技術發展論文范例6篇

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技術發展論文

技術發展論文范文1

隨著我國經濟的發展,我國的城市供熱事業獲得了長足的發展,全國集中供熱面積已達86540萬平米。在規模擴張的同時,供熱新技術、新材料、新設備、新工藝不斷得到推廣應用。展望未來,要加快科技成果的轉化和應用,使供熱系統工藝、設備、設計、施工和管理的技術水平有較大提高,縮小與供熱發達國家的差距,為我國的環境保護和經濟可持續發展作出貢獻。

要實現供熱技術的進步,關鍵在于抓好二個方面的工作:

一是建立完善的技術開發體系;

二是推廣供熱節能新技術。

2城市供熱技術發展存在的問題

2.1集中供熱目前正受到其他采暖(制冷)能源和供應方式的有力競爭

以煤炭為燃料的熱電聯產和集中鍋爐房供熱受到嚴峻挑戰:

一是如何降低初投資(包括熱源、熱網、熱力站的投資);

二是如何完善供熱系統,加強企業管理,降低供熱成本。

2.2二氧化硫污染的問題

我國的供熱鍋爐主要以中小燃煤鍋爐為主,量大面廣。由于中小鍋爐煙氣排放高度低,對城市環境空氣的污染相對較大??刂浦行∪济哄仩t造成的低空污染是改善城市環境空氣質量的關鍵之一。因而應積極尋求脫硫效率高、運行費用低、一次投資少的好技術項目。

3城市供熱技術未來發展展望

預計今后十年,集中供熱企業將實現由粗放型經營到質量、效益型的轉變,集中供熱效率的提高有賴于技術發展的創新與推廣,具體表現在以下幾個方面:

3.1供熱自動化控制水平提高

鍋爐自動控制、換熱站自動控制、無人值守自動供熱機組等將得到廣泛應用、自動化控制水平的提高,不僅保證了供熱的可靠性,而且提高了供熱效率。

3.2大型供熱機組比重增加

一些城市未滿足熱負荷的急劇增加,正建設單機容量100兆瓦以上的大型供熱機組,代替小型供熱機組,200兆瓦以上的供熱機組也在太原、北京、沈陽等城市投入運行,大型供熱機組比重將日益增加。

3.3城市熱、電、冷聯產快速發展

隨著城市建設的發展,既需供熱又供冷的公用建筑大量增加,一些城市以熱電廠為熱源,實行熱、電、冷聯供。夏季熱負荷的增加,使熱電廠的綜合效益明顯提高。

3.4分戶計量開始實施

隨著《中華人民共和國節約能源法》的頒布實施和人們節能意識的提高,以促進供熱系統和節能為目的的采暖分戶計量工作開始實施,溫控閥、熱量表、自力式壓差控制器、自力時流量調節閥、變頻循環水泵、蓄熱器等在供熱系統中推廣應用。

3.5大力推廣鍋爐節能技術

利用鍋爐自動控制,分層給煤燃燒,水泵、風機的變頻調速等技術,高效省煤器等降低鍋爐房能耗指標。

3.6開始使用潔凈燃料

隨著人們生活水平的提高和環境意識的加強,以油、氣、水煤漿等潔凈的燃料代替煤炭而作為都市使用的主要一次能源已成為必然趨勢。部分城市開始發展燃氣——蒸汽聯合循環發電熱電廠,已達到高效、節能、減少污染、提高電網調峰能力的目的。

3.7供熱新能源開發方興未艾

地熱能、核能、熱泵、垃圾焚燒、生物質能等新能源的開發利用日益得到重視,促進了供熱能源結構的調整,環保效益和經濟效益十分明顯。

(1)地熱能。地球是一座天然的巨大能源庫,它內部蘊藏著大量熱能。地熱能為地球上存儲的全部煤燃燒時放出的熱量的一億七千萬倍。地熱能取自“天然的地下鍋爐”,不需要燃燒任何燃料,更省去了復雜龐大的燃料運輸和燃燒系統,避免熱因燃燒而產生的污染,因此是一種清潔、廉價的能源。我國的華北、山東半島、遼東半島等地區蘊藏有地熱資源,合理開發利用,將對改善供熱能源結構、減少污染起巨大作用。

(2)垃圾燃燒等新熱源。垃圾焚燒可實現垃圾的無害化、降量化及資源化,將垃圾焚燒產生的熱能用于供熱或發電,使城市垃圾成為新能源變為可能,這既有利于環境保護,又可獲得較好的經濟效益。丹麥首都哥本哈根安裝有近十座垃圾焚燒爐,生產的熱水用于集中供熱。而我國南方深圳等城市也已經有垃圾焚燒的成功的經驗,利用垃圾焚燒技術處理城市垃圾以被越來越多的城市所采納。

(3)核能供熱技術。核能是一種有廣泛應用前景的新能源。核燃料的熱值比煤高270萬倍。核能過去主要用于發電,近幾年已逐步應用于供熱。由于供熱反應堆比發電廠的動力反應對輸出蒸汽或熱水的壓力和溫度低的多,其安全性大大提高,故可靠近城市和熱用戶。另外投資費也大大降低,一般僅為動力對的1/10,其經濟性也可和燃氣、燃油供熱站相比較。清華大學核能研究院開發的5MW試驗性供熱堆已正式投入運行,沈陽熱力公司2×200MW核能供熱機組目前已完成可行性研究報告,核能供熱正在走進百姓生活。

(4)熱泵供熱技術。熱泵可以把不能直接利用的低位熱源(空氣、土壤、水、太陽能、工業廢熱)轉換為可利用的高品位熱能,從而達到節約高位熱能的目的,特別是將低位能源轉換為采暖用能方向,熱泵有獨到的優勢。熱泵技術經過近一個世紀的發展,目前技術上已十分成熟,熱泵裝置目前已進入家庭、公共建筑、廠房以達到供空調、采暖、熱水供應所需的熱量。熱泵在上海、廣州等南方城市已有大量應用,以青島為代表的北方城市也已開發出新型的熱泵產品。

技術發展論文范文2

【關鍵詞】光纖光纜技術發展

一、光纖技術發展的特點

1.網絡的發展對光纖提出新的要求

(1)擴大單一波長的傳輸容量。目前,單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s,并進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD提出一定要求。(2)實現超長距離傳輸。論文百事通無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想,目前一些公司已采用色散齊理技術,實現2000-5000km的無電中繼傳輸;有的采用拉曼光放大技術,更大地延長光傳輸距離。(3)適應DWDM技術的運用。目前運用32×2.5Gbit/sDWDM系統,該系統對光纖的非線性指標提出了更高要求;ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)已完成,對光纖的有效面積提出相應指標,對G.655光纖的非線性特性會有改善。

2.新型光纖產品的不斷出現

(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖。康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖,利用了偏振傳輸和復合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統中,很適合于拉曼放大器的開發與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總容量10.2Tbit/s的記錄。一些公司開發負色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標的要求,簡化了色散補償方案,在長距離無再生傳輸和海底光纜長距離通信中效果很好。

(2)用于城域網通信的新型低水峰光纖。在城域網設計中,要考慮簡化設備、降低成本和非波分復用技術應用的可能性。低水峰光纖在1360-1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展,使CWDM系統被優化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網設計,要求光纖的水峰低和具有負色散值,可抵消光源光器件的正色散,可組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖,利用它來做色散補償,避免色散補償設計,節約成本。

(3)用于局域網的新型多模光纖。隨著局域網、用戶住地網的高速發展,大量綜合布線系統采用多模光纖代替數字電纜,多模光纖市場份額逐漸加大。選用多模光纖,是因為局域網傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%-100%,但它所配套的光器件可選用發光二極管,價格比激光管便宜,且多模光纖有較大的芯徑與數值孔徑,易連接與耦合,相應的連接器、耦合器等元器件價格也低。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準,因局域網發展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標準型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接困難一些。針對此問題,有的公司進行了改進,研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區別于傳統的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,將帶寬的正態分布進行了調整,以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用。

3.光纜技術發展的特點

(1)光纜結構使用網絡環境有明確的光纖類型選擇,如干線網光纖、城域網光纖等,這決定了大范圍內光纜光纖傳輸特性的要求,具體運用的條件,還有可依據的細分的標準及指標。(2)光纜結構除考慮光纜使用環境條件外,與其施工和維護方法有關,必須統一考慮,配套設計。(3)光纜新材料的出現,促進了光纜結構改進,如干式阻水料、納米材料、“干纜芯”式、生態光纜、海底和淺水光纜、微型光纜、全介質自承式光纜、架空地線光纜等的采用,使光纜性能有明顯改進。

二、光纖光纜技術發展值得思考的問題

1.積極創新開發具有自主知識產權的新技術。1997年以來,國內光通信核心技術專利是90件,自主申請的有9件。作為世界第二光纜大國,應該把開發具有自主知識產權的技術,作為工作的重中之重,爭取創造更多的光纖光纜專利。

2.開發具有先進技術水平、與使用環境、施工技術相配套的新產品。光纜的結構依賴于使用的環境條件和施工的具體要求,今后,光纜建設的重點將會隨著接入網、用戶住地網的建設不斷展開,新一代的光纜結構和施工技術會基于,如微型光纜、吹入或漂浮安裝,及迷你型微管或小管系統的全套技術,有一系列新的變化,充分利用有限的敷設空間。目前我國創新的成份太少,在接入網、用戶住地網中,多采用一些國產的光電纜產品。

3.利用已有設備和技術,改善HYA市話電纜的相應特性,為數字業務提供更好的服務。對于已經敷設的銅電纜,只能在現有條件下,利用其特性開通數字新業務?,F有的HYA電纜,雖然可開通ADSL等一些新業務,但容量有限,當ADSL數量增大到一定限度后會出現干擾問題,影響以前開通的業務。因此,對新敷設的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標要求,為將來開通更多的新業務作好準備。

技術發展論文范文3

Perkins公司的Ouadram燃燒室、日野公司的HMMS燃燒室,小松公司的MTEC燃燒室及五十鈴公司的四角形燃燒室等,都在試驗開發階段,其基本特點是由一個中央渦流及四周的微渦流使空氣燃料快速而充分地混合,并配合以合適的燃油噴射系統。

目前,噴射系統已進入一個較快的發展時期,現正在研究開發lms內完成一次噴射,并在有限時間內正確控制噴射量的方法。噴射壓力已提高到160—180MPa,實驗室內已到200MPa。如共軌式噴射系統及分段預噴射系統等,可根據發動機的負荷與轉速自動控制合理的噴射規律和噴油壓力。

二、增壓及可變氣門配氣定時

當今柴油機增壓和增壓中冷已成為標準特點,隨著發動機的輕量化與小型化,為了降低車輛油耗,提高車輛裝載效率,必須繼續提高增壓比及增壓器效率。在進一步提高大負荷區的過量空氣系數a時可以減少顆粒排放,同時通過稀燃化,減少熱損失,提高循環效率,進而同時降低油耗,隨著高增壓和高a化,組裝有多個增壓器的復合系統已成為可能。另外,增壓器固定的渦輪幾何形狀也將由可用于多用途的電控可變幾何形狀所取代。

目前,在小缸徑柴油機上4氣門和噴油嘴垂直中置技術得到廣泛的應用,為了減少換氣損失,使混合氣的形成進一步優化,現正在研究采用可變氣門配氣定時,從而使發動機在整個轉速范圍內的氣門升程和定時得到最佳優化。

三、全電子優化控制

如前所述,目前對燃油噴射時間、噴射量、慣性增壓、增壓器、進氣渦流及廢氣再循環(EGR)等都能實現電子優化的可變控制,從而對降低排放、減少油耗、提高輸出功率和啟動性能等有很大作用;但是,這些控制中的多半內容,如EGR、自動診斷等,還有很多技術不夠完善,有待進一步研究和開發,今后還將繼續開發其它方面的電子可變控制機構,尤其是與整車相協調統一的綜合化的全電子控制系統。

四、排氣后處理技術

柴油機能否像汽油機那樣使用催化劑大幅度減少排放,尤其是NOx,這是柴油機研制者一直追求的目標。日美歐現都在對此進行研究,日本有關大學、研究所和廠家正在對沸石鎂及氧化鋁的催化劑上用還原劑進行NOx還原試驗,美國福特等公司也正在對催化還原系統(SCR)及DeNOx,催化器兩種NOx還原系統進行研究。

SCR技術是利用氮氧化物有選擇地與存在于廢氣中的或噴入的反應劑反應,利用一個催化器降低NOx排放,排出生成的氧氣。還原反應劑可以是在柴油機廢氣中的HC化合物或是由附加油箱直接噴入廢氣流中的物質,如氨等。

與SCR技術相比,DeNOx催化技術系統簡單,無有害生成物,目前認為最具發展潛力。DeNOx催化技術主要是將NOx催化熱裂變為N2和O2,目前的問題是廢氣在催化器中停留時,催化器效率不高,因此帶來轉化還原效率也受到很大限制。

為減少顆粒排放而研制的各種“柴油機顆粒收集器或稱過濾器(DEF)”,雖然不少產品已在歐洲轎車柴油機上裝車使用,但由于DEF的耐久性差且過濾器的再生問題也沒有徹底解決,因此,該項技術也正在進一步改進和發展中。

五、改進燃料

燃料性能的改進,對減少排放起到很大作用,日本繼美歐之后,從1997年開始把輕油中的硫含量降到0.05%以下,以此大幅度減少排放顆粒中的硫酸鹽,同時減少EGR造成的發動機內部的腐蝕磨耗及催化劑中毒;進一步減少硫含量,提高十六烷值,可進一步降低NOx。減少芳香烴,尤其是減少3環以上的芳香族成分,可減少排放顆粒中的硫化物、降低90%的蒸餾溫度、改進點火性能;通過使用含氧燃料或添加劑,可降低黑煙顆粒。為了適應低硫化及噴射壓力的大大增加,確保燃油噴射裝置的性,人們對燃料的改進開發寄予了很大期望。

六、代用燃料

隨著世界能源危機和環境污染問題的日趨嚴重,尋找一種更清潔的替代石油的原料已勢在必行。經過多年的研究試驗,目前公認天然氣是21世紀的首選替代燃料。美國一些學者認為天然氣發動機汽車是與電動車相媲美的清潔能源動力車。日本研究表明,天然氣汽車在環境保護、石油燃料替代及實用性等方面有著無可比擬的優點。近年來,天然氣發動機、包括柴油與天然氣的雙燃料發動機發展很快,目前,全世界有幾百萬輛天然氣或雙燃料汽車在運行,預計到2010年,全球將有1/3的國家使用天然氣汽車。正如人類本世紀初從固體燃料向液體燃料過渡一樣,如今已開始從液體燃料向氣體燃料過渡,從而將提高整個能源系統的效率和清潔性。

參考文獻:

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技術發展論文范文4

2網絡業務數據化、分組化

2.1無線數據——生機無限當前移動數據通信發展迅速,被認為是移動通信發展的一個主要方向。近年來出現的移動數據通信主要有兩種,一種是電路交換型的移動數據業務,如TACS、AMPS和GSM中的承載數據業務以及GSM系統的HSCSD;另外一種是分組交換型的移動數據業務,如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統的GPRS。

目前,無線數據業務只占GSM網絡全部業務量中的很小一部分,但是在未來的兩年中這種狀況將開始扭轉,并大大改變。1999年以后,隨著HSCSD、GPRS等新的高速數據解決方案顯露崢嶸,并成為數據應用的新焦點,無線數據將成為運營商經營計劃中越來越重要的部分,它預示著未來大量的商業機遇。

(1)應用驅動市場

無線數據業務的主要驅動力在于用戶的應用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業務,然而無線數據則不同,無線數據最初的應用重點放在運輸管理這樣的專業市場。近期無線數據業務的目標市場是銷售人員或現場工程師這樣的用戶群。從這些先發目標的應用中積累無線數據的經驗,并從中受益。

在過去的十年里,傳統的生活方式已經在迅速改變,人們更經常性地移動,職業和個人生活之間的分界變得模糊,人們需要不分時間、地點訪問很重要的信息。發生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅動無線數據業務發展的重要因素。

(2)因特網的影響

和通信的其他領域一樣,無線數據業務的一個最重要的驅動力來自Internet。根據最近的研究,未來兩年歐洲的因特網用戶數量將翻一番。在我國,因特網用戶的年增長率將高達300%,顯然用戶在運動中接入因特網的需求將會增長。

為了滿足接入因特網的需求,一個全球性的開放協議——無線應用協議(WAP)應運而生。WAP為將Internet的信息內容以及增值業務傳送到移動終端提供了一種開放的通用標準,實現了IP與GSM網絡的橋接,是一個為廠商提供加速市場增長、避免網絡割接、保護運營商投資的標準,WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機都能工作。

(3)數據速率的發展

GSM承載業務所提供的GSM數據速率最高只能達到9.6kbit/s。國際上1998年引入的高速電路交換數據(HSCSD)技術將實現57kbit/s的數據速率,對要求連續比特率和傳輸時延小的應用是理想的,如會議電視、電子郵件、遠程接入企業的局域網和無線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個GSM分組數據應用,將實現超過100kbit/s的數據速率。對較短的“突發”類型業務是理想的,如信用卡認證、遠程測量和遠程事務處理。EDGE(增強數據速率GSM改進模式)使用修改過的GSM調制方式來實現超過300kbit/s的數據速率。EDGE會讓GSM運營商特別受益,他們不但可以贏得第三代移動通信的經營執照,還可以提供有競爭力的寬帶數據業務。

2.2個人多媒體通信——網絡演進的方向

對隨時隨地話音通信的追求使早期移動通信走向成功。移動通信的商業價值和用戶市場得到了證明,全球移動市場以超凡的速度增長。移動通信演進的下一階段是向無線數據乃至個人移動多媒體轉移,這一進展已經開始,并將成為未來重要的增長點。個人移動多媒體將根據地點為人們提供無法想像的、完善的個人業務和無線信息,將對人們工作和生活的各個方面產生影響。在個人多媒體世界里,話音郵件和電子郵件被傳送到移動多媒體信箱中;短信將成為帶有照片和視頻內容的電子明信片;話音呼叫將與實時圖像相結合,產生大量的可視移動電話,還將實現移動因特網和萬維網瀏覽。像無線會議電視這樣的應用將隨處可見,電子商務將蓬勃開展。對于運動中的用戶還有隨時隨地的各種信箱和娛樂服務。

3網絡技術的寬帶化

在電信業歷史上,移動通信可能是技術和市場發展最快的領域。業務、技術、市場三者之間是一種互動的關系,伴隨著用戶對數據、多媒體業務需求的增加,網絡業務向數據化、分組化發展,移動網絡必然走向寬帶化。

通過使用電話交換技術和蜂窩無線電技術,70年代末誕生了第一代模擬移動電話。AMPS(北美蜂窩系統)、NMT(北歐移動電話)和TACS(全向通信系統)是三種主要的窄帶模擬標準。第一代無線網絡技術的一大成就就是去掉了將電話連接到網絡的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無線接收和撥打電話。

第二代系統引入了數字無線電技術,它提供更高的網絡容量,改善了話音質量和保密性,并為用戶引入了無縫的國際漫游。今天世界市場的第二代數字無線標準,包括GSM、MMPS、PDC(日本數字蜂窩系統)和IS95CDMA等,均仍為窄帶系統。

第三代移動系統,即IMT-2000,是一種真正的寬帶多媒體系統,它能夠提供高質量寬帶綜合業務并實現全球無縫覆蓋。2000年以后,窄帶移動電話業務需求將依然很大,但隨著Internet等高速數據通信及多媒體通信需求的驅動,寬帶多媒體綜合業務將逐步增長,而且就未來信息高速公路建設的無縫覆蓋而言,寬帶移動通信作為整個移動市場份額的子集將顯得愈來愈重要。

第三代系統預計在2002年投入商用。

從第二代到第三代系統的變化并不像從第一代模擬網絡到第二代數字網絡那樣存在重大的技術變遷。從目前的技術發展現狀和趨勢來講,第二代系統將逐步子滑過渡到第三代系統,在此演進過程中,移動網絡所能實現的數據速率逐步升級:GSM承載業務所能提供的數據速率為9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技術實現了57kbit/s的數據速率,1999年引入的GPRS將實現超過100kbit/s的數據速率,將在2000年引入的EDGE技術可實現超過300kbit/s的數據速率。2001年后投入商用的第三代系統將能夠在廣域網上實現384kbit/s的數據速率,在辦公室和家中還可以達到2Mbit/s。

4網絡技術的智能化

移動通信需求的不斷增長以及新技術在移動通信中的廣泛應用,促使移動網絡得到了迅速發展。移動網絡由單純地傳遞和交換信息,逐步向存儲和處理信息的智能化發展,移動智能網由此而生。移動智能網是在移動網絡中引人智能網功能實體,以完成對移動呼叫的智能控制的一種網絡,是一種開放性的智能平臺,它使電信業務經營者能夠方便、快速、經濟、有效地提供客戶所需的各類電信新業務,使客戶對網絡有更強的控制功能,能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動智能網通過把交換與業務分離,建立集中的業務控制點和數據庫,進而進一步建立集中的業務管理系統和業務生成環境來達到上述目標。通過智能網,運營公司可以最優地利用其網絡,加快新業務的生成;可以根據客戶的需要來設計業務,向其他業務提供者開放網絡,增加收益。

關于移動智能網的研究,早在1995年就已開始,剛開始并沒有具體的標準協議出現,各廠商各自制定了自己的標準,并且據此進行了不少的研究工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期產品。這些工作為最終移動智能網標準的形成積累了經驗。

1997年末,美國蜂窩電信工業協會(CTIA)制定了移動智能網的第一個標準協議——IS-41D協議。1998年1月,歐洲電信標準研究所(ETSI)在GSMphase2+階段引入了CAMEL協議(移動通信高級邏輯的客戶化應用程序),當時的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能網能力集一2標準中描述了移動接入的功能實體,稱為CAMELphase2標準。

伴隨著移動網絡向第三代系統的演進,網絡的智能化程度也在不斷地提升。智能網及其智能業務是構成未來個人通信的基本條件。

5更高的頻段

從第一代的模擬移動電話,到第二代的數字移動網絡,再到將來的第三代移動通信系統,網絡使用的無線頻段遵循一種由低到高的發展趨勢。1981年誕生的第一個具有國際漫游功能的模擬系統NMT的使用頻段為450MHz,1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國目前的模擬TACS系統的使用頻段也為900MHz。在第二代網絡中,GSM系統的開始使用頻段為900MHz,IS-95CDMA系統為800MHz。為了從根本上提高GSM系統的容量,1997年出現了1800MHz系統,GSM900/1800雙頻網絡迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統IMT-2000則定位在2GHz頻段。

6更有效利用頻率

無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動通信的飛速發展,頻譜資源有限和移動用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳,出現了“頻率嚴重短缺”的現象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術和開發新頻段。

模擬制的早期蜂窩移動通信系統采用頻分多址方式,主要通過多信道共用、頻率復用和波道窄帶化等技術實現頻率的有效利用。隨著業務的發展,模擬系統已遠不能滿足用戶發展的需求。數字移動通信比模擬移動通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術,數字系統要求的載干比較小,因而頻率復用距離可以小一些,系統的容量可以大一些。而且,數字移動通信還可采用時分多址或碼分多址技術,它比模擬的頻分多址制在系統容量上大4-20倍。

GSM作為最具代表性和最為成熟的數字移動通信系統,其發展歷程就是一部頻率有效利用技術的演進史。GSM采用時分多址制式,其對頻率的有效利用主要是通過頻率復用技術的不斷升級實現的。從傳統的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復用技術,頻率復用的密集度逐步提升,頻譜效率快速提高,GSM系統的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS-95CDMA(窄帶)系統,以無線技術的先進性和大容量等特點著稱。它以擴頻技術為基礎,不同用戶的信號靠不同的編碼序列來區分,如果從頻域或時域來觀察,多個CDMA信號是相互重疊的,故理論上CDMA系統的頻譜利用率比GSM系統更高,網絡容量更大。同時CDMA系統具有一定的過載能力,即系統具備軟容量。作為未來第三代移動通信系統主流無線接入技術的WCDMA(寬帶碼分多址)能夠更高效地利用無線電頻率。它利用分層小區結構、自適應天線陣和相干解調(雙向)等技術,網絡容量可得到大幅提高,可以更好地滿足未來移動通信的發展要求。

7網絡趨于融合,走向統一

7.1第三代移動通信系統的結構

第三代系統的主要目標是將包括衛星在內的所有網絡融合為可以替代眾多網絡功能的統一系統,它能夠提供寬帶業務并實現全球無縫覆蓋。為了保護運營公司在現有網絡設施上的投資,第二代系統向第三代系統的演進遵循平滑過渡的原則,現有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系統均將演變成為第三代系統的核心網絡,從而形成一個核心網家族,核心網家族的不同成員之間通過NNI接口聯結起來,成為一個整體,從而實現全球漫游。在核心網絡家族的,形成一個龐大的無線接入家族,現有的幾乎所有的無線接入技術以及WCDMA等第三代無線接入技術均將成為其成員。

技術發展論文范文5

關鍵詞光纖光纜通信電纜ITU-T建議技術發展

1光纖技術發展的特點

1.1網絡的發展對光纖提出新的要求

下一代網絡(NGN)引發了許多的觀點和爭論。有的專家預言,不管下一代網絡如何發展,一定將要達到三個世界,即服務層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網莫屬,但高速骨干傳輸的發展也對光纖提出了新的要求。

(1)擴大單一波長的傳輸容量

目前,單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s,并已開始進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15會議上,美國已提出對40Gbit/s系統引入一個新的光纖類別(G.655.C)的提議,并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討,也許不久的將來就會出現一種專門的40Gbit/s光纖類型。

(2)實現超長距離傳輸

無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術,實現2000~5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標,采用拉曼光放大技術,可以更大地延長光傳輸的距離。

(3)適應DWDM技術的運用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系統已經運用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統已在開發并取得很好的進展。DWDM系統的大量使用,對光纖的非線性指標提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)最近也已完成,當光纖的非線性測試指標明確之后,對光纖的有效面積將會提出相應指標,特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。

1.2光纖標準的細分促進了光纖的準確應用

2000年世界電信標準大會批準將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C3類光纖;將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用,細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求(如有些光纖幾何參數的容差變?。?,明確了對不同的網絡層次和不同的傳輸系統中使用的光纖的不同指標要求(如PMD值的規定),并提出了一些新的指標概念(如“色散縱向均勻性”等),對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現及新子建議的起草,都意味著光纖分類及指標、測試方法有某些改進,或有重要的提升;都標志著要求光纖質量的提高或運用方向上的調整,是值得注意的光纖技術新動向。

1.3新型光纖在不斷出現

為了適應市場的需要,光纖的技術指標在不斷改進,各種新型光纖在不斷涌現,同時各大公司正加緊開發新品種。

(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖

主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖,其PMD值極低,可以使現有傳輸系統的容量方便地升級至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大,使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統中,據稱很適合于拉曼放大器的開發與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,據介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總容量10.2Tbit/s的記錄。還有一些公司開發負色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標的要求,并簡化了色散補償的方案,在長距離無再生的傳輸中表現出很好的性能,在海底光纜的長距離通信中效果也很好。

(2)用于城域網通信的新型低水峰光纖

城域網設計中需要考慮簡化設備和降低成本,還需要考慮非波分復用技術(CWDM)應用的可能性。低水峰光纖在1360~1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展,使CWDM系統被極大地優化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網的設計可能不僅要求光纖的水峰低,還要求光纖具有負色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖,利用它來做色散補償,從而避免復雜的色散補償設計,節約成本。如果將來在城域網光纖中采用拉曼放大技術,這種網絡也將具有明顯的優勢。但是畢竟城域網的規范還不是很成熟,所以城域網光纖的規格將會隨著城域網模式的變化而不斷變化。

(3)用于局域網的新型多模光纖

由于局域網和用戶駐地網的高速發展,大量的綜合布線系統也采用了多模光纖來代替數字電纜,因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖,是因為局域網傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發光二極管,價格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數值孔徑,容易連接與耦合,相應的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準,但由于局域網發展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標準型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接相應困難一些,雖然在部分歐洲國家和日本有一些應用,但在北美及歐洲大多數國家很少采用。針對這些問題,目前有的公司已進行了改進,研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區別于傳統的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,它將帶寬的正態分布進行了調整,以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用,這種改進可能會為50/125pm光纖在局域網運用找到新的市場。

(4)前途未卜的空芯光纖

據報道,美國一些公司及大學研究所正在開發一種新的空芯光纖,即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講,這種光纖沒有纖芯,減小了衰耗,增長了通信距離,防止了色散導致的干擾現象,可以支持更多的波段,并且它允許較強的光功率注入,預計其通信能力可達到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業界人士也十分關注這一技術的發展,越來越多的研究證明空芯光纖似有可能。如果真能實用,就能解決現有光纖系統長距離傳輸的問題,并大大降低光通信的成本。但是,這種光纖使用起來還會遇到許多棘手的問題,比如光纖的穩定性、側壓性能及彎曲損耗的增大等。因此,對于這種光纖的現場使用還需做進一步的探討。

2光纜技術的發展特點

2.1光網絡的發展使得光纜的新結構不斷涌現

光纜的結構總是隨著光網絡的發展、使用環境的要求而發展的。新一代的全光網絡要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長、傳送更高的速率、便于安裝維護、使用壽命更長等。近年來,光纜結構的發展可歸納為以下一些特點。

1)光纜結構根據使用的網絡環境有了明確的光纖類型的選擇,如干線網光纖、城域網光纖、接入網光纖、局域網光纖等,這決定了大范圍內光纜光纖傳輸特性的要求,具體運用的條件還有可依據的細分的標準及指標;

2)光纜結構除考慮光纜使用環境條件以外,越來越多的與其施工方法、維護方法有關,必須統一考慮,配套設計;

3)光纜新材料的出現,促進了光纜結構的改進,如干式阻水料、納米材料、阻燃材料等的采用,使光纜性能有明顯改進。

不同的場合和不同的要求造成了光纜的多結構的發展趨勢,新的光纜結構以及在現有結構上不斷改進的各種結構也在不斷涌現,出現了如下一些類型。

·“干纜芯”式光纜:所謂“干纜芯”即區別于常用的填充管型的光纜纜芯。這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來完成,其防水性能、滲水性能都與傳統的光纜相同,但它具有生產、運輸、施工和維護上的一些優點。首先是方便,因為阻水材料不含粘性脂類,操作使用比較方便安全;其次,干式光纜重量輕、易接續、易搬運,設備投資小、成本低,生產使用中也顯得干凈衛生,在長期使用中還可減少纜芯中各種元件之間的相對移動。特別是在接入網室內纜和用戶纜中,好處更加明顯。

·生態光纜:一些公司從環境保護及阻燃性能的要求出發,開發了生態光纜,應用于室內、樓房及家庭?,F有光纜中使用的一些材料已不符合環保的要求,如PVC燃燒時會放出有毒性氣體,光纜穩定劑中有時含鉛,都是對人體及環境有害的。2001年ITU-T已通過了一項L45建議——“使電信網外部設備對環境的影響最小化”建議,通過對光纜、電纜光器件及電桿等基于壽命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法來確定產品對環境的影響。由于環境因素正日益受到重視,對通信外部設備,特別是光纜產品規定這樣的指標已提到日程上來,如果不在材料和工藝上下功夫就難以達到環保的要求。因此已有不少公司針對此類問題開發了一些新材料,如對室內用纜,開發了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物,以及無鹵性阻燃塑料等。

·海底光纜:海底光纜近年來有根快的發展,它要求長距離、低衰減的傳輸,而且要適應海底的環境,對抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴格。

·淺水光纜(MarinizedTerrestrailCable,MTC):淺水光纜是區別于海底光纜而提出來的另一類結構的水下光纜,適合于在海岸邊上、淺水中安裝,無需中繼、通信距離比較短的水下(如島嶼間、沿海岸邊上的城市)敷設使用。這種光纜區別于海底光纜的環境,需要的光纖數不多(中等),但要求結構簡單、成本較低,易于安裝和運輸,便于修復和維護。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定義下的淺水光纜建議,為建設類似的水下光纜提供了一組規范,隨后也有可能形成相應的國際標準。

·微型光纜:為了配合氣壓安裝(或水壓安裝)施工系統的運用,各種微型的光纜結構已在設計和使用中。對于氣壓安裝的微型光纜,要求光纜與管道之間有一定的系數,光纜重量要準確,具有一定的硬度等。這種微型光纜和自動安裝的方式是未來接入網,特別是用戶駐地網絡中綜合布線系統很有潛力的一種方式,如在智能建筑中運用的智能管道中就非常適合這種安裝。

·采用了納米材料的光纜:近來,一些廠商已開發出納米光纖涂料、納米光纖油膏、納米護套用聚乙烯(PE)及光纖護套管用納米PBT等材料。采用納米材料的光纜,利用了納米材料所具有的許多優異性能,對光纜的抗機械沖擊性能、阻水、阻氣性都有一定的改善,并可延長光纜的使用壽命。目前此類材料尚處于試用階段。

·全介質自承式光纜(ADSS):全介質光纜對防止電磁影響及防雷電都有優良的特性,而且重量輕、外徑小,架空使用非常方便,在電力通信網中已得到大量的應用。預計2000~2005年,每年電力部門對ADSS光纜需求約15000km。ADSS同時也是電信部門在對抗電磁干擾及雷暴日高的敷設環境中一種很好的光纜類型的選擇。在今后一段時間內,如何在滿足要求的前提下,盡量減小ADSS光纜的外徑,減輕光纜的重量,提高其耐電壓性能是ADSS光纜研究改進的課題。

·架空地線光纜(OPGW):OPGW已出現了很長一段時間,近年來一直在改進和提高之中。OPGW的光纖單元中采用PBT,于套管外面再加上一層不銹鋼管,有的還在塑料套管與不銹鋼管之間加上一層熱塑膠,不銹鋼管用激光焊接長度可達數十公里,光纖在這樣的多層保護管中得到了充分的機械保護。預計從現在到2005年,OPGW光纜的需求將會逐年上升,每年增加約2500km,到2005年預計可達到20000km。當然對OPGW光纖的防雷問題一直是業界十分關注的問題,也應配合具體環境和使用條件加以考慮,使之得到充分保護。

2.2光纜的自動維護、適時監測系統已逐漸完善,可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸

光纜的維護對于保證網絡的可靠性是十分重要。在已開通的光網絡中,光纜的維護和監測應該是在不中斷通信的前提下進行的,一般通過監測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態,更有效的方式是直接監測正在通信的光纖。雖然ITU-T長時間收集和討論了國際上的最新資料,于1996年了L.25光纜網絡維護的建議書,對光纜的預防性維護和故障后維護規定了詳細的維護范圍和功能,但已經不能滿足當前的需要,目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會議通過的“光纜網絡的維護監測系統”(L.40建議)。為了進一步縮短檢測及修復時間,美國朗訊公司曾提出了新一代光纖測試及監控系統,能在1s內發出故障告警,3min內找到故障點,且工作人員可以遙控操作,據稱該系統還將開發有故障預測及對斷纖(纜)的快速反應能力。日本、意大利等國電信企業也提出了一些系統方案。

·日本NTT方案:在局內運用光纖選擇器與系統的測試設備和傳輸設備相連形成了一種可對光纖狀況進行實時監測的系統,保證有用信號在通過光纖選擇器測試證明良好的光纖上傳輸,對有故障的光纖可以預選監測出來及時傳送到維護中心進行適當處理,避免不良狀況進入有用的光傳輸信道,從而起到在運行中對整個光通信系統的支撐作用;在局外通過水敏傳感器裝置可監測外部設備光纜線路接頭盒浸水的位置,水敏傳感器安裝在空閑的光纖上,水敏傳感器中裝有吸水性膨脹物,當水滲人接頭盒時,吸水性物質會膨脹使得接頭盒中的光纖受力,也就是使得這一空閑光纖彎曲,從而使光纖的損耗增加,在監測中心的OTDR上就會反映出來。

·意大利的方案:此方案是一種綜合處理的新型連續光纜監測系統。主要特點是將光纜網絡、光纖及光纜護套的監測綜合在一起,既利用了OTDR系統周期性地對光纖的衰減進行監測,發現有衰減變化即發出警報,并進行故障定位,同時也能連續監測光纜護套的完整性,包括護套對地絕緣電阻的監測,發現問題(如護套進水等)即馬上告警,達到更全面地預告故障發生的目的。

比較日本和意大利電信部門提出的光纜維護支撐系統的方案可見:日本方案在OTDR自動適時測試光纖的基礎上,加入了光纖選擇器,在外線上裝設水敏傳感器并進行護套監測,形成了一套較完整的自動維護、支撐系統,真正做到不中斷光通信的維護。意大利的方案中除監測光纖性能以外,還考慮了護套絕緣電阻的自動監測。由此兩例可以看出全自動的光纜維護應是一種發展方向。

3通信電纜的發展特點

3.1寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數字通信新業務服務

原有的電纜網絡雖然可以支持一些數字新業務,但是在實際使用中并不是特別理想,在通信距離、速率及質量上仍有一定的限制。對于新的網絡當然是以光纖為主,對于光纖所不能達到的地方或因各種原因仍然要新建電纜網絡的地區,應該考慮新型寬帶結構的HYA電纜(銅芯聚乙烯絕緣綜合護套市內通信電纜),以便更能符合新業務發展的需要。一些公司對現有的電纜高頻特性作了測試,他們得到的結論是所研究的電纜(即現有的HYA市話電纜)不能達到5類電纜的技術要求,戶外電纜要實現j類電纜的特性,必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下,所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。

美國已在1997年制定了用于寬帶的對絞通信電纜標準(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充兩種型式。傳輸頻寬已擴展到100MHz,可供數字網絡使用。IEC對此問題也進行過較長時間的討論,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特頻率數字接入電信網絡的多對數電纜”提出了0.4~個0.8mm線徑、1~150對、最高頻率30MHz等指標的建議,此建議的提出也許會為這種電纜開辟一個新的空間,我國也開始了這方面的探討和研制,并正在建立相應的標準。

3.2超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統發展的超蟄

隨著智能化大樓、智能化建筑小區對寬帶布線的要求愈來愈高,超5類和6類電纜己逐漸成為布線系統中的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz,但其具有雙向通信的能力,用戶可以同時收發寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性、絕緣電阻、對地電容不平衡性、傳輸速度等指標上都有提高,并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標,因此在工藝和結構上要做一定的改進才能達到。6類電纜在超5類的基礎上,又提高了傳輸頻帶,達到250MHz,其相應的指標也有較大的提高。同時,6類電纜要求不但有嚴格的工藝,而且不少廠商在結構上也有一定的改進和創新,如采用泡沫皮絕緣芯線或皮泡皮絕緣芯線、骨架式結構隔離線對等都改善了電纜的高頻特性。

3.3物理發泡射頻同軸電纜及漏泄同軸電纜將具有較好的發展前景

由于移動通信的高速發展,無線電基路用物理發泡射頻同軸電纜,特別是超柔形結構的室內電纜、路由連結電纜都有了較大的市場需求。同時,隨著移動通信信號覆蓋面的不斷擴大,基站站數的增多,以及邊緣地區(電梯、地鐵、地下建筑、高層建筑室內等用戶)對移動信號的要求不斷提高,預計這類電纜將會有較好的發展前景。但對電纜指標的要求(如駐波比、屏蔽衰耗等要求)已明顯提高,要求電纜的工藝及結構應不斷改進,以與之適應。

4光纖光纜及通信電纜技術與產業發展中幾個值得思考的問題

4.1積極創新開發具有自主知識產權的新技術

雖然這幾年來,我國光纜電纜技術有很大發展,有一些具有自主知識產權的技術已在發揮作用,但是應該看到這種比例仍是很小的,國內有近200家光纖光纜廠,但大多產品單一,沒有自主的知識產權,技術含量較低,競爭力不強。有資料統計,1997~1999年國內企業申請光通信專利的有132件,其中光纖38件,光纜只有19件,而同期外國公司在中國申請光通信專利達550件,其中光纖光纜37件。還有資料報道:從1997年以來,國內光通信核心技術專利是90件,我國自主申請的只有9件,僅占10%。實際上我國的光纖光纜技術應該說與國際水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國,應該把開發具有自主知識產權的技術作為我們工作的重中之重,爭取創造更多的光纖光纜專利。

4.2開發具有先進技術水平、與使用環境、施工技術相配套的新產品

電信網絡在不斷發展的同時也對光纜電纜產品不斷提出新的要求。不難發現,光纜的結構越來越依賴于使用的環境條件及施工的具體要求,在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開發中,會對這一點有深刻的體會。而今后光纜建設的重點將會隨著接入網、用戶駐地網的建設不斷展開,新一代的光纜結構和施工技術也會基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統的全套技術而有一系列新的變化,以便有限的敷設空間得到充分、靈活的利用。這當中也包含了若干光纜設計、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術課題。一些國家或公司已取得了一些經驗,正逐漸形成新的系統技術專利。我國的用戶眾多,接入網和用戶駐地網具有很多的特色,對接入光纜也會有更多的要求,為我們研究和創新接入網和用戶駐地網光纜結構提供了很好的機會。應該說,

多數光纜技術我們是跟在國外最新技術的后面,雖然緊跟了先進技術,但自我創新的成份太少。今后應當在這方面下些功夫,走自己的創新之路。在有中國特色的接入網及用戶駐地網中多采用一些有中國特色的光電纜產品。

4.3利用已有設備與技術,改善HYA市話電纜的相應特性,為數字業務提供更好的服務

對于已經敷設的銅電纜,我們只能在現有條件下盡量利用其特性開通數字新業務。而現有的HYA電纜,雖然亦可開通ADSL等一些新業務,但是容量有限,當ADSL數量增大到一定限度后還是會出現干擾問題,而且還會影響以前開通的業務。因此,對新敷設的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標要求,為將來開通更多更好的新業務作好準備?,F有的市話電纜生產廠商應深入研究自身的生產工藝,在不改變(或不大改變)生產設備的情況下,認真設計和精心制造,把現有電纜的技術水平提高一個檔次,以提供更寬頻帶的電纜,為更多更好地開拓數字新業務提供高質量的通道。

4.4改進光纜電纜的施工和維護方法

目前,為了適應城市施工的特點,國際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術安裝光纜,同時對光纜網進行自動監測,保證光纜網絡不中斷通信維護。與此相適應的是需要開發相應的元器件、工具和設備,并且要在體制上作一些改進與之相適應。ITU對NH開發光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器以及美國提出的1s告警、3min內定位的指標及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標綜合監測等方案都十分重視。在現代化的光網絡中,這些方式已經起到明顯的作用。由此可見,為了保證光纜網絡工作的可靠性,在施工和維護中降低成本、節省勞力、節省時間,逐步推廣新的施工方法,逐步完善光纜網絡的自動監測維護系統和提高光纜網絡的不中斷維護水平已勢在必行。

4.5冷靜地審視當前電信市場的發展,促進光纖光纜和通信電纜產業的發展

2001年下半年以來,光纖光纜需求下降,這當然與世界電信行業的整體下滑以及寬帶網絡泡沫的破滅有很大關系,但更多的則是受到從1999年下半年起由于光纖緊缺而各大公司擴產過多的影響。據資料介紹,在2000年,全球光纖廠商的投資額達到26億美元,為1999年的6倍,按推算到2002年全球光纖的產能將達到1.65~1.75億光纖公里,遠遠超過了實際需求。加上當前電信基礎建設的不景氣,光纖過剩的現象不可避免。

光纖光纜及通信電纜的市場走勢雖然受到國際經濟大形勢發展的影響,特別是與整個電信行業的發展有密切的關系,但應看到,在擠出了網絡泡沫的水份之后,隨著光纖網絡從骨干網的擴建到接入網、城域網的擴散以及向用戶駐地網的不斷延伸,光纖光纜及寬帶數字電纜的市場必將增長。據KMI預計,2003年世界光纖市場將開始有較大的增長,而到2004年的市場規模將超過敷設量最高的2000年。

應該看到,信息通信業是一個充滿生機與活力的朝陽產業,網絡經濟有著強大的生命力,信息技術、網絡技術的發展,仍然是推動社會進步的重要動力,信息網絡化仍然是當今世界經濟、社會發展的強大趨勢。因此我們應樹立信心,在全球經濟好轉、通信市場復蘇及我國西部開發等有利條件下抓住機遇,促進光纖光纜和通信電纜技術與產業取得更大的進展。

技術發展論文范文6

近幾年來,我國熱泵發展很快,主要表現在如下幾個方面。

(1)據統計,1996年我國空調設備(指電動冷熱水機組、吸收式冷熱水機組、房間空調器以及單元空調機組,但不包括進口機組)的總制冷能力約為2000萬kW,其中熱泵型機組的制冷能力約占60%.在全部熱泵型機組中,電驅動熱泵容量約為1070kW,占90%;吸收式熱泵容量約為130萬kW,占10%.

(2)近幾年來,我國的吸收式制冷裝置發展迅速。據統計,1996年銷售的溴化鋰吸收式制冷機約3000多臺,其中直燃機1115臺。

(3)熱泵在工業中的應用已見端倪,木材、食品(茶和水果)、陶瓷、造紙、印刷、石油和化工等工業生產過程已采用了蒸汽噴射式熱泵、吸收式熱泵和電驅動熱泵。例如,目前大約有400臺熱泵式木材干燥機正在運行,年處理能力約為200千立方米。

2、熱泵發展的背景

2.1能源政策

我國一次能源年保有總量(不包括生物質能和新能源)為14億噸標準煤,其中原煤14.6億噸,原油1.7億噸,天然氣300億立方米,水電2400億kWh,核電250kWh,進口石油4-6億噸,火電電力裝機容量2.9-3億kW(平均每年增加裝機容量1500kW)。據1997年統計,我國電廠熱效率為32.95%,電廠供熱效率為83.68%,能源轉換總效率為38.07%.采用熱電冷三聯供系統或稱總能系統(TES——TotalEnergySystem),燃氣熱泵(GEHP)后,通過熱力學第一定律的熱效率分析和熱力學第二定律的效用率分析說明:由于利用廢熱,GEHP的綜合利用可達到80%-85%;若通過軸動力傳動熱泵,利用了低位熱能,故綜合熱效率可達到150%-170%.對于TES方式,實現熱電冷三聯供后,其綜合利用率可達到65%-80%.《中華人民共和國節約能源法》第三十九條將熱電冷聯產技術列入國家鼓勵發展的通用技術,促進了熱泵事業的發展。

2.2環境保護政策

采用熱驅動熱泵,CO2排放量亦明顯降低。通過改善熱泵性能,降低工質泄漏與使用新工質,熱泵將在環境保護上發揮更大的作用。

2.3建筑節能法

實施《民用建筑節能設計標準》后,提高了建筑隔熱保溫性能,降低了建筑采暖能耗,結果是大幅度地降低了熱泵采暖方式的年運行費用,增加了熱泵與集中供熱采暖方式的競爭能力。

2.4城市能源結構的改變

大中城市人口集中,能源消耗量大,污染問題最突出,因此,必須實施國家能源政策,改善能源結構,提倡使用清潔優質能源,限制煤炭的使用,這就為熱泵的應用創造了條件。

2.5能源價格的調整

3、熱泵技術發展的展望

3.1熱泵技術的現狀

所有型式的熱泵都有蒸發和冷凝兩個溫度水平,節流采用膨脹閥或毛細管。只是壓力的增加有不同的形式,主要有機械壓縮式,熱能壓縮式、噴射蒸汽壓縮式。

目前我國熱泵發展有三種趨勢:

風冷熱泵型熱水機組發展迅速,1996年比1995年增長近二倍。

直燃式溴化鋰冷熱水機組發展較快,占全部溴化鋰吸收式熱水機組的56%.

房間空調器比重最大。熱泵型窗式、分體式和10kW冷量以下的單元空調機占總冷量的45%.但技術上存在以下幾方面的問題:

風冷熱泵型機組存在體型較大,噪聲較高,除霜技術尚不完善等問題。主要應用風冷熱泵的地區是長江流域,該地區夏季悶熱,冬季濕冷,1月份平均氣溫0℃-10℃,相對濕度大于75%.因此,要求熱泵必須適應0℃以下低溫高濕氣候環境。

吸收式溴化鋰制冷機組效率偏低。

房間空調器存在噪聲污染、熱污染(大量電機功率轉化的熱量排入住宅)和制冷劑污染,特別是(分體式空調機安裝和使用時的泄漏)。1996年我國大約安裝300萬臺分體機和40萬臺單元空調機,以每臺安裝時的排放量為50g計算,則泄漏總量達170t/年。

3.2熱泵技術發展的展望

技術發展總趨勢是發展高效率的供熱、供冷熱泵和超級熱泵系統。

3.2.1機械壓縮式熱泵的發展

(1)制冷劑側的熱泵控制。

(2)壓縮機能量控制。

(3)壓縮機設計.

(4)新工質技術。

3.2.2吸收式熱泵和吸收式熱變換器

3.2.3壓縮-吸收式熱泵

3.2.4高溫熱泵

4、熱泵市場發展的展望

4.1熱泵市場發展的有利因素

4.1.1我國的能源政策和環境保護政策是促進熱泵技術迅速發展的主要因素。

4.1.2自從我國政府1978年出臺改革開放、節能政策以來,長江流域經濟得到迅速發展,生活水平也獲得了大幅度的提高。這一地區的氣候特點是夏季炎熱,冬季不太冷(一月份平均室外溫度變化范圍為0℃-10℃,年平均室外溫度低于或等于5℃的時間為0-90天。七月室外平均溫度范圍為25℃-30℃,年平均溫度高于25℃的天數為40-110天)。根據上述原因,加以國外產品的大量進口,熱泵空調系統在中國的應用迅速增長,目前家用空調器總量60%為熱泵型甚至在較為寒冷的北京地區,有許多用戶也喜歡在集中采暖期前后應用熱泵型空調機組來采暖,冬季供應熱水,夏季供應冷水的電動風冷機組在集中式空調系統中得到了廣泛的應用,今后的應用將更為普及。

4.1.3我國建筑市場巨大,1995-2000年,預計每年全國城市新建住宅建筑面積約2.4億㎡,其中上海每年新建約1500萬㎡,北京約1000萬㎡,天津約600萬㎡,大連約260萬㎡.2000-2010年,每年新建住宅建筑面積約3.4億㎡.

4.1.4我國工業余熱的資源很豐富,利用的潛力很大分布也很廣,如化工工業占8.8%,石化工業占30.9%,輕紡工業占4.0%.石化廠、造紙廠、制藥廠、冶金廠、食品加工廠和農業部門對熱泵的應用進行了開發研究,如木材采用了電驅動高效熱泵干燥機實現了工廠節能的目的;如石化廠廣泛采用了蒸汽噴射式熱泵回收生產過程中的余熱用于生產和生活,取得了明顯的經濟效益,為今后熱泵市場的開拓創造了條件。

4.2熱泵市場發展的展望

4.2.1建筑業應用熱泵的展望

熱泵適用區域為過渡區域和部分集中采暖區域,該區域包括上海、江蘇、浙江、山東、安徽、湖北、河南及福建、湖南的部分地區,據預測,該地區2000年城鎮房屋建筑面積38.5億㎡,其中住宅20.7億㎡,(約占53.8%)。公共、商業建筑6.5億㎡(16.9%),從中國經濟發展形勢來看,該地區至2000年空調普及率約為10%。據預測,2000年我國房間空調器需求量約為1000萬臺,其中包括制冷量在10kW以下的單元空調機,空調用總制冷量約為3500萬kW.

據預測,九五期間吸收式溴化鋰制冷機預計將以8%-10%的速度增長,即市場需求量將以每年200-250萬臺速度增長,至2000年,全國的需求量約為4000臺。

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