時間:2022-11-24 12:01:17
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇無線通訊論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
本文作者:曹方 單位:浙江省杭州市威睿電通(杭州)有限公司
在寬帶中的無線技術也是不甘的落后。這已經是無線寬帶的接入技術新的研究的領域。Mimax的技術也有自己的聯盟。它的主要目的是推廣ieee802.16的技術的標準應用。許多的人認為在將來wimax會取代3G的網絡接入技術,wimax解決的是無線局域網的連接問題,它可以信號連接到280英尺以外,網絡連接速度可以達到54兆/秒。從目前來看這種說法是不可取的對于商業化的普及還有著很大距離。但是不可以否認的是,在wimax的技術具有很大商業的潛力。但是由于在其自身的技術方面短缺,使得難以在很短的時間內發揮出重大影響力。
在超快帶無線的接入技術中,在因為有超高速數據的傳輸能力,而受到廣泛關注,然而其還有著很大的優勢。因為其采用是超短的周期沖脈調制。沒有使用載波上的技術。這樣就使得其具有低成本和低功耗的特點。超寬帶無線的接入技術因為傳輸數據能力在未來無線的通訊市場上占據一席之地。對于藍牙技術也造成一定沖擊。但對于目前慢慢普及3G技術和wlan技術等還是不構成威脅的。
電信是克服距離和時間障礙的信息傳播形式,電信傳播的前提是解碼和編碼打的對應性,換句話說,收信方收到電磁代碼要合理運用和發信方的互逆性的算法破譯,這樣才會得到電磁碼所攜帶的專業信息。
我們可以把無線的電纜來連接起家庭和辦公室電子的設備。同樣也包括了鼠標和鍵盤等同樣的采用了無線的傳輸。這樣我們就擁有了一個無線的公務包。使掌上計算機和計算機作為代表來采用無線的方式與網絡和其他的設備相連接起來。使我們擁有一個數字化可流動辦公室。
移動通訊技術迅速的發展,使得人們對于電腦以外各種各樣的數據和網絡的服務需求也日益的增長。數字攝像機、照相機等等的設備裝上了bluetooth的系統。這樣就可以使得電纜方面使用的不便免去。同樣又可以不受到內存被溢出困擾。同樣把它裝到手機的上面,可以使得手機可以進行一個無線連接的傳輸方式。也可使人小范圍內可以自由走動打電話和聽音樂。在大的范圍內召開一個電話會議。藍牙設施的特性不僅成本低還給人們在日常的生活中開拓了一個近乎無限的空間一樣。在未來信息家電將會以網絡為基礎。與無限的連接實現一個雙向的傳輸具有一定職能融合的產品。用藍牙的技術設計家庭和辦公電話、數字手機與小型的pbx等的電話系統在數字化的意義上實現了個人的無線通訊。因為藍牙的基本成本低和低消耗的無線方式不僅影響了技術發展的潮流同樣還順應現在的通訊技術。這樣的數字化應用對我國的通訊界的發展具有很重大的意義。
回顧我們國家無線通訊的發展歷程上已經有了很大的發展,但是目前的網絡用戶的普及率還是相對的較低。對于我國的13億的人口。我們國家的無線通訊技術上還有很大的發展空間和規模。這樣,就可以促成一個競爭局面形成,使得運營的企業可以更多的拓展新的業務和應用,向用戶們提供一個更豐富更多層次更多方面的需求。所以我們要去積極的促進無線通訊領域在數字化方面的應用,發展我們國家的無線通訊技術。使得其在無線的領域技術創新、科技進步、為實現我們國家的科教興國的戰略。從而增強我們國家綜合的力量,也為經濟全球化和信息全球化的環境下為社會和全人類發展積極的去貢獻力量。
論文關鍵詞:合作競爭,通訊產業,網絡外部性,社會最優供給,效用函數,利潤函數
一般情況下,生產者進行價格和非價格競爭會產生低價,從而使消費者獲益。在一些市場結構中,生產者聯合并制定產量,產生高價,減少了消費者剩余。這類生產者合作增加了生產者利潤,卻損害了消費者的利益。Timothy J. Brenna(2005)認為,規制和競爭對企業的生產和兼并來說是相互替代關系。然而,像電信業這類放松規制的產業,增加競爭將會使其獲益良多。電信業轉向競爭行業要受到嚴格的規制,美國電信法案中本地通訊的規制機構允許本地市場的競爭,但保留電信市場的網絡外部性[①]。
一、合作競爭市場網絡外部性基本概念
研究合作競爭市場網絡外部性問題,首先需要明確兩個關鍵概念。
(一)合作競爭市場
合作競爭一詞最早出現在1996年耶魯大學管理學教授Barry J.Nalebuff和哈佛大學企業管理學教授Adam M.Brandenburger共同合著出版的《合作競爭》一書中。書中認為效用函數,企業經營活動是一種特殊的博弈,是一種可以實現雙贏的非零和博弈。Maria Bengtsson和Soren Kock(1997)共同研究了企業網絡的合作競爭問題,提出那種既包含競爭又包含合作的現象稱為合作競爭。Menahem Spiegel認為合作競爭是一種市場情況,非合作的生產者在合作合同制約下,基于市場競爭的基本準則,為增加用戶量而彼此競爭,實現利潤最大化。為保證消費者的利益,合同限制生產者以低成本生產中間產品和最終產品。郭鴻雁認為合作競爭是以互補為核心、以協同為基礎、以共贏為目標的新型經營戰略。
(二)無線通訊市場的網絡外部性
無線通訊產業提供通訊服務會受到網絡外部性[②]的約束。而網絡的外部性打破了市場競爭性與社會福利有效的一致性。網絡質量隨網絡規模增大而提高[③](MenahemSpiegel,2005)。
網絡外部性的概念首先由Katz和Shapiro(1985)提出,之后應用于網絡產業的其他領域。Bental和Spiegel(1994a)在不同的市場結構,特別在不同規制和放松規制的制度下分析了最優網絡規模。Bental和Spiegel(1994b)認為這類產品質量的量度由生產者直接控制雜志網。一個既定規模網絡的質量則取決于用戶總量。因此,最優網絡規模和總覆蓋范圍與市場結構密切相關。Economidas(1994和1996)和Laffont與Tirol(1994和1999)在無線通訊產業的競爭中討論了最優網絡規模和總覆蓋范圍[④]。
本文討論的網絡運營商之間的合作競爭會導致正外部性的增加,即用戶和運營商雙雙獲益。
二、建立網絡外部性模型
本文參照Menahem Spiegel(2005) ”Coopetition inthe Telecommunications Industry”的方法[⑤],通過建立我國通訊市場的網絡外部性模型討論社會最優供給問題。
(一)基本假設
第一,假設我國通訊市場有N個獨立消費者,個人消費收益w>0,消費者以單位效用函數u(q,n,x)最大化為目的。q為消費通訊服務的單位,入網用戶數量為n,x為個人消費總收益,p為通訊單位價格,則用戶個人預算約束為:pq+x<w。消費通訊的邊際效用Uq和私人收益的邊際效用Ux滿足: uq(q,n,x),ux(q,n,x)>0,且uqq(q,n,x),uxx(q,n,x)<0。
第二,假設通訊存在網絡外部性,且網絡規模的邊際效用un滿足:un(q,n,x)>0且unn(q,n,x)<0,即正外部性。其中q,n,x負相關性。
用戶的進入我國通訊市場準則為:
U1=u(q,n,x)>u(0,n,w)= U2,即u(q,n,w-pq)>u(0,n,w) (1)
消費者入網與否取決于市場價格p。U1是p的反函數,U2為常數,那么存在一個價格p*,當p< p*時效用函數,消費者入網,當p> p*時,消費者不入網。本文考慮消費者決定入網的情況。
(二)無線通訊市場的分析基準——社會最優供給
根據Menahem Spiegel(2005)的方法,假設消費者價值函數為V(n,q),消費者總剩余為CS,n個消費者消費q單位價格為p的通訊服務:
V(n,q)=anq-bq2-pq (2)
其中a、b為常數,且a>0,b>0。個人消費只與消費通訊單位有關系,考慮消費者剩余就需要考慮通訊單位q。對(2)式求q的一階導,可得我國通訊市場需求曲線:
p=an-bq(3)
當通訊雙方使用同一網絡,則單位成本由構建網固定成本S元和固定邊際成本C元構成。給定通訊消費價值函數和單位成本,通訊社會最優供給為 :[(anq-bq2-cdq)n]k-kS,其中ks—最優的網絡數量,ns—最優網絡規模,—通訊單位價格,—通訊單位,k= (N,k與n負相關)。對其求q的一階導:當an-bq=c時,最優消費單位為;當an>c時,q>0。正網絡外部性使消費者價值V(n,q)與n正相關。N個消費者使用單一網絡時達到最優網絡規模。給定aN>c,固定成本S很小,最有網絡數量ks=1。社會最優價格=c ,社會最優消費量= 。
(三)競爭的通訊網絡情況
這里僅討論存在中國移動(A網)和中國聯通[⑥](B網)兩家相互競爭的網絡運營商的通訊市場。
1.獨立網絡
當兩家運營商僅向網內用戶提供通訊服務,稱為獨立網絡。市場中有M個消費者,假設移動和聯通均能提供通訊服務。消費者首先根據(1)式決定是否入網,如果選擇入網,接著選擇網絡,使消費者剩余(CS)最大化,(2)式將問題轉化為:
:{CSA=--,CSB=--} (4)
論文摘要:分析了移動學習的對象、模式、特性、環境以及存在的不足,參考國內外移動學習的研究,對移動學習的發展前景進行了展望。
0前言
移動學習作為數字化學習(E-learning)中的一個分支,是又一個新的學習模式,是教育技術領域研究的又一個新熱點,對我國教育界已經不是一個陌生的概念。如今伴隨著無線通訊技術的迅猛發展,人們逐漸看到、感覺到移動學習存在的巨大潛力,因此如何將無線通訊技術應用于教育和培訓的話題又漸漸升溫。正如基更先生所指出的“,不是技術本身所固有的教育特性造就了遠程教育和開放大學的成功,而是公眾普遍擁有的技術造就了這種成功。”AlexzanderDye等人在它們的題為《M obileEducation-a glance atthe future》的文章中對M-Learning(移動學習)給出了一個較具體的定義:移動學習是一種在移動計算設備幫助下的能夠在任何時間、任何地點發生的學習,移動學習所使用的移動計算設備必須能夠有效地呈現學習內容并且提供教師與學習者之間的雙向交流。
1移動學習的對象
移動學習的對象不僅僅局限于學生的學習,還推廣到公司員工、沒有受過良好教育又渴望學習的人等等,唯一的條件是他們必須擁有移動通訊設備。它的理念是讓學習“隨時、隨地、隨身”地發生。
(1)學生:在無線通訊發展迅速的今天,大部分的學生都擁有了電腦、手機等電子通訊工具。這就為移動學習提供了一個很好的條件,我們可以充分利用這個優勢來彌補課堂學習中的不足。
(2)公司員工:對于公司而言,移動設備的齊全及其高級功能,使“隨需應變”的“移動學習”變得可行。公司面臨的最大挑戰是如何將相關的信息和材料在最恰當的時間提供給員工,保持員工的工作投入和競爭力。而移動學習也可以方便地借助他們現有的設備來解決存在的問題。
(3)沒有受過良好教育又渴望學習的人:這些人要么工作環境差,甚至很無聊,又沒有機會參加任何社會組織的培訓。但是他們共有的是移動電話,用它來發短信、聊天、玩游戲。移動學習就要借助他們的移動電話來激發他們學習的熱情,給他們學習的機會,教給他們學習技能,讓他們更好地就業。
2移動學習的基本模式
以移動電話為支撐的短消息模式:這是最基本也最普遍的模式,是正在運用和開發潛力最大的模式。
以互聯網為支持的連接技術模式:移動學習是移動通信、網絡技術和現代教育三者結合的產物。所以互聯網的技術支持是非常重要的,在短信息模式中,可以借助這一技術基礎。其主要的技術支撐是:W AP(W ireless Application Protocol)無線應用協議“;藍牙”(Bluetooth)技術,一種用于替代便攜或固定電子設備上使用的電纜或連接線的短距離無線連接技術;GPRS(GeneralPacketRadio Service)即通過無線分組業務、3G通信協議等,從而為我們提供在臺式和筆記本電腦上才能實現的功能,如收發E-m ail、網頁瀏覽、流媒體、多媒體信息等。
3移動學習的特性
(1)數字化:移動學習主要借助的是移動通訊和網絡技術,它的數字化特性是由其自身所借助的設備和支持技術決定的,也正是由于網絡的迅速發展,才更能夠加快移動學習發展的步伐。
(2)即時性:移動學習能夠給學生提供一個最寬松的環境,使你隨時都能夠與他人交流新的想法,把你思想的閃光點與他人分享。移動學習的核心特征就是讓學習者能夠體驗學習的愉悅,讓學習者能夠在最佳的時間和地點進行學習。
(3)隨意性:移動學習可以利用零散時間學習,可以在回家、旅途、商場等任何時間、任何地點隨時進行學習。而如遇到什么疑難問題也可以借助手機短信與老師和同學聯系,獲得解答。
(4)學習環境是移動的:不論是傳統學習還是網絡學習,他們的學習環境都是固定的。而移動學習的一個最突出的特點就是它的環境的移動性。這樣學習不再局限于一個固定的環境,實現了學習真正意義上的自主性。
4移動學習的環境
移動學習能否得到很好的應用和發展,與其環境也有很大的關系。它的環境是移動的,教師、研究人員、技術人員和學生都是移動的,這是不同于傳統學習環境的一個特性。但是移動學習主要借助的是移動公司的短信服務和網絡公司支持的移動設備,所以這個環境是非常重要的。在整個的過程中我們必須與移動通信公司及網絡公司達成協議,為我們的移動學習提供良好的環境。
在構建移動學習的同時,還要注意在任何場所學習的可行性。人是環境中最重要的一個要素,這就要求學習者具備一定的自我控制能力和自主學習的能力。移動學習中的學習者在整個流程當中,要能夠協調好與老師、同學、同事之間的關系,合理選擇學習的方式,實現自己的有效學習。在這個環境中,物力、財力等因素也是要考慮的問題。移動學習畢竟需要的是手機和網絡移動設備,這就提出了一個高于傳統學習的條件。如今在大學中幾乎實現了這樣的條件,所以我們要能夠利用便利的條件,發揮移動學習的作用,從而在實踐中探索,達到移動學習的真正目的——隨時隨地隨身地進行終身學習。
5移動學習存在的不足
(1)大多數研究者表示,PD A和W AP手機等移動設備只是目前在學習手段上的一種擴展,它們不能夠替代現有的學習工具。更重要的是,并非所有的學習內容和學習活動都適合使用移動設備。
(2)網絡學習中在線閱讀時間過長,學習者的眼睛容易疲勞,也容易讓學習者產生厭煩感。而利用手機來進行學習,其屏幕的大小、分辨率等對閱讀也有很大的限制,并且如果在路途中,車子的晃動等外在條件也影響學習者學習的心情等。
(3)移動學習的運用時機也存在一定的問題,人在走路或在車上學習時,最好是運用收音機、隨身聽或M P3等進行語言的聽力訓練。這樣也就不需要運用掌上電腦、手機等昂貴的移動設備,節約了學習成本。
(4)人文因素。在移動學習中我們經常考慮的是如何利用現有的設備進行有效的學習,而忽略了學習者的需求。如公司對員工進行培訓時運用移動學習,不僅可以提高員工的工作效率,也節省了很多的成本。但是員工是否樂意學習,是否能達到培訓的目的及產生一定的效果,這些問題都沒有考慮過。
總而言之,移動學習的優勢是有目共睹的,我們相信在利用各種設備的輔助之下開展的移動學習,也能夠給我們的教育帶來新的發展。但是,它的發展仍處在探索階段,如何才能夠發揮好它的內在優勢,在解決技術、環境、物資財力等方面的基礎上,更好地對學習者進行人文關懷,這都是我們應該關心的問題。因為教育的要旨是使全體學習者進行愉悅的、主動的學習,而不是被動的學習。這就需要我們在整個過程中進行有益的探索,真正實現移動學習隨時隨地隨身”的終身學習目標。
參考文獻
【關鍵詞】移動寬帶網;教育應用;教育研究
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2011)04―0111―05
據工信部統計,截止2010年12月,我國3G用戶數已突破4000萬。隨著網絡速度的提高,資費下調,3G用戶數將進一步上升。在經濟較發達的省市地區,已開始4G的試點使用,這些意味著真正的移動寬帶網時代即將到來。
本文基于移動寬帶網時代,充分分析移動寬帶網的內涵及其特點,以此為基礎,探索各級、各類教育在此環境下所能開展的應用,并進一步提出相應的研究分類框架。
一 移動寬帶網的前景
1了解移動寬帶網
(1)什么是移動寬帶網
移動寬帶網,也有專家稱移動互聯網,從字面理解,即將移動通信和互聯網二者結合在一起,成為一體。與3G有所不同的,本文所指的移動寬帶網,基于3G后技術,上網速度比3G網更快,用戶資費包月而與上機時間、流量無關,應是指未來的4G甚至5G網。
(2)什么時候有移動寬帶網
2003年,筆者的辦公室新購置了聯想啟天的臺式電腦,2010年,筆者朋友新購買了3G智能手機(N8)。將二者的性能配置進行對比(如表1所示)。
據表1可知當前3G手機已具備了2003年臺式機的性能,網速還更快。而從桌面上網技術跨越到3G移動無線上網技術只用了不到7年的時間。因此,可以大膽推測,從3G跨越至4G甚至5G的時代只需要5至10年。
摩根斯坦利集團在2009年末的《移動互聯網發展研究》指出“移動互聯網的發展速度快于桌面互聯網,并且其規模將大得超乎多數人的想象,因為它代表著5大趨勢的融合(3G+社交+視頻+網絡電話+日新月異的移動裝置)”[1]。報告提出計算技術發展周期,每個技術發展周期一般持續十年,如圖1所示,而在2007年即已進入“移動互聯網”周期。隨著這一趨勢的發展,我們認為,五年后移動寬帶網將廣泛使用。
無線局域網作為移動寬帶網的一種形態在國外已非常普及,筆者2007年至2009年在愛爾蘭、迪拜、希臘、美國等地進行學術交流時均使用了免費無線局域網,非常便捷。在我國,2008年,北京奧運會期間,奧運村內以及一些大型商場都搭建了無線局域網,為廣大民眾提供免費的無線上網;2010年,廣州亞運會期間也使用了無線局域網,極大的方便了當地民眾、游客、運動員、記者、官員的生活與工作。
因此,從以上專業投資機構報告以及筆者的親身經歷分析,筆者相信移動寬帶網將是移動通信與網絡發展的必然趨勢,在未來的5至10年,移動寬帶網將逐漸走進百姓的生活中,并普及至各個方面。
2 中國應用移動寬帶網的優勢
在國內,雖然無線局域網尚未普及,但是已經具備應用移動寬帶網的優勢。原因如下:
(1)政府支持。政府支持對于新事物的發展通常起到巨大的推動作用。移動寬帶網的發展不僅能夠提高生產力,同時相應移動應用軟件的開發將拉動消費,增加就業機會,鼓勵帶動青年自主創業。這都與國家的政策相吻合,因此筆者相信政府將會支持移動寬帶網的發展。
(2)山寨機的刺激作用。3G手機面市尚不足兩年,昂貴的價格讓許多渴望體驗3G的用戶望而卻步。山寨機適時的進入,全面的功能,低廉的價格受到不少用戶的青睞。也從側面擴大了3G的使用范圍。為將來移動寬帶網的普及奠定了一個好的用戶基礎。
(3)人口因素。中國地大物博,人口眾多。從而需求也是非常廣泛的。即使是很小的市場,也非常有可能做大。
3 教育界對移動技術的兩種態度
當前國內教育界對將無線通訊技術應用在教育中,持兩種不同的態度[2]。一種是鼓勵、樂見其成的。持這種觀點的教育工作者支持學生使用無線通訊工具輔助學習,認為無線通訊工具可以打破教育在時間與空間上的限制,使得很多問題都能得到解決。另一種態度是排斥的,認為學生學習過程中使用無線通訊工具容易分散注意力,達不到預期的學習效果,應該禁止,起碼是限制使用。
筆者認為,既不應過度樂觀的認為無線通訊技術應用于教育將能解決教育中存在的大量問題,也不應過分悲觀的認為無線通訊技術不利于教學。綜觀當前國內對移動教育,將無線通訊技術應用于教學中的研究,還處于探索階段。我們應該先對其教學應用情景以及教學模式進行深入研究,來討論其優缺點。
二 移動寬帶網條件下的若干教育應用
1994年美國卡耐基梅隆大學的Wireless Andrew項目率先探討移動教育問題[3],國內起步較晚,依然缺乏對有效教學模式的具體研究,但在此領域也進行了一些相關的探索。代表性研究成果有:余勝泉對移動學習的基本特點(余勝泉,2003)[4],以及從“知識傳遞到認知建構、再到情境認知”的視角對三代移動學習的理論基礎進行了深入研究(余勝泉,2007)[5];葉成林、徐福蔭對移動學習的理論基礎及關鍵問題的研究(葉成林、徐福蔭,2004)[6]。
從時間上看,從中小學教育、大學教育、企業培訓到終身教育,教育都貫穿人的一生。從范圍上看,教育橫跨了正式教育與非正式教育(如圖2所示)。
筆者認為移動教育,以其獨特的時間與空間特性,無論是中小學教育,還是企業培訓;正式教育或非正式教育;移動學習均能以不同的教學模式應用其中。但是國內外關于移動學習的研究始終處于片面和模糊狀態[8],對移動學習的具體應用形態無法從根本把握清晰[9]。根據文獻查閱、多年教學經驗的積累、以及對移動教育特點的分析,筆者主要提出以下幾種教育應用情景(如圖3所示)。
1 遠程手把手教學
本文中,基于移動寬帶網的遠程“手把手”教學模式的定義為:突發性事件或問題中,使用者或學習者在無桌面固定聯網設備的情況下,借助移動網絡以及手持移動設備與專業指導者進行遠程異地聯系、讀取網絡資源,邊學習邊解決問題的一種教學模式。
該模式多適用于突發性事件或問題。此處,突發性事件或問題,指日常生活中突然遇見有亟待解決的事件或問題,例如汽車在郊外遇小問題拋錨,需要修理、家中有人突然病發在醫生到來前需要緊急急救措施、電腦在使用過程中突然中毒死機,需要修理或重裝系統等問題。這些突發事件或問題的共同點是都是日常生活中的常見的偶發問題,傳統的情況下,無法及時獲得專業指導者清楚詳細的指導。使用遠程“手把手”教學模式能夠能很好的解決這個問題。
2 移動情景學習
本文中,筆者對移動情景學習的定義為:教師在戶外自然真實的情景中進行教學,學生能感性認識學習內容,用手機、上網本等便攜設備連接網絡,讀取多媒體教學資源,支持教學。
這種方式多適用于其中小學以及大學教育等正規教育場合。尤其適宜中小學,利用移動寬帶網以及移動通訊工具讓教學融入真實的情景中,能夠使教學內容以及過程生動起來,學生更易理解接受,學習效果也就更好。在這方面,臺灣中央大學在2004年進行了初步探索,開發了一個支持學習者在戶外環境下的蝴蝶觀察學習系統,通過提供一種新形式的戶外移動學習活動來支持學習者在戶外環境下的學習[7]。該項目主要利用PDA的一些功能讓小學生了解當地蝴蝶種類等自然科學知識。
3 移動協作學習
在建構主義的影響指導下,眾多教育界的學者對協作學習展開了長久持續的研究,取得非常豐富的成果,并將持續為教育領域的研究熱點。筆者認為移動寬帶網的普及更加有利于協作學習的進一步發展。
基于此,筆者提出了移動伙伴協作學習,即移動狀態下,憑借移動即時通訊工具,加入學習社區,與伙伴共同學習。以英語學習為例,英語學習在中國一直受到重視。但英語聽說能力的提高是瓶頸之一。原因之一主要是缺乏好的語言練習環境。而學習者身邊又常常難以找到適宜的學習伙伴。如果設計出一種移動伙伴協作學習模式,為有上述需要者提供好的語言練習環境,使之可以使用移動終端與其他有同樣需求的伙伴進行協作學習,將能改善環境缺失的狀況,使學習者能夠更好更快的提高英語聽說能力。
4 新型家教支持平臺
筆者認為移動寬帶網條件下,只要有一技之長,都能當老師;只要有需求,無論任何時候,任何年紀,人人都能成為學生。
舉個例子,在實際工作中大家時常碰上沒有學習過、無法解決的問題,感到非常尷尬,很可能因此失去了一些很好的發展機會,都希望在碰到問題時能夠及時學習相關信息知識,進而解決問題。普通教學模式無法滿足這種需求,搜索網絡資源同樣存在零散以及非專業不準確等缺點,尤其是當人們并非坐在電腦面前時,更無法及時將問題解決。
移動寬帶網的普及或將改善這一現象。打破時間空間的特性,移動教育能夠滿足任何人隨時隨地的學習。開發這一新型家教支持平臺,支持所有擁有一技之長的人在這一平臺上當老師,任何人都能使用無線通訊工具連接移動寬帶網進入平臺,尋找所需要的信息。這樣一來,有可能幫助實現真正的終身教育,同時也無形中將家教市場擴大了許多倍。
三 移動寬帶網條件下的教育研究類型
要使上述移動教育應用真實成為現實,我們需要深入開展一系列教育研究。開展那些研究呢?筆者認為可以從以下幾個方面進行:移動教育需求識別、具體的移動教育應用開發、移動教育與其評價方法的研究以及移動教育應用生成工具的研究。(如圖4所示)
如圖4所示,對移動教育的研究是一個循環過程,即從教育需求識別開始,到具體的移動教育應用的開發,再對其進行評價方法的研究,最后整合資源,開發用于移動教育的專用工具平臺,開發更適用、更科學的移動教育系統。
1 移動教育需求識別
移動教育需求識別簡稱為“4W”,即Who:誰要學、誰會學、誰想教、誰能教;When:何時學,何時教;Where:何地學、何地教;What:學什么、教什么。研究者可以從“4W”來識別新的移動教育需求。
2 具體移動教育應用的開發
這一步主要針對識別出來的具體教育需求,開發可用的移動教育方案。例如基于移動寬帶網的遠程移動寬帶網的遠程售后服務;基于移動寬帶網的老人保健指導;基于移動寬帶網的烹調指導等具體的移動教育方案。具體研究內容可以考慮以下幾方面:教學環境、教學方法、實際應用、存在問題、應用進化,這幾方面的研究同樣循環進行,例如根據最后一個內容“應用進化”重新調整教學環境和教學方法,進行實際應用,找出存在問題,進一步應用進化。如圖5所示。
3 移動教育與其評價方法的研究
在完成上述兩步之后,需針對具體的移動教育方案進行評價方法的研究,主要包括兩部分,移動教學方法研究與經驗總結。移動教學方法研究為具體應用開發提供建議,通常在模擬環境下進行;經驗總結是在大量的開發移動教育方案的經驗基礎上,總結有關的方法,供開發其他應用參考。這兩部分的內容均包含了教的方法、學的方法、績效評價方法等。
4 移動教育開發工具的研究
在完成大量移動教學應用實踐和教學方法研究的基礎上,分門別類的研發支持快捷開發移動教育應用的平臺工具。為希望從事移動教育的普通人開發移動教育項目提供一個簡單易用的通用平臺,類似于網絡教育中的Moodle教學平臺。
當前,國內外教育機構、企業均已進行了大量的有關移動教育的研究。我們從文獻[9]中選擇了下述20項較為典型的移動教育研究項目,可以看出這些研究多數為圍繞某一具體移動學習應用開展研究的,尚未在需求識別方法、移動教育與評價方法、移動教育專業開發平臺等方面進行研究。
四 結論
綜上所述,我們可以得出以下結論:
(1)移動寬帶網時代可能很快將會到來,但是目前教育界并沒有準備好迎接移動寬帶網。
(2)移動寬帶網將大大推動職業教育、終身教育的發展,并能夠幫助教育技術界擴大影響,改善當前教育技術略顯尷尬的情形。
(3)目前已經具備了一定的研究條件開展移動寬帶網下的一些教育研究,但是具體的教育課題還有待深入分析。
本文僅僅介紹了筆者的一些個人觀點,希望能起到拋磚引玉的作用。
參考文獻
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Several Research Topic on Mobile Education Based on Mobile Broadband Internet
ZHONG Yuan-sheng LI Bing
(Educational Technology Institute, Jiangxi University of Finance and Economics, Nanchang, Jiangxi 330013,China)
Abstract: The development trend of Chinese mobile broadband networks is discussed through some examples, and put forward the importance for educational application and research based on it. Four kinds of applications under mobile broadband condition, i.e., remote teaching in hand-by-hand mode, mobile situation teaching, remote collaborative learning and new-style tutor support platform, are proposed. Mobile education research is advised from four aspects, i.e., education needs recognition, specific mobile educational application development, evaluation method for mobile education, and development tools for mobile education.
Keywords: mobile broadband networks; educational application; educational research
[論文摘要]藍牙計劃基本上是一個無線傳輸的計劃,不需要透過實質線路,在一定的距離范圍內,可以傳輸可觀的資料量,當然這種無線傳輸并不像行動電話那樣數十公里內皆可傳達,而是數十至數百公尺內的短距離無線傳輸。此外可傳輸的裝置不限于手機,只要有裝設藍牙收發模塊的裝置都可以使用藍牙傳輸,眼前的構想即是讓其它的行動裝置都可以使用藍牙傳輸。
一、前言
越來越多數字電子產品借著新科技提升本身的性能和實力。以目前發展的趨勢來看,未來消費性電子產品將有兩個重要的發展指標,一是使用藍牙技術這類開放技術,以無線,局域網絡,可攜帶式設備成為網絡體的延伸。另一項則是內存規格的統一,加密以及輕量化應用。
無論您喜不喜歡,“藍牙計劃”這個名詞幾乎已到了無孔不入的境界,不論是商業財經臺還是一般大眾電視臺,都不只一次以上報導這個計劃的進展與新聞,話雖如此,但卻很少人了解此計劃的原意與來龍去脈,只知道有這樣一個計劃正如火如荼地進行,且聲勢浩大、似乎充滿無限希望。可預見的,未來與藍牙計劃相關的新聞只會更多,因為計劃正一步步實現中。
藍牙(Bluetooth) 簡單講就是一種電信、計算機的無線傳輸技術。單從字面上很難了解藍牙是個怎么樣的技術,他不像“GSM”一樣可以望文生義。簡單的說藍牙是一種無線網絡與消費性電子產品之通訊技術,透過無線傳輸和基頻模塊構成,其快速響應和跳頻系統的特性使無線傳輸更佳穩定。可以應用在各種電子產品如:筆記型計算機、行動電話、數字相機和其它相類似電子產品等。
二、藍牙的緣起
藍牙計劃基本上是一個無線傳輸的計劃,不需要透過實質線路,在一定的距離范圍內,可以傳輸可觀的資料量,當然這種無線傳輸并不像行動電話那樣數十公里內皆可傳達,而是數十至數百公尺內的短距離無線傳輸。此外可傳輸的裝置不限于手機,只要有裝設藍牙收發模塊的裝置都可以使用藍牙傳輸,眼前的構想即是讓其它的行動裝置都可以使用藍牙傳輸,包括PDA、筆記型計算機、車用裝置等等。藍牙計劃的發起,主要是1998年5月,由Ericsson(愛立信,瑞典)、Intel(英特爾,美國)、NOKIA(諾基亞,芬蘭)、IBM(國際商務機器,美國)、TOSHIBA(東芝,日本)等五家公司,共同組織一個“特別參與組織(SIG,Special Interest Grou)”稱為Bluetooth SIG,以此組織來制定一套短距離的無線傳送、接收的技術規格。
三、淺談藍牙技術
藍牙計劃雖是1998年開始,但是藍牙的技術根基卻來自1997年制訂完成的無線局域網絡通訊協議:IEEE-802.11。
藍牙基本上也是運用射頻(RF)方式進行無線通訊,至于使用的頻帶范圍,則是使用2.45GHz,這個無線電頻帶是全世界共同開放、不受法令限制的頻帶,舉凡工業、科學、醫療(ISM,Industrial/Scientific/Medical)、甚至微波爐等都是使用2.45GHz的頻帶。
由于這個頻帶被廣泛使用了,那么使用此頻帶進行通訊,絕對是很容易收到干擾的,因此藍牙規格被設計成可跳頻通訊,能夠在一秒鐘內進行1,600次的跳頻動作,此這樣的動作避免其它通訊的干擾。由于每秒1,600次的快速跳頻,這也使得藍牙無線收發的數據封包不能太長,否則不能滿足如此頻繁的跳頻次數,所以藍牙短封包、快速跳頻的特性,也使其無線傳輸能抗干擾、更穩定通信。
藍牙規格已經正式公布v1.0版,規格方面算是踏出成熟的第一步,接下來就是商品化、投入實際制造的階段。而要讓藍牙迅速普及,就是在既有的用途裝置上,追加設計藍牙功能即可,以節省開發時間與成本,為此藍牙射頻模塊就成為非常重要的一項零組件。
藍牙射頻模塊一方面要夠便宜,才可能快速普及,另一方面也要夠小巧,才能適用于所有的需求裝置上,目前專家推估射頻模塊的成本必須低于5美元才能普及,而各家公司也正加緊將射頻模塊設計地更精小、更便宜中。
四、藍牙技術的應用
藍牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的無線通訊能力,因此藍牙技術可以舒緩若干問題,例如可以直接利用藍牙的高速數據傳輸率來傳輸語音,等于是把藍牙通訊當成無線電話的功能。
另外對于小公司、小環境等,也可以省去布設實質線路的成本,以及后續線路維護的困擾。還有藍牙可以指定隔絕與通行的通信功能,也等于可以建立無線的LAN環境、小族群通訊環境。
五、藍牙技術的展望
(一)藍牙收發話器對健康的好處。由于手機有高功率的電磁波,據報導證實電磁波會對人體造成傷害,所以有了藍牙,你將可以把一個小小的藍牙附件裝在你的大哥大, 然后把收發話器戴在你的耳朵(由于藍牙應用的是低功率,所以不會對人體有任何傷害)。準備好了以后,你就把你的大哥大放在口袋里講電話,不必把電話緊貼的臉,甚至按下收發話器上的按鈕就可以直接接聽來電。
(二)比一般傳統式紅外線傳輸更快,且不用對準兩個傳輸端口成一直線。藍牙科技在傳輸方面的好處就是,它能夠允許兩個裝置,在不排成一直線的狀態下,還能夠以無線的方式傳送數據。不像紅外線傳輸最大的缺點是, 你必須對準兩個傳輸端口成一直線才有辦法傳送數據。藍牙傳輸甚至無視于墻壁、口袋、或公文包的存在而可以順利進行。藍牙的數據傳輸速度比紅外線傳輸還要快,每秒鐘高達1MB。
轉貼于
(三)手表可自動對時間,無線下載Mp3。只要將來手表有內建藍牙且有Mp3撥放功能,這樣一來將可自動設定為標準時間,且可很方便的隨時從計算機傳輸歌曲。
(四)其它還有很多很多,只要現在是要接線的,都有可能會被藍牙所應用。藍牙技術一旦普及,相信對通訊方式、產品設計、生活方式等都會有巨幅的沖擊,甚至很難想象沖擊的程度。不過就現階段而言,藍牙可能帶來的便利卻是可以想象的,各位可以想象家里安裝一個藍牙收發基地臺,家中的計算機、電話、傳真機都不用實際接線,就可以互通或連外。在公司內外務人員趕時間,只要在藍牙收發范圍內都可以傳送數據,例如咖啡廳、車站等都可以。此外倉庫的盤點盤查,只要帶個PDA,倉庫內設有藍牙基地臺,馬上可以跟全省各地的倉庫進行盤點加總,當然,藍牙基地臺后面有接往Internet,或是以公司專線,或VPN方式連接。另外數字相機拍完的相片,只要接近筆記型計算機就可以回傳,省去記憶卡的插拔,既有計算機外設裝置也都可以無線化,無線打印機、無線鍵盤、鼠標、搖桿。還有家中、公司都設有藍牙基地臺,則一支具有藍牙功能的手機,在家就可以跟居家無線電話一樣使用,而且是付居家電話費,在公司則變成自己的辦公分機,公司替您付電話費,而在外出時就跟一般行動手機一樣使用,這樣真正落實一人一機終生用的理想,這種方式也被人稱為三合一電話,即是居家、辦公、行動電話三者合一。
六、結束語
藍牙技術一定會飛速發展,但仍然有一些應用的細節問題需要解決,如相鄰設備之間為防止信息誤傳和被截取,必須要用戶提前設置對應頻段等,嚴重影響藍牙技術產品面市的速度。但相信隨著一個不斷完善的發展過程,藍牙技術會為我們的未來家居和辦公帶來不僅僅是方便一點的革命。
參考文獻
[1]Nathan J.Muller Bluetooth Demystified(影印本).人民郵電出版社。
[2]金純,許光辰,孫睿. 藍牙技術. 電子工業出版社。
關鍵詞:焦爐,干熄焦爐,干熄焦鍋爐,發電機,一體化控制
1 前言
萊鋼從2005年底第一套干熄焦建成到2008年底3#干熄焦投產,現在運行的干熄焦系統共為三套,相應的二套發電設備也已經投產運行。為了及時掌握干熄焦設備和鍋爐運行特性,保證干熄焦發電穩定運行,達到對干熄焦最佳運行狀況的高水平操作,我們通過對干熄焦生產有重大影響的各種因素地不斷探索,提出了將焦爐、干熄爐、干熄焦鍋爐以及干熄焦發電機系統一體化綜合控制方案。
2 系統現狀及功能分析
萊鋼焦爐及干熄焦節能一體化控制采用具有自主創新的焦爐及干熄焦裝置控制技術,焦爐部分采用橫河DCS控制系統,干熄爐本體部分采用西門子PLC控制系統,干熄焦鍋爐部分采用橫河DCS控制系統,干熄焦發電采用ABB控制系統。目前計算機系統已投入運行,全部完成了控制系統應用軟件的調試和正常使用。
根據干熄焦的工藝生產過程,其自動控制功能主要集中在干熄爐、鍋爐以及干熄焦發電三個部分,但焦爐對干熄爐生產的影響也不容忽視。因此,本項目主要是通過無線信號交換系統、智能判斷、人工干預和分程調節等方式實現焦化廠焦爐、干熄爐、干熄焦鍋爐與干熄焦發電機的智能一體化控制。免費論文,干熄焦鍋爐。
3 具體技術實施方案
3.1 焦爐與干熄爐本體一體化控制
焦爐與干熄爐的一體化控制主要集中在紅焦運輸系統。免費論文,干熄焦鍋爐。
由于干熄焦電機車裝載焦罐在提升機與焦爐之間移動,若采用有線通訊,會產生大量隱患,且通訊電纜易被燒損。免費論文,干熄焦鍋爐。電機車與焦爐之間通過編碼電纜實現感應式無線通訊,但是考慮到熄焦車與干熄焦之間通訊數據量較小,使用編碼電纜成本太高。最終采用由多組有源接近開關構成的無線信號交換系統,來完成電機車控制系統與中央EI系統的數據交換。
3.2 干熄爐本體與干熄焦鍋爐一體化控制
鍋爐DCS與干熄焦本體PLC數據交換量較大,采用Profibus通訊方式進行數據訪問,安全、可靠、靈活、易擴展。
循環風機軸振超高,循環風機電機定子溫度超高,循環風機軸承溫度超高,循環風機稀油站油超壓低,儀表氣接點壓力低于下限,鍋爐汽包液位超高,鍋爐汽包液位超低,除氧水箱液位超低,主蒸汽溫度超高,主蒸汽溫度超低,鍋爐給水泵停止,鍋爐強制循環泵雙泵不運行,鍋爐給水泵雙泵不運行,以上條件任何一個滿足時,均需要通訊至PLC系統,連鎖停止循環風機,并緊急停爐。
緊急停爐時,PLC系統自動打開預存室放散閥,打開緊急放散裝置,關閉環行氣道空氣導入閥,關閉循環風機入口擋板,關閉裝入集塵電動閥,關閉旁通管流量調節法,并打開所有保護氮氣吹入閥,同時將“緊急停爐”信號發送至鍋爐DCS。DCS系統將自動控制主蒸汽放散閥打開,主蒸汽切斷閥關閉,同時將停爐信息發送至干熄焦發電。
3.3 干熄焦鍋爐與干熄焦發電機一體化控制
干熄焦鍋爐與干熄焦發電的一體化的控制關鍵在于發電與供熱之間的切換。當發電機組停機時,鍋爐需要切換蒸汽外送管道,切斷送至發電系統的高壓蒸汽切斷閥,打開減溫減壓切斷閥啟用減溫減壓系統,將蒸汽外送至其他用戶。這里需要通過減壓調節閥與減溫調節閥對外送蒸汽的壓力和溫度進行調節。為了使蒸汽壓力和溫度達到標準,我們使用力矩更大、執行動作更快的電液式執行機構來調節閥門開度。當發電機組再次開機時,鍋爐同樣需要切換蒸汽外送管道,切斷送至減溫減壓系統的減溫減壓切斷閥,打開高壓切斷閥將蒸汽送至干熄焦發電系統,并通過壓力調節閥精確控制蒸汽的溫度和壓力等參數,使過熱蒸汽快速達到發電的要求。
參與切換連鎖的信號使用冗余,重要信號可以做到三取二以增加傳輸數據的可靠性。整個切換過程采用智能判斷與人工干預相結合的控制方式,并且在切換過程中使用分程調節來保證系統的穩定與安全。
3.4 干熄焦本體及鍋爐關鍵控制功能優化和完善
3.4.1 熄焦爐壓力控制優化
熄焦爐壓力控制是為了保證在熄焦過程中熄焦爐內壓力的平穩和焦炭裝入時裝入口的壓力保持穩定進行的壓力控制。免費論文,干熄焦鍋爐。
由于在裝焦過程中熄焦爐頂部的裝入裝置被打開,熄焦爐內的壓力會產生劇烈的波動,采用常規的連續PID控制方式就會使系統難以進行控制。免費論文,干熄焦鍋爐。因此,在進行紅焦裝入時,經過裝入裝置未全閉到熄焦爐壓力手動操作器所經過的時間后,熄焦爐壓力手動操作器由外部信號切換為預置輸出的手動狀態,即在原自動狀態輸出的基礎上再加大裝入裝置開啟手動操作器的動作幅度值,并保持此值輸出不動;當裝入裝置經過從開始閉合到手動操作器開始動作的時間后,手動操作器的輸出經手動操作器下降裝入裝置閉合手動操作器的動作幅度所經過的時間減少值,此時依然為手動狀態;當系統中投入裝置全閉信號產生后,手操器變為自動狀態即恢復正常狀態。免費論文,干熄焦鍋爐。而熄焦爐壓力調節器在這一過程中的狀態是手操器為自動時壓力調節器也為自動,手操器為手動時壓力調節器為自動跟蹤狀態,使壓力調節器的輸出始終保持與手操器的輸出一致,確保在狀態切換時為無擾動切換。
3.4.2 鍋爐關鍵控制功能優化
干熄焦鍋爐是一種特殊的余熱鍋爐,它是利用吸收了紅焦顯熱的高溫循環氣體與除鹽除氧水進行熱交換,產生額定參數和品質的蒸汽,并輸送給熱用戶或者汽輪機發電的一種受壓、受熱的設備。
鍋爐是整套干熄焦系統的重要組成部分,它是連接熄焦爐本體和蒸汽機組發電的關鍵,鍋爐的控制不僅影響到干熄焦系統的熱力系統,還影響到整套系統的安全穩定運行和經濟效益。
主蒸汽溫度控制是通過在過熱器后的減溫器向過熱蒸汽內直接噴水達到減溫目的的。當增加噴水量時主蒸汽溫度就會下降,當減少噴水量主蒸汽溫度就會升高。其控制的好壞直接影響蒸汽的品質。本系統的主蒸汽溫度控制是由二次減溫器出口溫度構成主回路、減溫水流量構成付回路的串級控制系統。
4 結論
對于焦化生產來說,從焦爐到干熄爐本體,從干熄爐本體到干熄焦鍋爐,再從干熄焦鍋爐到干熄焦發電實現熱電聯產,具有環保、節能、節電的多重意義。項目實施過程中對1#、2#、3#干熄焦系統關鍵控制功能進行了優化,有效的降低了系統故障率,保障了三套干熄焦及干熄焦發電系統的穩定運行,提高了企業的經濟效益,并為環保和節能做出巨大貢獻,所做的工作對國內同類系統具有一定的現場指導意義。
參考文獻:
1、潘立慧魏松波等煉焦新技術[M] 北京:冶金工業出版社 2006年02月出版
2、潘立慧魏松波等干熄焦技術[M]北京:冶金工業出版社 2005年02月出版
關鍵詞:數字傳輸;數字微波;ESD;PLC;SDH;光伏發電;光纖傳輸
中圖分類號:TN914文獻標識碼: A
引言:海油總提出渤海2015年實現5 000~6 500萬m的宏偉目標,其中開發邊際油氣田是非常重要的組成部分。為了降低海洋石油工程開發成本,有效開發海洋石油邊際油田,探索低成本的簡易設施設計技術是必由之路,這對邊際油氣田的總體開發方案優化設計提出了很高的要求。
1、邊際油田的傳輸系統研究思路
目前隨著中國海洋石油勘探開發的迅猛發展,我們已在中國海洋上建設起一座座現代化海上油田群,而邊際油氣田則分布在這些油氣田群附近,所以開發邊際油氣田可依附原有油氣田的基礎設施。
如何對無人井口平臺采集現場數據,在中心平臺實現遠程監控,是保證安全生產的關鍵。這就要求數字傳輸系統能夠有可靠的安全性。在無人井口簡易設施設計方案研究中,運用通訊系統,采用新技術設備和遠程監控系統進行有效的數據采集和控制是簡易設施方案中必然要考慮的。中心平臺對其進行自動遠程生產監控,尤其是對無人井口平臺ESD及PLC系統,安全等級要求非常高。而通訊方式有許多種,根據海上油田分布的特點,我們選用二種傳輸方式研究,一種是選用無線通訊系統傳輸方式,另一種是選用光纖系統傳輸方式。
2、無線數字傳輸方式
2.1基本工作原理
在每一個子站(即無人職守小平臺或簡易架平臺)上配置一臺無線數字微波設備,然后根據子站的工藝要求和現場數據量的要求配置PLC(可編程控制器),并用標準的數據端口與PLC連接,然后再通過子站架設的發射天線,以無線傳輸的方式將現場數據傳送到中心平臺去。典型結構拓撲圖有二種:一是點對點通訊方式(見圖1);二是點對多點通訊方式(見圖2)。
無線通訊數據傳輸系統安裝簡便、維護簡單、擴展性好、并且費用較低。
(1)點對點通訊使網絡數據傳輸更快更安全,傳輸數據量更大;采用這種結構不會因為Serve的通訊瓶頸造成網絡通訊阻塞,網絡負荷不堪重負等問題
圖1點對點通訊
(2)采用點對點的通訊方式有效防止了網絡單點故障。
圖2點對多點通訊
2.2 主要技術要求
(1)傳輸距離20~40 km;
(2)采用點對點和點對多點的方式進行數據傳輸;
(3)數字微波設備和PLC設備可采用太陽能電池或者DC電池供電。
2.3 無線數字微波設備的主要特點和技術指標
2.3.1 主要特點
以SCADA MDSX710數傳電臺為例:可以在每一個子站(即無人職守小平臺或機架)上配置一臺MDS X710數傳電臺,它提供標準的RS-232 DB25 的數據接口,直流10VDC~16VDC供電,功耗在25~30W之間。然后根據子站的工藝要求和現場數據量的要求配置PLC(可編程控制器),并用RS-232 DB25數據端口與PLC連接,然后再通過子站架設的發射天線,以無線傳輸的方式將現場數據傳送到中心平臺去。子站數據傳輸的方式有二種:第一是遠端子站主動上報,以時間間隔為單位進行數據傳輸。這要求后端的PLC有著準確的時間控制機制。第二是主站輪尋的方式,即點名上報。主站要求其中一個子站發送,那么這個子站就開始上報數據。
在中心平臺的X710數傳電臺通過RS-232 DB25 的數據接口與組態服務器連接,進行遠程數據采集和監控。
X710工作頻段:
2710 工作在220~240MHz;
4710工作在330~512MHz;
9710工作在800~960MHz。
2.3.2主要技術指標
X710系列主要技術指標如下:
發射頻率
220~240 MHz
330~512 MHz
800~960 MHz
信道帶寬
12.5(X710A)/25kHz(X710C)
頻率步進值
6.25KHz
接收頻率
220~240 MHz
330~512 MHz
800~960 MHz
信號標準
RS~232
數據接口
DB~25陰
數據特征
數據接口速率(異步):110/300 bps~38.4 kbps,包括1200,2400,4800,9600bps
MODEM傳輸速率:9600/19200bps
數據傳輸延時:最大7~10ms
發射機
調制類型:二進制連續相位頻移鍵控(CPFSK)
載波功率:0.1~5W(可調)
工作循環:連續
輸出阻抗:50歐姆
頻率穩定度:±1.5´10 -6
接收機
類型:超外差雙轉換
最大靈敏度:-111/105dBm (BER 10-6)
頻率穩定度:±1.55´10-6
帶寬:12.5/25kHz
電源
直流電壓:額定13.8V(10.5到16V)
TX供電電流:最大2.5A
RX供電電流:125mA
備用(睡眠方式)電流:15mA
保險絲:4A
環境
溫度范圍:-30度到+60度(全部性能)
-40度到+70度(運行狀態)
濕度:在+40度時為95%
物理接口
天線接口: N 型母頭
數據端口: DB-25母頭
診斷端口: RJ-11
2.4 雙機熱備
根據海上邊際油田的特點,因為是無人井口平臺,考慮到一是無線通訊在海上應用的特殊性和維護(修)不便性。二是多徑干擾,加上海水的潮汐作用和安裝高度的有限,所以使用雙機熱備。使用雙機熱備時,一是可以在一臺LEDR 400 F 出現故障時自動切換到另外一臺相同的設備,保證應用的不中斷。二是由設備本身的一些問題引起誤碼率增大時自動切換到誤碼率小的另一臺設備。當所工作的電臺檢測到一個數據流錯誤后系統會自動切換到備份信道上,即另一臺上進行工作,從而保證系統可靠地運行。
2.5 PLC數據采集控制
生產監控調度系統主要有三部分組成:通訊部分,數據采集控制部分(RTU),上位機部分。數據采集控制部分(RTU)可根據邊際油田現場實際數據量配備,選擇適合于室外生產區安裝等級要求的設備。
中心平臺中控室與簡易無人平臺之間可以用數字數傳電臺實現測控數據,無人平臺井口電潛泵的電壓、電流、運行、停止和故障信號及油管線的壓力、溫度等數據通過PLC(RTU)采集,通過RS-232接口與數字電臺連接,傳送到中心平臺中控室,在控制室顯示、報警和打印;控制室對井口平臺的控制信號也將通過數字電臺傳送到PLC,對電潛泵和閥進行控制;同時PLC也可以自動根據相應的條件對電潛泵和閥進行控制。
中心平臺中控室與簡易無人平臺之間還可以通過數字數傳電臺實現對講話音通訊、配備復用器配多串口卡實現數據、電話、圖像綜合傳輸。
2.6太陽能供電方案
對于簡易無人平臺設備供電方式可利用海底電纜輸送220V50HZ交流電源,如果在無此電源的情況下,可利用太陽能供電方式。
太陽能供電是利用光伏發電技術直接將太陽的光能轉換為電能,可謂取之不盡,用之不竭。一方面用此技術制作的光伏電板(太陽能板)使用方便,特別是近年來微小型半導體逆變器迅速發展,促使太陽能供電系統更加簡化,應用更加快捷。光伏電源提供全天候不間斷電源,可以為傳輸系統提供穩定的高品質電源。
在簡易無人平臺上,為了盡可能的降低風險、減少投入,可以考慮選擇用太陽能為通訊數據傳輸系統供電,并采用一套最基本的配置――太陽能光伏發電板、充電控制器、逆變器和蓄電池。即使在遇到連續數日陰雨的天氣情況下,太陽能系統仍然能維持設備的正常工作。
對于簡易無人平臺,如果數據傳輸電臺功耗30W,數據采集PLC功耗100W,選用12V 50W和24V100W的太陽能電池就可以滿足需要。
3、光纖系統傳輸方式
3.1 光纖接入通訊原理介紹:
利用海底復合電纜的光纜接入同步光纖網絡多路復用設備,可以設置成不同的網絡拓撲結構,包括點到點,線性分插,自愈通道保護環,多環和多環加分站結構。同步光纖網絡多路復用器是基于SONET/SDH標準,通過光纖來傳輸數據,話音,視頻圖像和干結點信號及MODBUS協議的產品,具有豐富的業務接口及高可靠性。
3.2 光纖接入通訊系統實施方案
3.2.1 PLC可編程控制器傳輸
在簡易架平臺上安裝一個室外防爆箱,將PLC(可編程控制器)和光纖接入設備安裝在里面,PLC進行現場控制點的數據采集及控制,通過PLC上的RS485接口將數據傳給光纖接入設備上的RS485接口卡,進而將數據傳送到中心平臺的光纖接入設備上,并通過相應的RS485接口傳給中控設備的上位機。
3.2.2 SDH同步數字體系傳輸
對于無人井口平臺,根據需要,如果有干結點信號需要單獨傳輸(例如重要的ESD關斷信號),也可利用SDH光傳輸系統。采用先進的光纖SDH通信設備可以構建一體化的光纖SDH多業務通信平臺(一體化是指將話音通訊、監控圖像、以太網數據等應用“無縫”地集成連接到一個SONET通信平臺上)。通過網絡管理平臺進行簡單、有效的管理。
SDH光傳輸系統作為光纖通訊主干網傳輸話音、視頻、數據及干結點信號,SDH系統以油田群CEP平臺為中心,和各井口平臺及簡易平臺之間組成自愈環網,SDH設備可提供相應的話音接口卡件傳輸話音、專用視頻傳輸卡件傳輸圖像信號、以太網接口卡件傳輸數據信號、專用干結點卡件或遠動保護卡件傳輸緊急關斷信號及中控系統信號,以確保傳輸干結點信號的穩定性。SDH設備要滿足工業通信的設計要求,系統可運行于惡劣的環境,并遵循STM-4標準。
4、無人井口平臺的通訊業務要求
4.1 主要數據采集
在海洋石油油田群中,無人井口平臺主要采集傳輸各大系統提供的數據,包括原油生產過程監視與控制、天然氣初加工過程監視與控制、注水系統過程監視和控制、公用系統監視和控制、火氣探測和安全等系統給出的數據。
4.2 需要傳輸參數
海上平臺主要傳輸安全生產應急報警、關斷參數;電潛泵的運行、停止、電壓、電流、壓力表、故障報警、遠端停機參數;井口管匯的壓力,溫度和安全閥關斷參數。
5、實例分析
海上平臺對于安全生產提出很高的要求,也就是說對設備的可靠性要求非常高,不能有任何的誤動作,否則會影響生產,甚至導致油田停產。目前中海油海上油田大部分采用海底復合電纜(動力電纜和光纜)配備光端設備傳輸生產、應急等數據控制信號。在新建海上平臺上應用比較廣泛的是海底復合電纜配備SDH同步數字傳輸設備來傳輸生產控制信號、視頻監視信號、電話、廣播等通訊信號。其中傳輸緊急關斷為干接點信號,這就要求SDH專用的卡件電路中每個回路的設計必須完全獨立并隔離,DTT卡件中傳輸干接點信號的4個電路設計完全獨立并隔離,接收端在收到,也只有收到一個完整的正確的96-bit幀時才發出一個預定的動作信號。在正常傳輸下,誤動作的概率優于10-72,這是實際應用時的最低點,同時, 甚至在連續的0.1誤碼率(最壞情況),誤動作概率也只有 10-16也就是300 000年一次。一般來說,從A平臺傳輸關斷信號到B平臺的主要延時來自設備本身的延時(信號在海底光纜的傳輸速度為5微秒/公里,可以忽略不計),專用設備卡件的端到端延時為3毫秒,能夠滿足最嚴格的關斷信號延時要求。2003年投產的CFD11項目7個平臺成功應用了專用DTT設備,在FPSO緊急發電機組啟動時,必須在10毫秒之內切斷不必要的負荷(甩負荷,即傳輸干接點信號),并保證電潛泵正常運行。原因是我們用的電源是50赫茲,倒數是一個周波的周期,即20毫秒,在負載到最大前,也就是半個周波,10毫秒內必須完成A平臺到B平臺信號的動作。目前,海上多個油田已經應用此系統進行遠程傳輸與監控,如:BZ28-2S海上油氣田、JZ21-1海上油氣田、JZ9-3海上油氣田以及南海部分海上油田群。
6、結論
對于上述二種方案,無線數字傳輸方式,在沒有敷設海底電纜的情況下,采用此方案,比較經濟、方便,但是無線數字傳輸方式受海水鏡像反射影響,有時會發生中斷現象。而海底復合光纜傳輸,安全、可靠,不會受外界環境影響,但費用會比較高。
參考文獻:
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論文摘要:移動學習是繼數字化學習后出現的又一新的學習模式,是教育技術領域研究的又一熱點。如何利用無線技術和移動設備來輔助教學和學習已成為移動學習的研究重點。本文針對移動學習的特點,成人教育的特點,提出了將移動學習應用到成人教育中的看法,并進行了初步的研究。
引 言
近幾年來,隨著WAP技術、藍牙技術及GPRS系統的成功開發,移動電話和移動計算技術的迅速普及,一種全新的學習模式悄然而生,這就是移動學習——M--learning。移動學習被認為是一種未來的學習模式。在信息社會,社會成員在工作和生活中總會遇到新的問題,這就要求他們必須也要進行不斷的學習。因此,如何充分、有效地將移動學習應用到成人教育中成為一個嶄新的研究課題。
一、 移動學習概述
鑒于對移動學習認識與理解取向的不同,對移動學習的定義表述也是眾說紛紜,綜合各種定義表述,我們可將移動學習定義為:移動學習是一種在移動通訊設備幫助下,能夠在任何時間任何地點發生的學習。移動學習所使用的移動通訊設備必須能夠有效地呈現學習內容并且提供教師與學習者之間的雙向交流。
移動學習是將移動通信技術和網絡技術有機結合的產物,它具有以下特點:
1.便捷性。移動學習設備突破了有線連接所帶來的束縛,可以使學習者隨時隨地進行無線連接,獲得學習資源。
2.靈活性。學習者無論在任何時間、任何地點都可以隨機進行學習,而且還能夠隨時與他人聯系,彼此交流想法,分享經驗,獲得幫助。
3.個性化。學習者可以根據自己的需要選擇學習時間、地點及學習內容,從而實現了學習的個性化。
二 、成人教育對象的特征
成人教育與其他教育形式有著極大的不同,成人教育對象在學習需求,年齡特征,職業特點等方面存在著較大的差異。普遍表現出以下幾個主要特征:
1.自主性。成年人的自主意識和自主能力均趨于成熟。學習者能根據自身的特點確定學習目標,制訂學習計劃,選擇學習方法,以充分發揮自身的優勢獲得最優化的學習效果。學習者還能自覺地管理自己的學習活動,監控學習過程,評價學習結果。
2.多樣化。成人進行學習是為了滿足個人適應社會急劇變化和科學技術不斷革新的知識技能觀念更新的需要,但每個人具體的學習目標又與其年齡、受教育程度、職業水平以及社會環境等諸多因素有關,呈多樣性,個性化。
3.開放式。成年人有豐富的社會閱歷,但成年人又承擔一定的社會責任,必須同時兼顧學習和工作,這就要求其學習的課程設置、學習方式等實行開放式。
三 、移動學習應用于成人教育中的可行性分析
移動學習的特點和成人教育對象的特征相呼應。因此,移動學習可以用于成人的繼續教育。其可行性具體體現在以下幾個方面:
1.移動通信技術的快速發展為移動學習在成人教育中的應用奠定了技術基礎
目前很多手機廠商正在或已經開發了能支持瀏覽器的高檔手機,如WAP手機、GPRS手機等。另外,3G通信系統的實現將提供各種寬帶的信息業務。
2.移動學習的設備及資源條件逐步改善
隨著我國人民生活水平的提高,成年人擁有手機、掌上電腦等無線通訊設備的比例呈逐步上升趨勢。這為移動學習的開展提供了便利條件,成年人完全有條件充分利用自己的這些設備來進行隨時隨地的學習。同時,利用手機上網資費的一再下調也可使得移動學習變的更為現實。
3.成人繼續教育對象的學習需求及特征需要移動學習
成年人教育不同于全日制教育,成年人由于有工作或是家庭的責任,不能總在固定的時間到固定的地點去學習,但他們已經能夠自覺、主動地學習,自制力強,能夠克服移動學習易受外界干擾的缺陷,而且他們通常只有小塊的、零散的時間進行自己需要的學習。
四、 移動學習在成人教育中的應用模式
目前可用于成人教育的移動學習方式主要有:基于短信息的移動學習和基于連接瀏覽的移動學習。
1.基于短信息的移動學習
目前中國移動電話用戶達到3億多,并以每月200萬部的速度遞增,短信息的使用,也已經相當普及,會使用手機的用戶幾乎都能夠有效地使用短信息服務功能。目前的短信息業務已經發展到多媒體彩信業務階段,除了語音、文字的傳輸外,還實現了彩色圖像的傳輸。
基于短信的移動學習可用于向學習者發送簡單的知識點、課程安排、考試安排和考試成績等等。
2.基于連接瀏覽的移動學習
無線網絡帶寬以及移動設備的發展,有效地克服了基于短信的移動學習的缺陷,開拓了基于網頁瀏覽的移動學習模式。該方式是學習者經由電信網關接入互聯網,通過網絡協議訪問服務器,與網絡遠程學習類同。只是這種網站瀏覽的方式是在移動設備上進行的,類似于將數字化學習資源移植到移動設備上,可以隨時隨地進行網站瀏覽、資源搜索和學習。
總 結
移動學習是移動通信技術、網絡技術與現代教育理論有機結合的必然結果,是學習的未來,它必將成為成人接受繼續教育的一種重要途徑。然而,移動學習不是成人繼續教育的唯一形式,它并不能也不會取代任何其它教育形
式,但不可否認的是,它可以依據成年人的學習特點,為成年人接受繼續教育提供更加廣闊的發展空間。
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機器人誕生于20世紀,發展比較快,而且應用極其廣泛,應用于抗震救災,機械加工生產,科學研究,國防中,對人們的生產生活起到了巨大的影響,在生活與生產中早就成為了必不可少的生產力,加快了人類的進步和社會的發展,促進了國家先進生產力的提高,智能機器人越來越成為機器人制造的主流,采用無線傳播系統,超聲波傳感測距,無線技術傳播系統,能夠使機器人更加先進,越來越容易被人們應用,對生產起到很大的促進作用。
1 履帶式移動機器人總體設計
1.1 履帶式移動機器人的運動機構設計
履帶機器人的運動機構由履帶式移動機構和五自由度機械臂兩部分組成。履帶式移動機構由兩臺步進電機分別驅動兩條履帶。五自由度機械臂由大臂、小臂及手腕構成,所有關節都由步進電機經諧波減速器進行驅動。兩自由度云臺安裝在機械臂上,云臺上的攝像機可完成全方位圖像采集作業。
1.2 履帶式移動機器人的控制系統總體設計
該機器人的體系結構采用模塊化結構,各個模塊都是相對獨立的運行,協調工作。
其中機器人微控制器系統主要是由多個單片機控制器組成,它們負責完成傳感器的信息采集、電機控制以及與遙控計算機的通訊三大任務。機器人的運動控制及執行機構系統是機器人的動作執行部分,具體完成機器人的各個動作,如前進、后退、轉彎等。
2 履帶式移動機器人的硬件設計
2.1 移動機器人的微控制系統設計
機器人是由一個5自由度的關節式機械手和一個2自由度的履帶組成,采用兩級單片機控制,5個從單片機分別控制5個步進電機,作為關節控制驅動系統,接受主單片機的指令并執行指令,實現對各關節的運動控制等功能。同時兩履帶的兩個步進電機需要兩個從單片機控制,接受主單片機的指令,實現履帶車轉彎前進或后退等功能。從單片機還會接收極限位置傳感器的信號,保證各驅動部件的運動在規定范圍。
2.2 履帶式移動機器人的超聲波感知模塊設計
超聲波傳感器具有成本低廉,采集信息速率快,距離分辨率高,質量輕、體積小、易于裝卸等優點。并且超聲波傳感器在采集環境信息時不存在復雜的圖像匹配技術,不需要通過大量的計算獲得距離數據,因此其測距速度快,實時性好。超聲波傳感器測距模塊的設計
超聲波傳感器系統主要由超聲波發生電路、超聲波接收電路等模塊組成,整個系統主要是由主單片機來控制,從而完成超聲波信號的發射與接收。另外本系統設有接近開關,接近開關的觸發響應以及移動機器人發出緊急停車信號、控制通訊等功能也都是通過主單片機SPCE061A來完成的,在移動機器人中,SPCE061A的UART編程設置是可編程控制的接口,通過編程控制設置通信方式、校驗方式、波特率等[1] 。為了對環境有充分的了解,獲取足夠的環境信息,建立有效的環境模型,必須采用多個傳感器組成機器人的感知系統。該履帶式移動機器人擬配備10個超聲傳感器,在機器人的前進方向按照15度的間隔配置7個,覆蓋前方105度的區域,另外三個分別安裝在正左方、正右方及正后方,可以用來探測穿過狹窄通道時的環境信息。激發換能器產生超聲波信號[2] 。
這套遙控系統由遙控計算機、移動機器人、數據無線通信系統,圖像無線傳輸系統組成。圖像無線傳輸系統將移動機器人前方的攝像頭圖像傳輸到遙控計算機上,合成立體圖像,提供給操作者分析。數據無線通信系統負責在移動機器人和遙控計算機之間傳遞移動機器人的狀態參數以及控制命令。
2.3 數據無線通信系統設計
數據無線通信系統實現了遙控計算機和機器人雙向數據交換。無線數據收發模塊采用基于nRF401無線通信單片機的PTR2000微小型、低功耗、高速率19. 2K無線收發數傳MODEM。
首先處于發射端的遙控計算機串行口RTS產生高電平,經過MAX232電平轉換(將RS232電平轉換成TTL電平),使PTR2000(1)的TXEN引腳置1,進入發射模式。接著由計算機串口TXD將控制指令按照一定的協議,經過電平轉換,最后由無線通信模塊DI端接入并發射。發射端的電平轉換模塊和PTR2000模塊的電源為普通干電池組,因為開關電源會引起亂碼和傳送距離縮短。處于接收端的PTR2000(2)模塊處于接收模式。收到信號后,PTR2000(2)模塊通過DO引腳,將信號引入單片機SPCE061A的IOB7。主單片機是機器人控制單元與通信模塊PTR2000 (2)的過渡部分。它負責將信號通過串口接收,從中提取控制命令及參數,最后控制各單元。數據無線通訊系統。圖像無線傳輸系統及立體視頻顯示設計
圖像無線傳輸系統是遙控系統中的重要模塊,為操作人員提供可靠的視覺信息,我們采用了西安504所的MTVT-91G微波開路電視傳輸系統,此系統利用衛星通訊傳輸技術開發。履帶式移動機器人控制系統軟件設計
履帶式移動機器人控制系統的軟件編制主要是主單片機控制系統的編制。主要包括:主單片機與無線通信模塊的通訊程序設計,主從單片機之間的多機通信程序設計以及超聲波傳感模塊的程序設計。
2.4 主單片機與無線通信模塊串行通訊程序設計
主單片機SPCE061A通過自帶的通用串行異步收發器(UART)和無線傳輸模塊PTR2000完成與遙控計算機的通信。串行通信可分為異步傳送方式和同步傳送方式。在此,采用單片機的異步通信方式。
2.5 通訊程序的設計
主單片SPCE061A與無線傳輸模塊PTR2000的通信程序主要包括:主單片機SPCE061A的主程序和收發中斷子程序。機器人串行 通訊收發編程
PTR2000模塊與單片機的連接中,PTR2000模塊的D0和DI分別與單片機RxD (IOB1)和TxD (IOB0)連接。單片機可直接通過將IOB8位置1或置0而將無線收發模塊置于發射或接收狀態.PTR2000的Pin6 (PWR)與SPCE061A的IOB6相連,PTR2000的Pin7(TXEN)與SPCE061A的IOB8相連,CS直接接地。
2.6 超聲波感知系統軟件設計
該超聲波感知系統軟件主要由主程序、中斷服務程序和串行通訊程序等三部分組成。串行通訊程序在上節中己經介紹過,在此主要對系統軟件的主程序進行詳細的介紹。
3.結論
本文設計的履帶式移動機器人采用了主從式控制系統結構,而且主單片機采用了目前性價比較高的凌陽16位單片機,相比于常用的8位單片機,16位單片機具有更快速的數據處理速度。機器人通過無線傳輸模塊與遙控計算機進行通信,相比于僅僅用單片機控制的機器人該機器人能夠利用遙控計算機的強大功能完成大量復雜的控制分析功能。而且無線傳輸系統使得該機器人能夠有很大的工作空間。特別地,論文所采用的凌陽SPCE061A單片機相比于傳統16位單片機具有更多的功能模塊。
從經濟性考慮,它能夠在一些人類無法適應或者危險的工作條件下在遙控計算機的控制下完成工作任務。由于該機器人的機械手臂具有足夠的自由度和轉動角度,所以即使在惡劣的工作環境下也同樣能夠精確靈活的完成相應動作。該機器人以其靈活性和精確性能夠有效的解決工作中的實際問題,在提高工作效率,減少原料浪費,保護勞動者安全等方面具有重大意義,
參考文獻
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關鍵詞:智能照明;夜景;控制系統
Abstract: intelligent lighting control system has been widelyin the construction sector. Starting from the connotationand characteristics of intelligent lighting control system,analyzes the advantages of this system and the specific application in engineering of city nightscape lighting.
Keywords: intelligent lighting control system; lighting;
中圖分類號:J914文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
前言
近幾年來,城市夜景已成為對外形象的一大窗口,風格各異的現代建筑為城市夜景提供了豐富的載體。然而,因種種原因,很多城市的夜景僅僅是亮起來,沒有動態變化,夜景觀形象過于呆板,能源消耗大,管理繁瑣、在“亮燈”方面還會出現 “亮燈”時間不統一、只有部分亮燈或根本“不亮燈”等現象。根據我公司多年來在燈光控制領域里的經驗,好的夜景照明設計固然重要,如果沒有一套完整燈光管理系統,進行集中控制、統一管理,以解決“亮燈難”問題,城市的夜景照明工程也無法達到預期的效果。
鑒于城市沿街夜景照明工程的特點,控制點多但分散,兩點間距離較遠,需要集中管理,各控制點的亮燈時間要統一等多種因素,本工程設計采用基于中國電信通訊平臺的GSM無線照明控制系統。
二、GSM的控制原理及與其他控制方式的區別
GSM與其他控制方式的區別
目前已推出三種公共無線通訊方式及有線電話網絡控制,其性能、費用、穩定性等對比排列如下:
GSM的控制原理
借用中國電信的覆蓋通訊網,在每個控制點配置一個終端接受器,選用模塊化、數字式的智能燈光控制模塊,在總控室配置終端發射器及城市電子地圖,管理人員就可以通過短信或電子地圖圖形操作的方式控制整個城區的夜景同時可以在現場手動面板控制。網絡控制示意圖如下:
該系統具有創意新,擴展性強,可靠性高,全天候、覆蓋面廣、信號最穩定的特點。
本套系統預留大容量數據傳輸接口,當移動GSM網絡升級到3G時代時,可實現視頻圖像的無線傳輸,做到在主控室既可看到數據流量又可對現場的亮燈情況進行直觀監控。
特別提示:即能通手機的地方均可接收,如照明控制箱設置在樓梯間或地下室無手機信號的地方,只須在該控制箱上配備外接天線,拋出房外均可。
三、系統功能效果描述
控制效果描述
時段場景
夜里7:00——10:00 :按平時夜晚場景。
深夜時:關閉大部分燈光,保留勾勒輪廓的燈。
管理效果
操作簡便
管理人員直接通過鼠標點擊圖形界面中的標志,即可控制燈光并能實時觀測到燈光的開啟情況。
操作手段多樣性
值班人員除在監控室內監控外,還可在密碼輸入正確后,通過短信息直接控制燈光。另外也可通過INTEL網實現異地控制。
壞燈及燈具使用壽命檢測
值班人員可通過電腦屏幕監測到各個回路有無壞燈或通過短信息直接將監測信息發往值班人員手機。可累計每盞燈的使用時間,一旦接近使用壽命,系統自動提示是否要換燈。
燈具的保護:抑制金鹵燈或高壓鈉燈的短時間再次啟動。所有照明按序延時依此點亮,避免對電網的沖擊。
四、GSM實施方法
產品簡介
智能照明控制系統為總線制、模塊化、全分布式系統結構,所有設備均配有各自獨立的CPU,它可將系統配置的所有將模塊分散安裝在不同的區域,監控室的電腦可以作為整個系統中的集中控制單元進行系統管理及維護。
本項目中采用導軌式安裝,體積小,可直接安裝于原有配電箱內。照明配電箱是按平面分布式布置,只需在各個配電箱內加裝智能照明控制模塊DR405S,在配電箱內通過五類線連接,然后通過一臺GSM轉接口與GSM網絡相連。
本系統還有一個最大的優點就是具有強大而簡單的方便的擴展性,在系統建立了以后,將來要增加控制點,只需在增加的配電箱里加上一套接收器和控制模塊,在主控室的控制電腦加上需要控制的數據就可以了。如有需要甚至可以覆蓋控制整個城市的所有夜景照明。
如下示意圖:
GSM接收、發射系統:在主控室的里安裝一臺GSM發射機通過主控室里
3.燈光控制系統具有如下特點:
本系統既具有電子全分布式系統結構,結合中國移動GSM中文短信息平臺的諸多功能,系統具有如下主要功能:
a.所有控制模塊為分布式結構,每個控制點模塊均有各自地址碼,每個回路也配有不同的地址碼,可靠性高。
b.系統按設計需要設置時鐘(根據經緯度自動計算日出日落時間),可將一年的任務事先編制完成
c.燈光的開啟可按時間順序點亮。
d.每棟樓宇每個點能夠單獨受控。
e. 每棟樓宇每個點做為一個單體能夠接收,回饋信號。
f.每個單體能夠通過GSM網存儲好一周的工作時間表,并能通過GSM網隨時刪除,修改任務及隨時發送信號。
g.由總控室發往各個單體的短信息有優選級區分。
h.控制室的監控軟件特點:
1)圖形實時顯示當前開燈狀態,通過顏色來表達不同的開燈狀態,例如,紅色表示全開,綠色表示半開,黑色表示關閉。(不同開燈模式對應不同顏色)
2)每個單位信息也可通過表格形式或樹形結構表示。
3)配備燈飾電子地圖地理信息系統(GIS)。
4)能夠累計每個點的運行時間。
5)權限設定,針對不同的操作人員提供不同的功能使用權限。
6)在圖形上能夠直接控制照明系統中的任一回路。通過鼠標雙擊左鍵電子地圖上的樓宇跳出當前開關狀態,雙擊右鍵跳出開關回路功能界。
7)可進行壞燈檢測,并在檢測到壞燈時不僅軟件進行語音提示,同時提供相應樓宇的圖形提示。
8)軟件提供對燈路運行狀況、運行時間等定期的打印功能,進行完善的數據管理。
9)矢量電子地圖放大、縮小、平移。
10)地理信息電子地圖圖層分層顯示、管理。
11)資料統計打印。
12)地圖打印。
i.值班人員在密碼輸入正確后,通過短信息直接控制燈光。
j.由于利用現有GSM網短信息平臺,因此覆蓋面廣,信號穩定。
k.系統軟件(調試軟件)可進行初始化設計。
m.系統提供異地遠程維護。PC機可通過INTEL網直接與服務器相連。
4.監控室設備:(附模擬圖)
在監控中心設備配置了:服務器,PC機,無線MODEM,投影儀,打印機,專線服務電話,衡溫、除濕設備,并對防塵、靜電、防雷接地等安全措施設備。
將無線接收器接收信息傳輸給服務器進行處理,服務器連接PC機,傳輸的信息將通過與PC機相連的投影儀放映出來。或由打印機打印報表。可通過異地PC機對整個城市夜景照明控制系統進行遠程維護。本系統同時提供開放式協議,也可通過OPC 接口與BMS系統進行連接集成。
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關鍵詞:高壓輸電線路;電磁環境;常規架設;平行架設;交叉跨越
1 緒論
1.1研究背景
自從電的應用領域不斷拓寬,我國對電力的需要也不斷增長。然而我國的能源分布不均勻,西南地區主要是水力資源,華北、西北地區主要是火力資源。東部沿海地區出現電力超負荷狀態。所以我國要進行電力輸送就要建設能源傳輸通道。電力采用高壓輸電,損耗的能量最小。
高壓輸電線路具有電壓高、電流大、導線截面粗等特點。高壓輸電技術中的高壓電暈效應和電磁場及其影響屬于電磁環境。居民認為其影響了當地居民的環境,給人類帶來危害,主要是它會產生感應電荷和暫態電擊,還會容易產生火災,重要的是電暈放電產生的無線電干擾無線通訊,還會產生噪音。關于上述居民反映的問題,國家在設計高壓輸電線路時要予以充分考慮。
1.2 研究現狀
為了解決無線電干擾和可聽噪音,各國對高壓交流輸電線路電磁環境問題進行了電暈籠試驗和試驗線段試驗。試驗線段試驗具有可長時間測量無線電干擾和可聽噪音的優點;電暈籠試驗具有結構簡單、易于調整、周期短等優點。試驗線段試驗對于環境干擾較大,所以電暈籠試驗更受國家的重視。眾多國家開展了電暈籠試驗的研究,獲得各種氣候條件下的預測公式,并得到了無線電干擾和可聽噪聲的計算公式。交流線路中用二維模型計算電磁場的分布情況,而用有限差分法、有限元法、等效電荷法及矩量法等方法計算電場。學者對于高電壓大電流方式輸電產生的生態影響做了許多研究。其中產生的電場和磁場對于居民存在著生理影響和電擊影響。目前,經專家調查電場和磁場對于人類只有輕微影響。而產生的可聽噪音很大時可能會影響著當地居民的工作和休息,干擾人類的談話,嚴重時會有產生耳聾的危險。研究結果顯示,高電壓大電流方式輸電對于人類健康和生活基本沒有影響。
1.3 研究內容
學者對于常規架設方式下的電磁環境特征參數進行分析。建立模擬模型和計算模型得到的結果進行驗證,總結影響電磁環境特征參數的方面。根據各種參數,改善線路的最佳位置及其排列方式。建立交流線路交叉跨越區域的電磁環境參數模型,改善線路在交叉跨越區域的排列方式和相對高度。總結研究成果,對于各種參數進行組合,得到完美的結合,完善交流輸電線路。
2常規架設方式下的電磁環境
電磁環境的預測通常有兩種方法:一種是類比測量,測量運行中的各方面情況相似的輸電線路的電磁環境參數,作為待建輸電線路能否滿足國家相關電磁環境標準的參照;另一種是理論計算,根據輸電線路的設計參數計算出各項電磁環境參數,與國家標準進行比較[1]。
2.1 工頻電場
工程中采用模擬電荷法分析常規架設線路,將門型塔導線水平排列和貓頭塔導線三角形排列分別進行理論結果和實驗結果進行對比,得出結論。研究電磁環境的影響因素和特征參數,得出導線排列方式對電場分布影響不大和高度對電場強度的影響較大,故導線在跨越農田和公路時,高度應分別大于26米和31米。同塔雙回路線的高度影響電場強度,正相序的電場強度大于逆相序的電場強度。
2.2 工頻磁場
工程中采用模擬電流法高壓對于輸電線路磁場建立模型和計算模型,將門型塔和貓頭塔分別進行理論結果和實驗結果進行對比,得出結論。導線排列方式對磁場分布有所影響,但峰值不變,而高度對磁感應強度影響較大。同塔雙回線路導線的高度和相序對磁感應強度有很大影響。同一相序,導線高度越高磁感應強度越低。
2.3 無線電干擾
輸電線路或金具發生電暈放電時形成的電流脈沖注入導線,并從注入點向導線的兩邊流動。從而在導線周圍產生磁場,即無線電干擾場[2]。計算交流輸電線路無線電干擾有經驗法和激發函數法,小于4分裂導線的高壓線路無線電干擾計算和大于4分裂導線的高壓線路無線電干擾計算分別用經驗法和激發函數法。無線電干擾測量數據時應在穩定的天氣環境下進行。將得到的實驗結果和理論結果相比較,得知無線電干擾與天氣和導線本身有著不可分割的聯系。在晴天,干擾波動較大,必須多次測量,而在雨天,導線起暈達到飽和,干擾波動穩定。高度影響不大。導線排列方式對無線電干擾影響較大。在導線水平排列時梯度較陡,在導線三角排列時梯度較緩。同塔雙回輸電線路一般采用正序排列,因為正序排列無線電干擾水平較低。
2.4 可聽噪聲
各國對于電暈籠試驗和試驗線段試驗結果得出了計算可聽噪音的公式。可聽噪音的測量對于氣候的改變影響明顯,雨天線路產生的噪音大于晴天線路產生的噪音。高度對可聽噪音的影響不大,導線排列方式對可聽噪音的影響顯著。同塔雙回輸電線路對相序的不同影響顯著。
3平行架設方式下的高壓交流輸電線路電磁環境
對于平行架設方式下的工頻電場,導線之間的間距和高度都對工頻電場有影響,導線之間的間距和相序都對兩條導線之間的區域有影響。導線間距越小,線路影響越明顯。而對于平行架設方式下的工頻磁場,導線排列方式對工頻磁場有影響,導線間距對工頻磁場有影響,間距越小,磁感強度越高。對于平行架設方式下的無線電干擾,得出了無線電干擾計算方法。高度和導線的間距對無線電干擾影響不大,相序排列只有在兩條導線相近時才會對無線電干擾產生影響,導線排列不同對無線電干擾也有顯著影響。對于平行架設方式下的可聽噪聲,導線間距越小,可聽噪聲越大。
4交叉跨越區域下的電磁環境
交叉跨越區域電磁環境參數因素將會被建立三維空間模型采用有限元法進行計算,得出的實驗結果和理論結果進行比較,得出結論。上層導線高度增加,線下場強有略微下降趨勢;下層導線高度增加,線下場強有明顯下降。考慮到實際,導線同時增加,線下場強有明顯下降,但耗資較多。用電暈籠試驗測量無線電干擾水平,得出導線激發函數。相近的導線存在自感和互感,無線電干擾的計算方法是首先計算導線表面電位梯度,然后是計算激發函數,最后是導納矩陣和阻抗矩陣。導線的絕對高度穩定和較大時對無線電干擾的影響分別是影響不大和影響較大。結果顯示,降低交又區域無線電干擾的方法是增大導線相對高度和搭配的相序。
5 總結
上文研究了高壓交流輸電線路電磁環境問題,采用模型和計算的方法分析了規架設方式下、平行架設方式下、交叉跨越區域下的高壓輸電線路電磁環境參數,研究了無線電干擾和可聽噪音的解決方法,在考慮到節約經濟,研究出合理的高壓交流輸電線路通道。
參考文獻:
[關鍵詞]移動學習;移動協作學習服務;E-Leaming;XML
[中圖分類號]G40-057 [文獻標識碼]A [論文編號]1009-8097(2012)05-097-05一 引言
隨著移動設備的廣泛應用以及無線接入技術和無線服務應用的日益普及,學習者對移動學習越來越重視。移動學習最大的優點就是讓學習者能夠充分利用零散時間,隨時隨地通過無線通訊設備實現無障礙地學習。即使移動學習由于技術、教學組織等方面存在一定程度的限制,但它被視為全新的學習途徑,仍然對學習方式有良好的補充和支撐作用。如同傳統的E-Learning概念一樣,移動學習可以較好地組織各類的學習目標,包括結構化或非結構化,正式或非正式的,同步或異步,個人或協作,持續性或隨機性等。移動學習環境的設計需求決定了教學、組織以及實現技術等問題。教學問題包括的教學演示、課程目標以及基于學習理論的知識傳授,教學組織涉及學習過程中的課程規劃,而技術程序是主要體現在傳輸和展示學習內容,以及學習者與學習平臺之間的通訊。
基于移動學習環境的實現技術需要解決處理帶寬,傳輸協議,不同的作業系統,在移動設備上的小屏幕,數據傳輸中斷,學習平臺的訪問等難題。同時,學習內容傳輸和反饋需要進行相應調整,以適應不同的課程和學習目標,大量實際應用案例說明移動學習具有廣泛的用途。在教育機構,學校和企業里,通過筆記本電腦和PDA等移動設備,學生或企業員工可以不斷獲取平臺學習資料,并得到學習過程的實時效果反饋。因此,有效提高了在職學習和主動學習的學習效率,即便是類似于微視窗電腦,PDA或智能手機的小型移動設備,也可以充當高效的電子學習工具,例如裝有任天堂Game Boy系統的智能手機運行的“Skills Arena”數學視頻游戲,可以補充傳統教學方法在互動和興趣教學上的不足。在英國,謝菲爾德智慧學習城市項目中,一直在致力于探索移動設備應用前景研究,并選取了四所高校進行試點,為在校學生提供了掌上電腦(PDA),以促進個性化的隨時隨地學習,并取得了斐然的成績。
為解決移動學習中的平臺異構性,無線通信協議,屏幕分辨率等技術問題,我們研究了一種移動協作學習服務環境,并能夠在這種學習環境下完成學習對象實時傳輸過程,實現移動學習和知識管理相結合的統一開放式的泛在學習平臺。二 移動環境下的制約因素
由于學習環境的多樣性,我們如果需要突破移動學習制約因素,并不能只針對專門的移動電子學習平臺,還應考慮將傳統C/S結構的E-Learning服務移植到移動環境所面臨的制約因素。傳統E-Leaming平臺是通過網絡接入,E-Learning平臺作為服務器提供學習內容,而用戶則通過客戶端程序(如Web瀏覽器)所展示的內容開展學習,而在移動環境中,當用小型移動設備代替桌面電腦后,我們就必須要考慮其在學習內容傳輸過程和展示上出現的各種問題。
早期技術不成熟時期,開發的計算機輔助學習系統(CAI)基本上采用C/S結構,甚至是單機版,其中學習對象和平臺展示所傳輸數據量普遍偏大,而移動設備與桌面電腦相比,存在展示、輸入法、傳輸帶寬以及連接穩定性等方面的限制,面對這類學習平臺服務移植到移動學習環境中,具有一定的難度。
由于移動設備上屏幕分辨率限制,影響學習內容的可用性演示效果。基于Web的E-learning通常采用具有VGA分辨率的Web網站形式來展現學習情景,而移動設備的屏幕分辨率通常較低,顯示內容有限。因此,面向桌面計算機設計的學習內容頁面不適合在移動設備上有效地展示。還存在移動設備輸入設備的使用問題。如果文本類型的電子學習內容需要通過手機等移動設備錄入,缺乏像桌面電腦那樣實用的輸入系統。大多數移動設備采用的鍵盤往往是小型的,使用起來不方便。
移動設備不像桌面電腦能夠實時聯機處理和傳輸數據,即使在一定時空區域內能夠實現在線數據傳輸,速率較有線網絡相對較低,而無線網絡也不是隨處可見,并且目前費用較為昂貴。移動設備的硬件和軟件平臺不像桌面電腦的具有規范標準,學習平臺的異構性和不同的移動設備硬件兼容性限制,也制約著移動學習發展。
這些制約因素,決定需要具有短暫同步處理能力、具有高可靠性和多平臺兼容性的移動在線協作學習客戶端服務環境,才能在移動學習領域具有競爭優勢,也是移動學習平臺發展的方向。移動協作學習服務環境針對上述制約因素需要解決的問題如下:
1 格式問題
如上述制約因素,可以看出目前各類移動設備在硬件和傳輸能力上有較大差異。當通過移動設備學習時,我們需要解決如何根據不同類型移動設備來制定E-Learning學習對象。大多數E-Learning平臺采用學習數據包(如SCORM),將出現E-Learning平臺轉發含有XML或多媒體學習內容時,移動設備往往無法正常解壓這些數據包。
2 重發丟失數據
由于移動通訊網絡覆蓋面不全,不可避免地會出現無信號或訪問連接中斷,進而造成傳輸過程中的數據包丟失或連接終止現象。在此過程中,數據同步和復制等脫機操作機制在移動學習系統中變得非常關鍵,其中至關重要的是要建立一個被動離線的數據處理機制。
3 學習內容演示