技术设计方案范文

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第1篇

关键词 数字微波；广播电视发射机；切换器

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）166-0122-02

桂林广播电视发射台传输部数字微波系统是广播电视发射机前端唯一的一套无线传输系统，是有线传输的必要备份。但是在实际工作中，数字微波调制器经常出现死机或信道编码出错现象，造成传输信号中断，工作人员为了启用备份数字微波调制器，由于接口连接多，更换比较复杂，延误正常播出时间，甚至造成停播事故。为此，对现有数字微波传输系统进行智能化升级改造。

1 项目设计目的

第一，备用调制器为冷备份平时不工作，当系统检测到主用调制器输出的信号有问题或调制器机身出现故障时，立即启动备用调制器开机使其正常工作，同时自动关闭主用调制器的电源停止其工作，从而达到主备用机自动切换的功能。

第二，ASI接口的TS码流信号源同时输入主、备调制器，当输入的码流出错或者没有信号时，则系统发出声光告警[1]。

2 “数字微波调制机切换器”技术方案

2.1 控制系统整体结构示意图

2.2 技术概述

1）自动控制系统主要依靠FPGA可编程器件的强大应用功能，在相关固定功能器件的基础上，编写相应的检测控制分析逻辑程序，配合单片机共同完成整个系统的检测控制功能。

2）ASI码流信号源同时输入主、备调制器、自动控制系统，控制系统通过对ASI码流进行解码检测分析，判断出输入信号的有无、其幅度大小是否可以给调制器识别、输入信号是否出错以及产生的误码是否会导致无效传输，判断的结果将控制系统是否发出告警。

3）使用中的调制器输出中频将分出1路输入控制系统，系统对该中频信号进行解调解码并检测分析，判断中频信号的场强电平大小、信号的误码质量等级，通过有效比对，判断出是否应该切换至备用机电源同时断开主用机电源。

4）控制系统对主备用机电源的开启与关闭通过继电器来实现，控制系统本机在断电重启后按此前存储的状态参数控制继电器工作；而当本机关机时，继电器的复位可以达到电源直通至主用机的功能，也可以通过手动强制切换开关切换至备用机工作，手动强制切换开关使外电源不再通过继电器，使主备机脱离了本机的控制，本机开机后如需恢复本机的自动控制，需把手动强制切换开关恢复至自动位置。本机在正常工作状态下，如果需要对主备机进行手动切换，可在面板输入手动切换指令，系统通过单片机可以控制主备机的切换；当本机出现故障时，则可以通过手动强制切换开关实施主备机的切换。

2.3 实现原理

ASI码流输入端检测采用无源分配给到控制机的码流（也即输入主备机码流），在工作时控制机的CY933解调出TS码流，TS码流经TS流检测模块检测输入的TS流是否正常，如正常给显示屏显示正常，反之声光告警。

调制中频输入（也即QPSK工作机输出）经中频解码后进入TS流控制模块单片机读取QPSK解调强度，质量等参数在显示屏上显示，当检测出的参数和正常时参数不同及超过一定值时就判断正在工作的QPSK机器出现故障需切换到备用机工作，这时单片机控制继电器切换到备用机电源接通，主机电源关闭，并声响告警并在显示屏提示，直至值班人员手动复位后声响才停止[2]。

2.4 功能

第一，面板显示监测信号的质量、强度、告警等相关内容、参数；第二，在ASI码流信号源输入的检测方面：当ASI无输入或者输入幅度较小时，系统发出声光告警，告警可以设定为3种方式：只有声音告警（蜂鸣器）、只有光告警（显示屏光闪动）、同时具备声光告警；第三，对调制器输出信号的检测方面：调制器本身及内部信号处理的所有问题均可通过质量和强度的数值大小表现出来，通过设定二者的门限数值即可实施自动切换功能（二者的门限数值可以通过面板进行修改设定），切换时自动启动备用机的电源，同时自动关闭主用机的电源；主备用机切换后，有一个判断备用机是否达到正常使用要求的过程时间，初定为0.5min～3min，该时间可以通过面板设定，在该时间段内，如果系统发现备用机达不到要求，则会重新切换到主用机并重新检测是否达到要求，此反复切换的过程初步设定为5次（该次数也可通过面板修改设定），如果最后主备用机均达不到要求，则系统发出声光告警；第四，关机直通、手动控制功能：正常情况下，控制系统本机在断电重启后按此前存储的状态工作，当本机关机时，电源直通至主用机，也可以通过手动强制切换开关切换至备用机工作。手动强制切换开关在本机的后面板上，分主、自动、备三档，使用该开关的主、备档，均不再受本机控制，本机开机后如需恢复本机的自动控制功能，需把手动强制切换开关恢复至自动位置。本机在正常工作状态下，如果需要对主备机进行手动切换，可在面板直接设置主备机的切换，系统会按照上述步骤重新检测，如反复检测几次（按设定的次数）后仍达不到要求，则系统发出声光告警；当本机出现故障时，则可以通过手动强制切换开关实施主备机的切换。

2.5 控制系统的意义及扩展性

具备上述功能的自动控制系统不仅仅只用于数字微波系统，还能通过扩展广泛的应用于其他系统，例如，调频广播发射系统、电视发射系统、国标地面数字电视发射系统、CMMB手机电视发射系统等的控制切换，以及有线数字电视网络前端机房、其他数字电视前端机房等的电视码流的适时监测、分析等[3]。因此，该系统的成功实现意义重大、应用范围广。

3 结论

第一，“数字微波调制机切换器”提高了微波系统数字化智能化水平，实现无缝自动切换，增强了广播电视信号传输的可靠性、安全性。

第二，由于“数字微波调制机切换器”具有信号检测功能，对信号源可实时监控，为数字微波传输系统的维护抢修创造了便利条件，在现有条件下，可简化系统故障维修的工作流程，提高了广播电视信号传输的保障能力。

第三，由于数字微波系统智能化水平的提高，可实现无人值守，也可作为发射机前端的主要信号传输链路使用。

参考文献

第2篇

一、前言

沈阳市的燃气事业始建于1923年，是国内最早生产和使用燃气的城市之一，现拥有地下燃气管网2156公里，燃气居民用户80万户，工业用户3000多户。随着沈阳市城市建设的飞速发展，我市的燃气管道用户及管网规模在不断扩大，手工的管理模式和管理手段已无法满足“合理规划、科学管理、安全供气、优质服务”的要求，因此，寻求一种高科技、现代化的管理手段是当务之急，我公司经多方面调研分析，认为建立地下燃气管网地理信息系统是解决问题的捷径，通过地理信息系统可以实现燃气管网的动态管理，以便为城市燃气规划、管网管理、燃气事故预防及突发事故的处理等迅速、准确地提供管网的相关数据。

该系统是采用先进的计算机网络、通信技术、地理信息技术，建立在强大的网络系统平台上，支持大型数据库系统。在这个网络信息系统平台上，可以实现燃气管网的规划设计、输配管理、图档管理、抢修辅助决策、燃气用户管理及综合查询、统计等功能，各管网相关部门可以实现在各自部门同时查阅管网信息，以提高管网信息利用的效率。该系统建设分两期进行，一期工程主要完成数据的采集、管理、更新、查询、分析等主要功能，二期主要完成系统网络工程的建设。

二、技术路线

煤气管网地理信息系统的建立是一个复杂的系统工程，其建设的好坏不仅影响系统自身的应用情况，也将对整个沈阳市城市地理信息系统的推广产生深远的影响。为此，在设计和建设中必须遵循以下原则：

规范化原则

城市建设地理信息系统须严格遵循国家、辽宁省及沈阳市有关城市规划、建设与管理的法规。数据的分类编码应该严格遵循现有的国家标准、行业标准，并根据辽宁省和沈阳市的地方特色，制订适合于本系统的分类编码方案。

先进性原则

系统的功能设计应该立足于较高的起点，在考虑性能价格比的同时必须着重考虑系统的先进性。在软硬件平台的选用上考察国内外最新技术，同时也应考虑系统的通用性及各部门现有的软硬件平台及应用水平，便于该项目的成果尽早产生效益。本系统的地理信息系统平台采用国际上处于领先水平的美国ESRI(Environmental Source Research lnstitute)的Arclnf08，使系统立足于高起点，为煤气系统的开发及应用打下良好的基础。

完备性原则

系统的数据结构和功能体系应能充分满足用户提出的合理需求。

适用性原则

系统应具有良好的人机交互界面，易于使用，在系统的设计过程中，全面考虑各种特殊情况，使系统具有通用性。

示范性原则

沈阳市煤气地理信息系统是辽宁省第一家专业管网系统，该系统的建立为沈阳市其它管网系统的建立积累技术经验，同时也可以为其它兄弟城市建立管网系统提供宝贵的技术支持。

可扩充性原则

系统的要素、编码、功能和数据库结构都必须易于扩充，以满足系统进一步的发展和沈阳市城市地理信息系统建设的需要。

三、系统一期工程

目前，沈阳市煤气总公司的管网资料主要以纸质的500图、台帐、竣工档案等形式存储，无任何数字化管网信息，因此系统一期的一项主要工作是建立管网地理数据库，此项工作主要由属性录入子系统、数据管理子系统来完成。

l、煤气属性数据录入子系统

说明：在系统建立初期，为了方便用户属性的录入，用VB和Access相结合开发了属性数据录入子系统，它主要应用于系统建立初期属性数据的大量录入，系统建立以后，不再使用此系统。

录入：通过拷贝、提供可选项等方式，提高属性数据录入的效率，录入过程中可以实现记录的全屏幕编辑，如：删除、修改、存盘等操作。

查询：通过28种查询方式，查询到满足用户条件的记录。

修改：高级用户可以实现属性数据的批量更新、恢复。

报表：可以实现条件报表，动态报表

2、煤气数据管理子系统

说明：在系统建立初期，为了实现数字化各工序的管理，图形和属性数据的挂接，图幅的拼接，错误的检查等工作，用VB和Maplnfo相结合开发了数据管理子系统，它主要应用于系统建立初期。

管点分类：在拼接完成的1：5000区块上，完成调压站、抽水缸、节点、罐站、阀门井的分离

属性挂接：在拼接完成的1：5000区块分类表上，实施点属性的挂接，全市拼接完成之后，完成点属性向线属性的抽取。

查错：查出各种图面错误(符号用错、线端点无点符号、点符号不在线上、重复点、悬挂点、重复线、点号重复、点号为空)

拼图：完成1：5000范围内的拼图，全市的拼图·转换：利用Maplnfo的转换工具，将数据转换成　Arclnfo的E00格式或CAD格式。

打印输出：查询结果报表，总表报表、标准图幅打印

3、煤气地理信息系统

说明：在ARC／INF08环境下，以VB6．0作为系统二次开发语言，实现煤气管网的专业化管理。

查询：快速查询、组合查询、关联查询、空间查询。

统计：快速统计、组合统计、关联统计、空间统计。

专题图：以字段为依据、生成各种专题地图。

标注：根据标注参数设置，完成自动标注、扯旗标注。

分析：垂距分析、爆管分析、横剖面分析、纵剖面分析、两点连通分析开关测试、预警分析、水力计算、动态监控口

图形管理：开始编辑、拴点上图、捕捉设置、停止编辑、图幅打印、沿道路打印。

属性管理：单记录属性管理、多记录属性管理、更新维护次数、报表打印。

动态报表：查询、统计、分析结果的动态报表。

图纸输出：标准图纸的黑白打印、彩色打印、任意打印、沿道路打印。

数据转换：与Maplnfo或AutoCAD之间的双向转换。

4、动态监控子系统

利用煤气总公司已建成的动态监控系统采集的数据(存储在SQL SERVER数据库中)，实现监测点数据在电子地图上的动态显示。

四、系统二期网络工程

煤气二期网络系统是在煤气一期工程系统(单机版)的基础上扩充了网络功能。二期工程的建立可以更好地发挥煤气数据资源的价值，煤气数据资源是煤气公司宝贵财富，是近，百年来，几代煤气人辛勤劳动的结晶，它的数字化、错误的纠正更是耗费了大量的人力、物力，网络的建设可以使煤气总公司这一宝贵的财富发挥其应有的作用和功能。二期网络工程的建设与施，使各管网相关的部门可以及时了解最新的管网信息，为管网的设计、运行、维护、更新、管理提供高效、准确、及时的管网信息，加强管网科学化、自动化管理，为沈阳煤气事业的腾飞，打下坚实的基础，造福子孙后代。系统二期网络工程的建设，使得煤气公司的管网系统采用了客户朋艮务器(C／S)方式，成为了真正的企业级的地理信息系统构架，使得各管网相关部门，可以做到足不出产，便可以了解到最新的管网信息，使得煤气公司在全国范围内处于技术领先地位。

1、网络工程目标

提供沈阳市煤气管网设计、管理一体化的解决方案，完成沈阳市煤气总公司企业级GIS体系，强化煤气管网管理。

采用当今世界最先进的企业级GIS应用构架，采用符合技术发展和工业标准的Oracle数据库作为系统数据管理平台，构架先进的企业级应用系统，使得系统的投资能够长期为用户服务。实现管网数据资源最大程度的共享，实现管网规划、设计、管理、维护一体化。

提高管网信息的使用价值，使一期的投资达到更好的经济效益和社会效益

提高沈阳市煤气总公司的企业形象，为IS09000的认证准备雄厚的技术储备。

2、 网络结构

该系统的网络结构采用标准的快速以太网，传输介质采用100M的非屏蔽双绞线，服务器及客户端计算机通过中心的100M高性能交换机连接，系统结构如下图所示：

沈阳市煤气管网地理信息系统二期工程

该网络系统结构简单明确，使用很少的投资实现完全的网络系统，同时便于系统的升级与扩充。如果建立了相应的网络中心，不仅可以控制、维护各工作站数据的使用，还可以作为展示中心，如果与遥调、遥测系统相联，还可以在投影上动态显示各监测点的数据。考虑网络结构和应用软件系统的具体要求，系统使用高性能的服务器系统与网络交换机。

本系统米用ESRI公司企业级GIS解决方案，实现大规模基础空间数据的管理。系统结构如下图所示，采用三层结构体系，底层为空间与属性统一的数据库系统(数据库采用 ”Oracle8i)；中间层为应用系统服务器，应用系统为ARCINFO与ARC—SDE，具有强大的空间分析能力，及空间数据管理能力，并支持3维地形图分析；上层(客户端)基于UapObject组件开发基础空间数据管理系统，支持管网数据的查询、统计、图形打印、动态报表、数据输出或转出等基本功能。 系统采用ESRI公司的网络平台ARCSDE、Mapobjects，不仅考虑到与一期软件平台(ESRI

公司的Arclnf08)的兼容性，主要是考虑系统整体构架的先进性、可扩充性和企业级应用。

系统采用大型数据库0racle8i，主要是用于管线数据和基础地形图海量数据的管理。Oracle8i是当今先进的地理数据库，它可以同时存储图形信息和属性信息，同时，它与ESRI公司的ArcsDE8的兼容性最好，可以保证系统能够发挥最高的效率，同时也保证了方案的最优性，保证系统在相当长的时间内不会落后。

3、 方案特点

应用当今世界最为先进的企业级GIS应用框架，为煤气工程提供了灵活、高效的企业级应用解决方案，系统的运行实施，将使沈阳市煤气管网的管理达到国内领先水平，并接近国际同期水平。

系统是采用真正的客户朋艮务器结构的GIS系统，是在企业范围内高效、安全

地共享煤气管网数据的必然选择。

采用工业标准数据库管理系统，同时存储空间数据和属性数据，保证数据的安全性、一致性。

系统方案符合当前煤气管网管理和GIS技术发展趋势，特别是采用的GIS技术解决方案目前处于绝对领先的优势，通过系统运行期间的升级、维护，能够保证在相当长的时间内不会落后。

合理的软件配置，具有较好的性价比。

保证了煤气一期工程的投资利用，最大程度地重用了一期工程的资源，保护了前期投资，避免资源浪费。

五、结语

沈阳市煤气总公司从2000年6月开始至今已顺利地完成了一期工程。使我公司的燃气管网管理登上了新的台阶，但由于我市燃气事业起步较早，历史原因造成燃气管线的部分数据不详，因此，管网资料需要进一步完善，同时，今年启动二期工程的建设，力争在最短的时间内完成，使得该系统能够近早地为沈阳市煤气总公司服务。

参考文献：

l、 ESRI公司系列产品简介，富融科技有限公司，1999、10

2、 Modeling Our World,The ESRI Guide to Geodatabase Design ，MichaelZeiler，ESRI PreSS

第3篇

【关键词】加固技术；体外预应力；碳纤维；化学植筋

桥梁是公路交通的重要组成部分，其工程质量直接关系到公共交通的顺畅和广大人民的实际利益。加固现有桥梁，不但可以延长桥梁的使用寿命，还可以加大桥梁的承载力度，况且只需要少量的资金和人力投入，使桥梁能快速满足公共交通的需求，为国家带来巨大的经济和社会效益。目前国内路桥工程的加固技术主要有：增大截面与配筋加固法、体外预应力加固法、粘贴钢板或碳纤维加固法、化学植筋加固法、喷射混凝土加固法。本文针对体外预应力加固法、粘贴碳纤维加固法和化学植筋加固法的加固技术和设计方案进行分析。

1 体外预应力加固技术及设计方案

1.1 加固原理

预应力加固法是以钢绞线、粗钢筋、高强钢丝等为材料，以梁身为锚固体，采用外加预应力的钢拉杆对构件结构进行加固。由于张拉对梁体产生偏心压力，在此偏心预应力作用下，使梁体产生向上的力，从而抵消了部分自重应力，减小了结构变形和裂缝宽度，降低了被加固构件的应力水平，大幅度地提高了结构承载力。

1.2 体外预应力加固法优点

1.2.1 原结构可继续使用，施工工艺简单、进度快，所需工序少；基本不改变原结构，工作量小，因此可以最大程度缩短工期。

1.2.2 不增加自重，不降低结构使用功能。体外预应力束基本不占用结构空间，所以不会因为有预留孔而减小结构的承载能力。

1.2.3 工程质量更有保证。体外预应力束是在工厂生产的，质量比现场加工的预应力粗钢筋稳定；张拉过程中，工作人员可以精确控制和调整钢绞线应力。

1.2.4 后期维护方便。投入使用后，工作人员可以随时检查腐蚀情况，随时检测预应力束，及时掌握相应数据，保证在必要时可以及时更换。

1.3 体外预应力加固技术的设计方案

1.3.1 外部预应力钢索加固法。外部预应力钢索加固一般采用预应力钢丝束或钢绞线，沿梁肋侧面按某种线形设置，通过张拉实现体外预应力。梁底设置若干定位装置，以保证钢索线形并固定其位置口。钢索锚固于梁两端，预应力钢索通常套以保护管，或待张拉锚固后用混凝土包裹，以防锈蚀。

1.3.2 下撑式预应力拉杆加固法。下撑式预应力拉杆加固法有直线式、折线式和混合式等设置形式，直线式拉杆加固法适用于下弦杆抗拉承载力不足的桁架和正截面抗弯承载力不足的梁；折线式拉杆适用于正截面抗弯与斜截面抗剪承载力都不足的梁和跨中端腹杆和下弦杆抗拉承载力不足的桁架；混合式拉杆适用于正截面抗弯承载力不足，但斜截面抗剪承载力不足的梁和下弦杆承载力较端腹杆承载力更不足的桁架。

2 粘贴碳纤维加固技术及设计方案

2.1 加固原理

用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴将碳纤维粘贴在桥梁混凝土构件的表面，树脂凝固后与原构件形成一个新的受力体，力学性能相比原来得到了很大提高。

2.2 碳纤维材料的优点

2.2.1 碳纤维布的质量轻，设计厚度较薄，基本不增加结构的自重和改变截面外形，因而可操做性强，操作空间要求宽松。

2.2.2 碳纤维具有高强、高效的力学性能。

2.2.3 可适应不同构件形状，能有效地封闭混凝土的裂缝。可根据需要对桥梁的斜、弯及异型结构进行补强，大大降低施工难度，减少施工成本。

2.2.4 施工简便，无需钻孔及开凿，避免对原结构造成新的损害。

2.2.5 有良好的耐久性、耐腐蚀性，寿命较长，养护工作也非常方便。

2.3 粘贴碳纤维加固技术的设计方案

具体内容如下：面层处理，将混凝土表面的风化层完全清除，然后用水洗净，使其充分干燥；底层涂料，当气温低于5℃，或湿度较大时不能施工。选用合适的底层涂料，施工现场空气应充分流通，严禁烟火；粘贴碳纤维片材，加固后的混凝土结构，使用温度通常应低于60℃。纤维贴片按照设计的尺寸裁好，长度在2米以内最适当，只做出能使用的数量即可。可以指触确认施工面底漆的干燥程度，施工结束一周以后，用砂轮机磨平。将环氧树脂和硬化剂依规定的配比放于拌合桶中，用电动搅拌机使其均匀混合。涂抹量因施工面的粗糙程度而异，转角部分要多涂。

3 化学植筋加固技术及设计方案

3.1 加固原理

化学植筋是在已有的混凝土构件上按合适的直径和标准要求深度钻孔，采用专用植筋胶，利用其锁键原理和粘结使钢筋与原混凝土粘接牢固，使作用在植筋上的拉力通过化学粘接剂向混凝土传递，从而形成一个受力体。

3.2 化学植筋加固法优点

3.2.1 设计灵活，可以在混凝土结构的大多数地方依据结构受力情况设计植筋的数量和规格。

3.2.2 可靠性比预埋件好，在钢筋混凝土结构可能与其他结构连接的地方均预留预埋件，但位置不易确定，而植筋具有灵活性，且具有和预埋件同样地可靠度。

3.2.3 比一般的铆、焊方法相比受力均匀，材料不会产生应力集中现象。

3.2.4 耐疲劳性好，承载力大，按标准规范计算施工就能完全满足承载力的要求。

3.2.5 工艺简单，钻孔直径、深度范围广，可大大缩短工期，一般钢筋工就可操作，相对其他方法经济。

3.2.6 抗高温，可近距离焊接施工。

3.3 化学植筋加固技术设计方案

具体内容如下：对修补部位的裂缝情况进行详细的检查、记录；钻眼埋嘴，嘴子要弄适当的尺寸，尽可能降低其自重，防止因贴不牢而坠落，宽缝少布嘴，窄缝密布嘴，断缝交错处单独设嘴；嵌缝止浆，当嘴子埋贴后，要把其余裂缝全部封闭，进行嵌缝或堵漏处理；压水或压气试验，检查裂缝的封闭及嘴子的通畅情况；往裂缝里灌注化学浆液，依据裂缝病态及施工条件的不同，可采用手压泵灌注或灌浆注射器灌注两种方法。

4 结论：

总之，在实际的路桥施工过程中，应根据桥梁的实际情况，综合考虑技术、经济、施工环境等多方面的因素，可采用两种或多种加固技术的结合的方法，制作出最佳的加固技术方案。随着科技的发展，还将不断推出桥梁加固的新材料、 新技术和新工艺，并不断完善现有的桥梁加固技术。

参考文献：

[1]王瑶.吴胜德.浅谈桥梁加固技术[J].黑龙江交通科技.2010.(10)

[2]黄会彬.桥梁加固技术与方法探究[J].中国科技博览.2010.(08)

[3]刘加恩.浅析路桥施工中加固技术及设计方案[J].中国电子商务.2010.(06)