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1光纤技术发展的特点
1.1网络的发展对光纤提出新的要求
下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争论。有的专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。
(1)扩大单一波长的传输容量
目前,单一波长的传输容量已达到40Gbit/s,并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15会议上,美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别(G.655.C)的提议,并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨,也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。
(2)实现超长距离传输
无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000~5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼光放大技术,可以更大地延长光传输的距离。
(3)适应DWDM技术的运用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用,对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)最近也已完成,当光纤的非线性测试指标明确之后,对光纤的有效面积将会提出相应指标,特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。
1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用
2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤;将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如“色散纵向均匀性”等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。
1.3新型光纤在不断出现
为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。
(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤
主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层,用于10Gbit/s以上的DWDM系统中,据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤,据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2Tbit/s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,并简化了色散补偿的方案,在长距离无再生的传输中表现出很好的性能,在海底光缆的长距离通信中效果也很好。
(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤
城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低,还要求光纤具有负色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,从而避免复杂的色散补偿设计,节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术,这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟,所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。
(3)用于局域网的新型多模光纤
由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,但由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接相应困难一些,虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用,但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题,目前有的公司已进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,它将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用,这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。
(4)前途未卜的空芯光纤
据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。但是,这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题,比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此,对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。
2光缆技术的发展特点
2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现
光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。
1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;
2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;
3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。
不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势,新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现,出现了如下一些类型。
·“干缆芯”式光缆:所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成,其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同,但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便,因为阻水材料不含粘性脂类,操作使用比较方便安全;其次,干式光缆重量轻、易接续、易搬运,设备投资小、成本低,生产使用中也显得干净卫生,在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中,好处更加明显。
·生态光缆:一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发,开发了生态光缆,应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求,如PVC燃烧时会放出有毒性气体,光缆稳定剂中有时含铅,都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议,通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视,对通信外部设备,特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来,如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料,如对室内用缆,开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物,以及无卤性阻燃塑料等。
·海底光缆:海底光缆近年来有根快的发展,它要求长距离、低衰减的传输,而且要适应海底的环境,对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。
·浅水光缆(MarinizedTerrestrailCable,MTC):浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆,适合于在海岸边上、浅水中安装,无需中继、通信距离比较短的水下(如岛屿间、沿海岸边上的城市)敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境,需要的光纤数不多(中等),但要求结构简单、成本较低,易于安装和运输,便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议,为建设类似的水下光缆提供了一组规范,随后也有可能形成相应的国际标准。
·微型光缆:为了配合气压安装(或水压安装)施工系统的运用,各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆,要求光缆与管道之间有一定的系数,光缆重量要准确,具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网,特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式,如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。
·采用了纳米材料的光缆:近来,一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆,利用了纳米材料所具有的许多优异性能,对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善,并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。
·全介质自承式光缆(ADSS):全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性,而且重量轻、外径小,架空使用非常方便,在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000~2005年,每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内,如何在满足要求的前提下,尽量减小ADSS光缆的外径,减轻光缆的重量,提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。
·架空地线光缆(OPGW):OPGW已出现了很长一段时间,近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT,于套管外面再加上一层不锈钢管,有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶,不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里,光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年,OPGW光缆的需求将会逐年上升,每年增加约2500km,到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题,也应配合具体环境和使用条件加以考虑,使之得到充分保护。
2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输
光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。
·日本NTT方案:在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统,保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输,对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理,避免不良状况进入有用的光传输信道,从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用;在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置,水敏传感器安装在空闲的光纤上,水敏传感器中装有吸水性膨胀物,当水渗人接头盒时,吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力,也就是使得这一空闲光纤弯曲,从而使光纤的损耗增加,在监测中心的OTDR上就会反映出来。
·意大利的方案:此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起,既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测,发现有衰减变化即发出警报,并进行故障定位,同时也能连续监测光缆护套的完整性,包括护套对地绝缘电阻的监测,发现问题(如护套进水等)即马上告警,达到更全面地预告故障发生的目的。
比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见:日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上,加入了光纤选择器,在外线上装设水敏传感器并进行护套监测,形成了一套较完整的自动维护、支撑系统,真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外,还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。
3通信电缆的发展特点
3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务
原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际使用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现j类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。
美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4~个0.8mm线径、1~150对、最高频率30MHz等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。
3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰
随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。同时,6类电缆要求不但有严格的工艺,而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新,如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。
3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景
由于移动通信的高速发展,无线电基路用物理发泡射频同轴电缆,特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时,随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站站数的增多,以及边缘地区(电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户)对移动信号的要求不断提高,预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求(如驻波比、屏蔽衰耗等要求)已明显提高,要求电缆的工艺及结构应不断改进,以与之适应。
4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术
虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。有资料统计,1997~1999年国内企业申请光通信专利的有132件,其中光纤38件,光缆只有19件,而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件,其中光纤光缆37件。还有资料报道:从1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,我国自主申请的只有9件,仅占10%。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。
4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品
电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说,
多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面,虽然紧跟了先进技术,但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫,走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。
4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务
对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺,在不改变(或不大改变)生产设备的情况下,认真设计和精心制造,把现有电缆的技术水平提高一个档次,以提供更宽频带的电缆,为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。
4.4改进光缆电缆的施工和维护方法
目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备,并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中,这些方式已经起到明显的作用。由此可见,为了保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。
4.5冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展
2001年下半年以来,光纤光缆需求下降,这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系,但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍,在2000年,全球光纤厂商的投资额达到26亿美元,为1999年的6倍,按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65~1.75亿光纤公里,远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气,光纤过剩的现象不可避免。
光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响,特别是与整个电信行业的发展有密切的关系,但应看到,在挤出了网络泡沫的水份之后,随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸,光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计,2003年世界光纤市场将开始有较大的增长,而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。
主管单位:工业和信息化部
主办单位:信息产业部电子第二十三研究所
出版周期:双月刊
出版地址:上海市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1006-1908
国内刊号:31-1480/TN
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1967
期刊收录:
核心期刊:
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
计算机工业界很多人士引以为自豪的是计算机技术的快速发展,同时,数据通信速率也在快速发展,最终,在计算机能力和通信能力的竞赛过程中,通信赢了。数据通信传输速率的快速发展更是让人难以想象,这样的发展速度要依靠光纤作为传输媒介的问世。光纤技术现已相对成熟,下面就光纤的优点和业务上的需求来研究一下光纤的发展趋势。
一、光纤优点
1。频带宽
频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高,可以传输信号的频带宽度就越大。目前,采用先进的相干光通信可以在30000GHz范围内安排2000个光载波,进行波分复用,可以容纳上百万个频道。
2.重量轻
因为光纤非常细,单模光纤芯线直径一般为4um~10um,外径也只有125um,。论文格式。比标准同轴电缆的直径47mm要小得多,加上光纤是玻璃纤维,比重小,使它具有直径小、重量轻的特点,安装十分方便。
3.抗干扰能力强
因为光纤的基本成分是石英,只传光,不导电,不受电磁场的作用,故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。因此,在光纤中传输的信号不易被窃听,因而利于保密。
4.保真度高
因为光纤传输一般不需要中继放大,不会因为放大引人新的非线性失真。只要激光器的线性好,就可高保真地传输电视信号。
5.工作性能可靠
一个系统的可靠性与组成该系统的设备数量有关。设备越多,发生故障的机会越大。因为光纤系统包含的设备数量少(不像电缆系统那样需要几十个放大器),可靠性自然也就高,故一个设计良好、正确安装调试的光纤系统的工作性能是非常可靠的。
6.成本不断下降
目前,有人提出了新摩尔定律,也叫做光学定律(Optical Law)。该定律指出,光纤传输信息的带宽,每6个月增加1倍,而价格降低1倍。光通信技术的发展,为Internet宽带技术的发展奠定了非常好的基础。这就为大型有线电视系统采用光纤传输方式扫清了最后一个障碍。由于制作光纤的材料(石英)来源十分丰富,随着技术的进步,成本还会进一步降低;而电缆所需的铜原料有限,价格会越来越高。显然,今后光纤传输将占绝对优势,成为建立全省、以至全国有线电视网的最主要传输手段。
7.损耗低
在同轴电缆组成的系统中,最好的电缆在传输800MHz信号时,每公里的损耗都在40dB以上。相比之下,光导纤维的损耗则要小得多,传输1、31um的光,每公里损耗在0.35dB以下若传输1.55um的光,每公里损耗更小,可达0.2dB以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍,使其能传输的距离要远得多。此外,光纤传输损耗还有两个特点,一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗,不需要像电缆干线那样必须引人均衡器进行均衡;二是其损耗几乎不随温度而变,不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。
二、业务上的需求和市场的竞争
伴随着计算机的广泛应用,计算机网络数目在不断的增加,Internet用户数量也在不断增加,使得通信容量不断的加大,因此,数据通信的带宽要求显得更加重要。目前,为了解决数据能够在主干网络中顺利的传输,在通信介质方面,对于主干网络都采用了光纤作为传输媒介。光纤作为主干网络的传输媒介,解决了主干线路数据负载问题,使得数据能够顺利传输。光纤在主干网络中取代了传统的铜线介质,但“最后一英里”问题上,还没有完全的普及光纤,这就造成本地回路成为主干网络的瓶颈。随着3G网络的不断发展,用户“最后一英里”问题应该尽快解决。目前,采用的接入方式有:FTTH、FTTB、FTTC。
相关数据表明,2002年至2006年,我国宽带上网用户比例由9%上升到52%。宽带用户成为大多数,这标志着我国互联网已经进入宽带时代。宽带接入已经成为固网运营商增长的第一驱动力。而宽带业务的需求必然刺激相关宽带技术的发展和应用,光纤具有近似于无限的带宽,端到端的全光网络是宽带接入的最终解决方案。随着光纤接入成本不断下降、铜缆接入网运维成本的攀升,运营商网络将向以宽带为特征的下一代网转型。论文格式。随着今后更多高带宽业务的出现,FTTH上马也是大势所趋。论文格式。
正是基于这种共识,各固网运营商在铺网时都遵循光进铜退的准则,将投资重心转向光纤接入网。新建商业楼宇与住宅区原则上采用光纤覆盖,控制铜缆投资。FTTH已经从实验室中走出,真正贴近普通用户,迎来了快速增长的新时期。
该隧道位于江山市峡口镇与廿八都镇之间的群山峻岭之中,在达坞隧道出口的群山脚下为收费所、达坞隧道所办公大楼,两者和隧道之间有近百条电力电缆、控制电缆、通信电缆及视频信号电(光)缆相连接,收费站广场边有一排高度为20m的高杆金属照明灯,离其几十米处的互通有4杆25米高杆金属照明灯,隧道与隧道之间都有25米的高杆金属照明灯及室外可变情报板。隧道所办公楼倚山而建,其下方是地势低的多的廿八都古镇,土质为砂质土壤,土壤电阻率约为400Ω.m,土壤电阻率较高。但在雨季时,由于地下水丰富,其地理地貌十分有利于雷暴的生成发展。免费论文。根据江山市中心气象台提供的资料,该地区平均雷暴日为57天,经计算,该建筑物年预计雷击次数为0.31次/天,属于雷电活动频繁、雷击事故高发地区。免费论文。该建筑物为二类防雷建筑物。近年来,频繁的雷击已对隧道的监控系统、通信系统、计算机系统以及室外情报板等造成了一定的危害,因此隧道及建筑物的防雷工作刻不容缓。
一、雷击的特性
雷电破坏作用与峰值电流及其波形有最密切的关系,雷电波频谱是研究避雷的重要依据。从雷电波频谱结构可以获悉雷电波电压、电流的能量在各频段的分布,根据这些数据可以估算通信系统频带范围内雷电冲击的幅度和能量大小,进而确定避雷措施;即使在电力系统中,了解雷电波频谱分析,也有助于采取相应的避雷措施。典型的雷电流为近似的双指数函数曲线,可用下式表示:
i= I0 (e-α-e-β)
式中: I0――雷电流峰值(从数kA到数百kA);
α――波前衰减系数;
β――波尾衰减系数;
i――雷电流瞬时值。
雷电流曲线峰值的左边部分称为波前,从峰值至电流下降到峰值的一半的E点这部分称为波尾。雷电流波形的波前很陡,通常只有零点几微秒到十几微秒,并包含丰富的谐波电流。通过计算(过程从略),可求得雷电波的能量比率积累的频率分布。雷电波能量比率积累的频率分布:低频部分增值快,频率越高,增值越慢,说明雷电的能量大多分布在低频部分。从典型雷电波计算得到的数据可知,90%以上雷电能量分布在20 kHz以下。免费论文。即在防雷工程中,只要防止20kHz以下频率的雷电波侵入,就能把雷电波的能量削减掉90%以上。
二、隧道电气设备防雷工程设计
该隧道监控系统设备屡遭雷击损坏,从损坏的电气设备分析,都是弱电部分的接口电路或电源电路(如:摄像机解码板、电源板及摄像头等)损坏,而且无严重烧焦及机械性破坏,推断应是受到感应雷即雷电电磁脉冲的冲击影响所致。根据我国《建筑物防雷设计规范GB50057-94》,参照国际电工委员会IEC1024防雷与接地的有关规定采取屏蔽、泄放、消峰、分流、均压等电位联接的原理进行防雷工程的综合设计和改进。
(一)接地系统及措施
接地是防雷的基础,接地系统的设计与施工直接影响防雷的效果。只有良好的接地才能为入侵的雷电流提供畅顺的入地泄放通道,同时才能使屏蔽效果得到保障。该隧道建在花岗岩石之中,洞内无法利用基础钢筋作接地体,只能在电缆沟底部建造接地装置。为了减小接地电阻,可采用复合接地体,即水平接地体和垂直接地体相结合的方式,并在接地极周围填充长效降阻剂。垂直接地体的优点是在雷雨季节能积聚一定的山水,有利于改良接地极周围的土壤电阻率,降低接地电阻。而水平接地体能扩大地网的接地面积,使隧道成为一个大的均压体,减少闪击放电的机会,提高泄放雷电流的能力。
(二)屏蔽
隧道内的电气设备,外部电磁干扰主要有三种:雷电的电磁脉冲;电力系统中各种操作过电压;静电放电。由于雷电波主要是通过电磁感应和静电感应,在隧道内的电源线和信号线上产生过电压波,并沿电缆向两端传播冲击,使得隧道及监控室内的监控设备被击坏,而雷电从隧道口绕击进洞内的可能性很小。因此屏蔽只侧重于隧道外及洞口附近的各种电缆,将电源线和信号线分别敷设于镀锌线槽内,线槽每隔一定距离,按标准进行接地,从而使雷电作为干扰源的影响大大减小。
(三)均压、等电位联接
在隧道的电缆沟内及监控室内建立等电位连接带,将设备外壳及金属架构物进行可靠的搭接,就近接地,使整个监控系统处于准等电位水平,在隧道内形成一个均压带,避免被保护设备之间在雷击瞬间形成电位差而产生二次闪击、闪络现象而遭损坏。
(四)专用避雷器
在采取以上措施的同时,为防止感应雷电对一些重要的电气设备的冲击,须在其电源或信号输入端加装专用避雷器。避雷器的性能必须满足以下几点要求:
(1)避雷器不会对线路的正常运行造成影响;
(2)要有较好的箝位效果,冲击残压尽量小,并在设备的耐压范围内;
(3)要有足够的雷电通流容量,雷电发生时自身不会损坏,并能反复使用;
(4)能适应恶劣的工作环境;
(5)漏电流要小。响应时间要尽可能短,一般要求达ns级。
根据理论分析及实际经验,在下列易受感应雷影响的电气设备前加装相应的专用避雷器:
(1)在低压母线、监控系统电源输出端加装三相或单相电源避雷器,以防止感应雷电通过电源线损坏监控系统设备;
(2)在隧道内摄像机部分解码器输入输出端加装控制信号避雷器,以防止雷电通过控制信号线损坏摄像机解码器;
(3)在摄像机视频信号输入输出端加装同轴电缆避雷器;
(4)在通信机房配线架装设交换机配线避雷器;
(5)洞外广场摄像机安装云台、镜头控制线避雷器。
通过以上的技术处理,可有效防止雷电对隧道内电气设备的影响,最大限度地将雷击灾害减至最小。
三、结语
随着国民经济、科学技术的飞速发展,公路隧道机电设备的自动化程度越来越高,计算机用于自动控制及营运管理也越来越普遍。隧道内机电系统包括:照明、通风、火灾报警、闭路电视监控、通信、交通监测控制及供配电系统等都不可避免地会受到雷电灾害的影响,如何将雷电灾害的影响降至最低,是隧道机电系统在设计、施工及管理中一项非常重要的工作,必须予以充分重视。
参考文献:
1 公路隧道设计规范JTJ026-90
2 建筑物防雷设计规范GB50057-94
一、引言
在大郑线新立屯至通辽西区间增建第二线工程中,有相邻的甲、乙、丙三个站,由于增建二线,乙站拆除,甲乙两站相距12.2km,乙丙两站相距13.4km,甲站出站1km处上下行线各有一座长约500m的隧道,此1km内有较大曲线和路堑。因乙站车站台拆除,致使甲、丙两站间的无线列调电话通信出现弱、盲区,目前解决明区间弱场的方式主要有布放中继台及布放光纤直放站两种,前者造价较低,但由于空间波不易控制,后者需要铺设光纤,适合站间距离长,同时造价相对较大,为解决弱、盲区通信问题,针对本工程实际情况,设计中明区间采用异频中继,隧道内采用无漏缆隧道中继器及特制平板天线的方案,设备选用华通时空通信技术有限公司的产品。现将工程有关情况简介如下。
二、系统组成
本无线列调系统为450MHZ-C制式,弱场异频中继频率为150MHZ。
(一)明区间弱场中继设备
明区间弱场中继设备由WJJ-11型首台中继器和WJJ-12型尾台中继器组成,首台设在丙车站,尾台设在弱场区边缘的原乙站,通过首尾中继器的中继及无线转发功能,实现车站台与弱场区机车台的通信。车站呼叫机车:站台将呼叫机车的114.8HZ信令调制到F1发射(F1为457.7MHZ),首台收F1解调出114.8HZ再调制到F2发射(F2为151.7MHZ。),尾台收F2解调出114.8HZ再调制到F1发射,车台收F1解调出114.8HZ后显示被呼叫并发415HZ回铃信号,经相应操作,双方通话。机车呼叫车站:为上述反向流程,呼叫车站信令为123HZ。
(二)隧道内盲区中继设备
WJS系列中继器是解决无漏缆隧道内通信的专用设备,它由WJS-1型洞口中继器、WJS-2型洞内中继器、平板天线、连接洞内中继器和平板天线的功分器、SYV-50-9射频电缆和连接两中继器的中频隔离器、YZW2X4.0控制电缆组成。其中控制电缆内既传输中继器所需的220V交流电源又传输含有呼控信令的中频455KHZ,两者通过中频隔离器分开。隧道较短时洞内可不设中继器,较长时可设2台以上中继器,1台中继器可带多达5个平板天线。洞口中继器设在洞口中继房内,洞内中继器设在隧道内适当地点的避车洞内,平板天线贴装在洞壁上部,控制电缆、射频电缆及功分器等设在洞壁上。其通信过程如下,车站呼叫机车:站台将呼叫机车的114.8HZ信令调制到F1发射,洞口中继器收F1后解调出含有114.8HZ信令的中频455KHZ,中频经控制电缆传至洞内各中继器再调制到F1经射频电缆及功分器传至平板天线发射,机车收F1解调出114.8HZ后显示被呼叫并发415HZ回铃信号,经相应操作,双方通话。机车呼叫车站:为上述反向流程,呼叫车站信令为123HZ。车站经首尾中继器与隧道内机车的通信与上述类似。
三、设备配置
由于乙站拆除,在乙站新设WJJ-12型尾台中继器一套,丙站除原车站台外另设WJJ-11型首台中继器,甲站原车站台不变;上行线隧道的甲站侧洞口设WJS-1型中继器一套,负责甲站车站台与上行线隧道内机车台的通信中继。因隧道较短,隧道内未设洞内中继器,仅设平板天线3个、功分器2个,同时设相应的射频电缆及中继电缆;下行线隧道洞内设备与下行线隧道类似,下行侧洞口设WJS-1型中继器一套,乙站设尾台中继器一套,丙站设首台中继器一套,下行线隧道内机车台经洞口中继器、拆除乙站新设的尾台中继器、丙站首台中继器与丙站车站台间的通信。
四、频率选定和场强计算
根据TB/T3052-2002规定,450MHZ频段C制式频率选457.700MHZ,异频中继频率选151.700MHZ。450MHZ频段机车台接收机输入电平中值设计值取28dBμV(其中,电台最小可用电平10dBμV,起伏量11.5dBμV,储备量6.5dBμV)。因无线列调的场强计算范围内地球曲率的影响并不显著,故用平面大地公式近似计算。
1.450MHZ:接收点入口电平:V入=P1-L1+G1-L0-F+G2-L2。式中:P1为发射功率5W(144dBμV);L1为发射馈线损耗6dBμV;G1为发射天线增益13dBμV;L0为自由空间传输衰减;F为衰减修正因子;G2为接收天线增益0dBμV;L2为接收馈线损耗3dBμV。
自由空间传输衰减:L0=22+20lgd+20lgf。式中:d为收、发天线间距离(km);f为载频频率(MHZ);L0=22+20lg13.4+20lg450=97.6dBμV。
平面大地传播时衰减修正因子:F=22+20lgh1.h2.f/d=22+20lg25X4.8X
450/13400=34.1dBμV。
机车距车站13.4km时:V入=144-6+13-97.6-34.1+0-3=16.3dBμ。V不满足28dBμV的要求,但可以达到中继器的工作开门电平。
2.隧道内平板天线发射电平:(洞内中继器输出电平144dBμV[5W],射频电缆衰耗0.05dB/m,平板天线间距160m,增益1dBμV,功分器主路衰耗3dB,支路衰耗3-25dB可调。)最远处天线发射电平:P=144-0.05×540-3×2+1=112dBμV,由远至近调整功分器支路衰耗为12dB、24dB,则天线发射电平为112dBμV。因隧道内电波传播受列车、洞壁构造、隧道截面及曲线等因素影响很大,工程中应据实测场强调整天线间距、功分器支路衰耗及中继器输出电平,使场强满足要求。
五、设备安装
丙站新建运转室,车站台及首台中继器设在的25米铁塔上,天线塔设10Ω防雷地线,电台所需交流电源由通信机械室接引;拆除乙站利用原20米铁塔,尾台中继器设在无人值守的中继房内,电源采用太阳能供电。隧道口的洞口中继器设在无人值守的区间中继房内,电源采用太阳能供电。区间中继房应特别注意高频避雷器、系统工作地线及天线塔防雷地线的良好设置,以确保设备安全运行。隧道频电缆挂设在洞壁上部的挂钩上,平板天线及功分器设在洞壁顶部。平板天线间的距离160m左右,施工时根据隧道内场强实测情况进行调整。功分器主路衰耗3dB,支路衰耗3-25dB可调,愈靠近中继器的支路衰耗愈大,使各天线的输出电平基本一致。
六、小结
一、智能综合监控系统的设计思路
智能监控系统主要对电缆隧道中的电缆设备和其他辅助设备的状态进行实时监控,本文介绍的智能监控系统,基于虚拟现实技术和电缆隧道监控技术于一身,是一种虚拟现实的综合监控平台。电缆隧道综合监控系统结构如下图1所示:
从图1中可以看出,智能综合监控系统,主要由一级监控平台通过路由器和网络交换机互联,网络交换机包括多状态综合监控主机、视频编码器以及应急通信主机三个模块,具体的功能模块有隧道环境监测系统、水泵及水位监测系统、风机监控系统、电缆接地电流监测系统、井盖状态及远程开启系统、进出门禁系统、视频监控系统以及应急通信及人员定位系统。下面就对主要功能模块进行分析:
1、隧道环境监测系统。隧道环境监控系统,主要是对隧道内CO、H2S、CH有毒有害气体进行监测,同时也对隧道内的氧气含量和湿度进行有效监测,最大限度地确保工作人员的人身安全。
2、水泵及水位监测系统。水泵及水位监测系统主要是对电缆隧道内集水坑水位进行有效监控,当水位超过预设值时将会启动远程警报,并且传送一个无源干接点信号至远程状态检测单元。隧道维护人员通过该信号确定水泵是否正常排水,并且采取相P应急措施。
3、电缆接地电流监测系统。电缆接地电流监测系统由接地电流采集器、超限接地电流采集器、双模CT电流互感器等设备组成。由于高压电缆在长期工作状态下会产生电场,电缆绝缘在足够强的电场作用下会局部放电,轻微放电对电力设备的影响较小,绝缘强度下降较慢,但是强烈的局部放电会使绝缘快速下降,影响电网安全运行。
4、井盖状态及远程开启系统。井盖状态及远程开启系统由井盖电子锁、玻璃钢人井内盖等设备组成。隧道井盖大都于地面,经常遭到恶意破坏或者盗取,因此,通过安装该系统,一旦发现井盖遭到人为破坏,将会启动远程警报。
5、视频监控系统。视频监控系统主要由摄像头、视频光端机以及视频编码器组成。在电缆隧道中摄像头安装在一些重点部位和隧道与地面出入口的连接处,能够有效的对隧道内电缆运行状态进行全方位监控。
二、智能综合监控技术的应用及发展评价
在电网系统中,电缆是重要的电能传输设备。伴随着城市化进程的快速发展,电缆隧道已经逐步取代了部分架空线路,尤其是在一线、二线发达城市中,电缆隧道在输电设备中所占的比重越来越大。由于人们日常工作和生活离不开电能,电缆运行状态直接影响着城市输电网络的安全与经济运行,再加上传统的架空线路已经不能满足电网发展的需要,因此,转变电缆隧道管理模式,针对电缆隧道开发配套的智能监控系统是未来发展的主要方向。基于互联网技术的智能综合监控系统,可以在虚拟环境下的信息展示、状态可视化仿真表达、分析操作辅助引导方面有广阔的应用前景。基于虚拟现实技术的电力隧道监控平台,可有效对工作范围内的运行状态、环境、温湿度等参数进行实时监控,对故障信息、预警参数、环境信息及运行状态进行综合管理。
结论:综上所述,电缆隧道是未来城市电力发展的主要方向,尤其是在一些一线城市,由于人口密集,城市用地紧张,电缆隧道已经大量普及,并且配套的智能监控技术也有了较为纯熟的发展。在长期实践中证明,智能综合监控系统不仅可以降低电缆运行过程中人员巡视的工作量,而且对电缆隧道内设备的运行状态以及安全隐患可以进行有效监控,有效的做到及时发现问题并快速的解决问题,最大限度的确保电网安全运行。
参 考 文 献
一. 拖体绞车功能设计需求
在拖曳式多参数剖面测量系统的定型研制中,为满足系统整体小型化安装和使用的需要,拖体绞车采用了双层导流套排缆的设计方式,提出了对绞车实时的张力、缆长和缆速等信号进行的测量显示的要求,并要提供和上位机的数据通信功能,以便系统总控软件对绞车的状态信息进行远程实时监控和采集。本电气控制设计主要通过PLC的模块化功能设计,保证了绞车所需功能的实现。
二. 绞车的基本电气控制特性
拖体绞车采用了SEW变频电机和变频控制器。SEW电机具有变速稳定、噪声小、体积紧凑等优点,特别是减速机的工艺水平和齐全的型号满足了多领域的应用需求。
在电气控制功能方面,SEW电机可以采用专用的变频器控制,也可采用第三方的变频控制设备。SEW的变频器附带有专用的配置软件,多样的控制连接总线,便于构成多电机系统或者复杂的工业控制系统。免费论文参考网。绞车电机的工作参数可以通过变频器扩展面板或者上位机的配置软件来连线进行。
根据绞车工作基本需求,在绞车控制柜面板上设置正、反转,变速调节,紧急停车等控制按钮,另外根据人性化的工作需要,对电源连接和系统功能正常设置监视灯,以便于操作人员及时了解绞车的工作状态,分析解除系统故障。
三. 绞车的扩展电气控制功能
绞车设备中为采集收放缆长度以及拖缆所受张力的信息,添加了缆长测试单元和力传感器。针对绞车的双层排缆结构和力传感器安装特性,传感器数据的修正和放缆状态相互关联。由此设计了缆长和张力的采集和自动修正程序,保证了绞车参数的准确可靠性,满足设备正常工作需要。
1、缆长和缆速测量
缆长测量是根据电机转动的圈位信号换算而得。在电机上安装了编码器,能随着电机的转动情况产生脉冲信号,PLC中的计数单元对脉冲信号进行计数处理,换算出电机转动圈数对应的走缆长度。
缆速的测量的是根据定时间隔算得的缆长变化量,通过PLC的间接计算获得。
这其中,由于绞车采用了双层排缆技术,两层排缆卷筒的直径有较大差异,需要在排缆卷筒切换前后,更替缆长计算的参数,保证获得的数据准确性。在实际设计中采用了固定缆长自动切换和手动缆长切换两种方式,在绞车缆长切换位置基本不变的情况下,在固定的缆长位置切换计算参数,自动获得缆长和缆速信息,而在绞车缆长切换位置存在较大误差时,允许手动修正排缆切换点,保证误差的及时消除。
2、张力测量
在绞车卷筒出缆位置和前端导缆轮之间添加了固定位置的测力轮,测力轮的轴直接采用了一个力负载传感器,通过配套的后置放大电路,将信号以电平方式传给PLC的AD转换单元,从而获得张力信号。
张力测力轮的安装方式和张力的修正密切相关。张力的准确修正需在传感器安装固定以后,通过实验测试实际拖缆张力和传感器测得的法向应力,比较相互间关系,通过插值拟合获得准确的修正公式。绞车排缆卷筒的直径变化,也会使修正公式发生变化,在实际应用中要对不同卷筒分别进行张力拟合,还需和缆长换算一样,同步卷筒的切换状态,实现张力修正公式的自动切换。
3、显控通信功能
为使绞车操作人员及时获得绞车收放缆过程的状态,通过在控制台面板上添加触摸显示屏将PLC获得的缆长、缆速及张力信号及时反馈给操作人员。通过在PLC上添加通信单元,将信号数据以485方式传送给远端的上位机,来进行远程监控和信息保存。
四. 绞车电气设计经验
在绞车的实际加工生产和调试过程中,结合实际的生产和测试条件,对绞车的各项设计功能进行了及时的调整和改进,不仅保证了产品更好的质量和性能,并且获得了许多有益的设计心得和经验。
1、系统的选型
本套设计方案的实施,选用了三菱公司的PLC产品。三菱PLC在中国市场上得到非常广泛的应用,产品的众多系列品种保证了整套电气设计功能的实现便利性和灵活性,对于系统设计的功能扩展和可靠性保证起到了很好的保障作用。
2、PLC编程的方法
绞车的扩展功能多利用PLC来实现,在PLC的算法设计上类似于单片机的底层编程方式,需要对PLC的硬件性能和工作特殊方式较深入的了解,在算法的实现上要更多考虑到系统优化。如在缆速的换算过程中,由于要在更新速率和显示精度上达到匹配协调,需要充分了解计算单元的精度位数,实际问题出现的数据范围,调整计算次序来保证运算精度。
3、张力换算方法
准确的进行张力测量是一个程序复杂,实践性强的问题。要获得准确的张力,不仅要有好的传感器,还要有好的设计安装,最后还需要有一个细致的测试修正过程。在本绞车设计中,张力传感器采用瑞士的LB系列轴应力传感器,该传感器本身具有良好的线性精度设计,应力变化的准确性非常高。绞车的张力测量设计采用了缆对压力轮法向压力的方式,通过设计的定角度安装位置,保证了对缆张力转化参数的一致性。在后期的张力校准调试中,对两层卷筒分别进行了多工作位置,多导向轮角度的工作张力测试,最后获得的拟合公式仅采用一次多项式就达到了设计指标提出的±10%测量值误差的精度。
五. 绞车电气设计的改进提高
双层导流套排缆绞车的设计是拖体绞车的创新设计,在这第一次设计中难免存在不尽完善的地方。作为电气控制设计部分能够改进和提高之处有很多。免费论文参考网。
l电气接插件的选型和改进
绞车电气由于初次设计,对于配套成熟产品的选型方面了解得不够深入,选用的电气、信号接插电缆都限于点对点连接,这样在绞车的电缆拆装方面有不够方便简洁的问题。绞车电机本身的控制电缆就有四组:电源三相进线、电机控制的三相线、刹车控制线、风机三相线,外加传感器的编码器线和张力传感器线,以及和远端通信的信号线,堆在控制柜后的电缆就密密匝匝。在安装和拆卸时不仅繁琐,而且容易出现错误。如果采用了合适的接插设备,不仅在安装上简便、安全,而且外观上也整齐大方。在产品的专业性上就显得更为到家。免费论文参考网。
l软件的设计和优化
基于PLC的软件设计,专一性比较强,程序的优化提高的需要有一定时间的应用熟练和磨合提高。同样功能的软件,在代码上的优化,小则提高运行的速度和效率,大则可以避免出现bug和系统错误的危险。要开发出人机界面友好,简洁易用的软件也需要多了解真实工作中操作习惯和安全规范,绞车软件的完善提高也需要经历这样一个应用-反馈-改进的过程。
l控制功能方式的改型和提高
绞车的电气控制功能有很多可以提升和变通改进的地方,通过本型绞车电气功能的设计,在将来的绞车电气控制设计中可以有更多的发挥应用。比如通过远端连线和监控可以实现操控人员的远程绞车收放,通过无线控制设备的添加,可以满足操控人员灵活换位等等。如同软件设计,控制方式的搭配变化也可以孕育出满足不同类型需要的控制功能,使得产品有更广阔的市场空间。
参考文献:
[1]10kN电动拖曳绞车试验大纲,QF4.028.010MX-SY
[2]SEW Movidrive MDX60B/61B 操作手册,版本01/2005
1管线综合布置的一般原则及各类管道特性
(1)各种管线在运行中,能够保证在正常的气候和设计荷载条件下安全工作;
(2)为了减少管线检修及施工时对交通的影响,管线应尽量布置在人行道或非机动车道下,并平行于道路中心线布置;
(3)根据管线所输送的介质性质分类布置,以减少管线问的相互干扰,
(4)管线竖向布置时,其调整原则是:压力管让重力管,小管让大管,支管让干管,易弯管让难弯管;
(5)各种管线的危险性由大到小依次为:煤气管道、生活污水管道、雨水管道、电力电缆、给水管道、通信信号电缆;
(6)各种管道的可塑性由大到小依次为:通信信号电缆、电力电缆、给水管道、煤气管道、生活污水管道、雨水管道。
根据《城市工程管线综合规划规范》的要求,工程管线布置在道路下,从道路红线向道路中心线方向平行布置的次序宜为:电力管、通信信号管、煤气管、给水管、雨水管、污水管;工程管线在庭院内,由建筑红线向外依次平行布置的次序为:电力管、通信信号管、污水管、煤气管、给水管。
2某住宅小区设计构思
在某住宅小区的5类地下管线中,对小区运行安全最为直接的是排水管;对小区运行安全潜在危险大的是煤气管;对小区今后发展影响最大的是通信信号管。因此,确定设计方案的重点是排水管、煤气管和通信信号管。
2.1体制排水管设计
首先是排水体制的选择,设计采用雨污分流制,为今后城市污水的集中处理提供条件;其次是小区竖向设计与排水出口方向的协调,如果小区的竖向分区与排水总出口不一致,客观上将造成小区不合理的逆向排水。
2.2煤气管的施工安全设计
由于煤气具有可爆炸性和剧毒性的特点,设计的关键在于如何确保煤气管的施工安全和运行安全。在布置时,煤气管不宜在污水管和电力电缆旁边,以免煤气泄漏后遇沼气或电火花而引起爆炸。
2.3通信信号管设计
随着现代通讯技术的迅猛发展,远程安全系统的完善和电脑网络进入家庭,均与通信信号管的建设密不可分,在设计时主要考虑远期的可发展性,适当预留发展空间。
2.4消防系统管线设计
因水消防系统一般是独立的消防给水系统,绝大部分时间管网内的水处于静止状态。我国目前消防管网大部分采用钢管,而不流动的水易孳生厌氧菌,其对钢管会产生生化腐蚀,这种腐蚀多为点蚀,对钢管的破坏性极大。因此把消防管网设计成流动状态是很有必要的,这一点很容易被设计人员所忽视,应引起足够的重视。把消防水设计成流动状态,当消防系统较小时不难做到,而对消防系统供水范围较大时就有一定的难度,但至少应将消防主管内的水设计咸流动状态。为保证消防管网内水量的相对稳定,要求系统内的回流水应进入消防水池,不应为减少回流管的设计而将该部分水作它用,更不能就近排放。回流水量尽可能少,能保证管网内的水处于流动状态即可,避免回流量过大而影响消防时的水量和增加平时稳压泵的运行功率。
3某住宅小区管线综合平面布置
在某住宅小区中,主干道宽为1om,车道宽7m,人行道宽15m,宅问道路宽为2.5m,住宅房前屋后的绿化带宽为2.5~3.5m。以下以北梯户型为例,门栋入口方向朝北,卫生问和厨房布置在北面。
3.1庭院内管线综合平面布置
3.11污水管设计
根据住宅的平面布置以及gbj15-88《建筑给水排水设计规范》的要求,化粪池距建筑物的净距宜《5m,且化粪池及其污水管布置在宅间道路远离住宅的一侧为宜。若将化粪池和污水管布置在宅间道路下,需考虑化粪池承受通过汽车的荷载,每座造价将增加近2000元,与延长几米污水管的造价相比,显然前者在经济上不划算i若让给水管和煤气管穿越化粪池,也将增加施工难度和工程造价,故设计时考虑将污水管布置在宅问道路远离住宅的一侧。
3.1.2煤气管的安全设计
煤气管通常采用pe管,在附近管道施工开挖时,煤气管容易遭受意外损伤,危及煤气管的运行安全。设计时,将煤气管布置在屋后的绿化带中,既减少了外部荷载的影响,又避免了管道与房屋一侧的施工干扰,能较好地保证煤气管的安全。
3.1.3通信信号管设计
由于现代通讯技术发展迅速,今后必然会有扩容施工,为了减少施工对道路的破坏及对居民生活的影响,设计将通信信号管布置在宅问道路的绿化带中。
3.1.4给水管和电力电缆
给水管和电力电缆相对变化较小,可一次性施工到位。给水管布置在宅问道路下;考虑到电力电缆的可弯性较大,将其布置在远离住宅的另一侧绿化带中。
3.15消防管线设计
装置及罐区防火堤外四周消防管线应环形布置,如装置内有消防通道,则沿消防通道也应布置消防管线并与装置四周管线环形连接。当几个占地面积较少的装置在一起时,为减少管线敷设,可将这几个装置作为整体在其四周环状布置管线,必要时采用支管引入装置的形式补充设置消防设施。环状管网应用阀门分成若干独立管段,每个管段上消防设施的布置不应超过5个。消防管网可与企业生产水管网设置连通管,连通管上设置止回阀,保证消防管内的水不流向生产水管网。
综合上述情况,设计庭院内管线综合平面布置由住宅一侧依次向外调整为:煤气管、通信信号管、给水管、污水管、电力管。具体布置见图1。
3-2主干道下管线综合平面布置
在设计时,考虑将可燃易燃及损坏时对房屋基础有危害的管道尽量远离建筑布置:对埋设较深的管道也布置距建筑物远一些。为了减少外部荷载对煤气管的影响,设计将煤气管布置在-n人行道下;雨水管和污水管的管径较大且埋设较深,将其布置在道路中间,电力电缆布置在另一侧人行道下,通信信号管布置在靠近电力电缆一侧的车行道下。具体布置见图2。
4管线综合竖向设计
由于污水管和雨水管属于重力式排水,其调节余量小,且排水管管径较大,占用的空间也较多,因而竖向设计时应处理好排水管的高程。在排水条件许可的条件下,适当地降低雨水管的埋深,使其管顶覆土达到1~1.2m,有利于管线交叉时其他小管径的管道从雨水管的上方穿越,从而减少建设投资并为日后管线的维修提供方便。
一、透地通信技术概述
地下环境中,电磁干扰大,信道容量小,安装作业难度大。因此提供一种透地深度大、抗干扰能力强、信道容量大、安装较容易的透地通信技术极具实用价值。
早期用于矿井环境的通信技术为有线电话,另一种技术名为“漏泄馈源”(leaky feeder),都需要通过贯穿矿井的有线电缆实现通信。但有线方式存在电源和传输电缆极易被切断的危险,同时电缆必须经常随井下开采面的推进而移动或延伸,随着电缆长度的增加,每隔一段距离需要对信号进行中继放大,成本很高。
到二十世纪初,开始研究采用甚低频电磁波的无线电透地传输机制。早期的无线电透地通信系统仅能实现单向语音通信,干扰噪声大,信道容量低,并且需要配置非常大的环形天线。随着通信技术的迅速发展,透地通信技术在提高通信可靠性方面取得进步,实现了双向通信功能,装置的尺寸也进一步缩小,逐渐开发出成熟的产品。其中以澳大利亚Mine Site Technologies公司的PED系统、美国Transtek公司的TeleMag系统、加拿大Vital Alert公司的Canary系统为代表。
基于弹性波和磁导的透地通信技术是近年来兴起的新技术。
基于弹性波的透地通信技术是新的透地通信技术。相对于甚低频电磁波,弹性波在大地中的传输距离较远,不需要大尺寸天线。弹性波在传输过程中由大地信道的特性决定的多径效应是影响透地通信系统性能的主要因素。通信技术中的CDMA、OFDM、RAKE接收等技术可以很好地解决多径传输带来的问题,因此根据弹性波的特性选取适合甚低频弹性波调制的参数或信道编码方式,是这类透地通信技术的研究重点。
磁导透地通信技术以磁场为载体传输信号,通过产生交变磁场,经由铁芯之类的导磁介质将交变磁场传输至远端,实现信息的传递。在挖掘隧道、井下作业等场景下,原本就建设有一些由导磁材料构成的构件,例如铁轨,深井钻探头等,利用这些构件,可以在不额外增加成本的条件下,增加通信链路。这些构件的安装位置、人员接触条件等因素使得不适于利用这些构件来进行导电通信,而磁导通信却不受限于这些条件。基于磁导的透地通信的主要问题在于导磁介质在通信传输过程中引入的噪声和干扰较大,因此去噪和抑制干扰是这项技术的主要研究方向。(图1)
从技术细节来看,各个方向各有特点。增加穿透距离的研究起步相对较早,近年来呈逐渐下降态势,这是因为基于目前的传输介质和传输方式,穿透距离已达极限。而另一较早开展研究的方向,即天线形状及小型化方面,一直保持着不低的申请量,这是因为大规模集成电路的集成化程度在不断提高,而且材料工艺也在不断改进,因此天线参数以及芯片尺寸仍有进一步改进的余地。随着我国工业化水平的提高及对矿产资源需求的不断增大,近年来透地通信技术的工业应用呈热点态势,中国企业和研究院校对透地通信技术在相关行业的应用方面的研究加大了投入。此外,在降噪、降低干扰、增加信道容量方面,申请量保持平稳,可以预见的是,伴随着通信技术的快速发展,这些方面仍有进一步改进的空间。
二、透地通信技术领域的专利申请分析
2.1透地通信技术领域专利申请量趋势分析
透地通信技术领域的专利申请量在1980年以前很少,此后持续增长,自2005年后,专利申请量快速增长,并维持在一个较高水平。
专利产出数量反映了一个国家拥有的原创专利数量,原创专利越多,说明该国在该技术领域的研发能力越强,技术越先进。
图2的统计分析结果显示,美国的申请量最大。美国很早就开始透地通信技术领域的研究,技术实力强大,早期由军方部门推动研究,近年来美国的多家公司已研发出多型民用产品,我国也有引进。冷战期间,俄罗斯(前苏联)为与美国对抗,在透地通信技术方面也开展了一些研究,但近期缺乏进展。欧洲与日本的申请量比较平稳。
2.2 透地通信技术领域中国专利申请分析
中国自2006年后在该领域的专利申请量增长迅速,这与我国近年来对矿产资源的需求大幅度增加以及矿井事故多发有紧密联系。
对在华申请人进行统计分析,约47%的申请来自企业,约42%的申请来自科研院校,来自个人的申请占11%。在华申请人没有代表性的申请人,仅山东科技大学、哈尔滨工程大学和普拉德研究及发展公司相对较多。
以上情况均可以印证,我国在透地通信技术领域的起步较晚,相关专利技术还处于科研阶段,但企业的研发热情很高,且随着我国的经济发展,今后对于矿产资源的需求会进一步增大,因此透地通信技术在我国有很大的市场应用前景,专利申请量必将持续快速增加。
参 考 文 献
[1]霍振龙. 透地通信系统的现状和主流技术分析. 工况自动化. 2013,9
[2]郝建军,王凤瑛. 弹性波透地通信分层大地信道的多径特性. 煤炭学报. 2012,4
[3]张君. 超长波透地通信信道建模及弱信号检测算法研究. 哈尔滨工业大学硕士学位论文. 2012,6
论文摘要:从泄漏同轴电缆的辐射理论出发,以屏蔽良好的室内空间为例分析了其中的辐射场,再根据耦合损耗的定义,利用接收功率和电缆传输功率得出了漏缆的耦合损耗,同时讨论了室内墙壁的材质对耦合损耗的影响,并通过仿真对结果进行了验证.该理论和结果可以扩展到其他场所,对于进一步研究闭域空间中的无线通信问题具有较强的参考价值.
泄漏同轴电缆(简称漏缆)是遵循特定的电磁场理论,沿着同轴电缆的外部导体周期性或非周期性配置开槽口而形成的.电信号在该电缆中传输的同时,能把电磁能量的一部分按要求从特殊开槽口以电磁波的形式放射到周围的外部空间,既具有传输线的性质又具有无线电发射天线的性质.由于其场强覆盖均匀、适应性强、电磁污染小等优点,漏缆近年来已经广泛应用于隧道、矿井、铁路等通信领域,并且已经渗透到了室内无线通信系统中[1].耦合损耗是漏缆区别于其他射频电缆的惟一指标,它决定了电磁波的覆盖范围,是漏缆设计的关键指标之一.文中以屏蔽良好的矩形室内空间为例,计算了漏缆的耦合损耗,同时讨论了墙壁的材质对耦合损耗的影响,并通过仿真对结果进行了验证.该理论和结果对于进一步研究闭域空间中的无线通信问题具有较强的参考价值.
1 基本理论和计算方法
1. 1 射线追踪法
室内无线通信系统的工作频率一般比较高,因而波长与建筑物尺寸相比要小得多,此时电磁波的传播可以用几何光学来近似,即认为电磁波沿直线传播,远场区的电磁波可视为局部平面波,从而可以用射线追踪法来进行研究[2].
分析中采用射线追踪法.在室内的某处放置一个天线,则空间中任一点的辐射场除了直射场以外,还有天棚、地板和4个墙壁的反射场.实际问题中含有多次反射,但由于经过2次或多次反射后的电磁波衰减很大而计算却很复杂,所以可以只考虑墙壁对电磁波的一次反射.根据以上原理,可以确定共需要考虑7条电磁波传播路径.图1给出了辐射源O点到达接收天线处P点的直射场和天棚、地板以及一个左侧墙壁的反射场的示意图.
1. 2 漏缆辐射场的计算
图2(a)所示的漏缆外导体上的开槽电场分布为[3]
别为漏缆的内、外导体半径,V0为激励电压,k0为自由空间的波数,α为开缝角度,w为缝隙宽度.由于w很小,故可以认为Ez沿z向是不变的.
如图2(b)所示,O点为缝隙位置,它和自由空间中某点距离为r,r在xoy面上投影为r′,φ为r′与x轴所成的角度,θ为r与漏缆轴向z所成的角度,则自由空间中某点的周向辐射场为[4]
式中:m=k0b,由以上2式即可求出自由空间某点的周向极化电场.以图1中路径4为例,分析经过反射后某一缝隙的辐射场,则总的辐射场可由漏缆上各缝隙叠加得到.根据参考文献[5],可以得到该场强Eφ的垂直极化分量为
式中:x0和w0分别表示O点和P点到左侧墙壁的水平距离,z0表示O点到反射点的纵向水平距离,h0表示O点到反射点的垂直距离,iP表示第i个缝隙在z轴上的坐标,Γh为水平极化波的反射系数,ε1-jε1′为墙壁的复介电系数,而垂直极化波的反射系数为
转贴于
总的场强可由各缝隙作用的叠加得到
i=1
对于其他反射路径,可以用同样的方法分析.再将电磁波的7条传播路径进行叠加,便可得到室内接收天线处由漏缆产生的总辐射场.内接收天线处由漏缆产生的总辐射场.
1. 3 耦合损耗的计算
通常以标准半波偶极天线在距漏缆2m处接收到的功率作为计算漏缆耦合损耗的依据.偶极天线的接收功率可由到达天线的坡印廷矢量与标准半波偶极天线有效面积的乘积得到,标准半波偶极天线的有效面积为0. 13λ2[6],则天线的接收功率为
式中:η0=120π为自由空间的波阻抗,V0为漏缆内外导体之间的电压,Z0为电缆的特性阻抗.最后漏缆的耦合损耗可由其定义式计算Lc=-10 log(Pr/Pt).
2 计算与分析
在计算时,设室内空间为矩形,其长、宽和高分别是20 m、8 m和5 m.漏缆在室内沿纵向悬挂,距右壁0.4m,距顶部0.6m,其特性阻抗为50Ω,内、外导体半径分别为9mm和22.8mm,之间电压为1 V,开缝角度为π/4,介质层的介电常数为1. 28,开缝周期为0. 26 m,工作频率为900 MHz.测试点距地面1. 5 m,距漏缆2 m,用计算机程序算出了漏缆的耦合损耗如图3、4所示,其中横轴表示测试点距漏缆中心的轴向距离.
比较图3、4可以发现,随着相对介电系数的增加,漏缆的耦合损耗相反的减小. (干燥混凝土的复介电系数为4-j0.3,土壤的复介电系数为20-j0.02).这是因为相对介电系数较大的墙壁,通常会得到较大的反射系数,从而被反射的能量较大,接收到的能量就较大,因此漏缆的耦合损耗就较小.
3 结束语
从漏缆的辐射理论出发,结合射线追踪法和场的叠加原理,并根据耦合损耗的定义,计算了屏蔽良好的室内空间中漏缆的耦合损耗,同时讨论了墙壁的材质对耦合损耗的影响.仿真结果表明:墙壁的相对介电系数越大,漏缆的耦合损耗就越小.该理论和结果可以根据实际情况扩展到其他闭域空间,为漏缆的优化设计提供了必要的理论依据.
参考文献:
[1]张 昕,杨晓冬.适用于闭域或半闭域空间无线通信用泄漏电缆研究[J].哈尔滨工程大学学报, 2005, 26(5):672-674.
[2]季 忠,黎滨洪,王豪行.用射线跟踪法对室内电波传播进行预测[J].电波科学学报, 1999, 14(2): 160-165.
[3]王均宏,简水生.漏泄同轴电缆耦合损耗的计算[J].铁道学报, 1996, 18(6): 17-22.
前言
目前,刘家峡水电厂厂房安装间安装有两台400吨桥式起重机,作用是承担水轮发电机组各部件分解检修及安装间各种起重吊装任务。其作业方式为现场指挥人员手势及哨音发令,天车司机受令执行操作的方式。这种方式为单方向发令并执行的操作,并没有反馈环节,造成指挥人员与天车司机相互间无法沟通。由于厂房安装间环境复杂,而且指挥人员与天车司机相距直线甚至达到30米, 并且环境嘈杂,经常出现受令司机错误理解指挥人员指令,或者两台天车同时作业时两组作业人员相互产生干扰的情况。随着科学的进步,设备的更新,指挥人员与天车司机的及时沟通显得尤为重要。
1 无线通信技术
无线通信,顾名思义就是利用无线电波(非线缆)来实现与设备位置无关的人机信息交互。在工作现场。一些环境下禁止、限制使用电缆或很难使用电缆,有线通信系统很难发挥作用,因为无线通信效地弥补了有线通信的不足。
2 无线通信技术在使用时的特点
2.1 无线通信的优点:
(1)无线通拓扑更适合工业网络应用,支持点到点的连接以及广播拓扑;
(2)不需要布线,省去施工的麻烦,保证通信安全性。
2.2 无线通信的缺点:
(1)由于工作环境为发电厂,所以内场电磁场非常强大,无线通信会受到干扰;
(2)作业现场并排摆放发电机励磁系统控制柜,无线通信会干扰励磁系统正常运行。
3 无线通信在起重作业中的应用
从前面的介绍不难发现,无线通信技术具有着非常明显的优点及缺点。本文以现场实际生产情况为出发点,探讨无线通信技术在两台桥式起重机人机系统的应用。如图1所示。
3.1 现场总体控制
现场总指挥可以直接向两台天车指挥人员下达吊装命令,以实现整个吊装过程的总体控制,以及总体吊装方案的实施。
3.2 单台天车人机交互
天车指挥人员接到吊装命令后,在具体作业过程中可以直接向天车司机下达明确指令。而天车司机自身或天车遇到问题时也可以反馈给天车指挥人员,从而有效的避免了单向信息流造成的不可控现象。而且由于天车指挥人员直接看到被吊装设备的实际情况,如果被吊装设备出现问题可以及时果断的进行紧急停车操作,从而极大地降低了现场发生事故和误操作的概率。
3.3 双天车联动系统
水轮发电机组分解过程中,分解起吊发电机转子时需要双天车联动动作,而且发电机定转子线棒之间间隙很小,此时两台天车联动动作过程中的平衡性及同步性显得尤为重要。而两组天车操作组在正式起吊前的钢丝绳预紧及寻找平衡点的工作最重要的沟通协作可以方便的实现。
4 无线通信在应用中缺点的克服
无线通信实际是电磁波来传递信息,所以在发电厂这个强磁场特殊环境中有自身的缺点。
从原理上出发,只要所在磁场与无线通信的电磁波不是同一个频率就可以有效克服它在使用过程中的缺点。所以我们在采用无线通信时,可以使用无线信号数字加密、解密方式,这样不仅无线通信自身不会受到感染,而且无线通信电磁波也不会影响发电机组的自动化原件工作。
结束语
随着科学的进步,设备的更新,在多工种协同作业过程中对起重操作要求越来越严格的情况下,我们使用无线通信技术对整个作业过程“可控、在控”成为可能。并且它适用于各种工业环境,即使在极恶劣的情况下也能够保证安全性和可靠性。无线通信在起重作业的发展空间十分巨大!
致谢
在本次论文写作过程中,感谢各级领导予以的大力支持,同时感谢机械分场起重班各位同事为本文提供建议及信息反馈。
同时由于专业知识有限,诚恳地请各位领导对本论文多加批评指正,使我们及时完善论文的不足之处。
谨此致谢!
参 考 文 献
时刻立在3G发展的潮头
2007年3月,新加坡俊知集团独资创办了江苏俊知技术有限公司,着重研发移动通信天馈系统及周边产品的核心技术,仅注册资本就高达3000万美元,是宜兴市当年引进的重大外资项目之一。在俊知创立之初,就科学确立了“集俊以知,共赢3G”的发展战略。企业专注于发展移动通信天馈系统及周边产品的核心技术,凭借自有知识产权和强大的研发平台,成功开发射频电缆系列产品、漏泄电缆系列产品、机房用电缆系统产品、电子元件系列产品、移动通信交换系统产品等,其用途遍及通信、微波通信、雷达、导航、遥控、遥测、仪表、能源、高速铁路等领域,满足CDMA、GSM、PHS、TD等电信公共网络和专用网的全频段、高指标要求,尤其适用于3G。
领航人钱利荣常说:“如果没创新的胆略,那么企业的发展永远不能领先于人。”第三代移动通信技术的3G产业是蒙着美丽“面纱”的新兴产业,2007年时全国范围内也只有屈指可数的几家顶尖线缆企业在谋划3G。“一步领先,步步领先”的俊知在完成一期和二期项目投产后根据行业发展形势,提前启动了三期3G通信用RF同轴电缆扩能建设,正好衔接上国家3G建设的机遇。凭借着核心技术,俊知刚刚诞生就立在了3G发展的潮头。手中掌握的3G通信用电缆方面的国家知识产权局实用新型专利就有9项、江苏省高新技术产品认证5项,开发出的3G用铝管射频电缆、功分器、耦合器等新产品50多项。在其后发展的两年中,俊知就将3G技术广泛应用于当时全国许多仍然使用2G技术的基站建设中。2009年,企业以优秀的研发实力、产品性能获得“2009无线通信馈线供应商”第一名。12月,企业又荣获了“2009-2010年通信产业技术创新奖”。省委常委、时任无锡市委书记杨卫泽的二次专题调研企业,对俊知在短的时间内取得的发展成绩表示赞赏。
俊知在创新创业中走出了一条具有企业个性特色的“俊知之路”。如今俊知已在中国三大运营商的3G通信用RF同轴电缆采购中占得三分天下。在成立当年,企业只用了短短三百多天的时间,就实现了“当年引进、当年开工、当年投产”的目标,刷新了宜兴地区规模外资项目建设速度的新纪录。企业今年争取实现销售收入十亿元,这意味着,两年多时间里将实现从零到十亿元的完美跨越。三年坐上行业头把交椅,五年产能规模将达百亿。
在车间内,其主打产品RF同轴电缆,是以空心铜体为芯,外裹二氧化碳发泡材料,再由环状铜导体及保护性材料包裹。这个有着共同“虚拟轴”的构造相互支撑作用,实现了通信数据的清晰传输。RF同轴电缆在国际市场上价格远高于同行同类产品,但受青睐程度同样远高于同行。
用超前的战略眼光“感知”市场,是俊知企业的一大“法宝”。俊知成为国内同行业中最响亮名字时,也逐渐向国外传开。以俊知为主的国内一批企业,以发展中国自己的3G技术为目标,将曾经试图垄断中国市场的美、德两家跨国企业挤出了中国市场,挺起了民族工业的脊梁,信心满怀地跨出了海外扩张的步伐。
员工是企业的创新元素
“软硬兼施”的科技策略指引俊知企业高度重视自主创新和技术人才,建立起江苏信息传输工程技术研究中心。俊知认为员工是最大的财富。中心除了聘请国内权威专家之外,还吸收了不少青年才俊。在成立不到3年的时间内,先后引进、培育了8名高层次人才和66名各类专业技术人才,储备了丰富的人才库。2009年,俊知还成立了无锡地区首家通讯工程研发中心,加速了成果转化与产业化的效率,大大提高了技术人员的创新积极性。
打破传统的用人制度,俊知企业采取工程师分级评估制度,通过笔试、论文答辩、面试等环节对个人的科研成果和技术能力进行评估,来定级定酬,充分发挥个人的技术“能量”。在硬件方面,企业投入巨资从奥地利罗森泰,美国哈挺、安捷伦,德国罗森伯格、费希尔和日本安立、津上等世界知名企业,引进了国际一流的生产和检测设备,拥有了先进的技术装备,为彰显科技之光奠定了坚实的物质基础。
在俊知的创新发展中,员工就是企业的创新元素,是企业发展的依靠力量。俊知提出了“给员工一个家”的目标,处处把员工利益放在第一位,不惜重金打造良好的生活环境,同时,通过广大党员在企业与员工间架起了沟通的桥梁,为员工营造了一个温馨的“大家庭”环境。为了让企业的创新元素活跃起来,俊知还有一套专门针对普通员工的创新激励举措。企业经常性开展技能比武和技能培训。通过车间管理看板等推广改进措施,提升员工创新意识。通过“员工定级考评办法”、“员工岗位职称”等制度将创新与薪酬和晋升挂钩,并出台了获得专利及等的奖励制度,其中员工获得国家专利的,每件一次性便可获得0.5-2万元的奖励。