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[关键词]容错技术 可靠性 容错功能
随着现代工业技术的发展和计算机的普及,工业设备运行的安全性和可靠性越来越引起人们的重视,为了保证其安全、高效和可靠地运行,必须采用与之相适应的管理模式,容错技术为计算机系统提供了这样的能力:当计算机内部出现故障的情况下,计算机系统仍能正确工作。计算机容错技术是计算机系统可靠性提高的重要手段。
当系统内部有故障存在时,通过容错技术消除故障的影响,使系统最终仍能给出正确的结果。按照时间划分,故障可分为以下三种:永久性故障、间歇性故障和偶然性故障。永久故障是永远持续下去直至修复为止的故障。对硬件来说,永久性故障意味着不可逆的物理变异。对软件来说,这类故障也就是一个不可以自动恢复的错误状态。间歇性故障是短暂的,但却是断续的,它既有偶然性,又有不定期的重复性。如一个处于临界状态的电路输出时好时坏,而一个虚焊点就会引起这样的故障。偶然性故障出现是短暂的,且可能是非重复性的。常常由于环境的变换、电源方面的干扰、元器件性能的波动、软件的随机变换、电磁干扰等因素而引起。这样的故障有可能仅出现一次,或很长时间出现一次,但却可能造成数据错误,甚至系统瘫痪。
针对不同故障应采取不同的容错方法。容错技术能自动适时地检测并诊断出系统的故障,然后采取对故障的控制或处理的对策略。按照系统的失效响应阶段,可以把各种容错技术分成三种:故障检查、静态冗余、动态冗余。故障检测并不提供对故障的容忍,而是发生故障时给出一个警告。故障检测广泛应用于微型机和小型机之类的小系统中,其中一些已体现了简单的联机检测机理。严格地说,故障检测不是容错,它尽管检测了故障,但是不能容忍这些故障,不给出故障警告。动态冗余用于纠错码存储器或具有固定配置(即线路器件之间的逻辑连接保持不变)的多数表决冗余计算机之类的系统中。
根据不同情况,一个容错系统可经历以下阶段:(1)故障检测:大多数失效最终导致产生逻辑故障。有许多方法可用来检测逻辑故障,如奇偶校验、一致性校验和协议违章都可以用来检测故障。故障检测技术有两个主要的类别,即脱机检测和联机检测,在脱机检测情况下,进行检测时设备不能进行有用的工作;联机检测提供了实时检测能力,因为联机检测与有用的工作同时执行。联机检测技术包括奇偶校验和冗余校验;(2)故障限制:当故障出现时,希望限制其影响范围。故障限制是把故障效应的传播限制到一个区域内,从而防止污染其他区域;(3)故障屏蔽:故障屏蔽技术把失效效应掩盖了起来,从某种意义上说,是冗余信息战胜了错误信息,多数表决冗余设计就属于故障屏蔽;(4)重试:在许多场合,对一个操作系统的第二次试验可能是成功的,对不引起物理破坏的瞬间故障尤其如此;(5)诊断:对故障检测技术没有提供有关故障位置、性质的信息进行诊断;(6)重组:当检测出一个故障并判明是永久性故障时,重组系统的器件替换失效的器件或把失效的器件与系统的其他部分隔离开来,也可使用冗余系统,确保系统能力不降低;(7)恢复:经检测和重组后,必须消除错误效应。通常,系统会回到故障检测前处理过程的某一点,并从这一点重新开始操作。这种恢复形式通常要后备文件、校验点和应用记录方法;(8)重启动:如果一个错误破坏的信息太多,或者系统没有设计恢复功能,那么恢复就不可能实现。仅当系统未受任何破坏时,才能进行“热”重启,并从故障检测点恢复所有的操作。“热”重启相当于系统需要完全重新加载;(9)修复:即把诊断为故障的器件还原下来,修复也可以是联机进行的或者脱机进行的;(10)重构:对元件进行物理替换之后,把修复的模块重新加入到该系统中去。对联机修复来说,实现重构不中断系统的工作。
随着计算机硬件和网路的快速发展,容错计算机的系统开销逐渐降低,且纠错速度快。而软件方法实现的容错,对硬件不会提过高的要求。同时系统灵活,资源利用比较合理。更正检测、诊断将会采取人工智能的处理途径,以专家系统的各种智能工具来支持故障检测和诊断。利用专家的知识,借助推理机构,迅速而准确地提供诊断结果。系统的动态重构、故障恢复功能及神经元芯片等将被用到容错技术中来,都将在智能化的支持下得以实现。同时对电路内部的自检、自重构研究,可以解决电路本身及子系统的可靠性问题,将会出现容错的VLS1芯片及可直接支持系统容错设计的可容错设计芯片,为系统设计者提供一个具有透明性的容错设计元器件。进入到芯片内部的容错技术的研究将成为容错研究的一大分支。
随着网路时代的到来,对于一个成功的电子商务系统来说,必须响应在线客户的需求并遵守服务的那个协议(SLA),同时保护客户的隐私及电子商务系统安全正常运营。对于客户要求的响应程度及安全保护措施是一个基于Internet的电子商务系统成功的必要条件,容错服务器就成为网络时代电子商务运营商首要选择。未来的智能化家庭都将拥有一个家庭数据中心,可提供全天候的服务,包括家庭安全、防盗和防煤气泄漏以及各种家用电器的控制,这个家庭数据中心也只有采用容错计算机才能担当。今后容错技术将同时在软件和硬件上得到发展,将会出现初级的容错软件的设计方法,应用软件方面的容错设计将会产生一些实用的工具,同时产生一个通用操作系统和硬件相结合的容错方法,走软硬结合的道路。系统容错设计将在分布式系统、CSCW等方面出现新的容错设计方法。
参考文献:
[1]胡谋.计算机容错技术[M].北京:中国铁道出版社.
[2]杨孝宗.容错计算技术的提出和发展[J].电子和信息化.
关键词 VOIP;H.248协议;SIP协议
中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)68-0181-02
1 VOIP原理介绍
1.1 简介
VoIP(Voice over Internet Protocol)是指把模拟语音信号通过压缩、封包之后,在IP 网络环境以数据封包的形式进行语音讯号传输,也就是我们所说的互联网电话、网络电话或者简称IP电话。
1.2 VOIP构成
VoIP系统主要是由四部分构成:媒体服务器(MS)、媒体网关(MG)、媒体网关控制器(MGC)。而媒体网关(MG)分为:AG(接入网关)、TG(中继网关)和 SG(信令网关)。
1.3 VOIP业务实现
VOIP是通过五道程序来互传语音信号的:第一,将发话端的模拟语音信号进行编码,现时模拟语音信号的转换主要是采用ITU-T G.711语音编码标准;第二,把语音封包压缩,同时添加目的地址和控制信息;第三,传输IP封包阶段,将数据封包传送到目的端;第四,数据封包在目的端进行译码还原;第五,还原后的信号转换成喇叭、听筒或耳机能播放的模拟音频进行播放,从而实现了语音的互传。
2 VOIP信令协议介绍
2.1 信令协议介绍
VOIP信令协议分为对等和非对等两大类,其中对等协议主要有H323、SIP;非对等协议主要有MGCP、H.248。非对等协议的核心思想是将业务和控制相分离、控制和承载相分离,按其功能可分为两部分,分别是MG(负责资源管理以及媒体处理的媒体网关)和MGC(负责呼叫控制的媒体网关控制器),实现了业务的集中化和终端的简单化。而对等协议却把业务和控制都移向终端,实现终端的智能化。
2.2 H.248协议
H.248又称之为Megaco,是由ITU和IETF合力发展出来的,IYU-T把它称为H.248,而IETF却把它称为Megaco。H.248协议是在MGCP协议的基础上,融合了其他不同媒体网关控制协议的特性而发展起来的一种新型协议。MGCP协议因为在描述能力上有所不足,制约它在大型网关上的使用,MGCP在数据传输方面只能单一的依靠IP网的UDP包,而这些问题H.248协议却得到了解决。
H.248协议的连接模型是终端和关联域两个部分组成的,拥有两种注册方式,分别是IP地址注册方式和域名注册方式。通常来说一个MG中可以有很多关联域,它们用不同的ContextID来区分,在每一个关联域中都应该最少含有一个终端,不然该关联域只能被删除,而任何一个终端在一个时刻内也只能够存在于一个关联域中。
终端(Termination)是指媒体流的源和宿。一个终端可以终结一个或多个媒体流。终端一般有两种,一种是半永久终端,就是物理终端,例如IAD上网络侧的一个IP接口,这种终端是一直存在的,另外一种是临时性终端,也就是信息流,就像RTP流,只有在需要的时候才会创建,用完之后立刻删除。
关联域(Context)代表一组终端之间的相互关系。Null Context顾名思义就是指一个空关联域,表示一个没有与其他终端发生关联的终端,就像是空闲的用户线。
2.3 H.248和MGCP协议的区别
H.248与MGCP在结构和协议方面的,有许多相同之处,但二者也存在较大的区别。H.248是MGCP的升级版本,能够在呼叫控制层面建立多个分区网关,且有良好的扩展功能,协议较为简单、扩展性好等特点;而MGCP在扩展功能和灵活性等方面都比H.248差一些。在多方会议的运用方面,H.248更容易实现多媒体功能,应用范围更为广泛。另一方面,H.248的消息编码基于文本和二进制,H.248基于传输控制协议(TCP)、UDP,H.248支持IP和域名两种注册方式;而MGCP的消息编码基于文本,MGCP基于UDP传输,MGCP只能采用域名方式注册。
2.4 SIP协议介绍
SIP(Session Initiation Protocol会话发起协议) 可以对IP网上多方、双方多媒体会进行修改、终止、建立,同时SIP是独立于底层协议,基于文本的应用层控制协议,也是IETF制定的多媒体通信系统框架协议之一。
SIP协议规定的信令中,INVITE和ACK是用在呼叫建立阶段,INVITE提成呼叫申请,对方应答ACK就进行确认,这期间要进行三次握手,整个呼叫建立的过程就是:INVITE—200ok—ACK;CANCEL是用来取消客户端发起的前个请求,作用是用来取消需要服务器长时间处理的请求;OPTIONS是查询proxy服务器的能力,用来查询服务端支持的方法,内容类型,扩展,codecs等等;BYE是用来释放呼叫;REGISTER的作用是提供地址解析的映射,使服务器学习到其它用户的位置。
3 结论
在技术和市场的推动下,电信技术发展可谓是一日千里,将模拟语音信号转化成IP 包进行传输的VOIP技术变得更为实用、方便,在这种形式下,VOIP技术互用性,安全性和可扩展性的优势都得到充分的发挥,从而使VOIP 网络电话业务迅速发展起来,从而为电信企业的发展带来机遇,帮助企业创造更多的利润,减少成本投入,也为用户大大节省了花费,享受到更多功能的服务,所以,VOIP技术是电信技术发展的趋势,具备广泛的应用前景。
参考文献
[1]袁碧宇,赵问道.浅谈VoIP在中国的发展[J].现代电信科技,2005(9).
【关键词】广播技术 研究
在我国广播事业半个多世纪的发展中,广播技术的推动作用功不可没。喻国明在《传媒观察》2007年第9期撰文认为,中国媒介业的发展,并不仅仅依靠自身的理论逻辑和市场发展,更大程度是与中国的制度现实、技术现实和产业现实紧密结合在一起的。①所谓“技术现实”就是指广播电视发展的技术支持,研究广播技术的必要性已经昭然若揭。笔者以中国期刊网为检索平台,并辅以互联网的强大搜索功能,采用关键词搜索方法,在中国期刊网上寻找到与“广播电视”直接相关的论文519篇。本文就以这519篇论文为主要样本分析对象,同时结合互联网上的论文,对广播技术的相关研究做出整体梳理,试图形成一份关于广播技术的研究完全记录。
一、广播技术的发展阶段
卢英锁在《21世纪中国广播将是数字多媒体广播》中根据广播传输手段的发展不同情况,广播技术的发展及演变大致可分为以下五个阶段:
1、中波广播。这是较早开发出来、供声音广播专用的频段。频段范围526.5kHz一1606.5kHz,利用地面波,绕地球表面传播到很远距离,晚上还可利用电离层的反射传播得更远。
2、短波广播。使用频段主要分布在5.95kHz-26.1kHz,介于中波广播和调频广播使用的频段之间。主要靠电离层的反射传播声音信号,传播距离比中波还要远些。最适合对远距离几百至几千公里外进行广播,主要用于节目传送实现对地广人稀地区的人口覆盖和对国际广播。
3、调频广播。20世纪四十年代出现,50年展起来的传播方式。使用的是87kHz-108kHz,共能容纳210个频道。由于波长短,会穿过电离层,而地面波衰减很快,绕射损耗很大,因此只能是直线、视距传播。
4、数字音频广播。数字音频广播(DAB)是第三代广播技术。它与模拟广播系统相比,其声频接收质量明显提高,频谱利用率也高,对多径效应有很高的抗干扰能力,在相同的覆盖面积其发射功率比FM发射机小很多,可以增设所需附加业务等,因而受到世界各国的重视。
5、数字多媒体广播。所谓的数字多媒体广播(DMB)是指将数字化了的音频信号及各种数据业务信号,在数字状态下进行各种编码、调制、传递等处理,由于数字信号在进行各种处理过程中,只有“1”和“0”两种状态,传递媒介自身的特征,包括噪声、非线形失真等,均不能改变数字信号的品质,同时又可方便地进行各种数值运算及各种逻辑编码运算。由于数字技术这些独特的优点,故在引入成替代现存的模拟系统后,便极大地改变了现存系统的技术运作环境,提高了系统的整体技术性能指标,达到现存模拟技术无法实现的运作质量和要求。②
二、最主要的广播技术――数字多媒体广播(DMB)
数字多媒体广播(DMB)是21世纪中国广播的主要的技术形式。③它最早是欧洲人开发出来,并很快传入中国。它的关键技术是MUSICAM信源编码和COFDM的信道编码和调制。有四大特点:提高了音频信号的传递质量;有很高的功率效率;很高的频谱效率;取代模拟广播以后在节目运作上会出现若干新特点等。④
三、广播技术的发展对广播事业的影响
要做好广播节目的改革,就必须充分认识广播的特点和优势。广播节目改革的好与坏是依赖于广播技术的。随着广播技术的发展,广播节目的结构、内容、形式都发生了重大变化。例如:由于直播设备、技术,以及通讯技术的应用,使直播节目应运而生。广播热线更接近群众,改变了广播过去的说教形式,甚至类似“闭门造车”的形式。⑤
广播技术的发展为台与台,地区与地区,甚至是国际间的合作提供了广阔的天地。使广播所获得的信息量、信息的时效性更为加强,节目的交换和交流更为快捷方便。可以说广播技术的发展决定着广播的发展和生存。其表现为:一是节目的制作质量,二是节目的覆盖范围,三是节目的时效性,四是节目的交互性,五是节目的多样性,六是节目的网络化。更高质量的节目制作需要更强的技术手段和优良的设备。
广播技术也直接制约着广播节目的改革。发射机的功率大小及发射台址的选择和确定直接影响着节目的覆盖范围和覆盖效果,覆盖范围的大小及覆盖效果的好坏直接影响着受众率,受众率是决定节目改革的关键所在。同时频道的数量和节目的声音质量也是影响节目改革的重要因素。⑥
信息技术的应用推广对广播电视事业的发展起到了积极的推动作用,信息技术是推广中国广播电视事业起飞的引擎;信息技术与中国广播电视事业呈同步发展的趋势,两者相辅相成、相得益彰;中国广播电视业的发展具有“后发优势”,中国作为发展中的世界大国,广播电视业要致力于建设世界一流的现代信息技术;信息技术给广播电视业务带来了深刻的变化,广播电视工作者要及时适应并驾驭这种变化;信息技术尤其是计算机信息网络的发展,将使广播电视节目获得某种新的生命力,将改善节目制作环境,中国广播电视业应把握住这一历史的发展机遇,迎接挑战。⑦
四、21世纪中国广播技术的走势
卢英锁在《21世纪中国广播将是数字多媒体广播》中说,面向21世纪的中国广播电视技术,到2010年期间,其发展思路可以归纳为从中国的实际出发,采用世界广播电视先进技术,借鉴发达国家开放通信市场、建设信息高速公路和实现广播电视技术数字化,按照卫星优先、光纤为主、无线为延伸的指导思想,完成广播电视卫星从模拟向数字、从C波段向Ku波段、从转发到直播、从兼用到专用的过渡。另外,大力推进广播电视的数字化、网络化与信息化,提高其传输、发射和播出质量,重视开发应用各种信息资源,建立综合数据库,使广播电视信息平台成为全国信息平台中最重要的子平台。
黄勇在《未来十年广播技术的发展趋势》中对于广播技术的走势主要分成以下三种方式:一是数字音频广播(DAB),二是网络广播,三是同步调频广播。⑧
五、广播人面临着广播技术的挑战
广播的数字化、智能化、自动化、网络化已形成了势不可挡的发展趋势。广播节目的交互性使得主持人与听众得到更好的交流,这种交互式直播类节目只有依赖很好的技术和设备才能实现。广播的系列化、栏目化决定了节目的多样性,这就需要多套节目制作系统和多套节目的传输系统。网络化更为重要,它是数字广播的发展,因此可以说高新技术的引入并应用于广播是广播发展的需要。同时对广播人提出了更新、更高的要求。⑨
首先,技术现状要求技术人员不断学习新技术,更新自己的知识储备。其次是随着直播技术、音频工作站系统的广泛使用,采、编、播人员的工作方式、工作结构也发生了巨大的变化。最后,由于直播技术音频工作站系统网络传输给电台节目的结构、内容、形式带来了巨大的变化,也给采、编、播人员的工作结构和方式带来了变化。这就给电台的管理层提出了一些新的问题、新的思考。■
参考文献
①蒋宏,《技术驱动下的媒体变革》[J].《新闻战线》,2007(11):84、85
②③④卢英锁,《21世纪中国广播将是数字多媒体广播》[J].《中国有线电视》,2003(1):4、5、6
⑤⑥孙生和,《广播技术的发展对电台改革的影响》[J].《内蒙古广播与电视技术》,2000(2):15、16
⑦廖卫民,《信息技术与中国广播电视事业的发展》[J].《新闻大学》,1999(2):67
⑧黄勇,《未来十年广播技术的发展趋势》[J].《现代电子技术》,2004(11):42,43
⑨孙生和,《广播人面临着广播技术的挑战》[J].《内蒙古广播与电视技术》,2002(1):1、2
关键词 山鸡椒;育苗;出苗率;苗木质量
中图分类号 S641.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)14-0141-03
山鸡椒[Litsea cubeba(Lour.)Pers.],别名山苍子,是樟科木姜子属落叶小乔木,在长江以南地区广为分布,福建各地都有分布。其木材材质中等,可作小器具用材。花、叶、果肉可蒸提山鸡椒油,山鸡椒油内含有约70%的柠檬甲醛,柠檬醛可提制紫罗兰酮,为优良挥发性香精,用于食品、糖果、香皂、化妆品等[1],种子含油率高达38.4%,供工业用。根、茎、叶和果均可入药,有祛风散寒、消肿止痛之效,果实可治疗血吸虫病[2]。山鸡椒是用途广泛的工业原料树种,目前对其果皮当中所含的精油的开发利用比较广泛,柠檬醛能够合成紫罗兰酮系列香料,包括紫罗兰酮、甲基紫罗兰酮以及相应的醇、酯化合物。紫罗兰酮系列香料具有宜人的紫罗兰等香料,是调制高级香精的重要原料,广泛用于高档化妆品,香皂等日用化工和食品生产中。山鸡椒也是正露丸、藿香正气水、风油精等药品的主要原料。因此,国内外市场上对山鸡椒油的需求量很大,供不应求,市场价格一直上涨。而山鸡椒主要分布在我国,我国山鸡椒品种的山鸡椒油漆柠檬醛含量高达60%~80%,最高可达90%,我国现有品种的山鸡椒柠檬醛含量远远高于国外的其他品种,极具开发利用价值,但山鸡椒种子休眠期长,当年场圃发芽率只有7%~10%,发芽迟缓,播种后需要1个月以上才有个别萌动,发芽持续时间很长,长达2年之久[1],出苗参差不齐,生长良莠不一,育苗技术尚未完善。加上山鸡椒为雌雄异株植物,自然繁殖的雌雄比例任意也不合理,致使个体或整体产量低下,限制了人工种植和丰产林培育。为此,开展了山鸡椒育苗技术研究,企图探究培育优质山鸡椒苗木的主要技术措施,为营造山鸡椒人工林提供物质基础。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验设在福建省沙县水南国有林场苗木繁育中心。本场位于福建省西北部沙县境内,沙县地理位置为北纬26°06′~26°46′、东经117°32′~118°06′。气候属于中亚热带海洋性兼大陆性季风气候,四季分明,温暖湿润,年均温18.8 ℃,最热月平均气温26.2 ℃,最冷月平均气温7.4 ℃,极端最高温度40.1 ℃,极端最低温度-9.3 ℃,年降水量1 778 mm左右,全年蒸发量1 427 mm左右,降雨量大于蒸发量,>10 ℃积温5 478.5 ℃,霜期44~64 d,平均年无霜期295 d。苗圃地为山边坡地,交通便利,排灌方便,土壤疏松肥沃,适宜培育各种苗木。
育苗地为新开垦2年的山边圃地,土壤为砂壤土,肥沃中等,土壤微酸性。播种前进行全面细致整地,深度20 cm以上,碎土做床,床高25 cm,床宽1 m,施农家肥3 000 kg/hm2,播种前7 d用90%敌百虫、50%多菌灵可湿性粉剂和水按1∶2∶1 000配制成混合水溶液喷淋苗床进行消毒。
1.2 试验方法
1.2.1 不同采种期播种试验。不同采种期播种育苗试验采取简单对比试验设计,试验设2个水平,8月上中旬采集的种子(标记为Y8);9月中下旬采集的种子(Y9),经过同样方法处理,经沙藏后播种育苗,6次重复。
1.2.2 不同处理与贮藏的种子育苗试验。试验设2个水平:种子采摘后,直接晒干,袋装,第2年春天播种育苗(标记为Z1);果实采摘回来后,摊放在阴凉处,使种子进行一段时间的后熟作用,约10 d,待果皮变黑、变皱后,放入清水中浸泡1周(每天都换水1次),用干净的细沙搓洗,搓去果皮和种子外表的蜡质层,然后把漂洗干净的种子晾干,最后将洗净的细沙用多菌灵消毒,采用湿沙贮藏,细沙湿度10%~15%,混沙贮藏时,1层沙1层种子,上面用稻草盖好,并保持一定的湿度[2-4]。每月翻堆1次,翻堆时把种子筛出,拣去发霉变质的种子,然后按上述相同方法进行分层贮藏。沙藏过程中,注意观察水分湿润状态,上层细沙发白时,及时淋水,保持湿润(标记为Z2)。采用简单对比试验设计,6次重复。
1.2.3 扦插育苗试验设计。扦插试验采用正交拉丁方设计,用2个4×4拉丁方重叠,即采用而个因素4个水平的试验设计,2个因素分别为扦插枝条的部位和处理,即:C为扦插枝条部位:C1为一年生枝条上部,C2为一年生枝条中部,C3为一年生枝条下部,C4为二年生枝条;D为扦插枝条不同处理方法:D1为不作处理,D2为浸泡生根粉(GGR7号)液,D3为浸泡清水,D4为浸泡清水后再浸泡生根粉(GGR7号)液。重叠后的正交设计表见表1。
1.3 调查方法
在播种育苗试验中,2014年10月底在每个试验小区中设置调查样方8个,样方面积1 108.89 cm2(33.3 cm×33.3 cm),调查样方内的苗木株数、地径和苗高。在扦插育苗试验中调查成活株数计算成活率[5-6]。
1.4 数据分析方法
分别播种育苗和扦插育苗试验进行数据整理,采用DPS统计软件进行分析(造林成活率经平方根变换)。
2 结果与分析
2.1 不同采种期苗木生长状况比较
山鸡椒花先于叶开放,少与叶同时开放,花期2―3月,果期7―8月,果球形,绿色,成熟时黑色。果实成熟时间各地不同,与当地海拔和当年气候有关,气温高,果实成熟早,反之则迟。果实未成熟时,过早采摘,胚芽发育不完全,出芽率低,过时采摘,果实易被鸟类所喜食,落地果实容易腐败变质,所以要及时采摘,准确掌握采种期,及时采摘饱满的种子。种子发芽率低是妨碍山鸡椒人工育苗成功的主要因素,适时采种是育苗成功与否的重要环节。
沙县采集山鸡椒果实时间由于用途不同而不同。蒸馏山鸡椒油和腌制药用的果实,在果实青色布有白色斑点,用手捻搓有较强的生姜香味时采摘,此时采收出油率高,过早或过迟采收出油率都较低,因为过早采收,果内水分多,含柠檬醛少,过迟则果实成熟,柠檬醛挥发较多,一般在8月上中旬。
从表2可以看出,不同采种时间的种子出苗数量有较大差别,Y9处理采摘的种子出苗率高,平均出苗率达17.1%,而Y8处理采摘的种子发芽率低,平均出苗率只有6.9%,后者只有前者的40.4%。山鸡椒果实成熟有早晚,且当地林农有采摘青果用于药用的习惯,因此用于育苗的种子应当选择充分成熟的果实,即9月上中旬果实颜色由绿色转黄色至黑色时采摘,这时种皮较硬,呈褐色至黑色。若太早采摘果实胚芽没有得到充分发育,种子还没有完全成熟,此时的种子还不具备发芽的条件,播种效果较差,这也是人工育苗不成功的主要原因之一。
从表2也可以看出,不同时间采摘种子培育的苗木苗高、地径生长也存在差异。Y8处理苗木平均苗高16.5 cm、地径0.26 cm,Y9处理苗木平均苗高27.6 cm,地径0.36 cm。Y9与Y8处理比平均苗高、平均地径分别增加67.3%和38.0%。经方差分析(表3):不同时间采摘种子处理的无论是出苗率(已经平方根变换)、苗高和地径间均存在显著差异。
2.2 不同处理与贮藏种子培育的苗木生长状况比较
从表4可以看出,经过不同处理和贮藏苗木生长情况处理和湿沙贮藏的种子培育的苗木,不仅出苗率高,而且苗木生长粗壮、较高。Z2处理出苗率可达42.2%,苗高33.1 cm,地径0.31 cm,Z1处理出苗率仅为17.7%,苗高28.0 cm,地径0.36 cm,前者与后者比较,出苗率提高138.4%,苗高增加18.2%、地径增加13.9%,经方差分析(表5):Z2处理与Z1处理相比出苗率间差异达到显著水平,苗高和地径未达到显著水平,但存在一定差异。表明经过处理和贮藏可以提高其出苗率和苗木质量。山鸡椒种子中种壳外表被有1层致密的蜡质层,不易透气、透水,另外种壳山鸡椒种子有后熟期,没有经过特殊处理,水分很难透入,不易发芽,这也是人工育苗难以成功的主要原因之一,必须经过一个秋冬的沙藏催芽处理,才能整齐发芽,山鸡椒种子进行必要处理和沙藏是提高苗木出芽率和苗木质量的主要技术措施。
2.3 不同处理对扦插苗木生长的影响
山鸡椒为雌雄异株植物,其实生苗往往雄株多雌株少,不能满足造林需要,为了解决这个问题特进行了扦插育苗试验,如果扦插育苗成功,就能够按照需求育出雌株苗木和雄株苗木,从而达到造林时的合理配置。从表6可以看出,山鸡椒扦插苗木的成活率中等,但从中可以看出扦插枝条的不同部位对成活率有较大影响,成活率从高到低依次为C1>C2>C3>C4,前三者分别比第四者增加的62.3%、49.3%和34.3%,表明扦插枝条以一年生上部枝条最好。扦插枝条的不同处理对成活率有较大影响,成活率从高到低分别为D4>D2>D1>D3,D4比D1、D2、D3处理分别增加12.3%、2.6%和17.3%,D2是D1、D3的9.4%和14.3%,表明使用GGR7号生根粉可以提高扦插成活率,说明山鸡椒扦插使用GGR7号生根粉是重要的技术措施。
从表6可以看出,不同处理扦插苗木苗高、地径也存在差异,与成活率变化趋势相同,成活率高,苗高、苗径也好。
3 结论
山鸡椒育苗种子要采集充分成熟的种子。播种用的种子采收时间要在9月中下旬,播种用的种子必须是充分成熟。果实外皮成熟过程的变化是由青绿变黄褐色,再由黄褐色变红褐黑色,并带有皱纹。
山鸡椒种子经过处理和贮藏可以提高出苗率和苗木质量。试验结果表明,Z2处理出苗率可达42.2%,苗高33.1 cm,地径0.41 cm,Z1处理出苗率仅为17.7%,苗高28.0 cm,地径0.36 cm,前者与后者比较,出苗率提高138.4%,苗高增加18.2%、地径增加13.9%,经方差分析:Z2处理与Z1处理比出苗率间差异达到显著水平,苗高和地径未达到显著水平,但存在一定差异。
山鸡椒扦插穗条选择一年生上部枝条和使用GGR7号生根粉可以提高山鸡椒扦插成活率。试验结果表明:扦插枝条的不同部位成活率从高到低依次为:C1>C2>C3>C4,前三者分别比第四者增加的62.3%、49.3%和34.3%,扦插枝条的不同处理对成活率有较大影响,成活率从高到低分别为D4>D2>D1>D3,D4比D1、D2、D3处理分别增加12.3%、2.6%和17.3%,D2是D1、D3的9.4%和14.3%。表明使用GGR7号生根粉可以提高扦插成活率。
4 参考文献
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【关键词】管具维修 螺杆钻具 维修技术
随着钻井速度的提高和新工艺的推广应用,特别是复合钻井工艺的推广应用,要求螺杆钻具在井下工作更长的时间,现有的维修工艺已不能够满足钻井生产需要,只有做更细致更认真的研究工作,才能提高螺杆钻具的维修质量。只有通过维修工艺、技术的研究,才能使螺杆钻具的维修质量有明显的提高,最大限度的满足钻井生产需要。
一、螺杆钻具关键维修技术
(一)研究重点
螺杆钻具主要由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、传动轴总成四部分组成。长期以来,马达寿命短、工作性能不高;传动轴总成使用寿命短、检修标准落后、维修困难,这是在修过程中长期困扰的难题。如何解决这些难题,就是该项目研究的重点。通过对螺杆钻具维修工艺的研究分析,以下两个方面是项目研究的重点:马达的定子和转子的过盈量与马达压降之间的对应关系;传动轴总成的TC轴承的配合间隙和串轴承的轴向间隙对传动轴寿命的影响。
(二)主要内容
(1)马达总成检修工艺。螺杆钻具的马达是一种容积式马达,其工作性能与流量、马达压降、钻压等有密切关系。其工作性能和寿命,都与马达的定子和转子之间的配合有关。在现有的试验能力的基础上选配合适的马达是马达总成研究的重点。
螺杆钻具马达的性能评价。根据我们反复的研究和试验得出,螺杆钻具的性能主要是受螺杆钻具马达的转子和马达定子的匹配程度影响(在螺杆钻具其它部件保证正常工作性能的基础上)。常见的有以下4种情况:配合过松、配合过紧、配合面有缺陷、正常配合。
建立马达的定子和转子数据库,进行不同过盈量配合,再进行马达压降试验,就会得到马达的过盈量与马达压降之间的对应关系,我们就可以选配出合适的马达来,就可以充分的利用这些资源。
(2)传动轴工艺。螺杆钻具的传动轴总成,是将马达的转速和扭矩传递给钻头,同时承受钻压所产生的轴向和径向载荷。如何提高它的使用寿命和确定检修检验标准,是我们传动轴研究的重点方向。
传动轴主要由传动轴光轴、TC径向轴承、串轴承、锁母、隔套等构成。根据其配件的作用分析得出串轴承和TC轴承是影响传动轴工作性能和寿命的主要因素。
重点一、串轴承是传动轴的主要部分,它一般由10组球形推力轴承组成,主要承担上部钻具的钻压,转子、万向轴、传动轴、钻头的重量及马达、钻头水眼压降产生的轴向合力。在正常使用下,推力轴承使用寿命为150小时左右。达到使用寿命后,滚珠磨损、轴承圈磨损,滚珠已经不能沿轴承圈规律转动,也就不能正常工作。根据维修经验,我们可以很容易的得出传动轴的串轴承磨损与轴向间隙及使用时间的关系。同时我们也发现了一个规律,随着使用时间的增加磨损量会加剧增大。由此我们会修正检修标准,在原来的标准基础上提高,保证传动轴在一定时间段的使用。
重点二、通过项目小组的分析研究,传动轴径向间隙影响到螺杆钻具的使用寿命。正常来说,传动轴的TC 轴承用来保证钻具的定轴运动,同时TC轴承的间隙也影响到了传动轴的使用寿命。径向轴承分为上、下两组,分别承受转子作行星运动时引起的弯曲载荷和钻头钻进时的侧向力。此外,径向轴承也会影响推力轴承的使用寿命,据数据可知径向间隙每增大0.5mm传动轴寿命减少50小时。我们通过在维修装配时严格按照维修工艺,合理选配传动轴轴向、径向间隙来保证传动轴的使用寿命。通常来说,传动轴分流5%-10%的泥浆流量,用来和冷却传动轴的轴承,降低轴承工作温度和保证轴承的使用寿命。
径向轴承间隙流量可用下列方法计算:Q=(Pδ3πd)/12μL,SP:两端压差;δ:间隙;d:动圈轴承外径;μ:泥浆粘度;L:轴承配合长度。
或者可以用轴承间的间隙面积与水帽水眼的面积比较。由此,根据公式在装配传动轴时,可以得到合适的间隙配合在0.3-1.0mm之间。
通过以上分析,可以看出串轴承和TC轴承的配合间隙是影响传动轴使用寿命的主要因素。由此,我们根据以上分析建立传动轴的检修检验标准。
二、螺杆钻具维修技术进展
(一)马达总成
经过研究和测量得出天津立林、大港中成公司的5LZ120×7Y、5LZ165×7Y、5LZ197×7Y、5LZ244×7Y以及5LZ197×7Y(德州石油机械厂)四级马达的定子和转子配合间隙与马达压降的关系。由于定子和转子的配合间隙较小,温度可能会影响到数据,因此我们测量定子和转子的温度选定在21℃左右。由于马达转子和定子的测量受温度的影响,在不同温度下测量的数据是不同的,通常情况下我们在21℃下进行测量,保证数据的可靠性。虽然通过几个月项目组人员的共同努力,我们已经掌握了一部分马达间隙配合的基础数据,得出了一些规律,通过更大量的数据得以认证,建立了一个马达定子和转子尺寸的数据库。
(二)传动轴总成
掌握了Ⅷ型传动轴的修理,形成了一套完备的维修过程,制定了完善的维修工艺程序。我们严格维修工艺过程,利用待报废传动轴,各部件探伤合格,选配TC轴承,利用待报废传动轴壳体、传动轴光轴、分流水帽、隔套、锁母,组装合格的传动轴总成。为保证螺杆钻具使用效果,我们总结出了一套装配数据,在油田螺杆钻具维修标准的基础上提高了标准,传动轴轴向间隙、径向间隙都有所提高。根据串轴承磨损规律和根据传动轴使用时间的统计,我们可以看出串轴承磨损一定程度后会加速磨损。而TC轴承间隙磨损加大后,随着泥浆通过的量增大也会加快磨损进度,由此我们提高了有关的监测标准。如5LZ197×7Y钻具轴向间隙由原来的6mm提高到5mm,径向间隙由原来的1.2 mm提高到1.0mm,然而传动轴的使用寿命并没有下降。我们对螺杆钻具维修工艺进行了完善和优化,主要表现在以下几个方面:细化了维修工艺过程,增添了检测项。完善了传动轴维修工艺。提高了螺杆钻具维修质量标准。建立健全了螺杆钻具常用配件的图库
关键词:板栗;剥苞;机器;研究
中图分类号:S226.4 文献标识码:A
前言
河北迁西被誉为中国板栗之乡,是我国板栗资源基地之一,产量丰富。板栗外形美观,果形端正均匀颜色呈红褐色,皮薄,较其他地区的板栗硬、实,故有东方“珍珠”和“紫玉”之美称,板栗营养价值很高,含淀粉51%~60%,蛋白质5.7%~10.7%,糖、粗纤维、胡萝卜素、维生素及钙、磷、钾等矿物质,可供人体吸收和利用的养分高达98%,具有较高的食用价值。
目前,全县板栗栽培总面积已达36666.67hm2,2300多万株,常年产量1600多万kg,出口1000万kg,占全国出口总量的1/3,河北省出口总量的近1/2。目前,河北地区的板栗去刺脱苞仍采用人工脱刺苞方法,不但效率低,还耗费大量人力资源。为开发板栗深加工新产品,要解决板栗的去刺脱问题。因此,开发一种适合河北地区的低价且高效板栗剥苞机器,具有重要的应用价值和现实意义。
1 板栗剥苞的进展
1.1 人工剥苞
采用传统手工方法,将板栗采摘后,通过人工用剪刀将栗苞剥开取出栗子,达到去苞脱粒。这种方法不仅效率低下,成本高,耗费大量人力资源,不适合大规模生产,并且在剥苞过程中毛刺会对手掌皮肤容易造成伤害,故这种传统落后的方法不能满足板栗加工的生产需要。
1.2 机械剥苞
1.2.1 ZL200620133217
ZL200620133217的筛选装置中,通过利用棕毛粘结刺苞来实现栗、刺分离,这种分离效果固然有效,但是在使用较长时间后,棕毛会减少、变稀,粘刺的效果会降低,加工过程中会出现板栗与刺苞不分,从而加重了清理工作
1.2.2 ZL201320052592
ZL201320052592中的剥苞装置是采用破壳轴上的破壳叶片对板栗苞进行击打,然后再与破壳筛通过对板栗苞的挤压来实现去除刺苞。这种装置对去除刺苞很有效,在加工过程中对板栗也可以起到保护作用,但工作效率并未达到最大化。
1.2.3 ZL200420113785.5
ZL200420113785.5的板栗脱壳机,该发明是利用剥球苞滚轮与弹性挤压块之间的挤压,揉搓来进行脱刺。优点是在脱刺过程中不伤及板栗的果肉,但不足之处是对板栗苞挤压的面积过小,脱苞效率较低,并且容易造成刺苞过多堵死现象。
1.2.4 ZL200820126550
ZL200820126550板栗刺球脱壳机的筛选装置中,通过振动装置进行板栗与刺苞的分离,虽然这种分离方式是由2个筛网构成,通过筛网振动,将大刺苞在第1层筛网中分离出来,板栗与小刺苞通过网孔掉落到第2层筛网上,再通过筛网振动将小刺苞从第2筛网上分离出,这种分离装置只能将比板栗尺寸大的刺苞从筛网中与板栗分离开,当有细小的毛刺时,就会与板栗混合在一起,增加了后续的清理工作,加大了劳动强度。
2 板栗剥苞新设备
针对板栗脱刺去苞,在现有剥苞机的基础上,进一步改进剥离、筛选等结构,提高机械性能和加工效率,使得新机械设备性能好、占地面积小、操作简单、使用方便、安全可靠,以满足对山区板栗的生产需要。故在进行对板栗大量实验的基础上,研制出了这种板栗去刺脱苞机械设备以及板栗脱苞的加工工艺。
板栗脱刺机的主要部分是脱苞装置和筛选装置,板栗苞在脱苞装置中进行栗子与刺苞脱离,脱离后的栗子与刺苞再通过筛选装置将其筛选,最终达到栗子与刺苞完全分离。
2.1 脱苞装置的组成结构
脱苞装置是由2个并排的刀轴、挤压轴、网板和弹簧4部分组成。在刀轴刀片表面及挤压轴表面都粘贴有橡胶皮。
2.2 板栗脱苞加工工艺
将板栗通过人工送放进料斗,板栗通过料斗滚进脱苞腔内,落到并排刀轴上,在交错运动的刀的击打和推挤作用下,板栗掉落到挤压轴上与网板之间;通过转动过程中的挤压轴与网板挤压之后,将板栗与刺苞剥离,最终达到脱苞效果。板栗苞被击打和推挤过程中,约有30%的板栗苞被完全剥开,被剥开的栗子和刺苞无需进行挤压,直接通过网板上的网孔落入筛选装置中,未被完全剥开的板栗苞,落到挤压轴上,再通过挤压轴与网板的挤压,达到栗子与刺苞的完全分离,脱苞率可达99%以上。此外,由于板栗苞大小不一,刺苞的韧性也不相同,欲达到所有板栗的完全脱苞且对板栗不造成损伤,还需更加综合的结构设计。通过对100多个板栗苞的尺寸,刺苞厚度及脱苞所受力的大小的研究,设计出此脱苞机的脱刺装置中2个刀轴刀片距离为3cm,挤压轴与网板间的距离2.5cm,以及在刀片表面,挤压轴表面都粘有韧性很好的橡胶皮,这样不仅可以对不同尺寸、不同韧性的板栗苞进行脱刺去苞,而且对板栗的损伤微小,板栗损伤率可控制在1%以下。
2.3 筛选装置的组成结构
筛选装置主要由2个分离辊,传送带(带的表面粘结着魔术贴)以及靠近板栗收集处的风机3部分构成。
2.4 筛选工艺
2个分离辊及传送带组成了带传动,工作中的分离辊进行同步顺时针转动,使传送带沿着斜向上运动,传送带表面粘贴着魔术贴(一种表面非常粗糙且结实,耐用的材料,日常生活中俗称魔术扣),由于板栗表面是光滑的,而刺苞表面是凹凸不平的尖刺,致使当板栗与刺苞从脱苞装置中掉落到传送带上时,表面光滑的板栗,由于自身的重力作用,沿传送带向下滑落到板栗收集出,而刺苞则被魔术贴粘住并随着传送带运动至传送带带绕上分离辊处,这时传送带带做旋转运动,由于刺苞受到离心力与自身重力的复合作用,使得刺苞掉落到刺苞收集处,分离效率可达90%以上。板栗从传送带上掉落的过程中,会有一些没有被传送带分离,并与板栗同时掉落的细小毛刺,这时在板栗收集处旁配备风机,通过风机将毛刺吹走,使毛刺与板栗分离,最终分离率可达99%以上。
3 技术经济指标
此板栗剥苞机的配套功率为1.5kW,剥苞率可达99%以上,板栗的损伤率可控制在1%以内,板栗与刺苞的分离率可达99%以上,生产效率可达200kg/h,加工成本可控制在0.15元/kg以内,机器占地面积小,操作简单。
4 结语
板栗剥苞的机械设备虽然很多,但很多在脱苞结构或在筛选结构上设计的不很理想,不是脱苞不完全、脱刺过程中对板栗造成损伤,就是在筛选阶段不能将板栗和刺苞进行彻底的分离,很难把两者完美的结合实现最理想的效果,甚至是机械设备在工作时消耗能量大,加工成本高,使消费者承受过多的经济压力。因此,针对我国目前的板栗剥苞器械的实际发展状况,运用国内的科学技术,研究出了一种新的板栗脱刺机器,该机器的特点是:
4.1 外型方面
机器占地面积小、灵活、结构简单、操作方便。
4.2 脱苞与筛选装置方面
运用双刀轴与挤压轴组合加工,使得脱苞效率高,脱苞率可达99%以上,板栗破损率小,可控制在1%以内,筛选效果好,对刺苞的清选率可达99%以上,与其他机器相比,此机器的脱苞、清选呈现出很大的优越性。
4.3 工作效率与加工成本方面
本机器设备工作效率高,生产率可达200kg/h,加工成本可控制在0.15元/kg以内,此设备不仅效率高,加工成本低,而且还大大减轻人的劳动强度,降低人力资源消耗,具有重要的应用价值和现实意义。
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关键词 旱柳;沙地;造林技术
中图分类号 S792.12 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)21-0120-02
旱柳(Salix Sumatran)隶属于杨柳科柳属,喜光,不耐阴,耐寒,喜水湿,亦能耐干旱。对土壤的要求不严,在瘠薄沙土、低湿河滩和弱盐碱地上均能生长,而以肥沃、疏松、潮湿的砂壤土或轻砂壤土最为适宜。旱柳是我国北方最常用的行道、园林绿化树种,多栽培在河边、公园,其树形美、易繁殖,深受园林绿化者喜爱。在北方地区,旱柳是落叶乔木中生长期最长的树种,绿化及栽培应用广泛,尤其是旱柳高规格苗木在沙地造林,栽植成活率较高,但是其造林成本也较高。而用5 cm以上的旱柳橛子在沙地直接深栽造林,成活率也相对较高,成本低,且生长量大,同样能达到绿化效果,因此研究旱柳橛子深栽造林技术势在必行。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于灵武市白芨滩防沙林场甜水河片区甜大路两侧,地势平坦,土质砂壤土,pH值8.12。
1.2 试验材料
旱柳橛子:选择无病虫害、生长健壮、生长年限在15年以上的旱柳,截取其枝杆干性通直、粗度达到5 cm以上的部分,截成长度1.8~2.2 m的旱柳橛子进行栽植。
旱柳苗:选择无病虫害、生长健壮、胸径达5 cm以上、根系完整的旱柳,其截干高度达2.2 m。
1.3 试验方法
1.3.1 假植处理。在苗木栽植现场就近分散做好处理池,每个假植池长20 m、宽2.5 m、深1 m,后用防渗塑料膜铺底压实后放水,将旱柳橛子浸泡48 h后,从水池中捞出,然后将浸泡好的旱柳橛子从顶部开始向底部1 m处用地膜缠住,以防湿水,再将缠好后的橛子单层平放于沙藏池中(池长、宽随位置而定,深挖30 cm),用湿沙将没缠膜部分埋住,沙埋厚度为20 cm,再用微膜将沙埋部分盖住(覆膜的目的主要是保持水分及提高沙层温度)[1-2]。
1.3.2 栽植。在4月中下旬进行栽植,旱柳苗挖100 cm×100 cm×100 cm的坑进行栽植,栽植深度为原根颈部位与地面相平,栽后灌定根水,要求灌足、灌透。
旱柳橛子栽植:待苗木沙埋部分生成0.5 cm长白根后,及时起苗进行栽植。坑穴规格为80 cm×80 cm×80 cm,要求深栽,栽植深度为80~100 cm,地上部留1.2 m,深栽后将苗木四周沙土踩实,灌定根水,要求灌足、灌透,灌水渗透深度达到80 cm以上[3]。
1.3.3 抚育管理。为了保证苗木正常生长,确保苗木栽植成活率,尽快成林,在完成苗木定植后,及时做好苗木补水、施肥、锄草及病虫害防治和林木管护工作,防止人为破坏和遭受鼠兔危害。一是浇水。为了节省水资源,白芨滩防沙林场根据实际多处建立水蓄池,采用滴灌方式,定植后前1个月每3 d灌一水,后期根据沙地湿度适时灌水,确保苗木成活率[4]。二是抹芽拆膜。苗木发芽齐全长至5 cm左右,将膜拆去。苗木成活后新梢长至20 cm时,将主干40 cm以下的新梢一律抹去。三是灌水。灌水前促后控。定根水灌完后,在萌芽前连灌3次水,6月上中旬新梢迅速生长期灌第4次水,7月上中旬灌第5次水,8―9月根据雨量灌第6、7次水,加上冬水全年设计灌水7~8次。如遇干旱、暴雨等特殊气候,可依据实际情况酌情增减灌水次数。四是病害虫防治。调运苗木时,严格检疫。实施无公害防虫技术,坚持“预防为主,综合防治”的原则,综合运用各种防治措施,优先采用农业措施、生物防治方法,配合施用高效、低毒、低残留的化学农药,在化防上抓休眠期、虫害发生初期、虫体期、转移危害期的防治,在大发生前3~5 d提前防治,在一天中尽量选择10:00前和16:00后喷药[5-6]。五是安全越冬措施。保护树干9月上旬树干涂白,用配方为生石灰5 kg、硫磺0.5 kg、水20 kg的混合剂。
2 结果与分析
催根催芽阶段,旱柳橛子假植后,在不同时间调查其生根情况。从表1可以看出,旱柳橛子沙藏处理后,经调查7 d后有初步生根现象,15 d后生根达到高峰期,15~20 d后,有80%的苗木沙埋部分生成0.5 cm长白根。
对同一粗度(8 cm)旱柳橛子不进行生根处理直接深栽和浅栽,观察分析其对成活率的影响。从表2可以看出,不进行生根处理的旱柳橛子深栽1.2 m以上的发芽率高,成活率也最高。相反,浅栽的旱柳橛子发芽率低,成活率也低。
对同一粗度(8 cm)旱柳橛子进行生根处理直接深栽和浅栽,观察分析其对成活率的影响。从表3可以看出,进行生根处理的旱柳橛子深栽1.2 m以上的l芽率高,成活率也高。相反,浅栽的旱柳橛子发芽率低,成活率也低。结合表2、3可以看出,生根处理的旱柳橛子的栽植成活率比未进行生根处理的旱柳橛子的栽植成活率要高。
将同一粗度(8 cm)旱柳橛子生根处理后深栽与旱柳带根苗木栽植,观察分析其成活率情况。从表4可以看出,同等粗度进行生根处理后的旱柳橛与旱柳苗栽植,其成活率稍低于旱柳苗。
对同一粗度(8 cm)旱柳橛子生根处理后深栽与旱柳带根苗木栽植进行成本分析。从表5可以看出,同等粗度的旱柳橛子及旱柳苗在同一立地条件下,旱柳橛单株苗木的成本、运输成本远远低于旱柳苗木,成活苗木单株成本也远远低于旱柳苗。
3 结论
试验结果表明,在沙地旱柳造林中,宜选择3~8 cm旱柳橛子进行造林,虽然其造林成活率稍低与带根旱柳苗,但是差异不显著。同一立地条件下,其成活苗木单株成本远低于同等粗度的旱柳苗木。在选择沙地旱柳橛子造林时,事前要将旱柳橛子进行假植,待其生成0.5 cm长的白根后,起苗栽植。要求深栽,栽植深度为80~100 cm,地上部留1.2 m,栽后做好抚育管理工作。
4 参考文献
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关键词:锚喷支护技术;岩土工程
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2010)06-0318-02
1 锚喷支护技术的相关概述
岩土工程所面临的对象是复杂的地质体。这些复杂的地质体在漫长的地质年代里,由于经历了地质构造运动、自然风化和人类活动的作用,其中包含大量诸如层理、节理、断层、软弱夹层、溶沟、溶槽等个中地质缺陷。它们在一定的时间内和一定的条件下,可能处于相对稳定的平衡状态。但如果条件改变,原来的平衡状态就有可能遭到破坏,比如在岩土工程开挖与施工过程中,其原有应力场就会重新分布,从而使岩土体发生变形,进而产生坍落、塌陷、岩崩、滑坡、地面沉降等地质灾害。为了预防和治理此类灾害,工程上常将一种受拉杆件埋入岩土体,用以调动和提高岩土体的自身强度和自稳能力,而为了特殊需要,还将混凝土应用在岩土体表面,这样更增强了岩土体的稳定性。它们二者便组成了锚喷支护。锚喷支护是锚杆与混凝土联合支护的简称,二者可单独使用,成为锚杆支护与混凝土支护。锚喷支护还与金属网联合进行支护。它具有施工速度快、施工机械化程度高、成本低及节约材料等优点。工程实践证明,锚喷支护较传统的现浇混凝土衬砌支护优越。由于锚喷结构能及时支护和有效地控制围岩的变形,防止岩块坠落和坍塌的产生,充分发挥围岩的自承能力,所以锚喷支护结构比模注混凝土衬砌的受力更为合理。锚喷支护能大量节省混凝土、木材和劳动力,加快施工进度,工程造价可大幅度降低,并有利于施上机械化程度的改进和劳动条件的改善等。锚喷支护技术鉴于它的作用原理先进、施工简单、经济有效和适应强等优点,在隧道工程中得到了广泛的应用,形成了一种比较完善的支护体系。
2 作用原理
锚喷支护是以充分发挥和利用围岩的自承载能力为基点的,锚杆的作用就是提高围岩的抗变形能力,并控制围岩变形,使围岩成为支护体系的组成部分。锚杆支护既能用于软弱岩层和膨胀性岩层中隧道的开挖,又能用于整治塌方和隧道衬砌的修复补强。目前,对于锚喷支护作用原理的认识和理论解释还不能充分反应其深刻内涵。
(1)锚杆支护作用原理如下:
①悬吊作用原理
②组合梁作用原理
③挤压加固作用原理
上述锚杆的支护作用原理在实际工程中并非孤立存在,往往是几种作用同时存在并综合作用,只是在不同的地质条件下某种作用占主导地位而已。
(2)喷射混凝土支护作用原理如下:
①充填粘结作用
②封闭作用
③结构作用
3 锚喷支护的作用(以隧道为例)
在隧道工程过程中,锚喷支护的作用显的尤为重要,所以笔者以隧道工程为例。隧道开挖形成新的空洞后,破坏了岩体原有的相对平衡状态,使隧道周围部分岩体应力重新分布,引起围岩的变形、破坏和坍塌。为了及时有效地控制围岩变形,防止坍塌,必须采取工程措施进行支护。矿山法是用木材或模筑混凝土支护,这种方法费工、不安全,材料消耗大。采用新奥法施工,在开挖爆破后,紧接着在隧道岩壁上喷上一层薄薄的混凝土,同时在洞壁上钻孔、插入锚杆或敷设钢筋网、钢架等,以控制围岩的变形和坍塌,增加围岩的自承力;或把可能坍塌的岩块支撑住,使其不落人洞内,这种支护通称“喷锚支护”,称“初期支护”。在初期支护基本稳定后,再施作模筑混凝上,即二次支护或永久支护。大量工程实践和科学试验证明,复合衬砌比传统的模筑混凝土衬砌施作及时、可靠、经济,喷锚支护可以适应多种围岩条件。
4 锚喷支护施工监控量测
在岩体工程中,采用支护时,围岩和支护形成一个统一的力学体系。这时,由于围岩变形,向空间挤入,就产生作用在支护结构上的地压。监测的主要目的便是分析记录的数据,及时反馈到设计与施工中,以获得最佳经济性和最大安全性。
4.1 喷层接触压力量测
4.1.1 内容与方法
喷层接触压力是指围岩垂直作用于喷层上的荷载值。接触压力的大小及发展趋势,在一定程度上反映了支护结构受力的大小。从而可判断其安全程度。更重要的是同时测得相应的径向位移,求得支护结构的刚性系数,这对正确选择,调整支护参数,探索锚喷支护设计方法都是十分重要的。
4.1.2 接触压力两侧元件和仪表和仪器
油压枕(枕壳,注油三通,压力表和排气螺丝等组成);格罗茨尔液压应力计;钢弦式压力盒(主要由工作薄膜,钢弦,电磁线圈和铁芯等组成);电阻应变片式压力盒等。
4.1.3 接触压力量测元件器量测
喷层接触压力的量测与围岩的基础状态密切相关,为了能使喷层厚度均匀,相对降低应力集中的影响程度应选用薄型压力盒进行量测。
①埋设前准备。埋设前,必须对选用的每一个压力盒在实验室进行标定。
②定位。按照量测计划在量测断面上标出压力盒。
③敷设。在选定的位置上固定压力盒常用的方法是在压力盒工作膜一面抹上一层速凝砂浆,然后立即放到选定位置上,垂直压力盒轴向加力,直到多余的砂浆挤出,确认已和岩面密贴为止,用手扶持数分钟,待砂浆终凝,并注意把引出导线架起,以免拉脱压力盒。
④喷射混凝土。在量测断面上喷射混凝土时,应仔细保护量测元件和引出导线,先将量测元件埋入喷层,然后沿导线喷射,直至全部埋入喷层,然后再接喷混凝土要求,由上而下喷射,直至达到设计厚度。压力盒敷设部位可适当加厚,加厚的厚度等于压力盒的厚度,但喷层表明应保证平滑过渡。接触应力量测数据往往比较离散,所以要求试验段上喷层厚度尽量一致,必须设置喷层厚度标志。
⑤为了便于对比、分析和检验,应重视无应力计的埋设。所谓无应力计是指在量测断面上设置一个或绝对不受力的量测元件器,这个元件所受的条件应和量测元件相同。
⑥在量测断面,一般均匀布置相应的位移测点,以利综合分析和判别稳定性。
4.2 锚杆受力量测
合理的锚杆支护方式应使锚杆轴向受力,因此两侧锚杆受力只考虑轴向受力的量测。根据锚杆形式不同,可加工成各种不同的锚杆使用,常用的有电阻应变式、钢弦式、机械式等几种,这些量测锚杆都是先测定锚杆杆体的应变(或变形),然后根据杆体材料的弹性模量计算受力大小。对于端部锚固型锚杆,也可在锚杆外露端安设空心压力盒直接测得锚杆压力。锚杆安设后,由于围岩移动,使锚杆受力而伸长(或缩短),机械式量测锚杆就是用普通量测方法,测定锚杆每一段在受力变形后的伸长(或缩短)量然后根据杆体弹性模量计算受力大小。
总之,该技术的运用,可以获得实际数据对支护参数进行修改,从而使整个工程更加安全、更加经济。
参考文献
关键词:分布式对象;匿名公布与订;中间件;有状态的分布式对象;IKE2中间件;试验训练使能体系结构
中图分类号:TP311 文献标识码:A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.06.015
Research on SDO Implementation Technology
XIe Hong1, ZHaNG ran1, XU Zhong-fu2
(1. Unit 63892 of PLA, Luoyang 471003, China; 2. Unit 63893 of PLA, Luoyang 471003, China)
【Abstract】traditional Distributed object technology dose not support data propagation from one source to multiple destinations directly. also, traditional Publish and Subscribe technology does not realize remote method invocation. the two technologies above combined into a new technology, say, Stateful Distributed object (SDo). this paper introduces the concept of SDo, then studies and illustrates the key points of SDo implementation by an example, including SDo publication state, servant and proxy creation, and publication state updating.
【Key words】Distributed Object; Anonymous Publish and Subscribe; Middleware; Stateful Distributed Object; IKE2 Middleware;
test and training enabling architecture
0 引 言
SDO,即有状态的分布式对象(Stateful Distributed Object)[1,4],是试验训练使能体系结构(The Test and Training Enabling Architecture,TENA)[2,7]所支持的数据交互技术,它融合了类似CORBA的分布式对象技术[8]和匿名“公布-订购”技术,是TENA应用程序共享信息和服务的基本建模结构,包括公布状态和远程方法,用于表示靶场事件期间生存时间非零的靶场实体[2,6]。SDO的抽象概念已经在TENA的中间件IKE2中实现,IKE2的目标是支持创建可互操作的、实时的、面向对象的分布式应用系统,可用于军事试验与训练靶场系统中。
SDO是在分布式对象的基础上,针对其数据实时交换能力的不足,融合了公布-订购技术,不仅包含可远程调用的方法,还包括可远程读取的数据属性(称为SDO的公布状态,Publication State)。SDO的远程方法接口使得客户应用可以高效地调用目标对象的方法,而不必关心目标对象的位置、编程语言、操作系统、通信协议和连接方式以及硬件环境等。SDO的公布状态可以利用公布-订购机制传播给那些对其感兴趣的应用,这些应用只需通过订购表示其对某些SDO公布状态的兴趣。SDO的远程调用方法主要针对一对一的通信:一个SDO应用与某个特定的SDO进行通信;SDO的公布状态主要针对一对多的通信:一个SDO的公布状态被传播到多个接收者。
SDO提供了一种编程抽象,它融合了分布式对象和公布-订购概念,隐藏了内部实现细节,简化了应用程序开发,使用户在访问SDO的方法和状态时,就如同访问本地对象的方法和状态一样,不必关心SDO的具体实现。这样就使用应用程序的开发者从对象的具体实现中解放出来,致力于开发自己的应用逻辑。
1 SDO实现的关键技术
TENA中间件IKE2实现了SDO的概念,IKE2完全采用标准C++,利用ACE+TAO实现了跨越UNIX及Windows平台的移植性。ACE+TAO是可以免费获得的开源分布式计算(DOC)中间件。ACE是高度可移植的C++类和框架的集合,为分布式系统程序员实现了许多有用的设计模式。TAO是使用ACE提供的模式和框架实现的实时CORBA ORB。图1显示了IKE2和ACE+TAO之间的关系。
在IKE2中,SDO被实现为服务器(公布者)进程中的服务者(Servant)对象和客户(订购者)进程中的(Proxy)对象,如图2所示。服务器进程创建一个SDO服务者,包括远程方法接口与实现及公布状态,该服务者可以被客户进程发现。当一个SDO服务者被发现后,就会在客户进程中创建一个SDO,用于代表服务者提供服务和最新的公布状态。对象保存相应SDO的公布状态的本地缓存,中间件负责把由服务者对象设置的公布状态传送到该SDO的所有对象,从而减少读取SDO公布状态的所需的时间。客户进程中的本地对象调用对象的方法,引发对服务器进程中服务者对象方法的远程调用。每当远程服务器进程中的方法计算并(重新)设定服务者对象的公布状态后,更新后的公布状态就会通过网络传播到并缓存在客户进程中(更新对象的数据属性),客户进程中的本地对象通过访问对象的数据属性而获得服务者对象的公布状态。对象的引入使得客户应用程序可以将远程SDO视为本地对象,调用其方法,读取其公布状态。
在服务器进程的实现代码中通过调用IKE2的createServantFactory()方法创建一个ServantFactory的实例,并利用该实例的createServantUsingDefaultFactory()或createServant()方法创建一个服务者对象,如图 5所示。在创建服务者对象的调用过程中,用参数指定公布状态的更新模式类型和公布状态更新器的创建模式类型。在IKE2中,用枚举类型TENA::Middleware::CommunicationProper ties表示TENA中间件所支持的公布状态的更新模式类型,其中Reliable表示更新公布状态时采用TCP/IP协议模式,BestEffort表示更新公布状态时采用UDP/IP协议的多播模式;用枚举类型TENA::Middleware::ConcurrencyProperties表示公布状态更新器的创建模式类型,其中Blocking表示当某个类型的更新器已经存在时新的更新器的创建将会被阻塞,Nonblocking表示在创建更新器时创建过程不会被阻塞。
服务者对象由公布状态和远程方法两个部分组成,在IKE2中被实现为ServantPublicationState和RemoteMethodsInterface两个类,如图6、图7所示。在服务
SDO是TENA应用程序用于共享信息和服务的基本建模概念。SDO服务者由某个TENA应用程序创建,并且可以被
其它TENA应用程序发现。当SDO被发现后,TENA中间件就会向发现应用程序提供一个SDO。该代表服务者实例,支持对SDO类型的远程方法的调用,并且包含服务者最新的公布状态。这样就在端隐藏了服务者的内部实现细节,简化了应用程序的开发,使应用程序在访问SDO的方法和状态时,不必关心SDO的具体实现。 chitecture Reference Document. Version 2002 [EB/OL]. /documents/tena2002.pdf, 2002-11-4
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