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時(shí)間:2023-11-26 15:28:39
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中圖分類號(hào):TE6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1、傳統(tǒng)的光纜維護(hù)方式存在的主要問題:
(1)檢修時(shí)間遵照日常維護(hù)規(guī)程,隨著光纜數(shù)量的增多,按期完成對(duì)光纜的測(cè)試成為非常繁重的任務(wù),耗費(fèi)人力和物力,且效率低。
(2)由于測(cè)試周期不能保證,無法對(duì)光纜劣化情況進(jìn)行分析,因而在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的光纜運(yùn)行分析缺乏科學(xué)依據(jù)。
(3)光纜發(fā)生故障時(shí),傳輸網(wǎng)管的相關(guān)網(wǎng)元發(fā)生告警,經(jīng)機(jī)務(wù)人員對(duì)路由進(jìn)行分析判斷后,通知線路人員某條光纜發(fā)生阻斷。由于故障相關(guān)信息太少,因此線務(wù)人員不能判明故障點(diǎn)的具體地理位置,從而增加了處理難度,延長(zhǎng)了處理時(shí)間。
(4)歷史測(cè)試數(shù)據(jù)依靠手工保留和歸檔,查詢檢索比較困難。
2、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)述:
所謂光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng),就是通過對(duì)光纜進(jìn)行監(jiān)測(cè),進(jìn)而做出光纜運(yùn)行是否正常的判斷;當(dāng)出現(xiàn)不正常情況時(shí),就會(huì)進(jìn)行報(bào)警,并進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試,以準(zhǔn)確定位故障發(fā)生點(diǎn)。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和通信事業(yè)的發(fā)展,光纜監(jiān)測(cè)技術(shù)的水平和手段得到提高和完善,已經(jīng)由最初的肉眼監(jiān)測(cè)發(fā)展到現(xiàn)今的監(jiān)測(cè)結(jié)果更精確的電子化自動(dòng)監(jiān)測(cè)。所謂電子自動(dòng)化監(jiān)測(cè)是指運(yùn)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)施對(duì)光纜線路傳輸質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。
光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施的流程分為三個(gè)部分:信息采集、匯總與分析信息數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)與診斷設(shè)備的運(yùn)行情況。(1)如果沒有信息采集,就不能進(jìn)行光纜信息監(jiān)測(cè)。信息采集是指獲取信息,讓檢測(cè)員了解監(jiān)測(cè)對(duì)象處于什么樣的狀態(tài)。(2)如果對(duì)收集起來的數(shù)據(jù)不進(jìn)行匯總和分析,就失去了收集數(shù)據(jù)的作用,無法揭示數(shù)據(jù)反映的現(xiàn)象,無法揭示內(nèi)在的規(guī)律,監(jiān)測(cè)很難實(shí)施。(3)評(píng)價(jià)與診斷設(shè)備運(yùn)行的情況。因?yàn)楸O(jiān)測(cè)是最基本的維護(hù)行為,維護(hù)的最終目標(biāo)是能夠進(jìn)行評(píng)價(jià)和診斷。
3、集中式光纜監(jiān)測(cè)技術(shù)的比較:
集中式遠(yuǎn)程光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)RFTS(RemoteFiber Testing System)是通信管理網(wǎng)(TMN)中傳輸網(wǎng)管理域的一個(gè)子網(wǎng),是有效壓縮障礙歷時(shí)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)光纜線路隱患的重要技術(shù)手段。目前的代表技術(shù)有“OTDR(光時(shí)域反射儀) +光開關(guān)+控制軟件”方式、機(jī)架式RTU(遠(yuǎn)端測(cè)試單元) 方式、在線OTDR監(jiān)測(cè)方式以及“光源-光功率監(jiān)測(cè)”方式。表1中我們對(duì)這幾種代表技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的比較。相對(duì)來說,“OTDR儀表+光開關(guān)+控制軟件”方式在測(cè)試精度、測(cè)試靈活性和性價(jià)比方面均有一定優(yōu)勢(shì)。
表1
4、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在石油管道通信傳輸中的設(shè)計(jì)
4.1 設(shè)計(jì)遵循的原則
( 1) 嚴(yán)格執(zhí)行通信網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,必須在通信網(wǎng)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng),監(jiān)測(cè)實(shí)施方案以光纖骨干網(wǎng)光纜路由圖為依據(jù), 首先滿足監(jiān)測(cè)各段骨干網(wǎng)光纜的要求, 同時(shí)兼顧監(jiān)測(cè)各端支線光纜。
( 2) 可靠與安全性。系統(tǒng)的可靠性和安全性是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo),設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要具有較強(qiáng)的容錯(cuò),容災(zāi)能力。在設(shè)計(jì)時(shí),我們充分考慮關(guān)鍵部件的冗余備份。設(shè)備的電氣性能指標(biāo)要符合電信標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)具備安全認(rèn)證能力,系統(tǒng)能夠識(shí)別和控制非法用戶。設(shè)備要準(zhǔn)確,即使的反應(yīng)光纜網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況,不至于發(fā)生漏,誤告警的情況。
( 3) 標(biāo)準(zhǔn)化與實(shí)用性。設(shè)計(jì)的光纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要符合開放的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,符合信息產(chǎn)業(yè)部“YDN 010-1998光纜線路自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)條件”和“本地網(wǎng)光纜線路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求”的有關(guān)規(guī)定,具有統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫平臺(tái),統(tǒng)一應(yīng)用系統(tǒng),統(tǒng)一資源編碼,統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)房施工要符合2004年信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)的“光纜線路自動(dòng)檢測(cè)人系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范”,設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要緊密結(jié)合實(shí)際工作需求,充分考慮值勤一線的需要。盡量減少系統(tǒng)的復(fù)雜度,通過圖形化的管理界面,減少專業(yè)人員培訓(xùn)的難度和網(wǎng)絡(luò)管理的壓力。
( 4)系統(tǒng)智能化與可擴(kuò)展性。系統(tǒng)要具有智能化,能夠自動(dòng)完成光功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障判斷定位、消息自動(dòng)上報(bào)等功能,以減少值勤人員的工作量,要預(yù)留擴(kuò)容和升級(jí)改造空間,要具有能夠面對(duì)未來網(wǎng)絡(luò)的膨脹和業(yè)務(wù)的不可預(yù)測(cè)性發(fā)展的能力。系統(tǒng)的性能指標(biāo)應(yīng)能夠滿足現(xiàn)代光網(wǎng)絡(luò)管理的各項(xiàng)功能,整個(gè)光纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以劃分為很多模塊,且分別具備不同功能,
( 5)監(jiān)測(cè)實(shí)施方式: 為了保證監(jiān)測(cè)不影響原光纖通信系統(tǒng), 同時(shí)盡量減少監(jiān)測(cè)路由上的衰減, 增大測(cè)試距離; 建議采用在線監(jiān)測(cè)、離線測(cè)試的方式, 即利用各段光纜的備用纖芯進(jìn)行離線測(cè)試。充分利用已有的綜合通信網(wǎng)管對(duì)現(xiàn)有光端機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控告警,一旦光端機(jī)發(fā)生光信號(hào)丟失告警, 即啟動(dòng)光纜監(jiān)測(cè)OTDR, 進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。
( 6) 監(jiān)測(cè)中心配置原則: 監(jiān)測(cè)中心, 配置光纜服務(wù)器, 操作系統(tǒng)Window s2003 Server版, 工作站, 監(jiān)測(cè)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等,光開關(guān)( OSW ) 配置原則: 每臺(tái)監(jiān)測(cè)設(shè)備RTU 光開關(guān)做相應(yīng)的冗余通道配置。
( 7) RTU 配置原則: 根據(jù)路由的實(shí)際情況, 各RTU 監(jiān)測(cè)設(shè)備原則設(shè)置于各區(qū)地網(wǎng)管中心或地區(qū)網(wǎng)管中心附近的節(jié)點(diǎn)站。
( 8) 通信設(shè)備配置原則: 由于監(jiān)測(cè)中心需要管理多臺(tái)遠(yuǎn)端終端, 為滿足故障告警與監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性, 建議主通信采用IP通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。系統(tǒng)通信架構(gòu)建立在TCP / IP的基礎(chǔ)之上
系統(tǒng)的組網(wǎng)方案
4.2經(jīng)過多種方案的綜合比較, 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在石油管道通信傳輸中的設(shè)計(jì)為“ OTDR儀表+ 光開關(guān)+控制軟件”方式來組建集中式光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的總體架構(gòu)分為三層。最底層是OTDR和光開關(guān),完成光纜的測(cè)試功能,測(cè)試硬件采用高性能OTDR以及48或12端口的光開關(guān)。中間層是后臺(tái)服務(wù)器層,包括電子地圖(GIS)、ORACLE數(shù)據(jù)庫、后臺(tái)控制程序。后臺(tái)服務(wù)器完成OTDR的管理、測(cè)試控制、告警分析、數(shù)據(jù)管理、消息分發(fā)、資源和告警的同步。光纜監(jiān)控系統(tǒng)的工作方式最上層是客戶端,每個(gè)基站通過客戶端連接到光纜監(jiān)測(cè)服務(wù)器, 完成界面表現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)操作功能。整個(gè)系統(tǒng)采用備纖監(jiān)測(cè)方式, 石油管道的通信傳輸?shù)母删€路由, 采用40dB動(dòng)態(tài)范圍的OTDR, 可單向監(jiān)測(cè)超過100公里的光纖。
4.3 系統(tǒng)的測(cè)試模式
(1)周期測(cè)試:對(duì)被監(jiān)測(cè)的備纖每天輪流打光幾次, 通過與參考曲線的分析比較進(jìn)行預(yù)防性測(cè)試, 當(dāng)性能劣化超過告警門限時(shí)系統(tǒng)發(fā)出告警通知。(2)點(diǎn)名測(cè)試:根據(jù)需要遠(yuǎn)程啟動(dòng)OTDR測(cè)試,主要應(yīng)用在需要隨時(shí)測(cè)試的場(chǎng)合。(3)告警測(cè)試:在出現(xiàn)光纜中斷等重大告警時(shí), 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)再進(jìn)行一次參考測(cè)試,確認(rèn)該告警是否存在,消除系統(tǒng)可能出現(xiàn)的誤告。經(jīng)告警測(cè)試確認(rèn)無誤后, 系統(tǒng)會(huì)短信通知故障點(diǎn)位置以方便維護(hù)人員處理。
5、光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在石油管道通信傳輸中的優(yōu)勢(shì)
集中式光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在石油管道通信傳輸中使用,一方面能夠預(yù)防性地發(fā)現(xiàn)光纖的劣化趨勢(shì),及時(shí)排除隱患;另一方面在斷纖時(shí)能夠結(jié)合資源信息, 準(zhǔn)確定位、自動(dòng)派單,縮短了障礙歷時(shí)。光纜線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以其自身優(yōu)勢(shì)以及新的實(shí)現(xiàn)方案, 必將成為光纜線路維護(hù)中不可或缺的一環(huán), 為石油管道的通信網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮重要作用。
( 1) 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將G IS、監(jiān)控、資源管理三大領(lǐng)域有效, 有機(jī)得結(jié)合, 使得該系統(tǒng)成為第一個(gè)真正意義上的光纖管理系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)了管理和監(jiān)測(cè), 控制的聯(lián)動(dòng)處理。
( 2) 光纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中, 海量數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)(地圖數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)分析存儲(chǔ), 光纖端口等應(yīng)用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)分析存儲(chǔ)等) , 快速樹查詢算法的采用(快速路由查找, 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)生成等) , 大大提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
( 3) 領(lǐng)先的高靈敏度, 低噪聲光功率采集技術(shù),使得OCSS 光纜監(jiān)控系統(tǒng)的光采集靈敏度達(dá)到0.1DB。
( 4) 獨(dú)有的遠(yuǎn)程智能光開關(guān), 光功率采集技術(shù)。
( 5) 獨(dú)有的針對(duì)配線/熔接面板的可視化管理。
( 6) 現(xiàn)代數(shù)字濾波算法大大提高系統(tǒng)的量測(cè)精度, 提高系統(tǒng)對(duì)事件的判別過濾處理的精度。
( 7) 基于TCP / IP的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用, 實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對(duì)點(diǎn), 一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的實(shí)時(shí)響應(yīng)。
( 8) 真正的路由搜索技術(shù), 實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜網(wǎng)絡(luò)中光路由的從光發(fā)射到光接收整個(gè)路由的全程搜索。
( 9) 智能化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治黾夹g(shù), 使得系統(tǒng)能夠根據(jù)光纜網(wǎng)絡(luò)的變化實(shí)時(shí)生成光纜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D形, 極大的方便了使用者的決策。
( 10) 對(duì)底層光纜/端口/設(shè)備之間的數(shù)學(xué)模型分析技術(shù), 深入到端口/纖芯。
參考文獻(xiàn):
隨著物流領(lǐng)域的自動(dòng)化程度越來越高,各種信息技術(shù)如光電技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等得到廣泛的應(yīng)用,其中激光檢測(cè)技術(shù)憑借其在測(cè)距、定位等方面的優(yōu)勢(shì),在激光堆垛機(jī)和自動(dòng)導(dǎo)向機(jī)等設(shè)備中起到了關(guān)鍵作用,并積極推動(dòng)了物流系統(tǒng)整體性能的提升。尤其是在有軌巷道堆垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中,激光測(cè)距與定位、P-C控制、分布式現(xiàn)場(chǎng)總線、矢量變頻調(diào)速等技術(shù)的應(yīng)用,使有軌巷道堆垛機(jī)控制系統(tǒng)超越了原有的設(shè)計(jì)思路,實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的絕對(duì)認(rèn)址,不僅有效解決了計(jì)數(shù)與定位的精度與可靠性問題,而且方便地實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速,優(yōu)化調(diào)速曲線、優(yōu)化起動(dòng)與制動(dòng)性能。從而提升了堆垛機(jī)的整機(jī)性能,確保整機(jī)性能可靠、平穩(wěn)、高效。目前,該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、食品、煙草、電子、汽車、配送中心、藥品、電器和倉儲(chǔ)等領(lǐng)域。
系統(tǒng)構(gòu)成與硬件配置
自動(dòng)化立體倉庫(AS/RS)是土建、機(jī)械、電氣、通訊、信息等多專業(yè)的綜合工程,主要由土建設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)備等四類設(shè)備組成。其中,機(jī)械設(shè)備包括立體貨架、搬運(yùn)機(jī)械、輸送設(shè)備、分配小車。出入庫臺(tái)、貨箱及托盤等設(shè)備;電氣設(shè)備包括電控裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、變頻裝置、操作面板、PLC控制模塊、檢測(cè)裝置、通訊設(shè)備、監(jiān)控調(diào)度設(shè)備、計(jì)算機(jī)管理設(shè)備,以及屏幕顯示圖像監(jiān)視等設(shè)備;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制等組成部分。
1 AS/RS系統(tǒng)構(gòu)成
AS/RS自動(dòng)化立體倉庫由立體庫貨架、堆垛機(jī)、貨箱、地軌、出入庫臺(tái)、輸送機(jī)、激光測(cè)距、通訊設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等組成,如圖1所示。其主要工作流程如下:
入庫作業(yè)流程:接收入庫作業(yè)命令-出入庫臺(tái)-取貨箱-堆垛機(jī)-立體庫貨架-存貨箱-返回出入庫臺(tái)-入庫作業(yè)完成待機(jī);
出庫作業(yè)流程:接收出庫作業(yè)命令-去目的地址-立體庫貨架-取貨箱-堆垛機(jī)-出入庫臺(tái)-存貨箱-輸送機(jī)-出入庫臺(tái)-完成出庫到入庫臺(tái)待機(jī)。
圖1所示為一個(gè)巷道的自動(dòng)化立體倉庫,通常情況下,立體庫由多個(gè)巷道組成。巷道有軌堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉庫的核心裝備及主要搬運(yùn)設(shè)備,其主要用途是在高層立體貨架的巷道內(nèi)來回穿梭運(yùn)行,將位于巷道口的貨物自動(dòng)存取,并放入指定的貨位即入庫作業(yè),或者取出貨位內(nèi)的貨物運(yùn)送到巷道口即出庫作業(yè),或者將貨物從一個(gè)貨位移位放入到另一個(gè)貨位中即盤庫移貨作業(yè),廣泛應(yīng)用于供應(yīng)鏈物流、精確倉儲(chǔ)、快速配送中。
堆垛機(jī)總體結(jié)構(gòu)及主要電氣元件布置如圖2所示。
2 堆垛機(jī)電控系統(tǒng)總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
整個(gè)自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊采用Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行,將PLC可編程控制器、激光測(cè)距器、水平運(yùn)行變頻器、升降運(yùn)行變頻器、貨叉運(yùn)行變頻器、控制面板觸摸屏、上位監(jiān)控機(jī)等連接到Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)中,組成一個(gè)Profibus-DP網(wǎng)絡(luò),并為連接在DP網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)部件都分配不同的DP總線地址,通過訪問不同的DP總線地址實(shí)現(xiàn)對(duì)其相應(yīng)部件的數(shù)據(jù)通訊;實(shí)現(xiàn)PLC可編程控制器與激光測(cè)距器、觸摸屏及各驅(qū)動(dòng)變頻器之間的數(shù)據(jù)通訊;并通過紅外通訊通道,實(shí)現(xiàn)PLC可編程控制器與上位監(jiān)控機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊。
激光測(cè)距與定位技術(shù)的應(yīng)用與控制方案
隨著堆垛機(jī)在巷道內(nèi)來回穿梭運(yùn)行,裝設(shè)在堆垛機(jī)上的激光測(cè)距器與固定反射板問的距離也隨之不斷改變。從而實(shí)現(xiàn)了高速運(yùn)行過程中的動(dòng)態(tài)測(cè)距。通過PLC控制器讀取激光測(cè)距器的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的定位測(cè)距與調(diào)速自動(dòng)控制。
1 激光測(cè)距與定位的實(shí)現(xiàn)
(1)貨位基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的初始化與自學(xué)習(xí)
在PLC上電初始化自檢測(cè)時(shí),通過激光測(cè)距器將出入庫臺(tái)和每一個(gè)貨格的絕對(duì)地址數(shù)據(jù)讀出,并自動(dòng)保存到PLC內(nèi)部的貨位地址數(shù)據(jù)表DB0中,進(jìn)行貨位地址數(shù)據(jù)表的修改設(shè)置與保存固化,形成貨位地址數(shù)據(jù)表DB0供堆垛機(jī)運(yùn)行定位使用,完成原始數(shù)據(jù)的初始化和固化校準(zhǔn)。
(2)堆垛機(jī)的作業(yè)數(shù)據(jù)處理
當(dāng)堆垛機(jī)接收到上位監(jiān)控機(jī)或操作面板觸摸屏下達(dá)的作業(yè)指令時(shí),PLC可編程控制器接受作業(yè)指令,并根據(jù)作業(yè)指令裝入目標(biāo)指針,修改目標(biāo)指針并指向貨位地址數(shù)據(jù)表DB0相應(yīng)的位置,將目標(biāo)指針對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)讀出作為當(dāng)前作業(yè)目的地址LN;同時(shí),通過激光測(cè)距器讀取堆垛機(jī)當(dāng)前地址IDO,并存儲(chǔ)在PLC內(nèi)供程序計(jì)算用。
(3)激光測(cè)距與定位的實(shí)現(xiàn)
通過PLC程序?qū)σ陨蠑?shù)據(jù)的處理,實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的認(rèn)址與定位。由于激光測(cè)距實(shí)現(xiàn)了絕對(duì)認(rèn)址,實(shí)現(xiàn)了貨位設(shè)定的數(shù)字化。從而方便了貨位數(shù)據(jù)、出入庫臺(tái)位置、運(yùn)行速度值等的設(shè)置,易于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)比較、計(jì)數(shù)、自動(dòng)換速及精準(zhǔn)定位等功能。
1.工程概況
廣州地鐵一號(hào)線小半徑曲線眾多,軌道側(cè)面之前采用夜間收車后人工涂油方式,考慮到目前一號(hào)線行車間隔3分鐘一趟,人工涂油經(jīng)一天頭幾趟列車駛過,鋼軌側(cè)面涂油所剩無幾,鋼軌側(cè)磨較大,目前建立一號(hào)線鋼軌磨耗定期監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。廣州地鐵一號(hào)線陳家祠長(zhǎng)壽路下行區(qū)間,該地段均采用鋼筋混凝土短軌枕整體道床,其中曲線半徑313m,起終里程K6+657~K7+235,曲線長(zhǎng)578m,屬典型的小半徑曲線地段,軌距為1435mm。我們?cè)趫A曲線選原先5個(gè)固定點(diǎn)作為試驗(yàn)驗(yàn)證點(diǎn)。根據(jù)廣州地鐵公司相關(guān)部門的前期論證,決定在此區(qū)間試用安裝林肯軌道側(cè)面系統(tǒng)。
2.林肯軌道側(cè)面系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
此次采用的林肯軌道側(cè)面系統(tǒng)是美國(guó)林肯公司專利產(chǎn)品,該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成可分為:a.外接電源/太陽能電池板(圖1中示2)b. 泵站(圖1中示1)c.車輪傳感器(圖1中示4)d.劑分配器及附件(圖1中示5)e.涂油裝置(圖1中示6)f.安裝卡具(圖1中示11)。林肯軌道側(cè)面系統(tǒng)采用車輪軸承感應(yīng)帶動(dòng)泵站出油,再由列車車輪通過涂油條時(shí),均勻涂在車輪所走過的鋼軌側(cè)面原理。
圖1 系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 圖2 泵
圖3 分配器 圖4 涂油裝置
其中泵(圖2)的性能參數(shù)如下表:
型號(hào) 適用油桶 電源 最大壓力
85587 5加侖 24伏直流 350公斤
速度范圍 運(yùn)行溫度條件 出口尺寸 馬達(dá)功率
9-93轉(zhuǎn)/分 -40 攝氏度到 +60攝氏度 美制1/4”NPTF 峰值 0.25千瓦
分配器(圖3)油脂分配器是林肯側(cè)面系統(tǒng)主要部件之一,通過分配器可以將油脂均勻的分配到各個(gè)點(diǎn)。
涂油條(圖4)每套系統(tǒng)配置兩條600mm的涂油條,每條涂油條各有6個(gè)出口均勻分布在橡膠條頂端。
傳感器:傳感器用于計(jì)算經(jīng)過的車軸數(shù)量。
其中圖1示1、示2、示3,安裝于線路旁,圖1示4安裝于線路中間靠近鋼軌頭,圖1示6、示5、示11安裝位置離感應(yīng)器大概有15m的距離,緊貼軌頭(見圖4)。
3.林肯側(cè)面系統(tǒng)優(yōu)勢(shì):
相對(duì)于其它系統(tǒng),它的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:
1)泵高達(dá)350巴的工作壓力,大大降低了堵塞的可能性
2)分配器起到精確定量作用,均勻的分配劑到軌道側(cè)面上,避免不足或過量
3)系統(tǒng)的啟動(dòng)是依靠傳感器累計(jì)通過的車軸數(shù)量,預(yù)設(shè)車軸數(shù)量根據(jù)量可調(diào)
4)合理的設(shè)計(jì)提高了效率,減少污染和浪費(fèi)
尼龍刷支撐著從橡膠條頂端小孔出來的劑使得車輪經(jīng)過時(shí)更容易帶起, 凹槽收集過量的劑, 避免污染
4.軌道側(cè)面系統(tǒng)安裝和安全:
1)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查,距離安裝位置約30M有電源(直流電源)接口。為確保信號(hào)不受影響,我們將選用非信號(hào)線一側(cè)電源,電源線用鋼管套保護(hù)并固定。
2)泵的工作電壓為24V直流電,較小的電壓不易發(fā)熱;同時(shí)箱體背面留有通風(fēng)網(wǎng)便于排熱??刂破? 變壓器, 油桶都會(huì)以螺絲鎖緊的方式固定在箱體內(nèi)。
3)為防止箱體門其中一個(gè)合頁出現(xiàn)偶然性損壞帶來的隱患, 我們安裝三個(gè)合頁確保安全。箱體用4個(gè)螺絲固定在安裝支架上, 整個(gè)箱體的尺寸大?。?78mm*450mm*755mm)是根據(jù)隧道限界和高度的要求而所預(yù)留空間的大小來設(shè)計(jì),即受限制方向設(shè)計(jì)的寬度為450mm,高度為755mm,箱體的迎風(fēng)面采用圓弧形設(shè)計(jì)(圖5)降低因列車帶來的強(qiáng)風(fēng)沖擊。
圖5 箱體
4)連接油管將按350-500mm的間距用管夾固定在道床上,并套上保護(hù)套加以保護(hù)。
5)涂油條(圖6)使用軌卡固定在軌道側(cè)面,涂油條凹槽到軌道頂部保持45mm的距離,另加1個(gè)反鎖螺帽確保軌卡不會(huì)因長(zhǎng)期的軌道震動(dòng)而出現(xiàn)松動(dòng)。
6)分配器和感應(yīng)器(圖7及圖8)安裝方式類似涂油條,也是用軌卡鎖緊,只是分配器安裝在軌道外側(cè),并處于兩個(gè)涂油條之間。分配器最高處離軌道頂端距離大于45mm, 不會(huì)接觸到車輪;而感應(yīng)器為了提高靈敏性,同時(shí)也考慮安全性,維持在離軌道頂部大約38-41mm之間。
圖7分配器安裝
圖8感應(yīng)器及其安裝
5.維護(hù)保養(yǎng)及應(yīng)急措施:
結(jié)合我們?nèi)粘>S保,林肯軌道側(cè)面系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)以下的異常:
1)泵站及箱體日常維保:在日常設(shè)備整體點(diǎn)檢的時(shí)候需要檢查柜子的鎖緊螺絲是否有松動(dòng), 如有松動(dòng)請(qǐng)用工具將松動(dòng)的螺絲擰緊到正確的位置。檢查焊接件是否有裂痕,如有裂痕及時(shí)通知設(shè)備供應(yīng)方處理。
泵的日常保養(yǎng):
曲軸箱油機(jī)油需要每個(gè)月檢查一次,如果油位低于中間點(diǎn)則需要補(bǔ)加機(jī)油,使用SAE 10W30機(jī)油。每年更換一次曲軸箱機(jī)油。泵只能在油脂桶有油脂的情況下運(yùn)行,不能空運(yùn)行以免損壞油泵。
泵的異常診斷:
癥 狀 可能的問題原因 解決辦法
泵不運(yùn)行 接線錯(cuò)誤或者泵被卡住或者泵已經(jīng)損壞 檢查泵的接線,紅色線應(yīng)該接電源正極拆開泵檢查泵是否有損壞,如有損壞則更換
泵運(yùn)行速度加快或者運(yùn)行速度不穩(wěn)定 油桶里的油脂太少.油脂桶內(nèi)的刮油盤被卡住 給油桶補(bǔ)油.檢查刮油盤和油箱,讓刮油盤緊貼油脂面
泵在運(yùn)行,但是出油量很少 泵的速度設(shè)定偏小出口單向閥有問題 調(diào)高馬達(dá)的速度更換損壞的出口單向閥
泵的運(yùn)行噪音大 曲軸箱機(jī)油偏少滑環(huán)磨損 給曲軸箱加油檢查滑環(huán),如果有必要更換新的滑環(huán)
泵建立不起壓力 有異物進(jìn)入到泵管的下端單向閥 拆開并清洗泵管
馬達(dá)在運(yùn)行但是沒有油出來 齒輪組或者過渡軸損壞。 拆開相應(yīng)的部件更換損壞的零件
沒有油從涂油條上出來, 油從安全閥回卸 SSV分配器堵塞 清理或者更換新的分配器
系統(tǒng)沒有運(yùn)行 車輪感應(yīng)器的高度偏低,或者損壞. 控制器損壞 調(diào)整感應(yīng)器的高度,如有損壞更換新的感應(yīng)器.維修或者更換控制器
2)油脂過濾器的日常維保:過濾器用于過濾加油過程中進(jìn)入到油脂里的雜質(zhì),需要一年時(shí)間拆開清理一次。直接拆開尾部的外六角螺絲即可將濾網(wǎng)夾出用清洗劑清理干凈即可重復(fù)利用。注意不要遺忘墊圈。
3)控制器: 控制器是林肯的鐵道系統(tǒng)專利產(chǎn)品??刂品绞胶侠?、簡(jiǎn)單和可靠。
在地鐵的試用當(dāng)中我們的運(yùn)行時(shí)間設(shè)置為2秒,輪軸計(jì)數(shù)為32個(gè)。在意外發(fā)生短路時(shí)熔斷器會(huì)斷開,此時(shí)需要檢查泵及線路的情況,并更換新的熔斷器。
4)SSV油脂分配器:此部件不需要維護(hù),在出現(xiàn)雜質(zhì)進(jìn)入到分配器內(nèi)并出現(xiàn)卡死現(xiàn)象時(shí)不能自行拆開此部件,應(yīng)送廠家專業(yè)的人員處理。在拆開高壓膠管時(shí)需要將快插接頭的卡環(huán)往里推,這時(shí)可以輕松拔出高壓管,不能強(qiáng)行拔管以免損壞接頭。
5)涂油條:在運(yùn)行在過程中,油刷有可能被輪轅稍微壓下,屬于正?,F(xiàn)象。
在日常維護(hù)保養(yǎng)中要注意每個(gè)月檢查涂油裝置的鎖緊螺絲和卡具螺絲,如果有松動(dòng)則需要將相應(yīng)的螺絲鎖緊并對(duì)齊原來的劃線,也可以用小錘輕輕敲卡具看有沒有松動(dòng)的情況。
6)車輪感應(yīng)器:在日常的保養(yǎng)當(dāng)中需要檢查感應(yīng)器的安裝卡具的狀況,檢查鎖緊螺絲是否有松動(dòng),如有松動(dòng)則需要把松動(dòng)的螺絲擰緊到原來的位置。如果系統(tǒng)沒有正常給油時(shí)檢查感應(yīng)器的高度是否在正常的感應(yīng)距離38-41mm之間。
正常情況下,在系統(tǒng)接通電源時(shí)并處于開啟狀態(tài)下用鐵質(zhì)的東西接近感應(yīng)器觀察控制器面板上的黃色指示燈有沒有閃,如有閃說明正常,否則為不正常。
6.使用效果及結(jié)論:
本次試用歷時(shí)3個(gè)月,經(jīng)實(shí)地測(cè)量,5個(gè)標(biāo)定點(diǎn)鋼軌平均側(cè)磨由試驗(yàn)前5.43mm發(fā)展至5.67mm,側(cè)磨發(fā)展速率0.08mm/月,且整個(gè)曲線側(cè)磨均勻,列車行駛噪音震動(dòng)得到了極大的改善;我們查閱相關(guān)以往記錄資料,5個(gè)標(biāo)定點(diǎn)鋼軌平均側(cè)磨0.5mm/月,且列車行駛噪音震動(dòng)大,對(duì)周邊居民造成不良影響,試用期內(nèi),此區(qū)間未接到任何居民關(guān)于擾民的投訴。至此,我們認(rèn)為此系統(tǒng)在廣州地鐵一號(hào)線試用是達(dá)到預(yù)期的,值得行業(yè)推廣!
中圖分類號(hào)TN93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)72-0232-02
0 引言
解決無線多徑傳播帶來的問題是本文的研究重點(diǎn)內(nèi)容,為了滿足同一平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)DAB/DRM的編碼調(diào)制實(shí)現(xiàn),這里采用編碼正交頻分復(fù)用(COFDM)的傳輸方式。本文則是基于高速數(shù)字處理芯片DSP,還包括相關(guān)的DAB/DRM傳輸端系統(tǒng)的信道調(diào)制編碼器等等,其中的信道調(diào)制編碼器都是基于現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件FPGA構(gòu)建的,這些系統(tǒng)都是符合DAB以及DRM標(biāo)準(zhǔn)的。
1 數(shù)字聲音廣播系統(tǒng)信道編碼模塊結(jié)構(gòu)與功能
DAB系統(tǒng)包含兩個(gè)邏輯信道,分別為:主業(yè)務(wù)信道(MSC),快速信息信道(FIC),兩個(gè)信道分別對(duì)應(yīng)于不同的編碼。其映射方案相同[1]。DRM系統(tǒng)包舍三個(gè)邏輯信道,分別為主業(yè)務(wù)信道(MSC),快速存取信道(FAC以及業(yè)務(wù)描述信遭(SDC)。三個(gè)信道分別采用不同的編碼和符號(hào)映射方案。信道編碼模塊由多路信輸分配和能量擴(kuò)敝、編碼和比特交織以及比特映射等模塊構(gòu)成。
1.1 能量擴(kuò)散塊
在各個(gè)邏輯信道中,根據(jù)不同的保護(hù)要求來說,多路傳輸分配為DRM系統(tǒng)專有,然后按照相關(guān)的比特流進(jìn)行劃分,但是值得注意的是,DAB系統(tǒng)中沒有此模塊。
頻譜擴(kuò)散是通過二進(jìn)制序列的隨機(jī)化處理,這樣就能夠使得能量擴(kuò)散實(shí)現(xiàn),從而有效對(duì)于連“0”和“1”的減少出現(xiàn)現(xiàn)象,這樣比特定時(shí)恢復(fù)功能往往就得以保證。對(duì)于原始序列進(jìn)行相關(guān)的多項(xiàng)式表示。另外,對(duì)于初始狀態(tài)全為“1”的偽隨機(jī)比特序列(PRBS)來說,進(jìn)行相關(guān)的模相加操作。這樣,能量擴(kuò)散的輸出信號(hào)可以得到,另外,生成多項(xiàng)式可以完成復(fù)用也對(duì)于DAB以及DRM來說成為可能。
1.2 卷積編碼模塊
考慮糾錯(cuò)能力和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的基礎(chǔ)上,基于存儲(chǔ)深度為6、相應(yīng)的約束長(zhǎng)度為7和26=64狀態(tài)的卷積碼可以實(shí)現(xiàn)DAB和DRM系統(tǒng)的信道編碼。這樣來說,編碼器的信道編碼率為l/4。這種編碼率只有在極為惡劣的情況下才進(jìn)行使用,而高的編碼率則是適用于要求較低的差錯(cuò)保護(hù),此時(shí),應(yīng)該進(jìn)行對(duì)于基本碼(母碼)的某些編碼比特的刪除操作。對(duì)于采用刪除方法來說,8/9、7/8、…、1/2共13種不同的編碼率可以在此編碼器的編碼率中采用,從而使得不等差錯(cuò)保護(hù)根據(jù)數(shù)據(jù)的不同的重要程度而進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。這樣的編碼方式往往稱為碼率兼容刪除型卷積碼RCPC。
1.3 符號(hào)映射模塊
在符號(hào)映射模塊中,DAB系統(tǒng)和DRM系統(tǒng)采用不同的映射模式。DAB系統(tǒng)中采用的是四相相對(duì)移相鍵控即4DQPSK;DRM系統(tǒng)由于其頻譜特性和帶寬限制,為了兼顧可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率和抗干擾能力,每個(gè)邏輯信道應(yīng)用正交幅度(QAM)調(diào)制,對(duì)于主業(yè)務(wù)信道(MSC)主要采用64-QAM,為提供更高的抗干擾能力,也可以選擇使用16-QAM,這可由發(fā)射臺(tái)根據(jù)信道傳播條件、希望達(dá)到的音頻質(zhì)量來選擇:對(duì)于快速訪問信道(FAC),采用4-QAM方案;而業(yè)務(wù)描進(jìn)信道(SDC)則采用16-QAM或者4-QAM方案。
2 數(shù)字聲音廣播系統(tǒng)信道調(diào)制模塊結(jié)構(gòu)與功能
對(duì)于目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于無線廣播與通信領(lǐng)域的正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制來說,其具有很好的抗多徑干擾能力[2]。同步信道符號(hào)生成器、頻率交織以及OFDM符號(hào)映射器和OFDM符號(hào)生成器組成了DAB系統(tǒng)的信道調(diào)制模塊。其中,對(duì)于頻率交織來說,按照一定的規(guī)則而進(jìn)行相關(guān)的傳輸幀的數(shù)據(jù)傳輸操作,同時(shí)對(duì)于相應(yīng)的載波上傳送分配,這樣可以對(duì)于頻率選擇性造成的突發(fā)性差錯(cuò)進(jìn)行一定的有效的修正工作。對(duì)于各載波調(diào)制前的情況下,DAB在主業(yè)務(wù)信道和快速信息信道里都應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)的頻率交織工作。
3 數(shù)字聲音廣播編碼調(diào)制器實(shí)現(xiàn)方案
3.1 主要芯片選擇
對(duì)于DAB/DRM發(fā)端系統(tǒng)信道編碼調(diào)制器來說,其主要的運(yùn)算處理功能為可刪除卷積編碼、能量擴(kuò)散、以及相關(guān)的符號(hào)映射、交織、單元到載波分配和IFFT等運(yùn)算處理;對(duì)于應(yīng)用模塊來說,往往則需要進(jìn)行快速運(yùn)算處理,要求設(shè)備可靠性高、體積小、成本低,所以往往選取具有較大運(yùn)算復(fù)雜度和較高實(shí)行性要求等特點(diǎn)的FPGA芯片和DSP芯片。
通過調(diào)研分析,選擇I公司的高端DSP芯片TMS320C6000、Altera公司的高端FPGA,還有系統(tǒng)信道編碼調(diào)制模塊的核心芯片則為stratix??紤]到具有超高運(yùn)算速度的,32位DSP的TMS320C6000,能夠使得信道編碼調(diào)制的全部運(yùn)算任務(wù)利用單片機(jī)完成。另外,由于采用先進(jìn)工藝的stratix系列,其具有多選114,140個(gè)邏輯單元,10Mbits的嵌入存儲(chǔ)器,優(yōu)化的數(shù)字信號(hào)處理(DSP)模塊和高性能I/O功能。
3.2 電路模塊結(jié)構(gòu)與組成
本文設(shè)計(jì)的DAB/DEM系統(tǒng)信道編碼與調(diào)制模塊硬件,考慮到系統(tǒng)處理的實(shí)時(shí)性要求和輸入、輸出的接口。DSP配置了非易失存儲(chǔ)器FLASH和SDRAM,以及El接口部分和直接頻率合成芯片(DDS)。FLASH用于固化程序和各種查找表,SDRAM用于存放系統(tǒng)正常工作時(shí)加載程序和需要的查找表,以便DSP全速運(yùn)行,同時(shí)也用于存放輸入數(shù)據(jù)、DSP運(yùn)行的部分中間數(shù)據(jù)以及輸出數(shù)據(jù);E1接口部分則用于接收復(fù)用器端傳輸?shù)拇幚淼臄?shù)據(jù)流,整個(gè)模塊處理完后的數(shù)據(jù)通過直接頻率合成芯片輸出中期信號(hào)給發(fā)射機(jī)。
3.3 數(shù)字聲音廣播犏碼調(diào)制器功艙實(shí)現(xiàn)
編碼調(diào)制器上電后,F(xiàn)PGA接收從El線路上傳來的復(fù)用罌數(shù)據(jù)流。完成幀同步、時(shí)間交織和可刪除卷積編碼工作,井將編碼后的數(shù)據(jù)傳送拾DSP,DSP加載固化在FLASH里的程序,將編碼后數(shù)據(jù)成幀,將控制單元和信息單元分配培OFDM子載波,對(duì)完成OFDM載波映射的單元序列進(jìn)行IFFT運(yùn)算,并進(jìn)行保護(hù)間隔數(shù)據(jù)插入,結(jié)果傳送到FPOA中;通過FPGA將基帶調(diào)制信號(hào)傳輸?shù)街苯宇l率合成芯片進(jìn)行中頻載波調(diào)制,最終輸出中頻信號(hào)。
4 結(jié)論
本文考慮到結(jié)合各模塊的具體設(shè)計(jì),針對(duì)自行設(shè)計(jì)開發(fā)的DAB/DRM系統(tǒng)信道編碼調(diào)制設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。其中,TI公司的32位高速處理器以及A1tera公司的高性能FPGA作為核心部件,并考慮設(shè)計(jì)El接口和直接頻率合成芯片,上述的硬件平臺(tái)能夠滿足開發(fā)DAB/DRM系統(tǒng)信道編碼調(diào)制設(shè)備要求,對(duì)于今后DAB/DRM系統(tǒng)信道編碼器發(fā)展具有很大幫助。
中圖分類號(hào):TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2017)02-0049-01
1 FTTH接入技術(shù)和可選擇方案
1.1 點(diǎn)到點(diǎn)同步數(shù)字系統(tǒng)/多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)系統(tǒng)
點(diǎn)到點(diǎn)同步數(shù)字的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要在于:網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)可靠性更加優(yōu)化。對(duì)以太網(wǎng)的支持是SDH的最新發(fā)展趨勢(shì),業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)是SDH發(fā)展的最終歸宿。從物理原理上說,把不同的業(yè)務(wù)映射到不同的SDH時(shí)隙,可以把SDH設(shè)備與多層分組設(shè)備集成為若干的實(shí)體,再于網(wǎng)絡(luò)的邊緣定位業(yè)務(wù)層和傳送層,就構(gòu)成了一個(gè)集中的SDH多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。從而進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理。
1.2 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(PZP或MC)
電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)靠的是MC+,且作為點(diǎn)到點(diǎn)技術(shù)的過渡技術(shù),實(shí)踐表明,MC+傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。另外, MC的應(yīng)用成本比較低,其中的主要原因是MC對(duì)數(shù)據(jù)包并不進(jìn)行加工處理。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以減少升級(jí)成本, 無需更換光纖傳輸?shù)木W(wǎng)卡,只要加上MC就可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行目的。
1.3 有源以太網(wǎng)系統(tǒng)中的點(diǎn)到點(diǎn)
嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f,接入網(wǎng)其實(shí)并不包括傳統(tǒng)的以太網(wǎng)。一直以來,以太網(wǎng)技術(shù),是企事業(yè)用戶最常用的接入網(wǎng)方法,它偏重于辦公室公用設(shè)施的接口應(yīng)用。根據(jù)專業(yè)人士的調(diào)查發(fā)現(xiàn),以及我們的經(jīng)驗(yàn)來看,以及以太網(wǎng)的兼容性特別好,它的可靠性高, 安裝簡(jiǎn)便,擴(kuò)展性強(qiáng),維護(hù)簡(jiǎn)單,性價(jià)比很高。
1.4 無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
從目前的發(fā)展?fàn)顩r看,F(xiàn)TTH的實(shí)現(xiàn)技術(shù)最重要的是無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其中,EPON技術(shù)是重中之重。OLT、ONU/ONT及其ODN是PON系統(tǒng)中三個(gè)重要的組成部分。這里所說的"無源”,其實(shí)是就光纖等光器件和ODN的分路器都沒有源光而言的,原理是OLT射出的下行光信號(hào)傳到各ONU/ONT完全是通過光纖的無源光分路器分路的。
2 FTTH建設(shè)原則、關(guān)鍵環(huán)節(jié)和入戶光纜施工統(tǒng)籌
(1)光分配網(wǎng)ODN的建設(shè)要兼顧好現(xiàn)實(shí)與長(zhǎng)遠(yuǎn)的需求:例如,近期和遠(yuǎn)期用戶的需求問題,在實(shí)際應(yīng)用中,要根據(jù)不同建筑類型,采取不同的施工方案,從節(jié)約成本考慮,可把光分路器和OLT的PON口分為多次配置完成,但是,光纜容量須終期需求準(zhǔn)備,爭(zhēng)取一次性配置到位。(2)FTTH建設(shè)中關(guān)鍵點(diǎn)有五個(gè):一是施工標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)掌控環(huán)節(jié);二是基礎(chǔ)設(shè)施不完善的老住宅區(qū)的光纜人戶環(huán)節(jié);三是住戶家中布線以及終端的選擇環(huán)節(jié):四是綜合資源匹配環(huán)節(jié)。五是ODN網(wǎng)絡(luò)故障的定位環(huán)節(jié)。(3)一般FTTH光纜的入戶段,施工單位都會(huì)采用蝶形引入。室內(nèi)環(huán)境一般采用明管、暗管、垂直豎井或線槽等方式,;而室外環(huán)境,考慮到日后紫外線的長(zhǎng)時(shí)期照射,要增加光纜的強(qiáng)度,采用黑色護(hù)套的自承式蝶形引入光纜為宜。(4)蝶形引入的光纜,最大好處是質(zhì)量比較輕,施工起來比較方便,但與其它材質(zhì)相比,光纜光纖的直徑更小、韌性也差很多,對(duì)作業(yè)者使用的工具和本身的施工技術(shù)要求要高很多,增加了難度。從降低施工成本和質(zhì)量考慮, 要根據(jù)狀況,合理的組織、安排施工作業(yè),以滿足工程要求,以確保FTTH人戶敷設(shè)安全,提高施工效率。(5)施工小組必備工具如下:螺絲起子、尖嘴鉗、美工刀、電工刀、穿管器、開孔器、手持光源等工具。這些工具可縮短作業(yè)時(shí)間,為確保施工質(zhì)量創(chuàng)造條件;從安全角度考慮,還必須佩帶梯子、活動(dòng)鏈接器、保安帶。
3 光纜敷設(shè)的六個(gè)基礎(chǔ)要求
一、通訊光纜線路常見問題
光纜較易產(chǎn)生氫損;發(fā)生這種現(xiàn)象有兩個(gè)主要因素:一個(gè)就是光纜幾乎都是埋在地下,因此經(jīng)常會(huì)發(fā)生進(jìn)水或光線和其他一些材料發(fā)生反應(yīng)所致;另一個(gè)就是對(duì)光纜施工過程必然會(huì)受到許多外力作用而引發(fā)氫損。氫損一旦發(fā)生,定會(huì)造成光纖在1310-1550nm之間發(fā)生遞減趨勢(shì)進(jìn)行衰減。若衰減的幅度較大,就只能更換光纜,但光纜的價(jià)格之昂貴必然帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。第二,光纜對(duì)其周圍的溫度非常敏感,若處于正常環(huán)境中,在零下40度到零下60度之間光纜不會(huì)發(fā)生明顯衰減現(xiàn)象。但是如果不能正常使用光纜光纖的余長(zhǎng),因光纖對(duì)溫度變化非常敏感,當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí),就會(huì)出現(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度較差或者中斷等各種問題,就會(huì)影響光纜的正確使用。
二、光纜接續(xù)質(zhì)量問題及其應(yīng)對(duì)措施
光纜接續(xù)是光纜線路施工中的重要組成部分,施工質(zhì)量、光通訊質(zhì)量受光纜接續(xù)質(zhì)量好壞的直接影響。因此在線路施工中提高光纜接續(xù)質(zhì)量非常重要。
2.1光纖鏈路出現(xiàn)臺(tái)階或短纖
通信光纜線路施工中光纖線路的問題主要指在施工過程及使用過程中出現(xiàn)光纜的變形、扭曲、表面皮層劃傷等問題。究其原因,一是通信光纜自身結(jié)構(gòu)存在缺陷和施工管理上的限制,二是施工人員自身的職業(yè)素質(zhì)不夠高,責(zé)任心不強(qiáng)。有些工人責(zé)任心不夠,在施工過程中出現(xiàn)問題未引起重視,有些人則直接忽略了。這些都是通信光纜線路施工中的常見問題,嚴(yán)重時(shí)可能造成巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。
2.2光纖外皮受到損壞
光纖外皮受到損壞會(huì)影響到光纖的性能。施工過程中拉拽不當(dāng)、動(dòng)物啃食都有可能導(dǎo)致光纖外皮受到磨損或破壞,好在多數(shù)情況下,磨損或損壞的情況都不算嚴(yán)重,但通信光纜部門就會(huì)糾結(jié)是否進(jìn)行更換,若對(duì)全部損壞的光纜進(jìn)行更換就會(huì)增加施工成本,若不進(jìn)行更換就會(huì)存在安全隱患。這就要求我們盡量權(quán)衡好經(jīng)濟(jì)性和安全性,從這兩方面考慮是否對(duì)其進(jìn)行更換。
三、通信光纜施工工程中常見問題的應(yīng)對(duì)策略
3.1環(huán)境因素方面
首先,確定光纜是否發(fā)生了氫損,發(fā)生氫損的程度,如果光纖中信號(hào)的衰減程度超出了規(guī)定范圍,就必須立即更換此光纖;其次,如果光纖對(duì)于周圍環(huán)境溫度變化非常敏感,就必須依據(jù)窗口開通情況獲得線路衰減的設(shè)計(jì)余量,之后看實(shí)際衰減程度是否滿足設(shè)計(jì)要求,如不能就應(yīng)立即進(jìn)行更換。
3.2光纜線路的鋪設(shè)方面
在鋪設(shè)光纜之前,必須對(duì)鋪設(shè)溝渠進(jìn)行全面清理,確保溝渠中沒有石頭等各種尖銳雜物。若有地方需要防護(hù),必須按要求鋪設(shè)必要防護(hù)材料。還有就是施工過程中要確保施工人員及時(shí)進(jìn)行通信溝通,務(wù)必保持操作動(dòng)作一致,掌握好力度,一些重點(diǎn)、難點(diǎn)區(qū)域必須安排特定人員看護(hù)作業(yè)。
四、通信管道光纜工程質(zhì)量檢查的關(guān)鍵技術(shù)
4.1加強(qiáng)人手井砌筑工藝的質(zhì)量檢查
通信傳輸?shù)闹匾A(chǔ)就是人手井砌筑,但是施工工序隱蔽,人手井主要分單頁井、雙頁井和三頁井三種。墻體設(shè)計(jì)厚度為24cm,外壁抹面必須到底。坑底的長(zhǎng)與寬一般比人孔基礎(chǔ)四周各大出40-50cm,有利于墻體外壁抹面到底和做井的基礎(chǔ)。人孔基礎(chǔ)澆筑中,澆之前應(yīng)清理孔內(nèi)雜物,挖好積水罐安裝坑?;A(chǔ)表面應(yīng)從四方向積水罐泛水;人孔上覆安裝中,采用巡檢和旁站相結(jié)合的方式。
4.2提高光纜敷設(shè)質(zhì)量
城市通信管道光纜線路施工中最為關(guān)鍵的施工步驟就是光纜的敷設(shè),它決定了通信過程中信號(hào)的穩(wěn)定性。主要涉及光纜敷設(shè)、光纜接續(xù)等施工程序。質(zhì)量檢查方式主要有兩種:巡檢和旁站。敷設(shè)光纜時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的A、B端敷設(shè)光纜;嚴(yán)禁彎折、扭曲光纜,一次牽引長(zhǎng)度不得超過1000m。子管內(nèi)徑為光纜外徑的1.5倍,多根子管的等效總外徑應(yīng)小于塑料管孔內(nèi)徑的85%。塑料子管在手孔內(nèi)應(yīng)在PVC管外露10cm。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]張守華.通信光纜線路施工常見問題探討[J].中國(guó)科技信息.2005.(7)
[中圖分類號(hào)] R693.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210(2013)06(c)-0030-03
隨著泌尿外科腔內(nèi)治療技術(shù)的不斷發(fā)展和提高,輸尿管鏡下碎石術(shù)成為大部分輸尿管上段結(jié)石患者的首選治療方法。腔內(nèi)碎石的設(shè)備多種多樣,包括超聲碎石、液電碎石、氣壓彈道碎石和激光碎石等[1],各種腔內(nèi)碎石設(shè)備具有各自的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),其中,鈥激光碎石與氣壓彈道碎石是目前臨床上應(yīng)用較廣泛的治療輸尿管上段結(jié)石的手術(shù)方法。本研究全面搜集了對(duì)輸尿管上段結(jié)石患者進(jìn)行鈥激光碎石術(shù)與氣壓彈道碎石術(shù)的隨機(jī)臨床對(duì)照試驗(yàn),通過Meta分析,進(jìn)一步求證不同手術(shù)方式治療輸尿管上段結(jié)石的效果,為臨床醫(yī)生提供可靠的循證依據(jù)。
1 資料與方法
1.1 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)
納入所有比較鈥激光碎石術(shù)與氣壓彈道碎石術(shù)治療輸尿管上段結(jié)石的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),要求試驗(yàn)數(shù)據(jù)詳細(xì),基線情況基本一致,無論是否采用分配隱藏或盲法。排除重復(fù)發(fā)表、只有文題和摘要者及組間基線均衡性差者、重要資料報(bào)道不全且索取無果者。
1.2 文獻(xiàn)檢索與篩選
以“鈥激光碎石”、“氣壓彈道碎石”和“輸尿管上段結(jié)石”為中文檢索詞,以“Holmium laser ureterlithotripsy”、“Pneumatic lithotripsy”和“Upper ureteral calculi”為英文檢索詞,檢索萬方、維普、中國(guó)知網(wǎng)、Cochrane、PubMed和EMbase數(shù)據(jù)庫,檢索時(shí)間為2000年1月1日~2012年12月31日。同時(shí),手工檢索國(guó)內(nèi)相關(guān)泌尿外科雜志,截至2012年12月31日。根據(jù)上述的納入和排除標(biāo)準(zhǔn)篩選文獻(xiàn),由兩名評(píng)價(jià)員分別獨(dú)立評(píng)估納入的臨床對(duì)照試驗(yàn),有分歧的地方通過第3名評(píng)價(jià)員介入并討論解決。
1.3 質(zhì)量評(píng)價(jià)
根據(jù)Cochrane系統(tǒng)推薦的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于評(píng)價(jià)文獻(xiàn)的隨機(jī)方法、分配隱藏、盲法和失訪評(píng)價(jià)納入研究的質(zhì)量,將研究質(zhì)量從高到低分為A(低度偏倚)、B(中度偏倚)、C(高度偏倚)3級(jí)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用軟件Rev Man 5.1對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,試驗(yàn)間異質(zhì)性檢驗(yàn)采用χ2檢驗(yàn),當(dāng)試驗(yàn)間不存在異質(zhì)性時(shí),可采用固定效應(yīng)模型分析;存在異質(zhì)性時(shí),分析其產(chǎn)生的原因,采用隨機(jī)效應(yīng)模型分析。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 檢索結(jié)果和質(zhì)量評(píng)價(jià)
初檢出原始文獻(xiàn)58篇,其中,英文6篇,中文52篇,經(jīng)閱讀摘要后剔除明顯不符合標(biāo)準(zhǔn)的47篇。進(jìn)一步閱讀全文后,剔除2篇非臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),最終納入9篇中文文獻(xiàn)[2-10],共1663例患者,氣壓彈道碎石術(shù)組856例,鈥激光碎石術(shù)組807例。發(fā)表時(shí)間為2009~2012年。
納入本研究的9個(gè)輸尿管上段結(jié)石隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的一般情況和質(zhì)量評(píng)價(jià)見表1。上述研究均未描述隨機(jī)方法、分配隱藏和盲法處理,且均無失訪,患者的依從性良好,兩組的基線相似性較好,所納入文獻(xiàn)都沒有采用意向治療分析。
2.2 手術(shù)時(shí)間比較
共有4篇[3,6,7,9]比較了兩種術(shù)式在手術(shù)時(shí)間方面的差異,各研究間異質(zhì)性檢驗(yàn)差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.01),采用隨機(jī)效應(yīng)模型分析。分析結(jié)果表明:兩種治療方法在手術(shù)時(shí)間上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[WMD = 7.36,95%CI(1.32,13.41),P < 0.05],氣壓彈道碎石術(shù)的手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)于鈥激光碎石術(shù)。見圖1。
2.3 住院時(shí)間比較
共有3篇[3,6-7]文獻(xiàn)比較了兩種術(shù)式在住院時(shí)間方面的差異,各研究間異質(zhì)性檢驗(yàn)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P = 0.18),采用固定效應(yīng)模型分析。分析結(jié)果表明:兩種治療方法在住院時(shí)間方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[WMD = 0.07,95%CI(-0.12, 0.26),P = 0.48]。見圖2。
2.4 碎石成功率比較
共有5篇[3-4,6-7,9]文獻(xiàn)比較了兩種手術(shù)方法在碎石成功率方面的差異,各研究間異質(zhì)性檢驗(yàn)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P = 0.72),采用固定效應(yīng)模型分析。分析結(jié)果表明:兩種手術(shù)方法在碎石成功率方面比較,差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[OR = 0.33,95%CI(0.21,0.52),P < 0.01],氣壓彈道碎石術(shù)的碎石成功率低于鈥激光碎石術(shù)。見圖3。
2.5 結(jié)石清除率的比較
共有8篇[2-8,10]文獻(xiàn)比較了兩種手術(shù)方法在結(jié)石清除率方面的差異,各研究間異質(zhì)性檢驗(yàn)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P = 0.34),采用固定效應(yīng)模型分析。分析結(jié)果表明:兩種手術(shù)方法在結(jié)石清除率方面的比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[OR = 0.38, 95%CI(0.27,0.54),P < 0.01],氣壓彈道碎石術(shù)的結(jié)石清除率低于鈥激光碎石術(shù)。見圖4。
2.6 并發(fā)癥發(fā)生率的比較
共有6篇[2-4,6,8,10]文獻(xiàn)比較了兩種手術(shù)方法在并發(fā)癥發(fā)生率方面的差異,各研究間異質(zhì)性檢驗(yàn)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P = 0.07),采用隨機(jī)效應(yīng)模型分析。分析結(jié)果表明:兩種手術(shù)方法在并發(fā)癥發(fā)生率方面比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[OR = 2.23,95%CI(1.14,4.37),P < 0.05],氣壓彈道碎石術(shù)的并發(fā)癥發(fā)生率高于鈥激光碎石術(shù)。見圖5。
3 討論
隨著泌尿外科腔內(nèi)微創(chuàng)技術(shù)與碎石設(shè)備的不斷發(fā)展,開放手術(shù)治療輸尿管上段結(jié)石已被逐步替代,目前常用的治療方法有體外沖擊波碎石術(shù)、經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)、輸尿管鏡碎石術(shù)和腹腔鏡下切開取石術(shù)等[11-12]。輸尿管鏡碎石術(shù)是目前微創(chuàng)治療輸尿管上段結(jié)石應(yīng)用最多的方法,常用的碎石設(shè)備有鈥激光和氣壓彈道[13]。鈥激光依靠脈沖式近紅外線激光碎石,能夠精確切割組織,具有粉碎結(jié)石和凝固止血的功能,而氣壓彈道依靠機(jī)械力量撞擊結(jié)石,兩者在臨床上的應(yīng)用均較廣泛[14-15]。
本研究納入的4個(gè)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中,氣壓彈道碎石術(shù)與鈥激光碎石術(shù)在手術(shù)時(shí)間上比較,氣壓彈道碎石術(shù)的手術(shù)時(shí)間更長(zhǎng)(WMD = 7.36,P < 0.05)[3,6,7,9]。納入的3個(gè)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中,氣壓彈道碎石術(shù)與鈥激光碎石術(shù)在住院時(shí)間上比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,住院時(shí)間相似(WMD = 0.07,P = 0.48)[3,6,7]。納入的5個(gè)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中,氣壓彈道碎石術(shù)與鈥激光碎石術(shù)在碎石成功率上比較,氣壓彈道碎石術(shù)的碎石成功率低于鈥激光碎石術(shù)(OR = 0.33,P < 0.01)[3-4,6-7,9]。納入的8個(gè)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中,氣壓彈道碎石術(shù)與鈥激光碎石術(shù)在結(jié)石清除率上比較,氣壓彈道碎石術(shù)的結(jié)石清除率低于鈥激光碎石術(shù)(OR=0.38,P < 0.01)[2-8,10]。納入的6個(gè)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中氣壓彈道碎石術(shù)與鈥激光碎石術(shù)在并發(fā)癥發(fā)生率上比較,氣壓彈道碎石術(shù)的并發(fā)癥發(fā)生率高于鈥激光碎石術(shù)(OR = 2.23,P < 0.05)[2-4,6,8,10]。通過以上比較可知,雖然氣壓彈道碎石術(shù)與鈥激光碎石術(shù)在住院時(shí)間上相似,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05),但在手術(shù)時(shí)間、碎石成功率、結(jié)石清除率和并發(fā)癥發(fā)生率上鈥激光碎石術(shù)均優(yōu)于氣壓彈道碎石術(shù)。同時(shí),鈥激光碎石術(shù)可以切除或汽化結(jié)石下方炎肉,從而充分暴露結(jié)石再達(dá)到碎石的目的。這樣不僅提高了結(jié)石清除率,也減少了并發(fā)癥的發(fā)生[16]??傊?,輸尿管鈥激光碎石術(shù)具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快、凈石率高等優(yōu)點(diǎn),是微創(chuàng)治療輸尿管上段結(jié)石的安全有效的方法。
雖然本研究所納入的文獻(xiàn)質(zhì)量均為B級(jí),但經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)質(zhì)量較高,基線相似性較好且均沒有失訪。但本研究也存在不足,包括部分灰色文獻(xiàn)無法獲取和研究信息限制導(dǎo)致的發(fā)表偏倚,這些都需要在以后的臨床研究中進(jìn)一步完善。
[參考文獻(xiàn)]
[1] Seitz C,Tanovic E,Kikic Z,et al. Impact of stone size, location, composition,impaction,and hydronephrosis on the efficacy of holmium:YAG-laser ureterolithotripsy [J]. Eur Urol,2007,52(6):1751-1757.
[2] 章尹崗,劉修恒.三種手術(shù)方法治療輸尿管上段結(jié)石的對(duì)比研究[J].臨床泌尿外科雜志,2009,24(6):448-450.
[3] 楊登科,陳書奎,焦湘,等.不同微創(chuàng)方法治療輸尿管上段結(jié)石的比較分析[J].中華腔鏡泌尿外科雜志:電子版,2010,4(1):41-45.
[4] 楊澤松,葉烈夫,莊惠強(qiáng),等.鈥激光與氣壓彈道碎石治療輸尿管上段結(jié)石的對(duì)比研究[J].臨床泌尿外科雜志,2010,25(1):16-18.
[5] 羅杰鑫,張若愚,袁明杰,等.上段輸尿管結(jié)石3種微創(chuàng)治療方法的比較[J].現(xiàn)代泌尿外科雜志,2010,15(6):451-453.
[6] 朱銘,曹志剛.鈥激光碎石術(shù)與氣壓彈道碎石術(shù)治療輸尿管上段結(jié)石療效對(duì)比[J].蚌埠醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2011,36(9):984-985,1031.
[7] 何思挺,黃玉梅,李沈蓉.鈥激光與氣壓彈道碎石治療上段輸尿管結(jié)石155例比較研究[J].海南醫(yī)學(xué),2011,22(1):33-34.
[8] 陳智勇,楊中青,高寧,等.輸尿管上段結(jié)石的微創(chuàng)治療(349例經(jīng)驗(yàn)總結(jié))[J].中國(guó)內(nèi)鏡雜志,2011,17(6):647-649,652.
[9] 朱開常,許小林,劉峰,等.輸尿管鏡鈥激光碎石術(shù)與氣壓彈道碎石術(shù)治療輸尿管上段結(jié)石比較[J].江蘇醫(yī)藥,2012,38(2):223-224.
[10] 尤平洪,譚銳,戴慶德,等.輸尿管鏡下鈥激光和氣壓彈道治療輸尿管上段結(jié)石的療效比較[J].西部醫(yī)學(xué),2012,24(2):276-277.
[11] Anagnostou T,Tolley D. Management of ureteric stones [J]. Eur Urol,2004,45(6):714-721.
[12] Lopes NA,Korkes F,Silva JN,et al. Prospective randomized study of treatment of large proximal ureteral stones:extracorporeal shock wave lithotripsy versus ureterolithotripsy versus laparoscopy [J]. J Urol,2012,187(1):164-168.
[13] Preminger GM,Tiselius HG,Assimos DG,et al. 2007 Guideline for the management of ureteral calculi [J]. Eur Urol,2007,52(6):1610-1631.
[14] Garg S,Mandal AK,Singh SK,et al. Ureteroscopic laser lithotripsy versus ballistic lithotripsy for treatment of ureteric stones: a pros pective comparative study [J]. Urol Int,2009,82(3):341-345.
[中圖分類號(hào)] R737.14 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1673-9701(2013)24-0144-02
近年來膀胱癌的發(fā)病率逐年上升,約8%的患者常合并前列腺增生[1]。前列腺增生患者由于尿路不暢、尿潴留等,延長(zhǎng)了尿中的化學(xué)致癌物與膀胱壁接觸的時(shí)間,進(jìn)一步增加了膀胱癌的發(fā)生率[2]。目前膀胱癌合并前列腺增生多采取經(jīng)尿道前列腺電切術(shù),療效確切。2009年1月~2013年1月,本研究應(yīng)用經(jīng)尿道電切(TUR)手術(shù)治療合并BPH的非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌患者32例,現(xiàn)報(bào)道如下。
1資料與方法
1.1一般資料
研究對(duì)象為選自2009年1月~2013年1月期間來我院就診的32例合并BPH的非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌患者,均經(jīng)病理證實(shí)為非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌,年齡最大80 歲,最小60歲,平均年齡(66.1±8.2)歲,其中19例同期行經(jīng)尿道膀胱腫瘤加前列腺電切術(shù)(研究組);其余13例單純行經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù)(對(duì)照組),兩組患者的年齡、臨床表現(xiàn)、合并內(nèi)科疾病等一般資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05),具有可比性。
1.2 手術(shù)方法
1.2.1 研究組 對(duì)于較小的腫瘤,用Cuttinglop直接從腫瘤基底部切割,如腫瘤較大或基底部較寬,則從腫瘤的一側(cè)做蠶食樣逐刀逐層地切至基底部,切除深度達(dá)深肌層,最后用汽化電極對(duì)創(chuàng)面電凝止血,并對(duì)基底部周圍2 cm的膀胱黏膜進(jìn)行汽化,沖洗出腫瘤組織,然后再行經(jīng)尿道前列腺電切術(shù)(TURP)。先切0(12)點(diǎn),從頸部起切至精阜前,然后再切0-6點(diǎn)、12-6點(diǎn),達(dá)前列腺包膜,切平底面,切除尖部組織,沖吸出前列腺碎片,最后用汽化電極對(duì)創(chuàng)面電凝止血。
1.2.2 對(duì)照組 膀胱腫瘤電切方法同上。
1.3觀察指標(biāo)
①比較兩組手術(shù)時(shí)間及術(shù)后復(fù)況;②比較兩組術(shù)前術(shù)后IPSS評(píng)分、Qmax。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS12.0對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,應(yīng)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示計(jì)量資料,組間比較應(yīng)用t檢驗(yàn),應(yīng)用χ2檢驗(yàn)對(duì)計(jì)數(shù)資料進(jìn)行分析,P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1兩組手術(shù)時(shí)間及術(shù)后復(fù)況比較
研究組的手術(shù)時(shí)間明顯長(zhǎng)于對(duì)照組,但術(shù)后隨訪顯示,術(shù)后研究組復(fù)發(fā)率明顯低于對(duì)照組,且術(shù)后出現(xiàn)復(fù)發(fā)時(shí)間明顯長(zhǎng)于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。見表1。
2.2兩組術(shù)前術(shù)后IPSS評(píng)分、Qmax比較
研究組與對(duì)照組術(shù)前IPSS評(píng)分、Qmax比較,差異不顯著(P > 0.05)。術(shù)后研究組的IPSS評(píng)分較術(shù)前明顯下降,Qmax 較術(shù)前明顯提高(P < 0.05)。但對(duì)照組術(shù)前術(shù)后IPSS評(píng)分、Qmax均未見明顯差異,且術(shù)后研究組IPSS評(píng)分、Qmax較對(duì)照組改善較明顯(P < 0.05)。見表2。
3討論
BPH患者合并膀胱腫瘤較常見,其原因與BPH導(dǎo)致下尿路梗阻,患者排尿不暢,膀胱殘余尿增加,甚至尿潴留,尿液不能及時(shí)排除干凈,停留在膀胱內(nèi)時(shí)間過長(zhǎng)密切相關(guān)[3]。TURBT對(duì)單發(fā)有蒂、基底局限、腫瘤較小的淺表性腫瘤應(yīng)作為首選,對(duì)有蒂且基底浸潤(rùn)不深的較大的腫瘤及腫瘤多發(fā)且較小、分布區(qū)域廣泛的淺表性移行細(xì)胞腫瘤可作為次選[5]。本研究結(jié)果顯示,研究組的手術(shù)時(shí)間雖然較長(zhǎng),但術(shù)后復(fù)發(fā)率5.26%,明顯低于對(duì)照組,且術(shù)后出現(xiàn)復(fù)發(fā)病例時(shí)間較長(zhǎng),術(shù)后研究組的IPSS評(píng)分較術(shù)前明顯下降,Qmax 較術(shù)前明顯提高,而對(duì)照組術(shù)前術(shù)后IPSS評(píng)分、Qmax均未見明顯差異,與肖維荃[6]報(bào)道的觀點(diǎn)是相符的,進(jìn)一步證明TURBT具有創(chuàng)傷小、術(shù)后恢復(fù)快、不會(huì)造成腫瘤腹壁種植、反復(fù)手術(shù)也不增加手術(shù)難度、療效確切等優(yōu)點(diǎn)。且也有研究報(bào)道,該手術(shù)具有打擊小、可重復(fù)的優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)技術(shù)要求高,特別是術(shù)中電切深度不易掌握,易造成膀胱穿孔,甚至損傷盆腔大血管或腸管[7]。
綜上,經(jīng)尿道膀胱腫瘤加前列腺電切術(shù)治療膀胱癌并前列腺增生療效滿意,能明顯改善患者的癥狀,術(shù)后恢復(fù)快,并發(fā)癥少,可以保留良好的膀胱功能,值得推廣和應(yīng)用。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 朱發(fā)林,胡建偉,周君,等. 經(jīng)尿道電切治療90例膀胱腫瘤[J]. 浙江臨床醫(yī)學(xué),2011,13(10):1111-1112.
[2] Gallagher BL,Joudi FN,Maymi ED,et al. Impact of previous bacilli-calmene--guerin failure pattern on subsequent response to bacilliealmette-guerin plus interfomn intravesical therapy[J]. Urology,2008,7(2):297-301.
[3] 江敦勤,黃玉良,陸兆祥. 同期經(jīng)尿道電切治療非肌層浸潤(rùn)膀胱癌合并前列腺增生20例[J]. 安徽醫(yī)學(xué),2012,33(12):1607-1608.
[4] 楊國(guó)山. 經(jīng)尿道電切聯(lián)合電汽化治療淺表膀胱腫瘤[J]. 中國(guó)微創(chuàng)外科雜志,2005,5(8):662-663.
[5] 楊德林,柯昌興,王劍松,等. 經(jīng)尿道等離子電切術(shù)治療膀胱腫瘤32例[J]. 現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué),2007,33(2):109-110.
綠色建筑是在建筑的全壽命期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。綠色建筑將是建筑可持續(xù)發(fā)展的大趨勢(shì)。這其中因地制宜地推廣自然采光降低采光照明能耗是綠色建筑相關(guān)技術(shù)研發(fā)推廣的一個(gè)重要方向。
因此從節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的角度提出了綠色建筑綠色照明的概念。在能源日益緊張的今天,充分利用自然光照明,必然是未來太陽能在建筑中綜合利用的一種好方式。
自然采光就是把戶外的自然光進(jìn)入室內(nèi)進(jìn)行照明的過程。太陽光是取之不盡,用之不竭的天然能源,但是通過門窗等進(jìn)入室內(nèi)的僅僅是很小一部分,而對(duì)于地下空間來說,由于深埋于地下(居住小區(qū)地下室一般埋深在1.5m以上),即使是這樣的采光方法也很難被利用。因此,為了把自然光傳輸?shù)浇ㄖ?nèi)部,特別是一些地下空間,光導(dǎo)管技術(shù)越來越受到人們的重視。據(jù)對(duì)特定項(xiàng)目的測(cè)算,用光導(dǎo)管技術(shù)代替人工照明,能夠節(jié)約20%~30%的建筑用電,對(duì)建筑節(jié)能具有重要的意義。
1、光導(dǎo)管照明系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與類型光導(dǎo)管系統(tǒng)通過采光裝置聚集室外的自然光線并導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)部,再經(jīng)過特殊制作的導(dǎo)光裝置強(qiáng)化與高效傳輸后,由系統(tǒng)底部的漫射裝置把自然光線均勻?qū)氲绞覂?nèi)任何需要光線的地方,通常將其分成采光罩、導(dǎo)光管、漫射器三大部分。采光罩通常是一個(gè)透明的玻璃罩,放置于室外樓頂、地坪或室外墻體的側(cè)面。用于導(dǎo)光的導(dǎo)光管管壁是反射率一般在95%以上的反射材料,導(dǎo)光管可以旋轉(zhuǎn)彎曲來改變導(dǎo)光角度和長(zhǎng)度。漫射器安裝在系統(tǒng)底部,是將通過導(dǎo)光管傳輸?shù)墓饩€散射到室內(nèi)使光線均勻照明的裝置,同時(shí)具有避免眩光的作用。
按照采光方式,光導(dǎo)管可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。主動(dòng)式光導(dǎo)管通過一個(gè)聚光器采集太陽光,再將太陽光傳輸?shù)绞覂?nèi),因?yàn)榫酃馄魃涎b置了傳感器和反饋裝置,可以使聚光器的采光方向總是向著太陽。這種光導(dǎo)管采集太陽光的效果非常好,但是由于聚光器的較高工藝要求造成了其成本過高,因此主動(dòng)式光導(dǎo)管很少見。此外,光導(dǎo)管按傳輸光的方式還可以分為有縫光導(dǎo)管和棱光鏡光導(dǎo)管。有縫光導(dǎo)管是在管壁上留一條很長(zhǎng)的出光縫,以使光線能夠照射到工作面上,這種光導(dǎo)管光在傳輸過程中容易造成泄露,因此效率不高,實(shí)際中很少用到。
2、光導(dǎo)管照明技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
利用光導(dǎo)管技術(shù)改善室內(nèi)照明的研究和實(shí)踐,國(guó)外起步較早。早在1977年,美國(guó)的D.Micheal發(fā)表了題為“有太陽跟蹤器的陽光照明”一文,一些學(xué)者認(rèn)為這篇文章標(biāo)志著地下與無窗建筑天然采光方法的形成。美國(guó)、前蘇聯(lián)、日本、英國(guó)等國(guó)的學(xué)者在天然導(dǎo)光技術(shù)方面做了大量的研究工作。目前光導(dǎo)管系統(tǒng)在世界很多地方已實(shí)現(xiàn)商品化和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化,在許多項(xiàng)目中得到了應(yīng)用。國(guó)際照明委員會(huì)CIETC3-38、加拿大國(guó)家研究會(huì)、英國(guó)利物浦大學(xué)等都對(duì)這種光導(dǎo)管系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究,并提出了較為完整的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法,與天然采光中的采光系數(shù)相對(duì)應(yīng),在光導(dǎo)管照明系統(tǒng)管理論中提出了晝光穿透系數(shù)DPF (Daylight Penetration Factor)以表征導(dǎo)光管系統(tǒng)的采光效果。
在國(guó)內(nèi),最早由中國(guó)建筑科學(xué)研究院肖輝乾教授等人在90年代對(duì)光導(dǎo)管系統(tǒng)利用自然光進(jìn)行了研究,利用主動(dòng)式集光器(定日鏡技術(shù))收集陽光,通過導(dǎo)光筒、漫射器將光線引入至無窗空間,并且在一些項(xiàng)目上進(jìn)行了應(yīng)用。近年來,通過光導(dǎo)管利用自然光的技術(shù)已趨成熟,但其實(shí)際應(yīng)用還處于發(fā)展階段。目前我國(guó)的光導(dǎo)管系統(tǒng)主要在大型體育場(chǎng)館、廠房或公建中試用,而在普通的民用建筑,特別是商品房居住小區(qū)中應(yīng)用較少。
國(guó)內(nèi)外對(duì)光導(dǎo)管照明技術(shù)在地下空間的應(yīng)用也進(jìn)行了一些嘗試。這些光導(dǎo)管照明系統(tǒng)基本上都是垂直安裝。垂直方向的光導(dǎo)管可穿過結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地面,把天然光引入地下。國(guó)外如德國(guó)柏林波茨坦廣場(chǎng)上使用的光導(dǎo)管照明系統(tǒng),管體采用傳輸效率極高的光導(dǎo)材料制作,可將天然光高效地傳輸?shù)降叵驴臻g,同時(shí)該裝置也成為廣場(chǎng)景觀的一部分。類似的,國(guó)內(nèi)北京奧林匹克森林公園的地下室也嘗試使用了光導(dǎo)管照明系統(tǒng)。盡管光導(dǎo)管照明系統(tǒng)具有諸多的優(yōu)點(diǎn),但由于這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)還不大為人所熟知與接受,很多人簡(jiǎn)單地認(rèn)為初始投資較大不劃算且影響其它的建筑功能布局,這項(xiàng)技術(shù)很少被用于居住小區(qū)地下空間的照明。而恰恰是居住小區(qū)的地下空間,即使在白天利用率極低的情況下也仍然跟其它地下空間一樣需要持續(xù)地人工采光,能源浪費(fèi)較大。因此,通過光導(dǎo)管技術(shù)來降低住宅小區(qū)地下空間的采光能耗具有現(xiàn)實(shí)意義。
3、工程案例分析 下面結(jié)合工程實(shí)例,探討光導(dǎo)管照明技術(shù)在住宅小區(qū)地下空間應(yīng)用的可行性。試驗(yàn)項(xiàng)目是杭州市余杭區(qū)一住宅小區(qū)的單層地下停車庫,地下室頂板上覆土厚度平均為1.5米,筆者選取了其中的5000的純地下室空間作為優(yōu)化試驗(yàn)區(qū)。根據(jù)《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》可知,杭州地區(qū)屬于光氣候分區(qū)第IV區(qū),該地區(qū)全年平均照度22klx≤eq24klx。以全年平均照度23klx進(jìn)行照度計(jì)算,得出標(biāo)準(zhǔn)照度值。當(dāng)室外臨界照度大于23klx時(shí),其室內(nèi)照度就越大,照明范圍就越大,室內(nèi)也就越亮。當(dāng)然,達(dá)到以上室內(nèi)照度是按晴天的狀態(tài)下而得出,陰雨天等特殊天氣除外。3.1 照明布置建議按照度要求分布,使用46套某品牌330DS型光導(dǎo)照明系統(tǒng)。如下圖1為設(shè)計(jì)的平面布置圖:
圖1:地下車庫光導(dǎo)管照明系統(tǒng)平面布置圖
3.2投資回收經(jīng)濟(jì)分析3.2.1原電力照明系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)
a、直接節(jié)電耗電分析(1)根據(jù)CECS45:92《地下建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,地下車庫車位和車道地面照度統(tǒng)一取值75lx。當(dāng)車庫內(nèi)照度為75lx時(shí),單位面積用電量為7.5w/(熒光燈)。
(2)光導(dǎo)照明系統(tǒng)平均每天采光照明10小時(shí)左右。
(3)由圖紙可知,車庫光導(dǎo)照明系統(tǒng)照明面積約為5000。
(4)綜合(1)、(2)、(3),一天日間照明用電費(fèi)用為(電費(fèi)以商業(yè)用電0.6元/kwh計(jì)算):
5000×0.0075kw/×10h=375kwh即一天日間的總用電費(fèi)量為375kwh。
b、間接節(jié)約的鎮(zhèn)流器耗電熒光燈鎮(zhèn)流器耗電量約占照明用電的20%~30%,以20%計(jì)算,其鎮(zhèn)流器年耗電費(fèi)用為:375kwh×20%=75kwh。c、一天日間照明總耗電量約為:375kwh+75kwh =450kwh。d、一年日間照明總用電約為:450kwh×365=164250kwh×0.6元/kwh=98550元(約9.9萬元)。e、節(jié)省耗材分析根據(jù)照明燈具常規(guī)壽命,照明燈具平均3年需要更換一次,該項(xiàng)目還需支付定期維修與更新燈具的費(fèi)用。電力照明設(shè)備維護(hù)費(fèi)及燈具更換費(fèi)1.5萬元/年。而光導(dǎo)管系統(tǒng)從安裝使用開始便屬于一次性投資,不需要更換僅需常規(guī)清潔保養(yǎng),使用壽命很長(zhǎng),正常情況下大于30年,利用效率比較高,可以有效地彌補(bǔ)人工照明的不足。f、綜上所述,電力照明系統(tǒng)一年的運(yùn)行費(fèi)用約為:9.9萬元+1.5萬元=11.4萬元。
3.2.2相對(duì)投資回收期計(jì)算根據(jù)以上計(jì)算,合計(jì)年度總節(jié)省費(fèi)用約為:11.4萬元;
該項(xiàng)目光導(dǎo)照明系統(tǒng)總投入費(fèi)用約為:36.8萬元;項(xiàng)目相對(duì)投資回收期:36.8萬元÷11.4萬元=3.2年, 即相對(duì)投資回收期約為3年。
3.2.3 壽命期節(jié)約成本計(jì)算
光導(dǎo)管照明系統(tǒng)按30年使用壽命考慮,設(shè)備常規(guī)清潔保養(yǎng)費(fèi)用按每年1萬元計(jì)算,即30萬元。
節(jié)約的燈具維護(hù)和電力費(fèi)用約為:11.4萬元/年×30年=342萬元; 光導(dǎo)照明系統(tǒng)投入約為:36.8萬元+30萬元=66.8萬元 節(jié)能成本:342萬元-66.8萬元=275.2萬元。
以上數(shù)據(jù)分析可見,應(yīng)用光導(dǎo)照明系統(tǒng)主要是首期投資。即使在不考慮電力照明后期各項(xiàng)費(fèi)用上漲的靜態(tài)狀況下,僅以上5000地下車庫區(qū)域?yàn)槔?,采用光?dǎo)照明系統(tǒng)每年就能為小區(qū)業(yè)主節(jié)省約10萬元左右的開支。可見它的應(yīng)用范圍越大,長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益就越明顯。
4、光導(dǎo)管推廣應(yīng)用的優(yōu)劣分析光導(dǎo)管照明技術(shù)直接利用太陽光,相比于人工光源射,自然光的光譜范圍廣,光線均勻柔和,可以起到殺菌和防治多種皮膚病的功效,因此更多的人還是偏愛享受自然光。而且經(jīng)過光導(dǎo)管系統(tǒng)處理的太陽光沒有頻譜和眩光,在采光罩上加設(shè)防輻射涂層還能有效地濾除有害輻射,這些都是人工照明辦不到的??梢?,光導(dǎo)管照明在光線舒適性上具有很大的優(yōu)勢(shì)。
從以上案例分析可以看出,光導(dǎo)管照明系統(tǒng)能給使用者帶來實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)效益。推而廣之,如果光導(dǎo)管照明系統(tǒng)能夠大范圍被使用,將會(huì)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)由于它能節(jié)省大量的電力,間接減輕了環(huán)境污染。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)采光照明用電約占到總發(fā)電量的10%~12%。為了滿足不斷增長(zhǎng)的用電需求,就需要國(guó)家加大電力設(shè)施的投入,這不但增加了用電成本還會(huì)增加環(huán)境污染的壓力,因?yàn)閲?guó)內(nèi)仍以火力發(fā)電為主,使用燃煤不僅加快了非可再生能源的消耗,在燃燒過程中產(chǎn)生的大量有害氣體也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大影響。因此,光導(dǎo)管照明技術(shù)的推廣應(yīng)用還具有巨大的環(huán)境意義。
但現(xiàn)有光導(dǎo)管照明技術(shù)作為一種新型的自然采光照明方式,仍存在一些缺陷與問題,影響了其大范圍的推廣應(yīng)用。比如:
(1)光導(dǎo)管照明技術(shù)使用太陽光作為光源,因此其采集的光能量直接受氣候與地理位置的影響。在不同的光氣候分區(qū),光資源是存在較大差異的,在常年光照比較少的地區(qū),光導(dǎo)管照明技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不明顯。
(2)光導(dǎo)管采光對(duì)建筑外部光環(huán)境的要求較高。隨著建筑用地的日漸緊張,普通工業(yè)與民用建筑項(xiàng)目的建筑密度和容積率指標(biāo)都在逐漸提高,因此采用光導(dǎo)管照明的建筑常常受周邊建筑、景觀和構(gòu)筑物的遮擋,特別是對(duì)于住宅項(xiàng)目的地下室很難做到白天全時(shí)段采光。因此,需要根據(jù)每個(gè)建筑的光環(huán)境設(shè)計(jì)光導(dǎo)管系統(tǒng)。
(3)光導(dǎo)管與建筑存在適用性問題。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),后期增加的光導(dǎo)管往往會(huì)因?yàn)榕c建筑的布局和結(jié)構(gòu)存在沖突而影響其設(shè)計(jì)與使用效果。另一方面,另一方面,如果由于單體建筑體量大、采光面受限等因素導(dǎo)致光導(dǎo)管的采光罩與漫射器之間的導(dǎo)光管管路過長(zhǎng),則光通量的衰減也會(huì)很大,這也限制了光導(dǎo)管的推廣應(yīng)用。
5、結(jié)束語綜上所述,在居住小區(qū)地下空間采用光導(dǎo)管照明技術(shù),能夠使小區(qū)業(yè)主享受到自然光帶來的舒適照明效果,同時(shí)減少了日間照明及其維護(hù)更新帶來的成本支出。光導(dǎo)管照明技術(shù)如果能夠大范圍推廣應(yīng)用,將帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。盡管目前仍存在一些問題限制了光導(dǎo)管照明技術(shù)的推廣應(yīng)用,但未來光導(dǎo)管照明技術(shù)是我們實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能減排,環(huán)保健康,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)非常值得關(guān)注并值得發(fā)展的新興應(yīng)用技術(shù),這需要業(yè)內(nèi)人士在綜合應(yīng)用上做更多的研究。
參考文獻(xiàn):
[1] 王凡, 龍惟定. 太陽能光導(dǎo)管采光技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景[J]. 建筑科學(xué), 2008,24(8): 109-113.
[2] 發(fā)展改革委, 住房城鄉(xiāng)建設(shè)部. 綠色建筑行動(dòng)方案.
[3] 袁兵, 王一平, 黃群武. 采集太陽光的照明系統(tǒng)[J]. 太陽能學(xué)報(bào), 2005,26(6): 878-881.
[4] 吳延鵬, 馬重芳. 光導(dǎo)管系統(tǒng)在隧道中應(yīng)用的設(shè)計(jì)方法[J]. 中國(guó)建設(shè)動(dòng)態(tài). 陽光能源. 2005,06: 28-30.
[5] Jaramillo OA, del Rio JA, Huelsz G. A thermal study of optical fibres transmitting concentrated solar energy[J]. Journal of Physics D: Applied Physics, 1999, 32: 1000-1005.
中圖分類號(hào):TK512;TM923;TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-1302(2017)01-00-02
0 引 言
據(jù)國(guó)外研究報(bào)告,學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、工作者的工作效率、藝術(shù)者的藝術(shù)創(chuàng)作等都和室內(nèi)的光源有關(guān),實(shí)驗(yàn)證明自然光有利于學(xué)生成績(jī)、工作效率以及藝術(shù)創(chuàng)作的提高。若采用一種新型光照技術(shù)把自然光引入室內(nèi)加以應(yīng)用,就會(huì)創(chuàng)造低能耗,具有高舒適度的良好辦公環(huán)境,更有利于工作的開展與創(chuàng)新。柔和的自然光會(huì)使室內(nèi)照明更加自然、舒適,本文主要研究了基于自然光的光導(dǎo)管照明自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)工作原理
光導(dǎo)管照明體系使用采光罩對(duì)從室外采集的自然光進(jìn)行濾光,之后導(dǎo)入光導(dǎo)管,再經(jīng)光導(dǎo)管反射傳輸,最后由尾部的漫反射器把光導(dǎo)管引進(jìn)室內(nèi)的自然光均勻發(fā)散,從而使人們得到如同身處大自然般的享受。
據(jù)調(diào)查,目前室內(nèi)照明系統(tǒng)大都使用人工控制,不具備自動(dòng)調(diào)節(jié)和平衡室內(nèi)外光照強(qiáng)度的能力,在室外陽光不充足的陰雨天或早晨傍晚時(shí)分,傳到室內(nèi)的光強(qiáng)較弱,普通的室內(nèi)照明系統(tǒng)無法保證室內(nèi)光強(qiáng)度達(dá)到讓使用者感到舒適的程度。本文設(shè)計(jì)了帶有自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)的新型光導(dǎo)管照明系統(tǒng),此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,采用目前市場(chǎng)應(yīng)用較為廣泛的紋機(jī)技術(shù)將人工光源LED燈與自然光巧妙結(jié)合,使LED的照度隨著室內(nèi)引進(jìn)自然光的減弱而改變,從而保持室內(nèi)光強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)恒定,達(dá)到使用者的使用要求。此方法具有高精度、反應(yīng)靈敏等特點(diǎn),能有效提高室內(nèi)照明效率,使室內(nèi)照度保持在一定范圍內(nèi),為消費(fèi)者提供了具有低能耗,高舒適度特點(diǎn)的照明環(huán)境。
2 硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
2.1 光導(dǎo)管照明系統(tǒng)構(gòu)成
光導(dǎo)管照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,大致可分為采光、導(dǎo)光、散光三部分。導(dǎo)光部分通常由三級(jí)光導(dǎo)管組成,光導(dǎo)管內(nèi)部由引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)制作成的高反光材料組成,根據(jù)記錄,其反射率在95%以上。此外,這幾段光導(dǎo)管采用無縫連接技術(shù),可以通過旋轉(zhuǎn)、彎曲、重疊來實(shí)現(xiàn)無縫連接,使導(dǎo)光管的導(dǎo)光角更加靈活。散光部分能夠使導(dǎo)入的自然光在室內(nèi)自由發(fā)散,均勻分布,避免眩光現(xiàn)象的產(chǎn)生。
目前市場(chǎng)上選擇更多的方式是被動(dòng)照明導(dǎo)光管,一個(gè)用銜接光管固定濃縮制成的有機(jī)玻璃或PC(聚碳酸酯)和表面覆蓋的三角形全反射棱鏡。其主要組成部分為聚光罩、延伸光導(dǎo)管、防雨板、密封環(huán)、可調(diào)光導(dǎo)管、支撐環(huán)和散光板等。
市場(chǎng)上還有主動(dòng)采光光管技術(shù),即利用聚光器對(duì)太陽光進(jìn)行跟蹤,以提高采光效率。采用這種方式收集太陽光的效果非常好,但受到技術(shù)水平的限制且成本較高,故很少使用。
2.2 硬件設(shè)計(jì)
硬件部分可分為以下四個(gè)部分:
(1)單片機(jī)的控制部分;
(2)光照信號(hào)的輸入部分;
(3)人工光源控制量輸出部分;
(4)顯示部分。
先用光照傳感器采集光照數(shù)據(jù),將得到的數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)進(jìn)行采樣對(duì)比,將實(shí)際光照值與單片機(jī)中的設(shè)定值進(jìn)行比較,計(jì)算出補(bǔ)償光照量。通過單片機(jī)控制數(shù)碼管內(nèi)部程序的操作,然后通過電路實(shí)現(xiàn)來驅(qū)動(dòng)LED光源,使控制區(qū)域的照度達(dá)到設(shè)定值。自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)框圖如圖2所示。電路原理圖如圖3所示。
自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。圖中1為自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)中的液晶1602顯示屏,用于實(shí)時(shí)顯示、檢測(cè)室內(nèi)的光照強(qiáng)度;2為自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)中控制區(qū)的STC89C51系列單片機(jī),用于處理檢測(cè)區(qū)檢測(cè)的光強(qiáng)并對(duì)它做出判斷,發(fā)出指令;3、4、7為傳統(tǒng)的光導(dǎo)照明系統(tǒng);5為補(bǔ)光區(qū)的多個(gè)LED燈,當(dāng)室內(nèi)光強(qiáng)達(dá)不到所需光強(qiáng)時(shí)用其進(jìn)行補(bǔ)光,直到滿足所需光強(qiáng);6為用于實(shí)驗(yàn)的房屋;8為連接單片機(jī)和液晶1602顯示屏的導(dǎo)線;9為連接單片機(jī)和多級(jí)控制的LED燈。
3 軟件設(shè)計(jì)
自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)軟件主要包括光強(qiáng)數(shù)據(jù)讀取部分、數(shù)據(jù)處理及控制部分、顯示部分、延時(shí)和初始化部分。
程序開始執(zhí)行時(shí),先對(duì)LCD和GY-30模塊內(nèi)的處理芯片BH1750進(jìn)行初始化,然后給GY-30模塊上電并進(jìn)行模式設(shè)置,延時(shí)一段時(shí)間后讀取GY-30模塊的數(shù)據(jù),對(duì)讀出的數(shù)據(jù)處理并合成光照數(shù)據(jù),與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較,輸出控制信號(hào)控制LED光照系統(tǒng),同時(shí)把光照數(shù)據(jù)送至LCD屏顯示。程序流程如圖5所示。
GY-30模塊與單片機(jī)接口采用通用I2C協(xié)議,連續(xù)讀出BH1750內(nèi)部數(shù)據(jù),將模塊處理的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到緩存中。讀取數(shù)據(jù)部分代碼如下:
void Multiple_read_BH1750(void)
{ char i;
BH1750_Start();
BH1750_SendByte(SlaveAddress+1);
for (i=0; i
{
BUF[i] = BH1750_RecvByte();
if (i == 3)
{
BH1750_SendACK(1);
}
else
{
BH1750_SendACK(0);
}
}
BH1750_Stop();
Delay5ms();
}
4 自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
本文中設(shè)計(jì)了導(dǎo)光管照明自動(dòng)調(diào)光系統(tǒng),將自然光和LED燈巧妙結(jié)合,在室內(nèi)自然光引入不足時(shí),根據(jù)適宜人們正常生活的光強(qiáng)度,通過自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)設(shè)定與調(diào)節(jié)室內(nèi)光強(qiáng),從而實(shí)現(xiàn)照明的連續(xù)可調(diào)性。相對(duì)于傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)而言,在控制形式和照明模式方面都有較大改善。
從控制方式上來說,自動(dòng)穩(wěn)光系y打破了傳統(tǒng)光導(dǎo)管照明系統(tǒng)單一的直接引入室外自然光的方式,自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)可以自動(dòng)控制光強(qiáng)度,當(dāng)傳統(tǒng)光導(dǎo)管照明系統(tǒng)進(jìn)入的自然光不足以供室內(nèi)正常使用時(shí),單片機(jī)執(zhí)行命令,打開裝配好的LED燈,
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進(jìn)行多級(jí)調(diào)控,保證室內(nèi)光照強(qiáng)度能夠達(dá)到供人們正常使用的光強(qiáng)范圍。
從照明方式上來說,傳統(tǒng)光導(dǎo)管照明系統(tǒng)僅僅把室外自然光引進(jìn)室內(nèi),室內(nèi)光源較為單一,給推廣使用帶來了較大局限性。在自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)中,光源多種多樣,有利于日常使用的推廣。此外,自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)中還有實(shí)時(shí)顯示裝置,能夠更加清晰地為使用者展現(xiàn)每時(shí)每刻的室內(nèi)光強(qiáng)度,讓照明更加人性化、智能化。
5 結(jié) 語
本文設(shè)計(jì)的光導(dǎo)管照明自動(dòng)穩(wěn)光系統(tǒng)通過GY-30檢測(cè)光強(qiáng),使用STC89C51單片機(jī)對(duì)光強(qiáng)進(jìn)行處理并通過液晶1602顯示,在陰雨天、黃昏傍晚時(shí),光導(dǎo)管照明系統(tǒng)傳到室內(nèi)的光強(qiáng)達(dá)不到人們的要求時(shí),會(huì)通過補(bǔ)光裝置把室內(nèi)光強(qiáng)穩(wěn)定在一個(gè)最適合人們生活照明的范圍。系統(tǒng)通過運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)將自然光與LED光巧妙、自然的融合在一起,實(shí)現(xiàn)了照度的連續(xù)、可調(diào),具有精度高、反應(yīng)靈敏等特點(diǎn),在滿足照明需求的前提下,還具有節(jié)源、環(huán)保、健康等好處,其應(yīng)用前景十分可觀。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉木清,周德成,梅毅. LED與傳統(tǒng)光源光效比較分析-LED用于普通照明市場(chǎng)的前景[J].照明工程學(xué)報(bào),2006,17(4):41-45.
[2] 張紹剛.有縫光導(dǎo)裝置照明技術(shù)[J].照明工程學(xué)報(bào),1992(3):4-9.
[3] 陳仲林.國(guó)外導(dǎo)光管資料介紹[J].燈與照明,1995(3):33-35.
[4] 李文忠,馮永忠,羅濤,等.天然光導(dǎo)光管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與模擬計(jì)算[J].照明工程學(xué)報(bào),2008,19(4):52-58.
[5] 徐登輝,劉志東.光導(dǎo)照明的基本原理及其使用概況[J].智能建筑與城市信息,2010(6):81-84.
光導(dǎo)照明系統(tǒng)可以完全取代天窗、采光罩、采光帶等傳統(tǒng)的采光方式及解決以前無法做到的建筑采光要求,廣泛用于地下停車庫,城市下沉隧道,別墅會(huì)所及工業(yè)廠房,體育場(chǎng)館,展覽中心等大跨度的白天需要照明的場(chǎng)所。
光導(dǎo)照明就是一種通過采光器將光集中起來,通過光導(dǎo)管的反射,最終由漫射器將光均勻的導(dǎo)入室內(nèi)的照明方式。這是一種最節(jié)能,最健康的照明方式。無污染,不釋放有害物質(zhì),能夠讓人們回歸大自然,在大自然下的工作和娛樂,更多的享受陽光,利用陽光。
光導(dǎo)照明系統(tǒng)又被稱為管道式照明,日光照明,無電照明,自然光照明等等。那么,他都可以用到什么場(chǎng)所呢,以下是詳細(xì)的說明。
首先,只要是白天需要照明的場(chǎng)所都可以利用光導(dǎo)照明系統(tǒng),以下的運(yùn)用中是比較成熟的項(xiàng)目。
1 地下車庫的運(yùn)用:
我們都知道,地下的建筑都需要照明,一般用電的照明方式不僅浪費(fèi)了可以利用的能源,同事有消耗了大量來之不易的電量。那么通過光導(dǎo)照明的方式,就可以完全解決這個(gè)問題。在安裝了光導(dǎo)照明系統(tǒng)以后,白天8-10小時(shí)的照明是完全沒有問題的,不管是陰雨天還是霧天,采光效果都非常的好。如果光電系統(tǒng)合為一體的情況下,就更為美妙了。當(dāng)?shù)叵萝噹斓牡孛鏋榫G化帶是,當(dāng)晚上啟用電力照明時(shí),整個(gè)綠化帶都會(huì)亮起來,同時(shí),光導(dǎo)照明系統(tǒng)有起到了美化的作用。
2 廠房的運(yùn)用:
廠房結(jié)構(gòu)一般分為彩鋼建筑和混凝土結(jié)構(gòu)。這個(gè)都不影響光導(dǎo)照明系統(tǒng)的安裝。我們都知道看,像大一些的廠房,車間,在白天只通過四周的窗戶采光是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。所以利用光導(dǎo)照明系統(tǒng)就完全解決了這個(gè)問題。相對(duì)于天窗和采光罩、采光帶而言,它具有打孔面積小,保溫性能好,導(dǎo)光充分,無需清潔,無需后期維護(hù),使用壽命超長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。所以,采用光導(dǎo)照明系統(tǒng),不僅解決了照明問題。更重要的是,它為企業(yè)節(jié)約了大量的能源,在日光下工作的員工也會(huì)提高5%-10%的工作效率。另外,站在經(jīng)濟(jì)的角度考慮,一般2~3年就能收回成本,也就是說,白天照明的電費(fèi)在2~3年后就可以完全節(jié)省掉。節(jié)能,健康,經(jīng)濟(jì)是最大的優(yōu)點(diǎn)。
3 體育場(chǎng)館的運(yùn)用:
燈光,頻閃,刺眼,光照不均,這些都會(huì)使各項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)受到不同的影響。那么自然光的導(dǎo)入就解決了這個(gè)問題,光線均勻,無頻閃,無偏色。真正做到在陽光下的做運(yùn)動(dòng)。同時(shí),節(jié)約了大量能源。像高層建筑的頂層,地面無建筑物的地下空間,別墅,景觀照明等各種白天需要照明的場(chǎng)合都可以采用光導(dǎo)照明系統(tǒng)。
從黎明到黃昏,甚至是雨天或陰天,光導(dǎo)照明系統(tǒng)導(dǎo)入室內(nèi)的光線仍然十分充足,可以提供八小時(shí)以上的白天室內(nèi)照明,從而可以減少白天室內(nèi)電耗,有效緩解電力照明用電的緊張局面;另外,自然光光導(dǎo)照明出射光為全色光,光線柔和,照度分布均勻,顯色性好且屬于低頻率的頻閃光,光譜連續(xù)分布在人眼可見范圍內(nèi),所以不僅視覺效果好,而且長(zhǎng)時(shí)間觀察不易疲勞;大量的實(shí)驗(yàn)證明:自然光照明條件下的視覺對(duì)比靈敏度高于電力照明的5%--20%以上。
經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析,光導(dǎo)照明系統(tǒng)應(yīng)用于建筑采光中可以取得良好的視覺照明效果和經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用此照明技術(shù)可以有效地減少白天的照明電耗,充分利用太陽光能;引進(jìn)光導(dǎo)照明技術(shù),使其在照明節(jié)電中發(fā)揮作用,對(duì)建筑采光有積極意義,是一種綠色健康、節(jié)能環(huán)保的照明產(chǎn)品。光導(dǎo)照明技術(shù)是太陽光能利用的一種方式,屬于綠色照明技術(shù),該技術(shù)為光能的高效傳輸提供了可能的途徑。光導(dǎo)照明技術(shù)作為一項(xiàng)可持續(xù)能源技術(shù),是一種很有效的綠色照明技術(shù)。隨著人們生活水平的提高和節(jié)約建筑能耗的緊迫性,光導(dǎo)照明技術(shù)必將在建筑采光中得到廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]GB 50033-2001《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中國(guó)建筑科學(xué)研究院主編