前言:我们精心挑选了数篇优质激光技术论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
论文摘要:本文论述了激光探测系统信息接口技术;讨论了激光探测接口的一般设计思想。
1引言
激光具有波长单一和良好的方向性,所以和传统的探测方法相比,激光探测具有精度高,抗干扰能力强等特点,在激光测距、激光雷达、激光告警、激光制导、目标识别等军事领域,都得到了广泛应用。针对不同武器系统的需求,激光探测系统接口呈现出多样性。
近年来,随着应用需求和集成化度的增加,激光探测系内部、激光探测系统和各武器平台之间集成了不同厂商的硬件设备、数据平台、网络协议等,由此带来的异构性给探测系统的互操作性、兼容性及平滑升级能力带来了问题。
对激光探测系统而言,接口技术的设计是整个系统集成的关键技术。一个激光探测系统的设计、实施,有很大的工作量是在接口的处理上,好的接口设计可以提高系统的稳定性、运行效率、升级能力等,本文以激光探测系统接口技术为研究对象,着重分析其接口技术类型、设计考虑因素和验证方法。
2激光探测系统几种主要接口技术
接口是多要素或多系统之间的公共边界部分,对激光探测系统的接口包括机械接口、电气接口、电子接口、软件接口等,本文着重讨论电子接口。按物理电气特性划分,常用的激光探测系统接口类型可分为以下几类:
1TTL电平接口:最通用的接口类型,常用做系统内及系统间接口信号标准。驱动能力一般为几毫安到几十毫安,在激光探测系统中主要应用是作为长距离的总线数据和控制信号的传输
2CMOS电平接口:速度范围与TTL相仿,驱动能力要弱一些。
3ECL电平接口:为高速电气接口,速率可达几百兆,但相应功耗较大,电磁辐射与干扰与较大。
4LVDS电平接口:在标准中推荐的最大操作速率是655Mbps,电流驱动模式,信号的噪声和EMI都较小。
5GTL接口电平:低电压,低摆幅,常用作背板总线型信号的传输,虽然使用频率一般在100MHz以下,但上升沿一般都比较陡,特别是对沿敏感的信号,如时钟信号。
6RS-232电平接口:为低速串行通信接口标准,电平为±12V,用于DTE与DCE之间的连接。RS-232接口采用不平衡传输方式,收、发端的数据信号是相对于信号地的电平而言,其共模抑制能力低,传输距离近,多用于点对点接口通讯。
7RS-422/RS-485接口:采用平衡方式传输,采用差分方式,使其在通讯速率、抗干扰性和传输距离较RS-232接口有较大改善。多用于多点接口通迅。RS485电平接口可驱动32个负载,忍受-7V到12V共模干扰。
9光隔离接口:能实现电气隔离,更高速率的器件价格较昂贵。
10线圈耦合接口:电气隔离特性好,但允许信号带宽有限
11以太网:经常采用的是10Base-T和100Base-T两种主流标准,主要应用激光探测系统和分系统之间的接口通讯和数据传输。以太网接口具有性价比高、数据传输速率高、资源共享能力强和广泛的技术支持等众多优点。
12USB接口:USB总线接口是一种基于令牌的接口,USB主控制器广播令牌,总线上的设备检测令牌中的地址是否与自身相符,通过发送和接收数据对主机作出响应,其最大的优点是安装配置简单。
3激光探测系统接口方案设计考虑因素
随着大规模数字处理芯片和高速接口芯片的迅猛发展,激光探测系统也呈现出智能化、小型化、模块化的趋势。在激光探测系统中,信息接口的设计逐渐向标准化、网络化、多节点、高速等方向展
3.1接口信号传输中的干扰噪声
3.1.1接口信号传输中的主要干扰形式
a)串模干扰:杂散信号通过感应和辐射的方式进入接口信道的干扰。串模干扰的产生原因主要是传输中插件等所产生的接触电势、热电势等噪声引起的。
b)共模干扰:干扰同时作用在两根信号往返线上,而且幅指相同。共模干扰产生的原因,主要是传输线路较长,在发送端和接收端之间存在着接地的电位差。
3.1.2接口信号传输中的抗干扰措施
a)传输线的选择
为了抑制由于杂散电磁场通过电磁感应和静电感应进入信道的干扰,接口传输线应尽量选用双绞线和屏蔽线,并将屏蔽层接地,而且屏蔽层的接地要于激光探测系统一端浮地的结构形式配合,不要将屏蔽线层当作信号线和公用线。
b)传输线的平衡和匹配
采用平衡电路和平衡传输结构是抑制共模干扰的有力措施。目前广泛使用的是差分式平衢性线电路,例如RS-422/RS-485标准串口电路。
接口信号传输时还要考虑与传输线特性阻抗的匹配问题。一般长线传输的驱动器接收器都适用于驱动特性阻抗为50Ω—150Ω的同轴电缆和双绞线,一般接口接收器的输入阻抗要比传输线的特性阻抗大,因此要设法将两者匹配,最好将发送端和接收端匹配。
控制信号线的具体配置:控制信号线要和强电、数据总线、地址总线分开,尽量选用双绞线和屏蔽线,并将屏蔽层接地。
c)隔离技术:电位隔离是常用的抗干扰方法,接口信号采用光电隔离和电磁隔离可以切断接口内外线路的电气连接,从而减弱露流、地阻抗耦合等传导性干扰的影响。3.2接口硬件的选择原则:
3.2.1为各类接口选择合适的总线接口芯片、接口总线,并设计具体的接口电路。
3.2.3选择接口芯片时应根据激光探测系统CPU/MPU类型,总线类型/宽度和系统所完成的功能并按照高效、经济、可靠,方便、简单的原则来确定。
3.2.4设计具体的接口电路应具体考虑电源问题
3.2.5数据/命令的锁存和驱动
激光探测系统内部及激光探测系统和其他系统间实施数据/命令传输时,一般采用数据锁存技术来适应双方读写的时间要求。
3.3接口的实时性
由于激光探测系统对数据处理和传输的实时性要求很高,设计时要使时钟抖动、通道间时延、工作周期失真以及系统噪声最小化,所以设计接口时尽量选用高通讯速率和同步工作方式。
接口软件的设计原则
同步通讯系统软件设计要充分考虑数据流量的控制,最好在数据发送方发送数据时每隔一段时间插入一段空闲时间,从而保证数据同步传输的可靠性。
异步通讯系统软件设计要充分考虑合理的数据校验方式,可以根据系统要求选择冗余校验、校验和、冗余校验的方法。
4激光探测系统接口方案设计验证
构建高速有效的激光探测系统接口是非常有挑战性的,并且设计者需要在设计接口前后就考虑多个因素,详细的系统级的验证都是必须的。
4.1设计前的验证
基于指令集模拟器和硬件模拟器软硬件模拟技术是一种高效、低代价的系统验证方法。接口设计软件采用汇编,C,C++等语言编写,用户编写的接口源程序经过交叉编译器和连接器编译,输入到软件指令集模拟器进行软件模拟。而接口硬件验证则采用硬件描述语言如VHDL设计,经过编译后由硬件模拟器模拟。但设计前的验证也有一定的局限性,比如只能验证数字接口和验证环境理想化等缺点。这些都需要设计后的验证
4.2设计后的验证
最常见的验证方法是制作模拟激光探测系统内部接口和系统间外部接口的通用信号源,通用信号源可以模拟探测系统内部的如主回波、时统、显示、键盘等信号,也可以模拟输入外部操控命令,并将激光探测系统状态、测量数据等信息显示输出。
4.3通过验证,发现问题,修改设计,然后再模拟,最终完成满足要求的软硬件接口设计。
0引言
激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术,是指激光表面熔敷技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化,光束移开后自激冷却形成稀释率极低,与基体材料呈冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法[1~3]。如对60#钢进行碳钨激光熔覆后,硬度最高达2200HV以上,耐磨损性能为基体60#钢的20倍左右。在Q235钢表面激光熔覆CoCrSiB合金后,将其耐磨性与火焰喷涂的耐蚀性进行了对比,发现前者的耐蚀性明显高于后者[4]。
激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质,降低成本,节约贵重稀有金属材料,因此,世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视[1-2、5-7]。
1激光熔覆技术的设备及工艺特点
目前应用于激光熔覆的激光器主要有输出功率为1~10kW的CO2激光器和500W左右的YAG激光器。对于连续CO2激光熔覆,国内外学者已做了大量研究[1]。近年来高功率YAG激光器的研制发展迅速,主要用于有色合金表面改性。据文献报道,采用CO2激光进行铝合金激光熔覆,铝合金基体在CO2激光辐照条件下容易变形,甚至塌陷[1]。YAG激光器输出波长为1.06μm,较CO2激光波长小1个数量级,因而更适合此类金属的激光熔覆。
同步注粉式激光表面熔覆处理示意图[8]
激光熔覆按送粉工艺的不同可分为两类:粉末预置法和同步送粉法。两种方法效果相似,同步送粉法具有易实现自动化控制,激光能量吸收率高,无内部气孔,尤其熔覆金属陶瓷,可以显著提高熔覆层的抗开裂性能,使硬质陶瓷相可以在熔覆层内均匀分布等优点。
激光熔覆具有以下特点[2、9]:
(1)冷却速度快(高达106K/s),属于快速凝固过程,容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相,如非稳相、非晶态等。
(2)涂层稀释率低(一般小于5%),与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合,通过对激光工艺参数的调整,可以获得低稀释率的良好涂层,并且涂层成分和稀释度可控;
(3)热输入和畸变较小,尤其是采用高功率密度快速熔覆时,变形可降低到零件的装配公差内。
(4)粉末选择几乎没有任何限制,特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金;
(5)熔覆层的厚度范围大,单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm,
(6)能进行选区熔敷,材料消耗少,具有卓越的性能价格比;
(7)光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷;
(8)工艺过程易于实现自动化。
很适合油田常见易损件的磨损修复。
2激光熔覆技术的发展现状
激光熔覆技术是—种涉及光、机、电、计算机、材料、物理、化学等多门学科的跨学科高新技术。它由上个世纪60年代提出,并于1976年诞生了第一项论述高能激光熔覆的专利。进入80年代,激光熔覆技术得到了迅速的发展,近年来结合CAD技术兴起的快速原型加工技术,为激光熔覆技术又添了新的活力。
目前已成功开展了在不锈钢、模具钢、可锻铸铁、灰口铸铁、铜合金、钛合金、铝合金及特殊合金表面钴基、镍基、铁基等自熔合金粉末及陶瓷相的激光熔覆。激光熔覆铁基合金粉末适用于要求局部耐磨而且容易变形的零件。镍基合金粉末适用于要求局部耐磨、耐热腐蚀及抗热疲劳的构件。钴基合金粉末适用于要求耐磨、耐蚀及抗热疲劳的零件。陶瓷涂层在高温下有较高的强度,热稳定性好,化学稳定性高,适用于要求耐磨、耐蚀、耐高温和抗氧化性的零件。在滑动磨损、冲击磨损和磨粒磨损严重的条件下,纯的镍基、钴基和铁基合金粉末已经满足不了使用工况的要求,因此在合金表面激光熔覆金属陶瓷复合涂层已经成为国内外学者研究的热点,目前已经进行了钢、钛合金及铝合金表面激光熔覆多种陶瓷或金属陶瓷涂层的研究[1、10]。
3激光熔覆存在的问题
评价激光熔覆层质量的优劣,主要从两个方面来考虑。一是宏观上,考察熔覆道形状、表面不平度、裂纹、气孔及稀释率等;二是微观上,考察是否形成良好的组织,能否提供所要求的性能。此外,还应测定表面熔覆层化学元素的种类和分布,注意分析过渡层的情况是否为冶金结合,必要时要进行质量寿命检测。
目前研究工作的重点是熔覆设备的研制与开发、熔池动力学、合金成分的设计、裂纹的形成、扩展和控制方法、以及熔覆层与基体之间的结合力等。
目前激光熔敷技术进一步应用面临的主要问题是:
①激光熔覆技术在国内尚未完全实现产业化的主要原因是熔覆层质量的不稳定性。激光熔覆过程中,加热和冷却的速度极快,最高速度可达1012℃/s。由于熔覆层和基体材料的温度梯度和热膨胀系数的差异,可能在熔覆层中产生多种缺陷,主要包括气孔、裂纹、变形和表面不平度[1]。
②光熔敷过程的检测和实施自动化控制。
③激光熔覆层的开裂敏感性,仍然是困扰国内外研究者的一个难题,也是工程应用及产业化的障碍[1、11]。目前,虽然已经对裂纹的形成扩进行了研究[1],但控制方法方面还不成熟。
4激光熔覆技术的应用和发展前景展望
进入20世纪80年代以来,激光熔敷技术得到了迅速的发展,目前已成为国内外激光表面改性研究的热点。激光熔敷技术具有很大的技术经济效益,广泛应用于机械制造与维修、汽车制造、纺织机械、航海[12]与航天和石油化工等领域。
目前激光熔覆技术已经取得一定的成果,正处于逐步走向工业化应用的起步阶段。今后的发展前景主要有以下几个方面:
(1)激光熔覆的基础理论研究。
(2)熔覆材料的设计与开发。
(3)激光熔覆设备的改进与研制。
(4)理论模型的建立。
在前面的分析中,本文具体讨论了光学细分系统的设计方案。运动距离测量实验选取光学四细分的光学系统,实验系统如图6所示。系统分为光路部分和信号处理部分。mW和0.5mW,反射镜M4由硅片制成,其反射率大约为0.4。硅片反射镜M4可调节反射方向。角锥棱镜M1、M2和M3的型号为Agilent10767A,具有非常好的光学性能。测量导轨选用的是PI公司的M-5x1.DD型号。二维精密电控平移台(直流电机驱动)单向重复定位分辨率达0.1μm,直线度参数为0.1μm/200mm,最高运行速度50mm/s,量程为200mm。2个测量角锥棱镜被安装在导轨上,通过PI公司的控制软件在计算机上对导轨的运动进行控制,实现对外腔长度的改变。通过运动距离测量结果与PI导轨运动参数的一致性可验证测量方案的可行性。信号处理部分中,由PD探测到的激光自混合干涉信号首先由低噪声前置放大器(Standford,SR560C)进行滤波和放大,一路送入示波器而另一路接着由NI公司的数据采集卡(NI6251)进行AD转换。采集到的数字信号送入PC机中由专业的数据分析软件(LabVIEW)实现信号再次细分以及实时处理重构目标物体的运动距离。测量过程中,示波器可定性观察光学细分的现象,而数据采集卡采集到的信号经过计算机的处理可进行运动距离测量。
2实验过程与结果分析
实验在同一测量环境条件下进行:恒温(20℃±1℃),恒湿(50%±3%)。使激光器预热2h,激光波长稳定在632.8334nm,让导轨以某一速度匀速运动,然后对采集的信号加入电子五细分处理。在本实验系统中,由自混合干涉光路细分原理可知,一个条纹对应的运动距离为λ/8,将此波形通过阈值为0的比较器后得到对应的方波信号,再将方波信号n细分,通过计数方波的个数来得到外部物体实际的运动距离。这样处理后,可以得到的分辨率为λ/8n。一个周期内的正弦波通过过零比较器整形成方波信号,五细分后的波形如图7所示。这样通过计数的方法就可以再次提高分辨率。此外,细分处理前对干涉信号进行了整形,可以显著增强对于叠加在自混合干涉信号上的高斯噪声的抗干扰能力,使测量结果更加稳定可靠。在数字域进行细分时,将上面得到的方波信号改写成二进制码(1111100000),然后将其右移9次,将其奇数次和偶数次的右移结果两两异或,则可以得到(1010101010),即对应的五细分信号及其互补信号(0101010101),实现了对原自混合干涉信号的细分。将PD探测到的微弱信号进行电流-电压(I-V)转换后,变成电压信号,经高通电路去直流后,再经放大电路放大,通过NI公司的数据采集卡USB-6251采集,在PC机上编写LabVIEW程序进行细分计数处理。信号经数字域电子细分后,进行计数后就可以重构并显示物体的实时运动距离。测量实验使用PI精密导轨对实时测量数据进行校准。导轨的移动范围设置为0~200mm,每次匀速步进20mm,移动速度设置为5mm/s,步进10次,每次导轨的示数作为标准;该运动过程由电机自动完成,系统对每次的步进长度进行自动测量记录并给出实时误差,连续记录几十组,选择其中的5组实验数据进行分析。通过拟合曲线与误差分析可以看出,实验结果与实际运动距离有良好的线性关系,且重复性非常的好,实现了使用光学细分与电子细分相结合的方法对物体的运动距离进行实时监测,实验结果与理论分析吻合。
3讨论
激光器作为测量光路的一部分而不能成为一个独立的、波长稳定的光源,其稳定性对测量准确度有很大的影响。空气折射率的变化和角锥棱镜的直角误差也会影响系统的测试精度。1)激光器频率稳定性带来的累计误差。实验中的氦氖激光器输出光在空气中传播的中心波长为632.8334nm,短期频率稳定性为1.5×10-6,因此,在没有反馈时,激光器波长稳定性为δλ=λδν/ν≈0.9492×10-6μm。当自混合效应反馈系数很低时,频率波动极小。理论计算表明,当外腔长度在百毫米量级时,波长稳定度可以达到10-8的测量准确度,测量不确定度小于0.4μm[9-10]。2)空气折射率变化带来的误差。测量环境的初始条件:空气压强101325Pa,室温20℃,湿度1333Pa。测量过程中,由温度、湿度以及压强传感器可知,只有环境温度会有最大不超过1℃的改变。因此得到折射率的变化为δn≈0.929×10-6。当测量长度为200mm时,测距不确定度小于0.3μm[9]。3)角锥棱镜的直角误差。角锥棱镜的直角误差会直接影响其对光路的反射特性。对于Agilent10767A型号的角锥棱镜,其3个直角误差δθ<5″。玻璃的折射率为1.56,则测量长度为200mm的测距误差小于0.002μm[11]。由于本实验系统存在3个角锥,则测距不确定度应小于0.006μm。由以上讨论可以知道,影响测量精度的最大因素来自于激光的频率的稳定度。理论上实验系统的测量分辨率可达到波长的1/40。而实际上,受制于激光频率的稳定程度,在弱反馈条件下,百毫米量级运动距离的测量只能达到微米级的测量精度。
4结语
【论文摘要】:综述了近期光纤光缆在制造、施工及维护技术上的发展特点,分析了其发展趋势,并就我国光纤与光缆技术及产业的发展提出了一些值得思考的问题。
信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业,网络经济有着强大的生命力,信息技术、网络技术的发展在如今仍然是推动社会进步的重要动力,信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下,我们应积极了解光纤与光缆技术的发展特点及其产业的发展前景,抓住机遇,促进光纤光缆技术与产业向更大的方向发展。
1.光纤技术发展的特点
1.1网络的发展对光纤提出新的要求
不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。
(1)扩大单一波长的传输容量
(2)实现超长距离传输
(3)适应DWDM技术的运用
1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用
光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如"色散纵向均匀性"等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。
1.3新型光纤在不断出现
为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。
(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤
主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。
(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤
城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。
(3)用于局域网的新型多模光纤
虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。
(4)前途未卜的空芯光纤
据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。
2.光缆技术的发展特点
2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现
光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。
(1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;
(2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;
(3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输
光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的"光缆网络的维护监测系统"(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。
3.光纤光缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
3.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术
虽然这几年来,我国光纤光缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。
3.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品
电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。
论文摘要:光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备,预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。
如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出:“90年代,全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展,谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论:“21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……”,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。
1世界光电子技术和产业的发展
光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。
Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。
2我国的光电子技术和产业
近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位。
国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。
掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。
但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。
大多数的农民是很少有机会直接接触先进的农业机械,他们大多数需要依靠传播者的介绍才能够直接接触到农机,由于农民大多世代按照原来的生产方式农耕,对于农机工作没有认识到它的重要性。
2农机推广工作的重要性
2.1农机推广工作有助于减轻农民劳动负担,提高收入
农机推广工作帮助农民了解并购买使用先进的机械设备,教授正确的使用方法和保养常识。农机推广工作者担任着传播的重要任务,古人云:工欲善其事,必先利其器。所以说,农机推广工作是造福于老百姓的利器。
2.2加快农业生产方式的转变,提高劳动生产率和单位土地出产率
农机技术的推广能加快农业生产方式的转变,农机是农业现代化的载体,农机的使用是机械与生物的完美集合,有助于提高农业生产能力,提高农作物抗风险的能力,不断加快我国农业现代化发展步伐。
2.3农机推广技术有助于农业的可持续发展
现在的青壮年劳动力大多数都外出务工,从事农业生产的青壮年减少,劳动力缺失。年龄大的劳动力,体质虚弱,无法完成体力消耗较大作业任务。他们大量使用化肥等化学农药,使得农作物生长的土壤环境等不断恶化。长此以往,不利于农业的可持续发展。
3农机技术推广的优化
3.1普及农机知识,加强农机的学习和培训
我国农机推广工作者身负传播农机使用的重要任务,农机推广工作者要加强新的农机的宣传工作,让农民充分认识到农机给农作业带来的巨大变化与效益,提高农民对农机推广的重视程度,才能保证农业现代化的实现。在给农民普及农机知识的过程中,定时利用闲暇时间培训农民接受使用农机,让农机切切实实地给农民带来利益和方便。
3.2提高机械设备水平
目前,我国的机械设备相较于发达国家还比较落后,机械设备水平还有待于提高。我国农业现代化的发展路程还有很长的路,我们要根据不同地区不同的农作物结构研发出最适合本地农作物以及地势结构的农机设备,尽快淘汰老旧的农机,加快研发新农机的步伐。
3.3提高农机推广工作者的素质
在这个科技迅速发展的时代,身为农机推广工作者也要与时俱进,不断地学习、发现、研发新的合适的农机,提高自身的综合素质。要时刻关注国内外农机化的动态,不断充电,在推广过程中还要培养自身吃苦耐劳的精神,才能成为一名合格的农机推广工作者。
4结束语
1.1光传播通信技术的优势随着4G时代的到来,光传输通信技术也得到了迅猛发展,在电力通信行业中也具有举足轻重的的地位。OTN,PTN,ASON,PON等光传播通信技术络技术的出现,突破了传统的SDH技术单一的传输方式,为光传输网络带来了新鲜的血液。光传输通信具有衰减小、信息容量大、安全性能能好、频带宽、体积小等优势,在穿距离的传输和特殊环境中不仅能够降低对于已建成的网络的维护成本、提高宽带服务质量,更能实现移动通信行业网络建设的健康稳步发展。[1]
1.2光传播通信技术存在的问题纵观光传播技术网络的发展史,从世界上第一条光纤通信系统投入运营到如今突飞猛进的发展趋势,整个过程中信息传输规模和安全可靠运行也一直是电力通信部门关注的重点。光设备的传输虽然具有维护简单、扩容性较高,以及组网灵活等特点,并且随着科技的发展光端机也不断提升出槽位宽度均匀、增加扩容量等能力。但是,在社会经济不断发展的同时,这些光传输设备的老化程度也越来越严重,有大部分设备的性能甚至已经很难满足电力通信在传输方面的要求,当缓慢的衰变积累到一定程度时将会产生系统的最终的失效。
2.光传输通信技术的应用与发展研究
2.1光传输通信技术的广泛应用近几年我国在高速宽带光传输技术方面取得了飞跃性的发展,我国在移动通信技术领域应用方面也逐渐于国际接轨,成为全球高速宽带光传输通信技术发展的重要推动力。高速带宽光传输技术的核心是密集波分复用技术,随着市场需求的消费增长,在短短的时间内就成为网络建设的重心。[2]OTN和PTN系统作为光传输通信技术的重要组成部分,在实际的核心层部署中得到了广泛应用,其两者相联合的组网模式,为运营商带来了强大的IP业务接入能力和灵活调度能力。
2.2光传输通信技术的发展在可预见的未来光传输通信技术将给人们的生活带来重大变化,在无线网的环境中人们的工作、学习、出行等可以通过网络获得及时地、丰富地信息,变得更加便捷和简单。有理由相信,随着光传输通信技术的进一步发展以及配套技术的进一步完善,并且积极整合各方面的通信技术的优势,光传输通信技术在4G移动通信新时代的潜力将是无限的。光传输通信技术的发展推动着城域传输网不断统一和融合,是运营商共同组建扁平化网络的最佳选择。光传输通信技术不断的发展使得其生命周期大大延长。光传输技术100Gb/s的发展也突破了一定范围下数字信号中光载波携带信息量无法提高的问题,并且将光载波能够携带的信息量提高了一倍。
2.3光传输通信技术前景分析随着社会需求的不断增长,4G新时代下光传输通信技术的研究为综合业务数字的发展带来了迅猛的发展。在未来的光传输通信技术的发展中,源节点至目的节点之间的信号传输与交换过程中将会采用以光交换技术和波分复用传输技术作为核心基础技术。随着科技人员的不断研发,以WDM技术为主导结OTN、PTN系统的应用必定会逐渐取代取代DWDM和MST的地位成为光传输通信技术的主流技术。其自身所具有的优势顺应了业务IP化和网络扁平化的趋势,因此受到越来越多的运营商的重视,到目前为止,中国通讯运营商三大巨头移动、电信、联通已经积极的投入设计制造。
3.结语
数字发射覆盖技术之所以能够促进国内广播电视行业的发展,关键在于依托其自身技术优势。数字发射覆盖技术主要由通信设备、信息技术设备等软硬件共同组成,正是因为这些设备的可靠性才保证了其在广播电视系统中应用的可靠性,对于促进系统长期稳定可靠运行有积极意义。数字发射覆盖技术利用先进的设备将原本不可能实现的目标变为现实,信息技术与计算机技术支持下,广播电视系统中数字技术的应用先进可靠,增强了系统运行的生命力,且通过多年探究实践与发展,目前技术体系已经相对较为成熟,广播电视系统运行风险被极大的降低,系统运行安全性、可靠性、有效性得到了强力保障。目前广播电视系统在国家标准和行业规范的约束下可实现数字设备的无缝接入,保证了系统的延展性与功能的可扩充性,数字发射覆盖技术的服务空间与层次都得到了进一步拓展。广播电视系统运行中安全问题至关重要,数字发射覆盖技术的应用在保障系统顺利运行的同时可通过建立完善的系统访问权限机制、专用网络、备份恢复机制等确保系统运行安全,规避用户及工作人员或有意或无意的破坏,为系统的持续、健康运行提供可靠支持。目前我国广播电视系统所容纳的用户越来越多,为满足用户数量增加、需求增加现状应用数字发射覆盖技术可提升服务的前瞻性,通过灵活构建系统、改动系统构架等途径提升服务质量,增强广播电视行业发展的动力。数字发射覆盖技术本身的实用性与扩充性为广播电视系统与时俱进提供了支持与保障,本身数字网络的建设是一项耗时长且复杂的工程,这个过程中利用本身的实用性和扩充性可消除系统建设滞后带来的诸多问题,为用户提供多元化服务,进一步降低服务成本、减少停播情况,保证数字信号的优质覆盖,更深层次的挖掘受众群体资源,促进广播电视行业实现可持续发展。
2广播电视系统中数字技术分析
广播电视系统中应用的数字发射覆盖技术以ATSC技术、DVB技术、ISDB技术与DMB-T技术为主。ATSC技术服务广播电视系统主要是依靠自身组成层面、构成层级的清晰配合实现,第一层定像层确定图像形式,第二层依照MPEG模式压缩图像,第三层完成信号数据传输,前两层图像数据最终由第三层完成发射覆盖。DVB技术是典型的欧洲技术,利用卫星、地面数据交换机数字电视完成信号发射与覆盖,不仅能够接收传送音视频文件信号,还可接收传送图标图像及TRD等节目,不过DVB业务传送条件受限制,需支付一定费用,其业务开展有利有弊,国内参考该技术对广播电视系统进行了改造,为用户提供了更好的服务。ISDB技术来源于日本,核心在于利用计算机与无线信息网络技术为广播电视系统信号传输覆盖提供更加多元化的服务,尤其是在3G、4G业务方面有出众表现。DMB-T技术在我国广播电视系统中的应用可更好的实现数字信号的传导与接收,其采用的FJL技术促使数字电视传输网络逐步向多载波技术领域发展,可在多径时拖延信号扩散避免来自乱码的干扰,保证信号传输的准确与顺畅,其采用的循环前缀填充技术可有效实现保护间隔,并极大的提升了数字电视信号发射覆盖的效率。实现了20dB以上同步保护增益,对于促使我国广播电视行业更好的发展有积极意义。
3结论
当前,企业生产的农机大多数是有人操控的农机,而信息化水平不高,在农机上并没有安装相应的信息化设备(如GPS),操作辅助系统等数字化的系统并没有加装到农机。这就造成现在的农机技术与飞速发展的网络数字化技术严重脱节。公司的农机产品并不能满足当前新市场的要求,使企业的产品受到一定的市场冲击。这对于企业来说既是挑战,也是机遇,所以,抓住当前的机遇,进行农机信息化的相关技术研发,提高农机的信息化水平。当前,国家扶持农机的发展,对农机的技术要求更高,企业以往的农机技术已经不适合当前市场发展的需要,所以,对企业的战略要进行进一步的调整,将工作的中心从农机基础技术的研发,要转移到农机信息化技术上来,加大农机信息化技术研发和生产的投入。南通富来威农业装备有限公司,通过对农机推广和对生产者的专业培训达到了良好的市场效果,但这种推广已经不能满足时代的发展,企业应当发展先进的农机联网技术,为农机提供相应的技术支柱,这样才能增强企业产品的竞争力,真正适应市场的需要,才能达到更好的宣传效果和经济效益。
2科技信息技术在农机技术中的应用
2.1遥感技术的应用
遥感技术有若干的组成部分,从字面意思来说就是遥远的感知技术。首先是感知技术,这之中就包涵GPS技术。GPS技术是一种定位技术,通过卫星对地面上的目标进行定位,这是一种比较成熟的技术,这种技术已经运用到社会的各个方面。在农机上运用GPS技术可以使农机实施对各个农机的位置和作业情况进行跟踪,以便农机可以更好地掌握生产情况,对农业生产进行更加科学合理的部署,使农机作业可以有条不紊的进行,提高农机整体的生产效率。在传统的农业生产中,都是通过人工对农田进行相关的审查,对农田的作物生长状况、农田土壤水分生长环境、病虫害进行评估和处理的。但是这样的方法缺少及时性,而且人为因素对田地调查结果的影响较大。现在的信息技术可以通过高精度的传感器对农田的情况进行实时的检测,这样的监控数据不仅实施性强,对各项数据的检测也较为详细具体,可以检测到人工检测不到的项目,以便对农业生产进行及时的调整。在农机中加入这种技术可以更好的把握农业生产的各个环节,通过传感器可以进行更加精确的播种,灭害和预防,提高生产的效率。地理信息交互技术,这是农场的数据处理中心。其核心技术是将农机的地理信息进行数字化,通过各种传感器对整个数字化系统进行实时的更新,以便管理者更好地对农机的信息进行掌控,对整个农业生产进行及时的科学调整。对于企业来说,要结合当前的市场需要,生产能实际应用在农业生产中的农机,将信息技术融入到农机技术之中。
2.2网络物联技术
网络物联技术包涵各个方面,对农业生产的各个环节都进行了链接,使农机在农业生产情况可以快速的到达管理者手中,以便快速做出处理。通过这样的网络可以对农机的各个地方实现远程的生产操作,大大节省了劳动力。此外,在整个系统中可以建立自己的数据处理系统,降低整个农机对人的依赖,真正达到自动化,提高农业生产的效率。企业可以根据这一点对当前的农机进行网络化的改造,使农机可以更方便的连接网络。也可以研发相应的网络技术对相关的生产单位进行技术支持。
2.3精准化技术
精准化技术是建立在精准传感技术的基础之上的,这其中就包括精准播种技术、精准整地技术等。这些都对现有的农机技术提出了更高的要求,不仅在传感器方面要达到相应的要求,还要在现在的技术上进行改进,提高基础技术的稳定性可靠性和精准性,这样才能真正的达到生产的要求。精准技术是一项技术性极强的技术,要真正实现它,就要整合网络技术遥感技术。通过遥感技术对农田的情况进行把握,通过掌握的情况进行相应的生产安排,通过网络下发到各个生产单位。在农机上可以通过精准的传感器对生产进行更精准的操作,但这种精准的操作也对农机的质量和操作精度提出了更高的要求。所以企业要在这方面对当前的农机技术进行优化和改进。
一、档案存储工作现代化过程中缩微技术与光盘技术的对比分析
1、设备投资与技术要求
1缩微技术:设备投资大,使用技术复杂。
一套完整的缩微设备需要投资约一百多万元,用房约近100平方米。缩微工作中,拍照、成像、阅读、拷贝等工序要求技术高、精度高,需要专业技术人员或经专门培训过的工作人员才能操作。
2光盘技术:设备简单,易推广普及。
光盘技术对设备的要求不高,在一般档案馆现有计算机设备上再附加一些设施即可。光盘管理系统具有很强的实用性,其功能设计完全可以依据档案工作的实际需要及人们利用档案的习惯,整个系统可以紧密结合实际。光盘管理系统使用方便,采用菜单式人机对话方式,操作人员稍加培训,即可按照提示进行操作。
2、复制存储与成品保存
1缩微技术:复制工艺过程复杂,缩微品保存条件要求苛刻。
缩微拍摄的工艺过程较为复杂,要求很高,需要工作人员长时间的操作练习。在复制过程中,人、设备、材料、操作方法、环境等因素及每一个环节都影响缩微胶片质量。从理论上来说,缩微品可以长期保存,但缩微品保存条件要求相当苛刻。缩微品库房环境温湿度必须保持在一定范围内,还要定期卷片防止发生粘连。
2光盘技术:录入快速、精确,保管方便、简单。
光盘技术的复制录入较为简单,只需稍加培训就可操作。目前录入手段应用较多的是光电扫描仪。它可以将档案原件以图象方式输入到光盘中去。扫描仪最大的特点是快速、精确。一般A0幅面的滚筒式扫描仪的扫描分辨率可达500DPI,只要幅度不大于A0,长度不限的任何图纸均可一次扫描输入,扫描一张标准A0图分辨率300DPI约需80秒。
光盘存储密度高,一张525英寸的光盘能存储1000多兆的字节,相当于存放上万页的A4文件或相当于13盘16毫米缩微胶卷的存储量。光盘体积小,对环境要求不高,抗恶劣环境能力强,即使在平常环境下也能长期保管。
二、档案利用工作现代化过程中缩微技术与光盘技术的对比分析
1、档案检索与信息输出
1缩微技术:检索较慢,输出费时。
一般情况下,胶片是以张或卷为单位进行编目,这样查阅时必然要翻阅大量的卡片,效率很低。缩微的输出是利用显示阅读器和还原复印等设备,费时,费力。
2光盘技术:检索快速、准确,输出灵活、方便。
利用计算机对光盘进行档案数据的检索,可谓快速、准确、方便。利用快速检索功能,可以在几秒钟之内,对几万数据进行查询。在查询中,可以根据自己的需求,提出查询的具体名称,也可提出需查询的大致名称,或几个名称进行组合。可进行模糊检索,使检索变得更加灵活、方便。
光盘的输出更加方便、准确。存在光盘中的文件和图纸可利用计算机很方便地输出,对一些数据还可以进行统计后打印输出。输出可以利用各种输出设备,如针式打印机、喷墨打印机、激光印字机等。现在由于采用了高质量喷墨打印机而不是绘图仪,使输出图纸的精度和速度大为提高。
2、凭证作用与法律效力
1缩微技术:缩微品具有法律效力,可作凭证使用。
《档案法实施办法》对档案缩微品的法律地位作了规定:“各级各类档案馆提供利用的档案,应当逐步实现以缩微品代替原件。档案缩微品和其它复制形式的档案,载有档案收藏单位法定代表人的签名或者印章标记的,具有与档案原件同等的效力。”世界上有些国家和地区,允许缩微品作为法律上的原始证据,如:日本、美国、澳大利亚、加拿大、英格兰、苏格兰、德国、意大利等国。
2光盘技术:法律效力有待探讨,限制光盘取代档案原件。
光盘的法律效力目前处于探讨阶段。有人认为光盘技术是将原件上的文字、图像经处理后以数字形式存储,容易在输入输出时被删改,故光盘存储的档案不具有法律凭证效力。正如美国国家档案与文件管理局《关于数字图像与光盘数据贮存系统的报告》中所说:“联邦法院更愿意接受机构在日常事物处理过程中形成的档案原件作为证据”。加拿大的有关章程也提到,数字图像版本的可信度与档案原件本身并非完全一致。美国大多数政府档案馆限制数字图像技术用于永久保存的公共档案。
三、缩微技术:与光盘技术。光盘技术:发展前景广阔。
1缩微技术在保存期限、法律效力、标准化等方面优于光盘技术,具有顽强的生命力。
与光盘技术相比,缩微技术是一项成熟的应用技术,已实现标准化、规范化,不少国家不仅用它管理档案、资料、图书、情报,它还被广泛应用于办公室工作和出版发行等工作。
缩微品的保存期限较长。据有关材料记载:“国外有关试验结果表明,在一定的条件下,缩微胶片寿命可达500年以上”,也有的说一般可保存100到150年。光盘技术发展至今,对其保存期限说法不一。有人断言其寿命为10-20年,有人称可长期保存。但多数专家认为光盘保存信息期限为10年以上。不同种类的光盘寿命也不尽相同。所以,在今后一段时间内,缩微技术还将因存储方面的优越性继续存在下去,和光盘技术一起促进我国档案管理现代化的发展。
2光盘技术发展咄咄逼人,应用前景广阔。
光盘技术的技术优越性是缩微技术无法与之相提并论的。目前,光盘技术的技术优势正以咄咄逼人之势迅猛发展。
光盘技术应用于档案管理,可实现档案信息的海量存储、随机快速检索、网际交流、远距离传输及档案工作的现代化管理。可以对档案实行原文管理,在不动用原文的情况下,实现档案的查询、复制和利用。能保持档案原貌,扫描后的图纸能够无失真的显示和输出,且在页码上也和原档案一致。检索快速准确、灵活多样,且可实现模糊检索。统计功能齐全,可进行各种馆藏统计和档案利用统计。能够输出档案管理所需的各类卡片、目录及报表图等。
光盘是兼有数字记录和模拟记录优点的存储介质,不仅可以记录数据,还可以记录声音、图像等各类档案,不仅可以存储档案目录,而且可以存储档案全文、档案原件如照片、图片、录像带、录音带等,能很好地解决对声像等不同载体档案的一体化管理,可节省人、财、物,还可加大开发利用档案信息的广度和深度。
光盘的应用将加速档案管理现代化进程,实现对不同载体档案的一体化管理,有利于档案管理、开发和利用。随着现代计算机技术日新月异的发展,光盘技术的更高密度、小型化和降低价格是不可逆转的趋势。其长寿耐用、统一标准问题也可望逐步解决。总之,光盘技术是一种很有发展前途的现代信息存储和利用技术,它在档案管理现代化进程中有广阔的应用前景。
参考文献:
1《中华人民共和国档案法》
2《中华人民共和国档案法实施办法》
3《欧美利用光盘技术保存档案》,刊于《中国档案》1998年第7期,王健、黄贵苏著。
关键字:舞台灯光,控制系统,通讯模块
自从舞台产生,舞台照明随之成为舞台组成的部分。舞台照明,贵在突出视觉、写实、审美和表现四大要素。经历了多年演变。逐渐发展成今天比较完善和先进的照明系统。戏剧的第一个繁荣期,出现在两千多年前的古希腊。当时的剧场都是露天或半露天的。舞台的照明都靠天上那巨大无比的“灯”——太阳,所以只能在白天演出。而夜晚休息娱乐的需要、露天演出易受天气影响等客观弊端及戏剧的发展使舞台灯光成了人们必须解决的问题。
剧场照明设计是否成功,是以舞台灯光的处理是否得当为标志。舞台灯光不仅要照亮演员,让观众看清面部表情、神态和动作,更重要的是充分运用照明技术,调动灯光操作等手段来强化艺术效果,使观众有身临其境之感。舞台灯光的安装部位、功能及灯具配置舞台灯光按其使用功能主要分为两种:可调光的调光回路;不可调光的直放回路。舞台照明方式一般分为三种:
a。一般照明。指顶光和伸出式舞台作为部分顶光的吊点灯环,以及葡萄架上、天桥上的照明。
b。重点照明。指面光、耳光、柱光、侧光、脚光、流动光和伸出式舞台的低角度面光、内(外)侧光、转台流动光以及乐池内设置的供接乐谱灯的低压插座。
c。装饰照明。指天排光、地排光和舞台上使用的激光效果器、追光、流动音乐喷泉以及各式电脑灯。
舞台灯光如此重要上面的叙述比较简单,下面从技术的角度进行剖析:
舞台灯光控制系统结构可以大致分为三个模块;人机界面模块,主控机模块和底层控制模块。三大模块相互间利用RS485总线通讯,以固定的波特率传输数据。
人机界面模块的功能主要是接收控制人员的控制指令,一般可以用简单的工控面板实现。该模块接收到指令以后不作指令的翻译,直接通过RS485总线传输按键信息到主控机模块。
主控机是整个布光控制系统的核心部分,负责上层控制界面和底层硬件控制模块的联系。主控机在收到控制模块发来的按键信息后经过翻译,形成二进制的控制的指令;然后主控机依据收的指令和相关的控制模块地址组成一帧完整的数据,并通过RS485总线传输到下行总线上,各底层控制模块再按地址匹配获取属于自己的数据。
底层控制模块是直接控制舞台灯光动作的硬件设备。由于舞台灯光的数目一般比较多,因此控制模块的数量一般也在10~20之间,所有的控制模块都挂靠在同一总线上,相互之间独立编程。当主控机向总线上发送数据时,所有控制模块都接收到数据信息,并根据帧结构所包含的地址信息解析出属于自己的指令并执行之。
舞台灯光控制系统控制模块其主要的功能有2方面:一是和主控机的通讯,接收来自上层的指令。二是根据指令控制硬件电路实现对灯光动作的控制。下面分别就这两个模块进行介绍。
下面介绍一下接收通讯模块:
①通讯方式选择
由于控制信号相对简单,这里采用的是串行通讯方式。这种方式运用起来比较方便,对器件要求不高,半/全双功方式可自由选择。在异步方法中最重要的是波特率的设置。太高,会增加单片机的负担,甚至不可实现;太低,会影响整个操作的响应速度。
②传输标准选择
目前各种传输标准很多,但各有优缺点。由于布光系统作于演播厅,各种音响,电器的干扰会很多,因此,所选的传输方式应是抗干扰比较强的。由此考虑,在通讯距离为几十米到上千米时,选用RS485总线传输是比较理想的。485总线利用两条传输线,采取平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力,加上接收器具有高的灵敏度,能检测低达200mV的电压,因此可以大大增强传输时的抗干扰能力,传输信号在千米以外可得到恢复。
RS485总线使用方便,用一对双绞线即可实现多站联网构成分布式系统。它设备简单,价格低廉,能进行长距离通信,故在工程项目中获得了广泛的应用。
③收发器选择及使用
在485总线上传输的是485电平,而单片机和主控微机只能识别TTL电平。这样,在两者间就必须有专用芯片设计转换电路,这就是收发器。收发器的种类很多,可根据需要转换不同的电平,这里只需要485一一TTL电平间的转换。比较-g。用的是Max48x系列,和带隔离的Max148x系列。在应用中,为减少通讯电路与其他电路间的干扰,必须要有隔离级。虽然可以直接使用较高档的带隔离级的485收发器,但从价格考虑,还是自行设计隔离电路更好。这里运用光电耦合器件,单独电源供给等手段实现隔离。在使用Max483是要注意使能端的控制。收发器处于接收状态只有在/RE=0,并且可移植性,避免了不必要的重复工作。图2中的模块功能管理层和硬件驱动和基本功能函数接口层同属于Opentv中间件。模块功能管理层是为方便编写用户应用程序,按照一定的中间件函数接口标准编写的有关于音频、视频和频道操作管理和控制的函数。驱动与基本函数接口层是OpenTV中间件的底层部分。这一层次的软件编写要根据具体的硬件驱动来进行相应的改动,目的是提供给模块功能管理层统一的驱动接口函数。
③操作系统和硬件驱动层
本系统所采用的操作系统是pSOS;硬件驱动层主要针对各硬件模块,提供相应的驱动程序。主要的驱动包括:Kernel模块,主要负责提供对进程的操作,诸如进程的创建和删除等;接口模块,包括IC接口操作控制,RS一232串口通信,智能卡的控制等;音频模块;视频模块;OSD模块;解复用模块;解码模块;Flash驱动模块;TUNER驱动模块。
最后一步是机顶盒系统的调试:本系统的软件是在pSOS编译器的基础上编译完成的。整个测试框图如图3所示。系统利用了一个TS码流发生器作为机顶盒的调试TS源。TS流通过QAM调制器调制到信道中,QAM信号送到机顶盒的前端进行QAM解调,再送入系统板中进行信源解码。TS流也可以直接通过系统板中的接口送入以对信源解码进行单独调试。系统个人电脑的测试是在PC+WINDOWS2000平台上进行的。而系统运行软件则在pSOS实时操作系统环境下执行。编译好的可执行文件通过仿真RoM从串口下装到硬件平台上的RAM中,然后系统将从RAM中的某一固定地址读出并执行程序。由于本硬件平台没有提供网口,所以pSOS自带的在线调试功能并不能实现,调试信息只能通过执行程序过程中的输出信息得到。
因此,将硬件上的串口与个人计算机串口相连,程序运行过程中的调试信息可以显示在个人电脑的屏幕上,从而,编程人员可以得到所需要的调试信息。
[总结语]
如今灯光系统控制已经由原来的人工操作进化为计算机管控。对舞美工作者计算机水平的提高也提出了现实的要求。相信随着灯光照明系统的不断更新完善和舞美工作者素质的日益提高将使我们的舞台更具时代气息。更具诱惑力,更加精彩。
参考文献:
[1]李海东《建筑电气》科学技术出版社2002
[2]金长烈、柳得安、姚涵《舞台灯光》机械工业出版社2004
农业研究所及高校科研骨干等下乡下户,结合当地农时农事调查取证,慎重选择适合当地的农业科技推广项目。建立示范田及样板场地,让农民对农业科技有切身感受,在现场对农民进行农业技术指导。结合农业产品销售以及农业物资现实情况,基层农技推广部门适时调整农业技术的推广方向。民间互助交流带动了农业技术的推广。同地区农民之间一般有相同种植项目,经常交流切磋种植经验。各种形式的农业专业协会、农业合作经济体在农村成立迅速。新型农村合作组织以农民为主题,以承包经营为基础模式,聘用科研机构人员作为技术顾问,结合农村基层农业技术人员的指导和培训,成为新型农村生产的发展模式。每年我国农村合作经济组织数量呈上升趋势发展,参与农村经济合作组织的农民也在逐年增多。农村经济合作组织的生产发展方式适合众多农民的现实要求。因地制宜的选择新型农业科技项目、快速有效的向农民推广技术要点有效弥补了单纯依靠政府部门扶持的农业技术推广方式,加快了我国农业发展的步伐。农村供销合作社依然是农产品流通的主要渠道,主要包括农业生产资料的经营和农产品的收购。供销合作社是市场与农民之间的桥梁,及时掌握市场行情把握市场动态,向农民提品销售情况和市场发展方向,跟随市场导向提高农产品生产的科技含量。
2.农业技术推广服务存在的问题
作为传统的农业大国,农业是社会向前发展的根基,依靠科学技术进步提高农业生产效率已成为历史发展的必然。市场经济的发展推动了农村的普及,计划经济下由政府主导的传统农业生产也逐渐被以农民为主体、以市场为导向的新型农业所代替。在政府扶持和财政支持下农村的基层农技推广工作取得一定的发展,过去政府设定技术项目财政负担所有经费,现在是农民自己找项目财政给予相应的补贴。虽然农技推广的模式有所增多,但新型农业科技成果的转化率仍远低于发达国家水平,推广效果远低于预期水平。根据我国现阶段农业发展水平,农村对高效多产的新型农业生产技术的需求应该是巨大的,但总体上接受新型农业技术并用于生产实践的农民数量并没有明显增加。造成这些问题除了农技推广工作没有做到位外,主要原因是农业生产的主体农民对科技成果的应用受到了多方面的制约。农业是受地理条件、气候变化影响较大的行业,农业科技成果的应用存在着技术风险和自然条件影响风险等多种不可控因素。传统农业生产时根据经验耕种,农民用经验推断可能需要采取的耕种措施。对待农业新技术农民只是根据程序按部就班的耕种,对可能出现的问题无法预测更不可能采取有效措施进行修正和补救。从根本上说农作物的生产离不开光照、土地、水源等自然因素的相互配合,新型科技成果的生产流程是否能适应当地的自然条件也给农产品的生产带来许多不确定因素。多种不确定因素和可能出现的失败让农民对新技术更加小心翼翼,时常持观望态度。以家庭为单位的农民生产投入能力有限,分散到户的小块儿土地作业给新技术推广造成障碍。许多新型农业技术具有提高劳动生产率、增加产出、减轻作业者劳动强度等特点,这也是农民选择新型农业生产技术的主要原因。当前农村主要采用的生产模式,独门独户的生产使种植规模受到局限,达不到新技术要求的高投入高产出的生产效果,没能有效提高农业生产的劳动产出比。新技术的效果没有显现出来并且生产效益没有明显提高,影响农民的期望和对新技术的后续采纳。另一方面,我国农民文化素质偏低的现状也限制了科技成果向现实生产力的转化。全国农民中受过高中以上教育的占不到十分之一,小学及初中文化的占到百分之八十,剩下多为文盲和半文盲,真正从事农业生产的农民文化水平更是低于这个比例。农民在生产中技术接受能力较差,达不到增产增收的效果,也限制了农业技术的再推广。
3.基层农业推广体系建设的建议
(一)光色。
这一要素归根到底是对色彩的运用,在设计上要突出主要光色,其他光色则作为辅助。光色在舞台中最能体现表演者的情感和表演所传达的内容的要素,从而能构建出和谐统一的画面色彩,所以在渲染表演气氛、烘托人物情感、体现剧情时发挥了重要的作用。比如为了展示一支骆驼队在太阳初升之时在一望无际的沙漠上行走,以蓝色为背景色,黄色为主体色彩,当驼队由远到近,灯光的色彩将由弱到强进行调整,给观众视觉上的冲击,这也体现了色强的作用,此时整个舞台的画面是在蓝蓝的天空下,金光闪闪的沙漠,驼队在悠然自在地前行,呈现出一幅美好的景象。
(二)光质。
光质表现在质上,主要分为硬光和软光。硬光,就是能看清楚其照射方向的光,比如聚光灯和追光灯;反之软光就是不能清楚辨别方向的光,比如散射灯。正是由于硬软光的表现不同,所以给观众带来的感受也是截然不同的。一般硬光给人富有阳刚之美的感觉,有强烈的鲜明感受;而软光多半是柔和、淡雅的感觉。但以舞台的不同设计为基础,通过对不同光质的选择也能使得舞台的硬光效果是均匀和理想的,比如使用螺纹和平凹透镜的聚光灯,加上柔光片,也能使硬光变得柔和。
(三)光影。
光影这一要素是直接通过光的手段给观众呈现可视形象的方式,也就是用光来成影,并将影投射到幕布上或是景片上,充分表现舞台剧情的氛围。比如在2008年北京奥运会的开幕仪式上通过LED制造的光影效果和表演密切的结合,幻化出了各种图案,给观众带来一种进入梦幻般的视觉感受。
(四)光位。
光位即舞台灯光照射的位置,它对舞台上人物的情绪、体态或是景物的外形都发挥着重要的作用。比如用光正面照射人物,那么人物给观众呈现的就是比较丰满的形象;如果用侧面的光照射人物,则给观众的感觉是比较消瘦的。这种光位的照射效果也适用于景物,但如果为了追求景物的立体感和质感,还需要结合光强这一要素,所以说在舞台上对光位的应用,要结合其他灯光组成要素。
(五)光区。
光区体现的是一个区域,目的是为了让舞台画面显得更加有层次感和多变感,所以光区有不同的形状和范围,也有区域边界的虚实之分。一般舞台的光区被分为3种区域,一种是突显表演者的区域,一种是显示景物的区域,还有一种是投射到天幕上的区域。但上述分类也只是大致的分类,涉及到具体的舞台灯光光区形式和变化则需要根据具体情况来设计,并运用单灯和多灯的组合,调节光源、镜片或是挡光片等方式来获得效果。
(六)光束。
光束主要是要达到视光柱的效果,比如舞台上林间阳光渗透的光束,太阳升起时的光芒等都是光束营造的效果,将光束应用在歌舞表演中,会增强音乐感。但如果从美术设计角度出发,还要结合具体的灯具、幕布、光强、光色及舞台表演的形象,这样才能给观众带来视觉上的感受。
(七)光的运动。
光的运动就是光在舞台上的转换和变动,为了配合不同舞台剧情的不同要求,可能有的时候需要聚光灯,有的时候需要追光灯或是散射灯,从而使静止的舞台布景或是场景变得生动。
二、灯光舞台美术设计的原则
首先是遵循强度或是亮度的原则,在舞台上必须要有足够的灯光,能让观众看清楚舞台,包括布景的颜色、景物和人物的外形,甚至是需要特别突显的细节部分。其次是遵循分配原则,分配主要是不同灯光射向舞台的方向分配,主灯和辅助灯与舞台中主角、配角、景物的分配,以及亮度和色彩的分配。最后是遵循节奏原则,也就是指光的运动这一要素,保证所选灯具和舞台的剧情发展相融合。
三、结语
1.1果实经济性状
果穗圆锥形,果粒短椭圆形,开花期与花后经过赤霉素处理,穗重可达750~1000g。开花期一次处理及配套相应栽培技术,果皮金黄色,果粒较小,重约8g左右,开花期与开花后二次处理,果粒重10~12g,果皮色为黄白色与黄绿色,品质依次为金黄色>黄白色>黄绿色。阳光玫瑰果肉硬、皮薄肉脆,有玫瑰香味,可溶性固形物含量在20%左右,是葡萄中的优良品种,可以作为无锡及周边地区中熟品种中的主栽品种。
1.2植物学特征
新梢上端和幼叶都有较多的白色绒毛,嫩梢前端呈浅红色,成熟的树梢呈浅黄褐色。叶片大,呈五角形,浅五裂,成叶上面颜色为绿色,叶柄长,呈浅白色。
1.3生长结果习性与物候期
在无锡地区阳光玫瑰一般3月底4月初萌芽,一般年份在5月中旬初见花,比一般品种可提前1~2d开花。花穗中等,坐果率高。一般在8月中旬成熟,挂果期长。植物长势与苗木有较大关系,选择适当砧木嫁接的阳光玫瑰长势中庸,萌芽率高,成枝率强,枝条成熟度较高,花芽在结果母枝中下部形成的几率较高。
2主要栽培技术
根据阳光玫瑰的生长发育特性与培养优良品质的要求,其栽培技术主要是选择适当砧木嫁接苗木,植物激素的处理,冬季修剪等。
2.1苗木选择
阳光玫瑰繁育有扦插、自根苗嫁接2种方法。嫁接有的用巨峰、红富士等作为砧木或用SO4、贝达等作砧木。扦插、自根苗嫁接的当年生长势弱,有相当一部分植株当年不能上平棚棚架,如用适当的砧木嫁接和较好的肥水管理,当年生长大部分能上棚,长势中庸适宜,第二年正常进入结果期。
2.2色泽与质量
开花后用赤霉素一次处理,技术管理好的呈金黄色,果粒较小;开花后用赤霉素处理2次,管理精致的可达黄白色,品质上乘,一般阳光玫瑰的色泽应达到黄绿色以上。
2.3冬季修剪
阳光玫瑰的花芽分化较好,结果母枝下端形成优质花芽几率较高。冬季修剪一般留3~4个芽进行短中梢修剪,H形修剪留结果母枝2个芽短梢修剪。
2.4奇宝等植物生长调节剂的使用
盛花期(50%~80%开花)使用25mg/L赤霉素+吡效隆5mg/L;花后2周使用20~25mg/L赤霉素。如需无核化率高,可在第二次处理时再加5PPm吡效隆。
2.5控制产量
阳光玫瑰的产量控制在18750~22500kg/hm2,穗形呈圆锥形,平均穗重0.9~1kg。及时花穗整理、摘心、疏穗、疏果。
2.6病虫害防治
关键词:光纤直放站覆盖技术传输距离
引言
随着移动通信的高速发展,客户对网络服务质量的要求不断提高,运营商之间竞争日益激烈。而对公路隧道实现全线覆盖是运营商提高网络质量的一个重要环节,也是提高综合竞争力的一个有力手段。
建设CDMA、GSM直放站可快速提高网络质量。直放站从传输方式来分有无线直放站、光纤直放站和移频直放站。其中,光纤直放站运用的历史较短,但与其他直放站相比较,它有自己独特的优势,光纤直放站信号纯净,衰减度小,信号传输不受地理气候的限制,而且随着光器件价格的降低,产品不断成熟,在网络中的运用不断增多。
一、光纤直放站的工作原理
光纤直放站主要由中继端机(或近端机,在基站机房内耦合信号)、光传输网络、远端机和天线系统组成。
中继端机将基站射频信号耦合下来,并将射频信号转换成光信号;
光传输网络将信号传送到远端;
远端机主要包括双工滤波器(Duplex)、低噪声放大器(LNA-lownoiseamplifier)、功率放大器(PA-poweramplifier)、光端机等设备,将射频信号从光信号中解调出来,并滤波、放大;
用户天线用于覆盖区的信号发射和接收,可采用全向或定向天线。
前向放大器放大基站至移动台的下行信号(前向信号),反向放大器放大移动台至基站的上行信号(反向信号),由于上下行信号频率相差很大即双工间隔很大(如GSM900、CDMA800的双工间隔为45MHz),可利用双工滤波器和前端滤波器方便地将两路信号分开。
二、光纤直放站特点
光纤直放站与无线直放站的最大区别在于施主基站信号的传输方式上,光纤直放站是通过光纤进行传输,而无线直放站通过空间传播。因此,光纤直放站具有以下特点:①输出信号频率与输入信号频率相同,透明信道。②覆盖区天线可根据地形情况选择全向或定向天线。③不存在无线直放站收发隔离问题,选址方便。④光纤中继端与近端机距离不超过20公里。
三、光纤直放站在公路隧道覆盖中的建设问题
由于公路隧道具有地形复杂,信源获取困难以及覆盖区域狭长,信号波动损耗都较大等特点;因此需要根据实际环境进行勘测设计,灵活组网规划;基于公路隧道的特点,光纤直放站因具有设计和施工灵活且覆盖效果好,工作稳定等优点,所以在公路隧道中有很好的应用。可从以下几个方面来进行探讨。
3.1传输距离的要求光纤直放站的传输距离最大可达15公里,因此对于一般的狭长的隧道,只要不超过改传输距离,就可以使用光纤直放站来进行覆盖。
3.2信源的选取因为信源的选取直接关系到整体覆盖效果。因此要保证施主基站有话务容量冗余可以负担光纤直放站覆盖区域内的话务量。若在隧道口附近无信源可取或隧道较长,利用耦合器从基站耦合信号到近端机,近端机将射频信号转化为光信号,通过光缆将光信号送到远端机,远端机将光信号转化为射频信号同时放大信号将其馈送到天线。根据覆盖距离及近端机拖带远端机能力和对基站的噪声影响,来确定远端机数量。
3.3供电方式对于公路隧道,一般建设在较偏远的山区,电源不太稳定甚至没有电源提供,因此可以利用太阳能供电系统供电,但是如果是在有电源提供的地区可直接利用220V交流电供电。
3.4监控系统公路隧道在偏远地区,故在维护上有很大的困难。监控系统能对其进行参数设置、调整,在网络维护方面起了非常重要的作用,是必不可少的一项补充。
四、光纤直放站在某隧道网络覆盖中的应用实例
4.1工程概况某隧道隧道全长820米,双洞单向两车道,隧道顶高约6米,隧道内信号电平小于-100dBm,隧道东侧隧道口到转弯处约1000米路段信号电平在-90dBm至-98dBm之间,通话质量差。
4.2解决方案为了解决该隧道的覆盖问题,采用无线接入光纤直放站,两隧道内分别采用八木天线进行覆盖,隧道外采用抛物面天线,而利用隧道顶遮挡来解决隔离度问题。系统平面图如下:
4.3测试结果该隧道开通后检测结果为公路隧道内、隧道外网络信号电平值≥-85dBm左右,通话质量RxQual90%区域以上0级,切换成功率>99%,掉话率<1%,扩大基站覆盖范围,对基站参数指标无任何影响。
五、结束语
光纤直放站相对于无线直放站来说,成本相对较高,而且需要敷设光纤。但正如本文第2点所阐述,与无线直放站相比,光纤直放站有着无可比拟的优点,光纤直放站一般可获得80dB以上的增益,主要完成为离基站较远的村镇、公路、厂矿、旅游区等地域的覆盖。该系统具有建站速度快、工程投资低,见效快等优点,具有极高的性价比。
参考文献:
[1]韦惠民等.蜂窝移动通信技术.西安:西安电子科技大学出版社.2002.