時(shí)間:2022-11-24 12:01:17
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)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(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)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(shù)也是不甘的落后。這已經(jīng)是無線寬帶的接入技術(shù)新的研究的領(lǐng)域。Mimax的技術(shù)也有自己的聯(lián)盟。它的主要目的是推廣ieee802.16的技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用。許多的人認(rèn)為在將來wimax會(huì)取代3G的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù),wimax解決的是無線局域網(wǎng)的連接問題,它可以信號(hào)連接到280英尺以外,網(wǎng)絡(luò)連接速度可以達(dá)到54兆/秒。從目前來看這種說法是不可取的對(duì)于商業(yè)化的普及還有著很大距離。但是不可以否認(rèn)的是,在wimax的技術(shù)具有很大商業(yè)的潛力。但是由于在其自身的技術(shù)方面短缺,使得難以在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)揮出重大影響力。
在超快帶無線的接入技術(shù)中,在因?yàn)橛谐咚贁?shù)據(jù)的傳輸能力,而受到廣泛關(guān)注,然而其還有著很大的優(yōu)勢。因?yàn)槠洳捎檬浅痰闹芷跊_脈調(diào)制。沒有使用載波上的技術(shù)。這樣就使得其具有低成本和低功耗的特點(diǎn)。超寬帶無線的接入技術(shù)因?yàn)閭鬏敂?shù)據(jù)能力在未來無線的通訊市場上占據(jù)一席之地。對(duì)于藍(lán)牙技術(shù)也造成一定沖擊。但對(duì)于目前慢慢普及3G技術(shù)和wlan技術(shù)等還是不構(gòu)成威脅的。
電信是克服距離和時(shí)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(duì)應(yīng)性,換句話說,收信方收到電磁代碼要合理運(yùn)用和發(fā)信方的互逆性的算法破譯,這樣才會(huì)得到電磁碼所攜帶的專業(yè)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(shè)備。同樣也包括了鼠標(biāo)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(gè)無線的公務(wù)包。使掌上計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)作為代表來采用無線的方式與網(wǎng)絡(luò)和其他的設(shè)備相連接起來。使我們擁有一個(gè)數(shù)字化可流動(dòng)辦公室。
移動(dòng)通訊技術(shù)迅速的發(fā)展,使得人們對(duì)于電腦以外各種各樣的數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)需求也日益的增長。數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、照相機(jī)等等的設(shè)備裝上了bluetooth的系統(tǒng)。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(nèi)存被溢出困擾。同樣把它裝到手機(jī)的上面,可以使得手機(jī)可以進(jìn)行一個(gè)無線連接的傳輸方式。也可使人小范圍內(nèi)可以自由走動(dòng)打電話和聽音樂。在大的范圍內(nèi)召開一個(gè)電話會(huì)議。藍(lán)牙設(shè)施的特性不僅成本低還給人們?cè)谌粘5纳钪虚_拓了一個(gè)近乎無限的空間一樣。在未來信息家電將會(huì)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)。與無限的連接實(shí)現(xiàn)一個(gè)雙向的傳輸具有一定職能融合的產(chǎn)品。用藍(lán)牙的技術(shù)設(shè)計(jì)家庭和辦公電話、數(shù)字手機(jī)與小型的pbx等的電話系統(tǒng)在數(shù)字化的意義上實(shí)現(xiàn)了個(gè)人的無線通訊。因?yàn)樗{(lán)牙的基本成本低和低消耗的無線方式不僅影響了技術(shù)發(fā)展的潮流同樣還順應(yīng)現(xiàn)在的通訊技術(shù)。這樣的數(shù)字化應(yīng)用對(duì)我國的通訊界的發(fā)展具有很重大的意義。
回顧我們國家無線通訊的發(fā)展歷程上已經(jīng)有了很大的發(fā)展,但是目前的網(wǎng)絡(luò)用戶的普及率還是相對(duì)的較低。對(duì)于我國的13億的人口。我們國家的無線通訊技術(shù)上還有很大的發(fā)展空間和規(guī)模。這樣,就可以促成一個(gè)競爭局面形成,使得運(yùn)營的企業(yè)可以更多的拓展新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用,向用戶們提供一個(gè)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(jìn)無線通訊領(lǐng)域在數(shù)字化方面的應(yīng)用,發(fā)展我們國家的無線通訊技術(shù)。使得其在無線的領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新、科技進(jìn)步、為實(shí)現(xiàn)我們國家的科教興國的戰(zhàn)略。從而增強(qiáng)我們國家綜合的力量,也為經(jīng)濟(jì)全球化和信息全球化的環(huán)境下為社會(huì)和全人類發(fā)展積極的去貢獻(xiàn)力量。
論文關(guān)鍵詞:合作競爭,通訊產(chǎn)業(yè),網(wǎng)絡(luò)外部性,社會(huì)最優(yōu)供給,效用函數(shù),利潤函數(shù)
一般情況下,生產(chǎn)者進(jìn)行價(jià)格和非價(jià)格競爭會(huì)產(chǎn)生低價(jià),從而使消費(fèi)者獲益。在一些市場結(jié)構(gòu)中,生產(chǎn)者聯(lián)合并制定產(chǎn)量,產(chǎn)生高價(jià),減少了消費(fèi)者剩余。這類生產(chǎn)者合作增加了生產(chǎn)者利潤,卻損害了消費(fèi)者的利益。Timothy J. Brenna(2005)認(rèn)為,規(guī)制和競爭對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)和兼并來說是相互替代關(guān)系。然而,像電信業(yè)這類放松規(guī)制的產(chǎn)業(yè),增加競爭將會(huì)使其獲益良多。電信業(yè)轉(zhuǎn)向競爭行業(yè)要受到嚴(yán)格的規(guī)制,美國電信法案中本地通訊的規(guī)制機(jī)構(gòu)允許本地市場的競爭,但保留電信市場的網(wǎng)絡(luò)外部性[①]。
一、合作競爭市場網(wǎng)絡(luò)外部性基本概念
研究合作競爭市場網(wǎng)絡(luò)外部性問題,首先需要明確兩個(gè)關(guān)鍵概念。
(一)合作競爭市場
合作競爭一詞最早出現(xiàn)在1996年耶魯大學(xué)管理學(xué)教授Barry J.Nalebuff和哈佛大學(xué)企業(yè)管理學(xué)教授Adam M.Brandenburger共同合著出版的《合作競爭》一書中。書中認(rèn)為效用函數(shù),企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)是一種特殊的博弈,是一種可以實(shí)現(xiàn)雙贏的非零和博弈。Maria Bengtsson和Soren Kock(1997)共同研究了企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的合作競爭問題,提出那種既包含競爭又包含合作的現(xiàn)象稱為合作競爭。Menahem Spiegel認(rèn)為合作競爭是一種市場情況,非合作的生產(chǎn)者在合作合同制約下,基于市場競爭的基本準(zhǔn)則,為增加用戶量而彼此競爭,實(shí)現(xiàn)利潤最大化。為保證消費(fèi)者的利益,合同限制生產(chǎn)者以低成本生產(chǎn)中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品。郭鴻雁認(rèn)為合作競爭是以互補(bǔ)為核心、以協(xié)同為基礎(chǔ)、以共贏為目標(biāo)的新型經(jīng)營戰(zhàn)略。
(二)無線通訊市場的網(wǎng)絡(luò)外部性
無線通訊產(chǎn)業(yè)提供通訊服務(wù)會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)外部性[②]的約束。而網(wǎng)絡(luò)的外部性打破了市場競爭性與社會(huì)福利有效的一致性。網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大而提高[③](MenahemSpiegel,2005)。
網(wǎng)絡(luò)外部性的概念首先由Katz和Shapiro(1985)提出,之后應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的其他領(lǐng)域。Bental和Spiegel(1994a)在不同的市場結(jié)構(gòu),特別在不同規(guī)制和放松規(guī)制的制度下分析了最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。Bental和Spiegel(1994b)認(rèn)為這類產(chǎn)品質(zhì)量的量度由生產(chǎn)者直接控制雜志網(wǎng)。一個(gè)既定規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量則取決于用戶總量。因此,最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和總覆蓋范圍與市場結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。Economidas(1994和1996)和Laffont與Tirol(1994和1999)在無線通訊產(chǎn)業(yè)的競爭中討論了最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和總覆蓋范圍[④]。
本文討論的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商之間的合作競爭會(huì)導(dǎo)致正外部性的增加,即用戶和運(yùn)營商雙雙獲益。
二、建立網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)外部性模型討論社會(huì)最優(yōu)供給問題。
(一)基本假設(shè)
第一,假設(shè)我國通訊市場有N個(gè)獨(dú)立消費(fèi)者,個(gè)人消費(fèi)收益w>0,消費(fèi)者以單位效用函數(shù)u(q,n,x)最大化為目的。q為消費(fèi)通訊服務(wù)的單位,入網(wǎng)用戶數(shù)量為n,x為個(gè)人消費(fèi)總收益,p為通訊單位價(jià)格,則用戶個(gè)人預(yù)算約束為:pq+x<w。消費(fèi)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(shè)通訊存在網(wǎng)絡(luò)外部性,且網(wǎng)絡(luò)規(guī)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(fù)相關(guān)性。
用戶的進(jìn)入我國通訊市場準(zhǔn)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(fèi)者入網(wǎng)與否取決于市場價(jià)格p。U1是p的反函數(shù),U2為常數(shù),那么存在一個(gè)價(jià)格p*,當(dāng)p< p*時(shí)效用函數(shù),消費(fèi)者入網(wǎng),當(dāng)p> p*時(shí),消費(fèi)者不入網(wǎng)。本文考慮消費(fèi)者決定入網(wǎng)的情況。
(二)無線通訊市場的分析基準(zhǔn)——社會(huì)最優(yōu)供給
根據(jù)Menahem Spiegel(2005)的方法,假設(shè)消費(fèi)者價(jià)值函數(shù)為V(n,q),消費(fèi)者總剩余為CS,n個(gè)消費(fèi)者消費(fèi)q單位價(jià)格為p的通訊服務(wù):
V(n,q)=anq-bq2-pq (2)
其中a、b為常數(shù),且a>0,b>0。個(gè)人消費(fèi)只與消費(fèi)通訊單位有關(guān)系,考慮消費(fèi)者剩余就需要考慮通訊單位q。對(duì)(2)式求q的一階導(dǎo),可得我國通訊市場需求曲線:
p=an-bq(3)
當(dāng)通訊雙方使用同一網(wǎng)絡(luò),則單位成本由構(gòu)建網(wǎng)固定成本S元和固定邊際成本C元構(gòu)成。給定通訊消費(fèi)價(jià)值函數(shù)和單位成本,通訊社會(huì)最優(yōu)供給為 :[(anq-bq2-cdq)n]k-kS,其中ks—最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量,ns—最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模,—通訊單位價(jià)格,—通訊單位,k= (N,k與n負(fù)相關(guān))。對(duì)其求q的一階導(dǎo):當(dāng)an-bq=c時(shí),最優(yōu)消費(fèi)單位為;當(dāng)an>c時(shí),q>0。正網(wǎng)絡(luò)外部性使消費(fèi)者價(jià)值V(n,q)與n正相關(guān)。N個(gè)消費(fèi)者使用單一網(wǎng)絡(luò)時(shí)達(dá)到最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。給定aN>c,固定成本S很小,最有網(wǎng)絡(luò)數(shù)量ks=1。社會(huì)最優(yōu)價(jià)格=c ,社會(huì)最優(yōu)消費(fèi)量= 。
(三)競爭的通訊網(wǎng)絡(luò)情況
這里僅討論存在中國移動(dòng)(A網(wǎng))和中國聯(lián)通[⑥](B網(wǎng))兩家相互競爭的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的通訊市場。
1.獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)
當(dāng)兩家運(yùn)營商僅向網(wǎng)內(nèi)用戶提供通訊服務(wù),稱為獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)。市場中有M個(gè)消費(fèi)者,假設(shè)移動(dòng)和聯(lián)通均能提供通訊服務(wù)。消費(fèi)者首先根據(jù)(1)式?jīng)Q定是否入網(wǎng),如果選擇入網(wǎng),接著選擇網(wǎng)絡(luò),使消費(fèi)者剩余(CS)最大化,(2)式將問題轉(zhuǎn)化為:
:{CSA=--,CSB=--} (4)
論文摘要:分析了移動(dòng)學(xué)習(xí)的對(duì)象、模式、特性、環(huán)境以及存在的不足,參考國內(nèi)外移動(dòng)學(xué)習(xí)的研究,對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
0前言
移動(dòng)學(xué)習(xí)作為數(shù)字化學(xué)習(xí)(E-learning)中的一個(gè)分支,是又一個(gè)新的學(xué)習(xí)模式,是教育技術(shù)領(lǐng)域研究的又一個(gè)新熱點(diǎn),對(duì)我國教育界已經(jīng)不是一個(gè)陌生的概念。如今伴隨著無線通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們逐漸看到、感覺到移動(dòng)學(xué)習(xí)存在的巨大潛力,因此如何將無線通訊技術(shù)應(yīng)用于教育和培訓(xùn)的話題又漸漸升溫。正如基更先生所指出的“,不是技術(shù)本身所固有的教育特性造就了遠(yuǎn)程教育和開放大學(xué)的成功,而是公眾普遍擁有的技術(shù)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(duì)M-Learning(移動(dòng)學(xué)習(xí))給出了一個(gè)較具體的定義:移動(dòng)學(xué)習(xí)是一種在移動(dòng)計(jì)算設(shè)備幫助下的能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)發(fā)生的學(xué)習(xí),移動(dòng)學(xué)習(xí)所使用的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備必須能夠有效地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容并且提供教師與學(xué)習(xí)者之間的雙向交流。
1移動(dòng)學(xué)習(xí)的對(duì)象
移動(dòng)學(xué)習(xí)的對(duì)象不僅僅局限于學(xué)生的學(xué)習(xí),還推廣到公司員工、沒有受過良好教育又渴望學(xué)習(xí)的人等等,唯一的條件是他們必須擁有移動(dòng)通訊設(shè)備。它的理念是讓學(xué)習(xí)“隨時(shí)、隨地、隨身”地發(fā)生。
(1)學(xué)生:在無線通訊發(fā)展迅速的今天,大部分的學(xué)生都擁有了電腦、手機(jī)等電子通訊工具。這就為移動(dòng)學(xué)習(xí)提供了一個(gè)很好的條件,我們可以充分利用這個(gè)優(yōu)勢來彌補(bǔ)課堂學(xué)習(xí)中的不足。
(2)公司員工:對(duì)于公司而言,移動(dòng)設(shè)備的齊全及其高級(jí)功能,使“隨需應(yīng)變”的“移動(dòng)學(xué)習(xí)”變得可行。公司面臨的最大挑戰(zhàn)是如何將相關(guān)的信息和材料在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間提供給員工,保持員工的工作投入和競爭力。而移動(dòng)學(xué)習(xí)也可以方便地借助他們現(xiàn)有的設(shè)備來解決存在的問題。
(3)沒有受過良好教育又渴望學(xué)習(xí)的人:這些人要么工作環(huán)境差,甚至很無聊,又沒有機(jī)會(huì)參加任何社會(huì)組織的培訓(xùn)。但是他們共有的是移動(dòng)電話,用它來發(fā)短信、聊天、玩游戲。移動(dòng)學(xué)習(xí)就要借助他們的移動(dòng)電話來激發(fā)他們學(xué)習(xí)的熱情,給他們學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),教給他們學(xué)習(xí)技能,讓他們更好地就業(yè)。
2移動(dòng)學(xué)習(xí)的基本模式
以移動(dòng)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(yùn)用和開發(fā)潛力最大的模式。
以互聯(lián)網(wǎng)為支持的連接技術(shù)模式:移動(dòng)學(xué)習(xí)是移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代教育三者結(jié)合的產(chǎn)物。所以互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持是非常重要的,在短信息模式中,可以借助這一技術(shù)基礎(chǔ)。其主要的技術(shù)支撐是:W AP(W ireless Application Protocol)無線應(yīng)用協(xié)議“;藍(lán)牙”(Bluetooth)技術(shù),一種用于替代便攜或固定電子設(shè)備上使用的電纜或連接線的短距離無線連接技術(shù);GPRS(GeneralPacketRadio Service)即通過無線分組業(yè)務(wù)、3G通信協(xié)議等,從而為我們提供在臺(tái)式和筆記本電腦上才能實(shí)現(xiàn)的功能,如收發(fā)E-m ail、網(wǎng)頁瀏覽、流媒體、多媒體信息等。
3移動(dòng)學(xué)習(xí)的特性
(1)數(shù)字化:移動(dòng)學(xué)習(xí)主要借助的是移動(dòng)通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它的數(shù)字化特性是由其自身所借助的設(shè)備和支持技術(shù)決定的,也正是由于網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,才更能夠加快移動(dòng)學(xué)習(xí)發(fā)展的步伐。
(2)即時(shí)性:移動(dòng)學(xué)習(xí)能夠給學(xué)生提供一個(gè)最寬松的環(huán)境,使你隨時(shí)都能夠與他人交流新的想法,把你思想的閃光點(diǎn)與他人分享。移動(dòng)學(xué)習(xí)的核心特征就是讓學(xué)習(xí)者能夠體驗(yàn)學(xué)習(xí)的愉悅,讓學(xué)習(xí)者能夠在最佳的時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(3)隨意性:移動(dòng)學(xué)習(xí)可以利用零散時(shí)間學(xué)習(xí),可以在回家、旅途、商場等任何時(shí)間、任何地點(diǎn)隨時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。而如遇到什么疑難問題也可以借助手機(jī)短信與老師和同學(xué)聯(lián)系,獲得解答。
(4)學(xué)習(xí)環(huán)境是移動(dòng)的:不論是傳統(tǒng)學(xué)習(xí)還是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),他們的學(xué)習(xí)環(huán)境都是固定的。而移動(dòng)學(xué)習(xí)的一個(gè)最突出的特點(diǎn)就是它的環(huán)境的移動(dòng)性。這樣學(xué)習(xí)不再局限于一個(gè)固定的環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)真正意義上的自主性。
4移動(dòng)學(xué)習(xí)的環(huán)境
移動(dòng)學(xué)習(xí)能否得到很好的應(yīng)用和發(fā)展,與其環(huán)境也有很大的關(guān)系。它的環(huán)境是移動(dòng)的,教師、研究人員、技術(shù)人員和學(xué)生都是移動(dòng)的,這是不同于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境的一個(gè)特性。但是移動(dòng)學(xué)習(xí)主要借助的是移動(dòng)公司的短信服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)公司支持的移動(dòng)設(shè)備,所以這個(gè)環(huán)境是非常重要的。在整個(gè)的過程中我們必須與移動(dòng)通信公司及網(wǎng)絡(luò)公司達(dá)成協(xié)議,為我們的移動(dòng)學(xué)習(xí)提供良好的環(huán)境。
在構(gòu)建移動(dòng)學(xué)習(xí)的同時(shí),還要注意在任何場所學(xué)習(xí)的可行性。人是環(huán)境中最重要的一個(gè)要素,這就要求學(xué)習(xí)者具備一定的自我控制能力和自主學(xué)習(xí)的能力。移動(dòng)學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)者在整個(gè)流程當(dāng)中,要能夠協(xié)調(diào)好與老師、同學(xué)、同事之間的關(guān)系,合理選擇學(xué)習(xí)的方式,實(shí)現(xiàn)自己的有效學(xué)習(xí)。在這個(gè)環(huán)境中,物力、財(cái)力等因素也是要考慮的問題。移動(dòng)學(xué)習(xí)畢竟需要的是手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)設(shè)備,這就提出了一個(gè)高于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的條件。如今在大學(xué)中幾乎實(shí)現(xiàn)了這樣的條件,所以我們要能夠利用便利的條件,發(fā)揮移動(dòng)學(xué)習(xí)的作用,從而在實(shí)踐中探索,達(dá)到移動(dòng)學(xué)習(xí)的真正目的——隨時(shí)隨地隨身地進(jìn)行終身學(xué)習(xí)。
5移動(dòng)學(xué)習(xí)存在的不足
(1)大多數(shù)研究者表示,PD A和W AP手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備只是目前在學(xué)習(xí)手段上的一種擴(kuò)展,它們不能夠替代現(xiàn)有的學(xué)習(xí)工具。更重要的是,并非所有的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動(dòng)都適合使用移動(dòng)設(shè)備。
(2)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中在線閱讀時(shí)間過長,學(xué)習(xí)者的眼睛容易疲勞,也容易讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生厭煩感。而利用手機(jī)來進(jìn)行學(xué)習(xí),其屏幕的大小、分辨率等對(duì)閱讀也有很大的限制,并且如果在路途中,車子的晃動(dòng)等外在條件也影響學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的心情等。
(3)移動(dòng)學(xué)習(xí)的運(yùn)用時(shí)機(jī)也存在一定的問題,人在走路或在車上學(xué)習(xí)時(shí),最好是運(yùn)用收音機(jī)、隨身聽或M P3等進(jìn)行語言的聽力訓(xùn)練。這樣也就不需要運(yùn)用掌上電腦、手機(jī)等昂貴的移動(dòng)設(shè)備,節(jié)約了學(xué)習(xí)成本。
(4)人文因素。在移動(dòng)學(xué)習(xí)中我們經(jīng)常考慮的是如何利用現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行有效的學(xué)習(xí),而忽略了學(xué)習(xí)者的需求。如公司對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)運(yùn)用移動(dòng)學(xué)習(xí),不僅可以提高員工的工作效率,也節(jié)省了很多的成本。但是員工是否樂意學(xué)習(xí),是否能達(dá)到培訓(xùn)的目的及產(chǎn)生一定的效果,這些問題都沒有考慮過。
總而言之,移動(dòng)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢是有目共睹的,我們相信在利用各種設(shè)備的輔助之下開展的移動(dòng)學(xué)習(xí),也能夠給我們的教育帶來新的發(fā)展。但是,它的發(fā)展仍處在探索階段,如何才能夠發(fā)揮好它的內(nèi)在優(yōu)勢,在解決技術(shù)、環(huán)境、物資財(cái)力等方面的基礎(chǔ)上,更好地對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行人文關(guān)懷,這都是我們應(yīng)該關(guān)心的問題。因?yàn)榻逃囊际鞘谷w學(xué)習(xí)者進(jìn)行愉悅的、主動(dòng)的學(xué)習(xí),而不是被動(dòng)的學(xué)習(xí)。這就需要我們?cè)谡麄€(gè)過程中進(jìn)行有益的探索,真正實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)隨時(shí)隨地隨身”的終身學(xué)習(xí)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】移動(dòng)寬帶網(wǎng);教育應(yīng)用;教育研究
【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097(2011)04―0111―05
據(jù)工信部統(tǒng)計(jì),截止2010年12月,我國3G用戶數(shù)已突破4000萬。隨著網(wǎng)絡(luò)速度的提高,資費(fèi)下調(diào),3G用戶數(shù)將進(jìn)一步上升。在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的省市地區(qū),已開始4G的試點(diǎn)使用,這些意味著真正的移動(dòng)寬帶網(wǎng)時(shí)代即將到來。
本文基于移動(dòng)寬帶網(wǎng)時(shí)代,充分分析移動(dòng)寬帶網(wǎng)的內(nèi)涵及其特點(diǎn),以此為基礎(chǔ),探索各級(jí)、各類教育在此環(huán)境下所能開展的應(yīng)用,并進(jìn)一步提出相應(yīng)的研究分類框架。
一 移動(dòng)寬帶網(wǎng)的前景
1了解移動(dòng)寬帶網(wǎng)
(1)什么是移動(dòng)寬帶網(wǎng)
移動(dòng)寬帶網(wǎng),也有專家稱移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),從字面理解,即將移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)二者結(jié)合在一起,成為一體。與3G有所不同的,本文所指的移動(dòng)寬帶網(wǎng),基于3G后技術(shù),上網(wǎng)速度比3G網(wǎng)更快,用戶資費(fèi)包月而與上機(jī)時(shí)間、流量無關(guān),應(yīng)是指未來的4G甚至5G網(wǎng)。
(2)什么時(shí)候有移動(dòng)寬帶網(wǎng)
2003年,筆者的辦公室新購置了聯(lián)想啟天的臺(tái)式電腦,2010年,筆者朋友新購買了3G智能手機(jī)(N8)。將二者的性能配置進(jìn)行對(duì)比(如表1所示)。
據(jù)表1可知當(dāng)前3G手機(jī)已具備了2003年臺(tái)式機(jī)的性能,網(wǎng)速還更快。而從桌面上網(wǎng)技術(shù)跨越到3G移動(dòng)無線上網(wǎng)技術(shù)只用了不到7年的時(shí)間。因此,可以大膽推測,從3G跨越至4G甚至5G的時(shí)代只需要5至10年。
摩根斯坦利集團(tuán)在2009年末的《移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展研究》指出“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度快于桌面互聯(lián)網(wǎng),并且其規(guī)模將大得超乎多數(shù)人的想象,因?yàn)樗碇?大趨勢的融合(3G+社交+視頻+網(wǎng)絡(luò)電話+日新月異的移動(dòng)裝置)”[1]。報(bào)告提出計(jì)算技術(shù)發(fā)展周期,每個(gè)技術(shù)發(fā)展周期一般持續(xù)十年,如圖1所示,而在2007年即已進(jìn)入“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)”周期。隨著這一趨勢的發(fā)展,我們認(rèn)為,五年后移動(dòng)寬帶網(wǎng)將廣泛使用。
無線局域網(wǎng)作為移動(dòng)寬帶網(wǎng)的一種形態(tài)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(jìn)行學(xué)術(shù)交流時(shí)均使用了免費(fèi)無線局域網(wǎng),非常便捷。在我國,2008年,北京奧運(yùn)會(huì)期間,奧運(yùn)村內(nèi)以及一些大型商場都搭建了無線局域網(wǎng),為廣大民眾提供免費(fèi)的無線上網(wǎng);2010年,廣州亞運(yùn)會(huì)期間也使用了無線局域網(wǎng),極大的方便了當(dāng)?shù)孛癖姟⒂慰汀⑦\(yùn)動(dòng)員、記者、官員的生活與工作。
因此,從以上專業(yè)投資機(jī)構(gòu)報(bào)告以及筆者的親身經(jīng)歷分析,筆者相信移動(dòng)寬帶網(wǎng)將是移動(dòng)通信與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢,在未來的5至10年,移動(dòng)寬帶網(wǎng)將逐漸走進(jìn)百姓的生活中,并普及至各個(gè)方面。
2 中國應(yīng)用移動(dòng)寬帶網(wǎng)的優(yōu)勢
在國內(nèi),雖然無線局域網(wǎng)尚未普及,但是已經(jīng)具備應(yīng)用移動(dòng)寬帶網(wǎng)的優(yōu)勢。原因如下:
(1)政府支持。政府支持對(duì)于新事物的發(fā)展通常起到巨大的推動(dòng)作用。移動(dòng)寬帶網(wǎng)的發(fā)展不僅能夠提高生產(chǎn)力,同時(shí)相應(yīng)移動(dòng)應(yīng)用軟件的開發(fā)將拉動(dòng)消費(fèi),增加就業(yè)機(jī)會(huì),鼓勵(lì)帶動(dòng)青年自主創(chuàng)業(yè)。這都與國家的政策相吻合,因此筆者相信政府將會(huì)支持移動(dòng)寬帶網(wǎng)的發(fā)展。
(2)山寨機(jī)的刺激作用。3G手機(jī)面市尚不足兩年,昂貴的價(jià)格讓許多渴望體驗(yàn)3G的用戶望而卻步。山寨機(jī)適時(shí)的進(jìn)入,全面的功能,低廉的價(jià)格受到不少用戶的青睞。也從側(cè)面擴(kuò)大了3G的使用范圍。為將來移動(dòng)寬帶網(wǎng)的普及奠定了一個(gè)好的用戶基礎(chǔ)。
(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(duì)移動(dòng)技術(shù)的兩種態(tài)度
當(dāng)前國內(nèi)教育界對(duì)將無線通訊技術(shù)應(yīng)用在教育中,持兩種不同的態(tài)度[2]。一種是鼓勵(lì)、樂見其成的。持這種觀點(diǎn)的教育工作者支持學(xué)生使用無線通訊工具輔助學(xué)習(xí),認(rèn)為無線通訊工具可以打破教育在時(shí)間與空間上的限制,使得很多問題都能得到解決。另一種態(tài)度是排斥的,認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中使用無線通訊工具容易分散注意力,達(dá)不到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果,應(yīng)該禁止,起碼是限制使用。
筆者認(rèn)為,既不應(yīng)過度樂觀的認(rèn)為無線通訊技術(shù)應(yīng)用于教育將能解決教育中存在的大量問題,也不應(yīng)過分悲觀的認(rèn)為無線通訊技術(shù)不利于教學(xué)。綜觀當(dāng)前國內(nèi)對(duì)移動(dòng)教育,將無線通訊技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中的研究,還處于探索階段。我們應(yīng)該先對(duì)其教學(xué)應(yīng)用情景以及教學(xué)模式進(jìn)行深入研究,來討論其優(yōu)缺點(diǎn)。
二 移動(dòng)寬帶網(wǎng)條件下的若干教育應(yīng)用
1994年美國卡耐基梅隆大學(xué)的Wireless Andrew項(xiàng)目率先探討移動(dòng)教育問題[3],國內(nèi)起步較晚,依然缺乏對(duì)有效教學(xué)模式的具體研究,但在此領(lǐng)域也進(jìn)行了一些相關(guān)的探索。代表性研究成果有:余勝泉對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的基本特點(diǎn)(余勝泉,2003)[4],以及從“知識(shí)傳遞到認(rèn)知建構(gòu)、再到情境認(rèn)知”的視角對(duì)三代移動(dòng)學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了深入研究(余勝泉,2007)[5];葉成林、徐福蔭對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)及關(guān)鍵問題的研究(葉成林、徐福蔭,2004)[6]。
從時(shí)間上看,從中小學(xué)教育、大學(xué)教育、企業(yè)培訓(xùn)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(rèn)為移動(dòng)教育,以其獨(dú)特的時(shí)間與空間特性,無論是中小學(xué)教育,還是企業(yè)培訓(xùn);正式教育或非正式教育;移動(dòng)學(xué)習(xí)均能以不同的教學(xué)模式應(yīng)用其中。但是國內(nèi)外關(guān)于移動(dòng)學(xué)習(xí)的研究始終處于片面和模糊狀態(tài)[8],對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的具體應(yīng)用形態(tài)無法從根本把握清晰[9]。根據(jù)文獻(xiàn)查閱、多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累、以及對(duì)移動(dòng)教育特點(diǎn)的分析,筆者主要提出以下幾種教育應(yīng)用情景(如圖3所示)。
1 遠(yuǎn)程手把手教學(xué)
本文中,基于移動(dòng)寬帶網(wǎng)的遠(yuǎn)程“手把手”教學(xué)模式的定義為:突發(fā)性事件或問題中,使用者或?qū)W習(xí)者在無桌面固定聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的情況下,借助移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以及手持移動(dòng)設(shè)備與專業(yè)指導(dǎo)者進(jìn)行遠(yuǎn)程異地聯(lián)系、讀取網(wǎng)絡(luò)資源,邊學(xué)習(xí)邊解決問題的一種教學(xué)模式。
該模式多適用于突發(fā)性事件或問題。此處,突發(fā)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(fā)在醫(yī)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(jī),需要修理或重裝系統(tǒng)等問題。這些突發(fā)事件或問題的共同點(diǎn)是都是日常生活中的常見的偶發(fā)問題,傳統(tǒng)的情況下,無法及時(shí)獲得專業(yè)指導(dǎo)者清楚詳細(xì)的指導(dǎo)。使用遠(yuǎn)程“手把手”教學(xué)模式能夠能很好的解決這個(gè)問題。
2 移動(dòng)情景學(xué)習(xí)
本文中,筆者對(duì)移動(dòng)情景學(xué)習(xí)的定義為:教師在戶外自然真實(shí)的情景中進(jìn)行教學(xué),學(xué)生能感性認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)內(nèi)容,用手機(jī)、上網(wǎng)本等便攜設(shè)備連接網(wǎng)絡(luò),讀取多媒體教學(xué)資源,支持教學(xué)。
這種方式多適用于其中小學(xué)以及大學(xué)教育等正規(guī)教育場合。尤其適宜中小學(xué),利用移動(dòng)寬帶網(wǎng)以及移動(dòng)通訊工具讓教學(xué)融入真實(shí)的情景中,能夠使教學(xué)內(nèi)容以及過程生動(dòng)起來,學(xué)生更易理解接受,學(xué)習(xí)效果也就更好。在這方面,臺(tái)灣中央大學(xué)在2004年進(jìn)行了初步探索,開發(fā)了一個(gè)支持學(xué)習(xí)者在戶外環(huán)境下的蝴蝶觀察學(xué)習(xí)系統(tǒng),通過提供一種新形式的戶外移動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)來支持學(xué)習(xí)者在戶外環(huán)境下的學(xué)習(xí)[7]。該項(xiàng)目主要利用PDA的一些功能讓小學(xué)生了解當(dāng)?shù)睾N類等自然科學(xué)知識(shí)。
3 移動(dòng)協(xié)作學(xué)習(xí)
在建構(gòu)主義的影響指導(dǎo)下,眾多教育界的學(xué)者對(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)展開了長久持續(xù)的研究,取得非常豐富的成果,并將持續(xù)為教育領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。筆者認(rèn)為移動(dòng)寬帶網(wǎng)的普及更加有利于協(xié)作學(xué)習(xí)的進(jìn)一步發(fā)展。
基于此,筆者提出了移動(dòng)伙伴協(xié)作學(xué)習(xí),即移動(dòng)狀態(tài)下,憑借移動(dòng)即時(shí)通訊工具,加入學(xué)習(xí)社區(qū),與伙伴共同學(xué)習(xí)。以英語學(xué)習(xí)為例,英語學(xué)習(xí)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(xí)環(huán)境。而學(xué)習(xí)者身邊又常常難以找到適宜的學(xué)習(xí)伙伴。如果設(shè)計(jì)出一種移動(dòng)伙伴協(xié)作學(xué)習(xí)模式,為有上述需要者提供好的語言練習(xí)環(huán)境,使之可以使用移動(dòng)終端與其他有同樣需求的伙伴進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí),將能改善環(huán)境缺失的狀況,使學(xué)習(xí)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(tái)
筆者認(rèn)為移動(dòng)寬帶網(wǎng)條件下,只要有一技之長,都能當(dāng)老師;只要有需求,無論任何時(shí)候,任何年紀(jì),人人都能成為學(xué)生。
舉個(gè)例子,在實(shí)際工作中大家時(shí)常碰上沒有學(xué)習(xí)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(fā)展機(jī)會(huì),都希望在碰到問題時(shí)能夠及時(shí)學(xué)習(xí)相關(guān)信息知識(shí),進(jìn)而解決問題。普通教學(xué)模式無法滿足這種需求,搜索網(wǎng)絡(luò)資源同樣存在零散以及非專業(yè)不準(zhǔn)確等缺點(diǎn),尤其是當(dāng)人們并非坐在電腦面前時(shí),更無法及時(shí)將問題解決。
移動(dòng)寬帶網(wǎng)的普及或?qū)⒏纳七@一現(xiàn)象。打破時(shí)間空間的特性,移動(dòng)教育能夠滿足任何人隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)。開發(fā)這一新型家教支持平臺(tái),支持所有擁有一技之長的人在這一平臺(tái)上當(dāng)老師,任何人都能使用無線通訊工具連接移動(dòng)寬帶網(wǎng)進(jìn)入平臺(tái),尋找所需要的信息。這樣一來,有可能幫助實(shí)現(xiàn)真正的終身教育,同時(shí)也無形中將家教市場擴(kuò)大了許多倍。
三 移動(dòng)寬帶網(wǎng)條件下的教育研究類型
要使上述移動(dòng)教育應(yīng)用真實(shí)成為現(xiàn)實(shí),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(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:移動(dòng)教育需求識(shí)別、具體的移動(dòng)教育應(yīng)用開發(fā)、移動(dòng)教育與其評(píng)價(jià)方法的研究以及移動(dòng)教育應(yīng)用生成工具的研究。(如圖4所示)
如圖4所示,對(duì)移動(dòng)教育的研究是一個(gè)循環(huán)過程,即從教育需求識(shí)別開始,到具體的移動(dòng)教育應(yīng)用的開發(fā),再對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)方法的研究,最后整合資源,開發(fā)用于移動(dòng)教育的專用工具平臺(tái),開發(fā)更適用、更科學(xué)的移動(dòng)教育系統(tǒng)。
1 移動(dòng)教育需求識(shí)別
移動(dòng)教育需求識(shí)別簡稱為“4W”,即Who:誰要學(xué)、誰會(huì)學(xué)、誰想教、誰能教;When:何時(shí)學(xué),何時(shí)教;Where:何地學(xué)、何地教;What:學(xué)什么、教什么。研究者可以從“4W”來識(shí)別新的移動(dòng)教育需求。
2 具體移動(dòng)教育應(yīng)用的開發(fā)
這一步主要針對(duì)識(shí)別出來的具體教育需求,開發(fā)可用的移動(dòng)教育方案。例如基于移動(dòng)寬帶網(wǎng)的遠(yuǎn)程移動(dòng)寬帶網(wǎng)的遠(yuǎn)程售后服務(wù);基于移動(dòng)寬帶網(wǎng)的老人保健指導(dǎo);基于移動(dòng)寬帶網(wǎng)的烹調(diào)指導(dǎo)等具體的移動(dòng)教育方案。具體研究內(nèi)容可以考慮以下幾方面:教學(xué)環(huán)境、教學(xué)方法、實(shí)際應(yīng)用、存在問題、應(yīng)用進(jìn)化,這幾方面的研究同樣循環(huán)進(jìn)行,例如根據(jù)最后一個(gè)內(nèi)容“應(yīng)用進(jìn)化”重新調(diào)整教學(xué)環(huán)境和教學(xué)方法,進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用,找出存在問題,進(jìn)一步應(yīng)用進(jìn)化。如圖5所示。
3 移動(dòng)教育與其評(píng)價(jià)方法的研究
在完成上述兩步之后,需針對(duì)具體的移動(dòng)教育方案進(jìn)行評(píng)價(jià)方法的研究,主要包括兩部分,移動(dòng)教學(xué)方法研究與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。移動(dòng)教學(xué)方法研究為具體應(yīng)用開發(fā)提供建議,通常在模擬環(huán)境下進(jìn)行;經(jīng)驗(yàn)總結(jié)是在大量的開發(fā)移動(dòng)教育方案的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,總結(jié)有關(guān)的方法,供開發(fā)其他應(yīng)用參考。這兩部分的內(nèi)容均包含了教的方法、學(xué)的方法、績效評(píng)價(jià)方法等。
4 移動(dòng)教育開發(fā)工具的研究
在完成大量移動(dòng)教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐和教學(xué)方法研究的基礎(chǔ)上,分門別類的研發(fā)支持快捷開發(fā)移動(dòng)教育應(yīng)用的平臺(tái)工具。為希望從事移動(dòng)教育的普通人開發(fā)移動(dòng)教育項(xiàng)目提供一個(gè)簡單易用的通用平臺(tái),類似于網(wǎng)絡(luò)教育中的Moodle教學(xué)平臺(tái)。
當(dāng)前,國內(nèi)外教育機(jī)構(gòu)、企業(yè)均已進(jìn)行了大量的有關(guān)移動(dòng)教育的研究。我們從文獻(xiàn)[9]中選擇了下述20項(xiàng)較為典型的移動(dòng)教育研究項(xiàng)目,可以看出這些研究多數(shù)為圍繞某一具體移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用開展研究的,尚未在需求識(shí)別方法、移動(dòng)教育與評(píng)價(jià)方法、移動(dòng)教育專業(yè)開發(fā)平臺(tái)等方面進(jìn)行研究。
四 結(jié)論
綜上所述,我們可以得出以下結(jié)論:
(1)移動(dòng)寬帶網(wǎng)時(shí)代可能很快將會(huì)到來,但是目前教育界并沒有準(zhǔn)備好迎接移動(dòng)寬帶網(wǎng)。
(2)移動(dòng)寬帶網(wǎng)將大大推動(dòng)職業(yè)教育、終身教育的發(fā)展,并能夠幫助教育技術(shù)界擴(kuò)大影響,改善當(dāng)前教育技術(shù)略顯尷尬的情形。
(3)目前已經(jīng)具備了一定的研究條件開展移動(dòng)寬帶網(wǎng)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(gè)人觀點(diǎn),希望能起到拋磚引玉的作用。
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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(lán)牙計(jì)劃基本上是一個(gè)無線傳輸?shù)挠?jì)劃,不需要透過實(shí)質(zhì)線路,在一定的距離范圍內(nèi),可以傳輸可觀的資料量,當(dāng)然這種無線傳輸并不像行動(dòng)電話那樣數(shù)十公里內(nèi)皆可傳達(dá),而是數(shù)十至數(shù)百公尺內(nèi)的短距離無線傳輸。此外可傳輸?shù)难b置不限于手機(jī),只要有裝設(shè)藍(lán)牙收發(fā)模塊的裝置都可以使用藍(lán)牙傳輸,眼前的構(gòu)想即是讓其它的行動(dòng)裝置都可以使用藍(lán)牙傳輸。
一、前言
越來越多數(shù)字電子產(chǎn)品借著新科技提升本身的性能和實(shí)力。以目前發(fā)展的趨勢來看,未來消費(fèi)性電子產(chǎn)品將有兩個(gè)重要的發(fā)展指標(biāo),一是使用藍(lán)牙技術(shù)這類開放技術(shù),以無線,局域網(wǎng)絡(luò),可攜帶式設(shè)備成為網(wǎng)絡(luò)體的延伸。另一項(xiàng)則是內(nèi)存規(guī)格的統(tǒng)一,加密以及輕量化應(yīng)用。
無論您喜不喜歡,“藍(lán)牙計(jì)劃”這個(gè)名詞幾乎已到了無孔不入的境界,不論是商業(yè)財(cái)經(jīng)臺(tái)還是一般大眾電視臺(tái),都不只一次以上報(bào)導(dǎo)這個(gè)計(jì)劃的進(jìn)展與新聞,話雖如此,但卻很少人了解此計(jì)劃的原意與來龍去脈,只知道有這樣一個(gè)計(jì)劃正如火如荼地進(jìn)行,且聲勢浩大、似乎充滿無限希望。可預(yù)見的,未來與藍(lán)牙計(jì)劃相關(guān)的新聞只會(huì)更多,因?yàn)橛?jì)劃正一步步實(shí)現(xiàn)中。
藍(lán)牙(Bluetooth) 簡單講就是一種電信、計(jì)算機(jī)的無線傳輸技術(shù)。單從字面上很難了解藍(lán)牙是個(gè)怎么樣的技術(shù),他不像“GSM”一樣可以望文生義。簡單的說藍(lán)牙是一種無線網(wǎng)絡(luò)與消費(fèi)性電子產(chǎn)品之通訊技術(shù),透過無線傳輸和基頻模塊構(gòu)成,其快速響應(yīng)和跳頻系統(tǒng)的特性使無線傳輸更佳穩(wěn)定。可以應(yīng)用在各種電子產(chǎn)品如:筆記型計(jì)算機(jī)、行動(dòng)電話、數(shù)字相機(jī)和其它相類似電子產(chǎn)品等。
二、藍(lán)牙的緣起
藍(lán)牙計(jì)劃基本上是一個(gè)無線傳輸?shù)挠?jì)劃,不需要透過實(shí)質(zhì)線路,在一定的距離范圍內(nèi),可以傳輸可觀的資料量,當(dāng)然這種無線傳輸并不像行動(dòng)電話那樣數(shù)十公里內(nèi)皆可傳達(dá),而是數(shù)十至數(shù)百公尺內(nèi)的短距離無線傳輸。此外可傳輸?shù)难b置不限于手機(jī),只要有裝設(shè)藍(lán)牙收發(fā)模塊的裝置都可以使用藍(lán)牙傳輸,眼前的構(gòu)想即是讓其它的行動(dòng)裝置都可以使用藍(lán)牙傳輸,包括PDA、筆記型計(jì)算機(jī)、車用裝置等等。藍(lán)牙計(jì)劃的發(fā)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(wù)機(jī)器,美國)、TOSHIBA(東芝,日本)等五家公司,共同組織一個(gè)“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(shù)規(guī)格。
三、淺談藍(lán)牙技術(shù)
藍(lán)牙計(jì)劃雖是1998年開始,但是藍(lán)牙的技術(shù)根基卻來自1997年制訂完成的無線局域網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議:IEEE-802.11。
藍(lán)牙基本上也是運(yùn)用射頻(RF)方式進(jìn)行無線通訊,至于使用的頻帶范圍,則是使用2.45GHz,這個(gè)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(yè)、科學(xué)、醫(yī)療(ISM,Industrial/Scientific/Medical)、甚至微波爐等都是使用2.45GHz的頻帶。
由于這個(gè)頻帶被廣泛使用了,那么使用此頻帶進(jìn)行通訊,絕對(duì)是很容易收到干擾的,因此藍(lán)牙規(guī)格被設(shè)計(jì)成可跳頻通訊,能夠在一秒鐘內(nèi)進(jìn)行1,600次的跳頻動(dòng)作,此這樣的動(dòng)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(lán)牙無線收發(fā)的數(shù)據(jù)封包不能太長,否則不能滿足如此頻繁的跳頻次數(shù),所以藍(lán)牙短封包、快速跳頻的特性,也使其無線傳輸能抗干擾、更穩(wěn)定通信。
藍(lán)牙規(guī)格已經(jīng)正式公布v1.0版,規(guī)格方面算是踏出成熟的第一步,接下來就是商品化、投入實(shí)際制造的階段。而要讓藍(lán)牙迅速普及,就是在既有的用途裝置上,追加設(shè)計(jì)藍(lán)牙功能即可,以節(jié)省開發(fā)時(shí)間與成本,為此藍(lán)牙射頻模塊就成為非常重要的一項(xiàng)零組件。
藍(lán)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(shè)計(jì)地更精小、更便宜中。
四、藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用
藍(lán)牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的無線通訊能力,因此藍(lán)牙技術(shù)可以舒緩若干問題,例如可以直接利用藍(lán)牙的高速數(shù)據(jù)傳輸率來傳輸語音,等于是把藍(lán)牙通訊當(dāng)成無線電話的功能。
另外對(duì)于小公司、小環(huán)境等,也可以省去布設(shè)實(shí)質(zhì)線路的成本,以及后續(xù)線路維護(hù)的困擾。還有藍(lán)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(huán)境、小族群通訊環(huán)境。
五、藍(lán)牙技術(shù)的展望
(一)藍(lán)牙收發(fā)話器對(duì)健康的好處。由于手機(jī)有高功率的電磁波,據(jù)報(bào)導(dǎo)證實(shí)電磁波會(huì)對(duì)人體造成傷害,所以有了藍(lán)牙,你將可以把一個(gè)小小的藍(lán)牙附件裝在你的大哥大, 然后把收發(fā)話器戴在你的耳朵(由于藍(lán)牙應(yīng)用的是低功率,所以不會(huì)對(duì)人體有任何傷害)。準(zhǔn)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(fā)話器上的按鈕就可以直接接聽來電。
(二)比一般傳統(tǒng)式紅外線傳輸更快,且不用對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)傳輸端口成一直線。藍(lán)牙科技在傳輸方面的好處就是,它能夠允許兩個(gè)裝置,在不排成一直線的狀態(tài)下,還能夠以無線的方式傳送數(shù)據(jù)。不像紅外線傳輸最大的缺點(diǎn)是, 你必須對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)傳輸端口成一直線才有辦法傳送數(shù)據(jù)。藍(lán)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(jìn)行。藍(lán)牙的數(shù)據(jù)傳輸速度比紅外線傳輸還要快,每秒鐘高達(dá)1MB。
轉(zhuǎn)貼于
(三)手表可自動(dòng)對(duì)時(shí)間,無線下載Mp3。只要將來手表有內(nèi)建藍(lán)牙且有Mp3撥放功能,這樣一來將可自動(dòng)設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,且可很方便的隨時(shí)從計(jì)算機(jī)傳輸歌曲。
(四)其它還有很多很多,只要現(xiàn)在是要接線的,都有可能會(huì)被藍(lán)牙所應(yīng)用。藍(lán)牙技術(shù)一旦普及,相信對(duì)通訊方式、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生活方式等都會(huì)有巨幅的沖擊,甚至很難想象沖擊的程度。不過就現(xiàn)階段而言,藍(lán)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(gè)藍(lán)牙收發(fā)基地臺(tái),家中的計(jì)算機(jī)、電話、傳真機(jī)都不用實(shí)際接線,就可以互通或連外。在公司內(nèi)外務(wù)人員趕時(shí)間,只要在藍(lán)牙收發(fā)范圍內(nèi)都可以傳送數(shù)據(jù),例如咖啡廳、車站等都可以。此外倉庫的盤點(diǎn)盤查,只要帶個(gè)PDA,倉庫內(nèi)設(shè)有藍(lán)牙基地臺(tái),馬上可以跟全省各地的倉庫進(jìn)行盤點(diǎn)加總,當(dāng)然,藍(lán)牙基地臺(tái)后面有接往Internet,或是以公司專線,或VPN方式連接。另外數(shù)字相機(jī)拍完的相片,只要接近筆記型計(jì)算機(jī)就可以回傳,省去記憶卡的插拔,既有計(jì)算機(jī)外設(shè)裝置也都可以無線化,無線打印機(jī)、無線鍵盤、鼠標(biāo)、搖桿。還有家中、公司都設(shè)有藍(lán)牙基地臺(tái),則一支具有藍(lán)牙功能的手機(jī),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(fèi),在公司則變成自己的辦公分機(jī),公司替您付電話費(fèi),而在外出時(shí)就跟一般行動(dòng)手機(jī)一樣使用,這樣真正落實(shí)一人一機(jī)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(dòng)電話三者合一。
六、結(jié)束語
藍(lán)牙技術(shù)一定會(huì)飛速發(fā)展,但仍然有一些應(yīng)用的細(xì)節(jié)問題需要解決,如相鄰設(shè)備之間為防止信息誤傳和被截取,必須要用戶提前設(shè)置對(duì)應(yīng)頻段等,嚴(yán)重影響藍(lán)牙技術(shù)產(chǎn)品面市的速度。但相信隨著一個(gè)不斷完善的發(fā)展過程,藍(lán)牙技術(shù)會(huì)為我們的未來家居和辦公帶來不僅僅是方便一點(diǎn)的革命。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:焦?fàn)t,干熄焦?fàn)t,干熄焦鍋爐,發(fā)電機(jī),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(chǎn),現(xiàn)在運(yùn)行的干熄焦系統(tǒng)共為三套,相應(yīng)的二套發(fā)電設(shè)備也已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行。為了及時(shí)掌握干熄焦設(shè)備和鍋爐運(yùn)行特性,保證干熄焦發(fā)電穩(wěn)定運(yùn)行,達(dá)到對(duì)干熄焦最佳運(yùn)行狀況的高水平操作,我們通過對(duì)干熄焦生產(chǎn)有重大影響的各種因素地不斷探索,提出了將焦?fàn)t、干熄爐、干熄焦鍋爐以及干熄焦發(fā)電機(jī)系統(tǒng)一體化綜合控制方案。
2 系統(tǒng)現(xiàn)狀及功能分析
萊鋼焦?fàn)t及干熄焦節(jié)能一體化控制采用具有自主創(chuàng)新的焦?fàn)t及干熄焦裝置控制技術(shù),焦?fàn)t部分采用橫河DCS控制系統(tǒng),干熄爐本體部分采用西門子PLC控制系統(tǒng),干熄焦鍋爐部分采用橫河DCS控制系統(tǒng),干熄焦發(fā)電采用ABB控制系統(tǒng)。目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已投入運(yùn)行,全部完成了控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件的調(diào)試和正常使用。
根據(jù)干熄焦的工藝生產(chǎn)過程,其自動(dòng)控制功能主要集中在干熄爐、鍋爐以及干熄焦發(fā)電三個(gè)部分,但焦?fàn)t對(duì)干熄爐生產(chǎn)的影響也不容忽視。因此,本項(xiàng)目主要是通過無線信號(hào)交換系統(tǒng)、智能判斷、人工干預(yù)和分程調(diào)節(jié)等方式實(shí)現(xiàn)焦化廠焦?fàn)t、干熄爐、干熄焦鍋爐與干熄焦發(fā)電機(jī)的智能一體化控制。免費(fèi)論文,干熄焦鍋爐。
3 具體技術(shù)實(shí)施方案
3.1 焦?fàn)t與干熄爐本體一體化控制
焦?fàn)t與干熄爐的一體化控制主要集中在紅焦運(yùn)輸系統(tǒng)。免費(fèi)論文,干熄焦鍋爐。
由于干熄焦電機(jī)車裝載焦罐在提升機(jī)與焦?fàn)t之間移動(dòng),若采用有線通訊,會(huì)產(chǎn)生大量隱患,且通訊電纜易被燒損。免費(fèi)論文,干熄焦鍋爐。電機(jī)車與焦?fàn)t之間通過編碼電纜實(shí)現(xiàn)感應(yīng)式無線通訊,但是考慮到熄焦車與干熄焦之間通訊數(shù)據(jù)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(guān)構(gòu)成的無線信號(hào)交換系統(tǒng),來完成電機(jī)車控制系統(tǒng)與中央EI系統(tǒng)的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)交換量較大,采用Profibus通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問,安全、可靠、靈活、易擴(kuò)展。
循環(huán)風(fēng)機(jī)軸振超高,循環(huán)風(fēng)機(jī)電機(jī)定子溫度超高,循環(huán)風(fēng)機(jī)軸承溫度超高,循環(huán)風(fēng)機(jī)稀油站油超壓低,儀表氣接點(diǎn)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(qiáng)制循環(huán)泵雙泵不運(yùn)行,鍋爐給水泵雙泵不運(yùn)行,以上條件任何一個(gè)滿足時(shí),均需要通訊至PLC系統(tǒng),連鎖停止循環(huán)風(fēng)機(jī),并緊急停爐。
緊急停爐時(shí),PLC系統(tǒng)自動(dòng)打開預(yù)存室放散閥,打開緊急放散裝置,關(guān)閉環(huán)行氣道空氣導(dǎo)入閥,關(guān)閉循環(huán)風(fēng)機(jī)入口擋板,關(guān)閉裝入集塵電動(dòng)閥,關(guān)閉旁通管流量調(diào)節(jié)法,并打開所有保護(hù)氮?dú)獯等腴y,同時(shí)將“緊急停爐”信號(hào)發(fā)送至鍋爐DCS。DCS系統(tǒng)將自動(dòng)控制主蒸汽放散閥打開,主蒸汽切斷閥關(guān)閉,同時(shí)將停爐信息發(fā)送至干熄焦發(fā)電。
3.3 干熄焦鍋爐與干熄焦發(fā)電機(jī)一體化控制
干熄焦鍋爐與干熄焦發(fā)電的一體化的控制關(guān)鍵在于發(fā)電與供熱之間的切換。當(dāng)發(fā)電機(jī)組停機(jī)時(shí),鍋爐需要切換蒸汽外送管道,切斷送至發(fā)電系統(tǒng)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(tǒng),將蒸汽外送至其他用戶。這里需要通過減壓調(diào)節(jié)閥與減溫調(diào)節(jié)閥對(duì)外送蒸汽的壓力和溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了使蒸汽壓力和溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),我們使用力矩更大、執(zhí)行動(dòng)作更快的電液式執(zhí)行機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)閥門開度。當(dāng)發(fā)電機(jī)組再次開機(jī)時(shí),鍋爐同樣需要切換蒸汽外送管道,切斷送至減溫減壓系統(tǒng)的減溫減壓切斷閥,打開高壓切斷閥將蒸汽送至干熄焦發(fā)電系統(tǒng),并通過壓力調(diào)節(jié)閥精確控制蒸汽的溫度和壓力等參數(shù),使過熱蒸汽快速達(dá)到發(fā)電的要求。
參與切換連鎖的信號(hào)使用冗余,重要信號(hào)可以做到三取二以增加傳輸數(shù)據(jù)的可靠性。整個(gè)切換過程采用智能判斷與人工干預(yù)相結(jié)合的控制方式,并且在切換過程中使用分程調(diào)節(jié)來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。
3.4 干熄焦本體及鍋爐關(guān)鍵控制功能優(yōu)化和完善
3.4.1 熄焦?fàn)t壓力控制優(yōu)化
熄焦?fàn)t壓力控制是為了保證在熄焦過程中熄焦?fàn)t內(nèi)壓力的平穩(wěn)和焦炭裝入時(shí)裝入口的壓力保持穩(wěn)定進(jìn)行的壓力控制。免費(fèi)論文,干熄焦鍋爐。
由于在裝焦過程中熄焦?fàn)t頂部的裝入裝置被打開,熄焦?fàn)t內(nèi)的壓力會(huì)產(chǎn)生劇烈的波動(dòng),采用常規(guī)的連續(xù)PID控制方式就會(huì)使系統(tǒng)難以進(jìn)行控制。免費(fèi)論文,干熄焦鍋爐。因此,在進(jìn)行紅焦裝入時(shí),經(jīng)過裝入裝置未全閉到熄焦?fàn)t壓力手動(dòng)操作器所經(jīng)過的時(shí)間后,熄焦?fàn)t壓力手動(dòng)操作器由外部信號(hào)切換為預(yù)置輸出的手動(dòng)狀態(tài),即在原自動(dòng)狀態(tài)輸出的基礎(chǔ)上再加大裝入裝置開啟手動(dòng)操作器的動(dòng)作幅度值,并保持此值輸出不動(dòng);當(dāng)裝入裝置經(jīng)過從開始閉合到手動(dòng)操作器開始動(dòng)作的時(shí)間后,手動(dòng)操作器的輸出經(jīng)手動(dòng)操作器下降裝入裝置閉合手動(dòng)操作器的動(dòng)作幅度所經(jīng)過的時(shí)間減少值,此時(shí)依然為手動(dòng)狀態(tài);當(dāng)系統(tǒng)中投入裝置全閉信號(hào)產(chǎn)生后,手操器變?yōu)樽詣?dòng)狀態(tài)即恢復(fù)正常狀態(tài)。免費(fèi)論文,干熄焦鍋爐。而熄焦?fàn)t壓力調(diào)節(jié)器在這一過程中的狀態(tài)是手操器為自動(dòng)時(shí)壓力調(diào)節(jié)器也為自動(dòng),手操器為手動(dòng)時(shí)壓力調(diào)節(jié)器為自動(dòng)跟蹤狀態(tài),使壓力調(diào)節(jié)器的輸出始終保持與手操器的輸出一致,確保在狀態(tài)切換時(shí)為無擾動(dòng)切換。
3.4.2 鍋爐關(guān)鍵控制功能優(yōu)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(huán)氣體與除鹽除氧水進(jìn)行熱交換,產(chǎn)生額定參數(shù)和品質(zhì)的蒸汽,并輸送給熱用戶或者汽輪機(jī)發(fā)電的一種受壓、受熱的設(shè)備。
鍋爐是整套干熄焦系統(tǒng)的重要組成部分,它是連接熄焦?fàn)t本體和蒸汽機(jī)組發(fā)電的關(guān)鍵,鍋爐的控制不僅影響到干熄焦系統(tǒng)的熱力系統(tǒng),還影響到整套系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)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(nèi)直接噴水達(dá)到減溫目的的。當(dāng)增加噴水量時(shí)主蒸汽溫度就會(huì)下降,當(dāng)減少噴水量主蒸汽溫度就會(huì)升高。其控制的好壞直接影響蒸汽的品質(zhì)。本系統(tǒng)的主蒸汽溫度控制是由二次減溫器出口溫度構(gòu)成主回路、減溫水流量構(gòu)成付回路的串級(jí)控制系統(tǒng)。
4 結(jié)論
對(duì)于焦化生產(chǎn)來說,從焦?fàn)t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(fā)電實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn),具有環(huán)保、節(jié)能、節(jié)電的多重意義。項(xiàng)目實(shí)施過程中對(duì)1#、2#、3#干熄焦系統(tǒng)關(guān)鍵控制功能進(jìn)行了優(yōu)化,有效的降低了系統(tǒng)故障率,保障了三套干熄焦及干熄焦發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,并為環(huán)保和節(jié)能做出巨大貢獻(xiàn),所做的工作對(duì)國內(nèi)同類系統(tǒng)具有一定的現(xiàn)場指導(dǎo)意義。
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關(guān)鍵詞:數(shù)字傳輸;數(shù)字微波;ESD;PLC;SDH;光伏發(fā)電;光纖傳輸
中圖分類號(hào):TN914文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言:海油總提出渤海2015年實(shí)現(xiàn)5 000~6 500萬m的宏偉目標(biāo),其中開發(fā)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(fā)成本,有效開發(fā)海洋石油邊際油田,探索低成本的簡易設(shè)施設(shè)計(jì)技術(shù)是必由之路,這對(duì)邊際油氣田的總體開發(fā)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)提出了很高的要求。
1、邊際油田的傳輸系統(tǒng)研究思路
目前隨著中國海洋石油勘探開發(fā)的迅猛發(fā)展,我們已在中國海洋上建設(shè)起一座座現(xiàn)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(fā)邊際油氣田可依附原有油氣田的基礎(chǔ)設(shè)施。
如何對(duì)無人井口平臺(tái)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),在中心平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,是保證安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。這就要求數(shù)字傳輸系統(tǒng)能夠有可靠的安全性。在無人井口簡易設(shè)施設(shè)計(jì)方案研究中,運(yùn)用通訊系統(tǒng),采用新技術(shù)設(shè)備和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)采集和控制是簡易設(shè)施方案中必然要考慮的。中心平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)遠(yuǎn)程生產(chǎn)監(jiān)控,尤其是對(duì)無人井口平臺(tái)ESD及PLC系統(tǒng),安全等級(jí)要求非常高。而通訊方式有許多種,根據(jù)海上油田分布的特點(diǎn),我們選用二種傳輸方式研究,一種是選用無線通訊系統(tǒng)傳輸方式,另一種是選用光纖系統(tǒng)傳輸方式。
2、無線數(shù)字傳輸方式
2.1基本工作原理
在每一個(gè)子站(即無人職守小平臺(tái)或簡易架平臺(tái))上配置一臺(tái)無線數(shù)字微波設(shè)備,然后根據(jù)子站的工藝要求和現(xiàn)場數(shù)據(jù)量的要求配置PLC(可編程控制器),并用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)端口與PLC連接,然后再通過子站架設(shè)的發(fā)射天線,以無線傳輸?shù)姆绞綄F(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送到中心平臺(tái)去。典型結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D有二種:一是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方式(見圖1);二是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通訊方式(見圖2)。
無線通訊數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)安裝簡便、維護(hù)簡單、擴(kuò)展性好、并且費(fèi)用較低。
(1)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸更快更安全,傳輸數(shù)據(jù)量更大;采用這種結(jié)構(gòu)不會(huì)因?yàn)镾erve的通訊瓶頸造成網(wǎng)絡(luò)通訊阻塞,網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷不堪重負(fù)等問題
圖1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊
(2)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊方式有效防止了網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)故障。
圖2點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通訊
2.2 主要技術(shù)要求
(1)傳輸距離20~40 km;
(2)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;
(3)數(shù)字微波設(shè)備和PLC設(shè)備可采用太陽能電池或者DC電池供電。
2.3 無線數(shù)字微波設(shè)備的主要特點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo)
2.3.1 主要特點(diǎn)
以SCADA MDSX710數(shù)傳電臺(tái)為例:可以在每一個(gè)子站(即無人職守小平臺(tái)或機(jī)架)上配置一臺(tái)MDS X710數(shù)傳電臺(tái),它提供標(biāo)準(zhǔn)的RS-232 DB25 的數(shù)據(jù)接口,直流10VDC~16VDC供電,功耗在25~30W之間。然后根據(jù)子站的工藝要求和現(xiàn)場數(shù)據(jù)量的要求配置PLC(可編程控制器),并用RS-232 DB25數(shù)據(jù)端口與PLC連接,然后再通過子站架設(shè)的發(fā)射天線,以無線傳輸?shù)姆绞綄F(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送到中心平臺(tái)去。子站數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞接卸N:第一是遠(yuǎn)端子站主動(dòng)上報(bào),以時(shí)間間隔為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這要求后端的PLC有著準(zhǔn)確的時(shí)間控制機(jī)制。第二是主站輪尋的方式,即點(diǎn)名上報(bào)。主站要求其中一個(gè)子站發(fā)送,那么這個(gè)子站就開始上報(bào)數(shù)據(jù)。
在中心平臺(tái)的X710數(shù)傳電臺(tái)通過RS-232 DB25 的數(shù)據(jù)接口與組態(tài)服務(wù)器連接,進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)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(shù)指標(biāo)
X710系列主要技術(shù)指標(biāo)如下:
發(fā)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(jìn)值
6.25KHz
接收頻率
220~240 MHz
330~512 MHz
800~960 MHz
信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)
RS~232
數(shù)據(jù)接口
DB~25陰
數(shù)據(jù)特征
數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸延時(shí):最大7~10ms
發(fā)射機(jī)
調(diào)制類型:二進(jìn)制連續(xù)相位頻移鍵控(CPFSK)
載波功率:0.1~5W(可調(diào))
工作循環(huán):連續(xù)
輸出阻抗:50歐姆
頻率穩(wěn)定度:±1.5´10 -6
接收機(jī)
類型:超外差雙轉(zhuǎn)換
最大靈敏度:-111/105dBm (BER 10-6)
頻率穩(wěn)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(xiǎn)絲:4A
環(huán)境
溫度范圍:-30度到+60度(全部性能)
-40度到+70度(運(yùn)行狀態(tài))
濕度:在+40度時(shí)為95%
物理接口
天線接口: N 型母頭
數(shù)據(jù)端口: DB-25母頭
診斷端口: RJ-11
2.4 雙機(jī)熱備
根據(jù)海上邊際油田的特點(diǎn),因?yàn)槭菬o人井口平臺(tái),考慮到一是無線通訊在海上應(yīng)用的特殊性和維護(hù)(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(jī)熱備。使用雙機(jī)熱備時(shí),一是可以在一臺(tái)LEDR 400 F 出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換到另外一臺(tái)相同的設(shè)備,保證應(yīng)用的不中斷。二是由設(shè)備本身的一些問題引起誤碼率增大時(shí)自動(dòng)切換到誤碼率小的另一臺(tái)設(shè)備。當(dāng)所工作的電臺(tái)檢測到一個(gè)數(shù)據(jù)流錯(cuò)誤后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到備份信道上,即另一臺(tái)上進(jìn)行工作,從而保證系統(tǒng)可靠地運(yùn)行。
2.5 PLC數(shù)據(jù)采集控制
生產(chǎn)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)主要有三部分組成:通訊部分,數(shù)據(jù)采集控制部分(RTU),上位機(jī)部分。數(shù)據(jù)采集控制部分(RTU)可根據(jù)邊際油田現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)量配備,選擇適合于室外生產(chǎn)區(qū)安裝等級(jí)要求的設(shè)備。
中心平臺(tái)中控室與簡易無人平臺(tái)之間可以用數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺(tái)實(shí)現(xiàn)測控?cái)?shù)據(jù),無人平臺(tái)井口電潛泵的電壓、電流、運(yùn)行、停止和故障信號(hào)及油管線的壓力、溫度等數(shù)據(jù)通過PLC(RTU)采集,通過RS-232接口與數(shù)字電臺(tái)連接,傳送到中心平臺(tái)中控室,在控制室顯示、報(bào)警和打印;控制室對(duì)井口平臺(tái)的控制信號(hào)也將通過數(shù)字電臺(tái)傳送到PLC,對(duì)電潛泵和閥進(jìn)行控制;同時(shí)PLC也可以自動(dòng)根據(jù)相應(yīng)的條件對(duì)電潛泵和閥進(jìn)行控制。
中心平臺(tái)中控室與簡易無人平臺(tái)之間還可以通過數(shù)字?jǐn)?shù)傳電臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)講話音通訊、配備復(fù)用器配多串口卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、電話、圖像綜合傳輸。
2.6太陽能供電方案
對(duì)于簡易無人平臺(tái)設(shè)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(fā)電技術(shù)直接將太陽的光能轉(zhuǎn)換為電能,可謂取之不盡,用之不竭。一方面用此技術(shù)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(dǎo)體逆變器迅速發(fā)展,促使太陽能供電系統(tǒng)更加簡化,應(yīng)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(tǒng)提供穩(wěn)定的高品質(zhì)電源。
在簡易無人平臺(tái)上,為了盡可能的降低風(fēng)險(xiǎn)、減少投入,可以考慮選擇用太陽能為通訊數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)供電,并采用一套最基本的配置――太陽能光伏發(fā)電板、充電控制器、逆變器和蓄電池。即使在遇到連續(xù)數(shù)日陰雨的天氣情況下,太陽能系統(tǒng)仍然能維持設(shè)備的正常工作。
對(duì)于簡易無人平臺(tái),如果數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)功耗30W,數(shù)據(jù)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(tǒng)傳輸方式
3.1 光纖接入通訊原理介紹:
利用海底復(fù)合電纜的光纜接入同步光纖網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用設(shè)備,可以設(shè)置成不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括點(diǎn)到點(diǎn),線性分插,自愈通道保護(hù)環(huán),多環(huán)和多環(huán)加分站結(jié)構(gòu)。同步光纖網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器是基于SONET/SDH標(biāo)準(zhǔn),通過光纖來傳輸數(shù)據(jù),話音,視頻圖像和干結(jié)點(diǎn)信號(hào)及MODBUS協(xié)議的產(chǎn)品,具有豐富的業(yè)務(wù)接口及高可靠性。
3.2 光纖接入通訊系統(tǒng)實(shí)施方案
3.2.1 PLC可編程控制器傳輸
在簡易架平臺(tái)上安裝一個(gè)室外防爆箱,將PLC(可編程控制器)和光纖接入設(shè)備安裝在里面,PLC進(jìn)行現(xiàn)場控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集及控制,通過PLC上的RS485接口將數(shù)據(jù)傳給光纖接入設(shè)備上的RS485接口卡,進(jìn)而將數(shù)據(jù)傳送到中心平臺(tái)的光纖接入設(shè)備上,并通過相應(yīng)的RS485接口傳給中控設(shè)備的上位機(jī)。
3.2.2 SDH同步數(shù)字體系傳輸
對(duì)于無人井口平臺(tái),根據(jù)需要,如果有干結(jié)點(diǎn)信號(hào)需要單獨(dú)傳輸(例如重要的ESD關(guān)斷信號(hào)),也可利用SDH光傳輸系統(tǒng)。采用先進(jìn)的光纖SDH通信設(shè)備可以構(gòu)建一體化的光纖SDH多業(yè)務(wù)通信平臺(tái)(一體化是指將話音通訊、監(jiān)控圖像、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)等應(yīng)用“無縫”地集成連接到一個(gè)SONET通信平臺(tái)上)。通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)進(jìn)行簡單、有效的管理。
SDH光傳輸系統(tǒng)作為光纖通訊主干網(wǎng)傳輸話音、視頻、數(shù)據(jù)及干結(jié)點(diǎn)信號(hào),SDH系統(tǒng)以油田群CEP平臺(tái)為中心,和各井口平臺(tái)及簡易平臺(tái)之間組成自愈環(huán)網(wǎng),SDH設(shè)備可提供相應(yīng)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(hào)、以太網(wǎng)接口卡件傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)、專用干結(jié)點(diǎn)卡件或遠(yuǎn)動(dòng)保護(hù)卡件傳輸緊急關(guān)斷信號(hào)及中控系統(tǒng)信號(hào),以確保傳輸干結(jié)點(diǎn)信號(hào)的穩(wěn)定性。SDH設(shè)備要滿足工業(yè)通信的設(shè)計(jì)要求,系統(tǒng)可運(yùn)行于惡劣的環(huán)境,并遵循STM-4標(biāo)準(zhǔn)。
4、無人井口平臺(tái)的通訊業(yè)務(wù)要求
4.1 主要數(shù)據(jù)采集
在海洋石油油田群中,無人井口平臺(tái)主要采集傳輸各大系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù),包括原油生產(chǎn)過程監(jiān)視與控制、天然氣初加工過程監(jiān)視與控制、注水系統(tǒng)過程監(jiān)視和控制、公用系統(tǒng)監(jiān)視和控制、火氣探測和安全等系統(tǒng)給出的數(shù)據(jù)。
4.2 需要傳輸參數(shù)
海上平臺(tái)主要傳輸安全生產(chǎn)應(yīng)急報(bào)警、關(guān)斷參數(shù);電潛泵的運(yùn)行、停止、電壓、電流、壓力表、故障報(bào)警、遠(yuǎn)端停機(jī)參數(shù);井口管匯的壓力,溫度和安全閥關(guān)斷參數(shù)。
5、實(shí)例分析
海上平臺(tái)對(duì)于安全生產(chǎn)提出很高的要求,也就是說對(duì)設(shè)備的可靠性要求非常高,不能有任何的誤動(dòng)作,否則會(huì)影響生產(chǎn),甚至導(dǎo)致油田停產(chǎn)。目前中海油海上油田大部分采用海底復(fù)合電纜(動(dòng)力電纜和光纜)配備光端設(shè)備傳輸生產(chǎn)、應(yīng)急等數(shù)據(jù)控制信號(hào)。在新建海上平臺(tái)上應(yīng)用比較廣泛的是海底復(fù)合電纜配備SDH同步數(shù)字傳輸設(shè)備來傳輸生產(chǎn)控制信號(hào)、視頻監(jiān)視信號(hào)、電話、廣播等通訊信號(hào)。其中傳輸緊急關(guān)斷為干接點(diǎn)信號(hào),這就要求SDH專用的卡件電路中每個(gè)回路的設(shè)計(jì)必須完全獨(dú)立并隔離,DTT卡件中傳輸干接點(diǎn)信號(hào)的4個(gè)電路設(shè)計(jì)完全獨(dú)立并隔離,接收端在收到,也只有收到一個(gè)完整的正確的96-bit幀時(shí)才發(fā)出一個(gè)預(yù)定的動(dòng)作信號(hào)。在正常傳輸下,誤動(dòng)作的概率優(yōu)于10-72,這是實(shí)際應(yīng)用時(shí)的最低點(diǎn),同時(shí), 甚至在連續(xù)的0.1誤碼率(最壞情況),誤動(dòng)作概率也只有 10-16也就是300 000年一次。一般來說,從A平臺(tái)傳輸關(guān)斷信號(hào)到B平臺(tái)的主要延時(shí)來自設(shè)備本身的延時(shí)(信號(hào)在海底光纜的傳輸速度為5微秒/公里,可以忽略不計(jì)),專用設(shè)備卡件的端到端延時(shí)為3毫秒,能夠滿足最嚴(yán)格的關(guān)斷信號(hào)延時(shí)要求。2003年投產(chǎn)的CFD11項(xiàng)目7個(gè)平臺(tái)成功應(yīng)用了專用DTT設(shè)備,在FPSO緊急發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)時(shí),必須在10毫秒之內(nèi)切斷不必要的負(fù)荷(甩負(fù)荷,即傳輸干接點(diǎn)信號(hào)),并保證電潛泵正常運(yùn)行。原因是我們用的電源是50赫茲,倒數(shù)是一個(gè)周波的周期,即20毫秒,在負(fù)載到最大前,也就是半個(gè)周波,10毫秒內(nèi)必須完成A平臺(tái)到B平臺(tái)信號(hào)的動(dòng)作。目前,海上多個(gè)油田已經(jīng)應(yīng)用此系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸與監(jiān)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(jié)論
對(duì)于上述二種方案,無線數(shù)字傳輸方式,在沒有敷設(shè)海底電纜的情況下,采用此方案,比較經(jīng)濟(jì)、方便,但是無線數(shù)字傳輸方式受海水鏡像反射影響,有時(shí)會(huì)發(fā)生中斷現(xiàn)象。而海底復(fù)合光纜傳輸,安全、可靠,不會(huì)受外界環(huán)境影響,但費(fèi)用會(huì)比較高。
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論文摘要:移動(dòng)學(xué)習(xí)是繼數(shù)字化學(xué)習(xí)后出現(xiàn)的又一新的學(xué)習(xí)模式,是教育技術(shù)領(lǐng)域研究的又一熱點(diǎn)。如何利用無線技術(shù)和移動(dòng)設(shè)備來輔助教學(xué)和學(xué)習(xí)已成為移動(dòng)學(xué)習(xí)的研究重點(diǎn)。本文針對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的特點(diǎn),成人教育的特點(diǎn),提出了將移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用到成人教育中的看法,并進(jìn)行了初步的研究。
引 言
近幾年來,隨著WAP技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)及GPRS系統(tǒng)的成功開發(fā),移動(dòng)電話和移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的迅速普及,一種全新的學(xué)習(xí)模式悄然而生,這就是移動(dòng)學(xué)習(xí)——M--learning。移動(dòng)學(xué)習(xí)被認(rèn)為是一種未來的學(xué)習(xí)模式。在信息社會(huì),社會(huì)成員在工作和生活中總會(huì)遇到新的問題,這就要求他們必須也要進(jìn)行不斷的學(xué)習(xí)。因此,如何充分、有效地將移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用到成人教育中成為一個(gè)嶄新的研究課題。
一、 移動(dòng)學(xué)習(xí)概述
鑒于對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)與理解取向的不同,對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)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(dòng)學(xué)習(xí)定義為:移動(dòng)學(xué)習(xí)是一種在移動(dòng)通訊設(shè)備幫助下,能夠在任何時(shí)間任何地點(diǎn)發(fā)生的學(xué)習(xí)。移動(dòng)學(xué)習(xí)所使用的移動(dòng)通訊設(shè)備必須能夠有效地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容并且提供教師與學(xué)習(xí)者之間的雙向交流。
移動(dòng)學(xué)習(xí)是將移動(dòng)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物,它具有以下特點(diǎn):
1.便捷性。移動(dòng)學(xué)習(xí)設(shè)備突破了有線連接所帶來的束縛,可以使學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地進(jìn)行無線連接,獲得學(xué)習(xí)資源。
2.靈活性。學(xué)習(xí)者無論在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以隨機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí),而且還能夠隨時(shí)與他人聯(lián)系,彼此交流想法,分享經(jīng)驗(yàn),獲得幫助。
3.個(gè)性化。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的需要選擇學(xué)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)及學(xué)習(xí)內(nèi)容,從而實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)的個(gè)性化。
二 、成人教育對(duì)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(duì)象在學(xué)習(xí)需求,年齡特征,職業(yè)特點(diǎn)等方面存在著較大的差異。普遍表現(xiàn)出以下幾個(gè)主要特征:
1.自主性。成年人的自主意識(shí)和自主能力均趨于成熟。學(xué)習(xí)者能根據(jù)自身的特點(diǎn)確定學(xué)習(xí)目標(biāo),制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃,選擇學(xué)習(xí)方法,以充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢獲得最優(yōu)化的學(xué)習(xí)效果。學(xué)習(xí)者還能自覺地管理自己的學(xué)習(xí)活動(dòng),監(jiān)控學(xué)習(xí)過程,評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)結(jié)果。
2.多樣化。成人進(jìn)行學(xué)習(xí)是為了滿足個(gè)人適應(yīng)社會(huì)急劇變化和科學(xué)技術(shù)不斷革新的知識(shí)技能觀念更新的需要,但每個(gè)人具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)又與其年齡、受教育程度、職業(yè)水平以及社會(huì)環(huán)境等諸多因素有關(guān),呈多樣性,個(gè)性化。
3.開放式。成年人有豐富的社會(huì)閱歷,但成年人又承擔(dān)一定的社會(huì)責(zé)任,必須同時(shí)兼顧學(xué)習(xí)和工作,這就要求其學(xué)習(xí)的課程設(shè)置、學(xué)習(xí)方式等實(shí)行開放式。
三 、移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用于成人教育中的可行性分析
移動(dòng)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)和成人教育對(duì)象的特征相呼應(yīng)。因此,移動(dòng)學(xué)習(xí)可以用于成人的繼續(xù)教育。其可行性具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展為移動(dòng)學(xué)習(xí)在成人教育中的應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)
目前很多手機(jī)廠商正在或已經(jīng)開發(fā)了能支持瀏覽器的高檔手機(jī),如WAP手機(jī)、GPRS手機(jī)等。另外,3G通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)將提供各種寬帶的信息業(yè)務(wù)。
2.移動(dòng)學(xué)習(xí)的設(shè)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(jī)、掌上電腦等無線通訊設(shè)備的比例呈逐步上升趨勢。這為移動(dòng)學(xué)習(xí)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(shè)備來進(jìn)行隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)。同時(shí),利用手機(jī)上網(wǎng)資費(fèi)的一再下調(diào)也可使得移動(dòng)學(xué)習(xí)變的更為現(xiàn)實(shí)。
3.成人繼續(xù)教育對(duì)象的學(xué)習(xí)需求及特征需要移動(dòng)學(xué)習(xí)
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(zé)任,不能總在固定的時(shí)間到固定的地點(diǎn)去學(xué)習(xí),但他們已經(jīng)能夠自覺、主動(dòng)地學(xué)習(xí),自制力強(qiáng),能夠克服移動(dòng)學(xué)習(xí)易受外界干擾的缺陷,而且他們通常只有小塊的、零散的時(shí)間進(jìn)行自己需要的學(xué)習(xí)。
四、 移動(dòng)學(xué)習(xí)在成人教育中的應(yīng)用模式
目前可用于成人教育的移動(dòng)學(xué)習(xí)方式主要有:基于短信息的移動(dòng)學(xué)習(xí)和基于連接瀏覽的移動(dòng)學(xué)習(xí)。
1.基于短信息的移動(dòng)學(xué)習(xí)
目前中國移動(dòng)電話用戶達(dá)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(jīng)相當(dāng)普及,會(huì)使用手機(jī)的用戶幾乎都能夠有效地使用短信息服務(wù)功能。目前的短信息業(yè)務(wù)已經(jīng)發(fā)展到多媒體彩信業(yè)務(wù)階段,除了語音、文字的傳輸外,還實(shí)現(xiàn)了彩色圖像的傳輸。
基于短信的移動(dòng)學(xué)習(xí)可用于向?qū)W習(xí)者發(fā)送簡單的知識(shí)點(diǎn)、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(dòng)學(xué)習(xí)
無線網(wǎng)絡(luò)帶寬以及移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展,有效地克服了基于短信的移動(dòng)學(xué)習(xí)的缺陷,開拓了基于網(wǎng)頁瀏覽的移動(dòng)學(xué)習(xí)模式。該方式是學(xué)習(xí)者經(jīng)由電信網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng),通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議訪問服務(wù)器,與網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)類同。只是這種網(wǎng)站瀏覽的方式是在移動(dòng)設(shè)備上進(jìn)行的,類似于將數(shù)字化學(xué)習(xí)資源移植到移動(dòng)設(shè)備上,可以隨時(shí)隨地進(jìn)行網(wǎng)站瀏覽、資源搜索和學(xué)習(xí)。
總 結(jié)
移動(dòng)學(xué)習(xí)是移動(dòng)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代教育理論有機(jī)結(jié)合的必然結(jié)果,是學(xué)習(xí)的未來,它必將成為成人接受繼續(xù)教育的一種重要途徑。然而,移動(dòng)學(xué)習(xí)不是成人繼續(xù)教育的唯一形式,它并不能也不會(huì)取代任何其它教育形
式,但不可否認(rèn)的是,它可以依據(jù)成年人的學(xué)習(xí)特點(diǎn),為成年人接受繼續(xù)教育提供更加廣闊的發(fā)展空間。
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機(jī)器人誕生于20世紀(jì),發(fā)展比較快,而且應(yīng)用極其廣泛,應(yīng)用于抗震救災(zāi),機(jī)械加工生產(chǎn),科學(xué)研究,國防中,對(duì)人們的生產(chǎn)生活起到了巨大的影響,在生活與生產(chǎn)中早就成為了必不可少的生產(chǎn)力,加快了人類的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展,促進(jìn)了國家先進(jìn)生產(chǎn)力的提高,智能機(jī)器人越來越成為機(jī)器人制造的主流,采用無線傳播系統(tǒng),超聲波傳感測距,無線技術(shù)傳播系統(tǒng),能夠使機(jī)器人更加先進(jìn),越來越容易被人們應(yīng)用,對(duì)生產(chǎn)起到很大的促進(jìn)作用。
1 履帶式移動(dòng)機(jī)器人總體設(shè)計(jì)
1.1 履帶式移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
履帶機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)和五自由度機(jī)械臂兩部分組成。履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)由兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩條履帶。五自由度機(jī)械臂由大臂、小臂及手腕構(gòu)成,所有關(guān)節(jié)都由步進(jìn)電機(jī)經(jīng)諧波減速器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。兩自由度云臺(tái)安裝在機(jī)械臂上,云臺(tái)上的攝像機(jī)可完成全方位圖像采集作業(yè)。
1.2 履帶式移動(dòng)機(jī)器人的控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
該機(jī)器人的體系結(jié)構(gòu)采用模塊化結(jié)構(gòu),各個(gè)模塊都是相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行,協(xié)調(diào)工作。
其中機(jī)器人微控制器系統(tǒng)主要是由多個(gè)單片機(jī)控制器組成,它們負(fù)責(zé)完成傳感器的信息采集、電機(jī)控制以及與遙控計(jì)算機(jī)的通訊三大任務(wù)。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制及執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)是機(jī)器人的動(dòng)作執(zhí)行部分,具體完成機(jī)器人的各個(gè)動(dòng)作,如前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等。
2 履帶式移動(dòng)機(jī)器人的硬件設(shè)計(jì)
2.1 移動(dòng)機(jī)器人的微控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
機(jī)器人是由一個(gè)5自由度的關(guān)節(jié)式機(jī)械手和一個(gè)2自由度的履帶組成,采用兩級(jí)單片機(jī)控制,5個(gè)從單片機(jī)分別控制5個(gè)步進(jìn)電機(jī),作為關(guān)節(jié)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),接受主單片機(jī)的指令并執(zhí)行指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制等功能。同時(shí)兩履帶的兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)需要兩個(gè)從單片機(jī)控制,接受主單片機(jī)的指令,實(shí)現(xiàn)履帶車轉(zhuǎn)彎前進(jìn)或后退等功能。從單片機(jī)還會(huì)接收極限位置傳感器的信號(hào),保證各驅(qū)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)在規(guī)定范圍。
2.2 履帶式移動(dòng)機(jī)器人的超聲波感知模塊設(shè)計(jì)
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(zhì)量輕、體積小、易于裝卸等優(yōu)點(diǎn)。并且超聲波傳感器在采集環(huán)境信息時(shí)不存在復(fù)雜的圖像匹配技術(shù),不需要通過大量的計(jì)算獲得距離數(shù)據(jù),因此其測距速度快,實(shí)時(shí)性好。超聲波傳感器測距模塊的設(shè)計(jì)
超聲波傳感器系統(tǒng)主要由超聲波發(fā)生電路、超聲波接收電路等模塊組成,整個(gè)系統(tǒng)主要是由主單片機(jī)來控制,從而完成超聲波信號(hào)的發(fā)射與接收。另外本系統(tǒng)設(shè)有接近開關(guān),接近開關(guān)的觸發(fā)響應(yīng)以及移動(dòng)機(jī)器人發(fā)出緊急停車信號(hào)、控制通訊等功能也都是通過主單片機(jī)SPCE061A來完成的,在移動(dòng)機(jī)器人中,SPCE061A的UART編程設(shè)置是可編程控制的接口,通過編程控制設(shè)置通信方式、校驗(yàn)方式、波特率等[1] 。為了對(duì)環(huán)境有充分的了解,獲取足夠的環(huán)境信息,建立有效的環(huán)境模型,必須采用多個(gè)傳感器組成機(jī)器人的感知系統(tǒng)。該履帶式移動(dòng)機(jī)器人擬配備10個(gè)超聲傳感器,在機(jī)器人的前進(jìn)方向按照15度的間隔配置7個(gè),覆蓋前方105度的區(qū)域,另外三個(gè)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(shí)的環(huán)境信息。激發(fā)換能器產(chǎn)生超聲波信號(hào)[2] 。
這套遙控系統(tǒng)由遙控計(jì)算機(jī)、移動(dòng)機(jī)器人、數(shù)據(jù)無線通信系統(tǒng),圖像無線傳輸系統(tǒng)組成。圖像無線傳輸系統(tǒng)將移動(dòng)機(jī)器人前方的攝像頭圖像傳輸?shù)竭b控計(jì)算機(jī)上,合成立體圖像,提供給操作者分析。數(shù)據(jù)無線通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)在移動(dòng)機(jī)器人和遙控計(jì)算機(jī)之間傳遞移動(dòng)機(jī)器人的狀態(tài)參數(shù)以及控制命令。
2.3 數(shù)據(jù)無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)無線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遙控計(jì)算機(jī)和機(jī)器人雙向數(shù)據(jù)交換。無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊采用基于nRF401無線通信單片機(jī)的PTR2000微小型、低功耗、高速率19. 2K無線收發(fā)數(shù)傳MODEM。
首先處于發(fā)射端的遙控計(jì)算機(jī)串行口RTS產(chǎn)生高電平,經(jīng)過MAX232電平轉(zhuǎn)換(將RS232電平轉(zhuǎn)換成TTL電平),使PTR2000(1)的TXEN引腳置1,進(jìn)入發(fā)射模式。接著由計(jì)算機(jī)串口TXD將控制指令按照一定的協(xié)議,經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換,最后由無線通信模塊DI端接入并發(fā)射。發(fā)射端的電平轉(zhuǎn)換模塊和PTR2000模塊的電源為普通干電池組,因?yàn)殚_關(guān)電源會(huì)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(hào)后,PTR2000(2)模塊通過DO引腳,將信號(hào)引入單片機(jī)SPCE061A的IOB7。主單片機(jī)是機(jī)器人控制單元與通信模塊PTR2000 (2)的過渡部分。它負(fù)責(zé)將信號(hào)通過串口接收,從中提取控制命令及參數(shù),最后控制各單元。數(shù)據(jù)無線通訊系統(tǒng)。圖像無線傳輸系統(tǒng)及立體視頻顯示設(shè)計(jì)
圖像無線傳輸系統(tǒng)是遙控系統(tǒng)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(tǒng),此系統(tǒng)利用衛(wèi)星通訊傳輸技術(shù)開發(fā)。履帶式移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
履帶式移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)的軟件編制主要是主單片機(jī)控制系統(tǒng)的編制。主要包括:主單片機(jī)與無線通信模塊的通訊程序設(shè)計(jì),主從單片機(jī)之間的多機(jī)通信程序設(shè)計(jì)以及超聲波傳感模塊的程序設(shè)計(jì)。
2.4 主單片機(jī)與無線通信模塊串行通訊程序設(shè)計(jì)
主單片機(jī)SPCE061A通過自帶的通用串行異步收發(fā)器(UART)和無線傳輸模塊PTR2000完成與遙控計(jì)算機(jī)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(jī)的異步通信方式。
2.5 通訊程序的設(shè)計(jì)
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(jī)SPCE061A的主程序和收發(fā)中斷子程序。機(jī)器人串行 通訊收發(fā)編程
PTR2000模塊與單片機(jī)的連接中,PTR2000模塊的D0和DI分別與單片機(jī)RxD (IOB1)和TxD (IOB0)連接。單片機(jī)可直接通過將IOB8位置1或置0而將無線收發(fā)模塊置于發(fā)射或接收狀態(tài).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(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
該超聲波感知系統(tǒng)軟件主要由主程序、中斷服務(wù)程序和串行通訊程序等三部分組成。串行通訊程序在上節(jié)中己經(jīng)介紹過,在此主要對(duì)系統(tǒng)軟件的主程序進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
3.結(jié)論
本文設(shè)計(jì)的履帶式移動(dòng)機(jī)器人采用了主從式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),而且主單片機(jī)采用了目前性價(jià)比較高的凌陽16位單片機(jī),相比于常用的8位單片機(jī),16位單片機(jī)具有更快速的數(shù)據(jù)處理速度。機(jī)器人通過無線傳輸模塊與遙控計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,相比于僅僅用單片機(jī)控制的機(jī)器人該機(jī)器人能夠利用遙控計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能完成大量復(fù)雜的控制分析功能。而且無線傳輸系統(tǒng)使得該機(jī)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(jī)相比于傳統(tǒng)16位單片機(jī)具有更多的功能模塊。
從經(jīng)濟(jì)性考慮,它能夠在一些人類無法適應(yīng)或者危險(xiǎn)的工作條件下在遙控計(jì)算機(jī)的控制下完成工作任務(wù)。由于該機(jī)器人的機(jī)械手臂具有足夠的自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)角度,所以即使在惡劣的工作環(huán)境下也同樣能夠精確靈活的完成相應(yīng)動(dòng)作。該機(jī)器人以其靈活性和精確性能夠有效的解決工作中的實(shí)際問題,在提高工作效率,減少原料浪費(fèi),保護(hù)勞動(dòng)者安全等方面具有重大意義,
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關(guān)鍵詞:智能照明;夜景;控制系統(tǒng)
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(hào):J914文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
前言
近幾年來,城市夜景已成為對(duì)外形象的一大窗口,風(fēng)格各異的現(xiàn)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(dòng)態(tài)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(huì)出現(xiàn) “亮燈”時(shí)間不統(tǒng)一、只有部分亮燈或根本“不亮燈”等現(xiàn)象。根據(jù)我公司多年來在燈光控制領(lǐng)域里的經(jīng)驗(yàn),好的夜景照明設(shè)計(jì)固然重要,如果沒有一套完整燈光管理系統(tǒng),進(jìn)行集中控制、統(tǒng)一管理,以解決“亮燈難”問題,城市的夜景照明工程也無法達(dá)到預(yù)期的效果。
鑒于城市沿街夜景照明工程的特點(diǎn),控制點(diǎn)多但分散,兩點(diǎn)間距離較遠(yuǎn),需要集中管理,各控制點(diǎn)的亮燈時(shí)間要統(tǒng)一等多種因素,本工程設(shè)計(jì)采用基于中國電信通訊平臺(tái)的GSM無線照明控制系統(tǒng)。
二、GSM的控制原理及與其他控制方式的區(qū)別
GSM與其他控制方式的區(qū)別
目前已推出三種公共無線通訊方式及有線電話網(wǎng)絡(luò)控制,其性能、費(fèi)用、穩(wěn)定性等對(duì)比排列如下:
GSM的控制原理
借用中國電信的覆蓋通訊網(wǎng),在每個(gè)控制點(diǎn)配置一個(gè)終端接受器,選用模塊化、數(shù)字式的智能燈光控制模塊,在總控室配置終端發(fā)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(gè)城區(qū)的夜景同時(shí)可以在現(xiàn)場手動(dòng)面板控制。網(wǎng)絡(luò)控制示意圖如下:
該系統(tǒng)具有創(chuàng)意新,擴(kuò)展性強(qiáng),可靠性高,全天候、覆蓋面廣、信號(hào)最穩(wěn)定的特點(diǎn)。
本套系統(tǒng)預(yù)留大容量數(shù)據(jù)傳輸接口,當(dāng)移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到3G時(shí)代時(shí),可實(shí)現(xiàn)視頻圖像的無線傳輸,做到在主控室既可看到數(shù)據(jù)流量又可對(duì)現(xiàn)場的亮燈情況進(jìn)行直觀監(jiān)控。
特別提示:即能通手機(jī)的地方均可接收,如照明控制箱設(shè)置在樓梯間或地下室無手機(jī)信號(hào)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(tǒng)功能效果描述
控制效果描述
時(shí)段場景
夜里7:00——10:00 :按平時(shí)夜晚場景。
深夜時(shí):關(guān)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(biāo)點(diǎn)擊圖形界面中的標(biāo)志,即可控制燈光并能實(shí)時(shí)觀測到燈光的開啟情況。
操作手段多樣性
值班人員除在監(jiān)控室內(nèi)監(jiān)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(wǎng)實(shí)現(xiàn)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(jiān)測到各個(gè)回路有無壞燈或通過短信息直接將監(jiān)測信息發(fā)往值班人員手機(jī)。可累計(jì)每盞燈的使用時(shí)間,一旦接近使用壽命,系統(tǒng)自動(dòng)提示是否要換燈。
燈具的保護(hù):抑制金鹵燈或高壓鈉燈的短時(shí)間再次啟動(dòng)。所有照明按序延時(shí)依此點(diǎn)亮,避免對(duì)電網(wǎng)的沖擊。
四、GSM實(shí)施方法
產(chǎn)品簡介
智能照明控制系統(tǒng)為總線制、模塊化、全分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),所有設(shè)備均配有各自獨(dú)立的CPU,它可將系統(tǒng)配置的所有將模塊分散安裝在不同的區(qū)域,監(jiān)控室的電腦可以作為整個(gè)系統(tǒng)中的集中控制單元進(jìn)行系統(tǒng)管理及維護(hù)。
本項(xiàng)目中采用導(dǎo)軌式安裝,體積小,可直接安裝于原有配電箱內(nèi)。照明配電箱是按平面分布式布置,只需在各個(gè)配電箱內(nèi)加裝智能照明控制模塊DR405S,在配電箱內(nèi)通過五類線連接,然后通過一臺(tái)GSM轉(zhuǎn)接口與GSM網(wǎng)絡(luò)相連。
本系統(tǒng)還有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是具有強(qiáng)大而簡單的方便的擴(kuò)展性,在系統(tǒng)建立了以后,將來要增加控制點(diǎn),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(shù)據(jù)就可以了。如有需要甚至可以覆蓋控制整個(gè)城市的所有夜景照明。
如下示意圖:
GSM接收、發(fā)射系統(tǒng):在主控室的里安裝一臺(tái)GSM發(fā)射機(jī)通過主控室里
3.燈光控制系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
本系統(tǒng)既具有電子全分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),結(jié)合中國移動(dòng)GSM中文短信息平臺(tái)的諸多功能,系統(tǒng)具有如下主要功能:
a.所有控制模塊為分布式結(jié)構(gòu),每個(gè)控制點(diǎn)模塊均有各自地址碼,每個(gè)回路也配有不同的地址碼,可靠性高。
b.系統(tǒng)按設(shè)計(jì)需要設(shè)置時(shí)鐘(根據(jù)經(jīng)緯度自動(dòng)計(jì)算日出日落時(shí)間),可將一年的任務(wù)事先編制完成
c.燈光的開啟可按時(shí)間順序點(diǎn)亮。
d.每棟樓宇每個(gè)點(diǎn)能夠單獨(dú)受控。
e. 每棟樓宇每個(gè)點(diǎn)做為一個(gè)單體能夠接收,回饋信號(hào)。
f.每個(gè)單體能夠通過GSM網(wǎng)存儲(chǔ)好一周的工作時(shí)間表,并能通過GSM網(wǎng)隨時(shí)刪除,修改任務(wù)及隨時(shí)發(fā)送信號(hào)。
g.由總控室發(fā)往各個(gè)單體的短信息有優(yōu)選級(jí)區(qū)分。
h.控制室的監(jiān)控軟件特點(diǎn):
1)圖形實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前開燈狀態(tài),通過顏色來表達(dá)不同的開燈狀態(tài),例如,紅色表示全開,綠色表示半開,黑色表示關(guān)閉。(不同開燈模式對(duì)應(yīng)不同顏色)
2)每個(gè)單位信息也可通過表格形式或樹形結(jié)構(gòu)表示。
3)配備燈飾電子地圖地理信息系統(tǒng)(GIS)。
4)能夠累計(jì)每個(gè)點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間。
5)權(quán)限設(shè)定,針對(duì)不同的操作人員提供不同的功能使用權(quán)限。
6)在圖形上能夠直接控制照明系統(tǒng)中的任一回路。通過鼠標(biāo)雙擊左鍵電子地圖上的樓宇跳出當(dāng)前開關(guān)狀態(tài),雙擊右鍵跳出開關(guān)回路功能界。
7)可進(jìn)行壞燈檢測,并在檢測到壞燈時(shí)不僅軟件進(jìn)行語音提示,同時(shí)提供相應(yīng)樓宇的圖形提示。
8)軟件提供對(duì)燈路運(yùn)行狀況、運(yùn)行時(shí)間等定期的打印功能,進(jìn)行完善的數(shù)據(jù)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(tǒng)計(jì)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(xiàn)有GSM網(wǎng)短信息平臺(tái),因此覆蓋面廣,信號(hào)穩(wěn)定。
k.系統(tǒng)軟件(調(diào)試軟件)可進(jìn)行初始化設(shè)計(jì)。
m.系統(tǒng)提供異地遠(yuǎn)程維護(hù)。PC機(jī)可通過INTEL網(wǎng)直接與服務(wù)器相連。
4.監(jiān)控室設(shè)備:(附模擬圖)
在監(jiān)控中心設(shè)備配置了:服務(wù)器,PC機(jī),無線MODEM,投影儀,打印機(jī),專線服務(wù)電話,衡溫、除濕設(shè)備,并對(duì)防塵、靜電、防雷接地等安全措施設(shè)備。
將無線接收器接收信息傳輸給服務(wù)器進(jìn)行處理,服務(wù)器連接PC機(jī),傳輸?shù)男畔⑼ㄟ^與PC機(jī)相連的投影儀放映出來。或由打印機(jī)打印報(bào)表。可通過異地PC機(jī)對(duì)整個(gè)城市夜景照明控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。本系統(tǒng)同時(shí)提供開放式協(xié)議,也可通過OPC 接口與BMS系統(tǒng)進(jìn)行連接集成。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:高壓輸電線路;電磁環(huán)境;常規(guī)架設(shè);平行架設(shè);交叉跨越
1 緒論
1.1研究背景
自從電的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,我國對(duì)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(qū)主要是水力資源,華北、西北地區(qū)主要是火力資源。東部沿海地區(qū)出現(xiàn)電力超負(fù)荷狀態(tài)。所以我國要進(jìn)行電力輸送就要建設(shè)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(dǎo)線截面粗等特點(diǎn)。高壓輸電技術(shù)中的高壓電暈效應(yīng)和電磁場及其影響屬于電磁環(huán)境。居民認(rèn)為其影響了當(dāng)?shù)鼐用竦沫h(huán)境,給人類帶來危害,主要是它會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷和暫態(tài)電擊,還會(huì)容易產(chǎn)生火災(zāi),重要的是電暈放電產(chǎn)生的無線電干擾無線通訊,還會(huì)產(chǎn)生噪音。關(guān)于上述居民反映的問題,國家在設(shè)計(jì)高壓輸電線路時(shí)要予以充分考慮。
1.2 研究現(xiàn)狀
為了解決無線電干擾和可聽噪音,各國對(duì)高壓交流輸電線路電磁環(huán)境問題進(jìn)行了電暈籠試驗(yàn)和試驗(yàn)線段試驗(yàn)。試驗(yàn)線段試驗(yàn)具有可長時(shí)間測量無線電干擾和可聽噪音的優(yōu)點(diǎn);電暈籠試驗(yàn)具有結(jié)構(gòu)簡單、易于調(diào)整、周期短等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)線段試驗(yàn)對(duì)于環(huán)境干擾較大,所以電暈籠試驗(yàn)更受國家的重視。眾多國家開展了電暈籠試驗(yàn)的研究,獲得各種氣候條件下的預(yù)測公式,并得到了無線電干擾和可聽噪聲的計(jì)算公式。交流線路中用二維模型計(jì)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(jì)算電場。學(xué)者對(duì)于高電壓大電流方式輸電產(chǎn)生的生態(tài)影響做了許多研究。其中產(chǎn)生的電場和磁場對(duì)于居民存在著生理影響和電擊影響。目前,經(jīng)專家調(diào)查電場和磁場對(duì)于人類只有輕微影響。而產(chǎn)生的可聽噪音很大時(shí)可能會(huì)影響著當(dāng)?shù)鼐用竦墓ぷ骱托菹ⅲ蓴_人類的談話,嚴(yán)重時(shí)會(huì)有產(chǎn)生耳聾的危險(xiǎn)。研究結(jié)果顯示,高電壓大電流方式輸電對(duì)于人類健康和生活基本沒有影響。
1.3 研究內(nèi)容
學(xué)者對(duì)于常規(guī)架設(shè)方式下的電磁環(huán)境特征參數(shù)進(jìn)行分析。建立模擬模型和計(jì)算模型得到的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,總結(jié)影響電磁環(huán)境特征參數(shù)的方面。根據(jù)各種參數(shù),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(qū)域的電磁環(huán)境參數(shù)模型,改善線路在交叉跨越區(qū)域的排列方式和相對(duì)高度。總結(jié)研究成果,對(duì)于各種參數(shù)進(jìn)行組合,得到完美的結(jié)合,完善交流輸電線路。
2常規(guī)架設(shè)方式下的電磁環(huán)境
電磁環(huán)境的預(yù)測通常有兩種方法:一種是類比測量,測量運(yùn)行中的各方面情況相似的輸電線路的電磁環(huán)境參數(shù),作為待建輸電線路能否滿足國家相關(guān)電磁環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的參照;另一種是理論計(jì)算,根據(jù)輸電線路的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出各項(xiàng)電磁環(huán)境參數(shù),與國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較[1]。
2.1 工頻電場
工程中采用模擬電荷法分析常規(guī)架設(shè)線路,將門型塔導(dǎo)線水平排列和貓頭塔導(dǎo)線三角形排列分別進(jìn)行理論結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,得出結(jié)論。研究電磁環(huán)境的影響因素和特征參數(shù),得出導(dǎo)線排列方式對(duì)電場分布影響不大和高度對(duì)電場強(qiáng)度的影響較大,故導(dǎo)線在跨越農(nóng)田和公路時(shí),高度應(yīng)分別大于26米和31米。同塔雙回路線的高度影響電場強(qiáng)度,正相序的電場強(qiáng)度大于逆相序的電場強(qiáng)度。
2.2 工頻磁場
工程中采用模擬電流法高壓對(duì)于輸電線路磁場建立模型和計(jì)算模型,將門型塔和貓頭塔分別進(jìn)行理論結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,得出結(jié)論。導(dǎo)線排列方式對(duì)磁場分布有所影響,但峰值不變,而高度對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度影響較大。同塔雙回線路導(dǎo)線的高度和相序?qū)Υ鸥袘?yīng)強(qiáng)度有很大影響。同一相序,導(dǎo)線高度越高磁感應(yīng)強(qiáng)度越低。
2.3 無線電干擾
輸電線路或金具發(fā)生電暈放電時(shí)形成的電流脈沖注入導(dǎo)線,并從注入點(diǎn)向?qū)Ь€的兩邊流動(dòng)。從而在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場,即無線電干擾場[2]。計(jì)算交流輸電線路無線電干擾有經(jīng)驗(yàn)法和激發(fā)函數(shù)法,小于4分裂導(dǎo)線的高壓線路無線電干擾計(jì)算和大于4分裂導(dǎo)線的高壓線路無線電干擾計(jì)算分別用經(jīng)驗(yàn)法和激發(fā)函數(shù)法。無線電干擾測量數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)在穩(wěn)定的天氣環(huán)境下進(jìn)行。將得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論結(jié)果相比較,得知無線電干擾與天氣和導(dǎo)線本身有著不可分割的聯(lián)系。在晴天,干擾波動(dòng)較大,必須多次測量,而在雨天,導(dǎo)線起暈達(dá)到飽和,干擾波動(dòng)穩(wěn)定。高度影響不大。導(dǎo)線排列方式對(duì)無線電干擾影響較大。在導(dǎo)線水平排列時(shí)梯度較陡,在導(dǎo)線三角排列時(shí)梯度較緩。同塔雙回輸電線路一般采用正序排列,因?yàn)檎蚺帕袩o線電干擾水平較低。
2.4 可聽噪聲
各國對(duì)于電暈籠試驗(yàn)和試驗(yàn)線段試驗(yàn)結(jié)果得出了計(jì)算可聽噪音的公式。可聽噪音的測量對(duì)于氣候的改變影響明顯,雨天線路產(chǎn)生的噪音大于晴天線路產(chǎn)生的噪音。高度對(duì)可聽噪音的影響不大,導(dǎo)線排列方式對(duì)可聽噪音的影響顯著。同塔雙回輸電線路對(duì)相序的不同影響顯著。
3平行架設(shè)方式下的高壓交流輸電線路電磁環(huán)境
對(duì)于平行架設(shè)方式下的工頻電場,導(dǎo)線之間的間距和高度都對(duì)工頻電場有影響,導(dǎo)線之間的間距和相序都對(duì)兩條導(dǎo)線之間的區(qū)域有影響。導(dǎo)線間距越小,線路影響越明顯。而對(duì)于平行架設(shè)方式下的工頻磁場,導(dǎo)線排列方式對(duì)工頻磁場有影響,導(dǎo)線間距對(duì)工頻磁場有影響,間距越小,磁感強(qiáng)度越高。對(duì)于平行架設(shè)方式下的無線電干擾,得出了無線電干擾計(jì)算方法。高度和導(dǎo)線的間距對(duì)無線電干擾影響不大,相序排列只有在兩條導(dǎo)線相近時(shí)才會(huì)對(duì)無線電干擾產(chǎn)生影響,導(dǎo)線排列不同對(duì)無線電干擾也有顯著影響。對(duì)于平行架設(shè)方式下的可聽噪聲,導(dǎo)線間距越小,可聽噪聲越大。
4交叉跨越區(qū)域下的電磁環(huán)境
交叉跨越區(qū)域電磁環(huán)境參數(shù)因素將會(huì)被建立三維空間模型采用有限元法進(jìn)行計(jì)算,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論結(jié)果進(jìn)行比較,得出結(jié)論。上層導(dǎo)線高度增加,線下場強(qiáng)有略微下降趨勢;下層導(dǎo)線高度增加,線下場強(qiáng)有明顯下降。考慮到實(shí)際,導(dǎo)線同時(shí)增加,線下場強(qiáng)有明顯下降,但耗資較多。用電暈籠試驗(yàn)測量無線電干擾水平,得出導(dǎo)線激發(fā)函數(shù)。相近的導(dǎo)線存在自感和互感,無線電干擾的計(jì)算方法是首先計(jì)算導(dǎo)線表面電位梯度,然后是計(jì)算激發(fā)函數(shù),最后是導(dǎo)納矩陣和阻抗矩陣。導(dǎo)線的絕對(duì)高度穩(wěn)定和較大時(shí)對(duì)無線電干擾的影響分別是影響不大和影響較大。結(jié)果顯示,降低交又區(qū)域無線電干擾的方法是增大導(dǎo)線相對(duì)高度和搭配的相序。
5 總結(jié)
上文研究了高壓交流輸電線路電磁環(huán)境問題,采用模型和計(jì)算的方法分析了規(guī)架設(shè)方式下、平行架設(shè)方式下、交叉跨越區(qū)域下的高壓輸電線路電磁環(huán)境參數(shù),研究了無線電干擾和可聽噪音的解決方法,在考慮到節(jié)約經(jīng)濟(jì),研究出合理的高壓交流輸電線路通道。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]移動(dòng)學(xué)習(xí);移動(dòng)協(xié)作學(xué)習(xí)服務(wù);E-Leaming;XML
[中圖分類號(hào)]G40-057 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [論文編號(hào)]1009-8097(2012)05-097-05一 引言
隨著移動(dòng)設(shè)備的廣泛應(yīng)用以及無線接入技術(shù)和無線服務(wù)應(yīng)用的日益普及,學(xué)習(xí)者對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)越來越重視。移動(dòng)學(xué)習(xí)最大的優(yōu)點(diǎn)就是讓學(xué)習(xí)者能夠充分利用零散時(shí)間,隨時(shí)隨地通過無線通訊設(shè)備實(shí)現(xiàn)無障礙地學(xué)習(xí)。即使移動(dòng)學(xué)習(xí)由于技術(shù)、教學(xué)組織等方面存在一定程度的限制,但它被視為全新的學(xué)習(xí)途徑,仍然對(duì)學(xué)習(xí)方式有良好的補(bǔ)充和支撐作用。如同傳統(tǒng)的E-Learning概念一樣,移動(dòng)學(xué)習(xí)可以較好地組織各類的學(xué)習(xí)目標(biāo),包括結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化,正式或非正式的,同步或異步,個(gè)人或協(xié)作,持續(xù)性或隨機(jī)性等。移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)需求決定了教學(xué)、組織以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)等問題。教學(xué)問題包括的教學(xué)演示、課程目標(biāo)以及基于學(xué)習(xí)理論的知識(shí)傳授,教學(xué)組織涉及學(xué)習(xí)過程中的課程規(guī)劃,而技術(shù)程序是主要體現(xiàn)在傳輸和展示學(xué)習(xí)內(nèi)容,以及學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)平臺(tái)之間的通訊。
基于移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)技術(shù)需要解決處理帶寬,傳輸協(xié)議,不同的作業(yè)系統(tǒng),在移動(dòng)設(shè)備上的小屏幕,數(shù)據(jù)傳輸中斷,學(xué)習(xí)平臺(tái)的訪問等難題。同時(shí),學(xué)習(xí)內(nèi)容傳輸和反饋需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,以適應(yīng)不同的課程和學(xué)習(xí)目標(biāo),大量實(shí)際應(yīng)用案例說明移動(dòng)學(xué)習(xí)具有廣泛的用途。在教育機(jī)構(gòu),學(xué)校和企業(yè)里,通過筆記本電腦和PDA等移動(dòng)設(shè)備,學(xué)生或企業(yè)員工可以不斷獲取平臺(tái)學(xué)習(xí)資料,并得到學(xué)習(xí)過程的實(shí)時(shí)效果反饋。因此,有效提高了在職學(xué)習(xí)和主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效率,即便是類似于微視窗電腦,PDA或智能手機(jī)的小型移動(dòng)設(shè)備,也可以充當(dāng)高效的電子學(xué)習(xí)工具,例如裝有任天堂Game Boy系統(tǒng)的智能手機(jī)運(yùn)行的“Skills Arena”數(shù)學(xué)視頻游戲,可以補(bǔ)充傳統(tǒng)教學(xué)方法在互動(dòng)和興趣教學(xué)上的不足。在英國,謝菲爾德智慧學(xué)習(xí)城市項(xiàng)目中,一直在致力于探索移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用前景研究,并選取了四所高校進(jìn)行試點(diǎn),為在校學(xué)生提供了掌上電腦(PDA),以促進(jìn)個(gè)性化的隨時(shí)隨地學(xué)習(xí),并取得了斐然的成績。
為解決移動(dòng)學(xué)習(xí)中的平臺(tái)異構(gòu)性,無線通信協(xié)議,屏幕分辨率等技術(shù)問題,我們研究了一種移動(dòng)協(xié)作學(xué)習(xí)服務(wù)環(huán)境,并能夠在這種學(xué)習(xí)環(huán)境下完成學(xué)習(xí)對(duì)象實(shí)時(shí)傳輸過程,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)和知識(shí)管理相結(jié)合的統(tǒng)一開放式的泛在學(xué)習(xí)平臺(tái)。二 移動(dòng)環(huán)境下的制約因素
由于學(xué)習(xí)環(huán)境的多樣性,我們?nèi)绻枰黄埔苿?dòng)學(xué)習(xí)制約因素,并不能只針對(duì)專門的移動(dòng)電子學(xué)習(xí)平臺(tái),還應(yīng)考慮將傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)的E-Learning服務(wù)移植到移動(dòng)環(huán)境所面臨的制約因素。傳統(tǒng)E-Leaming平臺(tái)是通過網(wǎng)絡(luò)接入,E-Learning平臺(tái)作為服務(wù)器提供學(xué)習(xí)內(nèi)容,而用戶則通過客戶端程序(如Web瀏覽器)所展示的內(nèi)容開展學(xué)習(xí),而在移動(dòng)環(huán)境中,當(dāng)用小型移動(dòng)設(shè)備代替桌面電腦后,我們就必須要考慮其在學(xué)習(xí)內(nèi)容傳輸過程和展示上出現(xiàn)的各種問題。
早期技術(shù)不成熟時(shí)期,開發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)(CAI)基本上采用C/S結(jié)構(gòu),甚至是單機(jī)版,其中學(xué)習(xí)對(duì)象和平臺(tái)展示所傳輸數(shù)據(jù)量普遍偏大,而移動(dòng)設(shè)備與桌面電腦相比,存在展示、輸入法、傳輸帶寬以及連接穩(wěn)定性等方面的限制,面對(duì)這類學(xué)習(xí)平臺(tái)服務(wù)移植到移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境中,具有一定的難度。
由于移動(dòng)設(shè)備上屏幕分辨率限制,影響學(xué)習(xí)內(nèi)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(wǎng)站形式來展現(xiàn)學(xué)習(xí)情景,而移動(dòng)設(shè)備的屏幕分辨率通常較低,顯示內(nèi)容有限。因此,面向桌面計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)內(nèi)容頁面不適合在移動(dòng)設(shè)備上有效地展示。還存在移動(dòng)設(shè)備輸入設(shè)備的使用問題。如果文本類型的電子學(xué)習(xí)內(nèi)容需要通過手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備錄入,缺乏像桌面電腦那樣實(shí)用的輸入系統(tǒng)。大多數(shù)移動(dòng)設(shè)備采用的鍵盤往往是小型的,使用起來不方便。
移動(dòng)設(shè)備不像桌面電腦能夠?qū)崟r(shí)聯(lián)機(jī)處理和傳輸數(shù)據(jù),即使在一定時(shí)空區(qū)域內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)在線數(shù)據(jù)傳輸,速率較有線網(wǎng)絡(luò)相對(duì)較低,而無線網(wǎng)絡(luò)也不是隨處可見,并且目前費(fèi)用較為昂貴。移動(dòng)設(shè)備的硬件和軟件平臺(tái)不像桌面電腦的具有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),學(xué)習(xí)平臺(tái)的異構(gòu)性和不同的移動(dòng)設(shè)備硬件兼容性限制,也制約著移動(dòng)學(xué)習(xí)發(fā)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(tái)兼容性的移動(dòng)在線協(xié)作學(xué)習(xí)客戶端服務(wù)環(huán)境,才能在移動(dòng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域具有競爭優(yōu)勢,也是移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)展的方向。移動(dòng)協(xié)作學(xué)習(xí)服務(wù)環(huán)境針對(duì)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(dòng)設(shè)備在硬件和傳輸能力上有較大差異。當(dāng)通過移動(dòng)設(shè)備學(xué)習(xí)時(shí),我們需要解決如何根據(jù)不同類型移動(dòng)設(shè)備來制定E-Learning學(xué)習(xí)對(duì)象。大多數(shù)E-Learning平臺(tái)采用學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)包(如SCORM),將出現(xiàn)E-Learning平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)含有XML或多媒體學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí),移動(dòng)設(shè)備往往無法正常解壓這些數(shù)據(jù)包。
2 重發(fā)丟失數(shù)據(jù)
由于移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋面不全,不可避免地會(huì)出現(xiàn)無信號(hào)或訪問連接中斷,進(jìn)而造成傳輸過程中的數(shù)據(jù)包丟失或連接終止現(xiàn)象。在此過程中,數(shù)據(jù)同步和復(fù)制等脫機(jī)操作機(jī)制在移動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中變得非常關(guān)鍵,其中至關(guān)重要的是要建立一個(gè)被動(dòng)離線的數(shù)據(jù)處理機(jī)制。
3 學(xué)習(xí)內(nèi)容演示