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无线通讯技术在输油泵站液位控制中的运用论文

2024-07-12 08:07:34 收藏本文 下载本文

“yingqiangyang”通过精心收集,向本站投稿了5篇无线通讯技术在输油泵站液位控制中的运用论文,下面是小编整理后的无线通讯技术在输油泵站液位控制中的运用论文,欢迎大家阅读分享借鉴,希望对大家有所帮助。

无线通讯技术在输油泵站液位控制中的运用论文

篇1:无线通讯技术在输油泵站液位控制中的运用论文

无线通讯技术在输油泵站液位控制中的运用论文

目前无线数据通讯技术在工控应用中不断升温,无线通讯正在深入各种行业。无线通讯技术取代了数据电缆来完成点对点或点对多点的数据通信,传统的信号电缆方式的优点是传输速度快,信号间相互隔离好,但施工布线工程量大,检查和修理非常不便。随着微电子技术的不断发展,无线数据传输技术得到了越来越多的推广和应用,目前常用无线数据通讯技术主要有超宽带通信技术、NFC(近场通信)、RFID(射频识别)、LTE(Long-Term Evolution,长期演进)和4G等,在工业系统主要采用的是RFID和NFC技术。

我单位污水处理系统属于后建设备,原有DCS系统中没有设置信号采集点,污水池距离控制中心较远,无法及时了解和控制污水水位。由于站内地面已经经过硬化处理,重新布线比较困难,根据现场条件拟用无线通信转换模块和微型计算机相结合,配合无线数据传输技术,实现对现场污水液位信号的采集和监控管理。

系统设计组成:现场工艺介质为污水,液位计选用投入式静压液位变送器,输出信号为RS485;污水池和控制中心间距约460米,中间隔有2堵墙,通讯模块选用SRWF-108微型功率无线数据传输模块;接收端采用RS485转4-20MA的转换模块接入ABB的AI模块和OPTO22通讯模块和路由器将采集的液位数据显示在微电脑上。

1现场部分

1.1 现场液位计

选用星仪CYW11投入式静压液位变送器传感器,采用进口扩散硅压力敏感元件和先进的膜片隔离技术,防堵塞和防结垢性能较好。稳定性好,响应速度快,对浑浊水体较为适用,污水池深度5米,采用电缆投入式性价比较高。直流电源24V精度0.25%FS,响应频率≤500HZ,防护等级IP68,输出信号:RS458;标准Modbus―RTU协议(03功能);串口数据格式:9600bps。N,8,1;输出数据0~。

1.2 现场无线数据模块

SRWF-108型微功率无线数传模块是上海桑锐电子科技有限公司采用高效FEC前向纠错技术结合高性能的无线射频IC, 以及高速微处理器相结合开发出的一款无线通信模块,该无线通信模块具有很强的抗干扰能力, 全透明传输, 体积小,功耗低传输距离远的特点,使用时不需要任何编码技术。

特点1.微发射功率:最大30dbm(1W)的发射功率,抗干扰能力较强 2. ISM频段工作频率,载频频率429-438MHz,也可提供315/868/915MHz等载频。3.误码率较低。基于FSK的调制方式,采用高效通信协议,在信道误码率为10-2。4.传输距离远。在视距情况下,天线高度>3米,可靠传输离距>3000m(BER=10-3/1200bps)。5。接口灵活,模块含有3种接口方式。本系统和现场仪表通讯采用RS485模式,速率96000.

1.3 现场电源

采用明伟双路输出5V/3A,24V/1.8A开关电源 型号D-60B双组输出开关电源,24V提供给现场液位计;5V提供给现场无线发射数据模块。

2 接收端部分

(1)使用SRWF-108型微功率无线数传模块,设置为接收状态,保证传输速率和发射极一致。

(2)数模转换模块:采用DAM-DA是模拟量输出模块,支持一路RS485和一路RS232输入,支持0-10V,0-5V,4-20ma,0-20ma等模拟量输出,采用了12Bit高精度DAC芯片,输出精度0.1%(千分之一),支持标准MODBUS-RTU协议及自定义ASCII协议。模拟输出端与通讯端采用光电隔离,隔离耐压2500V,可以有效防止现场的干扰,确保系统稳定可靠。

(3)接收端设置电源和现场端电源一样。

(4)ABB的AI模块:采用AI810-eA, 模拟量输入模件0/4-20mA ,0/2-10V1*8通道;通过OPTO22通讯模块接入DCS系统的控制器和路由器将监测数据显示到微电脑。

3 SCADA系统

SCADA系统软件过去常常运行在DOS、VMS 和 UNIX系统中,近年来几乎所有SCADA系统都能转移到Windows NT和Linux系统下运行,这从一定程度上降低了系统软件成本,但对于安全性要求很高的场合,还是要选用UNIX系统,作为一种折中的方法,通常服务器采用UNIX系统,工作站选用Windows NT系统。

本SCADA系统中控制中心数据服务器和站控PLC/RTU之间,通过内部工业专线进行远程通讯,通讯协议采用的'是IEC870-5标准通讯协议;控制中心的数据服务器与所有本地工作站之间、站控的PLC/RTU与本地操作员工作站之间都是在各自局域网上采用TCP/IP、OPC或Modbus协议进行数据通讯。其上位机软件语言采用ABB厂家专门的可视化编程软件编辑,进行系统组态、分配地址等,有较强的人机界面,便于数据的传输和控制,扩展度好,由于篇幅所限不再附述。

4 污水泵的控制

根据实际情况,液位控制部分不再进入SCADA系统,SCADA系统只提供数据显示和限位报警功能,当液位达到报警值时,在微电脑上报警(可以消除报警声音)后,采用员工手持式遥控开关远程控制污水泵启停。节省一套AD模块,降低了整个系统的成本。

5 结语

无线数据传输技术在测控领域得到越来越广泛的应用,该技术最大的特点是通信双方省去布线,易于维护成本低、易用性强、扩展性好。无线数据传输技术为实现测控仪器的连接提供了灵活的结构设计方案。本文主要介绍了在实际工作中,当在设计定型需要扩展采集数据时,一种成本较小的实施实例,体现了无线数据传输技术在实现测控制系统中灵活的扩展运用的特点。

篇2:Plc技术在电器工程自动化控制中的运用论文

1、PLC技术概述

所谓PLC技术,指的是可编程逻辑控制器,其作用在于用户可以根据自身的实际需求来制定相关计划,从而进行下一步的工作,其工作范圍主要包括三个大的方面:

(1)开展有关的逻辑运算。

(2)开展有关的顺序控制工作。

(3)对相关数据进行数学运算。

与单片机控制技术以及继电器控制技术相比,PLC技术有着自身的特点。我们知道,单片机控制技术的配置往往很简单,对于电器控制技术,在进行工作时,往往是通过硬接线逻辑,最后由继电器来进行整个工作。而PLC技术则更加全面,其通过内部的存储器,很好的将控制逻辑存储到了内存中,最终,通过半导体电路实现整个控制工作。相比于单片机控制技术、继电器控制技术,PLC技术在工业产品制造上要更具有优势,其稳定性以及安全性都要更高一些。

2、PLC技术在电气工程自动化领域应用的优势

PLC技术在电气工程自动化控制中的应用可以充分体现出它在功能上的重要性,电气工程自动化对设备、产品储存量及计算机速度均提出了较高要求,PLC技术和电气工程自动化结合起来,可以很好的解决这些问题,同时其发展方向更加贴近实际情况,促进了人们的生活朝着更好的方向发展。PLC技术在机械设备中的应用非常关注人机关系的完善,注重PLC技术的可行性与全面性,合理应用PLC技术可以充分满足电气工程自动化需求。PLC技术不仅智能化程度较高,其运行速度也非常快、集成密度大,这些优势的发挥可以很好的满足电气工程自动化发展的需求,也正是这些特点与优势的存在,使得当前PLC技术在电气工程自动化领域得到了很好的应用。

3、PLC技术在电气工程自动化控制领域的应用

3。1 PLC技术在控制顺序方面的应用

PLC技术收到越来越多企业的应用,多数企业都是用PLC技术当做顺序控制器来使用,因为,现代社会中这种技术能够实现生活中的很多环节。举例说明,就拿活力发电厂来讲,在火力发电厂中PLC技术可以用来清理炉渣以及处理灰尘。在相应的基础之下,自动化控制系统需要确保自身的经济利益,如果自动控制系统难以发挥相应的经济利益,在这种情况下,生产的效率就会特别低。为了促进生产中控制顺序系统能够正常的运用,就应当提前将自动系统的组合进行合理的设计方案。

3。2 PLC技术在开关控制中的应用

电气工程与自动化控制中,开关控制系统较为重要,技术人员需要科学应用此类技术,通过数码编程方式,提升计算控制工作的可靠性。同时,电气工程自动化控制系统中传统开关控制已经不能满足其需求,无法达到自我保护的效果。首先,技术人员需要对开关断电系统进行控制,通过PLC技术的应用,减少机器的损耗现象,同时,还要利用定义虚拟继电器代替传统的机械化继电器,发挥虚拟继电器的应用作用,缩短开关控制的反应时间,减少对于电力工程各类机械设备的损害。其次,技术人员在应用PLC技术的过程中,必须要及时发现其中存在的技术发展问题,减少其中存在的各类故障现象,提升电力工程自动化控制系统的生产力与生产效率,带动电力企业的长远进步。

4、提升PLC技术应用效率的措施

将PLC技术应用在我国电气工程自动化控制的工作环节之中,在一定程度上标志了我国电气工程的控制工作开始进入到智能化控制以及管理的新时期发展阶段。相关技术工作人员如果想要将PLC技术更好地应用到电气工程自动化控制管理工作的环节当中,还需要在控制需求、技术人员培养以及技术应用规范的制定等方面进行更为严格的完善以及改进工作。首先相关技术工作人员要在深入了解电气工程自动化控制工作开展的实际需求内容的基础上更加深入地研发PLC的技术应用。与此同时相关企业高层领导人员还要在结合社会主义市场经济发展环境的前提下,为企业内部负责电气工程自动化控制相关工作的技术人员开展不定期有针对性的PLC技术应用技能主题培训、全面提升企业内部技术操作人员的整体业务工作能力。在最后,企业相关领导人还要建立健全更加完善的PLC技术应用管理体制,为PLC技术应用水平在电气工程自动化控制工作环境中长期稳定发展提供强有力的前提保障。

5、PLC技术在电气工程自动化控制中应用的.展望

在电气工程自动化控制中应用PLC技术可以促进电气工程生产效率的提升,对于电气自动化技术水平的提高可以起到非常关键的作用,在当前的电气产业发展要求下,对电气自动化控制提出了更高的要求,同时PLC技术在电气自动化领域中的先进性与适用性也越来越高,从一定程度上来说,这无疑促进了现代计算机技术与PLC技术的紧密结合。在现代计算机技术的引领之下,PLC技术快速发展进步,凭借其先进的技术能力广泛应用于电气工程自动控制领域中。随着PLC技术水平的不断提高以及相关设备产品的进一步完善,PLC技术与实际应用更加贴近,在程序设计与产品种类上更具有现实价值。随着PLC技术的快速发展进步,不久的将来将会与不同环境、不同工作条件要求相适应,使电气工程自动化控制的能力得到提升。从当前电气自动化控制领域中PLC技术的应用来看,我们必须充分注重程序运行的稳定性,这就要求PLC技术要具有较强的抗干扰能力,只有在较强的抗干扰能力下才能与不同生产环境相适应,从而保证不同环境条件下,PLC技术的功能可以得到稳定发挥,这对于电气自动化程度的提升具有非常重要的现实意义。

结语

PLC技术在电气工程的整个建设工作中,有着其他技术所无法比拟的优势,并起到了很重要的作用,同时在信息技术不断发展的今天,PLC技术将会在信息技术的推动下不断地完善,相关部门应该对PLC技术引起足够的重视,在PLC技术在电气工程的应用过程中,不断完善PLC技术,推动两者的结合,进而推动电气工程的发展。

【参考文献】:

[1]张振国。PLC技术在电气工程自动化控制中的应用[J]。电子技术与软件工程,。

篇3:自动控制技术在农业机械中的运用论文

自动控制技术在农业机械中的运用论文

摘要:随着农业机械技术的发展,农业机械对自动化技术的要求越来越高,近年来,自动化控制技术在农业机械中的应用也越来越广泛。以自动化在农业机械使用中的重要作用为中心,介绍了农机自动化的发展现状、优缺点以及技术应用,说明了自动化是农业机械发展的大趋势,强调了农业机械化发展中信息化和智能化的作用,倡导了农机自动化通用标准的制定与相关要求的完善。

关键词:农业机械;自动化控制;规范化;智能化

当今时代,农业生产是每个国家的重中之重,农业机械化的程度直接影响了一个国家的经济与未来,这是国计民生的头等大事。科学技术的快速发展使得自动化技术逐渐成为机械与电气合作开发的主流方向,现阶段逐步使用虚拟仪器代替过去的微处理器,促进了信息的沟通和交流。随着计算机技术、智能传感技术以及网络通信技术被广泛应用于各个领域之间,农业机械的发展也面向了自动化和信息化,这有别于传统的农业机械,结合了先进控制设备的农业机械已经不是简单的代替农业劳动力生产,而是向着更为先进的智能化和信息化方向发展。更加重视从产前到产后的全产业链中农业机械化水平的整体提高。如今,我国已经全面进入信息社会,农业机械信息化的发展关乎着每个人的生活,以现阶段农业机械发展为前提,传感器等电气控制元件在农业机械领域的应用也越来越广泛,这对播种与收获的精确定位和农业产品的品质分析,提供了更多的可能性以及广阔的发展空间,对于现代农业机械技术,在农作物的播种、生产、收获、贮藏与运输的过程中,多种多样的传感器可以发挥重要作用。因此,农业机械的自动化系统仍需进一步发展,向着更加完善的集成化、智能化方向积极探究。

1农机自动化发展现状

美国的农业机械化发展极其迅速。是目前世界上技术最发达的农机化国家之一,其研究水平也较为领先。近年来,美国开始广泛在农业机械上安装GPS系统来进行农业作业监控,并向着农业机械作业的精准化方向发展。日本如今的农机作业从耕种到收获也已经全面实现了自动化控制,并将自动化技术应用到了饲养业等方面。随着进一步研发,日本农业机械的'研究比较注重大型高性能农业机械装备的发展。欧洲很多国家的农业生产以旱作物为主,这些国家在小麦、玉米等粮食作物的各个生产环节均已全部实现机械自动化,其中一部分农业机械还安装了GPS系统来进行更为精确的农业机械作业。近年来,欧洲农业机械市场趋向于饱和,更加广阔的农业机械现代化市场已在中国形成。

2自动控制农业应用的优点

(1)实时控制。由于农业机械自动控制系统设计和开发以电气控制为基础,信号传输的时间短,速度极快。由于信号处理及时和程序运行速度块,自动控制用于处理农业机械控制装置的安全防护。可以满足多种农业机械的实时控制和安全防护。

(2)可靠性高。农业机械控制中所有的I/O输入输出信号均采用光电隔离,使农业机械工作时的外部电路与控制器内部电路之间实现电气系统隔离。各输入端均采用合理的滤波器,并选择适合的滤波时间常数。控制系统的各模块均采用相应的屏蔽措施,以防止农业机械在恶劣的工作环境所造成的干扰,同时需要对电控元件进行严格筛选,选用耐用的传感器及开关电源等。

(3)自我故障诊断。应用自动化控制的农业机械,多种传感器的使用,使得故障的检测变得更加容易,由于农业机械在恶劣工作环境下时常出现故障,这是得益于自动控制下农机具有良好的自诊断功能,在工作过程中农业机械的某个部件运转发生故障,则可在第一时间开启诊断,引发警报、自动运行停止或自我修复。同时科学技术的快速发展研发的高性能处理器和处理系统也保证了采取措施修复故障的有效性。

(4)配置简单灵活。现阶段国际化的控制器及传感器技术发展成熟,I/O卡件种类丰富,国际大厂生产的自动控制元件及系统成熟且使用趋向于简单化,组合趋向于灵活化,针对于不同农业机械工作时自动控制工程的要求选择不同的现场信号,如脉冲或电位;开关量或模拟量;强电或弱电;电压或电流等,有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备等。自动化控制系统多采用模块化结构,为了适应各种农业机械控制的需要,除了某些单元式小型控制器之外,绝大多数的控制器均采用了模块化结构。控制器不同组件,例如CPU,电源,I/O等组件均采用模块化设计,由机架及电缆将不同模块连接起来,农机控制系统的功能和规模以不同的使用要求自行组合。(5)售后成本降低。自动控制系统的介入提升了农业机械的适应能力,降低了农机的故障率,提高了机械替代人工操作的效率,减轻了售后服务人员的的劳动强度,提高了生产作业效率。

3农业机械内部的自动控制技术

自动控制技术已经在发达国家的各种类型农业机械上广泛使用,例如在农业机械内部安装控制系统与电子监视应用等。如今,拖拉机等现代农业机械的自动化控制技术的发展趋势更加趋向于智能化以及网络化,分布式控制技术得到了长足的发展。对于一些大马力拖拉机、收获机械等现代农机装备来说,其系统中所涉及到的电子控制单元,是一个高度智能化的计算机控制终端系统,它具有非常独立的信息处理与控制的能力,并包含很多标准化的接口,这使得网络通信协议和控制局域网络等技术得以应用在农业机械领域。

现阶段以大马力拖拉机为代表的各类农业机械上智能化自动控制单元的技术进步,这就需要在此情况下建立相对应的标准,以规范农机控制行业的发展,强化此领域控制技术的通用程度。例如:在大型收获类农业机械的驾驶室内安装适用于收获不同作物的通用型的智能显示屏幕,并通过双绞线或光纤电缆来组成控制数据的通信线路。它是基于电子控制单元总线技术的串行总线结构,针对收获机械不同工作要求的部件和对应的电子控制单元都可以设计成具有与总线相连接的标准接口,这样有利于保证农业机械内部的各个电子控制单元都能够实现与中央控制器及其显示部件之间的信息传递,并可以准确和及时的完成相关的控制。与此同时,收获机上所采用的标准化接口还可与其他同种类机械甚至不同农机进行数据交换,这对于农业机械技术的发展,尤其是农业机械控制技术及网络控制技术的发展非常有利。

为了更好的保证农业机械在自动控制系统内部具有良好的兼容性和通用性,在农机行业内部建立可以通用的总线通信设计标准就很有必要,这就使得控制元件的采购、更换以及升级变得更加容易且成本更低,网络平台的介入,使得零件的使用趋向于优质化,且不需要考虑购买元件能否使用等问题。图1为大马力拖拉机自动控制系统的相关组件,通过GPS和控制系统可实现拖拉机在制定路径的自动行驶,还可在拖拉机连接部位装配喷药机,旋耕机等相关组件,控制喷药及旋耕的工作并监控作业效果。在发达国家的某些大型农场,农业机械作业时农场办公室计算机与移动作业机械间无线连接,这就建立了如图1类似的通过无线通信进行数据交换的管理信息系统。这就使得工作人员通过农场管理中心的计算机操作在田间作业的农业机械,并按照主观意图随时进行调整,同时对田间作业数据等资料可以进行远程调用和研究,并且直接保存到相应的数据库之中,供日后作业时参考,很大程度上提高了数据采集与分析的效率。

4农机自动化普及存在的问题

4.1自动化技术在农业机械领域受重视程度低

目前,我国的农业机械专业领域对农机自动化技术不够重视。虽然有很多厂家以及专业技术人员已经意识到了农机自动化技术对我国现代农业发展的重要作用和意义,但是现代化的自动化技术的应用到农业机械领域就要求得到农业网站以及农业气象部门等许多职能机构和政府相关部门的帮助,很多部门对于农机自动化技术在农业机械领域的应用还不够重视,没有进行过细致和深入的研究工作,这就使得农机自动化技术对我国现代农业的促进作用难以充分的发挥出来,这同时造成了我国目前与发达国家之间在农业机械自动化方面存在较大的差距。因此,提高农机自动化技术的认可度是目前需要亟待解决的问题。

4.2自动化技术在农业机械领域的技术资金投入少

农机自动化技术的普及需要大量的资金和设备做保障,对农业机械自动化的研究和投入相对于其他高新技术要少很多,农业机械自动化的发展需要配备大量研究型和技术型的高素质人才。从目前看来,我国目前在农业机械自动化方面的投入还相对不足,也就在一定程度上限制了农业机械自动化的研究和更深层次的探索。

4.3自动化技术在农业机械领域技术研究能力较弱

与世界发达国家比较,我国农业机械的发展较为缓慢,技术较为落后,信息化水平低,依托国际农机技术严重等问题在很大程度上制约了我国农业机械先进的自动化技术应用效率。农机自动化的相关标准也急需完善,近年来,农业机械技术研究的针对方向和我国位置区域有很大的关系。例如,大多数的农业机械只适合在平原地区使用,而对于我国丘陵或山地等复杂区域农业机械研究也相对较弱,适应能力较弱,没能全面发展。

5结束语

综上所述,我国未来农业机械发展的趋势必然是自动化与智能化相结合。在农业技术相对发达的国家,自动控制技术、GPS技术、传感器技术、控制器技术、图像识别技术等现代科技已经被广泛应用在农业机械领域,农业机械设备可以自动、智能、高效、精准地完成各种农业作物的作业任务,这已经大大的不同于传统的农业机械技术,而是具备了更为先进的卫星定位技术、传感器、集成处理系统等智能控制系统的复合型农业机械,是未来农业发展的必然趋势。我国政府及科研机构应对农业机械的自动化发展给予足够的重视与支持,积极鼓励各大企业及科研机构探索先进的农业机械全自动化技术,推出农业机械自动化技术相关标准,促进农机自动化模块技术的发展与推广,切实保证我国的农业机械技术走到世界前列,努力成为机、电、液一体化发展的现代化农业机械大国。

篇4:控制爆破技术在滑坡防治工程中的运用分析论文

控制爆破技术在滑坡防治工程中的运用分析论文

我国国土面积十分广阔。且地形复杂多样,地貌奇特,且我国属于地质灾害发生较频繁的国家,易造成严重的经济损失。主要包括山体滑坡、泥石流、山洪等地质灾害。近年来,我国加大对滑坡防治措施的探究,取得了一定的成就。然而不管是减载、排水,还是支挡等方法,都与爆破技术有着密切的联系。因此,如何有效进行爆破技术是诸多研究者研究的重点。

1 简述滑坡防治工程的基本理论

近年来,岩土工程理论以及相关技术为滑坡防治工程的高效进行提供有效保障,具有举足轻重的地位。但由于地质体的复杂多变,导致滑坡防治工作面临着巨大挑战,原有的相关理论、技术已经难以满足滑坡防治工程的基本要求,从而推动相关研究人员不断拓展,实现滑坡防治工作的新发展。

1976地质工程专着出版,其作者为美国地质专家;断裂岩体讨论成为90年代国际会议的热点,其中著名的地质咨询公司ITASCA以地质工程的相关术语为基础,设计出能准确解决复杂地质体工程的相关问题的软件,为地质工程发展提供有效助力,例如3DEC、FLAC等。胡海涛、梁炯均于1992年对地质工程进行理论研究与实践运用;孙广忠于、罗国煜于分别进行相关的技术与理论探究。

近几年,由于新奥法技术与挪威法技术的引进,为我国滑坡防治工程注入了新鲜血液,有效实现了主动支护与被动支护的结合,抗滑桩以及挡土技术成为滑坡防治的有效方法之一,促进我国滑坡防治技术的提高,保障其防治效果。通过灾害体治理灾害体,以灾害体的不良地质过程为的手段,达到改良不良质地体过程的目的,有效充实了我国滑坡防治的基本理论,为滑坡防治工作的有效开展提供依据。

2 探究滑坡防治工程中控制爆破技术的应用

控制爆破技术是滑坡防治工程中的有效措施之一,也是基本措施之一,具有十分重要的作用。因此,在滑坡防治工程中应合理采用控制爆破技术,保障滑坡防治的效果。下面,笔者将从排水工程、削坡减载、滑带土改良、抗滑工程几方面进行爆破技术运用分析。

2.1 爆破技术中的排水工程

滑坡的稳定性受到滑体位置的内地下水位的影响。滑坡常发生于雨水特别多的季节,尤其是暴雨和久雨。雨水较多时,通过地表水、地下水进行拦截,从而有效控制地下水位,达到滑坡稳定性提高的效果。常使用的排水方法主要有深层地下排水、浅层地下排水、地面排水。排水平洞一般安置于较稳定的土层理,竖井是深层地下排水工程中必不可少的一部分。

为缩短工期,加快施工进度,节约施工成本,在进行竖井挖掘时一般采用爆破控制技术。

在排水工程中运用爆破控制技术应注意以下几方面:首先,进行滑坡体坡脚压脚。其次,在滑坡体地表建立相应的集水沟,用以进行地表排水。最后设置合适排水洞。一般情况下,排水洞的拱顶和边墙均不稳定,因此,在利用台阶进行施工的基础上,借助周边预留减震孔,实施上下掏槽的爆破技术,保证排水洞的实用价值,促进排水工程顺利完工。

2.2 爆破技术中的削坡减载

针对推移型滑坡,主要在滑坡中上部的主滑段进行削坡减载,达到降低其下滑力的目的。而滑坡防治的有效措施之一是通过对滑坡前部堆土石进行压脚,达到抗滑力增加的效果。

针对滑坡体上部较厚,滑动面十分陡峭,且地处郊区或者人烟稀少的地方,在没有重要工程设施的`前提下,可采用削坡减载。其中,开挖的土石可放置于压脚。如果削坡会导致上方或两则坡体出现不稳定状态,或者迫使居民和其他重要工程搬迁,亦或是土石运输距离太远,均不宜采用削坡减载的方法。

如果岩石或坚硬土体组合而成的滑坡,在削坡减载过程中最宜采用爆破控制技术,其有利于缩减工期,提高工作速度,减少工程成本。由于滑坡体由不同的物质和形式组成,因此,在控制爆破技术运用时必须以其作为依据。台阶控制爆破技术与硐室控制爆破技术是较常用的控制爆破技术。

2.2.1台阶控制爆破技术的使用台阶控制爆破技术具有适用性强、较灵活等特点,其能有效控制爆破规模以及爆破振动,是最常使用的滑坡防治工程削坡减载爆破技术。其施工程序较简单,简言之为从上到下、分层开挖。通过微差起爆达到控制单段起爆的药量,从而降低爆破的振动。在进行微差起爆时,以爆破规模为依据,合理选择排间微差、孔间微差、孔间孔内微差等。在岩体具体条件基础上,进行光面爆破和预裂爆破,以及适时借助爆孔或预裂孔前设置缓冲孔,进行爆破缓冲,从而保障边坡开挖轮廓的质量。

2.2.2硐室控制爆破技术的使用硐室爆破技术具有成本低,对施工设备要求低都能特点,其施工速度较快,施工工期较短,主要形式包括集中药包和条形药包两种。硐室爆破技术于20世纪90年代已进行过有效探讨,但诸多工程担心采用硐室爆破会引起滑坡失稳以及相关的次生灾害,导致硐室爆破技术的运用受到限制,真正运用硐室爆破技术的案例微乎其微。随着科学技术的进步,近年来,硐室爆破技术得到一定发展,且运用成功的案例逐渐增加,显示出硐室爆破技术的使用价值。

2.3爆破技术中的滑带土改良

滑带土不良将影响滑坡防治工程的正常运行,影响滑坡防治效果。因此,针对部分地区的滑带土不良现象,可通过提高带土强度的方式,达到防止滑坡滑动的目的,其中钻孔爆破是其主要方法。钻孔爆破是在已有的钻孔孔底,通过炸药实行爆破,破坏滑动面的完整性,从而形成低强度带。与此同时,混合岩石碎块与滑面上附着的土体,使其滑动力得以降低,增强抗滑力。该方法主要优点在于施工技术难度低,应用简单且十分便捷,其有效结合化学、物理的相关知识、理论,达到加固滑坡的目的,其效果十分显着。从理论出发,钻孔爆破技术对滑带土改良具有重要意义,是进行滑带土改良的有效措施之一,但由于技术上的欠缺,此方法未得到有效运用,实践实例较少。

2.4爆破技术中的抗滑工程

抗滑工程是滑坡防治工程中的重要组成部分,其主要包含三方面的内容,即抗滑桩、阻滑键、抗滑挡墙,其中控制爆破技术常运用于抗滑桩孔和阻滑键洞井开挖。

2.4.1抗滑桩中使用控制爆破技术抗滑桩的灵活性较强,对滑坡扰动小,且适用范围较广,主要用于不同规模和不同类型的滑坡,特别是滑坡体破碎、滑坡床坚硬完整的滑坡,是较常用的抗滑措施,在滑坡防治中具有十分重要的意义。抗滑桩属于被动受力结构,需通过嵌入滑床,起到稳定岩土地层的效果,多为风化程度不一的岩层。在对滑坡体内开挖钻孔过程中,易遇到较大快的岩石,例如漂石、孤石等。以上情况导致人工挖掘以及机械挖掘的难度增大,严重影响工程速度。因此,在进行抗滑桩工程时应适当运用控制爆破技术。通过光面护壁爆破技术的运用,致使桩孔开挖的速度大大提升,有效缩减工期,实现桩孔壁岩体不受损害,并取得较好的成果。

2.4.2阻滑键中使用控制爆破技术阻滑键主要用于滑动面十分清楚、单一且滑动带软弱以及上下岩体均较完整的岩质滑坡和危岩。其设计思路是针对具有一定高程范围内的滑带而言,通过钢筋混凝土实现置换,从而提高滑带的抗剪强度,提高工程质量,实现治理目标。

3 结语

总而言之,控制爆破技术是滑坡防治工程中的有效措施之一,有利于提高滑坡防治工程的效率,保障滑坡防治工程工作有序开展。因此,在滑坡防治工程中应在排水工程、削坡减载、滑带土改良、抗滑工程等相关环节合理、适当运用控制爆破技术,体现爆破技术在滑坡防治工程中的作用,充分发挥其价值,为高效完成滑坡防治工程工作提供保障,促进我国滑坡防治工程的发展。

参考文献:

[1]苗胜坤。滑坡防治工程中控制爆破技术的应用[J].爆破,,29(4)。

[2]李占丽。滑坡防治工程中控制爆破技术的应用[J].建筑工程技术与设计,,(30)。

[3]唐然。监测技术及其在滑坡防治过程中的应用研究[D].成都理工大学,.

[4]张金朋。阳坡里隧道洞口滑坡稳定性分析及防治工程研究[D].兰州交通大学,2012.

[5]殷跃平。中国滑坡防治工程理论与实践[J].水文地质工程地质,,01:8-12.

[6]雷光宇。三峡库区涉水土质滑坡稳定性分析及处治技术研究[D].中国矿业大学,.

篇5:通讯科技在定位技术中的运用论文

通讯科技在定位技术中的运用论文

1 引言

焦炉四大车的通信方式大多采用无线或感应无线的通信方式。在感应无线的通信方式中,编码电缆既作为位置检测使用,又作为数据通信使用。将编码电缆应用在移动机车的定位上是相当成功的,但将其应用在数据通信上,其缺点是明显的。首先感应无线通信的工作频率较低(100kHz左右),容易受到电气干扰;其次其通信环路过长,设备复杂,稳定性较差,成本高。近年来,无线电通信技术飞速发展,已由过去的模拟方式发展到现在的数字方式,其特点是硬件设备简单、通信速度快、通信误码率低。因此采用无线数据通信技术解决焦炉四大车的通信问题是未来的发展方向。

1.1通信技术

(1)扩频通信基本原理扩频通信,即扩展频谱通信(Spread SpectrumCommunication),它与光纤通信、卫星通信,一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列:Spread Sequence)调制,实现频谱扩展后再传输;接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理,恢复原始信息数据。(2)扩频通信的理论基础扩频通信的可行性,是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的。扩展频谱换取信噪比要求的降低,正是扩频通信的重要特点,并由此为扩频通信的应用奠定了基础。总之,我们用信息带宽的10 0倍,甚至10 0 0倍以上的宽带信号来传输信息,就是为了提高通信的抗干扰能力,即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。

2 位置检测的基本原理

2.1编码电缆的结构

编码电缆由电缆芯线、模芯和电缆护套构成。芯线有两种,即基准线(R线)和地址线(G0线—G9线)。基准线R在整个电缆段中不交叉,地址线是按格雷码的编码规律来编制的,G0每隔2P交叉一次,G1每隔4P交叉一次,G2每隔8P交叉一次,以此类推,G9在整个电缆段中只交叉一次,P为依靠电缆本身能识别的最小长度。

2.2位置检测的基本原理

图1为编码电缆位置检测原理示意图。移动机车上安装一个天线箱(发射天线),天线箱距离扁平电缆10 ~30 c m,天线箱发射的高频信号通过电磁感应被地面的编码电缆接收,R线为平行敷设的一对线,接收到的信号作为基准信号,G0 ~ G9在不同的位置有不同的交叉点,其接收到的信号在经过偶数个交叉后,相位与基准信号相同,在经过奇数个交叉点后,相位与基准信号的相位相反,若规定同相位时地址为“0”,反相位时地址为“1”,则在编码电缆的某一位置得到唯一10位的地址编码,此对应与机车的一个地址。例如图中G0~G9的地址码为:001…1。位置检测单元将地址码转换成十进制的米数,即可检测出机车离编码电缆始端的距离,从而得到机车的位置。

3 感应无线定位和通信系统

数据通信受到变频调速器谐波干扰,变频器工作时,作为一个强大的干扰源,其干扰途径一般分为辐射、传导、电磁耦合、二次辐射和边传导边辐射等,谐波的频率为几十千赫兹到几百千赫兹。主要途径如图2所示。从图2可以看出,变频器产生的辐射干扰对周围的无线电接收设备产生强烈的影响。下面介绍感应无线通信系统中数据通信和地址检测的模式,并说明变频调速器对感应无线通信干扰的原因。

3.1数据通信的模式

感应无线通信的工作频率为:地面站:79kHz,车载站:49k Hz,这个频率正好在变频调速器的谐波范围,于是产生了同频干扰。数据通信的流程如图3所示。由于地面站的数据是通过编码电缆发射的`,而编码电缆是单线圈结构,发射效率较低,要保证车上的接收质量,必须提高车上接收的灵敏度,因此车上的接收天线是多线圈的,并配有信号放大器,因此灵敏度较高,在接收地面站信号时也很容易接收到变频器的谐波,造成同频干扰。车上接收到错误的数据后就不能往地面站回发数据,只能等待接收下一帧数据。若干扰仍存在,通信就中断了。为了消除变频调速器的谐波干扰,常采用如下两种方法。

(1)增加一个参数一样的接收线圈。采用放大器差分输入(减法器)的办法来消除干扰,但同时也把有用的信号差分掉了,为了防止有用信号被差分(相减)掉,这两个线圈必须保持一定的距离。这样它们接收到的干扰信号就不相等了,因此,用差分相减的办法不能完全消除变频调速器的谐波干扰。

(2)采用无线扩频通信技术。其工作频率2.4GHz,避开了变频调速器谐波干扰,是一种彻底解决变频调速器的谐波对数据通信干扰的办法。本系统采用的就是无线扩频通讯技术。

3.2地址检测模式

感应无线通信系统中,编码电缆既用作地址检测,又用作数据通信,因此地址检测和数据通信只能分时进行,地址检测建立在数据通信之上。即在一个通信同期内,有一段时间用于车上调制器发送载波,以便地面站检测地址,如图4所示。由于变频调速器的干扰,车载站接收到错误的数据后不能回发数据,也就不能发送载波(用于地址检测)了,因此地址检测便不能实现。

3.3变频调速器的谐波对感应无线数据通信干扰

编码电缆既用作地址检测,又用作数据通信,通过编码电缆和车上天线箱的电磁感应实现车载站和地面站的数据交换。近年来,变频调速器在工业控制中得到了广泛的应用。但它工作时频率丰富的谐波对周围的设备带来了严重的干扰。其严重后果有:

(1)影响无线电设备的正常接受;

(2)影响周围机器设备的正常工作,使它们因接受错误的信号而产生错误动作。所以数据通信应采用抗干扰能力强,尤其是抗变频调速器谐波干扰的通信技术。

4 结束语

焦炉四大机车之间的数据通信采用无线扩频通信方式,有如下优点:

(1)抗干扰能力强,误码率低,提高了数据通信的质量;

(2)扩频通信设备所使用的芯片绝大部分是数字电路,设备集成度高,便于维护;

(3)工作在全球通用的、无需申请许可的2.4GHz的ISM波段上,波特率达19.2Kbps,既有效地避开了变频器等工业电器的干扰,又提高了通信的速度。因此,6#焦炉在四大机车定位技术中的应用是十分可靠的,具有很广泛的应用价值。

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