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立合同人:__(需方)(以下簡稱甲方)
_______(供方)(以下簡稱乙方)
經協商同意,根據中華人民共和國經濟法的規定,訂立合同如下:
第一條 甲方向乙方訂貨總值為人民幣__元。其產品名稱、規格、質量(技術指標)、單價、總價等如表所列
第二條 產品包裝規格及費用_______
第三條 驗收方法______
材料名稱 規格 質量標準 計量單位 單價(元) 合計(元)
第四條 貨款及費用等付款及結算辦法______
第五條 交貨規定
1.交貨方式:______
2.交貨地點:______
3.交貨日期:______
4.運輸費:_______
第六條 經濟責任
(一)乙方應負的經濟責任
1.產品花色、品種、規格、質量不符本合同規定時,甲方同意利用者,按質論價。不能利用的,乙方應負責保修、保退、保換。由于上述原因致延誤交貨時間,每逾期一日,乙方應按逾期交貨部分貨款總值的萬分之三計算向甲方償付逾期交貨的違約金。
2.乙方未按本合同規定的產品數量交貨時,少交的部分,甲方如果需要,應照數補交。甲方如不需要,可以退貨。由于退貨所造成的損失,由乙方承擔。如甲方需要而乙方不能交貨,則乙方應付給甲方不能交貨部分貨款總值的5 %的罰金。
3.產品包裝不符本合同規定時,乙方應負責返修或重新包裝,并承擔返修或重新包的費用。如甲方要求不返修或不重新包裝,乙方應按不符合同規定包裝價值2 %的罰金付給甲方。
4.產品交貨時間不符合同規定時,每延期一天,乙方應償付甲方以延期交貨部分貨款總值萬分之三的罰金。
(二)甲方應負的經濟責任
1.甲方如中途變更產品花色、品種、規格、質量或包裝的規格,應償付變更部分貨款(或包裝價值)總值x %的罰金。
2.甲方如中途退貨,應事先與乙方協商,乙方同意退貨的,應由甲方償付乙方退貨部分貨款總值x %的罰金。乙方不同意退貨的,甲方仍按合同規定收貨。
3.甲方未按規定時間和要求向乙方交付技術資料、原材料或包裝物時,除乙方得將交貨日期順延外,每順延一日,甲方應付給乙方順延交貨產品總值萬分之三的罰金。如甲方始終不能提出應提交的上述資料等,應視同中途退貨處理。
4.屬甲方自提的材料,如甲方未按規定日期提貨,每延期一天,應償付乙方以延期提貨部分貨款總額萬分之三的罰金。
5.甲方如未按規定日期向乙方付款,每延期一天,應按延期付款總額萬分之三計算付給乙方,作為延期罰金。
6.乙方送貨或代運的產品,如甲方拒絕接貨,甲方應承擔因此而造成的損失和運輸費用及罰金。
第七條 產品價格如須調整,必須經雙方協商,并報請物價部門批準后方能變更。在物價主管部門批準前,仍應按合同原訂價格執行。如乙方因價格問題而影響交貨,則每延期交貨一天,乙方應按延期交貨部分總值的萬分之三作為罰金付給甲方。
第八條 甲、乙、任何一方如要求全部或部分注銷合同,必須提出充分理由,
經雙方協商,并報請上級主管部門備案。提出注銷合同一方須向對方償付注銷合
同部分總額x %的補償金。
一、材質上有區別。電纜以金屬材質為導體;光纜以玻璃質纖維為傳導體;
二、傳輸信號上有區別。電纜傳輸的是電信號。光纜傳輸的是光信號;
三、應用范圍上有區別。電纜現多用于能源傳輸及低端數據信息傳輸。光纜多用于數據。
關鍵詞光纖光纜通信電纜ITU-T建議技術發展
1光纖技術發展的特點
1.1網絡的發展對光纖提出新的要求
下一代網絡(NGN)引發了許多的觀點和爭論。有的專家預言,不管下一代網絡如何發展,一定將要達到三個世界,即服務層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網莫屬,但高速骨干傳輸的發展也對光纖提出了新的要求。
(1)擴大單一波長的傳輸容量
目前,單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s,并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15會議上,美國已提出對40Gbit/s系統引入一個新的光纖類別(G.655.C)的提議,并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討,也許不久的將來就會出現一種專門的40Gbit/s光纖類型。
(2)實現超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術,實現2000~5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標,采用拉曼光放大技術,可以更大地延長光傳輸的距離。
(3)適應DWDM技術的運用
目前32×2.5Gbit/sDWDM系統已經運用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統已在開發并取得很好的進展。DWDM系統的大量使用,對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)最近也已完成,當光纖的非線性測試指標明確之后,對光纖的有效面積將會提出相應指標,特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。
1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應用
2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖;將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用,細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求(如有些光纖幾何參數的容差變小),明確了對不同的網絡層次和不同的傳輸系統中使用的光纖的不同指標要求(如PMD值的規定),并提出了一些新的指標概念(如“色散縱向均勻性”等),對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現及新子建議的起草,都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進,或有重要的提升;都標志著要求光纖質量的提高或運用方向上的調整,是值得注意的光纖技術新動向。
1.3新型光纖在不斷出現
為了適應市場的需要,光纖的技術指標在不斷改進,各種新型光纖在不斷涌現,同時各大公司正加緊開發新品種。
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖,其PMD值極低,可以使現有傳輸系統的容量方便地升級至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大,使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統中,據稱很適合于拉曼放大器的開發與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,據介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總容量10.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發負色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標的要求,并簡化了色散補償的方案,在長距離無再生的傳輸中表現出很好的性能,在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
(2)用于城域網通信的新型低水峰光纖
城域網設計中需要考慮簡化設備和降低成本,還需要考慮非波分復用技術(CWDM)應用的可能性。低水峰光纖在1360~1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展,使CWDM系統被極大地優化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網的設計可能不僅要求光纖的水峰低,還要求光纖具有負色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖,利用它來做色散補償,從而避免復雜的色散補償設計,節約成本。如果將來在城域網光纖中采用拉曼放大技術,這種網絡也將具有明顯的優勢。但是畢竟城域網的規范還不是很成熟,所以城域網光纖的規格將會隨著城域網模式的變化而不斷變化。
(3)用于局域網的新型多模光纖
由于局域網和用戶駐地網的高速發展,大量的綜合布線系統也采用了多模光纖來代替數字電纜,因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖,是因為局域網傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發光二極管,價格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數值孔徑,容易連接與耦合,相應的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準,但由于局域網發展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標準型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接相應困難一些,雖然在部分歐洲國家和日本有一些應用,但在北美及歐洲大多數國家很少采用。針對這些問題,目前有的公司已進行了改進,研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區別于傳統的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,它將帶寬的正態分布進行了調整,以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用,這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網運用找到新的市場。
(4)前途未卜的空芯光纖
據報道,美國一些公司及大學研究所正在開發一種新的空芯光纖,即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講,這種光纖沒有纖芯,減小了衰耗,增長了通信距離,防止了色散導致的干擾現象,可以支持更多的波段,并且它允許較強的光功率注入,預計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業界人士也十分關注這一技術的發展,越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用,就能解決現有光纖系統長距離傳輸的問題,并大大降低光通信的成本。但是,這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題,比如光纖的穩定性、側壓性能及彎曲損耗的增大等。因此,對于這種光纖的現場使用還需做進一步的探討。
2光纜技術的發展特點
2.1光網絡的發展使得光纜的新結構不斷涌現
光纜的結構總是隨著光網絡的發展、使用環境的要求而發展的。新一代的全光網絡要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來,光纜結構的發展可歸納為以下一些特點。
1)光纜結構根據使用的網絡環境有了明確的光纖類型的選擇,如干線網光纖、城域網光纖、接入網光纖、局域網光纖等,這決定了大范圍內光纜光纖傳輸特性的要求,具體運用的條件還有可依據的細分的標準及指標;
2)光纜結構除考慮光纜使用環境條件以外,越來越多的與其施工方法、維護方法有關,必須統一考慮,配套設計;
3)光纜新材料的出現,促進了光纜結構的改進,如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用,使光纜性能有明顯改進。
不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結構的發展趨勢,新的光纜結構以及在現有結構上不斷改進的各種結構也在不斷涌現,出現了如下一些類型。
·“干纜芯”式光纜:所謂“干纜芯”即區別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成,其防水性能、滲水性能都與傳統的光纜相同,但它具有生產、運輸、施工和維護上的一些優點。首先是方便,因為阻水材料不含粘性脂類,操作使用比較方便安全;其次,干式光纜重量輕、易接續、易搬運,設備投資小、成本低,生產使用中也顯得干凈衛生,在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網室內纜和用戶纜中,好處更加明顯。
·生態光纜:一些公司從環境保護及阻燃性能的要求出發,開發了生態光纜,應用于室內、樓房及家庭。現有光纜中使用的一些材料已不符合環保的要求,如PVC燃燒時會放出有毒性氣體,光纜穩定劑中有時含鉛,都是對人體及環境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網外部設備對環境的影響最小化”建議,通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法來確定產品對環境的影響。由于環境因素正日益受到重視,對通信外部設備,特別是光纜產品規定這樣的指標已提到日程上來,如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發了一些新材料,如對室內用纜,開發了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物,以及無鹵性阻燃塑料等。
·海底光纜:海底光纜近年來有根快的發展,它要求長距離、低衰減的傳輸,而且要適應海底的環境,對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。
·淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable,MTC):淺水光纜是區別于海底光纜而提出來的另一類結構的水下光纜,適合于在海岸邊上、淺水中安裝,無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設使用。這種光纜區別于海底光纜的環境,需要的光纖數不多(中等),但要求結構簡單、成本較低,易于安裝和運輸,便于修復和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議,為建設類似的水下光纜提供了一組規范,隨后也有可能形成相應的國際標準。
·微型光纜:為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統的運用,各種微型的光纜結構已在設計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜,要求光纜與管道之間有一定的系數,光纜重量要準確,具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網,特別是用戶駐地網絡中綜合布線系統很有潛力的一種方式,如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。
·采用了納米材料的光纜:近來,一些廠商已開發出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯(PE)及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜,利用了納米材料所具有的許多優異性能,對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善,并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。
·全介質自承式光纜(ADSS):全介質光纜對防止電磁影響及防雷電都有優良的特性,而且重量輕、外徑小,架空使用非常方便,在電力通信網中已得到大量的應用。預計2000~2005年,每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設環境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內,如何在滿足要求的前提下,盡量減小ADSS光纜的外徑,減輕光纜的重量,提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。
·架空地線光纜(OPGW):OPGW已出現了很長一段時間,近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT,于套管外面再加上一層不銹鋼管,有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠,不銹鋼管用激光焊接長度可達數十公里,光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預計從現在到2005年,OPGW光纜的需求將會逐年上升,每年增加約2500km,到2005年預計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業界十分關注的問題,也應配合具體環境和使用條件加以考慮,使之得到充分保護。
2.2光纜的自動維護、適時監測系統已逐漸完善,可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護對于保證網絡的可靠性是十分重要。在已開通的光網絡中,光纜的維護和監測應該是在不中斷通信的前提下進行的,一般通過監測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態,更有效的方式是直接監測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料,于1996年了L.25光纜網絡維護的建議書,對光纜的預防性維護和故障后維護規定了詳細的維護范圍和功能,但已經不能滿足當前的需要,目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網絡的維護監測系統”(L.40建議)。為了進一步縮短檢測及修復時間,美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監控系統,能在1s內發出故障告警,3min內找到故障點,且工作人員可以遙控操作,據稱該系統還將開發有故障預測及對斷纖(纜)的快速反應能力。日本、意大利等國電信企業也提出了一些系統方案。
·日本NTT方案:在局內運用光纖選擇器與系統的測試設備和傳輸設備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監測的系統,保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸,對有故障的光纖可以預選監測出來及時傳送到維護中心進行適當處理,避免不良狀況進入有用的光傳輸信道,從而起到在運行中對整個光通信系統的支撐作用;在局外通過水敏傳感器裝置可監測外部設備光纜線路接頭盒浸水的位置,水敏傳感器安裝在空閑的光纖上,水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物,當水滲人接頭盒時,吸水性物質會膨脹使得接頭盒中的光纖受力,也就是使得這一空閑光纖彎曲,從而使光纖的損耗增加,在監測中心的OTDR上就會反映出來。
·意大利的方案:此方案是一種綜合處理的新型連續光纜監測系統。主要特點是將光纜網絡、光纖及光纜護套的監測綜合在一起,既利用了OTDR系統周期性地對光纖的衰減進行監測,發現有衰減變化即發出警報,并進行故障定位,同時也能連續監測光纜護套的完整性,包括護套對地絕緣電阻的監測,發現問題(如護套進水等)即馬上告警,達到更全面地預告故障發生的目的。
比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統的方案可見:日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎上,加入了光纖選擇器,在外線上裝設水敏傳感器并進行護套監測,形成了一套較完整的自動維護、支撐系統,真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監測光纖性能以外,還考慮了護套絕緣電阻的自動監測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應是一種發展方向。
3通信電纜的發展特點
3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數字通信新業務服務
原有的電纜網絡雖然可以支持一些數字新業務,但是在實際使用中并不是特別理想,在通信距離、速率及質量上仍有一定的限制。對于新的網絡當然是以光纖為主,對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網絡的地區,應該考慮新型寬帶結構的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內通信電纜),以便更能符合新業務發展的需要。一些公司對現有的電纜高頻特性作了測試,他們得到的結論是所研究的電纜(即現有的HYA市話電纜)不能達到5類電纜的技術要求,戶外電纜要實現j類電纜的特性,必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下,所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz,可供數字網絡使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特頻率數字接入電信網絡的多對數電纜”提出了0.4~個0.8mm線徑、1~150對、最高頻率30MHz等指標的建議,此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間,我國也開始了這方面的探討和研制,并正在建立相應的標準。
3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統發展的超蟄
隨著智能化大樓、智能化建筑小區對寬帶布線的要求愈來愈高,超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz,但其具有雙向通信的能力,用戶可以同時收發寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高,并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標,因此在工藝和結構上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎上,又提高了傳輸頻帶,達到250MHz,其相應的指標也有較大的提高。同時,6類電纜要求不但有嚴格的工藝,而且不少廠商在結構上也有一定的改進和創新,如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結構隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。
3.3物理發泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發展前景
由于移動通信的高速發展,無線電基路用物理發泡射頻同軸電纜,特別是超柔形結構的室內電纜、路由連結電纜都有了較大的市場需求。同時,隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大,基站站數的增多,以及邊緣地區(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內等用戶)對移動信號的要求不斷提高,預計這類電纜將會有較好的發展前景。但對電纜指標的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高,要求電纜的工藝及結構應不斷改進,以與之適應。
4光纖光纜及通信電纜技術與產業發展中幾個值得思考的問題
4.1積極創新開發具有自主知識產權的新技術
雖然這幾年來,我國光纜電纜技術有很大發展,有一些具有自主知識產權的技術已在發揮作用,但是應該看到這種比例仍是很小的,國內有近200家光纖光纜廠,但大多產品單一,沒有自主的知識產權,技術含量較低,競爭力不強。有資料統計,1997~1999年國內企業申請光通信專利的有132件,其中光纖38件,光纜只有19件,而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件,其中光纖光纜37件。還有資料報道:從1997年以來,國內光通信核心技術專利是90件,我國自主申請的只有9件,僅占10%。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國,應該把開發具有自主知識產權的技術作為我們工作的重中之重,爭取創造更多的光纖光纜專利。
4.2開發具有先進技術水平、與使用環境、施工技術相配套的新產品
電信網絡在不斷發展的同時也對光纜電纜產品不斷提出新的要求。不難發現,光纜的結構越來越依賴于使用的環境條件及施工的具體要求,在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發中,會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設的重點將會隨著接入網、用戶駐地網的建設不斷展開,新一代的光纜結構和施工技術也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統的全套技術而有一系列新的變化,以便有限的敷設空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術課題。一些國家或公司已取得了一些經驗,正逐漸形成新的系統技術專利。我國的用戶眾多,接入網和用戶駐地網具有很多的特色,對接入光纜也會有更多的要求,為我們研究和創新接入網和用戶駐地網光纜結構提供了很好的機會。應該說,
多數光纜技術我們是跟在國外最新技術的后面,雖然緊跟了先進技術,但自我創新的成份太少。今后應當在這方面下些功夫,走自己的創新之路。在有中國特色的接入網及用戶駐地網中多采用一些有中國特色的光電纜產品。
4.3利用已有設備與技術,改善HYA市話電纜的相應特性,為數字業務提供更好的服務
對于已經敷設的銅電纜,我們只能在現有條件下盡量利用其特性開通數字新業務。而現有的HYA電纜,雖然亦可開通ADSL等一些新業務,但是容量有限,當ADSL數量增大到一定限度后還是會出現干擾問題,而且還會影響以前開通的業務。因此,對新敷設的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標要求,為將來開通更多更好的新業務作好準備。現有的市話電纜生產廠商應深入研究自身的生產工藝,在不改變(或不大改變)生產設備的情況下,認真設計和精心制造,把現有電纜的技術水平提高一個檔次,以提供更寬頻帶的電纜,為更多更好地開拓數字新業務提供高質量的通道。
4.4改進光纜電纜的施工和維護方法
目前,為了適應城市施工的特點,國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術安裝光纜,同時對光纜網進行自動監測,保證光纜網絡不中斷通信維護。與此相適應的是需要開發相應的元器件、工具和設備,并且要在體制上作一些改進與之相適應。ITU對NH開發光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監測等方案都十分重視。在現代化的光網絡中,這些方式已經起到明顯的作用。由此可見,為了保證光纜網絡工作的可靠性,在施工和維護中降低成本、節省勞力、節省時間,逐步推廣新的施工方法,逐步完善光纜網絡的自動監測維護系統和提高光纜網絡的不中斷維護水平已勢在必行。
4.5冷靜地審視當前電信市場的發展,促進光纖光纜和通信電纜產業的發展
2001年下半年以來,光纖光纜需求下降,這當然與世界電信行業的整體下滑以及寬帶網絡泡沫的破滅有很大關系,但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產過多的影響。據資料介紹,在2000年,全球光纖廠商的投資額達到26億美元,為1999年的6倍,按推算到2002年全球光纖的產能將達到1.65~1.75億光纖公里,遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎建設的不景氣,光纖過剩的現象不可避免。
光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經濟大形勢發展的影響,特別是與整個電信行業的發展有密切的關系,但應看到,在擠出了網絡泡沫的水份之后,隨著光纖網絡從骨干網的擴建到接入網、城域網的擴散以及向用戶駐地網的不斷延伸,光纖光纜及寬帶數字電纜的市場必將增長。據KMI預計,2003年世界光纖市場將開始有較大的增長,而到2004年的市場規模將超過敷設量最高的2000年。
應該看到,信息通信業是一個充滿生機與活力的朝陽產業,網絡經濟有著強大的生命力,信息技術、網絡技術的發展,仍然是推動社會進步的重要動力,信息網絡化仍然是當今世界經濟、社會發展的強大趨勢。因此我們應樹立信心,在全球經濟好轉、通信市場復蘇及我國西部開發等有利條件下抓住機遇,促進光纖光纜和通信電纜技術與產業取得更大的進展。
隨著電力需求的不斷增加,在電力電纜運行過程中綜合監控系統具有重要作用。電力電纜綜合監控系統的設計,將電網一次設備有線網絡監控轉變為無線通信網絡監控,大大降低了一次設備的監控成本,未來電力電纜綜合監控系統的發展有很大市場前景,能夠為我國電網的發展帶來明顯效益。因此,本文基于B/S軟件架構,對電力電纜綜合監控系統的架構、工作流以及功能進行設計,試圖為之提供行之有效的可行性建議。
【關鍵詞】電力電纜 監控系統 B/S 設計
隨著我國電網的發展,國家開始重視電力電纜的設計,在電力電纜維護管理方面,綜合監控系統具有重要意義。在電力電纜設計中,綜合監控系統起到的作用是有效監控一次設備運行狀態。研究得知,以往綜合監控系統對電網一次設備的監控采用的有線網絡技術,缺點是布線難、成本高、維護困難,綜合監控系統的設計和使用將對一次設備的監測轉變為無線網絡,采用無線監控技術,有效提高了監控效率。
1 電力電纜綜合監控系統的架構設計
1.1 系統組成
電力電纜綜合監控系統由三個部分組成,分別為:前端系統、網絡傳輸系統和監控中心系統。系統圖如圖1所示。
1.2 工作原理
前端系統攝像頭將采集的信號經過模擬線纜傳輸到視頻編碼服務器中,信號在視頻編碼服務器中經過編碼和壓縮之后,經過網絡傳輸系統,傳輸至監控中心系統。
2 電力電纜綜合監控系統的設計
2.1 前端系統
電力電纜綜合監控系統的前端系統,主要是由三個部分組成,網絡視頻編碼器、信號采集攝像機和云臺,主要作用是對重點區域進行視頻監控。前端系統通過信號采集攝像機采集模擬信號,再將模擬信號傳輸至網絡視頻編碼器中,模擬信號在網絡視頻編碼器中會被壓縮和編碼處理,然后輸出數字信號。通過數據通信網絡,電力部門將數字信號傳輸至監控管理中心,監控管理中心將數字信號解壓得到視頻信號,并且通過信號轉換在顯示屏進行播放。
2.2 網絡傳輸系統
網絡傳統系統采用是光同步數字傳輸網絡。該網絡的組成部分是不同類型的網元設備,組成載體是光纜路線。光同步數字傳輸網絡通過這些不同類型的網元設備,可以實現不同的功能,比如:同步復用、交叉連接和網絡故障自檢、自愈等。長距離傳輸會使得光信號在傳輸過程中受到影響,但是光同步傳輸網絡的自愈功能可以對光信號進行放大和整形處理,得到質量較高的光信號。如果光同步數字傳輸網絡的某個傳輸通道出現故障時,交叉連接功能可以有效保護復接段的通道,并且將信號接入保護通道。
2.3 監控中心系統
電力電纜綜合監控系統是由三個部分組成,分別為監控客戶終端、監控管理系統和圖像監控服務器。遠端和近端現場監測設備的管理,由監控中心負責,為了確保還原后的信號能夠準確傳輸至主控計算機中。主控計算機接收到還原信號后會在屏幕上顯示相應的圖像,并且自動詳細記錄下監測設備和儀表的運行情況,此時,監控中心的外置大屏幕會與主控計算機屏幕顯示同樣的圖像信息。監控中心系統能夠隨意切換和控制前端系統的信號采集攝像機,一旦現場出現緊急情況,前端系統攝像頭會在聯動機制的作用下自動發出聲光報警,并且將攝像頭對準緊急情況發生區域,自動錄像并進行光盤刻錄。
3 可靠性及關鍵技術的評價
3.1 可靠性
該系統采用B/S架構,具有分布式特點,業務擴展及維護簡單,具有良好的共享性。開發語言采用成熟的JAVA編程語言,數據庫采用企業版SQL Server 2008,此外,綜合監控系統的安全運行是監控工作的有利保障。電力電纜中繼電保護系統是維護電網安全穩定工作的最后保護關口,因此,它需要具有極高的安全性和可靠性。這就要求在設計電力電纜綜合監控系統過程中,將繼電保護系統與綜合監控系統分離,確保兩者的獨立性,嚴禁繼電保護系統的控制回路與綜合監控系統相連,從而有效提高系統運行的可靠性和穩定性。
3.2 關鍵技術
電力電纜綜合監控系統,將過去監測一次設備的有線網絡替換成無線網絡,無線傳感網絡技術具有較好的靈活性,能夠在監測區域合理布置節點,方便實現對一次設備運行狀態的在線監測,徹底消除了有線監測網絡布線難的問題,并且有效降低了電力電纜一次設備監測系統的建設成本和工作復雜程度。
4 總結
綜上所述,電力電纜綜合監控系統的運用,能夠大大提高輸電線路故障監測效率,具有顯著效益。電力電纜綜合監控系統設計是基于無線傳感網絡,因此,電力電纜綜合監控系統與衛星通信技術結合,可以實現全國不同區域的電網運行狀態的無線在線監控,以便在地方電網出現故障時,能夠及時得到技術服務支持,及時消除電網故障,確保各地電網安全穩定運行。
參考文獻
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作者簡介
耿芳遠(1974-),男。大學本科學歷。現供職于山東科華電力技術有限公司,從事電力自動化方向的研究。
隨著全國性的基礎建設和房地產市場蓬勃的發展,電纜在基礎建設和大型工民建筑中被大量使用,特別在城市夜景照明、商業區、大型住宅區、大型公共場所等,電纜供應已經從單純的電力公司為主要供應對象,向民用建筑市場偏斜。由于現代建筑的用電設備、設施大大增多,用電保障性能比以往增強,尤其是重要設備都使用雙電源供電,電纜的使用量大大超過以前,電纜的造價在大型工建中達到建筑總造價的6%~8%,選用合適的電纜變得很重要了,期望有性能又好、使用又安全又經濟的電纜出現,鋁合金電纜的出現使大家的愿望得以實現。因其使用性能、節約資源、經濟效益等諸多優勢,在建筑行業市場上前景廣闊。
因對鋁纜的認識,認為鋁纜在低壓供電方面有好多缺陷,所以一直對鋁合金電纜不大重視,本人是因為合金電纜在渤龍天地商業街項目的使用,開始關注這種新型產品。之前我只是了解一些鋁合金電纜在一些項目開始應用。
關鍵詞:鋁合金電纜銅纜替代 應用
中圖分類號:TU395文獻標識碼: A 文章編號:
1 合金電纜的性能改善
新型的合金電纜開發是通過合金材料中添加的銅 (Cu)、錳(Mn)、鎂(Mg)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、鐵(Fe)和硅(Si)等多種元素,經特殊的合成和退火等先進工藝,彌補了純鋁電纜的不足,改善了純鋁電纜的物理性能和工藝性能,提高了電纜的導電能力和抗腐蝕、抗蠕變能力,保證電纜即使在長時間過載和過熱時的連接穩定性。
在渤龍天地商業街項目使用的是世德合金電纜,是加鋁為建筑應用線纜而特別開發的鋁合金導體。世德合金得到CSA批準的一種鋁導電材料(“ACM”),滿足加拿大電器規范的所有要求。它在鋁協會的牌號是AA8030。
筆者認為鋁合金電纜在多方面的改善,使得其在日后替代銅纜將會成為現實:
1.1電導率
導電金屬中,軟銅在20℃時的直流電阻率為0.017241Ω?mm2/m;其導電率為58.0m/(n?mm2),常將此定為100%IACS,以此衡量其他線材的相對導電率。硬拉銅線導電率為97%IACS。鋁也是良好的導電體,軟鋁導電率約為軟銅的62%。由于鋁的密度比銅小且價格低廉,從總的輸電經濟性看鋁優于銅。電氣性能相同時,世德合金電纜的直徑僅僅比銅電纜的直徑大25%。用相同規格的電纜作比較,世德合金導體的電導率是最常用的基準材料銅IACS的61%。
1.2熱膨脹系數
熱膨脹系數用來衡量在溫度變化時材料的體積變化。世德合金的熱膨脹系數比銅略高,它比銅膨脹或收縮更多一點,加鋁為了適應在中國電氣連接的需要,使用銅鋁過渡端子作為合金電纜與接線銅排的連接方式之一,充分考慮到銅鋁連接的安全性,易用性和穩定性, 并通過了上海電纜研究所進行的1000次熱循環試驗。
1.3抗蠕變性能
合金的特殊合金配方與熱處理工藝大大減少了金屬在受熱和壓力的“蠕變”傾向。采用世德合金電纜的電氣連接與用銅纜一樣穩定。
1.4連接性能
世德合金導體的合金成份大大改進了其連接性能,當采用CSA認可的90℃級機械連接器(標志為AL9CU或AL90CU)時,在佐治亞電力公司提供的實驗設施進行的連接器實驗結果表明,其性能與用同樣方式連接的銅導體的性能相同。世德合金線纜的連接不必也不應經常緊固,否則會破壞其連接性能。
1.5柔韌性
世德合金導體比銅柔韌得多,而且不象銅那樣容易“變形反彈”。世德合金有很好的彎曲性能,因此更容易進行端子連接。世德合金良好的“可加工性能”,緣自于它的合金成份以及特殊加工工藝。
1.6防腐性能
鋁材固有的防腐性能,使之具有承受惡劣環境的特點,被廣泛應用于電纜的導體。在含硫的環境中,例如鐵路隧道和其它類似地方,鋁的抗腐蝕性能大大優于銅。
2 多種類型的電纜產品
2.1鎧裝電纜
2.1.1ZA-AC90(-40)和ZB-ACWU90(-40)型
加鋁鎧裝電纜采用世德合金導體制造,截面規格從16mm2到400mm2。線芯為ASTM B級壓緊絞股型。符合CSA C22.2 No.38關于ACM合金導體的標準。加鋁自鎖型鎧裝電纜ZA-AC90(-40)和ZB-ACWU90(-40)電纜符合IEC關于線纜的各項規范標準, 應用非常廣泛。ZA-AC90(-40)型應用于防燃性建筑,ZB-ACWU90(-40)型應用于抗燃型建筑的進線、饋線。
2.1.2ZA-AC90(-40)和ZB-ACWU90(-40)鎧裝電纜可安裝在電纜橋架上,也可采用支架或電纜夾沿墻、沿頂明敷。此外,ZB-ACWU90(-40)型電纜可用于室外和潮濕環境,包括直埋敷設。
2.1.3ZB-ACWU90(-40)型電纜通過認證可用于各等級和類別的危險場所中。
2.2多芯非鎧裝電纜
2.2.1ZC-TC90(-40)-YJLV型
加鋁非鎧裝電纜采用世德合金導體制造,截面規格從16 mm2到400 mm2線芯為ASTM B級壓緊絞股型。完全符合CSAC22.2 No.38關于ACM合金導體的標準,也符合GB 12706.1級IEC 60502.1最新版的各項標準。
3安裝方便
在實際的安裝中由于合金電纜的優勢,在整個施工過程中起到了安裝方便,減短施工工期的作用,節約了成本,加快了建設和投產的速度。
3.1鋁合金電纜敷設與安裝已經有國家建筑標準設計圖集10CD106《鋁合金電纜敷設與安裝》供施工單位參照施工。安裝施工方法已經比較成熟,以開始逐步普及使用。
3.2鎧裝電纜明敷設節省了,橋架、配管的工序,使安裝的工作量減少,既節約了材料又解決了人工費,還縮短了整體的安裝周期。
3.3抗蠕變性與壓緊性較普通鋁纜提高了300%,避免了由于蠕變引起的松弛問題。
3.4抗拉強度高,根據電纜使用手冊可知,普通鋁芯電纜允許的牽引強度為40MPa,世德合金電纜的牽引強度為53MPa。在施工中可以使用機械輔助敷設電纜。
3.5緊壓系數高,世德合金導體采用緊湊型擠壓成纜,壓緊系數為90.5%,但通過嚴格的工藝控制,導電率達到61.8%,電纜總外徑小,占用空間或橋架少,而ZA-AC90(-40)型電纜根本不需要橋架,可沿墻明敷。與相同導電性的銅纜的粗細差距不大。
3.6特殊的工藝加工過程使得世德合金比純鋁電纜具有更高的屈服強度;延伸率提高了 30%;回彈量小,無記憶效應。
3.7 彎曲半徑小,世德合金電纜由于獨特的合金配方、加工工藝及自鎖式鎧裝結構,柔韌性能大幅提高,一般的鋁纜的彎曲半徑為10~20倍外徑,而世德合金電纜的彎曲半徑僅為7倍外徑,更便于建筑內使用。
4 環保特性(ZA-AC90(-40)電纜)
低煙無鹵性阻燃電纜,不含鹵素,燃燒時的腐蝕性和毒性較低,產生極少量的煙霧,從而減少了對人體、儀器及設備的損害,有利于發生火災時的及時救援。
5 經濟效益
合金電纜的造價不到銅纜的一半,經濟效益可想而知,尤其是大型的開發項目,節約的數額相當可觀。并且在諸多的大型項目中都有成功的使用案例,如:威尼斯人大酒店、上海世博項目、深圳海怡灣畔項目等。這些項目的安全使用使得大批的開發商把眼光投向了這一領域。
甲方(出租方):
乙方(承租方):
甲乙雙方就乙方租賃甲方電梯轎廂設置看板媒體(以下簡稱“看板”)、刊發廣告一事進行友好協商,達成以下條款,雙方共同執行:
第一條
租賃地點
甲方同意將 市 區 花園(大廈/小區)共 部電梯租賃給乙方設置看板,刊發廣告。
第二條
設置方式和范圍
1、看板設置于電梯轎廂壁上(超薄型,厚度不超過2CM、長度: 、寬度: ;),用粘貼或敷膜方式貼在轎廂壁上,共三面(左、中、右),
2、采用進口美國3M技術貼敷在電梯廳門上;
3、電梯轎廂(面向電梯門及出梯門時目光所能觸及的轎廂壁)。
第三條
設置內容
1、公益廣告(包括社區文化建設、公民道德規范、防火、防盜知識、保健小常識、生活小竅門等);
2、商業廣告(廣告內容必須符合國家廣告法的規定,不得不宜單位、社區和家庭的廣告,更不得影響少年兒童身心健康的廣告);
3、每期左、右兩塊展板商業廣告與公益廣告所占版面的比例為4(商業廣告)∶3(公益廣告)。
第四條
租賃時間
合同期為 年。即從
年
月
日至
年
月
日。
第五條
租賃費用
每部電梯每年度(12個月)
元,電梯共
部,每年度電梯租賃費共計
元;
第六條
付款方式
1、本合同簽訂后,乙方為甲方免費刊發精神文明建設及防火、防盜等方面公益性廣告,由乙方負責投資;
2、自本合同簽訂之日,乙方向甲方支付租賃費。租賃費按年支付,一次性付清。
第七條
雙方權責
1、甲方責任:
(1)保證本合同簽訂的電梯由乙方獨家經營,在合同期內不允許第三方在電梯轎廂安裝同類型的廣告宣傳媒體進行廣告宣傳活動;因經營權而產生的糾紛或給乙方造成經濟損失由甲方承擔或負責賠償;
(2)在合同期內,甲方與第三者產生糾紛不影響該合同的執行;
(3)有義務向乙方提供相關的資料,以便乙方辦理廣告審批手續時使用;
(4)有義務配合乙方的看板正常刊出,如發現看板有人為破壞或損壞,應及時通知乙方;
(5)甲方無權自行撤換乙方所刊發的廣告畫面及展板,否則按違約賠償。
2、乙方責任:
(1)負責看板刊發的廣告內容報有關主管部門批準,并對所刊發廣告內容的合法性負責;
(2)負責看板廣告的設計、制作、安裝、,按時向甲方支付租賃費;
(3)乙方根據市場發展情況,將推出適應市場需求的高新科技產品替代更新(具體事宜,屆時由雙方協商解決)。
第八條
其他事項
1、甲方電梯在正常運行使用的情況下,計收乙方的租賃費;如甲方電梯在不能正常使用期間(指連續30天以上不能使用),甲方不得計收乙方的租賃費。如乙方已付給甲方租賃費,未正常運行的月份,甲方應退回租賃費給乙方(或在下期乙方交付的租賃費中減扣),由于甲方因其它原因解除對該樓盤物業管理協議,該電梯租賃合同自行終止。如已發生預付費,則甲方應退還乙方已付而未執行的款項;
2、本合同到期時,乙方如需續約,應在本合同到期前三個月提出;在同等條件下,乙方有優先續租權;
3、在合同未到期時,任何一方如須解除合同,須向另一方說明原因,征得對方的完全同意(文函答復、加蓋公章)。一方未完全同意,另一方隨意解除合同屬違約行為;
4、甲方如有新建、新增電梯時,在同等條件下,乙方有優先承租權。
第九條
不可抗力
如遇不可抗力(如戰爭、火災、政府行為或政府明文禁止)而無法履行合同時此合同自然終止。
第十條 違約責任
1、如因乙方原因,未能按照本合同條款向甲方支付租賃費時,乙方應按所欠款項的5倍處罰,并補足所欠款項;
2、租賃合同簽訂當期,甲方違約造成乙方與第三方簽訂的廣告刊發合同不能履行而造成的損失,包括:乙方為第三方廣告投入的設計費。制作費及乙方向第三方承擔的違約金,甲方應全部予以賠償。
3、如有一方違約,違約方應承擔守約方的解決雙方爭議所支付的訴訟費、律師費。
第十一條
生效時間
此合同一式兩份,甲、乙雙方各執一份,自簽字、蓋章之日起生效。
第十二條
未盡事宜
此合同如有未盡事宜,甲、乙雙方可通過友好協商、簽訂補充附件解決,補充附件與合同具同等法律效力。無法取得共識和諒解的,提交合同簽注地司法機關解決。
第十三條
補充條款(本條款填寫不超過壹行,未填寫時無此條款,請劃斜線)
【關鍵詞】 AP1000 安全分級 實體隔離
一、全廠核島電纜路徑系統介紹
AP1000的電纜路徑系統按照服務對象的安全等級、專業要求、功能及區域等進行了嚴格的分類和分級。按照美國標準,1E級的電纜路徑系統應當遵循IEEE 628要求設計與施工,非1E級的則參照IEEE 422要求設計與施工。西屋聯隊根據這些標準編制了APP-G1-E1-003《電纜路徑系統設計準則》用于指導設計與施工。AP1000核島電纜路徑的詳細分級情況如下:
1、核安全等級分類
? 1E級(安全級):承載著應用于確保應急停堆、事故狀態下余熱導出、防止放射性泄漏等電纜/光纜的電纜路徑系統。主要包括IDS的A、B、C、D、S共5列安全級直流系統的電纜橋架、保護管等;PMS的A、B、C、D共4列安全級儀控系統的動力電源、控制與信號的電纜橋架、保護管等。
? 非1E級(非安全級):除1E級以外的電纜路徑系統,即N級電纜路徑系統。主要包括ECS、EDS的N列電纜橋架、保護管;其他儀控系統的N列電纜橋架、保護管。
2、服務等級分類
? W級:中壓動力電纜,10kV/6kV,電纜尺寸一般在120mm2 ~500mm2,包括AP1000的ECS中壓段及主泵的動力電源等。橋架上電纜要求單層敷設。
? X級:低壓動力電纜,480V以下,包括ECS低壓段、EDS、IDS等提供的動力電源。橋架上電纜敷設可分兩種,XA級電纜尺寸一般在50mm2 以下,可多層敷設,填充率40%;XB級電纜尺寸一般在70mm2 以上,單層敷設。
? Y級:控制電纜,250V以下,電纜尺寸一般在1.5mm2~25mm2,包括直流與交流的控制電纜。橋架上電纜可多層敷設,填充率40%。
? Z級:信號電纜,50V以下,電纜尺寸一般在1.5mm2以下,橋架上電纜可多層敷設,填充率40%。
3、抗震等級分類
? 抗震I級:反應堆廠房、輔助廠房內承載的1E級電纜的電纜路徑系統。
? 抗震II級:反應堆廠房、輔助廠房內承載的非1E級電纜的電纜路徑系統,包括火災報警、通訊、照明、以及非1E級的動力、控制、信號。
? 抗震III級:附屬廠房、放射性廢物廠房、柴油機廠房內的電纜路徑系統。包括火災報警、通訊、照明、以及非1E級的動力、控制、信號。
二、核島電纜路徑安裝技術要求
1、實體安裝間距及隔離要求
電纜路徑系統應當與管道保持一定距離。一般來說,至少距離熱源18”(457mm)。若熱源有保溫層,應與保溫層外邊緣距離6”(152mm)以上。
橋架分層按照從高到低分別為W、XB、XA、Y、Z服務層原則。分層垂直間距不小于12”(305mm),水平離墻間距不小于2”(51mm)。橋架穿越振動區域時,應當留有間隔段斷開,間距不小于6”(152mm)。
2、電纜路徑標識要求
核島電纜路徑系統需要根據設計要求對橋架的通道進行顏色標示:A序列棕色、B序列綠色、C序列藍色、D序列黃色、S序列橙色、N非安全序列黑色。標示可采用自粘性的柔性或鋼性塑料牌,也可用漏字牌直接在橋架邊軌表面刷上油漆。
橋架標示的字體高度不小于2”(51mm)。
電纜保護管標示的字體高度要求如下:
? 3/4”、1”以下電纜管――字體高度不小于1/2”(13mm)
? 1 1/2”~2”的電纜管――字體高度為1”(25mm)
? 3”以上的電纜管――字體高度為2”(51mm)
對于軟管,要求采用電纜綁扎線帶將3/32”(2.38mm)厚鉆有小孔的PVC標示牌系在保護管上,標示牌上的字體高度不小于1/8”(3.2mm)。
3、其他一般要求
根據現場測量數據,采用電動或手動液壓彎管機對電纜保護管進行冷煨彎,明裝導管的最小彎曲半徑要滿足相關要求。保護管煨彎之后,彎曲處不應有裂縫和明顯的扁凹變形,其彎扁程度不大于管子外徑的10%。電纜保護管、電纜橋架以及電器設備之間有連接時,需要使用接地跨接線可靠連接。
三、結束語
AP1000是全球最先進的第三代壓水堆技術,安全要求非常高,核島的電纜路徑系統安裝質量關系到整個核電站的安全運行。只有全面了解電纜路徑系統的設計意圖和安裝要求,才能有效的保證安裝質量的可靠。
參 考 文 獻
[關鍵詞]HFC三網合一
[中圖分類號]F2[文獻標識碼]A[文章編號]1007-9416(2010)03-0086-02
1 前言
由于技術的快速發展,固話業務、計算機數據通信和電視業務開始互相滲透,通過單一網絡向用戶提供話音、數據、圖像和電視等綜合業務,這就是三網合一。這里作者從已覆蓋黑龍江墾區的光纜和同軸電纜網絡出發,提出了利用這一現有網絡,組成混合網絡HFC網絡,應用HFC(Hybrid fiber coax)網絡接入技術,HFC是光纖、同軸電纜混合體,是采用光纜和現有的CATV網絡為基礎,采用模擬頻分復用技術,綜合應用模擬和數字傳輸技術、射頻技術和計算機技術所產生的一種網絡接入網技術,來實現黑龍江墾區三網合一的方案。
2 黑龍江墾區實現三網合一的網絡接入技術
2.1 光纖、同軸電纜混合網絡接入技術HFC
2.1.1光纜線路
近年來,由于光纜成本及售價大幅度下降,促使光纜線路在黑龍江墾區通信和有線電視網絡中得到了大量的應用。提高了兩個網絡的傳輸質量;借助通信的光纜線路,有線電視網絡將原來的多級放大器相聯的同軸干線電纜替換,使有線電視的網絡拓撲結構由單向樹型轉變為星型和總線型,使得單向傳送多頻道電視節目的有線電視網,具備了可雙向傳送電視、電話、數據功能的網絡條件。
2.1.2 HFC網絡接入技術
光纖同軸電纜混合網絡接入技術HFC(Hybrid fiber coax),是光纖、同軸電纜混合體,是采用光纖和現有的CATV網絡為基礎,采用模擬頻分復用技術,綜合應用模擬和數字傳輸技術、射頻技術和計算機技術所產生的一種網絡接入網技術。
HFC巨大的帶寬和相對經濟性,使其對黑龍江農墾專網通信和農墾有線電視,具有廣闊的市場前景。
如果把黑龍江農墾通信與農墾有線電視網絡的光纜、同軸電纜合成一體,把CATV網絡從目前單向的廣播式,改造為雙向交互式的網絡,讓黑龍江農墾通信與農墾電視的業務合并,將實現黑龍江墾區的“三網合一”。
2.2 光纖、同軸電纜混合網絡的構成
終端用戶通過普通電話線入網,存在速率較低的問題,我們一方面通過ADSL技術提高電話線路的傳輸速率,另一方面探索混合光纖同軸電纜HFC網絡接入技術, HFC網絡由光纖和同軸電纜組成,和光纖到路邊(FTTC)不同的是,其同軸電纜不是星型結構,而是采用樹型結構,通過分支器連接到終端用戶。光分配節點(ODU)到頭端(HE)為星型拓撲結構,采用AN-SCM光波技術通過光纜傳輸信號,所有連接到光節點的用戶共享一條光纖線路。
光纜+同軸電纜的HFC網絡結構。采用光纜將信號傳輸到小區節點,再用同軸電纜分配網絡將信號送到用戶家中。
由于采用光纜代替干線同軸電纜后,網絡性能獲得極大的改進,以致于在實現高效率寬帶雙向通信時,光纖到戶目標不再是必須的。這樣HFC網絡為將寬帶信號帶入用戶家庭解決了最后一公里。
HFC網絡,視頻信號可以直接進入用戶的電視機,采用新的數字調制技術和數字壓縮技術,可以向用戶提供數字電視和HDTV。同時,話音和高速的數據可以調制到不同的頻段上傳送,來提供電話和數據 業務。這樣HFC網絡支持全部現存的和發展的窄帶和寬帶業務,成為所謂的全業務寬帶網絡。而且,HFC網絡可以簡單地過渡到FTTH網絡,為光纖用戶環路的建設提供了一種循序漸進的方式。
HFC網絡技術可以統一提供有線電視CATV、話音、數據及其他一些交互業務,它在5-50MHz頻段通過QPSK和TDMA等技術提供上行非廣播數據通信業務,用于普通電話業務;在50-550MHz頻段采用殘留邊帶調制(VSB)技術提供CATV普通廣播電視業務,目前可傳輸60-100路模擬廣播的PAL制電視信號;在550-750MHZ頻段采用 QAM和 TDMA等技術提供下行數據通信業務,共提供400路壓縮的數字頻道,其中200路用于點播電視,200路用于交互式業務;如數字電視和VOD等,750-1000MHz保留作為個人通信用。
終端用戶要想通過HFC接入,需要安裝一個用戶接口盒(UIB),它可以提供三種連接:使用CATV同軸電線連接到機項盒(STB),然后連接到用戶電視機;使用雙絞線連接到用戶電話機;通過Cable Modem連接到用戶計算機。
在當前光纖到用戶還不能實現的情況下,采用主干線為光纖、接入網為同軸電纜的HFC系統,能夠將CATV、數據通信和電話三者融合在一起經濟有效傳送,盡情實現CATV、數據通信、電話的三網合一。
不過HFC接入技術的應用也有一些需要解決的問題,首先,原有的CATV網絡只提供廣播業務,大都為單向網絡,為實現雙向通信,需要有雙向分配放大器、雙向濾波器雙向干線放大器等。其次,HFC接入系統為樹型結構,同軸的帶寬是由所有用戶公用的,而且還有一部分帶寬要用于傳送電視節目,用于數據通信的帶寬受到限制,目前一般一個同軸網絡內至多連接500個用戶,另外樹型結構使其上行信號存在噪聲積累,即“漏斗效應”。第三,HFC網絡的安全保密性、系統健壯性以及價格等問題也有待進一步解決和完善。第四,IEEE的802.14工作組正在制定 HFC物理層和MAC層標準,但HFC目前還沒有統一的國際標準。在農墾專網開展HFC接入,還有一個經營體制的問題,需要打破行業界限。
HFC的發展將在經濟、網絡管理與運營上節省資源。
3 光纖、同軸電纜混合網絡接入技術HFC的主要優點
3.1 比較經濟
利用黑龍江農墾通信的骨干網相連,替代目前電話雙絞線上網的主流頻率為56K,其物理極限為64K,潛力非常有限的用戶接入網絡,解決雙絞線傳輸容量這一瓶頸的抑制。
利用目前黑龍江墾區有線電視覆蓋范圍廣、最具潛力、具有很大帶寬的CATV網絡。由于有線電視CATV網絡覆蓋范圍已經很廣泛,而且同軸的帶寬比銅線的帶寬要寬得多,因此是光纖逐步推向用戶的一種經濟的演變策略,尤其是在有線電視網絡比較發達的地區, HFC是一種很好的網絡接入方案,HFC網絡以靈活、經濟的方式將光纜和同軸電纜的最佳特性融合在了一起。
3.2 可以綜合接入多種業務信息
目前可以實現的主要業務有:電話、模擬廣播電視、數字廣播電視、點播電視、數字交換業務等。將電話網、數據網和有線電視網合并在一起構成的HFC網可以提供原來三個網的各種業務。也就是“三網合一”。
4 黑龍江墾區實現三網合一的環境及必要性
4.1 網絡環境
在目前光纜到用戶還不可能的情況下,采用黑龍江農墾通信和電視的光纜做主干線路、分配網接入網絡為同軸電纜的HFC網絡,使用光纜做干線比使用同軸電纜更經濟,而且具有更大的可用帶寬、更高的載噪比、更小的非線性失真和更遠的傳輸距離。HFC是在傳輸有線電視節目的基礎上發展起來,由于HFC接入用戶的普遍性和網絡自身寬帶特點的巨大潛力,可以作為信息高速公路的末端接入網絡,能夠將電話、電腦數據通信和有線電視CATV三者融合在一起,更經濟有效地傳送,可盡早實現電話、電腦數據通信和有線電視CATV三網合一的網絡傳輸。
4.2 政策環境
日前國務院決定加快推進電信網、廣播電視網和互聯網三網融合,2010年至2012年廣電和電信業務雙向進入試點,2013年至2015年,全面實現三網融合。政策已開始有,以有線電視CATV網絡為基礎的光纖、同軸電纜混合網絡(HFC)接入技術,將帶來黑龍江農墾專網通信和農墾有線電視新的運營模式的探討,具有社會和經濟的雙重效益,具有廣闊的市場前景。
4.3 黑龍江墾區實現三網合一的必要性
黑龍江農墾專網通信和農墾有線電視,在網絡接入技術具備的情況下,如果重復建設兩個“網”,甚至將來的兩個“三網”,無疑將給國家、黑龍江墾區有限的資源造成極大的浪費。
黑龍江墾區通信與有線電視聯合開發HFC網絡,是發展黑龍江墾區寬帶用戶接入網三網合一的有效途徑。隨著新業務的不斷出現和技術水平不斷提高(如Internet網上的圖像業務),而且這些新業務和技術并沒有限制哪個部門單獨經營,這樣就會造成兩大網的重復建設,并且還會出現幾個部門為爭取市場而互相扯皮,加劇壟斷的現象。
對黑龍江墾區來講,在現階段黑龍江農墾有線電視正在進行有線網絡“數字電視”改造,在這一關鍵時刻,只有黑龍江農墾專網通信和農墾有線電視及其他相關部門宜及早協商,在兼顧黑龍江農墾通信公司和農墾有線電視運營者利益的前提下,統籌規劃、共同開發和發展新業務,整合兩張網,建立寬帶HFC網絡,逐漸形成一個統一的黑龍江墾區網絡系統,才能體現符合黑龍江墾區集中各方力量辦大事情的優勢,實現黑龍江墾區“三網合一”。
5 結語
利用光纜、同軸電纜HFC網絡在黑龍江墾區實現三網合一, 解決了將寬帶業務引入家庭的瓶頸問題,可同時提供電話、互聯網和電視的業務功能,可以說這只是其中的幾種業務,未來還可以在這個網絡上開發很多新業務。
[參考文獻]
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[2]《現代通信技術概論》.電子工業出版社.
[3]《計算機網絡教程》.電子工業出版社.
[4]《有線電視技術》.
[作者簡介]
關鍵詞:三維設計;三維引擎;可視化;Java3D
中圖分類號:TP391.9 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2017)03-0103-01
1 研究背景及意義
從二十世紀五十年代開始,人類就正式開始了和平利用核能。作為世界上第一個商業運行的美國希平港核電站,其于1957年開始正式并網發電。當前,對于核電站設計,設計方基本都采用了三維設計工具完成核電站的三維布置工作。目前市面上的此類主流設計工具主要有Intergraph公司的SmartPlant 3D/PDS,AVEVA公司的PDMS等產品。這些系統采用以三維模型為對象的可視化協同設計技術和以數據庫為核心的集成化設計技術,使各專業設計人員可按照自動化和標準化的工作流程設計工具在本地或異地開展工作,并可共享企業各類技術資源,從而縮短工程建設周期,提高質量,降低投資。
以Intergraph公司的PDS產品為例,該系統提供了一種清晰描述工廠和空間設計的手段,實現包括建筑、結構、設備、管道、通風、支吊架、電氣、儀表等各專業領域的智能三維設計,能生成工廠三維數字化設計模型,并可進行二三維數字化校驗,三維數字化碰撞檢查、漫游及生成設計圖紙、報表、設備材料清單;具有強大的數據庫支持能力,可對項目的數據進行存儲、管理和再處理;具備完善、方便和適宜于處理核工程等復雜項目的設計能力,能進一步提高設計工作效率和減少設計過程的差錯,從根本上實現三維數字化實體模型設計應用能力,實現較高水平的設計自動化。為了最大化的利用核電站的三維模型,需要一種載體進行模型的瀏覽,當然,使用設計軟件可以瀏覽這些三維模型,但是這些設計軟件較為昂貴,另外其UI界面針對的群體是設計人員,工程公司、施工方、制造方、業主等相關人員則不易使用。當前,大多數的做法是利用軟件商提供的瀏覽軟件進行模型瀏覽,例如鷹圖公司開發的SmartPlant Review軟件、Autodesk公司開發的Navisworks等軟件。但是,這些商業軟件不能完全滿足企業個性化的要求,并且都需要安裝較大的客戶端,但隨著互聯網技術的發展,用戶有直接使用Web方式進行模型瀏覽的輕量化實際需求。因此,研究開發一種基于Web的輕量化模型在線瀏覽系統,實現核電三維模型的在線瀏覽顯得尤為迫切。
2 系統設計
2.1 需求分析
核電站三維模型在線瀏覽系統至少需要實現以下三個功能模塊,即模型處理模塊、人機交互模塊以及Web集成模塊。(1)模型處理模塊實現模型格式的自動轉換,模型載入時的初始化。(2)人機交互模塊包含場景操作和模型操作,場景操作主要針對的是整個三維場景的旋轉、平移、縮放以及場景的居中顯示。模型操作主要包含模型選擇,以及在此基礎上的針對選擇模型距離測量、屬性查詢和居中顯示等。(3)Web集成模塊主要實現系統與Web集成時的運行參數配置、接收由Web傳輸的模型顯示信息,顯示指定的三維模型。在用戶執行屬性查詢等操作時,需要根據用戶操作更新頁面信息。
2.2 總體方案
Java3D是 Java 語言在三維圖形領域的擴展, Java3D 有純粹的面向對象結構。其數據結構采用的是 Scene Graphs Structure(場景圖),就是一些具有方向性的不對稱圖形組成的樹狀結構。場景圖中線和線的交匯點稱為節點(Node),節點之間的線表示各個實例之間的關系。Virtual Universe 是根節點,每一個場景圖的 Virtual Universe 是唯一的。在 Virtual Universe 下面是 Locale 節點,每一個 Locale 可以擁有多個 BranchGroup 節點。所有三維形體的位置信息(TransformGroup Nodes)都建立在 BranchGroup 節點之上。TransformGroup Node 用來設定 Shape3D 在 Virtual Universe 中的位置。Shape3D Node 是三維圖形節點,代表三維世界中的每個形體。位于場景圖最下層的是兩個葉子節點:三維體的外觀(Appearance)和幾何信息(Geometry),這兩個節點定義了一個三維體的顯示效果。
結合Java3D的場景特點,設計本系統場景結構。整個三維場景有一個根節點BranchGroup,在該節點下包含了針對整個三維場景進行位姿變換的節點TransformGroup。在根節點里面還添加了三個對整個場景進行位姿變換的行為類:Rotate(旋轉)、Translate(平移)、Zoom(縮放)。這三個行為類的操作對象都是針對場景位姿變換節點。同時,在根節點下還包含了一個鼠標選擇行為,用于選擇模型。
模型加載至Java3D之后成為一個BranchGroup,該節點下方的每一級TransformGroup對應于下級子節點相對于上級節點的一次三維空間坐標變換。在處于葉節點的TransformGroup中包含了代表該形體幾何信息的Shape3D節點,每一個Shape3D節點都有外形輪廓節點Geometry和外觀屬性節點Appearance組成。
2.3 模型理、載入及初始化
由PDS等建模工具生成的模型并不能直接被Java3D讀取,需要轉換成OBJ或VRML等格式。VRML具有與Java3D相似的場景結構,數據可讀性較好。本文采用VRML作為模型格式。同時,對于轉換后的VRML模型必須對其數據格式進行規范,以便Java3D程序可以讀取模型的唯一標識碼。
Java3D通過VrmlLoader來加載VRML模型。每個VRML模型在加載到Java3D的場景中時,相應的VRML節點也會轉換成Java3D的節點。為了實現交互性,并最大限度的降低內存消耗,提高渲染性能,在VRML節點加載成為Java3D的live節點之前必須對相應轉換成的Java3D節點做出若干設置。
3 Web集成
為了以Web的方式實現核電三維模型的在線瀏覽,需要將本系統嵌入在JavaEE的JSP頁面中。用戶通過相應JSP頁面來顯示本系統。系統在開發時以Java Applet的形式實現,并且在JSP頁面初始化時,將所需要顯示的模型以參數的形式傳輸給本系統,本系統通過TCP/IP協議將模型從模型文件服務器緩存至客戶機,進而加載渲染。從而簡單、直觀地查看模型的設計數據,并可基本實現商用瀏覽引擎的基本操作功能。此外,該系統還可應用于碰撞模型的查看,便于用戶快速定位碰撞點,從而快速修改設計。
4 結語
核電站三維模型在線瀏覽系統實現了核電設計三維模型以Web的方式在線瀏覽,可應用于模型瀏覽、屬性查詢、測量,二三維模型比對,碰撞模型瀏覽等,滿足了相關人員的模型瀏覽需求,提高了工作效率,節省了企業相關經費。
參考文獻
[1]張杰.JAVA3D交互式三維圖形編程[M].北京:人民郵電出版社,1999.