卫星通信的国内外现状（共8篇）
卫星通信的国内外现状 篇1
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国内外卫星数字电视的现状和发展
作者：闵士权
来源：《电子世界》2005年第08期
作者简介:自1958年大学毕业后，在有关单位参加并完成了我国最早的地地导弹仿制和自行研制有关工作，负责并完成了我国第一颗人造卫星“东方红一号”和第一颗自旋稳定静止卫星“东方红二号”的总体研制有关工作。1985年调入中国广播卫星公司任总工程师，兼任“东方红三号”通信卫星工程应用系统总设计师，主持并完成了东方红三号通信卫星工程空间段的建设和测控管理工作。
卫星通信的国内外现状 篇2
定位系统经历了从陆基无线电导航到卫星导航定位的发展,无线电导航的精度较差,达几百米甚至更高。美国国防部为了满足军事部门和民用部门对于连续实时三维导航的需要,研究部署了GPS计划。GPS系统于1994年建成并投入使用,精度指标远远超过了设计值。GPS系统具有全球全天候,高精度的定位测速授时等优点,使得GPS系统的运用发展迅速。经过十余年的发展及研究,GPS已经广泛应用于军事和民用部门的各个领域,并带来了巨大的经济效益。
在测量领域,GPS的使用更是极大的提高了工作效率,带来了一场技术革命。常规的控制测量已几乎全部采用GPS施测,GPS还用于建立全国性的高精度的大地测量控制网,测定地球的动态参数,监测地球板块运动,监测大坝桥梁等,动态RTK也广泛应用于地形测绘、工程建设等领域。近年发展起来的网络RTK,即连续运行参考站系统(CORS),进一步提高了测绘效率,更加拓展了GPS的应用领域,通过开发相关设备便可用于交通、气象、农林、环境等部门,更好的服务于百姓的日常生活。
正是从本区域的军事、民用角度出发,加之卫星导航定位系统所带来的巨大经济效益,多个国家或地区先后论证并组织实施建立本区域或全球性的卫星导航定位系统,如美国、俄罗斯、欧盟、中国、印度、日本等。下面,将介绍分析目前世界上主要的几种卫星导航定位系统。
1 美国GPS系统现状及发展计划
GPS系统,是美国的第二代卫星导航系统,又称授时与测距导航系统。2000年5月,美国前总统克林顿签署法令,解除对GPS的SA(选择可用性政策)限制,GPS的定位精度大为提高。
从1973年立项实施,到运营再到有计划的更新失效的卫星,GPS系统卫星经历了GPSⅠ,ⅡA,ⅡR,ⅡR-M到2010年年内将要发射的ⅡF的升级过程。目前,系统空间部分运行的卫星达30颗,包括Ⅱ代的3种型号。
源于国际上新技术和新系统的出现,也为了使GPS更好地满足军事、民间和商业用户不断增长的应用需求,美国制定并实施了GPS现代化计划。具体内容见表1。
2005年9月,第一颗GPSⅡR-M卫星于2005年9月成功发射,从系统现代化内容可知,在ⅡR-M卫星发射的信号上增加了新的军码和民用码,其信号组成如图1所示。第八颗GPSⅡR-M卫星于2009年8月17日发射升空,9月4日开始运行。
据GPS World网站报道,2010年2月,美国空军公布了关于“24+3”新星座的一些情况,将SVN24,SVN26,SVN49在轨道上重新定位,并且SVN56,SVN46,SVN55也将移动位置。(SVN指GPS卫星的编号)
2 俄罗斯GLONASS稳步发展
GLONASS又称全球轨道导航卫星系统,是冷战期间前苏联为了对抗美国而发展起来的,于20世纪70年代开始研制,1982年开始部署,建设周期比较长。前苏联解体后,GLONASS由俄罗斯接管,1995年完成组网,后来由于俄罗斯经济原因,经费及管理不到位,系统不能得到正常维护,早期卫星设计寿命短,仅为3年,相继失效后,补网卫星不能及时发射,最少时仅7颗在轨卫星,系统功能大受影响而不能与GPS相抗衡。
GLONASS类似于GPS,由空间星座、地面监控部分和用户设备部分组成,信号覆盖俄罗斯至少需要18颗在轨运行卫星,提供全球性服务则需要24颗。它的特点是:在两个频段(L1:1602.56-1615.50MHz,L2:1246.44-1256.50MHz)上采用频分多址(FDMA)的方式发射信号,信号抗干扰能力强,军民两用,不加密,地面监控站设在俄罗斯境内,导航定位精度低于GPS。
随着经济好转及卫星导航定位业务的迅猛发展,俄罗斯正在进行着GLONASS的系统重建(维护、更新)及研究工作。
GLONASS-M卫星是俄罗斯于20世纪90年代开始研制的第二代导航卫星,第一颗卫星于2003年10月发射,2004年底进入运行。较之第一代卫星,GLONASS-M卫星的设计寿命为7年,星载新的铯原子钟,频率稳定度更高,并能提供更精准的卫星时钟改正量,L2载波上增加民用信号(类似于GPS),增加了星间的无线电链路,具有更稳定的卫星运行轨迹,改进了卫星的运动动态模型,太阳能电池板的定位精度达2°。
最新的3颗GLONASS-M卫星于2010年3月1日成功发射,3月28日正式运行。目前,系统星座中已经有21颗运行卫星,另有2颗处于维修状态。2010年8月,还将发射三颗GLONASS-M卫星。最新发射的三颗卫星具体情况见表2。
第三代GLONASS-K将做进一步的改进,寿命可达10-12年,可采用码分多址(CDMA)的方式发射信号,增加第三个民用信号,重量更轻便,降低了发射成本,将在一两年内发射并加入GLONASS星座。此外,俄罗斯已经开始研究更先进的GLONASS-KM,以增强系统的整体功能。
可以相信,近两年内,GLONASS将能够为全球大部分地区提供服务,并且随着更先进的卫星参与组网,其系统性能将得到很大的提升,并能与GPS和Galileo系统更好的兼容。
3 欧盟的Galileo系统建设进展缓慢
欧洲静地轨道导航重叠服务系统(EG-NOS),属于星基增强系统,通过三颗静地轨道(GEO)卫星来播发增强信号,改善GPS和GLONASS在欧洲区域的定位精度,于2005年建成。可以说,EGNOS是Galileo系统的第一步。
Galileo系统主要由四部分组成:全球设施部分,区域设施部分,局域设施部分和用户终端。Galileo系统的卫星星座由30颗卫星组成,分布于三个轨道上,每个轨道上分布9颗工作星和1颗备份星,轨道高度为23616km,轨道倾角56°。
按照设计参数,Galileo系统通过L1、E5、E6载波发射三种信号:免费使用的信号,加密且需交费使用的信号,加密且需满足更高需求的信号。另外,Galileo系统还可提供搜救服务,接收遇险信息、确定位置并通知救援部门,且可与GPS,GLONASS兼容。表3反应了GPS与Galileo系统的参数。
2005年12月28日,欧盟发射了第一颗在轨验证卫星GIOVE-A。2008年4月26日又发射了第二颗GIOVE-B。按照欧盟的计划,Galileo系统将于2011年建成。但是伽利略计划在执行的过程中,欧盟内部的政治斗争及费用分摊问题严重影响了计划的进度。经过招投标,欧盟选出欧洲的八家企业组成一家公司,负责Galileo系统的投资、开发及运营,但是企业间的职权斗争及利益分配妨碍了系统的发展。伽利略项目官员预计,Galileo系统最快将从2014年开始提供初始服务,直到2016-2019年才能进入全面运行。
4 北斗卫星导航系统逐步完善
北斗卫星导航系统(Bei Dou(COMPASS-Navigation Satellite System)是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。
2000年以来,中国已成功发射了4颗“北斗导航试验卫星”,建成北斗导航试验系统(第一代系统)。这个系统具备在中国及周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS广域差分功能,并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。在北斗系统的建设过程中,中国积极参与国际交流与合作,包括频率协调,系统兼容及互操作等发面。
2007年4月,2009年4月和2010年1月,中国先后成功发射三颗北斗导航卫星,包括一颗地球中圆轨道卫星和两颗地球同步静止轨道卫星。按照发展计划,2012年左右,“北斗”系统将覆盖亚太地区,2020年左右覆盖全球。
5 全球导航卫星系统发展分析
卫星导航定位系统的发展经历了从GPS独霸天下到四大系统并存、相互促进发展的时期。可以说,现在已经进入了GNSS时代。目前,GNSS不仅单指当初的伽利略计划,而是包括了GPS,GLONASS,Galileo系统和COMPASS。随着老系统的现代化改造和新系统的组网建设,相信在不久的将来,系统信号发射功率更强,抗干扰能力更强,可用信号更多,也更容易搜索、锁定卫星,定位精度也更高。
卫星数量多了,导航信号多了,信号更强了,未来的导航产品的定位精度、可靠性也将大幅提高,这将进一步开拓市场,拓宽应用领域。广阔的应用前景和巨大的经济效益也将促进导航系统的发展。对于卫星信号遮挡较严重的建筑密集区、茂林、山区等区域,也将有更好的解算效果及应用前景。
参考文献
[1]徐绍铨,张华海等.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,1998.
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[4]刘宝忠.GLONASS卫星导航系统的现状与未来[J].中国航天,2004(9).
卫星通信的国内外现状 篇3
关键词： 农业生产 无线通信技术 农业信息 信息传输
自20世纪50年代以来，信息化技术进入了快速发展时期，其相关应用所涉及的领域逐渐增加，包括农业、工业等。特别是在应用到农业生产领域以后，农业生产便进入了生产信息化时代。无线通信技术在农业信息化生产中扮演了非常独特的角色。
1.无线通信技术的发展历史与现状
1.1无线通信技术发展历史
人类社会发展到20世纪，对于信息的传输要求越来越高，已不仅仅是要传输速度快，更是要冲破地域条件的限制。无线通信技术正是为满足这种要求而诞生的，此后随着计算机技术、网络技术和卫星技术的出现和发展，无线通信技术进入一个快速发展的轨道，在移动电话的出现以后，移动通信技术便成了当前应用最普遍的无线通信技术。
1.2移动通信技术的发展现状
移动通信技术迄今已经历了三代技术的发展，当前使用最普遍的是第四代通信技术（4G），该技术能够同时传送声音及数据信息，可提供高速数据业务。目前第五代技术（5G）已经处于研发阶段，在不远的将来就能取代第四代进行使用。
2.无线通信技术在农业生产中的应用
2.1无线通信技术的优势
（1）传输优势
在农业生产中，生产者能否及时掌握各种各样的农业信息是非常重要的，因为这直接关系到农业生产成效高低。但是，由于农业生产地理环境的多样性和复杂性，搭建有线传输网络经常会受到地理环境的限制，使得不少生产者不能无法及时准确地接收农业信息，因此，农业信息的传输必须冲破这种空间的限制，使所有农业生产者都能接收到农业信息。无线通信技术是一种在自由空间中以电磁波信号为载体传输信息的传输技术，而能在自由空间中传输这一特点，使得无线通信技术冲破了地理环境上的限制。因此，无线通信技术保证了农业信息可以随时随地传输给广大农业生产者，使他们可以实时掌握农业生产动态，采取合理的农业生产方法，提高农业生产效率。
（2）组网优势
农业生产的环境一般具有复杂性和恶劣性这两个缺点，生产环境的复杂性导致有线传输网络的布线难度，生产环境的恶劣性增加了有线传输网络的维护成本。由无线通信技术的特点可以知道，无线传输无须通过物理线路，相关通信网络的搭建不必进行线路布设。并且无线传输网络摆脱了地理环境的限制，具有很强的环境适应能力，还可以根据环境的需要和变化进行扩展，易于保养和维修。这就是无线传输网络相较于有线传输网络的优势，凭借这种优势无线传输网络克服了农业生产中的两个缺点，可以将其应用于农业信息的传播。
（3）技术优势
无线通信技术自诞生以来便发展迅猛，在短短几十年的时间里，仅仅按照应用范围大小的不同，便研发出了很多种类型的无线通信技术。如较远距离应用的无线通信技术有GPRS/CDMA技术，无线网桥技术，卫星通信技术，等等，短距离应用的无线通信技术有蓝牙技术，Wi-Fi技术，等等。当前应用最普遍的第四代移动通信技术（4G）拥有通信速度极快（是3G速度的50倍）、网络频谱宽（是3G网络的20倍）、通信灵活、智能性能高、兼容性好等多种优点。4G技术的优点使其成了农业信息传播中应用最广泛的技术。
2.2无线通信技术在农业的应用国内外现状
在西方国家，由于其无线通信技术发展较早，并且相关研究比较成熟，因此在农业生产等诸多领域中的应用已经比较广泛，相关应用经验比较丰富。例如：
（1）日本已将全国所有的农产品批发市场通过网络连接起来，各种农产品的主要信息（生产、销售数量等）都可以通过网络随时随地查询，同时建立了包括高分辨卫星遥感系统、农业气象信息系统在内的农业地理信息系统，这些系统不但使得日本的农业生产方式发生了转变，而且大大促进了日本的农业现代化发展。
（2）英国建立了覆盖全国的涉农数据库和农业计算机信息网络系统，在农业生产实现了全面机械化，播种机、割草机等现代化农业生产设施都得到了广泛应用。这不仅促进了农业生产的高度集约化，更大力提高了农业生产效率。
（3）韩国的农业信息管理机构是农林水产省的农林水产信息中心，该中心通过不但网络传输和发布农业信息，而且同时提供相应的系统软件以帮助生产者查询各种农业信息，如土样分析信息、病虫害预测信息、农村生活信息，等等。另外，韩国有关部门研发了农场管理远程咨询系统、温室自动化控制系统等配套辅助系统。这些系统有力保障了农业信息的高效利用，促进了现代农业的发展。
我国的无线通信技术由于起步相较于西方国家发展较晚，因此相关的研究及应用没有西方国家成熟，但是发展非常迅速，在农业生产等领域中的应用同样发展迅速。目前，在绝大多数农村地区已经实现了无线通信网络的覆盖，只有少部分偏远地区的农村没有实现覆盖。尽管发展迅速，但也伴随不少问题，例如农民的文化综合素质不高、通信网络建设不完善、信息传输速度较慢，等等。但这表明我国在该领域还有非常广阔的发展空间。
2.3无线通信技术在农业生产的应用举例
在广大科研工作者的共同努力下，我国在相关领域的研究中取得了不少成果，无线通信技术既可单独使用，又可以与其他各种技术相结合投入使用，例如：
（1）无线通信技术。无线通信技术在设施农业中无线通信技术得到了应用。设施农业一般指的是采用一定的设施、工程技术和管理技术，在局部范围内改善或创造环境因素，使得农业生产可以在一定程度上摆脱对自然环境的依赖的一种农业。无线通信中的GSM，GPRS，GPS等不同类型的无线通信技术都能在设施农业中得到应用，以这种技术为软件，可建立多种农业系统，例如基于GSM的数字农业远程监控系统，基于GPRS的农田数据采集系统，基于GPS的土壤信息实时测定系统，等等。
（2）移动短信。短信是无线通信技术中最常见的信息传输方式，不但传输速度快捷，还可以传输多种形式的信息，如数据、图像、声音等，因此在农业数据无线传输与远程监控中得到了应用。该应用首先要构建农业生产环境检测平台，平台主要作用是采集各类环境信息与数据，通过无线通信网络以短信形式发送出去。还要构建信息与数据处理平台，对接收到的信息与数据进行处理，处理完毕后生成相关报告发送给管理与决策系统，系统则根据报告形成应对措施和建议，最后同样以短信形式发送给农业生产者。
（3）无线通信技术与卫星、遥感等技术的结合。这种结合方式在精准农业的应用中可以见到。精准农业一般指的是将现代信息技术、生物技术、农业科学技术和农机工程装备技术相结合的新型农业技术。具体应用时通信技术负责对土壤等信息资料进行整理分析，形成各种管理办法和作业，卫星、遥感等技术负责资源投入量的调整，达到增加产量等目的。根据应用范围大小的不同，可以采用短距离的无线通信技术，如IrDA，WiFi，蓝牙等，也可以采用长距离的无线通信技术，如GPRS技术等。这些技术在精准农业中都得到了充分应用。
（4）无线通信技术与互联网技术相结合。此类方式比较普遍地应用在传播各种农业信息上，譬如农业科技信息。应用的技术形式主要是将移动通信技术和互联网技术相结合，开发农业科技信息服务平台，再通过平台将农业科技信息传输出去，农业生产人员凭借移动终端（手机）就可接收到农业科技信息，这样就实现了农业信息的传播。同时服务平台可以进行农业专家信息服务（即利用移动通信技术，再结合种植栽培、病虫害防治等农业技术，研发移动远程自助诊断系统。）、农业科技信息采集及反馈服务（先采集各类病虫害和水土气象信息，再通过移动无线网络传输给专家系统进行实时解决。），等等。
（5）无线通信技术与图像处理技术的结合。这种方式可以用来构建农业专家系统，最常见的形式可基于手机彩信与图像处理技术结合构建的农业专家系统。图像处理技术可以对图像信号进行去噪声、增强、复原、特征提取等操作，增加图片的清晰度以提高图像信号质量。这样构建出来的是一种新型农业专家系统，用户在进行使用时，可以不必进行较多的文字输入，而是直接进行图像采集，配上必要的文字说明，通过无线通信网络传输给农业专家系统，后者先利用图像处理技术图像进行处理后，与数据库中的资料进行匹配后，得出相关病因和治疗措施，再通过无线网络反馈给用户。
3.结语
通过国内外的应用对比可以看到，我国无论是无线通信技术的起步还是将无线通信技术应用于农业生产领域都晚于西方国家，虽然我国的发展速度比较迅速，虽然一些农村地区已经实现了无线通信网络的覆盖，虽然相关应用研究获得了一定成果，但是我国仍然存在不少问题，例如，农民文化素质整体偏低、发展相对落后的地区难以实现无线网络覆盖等，这就要求我国在这一领域的研究大力学习先进国家的成功经验，并使之与我国的农业发展现状相结合，力争早日建立起富有中国特色的现代农业网络，为解决我国“三农”问题作出更大贡献。
参考文献：
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[6]张树行，沈希忠等.基于手机彩信通信和图像处理技术的农业专家系统研究[J].安徽农业科学，2013（3）：12-15.
[7]黄玲，阎秋颖等.无线通信技术在精准农业中的应用研究[J].农业科技与装备，2009（05）：22-25.
[8]孟浩，李绍隐等.短信通信技术及其在农业数据无线传输与远程监控中的应用[J].数字农业研究，2013（06）：12-15.
卫星通信的国内外现状 篇4
供稿人：路炜
供稿时间：2006-7-5
关键字：无线通信
铁路机车
车载电台
根据铁路技术发展“安全装备系统化，建设技术现代化”的要求，铁路通信应向综合化通信技术、铁路信号应向通信信号一体化的方向发展。目前铁路上使用的机车车载无线通信设备主要有二种：450MHz列调机车电台及800MHz列尾和列车安全预警机车电台。450MHz列调机车电台具备列车调度、TDCS数据传输功能，并为列尾检测提供接口与通道。现行铁路列车尾部风压报警大多共用无线列调450MHz电台进行数据传输，存在同频干扰及与无线列调相互干扰问题；并且在弱场强覆盖区无法保证列车首尾间的正常数据传输，从而使得目前的列车尾部风压报警装置在复线和传播条件不好的区段使用效果不理想。
为此，近年来国内多家单位研制了800MHz列尾和列车安全预警系统。该系统从原无线列调通信系统中分离出来，避免对现有无线列车调度系统的干扰，以保障行车安全。使用专用的800 MHz信道后，系统可以实现列车车次、速度、位置和状况等运行信息的传送，形成综合系统。800 MHz列尾和列车安全预警系统设备包括车载电台、列尾设备、道口安全预警设备、袖珍与便携式列车接近预警器及TAX箱适配板等。广东三茂铁路股份有限公司、北京首科中系希电信息技术有限公司等单位相继开发了800 MHz列尾和列车安全预警系统并通过技术鉴定[1][2]。
北京世纪东方国铁电讯科技有限公司申请的中国专利CN200310101791.9“用于机车无线数字综合预警系统的数字通讯设备及方法”通过采用800MHz数字车载综合电台（其接收频率为821.2375MHz，发送频率866.2375MHz），解决了出现同频干扰和与无线列调相互串扰的问题，且由于800M无线传输的穿透力强，消除了弱场强区域的信号覆盖问题，使列车首尾之间能够最大限度地实现正常的数据传输，该发明的数字通讯设备可按照广播的方式发送各种预警信息和报警信息，从而避免列车行车事故，并减少人员的伤亡事故[3]。
上海新干通通信设备有限公司申请的中国专利CN200510078271.X“机车无线通信系统”包括列尾主机，至少一个操作显示终端和与其相连接的主机，所述主机包括主控模块和天线馈线模块，以及与主控模块和天线馈线模块连接的800MHz列尾和列车安全预警车载电台、GSM-R话音模块、GSM-R数据模块、450MHz机车电台、450MHz调度命令模块、GPS 模块、所述主机还连接有电源模块。因此，该发明机车无线通信系统同时满足了450MHz模拟通道的通信、800MHz通道上列尾和列车安全预警以及GMS-R 网络下的语音和数据通信[4]。
然而，在实际应用中，上述800MHz列尾和列车安全预警机车电台虽然对铁路安全生产具有重大意义，但由于与现有设备不兼容、管理维护所需投入大，因此推广有一定难度。近年来国内一些研究试图通过拓宽450MHz列调机车电台功能解决其信号传输中的同频干扰问题，作为一种经济有效的解决途径。
2002年柳州铁路局宋多轮等人的研究表明，南昆线形成列尾装置传输盲区的主要原因是列尾传输信道400MHz频率受地形地貌的影响。在机车和现使用的列尾装置上加装感应电台，组成400kHz+400MHz列尾信道，以400kHz频率为主，和原来无线列调频率兼容，保证了列尾装置在任何地区都能及时、准确、可靠的工作。该装置信道与原列尾信道兼容，实际起到双信道热备份互保作用，同时在平原枢纽和山区隧道两个信道互补，传输稳定可靠[5]。
2002年西安铁路分局机务分处张文杰等人在XTF400感应式列尾装置是在中铁列尾主机基础上采用以400kHz感应通信为主、400MHz为辅的尾部信道传输功能列尾装置，既保证了接触网导线强干扰地区站内和平原地区的接收，又保证了区间信号弱场区信息的传输，可以满足山区电气化铁路的要求。由于列尾装置是受“一对一”的机车电台控制，采用专一列尾传输信道后，可以解决干扰无线列调的问题[6]。
2006年郑州铁路局王赤阳提出了全功能450MHz机车电台的构想，使其兼具目前450MHz和800MHz机车电台的功能，包括：1个电源模块、1个控制电路单元、1个合成天线单元、电台一及电台二。电台一和电台二是2个经过改造的普通模拟450MHz电台，每个电台具有双收-发功能，可以工作在双工状况下，具备通用列调机车电台、列尾风压测控及列车接近预警功能。在现有的铁路列调频率中，将第8组作为列尾和列车安全预警专用频率，其他频率用于列车调度及TDCS等。列车调度功能和列尾风压测控功能分别由2个不同的模拟通道(电台一和电台二)来完成，且工作在不同频段，能够克服原列调电台的列调和列尾相互干扰的问题[7]。
参考文献
[1] 800MHz列尾和列车安全预警系统通过铁道部科技成果鉴定.铁道运输与经济.2004,26(1).-66-66
[2]符同蒲.2C1—H（K）DS型800MHz列尾装置的技术进步.铁道运输与经济.2004,26(3).-84-85
[3]用于机车无线数字综合预警系统的数字通讯设备及方法CN200310101791.9（申请日2003.10.29 公开日2004.10.27）
[4]机车无线通信系统.CN200510078271.X（申请日2005.06.10 公开日2005.11.30）
[5]宋多轮 方广生.解决南昆线百色至威舍段列尾装置的传输盲区.西铁科技.2002(3).-19-20
[6]张文杰 王琦.列尾装置使用中存在问题的调查与建议.铁道机车车辆.2002(4).-43-44
卫星通信的国内外现状 篇5
随着全球物联网、新一代移动宽带网络、下一代互联网、云计算等新一轮信息技术迅速发展和深入应用，信息化发展正酝酿着重大变革和新的突破，向更高阶段的智慧化发展已成为必然趋势。作为近年来对人类城市发展关注和探索的一个进程，“智慧城市”的概念逐渐被全球越来越多的国家和社会公众所接受。一些国家、地区和城市率先提出了建设智慧国家、智慧城市的发展战略。例如，新加坡提出了2015年建成“智慧国”的计划，台北市提出了建设“智慧台北”的发展战略。上海、深圳、南京、武汉、杭州、宁波、佛山、昆山等城市也相继推出了“智慧城市”的发展战略，努力争夺先发优势。
●“智慧城市”的定义
目前，智慧城市还没有统一的、具体的定义，最早提出“智慧城市”理念的IBM公司将其定义为：运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。该定义的实质是用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。
“智慧城市”主要表现在以下几个方面：
全面感测——遍布各处的传感器和智能设备组成“物联网”，对城市运行的核心系统进行测量、监控和分析。充分整合——“物联网”与互联网系统完全连接和融合，将数据融合为城市核心系统的运行全图，提供智慧的基础设施。
激励创新——鼓励政府、企业和个人在智慧的基础设施之上进行科技和业务的创新应用，为城市提供源源不断的发展动力。
协同运作——基于智慧的基础设施，城市里的各个关键系统和参与者进行和谐高效的协作，达到城市运行的最佳状态。
建设智慧城市是一个渐进式的过程，对有的城市来说可能需要两三年，而有的城市则需要10年甚至更久。智慧城市建设既可以全面推进，也可以重点突破。目前，国内已经提出建设智慧城市的城市中，有的是全面推进智慧城市建设，提出了“智慧深圳”、“智慧南京”、“智慧佛山”等；更多的是围绕各自城市发展的战略需要，选择相应的突破重点，提出了“数字北京”、“生态沈阳”等，从而实现智慧城市建设和城市既定发展战略目标的统一。
●国内各地建设智慧城市的目标
上海于2011年出台《上海市推进智慧城市建设2011-2013年行动计划》，围绕构建国际水平的信息基础设施体系，通过政府规划引导，推动相关企业重点实施宽带城市、无线城市、通信枢纽、三网融合、功能设施5个专项，落实完善规划体系、规范建设管理、强化机制建设3项重点任务，全面提升上海信息基础设施服务能级。围绕构建便捷高效的信息感知和智能应用体系，重点推进城市建设管理、城市运行安全、智能交通、社会事业与公共服务、电子政务、信息资源开发利用、促进“四个中心”（国际经济中心、国际金融中心、国际航运中心、国际贸易中心）建设、“两 化”（信息化和工业化）深度融合8个专项，促进城市运行管理水平、经济发展水平、公共服务水平和居民生活质量明显提升。围绕构建创新活跃的新一代信息技术产业体系，以企业为主体，重点实施云计算、物联网、TD-LTE、高端软件、集成电路、下一代网络（NGN）、车联网、信息服务8个专项，加强技术研发，推进示范应用，加快产业发展。围绕构建可信、可靠、可控的城市信息安全保障体系，组织实施信息安全基础建设、监管服务、产业支撑3个专项，落实信息安全综合监管、完善网络空间治理机制、提高全民信息安全意识3项重点任务，确保信息安全总体可控。
宁波日前出台《2012年宁波市加快创建智慧城市行动计划》，将斥资逾50亿元推进信息网络基础工程、政府云计算中心、基础信息共享工程、智慧应用工程等30个智慧城市建设重大项目及19个智慧产业重大项目建设。一是完善智慧基础设施，光纤入户覆盖主要城区，无线局域网覆盖机场、车站、学校、酒店、CBD等重要公共场所。基本完成全市六区通信网络基础设施共建共享改造，力争成为国内通信质量、网络带宽和综合服务最具竞争力的地区之一。建成比较完备的人口、法人、自然资源与空间地理等基础数据库和信用信息等专业数据库，加快建设政府云计算中心和灾备中心，建立较为完善的信息资源共享机制。二是计划提升智慧应用水平。智慧物流、智慧健康保障、智慧社会管理、智慧城管、智能电网等重点项目建设水平位居全国前列；智慧交通、智慧教育、智慧公共服务、智慧文化、智慧能源应用、智慧海洋等一批试点项目加快推进。三是大力发展智慧产业：高新区软件 研发推广产业基地、杭州湾新区智慧装备和产品研发与制造基地等一批产业基地（园区）建设取得新进展；引进培育一批新的智慧产业项目；“两化”融合试点示范工程建设取得明显成效；新一代电子信息产品制造业工业总产值增长25%，软件业务收入增长20%；培育电子商务示范企业10家和行业网站30家，力争电子商务交易额达到1400亿元。四是优化智慧城市发展环境，基本形成组织领导、决策咨询、市场推进等机制；智慧城市相关政策、标准法规研究制定取得进展；建立较为完善的信息安全保障体系，信息安全保障水平进一步提高；进一步完善国内外合作交流机制。
深圳市将建设“智慧深圳”作为推进建设国家创新型城市的突破口，以建设智慧城市为契机，着力完善智慧基础设施、发展电子商务支撑体系、推进智能交通、培育智慧产业基地，2012年实现宽带无线网覆盖率达到100％，组建华南地区的物联网感知认证中心等。日前，该市政府常务会议审议通过了《深圳智慧城市发展规划纲要》，要求深入推进信息化和智慧城市建设，促进信息资源共享和互联互通，不能形成信息孤岛；明确提出未来将在完善电子政务公共服务体系、推进城市管理智能化、拓展民生领域信息化应用三个方面重点推进。建设高速融合网络工程，降低用户使用无线宽带的成本，探索在全市范围提供免费无线宽带接入服务的演进路径，实现无线互联网室外全覆盖。建设物联网应用示范等工程，深化信息技术与制造技术融合、推进服务业实现高端化发展、大力发展电子商务。
南京于2011年12月出台《南京市“十二五”智慧城市发展规 划》，提出“智慧南京”建设主要目标有：一是在基础设施方面，先进的信息基础设施基本形成，无线宽带城市和三网融合建设水平走在全国前列，互联网城域出口带宽达到1000G以上，互联网宽带接入率达到95%以上，无线宽带网络覆盖率达到98%以上，全市有线电视双向数字化率达100%。二是在产业发展方面，力争在“十二五”中期，实现软件产业规模“进四争三”的目标，使南京软件研发和产业化程度达到国际先进水平。到2015年，全市软件和信息服务业收入达4000亿元，实现5年翻两番，电子信息产业销售收入达到4500亿元。三是在电子政务方面，建成跨部门、信息资源共享的智慧政务体系，信息化全面支撑政府行政管理工作，新型电子政务成为推进服务型政府建设的有效手段。政务公开信息网上发布率达到100%，政府部门普遍实现网上办公，90%以上的行政许可、行政处罚事项可通过网络办理。网上申报纳税额占纳税总额的70%。城市管理100%实现网格化。推进政务数据中心和综合政务平台等一批电子政务重点项目，完善城市管理、城市安全和应急指挥等信息化工程，使政府运行、服务和管理更加高效和智慧，成为全国电子政务领先城市。四是在电子商务方面，大中型企业全面实现企业资源管理、网络营销及综合集成应用，培育50家有重要影响的电子商务行业网站，培育50家电子商务应用率达到60%以上的大型流通企业；农业电子商务交易量占农业总收入的60%以上；初步建成国际贸易信息化支撑环境，口岸平均通关时间达到6小时以下，货物平均库存时间降低50%。五是在电子服务方面，营造智慧的人文环境，建成延伸到基层的智 慧公共服务体系。建立智慧社区示范区，构建统一的社区信息平台，通过各种信息化手段和应用丰富和改善社区居民生活服务。交通、医疗、教育、文化和社会保障等领域的智慧应用体系建设取得显著成效，提高家庭信息化水平，75%以上的市民能通过网络享受工作、生活、学习等服务。市民生活品质得到明显提升，城乡居民的幸福指数普遍提高。
武汉城市圈1建设智慧城市的重点是，利用IBM全球领先的软件工程技术、平台、管理经验等，完善软件与信息服务发展环境，加快信息服务业、服务外包、物联网、云计算等智慧产业的发展，推进信息化建设, 促进城市圈的综合协调和一体化建设，从而实现加快构建武汉两型社会的战略目标。
杭州因地制宜提出了建设“绿色智慧城市”，把“绿色”和“智慧”作为城市发展的突破路径，着力发展信息、环保和新材料等为主导的智慧产业，加强城市环境保护，从而实现建设“天堂硅谷”和“生活品质之城”的城市发展战略目标。
南昌提出把打造“数字南昌”作为智慧城市建设的突破重点，通过实施数字南昌综合指挥调度平台、智能交通系统、市政府应急系统、“数字城运”、“数字城管”等重大工程，提升城市运行监测和城市公共信息服务水平，从而率先在中部地区建成具有区域竞争力“数字城市”的战略目标。
昆山提出了要大力发展物联网、电子信息、智能装备等智慧 1 又称“1+8”城市圈，是指以武汉为圆心，包括黄石、鄂州、黄冈、孝感、咸宁、仙桃、天门、潜江周边8个城市所组成的城市圈。武汉为城市圈中心城市，黄石为城市圈副中心城市。产业，支撑智慧城市建设。通过实施“城市控管指挥中心”、“政府并联审批”、“城市节能减碳”等三大“智慧城市”软件解决方案，解决城市管理的现实问题。
●国外智慧城市发展现状
美国：2009年9月，美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布，将建设美国第一个“智慧城市”——一个由高科技充分武装的60000人社区。通过采用一系列IBM新技术“武装”的迪比克市将完全数字化，并将城市的所有资源都连接起来（水、电、油、气、交通、公共服务等等），因此可以侦测、分析和整合各种数据，并智能化地作出响应，服务于市民的需求。
瑞典：瑞典的智慧城市建设在交通系统上得到了最大的体现。瑞典首都斯德哥尔摩交通拥挤非常严重，于是，瑞典当局在2006年初宣布征收“道路堵塞税”。在IBM公司的助力下，斯德哥尔摩在通往市中心的道路上设置了18个路边控制站，通过使用RFID技术以及利用激光、照相机和先进的自由车流路边系统，自动识别进入市中心的车辆，自动向在周一至周五（节假日除外）6:30到18:30之间进出市中心的注册车辆收税。通过收取“道路堵塞税”减少了车流，交通拥堵降低了25%，交通排队所需的时间下降50%，道路交通废气排放量减少了8%～14%，二氧化碳等温室气体排放量下降了40%。
爱尔兰：智能科技在爱尔兰自然环境方面得到了成功应用。在爱尔兰戈尔韦湾（Galway Bay）的“智慧湾”项目（Smart Bay）中，系统从装在数百个浮标上的感应器获取信息，并从渔民那里 获得短信，以了解水面漂浮的危险物体。信息被利用到各个渠道，包括避免渔船失事、向戈尔韦湾管理员发送涨水警告，以及帮助渔民把捕获的鱼直接卖给餐厅，让他们可以获得更高的利润。
日本：日本2009年7月推出“I-Japan（智慧日本）战略2015”，旨在将数字信息技术融入生产生活的每个角落，目前将目标聚焦在电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育等三大公共事业。在上海世博会上，日本馆更是以“连接”为主题，用信息化最新科技让人们看到未来20年-30年城市“智慧生活”的美好场景，展会上所亮相的“未来邮局”融合了互联网和物联网技术，在邮局中不仅能够寄送信件，还能实现人与商品的智慧交流。
卫星通信的国内外现状 篇6
20097823 陈小林 铁道车辆2班
20世纪90年代以来，随着生活水品的不断提高，人们对乘坐铁路列车的舒适性要求也越来越高，这也促进了我国铁路空调列车的快速发展。列车空调经历了分体式到整体式的发展，其技术日趋成熟。目前我国铁路列车车用空调机组主要是车顶单元式。经过不断的改善，现已形成标准化、系列化。虽然我国列车空调技术发展速度也很快，技术也越来越成熟，但和先进国家相比仍有较大差距。国内铁道车辆空调的发展。1．普通旅客列车空调
我国铁路客车空调装置的结构形式主要分为：分装式和车顶单元集中式两种类型。分装式空调机组通常是将压缩机、冷凝器、冷凝风机和储液罐安装在车下，而将通风机、蒸发器、膨胀阀和空气预热器等置于车顶的一端。这些机组的形式主要有KK一30和KK一50型。目前除了由西德进口的客车仍采用这些类型外，国产客车的空调机组己逐步被车顶单元集中式所取代。分装式机组的主要缺点是体积大，拆装困难和检修不方便，同时由于制冷设备管路较长，接头较多，容易产生泄漏。车顶单元集中式空调机组是将压缩机、冷凝风机、气液分离器、干燥过滤器、毛细管(或膨胀阀)、通风机、蒸发器和空气预热器等集中在一个箱体里组成一个完整的单元，安装在车体的一端或两端，有的置于车体的中部。目前这类空调机组有KLD一
29、KLD一40、KLP4.7A型等。集中式空调机组的优点是体积小、重量轻、结构紧凑，机组互换性好和检修方便，同时，因空调机组安装与车上，还可与避免车体排放的废水和脏物对冷凝器的腐蚀，延长机组的使用寿命。集中式空调机组一体化以后，制冷设备管路大为缩短，不但可以节省大量的有色金属，还可以减少泄漏。实际上，我国空调车所装配的单元集中式空调机组均采用全封闭式制冷压缩机，能量调节采用停、开压缩机的办法来实现。以空调硬座车为例，每台机组有两台制冷压缩机，每车共四台制冷压缩机，可实现输气量的100%、75%、50%、25%、0五档调节。但实际的运行过程中，只能实现100%、50%、O三档调节。输气量的调节也就是压缩机的启动，由温度控制器启动其停机温度点，根据车内热负荷的变化可以不开压缩机至全开压缩机来实现输气量调节。2．高速列车空调
高速列车空调的布置，由于速度高，必须降低安装重心。动车普遍采用车下安装单元式空调机组并设计诱导通风方式。
CRH1动车组空调系统：司机室空调系统采用单元式空调机组；且安装了地板加热器。进入司机室的气流通过置于车顶和天花板之间的风道进行分配，且具有回风功能。客室空调系统共有两台空调机组，采用的是分体式空调，压缩机和冷凝器单元安装在车下，空气处理单元安装在车内。气流通过置于车顶和天花板之间的矩形风道进行分配，并具有回风功能。车厢两端的车顶设置有排气单元。通过安装在车辆侧墙内的加热器实现车内供热，并可通过空调系统控制器进行控制。
CRH2动车组的空调系统主要由空调装置、换气装置及通风系统构成；空调装置由空调机组及车上配电柜内的空调显示设定器组成；为了降低车体的重心，适应动车组高速运行，空调机组和通风系统的主要风道分别设置在地板下及地板中间。司机室空调系统采用分体式结构(变频式)。司机室制冷设备由室外机、２台室内机、电源箱、变压器、控制面板5部分组成。制冷动作为3段手动调节风量的温度控制。CRH2型动车组在车底下部安装供排气一体的换气装置。换气装置采用变频器控制送风机的运行转速，运行速度高于160km/h时，风机高速运行；低于160km/h时，风机低速运行。通过提高送风机的风压，能够更好地抑制客室内压力的变动，同时确保客室内换气量的要求。
CRH3动车组空调系统组成：安装在车顶的单元式空调机组；安装在车顶并贯穿于整车的供风道；空调机组两侧的新、回风混合箱；安装在车下的废排单元和布置在车内的废排风道。在制冷模式下，大约有75％以上的风量通过中间管道输送，外侧的暖气管道输送25％。废排风道分布在内墙和地板之间的列车两侧。
CRH5型动车组的空调系统具有一些优点：新风量可调；双制冷系统 ；整体噪声小；具有防止车内压力波动功能；更多的安全保护；先进的控制系统和网络通讯功能；采用先进的涡旋压缩机和环保型制冷剂。
3.地铁车辆空调
进入2l世纪以来，随着我国国民经济的快速发展以及城市化进程的加快，城市交通拥堵现象日趋严重，发展大容量城市轨道交通已经成为各大城市的共识，许多城市纷纷提出了建设城市轨道交通的宏伟规划，加快了城市轨道交通的建设步伐。城市轨道交通车辆作为城市轨道交通系统的主体，不但承载着运送旅客的职能，而且要快捷、安全、舒适的将旅客运送到目的地。尤其是在我国经济高速发展的今天，伴随着人们物质生活水平的提高，对生活环境及人体舒适度的要求也逐渐增加，满足乘客身体舒适度。
城轨车辆空调系统主要由单元式空调机组、风道、送风格栅、司机室送风单元及控制装置等组成。
一般来讲城市轨道交通车辆的空调系统是在车顶两端设置2台单元式空调机组，通过车顶风道及风口向车内送风。根据空调机组的出风方式，一般可分为下出风和侧出风两种形式。
(1)下出风空调系统
根据车辆的总体布置，空调机组采用下出风方式，同时将回风口沿车长方向布置在车辆长度1／4处。以大连市3号线后续工程不锈钢车辆为例，其空调系统结构如图1所示。
在车顶两端设2台单元式空调机组，每台机组有6个安装座，通过6个减振器固定在车顶凹处的平台上，并加设防护罩(侧罩板)以防灰尘和雨水。机组下面有出风口两处，回风口一处，其周围均设防风防雨密封胶条、胶垫与车体密封。风道系统送风经连接风道分为左、右两路，进入主风道。主风道采用均匀静压送风，以保证出风口送风的均匀性。空调机组送出的风进入车内主风道，并沿主风道在推进过程中进入静压箱，进行静压平衡调节，使沿车长方向的空气在静压箱中静压相等，并形成一定的静压值，空气通过静压箱上的开口将静压转换成一定的动压喷射出去。从相邻的空调机组主风道引支风管进入司机室送风机，经过风口调节后向司机室送风。主风道分前、中、后3部分贯通全车。主风道材质为2inin铝板，外贴10inin厚隔热吸声材料，通过法兰相互连接。空调机组下面两出风口之间为回风口。空调机组回风口通过回风道与车顶的回风口组成地铁是采用第3轨供电的方式，这种方式在车顶不必设受电弓，可以使地铁隧道的尺寸减小，车顶的尺寸也可以接近隧道的尺寸。这样，在车顶安置空调极为困难。所以，空调大都采用嵌入车体两端上部的形式。
广州地铁二号线列车的每个空调单元由两个相对独立的制冷回路组成，每一个独立的制冷回路都有其各自的压缩机、膨胀阀、冷凝器。蒸发器位于空调单元的前后侧，冷凝器位于空调单元的左右侧，两个制冷回路在两个蒸发器中并行布置，互不相交；而一号线空调每个单元中只有一条制冷回路。对比两种不同布置的空调系统，二号线列车空调系统设计更加完善。当某些故障使某压缩机必须停止运行时，对于一号线列车空调系统，此时此空调单元的制冷过程会全部停止；而对于二号线列车空调系统,此时空调单元中的一个机组的制冷过程会停止,而另一个机组会继续运行，这样就避免车厢内出现明显的温差带。二号线空调系统的紧急逆变器安装在车底；一号线空调系统的紧急逆变器安装在车顶空调单元内部。
就两种紧急逆变器安装位置而言，安装在车底部分的紧急逆变器更可靠一些，因为安装在空调单元内部的紧急逆变器在空调运行时，其周围空气的湿度较大、温度较高，这就要求紧急逆变器需要更高的IP防护等级，虽然提高的IP等级，但在此种高温、高湿度的环境下终究会对紧急逆变器有所影响；而对于安装在车底的紧急逆变器，其运行的外界环境就相对好一些，稳定性更高，并且维修更换起来的工作量会相对减少。二号线列车空调系统的制冷压缩机采用涡旋式压缩机。一号线列车空调系统的制冷压缩机采用全封闭式螺杆式压缩机，压缩机、螺杆机构及供油系统组装在一个密封的机壳内。螺杆式压缩机具有结构简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点。
由过往几年的乘客集中反映来看，不同地铁线路，甚至同一路线不同车厢内的体感不一是最受关注的问题。某号线热似火山，某号线又冷似冰箱；某节车厢冷死了，某节车厢又热晕了„„为了解决乘客舒适乘车的问题，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调，不过，由于需要乘客集体反映或者需要列车到终点后再行调节等问题，该举措效果还是不甚明显。
今年，为了进一步解决该问题，申通地铁公司早早就开展了空调检测与清洁。上海地铁全网络2500节车厢、5000个空调机组，将全部进行例行检查、功能测试和深度清洁。每周更换一次海绵滤网，每月进行一次彻底清洁，保证空调的洁净和作业正常。
同时，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以实现司机根据实际情况对温度进行微调。我们的司机可对列车内的空调温度进行一个区间值的微调，比如说室外是35℃，那这个区间就是22-27℃。”比如2号线列车，以往的“西门子”列车，采用的是旋钮式人工控制各节列车空调的系统，要调节每节车厢的温度，司机或者检修人员需要进入车厢，手动调节旋钮。这样的操作，在早晚高峰乘客聚集时，显然难以实现；而更新为新的司机室集中控制空调的“阿尔斯通”等车型后，司机在驾驶室内就可以通过触摸屏，在19-27℃范围内，即时调节整列车的温度。
二 国外铁道车辆空调的发展
在日本,最初在铁道车辆上安装空调是在当时的特快列车上，用以调节车厢内的温、湿度，以提高乘坐舒适度,至今已有50多年的历史。当时,开发有各种各样的空调，但直到1964年东京奥运会开幕之前，才在东海道新干线整列车上安装空调装置，当时将空调安装在车顶，近来，随着列车的高速化，空调几乎都安装在车辆地板下。日本东武铁道100系新型特快列车专用的新型空调系统：为了在一年四季都不使空调机闲置，采用热泵式空调机，并装用了变压变频能童调节装置，以便根据空调负荷精确地调节空调机的能量。这种热泵可在-20℃的情况下起动、运转。另外，为弥补低温时的能量不足，以及在梅雨期进行除湿时不致过冷，空调装置内还安装了PTC加热器。1970年起，通勤车上也开始安装空调，从而大大改善了上、下班高峰时的车内环境。在车辆的车顶上设置1台，空调控制 器设置在空调附近的顶棚部，省略了与空调装置连接的配线。此外，运用模糊推论、全自动功能、加热除湿功能等，根据季节与乘客的状况进行控制。其缺点是：首先车辆顶部受到车辆限界的限制，其安装空间有限，其次是使车辆的重心提高，不利于高速化。三 我国铁路空调装置存在的缺点
1、客车通风系统设计不当。目前很多空调客车通风量各不相同、风量较大的空调客车造成微风速超标，而风量小的制冷效果又不好，达不到车厢内的温、湿度要求。这些都影响旅客的舒适性，并造成了不必要的能量浪费。
2、客车室内温、湿度控制不当。车厢内温、温度控制不当是旅客抱怨较多的一个问题。在很多空调客乍的运行过程中，白天和夜晚的送风员从本保持不变，造成旅客夜间炸遍反映较冷而不能休息。这种情况是由于空调系统供冷缝与室外气候的变化和车厢内热、温负荷的变化不相适应造成的。
3、新凤量不足。新风最不足直接导致了旅客对室内空气品质（IAQ）的不满意。很多长期乘坐空调客车的旅客反映经常会感到头晕气闷、喉咙干燥等不良症状。这些大都是由于车厢内空气品质较差而引起的。究其原因，是因为车厢内新风量不足。这与客车空调的系统设计及运行管理有关。
4、空调系统能耗大。日前使用的单元式空调机组的耗电量很大。以编组18辆全列空调客车为例，其中硬座7辆，软卧1辆，其余为硬卧。空调发电车平均发电量 700kW，空调耗电几乎占总发电量的50%，单机能效比只有2.0 左右。因此每列客车均配有专门的空调发电车以满足空调系统运行所需要的电力，空调发电车耗电高直接导致运营的经济效益的下降。
5、氟利昂制冷剂的禁用问题。氟利昂蒸汽压缩机组以其制冷效率高、技术成熟等优点被广泛应用于几乎所有的客车空调装置中。但该系统存在着致命的弱点，即它所采用的工质氟利昂危害大气中的臭氧层，是一种受环保限制的工质。此外，氟利昂价格较高，在客车空调运行和检修过程中氟利昂的泄漏使得客车运行和维护成本增加。因此，这种制冷装置的工质替代和换型是大势所趋。
四 铁路空调装置的发展趋势
新客车空调不是一些零星的改进，而是每一部件都有它的新结构，组合起来，成为一套崭新的客车空调，代表今后一段历史时期的发展方向，需具备下列特点和功能：
1、结构特点：
首先，它应当具备重量轻，体积小，效率高和结构紧凑的特点。另外，还应使用可靠、寿命长，在运行途中少检修或不需检修。只有这样，才能适应客车空调的要求。例如涡旋压缩机在国外被誉为不需检修的设备；新设计的蒸发器和冷凝器是热效率比较高的产品；毛细管加蒸发器温度自动调节阀，运转可靠性远较热力膨胀阀为高，都比较理想的部件。
客车空调系统使用的压缩机是全封闭式压缩机，这种压缩机结构紧凑，密封性好，体积小重量轻，电机能被制冷剂很好的冷却。但这种压缩机的缺点是不易拆卸，检修困难。全封闭式压缩机属于活塞式压缩机，尽管发展较早，技术较为成熟，但由于活塞式压缩机必须设吸、排气阀片，易损件较多，维修量大，而且输气量受活塞体积的限制，活塞往复运动产生的惯性力和振动比较大，因此多用于中、小型制冷装置。国外已经开始研究并使用旋转式压缩机。旋转式压缩机以其结构简单，体积小重量轻，容积效率高，运行平稳，噪音和振动小、可靠性强等优点，被越来越多的使用者接受。我国的铁路客车空调装置也应向这方面发展，以便更高效、安全、经济地服务于铁路运输事业。
2、多功能系统：
新客车空调应有两种功能，即夏季制冷降温和冬季热泵采暖。有这样一种观点，如在空调客车上冬季不用热泵采暖，而另设一套电热装置，这在技术政策的制定上是一种失策，在能源的使用上是一种浪费。
3、环保问题：
目前，客车空调所使用的制冷剂是 R22，这是一种氟里昂系列的制冷剂。这类化合物的化学稳定性好，便于制造，成本低廉，具有理想的温度—压力性能。在氟里昂系列制冷剂中，不含氢的氟里昂称为氯氟化碳，是有公害物质，属于近期限制和禁止使用的范畴(如R12)；含氢的氟里昂称为氢氯氟化碳，是低公害物质，属于过渡性使用的范畴(如R22)；今后将发明一种完全无公害的新型制冷剂代替以上两类产品。
近十几年，科学家研究表明，氯氟化碳对大气臭氧层有严重的破坏作用。比如荒漠化加剧，皮肤癌患者增多。在世界范围内已经认识到解决这个问题的紧迫性，因此，科学家们提出三步走的解决办法，防止环境的进一步恶化。第一步在2000 年以前，采取措施，防止氯氟化碳向大气排放；第二步是采用低公害物质代替公害物质； 第三步是采用无公害物质作为制冷剂。我国在发展经济的同时，也应兼顾环境保护的问题，而且民用制冷系统已大多采用无氟系列。铁路客车使用的制冷剂属于过渡性使用的范畴，应加紧研究使用无氟空调系列，在为广大旅客提供舒适性小环境的同时，也应担负起保护大环境的责任。
参考文献
[1] 张玲.空调客车的变风量调节与PLC控制.西南交通大学研究生论文 [2] 典型动车组空调系统.PPT.北京交通大学
[3] 刘国良.广州地铁二号线列车空调系统分析.亚波轨道交通车辆系统(上海)有限公司
卫星通信的国内外现状 篇7
随着大气监测自动化系统建设全面展开, 越来越多的自动气象站投入了业务运行, 作为盟局通信监控室, 负责全盟十二个旗县市地面观测和锡林浩特市地面及高空测报的数据采集和监控任务, 为了保证数据采集的及时性和准确性, 通信监控室的计算机能否正常工作, 通信及监控软件能否正常运行成为保证通信质量的重要因素, 因此维护保障通信和监控软件的正常运行成为气象技术装备工作的新问题。现将其运行过程中的日常维护和常见故障总结归纳如下, 与大家分享。
1 通信监控室基本组成
通信监控室主要由硬件和系统软件组成, 硬件包括通讯接口、供电系统、计算机等几部分组成, 系统软件包括新一代气象通信系统和全网监控软件。
2 新一代国内气象通信系统
近年来, 随着气象业务的发展, 各类观测数据、预报预测服务产品数据大量增加, 综合观测系统、预报预测系统、公共服务系统对信息技术的支撑系统提出了更高的要求.尤其是大量的信息传输时效要求越来越高, 新一代国内气象通信系统的应用, 满足了日益增长的实时气象通信业务需要, 实现了传统电报格式资料、数据文件格式资料和部分气象加工产品等传输任务, 解决了气象数据传输时效要求高、传输信息量庞大、传输环节多、不规范、监控不全面的现状.说明该系统充分发挥了集群中每台服务器的能力, 提升了系统整体的可靠性, 优化了信息传输流程, 减轻了系统维护人员和信息监控人员的压力, 提高了信息的传输效率和时效.在使用本系统时, 如果发现报文有误, 需发更正报, 那么编发更正报文时, 编报时间一定要更新, 否则系统会将报文判定为重复报不做处理, 会影响报文的准确性。
全网监控系统。常规气象报发报业务流程调整后, 全区常规气象报将不再通过盟市气象局转发, 实现由台站直接上传到自治区气象信息中心, 盟局信息监控室负责对本盟市各类报文资料传输时效、数据质量的监控工作。
监控界面如下:
“实时监视-信息浏览-文件收发日志浏览”
“实时监视-信息浏览-测站收发日志浏览”
详细查询报文的接收与发送情况、报文所包含测站的接收与发送情况。
监控地址:HTTP://172.18.112.88:8080/nmmis/
HTTP://172.18.112.176/enter
应注意三点:
第一、发报前30min检查报文服务器是否正常, 上楼巡查机房温度是否过高空调是否正常, 如不正常重启一下空调。
第二、在使用HTTP://172.18.112.88:8080/nmmis/来查看报文接收情况的同时使用HTTP://172.18.112.176/enter来查看我盟网络情况。如出现个别台站网络中断情况时, 及时通知网络管理值班员。
第三、发报后检查监控系统报文是否上传成功。
3 常见故障及解决办法
1) 经常出现的台站本地上传成功, 但是监控界面显示缺收的原因有:
报文内容中有格式错误。查询错报的方法, 点击实时监视页面中的错报, 选中文件名, 输入本站站号 (如%53391%) , 点击查询即可。
台站上传文件目录错误, 和系统设置不符。进入信息查询页面, 点击左侧导航栏的文件级接收自动站资料, 处理结果显示为“末处理”, 点击“接收文件名称中的文件名, 自动站数据接收目录应当为aws, 实际发到了msg目录。
“国内新一代气象通信系统”严格限制格式错误的报文上传。
“国内新一代气象通信系统”不上传重名文件, 重新上传报文必须加发更正标志。
2) 旗县计算机与盟局计算机无法通讯。首先判断计算机以及软件是否一切正常。检查外部通讯线是否连接可靠。询问旗县计算机是否有故障。
3) 国内气象信息WEB管理平台数据传输出现异常:
检查通信网络是否畅通。
查看传输通信软件的通信设置是否正常。
重新启动传输软件或计算机, 用手动的方式上传, 看是否能正常传输。
4 结语
本文主要针对通信监控室计算机的新一代国内气象通信系统出现的故障进行探讨, 并且只列出了部分较常见的故障现象及解决办法, 特别要注意的是, 通信监控室的计算机运行时要保障供电系统安全、作好雷电的防护, 认真细致地维护整个监控室系统的硬件和新一代国内气象通信系统, 减少故障的发生, 确保监控系统能正常的运转。
摘要：本文介绍了锡盟气象局通信监控室国内新一代气象通信系统常见故障及处理, 针对在其运行中出现的故障, 进行原因分析, 并找出解决办法。
“智慧城市”的国内外发展现状 篇8
IBM“智慧城市”是什么?“智慧城市”可以解决那些问题?它将带给我们怎样的影响和变化?我们如何推进IBM的“智慧城市”战略?这些问题都值得我们认真思考和深入研究。
“智慧城市”战略及其技术体系
IBM“智慧地球”战略的主要内容是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,即把感应器嵌入和装备到全球每个角落的医院、电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,通过互联形成“物联网”,而后通过超级计算机和云计算将物联网整合起来,人类能以更加精细和动态的方式管理生产和生活,从而达到全球“智慧”状态,最终形成“互联网+物联网=智慧的地球”。
伴随着“智慧地球”概念的提出,IBM相继推出了各种“智慧”解决方案,包括智慧的电力、智慧的医疗、智慧的交通、智慧的供应链、智慧的银行业等,其中智慧城市是IBM“智慧地球”策略中的一个重要方面。
1、智慧城市概念
智慧城市即利用新一代信息技术,以整合、系统的方式管理城市的运行,让城市中各个功能彼此协调运作,为城市中的企业提供优质的发展空间,为市民提供更高的生活品质。智慧城市需要更加智能的城市规划和管理、资源分配更加合理和充分、城市有可持續发展的能力、城市的环境保护到位、能够提供更多的就业机会、对突发事件具备应急反应能力等。
2、智慧城市特征
全面物联:智能传感设备将城市公共设施物联成网,对城市运行的核心系统实时感测。
充分整合:物联网与互联网系统完全连接和融合,将数据整合为城市核心系统的运行全图,提供智慧的基础设施。
激励创新:鼓励政府、企业和个人在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用,为城市提供源源不断的发展动力。
协同运作:基于智慧的基础设施,城市里的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作,达成城市运行的最佳状态。
3、智慧城市愿景
灵活:能够实时了解城市中发生的突发事件,并能适当即时地部署资源以做出响应。
便捷:远程访问“一站式”政府服务,可在线/通过手机支付帐单、学习、购物、预订和进行交易。
安全:更好地进行监控,更有效地预防犯罪和开展调查。
高效:实现政府不同部门之间常规事务的整合以及与其他私营机构的协作,提高政府工作的透明度和效率。
4、智慧城市技术体系
智慧城市国内外发展状况
国外智慧城市发展情况
信息技术的高速发展带来了全球普遍的信息化浪潮,未来越来越需要依赖信息技术而推动智慧城市发展,世界各国和政府组织都不约而同地提出了依赖互联网和信息技术来改变城市未来发展蓝图的计划。美国率先提出了国家信息基础设施(NII)和全球信息基础设施(GII)计划,接着,欧盟又着力推进“信息社会”计划,并确定了欧洲信息社会的十大应用领域,作为欧盟“信息社会”建设的主攻方向。在2007至2013年间,欧盟为信息和通信技术研发所投入的资金将达20亿欧元左右。最近欧盟委员会更将信息和通信技术列为欧洲2020年的战略发展重点,制定了《物联网战略研究路线图》。国际智慧城市组织ICF(Intelligent Community Forum)等相关机构相继成立,并开展“全球智慧城市奖”评选活动。
美国:2009年9月,美国中西部爱荷华州的迪比克市与IBM共同宣布,将建设美国第一个“智慧城市”——一个由高科技充分武装的60000人社区。通过采用一系列IBM新技术“武装”的迪比克市将完全数字化,并将城市的所有资源都连接起来(水、电、油、气、交通、公共服务等等),因此可以侦测、分析和整合各种数据,并智能化地作出响应,服务于市民的需求。
瑞典:瑞典的智慧城市建设在交通系统上得到了最大的体现。瑞典首都斯德哥尔摩交通拥挤非常严重,于是,瑞典当局在2006年初宣布征收“道路堵塞税”。在IBM公司的助力下,斯德哥尔摩在通往市中心的道路上设置了18个路边控制站,通过使用RFID技术以及利用激光、照相机和先进的自由车流路边系统,自动识别进入市中心的车辆,自动向在周一至周五(节假日除外)6:30到18:30之间进出市中心的注册车辆收税。通过收取“道路堵塞税”减少了车流,交通拥堵降低了25%,交通排队所需的时间下降50%,道路交通废气排放量减少了8%～14%,二氧化碳等温室气体排放量下降了40%。
爱尔兰:智能科技在爱尔兰自然环境方面得到了成功应用。在爱尔兰戈尔韦湾(Galway Bay)的“智慧湾”项目(Smart Bay)中,系统从装在数百个浮标上的感应器获取信息,并从渔民那里获得短信,以了解水面漂浮的危险物体。信息被利用到各个渠道,包括避免渔船失事、向戈尔韦湾管理员发送涨水警告,以及帮助渔民把捕获的鱼直接卖给餐厅,让他们可以获得更高的利润。
日本:日本2009年7月推出“i-japan(智慧日本)战略2015”,旨在将数字信息技术融入生产生活的每个角落,目前将目标聚焦在电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育等三大公共事业。在上海世博会上,日本馆更是以“连接”为主题,用信息化最新科技让人们看到未来20年-30年城市“智慧生活”的美好场景,展会上所亮相的“未来邮局”融合了互联网和物联网技术,在邮局中不仅能够寄送信件,还能实现人与商品的智慧交流。
韩国:2009年,韩国仁川市宣布与美国思科公司合作,以网络为基础,全方位改善城市管理效率,努力打造一个绿化的、资讯化的、无缝连接便捷的生态型和智慧型城市。通过整合式的公共通讯平台,以及Ubiquitous(无所不在)的网络接入,消费者不仅可以方便地实现远程教育、远程医疗、远程办理税务事宜,还可以实现智慧化地控制房间的能耗。未来市民看病不需亲赴医院,医生通过专门的医疗装置就可以了解病人的体温、脉搏等情况,通过视频会议系统就可以完成望闻问切。
新加坡:新加坡早在2006年就启动“智慧国家2015”计划,力图通过包括物联网在内的信息技术,将新加坡建设成为经济、社会发展一流的国际化城市。在电子政府、智慧城市及互联互通方面,新加坡的成绩引人注目。新加坡上马的智能交通系统(ITMS),使道路、使用者和交通系统之间紧密、活跃和稳定的相互信息传递和处理成为可能,从而为出行者和其他道路使用者提供了实时、适当的交通信息,使其能对交通路线、交通模式和交通时间做出充分、及时的判断。
国内智慧城市发展情况
智慧城市的基础是物联网。我国对智慧城市、物联网发展高度重视。2009年8月7日,国务院总理温家宝视察中科院嘉兴无线传感网工程中心无锡研发分中心,提出“在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”,并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国”中心。全国政协副主席、科技部部长万钢在今年上海世博会上的演讲《让科学技术引领城市未来发展》中指出:“未来城市发展趋势的一个主要特点就是‘城市的运行将具备感知和自适应能力’,为推动城市的可持续发展,应加强信息、智能等技术的应用推广,提高城市的综合管理水平,建立和完善基于感知网、智能化技术的网络体系,提高城市防灾减灾和应急处置能力。”
在全球智慧风潮和国家政策的鼓励下,北京、上海、广东、南京等省市已把智慧城市列入重点研究课题,纷纷加入“智慧城市”、“感知中国”建设的赛跑,希望借助物联网布局在未来的经济竞争中脱颖而出,有的甚至已经着手编制智慧城市专项规划。
智慧城市示范工程
上海借助今年世博会之机,将全球“智慧城市”最新信息科技率先应用于世博园的安防、管理、服务、交通等各个环节,使世博园成为智慧城市“样板”;2009年12月,北京携手中国科学院等单位,正式签订“感知北京”合作协议,启动“感知北京”的示范工程建设;无锡携手中国科学院,于2009年11月底正式获得國务院批准建设国家传感网创新示范区—“感知中国”中心;杭州的“智慧城市”建设实践步伐更为快速,2008年启用并全面应用了RFID技术的杭州图书馆新馆,用“智能管理”应对了猛增的人流,2009年IBM签约杭州黄龙饭店,联手打造全球首家智慧酒店。
智慧城市建设规划
“生态沈阳”。沈阳市人民政府与IBM公司及东北大学联合宣布成立的沈阳生态城市联合研究院,其研究内容包括生态城市和谐规划、城乡水污染监管及饮水安全等重大课题,旨在为解决中国传统工业城市的转型难题开创一个新的思路和模式。希望通过发展生态城市循环经济,把经济活动对自然环境的影响降低到最小程度。通过产业化孵化研究,发展高新技术产业,用先进适用技术改造传统产业,调整及优化产品结构、企业组织结构和产业布局,改善产业内在素质,把增强自主创新能力作为中心环节。
“数字广东”。广东省希望通过打造“数字广东”,发展现代信息服务业,加强对先进制造业和现代服务业的支撑,实现产业结构转型升级,“让经济变得更有效率”。为此,广东省信息产业厅与IBM公司签署战略合作备忘录,将在智慧医疗、人才培养、电子商务、物流、水资源管理等方面进行探索。并加强在四个领域的合作:现代信息产业基地建设,国际电子商务中心建设,推进信息化与工业化融合,以及构建便捷、高效的信息网络体系。
“智慧南京”。南京市提出了“智慧南京”构想,希望从交通、医疗和电力三方面入手,建设服务型政府。拟通过设计智慧交通管理系统和智慧铁路解决方案,疏导和缓解拥堵状况,提高交通安全,提升乘客体验。智慧医疗主要解决医疗行业电子信息发展中信息无障碍流通问题,提高临床决策和医疗队伍的整体水平。智慧电力从安全、稳定、灵活的输、配、送电模式和方法,到搭建能够同时承载信息流和电能流的智能电网,再到铺设灵活计费的智能电表,实现城市绿色新经济增长。
“智慧东营”。东营市政府与IBM共同签署了“黄河三角洲云计算中心战略合作协议”,在该项合作中IBM将为东营市提供全球领先的云计算产品,通过帮助其建立黄河三角洲云计算中心,催生出一座兼顾数字化和生态性的石油新城。
中国台湾智慧城市发展情况。台湾地区在2008年将“智慧台湾”作为发展政策主轴的重点,专门制定《i-236智慧生活科技运用计划》,以智慧小镇(i-Smart Town)和智慧经贸园区(i-Park)为两个推动主轴,在安全防灾、医疗照护、节能永续、智慧便捷、舒适便利、农业休闲等六大领域开展智慧生活科技创新应用的服务示范。