無線電的重要性范文

時(shí)間:2023-12-18 17:40:40

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無線電的重要性

篇1

【關(guān)鍵詞】 無線電導(dǎo)航 防雷系統(tǒng) 設(shè)備接地 接地系統(tǒng)

引言:隨著民用無線電導(dǎo)航臺(tái)站建設(shè)的規(guī)范化,僅僅做好天線的直擊雷防護(hù)是不夠的,還必須從聯(lián)合接地、電磁屏蔽、等電位連接、饋線的接地分流、雷電的過壓防護(hù)以及站內(nèi)電源系統(tǒng)雷電過電壓保護(hù)等多方面進(jìn)行綜合防護(hù)才能達(dá)到良好的防護(hù)效果。

一、無線電導(dǎo)航臺(tái)站防雷接地的重要性及意義

1、無線電導(dǎo)航臺(tái)站的特殊地理位置。為了滿足無線電導(dǎo)航臺(tái)站的電磁環(huán)境要求,臺(tái)站通常建設(shè)在平坦、寬闊地帶,無障礙物遮擋,這樣能滿足無線電信號(hào)的正常傳播。但這同時(shí)也造成雷擊的可能性大大增強(qiáng)。

2、雷擊造成的危害。2006年6月,長(zhǎng)春機(jī)場(chǎng)24號(hào)下滑近場(chǎng)監(jiān)控天線遭雷擊,造成下滑近場(chǎng)監(jiān)控故障,直接經(jīng)濟(jì)損失近萬元;2010年6月份長(zhǎng)白山機(jī)場(chǎng)全向信標(biāo)臺(tái)遭雷擊,造成信標(biāo)臺(tái)故障,直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)萬元;2013年7月,長(zhǎng)春機(jī)場(chǎng)06號(hào)下滑臺(tái)遭雷擊故障,造成06號(hào)下滑設(shè)備故障,直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)萬元。這些雷擊事件,輕則造成設(shè)備板件故障,重則造成設(shè)備故障癱瘓,導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)的安全運(yùn)行受到不同程度的影響。

3、做好無線電導(dǎo)航臺(tái)站防雷接地的重要性。無線電導(dǎo)航設(shè)備為飛機(jī)進(jìn)近著陸提供引導(dǎo)信號(hào),導(dǎo)航設(shè)備正常與否,直接關(guān)系到飛機(jī)運(yùn)行是否正常。在雷雨季節(jié),尤其是能見度不好的時(shí)候,飛行員依靠盲降設(shè)備的程度比平時(shí)更高,如果導(dǎo)航設(shè)備遭受雷擊,造成設(shè)涔收希直接影響飛行安全,所以做好導(dǎo)航設(shè)備的防雷系統(tǒng)至關(guān)重要。

二、目前存在的幾種實(shí)際情況

2.1等電位未連接

存在個(gè)別導(dǎo)航設(shè)備機(jī)房的機(jī)房地網(wǎng)與天線及鐵塔地網(wǎng)未連成一體,也就是說設(shè)備機(jī)房與天線地網(wǎng)存在電勢(shì)差,二者不在等電位體上,這樣一來,當(dāng)有雷電時(shí),勢(shì)必造成雷電釋放電流時(shí)形成電勢(shì)差,造成電流逆向,對(duì)設(shè)備的損壞程度不容估量。2006年長(zhǎng)春機(jī)場(chǎng)近場(chǎng)監(jiān)控天線遭雷擊就是由于非等電位體造成的,直接經(jīng)濟(jì)損失就近萬元。

2.2天線饋線未接地分流

下滑天線饋線未使用屏蔽套管包裝,或?qū)伨€安放置天線架外側(cè)。由于導(dǎo)航設(shè)備安裝的不規(guī)范,以及對(duì)防雷接地知識(shí)的認(rèn)識(shí)不足,造成有部分導(dǎo)航設(shè)備在安裝時(shí),只安裝了避雷針,未對(duì)饋線電纜加裝套管,造成了極大的隱患。長(zhǎng)春機(jī)場(chǎng)06號(hào)下滑臺(tái)便存在這種情況,2013年7月遭雷擊,造成下滑臺(tái)監(jiān)控混合網(wǎng)絡(luò)單元故障,停機(jī)數(shù)天,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)萬元。

2.3導(dǎo)航臺(tái)地網(wǎng)電阻偏大,未增加輻射型水平地網(wǎng)

個(gè)別導(dǎo)航臺(tái)地網(wǎng)接地地阻大于1歐姆,又未增加輻射性水平地網(wǎng),造成雷電泄放浪涌電流不利,形成逆勢(shì)電流,對(duì)設(shè)備造成破壞。2010年長(zhǎng)白山機(jī)場(chǎng)全向信標(biāo)臺(tái)遭受雷擊,就是因?yàn)榈刈柚递^大沒有輻射型水平地網(wǎng)泄流,造成逆勢(shì)電流擊穿電纜,設(shè)備故障停機(jī),直接經(jīng)濟(jì)損失近萬元。

三、無線電導(dǎo)航臺(tái)站的防雷與接地

3.1供電系統(tǒng)的防雷與接地

(1)進(jìn)入導(dǎo)航臺(tái)的電纜距離導(dǎo)航臺(tái)200米以外埋地,埋地深度不得小于0.7米。電纜的金屬保護(hù)層在機(jī)房墻邊與導(dǎo)航臺(tái)地網(wǎng)連接。(2)電力電纜在進(jìn)入機(jī)房前,套入至少15米長(zhǎng)的鍍鋅鋼管,鋼管應(yīng)首尾電氣貫通。鋼管一端在機(jī)房墻邊與導(dǎo)航臺(tái)地網(wǎng)連接,另一端應(yīng)連接埋設(shè)的接地體。(3)對(duì)于航路導(dǎo)航臺(tái)來說,當(dāng)電力變壓器設(shè)在站外時(shí),對(duì)于低處年雷暴日大于20天、大地電阻率大于100Ω/m的暴露地區(qū)的架空高壓電力線路,宜在其上方架設(shè)避雷線,其長(zhǎng)度不宜小于500m。(4)導(dǎo)航設(shè)備電源應(yīng)安裝多級(jí)防護(hù)的浪涌保護(hù)裝置(SPD)。SPD的接地線應(yīng)垂直與預(yù)留的接地端連接,長(zhǎng)度應(yīng)不大于0.5米。導(dǎo)航設(shè)備電源的第一級(jí)SPD安裝在雙路電源轉(zhuǎn)換開關(guān)箱的電源輸出端,通流量應(yīng)大于120KA,應(yīng)選用包含開關(guān)及限壓功能的3+1型SPD。(5)電源避雷器的耐雷電沖擊指標(biāo)等參數(shù)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。

3.2導(dǎo)航臺(tái)站的地網(wǎng)與接地系統(tǒng)

(1) 聯(lián)合接地。將導(dǎo)航設(shè)備機(jī)房基礎(chǔ)接地體和機(jī)房四周的環(huán)形地網(wǎng)接地體和天線及鐵塔地網(wǎng)用水平接地體相互連通形成一個(gè)共用地網(wǎng)。導(dǎo)航臺(tái)站內(nèi)開關(guān)電源的工作地也要與該接地系統(tǒng)連通,以獲得相同的電位參考點(diǎn)。(2)導(dǎo)航臺(tái)地網(wǎng)的組成。導(dǎo)航臺(tái)地網(wǎng)由機(jī)房基礎(chǔ)地網(wǎng)(接地體)、機(jī)房四周的環(huán)形地網(wǎng)、天線及鐵塔地網(wǎng)(接地體)等組成。機(jī)房地網(wǎng)由機(jī)房建筑物(含地樁)和環(huán)形接地體組成。(3)設(shè)備接地及接地線。1、臺(tái)站內(nèi)接地母線的截面積,應(yīng)根據(jù)最大故障電流和機(jī)械強(qiáng)度選擇,但一般不應(yīng)小于35mm2。一般設(shè)備的接地線,應(yīng)使用截面積不小于16mm2的多股銅線。2、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等小型設(shè)備的接地線,應(yīng)采用適當(dāng)截面積的多股銅線分別連接到本機(jī)架的匯流排,然后用16mm2的多股銅線連接到機(jī)房匯流排。3、光纜的金屬加強(qiáng)芯和金屬護(hù)層應(yīng)在分線盒或ODF架內(nèi)可靠連通,并于機(jī)架絕緣后使用截面積不小于16mm2的多股銅線連接到機(jī)房?jī)?nèi)第一級(jí)接地匯流排上。4、室內(nèi)走線架及各類金屬構(gòu)件必須接地,各段走線架之間必須電氣連通;活動(dòng)地板(防靜電)下設(shè)的金屬支架,至少應(yīng)有兩根是從接地匯流排引入的接地線。

3.3天線鐵塔的防雷與接地

(1)天線塔上應(yīng)安裝接閃器,沿鐵塔外側(cè)安裝引下線。引下線與天線塔地網(wǎng)連接。(2)天線塔上障礙燈的電源線應(yīng)采用具有金屬外護(hù)層的電纜,電纜的金屬護(hù)外套應(yīng)在塔頂及進(jìn)機(jī)房入口處的外側(cè)就近接地。(3)天線塔內(nèi)安裝金屬套管,饋線電纜套入金屬管內(nèi)安裝。金屬套管在鐵塔側(cè)宜采用活連接方式。

3.4天饋線系統(tǒng)的防雷與接地

(1)在天線系統(tǒng)與功率分配單元連接處同軸電纜應(yīng)安裝饋線避雷器,以防止自天饋線引入的感應(yīng)雷。(2)選擇饋線避雷器時(shí),應(yīng)考慮阻抗、衰耗、工作頻段等指標(biāo)與導(dǎo)航設(shè)備相適應(yīng)。 (3)饋線在天線連接位置、離塔位置及進(jìn)入機(jī)房位置,通過專設(shè)的接地線直接與導(dǎo)航臺(tái)地網(wǎng)連接。

3.5其他附屬設(shè)備的防雷與接地

(1)機(jī)房?jī)?nèi)走線架、吊掛鐵架、機(jī)架或機(jī)殼、金屬通風(fēng)管道、金屬門窗等均應(yīng)做保護(hù)接地。(2)光纜加強(qiáng)芯接地,雷電通過外界進(jìn)入光纜,加強(qiáng)芯不接地容易導(dǎo)致光纜纖芯被雷擊壞,光纜加強(qiáng)芯應(yīng)該就近固定在固定盤上并通過接地線接入本機(jī)架的接地銅排。

四、結(jié)束語

導(dǎo)航設(shè)備在雷雨季節(jié)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行,保障飛行安全,做好臺(tái)站的防雷接地工作顯得尤為重要,只有把導(dǎo)航設(shè)備天饋系統(tǒng)的防雷保護(hù)、接地網(wǎng)與接地系統(tǒng)、設(shè)備接地及接地線、進(jìn)站動(dòng)力電纜的防護(hù)等幾個(gè)方面的防護(hù)措施落到實(shí)處,才能將雷電對(duì)導(dǎo)航設(shè)備的損害降到最低。

參 考 文 獻(xiàn)

防雷接地所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

一、IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

IEC 61024 otection of structures against lightning(建筑物的防雷)

IEC61024-1:1990建筑物防雷 第一部分 通則

IEC61024-1-1:1993建筑物防雷 第一部分 第一部分 防雷裝置保護(hù)級(jí)別的確定

IEC61024-1-2:1998建筑物防雷 第一部分 第二部分 防雷裝置的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)和檢測(cè)二、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

篇2

關(guān)鍵詞:無線電 干擾 民用航空 危害 對(duì)策

隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,無線電越來越多的應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、工作中,時(shí)常干擾民用航空無線電專用頻率,而民航專用頻率主要用機(jī)調(diào)度、導(dǎo)航的通信頻率,一旦受到強(qiáng)烈的干擾,將會(huì)帶來不可遇見的災(zāi)難,小則停飛,重則引發(fā)事故、甚至造成空難,其后果嚴(yán)重性不言而喻。因此,預(yù)防民用無線電系統(tǒng)干擾民用航空已成為亟待解決的問題,必須引起有關(guān)部門的高度重視,以防不必要的災(zāi)難發(fā)生。

1.民用無線電干擾源種類。

從當(dāng)前社會(huì)現(xiàn)狀看,干擾民用航空無線電專用頻率的種類主要用三類,一是沒有任何審批手續(xù),私自違法設(shè)置的無線電臺(tái)站,二是盡管有相關(guān)手續(xù),但因其設(shè)置不合理而產(chǎn)生互調(diào)干擾的無線電臺(tái)站,三是少量的高檔工業(yè)醫(yī)療設(shè)備。從當(dāng)前情況看,主要干擾源是違法設(shè)置使用無線電臺(tái),細(xì)分一下,又可歸為兩小類,其一是非經(jīng)許可的違法使用的大功率無繩電話;還有一種是擅自擴(kuò)大功率的廣播電視發(fā)射器。

2.干擾源分布特點(diǎn)。

隨著大功率無繩電話的普及,農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)人員已普遍使用,而當(dāng)前民航的機(jī)場(chǎng)和飛行航道普遍在遠(yuǎn)離城區(qū)的農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn),因而對(duì)民航的飛行安全危害性也越來越大。而非經(jīng)許可擅自改裝擴(kuò)大功率的廣播或電視發(fā)射機(jī)則集中分布于城區(qū),但較大發(fā)射功率是其致命的問題,是形成互調(diào)干擾的主導(dǎo)因素,它的存在,嚴(yán)重制約其他無線電接收設(shè)備的正常接受,也是干擾民航專用頻率的主要干擾源。

3.干擾源成因

究其產(chǎn)生原因,涉及多個(gè)方面,最主要還是歷史原因造成,從軍管到地方管理,在高速發(fā)展的同時(shí),相關(guān)的管理制度和法律法規(guī)卻沒有同步,受利益驅(qū)使,個(gè)人使用大功率無繩電話和廣播電視機(jī)構(gòu)擅自擴(kuò)大發(fā)射機(jī)輸出功率產(chǎn)生干擾事件時(shí)有發(fā)生,年復(fù)一年,在無線電管理一直處于尷尬境地。

3.1大功率無繩電話

當(dāng)前農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)普及大功率無繩電話。廣大農(nóng)民不知使用大功率無繩電話是違法行為,加之移動(dòng)手機(jī)開展市場(chǎng)上的無序競(jìng)爭(zhēng),更有上小靈通手機(jī)的介入,偏低的價(jià)格加之使用大功率無繩電話便利條件較多,致使農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)大功率無繩電話普遍使用。

3.2 私自改裝的大功率的廣播電視發(fā)射機(jī)。

從現(xiàn)實(shí)情況看,一些領(lǐng)導(dǎo)無視無線電法規(guī)的存在,追求工作便利及效果,隨意設(shè)定其臺(tái)站的頻;追求眼前的利益,盡可能減少投資,在行政中心區(qū)域擅自大擴(kuò)功率的廣播電視發(fā)射機(jī),其僅僅追求覆蓋率;受利益驅(qū)動(dòng),片面追求廣告效益,擅自提升廣播電視發(fā)射機(jī)功率,最大限度地破壞磁環(huán)境,彼此間在相互干擾非常嚴(yán)重,對(duì)整個(gè)無線電系統(tǒng)有極大的影響,它也是當(dāng)前干擾影響民航頻率的最主要因素。

4.解決措施

從當(dāng)前客觀情況看,既有歷史原因造成,又有工作人員的主觀原因,更用法律法規(guī)不相適應(yīng)的方面,因而概括起來即四個(gè)字,預(yù)防與查處。

4.1預(yù)防

4.1.1注重宣傳。適時(shí)進(jìn)行多種形式的宣傳,以無線電管理各項(xiàng)法規(guī)政策為重點(diǎn),普及民用航空無線電專用頻率對(duì)民航用機(jī)的重要性并讓大家熟知其危害性,讓大家知曉在被要求限期治理,而對(duì)產(chǎn)生的干擾不能及時(shí)認(rèn)真地消除而延誤治理時(shí)間的,必將會(huì)受到行政處罰,嚴(yán)重者將追究刑事責(zé)任。

4.1.2發(fā)揮新聞媒體作用。適時(shí)對(duì)向具體的違法單位、個(gè)人予以曝光,適時(shí)進(jìn)行廣播電視和報(bào)紙公告,同時(shí)再用一些行政執(zhí)法的成功案例,介紹對(duì)違法行為的處罰情形的報(bào)道,對(duì)無線電違法行為產(chǎn)生威懾作用。

4.1.3從源頭整治。聯(lián)合工商、公安、質(zhì)監(jiān)等部門在生產(chǎn)、銷售違法電臺(tái)龍頭環(huán)節(jié)進(jìn)行整治,處罰違法生產(chǎn)、銷售無線電設(shè)備的單位、個(gè)人。同時(shí)聯(lián)合向公眾宣布,凡購(gòu)買的無線電設(shè)備不符合國(guó)家法規(guī)要求的,可向銷售者索要高額賠償,我們協(xié)助執(zhí)行。

4.1.4嚴(yán)格無線電臺(tái)站科學(xué)管理與審批。現(xiàn)有無線電臺(tái)站分布和使用狀況要全面掌握,審批時(shí)要根據(jù)無線電臺(tái)發(fā)射與接收的客觀規(guī)律防止新的互調(diào)干擾產(chǎn)生。

4.2查處

4.2.1提升無線電執(zhí)法人員對(duì)本職工作重要性的認(rèn)識(shí)。要充分認(rèn)識(shí)到這項(xiàng)工作的艱巨性和長(zhǎng)期性。在農(nóng)村,特別是偏遠(yuǎn)地區(qū)交通不便利的地方,大功率無繩電話使用者分布區(qū)域廣大,在此執(zhí)法除工作困難外占用時(shí)間也非常較長(zhǎng)。在農(nóng)民群眾中有一部分人法律意識(shí)淡薄,對(duì)各類行政執(zhí)法抵觸情緒大,這部分人中有些也使用大功率無繩電話,大功率無繩電話可以算得上家中大件物品,一旦受到禁止使用或者沒收,會(huì)由于經(jīng)濟(jì)上的損失心理上難以承受而采取過激行為,有時(shí)會(huì)形成群體圍攻無線電執(zhí)法人員。在廣播電視的工作人員中也存在地方一些部門、領(lǐng)導(dǎo)支持,執(zhí)法工作阻力會(huì)人為擴(kuò)大。

4.2.2樹立執(zhí)政為民、執(zhí)法為民的思想。無線電管理就是維護(hù)空中電波秩序,保證各類無線電業(yè)務(wù)的正常進(jìn)行。民用航空無線電專用頻率的安全使用是民航飛行安全一種保障,根據(jù)國(guó)家的安全生產(chǎn)防止群死群傷惡性安全事故發(fā)生的精神,清除它的干擾源是無線電管理者不容推辭的職責(zé)。針對(duì)專項(xiàng)整治航空頻率干擾問題工作的困難,首先樹立執(zhí)法為民和不畏勢(shì)強(qiáng)堅(jiān)決執(zhí)法的思想,按照無線電管理法規(guī)賦予的管理職責(zé),堅(jiān)持公正、公開和處罰與教育相結(jié)合的原則,按法規(guī)、按程序辦事。其二不能搞形式、走過場(chǎng),將執(zhí)法工作長(zhǎng)抓不懈進(jìn)行下去。

4.2.3搞好部門協(xié)作。在每一地方執(zhí)法前,進(jìn)行前期的調(diào)查或者試探性工作,預(yù)測(cè)此處的工作難度,決定是否需要當(dāng)?shù)卣?、或者公安、法院等部門的配合,防止執(zhí)法人員受到不必要的阻礙或者傷害,影響專項(xiàng)執(zhí)法整體工作的順利進(jìn)行。

4.2.4樹立管理就是服務(wù)的思想。對(duì)自覺拆除并停止使用大功率無繩電話的人員提供科技服務(wù),采取科技手段將大功率無繩電話處理成為普通電話,減少他們的經(jīng)濟(jì)損失。幫助廣播電視系統(tǒng)降低發(fā)射機(jī)功率,從技術(shù)上協(xié)助他們進(jìn)行多點(diǎn)覆蓋。

4.2.5提高無線電執(zhí)法人員的素質(zhì)。開展多種形式培訓(xùn),讓執(zhí)法人員了解無線電的技術(shù)知識(shí),會(huì)熟練掌握、運(yùn)用無線電管理的各項(xiàng)法規(guī),執(zhí)法中還要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的法律法規(guī),并要嚴(yán)格遵循程序。

參考文獻(xiàn):

「1 俞家琦,高頻電子線路[J].西安電子科技大學(xué)出版社,1993.

「2 謝嘉奎,電子線路第三版.高等教育出版社,1987.

篇3

[關(guān)鍵詞]無線電通信導(dǎo)航;航運(yùn)事業(yè);水上無線電管理

中圖分類號(hào):U675.75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)12-0182-01

伴隨著航運(yùn)事業(yè)的蓬勃發(fā)展,無線電通信導(dǎo)航在航海事業(yè)中的運(yùn)用,往往需要有著一定的重要性。在無線電通信導(dǎo)航中,往往更加注重航運(yùn)事業(yè)的迅猛發(fā)展,通過將水上的通信能力不斷強(qiáng)化,對(duì)多種技術(shù)加以采用,實(shí)現(xiàn)航運(yùn)的綜合管理,在當(dāng)前的海事衛(wèi)星系統(tǒng)不斷開發(fā)中,海上安全系統(tǒng)的實(shí)施和完善過程中,實(shí)現(xiàn)了通信技術(shù)的全面創(chuàng)新,并推動(dòng)了當(dāng)前航運(yùn)事業(yè)的迅猛發(fā)展,對(duì)于海上交通運(yùn)輸業(yè)的蓬勃發(fā)展有著一定的積極影響。

一、無線電通信導(dǎo)航系統(tǒng)

無線電通信導(dǎo)航系統(tǒng),在科技的進(jìn)步發(fā)展中往往有著多種形式,并在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,更是本著多種角色,實(shí)現(xiàn)水上無線電的通信導(dǎo)航工作。關(guān)于無線電通信導(dǎo)航系統(tǒng)而言,主要有全球海上安全系統(tǒng)、海上船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、海上船舶遠(yuǎn)航識(shí)別和跟蹤系統(tǒng),同時(shí)也存在海事衛(wèi)星形式。

(一)全球海上安全系統(tǒng)和海上船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)

依據(jù)于國(guó)際的相關(guān)規(guī)定,國(guó)際海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)和海上安全信息,這些系統(tǒng)的構(gòu)成往往有著多種形式。而全球海上安全系統(tǒng)在實(shí)際的搜救過程中,往往需要對(duì)搜救協(xié)調(diào)信息網(wǎng)進(jìn)行不斷完善,并對(duì)傳播報(bào)告制度加以建立,通過對(duì)適當(dāng)?shù)臒o線電通信手段合理采用,并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)的做出相關(guān)的反應(yīng)。傳播自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)主要是海上移動(dòng)通信頻帶動(dòng)作中的一種系統(tǒng),將船舶和海岸之間的信息交流實(shí)現(xiàn),通過認(rèn)真的分析傳播的識(shí)別碼和位置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多路通信的過程,并將船舶的全程監(jiān)控全面實(shí)現(xiàn),將港口管理的綜合能力全面提升。

(二)海上船舶遠(yuǎn)航系統(tǒng)和海上船舶跟蹤系統(tǒng)

海上船舶遠(yuǎn)航系統(tǒng)主要是一種人工編制的報(bào)文,對(duì)于報(bào)告的精度有著直接的影響作用,并在通信距離的限制下,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)距離傳播的跟蹤和監(jiān)視。通過和其它系統(tǒng)相互結(jié)合,并對(duì)船舶監(jiān)控系統(tǒng)建立,在全球航運(yùn)的生產(chǎn)管理中有著較廣的應(yīng)用。

(三)海事衛(wèi)星

海事衛(wèi)星主要是對(duì)電話傳真以及安全通信等信息加以提供,是一種服務(wù)類的綜合系統(tǒng),海事衛(wèi)星在實(shí)際的投產(chǎn)運(yùn)行中,將卓越的性能充分發(fā)揮,并在其它領(lǐng)域中,得到大力的發(fā)展,一旦電力中斷和通訊網(wǎng)絡(luò)失效的過程中可以將應(yīng)急通信的特長(zhǎng)充分發(fā)揮。

二、航運(yùn)事業(yè)中無線電通信導(dǎo)航的運(yùn)用

無線電管理工作的開展,就要結(jié)合當(dāng)前航運(yùn)事業(yè)發(fā)展中的各種工作要求,并在航運(yùn)事業(yè)的運(yùn)用中,做好水上無線電的科學(xué)規(guī)范管理。關(guān)于航運(yùn)事業(yè)中無線電通信導(dǎo)航的運(yùn)用和管理,可以從以下幾個(gè)方面做起:

一方面就要做好無線電通訊導(dǎo)航設(shè)備的一種規(guī)范應(yīng)用和管理,在交通部門的大力支持下,借助于海上航運(yùn)部門中的相關(guān)移動(dòng)通信標(biāo)識(shí)情況,對(duì)其進(jìn)行徹底的清理,并對(duì)管理的程序進(jìn)行規(guī)范進(jìn)行,將信息化管理技術(shù)進(jìn)行更好的推廣和應(yīng)用,進(jìn)而做好海上搜尋工作的良好保障和運(yùn)行。

一方面就要將無線電管理局對(duì)于航運(yùn)事業(yè)發(fā)展的相關(guān)情況的研究全面加強(qiáng),通過對(duì)工作小組進(jìn)行設(shè)置,進(jìn)而將數(shù)據(jù)的通訊問題全面解決,對(duì)海上運(yùn)輸各類船舶航運(yùn)安全進(jìn)行保護(hù),并做好整體上的規(guī)劃工作,加強(qiáng)海上通訊工作的主要監(jiān)管工作,海上傳播航行安全以及運(yùn)輸安全保證的過程中,更要將海上交通安全監(jiān)管和相關(guān)的搜救工作全面滿足,對(duì)功能齊全的海上通信系統(tǒng)進(jìn)行建立。

另一方面就要結(jié)合海上通信技術(shù)的實(shí)際情況,不斷創(chuàng)新海上通信技術(shù),對(duì)資源合理的利用,在海上監(jiān)管和實(shí)際的搜救業(yè)務(wù)結(jié)合的基礎(chǔ)上,對(duì)資源合理的利用,并結(jié)合通訊系統(tǒng)以及海上監(jiān)管的主要力量,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的海上通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,推動(dòng)我國(guó)無線電通信導(dǎo)航系統(tǒng)的和諧發(fā)展。

最后航運(yùn)事業(yè)中無線電通信導(dǎo)航的運(yùn)用中,通過結(jié)合海上航運(yùn)業(yè)的總體部署,全面加強(qiáng)無線電管理局的研究工作,創(chuàng)新海上通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化海上通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

結(jié)語

隨著我國(guó)交通通信行業(yè)的全面發(fā)展,我國(guó)海上航運(yùn)業(yè)在總體的部署中,更加注重各項(xiàng)工作的積極開展,并在海上交通業(yè)的發(fā)展中,嚴(yán)格的依據(jù)于國(guó)際海事組織的相關(guān)規(guī)定和協(xié)議,將通訊服務(wù)的相關(guān)基礎(chǔ)上設(shè)施實(shí)現(xiàn),并在國(guó)際通用中,加強(qiáng)海上通訊工作的主要監(jiān)管工作,做好規(guī)范統(tǒng)一的相關(guān)應(yīng)用。無線電通信導(dǎo)航為航運(yùn)事業(yè)保駕護(hù)航中,不僅僅保證了我國(guó)航海交通運(yùn)輸業(yè)的安全發(fā)展,同時(shí)在無線電通訊導(dǎo)航新技術(shù)引進(jìn)中,有著多種業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu),對(duì)于航海業(yè)務(wù)的安全有著一定的保障作用,同時(shí)也將領(lǐng)海的安全全面維護(hù)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 趙鳳芝.GMDSS海上無線電通信設(shè)備在船舶上的應(yīng)用淺析[J].河南科技,2014,(5):6.

篇4

關(guān)鍵詞:廣播電視;無線發(fā)射技術(shù);優(yōu)勢(shì);完善

伴隨著信息化時(shí)代的到來,廣播電視成為家家戶戶必不可少的家用電器。人們通過廣播電視這一電信媒介獲取來自外界的信息、了解時(shí)事新聞、享受娛樂。為了滿足人們的需要,與傳統(tǒng)相比廣播電視傳輸技術(shù)也有了新的改善和進(jìn)步,從原本的天線發(fā)射技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o線發(fā)射技術(shù)。相比于有線發(fā)射技術(shù),廣播無線發(fā)射技術(shù)取得了較大的顯著的突破,不論是從技術(shù)操作角度還是從成本獲取方面都實(shí)現(xiàn)了更為便利化的轉(zhuǎn)型。由于突破了以往硬件技術(shù)設(shè)備上的局限性,廣播無線發(fā)射技術(shù)得以逐漸覆蓋我國(guó)的城鄉(xiāng)各地。尤其是在農(nóng)村,隨著廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的普及,即使是地域廣闊、地形相對(duì)復(fù)雜的區(qū)域,居民們也能收看到更多的電視節(jié)目,同時(shí)接收的節(jié)目播出效果也更為流暢、清晰。在本文中筆者具體分析了廣播無線發(fā)射技術(shù)的優(yōu)勢(shì)以及完善的相關(guān)措施,希望能給讀者提供相關(guān)的參考價(jià)值。

1廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1自動(dòng)智能化優(yōu)勢(shì)

廣播電視技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能化是廣播電視技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。在原本電臺(tái)臺(tái)控技術(shù)方法操作下,電視臺(tái)工作人員需要進(jìn)行手動(dòng)操作來調(diào)節(jié)和控制電視節(jié)目的播放。由于電視臺(tái)的節(jié)目需要24小時(shí)播放,這使得電視臺(tái)必須要有工作人員24小時(shí)不間斷的進(jìn)行工作,這對(duì)電臺(tái)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度要求非常之高。但是自廣播電視無線發(fā)射技術(shù)得以開發(fā)后,對(duì)電視節(jié)目的調(diào)控實(shí)現(xiàn)了由手動(dòng)到自動(dòng)的轉(zhuǎn)變,工作人員也得以脫離24小時(shí)的高強(qiáng)度工作狀態(tài)。在廣電無線發(fā)射技術(shù)基礎(chǔ)上,電視發(fā)射器可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)信息,并控制開關(guān)。工作人員可以利用電腦來監(jiān)控播控室以及發(fā)射器的遙控和遙測(cè)工作。

1.2可靠性和及時(shí)性優(yōu)勢(shì)

基于廣播電視無線發(fā)射技術(shù),高頻電磁波實(shí)現(xiàn)了由點(diǎn)到面的覆蓋模式,電視節(jié)目播放的畫面因此變得更為清晰、流暢。并且在這種技術(shù)控制下,發(fā)射系統(tǒng)可以第一時(shí)間察覺到系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)的故障問題,并反映給工作人員。廣播電視無線發(fā)射系統(tǒng)在軟硬件的完善配合下,性能可靠,運(yùn)行良好。

1.3實(shí)用性優(yōu)勢(shì)

在傳統(tǒng)的廣播電視發(fā)射技術(shù)廣泛應(yīng)用時(shí),容易出現(xiàn)頻率資源短缺的影響狀況。隨著社會(huì)的發(fā)展,電視用戶越來越趨于多元化,傳統(tǒng)的廣播電視發(fā)射技術(shù)也不能夠很好的滿足廣大電視用戶的需求。但是新型的廣播電視無線發(fā)射技術(shù)就很好的突破了這一局限,保障了穩(wěn)定的數(shù)字信號(hào)源和低成本狀態(tài)下的覆蓋率。這一技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用讓更多的人們得以收看到穩(wěn)定的電視節(jié)目播放。廣播電視產(chǎn)業(yè)也逐漸向產(chǎn)業(yè)化以及規(guī)模經(jīng)濟(jì)化轉(zhuǎn)變和發(fā)展。廣播電視的收看不再局限于小眾群體,越來越多的人都可以收看到自己喜歡的電視節(jié)目。

2廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的完善措施

2.1完善高山臺(tái)光纜建設(shè)

想要普及和完善廣播電視無線發(fā)射技術(shù),首先要建設(shè)好廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的硬件設(shè)施和設(shè)備。高山臺(tái)的光纜鋪設(shè)就是必不可少的一項(xiàng)硬件設(shè)備建設(shè)工作。光纜的鋪設(shè)可以改善高山臺(tái)的通信條件和硬件設(shè)備狀況,實(shí)現(xiàn)廣播電視系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化管理要求。同時(shí)還要做好對(duì)相關(guān)設(shè)備的防雷維護(hù)工作。一般來說對(duì)廣播電視發(fā)射設(shè)備采取防雷地網(wǎng)或是防止生銹等維護(hù)方法來延緩地面設(shè)備由于生銹導(dǎo)致的接地電阻變大的狀況。

2.2改善感知無線電的技術(shù)水平

在運(yùn)用廣播電視無線發(fā)射技術(shù)時(shí),時(shí)常會(huì)出現(xiàn)各種緊急的狀況,干擾電臺(tái)無線發(fā)射工作的正常進(jìn)行,使得無線電頻譜沒有辦法被感知和查詢到,最終影響廣播電視信號(hào)的流暢傳輸。因此,改善和提升感知無線電的技術(shù)水平是一個(gè)始終需要得到重視的項(xiàng)目。通過加強(qiáng)對(duì)電視信號(hào)傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè),將信息化技術(shù)、多媒體技術(shù)與微電子技術(shù)有效的結(jié)合起來,提升對(duì)無線電感知的技術(shù)。靈活實(shí)用的無線電感知技術(shù)可以幫助數(shù)據(jù)傳輸工作開展的更為順暢。

2.3完善廣播電視無線發(fā)射監(jiān)控系統(tǒng)

隨著數(shù)字化、信息化的發(fā)展,廣播電視用戶趨向多元化,廣播電視的應(yīng)用也覆蓋的更為廣泛。為了保障廣播電視節(jié)目的有效播放,需要完善對(duì)廣播電視無線發(fā)射系統(tǒng)的監(jiān)控工作。電臺(tái)人員需要加強(qiáng)對(duì)無線設(shè)備運(yùn)行以及日常工作的管理和控制。同時(shí)還需要廣播電臺(tái)單位建設(shè)好遠(yuǎn)程的監(jiān)控系統(tǒng),開展日常的運(yùn)行管理、參數(shù)記錄、數(shù)據(jù)管理等工作,并安排專業(yè)人員進(jìn)行時(shí)時(shí)的監(jiān)控,對(duì)發(fā)射過程中出現(xiàn)的異常狀況做好及時(shí)的報(bào)警工作。除此之外,電臺(tái)還要注重加大投人力度以充分保證廣播電視無線發(fā)射監(jiān)控系統(tǒng)的完備建設(shè)。

2.4做好無線發(fā)射系統(tǒng)的維護(hù)以及應(yīng)急措施

對(duì)于廣播電視無線發(fā)射系統(tǒng)各項(xiàng)設(shè)施設(shè)備,都應(yīng)該做好維護(hù)措施。根據(jù)不同設(shè)備的不同用處以及各異的使用方法,技術(shù)工作人員應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)木S護(hù)方法。建立完善的設(shè)備維護(hù)規(guī)范準(zhǔn)則,落實(shí)日常對(duì)設(shè)備設(shè)施的檢測(cè)和保護(hù),并及時(shí)的做好維護(hù)的記錄工作。廣播電視無線發(fā)射技術(shù)在使用時(shí)也會(huì)碰到一些緊急的狀況,因此應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)以及實(shí)際的使用狀況,針對(duì)播出環(huán)節(jié)的故障問題、一些意外的干擾因素、配電的故障問題以及自然災(zāi)害等影響因素,制定出及時(shí)有效的應(yīng)急措施,保障電視節(jié)目信號(hào)的正常接收??偠灾?廣播電視通訊傳輸技術(shù)在不斷的創(chuàng)新和跟進(jìn)。新型的廣播電視無線發(fā)射技術(shù)有其顯著的優(yōu)勢(shì)。廣播電視工作者需要清晰的認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)完善和創(chuàng)新的重要性,并結(jié)合實(shí)際情況將廣播電視通訊技術(shù)的完善和創(chuàng)新落到實(shí)處,從而進(jìn)一步推動(dòng)廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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篇5

軟件無線電的結(jié)構(gòu)

WIF(wirelessinnovationforum)定義了SDR的功能架構(gòu)。如圖1所示,射頻天線、下變頻、A/D與D/A轉(zhuǎn)換、基帶信號(hào)處理、通用處理器等功能單元為模塊化形式,通過高性能的背板總線互連,組成一個(gè)模塊化、開放性、便于靈活擴(kuò)展和重復(fù)利用的可編程硬件平臺(tái)。主要構(gòu)成單元:1)寬帶/多頻段天線:軟件無線電要支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)/制式,因而要在很寬的頻寬內(nèi)工作,目前大多采用組合式的多頻段天線;2)射頻前端:射頻前端包括低噪聲放大器、功率放大器及濾波器等,其工作頻率范圍應(yīng)當(dāng)足夠?qū)?,如LTE等對(duì)靈敏度和BER要求更嚴(yán)格,這也對(duì)LNA/PA的線性度、功耗、噪聲提出更高要求;3)A/D與D/A轉(zhuǎn)換:目前大多數(shù)無線通信標(biāo)準(zhǔn)都工作在VHF、UHF、SHF頻段,直接在射頻上進(jìn)行A/D和D/A變化還難以實(shí)現(xiàn),一般是通過混頻器完成模擬信號(hào)的上下變頻。ADC和DAC的采樣率/更新率、分辨率、動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)、抖動(dòng)等都是影響SDR性能的關(guān)鍵因素;4)DSP/FPGA/GPP:DSP/FPGA/GPP都是實(shí)現(xiàn)SDR的主流處理硬件,DSP的處理速度低但適于復(fù)雜算法的實(shí)現(xiàn),對(duì)于數(shù)字信號(hào)處理非常擅長(zhǎng);FPGA的工作速率高但復(fù)雜計(jì)算能力相對(duì)較弱,適用于復(fù)雜性不高的計(jì)算密集型任務(wù);GPP難以保證算法實(shí)時(shí)性要求但通用性和靈活性高,因此在實(shí)際的應(yīng)用中會(huì)按它們各自的特點(diǎn)組合使用;5)系統(tǒng)總線:背板總線將系統(tǒng)中各功能單元互連,組成一個(gè)模塊化、開放性、便于靈活擴(kuò)展和重復(fù)利用的可編程硬件平臺(tái)。高速數(shù)據(jù)傳輸能力、同步、供電等都是重要因素,另外還要考慮到總線的延續(xù)性;6)軟件無線電系統(tǒng)和其他網(wǎng)絡(luò)的接口,可以和PSTN、ISDN及其他移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互通。

頻譜分析儀/矢量信號(hào)分析儀基本結(jié)構(gòu)

Fourierseries證明時(shí)域中的任何電信號(hào)都可以由一個(gè)或多個(gè)具有適當(dāng)頻率、幅度和相位的正弦波疊加而成,這構(gòu)成了頻率測(cè)量的基礎(chǔ)。頻域測(cè)量可以幫助我們確認(rèn)信號(hào)的諧波分量,這在無線通信、頻譜監(jiān)測(cè)、EMI分析中有重要應(yīng)用。20世紀(jì)50年代HP發(fā)明超外差頻譜分析儀,從圖2中看到,射頻信號(hào)經(jīng)過衰減器和低通濾波器到達(dá)混頻器,然后與來自本振(LO)的信號(hào)相混頻產(chǎn)生中頻信號(hào),當(dāng)輸入信號(hào)的頻率和本振頻率之差是中頻頻率時(shí),信號(hào)就會(huì)在顯示屏上響應(yīng)。超外差頻譜分析儀的原理基于完成多次掃描的同時(shí)被測(cè)信號(hào)沒有明顯變化,因而它容易漏掉瞬態(tài)信號(hào),無法完成嚴(yán)格的實(shí)時(shí)頻譜分析。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,ADC、DSP、FPGA、GPP等被引入到測(cè)試測(cè)量行業(yè)中,“實(shí)時(shí)頻譜分析儀”就是最典型數(shù)字化改進(jìn),其利用DSP/FPGA/GPP對(duì)ADC后的數(shù)字信號(hào)做FFT;與超外差頻譜儀掃描過程不同,“實(shí)時(shí)頻譜儀”的頻帶處理是并行的、實(shí)時(shí)的,另外還可以完成觸發(fā)、流盤回放等測(cè)試功能。DSP/ASIC/FPGA等信號(hào)處理單元的引入也擴(kuò)大了頻譜儀的功能,除快速、高分辨率頻譜測(cè)量外還可以分析數(shù)字調(diào)制信號(hào)(誤差矢量幅度、I/Q相位誤差、I/Q幅度誤差等)。受限于ADC、FFT硬件/DSP的發(fā)展水平,“實(shí)時(shí)頻譜儀”在一開始還僅能做到基帶部分?jǐn)?shù)字化,如圖3所示:射頻信號(hào)要首先經(jīng)過帶通濾波器抑制帶外雜散信號(hào),然后通過低噪聲放大器、下變頻、中頻濾波器輸出中頻信號(hào),中頻信號(hào)經(jīng)過I/Q解調(diào)后生成2路低頻模擬信號(hào),低頻模擬信號(hào)再通過2個(gè)ADC實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換,隨后再由DSP/ASIC/FPGA等實(shí)現(xiàn)數(shù)字基帶信號(hào)處理。模擬器件一致性缺陷會(huì)導(dǎo)致I/Q信號(hào)在幅度、相位不平衡,2路信號(hào)時(shí)延不一致帶來的判決點(diǎn)誤差也將影響信號(hào)的性能,另外模擬器件的溫度漂移也會(huì)影響系統(tǒng)的測(cè)試精度。SDR要求將A/D、D/A盡可能靠近射頻端從而使信號(hào)盡早的數(shù)字化(見圖4),而高性能ADC、FPGA/DSP的推出使得數(shù)字中頻頻譜儀實(shí)現(xiàn)。射頻前端處理方面,數(shù)字中頻頻譜儀與模擬中頻頻譜儀無明顯變化,重點(diǎn)在下變頻后的中頻輸出直接通過ADC實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換,使用數(shù)字處理方式實(shí)現(xiàn)數(shù)字下變頻、中頻濾波器、包絡(luò)檢波器、視頻濾波器及幅度定標(biāo)等,最終完成輸入信號(hào)譜的計(jì)算和顯示。與模擬中頻頻譜儀比,數(shù)字中頻結(jié)構(gòu)極大地改善了頻譜儀的測(cè)量速度、精度及利用高性能FPGA/DSP測(cè)量復(fù)雜信號(hào)的能力(見圖5)。雖然理想的SDR要求實(shí)現(xiàn)無線電信號(hào)的全帶寬數(shù)字化,但當(dāng)前的放大器還無法滿足理想帶寬,ADC/DAC在轉(zhuǎn)換速度、分辨率及動(dòng)態(tài)范圍上也達(dá)不到技術(shù)要求,即便可以研發(fā)出這樣水平的芯片,受限于高昂的成本、功耗和體積也很難普遍應(yīng)用。

軟件無線電的關(guān)鍵技術(shù)

1)A/D和D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器采樣速率和采樣精度等性能的提高實(shí)現(xiàn)了數(shù)字中頻結(jié)構(gòu),這使得距離理想的SDR更近一步。衡量A/D、D/A性能的主要指標(biāo)是采樣率、分辨率、信噪比、無雜散動(dòng)態(tài)范圍和總諧波失真等指標(biāo)。大多數(shù)無線通信標(biāo)準(zhǔn)都工作在VHF、UHF、SHF頻段,直接在射頻上進(jìn)行A/D變化還難以實(shí)現(xiàn),一般先將射頻信號(hào)經(jīng)過下變頻處理變?yōu)橹蓄l輸出,然后再由ADC數(shù)字化。根據(jù)奈奎斯特定律,ADC的采樣率要至少高于信號(hào)最高頻率的2倍,否則將造成混疊。為了預(yù)防混疊現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)在ADC前段增加抗混疊濾波器,但抗混疊濾波器的滾降速率有限造成在濾波器的通帶和截止帶之間有過渡帶存在,因此ADC的采樣率通常要高于信號(hào)帶寬的2.5倍。3G、LTE、WiMAX等通過高階調(diào)制來增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸速率,復(fù)雜的相位和幅度調(diào)制對(duì)A/D的信噪比提出更嚴(yán)格的要求。作為衡量ADC性能的重要指標(biāo),信噪比的因素主要有量化噪聲、等效熱噪聲和孔徑抖動(dòng)等[4],其中量化噪聲又是影響ADC信噪比的主要因素。量化噪聲的信噪比為:SNR=6.02N+1.76+101g(fs/2B)式中:N是分辨率,fs是采樣頻率,B是模擬輸入信號(hào)的帶寬。通過上面的公式可以發(fā)現(xiàn)增加分辨率或采樣頻率都可提高信噪比,但ADC的采樣率和分辨率是相互制約的,過高的采樣率會(huì)限制轉(zhuǎn)換精度的提高,反過來,同時(shí)高的轉(zhuǎn)換精度也是以犧牲采樣率為代價(jià)的。因此,將輸入的寬帶信號(hào)下變頻為IF中頻窄帶信號(hào)降低了對(duì)ADC采樣率的要求,這樣可以選擇更高的分辨率。以泰克RSA6000系列為例,其中頻A/D轉(zhuǎn)換器是14bit,采樣率是300MS/s。SFDR和總諧波失真是ADC的另一重要指標(biāo),這主要由A/D轉(zhuǎn)換器的微分非線性特性導(dǎo)致。以基本頻率為F0的射頻信號(hào)為例,經(jīng)過ADC轉(zhuǎn)換后會(huì)產(chǎn)生以F0為倍數(shù)的諧波分量,而這些諧波之前互相調(diào)制又產(chǎn)生互調(diào)失真。一般通過改善A/D的線性特性來降低雜散信號(hào)帶來的失真。2)數(shù)字中頻技術(shù)隨著WiMAX/LTE等寬帶無線通信技術(shù)的逐漸成熟,對(duì)無線設(shè)備數(shù)字中頻帶寬和通道數(shù)的要求也越來越高。對(duì)于如此大的運(yùn)算帶寬需求,許多DSP處理器難以滿足實(shí)際應(yīng)用,引入數(shù)字中頻處理減輕DSP處理負(fù)擔(dān)成為關(guān)鍵。數(shù)字中頻技術(shù)包括數(shù)字上變頻(DUC)、數(shù)字下變頻(DDC)、波峰因子衰減(CFR)和數(shù)字預(yù)失真(DPD)等。

數(shù)字上變頻器主要對(duì)低速率的基帶數(shù)字信號(hào)進(jìn)行插值、濾波,形成更高速率的信號(hào),然后再和數(shù)控振蕩器(NCO)產(chǎn)生的相互正交的正余弦數(shù)字載波信號(hào)混頻,完成頻譜搬移后的信號(hào)還要經(jīng)過波峰因子消減(CFR)后進(jìn)行D/A變換。如圖6、7所示,是Altera針對(duì)于WiMAX所設(shè)計(jì)的DDC/DUC,其基于1024點(diǎn)FFT的OFDM設(shè)計(jì),工作帶寬是10MHz。通過圖示可以看到2路速率為11.424MSps的I/Q信號(hào),經(jīng)過3級(jí)FIR的插值濾波、NCO數(shù)字混頻、I/Q信號(hào)相加后形成91.392MSps中頻信號(hào)。數(shù)字下變頻是A/D變換后的數(shù)字信號(hào)處理器件,首先將數(shù)字化后的中頻信號(hào)與數(shù)控振蕩器(NCO)產(chǎn)生載波信號(hào)混頻,實(shí)現(xiàn)中頻到基帶信號(hào)的搬移;在對(duì)I/Q信號(hào)進(jìn)行基帶處理之前還要經(jīng)過抽取、濾波等。還是以Altera針對(duì)于WiMAX所設(shè)計(jì)的DDC/DUC為例,91.392MSps的中頻信號(hào)通過過采樣、NCO混頻,三級(jí)FIR,最終得到2路11.424MSps的I/Q信號(hào)。波峰因子衰減(CFR)和數(shù)字預(yù)失真(DPD)技術(shù)主要用于通過采用數(shù)字信號(hào)處理線性化功率放大器,來提高無線電單元的傳輸效率。例如在LTE、WiMAX中,多載波信號(hào)的線性組合會(huì)導(dǎo)致中頻信號(hào)產(chǎn)生較大的峰均比,而通常功放(PA)的線性區(qū)是有限的,這樣容易出現(xiàn)信號(hào)失真和帶外泄露。波峰因子衰減(CFR)和數(shù)字預(yù)失真(DPD)技術(shù)可以改善PA輸出的線性度,更好地滿足LTE、WiMAX對(duì)誤差矢量幅度(EVM)和鄰道泄露比(ACLR)的要求。數(shù)字中頻處理可以通過ASIC和可編程芯片方式實(shí)現(xiàn),但因?yàn)轭l譜儀要支持2G、3G和4G等多種無線通信協(xié)議,而不同標(biāo)準(zhǔn)所采用調(diào)制制式對(duì)中頻處理能力的要求不一樣,采用可編程芯片實(shí)現(xiàn)將兼顧處理能力和靈活性。數(shù)字中頻涉及的CIC/FIR濾波、NCO、插值/抽取、混頻等需高速處理且算法簡(jiǎn)單,使用FPGA實(shí)現(xiàn)是一種很好的選擇。3)DSP/FPGADSP和FPGA都是實(shí)現(xiàn)軟件無線電的主流信號(hào)處理硬件,但在實(shí)際中一般根據(jù)它們的特點(diǎn)組合使用。以LTE、802.11ac標(biāo)準(zhǔn)為例,OFDM和MIMO技術(shù)的引入實(shí)現(xiàn)了高數(shù)據(jù)率和抗干擾能力,但矩陣分解及相乘對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器提出很高要求,另外DDC/DUC中的有限脈沖響應(yīng)(FIR)和級(jí)聯(lián)積分梳狀(CIC)濾波器使用DSP也難以實(shí)現(xiàn),而FPGA的強(qiáng)大并行處理和密集計(jì)算可以滿足要求。對(duì)于編碼、交織、加擾、符號(hào)映射和子載波分配/導(dǎo)頻等算法比較復(fù)雜,適合使用DSP來完成。除了以上的物理層實(shí)現(xiàn)外,無線綜合測(cè)試儀等還包含協(xié)議棧及信令測(cè)試功能,比如LTE的呼叫建立和釋放、小區(qū)搜索、HARQ協(xié)議、鏈路自適應(yīng)及工控等有著嚴(yán)格的定時(shí)要求,這一般由專門的通信協(xié)議處理模塊(DSP)來實(shí)現(xiàn)[6]。從成本、效率等方面來講,DSP和FPGA組合應(yīng)用是比較成熟的方案。FPGA和DSP組合方式一般分為2種[7],一種是FPGA和DSP作為2個(gè)獨(dú)立的單元;另一種是在FPGA芯片中嵌入DSP核,比如Xilinx的Virtex-6FPGA和AlteraStratixIII。與第一種方式組合方式相比,嵌入DSP核方式集成度高便于開發(fā)者調(diào)試。NIPXIe-5644R矢量信號(hào)收發(fā)儀采用了Virtex-6FPGALX195TFPGA,該FPGA與ADC、DAC、PCIExpress總線、DRAM、SRAM、PFI0、數(shù)字I/O和PXI觸發(fā)器直接連接,允許通過自定義編程完成數(shù)字上下變頻、IFFT/FFT、交織、擴(kuò)頻、符號(hào)映射、編碼等物理層實(shí)現(xiàn)。雖然基于通用處理器(CPU)的頻譜儀最接近于理想軟件無線電的要求,但無線通信中直接利用CPU處理無線通信協(xié)議還難以實(shí)現(xiàn)。

無線通信涉及大量計(jì)算且要嚴(yán)格保證實(shí)時(shí)性,有時(shí)很多計(jì)算還是突發(fā)性的,CPU在信號(hào)處理能力上很難保證;無線通信中實(shí)時(shí)要求的精確度要達(dá)到μs級(jí),而PC操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性僅僅在毫秒級(jí);綜上從運(yùn)算能力和實(shí)時(shí)性上講,通用處理器很難直接代替DSP/FPGA。通用處理器雖然不是為實(shí)時(shí)信號(hào)處理設(shè)計(jì)的,但它的通用性很好且升級(jí)速度快,在傳統(tǒng)的封閉測(cè)試儀器中一般負(fù)責(zé)人機(jī)界面及部分測(cè)試測(cè)量算法的實(shí)現(xiàn),同時(shí)提供USB/GPIB/LAN等接口以實(shí)現(xiàn)儀器控制。以NI為代表的開放式射頻測(cè)試廠商提供基于PXI總線平臺(tái),在該平臺(tái)中通用處理器除完成以上功能外,用戶可以利用LabVIEW和不同的無線通信工具包開發(fā)測(cè)試程序,這些程序可以直接下載到FPGA/DSP上實(shí)現(xiàn)特定應(yīng)用。

射頻測(cè)試廠家解決方案

自1992年美國(guó)科學(xué)家J.Mitole提出軟件無線電概念以來,很多采用SDR理念和技術(shù)的設(shè)備不斷涌現(xiàn),但目前應(yīng)用主要集中在軍用領(lǐng)域。經(jīng)歷海灣戰(zhàn)爭(zhēng)后的美國(guó)意識(shí)到各軍兵種電子通信設(shè)備互聯(lián)互通的重要性,因此一直致力于基于“軟件無線電”的聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng),如通用動(dòng)力的數(shù)字模塊化無線電(DMR)、雷神公司的聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)終端(JTT-SR)、哈里斯的“獵鷹”。據(jù)美國(guó)軍事與航空航天電子網(wǎng)站披露,自2009年開始德國(guó)軍隊(duì)就和射頻測(cè)試巨頭R&S一起開發(fā)軟件無線電應(yīng)用[8]。在移動(dòng)通信領(lǐng)域,軟件無線電技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到3G/LTE/Wimax/LTE-A等基站中,日本NTT、中興、華為、諾西等均已推出成熟產(chǎn)品并獲得廣泛應(yīng)用,中興通訊B8200和R8860還獲得了由國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)頒發(fā)的InfoVision大獎(jiǎng)。限于功耗、成本、網(wǎng)絡(luò)封閉性等因素,手機(jī)終端基本還是依靠硬件處理不同制式信號(hào)。

目前在移動(dòng)通信測(cè)試領(lǐng)域,很多廠家的產(chǎn)品都采集了軟件無線電技術(shù),但在細(xì)節(jié)方面還是有很多不同。根據(jù)測(cè)試儀器的開放程度一般分為以Agilent、R&S、安立為主的傳統(tǒng)儀器廠商和以NI、Areoflex等為主的開放式儀器廠商。以上2類射頻測(cè)試儀器都具有“軟件定義儀器”的特征,在維持硬件平臺(tái)基本不變的情況下,通過更新軟件完成功能的拓展。傳統(tǒng)測(cè)試儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)不公開,通過GPIB/LAN等總線控制儀器完成測(cè)試;用戶根據(jù)需求先購(gòu)買帶有部分測(cè)試功能的儀器,隨后再通過購(gòu)買選件拓展測(cè)試功能或協(xié)議,但底層代碼和程序一般是不開放的,如R&S的FSQ/SMU系列。開放式儀器一般基于PXI、VXI總線,這種模塊化設(shè)計(jì)的思路更接近于SDR的要求。以NI提供的模塊化射頻測(cè)試方案為例,在基于PXI/PXIe標(biāo)準(zhǔn)總線的機(jī)箱中插入模塊化的射頻前端、中頻及基帶處理、本振單元,在實(shí)時(shí)性要求不高及算法不復(fù)雜的應(yīng)用中,中頻處理模塊僅完成數(shù)字上下變頻的功能,編解碼、符號(hào)映射等依靠模塊化的CPU完成,比如第一代RFID標(biāo)簽測(cè)試(ISO14443、ISO15693等)。針對(duì)于3G/LTE/WiMAX等通信測(cè)試,NI提供基于Xilinx的Virtex-5FPGA、Virtex-6FPGA的中頻和基帶處理模塊,其中FPGA完成數(shù)字上下變頻(DUC/DDC)、波峰因子衰減(CFR)和數(shù)字預(yù)失真(DPD),F(xiàn)PGA中的DSP內(nèi)核完成編解碼、交織、擴(kuò)頻、符號(hào)映射等復(fù)雜算法??梢赃x擇PXIe-5641R這種將中頻和基帶處理集中在一起的板卡,也可以選擇ADC和數(shù)字上下變頻(ASIC)功能的PXI-5622,再使用單獨(dú)的FPGA板卡完成基帶處理。如圖9和圖10所示的2X2MIMO原型驗(yàn)證系統(tǒng),PXIe-5673和PXIe-5663完成射頻和中頻處理功能,基帶信號(hào)處理中密集算法都是在FlexRIO的FPGA上完成,包括FFT、符號(hào)映射、MMES均衡算法等,保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。模塊化的架構(gòu)也使得單個(gè)PXI機(jī)箱中可實(shí)現(xiàn)多組RF信號(hào)生成和采集,因?yàn)橥粰C(jī)箱中的所有下變頻器或上變頻器可以共享同一本地振蕩器實(shí)現(xiàn)相位相干(通道間載波抖動(dòng)小于0.1°),這樣能滿足MIMO中空間數(shù)據(jù)流分離對(duì)同步的要求。NI提供P2P技術(shù)保證PXIe-5663/5673等射頻收發(fā)模塊和PXIe-7965R間高速傳輸數(shù)據(jù),因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)傳輸直接在模塊間進(jìn)行而不經(jīng)過控制器,所以能減少數(shù)據(jù)延遲帶來的問題?;凇疤摂M儀器”概念的射頻測(cè)試系統(tǒng)已經(jīng)獲得了廣泛的認(rèn)同和應(yīng)用,安捷倫、Areoflex等都推出有基于PXI/PXIe總線的射頻測(cè)試系統(tǒng)。2012年4月,Areoflex與移動(dòng)芯片巨頭Qualcomm簽署授權(quán)許可協(xié)議[9],PXI3000系統(tǒng)被更多的應(yīng)用到移動(dòng)通信測(cè)試中,截止到目前基于PXI/PXIe的射頻測(cè)試平臺(tái)也已支持2G/WCDMA/TD-SCDMA/CDMA2000/TDD-LTE/FDD-LTE/Wimax/Wifi/WLAN(802.11a-b-g-n)在內(nèi)的各種無線通信標(biāo)準(zhǔn)。

軟件無線電技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

篇6

關(guān)鍵詞:無線列調(diào)通信;抗干擾;解決方案

中圖分類號(hào):TN919.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2013) 04-0059-01

無線通信有很多優(yōu)點(diǎn),如不需架設(shè)通信線路,通信機(jī)動(dòng)靈活,可用于不同類型的移動(dòng)通信等。但是無線通信也有它的弱點(diǎn),如不易保密,容易受地理位置和氣候的影響,最主要的缺點(diǎn)是易受外界各種信號(hào)的干擾。在無線通信中,干擾是通信性能變壞的重要因素。鐵路無線列調(diào)電臺(tái)能否正常工作,不僅取決于電臺(tái)接收機(jī)輸入信號(hào)的大小,而且取決于干擾的大小。所謂干擾,是指外部來的無用電磁波在接收機(jī)中造成的騷擾。當(dāng)較強(qiáng)的干擾信號(hào)連同有用信號(hào)一起進(jìn)入接收機(jī)時(shí),將直接影響通信質(zhì)量,甚至?xí)雇ㄐ胖袛?。隨著鐵路的不斷發(fā)展,鐵路運(yùn)輸對(duì)列車的運(yùn)行不但要求安全、正點(diǎn),還在列車的速度、載重、線路利用率、事故避免等上提出了更高的要求,需要行車指揮人員能夠直接與行使中的列車乘務(wù)員進(jìn)行通信聯(lián)系、命令傳送、交流。所以為了保證無線電臺(tái)通信質(zhì)量,解決干擾問題勢(shì)在必行。

一、簡(jiǎn)述重慶樞紐地區(qū)鐵路概況

重慶鐵路樞紐受長(zhǎng)江、嘉陵江和南北向中梁山分割,呈伸長(zhǎng)型放射狀布局。北至襄渝線磨心坡站,南至川黔線民福寺站,東至渝懷線廟壩站,西至成渝線黃謙站,東西南北組成樞紐環(huán)線,僅西南環(huán)就有鐵路線路9條,線路長(zhǎng)69.5KM,共設(shè)車站20個(gè)。隨著單位的增多,電臺(tái)使用數(shù)量增加,多種頻率電臺(tái)同時(shí)工作的現(xiàn)象極為常見,因此多用戶電臺(tái)工作在同一地區(qū)內(nèi),勢(shì)必產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。尤其在移動(dòng)通信中,電臺(tái)位置不固定,電波電平波動(dòng)的動(dòng)態(tài)范圍極大(可達(dá)90分貝)。往往干擾電臺(tái)的信號(hào)電平遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接收的有用信號(hào)電平,再加上外部噪聲與電臺(tái)內(nèi)部的固有噪聲,一起對(duì)移動(dòng)通信質(zhì)量造成嚴(yán)重的威脅,使電臺(tái)不能正常的工作。

二、重慶樞紐無線列調(diào)通信系統(tǒng)組成及特點(diǎn)

(一)系統(tǒng)組成。無線列調(diào)通信系統(tǒng)組成主要包括三大部分,即調(diào)度通信部分,有無線轉(zhuǎn)接部分,無線通信設(shè)備部分。

(二)通信特點(diǎn)。(1)無線列調(diào)通信的通信范圍屬帶狀通信,其場(chǎng)強(qiáng)覆蓋主要沿鐵路線分布。(2)無線列調(diào)通信的組網(wǎng)采用有線、無線相結(jié)合的方式。通常,從車站到調(diào)度所采用有線方式,車站到移動(dòng)電臺(tái)、或移動(dòng)臺(tái)之間采用無線通信的方式。

(三)設(shè)備組成。(1)車站電臺(tái):實(shí)現(xiàn)車站值班員與機(jī)車、地面移動(dòng)人員、調(diào)度員等的通信。(2)機(jī)車電臺(tái):實(shí)現(xiàn)機(jī)車司機(jī)與車站、調(diào)度、地面移動(dòng)人員的通信。(3)區(qū)間電臺(tái):是為了解決區(qū)間、隧道的場(chǎng)強(qiáng)覆蓋而設(shè)。區(qū)間臺(tái)對(duì)區(qū)間無線列調(diào)通信的信號(hào)進(jìn)行中繼、轉(zhuǎn)發(fā),解決區(qū)間、隧道內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)覆蓋盲區(qū)。(4)手持電臺(tái):便攜式無線電臺(tái),方便地面或移動(dòng)工作人員使用,使用人員如車站外勤值班員、列車運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)、防洪看守點(diǎn)人員等。

三、重慶樞紐無線列調(diào)通信主要干擾及原因

(一)同頻干擾。同頻干擾是指載頻相同的二個(gè)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入電臺(tái)接收機(jī)時(shí)產(chǎn)生的干擾。造成的原因主要是同頻電臺(tái)之間的距離不夠大,其場(chǎng)強(qiáng)覆蓋區(qū)相互交叉,電臺(tái)接收機(jī)能同時(shí)收到兩個(gè)(或兩個(gè)以上)同頻電臺(tái)信號(hào),造成信號(hào)疊加;同時(shí),電臺(tái)之間的載頻頻率不絕對(duì)相同或調(diào)制情況不一致的緣故。因重慶樞紐用戶多,電臺(tái)使用頻繁,所以容易造成同頻干擾。

(二)鄰道干擾。鄰道干擾是指相鄰的或鄰近的波導(dǎo)之間干擾。鄰道干擾的產(chǎn)生,是由于鄰道發(fā)信機(jī)邊帶太寬所致。重慶樞紐覆蓋整個(gè)重慶市中心,隨著無線通信迅速發(fā)展,使用電臺(tái)的單位越來越多,外部電臺(tái)的使用對(duì)鐵路無線通信影響極大。

(三)阻塞干擾。阻塞干擾是指電臺(tái)接收機(jī)在收到大干擾電平時(shí),使接收機(jī)靈敏度下降,縮短有效通信距離。主要原因是強(qiáng)干擾信號(hào)與本振間差頻而產(chǎn)生中頻頻率,這種強(qiáng)干擾信號(hào)導(dǎo)致中頻放大器過載而出現(xiàn)阻塞。由于重慶樞紐尤其是重慶西地區(qū)站間距離較近,不同方向線路多,機(jī)車就多(列車尾部風(fēng)壓裝置使用頻繁)再加上區(qū)間設(shè)有無線區(qū)間臺(tái),一旦區(qū)間臺(tái)啟用,就增加阻塞干擾的機(jī)會(huì)。

(四)互調(diào)干擾?;フ{(diào)干擾是有二個(gè)干擾信號(hào)(如頻率為f1和f2)同時(shí)進(jìn)入無線電臺(tái),由于非線性作用,結(jié)果產(chǎn)生不需要的新頻率,剛好等于接收信號(hào)頻率,就產(chǎn)生干擾?,F(xiàn)在無論是車站運(yùn)轉(zhuǎn)室或機(jī)車上都裝有很多電子設(shè)備,如空調(diào)、電腦等,當(dāng)這些帶電的設(shè)備使用時(shí)容易產(chǎn)生互調(diào)干擾。

除了以上干擾外,還有人為噪聲與自然噪聲干擾,工業(yè)干擾,電氣化鐵路區(qū)段接觸網(wǎng)干擾等。

四、干擾的防治

(一)同波道無線電臺(tái)使用相距越遠(yuǎn),產(chǎn)生同頻干擾的可能性就越小,但這種情況顯然是無法避免的。為了降低同頻干擾,則應(yīng)定期對(duì)電臺(tái)進(jìn)行參數(shù)測(cè)試,盡可能將電臺(tái)載頻頻差控制在300Hz以下。

(二)對(duì)于地勢(shì)開闊、站間距離較近的區(qū)段應(yīng)降低車站電臺(tái)天線的高度和提高電臺(tái)接收門限,安裝方向性較強(qiáng)的定向天線(重慶樞紐已采用,但效果不明顯),在滿足場(chǎng)強(qiáng)覆蓋的條件下,在電臺(tái)密度大的網(wǎng)內(nèi),尤其無線區(qū)間臺(tái)多的區(qū)段,盡量避免用戶常發(fā)射狀態(tài),少用雙工通信。在滿足兩相鄰車站電臺(tái)的場(chǎng)強(qiáng)覆蓋不小于兩相鄰電臺(tái)之間距離的二分之一且至少有500m重疊區(qū)情況下,可以減少無線區(qū)間臺(tái)數(shù)量,取消樞紐區(qū)間臺(tái)“一鍵呼”功能,使用小功率電臺(tái)。

(三)在樞紐區(qū)段電臺(tái)用戶密集,應(yīng)多向用戶宣傳,若無必要?jiǎng)t少按“機(jī)車隧道”鍵,減少車站臺(tái)“轉(zhuǎn)信”機(jī)會(huì)。同時(shí)向鐵路沿線單位宣傳鐵路無線通信的重要性,減少外界無線電臺(tái)干擾。

(四)在樞紐區(qū)段干擾最嚴(yán)重的是列車尾部風(fēng)壓查詢裝置,為提高無線通信質(zhì)量,減少電臺(tái)干擾,保證列尾正常運(yùn)用,列尾裝置使用頻率應(yīng)與列車無線通信分開。

五、結(jié)束語

通過以上對(duì)重慶樞紐電臺(tái)干擾的分析及防治,可以看出克服樞紐地區(qū)無線列調(diào)通信干擾是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),為了減弱或消除干擾,還需結(jié)合多種方式的綜合運(yùn)用,并在具體過程中充分考慮線路地形、地物對(duì)干擾電波的阻擋和屏蔽作用等,結(jié)合方案實(shí)用條件、經(jīng)濟(jì)適用的抗干擾解決方式,保持良好的場(chǎng)強(qiáng)覆蓋,提高無線列調(diào)通信質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]李佳華,朱發(fā)銀.鐵路移動(dòng)通信[J].科技信息,20l2,8.

篇7

關(guān)鍵詞:送電線路;電氣不平衡度;影響因素

中圖分類號(hào):F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

前言:自改革開放以來,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到迅速發(fā)展,電力成為人類生產(chǎn)和生活中必不可少的一部分,深刻影響著人類社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展。一旦國(guó)家的送電線路出現(xiàn)問題,哪怕僅僅是一個(gè)小時(shí)也會(huì)造成各個(gè)領(lǐng)域出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象,尤其是當(dāng)今時(shí)代,人類生產(chǎn)已經(jīng)由電力控制為主導(dǎo),辦公設(shè)備也大都是計(jì)算機(jī),互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用也是完全是建立在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)的,由此可見,送電線路對(duì)人類的影響的重要性,因此確保送電線路的平衡度具有重要的意義和價(jià)值。

一、送電線路的工作原理

我國(guó)送電大都使用的是高壓輸電,這種輸電辦法是比較安全、可靠的。一般來說,電力從發(fā)電廠發(fā)出來時(shí)電壓十分高,能夠達(dá)到幾千伏,這么高的電壓做好傳輸工作尤為重要。比較常用的傳輸辦法主要有兩種:電纜級(jí)傳輸和高空架線傳輸。其中電纜級(jí)傳輸是將傳輸電纜防止在地標(biāo)下面,這種方式雖然能夠節(jié)省大量的空間,但是不便于維護(hù)和檢修,比較適合于城市電路傳輸。而高空架線傳輸只要引用于遠(yuǎn)程傳輸和曠地傳輸。

二、對(duì)送電線路的電氣不平衡度影響因素的探討

在現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)中,衡量電能質(zhì)量的一個(gè)主要指標(biāo)就是電力系統(tǒng)的三相電壓的平衡情況,在實(shí)際的輸電線路中,架空線間和對(duì)地的位置只會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的正常運(yùn)行時(shí)的相對(duì)不平衡,在另一方面對(duì)于三相電路的參數(shù)的不平衡沒有多大的影響。發(fā)電機(jī)等設(shè)備的正常運(yùn)行往往取決于系統(tǒng)電壓、電流的相對(duì)平衡度,如果系統(tǒng)電壓和電流的不平衡度超過一定的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí),往往會(huì)造成旋轉(zhuǎn)電力的發(fā)熱和振動(dòng)、電網(wǎng)線損增大以及各種保護(hù)和自動(dòng)轉(zhuǎn)至的誤動(dòng)等一些危險(xiǎn)性的事故發(fā)生。其影響送電線路的不平衡度的主要因素如圖1.2所示。

然而,就其送電線路的電氣不平衡度的影響因素而言,主要表現(xiàn)在導(dǎo)線的空間位置、導(dǎo)線排列的方式、線路的長(zhǎng)度以及輸送的功率等方面。首先,輸電線路長(zhǎng)度在很大的程度上對(duì)于送電線路的不平衡度有著極大的影響,這樣我們不妨做一個(gè)假設(shè),比如說線路不換位,通過改變線路的長(zhǎng)度,利用MATLAB程序,得到不同長(zhǎng)度的線路對(duì)線路段電壓零序和負(fù)序不平衡度的影響結(jié)果如表1.1所示。

表1.1

由表1.1得知,零序和負(fù)序的不平衡度都是隨著線路長(zhǎng)度的增加而增長(zhǎng)的,這是由于送電線路在其線路參數(shù)一定的情況下,伴隨著長(zhǎng)度增加,三相之間的不平衡度和電場(chǎng)的強(qiáng)度都會(huì)增加的,這也就在一定程度上決定了電磁和靜電的不平衡磁場(chǎng)的逐漸增強(qiáng)。

其次,電壓的等級(jí)以及高壓輸電線路桿塔對(duì)于送電線路的不平衡度也有著一定的影響力,送電線路在提高電壓等級(jí)的同時(shí),其電壓的序參數(shù)的標(biāo)幺值也就在一定程度上有所減少,這種過程的改變進(jìn)而也就是參數(shù)的平衡性相對(duì)來說好的多。輸電線路桿塔的桿塔高度、相間距離以及導(dǎo)線的排列方式對(duì)于送電線路的不平衡度也同樣有著極深的影響,系統(tǒng)線路的不平衡度總會(huì)隨著相間距離的增加而逐漸變小,這就特別強(qiáng)調(diào)在保持一定的平衡度的同時(shí)就必須選擇一個(gè)相對(duì)來說較為合適的相間距離。

三、送電線路的維護(hù)工作的開展

在我國(guó)大多數(shù)的曠地地區(qū)使用的傳輸方式依然是高架線輸電,這種輸送方式

下維護(hù)工作的開展主要是通過定期巡視來保證送電線路的正常運(yùn)行。保證送電線路安全的工作方式是以維護(hù)為主,檢修為輔。主要的維護(hù)措施有以下幾點(diǎn):

第一,如果是高空架線的方式,保證送電維修的重要方式是查詢線路的老化

程度。因?yàn)閼敉鈺绲爻霈F(xiàn)線路老化的狀況,電力傳輸極易產(chǎn)生危險(xiǎn),甚至?xí)霈F(xiàn)漏電的現(xiàn)象,嚴(yán)重則會(huì)引發(fā)火災(zāi)。此外線路如果出現(xiàn)老化的現(xiàn)象,電線外包絕緣物則會(huì)脫落,進(jìn)而會(huì)漏電,造成的損失十分龐大。如果是雷電天氣,則更易造成整個(gè)傳輸線路短路,長(zhǎng)期以往,則會(huì)造成大規(guī)模的漏電現(xiàn)象,輕則造成電力損失,重則會(huì)危及人類的生命財(cái)產(chǎn)安全。

第二,無線電干擾隨處可見,需要做好防控?zé)o線電干擾則應(yīng)將干擾控制在一

定范圍,并且這種方式是不影響送電的正常運(yùn)行。因此應(yīng)加強(qiáng)和巡視和查探,一旦出現(xiàn)大面積和高強(qiáng)度的干擾時(shí),則應(yīng)根據(jù)具體情況采取相關(guān)解決措施,保證無線電干擾信號(hào)的質(zhì)量和水平。

第三,保證電路傳輸安全需要做好的另一舉措是關(guān)注天氣情況,保證線路在

傳輸?shù)倪^程中沒有中斷的現(xiàn)象。雖然郊外的送電線路已經(jīng)采取諸多措施以保證絕緣工作的效果,但是仍然存在一些特殊狀況的發(fā)生,任何一個(gè)安全事故造成的影響最終都是無法估量的,因此應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注天氣變化,保證線路的正常運(yùn)行。上文中我們也論述到線路老化的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,尤其是天氣不好或雷雨天氣。然后有時(shí)線路老化程度并不會(huì)影響到正常運(yùn)行,但是仍然需要關(guān)注天氣變化,采取一些措施進(jìn)行預(yù)防,延長(zhǎng)其使用壽命和降低事故出現(xiàn)機(jī)率。這樣做的主要原因是考慮到線路的電路傳輸成本問題,如果能夠及時(shí)有效保護(hù)則線路老化速度則會(huì)變慢,從一定層面來看能夠節(jié)省大量的成本。如果保護(hù)不合理或是沒有關(guān)注天氣變化,采取相關(guān)措施進(jìn)行預(yù)防,則會(huì)造成電路受到損害,嚴(yán)重影響送電線路的正常運(yùn)行。

四、送電線路的檢修工作

線路出現(xiàn)故障造成的損失是巨大的,因此做好送電線路的檢修工作十分必要。故障檢修工作的開展的前提是對(duì)送電線路進(jìn)行檢測(cè),找到故障出現(xiàn)的原因和地方。一般情況下,故障出現(xiàn)主要會(huì)出現(xiàn)在中段或末段,因?yàn)檫@兩個(gè)段位受人工影響較小。如果故障出現(xiàn)在中段,相關(guān)工作人員則應(yīng)找到故障檢測(cè)出現(xiàn)的原因,筆者認(rèn)為主要有以下幾點(diǎn):

第一,可能是避雷裝置被雷電擊中導(dǎo)致出現(xiàn)問題,破壞送電線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

工作人員在進(jìn)行防雷檢測(cè)時(shí)應(yīng)做好防雷措施,防止造成人員傷亡。一旦出現(xiàn)這種情況,檢修人員要做的第一件事就是切斷電源,然后更換故障位置路線,線路安裝結(jié)束后,應(yīng)對(duì)新線路安置新的防雷裝置,切實(shí)保證維護(hù)工作的效果。

第二,做好定期巡視工作十分重要,切實(shí)檢查線路老化的程度,檢測(cè)無線電干擾信號(hào),注意天氣變化,做好防護(hù)措施對(duì)于送電線路來說,定期巡視是必要的,

檢查線路老化程度,做好記錄,針對(duì)線路老化程度做出定期巡視計(jì)劃,無線電干擾信號(hào)的檢測(cè),可以使用信號(hào)探測(cè)儀器,對(duì)干擾信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行鑒定,如果探測(cè)到的強(qiáng)度高于高壓輸電線路能夠承受的程度,就要對(duì)其采取探引措施,或者發(fā)出抗擊這種干擾信號(hào)的無線電波,對(duì)其進(jìn)行消減,消減成功,就可以使高壓輸電線路進(jìn)行正常工作了。注意天氣變化,尤其是雷雨天氣,或旱澇天氣,大雷雨可能造成的損失是直接將線路擊斷,或造成大面積漏電,這時(shí)就要對(duì)線路采取相應(yīng)的防雨措施,尤其是雷雨之中一旦含有其他導(dǎo)電介質(zhì),則極易出現(xiàn)大面積漏電的現(xiàn)象,進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)造成引發(fā)線路著火的可能,還會(huì)引起高壓電路火災(zāi),這種情況最終會(huì)造成無法估計(jì)的損失。

結(jié)束語

電力已經(jīng)成為人類生產(chǎn)和生活中不可缺少的一部分,其為人類進(jìn)步和發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。所以我們更應(yīng)該針對(duì)其影響送電路平衡度的種種因素,從實(shí)際性的原則出發(fā),在實(shí)際的應(yīng)用過程中,進(jìn)行有針對(duì)性的完善,提高電壓的等級(jí)。只有掌握送電原理,做好檢修和維護(hù)工作才能夠保證人們生活的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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篇8

【關(guān)鍵詞】機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)備 無線測(cè)控系統(tǒng) 可靠性

導(dǎo)航設(shè)備是機(jī)場(chǎng)安全運(yùn)行必不可少的重要組成部分,是駕駛各種航空器人員的耳目,它的正確可靠運(yùn)行直接關(guān)系到航空器的飛行安全,所以必須有實(shí)時(shí)可靠的測(cè)量與控制系統(tǒng)才能對(duì)各類導(dǎo)航設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行有效的測(cè)控和及時(shí)處理設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的非正常狀態(tài),從而達(dá)到為各類航空器提供迅速準(zhǔn)確不間斷的導(dǎo)航信息,確保飛行安全。

結(jié)合多年的從事導(dǎo)航設(shè)備維護(hù)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及微機(jī)無線測(cè)控領(lǐng)域的見解,本文就CC-2000F型機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)備無線測(cè)控系統(tǒng)為例,淺析機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)備無線測(cè)控系統(tǒng)該如何提高其可靠性。

CC-2000F型機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)備無線測(cè)控系統(tǒng)是1996年率先在中國(guó)民航飛行學(xué)院洛陽分院安裝并投入使用的,它的出現(xiàn)讓洛陽機(jī)場(chǎng)結(jié)束了邊遠(yuǎn)導(dǎo)航臺(tái)有人值守的歷史,為飛行學(xué)院節(jié)約了大量的人力,同時(shí)相比較導(dǎo)航設(shè)備本身自帶的有線遙控系統(tǒng),更是節(jié)約了不小的財(cái)力物力,相當(dāng)具有優(yōu)勢(shì),但是無線通信畢竟在可靠性方面不如有線通信那么好,它在一定條件下可能會(huì)受到天氣、環(huán)境等各種各種影響,這就要讓使用的技術(shù)人員更加重視設(shè)備的可靠性,更清楚的認(rèn)識(shí)到設(shè)備的重要性,本人在平時(shí)的工作中也曾會(huì)遇到遙測(cè)不到信號(hào),短時(shí)間的無法控制、或者是監(jiān)聽出現(xiàn)中斷的現(xiàn)象。CC-2000F型機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)備無線測(cè)控系統(tǒng)主要由測(cè)控主機(jī)部分和各臺(tái)站測(cè)控終端組成,測(cè)控主機(jī)安裝在機(jī)場(chǎng)辦公樓主控制室內(nèi),配置為CC-2000F型計(jì)算機(jī)武俠測(cè)控主機(jī)一套、超短波無線電臺(tái)一部、直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)和打印機(jī)一臺(tái),系統(tǒng)采用Visual Basic軟件編程運(yùn)行于WindowsXP環(huán)境;測(cè)控終端安裝在東遠(yuǎn)、東近、西遠(yuǎn)、西近和側(cè)方臺(tái)五個(gè)導(dǎo)航臺(tái)站,安裝五部CC-2000F型無線測(cè)控系統(tǒng)終端機(jī),實(shí)現(xiàn)的主要功能有遙控、遙測(cè)、監(jiān)聽、告警、對(duì)講等功能。

CC-2000F型機(jī)場(chǎng)導(dǎo)航設(shè)備無線測(cè)控系統(tǒng)在硬件方面提高其可靠性的措施我認(rèn)識(shí)主要有采用穩(wěn)定性好、可靠性高和壽命長(zhǎng)的日本原裝基地電臺(tái);系統(tǒng)通信采用智能化調(diào)制解調(diào)器(1200-4000bps)通信速率為2400bps,該系統(tǒng)軟件采取糾錯(cuò)編碼技術(shù);終端機(jī)采用優(yōu)質(zhì)鋼材,有較高的機(jī)械強(qiáng)度、抗電磁干擾和耐腐蝕性;傳輸電纜采用帶屏蔽多心電纜,可以抗干擾。除此之外,本人根據(jù)多年的使用及維護(hù)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為其在提高可靠性方面還可以做到更好更細(xì),比如簡(jiǎn)化操作界面以避免誤操作;系統(tǒng)有關(guān)的文件設(shè)置為只讀,設(shè)置修改權(quán)限;導(dǎo)航設(shè)備終端出現(xiàn)狀態(tài)變化應(yīng)該有主動(dòng)巡測(cè)并反映到主遙控室并加裝聲光報(bào)警系統(tǒng),以便提醒值班人員;技術(shù)人員在對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制監(jiān)聽操作時(shí),系統(tǒng)自身設(shè)定的巡測(cè)應(yīng)停止,避免巡測(cè)信號(hào)影響對(duì)設(shè)備的快速操作控制。當(dāng)然最重要的是遙控系統(tǒng)及終端的設(shè)備運(yùn)行不能對(duì)導(dǎo)航設(shè)備本身的正常運(yùn)行造成影響,例如,技術(shù)人員在選擇A工作B備用的操作后,該系統(tǒng)的開機(jī)信號(hào)是一個(gè)持續(xù)接通的5V電壓信號(hào),設(shè)備開機(jī)運(yùn)行,這樣的設(shè)計(jì)就存在一個(gè)弊端,該系統(tǒng)終端如果出現(xiàn)終端設(shè)備供電系統(tǒng)故障,終端設(shè)備斷電的情況下,則此時(shí)導(dǎo)航設(shè)備會(huì)隨之?dāng)嚯?,這就降低了導(dǎo)航設(shè)備正確不間斷運(yùn)行的安全性,本人認(rèn)為該系統(tǒng)可以將這一開機(jī)信號(hào)更改為一束脈沖信號(hào)來控制,操作完成后,遙控系統(tǒng)斷開與導(dǎo)航機(jī)設(shè)備的關(guān)系,即使遙控出問題斷電,只是對(duì)導(dǎo)航設(shè)備無法控制,但設(shè)備本身還可以繼續(xù)正常運(yùn)行,這樣將大大提高設(shè)備運(yùn)行安全,提高設(shè)備運(yùn)行正常率,降低設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

安全是民航事業(yè)持續(xù)不斷的話題,任何對(duì)提高安全運(yùn)行有幫助的建議都是民航工作者以及前輩們的寶貴經(jīng)驗(yàn),本文不妥之處望同行前輩們予以指正,謝謝。

參考文獻(xiàn):

篇9

關(guān)鍵字:超高壓; 輸電線路; 電磁環(huán)境

一、電磁環(huán)境的概述和發(fā)展

電磁環(huán)境主要是指在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同作用下產(chǎn)生的電磁感應(yīng)和電磁干擾現(xiàn)象,針對(duì)電力系統(tǒng)的超高壓輸電線路來說,電磁環(huán)境技術(shù)在不斷的成熟和發(fā)展,通過研究提出了用于電力系統(tǒng)輸電線路的電磁兼容測(cè)試設(shè)備,同時(shí)在研究超高電壓輸電線路在輸電過程中遇到的電磁環(huán)境和電磁干擾問題,通過具體的實(shí)驗(yàn)和設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),提出了相應(yīng)的方案和措施。輸電線路在電力系統(tǒng)里主要是用來分配和輸送電能,聯(lián)絡(luò)各個(gè)變電站、各個(gè)發(fā)電廠并使其正常有效地運(yùn)行。目前,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),居民消費(fèi)水平的提高,電器使用的概率增大,人們對(duì)電力系統(tǒng)的要求也越來越高,電力企業(yè)對(duì)于輸電線路的管理也日益規(guī)范、嚴(yán)格。而電磁環(huán)境對(duì)輸電線路的影響也不斷加強(qiáng),所以只有有效避免電磁環(huán)境對(duì)輸電線路的影響才能保證和促使電力建設(shè)順利達(dá)成目標(biāo),為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

二、電磁環(huán)境對(duì)超高壓輸電線路的影響

電磁環(huán)境對(duì)超高壓輸電線路的影響主要是電磁輻射方面的,因?yàn)槌邏狠旊娋€路的電磁效應(yīng)一般是通過磁場(chǎng)和電場(chǎng)等發(fā)生的。當(dāng)超高壓輸電線路在運(yùn)行的過程中,輸電線路上的一部分電壓會(huì)在通過周圍空間的時(shí)候產(chǎn)生一定的電場(chǎng),電場(chǎng)的強(qiáng)度也比較大;當(dāng)輸電線路上有電流通過的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生一定的磁場(chǎng),電壓越高的輸電線路上產(chǎn)生的磁場(chǎng)越大;當(dāng)輸電線路上的電場(chǎng)強(qiáng)度超過空氣的強(qiáng)度的時(shí)候,就會(huì)產(chǎn)生電暈的放電現(xiàn)象,在放電的過程中會(huì)產(chǎn)生頻率比較低得電磁波,最終產(chǎn)生無線電雜音。超高壓輸電線路的電磁環(huán)境一般會(huì)造成以下幾個(gè)方面的影響:(一)首先,當(dāng)工作人員和技術(shù)人員在電磁環(huán)境中工作的時(shí)候,由于受到電磁輻射的影響會(huì)對(duì)人的身體造成一定的影響和危害。(二)其次,由于超高壓輸電線路產(chǎn)生的電場(chǎng)會(huì)在周圍的線路上產(chǎn)生靜電感應(yīng),磁場(chǎng)也會(huì)在周圍的線路上產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)。所以會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,電磁干擾不僅會(huì)影響輸電線路的輸電效率同時(shí)還會(huì)影響輸電線路的線路安全。

三、電磁環(huán)境在超高壓輸電線路中的應(yīng)用

(一)對(duì)于超高壓線路來說,電磁環(huán)境主要考慮的是靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。因?yàn)殡姶鸥蓴_會(huì)影響輸電線路的輸電效率和輸電安全,無線干擾和電磁干擾對(duì)接收電的質(zhì)量造成影響,無線干擾一般來自于無線信號(hào)的影響,在超高壓輸電的過程中由于電磁環(huán)境引起的電暈放電現(xiàn)象產(chǎn)生噪音,所以在輸電過程中采用可以降低電壓的電磁檢測(cè)設(shè)備,該設(shè)備可以有效檢測(cè)到電磁對(duì)輸電線路造成的干擾,同時(shí)可以及時(shí)限制和緩解電磁對(duì)線路造成的干擾和影響。

(二)通過對(duì)國(guó)外超高壓輸電線路電磁強(qiáng)度的調(diào)查和分析,雖然各國(guó)的電力情況不相同,但是還是有可以參考的地方。由于在超高壓輸電過程中線路會(huì)因?yàn)殡妶?chǎng)的作用引起生態(tài)效應(yīng),所以對(duì)輸電建筑物和地面之間的距離有明確的規(guī)定,同時(shí)對(duì)工頻電場(chǎng)強(qiáng)度值和磁場(chǎng)強(qiáng)度值都必須控制在一定范圍之內(nèi)。電磁環(huán)境對(duì)超高壓輸電線路有正面的作用,但是在應(yīng)用不適當(dāng)?shù)臅r(shí)候也會(huì)造成負(fù)面的影響。

(三)超高壓輸電線路的電磁環(huán)境主要是由導(dǎo)線和線路等的發(fā)生電暈現(xiàn)產(chǎn)生的,隨著輸電過程的進(jìn)行電暈會(huì)形成電流,電流通過導(dǎo)線,并且在導(dǎo)線中流動(dòng),慢慢的產(chǎn)生電磁場(chǎng),有些電磁因?yàn)楹椭車娏鞯鸟詈献饔枚鴮?duì)輸電過程起到引導(dǎo)的作用,有些電磁則因?yàn)楹椭車娏鞯呐懦庾饔枚种戚旊姷男?。因?yàn)閷?duì)于超高壓輸電線路來說,由于導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)生電暈現(xiàn)象,電暈的放電過程又會(huì)增加線路的電壓負(fù)荷,但是這種交替電壓的放出和流入會(huì)在線路內(nèi)部形成一種比較穩(wěn)定的電流波,所以電暈的產(chǎn)生是一種輸電線路電磁環(huán)境的固有現(xiàn)象和特性。只有保持穩(wěn)定的電暈頻率和質(zhì)量,就不會(huì)影響輸電線路的安全可靠性。

(四)超高壓輸電線路的截面比較大,分支也很復(fù)雜,雖然對(duì)于超高壓輸電線路中對(duì)電磁環(huán)境做出了相關(guān)的規(guī)定,但是這些規(guī)定和參數(shù)是根據(jù)超高壓輸電線路的實(shí)際指標(biāo)和數(shù)據(jù)得出的,雖然這樣科學(xué)的計(jì)算是合理的,但是針對(duì)不同的線路,由于電壓的不同會(huì)引起不同的電磁環(huán)境,所以具體的數(shù)據(jù)是不同的,它也有自身的變化趨勢(shì)。保證電磁環(huán)境的穩(wěn)定和可靠是勢(shì)在必行的,電磁的干擾是避免不了的,因?yàn)橹挥休旊娋€路在運(yùn)行就會(huì)產(chǎn)生電磁,而這種電磁環(huán)境是好是壞,就要看怎樣合理的進(jìn)行權(quán)衡和調(diào)節(jié)。所以不需要統(tǒng)一的規(guī)定對(duì)電磁環(huán)境進(jìn)行規(guī)范,只要符合變化趨勢(shì)和電磁的強(qiáng)度就可以讓其正常運(yùn)行。

(五)在輸電的過程中電暈放電會(huì)產(chǎn)生噪聲,所以對(duì)于超高電壓輸電線路的建設(shè)來說,降低噪聲是很重要的環(huán)節(jié),也是影響電磁環(huán)境的重要方面,可以通過采用大面積的布置線路和對(duì)導(dǎo)線表面進(jìn)行防噪聲處理等方法降低噪聲的產(chǎn)生。同時(shí)還可以在輸電導(dǎo)線上安裝螺旋線,從而放大導(dǎo)線半徑,降低導(dǎo)線表面的梯度,達(dá)到降低噪聲的目的。對(duì)于超高壓的輸電線路來說,電磁環(huán)境的研究是一項(xiàng)重要的工作,通過合理科學(xué)的技術(shù)措施和方法,使得超高壓線路與電磁環(huán)境之間保持穩(wěn)定,進(jìn)一步提高電磁環(huán)境的總體水平。

四、結(jié)束語

超高壓輸電線路的管理目的在于以下幾個(gè)方面:一是確保輸電安全;二是確保輸電質(zhì)量;三是提高輸電效率,在現(xiàn)代社會(huì)里,電成為人類生活中不可或缺的生活元素,主宰著人類的生活、生產(chǎn)。輸電線路作為供電企業(yè)電力系統(tǒng)的重要組成部分,可以說是電力工業(yè)的大動(dòng)脈。而輸電線路的電磁環(huán)境的質(zhì)量不但保證了輸電線路的健康運(yùn)行,同時(shí)也保證了整個(gè)電力工程的質(zhì)量。但是,對(duì)于電力工程的成敗來說,不僅僅是做好輸電線路技術(shù)管理就能成功的,必須抓好工程的每一個(gè)細(xì)節(jié),只有每一個(gè)部分都成功了,才能保證整個(gè)電力工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞: 信息化;機(jī)房環(huán)境;安全穩(wěn)定運(yùn)行;等電位;邏輯接地;整體機(jī)房

中圖分類號(hào):TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2012)23-0181-03

1 解讀信息化

1997年召開的首屆全國(guó)信息化工作會(huì)議,對(duì)信息化和國(guó)家信息化定義為:“信息化是指培育、發(fā)展以智能化工具為代表的新的生產(chǎn)力并使之造福于社會(huì)的歷史過程。國(guó)家信息化就是在國(guó)家統(tǒng)一規(guī)劃和組織下,在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科學(xué)技術(shù)、國(guó)防及社會(huì)生活各個(gè)方面應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),深入開發(fā)廣泛利用信息資源,加速實(shí)現(xiàn)國(guó)家現(xiàn)代化進(jìn)程”。

實(shí)現(xiàn)信息化就要構(gòu)筑和完善的六個(gè)要素為:開發(fā)利用信息資源、建設(shè)國(guó)家信息網(wǎng)絡(luò)、推進(jìn)信息技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)、培育信息化人才和制定和完善信息化政策。

信息化代表了一種信息技術(shù)被高度應(yīng)用,信息資源被高度共享,從而使得人的智能潛力以及社會(huì)物質(zhì)資源潛力被充分發(fā)揮,個(gè)人行為、組織決策和社會(huì)運(yùn)行趨于合理化的理想狀態(tài)。同時(shí)信息化也是IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展與IT在社會(huì)經(jīng)濟(jì)各部門擴(kuò)散的基礎(chǔ)之上的,不斷運(yùn)用IT改造傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)結(jié)構(gòu)從而通往如前所述的理想狀態(tài)的一個(gè)持續(xù)的過程。

2 與之關(guān)聯(lián)的機(jī)房建設(shè)

以上組成信息化的核心系統(tǒng),無論是信息識(shí)別(包括文字、語音與圖像識(shí)別)、信息提取、信息檢測(cè)、信息傳遞、信息處理、信息存儲(chǔ)、信息再生、信息安全等都必須依賴于現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的超凡功能,才能得以實(shí)現(xiàn)。

提到電子計(jì)算機(jī),就比如會(huì)涉及把實(shí)現(xiàn)信息化建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)所需的各自功能的核心設(shè)備(電子計(jì)算機(jī))安置于一個(gè)科學(xué)合理的空間,以保證信息化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,這個(gè)空間就是我們經(jīng)常所講的計(jì)算機(jī)機(jī)房。

然而,在系統(tǒng)構(gòu)建時(shí),部分建設(shè)方自覺或不自覺的對(duì)機(jī)房的建設(shè),在認(rèn)識(shí)上存在著一定的偏差。人們往往很重視在系統(tǒng)所需的設(shè)備上投資,力求設(shè)備的高端化,而卻忽略機(jī)房建設(shè)的投資。筆者在此就有關(guān)機(jī)房的含義及對(duì)信息化建設(shè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障作用作一淺析。

信息化飛速發(fā)展的標(biāo)志之一,是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日益成熟與完善,網(wǎng)絡(luò)的完善離不開電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng),除少部分機(jī)械傳動(dòng)裝置外,絕大部分約占80%以上是由集成電路、電子元件和線路組成。

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)的功能越來越強(qiáng)大,運(yùn)算速度越來越快,而體積越來越小。電子元件的排列越來越密,因此機(jī)柜內(nèi)的單位體積發(fā)熱量越來越大,元器件之間的絕緣要求、抗干擾要求越來越高。如果機(jī)房的潔凈度得不到改善,空氣中的塵埃粒子附著在電路板上,將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備壽命的降低,甚至燒毀。

電子元器件在24小時(shí)的工作中會(huì)產(chǎn)生大量的熱,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),室溫在規(guī)定范圍內(nèi)每升高10℃,電子計(jì)算機(jī)的可靠性要下降25%;電阻器件在溫、濕度大幅度變化的條件下工作,其阻值的變化將導(dǎo)致功率發(fā)生變化,溫度每升降10℃,其電阻阻值大約變化1%;當(dāng)室內(nèi)的相對(duì)濕度超高,磁帶、磁盤會(huì)產(chǎn)生脫磁現(xiàn)象,插頭、集成電路引腳絕緣電阻值減少;而相對(duì)濕度過低,低到40%以下時(shí)打印機(jī)、傳真機(jī)的機(jī)械部分會(huì)產(chǎn)生靜電干擾,引起“讀”“寫”錯(cuò)誤;機(jī)房外電力傳輸線、高壓線、電機(jī)、廣播、無線電臺(tái)等大功率發(fā)射天線會(huì)通過輻射、傳導(dǎo)、耦合方式對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備形成電磁干擾,電磁干擾不但會(huì)引起誤操作,還會(huì)造成系統(tǒng)停機(jī),使系統(tǒng)癱瘓。

作為一級(jí)供電負(fù)載的計(jì)算機(jī)設(shè)備工作時(shí),電源的保證致關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)計(jì)算機(jī)機(jī)房的相對(duì)濕度為30%時(shí),靜電電壓為5000V;當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到20%時(shí),靜電電壓為10000V,而當(dāng)相對(duì)濕度降低5%時(shí),則靜電電壓達(dá)到20000V。雖然靜電的寄生電流很低,但計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)此卻相當(dāng)敏感,因?yàn)橛?jì)算機(jī)線路中所通過的電流本身就很小。靜電放電引起計(jì)算機(jī)故障主要是因?yàn)榉烹婋娏魉矔r(shí)流過機(jī)殼,對(duì)電源線、信號(hào)線產(chǎn)生的感應(yīng)噪聲所致;通過靜電產(chǎn)生的電壓,引起機(jī)殼接入的安全保護(hù)地電位變動(dòng)。以上各種因素,都相當(dāng)于將給計(jì)算機(jī)的邏輯運(yùn)算電路輸入一個(gè)錯(cuò)誤信號(hào),從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)秩序的紊亂。

通過以上的分析及數(shù)據(jù)表明,無論是溫濕度的波動(dòng)、塵埃的積聚、靜電的積累與釋放,都會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行造成極大的影響。而這種影響,更多的是體現(xiàn)在隱性故障上,即在一定時(shí)間范圍內(nèi),不易被發(fā)覺,這些隱性故障的基本根源應(yīng)歸結(jié)于一個(gè)明顯的環(huán)境問題。因此,我們應(yīng)當(dāng)定義機(jī)房的建設(shè)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)環(huán)境的建設(shè)。它將圍繞著如何為計(jì)算機(jī)設(shè)備營(yíng)造一個(gè)優(yōu)良的運(yùn)行環(huán)境而展開工作。而這個(gè)環(huán)境應(yīng)當(dāng)是包括溫濕度控制、潔凈度調(diào)整、抗干擾能力、抗靜電危害等內(nèi)容在內(nèi)的一個(gè)廣義的環(huán)境概念。而機(jī)房建設(shè)將是通過相關(guān)的科學(xué)技術(shù)、輔助設(shè)備及工程手段,完成環(huán)境、供配電、防雷接地、屏蔽、消防及機(jī)房系統(tǒng)故障自我診斷任務(wù)在內(nèi)的一個(gè)整體工程。

整體機(jī)房解決方案的核心是計(jì)算機(jī)場(chǎng)地電力系統(tǒng)的高可用性、計(jì)算站場(chǎng)地環(huán)境建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)性以及機(jī)房運(yùn)行過程的可管理性。關(guān)于計(jì)算站場(chǎng)地環(huán)境的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB2887-89《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)條件》和GB9316-88《計(jì)算站場(chǎng)地安全要求》作了明確的規(guī)定,在此不做贅述。

毫無疑問,整體機(jī)房的建設(shè),將以上述規(guī)范中的數(shù)據(jù)為依據(jù),通過相應(yīng)的實(shí)施手段,達(dá)到其建設(shè)目的,下面將就機(jī)房建設(shè)過程中相關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行簡(jiǎn)述。