技术动态

技术动态（共12篇）

技术动态 篇1

在现代测温系统中, 热电偶是最常用的温度传感器。随着现代科学技术的快速发展, 如何提高热电偶的测量精度愈加重要。在瞬态温度测量过程中, 由于热电偶的热惯性和有限热传导的因素, 使测得的温度与实际温度存在差别, 这种差别即热电偶的动态误差。因此, 为了减小热电偶的动态误差, 提高测温精度, 需要研究热电偶的动态响应特性, 传感器的动态特性是指传感器对于随时间变化的输入量的响应特性, 因此, 需要对热电偶进行动态校准获得动态误差修正值并进行动态补偿建立补偿模型[1,2,3]。通过对热电偶进行动态校准, 明确了热电偶动态响应特性, 确定其性能指标。当在温度测试系统中选用的热电偶动态响应性能指标不符合设计和使用要求时, 需要进行动态补偿或重新设计合适的热电偶[4]。对于热电偶动态特性的研究, 动态实验是基础, 动态建模是关键, 动态补偿、动态误差修正是目的[5]。

文中介绍了基于大功率半导体激光器的热电偶动态校准系统, 并利用该系统对普通K型铠装热电偶进行了动态校准, 得到红外探测器和被校准热电偶温度-时间的曲线, 由测得的曲线数据确定热电偶补偿环节模型结构, 得到此热电偶补偿曲线。通过动态补偿减小了热电偶动态误差, 补偿后的结果更接近于实际值。因此, 对热电偶进行动态校准确定其动态响应特性对于保证温度的快速、准确测量具有非常重要的意义。

1 热电偶动态校准系统组成与原理

热电偶动态校准系统组成结构如图1所示。此系统采用大功率半导体激光器作为动态激励源发生装置, 其产生的脉冲激光光束经聚焦透镜汇聚后通过屏蔽箱内不小于3 sr的输入窗口, 加热处于球面反射镜一个共轭焦点上的被校准热电偶, 被校准热电偶产生动态响应并由数据采集卡输出曲线, 同时热电偶表面产生红外热辐射, 热辐射信号经过球面反射镜聚焦到位于反射镜另一个共轭焦点的红外探测器上, 随之红外探测器经数据采集卡输出曲线。系统中红外探测器采用光电导型碲镉汞器件, 其响应波长为1~5μm, 灵敏波长为3~5μm, 响应时间小于10μs。该波段覆盖了对于大多数情况下表面温度范围的辐射波长, 因此, 满足动态校准的需求。由于红外探测器的频率响应优于被校准温度传感器的频率响应[6], 因此, 以前者的值作为真值来校准后者并获取动态误差再进行补偿。

2 动态补偿建模

利用动态校准系统对热电偶进行动态校准的目的是为了改善热电偶的动态特性。由于热电偶的热惯性和有限热传导, 导致热电偶存在动态误差。因此, 必须考虑热电偶的动态补偿问题。整个热电偶动态校准过程由红外探测器与被校温度传感器的静态校准、红外探测器与被校温度传感器动态校准和瞬态表面温度的动态校准三个部分组成[7]。通过热电偶动态校准过程最终得到被校准热电偶与红外探测器的温度时间 (T-t) 曲线。由于红外探测器的频率响应特性优于热电偶, 可以将红外探测器的值作为真值, 以红外探测器的输出作为热电偶的输入, 以热电偶的输出为输出, 建立被校准热电偶的系统模型, 从而得到系统的传递函数, 最终达到了减小被校准热电偶动态误差进行动态补偿的目的。文中热电偶动态补偿环节模型采用设计动态补偿滤波器[8]来实现, 利用系统的激励和响应数据确定模型的结构。

激励信号不同, 所采用的阶次辨识方法也不同。当激励信号为脉冲信号的时候, 可以采用Han⁃kel矩阵判秩定阶法, 利用系统的脉冲响应判定系统阶次。与Hankel矩阵判秩定阶法思想类似的是行列式比判阶法, 但是该方法利用的是输入数据。此外, 在实际中还经常用残差的方差判定系统阶次的方法, 模型阶次的确定方法有Hankel矩阵判秩定阶法、行列式比判阶法和残差的方差判阶法。文中采用残差的方差[9]判定系统阶次, 由残差的方差性质, 从1开始逐一增加, 若L充分大, 则将随递减, 减到某一固定值时, 对应的可认为是过程模型的阶次。

确定动态补偿滤波器的阶次之后, 还要求出对应的滤波器的参数, 比较常用的参数确定方法是最小二乘法。该方法可以根据输入输出数据一次性求取滤波器的参数, 但是该方法可辨识的条件是HnTHn的逆存在, 使所得参数估计n̂取值很不稳定, 并且有时候在最小二乘意义下得到的解也不一定就是最优解。为了克服传统最小二乘法的不足, 文中采用粒子群智能优化算法[10]求解动态补偿滤波器的参数。

3 普通K型铠装热电偶实验结果及分析

通过以上静态校准过程的描述, 设置激光器脉冲时间为8 s, 调节激光器的功率控制旋钮使其逐渐增大, 最终记录下多组红外探测器电压-温度数据, 经过神经网络非线性拟合得到红外探测器电压-温度曲线如图2所示。由于红外辐射温度计 (红外探测器) 的放大器采用的是交流放大器, 存在电容漏电的现象, 所以在温度下降的过程中, 会出现电压为负值的情况, 转化成温度后会小于0℃如图3中所示, 这是不符合常理的, 所以实验中截取了部分数据用来对动态补偿滤波器进行辨识。另外, 由于该热电偶是铠装热电偶, 在标定的过程中, 其输出会有一定的延时, 根据多次试验观察, 该延时大约为30 ms, 为了保证动态补偿滤波器的因果性, 实验中将红外辐射温度计的输出延后30 ms后再进行补偿环节的辨识求解。

文中取每个系数的范围为[-2, 2], 可以肯定在该范围内必然能够找到系数的最优解。根据设置激光脉冲时间为100 ms, 驱动电路电流为50 A时得到的曲线如图3, 可得动态补偿滤波器模型的阶次为5阶, 采用粒子群智能优化算法对动态补偿滤波器进行辨识, 最后得到其补偿曲线如图3所示。为了验证模型的准确性, 用辨识得到的模型对激光脉冲时间为100ms, 驱动电路电流为40 A时得到的动态标定的数据进行动态补偿效果的验证, 效果如图4所示。从图中可以看出, 文中所辨识得到的动态补偿滤波器可以很好地消除热电偶在温度测量中产生的动态误差。

4 结论

介绍了一种利用半导体激光器作为温度发生装置的热电偶动态校准系统, 系统中采用了上升时间更快的半导体激光器, 可以实现对微秒级传感器的动态校准。通过动态校准系统得到的数据建立热电偶输入输出关系, 建立动态补偿滤波器模型, 此模型达到了减小热电偶测量动态误差以及提高测温精度的目的。由于目前对热电偶的动态校准尚没有统一的方法, 因此, 此系统对于热电偶的研究与应用具有重要的参考价值。

参考文献

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[2]马勤弟, 雷敏.薄膜热电偶的动态校准及辨识建模[J].仪器仪表学报, 1999, 20 (3) :300-302.

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[4]郝晓剑, 李科杰, 周汉昌, 等.热电偶动态测量误差补偿技术研究[J].中北大学学报 (自然科学版) , 2008, 29 (4) :370-375.

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[6]郝晓剑, 李科杰, 刘健, 等.基于CO2激光器的温度传感器可溯源动态校准[J].兵工学报, 2009, 30 (2) :156-159.

[7]黄亮.瞬态表面温度传感器动态校准技术研究[D].太原:中北大学, 2007.

[8]赵阳.传感器的非线性校正及动态补偿研究[D].上海:上海交通大学, 2007.

[9]易伟建, 刘翔.动力系统模型阶次的确定[J].振动与冲击, 2008, 27 (11) :13-16.

[10]刘清, 曹国华.基于微粒子群算法优化的微硅加速度传感器动态补偿研究[J].仪器仪表学报, 2006, 27 (12) :1707-1710.

技术动态 篇2

摘 要 随着科技的进步，铁路桥梁技术日益更新，不论是在桥梁的理论分析、结构设计、材料研究、还是数字模拟技术等领域，我国桥梁工程技术都达到了先进水平。

关键词 桥梁技术；材料研究；工程技术

中图分类号U44 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）115-0057-02

概述

过去封建社会的禁锢下，我国铁路建设在相当一段时期毫无起色，直到清光绪二年，淞沪铁路的修建标志着我国第一条铁路诞生，也是我国桥梁技术发展的开端。解放前的所有桥梁都是由外国人修建的，修建在黄河上的京汉铁路黄河大桥也是外国人掌控建造的，此桥因为跨距小的影响时常出现汛情。我国技术人员开始建造的桥梁就是浙赣线钱塘江大桥，其特点是双层两用大桥，上层运用钢铁简支梁，全部都是铆接，但是当时我国技术装备等都比较落后，所以任然无法避免外国人的干涉。新中国成立之前，相当一部桥梁都受到了毁坏，我国铁路桥梁工程技术基本原地停留。

新中国成立之后，我国的桥梁史迎来一个美好的春天，以长江第一桥的的修建为标志，之后一直都在快速的发展。桥梁的结构不断更进，尤其是新型材料出现和数字化的运用等，为我国桥梁的发展起到了很大的作用，也体现了我国桥梁工程技术获得的成绩。桥梁设计理论的确立

桥梁的建造主要涉及材料的选择和结构设计，所以，一般用材料学科的理论为依据。过去，全世界都采用容许应力状态理论，此理论主要指材料的计算应力必须不大于许应力，而且它是建立在弹性理论之上。如今，各国都在向极限状态理论转变，极限状态指某结构的部分或者个别单元不满足要求的临界，此理论由苏联提出，逐渐被大家所公认。极限状态理论与前者相比，它的安全系数有两部分组成，即载荷和抗力，这样分类的益处就是可以进行数据统计分析，提高经济效益。

目前我国两者兼用，即用容许应力状态理论也用极限状态理论。例如，用容许应力状态理论计算钢结构，但是受到轴向压力的钢筋混凝土会产生轴向塑性变形，故一般用破坏理论计算。尤其是预应力的结构需要验证截面强度，所以大多采用极限状态理论。在桥梁设计方面我国也规定了很多标准，比如《建筑结构设计统一标准》、《钢结构设计规范》，《公路桥涵设计通用规范》等等。计算机辅助技术的应用

计算机辅助设计指利用计算机和图像设备帮助工作人员完成设计工作，也称为CAD.随着计算机技术的迅速发展，各个工程领域都运用计算机辅助技术方便高效的完成工程设计，尤其是在铁路桥梁工程设计中。计算机辅助技术一般包含以下几个内容：结构分析、图形绘制、结构优化、工程数据库、专家系统。在实际工程当中能够用到的只有前三个，而后两个用来储存数据以备未来之需。但是CAD技术在桥梁设计当中应用并不理想，主要还是桥梁本身繁杂的结构、复杂的地基与桥墩和多样的施工条件所造成的。

我国桥梁CAD技术落后于美国，美国不仅开发了专项程序来分析结构，而且设计了专门的三维绘图软件。我一般用美国设计的的ADINA 和SAP 这两个程序，前者一般用于静力学分析，分析桥梁的静态特性；而后者用在动力学领域，分析桥梁的振动等等。总之，两者结合起来使用可以比较直观方便的发现桥梁设计的问题，然后进一步进行修改和优化。对于我国虽然现在比较落后于美国，但只要加大这方面的投入，过不了几年就会有所突破。桥梁用的材料

新中国成立之前和初期，桥梁钢材的使用主要是从国外进口。直到70年代初期，我国首次将15 锰钒氮（15MnVNq）低合金钢钢材成功用到桥梁建筑中，主要作为桁架的材。下面分别介绍几种桥梁使用材料。

钢材。由于钢材的使用性比较好而且比较常见，大部分情况下都会使用钢材来建造桥梁。尤其是高强度优质钢材的研制成功，使得各国都想办法提高钢材的强度。钢材一般包括高强钢、高强钢筋和高强度钢丝等。高强度钢的焊接性、耐腐蚀和刚拉强度都很好，目前它的最高屈服强度可以达到450MPa，极限强度可以达到600MPa。建造预应力混凝土桥是用到高强度钢筋，来加强桥的强度，同时还可以减少开支，目前Φ27 ～32mm 高强钢筋的抗拉强度最高可以达到1350MPa。由英国发明的高强度钢丝是通过稳化处理钢材得到的，它的松弛率比较低，可以节省百分之七的材料，它的整体性制都有所提高，目前Si 低合金钢镀锌高强钢丝的最高强度可达2000MPa。

混凝土。混凝土是建设建筑不可缺少的材料之一，它不仅廉价而且容易储藏和运输，混凝土一般分为：高强混凝土、轻质混凝土和絮凝混凝土。在中国，混凝土中强度等级不小于C60的叫做高强混凝土。自出世后，由于高强混凝土具有耐久性等特点，很多场合中都很受欢迎，尤其桥梁行业中。目前世界上高强度混凝土的最高强度等级为C200级。

复合材料。碳纤维强化复合材料具有材质轻等特点，一般用它代替普通材料所建造的桥梁跨距比普通材料建造桥梁的跨距大2倍，不过这都只是一个预测，能否成为现实还需要研究。其唯一的缺点是成本很高，所以只限于高尖端领域中所使用。桥梁的种类

斜拉桥。斜拉桥的跨距长度比悬索桥差一点，因为用材少、成本低、使用性好，所以它更胜于悬索桥。斜拉桥最早出现于德国，主要形式为钢斜拉桥。我国对于斜拉桥的技术掌握还算成熟；

悬索桥。如今，在跨距能力排名中悬索桥第一，它的最大跨距可达4000m，这为桥梁的建设刷新了记录。在悬索桥行业中技术比较成熟的有美国和中国等国家，美国是最早研究它的国家。我国公铁两用悬索桥的修建为我国的铁路桥梁工程技术发展指明了方向，同时也创造了条件；

梁式桥。由于梁式桥建造容易、适用性高而且制造成本低，所以，应用范围最广泛，种类也多种多样。但是它存在很多缺陷，因为本身构造的影响，跨距不应过大，限制了使用的范围。结论

通过从桥梁理论、计算机辅助技术的运用以及材料的研究角度分析，我国的铁路桥梁工程技术起步比较晚，和世界先进水平还有一定的差距。在材料方面差不多已经跟上了世界水平，主要是检测技术、大型的施工设备和CAD方面需要加强钻研和投入。在未来，我国铁路桥梁工程的主要任务是开发先进的CAD程序，研制新型材料，研究合理的桥梁架构，和制造一流的桥梁用设备资源。总之，力争达到世界领先水平。

参考文献

高温矿井降温技术研究动态 篇3

煤矿是我国的主要能源之一。随着社会的发展和煤炭资源开发的日益加强，矿井的开采深度不断增大。目前，世界各主要采煤国家相继进入深部开采，开采深度的逐步增加，地温也随之升高。德国和俄罗斯的一些矿山开采深度己达1400~ 1500m；南非卡里顿维尔金矿开采深度达3800m，竖井井底己达地表以下4146m；加拿大超千米的矿井有30座，美国有11座。我国煤矿1980年平均开采深度为288m，到1995年已达428m，并且目前的开采深度平均每年以8~12m的速度增加，采深超过1000m的矿井己有数十对。

据世界各地的测量资料，全球平均地温梯度约为3℃/100m，据全国矿井高温热害普查资料统计，我国目前已有65对矿井出现了不同程度的热害，其中38对矿井的采掘工作面气温超过30℃。据我国煤田地温观测资料统计，百米地温梯度为2~4℃/100m，例如平顶山八矿平均地温梯度为3.4℃/100m，-430m水平的原始岩温为33.2~33.6℃，采掘工作面的气温在29~32℃，最高己达34℃。世界各国对井下温度做出规定，我国2005年1月1日起实施的新《煤矿安全规程》规定，生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30℃。

深井开采条件下，地温不断升高，热害以及有毒有害气体、粉尘的危害也日益增大。这些危害严重影响作业工人的效率以及他们的身心健康，甚至很可能导致一些矿井恶性事故的发生，给矿井的安全生产及其日常管理带来了极大的威胁。可见，煤矿深井降温技术正成为国内外矿山研究的一个重要领域。

一、高温矿井热源

1、空气自压缩放热

空气的自压缩并不是一个热源，它是在地球重力场作用下，空气绝热地沿井巷向下流动时，其温升是由于位能转换为焓的结果，而不是由外部热源输入热流造成的。但对深矿井来说，自压缩引起风流的温升在矿井的通风与空调中所占的比例很大，所以一般将它归在热源中进行讨论。

2、围岩散热

井下未被扰动岩石的温度（原始岩温）是随着与地表的距离加大而上升的，其温度的变化是由自地心径向外的热流造成的。在一个不大的地区内，大地的热流是相当稳定的，一般为60~70mW/m2，但在某些热流异常地区，其值可能变动很大。原始岩温随深度而上升的速度（地温梯度）主要取决于岩石的导热系数与大地热流值，原始岩温的具体数值决定于温度梯度与埋藏深度。围岩向井巷传热的途径有两个：一是借热传导自岩体深处向井巷传热；二是经裂隙水借对流将热量传给井巷。

3、机电设备散热

目前我国煤矿井下所使用的能源，几乎全部采用的是电源，压缩空气及内燃机的使用量都很少。机电设备所消耗的能量除了部份用以做有用功处，其余全部转换为热能并散发到周围的介质中去。井下机电设备主要有采掘机械、提升运输设备、扇风机、电机车、变压器、水泵、照明设备。

4、氧化热和炸药爆破热

如硫化矿、煤等碎石都会氧化发热，若到达自燃阶段，发热更大，是矿内氧化发热的主要热源。其它如坑木、充填材料、油、包装料等的氧化发热影响并不显著。用放顶法开采的长壁采煤工作面中，从采空区煤氧化而来的发热，又加上空场漏风助势，一般都占全煤工作面总热量的30%以上，有时达到55%。

炸药爆炸产生的热量全部传给了空气。常用的2#岩石销铵炸药爆破热为3639kJ/kg，其产生的热量是相当可观的，因此应当考虑炸药的爆破热。

二、深井降温措施

1、增加风量

在矿井热害不太严重的情况下，可以加大风量以降低井下温度。改善通风系统，增加井下通风量，可采用下列措施：减少风阻；防止漏风；加大扇风机能力；采用合理分风与辅助风路通风法；加强通风管理等。但是，风量的增加不是无限制的，它受规定的风速和降温成本的制约，且当风量加大到一定程度后其降温作用会逐渐减小直至消失。

2、改革通风方式

将上行风改为下行风，对降低风温是有益的。这是因为风流是从岩温较低的、已被冷却的较高水平流进工作面去的。在一般情况下，采用下行通风可使工作面的风温降低1~2℃。

3、避开局部热源

井下各种局部热源，如机电设备散热、热水散热、矿物氧化放热以及采空区的漏风等都会对风流加热。因此需要分析矿井的热源，有针对性地采取措施减少热量的排放，并使新鲜风流尽量避开这些局部热源，减少热源对风流的加热，以降低风流温度和湿度的上升。

4、预冷进风风流

采用非制冷措施降低进入工作面的风流温度。如让风流通过一段有喷淋水雾的巷道，将其冷却，该方法可达到降温和降尘的目的，其缺点就是会增加风流的湿度，有可能会导致高湿的作业环境。

另外可以以低岩温巷道冷却风流。该技术最早由我国东北大学提出，是在井下岩层温度的测定的基础上，利用位于恒温层处的大量的废弃坑道对入风风流进行了预冷降温。通过现场实际测定证明，经过低温岩层预冷的入风流温度要比由入风井直接进入井下的入风流温度底3~5℃。

5、隔绝高温围岩

当围岩温度很高时，就要采用某些隔热材料喷涂岩壁，防止围岩通过岩壁向巷道中的空气散热。焦作工学院郭文兵等研制出适合于煤矿井下高温地段巷道使用的矿用隔热材料。该材料是以硅酸盐水泥和生石灰作为基本水硬性材料.以硅灰石、粉煤灰作为辅助水硬性材料及填料，以珍珠岩作为填充材料，以石膏等作为增强剂，以铝粉作为发泡剂，做成具有一定形状的多孔状块料。经实测，在井下围岩温度大于35℃条件下的进风巷道内应用该隔热材料的效果较明显，可使巷道内的温度最大降低3~4.5℃，采煤工作面温度可降低2~3℃。

6、热水防治

热水对风流的加热作用相当显著。治理深井热水的热量和热蒸气进入风流的主要办法是：超前疏干地下水源，疏干的热水经有隔热盖板的水沟导入水仓，再用隔热管路排至地面。也可打专用的疏排热水的立井、斜井和平硐排出热水。

7、采取个体防护

人体防护就是在矿内某些气候条件恶劣的地点，由于技术和经济上的原因，不宜采取风流冷却措施时，可让矿工穿上冷却服，以实现个体保护。研究表明，穿着冷却服是保护个体免受恶劣气候环境危害的有效措施。它的作用是：当环境的温度较高时，可以防止其对身体的对流和辐射传热，使人体在体力劳动中所产生的新陈代谢热能，较容易地传给冷却服中的冷媒。冷却服的适用范围很广，即可以是独头高温工作面，又可以是井下各种大型设备操作人员和未采用中央制冷空调时的井下游动工作人员和生产管理者。个体防护的制冷成本仅为其它制冷成本的1/5左右，因而世界各国争相开展冷却服的研制，走在技术前列的有德国、南非、美国、澳大利亚。

8、人工制冷降温

当采用隔绝热源、加强通风等非制冷措施不足以消除井下热害，或技术经济效果不佳的情况下，才考虑采取人工制冷降温。按制冷机的容量和设置位置可大致分为：(1)独立移动式制冷机，即在各工作而实施局部制冷的方式；(2)大型制冷机安装在地表或井下的集中固定式制冷方式，即制冷机在竖井井口或井底冷却全部进风的直接制冷方式和制冷机的冷水用送水管送往工作面附近与移动式热交换器配套，组成局部冷却的分散制冷方式。

80年代中期，南非一些金矿开始采用冰冷却系统进行井下降温。1985年，南非的东兰德矿山控股公司，首先在梅里普鲁特一号井建成了冰冷却系统，冷却功率为29MW。冰冷却系统的主要原理是利用冰的溶解热，通过冰的溶解把水冷却到接近0℃，然后把冰冷水送到各工作而，系统由冰的制备、冰的输送和冰的溶解三个主要部分组成。冰冷却系统作为一种新型制冷系统，和水冷却系统相比具有无静水压力、电能消耗低、无须井下高低压换热设备、需水量少、增容能力大及制冷效率高等突出优点。冰冷却系统的提出和应用为深井降温开拓了一条新的途径。

三、结束语

技术动态 篇4

1 耙吸挖泥船动态定位轨迹跟踪技术研究

1.1 引言

在耙吸挖泥船疏浚工作时, 动力定位系统中, 要求沿着有一个预设的航道航行, 为了轨迹控制的方便操作, 可以假设轨迹是由许多点连接而成的, 这样挖泥船的轨迹控制可以转换为直线和转向两个部分, 以下就从这两个方面来分析研究其轨迹控制。为了达到挖泥船轨迹控制功能这个主题, 采用了点线的方法, 就是把轨迹转换为一系列给定位置的点, 因此轨迹定位控制问题就转化为了定点的控制问题。

1.2 直线段轨迹控制策略

定点计算是直线段轨迹控制中最为关键的问题, 通过对挖泥船的运行速度和给定的预设一条轨迹来说明定点的计算问题。

1.2.1 计算轨迹起始点

轨迹控制就是把给定轨迹分解成一组点, 所以首先寻找起始点位置。如图1所示的一条轨迹, 起点和终点坐标分别为 (x1, y1) 和 (x2, y2) , 当船的位置不是恰好在起始点时, 就像图中A, B和C这样时就不能采用统一的方法来确定其起始点。

在此以从挖泥船向轨迹做垂线的方法来确定起始点的。如图2所示, 垂足 (x4, y4) 即为挖泥船运动的起始点。

两点可以确定一条直线, 由此得到轨迹的直线方程:

令x1≠x2, y1≠y2, 得轨迹的斜率为:

由此得到一个过点 (x3, y3) 的航迹垂线斜率为:

综上可以得到垂线直线方程:

当y2=y1和x2=x1时, 即斜率为0的情况, 计算出此时垂线为y=y3, 把它们带入 (1-4) 式可得同样结果, 所以 (1-4) 式可作为垂线的一般表达式。

联立 (1-1) 和 (1-4) 可得垂线与轨迹线交点垂足坐标:

式中:a=x2-x1

b=y2-y1

1.2.2 定点位置计算公式

确定了起始点, 就可以计算出轨迹上的一系列定位点。设轨迹的有向线段方向为θ, 其给定的速度为V, 采样时间为Ts, 可以得到定位点的计算公式:

通过上面的公式可以得到船舶定位点的一系列坐标, 通过这些定位点就可以达到航迹控制的目的, 接下来需要进行轨迹判断。

1.2.3 轨迹判断

如图3所示, 通过上边几式, 可以得到终点垂线方程:

由此可得距离d为:

这样可以根据d的正负来判断挖泥船其实位置是否过了轨迹终点, 可以正确得出挖泥船与给定航迹的关系:

d>0时, 挖泥船在终点前;

d=0时, 挖泥船在终点垂线上;

d<0时, 挖泥船在终点后。

根据上面的推到研究, 得出只有在d>0时航迹可用, 否则无效。

1.3 转向段轨迹控制

在转向段的处理策略, 让挖泥船以圆弧的平稳的切换到另一条轨迹, 这个和两条轨迹相切的圆弧可以根据航迹线的转弯半径和给定速度来确定。

此策略的圆弧如图4所示, 第一条轨迹线方向角为θ1, 和第二条轨迹线方向角为θ2, 它们的夹角即为回转的角度Φ=|θ1-θ2|, 若θ1-θ2>0, 向左转, 否则向右转。由图中所示的回转半径R, 可以得到L=R*tan (Φ/2) , 并由此可以计算出点D的坐标 (x5, y5) , 同理可以求的点E的坐标 (x6, y6) 。根据上面求得的点D的坐标和第一条轨迹的方向角θ1, 可以得出回转圆弧的圆心O的坐标 (x7, y7) 。假设挖泥船的给定速度为V, 回转率为r=V/R。

由上述分析, 可以得到定位点的计算公式:

式中:αn=an-1+r*Ts*dir, 其中dir为转弯的方向, 向左转为负, 向右转为正。

通过上述公式及计算, 可以得到转向的定位点, 当挖泥船转过Φ的角度后, 转弯结束, 完成转弯轨迹的控制。

2 轨迹控制器设计

2.1 引言

PID控制器是广泛运用于工业中的反馈控制器, 其工作原理是被控变量的实际值, 与期望值相比较, 用这个偏差来纠正系统的响应, 执行调节控制。

模糊控制是指利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法, 对于复杂的、变量太多的系统, 利用各种方法来简化系统动态, 以达成控制的目的控制方法。

2.2 数字PID控制算法

2.2.1 PID的线性控制原理

很多控制过程是非线性或时变的, 通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统, 这样就使PID控制器变成一种线性控制器, 它根据给定值r (t) 与实际输出值c (t) 构成的控制偏差:

PID的控制规律为:

其传递函数形式为:

式中:Kp是比例系数, Ti是积分系数, Td是积分时间常数

2.2.2 增量式PID算法的改进

(1) 位置式PID控制算法

计算机是通过采样控制的, 其控制量只能根据采样时的差量来计算, 因此需要对积分和微分项进行离散化处理, 以一系列的采样时刻点代表连续时间, 以和式代替积分, 以增量代替微分。

(2) 增量式PID控制算法

所谓增量式PID是指数字控制器的输出只是控制量的增量, 当控制系统的执行机构中只需要控制量的增量时, 能推算出提供增量的PID控制算式。采用增量式算法时, 计算机输出的控制增量对应的是本次执行机构位置的增量。

由以上叙述可知, 位置式和增量式两种控制算法并没有本质上的区别, 它们的计算全由计算机承担, 或者一部分由其它部件去完成。增量式控制虽然只是算法上作了一点改进, 却带来了不少优点:a.由于计算机的输出增量, 所以误动作时影响小。b.手动/自动切换时冲击小, 便于实现无扰动切换。c.算式中不需要累加。控制增量的确定仅与最近k次的采样值有关, 所以较容易通过加权处理而获得比较好的控制效果。但增量式控制也有其不足之处:积分截断效应大, 有静态误差;溢出的影大。

2.3 模糊控制

模糊逻辑系统是用模糊概念所描述的系统, 它研究模糊命题。一般情况下, 它由模糊化, 知识库, 模糊推理和逆模糊化四部分组成[2]。图5表示了这四部分的关系, 模糊化将论域U上的x映射为U上的模糊集合A。论域U={x}的任一元素, 通过隶属度函数u (x) 的大小表征x属于模糊集合A的程度;逆模糊化将论域V上的模糊集合B映射为V上的确定值Y;模糊推理是根据知识库中的模糊推理知识, 将模糊集合A推理出模糊集合B。

模糊逻辑从L查德教授创始至今之所以得到迅速的发展, 因为它具有以下优点[3,4]:

(1) 在设计系统时, 只需要有不精确的数学模型或不需要研究对象的数学模型, 依据专家知识或者操作人员的操作经验和操作数据, 即可以进行模糊推理。

(2) 它提供了一种描述专家知识的模糊“IF-THEN”规则的一般化模式。

(3) 由工业过程的认知性出发, 较容易建立语言变量规则。

(4) 模糊化、模糊推理和逆模糊化的选择有很大的自由度, 因此, 当用模糊逻辑系统解决某些特殊问题时, 可通过学习的方法选出优化后的模糊逻辑系统, 有效地利用数据和语一言两类信息。

2.4 模糊PID参数自整定控制器原理

通过将模糊控制 (Fuzzy) 与PID控制结合在一起, 在实际过程中得到了比传统的PID控制方法具有更多优点的模糊控制。

模糊自整定PID参数控制就是一种在常规PID控制的基础上, 应用Fuzzy集合理论建立参数Kp, Ki, Kd, 同偏差e, 偏差变化ec间的关系, 并根据不同的e, ec在线自整定参数Kp, Ki, Kd, 的Fuzzy控制器, 其结构图如图6所示。

一般情况下, 在不同的|e|和|ec|下, 被控参数Kp, Ki, Kd的自整定要求可归纳为:

(1) 当|e|较大时, 取较大的Kp与较小的Kd, 使系统具有较好的跟踪性能, 同时为避免出现较大的超调, 应对积分作用加以限制, 通常取Ki=0。

(2) 当|e|处于中等大小时, 为使系统响应超调较小, Kp取小些。该情况下, Kd的取值对系统响应影响较大, Ki的取值要适当;

(3) 当|e|较小时, 为使系统具有较好的稳定性, Kp与Ki均应取大些, 同时为避免系统在设定值附近出现振荡, 即|ec|较小, Kd取中等大小, |ec|较大, Kd取小值。

实践证明, Fuzzy在线自校正PID参数控制器的设计方案是可行的, 它在改善被控过程的动态、稳态性能与提高抗干扰能力以及对参数时变的适应能力等方面均优于常规PID调节器。

2.5 轨迹保持控制器设计

动力定位系统主要控制船舶在水平面内三自由度的运动:纵向、横向和艏向运动, 而这三个方向的运动, 通常经过三个独立的控制器分别进行控制。

基于模糊PID参数自整定的位置控制器

在耙吸挖泥船轨迹保持中, 采用模糊PID参数自整定方法设计纵向和横向控制器能满足参数变化和工作条件的变化, 在随机的环境中可以在线调整PID控制的参数, 纵向和横向的模糊PID参数自整定控制器结构如图6所示。

由结构图可以看出, 模糊控制器根据偏差及偏差变化修正PID控制器的Kp和Kd。控制算法的基本步骤如下:

(1) 根据采样值计算偏差e和偏差变化ec。

在纵向和横向控制器中, 控制器输入分别为纵向偏差和横向偏差, 输出分别为纵向力和横向力。假定给定位置坐标为 (x0, y0) , 测量位置坐标为 (x, y) , 测量的艏向为Ψ, 则转换公式为:

又由于位置给定值是不断变化的, 由微分先行PID控制算法的思想, 可以得到偏差变化ec的公式为:

(2) 把偏差e和偏差变化ec模糊化, 进行模糊推理, 然后解模糊得到△Kp, △Ki和△Kd。

模糊控制器的输入为偏差e和偏差变化ec, 输出为△Kp和△Kd。由于偏差e和偏差变化ec的符号对输出的影响是相同的, 这里把模糊控制器的输入改为|e|和|ec|。设输入变量|e|和|ec|语言变量的论域均取“负大、负中、负小、零、正小、正中、正大”七种, 其隶属函数均为三角函数。

2.6 模糊PID控制器的仿真

在Matlab中以耙吸挖泥船为仿真对象, 通过fuzzy工具箱, 对其进行动力定位系统控制算法的simulink仿真。在不同风速, 水流, 风向以及有效波高的环境下, 相关输出关系、曲线及计算结果如图7-图10所示。

在水况及挖泥船的参数为:在密度ρ=1.025t/m3条件下, 吃水d=5.5m, 排水量V=19171.1m3时 (不考虑三个方向的耦合) :

其PID参数:KP=1.08KN/m, KI=0.0064KN/m·s, KD=120.96KN·s/m

其PID参数:

由以上数据可以看出, 通过Fuzzy模块, 在模糊控制系统仿真框图中加入PID控制器, 调用了相应的模糊推理规则, 对所设计的基于模糊的PID控制系统进行仿真。在仿真过程中可根据系统仿真或实际的控制结果调整输入、输出的隶属度函数, 一直调整到理想的控制效果为止。以上数据表明设计的轨迹控制性能是可行的。

此时耙吸挖泥船纵向和横向的轨迹控制器如图11所示。

艏向控制器如图12所示。

3结束语

(1) 将船舶轨迹分为直线段和转向段两个部分研究分析了耙吸挖泥船动态定位航迹跟踪策略。

(2) 用模糊PID算法设计了耙吸挖泥船的轨迹跟踪器, 并对设计的轨迹跟踪器进行轨迹跟踪的仿真。仿真结果表明设计的模糊PID控制器具有较好的控制效果。

参考文献

[1]Max J Morgan.近海船舶动力定位[M].北京:国防工业出版社, 1984.

[2]李友善, 李军.模糊控制理论及其在过程控制中的应用[M].北京:国防工业出版社, 1993.

[3]闻新, 周露, 李东江, 等.Matlab模糊逻辑工具箱的分析与应用[M].北京:科学出版社, 2001:135-137.

基于先验预知的动态电源管理技术 篇5

p={tIDLE>tBE}

我们称预知空闲时间比实际的空闲时间长（短）为“预知过度”（“预知不足”）。预知过度增加了对性能的影响；预知不足虽对性能无影响却造成了能量的浪费。要是能既无预知过度又无预知不足，那就是一个理想的预知。预知的质量取决于对观察样本的选择和对工作量的统计。

3.1 静态预知方法

固定超时法：最普遍的电源管理预知法，用过去的空闲时间作为观察校本对象来预知当前空闲时段的总持续时间。此方法总结如下：空闲时钟开始，计时器开始计时，超过固定超时时间tTO系统仍处于空闲，则电源管理使得系统休眠，直到接收到外界请求，标志着空闲状态的结束。能够合理地选择tTO显然是这种方法的关键。通常在要求不高的情况下取tTO=tBE。

固定超时法优点有二：①普遍适用（应用范围仅限决于工作量）；②增加固定超时值可以减少“过度预知”（即预知时间比实际空闲时间长）的可能性。但是其缺点也明显：固定超时过大则将引起预知不足，结果不能有效的节省能量，相当多的能量浪费在等待超时上。

>

预知关闭法：此方法可以解决固定超时法中等待固定超时而耗费过多能量的问题，即预知到系统的空闲可能性就立即关闭系统，无需等到空闲时间超过超时值。预知方法是对历史工作量的统计上做的有肯定性估计。

Srivastave提出了两种先验关闭的方案。

①非线性衰减方程（φ）。此方程可由过去的历史中得到。

t的上标表示过去空闲和工作时期的序号，n表示当前的空闲时期（其长度有待于预知估计）和最近的工作时段。此方程表明了要估计将发生的空闲时期，要考虑到过去的空闲和工作时期。

如果tpred>tBE，那么系统一空闲就立即关闭。观察样本是

此方法的局限：

*无法自主决定衰减方程的类型；

*要根据收集和分析的分散数据建立衰减模型，并且这些数据适合此衰减模型。

这些数据适合此衰减模型。

②极限方案。此方案基于一个极限。观察样本为紧挨着当前空闲时期之前的工作时期，如果便认为空闲时期比前一个工作时期长，则系统关闭。

注意：统计研究表明，短时间的工作时期后是长时间的空闲期；长时间的工作期后是短时间的空闲期。这样的系统可以用极限法，如图2所示。而短时期的工作期后是短时期的空闲期这种情况下就不能用些极限法。总之，对tthr的选择尤为重要。

预知唤起法：可以解决固定超时方法中唤起时的`性能损耗。当预知空闲时间超时后则系统唤起，即使此时没有接收收到任何系统请求。使用此方法应注意的是，如果tidle被“预知不足”，则这种方法增加了能量的消耗，但同时也减少了等待接收第一个系统请求的时间，还是在一定程度上节省了能量，提高了系统性能。

3.2 动态预知方法

由于动态电源管理方法的最优化取决于对工作量的统计，当工作量既未知又非静态时，静态预知方法就不是十分有效。因此，就有了动态预知方法。对非静态工作量有几种动态的预知方法。

①设定一套超时值，每个值与一个参数相关。此参数表明超时值选择的准确性。此方法是在每一个空闲时间内，选择这些超时值中最有效的一个值。

②此方法同样有一些供选择的超时值，分配给每个值一个“权”。此“权”是对过去相同要求下，采取此超时值带来的满意度为衡量对象抽象出的参数。实际采用的超时值是取所有被选超时值的权的平均。

③只采用一个超时值，当选择此超时值后会引起许多不尽如人意的“系统关闭”后，再适当增加此值。当更多的“系统关闭”可以被接受了，则适当降低此值。

4 总结

动态电源管理是降低电子系统耗能的有效设计方法。在电源管理系统中，不同元件的工作状态要动态地适应不同程度的性能要求，只有这样才能最小化空闲时间浪费的能量或者无用元件浪费的能量。

设计能在一定性能限制下做到最小耗能的电源管理方案是最有挑战性的。最基于的电源管理方法可参考方案――基于先验预知，探索过去工作量的历史和即将发生的工作量之间的关系，从而对限将发生的事件进行可靠预知的方法。

油田动态监测新技术应用探讨 篇6

关键词：油田 动态监测新技术

1 油田动态监测技术的内容及应用现状

油藏动态监测的内容比较广泛，一般大致可分为以下几类：油层压力监测；流体流量监测；流体性质监测；剩余油饱和度测井；采收率监测；油水井井下技术状况监测。

1.1 油层压力监测

油藏在开发过程中，由于其内部流体的不断运动而使流体在地下的分布发生一定变化，这种变化主要取决于油层性质和油层压力。对于注水开发的油藏，一般来说，都保持有较高的油层能量，但由于油层性质在纵向上和平面上的非均质性，决定了油层压力的差异，从而导致油藏内各部位流体运动的差异，因此研究分析油层压力的变化是十分重要的。

目前是通过电缆或试井钢丝将测试仪器下入油层中部，测取流压、静压和压力恢复曲线及井温等资料。使用的仪器设备包括机械压力计、存储式电子压力计、直读式电子压力计，温度计等。

1.2 流体流量监测

流量监测包括油井的产出剖面监测和吸水剖面监测。

同一口油井中每个油层的产油量、产水量都是不同的，甚至在同一油层的不同部位产油量和产水量也是不同的，而随着油田开发的进行，这种的不均衡也在发生着变化。同样的，注水井也存在着同样的现象。

为了在油田开发过程中掌握采油井和注水井的分层产油量、产水量、分层注水量，采取针对性措施，提高油水井平面上和剖面上的储量动用程度，就需要建立流体流量监测。

产出剖面测试目前以集流点测方法为主，使用井下仪器组合，包括持水率仪，温度仪、自然伽玛仪、磁性定位等。

吸水剖面测试采用同位素载体法，中子氧活化和双相流组合测试等方法。

1.3 流体性质监测

在油藏开发过程中，流体的性质影响流体在地下的流动，同时也涉及到地面集输系统的设计，因此必须对流体进行监测。

分注入水水质监测和产出水水质监测，监测通过取样、化验进行分析。

1.4 剩余油饱和度测井

受油层非均质性的影响，注水开发的油藏，其水线推进在平面上和剖面上不是均匀的，有时注入水会向一个方向突进，使高渗透层过早水淹，即使是同一油层，其水淹状况也总是不断变化的，因此，在油气田开发的中后期阶段，对剩余油分布、确定油层水淹程度的了解是必须的。主要有脉冲中子测井、碳氧比能谱测井、中子寿命测井和过套管测电阻率测井。螨虫中子测井：RMT＼PNN等技术原理基本相同，用次生的伽玛能谱和衰减时间确定储集层的含油饱和度，碳氧比能谱测井受地层水矿化度的影响和井筒内流体的影响严重，孔隙度大于15%才能应用。

1.5 采收率监测

衡量油藏注水开发效果的好坏，其主要指标就是水驱油效率的高低，而水驱油效率的高低又决定了油藏注水开发最终采收率的大小。

在现场，监测水驅效率的变化，比较可靠的办法就是钻检查井，通过油基泥浆钻井取岩心和密闭取心的岩心，在实验室进行测定就可直接求得，这就是采收率监测。

1.6 井下技术状况监测

对油层中泥质含量相对较高的注水开发油藏，当油层见水后，会引起油层中的泥质成份发生遇水膨胀，从而使地层产生蠕动变形，最终导致油水井出砂、套管变形、套管破裂、甚至套管错断，同时，随着注水开发时间的延长，注入水或地层水对油、水井套管产生的腐蚀作用，同样会使油、水井套管变形或破裂。因此，应经常对油水井进行必要的工程测井，实时检测管壁的损坏程度，内径变化，套管接箍损伤、腐蚀、射孔质量和管柱情况，随时掌握油、水井井下技术状况。

目前的测井方法主要有井径类，电磁测井和井下电视等。

2 油田动态监测技术应对的挑战

2.1 监测技术方面的挑战

在监测技术方面的挑战主要有以下几个方面：首先是产吸剖面测井技术已经不能满足油田开发的实际需要，对产出剖面来说低渗透率、低产量的油井剖面测试技术不成熟，对注入剖面的测试技术来说，随着三次采油进行中的注聚剖面测试，目前采用的是双相流测试，在技术上仍然需要完善和创新；其次是当前对剩余油评价技术的精确度没有达到实际生产过程的要求，还需要科研人员进一步研发，否则将无法满足油田的开发；再次是在深层气井、水平井、大斜率斜井的测试工艺还需要进一步研发，满足开发监测要求；最后还需加强工程测井技术，及时发现问题，实时掌控，及时调整油田开发的进程。

2.2 开发试井技术方面的挑战

在开发试井技术方面，也面临着诸多挑战。首先一点就是数据资料的录取。由于深层试气的工具并不完善，也缺少比较精准的高压封隔器和桥塞等仪器，而且有些工艺流程对相关方面的要求比较高，但是油田井下的传输技术比较简单，达不到相应的传输要求，所以不能录取完整的油田资料；其次就是试井评价技术的研究。在实际施工过程中，对温度资料的利用不够充分，需要加强这方面的研究，形成完整的评价系统。

3 油田动态监测新技术的应用发展方向

3.1 动态监测技术的整体研究发展

在过去的一段时间里，我国的动态监测技术向着高效性、系统性、先进性发展，能够适应多种工作环境，向着实现集成、分层体系而发展。在当前的形势下，不仅要积极研发、推广新的监测技术，同时其技术的发展重点应该放在聚合物驱、低孔隙度、低渗透率以及三元复合驱这几个方面，围绕着油田开发、套损检测等方面展开工作，进一步提升动态监测的水平。动态监测技术的发展方向应该放在信息化建设上面，以数据库的建立为核心，做好动态监测数据的采集工作，加强测试数据与实际地质情况之间的结合联系，确保测试数据能够得到高效、充分地利用。

3.2 生产测井技术的应用发展

面对当前技术上的挑战，研发人员还需要进一步研发新的动态监测技术，以更好地应对挑战。当前一些新的生产测井技术，例如五参数吸水剖面测井技术、存储式测井技术、抽汲式产出剖面测井技术等开始得到推广和使用。其中五参数吸水剖面测井技术一方面可以获得各种流压的数据资料，另一方面又可以对现场施工进行有效地监督，为注水井的调剖提供基础数据。存储式测井技术能够在高压力、高粘度的环境下顺利地、高效地完成测井的工作；而抽汲式产出剖面测井技术则是适合低产量、高含水的油井层，利用作业机器来提升油管，从而实现大排量的产液，它能够在不停抽的条件下高效完成产液剖面测试。总之，生产测井技术的发展是多样化的，相关管理人员要形成完整的监测流程，对测井技术进行整合，在遥感数据传输的基础上应用新技术，同时加强井下套管的检测过程，提高检测的精确度，并且开发研制适合深层次的气井以及水平气井的设备，确保能够应用到实际的生产过程中。

3.3 开发试井技术的应用发展

在开发试井技术的研究发展方向上，有以下几个方面：首先，开发聚合物驱以及三元复合驱试井的解释系统，这一系统能够有效解释相关的软件和流程，同时，在深层气井以及水平气井的解释方法方面也需要加大研究力度，形成完善的解释体系；其次，当前针对间歇气井和提捞气井的解释方法还不够完善，技术相对落后，研发人员需要针对这一点加强研发力度，找到比较合理的解释方法；第三點，现代油田开发对深层试气技术要求越来越高，为了适应工程发展的需要，研发人员要加快研发过程，完善配套过程；最后一点，在研究受热效应的相关影响的工作进展比较缓慢，目前的评价方法并不是一劳永逸的，还需要进一步的研发。

我国的经济面临着转型升级，相关的产业也迈入了发展的新阶段，特别是能源开发的相关产业，例如油田的开发。而这一改变也对油田的动态监测技术有了新要求。在这种情况下，我们要大力研发油田动态监测新技术，使之发挥更大的作用。

参考文献：

[1]郭旭光，安俊辉，潘艳珍，等.河南油田动态监测技术发展思路探讨[J].石油地质与工程，2009（3）.

[2]谢荣华.国内油田动态监测技术新发展及发展方向[J].测井技术，2007（12）.

[3]李刚，李守娜.滨南油田动态监测技术的发展及现状[J].科技致富向导（工业技术），2010（12）.

[4]陆大卫，谢荣华.油田开发测试新技术新进展[M].北京：石油工业出版社，2012（12）.

技术动态 篇7

本刊讯(记者张鹏)近日,中兴通讯推出TD电视手机U500,这是首款完整实现CMMB+MBBMS的手机终端。U500以高清流畅电视直播业务为主打,汇集商务、生活、娱乐等诸多新鲜业务。通过MBBMS对用户进行认证、授权和管理,完成音频解码等功能,U500完成对广播电视业务CMMB的全面支持,成功实现手机电视的可管理性和实用性。支持TD-SCDMA HSDPA高速下载,最大速率达2.8Mbit/s。手机配备了大容量1500mAH电池,可支持长达6小时的电视直播。U500融合EVP高清可视电话、电视会议、多媒体彩铃等3G特色业务。

多普达“最强大”GPhone手机国内首演

本刊讯(记者徐超)10月20日,多普达发布了两款首次搭载dopod Sense和Android操作系统的WCDMA手机多普达A6288 (Hero)、A3288。同时多普达也发布了全新的dopod Sense概念。据了解,A6288 (Hero)和A3288均采用了Android操作系统平台,是目前国内率先开售的Gphone手机。此次推出的A6288 (Hero)拥有强大的硬件配置,被国外媒体称为是当前“最强大的Google手机”,它采用美国高通公司MSM7200A型芯片解决方案,配备288MB内存与512MB的存储空间,并采用支持自动对焦功能的500万像素高清摄像头,配备支持多点触控的3.2英寸WVGA分辨率(480×320像素)电容屏幕以及3.5mm的耳机接口。A6288具备场景切换功能,界面可以自由定义。此外,用户联络人的所有状态更新、相片等,都会随着联络人的电话、短信、电子邮件和通话记录一同显示。A3288则充满了年轻时尚气息,专门为年轻用户打造。

10G EPON标准获批规模商用指日可待

本刊讯(记者张跃辉)作为下一代PON中最具竞争力的技术,10G EPON的国际标准已由IEEE于近日正式对外发布,包括我国三大电信运营商和主流通信设备厂商在内的全球40余家机构均支持此标准。据此,业内人士指出,我国的10G EPON产业链将进入快速发展阶段,其规模商用指日可待。烽火通信表示,目前,满足IEEE 1G EPON标准的系统设备已在全球广泛部署,可以为全球3000多个客户服务,能够支持IPTV、VoIP和蜂窝通信回传等种类多样的业务。此次10G EPON标准的获批,在客观上保证了10G EPON产业链的规范发展,对全业务运营时代EPON技术向10G EPON的平滑演进,提供了有力支撑。

德州仪器推出业内集成度最高的全双工IF收发器

本刊讯(记者王涛)德州仪器(TI)日前宣布推出支持交叉极化干扰消除(XPIC)的集成高线性低噪声中频(IF)收发器。与分立式收发器相比,TRF2443能够帮助设计人员减少40%的解决方案成本、降低30%的功耗、并节省40%的空间。该收发器具有29.5dBm的三阶输出交调拦截点(OIP3)及4.3dB的接收器噪声指数(NF),确保器件的最佳线性及灵敏度,从而适用于无线基础架构回程网络及点对点微波终端设备。

Sun推出全集成高性能闪存阵列

本刊讯(记者杨海峰)近日,Sun公司宣布,推出新的Sun Storage F5100闪存阵列,该阵列采用最新创新技术,扩充了Sun的闪存产品线,为客户提高存储性能提供了最佳途径,此举标志着Sun在业界的一次重要飞跃。Sun新的闪存阵列用来提高Oracle和MySQL数据库的工作处理速度,其优化存储架构能以更低成本实现更高性能。

ALU推出全新IP/光融合骨干网解决方案

本刊讯(记者李新苗)近日,阿尔卡特朗讯宣布推出一款创新的IP/光融合骨干网解决方案,帮助运营商减轻由于视频和其它大带宽应用激增对核心网造成的压力。据悉,该方案实现了IP和光传输资源的高度融合,能够减少所需的网络组件数量,提升电源和机架空间使用效率,简化网络供给和容错管理难度,实现延迟最小化,并能增加网络稳定性。

picoChip推出TD-LTE家庭基站参考设计

本刊讯(记者李鹏)10月14日,picoChip宣布推出全功能TD-LTE开发系统PC9608,该系统可使原始设备制造商(OEM)将新一代LTE家庭基站引入中国市场。PC9608开发系统包含了为实现室内应用而优化的,一个完整LTE家庭基站所必须的全部硬件和软件。PC9608开发系统对LTE内的频分双工(FDD)和时分双工(TDD)模式都提供支持。picoChip相信通过带有自我配置、自我优化功能的小基站,LTE能够最好地降低运营商的资本和运营支出,同时最大限度地提高网络的容量和效率。

信息安全技术呈现四大趋势

本刊讯(记者鲁义轩)10月20日,在第二届联想商用技术论坛与联想安全分论坛上,国家密码管理局商用密码办公室负责人表示,目前信息安全技术呈现出“可信化、网络化、标准化、集成化”四大趋势,在国家密码管理局的牵头带领下,我国先后出台了一系列信息安全规范、标准,而联想作为代表企业,相应推出了可信计算、密码技术、TCM芯片等安全解决方案以及安全U盘、LTT五维安全技术笔记本、高可靠/高稳定的万全系列安全服务器、安全管理客户端SMC2.0等创新产品,与产业界共同构筑了可信的商用计算环境。

PMC宣布推出支持融合型OTN架构的META20G器件

本刊讯(记者李新苗)PMC-Sierra在10月20日宣布推出PM5422META 20G器件,该产品可使电信级以太网交换机与路由器(CESR)设备无缝连接至新兴城域光传输网络(ITU-T G.709 OTN)„META 20G能在IP和光设备上支持融合型OTN架构,实现一体化的端对端网络管理。该产品集成了10GE LAN和WAN的电信级以太网映射与成帧技术以及存储区域网(SAN)和视频协议等IP服务的OTN映射技术,同时还能继续支持Packet over SONET/SDH(POS)等已经部署的技术。

Amdocs推出四阶段框架支持向4G演进

本刊讯(记者李新苗)近日,客户体验系统的领先提供商Amdocs在2009年4G世界大会上宣布推出一种四阶段框架,帮助运营商成功地向4G演进。Amdocs推出的四阶段框架,描述了向4G快速、有效和有利发展所需的行动。通过将4G转型看作一个单一的凝聚工程并进行相应的规划,运营商能够更好地应对每个阶段的挑战,从而实现将4G投资的效率和收入最大化。作为Amdocs产品组合的一部分,Amdocs的4G产品和解决方案包括网络部署自动化、可扩展实时计费以及应用商店等成套解决方案,旨在支持运营商成功渡过每个阶段。

Ixia发布新的数据中心测试解决方案

本刊讯(记者赵经伟)IP性能测试系统领域领先的全球提供商Ixia日前发布了一套新的数据中心测试解决方案。Ixia的测试解决方案可让设备制造商、数据中心运营商以及存储厂商评估其聚合式增强型以太网(CEE)、数据中心以太网(DCE)、以太网光纤通道(FCoE)和存储局域网(SAN)设备的功能和性能。Ixia与Emulex在聚合网络适配器(CNA)测试的测试方法开发方面已展开合作。CNA是合并后的以太网/光纤信道基础设施的重要组成部分。

Broadcom产品获得Wi-Fi联盟认证

本刊讯(记者舒文琼)Broadcom (博通)公司近日宣布,基于新近批准的IEEE 802.11n标准,Broadcom Intensi-fi路由器和客户端参考设计成为首批获得Wi-Fi联盟Wi-Fi CERTIFIED n标识的产品之一。Wi-Fi联盟已经选定Broadcom BCM94718和BCM943224双频带(2.4GHz和5GHz)路由器及客户端参考设计作为Wi-Fi CERTIFIED n试验台的组成部分,该试验台由一套产品组成,其他802.11n产品将根据这套产品进行测试,以确保互操作性。认证表明,Broadcom解决方案与Wi-Fi CERTIFIED n产品的互操作性已得到证明。

华为赛门铁克N8500集群NAS存储系统在SPECsfs测试中获佳绩

技术动态 篇8

普天计划2010年底推出TD-LTE商用设备

本刊讯 (记者徐超) 日前, 中国普天透露, 其TD-LTE研发进入第二阶段, 将在2010年底推出商用设备。据悉, 中国普天LTE计划分三步实施, 2008年10月, 实现LTE业务演示;目前正加快向第二阶段迈进, 力争在2010年底推出TD-LTE商用设备;第三阶段将推出完全配套的成熟TD-LTE设备。目前, 中国普天已经可以提供LTE端到端的解决方案, 其中包括“小身材、大容量”的eBBU以及可以支持TD-SCDMA/TD-LTE双模的eRRU。另外, 基于ATCA平台开发的EPC产品计划在2010年底实现商用。

IBM新型存储系统实现150%性能提升

本刊讯 (记者张鹏) IBM日前推出新型增强的存储系统以满足客户的信息架构需求, 包括为企业级客户提供最新型的高端存储阵列。IBM System Storage DS8700是DS8000系列产品中最先进的型号, 提供了更高的性能、更优的可靠性和弹性, 及更高的能效, 采用了基于两枚IBM POWER6处理器的控制器、全新内部光纤连接方式以及增强的设备适配器, 与之前最强大的机型相比其性能提高了150%, 这使得DS8700能够更好地满足更为苛刻的业务应用和业务分析需求。

VMware交付桌面虚拟化最新标准

本刊讯 (记者舒文琼) VMware公司日前交付桌面虚拟化的黄金标准——VMware Workstation 7。VMware Workstation 7增强了对Windows 7和3D图形的支持, 提供了众多新功能, 继续改变着专业技术人员开发、测试、演示和部署软件的方式。新标准在运行32位和64位操作系统时, 每个虚拟机最多可拥有4个虚拟处理器和32GB的内存。这一系列的改进, 有助于开发者、QA工程师、专业销售人员和IT管理员降低硬件成本、简化任务, 同时节省时间和提高工作效率。

本刊讯 (记者张鹏) 近日, 网站体验管理服务提供商高明网络宣布在中国的网站测试和监测网络建设的第一阶段扩建工作已经完成, 同时还推出针对中国市场的首款中文网站性能监测解决方案, 标志着高明网络本地化战略和在华业务发展迈入了一个重要里程碑。扩建后的高明网络骨干网节点将覆盖中国所有的省和直辖市, 并将成为中国以及全球最大、最完善的网站性能测试和监测网络。

应用·拓展

重邮信科与技领半导体签订TD开发协议

本刊讯 (记者李鹏) 10月29日, 重邮信科与技领半导体在重庆正式签订“TD-SCDMA手机电源管理芯片合作开发协议”, 双方就定制电源管理芯片的定制化方面达成商业协议, 共同推进我国TD-SCDMA手机产业的发展。通过此次合作, 重邮信科的手机解决方案的电源管理芯片采用这种“量身定制”的商业模式, 将使重邮信科的“通芯”系列基带芯片整体解决方案成本更低、品质更高、性能更先进, 同时也能大大缩短产品上市时间, 降低终端厂商的研发成本, 从而大大地提升重邮信科手机整体解决方案的市场竞争力。

华为发力M2M模块产品亮相“安博会”

本刊讯 (记者王涛) 11月2日, 为期4天的第十二届中国国际社会公共安全博览会 (以下简称“安博会”) 在深圳拉开帷幕。华为携全系列、全制式模块产品亮相“安博会”, 充分展现了其在M2M (机器到机器的通信技术应用) 领域的雄厚实力和角力安防领域的雄心。华为展示的产品包括安防监控专业模块MC703、TD模块EM563和WCDMA制式模块代表的MU723等。

惠普助力客户释放甲骨文操作环境潜能

本刊讯 (记者李新苗) 11月3日, 惠普在2009甲骨文全球技术与应用大会上向世人发布了惠普刀片系统矩阵解决方案 (HP BladeSystem Matrix) 的新款配置模板, 以及基于惠普基础设施的甲骨文解决方案参考配置。这些来自惠普的解决方案能够帮助企业更快地应对业务变化, 并实现技术投资回报最大化。

泰乐智能网管助服务提供商实现更智能的网络控制

本刊讯 (记者王涛) 泰乐公司宣布推出了Tellabs网络性能管理和Tellabs 8000智能网络管理器, 这是新的产品组合中首推的两款产品。智能手机需要智能网络才能够有效地管理、分析和优化日异增长的带宽密集型数据应用, 如移动视频和移动互联网。泰乐公司的智能网管 (INM) 产品组合包括了相关的产品和服务, 可以有效地改善移动和固网服务商对其网络真实性能的可见度。

中国首个数字品牌指数发布

本刊讯 (记者张鹏) 10月22日, 由爱德曼开发、品智提供数据支持的首个季度性数字品牌指数 (DBI) 正式发布了其在中国大陆地区的调查成果, 这是中国首个数字品牌指数的发布。该指数显示了中国网民在一些国内大型在线网站上讨论科技的踊跃程度, 诺基亚领衔科技公司在线关注度排行榜, 而索尼爱立信则位列个体参与度排行榜首位。

欧盟BioP@ss项目启动厂家联合开发高安全芯片卡

本刊讯芯片制造商英飞凌科技股份有限公司、恩智浦半导体有限公司以及芯片卡制造商捷德公司, 均将参与欧盟的Bio P@ss研究项目, 该项目由6个欧盟成员国的11家公司构成, 目的是开发出高安全性的芯片卡平台。Bio P@ss是欧盟最大的芯片卡研究项目, 其目标是为推行在整个欧盟都通用的芯片卡电子身份证打好技术基础。

卓纪思网络推出新的802.11n室外接入点设备

技术动态 篇9

本刊讯 (记者鲁义轩) 近日联想发布“探路者”GPS导航系列手机, 其中联想P707以交互定位功能为特点, 持该手机的多人可一同锁定手机信息, 即可在地图上看到每个人的位置及行进路线, 及时了解彼此位置, 它的主打人群为商务人士, 外观整体沉稳大气。以“专业”著称的A900内置TMC智能交通功能, 能够极速搜星定位, 真正能做到“全覆盖”导航地图。联想A900手机拥有简洁稳重的直板机身、超薄金属外观与2.8英寸触摸屏幕。在无缝手写技术的支持下, 用户可以任意在屏幕上书写。同时, 该机还具备一机双卡、专业音乐播放器、FM收音机外放、手机电视、号码归属地查询、多种游戏和电子书下载等多种功能。 (左图为联想P707)

高通携手RedBend优化下一代移动平台

本刊讯 (记者赵经纬) 高通公司近日宣布, 将与移动软件供应商合作, 优化下一代Brew移动平台 (Brew MP) 操作系统。Brew MP是一款为3G移动终端提供高端功能的移动操作系统平台, Java虚拟机、设备管理 (DM) 、浏览器、多媒体、即时消息和日历应用等关键软件组件将被预集成到其中。首款Brew MP手机将于明年年初发布。高通目前宣布合作的核心移动软件应用和技术, 包括定制浏览器和Java编程支持、移动社交、邮件和短信、图像引擎、多媒体、基于标准的设备管理、基于定位的服务和字体管理等多种解决方案。其中, 移动软件供应商Red Bend的v Direct Mobile设备管理软件采用模块化设计, 支持针对各层次终端优化的Brew MP的模块化方案。通过这一合作, 高通公司和Red Bend公司能够帮助制造商和运营商以更快的速度和更经济的方式向市场提供差异化终端。

新产品·新技术

诺基亚西门子通信助力Telefónica测试LTE技术

本刊讯 (记者张鹏) 日前, 诺基亚西门子通信已被选中参与西班牙电信运营商Telefónica在捷克共和国进行的LTE测试, 该测试是Telefónica在欧洲和拉丁美洲的大约六个国家进行的LTE测试的组成部分。在为期六个月的测试期间, 诺基亚西门子通信将展示其支持运营商为客户提供全新移动体验的端到端LTE解决方案。2008年11月, Telefónica与诺基亚西门子通信向Telefónica WCDMA移动设备发出了首次现场LTE呼叫。在伦敦举行的一次活动中, Telefónica与诺基亚西门子通信成功展示了高数据速率应用。

阿尔卡特朗讯与Clear2Pay合作开发移动支付框架技术

本刊讯 (记者杨海峰) 日前, 阿尔卡特朗讯宣布, 旗下风险投资项目touchatag与支付解决方案供应商Clear2Pay将合作开发针对移动运营商的移动支付框架方案。通过该方案, 用户可以通过手机购买产品、购票或进行转账。该合作满足了移动运营商希望通过创新的商务模式来推广其产品和服务的特殊需求。通过将支付平台与手机、RFID、短信、Web 2.0、地理信息等绑定在一起, 商家可以把虚拟会员卡、优惠券、门票以及会员ID等信息直接传送到用户的手机上, 以增强与客户联系。

惠普推出最新数据恢复解决方案

本刊讯 (记者李新苗) 近日, 惠普 (HP) 宣布推出一项新的数据备份和恢复解决方案HP Data Protector Notebook Extension (惠普数据保护神软件笔记本扩展模块) 解决方案, 用来保护笔记本和台式机上本地存储的越来越多的信息。该解决方案能够帮助企业提高员工的工作效率, 降低技术成本及数据丢失所可能造成的合规及法律风险。利用该解决方案的文件连续保护功能, 企业能够不间断地、透明、自动地保护任何本地创建的信息, 从而得以降低技术成本, 提高员工的工作效率。通过该方案的重复数据删除、数据加密和压缩功能, 企业还能够最大化利用带宽, 并且提高信息安全水平。

Avaya推出支持iPhone的统一通信软件

本刊讯 (记者赵经纬) 企业通信应用、系统和服务提供商Avaya推出支持苹果iPhone的one-X Mobile软件, 成为第一个支持用户通过iPhone访问企业通信系统的公司。新版one-X Mobile在原有的Symbian和Windonw Mobile操作系统之外, 新增对RIM、Palm、Java和WAP移动设备的支持, 其支持业界最广泛的移动终端范围。该软件联结企业自身网络和移动通信网络, 可将员工的移动终端变为公司通信网络中的“分机”, 让企业从已有通信基础设施投资中获取更多价值, 其下载界面简单易用, 可支持RIM、Palm、摩托罗拉、LG、诺基亚、三星、三洋、索尼爱立信以及其他公司的移动设备。iPhone用户将获得为iPhone优化的界面, 使iPhone同样能够远程访问企业通信系统。

安德鲁推出新型微波天线

本刊讯 (记者杨海峰) 美国康普公司 (CommScope) 下属安德鲁公司 (Andrew Solutions) , 率先推出了新型微波天线解决方案, 以便能够使较小的天线发挥超强的性能。该方案能帮助无线运营商解决如何扩大其接入网络的问题, 从而满足不断增加的音频和数据流量要求。Andrew ValuLine Vision的1m接入型微波天线有着强大的电气设计, 使得其辐射场图性能和增益电平与1.2m的天线相类似并且符合最严格的监管标准。新天线较小的体积和改进的设计将带来更低的运费和仓储成本、更低的塔载荷、更低的塔租赁成本、更简便的安装和更低的价格。

卓望“文房”亮相香港移动通信亚洲大会

本刊讯 (记者赵经纬) 近日, 在香港举办的2009年移动通信亚洲大会中, 由卓望信息和方正飞阅最新研发、首次亮相海外会展的“文房”电子阅读终端, 引起运营商的高度关注。“文房”可提供报刊、书籍、图片、股票信息等功能, 是中国首款支持个性化定制服务的3G移动知讯终端。其支持TD-SCDMA网络, 可实现高速联网在线或下载阅读, 并可拓展到行业应用, 形成“终端+通道+内容”的整合。此外, 其每天向用户主动推送早、中、晚新闻日报, 用户还可查看大盘和个股的分时、k线等相关数据, 享受到自选股添加和个股排行等功能。

康宁现场端接连接器家族又添新成员

本刊讯 (记者王涛) 近日, 康宁光缆系统 (上海) 有限公司宣布其Opti Snap现场端接连接器家族又添新成员, 并已进入量产阶段。这款改进版的SC型Opti Snap现场端接连接器可在广泛应用的皮线光缆上实现快速、简便且可靠的现场端接。独特的外护套及尾套设计实现该接头在皮线光缆上完美的端接。在FTTx的应用中, 这款SC OptiSnap现场端接连接器有3大显著优点:第一, 锁紧机构可重复操作, 安装者在遇到问题的时候可重复操作;第二, 独特的尾套设计确保很高的拉伸强度;第三, 包括了可实时显示端接通断的CTS测试安装工具。

爱可信NF浏览器大规模进入中国MID市场

本刊讯 (记者鲁义轩) 近日, 爱可信宣布其旗舰产品NF浏览器v3.5将预装于深圳国微技术有限公司 (国微技术) 基于Windows CE平台的移动互联网设备 (MID) 中。NF浏览器v3.5专为新一代互联网 (Web2.0) 而设计, 为用户提供更快、更强的互联网浏览体验。NF浏览器系列产品已经成为全球主流设备制造商及运营商的广泛首选, 在全球上千种移动设备中被采用, 包括手机、数字电视、机顶盒和车载导航设备等。

东芝将开发移动WiMAX芯片

本刊讯近日, 东芝在ISSCC 2010上宣布, 将开发移动WiMAX (IEEE802.16e) 芯片。该芯片是利用65nm的CMOS技术设计而成的RF收发器IC, 耗电量约为214mW, 主要配备于便携产品等。该芯片将集成采用直接转换 (Direct Conversion) 型架构的RF收发器电路。芯片以“SoC”为名, 因此估计还将集成基带处理功能等。东芝此次的开发品虽然主要用于移动Wi MAX, 但其技术还可用于其他无线通信用途等。

德讯DCLive为IT运营打牢地基

技术动态 篇10

一、国外雷达散射截面动态测试技术研究发展现状及趋势

目前许多国家都建立有目标RCS的动态测试场, 比较有名的主要有:

1) 美国海军研究实验室 (NRL) 。位于马里兰州的chesapeak海湾的NRL能为飞机提供高标准的RCS测量, 频率覆盖1、3、5和9GHz, 其中在5GHz和9GHz上, 对四种极化 (右圆、左圆、平行、垂直) 可以同时发射和接收同极化和正交极化回波, 在1GHz和3GHz, 可以发射和接收平行和垂直两种极化的同极化回波。系统的测量雷达由光学跟踪仪引导, 测量前需要对雷达预热, 以使雷达在飞机RCS动态测量过程中保持同样的灵敏度。

接收系统采用跟踪波门来隔离目标回波, 通过使用AGC, 系统的线性动态范围由40d B可扩展到105d B, 在动态测量中随时记录RF和IF衰减器的工作状态, 以备后面的数据分析之用。数据记录系统记录回波的每个脉冲。

雷达的定标采用气球悬挂RCS标准金属球的方法, 在每次测量前和测量后分别进行一次, 这一过程非常重要, 并且到目前还未发现有可替代的过程, 通过将目标的回波与金属球回波进行比较, 即可在不考虑雷达各个参数精确数据的情况下而最终得到目标RCS的精确结果。

2) 美国爱德华空军基地。位于美国加里伏尼亚州, 在基地内隶属于NASA的AMES dryden飞行研究设备, 可提供飞机RCS随视向角变化的精确数据, 使用的雷达为相距380m放置的两部精密雷达AN/FPS-16和AN/MPS-19C, 对于空中目标的RCS均值测量精度为±1d B。在测量前, 需要对雷达进行仔细的调整和校准。

此系统的数据记录按三种方式分别进行, 目标空中的姿态数据由机载记录系统记录, 雷达的回波数据由每个雷达的IF信号电平得到, 相对于每部雷达的目标位置由两部雷达记录, 在飞行前, 保证三个系统的时间同步, 飞行结束后, 将三个数据进行合并, 得到飞机RCS测量的全部待分析数据。

雷达的定标采用0.25m2标准金属球在飞行结束的同时进行, 保证雷达对金属球和目标的灵敏度相同。

3) 美国纽约州的Griffiss空军基地。在Griffiss, Rome空军发展中心 (RADC) 有一套精密的设备——精密天线测量系统 (PAMS) , 由Actron工业公司提供, 此系统的跟踪雷达为AN/FPS-16。

PAMS系统可在频率0.1GHz到18GHz下按任意极化的CW、AM、FM或脉冲模式进行操作, 可同时在任意线极化或圆激化下的12个频率上进行测量和数据记录。

目标的空中姿态如方位、横滚、俯仰由机载系统记录, 这些数据与地面雷达得到的目标方位、俯仰数据融合后得到目标受电磁波照射的姿态参数。

由于PAMS和AN/FPS-16雷达相距一段距离, 所以需要确保飞机的飞行距离足够远, 以减小双站角对单站RCS结果带来的影响。

PAMS系统性能优越, 并且有很大的扩展能力, 目前主要用来测量飞机的RCS及机体RCS分布等, 其主要特点有:精确的校准系统、自动数据处理、特别宽的频率范围以及极化的多样性等。

4) 法国的CEV。CEV (Centre d’Essais en Vol) 位于法国的Bretigny, 是法国的几个飞行研究机构之一, 可进行飞机RCS的动态测量, 同时确定飞机相对于雷达波束的姿态, 测量雷达有两部, 分别为Brahms 1和Brahms2, Brahms 1可在8-12GHz和12-18GHz两个频带上同时进行测量, Brahms2雷达的工作频段为D、E和G。

Brahms 1雷达发射和接收天线分置, 每个天线下安装有电视镜头和一双筒瞄准望远镜, 操作人员利用此望远镜来跟踪目标, 系统记录两个信息, 一是来自目标的回波信号, 一是目标相对于雷达的姿态信息, 姿态信息由电视系统记录, 并在记录的数据上打入时间标志。

以上是国外RCS动态测量的发展现状。目前国外RCS动态测量技术已发展到相当成熟的阶段, 测量误差可小于1d B, 而且正向更高的测试精度和更完善的测试功能发展。

二、国内雷达散射截面动态测试技术研究发展现状及趋势

我国RCS动态测量研究已有近40年历史, 任务的主要承担单位有试飞院、20基地等;试飞院拥有L、S、C、X、Ku、Ka波段宽带成像目标特性测量雷达, 能够测量各类空中目标的RCS、多普勒、极化、角闪烁等特性, 代表着我国RCS动态测量研究的最高水平。由试飞院编写并已正式颁布的《GJB 6180飞机雷达散射特性的动态测试方法》, 代表着我国RCS动态测量技术已发展成熟。

随着雷达技术的发展, 我国RCS动态测量技术已经实现了对空中目标的宽带成像测量, 未来将努力在数据的深入分析与集成应用方面取得突破。我国RCS动态测量技术发展将向着更高的测试精度、更强的测试能力、深入的数据分析、快捷的集成应用、更低的测试成本、完善的数据管理这几方向发展。

摘要：维修成本是民机使用过程中的一项重要开销, 针对民机进行全寿命维修, 并对所产生的成本进行周期性控制分析, 这种成本控制方式早已经在国际航空领域中广泛应用。这种成本控制方式中加入了经济分析的元素, 是一种优良的设计决策工具, 能够为民机制造商提供一项重要的数据参考。本文通过对飞机维修成本的深入系统的研究, 阐述了成本管理的意义, 对全寿命成本管理关键点的分析, 并提出相关建议。

技术动态 篇11

记者：目前越来越多的检测仪器制造商加入中国的食品检测行业，中国食品检测行业的市场概况如何?为什么会让大家趋之若鹜?

郭鹏：首先，这个市场是很有潜力和发展空间的。很多国外的食品检测仪器供应商，或者医疗机械和环境监测仪器制造商都在不断地涌入中国食品检测行业，这些企业在食品检测领域已经拥有丰富的经验和成熟的技术，非常具有市场竞争力。还有国内的国有和民营企业，他们一方面利用国家专项资金的鼓励，一方面紧抓市场需求，快速地发展壮大，也成为检测领域的一支强大队伍。各方面的资本都在向这个领域汇流，说明大家非常看重这个市场。

食品安全检测只是按照应用领域去划分，上游的行业还是化学分析，化学分析不仅应用到食品分析中，而且在医疗、化工、石油、环境等各领域都有应用。食品安全检测仪器种类涵盖了化学分析、生命科学、电子信息，它的应用范围非常广，很方便向其他的领域去拓展。现在这些企业在投入_些高端检测技术，进行一些研发的时候，考虑的不仅仅是中国的食品检测市场。在产品真正成熟之后，还可以外销，打开国外市场。而且，对企业来说，是不会仅仅局限在食品这一个方面，它可以针对不同行业提供不同的解决方案，但其核心技术具有同源性。

记者：随着更多企业的涌入，这个市场会不会饱和，或者什么时间可能会饱和?以后这个行业又会朝怎样的方向去发展?

郭鹏：评判市场是否饱和，要看这个行业的发展程度，行业发展成熟的时候，对应的市场才会出现饱和。这个行业怎样才算是真正发展成熟，标志就是内资和外资企业可以达到平分秋色的地步，这时行业的发展是比较健康、比较稳定的。目前食品检测这块，国产仪器的检测能力，稳定性和可靠性做的还不是很好，高端的仪器基本上都是国外的，国产仪器还需要一定时间的发展。现在食品检测领域，包括整个生命科学和化学分析仪器市场，都远远没有达到饱和程度，而是正处于快速增长的前期阶段。食品安全检测这个领域，保守估计在5年内是绝对不会达到饱和程度的。

在未来5年，食品安全检测仪器市场的发展主要有以下3个趋势：

首先，高效液相色谱仪、气相色谱仪及质谱仪需求将保持旺盛。最受关注的药物残留、重金属、微生物及毒素、食品添加剂等检测项目，需要精确的实验室测量，复杂的分析和分离纯化，色谱与质谱分析方法的应用，造就了大型检测机构采购高端检测设备的高峰。未来国家会加强食品源头污染和非法添加剂的检测，重点聚焦重金属、微生物、食品添加剂等项目。实验室进行的例行检验与鉴定性检验需要高性能、高稳定性的设备来保证。

其次，本土企业在中高端检测仪器市场竞争中将更加活跃。目前，高端食品检测仪器市场仍然主要依赖外资厂商，如安捷伦、赛默飞世尔、日本岛津等。外资企业技术实力雄厚、产品成熟稳定、品牌知名度高，但产品价格高昂，维护维修费用不菲，而且可供选择的低配型号不多，对国内的设备采购方来说负担很大。国产中高端检测仪器经过长期的技术积累，将利用较高的性价比优势撬动市场，势必对进口产品的价格构成压力，更多地参与到检测仪器的市场竞争中。

最后，现场、快速、在线、低成本检测方法将成为食品安全检测仪器市场的重要推手。未来，食品安全检测仪器将越来越频繁地走出实验室，在生产与流通“一线”领域监督食品的安全性。市场需要企业提供简单的，便于操作的，在线的，性价比比较高的仪器，这就要求仪器能够适应各种恶劣工作环境，具有较高的可靠性和可维修性，同时又不能显著降低仪器的测试精度，保证仪器的便携性和操作性，方便各类操作人员使用单一功能进行重复性检测工作。

记者：各组织、企业建立的第三方实验室在我国现在是遍地开花，仅苏州就有1500多家，您能谈谈我国第三方实验室的现状吗?

郭鹏：第三方实验室主要分为政府部门的、外资的和民营的。外资的做出口检测比较多，民营也是以这个模式在发展，政府检测机构具有鲜明的国家部门的特点。目前，我国现有的第三方实验整体来看，存在食品检测项目很多，但单项收费较低，一些项目的检测技术还需要进一步提高的现象。虽然食品检测这块的第三方实验室数量看起来挺多，但除了一些规模比较大，经验非常丰富的实验室，总体的检测收入不高，行业发展到一定程度就会相互整合。

记者：刚刚提到第三方实验室可以分为政府部门的、外资的和民营的，他们在市场和技术能力方面有什么不同?

郭鹏：政府部门的检测机构拥有国家的资金投入，配备的仪器非常高端，在检测人员方面也十分有保障。政府的背景让其更有公信力，更有权威性。但政府部门的检测机构在市场化方面做得一般，服务意识跟不上。相对的，民营检测机构的市场化程度非常高，会时刻考虑检测这个行业的发展趋势，不断研究新的应用出来，对市场的反应速度很快。其对自己工作的权威性也非常重视，在检测的严谨性方面，与政府的检测机构没有任何差距，但目前公众看来，还是政府更有公信力。这种看法会逐渐地改变，这是跟社会的发展程度相关的，大家对这个方面的认识提高，自然就会对其客观地看待并接受。国外的检测认证都是相当于国内的私营检测机构在做。

在技术能力方面，能够检测的项目是跟仪器投入一致的。国家每年对政府部门的检测机构，特别是国家级的检测机构的资金投入很大，能够支撑进行很多项目。而民营更多是根据市场导向进行投入，配备的仪器和开展的项目，都是由市场需求来定的，政府的检测机构是很少去考虑这些。

记者：最后，希望您谈一下食品检测行业目前迫切需要解决的问题有哪些?

郭鹏：食品安全检测的技术支持体系，在整个国内来说，相对于中央机构，下面三四级城市的技术手段和检测能力是很薄弱的。国家级的质检单位，靠国家提供的技改费，投入的资金，发展的非常陕，其配备是相当完全的。相对的，三四级城市，或者县市级的质监所，这些真正需要弥补检测实力的基层一线单位，检测能力是非常差的，一些最基本的检测都不能保障。这其实是一个马太效应，越是不需要再配备的，国家给他投入的资金就越多。

标准及制度的执行是解决食品安全的关键。我国的食品安全体系是很健全的，要求整个加工过程的每个环节都要进行检测，但实际的执行效率非常低。为什么双汇的瘦肉精事件是到最终端才检测出来?像屠宰场这种原料供应环节，国家对其检测设备和检测人员的配备没有强行、硬性规定，而仪器的投入和维护，及检测人员的设置，会大大增加成本，降低产品的市场竞争力。这种制度规范在执行过程中根本没有落实。国家在2012年和2013年，会对基层检测机构和一线检测环节进行重点投入。

动态信任管理技术研究 篇12

P2P网络的本质属性为开放性、分布性以及节点的匿名性和自治性,这是其能够广泛应用于当前网络大环境并取得成功的根本,但同时也带来了巨大的安全性挑战。信任管理则正是适用于大规模、开放的分布式系统的一种授权机制。相比于传统的安全授权机制,信任管理在灵活性、可靠性及可扩展性等方面都有突出的表现。

从Blaze提出信任管理[1]这一概念起,信任管理模型便成为了解决信息安全方面问题的行之有效的手段 , 比较有代 表性的信 任管理模 型有Policy Maker[2]、Key Note[3]、REFEREE[4]等。

当前比较有代表性的信任管理模型有李景涛模型[5]、窦文模型[6]、刘文芬模型[7],其中李景涛提出了一种基于节点评分行为相似度加权推荐的P2P环境下的全局信任模型,该模型可以有效地量化和评估节点的可信度,但是对于复杂恶意节点的识别和抑制能力尚有不足;窦文模型通过节点自身交易历史的计算得到相对合理的信任值,然而在涉及到推荐信任尤其是推荐链的多层迭代时,信任的计算效率将会大打折扣;刘文芬模型通过引入时间调整函数和稳定度函数,分别解决了动态适应问题和总体信任计算过程中的权重分配问题,但是在推荐信任度计算过程中,权值的计算过于繁杂,从而影响整个信任计算的时间复杂度。

综合当前信任值衰减的两个方面:1)直接信任度具有时间相关性;2)间接信任度的计算中存在信任的有条件传递性。本文通过在直接信任度的计算过程中对当前交易成功率与长期交易成功率分配不同的权重,来权衡其对直接信任计算的影响。同时考虑到文献[8]中提出的主链与副链相结合的推荐,虽然更加全面地综合了间接可信度的计算,但是当网络规模相对较大时,其性能和效率将会大打折扣,所以本文提出最佳推荐链这一概念,一方面可以更加全面地考察目标节点的推荐信任,另一方面在计算上取相邻节点直接信任度的乘积,符合推荐信任随推荐链层数增多而衰减的规律,提高了工程可行性。

1 基于推荐信任迭代的信任模型

1.1 直接信任度的计算

直接信任度即两个节点进行直接交互后交易请求节点对交易目标节点的信任评价。由于节点交互信任值具有时间相关性,交易发生较早的信任评价对于当前的参考价值相对较低,在一些信任管理模型中习惯加入时间衰减因子来计算直接信任度,而本文则突破了微观的计算方式,通过采用长期信任值与近期信任值相结合的方式来计算节点间的直接信任度。

定义1历史成功交易率

节点交易历史的成功率是用来描述节点长期交易过程中提供服务可信度的概念,定义公式如下:

其中FHij(t)表示节点i与节点j在时间t之前所有周期中交易失败的次数,SHij(t)为节点i与节点j在时间t之前所有周期中交易成功的次数。

定义2时间周期t的成功交易率

时间周期t的交易成功率表示进行交易的节点双方在当前时间周期内交互成功次数所占的比重,可以反映节点在一段时间间隔提供服务的可信度,定义公式如下:

其中Fij(t)表示节点i与节点j在当前时间周期内交易失败的次数,Sij(t)为当前时间周期内交易成功的次数。

定义3直接信任度

即节点直接交互后请求节点对目标节点的主观认可程度,是一种可信任度的衡量,直接信任度的高低直接反映节点之间的主观印象。本文通过结合节点间的历史成功交易率与在Δt时间内的交易成功率来定义直接信任度,定义公式如下:

此处α∈(0,1),一般情况下α取0.6。若两个节点没有交互经验则默认DTij=0.5。

1.2 间接可信度的计算

当用户在考虑交互对象时,除直接交互经验外还会考虑其他节点对其的推荐,推荐的意义在于可以使用户更加全面具体地了解潜在交互对象的综合信任度,从而提高交易成功率。本文是在推荐链的基础上通过迭代计算间接可信度。

定义4推荐链

网络中,若两节点之间有直接交互则有线相连,当一条交易请求发出时,从请求节点开始到目标节点之间所形成的一条由线和点相连的路径称为一条推荐链。推荐链中相邻两个节点之间要有直接的交互经验,也就是说,相邻两个节点的信任是建立在有直接交互历史基础上的。推荐链中相邻节点之间的权值为两个节点之间的直接信任度,每一条推荐链的权值为该推荐链中所有相邻接点权值的乘积。

设网络中有9个节点,某个时间周期内节点之间的交互情况如图1所示。

图1推荐链推荐链 [i→k1→k5→j]的权值为0.1×0.1×0.1 = 0 . 0 0 1 , 推荐链 [ i→k2→k4→k6→j]的权值为0.9×0.9×0.9×0.9=0.6561,推荐链[i→k3→k7→j]的权值为0.3×0.3×0.4=0.0360。

定义5最佳推荐链

推荐的选择取决于信任度的高低,本文定义从请求节点到目标节点权值最高的一条或若干条链为最佳推荐链。如图1所示,推荐链[i→k2→k4→k6→j]的权值0.6561为三条推荐链中最大值,所以选择它为最佳推荐链。

间接信任度的计算主要原因有两点:1)对交互行为没有信心;2)认为资源提供者提供的资源可信度不够。因此需要考虑推荐节点对于交易对象信任度的评价,使交易请求者可以选择信任度最高的交易对象进行交易,从而提高交易成功率,增强模型的稳定性与实用性。

定义6间接信任度

将所有最佳推荐链的迭代信任值求平均即得间接信任度,间接信任度表示当请求节点与目标节点之间没有直接交互经验时,请求节点可以通过间接信任度的高低来选择目标节点进行交互,定义公式如下:

R Ti j是对目标 节点j的间接可 信度评价 值(Recommendation Trust Evaluation),其中m表示有m条最佳推荐链,表达式DTik1, DTik1,…DTikj计算的是单条最佳推荐链的间接可信度,由于相邻节点的信任是建立在直接交互经验的基础上的,所以DTik1表示的是求信节点与第一个推荐节点的直接信任度,即求信节点对第一个推荐节点的信任权重,表达式DTk1k2, DTk2k3,…DTknj则表示推荐节点k1对于目标节点j的间接可信度。同时由于直接信任度都是小于1的小数,所以间接可信度相乘即小于1的多个值相乘会越来越小,这也符合推荐链中随着推荐层数的增多,间接可信度越小的衰减规律。

1.3 综合信任度的计算

定义7综合信任度

通过综合求信节点i对获信节点j的直接信任度DTij和间接信任度RTij,最终得到综合信任度Tij。公式如下:

由此可得,综合信任度Tij的取值范围是[0,1],γ一般情况下取0.45。

2 仿真实验及结果分析

本文基于P2Psim]和MATLAB实现了分布式信任模型TMRTI,同时也实现了窦文模型[6]、李景涛[5]模型和Eigen Trust[9]模型。本文仿真电子交易服务,假设网络中节点的个数N=1000,每个节点最多和其他的节点进行10次交易。

2.1 性能评价指标

本文定义性能评估的两个代表性指标:网络中的成功交互率和迭代算法的收敛速度。

成功交互率定义为α,表示所有正常节点的成功交互总次数在所有正常节点的总交互次数中所占的比率。本文通过在每个仿真周期结束后,统计所有正常节点i所观察到的成功交互次数Sij和失败交互次数Fij来计算α:

收敛速度是信任模型求解速度的一种体现。如果模型经过较少的时间周期,网络中失败交互的总次数就已经接近于零,则证明该算法的收敛速度比较快。本文将失败交互次数记作β,通过在每个仿真周期结束时统计所有正常节点i所观察到的Fij来计算β:

2.2 仿真结果

基于以上性能指标,本文对孤立恶意节点、协同恶意节点和策略性恶意节点分别进行仿真,仿真结果如下所述。

40%孤立类恶意节点存在的环境下,随着时间周期的推移,成功交互率α的变化规律如下图2所示,失败交互次数β的变化规律如下图3所示。

由图2和图3可以看出,本文提出的信任模型,其成功交互率增加最快,而其失败交互次数也下降得最快,体现了比较好的收敛速度。

图3 40%孤立恶意节点时β的变化规律(参见右栏)

图4和图5分别显示了40%协同恶意节点存在的环境下,随着时间周期的推移,成功交互率α的变化规律和失败交互次数β的变化规律。

由图4和图5可以看出,在40%同类恶意节点存在的环境下,本文提出的信任模型,同样具有最快的成功交互率增加速度和算法收敛速度。

图6和图7分别显示了40%策略性恶意节点存在的环境下,随着时间周期的推移,成功交互率α的变化规律和失败交互次数β的变化规律。

由图6和图7可以看出,在40%策略性恶意节点存在的环境下,本文提出的信任模型,同样具有最快的成功交互率增加速度和算法收敛速度。

3 结束语