分析对比系统

2024-10-26

分析对比系统(共12篇)

分析对比系统 篇1

摘要:英汉微型语义系统封闭性特征明显,尤其是汉语微型语义系统,其封闭语义系统特征独特。英汉微型封闭语义系统包括二员系统、三员系统、四员系统、五员系统、七员系统、九员系统和十二员系统,其最大特点是下义词的成员数目固定。

关键词:英汉语,微型语义系统,封闭性,异同

近年来,现代语义学在研究范围与方法上同传统语义学相比有了较大的发展。它在语义的研究方面,深入阐明语义关系,进行微观层次分析,同时还把视野扩大到与其他语言进行比较研究。在跨文化交际语言研究中,语义比较是一个重要的研究领域。英汉两种语言语义比较还未形成成套的理论体系,因此,对该领域研究具有一定的理论意义和现实意义。英汉两种语言在语义方面存在着共性和差异性,如它们都具有许多共同的微型语义系统。微型语义系统是指由一个支配词统辖的语义场,它包括该支配词统辖的下义词。在这个语义场中,支配词与下义词之间的关系呈纵向性、过渡性、相容性、包含性和一般性与特殊性。而各下义词之间的关系则呈横向性,构成共下义词,具有特殊性、非过渡性和不相容性。英汉微型语义系统封闭性特征明显,尤其是汉语微型语义系统,其封闭语义系统特征独特。英汉微型封闭语义系统包括二员系统、三员系统、四员系统、五员系统、七员系统、九员系统和十二员系统,其最大特点是下义词的成员数目固定。本文拟从封闭语义系统的视角,对英汉微型语义系统的封闭性进行对比分析,以期探讨其异同。

一、英汉二、三员系统

英汉二员系统由性别系统(sex/gendersystem)、父母系统(parentsystem)、配偶系统(spousesystem)、子女系统(offspringsystem)和兄弟姐妹系统(siblingsystem)组成。

英汉共有的三成员系统为物态系统(physicalstatesystem)。

1. 英汉二、三员系统的相似性

在英汉共有的二员性别系统中,英语成员词有二对:

male—female、masculine—feminine

汉语成员词则有三对:

男—女公—母雄—雌

二员父母系统中,英语成员词有六对:

father—mother dad—mum daddy—mummy papa—mama/mamma pop—mom poppa—mommy

汉语父母系统成员词有三对:

父亲—母亲爸爸—妈妈爹—娘

英汉配偶系统中,英语成员词有:

husband—wife

汉语中有二对:

丈夫—妻子老公—老婆

子女系统中英汉成员词各有一对:

son—daughter儿子—女儿

英语兄弟姐妹系统为二成员系统,其成员词为:

brother—sister

汉语兄弟姐妹系统则为四成员系统,其成员词有二对:

哥哥—弟弟姐姐—妹妹

物态系统中,英语成员词有:

solidliquidgas

相应的汉语为:

固体液体气体

2. 英汉二、三员系统的差异性

在二、三成员系统中,英汉存在差异,如:汉语有独特的阴阳二员系统,英语则没有。

阴阳系统是中国哲学的一对范畴。阴阳最初的意义是指日光的向背,向日为阳,背日为阴。历来引申为气候的寒暖,方位的上下、左右、内外,运动状态的躁动和宁静等。中国古代的哲学家们进而体会到自然界中的一切现象都存在着相互对立而又相互作用的关系,就用阴阳这个概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力,并认为阴阳的对立和消长是事物本身所固有的,进而认为阴阳的对立和消长是宇宙的基本规律。

老子说:“万物负阴而抱阳。”肯定阴阳的矛盾是事物本身所固有的。《易经》作者进一步提出“一阴一阳之谓道”的学说,把阴阳交替看作是宇宙的根本规律。阴阳系统成员词为:阴(yin)、阳(yang)。

汉语还有独特的三成员系统:三军系统(thethreearmedforcessystem)和三废系统(thethreewastesystem)。三军系统包括:陆(army/groundforce/landforce)、海(navy)、空(airforce)。三废系统包括:废气(waste gas)、废水(wastewater/liquidwaste)、废渣(wasteresidue/industrialwaste)。

二、英汉四、五员系统

英汉共有的四员系统为季节系统(seasonsystem)、方向系统(directionsystem)、算术基本运算系统(fundamentalsystem)、扑克系统(playingcardssystem);五员系统为:五指系统(fivefingerssystem)和感觉系统(fivesensessystem)。

1. 英汉四、五员系统的相似性

方向系统的成员词中,英语为:east、west、north、south。汉语包括:东、西、南、北,其顺序为东西南北、或东南西北。英汉方向系统均可由“四面”扩展为“八方”构成八成员系统,英语方向成员增加词:northeast、southeast、northwest、southwest。汉语增加词:东南、东北、西南、西北,但英汉构词顺序不同,例如:northeast为“东北”,southwest为“西南”。此外,英汉方向系统还可由“八方”扩展为“十六方”构成十六成员系统。英语成员词增加了:northeast-by-north,north-by-east,northeast-by-west等,汉语成员词则增加了:东北偏北、东北偏东、西北偏西等。

英语季节系统成员词涉及:spring、summer、autumn/fall、winter。汉语则为:春、夏、秋、冬。

英汉具有共同的算术基本运算系统,英语成员词为:addition、subtraction、multiplication、division。汉语相应的成员词为:加法、减法、乘法、除法。

英语扑克牌系统的成员词为:hearts、spades、clubs、diamonds。汉语为:红桃、黑桃、梅花、方块。

英汉共有的五员系统涉及五指系统和感觉系统。英语五指系统成员词包括:thumb/pollex、indexfinger/forefinger/secondfinger、middlefinger/thirdfinger、ringfinger/fourthfinger、littlefinger/fifthfinger。汉语相应的五指系统成员词包括:拇指、食指、中指、无名指、小指。英语感觉系统包括:sight、hearing、smell、taste、feeling。汉语包括:视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉。

2. 英汉四、五员系统的差异性

汉语具有独特的五成员系统,分别为五官系统(thefivesenseorganssystem)、五味系统(thefiveflavors system)、五脏系统(thefiveinternalorganssystem)、五金系统(thefivemetalssystem)、五色系统(thefivecolors system)和五行系统(theFiveElementssystem)。

五官系统成员词包括:耳、目、口、鼻、身(舌)。五味系统成员词包括:酸(sour)、甜(sweet)、苦(bitter)、辣(pungent)、咸(salty)。五脏系统成员词包括:心(heart)、肝(liver)、脾(spleen)、肺(lungs)、肾(kidneys)。五金系统包括:金(metal)、银(silver)、铜(copper)、铁(iron)、锡(tin)。五色系统成员词包括:朱(红)(red)、黄(yellow)、蓝(blue)、白(white)、黑(black)。五行系统成员词包括:金(metal)、木(wood)、水(water)、火(fire)、土(earth)。

中国古代人民在长期的生活和生产实践中认识到木、火、土、金、水是必不可少的最基本物质,并由此引申认为世间一切事物都是由木、火、土、金、水这五种基本物质之间的运动变化生成的。这五种物质之间,存在着既相互资生又相互制约的关系,并在不断的相生相克运动中维持着动态的平衡,这就是五行学说的基本涵义。

以上所述,在英语虽有相应的词,但没有这种五员系统。这些汉语中独有的五员系统反映了古代中国人民对自然的基本构成物质,对金属种类和基本色彩等的认识。

三、英汉七员系统

1. 英汉七员系统的相似性

英汉共有的七员系统是星期系统(weeksystem)。星期系统英语成员词包括:Sunday、Monday、Tuesday、Wednesday、Thursday、Friday、Saturday。汉语为:星期日/天、星期一、星期二、星期三、星期四、星期五、星期六。但汉语星期系统表述顺序与英语有差异,汉语顺序为:星期一、星期二、星期三、星期四、星期五、星期六、星期日/天。此外,汉语星期系统成员词还有:礼拜一、礼拜二、礼拜三、礼拜四、礼拜五、礼拜六和礼拜天。

2. 英汉的差异性

英语封闭性微型语义系统中,没有六员系统,而汉语则有。汉语中独特的六员系统分别包括:六神系统(thesixinternalorganssystem)、六亲系统(thesixcloserelativesystem)和六畜系统(thesixdomesticanimals system)。

六神系统成员词包括:心(heart)、肺(lungs)、肝(liver)、肾(kidney)、脾(spleen)、胆(gallbladder)。道教谓人的心、肺、肝、肾、脾、胆各有神灵主宰,称为六神。

六亲系统成员词包括:父(father)、母(mother)、兄(elderbrother)、弟(youngerbrother)、妻(wife)、子(son)。按《吕氏春秋》的说法,以父、母、兄、弟、妻、子为“六亲”。

六畜系统指马(horse)、牛(ox)、羊(sheep)、猪(pig)、狗(dog)、鸡(chicken)六种家畜。《左传·僖公十九年》:“古者六畜不相为用。”《韩非子·难二》:“务于畜养之理,察于土地之宜,六畜遂,五谷殖,则入多。”

四、英汉九员系统

1. 相似性

英汉共有的九员系统是太阳系九大行星系统(thesolarsystem withnineplanets)。

英语九大行星系统成员词由Mercury、Venus、Earth、Mars、Jupiter、Saturn、Uranus、Neptune、Pluto组成,而汉语由水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星组成。英语成员词命名以希腊罗马神话为理据,汉语则以五行和中国神话为理据。

2. 差异性

英汉没有共同的八员系统和十员系统。

汉语独特的九员系统是九族。在封建社会里,一人犯罪株连九族。“九族”的说法有二:第一种说法是以本人以上的父、祖父、曾祖父、高祖父和以下的子、孙、曾孙、玄孙为九族;第二种说法是以父族四、母族三、妻族二为九族。不论那种说法,株连“九族”都要牵涉许多人。

汉语独有八员系统,如八卦系统(theEightDiagramssystem),其成员词为:乾(heaven)、坤(earth)、坎(water)、离(fire)、震(thunder)、艮(mountain)、巽(wind)、兑(marsh)。《易传》作者认为八卦主要象征天、地、雷、风、水、火、山、泽八种自然现象,并认为“乾”、“坤”两卦在八卦中占特别重要的地位,是自然界和人类社会一切现象的最初根源。

汉语十员系统为天干系统或十干系统(theTenHeavenlyStemssystem)它包括:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。

五、英汉十二员系统

1. 相似性

英语和汉语共有的十二员系统为月份系统(monthsystem)和十二宫系统(theZodiacSignsSystem)。

英语月份系统成员词来自拉丁语,其包括January、February、March、April、May、June、July、August、September、October、November、December。

汉语月份系统分为公历月份系统和农历月份系统。公历月份系统的成员词包括:一月、二月、三月、四月、五月、六月、七月、八月、九月、十月、十一月、十二月。农历月份系统的第一个月为“正月”,最后一个月叫“腊月”,其余的与公历相同。

汉语黄道十二宫系统,俗称星座系统,源自西方。古代把黄道带分为12等份,叫作黄道十二宫,每宫包括一个星座。他们的名称,从春分点起依次是:白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、室女座、天平座、天蝎座、人马座、摩羯座、宝瓶座、双鱼座。由于春分点移动,现在十二宫和十二星座的划分已不一致。英语十二宫成员词均来自拉丁语,包括:Aries、Taurus、Gemini、Cancer、Leo、Virgo、Libra、Scorpio、Sagittarius、Capricorn、Aquarius、Pisces。

2. 差异性

在十二员系统中,汉语有生肖系统(theTwelveAnimalsystem)和地支系统(theTwelveEarthlyBranchessystem),英语中则无。

汉语十二生肖系统,又称十二属相,由十二种动物名称组成,具体为:鼠(mouse/rat)、牛(ox)、虎(tiger)、兔(hare/rabbit)、龙(dragon)、蛇(snake)、马(horse)、羊(sheep/goat)、猴(monkey)、鸡(chicken/rooster)、狗(dog)、猪(pig)。

生肖系统是我国民间特有的计算年龄的方法。它在人们的日常生活中占有重要的地位,对我国的民俗产生了很大影响,甚至关系到人们的婚姻、生育等大事。

地支系统包括子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。该系统与生肖系统相配合,即子鼠、丑牛、寅虎、卯免、辰龙、已蛇、午马、未羊、申猴、酉鸡、戌狗、亥猪。

六十年中有子年、丑年等各五年,子年称为鼠年,丑年称为牛年,余类推。

天干系统和地支系统组合成为干支系统。以十干和十二支循环相配,可成甲子、乙丑、丙寅……等六十组,常叫作六十花甲子。古代用来表示年、月、日和时的初序,周而复始,循环使用。现今夏历的年和日仍用干支。

干支在我国古代有广泛的用途,主要有:(1)用干支依次组合的方式纪年,即以天干的单数配地支的单数,天干的双数配地支的双数。如甲子、乙丑、丙寅等纪年,六十年一循环。古人称年龄相同为“同甲”或“同庚”。(2)用地支纪月。按阴历(夏历),寅为正月,卯为二月,余类推。(3)用干支配合的方式纪日,六十日一循环。(4)用干支纪时。一昼夜分为十二时辰,称子时、丑时等。夜半子时(23点至1点)称子夜,也称午夜。古人又分一夜为五段,即甲夜、乙夜、丙夜、丁夜、戊夜,又称五更或五鼓。(5)用地支表示方位。子是正北方,午是正南方,酉是正西方,卯是正东方。天干也表示方位,甲、乙在东,丙、丁在南,庚、辛在西,壬、癸在北。(6)用干支作为人名。如商代帝王太乙(商汤)、太甲、盘庚、文丁、帝辛(商纣)等。文丁或他的后人称文丁的母亲为“母戊”。到了西周,用干支作人名者很少,而用伯(孟)仲叔季行第称谓作人名者渐多。这大概也是商周文化传统不同的一种表现。

此外,汉语还有独特的二十四成员系统,英语则无。该成员系统为中国特有的二十四节气,其成员词为:立春(thebeginningofSpring;FirstSpringday)、雨水(RainWater;Rain-fallingDay)、惊蛰(ThewakingofInsects;Torpid-ArousingDay)、春分(TheSpringEquinox;VernalEquinox)、清明(PureBrightness;Clearand BrightDay)、谷雨(GrainRain;Rain-for-GrainDay)、立夏(theBeginningofSummer;FirstSummerday)、小满(GrainFull;PrimeFill-upday)、芒种(GraininEar;Grain-in-Earday)、夏至(SummerSolstice)、小暑(Slight Heat;Mid-heatDay)、大暑(GreatHeat;Scorching-HeatDay)、立秋(thebeginningofAutumn;FirstAutumn Day)、处暑(theLimitofHeat;Limit-of-heatDay)、白露(WhiteDew;Pearl-Dew Day)、秋分(AutumnalEquinox)、寒露(ColdDew;Cold-Dew Day)、霜降(FrostDescent;Frost-DescendingDay)、立冬(theBeginningof Winter:FirstWinterDay)、小雪(SlightSnow:Little-SnowDay)、大雪(GreatSnow;HeavySnow)、冬至(Winter Solstice)、小寒(SlightCold;Moderate-ColdDay)、大寒(GreatCold;SevereCold)。

二十四节气的划分,起源于我国黄河流域,它是根据太阳在黄道上的位置(黄经),将全年划分为二十四个段落,包括雨水、春分等十二个中气,立春、惊蛰等十二个节气,统称二十四节气。以节气的开始一日为节名,则各月的中气必在夏历该月出现(如雨水必在正月出现),没有中气的月,作为闰月。但节气则可在夏历本月或上一个月出现(如立春可在正月或十二月出现)。

中外跨文化交际语言研究中,语义比较研究既是一个重要的研究领域,也是一个比较棘手的问题。因为不同语言之间的语义比较研究还未形成整套的理论体系,而且该领域涉及面广,其研究涉及哲学、逻辑学、语言学、文学、社会学、心理学、历史学等众多的领域。本文仅从微型语义系统的视角,对英汉微型语义系统的封闭性进行了对比分析,探讨了两种语言之间的共性和差异性。希望本文能对该领域的比较语义学研究理论、方法和原则的建立,以及理论体系的形成有一定的理论指导意义。

参考文献

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[4]王逢鑫.英汉比较语义学[M].北京:外文出版社,2001.

[5]何英玉.语义学[M].上海:上海外语教育出版社,2005.

[6]王寅.语义理论与语言教学[M].上海:上海外语教育出版社,2001.

分析对比系统 篇2

根据了解重庆市思恩科软件开发公司和宜宾市万向

网络有限责任公司开发的水务收费系统软件作出下列比较。

重庆思恩科软件开发公司的水务收费系统软件系统

比较全面,系统包括有抄表、收费、报装等很多我公司业务项目。每个大项目又有很多分支的细项目。该软件涵盖了我司所有业务的软件系统化管理,对每个系统模块,都有相应的查询、统计、报表、图表模块,并提供相对应的打印预览功能。为方便用户查询,应有功能全面的查询系统和多媒体查询功能。支持多媒体查询、精确查询、模糊查询、定制查询、并能实现多个相关表的万能组合查询。可进行基本信息查询统计、用户停水缴费查询统计、历史欠费查询统计、异常用水查询统计、组合条件查询统计等,查询结果可以打印预览并以EXCEL、TXT等格式输出。系统提供某些功能让用户自我定制;如支持自定义图表、自定义清单报表、自定义单据和发票的打印格式等。

宜宾市万向网络有限责任公司的水务收费系统软件系

统支持多网点及远程应用,以利于后续营业厅的部署。软件支持供水和二次供水收费业务,支持多种形式的水费收费。软件票据格式可以根据为自来水公司订制,并开发自定义模块由自来水公司网管人员自行定制单据。软件支持抄表机,并在原有抄表记代码上为屏山县山泉供水有限责任公司定制PDA开发程序。提供多种灵活方式的报表查询和自定义报表功能。适用于自来水公司收费收取管理,包括客户资料,客户定价管理,抄表管理,现金报表等:可针对不同类别客户分别定价;抄表数据支持抄表机导入导出,同时也支持手工录入;支持预收费;支持零头转预存支持发票批量打印,单独打印;支持保修管理;支持客户资料管理、款项催收管理;支持磁卡扫描及卡务管理;支持短信管理;支持基本人事管理及权限角色管理;支持报表、发票管理及其自定义;支持异常用水报警;支持投诉管理;业务报装系统。

分析对比系统 篇3

关键词:空调;夏季潮湿地区;温湿度独立控制;COP

中图分类号: TU83 文献标识码:A

文章编号:1674-2974(2016)05-0144-07

Abstract:Taking temperature and humidity independent control air conditioning system as the research project, different models of the system have been established.Through analysis and calculation of each system's COP of a practical engineering project, it reveals the differences in performance and regional differences of the independent control system itself. By comparison,the heat pump wheel dehumidification system should be considered first,where the outdoor air humidity ratio is relatively small. On the other hand,the liquid desiccant dehumidification system and condensate system may be better where the ratio is relatively large.

Key words:air-conditioning; humid regions in summer season; temperature and humidity independent control; COP

温湿度独立控制空调系统(Temperature and Humidity Independent Control Air Conditioning System,简称THIC空调系统)采用温度与湿度两套独立的空调子系统,分别控制、调节室内的温度与湿度,从而避免了常规空调系统中热湿联合处理所带来的损失[1],所采取的新风处理形式包括转轮除湿、溶液除湿、冷凝除湿等[2-4].但是目前关于THIC系统COP的分析主要集中对某单一系统的研究,而同一地区不同形式的THIC系统COP以及不同地区同一形式的THIC系统COP均存在相当大的不同[5~8],研究不同情况下不同温湿度独立控制系统的综合COP特性,对指导空调系统选择和设计有着重要意义.本文根据国内不同地区室外气象参数的不同,结合各种THIC系统的处理过程研究了不同处理过程的能耗以及综合COP.

1 基本参数信息

1.1 气候条件

我国幅员辽阔,各地气候存在着显著差异,依据室外气象条件可分为潮湿地区和干燥地区.在干燥地区,室外空气比较干燥,空气处理过程的核心任务是对空气的降温处理过程,而在潮湿地区,需要对新风除湿之后才能送入室内,空气处理过程的核心任务是对新风的除湿处理过程.表1为我国主要城市所处气候分区.本次研究主要选取潮湿地区的北京、上海、长沙、广州、哈尔滨、海口、成都,各城市室外气象参数见表2[9].

1.2 新风送风量和送风参数的确定

以某高级办公楼为例,空调面积为5 000 m2,负荷指标为140 W/m2(房间显热负荷),因计算干球温度相差不大,为讨论简便忽略通过围护结构传入负荷的差异.人员密度为0.5人/m2,人员散湿量为109 g/(人·h),办公建筑的新风量取30 m3/(人·h),室内设计参数N:焓值、温度、含湿量和相对湿度分别为58.54 kJ/kg,26 ℃,12.7 g/kg和60%[10].

新风送风湿度求解公式:

空气处理过程见图1.

图中O点为新风的处理状态点,F为干式风机盘管送风点,S为房间送风状态点,各状态点根据规范规定的送风温差、房间的显热潜热负荷确定[9].计算得新风焓值hO为44.8 kJ/kg,送风状态点S温度、含湿量、焓值分别为21 ℃,11.9 g/kg和51.4 kJ/kg;干式风机盘管送风参数F的温度、含湿量、焓值分别为22.2 ℃,12.7 g/kg和53.7 kJ/kg.总送风量、干式风机盘管送风量、新风送风量分别为97 kg/s,72 kg/s,25 kg/s.

2 THIC模型的建立

2.1 转轮除湿系统

2.1.1 热回收式单级转轮除湿系统

带全热回收的单级转轮除湿新风机组处理流程如图2所示.

带全热回收的单级转轮除湿新风机组处理过程在焓湿图上表示如图3所示.

新风W先经过全热回收装置与回风进行热回收,取全热回收器的显热回收效率为60%,潜热回收效率为55%,根据换热公式[11]可以得到热回收后W′点的状态.

冷水机组制冷量的计算:

2.1.2 热回收式双级转轮除湿系统

带全热回收的双级转轮除湿新风机组流程如图4所示.

新风热回收后W′点、再生空气状态点M和M′点的求解方法和热回收式单级转轮除湿一致.

2.1.3 热泵式单级转轮除湿系统

热泵式单级转轮除湿新风机组流程如图6所示.

热泵式单级转轮除湿新风处理焓湿图和图2一致.新风热回收后W′点、再生空气状态点M点的求解方法和热回收式单级转轮除湿一致.该过程中风冷热泵最大再生能力为50 ℃,再生温度高于50 ℃部分仍采用电加热再生.

2.1.4 热泵式双级转轮除湿系统

热泵式双级转轮除湿新风机组流程如图7所示.

热泵式双级转轮除湿新风处理焓湿图和图4一致.热泵式双级转轮除湿处理过程的计算方法和热泵式单级转轮除湿的计算方法相同,在这里就不再赘述.

2.2 溶液除湿系统

2.2.1 热泵式单级溶液除湿系统

热泵式单级溶液除湿新风机组流程如图8所示.

热泵式单级溶液除湿新风机组处理过程在焓湿图上表示如图9所示.

新风W和回风N进行热回收,热回收后新风A在右边喷淋模块中和被蒸发器5冷却的溶液进行热湿交换,溶液被稀释且温度升高,新风A被降温除湿达到送风状态点O,左边喷淋模块中的溶液被冷凝器4加热后,在喷淋单元内完成溶液的浓缩再生过程,被稀释的和被浓缩的溶液经过换热器7换热后通过溶液管相连,通过溶液管中溶液的流动完成蒸发器侧和冷凝器侧溶液的循环,以维持两端的浓度差.

热泵系统制冷量计算:

2.2.2 热泵式双级溶液除湿系统

热泵式双级溶液除湿新风机组流程如图10所示.

热泵式双级溶液除湿新风机组处理过程在焓湿图上表示如图11所示.

两级除湿溶液采用不同浓度,浓度高的溶液无需承担较多的排热量,浓度低的溶液排出冷凝热的能力较强[12].

热泵系统制冷量计算:

2.3 冷凝除湿系统

室内排风再热送风式冷凝除湿机组流程如图12所示.

室内排风再热送风式冷凝除湿机组处理过程在焓湿图上表示如图13所示.

除湿处理后的新风L与室内回风N之间进行显热热回收,实现对新风的再热处理.回风经过与除湿处理后的新风之间的显热回收后温度降低,之后再进入全热回收装置与新风进行全热交换,对新风进行预冷.预冷后的新风W′经过低温冷水盘管处理降温除湿处理到L点.

低温冷水机组制冷量计算:

3 系统能耗及系统效率

3.1 计算方法

本文计算结果采用COP的形式表示,计算过程中风冷热泵COP取2.8,低温冷水机组COP取4.6,高温冷水机组COP取7.8.冷冻水输送系数和冷却水输送系数取41.5[10].取值符合《冷水机能效限定值及能源效率等级》要求[13].

3.2 计算结果

热回收式转轮除湿系统采用电加热再生空气,低温冷水机组对除湿后新风进行降温处理,包括一级转轮除湿和双级转轮除湿系统.热泵式转轮除湿利用热泵对除湿后新风进行降温以及加热再生空气,热泵能提供的最高再生温度为50 ℃,高于50 ℃部分采用电加热再生空气.溶液除湿新风系统的核心部件是溶液式全热回收装置,新风和室内回收先在溶液式全热回收装置中进行热湿交换,然后再通过溶液式全热回收装置进行新风的降温除湿以及溶液的再生,除湿再生过程中所需的冷热量由热泵机组提供.各系统COP(含室内显热、潜热和新风负荷)见表3.

4 THIC空调系统COP对比分析

各个城市不同温湿度独立控制系统COP和含湿量关系见图14.

对于转轮除湿系统,达到相同室内状态参数时热泵式机组的COP明显高于单纯采用电再生的转轮除湿系统,说明电加热再生是一种不可取的再生方式.采用热泵冷凝热再生转轮时,单级转轮的COP小于双级转轮,此时虽然双级转轮的再生热量大于单级转轮,但双级转轮的再生温度在50 ℃左右,能够很好的利用热泵的冷凝热.

对于溶液除湿系统,同一个地区单级溶液除湿系统和双级溶液除湿系统的COP相差很小.但实际情况中双级溶液除湿中浓度低的一级排除冷凝热的能力比较强,有利于降低冷凝温度,而浓度较高的一级不用承担过多的排热量,也就不会提高冷凝温度.冷凝温度降低,整个系统的COP将有所提高[14].

对于室外空气含湿量较低的地区如北京和哈尔滨,采用热泵式转轮除湿系统能获得较高的系统能效比;对于上海、长沙、广州、海口、成都等室外空气含湿量较高的地区,则采用溶液除湿系统、冷凝除湿系统能获得较高的系统能效比;室外空气含湿量越高的地区越适合采用冷凝除湿系统;从图13还可以看出,溶液除湿THIC系统COP值其地区差异性不大.

5 结 论

本文根据3种不同形式的THIC系统的处理过程,结合不同城市的夏季室外状态参数,根据处理过程得出了不同室外状态参数下我国潮湿地区采用不同形式THIC系统的综合COP.通过研究分析可以得出以下结论.

1)对于室外含湿量相对较小的地区如北京、哈尔滨,在进行温湿度独立控制系统设计时,可优先考虑选择热泵转轮除湿系统;对于室外含湿量相对较大的地区如长沙、广州,适合选择溶液除湿系统和冷凝除湿系统.

2)由于再生热对系统综合COP有很大的影响.应使用余热、废热等低品位能源作为再生热源.

3)本次计算过程中没有考虑变工况下机组COP和除湿器性能的变化以及风机的能耗,计算结果存有一定的局限性,可供温湿度独立控制系统的技术研究、工程设计参考.对于实际工况下各系统的COP,有待以后进一步研究.

参考文献

[1] 刘晓华.温湿度独立控制空调系统[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,2003:36-38.

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全球四大导航系统横向对比分析 篇4

1 GPS的成熟

GPS全球定位系统是目前唯一覆盖全球的卫星地位系统, 该系统由美国政府于1970年代开始进行研制并于1994年全面建成。使用者只需拥有GPS接收机即可使用该服务, 无需另外付费。GPS信号分为民用的标准定位服务和军规的精确定位服务两类。由于美国政府对民用信号的限制, 在民用讯号中人为地加入选择性误差以降低其精确度, 使其最终定位精确度大概在100米左右。GPS系统拥有如下多种优点:使用低频讯号, 纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性;全球覆盖率高达98%;三维定速定时高精度;快速、省时、高效率;应用广泛、多功能;可移动定位;不同于双星定位系统, 使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性, 提高了其军事应用效能。

由于GPS全球定位系统技术的成熟性, 所以现阶段全球导航定位市场, GPS终端占据了其中的主要部分, 使用率和普及率极高。

2 伽利略胜的精准

伽利略系统是世界上第1个基于民用的全球卫星导航定位系统, 系统投入运行后, 全球的用户将使用多制式的接收机, 获得更多的导航定位卫星的信号, 这将无形中极大地提高导航定位的精度, 这是伽利略计划给用户带来的直接好处。

伽利略计划是欧洲自主、独立的全球多模式卫星定位导航系统, 提供高精度、高可靠性的定位服务, 实现完全非军方控制、管理, 可以进行覆盖全球的导航和定位功能。伽利略系统还能够和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互合作, 任何用户将来都可以用一个多系统接收机采集各个系统的数据或者各系统数据的组合, 来实现定位导航的要求。

伽利略系统可以发送实时的高精度定位信息, 这是现有的卫星导航系统所没有的, 同时伽利略系统能够保证在许多特殊情况下提供服务, 如果失败也能在几秒钟内通知客户。与美国的GPS相比, 伽利略系统更先进, 也更可靠。从数字的对比上看, 美国GPS向别国提供的卫星信号, 只能发现地面大约10m长的物体, 而伽利略的卫星则能发现1m长的目标。

3 格洛纳斯的强抗干扰能力

格洛纳斯全球定位系统由前苏联在1976年组建, 现在由俄罗斯政府负责运营, 该系统在发展历程上, 经历各种险阻, 已经于2011年1月1日在全球正式运行。

格洛纳斯系统由卫星、地面测控站和用户设备三部分组成, 目前的系统由21颗工作星和3颗备份星组成, 分布于3个轨道平面上, 每个轨道面有8颗卫星, 轨道高度1万9000公里, 运行周期11小时15分。

在技术方面, 格洛纳斯系统与GPS的最大不同之处在于卫星发射频率不同。GPS的卫星信号采用码分多址体制, 每颗卫星的信号频率和调制方式相同, 不同卫星的信号靠不同的伪码区分。而格洛纳斯系统采用频分多址体制, 卫星靠频率不同来区分, 每组频率的伪随机码相同。基于这个原因, GLONASS可以防止整个卫星导航系统同时被敌方干扰, 因而, 具有更强的抗干扰能力。

4 北斗系统的互动性与开放性

北斗卫星导航定位系统是我国自主知识产权的导航定位系统, 北斗卫星导航系统现阶段已开始投入使用, 为全球客户提供服务, 服务类型包括开放服务和授权服务两种方式:开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务, 定位精度10米, 测速精度0.2米/秒, 授时精度10纳秒;授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户, 提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

与其他三大导航系统相比, 北斗导航系统具有互动性和开放性的优势, 互动性主要体现在北斗导航系统提供短报文特色服务上, 一般来讲, 其他卫星导航系统只是告诉你什么时间、在什么地方, 而北斗卫星导航系统除了让你自己知道在什么时间、什么地方之外, 还可以将你的位置信息发送出去, 使你想告知的其他人获知你的情况。它解决了何人、何事、何地的问题, 这就是北斗短信的特色服务, 把短信和导航结合, 是中国北斗卫星导航系统的独特发明, 也是北斗导航系统的互动性所在。北斗导航系统的开放性主要体现在北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放, 为全球用户提供高质量的免费服务, 积极与世界各国开展广泛而深入的交流与合作, 促进各卫星导航系统间的兼容与互操作, 推动卫星导航技术与产业的发展。

虽然北斗导航系统在与其他三大导航系统的对比中具有鲜明特点, 但是我们也认识到现阶段, 北斗系统在存在的一些问题:

⑴系统应用不充分, 与世界上第三个投入实际应用的卫星导航定位系统的地位不相称。北斗系统工作容量可达百万户, 而目前注册在线的终端用户却不足千分之一, 卫星资源闲置严重。该系统的“快速定位、双向报文通信和精密授时”功能, 特别是双向报文通信功能未得到充分应用, 该导航定位系统在许多民用领域中的用途还未被认知。

⑵用户终端设备价格偏高, 在市场上无法与GPS系统形成竞争。北斗系统目前的有源定位技术体制决定了其用户终端设备需能收能发, 在技术应用上有通信功能, 应用优势明显, 这是北斗系统的优势所在, 也是区别于其它三大导航系统的根本所在。但这种体制也使用户终端制造成本增加, 加上终端设备用户少, 所以目前市场价格偏高, 多数用户难以接受。用户终端设备价格昂贵的北斗系统在市场上无法与GPS系统形成有效的竞争。

⑶北斗民用市场的自由化和无序竞争, 影响了北斗系统应用市场的健康发展。由于国家没有北斗系统民用开发规划和应用市场准人机制, 市场完全是无序的自由竞争, 一些企业单位对北斗系统市场认识和估计过于乐观, 为早日抢到市场, 自发投入不少资金开发北斗民用终端。到目前为止, 真正获得成功、设备产品质量较好的厂家只有几个。有一些企业单位在产品技术质量还不成熟的情况下.就急于推销自己的产品收回投资, 采用低价竞争方式抢占市场, 结果是实际运行故障频发用户服务又跟不上, 动摇了用户选用或继续使用北斗系统的信心, 增加了对北斗系统应用的怀疑情绪, 影响了北斗系统健康发展和推广应用。

⑷用户终端设备研制开发滞后, 跟不上应用需求。北斗系统用户终端设备研制开发严重滞后于系统建设。究其原因, 一是用户终端设备研制起步较晚, 没有做到与系统建设同步研发;二是用户终端研制难度大;三是国内器件、部件生产基础差。

通过以上对北斗系统存在的一些问题的分析, 我们认识到, 虽然我国的北斗系统在技术

上和系统功能架构上与其他三大导航系统可以相媲美, 但是在系统的应用上还是存在很多的问题, 对于这些问题的解决不仅可以促进北斗系统的发展, 更可以促进北斗系统在全球卫星导航定位系统应用市场中的地位。

5 总结

通过以上对全球四大导航系统的各自特点分析, 我们充分认识到我国北斗系统的优点和存在的问题, 如何解决好这些问题, 如何将北斗系统的建设和北斗系统应用都做好, 是我国科技工作者下一步要思考的问题, 将北斗系统的优势真正在应用中发挥出来, 才能进一步体现北斗系统的真正价值。

摘要:针对现阶段全球四大导航系统各自在技术和应用上体现出的优势, 本文进行了简要的分析, 从分析对比中, 看到我国自主研制的北斗导航系统的自身优势, 也看到北斗系统自身的一些问题。

关键词:北斗导航系统,GPS,格洛纳斯,伽利略

参考文献

[1]唐金元, 等.北斗卫星导航定位系统应用现状分析.2008, 2:26-29.

[2]潘程吉.北斗导航系统在物联网中的应用展望.遥测遥控, 2011, 6:14-17.

色彩教学系统及案例对比 篇5

第一阶段

1. 三原色变调训练

方法:将红.黄.蓝三原色由冷暖,纯度,明度几个方向变调。注意:纵向保持渐变,横向保持色序,色距的准确。

2. 三块灰色变调训练

方法:选择色相为红,黄,蓝的三块灰布的组合,由冷暖,明度,纯度几个方向变调。注意:纵向保持渐变,横向保持色序,色距的准确。

第二阶段

1. 静物平面变调训练

方法:选一组关系较简单、明确的静物,由冷暖,明度,纯度几个方向变调,每个方向做4-6张,写生作业要做的尽量准确,变调时注意色序,色距的准确。

要求:静物的选择一般是一到两块灰布和一个灰色的罐子,在纯度,明度,冷暖上罐子要和衬布之间拉开色距。

2. 静物立体变调训练

方法:摆一组关系较简单、明确的的静物,每个物体分为:亮,灰,暗三个色块由冷暖,明度,纯度几个方向变调,每个方向做4-6张。

要求:变调时要注意第一张写生的颜色要和对象尽量接近,在色序,色距要做到准确。

第三阶段

1.大色块训练

方法:摆一组较简单、明确的静物,进行大色块的写生练习。

要求:在这个练习中,要求学生不看细节,不看小颜色,眯着眼睛只把几大色块之间的关系画准确,这样就能让学生在刚进入常规写生的时候不受细节、小颜色的影响,更容易的进行作业。

第四阶段

常规写生方法:摆一组较复杂但关系明确的静物,用常规作业的方式进行写生。

分析对比系统 篇6

关键词 GSM-R 营销调运处 无线通信

GSM-R是中国首次从欧洲引进的移动通信铁路专用系统,它除了能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修通信等语音通信功能外,还能够满足列车运行速度每小时500公里的无线通信要求,达到了国际行业水平。

一、GSMR系统在铁路无线通信系统的应用

1.GSMR在无线列调方面的应用。数字集群通信系统GSMR可以轻易地实现目前模拟通信系统的所有功能。并且作为民用公用网类型的通信系统,可以轻易实现国铁上所使用的列车无线调度系统所不能实现的选呼功能。GSM-R具备组呼、单呼、广播呼叫、紧急呼叫、优先呼叫这几种呼叫功能,并根据呼叫类型建立了几个呼叫级别以确立在紧急状况下系统对呼叫的选择权,见表1。

由于此表源于一个有偏向性的文章,因此表中所标的呼叫时间应该是最长呼叫时间即:跨度为数个小区的呼叫建立时间。这里涉及一个问题:GSM-R话音业务的呼叫建立时间,见表2。

如上表所示,GSM-R系统正常工作时呼叫接通时间定义为5 s。尤其是其最常用的组呼和单呼时间均为5 s,相较现有对讲机在固定频率几百毫秒的接通时间较长,但鉴于其为全双工通信,因而丝毫不会影响员工工作效率。并且根据一些非官方消息,使用GSM-R手机的通话质量要明显好于手台喊出来的通话效果。

接发车作业时,值班员使用功率为5W的对讲机直接与调度室联系,这样对于较远的站(如交接站),值班员接发车作业时在电磁环境不好的情况下就容易发生与调度联系不通畅的状况。(国铁采用有线+无线的方式解决此问题)而GSM-R只要在建站的时候做好信号覆盖测量以及设计的工作,就可以保证通信质量,杜绝此类问题的发生。

2.GSMR在列控技术方面的应用。列控即列车运行控制系统(TCS)。中国列车运行控制系统(CTCS)有两个子系统,即车载子系统和地面子系统。地面子系统由以下部分组成:应答器、轨道电路、无线通信网络(GSM-R)、列车控制中心(TCC)/无线闭塞中心(RBC)。而其中GSM-R的作用即为一个车地信息传输平台。由于其数字移动通信系统的先天特性以及可用的通用分组无线业务GPRS,使得其非常适合列控系统中各部件的报文信息传送。

二、编组站平调通信

1.现有平调设备。由于营销调运处铁路专用线的性质,使其生产运输中平面调车成为车务相当重头的工作。营销调运处目前采用的无线平调通信系统为ZTD6。ZTD6型平调设备是以GP3688、GP88S对讲机为核心进行了功能扩展(以GP88S对讲机为例),见图1。

其中手持台使用了带扩展功能的GP88S对讲机附加一块指令板,指令板将面板上平调按钮按下产生的音频指令采集,然后通过识别出指令将其调制成电信号送入对讲机调入载波并发送;接收端为类似过程。

机控器由于需要实现灯显功能、与一些附件的搭配功能以及与其他设备(如LKJ2000)相连,因而设计了一块母板实现其各种逻辑功能以及搭配各种外设附件,与对讲机的连接方式为直接连接对讲机侧板上的mic和line out口。

2.GSM-R平调设备。GSMR平调设备设计理念与ZTD6相同,即具备如下功能:(1)调车小组每个设备具有发起小组呼叫并通话的功能;(2)调车小组调车长便携台具有发送调车指令的功能;(3)调车员调车便携台具有发送紧急停车指令和解锁指令的功能;(4)调车机车控制台依据调车小组成员发来的调车指令,控制调车机信号显示;(5)调车长发送的调车指令能够以语音的方式通知到调车小组的每一个成员;(6)机车控制器具有与机车运行速度监控器进行数据通信的功能。机车控制器将接收到的调车指令传送到机车运行速度监控器,运行速度监控器依据调车指令对机车运行速度进行限速或者自动停车控制;(7)具有“测机”功能,当列车行进时可以测试调车长便携台的工作状态,确保调车安全;(8)具有调车计划单远程传送功能。调车计划中心可以将调车作业任务计划远程传送到调车机车控制器并打印,或者传送到调车小组成员的显示终端并存储、显示。

以上7条ZTD6都可以实现。这里唯一不同的是第八条,可以直接传送调车单到调车族成员终端,此功能对于南北站还是相当实用的,可以减少调车组人员在加单或者计划变更时去信号楼取得新的调车单这一繁琐步骤。

另外,由于在调车过程中要求有很高的实时性,规定数据必须在500ms内由发送端到达接收端,而普遍采用的GPRS方式不能满足这种实时性的要求,因此必须采用CSD(Circuit Switched Data)方式的数据传输才能满足所规定的数据延时。而据称在整个调车过程中,CSD连接一直保持,直到调车工作结束,这样才能满足铁道部规定的必须在500ms内由发送端到达接收端的要求。尽管并没有任何官方文章说明,但从这一点可以推断:在调车过程中,调车组人员终端设备的耗电量还是很大的,在配备相同容量电池的情况下,续航力可能会不如目前的ZTD6型平调设备。当然,通话质量以及指令发送接收的可靠性上应该会优于ZTD6。

三、维护人员通信

1.现有设备及存在问题。在这里,维护人员指的是工务、电务、机务以及各站防护员、列检、货运等对通信实时性要求不高的人员。目前营销调运处所使用的对讲机多为TK-378和GP88S。各人员工作时主要使用各站站内频进行呼叫通话。其中比较特殊的是工务段所有对讲机都有行调频,为的是工务人员在巡道和作业时能及时了解机车动向。但巡道工由于其作业性质又经常会误碰PTT按钮干扰行调频的正常作业。

2.GSM-R通信。GSM-R的组呼功能即可代替营销调运处现有站频的功能。并且一部终端设备可同时加入几个呼叫组——即可同时监听几个站的作业并随时发起对任意组的呼叫,这样可以有效的解决工务巡道工的监听要求。同时通过在GSM-R基站管理平台上做设置可以对任意一部终端呼叫权限进行设定,方便快捷,也可以减少人为干扰因素。

另外,由于营销调运处生产调度室同时也为应急指挥中心,GSM-R所具备的语音广播功能使得调度员可以直接呼叫GSM-R基站覆盖内的所有无线终端,并且增强型的多级优先可以使最高级优先权用户切断低优先级用户的呼叫,直接建立高优先级呼叫。为紧急状态下通信指挥提供方便。

四、数据传输、记录

在此方面首先应当提到的是列尾数据传输。营销调运处目前所使用的北京中铁公司的列尾设备,需要配合一个接到机车车载电台上的列尾控制盒(见图3)。GSM-R列尾控制盒与机车电台做到了一起,功能上在此方面两者并无太大区别。

除了列尾数据传输,GSM-R还可以实现车次号传输与列车停稳信息的传送功能以及调度命令传送功能,目前,在营销调运处,这两项接发车时所进行的工作是由值班员来完成的。

分析对比系统 篇7

关键词:SM系统,APM系统,V-BLAST系统,系统性能,复杂度

1 引言

SM调制是近些年提出的一种基于MIMO的一种新的无线传输方案。2006年由Mesleh等人在文献[1]中提出, 并描述了SM系统的调制解调原理。SM通过将特定的信息比特单元映射到唯一与之对应的发射天线索引和信号星座上来发送信息。在接收端, 通过接收端对发射天线索引的估计和星座解调得到发送信息的估计。天线的索引能够承载信息的理论依据是当发射天线之间的空间距离不小于λ/2 (λ为发射信号的波长) 时, 各个信道之间可以看做是独立衰落信道。因此, 发射天线所对应的信道的特征可以表征唯一的一组信息比特[1,2]。

空间调制技术从根本上消除了传统MIMO系统不可避免的ICI (Inter-channel interference) 和IAS (Inter-Antenna Synchronization) 等问题, 很大程度上降低了系统的复杂度[3]。由于引入了天线维度, 增加了调制的自由度, 所以节约了频带资源, 增加了系统设计的灵活性[4]。

本文以现有的论文为基础, 对SM的技术原理做了更加深刻的阐述和分析。通过对比传统APM系统与V-BLAST系统, 得出SM相比其它两种通信系统的优缺点。

2 SM系统模型

SM的系统框图如图1所示。

相互独立的随机比特流b=[b 1, b 2, ..., b k]经过编码器的输出为c=[c 1, c 2, ..., c n], 其中k和n分别代表编码器的输入与输出比特数, k/n为编码效率。c进入SM调制模块中, 每m=log2MNt个比特映射到一个星座图向量x=[x 1, x2, , xNt]上, 在此限制最大发射端功率为1, 即E[xxH]≤1。在SM调制方式中, 在每个发射时隙内, 只有一个发射天线处于工作状态, 此时其他发射天处于空闲状态, 即发射功率为零, 在发送向量x中, 只有xj (1≤j≤Nt) 为非零元素。每发射时隙最多可发送的信息比特数为C=log2Nt+log2M, 式中Nt表示发射天线数目, M表示APM调制中星座图的大小。经过SM调制的信号通过无线信道进行传输。以3bit/s/Hz的发射效率为例, 对于SM调制, 有如表1所示的两种调制方案。

3 SM与APM系统的比较

SM系统在工作的过程中, 一个发射周期内只有一个发射天线处于激活状态。也就是说, 发送端在任意时刻都是单天线工作状态, 因此在发送端天线的工作状态与单天线系统类似。两者不同点在于:

(1) SM系统发射天线随发送信息的不同在多根发射天线之间不间断切换。

(2) SM系统的天线索引携带信息, 而APM系统天线本身不携带信息。

(3) 由于SM系统的天线索引承载了一定量的信息, 所以在相同的传输速率下, SM可以选择较小的星座图以获得较好的性能。因此, 在数据传输速率要求较高时, SM可以有效的减小由于星座分辨率降低而导致的系统误码率的上升。所以在数据传输速率较高的情况下SM的性能优于APM系统, 同时系统复杂度不会增加很多。

3.1 SM与APM系统性能对比

基于以上对SM系统与APM系统的分析可知, 在相同的信息速率下, 两种系统的性能有所不同。以6bit/s/Hz的发射效率为例, SM调制采用4*4的16QAM设计方案, APM采用1*4的64QAM设计方案。在不同性噪比情况下, 仿真得到性能之间的差别如图2所示。

从图2中可以看出, SM系统与传统的APM系统相比, 性能有4d B的提升。这种优势在更大的调制阶数下会更加明显。

3.2 SM与APM系统复杂度对比

对于SM系统与APM系统在接收端的信号处理方式都采用相同的算法, 因此算法复杂将不再计算算法复杂度。SM系统复杂度的计算公式可以通过式 (1) 计算得出

APM的检测通过在接收端做Nr次比较, 选择发射信号的最大似然值做为解调输出, 因此APM检测的复杂度为式 (2)

可以看出SM相对于APM来说, 其复杂度大致是APM的2Nt倍, 频带利用率是APM系统的Nt倍。因此, SM系统可以通过增加发射天线的数目换取较高的频带利用率。在频带资源比较紧缺的情况, 是比较高效的设计方案。

4 SM与V-BLAST系统的比较

V-BLAST系统是MIMO系统中比较典型的传输方案。V-BLAST系统利用不同的天线同时传送信息, 在不需要额外频带资源的情况下大大提高了信息传输速率。但是实现V-BLAST系统的难点在于其复杂的检测过程。因此使得V-BLAST系统的实现需要较高的硬件配置。SM系统和V-BLAST系统之间的差别主要在于:

SM在同一个发射时隙内只有一根发射天线处于工作状态, 而V-BLAST系统在相同的发送时隙内所有的发射天线都工作在同一频段上。

SM与V-BLAST系统都不同程度的提高了系统的频带利用率, 但是两者所采用的方法是不同的。其中SM是通过增加调制的自由度来提高频带利用率, 而V-BLAST系统采用多天线同时发送不同的信息来提高频带利用率。

4.1 SM与V-BLAST系统性能对比

为了说明以上关于SM与V-BLAST系统性能之间的差别, 在传输速率为6bit/s/Hz的情况下比较了SM 4*416QAM和V-BLAST 2*4 8QAM系统的性能。

通过图3可以看出在相同的信噪比和数据传输速率的条件下, 两者误比特性能大致相同。

4.2 SM与V-BLAST系统复杂度的对比

在图3中, V-BLAST系统的检测采用MMSE的检测方法, SM系统采用i-MRC的方法, 两者的复杂度可以分别表示成式 (3) 和式 (4)

将SM 4*4 16QAM和V-BLAST 2*4 8QAM系统中的Nt和Nr分别带入式 (3) 和式 (4) 之后, 得到复杂度分别为28和70, 因此在6bit/s/Hz的发射效率的情况下, SM的系统复杂度为V-BLAST系统的40%。如果V-BLAST系统采用3*4 4QAM的发射方案, 那么SM系统的复杂度将仅仅是V-BLAST系统的5%。

5 总结

SM调制采用发送天线索引和信号星座相结合来表征发送信息比特。将SM系统和传统APM调制下的SIMO系统对比, 在相等数据传输速率下, SM系统更加节省带宽, 同时性能有较大的提升。相同的传输速率下, V-BLAST系统和SM系统相比性能差别不大, 但是SM系统的复杂度远远小于V-BLAST系统, 这使得在发送天线数目比较大的情况下, SM会节省更多的硬件资源。在硬件资源有限的情况下, SM系统的实现更加的灵活高效[4]。

由于SM系统是通过信道的差异性作为天线索引的检测基础, 所以天线之间的空间相关性对SM系统性能的影响是很大的[5,6]。如何来降低空间相关性对SM系统的影响将是下一步SM研究的一个重点。

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分析对比系统 篇8

目前, 烟气脱硝技术几乎都集中在燃烧中和燃烧后的NOx控制上, 所以, 在国际上把燃烧中NOx的所有控制措施统称为一次措施, 把燃烧后的NOx控制技术称为二次措施, 又称为烟气脱硝技术[4]。其中, 选择性催化还原 (SCR) 技术最为成熟, 在日本、欧洲和美国都得到了十分广泛的应用。SCR工艺中直接参与化学反应的是还原剂氨气, 根据商业业绩较好的原则, 主要的氨源可分为三类:液氨、氨水 (氨的水溶液, 通常为20~30%氢氧化铵溶液) 和尿素 (40~59%尿素颗粒溶液) 。本文对三种不同的氨源进行对比分析, 分析各自的优缺点, 并探讨其经济性。

1 制氨系统

1.1 液氨

液氨为无色液体, 有强烈刺激性气味, 极易气化, 属于易燃易爆危险品。18℃时的密度为0.6132 g/cm3, 自燃点为651.11℃, 爆炸极限为16%~25%, 沸点为-33.5℃, 熔点为-77.7℃, 低于-77.7℃时成为具有臭味的无色结晶。

液氨制氨系统主要由液氨储存系统、液氨蒸发系统、事故吸收系统和氮气置换系统组成。液氨管输送入液氨储槽, 再经过蒸发槽蒸发为氨气后通过氨缓冲槽和输送管道进人锅炉区, 通过与空气均匀混合后由分布导阀进入SCR反应器内部反应。典型的工艺流程如图1所示。

采用液氨作为脱硝还原剂的SCR系统, 从液氨的输送、存储、制备、供应到日常的维护管理, 都要制定严格的安全管理制度。但由于其具有工艺系统简单、占地面积小、投资省、原料费用较低等优点, 我国已投运的火电厂脱硝装置大多采用液氨法制备氨气[5]。

1.2 氨水

氨水为无色透明液体, 有强烈的刺激性气味, 属于危险品, 当空气中氨气在15%~28%爆炸界限范围内, 会有爆炸的危险性, 所以氨水具有燃烧、爆炸及腐蚀的危害性。脱硝工艺中常用的氨水浓度为20%~30%。

氨水制氨系统的工作原理是将25%的含氨水溶液存于常压储罐中, 利用氨水泵将其送至双相喷嘴向烟气中喷射, 喷射过程中同时混入稀释风, 稀释风被加热, 将氨水中的水分气化并完成稀释。典型的工艺流程如图2所示。

与液氨相比, 采用氨水制氨, 安全性能够有很大的改善, 但是运行能耗高, 存储和运输成本都很大。

1.3 尿素

尿素呈白色或浅黄色晶体, 易溶于水, 水溶液呈中性, 吸湿性较强, 易潮解, 熔点132.7℃。在高温高压 (160~240℃, 2.0MPa) 或者高温常压 (350~650℃, 0.1MPa) 条件下, C-N键断裂分解成NH3和CO2, 属于无毒、无害的绿色化学品。在运输、储存中无需考量其安全和危险性, 更不须任何的紧急程序来确保安全。

尿素制氨气主要可分为两种:热解工艺和水解工艺。

1.3.1 热解工艺

尿素热解制氨系统主要由固体尿素储存系统、尿素溶解储存系统和尿素热解炉组成。典型工艺为50%wt浓度的尿素溶液被尿素溶液输送泵送到热解炉的计量分配装置, 计量后的尿素溶液被输送至安装在热解炉入口处的喷嘴。将热空气 (锅炉一次风或二次风) 温度再次提升 (约350~650℃) 并送入热解炉, 随后将尿素溶液喷入在温度窗内具有适当停留时间的热解炉, 使尿素溶液分解为NH3和CO2, 然后将包含NH3的气流导入氨气-烟气混合系统。典型的工艺流程如图3所示。

尿素热解工艺所需热量较大, 因而会导致燃油消耗量较大、运行费用高等问题;且热解炉尾部积物较快, 为防止尿素存积较多, 需要定期清理, 停运期间, 会影响脱硝装置的可靠性[6]。

1.3.1 水解工艺

尿素水解系统主要由固体尿素储存系统、尿素溶解储存系统和尿素水解反应器组成。典型工艺为40~60%wt浓度的尿素溶液被尿素溶液输送泵送到水解反应器, 在150~250℃和5~30bar的条件下尿素发生水解反应。水解反应器中产生出来的含氨气流被空气稀释, 再进入氨气-烟气混合系统。典型的工艺流程如图4所示。

2制氨工艺对比

液氨法、氨水法、尿素热解法和尿素水解法四种不同工艺的性能对比分析如表1所示。

由表1可得, 从运行成本看, 氨水>尿素>液氨;从投资成本看, 尿素>氨水>液氨。由此可见, 液氨法的投资费用、运输费用和使用费用都是三者中最低的, 运用此方法虽然具有一定的安全隐患, 必须由严格的安全保证和防火措施, 液氨的输送储存设计到当地的法规和劳动卫生标准, 但只要设计、建造、安装、调试和运行各个环节严格遵循有关规程要求, 还是能够保证安全的。

3 结语

SCR脱硝工艺中的制氨系统通常有液氨、氨水、尿素热解和尿素水解四种, 其中, 液氨法最为经济, 投资、运行费用最低, 但安全性较差, 属于危险化学品, 需要严格遵循规章制度, 保证其安全使用。若从安全性方面考虑, 尿素是最佳选择, 无需考量其危险性, 属于绿色化学品。四种工艺中, 氨水无论从危险性还是投资运行成本方面考虑, 都不建议使用。

参考文献

[1]段传和, 夏怀祥.燃煤电站SCR烟气脱硝工程技术/中国大唐集团科技工程有限公司[M].北京:中国电力出版社, 2009.

[2]沈滨, 吴敌, 赵禹.尿素制氨工艺在SCR烟气脱硝工程中的应用[C].2009年清洁高效燃煤发电技术协作网年会, 昆明, 2009.

[3]GB 13223-2011火电厂大气污染物排放标准[S].

[4]马忠诚, 房晶瑞, 汪澜.水泥工业氮氧化物减排的途径[J].水泥, 2011, (11) :4.

[5]马千里.火电厂脱硝系统氨气制备方案比较[J].华电技术, 2011, 33 (12) :58-59.

[6]杜成章, 刘诚.尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用[J].华北电力技术, 2010, (6) :39-41.

分析对比系统 篇9

国内各大型演播室的建设都在由标清走向高清, 演播室的建设和改造都意味着巨大的资金投入。对于音频系统来说, 什么样的音频分配系统能够满足现在和未来发展的需要?本文将就此详细介绍大型高清演播室音频分配系统在设计时需要考虑的要点以及技术对比。

1 音频分配系统

大型演播室的音频系统通常可以分为以下几个信号节点:录音控制室、视频录制区、现场扩声区、现场舞台区、主扩声功放区等。音频分配系统的主要功能就是完成演播室信号节点间所有音频信号的传输和分配, 同时包括话筒信号的前置放大以及模数转换等。

传统小型演播室的音频系统 (图1) 信号节点少, 设备之间的距离短, 布局紧凑, 主要音频设备都集中在一起, 所以都以简单的音频线或者多芯音频缆完成信号的传输和分配。

大型演播室布局 (图2) 分散, 信号节点多而且间距很远, 如果仍旧使用音频多芯缆传输, 在信号衰减、电磁干扰、占地面积、设备布局、布线施工等都存在着很大的问题。所以, 现在的大型高清演播室音频信号分配系统都采用光纤线缆来传输信号。光纤传输距离长达700米至数公里, 各节点间不存在信号传输距离过长引起信号衰减等问题, 同时光纤进行长距离的音频传输不会因电缆的集肤效应而引入可控硅调光设备以及其它杂散电磁波对音频系统造成的干扰, 而且能够对各传输端的音频系统形成电隔离, 从而避免了各个音频系统间的干扰。

2 论大型高清演播室音频分配系统的设计构想

在国内各电视台, 大型高清演播室都承担着重大节目的制作, 因此, 从发展的角度出发, 音频分配系统应有如下的设计构想:

1. 音频分配系统要安全可靠, 稳定性高。

2. 可完成各音频节点间信号的传输和分配。

3. 音频分配系统要有一定的拓展性, 可实现信源共享。即所有信号不仅可以送到扩声调音台、录制调音台, 还可以送到高清转播车等任意第三方制作系统, 甚至还可以送到独立的舞台返送监听系统、多轨录音机、工作站、媒资系统等。

4.兼容演播室现有调音台等音频设备, 保证现有设备的利用。

5.系统最好以飞行箱组合形式工作, 具有移动性, 加大设备的利用率。

3 要点介绍及对比分析

3.1 系统拓扑结构以及安全性

光纤音频分配系统的拓扑结构无外乎二种:一是环形结构, 二是星型结构。环形结构中没有信号中央处理设备, 环形网络只负责各节点间信号的传输, 每个信号节点都有独立的输入和输出设备;星形结构是由信号处理的核心设备和各节点间的子设备组成, 信号的数字处理以及调度由核心设备来完成。下面就对这两种结构进行对比分析。

3.1.1 环形结构

图3和图4为双环形结构, 由图可以看出, 双光纤不但互为备份, 而且两个节点设备之间的光纤出现故障, 仍旧可以保证信号的传输。

3.1.2 星形结构

由图5可以看出, 星形结构的音频系统更像一个大的音频分配矩阵, 信号的处理、路由设置以及监看都有核心设备来完成。各节点的子设备出现故障, 不影响整体信号的传输, 只有核心处理设备出现故障才会导致音频分配系统的失灵。

从系统安全性的角度来对比分析, 环形系统结构不存在信号处理中心, 极端情况下, 即两台以上 (含两台) 的信号节点设备同时损坏时, 才有可能造成系统瘫痪, 应对突发事件能力较强, 系统安全稳定性较高。星形结构通常情况下稳定性较高, 但平时要注意核心设备的维护和保养, 针对目前国内市场主流的设备功能来说, 应对突发事件采取的处理措施主要有以下几种:一是所有主要的处理设备都采取必要的冗余热备份设计结构, 当然要求所有的数据处理模块都支持热交换;二是如果矩阵硬件有严重问题, 需要关电维修, 关电时原信号路由不断且要在极短时间内完成设备重启;三是所有错误信号都要通过图形用户界面来显示, 以便尽早发现问题。

3.2 光纤的分类以及对比分析

无论是环形结构还是星形结构, 各设备的连接线缆都采用光纤。光纤分为单模光纤和多模光纤两种。

单模光纤是指只能在指定波长下传插一种模式的光纤, 它的芯子很细, 约为3至10微米, 模式色散很小。影响光纤传输带宽度的主要因素是各种色散, 而以模式色散最为重要, 单模光纤的色散小, 故能把光以很宽的频带传输很长距离。

多模光纤是指能传插多种模式的光纤, 多模光纤也分为两种, 一种是梯度型, 一种是阶跃型。阶跃型光纤一般较梯度型光纤带宽为低。

单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离, 在100Mbps的以太网甚至1G的千兆网, 单模光纤都可支持超过5000米的传输距离。在10Mbps及100Mbps的以太网中, 多模光纤最长可支持2000米的传输距离, 而于1G千兆网中, 多模光纤最高可支持550米的传输距离。从传输效率来看, 多模光纤比单模光纤芯径粗, 数值孔径大, 能从光源耦合更多的光功率。从价格对比来说, 单模光纤无源器件比多模光纤贵, 而且相对精密, 允差小, 采用单模光纤传输的成本要比多模光纤传输贵 (图6) 。

3.3 音频光缆与摄像机缆通用使用问题

光缆易脏, 从安全制作、应对突发事件的角度考虑, 可以在设计时要求提供设备光纤的接口是可以和高清摄像机光纤缆兼容的, 即在使用中, 音频光纤缆出故障可随时使用摄像机光纤缆。需要注意的是只有采用单模传输才可以实现光纤缆与摄像机缆通用

3.4 信号独立性

两个系统结构均可以做到信号源单点输入, 本地或异地多点输出。即录制区和扩声区都可以单独控制信号源, 根据各自需要混音录制或现场播出, 在信号的控制上互不影响。同理, 信号还可以送给任意有需求的第三方或第四方。

3.5 通道容量

就目前国内主流音频设备来看, 环形结构的设备最多可以提供512路音频信号。星形结构的中心处理设备最多可以处理1728个单声道信号的输入和输出, 每个子设备可以传输384个单声道信号的输入和输出。这两种系统结构处理信号的能力都远远高于实际使用的需要。

3.6 设备兼容性的问题

环形结构的光纤系统完全开放, 可与SSL、YAHAMA、STUDER、LAWO、DIGICO、SOUNDCRAFT数字调音台配合使用。不但具有现在通用的MADI接口, 如果需要还可以把所有的信号接口做成XLR接口板。

星形结构的系统可提供MADI接口、ADAT接口以及XLR接口。

3.7 系统的移动能力

分析对比:从两个系统结构来看, 都可以利用飞行箱的形式组合工作。星形结构的设备组合中必须包含中心处理设备, 即离开中心处理设备后, 其它子设备都不能利用。环形结构的设备组合不需要处理中心, 存在多种组合方式, 2个或2个以上的子设备搭配即可进行信号传输。

3.8 自然条件问题

北方天气寒冷干燥, 南方天气阴冷潮湿, 这些都会对设备产生相应的影响。设计系统时一定要考虑到环境因素, 才能使设备合理工作。

3.9 应用对比

这两种系统结构都在国内实际使用过。

1.环形结构应用

1) 2008年北京奥运会开闭幕式;

2) 内蒙古乌兰恰特大剧院;

3) 天津塘沽剧院;

4) 浙江电视台转播车。

2.星形设备应用

1) BTV新大楼演播室;

2) 天津电视台新大楼演播室;

3) 国内诸多电台:中央电台、吉林、辽宁、上海、天津、甘肃等电台。

对比分析:从近些年音频系统的发展来说, 星形组成的系统无论是演播室还是转播车都有应用案例且规模很大。环形结构虽然在奥运会开闭幕式使用, 但开展规模有限, 演播室应用案例目前还没有。

4 总结

通过以上分析对比, 两种系统结构均可用作大型高清演播室的音频分配系统。环形结构组成的系统在价格、移动性、安全性上有优势。星形结构组成的系统在应用案例、规模、实力上有优势。

从未来发展来看, 如果电视台想把各演播室组成一个大的音频信号分配网的话, 星形结构组成的系统更合适, 它更适合固定安装, 以中心处理机箱为核心, 各演播室、媒资系统、甚至播出机房为节点, 形成大的音频矩阵。哪里需要信号就可以自由调度和分配, 例如直播演播室的音频信号全部接入系统后, 可以被其它演播室共同使用, 由其它空闲演播室制作独立的直播备份信号。

环形结构系统的移动性、灵活性更好一些, 该音频分配系统可以在任何演播室使用, 还可以用作移动扩声、EFP、甚至搭配转播车使用。

以上就是对目前国内主流音频分配系统的介绍, 希望能为大型高清演播室音频分配系统的建设带来借鉴作用。

摘要:本文详细介绍现代大型高清演播室音频分配系统的设计方案、各类设备的技术特点及对比分析, 对于大型高清演播室音频分配系统的建设有重要的参考价值。

分析对比系统 篇10

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统, 是继美国GPS全球定位系统和俄国GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成, 可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务, 并具有短报文通信能力, 已经初步具备区域导航、定位和授时能力, 定位精度优于20m, 授时精度优于100ns。

1.1 系统介绍

北斗导航系统是全天候、全天时提供卫星导航定位信息的区域导航系统, 该系统是由空间的导航通信卫星、地面控制中心和用户终端3部分组成:空间部分有2颗地球同步卫星, 执行地面控制中心与用户终端的双向无线电信号的中继任务;地面控制中心 (包括民用网管中心) 主要负责无线电信号的发送接收, 及整个工作系统的监控管理。其中, 民用网管中心负责系统内民用用户的登记、识别和运行管理;用户终端是直接由用户使用的设备, 用于接收地面控制中心经卫星转发的测距信号。

北斗卫星导航系统的建设与发展, 以应用推广和产业发展为根本目标, 建设过程中主要遵循以下原则:

1.1.1 开放性

北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放, 为全球用户提供高质量的免费服务, 积极与世界各国开展广泛而深入的交流与合作, 促进各卫星导航系统间的兼容与互操作, 推动卫星导航技术与产业的发展。

1.1.2 自主性

中国将自主建设和运行北斗卫星导航系统, 北斗卫星导航系统可独立为全球用户提供服务。

1.1.3 兼容性

在全球卫星导航系统国际委员会和国际电联框架下, 使北斗卫星导航系统与世界各卫星导航系统实现兼容与互操作, 使所有用户都能享受到卫星导航发展的成果。

1.1.4 渐进性

中国将积极稳妥地推进北斗卫星导航系统的建设与发展, 不断完善服务质量, 并实现各阶段的无缝衔接。

1.2 主要功能

北斗导航系统具有快速定位、简短通信和精密授时的三大主要功能。

1.2.1 快速定位

确定用户地理位置, 为用户及主管部门提供导航。水平定位精度100m, 差分定位精度小于20m。定位响应时间:1类用户5s:2类用户2s:3类用户1s。最短定位更新时间小于1s。一次性定位成功率95%。

1.2.2 简短通信

北斗导航系统具有用户与用户、用户与地面控制中心之间双向数字报文通信能力, 一般1次可传输36个汉字, 经核准的用户利用连续传送方式还可以传送120个汉字。

1.2.3 精密授时

北斗导航系统具有单向和双向2种授时功能, 根据不同的精度要求, 利用定时用户终端, 完成与北斗导航系统之间的时间和频率同步, 提供单向授时100 ns和双向授时20 ns的时间同步精度。

2 GPS全球定位系统

GPS是英文Global Positioning System (全球定位系统) 的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目, 1964年投入使用。20世纪70年代, 美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务, 并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的, 经过20余年的研究实验, 耗资300亿美元, 到1994年, 全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

2.1 系统与功能介绍

GPS卫星导航系统主要由三部分组成:空间部分、地面控制系统和用户设备部分。

2.1.1 空间部分

GPS的空间部分是由24颗卫星组成其中21颗工作卫星, 3颗备用卫星。它位于距地表20200km的上空, 运行周期为12h。卫星均匀分布在6个轨道面上, 轨道倾角为55°。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星, 并能在卫星中预存导航信息, GPS的卫星因为大气摩擦等问题, 随着时间的推移, 导航精度会逐渐降低。

2.1.2 地面控制系统

地面控制系统由监测站、主控制站、地面天线所组成, 主控制站位于美国科罗拉多州春田市。地面控制站负责收集由卫星传回的讯息, 并计算卫星星历、相对距离, 大气校正等数据。

2.1.3 用户设备部分

用户设备部分即GPS信号接收机, 其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星, 并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后, 就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率, 解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据, 接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算, 计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包构成完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后机内电池为RAM存储器供电, 以防止数据丢失。各种类型的接收机体积越来越小, 重量越来越轻, 便于野外观测使用。

与北斗卫星导航系统类似, GPS的主要功能有三点:导航、测量和授时。

3 应用优势分析

现阶段在个人消费领域的商业应用方面, GPS一直处于垄断地位, 全球汽车导航中使用的基本都是GPS设备。随着北斗卫星导航系统的逐步建设, 北斗系统将有希望打破美国独霸全球卫星导航系统的格局。相比较而言, 北斗应用具有以下五大优势:

·同时具有定位与通信功能, 不需要其他通信系统的支持, 而GPS则没有通信功能。

·覆盖范围大, 24小时全天候服务, 没有通讯盲区。北斗系统覆盖了中国及周边国家和地区, 不仅可为中国也可为周边国家服务。

·特别适合集团用户大范围监控与管理, 以及无依托地区数据采集用户数据传输应用。

·融合北斗导航定位系统和卫星增强系统两大资源, 因此也可利用GPS使之应用更加丰富。

·自主系统, 安全、可靠、稳定, 保密性强, 适合关键部门应用。

4 结论

通过主要了解北斗卫星导航系统与GPS全球定位系统的系统组成与功能, 结合现今全球导航系统的发展需求, 从市场发展来看, 世界上多套全球导航定位系统并存, 相互之间的制约和互补将是各国大力发展全球导航定位产业的根本保证。我国建设北斗卫星导航系统的长远目标是建设覆盖全球、规模庞大、整体性强的卫星导航系统。

参考文献

[1]海研.我国的北斗导航系统.航海科技动态, 2001, 12:22-23.

[2]李大光.北斗卫星导航系统:中国版的GPS.生命与灾害, 2010, 3:28-31.

分析对比系统 篇11

关键词:发那科;西门子;数控程序;格式对比

笔者公司多年来购买了许多种类的数控加工中心,最初主要以FANUC0i—MA系统为主,后来多为西门子840D系统,编程员就需要经常将原来的FANUC程序转换成西门子程序后再下发机床,经验较丰富的编程员可以很快地完成,但初次接触西门子系统的编程员经常将格式搞错,要么导致程序无法下发,要么加工中程序格式报警,下面笔者结合自己平时的编程经验,将两种系统放在一起,通过对比说明,以共同提高编程水平。

一、程序命名规则

FANUC:%O1234(WP1-CUXI)

……………

SIEMENS:%_N_WP1_CUXI_MPF

…………..

FANUC机床将“WP1-CUX I”读取为程序名,字符串间用“-”连接;西门子机床将“WP1_CUXI”读取为程序名,字符串间用“_”连接,“MPF”表示为主程序,若为“SPF”则自动放入子程序文件夹。此外,在任意程序段,需要书写字符串的地方都应遵循FANUC使用“-”、西门子使用“_”。

二、刀具长度与半径补偿

FANUC程序需使用“H1”对刀具T1进行长度补偿,使用“D1”对刀具T1进行半径补偿,H值与D值分别存储在OFFSET面板的长度补偿与半径补偿栏。而西门子程序只需在调用刀具后移动刀具前执行“D1”即可同时进行长度和半径补偿,西门子的“D1”表示的含义是“刀沿1”,其在OFFSET面板中对应了一组刀具长度和刀具半径,每把刀均拥有若干组刀具长度和刀具半径,即若干个“刀沿”D1~D9(840D有9个,810D、802D有3个),一般刀具都使用各自的D1即可。需要特别指出的是,840D每个刀沿包含3个长度补偿值,通常“长度补偿1”保存当前加工平面(由G17、G18、G19决定)对应刀具轴的铣刀长度补偿值,不同刀具种类3个长度补偿值含义不同。

三、程序段注释符号与选择性跳段

FANUC程序段注释格式为“(注释内容)”,西门子程序段注释格式为“;注释内容”,两者均可放置在程序行任意位置,注释内容不以数控代码执行。程序段选择性跳跃标识符均为“/”,当面板上选择性跳跃按键激活,当前程序段“/”后面的程序段不执行。

四、圆弧插补

FANUC程序走圆弧示例“G02X10Y20R-5”,西门子用“CR=”代替“R”,就变为“G02X10Y20CR=-5”。

走整圆(圆弧通用)程序格式相同,均可使用“G02/G03 X..Y..Z..I..J..K..”,通过赋值I 、J 、K ,表达圆心相对起点的相对坐标值, 确定圆心位置。此外, 西门子提供了另一种确定圆心位置的表达方法“G02/G03 X..Y..Z..I=A C(..)J=A C(..)K=A C(..)”,A C(..)可以表示圆心的绝对坐标值。当然,此赋值方法也可使用在别的字段上,例如:“G01X=A C(..)Y=A C(..)”,若当前为“G91”表示相对坐标状态,则可通过“=A C(..)”暂时赋值绝对坐标值;相反,若当前为“G90”表示绝对坐标状态,则可通过“=I C(..)”暂时赋值相对坐标值,我们可以根据已知条件选择合适的赋值格式,提高编程效率。

五、螺旋插补

FANUC螺旋线程序示例“G17G03X10Y0Z2I-10”,机床会在X Y 平面走圆弧的同时再同步运行Z 轴,执行出一条不超过360°的螺旋线;西门子相应示例为“G17G03X10Y0Z2I-10J0T U R N=0”,其中“T U RN=0”表示此段螺旋线无整圆部分,即不超过360°,通过改变字符串“T U R N”的赋值,可以控制螺旋线整圆数量。

六、固定循环

FANUC钻孔循环使用ISO标准的G代码,西门子钻孔循环使用自家的CYCLE循环,固定循环执行步骤与参数含义大同小异,这里就不细讲,我们主要讨论一下循环的模态调用问题。FANUC的钻孔循环默认为模态调用,而西门子的CYCLE循环默认只执行一次,必须使用“MCALL”封装CYCLE循环及其点位,才能实现模态调用,例如:

N10 MCALL CYCLE81(RTP,RFP,SDIS,DP)

N15 X10 Y20 ;第一个点位

N20 X30 Y40 ;第二个点位

N25 MCALL ;撤销模态调用

七、倒角、倒圆

FANUC程序若在直线圆弧的拐角处插入倒角的话,可以在拐角点之前程序末尾加上“, C…”,若倒圆则加上“,R…”;西门子对应上述指令,倒角为“CHR=”,倒圆为“RND=”。另外西门子在倒角时还可给定其本身的直线长度进行倒角“CHF=”。

八、宏程序

FANUC程序中局部变量用“#n”(1≤n≤3 3)表示,西门子程序中局部变量用“Rn”(默认0≤n≤99)。FANUC程序若给字段赋值直接在字段后跟变量,例如:“G01X #1Y#2Z#3”;而西门子程序必须使用赋值符号“=”,例如:“G01X=R1 Y=R2 Z=R3”。FANUC程序中表达式封装使用“[ ]”,如:“#1=SIN[[#2+#3]*#4]”,而西门子程序表达式封装用“( )”,上面范例就变为:

“R1 = SIN ( ( R2 + R3 ) * R4 )”。FANUC程序的跳转语句为“GOTO”,而西门子除了“GOTO”,还可使用“GOTOB”与“GOTOF”。“GOTO”的含义两者都一样:先朝程序结束方向搜索,再跳转到程序开始处继续搜索;而使用“GOTO B”可直接控制向“程序开始方向”搜索,“GOTOF”直接控制向“程序结束方向”搜索。FANUC程序中跳转目标直接用程序段号表示:“GOTO123”表示跳转至“N123”处,西门子程序的跳转目标可以用程序段号表示:“GOTO N123”,也可以用字符串所标记位置,例如:“GOTOLB1”意为跳转到字符串“L B1”标记处“L B1:……….”。这里必须指明西门子字符串的命名规则:名称前两位必须是字母或者“_”,以示其与普通字段的区别,例如:“X1”的含义变为了加工轴X 1,不能作为字符串名称。另外需要注意的格式问题是,FANUC程序条件判断语句中的条件需要用“[ ]”封装;西门子程序中需要用空格隔开,例如:

FANUC:IF[#4>0]GOTO1

西门子: IF R4>0 GOTOB LB1

九、轨迹控制

注:单方向精确定位,适合钻孔时消除反向间隙。

FANUC机床默认为G64,西门子机床默认为G60。要想得到准确的尖角,必须在准停状态走刀;想提高加工效率,不需要精确的尖角,则可取消准停,机床在拐角处不减速,从而提高表面加工质量。对于西门子机床,若使用较多点位模拟加工曲线或曲面,则适合在G64状态下加工,同时配合使用加速度控制指令SOFT(恒定加速度方式),消除点位间停顿,减小冲击,得到较好表面质量,如表所示。

十、进给控制

FANUC程序中G62开启内拐角自动倍率功能,但需在相应机床参数中设置相关值;而西门子机床有较为完善的拐角进给控制指令:CFTCP、CFC、CFIN。CFTCP:刀具中心点按给定F值进给;CFC:走内R 减速,走外R 加速,保持刀具外廓(即刀具与工件接触点)按给定F 值进给;CFIN:走内R 减速,走外R 时刀具中心点按给定F 值进给。因西门子默认为CFC模式,所以当使用大直径刀具加工外R 时,F 值加速会比较明显,编程时应考虑此因素,如有必要则应执行CFTCP或CFIN命令。

十一、结语

经以上对比,虽未涵盖两数控系统所有类型指令,但却是实际应用中最应该注意和掌握的。虽然西门子提供了ISO代码执行模式(G291),但很多特色功能代码还是必须在西门子模式(G290,默认状态)下才能执行。

参考文献

[1] 廖效果,朱启逑. 数字控制机床[M]. 武昌:华中科技大学出版社,1992.

分析对比系统 篇12

动车组牵引系统是由许多电感、电容性元件所组成的复杂电路。主断路器闭合、断开的瞬间会使牵引系统从一种电磁状态过渡为另一种电磁状态, 电磁能与静电能在感性与容性元件中以电路固有频率交替转化, 以致使在牵引变压器一次绕组、牵引绕组上均出现过电压, 称之为操作过电压[1]。

目前动车组牵引系统主要分为两类:一是主辅分离结构, 其牵引变压器由牵引绕组、辅助绕组构成;二是主辅一体结构, 牵引变压器只有牵引绕组, 辅助系统自牵引变流器的中间电容取电。文章主要探讨两种结构牵引系统在主断路器闭合、断开瞬间所产生的操作过电压特性。

2 操作过电压实测波形及特性对比

动车组静置状态下闭合或断开主断路器, 主辅分离牵引系统仅辅助绕组投入工作, 牵引绕组与脉冲整流器之间处于断开状态, 而主辅一体牵引系统则会投入脉冲整流器、中间电容、以及辅助逆变器。两种结构动车组过电压实测波形如下图所示 (波形从上到下分别为牵引绕组1、牵引绕组2、原边绕组) :

(1) 主辅分离牵引系统合闸时原边绕组没有出现过电压, 牵引绕组测得最高3.2倍过电压;分闸时原边绕组出现最高1.2倍过电压, 牵引绕组测得最高2.4倍过电压。

(2) 主辅一体牵引系统合闸时牵引变压器原边绕组出现1.2倍过电压, 牵引绕组测得最高2.5倍过电压;分闸时原边绕组出现1.7倍过电压, 牵引绕组测得最高1.5倍过电压。

由此可以看出:对于原边绕组而言, 分闸过电压幅值要大于合闸幅值, 且主辅一体结构幅值较大;对于牵引绕组而言, 合闸过电压幅值要大于分闸幅值, 且主辅分离结构幅值较大。

3 等效电路暂态分析

3.1 暂态过程等效电路建模

动车组在静置状态下仅辅助系统工作, 其容量在牵引变压器总容量中所占比例较小, 因此原边绕组所需的励磁电流较小。

主断路器闭合瞬间, 牵引变压器处于空载状态, 绕组内部仅有剩磁。由于铁芯磁通不能突变, 因此在建立稳态磁场的同时会出现一个非周期分量的磁通。剩磁、稳态磁通、非周期分量磁通三者叠加会导致铁芯内磁饱和, 一部分磁能转化为励磁涌流, 从而产生过电压。主断路器断开瞬间, 由于其真空包灭弧能力极强, 在电流尚未到达自然零点时, 电弧熄灭, 电流被迫截断, 电感负荷上剩余的磁场能就会转化为电场能, 从而引起截流过电压[2]。

3.2 主辅分离牵引系统暂态过程分析

当主断路器闭合时, 根据变压器空载时电压方程, 原边绕组的感应电动势完全由原边电流建立, 因此原边侧不会出现过电压, 而牵引绕组空载回路在励磁涌流的作用下, 感应出的电动势无处释放从而产生了过电压[3]。

当主断路器断开时, 原边绕组内磁通产生振荡效应, 感应出的电动势叠加在原边绕组两端, 造成过电压。而牵引绕组本身无电流, 不会产生感应电动势, 即使原边绕组存在截流过电压, 其感应出的过电压幅值也小于闭合时励磁涌流所产生的过电压[4]。

3.3 主辅一体牵引系统暂态过程分析

当主断路器闭合时, 原边绕组在铁芯内建立磁通, 并在牵引绕组两端产生感应电动势, 虽然原边绕组在励磁涌流作用下产生了过电压, 但经过中间充电电容、二次滤波电抗器的释放, 叠加到牵引绕组的过电压较主辅分离结构变压器要小。另外, 由于牵引绕组IGBT脉冲整流的过程中又再次产生励磁电流, 进而在原边绕组侧感应出电动势, 因此主辅一体结构变压器原边绕组过电压幅值较主辅分离结构要高。

主断路器主触头是一个气动元件, 自发送断开指令到主触头完全分离的过程中, 牵引变流器IGBT整流模块仍在进行通、断转换, 虽然牵引绕组在L、C滤波作用下未产生较大的截流过电压 (小于主辅分离结构的变压器) , 但原边绕组所产生的截流过电压则无处释放 (大于主辅分离结构的变压器) 。

4 改进措施

通过对实测波形及等效电路的分析, 减小牵引系统操作过电压的措施主要有两种:一是减小干扰源 (如:牵引绕组开路则无法在原边感应过电压) , 二是设置过电压泄放通路 (如:主辅一体结构变压器牵引绕组过电压幅值较小) 。因此我们通过实时检测电压波动的方式及时封锁IGBT控制脉冲, 一方面减小了IGBT开关通断带来的电流脉动, 另一方面二次滤波电抗器、中间电容也起到了良好的滤波作用。经过实测验证:合闸时原边绕组测得最高1.1倍过电压, 牵引绕组测得最高1.4倍过电压;分闸时原边绕组出现最高1.2倍过电压, 牵引绕组测得最高1.1倍过电压, 大大降低了过电压幅值。

5 结束语

综上所述, 经对比分析可知:主辅分离、主辅一体牵引系统二者在操作过电压方面各有优缺点。总体而言主辅一体结构的牵引系统性能比较优良, 也便于实时控制。结合二者优点所改进的IGBT脉冲控制算法, 更是大幅减小了操作过电压幅值, 不仅有利于保护牵引系统内各电气元件, 延长其使用寿命、优化其电气性能, 同时也可以减小对接触网的干扰, 提高25k V电源品质。

参考文献

[1]史丹.动车组高压系统操作过电压及其抑制技术研究[D].北京:北京交通大学, 2015.

[2]李娜.电力机车系统电磁暂态过程研究[D].北京:北京交通大学, 2010.

[3]马果, 等.电力机车励磁涌流仿真及其对公网影响分析[J].电气化铁道, 2010 (1) :1-4.

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