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无线电能效率优化研究现状论文

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无线电能效率优化研究现状论文

近来有人对光纤通信的发展情景,有些困惑。其一,在2000年IT行业的泡沫,使光纤通信的生产规模投入过大,生产过剩,IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤,国外对中国倾销。其二,有人认为:光纤通信的传输能力已经达到10Tbps,几乎用不完,而且现在大干线已经建设得差不多,埋地的剩余光纤还很多,光纤通信技术不需要更多的发展。 笔者认为,光纤通信技术尚有很大的发展空间,今后会有很大的需求和市场。主要是:光纤到家庭FTTH、光交换和集成光电子器件方面会有较大的发展。在此主要讨论光纤通信的发展趋势和市场。 光纤通信的发展趋势 1、光纤到家庭(FTTH)的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽,所以一直被认为是理想的接入方式,对于实现信息社会有重要作用,还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2~3倍。过去由于FTTH成本高,缺少宽带视频业务和宽带内容等原因,使FTTH还未能提到日程上来,只有少量的试验。近来,由于光电子器件的进步,光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解,都加速了FTTH的实用化进程。 发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国AT&T认为FTTH市场较小,在0F62003宣称:FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极,要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早,现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。 ◆FTTH[遇到的挑战:现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势。与FTTH相比:①价格便宜②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目前1Mbps—500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH目前大量推广受制约。 对于不久的将来要发展的宽带业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏,远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视,上下行传输不对称的业务,AD8L就难以满足。尤其是HDTV,经过压缩,目前其传输速率尚需。正在用技术开发,可压缩到5~6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps,仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时,非FTTH不可。 ◆ FTTH的解决方案:通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。 F2P方案一一优点:各用户独立传输,互不影响,体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了减少用户直接到局的光纤和管道,需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。 PON方案——优点:无源网络维护简单;原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块,以避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用,如果用户带宽得不到保证时,不单是要网络扩容,还需要更换PON和更换用户模块来解决。(按照目前市场价格,PEP比PON经济)。 PON有多种,一般有如下几种:(1)APON:即ATM-PON,适合ATM交换网络。(2)BPON:即宽带的PON。(3)OPON:采用通用帧处理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太网技术的PON,0EPON是千兆毕以太网的PON。(5)WDM-PON:采用波分复用来区分用户的PON,由于用户与波长有关,使维护不便,在FTTH中很少采用。 发达国家发展FTTH的计划和技术方案,根据各国具体情况有所不同。美国主要采用A-PON,因为ATM交换在美国应用广泛。日本NTT有一个B-FLETts计划,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多种技术。SCM-PON:是采用副载波调制作为多信道复用的PON。 中国ATM使用远比STM的SDH少,一般不考虑APON。我们可以考虑的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的优缺点前面已经说过,目前比较经济,使用灵活,传输距离远等;宜采用。而比较GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技术网络效率高;可以有电话,适合SDH网络,与IP结合没有EPON好,但目前GPON技术不很成熟。EPON:与IP结合好,可用户电话,如用电话需要借助lAD技术。目前,中国的FTTH试点采用EPON比较多。FTTH技术方案的采用,还需要根据用户的具体情况不同而不同。 近来,无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的协议,传输带宽可达54Mbps,覆盖范围达100米以上,目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输,包括:上下行数据和点播电视VOD的上行数据,对于一般用户其上行不大,是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输,当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FTTH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络,如果采用PON,就特别简单,因为此PON无上行信号,就不需要测距的电子模块,成本大大降低,维护简单。如果,所属PON的用户群体,被无线城域网WiMAX()覆盖而可利用,那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势,但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑,与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。 2、光交换的发展什么是通信? 实际上可表示为:通信输+交换。 光纤只是解决传输问题,还需要解决光的交换问题。过去,通信网都是由金属线缆构成的,传输的是电子信号,交换是采用电子交换机。现在,通信网除了用户末端一小段外,都是光纤,传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前,由于目前光开关器件不成熟,只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换,即把光信号变成电信号,用电子交换后,再变还光信号。显然是不合理的办法,是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关,以实现光交换网络,特别是所谓ASON-自动交换光网络。 通常在光网里传输的信息,一般速度都是xGbps的,电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速XGbDs的交换。当然,也不是说,一切都要用光交换,特别是低速,颗粒小的信号的交换,应采用成熟的电子交换,没有必要采用不成熟的 大容量的光交换。当前,在数据网中,信号以“包”的形式出现,采用所谓“包交换”。包的颗粒比较小,可采用电子交换。然而,在大量同方向的包汇总后,数量很大时,就应该采用容量大的光交换。目前,少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。目前,由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制,通路数一般在8—16个。 电子交换一般有“空分”和“时分”方式。在光交换中有“空分”、“时分”和“波长交换”。光纤通信很少采用光时分交换。 光空分交换:一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。近来,采用集成技术,开发出MEM微电机光开关,其体积小到mm。已开发出1296x1296MEM光交换机(Lucent),属于试验性质的。 光波长交换:是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是,发送某1特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源,光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。已开发出640x640半导体光开关+AWG的空分与波长的相结合的交叉连接试验系统(corning)。采用光空分和光波分可构成非常灵活的光交换网。日本NTT在Chitose市进行了采用波长路由交换的现场试验,半径5公里,共有43个终端节,(试用5个节点),速率为。 自动交换的光网,称为ASON,是进一步发展的方向。 3、集成光电子器件的发展 如同电子器件那样,光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成,但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路,如同一块印刷电路板,可以把光电子器件组装于其上,也可以直接集成为一个光电子器件。要实现FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、体积小的和廉价的和集成的光电子器件。 日本NTT采用PLO技术研制出16x16热光开关;1x128热光开关阵列;用集成和混合集成工艺把32通路的AWG+可变光衰减器+光功率监测集成在一起;8波长每波速串为80Gbps的WDM的复用和去复用分别集成在1块芯片上,尺寸仅15x7mm,如图1。NTT采用以上集成器件构成32通路的OADM。其中有些已经商用。近几年,集成光电子器件有比较大的改进。 中国的集成光电子器件也有一定进展。集成的小通道光开关和属于PLO技术的AWG有所突破。但与发达国家尚有较大差距。如果我们不迎头赶上,就会重复如同微电子落后的被动局面。 光纤通信的市场 众所周知,2000年IT行业泡沫,使光纤通信产业生产规模爆炸性地发展,产品生产过剩。无论是光传输设备,光电子器件和光纤的价格都狂跌。特别是光纤,每公里泡沫时期价格为羊1200,现在价格Y100左右1公里,比铜线还便宜。光纤通信的市场何时能恢复? 根据RHK的对北美通信产业投入的统计和预测,如图2.在2002年是最低谷,相当于倒退4年。现在有所回升,但还不能恢复。按此推测,在2007-2008年才能复元。光纤通信的市场也随IT市场好转。这些好转,在相当大的程度是由FTTH和宽带数字电视所带动的。 笔者认为:FTTH毕竟是信息社会的需求,光纤通信的市场一定有美好的情景。发达国家的FTTH已经开始建设,已经有相当的市场。大体上看,器件和设备随市场的需要,其利润会逐步回升,2007-2008年可能良好。但光纤产业,尽管反倾销成功,目前价格也仍低迷不起,利润甚微。实际上,在世界范围内,光纤的生产规模过大,而FTTH的发展速度受社会环境、包括市民的经济条件和数字电视的发展的影响,上升缓慢。据了解,有大公司目前封存几个光纤厂,根据市场情况,可随时启动生产,其结果是始终供大于求。供不应求才能涨价,是通常的市场规律,所以光纤产业要想厚利,可能是2009年后的事情。中国经济不发达地区和小城镇,还需要建设光纤线路,但光纤用量仍然处于供太子求的范围内。 对中国市场,FTTH受ADSL的挑战和数字电视HDTV发展的制约,会有所延后。目前,中国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备,可能需要等待一段时间。不过,北京奥运会需要HDTV的推动和设备价格的下降,会促进FTTH的发展。预计在2007-2008年在中国FTTH可开始推广。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD,有比较强的经济力量,现在已经采用光纤到住地PTTP来建设。总的来说,目前中国的FTTH处于试点阶段。试点的作用,一方面是摸索技术和建设的经验,另一方面,还起竞争抢占用户的作用。所以,现在电信运行商,地方业主都积极对FTTH试点,以便发展宽带业务。因此,广播运行商受到巨大的挑战,广播商应加快发展数字电视的进程,并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOP点播电视,还需要对电缆电视网双向改造,如果采用光纤网,可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。

摘 要: 无线电力传输是一种传输电力的新技术,它将电力通过电磁耦合、射频微波、激光等载体进行传输。这种技术解除了对于导线的依赖,从而得到更加方便和广阔的应用。本文就无线电力传输的发展历史和基本原理做了一些介绍,并对其未来可能的应用做了一些探讨。 关键词: 无线电力传输技术 电磁感应 射频 原理与应用前景 1.引言 自17世纪人类发现如何发电后就用金属电线来四处传输电力。时至今日,供电网、高压线已遍布全球的角角落落。在工作和生活中,越来越多的电器给我们带来极大便捷的同时,不知不觉各种“理不清”的电源线、数据线带来的困扰也与日俱增。不过,这些年的科技发展表明,在无线数据传输技术日益普及之时,科学家对无线电力传输(Wireless Power Transmission,WPT)的研究也有了很大突破,从某种意义上来讲,无线电力传输也不再是幻想——在未来的生活中摆脱那些纷乱的电源线已成为可能。 2.无线电力传输的发展历史 19世纪末被誉为“迎来电力时代的天才”的名尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla,1856—1943)在电气与无线电技术方面作出了突出贡献。他1881年发现了旋转磁场原理,并用于制造感应电动机;1888年发明多相交流传输及配电系统;1889—1890年制成赫兹振荡器;1891年发明高频变压器(特斯拉线圈),现仍广泛用于无线电、电视机及其他电子设备。他曾致力于研究无线传输信号及能量的可能性,并在1899年演示了不用导线采用高频电流的电动机,但由于效率低和对安全方面的担忧,无线电力传输的技术无突破性进展[1]。1901—1905年在纽约附近的长岛建造Wardenclyffe塔,是一座复杂的电磁振荡器,设想它将能够把电力输送到世界上任何一个角落,特斯拉利用此塔实现地球与电离层共振。 2001年5月,法国国家科学研究中心的皮格努莱特,利用微波无线传输电能点亮40m外一个200W的灯泡。其后,2003年在岛上建造的10kW试验型微波输电装置,已开始以频率向接近1km的格朗巴桑村进行点对点无线供电。 2005年,香港城市大学电子工程学系教授许树源成功研制出“无线电池充电平台”,但其使用时仍然要将产品与充电器接触。 2006年10月,日本展出了无线电力传输系统。此系统输出端电力为7V、400mA,收发线圈间距为4mm时,输电效率最大为50%,用于手机快速充电。 2007年6月,美国麻省理工学院的物理学助理教授马林·索尔贾希克研究团队实现了在短距离内的无线电力传输。他们给一个直径60厘米的线圈通电,6英尺(约米)之外连接在另一个线圈上的60瓦的灯泡被点亮了。这种马林称之为“WiTricity”技术的原理是“磁耦合共振”。 2008年9月,北美电力研讨会发布的论文显示,他们已经在美国内华达州的雷电实验室成功地将800W电力用无线的方式传输到5m远的距离。 2009年10月,日本奈良市针对充电式混合动力巴士进行了无线充电实验。供电线圈埋入充电台的混凝土中,汽车驶上充电台,将车载线圈对准供电线圈就能开始充电。 3.无线电力传输的基本原理 电磁感应——短程传输 电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系与转化。电磁感应是电磁学中的基本原理,变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的。利用电磁感应进行短程电力传输的基本原理如图1所示,发射线圈L1和接收线圈L2之间利用磁耦合来传递能量。若线圈L1中通已交变电流,该电流将在周围介质中形成一个交变磁场,线圈L2中产生的感应电势可供电给移动设备或者给电池充电。 电磁耦合共振——中程传输 中程无线电力传输方式是以电磁波“射频”或者非辐射性谐振“磁耦合”等形式将电能进行传输。它基于电磁共振耦合原理,利用非辐射磁场实现电力高效传输。在电子学的理论中,当交变电流通过导体,导体的周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。在电磁波的频率低于100khz时,电磁波就会被地表吸收,不能形成有效的传输,当电磁波频率高于100khz时,电磁波便可以在空气中传播,并且经大气层外缘的电离层反射,形成较远距离传输能力,人们把具有较远距离传输能力的高频电磁波称为射频(即:RF)。将电信息源(模拟或者数字)用高频电流进行调制(调幅或者调频),形成射频信号后,经过天线发射到空中;较远的距离将射频信号接收后需要进行反调制,再还原成电信息源,这一过程称为无线传输。中程传输是利用电磁波损失小的天线技术,并借助二极管、非接触IC卡、无线电子标签,等等,实现效率较高的无线电力传输。 具体来说,整个装置包含两个线圈,每一个线圈都是一个自振系统。其中一个是发射装置,与能量相连,它并不向外发射电磁波,而是利用振荡器产生高频振荡电流,通过发射线圈向外发射电磁波,在周围形成一个非辐射磁场,即将电能转化为磁场。当接收装置的固有频率与收到的电磁波频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,完成磁场到电能的转换,从而实现电能的高效传输。图2是一个典型的利用电磁共振来实现无线电力传输的系统方案。电磁波的频率越高其向空间辐射的能量就越大,传输效率就越高。 微波/激光——远程传输 理论上讲,无线电波的波长越短,其定向性越好,弥散就越小。所以,可以利用微波或激光形式来实现电能的远程传输,这对于新能源的开发利用、解决未来能源短缺问题也有着重要意义。1968年,美国工程师彼得格拉提出了空间太阳能发电(Space Solar Power,SSP)的概念。其构想是在地球外层空间建立太能能发电基地,通过微波将电能送回地球。 4.无线电力技术的应用前景 无线电力传输作为一种先进的技术一般应用于特殊的场合,具有广泛的应用前景。 给一些难以架设线路或危险的地区供应电能 高山、森林、沙漠、海岛等地的台站经常遇到架设电力线路困难的问题,而工作在这些地方的边防哨所、无线电导航台、卫星监控站、天文观测点等需要生活和工作用电,无线输电可补充电力不足。此外,无线输电技术还可以给游牧等分散区村落无变压器供电和给用于开采放射性矿物、伐木的机器人供电。 解决地面太阳能电站、水电站、风力电站、原子能电站的电能输送问题 我国的新疆、西藏、青海等地降雨量少、日照充足且存在大片荒芜土地,南方部分地区水力、风力资源丰富,这些地区有利于建造地面太阳能发电站或水电站、风力电站。可是,这些地区人烟稀少、地形复杂,在崇山峻岭之中难以架设线路,这时无线输电技术就有了用武之地。采用无线输电技术,还可以把核电站建在沙漠、荒岛等地。这样一方面便于埋葬核废料,另一方面当电站运行发生故障时也可以避免对周围动植物的大量伤害和耕地的污染。 传送卫星太阳能电站的电能 所谓卫星太阳能电站,就是用运载火箭或航天飞机将太阳能电池板或太阳能聚光镜等材料发送到赤道上空35800km的地球静止同步轨道上。在太空的太阳光线没有地球大气层的影响,辐射能量十分稳定,是“取之不尽”的洁净能源。并且一年中有99%的时间是白天,其利用效率比地面上要高出6—15倍[3]。在那里利用太阳能电池板把阳光直接转变为电能,或者用太阳能聚光镜把阳光汇聚起来作为热源,像地面热电厂一样发电。这样产生的电能供给微波源或激光器,然后采用无线输电技术将大功率电磁射束发送至地面,接收到的微波能量经整流器后变成直流电,由变、配电设施供给用户。 无接点充电插座 随着无线电力技术的发展,一些小型用电设备已经实现了无线供电。如:电动牙刷、“免电池”无线鼠标、无线供电“膜片”/“垫”等。无线供电“膜片”/“垫”是一种家用电器无线供电方式,用一片图书大小的柔软塑料膜片就可对家电进行无线供电,可为圣诞树上的LED、装饰灯、鱼缸水中的灯泡、小型电机、手机、MP3、随身听、温度传感器、助听器、汽车零部件、甚至是植入式医疗器件等供电。 给以微波发动机推进的交通运输工具供电 现在大部分交通运输工具燃烧石油产品,其发动机叫做柴油发动机、汽油发动机等。与此类比,以微波作为能源推进的发动机叫做微波发动机。微波是工作频率在—300GHz的电磁波,不能直接用它来驱动电动机,因为要设计出在如此高的频率下工作的发动机非常困难。如果思路加以改变,把微波能量转变为直流电流的整流器,那么微波就可以直接作为交通工具的能源了。煤、石油、天然气的存储量有限,而日消耗量巨大,总有耗尽之日,到那时卫星太阳能电站可望成为能源供给的主干,通过无线输电技术就可以直接把微波能量输给交通运输工具。 在月球和地球之间架起能量之桥 世界人口的不断增长和地球资源的日益耗尽,太阳系中其他星球的开发利用是人类一直以来的夙愿。月球是地球的天然卫星,其上资源丰富,地域辽阔,是首先要开发的星体。未来人类对月球的利用主要是移民和资源获取。月球的土壤里富含SiO2,是制造太阳能电池的原料。如果先在月球上建立起工厂,然后把太阳能电站直接建在月球上,比起建在地球静止同步轨道上要容易些,借助于微波束或激光束把电能发送到地球。 5.结语 随着无线电力传输技术的不断发展与成熟,不但使人们未来的生活有望摆脱手机、相机、 笔记本 电脑等移动设备电源线的束缚,享受在机场、车站、酒店多种场所提供的无线电力,而且可用于一些特殊场合,如人体植入仪器如心脏起搏器等的输电问题、新能源(电动)汽车、低轨道军用卫星、太阳能卫星发电站等。在世界经济迅速发展的今天,节能和新的、可再生能源的开发是摆在能源工作者面前的首要问题。太阳能是取之不尽、用之不竭的干净能源。除核能、地热能和潮汐能之外,地球上的所有能源都来自太阳,建造卫星太阳能电站是解决人类能源危机的重要途径。要将相对地球静止的同步轨道上的电能输送的地面,无线输电技术将发挥至关重要的作用。从长远来看,该技术具有潜在的广泛应用前景。但是,每一种无线传输方式,都有一系列问题需要解决,如电能传输效率问题,电力公司如何收费和计费,能量传输所产生的电磁波是否对人体健康带来危害,等等。不管怎样,一旦这项技术能够普及,就会给人们的生活带来巨大的便利。 参考文献: [1]白明侠,黄昭.无线电力传输的历史发展及应用[J].湘南学院学报,2010,31,(5):51-53. [2]刘永军.无线电力传输技术:创造未来空间神话[J].中国电子商情(基础电子),2008,11:70-75.

无线网络发展状况计算机通信分两种:有线通信和无线通信 无线通信包括卫星,微波,红外等等无线局域网(Wireless LAN)技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备,人们可随时、随地、随意地访问网络资源。在推动网络技术发展的同时,无线局域网也在改变着人们的生活方式。本文分析了无线局域网的优缺点极其理论基础,介绍了无线局域网的协议标准,阐述了无线局域网的体系结构,探讨了无线局域网的研究方向。 关键词 以太网 无线局域网 扩频 安全性 移动IP 一、引 言 随着无线通信技术的广泛应用,传统局域网络已经越来越不能满足人们的需求,于是无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)应运而生,且发展迅速。尽管目前无线局域网还不能完全独立于有线网络,但近年来无线局域网的产品逐渐走向成熟,正以它优越的灵活性和便捷性在网络应用中发挥日益重要的作用。 无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信,并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲,无线局域网就是在不采用网线的情况下,提供以太网互联功能。 广阔的应用前景、广泛的市场需求以及技术上的可实现性,促进了无线局域网技术的完善和产业化,已经商用化的网络也正在证实这一点。随着网络的商用和其他无线局域网技术的不断发展,无线局域网将迎来发展的黄金时期。 二、无线局域网概述 无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时,美国陆军研发出了一套无线电传输技术,采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年,夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络,称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机,采用双向星型拓扑连接,横跨夏威夷的四座岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛上。从此,无线网络正式诞生。 1.无线局域网的优点 (1)灵活性和移动性。在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。 (2)安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。 (3)易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说,办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程,无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。 (4)故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。 (5)易于扩展。无线局域网有多种配置方式,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。 由于无线局域网有以上诸多优点,因此其发展十分迅速。最近几年,无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。 2.无线局域网的理论基础 目前,无线局域网采用的传输媒体主要有两种,即红外线和无线电波。按照不同的调制方式,采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。 (1)红外线(Infrared Rays,IR)局域网 采用红外线通信方式与无线电波方式相比,可以提供极高的数据速率,有较高的安全性,且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差,使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制,通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。 (2)扩频(Spread Spectrum,SS)局域网 如果使用扩频技术,网络可以在ISM(工业、科学和医疗)频段内运行。其理论依据是,通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)两种方式。 所谓直接序列扩频,就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩,把展开的扩频信号还原成原来的信号。而跳频技术与直序扩频技术不同,跳频的载频受一个伪随机码的控制,其频率按随机规律不断改变。接收端的频率也按随机规律变化,并保持与发射端的变化规律一致。跳频的高低直接反映跳频系统的性能,跳频越高,抗干扰性能越好,军用的跳频系统可达到每秒上万跳。 (3)窄带微波局域网 这种局域网使用微波无线电频带来传输数据,其带宽刚好能容纳信号。但这种网络产品通常需要申请无线电频谱执照,其它方式则可使用无需执照的ISM频带。 3.无线局域网的不足之处 无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时,也存在着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面: (1)性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。 (2)速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前,无线局域网的最大传输速率为54Mbit/s,只适合于个人终端和小规模网络应用。 (3)安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道,无线信号是发散的。从理论上讲,很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。 三、无线局域网协议标准 无线局域网技术(包括、蓝牙技术和HomeRF等)将是新世纪无线通信领域最有发展前景的重大技术之一。以IEEE(电气和电子工程师协会)为代表的多个研究机构针对不同的应用场合,制定了一系列协议标准,推动了无线局域网的实用化。 1.系列协议 作为全球公认的局域网权威,IEEE 802工作组建立的标准在局域网领域内得到了广泛应用。这些协议包括以太网协议、令牌环协议和快速以太网协议等。IEEE于1997年发布了无线局域网领域第一个在国际上被认可的协议——协议。1999年9月,IEEE提出协议,用于对协议进行补充,之后又推出了、等一系列协议,从而进一步完善了无线局域网规范。工作组制订的具体协议如下: (1) 采用正交频分(OFDM)技术调制数据,使用5GHz的频带。OFDM技术将无线信道分成以低数据速率并行传输的分频率,然后再将这些频率一起放回接收端,可提供25Mbit/s的无线ATM接口和10Mbit/s的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口。在很大程度上可提高传输速度,改进信号质量,克服干扰。物理层速率可达54Mbit/s,传输层可达25Mbit/s,能满足室内及室外的应用。 (2) 也被称为Wi-Fi技术,采用补码键控(CCK)调制方式,使用频带,其对无线局域网通信的最大贡献是可以支持两种速率和11Mbit/s。多速率机制的介质访问控制可确保当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪比低于某个门限值时,传输速率能够从11Mbit/s自动降到,或根据直序扩频技术调整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不违反FCC规定的前提下,采用跳频技术无法支持更高的速率,因此需要选择DSSS作为该标准的惟一物理层技术。 (3) 2001年11月,在 IEEE会议上形成了标准草案,目的是在频段实现的速率要求。该标准将于2003年初获得批准。采用PBCC或CCK/OFDM调制方式,使用频段,对现有的系统向下兼容。它既能适应传统的标准(在频率下提供的数据传输率为11Mbit/s),也符合标准(在5GHz频率下提供的数据传输率56Mbit/s),从而解决了对已有的设备的兼容。用户还可以配置与、以及均相互兼容的多方式无线局域网,有利于促进无线网络市场的发展。 (4)其他相关协议 IEEE802工作组今后将继续对系列协议进行探讨,并计划推出一系列用于完善无线局域网应用的协议,其中主要包括(定义服务质量和服务类型)、(AP间协议)、(欧洲5GHz规范)、(增强的安全性&认证)、(日本的规范)、(高层无线/网络测量规范)以及高吞吐量研究工作组的相关协议。 2.蓝牙规范(Bluetooth) 蓝牙规范是由SIG(特别兴趣小组)制定的一个公共的、无需许可证的规范,其目的是实现短距离无线语音和数据通信。蓝牙技术工作于的ISM频段,基带部分的数据速率为1Mbit/s,有效无线通信距离为10~100m,采用时分双工传输方案实现全双工传输。蓝牙技术采用自动寻道技术和快速跳频技术保证传输的可靠性,具有全向传输能力,但不需对连接设备进行定向。其是一种改进的无线局域网技术,但其设备尺寸更小,成本更低。在任意时间,只要蓝牙技术产品进入彼此有效范围之内,它们就会立即传输地址信息并组建成网,这一切工作都是设备自动完成的,无需用户参与。 3.HomeRF标准 在美国联邦通信委员会(FCC)正式批准HomeRF标准之前,HomeRF工作组于1998年为在家庭范围内实现语音和数据的无线通信制订出一个规范,即共享无线访问协议(SWAP)。该协议主要针对家庭无线局域网,其数据通信采用简化的协议标准。之后,HomeRF工作组又制定了HomeRF标准,用于实现PC机和用户电子设备之间的无线数字通信,是与泛欧数字无绳电话标准(DECT)相结合的一种开放标准。HomeRF标准采用扩频技术,工作在频带,可同步支持4条高质量语音信道并且具有低功耗的优点,适合用于笔记本电脑。 4.HyperLAN/2标准 2002年2月,ETI的宽带无线接入网络(Broadband Radio Access Networks,BRAN)小组公布了HiperLAN/2标准。HiperLAN/2标准由全球论坛(H2GF)开发并制定,在5GHz的频段上运行,并采用OFDM调制方式,物理层最高速率可达54Mbit/s,是一种高性能的局域网标准。HyperLAN/2标准定义了动态频率选择、无线小区切换、链路适配、多波束天线和功率控制等多种信令和测量方法,用来支持无线网络的功能。基于HyperRF标准的网络有其特定的应用,可以用于企业局域网的最后一部分网段,支持用户在子网之间的IP移动性。在热点地区,为商业人士提供远端高速接入因特网的服务,以及作为W-CDMA系统的补充,用于3G的接入技术,使用户可以在两种网络之间移动或进行业务的自动切换,而不影响通信。 5.无线局域网标准的比较 系列协议是由IEEE制定的,目前居于主导地位的无线局域网标准。HomeRF主要是为家庭网络设计的,是与DECT的结合。HomeRF和蓝牙都工作在 ISM频段,并且都采用跳频扩频(FHSS)技术。因此,HomeRF产品和蓝牙产品之间几乎没有相互干扰。蓝牙技术适用于松散型的网络,可以让设备为一个单独的数据建立一个连接,而HomeRF技术则不像蓝牙技术那样随意。组建HomeRF网络前,必须为各网络成员事先确定一个惟一的识别代码,因而比蓝牙技术更安全。使用的是TCP/IP协议,适用于功率更大的网络,有效工作距离比蓝牙技术和HomeRF要长得多。 四、无线局域网的体系架构 1.无线局域网的主要组件 (1)无线网卡。提供与有线网卡一样丰富的系统接口,包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有线局域网中,网卡是网络操作系统与网线之间的接口。在无线局域网中,它们是操作系统与天线之间的接口,用来创建透明的网络连接。 (2)接入点。接入点的作用相当于局域网集线器。它在无线局域网和有线网络之间接收、缓冲存储和传输数据,以支持一组无线用户设备。接入点通常是通过标准以太网线连接到有线网络上,并通过天线与无线设备进行通信。在有多个接入点时,用户可以在接入点之间漫游切换。接入点的有效范围是20~500m。根据技术、配置和使用情况,一个接入点可以支持15~250个用户,通过添加更多的接入点,可以比较轻松地扩充无线局域网,从而减少网络拥塞并扩大网络的覆盖范围。 2.无线局域网的配置方式 (1)对等模式。Ad-hoc模式。这种应用包含多个无线终端和一个服务器,均配有无线网卡,但不连接到接入点和有线网络,而是通过无线网卡进行相互通信。它主要用来在没有基础设施的地方快速而轻松地建无线局域网。 (2)基础结构模式。Infrastructure模式。该模式是目前最常见的一种架构,这种架构包含一个接入点和多个无线终端,接入点通过电缆连线与有线网络连接,通过无线电波与无线终端连接,可以实现无线终端之间的通信,以及无线终端与有线网络之间的通信。通过对这种模式进行复制,可以实现多个接入点相互连接的更大的无线网络。 五、未来的研究方向 如上所述,无线局域网技术的研究和应用方兴未艾,是目前无线通信领域乃至整个通信行业的研究热点。从无线局域网的进一步推广应用来看,未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其他移动通信系统之间的关系上。 1.安全性问题 协议标准建议使用两种安全解决方案。一种是IEEE 安全任务组(TGi)构建的安全框架--鲁棒型安全网络(RSN)。这种网络用IEEE 提供基于端口的接入控制、鉴权和密钥管理。该标准用可扩展鉴权协议(EAP)实现对用户的鉴权。鉴权服务器和用户之间使用远程鉴权拨入用户服务协议(RADIUS)进行通信,RADIUS协议在网络接入的鉴权、授权和计费(AAA)中得到广泛采用。由于主要是针对有线局域网设计的,在无线局域网中使用不可避免地存在漏洞。所以,尽管它对无线局域网的安全性能有很大改善,和的结合仍然不能提供足够的安全。 另一种方式则是目前广泛应用于局域网络及远程接入等领域的虚拟专用网(VPN)安全技术。与标准所采用的安全技术不同,在IP网络中,VPN主要采用IPSec技术来保障数据传输的安全。对于安全性要求更高的用户,将现有的VPN安全技术与安全技术结合起来,是目前较为理想的无线局域网络的安全解决方案。 2.漫游切换问题 无线局域网的漫游问题是继安全问题之后的一个至关重要的问题。在无线网络中,如果一边使用无线局域网接入服务,一边移动接入位置,那么一旦移动终端超越子网覆盖范围,IP数据包就无法到达移动终端,正在进行的通信将被中断。为此,IETF制定了扩展IP网络移动性的系列标准。所谓移动IP,就是指在IP网络上的多个子网内均可使用同一IP地址的技术。这种技术是通过使用被称为本地代理(Home Agent)和外地代理(Foreign Agent)的特殊路由器对网络终端所处位置的网络进行管理来实现的。在移动IP系统中,可保证用户的移动终端始终使用固定的IP地址进行网络通信,不管在怎样的移动过程中皆可建立TCP连接并不会发生中断。在无线局域网系统中,广泛的应用移动IP技术可以突破网络的地域范围限制,并可克服在跨网段时使用动态主机配置协议(DHCP)方式所造成的通信中断、权限变化等问题。 3.无线网络管理问题 相对于有线网络,无线局域网具有非常独特的特性,因此必须建立相应的无线网络管理系统。除了系统结构、用户需求和典型应用等模块之外,一个好的无线网络管理系统还必须考虑以下因素: (1)标准的网管通信方式。网管子系统通常与中央主机相连。网管子系统必须基于工业标准的管理协议(比如SNMP),这样才能监视主机和子系统之间每条链路上的状态信息,并可根据状态信息快速分析和解决出现的问题。 (2)网络监视和报告。主机必须能够监视无线网络系统中所有单元。考虑到无线网络的连接性不如有线网络那样稳定,无线网络管理系统必须监视和报告无线信号的变化以及接入点的业务类型和负载情况,还须能自动发现进入无线网络体系结构的新设备。 (3)有效地利用带宽。尽管随着新技术的发展,无线网络的可用带宽逐步增大,但还是远远小于有线局域网的带宽。因此,在实际应用中必须考虑带宽的合理使用。 4.无线局域网与3G 无线局域网不否会对第三代移动通信系统构成威胁是近年来业界关心的一个问题。实际上,无线局域网与3G采用的是截然不同的两种技术,用于满足不同的需要。与3G不同的是,无线局域网并不是一个完备的全网解决方案,而只用于满足小型用户群的需求。无线局域网与3G可以互补,因此不会对3G运营商造成威胁,运营商还可以从无线局域网和3G的共存中获得好处。NorthStream的研究表明,无线局域网与3G和GPRS的结合可增加用户的满意程度和业务量,从而增加移动运营商的利润。作为3G的一个重要补充,无线局域网可用于在诸如机场候机厅、宾馆休息室和咖啡厅等地方建立无线Internet连接。 六、结束语 经过10多年的发展,无线局域网在技术上已经日渐成熟,应用日趋广泛,无线局域网将从小范围应用进入主流应用。预计全球无线局域网接入点的销售量将从2000年的50万台稳步增长到450万台,每年的涨幅为55%。无线网卡的销售量将从2000年的约300万块增加到2005年的3400万块,每年的涨幅为53%。今后几年,无线局域网技术将更加成熟,产品性能将更加稳定,市场将持续不断地增长,价钱将持续降低,大型设备提供商将进入这个市场,大多数企业和公司将采用无线局域网进行内部网络建设。 面对如此良好的发展前景,我国应大力推动无线局域网技术的研究和实用化,抓住无线局域网发展的契机。这样,不但可极大地推动国家信息化的发展进程,还将为我国信息产业和通信市场步入国际市场提供大好机遇。

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摘要: 就蓝牙在无线接入方面的应用做一探讨,并简要介绍CSR(CambridgeSiliconRadio)公司单片蓝牙产品BlueCoreTM01。

关键词: 蓝牙;无线通信;数据;PSTN

BluetoothSolutionSchemeWirelessConnection

Abstract:ThisarticledescribesthestudyofapplicationofBluetoothinwirelessconnection,andsimplyintroducesCSR′sbluetoothsingle-chip-BlueCoreTM01.

Keywords:bluetooth;wirelesscommunication;data;PSTN

1引言

蓝牙技术是用微波无线通信技术取代数据电缆来完成点对点或点对多点短距离通信的一种新型无线通信技术。利用蓝牙,可以将需要数据和语音通信的各个设备之间联成一个Piconet网(即微微网),或将几个Piconet网进一步互连,组成一个更大的Scatternet网(即分布式网络)。蓝牙的PSTN无线接入点使用现有的网络电话机为载体,做开发性预言。他使得手机用户通过固定电话网络实现信号连接,既而让广大的手机用户同时成为固定电话网的用户。对手机用户来说,在解决移动电话网信号问题的同时,又可以降低手机用户的通信费用;对于固定电话运营商来说,则意味着巨大的话费收益。本方案的创新点有几点:

(1)取代大量的短程连接所用的电缆,尤其是电缆无法到达的地方,蓝牙具有更大的优势。

(2)使得计算机可以通过蓝牙的PSTN无线接入点无线上网,同时实现了网络资源的共享。

(3)实现了蓝牙规范的`内部电话系统(IntercomProfile)应用协议栈,使得蓝牙PSTN无线接入点能够与网络中的各个蓝牙手机进行内部电话通信。

(4)由于方案设计是按照蓝牙技术标准设计,所以兼容符合蓝牙标准的蓝牙手机,适配器等相关蓝牙产品。

2BC01芯片和开发工具Bluelab介绍

BC01(BlueCore01)是CSR(CambridgeSiliconRadio)公司设计的一款单片蓝牙产品,他集无线设备、微处理器及基带电路于一体,采用标准的0.35μm的CMOS工艺。通过外置的存有蓝牙协议的FlashROM,可提供完全兼容的数据和语音通信。经过优化设计,所需的外部RF元件很少,允许主板的快速设计。因此能以最低的成本,实现最短的产品面市时间。

其主要特点如下:

(1)符合BluetoothV1.1规范。

(2)带有USB和UART主接口。

(3)可编程的PCM接口,支持13b8kss-1的双向串行的同步语音传输。

(4)内含的数字转换器,可进行线性PCM(脉冲编码调制)、A律PCM、μ律PCM和CVSD(连续变化斜率增量调制)间的相互转换,编解符合高至HCI层的蓝牙控制协议。

(5)采用单电源3.15V供电,支持PART,SNIFF,HOLD多种节电模式。

(6)支持所有的包类型和多达7个从设备的Piconet。

(7)芯片内含链路控制、链路管理、HCI以及可选的L2CAP,RFCOMM,SDP多层软件协议栈,可直接使用。

(8)提供VM(VirtualMachine)机制。内嵌16b的RISC微处理器,运行协议栈的同时还可以运行下载到FlashROM中的用户程序,实现真正意义的单芯片。

其结构框图如图1所示。

Bluelab是专门针对Bluecore的仿真开发系统,他在PC上模拟Bluecore01的环境,从而方便开发基于Bluecore01上运行的应用程序。他包括了compiler,emulator/debugger,documentation以及一些源代码例子。Bluelab还提供了蓝牙协议栈Bluestack,支持SDP,L2CAP和RFCOMM等高层协议。用户可以通过UART/USB接口来调用Bluestack,也可以通过VM来访问Bluestack。

3系统方案设计

整个系统分为前端数据处理和PC端数据管理2大部分。前端数据处理框图如图2所示。

蓝牙ISDN接入点的空中无线接口为蓝牙,有线接口有:RJ11,ISDN的S/T接口、USB数据接口。S口收发器能够提供CCITT关于ISDNS/T参考点的I.430建议要求的功能,支持192kb/s的4线平衡传输方式的全双工数据收发。由于BC01内部资源及引脚有限,单片机80C196主要完成控制和协调各模块的工作,处理D信道信令和收发、B信道数据收发、外部中断申请,并且通过各种接口与蓝牙模块进行通信。SLIC模块主要提供语音信号的数模、模数转换、A律/μ律压缩PCM编解码等功能,并具备产生和控制各种信号音的功能。蓝牙模块主要实现蓝牙功能,并且提供了符合蓝牙规范的空中接口。他集成了各种需要的蓝牙协议(包括CTP应用协议栈、内部电话应用协议栈)以及管理程序。

为了形成蓝牙Piconet网络化管理,将PC端的数据管理作为Piconet主设备,而前端的数据处理作为从设备。整体的系统结构如图3所示。

连接PC的BC01作为MASTER,他会自动搜索查询范围内的蓝牙设备,将其作为SLAVE加入Piconet网,因为每块SLAVE都有惟一的BD_ADDR(BluetoothDeviceAddress),因此MASTER可以区别每一个SLAVE并对其进行控制。

4软件结构

软件设计是基于L2CAP层进行开发,SLAVE的功能是接受MASTER的查询、连接请求,或查询到已存在的Piconet后,将自己加入Piconet。SLAVE的功能简单,全部程序代码可以放在单片机80C196的FlashROM中运行。MASTER由于要负责管理整个Piconet,对各个SLAVE进行控制和管理,BC01提供的资源已不能满足。因此将L2CAP协议层以上的软件放在PC上运行,与PC采用HCI层接口。软件结构如图4所示。

5结语

在无线接入现场应用中,中心控制节点与各个无线接入的距离在100m以内。目前大功率的蓝牙芯片已经可以达到100m的覆盖范围,完全满足实际应用。此套方案的实验室联机调试已经完成,达到初步设计要求。下一步是将此套方案应用到实际的无线接入现场,进行现场调试,对系统进一步完善。

参考文献

[1]金纯,许光辰,孙睿.蓝牙技术[M].北京:北京电子工业出版社,2001.

[2]SpecificationoftheBluetoothsystermVersion1.1A.26July,1999.

[3]徐爱钧.单片机高级语言C51Windows环境编程与应用[M].北京:电子工业出版社,2001.

[4]KrulinskiDJ.ProgrammingMicrosoftVisualC++6.0技术内幕[M].北京:希望电子出版社,1999.

题目“TD-SCDMA网络优化技术的学习与研究”我毕业时做的就是这方面的论文下面的内容是详细的章节引言 第一章 概述 网络优化的定义 网络优化的前提条件 第二章 TD-SCDMA介绍 TD-SCDMA技术概要 TD-SCDMA关键技术介绍 TD-SCDMA标准的后续发展 第三章 网络优化流程 系统监测调查 数据采集 数据分析和问题的定位 优化方案制定及优化调整实施 第四章 接入性能指标 可接入性 接入时延 第五章 案例分析 弱覆盖 邻区漏配 弱覆盖、强干扰 结论 致谢参考资料 以上是我当时自己做的毕业设计,希望可以采纳!

参考文献】 1 肖克江;熊忠阳;张玉芳;;多径路由协议AOMDV的改进与性能分析[J];计算机工程与应用;2012年06期 2 田克;张宝贤;马建;姚郑;;无线多跳网络中的机会路由[J];软件学报;2010年10期 【共引文献】 1 陈伟;魏强;赵玉婷;;传输速率感知的机会路由候选路由节点选择和排序[J];计算机应用;2011年11期 2 王英;黄群;李云;曹傧;;一种新的协作的路由协议:C-DSR[J];计算机应用研究;2013年07期 3 蔡顺;张三峰;董永强;吴国新;;面向编码机会路由的无线Mesh网络广播信道接入[J];软件学报;2012年09期 4 李彬;王文杰;殷勤业;杨荣;杨小勇;王慧明;;无线传感器网络节点协作的节能路由传输[J];西安交通大学学报;2012年06期 5 刘琰;;基于网络编码的流量感知路由协议研究设计[J];延安大学学报(自然科学版);2013年01期

配电网无功功率优化研究毕业论文

浅谈电力系统的无功优化和无功补偿摘要: 电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压,减小网损,提高系统稳定水平的有效手段。本文对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结,对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。 关键词: 无功优化 无功补偿 非线性 网损电压质量�1 前言� 随着国民经济的迅速发展,用电量的增加,电网的经济运行日益受到重视。降低网损,提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题,也是电力系统研究的主要方向之一。特别是随着电力市场的实行,输电公司(电网公司)通过有效的手段,降低网损,提高系统运行的经济性,可给输电公司带来更高的效益和利润。电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。 无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下,通过调节控制变量(发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装及投切和变压器分接头的调节)使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行,而且能取得可观的经济效益,使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的结合在一起,因而无功优化的前景十分广阔。无功补偿可看作是无功优化的一个子部分,即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量,使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。2 无功优化和补偿的原则和类型� 无功优化和补偿的原则� 在无功优化和无功补偿中,首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定:� 1)根据网络结构的特点,选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制;� 2)根据无功就地平衡原则,选择无功负荷较大的节点。� 3)无功分层平衡,即避免不同电压等级的无功相互流动,以提高系统运行的经济性。� 4)网络中无功补偿度不应低于部颁标准的规定。� 无功优化和补偿的类型� 电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中(500kV及以上),由于线路的容性充电功率很大,据统计在500kV每公里的容性充电功率达/km。这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上,电网在500kV的变电所都进行了感性无功补偿,并联了高压电抗和低压电抗,使无功在500kV电网平衡。�3 输配电网络的无功优化(闭式网)� 电力系统的无功补偿从优化方面可从两个方面说起,即输配电网络(闭式网)和配电线路及用户的无功优化和补偿(开式网)。 无功优化的目标函数� 参考文献〔3〕中著名的等网损微增率定律指出,当全网网损微增率相等时,此时的网损最小。无功的补偿点应设置在网损微增率较小的点(网损微增率通常为负值时进行无功补偿),这样通过与最优网损微增率相结合进行反复迭代求解得到优化的最佳点。一方面,该方法没有计及其它控制变量的调节作用,同时在实际运行中也不可能通过反复迭代使全网网损微增率相等,这样做的计算量太大且费时。与此同时,国内外学者对无功优化进行了大量研究,提出了大量的无功优化的数学模型的优化算法。无功优化的数学模型主要有两种,其一为不计无功补偿设备的费用,以系统网损最小为主要目的。即优化状态时无功优化的目标函数可用下式表达: �� 其二,以系统运行最优为目标函数,它计及了系统由于补偿后减小的网损费用和添加补偿设备的费用,可用下式表达: �式中,β为每度电价,τmax为年最大负荷损耗小时数,α、γ分别表示为无功补偿设备年度折旧维护率和投资回收率,KC为单位无功补偿设备的价格,QC∑为无功补偿总容量。� 模型二考虑了投资问题,可认为是一种比较理想的模型。特别是随着电力市场的实行,各部门都追求经济效益,显然考虑了无功投资问题更合理一些。� 优化算法� 由于电力系统的非线性、约束的多样性、连续变量和离散变量混合性和计算规模较大使电力系统的无功优化存在着一定的难度。将非线性无功优化模型线性化求解,是一些算法的出发点,如基于灵敏度分析的无功优化潮流、无功综合优化的线性规划内点法、 带惩罚项的无功优化潮流和内点法等等,以上均是通过将非线性规划运用泰勒级数展开,忽略二阶及以上的项,建立线性化模型求得优化解。这些方法由于在线性化的过程中,忽略了二阶及以上的项,其计算的收敛性得不到保证。为了提高优化计算的收敛性,又提出了将罚函数的思想引入线性规划,提出了带惩罚项的无功优化潮流模型与算法,使依从变量的越限消除或减小到最低限度。但它不能从根本上结局线性化后的不收敛问题。� 针对线性算法方法的不足,又提出了一些运用非线性算法,混合整数规划、约束多面体法和非线性原-对偶算法等等。尽管这些方法能在理论上找到最优解,但由于无功优化本身的特性,使计算复杂、费时,且不能保证可靠收敛。 为了提高收敛性和非线性的对于无功优化中的离散变量(变压器分接头的调节,电容器组的投切)的处理,基于人工智能的新方法,相继提出了遗传算法,�Tabu�搜索法,启发式算法,改进的遗传算法,分布计算的遗传算法和摸似退火算法等等,这些算法在一定的程度上提高了无功优化的收敛性和计算速度,并且有些方法已经投入实际应用并取得了较好的效果。� 但在无功优化仍有以下一些问题需要�解决:�� 1)由于无功优化是非线性问题,而非线性规划常常收敛在局部最优解,如何求出其全局最优解仍需进一步研究和探讨。� 2)由于以网损为最小的目标函数,它本身是电压平方的函数,在求解无功优化时,最终求得的解可能有不少母线电压接近于电压的上限,而在实际运行部门又不希望电压接近于上限运行。如果将电压约束范围变小,可能造成无功优化的不收敛或者要经过反复修正、迭代才能求出解(需人为的改变局部约束条件)。如何将电压质量和经济运行指标相统一仍需进一步研究。� 3)无功优化的实时性问题。伴随着电力系统自动化水平的提高,对无功优化的实时性提出了很高的要求,如何在很短的时间内避免不收敛,求出最优解仍需进一步研究。4 配电线路上的无功补偿及用户的无功补偿 配电线路上的无功补偿� 由于35kV、10kV及一些低压配电线路的电阻相对较大,无功潮流在线路上流动时引起的功率损耗较大且电压损耗较大,故其无功补偿理论建立在其上。经典的线路补偿理论认为电容器安装的位置可见下表。 其原理可简述如下:� 当线路输送的无功功率Q,线路长度L,每组补偿距离为x时,每组补偿容量为Qx� Qx=Qx/L� 当认为电容器安装在补偿区间中心时,降低的线损最大。无功潮流图可见图1所示: 当第i组电容器安装地点离末端的距离为:对任一组电容器安装位置离末端的位置为:� xi=L(2i-1)/(2n+1)� 其最佳补偿容量为:� nQx=2nQ/(2n+1)� 这样即可求得表1的数据。� 对于配电线路的无功补偿可有效降低网损,但它的效果不如在低压侧补偿。这个结论是假定无功潮流是均匀分布的,如果线路上的无功潮流为非均匀分布的,得出的结论将不同;同时在线路上安装电容器组时,其维护、操作比较不便,且也没有考虑补偿设备的投资问题。因此,建议采用下述方式。� 用户的无功补偿� 对于企业及大负荷用电单位,按照无功补偿的种类又分为高压集中补偿、低压集中补偿和低压就地补偿。文献〔8〕指出在补偿容量相等的情况下,低压就地补偿减低的线损最大,因而经济效益最佳。这是可以理解的。由于低压就地补偿了负荷的感性部分,使流经线路和变压器上的无功电流大大减小,显然此种方法所取得的经济效益最佳。但是上述并没有指出最佳补偿容量应为多少?同时也没有计及无功设备的投资。文献〔6〕指出了对于开式网的最佳补偿容量,三种常见的开式网可见图2所示。� 放射式开式网的最佳无功补偿� 对于用户或经配变出线的开式网络,针对开式网的接线的最佳无功补偿容量,参考文献〔6〕进行了详细的推导。其目标函数采用第二类目标函数,为了分析,下面进行了简单的推导: 对于网络为放射式网络,此时网络年计算支出费用与无功补偿的关系可表达为: 由于主要研究的是无功功率对有功网损的影响,因此有功功率对网损的影响可不考虑,(4)式可简化为下式:在其余节点的补偿QCn,op均于上式相同。�� 干线式和链式开式网的最佳无功补偿 对于干线式及链式接线开式网,在第i=1点设置无功补偿,其QC1,op同放射式开式网,若在i=1,2 设置无功补偿,见图2(b)、(c)所示。 此时年计算支出费用可用下式表达: 同理,可求得QC2,op的表达式为(为了简化起见,节点2电压可认为与节点1电压近似相等): 式中R�∑为干线式或链式接线开式网线路电阻之和,此处R�∑=R�1+R�2� 推广到网络节点数为i, 干线式或链线式开式网线路段数为m, 综合可得开式网各处无功负荷最佳补偿容量QCi,op的计算通式为: 上述公式简单明了,且将著名的等网损微增率和最优网损微增率结合在一起,通过计算公式一次性能得出最佳补偿容量,避免了计算的迭代过程,具体算例可见参考文献〔3〕例6-2,在6-2例中,求解最佳补偿容量是通过求解5组方程,6次迭代所得,而利用上述的推导公式可一次性计算出。5 结语� 电力系统的无功优化和无功补偿需要比较精确的负荷数据、发电机数据、变压器参数等等。同时在电力系统的实际运行中,电力系统的状态是连续变化的,因此无功优化和无功补偿应根据实际情况灵活运用。随着调度自动化、配网自动化和无人变电站的进一步实现,需要计算快,收敛性良好的算法,同时伴随着电力市场的实行,无功定价理论的逐渐成熟,无功优化的理论也将相应改变并进一步完善。百度地图

对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0概述配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后 -对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0 概述 配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后,配电网的布局得到了优化,但要进一步提高配电网的可靠性,还必须全面实现高水平的配电网自动化。 实际上,近年来我国许多地区已经在不同层次、不同规模上进行了配电网自动化的试点工作,也取得了一定的成绩。但由于几乎所有的系统都是开环运行模式[1],故障恢复时间都在30s以上甚至数分钟,不能满足对供电可靠性要求更高的用户,只能采取双回供电、自备发电、大容量UPS等高成本方式来弥补。在此背景下,笔者单位与有关电力企业合作,在某国家级开发区配备了闭环运行方式的配网自动化系统。经过2年多的运行证明,系统功能和指标达到了设计要求,大大提高了配电网运行的可靠性,具有开创性意义。1 供电区域配电网概况及配网自动化规划功能和目标 该区共10km2,区内110kV变电站一座,目前投入MVA变压器2台。110kV进线2回内桥接线,分别引自上级500kV变电站。出线为35kV10回、10kV14回,改造前为架空线路与电缆出线混合方式,中性点不接地;改造后全部以电缆排管方式引出,小电阻接地。二次设备原采用常规继电保护和远动,仅有遥测、遥信送往上级调度中心,通信通道为载波和扩频,备有商用电话。 拟分二期全面实现配电网自动化。本期规划主要目标是: (1)以全闭环运行方式实现区内配电网自动化。 (2)提高供电可靠性,达到“N-1”供电安全准则,供电可靠率。 (3)建立配电监控系统,提高供电质量,电压合格率98%。 (4)线路发生永久性故障时,能自动进行故障识别、故障隔离和恢复供电。 (5)实现对用户侧设备的远方监控、抄表等负荷管理功能。 (6)同时容纳开环运行的方式。本期配电自动化系统主要实现以下功能: 1)SCADA功能包括数据采集及处理、人机联系和制表打印; 2) 馈线自动化功能主要是故障识别、隔离和自动恢复供电; 3) GIS地理信息系统功能; 4) 包括远方自动抄表功能在内的负荷侧管理功能; 5) 与变电站RTU和上级调度中心通信功能包括传送遥测、遥信和接收控调命令。对于电压无功控制,本系统只向变电站/上级调度中心传送电压运行值,不在本系统中进行调压操作,但提供接入用户侧调压装置的接口,也可传达并执行上级配电中心的调压指令,并保留功能上的扩充余地。2 对原配电网改造的主要内容2.1 变电站综合自动化改造 由于该110kV变电站原有保护远动均采用常规装置,不具备联网、与用户变电室通信等功能,故首先对变电站进行改造,全部采用微机型的远动和保护系统。改造后的系统具备完善的“四遥”功能和微机保护功能,并能与调度中心、上级配调中心、本级配调中心、客户端RTU/FTU等进行通信。2.2 部分用户变电室改造 由于该开发区配网自动化规划设计采用电缆环网方式,所涉及的用户变电室在改造后均以2回电缆出线,与上下家企业连成环网,出线均安装可以遥控的开关。 在每个企业的降压变加装DEP-900型FTU,并以光纤为信道连成环。区内整个配电网采用手拉手环网方案,可以在线路故障时就近的断路器自动跳闸,动作时间短,不依赖主站,对系统无冲击,避免了开环系统需开关多次跳合判断故障而带来的弊端。2.3 接地方式的改变及接地电阻值的选择 改造后全部改为电缆出线,电容电流要比架空线路高得多,需将原小电流接地方式改为经小电阻接地的大电流接地方式。从单相接地故障的情况入手,尝试了多个中性点接地电阻值,对系统的稳态和瞬时二方面进行计算,并比较随之改变的单相接地故障电流值、单相接地故障健全相电压值及弧光接地过电压值、铁磁谐振过电压值等,然后按照运行规程和继电保护等约束条件进行比较分析,综合计算考虑系统总电容电流、单相接地故障时的故障电流、工频过电压、继电保护配合及通信干扰限制等,将接地电阻阻值确定为5Ω[2]。2.4 保护定值的调整 系统接地方式改变及加装具备故障状态纵差保护功能的FTU后,对原110kV变电站内的馈线、母线、主变压器、备自投各类保护定值均根据新的系统结构和运行方式进行了调整,上级500kV变电站相应出线的保护定值也作了微调。2.5 其他 少数企业原采用架空线路,这次统一改为排管电缆。此外,在小区内敷设了多模光纤的环网信道,既为配网自动化提供高速可靠的数字信道,又为抄表、MIS系统联网、多媒体数据传输等预留了通信手段。 由于FTU及开关操作都必须有可靠的不间断电源,以保证在配电网出现线路故障,导致保护动作、出线开关跳闸、故障电路全部停电或进行设备检修时,仍能提供FTU工作电源、通信电源和开关操作电源,故在各用户变配置了专用的小型220VDC高频开关式直流操作电源。对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0概述配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后 -对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0 概述 配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后,配电网的布局得到了优化,但要进一步提高配电网的可靠性,还必须全面实现高水平的配电网自动化。 实际上,近年来我国许多地区已经在不同层次、不同规模上进行了配电网自动化的试点工作,也取得了一定的成绩。但由于几乎所有的系统都是开环运行模式[1],故障恢复时间都在30s以上甚至数分钟,不能满足对供电可靠性要求更高的用户,只能采取双回供电、自备发电、大容量UPS等高成本方式来弥补。在此背景下,笔者单位与有关电力企业合作,在某国家级开发区配备了闭环运行方式的配网自动化系统。经过2年多的运行证明,系统功能和指标达到了设计要求,大大提高了配电网运行的可靠性,具有开创性意义。1 供电区域配电网概况及配网自动化规划功能和目标 该区共10km2,区内110kV变电站一座,目前投入MVA变压器2台。110kV进线2回内桥接线,分别引自上级500kV变电站。出线为35kV10回、10kV14回,改造前为架空线路与电缆出线混合方式,中性点不接地;改造后全部以电缆排管方式引出,小电阻接地。二次设备原采用常规继电保护和远动,仅有遥测、遥信送往上级调度中心,通信通道为载波和扩频,备有商用电话。 拟分二期全面实现配电网自动化。本期规划主要目标是: (1)以全闭环运行方式实现区内配电网自动化。 (2)提高供电可靠性,达到“N-1”供电安全准则,供电可靠率。 (3)建立配电监控系统,提高供电质量,电压合格率98%。 (4)线路发生永久性故障时,能自动进行故障识别、故障隔离和恢复供电。 (5)实现对用户侧设备的远方监控、抄表等负荷管理功能。 (6)同时容纳开环运行的方式。本期配电自动化系统主要实现以下功能: 1)SCADA功能包括数据采集及处理、人机联系和制表打印; 2) 馈线自动化功能主要是故障识别、隔离和自动恢复供电; 3) GIS地理信息系统功能; 4) 包括远方自动抄表功能在内的负荷侧管理功能; 5) 与变电站RTU和上级调度中心通信功能包括传送遥测、遥信和接收控调命令。对于电压无功控制,本系统只向变电站/上级调度中心传送电压运行值,不在本系统中进行调压操作,但提供接入用户侧调压装置的接口,也可传达并执行上级配电中心的调压指令,并保留功能上的扩充余地。2 对原配电网改造的主要内容2.1 变电站综合自动化改造 由于该110kV变电站原有保护远动均采用常规装置,不具备联网、与用户变电室通信等功能,故首先对变电站进行改造,全部采用微机型的远动和保护系统。改造后的系统具备完善的“四遥”功能和微机保护功能,并能与调度中心、上级配调中心、本级配调中心、客户端RTU/FTU等进行通信。2.2 部分用户变电室改造 由于该开发区配网自动化规划设计采用电缆环网方式,所涉及的用户变电室在改造后均以2回电缆出线,与上下家企业连成环网,出线均安装可以遥控的开关。 在每个企业的降压变加装DEP-900型FTU,并以光纤为信道连成环。区内整个配电网采用手拉手环网方案,可以在线路故障时就近的断路器自动跳闸,动作时间短,不依赖主站,对系统无冲击,避免了开环系统需开关多次跳合判断故障而带来的弊端。2.3 接地方式的改变及接地电阻值的选择 改造后全部改为电缆出线,电容电流要比架空线路高得多,需将原小电流接地方式改为经小电阻接地的大电流接地方式。从单相接地故障的情况入手,尝试了多个中性点接地电阻值,对系统的稳态和瞬时二方面进行计算,并比较随之改变的单相接地故障电流值、单相接地故障健全相电压值及弧光接地过电压值、铁磁谐振过电压值等,然后按照运行规程和继电保护等约束条件进行比较分析,综合计算考虑系统总电容电流、单相接地故障时的故障电流、工频过电压、继电保护配合及通信干扰限制等,将接地电阻阻值确定为5Ω[2]。2.4 保护定值的调整 系统接地方式改变及加装具备故障状态纵差保护功能的FTU后,对原110kV变电站内的馈线、母线、主变压器、备自投各类保护定值均根据新的系统结构和运行方式进行了调整,上级500kV变电站相应出线的保护定值也作了微调。2.5 其他 少数企业原采用架空线路,这次统一改为排管电缆。此外,在小区内敷设了多模光纤的环网信道,既为配网自动化提供高速可靠的数字信道,又为抄表、MIS系统联网、多媒体数据传输等预留了通信手段。 由于FTU及开关操作都必须有可靠的不间断电源,以保证在配电网出现线路故障,导致保护动作、出线开关跳闸、故障电路全部停电或进行设备检修时,仍能提供FTU工作电源、通信电源和开关操作电源,故在各用户变配置了专用的小型220VDC高频开关式直流操作电源。对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0概述配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后 -对闭环运行方式配电自动化系统的探讨自动化系统对闭环运行方式配电自动化系统的探讨0 概述 配电作为电能发变送配中的最后一个环节,在电力生产中具有非常重要的作用。由于历史原因,过去未得到足够的重视。随着经济的发展和生活水平的提高,对供电质量和可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后,配电网的布局得到了优化,但要进一步提高配电网的可靠性,还必须全面实现高水平的配电网自动化。 实际上,近年来我国许多地区已经在不同层次、不同规模上进行了配电网自动化的试点工作,也取得了一定的成绩。但由于几乎所有的系统都是开环运行模式[1],故障恢复时间都在30s以上甚至数分钟,不能满足对供电可靠性要求更高的用户,只能采取双回供电、自备发电、大容量UPS等高成本方式来弥补。在此背景下,笔者单位与有关电力企业合作,在某国家级开发区配备了闭环运行方式的配网自动化系统。经过2年多的运行证明,系统功能和指标达到了设计要求,大大提高了配电网运行的可靠性,具有开创性意义。1 供电区域配电网概况及配网自动化规划功能和目标 该区共10km2,区内110kV变电站一座,目前投入MVA变压器2台。110kV进线2回内桥接线,分别引自上级500kV变电站。出线为35kV10回、10kV14回,改造前为架空线路与电缆出线混合方式,中性点不接地;改造后全部以电缆排管方式引出,小电阻接地。二次设备原采用常规继电保护和远动,仅有遥测、遥信送往上级调度中心,通信通道为载波和扩频,备有商用电话。 拟分二期全面实现配电网自动化。本期规划主要目标是:另外,站长团上有产品团购,便宜有保证

1.功率因数和无功功率补偿的基本概念 功率因数:电网中的电气设备和电动机、变压器等属于既有电感又有电阻的电感性负载,电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,相位角的余弦COSφ即是功率因数,它是有功功率与视在功率之比即COSφ=P/S.功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度及用电管理水平的一个重要技术指标。 无功功率补偿:把具有容性功率的装置与感性负荷联接在同一电路,当容性装置释放能量时,感性负荷吸收能量,而感性负荷释放能量时,容性装置吸收能量,能量在相互转换,感性负荷所吸收的无功功率可由容性装置输出的无功功率中得到补偿。 2.无功补偿的目的与效果 补偿无功功率,提高功率因数 在电网运行中,因大量非线性负载的运行,除了要消耗有功功率外,还要消耗一定的无功功率。负荷电流在通过线路、变压器时将会产生功率与电能损耗,由电能损耗公式可知,当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时,线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低电网所需无功就越多,线损就越大。因此,在受电端安装无功补偿装置,可减少负荷的无功功率损耗,提高功率因数,降低线损耗。 提高设备的供电能力 由P=φ可以看出,当设备的视在功率S一定时,如果功率因数COSφ提高,上式中的P也随之增大,电气设备的有功出力也就提高了。 降低电网中的功率损耗和电能损失 由公式I=P/(φ)可知当有功功率P为定值时,负荷电流I与COSφ成反比,安装无功补偿装置后,功率因数提高,使线路中的电流减小,从而使功率损耗降低:ΔP=I2R降低电网中的功率损耗是安装无功补偿设备的主要目的。 改善电压质量 在线路中电压损失ΔU的计算公式如下: 式中:ΔU——线路中的电压损失kV P——有功功率MW Q——无功功率Mvar Ue——额定电压KV R——线路总电阻Ω XL——线路感抗Ω 由上式可见,当线路中的无功功率Q减少以后,电压损失ΔU也就减少了。 减少用户电费开支,降低生产成本。 减小设备容量,节省电网投资。 3.无功补偿容量的选择 按提高功率因数值确定补偿容量Qc. 式中,P—负荷月的平均有功功率KW COSφ1 COSφ2——补偿前后功率因数值。 例如:某加工厂负荷月的平均有功功率为300KW,功率因数COSφ=,拟将功率因数提高到,则所选的电容器容量为: 按感应电动机空载电流值确定补偿容量。 电动机的无功补偿一般采用就地补偿方式,电容器随电动机的运行和停止投退,容量以不超过电动机空载的无功损耗为宜,计算公式: 式中Ue——电动机额定电压(kV) Io——电动机空载电流可用钳形电流表测出,若粗略估算,也可用下式: Qc=(1/4~1/2)Pn 式中Pn——电动机额定功率KW 按配电变压器容量确定补偿容量 配电变压器低压侧安装电容器时,应考虑以下原则:在轻负荷时,防止向10KV配电网倒送无功,以取得的节能效果,根据配变容量按下式计算: Qc=()Sn(Kvar) Sn——配变容量kVA 总之,无功补偿设备的配置,应按照“全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡”的原则,要把降损与调压相结合,以降损为主;又要把集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主;同时,供电部门补偿与用户补偿相结合,以就地平衡为主,共同搞好无功补偿的配置和管理,从而取得无功补偿的经济效益。

口岸通关效率优化研究论文

数据资源与数据价值。智慧口岸建设整合利用口岸信息化建设的数据资源,挖掘数据价值,服务于高效的口岸管理决策;同时,通过对口岸信息资源的梳理,主动“发现”当前信息资源“供给”的不足与缺陷,有利于促进口岸信息化系统的改造与提升

报关模式的现状及改革方向加入世贸组织,标志着中国已经站到新的起跑线上,开始了新一轮的发展竞争。中国海关要解决好严密监管与高效运作的矛盾,既要严格执法,又必须提供贸易便利,为提升本国的产业竞争力和企业竞争力服务。而报关是履行海关进出境手续的必要环节之一,是我国对外经济开放大军中的一支重要队伍,报关服务也成为进出口通关服务中不可缺少的重要组成部分,所以了解和分析报关模式的现状和改革方向对于强化海关的监管职能,加快货物与商品流动,促进经济发展尤为重要。 一 我国报关模式的现状与前瞻进入新世纪以来,世界多极化和经济全球化的趋势深入发展,科技进步日新月异。在现代信息技术的推动下,资本、技术、劳动力等生产要素的流动和配置在全球范围内展开,参与世界市场的主体日益增多,经济利益日趋多元化,国际贸易和跨国投资发展迅速,区域经济合作和双边经济合作日趋活跃,我国已经成为推动世界经济增长的重要力量;同时,在世界各国利益再分配的过程中,单极和多极的矛盾继续加深,经济实力、综合国力的竞争日趋激烈,全球经济失衡矛盾突出,贸易冲突和经济纠纷不断加剧,不稳定、不确定、不安全因素增加,我国将长期面对发达国家在经济科技等方面占优势的压力,特别是随着进出口贸易迅速发展,外贸依存度快速上升,我国经济发展的风险明显增加。由于处在各种利益的矛盾交汇点、对外开放的最前沿、对内改革的第一线,海关执法在维护市场经济秩序、建立和完善社会主义市场经济体制进程中的作用更加明显,海关工作在促进对外经济贸易、发展国民经济、维护国家经济社会安全过程中的地位和作用越来越重要。在新的历史阶段,深刻认识当前海关工作主要矛盾及报关行业管理的发展方向,适时对海关职能及报关协会作用进行准确定位尤为重要。能否妥善处理好海关与企业的伙伴关系,报关行业管理是否适应国际惯例,海关职能转变与报关协会能否同步推进,从本质上反映了市场经济体制下政府、海关与企业之间新的关系格局,反映了海关“严密监管与高效运作有机统一”的客观要求,将直接关系到21世纪现代海关制度的改革与发展,具有重大的现实作用和深远意义。作为守护国家经济大门、维护国家经济利益的钢铁长城,海关的各项职责任务都与经济社会全面协调可持续发展紧密相连,各项工作都直接服务于经济社会的又好又快发展,都要求海关必须把自身工作放到党和国家工作全局中去认识和把握,为促进国家经济建设和社会发展,全面建设小康社会做出应有的贡献。当前,随着经济全球化和贸易自由化步伐的加快,世界经济区域化和一体化趋势同时加强,经济竞争和综合国力较量更加激烈,这种竞争不仅仅表现为企业、产品之间的竞争,更表现为政府效能与行业管理水平的竞争,而国家口岸部门的整体工作效率与服务水平直接影响着国家的投资环境和外贸出口,越来越成为国际竞争的焦点。在这些竞争日趋激烈的形势下,对于海关和报关行业我们要从准确把握以下六点:一是必须从世界多极化、经济全球化的角度,考虑中国经济的走向和发展趋势,探讨海关指导下的报关协会的职能地位;二是必须从政治和战略的高度,审视国内外形势和我国的大政方针,明确新时期报关协会的未来发展方向;三是必须从宏观或全局上考虑海关及报关协会工作,与中央决策、海关法规紧密结合,提高驾驭全局的能力,只有这样,海关及报关协会工作才能融入国家经济建设大局之中,才能大有作为;四是新形势下的海关正处于国内国际两个市场的连接点上,政府迫切要求海关顺应经济全球化潮流,推进贸易便利化,企业迫切要求海关简化手续、高效运作,提高贸易效率,降低经营成本,这就要求海关及报关协会能真正代表社会公共利益,充分兼顾国家利益、公共利益和相对人利益,强调现代海关制度要和我国社会主义市场经济接轨,与国际化海关管理制度接轨;五是充分利用行业力量和报关协会中介机构的职能作用,引导企业自律守法经营,完善制订符合国际通行规则、国家法律及海关监管要求的报关行业规范和协会工作职责,保障守法相对人的合法利益,达到国家利益、公共利益与个人利益的合理均衡;六是推动建立海关与企业的对话磋商机制、海关与报关协会联系配合机制、海关与外经贸、外汇、税务、检验检疫等口岸管理部门的行政互助机制,促进优化通关环境,繁荣报关市场。二 我国报关模式的改革方向在应对世界经济全球化挑战,保障贸易经济发展的形势下,报关质量的好坏将直接影响海关执行国家贸管政策的统一性和合法性,影响通关的效率,影响关税征收的质量,影响海关统计数据的准确性。提高报关员队伍的素质、水平、能力显得尤其重要。但是,目前全国各关区的报关质量仍然不容乐观,以南京关区为例,2005年1-9月关区进出口报关单共176.5万份。据关区报关单删改情况统计,其中修改报关单32473份(合计修改97796项次),改单率为1.83%;删除报关单17137份,删单率为O.97%。删改单合计49610份,删改单率为2.81%。报关质量较往年有了一定的提高,主要表现在报关员的工作责任心明显增强;报关员的报关差错有所减少;报关秩序日趋规范。而从报关企业、报关员在报关单填制规范及申报、录入质量上看,目前关区的报关质量仍不尽人意。从上述报关单的删改率来看,反映出报关质量仍存在一定的问题。虽然报关单删改的原因是多种多样的,但由于报关单填制不规范,随附单证提供不齐全、不及时,而报关员又缺乏总体复核,向海关申报时造成一定数量的退单和报关单修改,则是影响报关质量的一个主要原因。如何解决上述问题,单靠海关的现行法规和报关员的扣分办法是不够的。根据当前国际报关行业的新动向,中国报关协会积极组织全国地方报关协会,指出我国报关改革的重点方向:——实施报关复核制度,促进报关行业自律。“报关复核制度”,它是在报关企业中专门设置报关复核岗位,由担任复核工作的报关员履行本企业报关单最终制单职责的工作制度。报关协会在探索报关复核制度的实践中,依据海关法和社团管理条例的要求,制定了“试行报关复核制度的操作规程”,紧密联系各口岸的实际开展试行工作,取得了较好的效果。在实施操作中他们注重落实了三个衔接程序化:首先把复核报关员的培训与海关对报关员扣分管理衔接起来。加强了对复核岗位报关员的培训和记分管理,在原来全体报关员普通扣分基础上提高了一个档次。其次,把报关企业复核制单与海关电子申请衔接起来。在申报中,报关企业报关员向海关提供有海关认可的电子代码,递交盖有复核印章的报关单,海关现场关员优惠放行复核报关单。对检查有误的报关单对复核报关员扣分,分满时由海关提供名单移交报关协会参加业务培训。再则,把复核报关员的管理与企管工作的要求衔接起来。报关协会通过对试行报关复核制度,有效地配合海关落实“报关员扣分管理办法”,不但提高报关单的质量,强化力了复核报关员的业务素质,也为将来的报关员的分级管理打下了良好的基础。——以制定报关员职业标准,实施等级管理为契机,着力提高报关员素质。为准确报关,降低海关审单工作量,报关员不仅要熟练掌握国际贸易政策、海关各项规定和商品知识,更重要的是守法经营,安全经营,按照《全球贸易安全与便利标准框架》(SAFE)框架下AEO标准促进自身能力建设。所谓“AEO标准”:凡是达到《全球贸易安全与便利标准框架》(SAFE)的国际贸易经营企业及贸易供应链方称为AEO(AEO是“经授权经营者”简称),享受国际海关组织风险管理的优惠政策。为此,我们要以制定报关员职业标准和建立报关员职业等级制度为契机,加强对报关从业人员的政策法律、专业技能的培训。比如:英文单证的翻译,与海关的沟通,商品的正确归类等。 报关协会举办各种培训要适应加入WTO形势和海关深化改革需求,适应报关员对职业道德、业务素质和知识更新需要,因人施教,持之以恒。通过更新知识、强化技能,培训造就知识型、专家型、复合型报关员和报关师,适当提高报关企业市场准入门槛和报关师资格评定条件,全面提高报关行业和报关员的业务素质及整体管理水平。

然后如何建设好晚会考案的话,这样想解释好这个口岸的话,是需要你的投入呢还是比较大的,我跟你说说实话你想建设好真的是不容易。

宏桥科技助力治理能力与治理体系现代化。

无人机研究现状论文

行业主要上市公司:北方导航(600435)、洪都航空(600316)

本文核心数据:中国无人机市场结构、民用无人机市场规模

我国军用的无人机发展起步较早,早在1964年Ⅰ型无人机靶机就已经诞生,Ⅱ型无人机靶机也在70年代研制完成。随后,又研制出了S-100型靶机,使无人机的飞行速度达到100米/秒,这也为我军训练的现代化做出了重要贡献。

而相对于发展起步较早的军用无人机,我国民用无人机市场在早期并未引起足够重视,有归口管理单位,没有长远规划,处于无序发展状态。但近些年由于技术的发展和需求的牵引推动,特别是一些自然灾害频发,急需有一种灾情监视评估和搜救手段,从而引起有关方面对民用无人机的关注,且迅速升温,逐步深入大众生活。截至2020年末,我国民用无人机的市场份额由2014年的不足10%增长到左右。

军用无人机市场依旧活跃

我国军用无人机起步于1964年,1980年代开始批量使用无人机,最初主要作为防空系统的靶机和干扰诱饵等。到2000年后,我国相关科研院所、高等院校积极合作,开发出了多型的无人机设备,除了2002年在珠海航展上亮相的WZ-2000型无人侦察机引起世界轰动外,近几年也开发出了中国版的“捕食者”——“彩虹-4号”、 “彩虹-5号”无人机和“翼龙型”无人机,还有酷似全球鹰的“翔龙型”无,而“利剑”隐身无人攻击机在2019年国庆阅兵时正式亮相,并更名为“攻击11”。

我国研制无人机已有五十多年的历史,国内无人机的研究发展在总体设计、飞行控制、组合导航、中继数据链路系统、传感器技术、图像传输、信息对抗与反对抗、发射回收、生产制造和部队使用等诸多技术领域积累了一定的经验,具备一定的技术基础。

但在军用无人机领域,我军无人机装备同发达国家相比仍有一定差距,还不能完全适应高技术战争的要求。国内己有的无人机任务系统载重都不大,尚难满足电子对抗、预警、侦察等大型任务系统的要求,平台技术难以满足无人作战飞机的高隐身、高机动能力的要求,在气动力、发动机、轻质结构和高精度导航等方面基础技术薄弱。

2020年民用无人机市场规模有望超过250亿元

从总体上看,在早期阶段,国内民用无人机领域的开发长期以来没有引起足够重视,没有归口管理单位,没有长远规划,处于无序发展状态。但近些年由于技术的发展和需求的牵引推动,特别是一些自然灾害频发,急需有一种灾情监视评估和搜救手段,从而引起有关方面对民用无人机的关注,且迅速升温,逐步深入大众生活。据统计,截至2020年底,无人机实名登记数量已增至万架,较2010年涨幅超过500%。

中国民用无人机自2008年汶川地震之后开始在国内兴起,经过几年的发展,当前无人机的应用范围已涉及国土资源调查、环境监测、水情监测、救灾等多个领域。据不完全统计,目前国内无人机仅民用市场大概有几亿元的量级。面对这一正在兴起的市场,相关企业和科研机构也纷纷进驻民用无人机领域。

民用无人机的迅速发展使得我国民用无人机市场规模持续扩大,根据航空运输协会的数据显示,2019年我国民用无人机市场规模为210亿元。根据Drone Industry Insights披露的民用无人机增长率预测,2020年中国民用无人机市场规模有望超过250亿元。

综合来看,我国无人机市场近年来处于相对活跃状态,投资与研发并举,军用与民用共同发展。

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国无人机行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。下面是我为大家精心推荐的无人机应用技术论文,希望能够对您有所帮助。

无人机航测技术的应用分析

【摘 要】以生产项目为例,以无人机航测的技术流程为主线,介绍了无人机航测技术方面的应用分析。

【关键词】无人机、航测技术

【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis.

【Key woerds】UAV、aerial surveying technology

中图分类号:V279+.2文献标识码:A 文章编号:

0 引言

无人机航测遥感技术是继卫星遥感、飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术,在应急测绘保障、国土资源监测、重大工程建设等方面得到广泛应用。它是一种机动灵活、可以实现快速响应的一种航测技术。但也存在影像重叠度不规则、像幅小、影像倾角大、旋偏角大,影像有明显畸变等问题,这些情况都对现有无人机航测技术提出了挑战。

本文从生产案例出发,以无人机航测技术为主线,对生产过程中无人机航测出现的一些问题进行了分析探讨。

1 生产实践

主要技术依据

《无人机航摄系统技术要求》(CH/Z3002-2010);

《低空数字航空摄影规范》(CH/Z3005-2010);

《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-2010);

《低空数字航空摄影外业规范》(CH/Z 3004-2010) ... ...

数据源及预处理

数据源

本测区选用无人机航空摄影获取的真彩色影像,航摄面积为10平方公里。航摄仪采用Canon EOS 5DMarkⅡ,焦距为:35mm,相幅大小为:5616×3744,像元分辨率为。影像地面分辨率为米。

遥感影像预处理

无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机,因此,在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时,需要对相机进行像片畸变差改正。(相机畸变改正在四维公司检校完成)

无人机航测总体作业流程

无人机航空摄影

本次无人机航摄分两个架次进行,由GPS领航数据计算相对飞行高度。飞行质量和影像良好,影像清晰度高、色彩均匀、饱和度良好,能够表达真实的地物信息,可以满足1:2000成图要求。

像片航向重叠度为75%,旁向重叠一般为35%-45%,旋偏角一般控制在12度以下。

像片控制测量

像控点精度要求

像控点对最近基础控制点的平面位置中误差不大于米,高程中误差不大于米。

像控点布点方案

项目布点方案确定为双模型布点,全部布设为平高点。

像控点测量

在像控测量之前,首先对测区内收集到的已知控制点进行联测,检核控制点情况;为满足后续像控测量,联测已知点的同时加密了2个控制点。联测采用GPS静态相对定位方式施测,采用边连式的布网形式。全网共联测已有已知点4个,新设控制点2个,观测时具体技术参数依据规范,像控点采用GPS实时动态定位(RTK)的方法进行测量,满足要求。

空中三角测量

本项目采用Virtuozo工作站进行空三加密,根据航飞及影像分布情况,将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密,即采用自动匹配进行像点量测,剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求,检查点平面中误差为米,高程中误差为米,最终加密成果符合1:2000数据采集要求。

数据采集

在空三完成后,利用空三成果进行单模型定向时我们发现有模型无法定向的情况,第一架次无法建立的模型有29个,占总模型数的4%。第二架次有67个无法建立的模型占总模型数的9%。主要原因为无人机航摄姿态不稳定导致的飞行倾角、旋偏角过大,航线弯曲、像片比例不一致等现象都是导致单模型定向精度差的原因。考虑到1:2000地形图精度要求,我们提出了如下解决方案:在测图定向超限点的周围进行野外实测用来检核分析数据并进行必要的修正。

项目精度报告

根据1:2000精度要求对测绘产品检进行了精度的统计,统计了3幅地形图,其中高程精度中误差最大为米,最小为米,从统计的结果看,粗差率比较高,有的达到了5%,平面精度中误差为米。

2 结 论

(1)无人机航空摄影测量技术应用于地形图的生产存在不确定性,比如,区域网整体加密精度评定良好,但单模型定向精度存在超限情况,在测图过程中表现为测图定向点和立体模型套合差大、接边误差大等,可以通过外业实测进行补充测量、验证。

(2)利用无人机航测进行航空摄影测量时,应采用试验区的作业方法,即在确定布点方案前选取一定面积的试验区进行布点方案试验,分析精度指标后确定作业方案。

(3)目前,无人机航测技术主要应用于载人飞机航测技术的补充方面,如多块小面积、危险场所、远离机场或没有可供其起降场地的区域,在载人机不便或无法完成的情况下,由无人机来完成。

参考文献:

[1] 范承啸,韩俊,熊志军,赵毅。 无人机遥感技术现状与应用[J] 测绘科学 2009,34(5):214-215;

[2] 崔红霞,李杰,林宗坚,储美华。非量测数码相机的畸变差检测研究[J] 测绘科学2005,30(1):105-107;

[3] 连镇华。无人机航摄相片倾角对立体高程扭曲的影响分析[J] 地理空间信息2010,8(1):20-22;

作者简介:徐锦前(1982-),男,辽宁铁岭人,工程师,主要从事摄影测量和地理信息系统建库等测绘工作。

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国内外对平流层无人机的研究相对较为活跃,主要涉及其设计理论、技术性能、应用领域等方面。国内方面,中国科学院先后开展了多个平流层无人机项目,如“丽江50”和“智能飞行器系统”等,旨在利用平流层的高空环境对地球进行实时监测和探测。同时,在中国航空航天领域,也出现了一些企业开始探讨和研发平流层无人机的商业应用。国外方面,美国的NASA、欧洲空间局、俄罗斯的Roscosmos等航天机构也都在积极开展平流层无人机项目的研究,主要集中在对大气中的天气、气候、太阳辐射等进行监测和研究,为环境保护、气候研究、航天科技等领域提供支撑。此外,一些技术领先的企业如谷歌、亚马逊等也在积极探索平流层无人机应用的商业化模式。总的来说,平流层无人机的研究和应用前景较为广泛,涉及领域较为多样化,未来还有很大的发展潜力。

全球投资额和市场规模不断扩大

根据专做无人机市场调研的机构Drone Industry Insights发布的无人机市场环境统计数据显示,从2008年开始,截止到2019年,全球无人机行业已接受累计44330亿美元的投资金额。

2019年无人机行业投资超过12亿美元,年度总投资不仅创下了最新记录,还突破了10亿美元的大关。其中风险投资(VC)占投资的大部分,2019年风险投资额超过亿美元,高于2018年亿美元,创下有史以来最新记录。

无人机在以色列贝卡谷地一战成名,随着世界电子、通讯技术的迅速发展,无人机技术的发展也进入了快车道,涌现出了一批诸如“全球鹰”、“哈比”、“死神”等世界知名的优秀军用无人机。同时,全球民用无人机的销量高速增长,1990年为万架,2000年已经超过4万架,2010年达到10万架以上。

根据专注于新能源产业的互联网服务平台起点研究院(SPIR)的调研数据,截止到2019年,全球无人机销量约为680万架,比上年增长;市场规模约为950亿元,比上年增长。

军用:占比约70% 未来十年仍是市场重心

根据Drone Industry Insights机构发布的数据,2018年全球军用无人机市场规模为141亿美元,占比,民用无人机市场规模为73亿美元,占比;根据测算,2019年全球无人机市场规模为259亿美元,其中民用无人机市场规模为90亿美元,占比为,军用无人机市场规模为169亿美元,占比为。

目前,全球每年无人机军贸合同规模约50架,美国市占率接近一半。无人机军贸市场上美国份额最大,市占率接近一半,以色列市场份额约四分之一,中国市场份额约五分之一,其他国家无人机军贸规模合计占比约10%。

根据美国全球市场洞察组织发布的报告,今后十年世界无人机市场中军用无人机仍是市场重心,2014年,军用型在无人机市场的占比为89%,到2024年,将降为86%,仅给民用型让出3%的份额。而北美和亚太市场将最为火爆。

另据市场研究机构MarketsandMarkets报告显示,军用无人机市场将从2018年的121亿美元以每年12%的速度增长,到2025年将达到268亿美元。到2029年亚太地区将成为军用无人机最大市场,占全球市场的份额。

民用:中国消费级无人机占据较大优势

根据产品或商业模式的创新能力、企业品牌的透明度、独立的公司治理能力、市场影响力,高工产研机器人研究所推出了《GGR:全球无人机企业TOP10企业名单》,其中中国企业占7家、美国2家、法国1家。

在民用无人机领域上,中国占据较大优势,特别是消费级无人机,中国的大疆占据着全球约70%的消费级无人机市场份额,在全球民用无人机制造企业TOP10榜单中排名第一。

—— 更多数据及分析请参考前瞻产业研究院《中国工业无人机行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

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