集成电路设计分析精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的集成电路设计分析主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：集成电路设计分析范文

关键词：电力工程；线路；设计

一般情况下在进行电路设计的过程中应当考虑多方面的问题，而其中的成本投入则是重要一项。成本确定之前需要形成关于路径方案方面的选择，并有效控制线路经济效果，由此，可以改善条件满足区域设计方面的需要，这也是电力工程线路规划与设计方案的关键所在。

一、电力工程线路的优化选择

1.线路路径选择

在对电力工程相关操作路径的确认方面应当坚持可以直接关联输电路基距离为原则，并应当考虑线路实际运行中的成本。同时也应当加强对电力工程实际造价等方面的问题分析。设计人员方面则应当在确定路径距离的基础上，综合考虑几个方面的问题，第一是应当在不追加成本基础上绕开弯曲路段。结合相关数据显示，应当选择几何中心线路完成相关线路的铺设。这样做的目的是为了缩短不同用户之间的距离，同时也能够有效避让植被以及水源地等，降低破坏范围。针对线路之中地形差异性以及可能存在的障碍，也需要对多方面的条件实施关系平衡。

2.导地线选择

电力工程建设的过程中导地线所产生的成本内容包括几个方面：线路型号、分裂数以及长度等。导线质量受到输配电等相关质量因素的影响而产生不同的质量。气候条件同样也会对线路产生一定的作用。线路设计过程中应当充分考虑到导线型号的问题。根据导线实际型号才能够确定工程成本，并完成整条线索的预算编制。线路工程建设的过程中还应当结合现阶段实际情况，并基于当前基础进一步对导线负荷等情况进行预测与充分评估。充分结合现阶段地区经济发展实际情况，对负荷进行有效预留，以此可以更好的降低线路出现修缮与重建的工作，提升工作效率。导线建设同样也会受到地形等因素的影响，东北地区地形同样也会十分复杂，造成电力线路在进行设计与要求方面也需要提高标准。对此，在电力线路工程设计时，需要充分考虑河流、丘陵、植被及人口密度等的影响，尽量避开高低起伏不平的地形，为工程的施工提高便利。考虑到北方地区冬季严寒的气候，如果线路结冰，不仅会影响其强度，还可能引发各种各样的线路故障。在这种情况下，通常需要采用架空复合地线光缆，铺设相应的地线，确保地线与导线的有机结合，以保证线路的安全稳定运行。

3.气象因素的影响

我国幅员辽阔，东西向和南北向跨度较大，不同的地区气候变化存在着很大的差异，如东北地区冬季严寒，夏季温暖，南方地区冬季温暖，夏季炎热，在电力线路工程设计中，应该充分考虑区域的气候特征，对气象因素的影响进行控制。例如，在我国东南沿海地区，影响电力工程设计方案可行性和可靠性的最大危害，就是夏秋季节的台风和暴雨，基本上，每年出现的台风都会给电力线路造成巨大的影响和破坏，引发严重的经济损失。在西北和东北地区，由于冬季气候寒冷且持续时间长，对于电力线路工程危害最大的因素是覆冰灾害，冰凌在线路上的持续积累，会导致线路的负担加重，如果不能及时进行预防和清理，则可能会导致线路断裂，影响电力系统的安全稳定运行。

二、成本控制与设计

在电力工程线路设计中，成本控制与设计是重要环节，对保证工程质量与施工安全都有着一定的关联影响。基于电力工程线路质量可靠的前提下，应用价格最优化、合理的线路，实现成本最低的工程线路建设；在对电力工程线路中应用的导线、杆塔、绝缘设施等要进行最优成本搭配，即通过合理设计降低工程总成本支出；在工程线路设计过程中要充分考虑多方面的影响因素，对线路具体长度、施工具体时间等进行预期设计与控制，进而降低线路的运行成本等。材料的选择过程中为提高成本控制效率，要坚持”宁缺毋滥”的原则，即保证使用质量达标，材料使用安全，在工程线路设计方案完成后根据施工实际需要的工程材料数量进行选择，并避免出现选择型号错误，出现浪费材料的情况。在制定材料选择方案后要对其进行校对和检验，要保证每一阶段的材料供应及时，杜绝因材料供应不足而使用不和标准的材料，影响工程施工质量。例如，在对工程线路施工中应用到的绝缘子来看，杜绝采用蝶式绝缘子应采用耐张串型绝缘子，保证材料使用标准，保证使用安全。

三、改善自然人文条件

在落实到具体施工的过程中，需要对自然人文条件进行加强。这是因为电力线路的施工势必造成对环境的破坏，例如植被、交通等环境的破坏等。因此，需要加强设计，兼顾沿线条件中的自然及人文条件等的改善。工程施工阶段需要确保按照规章制度进行，采取有效手段集中处理相关问题。针对可能会产生的事故情况，应当形成应对策略，避免由于自然灾害造成的对电力工程等方面的负面影响。真正意义上确保电力线路能够得到稳定与安全运行。这也是本研究中的最终目标。结束语综上所述，结合当前阶段社会发展实际情况，需要加强对电力方面的功能与需求的增加。促使电力工程建设质量能够越加提升。电力工程之中的线路方面的设计问题同样也是其中的关键点。因此，应当基于质量、成本以及进度等方面给予加强，选择最优方案进一步促进我国电力行业的向前发展。

作者:蔡文沛 单位:国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司

参考文献：

[1]张捍民.地方电力工程设计院、所输配电线路设计质量、效率的提高与CAD软件的开发[A].云南电网公司、云南省电机工程学会.2009年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C].云南电网公司、云南省电机工程学会,2009:1.

[2]张晓东.利用卫星遥感技术进行电力线路设计[A].湖北省科学技术协会.湖北省测绘学会2004年度科学技术交流会论文集[C].湖北省科学技术协会,2005:7.

第2篇：集成电路设计分析范文

[关键词] 集成电路布图设计；保护范围

【中图分类号】 D923.49 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244（2013）08-049-1

国际社会从美国1984年制定了世界上第一部对集成电路布图设计提供保护的《半导体芯片保护法》开始，直至作为WTO框架下一揽子协议里非常重要的一部分的TRIPS协议里规定各国对集成电路布图设计的普遍保护义务，国际社会对给集成电路布图设计这种新事物提供保护已经达成共识，但对于给予集成电路布图设计专有权以何种限度的保护范围还存在比较大的争论。

美国1984年《半导体芯片保护法》901条b款规定：就本章而言，出售或进口以半导体芯片产品为元件的产品的，视为出售或进口该半导体芯片产片。该条实质上将对集成电路布图设计的保护范围扩大到了利用了该集成电路布图设计的其他产品身上，提供对于集成电路布图设计三个层次的保护：即集成电路布图设计作品，含有集成电路布图作品的芯片，含有采用了该集成电路布图设计的芯片的作品或物品三个层次。美国将对集成电路布图设计的保护范围扩大于应用了集成电路布图设计的其他产品上似乎是为了阻止相关产品被进口到美国的一种贸易保护主义考虑。作为科技水平世界第一，集成电路路的发明国，美国将集成电路布图设计的保护范围扩大到应用了集成电路的产品上有其现实的利益考量。“二战”以后，在亚太地区经济强大的日本符合美国的地缘政治利益，日本因此受到美国的扶持，半导体工业就是其中之一。日本半导体工业的半导体技术以及生产管理技术由此得到飞跃式地提高。日本于70年代成立了“日本半导体工业振兴会”，专门从事集成电路的研发工作，使日本一举超过美国，统治了80年代的世界半导体市场。其在80年代占世界半导体市场的占有率达到了50%。而美国的集成电路布图设计研发单位和整个集成电路产业却在来自日本的反向工程以及非法复制等行为中遭受了巨大的损失。有数据表明，在美国开发一个又1200只晶体管这样不太复杂的芯片，大概需要花50万美元和2-3年时间，而复制这样的芯片则只需花3万美元和3-6个月时间。Intel公司推出8088微处理器时每片售价60美元，当复制品上市后就骤跌至每片30美元。在产业界的压力下，为了保护美国在集成电路市场中的市场竞争力和利益，美国制定出了对于集成电路布图设计提供强保护的1984年《半导体芯片保护法》。

1986年5月26日世界知识产权组织在美国华盛顿通过的《关于集成电路知识产权保护公约》即《华盛顿公约》中对集成电路布图设计专有权保护范围的规定却不同于《半导体芯片保护法》。

1994年《知识产权协定》即TRIPS协议对此在Article 36对于集成电路布图设计保护范围的规定是：“……许可而从事下来活动视为非法：为商业目的销售或以其他方式发行受保护的布图设计；为商业目的进口、销售或以其他方式发行含有受保护布图设计的集成电路；或为商业目的进口、销售或以其他方式发行含有上述集成电路的物品（仅以其持续包含非法复制的布图设计为限）。TRIPS协议对此又回到了将包含有集成电路的物品也纳入到集成电路布图设计保护范围的老路上。

由于作为TRIPS协议的签字国，我国有履行该协议的条约义务，并且由于1986年发达国家在关贸总协定第八轮谈判，即乌拉圭回合谈判中成功地达到了将知识产权问题与贸易手段挂钩的战略目的，我国不得不制定与TRIPS协议中提出的对知识产权提供强保护模式相适应的法律制度。我国2001年颁布的《集成电路保护条例》因此也采用了与TRIPS协议相似的将含有集成电路的物品也纳入到集成电路布图设计保护范围的模式。

虽然我国也将集成电路布图设计的保护范围及于了含有集成电路布图设计的物品，我们也应当看到，采取对于TRIPS协议所提出的对知识产权进行的强保护模式并不符合以我国为代表的广大发展中国家的利益，之所以采取强保护模式，是发展中国家在发达国家的压力下不得已而采取的妥协手段。“一揽子协议立法模式提供了一种发达国家与发展国家各取所需、交换利益的场所和机会，在这种利益交换模式下，发展中国家由于知识产权标准提高而导致的进口知识产权产品所遭受的利益损失可以被他们在其他WTO协议下所获取的利益弥补。”“发展中国家接受《知识产权协定》并不是因为知识产权保护在发展中国家的考虑因素中列于优先地位，而是它们相信发达国家承诺的包括开放农业、纺织品市场、减少关税的一揽子协议会给他们带来利益。但是现在很多发展中国家感到，发达国家的上述承诺并没有兑现，而他们却不得不承受《知识产权协定》所带来的负担。在《知识产权协定》的谈判过程中，虽然发展中国家尽了最大的努力，但是经济实力的差距决定了发展中国家只能接受对发达国家有利的知识产权强保护模式，面对这这样一个对知识产权提供了空前强度保护的协议，发达国家如虎添翼，因为协议保护他们的知识产权，促进了他们经济的增长，进一步刺激了他们的创新，而对于那些技术水平低下，尚未形成自主创新能力和创新文化的发展中国家，则为他们的技术追赶设置了一道坚固的屏障，甚至有可能使本国的经济和技术被外国垄断集团控制，民族工业和工总消费者的利益很有可能招致难以承受的巨大损失。

参考文献：

[1]叶钟灵.中国发展信息化集成电路是基础[J].电子产品世界， 2001，（10）.

第3篇：集成电路设计分析范文

关键词：城郊；市政道路排水；规划设计；标准

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

前言：

城郊市政道路排水系统的优劣与人民生活息息相关，它不仅影响城市功能的充分发挥，而且对道路完好、城市环保以及城市防洪排涝等都有直接的影响。通过对一些道路排水现状和排水设施布设情况的分析表明，市政道路常见的各种危害中，水是危害公路的主要自然因素。大多数路基的损害， 沥青路面和水泥混凝土路面的损害都不同程度地与水的侵蚀有关。水的作用加剧了路基和路面结构的损坏，加快了路面使用性能的恶化，缩短了它们的使用寿命。因此，道路排水通畅与否是影响路面使用性能和使用寿命的一个重要因素。设置市政路面结构内部排水系统，能够将积滞在路面结构内的水分迅速地排出路基、路面结构外，有利于改善道路的使用性能， 提高路面的使用寿命。所以， 如何能够更好的规划市政道路排水工程，成为亟待解决的问题。

一、城郊市政排水管网规划设计存在的困难

由于城郊市政排水管网经过的路线不属于城市主城区，且道路两侧用地性质不确定，规划部门无法提供各种管网的规划资料。因此，城郊市政排水管网规划设计存在以下一些困难。

市政道路排水设施建设滞后

随着城市化快速发展，城郊地块以较快的速度开发，但其所涉及到的市政道路排水工程设施建设往往滞后于地块的建设，影响了城郊道路排水规划科学化的发展。往往出现道路要求快速建设，造成了排水工程规划没有编制，一些排水工程往往不能与道路工程同期施工；有的虽然设计完成后，排水工程规划由于相关原因需要修改，许多工程项目未能按照规划进行建设，规划的指导意义也没有得到真正体现，造成了工程需要再次改造。

2、排水走向与设计参数

城郊市政道路排水管网要求排水管道同步实施，但由于缺乏规划资料，污水走向方案、服务面积，雨水汇水面积、参数的选取等均存在不确定性。

3、城郊市政排水管网设计与排水规划结合不紧密

城郊市政道路排水网设计工作中经常遇到一些规划设计图纸，管线标准横断面图中仅仅标识雨、污水管线位置。尽管从排水本身而言，敷设在非车行道下，便于施工和管理维护，但由于地下管线种类繁多，且管线权属部门不同，规划部门无法提供管线规划走廊，有时建设资金安排不同步，不能在道路施工期间同步安排管线建设。在非车行道宽度有限的情况下，这种缺乏管位综合考虑的做法，势必导致今后“拉锁马路”现象。应与竖向规划和排水专项规划紧密结合，从而避免出现道路排水管道管径、埋深等设计不合理的情况，避免造成排水管道频繁改造、道路重复开挖而增加投资。

4、城郊市政排水管网规划未做到统筹兼顾

城郊市政道路排水工程规划是动态的，在排水体制、排水量标准、排水主干管的定线工作完成以后，可以根据实际情况进行局部调整，以便工程的具体实施。应做到使道路排水管网规划同城郊发展总体规划相一致和协调，同建筑规划、城郊路网规划、地上和地下基础设施规划等相配合，且规划服务年限稍长时，排水体制、排水量标准预测都应留出富余之地。

二、城郊道路规划设计的要点

1、城郊市政道路排水工程设计的主要内容

1）道路雨水管道位置设计 

建议雨水管道尽量布置在车行道外边线和人行道内边线之间非机动车道上。 

这样设计，一方面避免了雨水管道布置在车行道上，另一方面也可以尽量缩短雨水口连接管和雨水预留管道的长度。

2）道路污水管道位置设计 

建议布置在距道路两侧红线内边1m处。 

如此一来不但可以满足污水管道的设计规范要求及收水功能要求，也大大地方便了道路两侧地块建筑物污水的就近接入，大大节约了工程造价图5是一个典型的60m宽的路幅的雨污水管线位置布置图。 

3) 道路排水设计一般包含两类

第一类排水是减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响。设计通常采用提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。对于地下水位较高路段，施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟，排除地表水并降低地下水。

第二类排水是将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害。

设计一般包括：

①. 路面水: 通过道路横坡、急流槽、边沟及排水构造物等形成完整排水系统把路面水收集并排出路基范围，对于超高路段，可通过设置在中央分隔带处的中央排水沟和横向排水管等排出路面水，或通过中央分隔带开豁口方法把超高路段外侧路面水排到路面另外一侧并通过路面横坡排出。

②. 下渗水: 中央分隔带下渗水，可通过在中央分隔带下设置纵向盲沟收集，并每隔一段距离设置集水井和横向排水管将下渗水排出路基； 路肩下渗水，一般处理方法为在路肩设置纵向渗沟，并通过横向排水管排出路基。

4) 处理好道路与排水的关系

城市排水管沟一般均依托道路布设，道路定线对市区排水组织、排水管沟的埋深、排水的重力流或提升有重大影响，道路高程的确定对两侧地块的排水也有很大影响，应保证道路雨水口高程低于两侧地坪20 cm 以上, 否则不利于地表径流的排除。道路纵坡的确定宜与两侧用地的纵向坡度一致，避免大的逆坡而导致的排水管沟埋深过大及两侧用地排水困难。规划雨水管道时，尽量利用自然地形坡度，以最短的距离排入附近的池塘、河流、湖泊或郊区灌溉系统。只有当水置较远，且地形平坦或地形不利的情况下，才需要考虑设置水泵站；当天然水体的水位高于管道出口时，可以设置出口泵站。同时在地形起伏较大的地区，雨水干管应结合主要道路走向沿山谷低处布置，两侧斜坡地可借支管连接。具体布置时，应先根据地形划分地面水径流的分水岭线，然后在相邻分水线之间沿谷线低处布置。

5)合理选择和布置出水口

出水口要结合地形以及水体的具体情况，分散或适当集中布置。如果管道出水口的地质构造或者建筑构造比较简单，工程造价不高时，经济可行性高, 可以考虑分散布置；反之，若河流水位变化很大，或者管道出水口离排水处很远时，出水口的建筑费用就很大，此时不宜采用过多的出水口，可以考虑集中布置并选择合适的出水口。新型城市还要特别注意立交桥位置的道路排水，考虑到立交桥位置的特殊性和重要性，结合老城市的经验，可以考虑设计自流、调蓄、泵站抽升等几种方式，当然配套的管网设施，泵站设计能力都要符合当地的条件。

2、 设计施工的要点

a. 污水设计总流量Q, L / s。Q = Q1 + Q2 + Q3, 其中，Q1 为居住区生活污水设计流量, L / s, 按下式计算: Q1 = n ×N×K，n 为污水定额, L /( 人* d) ，含居民生活污水定额和综合生活污水定额，可按当地用水定额的80%~ 90%采用，N 为设计人口数，Kz 为生活污水量总变化系数，按《室外排水设计规范》有关规定计取或按实际数据采用; Q2 为工业企业内生活污水量、淋浴污水量, L /s, 应与国家现行的《室外给水设计规范》的有关规定协调; Q3为工业企业的工业废水量，L / s，工业废水量及其总变化系数应根据工艺特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协调。

b. 雨水设计流量Q，L/ s。按下式计算: Q = F × q ×Ψ。其中，F为汇水面积， ha, 其划分应结合地形坡度、汇水面积的大小及雨水管道布置等情况划定，地形较平坦时，可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积，地形坡度较大时，应按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积；Ψ为径流系数，按《室外排水设计规范》有关规定计取；q 为设计暴雨强度。

管径的选择在排水管道设计中,起到至关重要的作用，管径选择合适，在能满足排水量要求的同时，还减小的投资，除排水量是管径选择的重要因素外，还有决定管径选择的因素为地形、管道材质、当地的管材规格等。若按设计流量计算确定的管径小于最小管径，则采取规定的最小管径，其坡度采用相应的最小设计坡度。当计算雨水时可能会出现下游的暴雨强度比上游的暴雨强度小时，应取上游的设计管径及坡度。

雨水管：确定暴雨强度公式、设计暴雨重现期、地面集流时间等设计参数，划分雨水汇水面积，布管，水力计算，确定管径、坡度、流速等。污水管：根据单位人口污水量，确定比流量，划分服务面积，布管，水力计算，确定管径、坡度、流速等。

结束语：

城郊市政道路排水工程是城市基础设施重要组成部分，是城市总体规划的一个分支。做好城郊市政道路排水规划设计，对高速发展的城市意义重大，特别是在新的历史条件下，城郊市政道路排水规划设计要结合城郊实际情况，充分利用地形地貌和水系特点，与城郊雨水资源的利用相结合，与城郊路面建设相结合及与城郊污水排放控制相结合，增加排水高效性，降低工程造价。建设一种符合可持续发展、生态型的新型排水体系。

第4篇：集成电路设计分析范文

关键词：城市道路 道路设计 要点

引言

自改革开放以来，我国的经济呈现出高速发展的态势，从而促进了我国的城市化建设。在城市建设中，城市道路设计是城市建设的重要环节，是提高城市道路系统水平的先决条件。对城市道路进行科学合理的设计，不仅能够提高城市道路的质量和性能，而且还能够改善提高人们的生活生产水平，并且还能够促进城市的发展。同时随着人们生活水平的提高，人们对城市道路交通也提出了更高的要求，传统的道路交通已经不能满足城市发展的需要，因此城市道路的构成也在逐渐的变化。然而这就对现代城市道路的设计提出了更高的要求，对城市道路进行科学合理的设计不仅能够提高城市道路的质量和性能，还能够提升城市的整体形象，并且还能够满足人们在生活生产中对道路的需要。而随着科学技术的日新月异，建筑行业的发展速度也随之加快，在当前的建筑领域中涌现出了大批先进的施工技术和施工材料以及施工设备，从而为现代的建筑工程建设创造了有利条件，同时也为现代城市道路建设打下了坚实的基础。由于现代城市道路设计的影响巨大，因此加大对，对现代城市道路设计的要点进行分析研究力度不仅意义重大而且迫在眉睫。本文从城市道路设计系统出发，对现代城市道路设计的研究，然后其设计的要点进行了深入分析。希望能够起到抛砖引玉的效果，使同行相互探讨共同提高，进而为我国今后的城市道路设计起到一定的参考作用。

1、城市道路设计系统

从一条道路的规划、设计、到施工完成后人们可以使用，这个过程要涉及到多个部门，包括规划、业主单位、设计单位、施工单位、监理单位以及其他相关部门，从立项到竣工验收的每个阶段都需要多个部门的协作。

城市道路的设计系统所涉及的专业也是很多，包括道路测量、道路交通设施、道路排水、道路附属桥隧、道路照明、道路绿化等。各个专业相互独立但又被联系在一起，在统一的协调下完成从方案到施工图设计的工作。各个专业的设计人员在方案初期围绕项目进行具体的操作，提出意见使之完善最终确定。然后通过所掌握的专业知识完成施工图纸的设计。

2 道路平纵线形设计

道路线形设计直接关系到道路的使用质量和交通运输状态。 良好的线形设计， 不仅经济适用为城市交通运输提供安全迅速便利的条件， 而且也能与沿线两侧自然环境和景色相融合， 以消除司机与乘客路途的疲劳。 从景观和安全观点来看，平面线形用较大半径的圆弧曲线， 要比漫长的直线和短线为佳， 除了主干线道路和交通性干道不宜采取较多的转折外， 一般的道路都可以采用适当的转折， 设置较大的曲线， 使沿线两侧建筑物， 自然景色有所变化， 以消除长直线的单调感， 解除司机的疲劳， 遏止交通事故的发生。

3 机动车车道宽度问题

在道路横断面的布置中，机动车车道宽度占据着重要位置。经过几十年来的经济快速发展，社会汽车的拥有量越来越大，并且呈快速增长的趋势，同时，人口的增长和城市化步伐的加快，使城市土地资源越来越少，在这情况下，有必要对现有机动车车道宽度设计标；皆作进一步的研究和探讨。

4 道路横断面设计

城市道路横断面的设计是个交通工程、道路工程、市政工程和景观绿化设计的综合体，而不是简单的道路几何设计。 横断面的基本布置型式有4种：

一幅路布置：所有车辆都集中在同一个车行道上混合行驶， 车行道布置在道路中央。 适应于机动车与自行车流量较小或其中一类流量较大但两者高峰时间错开的道路， 还可以应用在“潮汐式”交通特征明显的道路。 由于其造价较低， 组织方便， 故流量不大的次干道及支路较多采用。

两幅路布置：利用中央分隔带将一幅路的车行道一分为二， 使车辆对向分开行驶。 一般用于快速路、主干道、机动车流量相对较大但自行车流量不大的次干道。由于可以为远期预留道路建设空间，两幅路被更多的采用。

三幅路布置：道路两侧用分隔带将一幅路的车行道一分为三， 中间双向行驶机动车， 两侧均单向行驶自行车。 它主要用于机动车和非机动车流量都较大的主、次干道。 如果结合道路绿化，三幅路对于骑车一族是人性化的横断设计，人们在炎热的夏季骑车可以充分享受树荫带来的惬意。

四幅路布置：在三幅路基础上， 再利用中央分隔带将中间的机动车道分隔为二， 分向行驶。 它原主要适用于宽度较大机非流量都较大的主干道路。 但因占地较多，故采用比较少。

一幅路和两幅路是未来道路横断面的发展趋势， 但两幅路必须吸收三、四幅路的优点并解决机非干扰的问题。 根据一些大城市非机动车的发展特点， 参考国内外其它城市的实践经验， 干道及以上道路横断面型式应采用两幅路布置， 支路及个别次干道可以采用一幅路布置， 两幅路的自行车道可以引进路侧带与人行道和绿化结合布置， 有条件的道路可禁止自行车的行驶。

5、无障碍设计

如今无论是大、中、小城市都在飞速的发展，城市道路的扩建或改建情况随时都出现在我们身边，然而很多业主单位往往对施工完成时间要求过紧，设计人员往往是同有经过周密的设计，而忽略了缘石坡道及一些提示盲道的设计。而无障碍无障碍设计既反映出残疾人克服自身困难，积极融入到社会生活中去的自信、自强、自立精神，又体现出社会理解、关心、帮助残疾人，努力创造条件，方便残疾人的以人为本思想。所以，随着我国经济的发展，我们的设计工程师应充分体现人性化设计的理念，严格按该规范设计。

第5篇：集成电路设计分析范文

【关键字】进口道；导流岛；交通管制

1 概述

平面交叉口是各向车流、人流交汇、转换方向的地方，交通冲突较多，极易引起交通拥堵及引发交通事故。同时，车辆在通过交叉口时，由于受到交通信号灯的影响，车辆在交口增加了延误时间，相同的车道数交叉口通行能力就会比路段低。而合理进行路通组织，对交叉口进行渠化设计是提高交叉口通行能力和减少交通事故的行之有效的方法之一。

渠化交通是指在交通管理上采用交通信号灯控制车辆和行人的通行，在交通空间上通过拓宽入口车道、增加入口车道数量、设置交通岛、施划交通标线等，实现人车分流，引导或强制不同流向的车辆和行人各行其道，互不干扰。

2 交叉口渠化设计要点

2.1 进口道设计

信号控制交叉口应根据交通流量、流向确定进口道车道数。进口道车道数应大于上游路段的车道数，以保证进口道与路段通行能力相匹配，有条件时宜分设各流向的专用车道，并应满通量所需的车道数要求。

2.1.1 进口道车道宽度

进口道每条车道的宽度可较路段上略窄。平面交叉口一条进口车道的宽度宜为3.25m，困难情况下最小宽度可取3.0m；当改建交叉口用地受到限制时，一条进口车道的宽度可取2.80m。

车道过宽，车道内可平行行驶2台车，交通流不稳定。车道过窄时，相邻车道间的车辆相互影响，车速较低，严重影响道路通行能力。

2.1.2 专用车道设计

进口道展宽段应尽可能为左转、直行和右转车辆分车道行驶创造条件，特别是设置有专用箭头灯时，必须设置相应的专用车道。当高峰15min内每信号周期左转车平均流量达2辆时，宜设左转专用车道。当右转交通为主流交通，或者横过人行道的行人或非机动车非常多，右转车也非常多时，应设置右转专用车道。

进口道设计时右转车道宜向进口道右侧(靠非机动车道或人行道一侧)展宽，左转车道宜向进口道左侧(靠道路中心线一侧)展宽。

（1）进口道左转专用车道设置可采用以下方法：

①展宽进口道，以便新增左转专用车道。

②压缩较宽的中央分隔带，新辟左转用车道，但压缩后的中央分隔带宽度对于新建交叉口至少应为2m，对改建交叉口至少应为1.5m，（满足行人驻足要要求）其端部宜为半圆形。

③道路中线偏移，以便新增左转专用道。

（2）进口道右转专用车道设置方法：

①展宽进口道，以便增设右转专用车道。

②压缩行道树绿带（人行道）宽度，增设右转专用车道。

③压缩车道宽度，从原直行车道中分出右转专用车道。

2.1.3 进口道长度的确定

进口道长度的确定应遵循以下原则：

进口道长度由展宽渐变段长度与展宽段长度两部分组成，展宽段长度应以交叉口转角缘石曲线的端点算起。

渐变段最小长度不应少于：支路20m，次干路25m，主干路30~35m。

展宽段最小长度应保证左转或右转车不受相邻候驶车辆排队长度的影响。相邻候驶车辆排队长度可由下式确定：

=9N（2）

式中：N―高峰15min内左转或右转车的平均排队辆数。

―相邻候驶车辆排队长度

2.2 出口道设计

2.2.1 出口道车道数

出口车道数应与上游各进口道同一信号相位流入的最大进口车道数相匹配。如交叉口进口道直进车道数为3，则直进方向的出口道也需要3条以上；同样当进道左转车道数为2时，左转方向出口道也需要2条以上。相邻进口道设有右转专用车道时，出口道应展宽一条右转专用出口车道。

2.2.2 出口道宽度

出口道每条车道的宽度不应小于路段车道宽度，宜为3.5m。条件受限的改建交叉口出口道每条车道宽度不宜小于3.25m。

2.2.3 出口道长度

出口道的总长度由出口道展宽段和展宽渐变段组成。展宽段最小长度不应小于30~60m，渐变段最小长度不应小于20m。出口道展宽段长度由缘石转弯曲线的端点向下游方向计算。

2.3 进出口道与公交站做一体化设计

公交停靠站应设在交叉口的出口道。改建交叉口在出口道设公交停靠站有困难时，可将直行或右转公交线路的停靠站设在进口道

在设置展宽段的进口道上设置公交停靠站时，应利用展宽段的延伸段设置港湾式公交停靠站，停靠站应设在展宽段之后不少于20m处，并将公交站台与展宽车道做一体化设计。

当公交停靠站设置在出口道上，且出口道右侧展宽增加车道时，停靠站应设在展宽段向前不少于20m处。

2.4 导流线和导流岛设计

当交叉口空间较大时，各流向的车辆行驶轨迹范围比较大，因此发生冲突的区域相应增大，不利于交通流的运行控制。如果按照常规交叉口的做法施划交通标线，则常常由于交叉口的面积过大，信号变更时，交叉口清场时间较长；车辆通过交叉口时，加快车速，而交叉口内无导流标线，使得交叉口的交通流呈不稳定状态，追尾及左转车与直行车发生交通事故的危险性增加。

设计时通过设置导流岛，尽量使停车线靠近交叉口，以缩短停车线之间的距离，减少交叉口面积，并在交叉口内施划导流标线，限制各股交通流的行驶轨迹，既利于交通流平顺行驶，又限制了车辆转弯的任意性。同时，导流岛也可兼作安全岛，方便行人安全过街。

导流岛间导流车道的宽度应适当，应避免因过宽所引起的车辆并行、抢道现象；当需设右转专用车道而布设转角交通岛时，右转专用车道曲线半径应大于25m，并应按转弯半径大小及设计车速设置车道加宽。

导流岛不应设在竖曲线顶部，面积不宜小于7.0m2。面积较小时，可采用路面标线表示。导流岛端部应醒目明了，并在外形上能诱导车辆前进方向，必要时可兼作行人过街安全岛。

一般来说在导流岛兼做安全岛的情况下，宜做实体导流岛，在设置导流岛前宜先用标线画出导流带，实施一阶段后，按实际车流行驶轨迹作调整，再做成永久性的实体交通岛。

2.5 交通管制措施

对于支路（街坊道路）与设计车速较高的主干道相交时，为了减少支路对主路交通的影响，确保主路通行能力，可采用支路右进右出、或单向交通的交通管制措施；对于多路交叉时，也可对某条支路采用单向交通或右进右出，以减少对象交叉口的流入交通量，使交通流单纯化，以减少多路交叉的影响。

3 实例分析

3.1 交叉口概况

本交叉口为干路相交的大型十字路口，地处长沙市繁华地段。路口周边分布着大量吸引交通的大型商场、酒店等消费、休闲场所。

本路口为十字形交叉口，东西向为三块板道路，路段上为双向四车道，进口处增加一个进口车道。南北向为一块板道路，路段上为双向四车道，并且一直延伸到交叉口停车线；机动车和非机动车之间设有机非分隔栏。

3.2 问题及对策

3.2.1 渠化前问题

（1）交叉口面积较大，交通秩序混乱。非机动车通行空间过大，致使机动车通行空间太小，机动车行驶不顺；

（2）右转车与同向的行人和非机动车冲突严重，形成交通事故隐患；

（3）进口道车道数较少，交叉口的通行能力不足；

（4）交叉口内及车道变化处缺少必要导行线；

（5）人行过等横道过于靠前，相互交叉，致使行人过街时间过长，不利于交通安全。

3.2.2 实施对策

（1）在交叉口内将非机动车压后，以增加机动车通行空间；

（2）对右转机动车进行适当控制；

（3）在各进口道处占用小部分非机动车道增设一机动车道；

（4）设置左、右转车导流线；

（5）人行横道位置调整，在行人过街横道中央设置驻足岛。

3.3 渠化前后对比

渠化前、后交叉口状况见图3.3-1。

3.3.1 将非机动车通行空间适当压后，使机动车通行空间得以增大，且设置了左转、右转导流线，使机动车行驶轨迹比较平顺；

3.3.2 由于对右转机动车进行信号控制，使右转机动车和非机动车在通行时间上得以分离，在保证右转机动车延误增加不多的前提下有效地解决了右转机动车和非机动车之间的冲突问题；

3.3.3 通过增设机动车道，使交叉口通行能力有明显提高；

3.3.4 中央驻足岛的设置可满足行人二次过街，使行人过街安全性大大提高，也使行人过街所需最小绿灯时间减小。

该交叉口经渠化后通行能力由原来的5224pcu/h提高到7914pcu/h，交叉口饱和度由0.84减到0.8，单车平均延误由54s减到44s。实践表明，渠化交叉口规范了车辆和行人的通行路线，减少了交通冲突点和交通干挠，增大交叉口的通行能力，提高道路的通行效率，增加车辆、行人过街的安全性，减少交通事故的发生。

4 结论

平面交叉口是城市交通网络的瓶径，是影响路段通行能力的重要节点，交叉口渠化设计是否合理，直接影响道路通行能力和交通安全。渠化设计时，应结合道路路口的型式、交通特性、公交停靠站的设置等因素，合理进行路通组织，灵活运用多种渠化方法，方可取得理想效果。

参考文献：

[1]《城市道路交通设计指南》杨晓光等著

[2]《城市道路设计》[M]．徐家钰．北京： 中国水利水电出版社，2005.

第6篇：集成电路设计分析范文

【关键词】道路照明；设计；重难点

0 引言

城市道路照明系统设计的好坏不仅直接关系到居民夜间出行的安全和城市生活的便利，同时也是影响交通安全和环境美化的关键，按照设计环节的不同，可以简单的分为进行光源选择、明确照明方式、选择控制系统、改进灯具整体风格和提升节能水平等几方面，在进行设计的过程中还应坚持维修方便、安全环保和经济科学等基本原则。当然根据道路等级和实际用途的不同，在进行照明系统设计时除了要严格参照相关标准外，还应根据实际需求进行必要的调整，下面就设计中存在的重难点进行深入的分析。

1 道路照明水平选择

道路照明水平的选择不仅是决定城市道路夜间照明舒适度的关键，同时也是考验设计人员专业水平的重点，在进行设计的过程中一定要考虑行人和驾驶员对夜间出行或行驶的视觉需求，具体包括清楚地观察道路条件，明确道路或前方是否有障碍物，周围环境中的道路设施情况，以及驾驶室内的指示灯和仪表运行情况等。其设计的难点在于如何在保证路面平均亮度的基础上，综合考虑道路使用、周围环境以及人类视觉需求对照明水平的影响，当然还要尽量避免因照明亮度选择不合理引起的强反射、眩光和视觉疲劳等问题。要想避免上述问题的出现，首先应该对所设计的道路进行分类处理，初步确定基本的路面平均亮度，我国的设计标准中明确规定人行道照明可根据夜间行人流量的大小以及居住区和商业区的不同进行合理的选择，而交通道路照明的标准值确定可以按照道路类型的划分分为次干路、支路和主干路等三种，此外还应最大限度的利用现有光源，减少人工光源或装饰性照明对道路使用人员视线和视觉的影响。

其次，还应注意对特殊路段照明水平的正确处理，尤其是人行横道段、交会区、连接段和公交站范围段等，其中人行横道段的照明水平应是正常路段的1.5倍，而交会区和公交站范围段不仅覆盖面较大，同时也是夜间行人往来交汇的重点区域，所以在进行照明水平选择过程中应该考虑增加照明功率密度及合理选择照明方式等方法进行调整和改善。连接段应设置过渡照明，保证驾驶员从有照明路段到无照明路段的视觉过渡和缓冲。最后要对照明水平的选择进行科学的评价，其中评价指标包括眩光限制、路面平均亮度、诱导性、照明功率密度和环境比等，每个评价指标的满足是为了更好的确定照明水平选择的准确性，而不断地完善和改进照明水平评价指标与标准才是未来设计的重点。

2 道路照明光源安排

照明灯具的型号选择和安装方式的安排是决定设计是否合理以及实际使用经济性的关键，所以如何布设和怎样根据路段的位置及道路等级选择合理的架设方式是光源设计的难点。目前我国城市道路中应用较多的是LED光源，其不仅具有使用寿命长和响应速度快等优点，同时还具有较高的中间视觉和更为自然的光色。要想提升灯具安排的合理性，首先应该关注的是光源和灯具型号的选择，目前较为常见的光源有高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯和节能灯等，对于城市主干道来讲选择透雾性好、寿命长和光效高的白色高压钠灯可以减少维修的次数和提高驾驶员行使过程中环境可视度。当然随着金卤灯显色指数、寿命及高效条件的不断改进，其在城市主干路中的应用范围也在不断扩大。对于住宅小区和人行道来讲，由于行走的速度缓慢，所以通常不会出现眩光问题，光源的选择也可以偏向于小功率的高压钠灯及节能灯。

其次，是确定科学的路灯间距和对地高度，同照明水平一样，不同等级和用途的城市道路在进行安排的过程中标准也是不同的，其中人行道及城市小区中的道路照明应该选择单侧连续布灯的方式，对地高度为4m-6m，间距在3.5-5m之间，如果夜间行人较少或光源照度较高还可以适当的增大间距，此外路灯的安装地点应尽量远离居民的阳台和卧室窗户，以免产生污染光源，影响居民的正常休息。而对于城市主干道的路灯设计应该依靠车流量大小、车辆类型、平均行车速度和两旁建筑等因素进行综合考虑，其中路灯间距可以安排在25-35m，对地高度则为8.5m左右，值得注意的是灯柱的设计应该以简单实用和稳固便捷为原则。

最后，还应考虑灯具设计与城市景观及周围环境的协调性，既要保证灯具使用功能的多样性，又要体现和满足设计与应用城市的人文特色和居民观赏需求，对于一些防尘、防水性能优越及接口防护较好的灯具可以在满足使用寿命要求的同时提高安全性。此外节能环保已经成为我国能源利用和环境保护的基本理念，在进行光源设计时尽量减少布灯数量、应用太阳能灯具和选用高频交流电子镇流器等。

3 道路照明控制系统

照明控制系统的设计是合理确定路灯开关时间，确保特殊天气道路照明和减少电能损耗的关键，其设计的难点在于如何保证终端系统的集中控制和实时遥控，如何及时反馈路灯故障信息和减少维修人员的定期检查工作量，目前较为常见的控制方式包括照度控制、时间控制、远程控制和手动控制等几种。随着PLC自动控制技术及电子信息技术的不断发展，目前的城市道路路灯控制系统更加趋向于数字化和自动化，首先对于控制方式的选择应该以及时反馈和科学合理为基本原则，就单一控制中的手动控制来讲虽然可以保证路灯使用时间的准确性与合理性，但是随着工作范围的扩大，其亮灯的周期也会越来越长，造成使用的不便和人力的浪费。时间控制虽然能够缩短亮灯周期和减少对资源的浪费，但是其缺点是不能有效适应季节气候变化和恶劣天气的及时响应，光控方式虽然能够实现路灯的实时控制，但是亮灯率不能得到保证，维护费用也较高，所以在实际的设计过程中应该选择时控、光控和手控相结合的方式，以保证控制的准确性和科学性。

其次，是对于远程监控和控制系统的应用与设计，应该以增进可靠性，确保安全性和经济性为基本原则，目前应用较广的为GPRS无线远程智能控制系统，其主要组成包括GPRS接收器、集中控制器、单灯控制器、监控中心和控制终端设备等。可实现的功能包括自动报警、实时监控与控制、数据存贮与查询、远程维护和扩展等，按照控制方式的不同还可以选择全夜模式、半夜模式、半夜减半等三种，控制范围也可以按照分区、分组和分线路管理等三种。此外该系统还可以通过在不同节点设置远程控制参数，来实现不同节点的灵活控制，这样就在保证道路调光的同时，有效延长了路灯的使用寿命和大幅度的降低了对电能的消耗。

4 结语

通过上文对城市道路照明系统设计重难点的简单分析，不仅明确了城市道路照明对城市建设发展、道路交通安全和人们生活出行的影响，同时也更加的认识到想要从根本上提升道路照明系统设计的合理性、科学性和节能性，就要从提升设计人员的专业素质，改进道路照明灯具和光源以及创新道路照明节能措施等角度入手。虽然目前我国城市道路照明系统的设计还存在较多的问题和需要改进的方面，但是随着设计经验的不断积累和相关标准的不断完善，未来的道路照明系统一定会更加合理和便捷。

【参考文献】

[1]韦公远.浅谈城市道路照明设计要点[J]. 城市照明，2013，（2）：17-18.

第7篇：集成电路设计分析范文

【关键词】公路工程；机械设备；安全管理；要点

1引言

近些年来，随着科学技术的不断发展以及公路工程项目的不断增加，公路工程机械化程度得到极大的提高，机械设备的种类、数量都有了极大的变化。由于机械设备的安全管理是其能够在施工中正常运行的前提条件，为了避免由于机械设备故障问题影响到公路工程施工的正常进度，有必要强化公路工程中机械设备的安全管理，这不仅关系到公路施工人员的生命安全，同时对于公路工程的平稳进行以及工程成本的计划投入也有极大的影响，应当引起我们的足够重视。

2.公路工程机械设备安全管理的必要性

公路工程中对机械设备施行安全管理的必要性在于：采取各种技术措施和组织措施，对一切导致机械设备遭到破坏包括人为的、设备的以及环境的因素进行预防和管理，确保公路施工机械设备的安全、稳定的运行。公路工程中机械设备的安全管理是一项系统性的工作，对施工人员、机械设备以及施工环境都提出了较高的要求。公路工程机械设备的安全管理应包括如下几个方面的内容：由于施工人员对机械设备的操作不当所引起的损坏或故障；机械设备本身在正常使用过程中所受到的损坏和故障；由于机械事故而引发的其他性质的机械设备故障；机械设备在正常运行时，由于长期操作对人员造成的伤害等[1]。无论采用何种方式对机械设备进行使用，在工程中对机械设备的安全管理都尤其重要，必须高度重视机械设备的安全管理，确保施工机械设备的正常运行。

3.公路机械设备安全管理存在的问题

3.1设备因素

（1）公路工程机械设备配件质量不合格。用于公路施工的机械设备都是由许多零配件组成，大部分零部件（如刹车线、制动片、气门弹簧等）都对机械设备的正常运行起着至关重要的作用。在组成机械设备的众多的零部件中难免存在极个别的有质量问题的零部件，给机械设备带来安全隐患。如一根质量不合格的刹车线、制动片会给机械设备的刹车性能带来严重的影响，而如果在机械设备中存在一个有缺陷的气门弹簧，则有可能会在发动机运转中突然断裂而导致气门落入气缸引发安全事故等。

（2）公路工程机械设备所使用的材料存在质量问题。使用材料是觉得机械设备工作性能的基本因素之一，如果所使用的材料存在缺陷，则其对机械设备的影响也是不容忽视的。如使用有质量缺陷的翻修轮胎或者强度不满足相关要求的钢丝绳起吊重物，或者使用劣质油料等，都会对机械设备造成很大的负面影响，甚至引发安全事故。

（3）公路工程机械设备长期使用存在老化现象。按照相关规范的要求，公路工程的机械设备在使用时间超过保质期之后就应当给予更换，以确保机械设备的正常运行。这也是出于施工安全的考虑，因为一台超出了规定的使用条件与规定期限的老旧设备已经丧失了工作的机械可靠性。但是有些单位为了节省自身的工程成本，追求利润的最大化，对那些还能使用的、比较陈旧的老化设备舍不得淘汰掉[2]，将其应用于公路工程的施工项目，然而这些老化设备工作的可靠性已经难以保证，在使用时极有可能引发安全事故。

3.2人员因素

（1）机械设备的操作人员没有足够的安全意识。很多施工单位任用的机械设备操作人员没有足够的安全知识，有些甚至未经过正规的岗前培训就直接上岗。操作人员缺乏相关专业知识，对机械设备的安全操作规程不熟悉，盲目进行的操作直接降低机械设备的可利用效率。

（2）某些操作人员存在侥幸心理或冒险心理。机械设备的操作人员在操作规程的“约束”下进行机械设备的操作符合正常的施工流程，但是有些人员不明白其中的道理，或者抱着侥幸心理违章使用机械设备，最终导致塔吊倒塌、装载机压死人等悲剧的发生[3]。血的教训应当引起我们足够的重视，杜绝操作人员违规使用机械设备的现象。

（3）对机械设备重使用轻保养。这种现象在公路工程施工中比较常见。对机械设备进行保养维护会减少机械设备的使用时间，同时还会增加经济负担，工作人员在眼前利益的驱使下，只一味的追求施工进度而忽视了对机械设备维护保养工作。公路工程机械设备在长期使用而得不到保养维护的情况下很容易出现故障而不能正常工作。

3.3环境因素

（1）公路工程机械设备的工作环境恶劣。公路工程的施工项目一般都是露天作业，因此受周围施工环境的影响比较大。机械设备在恶劣的环境条件下（如高温严寒的气候条件、软地基坡道的地理条件）长期使用会对其造成一定的损害。有时机械设备的作业场地空间有限，工作地面不够平整，同时施工的机械设备相互影响等，都有可能引发施工安全事故。因此，全体员工一定要高度重视机械设备的安全使用，消除各种机械设备使用的安全隐患。

（2）机械设备调运频繁。近几年由于公路建设事业的不断发展，很多单位同时承担较多的施工项目，各个施工项目进度不一致，对于机械设备的需求时间存在很大的不确定性，这些极大的增加了机械设备调动的频率，也对机械设备的正常使用造成了一定的影响。

4.强化公路工程机械设备安全管理

4.1构建机械设备安全管理体系

建立工程机械设备的安全管理体系，按照公路工程机械设备的相关规范，从机械设备的购置、试用、改造、投入使用到维护保养形成一个完整的管理网络，建立一个安全体系，充分体现“安全生产，人人有责”，使得机械设备的第一责任人、日常安全业务管理责任人、操作人员等都能各司其职、各负其责，使机械设备的安全管理体系和管理活动正常运转。

4.2培养工作人员安全意识

施工单位应在工作人员上岗之前对其进行必要的岗前培训，培训的内容应包括作业技能以及安全教育。首先应组织骨干人员做好机械设备管理人员的安全培训工作；其次应严格要求工作人员持证上岗；再者，单位应编制相应的安全生产知识与安全操作手册，确保人手一册，贯彻落实机械设备安全培训工作。

4.3合理选择机械设备

由于机械设备的性能、结构的不同，每一种公路工程机械设备都有一定的使用技术要求。在进行公路工程的项目施工时，根据工程的具体情况合理的选择机械设备能够充分发挥机械设备的性能，减少机械磨损，延长其使用寿命，提高机械设备的使用效率，获得较好的经济效益。

4.4正确使用，及时保养

在进行施工过程中，应确保操作人员对机械设备的正确操作使用，严格按照机械设备操作规程正确使用设备，做好机械设备的“管好、用好、养好、修好”工作。对于机械设备的保养维护工作，机械设备操作人员严格按照标准、规范做好机械设备每天开机前、作业中和停机后的“一日三查”例行保养工，并在发现机械设备存在问题时能够及时予以排除，杜绝让设备带病作业的现象。对已达到使用年限机械设备应予以淘汰。

4.结语

总之，公路工程机械设备安全管理工作是保证公路工程施工正常进行的一个重要方面，是一个施工单位能够在保证质量的前提下完成好生产任务的前提条件。相关单位应对公路工程机械设备的安全管理工作给予足够的重视，以为创造较好的经济效益创造有利条件。

【参考文献】

[1]王福举.公路工程机械设备安全管理问题研究[J].现代商贸工艺，2012，（10）：81-82.

第8篇：集成电路设计分析范文

本文从故障成因分析及预防控制措施的意义、通常会遇到的故障成因以及预防措施三个方面进行了阐述。

关键词：高速公路；设备故障；预防控制管理

前言：

我国高速公路在近几年里，得到了高速的发展，大量的先进机电设备也投入到使用。机电设备是否能正常使用，直接影响着整段高速公路的服务质量，也影响着人们的正常通行秩序。

一、故障成因分析及预防控制措施的重要意义

在最近几年， 我国经济进入了高速增长的阶段，在此同时高速公路的建设也进入到快速发展阶段。而作为高速公路的重要组成部分—— 高速公路机电系统，不仅是高速公路实现高速、安全、舒适等功能的重要保证，而且还保障着高速公路的正常运营。如何使其能够正常运转， 并且能够延长系统的使用寿命，使它的最大的经济效应得到发挥，对实现高速公路的现代化管理水平特别重要。

二、机电设备故障原因分析

1.发热问题

机电设备在长期运行会产生大量的热，因此在设备周围没有很好的散热环境就会直接影响着设备的正常运行。

实例1：对于非嵌入式硬盘录像机，监控人员回放录像时总是会出现提示“系统资源不足，播放失败”的情况。在打开任务管理器，发现CPU占用率始终是100%，经过重新启动后还是如此。然而在打开机箱后，发现CPU风扇根本不转，更换风扇后故障解除，这是由于发热而造成的故障。

实例2：：车道收费机在收费过程中会突然发生死机的情况，按任何键都没有反应，在重新启动后进入车道软件的界面时就会发生死机。打开车道机，通过检查发现电源风扇停止工作，电源摸着烫手，更换电源恢复正常。

2.短路绝缘不良

由于人为的操作不当或是机电元器件老化会发生短路；线缆老化、由于发热而造成的绝缘体的绝缘性能降低，因此造成的设备短路。

实例：在车道正向雨棚灯突然掉电，闭合开关后又自动跳闸，怀疑线路发生短路。经排查线路发现经过收费亭下的一段电缆有接头，在接头处显现出焦痕状。经过仔细检查发现接头被水浸过，因此发生了短路。

3.灰尘油污垢

由于暴露在外的设备会受到汽车尾气、粉煤尘、油污等污染；而且设备机械在运转过程中产生的油污垢，如果得不到及时的清理，就会对设备形成腐蚀并且造成极大损害。

实例：发卡机在发卡时经常出现发 不出卡的现象，检查机械部件正常，再仔细观察，发现进 卡槽 处 下的小摆臂胶轮膨胀变形了，在更换相应部件后恢复正常。通过大量的观察证实：许多通行卡都被司机污损，沾着油污的通行卡长时间通过卡机的小摆臂胶轮进行传送卡，长期被油污污损的胶轮会被腐蚀膨胀变形，因此导致出现不能发卡的故障状况。

4.裂纹应力变形

设备由于长期的压力和重力作用下会产生裂纹甚至会发生断裂；而应力变形则是由于设备部件在使用过程中受到不均匀的力而产生的变形。

实例：经查发现离开线圈部位的车道路面出现裂纹，路面断裂导致预埋在路面中的线圈发生断裂。大型车经过时栏杆机时起落正常，小型车经过就会发生不起杆现象。分析原因：当大型车经过线圈时由于车体重压在断裂线圈处使其暂时连通，故线圈检测器能正常检测到车，所以自动杆 正常工作。但是小型车经过时车体重量轻，线圈处于中断状态，所以会出现以上故障。

5.其他方面的原因

机电设备在运行过程中自身的磨损以及震动而引起的松动，还有因为地质灾害、气候变化、鼠害等诸多外界因素而引发的故障。

例如：计重设备的光幕（红外车辆分离器），容易受气候温度的影响而检测不到车。雷雨等天气发生时，光幕 内部温度高，雨水冲刷光幕防护罩玻璃由于温差致使内侧产生水雾，导致不能正常工作。

三、机电设备故障的预防控制措施

要使机电设备的日常维护工作规范化，就必须要严格遵循机电设备维护模式，定期对每个设备进行检查，从而实现机电设备预防性维护方式标准化。

1.建立预控预知机制，规范化管理与计划

设备管理中一个十分重要的环节就是对机电设备的维修与保养，要让设备处于正常运转的状态，对于整套机电设备来说都是十分重要的，因此对机电设备应该制定相应的操作规程和维护保养制度是必要的。一套切实可行的规章制度对机电设备的维修管理工作是非常必要的。在这些规章制度中应该包括机电设备的巡查制度，以及机电设备的维护和保养制度，建立起各级岗位责任制、以及突发事件相应的应急预案等。规章制度要明确规定不同设备的保养方法、维护周期、维护保养的具体项目、以及具体的操作方法、还有相关的注意事项等。

2.定期检测

要定期对机电设备系统进行相关的测试，测试其各项性能指标是否在规定范围内，为预防性维护、更换零部件或是进行整改提供必要的维护依据。另外就是对一些 常坏的配件检测也是非常有必要的。一套完善的机电系统维护体系，应当保证日常检查、定期维护和定期检测。防患于未然的主要措施，定期检测不应被忽视，更不要在等到设备出现了故障才去发现问题，而是要注重平时的检查，做到防微杜渐，发现隐患就立即消除，把故障消除在萌芽状态。

3.保证良好的设备运行环境

暴露在野外的机电设备，要做好必要的防雷、防水、防电磁干扰等措施。同时，还要定期对机电设备进行必要的除尘、清洁是十分重要的。这不仅可以让环境中的温度、湿度等要素都能够达到机电设备安全运行的要求，更重要的是可以有效的减缓设备老化进程，有效的防止金属部件的腐蚀和镀层剥落等现象发生，从而就可以保障设备的正常运行，并且能够有效的延长设备的使用寿命。

4.培养一支技术精湛的维护队伍

从大多数的机电设备的故障原因来看， 人为因素是其中一个非常重要的因素。因此加强人员管理是有效减少故障发生率的重要措施之一。建立健全相应的设备管理责任制， 明确各级人员的工作任务和工作内容、职责； 建立健全一整套安全操作规程， 严禁违规操作，对各级人员的设备使用操作流程进行明确的规范， 从而确保机电设备安全运行； 建立培训制度， 对从事机电设备使用管理的操作人员、维修人员， 都要接受相关的业务知识培训，而且还要在经过考试合格后才能上岗作业。另外更重要的就是，维护人员是保证高速公路机电系统正常运转的关键所在， 因此培养一支技术精湛的维修队伍对于高速公路机电设备的维护尤为重要，对整个系统有较清晰的了解。让 维护管理人员全面参与到整个系统的整个实施过程， 让他们对设备安装、调试技术和系统的整体布局有更深入的了解和认识， 同时也能增加他们的实践经验， 为整个系统运行后的维护和修养奠定良好的基础。其次， 就是要加强技术培训，提高整体业务水平。根据维护人员的实际工作情况， 对他们进行相关的专项培训， 使其全面掌握设备的工作原理， 能够对常见的故障进行明确的判断和处理，缩短故障修复时间， 提高维护质量。

5.吸取故障教训，避免同类故障重复发生

机电设备在发生故障之后，就要进行全面的讨论和分析，进而确认问题所在。是设计问题，还是使用问题，是日常维护问题，还是长期失修问题，是技术问题，还是管理问题，是操作问题，还是机电设备失灵问题等等进行相关的分类和整理。从而有针对性地采取防范措施，建立健全安全规范措施，改进相关的操作方法，对机电设备检修周期进行调整，还应该对老旧机电设备更新改造等，避免同类故障重复发生。

四、结束语

高速公路的机电设备在使用过程中会不可避免的出现各种故障，因此要加强对其预防性控制，以保证设备的正常运行，以实现高速公路的正常服务。在日常维护中要不断总结经验和教训，提高维护质量。

第9篇：集成电路设计分析范文

关键词：GSM 锁相环 单片机 相噪 频率合成器

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)02-0055-02

GSM是全球移动通信系统，GSM网是现代通信网路中的重要网络之一，而锁相环是GSM网基站、直放站中最为关键的模块之一。它为GSM基站、直放站提供精确的本地振荡信号。锁相环电路是使一个特殊系统跟踪另外一个系统，更确切的说是一种输出信号在频率和相位上能够与输入参考信号同步的电路，它是模拟及数模混合电路中的一个基本的而且是非常重要的模块。由于锁相环具有捕获、跟踪和窄带滤波的作用，因此被应用在通信、微处理器、以及卫星等许多领域。锁相环是通信电路里时钟电路的一个重要模块、是模拟和射频集成电路设计领域最有挑战的模块之一。本人教学之余试着同学生一起收集材料，设计一个较为简单的锁相环电路，下面介绍一下我们的设计。

1、初步思路

基于我们对锁相环路基本理论知识的了解，尤其是频率合成器工作原理的了解，基本的GSM中锁相环的设计与调试有了一定的思路。在其初步设计上必须包括两个部分(1)硬件设计(2)软件编程，硬件主要是环路的设计，包括单片机控制频率合成器，环路滤波器等。软件编程主要是单片机发送信号给频率合成器，通过软件修改频率合成器的内部寄存器来修改内部的分频比，以修改其合成的频率，然后通过频谱分析仪分析其合成频率的强度、功率和相位噪声等。

2、硬件电路分析

以下就对整个硬件电路进行具体电路分析：图1、图2为硬件电路的原理图。

图中MC145201的引脚1、20接参考频率，本设计采用20M晶振；引脚3、4为片内鉴相器的鉴相输出接于由环路LM258组成的环路滤波器，环路滤波器输出端接VCO，VCO在经301桥路接于MC145201的引脚11形成环路，引脚2（LD）锁定检测输出，当环路锁定时输出为高电平，接LED，若环路已经锁定则LED亮；引脚17、18、19分别为使能、时钟和数据引脚接于单片机用于控制锁相环路的输出频率。

3、硬件调试分析

调试时给电路加9V直流：

(1)通过单片机初始化给MC145201设置初始值，让其初始合成频率为992M,若经分频后的频率与参考频率在MC145201的捕获带内，就能达到频率的锁定，引脚2输出高电平使得LED等亮，从而得知频率已经达到锁定。

(2)把锁定输出的信号加到频谱分析仪中，观察其输出的频率的功率，相位噪声和其输出频率是否与设定的频率相同。

(3)通过按键改变MC145201的合成频率，观测LED灯是否亮着，同时观察频谱分析仪的频谱图，看其输出的频率是否按所设定的步进变化。

(4)当锁相LED灯不亮时说明输出频率经分频后的频率与参考频率经分频后的频率相差太大，不再鉴相器的捕获带内，时环路不能达到稳定而锁定。原因可能是MC145201所设置的分频系数不对，使其相位偏差太大而引起的。或环路滤波器不能有效的滤除高频分量，不能使环路处于一个有效的反馈系统中重而达不到稳定

(5)若环路有初始化时有有效的输出，但在按按键时没有有效的按照所设计的频率步进变化，其原因可能是软件问题。

4、软件调试分析

单片机是一种专门用与控制的计算机。它在一块芯片上集成了CPU，RAM ROM，定时/计数器和各种I/O部件，具有体积小，功能强，价格便宜，可靠性高等优点。本次设计单片机主要的作用是与MC145201进行串口通信，从上面的器件资料我们已经了解到其内部有三个寄存器，其定义如下：

(1)C寄存器：共有8位，作用如下：

C7：选择相位频率探测器的输出状态

设置为高时，PDout的输出电流与源电流一致，￠V

设置为低时，PDout的输出电流与宿电流一致，￠V〉￠R。

C6：选择哪个探测器被使用

设置为高时，PDout的输出为探测器A,￠V,￠R为高电平状态，关闭探测器B。设置为低时,PDout的输出为探测器B,￠V,￠R被选通，关闭探测器A,PDout为高电阻状态。

C5：设置为高时，LD输出表现当前PLL工作状态，

设置为低时，LD进入低电平状态。

C4：为高时，进入省电模式；为低时，进入工作模式。

C3,C2：控制PDout输出的源/宿电流的百分比。

C1：当A22 A23=00即选port时,C1决定OUTPUT A。

当C1设置为高，Output A高电平状态；C1为低时，Output为低。

A22 A23选其他时，与C2,C3配合作为控制PDout输出的源/宿电流的百分比。

C0：决定Output B的状态，

C0为高时，Output B为高电阻，这时可以串接；

C0为低时，Outpot B为低，不串接。

本次设计定义C7～C0=0010 0000 B。GSM串行多载频0010 0010（03年3月数据）

(2)R寄存器：

R15-R13：决定参考频率的工作模式，000关闭晶振模式，001晶振模式，010参考模式，REFout=REFin,011参考模式，REFout=REFin/2,100参考模式，REFout=REFin/4,以此类推。

R12-R0：决定Fr的分频比，可用范围：5―8191。本次设计定义R15-R8=0010 0000B。

(3)A寄存器:

A23,A22：选择Output A的工作状态。00为port,01为DATA OUT,10为FV，11为FR。

A21,A20：为高，暂时无作用。

A19-A8：设置N寄存器，即为射频的分频比，数值范围：5-4095。

A7-A0：设置A寄存器，数值范围：0-63。

本次设计定义A23-A16=1111 0000B，A15-A8=N寄存器，A7-A0=A寄存器。图3为程序流程图：

初始化程序主要是对程序进行系统定义，给MC145201发送初始数据，定义其内部寄存器的值。按键组要是进行修改合成的频率，当有按键按下时，通过数据处理与发送，重新定义MC145201内部的寄存器值来改变合成的频率。若无按键按下保持判断按键状况。

本次设计，设计了4个按键，其中两个用于以鉴相灵敏度为步进进行增加或减少，另两个按键用于直接跳到GSM下行频段的最大值与最小值。本次设计频率可调控范围为992M-1056M,当频率处于这两个值时，若按下相应的步进增加或减少键，则MC145201保持原来所设定的值，并使单片机发送信号给LED2发亮，表示频率已经到顶了。

5、相位噪声分析

基于上述的设计分析，把电路输出的信号接到频谱分析仪上进行相位噪声分析，根据相噪公式：相位噪声=［Pssb(dBm)-Ps(dBm)］-10lg (RBW/1Hz)

一般频谱分析仪设置如下：

RBW 设置为100Hz；扫描时间swt设置为200ms；

为方便观察带宽在观察频偏100k的相躁是为400k，频偏10k是设置为50k。

通过上述的设置，本人取了GSM下行频段中的中心频率的频谱图，如下：

通过上述频谱图的分析可知其输出的相噪都可达到-100dBc/Hz左右，基本达到GSM本振频率的要求。但对于高要求的本振频率还需进一步的设计。

6、测试方案

本次测试所用到的工具主要是频谱分析仪和9V的电源，电路中只有运放芯片需要9V电压，其余的如频率合成器和51单片机都要求5V供电，所以电路设计中用了LM7805稳压管把9V供电稳成5V。测试时通过单片机初始化，给频率合成器发送初始信号，即给频率合成器内部寄存器进行赋值，给出初始的合成频率，当环路频率锁定时，电路中的绿LED灯亮通过频谱分析仪可观测其输出的频率，功率和计算出其相位噪声。同时通过单片机外部的独立键盘可一修改发送给频率合成器的参数来修改合成的频率，通过按键可实现以鉴相频率为步进的频率增减，实现锁相频率的调控。因锁相技术的发展，技术水平的不断提高，各种频率合成器芯片及VCO芯片的出现，使得锁相环的设计也越来越简单，所以本次设计电路结构简单，造价低廉，易于广泛使用和推广。初步实现的测试电路框图如图5：

7、结果讨论

对锁相环的初步方案为并行的锁相环路，这种方案可成功的输出方案并且输出的信号与反馈的信号在频率合成器的捕获带内，信号可锁定输出，其输出相噪在-100dBc/Hz左右，基本可达到GSM频段内本振频率的要求，并且其输出的信号功率控制在-5dB左右，相噪也控制在-100dBc/Hz左右，但也存在着一些问题如：输出的频率与理论设计的值有一点点的偏差。

由于本人能力有限，同学生共同设计中也存在一些不足之处，希望在今后对该课题的研究中能设计出更好的方案，既能输出跟小的相噪又能得到较精准的频率且其功率也能达到-5dB左右，另外要达到硬件电路简单，成本低的目的。更希望我们这不成熟的设计能让学生在今后工作中有创新设计的意识。

参考文献

[1]陈常勇.用于GPS接收机的全集成锁相环设计 [硕士论文].北京:北京交通大学,2006.06 pp.1.

[2]魏建玮,张迎雪.锁相环技术综述.科技信息（学术版）,2008（36）:190.

[3]冯伟平.CMOS集成电荷泵锁相环的理论研究与电路设计[硕士论文].湖北:武汉科技大学,2009.05.pp.2-pp.3.