论当代环境自动监测技术的现状与发展趋势

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篇1：论当代环境自动监测技术的现状与发展趋势

论当代环境自动监测技术的现状与发展趋势

摘要：对于已有5文化的中国而言,当今社会的经济发展速度可以说是令人震惊的,俗话说有一利就有一弊,那么随着我国经济的飞速发展而同时出现的'一弊便是环境问题,生态环境的破坏和环境污染问题越来越突出,人们生活环境的质量也在不断的恶化,在这种情况下环境自动监测技术应运而生,也逐渐成为了科学家们非常重视的课题.本文主要就当代环境自动监测技术的现状与发展趋势,尤其对我国目前此种技术的发展状况做一个较为详细的分析,为日益突出的环境问题做出自己应有的贡献.作 者：何灿明    何嘉慧  作者单位：佛山市禅城区环境监测站,广东,佛山,528000 期 刊：中国科技纵横   Journal：CHINA SCIENCE & TECHNOLOGY PANORAMA MAGAZINE 年，卷(期)：, “”(15) 分类号：X8 关键词：当代环境自动监测技术    现状    发展趋势   

篇2：论GPS变形监测技术的现状与发展趋势

论GPS变形监测技术的现状与发展趋势

全球定位系统GPS,以其连续、实时、高精度、全天候测量和自动化程度高等优点,在变形监测中的应用越来越广泛.然而,目前GPS在变形监测方面的.应用也存在不足和局限性.本文首先对常规大地测量技术、特殊变形测量手段、摄影测量技术和GPS技术用于变形监测的现状及其特点进行总结,然后对目前GPS用于变形监测的模式、数据处理方法及其存在的问题作一介绍和分析,最后探讨GPS变形监测技术的发展趋势.

作 者：胡友健 梁新美 许成功 HU You-jian LIANG Xin-mei Xu Cheng-gong  作者单位：胡友健,梁新美,HU You-jian,LIANG Xin-mei(中国地质大学工程学院,武汉,430074)

许成功,Xu Cheng-gong(郑州经济管理干部学院,郑州,450000)

刊 名：测绘科学  ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)： 31(5) 分类号：P228 P258 关键词：GPS   变形监测   应用现状   发展趋势  

篇3：论当前环境应急监测技术现状及发展趋势

论当前环境应急监测技术现状及发展趋势

摘要：近几年来我国遇到多起环境突变事故,耗费了大量的人力物力财力,国家领导人高瞻远瞩有效启动环境应急监测技术,在突发事件来临时,最大可能的挽救损失,本文针对当前环境应急检测技术现状做一简要分析,并推断一下此技术的发展趋势,为我国环境保护工作提一些合理化建议.作 者：蔡杰    卢洁  作者单位：佛山市三水区环境监测站,广东,佛山,528100 期 刊：中国科技纵横   Journal：CHINA SCIENCE & TECHNOLOGY PANORAMA MAGAZINE 年，卷(期)：, “”(15) 分类号：X8 关键词：环境应急监测    现状    发展趋势    建议   

篇4：变电站综合自动化技术的现状与发展趋势论文

摘要：本文对变电站自动化技术的发展过程和现状作了论述和分析。提出了变电站自动化发展趋势。变电站自动化技术在城农网建设改造工作中，无论从其技术性、重要性、投资数和任务量占有相当的地位，为此阐写本文与读者探讨。

关键词：变电站;综合自动化;发展趋势

一、目前国内变电站自动化技术

变电站综合自动化的发展历程按时间顺序可将变电站自动化系统的发展历程分成叁个阶段：

第一阶段面向功能设计的集中式RTU加常规保护模式(始于20世纪80年代);

第二阶段面向功能设计的分布式测控装置加微机保护模式(始于20世纪90年代)：

第叁阶段面向间隔、对象设计的分层分布式结构模式(始于20世纪90年代末期)，是当前最为普遍的一种模式。

(一)现场单元功能与性能

在全分散式变电站自动化系统中，特点之一是以变电站一次设备(如高低压开关等)为单位，在一次设备现场配置监控和保护的现场输入输出荤元。如前节所述，现场单元可以是监控和保护二合一装置，亦可以保持相对独立，但有一点是共同的，就是现场单元要求能独立完成监控和保护的功能。

监控现场单元的基本功能为遥测量采集及计算，遥信采集及处理，电能脉冲采集及累计，遥控命令接收与执行，对关键芯片的定时自检，与保护单元的通信(当与保护单元保持相对独立时)，当地显示。

保护现场单元的基本功能为根据安装单位的继电保护配置完成保护功能，接收与执行后台机下发的保护定值修改，自检功能，发送保护装置的工作信息、告警信息、动作信息、自检信息，与上级对时，接收与发送上级对保护装置整定值和测量值的查询，保护装置复归，当地显示。

(二)网络结构与通信

在变电站自动化系统中常用的串行通信接口RS-232C，RS-422/485虽有接口标准化、规范化和多数智能单元IED接口方便的优点，但不足之处是RS-232C通信有效距离短(15m)，而RS-485总线为主从结构，主接点工作繁忙时，影响系统性能和可靠性。

因此在变电站自动化向分散式系统发展时，采用计算机网络的优点来替代传统串口通信成为一种趋向。

计算机网络内计算机之间是相互独立的和平等的(Peer to Peer)，目前国内推出的系统采用较多的是现场总线型通信方式，如CAN及Lon-Works。现场总线网是一种多点共享的广播通信信道网，较点对点通信信道网(星形网)为优，各结点连在一条总线上(亦可采用冗余总线)，不象星形网二结点间通信需通过中心结点。

二、变电站综合自动化技术的发展趋势

变电站自动化系统无论国内外均是向全分散式系统发展，并与计算机技术、网络技术和通信新技术紧密联结，未来变电站自动化新技术动向主要有以下几方面。

(一)系统结构

从变电站自动化系统的设计思想角度来看，设计者对变电站测控的看法已实现从局部到整体的转化。目前的变电站自动化系统中，面向对象技术已成为一个十分流行的趋势，即不单纯考虑某一个量，而是为某一设备配备完备的保护和监控功能装置，以完成特定的功能，从而保证了系统的分布式开放性。

设计思想的发展导致了系统结构的发展，塬先的自动化系统基本只能集中配屏，由于面向对象设计思想的深入以及一次设备的整体化设计，系统结构将由集中式向部分分散式或全分散式发展，变电站内可能将不再具有规模庞大的测控屏以及大量连接信号源和测控屏之间的铜芯电缆，全部测控装置下放在就地，实现所有功能，而在控制室，取而代之的是一个计算机显示器甚至仅为一台临时监视、操作使用的'便携机。

(二)通信及规约

一个典型的变电站自动化系统，可分为叁个层次，(如图1所示)。叁个层次分别为：

①现场I/0层，用于和现场一次设备的信号和控制相连;

②通信层，完成上位I(Workstation)和数据终端设备(DCU)的数据和命令传;

⑨计算机管理层，完成相应的SCADA及变电站管理功能以及其它相应的辅助功能。由图可见，通信层在这里起着举足轻重的作用。网络技术的普及化更使自动化系统发生了根本的变化，这些变化将集中表现在以下几个方面。

l、在测控单元和通信单元之间

首先是将引入现场总线技术，由于分散式系统的推出，成百个CPU将在变电站之内运行，传统的RS-485通信已不能胜任此项任务，而现场总线技术不仅具有高速(达1 MHz及以上)传输特征，并且具备”多路侦听，自动上送”的功能解决了多CPU系统的信息传输及突发事件优先传输的问题。

国内变电站自动化已大规模推广并已有大量变电站实现无人值班，作为”枢纽工程”的通信系统，必须采用双网络来提高系统的可靠性。在通信媒介方面，光纤是较为理想的通信媒介，但由于价格及施工方便等方面的因素，双绞线仍将被普遍采用;在通信协议上。

2、在当地计算机和通信单元方面

由于利用变电站自动化来实现无人值班，因此其传递的信息容量将很大(不仅要传递监控、保护的信息，还要传递数字电量、录波及其它安全自动装置的信息)。这样大容量的信息用RS-485来传输显然已不行，而事实上，计算机(工作站)及LAN技术已十分成熟，利用LAN来传输信息已成为近距离计算机通信的优选方案。

因此在通信单元和当地计算机间将用以太网来连接，遵循IEE802.3标准，按TCP/IP协议以10 MHz/100 MHz的速率传输信息。当地计算机可用PC或工作站，软件建立在同- TCP/IP协议上，可互相通用。从系统整体的可靠性考虑，配备双通信单元、双以太网、双计算机实现信息的传输及管理。一般来说，该方案的通信媒介大多采用双绞线。

3、与多个控制中心的连接

与控制中心(远方计算机)的连接突出地表现在通道和通信协议上。在通信通道上，有传统的微波、载波、光纤、卫星等传输链路，这些通道基本上是专线或临时专线。

而近年来发展的网络技术可为其提供一个或多个虚拟通道，尤其是国家电力一级数据网的建立，为这种数据传输方式提供了强有力的手段;在通信协议上，传统意义上的RS-232链路已有国家标准IEC 60870-5-101支持;在实时数据网上，可利用TCP/IP协议数据上网，上网方式可以是RS-232标准，亦可能按IEE 802.3标准。

(三)系统性能

由于变电站自动化已大量应用于各电压等级的变电站，且已有大量变电站实现无人值班，因此在可靠性方面的研究将是持久的。可将可靠性分为二部分：一部分是系统本身的，如控制器工作的电磁兼容性、软件容错技术、软件冗余技术、工艺结构等;另一方面是对外界因素的抵抗能力，如雷电、过流、过压、强震以及高低温、湿度等环境因素。

三、结束语

随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展，一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统，已经成为必然趋势。

篇5：光纤通信技术现状与发展趋势论文

摘要：1970年，美国康宁公司成功研制出损耗为20dB的石英光纤，证明光纤作为通信传输介质是可行的。同年，GaAIAs异质结半导体激光器在常温下实现连续工作，为光纤通信提供了光源。从此，光纤通信时代进入高速发展期。我国从1974年开始研究光纤通信技术，因光纤体积小、重量轻、传输频带极宽、传输距离远、电磁干扰抗性强以及不易串音等优点，发展十分迅速。目前，光纤通信在邮电通信系统等诸多领域发展迅猛，光纤通信优越的性能及强大的竞争力，很快代替了电缆通信，成为电信网中重要的传输手段。从总体趋势看，光纤通信必将成为未来通信发展的主要方式。

关键词：光纤通信技术；特点；发展趋势

1光纤通信技术概念

光纤通信技术是以光信号作为信息载体、以光纤作为传输介质的通信技术。在光纤通信系统中，因光波频率极高以及光纤介质损耗极低，故而光纤通信的容量极大，要比微波等通信方式带宽大上几十倍。光纤主要由纤芯、包层和涂敷层构成。纤芯由高度透明的材料制成，一般为几十微米或几微米，比一根头发丝还细;外面层称为包层，它的折射率略小于纤芯，包层的作用就是确保光纤它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路问题;涂敷层的作用是保护光线不受水气侵蚀及机械擦伤，同时增加光线的柔韧性;在涂敷层外，往往加有塑料外套。光纤的内芯非常细小，由多根纤芯组成光缆的直径也非常小，用光缆作为传输通道，可以使传输系统占极小空间，解决目前地下管道空间不够的问题。

2光纤通信技术现状

2．1单模光纤

单模光纤是目前主要应用的一种光纤。80年代后，光纤通信已逐步从短波长的多模光纤转向长波长的单模光纤应用。随着光通信系统的发展，最早实用化的常规单模光纤G．652光纤在降低损耗提升带宽性能方面还有进一步提升空间，而在1．55μm窗口实现最低损耗的色散位移单模光纤G．653实现了这样的改进。90年代后，密集波分复用(DWDM)技术迅速发展，使光纤传输容量极大提高，而四波混频会引起复用信道间串扰，严重影响WDM系统性能，为适应需要，非零色散位移光纤G．655应运而生。

2．2波分复用(WDM)技术

波分复用(WDM)技术是一项90年代在通信网中扮演重要角色的技术。波分复用技术是将一系列载有信息的不同波长的光信号合成一束，让其沿着单根光纤传输;在接收端再将各个不同波长的光信号分开的通信技术。利用该技术大大增加光纤传输容量，降低成本;节省光纤及光中继器，达到对已建成系统扩容目的。2．3光纤接入技术随着社会发展，通信信息量在不断增加，业务的种类也不断丰富，传统的语音业务、短信业务已不能满足人们的信息需求，高速、高保真音视频等多媒体业务越来越受到人们的青睐。光纤接入技术大幅提升了信息传输速度，满足了人们对信息高速传输的需求。光纤接入技术通过主干传输网络和用户接入两部分实现光纤入户，利用光调制解调器，让用户享受到高速带宽资源。

篇6：光纤通信技术现状与发展趋势论文

3．1多年来，人们对高速率及大容量的追求不断推进着光纤通信技术的发展

如何最大化的拓展光纤带宽，成为各国不断研究目标。目前国际上利用波分复用(WDM)和光时分复用(OTDM)技术提升光纤系统容量。为了提高光纤通信系统的传输容量，光波长分割复用技术经历了三个阶段，即波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)和光频分复用(OFDM)技术，系统传输容量随着技术的发展成千倍提升，目前容量1．6Tbit/s的波分复用系统已得到大量商用，全光传输的距离也在大幅提升。另一种提升传输容量的方式是采用光时分复用(OTDM)技术，不同于WDM技术通过增加光纤传输信道数量来提升容量，OTDM技术是通过提升信道传输速率来提高容量，其单信道最高速率已达640Gbit/s。利用波分复用技术，把多个OTDM信号进行复用，WDM/OTDM混合传输系统可以进一步提高光纤通信系统的传输容量。偏振复用(PDM)技术可以大幅减弱信道间的相互作用，将频谱效率提高一倍。利用占空较小的归零(RZ)编码信号，降低了光纤通信系统对色散管理分布的要求，且RZ编码适应性较强，因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统通常采用RZ编码作为传输方式。

3．2光孤子通信

在光纤反常色散区，由于色散和非线性效应相互作用而产生光学孤子。孤子是一种特别的'波，它可以传输很长距离不变形，特别适用超长距离、超高速的光纤通信系统。光孤子通信就是以光孤子作为载体的通信方式，它实现信号波长在长距离传输过程中无畸变，在零误码的情况下信息可传递万里。光孤子通信未来的前景是利用传输速度方面优势进行超长距离的高速通信，通过时域和频域的超短脉冲控制技术，使现行速率提高十倍以上;利用重定时、整形、再生技术，同时减少ASE，增大传输距离，使传输距离提高到十万公里以上;获得低噪声高输出性能。虽然目前光孤子通信技术仍存在许多难题，但已取得很大进展，人们相信光孤子通信在大容量、超长距、高速、的全光通信中有着巨大的发展前景。

3．3全光通信网

随着人类社会信息化速度加快，人们对通信容量和带宽的需求也呈现加速增长的趋势，通信网两大组成部分，即传输和交换，都在不断发展和革新。随着波分复用技术的成熟，传输系统容量的增长给交换系统的发展带来压力和动力。未来交换系统运行速率会越来越高，而目前电子交换和信息处理网络能力已接近极限，无法满足要求，在交换系统中引入光子技术，实现光交换、光交叉连接和光分叉复用势在必行，未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的理想阶段，传统的光网络只是实现了节点之间的全光化，但在网络结点处仍采用电器件，从而限制了通信网总容量的提升，真正的全光网已成为科研机构的一个重要课题。目前，全光网络处于初期发展阶段，但它的发展前景是不可估量的。未来光通信发展的趋势是形成一个真正的以WDM技术与光交换技术为主的光网络系统，消除电光瓶颈，建立纯粹的全光网络，这将是通信技术发展的理想阶段。

4结语

随着人类社会信息化程度的不断提高，随着Internet业务和多媒体应用的不断发展，网络的业务量正在以指数级的速度迅速膨胀，光纤通信系统作为信息数据的重要支撑平台，在未来信息社会中起到十分重要的作用。目前，光纤通信系统做为一种最主要的信息传输平台，为人们提供着各类数据信息，保障着人们的生产生活。光纤通信技术的发展也在不断的提升。从现代通信的发展趋势来看，光纤通信技术的发展在不断提升，光纤通信必将成为未来通信发展的主流，真正的全光网络的时代也会在人类科技水平不断地提升下如愿到来。

参考文献:

［1］顾畹仪，李国瑞．光纤通信系统［M］．北京:北京邮电大学出版社，1999，(11)．