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序言
技术创新的基本特征是不确定性,不确定性导致技术创新是一个充满风险的过程。肯尼迪?阿罗于1962年指出了技术创新过程中的不确定性,认为其存在于技术创新过程中的每个决策。不确定性导致的技术创新风险是在一定条件下创新过程中可能发生的各种损失,但并非必然的损失,其在一定条件下可以转化为收益。因此,追求高风险而带来的高额收益是企业技术创新的动力和源泉,技术创新具有风险收益的规律性。国内较早研究风险收益的学者马艳提出了“风险利益”的概念,她认为风险利益的实体是预期利益和实际利益之间的正负差额,包括风险增益和风险损失两种可能。目前,国内学者更多是在高风险与高收益对等的意义方面使用风险收益概念。本文认为,企业技术创新项目投资风险收益是指在技术创新项目投资决策中,由于外部环境的各种不确定性,以及创新者风险偏好和风险承受能力的不同而对项目所作的不同选择,使得实际收益与预期社会平均收益出现背离。这种背离可能是风险增益,即实际收益高于预期社会平均收益的部分;也可能是风险损失,即实际收益低于预期社会平均收益的部分。因此,企业进行技术创新,必然面临风险增益与风险损失。如果设技术创新风险度r为一个用概率表示的风险程度,取值在[0,1]内,当r=0时,表示不存在技术创新风险;当r=1时,表示技术创新风险最大,那么,风险增益和风险损失将是以风险度为自变量的非负函数。
1.1结合特定的项目开展创新
交通工程企业的技术创新一般不具有通用性,只能单独的适用于交通工程项目。通俗的说就是交通工程企业的技术创新只能以具体的项目工程为载体的新技术的开发和使用,有效的解决道路工程问题,对于特定项目的技术创新人员具有重要的作用,目前,我国的交通工程企业的技术创新大都结合特定交通项目的内部创新,这样才能与项目进行有效的结合,确保项目的顺利进行与质量。
1.2交通工程的施工工艺占有较大的比重
施工工艺是确保工程质量的前提,企业在进行施工前必须制定合理的施工方案,但是针对一些山区、冻土层较厚的地区进行施工时,我们需要改变传统的施工技术,这样才能有效的解决由于施工工艺问题造成的工程质量,因此,交通工程企业要不断的创新施工技术与施工工艺。
二、交通工程企业技术创新的模式
2.1自主创新企业
根据现有的人力、物力、财力自主的进行自主研发,企业内部的科研组织系统不断的创新、研发、试验取得拥有自主知识产权的独特的核心技术以及在此基础上开发新产品,这种创新模式就叫做自主创新。自主创新对于企业的研发实力、资金实力、以及在交通企业行业的技术创新领域是否处于领先地位,这些都是限制企业自主创新的重要因素。因此,企业要在开展自主创新时与企业自身的实力、市场需求紧密结合,在具备充足的研发资金后制定严密的研发计划,从而获得最具有价值的技术科研成果。但是,我国高速公路交通企业对于一些大型的工程项目都难以实现自主创新,在进行自主创新时都比较困难,因此,交通企业一般不采用这种创新模式。
2.2合作创新
由于我国的交通工程企业的技术还比较落后,单个工程企业凭借自身的实力进行技术创新具有一定的困难,难以突破一些较大型的工程项目与学科领域的一些技术难题,因此,合作创新是目前我国解决交通技术问题的有效模式,是推动高速公路交通工程行业发展的一个重要选项。交通工程企业之间通过人才的相互配合、资源的相互利用,实现优势互补,有效的降低了企业进行技术创新的风险与成本,为企业之间突破一些重大的研究课题提供保障。
2.3引进技术模仿创新
交通企业为了获得更大的利润,在自身实力难以满足技术创新的前提下,企业需要引进已有的创新技术,将新材料、新设备、新技术引进企业,企业在根据自身的条件进行进一步创新,这种创新模式能够迅速的提高企业各方面的技术水平,更好的适应市场发展的需求,提高企业在市场中的竞争力。模仿创新是指通过模仿和学习其他企业的技术创新的思路、工艺、技术、材料等的开发模式,研究其内部的技术创新,然后运用企业自身的技术创新,这种创新需要将外界的创新模式与自身的创新进行很好的结合,同时也是快速提高企业技术的一种快速方式。但是,这种创新模式必须遵守自主知识产权。
三、建立健全交通工程企业技术创新体制
一个完善的制度是企业技术创新的保障,一个企业要想使得技术创新更加的完美,就必须制定完善的企业技术创新管理制度。
3.1建立激励机制通过对技术创新人员按贡献的大小给予物质与精神的鼓励,这样可以有效的提高员工对技术创新的积极性,激发员工不断进行技术创新的觉悟,建立一个完善的激励机制能够为企业的技术创新提供动力,强化企业的技术创新。
3.2建立企业内部的创新文化企业文化是技术创新的根本动力,它是企业内部在长期积累的条件下形成的,是企业制度的精髓,建立健全创新文化能够适应当前企业的技术创新的竞争力。
3.3建立企业精神企业精神是交通工程企业进行技术创新的前提和基础,企业在发展过程中的经营决策对技术创新的重视程度、创新目标的把握、以及对创新成果的运用的落实力度,都对整个企业的技术创新具有重要意义。
四、提高交通工程企业技术创新的措施
4.1确立创新主体,加快技术中心的建设企业
要构筑自身的技术中心,使其成为企业自身发展的支撑与依托。技术中心的建设要紧密的结合生产现场,仅仅的围绕降低成本、提高工程质量、加快施工进度进行技术创新。依照精干、高效的原则,对现有的科研力量为基础进行扩展,形成决策层、管理层、开发层的一体化,紧密型管理与松散型管理相互结合的组织机构。
4.2紧密的依靠政府主管部门的规划
我国是一个特色的社会主义国家,政府的宏观控制发挥着不可替代的作用,为了提高交通工程企业技术创新的能力,政府主管部门根据我国的国情与交通工程企业的实际情况,制定了企业技术创新发展的战略,建立了技术交易市场,促进了技术的市场化,加大了研究与开发的力度。
软交换技术在下一代网络技术领域中占据核心地位,这一项技术措施在实际应用的过程中展现出来的特征是实时性要求、呼叫控制以及连接控制,笔者依据实际工作经验及相关文献资料的记载,针对软交换技术在通信工程领域中得到的应用进行分析,希望可以在今后相关的工作人员对这个问题进行分析的时候起到一定程度的借鉴性作用,最终在我国社会经济发展进程向前推进的过程中做出一定的贡献。
关键词:
软交换技术;通信工程;应用;分析;现阶段
正文:
现阶段我国所处的时代是一个知识经济时代,各项科学技术发展和应用的速度都得到了大幅度提升,通信及信息网络技术自然也不会例外,在通信以及信息网络技术发展进程向前推进的过程中,使得通信和信息这两个专业之间的界限变得更加的模糊,逐渐的呈现出来相互融合在一起的趋势。尤其是在计算机网络普及程度大幅度提升以及信息网络可靠性大幅度提升的背景之下,使得将软交换技术措施作为核心的NGN网络涌现了出来。NGN其实也就是未来的网络,是一种将语音、数据以及视频业务有机的相互融合在一起的网络。针对传输网络来说,NGN指代的是下一代的智能光网络;针对移动网络来说,NGN指代的是3G以及后3G;在数据网络领域中来说,NGN指代的是下一代的因特网;那么在电话网领域中来说,NGN指代的就是软交换体系。
1.首先针对软交换技术的概念进行分析
软交换技术措施在实际应用的过程中可以将呼叫控制功能由以往的媒体网关当中分离出来,最终实现的目标是让传输和呼叫控制之间呈现出来一种相互分离的态势,与此同时可以让信息交换这个目标得以实现,它是一种崭新的电信网络技术措施,在对这一项技术措施加以一定程度的应用的基础上,可以逐步的使得通信和信息之间的交换向着同步化的方向转变。软交换技术措施在实际应用的过程中展现出来的特征,软交换技术措施本身的特征多种多样,因此在通信工程建设领域中得到应用的过程中展现出来的适应性比较强,首先这一项技术措施是可以在不同类型的网络呼叫处理系统当中得到应用,和以往电路交换不同的是,在对这一项技术措施加以一定程度的应用的基础上可以使得功能级别得到一定程度的提升;其次,就是这一项技术措施在实际应用的过程中展现出来的适用性水平比较高,是可以在不同类型的操作系统当中得到应用,以此为基础来使得通信工程建设工作的效率得到一定程度的提升,从而也就可以对建设成本形成有效的控制,最终使得通信工程发展进程向前推进的速度得到一定程度的提升,再对软交换技术措施加以一定程度的应用的基础上,可以使得通信网络发挥出来更多的新功能。
2.软交换技术措施在通信系统当中的实际应用情况
实际应用经验不是十分的充分,我国针对软交换技术措施展开研究的时间相较于国外来说比较晚,在理论知识以及实践经验领域中都呈现出来一种较为匮乏的态势。因此在大规模通信系统网络构架以及建设工作进行的过程中都呈现出来了经验不足问题,所以在此基础之上建成的通信系统当中出现不必要漏洞的几率也就会显得比较高,即便是近些年以来在这个领域中展开的研究和实践工作的力度有所提升,我国范围之内各个通信厂商使用到的软交换技术措施也变得比较成熟,但是仍然还存在一定的问题,想要在比较短的时间之内使其得到推广和覆盖是一件较为困难的事情。安全隐患比较大,随着软交换技术措施逐渐在通信系统当中得到较为广泛的应用,数据传输安全性问题逐渐得到了我国社会各个领域中相关人士的关注,但是却一直没有得到妥善的解决,或者说是难以找寻到有效性比较强的解决措施。网络安全问题是通信网络领域中一个十分重要的问题,想要将其忽视不可能;这也是软交互技术措施发展进程向前推进的过程中一定需要解决的问题。现阶段我国软交互技术措施实际应用的过程中,仅仅是可以在将网络设备强度加以一定程度的提升的基础上使得自身的反入侵能力得到定程度的提升,安全性在此情况之下难以得到应有的保证。通信系统当中传输的各种类型的数据和信息单单可以依靠加密模式得到解决,其实并没有在真正意义上使得我国通信网络领域中的安全问题得到有效的解决。当处于通信工程技术系统初步发展阶段当中的情况之下,网络也是处于初步发展阶段,在此基础之上可以提供的网络业务的规模显得比较小,因此在上文中提及到的这一个阶段当中软交换技术措施本身可以提供的网络需求服务的数量也显得比较少。
3.结语
总而言之,现阶段世界范围之内各个国家的网络技术发展情况呈现出来一种日新月异的态势,以往的电路交换网络肯定是会向着下一代网络的方向转变,软件换在下一代网络当中占据的地位极为重要,它的出现,使得网络在开放性以及可编程程度领域当中取得了重大突破,将网络发展的方向呈现在人们的面前,在网络技术发展进程向前推进的过程中做出了突出的贡献,不单单是在公用通信网络当中,在各种类型的专用网络,甚至是电力系统专用通信网络当中都是十分广泛的应用前景,但是软交换仍然仅仅是网络革命的前奏而已,还有很多有待解决的问题,在此情况之下软交换技术其实也处于一种不断完善的状态。
参考文献
[1]马士林.软交换技术在通信工程中的应用及发展方向研究[J].科技创新与应用,2017,(12):106.
基于软交换技术的通信系统由四层构成,软交换与其他功能独立,属于控制层。在通信中,业务应用层数据通过控制层所开放的标准的业务接口进行数据或者业务软交换;控制层可充分发挥分组网络的性能优势,实现不同类型的业务分离;传输层只负责对控制层传入的数据信息的收发和传输,不需要过多考虑通信信息的类型和需求。接入层则按照用户需求提供多种业务接入服务。
2软交换技术在通信工程中的应用
软交换技术是下一代交换技术的主要发展方向,其在通信工程中的应用按照通信系统发展时期不同可以分为前、中、后等多个阶段。在通信网络建设前期,网络处于初级发展阶段,所能够提供的业务规模有限,故对软交换所能提供的服务需求较低,可以在信息工程系统中配置一套软交换设备,依靠该设备综合接入设备IAD、媒体接入网关AMG以及智能终端等,实现某一区域的软交换覆盖和业务支持。在通信网络建设中期,用户规模和业务数量都得到了长足的发展,网络规模处于快速扩张阶段,该时期对软交换的需求较多,故需要尽量增加软交换节点数量,将软交换系统覆盖到包交换网与电路交换网中,满足用户数据通信的需求。此时,UMG的功能转变为中继媒体网关,负责运营商与电话交换网络相关功能的实现,与此同时,应用软交换技术还可以在通信系统中开展VOIP服务。在通信网络建设后期,用户数和网络规模趋于稳定,中继网关相关功能逐渐弱化,此时软交换技术部署进入到性能提升阶段。原有的软交换设备可升级或改造的方式实现基于SIP-T或BICC协议的互联互通,通用媒体网关功能逐渐转向用户媒体网关,不同区域间的业务建立由IP承载网提供。
3软交换技术在具体通信系统中的应用
依照应用场景不同可以将通信系统分为固网和移动通信网两类。在固网中应用软交换技术时可以依照应用需求选取端局先行或汇接局先行两种改造和升级方式。端局先行的软交换改造虽然实现过程较长,但对本地网络形态的要求较少,风险相对较低。汇接局先行的软交换改造可有效消除端局软交换技术应用过程中存在的差异性,但是对固网接入方式要求较高,实现难度相对较大。在移动电话网中应用软交换技术时可分为本地网络和长途网络两部分。对于本地网络改造可以部署MSC服务器完成口令接受功能、业务处理功能和MCW控制功能,既能够疏通异网话务,又能够提供本地IP通话。对于长途网,可以在网络大区内的特定位置部署TMSC服务器,配置该服务器完成软交换相关功能,通过冗余的方式实现相互备份;在重点城市部署多个中级媒体网关TMG,为传统移动通信网和移动软交换长途网提供服务支持;同时,还需要在所部署的TMG和原有的TMSCI之间设置过桥电路,避免出现业务中断。
4结语
通信技术的快速发展为生产和生活极大便利,但是通信工程并非一成不变,而是在不断改进的。目前,软交换技术在通信领域中的应用非常广泛,对软交换技术进行研究分析,了解软交换技术在通信工程中的应用原理,探究软交换技术的发展趋势和前景,能够保证通信技术紧跟科技发展脚步,满足人们日益变化的通信需求。
关键词:
软交换技术;通信工程;应用原理;发展趋势
1软交换技术的基本含义
1.1软交换技术的概念
软交换概念起于美国,是指企业通过使用呼叫控制软件,直接与局域网连接从而实现企业的管理与维护相互统一的一种通信技术。实际上就是把传统的交换设备进行分化处理(呼叫控制和媒体处理分开),然后使用纯粹的软件连接两者,满足通信需求的新技术。软交换技术的英文名称是:SoftSwitch,因为软交换技术的迅速发展,得到了广泛的认同与关注,而国际SoftSwitch论坛的成立更是加快了软交换技术的发展速度和规模,并且促进了软交换技术的相关标准和协议得到诸如互联网工程任务组(IETF)、国际电信联盟(ITU)等国际化标准组织的重视。而国际SoftSwitch路摊对软技术的定义是:“Softswitch是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。”
1.2软交换技术的网络结构原理
软交换技术在通信工程中能够起到重要作用与它本身的网络结构特点有着不可分割的关系。因为软交换技术网络通信的最大特点就是分层化和构件化。软交换技术的网络结构包括四个部分:(1)接入层。接入层就是指通信工程中应用软交换技术时,为用户提供的接入方式,确保接入层的连接作用有效,帮助用户获取信息资源,是整个通信工程的基础部分。(2)承载层。承载层的作用也不能忽视,因为承载层是数据分组明确化以及数据传送准确化的重要保障结构。(3)控制层。顾名思义,控制层就是软交换技术呼叫控制结构,是软交换技术的核心网络层。控制层除了呼叫控制外,还有承载数据信息的功能。(4)应用层。实际上是软交换技术的业务网络,主要为用户提供丰富的服用功能的层面。所以,软交换技术的网络结构整体性较强,每个网络构建件的功能相对独立却又紧密联系,可以实现通信过程中数据的分组和传输需求,并且随着技术的改进和发展,软交换技术的业务功能越来越多样,可以更好地满足人们不断变化的通信需求。
2软交换技术在通信工程中的应用实践
2.1软交换技术的应用优势
软交换技术的通信应用有很多优势:首先,软交换技术的呼叫控制功能可以说是最基础最重要的功能,方便快捷,并且经济成本低。其次,软交换技术还有翻译、选录、路等功能。再次,交换技术可以确保用户业务的应用层有效连接,帮助实现网络业务的扩展,然后为用户提供各种各样的服务和使用体验,丰富用户的网络资源量。最后,软交换技术还可以把每个功能模块进行分离,保证它们互相连接形成一个开放的网络结构,同时,又可以保证每个模块的相对独立性。这种技术优势可以帮助网络业务运行时的工作独立性。
2.2软交换技术在通信工程中的应用
虽然目前软交换技术在通信工程中应用比较广泛,但是在通信工程发展初期,软交换技术在通信工程上的应用很少,主要因为通信工程早期建设的关注点在软交换技术的建立上,通过电话呼叫网络构建软交换技术的设备,为软交换技术发展提供必要的硬件设备前提,可以为软交换技术发展打下良好的基础,这样可以更有效地实现电话网络与交换网络两者互相通信的目标。通信工程发展中期对软交换技术的应用已经发展到一定阶段,因为通信工程的规模扩大、网络服务的业务扩展,软交换技术在通信建设中的网络交换节点数量不断增加,应用的范围比通信工程早期扩大很多。这一时期软交换技术和电路交换、包交换是通信网络的三种主要的交换网形式[1]。通信工程建设的后期也就是目前我们所熟悉的通信网络工程。这时期的通信工程建设对网络的构建已经比较完善,并且在通信网络不断发展改进的同时,通信用户的要求更加多样性和个性化。所以,这一时期的网络通信运营商必须紧跟时展和用户需求,对通信网络服务的业务类型不断扩展和完善,确保通信工程满足用户对网络业务的需求。软交换技术除了在通信工程建设发展中的应用之外,在具体操作中也得到广泛的应用。(1)软交换技术在移动电话网络中的应用。在移动网络中的应用主要体现在本地移动网络连接中,可以通过连接不同的网络协议,将本地连接的网络进行连接设置,方便将不同网络用户进行联合,帮助实现GSM交换网络中的SMS网、HLR网和SCP网设备得到重用[2]。(2)软交换技术还可以在固定电话网络中应用。但是在应用过程中必须对软交换技术进行改造:端局先行和汇接局先行。端局先行的发展比较缓慢,所以改造难度不大,可以保证软交换技术的稳定运行。但是,汇接局先行的改造难度很大,改造风险也比较高,并且在改造过程中可能会使软交换技术无法对本地网络的提供服务。
3软交换技术在通信工程中的发展方向
通信工程除了稳定、安全的实现呼叫控制、网络业务服务,更重要的是要不断的创新完善,确保可以在实现用户日益增加变化的个性化服务需求,同时,还要考虑市场化需求,确保将通信工程的经济利益最大化,实现经济收益与满足用户需求的统一[3]。例如,对软交换技术的应用程序接口进行改进和发展,进一步实现应用程序接口的开放式使用,扩大软交换技术支持的协议范围,保证计算机网络和电话网络之间的互通。另外,软交换技术可以保证在通信工程中的业务不断更新发展过程中,节约呼叫成本和时间,可以有效提高工作效率,实现用户网络业务的最优化服务。
4结语
通信系统是根据用户的需求和科学技术的进步不断发展的,软交换技术在通信工程中的应用也必须跟随同喜进步而发展,确保软交换技术在通信工程中的应用可以有效地满足通信用户的网络需求。并且研究人员要根据软交换技术存在的问题和不足,不断研究探索,改进软交换技术的应用问题,推进软交换技术的发展和完善。
参考文献:
[1]霍艳国.软交换技术在通信工程中的应用及发展[J].知识文库,2016(17).
[2]张宏.软交换技术在通信工程中的应用及其发展方向探索[J].电脑与电信,2016(6):49-51.
关键词:通用分组无线业务(GPRS) 数据采集 微处理器(LPC1768)
0 引言
随着社会的飞速发展,作为城市基本交通工具的公共交通显得日益重要,如何实现市民便利和公司利益双赢,是每个公交公司和市民都普遍关注的问题。根据人工采集的客流数据和以往经验进行车辆调度,显然不能满足这种实时,快速,准确的调度要求,随着GPRS技术,嵌入式系统技术,网络通信技术的成熟应用,利用GPRS通信技术的实时在线,平均费用低,远程传输,网络覆盖面广等特点,将采集的客流数据实时、准确地传输给终端处理中心,从而为根据客流数据进行车辆的调度即公交实时调度提供可靠的依据。
通用分组无线业务(GPRS General Packet Radio Service)是第二代移动通信向第三代移动通信的过度技术,采用了众多协议类型和接口方式,如帧中继协议、IP协议以及Um接口、Gn接口、Gb接口等,并引入了其它分组支持单元(如GGSN、DNS等),将电路交换和数据交换结合起来,实现系统资源的有效利用,拓展系统功能和业务,具有永远在线、高速传输、按流量计费、自如切换等特点。
1 系统硬件设计
本系统采用NXP公司的以ARM Cortex-M3为内核LPC1768系列微处理器为主控单元,扩展了64MB NAND Flash,用于存放启动代码和分析客流有效数据的算法。客流数据采集单元采用红外对射管,压力感应两种方式采集。GPRS传输单元采用SIM900B模块,通过UART口与主控器相连接。数据采集部分与LPC1768的A/D接口相连接。系统总体结构如图1所示
1.1 主控MCU单元 LPC1768是一款基于ARM Cortex-M3 内核的16/32位RISC嵌入式微处理器,其带有Thumb指令扩展,工作频率最高达到72MHz,并包含了10/100 Ethernet MAC、4个UART、10位D/A和A/D转换器等。10bit的逐次逼近式A/D转换器最快转换速度为2.44us/次,且使用内部的转换器编程简单。512kB片内Flash存储系统可实现在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)。考虑到客流采集系统的工作环境,本身系统的复杂度和以后系统的升级,以ARM Cortex-M3为内核的LPC1768丰富的外设接口比单片机能更好地满足系统的需求和扩展。
1.2 GPRS传输单元 GPRS传输单元是整个通信系统的基础,主要完成客流数据的接收和发送,音频通讯等功能。功能模块包括串行接口,GPRS模块(SIM900B),电源接口,音频接口,SIM卡接口。单元框图如图2所示:
此单元主要完成数据传输和音频通信的功能。本系统选用的是SIMCOM公司SIM900B模块,SIM900B可以工作在四个频段的GSM/GPRS设备,提供10级多时隙和4级编码能力,两个串口,两路语音通道包括两路麦克和话筒的输入和输出。
SIM900B提供全串口和三线制串口的工作模式,使用三线制串口工作模式时将CTS和RTS直接相连,实现数据的发送与接收。
对于音频通讯部分,由于模块在透明传输模式下串口不能显示到电话和信息接入,为了方便终端与现场之间的联系,利用一个MCU的GPIO引脚检测模块的RI引脚,当有电话和信息接入时RI引脚会产生一个大约50ms的低脉冲,此时可以通过MCU发送AT命令使模块退出透明传输模式从而进行音频通讯。
1.3 电源单元 电源模块包括主控器单元和GPRS单元的供电,由于主控器的供电电压为3.3V,故采用电源电压调节器LM1117,它能输出3.3V电压及800mA电流,且误差在1%以内。SIM900B的VBAT电源管脚电压范围3.4~4.5V,模块在发送数据时电流消耗较大,峰值电流可能达到2A,所以电源一定要能够提供2A以上的稳定电流,电源电压调节芯片LM2596是降压型电源管理单片集成电路,可以提供3A的驱动电流,有很好的线性和负载调节特性,在一定范围内可以根据系统要求调节输出电压,且其通用性较强,方便以后的维护。理想的电源设计是整个模块能够稳定可靠运行的第一基础,一旦电源不稳定或者提供的电流较小,会造成模块的网络掉线,自动关机。本系统利用一个MCU的GPIO引脚与两个不同晶体管形成一个控制开关对GPRS模块的上/断电进行控制,同时也可以在不掉电的情况下通过对VDD_EXT引脚的检测,利用模块PWRKEY引脚低电平复位的功能进行模块的重启,提供了在公交环境中发生死机时保证模块能够恢复工作。
1.4 数据采集单元 根据公交车辆所处的环境复杂和人数众多等因素,在数据采集部分采用红外对射管和压力感应的方式进行客流数据采集,然后根据采集方式的不同特点分析出客流的约值。考虑到数据的采集主要集中在公交车的车门进行,单向或双向通过的人数不会大于二人,所以采用两组红外对射管,安装高度大约在人体的腰部。压力采集时通过安装在车门台阶下面的压力感应器未采集压力数据。由于数据采集单元采集的模拟信号,所以将其连接至主控微处理器的A/D端口,分析原始采集的数据后得到有效的传输数据,然后经过串口与GPRS单元进行数据的发送。单元框图如图3所示:
2 软件设计
2.1 数据采集部分 数据采集部分包括两种采集方式:红外对射管采集和压力感应器采集。红外采集包括发射端和接收端,由发射端发射红外线,当红外线被遮挡时,产生信号1,否则信号为0。对比固定的时间间隔采样和只当数据发生变化时采样这两种获取数据的方式,为了减少数据的冗余,避免重复的数据,我们采取数据变化时采样的方式,即只当状态0变化为状态1,或状态1变化为状态0时,进行数据保存。由于时间精确到10ms,小于光电传感器的响应时间30ms,保证了数据的可靠性。对于压力感应器采集,根据感应人体体重形成的压力变化,找出一个人和两个人体重压力变化的分界点,将其设置为区别一个人或两个人的临界值,从而得到两个不同的信号并将其保存。具体流程如图4所示。
2.2 数据发送部分 数据发送部分主要是利用GPRS模块的远程传输功能,将有效的客流数据通过GPRS网络发送至数据处理中心。模块的初始化是通过AT+IPR=9600;&W设置本地模块的波特率,SIM900B支持掉电保护,此命令只需设置一次即可。由于本系统需要的是模块的透明传输模式,所以用AT+CIPMODE=1设置成透明传输模式,此命令需在上电之后设置。然后AT+CGATT=1连接GPRS网络。AT+CIPCSGP=1,”CMNET”,AT+SIPSTART=”TCP”,””202.113.125.27”,8080用来激活移动服务场景并连接服务器,服务器的IP地址必须是公网的IP地址且开通GPRS数据服务功能。数据发送部分的流程如图5所示:
3 结语
本文通过两种客流数据采集方式,利用GPRS数据远程传输具有永远在线,切换自如,计费方式灵活,传输速率高等优点,将采集的客流数据通过GPRS网络连入互联网,在远端采集设备和终端处理中心之间提供了一条透明的传输通道,实现了客流数据的及时、准确地传输。
参考文献:
[1]Bud Bate R J.通用分组无线业务(GPRS)技术与应用[M].朱洪波,沈越泓,蔡越明,等,译.北京:人民邮电出版社,2004.
[2]侯婷,杨宏业,李俊芬,等,GPRS无线数据传输终端的设计和实现.微计算机信息,2006.
[3]桑楠.嵌入式系统原理及应用开发技术(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2008.
关键词:教育信息化;信息化教育;安全评价
《系统工程与评价技术应用》是安全技术管理专业的一门必修课程,为专业主干课。课程具有理论基础要求高、实践性强的特点。经过多轮的教学改革,已经从传统板书进行讲授教学,发展到以工作过程为导向、以模块为单元,以项目任务驱动为载体,进行教、学、做一体化教学[1]。课改从一定程度上实现了“以教师为主导、以学生为主体”的教学模式,随着学生学习积极性不断激发,学习自主性不断提高,对教学信息的需求量日益加大,信息化教育教学改革日趋迫切,其重要性也愈发凸显。
一、信息化教育内涵
(一)教育信息化内涵
教育信息化的概念是在20世纪90年代伴随着信息高速公路的兴建而提出的[2],电化教育专家南国农教授给出定义:“所谓教育信息化是指在教育中普遍运用现代信息技术,开发教育资源,优化教育过程,以培养和提高学生的信息素养,促进教育现代化的过程。”[3]著名学者祝智庭教授进一步指出:“教育信息化是指在教育领域全面深入地运用现代化信息技术来促进教育改革和教育发展的过程,其结果必然是形成一种全新的教育形态――信息化教育。”[4]
(二)由教育信息化走向信息化教育
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》将加快教育信息化进程作为未来10年教育改革和发展的保障措施之一[5]。联合国教科文组织把教育信息化分为四个阶段:起步、应用、融合、创新,当信息技术与教育达到深度融合时,就会形成一种全新的教育形态,即信息化教育[6]。信息技术应用与融合一方面表现在教师端:即教师应用信息技术水平得到提高,教学观念更新,教学方法改进,教学效果得到提高;另一方面表现在学生端:学生利用信息手段进行主动学习、自主学习,运用信息技术分析、解决问题的能力得到提高。
二、课程学情分析
(一)硬件设备设施条件
安全技术管理专业经国家示范建设,校内外实习实训基地达30余个,涉及矿山、建筑和危化等多个行业领域。学校自主开发的共享型专业教学资源库云综合平台覆盖所有的教室和实训室,在校园内网和外网的所有终端都能够登录使用,为教学资源的共享和师生间的沟通搭建了一座信息化桥梁。
(二)学生素质条件
《系统工程与评价技术应用》课程按照培养计划是在第三学年的第一学期开课,学生经过第一学年的学习具备数学计算能力、文字编辑及CAD绘图等计算机运用基础能力,通过第二学年的学习具备一定的法律法规基础和专业基础;进入大三阶段的学生已掌握了自学的方法,能够在老师的引导下自己完成一部分课程知识准备,具备了自学能力;学生通过参加课外活动和实习实训环节的锻炼,具备团队协作能力和一定的动手实践能力。
(三)教师素质条件
本课题组成员双师素质比例达到80%,能够将理论教学和实践操作有机的结合。课题组成员经过示范建设及国家级、市级精品课程、精品资源共享课程建设等工作的锻炼,具备课程改革的意识和行动能力。
三、信息化教育课程体系构架
(一)课程定位
该课程主要是让学生具备国家三级安全评价师的知识与能力。安全评价业务范围宽泛,《安全评价通则》中将安全评价业务分为57类,其中一类24个行业类型,二类33个行业类型。具体到评价对象的物料、生产工艺、组织管理制度等更是千差万别,这就要求该门课程的教学贴近学生的专业方向,便于学生对知识点和技能点的理解和掌握,培养学生系统分析、解决问题的能力。但又不能仅局限于本专业方向,尤其要注重知识的拓展,培养学生自主学习的能力。
(二)课程教学资源建设
按照国家级精品资源共享课的要求,课程教学资源库应包括:课程介绍、教学大纲、教学日历、教案或演示文稿、重点难点指导、作业、参考资料目录等内容。针对信息化教育的特点同时结合本门课程的定位,课程教学资源库的建设重点放在如何能更好的激发学生学习兴趣,实现更全面、更高效的信息获取与利用上。
1、多形式展现教学文件,课程之初吸引学生
课程介绍、教学大纲和教学日历属于整体反映课程教学思想、教学内容、教学方法、教学过程的教学文件,通过这些文件信息的获取使学生对课程形成初步的了解,便于搜寻到学习的兴趣点和认识各教学模块的相关关系。面对传统的word文本的“文字+图表”的冗长而枯燥的介绍时,很少学生愿意坚持读下去。信息化教学资源更多的利用图片、视频等方式来展示和传递信息,在原有的word文本的基础上,增加ppt和微课形式的介绍。例如课程介绍包括课程特点、教学目标、教学内容覆盖面、教学方法及组织形式、授课对象要求、教材与参考资料等内容,通过制作成微课的形式,变静态为动态,变无声为有声,同时融入矿山、建筑和危化等不同行业安全评价场景和过程文件的图片等,使学生更易于接受和理解。
2、多信息形式构筑教学模块,教学之中服务学生
教案或演示文稿、重点难点指导、作业、参考资料目录等内容分教学模块介绍,便于信息的获取。以重点难点指导为例来说明,该课程“厚基础、宽领域”的特色决定了重点难点众多,于是将重点难点划分为知识点和技能点两类,知识点多采用定义+图片/视频短片的形式,例如危险有害因素,先分别给出危险因素和有害因素的定义,再分别以火灾危险因素和粉尘危害因素举例说明,并配以火灾和尘肺病的图片补充说明;技能点多采用拍摄实训过程制作成微课的形式,在了解基本过程的基础上进行实训操作。在顺序编排上,除按照每个模块、任务的知识点和技能点教学顺序进行编排的方式外,增加了课程整体重点难点按照首写字母顺序进行编排的方式,便于学生快速便捷的搜寻到所需内容。
3、多渠道打造拓展资源,激发学生自主学习
拓展资源是指反映课程特点,应用于各教学与学习环节,支持课程教学和学习过程,较为成熟的多样性、交互性辅助资源。根据该课程的特点,设置了法律法规库、事故案例库、安全评价案例库、注册安全评价师专题讲座库、网络资源库、学科专业知识检索系统、试题库系统等。
(三)课程教学设计
把课程设计分为课前、课上和课后三个阶段,课前主要是布置预习任务,对要学习的知识点与技能点建立基本认知,课前预习任务应简单、生动,同时又能引发学生的自主思考;课上,包括任务导入、演示操作和任务实操三个环节,教师应引导学生完成教学任务,根据学生的整体认知情况,对知识点和技能点进行补充、深化和拓展;课后,通过作业和信息平台等方式及时交流、沟通,帮助学生查缺补漏,鼓励学生进行拓展学习。
以安全性评价教学模块安全检查表编制任务为例,
课前布置预习任务:观看安全检查视频,并思考:1.如何解决安全检查中面临的安全管理人员与生产操作人员对安全认知不一致的矛盾?2.安全检查表的基本格式由哪些基本内容构成?
课上深入讲解:任务导入:1.安全检查表编制的程序和步骤;2.运用安全检查表分析法进行系统安全分析。演示操作:与学生共同确定检查项目和检查依据,并完成第一个检查项目的安全检查表编制。任务实操:学生分组完成其余的安全检查项目的安全检查表编制。评价总结:分组展示所做安全检查表,全班共同分析总结。
课后:根据各组成果展示情况,对所做安全检查表进行修订完善。鼓励学生拓展学习带权重和分值的安全检查表等多种安全检查表编排方式。
四、结语
信息化教学是当前教育教学改革的大趋势,在《系统工程与评价技术应用》课程的教学实施过程中,虽然做了尝试并取得了些许效果,但如何筛选、组合和运用信息,使其与教育达到深度融合,是需要在教学过程中不断实践和探索的。
参考文献:
[1]肖丹.基于工作过程系统化进行《系统工程与评价技术应用》教学模块划分[J].教育理论与教学研究,2013.11.
[2]杨晓宏,梁丽.全面解读教育信息化[J].电化教育研究,2005:1,27-33.
[3]南国农.信息化教育概论[M].北京:高等教育出版社,2004:16.
[4]汪基德.从教育信息化到信息化教育――学习《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)"之体会[J].电化教育研究,2011:9,5-15.
【关键词】程控交换机;通信电源;光传输设备类型
一、概述
果洛供电公司程控交换机、阿兰变电站通信电源、海东中心站华为Metro2050传输设备现状:
1.果洛供电公司通信机房设备搬迁,同时能更好提供办公电话的稳定保障,结合“三集五大”办公调整,原有的程控交换号码资源和中继联网无法满足现有状况,同时号码资源不再利用原有程控交换的号码,在新增的程控交换机上进行重新号码编制,增加与信通及当地电信中继联网,进一步优化果洛县公司程控交换号码资源、局向分析合理应用。
2.阿兰变电站通信电源原为珠海泰坦电源为单路供电,本变电站属光纤通信枢纽站,所承载民和、乐都地区重要业务,一旦中断,后果不堪设想,为保证民和、乐都地区通信设备和整个海东电网的安全、稳定运行、提供可靠性。
3.随着地调备调系统和综合数据网扩容完善工程的建设,海东中心站 Metro2050设备已无法满足通道需求,为增加海东地区至信通、省公司的出口带宽,提高海东地区通信网的稳定性和可靠性,保证此次业务顺利割接特编制此方案。此次业务割接将中心站的Metro2050设备退出运行,平安地区622M环网业务接入10G环网。
二、割接前实施
(一)果洛供电公司程控交换机、阿兰变电站通信电源、海东中心站华为Metro2050传输设备业务割接前期准备工作共同点:
1.仔细查看施工现场,认真核对核实更换设备所带的业务;
2.确定安装屏位和施工方案制定、三错(组织措施、安全措施、技术措施)的编写及上报有关部门审核批准,根据现场实际准备材料、工器具;
3.割接前一周之前上报新增或中断业务的流程;
4.割接前,及时通知业务受影响的相关部门及配合人员上报有关部门审核批准;
5.割接的时间、人员(确保割接过程中通信顺畅,所参与割接任务的人员,确保手机联络畅通并24小时开机)的合理安排。
(二)果洛供电公司程控交换机、阿兰变电站通信电源、海东中心站华为Metro2050传输设备业务割接前期准备工作不同点:
1.果洛供电公司程控交换机将新设备退役,新设备固定安装
(1)固定设备后进行用户音频缆至音频架并合理分配好后打线;
(2)把厂家所配置的交换机侧至数配之间的2M线缆上架固定好,同时测试正常,检查各查板与背板的连接必须牢固且位置准确;
(3)在两侧电源接好后,该设备加电,加电前须用万用表测量输入端对地之间有无短路,极性是否正确,地线接触是否良好,是否按-48V标准;
(4)设备通电,打开用户层1电源开关,至稳压后,再打开用户层2电源开关,至稳压后,再打开用户层3电源开关,此时观察设备各单板运行状态是否正常;
(5)待设备运行状态正常后,在已经安装好维护终端上开始配置用户板相应的5600-5999用户号码资源;
(6)当内部号码拨打测试正常后、利用安排时间与信通本部(712)及当地电信公司(838)进行号码分析、信令点编码等中继联网、互拨测试测试:呼出、呼入中继局向是否畅通、用户分机各种功能测试;
(7)测试一切正常、割接手续齐全后按照割接时间点进行业务割接。
2.阿兰变电站通信电源电源割接前
阿兰变割接首先被割接的电源设备不停电。与之相连的所有设备也不停电、能保持正常的通信和业务往来,但是承担的风险大、一般来说,许多直流电源的割接需要采用此方法。
(1)严格按工程施工标准、工艺要求对新电源设备安装、调试已正常;
(2)对原有所带负载的电源设备业务进行标明线序、负载业务设备的所需容量合理安排新设备提供开关容量,确保资料准确无误;
(3)做好施工材料、工器具的准备工作,以保证施工的顺利进行;
(4)负责人必须熟悉所割接的业务,危险点、应对措施,必须设定专人监护;
(5)再次对备用电源要做仔细的检查,确保备用电源可靠;
(6)电源出线应先用万用表测量正负极性,确认无误后方可接线;
(7)割接应按施工步骤进行操作,不得扩大工作范围。
3.海东中心站Metro2050设备(海东301网元)最终将停电退出运行,在停电前业务割接准备
(1)负责人必须熟悉方案内容,做好相关监护、人员调配工作;
(2)所有参加本方案实施人员在实施前必须对该方案进行认真学习,理清工作的程序、危险点及防范措施;
(3)组织相关单位和部门的人员进行本方案的技术交底,确保方案的顺利实施;
(4)提前将设备光纤、线缆敷设到位;
(5)严格按资源标准化的标准、工艺要求进行施工;
(6)业务配置时,影响运行电路:先备份网管数据;
(7)观察设备运行状态,待设备运行正常后,方可进行业务配置,并做好工作记录;
(8)现场工作人员,必须在缆纤上做清楚标记,并向操作网管工作人员核实业务情况;
(9)光功率过大,损坏设备:现场工作人员,必须先测试光功率,必要时增加光衰耗器,使光功率满足设计要求;
(10)设备插拔光板时,应正确佩戴防静电手套;
(11)网管上提前将海东中心站的Metro2050设备的时隙业务在OSN3500设备上规划配置好;
(12)海东中心站的Metro2050设备光纤链路业务需割接至OSN3500设备;
(13)海东中心站的Metro2050设备2M业务需割接至OSN3500设备;
(14)海东中心站的OSN3500设备新保护逻辑系统配置完成后均需进行拔纤试验;
(15)新环网保护倒换成功后才能将海东中心站的Metro2050设备停电退出运行。
关键词:水运工程 工程测量 测量新技术 重要性 新技术应用
中图分类号:U652 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(c)-0082-01
1 现代水运工程测量的原则
1.1 准确性
在水运工程测量过程中,准确性是其基本原则,也是最重要的原则。若是水运测量数据缺乏真实性和可靠性,那么就无法实现正确指导水运工程施工的目的。水运测量的准确性原则对于水运建筑也是至关重要,无论是水资源的调度或是水路运输,都需要进行建筑施工,因此,相关的工作人员应该按照水运具体项目的实际位置进行勘测,确保勘察数据能够准确无误,以便于为设计人员提供准确可靠的数据信息。
1.2 全面性
水运工程的测量并不是完全独立的,而是需要结合其他相关环节,如此才可以达到预期的施工效果。根据全面性的测量原则,在具体的测量工作中,一方面要对于整个水面的实际情况以及面积大小进行考虑,另一方面还应该充分考虑运输交通工具的具体结构与面积,只有这样,才可以有效实现水运测量的全面原则,从而有效促进水运交通运输效率的进一步提高。
2 现代水运工程测量新技术应用的重要性
2.1 能够有效实现对水运的科学指导
在水运工程建设的过程中,若是忽视了测量工作,或是测量结果缺乏完整性和科学性,就会导致整个工程的失误现象发生,并且造成竣工后由于预期效果无法达到从而酿成工程事故的现象。所以在进行施工前,必须注重水运测量工作,一方面,通过测量,能够有效掌握水面交通的航向,另一方面,通过测量,可以针对水运布局图,进行港口周边交通运输路线的设计,或是制定科学合理的规划方案,加强对水运的科学化指导。
2.2 能够为水运提供安全保障
水运工程不仅应该强化其科学性和可行性,还应该加强其安全性,水运工程的安全性是关系到生命财产安全的关键。在进行水运设计规划的过程中,需要结合具体实际,合理制定相应等级的运输路线,在施工的过程中,一定要确保勘察测绘的准确性,从而为水运交通的疏通工作提供保障,进而水运条件的安全性。而且水运交通方案在测量工作完成后来制定,能够有效促进水运设施的进一步改善,从而有效提高水运工作效率。
2.3 确保水运交通规划的合理性
水运交通具有成本低、便于调节、运送量大以及安全性低的特点,是交通运输业的重要组成部分。所以,在规划设计水运工程项目过程中,要加强测量工作,确保其科学性和合理性,从而有效促进水运交通难题处理水平的有效提升,水运交通规划过程中,水运工程设施设备的完善也是其重要工作内容,如此一来能够有效促进水运交通的发展和进步。
3 现代水运工程测量新技术的应用
3.1 数字化测绘技术的应用
自1980年以来,数字化测绘技术得到了快速发展和应用,主要在于其克服了传统地形图与工程图的测绘难点,减少了人力物力的大量投入,缩短了成图时间,丰富了图形,逐渐满足了城市建设以及现代化工程建设的需要。而数字化测绘技术在水运工程测量中的应用,实现了数据采集与数控绘图仪的结合,逐渐形成数据收集、处理以及绘图的自动化测图系统,一方面简化了水运工程测量工作难度,实现了图形测绘的自动化,还建立专业的数据库与基础地理信息系统,为后期水运测量工作奠定数据信息基础。
3.2 GPS技术的应用
随着GPS定位技术的进一步发展,测绘定位技术也得到进一步的完善,尤其是在水运工程测量中的应用,促进了水运工程的进一步发展,能够为水运建筑物的施工提供准确有效的位置,从而便于水运建筑物的顺利施工。
3.3 电子平板仪
电子平板仪的组成部分主要包括两大部分,一是硬件部分,包括全站仪、便携计算机组;二是软件部分,即就是测图工具。电子平板仪的运用原理就是通过全站仪来获取目标点的具体数据,并将其传输给便携机,如此一来便携机上就将其受到的数据进行处理,并通过地形图将这些数据信息直接绘制出来。平板仪测图一方面是便于掌握,另一方面可以有效节省室内再次绘图的时间,与此同时,还在很大程度上促进了成图精度和速度的有效提高。电子平板仪所成的图都是数据地图,其优势就是编辑修改方便,而且成图精度比较高、速度快、周期短。而水运工程建设对地形图的精度和详细度的要求非常高,电子平板仪的应用就大大降低了测绘的难度,它能够利用全站仪进行目标点数据信息的采集,然后通过便携计算机进行快速处理,大大减少了人力劳动,提高了测量质量。全站仪充分发挥着自身高精度与长视距的优势,能够轻松实现增加或是减少图根点数量目标。而且电子平板仪不会受到图幅分幅的限制,测图过程中无需进行拼接图幅,能够最大程度降低拼图误差。
3.4 水文观测
在水运工程测量工作中,水文观测技术是必不可少的重要部分。水文观测的主要内容是流速流向、流量、航迹观测和泥沙测验,另外,还包括风、浪、冰情观测和含盐度的测定等。比如说内河的水运工程测量工作,主要内容包括流速流向、流量、航迹观测和泥沙测验等,随着定位技术的不断发展和进步,GPS定位技术逐渐替代了传统的交会定位,在进行流量测验的过程中,ADCP走航式测流也得到了进一步的发展和应用,从而有效促进了整体工作效率和测量精度水平的提高。
3.5 地形测量
地形测量涵盖内容比较广泛,具体就是需要通过测量把地球表面的地理形状和形貌在平面图上具体反映出来,在此过程中,还要将地理社会经济等要素充分考虑在内。传统的测量方式下,该工作的艰巨性是无可避免的,而且所花费的时间也比较长。而随着科学技术的发展,GPS-RTK的三维定位技术得到进一步的应用,有关地形数据的采集工作就简易了很多。RTK技术能够有效实现实时动态定位,具有精确度高的特点。该技术的重要优势在于其不一定非要看到具体的测量点,而只可采用GPS技术实现具体点的定位就能够实现测量目的,从而使得工作效率得到进一步提高。
3.6 先进的地面测量仪器的应用
随着经济的发展和科学技术的进步,雷达探测与各种无线电导航系统得到进一步的发展和应用,与此同时,各种各样的测量仪器得到广泛应用和发展,这些测量仪器基本都具备着测程远、精度高以及功能齐全的特点。随着测量技术的发展和进步,使得水运工程的测量水平也得到进一步的提升,同时还使得水运工程工作效率以及精确度大大提升,在很大程度上弥补了传统测量技术的缺陷,在水运工程测量工作中,先进的地面测量仪器的广泛应用,一方面促进了水运工程建设质量水平的提高,另一方面也使得该技术自身得以进一步的完善,在很大程度上促进了整个水利事业的发展和进步。
4 结语
总之,水运工程的发展与测绘技术是息息相关的,水运测量技术的应用在很大程度上规范了水运交通,促进了水运工程的发展和进步。
参考文献
[1] 邱中军.探讨现代工程测量新技术的应用[J].信息系统工程,2013(1):100-101.
关键词 城市轨道交通 技术创新 理念 新技术 应用 技术进步 可持续发展
随着我国改革开放的不断深化和社会经济的持续发展,进入到上个世纪90年代,以北京、上海和广州为代表的国内大城市,从改善城市交通状况、促进城市协调发展的目的出发,分别修建了城市轨道交通线路。此后,国内其他一些大城市也相继制定了各自的城市轨道交通规划,并开始筹建城市轨道交通系统。时至今日,城市轨道交通已成为我国城市基础设施建设领域的一个热点。城市轨道交通是社会效益、经济效益、环境效益都十分突出的项目。经济效益是基础,社会效益是目的,环境效益是条件。只有处理好三者的关系,才能使城市轨道交通具有长久的生命力。
城市轨道交通建设为什么要应用新技术、新设备,为什么要走技术创新之路?我认为,这是由城市轨道交通必须实现人性化、高效率、低成本的投入与运营方能显现其生命力的特性所决定的。人性化,也就是设计与建设必须遵循以人为本的原则。建设轨道交通的目的是为人服务的,为人们出行迅速、便捷、舒适服务。同时还要注重减少对他人居住与活动的影响,改善环境质量;高效率,就是通过新技术、新设备的应用,提高系统运行可靠性,达到运输的最佳效应,并满足不同时段的运输需要,实现效率优先的目的;三是降低成本。技术永远是为经济服务的,不为经济服务的技术没有丝毫生命力。我们所讲的成本,首先是运营成本,其次是建设成本。必须从提升运营服务水平的角度、从维持企业竞争力和可持续发展的角度来考虑新技术、新设备的应用。通过技术的升级与综合自动化水平的提高,可有效提升服务水平、在设备生命周期的范围内降低运营成本。
通过新技术的应用与创新,使安全、舒适、方便、快捷、环保的轨道交通成为可能,事实上,只有满足乘客需求的城市轨道交通系统,才能赢得乘客的满意并乐于乘坐,而它也因此获得持久的生命力。同时,轨道交通的发展,必定会促进城市的发展,城市发展了必然会增大对轨道交通的需求,从而使轨道交通建设步入与城市发展互相促进、互相带动的良性发展循环。
创新,是广州地铁工程建设的精髓。这几年,广州地铁积极探索,进行了制度创新、管理创新、技术创新,为城市创造环境、为社会创造效益,不断开拓地铁前进发展的道路。就技术创新而言,在各级领导与社会各界的关心、支持下,广州地铁作了一些尝试,取得了一些成绩。当然,我们的创新不是单纯地追求最完美和最卓越,而是追求技术上的先进性与工程实际相结合以及技术上的先进性与以人为本的服务理念、高效率低成本的运营理念相结合。
技术创新是有风险的,广州地铁为什么敢冒风险?中国过去有一句“行话”:中国的轨道交通要用中国成熟的交通设备。但是我们要看到与西欧、北美等发达国家的城市轨道交通水平相比,中国的差距很大。为缩短差距,我们不能等待,不能“从猿到人”,必须冲破狭隘的地域、国别观念,放眼世界、放眼未来,通过外引内联,尽快利用外国先进的技术来武装自己,加快我们的发展。为拥有中国知识产权的先进技术设备,为满足安全、可靠、舒适,同时战略成本又是合理、最低的新技术的应用,广州地铁愿意第一个吃螃蟹。
在此,我愿意就广州地铁在新技术应用与创新上所做的一些工作与各位一起交流和分享,由于时间有限,这里仅举其中几例,以资借鉴。
一、广州地铁二号线技术创新的简要情况
广州地铁二号线用3年的时间建成,3年半时间实现开通运营,这在全国可能是一个创造。在一体化的经营模式下,我们利用丰富的运营经验、指导设计和建设行为,引导和审视各类先进、可靠、成熟的新技术、新工艺在二号线的应用,通过技术创新,全面提升了线路的设计水平,节约了工程投资,大幅度缩短了建设工期,全面提升工程质量,有效地降低运营成本,使广州地铁二号线工程总体技术水平达到了一个新的高度,并在技术上为广州地铁的可持续发展奠定了基础,也在客观上促进了全国轨道交通行业的技术进步。
二号线工程实施的技术创新之路可概括为:保证地铁(电气铁路)“弓网、车、轨”等核心系统的技术先进性,供电、信号、通信、机电设备监控等主要机电系统关键技术瞄准国际先进水平,在已建成运营的地铁一号线的基础上,在保证线路总体技术水平有所提高的前提下,实现国家要求的70%的机电设备国产化率;合理选用和综合应用施工方法,在保证施工安全的前提下,积极稳妥地采用新工法新工艺,提前实现隧道通、轨道通、电通,创造了提前开通的前提条件。
我们注重工程前期工作,在设计阶段,采用先进的设计理念,优化建筑设计,改善线路和周边的建筑和环境之间的关系。在施工阶段,积极稳妥地采用先进施工方法,保证顺利穿越珠江,顺利穿越五个地质断裂和溶洞地区;并注意及时解决在十分复杂的工程地质和水文地质条件下修建地铁隧道、车站遇到的重大技术问题;在设备采购阶段,积极稳妥地采用技术含量高、安全节能、环保的成熟设备,保证各机电系统的安全性、可靠性,降低运营成本;在机电安装阶段,注重解决各机电系统内和系统间接口技术问题,保证单机设备、单个系统的先进性和整个系统整合后,整条线路的技术先进性的统一。
1、成功研制和应用刚性接触网,填补国内空白
我们自主组织进行科技攻关,成功研制刚性接触网。和传统的柔性接触网相比,刚性接触网不仅大大改善了二号线地铁列车不间断供电系统的安全性、可靠性,可维护性,而且国产化率达到90%以上,填补了该项技术的国内空白,有力地推动了中国轨道交通的技术进步,这不仅对于国内地铁建设,而且对中国电气化铁路的建设都具有划时代的意义。
广州地铁二号线地下区段全部采用刚性接触网供电方式,并一举取得圆满成功,使这种具有结构简单、安全可靠、占用空间小、受力条件好,无断线之虞、维修工作量小、弓网受流特性好、国产化率高等诸多优点的供电方式,在此后国内地铁新线的设计中被广泛的采用,已经取得了重大的经济效益和社会效益。刚性接触网造价比传统的柔性接触网降低15%,由于国产化研制成功,实际造价比进口同类刚性接触网节省近60%。同时,维修人员的配备可比柔性接触网减少50%以上,刚性接触网每年维修费用仅为传统柔性接触网的1/9。
2、国内首次成功应用站台屏蔽门技术,做到安全、节能、环保、美观
地铁二号线采用了世界最先进的第三代屏蔽门系统,这也是国内第一条采用屏蔽门系统的地铁线路。站台屏蔽门系统安装在站台边缘,将站台区域与隧道轨行区完全隔离,减少了站台区与轨行区之间冷热气流的交换,减小了车站供冷系统的负荷,降低环控系统的空调能耗(约20%);屏蔽门系统的设置防止了乘客掉下站台,节省了车站管理人员;屏障了列车运行时的噪音对车站的影响,消除列车活塞风对站台的影响,改善了地铁车站的空气质量,保证了乘客候车的舒适度;此外,设计精美且具有时代感的站台屏蔽门,不仅可以增加乘客在站台候车时的安全感,而且给车站也增添了明快的色彩,美化了车站的装饰效果。
3、在国内地铁首次应用集中供冷系统新技术,节约投资、节能、环保
根据广州地铁二号线线路特征和线路周边的环境条件,有效解决车站供冷设施布置难、对地铁车站周边影响大的问题,将集中供冷技术成功应用于二号线地铁车站供冷系统中,因地制宜,设立集中冷冻站和利用自然冷源,并攻克长距离高效率冷冻水输送等技术难题,避免了在闹市区地铁车站设冷却塔给周边景观带来的不利影响,美化了环境;同时减少了车站环控机房的面积,降低了车站的规模,减少了土建成本,较大幅度地降低了能耗。
另外,广州地铁二号线集中供冷系统还具有以下优点:采用变频节能技术,降低了系统运行成本;设备集中管理,便于运营维护;利用自然冷源,体现节能和环保意识。
4、自动售检票系统成功应用非接触式全IC卡技术,引领专业发展方向
为实现多条地铁线路之间旅客的不检票换乘,并达到快速输散旅客的设计要求,降低运营成本,并配合政府要求的城市公交“一卡通”工程建设,地铁二号线采用了非接触式IC卡自动售检票系统,与广州公交“一卡通”系统兼容,并且在国际上首次采用了非接触式IC卡单程票代币(Token)模式,代表了本专业的发展方向。同时对已投入一号线运营使用的磁卡系统进行了IC卡技术改造,实现了一、二号线之间的不检票换乘,并且为今后轨道交通新线之间的不检票换乘创造了最基本的条件。
此项新技术,是世界上首次在地铁自动售检票系统中成功应用,堪称自动售检票技术进步的一个里程碑。
5、复合地层盾构施工技术成功地应用
在全面总结一号线盾构隧道施工经验的基础上,我们突破传统思路,在广州地区复杂的地质条件下采用盾构技术成功穿越珠江;国内首次成功应用了宽度1.5米的盾构管片;隧道管片接缝防水设计采用了性能优越的进口EPDM弹性止水条,进一步提高了地铁盾构隧道的防水效果;施工中采用了德国VMT公司研制的同步激光自动导向系统SLS-T进行施工测量,免去了测量对施工的干扰,提高了隧道施工精度;研制出新型盾尾同步注浆配合比,成功应用胶结材料盾尾同步注浆技术,进一步提高了在复合地层用盾构技术修建的地铁隧道的质量。
我们已总结出一套适应于广州地区复合地层的盾构机选型方法,为盾构法作为未来新线建设中修建隧道主导工法地位的确立,不仅从概念上,而且从实践上提供了依据。
6、车辆模块化生产
在实现70%国产化率的前提下,广州地铁二号线车辆的总体技术水平不低于从德国进口的一号线车辆水平,并有不同程度的改进和提高,代表了国产化车辆的最高水平。我们首次采用模块化车体,结构优化,车厢美观,维修方便;整车设计考虑了各部件的降噪和隔噪措施,使整车噪音降低;采用新型转向架,改善受力条件,强度提高,提高安全性;主逆变器采用先进的IGBT开关单元,使设备体积下降,噪音降低;车辆控制和监视采用总线方式,容量大,传输控制方便。
二、移动闭塞技术在三号线的应用
广州地铁三号线是全国第一条最高时速达120公里的快线,采用小编组、高密度的行车组织方式。与之相匹配,我们在三号线采用了代表着世界先进列车控制技术发展方向的移动闭塞信号系统,它提供比传统的固定闭塞系统更为安全、更加高效、灵活的列车运行。该系统不仅能提高列车运行速度,增加列车运行密度从而提高线路通过能力,而且能够辅助列车司机驾驶并能实现列车定点停车和节能,并能安全地处理系统信息从而实现中央系统计划的自动列车控制。移动闭塞技术集安全、灵活、经济节能于一身,既能满足轨道交通大运量、高频率、可靠运行的要求,又延长了设备的生命周期,具有优越的性能价格比,其采用将大大提升地铁三号线的运营效率,并将为广大市民的出行提供更快捷、更舒适的服务。
三、线性电机在四号线的应用
广州市地质条件复杂,建成区建筑物密集,加上珠江水系的影响,线路必须多次穿越珠江,从整个路网规划的情况来看,目前所采用的传统的轨道交通系统已经不能很好地满足工程建设和运营的需要了,必须探索新的途径。直线电机运载系统就是根据这一需要而提出的。