数字化测量方法

数字化测量方法（精选12篇）

数字化测量方法 篇1

0引言

智能变电站应用数字化采样实现了信号的光纤化、共享化,有效解决了电缆多点接地隐患、电流二次开路和电压二次短路危险、传输损耗大等问题,具有一定的优越性,同时也带来了数据同步的新问题。 智能变电站中,数字化采样的同步方式有插值再同步和基于外部时钟的同步两种[1]。对于继电保护等可靠性要求非常高的应用,采用前者;对于测控、故录、计量等应用,采用后者。然而,不管何种同步方式,采样延时异常都会产生影响,因此,必须保证采样延时的正确性。

目前,数字化采样延时一般采用工频稳态法测量,可以有效测量稳态信号经采样环节后的非整周期延时,而对于整周期延时无法测量,这给工程应用埋下了安全隐患。某500kV智能变电站就因未正确测量出合并单元延时,而导致区外故障时多套差动保护误动跳闸。鉴于数字化采样延时的重要性及工频稳态法存在的不足,本文介绍一种采用变频原理的延时测量方法,准确测量出数字化采样的真实延时,为数字化采样的工程应用提供一种实用的测量方法,确保二次系统正确、可靠运行。

1数字化采样延时影响

1.1数字化采样构成

电子式互感器采样过程如图1所示。图中:tφt为一次传感器的传变相位误差折算为时间量;tds为数据采集延时,即为电子式互感器采集模块或模拟量输入合并单元的采样处理延时;tdt为采集模块发送数据和传输的延时,模拟量输入合并单元不存在此延时;tdw为级联应用中的等待处理延时;tdp为合并单元数据 同步、组包等处 理的延时;tde为合并单元采样值(SV)报文发送和传输所需延时,对于点对点 传输方式,为报文发 送和光纤 传输延时, 对于组网 传输方式,为报文发 送和光纤、网络交换机传输延时。

智能变电站中,一次电气量经一次传感器传变, 然后经传输系统传输至采集模块进行数据采集,采集后的数字量经光纤传输至合并单元进行 数据处理,最终形成标准格式的SV报文发送至后端保护、 测控、电能表、相量测量单元(PMU)等设备。模拟量输入合并单元的数字化采样环节中,采集模块含在合并单元中。常规互感器二次输出直接接入合并单元,由合并单元进行模拟量采集、转换并处理。数字化采样中还存在级联的应用,合并单元需要接收其他合并单元的数据,并进行数据同步和处理。

不论采用何种形式,数字化采样都需要经过电气量采集、数据处理、数据传输等环节[2],对于级联的应用还存在等待环节,这些环节都不可避免的产生延时。因此,数字化采样过程中从一次电气量产生到应用设备接收到该电气量存在一定的延时,而且随着不同采样设备处理环节、设备性能、级联方式等不同,采样延时也不同。

1.2采样延时对二次系统影响

数字化采样由分散在就地的设备独立完成,采样过程存在延时,且传输路径也不同。同一时刻的电气量经过数字化采样到达应用设备的时间并不相同。因此,数字化采样应用过程中,必须根据应用需求对采样数据进行同步。目前,采样数据同步方式有插值再同步和基于外部时钟同步两种。前者主要应用于可靠性要求非常高的继电保护系统,后者应用于可靠性要求次之的测控、故录、计量等系统。

插值再同步是基于采样延时精确补偿,采用插值计算的方法,对多个采样值重新计算同一时刻的值[3]。采样延时准确性直接决定了数据同步性能, 影响多间隔“差流”及“和电流”准确度,影响跨间隔保护的动作行为。实际工程应用中也出现过由于合并单元延时不正确,而导致主变压器保护、220kV母线保护、220kV线路保护的 差动保护 不正确动 作。

基于外部时钟同步是依赖外部统一的时钟信号进行采样,同一时刻采样值标记相同的序号,应用设备根据采样序号获取同步数据。若采样延时异常而导致同时刻采样值发送间隔过大,将影响不同间隔之间的相位关系,影响PMU、计量、测控等应用的测量准确度。

数字化采样延时影响到继电保护的动作正确性以及PMU、计量等应用的准确度,应用过程中必须对采样延时进行准确测量,并与采样设备所给出的额定延时进行校核。

2数字化采样延时特性

数字化采样经过一次电气量传变、信号传输、信号滤波、信号采集、数据处理等多个环节,见图2。

数字化采样输出与输入的传递关系由图2(a) 中的H(s)和e-std两大部分组成,其中td即为采样延时。H(s)为由图1中一次传感器和采集模块或合并单元的信号滤波电路、采集回路等共同形成的传递函数,决定了数字化采样的幅值误差和相位误差。一次输入 电气量经 过H (s)传变后变 为如图2(b)中所示的深红色波形。e-std为图1中采集模块和合并单元数据处理、等待、传输等环节所形成的采样延时。经过延时环节后波形如图2(b)中蓝色波形所示,其不改变幅值大小,但相位会有较大的变化。数字化采样环节的幅值传变特性Ah由H(s) 决定,相位传变特性由H(s)和e-std共同决定,前者引起相位误差φh,后者引起延时td[4]。

采样延时是数字量在处理、等待、传输过程中所需要的时间,由电子器件的处理性能、处理环节复杂程度、传输速率等因素决定,对所有输入信号的延时是相同的,是一种群延时[5]。采集模块和合并单元的采样、等待、数据处理环节所需的时间是固定可知的。而数据发送和传输延时虽具有一定不确定性, 但这部分延时非常小,对总延时影响较小[6]。因此, 数字化采样的延时是设计可知的,只在设计值的一个小范围内波动,称之为“额定延时”。单个电子式互感器或合并单元的采样额定延时在1ms左右;级联后,采样延时达到1.5~2ms。因此,采样延时所引起的相移不可忽略,插值再同步过程中必须进行补偿。

3采样延时工频稳态测量法

3.1测量原理

工程应用中普遍采用工频稳态法对采样延时进行测量[7,8,9,10]。稳态工频输入信号接至标准互感器和被测电子式互感器输入端,测试仪同时接收标准互感器输出的标准模拟量信号和数字化SV信号,计算t1时刻模拟量和t2时刻所接收SV之间的相位差 Δφ。其中,t1为测试仪采集模拟量时刻,t2为测试仪接收到SV时刻。由于模拟量 传输延时可忽 略,而相位误差远小于采样延时,工程中即可将 Δφ 转换为时间作为数字化采样额定延时td。测量过程中还需补偿t1和t2间的时间差。

3.2存在问题

工频稳态测量法基于采样延时引起相位偏移的原理进行测量,对于一个周期内的采样延时可以通过相移辨识而 正确测量。由于相位 差 Δφ始终在0~360°内,当采样延时超过一个工频周期时,计算出的采样 延时也始终小于20 ms,与实际不一致。 因此,工频稳态测量法无法正确测量大于一个工频周期的采样延时。

虽然国内要求采样延时不大于2ms,但实际工程应用中,由于采样环节处理不当或级联的应用,有可能出 现采样延 时超过一 个工频周 期的情况。 2012年,某500kV智能变电站由于合并单元延时超出一个工频周期,而工程测试过程中采用工频稳态测量法未及时发现,最终导致区外故障时站内主变压器保护、220kV母线保护以及220kV线路保护不正确动作而跳闸,影响恶劣。因此,工频稳态测量法在工程应用中存在一定的不足,给变电站运行埋下了安全隐患。

4采样延时变频测量法

4.1测量原理

稳态信号数字化采样延时td可分解为整周期延时tc和非整周期延时tNc,其中tNc小于一个信号周期。若稳态信号周期为T,则:

式中:m为非负整数。非整周期延时可通过与上述工频稳态法类似的方法测量,对于周期为T的稳态信号非整周期延时为:

式中:Δts为SV接收时刻和测试仪采样时刻的时间差。

稳态信号经过数字化采样的真实延时为:

由于数字化采样延时为群延时,对于所有输入信号都为td。因此采样延时测量过程中,可以改变输入稳态信号的频率,通过测量不同频率信号经过同一数字化采样环节的延时而计算出采样的真实延时。

变频法延时测量如图3所示。

对于频率分别为f1和f2的稳态信号(周期为T1和T2),经过同一数字化采样环节后的延时分别为:

式中:n为非负整数;Δφ1,Δφ2分别为测试仪测得频率为f1,f2信号的相位误差;Δts1,Δts2分别为测试仪测得频率为f1,f2信号的采样时刻与接收时刻的时间差。

由式(4)和式(5)可得到:

式中:ΔtdNc为两个信号的非整周期延时的差值或整周期延时的差值,可由稳态法测量两个信号的非整周期延时而计算得到。

上述延时测量对于任意频率的稳态信号都成立,不妨假设f1>f2,即T1<T2,则m≥n。变频法测量延时分为m=n和m >n两种情况,如图3所示。

令m=n+k,k为非负整数,则:

在时间t内,频率为f1和f2的信号周期数之差为t(f1-f2)。由于m,n和k都为非负整数,当采样延时小于t时,频率为f1和f2的信号延时整周期数之差k应小于t(f1-f2),且为非负整数。其中,m=n时,k=0。

由于稳态信号非整周期延时测量时,存在一定的误差er,因此式 (6)中的 ΔtdNc误差为2er。由于式(7)中的n为非负整 数,因此n应为区间内的整数,

k的存在,使得数字化采样的整周期延时计算值可能存在多个,而k由采样延时的限定范围t以及稳态信号的频率差f1-f2所决定。应用过程中可选取适当的值,简化运算量,若限定数字化采样延时小于1s,所施加变频信号的频率差 为1 Hz,则k=0,如图3(a)所示。此时m=n,为区间内的整数。

4.2仿真测试数据

利用Simulink仿真软件构建采样延时变频测量仿真系统,模拟数字化采样环节的 离散采样、延时、发送随机抖动等环节,然后采用上述变频测量方法分别对频率为f1和f2的信号测量非整周期 延时,然后进行全延时计算。其中延时环节参数可设置,整周期延时可调整。

仿真过程中随机抖动设置为±8μs,限定延时小于1s,设置f1为50Hz,f2为49Hz。模拟延时环节的时间设置为1 761μs,调整延时环节无整周期延时,该仿真系 统的全延 时仿真计 算结果如 图4(a)所示,在[1 755,1 767]μs范围内波动,计算结果正确。调整延时环节含有20ms整周期延时, 该仿真系统的全延时仿真计算结果如图4(b)所示, 在[21 756,21 766]μs范围内波动,计算结果正确, 包含20ms的整周期延时。

4.3实际测试数据

借助可同时采集SV和模拟量的智能化录波装置,对模拟量输入合并单元进行采样延时测量。智能化录波装置采 集SV和模拟量 的同步性 能优于1μs。利用继电保护测试仪提供变频的电流/电压信号,智能化录波装置同时记录合并单元的输入模拟量和输出SV报文,并标记精确的时标。利用上述变频测量方法对记录文件中不同频率的稳态信号进行延时计算,获取模拟量输入合并单元的真实采样延时。

对模拟量输入合并单元的保护电流通道进行延时测量。合并单元延时为750μs,输入稳态电流分别为50Hz和49 Hz,限定延时小于1s,多次测量结果如图5(a)所示,平均值为748μs,波动很小。 合并单元和智能化录波装置的模拟量采集回路都存在一定误差,因此延时计算值偏离理论值,但仍满足保护要求,且计算得到采样延时波动非常小。调整合并单元延时,使其额外增加20ms的整周期延时, 利用变频法测量采样延时的结果如图5(b)所示,平均值为20 748μs,波动仍然很小,计算结果正确。

5变频测量法工程实施

由上述分析、仿真及实际测试可以看出,利用变频测量法可以正确测量出数字化采样环节的真实延时,包括整周期延时和非整周期延时。工程应用过程中,可采用图6所示的系统对电子式互感器或模拟量输入合并单元进行延时变频测量。

测量电子式互感器延时,如图6(a)所示,采用升流/升压器提供一次大电流/高电压,变频控制电源为升流/升压器提供电源,同时通过改变电源频率达到控制输出大电流/高电压的频率。为了获知电子式互感器输入电气量的大小,在升流/升压器与电子式互感器之间串接标准电流互感器或并接标准电压互感器,将一次电气量转换为二次电气量。延时测量设备同时接入标准互感器二次输出和电子式互感器SV报文,测量电子式互感器的采样延时。

测量模拟量输入 合并单元 延时,如图6(b)所示,采用继电保护测试仪直接为合并单元提供频率可变的电流/电压信号,同时将该信号接入延时测量设备。延时测量设备 同时接收合并单 元的SV报文,进行采样延时测量。

测量过程中,测量设备与升流/升压器或继电保护测试仪应配合工作。升流/升压器或继电保护测试仪输出频率为f1的信号时,测量设备测量并记录此时的数字化采样非整周期延时tNc1;升流/升压器或继电保护测试仪输出频率为f2的信号时,测量设备测量并记录此时的数字化采样非整周期延时tNc2;然后结合前后两个延时tNc1,tNc2计算出数字化采样环节的真实延时。

6结语

数字化采样在智能变电站得到了广泛应用,但目前的采样延时测量方法忽略了整周期延时,给智能变电站运行带来了一定的安全隐患。基于群延时的原则,利用变频法准确测量出数字化采样环节的真实延时,为数字化采样延时性能测试提供技术手段,为智能变电站继电保护系统安全、可靠运行提供了技术保障。

数字化测量方法 篇2

用于物体表面形貌和变形测量的三维数字图像相关方法

使用单个摄像机的二维数字图像相关方法通常仅局限于平面物体的面内变形测量,而使用两个摄像机基于双目立体视觉原理的三维数字图像相关方法克服了这一局限,可对平面和曲面物体表面的`三维形貌和载荷作用下的三维变形进行测量.本文介绍了三维数字图像相关方法的基本原理及其关键技术,并用两个典型的实验验证了该方法的有效性.

作 者：潘兵 谢惠民 李艳杰 PAN Bing XIE Hui-min LI Yan-jie 作者单位：清华大学,航天航空学院工程力学系,北京,100084刊 名：实验力学 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF EXPERIMENTAL MECHANICS年，卷(期)：22(6)分类号：O34关键词：数字图像相关方法 立体视觉 摄像机标定 变形

数字化测量方法 篇3

关键词：数字化测量技术；矿山测量；应用分析

中图分类号：TD17 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）14-0049-01

随着经济的迅速发展，矿产的需求在不断的增加，与此同时，矿山的生产与建设也有了更高的要求。矿山测量是进行矿山生产与建设的重要前提，对矿产开采以及矿产工人的安全都有着重要的保障作用。而矿山生产中的疏忽和误差都会对其安全造成重要的影响，甚至导致事故的发生。数字化测量技术能够有效的提高矿山测量的精确度，降低其工作强度，因而，积极推广数字化测量技术在矿山测量中的应用便具有十分重要的现实意义。

1 数字化测量技术的技术优势

①数字化测量技术能够利用计算机的仿真技术，在计算机中直观的反应出矿山的地形特点及相关要素，并利用这些测量结果来指导矿山的开采。

②数字化测量技术具有较高的测量效率，短时间内就可获得测量结果，有助于动态检测矿山生产中的各项内容，出图迅速为矿山生产工作提供了高效的指导作用，另外，它还能够提供科学的参考依据以帮助生产决策和预警的制定。

③数字化测量技术还能依据具体生产的需求，提取处理测量结果的各项要素数据，以获取更为有效的图纸或者数据资料，使测量结果的应用范围更为广泛。

④数字化测量技术具有较广的测量范围和较高的测量精度，其包括了3S技术、三维可视技术、数字化制图技术等多种内容，极大地减小了测量的劳动强度，并提高了测量的精准度。

2 数字化测量的相关应用技术

2.1 3S技术

3S技术也即GIS，GPS，RS技术，3S技术在矿山测量工作中的应用能够有效地提高测量的先进性及时效性。

2.1.1 GPS

GPS主要包括用户、地面监控、空间三个部分，它是卫星导航在测量反面的延伸应用。相较于传统的手工测量技术GPS技术的测量精度以及测量灵活性更好，同时还具有全天候测量的特点，且不用考虑测量点是否具有较好的通视性，测量误差也不会发生累积现象，因而，其在矿山测量中的应用也愈加的广泛。

2.1.2 GIS

GIS也即地理信息系统技术，它以地理空间为基础，并依据地理模型进行分析，以提供多空间及动态的关于地理信息的数据资料。GIS在矿山测量中的应用主要是借助矿山的地理信息系统，以矿山资源的环境信息为平台，将数据的采集、数据的处理、数据的输出和使用形成数字化的技术体系，以满足矿山生产的数据资料需求。

2.1.3 RS

RS即遥感技术，遥感技术通过对信息的摄影、扫描、传输、处理，控测和识别地表的地物信息。矿山测量中采用遥感技术，不但能够准确的完成矿山的地形图绘制，还能够对矿山环境进行监测，遥感技术的应用极大地降低了大面积矿山监测的工作难度。

2.2 数字化的绘图技术

矿山生产中，矿山地质、开采通道这些虽是客观存在的内容，但也会随矿山生产工作的推进而发生一些变化，如矿山开采中矿质和采层的厚度等都会发生改变。因而，这就需要将矿山的地表和地下的情况以图纸的形式反映出来，并确保矿山生产资料的准确性，然而图纸的绘制必须具有很好的时效性和准确性。数字化的制图技术可以实现绘图的智能化以及信息化，同时还可以通过计算机的管理分析，实现准确的掌握矿山的实际情况。另外，数字化的绘图技术不会限制于图纸的尺寸，便于进行图纸的修改、储存以及使用，而且数字化绘图技术与地理信息系统数据的结合，能够调整和优化矿山的开采以及运输线路。

2.3 三维可视技术的应用

三维可视技术在矿山测量工作中的主要应用就是帮助理解和描述地面和地下的地质特征，同时它也是数据体的表现形式。三维可视技术的应用有利于全面理解矿区的空间信息以及空间位置间的关系，为测量人员进行空间分析提供坚实的数据支持。三维可视技术的应用步骤为：

①数据的采集。数据的采集主要是借助三维激光的扫描技术扫描矿山地形，获取矿山开采所需的现状点、等高线、云影响等信息资料。

②数据的处理。数据的处理则是在数据采集完成后，对采集的数据进行去除噪点、三维建模、数据拼接等处理。

③管理平台的建设。三维系统的平台建设能够实现在不同地点和不同环境下矿山测量以及矿山生产工作人员可以借助网络技术的支持，查询和预览矿区的空间位置以及设备属性等数据信息。

3 矿山测量中数字化测量技术的应用研究

3.1 测量分析矿山地形及其采掘现状

数字化的测量技术能够将矿山测量工作一次完成，同时还能生成三维的可视化图像，并提供正确的矿山采掘以及剥离区的立体坐标数据。

3.2 定位矿山作业中的钻孔和征地、地界划分

数字化测量技术能够定位测量和规划矿山的某一区域，特别是在矿山开采、施工测量时定位某一具体位置以及确定边界，同时数字化测量技术能够在不受气候影响的情况下进行远距离的测量工作。

3.3 提供矿山生产所需的测量数据

数字化的测量系统可以建立矿山生产管理的数据库，以减少数据间的传递和处理环节，测量的精度及速度也有了很大的提高。

3.4 检验测量成果

数字化的测量技术能够快速准确的检验测量成果与实际情况的符合性，确保矿产生产测量数据的准确性，同时及时纠正与实际不符的测量结果。

4 结 语

随着信息技术的快速发展，数字化的测量技术在矿山生产中的应用也愈加广泛，俨然成为矿山测量的主流技术，数字化测量技术在提高矿山测量的工作效率的同时，保证了矿山工作的安全性。

为了更好地将其应用到矿山的测量工作中，这就要求技术人员应对其基本理论进行充分的学习和掌握，并不断完善和改进数字化的测量体系，以确保矿山生产工作的顺利进行。

参考文献：

[1] 吕春玉.解析数字化测量技术在矿山测量中的应用[J].黑龙江科技信息，2014，（25）.

[2] 邱本立，周青青，王建有.数字化测量技术在矿山测量的应用[J].中国新技术新产品，2010，（19）.

数字化测量方法 篇4

1 高等级基础控制的实施前提

湖北省连续运行卫星定位服务系统 (HB CORS) 是通过建设一定数量的连续运行的全球卫星定位系统 (GNSS) 参考站, 利用卫星定位技术、计算机网络技术、通信技术, 向社会提供精确定位、实时定位和移动目标导航等空间位置信息的服务系统。随着HBCORS的建立, 为“数字孝感”的建设提供了强大的数据基础, 同时给我们测量工作提供了更多的测量手段和技术支撑。同时孝感市委市政府一直非常关注测绘工作, 对“数字孝感”建设更是高度重视和支持, 并成立专门的数字城市建设工作领导小组, 为“数字孝感”的建设提供了强有力的行政支持。随着测绘技术的蓬勃发展、专业人才的大量引进、先进设备的不断配置, 使得建设“数字城市”的各项测绘工作中对各种新技术和新手段的使用成为可能。

2 高等级基础控制的实施目的

促进孝感市现代测绘基准体系的建设, 综合应用各种大地测量技术, 完善孝感空间大地控制网和高程控制网, 不断提高其精度和现势性, 最终达到精化孝感市孝南区似大地水准面的目的。在全省精化似大地水准面的基础上, 将孝感市孝南区似大地水准面的精化精度达到。推动网络RT K技术的快速应用, 使R TK技术不仅确定平面位置, 还可以代替低等级和三、四等甚至相当于二等的水准测量, 改变高程测量模式, 使费用高、劳动强度大、周期长的传统水准测量工作减少到最低限度, 满足目前城市测量、大型工程建设以及大比例尺测区的需要, 具有非常重要的实用价值和现实意义, 也将产生巨大的经济效益和社会效益。加速数字孝感的信息化建设, 通过对GPS水准、重力数据的计算处理, 精化规划区似大地水准面, 改变高程作业模式满足大比例尺测图需要、提供亚厘米级的高精度工程水准成果, 从而推动和加速数字区域的建设。

3 高等级基础控制的实施方法

3.1 高等级平面基础控制

传统城市基础控制一般采用布设城市四等GPS平面控制网和四等水准高程控制网, 如今随着各省的连续运行卫星定位服务系统的建立和运行, 以及网络RTK技术的应用, 以往相对布设较密集的低等级基础控制网逐渐被相对稀疏的高等级控制网所替代。

本测区共埋设C级GPS控制点45个 (包括利用原有的国家C级GPS点及国家B级GPS点) 。测区周围分布6个CORS基准站, 分别为孝感站、应城站、安陆站、大悟站、黄陂站、蔡甸站, 基站分布能满足整个测区的平面起算及提供公共边的要求。

C级GPS测量采用基于HBCORS参考站点观测模式的静态GPS测量。

基于HBCORS参考站点观测模式的静态GPS测量方法原则上与常规GPS相同, 不同之处在于: (1) 每台仪器可以与周围的同步GPS仪器及参考站同步观测完成静态测量, 事后下载测站周围参考站的RINEX格式观测数据参与解算。 (2) 由于基站距离较远, 观测时间应适当延长, 不应低于规定的各时段时间的总和。 (3) 构网非常灵活, 不局限于点连式或点连式, 基线主要以同步环检核为主, 没有重复基线, 且异步环检核较少。

基线处理软件采用美国麻省理工学院和Scripps研究所共同研制的GAMIT软件。该软件是世界上最优秀的GPS数据处理软件之一。同时采用随机软件Gpsurvey (TGO) 进行复核计算, 以进行自校核, 从而确保成果的高精度及可靠性。

3.2 高等级高程基础控制

高等级GPS水准点是似大地水准面精化的基础, 水准起算点采用国家一等水准点, 联测水准路线上的原国家二等水准点, 以及测区范围内的C级网点和现在新埋设的水准点。

二等水准网的观测原则:以国家一等水准点为起算数据, 布设二等水准网, 联测GPS点。为满足检核精化似大地水准面的要求, 控制网内应保证所有的GPSC点都满足二等水准测量要求;为保持水准成果的现势性, 对于市区的部分沉降区域, 其水准点应重新测量构网平差, 不应使用已有观测资料。

本测区选用徕卡DNA03电子水准仪进行二等水准测量。二等水准的实施过程中采用单路线往返观测, 一条路线的往返测必须使用同一类型仪器, 沿同一路线进行;同一观测段的往返测分别在上午或下午仪器成像清晰稳定时进行。每一测段的观测采用后—前—前—后;前—后—后—前, 奇偶站交替的观测方法进行。在返测时交换标尺, 在测量过程中做好水准观测信息的记录。在线路实施的过程中还可根据实际情况做部分可靠、稳定、易于保存的水准过渡点 (间歇点) , 可为线路的连贯实施、像控点检查、成果图形的高程精度检核等方面提供数据依据。

水准网平差起算点应在一等水准路线检测符合要求的情况下确定。水准网平差起算点成果取用孝感市域分布的一等水准点的国家1985高程基准的二期复测成果。一等起算点采用最新发布量成果, 保证全网统一基准;对起算点及观测数据的输入要经过第二人的校核无误后, 方可进行平差计算。

水准网平差后应进行与原有水准成果的比较, 对有高程异常的点位进行分析, 排查其可能错误的原因;水准网平差后, 应立即组织编写水准点成果表, 特别是GPS点的高程成果, 及时整理提交, 便于似大地水准面计算的顺利进行。

4 作业新方法实施的优势

利用平面控制测量的新方法后, 在GPS布网及实际观测的过程中无需局限于传统的点连式、边连式、混连式作业方式, 更加便于理论及实地操作。采用CORS基准站提供的公共基线边可以在实际静态GPS观测人员上在时间分配、车辆使用、作业效率、测量精度、数据汇总、内业计算等方面更为高效, 数据完整性方面得到有效保障等优势。利用高精密电子水准仪进行二等水准控制网测量, 从而避免了使用光学水准仪观测时人为读取、记录数据可能产生的粗差, 同时提高了读数的精度。利用仪器记忆卡自动记录、存储数据, 增强了水准观测数据的真实性与可靠性, 杜绝了人员对数据进行的误操作。

5 结语

通过对HBCORS系统的有效利用, 改进了原有的GPSC级平面控制网的测量方法;通过对高精度电子水准仪的运用, 简化了高等级水准网的测量。这些方法的改进, 成功地在“数字孝感”基础控制测量中进行了运用, 即提高了测量精度, 又提高了工作效率, 以期在其他“数字城市”得到广泛的应用。

参考文献

[1]GB/T23709-2009, 区域似大地水准面精化基本技术规定[S].

[2]GB/T18314-2009, 全球定位系统 (GPS) 测量规范[S].

浅谈数字化地形测量 篇5

本文以数字化地形测量实践为基础,介绍了GPS+全站仪+计算机数字化地形测量的一些成熟方法,并就地形测量模式更新对测绘单位仪器设备、人员素质、管理方式、作业组织等产生的影响提出了作者的相应观点.

作 者：王立宝  作者单位：阿城市小岭铁锌有限公司,黑龙江,阿城,150323 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)： “”(3) 分类号：P2 关键词：数字化   地形测量   作业组织  

数字化测量方法 篇6

【关键词】数字化测量；技术；工程测量；应用

一、GPS技术在工程测量中的应用

在工程测量中GPS的应用，主要包括静态功能和动态功能。通过静态功能测量，能通过接收到的信息，确定地面上某一点的具体位置，并能用三维坐标精确表示出来。动态功能是指通过GPS的卫星系统，把已知的三维坐标点显示到地面上。

（一）GPS（静态）定位技术

近年来，GPS测量技术得到了很快的发展，在工程测量中的应用也更加的广泛。GPS系统是由24颗卫星、用户接受仪器和地面接受装置构成的，它能够全天候的连续性地提高具有高精度的三维坐标、三维速度和时间点信息等有时效性的技术参数。GPS（静态）定位技术比常规方法适应性更强，网型构造简单，不受天气气候等影响，即使离已知点较远也可以连接，而且不受天气影响，更重要的是它还解决了点与点不能通视的问题，广泛应用于大型控制测量。

（二）实时动态（RTK）定位技术

RTK技术具有实时观测功能，是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。RTK技术可谓是GPS在工程测量仪器中的成功运用，大大提高了工程测量仪器的精确度。RTK技术利用载波相位动态实时差分方法实现了野外测量厘米级的高精确度。同传统的测量技术相比较而言具有高自动化和集成化、高精确定位、高作业效率以及适应复杂环境作业的特点。工程测量技术的革新日新月异，以RTK技术为基础又延伸出网络RTK技术，这种技术实现了多个基准站的地区网络覆盖功能，实现了对地区内实时改正定位功能，于此同时其覆盖范围、定位精度以及可靠性等都有所提高。

二、GIS技术在工程测量中的应用

GIS技术是在地理信息系统上发展起来的，它通过电子地图的方式来发布空间数据并能进行分析，分析结果采用图形交互的方式。GIS集成了计算机科学、信息科学、遥感测绘科学、环境科学和空间科学等学科知识为一体。在进行工程测量时，借助GIS技术能够对工程实际占有的土地范围进行“实景”考察和测量，最后准确计算出工程的面积，这对于工程中的放线工作具有重要的辅助作用，并能实时监测和控制放线工作的精准度。当前运用GIS技术的测量仪器主要有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类，是针对很大比例尺的地形图，其中扫描矢量化软件能够自动地提取不规则的图形的信息，便捷、高效并保持真实性的对地图进行数字化的处理。利用GIS、数据库、扫描矢量化、全数字摄影测量等技术进行工程测量更具有准确性、科学性和权威性。

三、遥感技术在工程测量中的应用

遥感技术，简称为RS技术，这种技术在对大面积的工程测量时具有同步观测、全面的数据、时效性和经济性等优势，正快速地被测量技术人员所采用，其中对地面工程进行观测的重要手段有多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星。对于各种比例尺的地形图都能通过遥感影像来获取，在工程测量领域内对城市基本地形图、地籍图和各种比例地形图的信息更新提供了快速便利的方法和途径。

四、3G技术在工程测量中的应用

所谓的3G技术是指全球定位系统（GPS）、地理信息技术（GIS）和遥感技术（RS）相结合的新型测绘技术，三种技术的结合应用实现了功能优势互补的目的，提高了工程测绘仪器的科技含量。其中GPS和RS为GIS提供相应的地区信息和空间定位信息，GIS对空间定位信息进行收集和分析，通过筛选而找出有用的信息，从而为实现测量仪器的高精确度提供技术保障。我国的3G技术在实际工程测量中具有非常成功的案例，例如三峡大坝工程、南水北调工程等，3G技术在这些大型工程的中的成功应用充分证明了其可靠的技术性能，为工程施工提供了准确、有效的数据参考，而传统测量技术和仪器在大型工程测量中的作用也颇显微弱，并不能满足工程实际测量需要，3G技术的成功应用时工程测量逐渐信息化、科技化和数字化的标志。

五、数字摄影技术在工程测量中的应用

数字摄影测量主要依据原理是数字影像和摄影测量，它还运用到了计算机技术、影像匹配、模式识别、数字影像处理等理论和方法。通过航空拍摄再进行测量主要针对的是大面积和大比例尺的地形图和地籍测量，这个过程能提供数字的、影像的、线划的等形式的地图产品。数字摄影测量技术促进了全数字摄影工作站的出现，并且GPS技术也能应用到摄影测量中，让摄影测量更加的向自动化、数字化方向发展。

六、光电测距技术在工程测量中的应用

（一）全站仪

全站仪技术是电子测绘技术取代光学测绘技术并在工程实际测量中广泛采用的新技术，它的出现意味着精度更高、操作更加简便的电子测绘技术在工程测量中的成熟应用。全站型电子速测又称全站仪，它是一种高精度、高技术的测量仪器之一，集合光学、电学以及机电技术为一体，实现了高差测量、角度和距离测量的多功能效用。全站仪的出现给传统测量仪器的使用带来非常大的冲击，它以速度快、精确度高、功能强大等特点正一步步取代着传统测量仪器在工程测量中的应用，给工程实际测量带来技术性改变。

在实际工程测量中，全站仪同AUTOCAD技术相结合取得了非常好的应用效果，尤其是在异形建筑物测量方面，有效的的避免了传统测量仪出现的效率低下、误差较大且操作不便的缺点，实现了高精确度、高效率和信息化程度高的目的，为工程的准确测量提供了有效的保障。

（二）电子水准仪

电子水准仪又称数字水准仪，它是在自动安平水准仪的基础上发展起来的。电子水准仪利用数字图像处理技术，把由标尺进入望远镜的条码分划影像，用行阵探测器传感器替代观测员的肉眼，从而实现观测夹准和读数自动化。测量作业时只要将水准仪概略整平，补偿器自动使视线水平，照准标尺并调焦，按测量键等4秒钟后，在显示器上即显示h和d。每站观测数据在内存模块或PCMCIA卡上自动记录并进行各项检校，仪器可设置自动进行地球弯曲差和大气垂直折光差改正。它与传统仪器相比有以下优点：读数客观、精度高、速度快、效率高。

七、结语

随着科技水平的不断进步和发展，传统的工程测量技术和仪器势必会被逐渐淘汰，并由数字化取而代之，这是科技进步的必然结果。无论任何工程，测量工作都容不得一点马虎大意和失误。因此，在数字化测量技术及仪器的应用过程中，测量工作人员应消息了解并掌握仪器的使用方法，以此来降低失误的几率，确保工程测量的质量。

参考文献：

[l]贺丽娟，曹振.数字化测绘技术在工程测量中的应用[J]西北水电2002.

数字化测量方法 篇7

1 数字压缩卫星接收机的工作原理以及技术要求

数字压缩卫星接收机首先是从天线中接受到电视广播的数字信号, 再由低噪声放大器以及下频器简化信号转化为L波段信号, 然后将信号传入解码器 (IRD) , 经过信号解码处理后, 将信号以声音、视频等的方式从电视机中播放出来。

数字压缩卫星接收机的应用标准为:系统标准有ISO/IEC IS13833、ISO/IEC IS11172、ETS300421 DVB-S;辐射和安全标准有CENELEC CE 50083、GB8898-88、GB13839-92、CENELEC EN 50083-9。

数字压缩卫星接收机在功能要求上共有十三项, 例如视频输出的路数还有面板显示控制等;系统条件及参数以及技术上的要求主要有字符率范围以及QPSK解调技术功能等。

数字压缩卫星接收机技术性能和指标的要求主要有:频率的输入和字符率的范围, 频谱倒置的控制功能, 用于SCPC和MCPC的方式, Eb/No的门限值, 主要视频和音频技术的指标等, 技术性能和指标是数字压缩卫星接收机质量检测的主要对象。视频指标要求对象有K因子、辐射特性、亮度非线性、亮色增益不等、DP、DG、亮色延迟不等、S/N加权值以及行同步前沿抖动、输出数据库误码率;音频指标要求对象有幅频响应、谐波失真、不加劝S/N、声道串扰、声道电平差以及声道相位差。

数字压缩卫星接收机的物理接口主要是对其信号输入、输出的端口型号、阻抗和格式等方面的要求, 还有度交流电源的要求。

2 数字压缩卫星接收机的测量系统和测量方法

2.1 基本测量系统

数字压缩卫星接收机的测量系统, 主要能够为接收机提供其所需功能的测试方法, 完整的测量系统的组成如图1, 需要由数字信号发生器产生达到MPEG 2测试信号标准的数字信号, 将其传入测试发信机, 然后在合路器中与噪声源产生的噪声一起传入接收机, 接收机接收到信号后进行音频和视频输出, 传输到相应的测量仪器中进行音频和视频的指标测量。

2.2 测量方法

(1) Eb/No的门限值的测量上, 接收端的C/N和图像信号的S/N存在接近线性的关系, 当信号接近门限点时, 接收端的C/N就会引起S/N产生大幅度变化, 这种现象被称为“峭壁效应”。在这种情况下, 误码过大达到失败点时, 接收画面会出现“静帧”状态, 若传输对象为静止图片时, 很容易被认为是正常状态, 导致误判。因此, 需要在进行门限点测量时, 选用动态图像作为输入信号。对可衰减器进行调节, 由低到高, 以0.1分贝的值逐渐加大, 直至监视器上出现误码时, 再用频谱仪对IRD接收端的No值进行测定, 然后对发射机的单载波功率C进行测量, 根据字符率Rs、卷积编码率Cr以及外码RS, 得出总信息率IR=2Rs×Cr×RS, 再以Eb=C-Lg IR, 可得出Eb/No的值, 因暂行技术的要求, FEC=3/4时, Eb/No的值需要在5.5分贝以下。

(2) 覆盖范围的测量方法上, 以频率单位的要求将信道发信机输出载频调至低端频率, 并调整接收频率让其输出图像正常, 并以同样的方法确保其高端输出图像正常, 以证明接收在频率上无差错。若出现差错, 对信道发信机的频率进行由高到低或由低到高逐渐调节, 直到图像正常, 此事得到的频率范围即为接收机覆盖范围。

(3) 字符率的测量上, 根据要求在发信机上从低到高测试字符率, 若接收机正确输出字符率且图像正常, 满足暂行技术要求, 否则证明质量未达标。

(4) 音频和视频指标上的测量。视频指标测量先将相关参数设置好, 然后将接收机的输出信号工作设在门限之上, 根据不同视频的指标要求选择符合的测试信号, 并用视频分析仪进行视频指标测量。音频指标测量可在音频输出的端口直接采用CCITT0.33的音频自动测试选件继续测量。

(5) 功能和物理接口测量上, 对于频谱倒置功能, 可以采用高频振荡器进行频率输出信号的模拟, 若接收机能够识别该信号, 则接收机存在频谱倒置功能;对于SCPC和MCPC功能是否兼存, 可让信号器发出多路信号, 测量接收机是否能够接受多路信号。

3 结语

数字压缩卫星接收机已经普及到了全国各地, 其主要优势在于传输的电视广播、节目画面质量好、噪声小。在进行数字压缩卫星接收机的测量, 在仪器计量方面存在一些的难度, 为了让测量更加准确, 需要采用对比测量验证, 对比的方法需要具有权威性, 才能确保测量的精确度。

摘要：近年来, 我国信息数据化技术以及卫星通信技术发展迅速, 卫星数字电视也已经普及到全国各个省市。过去采用的C波段信息传送方式由Ku波段所代替, 信息传送信号从模拟信号发展到了数字信号。为了规范和控制数字压缩卫星接收机的质量, 维护用户的权益, 原广播电影电视部科技司要求, 对卫星数字压缩的编码和解码进行统一规定。本文主要阐述了数字压缩卫星接收机的工作原理以及技术要求, 并对其测量系统和测量方法进行了简要的介绍。

关键词：数字压缩卫星接收机,工作原理,测量方法

参考文献

数字化测量方法 篇8

关键词：数字信号,驱动机构,测量

0简介

在目前国内常见的商业压水堆 (pressurized water reactor, PWR) 中, 控制棒驱动机构 (control rod drive mechanism, CRDM) 是对其反应性进行控制的主要设备。因此, 当控制棒驱动机构发生卡棒、滑棒等故障时会对反应堆的运行造成很大影响, 严重危害反应堆的安全。

由于控制棒驱动机构是一个机电一体化的设备, 其可能的故障原因可分为两类。一类故障是由驱动机构机械部件磨损或损坏导致的故障, 当出现此类故障时可以观测到线圈电流波形中的动作点位置异常或无法测得。另一类故障则是由棒电源或驱动机构线圈异常所导致的故障, 当出现此类故障时, 可以观测到线圈电流的时序、幅值、纹波或上升/下降时间等方面的异常。

由于以往技术条件的限制, 之前国内大部分核电站难以对驱动机构运行状态进行实时监测, 只有在控制棒给定棒位与实测棒位之间出现较大偏差时才能发现故障。但是, 此时故障已可能使得驱动机构或驱动线损坏, 甚至使控制棒落下, 导致反应堆意外停堆, 严重影响核电站安全经济的运行和核电厂的经济效益。

因此, 有必要设计一种自动化的驱动机构运行状态检测方法[1]。通过使用自动化的测试可以在驱动机构发生严重故障之前就发现故障的征兆, 使得故障得到及时的处理。本文中, 主要介绍这一检测方法中对线圈电流特征点的测量算法及实现。

1 特征点定义

压水堆核电站中的控制棒驱动机构中, 主要运动部件包括保持钩爪和传递钩爪。这些部件分别受到保持线圈 (SGC) 、传递线圈 (MGC) 和提升线圈 (LC) 通电时发出的磁场的控制。当这些移动部件按照一定顺序抱紧、提升、释放时, 控制棒也随之移动[2]。下表是驱动机构提升时的典型时序。

驱动机构按照上表动作一轮后, 钩爪与衔铁返回初始位置, 控制棒提升1步。在这一过程中, 钩爪与衔铁的移动顺序是否正确, 机构的动作是否顺畅都是检验驱动机构和棒电源是否正常运行的重要参数。在工程中, 由于无法直接观察钩爪和衔铁的动作情况, 必须通过线圈电流波形和驱动机构振动对其进行判断。对于每一步的线圈电流波形, 通常需要监测以下参数。

a.电流时序:各线圈电流变换开始点的顺序, 该参数表示了驱动机构中钩爪与衔铁的动作顺序。

b.转换时间:各线圈电流变换所用时间, 该时间决定了驱动机构能否在限定的时间内完成步进动作。

c.钩爪特征点:线圈电流突变时间点, 该时间点表示了驱动机构中钩爪实际吸合动作的点。

在实际测量中, 需要测量所有线圈 (1) 电流开始变化的点, (2) 电流结束变化的点和 (3) 电流突变的点, 这些点在本文中称为特征点。在对特征点进行简单处理后, 就可以得到以上需要的参数。

2 特征点测量方法

2.1 信号的预处理

对特征点进行测量时, 首先要获得SGC、MGC和LC的电流波形。但在工程中, 获得的电流波形总是充满着各种干扰。通常来说, 对测量影响较大的干扰有以下两种:

a.高频的电磁干扰:此类干扰包括测量环境中的背景电磁噪声、棒电源中斩波电路开关器件动作时产生的干扰和测量时引入的干扰等。这些信号频率一般远高于有效信号的频域, 在时域上表现为随机出现的尖峰与毛刺。

b.工频的电磁干扰:此类干扰是一种基波频率为150Hz的干扰。该干扰在波形上的表现为一系列频率固定的半圆形波动, 俗称“馒头波”。此类干扰存在与否由RGL的原理决定。如秦山二期、大亚湾核电站等反应堆的RGL采用了可控硅主电路方案, 该类方案将工频交流电用可控硅整流后直接输出至CRDM, 导致了测得的CRDM线圈电流叠加有工频的干扰。而若RGL采用了以脉宽调制为控制手段的IGBT主电路方案[3], 则输入的工频交流电经整流滤波后转化为直流, 再使用IGBT变频后输出至CRDM, 将会使得测得的CRDM线圈电流无上述工频干扰。

对于以上干扰, 除了使用滤波电路等硬件方法处理外, 还必须在测量算法中设计相应的算法进行进一步的处理。在某些测量系统[4]中, 采用了一种专用的滤波器对两种干扰进行处理。这一滤波器平均化处理每个干扰区间的数值, 其输出结果基本消除了工频干扰, 且时间延迟技校。这类专用的滤波器对于特定形式的干扰有很好的滤除效果, 但当采样频率变化或干扰类别变化时, 必须对滤波器进行较大的修改。在本文中, 根据两种干扰的共同特性, 设计了一种IIR滤波器对原始信号进行滤波[5]。IIR滤波器的算法为:

由图1可以看出, 通过使用式1的算法对原始信号进行滤波后, 位于高频段的干扰信号被有效滤除, 可以方便的进行下一步的特征点测量。

2.2 信号的分段处理

在工程中, 需要在控制棒连续的提升/下插的过程中对特征点进行测量。因此, 在进行测量前必须要先将每一步对应的信号抽取出来。通过分析各工况下的电流时序表, 可以看出

1) 当CRDM处于正常的提升/下插工况时, SG信号在+10ms时由半电流变为全电流;

2) 当CRDM第一步提升时, MG信号在+10ms时由零电流变为全电流。

因此, 可以使用SG信号或MG信号的第一个上升沿作为触发信号, 截取其前10ms和后790ms一段的信号作为这一步中特征点测量的电流波形数据。

2.3 特征点的测量判据

将原始数据进行滤波和分段处理后, 就可以对单步波形进行特征点的测量。各线圈波形中的特征点可分为以下三类:

a.电流由大电流/小电流/零电流开始上升/下降的点;

b.电流结束上升/下降, 到达大电流/小电流/零电流的点;

c.机构动作, 电流突变的点。

对于a、b两类特征点, 最简单的测量方法是使用电流值进行判断。在工程中, 各线圈的全电流/半电流值经过调试, 可以认为是定值。因此, 这两类特征点的判据可以定义为滤波后信号上升/下降过程中通过阈值的点。

对于c类特征点, 则需要对滤波后波形进行微分处理后再进行测量。

机构正常动作时, SG和LG的电流波形在上升的过程中会出现一个如图2-a所示的向下的尖峰。由于在下尖峰的位置电流微分值di/dt<0;在动作前电流上升, 其微分值di/dt>0。因此, 此时取di/dt=0的点作为特征点。

MG的电流波形和动作异常的SG/LG的电流波形在机构动作时可能不会出现明显的下尖峰, 而会如图2-b出现一个较缓的台阶。此时, 电流微分后最小值min (di/dt) >0, 台阶开始处的电流微分值最小, 在台阶上升沿电流微分值最大, 台阶前后的电流微分值介于两者之间。因此, 此时取max (di/dt) 之前di/dt最小点作为特征点。

图2为对三类特征点的测量示意图, 标为 (1) (2) (3) 的点对应以上a、b、c类特征点。在实际测量中, 特征点 (3) 的幅值有可能接近或大于特征点 (2) 的幅值。为了防止判断失误, c类特征点前的特征点由前向后查找;c类特征点后的特征点由后向前查找。以图2为例, 首先分别由两侧查找特征点 (1) 和 (2) , 最后在特征点 (1) 和 (2) 之间查找特征点 (3) 。

3 测量方法的实现

为了在实际设备中实现上述特征点测量方法, 选用Lab VIEW语言编制了相应的程序。计算时, 首先要对各线圈电流波形分别进行分析。各单通道处理模块的运算逻辑类似, 但计算参数不同。如SGC的电流波形数据的处理模块如图3所示。

由于钩爪吸合时电流波形变化较为剧烈, 计算时对吸合时刻的前后特征点分别进行处理。接收到波形数据后, 首先由电流波形的两侧向中间查找特征点, 依次找到除钩爪吸合点以外的特征点。然后, 截取吸合点两侧特征点之间的波形, 并在这段波形中寻找电流跳变的位置。最后, 按照顺序将所有特征点位置输出。

各通道电流波形的处理结果在上层程序中进行进一步的分析, 程序见下 (图5) 。

上层程序以三个线圈的电流波形数据为输入, 计算时首先将各通道的电流波形数据分别输入对应的特征点测量模块。单通道的处理模块会计算出各通道信号的全部特征点。

接下来, 上层程序根据MGC与LC第一个特征点的先后顺序判断当前CRDM的运行方向。当LC的第一个特征点位于MGC第一个特征点之后时认为CRDM处于提升状态, 否则处于下插状态。

最后, 上层程序根据CRDM的运行方向, 按照要求顺序组合三个线圈的特征点, 输出要求的特征点参数。

4 实验验证与应用

为验证测量算法及参数的正确性, 我们将来自核电厂的CRDM线圈电流实测波形作为测试的输入, 比较自动测量结果与手动测量结果的一致性。实验结果显示, 使用以上测量程序可以很好的对特征点位置进行测量。上层诊断程序通过比较测得的特征点位置与合格判据, 可以很直接的判断出驱动机构运行是否正常。

图6为测试程序对一次异常下插波形的分析结果。

可以看出, 使用自动测量程序可以正确测量出保持线圈特征点位置, 发现保持线圈零到全时间过长的故障。

经试验验证后, 特征点测量程序作为重要算法模块整合至驱动机构运行性能监测功能中。通过使用特征点测量程序, 驱动机构运行性能监测实现了特征点实时监控, 运行电流实时监控等重要功能, 满足了设计要求。

本测量方法已成功应用于海南昌江核电工程和福清核电工程3、4号机组, 并在现场系统的调试和试验过程中完成了CRDM动作点等性能的监测, 为CRDM的正常运行和维护提供了有力的支持, 并极大减轻了维护人员的劳动强度。

5 结论

从海南昌江核电工程应用的实际情况表明, 本文所设计的特征点测量方法计算速度快, 对特征点的测量准确。通过使用该方法, 驱动机构运行性能监测功能可以对电流时序、转换时间、动作点等运行参数进行实时的监测, 在故障发生的早期就可发现征兆, 提高了CRDM运行的可用性和可靠性。

参考文献

[1]赖厚晶, 陈卫华, 姚立民, 等.CPR1000棒控棒位系统性能试验研究及开发[J].自动化仪表, 2013, 34 (2) :56-60.

[2]刘鹏亮, 周建明, 吕永红.控制棒驱动机构步进运动特性研究[J].核动力工程, 2014, 35 (2) :127-130.

[3]郑杲, 黄可东, 余海涛, 等.基于IGBT的反应堆控制棒驱动机构电源控制装置[J].核动力工程, 2014, 35 (1) :138-141.

[4]昌正科, 董治国, 常乐莉.压水堆核电站CRDM故障诊断研究与实践[J].自动化仪表, 2013, 34 (6) :58-61.

数字化测量方法 篇9

一标准的申请和前期工作

我们在数字视频、数字音频系统的建设和改造中, 特别是在北京电视台与北京电视台新电视中心工程的系统、技术工艺建设中, 面对各种项目实施时, 常查找、翻阅有关数字视频、数字音频电缆的技术资料, 却没有发现相关的技术标准。为了确保各级电视机构, 特别是在大中型广电中心的数字电视系统的设计、实施以及改造工程中, 保证视音频数字信号高质量的传输, 以及各数字系统高可靠的连接, 故申请制定数字视频和音频电缆技术标准。2003年在台主管领导的支持下, 我们向总局科技司、全国广播电视标准化技术委员会申请进行《数字演播系统视频和音频电缆技术要求和测量方法》制定工作。

本标准是根据国家广播电影电视总局科技司广技监字[2003]229号文“关于下达2003年广播影视行业标准制定、修订计划项目及补助经费的通知”, 主要由北京电视台以及国家广播电影电视总局广播电视规划院编制。本标准的主要起草人:李迅、程宏、龚波、周建华、聂明杰、杜元俊。

二标准的制定工作

经过这些年的标准制定工作, 我们标准制定工作小组成员对数字视频、数字音频电缆以及相关问题进行了较为系统和深入的研究。正如我们所见的海洋中的冰山, 其水面上可见的部分相对水面下不可见的部分是相当小的;而标准文本就像冰山水面上可见的部分, 而大量深入和细致的工作和研究正如冰山更加庞大的水面下不可见的部分。

2004年初, 起草小组召开了第一次工作会议。会上制订了工作计划, 落实了分工。重点学习了《中华人民共和国标准化法》。

2004年2月至5月, 起草小组搜集、研究和分析数字视频、数字音频电缆相关技术资料。准备用于测试的数字视频、数字音频电缆样品。

2004年6月, 起草小组召开会议, 起草了本标准的主要框架, 研讨列入本标准的主要技术要求和测量方法。起草小组成员重点学习了制定、编制标准的标准。

2004年7月, 起草小组在国家广电总局广播电视规划院进行了大量的测试工作。对国内外13款数字视频电缆和7款数字音频电缆, 共计20款数字视频、数字音频电缆进行了为期半年的系统测试工作。测试涵盖了国内、外主要电缆生产厂家的产品。

2004年10月, 对部分电缆进行SDTV、HDTV信号传输测试。特别对HDTV信号传输进行了探索性实验, 希望对日益兴起的HDTV的应用做出一些探索和贡献。这也是国内较早针对HDTV信号传输的测试工作。

2005年初, 测试工作告一段落。在归纳数据、分析结果的过程中发现部分缺项, 起草小组进行了补充。

2005年5月, 起草小组完成了本标准的初稿。随后, 起草小组召开了阶段性工作会议。会议中, 起草小组和测试人员对本标准的初稿和测试工作做了详尽的介绍, 得到了与会专家的指正;国家广电总局和北京电视台领导也给予了指导。会后, 起草小组根据专家意见对本标准的初稿进行了修改。

2005年7月, 对部分数字视频、数字音频电缆进行了补充测试。

2005年8月, 形成了本标准的讨论稿, 2005年9月初, 起草小组将本标准的讨论稿提交全国广电标委会秘书处审阅。全国广电标委会秘书处提出了主要修改意见。

起草小组对本标准的讨论稿进行了认真、负责的修改。

2005年10月, 起草小组走访国内部分视频、音频电缆生产厂家, 征询了对本标准的意见和建议。形成了本标准的征求意见稿。

2005年11月, 起草小组通过函审的方式, 广泛征求了全国各地的专家意见。

2005年12月至2006年3月, 起草小组对返回的专家意见进行整理、分析和总结, 对本标准的征求意见稿进行修改和完善, 于2006年5月形成了本标准的送审稿。

在全国广播电视标准化技术委员会的指导下, 2006年7月26日在北京组织召开了广播电视行业标准《数字视频、数字音频电缆技术要求和测量方法》审查会。审查会由当时的国家广电总局科技司王联副司长主持, 全国广电标委会广播电视中心分标委副主任朱峰任审查委员会主任委员。审查委员会由来自全国广电标委会、广电总局科技司、广电总局广播电视规划院、中国传媒大学、中央电视台、中央人民广播电台、北京电视台、天津电视台、上海文广新闻传媒集团、重庆广电集团、福建电视台、湖北电视台、江苏广播电视总台、山德视讯公司、江苏天诚友谊线缆有限公司等15个单位的16位专家组成。

审查委员会听取了标准起草小组关于标准编制说明、征求意见处理情况的介绍, 对标准送审稿和编制说明进行了认真的审查讨论。审查委员会认为, 本标准对确保数字视频、数字音频信号的传输质量, 保证整个系统的高可靠性和稳定性, 具有重要的指导意义和实用价值。审查委员会一致通过对本标准的审查。

三标准的颁布、获奖和宣贯工作

2007年2月17日, 国家广播电影电视总局颁布了GY/T224-2007《数字视频、数字音频电缆技术要求和测量方法》的技术标准, 该标准从2007年4月1日起开始实施。

按照国家广播电影电视总局的要求, 我们进行了《数字视频、数字音频电缆技术要求和测量方法》标准的宣传、贯彻等工作。2007年4和5月, 笔者在杭州和济南分别用两个整天的时间, 向全国广播电视系统各单位约400多位技术领导和骨干, 讲解了《数字视频、数字音频电缆技术要求和测量方法》标准以及与数字视频、数字音频电缆相关的技术和发展动向, 同时向与会者讲解了标准的理念和标准在技术工作中的重要意义。

在2010年初, GY/T 224-2007《数字视频、数字音频电缆技术要求和测量方法》标准获2009年度国家广播电影电视总局科技创新奖二等奖。本标准弥补了国内、国际相关技术领域的空白;在制播技术系统、广播电视中心等工程中日益发挥其重要的指导作用。

四标准工作的收获和体会

第一次从事标准的编制工作, 随着编制标准工作的不断深入, 我们认识到编制标准工作是项工作量巨大的工作, 是一项非常严谨的工作, 更是一项科学研究的工作。

我们重点研究了标准的主要技术指标和其测量方法, 如:数字视频、数字音频电缆的回波损耗、特性阻抗、衰减常数等重要指标。并查阅了国内外大量的相关技术资料和文献, 征询了业内的专家、学者的意见, 形成了标准的测量方法。同时对国内外数字视频、数字音频电缆的典型样品进行了大量实测。在国家广电总局广播电视规划院检测中心, 对国内外13款数字视频电缆和7款数字音频电缆, 共计20款数字视频、数字音频电缆进行了的系统测试工作, 以及随后的一些补充和增强性测试。

为了做好《数字视频、数字音频电缆技术要求和测量方法》的标准, 笔者还认真学习和研究了相关的技术标准。如GB/T 17953-2000《4:2:2数字分量图像信号的接口》、GY/T 157-2000《演播室高清晰度电视数字视频信号接口》、GY/T 158-2000《演播室数字音频信号接口》、ASTM D 4566-2005《Standard Test Methods for Electrical Performance Properties of Insulations and Jackets for Telecommunications Wire and Cable》、GY/T135-1998《有线电视系统物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法》等标准。通过学习和研究, 以及结合测试和日常技术工作, 笔者对SDI、HD-SDI数字视频信号、AES/EBU数字音频信号以及这些信号的传输、分配有更加全面、完整的认识。突破了一些技术难点, 如在1/2时钟频率下信号衰减等问题。在测量技术方面, 我们学习到了日常工作中接触不到的测量技术和测量方法;也体会到测量工作的辛苦和严谨性。

在标准的制定中, 我们遵循了标准的均衡性和经济性。在注重了标准的先进性的同时, 也考虑了标准的普遍性。希望通过视频、音频电缆标准的工作和研究, 来带动国内视频、音频电缆生产厂家、产业的发展和进步。我们征询了国内部分视频、音频电缆生产厂家对标准的意见, 也对国内视频、音频电缆生产厂家提供了技术文献和技术改进的建议。故标准采用Ⅰ类和Ⅱ类两种指标来考核数字视频、数字音频电缆质量。

随着人们对电缆阻燃与火灾事故的认识加深, 对数字视音频电缆防火、阻燃等特性的要求也越来越高。不仅要求视频音频电缆线路具有较高的传输可靠性, 而且必须考虑到它对周围环境的安全性。本标准中还在广电类的标准中, 创新性地首次提出了重要的阻燃特性要求, 以适应建筑及工程中越来越来重视的阻燃、防火的要求。本标准中要求I类实心导体电缆标识的阻燃等级应符合GB/T 19666-2005的规定。

标准制定工作是一项非常严谨的工作。笔者经过标准严谨性、完整性、逻辑性等的锻炼和提高, 对日后的工作是很要指导意义的, 增强了在日常技术工作中标准化意识。在设备选型、新技术运作、事业建设、技术改造等工作中首先必须考虑是否符合国家、行业的各项标准, 遵循标准化的规律。广播电视从模拟系统向数字系统过渡, 没有统一的标准就不可能实现。与模拟系统相比, 技术标准在数字化、网络化中具有更重要的地位和作用。

我们起草小组的成员虽然日常工作都很忙, 大家互相配合、支持, 抽出大量的时间来进行测试和研究工作。本身标准的制定工作是没有报酬的, 也很清苦。大家是凭着对电视事业的热爱和对未知领域的探索精神, 来不断克服标准编制工作中所遇到的各种困难和问题, 才有今天的初步成果。

五对标准的认识

在与一些电视技术人员接触中, 发现存在忽视标准和标准工作的情况和问题。

什么是标准?根据GB3935.1-83《标准化基本术语第一部分》的规定, “标准是对重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础, 经有关方面协调一致, 由主管机构批准。以特定形式发布, 作为共同遵守的准则和依据”。

GB/T 20000.1-2002《标准化工作指南第1部分:标准化和相关活动的通用词汇》中对标准的定义是:为了在一定范围内获得最佳秩序, 经协商一致制定并由公认机构批准, 共同使用的和重复使用的一种规范性文件。标准宜以科学、技术的综合成果为基础, 以促进最佳的共同效益为目的。

根据我国广播电视的实际情况, 广播电视从模拟系统向数字系统过渡 (包括即将展开的三网融合的技术业务中) , 没有统一的标准就不可能实现。与模拟系统相比, 技术标准在数字化、网络化中具有更重要的地位和作用, 主要体现在以下几个方面:

z在设备方面, 模拟系统的标准主要规定设备的外在接口, 而数字系统的标准不仅规定设备的外在接口, 还要对数字信号处理的整个过程和细节甚至是每个比特都做详细的规定, 如果标准不统一, 设备和网络都将无法联通, 数字信号将无法畅通;

z在系统方面, 模拟系统工程是单一的、相互独立的业务系统, 而数字系统则是统一的、综合的、从播出到接收的大系统, 接收端与播出端必须完全对应, 这就要求对播出系统、传输系统与机顶盒或接收机统一制订标准;

z在相互关系方面, 模拟系统的标准主要是单一的技术标准, 而数字系统的标准则是集信息标准、广播电视技术标准、通信传输标准、计算机标准于一体的多层次的标准。

当今的市场竞争, 标准领先已成为新的技术制高点。谁掌握了标准, 谁就会在竞争中占有主动权, 甚至是控制权。标准化同时是企业管理的三大工具之一。标准化有以下四大目的:技术储备、提高效率、防止再发、教育训练。标准化的作用主要是把企业内的成员所积累的技术、经验, 通过文件的方式来加以保存, 而不会因为人员的流动, 整个技术、经验跟着流失。同时标准文献是一种重要的技术情报来源。

摘要：介绍了《数字视频、数字音频电缆技术要求和测量方法》技术标准的编制情况, 对申请和前期、标准的制定、以及标准的颁布、获奖和宣贯工作进行了说明, 总结了标准工作的收获和体会, 介绍了个人对标准的认识。

数字化测量方法 篇10

现代战争中,雷达作为一种远距离的有效侦察手段越来越得到人们的重视,随着各国对极化信息的研究不断深入,极化技术已经成功地运用在雷达的隐身、反隐身和干扰、抗干扰技术中。在极化技术的不断运用中,人们发现不仅可以通过回波信号中的极化信息辨别目标,还可以根据辨别结果来改变雷达自身的输出极化方式以达到抗干扰的目的,而如何快捷的变换极化方式,提高极化雷达性能便成为极化雷达的主要研究热点。

自适应系统对回波极化信号的处理一般是根据回波信号计算出极化散射矩阵,从而辨别出目标的形状、姿态等。而极化散射矩阵是复矩阵,在计算时不可避免地需要知道回波信号的幅度和相位信息(两路相差)。在一般的雷达系统中,获取信号幅度信息已是一种普遍的功能;而要快速、准确地获知相位信息则不是很容易能够实现的[1,2]。

因此,文章介绍了一种基于采样信号的相位差检测方法,并进行讨论。

1平均法求相位差

一般情况下,雷达回波信号的数字技术处理都是经过A/D采样后输入数字芯片进行信号处理的。下面讨论的方法就是一种基于采样信号的相位差检测方法[3,4]。

假设两路信号:

其中φ为这两路信号的相位差。经A/D采样量化得:

对S1,S2在同一时刻求互相关,得:

对该互相关函数求数学期望,可得:

由三角函数的性质可知,当t趋于无穷大时,E(cos t)→0,所以当n的取值比较大时,可近似地认为cos(2ωn+2θ+φ)的均值为0,而cosφ的均值就是它本身,故相位差φ=arccos{2E[R12(0)]}。

图1为求解相位差的系统框图。

图2为实现上述框图的模块示意图:

图1中,两路输入信号都是一个周期采样16次,数据位数为8位的正弦信号(第一位是符号位)。乘法累加器将两路信号进行相乘并累加,在一个方波信号的控制下,累加器累加32次后清零。移位器将乘法累加器输出的信号向右移10位,相当于除以210(=1 024),实现量化范围之间的转换和求平均值的功能。总线转换器将移位器输出的位数转换到合理的数值以与反余弦查F找表地址位数相吻合。最后的反余弦查找表则完成了由余弦值转换为角度值(0～180°量化)。

2仿真并验证

在Simulink环境中将采样时钟设为20ns,求解器设为Fixed-step的discrete模式(离散模式),仿真4μs后,观察示波器的输出,便可读出量化后的相位差。

图3中,由于输出没有锁存,故输出波形会随着累加器的累加而变化,则清零前的累加值就是所要求的相位差。

为了在真实情况下进行验证,采用Simulink和ModelSim的联合仿真。在ModelSim里仿真时使用Simulink的各项参数和设置并加入拟使用芯片的器件延时设置,输出波形如图4所示。

在上述系统中,不断改变两路信号相位差,观察示波器输出,并对得到的数据进行分析整理,结果如表1所示。

表1表明,使用该方法进行相位差测量,可以获得较高精度的测量值,并且速度较快。实验证明:ModelSim环境下仿真时,输出延时仅为10ns,是系统时钟周期的一半。同时,该系统对数字芯片的资源消耗也是有限的。在Quartus II 7.2环境中使用Altera低端FPGA芯片Cyclone EP1C3T144C8实现该系统,编译完成后共消耗134个逻辑单元、36个I/O以及4096比特的存储空间,分别占芯片总资源的5%,35%和7%,显示出了很高的利用价值。

3 结束语

平均法的最大优点就是其输出值精度并不十分依赖于A/D采样的速度,因此系统可以在A/D采样速度有限(至少满足Nyquist采样定理)的情况下对高速信号的相位差进行精确测量。但是它也存在缺点:首先,由于系统资源的限制,累加不可能无限次地进行,所以在某些情况下,互相关函数的数学期望并不是正好等于相位差的余弦值,并且有可能会带来较大误差;其次,存在于输入信号的相位噪声直接影响了输出结果,并无法消除,因为系统无法对不可预知的相位噪声进行补偿;再次,芯片的存储空间限制了反余弦查找表的地址位数,使得输出精度受到限制;最后,A/D采样量化的误差同样成为系统误差的一个重要来源[5,6,7]。

为了减小误差,可以采用以下几项措施:

(1) 若事先已知输入信号频率,则累加次数尽量设为信号一个周期采样数的整数倍,求平均值时可使cos(2ωn+2θ+φ)一项为零,故可减小计算平均时带来的误差;若信号的频率未知,则需要增加累加次数来尽量减小误差带来的损失。

(2) 信号在输入前做好处理,尽量消除相位噪声等不必要的干扰因素。

(3) 在芯片资源允许的情况下增加采样位数,尽可能设计较为合理的反余弦查找表。

(4) 找出A/D量化误差的概率分布,根据统计的方法,计算出对输出相位差误差的影响,在系统设计时予以补偿。

另外,由于受到Simulink环境中模块的限制,没有设计判断相位超前、滞后的模块。若在实际运用中需判断相位前后的关系,可以考察哪一路信号先到达某设定的门限值(如最大值),先到达者相位超前。

参考文献

[1]林昌禄.极化技术在雷达目标检测中的应用[J].现代雷达,1994(6):20-29.

[2]张继龙,甄蜀春,王毅增.极化技术在雷达抗干扰接收中的应用研究[J].系统工程与电子技术,2002,24(12):15-17.

[3]高文斗.自适应速变极化天线抗干扰技术[J].系统工程与电子技术,1990(10):25-31.

[4]王雪松,庄钊文,肖顺平,等.基于非相干变极化测量技术的散射源参数估算研究[J].红外与毫米波学报,1997,16(4):303-306.

[5]倪笃勋.变极化天线[J].电子对抗技术,1997(5):35-38.

[6]蒋仁培,董胜奎.Reggia-Spencer移相器相移机理研究[J].现代雷达,2003(1):46-48.

数字化地籍测量的特点和应用 篇11

关键词：地籍测量 数字化测图 地理信息系统

中图分类号：F2 文献标识码：A

一、数字地籍测量的意义和内容

数字地箱测量数字测绘技术在地箱测量中的应用，其实质是一种全解析的，机助测图的方法。数字地籍测量是以计算机为核心，在外连输入输出设备及硬、软件的支持下，列各种地籍信息数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘方法。数字地箱测量是一个融地箱测量外业、内业于一体的综合性作业系统，是计算机技术用于地籍管理的必然结果。它的最大优点是在完成地箱测量的同时可建立地箱图形数据库，从而为实现现代地箱管理奠定了基础。

二、数字化测图技术的特点

（一）劳动强度小，自动化程度高

外业采集的数据可以自动记录于电子手簿中，避免了传统测图繁琐的记簿、计算、检核，大大提高了劳动效率电子手簿中的数据可以通过电缆直接向计算机传输，在室内通过计算机键盘和鼠标的简单操作，即可完成图形编辑，大大减少了外业工作时间。

（二）精度高

传统的测图，地物点平面位置的误差主要受解析图根点的展点误差和测定误差、测定地物点的视距误差、方向误差等影响。测量数据作为电子数据格式可以自动传输、记录、存储、处理和成图，在全过程中原始数据的精度毫无损失，不存在传统测图中的视距误差、方向误差、展点误差。很好地反映了外业测量的高精度，获得高精度的测量成果。

（三）信息量大

数字地图包含的信息量几乎不受“测图比例尺”的限制，甚至可以没有“测图比例尺”的概念。数据可分层存放，使地面信息的存放几乎不受限制。比如将房屋、道路、水系、电力线、地下管线、植被、地貌等存于不同的层中，通过关闭层、打开层等操作来提取相关信息，便可方便地得到所需测区内的地籍图。在数字地籍图的基础上，可以综合相关内容补充加工成不同用户所需要的城市规划图、城市建设用图、房地产图以及各种管理的用图和工程用图等。

（四）信息存贮、传递方便

数字信息可以通过磁盘、光盘以计算机文件的形式保存或传递，还可以通过电缆或计算机互联网传输。在数据的存贮、传递方面优势是传统测图无法比拟的。

（五）便于成果更新

数字化测图的成果是以点的定位信息和绘图信息存入计算机的，当实地有变化时，只需输入变化信息的坐标、代码，经过编辑处理，很快便可以得到更新的图，从而可以确保地面的可靠性和现势性。

三、数字化测图在地籍测量中的应用

目前我国数字成图的方法主要有三种：原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。原图数字化是将原有图件进行矢量化处理，使图形数据变成矢量数据，通过各种编辑，获得数字化地籍图的一种方法；或者将原有图纸通过扫描仪扫描，通过一些矢量化软件，将由扫描得到的栅格数据转化为矢量数据，然后通过编辑处理，进而得到数字化地籍图的方法。航测数字成图是将航摄像片通过解析测图仪，获得地面立体模型，采集地面模型数据，从而得到数字化地籍图的一种方法。这些方法的主要作业过程均需要三个步骤：数据采集、数据处理与编辑以及成果图件的数据输出。这三种方法适用的情况和作业方法各异，应根据具体情况区别对待。在没有符合要求的大比例尺地形图的地区，可直接采用地面数字测图的方法，即内外业一体化数字成图。

四、结束语

数字化测量方法 篇12

2009年8月6日, 广电总局发出《广电总局关于促进高清电视发展的通知》, 通知说, 高清电视是广播电视技术进步的必然趋势, 是数字电视的重要组成部分, 是发展先进文化满足人民群众精神文化需求的内在要求, 也是促进民族电子工业发展和“保增长、保民生、保稳定”的客观需求。为切实保证高清电视开好头, 起好步, 打好基础, 树立形象规范和促进高清电视又好又快发展, 2009年11月广电总局颁布了GY/T241-2009《高清晰度有线数字电视机顶盒技术要求和测量方法》行业技术标准，该标准从2009年11月起作为广播电视行业高清晰度有线数字电视机顶盒入网测试技术要求和测量方法的依据。

本标准在制定过程中, 主要参照了GD/J12-2007《有线数字电视用户接收解码器 (机顶盒) 技术要求和测量方法》增加了高清的视频指标及相应接口。现介绍如下。

1高清晰度有线数字电视机顶盒技术要求

1.1基本功能要求

基本功能中菜单和帮助功能、条件接收、频道搜索、系统工作参数断电记忆、多语言伴音接收、软件升级、数据广播功能为必备, 音频电平控制、音频电平记忆、字幕、有线数字广播信号接收、NVOD和恢复出厂设置功能为可选。具体功能要求见表1。

1.2图像格式

高清晰度有线数字电视机顶盒必须支持的图像格式见表2。

1.3参数验证

参数验证要求中规定了标清视频解码方式为MPEG-2MP@ML, 高清解码方式中MPEG-2 MP@HL为必备, H.264HP@L4.1、AVS为可选。音频解码方式需“符合GB/T17975.3-2002和GB/T17191.3-1997的第1层和第2层格式的要求, DRA、AC3、DTS为可选方式。音频工作方式为单声道、双声道、立体声必备, 5.1路环绕声为可选”。具体参数验证要求见表3。

1.4接口要求

高清机顶盒必备接口如表4所示。其他如射频环通输出、S端子输出、HDMI输出、VGA输出、‘R、G、B’分量输出接口、RS232或其他串行数据接口、以太网、USB、IEEE 1394、5.1路环绕声分离输出接口、S/PDIF音频输出接口均为可选。

1.5射频输入信号与解调性能要求

机顶盒射频输入信号与解调性能必须满足表5的技术要求。表5中的射频输入信号与解调性能要求与2007年颁布的GD/J12-2007技术要求相比, 新增加了256-QAM解调方式的I、Q幅度不平衡解调能力和I、Q相位差解调能力的要求。多节目支持能力由以前的150套增加到至少支持200套数字电视节目。

1.6邻频道抑制特性

邻频道抑制特性技术要求与GD/J12-2007比较没有变化, 技术要求见表6。

1.7视音频输出

机顶盒接收标准清晰度电视信号时, 视频输出技术要求与GD/J12-2007相比基本没有变化, 技术要求见表7。

机顶盒接收高清晰度电视信号时, 新标准中增加了Y、PB、PR信号输出的视频指标, 技术要求见表8。

高清机顶盒音频输出技术要求与GD/J12-2007相比没有变化, 如表9所示。

在高清机顶盒视音频输出要求中, 本标准新增加了视频和音频同步的技术要求。标准规定机顶盒本身产生的同一节目伴音和视频时间差为+20～-60ms，即在机顶盒输出同一节目的音频和视频时, 音频输出不能超过视频20ms, 音频输出不能落后视频60ms。

1.8接收基本EPG要求

基本EPG要求与GD/J12-2007基本相同, 只是将EPG接收能力由至少支持150套节目改为至少支持200套节目。基本EPG要求见表10。

1.9使用环境和安全性要求

本标准重点增强了机顶盒功耗的要求, 具体要求见表11。高清机顶盒的功耗分为工作功耗和待机功耗, 工作功耗是指机顶盒在实现本标准规定的必备功能及接口时的功耗而待机功耗是指机顶盒在完全被动待机状况下的功耗。

注：0dBFs=24dBu

2高清晰度有线数字电视机顶盒测量方法

高清晰度有线数字电视机顶盒的测量方法与GD/J12-2007标准中规定的测量方法基本相同, 下面主要介绍一下高清机顶盒新增加测试项目的测量方法。

2.1高清晰度Y、PB、PR信号测量方法

在码流发生器上播发高清晰度测试卡码流, 通过QAM调制器调制后信号进入高清机顶盒, 机顶盒解调出高清测试信号, 并通过机顶盒Y、PB、PR分量接口输出到高清示波器上通过高清示波器, 测量出Y、PB、PR信号的相关指标。

2.2视频和音频同步测量方法

码流发生器播发视音频同步测试信号, 通过QAM调制器调制后信号进入高清机顶盒, 机顶盒解调出视频信号和音频信号后分别输入到示波器的两个通道中, 此时测量视频白场和音频1kHz信号起始点的时间差即为视音频同步, 单位为ms。

*适用于实现本标准规定的必备功能及接口的机顶盒。

2.3功耗测试

使高清机顶盒能够正常显示高清电视节目, 等被测机顶盒正常工作15分钟后, 用功率计测量被测机顶盒的工作功耗测试时间不能小于2分钟, 此测量值为机顶盒的工作功耗。

用遥控器将被测机顶盒设置为待机状态, 待机15分钟后用功率计测量机顶盒的功耗, 测量时间不能小于2分钟, 此测量值为机顶盒的待机功耗。

3入网测试需注意的问题

由于高清机顶盒Y、PB、PR分量视频指标、视频音频同步指标和机顶盒功耗指标是本标准中新增的技术指标, 请机顶盒生产企业和有线电视网络运营商注意以下问题:

1.在测试视频分量时, 比较常见的问题是Y信号幅频特性指标不合格。

2.在测量视频音频同步指标时, 由于以前的机顶盒标准中没有做出相关规定, 所以生产企业往往容易忽视该项目的测试, 导致视音频同步指标严重超标。

目前, 我国在数字电视整体转换过程中使用的有线数字机顶盒的待机功能大多数是假待机, 也就是说机顶盒在通过遥控器待机后, 其待机功耗和机顶盒正常工作时的功耗相差无几。新标准中要求机顶盒的待机功耗为真实待机, 待机功耗要求小于1W。

以上是测试过程中遇到比较多的问题, 希望对读者有所帮助。

参考文献

[1]GD/J12-2007.有线数字电视用户接收解码器 (机顶盒) 技术要求和测量方法.

[2]GY/T240-2009.有线数字电视机顶盒技术要求和测量方法.