導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇通信電纜技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1光纖技術發(fā)展的特點

1.1網(wǎng)絡的發(fā)展對光纖提出新的要求

下一代網(wǎng)絡（NGN）引發(fā)了許多的觀點和爭論。有的專家預言，不管下一代網(wǎng)絡如何發(fā)展，一定將要達到三個世界，即服務層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬，但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對光纖提出了新的要求。

（1）擴大單一波長的傳輸容量

目前，單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s，并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15會議上，美國已提出對40Gbit/s系統(tǒng)引入一個新的光纖類別（G.655.C）的提議，并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討，也許不久的將來就會出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。

（2）實現(xiàn)超長距離傳輸

無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前有的公司已能夠采用色散齊理技術，實現(xiàn)2000～5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標，采用拉曼光放大技術，可以更大地延長光傳輸?shù)木嚯x。

（3）適應DWDM技術的運用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)已經(jīng)運用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進展。DWDM系統(tǒng)的大量使用，對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準（G.650.2）最近也已完成，當光纖的非線性測試指標明確之后，對光纖的有效面積將會提出相應指標，特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。

1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應用

2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖；將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用，細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求（如有些光纖幾何參數(shù)的容差變小），明確了對不同的網(wǎng)絡層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標要求（如PMD值的規(guī)定），并提出了一些新的指標概念（如“色散縱向均勻性”等），對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草，都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進，或有重要的提升；都標志著要求光纖質量的提高或運用方向上的調整，是值得注意的光纖技術新動向。

1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)

為了適應市場的需要，光纖的技術指標在不斷改進，各種新型光纖在不斷涌現(xiàn)，同時各大公司正加緊開發(fā)新品種。

（1）用于長途通信的新型大容量長距離光纖

主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級至10～40Gbit/s，并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大，使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中，據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，據(jù)介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit／s、總容量10.2Tbit／s的記錄。還有一些公司開發(fā)負色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標的要求，并簡化了色散補償?shù)姆桨福陂L距離無再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能，在海底光纜的長距離通信中效果也很好。

（2）用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖

城域網(wǎng)設計中需要考慮簡化設備和降低成本，還需要考慮非波分復用技術（CWDM）應用的可能性。低水峰光纖在1360～1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展，使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設計可能不僅要求光纖的水峰低，還要求光纖具有負色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖，利用它來做色散補償，從而避免復雜的色散補償設計，節(jié)約成本。如果將來在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技術，這種網(wǎng)絡也將具有明顯的優(yōu)勢。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟，所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。

（3）用于局域網(wǎng)的新型多模光纖

由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜，因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖，是因為局域網(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價格貴50％～100％，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準，但由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖，即50/125μm的標準型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接相應困難一些，雖然在部分歐洲國家和日本有一些應用，但在北美及歐洲大多數(shù)國家很少采用。針對這些問題，目前有的公司已進行了改進，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型（G1）光纖，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，它將帶寬的正態(tài)分布進行了調整，以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用，這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網(wǎng)運用找到新的市場。

（4）前途未卜的空芯光纖

據(jù)報道，美國一些公司及大學研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖，即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖沒有纖芯，減小了衰耗，增長了通信距離，防止了色散導致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強的光功率注入，預計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關注這一技術的發(fā)展，越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用，就能解決現(xiàn)有光纖系統(tǒng)長距離傳輸?shù)膯栴}，并大大降低光通信的成本。但是，這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題，比如光纖的穩(wěn)定性、側壓性能及彎曲損耗的增大等。因此，對于這種光纖的現(xiàn)場使用還需做進一步的探討。

2光纜技術的發(fā)展特點

2.1光網(wǎng)絡的發(fā)展使得光纜的新結構不斷涌現(xiàn)

光纜的結構總是隨著光網(wǎng)絡的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來，光纜結構的發(fā)展可歸納為以下一些特點。

1）光纜結構根據(jù)使用的網(wǎng)絡環(huán)境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運用的條件還有可依據(jù)的細分的標準及指標；

2）光纜結構除考慮光纜使用環(huán)境條件以外，越來越多的與其施工方法、維護方法有關，必須統(tǒng)一考慮，配套設計；

3）光纜新材料的出現(xiàn)，促進了光纜結構的改進，如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進。

不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結構的發(fā)展趨勢，新的光纜結構以及在現(xiàn)有結構上不斷改進的各種結構也在不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了如下一些類型。

·“干纜芯”式光纜：所謂“干纜芯”即區(qū)別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成，其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同，但它具有生產(chǎn)、運輸、施工和維護上的一些優(yōu)點。首先是方便，因為阻水材料不含粘性脂類，操作使用比較方便安全；其次，干式光纜重量輕、易接續(xù)、易搬運，設備投資小、成本低，生產(chǎn)使用中也顯得干凈衛(wèi)生，在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網(wǎng)室內(nèi)纜和用戶纜中，好處更加明顯。

·生態(tài)光纜：一些公司從環(huán)境保護及阻燃性能的要求出發(fā)，開發(fā)了生態(tài)光纜，應用于室內(nèi)、樓房及家庭。現(xiàn)有光纜中使用的一些材料已不符合環(huán)保的要求，如PVC燃燒時會放出有毒性氣體，光纜穩(wěn)定劑中有時含鉛，都是對人體及環(huán)境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網(wǎng)外部設備對環(huán)境的影響最小化”建議，通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估（LifeCycleAnalysis，LCA）的方法來確定產(chǎn)品對環(huán)境的影響。由于環(huán)境因素正日益受到重視，對通信外部設備，特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標已提到日程上來，如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環(huán)保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發(fā)了一些新材料，如對室內(nèi)用纜，開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物，以及無鹵性阻燃塑料等。

·海底光纜：海底光纜近年來有根快的發(fā)展，它要求長距離、低衰減的傳輸，而且要適應海底的環(huán)境，對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。

·淺水光纜（MarinizedTerrestrailCable，MTC）：淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來的另一類結構的水下光纜，適合于在海岸邊上、淺水中安裝，無需中繼、通信距離比較短的水下（如島嶼間、沿海岸邊上的城市）敷設使用。這種光纜區(qū)別于海底光纜的環(huán)境，需要的光纖數(shù)不多（中等），但要求結構簡單、成本較低，易于安裝和運輸，便于修復和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議，為建設類似的水下光纜提供了一組規(guī)范，隨后也有可能形成相應的國際標準。

·微型光纜：為了配合氣壓安裝（或水壓安裝）施工系統(tǒng)的運用，各種微型的光纜結構已在設計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜，要求光纜與管道之間有一定的系數(shù)，光纜重量要準確，具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網(wǎng)，特別是用戶駐地網(wǎng)絡中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式，如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。

·采用了納米材料的光纜：近來，一些廠商已開發(fā)出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯（PE）及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜，利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能，對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善，并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。

·全介質自承式光纜（ADSS）：全介質光纜對防止電磁影響及防雷電都有優(yōu)良的特性，而且重量輕、外徑小，架空使用非常方便，在電力通信網(wǎng)中已得到大量的應用。預計2000～2005年，每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設環(huán)境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內(nèi)，如何在滿足要求的前提下，盡量減小ADSS光纜的外徑，減輕光纜的重量，提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。

·架空地線光纜（OPGW）：OPGW已出現(xiàn)了很長一段時間，近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT，于套管外面再加上一層不銹鋼管，有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠，不銹鋼管用激光焊接長度可達數(shù)十公里，光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預計從現(xiàn)在到2005年，OPGW光纜的需求將會逐年上升，每年增加約2500km，到2005年預計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業(yè)界十分關注的問題，也應配合具體環(huán)境和使用條件加以考慮，使之得到充分保護。

2.2光纜的自動維護、適時監(jiān)測系統(tǒng)已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸

光纜的維護對于保證網(wǎng)絡的可靠性是十分重要。在已開通的光網(wǎng)絡中，光纜的維護和監(jiān)測應該是在不中斷通信的前提下進行的，一般通過監(jiān)測空閑光纖（暗光纖）的方式來檢測在用光纖的狀態(tài)，更有效的方式是直接監(jiān)測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料，于1996年了L.25光纜網(wǎng)絡維護的建議書，對光纜的預防性維護和故障后維護規(guī)定了詳細的維護范圍和功能，但已經(jīng)不能滿足當前的需要，目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網(wǎng)絡的維護監(jiān)測系統(tǒng)”（L.40建議）。為了進一步縮短檢測及修復時間，美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監(jiān)控系統(tǒng)，能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警，3min內(nèi)找到故障點，且工作人員可以遙控操作，據(jù)稱該系統(tǒng)還將開發(fā)有故障預測及對斷纖（纜）的快速反應能力。日本、意大利等國電信企業(yè)也提出了一些系統(tǒng)方案。

·日本NTT方案：在局內(nèi)運用光纖選擇器與系統(tǒng)的測試設備和傳輸設備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監(jiān)測的系統(tǒng)，保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸，對有故障的光纖可以預選監(jiān)測出來及時傳送到維護中心進行適當處理，避免不良狀況進入有用的光傳輸信道，從而起到在運行中對整個光通信系統(tǒng)的支撐作用；在局外通過水敏傳感器裝置可監(jiān)測外部設備光纜線路接頭盒浸水的位置，水敏傳感器安裝在空閑的光纖上，水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物，當水滲人接頭盒時，吸水性物質會膨脹使得接頭盒中的光纖受力，也就是使得這一空閑光纖彎曲，從而使光纖的損耗增加，在監(jiān)測中心的OTDR上就會反映出來。

·意大利的方案：此方案是一種綜合處理的新型連續(xù)光纜監(jiān)測系統(tǒng)。主要特點是將光纜網(wǎng)絡、光纖及光纜護套的監(jiān)測綜合在一起，既利用了OTDR系統(tǒng)周期性地對光纖的衰減進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)有衰減變化即發(fā)出警報，并進行故障定位，同時也能連續(xù)監(jiān)測光纜護套的完整性，包括護套對地絕緣電阻的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題（如護套進水等）即馬上告警，達到更全面地預告故障發(fā)生的目的。

比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統(tǒng)的方案可見：日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎上，加入了光纖選擇器，在外線上裝設水敏傳感器并進行護套監(jiān)測，形成了一套較完整的自動維護、支撐系統(tǒng)，真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監(jiān)測光纖性能以外，還考慮了護套絕緣電阻的自動監(jiān)測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應是一種發(fā)展方向。

3通信電纜的發(fā)展特點

3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數(shù)字通信新業(yè)務服務

原有的電纜網(wǎng)絡雖然可以支持一些數(shù)字新業(yè)務，但是在實際使用中并不是特別理想，在通信距離、速率及質量上仍有一定的限制。對于新的網(wǎng)絡當然是以光纖為主，對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網(wǎng)絡的地區(qū)，應該考慮新型寬帶結構的HYA電纜（銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內(nèi)通信電纜），以便更能符合新業(yè)務發(fā)展的需要。一些公司對現(xiàn)有的電纜高頻特性作了測試，他們得到的結論是所研究的電纜（即現(xiàn)有的HYA市話電纜）不能達到5類電纜的技術要求，戶外電纜要實現(xiàn)j類電纜的特性，必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下，所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。

美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準（ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997），包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz，可供數(shù)字網(wǎng)絡使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特頻率數(shù)字接入電信網(wǎng)絡的多對數(shù)電纜”提出了0.4～個0.8mm線徑、1～150對、最高頻率30MHz等指標的建議，此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間，我國也開始了這方面的探討和研制，并正在建立相應的標準。

3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統(tǒng)發(fā)展的超蟄

隨著智能化大樓、智能化建筑小區(qū)對寬帶布線的要求愈來愈高，超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統(tǒng)中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz，但其具有雙向通信的能力，用戶可以同時收發(fā)寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高，并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標，因此在工藝和結構上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎上，又提高了傳輸頻帶，達到250MHz，其相應的指標也有較大的提高。同時，6類電纜要求不但有嚴格的工藝，而且不少廠商在結構上也有一定的改進和創(chuàng)新，如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結構隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。

3.3物理發(fā)泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發(fā)展前景

由于移動通信的高速發(fā)展，無線電基路用物理發(fā)泡射頻同軸電纜，特別是超柔形結構的室內(nèi)電纜、路由連結電纜都有了較大的市場需求。同時，隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大，基站站數(shù)的增多，以及邊緣地區(qū)（電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內(nèi)等用戶）對移動信號的要求不斷提高，預計這類電纜將會有較好的發(fā)展前景。但對電纜指標的要求（如駐波比、屏蔽衰耗等要求）已明顯提高，要求電纜的工藝及結構應不斷改進，以與之適應。

4光纖光纜及通信電纜技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個值得思考的問題

4.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的新技術

雖然這幾年來，我國光纜電纜技術有很大發(fā)展，有一些具有自主知識產(chǎn)權的技術已在發(fā)揮作用，但是應該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識產(chǎn)權，技術含量較低，競爭力不強。有資料統(tǒng)計，1997～1999年國內(nèi)企業(yè)申請光通信專利的有132件，其中光纖38件，光纜只有19件，而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件，其中光纖光纜37件。還有資料報道：從1997年以來，國內(nèi)光通信核心技術專利是90件，我國自主申請的只有9件，僅占10％。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大，因此我們作為世界第二的光纜大國，應該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的技術作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。

4.2開發(fā)具有先進技術水平、與使用環(huán)境、施工技術相配套的新產(chǎn)品

電信網(wǎng)絡在不斷發(fā)展的同時也對光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結構越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發(fā)中，會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設的重點將會隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設不斷展開，新一代的光纜結構和施工技術也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術而有一系列新的變化，以便有限的敷設空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術課題。一些國家或公司已取得了一些經(jīng)驗，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術專利。我國的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色，對接入光纜也會有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結構提供了很好的機會。應該說，

多數(shù)光纜技術我們是跟在國外最新技術的后面，雖然緊跟了先進技術，但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應當在這方面下些功夫，走自己的創(chuàng)新之路。在有中國特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國特色的光電纜產(chǎn)品。

4.3利用已有設備與技術，改善HYA市話電纜的相應特性，為數(shù)字業(yè)務提供更好的服務

對于已經(jīng)敷設的銅電纜，我們只能在現(xiàn)有條件下盡量利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務。而現(xiàn)有的HYA電纜，雖然亦可開通ADSL等一些新業(yè)務，但是容量有限，當ADSL數(shù)量增大到一定限度后還是會出現(xiàn)干擾問題，而且還會影響以前開通的業(yè)務。因此，對新敷設的銅電纜，希望能提出一些新的寬帶指標要求，為將來開通更多更好的新業(yè)務作好準備。現(xiàn)有的市話電纜生產(chǎn)廠商應深入研究自身的生產(chǎn)工藝，在不改變（或不大改變）生產(chǎn)設備的情況下，認真設計和精心制造，把現(xiàn)有電纜的技術水平提高一個檔次，以提供更寬頻帶的電纜，為更多更好地開拓數(shù)字新業(yè)務提供高質量的通道。

4.4改進光纜電纜的施工和維護方法

目前，為了適應城市施工的特點，國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜，采用小地溝或微地溝技術安裝光纜，同時對光纜網(wǎng)進行自動監(jiān)測，保證光纜網(wǎng)絡不中斷通信維護。與此相適應的是需要開發(fā)相應的元器件、工具和設備，并且要在體制上作一些改進與之相適應。ITU對NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監(jiān)測等方案都十分重視。在現(xiàn)代化的光網(wǎng)絡中，這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。由此可見，為了保證光纜網(wǎng)絡工作的可靠性，在施工和維護中降低成本、節(jié)省勞力、節(jié)省時間，逐步推廣新的施工方法，逐步完善光纜網(wǎng)絡的自動監(jiān)測維護系統(tǒng)和提高光纜網(wǎng)絡的不中斷維護水平已勢在必行。

4.5冷靜地審視當前電信市場的發(fā)展，促進光纖光纜和通信電纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

2001年下半年以來，光纖光纜需求下降，這當然與世界電信行業(yè)的整體下滑以及寬帶網(wǎng)絡泡沫的破滅有很大關系，但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產(chǎn)過多的影響。據(jù)資料介紹，在2000年，全球光纖廠商的投資額達到26億美元，為1999年的6倍，按推算到2002年全球光纖的產(chǎn)能將達到1.65～1.75億光纖公里，遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎建設的不景氣，光纖過剩的現(xiàn)象不可避免。

光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經(jīng)濟大形勢發(fā)展的影響，特別是與整個電信行業(yè)的發(fā)展有密切的關系，但應看到，在擠出了網(wǎng)絡泡沫的水份之后，隨著光纖網(wǎng)絡從骨干網(wǎng)的擴建到接入網(wǎng)、城域網(wǎng)的擴散以及向用戶駐地網(wǎng)的不斷延伸，光纖光纜及寬帶數(shù)字電纜的市場必將增長。據(jù)KMI預計，2003年世界光纖市場將開始有較大的增長，而到2004年的市場規(guī)模將超過敷設量最高的2000年。

篇2

 

計算機工業(yè)界很多人士引以為自豪的是計算機技術的快速發(fā)展，同時，數(shù)據(jù)通信速率也在快速發(fā)展，最終，在計算機能力和通信能力的競賽過程中，通信贏了。數(shù)據(jù)通信傳輸速率的快速發(fā)展更是讓人難以想象，這樣的發(fā)展速度要依靠光纖作為傳輸媒介的問世。光纖技術現(xiàn)已相對成熟，下面就光纖的優(yōu)點和業(yè)務上的需求來研究一下光纖的發(fā)展趨勢。

一、光纖優(yōu)點

1。頻帶寬

頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高，可以傳輸信號的頻帶寬度就越大。目前，采用先進的相干光通信可以在30000GHz范圍內(nèi)安排2000個光載波，進行波分復用，可以容納上百萬個頻道。

2．重量輕

因為光纖非常細，單模光纖芯線直徑一般為4um～10um，外徑也只有125um，。論文格式。比標準同軸電纜的直徑47mm要小得多，加上光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點，安裝十分方便。

3．抗干擾能力強

因為光纖的基本成分是石英，只傳光，不導電，不受電磁場的作用，故光纖傳輸對電磁干擾、工業(yè)干擾有很強的抵御能力。因此，在光纖中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽，因而利于保密。

4．保真度高

因為光纖傳輸一般不需要中繼放大，不會因為放大引人新的非線性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號。

5．工作性能可靠

一個系統(tǒng)的可靠性與組成該系統(tǒng)的設備數(shù)量有關。設備越多，發(fā)生故障的機會越大。因為光纖系統(tǒng)包含的設備數(shù)量少(不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個放大器)，可靠性自然也就高，故一個設計良好、正確安裝調試的光纖系統(tǒng)的工作性能是非常可靠的。

6．成本不斷下降

目前，有人提出了新摩爾定律，也叫做光學定律（Optical Law）。該定律指出，光纖傳輸信息的帶寬，每6個月增加1倍，而價格降低1倍。光通信技術的發(fā)展，為Internet寬帶技術的發(fā)展奠定了非常好的基礎。這就為大型有線電視系統(tǒng)采用光纖傳輸方式掃清了最后一個障礙。由于制作光纖的材料(石英)來源十分豐富，隨著技術的進步，成本還會進一步降低；而電纜所需的銅原料有限，價格會越來越高。顯然，今后光纖傳輸將占絕對優(yōu)勢，成為建立全省、以至全國有線電視網(wǎng)的最主要傳輸手段。

7．損耗低

在同軸電纜組成的系統(tǒng)中，最好的電纜在傳輸800MHz信號時，每公里的損耗都在40dB以上。相比之下，光導纖維的損耗則要小得多，傳輸1、31um的光，每公里損耗在0．35dB以下若傳輸1．55um的光，每公里損耗更小，可達0．2dB以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍，使其能傳輸?shù)木嚯x要遠得多。此外，光纖傳輸損耗還有兩個特點，一是在全部有線電視頻道內(nèi)具有相同的損耗，不需要像電纜干線那樣必須引人均衡器進行均衡；二是其損耗幾乎不隨溫度而變，不用擔心因環(huán)境溫度變化而造成干線電平的波動。

二、業(yè)務上的需求和市場的競爭

伴隨著計算機的廣泛應用，計算機網(wǎng)絡數(shù)目在不斷的增加，Internet用戶數(shù)量也在不斷增加，使得通信容量不斷的加大，因此，數(shù)據(jù)通信的帶寬要求顯得更加重要。目前，為了解決數(shù)據(jù)能夠在主干網(wǎng)絡中順利的傳輸，在通信介質方面，對于主干網(wǎng)絡都采用了光纖作為傳輸媒介。光纖作為主干網(wǎng)絡的傳輸媒介，解決了主干線路數(shù)據(jù)負載問題，使得數(shù)據(jù)能夠順利傳輸。光纖在主干網(wǎng)絡中取代了傳統(tǒng)的銅線介質，但“最后一英里”問題上,還沒有完全的普及光纖，這就造成本地回路成為主干網(wǎng)絡的瓶頸。隨著3G網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，用戶“最后一英里”問題應該盡快解決。目前，采用的接入方式有：FTTH、FTTB、FTTC。

相關數(shù)據(jù)表明，2002年至2006年，我國寬帶上網(wǎng)用戶比例由9%上升到52%。寬帶用戶成為大多數(shù)，這標志著我國互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進入寬帶時代。寬帶接入已經(jīng)成為固網(wǎng)運營商增長的第一驅動力。而寬帶業(yè)務的需求必然刺激相關寬帶技術的發(fā)展和應用，光纖具有近似于無限的帶寬，端到端的全光網(wǎng)絡是寬帶接入的最終解決方案。隨著光纖接入成本不斷下降、銅纜接入網(wǎng)運維成本的攀升，運營商網(wǎng)絡將向以寬帶為特征的下一代網(wǎng)轉型。論文格式。隨著今后更多高帶寬業(yè)務的出現(xiàn)，F(xiàn)TTH上馬也是大勢所趨。論文格式。

正是基于這種共識，各固網(wǎng)運營商在鋪網(wǎng)時都遵循光進銅退的準則，將投資重心轉向光纖接入網(wǎng)。新建商業(yè)樓宇與住宅區(qū)原則上采用光纖覆蓋，控制銅纜投資。FTTH已經(jīng)從實驗室中走出，真正貼近普通用戶，迎來了快速增長的新時期。

在最近幾年，F(xiàn)TTH已經(jīng)出現(xiàn)了良好的發(fā)展勢頭。FTTH，一方面受到了企業(yè)用戶和高端家庭用戶的歡迎，與將來可能需要一次次地帶寬升級相比，一勞永逸的光纖接入更受他們的青睞。FTTH使得在家里能享受各種不同的寬帶服務，如VOD、在家購物、在家上課等。 另一方面，銅線和光纖價格的一漲一跌，也使得部署FTTH的成本正呈現(xiàn)下降的趨勢。長遠來看，DSL的成本已經(jīng)基本上達到了極值點，但FTTH還有很大的下降空間，而且從運維成本上來說，與DSL相比FTTH有更加明顯的優(yōu)勢。

三、結束語

總之，作為寬帶接入的最終發(fā)展方向，F(xiàn)TTH在中國，乃至亞太地區(qū)的發(fā)展尤為迅猛。我們可以預期，憑借著層出不窮的寬帶應用以及日益龐大的用戶規(guī)模，中國、亞太地區(qū)FTTH將率先成為寬帶接入的主流，引領全球光接入產(chǎn)業(yè)的騰飛。應該說，光纖網(wǎng)絡在未來的發(fā)展空間是很廣泛的，光纖作為傳輸媒介，應該主宰未來的通信市場

參考文獻

【1】 潘愛民。《計算機網(wǎng)絡》【M】清華大學出版社，2004年8月

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有線電視是由信號來源、傳輸系統(tǒng)和非配系統(tǒng)構成的。對于信號來源和傳輸系統(tǒng)方面在性能上的標準和通信途徑與通信行業(yè)是相對一致的，可是分配電纜規(guī)則和通信行業(yè)的標準卻是不盡相同的。首先是電纜分配系統(tǒng)傳輸?shù)氖悄M數(shù)據(jù)，而后者主要是數(shù)字信號；其次，他們使用的設備也是不相同的；在網(wǎng)絡結構方面，前者是樹枝型的，而通信行業(yè)是星形或者是其它網(wǎng)絡結構；在傳輸?shù)拿浇樯鲜怯休^大區(qū)別的；另外，電纜分配的通信方式是單向的廣播試，通信行業(yè)是雙向的交互式。有線電視電纜分配系統(tǒng)面對的難題在于網(wǎng)絡覆蓋面和技術不高這兩方面。具體就是：首先有線電視電纜分配系統(tǒng)的信息可信性較低，沒辦法被通信行業(yè)所接受；其次網(wǎng)絡結構的局限性使得客戶的數(shù)量增加和通信的水平提供造成困難；還有就是技術達到一定水平的數(shù)字通信與有限電視技術在要求上是有明顯的差別的。另外大量的有線電視電纜系統(tǒng)在內(nèi)部的廣播電視標準上還沒有達到。從上可知，即使投入大量的資金作為改進有線電視的支持也是很難實現(xiàn)三網(wǎng)結合的。因此，有線電視的發(fā)展務必要立足于創(chuàng)新的業(yè)務途徑上。

2 計算機城域網(wǎng)的重要意義

不同的單位在建設計算機城域網(wǎng)方面遇到兩個較為明顯的問題。一方面是絕大部分的用戶在連接主服務器上主要是通過郵局這個途徑，使得線路變得十分擁擠，導致計算機城域網(wǎng)在運行時速度很慢；另一方面是信lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫作論文和發(fā)表服務,歡迎您的光臨息保密的問題，也就是說并不是任何的信息都能夠在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，尤其是國家部門的相關保密信息。在計算機城域網(wǎng)運行遇到的種種情況中，上述的兩個問題是很多單位特別是國家機關、關鍵企業(yè)和科學研究單位沒辦法接受的。為了解決這兩個明顯的問題，，可以采取的方法之一就是通過廣播電視單位的光纜網(wǎng)絡來建設計算機城域網(wǎng)，也就是說建設一個過渡的信息網(wǎng)絡，用來連接國家主干線的網(wǎng)絡和單位局域網(wǎng)。不過需要注意的是，這個過渡網(wǎng)絡一定要先做好國家主干線的網(wǎng)絡和單位局域網(wǎng)之間的溝通交流工作，使得在當?shù)氐木W(wǎng)絡資源共享和信息體系的建設可以得到有效的控制和問題處理。在實際應用上，計算機城域網(wǎng)首先是當?shù)氐男畔⒛軌蛟诋數(shù)氐木W(wǎng)絡里通暢地傳播，而不是經(jīng)過主干線的網(wǎng)絡接收與傳輸來流通，這樣就可以使當?shù)匦畔⒌挠嬎銠C網(wǎng)絡速度和線路擁擠的狀況得到有效的緩解和解決，從而使資源的共享水平和利用率最大程度上得到提升。其次在信息保密方面可以是信息資源得到最大程度的有效使用，傳播的范圍被擴大。還有就是計算機城域網(wǎng)能夠在不破壞原來其它單位的局域網(wǎng)結構基礎上將城域網(wǎng)和其它網(wǎng)絡用戶直接連接起來。另外，優(yōu)化了地區(qū)性的信息建設和管理，這是因為計算機城域網(wǎng)在運行時可以推進政府和組織的網(wǎng)絡建設進程，從而促進了政府和組織的辦公室自動化的水平。

3 三網(wǎng)結合方案的實施探究

根據(jù)上面的討論，該篇文章提供了計算機接入的幾種情況。

3.1 光纜相同，光纖不同

所謂光纜相同，光纖不同的方案是指計算機局域網(wǎng)和同軸電纜的網(wǎng)絡構架不用改變而是實行直接地連接網(wǎng)絡。同軸電纜最大的好處在于不用對網(wǎng)絡結構進行重新的改變，需要的資金無需較多。

3.2 光纖相同，光纜相同

這種混合系統(tǒng)只需要通過有線電視的光纖網(wǎng)絡來建設計算機城域網(wǎng)，不同的計算機局域網(wǎng)只需要進混合光纖同軸電纜網(wǎng)絡的光纖。這種情況主要用于混合光纖同軸電纜的短缺備份光纖，但是存在對計算機基帶信號進行調整控制和解調方面的缺陷。

3.3 混合光纖同軸電纜

完全使用混合光纖同軸電纜的網(wǎng)絡系統(tǒng)這種方案是當前通信研究的重要方面。但是這種方式面臨的困境較多。首先是對電纜分配系統(tǒng)的要求，它需要的是雙向式的，可是當前電視網(wǎng)絡不是雙向的。其次目前運行的電視網(wǎng)絡可信度不是很高，很難達到通信系統(tǒng)的標準。還有就是電視網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結構有很大的噪音，使得lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供寫作論文和發(fā)表服務,歡迎您的光臨系統(tǒng)的通信質量受到一定的限制。另外機頂盒的市場價格仍然較高昂。這種種的困境實際上都是技術水平有限所導致的。

4 結語

總的來說，由于光纜相同、光纖不同和光纖相同、光纜相同這兩種方案技術水平高使得其可行性較高，投入運行的效果會比較好。而對于混合光纖同軸電纜這種混合系統(tǒng)的方案由于資金使用較多，可不可以被采納運行仍然需要進一步地研究和探討。

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ABSTRACT：A novel solution for broadband access over cable is presented in this paper, which based on tunable frequency converter RF chip. This solution comprises of two kinds of device: head-end device and user device, the head-end device supports multiple communication channels operating simultaneously and the user device could tune its working frequency to access one of the available channels freely. This technology could be deployed extensively on the cable TV network for high speed broadband access. Comparing with other existing solutions, it could sufficiently utilize the spectrum advantage of cable network much more, and freely select any applicable channel. If necessary, operator could extend applicable channels or communication bandwidth easily. This paper would describe the idea of tunable frequency-shift communication, the tunable frequency-shift RF component and typical deploying scenario in detail.

Key words：tunable frequency converter；tunable frequency converter RF-IC；broadband access over cable；bidirectional transformation；triple-network convergence

1 引言

光纖同軸混合網(wǎng)（HFC）是我國有線廣播電視網(wǎng)絡的普遍架構，即骨干網(wǎng)采用光纖傳輸，接入分配網(wǎng)采用同軸電纜。隨著光纖通信技術的發(fā)展，光纖骨干網(wǎng)已基本可以滿足三網(wǎng)融合以及下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）建設的需要，但同軸接入網(wǎng)卻還是純粹的單向廣播網(wǎng)，無法實現(xiàn)雙向寬帶通信，這嚴重阻礙了廣電網(wǎng)絡的發(fā)展，因為許多融合性新業(yè)務都必須依賴雙向寬帶通信網(wǎng)才能實現(xiàn)。

于是，多種同軸電纜寬帶接入技術紛紛涌現(xiàn)，比如DOCSIS、 HomeplugAV、 HomeplugBPL、基帶EOC、MOCA、降頻WIFI以及HPNA等等，見參考文獻[1][2][3][4]。這些技術方案中用戶端設備通常都工作在一個固定的頻點上，擴展性和靈活性比較差，無法充分利用廣電同軸電纜的頻譜優(yōu)勢。

基于上述現(xiàn)實，四聯(lián)微電子公司提出一種基于可調諧變頻芯片的有線網(wǎng)絡寬帶接入技術方案。利用這種技術方案，局端設備可同時提供一個或多個通信信道；用戶端設備可隨時切換到不同的工作頻率，與局端設備進行通信。該方案比現(xiàn)有的EOC（Ethernet Over Cable）技術方案[5]具備更好的靈活性、抗干擾性，提供更高的傳輸能力，充分體現(xiàn)出同軸電纜的頻譜優(yōu)勢。本項技術已經(jīng)獲得國家知識產(chǎn)權總局授權的發(fā)明專利[6]。

下面將對本技術方案的可調諧變頻通信方案、可調諧變頻芯片和典型應用三個方面進行詳細介紹。

2 可調諧變頻通信方案

根據(jù)國家有線電視頻譜標準[7]以及廣電總局三網(wǎng)融合技術指導文件[8]中的規(guī)劃，同軸電纜中5-65MHz和862MHz以上頻段可用于雙向數(shù)據(jù)通信。我國有線電視網(wǎng)絡目前普遍使用的是750MHz、860MHz或550MHz同軸分配網(wǎng)絡。同時，根據(jù)參考文獻[9]的研究，在對當前國內(nèi)普遍存在的同軸電纜網(wǎng)絡進行部分現(xiàn)場測試后，發(fā)現(xiàn)1.2GHz以下頻段都可以用于雙向寬帶數(shù)據(jù)通信。可見，有線電視同軸電纜中實際蘊藏著大量頻譜資源，完全可以用于雙向數(shù)據(jù)通信。如能充分利用這段約400MHz的頻譜，將其分為多個頻分復用通信信道，將為有線電視網(wǎng)絡的寬帶接入提供潛力巨大的通信信道。

近年來，市場上涌現(xiàn)出了各種EOC雙向改造方案.，雖然它們各有特色，但是都沒有充分挖掘出同軸電纜的頻譜潛力，信道的擴展性以及工作頻率的靈活性都沒有體現(xiàn)出來。本文介紹的工作頻率可調諧的有線網(wǎng)絡寬帶接入技術方案，將能很好地彌補這一缺憾。

2.1 工作頻率可調諧的有線同軸網(wǎng)絡

可調諧變頻通信系統(tǒng)，包含由多個通信模塊構成的局端設備和許多個工作頻率可自由調諧的用戶端設備，它們分別處于同軸電纜分配網(wǎng)的兩側：局端側和用戶側，不論同軸電纜網(wǎng)拓撲結構是星型還是樹型，都能適用。每個局端模塊既可工作在預先設定的工作頻率，也可根據(jù)需要切換到不同的頻率；這樣，由多個通信模塊構成的局端設備就可形成多個雙向通信信道，各個信道工作在不同的頻點，既可自由跳頻，但又互不干涉。用戶端設備分布在同軸電纜的用戶端，數(shù)量比較多；每個終端設備的工作頻率都可調諧，可根據(jù)需要隨時切換到局端設備提供的多個通信信道中的任意一個，從而構成可調諧的有線網(wǎng)絡雙向通信鏈路。而至于各個用戶終端設備應該接入到當前哪個信道上則由系統(tǒng)管理單元（通常為局端設備中的一個模塊）根據(jù)需要來確定，或者由終端設備根據(jù)預先設置的調諧策略確定。

由于上述頻率調諧功能是在通信系統(tǒng)的物理層實現(xiàn)的，故在理論上可適用于各種通信協(xié)議。

圖1是可調諧有線網(wǎng)絡示意圖。

2.2 可調諧變頻通信技術方案

作為可調諧變頻通信概念的一個特例，本技術方案采用WIFI協(xié)議，利用成熟的WIFI產(chǎn)業(yè)鏈，將標準的2.4GHz射頻信號變頻到符合同軸電纜特性的頻率后在有線電纜網(wǎng)絡上傳輸，再結合工作頻率可調諧的功能，最終以最便宜的價格、最簡單的方法實現(xiàn)有線電視同軸網(wǎng)絡可調諧變頻通信方案。

WiFi標準屬于美國電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）頒布的802系列標準之一：802.11。它最早于1997年推出，2年后被802.11b取代，接著又繼續(xù)演進到802.11a、c、d、e等等。2003年802.11g獲得批準，它采用正交頻分復用（OFDM）調制方式，工作在2.4GHz ISM（Industrial,Scientific,Medical）免費頻段，物理層速率高達54Mbps，從而得到了市場的青睞并大量部署。隨后，802.11n標準在2009年獲得批準，它采用OFDM調制，利用一個40MHz頻寬的信道在單入單出的工作模式下物理層即可達到150Mbps的速率，對應到MAC層速率為100Mbps左右。

這里，同軸網(wǎng)可調諧變頻通信方案充分利用了成熟的WiFi通信標準、協(xié)議和龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，從而給有線網(wǎng)絡寬帶通信提供一個成熟的、可靠的物理層和MAC層，最重要的是可以選用已經(jīng)大量出貨的WIFI芯片。圖2是變頻通信示意圖。

本方案正是采用最新的802.11n標準：OFDM調制、40MHz頻寬和時分復用（TDD）半雙工模式，將2.4GHz的射頻信號變換到800~1200MHz信號，從而在有線電視同軸電纜分配網(wǎng)上傳輸，實現(xiàn)高速寬帶數(shù)據(jù)通信。圖3為可調諧變頻通信設備示意圖。

隨著IEEE802.11系列標準的不斷演進，本方案可隨之持續(xù)發(fā)展。據(jù)參考文獻[10][11]的消息更高速率的802.11ac標準正在制定中，預計將于2012年正式頒布。到那時，本方案將可在80MHz甚至160MHz的頻寬上實現(xiàn)1Gbps左右的物理層傳輸速率。

3 可調諧變頻芯片

雙向寬帶可調諧變頻芯片是本方案中最關鍵的射頻部件。

3.1 可調諧變頻電路

可調諧變頻電路主要由兩個單向電路和一個本振電路組成，一端為固定頻率Ff的中頻端口，用于連接802.11n2.4GHz射頻端口；另一端為可變頻率Ft射頻端口，用于連接有線電視同軸電纜網(wǎng)絡。由于系統(tǒng)采用時分復用（TDD）雙工模式，兩個單向電路可共用同一個本振源（LO），分別輸入兩個混頻器中實現(xiàn)上下行通信鏈路的混頻、變頻；通過調節(jié)本振頻率Fo可同時切換上下行通信電路中RF端口的工作頻率。本電路既可采用高本振也可采用低本振，若本振頻率Fo 高于固定頻率Ff，則 Ft = Fo-Ff，反之則 Ft = Ff -Fo。為了獲得良好的帶外抑制，在保證射頻信號線性度的前提下，還可根據(jù)需要在中頻端口、射頻端口和混頻后設置相應的帶通濾波器，以實現(xiàn)該端口的較好的帶通特性。

其功能示意圖如圖4所示。

3.2 可調諧射頻芯片

基于本技術方案，四聯(lián)微電子公司正在研發(fā)實現(xiàn)上述電路的射頻集成電路，以提高性能指標，降低局端設備、終端設備的研發(fā)調試難度，預計不久將推向市場，為我國有線網(wǎng)絡寬帶通信建設提供新的選擇。

此芯片高集成度、高線性度，采用成熟的CMOS RF 0.18um工藝。特征如下：

集成PA和LNA，最少器件。

低功耗，支持多種功率管理模式。

RX接收鏈路支持自動增益控制，且具備高動態(tài)范圍、良好的線性度和噪聲系數(shù)。

TX發(fā)射鏈路帶功率檢測，并集成可調增益PA。

集成VCO/PLL頻率綜合器 ，支持小數(shù)分頻

集成2個混頻器，LO頻率可步進調節(jié)

利用本射頻集成電路芯片，可將2.4GHz頻段的射頻信號變換到710~1200MHz頻段的任意一個通信頻道；它包括射頻信號接收和發(fā)射兩個鏈路的雙向頻率變換，這里的射頻信號采用OFDM調制，遵循802.11n標準協(xié)議，信道頻寬40MHz。

應用時，此芯片的2.4GHz中頻端口（IF端口）與單通道802.11n SOC（System On Chip）芯片的射頻端口相連，SOC芯片通過SPI控制接口對本集成電路進行配置管理，變頻后的另一側（簡稱RF端口）連接有線網(wǎng)絡同軸電纜。

4 系統(tǒng)應用方案

當前，國內(nèi)有線電視網(wǎng)絡普遍采用光纖+同軸電纜混合的HFC網(wǎng)絡架構，隨著光纖通信技術的發(fā)展，“光進銅退”已成為長期的發(fā)展趨勢。國內(nèi)很多廣電網(wǎng)絡已經(jīng)計劃或正在將光纖推進到小區(qū)、樓棟、甚至樓道。由于入戶布線的復雜性等綜合因素，最后一段同軸電纜必將在相當長一段時間內(nèi)存在。利用現(xiàn)有同軸網(wǎng)絡解決最后300米、100米、甚至50米的高速寬帶接入問題已成為廣電網(wǎng)絡的普遍共識。

2010年國務院發(fā)文，促進三網(wǎng)融合發(fā)展。同時，國家廣電總局的NGB計劃，也明確提出廣電網(wǎng)絡要達到30Mbps、甚至100Mbps的入戶數(shù)據(jù)帶寬。如何以最低的投入，利用同軸電纜網(wǎng)達到、甚至超過上述要求呢？

基于可調諧變頻芯片的有線寬帶接入技術方案可以很好的解決這個問題。它主要由位于光節(jié)點處的局端設備和位于用戶端的終端設備組成。根據(jù)具體同軸電纜網(wǎng)頻譜使用情況，局端設備可有選擇地靈活開通多個適用的寬帶接入信道，而用戶端設備可根據(jù)相應的帶寬、業(yè)務需要調整工作頻率接入到合適的通信信道，從而充分利用同軸電纜中可用的頻譜，按需擴展網(wǎng)絡帶寬，終端自由接入相應信道，給運營商和用戶帶來全新的寬帶體驗和業(yè)務潛力。

4.1 系統(tǒng)接入帶寬

基于本方案的寬帶接入系統(tǒng)，完全可以滿足NGB建設和未來三網(wǎng)融合的需要。考慮到同軸電纜網(wǎng)的特性和有線電視頻率配置，我們在同軸電纜上710-1200MHz頻段上劃分出12個獨立的信道。遵循單信道802.11n傳輸能力，每個信道頻寬40MHz，物理層速率150Mbps，MAC層 速率可達100Mbps；如果按照隔頻傳輸，則在一根同軸電纜上即可以同時使用6個通信信道，相應速率為：

物理層： 6*150Mbps=900Mbps

鏈路層： 6*100Mbps=600Mbps

而目前國內(nèi)有線電視網(wǎng)絡光節(jié)點處的光接收機通常都是配4路同軸電纜輸出，最少也有2路；覆蓋大約50到200用戶不等。應用本技術方案，一個光節(jié)點處的寬帶接入帶寬可達：

物理層：4*900Mbps=3.6Gbps

鏈路層：4*600Mbps=2.4Gbps

如果未來升級到802.11ac，僅用一根同軸電纜鏈路層帶寬即有望達到4*400Mbps=1.6Gbps，可參考文獻[11][12]，則一個普通光節(jié)點處局端設備MAC層接入帶寬將高達6.4Gbps。此時，即使與光纖入戶FTTH相比，有線同軸電纜寬帶接入的通信帶寬也毫不遜色！

可見，基于可調諧變頻芯片的有線網(wǎng)絡寬帶接入技術方案完全可滿足NGB和三網(wǎng)融合的要求。隨著光纖到樓（FTTB）的發(fā)展，每個光節(jié)點下覆蓋用戶數(shù)將會減少到50-100戶左右，利用本方案實現(xiàn)戶均100Mbps帶寬將變成現(xiàn)實。

4.2 應用方案

FTTB光纖到樓是本技術方案最典型的應用場景，即采用G/EPON或10G EPON技術將數(shù)據(jù)通信信號送到樓棟交接箱，光纖由ONU（Optical Network Unit）和光接收機終結在樓棟，并被分別轉換為以太網(wǎng)信號和同軸電纜信號。局端設備透過同軸電纜分配網(wǎng)和用戶端的終端接入設備，比如普通用戶終端MODEM、家庭網(wǎng)關、雙向機頂盒等建立寬帶通信鏈路，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信，如圖5所示。

通常光纖到樓FTTB后的同軸電纜分配網(wǎng)基本都是無源分配網(wǎng)，不需要有線電視放大器。但是，在光纖只到小區(qū)的情況下，同軸分配網(wǎng)中很可能存在著放大器，如果只有一級放大器，那可通過無源跨接器跨接輕松解決；如果存在著多級放大器，則需要根據(jù)信號狀況，使用中繼設備解決。但隨著光進銅退，這種情況將逐漸減少。

5 結論

針對現(xiàn)有技術存在的缺陷和問題，本文提出了基于可調諧變頻芯片的有線網(wǎng)絡寬帶接入技術方案，并從可調諧變頻通信的方法、可調諧變頻芯片技術、系統(tǒng)應用方案等三個方面重點做了介紹。本方案基于自主研發(fā)的可調諧變頻芯片，是擁有完全自主知識產(chǎn)權的專利技術；它結合成熟的802.11產(chǎn)業(yè)鏈，是面向NGB、可滿足三網(wǎng)融合需要的高性能有線網(wǎng)絡寬帶接入技術。該方案可以充分發(fā)揮廣電同軸網(wǎng)絡的頻譜資源優(yōu)勢，靈活利用空閑頻譜資源，以最低的成本實現(xiàn)有線網(wǎng)絡高速寬帶接入。隨著可調諧變頻芯片的問世、本技術方案的應用推廣，必將對我國新一代廣電信息網(wǎng)絡建設、三網(wǎng)融合新業(yè)態(tài)的發(fā)展，發(fā)揮重要作用。

參考文獻

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[2]林如儉，胡斌，周志宇，周書佳，宋英雄；基于MOCA的高頻EOC原理與解析；2010ICTC國際傳輸與覆蓋研討會論文集, 2010 年10月。

[3]王英來；基于Homeplug AV技術的EOC在新疆廣電雙向網(wǎng)改造中的應用；《中國有線電視》2009年第7期。

[4]任伶俐，查瀾；基于EoC的HFC接入網(wǎng)絡雙向改造技術及應用；《信息通信技術》2010年第3期。

[5]唐明光；有線電視網(wǎng)絡雙向改造中的EOC技術；《中國有線電視》2009年第10期。

[6]中華人民共和國國家知識產(chǎn)權局專利公開號：CN101599822A，工作頻率可調諧的有線網(wǎng)絡接入系統(tǒng)及方法。

[7]中華人民共和國國家標準；GB/T 17786-1999; 有線電視頻率配置。

[8]廣電總局，有線電視網(wǎng)絡三網(wǎng)融合試點業(yè)務指導和總體技術要求；2010年10月。

[9]劉華平，趙玉萍， 李紅濱；HINOC信道的測量與數(shù)據(jù)處理方法研究；高性能同軸電纜接入技術研究與實現(xiàn)論文集；2011年3月。

[10]en.省略/wiki/IEEE_802.11ac.

[11]Park, Min-young; IEEE 802.11ac: Dynamic Bandwidth Channel Access; Communications （ICC）, 2011 IEEE International Conference; Jul-2011.

[12]Van Nee, R.; Breaking the Gigabit-per-second barrier with 802.11AC; Wireless Communications, IEEE; Volume: 18, Issue: 2; 2011.

篇5

[論文摘要]研究分析電磁干擾產(chǎn)生的原因、特點及干擾對電力遠動系統(tǒng)的影響，從設計的角度對鐵路電力遠動監(jiān)控系統(tǒng)進行抗干擾分析研究。

抗干擾設計是電力遠動監(jiān)控系統(tǒng)安全運行的一個重要組成部分，在研制綜合自動化系統(tǒng)的過程中，如果不充分考慮可靠性問題，在強電場干擾下，很容易出現(xiàn)差錯，使整個電力遠動監(jiān)控系統(tǒng)無法正常運行或出錯誤（誤跳閘事故等），無法向站場和區(qū)間供電，影響鐵路行車安全。

一、電磁干擾產(chǎn)生的原因及特點

（一）傳導瞬變和高頻干擾

1．由于雷擊、斷路器操作和短路故障等引起的浪涌和高頻瞬變電壓或電流通過變（配）電所二次側進入遠動終端設備，對設備正常運行產(chǎn)生干擾，嚴重還可損壞電路。2．由電磁繼電器的通斷引起的瞬變干擾，電壓幅值高，時間短、重復率高，相當于一連串脈沖群。3．鐵路電力供電中，特別是現(xiàn)代高速鐵路對電力要求都比較高，一般都是幾路電源供電，母線投切轉換比較頻繁，振蕩波出現(xiàn)的次數(shù)較多。

（二）場的干擾

1．正常情況下的穩(wěn)態(tài)磁場和短路事故時的暫態(tài)磁場兩種，特別是短路事故時的磁場對顯示器等影響比較大。2．由于斷路器的操作或短路事故、雷擊等引起的脈沖磁場。3．變電所中的隔離開關和高壓柜手車在操作時產(chǎn)生的阻尼振蕩瞬變過程，也產(chǎn)生一定的磁場。4．無線通信、對講機等輻射電磁場對遠動終端會產(chǎn)生一定的干擾，鐵路中繼站通常會和通信站在一處，通信發(fā)射塔對中繼站電力遠動終端設備的干擾比較大。

（三）對通信線路的干擾

1．鐵路變電所遠動終端的數(shù)據(jù)由串口通信經(jīng)雙絞線進入車站通信站，再經(jīng)過轉換成光信號沿鐵通專用通信光纜送至電力遠動調度中心，遙信和遙控數(shù)據(jù)在變電所到通信站的過程走的是電信號，由于變電所高低壓進出線纜很多，遠動終端受的干擾比較大。2．中繼站一般距鐵路都比較近，列車通過時的振動對遠動終端設備有一定的干擾。

（四）繼電器本身原因

繼電器本身可能由于某種原因一次性未合到位而產(chǎn)生干擾的振動信號，或負荷開關、斷路器、隔離開關等二次側產(chǎn)生振動信號。

二、干擾對電力遠動系統(tǒng)的影響

無論交流電源供電還是直流供電，電源與干擾源之間耦合通道都相對較多，很容易影響到遠動終端設備，包括要害的CPU；模擬量輸入受干擾，可能會造成采樣數(shù)據(jù)的錯誤，影響精度和計量的準確性，還可能會引起微機保護誤動、損壞遠動終端設備和微機保護部分元器件；開關量輸入、輸出通道受干擾，可能會導致微機和遠動終端判斷錯誤，遠動調試終端數(shù)據(jù)錯誤遠動終端CPU受干擾會導致CPU工作不正常，無法正常工作，還可能會導致遠動終端程序受到破壞。

三、抗干擾設計分析

（一）屏蔽措施

1．高壓設備與遠動終端輸入、輸出采用有鎧裝（屏蔽層）的電纜，電纜鋼鎧兩端接地，這樣可以在很大程度上減小耦合感應電壓。2．在選擇變電所和中繼站電力設備時盡量選設有專門屏蔽層的互感器，也有利于防止高頻干擾進入遠動終端設備內(nèi)部。3．在遠動終端設備的輸入端子上對地接一耐高壓的小電容，可以有效抑制外部高頻干擾。

（二）系統(tǒng)接地設計

1．一次系統(tǒng)接地主要是為了防雷、中性點接地、保護設備，合適的接地系統(tǒng)可以有效的保障設備安全運行，對于斷路器柜接地處要增加接地扁鐵和接地極的數(shù)量，設備接地處增加增加接地網(wǎng)絡互接線，降低接地網(wǎng)中瞬變電位差，提高對二次設備的電磁兼容，減少對遠動終端的干擾。2.二次系統(tǒng)接地分為安全接地和工作接地，安全接地主要是為了避免工作人員因設備絕緣損壞或絕緣降低時，遭受觸電危險和保證設備安全，將設備外殼接地，接地線采用多股銅軟線，導電性好、接地牢固可靠，安全接地網(wǎng)可以和一次設備的接地網(wǎng)相連；工作接地是為了給電子設備、微機控制系統(tǒng)和保護裝置一個電位基準，保證其可靠運行，防止地環(huán)流干擾。

3．由于高低壓柜本身都是多都是采用鍍鋅薄鋼板材料，本身也有屏蔽作用，將高低高柜都可靠接地。4．遠動終端微機電源地和數(shù)字地不與機殼外殼相連，這樣可以減小電源線同機殼之間的分布電容，提高抗共模干擾的能力，可明顯提高電力遠動監(jiān)控系統(tǒng)的安全性、可靠性。

（三）采取良好的隔離措施

1．為避免遠動終端自身電源干擾采取隔離變壓器，電源高頻噪聲主要是通過變壓器初、次級寄生電容耦合，隔離變壓器初級和次級之間由屏蔽層隔離，分布電容小，可提高抗共模干擾的能力。2．電力遠動監(jiān)控系統(tǒng)開關量的輸入主要斷路器、隔離開關、負荷開關的輔助觸點和電力調壓器分接頭位置等，開關量的輸出主要是對斷路器、負荷開關和電力調壓器分接頭的控制。3．信號電纜盡量避開電力電纜，在印刷遠動終端的電路板布線時注意避免互感。4．采用光電耦合隔離，光電耦合器的輸入阻抗很小，而干擾源內(nèi)阻大，且輸入/輸出回路之間分布電容極小，絕緣電阻很大，因此回路一側的干擾很難通過光耦送到另一側去，能有效地防止干擾從過程通道進入主CPU。

（四）濾波器的設計

1．采用低通濾波去高次諧波。2．采用雙端對稱輸入來抑制共模干擾，軟件采用離散的采集方式，并選用相應的數(shù)字濾波技術。

（五）分散獨立功能塊供電，每個功能塊均設單獨的電壓過載保護，不會因某塊穩(wěn)壓電源故障而使整個系統(tǒng)破壞，也減少了公共阻抗的相互耦合及公共電源的耦合，大大提高供電的可靠性。

（六）數(shù)據(jù)采集抗干擾設計

1．在信息量采集時，取消專門的變送器屏柜，將變送器部分封裝在RTU內(nèi)，減少中間環(huán)節(jié)，這樣可以減少變送器部分輸出的弱電流電路的長度。2．遙信由于合閘一次不到位或由于二次側振動而產(chǎn)生的誤遙信干擾信號，并且還會產(chǎn)生尖脈沖信號，也可能對遙信回路產(chǎn)生干擾誤遙信號。

（七）過程通道抗干擾設計

（八）印刷電路板設計。在印刷電路板設計中盡量將數(shù)字電路地和模擬地電路地分開；電源輸入端跨接10～100μF的電解電容。

（九）控制狀態(tài)位的干擾設計

（十）程序運行失常的抗干擾設計

（十一）單片機軟件的抗干擾設計

篇6

3G網(wǎng)絡的主要業(yè)務量來自于室內(nèi)。根據(jù)香港SUNDAY對業(yè)務數(shù)據(jù)的采集結果可知，3G業(yè)務的室內(nèi)話務量占總話務量的一半以上。而NTTDoCoMo的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，大約70%的業(yè)務量來自于室內(nèi)。綜合考慮建筑物結構、電磁波傳播環(huán)境和容量需求方面的因素，將室內(nèi)分布場景細分為以下幾類，見圖1。

和2G網(wǎng)絡相比，3G網(wǎng)絡在深層次覆蓋時存在諸多不足。此外，由于3G系統(tǒng)自干擾的特性，會引起“呼吸效應”現(xiàn)象和“遠近效應”現(xiàn)象。因此，網(wǎng)絡規(guī)劃時需要考慮減少網(wǎng)絡的滿載率，同時也要考慮切換區(qū)域大小的設置問題。

由于室外站進行室內(nèi)覆蓋對信號的控制和深度覆蓋不能做到最優(yōu)，嚴重影響用戶的滿意度。韓國最大的移動通信商SKT的數(shù)據(jù)顯示，大部分服務質量差的位置都在室內(nèi)，且往往是由于宏蜂窩基站覆蓋不到位造成的。

相比之下，室內(nèi)分布系統(tǒng)不僅可以在話務密集地區(qū)進行有效的話務吸收，解決室內(nèi)“無死角”覆蓋，而且減輕了室外站小區(qū)“呼吸效應”，降低了室外系統(tǒng)的負荷，從而能夠提高整個網(wǎng)絡的質量和容量。

3G室內(nèi)分布系統(tǒng)

傳統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)將不同系統(tǒng)割裂開來，采取單獨建設、單獨維護的策略。但由于我國目前網(wǎng)絡存在多種系統(tǒng)，且頻段跨度較大，所以室內(nèi)分布系統(tǒng)應該采用多系統(tǒng)的寬頻室內(nèi)覆蓋方案，即一套天饋系統(tǒng)來實現(xiàn)多系統(tǒng)信號的同時覆蓋。

其中，信號源主要包括室內(nèi)宏蜂窩基站、室內(nèi)微蜂窩基站和直放站等。從系統(tǒng)容量和功率需求的角度，根據(jù)不同話務需求和覆蓋場景選擇不同的信號源。比如，對于大話務量地區(qū)，宜采用宏蜂窩基站作室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號源，能夠插入多塊基帶處理板，滿足話務密集地區(qū)的需求；對于寫字樓等室內(nèi)用戶集中、話務量較高區(qū)域，可以考慮建設微蜂窩室內(nèi)分布系統(tǒng)；對于隧道、地鐵車站、地下商場、地下酒吧等強調覆蓋而非容量的場所，可以考慮用室內(nèi)直放站引入基站信號。

信號分布系統(tǒng)可以分為無源分布系統(tǒng)，有源分布系統(tǒng)和混合分布系統(tǒng)三種形式。無源分布系統(tǒng)是通過無源器件進行分路，經(jīng)由饋線將無線信號盡可能平均地分配到覆蓋單元上，從而實現(xiàn)室內(nèi)信號的均勻分布；有源分布系統(tǒng)中加入了功率放大器這一類有源設備。信號經(jīng)過各級衰耗后，到達末端時，可以利用放大器放大以達到理想的強度，保證覆蓋效果。也可以混合采用無源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)的部分器件，建立一套混合的信號分布系統(tǒng)。

覆蓋方式主要有三種，即分布式天線系統(tǒng)(DAS)、泄漏電纜系統(tǒng)和混合方案。

分布式天線系統(tǒng)能夠支持從400MHz到2.5GHz很寬的頻率范圍；對于建筑物內(nèi)部結構狹長的特別區(qū)域，例如公路隧道、鐵路隧道、礦井等，可選用泄漏電纜分布系統(tǒng)，泄漏電纜不需要室內(nèi)天線，通過電纜上泄漏信號進行覆蓋；多系統(tǒng)的寬頻室內(nèi)覆蓋方案共用天饋線系統(tǒng)，具有相當靈活的可擴展性。但是在多網(wǎng)合一的室內(nèi)分布系統(tǒng)的設計中，對系統(tǒng)間干擾的分析和抑制至關重要。

3G室內(nèi)分布系統(tǒng)的設計

在室內(nèi)分布系統(tǒng)方案設計中，需要考慮三方面的因素：降低室外信號對室內(nèi)的影響；減少室內(nèi)信號外泄；室內(nèi)環(huán)境的特殊性所帶來的傳輸與空間衰耗。

首先，由于室外基站會對室內(nèi)系統(tǒng)造成影響，所以必須對來自室外基站的信號進行測量，以了解室外宏站對室內(nèi)系統(tǒng)的影響。

其次，室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號泄漏容易造成對室外信號的干擾，容易導致室外用戶選用室內(nèi)信號，使軟切換增多，從而影響室外的掉話率。在3G工程設計階段就需要控制過多的軟切換區(qū)，減少室內(nèi)天線的輸出電平，控制信號泄漏電平。在靠近窗戶、門口等邊緣區(qū)域，應采用方向性較好的定向天線，以減少信號的泄漏從而優(yōu)化切換關系。

最后，由于頻率上的差異，多系統(tǒng)共用室內(nèi)分布系統(tǒng)不可避免地帶來了不同系統(tǒng)間在室內(nèi)分布系統(tǒng)上功率損耗不一致的情況。比如，在2GHz下信號的饋線損耗，空間損耗和隔墻損耗都有增加。所以，應根據(jù)實際情況采用“多天線低功率”方式進行覆蓋，合理布防天線。

鏈路預算

1.容量預分析

A地的人流量是2000人/小時，設手機人均使用率為25%，A地移動電話用戶數(shù)為2000*25%=500/小時。用戶均勻分布，平均每用戶忙時話務量為0.02Erl，則A地總的話務量為10Erl，按照20%的余量，最大吸收話務量為12Erl。系統(tǒng)信號源為微蜂窩基站，根據(jù)Erlang-B公式表，當呼損率為2%時，兩個載頻容量為8.20Erl。因此采用4個載頻容量足夠提供系統(tǒng)使用。

2.覆蓋場強預分析

吸頂全向天線的輸出口功率為7dBm，增益為3dBi。距天線的最遠覆蓋距離約為10m。自由空間傳播損耗是58dB，貫穿損耗和多徑衰落分別是15dB和10dB。則邊緣場強=7+3-58-15-10=-74dBm。

覆蓋電梯的定向板狀天線的輸出口功率為11dBm，增益為8.5dBi。距天線的最遠覆蓋距離約為20m，20m自由空間傳播損耗是64dB，貫穿損耗和多徑衰落分別是20dB和15dB。則邊緣場強=11+8.5-64-20-15=-79.5dBm。

一般以移動終端的發(fā)射功率來確定漏泄射頻同軸電纜的最大覆蓋長度。移動終端的最大輸出功率為2W，系統(tǒng)要求的最低場強為-105dBm。頻率為2GHz，95%耦合損耗為86dB，耦合損耗的波動余量為5dB。漏泄同軸電纜的衰減常數(shù)為44dB/km，跳線及接頭損耗為2dB，地鐵系統(tǒng)車體的屏蔽作用和吸收損耗為10dB。則最大覆蓋距離=(33-(-105)-86-5-2-10)/44=795m

在新的通信系統(tǒng)中，覆蓋、容量和質量不再獨立，需要綜合考慮；多業(yè)務的同時存在也需要均衡考慮；重要的是，需要兼顧多網(wǎng)同時進行通信的狀況；干擾也將成為未來移動通信的最大攻克難點。而這些對饋線、漏纜、器件及附件和天線的性能都提出了很高的要求。

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關鍵詞 押出機控制 模糊控制 單片機 串行通信

Система вождение экструдера

Абреже

Экструдер—аппарат，который выделает изолированную корку для проводки и кабеля в индустрии проводки и кабеля.Дело изолированной корки—самая требовательная и трудная центральная техника в любом процессе бырабатки.Поэтому автоматизированность и производительный точность экструтера зай-мут очень важную позицию.В нашей стране настоящий огромный зовод，который выработает проводку и кабель，широко применяет основанную на PLC автоуправляющую систему，у которой бывает мно- гогранный начет—толнкий автоматизированность и производительный точность，высокий себестоимость и т.д.

Этот текст запранировл основанную на однолистовом аппарате неясную контролируемую систему.Канал аппаратуры，которого заключает доминанту ос- нованного однолистового аппарата，блок клавиатуры и табла，связной интерфейс однолистового аппарата с ПрЧ.Софтвер закючает неясный контролируемый алгоритм，вождение ПС，вождение клавиатуры и табла.Эта система может активно возвышает автоматизированность аппарата，точность и безотказность вырабатки，и может экономит часть себестоимость вырабатки.

Главные слова Вождение экструдера Веясное вождение

Вождение однолистовой аппарат ПС

目 錄

第一章 押出機模糊控制系統(tǒng)的介紹 …………………………………………………1

第二章 押出機模糊控制系統(tǒng)控制器的設計 …………………………………………3

2.1 變量模糊化 …………………………………………………………………3

2.2 模糊控制規(guī)則 ………………………………………………………………………6

2.3 模糊控制規(guī)則表的基本思想 ………………………………………………………6

2.4 模糊控制查詢表的離線計算 ………………………………………………………8

第三章 押出機模糊控制系統(tǒng)的單片機實現(xiàn) …………………………………………11

3.1 硬件電路設計 ……………………………………………………………………11

3.1.1 單片機的選擇 ……………………………………………………………………11

3.1.2 串行通信電路 ……………………………………………………………………13

3.1.3 線徑顯示和設定電路 ……………………………………………………………14

3.1.4 電源電路 …………………………………………………………………………16

3.1.5 復位和晶振電路 …………………………………………………………………16

3.1.6 DANFOSS變頻器的介紹 …………………………………………………………16

3.1.7 火花機、測徑儀及凹凸儀的選用 ………………………………………………17

3.2 軟件編程的算法和流程 ……………………………………………………………19

3.2.1 系統(tǒng)流程圖 ………………………………………………………………………19

3.2.2 模糊控制查詢表的存放形式 ……………………………………………………20

3.2.3 查表方法的軟件實現(xiàn) ……………………………………………………………22

3.2.4 模糊控制器算法流程圖 …………………………………………………………22

3.2.5 串行通信程序設計 ………………………………………………………………23

3.2.6 線徑顯示和設定流程圖 …………………………………………………………25

3.2.7 定時器/計數(shù)器的工作方式選擇 ………………………………………………26

3.2.8 串行口的工作方式選擇 …………………………………………………………27

3.2.9 波特率的計算 ……………………………………………………………………30

第四章 單片機系統(tǒng)與變頻器的連接……………………………………………………32

4.1 如何通過RS－485控制多臺變頻器 ………………………………………………32

4.2 提高RS-485總線的可靠性 ………………………………………………………32

4.2.1 問題的提出 …………………………………………………………………… 32

4.2.2 硬件電路的設計 …………………………………………………………………33

4.2.3軟件的編程 ………………………………………………………………………34

4.2.4 結論 ………………………………………………………………………………35

第五章 變頻器的選型及其注意事項 ………………………………………………… 36

5.1 引言 …………………………………………………………………………………36

5.2 變頻器的控制方式 …………………………………………………………………36

5.3 變頻器控制方式的合理選用 ………………………………………………………36

5.4 變頻器選型注意事項 ………………………………………………………………36

5.4.1 負載類型和變頻器的選擇 ………………………………………………………36

5.4.2 變頻器安裝地點的選擇 …………………………………………………………36

5.5 結論 ………………………………………………………………………………37

總結 ………………………………………………………………………………………38

參考文獻 …………………………………………………………………………………39

附錄1 ……………………………………………………………………………………40

附錄2 ……………………………………………………………………………………41

附錄3 ……………………………………………………………………………………42

第一章 押出機模糊控制系統(tǒng)的介紹

押出機(又名擠出機)是電線電纜工業(yè)中為電線電纜制作絕緣外皮的設備。制作電線電纜絕緣外皮是整個電線電纜生產(chǎn)工藝流程中要求最高，難度最大的核心技術。因此，押出機設備的自動化程度以及生產(chǎn)精度和可靠性在電線電纜生產(chǎn)中居于至關重要的地位。我國現(xiàn)行眾多電線電纜成套設備生產(chǎn)廠家廣泛采用基于PLC的自動控制系統(tǒng)，但這些基于PLC的押出機自動控制系統(tǒng)存在多方面的不足，現(xiàn)列舉如下:

(l)自動化程度低。系統(tǒng)在開機和運行期間都必須配備專門的操作人員不間斷的監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀況，并做頻繁的操作。系統(tǒng)無法脫離操作人員實現(xiàn)程度更高的自動化生產(chǎn)，在本質上是一個缺陷很多的開環(huán)控制系統(tǒng)。

(2)生產(chǎn)精度低，系統(tǒng)可靠性差。系統(tǒng)采用模擬量和開關量控制，控制參數(shù)易受生產(chǎn)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境的干擾，致使系統(tǒng)的生產(chǎn)精度低，可靠性差。另外，模擬量控制使系統(tǒng)布線煩瑣，生產(chǎn)、安裝和維修過程復雜。

(3)成本高。基于PLC的工業(yè)自動控制系統(tǒng)雖然有設計方便、快捷，開發(fā)周期短的獨特優(yōu)點，但存在著生產(chǎn)成本高的重大問題。

基于PLC的押出機自動控制系統(tǒng)生產(chǎn)自動化程度低的主要原因是控制過程包括復雜的化學過程，致使被控對象建模十分復雜，很難找到一個比較接近的數(shù)學模型來近似而實現(xiàn)比較理想的PID閉環(huán)控制。因此，必須根據(jù)熟練的操作工人的精心操作才能實現(xiàn)可靠的生產(chǎn)。

如前所述，模糊控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)無需知道被控對象確切的數(shù)學模型，而是通過計算機或單片機來實現(xiàn)熟練操作人員的控制經(jīng)驗，從而達到比較理想的自動控制效果。因此本人提出了基于數(shù)字單片機的押出機模糊控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠有效提高設備的自動化程度及生產(chǎn)精度和可靠性，并能節(jié)省部分生產(chǎn)成本。

圖1.1 押出機工藝流程圖

圖1.1為押出機的工藝流程圖。圖中在放線架與收線架之間的直線表示的是處理過程中的金屬線芯(或成束電纜)。放線架在牽引電機的作用下勻速放線。在金屬線芯經(jīng)過機頭時，主機帶動的機頭將經(jīng)過高溫加熱的膠料勻速押出，使之均勻地附著在金屬線芯的表面形成絕緣外皮。機頭與牽引之間的測徑儀用來測量附著絕緣外皮后的金屬線芯的直徑。系統(tǒng)以此為主要參數(shù)來調節(jié)主機與牽引之間的轉速，使絕緣外皮厚度達到精度要求的范圍。金屬線芯經(jīng)過牽引之后接受火花機和凸凹儀的檢測，分別檢驗絕緣外皮的抗壓能力和表面的光滑程度及均勻性，根據(jù)這些參數(shù)來調一節(jié)機頭各加熱區(qū)的溫度。在收線架處，系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動換軸功能，而且在斷線或者收線架換軸失敗的時候，儲線架會根據(jù)張力儀檢測到的信息自動開始工作。使得換軸過程中以及儲線架和收線架之間發(fā)生常規(guī)故障時放線架至凸凹儀段能夠正常工作，不影響電線電纜生產(chǎn)的產(chǎn)量和質量。

第二章 押出機模糊控制系統(tǒng)控制器的設計

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我們所做的布線系統(tǒng)為開放式的拓撲結構，能支持語音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體業(yè)務等信息的傳遞。主要包括7個部分。

⑴ 工作區(qū)：一個獨立的需要設置中斷設備的區(qū)域劃為一個工作區(qū)，工作區(qū)由配線子系統(tǒng)的信息插座模塊延伸到終端設備連接處的連接光纜及適配器組成。

⑵ 配線子系統(tǒng)：由工作區(qū)的信息插座模塊、信息插座模塊至電信間配線設備的配線電纜和光纜、電信間的配線設備及設備纜線和跳線等組成。

⑶ 干線子系統(tǒng)：由設備間至電信間的干線電纜和光纜，安裝在設備間的建筑物配線設備及設備纜線和跳線組成。

⑷ 建筑物子系統(tǒng)：由多個建筑物之間的主干電纜和光纜、建筑群配線設備及設備纜線和跳線組成。

⑸ 設備間：在每棟建筑物的適當?shù)攸c進行網(wǎng)絡管理和信息交換的場地。

⑹ 進線間：是建筑物外部通信和信息管線的入口部位，作為入口設施和建筑群配線設備的安裝場地。

⑺ 布線管理系統(tǒng)：對工作區(qū)、電信間、設備間、進線間的配線設備、纜線、信息插座模塊等設施按一定的模式進行標識和記錄。

二、施工過程中

（一）纜線敷設要求：

1纜線的布放應自然平直，不得產(chǎn)生扭絞、打圈、接頭等現(xiàn)象，不應受到外力的擠壓和損傷。

2纜線兩端應貼有標簽，應標明編號，標簽書寫應清晰、端正和正確。標簽應選用不易損壞的材料。

3纜線終接后，應有余量。交接間、設備間對絞電纜預留長度宜為0.5～1.0m，工作區(qū)為10～30mm；光纜布放宜盤留，預留長度宜為3～5m。

4纜線的彎曲半徑非屏蔽4對對絞電纜的彎曲半徑應至少為電纜外徑的4倍；屏蔽4對對絞電纜的彎曲半徑應至少為電纜外徑的6～10倍；主干對絞電纜的彎曲半徑應至少為電纜外徑的10倍；光纜的彎曲半徑應至少為光纜外徑的15倍。

5電源線、綜合布線系統(tǒng)纜線應分隔布放。

（二）機柜、機架安裝要求：

l 機柜、機架安裝完畢后，垂直偏差度應不大于3mm。

2 機柜、機架上的各種零件不得脫落或碰壞．漆面如有脫落應予以補漆，各種標志應完整、清晰。

3 機柜、機架的安裝應牢固，如有抗震要求時，應按施工圖的抗震設計進行加固。

（三）各類配線部件安裝要求：

l 各部件應完整，安裝就位，標志齊全；

2 安裝螺絲必須擰緊，面板應保持在一個平面上。

（四） 8位模塊式通用插座安裝要求如下：

1安裝在活動地板或地面上，應固定在接線盒內(nèi)，插座面板采用直立和水平等形式；接線盒蓋可開啟，并應具有防水、防塵、抗壓功能。接線盒蓋面應與地面齊平。

28位模塊式通用插座底座盒的固定方法按施工現(xiàn)場條件而定，采用預置擴張螺釘固定等方式。

3固定螺絲需擰緊，不應產(chǎn)生松動現(xiàn)象。

4 各種插座面板應有標識，以顏色、圖形、文字表示所接終端設備類型。

（五）電纜橋架及線槽安裝要求如下：

1、 橋架及線槽的安裝位置左右偏差不應超過50mm；

2、 橋加及線槽水平度每米偏差不應超過2mm；

3、 垂直橋架及線槽應與地面保持垂直，并無傾斜現(xiàn)象，垂直度偏差不應超過3mm：

4、 線槽截斷處及兩線槽拼接處應平滑、無毛刺；

5、 吊架和支架安裝應保持垂直，整齊牢固，無歪斜現(xiàn)象；

6、 金屬橋架及線槽節(jié)與節(jié)間應接觸良好，安裝牢固。

三、測試

1、銅纜系統(tǒng)測試

為確保系統(tǒng)性能，確認系統(tǒng)的元器件性能及安裝質量，工程完工后應按EIA/TIA568規(guī)定的 CAT3及CAT5標準分別三類和五類線纜進行測試，銅纜系統(tǒng)采用專用電子儀器進行測試，包括以下幾項內(nèi)容：

1>. 極性、連續(xù)性、短路、斷路測試。

2>. 信號衰減測試。

3>. 信號串擾測試。

2、光纜系統(tǒng)測試

系統(tǒng)測試標準按EIA/TIA568標準執(zhí)行，光纜系統(tǒng)包括以下內(nèi)容:

1>. 連通性測試

2>. 信號衰減測試

3、測試鏈接方法

1>. 基本鏈路測試連接。

3>.接線圖測試：

主要測試水平電纜終接工作區(qū)8位模塊式通用插座及交接間配線設備接插件接線端子間的安裝連接正確或錯誤，具體如下圖所示。

4>.測試長度應在測試連接所要求的范圍之內(nèi)。

5>.在選定的某一頻率上信道和基本鏈路衰減量，信道的衰減包括10m（跳線、設備連接線之和）及各電纜段、接插件的衰減量的總和。

信道衰減量

6>.近端串音是對絞電纜內(nèi)，二條線對音信號的感應。對近端串音的測試，必須對每對線在兩端進行測量。某一頻率上，線對間近端串音。

信道近端串音（最差線間）

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1引言

在過去的二十年中，城市建設和工業(yè)企業(yè)的通信業(yè)務迅速發(fā)展：現(xiàn)代智能建筑，商業(yè)建筑，辦公樓和住宅樓已成為城市發(fā)展的趨勢。現(xiàn)在，您可以將所有電話，信息，圖形，圖形和多媒體設備將結合到標準布線系統(tǒng)中，各種設備的終端設備將插入到標準連接器中。

綜合布線系統(tǒng)是能兼容，因此各個生產(chǎn)單元的電話，信息，圖形和多媒體設備都可以互連。因此，不再需要為各種設備準備各種布線細節(jié)以及復雜的標記方案和控制方案，因為其開放的結構可以成為各種工業(yè)標準的指南。最重要的是統(tǒng)一配線系統(tǒng)的適用性和靈活性都很出色，價格便宜、干擾較少的終端設備可以重新安排和調度它。

2某酒店辦公樓綜合布線系統(tǒng)配置

某酒店辦公樓綜合布線系統(tǒng)主要由傳輸光纜、非屏蔽雙絞線電纜、配線架、模塊、標簽、面板、跳線以及其他附件組成。

系統(tǒng)按照終端信息點的用途可分為以下幾套網(wǎng)絡：

語音信息點：包括客房與酒店辦公管理區(qū)域，通過綜合布線連接到酒店的PABX系統(tǒng)。

客房HSIA信息點：用于客房高速寬帶接入，包括有線和無線AP。

客房互動電視信息點：用于客房互動電視信息接入。

酒店辦公和管理信息點：用于酒店內(nèi)部辦公和管理使用。

設備網(wǎng)信息點：主要用于各個智能化系統(tǒng)主干信息傳輸，包括信息系統(tǒng)、客房控制系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、BA系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。

設備網(wǎng)的主機房設計在一層消防控制中心，其他網(wǎng)絡的主機房設計在一層IT機房，兩個機房之間通過一根12 芯多模光纖連接，以便信息共享使用。

酒店區(qū)域信息點按照酒店管理方技術要求及房間家具布置進行配置設計。每標準間客房設置2 個單孔語音點（床頭一個，衛(wèi)生間一個）1 個單孔數(shù)據(jù)點（電視機后側，用于互動電視），1 個語音/數(shù)據(jù)雙孔點（房間內(nèi)學習區(qū)的桌子邊），1 個無線AP點（位于客房吊頂內(nèi)）。每個標準間進6 條6 類4 對雙絞線。其中3 條用于數(shù)據(jù)點（AP/HSIA/互動電視），3 條用于模擬/數(shù)字電話點。

每個套房設置4 個單孔語音點（床頭一個，兩個衛(wèi)生間各一個，客廳沙發(fā)邊一個)，2 個單孔數(shù)據(jù)點(電視機后側，用于互動電視)，1 個語音/數(shù)據(jù)雙孔點(房間內(nèi)學習區(qū)的桌子邊)。每個套房進9 條6 類4 對雙絞線，其中3 條用于數(shù)據(jù)點，5 條用于模擬/數(shù)字電話，每個套房設置1 個AP點，便于客人無線設備使用。

總統(tǒng)套房進13 條6 類4 對雙絞線，其中6 條用于數(shù)據(jù)點，7 條用于模擬/數(shù)字電話。總統(tǒng)套房內(nèi)設置AP點2 個。酒店的宴會廳有2 個分區(qū)，考慮到宴會廳是人流比較集中的地方，在每個分區(qū)設置5-7 個AP點(每個AP最多可以負荷30 臺無線設備的訪問)，每個宴會分區(qū)設置13-17 個語音/數(shù)據(jù)雙孔點。為了方便于酒店的管理和調度，在宴會廳前庭設置5 個語音/數(shù)據(jù)雙孔點。在每個多功能會議室設置AP點1 個，單孔數(shù)據(jù)點1 個(用于互動電視)，語音/數(shù)據(jù)雙孔點3 個。

3系統(tǒng)管理

綜合布線系統(tǒng)是一次投資，多年甚至是幾十年長期使用、非常實用有效的系統(tǒng)，它可以與所在的建筑物共存亡，有很長的生命明。使用的網(wǎng)絡設備更換了，使用者更換了，管理者更換了，而綜合布線系統(tǒng)依然有效，依然可以正常工作。當然，一個好的系統(tǒng)，也要有好的管理。沒有一個好的管理，很難保證一個好的系統(tǒng)長期好使，長期有效。按照TIA/EIA606 《商業(yè)建筑物電信基礎結構管理標準》對綜合布線的標識、記錄等做規(guī)范要求，標簽的材資滿足UL969 的要求。

管理的內(nèi)容包括：位于工作區(qū)、配線間、設備間和引入設施的終端部件；電信布線纜線和連接件；布線纜線路徑、連接件位置、終端部件所在的位置。

4系統(tǒng)設計

4.1建筑群子系統(tǒng)

建筑物子系統(tǒng)所述的電纜，連接到其它建筑物的通信設備，是結構布線系統(tǒng)的一部分，并且支持所需的產(chǎn)品用于建筑物之間進行通信。它包括相關設備。例如大對數(shù)電纜，光纜和進入建筑物的電纜上的電涌保護，過電壓和過電壓保護設備。包括在設計的主要設備的所有光纖，大型對數(shù)電纜和通信電纜通過金屬跳線或鋼管保護。與此同時，IDC保護的電線電纜提供電氣保護，防止外部電壓和電流人員和設備的損壞。

4.2垂直子系統(tǒng)

該方案的垂直子系統(tǒng)涉及主光纜和將中央計算機室連接到地面布線室的大對數(shù)電纜。主干光纜使用6 芯多模內(nèi)部光纜，帶寬可以達到1Bbit/s或更高，可以提供高質量的數(shù)據(jù)通道，此外，支持千兆以太網(wǎng)的傳輸距離優(yōu)于國際標準。大型電纜使用3 種類型的25 對銅電纜。大雙絞線對和語音點的對數(shù)為2 ：1

4.3設備間子系統(tǒng)

設備間的子系統(tǒng)包括電纜，連接模塊和對應的主布線機的輔助設備。不僅存在在同一光纜相鄰纖維之間沒有干涉，而且氣密性好，線徑也小，尺寸也小，重量也輕，誤碼率也低等，因此網(wǎng)絡的穩(wěn)定性有很大程度的提高，增加了系統(tǒng)升級的可能性。地面電纜室用于將工作區(qū)域中的水平電纜與從自主電纜室獲取的垂直電纜連接起來，或用于形成網(wǎng)絡連接。

該部分采用金屬線在靜電地板下面的凹槽的路徑。除了安裝和引導電纜外，電纜通道在電纜的機械保護中也起著重要的作用。同時，它提供了防火，氣密和堅固的空間，因此電纜可以安全地延伸每個特定層的末端。

4.4管理間子系統(tǒng)

用戶更改電纜布線的方式是通過更改，添加，傳輸和擴展管理子系統(tǒng)中的電纜。配置控制子系統(tǒng)，建議在適當?shù)牟考⒂糜诼酚珊驼{整電纜。

管理子系統(tǒng)提供了一種在整個有線系統(tǒng)與設備，以及設備連接到它，連接用于與其它子系統(tǒng)的通信。傳輸控制子系統(tǒng)的管理可以組織或改線線路，以便可以將傳輸線擴展到建筑物內(nèi)的每個工作區(qū)域，這是綜合布線系統(tǒng)靈活性的集中體現(xiàn)。管理子系統(tǒng)與水平/干線、主系統(tǒng)和設備進入建筑物的連接形成了它的三個應用領域。在管理子系統(tǒng)中在未來可以加入線色代碼標記管理。

5結論

酒店作為一種面向廣大游客的服務建筑，其特點是人員流動量大，房間數(shù)量多而密集，從而更加考驗了酒店的安全保障、信息管理能力。作為建筑智能化工程技術中必不可少的綜合布線技術，便在此發(fā)揮出了它巨大的作用。本項目為南昌國際酒店設計的綜合布線系統(tǒng)為給住客們提供了完整的網(wǎng)絡、電話通信能力，從而保障了住客們的自身權益，也為酒店保障了住客們的安全問題。

在南昌國際酒店智能化項目中，綜合布線系統(tǒng)采用星型拓撲結構，采用光纖和銅纜混合組網(wǎng)方式設計，數(shù)據(jù)及語音水平布線采用六類非屏蔽系統(tǒng)，客房內(nèi)同號電話采用四芯電話線纜，語音主干采用三類25 對大對數(shù)線纜。通過改變跳線的方式來完成信息點的轉換，真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)與語音點的交換功能。現(xiàn)如今智能化建筑設施越來越多，綜合布線系統(tǒng)的運用也越來越廣泛，其科學技術也得到了飛速的發(fā)展，為人們的生活帶來了巨大的便利。綜合布線的前景也越來越廣闊，在不斷發(fā)展的社會生活和建筑智能化技術行業(yè)中都占據(jù)著不可或缺的地位。

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中圖分類號：TM6文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

分散控制系統(tǒng)綜合運用計算機技術，通信技術，和自動化控制系統(tǒng)等多種先進技術系統(tǒng)，讓這個系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡遍布各生產(chǎn)基地的監(jiān)控站，監(jiān)測站，并以通信網(wǎng)絡將操作管理站和相關需要集中操作的地區(qū)連接起來，實施集中管理，統(tǒng)一操作。分散控制系統(tǒng)很早便在我國的火力發(fā)電廠得到了推廣運用，并取得了輝煌的發(fā)展成果。到目前為止，我國的大部分火力發(fā)電廠都已經(jīng)采取這種控制系統(tǒng)，分散控制系統(tǒng)日漸成為整個控制中心的中樞，對保證整個電網(wǎng)的正常運行，保持電力的穩(wěn)定安全，有著十分重要的地位和作用。雖然，分散控制系統(tǒng)具有很強的環(huán)境適應性，但是，在整個系統(tǒng)中，來自各處的線纜都會和系統(tǒng)相連，各種外部干擾很容易以電源或者是各種線纜為媒介侵入，加劇干擾的負面作用。在現(xiàn)階段的分散控制系統(tǒng)生產(chǎn)使用中，電廠分散控制系統(tǒng)內(nèi)部使用了很多電子產(chǎn)品或者電子元器件，電磁干擾顯得更為嚴重。因此，要綜合考慮到多種因素，加強電廠分散控制系統(tǒng)抗干擾措施的研究。

二．電廠分散控制系統(tǒng)干擾來源分析

探究各種干擾的來源對于分散控制系統(tǒng)抗干擾措施研究有著十分重要的意義。從總體而言，電廠分散控制系統(tǒng)的干擾源主要來自內(nèi)部和外部，內(nèi)部干擾和外部干擾組成了影響整個系統(tǒng)正常工作的干擾來源。

1. 系統(tǒng)內(nèi)部干擾

系統(tǒng)內(nèi)部干擾主要是因為分散控制系統(tǒng)內(nèi)部裝置的各種電子設施或者是電子元器件的應用而產(chǎn)生，主要包括過渡干擾和固定干擾，當電路在動態(tài)工作時候，引發(fā)的干擾便是過渡干擾，當接觸面上的電導率具有很大差異或者不一致時候，會產(chǎn)生接觸干擾，此種干擾類型稱為固定干擾。

2.系統(tǒng)外部干擾

系統(tǒng)外部的干擾主要是設備在使用過程中受到外部環(huán)境和使用條件的影響而產(chǎn)生的干擾因素，這種干擾和分散控制系統(tǒng)的各種元件沒有直接聯(lián)系。系統(tǒng)外部干擾主要有以下幾種。

（一）從電源線傳導來的電磁干擾

在電廠中，分散控制系統(tǒng)在 用電母線處安裝有各種動力設備，風機，凝結水泵等。由于這些設備的功率很大，運轉時候會產(chǎn)生交變磁場，產(chǎn)生電磁干擾，開關設備時候，會讓電壓波動，產(chǎn)生低頻干擾。

（二）從信號線、控制線傳導來的干擾

電廠的分散控制系統(tǒng)有著各種接線，這些接線也是各種外部干擾進入的路線來源。一是通過現(xiàn)場變送器供電電源或共用儀表的供電電源串入的干擾；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾。當發(fā)生信號干擾時候，會大大降低測量的精度，甚至損壞各種元器件，或造成邏輯數(shù)據(jù)的變化和系統(tǒng)設備的誤動或是死機。

（三）接地系統(tǒng)混亂時引起的干擾

接地系統(tǒng)在產(chǎn)生電磁干擾，抑制電磁干擾方面都有著十分重要的作用。一方面，不合理的接地，會產(chǎn)生嚴重的干擾信號，讓電廠的分散控制系統(tǒng)難以正常運轉。正確的接地可以防止電磁干擾，同時也可以減少設備向外發(fā)出干擾信號的頻率。因此，分散控制系統(tǒng)的接地是一把雙刃劍。在干擾來源中，如果接地系統(tǒng)混亂，比如每個接地點的電位分布不平衡，各個接地點電位分布不均，機械設備間接地電位差距很大，地環(huán)路電流情況嚴重，系統(tǒng)干擾嚴重，使得整個電廠的分散控制系統(tǒng)難以正常運轉。

三．電廠分散控制系統(tǒng)抗干擾措施探究

電廠分散控制系統(tǒng)在整個電廠運作中處于核心地位，要保障其正常工作，必須做好內(nèi)部外部的抗干擾措施。從多年實踐經(jīng)驗總結得出，要堅持從抗干擾措施開始，本著控制干擾源，切斷或弱化電磁干擾的路徑，優(yōu)化系統(tǒng)裝置，提高系統(tǒng)自身抗干擾能力等三方面的原則，科學是設計，使用高質量的設備和元器件，規(guī)范安裝，并做好各種維護措施，保證整個電廠分散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性，保證整個系統(tǒng)的正常運行。將從以下幾個方面做出探究。

1.科學合理選擇系統(tǒng)設備

（一）電廠分散控制系統(tǒng)的設備選擇在抗干擾中有著十分重要的作用。選擇抗干擾性能較好的設備產(chǎn)品，保證含電磁兼容性。比如采用浮地技術加強抗外部干擾的能力，使用隔離性能較好的電廠分散控制系統(tǒng)，要選擇耐壓能力較強的系統(tǒng)設備，使得電廠分散控制系統(tǒng)可以再電場強度高，頻場較高的環(huán)境中正常工作。

（二）做好電纜的選擇

電廠的電纜選擇是電廠分散控制系統(tǒng)抗干擾措施的重要環(huán)節(jié)。要保證強、弱信號不應使用同一根電纜，信號電纜應盡可能避開電力電纜，避免與電力電纜平行布設。在傳輸距離較小時，可以選用單根導線或一般控制電纜傳輸，在傳輸距離較大時，宜選用總屏控制電纜或對絞|總屏計算機電纜；模擬量信號在現(xiàn)場傳輸中應選用屏蔽電纜，對于信號精度要求較高的場合，可選用對絞分屏計算機電纜或對絞總屏計算機電纜。

2．做好隔離措施

（一）電廠分散控制系統(tǒng)設備的隔離

在電廠分散控制系統(tǒng)抗干擾措施中，要本著電氣設備電纜用量最短原則，要將電廠分散控制系統(tǒng)的硬件設備安裝在主廠房之間，設備間內(nèi)部要采用防靜電活動地板，要使用鋼筋作為接地引線，做好接地工作，要把強電設備或者電路設計安裝在遠離硬件設備安裝間，以便隔離電磁干擾。

（二）電廠分散控制系統(tǒng)電源的隔離

為保證分散控制系統(tǒng)的可靠運行，要使用交流電穩(wěn)壓器對分散控制系統(tǒng)的電源進行穩(wěn)壓。由于未屏蔽的電源變壓器之間耦合電容大，共模干擾很強，因此，要在電源變壓器的初次級之間設置屏蔽層，來減少變壓器初次級之間的干擾，隔離變壓器可以切斷變壓器兩端的低頻共模電流。但有時隔離變壓器初次級之間的寄生電容仍能夠為頻率較高的共模電流提供通路，因此隔離變壓器的屏蔽層必須良好接地。

3．科學合理的接地

在電廠的分散控制系統(tǒng)中，合理科學的接地是整個系統(tǒng)網(wǎng)絡暢通的保證，是整個系統(tǒng)穩(wěn)定運轉的基礎。混亂的接地會產(chǎn)生強大的干擾，嚴重影響到設備的工作。因此，在進行分散控制系統(tǒng)抗干擾措施時候，必須綜合多種因素，科學合理的做好接地措施。

(一)采用統(tǒng)一的接地網(wǎng)

系統(tǒng)中的交流工作地、直流工作地、屏蔽地、安全保護地之間應保持嚴格的絕緣，在總匯集板匯合后再用一根接地電纜接到接地網(wǎng)上。所有接地點應與接地網(wǎng)牢固連接，且應盡量減少接地點與接地網(wǎng)的距離，但要滿足接地電阻的要求。

(二)信號線采用屏蔽電纜，并且合理接地

信號線的屏蔽層接地必須保證單點接地，避免多點接地。信號源接地時，屏蔽層應在信號源側接地；信號源不接地時，屏蔽層應在系統(tǒng)側接地，這時就應將屏蔽層接地點改在信號源側接地。如果信號源端系統(tǒng)側都要求接地，則對信號必須采用變壓器隔離或光電隔離等措施，并且屏蔽層應在信號源側接地。信號電纜中間有接頭時，在接頭處的屏蔽層要妥善連接，并將屏蔽層的部分用絕緣帶包好。

四．結束語

電廠的分散控制系統(tǒng)的抗干擾是一項比較復雜的工程，在設計施工過程中，要針對具體的干擾來源，采取合理有效的措施，對整個系統(tǒng)抗干擾要采用內(nèi)外干擾相結合的考慮方法，從設備抗干擾性能，線路的敷設，接地等各個方面做出抗干擾措施，保證整個電廠分散控制系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。

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