時間:2023-01-06 00:47:02
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隨著因特網、多媒體和無線通信技術的發展,人們與信息網絡已經密不可分。當今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色,低功耗、微型化是用戶對當前無線通信產品尤其是便攜產品的強烈追求,作為無線通信技術一個重要分支的短距離無線通信技術正逐漸引起越來越廣泛的觀注。
1短距離無線通信技術簡介
近年來,由于數據通信需求的推動,加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發展,短距離無線與移動通信技術也經歷了一個快速發展的階段,WLAN技術、藍牙技術、UWB技術,以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內的通信,分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數據速率>100Mbit/s,通信距離<10m,典型技術有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數據速率<1Mbit/s,通信距離<100m,典型技術有藍牙、紫蜂和低速UWB。
2藍牙(Bluetooth)技術
“藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術標準,也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術規范。它可以在較小的范圍內,通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯,使得近距離內各種通信設備能夠實現無縫資源共享,也可以實現在各種數字設備之間的語音和數據通信。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動通信設備,使設備去掉了連接電纜的不便,通過無線建立通信。
藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎,采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進技術,為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。藍牙技術使得一些便于攜帶的移動通信設備和計算機設備不必借助電纜就能聯網,并且能夠實現無線連接因特網,其實際應用范圍還可以拓展到各種家電產品、消費電子產品和汽車等信息家電,組成一個巨大的無線通信網絡。打印機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數字設備都可以成為藍牙系統的一部分。目前藍牙的標準是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,通道帶寬為lMb/s,異步非對稱連接最高數據速率為723.2kb/s。藍牙速率亦擬進一步增強,新的藍牙標準2.0版支持高達10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),這是適應未來愈來愈多寬帶多媒體業務需求的必然演進趨勢。
作為一個新興技術,藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處,如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問,藍牙技術已成為近年應用最快的無線通信技術,它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。
3超寬帶(UWB)技術
超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末,此前主要作為軍事技術在雷達等通信設備中使用。隨著無線通信的飛速發展,人們對高速無線通信提出了更高的要求,超寬帶技術又被重新提出,并倍受關注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通信方案。與常見的使用連續載波通信方式不同,UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息,通常每個脈沖持續的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz,因此最大數據傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通信的同時,UWB設備的發射功率卻很小,僅僅是現有設備的幾百分之一,對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現有無線電設備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數據通信方式,它有望在無線通信領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下:
(1)抗干擾性能強:UWB采用跳時擴頻信號,系統具有較大的處理增益,在發射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。
(2)傳輸速率高:UWB的數據速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s,有望高于藍牙100倍。
(3)帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達幾個GHz。超寬帶系統容量大,并且可以和目前的窄帶通信系統同時工作而互不干擾。
(4)消耗電能少:通常情況下,無線通信系統在通信時需要連續發射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發送出去,并且在需要時才發送脈沖電波,所以消耗電能少。
(5)保密性好:UWB保密性表現在兩方面:一方面是采用跳時擴頻,接收機只有已知發送端擴頻碼時才能解出發射數據;另一方面是系統的發射功率譜密度極低,用傳統的接收機無法接收。
(6)發送功率非常小:UWB系統發射功率非常小,通信設備可以用小于1mW的發射功率就能實現通信。低發射功率大大延長了系統電源工作時間。
(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術使用基帶傳輸,無需進行射頻調制和解調,所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件,系統結構簡化,成本大大降低,同時更容易集成到CMOS電路中。
二、現代移動通訊技術在我國高校管理中廣泛應用
現代移動通訊技術在高校管理中的廣泛應用已經取得了很好的成效,實現了學校、老師、學生、家長之間的互相交流,相互溝通,極大的便利了高校在管理過程當中解決存在的問題。繼續深入探索現代移動通訊技術在高校管理當中的廣泛應用,根本目的是為了促進學生能夠更好地成長成才。現代移動通訊技術的使用為每一位學生家長敞開了參與高校管理的大門,讓家長們也積極的為高校的發展和進步出謀劃策,為學生的成長、成才、就業提供更多的指導。也為每一位高校的學生在學習和生活方面提供了很多便利。最主要是讓高校在管理方面有了很多新的思路,可以借鑒和學習其他高校在管理方面的寶貴經驗,增進學校彼此之間的友誼,為培養新世紀更多優秀的人才增添了一份力量。采用移動通訊技術管理學校也節約高校管理經費,提高信息傳送效率,也就提高了學校的辦公效率。高校管理為達到正確地揭示學校內部管理活動規律、規范學校管理行為、提高學校管理技能采用現代通信管理方式,實現了管理的現代化,網絡化。移動通信系統的發展也從不同程度上帶動著高校管理方式的向前發展。以前,每位大學生的都為使用圖書館借閱卡、銀行卡、電話卡和食堂飯卡等等各種各樣的校內卡而頭疼,這么多的卡顯得很不方便。隨著校園網技術的推廣,高校在校內都建立了校內網,為校園一卡通的出現和使用做了很好的鋪墊。目前,校園內實現一卡通管理學生已經成為高校管理的趨勢,整合了信息資源,給全校師生帶來了極大的便利,在校園內,無論走到哪里,一卡通都能夠提供相應的服務。如今,學生們再也不用為每次出門都要攜帶很多卡而發愁,也解決了高校在管理上復雜的問題。
目前在油田現場廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛星通信、短波通信技術等。
其中GPRS和CDMA技術中國移動和中國聯通公司的主營數據傳輸業務,在數據傳輸方面有著很強的優勢,即信號覆蓋范圍廣。對于陸上油田生產區域基本完全覆蓋。但由于海上油田地理位置特殊,遠離陸地的基站,因此很多海上生產平臺還無法為GPRS/CDMA信號完全覆蓋。此外經過測試,GPRS的平均速率為20kbit/s~40kbit/s,CDMA的平均速率為80kbit/s~100kbit/s,可以滿足傳輸小數據量的生產數據要求,但無法滿足大數據量的信號(例如視頻信號)遠程無線傳輸。雖然有利用CDMA技術進行視頻信號傳輸的案例,但效果并不理想。
數字電臺用于點對點或點對多點的工作環境,能夠提供標準RS-232接口,可直接與計算機、RTU、PLC等數據終端連接,實現透明傳輸。數傳電臺的傳輸速率從1200~19.2Kbit,傳輸距離20~50公里。具有抗干擾能力強、接收靈敏度高等特點。數傳電臺技術比較成熟,標準統一,一直以來廣泛用于油田的數據遙測/數據采集與監控(SCADA)項目中。但隨著GPRS/CDMA技術的日漸成熟,相應的設備價格的降低,使得在很多應用場合中數傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時,數傳電臺的相關技術也在不斷發展,智能化、網絡化、高帶寬的數傳電臺也不斷涌現。結合數傳電臺誤碼率低、信道可靠的特點,數傳電臺必將成為海上油田通信技術應用的可靠選擇。
擴頻微波和無線網橋技術是近幾年興起的一門數據傳輸技術。擴頻微波最大優點在于較強的抗干擾能力,以及保密、多址、組網、抗多徑等,同時具有傳輸距離遠、覆蓋面廣等特點,特別適合野外聯網應用。而無線網橋是無線射頻技術和傳統的有線網橋技術相結合的產物。無線網橋是為使用無線(微波)進行遠距離數據傳輸的點對點網間互聯而設計。它是一種在鏈路層實現LAN互聯的存儲轉發設備,可用于固定數字設備與其他固定數字設備之間的遠距離(可達50km)、高速(可達百Mbps)無線組網。這兩項技術都可以用來傳輸對帶寬要求相當高的視頻監控等大數據量信號傳輸業務。
例如,對于遠離陸地且無法進行中繼的海上平臺,通訊鏈路只能通過衛星通信和短波通訊。其中衛星通信范圍大,只要衛星發射的波束覆蓋進行的范圍均可進行通信。不易受陸地災害影響,建設速度快,易于實現廣播和多址通信等等優點。但其運行費用相對昂貴,且系統維護要求高。短波通訊以往只在軍事通信、專業通信、業余通信中發揮著極為重要的作用,因其傳輸速率低、噪聲大,電離層反射天波為主,通常不能穩定的使用固定頻率工作等缺點,因此在其他領域已慢慢淡出人們的視線。盡管短波通信存在一些缺陷,但對于海上油田而言,短波通訊作為可靠性高、覆蓋區域廣的通信方式,用于海上平臺的緊急通信及小數據量傳輸應該是一個比較好的選擇。
3環境因素對技術應用的影響
偏遠油區的環境因素以以海上油田最為特殊。海上油田除了考慮信道帶寬,傳輸數率,傳輸距離,發射功率,天線要求等通信設備本身的技術參數外,在應用無線通訊技術的過程中,還必須全面地考慮海上平特的地理環境與地理條件對無線通信技術應用的影響。
3.1對信號傳輸的影響
可以通過選取性能好的設備或應用抗干擾措施以減少甚至避免干擾。但無線通信過程中的信號衰落問題則是普遍存在的,而且是不可避免的。由于海上油田遠離陸地,與陸地之間的廣闊的海域、多變的氣候使得在陸上應用效果很好的技術在海上應用時沒有了用武之地。
微波在空間傳播中將受到大氣效應和地面效應的影響,導致接受機接受的電平隨著時間的變化而不斷起伏變化,我們把這種現象稱為衰落。從衰落的物理因素來看,可以分成以下幾類:吸收衰落、雨霧衰落、K型衰落、波導型衰落、閃爍衰落等等。在各種衰落因素中,吸收衰落、雨霧衰落及K型衰落對海上油田的無線通信應用影響較大。
3.2對技術應用的影響
各項通信技術在海上油田應用中還存在的另外一個問題就是其獨特的現場環境。海上平臺一般空間狹小,還要考慮海上多風,平臺最高點一般較低的特點。
首先是對天線安裝的限制。海上微波通信受地形地貌影響,相同的通信距離要求兩端天線的高度更高。對于衛星通信、擴頻微波、短波通信等天線體積較大的應用,由于海上風力較大,抗風性的要求也使得設備在小平臺的安裝變得十分困難。
此外,對于無人值守的平臺,設備必須具有高可靠性、可自動維護、參數遠程設置等功能。而對于衛星通信、短波通信等要求平臺上配備專業管理操作人員進行設備的管理維護,這一特點也為技術的應用帶來一定的限制。
4無線網橋技術在海上平臺視頻監控中的應用
在實際的現場應用中,我們選取了基于5.8G無線網橋設備進行了現場應用測試。測試地點為淺海油井,測試內容為4路視頻監控圖像的傳輸。該系統具體解決方案是利用摩托羅拉Canopy5.8G無線網橋建立通信鏈路。在平臺一側首先通過視頻服務器將模擬視頻信號轉化為可在網絡傳輸的IP數據流,之后由無線網橋將信號傳輸到陸地端。陸地端一側通過無線網橋進行接收后由視頻監控服務器處理后,對視頻信號進行錄像存儲及Web。相關用戶可依據相應權限在局域網內進行視頻圖像的瀏覽、錄像等操作。
系統通訊鏈路建立后,可遠端對設備參數進行設置,設備維護方便。監控視頻圖像清晰、連貫,滿足監控要求。從系統的鏈路冗余可以看出本次測試的應用距離已接近5.8G無線網橋技術在海上應用的最遠距離。從系統的穩定性出發,在更遠一些的類似應用中應謹慎選擇這項技術。
結論
無線通信技術在偏遠油區的應用已逐漸成為各種監控系統的主要鏈路方式。在選取相關技術時除了要考慮包括傳輸距離、信號帶寬、天線安裝條件、發射功率、設備功耗、系統成本等各方面因素外,同時還要充分考慮環境對通信的影響。信號的衰弱會使很多通信技術達不到理論標定的距離,因此無法適應現場需要。面對大量的數據傳輸管理的需求,在選擇無線通信技術手段方面還應統籌計劃。特別是要對采用技術的先進性、可靠性及系統的可擴展性等多方面進行綜合考慮。
參考文獻
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[3]孫學康、張政.微波與衛星通信.北京:人民郵電出版社,2003
2傳統水循環系統狀況與技術改革
2.1傳統水系統狀況
傳統冷卻水循環系統因為工作過程當中離最佳工況點有所偏離,管網的無效阻力過大,導致設備效率很低。我們通過查找原因認為:首先,傳統冷卻水循環系統工作過程當中,水泵偏離設計最佳效率的工況點而運行,泵機組的運行效率往往很低。其次,冷卻水循環系統設備在工作過程當中,系統里面無效管阻相對較大,設備無效能耗也比較大,導致循環系統的效率偏低,能耗比較高。再次,冷卻水系統能量利用效率比較低,系統能量的利用率也比較低,以上全部因素從不同角度導致系統運行能耗增加。舉例:傳統循環水系統運行模式一般為:兩臺110kWWFB自控自吸的冷卻水泵加上末端冷卻相關設備,為開式回路的機械循環相關系統。標準工況之下,冷水池的冷卻水由水泵送到系統進行換熱,換熱以后回送至冷卻塔當中做換熱冷卻,以這種狀態循環下去,冷卻水損耗經供水系統補給,每年的運行時間為三百五十天左右。水泵出口憑借多功能的止回閥與系統總管做連接。通過計算得知,自控自吸水泵與多功能的止回閥大致有三米管路損失,大大增加系統無效管阻。
2.2技術改革內容還有實施步驟
第一,憑借量身定做任意選取的三臺WKRL200-55型的高效節能水泵對原先250-BO1110水泵進行替換,泵電動機的額定功率參照重新計算結果做適當調整。第二,生產車間內冷卻循環水系統的進水管路要做適當局部調整。水泵在進水管道內增加引流真空罐與相應補水裝置還有流量及壓力儀表。第三,控制柜里面裝置計量電能表還有運行累時儀器。水泵運行與累時器在通電狀況下,累時器逐漸累積計時;水泵停機累時器就會停電,停下計時,再給電又會從先前累積時間累積計時。第四,對原先水泵進行拆除以前,關閉不運行備用水泵進出口的閥門,按照順序一一對原先備用水泵進行拆除,確保技術改革過程當中對系統生產與正常運行不構成影響。第五,依據施工圖的安裝尺寸安裝高效節能水泵,節能泵進出口則需逐一對應法蘭與管道部件進行更換。第六,原先的系統進水管道內每臺泵都要安裝一套引流真空罐,更換出口處多功能的止回閥。第七,電器控制器里面電氣保護組件做適當調整。
3應用效果分析
憑借技術改革前后的耗電指標分析,通過技術人員所登記的數據,冷卻循環水系統每小時耗電經技術改革前197.85kW下降至技術改革后74.31kW,技術改革后系統的節電率高達百分之六十二點九。技術改革以后每年用電量從166.4萬kW•h降到63.9萬kW•h,每年節省用電102.5萬kW•h,節約電費達到58萬元左右,經濟收益可以說十分可觀。
一、巡更系統概述:
巡更系統根據工作的方式,分為2大類:在線式巡更系統和離線式巡更系統。
離線式電子巡更系統:
根據物業管理的具體需要,在小區(或廠區)的巡更路線必經之處,粘上信息鈕,然后在電腦中按照要求規定巡更班次、時間間隔、巡更路線以及具體的巡更員。工作時,巡更員根據規定的巡更時間、路線進行巡更,到達每一個信息鈕處,使用隨身攜帶的數據采集器接觸信息鈕即可記錄下巡更員到達的時間和地點,利用巡更專用軟件處理數據信息,就能做到科學有效的管理。
巡更人員手握資料讀取器在值班室接觸代表自己的那個紐扣記憶體,表示開始上班,然后,沿巡更路線,手握資料讀取器逐個接觸紐扣記憶體(設于各巡更點),資料讀取器便記錄了這位巡更員上班的時間,到達各巡更點的時間。接班的巡更人員重復上述過程。
管理人員將資料讀取器插入資料轉換器后,電腦便可顯示巡更資料(巡更人員上班時間、到達各巡更點時間)。
該子系統由巡更棒(信息采集器)、巡更點(信息鈕)、電腦系統組成。
離線式電子巡更系統的巡更點及巡更點的位置的安排很容易通過軟件方法擴充,且信息鈕的安裝也十分方便。造價便宜。
普通在線式巡更系統
每個巡更點放置一個信息采集器,通過電纜直接連至控制管理中心電腦(原理上和門禁相同)。每個巡更點均設有時鐘,儲存巡更記錄達3200條以上。巡更時只要巡更員將巡更牌(感應式IC卡或者信息鈕)靠近(或者接觸)巡更點,信息采集器便自動記錄巡更員編號、時間、地點等信息(或者通過巡更按鈕來實現)。控制管理中心隨時可以實時了解巡更員(保安)的巡更情況。
該子系統由巡更牌(IC卡或信息鈕)、巡更點(信息采集器)/巡更按鈕、網絡擴展器、電腦系統組成。
在線式巡更系統因為安裝擴充巡更點比較困難(需要布線),而且其信息鈕和采集鈕的數量正好與離線式相反,大量的采集器導致成本居高不下。
二、短距離無線巡更系統簡介:
作為智能化安保系統的一個重要組成部分,巡更系統在每一個職能化小區內是必然配置。但是,基于成本以及巡更系統工程的難易程度的考慮,房產商一般會采用離線式巡更系統。
然而,在線式巡更系統因為其無與倫比的實時性,是離線式巡更系統無法做到的。那么是否有一種系統,兼具這2種巡更系統的優勢呢?
短距離無線巡更系統應該是個比較例向的解決辦法。
三、無線在線式巡更系統工作原理:
在小區(或廠區)的巡更路線必經之處,粘上信息采集鈕,然后在電腦中按照要求規定好巡更班次、時間間隔、巡更路線以及具體的巡更員。工作時巡更員根據規定的巡更時間、路線進行巡更,到達每一個信息采集鈕處,使用隨身攜帶的信息采集器接觸信息鈕,并且通過短距離無線模塊發送巡更時間、地址等信息,遠端通過與電腦連接的短距離無線接收模塊接收信息,在電腦上實時記錄下巡更員到達的時間和地點,并且可以通過電腦的電子地圖或LED顯示模塊即時直觀反映巡更信息。
無線巡更系統的巡更點及巡更點的位置的安排很容易通過軟件方法擴充,巡更點的安裝也和離線式巡更系統的信息鈕安裝同樣方便,并且可以和離線式系統的信息鈕兼容。
在線式巡更系統的管理人員不需要資料讀取器,電腦便可實時顯示巡更狀態(巡更人員信息、到達各巡更點時間)。
四、無線巡更系統設計原理
4.1、無線巡更系統軟硬件簡介:
巡更點:無源地址,一線傳輸--I-BUTTON
巡更棒:無源地址一線讀取、時間、時間地址儲存、緊急按鈕、可充電電池、身份地址識別(I-BUTTON)等(可以參造I-BUTTON的DS9092K系列)、無線即時輸出。
巡更接收器:無線輸入、記錄、報警暫存、實時輸出(2口包括接PC的RS232、繼電器模塊)、充電
軟件:模擬地圖、實時紀錄、實時報警、閃爍(聲光)顯示、SQL巡更紀錄、記錄查詢、報警(巡更異常)范圍鎖定等。
4.2、無線巡更系統硬件功能:
巡更棒:(包含發送器)
信息鈕地址信號采集,采集正確發出“嘀”和綠色LED亮的提示;
實時時鐘,并且可以被接受器調校;
信息鈕地址信號、采集時間的即時發送;
信息鈕地址信號、采集時間的存儲(需要16k以上的斷電保持的存儲空間);
信息鈕地址信號、采集時間可以被接受器讀出;
緊急按鈕,以及信號可以被即時發送、存儲、被接受器讀出;
可充電電池、電量不足時的LED提示;
巡更棒地址,且隨其他信號同時發送、存儲、讀出;
巡更棒和發送器可以一體,但需要可以進行分別調試;
與接受器的直接連接口,可以在接受器上為PC機直接調試(包括校時)。
天線
發送信號時,考慮到信號的完整性,可以采用多次發送、和帶校驗碼等手段。
選用的無線電頻率是固定、零漂移,頻率為315MHz、400MHz、433MHz或900MHz。
接受器:
接受巡更棒的無線信號并解碼;
室內天線,留有室外高增益天線口
直接讀取、存儲巡更棒數據;
較大的信息儲存(斷電保持)量,可以選擇儲存滿覆蓋還是報警;
計算機直接串口(或USB口)連接,實時讀寫,以及串口保護;
報警及狀態存儲,包括:通訊連接口數據堵塞、通訊連接口丟失、失電、訊號校驗錯誤等;
信號指示:電源(上電自檢)、故障(應可以區分)、數據錯、外接繼電器等
繼電器輸出,基本32路繼電器輸出,擴展32路繼電器輸出;繼電器輸出保持狀態時間可調;
外接高增益天線;
上電自檢功能、防死機電路;
接受PC機時間校準;
直流穩壓電源輸入接口、備用電池輸入接口,閑時對電池充電;
電路設計時考慮該接受器可作為無線中繼的電路預留;
硬件測試、調校、設置小軟件:
巡更棒、發送器、接受器調測、自動記錄;
通訊頻率設置;
繼電器輸出保持狀態時間調節;
發送器、接受器的發送接受重復次數選擇
一般,巡更棒信號重復發送幾次(按照實際需要),在接受器收到信號(完整)后,剔除同一時間、同一巡更棒發送的其余數據信號。
4.3巡更軟件功能:
巡更地圖(示意圖)可以更換;
巡更路線、巡更點之間(順序)相對時間的設定(表格形式);
雙擊巡更棒和巡更棒等彈出詳細資料。(包括編號、位置、等)
實時顯示巡更點觸發(到達),(再巡更圖上表示為某種顏色標志的閃爍延時);
巡更棒移動模擬(巡更圖上),其顏色、形狀(人形,能夠輸入巡更員照片),、閃爍頻率區別于巡更點;巡更路線用刻度模擬距離和時間;巡更棒在2個巡更點之間模擬移動.
聲光報警;(可以分別設定是否禁止喇叭以及選擇報警的聲音;接收器對報警也應該有相應的指示燈和聲音提示;
接收器與管理計算機串口掉落報警;
緊急報警窗口彈出,窗口內線是巡更棒編號、巡邏員紀錄、相對巡更點(離開的巡更點和即將抵達的巡更點),以及可能位于的報警地點放大顯示;
巡更超時報警(有個默認值,為60秒);
非順序巡更報警;
各種報警的值班操作員原因說明、處理紀錄;
報警紀錄表格顏色區別查詢、打印
巡更紀錄、巡更棒交接紀錄、操作員交接紀錄報表查詢、打印;
電腦與巡更棒、GSM接收器之間的時間參數自動校對。
各種調測程序;
操作員權限設定。
五、無線巡更系統的功能優勢以及成本優勢
作為在線式巡更系統,在功能上除了具備普通電纜直聯在線式巡更系統的優勢外,還具有:
實時報警功能:在巡更員巡更過程中發現以外情況可以用巡更棒自帶的報警按鈕進行報警,有利于監控中心得到處警信號后及時出警。該功能尤其適合于規模大、巡更時間長的小區、廠區。該功能還可以根據實際需要和巡更員體溫探測器等結合,使巡更途中發生以外使得到監控中心得即時救援,保護巡更員的自身安全。
脫機(計算機)工作:由于無線巡更系統自帶大型LED電子地圖輸出端口以及較大內存容量,系統完全可以脫離計算機進行工作,這樣可以避免由于計算機和微軟操作系統自身的故障導致系統的死機,使本系統工作更穩定,需要的外部環境更簡單。
大型LED電子地圖輸出功能:無線接收器還自帶32端口繼電器模塊,可以根據需要配置32個巡更點以內的LED電子地圖,接收器還可以根據需要擴展到64個巡更點的LED電子地圖顯示模塊。
造價低廉:無線巡更系統的巡更點的信息鈕和離線式巡更系統完全兼容,主要改變的只是巡更棒,其系統的造價相對低廉。
工程簡便:不需要埋管、不需要布線,整個工程量就是把沒有任何連線的巡更點(信息鈕)固定在巡更位置上,整個過程只要確保固定點的牢靠,沒有其他技術要求。工程還可以在小區(廠區)智能化系統全部完工之后進行,隨到隨裝。簡便易行。
六、無線巡更系統的展望
無線巡更系統以其優越的性價比,直觀、友好的用戶界面將有可能是今后巡更市場的主推產品。
無線巡更系統因為是模塊化的設計,為今后產品線的延伸留下了比較簡單的接口,將來可以根據小區、廠區不同的客觀環境以及客戶的不同需求,分別可以采用GSMSMS(短消息)、GPRS(分組無線業務)、2.4G等不同的無線傳輸接收方式。
附注:
無線巡更市場簡要分析:
通過對《新疆農業科學》刊登論文學科分布的分析,可客觀反映我區與農業相關的學科現狀和發展趨勢,對于了解不同學科發展狀況,促進知識創新、技術創新有重要意義。據統計,2012年《新疆農業科學》論文刊登數量前6個學科分別是:林學與園藝、作物栽培與育種、草業與環境、畜牧獸醫、植物保護、生命科學,共296篇,占總總數的81.76%,其中排名第一的林學與園藝,占論文總數21.56%,表明在我區農業研究領域中,這些學科領域的科研工作較為活躍,科技產出較多,論文數量有明顯增加,被引頻次也有所增長[1]。上述學科相對發展較快,屬于優勢學科,見圖6。
2通訊作者構成情況分析
對通訊作者的構成進行統計和分析表明,2012年《新疆農業科學》的論文中具有正高級職稱的通訊作者達263人,占作者總數的72.65%,具有副高級職稱的通訊作者83人,占作者總數22.92%,合計:95.57%。年齡構成分析表明,年齡在40~50歲的通訊作者有196人,占作者總數的54.14%,年齡在50~60歲的通訊作者113人,占作者總數的31.21%,年齡在40~60歲的通訊作者309人,占作者總數的85.35%;博士生導師119人,占作者總數的32.87%,碩士生導師153人,占作者總數的42.26%,具有碩導和博導身份的通訊作者占作者總數的75.13%。表明《新疆農業科學》的通訊作者主要是高級職稱、高學歷的高層次研究人員,均為項目主持人、學科帶頭人,相應撰寫的論文學術水平和質量較高,對《新疆農業科學》載文質量的穩定和提高辦刊質量與水平起到了關鍵作用,見圖7。
3年度基金項目資助論文數量的統計與分析
對2012年《新疆農業科學》科技論文來源統計分析:國家級項目論文225篇,占全年總數的62.15%,省部級項目論文114篇,占全年總數31.49%,地廳級項目論文23篇,占全年論文總數的6.35%。2012年度國家級、省部級以上的基金總數為339篇,占總刊登論文數的93.64%,表明《新疆農業科學》超過90%的論文來源于國家級、省部級以上基金項目。其中國家級項目近幾年均保持了高百分比。上述統計分析還表明,《新疆農業科學》的基金資助論文數量呈高比例態勢,在科技領域投入不斷增長的社會大背景下,新疆農業科研機構和高等院校承擔的國家、省部級項目的數量在穩步上升,農業科技領域的競爭實力正在逐步增強,農業科研的國際交流、合作研究和技術引進工作穩步發展。總體來說,《新疆農業科學》目前已經形成了以撐、公益性行業專項)和自治區級(科技攻關、自治區基金、成果轉化、重大專項)項目產出論文為主,地州級、高校基金、研究機構基金等為輔的多層次的資助體系論文。
[分類號]G350
1 概要
青年科研人才是一個國家科技發展的重要支柱,少年強則國強,青年科研人才的科研水平從根本上決定了這個國家科研能力的基礎。美國之所以能夠科技崛起,并能在世界科技界保持領先地位,與其在第二次世界大戰后推出一系列極具影響的科技政策并實施“成功的移民政策”和“根本的教育改革”,從而吸引和培養了一批批國際優秀科學人才密不可分,而美國大量吸引的正是各個國家優秀的青年人才。時至今日,雖然中國的高等教育改革成效卓越,吸引海外高端人才的計劃層出不窮,但深入分析,我們忽略了一個重要的人群,即30―40歲左右最具創造力的青年科學家。
早在上世紀70年代,趙紅州就通過計算得出20世紀上半葉,杰出科學家科學發現最佳年齡為37歲左右,并提出“科學創造最佳年齡區”,把杰出科學家作出重大貢獻的最佳年齡界定在25―45歲之間。經過對16世紀到20世紀30年代各國重大科技成果科研人員的年齡進行統計,更得出各國31歲到40歲科研人員為人類做出重大科技發明的比例最高,成果最多。陳其榮也經過計算得出諾貝爾自然科學獎獲得者做出世界一流科學成果的最佳年齡區在28―48歲之間,最佳峰值年齡為39歲左右。由此可見,在進行機構的科研水平評價時,把青年科研人員作為一個群體進行成果評估有著重要意義。
本研究正是以高被引論文中40歲以下青年科研人員的成果作為基礎,探索評價機構的青年人才培養工作。筆者定義1970年1月1日(含)以后出生的科學家為符合40歲以下的條件,后文同此。
2 評價方法及指標
以往基于年齡的研究樣本多是已知被研究對象年齡的樣本,而本研究中,筆者利用SCOPUS二次文獻數據庫采集的樣本無法獲得受分析對象的年齡,只能通過人工途徑獲得年齡并保證樣本量能夠達到統計意義。通過咨詢專家,筆者構建了調研方法和評價指標體系。
2.1 計量步驟
第一步:檢索信息科學、環境科學、生命科學和納米科學4個科學領域2004―2008年每年的高被引論文中的前1 200篇。
以全球最大的文摘與英文數據庫SCOPUS為數據源,利用Citation Tracker功能,下載4個領域2004―2008年中每年被引頻次排名前1 200的論文(去除通訊地址機構均為外國機構的記錄),即每個領域6000篇論文,4個領域共24 000篇。
在SCOPUS中的具體操作步驟為:首先在SCOPUS的高級檢索框中輸入各個領域的檢索式,然后將檢索結果按被引頻次降序排列,最后保存被引頻次排名前1200的論文。
第二步:抽取論文中的通訊作者信息。
通訊作者信息主要包括:作者名稱(英文)、機構名稱(英文)與email地址。通過上述信息,獲取通訊作者發表文章時的年齡。具體操作步驟為:對于每篇核心論文,首先抽取Correspondence Address(通訊作者地址)字段中的國別信息,如果有不是China的,將該文刪除;然后將Correspondence Address字段按順序排列,并進行數據清洗。對于不重復的通訊作者,通過搜索引擎、發送email與電話詢問等方式得到該作者的出生年份,據此推斷其發文時(即文章見刊的時間)的年齡;如果發文年齡超過40歲(即作者在1970年1月1日(不含)之前出生),則刪除該條論文記錄,否則保留該記錄以便進一步的分析。
第三步:抽取論文的機構信息。
對于剩余的核心論文,從Correspondence Address字段中抽取各篇論文的機構名稱,規范化后生成數據透視表,得到候選的機構列表0。
第四步:機構分值的計算。
通過專家咨詢,對于0中的每個機構x每年的檢索結果,采用如下流程進行測評:
數量指標:x機構發表的所有論文的篇均被引次數,進行歸一化,權重為30%;
質量指標:統計x機構的核心論文作者,人均進入中國國家引用指數前5%高被引論文之列的篇數,進行歸一化,權重為35%;
統計x機構的發文作者的平均年齡,進行歸一化(越大的越接近于0),權重為35%。
2.2 分析結果:以信息科學為例
通過在SCOPUS數據庫中檢索并根據上述步驟進行年齡核實與數據清洗,2004-2008年,我國信息科學領域上述6 000篇高被引論文中,可確認發文時通訊作者年齡在40歲以下者共1 005名。下述所有圖表中提及的論文均為40歲以下通訊作者所發。
通過分析圖1和圖2可以得出2004―2008年間,信息科學領域不同年齡青年科研人員的篇數分布情況。可見在信息領域,相對高產的年齡階段集中在27―32歲之間。這一點與學科有著密切的關系。比較而言,納米科學、環境科學和生命科學領域的作者年齡與發文數量呈高度的線性正相關關系。
將5年的數據累積計算,可以得到圖3中的排名。
為了排除學科之間的差異,課題組引入了一個相對指標“國家引用指數”:用于測算某領域內的某篇論文被引次數在該領域發文被引情況中的相對排名。在本課題中選擇的評價標準是5%,即考查某機構中40歲以下青年科研人才在某領域發表的論文被引次數能夠進入該領域前5%的數量。如圖4所示:
從圖4中可以看出,信息科學領域,中國國家引用指數標準隨著時間增長在不斷提高。特別是在計算機科學和工程領域增長較為明顯,材料領域也有所增長。
在獲得信息科學領域2004―2008年機構中40歲以下青年科研人員發表高被引論文的大學排名之后,課題組計算了:
40歲以下通訊作者發文總量前10名機構的篇均被引次數(見表1)。
另據中國科學技術信息研究所對2008年被引用次數高于所在學科的篇均被引次數世界平均值的表現不俗文章統計,東南大學表現不俗論文占機構論文總數比例位列第二。2008年表現不俗論文高校前10名和40歲以下通訊作者發文總量前10名機構相同的高校包括東南大學、哈爾濱工業大學、復旦大學、清華大學、上海交通大學。
40歲以下通訊作者發文總量前10名機構的發文平均年齡(見表2)。
最終,通過歸一化計算,獲得根據本指標體系得出的排名情況,如表3所示:
3 結論
本研究嘗試通過確定論文作者發文當時的年齡,對40歲以下青年科研人員的成果進行評價,雖然樣本量有限、在方法上也還需要改進,但分析的結果是有意義的。
通過分析信息科學領域的結果,可以看到,評價40歲以下青年科研人員以論文形式的成果所得出的結論與對大學該學科科研水平的整體評價沒有完全一致的對應關系,這反映出機構的科研水平并不能反映出該機構中40歲以下青年科研人員的水平。同時也表明40歲以下青年科研人員作為科研機構中最具創新活力的人群,尚未成為機構、甚至整個社會關注的核心人群。學科帶頭人、頂尖人才受到的關注掩蓋了這些在團隊中貢獻智慧和力量的青年學者所應得到的肯定和支持。
我們希望通過本研究為機構人才評估工作提供一個范例。建議將40歲以下青年科研人員的評估列入機構科技評估的重要部分。也呼吁科技管理相關部門加大對這個人群的支持和關注。
參考文獻:
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主管單位:中華人民共和國科學技術部
主辦單位:科技部863聯辦;中國科技信息研究所
出版周期:季刊
出版地址:北京市
語
種:英語
開
本:大16開
國際刊號:1006-6748
國內刊號:11-3683/N
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1987
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
SA 科學文摘(英)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
核心期刊:
期刊榮譽:
前言:目前在熱力汽輪發電機中廣泛應用冗余技術,其特點是自控系統安全可靠,便于集中管理,本文重點從幾個方面介紹汽輪發電機自控設備中冗余技術的安全措施:
1.冗余的控制系統配置
目前萊鋼煤氣-蒸汽聯合循環發電工程自控系統采用ABB公司的AC800FR控制系統,過程站采用冗余的PM803總線控制器和分布式S800I/O,兩個配置完全一樣的AC800控制器可實現控制器1:1冗余,主備控制器之間可無擾動切換。每個控制器上都插有兩個Ethernet網卡,第一個網卡用于連接系統網絡(diginets),而第二個網卡彼此互連以形成專門的冗余通訊鏈接(diginetR),確保主備控制器之間的冗余信息同步。一旦主控制器故障,備用控制器能迅速無擾的從主控制器中斷點接替工作。
現場過程控制器AC800F、操作員站OS及工程師站ES之間的數據通訊由系統網絡(diginets)來完成,采用標準的TCP/IP協議、RJ45通訊傳輸介質和網絡拓撲布局,控制器上的第一個Etherent網卡提供控制器與系統網絡(diginets)的通訊接口。工程師站上組態好的用戶控制程序由diginets和第一個網卡下載至控制器的RAM中,Ethernet網卡的電池卡槽上裝有RAM后備電池,可在控制器掉電時保持RAM中的用戶控制程序實現上層工業以態網絡通訊和下層Profibus現場總線的冗于,保障通訊數據傳送的穩定安全性。
冗余的CPU過程站處理器,保證數據的正常采集、處理。冗余的網絡通訊技術,信息數據得以暢通無阻。冗余的監控平臺就象運行人員的兩只眼睛,監控設備工況,使運行人員在第一時間內得到信息資料,及時處理故障,保障設備安全運行。
見圖1
圖1 系統網絡圖
2.可靠的并聯式不間斷的冗余供電模式
電源作為設備的動力來源,是設備關鍵性因素。突發性系統供電中斷將會直接導致計算機隨機存儲器中數據丟失,設備停機,造成無法挽回的損失。控制系統中引入不間斷電源UPS,外來兩段母線市電先經過UPS,再分路供給DCS系統及儀表器件。一方面可對輸入電源起到穩壓作用,另一方面當市電故障停電時UPS可在小于5ms時間間隔內利用蓄電池逆變自動切換至由UPS供電,根據所帶負荷及UPS容量大小設計要求UPS至少能夠提供半小時時間。市電恢復正常后,UPS自動切換市電供電模式,從而保障自動控制系統電源始終連續與穩定,徹底解決因電網波動或突發性失電損壞自控設備,影響設備的正常運行,造成無法挽回的損失。
兩臺不間斷工裝UPS電源,正常運行時同時工作,共同分擔負荷。當其中任意一臺故障時,另一臺自動切換至主機狀態,全帶負荷。并聯UPS的軟件和硬件完全一致,其控制電纜形成閉環連接,保證自動控制系統穩定、持續的供電電源。
3.關鍵停機儀表設備參數采用模擬和數字信號相結合的冗余思路
汽輪發電機油壓力低低聯鎖停機參數靈活運用,保護機組工況安全運行。論文格式。論文格式。論文格式。油壓是否正常,作為汽機聯鎖停機的信號,采用了在油進汽輪機軸承末端管道上安裝了油壓檢測壓力開關,其設定值均為30KPa,用于采集開關信號,優點抗干擾能力強,同一位置安裝智能變送器提供模擬信號,優點精度高顯示方便。二者在DCS系統中進行與邏輯關系,再通延時1秒鐘判斷,若二者同時低于設定值30KPa,證實油管路油壓低,則保護機組停機,有效的消除了外界磁場干擾信號源的突發性。見圖2:
圖2邏輯圖
汽輪發電機軸承油溫度采用外裝雙質熱電阻,兩模擬信號同時采集去DCS系統,并判斷溫度可能存在的誤差,邏輯判斷再發出停機指令。更有推力瓦溫度選用內藏式熱電阻,每個瓦塊上安裝四個相同熱電阻信號采集,根據工藝要求靈活運用或四選二、或四選三,并進行溫度斷路或開路邏輯判斷發出停機指令,大大提高了機組連續安全生產。
TSI軸系監測裝置是一種面向汽輪發電機組的多通道監視保護系統,主要監視轉子和汽缸的機械運行參數,如軸振動、軸向位移、脹差、轉速等,輸出的模擬信號至DCS系統顯示、處理報警,輸出的接點信號可用于停機保護。目前,應用最廣泛,技術成熟的美國本特利公司生產的3500系列大型旋轉機械監測裝置。其重要的聯鎖停機信號采用雙傳感器進行數據采集,內部冗于判斷數字量輸出去DCS系統并在程序中判斷,延時控制聯鎖停機,有效的消除了誤信號造成不必要的停機。
結論:生產過程中冗余技術安全可靠、靈活多樣的控制思
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