机电系统论文汇总十篇

时间:2023-03-27 16:31:19

序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇机电系统论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。

机电系统论文

篇(1)

1继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术[1],建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500kV线路上[2],结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用[3],天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究[4],高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用[5],揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

2继电保护的未来发展

继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

2.1计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护,1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置,目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块,一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度,因为精度受A/D转换器分辨率的限制,超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的;更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度,很高的工作频率和计算速度,很大的寻址空间,丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的,具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能,并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有:(1)具有486PC机的全部功能,能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似,工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强,可运行于非常恶劣的工作环境,成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线,硬件模块化,对于不同的保护可任意选用不同模块,配置灵活、容易扩展。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。\

2.2网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。

对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。

对于某些保护装置实现计算机联网,也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理[6],初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元,分散装设在各回路保护屏上,各保护单元用计算机网络联接起来,每个保护单元只输入本回路的电流量,将其转换成数字量后,通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元,各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量,进行母线差动保护的计算,如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器,将故障的母线隔离。在母线区外故障时,各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理,比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时,只能错误地跳开本回路,不会造成使母线整个被切除的恶性事故,这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。

由上述可知,微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。

2.3保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

目前,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断;另一方面作为测量量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题,并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

2.4智能化

近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始[7]。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究,已取得初步成果[8]。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。

3结束语

建国以来,我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

作者单位:天津市电力学会(天津300072)

参考文献

1王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京:电力工业出版社,1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103,1984(2)

3沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化,1983(1)

4葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器,1978(3)

5杨奇逊.微型机继电保护基础.北京:水利电力出版社,1988

篇(2)

二、电厂电力孤网电力系统设计

2.1 矿热炉电力设计

镍铁冶炼厂对自备电厂的升压变压器没有特别要求。升压变压器的电压等级取决于项目所在地的电厂和冶炼厂的建厂条件和供电半径等因素,需在现场考察及进行相关设计工作后确定。就目前来说,与50MW的发电机组相适应的矿热电炉容量约36MVA,如果电厂与镍铁冶炼厂合建在统一厂区,由于供电半径较小,36MVA左右的矿热炉亦可由电厂10kV电压直配;但从发展情况考虑,为适应矿热电炉的大型化也可按升压到35kV电压等级。矿热电炉在非正常生产状态下对电网造成的冲击大致分为电极在炉内发生短路故障造成的电流突增和发生故障后保护装置动作跳闸甩负荷两种类型。通常在设计时采取恰当选择电炉变压器的阻抗来限制短路电流冲击的幅值,工程上一般要求将短路电流值限制在额定电流的3.5倍以下;而跳闸后的甩负荷冲击的幅值与电炉的运行功率有关,但超过发电机组在冲击发生前稳态发电功率10%是完全可能的。由于电炉在生产运行时出现故障的时间具有随机性,事先无法准确预测,故在自备电厂的设计中考虑应对该冲击的措施。

2.2 电气主接线

本工程建设2×200t/h燃煤锅炉和2×50MW凝汽式汽轮发电机组,发电机孤网运行。 发电机出口电压为10.5kV,发电机设出口电压母线,高压厂用电电源由发电机出口电压母线引接,每台发电机配置一台60MVA35/10.5kV升压变压器将发电机发出的电能经升压后送至电厂35kV变电所。本工程为孤网运行,因此设柴油发电机组作为厂用起动及备用电源并设置高压起动/备用段,柴油发电机选用4台2000kW,出口电压11kV。

锅炉送、引风机、电动给水泵及循环水泵采用高压电机,工频运行。10.5kVI段高压厂用母线带1#发电机出线断路器柜、1#机组高压负荷、10.5kV高压厂用I段与10.5kV备用段联络柜、1#主变低压侧断路器柜。10.5kVII段厂用母线带2#发电机出线断路器柜、2#机组高压负荷、10.5kV厂用II段与10.5kV备用段联络柜、2#主变低压侧断路器柜,10.5kV厂用III段主要为电站公用系统供电母线。在高压厂用电源进线回路及10.5kV分段处加装串联电抗器。

2.3 厂用电系统

高压及低压厂用电源按机炉分为两个工作段、一个公用段及一个备用段,对应的机炉负荷接在对应的母线上:1#炉所用的送、引风机、1#、2#锅炉给水泵、1#循环水泵、1#厂用工作变压器等接在10.5kV厂用I段上;2#炉所用的高压送、引风机、3#锅炉给水泵、2#、3#循环水泵接线、2#厂用工作变压器接在10.5kV厂用II段上;公用负荷由公用变压器引接,电源引自10.5kV公用母线。

三、电厂电力孤网运行方案论证

3.1 正常运行时

正常生产时,两台机组同时运行,机组出力均为70%,可满足全厂100%用电负荷。当1台机组检修或甩负荷时,另外一台机组出力在100%,可满足全厂70%左右的用电负荷。正常运行时,机组负荷控制转变为频率控制,要求调速系统具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性,以保证在用户负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定。

3.2 电厂启动

由于孤网运行,投运前由1#机组发电利用黑启动柴油发电机组,启动辅机后投入运行,对外供电。1#机组运行后带动全厂70%的负荷运转,并启动2#机组的辅机运行,进而启动2#机组发电,直至两台机组同时运行,满足按全厂100%的自供电率,逐步进行电厂和冶炼厂的生产,实现全厂电力负荷平衡。

3.3 发电机甩负荷或非计划跳机时

当机组发电机甩负荷或非计划跳机时,全厂用电出现短时供电不足,此时电厂供电量仅满足全厂约70%的负荷。为了不致将系统电压拉低,造成系统崩溃,应在中央配电站设置低周减载保护,根据工艺要求,对部分负荷进行切除,减少用电量,同时减产运行,保障安全生产。若工艺需要,部分负荷无法切除,同时又无法满足剩余发电机稳定运行,则根据需要在相应的系统侧设置柴油发电机组,以确保分系统的安全稳定运行。

3.4 当用电负荷出现较大波动时

当系统负荷瞬时出现大负荷停机时,电力网络电压上升。若全厂40%以上负荷停机,则直接解列一台发电机组,用剩下的另外一台机组带全厂负荷。

若全厂40%以内大负荷停机,则汽机保护装置瞬时动作,可维持系统频率在50±5Hz以内,系统仍满足稳定运行条件。

若全厂小负荷波动,则可通过DEH的精确调整,以保证系统的稳定运行。

若全厂40%以上大负荷启动,则需要经过调度提前进行通知,调整锅炉及汽机的运行参数。

篇(3)

2现阶段电能计量技术的应用

文章对现阶段我国电能计量技术的应用进行分析,首先对传统人工抄表技术进行评价,然后分析远程抄表技术的应用,在电能计量技术中应用智能抄表技术,以保证电能计量工作的质量和效率,促进电能计量技术的发展。

2.1传统人工抄表技术的应用

传统人工抄表技术主要是指应用一户一表的计量技术,这种电力计量技术会耗费大量的时间和人力。因为主要是依赖人工完成,要求每一个地区都必须设置专门的抄表人员,具体操作抄表收费工作。这种传统人工抄表技术耗费了大量的人力和财力,并且工作效率比较低,只能实现个体管理,不能实现对电力用户的统一管理。

2.2远程抄表技术的应用

因为传统人工抄表技术已经不能适应新时期电力企业的发展需求,需要进行创新和改善。远程抄表技术的出现,在一定的程度上解决了传统抄表技术中出现的问题,在电能计量中的应用比较广泛,逐渐代替了传统人工抄表技术在电能计量中的应用。远程抄表技术的应用,主要是依靠比较先进的计算机网络技术和现代通讯技术,通过对计算机网络技术和通讯技术的有效应用,利用远程监控的方式,实现对电力用户用电情况的有效监管和控制。

2.3电能计量技术中智能抄表技术的应用

智能抄表技术是一种科学的智能化设备,相对于传统的电能计量技术来说,具有更加科学、准确和方便的作用,有利于实现我国电能计量方式的信息化、自动化和智能化发展。因为智能抄表技术具有更加便捷和准确的工作质量和工作效果,而且监控效果比较好,可以自动备份用户数据,更加体现出了人性化的特点,所以在电能计量中的运用也比较广泛,是一种科学的电能计量技术。

3基于绿色节能电力系统计量技术的应用

3.1基于绿色节能电力系统计量技术的特点

基于绿色节能电力系统计量技术,主要是体现在智能电表中,在节能降耗方面具有重要的作用。智能电表的应用,具有独特的功能,例如,相对于传统电表来说,智能电表的自动控制和记录功能,可以实现对电力用户用电量的准确记录和自动备份,有效地防止修改电表和偷电等不法行为,极高的保护了电力数据的安全。而且,智能电表在功率、用电量和电压电流等即时测量和记录方面也具有十分显著的优势,不仅有效地提高了电能计量技术的测量精度,还提高了电能计量监测的工作效率,降低了电能计量中人力的大量投入。同时,越线监控功能也是智能电表中的一项重要功能,可以实现对用电方的全面监测,提高了检测力度。在电能计量中,智能电表广泛应用的一项重要原因就是,智能电表不仅继承了传统电表的功能和优点,还具有自己独特的功能,例如组合电量,在电能计量中具有重要的作用。

3.2基于绿色节能电力系统计量技术的作用

在电能计量中,智能电表广泛应用的原因主要包括:可以迅速实现对问题的反馈,及时对问题进行处理;提高电力系统安全性,避免偷电和窃电现象的出现;具有较高的节能作用和高效性特点等。智能电表在电力系统发生运行故障的时候,可以第一时间向相关部门发送故障信息,让相关部门用最短的时间处理问题,派专门的工作人员处理断电故障,极大地缩短了因为电力系统运行故障而造成的停电时间。应用智能电表,可以按照不同电器用电量的大小,对电力用电量进行自动分配,实现对电能的科学控制。在用电高峰期,智能电表可以阻止大功率电器的运行,有效的降低了电力系统运行过程中,漏电情况的出现,避免因为电力系统安全隐患出现的人员伤亡事故。随着电能计量技术的不断发展,逐步形成了一套具有智能化特点的配网管理系统。在智能电网的配网管理中,智能电表是一项重要的用电监测设备,极大的提高了电力用户电力使用的安全性和便捷性。所以,智能电表是一种有效的电能计量方式,具有重要的作用。

4电能计量技术的发展

在我国智能电网的建设过程中,电能计量自动化系统的建设是一项非常重要的组成部分。通过对电能计量技术的有效应用,可以准确掌握电网用电和电力用户的用电情况,可以促进我国电网的建设和发展。绿色节能的电力系统计量技术中未来的发展应用,包含居民、普通工业、大工业、特色新产业等。例如,居民在电力使用过程中,经常会发生窃电现象。这会造成人们肆意挥霍电能,能源浪费问题比较严重。应用基于绿色节能的电力系统计量技术,具有丰富的功能,可以有效分析电力系统运行过程中出现的电路异常问题,及时查找窃电的端头,可有效避免窃电现象。传统的电表应用过程中,如电力用户出现断电现象,不能及时向反馈系统进行自主汇报,需要通知供电部门,然后才会有电力部门工作人员维修。但是,应用基于绿色节能的电力系统计量技术,可以在第一时间向供电部门反馈故障点,供电部门可迅速解决故障,保证电力系统运行安全。

篇(4)

1.2对传统电网的智能化改造需要信息技术智能电网发展本质就是新型能源的大量接入以及大量智能化设备的应用。在对传统电网的智能化改造中,信息技术发挥着重要的推动作用,智能电网、物联网、三网融合、数字家庭、智慧城市等概念,无一不与电力通信有着密切关系。传统的高频通信、电力载波通信已经逐渐被电力光纤通信所替代,电力通信向着数据实时性更高、网络更加稳定、体系更加完善的方向发展,电网数据将为更多领域提供支撑作用,形成规模效益。

1.3智能电网各项业务需要发展信息技术在智能电网发展中,包括电力生产部门、调度通信部门、行政部门、信息部门、电力营销部门在内的各个业务应用部门,都是由各类信息技术构架的电力信息通信网来进行信息传输,以光缆为代表的智能电网数据传输方式,经过PDH/SDH同步数字序列和同步技术,经过数据包交换后上送网络,最终进入应用业务层,为继电保护自动化系统、视频监控、行政电话、电网管理业务、电力ERP系统、电力营销自动化、远程抄表、负荷控制等业务服务。

2电力信息和通信技术推动智能电网建设

2.1电力一次网与通信网的两网融合电力一次网与通信网密不可分,随着智能电网推进,电力一次设备也在逐步智能化,大量智能断路器、智能开关等一次设备投入使用,数字化变电站的蓬勃发展,在简化了电力二次接线的同时,也使得变电站对通信系统的依赖性更加增强。大量的合并单元和级联装置的使用,以及IEC61850标准的推行,使得数字化变电站的信息化、自动化程度进一步增强,市场信息、电网信息、用户信息、网络通信在通信系统中传递,电网设备的数据获取、继电保护、电网控制业务都需要通信网络的支撑,进一步促进了电力一次网与通信网的两网融合。

2.2电网相关的增值业务随着各种特种光电复合缆技术的发展,电力光纤到户已经具备了一定的技术基础,智能电网下的光纤技术与电力线路相结合,有利于促进电力的业务网与信息网融合,实现资源共享与优势互补。一旦实现电力光纤到户,电信网、广播电视网、互联网能够融合发展,为电网提供多种增值服务,构建更加开放和共享的信息交互平台。通过电力光纤技术,实现智能电网与用户的实时双向互动,为用户的精细化用电、智能小区发展、阶梯电价定价、智能充电桩提供信息平台数据库,并可以更好的实现电力营销、电费征缴、用电信息通知、商业信息推广等、用电安全知识等服务,实现电网业务与电信、交通、物流、金融等信息的全面融合,以及“电力流、信息流、业务流”的互动。

2.3电力信息和通信技术在智能电网建设中的具体应用

2.3.1发电领域在发电领域,智能电网的重要特征就是新能源的接入和消纳,清洁能源接入电网后,必然对电网的电能质量、潮流计算、谐波成分等运行特性产生影响,必须要通过电力通信技术实现信息的采集和传输,实时传送遥测、遥控、遥调、遥信等信号。此外,新能源并网后,与传统电网的协同工作需要电力通信提供支撑作用,实现两网的无缝对接,新能源电站的继电保护和安全自动装置、调度自动化系统等关键电网安全管理业务必须具备两条相互独立的通信信道,以提高信息传送的安全性,同时有效的平抑并网波动,为新能源接入后电网的监测、运行、控制提供高速、稳定、可靠的通信平台。

2.3.2输电领域智能电网以特高压为骨干网架、交直流混联、各级电网协调发展,为了确保电能大容量、远距离、低损耗的电能传送,我国提出西电东送、建设“三华”同步电网等战略规划,我国的特高压交直流输电获得了大规模发展,特高压再造中国能源大动脉,我国已经成为世界上特高压输电电压等级最高的国家。在特高压输电的发展过程中,大量的新设备和新元件投入使用,电网的控制特性更加复杂,以电力电子元器件为例,为了提升特高压直流输电的灵活性,大量的晶闸管、无功控制、补偿器等元件投入使用,这些元件的接入环境更加复杂多变,对电网通信环境提出了更高的要求,高速发展的计算机和网络通信技术成为电网发展的关键技术,通过建立双向、实时、高速的通信系统,为智能电网发展提供更为广阔的发展空间。

2.3.3变电领域在变电领域,智能电网的特征集中体现在数字化变电站的建设,随着对传统电网的改造不断深入,我国新建的220kV及以上变电站均为数字化变电站,而数字化变电站的三个关键特征就是数字化一次设备、数字化二次设备和统一的IEC61850规约通讯平台,通过信息和通信技术实现对变电站的电气设备状态分析、电网调度管理、电能质量控制、精细用电管理。在数字化变电站中,所有的一次设备和二次设备之间的信息交互都通过通信网络来完成,以光纤通信取代了复杂的二次电缆接线,提升了信号传输效率,减少了二次接线工作量;通过合并单元和级联设备实现信号的高速传送,减少了通信误码率,并具有良好的抗干扰性能,稳定可靠的通信传输为数字化变电站的发展打下了坚实基础。此外,统一的IEC61850通信平台解决了电力设备间通信规约不一致、设备兼容性差等问题,实现了设备间统一的信息模型和通讯接口,提高了设备的互操作性。

篇(5)

电网设备就好比日常生活中常用到的家用电器,一样需要使用者定期地进行维护或者保养。尤其是对于长距离电网线路这种高频率使用的线路而言,日常的维护以及保养就更显得有必要了。很多的操作人员往往忽略了这一重要步骤,使得电网送电的工作效率以及质量得不到有效的保障,给工业生产带来了影响,甚至是经济上的损失。

1.2工作环境不稳定

电网设备用于工业生产部门中,可以切实保证工业产品的生产质量,有效提高企业的生产效益。然而,值得注意的是,长距离线路输电过程中,对于其工作环境也是有着一定要求。例如外界的温度、湿度,所含的杂质,甚至是噪音都成为导致电网长距离输电电流过大的因素。部分工作人员没能认识到规范设备的工作环境的必要性,而导致电网长距离线路长期处于非正常工作环境,极容易造成安全事故,以及人员的伤亡等。

1.3变电站运行故障

变电站变电运行故障主要是包括PT保险熔断故障、谐振故障及线路断线故障等。这些故障都是比较常见的,我们必须找出排除故障的方法,只有这样才能在故障发生时,找到合理的解决方法。通常情况下,在不直接和经消弧线圈小电流接地系统中,如果发生上述几种故障,中央信号将会发出“10kV系统接地”光字牌或者是发出报文。产生这种现象主要是因为小电流的接地系统母线的PT辅助线圈开口三角处连接着电压继电器,我们可以通过这个现象,来判断故障的发生。

2长距离供电大电流监控系统设计的具体措施

2.1实时监控主变低压侧向开关跳闸

对于主变低压侧向开关跳闸的排除方法来说,如果变电运行中因主变低压侧向而造成过流保护动作时,就需要对电网设备进行仔细的检查,然后再对现象进行判断。我们在进行检查时,不仅仅要检查主变保护,同时也要也要检查线路保护。最后利用对输入端设备的检验工作,对过流保护的故障进行处理。因此为了更好地开展故障维修这一系统工作,应该建立一个有效的信息处理平台,作为计算机中心,实行对电网设备维修控制以及管理的有效场所。此外,还应该完善相应的环节,例如信息的传递中心、机电设备的诊断及检查中心等,通过完善每个信息步骤进行有效的执行。现在是一个信息化时代,电网设备常常和计算机技术结合使用,大大方便了工业生产,提高了对于长距离供电的效率。然而,在电网设备的具体应用中,常会出现种种不良状况以致于影响了其正常作业,给企业生产带来了不同程度的损失。所以我们必须要找出合理的解决方法,来进一步促进电网的合理发展。

2.2建立主变三侧开关跳闸应急处理方案

主变三侧开关跳闸的处理方法为:应利用检验保护掉牌及输入端设备来进行判定。假如出现瓦斯保护的情况,则可判定其故障为变压器内部或二次回路的故障,可以通过对压力释放阀门及呼吸器进行检查、查找二次回路的接地情况、变压器自身的形变情况,并进行处理。我们知道,机电设备用于工业生产部门中,可以切实保证工业产品的生产质量,有效提高企业的生产效益。如果出现差动保护的现象,应对输入端设备的主变压三侧差动区进行检查。例如外界的温度、湿度,所含的杂质,甚至是噪音都成为影响电网设备正常工作的因素。由于差动保护对主变线圈的相间及短路情况进行反应,所以,当发现这种状况时,应先认真对主变进行检查,包含其油色、油位、继电器等。如果继电器内有气体,则要对气体进行提取,由气体的颜色及可燃性能对其故障性质进行判定。然而,值得注意的是,机电设备在作业过程中,对于其工作环境也是有着一定的要求。

2.3积极引入交流小型电网来分担电网压力

交流小型电网是指系统中含有交流母线,通过母线将小型电网系统中的能源存储设备、DG以及电网负载等装置通过电子转换进行传递,最终将信号传递给电网中枢控制系统,通过对公共联结点处开关的控制,实现交流电网孤单运行模式以及并网模式的来回切换。因此,交流小型电网可以实现对不同电压的交流电与直流电的切换以及对交流负载提供电能补充,DG以及电网负载的电能流失可以通过电能补偿器来进行补偿。交流小型电网能够对现有的电器进行直接负载,不需要附加电流转换器就可以实现电器的正常使用。同时,由于交流小型电网自带过流保护器,能够在漏电侦测、过流保护及触电防护等放方面很容易实现监控。此外,交流小型电网能够实现孤岛运行模式和并网运行模式的自由切换,且与外部电网的衔接程度较好,不需要附加转换器就可以直接并入外部的电网系统。小型交流电网组建与安全运行能够将现有的各种分布式发电系统进行供电系统的合理改造以及优化,实现各类资源的合理配给,实现提高电网的运营能力以及负荷能力。

篇(6)

在商业活动实现网络化之前,采购是面对面或通过纸质文件进行的,有迹可查,即使是电子交易,其设备结构是专用的,一般只限于已知用户使用,任何外部用户必须是已知的、身份明确的、可追踪的;系统通常是主机结构方式,相对易于监督、控制和审计。与传统商业相比,万维网客户/服务器系统的特点是高度分散,资源共享、服务分散、顾客透明度高等,而电子商务的运作速度更快、业务循环周期更短、风险更大、更高程度地依赖于技术。电子商务系统的技术基础和市场的快速变化意味着传统的衡量方法已不再适用于企业的某些资产,财务报告不能充分提供企业的状况和价值方面的信息,特别是网络企业的无形资产,如商誉、客户忠诚度和满意程度等这些产生长期价值的关键资产。核实确认这类资产价值的困难在于缺乏足够的历史数据、合适的参照标准、先进的实践经验以及对网络的各种威胁和概率的准确估算。企业管理层以及公众都需要寻找能够用以表述网络企业的可信度、安全性及其他资产价值的方法,需要一些新的核查和审计方法,更有效地评价无形资产,如知识、品牌等。因此,电子商务系统审计就成为历史的必然。由于,电子商务的可靠性、适用性、安全性和性能等方面受到的威胁或存在的风险,都可能会影响其生存和发展。风险因素包括:商业信息的泄露、智能财产的不当使用、对版权的侵犯、对商标的侵犯、网络谣言和对信誉的损害等。因此,进行必要和客观的审计,才会使董事会、审计委员会、高级管理层对电子商务系统的安全运作和效益满意和放心。

二、网络风险和风险管理

网络风险如同自然灾害一样不可预见。风险管理的关键在于风险评估,风险评估就是要分析和衡量风险事件发生的概率及后果,引起风险的因素及其关联因素,出现风险的关键点采取什么方法能够减缓风险,风险出现造成后果如何,以及评价管理层是否履行了应有的职业审慎进行防范和控制。同时在评估中还要为各项因素设计评价比率,计算各种风险的影响后果,根据影响和后果排序,对高风险因素作进一步的分析。

通过风险评估,可以认识到潜在风险(威胁)及其影响,以便对高风险领域作一些防范、检测、控制、减缓和恢复的工作计划和安排。这些计划和安排应涵盖对各项控制成本,主要是指接受、避免、转移、监测成本的分析以及各项工作的先后次序。

三、电子商务系统审计中网站的合法性证明

网络终端用户都会关注网站是否来自一个真实的、可靠的机构,提供的信息是否准确真实,机构背景是否正当合法,个人信息的隐私权是否得到保护等。所谓隐私权是指对个人的数据/信息的搜集必须合法、公平,必须用于某一特定、公开的目的,必须取得该个人的同意并受到保护,本人必须有权进入系统进行修改或删除,信息的越域流动和将来的使用、披露必须予以安全保证和限制等。

解决这些网站合法性问题的途径之一就是由一公证机构提供可靠的证明,以使网络终端用户能对网站提供的电子商务放心。如Verisign,TRUSTe,BBBOnline,WebTrust,SysTurst等都是具有良好的信誉并且提供证明-查证服务的专业组织机构。网络终端用户可以通过查询这些公证机构的记录,获得确认被访问网站的名称、有效状态、服务器标识等信息。

四、内部审计和电子商务系统审计

美国注册会计师协会对“核实查证”的定义是“提高决策者所需要信息的质量或内容的独立性专业服务。”其审计原则是保证系统的可用性、安全性、真实完整性和持续性,建议对系统安全性和真实完整性方面存在的控制点进行检查、评价和测试。并尽量在今后采用合适的审计标准对信息技术进行审计。不同于以年度为基础的传统外部审计,电子商务的实时性要求审计人员应对其进行连续不断的评估,按特定的审核标准对已发生的交易进行追踪,而系统内设置的自动登录记录可作为相应的审计轨迹,在系统内部实施对事件监督和控制。

尽管当前许多人认为核实查证通常与外部审计人员相关,内部审计人员则在公司内部出具审计报告。然而,国际内部审计师协会对电子商务系统审计的要求则是:审计控制目标主要是审计财务报告制度、经营的效益和效率、合规性和保护财产安全等方面。审计模式应该建立在系统的可用性、容量、功能、保护和可靠性的基础上。例如,内部审计对网络企业控制水平的独立评价,使得客户了解到企业提供的数据将不会被有意或无意地滥用。再如,企业目标是建立电子商务以降低成本、提高市场占有率,那么电子商务风险是随着网络交易的增加而增加,以至于不能确保交易的安全性或分辨用户的可靠性,因此,所需要的控制就是对用户的真实性进行确认以及对通讯信息进行加密。

篇(7)

现代EDA技术的基本特征是采用高级语言描述,具有系统级仿真和综合能力。EDA技术研究的对象是电子设计的全过程,有系统级、电路级和物理级各个层次的设计。EDA技术研究的范畴相当广泛,从ASIC开发与应用角度看,包含以下子模块:设计输入子模块、设计数据库子模块、分析验证子模块、综合仿真子模块和布局布线子模块等。EDA主要采用并行工程和“自顶向下”的设计方法,然后从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计,在方框图一级进行仿真、纠错,并用VHDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述,在系统一级进行验证,最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表,其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。

二、EDA技术的发展

EDA技术的发展至今经历了三个阶段:电子线路的CAD是EDA发展的初级阶段,是高级EDA系统的重要组成部分。它利用计算机的图形编辑、分析和存储等能力,协助工程师设计电子系统的电路图、印制电路板和集成电路板图。它可以减少设计人员的繁琐重复劳动,但自动化程度低,需要人工干预整个设计过程。

EDA技术中级阶段已具备了设计自动化的功能。其主要特征是具备了自动布局布线和电路的计算机仿真、分析和验证功能。其作用已不仅仅是辅助设计,而且可以代替人进行某种思维。

高级EDA阶段,又称为ESDA(电子系统设计自动化)系统。过去传统的电子系统电子产品的设计方法是采用自底而上(Bottom-UP)的程式,设计者先对系统结构分块,直接进行电路级的设计。EDA技术高级阶段采用一种新的设计概念:自顶而下(TOP-Down)的设计程式和并行工程(ConcurrentEngineering)的设计方法,设计者的精力主要集中在所设计电子产品的准确定义上,EDA系统去完成电子产品的系统级至物理级的设计。此阶段EDA技术的主要特征是支持高级语言对系统进行描述。可进行系统级的仿真和综合。

三、基于EDA技术的电子系统设计方法

1.电子系统电路级设计

首先确定设计方案,同时要选择能实现该方案的合适元器件,然后根据具体的元器件设计电路原理图。接着进行第一次仿真,包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析和瞬态分析。系统在进行仿真时,必须要有元件模型库的支持,计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后,根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB板之前还可以进行后分析,包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析和可靠性分析等,并且可以将分析后的结果参数反标回电路图,进行第二次仿真,也称为后仿真,这一次仿真主要是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。

可见,电路级的EDA技术使电子工程师在实际的电子系统产生之前,就可以全面了解系统的功能特性和物理特性,从而将开发过程中出现的缺陷消灭在设计阶段,不仅缩短了开发时间,也降低了开发成本。2.系统级设计

系统级设计是一种“概念驱动式”设计,设计人员无须通过门级原理图描述电路,而是针对设计目标进行功能描述。由于摆脱了电路细节的束缚,设计人员可以把精力集中于创造性概念构思与方案上,一旦这些概念构思以高层次描述的形式输入计算机后,EDA系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。

系统级设计的步骤如下:

第一步:按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。

第二步:输入VHDL代码,这是系统级设计中最为普遍的输入方式。此外,还可以采用图形输入方式(框图、状态图等),这种输入方式具有直观、容易理解的优点。

第三步:将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。对于大型设计,还要进行代码级的功能仿真,主要是检验系统功能设计的正确性,因为对于大型设计,综合、适配要花费数小时,在综合前对源代码仿真,就可以大大减少设计重复的次数和时间,一般情况下,可略去这一仿真步骤。

第四步:利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理,生成门级描述的网表文件,这是将高层次描述转化为硬件电路的关键步骤。综合优化是针对ASIC芯片供应商的某一产品系列进行的,所以综合的过程要在相应的厂家综合库支持下才能完成。综合后,可利用产生的网表文件进行适配前的时序仿真,仿真过程不涉及具体器件的硬件特性,较为粗略。一般设计,这一仿真步骤也可略去。

第五步:利用适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作,包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化和布局布线。

第六步:将适配器产生的器件编程文件通过编程器或下载电缆载入到目标芯片FPGA或CPLD中。如果是大批量产品开发,通过更换相应的厂家综合库,可以很容易转由ASIC形式实现。

四、前景展望

21世纪将是EDA技术的高速发展时期,EDA技术是现代电子设计技术的发展方向,并着眼于数字逻辑向模拟电路和数模混合电路的方向发展。EDA将会超越电子设计的范畴进入其他领域随着集成电路技术的高速发展,数字系统正朝着更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系统级芯片(SoC,SystemonChip)方向发展,借助于硬件描述语言的国际标准VHDL和强大的EDA工具,可减少设计风险并缩短周期,随着VHDL语言使用范围的日益扩大,必将给硬件设计领域带来巨大的变革。

[摘要]本文从EDA技术的定义及构成出发,系统介绍了EDA技术的发展概况,以及基于EDA技术的电子系统设计的方法和步骤,快速实现系统数字集成,具有深刻的理论意义和实际应用价值。

[关键词]EDA技术电子系统仿真

二十世纪后半期,随着集成电路和计算机的不断发展,电子技术面临着严峻的挑战。由于电子技术发展周期不断缩短,专用集成电路(ASIC)的设计面临着难度不断提高与设计周期不断缩短的矛盾。为了解决这个问题,要求我们必须采用新的设计方法和使用高层次的设计工具。在此情况下,EDA(ElectronicDesignAutomation即电子设计自动化)技术应运而生。随着电子技术的发展及缩短电子系统设计周期的要求,EDA技术得到了迅猛发展。

参考文献:

篇(8)

1光纤技术发展的特点

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争论。有的专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

(1)扩大单一波长的传输容量

目前,单一波长的传输容量已达到40Gbit/s,并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15会议上,美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别(G.655.C)的提议,并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨,也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

(2)实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000~5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼光放大技术,可以更大地延长光传输的距离。

(3)适应DWDM技术的运用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用,对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)最近也已完成,当光纤的非线性测试指标明确之后,对光纤的有效面积将会提出相应指标,特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。

1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用

2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤;将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如“色散纵向均匀性”等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。

1.3新型光纤在不断出现

为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。

(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤

主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层,用于10Gbit/s以上的DWDM系统中,据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤,据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2Tbit/s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,并简化了色散补偿的方案,在长距离无再生的传输中表现出很好的性能,在海底光缆的长距离通信中效果也很好。

(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤

城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低,还要求光纤具有负色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,从而避免复杂的色散补偿设计,节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术,这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟,所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。

(3)用于局域网的新型多模光纤

由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,但由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接相应困难一些,虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用,但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题,目前有的公司已进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,它将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用,这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。

(4)前途未卜的空芯光纤

据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。但是,这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题,比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此,对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。

2光缆技术的发展特点

2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现

光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。

1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;

2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;

3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势,新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现,出现了如下一些类型。

·“干缆芯”式光缆:所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成,其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同,但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便,因为阻水材料不含粘性脂类,操作使用比较方便安全;其次,干式光缆重量轻、易接续、易搬运,设备投资小、成本低,生产使用中也显得干净卫生,在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中,好处更加明显。

·生态光缆:一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发,开发了生态光缆,应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求,如PVC燃烧时会放出有毒性气体,光缆稳定剂中有时含铅,都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议,通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视,对通信外部设备,特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来,如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料,如对室内用缆,开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物,以及无卤性阻燃塑料等。

·海底光缆:海底光缆近年来有根快的发展,它要求长距离、低衰减的传输,而且要适应海底的环境,对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。

·浅水光缆(MarinizedTerrestrailCable,MTC):浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆,适合于在海岸边上、浅水中安装,无需中继、通信距离比较短的水下(如岛屿间、沿海岸边上的城市)敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境,需要的光纤数不多(中等),但要求结构简单、成本较低,易于安装和运输,便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议,为建设类似的水下光缆提供了一组规范,随后也有可能形成相应的国际标准。

·微型光缆:为了配合气压安装(或水压安装)施工系统的运用,各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆,要求光缆与管道之间有一定的系数,光缆重量要准确,具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网,特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式,如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。

·采用了纳米材料的光缆:近来,一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆,利用了纳米材料所具有的许多优异性能,对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善,并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。

·全介质自承式光缆(ADSS):全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性,而且重量轻、外径小,架空使用非常方便,在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000~2005年,每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内,如何在满足要求的前提下,尽量减小ADSS光缆的外径,减轻光缆的重量,提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。

·架空地线光缆(OPGW):OPGW已出现了很长一段时间,近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT,于套管外面再加上一层不锈钢管,有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶,不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里,光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年,OPGW光缆的需求将会逐年上升,每年增加约2500km,到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题,也应配合具体环境和使用条件加以考虑,使之得到充分保护。

2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输

光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。

·日本NTT方案:在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统,保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输,对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理,避免不良状况进入有用的光传输信道,从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用;在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置,水敏传感器安装在空闲的光纤上,水敏传感器中装有吸水性膨胀物,当水渗人接头盒时,吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力,也就是使得这一空闲光纤弯曲,从而使光纤的损耗增加,在监测中心的OTDR上就会反映出来。

·意大利的方案:此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起,既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测,发现有衰减变化即发出警报,并进行故障定位,同时也能连续监测光缆护套的完整性,包括护套对地绝缘电阻的监测,发现问题(如护套进水等)即马上告警,达到更全面地预告故障发生的目的。

比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见:日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上,加入了光纤选择器,在外线上装设水敏传感器并进行护套监测,形成了一套较完整的自动维护、支撑系统,真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外,还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。

3通信电缆的发展特点

3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务

原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际使用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现j类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4~个0.8mm线径、1~150对、最高频率30MHz等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。

3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰

随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。同时,6类电缆要求不但有严格的工艺,而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新,如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。

3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景

由于移动通信的高速发展,无线电基路用物理发泡射频同轴电缆,特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时,随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站站数的增多,以及边缘地区(电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户)对移动信号的要求不断提高,预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求(如驻波比、屏蔽衰耗等要求)已明显提高,要求电缆的工艺及结构应不断改进,以与之适应。

4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术

虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。有资料统计,1997~1999年国内企业申请光通信专利的有132件,其中光纤38件,光缆只有19件,而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件,其中光纤光缆37件。还有资料报道:从1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,我国自主申请的只有9件,仅占10%。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。

4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品

电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说,

多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面,虽然紧跟了先进技术,但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫,走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。

4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务

对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺,在不改变(或不大改变)生产设备的情况下,认真设计和精心制造,把现有电缆的技术水平提高一个档次,以提供更宽频带的电缆,为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。

4.4改进光缆电缆的施工和维护方法

目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备,并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中,这些方式已经起到明显的作用。由此可见,为了保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。

4.5冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展

2001年下半年以来,光纤光缆需求下降,这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系,但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍,在2000年,全球光纤厂商的投资额达到26亿美元,为1999年的6倍,按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65~1.75亿光纤公里,远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气,光纤过剩的现象不可避免。

光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响,特别是与整个电信行业的发展有密切的关系,但应看到,在挤出了网络泡沫的水份之后,随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸,光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计,2003年世界光纤市场将开始有较大的增长,而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。

篇(9)

中国经济的飞速发展带动旅行水平的迅速前进,目前中国旅游出行的人数不断增加,商务活动也越来越活跃,人们对酒店服务提出更高、更多样性的需求。如何把酒店在有限的财力、人力、物力及信息资源情况下更好的服务于酒客户,是一切酒店公司所要面临首要的问题。

一、系统介绍

基于Java的酒店管理系统是一个采用java+mysql+web的模式订制的小型电子信息管理平台。系统功能完备以Web界面与用户交互,为用户提供信息并接受其操作,同时通过数据库管理系统来存储信息数据,实现了对信息数据的浏览、查询、编辑和管理等基本数据库操作。系统采用模块化程序设计方法,根据用户的需求及程序的应用与维护的易用性将各个部分置于不同的模块当中,便于程序的扩展与维护。系统基本上满足客房管理、预订管理、特色服务管理等方面的需求,界面美观清晰、操作简单易用。

二、系统设计

基于Java的的酒店管理系统是以Mysql建立数据库而生成的酒店办理体系。系统操作简单、界面明晰,直观对相应的功能进行设计。

2.1系统功能模块划分

(1)系统用户管理:主要负责对管理员信息的修改等;(2)会员信息管理:主要负责对客户信息的增加、删除、修改;(3)房间信息管理:主要负责房间类型的增加、删除、修改,以及房间的管理;(4)预订信息管理:主要负责客户预订、入住等功能实现,实时更改房间的状态;(5)入住信息管理:主要负责顾客入住酒店、离店结账、更新入住信息操作;(6)留言信息管理:主要负责顾客对酒店服务的评价操作;(7)站内新闻管理:主要负责酒店最近新闻的添加管理操作。

2.2系统结构划分

系统采用最为常用的MVC架构实现,模型层(Model)、视图层(View)、控制层(Controller)三层结构。模型(Model):业务规则的制定和处理业务流程/状态;业务流程的处理是对于其它层才说是黑箱操作,接受模型查看所请求的数据,并返回最终的结果;业务模型的设计可以说是MVC最主要的核心。视图(View):使用JSP页面显示数据,与用户交互的页面。控制器(Controller):控制(Controller)是从用户接收请求,模型和视图匹配在一起,以完成用户的请求;划分控制层的影响是显而易见的,它是一个调度器,选择什么样的模式,什么样的视图的选择可完成什么样的用户请求。

三、数据库设计

3.1逻辑模型设计

逻辑结构设计是把概念结构设计阶段设计的E-R图转换为与选用的DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。管理员(ID,用户名,密码);客房(ID,房间号,客房类型,价格,客房信息等);用户(ID,用户名,密码,性别,年龄等);预定(ID,客房号,预定时间,入住日期,押金等);入住(ID,客房号,用户名,身份证,费用等);留言(ID,用户名,留言内容,留言时间等)。

3.2物理模型设计

管理系统物理存储在名为db_jiudian的Mysql的数据库中,所涉及的表如下:1.管理员表。用于存放操作员的信息,例如:管理员员的用户名,密码,ID。结语:为了提高酒店的作业效率,酒店管理系统的科学化、信息化、体系化建设将变的尤为重要。基于Java的酒店管理系统是依据酒店对客房办理的实际情况而进行设计的,完成客户对酒店中的客房查询和预定,便利酒店管理人员对客房的实际情况而进行集中查询办理作业。

作者:万岩 史爱雯 张岳 单位:黑龙江八一农垦大学

参考文献

篇(10)

2关于通信领域热点的探析

通信网络技术的应用带给民众生活革命性的变革是不可忽视的,但同时存在的问题也是不可避免的,首先,就有线网络而言,因线路铺设与线路长短等问题,带来了不可估量的路线网络传输量的损失是不可忽视的,所以引发的速度慢、断线频率过高等问题已经成为各大主要网络运营商最大的难题,此为发展无线网络是必经之路。无线网络的运用,是现代社会最实用的方式,3G时代是21世纪主要网络时代,无线电是由1895年俄国物理学家波波夫发明的,在其后逐渐发展成型并成为互联网主要模式。

免责声明以上文章内容均来源于本站老师原创或网友上传,不代表本站观点,与本站立场无关,仅供学习和参考。本站不是任何杂志的官方网站,直投稿件和出版请联系出版社。

上一篇: 农村农业发展论文 下一篇: 监察管理论文
相关精选
相关期刊
期刊推荐 润色服务 范文咨询 杂志订阅