用技术,还必须要掌握一些有关通信技术方面的基础知识和实用技术。考虑到通信技术的发展和更新速度,采取以往购买硬件实验设备来提高学生实践能力的方式,一方面购买设备需要申报的时间相对较长,往往难以跟得上学生的实际需求;另一方面购入的设备淘汰较快,容易造成浪费。如某大学在进行本科教学评估时购入了价值400万的通信原理教学实验设备,不到4年这批设备已面临淘汰的困境。因此,解决上述问题的一个有效方法是采用虚拟技术来实现,即采用计算机仿真实验技术来实现。也就是通过建立器件、部件乃至系统的模型,并用模型在计算机上进行仿真,利用计算机的高速运算处理能力,完成对通信设备与系统的分析、设计以及性能优化与评估测试。更为重要的是由于采用软件技术仿真实现实验项目,实验项目的更新更容易。有专家指出利用计算机进行建模理论和方法是推动仿真技术进步发展的重点研究方向。美国等发达国家在仿真领域一直是将建模理论和方法的研究工作列为重中之重。计算机仿真实验技术的优良特性,将成为今后人们特别重视和大力发展的综合技术。 一、教学中存在的问题 目前在大多数开设通信原理实验课的高校,所有的通信原理实验仍然全部采用实验箱来完成,但是由于实验设备的性能问题,在实验操作过程中会导致某些实验无法得出正确的结果,而且学生也无法对实验原理框图进行逐点的波形分析,实验效果并不理想。而且综合性创新性实验项目很少,无法给学生提供更大的实验平台,更谈不上创新能力的培养。采用实验箱做实验属于传统实验,实验的正确与否依靠实验箱的性能,而实验箱设备由于操作的学生较多,出现损坏的情况比较严重,而厂家来维修的时间有限,所以会导致上实验课能用的实验箱的数目大大减少,极大地影响了实验课的教学质量。而如果采用虚拟实验来做这些实验项目,它与传统实验相比,虚拟实验除了在性能、易用性、用户可定制性等方面具有更多优点外,在工程应用和社会经济效益方面也具有突出优势。此外,传统的通信原理实验主要通过硬件电路实现各功能模块,由信号发生器产生信号,用示波器观察各点波形。由于实验条件的限制,往往得不到准确的实验结果,而且学生面对复杂的电路板难以从系统的观点去分析各点波形关系。因此,设计出一套与传统实验相配合的虚拟实验软件,采用软件模拟的方法,通过灵活调节各个实验参数,灵活控制实验进程,便可很好地弥补传统通信原理实验的不足,同时可降低实验设备成本和节省经费,实现在没有购买新模块的情况下完成实验项目。 二、教学改革探索 1.教学内容的改革。《通信系统原理实验》课所包含的内容很广,里面涉及有基础性实验内容和综合性创新性实验内容,实验学时又短,如何在学时有限的情况下,掌握如此多的实验内容,如果采用传统的实验箱来做,是全部完成不了的,只有选取有代表性的实验来完成,而如果采用计算机仿真来实现的话,就有大量的时间来完成,而且即使上课时间完成不了,学生还可以回家继续来完成。这样对掌握基础理论知识提供了强有力的实验支持。目前,虽然传统通信实验中有部分实验采用计算机仿真来实现,但只是采用软件编译出结果,看不到原理框图,无法进行全面分析。为了让教学内容更丰富多彩,在实验教学内容中将所有的实验内容采用统一软件仿真平台,全部实验内容采用计算机仿真的方法在同一个平台下进行调用来完成。学生在该软件平台下完成课程大纲所要求的基础性实验项目,而且能根据教师要求完成综合性创新性实验项目的仿真,并能根据不断出现的新技术如3G等,及时实现计算机仿真,让学生真正掌握通信原理技术。软件平台界面如图1所示。 基本实验有眼图实验、AMI/HDB3编译码过程实验、抽样定理与PAM调制解调实验、PCM编译码实验、?荪M实验、FSK实验、BPSK实验等。针对现代调制解调新技术实验项目仿真,包括GSM蜂窝移动通信使用的GMSK技术,CDMA使用的QPSK和扩频技术,无线局域网用到的QAM等。综合性实验项目有计算机数据传输通信系统综合实验,使学生适应不断发展的通信技术,帮助通信专业的学生在通信系统领域建立一个较为完整的框架体系,有利于对其所学的知识进行综合和提高。创新性实验项目要求学生根据教师要求自动建模,提高学生的创新能力和动手能力。 2.教学手段的改革。采用软件仿真的实验手段突破了传统的实验教学模式,由于将通信原理实验课程大纲所要求的实验项目采用计算机仿真来实现,提高了学生应用计算机仿真软件的能力,而且它与实验箱配合起来使用可以使学生更好地掌握通信系统的构成及原理。①教学方式的改革:在教学实验过程中,教师在上课前指导学生先进行理论知识的复习,在每个实验的软件仿真界面中都有理论的内容;教师根据实验内容让学生进行框图的搭建,让学生可以从系统的观点去分析原理框图中各点的波形图及各点之间关系,而且还可以灵活设置各个实验参数,进而分析不同参数为何会有不同的结果,最后写出分析报告。②增加通信新技术的虚拟仿真,使学生适应现代通信技术的发展,满足社会对这方面人才的需求。③利用计算机网络的优势,虚拟实验可以实现实验项目的远程操作,弥补了实验场地和实验时间的不足。使学生上实验课不再受时间、地点及实验设备的限制,从而提高了学生学习的主动性,提高教师的教学效率。④考核方式:采用上课提问和分析报告两项来给成绩,而不是采用以前那种实验报告的方式,杜绝了学生抄袭的行为,真正做到公平公正,从而促进学生真正动手动脑去做实验。 随着科学技术的不断发展和社会竞争的日益激烈,我们教学的总目标就是要让学生能够真正学到知识,并在今后的工作中能学以致用,成为国家所需的高级工程技术人才,因此在教学过程中教师要不断地根据实际情况对教学内容和教学方法作一些改进,培养学生综合应用能力,增强分析问题、解决问题和动手的能力。通过自己在任教实践过程中对《通信系统原理实验》课进行的一些改革探索,在教学中也取得了一定的效果,但是,课程教学改革是一项长期而艰巨的任务,目前还只处于探讨和实践阶段,并不完善,需要在今后的工作实践中不断地加以总结和完善。 作者简介:李丽(1973-),女,讲师,主要从事计算机应用和通信工程方面的研究。 通信系统原理论文:高职院校通信类专业数字通信系统原理课程教学改革与探索 摘 要 数字通信系统原理课程是电子信息和通信类专业的基础课程。结合高职学生特点,从教学方式、考核方法、实践教学等不同环节进行改革探索,激发学生学习的主动性、创造性,培养学生的创新意识。 关键词 高职;数字通信系统原理;教学改革 数字通信系统原理作为电子通信的一门入门课程,是重庆电讯职业学院移动通信专业的一门主干课。本课程主要介绍通信系统的基本结构、信源编码、信道编码、数字基带信号传输、数字信号的调制和解调及信道编码的原理与方法。通过该课程,可使得学生掌握基础的数字通信知识,熟悉当前通信技术的特点和发展的趋势。同时有效培养学生在通信知识方面的素养,为后续做准备。 本课程的先修课程有高等数学、线性代数、概率论、信号与系统、通信电子电路等,后续课程有移动通信、光纤通信、卫星通信、程控交换等。综合来讲,该课程为衔接专业与基础的课程,同时也为通信专业的主要课程。该课程典型的特点为直观性比较差、内容比较抽象,同时理论性的东西非常强,需要较强的数学分析能力,对原本基础比较薄弱的高职学生的学习而言,存在很大的难度。因此,如何做好对该门课程的教学成为当前思考的重点,也是本课程改革的重点。 1 注重教学理念,改革教学内窖 当代职业教育的特点是培养具有职业性和应用能力的专门型人才。因此,在教育中通常采用就业作为培养的导向。对此,在课程内容的选择上,首先非常注意教材的选取,主要原因在于教材作为教学的根本,将对教学起着最为直接的影响,也会对激发学生学习积极性起到很大的作用。 当前,数字通信系统原理课程的教材比较丰富,研究的理论也比较深,但是实践方面的内容比较少,使得教材对高职学生来讲存在一定的差距。经过对比,重庆电讯职业学院移动通信专业选用人民邮电出版社出版的21世纪高职高专通信教材《数字通信系统原理》。该教材的特点是以现代数字通信系统为背景,从共性出发,系统介绍数字通信系统的基本概念、基本原理和相关技术。通过本书学习,能对数字通信系统建立起总体上的概念。本书侧重于系统,不强调电路细节和数学分析,在内容的处理上强调物理概念,用直观的方法解释问题;对于重难点问题,均给出应用示例,通过示例说明原理与实际应用的关系,并通过应用加深对基本概念和基本原理的理解,理论知识紧密联系实际。该教材对于高职学生易学易懂,适合高职院校数字通信系统原理课程教学。 其次,本着在教学中应有所建树的思想,突出以人为本的教学理念和注重应用的教学。在教学中一方面着手对基础内容、方法等的引导;另一方面突出重点,对学习中的难点和要点进行解决。对此,在教学中提出通过“以线带点”的方式,实现点线的关联,从容实现课程内容体系的改革。 确定课程教学的主线 如何结合高职院校的特定教学内容进行选择性的教学,成为改革的第一步。对此,删除教材中理论性比较强的内容,尽量回避其中比较繁琐的公式。同时结合应用的实际,对通信系统的模型进行选择性学习。强调通信系统整体概念的建立,根据信号的产生、传输、接收和恢复过程,用一个典型数字通信系统的组成框图作为学习的总路线图,将各功能框图称为“节点”,各功能框图的有向线段称为“线”。以路线图中的节点涉及的典型技术理论分析为重点,以信号流程为主线,以线带点,培养学生通信系统的宏观分析和微观分析方法。 在教学过程中,首先通过精心制作教学课件,对教学内容中的“点”和“线”进行详细的讲解,以此查看其中的内在联系,从而使得学生充分理解通信的本质――就是将大量的信息进行高效和无失真的传输,并在传输中实现信息安全。从微观上精选典型技术,重点分析基本理论模块。其次,对各个不同的知识点进行均匀分配,明确重点,对不同知识点进行不同教学,强调各个知识点的联系,从而深化“点线关联”的思维。 注重典型技术和基本理论 从微观的角度选择实用的、典型的技术和基础的理论模块;从宏观上来讲则是以数字信号传输作为主线,通过逐步开展典型技术的学习从而实现对具体的技术的分析。在教学活动中,针对高职学生的特点,对通信技术的实现不贪多求全,而是精选典型技术进行微观分析,注意激发学生学习的兴趣,关键是引导学生掌握数字通信的基本结构体系。具体的做法是将全课程分为通信系统概论、信号与通信信道、信源编码、数字信号的基带传输、信道编码、差错控制编码、信道复用与多址技术及数字信号的调制传输、定时与同步八个优秀模块。对其中不同的模块进行不同的分析,并对其中实用性的技术进行讲解。 2 更新教学方法,培养学生自主学习能力 在进行通信学原理教学时,一定要采取有效的教学方法在课堂上吸引学生的注意力,增强教学效果,从而激发学生的创新思维能力。选择教学方式时要避免采用“灌输式”等让学生处于被动地位的教学方法,课堂上要以学生为主体,采用提问的方式积极引导学生进行思考,从而引起他们的学习兴趣,让他们主动去思考,激发他们的创造性思维。让学生在掌握知识的同时,还能探索适合自己的学习方法,使他们由“学会”转向“会学”。 “启发式”教学 教师作为课堂教学的媒介,采用启发式的教学方式,并通过循序渐进的方式引导学生进行思考和讨论,最后再通过教师进行总结和分析。通过采用启发式教学可以有效地避免概念出现混淆,明白知识点的具体应用和通过分析归纳出相应的原理等,以此来提高学生学习的主动性和积极性,此外还可以使学生分析、解决问题的能力得到培养和提高。启发式教学是一种互动、讨论式的教学方法,这种方式的教学不仅有助于提高学生学习的积极性、主动性及分析问题、解决问题的能力,更可有效提高学生团队合作、表达能力等。 “研讨式”教学模式 “研讨式”教学是一种新的教学模式。它以解决问题为主题思想,教师设立相关的课题或者是创造相关的问题情境,学生进行集体讨论、查找相关资料,并且进行实践、探索,然后提出解决问题的方法策略。教师在这个过程中不直接参与,只是给予一定的指导。在这个过程中,学生既掌握了知识,还锻炼了自己的思维能力和解决问题的能力,从“学会”的层面迈向“会学”的层面。比如随着通信网络技术的发展,人们的生活与其联系越来越紧密,我国已经进入第三代移动通信全面运行的阶段,形成了移动、联通、电信三大运营商三足鼎立的局面。随着网络通信技术的发展,目前三大运营商为了追求更高的信息承载能力,已经纷纷由3G网络向4G网络发展,并且不断争相占领市场份额。教师可以在现代移动技术发展的基础上,引导学生对其中的课题进行研究。 结合当前移动通信的发展情况,引导学生选择相关的课题进行研究,如“移动通信新技术研究”“3G在中国”“3G之后物联网”等。通过这些课题的研究,让学生利用知网下载相关文献,在图书馆查阅相关资料,上网搜集相关技术的最新信息,给学生提供思考及讨论问题的机会。这样的学习方式可以开阔学生视野、拓宽知识面,利于提高他们的综合能力,最重要的是吸引他们主动学习,培养创新型人才。 学生主导式教学模式 对通信课程来说,它拥有相对完整的理论体系,前后内容联系紧密,理论性非常强,抽象度高,并且涉及很多数学知识,对于学生来说学习难度非常大。因此,在对学生进行教学的时候,应首先注重对学生各项基础理论知识的灵活应用,并将其进行融会贯通。学生主导式教学法提倡学生主动学习,采用灵活的学习方法,使学生灵活运用已经掌握的基本知识体系,从而在整体上对通信系统理论体系进行把握。 任务驱动式教学模式 “任务驱动式教学”也是近年兴起的全新教学模式。采用这种方式进行教学,可以给学生安排一些相对具体的任务,在任务完成的过程中了解基础的技能、知识。以该课程为例进行论述,课程的学习任务以工作任务为目标进行设计,设计好之后,以工作任务和情景描述为开端具体引入。在对课程的学习中,以实际的系统作为教学样板,先对系统的特征、功能、工作方式等引导学生进行学习,再采用项目分解的方式,将相关的知识体系传递给他们。 3 对教学手段和考核方法进行改进,提高学生学习积极性 结合多媒体技术手段 通信课程在一定的程度上非常抽象,且具有很强的理论性。因此,在教学中,简单的口述等方式不能将知识完全表达出来。在教学中必须借助现代多媒体的方式,通过电脑制作的课件、录制教学录像和短片等,直观表述一些抽象、不易理解的内容。此外,利用多媒体进行教学,尤其是播放一些动画效果,可以吸引学生的注意力,提高教学效率。 加强实践教学,培养学生创新意识 学生在课堂上学习的理论知识可以通过实验实践教学进行巩固,同时通过实验还能提高学生的分析能力和创新能力。由于数字通信系统原理课程具有抽象性和理论性强等特点,所以最好安排随堂实验巩固该课时所学的知识。尤其是PAM、FSK等验证性的实验,更要和课堂内容紧密结合。可以凭借仿真软件如MATLAB仿真相关的知识点,使这些抽象原理更加形象,并能在课堂上直观地展现在学生面前,帮助他们进行理解。 充分利用数字通信系统原理课程网络教学资源 数字通信系统原理课程教学网站上有丰富的学习资源,并为教师和学生提供了学习讨论的平台。该教学网站包括课程介绍模块、授课PPT模块、课后练习模块、师生互动模块等,学生可以随时下载学习资源,还可以和教师进行在线交流。 改革考核形式,发挥学生主观能动性 传统的数字通信系统原理课程的考核方式为期末笔试,这种考核方式能全面地考查学生对知识体系的掌握程度,但是不能全面评价学生的学习情况。因此,要对考核形式进行改革,采取笔试、面试和实践三者结合的考核方式,分别考核学生的理论知识掌握情况、利用知识分析和解决问题的能力、所学知识在实践中的运用能力。 4 结束语 随着现代科学技术的不断发展,出现了很多新的教学手段和教学方法。因此,如何利用这些新的教学手段和教学方法达到课程培养目标是高职教育面临的新问题。为了保证高职院校培养的人才适应社会需求,数字通信系统原理课程教学要进行改革,采用新的教学方法手段,提高学生学习兴趣,从而促进学生的全方面发展。 通信系统原理论文:GSM―R通信系统的工作原理与状态维护 摘 要 本文从GSM-R系统本身的结构出发,对工作流程和特征做出了必要说明,而后从日常运营角度,对该通信系统的维护和分析手段进行了讨论。 关键词 GSM-R;通信;原理;维护 铁路移动通讯系统(GSM-R,Global System of Mobile communication for Railways),从本质上看是GSM技术在铁路工作环境中的应用。GSM-R技术的这种独特的应用环境,决定了它在铁路工作过程中的重要地位,也因此必须承担起铁路工作环境所赋予它的相应职能。以安全需求为首的通信职能,对于GSM-R网络的稳定性而言提出了相比常规GSM网络更高的要求,也正因为如此,GSM-R的维护工作才更需要得到重视。 1 GSM-R系统工作特征 想要针对GSM-R通信系统做出有效的维护工作,首先应当对其自身的结构做出必要了解。对于一个典型的GSM-R通信系统而言,基本上由网络子系统(NSS,Network Sub-System)、基站子系统(BSS,Base Station Sub-system)、运行与支持子系统(OSS,Operation-Support System)和终端设备(MS,Mobile Station)四个部分构成,其典型的结构以及互联状况参见图1。 在GSM-R系统中,BSS部分包括基站控制器BSC和基站收发信台BTS,负责将MS传输上来的信号经由BTS实现无线通信中继,并交由BSC处理和实现区域内的无线电资源管理与移动性管理等相关职能。NSS部分的主要职责则在于面向用户数据、移动性以及网络连接等方面实现管理,而OSS则需要实现整个GSM-R系统与工作人员之间的交流和沟通,负责实现通信系统的可控性和易用性等目标。 2 GSM-R通信系统的维护手段 为了确保GSM-R系统在实际工作的过程中能过稳定的发挥其作用,实现应有职责,就必须切实依据GSM-R系统的工作原理和结构特征,以及其在实际工作中的具体表现,提出相应的维护对策,确保能够在故障发生之前对其实现有效排除,提升系统的健康水平。 对于GSM-R系统优秀网络而言,常见的几种主要维护测试手段主要包括信息追踪、异常呼叫记录、话务分析以及告警分析四种。 信息追踪是GSM-R系统优秀网络最为常用的维护手段,其本质在于通过发送专门用于测试的信令,来实现对于网络中故障可能存在的位置进行定位的一种维护方法。这种测试手段不仅仅可以用于GSM-R系统健康状况的深入检查,对于故障情况下的故障定位也有所帮助。此种方式可以用于GSM-R系统中任何业务流程各个层面的测试,相对而言具有良好的普适特征,并且可以依据多种信令进行跟踪,包括链路、链路集、用户MSISDN号码、用户IMSI、以及各种网元间接口等,都可以作为已知条件进行追踪。 异常呼叫记录在GSM-R通信系统中,主要用于针对异常结束的数据呼叫展开记录和分析,重点工作是对出现异常状况的标准接口消息执行流程操作。这种维护方式并不能直接用于故障的排除,因为它更多是倾向于对于系统异常状况的一种记录,通过这种工作方式所获得的记录虽然对于GSM-R系统分析的深入展开有着极大的推动作用,但是对于故障的排除和定位并没有直接作用。虽然如此,异常呼叫记录的维护方式,对于深入发现存在系统中的“亚健康”状态仍然有着积极意义,对于小概率重现或者不重现事件的记录,在一个相对较长的时间阈中必然有着实践意义。 话务分析的本质在于对GSM-R优秀系统中各项业务流和数据状况进行统计并且加以分析。和异常呼叫记录一样,都不能直接用于故障的定位和排除,但是能够更好的了解到整个系统的工作状况,对于数据潮汐等方面的需求也会有一个较好的掌握。这一方面的分析结构,可以广泛用于GSM-R系统健康状况分析和通信资源优化等方面。并且对于潜藏在系统内不合理的网络优化问题以及信息基站和移动端以及自然环境之间的不契合问题都能够有效发现。 最后,告警分析的关键职能在于针对GSM-R系统中的告警进行记录和反映,同时还需要对触发告警的故障进行深入的分析,并且对故障排除状况和过程进行跟踪。在形成了一定容量的告警数据库的基础上,进一步反作用于GSM-R系统,能够帮助GSM-R从管理层面实现更快的故障判断,并且对于触发自动保护以及故障隔离等方面的系统自动行为优化有着积极意义。 这样的几种维护分析手法,对于大多数存在于GSM-R系统中的故障和不足等问题都能够有效发现。但是除此以外也必须认识到,GSM-R系统所面对的铁路工作环境,与常规的GSM系统所面对的社区环境不同,铁路环境横跨地域广大并且面对的自然环境更为复杂,与此同时GSM-R系统与GSM以及CDMA系统也会在边界上存在一定的干扰,这些都会成为GSM-R通信网络服务质量下降的主要原因。针对于此类问题还应当重点展开有针对性的分析和监测,而不仅仅依赖于常规的维护分析手法,有的放矢才能获得最优效果。 3 结论 GSM-R维护管理体系相对繁杂,必然会包括多方面的内容,在实际工作过程中,随着GSM-R系统的深入运用以及GSM-R业务的广泛开展,对其维护管理体系还需不断深入探索,以达到对网络运行状况实时监控、网络运行数据及时分析、网络及业务故障迅速发现,将网络维护逐步实现预防修的目标。 通信系统原理论文:阐述光纤通信原理及光纤通信系统构成的应用 摘要: 本文论述了光纤通信的原理,并说明了光纤通信系统的构成,并就光纤通信的未来发展趋势进行简要阐述。 [关键词] 光纤;通信原理;光纤通信系统;发展前景 1前言 光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的快速发展历史只有二十多年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。进入21 世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离) 光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。 2 通信原理 2.1 光纤的优点 光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛。主要原于它具有以下特点: 1) 通信容量大、传输距离远。一根光纤的潜在带宽可达20THz,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里; 2) 信号串扰小、保密性能好; 3) 绝缘、抗电磁干扰性能强,传输质量佳; 4) 光纤线径细、重量轻,原料为石英,节省有色金属铜材料,有利于资源合理使用; 5) 具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点; 6) 无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外; 7) 光缆适应性强,寿命长。 2.2 光纤通信的原理 所谓光纤通信,就是在发送端首先要把传送的信息(如话音) 变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率) 变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。然而,由于目前技术水平所限,对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内,尚未达到实用化水平,因此目前大都采用强度调制与直接检波方式(IM- DD)。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 基本的光纤通信系统是由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。数据是数字,声音,图像等各种信号的数字化。光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31 和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图像、数据等信息。 2.3 光纤通信系统 光纤通信系统的主要工作流程如图2- 1 图2-1 光纤通信系统 2.3.1 PCM电端机 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(Pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 2.3.2 光发信机 光发信机是实现电/ 光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于PCM 电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。 2.3.3 光中继器 光中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。 2.3.4 光收信机 光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端机去。 2.3.5 光纤连接器、耦合器等无源器件 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。 2.4 光纤通信的应用领域 光纤通信的应用领域很广泛,主要用于通信中继网和用户接入网。光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现已全面使用光纤通信,并形成了占全球优势的比特传输方法。光纤通信还可用于全球通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)、高质量彩色电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV) 系统等。 3 光纤通信技术的发展前景 过去有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000 年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 3.1 光纤到家庭(FTTH) 的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3 倍。过去由于FTTH 成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN 的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100 米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+ 无线接入”(FTTH+ 无线接入) 的家庭网络。这种家庭网络成本大大降低,维护简单。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+ 无线接入是未来的发展趋势。 3.2 光纤通信的市场 FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。目前,我国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP 来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于起步试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。 通信系统原理论文:浅谈津滨轻轨TWC车地通信系统原理及应用 【摘要】结合轻轨采用的美国USSI列车自动控制系统ATC系统,对TWC车地通信设备的原理、应用和维护进行介绍。 【关键词】轻轨;信号;TWC 1.系统简介 TWC车地通信设备是轻轨采用的美国USSI列车自动控制系统ATC系统的一部分,用于车载设备MicrocabⅡ和轨旁设备之间的数据通信。洛杉矶绿线就是应用此系统。USSI的TWC2000单元为现地轨旁和经过列车间提供了无线、带有多种数据的移频键控通信。TWC可以实现以下系统功能:(1)ATO模式下,列车计划精确站台停车(2)非安全数据交换。 每列车上都装有车载TWC系统,轨旁装有轨旁TWC系统。轨旁TWC系统链接在整个通信网络一部分的中央处理器上。车载TWC系统链接在包括车载ATC、ATO和TCMS(列车监控系统)在内的车载系统上。车载ATC、ATO和TCMS通过车载和轨旁的TWC系统与轨旁CPU形成数据链接。 在运营车内TWC信号传送入TWC环线中,TWC系统从轨旁向列车传送非安全控制职责,包括车次号、检车等;从列车向轨旁传送数据状态,包括车次号、检车、列车长度等。本文介绍的是轨旁TWC的功能。TWC系统能够在车载和轨旁之间进行非故障安全的双向通信。 TWC车地通信设备组成如图1所示: 2.轨旁TWC系统组成及原理 轨旁TWC机笼可以放置在标准的19英寸机柜内。每套机笼包括A、B两组电路板,分别与轨旁两组环线单独连接。按作用分为四种不同类型:负责电源控制的开关电路板(共用),负责信息处理和FSK解调功能的TX/RX电路板和串行通信控制电路板(SCC PCB),最后还有一块电源电路板。机笼内还有四个起屏蔽作用的板,间隔插入它们用来防止PCB间的互相干扰。 在轨旁设备站与通行列车之间,车对地通信系统提供无线、串行数据和FSK的通信。每个轨旁设备站都有一个轨旁TWC系统,它与轨旁CPU连接,这个CPU又是列车控制系统的一部分,每列车上还装有车载TWC设备与ATC和ATO连接,车载ATC和ATO系统通过车载和轨旁TWC系统与轨旁CPU数据链接。 如图2所示,车载TWC系统由车载TWC机笼和安装在底部的TWC天线组成。轨旁TWC系统由轨旁的TWC机笼、TWC环线和耦合单元的PCB。一条长1.1英里(约合1.7Km)的传输线将耦合单元与机笼连接,耦合单元传输线与TWC环线连接提供合适的阻抗,当列车通过时,TWC环线与TWC天线间进行电磁耦合,实现无线的数据传输。 车载TWC机笼可以与ATC和ATO系统进行信息交换,也可以通过TWC天线与轨旁TWC机笼交换信息。轨旁TWC系统可以与轨旁CPU PCB进行信息交换,也可以通过TWC环线和车载TWC设备通信。为实现车载系统(ATO、ATC)和轨旁CPU间的半双工数据通信,所有的TWC PCB提供FSK调制和信息处理的功能。TWCW可以设为CTM,这样使得机车容易检测到交叉点位置,来实现精确的计划停车。 3.故障处理 通常的,TWC通信由机笼内的PCB完成,包括(PS PCB,SCC PCB,RX/TX PCB)。如果任一块板子发生故障后,就必须将它更换以恢复操作。表1列出了典型的故障查找及解决步骤。表中列出最常见的问题,可能的造成原理和有效的处理办法。技术人员最好按照给出的处理办法步骤操作,除非遇到比较特殊的故障原因。 4.结束语 经过津滨轻轨近6年的运营,TWC车地通信充分展示了它的稳定性能和便于维修的特点,是信号系统不可或缺的重要部分。有理由相信,将来它还会在日益发展的轨道交通中扮演着重要的角色。 作者简介:张大鹏,天津滨海快速交通发展有限公司中级工程师。 通信系统原理论文:第三代移动通信系统的网络结构及技术原理 摘要:本文先对这一网络结构作一个总体上的技术原理的描述,然后再对三种主流技术作一个各自的分析,通过对这些技术的学习使我们对未来的通信方向有一个基本上的了解。 关键词:第三代移动通信;网络结构;技术原理 1. 3G基本的网络结构和功能 跟我们以前所认识的GSM网络一样,在3G的网络里,也有交换,传输和用户终端,根据IMT-2000系统的基本标准,第三代移动通信系统主要由4个功能子系统构成,它们是优秀网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM),且基本对应于GSM系统的交换子系统(SSS)、基站子系统(BBS)、移动台(MS)和SIM卡。 如图所示,3G网络系统主要是UMTS无线接入系统,包括:CN(优秀网)、UTRAN(无线接入网)、UE(用户装置)。NodeB(BS)、RNC(BSC)其中RNC可以看成GSM网络中的基站控制器,而NodeB可以看成GSM网络中的基站收发信台。对某个NodeB来说,控制其的RNC称为控制RNC(CRNC)。 CN优秀网部分包括UMSC、SGSN、GGSN等功能实体,支持3G并发业务、高速电路业务和分组业务的MSC/VLR/HLR框架实现传输管理,移动性管理,呼叫控制,基本电信业务和补充业务等功能。 RNC无线网络控制器提供IU、IUb、IUr接口,管理和控制Node-B与CN信息传递,实现技术标准中的控制平面和用户平面的一些功能。 Node-B基站系统通过IUb接口,接收来自RNC无线资源控制命令,完成标准中的专用和物理信道的接收和发送功能。我们从这里知道,其实3G网络的各功能结构和GSM有相似之处,那么3G网络是怎么在GSM网络功能模块中演进的呢?其实3G网络的演进包括RNC和CN部分的演进:UMTS无线接入部分RAN,采用UTRAN作为基站侧,以新建的方式实现3G宽带数据业务的无线接入;3G的演进主要的是优秀网部分的演进,UMTS CN演进根据3GPP标准分为两个阶段,第一个阶段为3GPP R-99的演进基于GPRS网络,第二阶段为3GPP演进基 于全IP网络。由于网络的这些种种演进,因此有了区别于2G(GSM)网络的3G的一个基本特征: (1)具有全球范围设计的,与固定网络业务及用户互连,无线接口的类型尽可能少和高度兼容性; (2)具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性; (3)具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能; (4)具有在2GHz左右的高效频谱利用率,且能最大程度地利用有限带宽; (5)移动终端可连接地面网和卫星网,可移动使用和固定使用,可与卫星业务共存和互连; (6)能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务; (7)支持分层小区结构,也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接; (8)语音只占移动通信业务的一部分,大部分业务是非话数据和视频信息; (9)一个共用的基础设施,可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司; (10)手机体积小、重量轻,具有真正的全球漫游能力; (11)具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数,而不是以距离为收费参数的新收费机制。 2.3G的技术原理 2.1 双工方式 频分双工(FDD): 频分双工收发信各占用一个频率(段):收发同时进行,时延小技术成熟 时分双工(TDD): 时分双工收发信用同一频率,收发使用不同时隙:只占用一段频率;上下行信道对称,利于智能天线:设备简单,成本低;不对称FDD工作,数据传输使用时效率高。 WCDMA和CDMA2000都采用FDD模式,只有TD-SCDMA采用TDD模式。FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上,系统进行接收和发送,用频段来分离接收和传送信道;采用包交换等技术,可突破第二展的瓶颈,实现高速数据业务,并可提高频谱利用率,增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率,即在每2×5MHz的带宽内提供第三代业务。该方式在支持对称业务时,能充分利用上下行的频谱,但在非对称的分组交换(互联网)工作时,频谱利用率则大大降低,在这点上,TDD模式有着FDD无法比拟的优势。 2.2 多址方式 通信的多址方式:码分多址 (CDMA)、空分多址 (SDMA)、频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)。 2.3 CDMA在无线信道中传输的优势 采用RAKE接收机,有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应;宽带传输系统,利用了信道的频率分集效果;码字的多址传输,利用了多用户分集的效果;信号在信道中传输功率低,降低了干扰,提高了保密性;扩频因子灵活变换,有助于多媒体等多速率并发业务的传输;频谱效率高,优于以往的AMPS和GSM,频率复用系统WCDMA为1,GSM为1~~18;支持软切换和更软切换;支持新技术的应用,如多用户检测;WCDMA有下行发射分集,而GSM没有。 2.4 智能天线 智能天线是基于自适应天线阵原理,利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束,并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户,达到提高信号干扰噪声比SINR,增加系统容量的目的。采用智能天线技术,实际上就是通过数字信号处理,使天线阵为每个用户自适应地进行波束赋形,相当于为每个用户形成了一个可跟踪他的高增益天线,从而既可以进行全方位通信,又可以用较小的发射功率覆盖相同的范围。在3G系统中,其他新的功能技术如多用户检测技术、联合检测、空时码、HDR等等,在这里就不多做阐述了。下面对这些技术基础的三种主流标准作介绍,还有一种新标准的简单介绍。 2.5 CDMA2000技术标准 CDMA2000是国际电信联盟(ITU)规定的第三代移动通信无线传输技术之一,是从窄频CDMA one数字标准衍生出来的,CDMA2000是美国ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议,是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案,是一种宽带CDMA技术。前反向同时采用导频辅助相干解调;在扩频码选择采用相同M序列,通过不同的相位偏置区分不同的小区和用户;射频带宽从1.25MHz到20MHz可调;快速前向和反向功率控制;下行信道中采用公共连续导频方式进行相干检测,提高系统容量;在下行信道传输中,定义直扩和多载波传输两种方式,码片速率分别为3.6864Mcps和1.22Mcps,多载波方式能很好地兼容IS-95网络;支持F-QPCH,可延长手机待机时间;优秀网络给予ANSI-41网络的演进,并保持与ANSI-41网络的兼容性;支持软切换和更软切换;设计了两类码复用业务信道,基本信道用于传送语音、信令和低速数据,是一个可变速率信道,补充信道用以传送高速率数据,在分组数据传送上应用了ALOHA技术,改善传输性能;在同步方式上cdma2000与IS-95相同,基站间同步采用GPS方式。CDMA2000标准是一个体系结构,按照使用的带宽来区分,CDMA2000可以分为1x系统和3x系统。其中1x系统使用1.25MHz的带宽,提供的数据业务速率最高只能达到307kbit/s。在1x系统以后,国际上比较公认的发展方向是1x EV-DO和1x EV-DV系统。其中1x EV-DO系统重点提高了数据业务的性能,将用户的最大数据业务传送速率提高到2.4Mbit/s。而1x EV-DV系统在将数据业务最大速率提高到3.1Mbit/s的同时,又进一步提高了语音业务的容量。 3.结语 综述所述,随着经济的发展,各种技术发展, 第三代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第三代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,第三代移动通信系统将产生一个容量更大、利润更丰厚的市场。 通信系统原理论文:阐述光纤通信原理及光纤通信系统构成的应用 摘要: 本文论述了光纤通信的原理,并说明了光纤通信系统的构成,并就光纤通信的未来发展趋势进行简要阐述。 [关键词] 光纤;通信原理;光纤通信系统;发展前景 1前言 光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的快速发展历史只有二十多年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。进入21 世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离) 光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。 2 通信原理 2.1 光纤的优点 光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信之所以发展迅猛。主要原于它具有以下特点: 1) 通信容量大、传输距离远。一根光纤的潜在带宽可达20THz,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里; 2) 信号串扰小、保密性能好; 3) 绝缘、抗电磁干扰性能强,传输质量佳; 4) 光纤线径细、重量轻,原料为石英,节省有色金属铜材料,有利于资源合理使用; 5) 具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点; 6) 无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外; 7) 光缆适应性强,寿命长。 2.2 光纤通信的原理 所谓光纤通信,就是在发送端首先要把传送的信息(如话音) 变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率) 变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。然而,由于目前技术水平所限,对光波进行频率调制与相位调制等仍局限在实验室内,尚未达到实用化水平,因此目前大都采用强度调制与直接检波方式(IM- DD)。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 基本的光纤通信系统是由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。数据是数字,声音,图像等各种信号的数字化。光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31 和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图像、数据等信息。 2.3 光纤通信系统 2.3.1 PCM电端机 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(Pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 2.3.2 光发信机 光发信机是实现电/ 光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于PCM 电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。 2.3.3 光中继器 光中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。 2.3.4 光收信机 光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端机去。 2.3.5 光纤连接器、耦合器等无源器件 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是,光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。 2.4 光纤通信的应用领域 光纤通信的应用领域很广泛,主要用于通信中继网和用户接入网。光纤通信的优点在这里可以充分发挥,逐步取代电缆,得到广泛应用。长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信,现已全面使用光纤通信,并形成了占全球优势的比特传输方法。光纤通信还可用于全球通信网、各国的公共电信网(如我国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)、高质量彩色电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV) 系统等。 3 光纤通信技术的发展前景 过去有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000 年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 3.1 光纤到家庭(FTTH) 的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3 倍。过去由于FTTH 成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN 的IEEE802.11g协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100 米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,IEEES02.11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+ 无线接入”(FTTH+ 无线接入) 的家庭网络。这种家庭网络成本大大降低,维护简单。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+ 无线接入是未来的发展趋势。 3.2 光纤通信的市场 FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。目前,我国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP 来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于起步试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOD点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。 通信系统原理论文:高职院校“通信系统原理”课程教学改革问题探析 随着信息化社会的到来,信息与通信日益广泛地渗入到各行各业和各个学科,“通信系统原理”不仅成为通信工程专业的一门重要专业基础课程,而且也成为信息工程、电子工程、计算机应用、自动化以及其他相近专业的必修课程。高职院校由于受传统教育和教学方法的影响,基本沿用过去强调学科本位的本科教学模式,未对课程内容进行有效整合,照搬本科教材及内容,或只是对某些部分内容进行删减,没有结合学生实际情况传授基本的且适合于高职学生发展的知识,而是将超越高职学生理解范围的繁、难、偏的知识点填鸭式地教授给学生,导致学生学得累、学不懂、学不会、厌学直至放弃本课程的学习。为了满足培养工程高层次应用型技术人才的目标,突出操作技能培养,广东轻工职业技术学院对“通信系统原理”课程进行了一次教学改革与实践。 一、教学进程的改革 “通信系统原理”课程的内容是介绍通信系统的基本理论、基本分析方法和各项性能指标。该课程的特点是内容抽象、理论性强,需要较强的数学基础,其先修课程有“高等数学”、“线性代数”、“信号与系统”、“概率论”、“高频电子线路”等。后续课程有“移动通信”、“程控交换机”、“光纤通信”、“移动终端设备原理”等。因此,该课程是一门承前启后的课程,也是通信专业最重要的课程之一,其教学质量的好坏对通信工程、信息工程专业的学生有着重大的影响。传统的强调学科本位的本科教学模式是严格按照完整的“先修课程通信系统原理后续课程”的教学模式进行,在开展本课程之前,必须把前面的所有先修课程全部讲授完毕。其教学进程如表1所示: 表1所示的教学进程在该院进行的时候遇到了以下问题: 第一,第三学期进行的“概率论”、“信号与系统”课程内容过于抽象、深奥,高职院校学生基础较差存在厌学情绪,教学效果不理想。 第二,随着高职院校的改革和发展,“工学结合”、“顶岗实习”已经成为教学活动中最重要的一个环节。为了保证“工学结合”、“顶岗实习”活动的正常开展,必须要大力对过于抽象的理论教学时间进行压缩,而且为了实现高职院校的教学与就业的“零过渡”,越来越多的高职院校从第五学期开始就安排学生到企业实习了。因此,将通信工程的优秀专业课程设计在第五学期,是不能满足高职院校教学改革发展的需要的。 鉴于此,学院进行了教学进程方面的改革尝试,将专业优秀课程提前一个学期,删掉“概率论”、“信号与系统”课程,重新调整了教学计划,如表2所示: “高频电子线路”课程的先修课有“模拟电路”等。“通信系统原理”的内容里面在模拟调制系统这一章节与“高频电子线路”有较强的相关性,如果学生先学习“高频电子线路”,再学习“通信系统原理”,那么学生理解这一章节也许会好一些。不过由于时间紧凑,因此,只能将“模拟电路”安排在第二学期开展,而将“高频电子线路”与“通信系统原理”课程同时在第三学期开展。结果发现,学生在学习“通信系统原理”课程关于模拟调制系统原理的时候,感觉到需要掌握对应的高频电子线路的知识,而在学习具体电子线路时,也能加深对通信系统的理解,从而取得相辅相承、互相促进的效果。 二、教学内容的改革 把“概率论”、“信号与系统”课程全部删除,不利于学生对通信系统原理课程的理解。不讲授“信号与系统”的基本内容,学生无法理解通信系统课程中关于频谱和传递函数等方面的基本概念;不讲授“概率论”的基本内容,学生无法理解课程中关于信道与噪声以及误码率方面的推导过程。因此,在讲授本课程之前,需要适当地补充相关的基本内容,将“概率论”、“信号与系统”的主要内容作扼要的介绍,将其精髓浓缩出来,并无缝地插入到通信原理的相应内容中去,力求对于那些没有接触过这些先修课程的对象也能够没有困难地理解其中的内容。 通信系统原理课程本来基本学时数为64学时(4学时/周),我们的尝试是将其学时数增加到96学时(6学时/周),增加了32学时。其中约24学时用于讲授“信号与系统”的基本知识,8学时讲授“概率论”的基本知识。课程教学的顺序是先讲授“信号与系统”,继而讲授“通信系统原理”,然后在讲授中遇到与“概率论”有关的知识时补充必要的基本内容。将三门先修课程的内容高度浓缩,不遗留必要的知识点,同时凡是与“通信系统原理”无关的章节一概跳过,达到“少而精”的目的。 三、教材的选择与编写 教材乃授课之本,好的教材对教、学活动都产生良好的促进作用。高职院校要根据学生的特点及其培养目标选择适合于高职学生定位的教材,最好采用高职高专规划教材。在本次实践中,我们选择张会生主编的《现代通信系统原理》作为教材,至于“信号与系统”和“概率论”方面则参考以上的教材中相关章节内容,将需要补充的知识点抽取出来,然后采用电子教案和印发补充资料的形式发放给学生,既达到教学目的,也节约教材成本。 高等职业教育的发展是日新月异的,“通信系统原理”课程教学改革是时代赋予我们的重任,意义深远。课程改革创新的路还有很长,要做的事还很多,应遵循教学规律,不断改革创新,为培养掌握通信技能的高等职业技术人才做出新的努力。 (作者单位:广东轻工职业技术学院电子通信工程系)
露天煤矿论文:露天煤矿双电源技术的论文 1某矿能源消耗现状 随着柴油价格的上涨,电力成本越来越有价格优势。需要指出:石油价格逐年增长、幅度大,而且数量有限,供应会现紧张;电力价格基本平稳,即使上涨、幅度也小;就其发电方式来讲,不仅可用化石能源-煤炭,而且可用再生能源-水力、风能、太阳能,供应有保证。再者,柴油机动力的污染物排放是个大问题。柴油机工作时排放出大量有害尾气(例如一氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫等,包括致癌物三四并苯仳)。露天矿区的运输主干道及排土场等地,都略低于地面,这些有害物质不易扩散。危害人们健康,若用双电源动力则其排放就可大大下降。减少一部分柴油动力,既可降低运输成本、又可降低碳等排放,减少矿坑的有害气体,这应该是未来发展应注意的方向。 2双电源车的工作原理 电动自卸卡车采用双电源供电技术时,需要安装架空线。对于露天开采来说,减少发动机损耗,减少废气排放本身就是节能降耗的有效措施。 1)动力接线: 以该露天矿最早进口的UCLED-190型大卡车为例,属于柴油机电传动卡车,其基本方式为:柴油机寅同步发电机寅整流系统寅直流电动机。在此状态下可用两个方案:淤切断原来的电源输出端G,将同样电压的单相交流电压通过滑板和受电弓在此输入。于在直流电动机输入端切断,持同样的支流电源从滑板受电弓在此输入。如果采用第二方案,需在电动机接入大容量的起制动电阻,要占很大体积,现有大卡车不易容许;所以最好采用第一方案,此时整流系统采用可控硅(SCR)代替硅二极管,就可实现输出电压的大范围调整。 2)接触网与受电弓: 电能源大卡车虽应使用双柑式受电弓,但是现在的工矿用自卸式车(自翻车)的后斗在卸载时要向上抬起,故受电弓不宜采用双柑式受电弓。工矿用电力机车有E弓子和旁弓子两种受电器:E弓采用检E接触网上,旁弓子用于翻车线及稿线的旁架线上。现在用的工矿自卸车上没有铁道,必须有两根架线,同时要安装两个互相绝缘的受电弓。这也是不可能的:淤因为架线不可能在车斗的正上方。于两个并排放置的E受电弓也是可能的。所以最有可能的是采用工矿电力机车两台旁受电弓。在不同的高度稍错开点位置安放。 3)材料的使用: 淤架空线可采用钢芯铝绞线。于受电弓上的接触滑板可采用电化石墨,这样就省去了经常换铜滑板和铜导线的麻烦。采用这种材料是经北京铁道科学院(1976年)的磨合实验的。 4)操作步骤: 双电源电动大卡车只能跟随预定的路线行驶,对于没有电线的线路,通过切换电源输出端,可以恢复柴油动力状态。经改装后的大卡车为电柴油混合动力车。铺设电线时,要合理规划,尽量减少无电线路线的长度;同时使用再生制动,刹车时把动能转化为电能,供其它电车使用,以节省能源。使用改装后的大卡车时,应按下面流程工作:装车点装载剥离下的土方,车辆启动,由装车点行驶至主干道。此过程是柴油动力模式工作。当至主干道时,受电弓接触电缆,卡车将自动切换至电动力工作模式,直至卸载点,卡车又将切换至柴油动力模式。需要指出:因装车点经常需要变化,装载点至主干道的路线也会相应变化。因此会经常出现拆除电缆架空线和安装电缆架空线的工作(相似井工煤矿常需搬家倒面一样),电缆架空线的布置要结合生产实际情况进行优化。保证使用的安全性、可靠性、经济性。所以,该露天矿应抽调熟悉电力牵引与露天采矿的人员组成专业队伍,对有关情况进行科研实验,并与相关厂家(如湘潭电机厂、华山电机车厂)洽谈合作。待设计完成后,要对现有自卸大卡车的行车路线进行一次大修,并安装防护网,尤其对路面的硬化要特别加强。 3结束语 煤炭露天开采,资源回采率高、产量大,但其开采成本也高;尤其是大卡车运输方式的开采工艺,成本高,能源消耗更大,人们经常称为“以油换煤”的开采方式。我国的石油储量有限,原油进口接近50%,因此合理优化开采工艺是“降本增效”的重要手段。开采工艺不仅要适应资源条件、环境要求,也要符合国内外市场的能源供应情况,避免单一化。以电代替油的方式,既能降低原煤生产成本,也能保证能源供应,是个值得探索的新方向。 露天煤矿论文:露天煤矿企业班组管理论文 一、哈尔乌素露天煤矿班组建设的内容与特点 1.以创建“五型班组”为目标,整体推进班组建设管理上水平 建设“五型企业”是企业发展的战略目标,而建设“五型班组”是“五型企业”的基础。 1.1建设本质安全型班组。 牢固树立“以人文本、安全发展”的理念,以实现全年安全生产任务为目标,认真落实班组岗位责任制,加强安全教育培训,提高安全操作技能和安全意识,狠刹“三违”行为,严格遵守劳动纪律,严格按照技术标准、工作程序、操作规程,全员参与危险源管理、风险评估和隐患整改,提高应急反应能力和处置能力,全面提升现场安全管理水平。将班组建设成为事事有人管、人人有专责的本质安全型班组。达到追求“零违章”,实现“零伤害、零事故”的终极目标。 1.2建设文明生产型班组。 牢固树立“文明生产”的理念,以职工文明管理、设备文明管理和环境文明管理为目标,积极开展文明生产宣传教育,规范员工言行举止,加强设备维护和保养,改善现场作业环境,做到设备整洁标识齐全,物品摆放整齐有序。将班组建设成为员工整体素质高、环境文明标准高、组织生产效率高的文明生产型班组。 1.3建设学习创新型班组。 牢固树立终身学习的理念,以培养高素质、高技能、适应性强的员工队伍为目标,积极营造良好的学习工作氛围,建设好学习型班组,不断充实和更新专业理论知识,将班组建设成为增强技能、提高素质的技术创新型班组。 1.4建设经济核算型班组。 牢固树立节约发展的理念,以加强成本核算、提高生产效益为目标,强化全员节约意识,发扬勤俭节约传统,积极开展增产节约、增收节支、合理化建议、劳动竞赛等活动,落实指标责任,加强班组考核,创新节约手段,做好资源的综合利用,降低生产能耗,提高工作质量。将班组建设成为优质、低耗、高效的成本节约型班组。 1.5建设和谐团结型班组。 牢固树立“和谐发展”的理念,以实现班组和谐发展为目标,坚持以人为本,注重职工素质提高和个人成长,努力形成员工之间关系和谐、工作协调、互助互爱的良好氛围,通过培育特色班组文化、加强民主管理、实施班务公开、规范员工行为等活动,促进个人与企业和谐共进,将班组建设成为员工爱岗敬业、团结互助、奋发向上的和谐团结型班组。 2.夯实班组六项基础,实行全员全过程管理 2.1组织机构。 成立班组建设领导小组,全面负责班组建设工作。按照“分层管理、上下联动、分类指导,突出落实”原则,实行以党委为主,党、政、工、团分工负责,齐抓共管的组织领导体制。在班组内设置党小组、团小组、工会小组、群众安全监督员、青年安全监督岗员、安全员、临时负责人、生产设备管理员、核算员。 2.2规章制度。 煤矿要求班组要依据自身不同的工作内容和运行机制,建立健全班组管理制度,制度要符合《哈尔乌素露天煤矿制度管理办法》文件规范要求。班组管理制度应包含班组安全生产管理制度、班组设备管理制度、经营核算制度、班组员工管理制度等内容。 2.3岗位职责。 煤矿要求班组要建立班组成员“一岗双责”,明确各岗位在完成生产任务的同时应履行的安全责任。班组要健全班组长、安全员、群众安全监督员、青年安全监督岗员、临时负责人、员工的岗位职责。 2.4三大规程。 煤矿在贯彻执行国家《煤矿安全规程》和行业标准的基础上,结合生产实际情况,制定了《安全技术作业操作规程》,内容有安全规程、采矿技术参数标准、作业规程、操作规程等,涵盖了安全生产的各个环节。要求班组每个岗位成员所从事的作业及其所操作的设备、使用的工器具等都必须按照煤矿安全技术作业操作规程或相应的操作标准执行。 2.5作业标准。 煤矿按照“煤矿岗位标准作业流程”的要求,对照标准,严格将岗位标准7个大项172个作业流程落实到班组。并要求班组要建立和健全现场管理标准、员工行为标准、岗位作业标准、设备点检标准、质量控制标准等。标准要科学、合理、适用,做到“简化、量化、程序化”。 2.6台账管理。 煤矿在班组台账管理方面建立了两类管理台账:,静态的管理制度类台账和动态的原始记录类台账。 3.七大体系为支撑,保障班组安全高效运行 3.1标准化体系。 煤矿标准化班组以国家安全生产协会《安全管理标准化示范班组评定标准》为基础,结合班组建设考核细则,出台了《哈尔乌素露天煤矿标准化班组创建标准》,该标准把班组日常管理工作分为静态标准和动态标准两部分。 3.2班组会议体系。 班前会是班组工作中最重要的环节之一,班前会的质量直接影响本班的安全、生产任务的安排及员工工作的积极性。为了保证班前会质量,煤矿要求班组必须召开班前会,具体安布置和总结上班的安全生产工作;要求班组要根据自身工作时间,每周确定一天为安全活动日,紧密围绕作业安全和班组安全管理开展安全活动;要求全员参加,并明确活动内容和活动主题,活动时间不低于45分钟;班组要根据自身工作时间,每月召开一次安全专题会,研究解决作业安全中存在的主要问题。 3.3职业健康、应急预案与事故处理体系。 班组作业场所环境和条件符合职业健康有关法律法规、标准规范的要求;班组应按照矿应急救援体系和预案体系,结合班组特点,针对岗位存在薄弱环节和可能发生的事故,编制班组现场应急处置方案;班组按照预防和预警要求,做好事故预防工作,将事故消灭在萌芽状态。 3.4教育培训体系。 班组要根据本班组的具体情况和上级要求,制定并实施班组安全教育和专业技能培训计划;班组长、安全员、群众安全监督员经过岗位任职能力培训,经过考核合格后任职;在新工艺、新技术、新材料、新设备设施投入使用前,班组要对有关操作岗位人员进行专门的安全教育和培训。 3.5信息化体系。 煤矿建立了班组信息化管理系统,实现了班组与上级、班组与班组直接的快捷沟通、交流、共享及资料的储存,大量节约了人、财、物,达到管理过程的即时性、系统的共享性。 3.6考核评价体系。 煤矿建立了完整的三级评价考核体系,通过考核评价,实现了矿对队部、矿对优秀班组;队部对班组、队部对班组长;班组长对员工的全方位的考核。七是班组长管理体系。煤矿选拔班组长采用公开、公平、公正原则,一方面由班组全体人员民主选举;另一方面队领导提名,经过队领导集体研究通过后认命。煤矿要求班组长:应具有一定的文化程度,热爱党、热爱社会主义、热爱集体、热爱本职工作;有较强的责任心,能以身作则,敢抓善管,办事公道;熟悉生产,熟悉所管辖的设备系统和主要工种的技术业务;能凭借较高的业务水平和丰富的工作经验独立解决班组安全生产中的问题;具有一定的组织管理能力,能带领职工较好地完成生产、安全任务,积极开展好班组的各项管理工作;作风民主,关心爱护和团结同志,会做思想工作,在职工中有一定的群众基础。 4.八大支柱为保证,构建班组科学持续发展 4.1安全生产管理支柱。 煤矿要求各班组必须要牢固树立“安全第一、预防为主”的思想,严格遵守劳动纪律、作业纪律,严格执行作业标准、操作规程,杜绝“三违”,保证安全生产。严格落实安全责任制,参与本质安全体系的建设,做好危险源辨识、风险预控,提高安全意识,确保安全措施到位,减少和杜绝“三违”现象的发生,争取或探索本质安全管理体系在班组落地。做到安全、高效、优质、低耗、文明生产,按时保质保量地完成上级下达的各项生产任务。 4.2机电设备管理支柱。 煤矿为了保障安全生产、提高设备出动率,要求每班对设备进行安全设施、设备附属油及设备运行状态的点检工作,并根据设备的运行小时数定期进行设备维护保养,保障了设备运行的最佳状态。严格执行设备、工具、备品管理制度,搞好日常维护,保证设备处于良好状态。 4.3工程(工作)质量支柱。 煤矿要求班组工程质量管理要严格执行《哈尔乌素露天煤矿技术参数标准》,严把质量关,实行标准化、程序化作业,作业现场做到“制度落实达标、环境安全达标、设备完好达标、操作程序达标、工程质量达标”。 4.4模拟准军事化支柱。 煤矿要求班组执行《哈尔乌素露天煤矿模拟准军事化管理办法》,其基本任务是使每名职工明确和认真履行工作职责,维护个人、单位、企业的良好形象,保证圆满完成工作生产任务。模拟准军事化主要是对班组职工着装举止、礼节交往、服从执行、文明就餐、文明乘车、会议活动、环境卫生等方面进行了规范。 4.5民主管理支柱。 煤矿要求班组实行班务公开制度,让班组成员参与决策、参与分配,保证班组成员行使民主权力。充分利用班务公开栏对员工比较敏感的内容进行公示,如奖金分配、绩效考核、评优评先等。使员工能够在公开栏中了解到自身进步和不足,并通过与班组成员的沟通及对自身不断强化,有效的提高了班组自主管理水平。 4.6党的建设支柱。 煤矿要求班组成立以班组为中心的党小组,并有计划地经常对班组员工进行党的基本路线、改革形势、目标任务、企业理念、职业道德、社会公德和法纪教育;关心职工疾苦和思想问题,开展家访谈心、坚持“送温暖”活动;开展“创先争优”、“党员先锋示范班组”、“党员先锋示范岗”、“党的群众路线教育实践”等活动,要在加强学习教育的基础上,引导职工树立市场观念、竞争观念、质量观念、效益观念。 4.7班组文化支柱。 煤矿要求班组打造独特的班组文化,形成爱岗敬业、诚实守信、遵章守纪、团结和谐、开拓创新的团队精神。班组以多种形式开展安全文化创建活动,逐步形成为全员所认同、共同遵守、带有本班组特点的安全价值观,逐步塑造“想安全、会安全、能安全”的本质安全型员工,打造班组及岗位长效安全生产的本质安全型班组。 4.8班组活动与阵地支柱。 煤矿积极开展班组建设对标、班组大讲堂、企业文化进班组、法律知识进班组等活动。通过开展这些有型多样的班组建设活动,使我矿班组建设工作丰富多彩,推动班组建设管理水平稳步提高。 二、哈尔乌素露天煤矿班组建设的成效 1.生产效率大幅度提升 实行班组建设新模式,极大地调动了班组的劳动积极性,通过大力开展班组劳动竞赛,2013年原煤综合单产同比提高3.7%,剥离总量同比提高11.42%,剥离效率同比提高2.4%(m3/工)。其中,剥离量以日产46万立方米、月产1060万立方米、季产3150万立方米,再次刷新露天煤矿原煤日产、月产、季产纪录。2013年,哈尔乌素露天煤矿跃升为全国最大露天煤矿。 2.安全管理再创新水平 班组建设新模式强化了班组现场危险源辨识和风险预控措施落实,员工的安全意识明显增强,安全生产工作持续平稳发展。自2008年建矿至今,在原煤产量每年平均攀升500百万吨的情况下,连续6年实现了原煤生产百万吨死亡率为零的记录,消灭了重伤以上事故,消灭了轻伤以上事故。涌现出一批国家、神华级安全生产的先进区队、优秀班组。 3.员工技能素质全面提升 煤矿通过执行“五六七八”班组建设管理,员工各方面素质得到了很大的提升,先后涌现出“全国煤炭行业百名优秀青年矿工”获得者吴连刚、关小伟;神华集团“劳动模范”张清海;全国煤炭系统“劳动模范”李文江;全国煤炭系统技术创新能手罗怀廷等一批先进个人。 4.创新创效成果显著 煤矿32个班组全面开展合理化建议、小改小革、修旧利废及“五小”发明创新创效活动,形成了“哈尔乌素露天煤矿北端帮运输系统优化”、“哈尔乌素露天煤矿非工作帮残煤回收”、“黑岱沟西部运输系统优化”、“处理采空区的爆破方法”等一大批的技术创新成果。2013年,全矿共提出合理化建议113条,完成技术革新项目9余项,直接创造效益4.4亿元。 5.特色班组建设成绩喜人 煤矿自施行“五六七八”班组建设管理以来,特色班组创建层出不穷,取得了实效。各班组根据工作实际都建立了一套独具特色管理模式,如穿爆队的“四七六”、工务队目标管理法、供电队“轮值班组长”等,呈现了百家齐放、百家争鸣的局面。哈尔乌素露天煤矿经过几年的探索和实践,建立了一整套具有特色的“五六七八”班组建设管理新模式,为加强煤矿基层的基础管理,推进企业科学发展、安全发展、和谐发展发挥了重要作用,为全国煤矿班组安全建设提供了成功的经验,具有很强的实用性、可操作性和指导性。 作者:奥博 李桂梅 单位:内蒙古鄂尔多斯奥博 李桂梅 露天煤矿论文:露天煤矿安全文化建设论文 1以人为本践行安全理念 神山露天煤矿在安全高效发展的过程中,始终以“生命无价、安全为天”的高度自觉,把本质安全型发展摆在“五型”发展战略的龙头位置。以职工生命安全为优秀,大力弘扬“生命无价、安全为天、无人则安、零事故生产”、“煤矿可以做到不死人”、“抓安全就是抓生产”、“煤矿事故可防可控、必防必控”等为内容的安全文化体系,并将其作为强化职工安全意识的有效途径。充分利用班前会、班后会、安全活动日等时间以及通过宣传栏、图牌板,、网络、电子屏、报刊等宣传工具,大力宣传企业安全文化优秀理念,形成强有力的舆论声势,为安全文化的深入人心奠定基础;精心选拔人员组建矿、区队企业安全文化宣讲队伍,在全矿职工中开展安全生产知识与技能宣传。每季度举办的无“三违”人员抽奖、本质安全管理知识竞赛等活动,将安全文化作为必考内容,让安全文化理念不断的内化于心;开展班组“亲情文化”建设,开展员工家属安全寄语,签定《家属安全互保公约》,通过不断的总结和提炼,丰富了员工业余文化生活的同时,潜移默化地增强了全矿干部职工的安全防范意识,使“我要安全”成为干部职工抓好安全生产的信念支撑和行动指南,为煤矿形成良好的安全氛围,构建科学、健康、有效的安全体系奠定了坚实的基础。 2加强物质文化建设 近年来,神山露天煤矿着力提高煤矿安全装备水平和生产系统自动化程度,不断优化采剥技术,使用自动化程度高、安全可靠性高的采剥装备,创造相对安全的采场作业环境和良性的地面生态环境,使煤矿工人摆脱危险、繁重的传统体力劳动。积极推广精益化管理,采用新技术、新设备、新措施,从根本上改善采剥一线安全技术保障条件。对煤矿筛分破碎系统、运输系统、机电系统多次进行了升级改造,做到了“人机互补、人机制约”,夯实了安全工作基础,提高了煤矿安全生产能力。注重对职工的身心调节和人文关怀。人性化安排作息时间,防止因身体因素对安全构成危害。加强职工活动室、休闲娱乐设施的管理与维护,累计植树种草百余公顷,加大环境整治力度,为职工创造更加安全舒适的工作环境。深入开展党员示范岗、岗位道德明星、青工安全标兵、安全班组、岗位服务明星、好人好事、家属协管等各类争先创优及安全活动活动,对各类先进给予物质和精神奖励,全矿职工及家属安全生产意识和“爱矿如家”意识进一步提高,人矿关系更加和谐,为煤矿开展各项安全管理活动、开创良好安全生产局面奠定坚实而又良好的基础。把保障职工的生命安全和职业健康作为最大的价值追求,宁舍一切,不舍安全。 3落实风险预控管理体系 保障煤矿长治久安神山露天煤矿充分依据体系提供的危险源辨识和风险评估方法,结合矿井安全生产实际,分系统性危险源和岗位危险源进行了全面辨识,制定了危险源辨识、评估、管控、跟踪、预警和处置的风险管理程序,在具体实施过程中,首先组织全员危险源辨识和风险评估培训,使所有人员掌握辨识和评估的方式方法,然后成立风险评估小组;由矿分管领导、技术人员对穿孔、爆破、采剥、运输、机电及筛分等各大系统存在的潜在危险源进行辨识;由基层单位组织员工对本单位所有工作任务进行岗位危险源辨识。最后由评估小组分系统、分专业、分岗位进行风险评估,并根据风险等级制定管理标准和措施,形成全矿风险管理手册。目前,全矿共辨识出岗位危险源485个。对辨识出的所有危险源,全部制定了相应的管理标准和措施。神山露天煤矿在日常风险管理中,更是着力做到危险源辨识常态化[3]:①实现体系落地,通过理念引领和培训强推,充分调动全员力量,常态化进行危险源辨识,并下发岗位危险源辨识卡,使员工都能牢记自身的岗位风险;②是固化体系制度,采用风险管理标准化、岗位责任规范化、现场管理程序化、工单检查常态化、绩效考核精细化等五项措施,提升体系运行水平;③有效利用风险预控管理信息系统,对矿内存在的危险源经会审后录入系统,并跟踪管控,有效提高了体系运行效率,共享了安全信息资源,实现了危险源的跟踪、预警、管控以及隐患排查整改的闭环管理;④每月组织1次班组长以上管理人员和关键岗位人员座谈会,补充完善岗位危险源管控措施;根据作业任务,动态组织班前、岗前危险源辨识;⑤采用新工艺、新技术、新材料、新设备时,及时组织相关单位进行危险源辨识和风险评估;⑥将体系实施情况纳入绩效考核,建立了由各级人员组成的动态检查、定期检查、岗网员代表巡查、步行检查、专项检查、区队自查相结合的系统检查机制,形成了强有力的安全检查保障机制,检查人员持标准工单进行检查,结果纳入月度绩效考核,分解落实到领导班子成员、职能部门与每名员工。使广大干部职工成为体系建立与实施的参与者、实施者、推动者。通过以上措施,全矿广大干部、员工的安全综合素质明显提升,自保互保意识不断增强,作业前危险源辨识、管控已经基本成为全体员工的自觉行为,不安全不生产已成为广大员工的自觉行动准则,为矿井实现较长周期的“煤矿可以做到不死人”安全业绩奠定了坚实基础。 4强化员工安全技能文化建设 促进人才保安人才队伍的建设是煤矿安全发展的重要基础和保障。神山露天煤矿紧紧围绕神东“人才强企”战略,不断提高员工队伍的安全技能和综合素质。在矿内建立了矿级别、区队、班组的全过程、全方位3级培训体系。 1)严把入口关,强化全体员工的安全文化和安全技能学习意识。在矿内公开选聘优秀的人才担任兼职培训教师、兼职安全文化讲师,不定期外聘专家到矿开展教育活动,对新入职员工,必须经过安全培训,经考试合格且签订“师带徒”协议后方可上岗。 2)抓好现场管理人员和特种岗位人员的素质技能培训,保证持证上岗,做到了严格培训、严格教学、严格考试;尤其是对管理人员培训工作更是放在突出位置。3)注重常规学习和安全案例教育,将日常的安全学习作为职工增强安全意识、提高安全技能、掌握安全知识的重要载体和途径,每个区队坚持每周至少学习1次制度、1个案例,把“手指口述”等作为主要学习内容,创造性的在班前会上采取每2日1题的方式进行学习,并通过每月1考进行考核,使班前会成为安全生产的第一道工序、安全教育的第一课堂和安全管理的第一道防线;对同行业发生的安全生产事故,均组织全员进行认真学结,从中吸取教训,用血的教训警示员工,避免同类事故发生。4)注重现场培训,在基层培训上,坚持“干什么、练什么,缺什么、补什么”的原则,把培训课堂设在实训基地和生产现场,坚持边教学、边演示、边实践,着力加深员工感性认识,提高安全操作技能,使广大职工能够做到懂原理、熟系统、能操作、会保安。 5加强制度文化建设 建立健全安全管理机制煤矿职工是煤矿安全生产的主体,抓好管理机制,才能将加强人的管理始终贯穿煤矿安全管理的整个过程,才能使安全管理成为全矿干部职工的一种自觉行为。神山露天煤矿坚持以《煤矿安全规程》、《安全生产法》、《煤矿安全监察条例》等法律法规为依据,每年汇编本矿安全生产各项管理制度,着力解决安全管理“严不起来、落实不下去”的问题。建立完善严格的本质安全管理体系及安全生产责任体系[4-5]:①安全风险抵押金制,实行全员安全风险抵押金制,根据员工所承担风险的不同,把个人利益和安全风险及事故后果挂钩;②安全检查拉网制,制定严格的安全隐患排查制度及重大隐患挂牌制度,每月实行定期与动态检查的同时,充分发挥值班带班领导、现场安监员、专业技术人员、青年岗员、安全网员齐抓共管保安全的作用,实行纵到底横到边和盯住式检查方法,狠抓安全隐患的治理,不留死角,对排查出的安全隐患实行跟踪制,按“五定”原则进行落实整改;③危险源辨识常态化制,把着眼点和立足点放在事故的超前预控上,定期开展危险源再辨识、再评估活动,将危险源辨识、评估与控制贯穿于安全生产全过程,是安全生产实现标准化、系统化、科学化;④人员“不安全行为”管理制度,强制纠正人员不安全行为,要求各级管理人员严格“不安全行为”人员管理,对发生“不安全行为”的人员处罚必须拉得下脸,下得去手。推行罚款连带制,为所有“不安全行为”人员实行积分制,对监管人员实行连带处罚,安全管理部门每月研究分析“不安全行为”原因,制订具体的帮教措施,变“单纯处罚”为“多维帮教”,使“不安全行为”人员由不敢向不愿转变,由“要我安全”向“我要安全”、“我能安全”、“我懂安全”转变;⑤严格安全信息管理;推行安全信息公开制度,及时将本单位以及国内同行业安全信息向全矿职工公开公布,对当月无事故、无“不安全行为”、未发生重大隐患、安全隐患整改及时的区队及班组,在月度安全例会上进行公开表彰;⑥安全生产联带责任制。对发生事故及产生重大安全隐患的单位及负责人进行连带处罚;⑦领导值班带班制度。严格规定领导深入现场次数,使干部切实把100%的精力和100%的时间放在抓现场安全生产上;⑧承包商奖罚一体制,多年来,神山露天煤矿坚持神华集团承包商管理中要求把好“准入关、责任关、稳定关、监督关、验收关”的五个关口,坚持“统一实行本安体系、统一实行安全质量标准化建设、统一进行安全教育培训、统一开展班组建设、统一检查考核”的5个统一原则,已将承包商纳入矿本质安全管理体系,作为矿属区队统一进行管理,承包商安全管理水平显著提升。 6加强班组文化建设 夯实煤矿安全管理的基础班组是煤矿的细胞,是煤矿安全工作的支撑点。神山露天煤矿按照“安全型、自控型、标准型、学习型、创新型、和谐型、技能型、绩效型”等班组建设要求,全方位开展学习先进班组管理活动。重点学习和落实白国周抓班组管理法和国投塔山煤矿“人人都是班组长”的全员管理班组建设模式,把那些行之有效的方法并结合自身实际工作用好、用活,推动班组管理工作再上新台阶。首先要选拔文化程度高、安全能力强、安全生产经验丰富的人员担任班组长,使起到好的组织和管理作用;其次要规范开好班前会、抓好班前风险评估,通过规范其程序、内容,使职工上班前了解当班安全注意事项、敲响安全警钟,保证了班前会的质量;再次是加强班组的安全建设,根据日常业务和生产现场实际情况制定班组建设考核内容和标准,对各班组积极推进Seir(i整理)、Seiton(整顿)、Seiso(清扫)、Seikesu(清洁)、Shitsuke(素养)、Safety(安全)的“6S管理”,开展创精品工程,班组特色创建,创新创效,岗位技术比武,金牌、银牌、铜牌班组评比等系列班组活动,对班组成员开展“日评价月评星”活动,运用多样化手段使班组工作形成标准化、制度化、规范化的系统工程[6]。 7党政工团齐抓共管 构筑煤矿安全管理网络神山露天煤矿充分发挥党、政、工、团及家属在安全生产中的重要作用,开展行之有效、形式多样的安全生产教育、监督、协管活动,建立健全群众安全监督网络,以“安康杯”建设为主线,努力推进“幸福矿工工程”建设,以党建带工建、团建,工会和共青团组织,结合自身优势和特点,开展丰富多彩安全宣传教育活动,吸引员工、感染群众,有效利用一切资源,为安全生产保驾护航。把职工的安全真正纳入企业安全生产管理体系,形成了强大的安全自保互保体系和浓郁的群防群治安全文化氛围。 8结论 安全文化的理念已深入人心,安全文化成为了文化生产力,规范了员工的行为,安全文化建设在煤矿安全生产中的作用得以充分发挥,成为延长超长安全生产周期的不竭动力,持续激励了全体干部职工在安全生产工作中的积极性和主动性,着力保证了煤矿的安全生产稳固发展。 作者:董文明 孙钰 单位:神华神东煤炭集团 露天煤矿论文:露天煤矿双电源技术论文 1某矿能源消耗现状 随着柴油价格的上涨,电力成本越来越有价格优势。需要指出:石油价格逐年增长、幅度大,而且数量有限,供应会现紧张;电力价格基本平稳,即使上涨、幅度也小;就其发电方式来讲,不仅可用化石能源-煤炭,而且可用再生能源-水力、风能、太阳能,供应有保证。再者,柴油机动力的污染物排放是个大问题。柴油机工作时排放出大量有害尾气(例如一氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫等,包括致癌物三四并苯仳)。露天矿区的运输主干道及排土场等地,都略低于地面,这些有害物质不易扩散。危害人们健康,若用双电源动力则其排放就可大大下降。减少一部分柴油动力,既可降低运输成本、又可降低碳等排放,减少矿坑的有害气体,这应该是未来发展应注意的方向。 2双电源车的工作原理 电动自卸卡车采用双电源供电技术时,需要安装架空线。对于露天开采来说,减少发动机损耗,减少废气排放本身就是节能降耗的有效措施。 1)动力接线: 以该露天矿最早进口的UCLED-190型大卡车为例,属于柴油机电传动卡车,其基本方式为:柴油机寅同步发电机寅整流系统寅直流电动机。在此状态下可用两个方案:淤切断原来的电源输出端G,将同样电压的单相交流电压通过滑板和受电弓在此输入。于在直流电动机输入端切断,持同样的支流电源从滑板受电弓在此输入。如果采用第二方案,需在电动机接入大容量的起制动电阻,要占很大体积,现有大卡车不易容许;所以最好采用第一方案,此时整流系统采用可控硅(SCR)代替硅二极管,就可实现输出电压的大范围调整。 2)接触网与受电弓: 电能源大卡车虽应使用双柑式受电弓,但是现在的工矿用自卸式车(自翻车)的后斗在卸载时要向上抬起,故受电弓不宜采用双柑式受电弓。工矿用电力机车有E弓子和旁弓子两种受电器:E弓采用检E接触网上,旁弓子用于翻车线及稿线的旁架线上。现在用的工矿自卸车上没有铁道,必须有两根架线,同时要安装两个互相绝缘的受电弓。这也是不可能的:淤因为架线不可能在车斗的正上方。于两个并排放置的E受电弓也是可能的。所以最有可能的是采用工矿电力机车两台旁受电弓。在不同的高度稍错开点位置安放。 3)材料的使用: 淤架空线可采用钢芯铝绞线。于受电弓上的接触滑板可采用电化石墨,这样就省去了经常换铜滑板和铜导线的麻烦。采用这种材料是经北京铁道科学院(1976年)的磨合实验的。 4)操作步骤: 双电源电动大卡车只能跟随预定的路线行驶,对于没有电线的线路,通过切换电源输出端,可以恢复柴油动力状态。经改装后的大卡车为电柴油混合动力车。铺设电线时,要合理规划,尽量减少无电线路线的长度;同时使用再生制动,刹车时把动能转化为电能,供其它电车使用,以节省能源。使用改装后的大卡车时,应按下面流程工作:装车点装载剥离下的土方,车辆启动,由装车点行驶至主干道。此过程是柴油动力模式工作。当至主干道时,受电弓接触电缆,卡车将自动切换至电动力工作模式,直至卸载点,卡车又将切换至柴油动力模式。需要指出:因装车点经常需要变化,装载点至主干道的路线也会相应变化。因此会经常出现拆除电缆架空线和安装电缆架空线的工作(相似井工煤矿常需搬家倒面一样),电缆架空线的布置要结合生产实际情况进行优化。保证使用的安全性、可靠性、经济性。所以,该露天矿应抽调熟悉电力牵引与露天采矿的人员组成专业队伍,对有关情况进行科研实验,并与相关厂家(如湘潭电机厂、华山电机车厂)洽谈合作。待设计完成后,要对现有自卸大卡车的行车路线进行一次大修,并安装防护网,尤其对路面的硬化要特别加强。 3结束语 煤炭露天开采,资源回采率高、产量大,但其开采成本也高;尤其是大卡车运输方式的开采工艺,成本高,能源消耗更大,人们经常称为“以油换煤”的开采方式。我国的石油储量有限,原油进口接近50%,因此合理优化开采工艺是“降本增效”的重要手段。开采工艺不仅要适应资源条件、环境要求,也要符合国内外市场的能源供应情况,避免单一化。以电代替油的方式,既能降低原煤生产成本,也能保证能源供应,是个值得探索的新方向。 作者:张亚娜 单位:中煤平朔公司井工二矿 露天煤矿论文:露天煤矿机电设备论文 1专业队伍培训力度不够整体素质亟待提升 露天煤矿机电相关管理人员未对设备管理理论进行专业的学习深究,又缺乏管理实践经验。在设备管理过程中,遇到技术问题往往会发现理论知识不足、判断故障原因凭经验等现象,对机电标准化作业流程认识不足,管理队伍缺乏实战经验,管理上时有疏漏。煤矿是高危、高险行业,工作条件艰苦,安全系数相对较低,机电设备运作强大度,不可避免地出现各类问题和故障。而且机电设备管理涉及方方面面,比如电气管理、电缆管理、大型工器具管理等,经常对设备做好防爆检查,对机电管理使用人员提出了更高的要求,而部分煤矿企业出现了员工培训不到位的现象。在机电设备使用上,对固定设备和流动设备的管理未能按国家规定统一标准进行。机电设备管理培训未能树立正确的思路引导,培训过后没有好的实际效果,只是为了培训而培训。而且培训针对性不强,只是抓住设备管理的理论知识,实践操作方法讲授不能结合员工实际工作,员工很难在实践中运用到这些理论。长期以往,员工的学习积极性就会有所影响。机电培训管理制度不到位,只是要求来学习,没有对学完后的效果进行跟踪反馈。以致于员工的工作能力未能有明显提高,专业素养没能有进一步的提升。尤其是对于新招入的员工,为减少用工成本,露天煤矿相关部门进行短期培训就让上岗,给机电设备安全运行埋下了隐患。 2加强机电设备管理的建议和对策 2.1建立健全设备管理制度加强标准化管理机电标准化管理是实现机电设备安全管理的基础,规章制度是实现机电标准化管理的准则和纪律保证。露天煤矿开采单位应逐步建立健全机电标准化管理制度,不断完善机电管理标准化考核评级办法。首先,成立机电标准化管理领导小组,负责制定机电标准化管理目标及具体措施,深抓管理达标,补强薄弱环节,确保机电管理责任落实到位,为提升机电管理质量提供有力保障。建立机电标准化管理奖罚制度,提高各级管理人员及员工参与到展机电标准化竞赛活动中,奖优罚劣,提高各级管理人员及员工建立标准化管理区队,促进机电标准化管理的全面开展。露天矿机电管理的主要对象是设备,机电管理标准化的规章制度最终要落实到设备的管理上。抓制度促落实,露天矿开采单位要制定机电设备管理考核办法,狠抓机电管理制度落实,加强挖掘机、推土机、潜孔钻机、电焊机、供电线路及管路等设施的包机管理,把设备的巡检、维护、保养责任到人。在制度执行过程中,要紧抓机电检修环节,通过日检、周检、巡检、月检等多种检查方式交叉进行,要求各基层生产部门检修工对所有的检修项目,按照不同类别建立检修台账,做到有检查、有记录、有汇报、有验收、有责任人,为日后检修工作提供便利,确保了机电设备安全运行。抓检修保质量,机电安全质量标准化领导小组负责每月对机电安全质量标准化检查,紧抓机电检修环节,切实发挥好机电设备效能,全面降低机电事故发生率。不断加大机电设备隐患排查力度,号召全员参与,重点做好对设备使用操作规程、维护保养、防爆措施的检查,包括摇臂钻床、同力自卸车、炮孔抽水车等,使机电设备的安全运行渗透到全员、全过程、全方位,对于发现的安全隐患及时落实整改,坚持机电设备定时检查检修制度,杜绝机电设备“带病”作业,确保生产设备完好,有效确保机电设备的正常运转。 2.2培养机电专业人才队伍发挥人才主导力量人才是企业发展策略的关键所在,机电队伍整体素质的高低直接关系到煤矿企业的安全效益和经营效益,露天矿要建立科学的选才用才机制。建立人才竞争机制,大力推行公开选拔、竞争上岗。着力分析员工培训需求,结合工作实际,推行职业道德教育、知识层次更新,进行有针对性、见效快的培训,促使员工掌握先进的技术知识、过硬的机电设备操作技能,达到培养一批专业技术拔尖人才的目的。重用技术人才参与煤矿机电设备管理工作,调动专业技术人才的积极性,把技术人才组织到管理活动中来,充分挖掘机电设备管理潜在优势,为企业长远发展提供人才保障。人是露天矿机电设备的使用者和指挥者,对机电设备能起到控制、使用、维护和管理作用。提高机电人才队伍的素质,加强机电知识的积累和设备操作技能的提高,才能更好地促进机电管理工作效率的提升。对于新入矿的职工,加强岗前教育培训,对机电设备的工作原理、如何管理机电设备进行系统的学习,对机电运输设备的日常维护保养和定期检修、检修计划和措施、检修任务和范围等进行重点培训,切实掌握具备基本技能,考核合格后才能上岗。对于在岗人员,加强常态化地教育培训,以开展技术比武、岗位练兵为契机,以机电设备安全技术措施、设备工艺、使用方法、设备技术要求等进行专业强化培训,熟练掌握岗位操作技能、行为规范和安全技能。完善机电设备培训教学手段和培训内容,改进培训方法,在班前、班中、班后加强培训,加强员工自主学习意识,让自主学习成为一种习惯,尽快使员工的职业道德素质和上岗技能、安全技能得到快速提升。培训要注重实效,不能走过场、重形式,教考要分离,达到说标准话、干标准活,上标准岗。 3结语 露天煤矿机电管理较为复杂,涉及到煤矿的安全生产和经济效益。机电设备管理线长、面广、量大,专业性强,技术要求高,从管理、培训入手,综合治理,整体推进,制定计划,重于落实,逐步提高机电管理水平。 作者:李向东单位:中国神华神东煤炭集团神山露天煤矿 露天煤矿论文:露天煤矿安全生产论文 1露天煤矿产能特点 1)露天煤矿产煤量占煤炭开采量比重低。2013年全国煤矿数量1.2万处,原煤产量37亿t,据煤炭工业发展研究中心信息,我国目前生产和在建露天煤矿230多处,煤炭产量3.8亿t,约占全国煤炭产量10%。 2)露天煤矿开采比例远低于德奥印美等主要产煤国家。国外露天开采比例分别为:哈萨克斯坦90%,印尼90%,德国88%,澳大利亚89%,印度89%,美国69%,俄罗斯58.2%,南非52.9%,波兰29%,我国10%的比例远低于国外标准,井工开采仍然占绝对数量,从中也反映出我国煤矿开采事故多发、伤亡大的另一客观原因。 3)产区高度集中。露天煤矿产量超过1000万t的省区有内蒙古25246万t、山西5109万t、云南2100万t、新疆1800万t和黑龙江1000万t,占全国露天煤矿产量的97.7%。 2露天煤矿事故特点 从国家煤矿安监局网站对2000年-2013年以来的露天煤矿事故进行了统计分析,其特点为:14年里共发生19次事故,共死亡32人。按发生事故的煤矿类型分:10家国有大型煤矿,死亡15人;1家国有地方煤矿,死亡1人;8家乡镇煤矿,死亡16人。事故类型统计见表1。对2000年-2013年全国煤矿事故进行统计,如图1,14年间全国共发生煤矿事故33046起,死亡或失踪58159人。 3露天煤矿安全生产危险因素分类辨识及致因分析 依据《GB18218-2000重大危险源辨识》和《GB6441—86企业职工伤亡事故分类》等标准,对露天煤矿生产场所的环境和开采工艺的穿孔、采装、运输、排土4大环节存在的危险因素进行了辨识分类,并对其造成各类危险事故的原因、发生场所、造成的伤害进行了分析,主要如下: 1)机械事故。露天煤矿的所有生产环节都离不开机械的运用,当现场出现人为的误操作或设备的失效失控等故障,机械设备(部件)与人体接触引起的夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、刺等伤害。机械事故发生的场所:剥离过程、凿岩及凿岩台阶、设备检修场所、破碎过程、运输过程等。机械事故造成伤害:主要是造成人员伤亡,其次是对物件的损坏。 2)滑坡及坍塌事故。露天煤矿滑坡(坍塌)作为最常见的一种地质现象,常发生在排土场和边帮,直接威胁到露天矿采剥工作面、运输通道和工业广场的安全,造成设备毁坏,人员伤亡。 3)放炮(爆破)事故。露天煤矿放炮(爆破)事故是指在爆破作业过程中发生的事故,一旦发生,波及范围广,造成的伤亡程度比较严重。 4)运输事故。由于露天煤矿4大生产工艺环节决定露天煤矿运输设备多,运输车辆大,车辆作业线路长,致使运输事故成为露天矿最易发生的事故,造成的伤亡也最多。 4露天煤矿安全生产防范体系建设 露天煤矿的危险本质上讲主要是有害物质、能量、设备的失控或超过临界值,主要体现在人的不安全行为、物的不安全状态、管理缺陷和环境状态不利4个方面,而且一起事故的发生总是在直接因子的导致下和间接因子的诱导下共同作用造成的,所以露天煤矿的安全生产防范体系应是以致因类别划分优先级别的,优先防范直接危险因子,其次是防范间接危险因子。 5结语 任何企业生产的目的都是投资必要的成本,获得相应的经济效益,露天煤矿也是如此。在我国社会发展的今天,露天煤矿的安全投入已是必不可少的,当安全成本与经济效益发生矛盾时,应优先保障安全,否则带来的社会效应、人员伤亡和经济损失都是不可挽回的。今后露天煤矿安全生产一是要加强人员的素质,包括心理的和技能的;二是应用本质安全化的设备和技术方式,消除导致事故的直接危险因子;三是提高作业环境的安全保障,采取更科学的预警和防护措施;四是加强管理,煤矿企业应完善各类制度,尤其是考核和奖惩制度,政府应健全各类监管措施,把分级预控防范安全事故作为提高生产效率的必要手段。 作者:丛秀枝单位:煤科集团沈阳研究院有限公司 露天煤矿论文:露天煤矿进行岗位价值评价浅议论文 论文关键词:薪酬管理;岗位价值;激励 论文摘要:薪酬管理是企业在市场经济体制下,建立现代企业制度,增强企业活力,促进企业发展和经济效益提高的一个关键环节。本着科学、公平、透明的原则,不断对薪酬分配的模式进行改革和积极的探索,为企业员工提供合理、公平、满意、人性化,体现知识、技能和岗位价值的具有有效激励作用的薪酬,调动三道岭露天煤矿员工的积极性、凝聚力,万众一心,使露天煤矿稳定发展,不断壮大。 薪酬设计是人力资源管理的重点、难点,是企业员工日常工作和生活关心的热点。小则关系企业的进步和发展,大则关系到社会的和谐与稳定。也是企业关心最多,应用最广泛的重大课题。 本文试图通过对露天矿薪酬管理的现状和存在问题进行分析与诊断,解决露天煤矿长期存在的薪酬管理方面存在的问题,建立起较为完善和系统的薪酬管理制度和方法。 1三道岭露天煤矿基本情况: 三道岭露天矿1959年筹建,1962年破土动工,先开采东区3.5km,待东区达产后,再行扩建西区2.Skm,规模为年产150万t。露天矿从建设初至2007年底,共完成剥离24599万m3,煤4049万to完成基建剥离量东区1915万m3,西区1849.14万mo露天矿作业场所主要分为地面和采场两大系统。采场生产作业主要有穿孔、爆破、采装、运输、排土、防灭火、防排水等。地面主要为生产辅助作业环节,有机械检修、选煤、销售等。露天煤矿员工总数3400人,其中管理人员(干部)巧9人,作业人员(工人)3241人。按员工工作的性质可以划分为生产作业岗位和管理岗位。操作岗位有60余个工种。 2露天矿工资分配现状和存在的问题 2.1雾天煤矿员工的工资分配形式 (1)结构工资制:露采公司地面二线工人采用的分配形式。其薪酬为“年功工资+岗位工资+技能工资+奖金”组成。奖金只有简单的绩效考核,由所在岗位确定。岗位工资由岗位评价确定,技能工资由定期的技能考试确定。岗技工资的显著特点是工龄长,工资高。其实质是按年资分配,反映的是历史贡献,无法反映劳动差别,从而滋生了岗位无主次,工资无差异,同工不同酬的平均主义的温床。 (2)计件工资制:露采公司坑下一线剥离与原煤生产工人采用的分配形式。其薪酬由“年功工资+计件工资+奖金”组成,其中计件工资由本人工作的数量决定,计件工资部分有考核,考核的内容主要产量;奖金与其所处的岗位确定。 (3)中级管理人员(正副科级)实行职务工资制。薪酬由年功工资+职务工资+奖金构成。奖金没有考核,工资的升降主要根据集团公司核定工资额的增减。 (4)一般工程技术、管理人员实行岗位工资制,基本上沿用计划经济时代的岗位技能工资。在奖金的分配上在各部门和二级厂段内部作适当的调整。奖金没有考核,工资的升降主要根据集团公司核定工资额的增减。 2.2薪酬分配存在问题分析 现行的薪酬分配是一种刚性化的岗技工资制度。它与职工岗位劳动贡献,责任风险、经济效益脱节,造成了工资标准能上不能下,能增不能减的劳酬脱节现象,基本形成了工资终身制,大大降低了工资分配在企业管理过程中的作用。其实质反映的是历史贡献,无法反映劳动差别,从而滋生了同工不同酬的平均主义温床,使工资分配这一经济杠杆没有发挥其应有的驱动力。主要弊端如下: (1)企业现行的分配体制还不够完善和健全,分配观念需要更新,规范和科学。现行的分配制度没有真正成为经营管理的推动力,薪酬分配没有取得良好的效果,分配制度由于思想观念的束缚缺乏创新,分配制度的改革滞后于经营环境的变化。 (2)没有进行必要的工作分析或工作分析不到位,或虽做过了岗位评价,但岗位评价要素设置过于复杂,难以操作,评价不准确,不能够准确反映岗位的价值,不能为薪酬制度改革、绩效改进提供合理、准确的依据。 (3)缺乏科学、合理、有效、可行的员工绩效评估体系。没有建立一整套分层分类的科学的绩效考评体系及有效的绩效反馈、绩效改进和结果运用机制。 (4)等级工资在工资结构中起着重要的作用。技能工资是从等到级工资套改过来的,技级不符,职级不符,技能工资在工资结构中所占的比重过大。存在着工资与实际贡献不符的问题。 3三道岭露天煤矿岗位价值评价 3.1岗位评价的作用 在一个企业里,人们常常需要确定一个职位的价值,对不同职位之间价值进行衡量比较,这就是岗位价值评价需要解决的问题,体现在以下几方面: (1)确定职位级别的手段。企业如果仅仅依靠职位头衔称谓来划分职位等级,而不是依据职位评估,这样有失准确和公平。如在某企业内部,尽管财务经理和销售经理都是经理,但他们在企业内的价值并不相同,所以职位等级理应不同。同理,在不同企业之间,尽管都有财务经理这个职位,但由于企业规模不同、该职位的具体工作职责和要求不尽相同。 (2)薪酬分配的基础。在工资结构中,一般公司都有岗位工资这个项目。职位评估解决了薪酬的内部公平性问题,它使员工相信,每个职位的价值反映了其对公司的贡献。 (3)确定公平合理的薪酬。岗位评价的目标是建立一种公正、合理的工资结构,使员工在工作中体现的能力、辛苦程度可以在收人上得到相应的回报。需要一种科学的方法来衡量岗位间的相对价值,从而确定一套有良好激励作用的薪资方案。 如何科学、客观、精确测评岗位的相对价值,对实现组织内部公平很重要,是企业制定合理、公平的薪酬分配制度的重要基础。 3.2岗位评价要素及权重的确定方法 为便于研究,本文只对生产作业层员工(一线生产作业层员工和二线辅助作业层员工)。具体确定岗位评价要素时,根据2类人员的不同特点,确定岗位的共同要素及要素的侧重点,并将这些因素分级、定义和配点,以建立评价标准。之后,依据评价标准,所有岗位进行评价并汇总每一岗位的总点数。 (1)生产作业层(工人)岗位评价要素的确定。根据露采公司员工构成、分布、岗位调查、岗位说明书,结合露采公司实际生产情况和工作特点,选择4个一级评价指标,巧个二级评价指标。要素指标如图1。 (2)岗位评价权重设置方法。论文采用层次分析法给各指标赋权。该方法的基本思路是:首先将所要分析的问题层次化,根据问题的性质和要达到的总目标,将问题分解成不同的组成因素,按照因素间的相互关系及隶属关系,将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层分析结构模型,最终归结为最低层(方案、措施、指标等)相对于最高层(总目标)相对重要程度的权值或相对优劣次序的排序问题。利用AHP求解一般的多层次结构问题的基本步骤如下: ①岗位评价指标层次结构图(图2)。 ②构造比较判断矩阵。根据两两比较的九级标度法,对评价要素进行比较,得两两比较的量化标度分,再对评分小组各成员的标度分进行平均,构建两两比较矩阵,如表1: 矩阵P:A为知识技能;B为劳动责任;C为劳动强度;D为工作环境 同理可构建矩阵注,B,C,D。 ③层次单排序。 计算每个矩阵的相对权重并检验。 对矩阵P: 第一步将判断矩阵尸中的元素按行相乘:即 第二步计算 第四步计算最大特征根: ④判断矩阵一致性检验。在得到判断矩阵和所对应的特征向量W=[w1w2w3w4]T后,为检核判断矩阵一致性,需要计算它的一致性指标CI;首先计算: 式中n为判断矩阵的阶数,然后计算一致性比例CR; 式中RI为平均随机一致性指标,其值见表3。 当CR 0.1时,则认为判断矩阵有满意的一致性,否则需要调整判断矩阵,使之具有满意的一致性。 对矩阵进行一致性检验,CR=0.043 0.1 同理可计算A,B,C,D矩阵的相对权重并检验。 通过上述表格的计算,得到尸指标系列的权重,以便于岗位价值评价。 4露天煤矿岗位价值评价要素层次排序及实证举例分析 4.1层次总排序 利用同一层次所有层次单排序的结果,就可以计算针对上一层而言本层次所有元素重要性的权值,这就是层次总排序。 4.2岗位评价要素点值计算方法:加权平均法 表3的岗位评价层次总排序已确定了各要素的权重,及评分小组确定的要素点值分。 确定了各要素等级的点值后,就可以对露采公司各个工作岗位进行岗位相对价值评价。评分小组确定岗位总点值分为500点。 将评价对象中的各项指标依照评价指标的重要程度,已赋予了不同的权重,即对各因素的重要程度予以区别对待。各项指标的分值采用由评分小组评定。 根据各组指标的综合得分和相应的指标权重,计算评价对象的综合评价结果。 4.3零天煤矿岗位评价举例 露天煤矿生产作业工人岗位评价实例: 对每个岗位通过现场调查,跟班写实等调查工作后,必须进行岗位分析,确定该岗位的工作内容(职责项目和职责内容)和工作标准(职责标准),据此逐个进行岗位价值评价。本文以公司采掘段挖掘机司机为例说明岗位评价的过程。 (1)评分小组根据岗位价值评价表和有关资料对岗位评价要素评分。 (2)求平均值。评分结束后,对评分小组的评分数据进行统计分析,求平均质和标准差,对得分超过2个标准差的要素得分需要重新打分。 (3)采用加权平均法计算岗位价值评价综合得分。 (4)计算过程和各要素得分情况列表。 (5)评价结果。挖掘机司机岗位评价点值分为345分。 (6)评价结果分析。对所有岗位评价结束后,需要与基准岗位进行比较,并对各个岗位进行对比,对明显不合理的评价结果要重新进行评价。分析评价要素和权重设置是否合理,等级赋值是否恰当。 露天煤矿论文:露天煤矿安全管理对策 摘要:安全管理作为露天煤矿管理的重要组成部分,其管理水平的高低对露天煤矿的发展具有不可忽视的影响。针对露天煤矿安全管理进行研究,并提出了相关的管理对策。 关键词:露天煤矿;安全管理;对策 目前,露天煤矿发生的安全事故较多,对施工人员的生命安全造成巨大的威胁,同时也造成了许多不必要的经济损失。 1我国露天煤矿开采安全状况 1.1自然环境 我国大陆多由小型地块汇聚组成,地块在汇聚的过程中会发生挤压、碰撞出现变形的情况,大大增加了煤矿开采的复杂性。近些年来由于印度板块不断向我国大陆凸起,造成我国地质条件更为复杂,煤矿开采过程中难度更大,容易发生瓦斯压力、地应力等问题,影响露天煤矿的发展。自然环境对煤矿开采具有直接影响,其难度系数制约煤矿的安全生产[1]。 1.2技术因素 我国大约27个省、自治区有煤矿,但由于自然环境的巨大差异,在开采时往往受到多方面条件的限制。总体来说我国露天煤矿开采过程中机械化水平较低,一些煤矿的机械化程度甚至不到50%,开采方式以井工开采为主,尽管生产效率较高,但开采安全无法保障。露天煤矿开采因其自身的特点导致易流失高素质人才,目前呈现人才匮乏的局面,不利于露天煤矿安全管理水平的提高。 1.3安全管理水平 只有在强有力的安全措施支撑下安全管理才能得以保障,许多安全事故都是由于安全技术措施落实不到位造成的,大多数的事故都属于责任事故。露天煤矿缺乏高素质人才导致安全管理水平长期得不到提高,人员的素质明显偏低。另外,煤矿企业技术手段较为落后,仍然采用传统的安全管理方法,创新力不足,遏制不住重复性安全事故的发生。 2健全露天煤矿安全保证体系 2.1完善安全规章制度 健全露天煤矿安全保障体系的关键就是要完善安全规章制度,秉承“管生产必须管安全”的原则。涉及露天煤矿安全管理的所有岗位都要建立相关的生产责任制,并根据实际情况不断调整和完善。以现有的露天煤矿安全管理为依托,制定相关的规章制度,健全安全保证体系。露天煤矿管理中的各个岗位都要签订生产责任状,使每个岗位和岗位人员都明确自身的职责,任务清晰,在整个煤矿企业都营造一个人人关注生产安全的环境。由于煤矿开采是一个极为复杂的项目,开采过程中需要使用到多种设备,而目前多数煤矿企业的设备都较为老化,不能顺应现代化煤矿开采的需求,因此煤矿企业要加大对煤矿开采设备的管理力度,在煤矿开采的过程中如果需要交叉作业,应事先做好相关的交叉作业规程,保证交叉作业完全符合安全管理规定,避免安全事故的发生[2]。 2.2建设安全生产监管体系 对于露天煤矿,安全管理应该贯彻于环境、工作待遇以及机构设置等方方面面,无论企业的规模和业务如何拓展,都不能削弱露天煤矿安全生产监督管理的力度。煤矿企业在高度重视安全管理的同时,应该将一些具有责任心、勤奋、业务精湛的员工分配到生产监督管理工作当中。健全安全管理结构,每个岗位都要配置专业的安全监督管理员并设置相关科室。完善企业安全生产管理办法,定期对安全管理人员以及煤矿生产环节进行抽查,充分发挥安全管理员的职能和作用,在煤矿企业内部打造一支具有高度责任感、使命感的高素质人才队伍。 2.3加强安全生产教育体系建设 露天煤矿作业人员较多,同时也涉及多个高新技术设备,因而需加强对操作人员的安全生产教育,软硬建设兼具,以日常培训为主要教育途径,还要结合脱产培训的方式,主要培训员工的薄弱环节。为了保证安全生产教育能够长期的存在并发展,露天煤矿企业应该建立完善的培训制度,聘请专业人员担任讲师,条件允许的情况下还要建立安全生产培训基地,根据煤矿企业的实际情况制定科学合理的培训计划,全面提高整个露天煤矿企业人员的安全素质。此外,在煤矿企业内部还要形成极具特色的企业文化,建立现代企业安全管理制度,开展多种形式的安全宣传活动,丰富安全教育内容,有效调动员工的积极性,多方参与到安全建设当中。在员工工作环境中设立多个宣传点和宣传标语,将安全教育深化到企业内部的方方面面,坚持安全生产主题不动摇。 3强化安全管理机制建设 3.1完善安全约束和激励机制 露天煤矿企业要结合企业自身情况建立完善的安全约束和激励机制,定期对安全知识进行考察,对考核成绩优秀的员工给予物质和精神奖励,而对于考核成绩较差的员工则要给予惩罚。将岗位责任制纳入到日常的考核当中,充分调动每个岗位员工的安全意识,对于违规操作的人员取消评优评先的资格。通过多种安全约束和激励机制能够有效增强员工的安全生产意识,积极置身于露天煤矿安全生产过程中。 3.2建立群防群治机制 充分调动企业党委负责部门,联合企业的员工互相监督,纪检抓生产效能监察以及工会抓群监网等多个主体,建立系统的安全生产管理机制。各个组织和部门领导要深抓安全生产的主线,结合部门实际情况开展多项安全生产活动,在企业内部形成安全生产和管理的联动氛围。 3.3建立煤矿风险预控管理机制 传统的露天煤矿安全管理模式显然已经难以满足社会发展的现状,需要探索新的管理方式和模式。对此,要在露天煤矿企业内部做好相关的风险预控,判定企业中影响安全生产的潜在因素,加强对安全生产控制点和责任岗位的监管力度。大范围地向员工普及安全管理的重要性和防范措施,全面提高员工的风险防范意识,切实提高露天煤矿企业的安全管理水平。 4加大安全生产的科技投入 除上述措施外,为了更好地提高露天煤矿企业的安全管理水平还要加大安全生产的科技投入力度。无论企业的实际运营状况如何,都不能克扣企业设备更新改造的资金,保证企业设备能够满足基本的开采需求,做到专款专用,并指定专门的人员进行资金管理。企业要加强科技兴安战略,加大对新科技的引入力度,提高露天煤矿企业安全生产防护的技术含量。通过多种途径坚决杜绝生产过程中的安全隐患并进行分级管理,及时调整和完善企业内部不符合国家标准的安全管理制度,即便是在整改期间也要保证安全事故的防范力度。整改结束后,上一级部门需要检查和验收,满足生产标准后才能开展开采工作,在露天煤矿企业内部形成检查、整改、复查、考核的管理模式,切实保证开采人员处在一个安全施工的环境当中,提高煤矿企业的安全管理水平。 5应急救援措施 露天煤矿安全事故时有发生,即便做好相关的安全管理工作也很难完全保证不会出现一些突发事件,因此要有针对性地提出一些应急救援措施,以应对一些意外事故。首先,应该完善露天煤矿的应急救援组织机构,一旦发生安全生产事故能在最短的时间内进行抢险救灾,及时恢复各个系统的正常运转,降低因灾害事故造成的经济损失。其次,要加强预防和预警工作。各个部门要明确自身的职责,抓住露天煤矿生产的各个环节,制定对应的风险防范管理措施,将应急措施落实到具体的人员上。再次,要对安全事故进行应急响应,争取做到事故的可控性,将不同事故按级别进行分类,并根据事故的严重程度启动响应的应急预案。最后,要及时进行信息,通过记者采访、举行新闻会等多种形式让大众了解事故发生的真实情况。同时,还要对安全事故发生的原因进行深入剖析,避免在类似的活动中再次发生意外,做好应急救援工作[3]。 6结语 我国煤矿开采的地质条件极为复杂,有些露天煤矿企业安全生产水平较低,管理模式落后,员工素质偏低,难以保证煤矿开采的安全。因此露天煤矿的相关部门要加强安全管理力度,减少安全事故发生的频率,为社会发展提供充足的煤矿资源,促进我国经济快速发展。 作者:潘春勃 单位:山西煤炭运销集团 露天煤矿论文:信息化技术在露天煤矿中应用 论文关键词:信息系统规划信息系统集成 论文摘要:介绍煤炭企业信息化的发展背景,列出整个信息系统的主要部分;探讨煤矿企业信息化如何开展信息化实施的重点、企业信息化集成工作如何规划,如何开展。 1前言 近几年来,围绕煤矿如何实现信息化提出过一些新的想法,其中数字化矿山最为常见。但在如何现数字化矿山这个问题上,很多厂家或集成商提出过自己的一套理论与实施方法,虽然出发点不同,也各有利弊,但总的观念是一样的:尽量与生产过程结合,与设备管理相结合。在这种背景下,锡林浩特矿业公司的信息化规划确定了方向。 2锡林浩特矿业公司的信息化规划 锡林浩特矿业公司的信息化规则从项目筹备初期就着手进行,在进行信息规划的过程中,得到了公司领导的高度支持,专门成立了信息化工作领导小组,也得到了公司各部门的充分配合,提供了各种各样的思路与想法。信息系统是一整套管理方法的数字化体现,因此,必须充分做好规划,充分考虑到系统的扩展性与兼容性,这样才能满足将来公司发展的需求。矿业公司的信息化规划涵盖生产、经营、管理的所有主要环节,并确定了整体规划、分步实施的基本思路,利用3年左右的时间进行数字化矿山的建设,在2010年初步形成数字化矿山基本模型。 在进行信息化规划的过程中,我们始终把握住几个基本原则: (1)以业务需求为驱动,以信息技术为手段; (2)与生产过程与管理过程紧密相关; (3)注重集成性,避免出现信息孤岛。 3实施重点 信息化应该如何进行,不但是露天煤矿面临的一个重大课题,也是我国信息化进程中面临的一个普遍问题。特别是在生产型企业中,脱离生产的信息化往往被看作是锦上添花,没有进入到公司的优秀业务中去。新成立的工业与信息化部,可以看作是国家认为信息产业部的社会普遍服务和市场化转型已经基本完成。下一步的信息化推广方向将更多地向生产领域融合。而信息系统的实施因为可能涉及到公司管理的变革,更需要将实施的重点放在信息技术之外的管理环节上。 (1)流程再造、规范管理。信息化实施的首要工作是规范管理过程与工作标准。因此,系统实施的第一步是对业务模式与流程进行梳理,对不尽合理的流程与模式进行再造,只有建立起了真正适用、精简合理的业务流程,才有可能使管理制度与工作标准落到实处,而只有公司的管理落到实处了,信息化的实施才能成功。 在锡林浩特矿业公司信息化的实施过程中,重新梳理整理了物资管理业务流程30多余条,设备管理流程20余条,并对公司日常管理的其它业务流程重新整理,形成电子流程,公司的收文、发文、签报、任务通知、工作联络等均实现了网上办公,简化流程的过程中提高了工作效率。 (2)高度集成、资源共享。系统实施要避免出现信息孤岛,各个业务系统之间必须留有相应的接口,以实现业务数据在各个信息系统的共享。在矿业公司的信息化集成过程中,实现了财务与物资管理系统的集成,物资管理系统中的入库、出库、付款申请可以及时同步到财务系统中,自动形成库存及成本;而财务管理系统中的实际付款信息也可以自动回传到物资管理系统中的合同模块,实现对合同付款的有效管理。基建管理系统中的概预算管理数据也实现了财务系统的集成,实现了基建期概预算管理、合同管理、投资完成的同时,具备了快速竣工结算功能。而卡车调度系统与设备管理系统的集成,则可以把调度系统的故障自动传到设备管理系统形成故障工单,为设备的精细化管理提供了有效的手段。 矿业公司的信息化集成,不但表现为集中存储、数据共享这样的层面上,还表现为更深层次的应用。系统集成采用了先进的LDAP认证,并采用OracleOID技术实现了单点登陆,只需要通过登陆门户系统之后,就可以轻松的访问其它的业务系统。在实现单点登陆的基础上,系统还实现了待办事项的集成,通过门户系统与其它业务系统的集成,将各应用系t统待处理业务集成到门户系统中进行处理,通过及时地对待处理业务进行提醒,减少了流程流转的时间,并减少管理人员的工作量。 (3)创新管理、决策支持。信息化的过程就是流程再造的过程,就是管理变革的过程。在矿业公司的实施过程中,针对煤炭生产管理的实际情况,在多个环节提出了创新性的解决方案。财务系统中的日利润模型采用了实际成本加计提的方式;GPS卡车调度系统创造了新的自动卸载模型;设备管理中引入了工单的先进管理模式,并实现了与GPS卡车调度系统的接口,使设备故障有了记录可供追溯,管理人员可对频发故障进行统计与分析,为设备管理提供了决策依据。 在整个信息化集成体系中,Oracle的BIEE工具成为重要的报表分析平台,它的跨异质异地数据库的强大功能,良好的数据展现方式,成为我公司数据展现和决策支持的重要平台。通过合理的建模与展现,与公司管理相关的生产数据、经营数据、设备数据、物资数据等均实现了无缝的集成(见图1),公司管理决策层只需要登陆到BIEE系统中,就可以及时了解到企业管理各方面的数据,而这些数据都是自动从业务系统提取出来,不需要人工干扰的准确的管理数据,极大的提高了决策分析的效率与速度。 4主要实施内容 矿业公司信息化内容包括了企业管理的大部分内容,分批次先后建设了OA办公系统、无线集群系统、CCS基建管理系统、工业电视监控系统、SURPAC生产计划管理系统、清华紫光档案管理系统、网上招投标系统、四位一体人力资源管理系统、EAM资产管理系统、FMIS财务管理系统、GPS卡车调度系统等。OA办公系统实现了便笺、收发文、工作流转、工作安排等协同办公功能;无线集群系统是生产调度的通讯工具,是生产指挥、统一协调的重要系统;CCS系统实现了基建期与投资有关的财务管理、进度管理;工业电视监控系统是安全生产与安防保卫工作的有力助手,分布于公司各处的监控对于减少现场管理人员、事前发现和事后追溯有重要意义;SURPAC实现了计划、地质、建模等与生产管理密切相关的管理功能;清华紫光档案管理实现了档案台帐、档案分组、电子档案、档案借阅管理等功能;网上招投标系统使主要的采购工作通过网上来进行,降低了物资成本、提高了采购透明度;四位一体人力资源管理实现了人事管理、工资管理等;EAM资产管理系统实现了包括物资计划、汇总利库、物资采购、合同和物资出入库管理,设备管理模块实现了设备台帐、频发故障、油脂化验、单机成本核算等;FMIS财务管理实现了总帐、应收、应付、固定资产等相关功能;GPS卡车调度系统是生产调度指挥的重要信息系统,实现了自动调度,自动统计产量、运距、提升高度、设备实动率、可用率等生产指标。新晨: 5结论 信息化实施的关键点是集成,没有集成化,信息系统就会各自为战,很容易形成电子记账和信息孤岛的局面。信息系统实施有2个目的,一个是提高管理水平,达到这一目的后,就可以达到第二个目的,也是最终目的:提高生产效率,降低企业成本,增加企业利润。 露天煤矿论文:露天煤矿安全管理综述 1提高和改善安全管理工作的措施 要改善目前安全生产状况,减少安全事故,实现煤矿长治久安,建设本质安全型煤矿是必由之路。煤矿本质安全是指生产现场作业流程中人、机(物)、环境、制度(管理)、系统等诸要素的安全可靠与和谐统一,使各种危险源、危害因素始终处于受控制状态,进而逐步趋近本质性、恒久性安全目标。要建设本质安全露天采矿设备维修基地,建立安全生产的长效机制,必须做到: 1)选用好人才从源头抓起。企业安全生产要有保障,首先必须解决好人的问题。企业必须要有严格的录用制度,聘用的人才要具有专业素质,具备一定技能和设备操作能力,其文化程度、专业方向要匹配现有的生产设备操作技术及管理水平的需要。录用综合素质高的人员,因其懂得保护自己和他人、懂得用好设备和操作好设备,可以为企业安全生产带来一份保障。 2)煤矿安全培训工作紧抓不放。强化安全教育培训,是要全面提高从业人员安全技术素质,强化安全基础工作。对每个员工根据各自的工作岗位,进行相应的专业培训,包括安全理论知识的普及和操作技能的培训。执业员工通过培训后,达到熟知所在岗位要遵循的安全条例、操作章程,能够辨识危险源并进行有效防范,能够做规范事,干标准活。新员工上岗后可与老工人签订至少一年一对一的师徒合同,发挥老工人的技术“传、帮、带”作用,使煤矿企业全员素质得到普遍提高。另外,定期组织举行煤矿职业技能大赛,也能对推动技术比武、岗位练兵,提高操作工人的安全技能起到促进作用。对企业员工的安全教育要经常进行,警钟长鸣。因为人反复的干一种工作会因懒惰性和麻痹大意忽视安全的问题。所以,应经常进行安全生产知识考核、事故案例分析,开展安全生产宣传等活动,让员工知道发生事故的危害性,重视安全的必要性。 3)重点加强班组建设。班组是企业的细胞,是最基层的组织,直接承担着完成生产任务的职能,是安全管理的最小单位。每个班组的安全生产搞好了整个企业的安全生产就有了保障。各级管理者及班组长、安全员、群安网员、青安岗员都要及时准确地了解和掌握职工的思想情绪和行为表现,有重点、有目标地实施对重点人的跟踪管理。关键是抓好安全重点的4种人,即:不懂技术的糊涂人;盲目蛮干的粗鲁人;图省劲怕麻烦的懒惰人;吃、赌疲劳体力透支的人。掌握人与客观事物之间的关联和安全生产中职工的表现情绪,克服生产作业人员的急躁情绪,因为急躁情绪会压抑人的正常创造思维和判断力,能打乱正常思想和秩序。这种情绪直接会导致蛮干、冒险等违章现象的发生。生产作业中的烦闷情绪,主要表现出郁闷寡欢、烦躁不安、心不在焉、神情低落、动作变形、操作程序失控等,这是促成人为事故发生的重要根源,必须克服。针对这些异常行为表现,基层领导、工长、班组长要及时劝解、疏导,化解矛盾和思想包袱或采取暂时停止作业的措施,以避免不良行为可能引发的各类事故。 4)加强现场监管力度。现场监管检查要有力度,对现场作业过程的监管检查要形成制度,每天、每个工作场所、作业面、每道工序都要进行巡查、验收。检查作业过程的安全操作及任务完成的安全可靠性。发现问题的,要及时提出整改意见和措施,防止作业过程发生意外,以及因任务完成不合格导致事故。 5)坚持不断推进安全监管队伍建设,切实提高履职能力。做好露天煤矿安全监管工作,队伍建设是关键。一要提高安全监管人员的业务素质,加强专业技术和法规方面的业务培训,强化各级安全监管人员的业务基础,提高队伍的执法能力、服务能力、协调能力和信息化监管能力,提高安全监管水平。二要解决好部分安监机构监管人员不足、力量薄弱的问题。三要建立和完善激励机制,表彰先进,鞭策落后,提高工作积极性、主动性;对日常监管中工作不力、玩忽职守、失职渎职的安监人员,按公司法规严肃追究责任。 6)加强重大危险源管控和隐患排查整治力度。一是基层单位必须定期组织安全管理人员、技术人员和其他相关人员,分析和辨识出人员不安全行为、有害因素、不良环境等危险源和事故隐患,结合危险源种类,建立有效的管控方案。二是分级推进隐患治理工作。实施隐患登记、整改、验收、全过程跟踪管理;凡由于隐患整改不彻底导致事故发生的,将严肃追究相关领导和复查验收人员的责任。三是加大重大隐患整治力度。对于专家会诊查出的重大隐患以及定期安全大检查梳理出的重大安全隐患,要每季度组织开展一次专项督察。 7)做好矿场特殊工种作业管理。①严格持证上岗制度,无证人员严禁上岗。施工生产现场不得因为生产任务紧张或者其它理由,安排或者默许不具备特种作业资格的人员进行特种作业;②进行特殊工种现场考核,不具备现场安全操作技能的,坚决淘汰;③进行岗前的特殊工种安全教育及培训工作。针对危险源不同的每一项工种进行教育培训、交底,以及考试;④在生产现场利用一切可利用的平台,做好宣传工作,创造出良好的安全生产氛围。如在现场设置安全标语、宣传漫画等,提醒作业人员要随时注意安全生产。 8)重点加强不安全行为人员的管控。对不安全行为的控制与管理必须做到全面、系统和有效。根据确定的具体人员不安全行为分类类型,制定适合自己特点的具体控制与管理措施。对于有意做出不安全行为的人员,要根据相关规定对其做出罚款、记过、解除劳动合同等处理。对于发生无意不安全行为的员工,重点加强规程、措施培训和安全教育,提高自身安全意识和自保能力。 2结语 露天煤矿的安全管理工作是涉及到生产各个工艺环节及每个员工和管理人员的一个系统、复杂、深刻而全面连续的管理工作,煤矿安全生产形势要稳定好转,必须有多方面的共同努力和参与,但归根结底是企业要有安全管理长效机制。本质安全管理体系具有传统粗放型的安全管理不可替代的优越性,体系的实施推广对提高煤矿的安全管理水平,建立煤矿安全管理的持续长效机制,具有非常重要的现实意义。 作者:李敏单位:神华集团准能公司设备维修中心 露天煤矿论文:露天煤矿爆破测温技术分析 摘要: 为加强露天煤矿高温火区爆破作业的安全,提高炮孔测温技术,介绍了一种全孔测温仪和孔内温度报警器的原理。全孔测温仪结合分离式红外测温技术、无线传输技术和数据自动分析技术,能准确测量全孔孔内的温度分布情况,快速记录、存储数据,测量温度范围为-40℃~975℃,可为统计分析高温火区炮孔温度分布、变化规律提供数据支撑。孔内温度报警器主要采用热电偶测温技术和温度巡检及报警技术,保证了装药过程中炸药处于可控温度范围内。通过其联合应用,扩大了高温火区爆破规模,最大爆破规模已达40个炮孔,并实现了露天煤矿火区爆破作业全过程炮孔温度监控。 《爆破杂志》2016年第2期 关键词: 高温火区;测温技术;全孔测温仪;孔内报警器 1背景 在我国北方地区,如宁夏、新疆、内蒙古、山西等,越来越多的煤矿已经转为露天开采,由于煤矿部分煤层埋藏较浅,甚至已经露头,引起自燃,以及前期采取井工开采,转露采后,在覆盖层形成采空区或空巷,空气进入后形成自燃区,形成大面积高温火区[1-3],局部温度高达400℃~600℃。因爆器材具有一定的热感度,当炮孔温度大于爆破器材热感度时,就会发生误爆或失效,直接威胁爆破作业人员的人身安全。所以高温火区爆破作业过程中掌握炮孔孔温是至关重要的。目前在高温火区一般采用热电偶测温仪和便携式红外测温仪检测炮孔内的温度。热电偶测温仪的感应时间较长,测温效率较低,且不能完全保证感温元件与炮孔孔壁完全接触,实际检测的温度为空气的温度,与实际孔壁温度有较大差异。便携式红外测温仪只能检测炮孔内某点温度,不能实现全孔深温度检测,且测量距离受光学分辨率影响,当炮孔直径较小、孔深较大时,很难检测到炮孔底部温度,两种测温仪器测量炮孔全孔温度存在盲区[4-7],因此,露天煤矿火区爆破作业主要以控制炮孔装药前温度、爆破规模、操作人员数量、装药到起爆的时间进行作业,如宁夏大峰矿将炮孔温度控制在50℃以下,采用“8个孔、9个人、3分钟”的作业方式进行爆破,作业效率低下,爆破质量较差,且生产成本较高。 2全孔测温仪和孔内报警器 为克服热电偶测温仪和便携式红外测温仪监测火区爆破炮孔温度存在的弊端,中国葛洲坝集团易普力股份有限公司(简称“易普力公司”)引进研发了全孔测温仪,在不同环境下实现了对全孔深温度准确测量。同时,在露天煤矿火区爆破作业中,易普力公司通过在炮孔装药前放置检测线,结合自主开发的孔内报警器,可实时监测装药全过程炮孔全孔最高温度,降低了爆破作业过程中炮孔局部高温引起炸药自爆的安全隐患。 2.1全孔测温仪原理及作用 全孔测温仪结合了分离式红外测温技术、无线传输技术和数据自动分析技术三种技术原理,通过分离式红外测温技术将红外探头与主机分离,利用电缆线连接,当红外探头感应温度信号后,转化为电信号,并通过电缆线传输给主机,并在主机上直接进行转变为数字信号进行显示;主机再利用无线发送模块将大量的数字信号,传输至平板电脑上,平板电脑利用无线接收模块接收温度信号;最后通过开发的智能分析软件对收集的温度数据自动进行分析,绘制温度随深度变化曲线图。全孔测温仪结构图如图1所示,1-电缆组件(11-电缆线、12-波纹管);2-测温组件(21-红外传感器,22-配重壳体,22a-探测口);3-主机;4-报警装置;5-无线传输装置;6-绞线筒;7-支架。全孔测温仪与数据接收器如图2所示,该测温仪通过匀速输送装置将探头从炮孔孔口放入到孔底,实现对炮孔全孔深温度测试,测量温度范围为-40℃~975℃,并具有良好的数据无线传输、存储功能,可为后续炮孔注水后温度反弹变化规律提供数据支撑,对整个炮区高温孔的分布规律的探索具有重要意义,其绘制的温度曲线图直观清晰。另外,因其电缆线上标有刻度,该装置在测温的同时也检测了炮孔深度,一举两得,提高了工作效率。 2.2孔内温度报警器原理及作用 孔内温度报警器主要采用热电偶测温技术和温度巡检及报警技术。孔内温度报警器采用的巡检仪可以进行多点温度巡检,其结构示意图如图3所示。目前易普力公司采用的单个巡检仪可进行16组炮孔的温度巡检,将温度数据显示在主机上,主机如图4所示,通过设置不同报警阈值,并分别独立上下限报警控制。如设置阈值设置为100℃,当某一个炮孔最高温度在施工过程中,温度超过100℃后,主机将发出声音和灯光报警。在爆破作业过程中,存在炮孔局部温度升高过快的现象,导致引燃该处炸药甚至引爆炸药的事故。孔内温度报警器通过装药前将监测线放入炮孔内,实时监控装药全过程炮孔温度升高过快部位,确保装药过程中炸药始终处于可控温度范围内。该装置包括温度监测器、温度传感器以及连接导线,其中温度传感器为柔性热电偶,柔性热电偶测温范围为-200℃~1300℃,能够快速测试火区炮孔内各个监测点的温度,便于安装,测试温度精准。该装置能够一次性采集炮孔中多个部位的温度值,可对炮孔温度反弹较快的一个或多个部位进行长时间监测,当温度超过安全阈值时,孔内报警器产生报警信号,施工人员应迅速撤离现场,从而进一步提高了火区爆破施工的安全。 3工程应用 神宁集团汝箕沟无烟煤分公司羊齿、工业广场等采区于2014年6月份开始采用全孔测温仪对高温火区炮孔进行全孔深温度测试,应用效果良好。由于炮孔不同孔深裂隙发育程度不一,与火源中心点距离不同,不同部位炮孔温度最高点在孔内分布位置也有所差异。图5为羊齿采区3种常见炮孔全孔深温度变化曲线图,图5(a)中全孔深炮孔温度变化情况是比较常见的,随孔深增加,温度逐渐增加,孔底温度最高;图5(b)和图5(c)是比较典型的炮孔温度情况,图5(b)中炮孔内温度最高点位于6m处,说明该处裂隙相对发育,整个曲线相对平滑,温度变化较为平缓;图5(c)曲线在孔深1.5~3.5m变化幅度较大,中温度最高点位于4.8m处。在爆破作业过程中,通过全孔测温仪确定炮孔最高温度的孔深处,并将最高温度和与之对应的孔深记录在孔口标志卡上。图6为孔内报警器根据上述全孔测温仪测试结果对三类炮孔温度最高点监测示意图(孔内报警器可通过在监测线不同位置安装探头,进行多点监测,一般由于温度最高点处炸药温度上升最快,目前为节约生产成本,在实际作业中只针对温度最高点进行监测)。结合易普力公司研发的锡箔纸防水袋注水爆破施工方法[8],在准备工作(堵塞材料、导爆索、炸药、起爆点、警戒等)就绪后,开始在炮孔中放入锡箔纸防水袋并满孔水,再将监测线探头置于炮孔温度最高点处进行监控,根据就近原则,将监测线连接到孔内报警器主机上,作业人员仍然控制为9个人,每次爆破炮孔孔数一般不超过45个,装填时间以孔内报警器是否报警为准,若装填过程中孔内报警器若出现报警,作业人员立刻放弃其他孔装填工作,撤离到警戒区外进行起爆。该方法已在宁夏羊齿采区和山西平朔东露天矿进行多次应用,单次爆破规模一般在20个炮孔左右,最大规模达到40个,且在装填过程中,孔内报警器还未出现监测温度超过阈值而产生报警。 4结论 全孔测温仪在干孔水孔等复杂条件下能准确测量炮孔全孔温度分布情况,测量范围为-40℃~975℃,并快速记录、存储温度数据,可为将来研究高温火区注水后温度变化规律提供数据支撑,对整个炮区高温孔的分布规律的探索具有重要意义。孔内温度报警器保证了装药过程中炸药处于可控温度范围内,保障装药安全,相比高温火区传统爆破,延长了装药时间,扩大爆破规模,最大爆破规模已达40个炮孔。在高温火区爆破中,孔内温度报警器结合全孔测温仪,避免了装药过程中及装药结束后对炮孔温度监测的盲区,实现了露天煤矿火区爆破作业全过程炮孔温度监控. 作者:曹进军 朱宽 郝亚飞 李晓虎 秦锦鸿 单位:中国葛洲坝集团易普力股份有限公司 露天煤矿论文:露天煤矿电气自动化控制系统探讨 摘要: 本文就煤矿电气自动化控制系统的优化设计进行了论述。 关键词: 露天煤矿;电气自动化;控制系统;优化设计 1露天煤矿电气自动控制系统硬件方面的优化设计 1.1优化输入电路 输入电路的优化需要考虑在正常状态下的PLC供电源的电压范围,一般情况下,煤矿企业所采用的电压范围为:85.0V~240.0V,电源幅度为155.0V。但在运行和管理中,由于现场情况的复杂性,导致存在众多因素的干扰。例如我国的供电系统在运行时,周围的环境相对恶劣,常常受到外界因素的影响,从而时常出现电力中断的现象。因此,在使用自动控制系统设备进行煤矿开采工作时,就需要采取紧急预案措施,例如:安装电力净化装置(滤波器或隔离器等)。在设计的过程中,要时刻保持PLC输入电源的直流电压值稳定在24.0V,负载要根据环境的变化而调整。合理配置电路,避免运行时出现短路或断路。在操作之前还应该检查PLC芯片,确保其没有受到损坏。为了确保电路稳定,电路需及时更换高质量的保险丝,避免跳闸,从而造成严重的事故。 1.2优化输出电路 在煤矿电气自动化控制系统的输出电路中,需要优化输出电路。优化需要结合实际情况加以选择,选择的内容包括:相关设备的标志、指示、转速等,从而保证设备的配置能够满足煤矿电气自动化控制系统的工作。在正常状态下,若电气自动化控制系统的输出频率低于正常频率时,则可以通过继电器继续完成。这样可以合理化的设计电路,而不破坏电路的抗干扰性能,且不会影响负载端的正常工作。若电路的负载端为感性负载时(如:电磁线圈),当出现断电情况时,电路仍会通过一定的电流,当浪涌电流值较大时,就有可能烧毁芯片,甚至整个电路。为防止这一现象出现,可以在负载端设置二极管用以吸收浪涌电流,保护电路系统,而不至于被烧坏。另外,为了确保电路能够稳定运行,我们通常采用中间或固态继电器,从而增强电路的灵活性。 1.3抗干扰能力的优化设计 在煤矿自动控制系统的设计中,抗干扰能力的设计是必不可少的一部分。当自动控制系统的大致结构完成后,紧接着就需要对其抗干扰能力进行设计。一般而言,煤矿企业中的电气自动控制系统经常处在相对恶劣的环境中,从而其稳定性较差,这就对我们的设计工作提出了更高的要求。通过分析我们发现在系统的长期运行中,往往因为磨损或是其他原因,导致电磁脉冲对系统芯片造成一定的破坏。因此,优化芯片的设计是工作的重中之重。通过电磁分析,我们发现可以采取的具体措施有如下几种:第一,采用1:1隔离变压器,降低干扰频率,这是由于电网中原副边绕组之间的电容耦合所产生的各种干扰,另外,在实施的过程中需要将电容接地。第二,将电路装置放入金属外壳内,从而实现屏蔽电磁的作用。金属有良好的屏蔽作用,且能有效地防止外界的干扰。第三,优化系统周边的布线设置,采用合理的手法改造线路,区分强电动力线路和弱电线路的走势,并用双绞线屏蔽模拟信号传输线的电缆。 2露天煤矿电气自动控制系统软件方面的优化设计 2.1程序结构的优化 煤矿电气自动化控制系统的主要结构形式为基本程序设计和模块化设计两种,但至于要采用哪种结构形式还要根据实际情况加以选择。但是,为了方便日后软件的修改和设计及进一步开发煤矿电气自动化控制系统,我们一般采用模块化的结构设计形式。在模块化的设计结构中,我们一般按照如下的方式进行操作:第一,勘察现场情况及企业生产要求,将煤矿电气自动化控制系统所控制的对象模块化,每一模块对应一个执行任务。第二,通过对每一模块进行程序的编写和调试,完成每一模块的任务。第三,当所有的子模块都完成后,将其连接拼装,形成一个完整的程序。这样的工作流程便于查找错误,使得系统划分整齐、调整便捷,从而与现场的生产过程有更高的契合度。 2.2程序过程优化设计 实现煤矿电气自动控制系统的优化设计的优秀实质在于:确保优化对I/O接口分配。在执行的过程中,我们应该根据实际情况尽最大努力实现对整个煤矿电气自动控制系统的I/O信号的编制,在这一基础上,系统内部所对应的计数器和计时器等也需要进行集中的编制。当这一工作完成之后,对这些地址分配的情况需要加以详细的记录。另外,我们在设计的过程中需要注意对PLC的控制优化设计,从而极大地提高煤矿电气自动控制系统的工作效率。在这一过程中,我们还需要简化PLC控制程序所控制的设计结构,尽量不要占用更多的内存空间,从而缩短扫描时间。另外,可以多次循环利用PLC芯片所对应的各类触点。在程序设计中安装控制按钮,利用二分频技术控制能源的使用,从而降低资源的消耗,并在一定程度上提高了自动控制系统的运行速度和运行效率。 3煤矿电气自动控制系统的设备的选择优化 目前市场上有很多自动控制系统的设备可供选择,但是无论是哪一种都要找准其适合的工作环境,才能发挥出其应有的价值。煤矿电气自动控制系统的设备品牌有:合力时、研祥、LG、GE、SIEMEN等。在选择的方面本人总结如下。 3.1明确煤矿电气自动控制系统的工作模式 在选择时,明确煤矿电气自动控制系统的工作模式及规模大小是一个必须的过程。若我们根据企业生产要求和实际的工作环境,以西门子的PLC产品作为选择,在不同的作业任务及工作状态下,选择的PLC型号也是有所差异的。SIEMENS7-200等微型PLC产品适合瓦斯浓度的检查,SIEMENS7-300等中型的PLC产品适合测量矿井水位的变化,SIEMENS7-400等大型的PLC产品则可以对矿井工人安全进行监控。 3.2确定I/O点的类型 由于施工的复杂性及实际要求有所差别,设备I/O点的数量和类型有很大的差别。因此,在这方面我们需要进行统计,并做好及时地记录,并根据记录的结果做出预算,从而避免过度的浪费。由于供电条件的不稳定性,在选择设备输出点的动作频率时需要对应选择输出端。 3.3选择合适的编程工具 煤矿电气自动控制系统的编程工程分为手持编程器、图形编程器及计算机编程系统。手持编译器的造价较低,适合小规模的程序编译,且工作效率较低。图形编译器主要采用梯形图形编译器,这一方法表达比较直观,适合中型PLC编译器。而计算机编译器是一种造价最高,且工作效率也是最高的一种编译器。因此,在实际工作中需要根据需求选择适合自身发展的编译工具。 作者:刘秋义 张宝玖 单位:内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司 露天煤矿论文:露天煤矿高温火区爆破安全技术分析 摘要: 煤炭是能源的重要组成部分,煤炭开采过程是否可以高效安全的开展直接关系到煤炭生产的效率和产量。针对不同的实际情况选择合理的采煤工艺可以极大地提高采煤生产过程的效率,简化采煤过程的复杂程度,提高煤炭生产量。本文在对采煤工艺进行介绍的基础上,对如何选择采煤工艺进行分析。 关键词: 露天煤矿;高温火区;爆破;安全技术 露天煤矿在开采当中,由于辐射范围广,并且是在地面进行爆破工作,所以容易扩大高温火区爆破范围,使矿区周围建筑及施工人员受到伤害。 1国内露天煤矿高温火区爆破现状 我国由于地理和自然气候的原因,煤炭资源贮存较丰富,尤其是在内蒙古、宁夏、山西等北方地区,由于煤层埋藏较浅,开采采用大型露天煤矿。由于国内多数露天煤矿覆盖层硬度较大的原因,开采前将覆盖层剥离煤层的工作难度较大,一般会用深孔松动爆破或者定向抛掷爆破的方式才能完全剥离覆盖层。在覆盖层的爆破剥离过程中,由于煤层燃烧会造成高温火区对深孔爆破的安全性的巨大威胁。特别是炸药在爆炸当中,当雷管和引爆索在燃烧时会产生一定的热感度,如果火区燃烧产生的高温使得炸药达到爆炸温度后,会立刻发生爆炸反应。即使没有达到爆破的温度,起爆器受到高温还是能将炸药产生热分解而失去爆破性,影响爆破作业的整体效果。这些将爆未爆的雷管和引爆索在搁置期间会为矿区埋下安全隐患。 2高温火区爆破安全技术措施 爆破安全技术措施是根据露天煤矿开采中存在的几类常见的安全隐患归纳的,分别为高温火区灭火技术、耐高温爆破器和防护材料的选择及高温火区爆破技术规范三大类。 2.1高温火区灭火技术 爆破安全要从源头做起,对高温火区采取相应的治理措施才是保障爆破本质安全的最好也是最快的方式,这种方式能够彻底将火源消灭。灭火技术根据露天煤矿区域大小及地表覆盖硬度,可分为地表覆盖、钻孔注浆、剥离灭火及多元化灭火方式。 (1)地表覆盖技术。这种方式是直接将开采区域内的黄土填埋到高温火区的地表裂缝和采空废气的矿井当中,将火区与空气当中的氧气隔绝,最终使得火源燃烧窒息。但是这种方式工程量较大,灭火过程比较长,所以无法单独使用。 (2)钻孔注浆比较简单,就是直接将水和黄土或者其余的能够阻燃的材料按照一定的比例混合后,支撑重量和流动性都适宜的浆状液体,运用输浆泵通过管道灌注到地表裂缝中,或者利用采矿钻孔直接注入发火煤层带中。当浆状液体注入地表裂缝或者发火煤层时,液体通过自身的流动性将沉淀阻燃物质带到燃烧区域填充后包裹浮煤,起到隔绝氧气,堵塞漏缝的作用,液体中的水分也能对自燃的煤炭进行冷却散热。采用此方法灭火时,浆状液体的阻燃材料的选择应该满足以下条件:如采用的是黄土,那么其黏土颗粒直径不能大于2mm,黄土中所含的细小颗粒应占据总量的74.1%且直径不大于1mm;然后浆状液体的密度一般为2.43g/m3~2.88g/m3,且脱水性和稳定性较好。浆状液体在填漏和包裹浮煤时渗透性强,阻燃材料较为普遍,最好能够就地取材。 (3)剥离灭火技术主要是在煤矿高温火区强注水,灭火时将剥离台和注水装置分开,对着高温火区从下往上分台阶剥离,直至挖除火体。这种方式在于能够彻底有效地灭火,对露天煤矿环境没有过多要求。但是此技术流程较为复杂,灵活性差,投资较大,只能针对火源埋藏较浅的煤区使用,对于火源埋藏较深或者高温火区范围较大的火体,操作性不强,成本也高。 (4)多元化灭火就是将上述灭火技术相互结合,分阶段扑灭高温火区火体。这种方式适用于露天煤矿开采地势较为复杂、火势大、蔓延快,不易施工等矿区,尤其是对缺少砂土或者水源的地势管用。针对这些地方的灭火,就需要遵循就近取材、安全可靠、技术适宜、快速高效的原则进行。在灭火过程中,技术人员应该根据矿区的地势地貌、周围环境及火势蔓延程度等问题,考虑采用哪种技术进行施工。比如火体在地表燃烧时,可以先剥开火源然后注水降温(温度降至80℃左右即可),再用浆状液体充填。如果火体燃烧较深,还是先剥开浅层覆盖部分,让燃烧表面形成一个具备钻孔覆盖的场所。如果剥离方式已不可取时,只能采取钻孔注浆的方式,钻孔时需要在已燃烧的煤层顶板上部,如果离煤层顶板过远注浆会难以快速到达火源,同时浆体在流动的过程中会受到高温的影响水分蒸发,不能产生流动和冷却的作用。如果钻孔较深,位于煤层底板处,那么液体流入底板后会造成浆液流失,做无用功。除了高温火区的地表裂缝和燃烧煤层需要灭火外,还有矿区内采空废气的矿井小窑需要进行处理。最适宜的方式就是用黄土和水混合进行灌注填充,既能避免采空矿井坍塌陷落,也能防止遗留煤层燃烧。当然,如果矿区内的黄土匮乏的情况下,也可以寻找其他比较经济合理的阻燃材料,比如粉煤灰、细沙等都可。 2.2耐高温爆破器材及防护材料优化选择 保证高温火区爆破安全的技术除了灭火外还可以从爆破原材料上进行优化,避免出现安全事故。这种安全技术主要是将爆破温度控制在可爆破的温度下,并用降温的方式让其维持在这个范围内,从而达到安全爆破效果。炸药原料的选择要满足高强的耐热性。目前,国内最新的耐热强度高的炸药有PCS22’、44’、66’2、六硝基二笨砜等,此类炸药可以在200℃高温下正常替代常规炸药,被广泛应用与航天、核技术当中。但此类炸药成本较高,并不能广泛地使用在对炸药消耗巨大的露天煤矿爆破中。所以,在大型露天煤矿高温火区的爆破中,一般采用铵油、铵梯、乳化炸药。比如在某次露天煤矿爆破中,将火区的温度控制在80℃后,三种炸药都可以正常引爆。但在经过四小时的爆破降温后,桉油爆破速度下降最快,因为桉油在爆炸中吸湿性较高,炮孔经过注水降温后严重制约了使用效果;而铵梯在使用过程中,由于含有敏化剂导致环境污染,对人体健康产生伤害。乳化炸药则可以在130℃高温条件下正常爆破六小时才会失去效用,但速率会略微降低。因此,在大型的露天煤矿高温火区爆破中,选用抗水性较好的乳化炸药能够保证爆破的安全性。起爆器一般会选用电雷管和引爆索,但是经过实践验证,这两类器材在高温火区的爆破中,引爆索比电雷管的安全性更高,尤其是在高温条件下,电雷管的保护覆盖在高温环境中发生塑料连接套膨胀变形甚至熔化,甚至脚线也会出现脱落的现象,并且电雷管不能承受130℃的高温,直接发生自爆。引爆索在130℃的高温环境下,受热段虽不能正常起爆,但是不会产生自爆,相对较为稳定,并且在起爆操作时更为简单,为高温火区的爆破缩短时间,保证技术人员的安全性。后期的降温注水对其产生的影响不大,耐水性好能够在注水炮孔环境中正常使用。防护材料必须选用耐高温、防水性好、经济环保的材料。目前,国内使用最多的就是隔热PVC管、石棉或者海泡石等材料。其中海泡石因为能够在内外温差为100℃甚至以上的情况下正常防护,并且价格较低,所以被广泛采用。 2.3高温火区爆破技术规范 在爆破工作前必须测量炮孔温度,并加以标记,装药前将孔清理干净,将药包编号和药剂量按照要求堆好,并对炮孔进行注水降温,使温度保持在80℃以下。注水后还要重新测量泡孔深度,避免出现岩石脱落变迁,及时调整药量。根据实际情况确定矿区内高温火区爆破的最大孔数,指定两名技术人员装填。常温孔和高温孔同时爆破时需要先装常温再装高温,并且时间不能过长。装完药孔后要及时填塞炮泥,确认密封性良好后即可起爆。如有堵孔应立即用炮杆处理,在2min内处理不了立即放弃该孔,撤离周围技术人员。 3结束语 由此可知,在处理露天煤矿高温火区爆破时,要保证其安全性,就需要从爆破的炸药成分、引爆器及源头灭火、温度控制和爆破技术上进行全方位的管控。 作者:王广汉 郭瑞东 单位:山东能源集团枣庄矿业集团公司 准格尔旗金正泰煤炭有限责任公司 露天煤矿论文:露天煤矿排土场疏干排水系统改进 1排土场地形与地质构造 普阳露天煤矿排土场剥离物沿山坡排弃,原始地形呈南高北低,山坡底板标高为806水平,山坡顶部标高为1250水平。排土场基底地质构造由下往上依次为:坚硬岩组、软塑岩组、松散松软岩组。 1)坚硬岩组。排土场基底灰岩坚硬致密,岩溶发育弱,本岩组分为3个岩性段,下部为中厚层白云岩、灰岩,分布于排土场西南侧及西南外围;中段薄层状泥质条带灰岩,夹多层泥岩、上段厚层状白云质灰岩,分布在山谷底部、排土场中部和北部。该层厚度0~6.6m,平均为3.78m。 2)软塑岩组。该岩组含3个小层。①底部含砾粉质粘土:呈褐黄色、可塑至硬塑状,天然密度为1.91~1.98g/cm3,孔隙比为0.73~0.83,是本岩组中力学性质最好、分布面积最大的土层,岩性及厚度较为稳定,一般含有碎石;②中部淤泥质土:褐黄色,含大量腐植质和少量碎石;常具滑感,地表未出露。分布在排土场下部和中部,该层厚度一般在1.55~4.70m,平均为3.13m;③上部粉砂质粘土:褐黄色为主,有灰白、灰绿、褐黑等杂色,含少量次圆状砾石和粗、中、细砂岩,一般呈可塑状,天然密度为1.89~1.97g/cm3,孔隙比为0.84~0.96,分布在排土场中下部,层厚1.6~4.8m,平均3.2m。力学性质介于上述的含砾粉质粘土和淤泥质土之间。 3)松散松软岩组。即人工排弃土层,排弃物来自含煤岩系的各种岩石,主要是第三系中龙潭煤组的泥灰岩、粉砂质泥灰岩和砂质泥灰岩,上新统河头组泥质岩、砂质泥灰岩及少量砂砾岩,以及第四系的粘土、亚粘土、钙质粘土,由于岩性不同,抗风化能力各异,填土形成后,在地下水的条件下,抗风化弱的岩石先变成粘性土,而抗风化能力强的岩块相互嵌组成骨架,在排弃土的重力作用下,先软化的粘土被挤进骨架之中,使堆土层的整体稳定度减少。加之堆积过程杂乱,导致形成的排弃土层整层的岩性、含水性以及物理力学性质不均[2]。 2排土场现状 排土场位于普阳村南西面约400m的一溶蚀谷地内,距离露天采场1.5km,排弃终了占地面积为1.26km2;最低排卸水平为810,最终排弃标高为1100,排弃总高度为290m,台阶坡面角为35°最终边坡角为13.5°;排土台阶高度860水平以下为15m;860水平以上为10m,台阶坡面角为30°,最终松散系数为1.1。截止2013年末,排土场已排弃至1030水平,排土台阶高度860水平以下为15m,860m水平以上10m,台阶坡面角为30°,边坡角度为13.5°,形成台阶22个,排弃总高度220m,其中940~1030m水平台阶尚未排弃到界,总共排弃土石方4200余万m3,排土运输道路位于排土场东面。已采取工程技术防范措施如下: 1)根据排土场水文地质条件和地表汇水流向,在820水平的泉眼出水点处分别修建了集水井和疏水暗涵。 2)按照排土台阶的升段情况,在排土场的基底由南向北共修建了长1820m的疏水暗涵;同时对已覆盖的880水平防洪沟、940水平防洪沟、1010水平防洪沟均改建成了盲沟,确保了上游的汇水流入盲沟自然疏出排土场。 3)在830至810水平由上至下分别修建了1条长570m的复式沟排水沟,1道长40m、高8m、厚3.5m的挡土坝和直径1.4m、18棵平均深度23.4m的抗滑桩。4)对排土到位的台阶边坡进行了植被恢复,植被恢复区域面积已达0.46km2。5)在排土场930至806水平台阶布设了监测线,采用RTK实时动态GPS测量仪器进行监测。 3排土场860水平以下存在危险源的分析 3.1内在因素 1)普阳露天煤矿一号排土场自上而下由人工填土、粉质粘土、淤泥质土、残积土及基底岩层构成,而场地内基岩,存在有小规模断层,泥岩产状零乱,并伴生有多个泉点(该区域共有14个泉点);由此可见,场内断层是充水断层,水量随季节而变化。 2)由于该区域由钙化、洪积、沙砾和基岩风化裂隙所组成谷底通道的存在,一部分水顺谷底通道向下渗透,并补给基岩含水层和人工填土含水层;另外由于谷底通道直接和人工填土层相通,导致谷底通道的潜流,更多的补给了人工填土含水层,造成排土场底部长时间有浸泡作用,将会引起排土场滑动[3]。 3.2外在因素 1)普阳露天煤矿一号排土场自建成投入使用期间,堆积的物料均由松散混杂的剥离物构成,剥离物大部分属泥质成份,风化松散后含水性变化极大,对基底泉水的正常排放具有阻碍作用。 2)由于整个排土场属沟谷地形,大量降雨汇水将集中于沟底排放,而基底原修建的806至832水平标高段暗涵某处已损坏堵塞,部分泉水和大量的降雨汇水汇集于沟底后无法畅通,致使该区域汇水充分地向填土层补给地下水,长时间浸泡后,排放的剥离物软化、自重增加,受力失衡,易造成边坡失稳[4]。 4疏干排水的措施方案 根据排土场存在安全隐患的根源主要为排土场基底涌水,为确保基底涌水和大气降雨的汇水能有效排出,提高整个排土场的边坡稳定,只有对860m水平以下的基底涌水进行疏干排放。针对排土场860m水平以下基底涌水疏干处理设想,提出了以下3个方案[5]。 1)方案1。在排土场填土体中设置水平疏干孔,将堆体含水层内的水排出排土场外。 2)方案2。在排土场基底灰岩内设置排水廊道的方法,从而将下层白云质灰岩内的裂隙水及溶岩水排出排土场;再通过竖向的排渗孔将填土含水层内的水导入排水廊道中一并排出排土场。 3)方案3。在排土场表面通过旋挖或长螺旋引孔设置连续排渗墙,从而将排土场内的水通过排渗墙排出排土场。 5疏干排水措施的技术特征 1)方案1设置水平疏干孔。按照排土场汇水面积0.37km2,洪水设防标准(重现期、年)50年,线路全长252km,由主疏干孔和副疏干孔构成,流水方向由南至北,流水坡度为0.2%,施工方法为:以排土场堆体下部的806水平用钻机沿着860平台层底进行钻孔,在水平疏干孔末端设置排渗墙。方案1的优点是:填土层含水层内水通过疏干孔直接排出填土层,针对性强,但不能有效地将裂隙水、熔岩水排出,后期无法检修,易被破坏。 2)方案2排水廊道+排渗孔。按照排土场汇水面积0.37km2,洪水设防标准(重现期、年)50年,线路全长1210m,由1条主排水廊道、4条副排水廊道、排渗孔构成,流水方向由南至北,流水坡度起点段1%,出口0.2%,施工方法:在排土场底部中风化灰岩中采用人工掘进排水廊道,并在廊道中设置连通地表的排渗孔。方案2的优点是通过排水廊道+排渗孔的设置能够将含水层及裂隙水有效地排出,后期易维护,但在施工中需对未掘进廊道进行探访,防止突涌。 3)方案3设置排渗墙。按照排土场汇水面积0.37km2,洪水设防标准(重现期、年)50年,线路全长252km,排渗墙长3.2km,流水方向由南至北,流水坡度0.2%,施工方法:在排土场表面横纵布置连续排渗墙,呈井字形,通过旋挖机引孔,并在孔内填入碎石。方案3的优点是:通过连续拍渗墙的设置,能够将含水层及裂隙水有效地排出。但因需打穿填土层,因此,对成孔要求高。 6疏干排水方案的选择 1)工程投资。方案1成孔长252km、排渗墙长10.3km、碎石量0.824万m3,预算投资1500万元;方案2排水廊道长1210m,排渗孔长1760m,碎石0.5万m3,预算投资1250万元;方案3排渗墙总长320km,碎石2万m3,预算投资1820万元。 2)技术特征。方案1、方案2、方案3从排土场水文地质、地层结构来看,均可实现排土场860水平以下疏干排水的功能,但方案1、方案3从施工难度大外,方案1不能有效将裂隙水、岩溶水排出,后期无法检修、易被破坏;方案3因须打穿填土层,因此对成孔要求较高,资金投入较大;而方案2(排渗孔+排水廊道)针对基底岩溶裂隙水采用排水廊道疏排,排土场堆体内的孔隙水则采用排渗孔疏排,且排渗孔接入下埋排水廊道,统一由廊道排出排土场外,2种疏排措施的有机结合,经济投入较方案1、方案3小,因此,最终选择方案2作为对排土场进行疏干排水治理[6]。 7结语 通过对普阳煤矿排土场860水平以下疏干排水治理措施进行研究,并得出最优方案。方案对该地区降雨丰富,地下水涌水量大,基底汇水的有效排放有着广范的可操作性和实用性,对当地露天煤矿防排水工程具有很大的现实意义和指导作用。 作者:杨华德 单位:文山州煤业有限责任公司 露天煤矿论文:露天煤矿机电设备管理研究 摘要:露天煤矿不断向大型化、现代化方向发展,设备运行管理也更加精细。设备运行管理是一项长期工作,设备运行管理运用现代化手段,并要结合现场实际情况,使设备运行在安全、经济、高效状态下,为露天煤矿生产任务的顺利完成提供重要保障。该文以胜利东二号露天煤矿机电设备管理为例,从运行状况、经营成本等方面做了详细分析。 关键词:露天煤矿;机电设备;管理分析 胜利东二号露天煤矿位于胜利煤田的中部,露天开采资源可采储量3970.02Mt,平均剥采比2.93m3/t。该矿是“锡多克”能源重化工基地的煤炭生产基地具备建设特大型露天煤矿的条件。机电设备管理是露天煤矿生产中的重中之重,对露天煤矿的生产组织、生产能力、生产安全等,在一定意义上有决定性作用。因此,保障机电设备处于良好状态,提高设备可用率,是企业提高经济效益的需要。该矿自投产至今在露天矿机电设备管理方面取得了一些经验,以供参考。 1机电设备管理分析 1.1生产工艺及特点分析(1)剥离系统:单斗—卡车—推土机排土工艺;该系统的主要特点是具有最大的机动灵活性和适应性,初期投资不大,生产效率较高,基建量小,用人少。(2)输煤系统:单斗—卡车—可移式破碎站—带式输送机半连续工艺;其特点:综合了间断工艺的广泛适应性和连续工艺生产效率高的优势,缩短了卡车的运距,降低了运输费用,破碎机是这种半连续开采工艺的中心环节。在设备选型上满足“生产上适用、技术上先进、经济上合理,三者统一权衡”的原则,并符合实际情况,整体上达到了行业先进水平。1.2一期工程(10Mt/a)投资分析矿建投资占总投资的11%;建筑工程投资占总投资的19%;设备购置占总投资的41%;安装工程占3%;其他费用占26%。1.3运行状况分析现就主采设备(20立电铲、100t级卡车)与国内同级别的运行指标进行对比分析发现:该公司主要采运设备可用率水平达到了行业平均水平,但生产能力偏低,且运行维修成本偏高。说明该矿在运行维修管理方面还有待提高,继续加强设备管理,实现“降本增效”。1.4经营成本分析机电设备平均单耗分析:设备大修、故障增多,维修成本将呈逐年增加的趋势。从燃油、大修以及配件方面分析:占费用比例是燃油69%,大修14%,配件9%,两项合计92%。可见,有效合理控制燃油消耗,制定合理的大修计划,是降低机电设备运行成本的关键所在。从工程械运行成本方面分析:运输设备(卡车)占整体费用的71.45%,其中TR100、220卡车所占费用比例较大;工程机械占整体费用的18.55%,其中履带类设备履推、液压反铲所占费用比例较大;掘设备(电铲、液压铲)占比5.92%,突显电动设备比燃动设备在运行成本方面的优越性。 2组织和制度 2.1组织机构该单位的组织形式属于“直线职能型”组织结构,其特征是:职能部门提供服务,与直线部门共同工作。直线部门直接参与生产目标的实现;职能部门间接参与,监督和管控,实现“他人”管理,为组织目标的实现提供服务。优点:直线型结构集中统一指挥,职能型结构分工细密、注重专业化管理。缺点:属于典型的“集权式”结构,权力集中于最高管理层,下级缺乏必要的自主权;各职能部门之间的横向联系较差;建立在高度的“职权分裂”基础上,各职能部门与直线部门之间如果目标不统一,则容易产生矛盾。为了避免这两类人员的摩擦,最高管理层应明确各自的作用,鼓励直线人员合理运用职能参谋人员所提供的服务。2.2制度体系制度体系呈金子塔形式分3个层级。最高层是机电设备管理制度,该部分是整体统领性文件,包括资产台账、购置、使用、更新、调拨等全生命周期的管理规定。中间层是四大标准(点检、检修、操作、润滑),该部分是技术指导性文件,检修活动的科学依据。最下层是其他制度、流程、岗位责任制、安全规程等,该部分是机电设备管理制度和四大标准的具体执行。 3检修模式分析 3.1点检定修与传统检修模式对比传统检修:以修为主,检修人员完成事后消缺,备件使用寿命最大化,无需掌握设备的劣化程度,无需配置专业人才;易发生机械事故,影响生产增加备件储备量,要求维修能力强;模式简单,配合简单的交接班点检。点检定修:以防为主,全员参与,实现预防维修;有效防止“过维修”或“欠维修”,减少设备的故障发生率。制定合理的备件供应计划和设备维修计划;设备运行状况不易判断,需要积累大量资料,分析判断专业性较强。3.2目前状况设备管理部内部成立故障诊断中心,购置专业点检设备,培养专业人才,全面推进点检定修管理模式。各项工作向着标准化、规范化、正规化的方向迈进。已形成较为完善的“防、跟、测、改、治”的点检定修管理方法,有效控制了故障的发生。针对露天煤矿设备的特异性,同时推行传统事后检修、计划大修的检修模式,两者有效结合。3.3最终目标形成具有煤矿特色的设备点检定修制度,并与传统检修模式相结合,确保设备完好运行,降低检修费用。 4安全管理分析 该矿的安全管理危险因素及应对措施如以下几点。(1)人的不安全行为:做好人的管理,加强宣传教育,培训考试,认真落实安全生产责任制,杜绝“三违”,从“要我安全”到“我要安全”。(2)物的不安全状态:做好设备的管理是设备保持正常稳定状态,通过技改消除缺陷,提高设备本质安全。(3)环境的风险因素:加强安全检查和隐患排查力度,做好环境风险识别,消除危险因素,做到不安全,不生产。(4)重大危险源的管控:制定安全技术措施和事故发生的应急预案,同时,加强监测、分析、预报、预警工作,杜绝隐患的发生。 5管理提升分析 该矿针对存在的问题,主要从以下几方面入手。(1)注重人才的培养和选用:加大培训力度,设置合理的人才提升机制,提高机电设备运行与维修人员的技能水平。(2)部门职责界线清晰:生产部门与职能部门划分清晰的职责范围,各司其职,共同做好机电设备运行维护的管理工作。(3)树立成本经营理念:加强机电设备运行维护的成本核算,全面推行包机制,工资奖金与生产指标挂钩,节奖超罚,加大设备(配件)国产化开发、技术改造、修旧利废力度,实现降本增效。(4)合理优化采运系统。通过不断加强生产工艺各环节的优化工作,统筹规划采、运、排生产环节的时空关,设置合理的车铲配比,加快剥离半连续系统的投入。提高设备作业效率,进而降低采剥成本的效果。(5)拓展维修部门自修范围,减少设备维修停机时间,提高设备的可用率,为降低设备检修成本。(6)强化质量标准化管理:推进安全质量标准化建设,强化风险预控管理。认真辨识危险源并制定针对性控制措施,提高设备本质安全,减少机电设备事故的发生。 6结语 通过总结胜利东二号露天煤矿自投产至今在机电设备管理方面的经验和不足,对提升该矿的机电设备管理水平有促进作用,也为露天煤矿企业在机电设备管理方面提供可借鉴的模板,具有很好参考价值。 作者:石勇 单位:内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司 露天煤矿论文:露天煤矿电气设备检修与维护 【摘要】我国是一个地大物博的国家,有着非常丰富的煤炭资源。而煤炭资源对于国家的经济社会的发展有着非常重要的作用。对煤炭资源进行开采的煤矿电气设备的运行是非常重要的,对电气设备进行检修和维护也是关系到电气设备运行正常的重要手段。本文就主要对当前煤矿电气设备的特点等进行了分析,提出了对煤矿电气设备进行检修与维护的原则以及方法。 【关键词】露天煤矿;电气设备;检修与维护 近年来,科学技术的进步非常快,在煤炭资源的开采过程中,已经普遍的应用了先进的电气设备。随着先进的电气设备的应用,该如何对这些先进的电气设备进行检修与维护,以及发挥出设备应用得到作用,是非常复杂的。这要求当前的煤矿企业要更新自己的管理系统,在工作人员的职业技能和素质方面的提升,也很重要。从我国的煤矿企业来看,工作人员的技能以及综合素质相对来说比较低,这就对当前的先进生产技术和设备的使用带来了一定的影响。对煤矿中的电子设备进行检修与维护,要求工作人员要具有非常强的专业技能。一旦煤矿的电气设备出现故障,相关的工作人员就要快速的做出判断,找到出现故障的位置以及原因,进而能够解决问题。 1.煤矿电气设备的结构特点 1.1煤矿电气设备的结构 煤矿的电气设备主要是在煤矿的机械设备中或者是电气系统中的,用来对机械设备以及电气设备的运行安全以及运行状态进行控制,保证煤炭资源开采工作的效率。电气设备的控制设备具有以下几方面的特点。首先,控制设备应该是方便移动的。在进行煤矿的巷道建设施工的时候,操作的位置是不断地向前推移的,为了方便巷道的前进,电气设备也应该要随之进行移动。因为出现移动的情况,电气设备可能会出现一定的故障。其次,控制设备的占地面积比较小。煤矿生产的巷道操作空间比较狭小,用于施工的机械设备就占据了相当大的空间,就使得施工空间更加的小。因此,在对煤矿的电气设备进行设计的过程中,一定要尽量的降低电气设备所占的空间,为进行煤炭资源的开采提供更加有利的条件。最后,电气设备的附着板是非常坚硬的。因为电气设备的电路经常会因为移动而受到一定的扰动,一旦所依附的结构遭到破坏,就很可能对电气设备的电路造成破坏,影响到电气设备的使用。在煤矿企业的施工过程中,会经常使用爆破的手段来进行开拓,如果控制设备没能够有一个更加坚固的保护作用的外壳的话,电路就不能安全的运行下去,影响到电气设备的使用。 1.2煤矿电气设备的类型 进行煤炭资源开采的巷道中对于所使用的电气设备有着非常特殊的要求,一定要和煤矿矿井的生产特点能够相适应。而电气设备一般都是有着非常坚硬的外壳来进行保护作用的,防止外界的一些干扰对电路造成破坏。通常情况下,电气设备和电缆之间是不能够直接进行连接,要经过相应的外接设置进行过渡。在对电气设备进行检修或者维护的时候,要保证电气设备不带电,在进行断电处理之后,才能够进行检修或者维护。电气设备的外壳一旦出现破坏的情况,或者是没能够进行相应的接地保护的时候,电气设备是不能通电或者是进行工作的。煤矿企业是一个比较特殊的行业,在进行巷道的施工的时候,经常会利用爆破等情况来进行,这就可能会出现一定的振动情况。这种振动情况,可能会对电气设备或者是电路等造成破坏。针对这种情况,就出现了防爆型的电气设备。防爆型的电气设备就是在电气设备的最外层,增加一层坚硬的外壳或者是填充一些防震动的材料,能够对出现的振动进行隔绝或者是吸收。这种防爆型的电气设备,在巷道出现振动情况的时候对电气设备以及电路等起到保护的作用。 2.煤矿电气设备故障检修的基本原则 2.1熟悉电路情况 在煤矿中的电气设备出现问题的时候,首先要了解出现问题的电气设备的工作原理,对电气设备中的电路以及其他零件之间的联系进行排查,再根据出现的故障情况进行最终的检修。 2.2先机后电 电气设备,顾名思义,就是电子系统和机械设备之间的有机配合,也就是说电气设备是由机械以及电子系统两个部分组成的。通常情况下,机械出现故障的时候,势必会影响到电气系统,就导致最终的电气设备出现故障。所以,在电气设备出现问题的时候,不能够盲目的进行检修,首先要对机械系统进行检查,再对电气系统的故障进行排查。 2.3先普通后复杂 煤矿中的电气设备出现的问题中,有一些是比较常见的,经常出现的问题。出现这种情况时,先对这些比较熟悉的、简单的故障进行处理,比较快速。节省出一定的时间和精力来对一些比较复杂的、不常见的故障进行处理,进而能够提高对电气设备进行检修的速度。 2.4先外后内 电气设备的外部主要指的是外围的一些按钮或者是指示灯等零部件,内部则指的就是电气设备内部的一些断路器、机械结构以及元件等。当电气设备出现故障的时候,首先对外部的一些零部件进行检查,在没能够发现问题的情况下,在对电气设备进行拆卸,检查内部的问题,这样就能够在一定程度上避免了一些不必要的拆卸环节。 2.5总结经验教训 煤矿电气设备出现的故障并不都是相同的,有些故障出现的频率很高,而有些故障却很少出现,甚至有的故障是第一次出现。而工作人员应该要做的就是在检修完成一个电气设备之后,把出现故障的位置、原因、检修的过程、使用的技巧等进行记录,积累实际的经验,再出现类似的情况的时候,就能够从容应对。 3.煤矿电气设备检修与维护的 3.1检查设备的故障情况煤矿电气设备出现的故障是不同的,多种多样的。同样的一种故障,还有可能在不同的位置出现。而同样的故障,出现的位置不同,带来的影响可能也会不同。这种出现故障的多样性,对检查故障情况来说有一定的难度。但是对电气设备进行故障的检查,是进行检修的最基本的依据,所以,要对出现故障的电气设备进行仔细的检查,找到出现故障的详细情况,对出现故障的环境和情况等进行了解。 3.2分析出现故障的原因 对电气设备出现的故障原因进行分析,是确定出现故障的范围的关键性步骤。对电气设备出现故障的原因进行分析,用到的就是电工以及电子系统的基本理论知识,要求对电气设备的构造以及性能等有着充分的了解。可能导致出现故障的原因有很多,但是还是有某个比较重要的原因需要找到。 3.3煤矿电气设备的检修方式 在确定了煤矿电气设备出现故障的位置以及原因之后,要做的就是进行检修。进行煤矿电气设备的检修有以下两种方式。第一,经验法。经验法一般就是对设备的元件等进行替换。因为设备中的一些结构以及零部件的使用比较频繁,所以经常会出现故障。对这些部位进行重点检查。检测出有问题的及时进行更换,如果在更换之后还没能够解决问题,再进行电路故障的排查。第二,检测法。检测的方式就是利用相关的检测设备来进行检查。比如电压表、电流表等。利用这些设备,能够很好地检查出电气设备的电路是否存在问题。 4.结语 在对煤矿的电气设备进行检修与维护的过程中,一定要按照正确的方式方法来进行,找到出现故障的位置以及原因,据此来进行相应的检修措施,保证电气设备的正常安全运行,提高煤矿的生产效率。 作者:刘辉 单位:哈密市和翔工贸有限责任公司 露天煤矿论文:露天煤矿安全管理方法 我国露天矿经历几十年的发展,整体技术水平接近国际先进水平,尤其一些大型露天煤矿,科学技术不断进步,工艺和设备越来越先进,呈现出良性循环的状态,企业经济效益不断提高,安全优势凸显。但这不代表露天煤矿不发生事故。对露天矿而言,爆破、运输、供电等环节的安全问题同样是不容忽视的,安全管理也存在着不足。分析了胜利露天煤矿存在的安全问题,并结合实际摸索出一套解决这些问题的方法。 1胜利露天煤矿安全管理现状分析 1)安全生产规章制度落实不到位。在实际工作中,各类安全管理制度虽然逐步在完善,但是很多制度只是落在纸上、挂在嘴上,并能真正落实和严格执行。 2)“三违”现象不断,安全隐患依然存在。虽然“三违”数量逐年在减少,但“三违”现象并未得到彻底根除,员工安全意识有待进一步提高。隐患不能有效杜绝,由于对隐患产生的原因分析与责任追究执行力度不够,未能汲取教训,导致隐患重复出现。 3)基层、基础安全工作水平参差不齐。基层班组建设管理水平存在着极大的差距,安全基础工作不平衡直接导致安全工作不稳定。4)员工素质低,专业培训不充分。随着大型采矿设备的投用,专业培训、人员技能不能满足需要。 5)安全监督检查力度不够。监管人员的专业水平不能满足监察需求,监管能力存在差距。6)外委单位的安全管理仍很薄弱。外委单位人员复杂,素质低,安全意识薄弱,人员流动性大。北方地区作业受气候条件影响,作业期限较短,一般为8个月,较难形成系统性、规范化、标准化管理,安全基础建设管理薄弱。作业时现场设备多,密度大,运输道路上车流量大,现场隐患多。 2露天煤矿安全管理方法探索 2.1安全目标管理 1)制定安全目标。按照露天矿历年的安全状况以及上级要求达到的安全目标,同时参照同地区、同行业,尤其是先进企业的安全目标值,制定自己的安全目标。具体地说,就是按照上级要求,层层制定和落实部门和个人安全目标,并建立相应的任务和保障措施,形成了全方位、多层次的安全目标管理。目标值要体现出先进性、可行性与科学性。不宜定的过高或过低,低了,不用努力就能达到,起不到激励作用,失去了目标管理的意义;反之,达不到,像空中楼阁,怎么努力也无法达到,使人丧失信心,降低员工积极性。胜利露天煤矿的安全目标:杜绝轻伤及以上人身伤害责任事故和一般非伤亡经济损失20万元及以上责任事故,强化风险预控,实现体系全面落地。 2)分解安全目标。目标明确后,进行分解,将目标自上而下层层分解落实,从部门、区队到班组和个人,横向可到边,纵向要到底,使每个组织部门,每个员工都能够明确自己的目标和责任,形成个人保班组、班组保区队、区队保全矿的层层保障目标体系。目标分解要紧密结合安全生产责任制,并分级签订安全生产责任状,把目标内容纳入其中,确保目标责任的落实。 3)落实安全目标。为了落实安全目标,我们要采取相应措施,在年度安全工作会上讨论通过。为此,制定的措施是强化安全责任落实,提升风险预控管理能力;强化现场隐患整治,提升反“三违”力度;加强安全教育培训,提升全员安全技能;深化基础建设,提升安全保障能力;强化委外安全监管,提升综合管理水平。 2.2安全管理模式创新 把安全管理工作上升到讲政治的高度,安全生产与科学发展观紧密相连,始终坚持“以人为本、安全第一”的安全理念,只有实现“安全梦”,员工才能成为幸福员工。管理人员必须摆正安全与生产、效益、稳定及各项工作的关系,同时,转变观念,提高思想认识,创新形式,使安全工作有可靠的思想保障。管理模式有效引用竞争机制、分工机制、激励机制、协调机制,并贯穿于安全管理始终。通过评优争先,树立标杆形成比学赶帮超的氛围,通过组织之间、也有管理人员之间、员工之间在安全目标管理上的各种竞争,人员管理上优胜劣汰,优化组织机构,提升管理水平。按照责任制和职能对安全管理目标和任务进行职能划分,落实责任,人人身上有指标,人人身上有重担,有分工有合作共同完成安全管理工作。有效的激励,可以调动员工的工作积极性,使员工才能得到最充分的发挥,员工价值的实现使得工作的态度更加积极,增强员工的主人翁责任感,增强参与安全管理的主动性和积极性,增强企业的竞争力。协调对竞争起互补效应,不会因竞争而失去生产、组织平衡。当企业出现困难、有问题时,通过协调,避免产生负面情绪,进而带情绪上岗造成事故,员工能够与企业共担风险。 2.3风险预控管理 安全风险预控管理,能够集中解决管控重点不够突出、管控措施不到位、落实责任不到位、操作程序不明确、排查隐患不彻底等安全管理中所存在的突出和矛盾问题,是一个闭环管理的过程,并且呈现出螺旋上升的管理方式,是目前卓有成效的安全管理方法,可以有效地建立一种长期有效的安全生产机制。 1)明确体系管理方针和目标。安全风险预控管理体系为保证全体员工及相关人员的安全,贯彻执行“安全第一,预防为主,综合治理”的安全方针,持续改进,努力控制生产过程中的安全风险,规范煤矿的安全生产活动,逐步提高煤矿的安全管理水平,为员工和其他利益相关方创造一个安全、和谐的工作和生活环境,将严格遵守以下准则:建设安全、高效、节能、环保露天煤矿。全面开展危险源辨识、风险评价及风险控制,严格执行岗位标准化作业流程等。 2)做好危险源辨识和风险评估,提升风险预控管理水平。首先列出露天矿的所有工作任务,其次列出本单位所有的工作场所、设备、工器具、工种和岗位,按照人、机、环、管4种风险类型对工作任务存在或潜在危险源进行识别分析,制定措施和标准,将风险控制在可承受范围。采用风险矩阵分析法对危险源进行评估,风险等级由高到低依次为特别重大、重大、中等、一般、低风险。对已辨识出的生产场所危险源实时监测,按定期、动态进行,按照5个预警等级进行预警。按照监测结果分析危险源,并再次评估,根据评估结果增减危险源,并对危险源风险等级进行升降,做到危险源动态管理。 3)创建胜利露天煤矿特色的安全文化。通过安全文化建设,真正落实安全生产方针,变“要我安全”为“我要安全”,营造安全文化的良好氛围。胜利露天煤矿的安全理念:露天矿可以实现零事故,“三违”就是事故。安全战略目标:深化“1165”安全管控模式,建一流现代化能源企业,“1165”安全文化管理模式。 2.4“双基”管理 1)强化班组建设管理。安全为天思想牢固的班组长,必然会带出安全生产、效益显著的好班组。首先,做好班组长的选拔、任用、考核,加强班组安全文化建设,努力构建和谐型班组,如家属协管、亲情寄语、面向全家福宣誓;完善班组安全管理制度,以推动、促进班组建设;其次,提高班组现场管理水平,精心组织班前会,开展班组作业前、岗中危险源辨识和风险评估,坚持每班1案例和每日1题,开展“历史上的今天”案例教育,对于重大历史事故组织各班组员工进行学习,不忘教训。班长要把当班作业任务、主要风险及防范措施进行交底,消除事故隐患和设备缺陷,把风险预控落实到班组,落实到每名员工。努力创建技能型、安全型、学习型、创新型、和谐型“五型”班组,班组建设做到精细化;第三,实行矿对队、队对班组、班组对个人的三级安全结构工资考核制度,促进安全绩效管理由结果考核向过程管理、超前预控管理转变,实现安全生产。 2)加强安全教育培训。深化安全培训,提高员工安全技术素质。对员工进行分级培训,具有针对性和侧重点,按照培训需求开展培训,注重培训效果。将事故案例视频教育片作为班前会、班后学习的主要内容,从事故经过、原因分析、处理情况、防范措施等方面让员工进行剖析,对事故责任者及严重“三违”人员在本队每班的班前会上进行反思,检讨,当事人和其它员工未受到警示教育坚决不放过。结合事故案例教育、岗位技能培训等,有针对性地全面加强安全培训。在每1个工种中有计划性、有针对性地培养1~2名优秀操作人员,树立示范岗,员工通过观摩,通过优秀操作人员典型领路,操作示范等方法,有效地提升操作技能和规范化操作水平。 2.5强化安全监督检查 1)为抓好重点部位的管理,加大隐患和“三违”的查处力度。扎实开展隐患排查治理工作,落实隐患整改“五定”原则,严格过程控制。把隐患治理的关口前移,坚持隐患倒查机制,将重心放在预防和控制隐患产生根源,严格实施隐患问责制。不仅要加强隐患产生并重复出现的原因分析,更要加大隐患整改责任追究力度。对于反复出现、新出现的、整治不力的隐患,按照“四不放过”的原则进行隐患管理,防患于未然。建立“三违”人员档案管理或记分管理制度,对高风险和高频率的不安全行为采取有针对性的管控措施,最大限度减少“三违”现象。对于检查中发现的高风险“三违”和严重违章行为,除对当事人严肃处理外,还要逐级追究管理人员和相关人员的连带责任,对管理人员进行问责,凡是领导干部违章指挥或带头违章的一律免职,做到“三违”就是警戒线,人人喊打。 2)提升安全监察人员业务水平,规范监察行为。一支好的监察队伍能够体现出这个企业的安全管理水平,监察人员应做到业务精湛,训练有素,执法严明,将对安全工作起到极大的推动作用,安监人员的培养也是我们的重点工作之一,安监人员的学历也要求越来越高,改变了过去安监部门是养老单位的就观念。各级管理人员都要支持、配合安监人员、安监部门的工作。 3)安全检查坚持“四不两直”。坚持“四不两直”的检查方式,检查不事先通知并采取不定期的突击检查方法。安全工作做到不是表面功夫,应该做到检查前和检查后保持一致。 2.6外委单位管理 外包运营管理模式为矿山提高效益发挥了积极作用。露天矿大量的土石方剥离工程通过公开招标委托给有资质的大型企业完成,甚至穿孔爆破也委外承担。外委单位生产作业必须作为安全监管的重点,杜绝“以包代管”,将外委单位作为一个区队纳入露天矿统一管理,并采取以下措施: 1)严把准入关。对资质不符合规定、手续不完备、安全措施不完善、不落实的坚决不允许进场、开工或施工作业。签订承包商安全生产责任状和安全生产管理协议书,同时根据合同金额按比例缴纳安全保证金。 2)强化制度落实,加强现场监管。制定相关的露天煤矿外委单位安全监督管理办法,监督、指导作业现场人员、设备的安全管理、工程质量的提高、领导带班、班前会制度的落实等工作。加大现场安全监督检查力度。 3)统一实行考核。将外委单位纳入系统一考核,制定相应的考核管理办法,月安全考核不达标单位,对项目部予以处罚。在项目部中开展文明生产,创先争优活动,对优秀项目部予以奖励,与项目部和谐共建,实现双赢。 3结语 胜利露天煤矿时刻围绕安全目标,按照标准、规程作业,通过风险预控管理和标准化作业流程应用有效地控制不安全行为,预防事故发生,有效地减少事故的发生。露天矿现场点多面广,情况千变万化,安全管理方法也不是一蹴而就,需要不断探索和实践,与时俱进,走出一条符合自己的管理之路。 作者:刘树德 单位:神华北电胜利能源有限公司