应用及发展趋势

应用及发展趋势（精选12篇）

应用及发展趋势 篇1

摘要：二十多年来,3D打印技术从概念到应用,已经在医疗、航天、交通等领域得到使用。其技术不仅是激光打印、三维设计、立体检测,更是基础材料的发挥在技术。目前3D打印软件、系统与材料紧密结合,立体光固成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)和熔丝沉积造型(FDM)等主流技术路线基本成形,本文将针对以上几个问题展开讨论。

关键词：3D打印,增材制造,技术应用

引言

3D(3D printing)打印技术,属于快速成型技术的一种,也称为“增材制造(AdditiveM anufacturing)”,是一种以立体数字模型文件为基础,运用金属、塑料或树脂等可材料,采用粘合处理,通过逐层打印的方式来构造三维物体的技术。随着近10多年的发展,相继研发出立体光固成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)和熔丝沉积造型(FDM)等主流技术路线,使3D打印可以克服一些传统制造上无法达成的设计,可以制作出结构复杂、个性化的产品。2016年选择性激光烧结(SLS)是所有3D打印技术中最受欢迎的技术。

2016年,塑料是占主导地位的3D打印材料(73%),这主要归因于对低成本产品制造的需求,以及快速原因越来越多地被采用。在这些3D打印塑料材料中,聚酰胺(PA)是最流行的,其他材料正在创新和推广应用中,包括树脂(26%)、金属(23%)、砂岩(13%)和蜡(8%)[1]。

1 3D技术发展现状

1.1 3D打印产品实现流程

一是三维建模。建模软件已经比较丰富。应用计算机软件,通过专业的3D扫描仪(比如Go SCAN类)或DIY扫描设备(Kinect类)获取打印对象的三维数据,并且以数字化方式在生成精度高、比例合适、结构复杂的三维模型。也可以使用Blender、Sketch Up、Auto CAD等专业的三维建模软件直接建立三维数字化模型,或是直接使用其他人已做好的、已有的三维模型。

二是分层切片。3D打印用于打印结构复杂、个性化强的产品。由于描述方式的差异,3D打印机并不能直接操作3D模型。因此,当3D模型数据输入到电脑中以后,需要通过打印机配备的专业软件来进行数据的分层处理,即将模型切分成一层一层的薄切片,每层切片的厚度是由喷涂材料的属性以及打印机的规格来决定的。

三是打印喷涂。由打印机将打印耗材逐层喷涂或熔结到三维空间中,根据不同的工作原理,会有相应不同的实现方式。比较常用的做法是先喷一层黏胶材料,然后在上面撒一层粉末,如此反复。或是通过高能激光融化合金材料,一层一层地熔结成实物。整个过程根据模型大小、复杂程度、打印材质的不同以及工艺质量耗时几分钟至数天不等。

1.2 立体光固成型(SLA)技术

立体光固成型(SLA)技术是最早出现的立体成型技术[2],其原理是采用液态光敏树脂原料,工艺原理如图所示。其工艺过程是:一是用CAD设计出三维实体模型,利用离散程序将模型进行切片处理,设计扫描路径,产生的数据将精确控制激光扫描器和升降台的运动;二是激光光束通过数控装置控制的扫描器,按设计的扫描路径照射到液态光敏树脂表面,使表面特定区域内的一层树脂固化后,就生成零件的一个截面;三是升降台控制下降一定距离,固化层上覆盖另一层液态树脂,再进行第二层扫描,第二固化层牢固地粘结在前一固化层上,这样一层层叠加而成三维工件原型。这一技术在医疗领域,如助听器、耳蜗等方面使用广泛。

这一技术的关键问题是材料。树脂固化过程中产生收缩,不可避免地会产生应力或引起形变。因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势。

1.3 选择性激光烧结(SLS)

选择性激光烧结(简写为SLS)由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年研制成功[3]。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成形的部分粘接;当一层截面烧结完后,铺上新的一层材料粉末,选择地烧结下层截面。

SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛,如尼龙、蜡、ABS、树脂裹覆砂(覆膜砂)、聚碳酸脂(Poly carbonates)、金属和陶瓷粉末等都可以作为烧结对象。

1.4 熔丝沉积造型(FDM)

熔丝沉积造型(FDM)[4]系统组要包括喷头、送丝机构、运动机构、加热机构工作台5个部分。工作时先确定各层间距、路径宽度等;生成路径,对计算机模型进行切片;在计算机控制下喷头按路径移动出丝,喷丝粘结在工作台上已制作层面上。如此反复逐层制作,直至最后一层。这样熔丝粘结形成所要求的实体模型。

这里关键技术是喷头,喷头功能为加热熔化[5]。喷头底部有一喷嘴供熔融的材料以一定的压力挤出,喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动时挤出材料,与前一层粘结并在空气中迅速固化。现在的FDM快速成型系统一般都采用双喷头独立加热,一个用来喷模型材料制造零件;另一个用于喷支撑材料。

2 3D打印技术应用

事实上在20多年前,3D打印技术就已经能用树脂或胶等材料制作产品。近几年,由于3D打印可处理的材料范围扩大到了金属材料(激光烧结技术),而且成功地将几十年前就有的工艺技术重新组合利用,例如结合信息技术,使用激光和电子束进行表面工程和增材制造。而目前而言的发展,是由于激光和电子枪等关键元器件品质不断提高。

在工业制成上,3D打印机主要应用在两方面:一是某些结构复杂化的零件或者制成品。主要是对于精度要求和工艺细节要求很高的制成品,包括小型零件和大型构件。二是几何约束强的产品。在某些大型构件的加工上,不仅工艺难度相对于传统高,而且成本还要求降低,3D打印正好满足此需求。比如医用领域最著名的就是通过3D打印,打印高精度的器官模型,如Stratasys Solidoodle2可以用来打印病人的体内器官或者组织模型,辅助制定精确的手术方案。

无需与生物组织相容的外部肢体,医用3D打印可以进行深度定制。体外医疗器械包括医疗模型、医疗器械——如假肢、助听器、齿科手术模板等。根据美国组织AmputeeC oalition的统计:目前美国约有200万人使用3D打印假肢。

更高端一点的应用,如还可打印完全不成熟的细胞,Organovo公司宣称用3D打印机完整打印一个有正常生命机能的肝脏,为肝脏移植患者提供帮助。公司先通过独特的细胞3D打印技术,在细胞培养基座中打印出肝脏所需的细胞组织,然后再在培养皿中进行培养,并生成正常形状和机能的肝脏,然后便可以移植到人体中,进行身体解毒和排毒等正常代谢功能。不过,该肝脏的生命周期只有40天左右。

某些行业的应急制品或者快速制成品。最简单的是军用上,给予机械维修团队,就地加工一些制成品来保证紧急状况下的机械平台维护,在大部分情况下,陆战坦克,装甲车在受到损害后,超过一定比例,就因为成本原因,直接废弃掉了。3D打印可以解决这些问题,当然给予行军途中,在后勤紧张的时候,快速制成一些用品更不用说了。如在航天上的应用,主要集中在NASA的项目上,NASA主要在冷却、包装和屏蔽电子的物体上使用3D打印技术。例如,航天器的电池盒是使用热塑性聚醚(PKK)3D打印的。

3 技术发展主要趋势

3.1 3D打印与人们生活越来越相关

根据中商产业研究院[1]的分析报告,可以预见3D打印技术不仅应用在电子消费品、汽车、航空航天等领域,还与人们生活越来越相关,可以在建筑、教育、医疗等方面继续发展。

3.2 3D打印材料更加多样化

开发更为多样的3D打印材料已经成为企业共识。企业在研发新材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点。

智能材料将异军突起。智能材料其实也是功能性材料的一种,可以随着时间、温度等外部环境的改变而发生变化。同时环保、可降解的环保材料将占据主流。

3.3 生产、设计与制造将实现一体化

需求、设计、模型、生产与制造一体化将成为可能。在软件方面,高度集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接互联网控制的远程在线制造。

随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。

3.4 3D打印技术

打印速度将显著提高,一个激光头还是两个激光头将不再是困扰速度的主要因素。打印机的价格将在三年后下降至少三四成[6]。

创新发展并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造。

4 结束语

在3D产业进入高速发展时代,3D打印设备生产商将与加工服务商、材料供应商达成战略联盟;设备生产商将更多的应用互联网,在全球范围内通过互联网,使技术创新、应用创新、业务创新等联系更加紧密。在工业4.0、互联网+等政策大力推动下,可以预测电商将在3D打印领域发挥更大的作用。

参考文献

[1]《3D打印现状2016(The Stateof3DPrinting2016)》,平台Sculpteo发布,2016-6-13.

[2]Print me a Stradivarius[J].Economist,2011-2-10.

[3]The printed world[J].Economist,2011-2-10.

[4]Wohlers Associates Inc.Wohlers Report 2011[R].2011.

[5]Acelrovsion知乎http://www.zhihu.com/question/26472893/answer/33069636,2014.

[6]黄俊晔知乎http://www.zhihu.com/question/20382142/answer/15868903,2014.

应用及发展趋势 篇2

智能手机作为集语音通信、多媒体和掌上电脑功能于一体的移动通信终端产品，其最初源于掌上电脑，最早推出智能手机的厂家是摩托罗拉，其推出智能手机的时间是19。当时摩托罗拉推出了“天拓A6188”手机，这是全球第一部具有触摸屏和中文手写识别输入功能的移动电话，开创了智能手机的先河，被称为是PDA手机的鼻祖。这种新颖的功能整合手机面世后，因为价格问题而曲高和寡，所以未能进入广大普通手机消费者的视野，一直都是游离于主流消费群体之外，在消费者当中也没有引起强大的反响。直到，包括摩托罗拉、爱立信、诺基亚等在内的手机业巨头一连推出了9款PDA手机，这时智能手机才渐成气候，也逐渐走进普通消费者的生活，成为普罗大众手中的玩物。

具体来说，智能手机市场是从2004-开始进入快速增长期，其直接影响因素主要有：智能手机产业链逐步成熟，商业模式的确立，竞争集团的成型等等。随着消费市场的逐步成熟和消费者对于手机功能要求的提高，普通手机单纯的拍摄、传送、MP3等简单功能已不再满足人们的需要。而人们需要更加智能化、人性化的技术来满足日渐提高的商务生活和现代生活的需要，经过几年的培育，智能手机的发展也迎来了发展的黄金时期，市场上的智能手机层出不穷，市场竞争也更加激烈，而3G时代的到来和众多国内厂商的加入，让智能手机在价格、外形、功能、增值服务等方面有了更大的突破，同时也更加受到用户的欢迎，这也使得智能手机在竞争中取胜，从而跻身主流市场。

全球某权威调研机构对世界范围的智能手机发展分析和预测表明，度，全球智能手机销售量为5700万部，预测销售量将上升为8000万部，到了将突破1.8亿部，平均年增长率高达53.9%。与智能手机强劲的增长趋势相比，只带有基本功能的普通手机的7%的增长率则显得十分疲软，

从此也能看出，智能手机在近几年取代普通手机将成为必然趋势。20，中国智能手机的销量已经占据了手机市场销量13%的份额，而20这个数字仅为5%左右。从产量来看，2006年中国智能手机产量已超过4000万台，占手机总产量10.1%的比重。未来几年，在应用需求的拉动下，中国智能手机产量仍然会保持较快增长，所占比重也会逐年增加。

智能手机的三大操作系统

目前，市场的智能手机的三大操作系统主要是Symbian、Windows Mobile以及 Linux Palm OS。对于Symbian来说，由于得到了全球第一大手机厂商诺基亚的支持，Symbian在欧洲的市场份额超过了90%，占有绝对的主导优势；而在北美的智能手机市场上，微软是最主要的厂家，Windows Mobile占有接近50%的市场份额；此前在北美市场占据统治地位的Palm Source已经被击败，就连生产智能手机和PDA的同门师兄，硬件厂商Palm也已经在部分产品中采用Windows Mobile了。

而在亚洲市场和中国市场，Linux已经成为与上述两个主要操作系统对抗的竞争对手，根据专业研究机构Canalys的统计，Linux在中国和日本市场上的市场份额接近40%。而爱可信是这一操作系统的开发商。2005年11月，爱可信收购了处于失败边缘的Palm Source，从手机应用软件厂商实现向手机操作系统厂商的转变。

如今，无论是Symbian、Windows Mobile还是Linux 阵营，均把中国以及亚洲市场作为下一步发展的重点，并加大了市场攻势。

智能手机主要操作系统比较表

应用及发展趋势 篇3

关键词：重介质；选煤工艺；应用

中图分类号：TD94 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）29-0168-02

煤炭在国民经济发展中占有着越来越重要的地位，但是随着国家对可持续发展战略的不断重视，以及相应措施的实施，人们保护生态和节约资源的意识也越来越强。而选煤工艺在煤炭生产上既是节约能源又是保护生态环境的技术源头，所以我国从事重介质选煤技术的研究也随之深入。重介质选煤技术在国外发展较为成熟，但是在我国尚处于起步阶段。在十一五期间，国家政策引导以及市场驱动下，重介质选煤技术在我国煤炭行业的应用得到了快速的发展。通过国外引进技术，不断的模仿创新到自主创新，重介质选煤技术在我国举得了巨大的成就，尤其是我国煤炭行业开发了拥有自主知识产权的新设备、新工艺，这些对重介质选煤技术在全国范围内的推广应用以及提升煤炭行业的整体经济社会效益做出了卓越的贡献。随着我国改革开放的深入以及市场经济的发展，三大产业对煤炭资源需求量也在不断增多，尤其是稀缺煤炭资源的价格不断攀升，很大程度上限制了精煤生产率的提升。而重介质选煤技术不仅是提高煤炭企业经济效益的有效途径，也是合理利用有限煤炭资源的最佳选择。因此，在充分考虑简化重介质选煤工艺流程的同时，应考虑如何改进重介质选煤工艺流程，增加企业经济效益和社会效益。

1 重介质选煤工艺

重介质选煤是在密度介于净煤和矸石的重介质悬浮液中按照阿基米得原理进行分选的方法。这种选煤工艺需要在具有一定特性的介质中分选，而这种介质是需要人工制备的。这种介质是一种消耗资源，从节约和环保的角度来看，在重介质这种选煤工艺中除了分选设备的设计以外，介质的制备和回收复用以及介质性质的稳定性是生产过程的关键。

重介质选煤工艺过程首先要配制好一定密度的重介质，将准备好的重介质与以一定速率的入料一起装入分选机，按密度分选轻产物和重产物，用在筛上喷水洗涤的方法从产品中脱除和回收带出的介质，常用磁选机回收并送回介质循环系统复用。在介质循环系统中配备有重介质特性测控系统。它能够以不同的方式保持循环重介质特性的相对稳定。

1.1 重介质选煤工艺流程

首先是末煤重介质旋流器分选工艺。该流程是大型洗煤厂利用块煤重介质分选机把煤泥中含量较大，矸石易泥化，或有特殊用途的块煤产品选分选出来。虽然如此，这种重介质选煤工艺介质回收较为困难，管理起来也较为不便，最重要的是这种选煤工艺选煤不够精细，选煤质量不高，所以这种工艺相对成本比较高。

其次是块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺。这种重介质选煤工艺相对于上一种工艺来说发挥了跳汰分选，成本低，处理量大，重介旋流分选精度高。但是这种重介质选煤工艺仍然是一种初选工艺，因为这种重介质选煤工艺只适用于分选块煤可选性好、末煤可选性难的选煤厂。

再次是重介旋流器两次分选工艺。该工艺充分发挥了重介旋流器分选效率高的优点，保证了精煤质量和精煤产率。这种工艺虽然是一种较为先进的工艺，但是运行成本高，最主要的原因就是这种选煤工艺流程较为复杂，重介质回收较为困难，需要两套介质回收系统，更重要的是基建费用高，管理不方便。两产品重介旋流器分选工艺主要应用于中煤含量较低、要求精煤灰分较高以及原煤可选性好的原煤分选。因为各厂普遍存在中煤，所以实际应用较少。此外，该工艺流程较复杂，管理不方便。

最后是较为先进的重介质选煤工艺——三产品重介质旋流器分选工艺。这种中介选煤工艺可用单一低密度悬浮液一次性分选出精煤、矸石、中煤三种质量合格的产品，与二产品重介质旋流器分选工艺相比成本较低，因为这种中介选煤工艺可以省去一套高密度悬浮液的制备、输送、回收系统。该工艺可分为有压给料机无压给料，无压给料，可以显著减少此生煤泥量，因此被越来越多的洗煤厂所采用。

1.2 重介质选煤中需要注意的事项

重介选煤工艺优点相对于其他的选煤工艺来说有很多，但是在实际的工业应用中，由于煤质状况以及其他一些因素，导致并非所有的情况都适用于重介工艺，所以，应该根据煤质的实际情况以及产品的实际要求，选择合理的工艺。以下几种是重介质选煤工艺中应该注意的情况。

首先，块煤中矸石含量较高时，宜采用排矸跳汰机或动筛跳汰机进行预排矸，切不可简单套用三产品直接分选工艺。其次，0.5 mm以下煤泥量较大时，需要进行预先脱泥。在分选易选煤时，跳汰选的分选精度不亚于重介选，且跳汰选成本又低于重介选，固对待易选煤要慎重选择分选工艺，不可随波逐流。再次，当排矸密度大于

1.8 kg/L时，重介悬浮液难以实现，此时单段跳汰机的优势较为突出。最后，对于个人所有的选煤厂，煤源不稳定，若采用简单的重介选，极有可能因为矸石量和煤泥量等煤质因素的变化而导致分选效果变差，且重介质的消耗很难保证在合理范围内，使生产成本偏高，不利于经济效益的提高。另外，洗煤厂若采用预排矸或预脱泥技术，系统的复杂性将大大增加，不利于系统的管理维护，设备基础投资也将大很多。

2 重介质选煤技术的发展趋势

随着我国改革开放的深入，以及市场经济的大力发展，煤炭行业选煤技术也日趋成熟，重介质选煤工艺在煤泥选择的技术中显示着越来越重要的地位，所以重介质选煤技术在在我国煤炭行业迅速推广的前景也是前所未有的，这不但显示出重介质选煤技术日趋成熟，同时也显示出重介质选煤工艺广阔的发展前景。本文认为未来煤炭重介质选煤技术的研究应向以下几个方面发展。

首先，设备更加先进化，成本更加低廉化。重介质选煤工艺应该研制大型高效三产品浅槽刮板重介质分选机，以代替目前分选精度不理想的块煤分选设备，解决目前大型高效全重介选煤厂所缺少的大型块煤三产品分选设备。

其次，效率提升化。重介质选煤工艺必须提高单机处理量和高效性，提高设备可靠性及加工深度其次努力提高重介旋流器的入料上限，简化中、小型选煤厂重介质分选工艺，以进一步降低投资，提高效益。

最后，分选介质飞跃化。重介质选煤技术发展新型分选介质，如磁流体、重液等，它将会给重介质选煤带来飞跃。

3 结 语

综上所述，进入21世纪，低碳经济发展成为世界发展的一大趋势，为了加快选煤的发展，国家从落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的高度贯彻节能减排战略思想。为解决燃煤造成的环境污染和提高煤炭利用效率，发展洁净煤技术是唯一选择。然而随着我国国民经济的快速发展，对煤炭需求量会不断提高。如果不能解决这一问题，就难以解决越来越严重的环境问题，所以作为洁净煤技术源头和基础的选煤技术必将首先得到发展。而重介质选煤的比例将不断提高，是解决这一问题的关键，同时也是提高精煤产率，为企业带来更大的社会经济效益高效的一条捷径。因此，在考虑简化重介质选煤工艺的同时，也应考对虑重介质选煤工艺的改进，使其得到不断改进和完善，使重介质选煤技术作为中国选煤的主导技术。

参考文献：

[1] 吴式瑜.中国选煤迅速发展的25年[J].煤炭加工与综合利用，2007，（5）.

[2]梁金钢.“十五”重介选煤大型装备的发展[J].选煤技术，2007，（1）.

[3] 梁金钢“.十五”重介选煤大型装备的发展[J].选煤技术，2007，（1）.

[4] 赵树彦.高效简化重介质选煤技术的发展[J].煤炭加工与综合利用，2007，（5）.

[5] 陈艳春.我国重介质旋流器选煤技术发展现状与今后研究的重点[J].选煤技术，2006，（4）.

[6] 解国辉，梁茂彬.重介旋流器选煤工艺的改进与实践[J].煤炭科学技术，2007，（1）.

电容屏技术的应用及发展趋势 篇4

触摸屏的产品在几年前并不是十分火热,当时触屏也仅应用于PDA、Table PC等一些产品。但最近几年,随着触摸屏的应用范围逐渐加大,无论手机、相机还是随身影音播放器,都竞相推出配置触摸屏的产品。。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要是公共信息的查询;如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。将来,触摸屏还要走入家庭。而随着人们对于触屏产品的接触越来越多,触摸屏的产品在近两年也被更多人所认可,发展速度逐渐加快。

触摸屏迅速的成长,不仅激起了更加激烈的竞争,也间接推动了技术的发展。现在苹果i Phone推出后,其多点触控的操作方式更是另触摸屏产品的影响力提升到了一个新的高度,而i Phone采用的电容式触摸屏也逐渐被人们所关注起来。

2 触摸屏的工作原理

为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时,我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。如图1所示。

从技术原理来区别触摸屏,可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。

电容式触摸屏与传统的电阻式触摸屏有很大区别。电阻式触控屏幕在工作时每次只能判断一个触控点,如果触控点在两个以上,就不能做出正确的判断了,所以电阻式触摸屏仅适用于点击、拖拽等一些简单动作的判断。而电容式触摸屏的多点触控,则可以将用户的触摸分解为采集多点信号及判断信号意义两个工作,完成对复杂动作的判断。使用两根手指的拉伸、换位即可在屏幕上完成诸如放大、旋转这样趣味十足的操作,这在电容式触摸屏出现之前,几乎是不可想象的。苹果i Phone上市之后,很快造成了一股触控风潮;不久后,苹果又乘胜追击,推出了同样支持多点触控的i Pod touch(其实也就相当于一个简化版的i Phone),同样受到用户及媒体的追捧。

3 电容式触摸屏工艺流程

如图2所示,简单介绍一下电容式触摸屏制作工艺流程。

(1)准备工作首先对来料进行检测,看看是否有ITO,然后就是使用清洗机。清洗的原理:利用UV、药液、高压水洗以及超声波清洗等方式对基材进行清洗处理,以获得超洁净的工件,来提高良品率。

(2)玻璃切割单层sensor玻璃0.55mm。

(3)镀膜玻璃切好后镀膜,整面镀,顺序是先镀ITO,然后镀上一层钼,再镀上一层铝,再镀上一层钼,正面镀好后镀反面,反面也如此,需镀上四层。

(4)蚀刻先镀sensor的钼铝钼走线蚀刻好正面,然后镀ITO正面,ITO图案为规则的棱形。同样,蚀刻好反面。值得注意的是玻璃结构的sensor旁边的走线钼铝钼材料的,各家做法可能不尽相同,所有了解到的,工厂会整面在sensor上镀上一层钼,再镀上一层铝,再镀上一层钼,然后蚀刻,蚀刻ITO前先将钼铝钼蚀刻掉。第二个事情值得一提的是上下两层ITO图案之间会有一(下转第52页)(上接第32页)定的缝隙,这是为了避免手触摸到重复的地方会误操作。

(5)绑定sensor镀膜好了后会FPC绑定,用一种特殊的胶水来粘贴(让电路通,且不会互相短路)

(6)贴合sensor做好后就是与lens贴合了,贴合的有采用固态胶或液态胶两种方式,需注意的是防止气泡。

4 电容式触摸屏的应用及发展趋势

全球触摸屏主要生产大厂多集中在日美韩等国及我国台湾地区,主要技术、关键零组件和原材料基本掌握在日美厂商手中。中国大陆的触摸屏产业基本处于起步阶段,正因如此,整个触控行业未来的上升空间非常大,触摸屏目前主要集中在小尺寸上的应用,未来将是一个触控和遥控的世界,所以大尺寸触摸屏的发展是触摸屏发展的趋势。有迹象表明,触摸屏在消费电子产品中的应用范围正从手机屏幕等小尺寸领域向具有更大屏幕尺寸的笔记本电脑拓展。小尺寸笔记本电脑,因可容纳的键盘数量有限,需触摸屏加以辅助,达到更直观的人机沟通目的,触摸屏市场未来的发展前景十分诱人。

摘要：随着多媒体信息运用的与日俱增,人们越来越多的谈论到触摸屏触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术,我们用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,从而使人机交互更为直截了当。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,将来,触摸屏还要走入家庭。

关键词：电容屏技术,应用,发展

参考文献

[1]翁小平.触摸感应技术及其应用.北京.航空航天大学.2010.

[2]钟选龙.触摸屏技术的未来[J].电子产品世界,2008,(01).

应用及发展趋势 篇5

工业工程2011级姓名：崔成平学号：20111030311

5摘要：

在技术发达的今天工业社会，计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM)在工程设计、制造等领域具有重要革新、高效率的高新技术。随着计算机技术日益成熟和强大，CAD/CAM自动加工对社会的机械等行业产生了巨大的影响，对社会产生翻天覆地的影响和巨大的经济效益。自从1952年研究出来了数控铣床，即出现CAM技术，利用计算机来进行生产管理和操作；60年代出现CAD,随后在全球范围迅速普及和应用，至今CAD/CAM已经发展了大半个世纪。对制造业来说，CAD/CAM是提高产品设计品质和制造品质、缩短产品开发周期，降低产品开发成本的强有力手段，已成为企业赢得市场的制胜法宝。CAD/CAM技术的出现推动了几乎一切领域的设计革命,到如今CAD/CAM技术的发展和应用水平已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一 本文介绍了CAD/CAM技术的发展过程及应用领域, 阐述该技术的发展对现代化机械技术起到至关重要的作用和影响。并对该技术在集成化、智能化、网络化、绿色化、综合化等方面的发展趋势和应用前景进行展望。

现代各种新科学技术不断发展的今天，产品的设计和制造都可以有计算机来完成。特别是数字化CAD/CAM技术，在各种机械产品的生产和设计过程中有举足轻重的作用和重要地位。就目前而言，CAD/CAM技术和水平已经发展到相对成熟的时候，在工业发达的的国家，CAD/CAM技术应用已经快速的从军事工业向民事工业转移和发展，有大型企业向中小型企业推广，由高新技术产业区域逐步向汽车、日用家电、轻工业普及。由于CAD/CAM技术是逐步综合计算机辅助设计、制造和管理系统，他可以实现零件的设计和分析、有限元分析、虚拟装配和仿真、数控加工和仿真等许多计算机辅助功能，从而在工程设计制造人员的主要设计制造工具，在现代的设计制造业中发挥着愈发重要的作用。

一、CAD/CAMCAD/CAM软件技术现状

1.CAD/CAM技术向一体化技术过渡指的是指的是CAD与CAM各模块之间信息的提取、交换、共享和处理的集成。与之有关的技术有CAD、CAPP（计算机辅助工艺过程设计）、GT、Databases等。其中，产品建模技术、CAPP、及NC技术、工程数据的管理、各模块间的数据交换接口是CAD/CAM一体化的关键技术。基于图形学发展起来的CAD软件，它的基本功能有：产品信息的输入、检查修改和零件图的绘制。优秀的CAD软件，除了线框建模、曲面建模、实体造型的造型和建模方式外，还有特征造型、参数化设计、可变建模等功能。它不仅能提供产品的几何信息，还能提供公差、表面粗糙度、材料性能、加工要求等产品的制造信息。CAD软件系统还包含各种编辑工具、自定义功能、与其它高级语言的接口）并定义有符合国际标准的数据交换格式，以便用户在此基础上进行二次开发。

为了将CAD与CAM集成一个完整的系统集成一个完整的系统，即希望在CAD做出设计后，由计算机辅助工艺师制定出工艺计划，包括刀具选择、刀具轨迹、切削用量、切

削速度、主轴转速等，然后自动生成NC代码，这就是计算机辅助工艺规划（CAPP）。计算机辅助工艺规划是连接CAD和CAM的中间环节。CAD数据库的信息只有经过CAPP系统才能变为CAM的加工信息。CAPP的设计方法有两种。一种是以成组技术（GT）为基础的经验型CAPP，它有派生法或检索法；另一种是依靠事先规定的逻辑决策，利用规定的加工要求和逻辑原则自动生成零件的工艺过程的创成型CAPP（Generative Approach），它属于人工智能型的设计方法。派生法和创成法相结合的设计方法——综合设计法是当前主要的设计方法，它利用派生法设计工艺路线用创成法设计工序内容。一个比较完善的CAPP系统，应具有：加工方法的选择（车、铣、刨、磨、镗、钻等）；工艺路线安排；加工设备与工艺设备（刀具、夹具）的选择；工艺尺寸的换算（加工余量，工序尺寸及公差）；切削参数选择（切削速度，进给量、切削深度）；零件NC编程能力。由上所述，制造单元的计算机辅助制造单元（CAM）不是孤立的，它是以产品的计算机辅助设计（CAD）为基础，以计算机辅助工艺规划（CAPP）为桥梁，完成产品的计算机辅助制造，因此被称为CAD/CAM一体化。目前国内外研制、开发、销售的CAD/CAM软件，实际上是制造单元的CAD/CAM，主要是针对数控机床的CAD/CAM软件

二、数字化CAD/CAM技术应用

既然提到数字化，那么数字化CAD/CAM技术有别于传统的CAD/CAM技术。它是综合了传统的CAD/CAM技术、人机工程技术、工业设计技术、图形显示技术、现代控制技术、网络技术、数据库技术、逆向技术、数控加工技术于一身的多学科技术。CAD/CAM技术是不仅是为了缩短产品的研发周期、提高生产率和降低生产成本，更是对传统设计制造的一次彻底的更新。它不仅是一般意义上的无纸设计和计算机辅助设计制造，而是带来了一次全新的设计制造概念。例如数字化CAD/CAM技术的发展，对飞机制造技术的发生根本性的改变。波音飞机777的问世，标志着过去使用模线—样板—量规—标准样件——零件成型模具和装配型架的模拟量传递体系，转变为全机数字化定义一飞机的结构三维建模—数字化与装配—数控加工—数控检测的数字量传递体系。使工程设计水平和飞机研制效率得到了巨大的提高，设计更改和返工率减少了50%，装配时间出现的装配问题减少了50%到80%，制造成本降低了30%到40%，产品研发周期缩短了40%到60%，产品交货期有18个月减少到12个月。

数字化CAD/CAM技术的发展是决定机械制造产品制造周期和成本的两大核心技术，成为提高机械产品技术水平的关键因素。在机械产品的数字化设计中，利用CAD/CAM等先进技术实现机械产品的结构设计和优化。相对与传统的手工和计算机平面绘图，采用CAD/CAM技术可将机械产品的开发周期大大缩短、提高效率、节约人力、物力和财力。另外采用CAD/CAM技术可实现机械产品的三维可视化建模，有利于设计、制造和终端互相应用之间的沟通和交流，使机械产品延伸到机械产品的设计中。

数字化CAD/CAM技术也在液压系统中得到广泛的应用，如液压成块的设计与制造系统是集设计、工艺、制造、装配等为一体的计算机辅助系统。系统各模块内部以及相互之间存在着大量数据的运输和信息的交换。而工程数据库则是实行数据存取、管理和交换的工具。通过建立液压集成块CAD/CAM系统工程数据库，可以将系统的各项工作联系在一起。实现整个系统高度的集成，提高工作的效率，从而为最终的设计和生产保存数据。

三、CAD/CAM技术发展趋势

21世纪以CAD/CAM技术为代表的制造业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化，追求的目标是在最快的时间内、以最低的成本生产出满足用户需求的产品。具体表现出以下几个特征：

3.1 集成化

集成化是CAD/CAM技术发展的一个最为显著的趋势。它是指把CAD、CAE、CAPP、CAM以至PPC（生产计划与控制）等各种功能不同的软件有机地结合起来，用统一的执行控制程序来组织各种信息的提取、交换、共享和处理，保证系统内部信息流的畅通并协调各个系统有效地运行。国内外大量的经验表明：CAD系统的效益往往不是其本身，而是通过CAM和PPC系统体现出来；反过来，CAM系统如果没有CAD系统的支持，花巨资引进的设备往往很难得到有效利用；PPC系统如果没有CAD和CAM的支持，既得不到完整、及时和准确的数据作为计划的依据，订出的计划也较难贯彻执行，所谓的生产计划和控制将得不到实际效益。因此，人们着手将CAD、CAE、CAPP、CAM和PPC等系统有机地、统一地集成在一起，从而消除“自动化孤岛”，取得最佳的效益。

3.2 智能化

智能型CAD/CAM系统是人工智能技术应用在产品的设计、分析、制造中，尤其是机器人技术和专家系统技术。专家系统是一种问题求解智能软件系统，在某些专业领域内，它把人类专家的知识和经验转换成计算机能够处理和接收的符号形式，按照专家的控制策略和推理方式，解决该领域内原来只有专家才能解决的问题。CAD/CAM系统应用逐步深入，逐渐提出智能化需求，设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上，建立基于知识的设计仓库，及时准确地向设计师提供产品开发所需的知识和帮助，智能地支持设计人员，同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误，回答问题、提出建议方案等；并具有推理功能，使设计新手也能做出好的设计来，现代设计的核心是创新设计，人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中，用智能设计、智能制造系统去创造性解决新产品、新工程和新系统的设计制造，这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。

3.3 网络化世纪，制造业从获取需求信息，到产品分析设计、选购原辅材料和零部件、进行加工制造，直至营销，整个生产过程都将实现全球化。CAD/CAM系统的网络化是能使设计人员对产品方案在费用、流动时间和功能上并行处理的并行化产品设计应用系统；是能提供产品、进程和整个企业性能仿真、建模和分析技术的拟实制造系统；是能开发自动化系统，产生并优化工作计划和车间级控制，支持敏捷制造的制造计划和控制应用系统；是能对生产过程中物料进行管理的物料管理应用系统等。随着计算机网络技术的不断完善，CAD/CAE/CAM系统的网络化已成为不可阻挡的发展趋势。网络化可以充分发挥系统的总体优势，使一个项目在多台计算机上协作完成。借助现有的网络，不同设计人员可以通过网络交流设计数据，同时对产品的设计与制造进行操作和评价。

3.4 绿色化

绿色化现已成为CAD/CAM技术的新趋势。当前，全球环境的恶化程度与日俱增，制造业一方面是创造人类财富的支柱产业，但同时又是环境污染的主要源头。因此，无论从技术发展，还是从需求推动的角度，绿色制造已经在影响和引导当今的技术发展方向。从产品设计到制造技术，从企业组织管理到营销策略的制定，一批绿色制造技术的概念已经在发展之中。

3.5 综合化

未来产品的开发设计是机械科学的理论知识与电磁学、光学、控制理论等多学科知识的有机结合。未来的CAD/CAM技术最主要应该是与材料粒子或熔融状态下的模具成型技术有机地结合在一起，运用CAD/CAM 技术设计完成产品的制造流程后，连接CAD/CAM主机的制造系统(粒子填充机或熔融储存器)就会立即在自生系统内运用被无限细分后的小方块特殊板材（耐高温，高压）生成CAD/CAM所设计的零件形状，然后根据在CAD/CAM系统中设计好的材料的粒子或熔融态物质进行填充，填充满后进行冷却即得到所需的零件。当然，这其中还会涉及到粒子或熔融物质填充时的气泡消除技术，粒子或液态物资的冷却技术等相关模具化技术。4）分布式并行处理技术

该技术实现制造系统中各种问题的协同求解，获得系统的全局最优解，实现系统的最优决策。

3.6多学科、多功能综合产品开发技术

机电产品的开发设计不仅用到机械科学的理论与知识（力学、材料、工艺等），而且还用到电磁学、光学、控制理论等。不仅要考虑技术因素，还必须考虑到经济、心理、环境、卫生及社会等方面因素。机电产品的开发要进行多目标全性能的优化设计，以追求机电产品动静热特性、效率、精度、使用寿命、可靠性、制造成本与制造周期的最佳组合。

3.7虚拟现实技术

是利用虚拟实现技术、多媒体技术及计算机仿真技术来实现产品设计制造过程中的几何仿真、物理仿真、制造过程仿真及使用过程仿真，采用多种介质来存储、表达、处理多种信息，融文字、语音、图象、动画于一体，给人一种真实感及身临其境感。

3.8人－机－环境系统技术

将人、机器和环境作为一个系统来研究，发挥系统的最佳效益。研究的重点：人机环境的体系结构及集成技术，人在系统的作用及发挥，人机柔性交互技术，人机智能接口技术，清洁制造等。

总的来说，这些技术主要体现了21世纪制造技术对CAD/CAM技术的要求，也表达了CAD/CAM发展的方向。为今后CAD/CAM技术更加适应社会和科学技术的发展指明了道路。

四、CAD/CAM技术的应用前景CAD/CAM技术的应用前景

4.1 CAD/CAM技术在企业中的应用前景

CAD/CAM系统只有在企业实现以下几个方面的改革后才会得到飞速发展。1)提高重视，加大投入企业特别是中小企业必须提高对CAD/CAM 技术的 重视，不要认为CAD/CAM技术投资大、回报慢。要明白，CAD/CAM 技术虽然投资大、风险高、回报慢，然而这种技术却是目前制造业的先进技术，是未来制造业的一种发展趋势。因此，我们必须在战略上重视对这种先进技术的投入，企业的可持续性发展靠的就是这种对未来发展起关键性作用的具有长远性、战略性的风险投资。因此，企业（特别是中小企业）在规划自己的未来的时候必须把对CAD/CAM 技术的投资和人才的培养考虑进去。

2)加大创新，不断开发具有自主品牌特色的CAD/CAM软件创新是一个民 族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。我们只有坚持走自主开发、拥有自主品牌的道

路，才能在这个竞争激烈的行业中立于不败之地。只有紧跟市场，不断创新，不断满足用户的需求，不断开发出具有自主品牌特色的产品，才能使自己拥有核心竞争力，才不会在市场经济的游戏中被踢出局。国家应加大对开发 CAD/CAM软件的扶持和投资力度，采用免税等方式鼓励中小企业自主研发CAD/CAM 系统。各大高校和企业，应抓住国家高度重视的这一机遇，强强联合，共同开发出具有广阔的市场应用前景的产品。

4.2 CAD/CAM技术在家庭中的应用前景

在未来的 50~100 年内，随着生产力的飞速发展，CAD/CAM技术将会像计算机技术一样逐渐走进千家万户。人们将会在自己的家中与同伴一起运用已有的模块化技术生产自己需要的个性化的产品。他们所要做的只是把计算机与生产设备通过特定的I/O端口连接起来，然后按下按钮，即可实现CAD/CAM的家庭化模块化生产

参考文献：

[1]魏旭东.机械CAD/CAM的发展趋势探究[J].装备制造技术,2011.05（3）：95~97

[2]范玉清.现代飞机制造技术[M].北京：航空航天大学出版社.2001

[3]周爱霞.CAD/CAM技术的应用及发展[J].科技创新导报,2012.6(1)CAD/CAM技术的发展历程

[4]马金英.数字化 CAD/CAM技术的应用及发展趋势展望[J].机床与液压，2009.04（2）：159~160

[5]姚英学，蔡颖.计算机辅助与制造.北京：高等出版社.2002

[6]王宁国.CAD/CAM技术的发展历程[J].科技创新导报,2011.07（3）：140~142

计算机软件的应用及发展趋势研究 篇6

关键词：计算机软件；软件技术；发展趋势

中图分类号：TP311.5

計算机的快速发展，可以说带动了整个社会的进步，也改变了人们的生活。而如今，它已经不单单只是一种计算的工具了，更是人们智慧的结晶。其应用十分广泛，基本从20世纪中期开始，计算机技术的身影就由军事领域逐渐扩大到社会经济发展的各个领域，在数据通信、文化教育、经济管理和医疗设备等领域都有着十分重要的作用。计算机软件技术作为计算机的核心部分，主要担任着计算机系统执行着某项任务所需要的程序、数据和文档等。随着计算机的应用不断的增加，信息技术的快速发展和计算机硬件的日益更新，计算机技术的快速发展和软件技术产业成为新世纪的新型产业。也成为国民经济增加的主要因素，同时，也是全球共同关注的竞争问题，近些年来，我国的计算机软件产业也逐渐成为我国的经济发展的支柱产业，也加快了我国的信息化进程。所以，在这个计算机飞速发展的今天，我们应该了解计算机的发展现状和未来的发展趋势是十分必要的。

1 计算机软件应用现状

1.1 计算机用户增多的原因。计算机教学作为一科基础教学任务已经普及到初中甚至小学，无论是农村还是城市里，计算机已经成为了解世界和咨询问题的一种工具。因为有了计算机，使得地球成为了地球村，让人民开拓了视野，这无疑是计算机用户增多的主要原因。同时由于在我国电器行业竞争力特别大，更新速度快，一台电脑的价格也变化非常大。再次就是国家的一些政策促进了人民的消费，比如国家实行家电下乡的补贴政策等等。同时，还与人们的生活水平的提高也息息相关，使得人们的基础设施健全，计算机成为人们的一种家电之一[1]。

1.2 计算机软件的用途。计算机的发展如此之快，正是因为它的用途十分广泛，这里讲计算机的主要用途归属于六大类。一是娱乐活动。二是日常工作的一种工具。三是通过计算机能够实现自动控制，这也是计算机应用的另一个重要的方面。四是可以利用计算机进行教学，计算机辅助教学是利用计算机为工具向学生们教授知识，这样可以节省时间，方便同学们能够较容易的接受知识，也能按照不同的教学方式和领域进行教学。五是通过计算机进行设计，采用计算机设计是一种实用的技术，计算机设计的过程能够实现自动化或半自动化，可以大大缩减设计周期，减少设计成本和加快产品的更换率，在产过程中起着的作用。六是实现人工智能，计算机拥有记忆能力和逻辑能力，利用计算机模拟人类智力活动，能够代替人类部分劳力劳动，所以智能计算机作为人类智能的辅助工具，在以后的生活中会应用到很多的领域里。

2 算机软件发展在实际应用中存在的问题

近年来，计算机在我国发展迅速，相关部门对计算机软件技术也有着大力支持。尽管这样，但是面对计算机软件产业的发展和日益激烈的竞争状态，我国的计算机软件的应用方面任然存在着以下几个方面的问题。一是计算机软件产业核心技术缺乏，正如目前我国的软件技术处于中等的研发水平和研究实力，特别是在自主创新方面能力不高，由于这些问题使我国的软件产业在全世界的软件产业处于中等水平，所生产的产品在市场上具有不好的趋势。同时，由于核心技术的缺乏，甚至在关键性和战略性的领域中处于空白状态，出现一些市场经济效益差和市场前景不好的状况，与此之外，核心技术的缺乏不仅不利于计算机软件的长期发展，还对许多的安全信息构成了一定的隐患。二是计算机软件产业产品体系不合理，缺乏具有一定经济实力的企业的影响力，同时，我国的计算机软件技术产业也缺乏长远的规划，在很多情况下只限于眼前的利益出发，从而使得开发的产品缺乏竞争力。同时，缺乏以专业服务态度体系来支持现代的发展模式。三是计算机软件人才结构的问题，就目前看来，我国的计算机软件开发人员主要从事的是基础程序开发和基础技术的支持等基础性的工作，对于具有研究高层次软件技术的人才较为缺乏，这也成为我国目前计算机软件产业中的一大重要问题，正是因为人才技术上的问题，使得生产的技术产品和市场前景有着一定的偏差，因此，在实际的生产和再满足国际市场的前提下，我国应该提高对计算机软件研发技术和国际经营能力的复合型人才的培养和利用。四是计算机发展的环境问题，近年来，虽然大部分对计算机的发展很重视，但是任然存在对软件的重视程度和投入度不足的现象。存在着恶性竞争和软件盗版现象，长期以来的恶性循环，致使计算机软件产业止步不前[2]。

3 软件的发展趋势

3.1 开放化趋势。在实际的生产中，所谓的开放化就是指软件源代码的开放和软件产品的开放，对于开放源代码，可以降低软件技术和知识产权的成本，所以以开放源代码为基础的发展软件产业是推动我国计算机软件产业的开放化趋势的一大重要途径。同时，计算机软件技术的开放也能使软件行业内的人员能够相互学习，共同提高，从而提高产品的质量。这样也能进一步促进计算机软件的发展。

3.2 网络化。在信息时代的今天，网络是其一个基本特征。计算机软件产业的发展也是依靠网络为中心的变革，因为网络的高速发展，也拉近了全球的距离。所以网络化必将是计算机软件技术在未来世界市场中的一个重要的发展方向，它将会应用于世界的各个领域，并且能为各个角落的人提供服务。

3.3 服务化。在市场众多的产品竞争下，为客户提供优秀的设计理念，提供先进的设计技术和全面的应用功能及满意的服务态度，是计算机软件的一种主要的发展模式。它具体指的是在高层系统软件控制之下各种服务器形成一个具有计算和数据处理能力的多功能服务环境。同时，在软件技术的开发人员的思想和素质上也具有服务化的理念。因此计算机软件服务化趋势所提供给客户的体验就成为市场竞争的关键性因素。

3.4 智能化。在社会不断发展的今天，人工智能也不断的发展，其应用也越来越广泛。它可以提高资源配置的效率，提高信息系统的自动处理能力，扩大了意识思维的处理能力。所以自动化。数字化等信息技术促进了计算机软件的技术的高级化和成熟化发展，所以计算机软件的发展在以后必将朝着智能化趋势发展[3]。

4 结束语

随着计算机的普及和通信技术及计算机技术的发展，计算机与人们的关系变得日益紧密。人们的生活。生产和科学研究都已经离不开计算机，无论从哪种角度去看，计算机在我们日常生活中带来的作用都是不可衡量的。但是根据我国的实际情况，计算机的开发仅仅才几十年，在这段时间内，计算机也不断的变化升级，但任在很多方面还有不足，所以对于软件开发工作人员来说，在软件开发是选择合理的系统和科学的管理办法，才能使计算机的应用越走越广泛。

参考文献：

[1]陈波宇.计算机管理系统应用状况及发展前景[J].科学故事博览，2010（01）.

[2]梁华.浅论近年来软件开发技术与应用发展趋势[J].科技信息，2010（16）：118-120.

[3]孙丽霞.我国计算机软件现状及发展趋势[J].科学学报，2012（10）：311-313.

作者简介：张野（1984.10-），女，本科，学士学位，讲师，研究方向：计算机应用。

光纤通信的发展趋势及应用 篇7

1 光纤通信的发展趋势

1.1 光纤通信的特性

光纤通信与电信通信有着本质的差别, 前者是运用高频率的光波作为传输的信号, 后者则是运用光导纤维构成的光缆作为传输线路。光纤快速发展的特质是由于其传输带非常宽而且通信容量非常之大, 其次它的耗损特别小, 中继距离很远。而且其传输距离以及传输速度都占有非常大的优势, 深受大家的喜爱, 也广泛的被人们加以应用在能够应用到的各个方面。

1.2 光纤的优点

光纤的电磁干扰能力非常强大, 不易被腐蚀, 绝缘效果很好。其对电磁干扰性特别好, 它甚至不受雷电、电离层以及太阳黑子活动的干扰, 对于人为的电磁干扰也没有任何影响, 还可以与高压输电等电力导体复合构成符合光缆, 此项应用对于强电领域非常有利。由于其对电磁脉冲效应产生的面议性能, 其在军事上也得以广泛的应用。光纤在光波传输运用当中, 光信号能够被限制在光波导体结构中, 没有串音的麻烦, 保密性能非常好。

1.3 工作中的可靠性

对于一个系统而言, 组成系统的设备有很多, 而设备越多其发生的故障机率就越大, 光纤系统不像电缆系统那般的放大器繁多, 设备少, 可靠系数也就提升了很多。光纤的使用时间还很长, 尤其是发射机当中的激光器使用时间非常长。所以光纤在工作上的应用是非常可靠的。光纤还是一个非常轻细、质量小、柔软, 非常便于铺设, 其原材料也非常广泛的可以寻找, 成本不高、温度稳定性很强、使用时间长。

2 光纤的趋势及应用

2.1 我国的光纤系统

商品石英光纤损耗可达到低于0·20d B/km, 这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低。若将来采用非石英系统极低损耗光纤, 其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离。我国目前的光纤系统朝着越来越稳定、越来越快速的方向发展, 随着4G的开发及应用, 目前越来越高端和便民的科技应用都在开发之中。光纤入户技术也有很长时间的历程, 目前很多居民住宅区内都安装了光纤。光纤让通信更加快捷、迅速。

2.2 光纤的发展趋势

随着移动互联网的普及, 4G产业的相关发展, 光纤通信技术在信息技术领域得到了非常全面化的应用。光纤技术的发展宗旨也一直是将保持更大的容量、更长的距离、更高的速度。其发展趋势也一直是为了更加迎合市场和人们的生活需要应用乃至军事应用, 它的服务面将扩展到各个领域和更加高速快捷的应用体验。

2.3 光纤的开发意义

从目前的现状分析而言, 光纤是一种通信传输技术应用, 而且从目前来看, 没有哪种传输技术可以超越光纤技术, 所以对于光纤的开发和研究就显得更加有意义。接入网也在传输范围当中, 无线接入由于其可移动性就有了相对的优势, 从某些角度来看固定端和移动端要进行互补、共同发展。运用固定终端在使用路由器进行网络的传输是最佳的选择。

3 追求目标

3.1 全光网络的实现

全光网络是一种理想化的最终实现形式, 是人们在研究过程中设想的一种理想化模式。是指信号在网络传输过程和交换过程中都是以光的形式存在的, 只有在进出口的时候才进行光或电光的转换。全光网络是光纤技术发展的最高目标。

3.2 智能化发展趋势

随着人们社会生活节奏的不断加快, 网络逐渐成为人们生活中不可或缺的也是最重要的沟通手段, 因此如何在降低成本的基础上又能保证通信传输技术的高效、稳定及安全运行就成为了网络通信工作者们着重考虑的问题。[3]随着时代的不断发展, 智能化应用平台以及智能软件越来越多, 智能化已经在人们的生活中起到了不可缺少的重要地位。智能化在光纤是上也应该得以开发和运用, 只有更加人性化以及智能化才能够更加贴近人们生活, 为人们提供更加优质的服务。

4 结语

目前光纤通信作为现代传输的主要手段, 不仅可以应用在通信的主干线路中, 也可以在有线电视系统、安防系统中发挥作用, 光纤通信技术的应用发展趋势也备受关注。[4]光纤技术作为目前信息领域当中一个重要的应用媒介, 是目前社会信息创术技术中的重点研发和拓展对象, 其研发意义是非常深远和对生活有意义的。在当前以及未来当中的应用意义都是非常大的。随着信息化时代的到来, 对于这种传输技术的要求将会逐步提升, 将会越来越高水准的要求。必须更深远更高层次的对光纤领域进行涉猎, 不断的去改善和完善其现状并朝着更高的层次去研发。我国目前已经在这个领域小有成绩, 这都是光纤发展当中的奠基, 为我国的信息技术建设作出了伟大的一步。光纤技术的前途无量, 开发和研究其对我国很有很大的帮助, 相信在不久的将来我国的光纤事业一定会更高更远!

摘要：随着光纤的网络速度的提升, 科学技术的不断发展, 网络已经成为当今时代最快捷最便民的一项科学技术。光纤时代的到来更加推进了网络化进程, 引领了一个新的网络时代, 广大网民期待越来越快速的网速体验。光纤通信是推动整个网络发展的基本功能之一, 是当前电信网络的基础, 光纤通信除了能够在通信当中进行应用, 还可以在电力通信控制系统当中得以应用, 光纤的应用范围非常之广, 本文就对光纤通信的发展趋势及应用进行简要阐述和分析。

关键词：光纤通信,发展趋势,应用

参考文献

[1]肖礼岳.浅谈光纤通信技术的发展方向[J].技术与市场, 2010 (02) .

[2]麻智宇.光纤通信技术在我国的发展[J].魅力中国, 2010 (01) .

[3]徐瑞光.浅谈通信工程传输技术的应用与未来发展[A];OFweek宽带通信与物联网前沿技术研讨会论文集[C].2013.

GIS的概念、应用及发展趋势 篇8

地理信息系统 (Geographic Information Systems, GIS) 产生于70年代中期。随着其自身的不断发展和应用的日趋广泛, GIS的定义也各种各样, 其中比较准确且被广泛接受的表述为:GIS是一个能用于进行有效的搜集、储存、更新、处理、分析和显示所有形式之地理信息的计算机硬件、软件、地理数据和有关人员 (用户) 的有机集合。由此定义可知, GIS是一种工具, 但不仅仅是一个制作地图的工具, 虽然它可以按不同的比例尺、用不同的颜色绘制地图。在GIS当中, 计算机硬件部分是骨架, 没有硬件, 其它部分就无从依附;GIS的软件部分是其精髓, 没有软件, 就不成其为GIS;地理数据则如血液一样, 没有了地理数据, 地理信息系统就成了空壳;而对用户来说, 当他能熟练地选择和使用GIS工具盒中的工具进行复杂的分析工作 (如空间分析和模拟预测等) 、并且熟悉与所用的数据有关的知识时, 才能视为GIS的一部分。

2 GIS的主要应用

1) 环境保护与管理。主要用GIS建立环境模型和环境信息系统, 对环境的变化及发展趋势进行预报分析, 同时通过统计分析及模拟研究为环境保护提供决策依据。此外, GIS技术也已被用来建立植物种类与栖息地及环境因素有关的信息系统中。

2) 社会调查与统计分析。GIS在国外已被广泛的应用到人口学、选举、人文地理等方面, 我国也已开始开展这方面的研究和应用工作。

3) 城市基础设施管理。城市基础设施主要是指城市地下管道 (包括自来水、污水排放、煤气等管道) 、通信网络、邮政网点、道路与交通设施等。由于这些设施同时具有与几何和空间位置相关的特性, 建立基于GIS的信息系统能够提高对这些设施的管理水平, 同时能够极大地提高设计与施工、设备维护与故障排除、线路改造等方面的效率, 从而产生巨大的经济效益和社会效益。

4) 土地信息系统的建立。GIS最早是从土地信息系统LIS建立的过程中发展起来的, 而大量高质量GIS软件平台的出现又促进了土地信息系统的建立。目前基于GIS软件平台的土地信息系统无论是图形处理、空间分析与统计、属性信息存储与查询、统计报表生成、决策支持等方面都比早期的土地信息系统有较大的改进。

5) GIS在其它领域的应用。GIS已被广泛地应用到一些其它领域:城市规划、房地产开发及物业管理、商业开发与购物中心设置、资源调查、灾害预报与灾后评估、金融机构与投资分析、地质普查、采矿等。

3 GIS的发展趋势

GIS是为解决资源与环境等全球性问题而发展起来的技术与产业。近些年来, 随着计算机软硬件技术、数据库技术、网络技术、多媒体等技术的迅速发展, GIS的发展出现了新的特点, 主要有如下几方面:

1) 5S集成。所谓5S集成 (地理信息系统GIS、遥感RS、全球定位系统GPS、数字摄影测量系统DPS、专家系统ES) 的集成, 使得测绘、遥感、制图、地理、管理和决策科学相互融合, 成为快速而实时的空间信息分析和决策支持工具, 使GIS广泛用于交通、环保规划、公安侦破、车船自动驾驶、大田农作物因地施肥、科学耕种和海上捕鱼等。5S是泛指多个系统。我们就可以将GIS与其它可以结合的任何学科进行集成研究, 输出方式更直观, 以满足人们生产、生活的各种需求, 使人们可以合理利用资源、保护环境, 实现人类可持续性发展。事实上, GIS己涉及到社会科学、自然科学的许多领域。

2) 共享开放式GIS。随着GIS应用范围的进一步扩大及网络技术的进一步提高, 在大力发展资源共享的信息时代, 建立面向用户的、资源共享的开放式GIS已是大势所趋。从GIS发展的历程来看, GIS每一次大的发展都与计算机发展水平有关, 今后仍将是这样。如今计算机网络的兴起和迅速发展, 信息高速公路的建设, 为GIS的新发展奠定了坚实的基础。目前, 越来越多的GIS软件商和地理数据库建设单位都将他们的产品和服务送入Internet, 越来越多的用户通过WWW、FTP等服务器从网上查询他们所需的GIS数据、GIS软件等信息服务。

3) 与CAD的集成。GIS与CAD软件在功能和应用上均有差别:CAD软件主要用于绘制范围广泛的技术图形, 图形功能极强, 但对非图形数据的管理功能较弱;GIS是存储、管理与分析空间数据的有效工具与技术系统, 其中的数据包括图形数据和属性数据。很长一段时间内, 二者各自沿着不同的方向发展。当前的发展趋势是CAD与GIS技术交织在一起, 相互结合、相互补充, 创造下一代功能更强的GIS。

4) 与虚拟环境的融合。虚拟环境 (Virtual Environm e nt) 是指靠计算机系统建立的一种仿真数字环境, 通过计算机将数字转换成图像、声音和触摸感受, 从而为人们提供一个逼真的模拟环境, 用户可通过人的自然技能来与此环境进行沟通、对话。目前, 图形图像的立体显示已成功地融入数字摄影测量系统 (DPS) 中, DPS与GIS的集成和多媒体技术的应用将把我们感兴趣的东西变成一个虚拟实体, 我们可以通过GIS的输出系统用多媒体的全息方式来体味这种全新的技术。

5) 组件式GIS的研究。建立一个组件式地球村GIS数据平台, 是一项提升人类共享信息的历史使命, 也应该是全世界相关技术人员, 协同完成的一项庞大的人类使命性技术工程。世界各地的相关技术人员都可以借助平台的特定入口, 参与GIS的建设, 完善数据库, 建立丰富的元件库。形成一定规模后, 用户可根据需要拼装调用。这种组件式的GIS的各元件或数据, 应该是分布式的存贮, 可通过分布式对象管理系统进行管理。

6) 军事地理信息系统 (MGIS) 将充实我军数字化决策平台。地理信息系统的发展, 促进了其在军事领域的研究和开发。将GIS技术应用于军事上, 就发展成为军事地理信息系统 (MGIS) 。因此, MGIS是在计算机硬件支持下, 运用系统工程和信息科学的理论和方法, 综合地、动态地获取、存储、管理和分析军事地理环境信息, 并服务于陆海空三军合成作战指挥自动化、战场数字化建设和军事决策支持的军事空间信息系统。

4 结语

地理信息系统 (GIS) 是随着计算机技术的发展而形成的一门新兴技术, 并成为一种主要的信息产业, 它极大地推动了计算机的普及与应用。随着信息技术, 尤其是计算机技术以及GIS理论、技术、应用深度的不断深入和扩大, GIS正处于迅捷的发展之中。此外, MGIS也将会借我军战场数字化建设的东风, 得到相应快速的发展, 一定会在未来的信息化战场上发挥重要的作用。总之, 地理信息系统 (GIS) 将会在人类发展进程中, 在众多领域发挥越来越大的作用。

参考文献

[1]毛峰等.地理信息系统建库技术及其应用[M].科学出版社, 1999.

OTN技术特点及发展趋势应用 篇9

一、OTN 的基本介绍

1. 基本概念

光传送网就是通过波分复用作为技术, 在光层组织网络的传送网, 其就是通过G709、G798、G872等ITU-T的需求进而规范的新的一代“数字与光传送体系”, OTN对于SDH开销的基本思想进行介绍, 加入了丰富的开销, 使得OTN具有了OAM&P的能力。

2. 基本技术原理

光传送网就是通过光交叉连接、光放大以及光分插复用等设备组成的, 具有的承载信号透明, 容量大以及在光层面上实现路由与包含的功能。具体的结构有三层, 也就是光传输段层、光复用段层以及光信道层。

二、OTN 技术具有的主要特点

1. 可以满足多种客户的综合信号承载

OTN帧可以对于多种业务的信号进行接入, 同时促使OTN成为以太网、光纤通道以及MPLS、HDLC/PPP、DVB ASI视频等信号的多种业务综合的承载平台。

2. 实现 FEC 的标准化

在OTN自己的标准里面, 对于前向的纠错技术进行了明确, FEC可以明显的增加光层传输的距离, 对于G709的FEC编码进行采用, 光信噪比的容限被降低了5-7d B左右, 通过对于FEC编码的采用, 可以使得OSNR的容限被降低了7-9d B左右。这个时候, 通过对于FEC纠错前误码率的在线进行实时的测试, 对于OTN的在线维护指标与技术的手段, 也是伴随着WDM波道的速率再不断的升高, 这个的系统性能也是可以通过OSNR进行简单的判断。

3. 对于大颗粒业务的交叉与复用

比较于SDH的VC-12/VC-4的业务颗粒大小, OTN处理的颗粒比较明显是要大很多的, 采用多样的高速率颗粒也是使得OTN的业务封装本身的成本又是很低的、提高了交叉效率, 针对于带宽的利用率被提高、设备轻易的实现大的交叉连接。

三、未来发展趋势

1. 向光子集成技术的方向发展

目前普遍应用的为电子集成电路, 不过光子集成电路还是很少的, 使得如今的光通信设备具有的体积是很大的、耗电也会很大, 很难实现部件与板卡时间的管理, 目前的业务对于带宽不断的提高, 很难得到满足。依据如今的技术是已经可以实现对于4对OTU、10对OTU以及40对OTU的芯片集成的, 同时每个OTU的速率为10GBit/s, 有的时候可以达到40Gbit/s。

通过上面的光子集成技术的特点我们可以看出, 光通信技术从分离光器件向光子集成器件的演进可以与当年的电子产品从晶体管向集成电路的演进比较类似的, 其具体的优势也可以进行类比, 与传统的光通信技术相比, 其具有的主要优点如下:第一, 依据有关的统计显示, 光层系统具有70% 的故障问题都是因为光纤耦合形成的, 通过光子的集成可以使得很多的光纤耦合在PIC里面, 通过这些努力我们可以大大的减少光纤连接的数量, 对于提高网络的安全性也是具有很大的帮助。通过对于PIC的采用10*10Gbit/s WDM系统仅仅需要一个子架就能够实现。第二, PIC的使用可以很好的降低设备的尺寸, 这样机房的面积需求也被大的缩小了, 这样就是可以间接的降低网络的成本。最后就是PIC大大的降低了设备的功耗, 可以有效的减少日常运维的支出。

自从在2004年第一款集成了50个光子器件的PIC的出现, 光子集成技术快速的发展, 目前英飞朗公司, CIP技术公司以及Enablence Technology等公司的光子集成产品相继的进入市场。国内有关部分设备厂商在OTN产品的开发上面也都是基于光子集成技术的产品, 将12个或者是20个10Gbit/s线路侧光模块、合分波器件的集成到一个芯片上面, 这样就是可以实现120Gbit/s/200Gbit/s容量的传输, 这样就可以简化网络的配置, 对于系统也是可以实现快速的部署, 最后可以应用于小容量汇聚层网络或者是业务发展较快的边缘层的网络。

2.OTN 承载模式的超 100Gbit/s 时代

400Gbit/s OTN的主要客户侧的信号为400GE, 驱动的OTN也是向着400Gbit/s的方向来发展, 400Gbit/s OTN怎么样对于400GE进行承载是一个亟需解决的问题。同时400Gbit/s OTN的定义也是需要具有自己的低价ODU业务, 其指的怎么样可以做到对于ODU0、ODU1、ODU2e、ODU3、ODU3e1、ODU3e2以及ODU4等低速业务信号进行有效的承载。随着速度的提高, 对于小颗粒时隙的划分, 可以在一定的程度上面使得400Gbit/s OTN时隙管理变得简单化, 从而实现到高阶映射的复杂化。

第一就是固定比特率OUT5, 针对于一个400GE的客户信号, 通过GMP的方法就是可以实现400GE业务映射以及封装到OTU5, 最后是得到400GE的串行比特透传。通过对于这样的方式的采用可以在使用现有的网络规划与维护方式的基础之上, 轻松的实现。

结束语

OTN技术是一个高带宽的技术, 在多业务的承载以及分组演化进化等几个方面符合如今网络的发展方向, 通过分析在未来几年内更大容量的OTN交叉设备会不断的出现, 在使得业务全面的发展的同时, 其具有的网络支撑能力也会是逐步的提升进而使得数据的业务量发展。到那个时候OTN将会真正的成为灵活调度、具备保护恢复功能的新一代光网络。

参考文献

应用及发展趋势 篇10

配电网是电力系统发电、输电和配电(亦称供电和用电)3大系统之一,在我国≤110 k V电压等级系统称为配电网,≥35 k V属于高压配电网,≥1 k V属于中压配电网,380/220 V属于低压配电网。随着经济发展的需要,配网正逐步引入更高及新的电压等级,如在经济发达,负荷高密集地区采用20 k V的电压等级,该电压等级已作为新标准等级列入国家标准。我国电力系统长期以来形成了“重发、轻供、不管用”的局面,与世界的发、输、配电投资平均为1.0:0.5:0.7的水平相比,我国的投资比例为1.0:0.23:0.2。长期的投资不平衡导致了主网架结构较为薄弱,配电网老化,区域电网间交换容量较小。

联络线大多采用单回线周边联网方式。1998年开始,全国城乡电网投入3 100多亿元进行大规模的建设与改造,改造后显著提高和改善了城乡的供电水平和质量,城网主要技术经济指标和供电可靠性也普遍提高,但和先进工业化国家相比较,我国配电领域还有不少差距。为了适应经济社会的发展和实现“十一五”规划目标,我国配电领域的发展与改革面临着如下新的挑战:其一,随着新农村建设、城镇化进程的加快,第三产业尤其是商业和居民生活用电将会持续以超过10%的速度增长。2005年第三产业的增长超过13%,居民商业用电增长达16.2%。配电网的支撑能力明显薄弱,尤其是低压配电网的矛盾更为突出。其二,随着社会的进步和人民生活质量的提高以及1T业的发展,全社会对供电质量和供电叮靠性的要求日益提高,即使是短时停电都难以承受。因此采取各种措施努力提高供电可靠性,保持高电能质量是配电网管理者面临的严峻任务。其三,自然灾害对电力系统造成的破坏越来越引起关注,发生的频率和程度加重,尤其在配电网产生的后果更为严重,受灾面积和供电人口数字巨大,这是一个全球性问题,需要从设计、建设和运行管理及材料科学等方面深入研究。其四,节约资源能源已成为世界范围内的共同行动。配电网损耗在电网损耗中占有较大比例,努力降低配电网损,在建设节约型社会中具有重要意义和作用。其五,随着可再生能源发电、热电联产的发展和微型燃机的利用,分布式发电及微电网的发展已经成为重要的研究课题。

我国于上世纪80年代末开始配电网自动化工作,90年代初部分城市进行配电网自动化方案的制定和柱上开关的研制工作。1996年开始在部分城市进行配电网自动化系统性试点性工作。由于当时技术、装备等方面的条件不成熟,国内外均无相关标准指导,部分城市根据本地区具体情况和应用要求,参考国外经验,进行了小规模试点。1998年我国城网改造工作启动,为配网自动化的发展提供了机遇。1999年国家电力公司颁布了“10 k V配网自动化发展规划要点(试行)”和“配网自动化终端设备通用技术条件”促进了配网自动化的进程。从1998年开始,每年新建配网自动化系统的城市有10个以上,到目前为止全国已有100个多城市进行了配网自动化系统建设或试点,有的具有相当的规模,具备了实用化水平。与此同时,相关标准、规范的制定工作也取得进展,推进了配网自动化工作的进展。但有的自动化系统建成后因技术和管理上的原因停运,部分系统则因预先没有考虑城网改造网架结构变化而迫使系统停运。

2 需要解决的技术问题

我国目前的配电网自动系统存在以下技术问题,有待进一步完善或提高:(1)通信方式,配电网自动系统的通信功能主要实现FTU(馈线开关终端)、DTU(开闭所终端)、DTU(配电变压器终端)的监控,以及主站与子站、主站与现场、子站与现场、子站之间、现场单元之间的通信。可见由于通信的目的不同,通信方式也多样化。我国配电网具有分布广泛,规模庞大,但传送信息量相对较小、实时性要求相对较低等特点。光缆通信可靠性、带宽、通信速率等均是最理想的,但成本高,不可能在配网系统大面积使用。电力线载波(Pl。C)是利用中、低压配电线作为信道传输数据信号,故不需要新建通信网络,是一种价廉方便的通信方式。但该方式存在传输衰减大、噪声电平高、耦合阻抗随时会有不可预测的变化等缺点。解决途径是需要选择一种适合的配电线通信的调制方式及研究一种信号识别技术。近年,城市配网系统研究利用电缆屏蔽层载波通信,该通信方式已成为国内外研究热点。此外采用移动宽带通信技术具有较好的应用前景,值得深入研究。(2)小电流接地系统单相接地故障时故障点的判断与处理,我国中低压配电网基本上采用小电流接地方式,而在配电网故障中约80%属于单相接地故障。配电线路自动化的主要功能就是处理线路故障,对单相接地故障选线及处理经历了20余年的研究,但仍没有很完善的解决办法,主要问题是故障线路及故障点的判断。(3)柱上FTU的操作电源及操作电源及操作机构,柱上FTU的主要设备是柱上重合闸和负荷开关。柱上重合闸存在的主要问题是操作电源的使用寿命,国外一般采用内置电池,可保证重合闸操作1万次。国内一般采用阀控式密封铅酸蓄电池,设计寿命为5~10 a,使用寿命为3"~5 a;但在户外柱上FTU中使用寿命只有1~3 a。因此需要进一步研究适合户外长期使用的免维护蓄电池,或其他户外独立电源。负荷开关的技术关键是电动操作机构、控制器和操作电源问题,近年,国内研发出永磁操作机构的负荷开关,应用前景很好,但可靠性有待验证。(4)故障诊断、隔离、恢复供电功能问题,该问题是FA的核心部分。

我国解决上述问题,大致经历了三个阶段:一是在配电线路上装设故障指示器,协助人工快速查找故障,利用柱上开关设备隔离故障区段,人工恢复健全区段供电,该阶段的自动化水平很低。二是采用重合闸和负荷开关等,通过各自分、合动作的协调实现故障隔离和恢复供电。该方式自动化水平较高,较容易实现。但该方式的开关需要多次分、合,会使开关和主变等设备承受多次短路电流的冲击,而且也会使附近用户遭受多次电压暂降,这对部分用户是十分有害的,也是较难解决的电能质量问题。三是将开关设备与FTU组合成具有采集、传输、控制功能的智能装置,通过一定的通信方式与控制软件结合,构成FA。该方式可实现一次性故障定位、隔离、避免开关多次分合,自动化水平高,但设备结构复杂,影响可靠性的因素较多。

3 结束语

应用及发展趋势 篇11

一、中国社保信息化应用特点

1、“大社保”建设推动社保核心业务系统的本地化实施

根据中央“大社保”发展要求，各地社保核心业务系统本地化的进程将得到进一步推进。尚未建立社保业务系统的地区正在加快推进核心业务系统的本地化实施，目前已经取得一定成效，预计未来一些以省为单位进行统一软件本地化实施的地区，将会实现统一软件的全面普及。各地已建业务系统中尚未采用统一应用软件的，也纷纷制定了向统一应用软件的升级计划。随着全国的非现场监督和宏观分析需求日益强烈，异地业务系统试点推进工作正在进行，基金监管、联网监测、宏观决策等纵向数据采集及监管、分析软件将得到联动推进和统一部署。

2、核心业务系统的全国联网是社保信息化工作重点

对已启动社保核心业务系统全国联网的地区应用，基于新指标的养老保险监测数据上传工作、监测指标的增加、调整、以及基于新指标的监测软件的部署工作等都是未来工作的重点与难点。赛迪顾问预计，随着数据上传工作的顺利进行，2011年失业登记和失业保险监测数据将覆盖到90%以上的失业人员。除社保核心系统之间的联网应用，与其他系统之间的联网也将是未来的工作重点。社保核心业务系统全国联网的进程直接关系到社保部门公共服务水平的提高程度。通过网络进行异地业务办理是全国联网工作的最重要目标。值得注意的是，统一的安全信任体系在纵向全国联网体系中的应用，是提高联网应用安全防护能力的保障，社保机构需重视此项工作的开展。

3、社保应用系统的统一要求加强社保标准规范建设

随着社保核心系统统一推进工作的进行，标准规范建设工作迫在眉睫。根据人力资源和社会保障部2008年工作重点，赛迪顾问预计未来标准规范建设重点集中在几个方面：结合统一应用软件开发和部署，修订或制定社会保险等主要业务系统指标体系，制定异地业务系统接口规范，优化业务流程；结合各项联网监测应用的开展，制定和完善交换区数据标准、决策区数据标准；制定全国统一的劳动保障安全信任体系、劳动保障短消息服务、劳动保障电话咨询服务标志、域名等相关标准，修订社会保障(个人)卡规范；加大各项统一标准规范的执行力度，确保劳动保障相关业务系统中各类业务代码的标准、规范和统一，为各业务系统之间、各地区之间的信息共享奠定基础。

二、中国社保行业信息化发展趋势

1、随着金保工程的推进，社保信息化从分散建设向统一集中建设迈进

2003年以来，随着“金保工程”的推进，社保信息化正从分散建设向统一集中建设迈进。客观上中国公民需要“五险”合一，而且需要全国联网共享，异地就业、异地就医、异地领取养老金的需求非常强烈。目前金保工程在数据中心建设、联网工程建设、统一软件应用等方面取得了较大的进展和较好的发展态势，各地对信息系统统一建设的认识程度和实施力度有明显提高，系统建设的应用效果已开始显现。信息系统的建设和应用，对于优化管理服务模式，提升劳动保障管理能力和服务水平起到了积极的促进作用。这种统一趋势对社保信息化提出了更高的要求，“统一建设”将成为未来一个时期内社保信息化建设的根本基调。

2、社保IC卡将在全国范围内得到广泛应用

社保卡是实施建设全国统一的劳动和社会保障信息系统工程中的重要一环，它使金卡工程与金保工程相互促进，在这两项金字工程的共同推动下，目前中国IC卡在社保领域得到广泛应用，并取得了较好的社会效益和经济效益。

图12004－2008年中国社保卡市场规模与增长(按销量)

图22004－2008年中国社保卡市场规模与增长(按销售额)

随着金保工程应用系统实现全国联网，很多异地业务将逐渐通过网络实现。社会保障卡作为异地和网上办事的凭证，将在各地实现互通互用。未来社保卡应用将具备以下几大特点：

申请发卡地区数量增多。目前除西部少数省份以外，全国大部分省市已经开始申请发放社保卡，各地的社保系统建设也正在有条不紊地进行中，北京在2009年底将完成社保卡的发放工作。

申请发卡规模变大。2007年，国家加大监管力度以后，许多省份已经开始统一规划社保工程，出现了一些像江苏、广东、重庆、湖北、浙江、安徽等以省为单位建设的项目，这些省份规模庞大的采购量，将成为今后几年中国社保卡发展的重要推动力。

根据业务需求和信息化建设实际的本地化开发，社会保障卡的功能的扩大，社会保障卡跨地区应用。特别是一些社保信息系统网络较为完善的地区，采用的新社保卡在不同程度上均具备“一卡多用”和“异地通用”的功能。

3、IT运维服务的提升仍是社保信息化关注的重点

对IT厂商来说，能否提供持续有效的后续服务已经成为客户衡量IT厂商价值的重要标准。社保行业性质特殊，它的信息系统能否顺利有效的持续运行，直接关系到离退休人员养老金领取，职工的医疗保险服务享有等关系到公民切身利益的问题。社保行业的用户对于服务的需求非常高，加之政策的频繁调整使得IT运维服务的提供至关重要。未来随着社保信息化建设在地方全面铺开，对IT服务的需求将愈加旺盛，高质量服务的提供已经成为厂商在竞争中的一步重要棋子，这一点已经成为IT厂商的共识。

而对社保信息化部门来说，未来对IT系统运行的支撑能力也必须得到提高。目前，业务部门对信息化部门的要求停留在技术服务层面，缺乏业务与技术之间的结合、协调和促进。未来一段时期内，社保信息化部门将会加强信息化队伍建设。加强对所需技术人才、管理人才的培养和引进，提高信息化队伍的整体素质；优化信息化工作机制，为业务扩展和数据应用提供有效的技术支持；承担标准规范的建设和完善工作，修订或制定社会保险等主要业务系统指标体系，制定异地业务系统接口规范，优化业务流程。

应用及发展趋势 篇12

在施工地下工程与矿山开采中的问题中, 保证地下工程稳定性、长久安全性是特别重要的。虽然支护结构和支护施工工艺不断地完善, 但支护工作在所有建设地下工程环节中仍是艰巨和成本最高的。实际上, 支护工作总体的造价一般占建设地下工程总费用的35%~40%。其中劳动成本占50%左右。

在综采场合中, 除了技术、地质构造、地形地貌因素, 支护载重量还被以下的因素影响:支架安装时刻, 支护结构强度、尺寸、形状, 巷道形状等。基于地下工程结构和石方之间积极、被动相互作用的各推论, 目前主要广泛应用2个巷道支护观点:

被动支护 (认为巷道周围岩石破碎, 没有支撑能力) , 主动支护 (认为巷道周围围岩可以支撑载重) 。

为了满足产量增加的要求, 同时应用新技术, 减少危险潜在被动支护的危险。一些发展国家已经普遍地应用主动支护方式。被动支护结构不利于巷道围岩支撑能力, 因此支架的载重较大。支架不及时安装, 充填不满足要求, 压垫不敦实使岩石的耐用性降低, 在某个时间破坏[1]。本文针对巷道施工, 分析影响安全的因素。

1 地下巷道被动支护及主动支护

实际施工表明, 在施工地下巷道过程中, 支护是最关键的环节。传统的支护方式 (混凝土拱、钢槽支架等) 不能保证工程速度和工程在地质构造复杂地区的稳定性。目前, 大量的地下工程大大受到围岩活动变化的影响, 支护结构变形, 巷道变形。一般情况下支架不能有效支撑围岩载重力, 围岩的活动会引起支架结构被破坏。实践表明, 被动支护不能有效提高围岩应力。

目前, 提高围岩自身应力对巷道支护具有重要的意义。此方法不但能恢复被破坏的围岩而且能加强围岩的稳定性。此工艺的基础是根据围岩的应力, 最大幅度利用围岩载重力。目前巷道支护发展方向是主动支护 (提高围岩应力、稳定性, 视围岩为巷道支护的主要载重力, 方法有锚杆支护、锚喷支护、注浆支护) 。

1.1 主动支护和被动支护的区别

1.1.1 被动支护

当巷道掘进出来周围围岩形成压力拱, 造成压力引导巷道变形, 为了稳定围岩, 通常用支架来做临时支护或做永久支护, 所以围岩在支护时间中已被破坏, 给支架造成压力。在一定的时间内围岩应力会平衡形成平衡拱。该观点认为巷道围岩是破碎的, 主要支撑对象是支架。为了有利于支护, 通畅灵活使用支架, 达到重新组织围岩的目的。巷道形状通常采用拱形。

1.1.2 主动支护

当巷道掘进, 围岩被破坏但还具有自己的支撑能力, 提高围岩应力的利用效果会加强巷道支护。利用围岩结构, 当巷道掘进出来, 在一定的时间内才形成压力拱, 及时加强围岩会让围岩回复平衡状态。该观点把围岩视为巷道围岩应力, 巷道掘进后围岩被破坏, 变形, 分布也发生变化。要控制围岩稳定需要对围岩的状态进行仔细的分析及把握围岩的变化规律。建立起有机理的支护方法来利用围岩应力作为支撑点, 以围岩自身应力为基础。在掘进过程中尽量少让围岩破碎, 保持掘进后的巷道光滑。通常采用锚杆或锚网喷支护方式。为了有利地施工, 一般都用柔性支架来做临时支护。主动支护的观点有利于利用围岩的自身应力, 限制围岩的破坏, 在最短的时间让围岩得到稳定。1个新的支护理论由 (New austrian tunneling method-NATM) K.V.Rabcewicz提出[5], 目前在世界得到广泛的应用。

1.2 主动支护的分析评价

巷道和支架变形及其周围围岩不稳定或支护结构对不同地质条件的不合理有直接关系。研究结果表明[2], 矿山压力直接作用到巷道围岩, 只有一小部分 (1%~2%) 是作用在支架上。所以能把作用在支架上的压力转换到围岩身上, 可以大大减少支架上的压力作用, 因此也可以采用较轻的支架。

在支架和巷道壁面存在缝隙的情况下, 会引起活动的载重, 从此载重会作用在支架和避免的接触点, 因载重力分布不均匀造成支架支撑能力降低, 加强支架变形、破坏速度。作用力作用不均匀在支架上会产生扭矩。例如一些容易产生扭矩 (见图1) :点1的扭矩较大 (压力作用在P点上) , 在点1的扭矩为P·L/4;在点2接触, 扭矩为 (P·L) /6;再往下, 扭矩会为 (P·L) /8。表明这是1个不好的现象, 所以在施工过程中, 充填也是非常重要的环节。其中, p为围岩应力, k N;Q为锚杆的锚固力, t;L为锚杆有效长度, m;M为杆体材料抗拉强度, MPa。

巷道的稳定性取决于支架结构及巷道掘进顺序。采用临时支护会截止巷道两帮位移, 由于临时支护的存在, 永久支护变得较灵活。因此, 选择安装临时支护支架的时间非常重要, 可以减少作用到支架上的压力, 增强支架的支撑能力。通过围岩位移和支架支撑点的特性曲线明显地看出, 围岩应力变化 (Pr) 及支架变形 (Δr) 。当变形增加, 压力会减少, 通过在无穷远的P点 (圆点) 半径为R, 会有反力Pr (压力=支架的反力) , 应力是直线。压力越少, 在边上的变形越大, 应力线会往外扩散。在施工过程中, 这种状态一直维持到应力超过围岩的支撑能力。实际上当Δr/R增加, 压力Pr会减小, 但当变形增加到一定程度导致围岩破坏度更严重, 均衡拱、压力拱缩小, 又会导致Pr增大。这是围岩的变化规律。最好的计算是怎么能保证巷道技术, 节省费用。

让围岩及支架的特性曲线Pr=f (Δr/R) 在最小点接触。永久支护合理支护, 不能过早也不能太晚。两条特性曲线在最小点后方交叉, 围岩变化较大, 压力会分布不均匀, 从而影响工程质量。

对围岩加固会增加围岩支撑能力。假设围岩的支撑能力按Mohr-Coilomb标准τ=σ·tgφ+C, 那么在打锚杆和喷浆之前, 围岩支撑最大能力为σN, 在打锚杆, 喷浆之后, 围岩具有自身应力σr, 那么围岩的支撑能力远远大于在打锚杆、喷浆之前的支撑力σtl>σN。在主动支护中, 尽量保证围岩的原始状态或对围岩的原始状态改变最小幅度。围岩的位移减到最小, 保证围岩不形成过载拱, 要达到这个目的, 需要在临时支护时保证围岩的承载能力, 通常临时支护是喷射混凝土或者采用柔性支架。被动支护在实践应用表明, 在围岩活动机理复杂, 支护结构不能保证工程在使用过程中的稳定。这些支护结构只是被动抵抗周围围岩压力, 未能利用围岩的支撑能力。除此之外, 支架不能调节围岩应力[6,7,8], 两种支护在表1中总结。

通过实际应用锚杆, 锚喷支护和普通的支架支护有以下优点:a) 施工工艺简单, 劳动强度低, 施工进度比普通施工方法快20%~30%;b) 改善周围围岩, 围岩位移量少, 加强围岩稳定性, 巷道维护量减少, 安全系数提高;c) 巷道断面形状选择多种形状, 矸石量少于普通支护15%, 以及一些费用减少:运输、通风、劳务费用等;d) 实践表明, 主动支护提高安全系数, 成本低, 节省支护材料。中国裴沟矿[3,4]在12 a内掘进33 166 m巷道 (锚喷支护) 节省了1 408 m3木头, 3 184 t钢。越南的矿井应用锚喷支护比普通支护节省30%支护材料。

2 结语

加强围岩稳定性对巷道支护具有非常大的意义, 不但能恢复围岩的整体结构, 还加强围岩的承载能力。加强围岩方法有:锚杆、喷浆等。主动支护发展方向是最大幅度利用围岩的承载能力。围岩结构的活动方向与周围地质变化及支护技术有关。在地下巷道工程中, 自然界给我们最好的支护材料, 就是岩石, 利用围岩支撑能力可以提高巷道支护安全系数, 减少支护费用, 降低巷道支护成本。

参考文献

[1]#12

[2]#12

[3]江光宏.采准巷道锚杆支护的发展前景[J].煤炭科学技术, 1989 (3) :30-33.

[4]郑付亮, 王红建, 王龙江.主动支护原理在采区巷道支护中的应用[J].煤炭科学技术, 2008 (8) :96-97.

[5]#12