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网络互连设备的应用现状研究论文

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网络互连设备的应用现状研究论文

计算机论文是计算机专业毕业生培养方案中的必修环节。学生通过计算机论文的写作,培养综合运用计算机专业知识去分析并解决实际问题的能力,在以后的工作中学以致用,不过我是没时间写,直接联系的诚梦毕业设计,一切搞定而且品质还很高。

在工业控制系统中,应用现场总线技术、以太网技术等,可实现系统的网络化,提高系统的性能和开放性,但是这些控制网络一般都是基于有线的网络。有线网络高速稳定,满足了大部分场合工业组网的需要。但是,有线网络只能沿着一维的线路传输数据,传输需要导体介质,因而带来规划布线、预设接口、线路检测、线路扩容等一系列和传输途径有关的工作,并且这些工作不可避免地具有破坏建筑、浪费接口、检修困难、扩展困难的弊病。在现代控制网络中,许多自动化设备要求具有更高的灵活性和可移动性,当工业设备处在不能布线的环境中或者是装载在车辆等运动机械的情况下,是难以使用有线网络的。与此相对应,无线网络向三维空间传送数据,中间无需传输介质,只要在组网区域安装接入点(Access Point)设备,就可以建立局域网;移动终端只要安装了无线网卡就可以在接收范围内自由接入网络。总之,在网络建设的灵活性、便捷性、扩展性方面,无线网络有独特的优势,因此无线局域网技术得到了发展和应用。随着微电子技术的不断发展,无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。 一、无线局域网简介 一般来说,凡是采用无线传输媒体的局域网都可称为无线局域网。这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。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,是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下,提供网络互联功能。 1.无线协议简介 无线局域网络协议标准建立至今已有较长时间,但由于无线局域网速度低、协议标准不统一、价格昂贵,用户为保护投资,不愿意使用无线网络,因此无线局域网并没有得到广泛应用。近几年来,随着速率较高的无线通讯协议开始推出,无线局域网得到快速发展。 IEEE802.11是IEEE802标准委员会在1997年通过的第一个无线局域网的国际标准。1999年9月,该委员会又颁布了IEEE802.11b标准,包含了ISO/OSI模型的物理层和媒体访问控制层(MAC)。该标准工作在2.4 GHz,传输速率可达11 Mbps。 IEEE802.11b标准将节点设备分为基站和客户站,各客户站相互间可直接通信,也可在基站的统一管理下进行通信。一个基站与一组客户站的连接称为基本服务集BSS(Basic Service Set),两个或多个BSS构成扩展服务集。IEEE802.11b标准规定了物理层的三种实现方法,即跳频扩展频谱方式FHSS、直接序列扩展频谱方式DSSS和红外技术IR。在MAC层采用CSMA/CA(载波侦听多路访问/碰撞避免)技术进行通信介质访问。为了尽量减少冲突。802.11b设计了独特的MAC子层,如图1所示。下面的一层叫做分布协调功能DCF(Distributed Coordination Function)子层,该子层使各个节点采用竞争的方式使用信道,向上提供争用服务。这种信道接入方式可能会导致冲突的发生,但是对信道的利用率较高。上面的一层叫做点协调功能PCF(Point Coordination Function) 图1 IEEE802.11的MAC子层 子层,该子层使用集中控制的接入算法,基站以轮询的方式将通信权轮流交给各个客户站,从而避免了冲突的发生。但是基站需要周期性的轮询所有客户站,需要占用大量的时间,因此适用于中、小型网络。无线局域网的技术还在不断发展。美国Radia-ta和Atheros公司分别宣布将推出IEEE802.11a芯片组。802.11a的数据传输速率为54 Mbps。Atheros公司宣称,他们的芯片组在“Turbomode”(强化模式)下,速率可以达到72 Mbps。对802.11a来说,不仅仅是传输速率的提高,它将工作在5 GHz的频率上,从而避开了拥挤的2.4 GHz频段。2001年11月15日,IEEE试验性地批准了一种新技术802.11g,该技术可以提升家庭、公司和公共场所的无线互联网接入速度,该技术使无线网络每秒传输速度也可达54 Mbps,比现在通用的802.11b要快5倍,并且和802.11b兼容。以上介绍的技术标准可通过下表1进行对比。 表1 技术标准、频率分配及传输速率 技术标准 制定年份 频率占用 最高速率 调制技术 802.11 1997 2.4GHz 2Mbps FHSS 802.11b 1999 2.4GHz 11Mbps DSSS 802.11a 1999 5GHz 54Mbps OFDM 802.11g 2000 2.4GHz 54Mbps DSSS

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说明: 1.802.11、802.11b、802.11g都工作在2.4GHz的ISM(工业、科学、医疗)公共频段,无需向无委申请;而802.11a工作在5GHz频段,该频段目前暂不开放,需要申请。 2.802.11a和802.11g物理层速率最高都可达54Mbps,传输层速率最高也可达25Mbps,但稳定性有待进一步改善,且成本也较高。而802.11b最高速率可达11Mbps,因为起步较早,技术较为成熟,成本也不高,将是未来最有前途的无线局域网标准,下面重点介绍802.11b标准。 二、IEEE 802.11b无线网络标准 1. 无线局域网的物理层 无线局域网同传统有线局域网的区别,表现在物理层上就是无线局域网一般用无线电作为传输介质,而不是传统的电缆。对于IEEE 802.11b无线局域网,有三种可选物理层:跳频扩频(FHSS)物理层、直接序列扩频(DSSS)物理层和红外线(IR)物理层。物理层的选择取决于实际应用的要求。跳频扩频和直接序列扩频是通信技术中两种常用的扩展频谱技术,用以提高无线信道的利用率和数据通信的安全性。目前大多数基于IEEE 802.11b的无线局域网产品的物理层介质工作在2.4000~2.4835GHz的无线射频频段(ISM频段),采用直接序列扩展频谱技术以提供高达11Mbps的数据传输速率。 2. 无线局域网的MAC协议 原则上讲,无线局域网的MAC协议和有线局域网的MAC协议并无本质上的区别。然而,由于无线传输媒体固有的特性以及移动性的影响,无线局域网的MAC协议不能沿用原有的局域网协议。例如,IEEE 802.3的MAC层采用CSMA/CD来使各个不同的站点共享同一物理信道。而实现CSMA/CD的一个重要前提是,各站点能够非常容易地实现冲突检测功能。在有线局域网(如以太网)的情况下,可根据检测电缆线上直流分量的变化容易地实现冲突检测。然而在使用无线传输媒体时,由于以下的原因,很难实现冲突检测。 1) 冲突检测的能力要求各站能同时发送(发送自己的信号)和接收(决定其他站的传输是否干扰自己的传输),这将增加信道的花费。 2) 更重要的是,由于隐藏终端问题的存在,即使一个站有冲突检测的能力,并已经在发送时检测到冲突,在接收端仍然会有冲突发生。 鉴于以上原因,无线局域网协议标准IEEE 802.11b采用了一种具有冲突避免的载波监听多路访问(CSMA/CA)协议实现无线信道的共享。 一种简单的CSMA/CA可实现如下:在数据包传输之前,无线设备将先进行监听,看是否有其他无线设备正在传输。若传输正在进行,该设备将等待一段随机决定的时间,然后再监听,若没有其他设备正在使用介质,该设备开始传输数据;因为很有可能在一个设备传输数据的同时,另一个设备也开始传输数据,为了避免此类冲突造成的数据丢失,接收设备检测所收到的分组的CRC,如果正确,则向发送设备传输一个确认信息(acknowledgement)以指示没有冲突发生。否则,发送设备将重复上述CSMA/CA过程。 为了使两个无线设备同时进行传输(这将导致冲突)的可能性减到最小,802.11设计者使用称为发送请求/清除以发送(RTS/CTS)的机制。例如:若数据到达无线节点指定的无线访问点(AP),该AP将给那个无线节点发送一个RTS帧,请求一定量的时间向它传输数据,无线节点将用CTS帧进行回应,表示它将阻止任何其他的通信,直到AP发送完数据为止。其他无线节点也能听到正在发生的数据传输,并把它们的传输延迟到那段时间之后。在这种方式下,数据在节点之间进行传递时,由设备导致的在介质上产生冲突的可能性最小。这种传输机制同时解决了无线局域网中的隐藏终端问题。 为了确保数据在传输中不丢失,CSMA/CA还引入了确认(ACK)机制,接收者在收到数据后,向发送单元发一个确认通知ACK。若发送者没有收到ACK,表明数据丢失,将再次传输该数据。 3. 无线局域网实时性性能分析 IEEE 802.11b无线局域网标准在媒体访问控制层采用CSMA/CA协议以实现无线信道的共享。在网络负荷较轻的情况下,发生冲突的机会很少,再加上一些无线网络产品采取了一些附加的措施,甚至可以完全避免冲突的发生。如Wi-LAN的无线产品AWE 120-24无线网络桥接器利用动态时间分配轮询的方式:当有多个无线远端设备要与基站通信时,基站会根据远端站的ID依次询问各个远端站是否有数据要发送,如果有数据要发送,就给其分配时间片,如果没有,则会继续向下询问,周而复始。这里的所谓动态轮询是指用户可以设置基站的轮询方式,对于非活动站减少对其询问的次数,这样可以保证时间片不会被浪费。动态时间分配轮询技术完全避免了冲突的发生,可以获得比CSMA/CA更好的实时性。这使得无线技术在工业控制网络中的应用成为可能。 三、基于无线技术的网络化智能传感器介绍 计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合,产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种智能传感器集成了数据采集、数据处理和无线网络接口模块,无线网络接口模块底层网络接口(硬件接口)采用基于IEEE 802.11b的网络接口芯片,高层网络接口(软件接口)采用TCP/IP协议,把TCP/IP协议作为一种嵌入式应用,即把TCP/IP协议固化到智能传感器的ROM中,使得现场数据的收发都以TCP/IP协议进行。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。 无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现。 在工业自动化领域,有成千上万的感应器,检测器,计算机,PLC,读卡器等设备,需要互相连接形成一个控制网络,通常这些设备提供的通信接口是RS- 232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器,将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换,符合无线局域网IEEE802.11b和以太网络IEEE 802.3标准,支持标准的TCP/IP网络通信协议,有效的扩展了工业设备的联网通信能力。 四、无线局域网在工业控制网络中的应用 工业控制系统的网络化为无线技术在工业控制系统中的应用提供了基础和可能。近几年很多研究人员也展开了这方面的研究工作。中国科学院沈阳自动化所的曾鹏等人以FF(现场总线基金会)颁布的FFHSE(高速以太网)为蓝本,结合无线以太网标准IEEE802.11b,构造了现场级无线通信协议栈。该协议栈保持了基金会现场总线的通信模型,能够完成无线设备间的时间同步和实时通信。韩国釜山国立大学的Kyung Chang Lee等人设计了协议转换模型,实现了Profibus-DP网络和IEEE802.11无线局域网的互连。Mario Alves等人对基于广播方式的现场总线/无线网络的混合网络报文传送延迟时间进行了估算。C.Koulamas等人研究了Profibus现场总线与基于IEEE802.11b的DSSS物理层相结合的性能。 除了在理论上的研究工作外,在一些工业控制网络中,无线通信技术已获得了应用。如美国罗克威尔公司在基于DeviceNet、Control-net、Ethernet/IP的三层控制网络体系中,加入了无线以太网部分,可以实现无线通信。德国西门子公司在基于Profibus-DP、Profinet的控制网络中结合无线以太网技术,使控制网络具有了无线通信功能。由于无线网络无可比拟的优越性,它可以免去大量的线路连接,节省系统的构建费用和维护成本,还可以满足一些特殊场合的需要,与此同时,大大增强了系统构成的灵活性。加之无线通信技术自身的不断改进,无线通信技术在工业控制领域中必将具有广阔的发展空间和应用前景。 五、无线技术在工控网络中的应用方案及使用设备 1.无线工业控制的方法 通过使用基于无线技术的网络化智能传感器,结合目前市场上出现的各种基于IEEE 802.11b的无线局域网网桥,就可以实现无线局域网技术在工业控制网络中的一种应用方案。无线局域网网桥用作无线访问点(AP),基于无线技术的网络化智能传感器采集现场数据、处理,并以TCP/IP协议对数据进行打包,通过无线链路发送到AP,由于无线链路和有线以太网高层均采用TCP/IP协议,且低层协议对高层协议是透明的,就实现了无线网络和有线网络的无缝连接。通过Internet,就可以实现远程监控。 2.无线设备的选择 要实现无线网络,需要选择的设备一般为两种。一种为无线局域网网桥,可将多个无线站点连入已有的局域网之中;另一种为无线通讯装置,例如无线网卡、无线Modem等。下面介绍一下研华公司的无线装置。 A.WLAN-9200系列11Mbps工业无线局域网接入器 WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下,将多个远程站连接到局域网中。

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互联网接入技术论文篇二 移动互联网接入 网络技术 摘 要:移动互联网是当前信息技术领域的热门话题之一,而接入网络则是移动互联网的重要基础设施。对目前的接入网络技术:卫星通信网络、无线城域网、无线局域网、无线个域网、蜂窝网络的特点及应用进行了分析,提出了接入网络技术未来的发展趋势是各种网络的融合演进, 报告 了异构 无线网络 融合的特点及应用。 关键词:移动互联网 接入网络技术 中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章 编号:1672-3791(2013)03(b)-0009-02 移动通信技术和互联网技术是信息技术领域中重要的组成部分,这两项技术的发展直接影响着人们的生活和工作方式。移动互联网是一个新型的融合型网络,是移动通信技术和互联网技术充分融合的产物。在移动互联网环境下,人们可以通过智能手机、PDA、车载终端等设备通过移动网访问互联网,随时随地的享受互联网提供的服务。 2011年中国工业和信息化部电信研究院在《移动互联网白皮书》中指出:“移动互联网是以移动网络作为接入网络的互联网及服务,包括三个要素:移动终端、移动网络和应用服务[1]。”简而言之,移动终端是移动互联网的前提,接入网络是移动互联网的基础,而应用服务则成为移动互联网的核心。本文详细描述了接入网络技术的现状及发展趋势。 1 接入网络技术现状 现有的无线接入网络主要有五类:卫星通信网络、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、蜂窝网络(2G网络、3G网络等)[2]。它们在带宽、覆盖、移动性支持能力和部署成本等方面各有利弊。 1.1 卫星通信网络 1.1.1 概述 简单来讲,卫星通信就是把卫星作为中继站,在地球上(包括地面和低层大气中)的通信站点间进行通信。卫星和地球站就是卫星通信系统的重要组成部分。卫星通信新技术主要包括VSAT系统,即甚小口径终端;中低轨道的移动卫星通信系统等。 1.1.2 特点及应用 卫星通信具有通信区域大、距离远、频段宽、容量大的特点,即只要是在卫星发射电波覆盖范围内的任意两点间,都可以互相通信。其次,卫星通信的可靠性高、质量好、噪声小、可移动性强,即不容易受自然灾害的影响;但是,卫星通信存在传输时延大、回声大、费用高的问题[3]。 目前,卫星通信主要用于电视广播、远距离的越洋电话、军事通信、应急通信等。卫星通信作为一种特殊的通信技术,其基本定位必然是地面系统的有效支持、补充与延伸[4],对于农村及偏远地区的通信发挥重要的作用,使实现全球通信海陆空一体化的无缝覆盖成为可能。卫星通信的广播与多播等技术优势,结合现代Internet技术,在地面互联网络拥塞的状态下,可充分发挥以IP为基础的多媒体远距离传送与高速连接,将宽带高速数据业务进行有效地传送。伴随着移动互联网的发展,卫星通信与3G、4G技术的相互融合将成为卫星通信发展的必然趋势。 1.2 无线城域网(WMAN) 1.2.1 概述 无线城域网主要用于解决整个城市区域的接入问题,以微波等无线传输为介质,以无线方式为主要接入手段,提供同城数据高速传输,以及 其它 如图像、视频等多媒体通信业务和Internet接入服务[5]。而WiMax是受到较多关注的无线城域网通信技术。WiMax(World Interoperability for Microwave Access)即全球微波互联接入,是一项基于IEEE 802.16标准的无线接入技术[6],它采用有线方式为企业、家庭提供“最后一英里”的无线接入。覆盖范围大于无线局域网,可以覆盖几千米到几十千米的范围。 1.2.2 特点及应用 WiMax具有传输距离远、覆盖面积大、接入速度快等特点。WiMax所能实现的50 km的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的,网络覆盖面积是3G发射塔的10倍[7],最高接入速度70M是3G所能提供的宽带速度的30倍。此外,WiMax具有高效、灵活、经济的组网方式,以及较为完备的Qos机制。支持移动和固定宽带无线接入的特点,使它集成了无线接入技术的移动性与灵活性以及DSL等传统宽带接入技术的高带宽特性,为用户提供了优良的最后一公里网络接入服务及广泛的多媒体通信服务。但是,WiMax技术目前无法支持用户在移动过程中无缝切换。性能与3G的主流标准相比,仍存在差距。 基于WiMax特点,它可以被用于远程医疗卫生、远程 教育 、物流、金融、交通等行业,提供一定条件下的高速数据通信服务。从业务应用来看,WiMax在逐步实现宽带业务的移动化,而3G实现的是移动业务的宽带化。越来越多的多媒体通信服务大量消耗现有的3G网络资源,使网络的建设投资远远超过了收入的增加。WiMAX可以在保证服务质量的基础上,有效降低运营成本。WiMax不可能完全取代3G,但是WiMax在以IP为主的高速数据应用方面的优势使它成为了3G网络的补充手段,两种网络的融合程度会越来越高。 1.3 无线局域网(WLAN) 1.3.1 概述 无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)是工作于2.5 GHz或5 GHz频段,以无线、或无线与有线相结合的方式构成的局域网。它利用射频技术及简单的存取架构取代传统电缆线,以提供传统有线局域网的功能,是非常便利的数据传输系统。简而言之,无线局域网仍然是以有线局域网为基础的,它只是在有线局域网的基础上通过无线HUB、无线访问节点(AP)、无线网桥、无线网卡等设备构建了无线通信网络[8],是有线局域网的扩展和替换。 1.3.2 特点及应用 无线局域网具有布网便捷,网络规划调整可操作性强,网络易于扩展的特点。只需要一个或多个接入点设备,就可以搭建覆盖整个区域的网络,搭建网络所需的基础设施也不需要隐藏在地下或墙里,便于网络优化配置、改造和维护。只要在无线信号能够覆盖的范围内,用户都可以在任意位置接入网络,并随时改变位置,具有较强的灵活性和移动性。由于无线局域网多采用无线电波作为传输介质以及其工作在S频段的特点,使其具备良好的抗干扰性和保密性,不会对人体造成辐射伤害。但是任何障碍物都会成为电磁传播的阻碍,任何外部其他电信号都会成为局域网的干扰源。所以,无线局域网在性能、速率、安全性方面还有一定的不足之处。 无线局域网的最大传输速率为54 Mbit/s[9],较适合应用于有限空间、小规模网络等,如机场贵宾厅、股票大厅。其次,对于难以进行有线网络布线的环境、需要暂时使用网络的环境、实时通信要求很高的特殊场合,如人迹罕至的边关、港口等都有较好的应用。无线局域网并不能作为一个完备的全网解决方案,但是随着无线局域网技术的成熟应用,它可以与广域网结合为用户提供移动互联网应用,成为3G网络有益的补充。 1.4 无线个域网(WPAN) 1.4.1 概述 无线个域网(Wireless Personal Area Network,WPAN)是面向特定群体活动半径小、业务种类丰富、无缝连接的新兴无线通信技术,相对于无线广域网、无线城域网、无线局域网,它的覆盖范围更小,进而有效全面解决“最后几米电缆”的问题。目前,蓝牙(Bluetooth)是WPAN应用的主流技术,其它的还有家庭射频(HomeRF)、红外技术(IrDA)、射频识别(RFID)、超带宽(UWB)等。 1.4.2 特点及应用 无线个域网具有低功耗、低成本、体积小等特点。设备与组网都简单方便、易于操作,且支持点对点、点对多点的应用。WPAN所覆盖的范围一般在10 m半径以内,是短距离、个人专用的无线网络。具有代表性的Bluetooth技术,在全球范围内的可操作性都很强,因为其使用了2.4 GHz频段在全球都是可以自由使用的有效频段。通过鉴权、加密等 措施 确保设备识别码在全球的唯一性和设备的安全性。但是WPAN的技术标准多样,都需要不断的完善和创新。 WPAN主要应用于个人、家庭和办公设备的无线通信,它可以在小范围内将各种移动通信设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统(例如数字照相机、数字摄像机等)甚至各种家用电器,使用一种廉价的无线 方法 建立它们之间的信息传输[10]。WPAN可以使用户随时随地的进行设备间的无缝通讯,可以通过移动网络、局域网、城域网方便快捷的接入到互联网Internet。未来,WPAN和WLAN一起为用户提供完备的短距离无线通信环境。 1.5 蜂窝网络 1.5.1 概述 蜂窝网络是把移动电话的服务区分为一个个正六边形的小区,每个小区设置一个基站,这样的结构酷似一个个“蜂窝”。 蜂窝技术是移动通信的基础,所以把这种移动通信方式称为蜂窝移动通信。蜂窝移动通信系统由移动站、基站子系统、网络子系统组成,采用蜂窝网络作为无线组网方式,通过无线信道将移动终端和网络设备进行连接,使用户在移动中进行语音、数据通信业务。 1.5.2 特点及应用 宏蜂窝、微蜂窝是蜂窝移动通信系统应用较多的蜂窝技术,宏蜂窝覆盖半径大,多在1~25 km,但是存在盲区,小区半径缩小时会产生干扰。微蜂窝相对于宏蜂窝覆盖范围小,一般覆盖半径为30~300 m,传输功率低、安装方便灵活,主要用于提高覆盖率和容量,作为宏蜂窝的补充和延伸,为用户提供更好的网络覆盖。它的主要特征是终端的可移动性,并具有成熟的切换和漫游方案,频率复用技术、多址技术、移动性管理技术促进了移动通信业务的发展。伴随着网络的发展,蜂窝网络从第一代蜂窝移动通信系统发展到现在的第三代蜂窝移动通信系统(3rd Generation,3G),成为实现网络融合和业务融合的统一平台,也是公认的下一代网络的核心网架构。3G网络把语音通信和多媒体通信巧妙结合,能支持更多的用户,提供更高的数据传输速率。如HSPA的速率已经达到7.2 Mbit/s。但高成本、低带宽的问题越发凸显。 蜂窝系统或许是当今社会最重要的通信媒体。目前,3G网络可以为用户提供丰富的应用服务,除电信业务、承载业务在内的基本业务外,还可以提供如呼叫前转、呼叫等待、多方通话等补充业务。支持的增值服务应用包括网页浏览、图像、音乐、移动游戏、移动冲浪、视频会议、视频点播、各类信息服务等。 2 接入网络技术发展趋势 目前的接入网络技术能为用户提供丰富的通信接入手段以及无处不在的接入网络服务,但是各有利弊。例如,蜂窝网络覆盖的范围大,移动性管理技术成熟,但带宽低、建设成本高;相反,WLAN高带宽、低成本,但其覆盖范围有限。为解决此问题,需要充分利用不同网络技术的互补性,网络的融合将成为促进移动互联网未来发展的关键要素,接入网络正在经历一个动态的转型过程,异构无线网络融合应运而生。 2.1 定义 异构网络是一种网络的类型,是不同的计算机、手持终端等网络设备及相关系统组成,运行在不同的协议上,支持不同的功能和应用。异构无线网络融合是将现有的多种无线接入技术有机的进行结合,符合下一代无线通信网络(4G网络)中多系统融合演进的设计思路和发展方向。 2.2 特点及应用 异构无线网络融合技术具有成本低、风险低的优点,它是现有接入技术的融合,可以充分利用现有网络资源,降低建设运营成本。其次可以增加网络的覆盖范围,利用不同接入技术的特点使网络进行有效地延伸。对于用户来说,可以享受更加全面、丰富、便捷的移动互联网服务,是下一代网络发展的必然趋势。 近年来,业界和学术界不断的在进行异构无线网络融合的应用研究,BARWAN计划提出并实现了多模移动终端在无线局域网和无线广域网之间的垂直切换方案。ETSI和3GPP对3G网络与WLAN之间的互连互通进行了深入的应用研究[2]。MOBYDICK对IPv6网络中WLAN和移动网络的融合应用进行了探讨。国内各运营商为缓解大量数据业务对3G网络的冲击,也开始进行网络的改造,主要是把3G+WLAN方式应用到网络中,例如将WLAN作为3G网络的一个无线接入网,通过网关连接到3G核心网[2],共享核心网络提供的计费认证功能及信令协议,实现WLAN和3G网络的互联互通,以促进移动互联网的发展。但是,异构无线网络融合还存在很多需要解决的问题,比如各种接入网络的互联互通问题、无缝切换等移动性管理问题,网络中各个功能实体的位置及网络架构也直接决定了网络的融合程度及实际应用效果。 3 结语 移动互联网可以提供除传统互联网迷你主页之外的几乎所有业务,在韩国、日本等应用较好的国家,移动互联网的ARPU值可以达到10美元[11]。截至2012年6月底,中国手机网民规模达到3.88亿,相比台式电脑上网的3.80亿,手机首次超越台式电脑成为第一大上网终端。手机视频用户规模激增,已经超过一亿人。手机微博用户涨幅明显,使用率提升5.3个百分点至43.8%[12]。种种数据表明,“无处不在的网络、无所不能的业务”已深入人心。 伴随着用户规模的快速增长,移动互联网产业将飞跃式的发展,必将推进接入网络技术的融合演进,各种无线网络接入形式和应用成为研究和开发的 热点 。相信未来各种独立的无线网络将与整个有线Internet相互联,为用户提供覆盖范围更广,应用更丰富,服务更完善的下一代移动互联网服务。 参考文献 [1]移动互联网白皮书[R].北京:工业和信息化部电信研究院,2011. [2]罗军舟,吴文甲,杨明.移动互联网:终端、网络与服务[J].计算机学报,2011(11):30-51. [3]张更新.VSAT卫星通信[J].电信科学,1996(7):54-61. [4]陈如明.卫星通信存在的问题、进展与发展前景[J].世界电信,2001(11):3-7. [5]王骊波.宽带无线城域网的设计[J].西安邮电学院学报,2000(9):26-29. [6]曾春亮,张宁,王旭莹.WiMAX/802.16原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2007. [7]孙哲.无线城域网通信技术IEEE802.16协议架构及技术特点[J].计算机光盘软件与应用,2011(22):9-10. [8]陈锦山.无线局域网的现状及前景展望[J].电子商务,2007(5):53-55. [9]李妍.无线局域网技术探讨[J].电大理工,2011(6):36-37. [10]蔡骏.无线个域网(WPAN)协议概述[J].广东通信技术,2002(12):21-23. [11]杨庆广.3G催熟移动互联网 商业模式 需创新[J].中国电子报,2007(10):5-7. [12]第30次中国互联网络发展状况统计报告[R].北京:中国互联网络信息中心,2012(7). 看了“互联网接入技术论文”的人还看: 1. 光纤接入技术论文 2. 浅谈网络技术的论文3篇 3. 浅议互联网的相关形势与政策论文 4. 关于网络信息论文 5. 关于网络技术方面的论文

1.Srinivasan, V., & Sun, C. (2010). Two-network interconnection: Design and applications. IEEE Network, 24(6), 22–29.2.Fu, Y., Wang, L., He, X., & Xu, Q. (2006). Interconnecting two networks: Models and algorithms. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 17(11), 1180–1197.3.Yang, L., & Heng, P. A. (2011). A novel method for interconnecting two networks with different topologies. Computer Networks, 55(13), 2761–2772.4.Song, D.-U., Cheong, C.-M., Ro, J.-H., & Kim, H.-Y. (2001). Interworking of two autonomous mobile IP networks—Examples and performance analysis. In Proceedings of the 7th International Conference on Computer Communications and Networks (pp. 155–159).5.Singh, U., Bhargava, V., & Rana, M. S. (2005). Interconnection of two wireless networks using bridge router. In Proceedings of the 2005 International Conference on Wireless Communications and Mobile Computing (pp. 675–680).

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网络论文的参考文献可以反映论文作者的科学态度和论文具有真实、广泛的科学依据,参考文献在一定程度上影响着论文的质量。下文是我为大家整理的关于网络论文参考文献的内容,欢迎大家阅读参考! 网络论文参考文献(一) [1]赵启飞.基于WCDMA 无线网络 的优化研究与实践[D].云南:云南大学图书馆,2010:3. [2]中兴公司.2G/3G互操作优化指导书[M/CD.深圳:中兴通讯股份有限公司,2009:16-21 [3]中国联通.中国联通2/3G互操作分场景参数设置指导书[M/CD].北京:中国联通移动网络公司运行维护部,2009 [4]刘业辉.WCDMA网络测试与优化教程[M].北京:人民邮电出版社,2012:8-9 [5]姜波.WCDMA关键技术详解[M].北京:人民邮电出版社,2008,320-324. [6]中兴学院.WCDMARNS培训教材第三册[M/CD].深圳:中兴通讯股份有限公司,2009 [7]窦中兆、雷湘.WCDMA系统原理与无线网络优化[M].北京:清华大学出版社,2009:95-120 [8]王晓龙.WCDMA网络专题优化[M].北京:人民邮电出版社,2011:106 [9]张长刚.WCDMAHSDPA无线网络优化原理与实践[M].北京:人民邮电出版社,2007:116-119 [10]邬鹏.呼和浩特联通异系统互操作优化[D].北京:北京邮电大学图书馆,2011:7-12. [11]黄伟,李腊元,孙强,MANET路由协议DSR的OPNET实现及仿真[J],武汉理工大学学报2005.5 [12]李国强,武穆清,基于OPNET多径路由协议的建模与仿真[J],数字通信世界,2008.04 [13]王振中,关媛,陆建德,陆佰林,基于NSZ仿真平台的Adhoc新路由协议的模拟[J],计算机仿真,2007.04 [14]策力木格,胡其吐,基于NS的AODV路由协议研究[J],内蒙古科技与经济,2005 [15]刘小利,使用OPNET仿真MANET路由协议的实现 方法 [J],计算机与数字工程,2008.4 [16]王瑜,焦永革,孟涛,林家薇,基于免费软件ns的无线网络仿真[J],无线电工程,第34卷,第一期 [17]张天明,王培康,自助学习路由协议(SL一AoDV)及GloMosim仿真[J],计算机仿真,2008.07 [18]吴晗星,付宇卓,无线自组网AODV路由协议的实现[J],计算机应用与软件,2007.10 网络论文参考文献(二) [1]孙义明,杨丽萍.信息化战争中的战术数据链[M].北京:北京邮电大学出版社,2005 [2] 范文 庆,周彬彬,安靖.WindowsAPI开发详解--函数、接口、编程实例[M].北京:人民邮电出版社,2011 [3]陈敏.OPNET网络编程[M].北京:清华大学出版社,2004 [4]于全.战术通信理论与技术[M].北京:电子工业出版社,2009 [5]FrederickKuhl,RichardWeatherly,JudithDahmann.计算机仿真中的HLA技术[M].付正军,王永红译.北京:国防工业出版社,2003 [6]陈敏.OPNET网络仿真[M].北京:清华大学出版社,2004 [7]JohnN.Abrams'J.E.Rhodes.IntrductiontoTacticalDigitalInformationLinkJandQuickRefernceGuide,23-27,2000 [8]刘徐德.战术通信、导航定位和识别综合系统文集(第一集)[M].北京:电子工业出版社,1991 [9]罗桂兰,赵志峰,赵海.排队论对嵌入式系统网络性能的测试评估[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2005,23(1):54-56 [10]张铎.物联网大趋势-Internetofthings[M].北京:清华大学出版社.2010. [11]苏仕平.无线传感器网络的访问控制机制研究[D].兰州大学.2007. [12]张凯,张雯捧.物联网导论[M].北京:清华大学出版社.2012. [13]郭萍,张宏,周未,曹雪.基于轻量级CA无线传感器网络双向认证方案[D].小型微型计算机系统.2013(3):903-907. [14]李大伟,杨庚.一种基于重复博弈的物联网密钥共享方案[J].通信学报,2010,31(9A):97-103. [15]马巧梅.基于IKEv2的物联网认证与密钥协商协议[J].计算机与数字工程.2013(4):45-48. [16]郭萍.无线网络认证体系结构及相关技术研究[D].南京理工大学.2012. [17]张晓辉.基于Diameter的物联网认证协议研究[D].西安电子科技大学.2013. [18]刘宴兵,胡文平,杜江.基于物联网的网络信息安全体系[J].中兴通讯技术.2011(01):96-100. [19]刘姝.基于PKI的CA认证系统的设计与实现[D].郑州大学.2005. [20]任伟,雷敏,杨榆.ID保护的物联网T2ToI中能量高效的健壮密钥管理方案[J].小型微型计算机系统.2011,32(9):1903-1907. 网络论文参考文献(三) [1]安德森ASP NET高级编程[M]北京:清华大学出版社,2002 [2](美)Chris Goode,Chris Ullman等康博译ASP NET入门经典——c#编程篇[M]北京:清华大学出版社,2002 [3]秦鑫,朱绍文NET框架数据访问结构[J]计算机系统应用[M]2002,12 [4]张辉鹏基于NET的电子商务系统的研究和设计[D]武汉:武汉理工大学计算机科学与技术学院,2006 [5]廖新彦ASP NET交互式Web数据库设计[M]北京:中国铁道出版社,2004 [6]Jeffrey Richter Applied Microsoft NET Framework Programming[M].北京:清华大学出版社,2004 [7]Daniel Cazzulino等C#Web应用程序入门经典[M]北京:清华大学出版社,2003 [8]蒋秀英SQL Server 2000数据库与应用[M]北京:清华大学出版社,2006 [9]龚小勇关系数据库与SQL Server 2000[M]北京:机械工业出版社,2007 [10]萨师煊,王珊数据库系统概论(第三版)[M]北京:高等 教育 出版社,2000 [11]李中华基于NET的模式实现与应用[D]四川:四川大学,2006 [12]任开银,黄东在NET上架构公司级应用程序[J]微型机与应用2003,1 [13]叶春阳基于Web服务的流程协作研究[D]北京:中国科学院研究生院,2003 [14]李琳NET开发平台核心服务的研究与应用[D]武汉:武汉理工大学计算机科学与技术学院,2003 [15]张莉,王强,赵文防,董莉,SQL server数据库原理及应用教程[M],清华大学出版社,2004 06 猜你喜欢: 1. 计算机类毕业论文参考文献大全 2. 网络安全论文参考文献 3. 最全电子商务毕业论文参考文献 4. 毕业论文参考文献范文

沉降设备的研究现状论文

道路桥梁沉降段路基路面施工技术浅谈论文

摘要:道路桥梁沉降段路基路面,在进行施工过程中,容易出现沉降不均匀现象,影响行车安全,目前,沉降不均匀现象普遍存在,这种因素导致道路桥梁的施工寿命极大降低。为了有效避免道路桥梁沉降段路基路面产生不均匀沉降,文章结合自己多年的道路桥梁施工经验,首先分析了不均匀沉降产生的原因,随后在此基础上提出一些有效地道路桥梁沉降段路基路面施工技术,从而为预防道路桥梁沉降段跳车现象提供借鉴与参考。

关键词:道路桥梁;沉降段路基;路面施工技术

1 造成道路桥梁沉降原因分析

1.1 缺乏合理的结构设计

部分项目在桥头引道的沉降段施工时,采用粗粒料填筑法,钢筋混凝土搭板法以及增加钢筋法进行处理,但这些方法难以有效避免跳车效果。通过分析发现,相关勘测人员在进行地基勘测时,钻孔较少且相关的钻探深度缺乏,使得在进行具体设计时所采用的地质数据不准确导致结构设计不合理;在软土地基的设计中,设计人员没有合理科学的计算方法,这使得结构设计缺乏合理性。这种桥头沉降段的结构设计不合理性,导致道路桥梁沉降段产生不均匀沉降现象。

1.2 道路桥梁沉降段回填作业中填料影响

在道路桥梁沉降段的回填作业过程中,填料选择了普通的黏性土材料,这种回填材料受到多种因素影响。由于不同地区,不同施工现场环境,在地质情况以及各工程在台背土方压实度等方面都存在很多差异,因此填料也会出现差异。普通黏性土材料在道路桥梁施工中,易受到自重以及长期荷载作用,使道路桥梁沉降段产生不均匀现象。即基于道路桥梁沉降段回填作业中填料选择不合理,会导致道路桥梁沉降段产生不均匀沉降现象的出现

1.3 桥头搭板的设置导致沉降出现不均匀现象

在大桥的施工项目中,企业选择利用设置桥头搭板方式,避免桥端出现由于连接不良造成的沉降,但桥头搭板很容易遭受其他外界因素影响导致道路桥梁沉降段路基路面出现不均匀沉降。具体因素包括:在道路桥梁施工中,桥头搭板的`位置主要位于沥青混凝土表面层的下面以及平路面基层的顶面,这会导致行车荷载可以与路床进行直接传递,在衔接位置,由于长时间遭受雨水渗透,使得填料流失,从而导致搭板脱空,使得路桥梁沉降段路基路面出现不均匀沉降现象。

2 道路桥梁沉降段路基路面施工技术

针对路桥梁沉降段路基路面出现不均匀沉降问题,我们从以下几个方面进行了改进:

2.1 科学设计沉降段结构形式

基于桥头引道沉降段,结构缺乏合理的设计,导致沉降,可以采用相应措施进行解决。通过多年的道路桥梁施工经验,我们主要从设计以及施工两方面进行着手:第一,提高在道路桥梁沉降段的搭板长度以及强度的设计,由于现阶段,我国在这一方面还存在很多的不足,特别是缺乏相应的设计标准,因此,在进行设计时,要保证设计质量,设计单位必须依据道路桥梁工程的实际情况以及自身以往此类工程设计实践的前提,进行设计。第二,在对设计方案进行合理性验证条件下,我们从施工角度入手,譬如,充分结合道路桥梁沉降量以及搭板长度的实际情况,在路基施工过程中采用土木格栅技术,使道路桥梁的沉降量可以在稳定性前提下,大幅度降低。

2.2 搭板设置

在道路桥梁沉降段路基路面施工中,为了避免搭板沿竖直方向滑落,引起桥头凹陷,需要设置在横向之间的拉杆;会在纵向之间,进行锚栓固定,通过选择合适的钢筋,确保控制器之间具有合适的距离,从而确保在具体施工中的安全性。对于纵向方面的锚栓固定,所以其一直处于垂直状态。但这种状态会导致搭板易于受损,因此在进行具体施工时,必须确保锚栓位置以及横向拉杆位置一直,确保施工效果的安全性。在支座的选择方面,首先要铺设一层铺垫层,铺设位置要靠近桥台的搭板下;橡胶支座的距离要确保低于80cm,通过对橡胶支座距离的严格控制,确保其稳定性满足需求。当搭板的倒角出现转动问题,会影响道路路面结构,因此,要确保牛腿和桥台的上端位置设置成倒角模式。通过改变牛腿和桥台的上端位置模式,保证道路路面结构的稳定性,降低公路路基的损害。当连接桥头以及搭板位置有间隙存在时,可以通过填充材料在缝隙处,确保施工质量,进而有效预防雨水的渗透。填充材料可以是油浸甘蔗板,沥青以及纤维类位置,此外还要讲一定浓度比的沥青灌倒填充材料位置,如此降低间隙,确保其防水性,实现密切作用,提高施工效率以及施工质量,利于后期维护和延长道路桥梁沉降段路基路面的使用寿命。

2.3 桥台软基施工

在进行桥台软基施工过程中,主要施工技术涉及到了水泥粉喷桩地基法、强夯法、塑料排水板法等。在施工过程中,水泥粉喷桩地基法具有较好的加固效果,并能够有效地缩短施工工期。但这一技术手段在应用过程中工程造价较高、经济效益较差。强夯法在施工过程中,施工工艺较为复杂,但是能够很好地处理软土层地基问题。因此在进行施工过程中,需要从工程情况进行考虑和分析,选择有效地施工方法,这样能够有效地消除不均匀沉降问题。

2.4 道路桥梁沉降段回填作业中填料的选取

由于填料选择不合理,导致道路桥梁沉降段出现不均匀沉降,因此我们从以下几个方面着手选取合适的道路桥梁沉降段回填作业中填料:第一,受沉降段地质要求以及工程其他路段都存在很大的差异,因此,在填料的选取上应当选用加固材料。第二,企业在遵循上述原则的基础上,确定几种填料,并借助土工试验,最终确定填料的选取,此外,企业的土工试验结果,应该以渗水性能,干容重等作为判断依据,进而选择合适的道路桥梁沉降段回填作业填料。

3 结语

近年来,道路桥梁建设工程事业快速发展,道路桥梁沉降段路基路面施工技术已得到人们的高度重视,但道路桥梁沉降段路基路面施工技术中还存在很多缺陷,行车跳车现象经常产生。因此,分析道路桥梁沉降段路基路面施工技术中不均匀沉降产生的原因,在此基础上,研究道路桥梁沉降段的结构设计以及路面施工技术。希望通过本文对道路桥梁沉降段路基路面施工技术探讨,为预防道路桥梁沉降段跳车现象的发生提供借鉴与参考。

参考文献

[1] 韩路军.道路桥梁沉降段路基路面施工技术浅谈[J].建筑工程技术与设计,2015(22).

[2] 陈勇,周伯杨.道路桥梁沉降段路基路面施工技术浅析[J].引文版:工程技术,2015(45):29-29.

[3] 栗月琴.浅谈公路桥梁沉降段路基路面的施工技术[J].四川水泥, 2014(11):29-29.

8.1.1 现状

据不完全统计,我国目前已有96个城市和地区发生了不同程度的地面沉降,其中约80%的地面沉降分布在东部地区。从南方的海口到东北的哈尔滨均出现了地面沉降现象,地面累计沉降量在460~2780mm之间,地面沉降速度为10~56mm/a。据长期监测和研究表明,地面沉降主要由不合理开采地下水所致,而地壳活动、地表动(静)荷载、工程建设、自然作用等其他因素造成的地面沉降只占总沉降量的5%~20%。目前,处于长江三角洲、华北平原、关中平原、淮北平原和松嫩平原大多数城市,地面沉降正在大面积的发生和发展之中。尤其是长江三角洲和华北平原地区地面沉降的发生发展速度令世界关注,造成的经济损失巨大。

(1)长江三角洲地区

长江三角洲是我国发生地面沉降现象最具典型意义的地区之一。其中,上海是我国发生地面沉降现象最早、影响最大、危害最深的城市,江苏的苏锡常与浙江的杭嘉湖及宁绍地区也相继产生了地面沉降灾害。20世纪90年代末,苏锡常、杭嘉湖及上海市累积沉降超200mm的范围已达该区面积的1/3,面积近1万km2,并在区域上有连成一片的趋势。以上海的市中心、江苏的苏锡常、浙江的嘉兴为代表的沉降中心区的最大累积沉降量分别已达2.63m,2.80m和0.82m。

1990年后苏锡常地区还发生了特有的地质灾害——地裂缝,目前已发现20余处地裂缝灾害,发育规模较大的地区已形成长数千米,宽数十米不等的地裂缝带,且均与过量开采地下水造成不均匀地面沉降有关。

长江三角洲地区的地面沉降主要是开发利用地下水引起的。20世纪70年代以前,城市地区的纺织业发达,但能源紧缺,故大量集中开采地下水用于纺织厂的空调降温,导致城市地区严重的地面沉降。20世纪80年代以来,随着改革开放城市周边地区乡镇企业的兴起,不仅其本身大量开采利用地下水,而且向地表河道不断排放污水,导致水资源极为丰富的三角洲水网地区地表水质量普遍下降,使整个区域成为水质型缺水地区,加剧了广大农村地区居民用水紧张,促使地下水开采量的急剧增加,产生了区域性地下水水位降落漏斗,故由此诱发的地面沉降目前已成为以城市为中心的区域性地质灾害。

长江三角洲地区是我国开展地面沉降勘察、监测、研究最早的地区。自1961年以来,为进行上海市地面沉降调查,开始系统地建立区域地下水动态监测网,兴建或利用已有地面水准点进行市区地面沉降监测,逐步建立基岩标、分层标监测不同土层的变形特征。苏锡常和杭嘉湖平原地区地下水动态监测网始建于20世纪80年代初期,并随着各类水工环调查评价工作的展开,得到了不断补充。同时,在城市地区如嘉兴、常州、苏州等采用水准测量进行定期或不定期的地面沉降监测,并通过收集水利、城建、交通等部门根据各自目的在不同时间和不同地区进行的水准测量资料,以及开展实地踏勘来进一步进行地面沉降调查。

1999年以来中国地质调查局部署的长江三角洲地区(长江以南)地面沉降监测网络项目所做的调整和进一步建设,基本构成了本地区地面沉降监测网络的格局。

目前长江三角洲地区地下水动态监测网络已覆盖全区,由地面精密水准监测网以及地下不同深度的基岩标、分层标在部分重要城市及地面沉降严重地区构成的立体监测系统已经粗具雏形。随着新技术新方法的引进,GPS、自动化监测以及信息技术已经开始在该地区地面沉降监测中得到了应用。

(2)华北平原地区

华北平原包括北京、天津、河北、山东和河南等省(市)的平原区,面积14万km2。地面沉降发生在北京、天津、河北和山东等地。引起华北平原地面沉降的原因可分为自然因素及人为因素。自然因素中,包括构造活动、软弱土层的自重压密固结、海平面上升等;人为因素包括过量开采地下水、地下热水及油气资源和大规模工程建设等。据地震资料,本区由于构造活动引起的地面沉降速率仅为1~2mm/a。因此,就本区而言,人为因素尤其是深层地下水超量开采是导致地面沉降的主要原因。

华北平原地面沉降的产生和发展过程与地下水的开采过程基本保持同步或略为滞后。地面沉降量与地下水水位下降幅度呈正相关。其分布范围与地下水水位下降漏斗基本一致。

由于地下水开采,北京地区早在1935年就已经发生了地面沉降。当时其范围仅在西单到东单一带,1935~1952年,局部地面沉降量的最大值仅为58mm。20世纪50年代以后,随着北京地区地下水的开采不断增加,逐渐形成了以东郊工业区为中心的区域性地下水水位降落漏斗。到1983年5月,北京市东郊地面沉降区面积已达600km2,其中累计地面沉降量大于100mm的地区面积达190km2;沉降量大于200mm的地区面积约为42km2。从1966~1983年,北部的来广营地面沉降中心区沉降量约为277mm;南部的大郊亭地面沉降中心区沉降量累计约532mm。1987年以后,北京市地面沉降面积快速增加,扩展至1800多km2,其中沉降量大于200mm的地区达到350km2。

天津市开发利用地下水资源始于1923年,据历史水准点资料,伴随着地下水的开发,地面沉降相应发生。由于当时开采量少,年沉降量仅几个毫米。新中国成立后,随着工农业的发展,地下水开采量逐年增加,地面沉降越来越严重。1950~1957年沉降速率为7~12.0mm/a,1958~1966年沉降速率为30~46mm/a,并逐步形成了沉降中心。1967~1985年沉降速率达80~100mm/a,沉降急剧发展。1986年后进入沉降治理阶段,大部分地区沉降明显减缓,市区沉降速率降低到10~15mm/a。

目前,宝坻城关以南的广大平原区均已不同程度地产生了地面沉降,面积达8800km2。其中,累计沉降量超过1000mm的面积达4080km2。该区南部及滨海地区地面沉降尤为明显,并与河北省的沉降区连成一片。在这一范围中,现已形成了市区、塘沽区、汉沽区、大港区及海河下游工业区等沉降中心(表8.1)。

表8.1 天津市地面沉降现状表

河北平原深层地下水水位下降漏斗形成于中东平原城市集中开采区和农业集中开采区,主要有冀枣衡漏斗、沧州漏斗、宁河唐海漏斗、廊坊漏斗、青县漏斗、霸州漏斗等。深层地下水水位下降漏斗面积共计为43915km2,随着深层地下水的进一步开采,地下水水位下降范围持续扩大,各漏斗范围也不断扩大,形成了覆盖整个平原中东部、天津市和冀东平原部分地区,面积为7万km2(地下水位0m线以下计)的巨型复合漏斗。

随着地下水开采量的增大、地下水水位的下降和地下水水位降落漏斗的形成,地层岩土力学平衡被破坏,河北平原逐渐形成了沧州、保定、衡水、任丘、南宫、霸州、大城、曲周、唐海9个主要地面沉降区。

截至1998年,河北平原地面沉降量大于200mm的面积达4.855万km2,大于300mm的面积达1.872万km2,大于500mm的面积达6430km2,大于1000mm的面积达755km2(表8.2)。

山东省德州市地面沉降影响面积已达2037.5km2,累计沉降量为150~387mm,沉降中心的沉降量在300~387mm之间,年均沉降量在25~32.25mm之间。济宁市自1989年至今已累计沉降208.9mm,沉降量大于60mm的面积已近90km2,中心最大沉降速率每年达48.8mm。

表8.2 河北平原主要地面沉降区沉降面积统计

由于地下水的长期超量开采,华北平原现已成为世界上超采地下水最严重的地区之一,也是地下水水位降落漏斗面积最大,地面沉降面积最大、类型最复杂的地区之一,其中又以京津冀鲁地区最为突出。大面积的地面沉降给当地人民生命财产的安全造成了严重威胁,并成为制约当地经济可持续发展的重要因素。

地面沉降直接导致华北平原滨海低平原区地面标高资源损失,造成铁路路基下沉、风暴潮灾害加重。由于影响泄洪,致使地面长期积水、厂房被淹,经济损失严重。由于地面不均匀沉降,导致建筑物受损,大规模市政基础设施破坏;由于地面沉降,还引发了多处地面坍塌和地裂缝地质灾害,直接威胁人民生命财产的安全;并且随着使该地区经济的发展,灾害损失便愈大,制约了社会经济的可持续发展。同时,百余年的世界工业化进程导致全球气温上升,海平面的变化再叠加上地面沉降,时刻威胁着河口滨海地区包括华北平原低海拔地区人类的生存。

华北平原地面沉降调查监测的工作程度相对较低,除天津外,还没有专门的地面沉降监测网点及监测系统,没有全面系统的地面沉降研究成果。区域上的地面沉降数据,主要来自国家地震局布设的京津唐大地形变区域网,但其测量密度较小,测量频率低,在面积上远远不能控制华北平原地面沉降的范围。而且华北平原地面沉降调查与监测受条件所限与行政分割,缺乏统一的调查与监测技术标准,缺乏统一的规划,在时间和空间上的调查与监测布局不尽合理,得出的调查监测数据缺乏可比性,远不能满足国家防灾减灾的需要,因此开展华北平原地面沉降调查与监测具有重大的社会经济意义。

(3)关中平原地区

关中平原的地下水过量开采已引起大面积地面沉降,尤其是在西安市最为严重。西安市城郊区承压含水层为细砂,砂砾石层和粘土层不等厚互层,并有自西往东、由北往南含水层厚度逐渐减少,粘土层厚度逐渐增加的特征,这种结构在大量开采承压水,造成承压水位大幅度下降的情况下,有利于黏性土层中结合水的排出。

西安地下水开采初期,承压水位埋深仅25~35m。20世纪70~80年代,由于大量开采承压水,引起水位大幅度下降。到90年代初期,西安城区承压水开采井增至530余眼,年开采量达1.4亿多m3,承压水位累计下降60~100m,降落漏斗面积为200km2。东南郊一带有大面积的承压水位降至含水层顶板之下,水位埋深降至90~130m。承压水位的大幅度下降,意味着孔隙水压力降低,黏性土层中的水向含水层释放,进而产生黏性土层释水压密,引发地面沉降。

西安市地面沉降现象发现于1959年。1972~1983年,西安城区地面最大累计沉降量为777mm,年平均沉降量在30~70mm之间的沉降中心有5处。截至1988年最大累计沉降量已达1.34m,沉降量为100mm的面积达200km2,沉降最超过500mm的面积达48km2。20世纪90年代,地面沉降范围又有所扩大,累计沉降量超过200mm的面积约150km2,东南郊一带累计沉降量超过600mm,超过1000mm的面积为42km2,沉降中心增加为7个,累计沉降量超过2000mm,最大累计沉降量达2600mm,沉降速度之快,前所未有。建于明代的西安钟楼现已下沉了395mm,具有1300余年历史的大雁塔也下沉了1198mm。

西安市地面沉降具有如下特征:①沉降量与承压水开采量密切相关;②地面沉降具有不均匀性和差异性。

西安地面沉降的危害主要足加剧了地裂缝的活动,造成地裂缝垂向活动量大大增加。由于市区内各个区域沉降发展不均衡,已经出现了11条明显的地裂缝,总长度达76.68km,并且还以每年垂直方向移动在5~30mm之间,水平方向移动在3~4mm之间的速度发展。东南郊一带地裂缝的垂向活动速率则为30~50mm/a。

地裂缝造成了附近建筑物地基不均匀沉降,形成建筑物开裂和地下管道错断,城市道路破坏。据不完全统计,1996年因地裂缝毁坏的建筑物有楼房170余栋,厂房、车间57座,民房近2000间,破坏道路74条,累计错断供水、供气管道40余次,另有数十口深井因井管上升而报废,危及多处文物古迹的安全,2004年末大雁塔向西北倾斜达1064mm。据统计,由于地裂缝造成的直接经济损失累计已达1亿元。

(4)淮北平原地区

淮北平原的阜阳市属于水资源紧缺城市。在20世纪80年代以前,城市饮用水是泉河的地表水。但在80年代以后,随着工业的发展和人口增长,泉河变成了排污沟,城市工业和生活用水不得不改用地下水。据勘查,阜阳城地下水,尤其是埋深250m左右的中深层地下水水质好、水量丰富。这使中深层地下水成为阜阳自来水厂、单位自备井和工业企业争先开采的对象,且取水量逐年增加。现在阜阳市建成区近40km2的范围内有200多m的深井200多眼,密度在5眼/km2以上。虽然中深层地下水允许开采量为每天6.8万m3,但实际开采量已达每天14万m3,超过开采量1倍多。由此造成中深层地下水位持续下降,年平均降幅达1.62m,形成了1200km2的地下水水位降落漏斗。

由于上述情况,阜阳城区地面最大沉降量目前已达1.4m,居全国第五位,且仍以每年40~50mm速度继续下沉。由此,一系列环境地质问题发生了,如汛期公路桥梁和大型建筑都产生了不均匀沉降,排水管道断裂、深井报废等现象时有发生。位于沉降中心的作为调节颍河水流的阜阳闸,闸底板也已多处开裂,造成闸墩错位,影响了防洪能力。

(5)松嫩平原地区

松嫩平原除大规模开采地下水外,以大庆地区为主的油气开发已引发地面沉降。

松嫩平原的大庆油气开采区位于兴安岭-内蒙地槽褶皱区,小兴安岭-松嫩地块,松嫩拗(断)陷带的中西部断陷区,即松嫩盆地(平原)的中西部,地貌类型单一。总的地势是北高南低,一般地面标高在130m以上,自然坡降在0.14‰左右。受地质构造的控制,自侏罗纪以来沉积了厚度约6000m的含油建造。发育有侏罗系、白垩系、第三系、第四系。白垩系为内陆湖盆沉积的泥岸岩、砂岩,厚度近3000m,是石油和地下热水的主要储存构造和开采层位,开采深度一般在1000~3000m之间。新近系砂岩和砂砾岩以及第四系冲积层,是大庆地区主要供水层位,地下水可开采量为2.3亿m3/a,但现状开采量为3.9亿m3/a,超采严重。其中用于采油工艺的地下水年开采量为3.0亿m3,几乎占地下水开采总量的80%。地下水已形成巨大的降落漏斗,漏斗中心水位降深已达50m,漏斗面积5560km2,几近覆盖大庆市,并波及了与大庆相邻的周边县(市),每年都有许多水井因地下水开采量下降而产生抽气、掉泵现象,继而报废。据不完全统计,因多年采油和不合理开发地下水已使大庆市及其周边地区地下水位下降了16~19m。地下水位的大幅下降是诱发地面变形的主要原因,但由于目前尚未进行油气开发区地面沉降监测,具体沉降数据仍属空白。

8.1.2 存在的问题

由于地面沉降在各地发育过程不同、程度不同、造成的危害不同,各地采取的监测防治措施也不同,而大部分发生地面沉降的地区还没有采取监测防治措施。存在的普遍问题是缺乏区域统一规划及信息沟通,采用的主要仪器设备陈旧、技术落后,很不适应区域地面沉降的发展趋势和国内外监测技术不断更新的形势。

(1)长江三角洲

1)以往地面沉降监测网络是根据地面沉降最早发生于城市等局部地区这一状况进行布设的,未建立统一的地面沉降监测网络。随着地面沉降在整个区域上呈扩展之势,监测工作却未能及时跟上,其局限性日显突出。

2)因行政辖区限制,地面沉降监测网络缺乏区域统一规划,各地监测极不平衡。尤其在长江以北、杭州湾南岸地区(除宁波以外)监测工作是空白,地面沉降情况不明,很可能会走上出现严重灾害后再治理的老路,应引起有关部门的重视。

3)各地包括布网密度和频率等监测方法及标准目前仍然不统一。例如,上海市区一般按1∶5万、局部达到1∶1万精度布网,进行Ⅰ,Ⅱ等水准测量,其频率有每月3次、1次,也有每年4次、2次、1次的;江苏省仅在常州市布设了地面沉降监测Ⅱ等水准测线2条,每月监测1次;杭嘉湖现有的专门用于监测地面沉降的水准网络沿主要公路分布,近年来控制范围可达3500km2,每年监测1次,但受经费影响监测频率尚不能保证。除此之外,上海郊区主要是收集测绘部门、苏锡常三市主要是收集城建和水利等部门的不同时期Ⅲ,Ⅳ等水准测量资料进行地面沉降调查。因此,地面水准测量资料隶属于不同的部门,来源复杂,分布不均,数据参照系的一致性无法保障,且重合点偏少,可靠性差,测量时间不一,因而难以系统、全面、适时、可靠地掌握区域地面沉降的分布和发展规律。

4)基岩标、分层标除在上海市区比较健全,杭嘉湖地区有一座,苏锡常地区初步建成外,苏北几乎空白,故地面沉降的垂向分布及其成因研究显得薄弱,难以提出针对性控沉建议。

5)区域上虽已建立地下水动态监测网,但各地监测井分布疏密不均,精度不一,且近年来监测点屡遭破坏,个别含水层在相当一部分地区包括工作区周边地区缺乏控制性监测设施。

6)目前地面沉降监测采用的技术手段总体上比较落后,效率低、工期长的问题依然存在,难以适时、客观反映日益扩大的监测网的需要。虽然已经引进了一些新技术、新方法,但仍不够成熟、完善,在面上尚未铺开,且在实施过程中亦未有可执行的技术标准或规程。

7)差异性地面沉降所产生的地裂缝是本地区一种新的地质灾害,但现有监测网络密度明显不足。尚需进行加密布设,以便精确记录其发展变化过程,提高数据监测和分析质量。

(2)华北平原

华北平原的问题具体如表8.3所示。

由于华北平原内的各省(市)受行政区划所限,分别在各自的区域内开展工作并提交有关地面沉降等值线图件,在合成有关图件后得出华北平原地面沉降等值线图,从图中可以看出各地由于监测标准和监测手段不同,提交的沉降等值线年份不一,很多地方的沉降量只是推测出来的,在同一个地方得出不同的地面沉降量,这显然不能完全反映现实,因此目前华北平原各地的地面沉降量只能作为参考。

(3)关中平原、淮北平原和松嫩平原

这三大平原均为河流冲洪积平原,地下水的过量开采和油气开采引起的地面沉降对生态环境和经济可持续发展造成了较为严重的影响,但到目前为止这些地区还都没有开展系统的地面沉降专项调查和监测工作。

表8.3 华北平原地面沉降监测设施存在的问题

鉴于存在的上述问题,未来地面沉降监测网络需要在统一规划设计、统一技术标准、统一数据平台的基础上,建立空间上分布合理、技术上先进可行的地面沉降监测网络,在开展传统测量的基础上,应用先进的GPS,InSAR和LIDAR等技术进行监测并进行相互校正,得出精确的地面沉降量,为整个社会经济的可持续发展和城市建设规划提供可靠的地面沉降资料依据。

首先准备有关沉降观测的技术要求,熟悉以后。根据沉降观测过程中,存在的问题,提出解决的方法。就是论文了。

过滤设备的研究现状论文

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介绍:摘要 新型螺旋挤压过滤机的研究 摘要 螺旋挤压过滤机利用压差过滤原理对物料进行固液分离,具有结构简单紧凑、连续操作、压榨力大、动力消耗小、脱水效果好、占地面积小、安装简便、维护成本低等优点,广泛的运用于各个行业的固液分离和脱水,特别是造纸、制糖、食品加工、农场废料利用转化、塑料循环再利用等行业。 近年随着压榨理论研究的进展,高分子絮凝剂的出现以及机器本身的革新,出现了一些新型螺旋挤压过滤机以及相关专利,克服了传统螺旋挤压过滤中存在的问题,例如入料浓度要求较高,过滤机转速较低,过滤时易发生堵塞等。本课题在传统螺旋挤压过滤机的基础上,着重分析和研究新型螺旋挤压过滤机通过结构改进,对过滤性能的影响情况。 首先,本文参考国内外过滤设备最新发展,归纳和比较近年来螺旋挤压过滤机结构方面的革新。由于过滤行业的广泛性和复杂性,分析何种机型和结构更适合的具体市场服务对象。 其次,分析了一种新型的动静环式螺旋挤压过滤机。通过ANSYS有限元分析软件,建立其有限元模型,进行应力和应变分析,验证设 北京化丁大学硕:J:学位论文计结构在解决过滤堵塞问题上的优势。运用CFX软件模拟动静环相

空气分离技术论文篇二 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 摘 要:随着国民经济的迅速发展及科学技术水平的不断提高,各种新型空气分离设备不断出现,作为空气分离技术中最早出现的技术,深冷技术在其发展中得到了广泛的应用。文章主要对深冷技术的概念、空气分离设备的含义及深冷技术在空气分离设备设计中的应用进行了简要的分析与探究。 关键词:深冷技术;空气分离设备;设计;应用;概念 中图分类号:TQ116.11 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)23-0063-02 空气分离技术起源于1985年与1903年德国卡尔・林德教授创造的第一套空气液化设备及10 m3/h(氧)空气分离设备,在其100多年的发展历程中,随着新型技术的不断发展,空气分离设备及技术得到了极大的发展,深冷分离技术在空气分离出现最早的一种技术,经人们的不断研究及革新,在工业生产实践及设备更新中愈加成熟,在国民经济发展中的应用范围也随之更加广泛。 1 深冷技术的概念 深冷技术是指采用冷媒介质作为冷却介质,把淬火后的金属材料的冷却过程继续下去,达到远低于室温的某一温度(-196 ℃),进而实现金属材料性能发送的目的。近年来,随着空气分离设备设计的不断发展,作为金属工件性能发送的新型工艺技术,深冷技术是现阶段最有效、最经济实用的技术。 在深冷加工中,金属里残余的大量奥体转化为马氏体的形式,尤其是从-196 ℃到室温的过程中过饱和的亚稳定马氏体的过饱和度会下降,析出弥散,超微细碳化物其与基体保持共格关系,电流只有20~60 A,这种现象的产生可以减少马氏体晶格畸变,降低微观应力,在材料塑性变形中细小弥散的碳化物可以对位错运动造成阻碍,进而起到基体组织强化的作用。与此同时,析出超微细碳化物颗粒后要在马氏体基体上进行均匀分布,对晶界脆化作用进行有效减弱,细化基体组织不仅可以对杂质元素在晶界的偏聚程度进行有效减弱,还可以充分发挥晶界强化的作用,进而对工模具性能进行极大改善,提高其硬度、抗冲击韧性及耐磨性。深冷技术的应用不仅体现于工作表面,还在工件内部进行渗入,展现的是整体性效果,基于此,可以对工件进行重模,多次使用。在工件方面,深冷技术的应用还可以对淬火应力进行有效降低及起到尺寸稳定性增强的作用。 2 空气分离设备的含义 随着社会经济的迅速发展及科学技术的不断进步,在空气分离研究等行业的发展中,其装备发展已呈现出大型化的趋势,对空气分离设备配套的要求也越来越高。现阶段,在空气分离设备自主化发展中我国的水平等级已达6万等级,与世界先进水平十分接近。2002年,杭氧的3万等级国产空气分离设备在宝钢集团成功运转,使得我国空气分离设备的竞争力得到了极大的提升,促使国产大型空气分离设备成功对国内市场进行了大范围地占领。 3 深冷技术在空气分离设备设计中的应用 空气深冷分离工艺是采用多塔低温精馏的方式,从压缩空气中制取高纯度的氧、氮等产品。目前在空气分离设备设计中主要有两种存在形式,第一种是常温空气分离设备,这种设备主要是在常温及非低温的状态下进行的,这种常温空气分离设备又可以分为两种不同的形式:变压吸附分离与膜分离。这里要进行分析的就是另一种空气分离设备设计形式,深冷空气分离,这种设备主要应用于温度非常低的情况下。在20世纪50年代,为提升我国国防力量,满足国防需求,我们的深冷空气分离技术及设备都是从苏联引进和仿制,当时仿制的企业为杭州铁工厂。在1953年左右时,我国才成功仿制出了属于自己的深冷空气分离设备。直至今日,我国的空气分离技术及设备制造水平已经得到了极大的发展,并为国民经济的增长贡献着自己的一份力量。目前,深冷空气分离技术主要应用于以下几方面。 3.1 压缩空气净化组件 压缩空气净化组件主要的组成成份有高效除油器、冷冻式干燥机、精密过滤器及活动性过滤器。首先空气要在空气压缩机里进行压缩,再在空气缓冲罐中进行作业,然后经过高效除油器将大部分的杂质进行有效去除,杂质主要包括油、水及尘等,在水分进一步去除中可以采用冷冻式干燥机进行,再次进行去油、去尘时可以选用精密过滤器实施操作,最后选用活性炭过滤器进行更深层次地去油工作。 3.2 空气缓冲罐 空气缓冲罐组件主要的构成成份有空气缓冲罐与附属阀门仪表。空气缓冲罐在空气分离设备设计中起到的主要作用就是缓冲,对气流脉动起到有效降低。进而使系统压力波动得到降低,使压缩空气能够顺利在压缩空气净化组件中通过,最大限度地将尤、水等杂物进行有效排除。与此同时,在进行吸附塔工作切换过程中,还可以帮助氧氮分离系统在极少时间中得到大量所需的压缩空气,这种技术的应用,可以可以帮助吸附塔中的压力进行迅速上升并达到工作压力,还可以确保机械设备运行的可靠性与稳定性。 3.3 氧氮分离系统 构成氧氮分离系统组件主要的成份有吸附塔、压紧装置、附属阀门与仪表电器。选用复合床结构设计中的吸附塔,主要分为两种塔:A塔与B塔,将进口碳分子筛填装进塔内(为提高碳分子筛装填的均匀性可以选用伸展扭转式振动填充方式进行操作)。清洁的压缩空气要先从A塔入口端在碳分子筛的作用下流向出口端,这个时候被其吸附的主要成分有氧气、二氧化碳及水,在吸附塔出口端流出的只有产品氮气。经过时间的不断推移,当A塔内的碳分子筛吸附达到饱和前将会出现自动吸附停止的现象,在B塔中流入清洁压缩空气在进行吸氧产氮,并进行A塔分子筛的再生。通过将吸附塔快速降低到常压脱附的氧气、二氧化碳就水来实现分子筛的再生。在进行A、B塔交替吸附塔再生时,不仅可以促使氧氮分离的完成,还可以不断产生氮气。 3.4 氧氮缓冲系统 氧氮缓冲系统组件主要的构成成份有氮气缓冲罐、精密过滤器、流量计、调压阀、放空部件等,氮气缓冲罐主要是将氮氧分离系统中分离出来的氮气压力及纯度进行均衡作用,确保氮气的稳定性并保障连续供给。与此同时,在进行吸附塔切换工作之后,将自身的一些气体进行吸附塔回充作业,这种方式可以有效起到提升吸附塔压力的作用,还能起到对床层的有效保护,在空气分离设备工作时还能起到极大的保护作用。最后进行再次过滤,主要采用精密过滤器进行工作,这样可以最大限度地确保氮气的质量。 作为一种传统的制氮方式,深冷空气分离制氮已经有几十年的发展历程。这种方式主要以空气作为原料,为使空气液化变为液体空气,必须进行严格的压缩、净化,并进行热交换。液体空气主要构成的混合物分两部分组成:液态氧气与液态氮气,通过两者不同的沸点进行液态空气的精馏,将两者进行有效分离并获取氮气。在整个工作操作中深冷空气分离制氮设备及过程十分繁杂,需要占用大范围的土地面积,基础建设成本很高,气体产生的速度很慢,在安装过程中,具有较高要求及较长工作周期。对深冷空气分离设备、安装与基层建筑等方面的因素进行综合分析,当设备低于3 500 N m3/h时,规格一样的PSA装置与深冷空气分离装置在成本投资方面相比,要低出20%~50%之间。在经济适应方面,深冷空气分离制氮装置并不适应中、小规模的工业制氮,主要适应于规模较大的工业制氮。 4 结 语 综上所述,随着科学技术水平的不断提升,我国空气分离设备及技术越来越向大型化、专业化、规模化的发展趋势迈进。深冷技术作为空气分离最重要的分离技术,在确保企业利益最大化的基础上,将深冷技术的能耗量进行有效降低,是空气分离工作的主要任务。 参考文献: [1] 叶必楠.杭氧应用新技术开发系列新产品[J].深冷技术,1996,(4). [2] 姜润民.空气分离设备及低温液化设备的模块化设计和制造[J].深冷技术,1997,(4). [3] Helmut Springmann,毛捷.空气分离设备的现状和展望[J].深冷技术,1974,(3). 看了“空气分离技术论文”的人还看: 1. 化工分离技术论文 2. 大气污染控制技术论文 3. 化工企业技术论文3000字 4. 化工分离技术论文(2) 5. 金属技术论文2000字

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