施工技术原理(共12篇)
施工技术原理 篇1
现如今,伴随着网络技术的规模化发展,通信服务和IP网络越来越倾向于成熟化的发展,Vo IP主要是在IP网络上进行语音传输,同时在电信领域中有着较好的发展趋势。Vo IP网络发展转变了传统电话的发展模式,尽可能地降低Vo IP网络的成本,在标准电话服务中有着越来越完善的功能,实现了视频的传输和管理,尤其是互联网的普及,越来越注重网络业务的规模化发展,尽可能地减少企业的开支,应用Vo IP技术。Vo IP技术的发展更要进一步的更新营销理念,做好网站的营销管理,分析网络采购客户的习惯,并及时的修改网站的产品介绍,主动性的追踪用户的信息,进一步的扩大Vo IP产品的知名度[1]。在今后的市场发展中一旦Vo IP市场进行大规模化的扩张,将会带来更大的产业链经济效益。基于技术成熟的角度,更要结合市场的多元化需求,优化商业运营模式[2]。对于Vo IP技术原理和技术协议的研究始终是计算机行业领域共同关注的一个焦点,因此本文对Vo IP技术原理和技术协议进行深入研究有一定的现实意义。
1 Vo IP技术中IP电话的基本原理
所谓的Vo IP也即是IP技术中的一种数字化传输技术,同时也是IP技术上的分组话技术特征,借助于语音压缩算法的应用,实现语音数据的压缩编码处理,语音数据IP协议打包的处理过程,做好数据包的有效性传输,尽可能的做好解码解压处理工作,实现原来语音信号的有效性恢复管理。关于IP网络中的语音传送管理,结合普通电话的一种模拟信号分析,做好IP数据包的有效性传送管理,同时实现Vo IP系统的压缩处理和分析。关于Vo IP系统的数据转换和压缩处理过程,结合普通电话的传输速率分析,结合传输速率的多种传输模式,确定Vo IP核心关键性的设备。在模拟信号的基础性管理过程,确定电信网的传输速率,确定电话的基本传输速率,不同于普通电信网的传输速率,IP电话的数目提高[3]。关于普通电话的模拟信号管理,尽可能的做好系统压缩的处理和转化管理,实现普通电信网的传输管理,尽可能地提升IP电话的传播速率。基于Vo IP核心关键设备的应用,体现出路由器独特性的管理功能,同时基于地址功能性的应用,一旦软件处理完成之后,确定呼叫处理工作,同时实现数字语音的打包处理以及路由管理功能性分析。用户一旦拨打IP电话之后,结合Vo IP网关的电话数据库资料,明确IP数据包的处理工作,尽可能地将传输时间减少,实现IP数据包因特网电话网关的管理工作。因特网在对网关地区的设置过程,实现路由器的设置过程,做好电话网的有效转接管理,通信业务实现。
2 Vo IP技术结构
1)模型结构
Vo IP结构主要有网守和网关两个部分,网关功能的信令处理过程,结合协议性的处理,融合语音编解码的有效性协议处理分析。在PSTN网的连接过程,融合网守的基本功能特征,做好用户的认证处理,同时结合地址解析以及带宽的管理,实现安全性管理和区域管理。基于PSTN语音的交换机管理过程,融合中继接口的有效性分析,同时做好IP网络的有效性连接分析,网守作用的确定,做好用户的认证分析以及地址的有效性解析处理,同时加强带宽的管理和理由的管理,实现安全性的管理和区域性的管理分析[4]。基于网关用户的规模化分析,向网关发出一定的查询信息,而网守查找过程,尽可能的确定网守的IP地质,结合网络资源情况建立网络的情况。基于呼叫过程的语音交换机的分析,一旦网守存在查询信息,结合网络资源的基本结构,实现网络资源的有效性情况分析,确定IP地质的主叫网关形式,尽可能地建立IP网络地质。基于Vo IP结构性的应用分析,确定网络级的多种缓冲器分析,实现网络动力的产生和分析,这种缓冲器的语音包的应用过程,尽可能的实现数据包的有效性处理,结合去掉寻址以及信息的控制管理,对原始数据进行保留。Vo IP模型的结构,如图1所示。
基于数据库的模拟分析过程,结合原始数据的分析,确定解码器的多种运行模式。这种播放驱动器的一种语音样点分析,结合扬声器的频率播出的形式,确定传输的过程。
2)传输过程
Vo IP的传输过程,如图2所示。
传输的过程,接收器结合模数转换器的接哦股,实现压缩编码器的处理,同时做好IP封装和发送器的处理工作,在分组网络中,实现接收器的IP解包处理,并确定解压缩解码器的处理,做好数模转换器的确定工作,最后实现播放的过程。
3 Vo IP技术协议和发展趋势
1)主要协议的描述
SIP也即是会话初始协议,在实际的开发过程主要是提供高级的电话业务。基于SIP的协议应用,结合媒体网关的控制过程,做好MGGP协议的基础改造,做好媒体网关的有效性控制,基于媒体网关设备的应用过程,注重媒体网关协议的有效性控制。媒体网关也即是一种端点,在创建呼叫代理的同时,做好媒体会话的综合性分析,做好网络数据上的有效转换应用,做好网关外部的控制,同时实现呼叫代理的有效性控制。
媒体网关主要是端点,在网络的安远的电路中,加强数据包之间的有效转换处理,同时做好呼叫代理终点信号的有效处理,进而实现呼叫代理的有效控制。关于MGGP而言,主要是一种呼叫控制结构,基于呼叫代理的规范化控制,融合端点数据库的相关硬件设备的处理,尽可能的实现虚拟终点的有效性创建,端点之间进行有效的联系,结合连续端点的绘画处理,实现音频信号功能的转换应用,并有着一定的呼叫处理功能。
2)Vo IP技术协议
Vo IP网络传统模式主要是做好数据业务的传输工作,连接技术比较陈旧,缺乏对服务质量的保证,经常丢失分组信息,有着延迟抖动现状。一旦对数据业务有着较高的要求,业务质量也就难以保障。关于IP电话关键技术的应用,主要是结合信令技术和编码技术,同时融合实时传输技术和服务质量保证技术的应用,做好网络传输的管理。关于Vo IP信令的基本协议管理,更是融合SIP协议的规模化分析和应用,实现数据的集中处理和管理,确定运行机制的规模化管理,在传统电信网的管理基础上,积极的构建Vo IP网络结构模式。系列性的完善性分析,结合集中处置以及运行机制的规模化管理,确定电信网的多种管理形式,实现电话Vo IP网络的有效性构建管理过程。在业务质量保障的基础上,融合多媒体通信协议的有效性应用,确定局域网和广域网的多种形式,实现多媒体技术的多种模式保障。在设备之间以及提供商之间操作性功能的实现过程,融合高层设备之间的一种互相操作性的分析,结合网络的多种形式,实现多种网络技术的规模化应用[5]。
基于H.323网络设备的应用,体现出不同功能节点的会议性特征,确定多媒体会议系统的信息流结构,做好音频视频和数据控制信息的功能性分析。关于H.323呼叫的控制,就要结合RAS信令以及H.225.0呼叫指令进行实现,融合H.245控制信令实现。RAS信令通过做好网守以及终端的登记和注册管理,赋予一定的授权许可证,进一步的改变带宽结构。H.225.0呼叫信令的分析,实现终端的有效性连接,同时实现呼叫系统的建立和分析工作,在呼叫信令信道的呼叫过程,进一步的打开终端模式,在终端呼叫信令信道的确定过程,实现终端之间信息的有效控制。这种终端信息的控制过程,就要做好信息的判别处理以及信息的控制管理,结合命令和指令的形式,实现终端之间数据的有效性处理和分析。多媒体通信管理过程,结合控制协议的复杂性应用和分析,实现多点的控制应用和分析,确定呼叫的有效性转移。会话初始协议的功能性确定,结合会话的初始化协议模式,进一步的建立会话呼叫模式,尽可能的确定多媒体会议自己远程教学的效果。基于SIP规则资源的定位语言描述,不断地拓展协议的内容,保证有着较好的可扩展性和灵活性,用户仅仅需要借助于鼠标这个工具就可以实现迅速的呼叫。
3)Vo IP技术发展趋势
对于Vo IP技术的发展,有着越来越广泛的应用,同时也要融合系技术的发展,尽可能实现语音数据和传真多种模式的融合和发展。而PBX线路接口和模拟线路的确定,做好自动话务员的处理,结合语音信箱和自动话务分配管理,实现视频电话的有效性通话。无线一旦和Vo IP进行融合,将会做好无线的有效接入处理,并做好技术的综合性应用管理。这一过程的实现,不仅仅有着相对分散的网络资源结构,同时语音呼叫的接通率也在不断地提高。Vo IP技术的发展,就要融合性的产品结构,在佳通宽带接入的时候,融合ADSL以及EPON进行规模化的接入分析,同时做好用户相关信息的有效设置,实现宽带服务的有效性捆绑处理。在产品形态的确定过程,结合手持设备方向的一种管理,体现出手持设备的方便性特征,并做好话音传播服务模式的管理,突破传统电话设备的应用。双模手机的应用,结合宽带接入的通讯管理,确定多种通讯的规模化应用[6]。Vo IP技术的应用发展就要综合提高产品力,做好产品外观的设计工作,突出Vo IP产品的商业性特征,尽可能的结合办公人员的多方面使用标准,加强用户的深入体验管理,做好软件的有效性设计和管理。关于操作配置的过程,保证有着简单化的操作界面,体现出PC较为强大的功能特征,实现电话设备的规模化管理,进一步的创新产品的额观念。
对于Vo IP技术的发展,更要结合具体的协议管理,同时也要尽可能地减少运营商的扩容压力,在IP信号的传输过程,实现音频的有效性编码处理,同时也要尽可能地降低语音压缩的基本标准,实现无线网络传输的一种语音有效性交流处理。基于语音编解码技术的应用,尽可能地对固定电话的通话质量进行改善,对移动电话通话质量进行改善。关于Vo IP发展的过程,尽可能的进一步提升音频的质量,结合语音编码的多种模式处理和应用,促进视频编码的有效性分析和应用。对于Vo IP的发展,更要加强安全性的管理,做好Vo IP技术的加密管理。尤其是技术管理阶段,加强远程故障的诊断分析,融合报警管理功能性的分析,实现统一性的通信管理和融合性的通信管理。Vo IP技术的发展更要进一步的更新营销理念,做好网站的营销管理,分析网络采购客户的习惯,并及时的修改网站的产品介绍,主动性的追踪用户的信息,进一步的扩大Vo IP产品的知名度[7]。
因此,对于Vo IP市场的发展过程,主要是为设备提供商和方案提供商提供一定的服务,同时在基础电信运营商和虚拟电信运营商的管理过程也有着广泛的应用。虚拟电信模拟商的运行,更是结合跑马圈地的形式进行运营,设备提供商主要是进行市场的有效推广和应用,Vo IP的发展过程,对于基础电信运营有着直接的影响。在今后的市场发展中一旦Vo IP市场进行大规模化的扩张,将会带来更大的产业链经济效益。基于技术成熟的角度,更要结合市场的多元化需求,优化商业运营模式,做好Vo IP技术的大规模化推广工作。
4 结束语
总而言之,Vo IP技术的应用发展就要做好产品外观的设计工作,突出Vo IP产品的商业性特征,尽可能的结合办公人员的多方面使用标准,加强用户的深入体验管理,做好软件的有效性设计和管理。关于操作配置的过程,保证有着简单化的操作界面,体现出PC较为强大的功能特征,实现电话设备的规模化管理,进一步的创新产品的额观念。Vo IP技术的发展更要进一步的更新营销理念,做好网站的营销管理,分析网络采购客户的习惯,并及时的修改网站的产品介绍,主动性的追踪用户的信息。
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施工技术原理 篇2
摘要:通过多方面实践中运用生物力学、运动解剖学、运动生理学等来观察分析跳远运动的内在规律和对跳远运动技术的各个环节进行纵向的深入研究,获得跳远运动的总体技术认识
关键字:生物力学、运动解剖学,运动生理学、体育心理学
正文:跳远是公元前708年就出现的比赛项目,从而知道跳远技术到如今已经逐渐成熟并完善,它的大致经历了三大阶段:1896——1936年的自然发展阶段,1936——1968年的跳远技术兴盛阶段:1968年——到现在的系统科学训练阶段,从简单的蹲踞式跳远,经历了挺身式,二步半式和三步半式跳远技术,这些读书一通过运用多学科的理论,从综合的角度认识研究跳远运动内在规律,进行系统的科学训练从而开发和挖掘运动员的自身潜力
跳远技术包括助跑,起跳、腾空和落地四个技术部分,各个部分技术有机联系构成跳远技术的整体,其中尤以助跑速度和起跳角及腾空技术对跳成绩起着主要的作用。
1)生物力学
跳远远度成绩的测量是从距起跳板最近点落地点的至起跳线的垂直距离。跳远远度可以由以下三个不同距离所组成S二S, + SZ + S3(图)S,是起跳线到起跳离地瞬间身体重心投影点的距离;S:是起跳离地瞬间身体重心影点到两脚落地时身体重心投影点的距离;S3是两脚落地时身体重心投影点到落地点之间的距离。
S,的大小主要取决于运动员的身材条件、起跳结束瞬间所处的身体姿势和起跳腿蹬地的角度。从身体形态看,身高腿长的运动员较为有利,从技术结构看,为增大S;运动员必须在起跳结束瞬间,通过起跳腿的魏、膝、踩关节的充分蹬直和有力的摆臂摆腿使身体处于合理的高重心姿势,以及适宜的蹬地角度。
根据射抛运动的远度公式:S二voZSin2(X/g腾起初速度v。的平方成正比,与人体飞行时腾起角a成正比。人体腾起初速度是人体在起跳中所获的水平速度和垂直速度的合速度,腾起速度可以通过助跑和起跳技术的改进以及运动员身体素质的提,得到增大。从远度公式看,最佳的腾起角度应该是450,但由于腾起角度是助跑产生的水平速度和踏跳产生的垂直速度的比值所决定的,又因为起跳瞬间重心高度与落地瞬间重心高度不在同一水平面上,因此,合理的起跳角度必须小于450o S3主要取决于运动中在完成空中动作的合理性。
助跑是为了获得高的水平速度,v。并为准确的踏板和起跳作好准备。跳远助跑的速度与腾空初速度的关系密切,对跳远成绩的影响很大。研究证明:助跑速度在决定跳远成绩的诸因素中占70%以上。助跑的距离要根据助跑道的性质、天气及身体情况、个体发挥最大速度的距离等进行调整。助跑道松软,气候寒冷、逆风和体力不足时,助跑距离要缩短;反之,应加长。为提高运动员踏板的准确性,助跑的节奏要相对稳定,快速的助跑还必须与正确有力的起跳紧密地结合起来,在整个助跑中要做到快速、平稳、准确、直线、轻松而富有弹性和节奏感,并使助跑与踏跳技术紧密结合。
起跳是由水平位移向斜抛运动转换的阶段,起跳的任务是改变身体重心向前运动的方向,通过快速正确的起跳动作获得最大的腾起初速度和适的腾起角度。通过起跳运动员的运动轨迹发生了改变,改变成斜抛运动,根据抛射远式:V20Sin2a/g可以看出,S是由腾起初速度V。和腾起角度。决定的,腾起速度可以通过助跑和起跳技术的改进以及运动身体素质的提高得到增大。从远度公式来看,最佳的腾起角度应该是450,但由于腾角度是助跑产生的水平速度和踏跳产生度的比值所决定的,同时因为起跳瞬间重心高度与落地瞬间重心高度不在同一水平面上,且由于运动员在短暂的起跳时间内生很大的垂直速度,因此,腾起角远小于抛射体最佳远度的理论角度45“角,合理的起跳角约为20”左右,比蒙的创世界纪录时身体重心的腾起角约为240。从以上公式分析中我们知道合理的起跳是决定跳远成绩的重要因素。整个起跳过程又可分成三个动作阶段。
2)运动生理学
1.2研究办法 1.2.1摄像法
采取JVC9800型高速摄像机,对研究对象跨步跳伏跳的完全技巧动作进行立体定点拍摄。拍摄频率为100Hz,摄像机高1.25米,摄像机抬置在帮跑路的一侧,主光轴正对跨步跳踏跳区域,距运动核心17米,并拍摄了置于运动平面的1.8米长的标记比例尺。1.2.2结析法
运用EIMG71PN-I型爱捷运动录像解析体系,对研究对象跨步跳起跳过程中着地瞬间,最大缓冲时刻以及离地瞬间等时相的运动学参数进行丈量和分析,选用扎全奥尔斯基人体模型,对录像带进行采集和数据盘算,采用低通数字滤波法对原始数据进行平涩处置,得到研究对象的跨步跳起跳技术指标。1.2.3动力学测试法
采取瑞士产Kistler三维测力台,对研究对象跨步跳的踏跳三维测力,采样频率为500Hz。测力台固定于三级跳远场地助跑说下,按划定装置,测力台表面笼罩有厚1.5cm 与助跑谈资料雷同的塑胶垫,其表面与助跑叙坚持在统一程度面高。测力台的X轴为左右方向,Y轴为前前方向平行于助跑道,Z轴为竖直方向。数据的采集与处置由专门与测力台配套的盘算机体系完成。
1.2.4远测肌电法
应用美国产NORAXON Telemyo2400R远测肌电仪对运动员有关肌群进行测试。采样频率为500Hz/s,测试过程中,三种仪器采取同步测试的办法。1.2.5数理统计法
对标文所获获得的试验数据,应用Microsoft Excel xp和SPSS13.0统计软件进走单果艳方差剖析、单样利t测验以及相干性分析等统计学处置和图表的画造。2 试验成果与剖析
2.1着地瞬间的运动学特点分析 2.1.1着地角
研讨发明,着地角的大小直交影响程度快度的丧失率;也影响着下肢肌蹬伸机会的迟早,从而影响蹬伸作使劲的大小和作用时光,并以为优良女子运动员的跨步跳着地角应把持在63°左左;而李鸿江等己研究表明,世界优秀男子运动员的跨步跳着地角替68±2°。
和平研究发现,在幻想情况下,为了坚持水平速度,运动员应当应用小脚度踏跳,大角度着地,但这却是不可能的。由于下肢肌在完成起跳的过程中有其奇特的运念头制和性能特性,简略地说就是下肢肌在起跳过程中要绝速地完成一次从退让性工作向抑制性工作的转化,这种转化完成的佳坏由支撑负荷和起跳腿工作肌群的肌肉反映特征决议,依据肌肉反应特征值的公式R=垂直冲击力极值/自身材重/起跳时间,该运动员这种肌肉反响特征必定时,若下肢肌蒙受了较大的垂直冲击力,就会延缓退让性工作向抑制性工作的转化,使起跳难以钝速完成蹬伸,导致起蹬晚,发力不充足,所有运动员每一跳着地角的大小直接关系到各跳着地瞬间垂直方向所承受的冲击负荷大小,从而成为影响运动成就的重要因素。
通过对优秀女子运动员着地角分析发现(见表1),跨步跳着地角广泛偏小,且与国内外优秀选手比拟差异具有高度显著性(p=0.000<0.01见表2)。有关研究证实,“世界优秀三级跳远运动员,无论高跳型仍是平跳型,对每次起跳着地角均表示出很恶的把持能力,在起跳时表示出着地角大于起跳角的技术特征。着地角大,则缓冲时副作用力绝对较小,利于坚持水平速度。有关研究已经证明,着地角越小,前支撑阻力越大,添大了着地时的制动作用,水平速度的丧失就大,且这种损失是由于起跳腿着地瞬间与地面的冲击所引起,不会转化为垂直速度,是完整的损失。天津市优秀女子运动员着地角偏小是广泛存在的问题,由于着地角偏小,导致离地瞬间的重心水平速度丧失比较大,与国内外优秀选手离地瞬间身材重心水平速度对照差异具有高度显著性(见表2 p=0.000<0.01)。
表1 优秀女子三级跳远运动员跨步跳着地角(度)THF JXL ZQX ZJ WZF CH ZYL LY DB ZX GF WY LW64.7 60.7 61.5 63.6 59.5 61.4 62.8 58.6 60.9 57.7 60.4 57.6 58.6(1)优秀女子三级跳远运动员在着地瞬间采用较为显著的“屈腿着地起跳蹬伸技术”,到最大慢冲时刻,支撑腿膝角为139.17°,处于公道的蹬伸范畴,但在离地瞬间支撑腿膝角显明小于国内外优秀女子选手,且差别拥有明显性(p<0.05)。
(2)通过对优秀女子三级跳远运动员跨步跳起跳的肌电学特征分析,尔们发明在着地瞬间明显性差别,半腱肌的用力水平初末是最大的,并且臀大肌、腹直肌、胫骨前肌和骨内、外侧肌在跨步跳的踏跳过程中皆起着无比主要的作用。
(3)进一步增强相对力气素质和专项气力素量训练,尽力进步运动员下肢肌“拉长-缩短周期”的压缩能力,特殊是由离心到向口快捷收缩的能力以及等长发缩能力。
3)体育心理学
随着跳远运动训练水平的提高,跳远运动员在比赛中不仅仅是体能的较量,而且还包括心理能力的较量。跳远心理训练就是把心理学的原理与规律运用到跳远训练和比赛中,以达到提高运动技术、正常发挥水平的目的。心理训练已成为跳远训练过程的重要组成部分。如何培养和调整跳远运动员良好的心理素质,是长期困扰跳远教练员的一个难题,也是创造优异成绩的关键。
一、设计好运动员赛前心理训练
赛前要严格、科学有针对性训练;不给运动员定指标,让其轻松上阵;制订准确的比赛方案,做到知己知彼,临阵不乱,树立良好的比赛动机,努力发挥出自己最高水平。
1.动机训练目标是行为决策的前提。首先要使运动员明确比赛任务和奋斗目标,激发运动员积极参加比赛的动机,动员整个机体,发挥出个人最大潜力,自觉地克服各种困难,增强比赛信心。
2.改善运动员心理品质。可较多运用注意集中训练和意志品质训练。意志品质训练就是在运动训练中有目的地使运动员去克服各种困难,培养队员自觉性,主动性,勇敢性,顽固性,果断性,自制力等各项品质,使运动员学会掌握自我心理调节的方法和自我控制的能力。
3.促进技术掌握的心理训练。可采用念动训练和生物反馈训练。念动训练是运动员借助自己已经熟练掌握的动作表象来加深对技术动作的印象,以达到巩固和改进技术的目的,同时对稳定情绪和集中注意力也起到良好的作用。生物反馈训练是借助现代化仪器,把运动员机体的生理信息传递给运动员,使其反复练习,学会调节自己的生理机能,来提高比赛的适应能力,预防运动员赛前不良心理状态的发生,提高心理稳定性和应变能力。
4.提高比赛适应能力训练。一般选择模拟训练,可用接近比赛地实际情况进行实战练习,以提高运动员对比赛的适应能力,还可预防运动员赛前不良心理状态的发生,提高心理稳定性和应变能力。另外,在训练、学习、日常的生活中,队员本能地、恰当地利用时机,使身体方面的准备与周围环境相适应。如对设备、场地、人、目标及身体思想感觉的适应等。运动员必须适应不同场合,特别是在比赛中进入角色,发挥出自己最大的潜力,将全部身心投到训练和比赛中去。
二、做好运动员竞赛过程中的心理调节
竞赛过程中的心理调节,是促使运动员在比赛中保持积极稳定的心理状态,掌握自我调节心理状态的方法,为顺利完成复杂而又艰巨的比赛任务,创造友谊成绩奠定良好的基础。
1.做好“暗示调节”。比赛中如果出现思维混乱,注意力不集中,反应迟钝,这时运动员可以想象平时训练或过去某一比赛中创造最优成绩时的动作顺序的情景,以稳定一下情绪。也可以用“我很放松”等词语引导,通过暗示自己肌肉放松,调整大脑兴奋和抑制的平衡性,提高神经系统对肌肉控制的精神性。
2.做好“呼吸调节”。由于比赛时运动员产生紧张的心理情绪时使其交感神经活动加剧,心跳加快,血压上升,呼吸急促,动作不协调,思维混乱等现象,这时如果采用慢节奏的深呼吸方法,调节呼吸频率和深度就会改善学生的情绪波动,促进神经系统迅速恢复平衡,使得呼吸平静而有节奏,这样可以起到稳定运动员情绪状态、缓和紧张的作用。
3.做好“注意调节”。在比赛时有意识地改变和调节运动员的注意指向,使运动员将注意力集中到具有积极情绪的事物上,这样可以调节运动员注意状态,有助于强化技术动作、体会各部分肌肉的运动感觉。诱导运动员注意观察动作的关键和重点细节。运动员利用间隙时间,默念动作要领,如:练习跳远技术时,要求运动员原地战栗或一边走动,注意里集中想象体会助跑节奏、踏跳摆动、挺身式或走不式空中技术动作要领和举腿落地技术要领等。
三、做好赛后的心理恢复训练
教练员不要因运动员偶尔几场比赛的失败就指责运动员,而应用微笑、鼓励方式来帮助他寻找失败的原因。一场比赛的结束,往往在运动员心理上留下深刻的影响,通过赛后调整采用一些心理调节手段以消除疲劳和各种不良心理状态,缓和比赛带来的压抑感,使身体得到充分的恢复。消除心理障碍,为下一次的比赛调整好自己的心态。如改变赛后训练课的训练环境,安排在环境优美的公园、郊外、田野等各地活动,使运动员心理上有一种轻松感和新鲜感等等。
四、训练过程中应注意的问题
1.消除运动员训练过程中的消极状态。训练过程中,要了解运动员的消极心理状况,帮助运动员查找原因,分析情况,采取措施提高认识,振奋精神,激励斗志。使其在临赛前达到最佳状态,发挥出应有的水平。例如:有的运动员训练过程中目标不明确,过分重视比赛名次和成绩,进而造成自己的心理压力,此时,教练要善于开导,帮助运动员科学地分析自己和比赛对手势力,从而确定切实可行的目标和任务,减轻压力,保持自己良好的竞技状态和斗志。
2.训练过程中严格控制运动员的过分激动。有些运动员对情绪的体验过分强烈,过度兴奋,坐立不安,焦急烦躁,记忆减弱,并有生理上心跳加快,四肢肌肉颤抖等现象。这种过分强烈的情绪体验往往使运动员不能发挥应有水平。教练员应该帮助运动员在平时的训练过程中自如的调节心理,使心理放松,情绪稳定,配合适宜的活动和按摩等措施。如想象自己的兴趣爱好或想象听音乐看戏跳舞等。把注意力转移到能使自己心情愉快的事情上。
3.消除运动员的盲目自信。运动员过高估计自己的力量,缺乏必要的心理准备,不能够客观的看待事物,对即将来临的比赛困难估计不足,过分松懈注意力等,往往会导致比赛的失败。造成盲目自信心理原因,一般是运动员因动机水平过高,要求过急。为此,教练员在训练过程中对运动员进行动机训练时,帮助他们科学分析自己实力,确定正确而适度的目标。
在训练和比赛过程中注意加强对运动员的各种心理素质训练,可以增强运动员的自信心,使运动员达到更佳的竞技状态,有助于运动员的技术水平的稳定发挥。
总之
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浅析高清视频的技术原理 篇3
【关键词】视频 高清 视频编码 数字电视
“高清”目前是一个非常火热的词语,到商店里购买电视机或者去一些电脑卖场的时候都会听到这个名词,不过很多人可能对高清视频的概念并不是很了解。本文将通过专业层面来详细解释什么是高清视频,帮助大家真正了解高清视频。
一、高清视频的概念
High Definition Television,即“高清晰度电视”,它采用了数字信号传输,即从电视节目的采集、制作到传输,以及到用户终端的接收全部实现数字化,因此高清视频给我们带来了更高的清晰度。
要解释高清视频,我们首先要了解DTV。DTV是一种数字电视技术,是目前传统模拟电视技术的接班人。所谓的数字电视,是指从演播室到发射、传输、接收过程中的所有环节都是使用数字信号,或对该系统所有的信号传播都是通过由二进制数字所构成的数字流来完成的。数字信号的传播速率为19.39MB/s,如此大的数据流传输速度保证了数字电视的高清晰度,克服了模拟电视的先天不足。同时,由于数字电视可以允许几种制式信号同时存在,因此每个数字频道下又可分为若干个子频道,能够满足以后频道不断增多的要求。高清视频是DTV标准中最高的一种,即High Definition TV,故而称为高清晰度电视。只有两个DTV图像扫描率1080(1080i/1080p)和720逐行(720p)被认为是符合高清视频规格的,1920×1080、1280×720这些都是指高清电视机的分辨率规格,一般简称为1080i、1080p和720p(i=interlace,即隔行扫描;p=progressive,即逐行扫描)。高清视频目前支持1280×720逐行扫描、1920×1080隔行扫描,1920×1080逐行扫描三种显示模式。而传统DVD视频的解析度是480线,高清视频效果相当于传统DVD视频的二至三倍。其中在高清视频标准中,1080p无疑是图像质量最好的,但在实际生活中1080i或720p更常见。
二、1080i和720p两个规格的对比
隔行扫描的方式在显示静止画面时存在缺陷,有轻微的闪烁和爬行现象,720p的逐行扫描解决了闪烁现象,但是720p的图像有效利用率低,因为它在行场消隐期间消耗了过多的像素,而1080i则有更多像素用来表现图像。在表现普通电视节目、电影等慢速运行的视频时,1080i优势明显;而在表现体育节目等快速运动的视频时,720p则更适合。除此之外,高清视频的视角也由原先的4:3变成了16:9宽屏。在声音系统上,高清视频更是支持Dolby Digital(杜比数码)5.1影院级的多声道,带给人更真实的听觉享受。
三、高清视频四种编码
高清视频的编码格式有四种,即H.264、MPEG-4、MPEG-2以及WMA-HD。事实上,现在网络上流传的高清视频主要以两类文件的方式存在:一类是经过MPEG-2标准压缩,以tp和ts为后缀的视频流文件;一类是经过WMV-HD(Windows Media Video High Definition)标准压缩过的wmv文件,还有少数文件后缀为avi或mpg,其性质与wmv是一样的。
(一)H.264编码
H.264是由国际电信联盟(iTU-T)所制定的新一代的视频压缩格式。H.264最具价值的部分是更高的数据压缩比,在同等的图像质量,H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的MPEG-2高2~3倍,比MPEG-4高1.5~2倍。正因为如此,经过H.264压缩的视频数据,在网络传输过程中所需要的带宽更少,也更加经济。在MPEG-2需要6Mbps的传输速率匹配时,H.264只需要1Mbps~2Mbps的传输速率,目前H.264已经获得DVD Forum与Blu-ray Disc Association采纳,成为新一代HD DVD的标准,不过H.264解码算法更复杂,计算要求比WMA-HD还要高。我们知道ATI目前的Radeon X1000系列显卡、NVIDIA的GeForce 6/7系列均加入对H.264硬解碼的支持。
(二)MPEG-4编码
MPEG-4是网络上常见的一种视频压缩格式,在用于网络流媒体传输方面效果相当不错。这种编码方式多用于HDTV-Rip上,它把原有的高清视频文件按照比例缩小到一定的尺寸,以减少文件的大小。采用MPEG-4压缩的视频文件一般后缀名为avi,与微软的avi格式很容易混淆,从后缀名来看,无法直解区分二者,只能通过解码器来识别。相对于高清视频来说,MPEG-4格式 还显得有点不够用,因此它也不是主流的高清视频信号来源。
(三)MPEG-2 TS编码
和DVD视频采用的MPEG-2格式不同的是,高清视频采用的是MPEG-2 TS格式,这是一种视频流格式,主要用于实时传送节目。MPEG-2 TS格式的高清视频文件在网上非常常见,一般采用mpg、tp和ts为后缀。采用MPEG-2 TS格式压缩后的高清视频文件通常都相当大,以一部90分钟的电影为例,文件大小通常都在8GB以上,有的甚至超过15GB。在播放以tp和ts为后缀的高清视频文件时也比较麻烦,因为文件中分别包含有AC3音频信息和MPEG-2视频信息,需要使用专门的软件来进行播放。
(四)WMV-HD编码
WMV-HD则是由软件业的巨头微软公司所创立的一种视频压缩格式,压缩率甚至高于MPEG-2标准,同样是2小时的高清视频节目,如果使用MPEG-2能压缩至30GB,而使用WMV-HD这样的高压缩率编码器,在画质丝毫不损失的前提下可压缩到15GB左右。尽管WMV-HD是微软的独有标准,但因其在操作系统中大力支持WMV系列版本,从而在电脑系统得以迅速普及。
施工技术原理 篇4
关键词:复合地层,大断面隧道,动态分部施工,工法研究,监测技术
1 基本概念
1.1 上软下硬复合地层
不同的形成时代, 不同的地质作用等因素均使得地层在岩性、结构、变质程度等方面存在着巨大的差别, 在工程上表现为高度地非均质性, 也就是说, 严格意义上的各向同性均质地层在自然界是不存在的。对于隧道工程而言, 在开挖断面范围内和开挖延伸方向上, 往往存在两种或两种以上不同地层组成了隧道的赋存环境。通常可把这些岩土力学、工程地质和水文地质等特征相差悬殊的组合地层, 定义为复合地层。复合地层的组合方式也是非常复杂多样的, 但总的来说有以下两类:
1.1.1 在垂直方向上不同地层的组合
最典型的垂直方向上的复合地层就是所谓的上软下硬地层。即隧道断面上部是松软土层, 而下部是坚硬的岩石地层或者上部是软岩地层而下部是硬岩层或者在硬岩层中夹软岩层或者在岩石地层中夹破碎带、溶洞等。
1.1.2 在水平方向上不同地层组合
在一个施工阶段当中, 可能分布着不同时代、不同岩性、不同风化程度或不同层序的地层, 也可能同一种岩层, 但风化程度有很大差异, 从而表现出水平方向上工程地质性质的差异。
1.2 大断面隧道
随着我国交通事业的飞速发展以及西部大开发战略的逐步实施, 交通运输基础设施建设又进入了一个新的大发展时期, 环境保护对交通运输的要求使得隧道必将越建越多, 而且隧道也越建越长, 隧道断面也越来越大。由于大断面隧道跨度较大, 结构将承受较大的围岩压力、受力条件较为复杂, 加施工期间诸多工序的相互影响、围岩的多次扰动以及支护衬砌相互之间的非同步施工等诸多因素, 故极易发生围岩失稳和隧道衬砌结构开裂与破坏现象。因此, 开展大断面隧道的施工工法研究也一直是业内人士的焦点。
2 动态分部施工工法的提出及特点
软弱地层中隧道开挖施工方法常用的有双侧壁导坑法、CD法 (中隔壁法) 、CRD法 (交叉中隔壁法) 等。CD法主要应用于双线隧道级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道级围岩地段。CRD法主要应用于IV级围岩深埋软质岩、浅埋、偏压地段以及V级围岩深埋地段。双侧壁导坑法虽然能够应用于V级围岩浅埋、偏压及洞口段, 但其为先开挖隧道两侧的导坑, 并进行初期支护, 再分部开挖剩余部分的方法。
此方法工序干扰少, 操作简单、安全可靠, 适合中、大型机械进行施工, 施工进度大大加快, 并且临时支护少, 投入经济少, 降低了工程造价。能保证施工全过程处于安全、稳定、优质、快速的可控状态。适用于超浅埋大跨隧道不均匀风化地层及从侧壁进洞困难的地段。
3 动态分部施工工法力学原理
3.1 大断面隧道的施工力学特性
目前, 国内外对于大断面隧道的施工力学特性进行了较多的研究, 归纳起来, 大断面隧道施工力学特性主要表现在以下几个方面:
3.1.1 大跨隧道由于宽度加大, 而高度基本保持不变, 因此, 形成一个扁平的拱形结构, 其在力学分析上可近似看作椭圆。
3.1.2 由于跨度加大, 使得开挖引起的应力重分布趋于不利。如果围岩的单轴抗压强度比重分布的应力小, 隧道周边围岩将出现塑性区, 为此, 需要强大的支护结构来控制变形。
3.1.3 隧道在开挖过程中应力集中程度大, 是普通隧道的1.5-2倍, 隧道墙脚处应力集中过大, 要求围岩具有较高的地基承载力。
3.1.4 拱顶稳定性降低, 施工过程中易坍塌。
3.1.5 会产生较大的松弛地压。开挖宽度和开挖高度越大, 要求产生拱作用的埋深越大, 在埋深小时, 拱作用不能发挥时, 就会产生很大的松弛地压, 因此, 对大断面隧道而言, 会产生较大的松弛荷载。
3.1.6 支护结构的承载力相对较小。跨度越大, 扁平形状的拱形支护结构的承载力也小。
3.2 动态分部施工工法的力学机理
3.2.1 椭圆形洞室围岩应力分布
从判断隧道围岩稳定性的观点出发, 只要找到洞室周边极值点处的应力大小, 看其是否超过岩体的强度即可判断其稳定程度。从研究圆形断面洞室周边应力知道, 椭圆形洞室周边应力的两个应力极值仍然在水平轴和垂直轴上。
3.3.2 动态分部施工工法的力学机理
通常, 浅埋隧道的侧压系数K小于1, 由于使用功能要求以及其本身的特点和工程造价等因素的控制, 大跨隧道一般做成扁平状, 为了便于分析可近似地看成椭圆形, 从理论力学原理看, 动态分部施工工法是有利于隧道施工稳定的。
4 动态分部施工工法施工工艺及操作要点
4.1 动态分部施工工法工况
动态分部开挖工法根据隧道的跨度、开挖面范围内地层分布特征及围岩的稳定程度可以分为中台阶设中隔墙和不设中隔墙两种情况。
4.1.1 中台阶不设中隔墙
当隧道上台阶围岩软弱, 而中下台阶围岩较硬时, 采用动态分部施工施工工法, 隧道中台阶可不设中隔墙, 此时, 隧道的开挖方法用中隔墙将在上台阶分成左右两部分。具体施工工序如下: (1) 开挖1部台阶, 初喷砼封闭掌子面。施作1部洞身结构的初期支护和临时支护, 安设锁脚锚杆, 锁脚锚杆要求与钢架用钢筋焊接。 (2) 跟进开挖支护2部, 步骤同1部。 (3) 开挖3部, 安装钢架, 钻设锚杆, 锚杆要求焊接在钢架上。喷射混凝土至设计厚度。 (4) 开挖4部, 及时封闭初期支护。
4.1.2 中台阶设临时中隔墙
当隧道上、中台阶围岩软弱的时, 隧道的开挖方法用中隔墙将上、中台阶分成左右4部分。具体施工工序如下 (1) 开挖1部台阶, 初喷砼封闭掌子面, 施作1部洞身结构的初期支护和临时支护, 安设锁脚锚杆, 锁脚锚杆要求与钢架用钢筋焊接。 (2) 跟进开挖支护2部, 步骤同1部。 (3) 开挖支护3部, 步骤同1部。 (4) 开挖支护4部, 步骤同1部。 (5) 开挖支护5部, 及时封闭初期支护。
4.2 动态分部施工工法要点
采用动态分部台阶法施工, 中台阶及下台阶中隔墙根据地质及监控量测情况适当加设。上台阶左侧先行, 右侧滞后左侧, 中台阶跟进。上台阶为土质时采用人工开挖预留核心土, 均采用人工出碴。
4.2.1 108管棚超前预加固 (进洞时)
隧道拱部内采取加密的超前108长管棚, 注浆材料采用水泥浆或水泥一水玻璃双液浆。
4.2.2 加强初期支护
按照“强支护”施工理念, 为减少隧道变形引起地表下沉, 并保障施工安全, 该地段主洞初期支护喷射混凝土厚度由25cm提高至28cm, 钢架由120a工字钢改为122工字钢, 临时仰拱采用120工字钢, 喷射混凝土厚25cm;中隔墙采用122工字钢, 喷射混凝土厚22cm。并加设锁脚锚管, 每钢架下加设8根。
4.2.3 洞身开挖
上台阶左侧先行, 右侧滞后左侧, 设置直中隔墙, 临时仰拱根据底板地质情况增设, 中台阶及下台阶跟进, 中台阶中隔墙及临时仰拱根据围岩情况增设。上台阶为土质时采用人工开挖预留核心土, 均采用人工出碴;中下台阶出现岩层, 需进行爆破时采用弱爆破, 避免损坏初期支护, 控制爆破速度不超过并按设计埋设注浆小导管, 开挖完成后及时喷硅封闭, 每循环开挖进尺0.5m (即钢架间距) 。仰拱及时跟进, 仰拱支护每2-3m施工一次, 仰拱衬砌5m一次。
5 结语
从复合地层和大断面隧道的基本概念出发, 分别阐述了隧道上软下硬地层与大断面隧道施工力学行为的基本特点, 提出了动态分部施工工法的基本概念, 并根据椭圆形隧道受力机制和轴变理论分析了其力学原理, 从理论上论证了该工法的实施有利于隧道施工的稳定, 为该工法的提出提供有力的理论依据, 最后就其主要施工工艺及措施进行了具体介绍。
参考文献
[1]沈才华, 童立元, 刘松玉.卵砾石层浅埋公路隧道支护方案的优化研究[J].土木工程学报.2008.
高级扫描技术及原理 篇5
Scan,是一切入侵的基础,扫描探测一台主机包括是为了确定主机是否活动、主机系统、正在使用哪些端口、提供了哪些服务、相关服务的软件版本等等,对这些内容的探测就是为了对症下药。对主机的探测工具非常多,比如大名鼎鼎的nmap、netcat、superscan,以及国内的X-Scanner等等。
ICMP协议PING是最常用的,也是最简单的探测手段,用来判断目标是否活动。实际上Ping是向目标发送一个要求回显(Type = 8)的ICMP数据报,当主机得到请求后,再返回一个回显(Type = 0)数据报。而且Ping 程序一般是直接实现在系统内核中的,而不是一个用户进程。Ping是最基本的探测手段,Ping Sweep(Ping扫射)就是对一个网段进行大范围的Ping,由此确定这个网段的网络运作情况,比如著名的fping工具就是进行Ping扫射的。
不过现在连基本的个人防火墙都对Ping做了限制,这个也太基本了。如果透过防火墙,如何获得最理想的目标图,也是很多人整天思考的问题。我们这里介绍的一些扫描技术就是要尽可能地绕过一些安全防护设备,并且尽量保护自己,同时达到我们需要的目的。
一、高级ICMP扫描技术
Ping就是利用ICMP协议走的,高级的ICMP扫描技术主要是利用ICMP协议最基本的用途:报错。根据网络协议,如果按照协议出现了错误,那么接收端将产生一个ICMP的错误报文。这些错误报文并不是主动发送的,而是由于错误,根据协议自动产生。
当IP数据报出现checksum和版本的错误的时候,目标主机将抛弃这个数据报,如果是checksum出现错误,那么路由器就直接丢弃这个数据报了。有些主机比如AIX、HP-UX等,是不会发送ICMP的Unreachable数据报的。
我们利用下面这些特性:
1、向目标主机发送一个只有IP头的IP数据包,目标将返回Destination Unreachable的ICMP错误报文。
2、向目标主机发送一个坏IP数据报,比如,不正确的IP头长度,目标主机将返回Parameter Problem的ICMP错误报文。
3、当数据包分片但是,却没有给接收端足够的分片,接收端分片组装超时会发送分片组装超时的ICMP数据报。
向目标主机发送一个IP数据报,但是协议项是错误的,比如协议项不可用,那么目标将返回Destination Unreachable的ICMP报文,但是如果是在目标主机前有一个防火墙或者一个其他的过滤装置,可能过滤掉提出的要求,从而接收不到任何回应。可以使用一个非常大的协议数字来作为IP头部的协议内容,而且这个协议数字至少在今天还没有被使用,应该主机一定会返回Unreachable,如果没有Unreachable的ICMP数据报返回错误提示,那么就说明被防火墙或者其他设备过滤了,我们也可以用这个办法来探测是否有防火墙或者其他过滤设备存在。
利用IP的协议项来探测主机正在使用哪些协议,我们可以把IP头的协议项改变,因为是8位的,有256种可能。通过目标返回的ICMP错误报文,来作判断哪些协议在使用。如果返回Destination Unreachable,那么主机是没有使用这个协议的,相反,如果什么都没有返回的话,主机可能使用这个协议,但是也可能是防火墙等过滤掉了。NMAP的IP Protocol scan也就是利用这个原理。
利用IP分片造成组装超时ICMP错误消息,同样可以来达到我们的探测目的。当主机接收到丢失分片的数据报,并且在一定时间内没有接收到丢失的数据报,就会丢弃整个包,并且发送ICMP分片组装超时错误给原发送端。我们可以利用这个特性制造分片的数据包,然后等待ICMP组装超时错误消息。可以对UDP分片,也可以对TCP甚至ICMP数据包进行分片,只要不让目标主机获得完整的数据包就行了,当然,对于UDP这种非连接的不可靠协议来说,如果我们没有接收到超时错误的ICMP返回报,也有可能时由于线路或者其他问题在传输过程中丢失了。
我们能够利用上面这些特性来得到防火墙的ACL(access list),甚至用这些特性来获得整个网络拓扑结构。如果我们不能从目标得到Unreachable报文或者分片组装超时错误报文,可以作下面的判断:
1、防火墙过滤了我们发送的协议类型
2、防火墙过滤了我们指定的端口
3、防火墙阻塞ICMP的Destination Unreachable或者Protocol Unreachable错误消息,
4、防火墙对我们指定的主机进行了ICMP错误报文的阻塞。
二、高级TCP扫描技术
最基本的利用TCP扫描就是使用connect,这个很容易实现,如果目标主机能够connect,就说明一个相应的端口打开。不过,这也是最原始和最先被防护工具拒绝的一种。
在高级的TCP扫描技术中主要利用TCP连接的三次握手特性和TCP数据头中的标志位来进行,也就是所谓的半开扫描。
先认识一下TCP数据报头的这六个标志位。
URG:(Urgent Pointer field significant)紧急指针。用到的时候值为1,用来处理避免TCP数据流中断
ACK:(Acknowledgment field significant)置1时表示确认号(Acknowledgment Number)为合法,为0的时候表示数据段不包含确认信息,确认号被忽略。
PSH:(Push Function),PUSH标志的数据,置1时请求的数据段在接收方得到后就可直接送到应用程序,而不必等到缓冲区满时才传送。
RST:(Reset the connection)用于复位因某种原因引起出现的错误连接,也用来拒绝非法数据和请求。如果接收到RST位时候,通常发生了某些错误。
SYN:(Synchronize sequence numbers)用来建立连接,在连接请求中,SYN=1,ACK=0,连接响应时,SYN=1,ACK=1。即,SYN和ACK来区分Connection Request和Connection Accepted。
FIN:(No more data from sender)用来释放连接,表明发送方已经没有数据发送了。
TCP协议连接的三次握手过程是这样的:
首先客户端(请求方)在连接请求中,发送SYN=1,ACK=0的TCP数据包给服务器端(接收请求端),表示要求同服务器端建立一个连接;然后如果服务器端响应这个连接,就返回一个SYN=1,ACK=1的数据报给客户端,表示服务器端同意这个连接,并要求客户端确认;最后客户端就再发送SYN=0,ACK=1的数据包给服务器端,表示确认建立连接。
我们就利用这些标志位和TCP协议连接的三次握手特性来进行扫描探测。
SYN 扫描
这种扫描方式也被称为半打开 扫描,因为利用了TCP协议连接的第一步,并且没有建立一个完整的TCP连接。
实现办法是向远端主机某端口发送一个只有SYN标志位的TCP数据报,如果主机反馈一个SYN ││ ACK数据包,那么,这个主机正在监听该端口,如果反馈的是RST数据包,说明,主机没有监听该端口。在X-Scanner 上就有SYN的选择项。
ACK 扫描
发送一个只有ACK标志的TCP数据报给主机,如果主机反馈一个TCP RST数据报来,那么这个主机是存在的。也可以通过这种技术来确定对方防火墙是否是简单的分组过滤,还是一个基于状态的防火墙。
FIN
对某端口发送一个TCP FIN数据报给远端主机。如果主机没有任何反馈,那么这个主机是存在的,而且正在监听这个端口;主机反馈一个TCP RST回来,那么说明该主机是存在的,但是没有监听这个端口。
NULL
即发送一个没有任何标志位的TCP包,根据RFC793,如果目标主机的相应端口是关闭的话,应该发送回一个RST数据包。
FIN+URG+PUSH
向目标主机发送一个Fin、URG和PUSH分组,根据RFC793,如果目标主机的相应端口是关闭的,那么应该返回一个RST标志。
上面这些办法可以绕过一些防火墙,从而得到防火墙后面的主机信息,当然,是在不被欺骗的情况下的。这些方法还有一个好处就是比较难于被记录,有的办法即使在用netstat命令上也根本显示不出来,而且一般的安全防护设备也根本不记录这些内容,这样能够更好地隐藏自己。
三、高级UDP扫描技术
VLAN技术原理及其应用分析 篇6
【关键词】Vlan;技术;应用
当前交换技术的迅速发展,也加快了虚拟子网技术(VLAN—Virtual Local Area Network)的应用速度,特别是在当前校园网上的应用更广泛。通过将校园网络划分为虚拟子网(VLAN),可以强化网络管理和网络安全,控制不必要的数据广播。数据广播在网络中起着非常重要的作用,随着校园网内的计算机数量的增加,VOD视频点播在课堂教学上的大量应用,广播包的数量也会急剧增加,当广播包的数量占到总量的30%时,网络的传输效率将会明显下降。
分隔广播域的方式有两种,一是物理分隔,即将一个完整网络物理地一分为二或一分为多,然后通过一个能够隔离广播的网络设备将彼此连接起来。二是逻辑分隔,即将一个大的网络划分为若干个小的虚拟子网,也就是VLAN,各虚拟子网间通过路由设备连接实现通讯。
一、VLAN实现的途径
1.基于端口的VLAN
就是将交换机中的若干个端口定义为一个VLAN,同一个VLAN中的计算机具有相同的网络地址,不同VLAN之间进行通讯需要通过三层路由协议。采用这种方式的VLAN在工作过程中,把一个网络节点迁移时,如果新旧端口不在一个VLAN内,则用户必须对该端口重新设置。
2.基于MAC地址的VLAN
这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分,即对每个MAC地址的主机都配置他属于哪个组。这种划分VLAN的方法的最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他的交换机时,VLAN不用重新配置。所以,可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN,这种方法的缺点是初始化时,所有的用户都必须进行配置,如果有几百个甚至上千个用户的话,配置是非常累的。
3.基于IP地址的VLAN
这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型(如果支持多协议)划分的,虽然这种划分方法是根据网络地址,比如IP地址,但它不是路由,与网络层的路由毫无关系。它虽然查看每个数据包的IP地址,但由于不是路由,所以,没有RIP,OSPF等路由协议,而是根据生成树算法进行桥交换,
这种方法的缺点是效率低,因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的(相对于前面两种方法),一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网帧头,但要让芯片能检查IP帧头,需要更高的技术,同时也更费时。
二、VLAN的配置
因为对于不同的交换机,VLAN配置都有差异,并不是所有的交换机都支持VLAN和VLAN的三个实现途径,有的交换机只支持基于端口的VLAN,而不支持基于MAC地址的VLAN等。现结合我校的校园网络设备,介绍一下VLAN的配置。
我校的校园网共有节点650个,中心交换机采用Huawei 9312,楼层交换机全部采用Huawei 2700口交换机,电信宽带经CISCO 2621路由器接入校园网。学校按年级、科室共划分7个VLAN,从而有效地控制了网络风暴的产生,提高了网络传输的有效率和网络的安全性。
对于Huawei 9312三层中心交换机和2700交换机的采用基于端口的VLAN划分是一个很轻松的事情,该交换机支持WEB和命令行(CLI)界面的管理,特别是WEB界面管理,直观方便,但是不如命令行(CLI)功能强大。由于2700为中心交换机,各楼层间的2700交换机经千兆光纤与9312相连,因此VLAN的划分一是在9312上直接端口划分,对与2700交换机连接的光纤端口设置成主干线路,这样在2交换机上可以同时定义多个VLAN,最后通过在2700上设置三层路由协议实现各VLAN之间的通讯。
1.登陆到2700,进入配置模式设置VLAN:
(1)新建VLAN:set vlan vlan_id name vlan_name
(2)选择欲配置的接口:interface vlan vlan_id
(3)配置该VLAN的IP地址和子网掩码:ip address ip_address subsnet_mask
(4)设置三层路由关联,实现VLAN间的通讯:ip vlan vlan_id
(5)保存设置:copy run config
2.2700与2700相连接的千兆光纤接口设置trunk,以实现交换机之间的互连,2700设置:
(1)绑定ieee-802.1q VLAN间通讯协议:set port trunking-format模块号/端口号ieee-802.1q
(2)设置主干:set port vlan-binding-mothod模块号/端口号bingd-to-all
3.同样对2700相应的与2700互连端口作Trunk,进入配置模式设置:
(1)set port trunking-fromat模块号/端口号ieee-802.1q
(2)set port vlan-binding-method模块号/端口号bind-to-all
这样,交换机互连通讯后,就可以在2700上划分VLAN了。进入2700的配置模式,用命令行:set port vlan vlan_id模块号/端口号2700,就可以把端口分到相应的VLAN内。
三、结束语
VLAN技术的应用,使网络工作组的划分突破了地理位置的限制,而完全根据管理功能来划分,这种基于工作流的分组模式很适合校园网的教学部门的划分。随着校园网络的规模不断扩大和发展,使VLAN技术在校园网上得到更广泛的应用。
参考文献
[1]张永.利用ADSL组建基于VLAN远程办公网络的组网方案研究[M].山东:山东大学学报,2005.
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[5]杨永斌.VLAN技术在校园网建设中的应用[J].计算机科学,2004(12).
[6]孙茂圣,郭振民.基于城域网的超大型校园网的虚拟网构建[J].现代电子技术,2003(13).
汽车蓝牙技术原理与应用 篇7
汽车系统与蓝牙技术相结合, 将会给汽车的生产和服务带来更大的方便, 如果进一步与移动电话甚至Internet连接起来, 车主即可在任何时间、任何地点都能了解汽车的状况, 并给予必要的控制。蓝牙技术是一种低功耗的无线技术, 成本低, 实现容易, 便于推广。但是, 要在汽车内实现蓝牙技术, 还需要使蓝牙技术与CAN (控制器局域网) 等技术相配合。
1.蓝牙技术的特点
蓝牙技术的实质内容是建立通用的无线通信空中接口及其控制软件的公开标准, 使通信和计算机进一步结合, 使不同厂家生产的仪器、便携式设备, 如车载电话、移动电话、手提电脑等, 在没有电线或电缆连接的情况下, 能在近距离内具有互相通信、相互操作的性能。
蓝牙技术支持“点对点”和“一点对多点”的通信, 其基本网络组成是皮可网 (Piconet) 。通过蓝牙技术连接在一起的所有仪器就是一个皮可网。由于具有蓝牙技术的电子模块尺寸较小, 能够安装在小型电子仪器中, 具备发射器和接收器功能, 一旦具有蓝牙技术的两个仪器相遇, 便会自动建立通信联系, 同时构成皮可网, 此间不需要用户介入。
一个皮可网最多可以为8个活跃的蓝牙技术仪器提供地址, 也可以最多同时排列256个非活跃的蓝牙技术仪器。皮可网中需要有一个核心部件———指令器, 由指令器构造皮可网, 其它的仪器需要与指令器适配同步。只有从指令器得到数据包的仪器才允许做出应答, 这样在构造皮可网时就不会混乱。奥迪A8轿车的电话/电子通信系统控制单元就是蓝牙技术的指令器。
新一代的汽车上将包含更多的通过两个或更多的网络连接起来的微处理器, 其优点是汽车参数可以通过软件个别定制, 并且汽车具有更大程度上的自诊断功能。为了充分利用这些特点, 有必要在汽车系统和生产工具以及服务工具 (用以下载新软件、新参数或上载汽车状态、诊断信息等) 间建立双向通信。这些生产工具在很大程度上是基于计算机技术的, 汽车系统与生产工具之间的连接是通过电缆、直接CAN总线或网关来实现的。
最廉价的方法是通过电缆直接使CAN总线与计算机相连, 但电缆必须很短。根据CAN的标准, 在1Mbit/s下应小于30cm。在实际应用中, 电缆可以再长一点, 但从使用方便性来说还是不够长。在新的设计中, 也使用CAN/USB (通信串行总线) 网关。同时, 因蓝牙技术可在汽车系统与生产工具之间建立无线通信, 所以有很大的优势。表1是USB与蓝牙技术的简要比较。
从表1可以看出, 蓝牙技术的最大优点是无线连接, 它不仅可以用在汽车和生产工具之间, 还可以用在汽车和车主喜好的服务工具之间。蓝牙技术的最大缺点是反应时间慢和安全性较差。蓝牙技术是为任意实体间建立开放连接而开发的, 但对于汽车系统来说, 在大部分情况下是专一连接的。
2.蓝牙技术的关键技术
为了使蓝牙技术在汽车中真正具有吸引力, 必须能够在标准蓝牙MAC层 (Media Access Control-数据链路层) 与用户订制的MAC层之间切换。用户订制的MAC层主要是为了获得更好的实时性, 并简化避免窃听和其它蓝牙站的干涉。主要的时间要求是:以1000~5000bit/s的速度交换CAN信息, 如对10~20bit长的数据包, 需要75~100kbit/s的速率和5~10ms的转换时间。
蓝牙技术工作在全球通用的2.4GHz ISM频段, 其数据传输速率为1Mbit/s。蓝牙技术发射器的发射半径为10m, 在特殊情况下, 通过附加信号放大器可以达到100m。
在蓝牙技术的发展上, 生产商花了很大的气力来保证数据安全, 以防止数据在传输时被窃听和操纵。数据通过一个128Bit长的密码编码, 接收器通过一个128Bit长的密码对其正确性进行检测。所有仪器使用同一个密码, 通过密码, 不同的仪器可以相互识别。密码在每次连接时重新生成。因为作用半径为10m, 也提高了数据的安全性。
3.蓝牙技术在汽车上的应用
1) 蓝牙技术在汽车上的应用场合
蓝牙技术在汽车上服务的场合如下:
(1) 当汽车进入服务站时, 它的蓝牙站与服务站主计算机建立连接, 它和汽车计算机通过蜂窝电话系统交换信息。
(2) 服务站主计算机提醒服务人员分配任务, 同时他的计算机与汽车建立连接, 并下载一些需要的信息。
(3) 服务人员在其计算机上获得必要的工作指示, 当给汽车服务时, 他可以通过计算机控制和调节一些功能, 如车灯、窗户、空气、发动机参数等, 也可以为任何电子控制单元下载最新版本的软件。
前两点是无可争论的, 但汽车制造商喜欢隐藏或控制一些信息, 以致它们不能被未授权者改变。第三点则更具有魅力, 在将来, 汽车可以通过计算机实现远程控制, 将会遇到高实时性和不受干扰的问题。因此, 我们要区分两种模式, 一是连接模式, 二是控制模式。
在连接模式, 平常的蓝牙MAC层应可以很好地工作, 而在停车厂, 蓝牙站的密度会导致一些问题。在控制模式, 蓝牙的MAC层就不是很合适。当建立连接时, 仅需要点到点的连接, 别的服务 (如漫游、临近连接等) 将会产生问题。因控制模式MAC的特性是由汽车制造商确定的, 所以, 必须能从蓝牙MAC层向用户订制的MAC层切换。
蓝牙组织没有必要重新设计当前的MAC层或提供更实时的MAC层, 这可由汽车制造商自己或他们的组织来制定。但是, 为了使在每辆汽车内包含一个蓝牙节点对汽车制造商有更大的吸引力, 应该以用户定制的MAC来暂时替代蓝牙MAC。
2) 汽车中的蓝牙网
在汽车里, 每个车门、前座和操纵轮都有灵活的电缆, 而这些灵活的电缆常常会出现问题。这里, 可以在小范围内采用无线电缆延伸器, 但在CAN网络中, 小范围内实现可靠的位到位无线连接很困难, 因此电缆延伸器应该是网桥而不是简单的转发器。而且, 在小范围内的位到位电缆延伸器需要14个无线单元, 还要求网络间的兼容性, 所以这种体系结构没有吸引力。
另一种方案是用一个节点相连, 仅需8个基站。这样, 利用电缆延伸器可把CAN网分为两个网, 其中一个网络将仅由一个节点组成, 这就解决了高复杂性和高费用的问题。另外, 基站可能与其它蓝牙特性产生兼容问题, 因此应用也可减少, 这就同时降低了硬件价格。汽车中的网络拓扑如图1所示。
3) 蓝牙技术在奥迪A8轿车上的应用
在汽车上实现蓝牙技术, 需要蓝牙技术与汽车原有的CAN总线技术、光纤数据总线技术等相连接。图2为奥迪A8轿车的总线网络示意图。
CAN总线它将各个单一的控制单元以某种形式连接 (多为星形连接) 起来, 形成一个完整的系统。连接各控制单元进行数据传输的是两根缠绕在一起的双绞线, 分别为CAN-High和CAN-Low。
在光纤数据总线MOST (Media Oriented Systems Transport, 多媒体定向系统传输) 技术的环形结构中, 控制单元通过一根光导纤维把数据传送至环形结构中的下一个控制单元, 这个过程一直持续到数据返回至原先传送它们的那个控制单元, 由此形成了一个闭合的环路。MOST总线系统的诊断是借助于数据总线的诊断接口和诊断CAN进行的。
奥迪A8轿车利用电子通信控制单元等实现了蓝牙技术, 不仅能用于打电话, 还可以用来听音乐。在奥迪公司与韩国三星公司合作开发的车载蓝牙音乐系统中, 根据三星公司与奥迪公司达成的技术合作协议, 三星向奥迪A8汽车的收音系统发射数据, 播放MP3。三星与奥迪之间进行音乐传输, 遵循了基于蓝牙技术的“Advanced Audio Distribution Profile”协议, 三星可以实时地通过蓝牙连接方式向奥迪A8轿车发送MP3音乐的数据, 而奥迪A8轿车中内置的蓝牙组件可以将三星通过蓝牙连接发送来的音乐数据实时播放, 实现了手机存储资源和汽车播放资源的同时利用。
很多MP3播放器产品就具有类似的功能。有的MP3产品本身具有FM发射功能, 它可以将其内部的MP3音乐调制成FM发射所需要的信号, 汽车则通过其FM收音系统接收由MP3播放器发送来的FM信号并播放出来。三星提供的服务信号不需要将MP3音乐调制成FM信号, 而是将数据通过蓝牙传输到汽车的相关系统中。
4.汽车蓝牙技术的发展前景
汽车电气系统与蓝牙技术相结合, 给汽车的使用和服务带来了更大的方便, 将皮可网 (Piconet) 与移动电话甚至是Internet连接起来, 车主在任何时间、任何地点都可以了解汽车的状况, 并给予必要的控制;当汽车进入维修服务站时, 汽车的皮可网会与服务站的计算机建立通信, 服务人员可以通过服务站的计算机获得必要的工作指示。在给汽车服务时, 可以通过服务站计算机设置和调整一些参数, 如车灯、发动机、空调系统的参数等, 还可以为汽车任何系统的电控单元下载最新版本的软件。
解读扩频通信技术原理 篇8
扩频通信是现代通信系统中新的通信方式, 它具有较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能, 频谱利用率高。扩频通信是通信的一个重要分支和发展方向, 是扩频技术与通信相结合的产物。扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点, 使它的应用迅速从军用扩展到民用通信中, 它的易于实现码分多址的特点, 使它能与第三代移动通信系统完美结合, 不但完善了中国移动的在3G竞争上的核心技术的不足, 也为扩频技术的进一步深化提供了更广泛的领域, 发展前景极为广阔。
扩频通信技术原理与技术特点
1.扩频通信的工作原理
在发端输入的信息先调制形成数字信号, 然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱, 展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号, 变频至中频, 然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩, 再经信息解调, 恢复成原始信息输出。可见, 一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制, 二次调制为扩频调制, 三次调制为射频调制, 以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较, 多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征: (1) 数字传输方式; (2) 传输信号的带宽远大于被传信息带宽; (3) 带宽的展宽, 是利用与被传信息无关的函数 (扩频函数) 对被传信息的信元重新进行调制实现的; (4) 接收端用相同的扩频函数进行相关解调 (解扩) , 求解出被传信息的数据。用扩频函数 (也称伪随机码) 调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。
2.扩频通信技术的特点
扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号, 其带宽远大于要传输的数据 (信息) 带宽, 同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统的特点也成为其优势所在。
第一, 抗干扰性强。扩频信号的不可预测性, 使扩频系统具有很强的抗干扰能力。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽, 所以即使信噪比很低, 甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下, 仍能不受干扰、高质量地进行通信, 扩展的频谱越宽, 其抗干扰性越强。
第二, 低截获性。扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上, 传输信号的功率密度很低, 侦察接收机很难监测到, 因此扩频通信系统截获概率很低。
第三, 抗多路径干扰性能好。
第四, 保密性好。在一定的发射功率下, 扩频信号分布在很宽的频带内, 无线信道中有用信号功率谱密度极低, 这样信号可以在强噪声背景下, 甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信, 使外界很难截获传送的信息, 要想进一步检测出信号的特征参数就更难了, 所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时, 对不同用户使用不同码, 旁人无法窃听通信, 因而扩频系统具有高保密性。
第五, 易于实现码分多址。在通信系统中, 可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性, 接收端利用相关检测技术进行解扩, 在分配给不同用户不同码型的情况下, 系统可以区分不同用户的信号, 这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。
通信业中扩频技术的应用
通信行业发展日新月异、气象万千, 市场中存在的挑战和竞争一直在激烈地进行着。然而, 任何通信业新技术的诞生, 无论是创新性的, 还是取代性的, 或多或少的依靠或借鉴原有科技技术和理论。比如, 2G的GSM向3G的WCDMA发展过程, 就是充分平衡各方面的利益, 在汲取原有的技术、网络和业务经验的基础上, 逐步演进和平滑过渡。其中扩频技术在3G网络的应用, 是市场通信技术先进性的重要标志。
现阶段, 中国移动、中国电信、中国联通三大运营商在中国的通信市场上形成三国鼎立的局面。在3G业务的竞争中, 三大运营商已经到了白热化的程度。据近日三大运营商公布的数据显示, 截止到2009年8月底, 中国移动累计用户总数达到了5.03亿;中国联通累计使用者达到1.41亿万户;中国电信累计CDMA用户总数升至4381万户。但据专家预计年底国内3G用户最多达到750万户-1000万户。
三大运营商竞争风起云涌, 取得的成就也有目共睹, 在各自优势的领域开展的一系列业务和技术科研, 为其长足的发展奠定了坚实的基础。中国电信固网业务在南方家庭市场和政企市场拥有领先优势, 全国县级以上的城市和地区全部完成3G网络升级;中国联通的WCDMA标准在技术成熟度、上网速率等方面优先于其他同行业竞争对手, 并具备了当今最成熟的产业链。而近期联通借助推出苹果i Phone手机的这股东风, 扶摇直上;中国移动拥有中国数量最多的手机用户和强大的品牌形象、雄厚的资本实力、完善的内部、外部销售渠道, 3G网络年底预计开通238个城市。但三大运营商的发展总有美中不足。中国电信领域局限大;中国联通后续发展力不足, 在核心技术方面是其发展软肋;中国移动终端数量少, 终端不够成熟。在这种复杂的通信业发展背景的催生下, 扩频通信技术的有效应用和合理发展似乎成了三大运营商发展的关键技术所在。中国移动与中国电信在此方面的发展较为成熟, 像现在中国电信致力发展的CDMA业务 (此业务原为中国联通所有, 后被中国电信收购。10月1日, 中国电信正式运营CDMA业务。) 即是扩频通信技术在电信中被广泛应用的一个具体表现。
扩频技术定位移动通信
在过去由于技术的限制, 人们一直在走增加信号功率, 减少噪声, 提高信噪比的道路。即使到了70年代, 伪码技术已经出现, 但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事。近几年, 由于大规模集成电路的发展, 几十兆赫兹, 甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实, 扩频通信获得极其迅速的发展。通信的发展史又到了一个转折点, 由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代。从最佳通信系统的角度看扩频通信。最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机。几十年来, 最佳接收理论已经很成熟, 但最佳发射问题一直没有很好解决, 伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度, 构成了最佳发射机。因此, 有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识, 人们就不难预测扩频通信的未来前景。从90年代无线通信开始步入扩频通信和自适应通信的年代。扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信, 码分多址 (CDMA) 已开始广泛用于未来的蜂窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路, 发挥越来越大的作用。接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统, 逐步发展、演变和升级而形成的。
随着3G市场竞争的越来越激烈, 扩频通信技术更多的应用于中国的移动通信系统。由于扩频通信技术强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点, 对中国移动通信来说是如虎添翼, 为中国移动在通信市场中的竞争提供一种更有力的先进的技术保障。目前市场上中国移动推出可视电话、无线上网卡、手机上网、手机搜索、无线音乐、手机电视、手机报、手机邮箱、飞信、多媒体彩铃等业务基本上都应用了扩频通信技术。
近年来, 中国电信不断分割重组, 目前, 在三大运营商中, 中国电信算是实力相对来说比较雄厚、通信业务收入和市场占有率都居三大运营商之首的运营商。再加上, 全球移动通信需求的飞速增长和移动通信技术的日新月异、不断推陈出新, 中国的移动通信业加快了自身的发展。在竭力发展3G业务的同时, 也在不遗余力的创建新的品牌, 积累更多的客户资本。
现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网。由于接入网发展较晚, 往往成为电信发展的“瓶颈”, 各国都很重视接入网的发展, 因此各类接入技术和系统应运而生。由于ISM (Industry Scientific Medica1) 频段的开放性, 经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段, 而无线扩频技术所使用的频段正是全世界通用的ISM频段, 包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段。在无线接入系统中, 扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜。终端与业务、网络有着强关联性, 移动互联网业务的内容和形式需要适合特定的网络技术规格和终端类型。扩频微波接入技术相对有线接入技术来说, 有成本低、使用灵活、建设快捷的优势, 在接入网中起着不可替代的作用。随着移动互联网业务逐渐升温, 对扩频结网技术的广泛应用, 使得中国移动终端解决方案也不断增多, 在技术和业务领域的竞争力不断提升, 为其在3G业务的更广阔开展积累更多的核心技术和业务基础。
不完美中追求完美
中国移动作为中国的三大运营商之一, 要保持长久的竞争优势, 在三国鼎立的局面中不至于被淘汰, 就必须充分认识自身的核心技术优势、潜在优势、目标优势, 并作为其今后的发展重点, 集合更多的力量发展和保持这一方面的优势, 确保使之成为中国移动的长期竞争优势。中国移动应该充分调动各方面优势来强化这一能力和优势。
虽然中国移动在很多方面有所欠缺, 例如TD-SCDMA的核心问题仍然是终端数量少、终端不够成熟, 对其发展也造成了一定的阻碍, 但现阶段来说, 中国移动的优势是相当明显的, 而且中国移动认识到自身的核心优势的所在, 在充分研发和运用扩频通信技术的基础下, 把近期的营销重点放在上网卡, 为终端研发争取时间。目前深度定制是中国移动TD手机发展的重要策略, 为进一步提高终端厂商的积极性, 中国移动直接拿出6亿现金进行资金支持, 并与终端厂商联合开发生产3G手机, 希望借此推动TD-SCDMA终端走向成熟。先不说, 这种策略达到的目标有多少, 光是这份前瞻性的大企业风度, 就为中国移动赢得了更多的终端客户的支持, 弥补了其终端不成熟的弊端。为适应3G时代的竞争, 中国移动把更多的力量放到扩频技术的进一步研发上, 这将会大力提高中国移动的盈利能力。
果树嫁接技术原理新探讨 篇9
物候期是植物体内部以生理变化为基础的发育阶段。“生理变化”是指, 植物体内部各细胞组织的生理活动中心是在不断变化运动的。“为基础”是指, 生理活动中心与发育阶段的有机联系性和不可分割性。“发育阶段”是指植物体内部各器官的生长中心, 各器官生长中心的特点是地下部分与地上部分交替生长, 营养生长与生殖生长交替生长等。然而, 生理活动变化规律与生长中心交替生长规律的相互作用, 便构成了推动植物体内部各器官生长发育规律的源泉。
相互作用的具体表现在有机联系性和不可分割性。例如:植物体的根、茎 (砧木) 不断增粗生长是由形成层不断分裂细胞组织产生的结果。因此, 砧木上形成层生理活动中心与砧木增粗生长中心, 便存在有机联系性和不可分割性。因为, 如果没有形成层不断分裂细胞组织的生理功能, 砧木就不能实现不断增粗生长的结果。反过来, 生长中心是营养物质的分配中心, 如果没有物质基础, 形成层同样是无法进行分裂细胞组织了。离开相互作用, 任何一方都不能孤立存在。由此说明, 在砧木增粗生长中心季节结束后, 嫁接口的形成层生理活动中心便会因生长中心交替生长规律的转移而进入休眠期。因为营养物质分配中心会因生长中心交替生长规律的转移而转移, 为新一轮生长中心交替使用。例如:在砧木增粗生长中心季节结束后, 如果生长中心转移到地下部分, 那么根系上的营养物质分配中心与根系上的形成层生理活动中心相互作用下, 便构成了推动根系不断增粗生长的内在动力。因此, 砧木增粗生长中心季节是嫁接伤口愈伤细胞生长中心物候期, 是确定嫁接生产季节的科学依据。
2 温度对愈伤细胞发展变化的作用方式
温度能直接影响到植物体内部物质化学变化和物质的转化, 在适当的温度范围内, 能提高砧木的营养积累水平, 为伤口愈合制造物质基础。因此, 嫁接后温度越高, 砧木内部物质化学变化和物质的转化越快, 嫁接伤口愈合所需要的营养物质来源越丰富, 进而加速了伤口愈合速度。但是, 砧木再高的营养物质积累条件, 都必须要通过生长中心即营养物质分配中心的生物学条件, 才能为伤口愈合所利用。说明温度对嫁接伤口能否愈合不能起到决定性作用, 必须通过内因 (营养分配中心) 对伤口的愈合才能起到加速或延缓作用。所以不能完全依据温度条件来指导嫁接生产季节。
外因通过内因起作用, 但外因对内因的反作用也不是消极的。例如:当温度上升到37℃以上或下降到13℃以下时, 形成层生理活动便会受到抑制而进入休眠期, 砧木增粗生长中心也同时随之自然消失。
3 愈伤细胞发展变化规律与嫁接成活率的联系
砧木增粗生长中心季节是嫁接口愈伤细胞发展变化的源泉, 在这个季节嫁接后, 温度越高伤口愈合速度越快。但在目前嫁接技术条件下, 不是伤口愈合速度越快就可以取得越高的嫁接成活率, 因为温度越高, 虽然伤口愈合速度越快, 但同时又会缩短接穗存活时间。嫁接后只有在接穗存活期内, 在接口削面能基本长满愈伤组织以后, 才有可能嫁接成活。因此, 温度对嫁接影响具有矛盾二重性。
在砧木增粗生长中心季节里, 无论是哪一种温度条件下, 温度对嫁接成活率的影响都具有矛盾的二重性。它是促进伤口愈合速度的高温资源, 同时又会缩短接穗存活时间;反过来, 能延长接穗存活时间的低温资源, 但又会抑制伤口愈合速度。从大量的试验结果归纳总结中发现, 当温度上升到一定的界限时, 温度对嫁接影响的矛盾二重性对立面又会相互转化。
一般嫁接高温禁区 (日平均温度25℃以上) :接穗存活时间<伤口愈合时间;嫁接适温区 (日平均温度25℃以下) :接穗存活时间≥伤口愈合时间。
嫁接高温禁区的矛盾特点说明, 在日平均温度25℃以上嫁接时, 在接穗存活时间内, 而接口削面仍未基本长满愈伤组织, 所以嫁接不能成活。但这里所指的高温嫁接禁区却是一种相对的概念, 因为在砧木增粗生长中心的高温期, 是伤口愈合速度最快的条件, 更具备嫁接能成活的优势。
嫁接适温区的矛盾特点说明, 在日平均温度25℃以下是最适宜嫁接的外部条件。但此时是在砧木增粗生长中心季节的条件下, 而且温度是从嫁接开始到接口削面基本长满愈伤组织之前这段时间内的上限温度线。由于温度是不断变化的, 因此, 适温区的条件也是十分有限且不易把握好的。
4 在嫁接口愈伤细胞休眠季节嫁接后, 仍存在能嫁接成活的客观可能性
在砧木增粗生长季节结束后, 嫁接口愈伤细胞生长便会进入休眠期。因此, 在愈伤细胞生长已进入休眠期的季节中嫁接后, 温度对嫁接的影响只留下一重性了。那就是温度越高接穗存活时间越短。这是绝对性的嫁接禁区。反过来, 温度越低, 接穗存活时间越长, 这一客观性又为在愈伤细胞处于休眠期的冬、春季节能嫁接成活成为可能。因为在冬、春季节嫁接时, 虽然愈伤细胞生长处于休眠期, 但在晚秋、冬、春季节的气象特点条件下, 特别是在多雨的年份里, 十分有利延长接穗的存活时间;如在10月上旬嫁接, 接穗存活时间可延长到第2年5月上中旬, 此时正碰上砧木增粗生长高峰期, 所以在接口削面仍能长满愈伤组织。
5 嫁接技术一般原理的基本概念
在砧木与接穗已具有相当亲和力的前提条件下, 砧木营养生长中心季节是嫁接口营养物质分配中心与形成层生理活动中心有机结合的物候期, 是嫁接口愈伤细胞发展变化的源泉。枝叶生理活动有效温度是愈伤细胞发展变化的条件, 内部原因与外部原因相互作用的具体表现是, 在砧木营养生长中心季节条件下, 在枝叶生理活动有效温度范围内, 嫁接后温度越高伤口愈合速度越快。但是, 在目前嫁接技术条件下, 不是伤口愈合速度越快就可以取得更高的嫁接成活率。因为温度对嫁接影响的作用方式具有矛盾的二重性。与此同时, 又呈现出量变质变的规律性。表明愈伤细胞发展变化与嫁接成活率存在错综复杂的联系。嫁接后只有在接穗存活时间内, 能在接口削面基本长满了愈伤组织, 才有可能嫁接成活。
然而, 从上述认识到的个别事实中, 可概括出提高嫁接成活率的一般原则是:“在砧木与接穗已具有相当亲和力的前提条件下, 砧木营养生长中心物候期是确定嫁接生产季节的科学依据;嫁接后能促成“接穗存活时间≥伤口愈合速度”的技术方法, 是提高嫁接成活率的科学方法。
6 本理论框架与传统嫁接理论比对
在我们所收集到的相关文献中, 中柑所赵世经《为什么嫁接成活接芽不萌发》认为, 在砧穗结合后, 二者受伤细胞分泌愈伤激素, 刺激细胞原生质旺盛生长, 先形成细胞膜和核质粒, 再形成核, 砧穗间的新细胞相互靠拢, 产生胞间联系, 形成层和薄壁组织细胞旺盛分裂成愈伤组织, 不断填补砧穗空隙;并且提到春、夏、秋都能嫁接, 嫁接最适时期9~10月, 在嫁接后半个月内, 除特别干旱外, 一般不灌水, 以增加细胞液浓度, 提高成活率。
然而, 我认为, 愈伤激素是愈伤细胞发展变化的源泉, 应把愈伤细胞的发展变化看成是一种绝对孤立的事物来研究。愈伤功能是进化程度较高的生物系统。从生物学的角度上看, 嫁接伤口的愈合是营养生长功能, 营养物质是营养生长的基础。因此, 营养物质分配中心、砧木营养积累条件、温度等与愈伤功能存在因果链条关系, 其中营养物质分配中心与愈伤功能是一种直接的因果关系。从生理学的角度上看, 伤口的愈合是由形成层不断分裂细胞组织产生的结果。因此, 形成层生理活动变化规律与愈伤功能又是直接的因果关系。然而, 愈伤功能的因果规律是多因一果。因此, 愈伤细胞的发展变化规律与砧木的生理活动变化规律存在本质联系, 与不断变化运动着的温度存在必然性联系。而不是孤立的事物。
在我们总结出来的常绿果树带叶嫁接实践技术方法中, 要求嫁接后5天内充足灌水, 这是在夏季温度30~37℃的条件下, 能取得90%以上嫁接成活率的重要措施。与嫁接后不灌水, 以提高细胞液浓度来提高成活率的理论不符。
此外, 我们探索中发现, 成年果树中间砧, 嫁接后的愈伤细胞生长季节在5~7月份的夏季高温期, 从立秋开始到第2年春季抽梢开花生长中心结束之前的270多天内, 愈伤细胞生长一直处于休眠期。在此时期内, 无论是温度30℃左右的秋季, 0℃左右的冬季, 或是15℃左右的春季, 在不同季节和不同温度条件下, 嫁接后, 同样约经15天左右的时间砧穗才能嵌合, 嵌合的程度用手指近乎拔不动了, 各对照没有差异。砧穗嵌合后同样甚至同时要到第2年春季抽梢开花生长中心结束后的5月上中旬, 接口削面才能长满愈伤组织。
愈伤功能是进化程度较高的生物系统, 它与砧木生理活动变化规律存在本质联系, 与不断变化运动着的温度存在必然联系。但这种甚至与枝叶生理活动有效温度没有联系的砧穗嵌合效应又来自何方?可能就是由于形成层受伤细胞呼吸率升高与亲和力相互作用下产生的愈伤激素。这种只能使砧穗嵌合而不能在接口削面逐步长满愈伤组织的微弱效应, 可能是嫁接成活接芽不萌发的原因, 因为只有在接口削面长满了愈伤组织以后, 愈伤处才能产生新的形成层、导管 (韧皮细胞) 、筛管 (木质细胞) 等新的细胞组织, 从砧木根系吸收到的水分和养分;说明只有在接口削面长满愈伤组织以后才具备嫁接成活的标准, 只有嫁接成活后接穗才能进入恢复和积累营养物质的发育阶段, 然后再完成萌芽抽梢生产周期。至于成年果树中间砧在9~10月嫁接, 到第2年春季抽梢期接口削面仍未长满愈伤组织, 可能是因为错过了嫁接黄金生产季节, 嫁接后的愈伤细胞生长一直处于休眠季节中。
摘要:本文根据植物生理学理论, 从嫁接口愈伤细胞生长中心物候期、温度对愈伤细胞发展变化的作用方式、愈伤细胞发展变化规律与嫁接成活率的联系等方面阐述了愈伤细胞发展变化规律与嫁接成活率存在错综复杂的联系。
浅析云盘技术及存储原理 篇10
截止2014年1月,官方统计此类云盘的用户数量就达到1.6亿,平均每人分配30TB的空间,所有的存储空间将为48亿TB的容量,这就是一个天文数字。
实际上,云盘是否真的给了用户这么大的空间呢?我觉得空间存储问题上存在着一定的猫腻。
1)假如一个服务器有100T的存储空间,每个用户许诺分配10G的存储空间,可以分配10000个人使用,但是实际上并不是每个人都可以用完这10G的存储空间,有些人只用了不到1G,所以云盘供应商可以将存储空间分配给100000个人使用,每人只分配1G,这样就可以多分配10倍或者更多倍的用户使用。
2)如果有人使用超过1G空间怎么办呢,很简单,云盘供应商就可以只分配99000个用户使用,1人1G的存储空间,剩下的1000G空间作为应急存储空间,可以同时保证超过一百人使用到10G存储空间。
3)如果每个服务器都预留出1000G的空间,如果有超过10000个服务器,也将浪费10000T的存储空间,实际上并不是这样,可以利用现在的磁盘阵列技术,让服务器之间实现存储空间共享(也就是现在的集群存储技术);虽然我的云盘存储空间为37.4TB,我经常使用云盘,实际上我才用了58.1GB(见图一),使用率仅为0.1%;而更多的人可能只用了10G左右,这样推算,存储空间只需要160万TB的容量,空间分配只需要之前数量的1/3000。云盘供应商就可以随意给你使用空间的数值,那个数字只是一个数字(虚数值),你实际使用的空间是多少,服务器会给你画出相应的使用空间,其余的大部分未使用的空间,都是大家(1.6亿)的共享空间。
4)如果到了后期,大多数的用户都将利用云存储提供的存储空间,都将分配给自己的空间使用完全,以上的方法就不可用了,云盘供应商就采取了另一个新技术——数据存储索引。很多网络上的文件,特别是大型文件,比如电影、游戏,基本上是重复使用的,张三上传了电影《霍比特人3》,李四也在云盘上上传了《霍比特人3》,还有很多人也同时上传了《霍比特人3》。本文件占用空间5G,10000个人上传,就占用了50TB的空间,其实这些文件都是相同的。云盘供应商利用了这一特点,就做了一个文件索引,直接链接到某一服务器的文件上即可,类似于WINDOWS操作系统中的快捷方式,这样就可以节省了49995GB的空间。
5)有的用户喜欢更改一下文件名称,同样还是一部电影《霍比特人3》,张三文件名叫《指环王续集》,李四文件名叫《3D大电影》等等,怎么办?云盘供应商就采取了另一个新技术—MD5校检。MD5是Message Digest Algorithm的第五个版本,由麻省理工学院的计算机科学实验室和RSA数据安全有限公司发明,MD5的作用是对一段字节串产生指纹,可以防止被“篡改”。这个码有128位那么长,包括了26个英文字母和10个数字的任意 组合 ,遇到重复 的概率为36128分之一 ,大约为1.61 * 10199分之一,通常被认为是唯一的。对MD5算法简要的叙述为:以512位来分组处理信息,且每一个组又被分为16个32位的子分组,经过处理后,算法输出是四个32位的分组组成,将这四个32位的分组级联后才会生成一个128位的散列值。
算法流程如图2所示。
所以无论文件名是否相同,只要MD5返回值相同,就可以断定是相同文件,就可以采取数据存储索引的办法,而且,云盘供应商还为此提出了一个新的技术——秒传!
想必大家看过这些,就了解了云盘的存储空间使用原理和云盘供应商为什么敢给你分配那么多存储空间了吧。
摘要:随着现代的计算机技术越来越先进,云盘的技术已经渗透到很多人的工作中,本篇文章主要来探讨云盘技术、云盘的储存原理以及云盘存储空间划分原理。
污水处理的技术原理与特点 篇11
[关键词]水资源;污水处理;技术原理;特点
引言
近年来,随着我国经济的飞速发展和国民生活水平的整体提升,对于水资源的利用量连年攀升,其中以工业用水和生活用水为主。我国虽然幅员辽阔,水资源丰富,但是我国人口眾多,人均水资源比例非常少,再加上工业用水对我国浅表部分的水资源的污染,可见我国无资源仍然比较匮乏。因此,我国对于污水处理技术的使用和发展,势在必行,提高污水处理技术是缓解我国水资源困境的必行之路。目前,我国大部分城市的污水处理厂均采用AO、AAO、SBR以及其改良工艺、氧化沟以及其改良工艺等技术进行污水处理。均具有较好的污水处理效率,但是不同的工艺的原理和特点都不尽相同,本文便以东莞市石鼓污水处理有限公司的污水处理技术为依据,对不同的污水处理技术的原理和特点进行了分析,以期在工艺选择的时候作为参考。
1.常见的污水处理工艺
1.1生物法
生物法是利用活性污泥中的好氧细菌和其他原生动物将污水中的有机物进行吸附、氧化和分解,最终将这些有机物分解成二氧化碳和水的处理方法。这种方法早在上世纪就发明创造出来,一直是世界各国处理污水的主要方法,尤其是对于城市污水处理,占据非常重要的位置,我国的大多数城市的污水处理工艺也均以生物污水处理法为主。这种方法的显著特点是,反应迅速并且处理速度快,缺点就是对于周围温度和PH值的要求比较高。其主要处理模式包括活性污泥法、氧化塘法、厌氧生物处理法、生物膜法和土地处理法。
1.2化学法
污水处理化学法就是利用添加化学试剂的方法将污水中的离子除去掉。但是这种处理方法有一个最大的缺陷就是,容易引入其他的化学物质,污水处理不彻底。化学法主要包括氧化还原法、化学沉淀法、混凝法、消毒法和中和法。
1.3物理法
污水处理物理法就是通过譬如活性炭吸附等物理变化的方法,用网吸附固体物质的污水处理方法。物理法是除了生物法之外,进行污水处理最常用的方法,因为它处理速率快,并且可以循环使用。其主要处理模式包括沉淀法、过滤法、气浮法、格栅法、调节匀和法和离心分离法。
1.4物理化学法
污水处理物理化学法是将物理法和化学法综合利用进行污水处理的方法。它可以综合两者的优点进行废水的净化,主要特点是出水水质好,占地面积少。物理化学污水处理方法主要包括萃取法、膜分离法、离子交换法、吸附法、吹脱与汽提法和蒸发与结晶法。
上述四种处理工艺法中,生物法是目前最常用的污水处理方法,因为它效率高,并且成本低。而这四种处理方法可以单独使用,也可以根据不同的污水水质进行综合利用,目前大部分国家都是采用综合利用的方式进行污水处理,并不是单独使用其中一种,我国最常用的综合利用工艺是生物法和物理化学法。
2.东莞市石鼓污水处理有限公司污水处理技术简述
2.1公司概况
东莞市石鼓污水处理有限公司(原东莞市东江水务有限公司市区污水处理厂)成立于2002年6月,是东莞市水务局下属国有独资企业,是东莞市政府进行环境治理的重要工程之一。位于南城区石鼓村王洲,占地面积26.52万平方米,日处理生活污水设计能力为40万吨,是东莞市目前采用二级处理最大的一家生活污水处理厂。
污水厂概算总投资20亿元,其中厂区投资5.4亿元,管网投资14.46亿元。厂区 、管网全部由东莞市财政投资兴建。分三期建成,其中一期于2001年9月动工,2002年6月投入试运行,占地面积9.4万平方米,采用厌氧-氧化沟工艺(A/O工艺),处理能力为10万吨/日;二期于2003年9月动工,2004年8月28日投入试运行,占地面积6.81万平方米,采用缺氧、厌氧-氧化沟工艺(A2/O工艺),处理能力为10万吨/日;三期工程于2009年上半年动工,2013年1月投入试运行,占地面积10.31万平方米,采用多模式A2/O工艺,处理能力为20万吨/日。截污主干管总长度为14.77Km,管径为D1400mm至D2600mm;支干管总长度为4.9Km,管径为D300mm至D1600mm 。其污水处理工艺流程图如图1所示。
图1 东莞市石鼓污水处理有限公司工艺流程图
2.2东莞市石鼓污水处理有限公司污水处理技术
在进行城镇污水处理的时候,要选用合理的污水处理技术,要综合考虑建设和维修的费用的高低、工艺运行的稳定性以及当地的自然地理环境等多种因素,来进行选择。东莞市石鼓污水处理有限公司污水的处理技术都是采用厌氧生物处理技术这种生物化学法进行污水处理,其中无论是AO工艺还是AAO工艺,都将其与氧化沟污水处理法进行结合综合使用。
2.2.1氧化沟污水处理工艺:氧化沟污水处理工艺,最初是由荷兰TNO在20世纪中期研制而成的,其与普通的活性污泥处理法不同,它是采用封闭的循环式池型,将污水和活性污泥的混合液在其中不断的循环流动,并且兼具推流式和混合式的特点。这种处理工艺,流程也比较简单,操作方便,处理出来的水质较好,工艺可靠,进行建造基建费用较少,运行费用低。最大的缺陷就是泡沫问题。无论是污泥膨胀问题,还是污水中油脂的富集问题,亦或是泥龄过长问题都会产生大量的泡沫,使得污泥上浮,流速不均。
2.2.2一期——厌氧-氧化沟工艺(A/O工艺):东莞市石鼓污水处理有限公司第一期污水处理技术采用的是厌氧-氧化沟工艺(A/O工艺),是综合采用AO和氧化沟污水处理工艺的技术。AO工艺是采用SNP特种悬浮型生物填料,其显著性优点是,系统污泥浓度高、能耗低、运行费用低、停留时间短、产泥量少、操作管理简单并且运行比较灵活。而且这种工艺所需的设施施工周期短,投资低,占地面积小而且外观美观,另外,维修检修工作量低,操作简单容易上手,从而污水的处理效率高。其主要的缺点就是缺少独立的污泥回流系统,无法培养独立性质的污泥,遇到一些难以降解的物质,处理率比较低,脱氮效果不好,运行不够稳定,也或多或少的影响处理的效率。为了弥补AO工艺这些缺陷,便将氧化沟污水处理工艺与其综合使用。
2.2.3二期、三期——缺氧、厌氧-氧化沟工艺(A2/O工艺):AAO工艺是将传统的生物硝化工艺和活性污泥法相结合,有效的将污水中的有机物、氮和磷处理掉。它的工艺布置形式可以为厌氧、缺氧和好氧三种。将厌氧池放在前面,可以使聚磷微生物有限获得碳源,并且得到充分的释磷,然后通过菌种间的协作,将有机物转化成挥发酸,借助水解聚磷释放的能量将其吸收进入体内,并且储存起来,提供后续好氧条件下过量摄磷和自身增殖所需要的碳源和能量。污水通过厌氧反应器进入缺氧反应器,进行脱氧,多功能去除BOD、氮和磷等。这种多种反应池相结合使用的工艺,大大促进了污水处理的效率。其主要工艺流程如图2所示。
图2 AAO工艺污水处理主要工艺流程图
3.结束语
污水是人类滥用和工业发展使用水资源的产物,水资源的有限的,随着污水排放量的日益增加,污水排放量超出了水资源的自净功能,便伴随着水资源的日益枯竭,如果不进行及时的技术性处理便会造成巨大的经济损失和自然资源的污染。通过本文依照东莞市石鼓污水处理有限公司的污水处理技术展开的污水处理技术的讨论,可以对污水处理技术有大致的了解,因此我们必须在此基础上加强污水处理技术的建设,大规模建立污水处理厂,提高污水处理技术,加快步伐进入污水深度处理阶段,改善我国的水资源使用情况,从根本上改变我国的水资源利用环境,促进我国国民经济的可持续健康发展。
参考文献
[1]杨肇健.三沟式氧化沟在处理城市污水中的应用[J].给水排水,1996.
[2]吕继奎.化学环保概论[M].化学工业出版社,2005.
[3]GB8978-1996 污水综合排放标准.
[4]东莞市石鼓污水处理有限公司一、二、三期工程运营实例,2014.
[5]范文漪.泰安污水处理厂工程简介[J].给水排水,2002.
施工技术原理 篇12
关键词:逆作法,施工,建筑,原理,应用
逆作法就是一项近几年发展起来新兴的基坑支护技术。它是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效方法。在国外如美、日、德、法等国家, 已广泛应用, 收到较好的效果。虽然逆作法的施工工艺和相关理论都取得一定成果, 应用也有一定的普及, 但目前仍作为一种特殊施工方法应用, 主要用于对工程有特殊要求, 或用传统方法施工满足不了要求而又十分不经济的情况下。
1 逆作法施工技术的原理
先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构, 同时建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱, 作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。然后施工地面一层的梁板楼面结构, 作为地下连续墙刚度很大的支撑, 随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构, 直至底板封底。同时, 由于地面一层的楼面结构已完成, 为上部结构施工创造了条件, 所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。如此地面上、下同时进行施工, 直至工程结束。
2 逆作法分类
2.1 全逆作法:
利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板对四周围护结构形成水平支撑。楼盖混凝土为整体浇筑, 然后在其下掏土, 通过楼盖中的预留孔洞向外运土并向下运入建筑材料。
2.2 半逆作法:
利用地下各层钢筋混凝土肋形楼板中先期浇筑的交叉格形肋梁, 对围护结构形成框格式水平支撑, 待土方开挖完成后再二次浇筑肋形楼板。
2.3 部分逆作法:
用基坑内四周暂时保留的局部土方对四周围护结构形成水平抵挡, 抵消侧向压力所产生的一部分位移。
2.4 分层逆作法:
此方法主要是针对四周围护结构, 是采用分层逆作, 不是先一次整体施工完成。分层逆作四周的围护结构是采用土钉墙。
3 逆作法施工工艺特点
3.1 可使建筑物上部结构的施工和地下基础
结构施工平行立体作业, 在建筑规模大、上下层次多时, 大约可节省工时1/3。
3.2 受力良好合理, 围护结构变形量小, 因而对邻近建筑的影响亦小。
3.3 施工可少受风雨影响, 且土方开挖可较少或基本不占总工期。
3.4 最大限度利用地下空间, 扩大地下室建筑面积。
3.5 一层结构平面可作为工作平台, 不必另外
架设开挖工作平台与内撑, 这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施, 减少了施工费用。
3.6 由于开挖和施工的交错进行, 逆作结构的
自身荷载由立柱直接承担并传递至地基, 减少了大开挖时卸载对持力层的影响, 降低了基坑内地基回弹量。
3.7 逆作法存在的不足, 如逆作法支撑位置受
地下室层高的限制, 无法调整高度, 如遇较大层高的地下室, 有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。由于挖土是在顶部封闭状态下进行, 基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井点管, 目前尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械, 使挖土的难度增大。但这些技术问题相信很快会得到解决。
4 逆作法施工技术的要点
4.1 设计中应进行逆向思维。
在正作法中, 地下室的剪力墙如核心筒、人防墙及地下室外墙等作为竖向构件承担荷载。但在逆作法中, 剪力墙是先施工上一层, 再施工下一层, 受力模式已发生变化, 故建立计算模型时应按大梁输入。
4.2 钢管柱与梁板的连接。
采用环梁节点, 须预先在钢管上焊接抗剪环箍, 且定位要求精确。当施工期间地下室标高发生改动时, 其处理措施相当麻烦, 因为现场补焊环箍操作困难, 而且管内混凝土可能因温度过高而影响受力性能。
4.3 钢管柱吊装的垂直度控制。
由于逆作法的施工工艺的特殊性, 决定了地下室的竖向构件必须采用钢管柱或格构式钢柱, 而吊装这一竖向构件时如何控制垂直度成为关键因素, 先在桩顶标高以下1米处安设一定位钢板, 定位钢板有三个调节螺栓, 以调节钢板水平, 钢管柱中部采用钢筋制成笼状定位架, 在地面也设有井字形定位木架, 实践证明, 这种定位方法取得较高的精度, 可以满足工程需要。
4.4 地下室楼面梁与连续墙的连接。
在逆作法工程中。内衬墙尚未完成, 边跨的楼面梁一端支承在钢管柱上, 另一端则必须支承在地下连续墙上。原设计思路在地下连续墙钢筋笼中预埋钢筋, 地下室开挖后凿去砼保护层后, 扳出钢筋与梁钢筋焊接即可, 但由于施工误差及建筑方案修改, 这些预埋钢筋位置偏差太大而失去作用, 实际施工中采用植筋的办法解决, 因连续墙中钢筋太密, 将梁端弯矩适当调幅到跨中。
4.5 底板周边连续墙连接处止水措施。
这个部位的止水成功与否对整个地下室的止水乃至使用安全有着决定性作用。地下连续墙钢筋笼中与底板位置预埋一竖向钢板, 浇筑底板前焊接一水平止水钢板, 实际效果非常理想, 底板周边未发现渗漏现象。
4.6 桩基类型的确定。
从钢管柱安装定位的要求来看, 人工挖孔桩是较好的选择, 笔者曾在另一个工程中使用钻孔灌注桩, 由于泥浆的扰动, 钢管柱难以保证垂直度, 开挖后发现偏心较大。
5 经济效益
采用逆作法, 一般地下室外墙与基坑围护墙采用两墙合一的形式, 一方面省去了单独设立的围护墙, 另一方面可在工程用地范围内最大限度扩大地下室面积, 增加有效使用面积。此外, 围护墙的支撑体系由地下室楼盖结构代替, 省去大量支撑费用。而且楼盖结构即支撑体系, 还可以解决特殊平面形状建筑或局部楼盖缺失所带来的布置支撑的困难, 并是受力更加合理。由于上述原因, 再加上总工期的缩短, 因而在软土地区对于具有多层地下室的高层建筑, 采用逆作法施工具有明显的经济效益。一般可节省地下结构总造价的25%~35%。
6 环境效益
6.1 噪音方面:
由于逆作法在施工地下室时是采用先表层楼面整体浇筑, 再向下挖土施工, 故其在施工中的噪音因表层楼面的阻隔而大大降低, 从而避免了因夜间施工噪音问题而延误工期。
6.2 扬尘方面:
通常的地基处理采取开敞开挖手段, 产生了大量的建筑灰尘, 从而影响了城市的形象;采用逆作法施工, 由于其施工作业在封闭的地表下, 可以最大限度的减少扬尘。
7 社会效益
7.1 交通方面:
由于逆作法的采取表层支撑, 底部施工的作业方法, 故在城市交通土建中大有用武之地, 它可以在地面道路继续通车的情况下, 进行道路地下作业, 从而避免了因堵车绕道而产生的损失。
7.2 采用了逆作法, +0.
00层平板结构先完成, 可以利用结构本身作内支撑。由于结构本身的侧向刚度是无限大的, 且压缩变形值相对围护桩的变形要求来讲几乎等于零。因此, 可以从根本上解决支护桩的侧向变形, 从而使周围环境不至出现因变形值过大而导致路面沉陷、基础下沉等问题, 保证了周围建筑物的安全。
7.3 采用逆作法施工, 地下连续墙与土体之间
粘结力和摩擦力不仅可利用来承受垂直荷载, 而且还可充分利用它承受水平风力和地震作用所产生建筑物底部巨大水平剪力和倾覆力矩, 从而大大提高了抗震效应。我国是个地震多发区, 对地震的防治是必不可少的, 从建筑业角度来说, 采用适宜的施工工艺便可将地震带来的危害降低到最小, 逆作法施工便具有这样的优点, 所以在深基坑支护中大量运用逆作法具有广泛的社会效益。
目前, 逆作法已颁列入2001年颁布的中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范;各地也陆续公布了地下室逆作法施工工法 (YJGF02-96) 和 (YJGF07-98) , 由此可说明逆作法施工已日趋成熟, 其在深基坑支护中的前景乐观。如果说上个世纪是逆作法起步时期, 紧接着在全国范围内迅速发展和大量应用之后, 如今它正处于技术成熟期, 将会有更大发展的全盛时期。