传统能源的现状十篇

发布时间:2024-04-26 07:38:08

传统能源的现状篇1

【关键字】新能源产业;传统能源产业;战略选择

前言

在世界经济不断发展的趋势下,各国对于经济发展的持续性也更加关注,各国间的能源战争也不断上演。正是因为能源已经成为各国经济和社会发展所必需的物资,逐渐成为影响一个国家乃至世界稳定的重要因素。在能源的地位不断上升的今天,如何有效对能源的开发和利用进行有效的管理,是值得全世界思考的问题,也是各国持续发展所必须解决的问题。在我国不断提倡可持续发展战略的同时,能源的发展和管理也成为影响我国可持续发展战略的重要因素。笔者在认真研究我国能源产业的发展现状基础上,结合自身的工作经验,对我国新能源产业的发展现状和传统能源行业的战略选择进行论述,希望可以丰富我国新能源研究理论与传统能源研究理论体系的内容,也可以为笔者的工作起到促进作用。本文所指的新能源主要是太阳能、生物能、风能等能源。

一、中国新能源产业的发展状况

1、新出台的产品发展扶持政策。随着新能源在我国社会经济发展中占据的地位越来越高,国家和社会各界对于新能源的发展的重视程度也逐渐增大,这就促进了我国相关新能源产业扶持政策的不断出台。在诸多政策的指向和引导下,使得我国很多企业开始加大对新能源产业的投资和开发,促进了我国新能源产业的不断发展进步。不仅是新能源产品扶持政策的出台,很多保障政策实施的配套措施也在不断完善中。其中比较典型的就是国家出台的一系列新能源产品使用的补贴政策,这不仅激发了更多企业积极投入到新能源的开发研究中,也鼓励了更多的公民选择使用新能源产品,为我国新能源产品的研究开发提供了强有力的保障。

2、产业规模逐步扩大,发展迅速。作为一个能源消耗大国,我国持续了很长时间的高能耗发展道路,这使得我国为社会经济发展付出了很大的代价。在认识到新能源发展战略的重要性之后,国家大力推动新能源产业的发展规模,积极促动新能源产业的发展速度。其中比较突出的就是我国太阳能资源的利用率和利用质量在逐渐提高。我国是世界上太阳能热水器使用最多的国家,占到世界总量的一半以上。不仅如此,我国太阳能产业的规模也在逐渐扩大,而且产业链条也在逐渐完善中,开始形成比较完备的太阳能产业发展格局。另外,我国风能产业的发展也取得了长足进步,甚至成为我国新能源发展中速度最快的一项产业。这些新能源产业的发展为我国社会经济的发展节约了大量的不可再生资源,也为我国可持续发展战略的实施起到了很好的推动作用。

二、中国新能源产业发展存在的问题

虽然我国新能源产业的发展取得了很多的成绩,也为我国社会经济的全面发展起到了很大的推动作用,但是,我国新能源产业的发展还是存在一定的问题,因此,笔者将对这些问题进行阐述,希望可以对我国新能源产业的发展有更加全面的认识。

1、未来发展的制约因素。现阶段我国新能源产业的发展还处于不断进步的阶段,很多新能源产业的制度和体系还在逐步完善中,但是,目前我国在新能源产业的发展上所发挥的宏观调控力度不够,各项政策和措施的激励机制还有待进一步加强。首先,我国的新能源产业市场竞争力的分布不均匀,除了市场竞争力比较强的水电和太阳能热水器等产业之外,很多新能源在市场上的竞争力都是比较弱的。因为很多新能源产业相对来说其开发利用的成本比较高、生产资源比较分散、生产的规模比较小等,这就使得这些新能源在市场上的竞争力比较,甚至是没有市场竞争力。再加上我国的宏观调控政策在这些新能源产业的引导和扶持力度又不够,这就使得这些新能源产业未来的发展状况比较艰难,制约因素也比较多,发展的难度也比较大。其次,新能源产业缺乏足够的市场需要。任何产业的发展都必须要有一定的市场需求,这样才能保证产业的生产和发展。我国新能源产业的发展也不例外,但是现阶段我国新能源产业的市场需要是不够的,由于新能源发展缺乏长期性的战略目标和管理手段,这就使得新能源产业在市场上的需求明显不够,而市场的缺乏又会影响到新能源产业的进一步发展,这就容易产生恶性循环的发展模式。最后,我国新能源产业的整体水平不高,这就对新能源产业的发展起到很大的制约作用。新能源产业的研究和发展是需要有足够的技术和专业知识作为支撑的,而现阶段我国的很多新能源产业技术研究水平都严重缺乏,对国外先进技术的依赖性比较大,新能源研究的高端人才培养不足等严重制约了我国新能源产业的整体水平。

2、如何有效推动我国新能源产业的发展。(一)加大国家政策对于新能源产业发展的扶持力度。笔者在前文中已经论述我国新能源产业存在的问题,其中一个重要问题就是国家政策对于新能源产业发展的支持力度不够,因此,要推动我国新能源产业的发展,首先就要大家国家政策对新能源产业发展的扶持力度。借鉴国外新能源产业发展的经验,加大国家政策对新能源产业发展的支持力度,才可能推动我国新能源产业的不断发展,也只有加大国家政策对新能源产业发展的支持力度,才能避免市场调节对新能源产业发展造成的不利影响,进而促进新能源产业的健康发展;(二)完善扶持我国新能源发展的法律法规。不断完善扶持我国新能源发展的法律法规,尽量从法律上保护我国新能源产业的发展,使得我国新能源产业发展的成本尽量降低,进而提高新能源产业研发者的积极性,也为新能源产业发展争取更多的市场份额提供支持,为我国新能源产业的发展提供更完善的法律保障。

三、新能源时代下传统能源的战略选择

1、传统能源面临的挑战。首先,传统能源的储备是十分有限的,在人类不断发展的背景下,对能源的索取是越来越多的,所以传统能源不能保证人类无限期的使用。其次,在自然环境不断遭受破坏的趋势下,很多传统能源的开采和使用都受到了限制。最后,很多传统能源的开采和使用技术长期没有更新,使用传统能源的成本更高,并且在使用传统能源之后人类所付出的代价更大,这就使得传统能源在市场上的竞争力会越来越小。

2、传统能源未来发展的战略思考。首先,不断降低传统能源开采和使用的成本,提高传统能源使用的效率。其次,大型煤炭产销基地积极开发下游业务,开展煤基化工产业业务,利用自身的资源优势完善整个行业的产业链建设,实现行业做大做强,由传统单一能源企业向综合性能源集团转变。最后,加快行业结构调整步伐,在适当的时机积极实施“走出去”战略,实现资源优势互补,在国际范围内实现资源优化配置。

传统能源的现状篇2

关键词:高炉拨风系统创新设计

1、前言

济钢目前拨风系统运行模式为:350m3高炉系统风机通过拨风管道为1750m3高炉提供保安风源,1750m3高炉系统风机通过供风管道为3200m3高炉系统提供保安风源。350m3高炉即将停运,整个1750m3高炉系统将不再具备保安风源,而且3200m3高炉拨风系统的保安风源,只有3#1750m3高炉供风管道能提供,一旦3#1750m3高炉因休风或慢风生产而无法提供保安风源时,则必须经过一系列复杂的操作调整,才可以由其他1750m3高炉风机向3200m3高炉拨风系统供风,如恰逢3200m3主送风机发生异常,将可能造成3200m3高炉灌渣事故。

待350m3高炉系统停运后,三座1750m3高炉供风系统要实现互保,且每座1750m3高炉都可实现为3200m3高炉提供保安风源,必须创新设计拨风系统,保障高炉风机供风的可靠性。

2、创新设计

2.1设计原理图

注:红色标注为拨风系统图

2.2拨风系统简介

此次高炉拨风系统采用新的设计思路,每座高炉的拨风管道设置一套阀组,管道内介质可以双向流动,既能供出保安风源,又能投入保安风量,大大节省了施工费用。

正常情况下,1~3号1750m3高炉为拨风系统保安风源的提供者,每一座1750m3高炉送风状态分为手动和自动两大状态,在手动状态下,1~3号快速阀不参与自动控制。送风状态为自动时,又分为准备、投入、慢风三种状态,正常生产的高炉为准备状态高炉,其中快速阀打开向拨风管道充压的高炉为投入状态高炉,而处于高炉慢风情况下的高炉为慢风状态高炉。

2.3拨风系统的创新设计

设计一:当3200m3高炉风机故障造成3200m3高炉风压下降至小于拨风管道压力时,逆止阀在风压压差作用下打开,处于投入状态的1750m3高炉送风管道向3200m3高炉供风,当拨风管道压力下降至设定风压高限时,则处于准备状态中的两台1750m3高炉风机风压较高者投入,若拨风管道风压继续下降至设定风压低限时,则处于准备状态中的两台1750m3高炉风机均投入,保证拨风管道风压始终保持在一定水平上。

设计二:当1~3号1750m3高炉其中一座高炉风机故障时,若该高炉不是处于保安风投入状态的高炉,则当高炉风压降低至设定值时,本高炉对应的快速阀自动打开,同时随着拨风管道压力下降至设定风压高限时,处于准备状态的1750m3高炉风机保安风投入,以保证拨风管道风压始终保持在一定水平上;当处于保安风投入状态的1750m3高炉的风机故障时,则随着高炉风压的降低拨风管道压力也同步下降,当下降至设定风压高限时,处于准备状态的其它1750m3高炉风机按照风压高低依次投入,共同向风机故障的高炉供风。

设计三:处于慢风状态的1750m3高炉不参与保安风投入,但受保护于拨风系统,系统对慢风高炉单独设定风压安全值,当慢风高炉风压低于慢风时设定的安全值时,其快速阀自动打开,由拨风管道向其送风以保证该慢风高炉不会出现灌渣。

设计四:当三座1750m3高炉一座休风、一座慢风、一座正常供风情况下,一旦正常供风的1750m3高炉风机出现故障,系统采取拨风系统互保的方式在3座1750m3高炉与3200m3高炉的拨风管道连结处新增一套调节阀旁路,通过对该调节阀的调节,实现3200m3高炉供风与1750m3高炉供风互保。

设计五:拨风系统防止高炉意外拉风的创新设计。首先在每一座高炉的拉风口处,随着拉风板拉起高度的加大依次安装三个到位检测传感器,当三个传感器依次传来信号才确定拉风状态,同时在拉风手柄或拉风按钮处也安装检测传感器,与前述的拉风阀传感器共同确认拉风现象的发生,保证传感器只在拉风情况时才会给出信号。

1)3200m3高炉拉风

一旦3200m3高炉拉风,快速阀在接到3200m3高炉拉风信号后将自动关闭并锁定,以保证拨风管道的风压不受3200m3高炉拉风的影响,从而保证提供保安风的各1750m3高炉不会因拉风而互相影响;待3200m3高炉拉风结束(即对应的拉风阀关闭),拉风检测传感器信号撤消,此时快速阀重新打开恢复至全开状态。

2)1~3号1750m3高炉某座高炉拉风

若本高炉不是保安风投入状态,则收到拉风检测传感器信号后对应的快速阀被锁定为关闭状态,只有在拉风检测传感器信号撤消后,快速阀才能解除关闭锁定状态回归正常响应状态;若本高炉正处于保安风投入状态,则收到拉风检测传感器信号后对应的快速阀转为关闭状态并锁定,此时拨风管道风压将逐步降低,当低至设定风压高限时,则准备状态的1750m3高炉风机风压较高者投入,保证保安风的正常供应。

传统能源的现状篇3

关键词:无线传感器网络;低功耗管理;传感节点

中图分类号:tp393文献标识码:a文章编号:1009-3044(2014)04-0719-02

1物联网概念

物联网(theinternetofthings)概念是由麻省理工学院auto-iD研究中心(auto-iDLabs)提出的,是指把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。2005年国际电信联盟(itU)了一份题为《theinternetofthings》的年度报告,对物联网概念进行了扩展,提出了任何时刻、任何地点、任意物体之间互联的发展远景,RFiD技术、传感器技术、纳米技术、智能终端(smartthings)等技术将得到更加广泛的应用[1]。自此物联网引起全球广泛关注,并成为国家层级的发展战略。

近几年来物联网的应用已经开始推广并实现产业化,覆盖范围包括智能工业、智能电力、智能安保、智能家居、智能运输、智能医疗等[2]。美国思科公司开发的“智能互联建筑”方案,为美国硅谷网域存储技术有限公司节约了15%的能源消耗;iBm提出的“智慧地球”概念,并已推出了多项物联网解决方案,涵盖多个领域[1]。随着物联网技术在全球范围推广,新的应用场合的出现越来越多,形成对物联网新的要求,其中低功耗问题逐渐成为凸显问题之一。无线传感器网络属于物联网的传感层,是物联网系统的硬件支撑。研究表明,低功耗管理系统在整个无线传感器网络中具有特殊性,还需要结合芯片特点和功能要求及成本进行进一步研究。

2无线传感网络的设计

构建典型的无线传感器网络,必须考虑四个方面的因素:网络选择,拓扑结构,功耗以及兼容性[3]。在实际应用中,由于传感器节点需要采用电池供电,因此,对于无线传感网络来说,低功耗是无线传感网络应用的重要制约之一[4-5]。设计低功耗传感器节点,成为当今物联网研究难题之一。现有的研究主要集中在能量消耗的低功耗模块设计,并在电源管理系统的优化设计。

无线传感器网络由独立分布的大量节点和与计算机连接的网关构成,独立节点之间采用无线方式进行通信组成网络。作为一种针对应用而开发的技术,在项目无线传感器网络的设计中必须考虑实用性。安放在不同监测点的传感器节点实时采集外界信息,如温度、声音、震动等。无线传感器网络的每个节点都具备数据采集及数据传输功能,还能中继传送其它节点发出的数据,并最终通过网络传递将数据发送到数据中心。用户从网关获取数据进行分析或查看历史数据记录。

本设计为自主研发的智能公交系统,以RFiD通信新技术为基础,以嵌入式系统作为平台,以无线网络为依托,数据库支撑后台管理。智能公交车载模型中,以atmega328为核心,产生高低电平信号通过一个L298n驱动两个减速电机运转促使小车运动。通过寻迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平信号经过Lm339比较后返回到单片机,单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块,让小车来实现前进、左转、右转、停车等基本功能。公交车信息显示包括哪路公交,终点站以哪个站点为环行线、当地时间等。实物如图2所示。

3传感器节点设计

系统的传感节点在部署时就拥有明确的地理位置信息,并且装备传感器收集相应参数。节点包括由低功耗的处理单元、低功耗wpan基带单元和模拟传感器信号处理单元组成。通过wpan基带单元可以无线传送数据到基站/网关,通过模拟信号处理单元可以对系统加载的各种传感器及GpS定位设备的相关数据进行算法处理。在一般情况下,节点处于休眠状态,功耗极低。当外界环境参数变化,电路自动唤醒,节点采集环境数据及相关参数,并无线传送回中心,若遇到超限信号,节点将进行模糊判断,在确认之后发射报警信号。

传感器节点设计无法绕开能耗问题。根据系统需求来设置每个模块的动态变化,以减小功耗。前端中的电源稳压电路及限流保护电路始终处于工作状态,而对于基带控制器的设计,采取时钟唤醒模式,控制各子模块的工作状态,合理安排工作休眠时间和有效传输数据模式以减少节点的能耗,这在系统设计过程中做重点考虑。为了实现传感节点的低功耗及更优的测量性能,选择合适的工作模式,通过无线配置传感节点的工作参数,使节点按照应用需要控制采集的节奏和信息数据传输,从而降低能耗,延长节点工作服务时间。

对于无线传感网络系统,在有供能充足的情况下,所有节点的监测模块和数传模块都处于工作或等待状态,这样可以简化系统结构以及实现即时响应功能。如果要减小系统整体功耗,则设计将部分节点工作状态调整为间歇工作方式。而将某些模块暂时关闭通过侦听唤醒的模式可进一步降低功耗。但是,过于精确的控制会增加系统的复杂性,甚至可能出现节点脱离系统的意外情况。所以在设计中应在确保系统安全的前提下进行功耗优化,并控制系统设计的复杂程度。

传感器节点设计中低功耗电源是重点之一。根据工作需要,系统电路一般都会提供几个不同的电压且均有其特定用途。低功耗电源管理在多个电压之间实现合理调度,应能为无线传感器网络节点提供充足的能源供给,即使条件限制维护周期较长也能实现节点正常工作。智能交通系统的车载节点电源采用aSm117芯片进行电压转换,设计为atmega328p的单片机核心板、RFiD集成板、LCD1602、nokia5110提供3.3V电源供电。通常为了稳定电源信号,在电源正负极之间加上电容。电路如图3所示。

根据系统需求来设置每个模块的动态变化,以减小功耗。前端中的电源稳压电路及限流保护电路始终处于工作状态,而对于基带控制器的设计,采取侦听唤醒模式,控制各子模块的工作状态,合理安排节点的休眠时间和高效数传据模式将减少整体能耗。为了实现传感节点的低功耗与保持优良测量性能的平衡,设计选择工作模式,通过无线配置传感节点的工作参数,使节点根据现场条件来控制采集节奏和数据传输,从而降低系统能耗,延长工作服务时间。

4结论

设计无线传感器网络系统时,低功耗是必须要考虑的重要因素之一。在自主研发的智能交通系统中,研究了如何实现电源功耗优化,设计并制作完成了低功耗无线传感网络节点。

参考文献:

[1]杜渐.国外物联网发展综述[eB/oL].http://.

[2]马建.物联网技术概论[m].北京:机械工业出版社,2011.

[3]方慧敏.无线传感器网络的数据采集技术应用探讨[eB/oL].

[4]徐喆,张军虎.物联网中的无线传感网技术及其应用技术瓶颈分析[J].物联网技术,2011(10):79-81.

[5]张小慧,高浩,王海.无线传感网节点的低功耗设计[J].物联网技术,2011(12):82-84.

传统能源的现状篇4

关键词:雷达组网;认知;管控

1概述

雷达组网探测利用探测系统在空域上空间分集、频域上频率分集、极化域上极化分集、时域上信息互补、信息域上信息融合的优势,来突破单一装备对非合作目标探测存在的局限性。随着组网探测系统在军事预警探测领域的广泛应用,如何有效的利用有限的雷达资源,实现对国土及边境24小时不间断监测、快速应对突发事件,已经成为雷达网络系统面临的重要挑战之一。

认知控制技术结合脑科学与人工智能技术,能够赋予雷达组网系统智能感知外部环境、学习、推理并做出有效决策判断的能力,使雷达系统有效应对外部复杂的战场环境[1-2]。与传统雷达组网资源“开环管控”模式不同,认知管控强调“感知-学习-决策-行动”的反馈闭环,同时赋予雷达网络存储、记忆的能力。近年来,Haykin教授在人脑认知的机理上,提出并发展了动态认知系统(DynamicCognitiveSystem,DCS)概念[3],为认知系统的构建提供了理论的支撑。一个典型的动态认知系统如图1所示。

2雷达组网资源管控基本内容

雷达组网资源管控包括空间管理、模式管理、时间管理、能量管理、附属资源管理等诸多方面的内容[4]。在雷达组网预警探测系统中,雷达资源管控与信息融合是密切相关、互相对应的。JDL模型是数据和信息融合领域最通用的模型,它将数据和信息融合的级别分为威胁评估、态势评估、目标评估以及信号评估四个层次[5]。与之相对应,雷达资源管控也可以分为四层:任务规划、资源分配、激励器调度和信号产生[6]。JDL模型与雷达资源管控模型的对应关系如图2所示:

雷达组网资源管控的基本内容如下:(1)第3级管控(level3):顶层任务规划,包括对资源优化管理周期的设置、探测目标选择、目标环境分析、保卫资产设置、任务优先级、资源状态监测与评估、探测效能评估等功能;(2)第2级管控(level2):多传感器资源分配,主要指不同传感器之间的资源调度与协同工作,包括资源优化部署、多目标跟踪中雷达选择、目标分配、目标交接等;(3)第1级管控(level1):传感器资源安排,主要包括探测空域设置、时域设置、工作模式设置、频率设置等;(4)第0级管控(level0):针对单个雷达的波束调度、波形、调制样式、极化方式、功率分配、脉冲宽度等参数进行管理和优化设置。

3雷达组网认知管控系统架构

基于动态认知系统理论以及雷达组网资源管控的基本内容,本文提出的雷达组网认知管控架构如图3所示。

在认知管控架构中,雷达网络通过传感器对物理环境的探测,形成对真实环境的描述,在此基础上学习、分析得出感兴趣的探测区域以及目标,结合传感器状态通过智能规划自适应生成各类探测行动策略以及感知行动策略,完成资源管控闭环。系统各部分功能如下:

感知组合:通过传感器组合实现对物理环境的量测,同时基于量测数据生成目标运动状态以及信息熵状态。目标运动状态表示目标运动物理轨迹,而信息熵状态则描述外部环境的“不确定性”。必要的时候,感知组合接受认知控制模块的调节,完成认知雷达系统的“内反馈”。在感知部分可调节的雷达资源包括目标运动模型、滤波模型、杂波模型、检测门限等。

存储及记忆:雷达测量数据中往往包含着对环境的重要信息,这些信息可能给当前以及今后的探测提供重要的帮助,因此雷达网络必须存储这些信息。记忆是在存储基础上建立起的对环境、对系统自身工作的知识、规律的总结,包括感知记忆以及行动记忆。前者表示对环境的认知(例如先验检测概率)以及对感知系统参数调节的记录,后者表示对每一次调度策略及其效果的记录。根据需要记忆又可以分为短期记忆以及长期记忆,后者主要是指各种算法、知识、规律等。

认知控制:认知控制是认知雷达网络系统的“大脑”,是完成反馈闭环的中枢。认知控制通过分析感知系统对物理环境的不确定性描述(信息熵),结合过去的“记忆”,把认知雷达网络系统中有限的资源集中到感兴趣的区域以及目标上,实现探测效能的最大化。认知控制主要包括学习、规划以及评估三大功能。学习是基于探测的信息熵,确定感兴趣的区域以及目标;规划是通过各种智能算法对认知网络有限的资源进行动态调度,生成或更新应对策略;评估是实时在线对生成的策略进行评估分析。认知控制可以实现对探测资源的管控(探测行动策略),也可以实现对感知资源的管控(感知行动策略),甚至还可以通过调整数据率等参数实现对系统网络带宽以及计算资源的管控。

探测组合:探测组合接受认知控制生成的探测行为策略,调度合适的雷达资源对物理环境进行探测。可以管控的资源包括探测装备的选择、探测天线组合、雷达工作模式、波束分配、波形、频率、功率等。

4雷达组网认知控制关键技术

认知管控的目的是在不降低当前系统整体探测性能的前提下,自适应将系统有限的资源调度到感兴趣或者重要的区域以及目标上,提高对重点区域或目标的探测能力。从上一节的分析可以看出,认知控制关键的步骤是要完成“感知-学习-决策-行动”的闭环,而完成这一闭环的基础在于对真实物理环境的恰当描述以及对环境、策略的反馈学习。

4.1对真实物理环境不确定性的描述

在传统的雷达组网系统中,每部雷达上传的是目标的点迹或者航迹信息,而点迹、航迹等信息仅仅是对目标的物理描述,缺乏对真实世界“不确定性”的描述。为此,需要借助香农理论从信息熵的角度描述传感器网络对于目标探测信息量的大小。传感器网络每次探测目标的信息增量定义为:

其中p、q分e为某事件的先验概率、后验概率,pi,i=1为n个事件的离散概率,则先验概率对应的信息熵定义为:

若pi=qi,则i(q,p)=0,表示本次量测没有提供任何信息,若pi≠qi,则i(q,p)≠0,则说明本次量测提供了新的信息。传感器的目的就是与目标环境互相作用,以进一步减小目标环境的“不确定性”。

4.2基于贝叶斯理论的目标环境状态估计技术

由于在雷达检测跟踪过程中不可避免的存在量测噪声,因此需要对量测数据进行一定的处理,以准确估计目标环境状态。贝叶斯理论能够依据积累的经验值以及当前的量测值,准确估计目标的运动状态,因此被广泛应用于多目标检测跟踪过程中。设定zk为量测的数据向量,xk为目标环境状态向量,则依据贝叶斯理论有:

贝叶斯理论表明了后验概率与先验概率以及当前量测值的关系。典型的贝叶斯滤波器是卡尔曼滤波器。卡尔曼滤波器精度高,并且具有一定的自适应特性,因而是跟踪滤波中最常用的方法。但在实际系统中,观测模型往往具有较强的非线性,且模型噪声可能存在非高斯的情况,因而须使用非线性滤波方法。通过对量测数据的滤波,不仅能够给出目标的运动轨迹,也能够计算目标的信息熵,这是因为在滤波过程中协方差矩阵表示的是目标状态的不确定性,通过对每一次观测更新协方差矩阵,减少目标环境的不确定性,使信息量增加。

4.3传感器网络自主学习技术

具备自主学习技术的传感器网络能够根据每次量测的数据完成对目标环境的学习,在此基础上采用合适的传感器组合策略并对策略进行实时在线评估。本文采用增强学习方法实现雷达组网系统自主学习的能力。增强学习算法能够使机器与环境进行自主交互,通过感知数据完成对目标环境学习、规划与评估功能,因此十分适合于实现认知控制的反馈闭环。在认知系统中,目标环境通常可以建模为一个有限状态的马尔科夫决策过程(markovDecisionprocess,mDp)。在mDp中,状态转移概率和奖励概率在是随机的但在问题求解过程中保持不变。增强学习的问题可以定义为:给定环境状态集合S,认知系统行为集合a,奖励集合R,求解一系列决策规则δt,t=1,...,t,使得当前的收益与期望的收益最小化。在t时刻,决策规则δt也称为策略。

基于增强学习的传感器控制闭环如图4所示。在第k个管控步骤,传感器组合不断的从目标环境获取量测数据,在此基础上计算k时刻目标的信息熵Hk,并结合先验的知识预测k+1时刻目标的信息熵Hk+1,信息增量模块计算两个时刻的信息增量ik+1,作为增强学习的奖励函数。传感器控制模块根据信息增量ik+1来动态调整探测策略,选择合适的传感器组合对目标环境进行探测,从而完成“感知-学习-决策-行动”的管控闭环。

5结束语

当前,世界上多个国家都在积极发展各种新型威胁武器,这些新型目标给传统的防空雷达组网系统造成了很大的威胁。为有效应对这些新型非合作目标对我国领土的威胁,需要进一步提高传统雷达网络的智能协同能力,才能充分发挥体系作战的力量。认知管控技术通过对感知信息的智能处理,可以协助帮助鉴定一系列的国土突发威胁,包括可疑目标行动、非法入境、低空飞行器以及自然灾害等事件,同时实现雷达资源的自适应分配、调整,进而提升雷达组网探测网络的整体作战效能。本文结合雷达组网资源管控的基本内容以及动态认知系统的基本理论,提出了一种雷达组网认知管控系统架构,并对认知控制的关键技术进行了研究,为雷达组网认知系统的构建提供了理论依据。

参考文献

[1]HaykinS.,Cognitiveradar:awayofthefuture[J].ieeeSignalprocessingmagazine,2006,23(1):30-40.

[2]HaykinS.,Cognitiveradarnetworks[C].Computationaladvancesinmulti-Sensoradaptiveprocessing,20051stieeeinternationalworkshopon,2005:1-3.

[3]HaykinS.,FusterJ.m.,oncognitivedynamicsystems:Cognitiveneuroscienceandengineeringlearningfromeachother[J].proc.ieee,2014,102(4):608-628.

[4]叶朝谋,丁建江,等.雷达探测资源管理技术分析与评估[J].现代雷达,2012,34(3):6-11.

[5]Steinberg,a.,Bowman,C.,RethinkingtheJDLDataFusionLevels[C].inproc.nationalSymposiumonSensorDataFusion,2004.

传统能源的现状篇5

abstract:thethemeofthedevelopmentoftransportationindustryintwenty-firstCenturytheseaisintelligent,informatization.wirelesssensornetworks(wSns)areanewinformationaccessing,processingandtransmittingtechnology.theapplicationofwSnscanenhancenavigationmarkremotemeasuringsystem'sinformation,networkandintelligence,cancarryoutthedataacquisitionsuchasthenavigation-markinformation,tide,hydrology,weather,ship'sdynamicinformationetc.thecomposingandworkingprincipleofthesystemareintroducedinthispaper.inviewofthespecialrequirementsofthenavigationmarkremotemeasuringsystemenergysources,thepaperanalyzesthesystem'senergyconsumption,andputsforwardenergy-savingmechanism.itispreliminaryresearchonwSnsapplicationinthenavigationmarkremotemeasuringsystem.

关键词:无线传感器网络;航标遥测系统;能耗分析;节能机制

Keywords:wSns;navigationmarkremotemeasuringsystem;energyanalysis;energy-savingmechanism

中图分类号:p237文献标识码:a文章编号:1006-4311(2013)23-0194-03

0引言

海上交通智能化、信息化是21世纪海上交通运输业发展主题。它将运用高新技术手段增进海上交通运输的安全和效率,同时减少交通对环境的影响。航标信息是海上交通安全的最基础和最重要的信息,基于现代信息技术的航标系统是海上交通安全保障体系的重要组成部分。对航标的有效监控和管理,确保航标信息的准确性,为满足船舶安全航行需求提供更好的服务是非常重要的。然而,由于航标遥测系统的特殊的工作环境要求,目前通常采用专网范畴的国家无线电管理委员会指配的VHF频段的频点和公共移动通信系统网络如:GSm短信、GpRS、CDma等无线数据通信网络作为主要通信方式。虽然GSm网络覆盖范围广,且费用较低,但有些航标所在的环境GSm还不能覆盖,而专网需考虑架设高大的天馈系统和架设中继站来解决通信距离问题,费用昂贵。因此,研究新技术在航标遥测系统的应用具有非常重要的意义。

无线传感器网络(wSn)综合了传感器技术、嵌入式计算机技术、分布式信息处理技术以及通信技术,能够实现实时检测、感知、采集网络分布区域内的各种环境或检测对象的信息,同时对这些信息进行处理后活动详尽准确的信息,最终传送到需要这些信息的用户。通过wSn可以使得人们不受时间、地点以及环境的影响而获得大量详细可靠的世界信息,因此,被广泛用于国防军事、国家安全、交通管理、医疗卫生以及反恐抗灾等领域。wSn是信息感知和采集的一场革命,在新一代网络中具有关键作用。对于覆盖范围大、条件恶劣、无人职守环境中的航标遥测系统适合采用无线传感器网络结构。基于无线传感网络的航标遥测系统使得航标不再是一个孤立的导航标志,而是一个具有信息化以及智能化的网络结点,既可以像以往的航标一样被动地工作又可主动地发出航标信息。

1基于无线传感器网络的航标遥测系统

1.1系统组成系统主要由控制中心系统、汇聚节点模块和网络节点模块三大部分组成的。系统组成框架如图1所示。

控制中心系统的功能是完成航标和相关数据的收集、处理、存储、显示和决策支持服务,即负责整个系统的管理和控制工作。主要由汇聚节点、通信机、服务器、GiS客户端平台等组成。

汇聚节点模块相当于网络路由器,因此也可称为路由器。汇聚节点也具有无线传感器节点,是个全功能节点。

网络节点模块由各种无线传感器节点构成的模块。节点可以根据采集的信息不同分为以下几种:航标节点;潮汐节点;水文节点;气象节点;动态目标节点。

1.2系统工作原理各无线传感器节点采集的信息分别为:1)水文节点:用于实时采集水深、流速、流向等信息;2)航标节点:通过RS-485/RS-232接口与航标设备相连,实时采集航标状态信息;3)气象节点:用于实时采集温度、湿度、风向、风速等信息;4)潮汐节点:与验潮仪相连,实时采集潮汐信息;5)动态目标节点:用于安装在船舶等动态目标上,实现实时采集动态目标(船舶)的航行信息,如:位置、航速、航向等。

汇聚节点负责收集各自区段(如:某个航标站、某个航道)内的传感器节点采集到的各种数字信息、接收和各种控制命令、并将信息传输到控制中心。为了克服无线传感器网络节点通信距离近的缺点,在GSm(或者CDma)公网覆盖区内,汇聚节点还支持与管理中心的GpRS(或者CDma)网络通信以及短消息通信。

控制中心的汇聚节点用于完成与海上航标汇聚节点模块之间的通信。通信服务器包括通信服务器和数据管理服务器,其中,完成传输信息命令和数据的是通信服务器;用来解析、存储以及处理数据的是数据管理服务器。通过解析数据而自动生成各种报表,同时也为各个管理用户即GiS平台等提供数据。GiS是以S57电子海图为基础的客户端软件,在其上叠加上航标信息,就能实现航标信息的可视化以及实现信息的显示、查询以及报表等功能。

目前的海上航标供电均采用太阳能,因此,为了有效利用能源,传感器节点设置了工作和休眠两种状态。在休眠状态,接受电路、微处理器以及采集电路等都是正常工作的,并且控制中心对采集的数据进行融合处理。安装在船舶动态目标的节点上,定时能够发送查询触发的信息帧,当传播进入无线传感器检测系统的监控范围内时就会唤醒最近的传感器节点,同时会寻找一条通往控制中心的最佳路由,从而实现控制中心与动态目标节点的数据传输。

2系统能耗分析

传感器节点包括四部分:电源,数据感知部件(传感器模块),数据处理部件(处理器模块),数据传输部件(无线通信模块)。随着集成电路工艺的进步,无线通信模块是最消耗能量的,而无线通信模块处于发送、接受、空闲或睡眠四种状态:其中消耗能力最大的是发送状态,消耗能量最小的是睡眠状态,空闲和接受状态的能耗接近,略小于发送状态。当传感器节点处于发送状态时,无线通信的能量消耗与通信距离的关系为:

e=kdn(1)

式(1)中,d为发送节点与接收节点之间的距离,k近似为一常数,参数n为信号衰减因子,一般为2到4之间的实数。如果考虑海上部署环境及天气情况影响,通常n取3。

海上航标通常间距比较大,这就要求网络节点必须支持远距离通信,由式(1)中可以看出远距离通信必然要增大能耗。如果采用增大发射功率,提高天线发射效率,可以解决通信距离问题;但还必须考虑航标能源系统所能承受的能耗。因此,必须选择合适的节能机制,减少能量损耗,使系统能耗符合航标能源系统所能承受的能耗。

3系统的节能机制

无线传感器网络的主要任务是将网络中传感器节点收集到的信息传送给汇聚节点,汇聚节点再发送给控制中心。一种实现该任务的最简单方法是直接传送,即网络中的每个节点把到收集的数据直接传送给汇聚节点。然而,当节点之间的距离较远时,节点传送数据消耗的能量太高会容易导致节点的死亡。为了使节点不容易死亡,考虑到航标能源系统的限制,因此,下面将讨论系统的节能机制。

3.1单个传感器节点的节能机制通过分析以上能耗可知,数据处理、无线通信以及传感是能耗做大的三个操作。因此,可以分别对这三个模块实现节能。

3.1.1在数据处理模块中,为了实现单个节点节能,可以通过以下两种方法:第一,采用低功耗硬件设计;第二,采用动态电源管理Dpm和动态电压调整DVS。Dpm是当节点周围没有感兴趣的事件发生时,部分模块处于空闲状态,把这些组件关掉或调到更低能耗的状态(即睡眠状态)。DVS是当计算负载较低时,通过降低微处理器的工作电压和频率从而降低处理能力,可以节约微处理器的能耗。

3.1.2为了提高单个节点节能,在无线通信模块中可以采用数据融合技术、多跳短距离无线通信以及工作状态来实现。提高无线通信模块的能力使用效率对控制能耗至关重要。

3.1.3采用信息过滤和数据融合实现传感器单个节点的能量高效。由于其减少了感应的数据量,因此,减少了传感器模块的能量消耗。

3.2通信协议层的节能机制根据航标遥测系统和无线传感器网络中的各层的特点和功能提出以下的节能策略:

3.2.1让节点尽可能超过时间或经常处于睡眠状态。即为了避免接收到不是指向它的传输以及空闲监听造成的能量损耗,让不发送或接受数据的无线电进入睡眠状态。

3.2.2数据融合。当将数据从源端发送到接收端时,在途中经过路由节点时融合或合并数据包内容,减少传输的信息量从而实现节能。

3.2.3减少网络各种开支。当协调网络中多节点动作时特别浪费能量。将开销勇于协作传输的接入协议是很浪费能量的,即使他们能有效的使空闲节点在实际数据传输期间进入睡眠。因此,在设计网络协议的时候应当尽量减少各种开销。

3.2.4选择高效的路由协议。由于无线传感器网络中节点能量有限,因此,如何高效的利用能力是设计路由协议首先考虑的问题。无线传感器网络路由协议不仅是关心其中一个节点的能耗,更关心整个网络能量的均与消耗,避免部分节点过早消耗而影响整个网络的生存周期。虽然目前有很多此方面的研究成果,但是在选择时应当根据实际情况进行合理选择。

对于航标无线传感器网络可以综合应用上述节能机制,使网络节点的能耗消耗尽量减小,达到符合航标能源系统的要求。

4结论

无线传感器网络在航标遥测系统上的应用,由于采用自组织方式组网,无须申请通信卡、也不必支付费用,同时也使系统具有很强的网络可扩展性和稳定性。而且系统采集的信息除了采集航标状态信息、航行船舶的状态信息之外,可扩充性强,如:可以扩充采集潮汐、水文、气象等信息。但应用无线传感器技术还面临着很大的挑战,通信协议的开发,硬件方面的设计和安全性问题等。这将在后续的项目中进一步研究。

参考文献:

[1]张杏谷,彭国均.航标信息系统[J].大连海事大学学报,2006,05.

[2]李建中,高宏.无线传感器网络的研究进展[J].计算机研究与发展,2008,01.

[3]郑佳春.基于无线传感器网络的电子航标系统研究[J].中国航海,2008,03.

[4]郑佳春.航标遥测遥控系统的关键技术研究[J].中国航海,2006,04.

[5]张顺利,张月.无线传感器网络能量高效策研究与分析[J],电脑知识与技术,2008,23.

传统能源的现状篇6

论文摘要:论UpS、直流电源在线维护管理系统的组成及其功能,并提出建议。

UpS和直流电源是企业重要的供电保障设备,传统的维护管理包括:①日常巡检外观,定期更换电池、滤波电容、风机等易损件,大修时做电池活化等;②改造或采用换代设备,使用高级工具测试电池性能。这种管理方式企业投入成本高,维护人员工作量大,不易实时掌握设备运行状态和关键数据,设备事故预防能力低。实施在线维护管理可避免传统方式的不足之处,获得良好效益。下面介绍某企业实施实例及注意事项。

一、计算机在线维护管理系统

(一)系统组成

1、总控站(后台)。由监控站、工程维护站、系统接口等构成,运用管理分析软件处理接收的数据并通过web。工程维护人员登录服务器可查看全厂所有在线设备的运行状态以及完善的历史、实时数据分析统计。

2、现场设备控制站(eS)。根据现场设备需要,可选择监控功能仪或设备运行状态信息彩集仪(eii)。eii通过RS-232/485端口与电能表、电池采集模块、直流屏、UpS等智能设备通信,将监测数据转换为符合通信协议的数据包,接入局域网,传送至主控室服务器。独立完整的eS包括以下部分。

(1)系统主机。由下行串口通道、数据处理器、显示器、上行串口通道组成。下行串口通道通过RS-485总线访问电池电压采集模块,采集数据,管理电压采集模块,数据处理器完成数据解压、数据计算、存储管理,将处理后的数据一部分送往显示器,另一部分由上行串口通道发送至协议处理器,或传给上一层管理系统。

(2)数据采集模块组。可根据用户需要确定采集数据要求及配置相应采集仪器,一般由电池电压采集模块、电流、温度、功率等组成,模块间隔离良好、绝缘性强,可靠性、安全性高。数据采集可分组,每个模块可对一定数量电池进行电压采集,可配备电流、温度传感器,模块间与系统主机一般采用RS-485连接。

(3)协议处理器。具有协议处理程序的接口板,处理各种通信协议。可实现:①将主机发送的电池电压、电流、温度等信息按约定协议编码、打包、发送至远程服务器;②将远程服务器发出的遥控、遥调指令经过解码发给主机,实时控制。

(4)放电模块。可快速测出电池直流内阻,瞬间测试电池性能,大功率放电模块可提供瞬间大电流冲击负荷。

(5)远程服务器。实现局域网内计算机数据通信,通过局域岗远程访问现场的蓄电池监测系统,接收、分析数据,通过web服务器数据。

3、通信网络。联网现场设备各分站(采集监控站),采用光纤作为数据通信主干线,组成全厂UpS和直流电源在线监控的局域网。

(二)系统主要功能

1、台账管理。集成各站UpS、直流系统、蓄电池信息设备及查询功能。可查询每台UpS、直流设备的每节电池电压、平均电压、整组电压、充放电电流、环境温度等实时、历史数据,以曲线和柱状图方式显示,或生成报表打印。

2、实时分析。对选定时间段内的电池运行状态、历史数据进行分析,当某个蓄电池被放过电,满足一定电流范围和时间(大于设置值)时,系统将对蓄电池进行电池容量评价(容量估算)。

3、报警指示和查询。可对每台UpS、直流电源故障进行报警,提供报警查询,以便及时处理。

4、网络化。系统具有远端通信和遥测、遥信、遥控功能,使远程服务器通过以太网对各站UpS、直流电源、蓄电池监测系统进行实时监控与数据管理。还可根据企业需要,与其他系统联网,采集一些重要设备的信息,实现更多功能。

二、系统应用注意事项

认真查清企业内部UpS和直流电源现状以及企业现有网络规模,根据设备功能和重要性合理配置。

1、确定网络构架方案,即企业是否有必要建立完整网络系统或在现有网络基础上构建,对单个电池组也可实现完整、独立的在线维护管理。

2、以在线管理系统为核心,辅以必要人工测试,可降低管理成本,大站、关键设备直接采用完整系统,小站、单体UpS等经后台机处理形成整体维护管理系统。

3、有些UpS和直流电源已具备多种管理功能,如状态参数、状态记录、报警等,合理配置不仅降低开发成本,还可减少线路过多带来的故障隐患。

4、维护管理系统只进行监视,建议控制指令(如故障处理、切换、活化等)的发出由人工实施。

5、系统建立后,可在有人值守的地方设监视站,由操作人员实现全天候运行状态监视,维修人员要定期查阅管理。

6、要预留接口和协议以便兼容其他系统,系统上层管理也可建在企业已有网站上。

7、建议状态管理系统与过程控制或执行系统分开,注意相互间独立性,不要相互干扰。

传统能源的现状篇7

论文摘要:论UpS、直流电源在线维护管理系统的组成及其功能,并提出建议。

UpS和直流电源是企业重要的供电保障设备,传统的维护管理包括:①日常巡检外观,定期更换电池、滤波电容、风机等易损件,大修时做电池活化等;②改造或采用换代设备,使用高级工具测试电池性能。这种管理方式企业投入成本高,维护人员工作量大,不易实时掌握设备运行状态和关键数据,设备事故预防能力低。实施在线维护管理可避免传统方式的不足之处,获得良好效益。下面介绍某企业实施实例及注意事项。

一、计算机在线维护管理系统

(一)系统组成

1、总控站(后台)。由监控站、工程维护站、系统接口等构成,运用管理分析软件处理接收的数据并通过web。工程维护人员登录服务器可查看全厂所有在线设备的运行状态以及完善的历史、实时数据分析统计。

2、现场设备控制站(eS)。根据现场设备需要,可选择监控功能仪或设备运行状态信息彩集仪(eii)。eii通过RS-232/485端口与电能表、电池采集模块、直流屏、UpS等智能设备通信,将监测数据转换为符合通信协议的数据包,接入局域网,传送至主控室服务器。独立完整的eS包括以下部分。

(1)系统主机。由下行串口通道、数据处理器、显示器、上行串口通道组成。下行串口通道通过RS-485总线访问电池电压采集模块,采集数据,管理电压采集模块,数据处理器完成数据解压、数据计算、存储管理,将处理后的数据一部分送往显示器,另一部分由上行串口通道发送至协议处理器,或传给上一层管理系统。

(2)数据采集模块组。可根据用户需要确定采集数据要求及配置相应采集仪器,一般由电池电压采集模块、电流、温度、功率等组成,模块间隔离良好、绝缘性强,可靠性、安全性高。数据采集可分组,每个模块可对一定数量电池进行电压采集,可配备电流、温度传感器,模块间与系统主机一般采用RS-485连接。

(3)协议处理器。具有协议处理程序的接口板,处理各种通信协议。可实现:①将主机发送的电池电压、电流、温度等信息按约定协议编码、打包、发送至远程服务器;②将远程服务器发出的遥控、遥调指令经过解码发给主机,实时控制。

(4)放电模块。可快速测出电池直流内阻,瞬间测试电池性能,大功率放电模块可提供瞬间大电流冲击负荷。

(5)远程服务器。实现局域网内计算机数据通信,通过局域岗远程访问现场的蓄电池监测系统,接收、分析数据,通过web服务器数据。

3、通信网络。联网现场设备各分站(采集监控站),采用光纤作为数据通信主干线,组成全厂UpS和直流电源在线监控的局域网。

(二)系统主要功能

1、台账管理。集成各站UpS、直流系统、蓄电池信息设备及查询功能。可查询每台UpS、直流设备的每节电池电压、平均电压、整组电压、充放电电流、环境温度等实时、历史数据,以曲线和柱状图方式显示,或生成报表打印。

2、实时分析。对选定时间段内的电池运行状态、历史数据进行分析,当某个蓄电池被放过电,满足一定电流范围和时间(大于设置值)时,系统将对蓄电池进行电池容量评价(容量估算)。

3、报警指示和查询。可对每台UpS、直流电源故障进行报警,提供报警查询,以便及时处理。

4、网络化。系统具有远端通信和遥测、遥信、遥控功能,使远程服务器通过以太网对各站UpS、直流电源、蓄电池监测系统进行实时监控与数据管理。还可根据企业需要,与其他系统联网,采集一些重要设备的信息,实现更多功能。

二、系统应用注意事项

认真查清企业内部UpS和直流电源现状以及企业现有网络规模,根据设备功能和重要性合理配置。

1、确定网络构架方案,即企业是否有必要建立完整网络系统或在现有网络基础上构建,对单个电池组也可实现完整、独立的在线维护管理。

2、以在线管理系统为核心,辅以必要人工测试,可降低管理成本,大站、关键设备直接采用完整系统,小站、单体UpS等经后台机处理形成整体维护管理系统。

3、有些UpS和直流电源已具备多种管理功能,如状态参数、状态记录、报警等,合理配置不仅降低开发成本,还可减少线路过多带来的故障隐患。

4、维护管理系统只进行监视,建议控制指令(如故障处理、切换、活化等)的发出由人工实施。

5、系统建立后,可在有人值守的地方设监视站,由操作人员实现全天候运行状态监视,维修人员要定期查阅管理。

6、要预留接口和协议以便兼容其他系统,系统上层管理也可建在企业已有网站上。

7、建议状态管理系统与过程控制或执行系统分开,注意相互间独立性,不要相互干扰。

传统能源的现状篇8

本文试图探讨手机短信新闻的和管理现状,各相关单位现有的流程和管理制度,手机短信新闻的现有赢利模式和发展空间,并就如何加强管理、促进发展提出建议。

一、手机短信新闻发展现状和前景―――不夸大近期影响力,不低估远期发展潜力

手机短信新闻包括短信新闻、彩信新闻两种模式。手机短信有几大传播特性:快速、随机、精确,并具有阅读强迫性,比报纸更互动,比广播更自由,比电视更便携,比电脑更普及―――4亿多的手机用户群,超过了以往任何一种媒体。

但是,手机短信也有致命的弱点。一是每条短信只能发几十个字,一条彩信也只能发几张图片和几百字,信息量受到极大限制。二是信息传送性价比太低。如果按市场价格计算,每条彩信的发送费用高达0.8元,发三条的成本价即高于发行一份报纸,而三条彩信所能承载的信息量远低于任何一份报纸。

为此,目前开办手机新闻的各家媒体纷纷表示,通过短信、彩信发送手机报目前缺乏市场价值,推出的目的只是为了先卡位,要等将来3G手机发展了,通过升级换代,再探寻新的盈利模式。

据此,我们认为,在目前阶段,对于手机短信新闻的态度应该是:不夸大近期影响力,不低估远期发展潜力。

二、手机短信新闻传播特性―――“树状传播”和“网状传播”的结合,话语权难以掌控

从传播学角度分析,传统媒体传播方式是“树状传播”,是点对面的单向传播,即从一个信息源(树根)向受众(树叶)作单向传播(见图1)。受众(树叶)向信息源(树根)的反馈,是滞后的、非同介质的(读者来信、来电等),传播和反馈不能同步进行。而新媒体的传播方式则是“网状传播”,即它是一个渔网式的传播网,网上的任意一个节点,都可以向其他任意一个节点或节点群作点对点、点对面的单向或双向互动式传播,传播者和受众之间可以即时互动,信息反馈可以即时进行,传和受的位置可以即时互唤。

我们认为,手机短信新闻的传播方式,是“树状+网状传播”,即由新闻内容提供方完成点到面的“树状传播”后,信息接受终端又可以完成一个“网状传播”。因此,手机短信新闻,不仅传播链较长,而且可以相互交错形成网状互动,“传者”和“受者”可以随时出现“角色互换”。(见图2)

由此,手机短信新闻传播可以分成两个阶段,即第一阶段的“树状传播”(图2中虚线框内为第一阶段)和第二阶段的“网状传播”。第一阶段类似“点对面”的传统传播方式,不同之处在于传播介质以及由这种新的传播介质带来的即时互动。最关键的区别在于第二阶段,即网状传播阶段,这是一个“面对面”+“点对面”+“面对点”的混合传播,很大程度上类似互联网传播。

在这个传播网中,任何一个“点”都可以既是“受者”也是“传者”,以电波方式可以实现隐性传播,又以手机用户的个人性带来了传播的私密性,即精准传播。这种传播方式对于形成舆论、达成共识、议题设置、策划鼓动尤其是所谓“小道消息”的传播,都有传统媒体所不及的效力,同时使得话语权难以掌控,从而也给宣传管理工作带来难度。

(一)传统媒体由于是树状的单向传播,传播链相对较短,从信息源传递至受众后,传播过程基本结束,难以在短时间内迅速将信息扩散。但是,由于是单向传播,它的传播者是具体的、有限的、经过登记的,也是可控的。即只要控制树根(信息者),就可以控制信息的传播,话语权的控制相对简单。因此,传统媒体的宣传管理模式是:“我传你受”,控制源头。

新媒体是网状的双向传播,网上的任意一个节点都随时可以收发信息、发表意见,它的传播者是抽象的、无限的,因此也是不可控的。即从理论上看,新媒体可以无限接入,至少不可能完全控制。

(二)传统媒体的传播介质,包括报刊、收音机、电视机等是具体的,受众通过传统媒体获得信息的时间和方式是固定的,它们的发行和传播区域也是有限的、可控的。

新媒体的传播介质,包括有线或无线的计算机网、电信网等是“虚拟”的,受众通过新媒体获得信息的时间和方式是随时的和多样化的,它们的传播区域也是无限的、难以控制的。

(三)手机短信新闻由于是“树状+网状传播”模式,兼有两者的特性,管理创新尤其显得重要。尤其是,传统媒体可以有多种方法手段对刊播的错误信息进行撤消或者更改。一条有问题的新闻在网站上后,也可以方便地修改或删除。但手机短信新闻发送后很难清除发送的错误信息,假如传播信息不当或错误,其负面影响会更难以消除。

三、手机短信新闻管理―――控制源头、分清管理权限

手机短信新闻管理,关键在于信息源头的控制,在于明确这个者(“树根”)的属性和资质,明确对它的管理范畴和管理权限。牢牢管住手机短信新闻者,抓住开展相关业务的审批和采编管理工作,也就是抓住了手机短信新闻传播链的源头。

手机短信新闻的传播分为两个阶段,第一阶段的传播类似传统媒体,第二阶段的传播类似互联网。因此,现有的传统媒体和互联网新闻网站的管理规定可以借用,具体来说,业务申办、人员资质、信息来源、采编审核这些环节完全可以借用对传统媒体的管理规定,而阅评监管、宏观指导,尤其是在对信息再传播这个环节的规范和管理,可以参照现有的互联网管理以及无线电通信行业管理的相关规定。

从上海目前的情况来看,开展手机短信新闻业务的都是拥有新闻资质的传统媒体和新闻网站等,包括解放集团、文新集团、文广传媒集团、东方网等,新闻来源都是记者自采或摘自其他传统媒体,新闻的流程也同传统媒体基本一样。从新闻的采、编、发送过程来说,没有太大的管理漏洞。

但是,手机短信新闻的发送过程中,除单位(新闻单位)、传送单位(电信部门)之外,中间还有一个增值服务提供商(Sp),信息必须由增值服务提供商发送至用户。目前除东方网本身是Sp、文广传媒有Sp公司之外,其他媒体发展手机短信新闻,都必须同其他Sp公司协作,而Sp公司归电信部门管理。也就是说,这个新闻平台的审批、管理权不在新闻宣传管理部门手里。

另外,手机还可以通过无线上网(weB),到无线网站上查看新闻,目前这些无线网站刊登新闻的审批权也不在宣传管理部门手里。

因此,有必要参照互联网新闻网站的管理方法,同电信部门进一步分清管理权限,Sp公司是否有权新闻,最后的审批权应该归口到宣传管理部门。

同样,对手机短信新闻的事后监管也要加强,不妨采取一定的手段,纳入新闻阅评序列。

四、手机短信新闻产业发展―――建立专业队伍,加强媒体联动,探索新的盈利模式

从有关调查反馈来看,参照庞大的手机用户数字,手机短信新闻订户有很大的拓展空间,产业发展潜力和影响力发展潜力不可轻视。

(一)手机短信新闻的产业发展之道,首先在于做好内容,为用户提供及时、重要、有用的新闻。要做好内容,必须建立一支专业的新闻编辑队伍。

从实际来看,手机短信新闻之“短”是弱点,同时也正是它的优点和特点。在信息海量的新时代,手机短信新闻产品的特性之一,应该在于“最权威和独到的编辑选择”,关键是要建立一支有新闻眼光,选择能力、把握能力和创新能力强的编辑队伍。而从我们调研的情况来看,除个别媒体之外,大部分开展手机短信新闻业务的单位,目前还只是把它当作一个副产品,由一些部门附带着在做。

(二)手机短信新闻的产业发展之道,其次在于创立品牌,必须加强新媒体和传统媒体的对接和联动。

任何新媒体的发展最终要靠品牌,传统媒体打造出的现有品牌,比如解放日报、文汇报、新民晚报等,具有很好的品牌优势。事实上,无论是电信商还是手机短信新闻订户,都比较看重既有的传统媒体品牌,这应该是来源于传统媒体的品牌优势。在发展新媒体时,不要轻易放弃传统媒体品牌,动辄另起炉灶。

由于传统媒体和手机具有不同的传播特性,不是谁替代谁及你死我活的竞争关系,而是各有空间,可以相互促进的。

我们建议,手机短信新闻时,至少应该注明消息来源,以此加强新媒体和传统媒体的对接和联动。

(三)手机短信新闻的产业发展之道,在于探索新的盈利模式。

目前手机短信新闻的盈利模式比较单一,即通过收取每月一次的订阅费来获得收入。月订费一般在10元以下,还必须同电信部门和Sp公司分成。由于现在电信部门一般免收手机短信新闻的短信和彩信费,媒体还有一些赢利。如电信部门改变态度,媒体肯定入不敷出,目前的手机短信新闻盈利模式有很大风险。因此,成都一家投资公司去年专门就手机短信新闻进行过一次大规模的市场调查和可行性研究,得出的结论是,不值得投资。看来,各媒体必须加快转变思路,探寻新的盈利模式。

1.我们认为,加快开发手机短信新闻的广告市场,应该成为手机报经营者关注的当务之急。

由于手机短信新闻具有快速、随机、精确的优点,并具有阅读强迫性,许多商家对此感兴趣。手机广告可以在彩信新闻中应用,形式包括商家LoGo、产品图片、视频和背景图案等。目前商业广告到达每人每次的价格是1元出头。如果手机短讯新闻附带广告,按每天两至三条计算,上海目前订户每天的广告价值就有数十万。但是,由于目前电信部门免收手机短信新闻的短信和彩信费,因此也不允许媒体在手机新闻中嵌入广告,手机短信新闻广告至今还是空白。

我们认为,不妨付给电信一部分通道费用,以获得手机短信新闻附带广告权;或与电信部门谈判,分享广告收益。

2.我们认为,应尽可能掌握手机短信新闻的订户信息,在此基础上不断开发新产品,寻找新的盈利点,探索新的盈利模式。

手机具有的传播精确性和阅读强迫性,使这些客户资料非常有价值,它是我们开发新产品,寻找新盈利点的重要资源。比如,开发手机精准广告。在掌握客户个人资料的情况下,可根据广告主的要求,有条件把广告精确发送到指定的人群。有一份研究报告显示,考虑付给移动运营商的数据流量费用,按照0.5元/条的价格,有效广告投放量总计达到每天20万人次以上时即可稳保实现盈利。即当手机用户达10万户,每人每天接受两条广告时,就能实现盈利。

具体说,支出:

1.发送每条0.5元乘20万为10万元,每月支出300万元;

2.对于手机主,需要用为他们创造价值的方式来吸引他们,比如,免手机短信新闻订阅费,赠送一定数量的通信费等。按照现在手机短信新闻订阅费大部分在10元以下的情况计算,如果10万订户全部免费,每月减收100万元。

收入:每到达一个机主,收广告主广告费1.5元,1.5乘20万为30万元,一个月为900万。

收入减支出,每个月的毛收入可达到500万元。

光此一项,发展潜力即十分诱人。

而事实上,手机短信新闻目前主要靠电信部门在做推广,客户信息完全掌握在电信部门手里,没有也不愿意让媒体共享。这种情况亟需改变。

传统能源的现状篇9

【关键词】电子通信电源稳定性

一、电子通信电源概述

通信电源是电子通信系统的核心组成部分之一,如果其运行状态不稳定,或者存在某种故障,将会给整个电子通信系统的正常运行带来直接且明显的影响,严重时甚至使其陷入瘫痪。然而就通信电源发展现状而言,其在整个电子通信行业中的占比仍旧相对偏低[1]。对于电子通信电源系统而言,其由四大部分组成,分别是交流配电、直流配电、整流柜以及监控模块。

二、电子通信中电源稳定性现状分析

我国电子通信技术正处于快速发展之中,然而就其电源稳定性来看尚表现出诸多不足,最突出的问题其可靠性有待加强,防雷措施有待完善,技术含量有待提升,总之缺乏足够的竞争力。当前,自关断器件仍旧依赖大量进口以满足实际需求,另外,测试方法也相对单一。就通信电路设计层面来看,主要依靠设计人员的个人能力,所以,在该领域尚未形成真正的系统化。

三、加强电子通信中电源稳定性的措施

3.1选用可靠的电源系统

电源系统的稳定性主要取决于两点,一个是设备的可靠性,另一个是设计的合理性。传统电源系统大部分选用的是分立电子元件,常见的如可控硅元件等,这给实际运维工作制造了很大的麻烦。高频开关电源优点众多,如体积小、噪音小、工作效率高等,可预见其将会逐步取代传统相控整流器。选择和使用安全系数高、稳定性良好的硬件至关重要,是确保通信电源可靠性的首要环节,科学的接线方式同样是不容忽视的。为使得电源系统拥有良好的独立性,各套通信装置所对应的两路电源分别接入拥有理想可靠性电源系统的独立直流母排上,不仅如此,还应为每个直流母捧所对应的输出端配备适宜的隔离装置,即所谓的双电源/双母排概念:蓄电池和对应母排相连,构成互补影响的独立供电系统。

3.2建立配套的监控系统

1、单套电源的监控。对于单套电源的监控,通常做法是在整流屏设置本身的监控装置,以实现对交(直)流、整流以及蓄电池等诸多单元运行状态的实时在线监测,具体包括下述内容:1)系统电压以及运行状态的即时显示;2)负载电流;3)各整流模块所提供的输出电流;4)蓄电池充(放)电电流;5)系统各工作参数的设定值;6)蓄电池温度;7)工作环境温度等。单套电源的监控装置收集各项设定值,提供与之对应的警报讯号,且配备了RS-232接口,一旦发生紧急故障,便会启动电话回叫功能,让负责人员及时获取相关讯息[2]。

2、多套电源系统的监控。多套通信电源同时存在的情形比较多见,所以,有必要为其构建独立性质的通信电源监控系统,且要将各个分站的这一系统全部连接到总监控系统。主要由四大部分组成:1)监控单元,以周期性方式完成对相关数据的采集,接收上一级传输过来的配置信息,然后更新当前的配置文件;2)监控站,采集和分析相关数据,根据需要传输给各监控单元,接受相关处理之后,传输给上级,以实现对所有监控单元运行状态的在线监控。与此同时,和监控中心建立联系,及时提供警告信息;(3)监控中心不仅拥有监控站的全部功能,与此同时,还能在线显示所有监控站的运行状态,并可提供打印服务。

3.3落实设备的维护工作

1、对环境温度的控制。对于阀控式蓄电池,应为其营造一个清洁、干燥、通风的适宜工作环境,环境温度建议维持在15-35℃之间[3]。所以,应配置适宜功率的空调,以实现对蓄电池室温的有效调节。

2、对蓄电池的维护。维护作业时,首先,检查其外观,查看是否存在电解液外渗之类的问题。其次,以《电信电源维护规程》为依据进行维护:1)对蓄电池进行“1次/年”的放电试验,要求放电额定容量保持在30%-40%之间,还需进行“1次/3年”的容量试验,另外,在蓄电池放电过程中,应对端电压以及放电电流进行测量,频率控制为“1次/小时”;2)应选用适宜的测试方法和频率以完成对蓄电池测试工作。用于蓄电池测试的装置种类繁多,应结合蓄电池的实际情况进行例行维护,从而确保蓄电池始终拥有理想的运行效率。

四、结束语

总而言之,在电子通信系统中,电源是其运行基础,所以,确保电源拥有足够的稳定性便显得尤为重要了。相信在主观上给予高度重视,同时在客观上采取适宜的加强措施,便能够确保电源拥有足够的稳定性,为整个电子通信系统的安全运行和高效运行奠定坚实基础。

参考文献

[1]童瑞君.电子通信中电源稳定性的探究[J].科技传播,2013,17:48+46.

传统能源的现状篇10

1.传统逆变器及其优缺点

传统逆变器包括电流源逆变器和电压源逆变器。电压源逆变器是输入直流电压输出交流电压,可以使用在不同的场合,输出电压的幅值可以是变化的也可以是恒定的。但是电压源逆变器的输入端必须是一个恒定的电压源。或者是在直流侧接入一个大的电容器。也可以是由电网经过整流,或者是蓄电池,太阳能电池组等等。逆变器的输出端可以是正弦波,方波,阶梯波等。

电压源逆变器的重要特点也是它的优点就是输出波形不受负载的影响。电压源逆变器主要应用于交流不停电电源、光伏电池组或者是蓄电池燃料电池构成的交流电源,静态无功补偿器。

电压源逆变器虽然得到了广泛的应用,但是它存在理论上和和实际中存在缺陷和不足;应用在许多地方会造成装置造价高、效率低。

如图1所示是传统的电压源逆变器的拓扑结构。可以把直流电压变换成交流电压。途中有6个开关,每个开关反并联一个二极管,作为续流用。这样可以实现双向电流和单向阻断。但是电压源逆变器会存在下列不足和缺点:

(1)交流侧负载只能是电感性的,只有这样才能使电压源逆变器正常工作。

(2)交流侧的电压不可能高于直流侧母线的电压。这是一个很致命的缺点。如果在某些场合下,交流侧需要较高的电压输出,那么就必须配合升压变压器了。这样就会增加成本,降低效率,占用过多的空间,导致使用起来比较笨重。

(3)每个桥臂不允许上下一块导通,要不然会造成短路导致器件损坏,而且电磁干扰也可以造成误导通,造成短路,影响电路的稳定性,可靠性。

图1传统的电压源逆变器的拓扑结构

电流型逆变器如图2所示,其输入侧需要一个恒定的电流才能保证其正常工作。这种情况和电压源恰好相反。电流源逆变器拓扑结构的主要器件是晶闸管和串联一个正向的二极管。能看出来电流源逆变器和电压源逆变器在好多方面都是对偶。

同样电流型逆变器也存在先天的理论不足主要如下:

(1)交流侧必须是电容性,只有这样才能保证其正常的工作状态。

(2)交流侧的输出电压只能高于直流侧的电压,同样是这一点要是在某些场合需要低电压,那么就需要配一个降压变压器了。这样既增加了成本又不能兼顾效率。

(3)无论何时电流型逆变器一个桥臂上的两个器件必须同时导通,这样才能保证电流源逆变器的正常工作。要不然就会发生开路,造成不必要的后果。

综上所述,电压源型逆变器和电流源型逆变器存在共同的不足:

(1)都只是升压或者是降压。

(2)输出的电压要不是低于输入侧要不就是高于输入侧,不能进行调节。

(3)都存在电磁干扰容易造成器件损坏造成电路瘫痪。

(4)两种逆变器的电路不能够相互替换。

图2电流型逆变器

2.Z源逆变器的产生

考虑到上述情况,Z源逆变器应运而生。Z源逆变器最早是在2002年提出的。他是一种新型的逆变器拓扑结构。克服了以前电压源逆变器和电流源逆变器的不足。

Z源逆变器引入了Z源网络,把逆变器主电路和电源或者是负载耦合。如图3所示。

图3Z源逆变器

Z源逆变器的直流侧可以是电压源也可以是电流源,Z源网络包含两个电容器和两个电感。这种结构决定了它可以瞬时开路和瞬时短路。其负载侧既可以是电容性的和可以是电感性的。

3.Z逆变器的工作原理分析

为了说明Z源逆变器的工作原理,首先让我们简单的介绍一下Z源逆变器的结构特点。三相的Z源逆变器一共有9个可以允许的工作状态,而普通的也就是传统的三相电压型逆变器只有8个可以允许的工作状态。如果直流电压加到负载上时,传统的三相电压源逆变器会有六个非零的电压状态,当负载端分别被上面的或者是上面的三个器件短路的时候,传统的三相电压源逆变器有两个零电压状态。而三相Z源逆变器还有另外一个零电压状态。当负载端被上下两个器件短路时,传统的三相电压源逆变器的这个状态是不被允许的,这个状态下传统的三相电压源逆变器的元件会受到损坏。但是Z源逆变器是允许有这个状态的。正是因为这个原因Z源逆变器可以实现升压或者是降压。

利用戴维南定理,从直流端看进去Z源逆变器的等效电路,当Z源逆变器的逆变桥处在直通状态下相当于短路,等效电路图如图4所示,当处于其他状态时Z源逆变器的逆变桥可以看成是一个电流源,如图5所示。

图4

图5

假设Z源逆变器的两个电感L1和L2电感量相等的,两个电容C1和C2的电容量是相等的。那么Z源逆变器就是对称的。两个电容两端的电压相等假设等于VC。两个电容两端的电压也相等假设等于VL。

在一个开关周期t中,假设有t0时间是出于直通状态的。也就是图4等效电路图所示。可知VC和VL是相等的。Vd等于Vc两倍的。在这个状态下V1等于零。

在一个开关周期t中,假设有t1时间是出于非直通状态的。也就是图5等效电路图所示。可知VL是V0和VC的差。Vd和V0是相等的。Vi是VC和VL的差。V0是直流电压源的电压。

在一个开关周期t中,在稳态下电感两端的电压的平均值是0。综上所述,可以得出:

加载逆变桥上的直流电压的平均为:

加载逆变桥上的直流电压的峰值为:

B是直通零电压下的升压因子。

Z源逆变器的输出端的相电压的峰值为:

m是逆变器的调制因子。

综上;这个公式说明通过调节直通状态下的就能选择合适的升降压因子,输出的电压就可以升高降低。是有m和B共同决定的。

4.结论

由以上分析可以得出:Z源逆变器可以根据实际情况调节输出电压的高低,而且可以使逆变器承受瞬间短路。而这种特性是传统电压源型逆变器和电流源型是不可能做到的。

参考文献

[1]FangZhengpeng,LihuaChen,FanZhang,SimpletopologiesofpwmaC-aCconverters,powerelectronicsLetters,ieee,Volume:l,isuse:l,mareh2003,pages:10-13.

[2]彭方正,房绪鹏,顾斌等.Z源变换器[m].电工技术学报,2004,19(2):47-51.