输出设备十篇

时间:2023-04-08 22:54:45

输出设备

输出设备篇1

1、是向计算机输入数据和信息的设备,是计算机与用户或其他设备通信的桥梁,是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一;

2、键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏杆、语音输入装置等都属于输入设备,是人或外部与计算机进行交互的一种装置,用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中;

3、计算机能够接收各种各样的数据,可是数值型的数据,也可是各种非数值型的数据,如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中,进行存储、处理和输出。

输出设备:

1、是计算机硬件系统的终端设备,用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制设备操作等;

输出设备篇2

【关键词】远程;Modbus;输入输出;单片机;抗干扰

引言

Modbus通信协议是Modicon公司开发的一种通信协议,它采用主从问答方式工作,是一种真正开放、标准的、免收许可费的网络通信协议[1]。Modbus通信协议广泛应用于过程控制系统,是实现控制主站(例如可编程控制器)与分站(例如远程输入输出接口)、传感器通信的一种常用协议。在分布式控制系统中,控制主站实现逻辑控制功能,但系统中存在远程的数据采集点和远程控制输出点,需要通过现场总线的方式实现数据互联,由于Modbus协议简单开放的特点,在这种情况下经常应用。远程输入输出接口是分布式控制系统的一个重要组成部分,兼容Modbus接口能够很好地提高设备的易用性和性价比。Modbus通信模式分为ASCII和RTU两种,RTU是最常用的模式,本文提出了一种具有Modbus_RTU通信接口的远程输入输出接口的设计方法,能够满足分布式控制系统的应用需求。

1.Modbus协议简介

Modbus通信协议具有开放性好、易实现、扩展性好、可靠性高等优点, 因而具有广阔的应用前景,被越来越多的设备厂商所支持。不同厂商生产的控制设备可以连成Modbus工业网络,由Modbus通信的主站对 现场设备和仪表进行远程监控,实现非常好的监控效果和系统性能[2]。

Modbus没有规定物理层,它只规定了可以被通信节点识别的数据结构[3]。Modbus规定了数据的结构、命令和应答的形式,数据通信采用主从方式,主站可以向特定的从站发起读写命令,也可以向所有从站发起广播命令。在同一个通信网络中,所有通信节点(包括主站和从站)都必须设置相同的通信参数,包括波特率、数据位、停止位和校验位,而字符超时、回复超时等保护参数每个通信节点可以不尽相同。

Modbus通信模式分为ASCII和RTU两种,两者的不同主要在于数据格式,两者的数据格式分别如表1和表2所示。

表1

位置 起始位 设备地址 功能码 数据 LRC校验 结束符

字符个数 1 2 3 n 2 2

表2

位置 起始位 设备地址 功能码 数据 CRC校验 结束符

位数 静止时段 8bit 8bit N*8bit 2*8bit 静止时段

Modbus功能码可以是1-255范围内任何整数值,有些功能码适用于所有的通信设备,有些则只适用于特定的控制器,还有一些用于功能的扩展。

主站通过时间间隔的方式判断的通信帧的结束,从站在收到主站的命令后,需要至少间隔3.5个字符周期才能回复数据,如果时间间隔不够,主站将无法区分主站的数据帧和从站的数据帧。如果一帧数据在完成之前有一个1.5字符周期的停顿,则接收端会认为数据损坏而丢弃数据。尤其当通信波特率不大于19.2kbps时,对1.5字符周期和3.5字符周期有严格要求,当通信波特率大于19.2kbps时,1.5字符周期固定为750us,3.5字符周期固定为1.75ms。从机必须保证同步主机的时序,否则无法正确接受主机的数据。同时,从机还要有合理的收发转换时间,间隔至少3.5字符周期,否则会导致主机和其他从机误判,但收发转换周期也不能超过主机的回复超时时间,否则主机会做出超时判断。

2.硬件设计

基于Modbus_RTU的远程输入输出接口的硬件电路框图如图1所示。硬件电路主要包括处理器(单片机)、输入输出隔离器件和RS485收发器三个部分。

图1 硬件电路框图

单片机是输入输出接口设备的核心,其接收来自总线的数据命令,根据命令的形式,控制相应的端口输出或将采集到的端口信息进行回复。单片机的电路部分又可以分为电源、晶振、看门狗三个部分,电源是数字电路工作的必须部分,通常单片机的电源是一个降压稳压电路,通用单片机的工作电压一般为3.3V或5V,而普通开关电源或AC-DC模块的输出电压一般为12V或24V,所以需要降压。为了保证单片机工作的稳定,需要在降压器件的输出侧加稳压二极管和电容,以保证电压的稳定和降低纹波。晶振为单片机工作提供时基,晶振分为内部晶振和外部晶振两种,外部晶振具有更好的精度和稳定性。单片机工作在工业环境中,容易受到各种干扰,会导致控制程序出现异常,看门狗电路可以将出现异常的程序及时拉回到正常状态,防止出现事故。看门狗的原理是定时接收单片机发出的周期信号,当一定时间内没有收到周期信号后,将单片机热复位,让程序重新运行,而这个过程单片机的RAM不会发生改变,保证控制功能可以继续。

在工业控制环境中,各种干扰会冲击传输线路,这就需要对单片机的端口进行隔离,将干扰阻挡在隔离器件之外,首先保证单片机的安全。常用的隔离器件有光耦和磁耦,光耦传输速率相对较低,可以在输入输出端口隔离中使用,磁耦的传输速率相对较高,可以在通信隔离中使用。

单片机的串口一般只支持TTL电平,如果需要连接Modbus总线(物理层为RS485),则需要RS485总线收发器,RS485收发器将接收到的RS485差分信号转换为单片机可以识别的TTL电平信号,将单片机发出的TTL电平信号转换为RS485差分信号,以实现Modbus总线与单片机信号的互联。

3.软件设计

软件设计流程图如图2所示。初始化部分主要完成单片机的初始配置,包括晶振的设置、定时器的设置、Modbus_RTU协议栈的设置和端口的输入输出设置。采集端口信息部分完成对单片机输入端口的电平采集,端口的电平状态需要进行滤波,防止状态出现频繁跳动,滤波采用平均滤波法,即在一定时间内采集数次端口的电平,数次电平一致,则认为电平已稳定,将稳定的电平值定期存储在Modbus_RTU寄存器中,以备Modbus主站读取。Modbus数据处理部分采用中断的形式,当总线上收到来自主站的命令时,触发一次中断,置中断标识。在中断处理程序中,首先判断收到的命令是读命令还是写命令,如果是读命令,则根据Modbus_RTU协议规则,把主站想要读取的寄存器的值回复给主站,如果是写命令,则改变相应的寄存器的值,进而根据内部寄存器与外部端口的映射关系,将相应的单片机端口置位。整个软件设计实现了主站对远程输入输出接口设备的输入口信息的采集和主站对远程输入输出接口设备的输出口的控制,主站具有总线控制权,可以随时采集端口信息和控制端口输出。

图2 软件流程图

4.结语

按照上述方法设计的远程输入输出接口设备能够实现控制主站对远端输入端口的数据采集,同时控制主站可以实时控制远端执行机构动作,软硬件设计均进行了抗干扰处理,能够有效应对复杂的工业控制环境。此设计已在实际应用中得到验证,对完善分布式控制系统功能具有促进作用。

参考文献

[1]吕国芳,唐海龙,李进.基于Modbus RTU的串口调试软件的实现[J].计算机技术与发展,2009,19(9):236-238.

[2]何志勇,张茂青,钱伟清.PLC主站对Modbus网络的监控方法[J].计算机网络与通信,2007,29(2):26-28.

输出设备篇3

2、点击“管理”,就会弹出计算机管理的窗口,在窗口中可以找到“声音、视频和游戏控制器”。

3、双击“声音、视频和游戏控制器”,弹出声音、视频和游戏控制器下的设备菜单,看看是否有问题,也就是看前面有没有出现黄色的“?”。如有,重新安装这个设备的驱动程序即可解决问题。

4、可以在驱动大师里检测一下声卡的驱动,可以先卸载声卡驱动程序,然后重新进行安装或者直接升级声频驱动程序。

5、然后我们还可以通过下载安装安全卫士,然后打开安全卫士,进入到安全卫士的首页,在首页中可以看到“立即体检”。

6、点击“立即体验”,进入到电脑系统故障的检测页面,我们只需要等待检测完成,然后对检测出来的问题进行一键修复即可。

7、接下来要用安全卫士对我们电脑系统进行查杀病毒和木马,防止因为电脑中毒导致未安装任何音频输出设备。

输出设备篇4

摘 要:现代社会发展大环境下,广播电视事业不断进步,网络建设速度明显加快,广播电视数字微波网络也逐渐形成,为现代化生活带来了极大的便利。本文主要探讨广播电视数字微波传输设备及其维护策略,以推进广播电视数字微波技术的实际应用价值得到最大程度的发挥,仅供相关人员参考。

关键词:广播电视;数字微波传输;设备;维护

数字微波传输设备是广播电视中的重要组成部分,该设备的稳定运行能够为广播电视信号的传输提供可靠的保证。广播电视数字微波传输设备在实际应用中具有精细化特征,传输方法特殊,在广播电视中逐渐得到广泛应用,而数字微波传输设备的维护日渐成为一项重要内容,其直接影响着广播电视信号传输的稳定性和可靠性。在此种情况下,加大力度探讨广播电视数字微波传输设备的维护策略,在设备性能提升以及信号传输稳定性方面都具有重要意义。

1 广播电视数字微波传输设备维护的重要性

广播电视数字微波传输设备的应用,在一定程度上推进了广播电视事业的发展进步,而与此同时,数字微波传射设备应当不断完善自身性能,规范接口方式,并实现灵活复用,从而更好的满足广播电视事业的建设与发展需求。数字微波传输设备在实际应用中承担着多项传输工作,为保证广播电视的安全运行,提高信号传输质量,应当充分做好数字微波传输设备的维护工作,确保其满足广播电视的相关要求,促进节目源、信号源等多项传输工作的顺利开展,以推进广播电视事业的稳定健康发展。由此可知,积极采取有效措施开展广播电视数字微波传输设备的维护是非常重要的。

2 广播电视数字微波传输设备的工作原理及维护措施

就数字微波传输设备的工作原理来看,“艾默生”开关电源的工作原理是市电经过交流配电分路进人整流模块,经过整流模块整流得到的电压分给多路提供给微波设备使用。当电源切断的时候,整流模块随之停止工作,由蓄电池给微波设备提供电源,使得微波设备可以正常的工作。在电力恢复之后,整流模块又再次为微波设备提供电源,与此同时也对蓄电池进行充电,进而补充了之前消耗的电量。

2.1日常运作数据的检查与记录

这项工作的大致内容就是通过负责相关工作的技术工作人员对设备的电流、电压等数据进行分析和检查。这样之后就能得出数据可以使我们了解整个设备的运行状况以及供电情况。在工作的过程当中,要求工作人员了解一些简单的参数计算,这样才能够在工作的过程中得心应手,从而计算得出电池电流和负载电流的总和。

2.2电源维护

就广播电视运行的具体情况来看,数字微波传输过程中以电源作为基础设备,因此应当以电源维护作为数字微波传输设备维护工作中的首要任务。按照维护条件的不同,可以将电源维护分为日常维护和故障维护两个部分,以下进行具体分析:

日常维护是指依据数字微波传输设备对电源各项情况进行维护,包括电源使用时间以及使用寿命等方面,一旦电源表面发生异变,应当立即停用电源,以免使用不当而发生安全事故。在电源维护过程中应当掌握好充电时间,避免连续充电,避免不同型号或品牌的电池与电源随意搭配,以免出现短路而影响广播电视数字微波传输设备的安全稳定运行。

电源故障维护是指在电源发生故障时对数字微波传输设备开展维护。在这一过程中,相关技术人员应当对数字微波传输设备电源的运行状态进行严格且仔细的检查,并依据电源故障实际情况采取可行的解决措施,以提高广播电视数字微波传输设备维护的可靠性,最大程度上降低数字微波传输设备运行过程中的安全隐患。

2.3设备维护

广播电视数字微波传输设备维护工作的开展,应当以国家相关规定以及管理工作手册中的具体要求为主要依据,严格落实各项维护策略,切实提高数字微波传输设备维护的有效性,保障设备的安全稳定运行。这就要求相关技术人员对广播电视数字微波传输设备在使用过程中的指示灯情况进行严格检查,判断线缆设备的精准度,确保能够将数据正常导出。在此基础上,依据线缆导出状态来分析数字微波传输设备所存在的故障问题。相关技术人员应当具备较高的技术水准,依据数字微波传输设备中的信号表示来对设备故障进行准确判断,并掌握好设备连接方式以便对小型设备故障进行妥善处理。

2.4对整流模K进行合理的修理与养护

在整个设备维护的过程中,对于整流模块的维护更是重中之重,整流模块可算看作是开关电源的核心。一般情况下,在整流模块的操作面板上有三个指示灯,从这里可以识别设备是否正常运转。在维护整流模块的过程中,需要定时的测量模块内部散热器的温度数值,当温度超过40℃的时候,就应该及时检查防尘网是否积有大量灰尘,若发现灰尘务必及时进行清洗,在炎热的天气,机房温度过高的话,也会出现整流模块温度过高的情况,一般数字微波机房要需要控制在23℃左右。

3 广播电视数字微波传输设备维护的强化策略

首先,维护人员依照数字微波传输设备在广播电视中的信息流程,同时明确系统建设,及时找出影响设备运行的因素,作为设备维护的基础,必要时可以提前制定抢修计划,以确保数字微波传输设备维护的规范性,排除不良因素的干扰。

其次,在数字微波传输设备维护中,促使维护与检修保持同步性,通过全面的检修,得出设备在维护方面的需求。结合广播电视数字微波传输设备的运行状态,定期规划出需要进行检修的设备,安排可用的维护措施,随时调整设备的运行方式,保障设备处于优质的状态。

再次,针对广播电视数字微波传输设备,制定维护制度,着重规划出维护的时间周期,以周检、月检的方式执行维护工作,期间要保障维护人员的安全,禁止出现安全事故,体现维护制度的规范性和约束性,强调其在设备维修中的实践性,为广播电视数字微波传输设备提供优质的运行环境。

最后,特殊环境下设备维护的强化措施。当广播电视参与大型活动时,对微波传输设备的要求明显提高,此时维护人员应该细化设备维护的内容,确保设备处于安全、可靠的运行状态。在大型活动前期,完成微波传输设备的保养工作,确保广播电视在活动期间,始终保持优质的状态,提高广播电视的传输水平。

4 结束语

总而言之,广播电视事业在不断发展进步的同时,一定程度上加大了微波传输设备的运行压力,为保证信号传输的稳定性和安全性,促进广播电视的安全运行,应当充分做好数字微波传输设备的维护工作,严格落实强化措施,坚决控制数字微波传输设备维护过程中的不良行为,为数字微波传输设备的稳定运行创建优良的环境,从而推进广播电视事业的稳定持续发展。

参考文献:

[1] 陈倩倩 广播电视数字微波传输设备维护分析[J]. 《西部广播电视》, 2015(16):218-218

输出设备篇5

关键词:光传输设备;设备故障;设备维护;网络管理系统;运行环境

随着通信技术进步,光传输设备的数字化、智能化、集成化的趋势越来越明显,光传输设备出现故障的概率变得越来越高,这对广大光传输设备维护人员提出了更高层次的要求,应该在掌握光传输设备组成的基础上,形成对光传输设备故障的科学分析,形成光传输设备故障的快速鉴别和定位,进而以针对性措施排除光传输设备故障,达到做好光传输设备维护的目的。

1 光传输设备的基本组成

光传输设备是现代通信网络中光纤网的基干,光传输设备一般包括:光发射机、光电转换器、光接收机、中继器、光分路器、光纤。光传输设备的良好运行时光纤网功能实现的基础,光传输设备的任一器材出现故障将会严重影响整个通信网络的功能、速度和安全。

2 光传输设备故障的种类

2.1 光电转换设备的故障

光电转换设备是实现光电信号转换的基础,如果出现光电转换设备的故障将会形成传输信号的中断,影响用户对通信设备和信息的使用和利用。

2.2 中继器的故障

中继器是延长光纤网长度,扩大光纤网覆盖面积的重要设备,有了中继器将会实现信号衰减的有效防治。出现中继器故障将会制约光纤网传输的效果,特别对于远端用户将会因光信号过弱而产生通信不畅。

2.3 光发射机故障

光发射机出现故障将会引起信号的输出失真、光强度变低、信号发送不正常,光发射机的故障对整个系统有着直接的影响,是必须予以高度关注的故障类型。

2.4 光分路器故障

光分路器是光纤网分配信号的设备,在光纤网的维护工作中经常因为往复搬动和端头调整而使端口出现耦合不好、灰尘沾染、油渍污染等问题,这会导致分路器功率的下降,影响部分光纤网的功能。

2.5 光接收机故障

光接收机的故障类型较多,这于接收机工作环境不佳、分散各处的特点所决定,光接收机的故障主要集中在设备的电源部分和尾纤接头部分,电源出现问题将会引起设备的烧毁,尾纤不光洁将会引起接受信号质量的降低。

2.6 光纤故障

光纤在施工或维护过程中纤头沾染灰尘,会引起光节点输出电平的降低,增大光信号噪音,影响数据和信号传输质量。

3 光传输设备维修与维护

3.1 光传输设备的维修措施

首先,光传输设备系统级的维修,当系统中断时,应该分析出是光传输设备系统的哪―部分和哪些设备出现故障,进行故障的初步定位。这些故障位置的确定,当然要通过仪器仪表进行测量测试。传输通路中信号电平是否正常、频率有多大偏差、波形是否正确,这些都是判断的依据。其次,进行系统级维修的基础是对整个光传输设备系统的组成、工作原理、功能的全面掌握,重点在于光电信号在设备上的处理流程有一个清晰的认识和完整的认知。最后,光传输设备的二级维修,这一阶段的维修工作重点在于板级、元器件级维修,即对故障设备进一步确定故障板直至故障元器件。故障点集中在某一具体设备,就要对此设备进行测试。按信号在设备中的流向一步步跟踪测试,找出中断点,确定出故障盘。

3.2 光传输设备的维护措施

首先,要保持光传输设备良好的运行环境和工作条件。包括设备供电质量的好坏,机房环境温度、湿度、防尘等等是否符合要求。这些是保证设备寿命、降低故障率的重要前提。其次,现代通信设备往往不需再做那些日常繁琐的调整测试工作,如日测试、月测试、季度测试等,只需定期利用监控手段作预防性监测,在无故障或无明显故障迹象时,不提倡随意乱动机器设备,尽量减少人为障碍。其三,检查设备和处理故障时要特别注意不能带电插拔机盘和防静电。插拔机盘一定要先关断电源,工作时要养成戴防静电手套的习惯,要注意故障处理过程中的规范性。其四,设备电路故障处理的主要方法是更换故障插件/插盘。有可能的条件下尽量备留些易损易坏的插件/插盘。由于机盘集成度高、装配密集、导线细,多数情况下我们不能自行修复,否则很可能会造成机盘整盘报废性损伤。其五,做好光传输设备的软件管理,软件技术在通信中起着越来越重要的作用。设备很多功能要靠软件来实现,不掌握相关技术就不可能掌握现代通信技术,光传输设备维护工作也将无从谈起。最后,要充分发挥网络管理系统的作用。现代通信系统都有比较完善的网络管理功能,它能在不中断业务的情况下监测实时性指标,可进行故障监侧、故障类型判定及故障定位等,这是系统性、预防性维护和故障处理的有效方法。

综上所述,光传输设备的维护工作是对故障的有效控制和迅速排除,因此,维护人员应该熟悉光传输设备的类型和体系,针对光传输设备的各种故障进行科学分析,形成光传输设备维护的技术措施和模式,使光传输设备维护工作纳入技术规范的体系下,确保光传输设备工作的质量。

[参考文献]

输出设备篇6

关键词:通用串行总线USB接口接口标准

一、USB接口背景

在早期的计算机系统上常用串口或并口连接设备。每个接口都需要占用计算机的系统资源(如中断,I/O地址,DMA通道等)。无论是串口还是并口都是点对点的连接,一个接口仅支持一个设备。因此每添加一个新的设备,就需要添加一个ISA/EISA或PCI卡来支持,同时系统需要重新启动才能驱动新的设备。

USB总线是INTEL、DEC、MICROSOFT、IBM等公司联合提出的一种新的串行总线标准,主要用于PC机与设备的互联。USB总线具有低成本、使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点,已被广泛地用在PC机及嵌入式系统上。

二、USB总线优缺点

1.优点

(1)使用简单

所用USB系统的接口一致,连线简单。系统可对设备进行自动检测和配置,支持热插拔。新添加设备系统不需要重新启动。

(2)应用范围广

USB系统数据报文附加信息少,带宽利用率高,可同时支持同步传输和异步传输两种传输方式。一个USB系统最多可支持127个物理设备。USB设备的带宽可从几Kbps到几Mbps(在USB2.0版本,最高可达几百Mbps)。一个USB系统可同时支持不同速率的设备,如低速的键盘、鼠标,全速的ISDN、语音,高速的磁盘、图像等(仅USB2.0版本支持高速设备)。

(3)较强的纠错能力

USB系统可实时地管理设备插拔。在USB协议中包含了传输错误管理、错误恢复等功能,同时根据不同的传输类型来处理传输错误。

(4)总线供电

USB总线可为连接在其上的设备提供5V电压/100mA电流的供电,最大可提供500mA的电流。USB设备也可采用自供电方式。

(5)低成本

USB接口电路简单,易于实现,特别是低速设备。USB系统接口/电缆也比较简单,成本比串口/并口低。

2.缺点

USB技术还不是很成熟,特别是高速设备。市场上现有的USB设备价格都比较昂贵,但随着USB技术的日益成熟,设备的不断增加和广泛应用,其价格将会有所降低。

三、USB系统拓扑结构

一个USB系统包含三类硬件设备:USB主机(USBHOST)、USB设备(USBDEVICE)、USB集线器(USBHUB),如图1所示。

(1)USBHOST

在一个USB系统中,当且仅当有一个USBHOST时,USBHOST有以下功能:

管理USB系统;

每毫秒产生一帧数据;

发送配置请求对USB设备进行配置操作;

对总线上的错误进行管理和恢复。

(2)USBDEVICE

在一个USB系统中,USBDEVICE和USBHUB总数不能超过127个。USBDEVICE接收USB总线上的所有数据包,通过数据包的地址域来判断是不是发给自己的数据包:若地址不符,则简单地丢弃该数据包;若地址相符,则通过响应USBHOST的数据包与USBHOST进行数据传输。

(3)USBHUB

USBHUB用于设备扩展连接,所有USBDEVICE都连接在USBHUB的端口上。一个USBHOST总与一个根HUB(USBROOTHUB)相连。USBHUB为其每个端口提供100mA电流供设备使用。同时,USBHUB可以通过端口的电气变化诊断出设备的插拔操作,并通过响应USBHOST的数据包把端口状态汇报给USBHOST。一般来说,USB设备与USBHUB间的连线长度不超过5m,USB系统的级联不能超过5级(包括ROOTHUB)。

四、USB总线数据传输

USB总线上数据传输的结构如图2所示。

从物理结构上,USB系统是一个星形结构;但在逻辑结构上,每个USB逻辑设备都是直接与USBHOST相连进行数据传输的。在USB总线上,每ms传输1帧数据。每帧数据可由多个数据包的传输过程组成。USB设备可根据数据包中的地址信息来判断是否响应该数据传输。在USB标准1.1版本中,规定了4种传输方式以适应不同的传输需求:

(1)控制传输(controltransfer)

控制传输发送设备请求信息,主要用于读取设备配置信息及设备状态、设置设备地址,设置设备属性、发送控制命令等功能。全速设备每次控制传输的最大有效负荷可为64个字节,而低速设备每次控制传输的最大有效负荷仅为8个字节。

(2)同步传输(isochronoustransfer)

同步传输仅适用于全速/高速设备。同步传输每ms进行一次传输,有较大的带宽,常用于语音设备。同步传输每次传输的最大有效负荷可为1023个字节。

(3)中断传输(interrupttransfer)

中断传输用于支持数据量少的周期性传输需求。全速设备的中断传输周期可为1~255ms,而低速设备的中断传输周期为10~255ms。全速设备每次中断传输的最大有效负荷可为64个字节,而低速设备每次中断传输的最大有效负荷仅为8个字节。

(4)块数据传输(bulktransfer)

块数据传输是非周期性的数据传输,仅全速/高速设备支持块数据传输,同时,当且仅当总线带宽有效时才进行块数据传输。块数据传输每次数据传输的最大有效负荷可为64个字节。

五、典型应用

USB系统的典型应用如图3所示。

在图3所示系统中,显示器、Audio、Modem皆为全速设备,键盘、鼠标为低速设备。其数据传输为:

USBHOST通过控制传输更改显示器属性。

USBHOST通过块数据传输将要显示的数据送给显示器。

USBHOST通过控制传输更改键盘、鼠标属性。

USBHOST通过中断传输要求键盘、鼠标输入读入系统。

USBHOST通过控制传输更改Audio属性。

USBHOST通过同步传输与Audio设备传输数据。

USBHOST通过控制传输更改Modem属性。

USBHOST通过块数据传输与Modem设备传输数据

六、一个USBHOST接口的软硬件设计

市场上现已有很多公司提供的USB接口器件,如PHILIPS的PDIUSBD11/PDIUSBD12,OKI的MSM60581,NATIONAL的USBN9602,LUCENT的USS-820/USS-620,SCANLOGIC的SL11,等等。

同时也有很多带USB接口的处理器,如CYPRESS的EZ-USB,AMD的AM186CC,ATMEL的AT43320,MOTOROLA的PPC823/PPC850,等等。下面给出用SCANLOGIC的USB接口器件SL11HT实现嵌入式USBHOST的例子。

1.SL11HT特点

遵从USB1.1标准;

支持全速/低速传输;

支持主机/设备端两种模式;

3.3/5.0V供电;

片内包含256个字节的SRAM;

48MHz晶振输入。

当SL11HT被用作USBHOST接口时,对系统有以下要求:

由系统维护SOF帧数目;

由系统生成CRC5效验码;

要求系统中断潜伏期小于1.5μs。

2.SL11HT接口硬件框图

图4简单地给出了使用SL11HT扩展USB接口的框图,更详细的硬件连线图请见参考文献2,3。

3.USBHOST端软件结构

USBHOST端软件结构如图5所示。

(1)USB接口驱动程序

USB接口驱动程序需实现以下功能:

USB接口器件的初始化;

计算上层数据包的效验和,发送上层的数据包;

发送SOF帧;

接收从USB接口传送来的数据,并检查数据的有效性;

将接收到的数据送往上层。

(2)USB协议栈驱动程序

USB协议栈驱动程序需实现以下功能:

提供与设备驱动程序的接口;

读取并解析USB设备描述符,配置描述符;

为USB设备分配唯一的地址;

使用默认的配置来配置设备;

支持基本的USB命令请求;

连接设备与相应的驱动程序;

转发设备驱动程序的数据包。

(3)设备驱动程序

设备驱动程序需实现以下功能:

提供与应用程序的接口;

读取并解析USB设备特有的描述符,获得设备提供的传输通道;

发送设备特有的和基本的USB命令请求;

输出设备篇7

关键词:通用串行总线USB接口接口标准

一、USB接口背景

在早期的计算机系统上常用串口或并口连接设备。每个接口都需要占用计算机的系统资源(如中断,I/O地址,DMA通道等)。无论是串口还是并口都是点对点的连接,一个接口仅支持一个设备。因此每添加一个新的设备,就需要添加一个ISA/EISA或PCI卡来支持,同时系统需要重新启动才能驱动新的设备。

USB总线是INTEL、DEC、MICROSOFT、IBM等公司联合提出的一种新的串行总线标准,主要用于PC机与设备的互联。USB总线具有低成本、使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点,已被广泛地用在PC机及嵌入式系统上。

二、USB总线优缺点

1.优点

(1)使用简单

所用USB系统的接口一致,连线简单。系统可对设备进行自动检测和配置,支持热插拔。新添加设备系统不需要重新启动。

(2)应用范围广

USB系统数据报文附加信息少,带宽利用率高,可同时支持同步传输和异步传输两种传输方式。一个USB系统最多可支持127个物理设备。USB设备的带宽可从几Kbps到几Mbps(在USB2.0版本,最高可达几百Mbps)。一个USB系统可同时支持不同速率的设备,如低速的键盘、鼠标,全速的ISDN、语音,高速的磁盘、图像等(仅USB2.0版本支持高速设备)。

(3)较强的纠错能力

USB系统可实时地管理设备插拔。在USB协议中包含了传输错误管理、错误恢复等功能,同时根据不同的传输类型来处理传输错误。

(4)总线供电

USB总线可为连接在其上的设备提供5V电压/100mA电流的供电,最大可提供500mA的电流。USB设备也可采用自供电方式。

(5)低成本

USB接口电路简单,易于实现,特别是低速设备。USB系统接口/电缆也比较简单,成本比串口/并口低。

2.缺点

USB技术还不是很成熟,特别是高速设备。市场上现有的USB设备价格都比较昂贵,但随着USB技术的日益成熟,设备的不断增加和广泛应用,其价格将会有所降低。

三、USB系统拓扑结构

一个USB系统包含三类硬件设备:USB主机(USBHOST)、USB设备(USBDEVICE)、USB集线器(USBHUB),如图1所示。

(1)USBHOST

在一个USB系统中,当且仅当有一个USBHOST时,USBHOST有以下功能:

管理USB系统;

每毫秒产生一帧数据;

发送配置请求对USB设备进行配置操作;

对总线上的错误进行管理和恢复。

(2)USBDEVICE

在一个USB系统中,USBDEVICE和USBHUB总数不能超过127个。USBDEVICE接收USB总线上的所有数据包,通过数据包的地址域来判断是不是发给自己的数据包:若地址不符,则简单地丢弃该数据包;若地址相符,则通过响应USBHOST的数据包与USBHOST进行数据传输。

(3)USBHUB

USBHUB用于设备扩展连接,所有USBDEVICE都连接在USBHUB的端口上。一个USBHOST总与一个根HUB(USBROOTHUB)相连。USBHUB为其每个端口提供100mA电流供设备使用。同时,USBHUB可以通过端口的电气变化诊断出设备的插拔操作,并通过响应USBHOST的数据包把端口状态汇报给USBHOST。一般来说,USB设备与USBHUB间的连线长度不超过5m,USB系统的级联不能超过5级(包括ROOTHUB)。

四、USB总线数据传输

USB总线上数据传输的结构如图2所示。

从物理结构上,USB系统是一个星形结构;但在逻辑结构上,每个USB逻辑设备都是直接与USBHOST相连进行数据传输的。在USB总线上,每ms传输1帧数据。每帧数据可由多个数据包的传输过程组成。USB设备可根据数据包中的地址信息来判断是否响应该数据传输。在USB标准1.1版本中,规定了4种传输方式以适应不同的传输需求:

(1)控制传输(controltransfer)

控制传输发送设备请求信息,主要用于读取设备配置信息及设备状态、设置设备地址,设置设备属性、发送控制命令等功能。全速设备每次控制传输的最大有效负荷可为64个字节,而低速设备每次控制传输的最大有效负荷仅为8个字节。

(2)同步传输(isochronoustransfer)

同步传输仅适用于全速/高速设备。同步传输每ms进行一次传输,有较大的带宽,常用于语音设备。同步传输每次传输的最大有效负荷可为1023个字节。

(3)中断传输(interrupttransfer)

中断传输用于支持数据量少的周期性传输需求。全速设备的中断传输周期可为1~255ms,而低速设备的中断传输周期为10~255ms。全速设备每次中断传输的最大有效负荷可为64个字节,而低速设备每次中断传输的最大有效负荷仅为8个字节。(4)块数据传输(bulktransfer)

块数据传输是非周期性的数据传输,仅全速/高速设备支持块数据传输,同时,当且仅当总线带宽有效时才进行块数据传输。块数据传输每次数据传输的最大有效负荷可为64个字节。

五、典型应用

USB系统的典型应用如图3所示。

在图3所示系统中,显示器、Audio、Modem皆为全速设备,键盘、鼠标为低速设备。其数据传输为:

USBHOST通过控制传输更改显示器属性。

USBHOST通过块数据传输将要显示的数据送给显示器。

USBHOST通过控制传输更改键盘、鼠标属性。

USBHOST通过中断传输要求键盘、鼠标输入读入系统。

USBHOST通过控制传输更改Audio属性。

USBHOST通过同步传输与Audio设备传输数据。

USBHOST通过控制传输更改Modem属性。

USBHOST通过块数据传输与Modem设备传输数据

六、一个USBHOST接口的软硬件设计

市场上现已有很多公司提供的USB接口器件,如PHILIPS的PDIUSBD11/PDIUSBD12,OKI的MSM60581,NATIONAL的USBN9602,LUCENT的USS-820/USS-620,SCANLOGIC的SL11,等等。

同时也有很多带USB接口的处理器,如CYPRESS的EZ-USB,AMD的AM186CC,ATMEL的AT43320,MOTOROLA的PPC823/PPC850,等等。下面给出用SCANLOGIC的USB接口器件SL11HT实现嵌入式USBHOST的例子。

1.SL11HT特点

遵从USB1.1标准;

支持全速/低速传输;

支持主机/设备端两种模式;

3.3/5.0V供电;

片内包含256个字节的SRAM;

48MHz晶振输入。

当SL11HT被用作USBHOST接口时,对系统有以下要求:

由系统维护SOF帧数目;

由系统生成CRC5效验码;

要求系统中断潜伏期小于1.5μs。

2.SL11HT接口硬件框图

图4简单地给出了使用SL11HT扩展USB接口的框图,更详细的硬件连线图请见参考文献2,3。

3.USBHOST端软件结构

USBHOST端软件结构如图5所示。

(1)USB接口驱动程序

USB接口驱动程序需实现以下功能:

USB接口器件的初始化;

计算上层数据包的效验和,发送上层的数据包;

发送SOF帧;

接收从USB接口传送来的数据,并检查数据的有效性;

将接收到的数据送往上层。

(2)USB协议栈驱动程序

USB协议栈驱动程序需实现以下功能:

提供与设备驱动程序的接口;

读取并解析USB设备描述符,配置描述符;

为USB设备分配唯一的地址;

使用默认的配置来配置设备;

支持基本的USB命令请求;

连接设备与相应的驱动程序;

转发设备驱动程序的数据包。

(3)设备驱动程序

设备驱动程序需实现以下功能:

提供与应用程序的接口;

读取并解析USB设备特有的描述符,获得设备提供的传输通道;

发送设备特有的和基本的USB命令请求;

输出设备篇8

关键词 广播电视信号;传输系统;维护管理

中图分类号TN93 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)70-0173-02

0 引言

推进广播电视的全面、健康、持续发展的关键环节就是为观众提供清晰、优质、完善的电视节目,作为衡量电视受众的重要指标——电视信号传输效果关系着广播电视行业的发展进程。进行广播电视节目的制作需要花费大量成本,而好的电视节目更离不开优质的传输路线,如果传输信号较弱、线路质量不高会严重影响电视节目效果。本文从广播电视信号传输系统的维护进行研究,就无线移动传输系统、微波传输设备等进行了系统阐述,希望对广播电视工作人员有一定的参考作用。

1 无线移动传输系统

1.1 COFDM数字无线移动视音频传输设备

信号传输设备有着众多品类,本文主要以无线传播设备为例进行分析,选取了较为普遍的COFDM数字无线移动视音频传输设备研究。该设备通常应用于现场采访转播或者其它场合下的视音频信号传输。COFDM数字无线移动视音频传输设备是高性能的音频和图像传输设备,融合了MPEG-2图像压缩技术和COFDM调制技术,具有非视距、运动中传输等特征。工作频率、数据传输功能、发射机传输功率等都可选,应用较为普遍。

1.2 无线移动传输设备的特点

1)发射机的主要特征:下面结合COFDM无线传输设备进行分析,COFDM无线传输设备在背架和发射机间要采用通风隔热式设计,保证发射机的散热性能。保证电池的充足供电时间,在电量不足时依据提示进行及时切换。合理进行走线的设计,保证信号线和电源线的整体牢固。合理确定天线和背负者的距离,适当调整倾斜度。功放模块的品质要有保证,内置电源也要达到规定的配置要求。对于音频和视频的信号传输兼容RCA莲花座输入和标准BNC接口输入;2)接收机的内置系统的设计直接影响着接收效果,采用双天线的智能分集接收信号,能够增加信号的接受可靠度。天线的设置可以增加馈线长度而不影响效果。设置接收电平监测功能可以掌握电平强度,便于进行发射接收的调整和功率切换。频率设置可以进行自行设置,便于避开其他信号的影响和干扰。

2 微波传输设备

广播电视信号传输中较早采用的是无线传输,而微波则属于无线传播。利用微波进行信号传输具有较大的灵活性,线路建设的时间短,且通信容量的伸缩性很强。在光纤网铺设较为困难的地区通常选用微波进行信号传输。与有线网络等传输方式相比,微波传输的抵御自然灾害的能力要更为强大。

3 广播电视信号传输设备维护的特征

广播电视信号的传输设备属于专业的设备和系统,有别于其他机械设备,有自身的特殊性,做好信号传输系统的维护和管理就要明确设备的维护特征。

1)加强信号传输设备的安全性。因为传输设备都是在线设备,随着电视节目的滚动播出,使维护和检修的时间有限,而一旦没有进行定期的检修就可能出现系统性的问题,增加维修难度。这就要求制定周密的维修计划,及时对在线设备进行维修,保证传输的安全性;2)传输设备的技术维护工作较为枯燥和繁琐,与电视银幕展现的光鲜形象相比,技术工作属于无名无利的幕后工作,这要需要技术人员能够置名利于度外,做好日常维护工作,为电视节目做好后台保障;3)广播电视信号传输系统涉及到众多部门的参与和协调配合,需要每位技术人员做好积极的配合,做好系统设备的维护工作。在进行设备维护过程中,各部门要协调配合,群策群力,切实保证电视传输设备的良好运转;4)完善的设备维护工作是安全传输和高质量技术指标的保障,对传输系统要做好维护,依据不同设备的运行状况和技术指标要求,做好维护计划。此外,传输系统要进行技术的改进和提高,因为电视技术的快速发展使得设备更新换代加快,技术指标也越来越高。

4 广播电视信号传输系统的日常维护

保证最佳的系统运行状态就要加强电视信号传输系统维护,在电视信号的日常维护管理工作中要加强对传输系统的维护,每周召开部门的安全传输例会,对于存在的传输状况进行总结和点评,就相关问题的故障处理进行探讨和研究,制定改进应急方案。制定技术维护检修的章程和规章制度,保证系统的良好运行。

1)信号传输系统的技术维护人员对信号传输流程和系统框图能够熟练掌握,有紧急问题能够敏捷应对,快速找出故障原因,并提出解决方案;2)遇到传输设备调整和修改线路的情况,要做好详细的被查记录,并有相关的管理人员进行确认;3)实施的系统维护检修工作要做好相关的工作记录,便于进行核查;4)设备维护检修等工作不能疏忽和遗漏,实施日常巡检和定期专业检修相结合的方式,确保传输设备的运行状态;5)重大播出时间或者节假日要提前对传输设备进行检修和维护,以免出现差错。做好日巡检、周检、月检、季检和年检等,维护系统的良好运行;6)依据传输系统的维护检修规程,做好设备的日常维修、保养和测试,进行传输设备的维护检修工作总结,完善检修的规程,使之更具有可执行性。

5 结论

广播电视信号传输不仅仅是一项技术工作,而是关系到众多方面的复杂的、系统性的工作。广播电视信号的传输系统维护和管理中要考虑众多因素,技术因素、操作维护工作、信息安全管理等等。只有加强对电视传输系统的维护和管理,才能保证最终呈现出优质的、满足大众需求的电视节目。

参考文献

[1]李旭红,杨建伟.如何保证电视信号的正常传输[J].河南科技:上半月,2010(9):61.

[2]许书镇.有线电视网络故障原因分析及排除方法实例[J].有线电视技术,2008,15(12):118.

输出设备篇9

摘要:介绍了一种基于西门子S2-700 PLC控制器,采用分流、传感、光谱分析等方法实现的塑料瓶分类控制系统。阐述了整个控制系统的工作方式及其实际中遇到的具体困难的解决方法、通过实际分析表明,采用这种系统分类塑料瓶的方法是环保可行的。

引言

塑料瓶分类控制系统是目前在工业塑料分类应用十分普遍的控制系统,在废旧塑料目前还很少被循环使用的情况下,很有必要对它们属于哪种聚合物进行分类。手工分类劳动强大大且费用高,而且对劳动人员的身体伤害程度又大。随着人力物力的紧张趋势,传统的方法必定要遭到淘汰。本文就是在这样的情况下,提出对传统塑料瓶分类设备的改进措施。

该系统主要采用一台西门子PLC作为主控制器,若干个伺服驱动器、伺服电机、模拟模块集于一体的智能塑料瓶分类系统,分为自动模式和手动模式。

1、塑料分类控制系统

系统结构

该系统主要包括分流设备、传输设备、检测设备、输出设备。

1.1分流设备

分流设备主要是由传输带和分解设备组成,传输设备因其分流量大,考虑到电源功率的问题,采用恒定速度传送,传输带要尽量多设置分流机构,以保证塑料瓶最终可以一个接一个到达传输设备,而不是一起到达传输设备,分流传输带分流形式一般根据实际设备的外观情况设置为两种类型,如下图,方框指的是传输带,而且标明有传输带的传输方向,图2的黑色挡板把传输带的塑料瓶分成两路,图3黑色挡板把传输带的塑料瓶分成三路黑色挡板左低右高,以保证三个方向都能分流到塑料瓶,其中从右向左的传输带在空间上处于从左向右传输带的下方。

1.2传输设备

传输设备在本系统有两层,可以根据供应塑料瓶的实际情况增加或减少,可以手动也可以自动。在总的系统结构中,每一层都会有两对光纤传感器,光纤传感器的特点是灵敏度高,准确度强,性能稳定,受环境影响小,非常适合本系统比较恶劣的环境,本系统采用的欧姆龙数显光纤传感器,使用前应根据实际情况调节以保证系统能够准确识别塑料瓶到达的位置,传输设备的最终目的是让塑料瓶能够按照等间距的形式输送给检测设备。

传输的过程中会遇到一般的问题,比如两个塑料瓶距离太近,或者距离太远,针对这样的情况,本系统也给出了相应的措施,即使用软件和硬件相结合的方式来操作。

在总系统传输设备中,灰色背景表示的是传输带,分别由伺服电机进行控制,下面针对刚才提出的两种情况进行解决,其中只以一条传输带来说明,两条传输带或者两条以上的方法类似。

当两个塑料瓶距离太近的时候,如图4所示,塑料瓶A遇到光纤传感器①时,由于在前进方向没有塑料瓶继续前进,在塑料瓶A没有走完传输带2时,这个时候传输带停止运行,塑料瓶B是不能继续前进的,以保持塑料瓶最终到达检测设备的距离,当塑料瓶A走到传感器②的时候,继续前进,同时传输带1启动,以此就能保证塑料瓶之间的距离。

当两个塑料瓶距离太远的时候,塑料瓶A传输到光纤传感器②时,塑料瓶B此时还没有到达光纤传感器①,这时,传输带2停止运行,等待直到塑料瓶B到达光纤传感器①再次启动,此种情况也保证了塑料瓶之间的距离。

两层同时启动时,还需要在软件上实现传输设备的输出控制,因为同一时间运行一个传输带输出瓶子。

1.3检测设备

检测环节是本系统技术最难实现的环节,本系统采用激光诱导击穿光谱法,基本的塑料完全可以用此方法分类,数据量处理大,需要高速的计算机来在短时间内识别一种材质的塑料瓶。

传输设备传输来的塑料瓶是等间距的,因此在检测软件程序实现上相对容易了很多,只需要根据塑料瓶的间距和传输带的速度就可以计算出检测设备每次识别塑料瓶的指令周期。

当使用两条或者两条以上的传输设备的时候,在软件上要保证这若干条传输设备输出塑料瓶的顺序,保证塑料瓶的等间距。

1.4输出设备

输出设备由伺服电机和PLC控制系统组成。检测设备鉴别到什么类型的塑料瓶,系统就会给西门子PLC处理器发送一个指令,让处理器等待相应的时间,然后去执行相应的伺服电机,从而能够准确的把不同的材质输送到不同的地方。

2、塑料分类控制系统的硬件配置和软件设计

2.1 硬件配置

系统采用西门子S7-200PLC作为下位机采集现场的书籍,使用modbus作为通讯模块,模拟量输入模块选用EM231,伺服电机选用台达品牌,整个系统用触摸屏控制,采用组态软件编写相应的界面程序,实际中系统要达到保护措施,必须加以很多的保护电路,功率问题也是一个必须要考虑的重要环节。

2.2 软件设计

软件设计主要设计到传输设备的塑料瓶距离处理问题,检测设备反馈到处理器的数据,输出设备及时处理所识别到的塑料瓶到对应的位置,系统的控制流程图如下:

3、结束语

通过利用S7-200PLC和组态WINCC对塑料瓶分类控制系统进行控制,提高了塑料瓶分类的效率,降低了分类成本。设计的传输带应用方法不仅解决了所遇到的问题,而且极大的改善了系统控制的精度。在传输设备可以根据工作量增加传输带设备,相应的需要在硬件和软件都要进一步地修改,实际情况还要受限于分流设备和检测设备的相互影响,增加的传输带条数要以整个系统稳定为前提。目前,该系统已经应用于番禺某公司,系统运行稳定,每天分类塑料瓶可以达到20吨。

参考文献:

[1]刘凯. 激光诱导击穿光谱在塑料分类中的应用. 2011 光谱学与光谱分析

[2]蔡小亮,罗益民,孙峰. 基于PLC和WINCC的智能双腔监测换热器. 2011. 化工自动化及仪表

输出设备篇10

Abstract: Bulky cargos mainly refer to some large mechanical equipments with overweight and oversize. Because of the important role of the large equipments transportation in economic development, it has important significance to ensure the security and time to reach the destination. According to the specificity of large equipments transportation, this paper described the road barriers, and discussed the exclusions of obstacles.

关键词: 大件设备运输;障碍排除

Key words: large equipments transportation;obstacles exclusion

中图分类号:U49 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)11-0220-02

0 引言

随着我国公路网建设的逐步完善,公路运输近些年发展迅速并占领很大货物运输市场份额,由于公路运输办理手续便捷,可以实现货运的“门到门”的服务,公路专业大件运输行业及生产厂家自设的大件汽车运输队伍也迅速崛起。

大件运输面对的对象多为超重、超长、超宽、超高的不可分割的整体货物。多数货物都超出了普通载货车容许的承载容积和重量,较大的运输难度使大件运输对运输装备水平以及工程技术能力等都提出了极高的要求。这些 “庞然大物”中,大多是国家大型工程项目建设的设备,其战略意义重大、附加值高,确保这些货物安全、快速、便捷地运达目的地尤为重要。

CHEN Shi-tong对军用大型设备运输进行了研究[1]。许少白阐述了大件设备运输的道路问题,提出了防止纵、横向倾覆的具体措施,此外,对空中障碍排除,特殊安全处理问题也提出了解决的合理举措[2];刘雪峰对桥梁结构的安全进行了分析,得出桥梁验算的结论,提出加固建议,制定出安全通行的措施,以确保运营安全[3];吴丽丽介绍了重大件公路运输过程中所遇到的主要障碍,并分类说明各障碍的处理办法[4]。

大件运输对象具有超高、超宽、超长、超重的特殊性,为保证大件运输安全、快速、经济地运往目的地。在运输前对运输路线进行勘查,及时发现道路中可能遇到的障碍,并提出排除障碍的方法显得极其重要。本文在以往研究的基础上对公路大件设备运输障碍及排除方法进行讨论。

1 大件运输概述

1.1 大件运输概念 货物在高度上超过了公路线形和桥涵通过能力的规定限界,并在体积和重量上超过了普通载货汽车容许的装载容积和重量,运输时就要采取一定的工程技术和运输组织措施。公路大件运输指公路运输中对庞大、沉重而又不可分割的整体货物的运输。

大件运输(如图1)包括超限和超重:超限设备(货物)是指装载轮廓尺寸超过车辆限界标准;超重设备(货物)是指车辆总重量对桥梁的作用超过设计活载。

1.2 大件运输的分类 大件根据长、宽、高、重量可分为四级(表1)。

1.3 运输受限条件 由于大件运输在我国公路运输法规中属于超限运输,同时受到《公路工程技术标准》与《超限运输车辆标准》的限制,对于路宽、桥高、拐弯半径空间等都有一定要求。所以大件运输主要限制有:

①净空要求:设备运输过程中所需的线路最小净高与净宽。

②它包括两方面内容:一是指车能够通行的最大横坡度;二是指车能够通行的最大纵坡度。

③最小转弯半径要求:最小转弯半径要求主要是指超长设备对线路转弯半径要求较高。

④载荷强度要求:载荷强度要求主要是指超重设备对线路载荷强度要求较高。

⑤收费站:大部分收费站保持5m净高、4m通道宽度。

2 大件设备运输过程中的主要障碍及排除方法

2.1 大件设备运输过程中的主要障碍 大件设备在运输过程中主要受高度,宽度、长度、重量的限制,对运输线路净空、最小转弯半径及载额强度有一定的要求。净空要求主要是指设备运输需要的线路最小净高与净宽。空中障碍主要有各种电压等级的架空电力线、架空通讯线、电缆或光缆、架空索道或缆车、架空管道、渠道、隧洞、立交桥,收费站顶棚、各种建筑物、构筑物等。净宽主要受限于道路两旁的树木、交通标志牌、收费站、建筑物等因素。一般大件的长度主要影响道路的最小转弯半径。载额强度是相对于重量而言的;主要指通过桥梁和道路的承载力。

2.2 空中障碍的排除方法 空中障碍物主要是指不能满足大件设备最小净高和净宽的要求,要通过此障碍必需采取一定的措施方法。

2.2.1 净高不足障碍的排除方法 现在运输大件设备采用的货车货台都可以进行升降,应尽量采用降低车辆的货台高度来排除,如采用凹式挂车运输;对于影响大件设备运输的空中障碍,若此法无法将障碍排除,可采取以下措施:

①落地法。对于净高相差较大又难以移(顶)高的电力线,可采用落地法。为免遭受外力(如车轮辗压)损伤,落在地上的电力线或通信线应采取可靠的保护措施,在临时停电或中断通信后进行落地处置。

②拆除法。收费站超宽通道尺寸大约在3.5-4米,超过3.5米以上的设备需要拆除收费站部分设施。对横跨运输道路上空且目前已停用的各种障碍,可以咨询相关管理部门后彻底拆除。线路上方的管廊若管廊集中分布,就只能新建道路;如是支线管廊可以提前拆除、抬高或重新布设走向。交通标志牌可以采取临时拆除或转向的方式以提高线路净高。

③移(顶)高法。此种方法主要适用于路面的净空高度与大件设备运输车辆通过的净空要求相差不多时,对于柔性空中障碍(如较为松弛的低压架空电力线或通信线),可用移高法或顶高法将其移(顶)高,让运载大件设备的车辆通过后,再移低恢复原状。设备通行前将通信线路架高;设备通行中,利用云梯、竹竿等将线路抬高。移(顶)高的工具,为防触电或静电感应,应该采用具有良好绝缘性能的干燥竹(木)竿。电力线的移(顶)高,应停电或采取绝缘保护措施。

④挖地法。对于无法采用以上各种处置的空中障碍,可采用此方法,但此法不适用地下管网密布处及交叉路口处。路面下降后,将形成凹形坡道,为保证运输设备的车辆通过,可采用破路挖地法来降低障碍物下路面高度,在坡道处形成缓冲坡道,待运送大件设备的车辆通过后,再重新修复。

⑤地面拖运法。是指用地面滚(滑)动法穿过障碍物后,再重新装车,对不能使用上述几种方法排除的空中障碍,可将大件设备从车上临时卸下,继续进行正常运输。

⑥其他方法。可采用设备分部出厂,在工地组装的方式,但必须要先具备进一步压缩尺寸的可行性。

2.2.2 净宽不足障碍的排除方法 运输线路的净宽分成两部分,一是道路路面自身的宽度,能满足车辆通行的要求;二是道路两侧空间宽度,能满足设备运行中扫空区域的要求。

道路两侧空间宽度主要受限于道路两旁的树木、灯杆、交通标志牌、建筑物等因素。为确保设备运行所需要的最小道路净宽,树木可以修剪、移植、砍伐,交通标志牌可以临时移位、拆除,灯杆和临时建筑物可以临时拆除。

2.3 承载力不足障碍的排除方法 为保证大件运输车组的顺利通行,在遇到道路和桥梁承载强度不足的情况时,采取加固措施来提高承载强度。

2.3.1 桥梁承载力不足的处理方法 桥梁通过能力是公路大件运输的主要限制因素。在大件运输过程中要通过的桥梁,都要经过承载力验算,对于承载力不足的桥梁,如果附近没有可以满足它通行的线路,可采取“桥上桥”技术,在桥面上铺垫钢板、桥面上铺设钢轨或工字钢、增加挂车轴数;如果有其他的路线,可直接拿来使用。对于经常有大件货物经过的桥梁,交通部门应该采取永久加固措施来解决承载力不足的问题。桥梁通过能力是公路大件运输的主要限制因素。

2.3.2 道路承载力不足的处理方法 采取铺设钢板沙石、增加挂车轴数、浇灌水泥等加固方法增加路面的负载能力,大多适用于不能满足大件货物车辆通过的路段。

2.4 载荷强度不足的排除方法 为防止设备在运行过程中发生道路凹陷、坍塌,运输线路的载荷强度校对必不可少。校对的重点是泥土或碎石路段、桥梁与涵洞、线路弯道处、地下管网铺设处。

当运输车辆选定后,可以根据设备的重量计算出轮胎的胎压,以核定道路载荷强度是否能满足要求。对于部分不能满足要求的泥土与碎石路段,可以通过铺设8-12mm厚的钢板。若有大范围不能满足运行要求的路段,就需要重新修建。线路弯道处,由于设备体积大,车辆需要反复移位,因此所要求的路面载荷能力更高。

运输线路选定后,还需查看线路下面的管网铺设状况。一些石化企业地下管网密布,一旦出现管网破损,会影响到整个生产。在弯道处、地下管网上方铺设钢板是提高道路载荷强度简单有效的方法。

2.5 转弯交口障碍的排除方法 对于超长、超宽的设备运输时,在交口转弯时常会遇到通行障碍。这主要是超长车辆在转弯时需要有很大的空间,而车辆上的超长设备同时也会产生很大的扫空区域,这个范围内如有其他物体存在,都会阻碍设备及车辆的通行。此项排障一般都涉及两方面,一方面是道路路面的铺设,超长车辆转弯时的通行轨迹一般会超出正常通道的范围,在超出范围内就要进行拆除路阶、栅栏、铺设钢板沙石;另一方面是道路两旁构筑物的拆卸,如电线杆、指示牌、红绿灯、路灯以及建筑物等。对此,运输技术人员需进行详细的查勘,绘制转弯交口地形图并进行多次模拟来寻求一个经济、合理、可行的排障方案,然后再进行实施。

2.6 收费站障碍排除 当大件运输车辆经过收费站时,有些收费站需要进行适当的改造,使其高度和宽度达到大件运输通过要求。

2.6.1 宽度受到阻碍时的排除方法 当宽度上受到阻碍时,可使用的方法是加大收费车道两侧可通过的净宽,因为收费车道宽度为3.2m,一般可满足运输车辆的轴距要求,增加净宽有如下方法:①设置可移动式收费亭;②超宽车道宽度,直接满足通行要求;③减小收费亭尺寸以增加车道两侧净宽。

2.6.2 高度受到阻碍时的排除方法 对于收费站处高度的限制,一般可设计为6.5m,若高度为6.5m,高速公路设计中规范要求收费站天棚的净高不小于5.5m,设置这一高度,则可满足大部分大件运输车辆通过。若不满足高度要求时,当选择中间收费车道通过时,采用可装卸的拼装式天棚顶,将车道上方天棚顶设置成中间分开可开启式;当选择最外侧车道通过时,可将棚的最外侧设置成上翘的结构。

2.7 应急方案处理 避免发生运输事故和经济损失,保障大件货物全程运输安全,一旦发生突发事故,及时解决,在实施大件运输前,预先制定好应急方案处理措施。

3 结论

本文讨论了大件设备公路运输遇到的各种障碍,并提出相应的排除方法,这些是大件设备运输顺利进行的保障,本文的研究为大件设备公路运输安全、快速、经济、准时地到达目的地提供了一定的建议。

参考文献:

[1]CHEN Shi-tong,ZHANG Yao-hui,LIU Jia-wu,War preparedness assessment of equipment in the conveyance of the heavy-cargo transportation[J].First International Conference on Transportation Engineering ,2007.

[2]许少白.大件设备公路运输中有关问题的探讨[J].福建电力与电工,2001.

[3]刘雪峰.大件运输时桥梁承载能力研究[J].山西建筑,2009.

[4]吴丽丽.重大件公路运输若干问题的研究[M].东北林业大学硕士学位论文,2007.

[5]中华人民共和国交通部.公路隧道设计规范[Z].2004-11-1.

[6]陈亮.超重货物运输安全相关理论及对策研究[M].北京交通大学硕士学位论文,2010.