传输技术论文范文

导语：如何才能写好一篇传输技术论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：图像的实时传输；图像传输的标准和协议；MPEG-4高清晰视讯

Abstract:Haveintroducedthattheoperationimagetransfersapplicationinworkinginhospitalmedicaltreatmentandtheirprinciplemainly.

Keywords:Operationimagetransmission,standardandagreementthattheimagetransfers,MPEG-4heightislimpidlookatamessage

马鞍山市中心医院是三级医院，其骨科在国内外享有盛名，相关教学和学术交流活动十分频繁，手术观摩和指导是交流的重要内容，手术室的特殊性决定了不可能在现场开展这些活动。采用图像传输系统，将手术图像传到观摩会议室来可以有效解决这一难题。骨科手术属于高精密、高难度手术，对于传输的图像清晰度要求非常高，传统的会议电视系统提供的图像质量远远不能满足需要，经过多次演示和实际检验，发现采用DVISION的基于IP网络的MPEG-4高清晰会议电视终端和多点控制单元（MCU），可提供高质量手术图像的远程传输。

1图像传输的概述

医院图像传输是现代电信技术在医疗系统的应用，综合了异步传输模式（ATM）、电视、快速以太网和计算机技术的优点，实现图像、声音、数据的高速宽带传输，具有双向的功能。既有可视电话的双向性，又有现场直播的时效性，且容量大、清晰度高。

医院手术图像传输系统有以下功能：手术室的教授通过该设备进行双向交流；一般的学生或医生，可以在资料室通过设备终端进行手术观摩；可进行手术图像的传输和过程监视；主要设备可作为多点控制用；存储服务器可以对视音频码流进行数字存储，存储功能使保存、回放、剪辑和VCD/DVD制作轻易实现。

2图像传输系统的结构

手术直播特指专家于特定会议室实时观看手术过程，给予手术医生实时指导，同医生就手术情况进行实时交流、讨论和研究的双向交互式视频会议系统。本方案中我院采用了三套终端（其中一套是只接收终端），一台MCU，一台存储服务器。设备汇接在网络交换机上，通过医院的快速以太网的千兆光纤实现互通。

手术室终端视频源包括：PELCO球型摄像头和显微镜，并汇接在1台视频切换矩阵上。PELCO球型摄像头可以水平方向360度旋转，垂直方向90度旋转，放置在手术室的顶角处，摄入角度可以覆盖整个手术室，观察宏观景物活动，也可以进行远端遥控。摄像机是通过无影灯的专用孔中观察，不但可以看到手术部位的手术图像。还可以远程遥控手术室摄像机的切换、摇移、拉伸、聚焦等，可以看到各种仪器的数据、主刀医生的画面、手术全景等画面，并掌握全面情况。而无线麦克风则可放置在医生身上，以便于和远端进行交流。传统远程医疗设备不能提供高清晰的手术画面，只能进行远程的会诊和交流，高清晰会议电视系统应用于远程医疗，不但可以进行一般的会诊和交流，同时可以提供高清晰的手术画面和显微画面。通过采用MPEG-4的4M码流，其高品质的图像，使显微镜下的组织结构也清晰无比。MPEG-4编码器可实现每秒约48000个宏块的吞吐率，提供了对两个逐行SDTV（720×480，60fps）视频流或14个CIF分辨率视频流进行解码的足够吞吐率。音频编码采用MPEG-4(AAC)，AAC是一种由MPEG-4标准定义的有损音频压缩格式。

数字化高清晰远程医疗系统不但可以提供高清晰的手术画面、高保真的语音和双向实时交流，而且可以将手术过程同步存储在计算机中，便于教学和点播，并可以作为资料文献记录在光盘上。

3手术图像传输功能介绍

3.1高清晰图像在网络中的传输

因为采用MPEG-4编解码，在网络中进行广播级质量的视频交流成为现实。手术室传来的手术动态图像可达352x576像素(1CIF),X光片通过图文展示台可达704x576像素(4CIF)，电脑图像可达1024x768像素(XGA)。两台显示设备分辨率自动动态调整，如CIF+4CIF(手术图像和X光片)，CIF＋XGA(手术图像+PC图像)等。同样，会议室专家亦可将会议室图像和专家提供的参考资料同时显示在手术室的显示设备上。传统的视讯系统绝大多数采用的视频编码方式的图像分辨率（352x288）就不高，从图像本身来讲比传统产品要高。由于MPEG-4算法本身的优势，可以保证高品质的视频回放质量，即使在对视频质量要求极为苛刻的广电行业，MPEG-4也依然可以提供符合要求的广播级图像，这就是为什么MPEG-4会成为事实上的广电数字化标准的原因。医院由于要传输高质量的手术图像，所以对图像清晰度的要求非常高，尤其是显微镜下的组织图像，MPEG-4产品能够提供从标准质量图像到专业广播级的图像质量，满足了医院对图像质量的高要求。由于采用了4Mbit/s码率，使显微镜下的组织图像清晰，富有层次感。

3.2实时存储

通过在线存储系统实时将手术全过程图像画面和声音以流媒体格式存储在服务器中，方便术后重新播放，可通过访问存储服务器进行网上的点播或广播，并可制作成资料光盘存档和交流。

3.3双向、实时的教学功能

医院手术室的主刀大夫可以通过图像和声音同监视点或会议室的人员进行讨论和交流，监视点或会议室的人员可以指导手术和随时提问。

3.4强大的视频会议控制中心MCU功能

医院使用的视频会议控制中心（MCU），是能够同时支持H.261、H.263、H.264、MPEG-2、MPEG-4编解码方式的多点控制单元，可以同时支持窄带和宽带终端（384Kbit/s－6Mbit/s），具有广泛的适用性和极强的兼容性。

3.5操作简便

该图像传输系统采用WEB方式的操作界面，功能一目了然，设置方便。成功地应用MPEG-4高清晰远程医疗系统进行手术图像的传输，标志着我院在远程图像传输系统已经进入数字化、高清晰、可视化、实用化阶段。MPEG-4高清晰视讯系统也成为现代远程图像传输系统的标志性产品。

4手术图像传输在医院的应用及发展

手术图像传输系统是远程视频会议系统的有效扩展应用。应用于医疗的实时画面的远距离传输，所传输的效果、质量、画面乃至色差都直接与病人的生命及健康密切相关，系统需对其承担的任务负完全医疗和法律责任。因此，为了保证手术直播和远程医疗的效果，系统必须建立在高端视频传输设备之上。

手术图像传输系统是计算机、网络和多媒体通信技术在医学上的一项具体应用，主要应用在手术室、胃镜室、血管造影（DSA）室等科室的教学和会议中，是国内开展得比较多的一项医学工作。它主要是应用视音频编解码技术，通过一定的通讯手段，使身处异地的医生之间可以相互看到对方的图像及听到对方的声音，可以实现对医学图像的实时讨论，达到模拟面对面交谈的效果，并扩展到远程医疗会诊、远程诊断、远程医疗培训、疫情汇报和学术交流等其他形式的应用。其在医院医疗工作中的应用将越来越多，越来越广，发展前景不可限量。

篇2

1、SDH系统

SDH是指同步数字系列，是在SONET的基础上形成的主要针对光纤传输的新的数字传输网体制。它在应用过程中的主要原理是在信号通过某种形式固定在某个结构上，并使光纤通过其进行传送，以一定的速率并且通过技术手段使光纤信号转换成基本的电信号，并使其在通过电缆和DDF接到所需用户的端口。这种传送信号的方式在发展过程中形成了全球统一的数字传输标准，提高了网络的可靠性。

2、WDM系统

WDM是波分复用系统，是一种可以提高光纤频率带宽利用率的系统。WDM系统的主要特点是使信号在光纤的传播过程中能够适应不同的波长，这种技术采用了光发射机来进行信号的传送，将不同波长的信号附着在一根光纤上，使其先复用再在节点处解复用，这项技术节省了大量的中间环节，使信息传输速度更加快速、稳固。

3、MSTPMSTP是以SDH为核心来实现多种线路的速率

MSTP具有多种技术的融合优势，同时也具有了一些新的特点，不仅提供了ATM、以太网、RPR、MLSP等多方面的功能，还能够充分满足用户对数据业务的汇集、与整合要求。在信息传输过程中MSTP不仅能够对数据进行整合，还可以满足人们对信息管理的要求，在降低成本的同时提高的相应的传输效率。

4、ASONASON是通过智能化来完成光网络交换连接的传送网

是在通信工程中最具核心意义的发展项目，数据信息传输速度快、容量大、安全性强在同领域项目的比较下具有较大的竞争优势。在传输及管理过程中自身的适用性更强，在可扩展性方面也具有相当大的优势，相较于以往的传输管理体系更能适应对信息需求不断增强的现代社会的发展。

二、通信工程传输技术的应用

1、长途干线的传输网建设应用

SDH凭借具有较强的同步复用能力与较强的网管系统因而得到了广泛的认可和应用，它不单单可以在通信工程的传输技术中广泛应用，同时在管理运行网络信息传输方面具有绝对化的优势，它的传输信息的可靠性与灵活性使得SDH与WDM、ASON、DWDM等进行相互组合，调配其兼容性，发挥各自的长处，减少相对成本，从而建立起适合长途干线传输的性能稳定、功能强大的网络系统。

2、本地骨干传输网的应用

本地传输网的的布局要求一般对容量要求较小，可以根据各种传输技术的特点来分配，来实现本地的信息传输过程的要求，本地的信息传输虽然距离短，但相较与长途干线的信息传输要更加复杂化，包括各个节点的设计等等。所以综合考虑成本及传输速率等，一般情况下，本地传输网中的主要节点往往都集中在城市，采用WDM与DWDM具有较强的性价比和实用性，在系统维护、升级、管理等方面具有较大的优势。

3、宽带局域网和接入网中的应用

通信工程的传输技术在宽带局域网和接入网中的应用是十分普遍且具有时展意义的，目前个人用于记入到Internet和有线电视最主要的方式Modem、ASDL和HFC等，企业用户则采用LAN接入，这些接入方式都是以SDH接入传输网，利用ADM提供的灵活的接入口来满足不同宽带用户的需求。对于网络接入是当前各项发展中最为活跃的，人们在学习及工作过程中对互联网的需求是不容小觑的，通信工程在传输技术中的这项应用将为其带来极大的经济利益。

三、通信工程中传输技术应用的未来发展趋势

1、ASON技术系统的发展

在未来的发展进程中，ASON技术能够结合大容量的特点与保护能力强的特点，使得其在未来应用过程中可以更容易实现智能化地网络交接，所以ASON在发展演变进程中具有相对的优势，例如先进性、可靠性、恢复性及保护性等功能，能够自动搜索和发现网络资源，并且为市场需求提供多种准备条件，保证通信工程流通顺畅，所以ASON在未来发展进程中具有很大的空间。

2、小型化的发展趋势

通信工程的小型化发展趋势是信息传输技术的又一个特点，顾名思义，小型化就是将设备设施与产品外形精简化，不仅方便运输安装，而且占地面积小，更加受到人们的喜爱。未来电子产品的发展进程中一般都是以越来越精简化取胜，在相对更灵活的设施设备中却涵盖着更加丰富的使用功能，这是未来发展的必然趋势。

3、多功能化的发展趋势

同前面所讲的小型化发展趋势是一个道理，多功能化也将以方便的服务成为适应潮流的必需品，在客户自主选择的过程中，小型且多功能的设备是首要考虑的因素。将多种功能集中在一个设备上，不仅节省成本及空间，更加减少辐射带来的危害，其优势就是通过将以往的单一传送信号的设备替换为具有直接接入功能设备，以此增加了设备的功能和用途，提高了传输设备增值业务的能力。

四、小结

篇3

现代科技的重要产物就是光纤通信技术，光纤通信的载体是光和电信号。光纤分为单模光纤和多模光纤两大类。单模光纤只能传输一种模式的光，且对光源的谱宽及稳定性都有较高的要求。而多模光纤能在制定的波长上用多个模式进行同时传输，是一种高效的传输方式。与普通的通信传输技术相比，光纤的损耗率要低得多（可低达0.2dB/km）；同时，中继光放大器间距可超过100km，而传统的铜电缆中继放大器间距仅为几百米到几千米。因此，除了用户到小站间仍使用铜电缆，其他通信网中包括电视网、跨海洋的网络全部使用光纤通信。此外，光纤通信抗电磁干扰能力极强。这是由于光纤通信设备的主要成分是SiO2（石英），其具有极强的抗腐蚀性和绝缘性。因此，光纤通信不会受到太阳黑子活动、电离层变化、雷电以及人为释放的电磁等方面的干扰，这一特性使得光纤可以应用到军事领域中。基本光纤系统组成如图2所示。

2通信工程中有线传输技术的改进———以光纤有线传输技术为例

与其他传输技术相比，光纤传输技术有着较为突出的优越性，现阶段其己经基本取代同轴电缆传输技术、绞合电缆传输技术等成为当前最主流、应用最广泛的通信技术。加强光纤有线传输技术的改进意义重大。

2.1光纤有线传输新技术的应用

我国最早的光纤传输技术即为PDH技术，其主要采用图像与语音结合的多媒体方式进行光纤传输，传输方式相对简单，且传输设备也比较单一，随着经济建设的不断变化与发展，这种准同步数字传输技术已经很难适应时展的需要。2.1.1SDH技术的应用SDH技术是继PDH技术之后的一种更严密、更灵活的传输技术。以SDH技术为主的光纤传输节点设备又称为同步数字序列设备，SDH技术传输设备正为全球各领域广泛应用于光纤节点处理和传输中。由于当前的SDH技术相较于之前的PDH技术在网络传输与处理功能、业务处理能力及传输网络的灵活度与运行能力、网络维护等各方面都有了明显的提升和改善，极大地弥补了原先的PDH技术的缺点和不足。2.1.2DXC技术的应用该技术的出现是在SDH基础上演变而来的，是为了更好地服务于用户之间相互传输、转化等信息提供相应的技术支持。该技术的使用可以通过光纤数字技术传输网络配线、软件管理、业务监控等方面进行改革创新，进而做到光纤业务分级处理、动态信息监控，从而保证了信息传输的质量。2.1.3DWDM技术的应用密集波分复用系统简称DWDM，现今它大致向两大领域发展：用于DWDM系统长途传输骨干网的大容量长距离，以及用于DWDM系统本地骨干传输网，其具有大容量短距离、多业务接口的低成本以及多速率的特征。使用DWDM技术，能够增长光纤的传输容量，可达几十倍、几百倍，这给IP业务的指数性增长提供了条件。DWDM的优势在于其具有容量超大，“透明”传输数据，高度的组网灵活性、经济性和可靠性，兼容全光交换，能最大限度地保护已有投资的特点。

2.2光纤有线传输网络改进方案

2.2.1骨干层骨干层改进由四部分组成：①通过收敛骨干层的带宽和路由，让它生成网状或环状型的组网，且节点的扩展性要非常强；②尽量使用不同种类的光缆路由组网，及不同种且能对其进行自愈保护SDH环网系统中的直达电路；③为了使障碍点降到最低，应尽最大努力缩减跳线转接；④把接入层业务进行负荷分担处理，尽量采用接入环双归属，合理地增加骨干环与骨干节点的数量。2.2.2光缆线路光缆线路作为连接传输设备的物理介质，若中心局房对应管辖区域没有清晰的划分，根据目前的设备类型的组成，核心层承担两局间电路和调度电路，为传输系统提供物理上的光通路，并且至各局的业务趋于均衡，建议对设备区域进行中远期的规划划分，使运营商选择符合自身网络发展的设备类型。故光缆线路优化要求根据网络的组成，若中心局房对应管辖区域合理并有清晰的划分，通过设备搬迁调整实现合理划分，从而为本地SDH光传输网的网络结构的稳定发展打下基础，考虑经济、工程等因素。假设各环路均为STM-16环路，既可提高设备的可控能力，网络结构调整和设备搬迁替换过程可进一步对生产性能高效性的各指标进行评估比较。以通路规划的思路，可采用拓扑，又可适当引入设备厂家，采用两纤双向复用段保护方式，提高竞争力。2.2.3接入层从两个方面入手对接入层进行优化，根据接入环容量已经趋于饱和的实际情况对运用光纤资源并且做出接入环的裂变，相当于把接入部分进行化一为二的裂变，以此提升网络的容纳量；把接点数设置在8个范围内更加适应当今的环网中的节点数的现状。运用拆环的方法来提高环路的容量大小来解决接入节点相对多的环路。由于业务发展不断增大的需要，通过提升环网的容量实现升级。2.2.4设备依据考虑的着重因素进行设备优化，主要从以下几个方面考虑：①根据自身发展需要的网络规划和商务谈判等情况，优化方案实施的难点是搬迁替换设备过程和调整网络结构应标准规范，现今MSTP设备的优选处理能力弱于SDH光传输网设备，而且要以保证网络的正常运行为基础对网络结构进行调整。②对厂家设备环境进行优化。根据优化网层面的分布对厂家设备环境进行优化。而且在实际优化的过程中，要对电源、光纤、机房等条件进行充分地考虑，运营商在准备的阶段应做好与设计院等各方意见的协调工作。不能局限在一个厂家的设备，要做出详细的方案，但也不宜做出过多的电路割接方案，尽可能地形成一个具有完善、稳定调整目标的网络方案。

3结语

篇4

一、基于传感技术探究实验设计

在教学实践中我利用传感技术仪器进行实验能够得到很好的实验效果。分析教材、根据教学目标及学生的年龄特点合理选择利用数字化传感器材能够有效提高课堂实验效果。课堂实验探究的高效，传感技术仪器的有效使用，不仅需要分析教材，合理选材，还需要精心设计实验方案。只有通过有效的实验设计和规范的实验操作，以学生为主体性，让学生配合教师来完成实验，学生便于理解，又可增加学习兴趣，才能使实验变得简单易行，达到教学目标。以下是四上年级《运动起来会怎样》一个有关于心率传感器的实验。首先，连接手握心率传感器、界面和计算机。其次，启动LoggerPro或LoggerLite软件，最后，程序将自动识别手握心率传感器，这样就可以准备采集数据了。测量一个人在激烈活动，例如做跳跃运动前、之间和之后的心率；测量一个人在运动后的心率返回平常心率要多久。让学生在探究实践的过程中，注重体验和感悟，又便于学生对知识的接受和理解，从而也激发学生的兴趣。

二、传感技术探究实验室的组建

为了提高实验探究效率，保证实验教学的有效开展，创建探究实验室，合理利用“数字化”仪器设备是非常重要的。数据采集器和传感器的配备，主要用于采集并储存实验数据并根据探究需测定的参数。通过政府采购，我们采购到探究实验室套材，主要有湿度、音高、音量、光强、pH值、溶解氧浓度、电流、电压、氧气含量、二氧化碳含量等传感器，还可以根据需求来自行选择；同时，这些仪器的轻巧与便携还为学生进行户外探究提供了可能。计算机软件的安装将传感器插入计算机时，传感器可以精确地测量实验中获取的各种数据，并通过数据采集器传到计算机中，计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现，并进行分析处理。

三、传感技术实验器材在拓展课程中的应用

篇5

(1)普遍腐蚀普遍腐蚀通常是指发生在没有涂层或是涂层失效的油船船体构件的表层。该腐蚀类型最显著的特点就是腐蚀的厚度尺寸比较大，分布较其他类型更均匀、更持久，但又不便从外观上对腐蚀程度做出定量判断。(2)点状腐蚀点状腐蚀即为局部化的腐蚀，多发生于油船舱室底板或相关构件相对更容易积水和潮湿的部位。通常情况下，发生在涂层部位的点状腐蚀锈坑直径小但比较深，而发生在非涂层部位的点状腐蚀直接较大但锈坑较浅。(3)槽状腐蚀该腐蚀类型属于局部线状腐蚀，主要发生在构件交接的水流不畅或水流过快处，也容易发生在挠曲变形的舱壁板的平面或垂直构件上。(4)焊接腐蚀属于金属电化腐蚀，多发生于手工焊接的焊缝及热影响区附近，尤其是焊接存在缺陷的部位。

二、对油船腐蚀产生影响之因素分析

防止腐蚀是维护和保养油船结构的重点内容之一，因此应当重视对其腐蚀规律性的分析研究工作，笔者经过一定归纳总结，认为对油船腐蚀产生影响的因素主要表现在以下几方面。(1)洗舱频率经过一定时间的持续作用，原油能在油船舱内部件表层形成保护油膜，但高频率的清洗油舱往往能在一定程度对这些油膜造成破坏，以至使部件暴露而加快腐蚀进程。(2)洗舱介质常用的洗舱介质包括常温或高温的海水，当然还有原油，而几乎所有的洗舱介质都会对保护油膜造成不同程度的破坏，其破坏力的强弱又以原油最小，而高温海水破坏力最强。(3)油货成分一般来说，具有更强黏结特性的油货更有利于油船的防腐，而黏结特性较差或甚至是含硫含水含氧较高，则往往产生相对较强的酸腐蚀作用，尤其在原油卸载之后会表现的更为明显。(4)压载情况通常认为，油船的腐蚀程度和舱室的压载时间是成正相关的，同时，如果压载水如果发生污染繁衍有大量微生物的时候，会加快腐蚀的速度。(5)舱温湿度邻舱温度越高、空舱湿度越大，腐蚀的速度也相应更快，另外，在无水的条件下，阳极保护装置不会发挥防腐的作用。(6)阴极保护和阳极保护一样，只有在有水存在的情况下，阴极保护装置才能正常发挥功能，因此，不能对舱室的上部区域起到很好的保护作用。(7)涂层脱落如果舱室的涂层发生区域性的脱落，那么该区域的腐蚀程度会加速，甚至比相同条件下的完全无涂层舱室表面的腐蚀速度还要快很多。(8)结构设计在结构设计方面，如果未能对流水或积水区域做到很好的处理，或是因构件的刚性问题产生屈曲的现象，都能导致腐蚀的发生。(9)离港到港正常情况下，货油到港后都要进行频繁的洗舱，基于前文的分析，明显油船到港的腐蚀概率要比离港时高。

三、油船防腐技术探讨

油船的腐蚀防护的优良与否直接关系到油船的寿命和运输安全。其防护措施包括从材料的选择、结构的设计到表面和阴极保护等多个环节。针对船体受腐蚀的影响，其防护系统有两个大的组成部分，分别为防腐蚀涂漆系统以及阴极保护系统。

(一)防腐蚀涂漆系统

船舶的防腐蚀涂漆系统即是指通过合理选择船舶涂料，确立科学的涂漆工艺，最终在船舶各个部位的钢铁表面形成完整而致密的涂层，并以此来隔断与腐蚀环境的接触，从而对船体起到防腐保护的系统。当前常见的传播涂料包括水线涂料、甲板涂料、船壳涂料、饮水舱涂料、油舱涂料、压载水舱涂料、防污涂料等多个品种。其中，用于水线以下的防腐蚀涂料又分作三个大类：⑴油性和沥青类的传统型防腐涂料；⑵高性能有机防腐涂料；⑶出现于上世纪80年代之后的以改性环氧树脂涂料、玻璃鳞片涂料、无溶剂环氧涂料、氟树脂涂料等为典型代表的高性能水下船底防腐涂料，这些材料目前已普遍进入了工业化的生产应用。另外，水线以上的防腐蚀涂料通常表现出更好的耐久耐候性，而且其保光保色效果也不错。

(二)阴极保护系统

通过采用一定的措施，可使船舶与海水直接接触的整体部位变成阴极，以此保护钢铁船体减少或免除受腐蚀侵害的效果，该方法即为船舶的阴极保护。阴极保护系统主要有牺牲阳极和外加电流两种保护策略。(1)牺牲阳极保护技术。牺牲阳极保护技术是指通过采用具有更低电极点位的金属或合金材料与船体钢铁部位进行连接安装，并以牺牲安装材料为代价保护船体构件钢材不被腐蚀的技术。该技术对于船舶浸水部位的保护效果最为明显，所以应用比较广泛。该技术对船舶腐蚀的保护效果取决于所用阳极材料电化学性能的优良，就当前来看，锌铝镉三元合金、高效铝合金阳极以及铁合金阳极是最为常见的阳极材料。在阳极材料型号和数量的选择方面，视船舶的船型而定，但都应充分考虑各部位的形状、面积和环境情况等因素。牺牲阳极保护技术因为毋须外加电流，所以不会对临近的设备造成任何干扰，其施工过程也非常简单易行。以新型的铝合金阳极替代传统锌合金阳极是该技术既定的发展趋势，技术的实现，不仅更有利于保护寿命的延长，而且可大大降低保护费用的支出。(1)外加电流防腐技术。外加电流阴极保护防腐技术是用只起导电作用的辅助阳极替代牺牲型阳极材料，该辅助材料不会在使用的过程中被逐渐溶解，具体的做法是在它与船体钢材构件之间外加一直流电流，并利用海水形成电流回路，通过保护电流的输入而实现对阴极的保护。该系统由施加外加电流的恒电位仪、参比电极以及不溶辅助阳极构成，可较好地实现将船体的电位始终维系在合适的保护电位范围。该技术最显著的优点就是具有较长的保护寿命以及较强的电位电流可调节性，因此愈发得以广泛地应用与船舶的腐蚀防护。但目前在可靠性、稳定性和经济性两方面有所欠缺，这些也是未来此项技术需要着手改进的地方。

篇6

关键词:铁路隧道;下穿;施工技术

一、工程概述

某隧道位于山西省,该隧道在改DK186+295～隧道出口为5‰的上坡,在改DK186+385191下穿施工中的离军高速公路(公路里程K2+273106),离军高速公路与铁路隧道的平面夹角为146°56′30″,下穿处高速公路路面设计高程914.80,铁路路肩设计高程900.54,高差14.26m,运营时隧道净埋深4.73m,目前隧道实际开挖埋深仅为1.79m。因该段高速公路为半填半挖路基,隧道与之小角度相交,分别在填方和挖方边坡出现了明显的偏压现象,也加长了下穿段长度,经准确测量下穿段里程为DK186+315～DK186+440。隧道下穿施工中的高速公路线段地质条件较差,均为V级加强围岩,围岩为新黄土,软弱浅埋,自承能力极差,隧道部分段落要从施工中的高速公路路基填方中穿过,同时受在高速公路上施工机械、通行车辆的影响,洞身开挖后围岩的稳定性更差,且高速公路运营后,多为载重煤炭运输车辆,为此施工中必须严格控制地表沉降,必须采取较为稳妥的施工方法,确保隧道的施工安全、高速公路正常施工及行车安全。

二、施工方案的实施及控制要点

2.1暗挖段施工和控制要点

2.1.1超前支护施工

一般隧道施工中,仅在洞口施作大管棚,洞内即使设计了,多以小导管代替,考虑到浅埋实际情况,该隧道坚持采用了超前管棚方案。超前大管棚与钢拱架组合的棚架作用,可以避免隧道拱部坍塌,并能有效抑制高速公路地表沉降。隧道下穿高速公路段拱部设置Φ159大管棚,管棚长度18m(分节长度9m),环向间距3根/m,搭接长度3m。由于隧道覆盖层较薄,在管棚施工时严格控制钻孔外插角,一般控制在1°～3°。以防止穿顶。为保证施工安全,在大管棚的两个钢管之间加设Φ42超前小导管加强支护,并进行注浆加固地层。小导管采用Φ42钢管(t-3.5mm),环向间距3根/m,外插角度5°～8°,2倍钢架间距设置超前小导管。在超前支护施工过程中要尽量少扰动土体,避免高速公路路基的坍塌,确保施工安全。

2.1.2开挖施工

下穿高速公路暗挖段采用CRD法进行开挖。

(1)为确保施工安全,上导坑(1、3部)的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距015m,下部(2、4部)的开挖依据上导开挖拱架间距控制。仰拱(5部)一次开挖长度依据监控量测结果、地质情况综合确定,一般不宜大于3m。

(2)中间支护系统的拆除。中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响,通过围岩监控量测进行确定。当围岩变形达到设计允许的范围之内,并在严格考证拆除的安全性之后,方可拆除。同时要注意后续作业的及时跟进。

如围岩稳定条件满足设计要求,临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除,一次拆除长度依据仰拱浇筑长度确定(一般为2～3m)。中隔壁混凝土拆除时,要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动。可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土,以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土,临时钢构件采用气焊烧断。

2.1.3初期支护

初期支护采用I22a工字钢钢架支撑+钢筋网+喷射混凝土+系统锚杆组成的复合式初期支护。其中边墙采用L=4m的Φ22mm的砂浆锚杆,拱架间距50cm,Φ8钢筋网间距20cm*20cm,C25初支混凝土厚度为30cm,该段支护参数明显高于其它隧道同等级围岩参数,目的在于加强初期支护体系的支撑强度确保施工安全。拱部钢架必须用纵向托梁32槽钢进行支垫以增加钢架底脚的承力面积,并设置Φ42锁脚锚管(L=4.0m)将钢架两底脚牢固锁定,以防止钢架下沉或两底脚回收。必要时,下导开挖后仰拱施工前加设临时仰拱,避免初期支护收敛变形。

2.2明挖段施工和控制要点

护拱盖挖施工工艺流程

2.2.1高速公路路基开挖

灌注桩顶面标高在隧道圆心下方1.6m处,桩顶面处开挖宽度(垂直隧道轴线方向)为19.54m,按照1∶0.5的坡比,根据埋深在高速公路路基放出开挖边线。开挖过程中注意预留核心土,以方便护拱的挂模施工,并为护拱混凝土浇筑提供必要的临时支撑点。每次开挖进尺控制为6～8m。

2.2.2修筑临时施工平台

该平台一旦填筑完成,立即进行桩基和压顶梁施工,自然沉降时间较短,必须注意控制压实度。本工程采用一部卡特320挖掘机盘料、平料和碾压,分层厚度30cm,密排碾压,单点碾压次数不少于20次,尽可能保证压实度,避免平台明显沉降。而事实上,采用非专业的压实设备施工,压实效果不尽理想,沉降是不可避免的,故填筑平台顶面要预留10-12cm沉降量。

2.2.3桩基施工

精确测量桩位,在桩位测量时必须适当加大桩到隧道轴线的距离,避免因扩孔、偏孔等因素导致桩基侵入隧道二次衬砌界限。复测平台基面标高,根据桩顶标高和原地面标高,复核桩长,确保灌注桩桩底没入原状土深度不小于0.4倍桩长,确保灌注桩在水平方向的稳定性。

充分考虑钢筋的搭接和损耗,按照实际桩长进行Φ25主筋和Φ8箍筋下料,焊制钢筋笼:主筋间距21.6cm;箍筋间距30cm(详见下图),钢筋笼焊接过程中,一定要保证钢筋搭接长度和焊接质量,同时注意成品保护,避免锈蚀和变形。加工钢筋笼时一定要充分考虑桩基与压顶梁的妥善连接,必须保证桩基钢筋深入压顶梁,深入长度不小于35d(d为钢筋直径)。

2.2.4压顶梁施工

压顶梁实际就是条形承台基础,施工工艺与桥梁承台相近。测量放线—基坑开挖—桩头剔凿—浇筑混凝土垫层—钢筋绑扎—架立模板—混凝土的浇筑及养护。压顶梁中为Φ25主筋、Φ10箍筋和Φ10钩筋,上下顶面主筋间距为21cm,侧面主筋间距为18.4cm;箍筋和钩筋间距为30cm。压顶梁作为隧道初期支护的一部分内侧模板定位必须准确,到隧道轴线的距离严格按照隧道净空半径+衬砌厚度+预留变形量来控制,距离过小,会入侵二衬;过大,护拱拱架将无法与之正常连接。另外,部分梁体在回填平台上施工,土质相对松散,模板不适宜支撑加固,故该处模板主要采用拉杆加固。

2.2.5护拱施工

明洞护拱用I22a工字钢作为主架,拱架间距1.0m,辅以Φ25的大格钢筋网,网格尺寸@50cm×50cm,上附Φ10的密格钢筋网,网格尺寸@10cm×10cm,拱架内侧全部挂模,拱架外侧分别从压顶梁向上至1/3弧长范围挂模,然后采用混凝土汽车泵或拖泵浇筑护拱混凝土。

拱架施工。I22a工字钢通过型钢弯曲机一次弯曲成型,弯曲半径(内径)7.35m,根据施工需要适当截取拱架长度,本工程中,将上半断面拱架等长分为三节,单节下料长度7.77m,两端焊接钻Φ29孔连接板(尺寸为26cm×26cm,厚度1.4cm)。利用开挖预留的核心土作为操作台安装拱架,架立过程中,先将与压顶梁连接的两节拱架简单固定,再将中间节拱架与上述两节用螺栓连接,两片连接板间加入橡胶垫片,将三节拱架连接完好;然后,进一步准确调整拱架位置和角度,让两拱脚落在压顶梁预埋钢板上,将预埋钢板和拱架连接板满焊连接。拱架之间用Φ25钢筋纵向连接,连接筋环向间距50cm。在两榀拱架中间位置布Φ25的环向钢筋,使之与纵向连接筋形成@50cm×50cm的大格钢筋网。然后在大格钢筋网上敷挂@10cm×10cm的钢筋网片,网片间搭接不少于两个网格,保证网片的整体性。

护拱施工采用木模板,宽度为15～20cm,长为4m或5m。利用钢拱架自身稳定性,辅以钢筋、扎线等将模板固定在拱架上。挂模范围:拱架内侧及拱架外侧分别从压顶梁向上至1/3弧长处,同时必须保证内外模间距不小于60cm。为避免浇筑混凝土时模板缝大量漏浆,安设模板时必须紧密,过大的缝隙必须提前用锚固剂或水泥砂浆封堵。混凝土浇筑前,在拱圈内侧要采取钢管撑等必要的支撑措施,增加施工段拱架的整体稳定性。混凝土强度C30,施工过程中,严格控制水灰比,塌落度尽量控制在输送混凝土的下限10～13cm之间。避免混凝土离析,大量浆液从模板缝渗漏出去。浇筑过程中要加强振捣,确保混凝土密实。同时必须注意采用对称浇筑方式,两侧混凝土高差要控制在0.5m以内,避免单侧混凝土压力过大导致拱架失稳。

2.2.6C20片石混凝土回填

明挖段护拱施工完成,达到一定的强度后即可进行片石混凝土回填施工。考虑到回填时不出现偏压,确保护拱结构的安全,片石混凝土也要对称回填,将拱圈两侧高差控制在0.5m～0.8m范围内,单层回填厚度不要超过1.0m。为避免抛填的片石直接砸到护拱,在护拱拱圈向外015m范围不回填片石。回填片石采用机械配合人工抛填,片石之间要留有空隙,让混凝土将片石完全包裹,为保证回填段路基路面质量,控制抛填片石量不要超过回填总量的25%。回填高度至高速公路路面标高下70cm。

2.2.7路面结构施工

离军高速公路设计方提供设计资料显示路面结构层(自上而下):细粒式SBS改性沥青混凝土(4cm)+中粒式SBS改性沥青混凝土(6cm)+连续配筋钢筋混凝土(30cm)+贫混凝土(20cm)+水泥稳定沙砾(h)。因我方C20片石混凝土回填已至高速公路路面标高下70cm,为避免路面结构与隧道结构的刚性连接,将20cm厚的贫混凝土层调整为水泥稳定沙砾,作为缓冲减力层。钢筋混凝土搭板(连续配筋)施工。钢筋混凝土搭板设计长度为100m,宽为10.5m,厚度为30cm,在搭板两端各设置一长8m、宽10.7m、厚30cm的过渡搭板。搭板中设置Φ20的纵筋(间距20cm)和横筋(间距30cm),单层布置,纵筋位于横筋之上,距混凝土板面12cm;过渡搭板为双层钢筋,纵筋Φ22(上层间距23cm,下层间距21cm),横筋Φ16(间距25cm)。为减小施工干扰,搭板采用半幅施工方案。复测基底标高,按要求铺设钢筋网;精测I28槽钢滑道,用插入式振捣棒配合震动梁摊铺搭板混凝土。施工过程中,按要求设置胀缝和缩缝,认真埋设传力杆和拉杆,待混凝土达到20～30%强度后按要求切缝,并填筑填缝料。为保证沥青混凝土和搭板间刚柔有效结合,混凝土施工完成后,及时对混凝土板面进行拉毛处理。:

篇7

关键词：同步数字体制（SDH）虚级联以太网

随着1000MHz以太网技术的逐步成熟以及10GHz以太网标准的即将问世，以太网技术正由局域网技术扩展为城域网（MAN）和广域网（WAN）技术。但以太网的性能监视和故障定位能力较弱，为了弥补这些缺陷，充分利用现有的网络设施，目前网络提供商正试图利用现有的SDH光网络来传送以太网数据（EOS）。但是，由于以太网和SDH的标准速率并不完全匹配，当将以太网帧向SDH帧映射的时候，往往要使用较大的SDH容器，从而造成传输带宽的浪费。例如，传输一个千兆以太网数据往往需要一个完整的2.5Gbps的SDH传输通道，这无疑会造成巨大的带宽浪费，理论上，可使用SDH级联技术构造大小合适的SDH传输通道，来传输以太网数据，但不幸的是很多现有的SDH网络并不支持级联处理，而要更新这些网络设施代价太大。因此这种级联传输方法目前并不现实。

本文采用多个虚级联的SDH虚容器（VC-3）为千兆以太网数据流开辟大小合适的SDH传输通道，配合使用链路容量调整配置（LCAS）技术，不仅可以提高传输带宽的利用率，而且可以动态地分配带宽资源。

1SDH虚级联的基本原理

虚级联是指用来组成SDH通道的多个虚容器（VC-n）之间并没有实质的级联关系，它们在网络中被分别处理独立传送，只是它们所传的数据具有级联关系。这种数据的级联关系在数据进入容器之前即作好标记，待各个VC-n的数据到达目的终端后，再按照原定的级联关系进行重新组合。SDH级联传送需要每个上SDH网元都有级联处理功能，而虚级联传送只需要终端设备具有相应的功能即可，因此易于实现。

如图1所示，使用虚级联技术可以将一个完整的客户带宽分割开，映射到多个独立的VC-n中进行传输，然后由目的终端将这些VC-n重新组合成完整的客户带宽。

包含X个VX-3的虚级联通道可以用VC-3-Xv来表示。如图2所示，VC-3-Xv提供一个由X个C-3容器构成的净荷域，X个C-3被映射在组成VC-3-Xv的X个VC-3里。每个VC-3都有各自的通道开销（POH），其中POH中的HR字节用来做虚级联处理的序列指示（SQ）和复帧指示（MFI），以下将详细说明。

VC-3加上段开销（SOH）即可构成完整的STS-1信道，因此X个虚级联的STS-1可表示为STS-1-Xv。由于STS-1-Xv中每一个STS-1信道的数据可能在网络中独立传输，各个STS-1信道的数据经过传输后会存在不同的传输延迟。因此，当STS-1-Xv中各个STS-1信道的数据到达目的终端时，必然先对它们之间的时延差进行补偿，经过重新同步定位后，重构一个与送时相同的净荷域。净荷重构的信息由H4字节携带，H4的编码结构如表1所示。

表1H4字节编码

Bits7-4Bits3-0(MFI[3-0])MFI

MFI[11-8]0000n

MFI[7-4]0001n+1

保留（0000）0010n+2

保留（0000）0011n+3

保留（0000）…………

保留（0000）1101n+13

SQ[7-4]1110n+14

SQ[3-0]1111n+15

MFI用来指示各个虚级联的STS-1数据帧之间的相位关系（时延差）。在H4字节，MFI由两级编码构成，对应地有两级MFI。第一级MFI由H4的低4位（0～3位）构成，随着每一个基本帧的到来，每一级MFI由0增加到15；第二级MFI有8比特，这8比特分别由第一级MFI的第0帧和第1帧的高4位（4～7位）构成。这样，一个复帧共由4096个基本帧构成，复帧周期为512ms，因此可以表示256ms内的相位差。

SQ用来指示各个虚级联的STS-1信道在STS-1-Xv中排列顺序。每个STS-1都有一个固定的SQ，STS-1-Xv中每一个传送的STS-1信道的SQ为0，以此类推，第X个传送的STS-1信道的SQ为（X-1）。SQ有8比特，这8个比特由第14和第15帧中H4的高4位（4～7位）构成，8比特一共可以表示256个STS-1信道。

2SDH虚级联的技术实现

本节依据虚级联的基本原理，实现千兆以及网数据在2.5Gbps速率的SDH网络中的虚级联传输。虚级联处理包括发送端虚级联处理（TVCP）和接收端虚级联处理（RVCP）两部分。

2.1发送端虚级联处理

TVCP实现以太网数据在SDH物理通道中的是映射以及虚级联复帧指示和序列指示的处理。

图3中通用封帧处理器（GFP）负责以太网数据的封装和定界。以太网数据经过GFP处理后，可被称为以太网逻辑数据。虚线框部分为发端虚级联处理模块（TVCM）。TVCM的核心是一个复制机，它将以太网逻辑数据从输入缓存器移入输出缓存器，在这个过程中将以太网逻辑数据映射到SDH通道中对应的STS-1信道。映射的控制基于虚级联配置器中的可编程信息，这些信号包括为以太网逻辑数据分配的SDH带宽（STS-1信道数目）以及双太网逻辑数据在SDH数据帧中的时隙位置（STS-1信道号）。SDH通道开销处理器主要完成各个虚级联STS-1信道数据帧中MFI值和SQ值计算，以及H4字节的编码和插入，其方法已经在虚级联基本原理中说明。

2.5Gbps速率的SDH传输通道共有48个STS-1信道，由于C-3的容量为44.73Mbit，因此一个千兆以太网的数据至多占用22个STS-1信道，剩余信道可以用来传输其它业务，因此虚级联技术提高了传输带宽的利用率。另外，由于只需利用LCAS协议改变虚级联配置器中的可编程信息，就可以动态地调整数据的传输带宽因此虚级联技术提高了网络带宽配置的灵活性。

2.2接收端虚级处理（RVCP）

RVCP主要实现SDH通道中各个虚级联STS-1信道的级联重组以及以太网数据的解映射。

收端虚级联处理模块（RVCM）如图4所示，主要包括SQ和MFI提取器、同步统计存储器、步逻辑、同步缓存器以及解映射器。

RVCM从信总线上接收SDH数据帧，并由SQ和MFI提取器直接从SDH通道开销中捕捉H4字节。根据H4字节中的SQ值判断各个虚级联STS-1信道的排列顺序，同时，根据MFI值并利用同步缓存器对各个STS-1信道的数据进行重新同步定位，以补偿它们之间的时延差。数据重定位后，解映射器将数据从SDH电信总线数据格式转换为以太网逻辑通道的数据格式。

同步缓存器负责对各个虚级联STS-1信道的数据进行同步处理，以实现各个信道数据帧的对齐。如图5所示，根据各个虚级联STS-1信道中数据帧的SQ值，将数据写入同步缓存器中对应的区域。各个STS-1信道数据的写入地址由该信道数据帧MFI值确定，数据根据MFI值被跳跃地写入对应的缓存器地址，然后再按某共同的读指顺序读出。这样，通过同步缓存器对数据的重新同步定位，可补偿各个STS-1之间的传输时延差。

在重定位过程中，同步逻辑要为同步缓存器中各个STS-1信道的数据确定一个共同的读地址，这个过程可称作同步过程。整个同步过程分为同步捕捉（SYN-ACQ）和同步（SYN）两个状态。

篇8

传统美术设计主要包括美术理论、美术技能和审美等几个方面。传统美术设计对于提高学生美术基础知识和基本技能等方面的文化修养、培养学生良好的审美能力和鉴赏能力都有着重要的作用。因此，传统美术设计的基础地位不可动摇。一个美术设计者的艺术修养和美术技能的提高离不开传统美术，只有具有扎实的绘画功底、较高的艺术欣赏水平、艺术资质及创新能力，才能创作出高质量的作品。

1.1从艺术修养来看

艺术修养对于一个美术工作者来说是首先要具备的基本素养，主要包括艺术欣赏、艺术审美等方面的能力。作为一个美术设计者来说，只有具备一定的艺术欣赏、审美能力，才能不断地在生活实践中观察美、发现美、认识美，也才能充分利用自己的审美能力去创造出美的形象。

1.2从美术技能来看

美术技能主要包括造型能力、创造性形象思维能力和抽象思维能力等，美术技能是美术工作者赖以生存的法宝。只有具有高超的美术技能，深厚的美术功底，才能有创造性的创作出好的作品，一个没有高超美术技能的美术工作者是很难有大的发展。

2计算机美术设计的优越性

计算技术的飞速发展，促进了计算机美术设计的发展，使之成为美术设计者不可缺少的工具。计算机美术设计有着先天的优越性，在美术设计中发挥着越来越重要的作用。

2.1设计功能空前强大

作为一种先进的设计工具，计算机美术设计与传统的美术设计相比，具有直观性强、存储量大、展示便捷、动感逼真、便于修改等特点。随着计算机技术的不断发展和日益普及，计算机美术设计被广泛应用到美术设计领域，成为设计者的必备工具，并在作品创作中发挥着无可替代的作用，大大提高设计效率。

2.2设计软件丰富多样

在传统的美术设计中，可能因为一点的失误就会造成整体的报废，造成巨大的时间和人力上的浪费。计算机美术设计因为具有可修改性，从而有效避免了这一问题。除此之外，计算机美术设计在发展过程中已逐渐走向成熟，产生了丰富多样的设计软件。Photoshop、CorelDraw等广告平面设计软件，大大提高了对照片、lo⁃go标志、广告、图片的设计能力，增强了对图片的处理效果。

2.3设计素材轻松可以获取和存储

计算机技术和互联网的发展也为美术设计提供了便利的条件，设计素材的来源更广，存储更方便。互联网络建立了资源共享平台，这样美术设计者就可以利用网络搜集素材，存储素材和传递素材等。

2.4应用范围广泛

随着计算机技术的发展和普及，计算机美术设计也不断拓展，其设计领域已经涵盖了美术设计的各个方面，主要包括平面设计、网页制作、影视创意、广告摄影、建筑效果图后期修饰等方面。由于计算机美术设计的应用范围不断发展，提高了美术工作者的工作积极性和工作效率，不断涌现出大量的高质量作品。

3计算机美术设计和传统美术设计的关系

3.1传统美术设计是计算机美术设计的基础

计算机美术设计的发展虽然促进了美术行业的变化，但是计算机美术设计的核心仍是进行美术设计。设计作品的功能性、艺术性以及文化品位都能对美术设计的发展产生重要影响。这就要求美术设计师必须掌握基础的绘画功底和造型技能，掌握视觉艺术所具备的观察能力、创新能力和艺术语言的表达能力，而要具备这些能力，就离不开传统美术设计的基础课程。

3.2计算机美术设计是对传统美术设计的发展

计算机美术设计的发展促使美术设计以崭新的面貌展现出来。传统美术设计主要锻炼学生的构图、透视、造型和设计等基础能力，培养良好的设计习惯能力。这些美术设计的基础课程对算机美术设计有重要的帮助。计算机美术设计是在设计者完成传统美术设计基础课程之后，具备一定的设计思维能力，才能根据设计需要进行作品创作。在现代设计中，计算机是设计者手中的重要工具，能够帮助设计者完成一些操作过程，降低美术设计的工作量，拓宽创作空间。

3.3传统美术设计与计算机美术设计完美结合

篇9

船载集装箱运输系统中，如图1所示，集装箱堆放位置和存放内容，每个航程都可能不相同。这种随机性决定了货物状态数据的采集不可能使用定点采集、有线传输方式。经对各种传输方式和特定对象的研究，在构建船载集装箱货物监控框架是，数据采集方案如下：1.研制无线移动采集终端模块，并将其悬挂在集装箱箱体外，传感器根据物体特性接入集装箱内或其他位置。移动采集模块中，内嵌Zigbee通信模块。船内各集装箱对应的采集模块构成Zigbee无线传感网，并通过汇集节点将各集装箱信号引入位于船内监控中心。2.研制无线协调终端模块作为Zigbee汇聚节点，该节点位于船内监控中心，并将汇集节点与船内监控主机互联。通过汇集节点，采集船内各集装箱货物状态数据。同时，监控主机还可通过船内工业以太网总线接入船舶主机数据、驾控台数据等，通过GPS接收本船位置信息、AIS接收周边船舶位置信息。以此，构成船内监控中心，在内陆或近海可经3G移动网络将重要数据传入岸基监控中心。3.若船内监控中心与集装箱货物存放区较远，或者有障碍遮挡，需要安装中继Zigbee节点，保证Zigbee无线传感网的连续性。船内监控系统由前端数据采集单元、GPS接收模块、AIS接受模块、Zigbee模块、3G通信模块、监控主机等组成，并可与船内机舱、驾控台监控系统互联。船内的监控系统总体架构如图2所示。前端传感器数据采集模块是由传感器模块与信息采集模块所组成。传感器一般是由敏感元件、转换元件、信号调理元件、微处理器所组成。信息采集模块由信号转换单元、电源单元、串口通信单元、微处理芯片所组成。将传感器通模块同过相应的接口电路与数据采集模块结合就可以对船载危险品的在途状态进行监测。前端传感器数据采集模块的原理框图如图3所示。

二、船内ZigBee网络通信模块研发

（一）船内Zigbee通信网络系统设计

Zigbee终端采集模块可以通过串口与前端数据采集模块相连接，当前端数据采集模块采集到传感器数据时，经过处理后传输到Zigbee终端采集模块。每个Zigbee终端采集模块设计有一个十六位标识地址，加电后即进入数据传输模式，同时把本模块标识地址传至Zigbee协调器模块。前端数据采集模块所采集的实时数据通过Zigbee终端采集模块和所建立的无线链路传输到协调器节点缓存区中，实现船内集装箱货物状态在线监控，而且经3G模块可转发到岸基监控中心。在Zigbee终端节点信号有效范围内，终端节点可直接与协调节点互联。否则，Zigbee终端节点需要与Zigbee路由节点相连接，然后通过路由节点与Zigbee协调器节点连接。Zigbee终端节点之间也可以相互发送数据，即每个终端节点可以作为路由节点转发数据。这样形成一个互联的Zigbee网络，每个节点在这个网络中都具有一个唯一的十六位地址，如果该网络中的协调器节点只有一个，则它的地址就是0X0000。Zigbee路由节点，或称中继节点主要实现网络深度的扩展及子节点管理，以保证终端数据能够顺畅的传输到Zigbee协调节点上。Zigbee协调器节点是Zigbee网络与3G网络、船内监控局域网连接的桥梁，完成Zigbee网络与3G网络、工业以太网网络数据的交换。

（二）Zigbee模块硬件电路设计Zigbee

无线模块是由电源电路、CC2530F256芯片、串行通信电路、按键与LED显示电路组成，其原理框图如图5所示。CC2530F256芯片作为单芯片Zigbee解决方案，已经将Zigbee协议的主要功能集成在CC2530F256芯片中(如RF电路)。在芯片程序存储区注入不同功能的程序与协议，该模块将会在Zigbee网络中起不同的作用。模块可以作为独立的Zigbee终端设备(如采集模块)，也可以作为Zigbee路由模块，用来扩展网络结构，还可以作为Zigbee协调器，用于和其它网络终端及其他异构网进行数据交换。基于本系统的功能需求，只需要对电源电路、通信电路、按键及LED显示电路三个方面进行设计。1.电源电路由于ZigBee模块中的CC2530F256芯片的工作电压是3.3V，而本系统的工作电压是5V所以需要对5V电压进行转换。ZigBee模块用的电压转换芯片为AMS1117，如图5所示的是AMS1117电路的最小单元。这些电路主要是降噪限流，确保电源系统更加稳定。2.通信电路前端采集模块采用的是异步串行口输出，输出的数据要经过Zigbee网络传输到监控中心，因此，在Zigbee模块与前端采集模块的有线连接中采用异步串行接口(RS232)，既可以简化电路设计也可以缩短开发周期。由于从前端采集模块采集的数据都经过了RS232电平的转换，所以Zigbee模块需要将信号电平转换为CC2530F256可以读写的电平模式，即在Zigbee模块的输入端加载一个SP3232E电平转换芯片，该转换芯片电路的设计相对简单，同时它属低功耗芯片，适合使用电池进行较长期供电。最后，将接口以插针方式引出，以适应外部连接要求。3.按键及LED显示电路Zigbee模块设计了两路LED指示等方便观测模块电源供电状态、系统的运行及组网状态。同时采用两路按键来进行模块测试和复位操作，在模块外部添加了外接180度旋转天线提高数据收发的覆盖范围，减小数据传输的误码率及收发功耗。Zigbee模块的硬件电路图如图5所示，Zigbee网络中所有类型的节点，即终端节点、路由节点、协调器节点的硬件电路相同。在Zigbee网络通信中，各模块应用于不同功能的通信节点，由软件编程实现。

（三）系统应用

以本文介绍的研究成果为基础开发的应用系统已投入应用，并取得了较好的社会经济效益。如图6所示，船载数据采集终端一方面通过接收GPS定位信号，对船舶航行的在途状态进行检测，同时采集船载集装箱货物信号。并将船舶的位置信息、船舶在途状态信息以及货物状态数据传送到船舶监控中心，及岸基监控中心。各Zigbee终端模块、中继路由模块、汇聚模块根据安装位置自主组网形成链路，而且软件系统可以检测到链路结构，并直观显示，如图6（a）所示。船载AIS终端接收周边船舶信息，并通过GIS技术、组态技术直观显示周边船位信息，并对可能出现的碰撞、货物过温过压等进行安全预警，如图6（b-d）所示。

三、结束语

篇10

文化渗透作为一个名词，最先出现在企业管理策略中，文化渗透是指“企业在进行文化建设和推广过程中，把企业倡导的价值观、经营理念、职业操守、为人处世之道等，通过各种途径和形式，潜移默化地贯穿于企业管理的每一个环节，达到企业所追求的共同的奋斗目标，让企业员工有共同的价值认同，从而达到管理员工、促进企业发展的目的”。学校体育文化渗透是指在体育教学过程中，把体育蕴含的文化价值、审美情趣、体育观念等，通过教化和熏陶的方式，渗透到每位学生的内心，潜移默化地影响全体学生的体育价值观、体育思维方式和体育情感、态度等，形成共同的价值追求，从而达到培养学生终身体育意识的目的。学校体育文化渗透和企业文化渗透有一定的区别，企业的文化渗透用于规范员工的行为，形成共同的价值观，提高企业员工的凝聚力。学校体育文化渗透在于追求学生人格的完善和终身体育意识的培养，“实践证明，在体育教学中，这种富有艺术及人文精神的文化渗透越深刻、越全面、越长久，其育人的实际效果就越好，从而促使受教育者的行为就越文明、越有影响力和震撼力”。因此，学校体育文化渗透的方式不是硬性地强加于学生身上，而是在潜移默化中达到润物细无声的效果，所以学校体育文化渗透的方式应该是教化和熏陶。

2运动技术与文化的共生性

对运动技术的理解要把技术放在其母体文化的背景之下，因为“任何一项技术的发明都首先在人类文化的环境中做评估，缺失文化实践的背景，拟议中的技术不可能有进展，文化因素是决定技术是否可能实现的内在条件”。伊德选择弓与箭的技术分析了在不同历史时期，不同地域背景中技术存在的差异性，生动地阐明了技术与不同文化情景的相适性要求。伊德认为:“技术在协调人与世界关系的过程中，不仅仅是改变着人类活动的习惯，更使得技术形成一种技术文化，进而改变着人类的思维模式，人类越来越相信和依赖技术构建出来的‘真实世界’”。因此，运动技术与文化二者不是截然分离的两种东西，而是不可分割地联系在一起的，确切地说运动技术是文化不可分割的重要组成部分，两者存在着天然的共生关系。与此同时，两者的共生性还体现在:一方面，运动技术是文化积淀的产物;另一方面，它又是促进了体育文化的发展。如果将运动技术细分的话，也可分为三个层次:最表层的是运动技术器物;中间层是运动技术制度或体制;最深层即核心层是运动技术的意识形态。运动技术作为人类有目的的活动手段之一，承载着人类的体育需求和价值观，是人追求健康或挑战自我的最基本方式和方法，从而使运动技术集中鲜明地体现着人类的价值追求和价值赋予。

3体育教学中缺少文化的技术传授之惑

长期以来，我国的体育教学过分偏重以技术传授为主导的外显性教育，而无视以潜移默化为主导的内隐性教育，导致了体育教育的文化缺陷，影响了对学生的体育文化教育，使得运动技术的传授缺乏方向性与吸引力。在此教学模式下，学生群体很自然地就会认为体育学习就是为了掌握和提高技术，再加之体育教师所设定的“以技术为核心”教学目标的偏颇，使天生存在运动能力不足或运动细胞缺少的学生(即使运动能力强的学生也有技术提高的极限)在单一价值观的运动技术学习中。逐渐迷失了自我，枯燥的情绪随之而来，找不到体育学习的乐趣，久而久之学生参与体育锻炼的热情受到压制，导致了体育教学效果的不佳。

3．1文化教学内容的缺失致使学生丧失学习兴趣

在长期的教学历史中，体育教学内容普遍存在重技术轻文化现象，以至于学生缺乏对各运动项目所蕴含的文化要素的掌握与了解，而教学中单纯的运动技术教学并不能使学生产生情感上的共鸣，教学效果不理想。由于文化方面的教学具有历史性、趣味性、知识性等特点，正好与运动技术教学有很好的互补性，使学生在掌握运动技术的同时，了解该运动项目所产生的历史背景、价值体系、文化隐喻等深层次的关联知识，使学生在技术学习中得到文化的渲染，文化的渲染又可以激发学生学习技术的极大兴趣。

3．2教学方法过于传统，抑制了学生的积极性

单纯的运动技能传授，教师的授课方式很难从传统的教学方式中转变过来，具体教学也是以教师为主导的灌输式的技术教学，从小学到高校基本上沿用了一套教学模式，缺少循序渐进的文化渗透历程。正是由于缺少了文化层面的调适，最终造成了学生对体育学习的厌倦，学习的主动性、积极性不高。同时，教学方法的陈旧，使学生始终处于被动的技术模仿中，技术的简单模仿，限制了学生的创造性发挥，抑制了学习的积极性。

3．3重技术轻文化，导致学生综合素质不足

体育教学指导思想更多地关注运动技能的传授和提高，而忽视了“文化”作为体育教育的重要组成部分，没能把运动技能与文化的学习、教法的掌握和各种能力的提高贯穿整个教学过程。单纯的运动技能传授只能让学生学会模仿，而不能激发学生的创造性思维，从而限制了体育习惯的养成，“授之以鱼不如授之以渔”。

4技术传授与文化渗透并重体育教学理念的实践路径

4．1“技术传授与文化渗透并重”体育教学理念提出的依据

运动技术:体育教学操作性和默会性特征指向的必然工具。体育教学具有操作性和默会性特征。其中操作性是体育教学的首要特征。从现代认知心理学的角度看，“技能的本质是一套操作程序控制了人的行为，包括外显的身体活动和内在的思维活动。程序性知识概念实际上也是一套操作规则或程序支配人的行为。所以，程序性知识概念实际上包含了我们平常所说的技能的概念。”可见，运动技术是一种操作形态的知识，在体育教学中决不能忽视这种知识。与此同时，体育教学具有默会性特征。英国哲学家波兰尼指出:人类的知识有两种，一种是用书面文字或地图、数学公式来表述的知识;另一种则是不能系统表述的知识，例如我们有关自己行为的某种知识。如果我们将前一种知识称为明言知识的话，那么我们就可以将后一种知识称为默会知识，波兰尼由此提出他最著名的认识论命题———“我们所认识的多于我们所能告诉的”。语言文字仅是运动技术一种经验性的表述，这就决定了我们对运动技术的表达和传授，也只能大概意义上的、模糊的表达和传授，是不精确的。运动技术所呈现的“奥妙”与“诀窍”，是难以言表的，须由学习者长时间、反复的练习才能体会到这种“奥妙”。可以说，运动技术的教学是体育教育的主要方法和手段，没有了运动技术的教学，体育课程无疑会成为“无源之水”、“无本之木”，因而，一定的运动技术教学是必不可少的。文化渗透:体育教学理念创新的核心。“无论是社会学取向的教学研究、哲学取向的教学研究，还是心理学取向的教学研究，它们都有其自身无法回避的局限性。如社会学取向的教学研究因过分追求教学的客观化、科学化，忽视了教学活动的主观性、复杂性与人文性。每一种研究取向，对教学问题的分析途径或解释框架具有特定的作用，不足以全面分析教学活动的复杂性。哲学取向的教学研究秉承理性主义的传统，沉溺于抽象的观念世界，追求普遍性和绝对的确定性，缺乏对当下的现实教学生活的实践关照，忽视了教学问题的复杂性、境域性与文化的生成性。心理学取向的教学研究非常重视教学的工具技术理性，把教学看作是一种工艺与技术，关注教学的程序、方法、策略与心理的问题。”对于体育教学的研究同样存在这种情况，因此，我们需要一种更为全面的理论基础来研究体育教学中的相关问题，实现多学科视野的融合。文化学恰恰就是这种着力点，因为社会学、哲学和心理学研究都根植于一定的文化传统与文化背景。尽管近几年人们开始从文化及文化学的视角关注体育教学问题，但是没有真正将体育教学问题放到文化框架中来认识。体育教学以文化为主要任务可以更好地促进学生身心健康发展，培养学生终身体育意识，因为“文化的核心是价值观念，价值观念是学生进行价值判断的尺度;文化可以使学生摆脱自然的限制，运用文化对自然进行观照，从而形成自我反思的能力，在一定意义上成为自我教育者;文化的功能之一就在于教化，一种文化体系就是一个教育学说;文化可以为学生提供信念;文化可以使学生变得智慧。”“文化就像是一个大温室，潜移默化地影响着生活在里面的成员，既能够影响和定义一个群体的价值观念、思维方式、语言交流方式、道德观念、生活方式等，又可以通过这些思维方式和交流方式等来创造和传承各种物质和精神成果。也就是说，文化蕴含着创造的因素，又包含着传承的因素;既包含精神的层面，也包含物质的层面。”无疑，运动技术是文化的一种表现形式，是文化的结晶，文化包含着创造体育的源泉。运动技术往往归于静态的逻辑，而文化动态地反映着运动技术形成的历史过程。因此，完整而健全的体育教学不应只是运动技术的传授，而应当是一种包括运动技术在内的整个体育文化的浸润。

4．2技术传授与文化渗透并重体育教学理念的实践路径