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机电一体化综述集锦9篇

时间:2023-06-02 15:38:56

机电一体化综述

机电一体化综述范文1

所谓EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统。它是以计算机为工作平台,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以EDA工具软件为开发环境,以大规模可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogicDevice)为设计载体,以专用集成电路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)、单片电子系统SOC(SystemOnaChip)芯片为目标器件,以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程[J]。在此过程中,设计者只需利用硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionlanguage),在EDA工具软件中完成对系统硬件功能的描述,EDA工具便会自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片。尽管目标系统是硬件,但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。

现代EDA技术的基本特征是采用高级语言描述,具有系统级仿真和综合能力。EDA技术研究的对象是电子设计的全过程,有系统级、电路级和物理级各个层次的设计。EDA技术研究的范畴相当广泛,从ASIC开发与应用角度看,包含以下子模块:设计输入子模块、设计数据库子模块、分析验证子模块、综合仿真子模块和布局布线子模块等。EDA主要采用并行工程和“自顶向下”的设计方法,然后从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计,在方框图一级进行仿真、纠错,并用VHDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述,在系统一级进行验证,最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表,其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。

二、EDA技术的发展

EDA技术的发展至今经历了三个阶段:电子线路的CAD是EDA发展的初级阶段,是高级EDA系统的重要组成部分。它利用计算机的图形编辑、分析和存储等能力,协助工程师设计电子系统的电路图、印制电路板和集成电路板图。它可以减少设计人员的繁琐重复劳动,但自动化程度低,需要人工干预整个设计过程。

EDA技术中级阶段已具备了设计自动化的功能。其主要特征是具备了自动布局布线和电路的计算机仿真、分析和验证功能。其作用已不仅仅是辅助设计,而且可以代替人进行某种思维。

高级EDA阶段,又称为ESDA(电子系统设计自动化)系统。过去传统的电子系统电子产品的设计方法是采用自底而上(Bottom-UP)的程式,设计者先对系统结构分块,直接进行电路级的设计。EDA技术高级阶段采用一种新的设计概念:自顶而下(TOP-Down)的设计程式和并行工程(ConcurrentEngineering)的设计方法,设计者的精力主要集中在所设计电子产品的准确定义上,EDA系统去完成电子产品的系统级至物理级的设计。此阶段EDA技术的主要特征是支持高级语言对系统进行描述。可进行系统级的仿真和综合。

三、基于EDA技术的电子系统设计方法

1.电子系统电路级设计

首先确定设计方案,同时要选择能实现该方案的合适元器件,然后根据具体的元器件设计电路原理图。接着进行第一次仿真,包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析和瞬态分析。系统在进行仿真时,必须要有元件模型库的支持,计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后,根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB板之前还可以进行后分析,包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析和可靠性分析等,并且可以将分析后的结果参数反标回电路图,进行第二次仿真,也称为后仿真,这一次仿真主要是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。

可见,电路级的EDA技术使电子工程师在实际的电子系统产生之前,就可以全面了解系统的功能特性和物理特性,从而将开发过程中出现的缺陷消灭在设计阶段,不仅缩短了开发时间,也降低了开发成本。2.系统级设计

系统级设计是一种“概念驱动式”设计,设计人员无须通过门级原理图描述电路,而是针对设计目标进行功能描述。由于摆脱了电路细节的束缚,设计人员可以把精力集中于创造性概念构思与方案上,一旦这些概念构思以高层次描述的形式输入计算机后,EDA系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。

系统级设计的步骤如下:

第一步:按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。

第二步:输入VHDL代码,这是系统级设计中最为普遍的输入方式。此外,还可以采用图形输入方式(框图、状态图等),这种输入方式具有直观、容易理解的优点。

第三步:将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。对于大型设计,还要进行代码级的功能仿真,主要是检验系统功能设计的正确性,因为对于大型设计,综合、适配要花费数小时,在综合前对源代码仿真,就可以大大减少设计重复的次数和时间,一般情况下,可略去这一仿真步骤。

第四步:利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理,生成门级描述的网表文件,这是将高层次描述转化为硬件电路的关键步骤。综合优化是针对ASIC芯片供应商的某一产品系列进行的,所以综合的过程要在相应的厂家综合库支持下才能完成。综合后,可利用产生的网表文件进行适配前的时序仿真,仿真过程不涉及具体器件的硬件特性,较为粗略。一般设计,这一仿真步骤也可略去。

第五步:利用适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作,包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化和布局布线。

第六步:将适配器产生的器件编程文件通过编程器或下载电缆载入到目标芯片FPGA或CPLD中。如果是大批量产品开发,通过更换相应的厂家综合库,可以很容易转由ASIC形式实现。

四、前景展望

21世纪将是EDA技术的高速发展时期,EDA技术是现代电子设计技术的发展方向,并着眼于数字逻辑向模拟电路和数模混合电路的方向发展。EDA将会超越电子设计的范畴进入其他领域随着集成电路技术的高速发展,数字系统正朝着更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系统级芯片(SoC,SystemonChip)方向发展,借助于硬件描述语言的国际标准VHDL和强大的EDA工具,可减少设计风险并缩短周期,随着VHDL语言使用范围的日益扩大,必将给硬件设计领域带来巨大的变革。

[摘要]本文从EDA技术的定义及构成出发,系统介绍了EDA技术的发展概况,以及基于EDA技术的电子系统设计的方法和步骤,快速实现系统数字集成,具有深刻的理论意义和实际应用价值。

[关键词]EDA技术电子系统仿真

二十世纪后半期,随着集成电路和计算机的不断发展,电子技术面临着严峻的挑战。由于电子技术发展周期不断缩短,专用集成电路(ASIC)的设计面临着难度不断提高与设计周期不断缩短的矛盾。为了解决这个问题,要求我们必须采用新的设计方法和使用高层次的设计工具。在此情况下,EDA(ElectronicDesignAutomation即电子设计自动化)技术应运而生。随着电子技术的发展及缩短电子系统设计周期的要求,EDA技术得到了迅猛发展。

参考文献:

[1]谭会生,张昌凡.EDA技术及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001.

机电一体化综述范文2

关键词:电子商务 可信交易环境 综合标准化

电子商务作为一种新兴的商业贸易方式,以其成本低、速度快、效益高等优势渗透到各行业,大大改变了人们传统的交易方式和习惯,带动了经济体系结构的变革,成为推动经济发展的巨大助力。相关统计数据显示,2013年中国电子商务市场交易规模达10.2万亿,同比2012年的8.5万亿,增长29.9%。因此,大力发展电子商务,是我国应对国际金融危机、保持经济平稳快速发展的重要手段,也是我国经济发展和战略转型的重大机遇。

一、 电子商务可信交易环境综合标准化背景

电子商务高速发展的同时,也出现了诸多市场自身难以解决的基础性问题,缺乏安全交易环境是其中的重点问题,已成为影响电子商务发展的重大瓶颈。由于缺乏安全可信的交易环境,市场主体不明确、产品信息真假难辨、信用信息不充分、投诉维权难以解决,电子商务市场表现出市场主体模糊化、市场秩序混乱化的特点,大量的虚假信息、无效信息掩埋了真实信息、有效信息,“劣币驱逐良币”现象十分严重,市场推广成为电子商务企业面临的最大困难。

健全的电子商务标准体系是规范电子商务市场秩序、优化市场环境的重要环节。但与高速发展的产业相比,我国的电子商务标准化工作相对滞后,从1990年EDI标准的采用推广开始起步,2003年后开始着手研究基于cnXML的电子商务标准体系。截止目前,我国已制修订百余个电子商务相关国家标准,但由于电子商务变化较快、标准制定与市场需求的协调性较差、多头管理等因素,造成目前我国电子商务标准体系存在大部分标准老化、标准内容交叉重复、国际化程度较低、市场适应性差等诸多问题,而且与电子商务市场主体、客体、交易、维权等与电子商务交易环境相关的重要领域标准空缺现象较严重。另外一方面电子商务属于新兴产业,尚处在发展阶段,具有发展快、更新快等特点,这就使得电子商务相关标准的制定和执行,既要遵从标准规范行业行为、促进技术进步等的一般发展要求,又要摆脱传统标准化满足一般需求而建立、经验成果积累、对象和目标较为宏观等观念的束缚和标准化编制速度慢、申报上升程序繁琐的限制,为最大的发挥标准推动产业发展升级的作用,要求电子商务标准工作模式具有创新性、引领性、可操作性,使电子商务标准化向更加灵活的方向发展。

综合标准化是随着现代科学技术高度发展而出现的一种先进的标准化方法,是指在项目的初期设计过程中,采用通用化、系列化和模块化的标准化方法,运用系统工程理论和方法缩短开发周期,提高经济效益的一项基础工作。全程电子商务涉及的产业链较长、专业面较宽,所以运用综合标准化的理论分析提炼全程电子商务的综合标准化要素,构建全程电子商务标准综合体,就显得尤为重要。

二、 构建电子商务可信交易环境标准综合体的意义

构建电子商务可信交易环境标准综合体,可客观梳理电子商务交易前中后各环节,重点突出影响电子商务交易全过程关键要素,以标准规范行业行为、引导行业有序发展,为传统产业转型升级提供依据,为协助电子商务相关政策法规落地执行提供技术支持;为企业开展电子商务业务、了解行业特性提供参考;对其它电子商务服务机构提供高效、优秀的电子商务服务提供指导。开展全程电子商务标准综合体建设,是满足快速发展的电子商务市场的迫切需要;是落实我国经济发展若干重大规划的重要举措;也是引导传统产业电子商务化转型升级客观依据。

三、 电子商务可信交易环境综合标准化要素构成

以电子商务可信交易环境作为综合标准化对象,涉及到电子商务市场主体、电子商务市场客体、交易、在线支付、配送、纠纷处理等。为实现综合标准化的目标,将标准化要素分为交易前要素、交易中要素和交易后要素。

交易前要素的标准指电子商务交易中的可信主体和可信客体标准。其中可信主体标准应包含主体基础信息、信用描述、信息安全、主体监管等规范内容。可信客体要素标准应包含客体基础信息、展示描述、信息安全、可信检测、客体监管等规范内容。

交易中要素的标准指交易主体进行交易活动过程中所需的标准,主要包含交易流程、信息安全、售后服务、交易评价、交易凭证、交易支付、物流配送等部分的规范内容。

交易后要素的标准主要指电子商务交易完成后对产生的纠纷进行处理的标准,主要包括维权规范、维权流程、维权结果三部分的规范内容。

四、电子商务可信交易环境标准综合体构建

国家标准中对标准综合体的定义是:综合标准化对象及其相关要素按其内在联系或功能要求形成的相关指标协调优化、互相配合的成套标准(引自GB/T12366-2009《综合标准化工作指南》)。从定义就可以看出标准综合体是一整套标准,是一个有机的整体,具有鲜明的统筹规划性特征。

根据上述对电子商务可信交易环境现状的分析,提出构建电子商务可信交易环境标准综合体的目标为:基本形成电子商务可信交易环境,最大限度地提高电子商务市场主体、市场客体、交易过程可信度;减少非法市场主体、虚假市场信息及非法交易现象,并建立有效的纠纷处理机制。

以目标导向为原则,根据前述的电子商务可信交易环境综合标准化要素,初步提出构建电子商务可信交易环境标准综合体的思路,共包含可信主体、可信客体、可信交易、纠纷处理四类标准综合体,使整个电子商务可信交易形成完整的链条。

(1)可信主体标准综合体

电子商务交易主体是指在市场上从事电子商务活动,享有权利和承担义务的个人和组织体。可信主体标准综合体由主体信息标准综合体和主体监管标准综合体两部分构成。其中主体信息标准综合体包含电子商务交易主体的基础信息、信用描述和信息安全三部分规范内容。主体监管标准综合体包含对电子商务交易主体进行监督管理的一系列标准规范。

(2)可信客体标准综合体

电子商务交易客体是指用于电子商务活动交换的物品和劳务。可信客体标准综合体由客体信息标准综合体、产品检测标准综合体、客体监管标准综合体三部分构成。其中客体信息标准综合体包含客体的基础信息、展示描述和信息安全三部分规范内容。产品检测标准综合体包含产品检测机构准入与管理规范、服装产品检测内容规范、珠宝产品检测内容规范、3C产品检测内容规范、产品检测流程规范、产品检测结果展示规范等标准。客体监管标准综合体包含电子商务产品检测监管规范、电子商务禁止销售产品过滤管理规范等对电子商务交易客体进行监管的标准规范。

(3)可信交易标准综合体

可信交易标准综合体由交易过程标准综合体和支撑服务标准综合体两部分构成。其中交易过程标准综合体包含电子商务交易的交易流程、信息安全、售后服务和交易评价四部分的规范内容。支撑服务标准综合体包含电子商务交易的交易凭证、交易支付、物流配送三部分的规范内容。

(4)纠纷处理标准综合体

纠纷处理标准综合体由电子商务交易的维权规范、维权流程、维权结果三部分规范内容构成。其中:维权规范主要包含电子商务在线非诉讼纠纷解决规范、电子商务在线维权服务系统建设规范、电子商务在线非诉讼纠纷解决人员管理等。维权流程标准主要包含电子商务在线非诉讼纠纷解决规范化流程、电子商务在线非诉讼纠纷解决在线注册服务协议规范、网络纠纷机制的基本功能和流程规范等。维权结果标准主要包含电子商务在线非诉讼纠纷解决先行赔付协议规范、电子商务交易投诉纠纷处理监督与惩罚规定等。

五、 结语

通过对电子商务交易现状的分析,确定了标准综合体要素,结合目标导向,初步提出了构建电子商务可信交易环境标准综合体的思路,为下一步构建完整的电子商务可信交易环境标准综合体奠定了基础。

由于电子商务仍在快速发展,电子商务可信交易环境标准综合体的实践也处于起步阶段,只有让电子商务企业更充分地认识和理解标准综合体并将其应用实践,才能够使标准综合体更加完善,为电子商务交易提供强有力的保障。

参考文献:

[1] 李春田.综合标准化的特点[J].品牌与标准化.2011(16).

[2] 李春田.现代标准化方法:综合标准化[M].中国标准出版社.2011.

机电一体化综述范文3

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机电一体化综述范文4

关键词:电力配网;管理系统;开发研究;

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:

引言

随着我国国民经济的高速发展,人民生活水平的提高以及电力改革的不断深入,电力的供应和消耗已渗透到社会生产、人民生活的各个角落,社会对电力的需求量越来越大。而电力供应逐步走向买方市场,电力用户对配电网的供电可靠性、电能质量、工作效率和优质服务等方面的要求也越来越高。同时,随着产业结构的调整,电力市场的逐步形成以及电价机制的完善,也对电网的经济性和可靠性提出了新的要求。为解决电力配网管理问题,建立电力配网线管理系统是非常有必要的。本文就是对电力配网进行研究,提出电力配网管理系统的系统方案,并予以开发。它的主要目的解决电力配网的管理存在的各种问题,并提供用户一个较为全面的解决之道。

1 配电网综合管理技术

配电网的综合管理(其技术路线见图1)是指要综合管理配电网的过去、现在及未来。先要立足现在,做好配网现有的运行分析与管理;再通过对现有系统的长期运行维护,积累大量历史数据;继而在电网历史和现有状况下,通过评估电网供电能力和分析电力市场,指导电力公司的电网规划。配电网处理对象众多,其大量信息都具有空间属性数据,传统数据库系统已不能满足要求。而GIS 可将配电系统的各种信息与反映地理位置的图形信息有机地结合起来,实现具有拓扑结构和分析功能的空间数据库系统。故GIS 已逐渐成为电力部门最重要的图形管理和基础数据平台。配网管理也需借助GIS,实现基于GIS 的配网综合管理。

图1 城市配电网综合管理的技术路线

Fig. 1 Technigue route of integrated management

system of distribution network

2. 系统关键技术

在建立配电网综合管理系统的过程中,主要有两大技术难题:如何统一底层数据接口以实现数据层管理,以及通过何种高级分析系统使电力公司真正掌握电网实际运行情况。

2. 1 基于配电CIM 的数据管理

自国际电工委员会IEC 组织制定电力系统方面的公用信息模型标准以来,描述输电网结构的IEC61970 目前已,而针对配电网的IEC61968 尚未完成。因此,系统先扩展配电CIM[14,15],再基于CIM 对于元件接口的描述建立配网分析数据管理系统的数据库结构,而后提出基于CIM 的标准数据结构以进行数据交换载体,最后编写程序实现接口文件与内部数据库之间的数据导入。

配电CIM 扩展 因已有的CIM 中只描述了一些输电网中的元件,而配电网结构复杂,元件众多,因此系统扩展了配电设施、开闭站、环网柜、配电室、电缆分支箱、箱式变、馈线等类,其中配电设施为起配电作用的众多设施而专门设计;开闭站、环网柜、电缆分支箱等由此分类继承而来;配电室和箱式变由原变电站继承而来;馈线用来描述辐射型供电的配电线路。另外,系统还扩展了变电站、电压等级侧、开关等类的属性,如变电站类增加了容量属性描述;电压等级分类增加了间隔数属性的描述;开关类增加了介质属性的描述等。

2)数据库和接口文件格式建立 基于上述对配电CIM 的扩展,系统在建立数据库时将其与高级决策应用的需求结合起来,既可实现标准结构存储,提高导入效率,又可满足系统的实际应用。借鉴国外进行的6次互操作实验及国内几大EMS 生产厂家之间进行的5次互操作实验的经验,CIM-XML[16]可扩展性好,且满足大批量数据交换的要求,故系统的接口文件采用此种格式。

3)数据交换程序 系统的交换程序分为两个部分,即对应接口文件和数据库的XML 配置文件以及提供此交换环境的数据交换引擎,其中后者采用标准C / C + + ,既可实现变量、数组以及判断、循环等基本操作,又可同时实现对CIM-XML 文件和各种类型数据库的各种操作;而前者则在此环境下将接口数据和内部数据库的结构对应起来。

2. 2 基于评估和优化的高级分析系统

高级分析系统主要侧重于宏观指导电网,因此现阶段只实现配电网的评估和优化,未来根据需要可进行扩展。以往的配电网评估优化多是从定性的角度上进行,定量评估指标很少,本系统在配电网综合评价体系的基础上,对配网电源、配网设备及结构、配网运行、技术经济指标、设备维护与管理等5个方面分别进行评估打分,最后形成整个电网的综合评价,找出电网薄弱环节,给出解决方案。系统在结构上分为2个子系统,即工程师子系统和管理机构子系统(见图3)。

图3 高级分析系统架构

Fig. 3 Frame of senior analysis system

基于此,完成评估和近期规划的典型流程为:1)管理机构人员通过管理机构子系统下达评估和近期规划标准;

2)各供电公司工程师利用工程师子系统进行评估和近期规划,生成相应结果,具体包括:导入外部数据源各类基础数据,完成导入数据( 生数据)的校验修复,校验修复后的数据,进行现状电网评估,计算各项指标,依据管理机构下达的评价标准进行单项指标评价和综合评价,输出评估所需图表,评估结果上传(项目结束后完善);

3)数据系统将上传到服务器上的各类数据,以图形或图表的形式在网上出来,供授权用户浏览和下载。

3、经济效益分析1、随着电网运行自动化程度的提高,对各种电力设备进行远程监控是实现自动计费、对客户用电情况进行全天候监视的必要措施。针对以前某些负控系统通讯能力差、功能不能满足现在的计费、供电可靠性统计等配网管理的要求,基于GPRS的配网智能管理系统的开发有重要的意义。2、配网智能管理系统的建成,其重要的意义和产生的社会效益在于对中小用户的用电管理水平上一个台阶,防止了设备管理上的漏洞,减少了停电现象,提高了供电可靠率,有效的防止了有损供电企业形象的事情发生,提高了配网管理水平,减少了因人工抄表误差而带来的电量误差,保证了电量信息的准确可靠。该套系统每天抄取电量并进行分析,对用电异常情况进行提示,有效的防止偷漏电的情况发生,规范了配网用户的用电管理。提高了管理水平。

结束语

综上所述,配网管理系统在底层数据库和高层决策系统之间,搭建符合标准数据模型的统一数据平台,并形成各种为电力公司决策者进行决策提供辅助支持的高级功能,从而能节约电力公司投资,使其各部门能科学、高效地保障电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]丁心海,罗毅芳,刘巍,等.改进配电网线损计算方法的几点建议.电力系统自动化,2001,25(13):57―61.

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[3]吴建中,余贻鑫. 配电管理系统的认知体系结构[J]. 电力系统自动化,

机电一体化综述范文5

【关键词】EDA技术 数字电子技术 应用

随着计算机技术的发展,在高职院校中关于电子类信息专业的教学数字电子技术实验的地位凸显。随着电子技术的发展,高校数字电子技术实验也发生了变化,在面对全新的机遇与挑战的背景下,高校对数字电子技术实验的教学方式进行创新,为EDA技术的应用创造了条件,同时,进行电子设计自动化的探究中EDA技术的应用,极大地提高了学员实践、创新及应用等综合能力。

1 EDA技术与数字电子技术

1.1 EDA技术概述

EDA技术是计算机辅助测试(CAT)、计算机辅助制造(CAM)、信息技术以及计算机技术发展的产物,具有较高的综合性。同时,也是电子应用和设计技术发展的方向。计算机软件是EAD得以实现实验教学的媒介,通过借助计算机实现对高级语言的描述,并结合相关技术使得电子技术课程的实验逐步实现自动化,是电子设计技术的新的发展。

1.2 数字电子技术概述

数字电子技术是应用较为广泛的电子技术,作为电子模块和元器件的重要组成部分,电子技术包括了数字电子以及模拟电子技术。早期由于模拟电子技术低成本、低技术要求等优势得到广泛应用。近年来,随着经济水平和科技水平的不断发展,数字电子技术逐渐兴起,其核心为抽样定理。

2 数字电子技术中EDA技术的应用

2.1 引入EDA技术的优势

在数字电子技术试验中引入EDA技术,具有显著的优势,主要体现在:提升学生实践能力、弥补试验的客观缺陷、提升试验可靠性以及提升实验的效率。EDA技术的应用,使得学生可以进行自主设计和开发的综合性实验,在不断实践中提升自己的综合实力;数字电子技术的客观缺陷体现在固有的缺陷和较高的费用两个方面,数字电子技术的技术性较强,且成套的、齐全的实验设备需要大笔经费支撑,使得部分实验的开展受到限制,EDA仿真技术的应用,可以通过计算机进行模拟实验,最终获得的数据与真实数据较为接近;EDA仿真技术在实验教学中的应用,同时也能将电路设计的不合理处直观的反映出来,并利用仿真技术得以解决,以此提升实验的可靠性。

2.2 EDA技术在数字电子技术中的应用

数字电子技术在不断的发展中引入了计算机技术, 数字电子技术和EDA技术在计算机技术发展的过程中得以结合,形成了两者相结合的综合性应用。从软件开发和技术开发方面来说,在数字电子实验中,以计算机为平台进行空间模拟和实验操作,在促进两者结合的同时促进了电子数字技术的发展;以计算机为平台,EDA技术综合了辅助制造、测试以及开放等多种功能,从EDA的技术层面来看,应用接口较多,功能强大,计算机为EDA技术的主导,数字电子技术可以脱离计算机进行单独的模块设计,利用计算机平台进行综合性的应用,在促进EDA技术发展的同时,拓宽了数字电子技术的发展空间。

3 EDA技术的设计流程

3.1 设计输入

每个设计的项目都存在单个或者多个源文件,例如混合输入文件、VHDL文本、原理图文件等,从图形的输入来说,一般有原理图输入、波形图输入和状态图输入。其中具有通用性、有效性的最基本的输入法为HDL输入设计。

3.2 综合

综合即为将硬件可执行性和VHDL软件设计利用EDA软件系统中的综合器进行衔接,作为将软件改变为硬件电路的主要方法,能够有效的将源文件进行综合,通过EDA软件系统中的综合器,硬件和软件设计能够实现相互映射;综合器的调试大多针对某类FPGA/CPLD供应商的产品进行,从最终综合的结果来看,具有硬件可实现性;同时EDA技术能够实现逻辑的优化及综合,可以使得门级电路和逻辑电路图之间的自动转换,并生成各种报表、时序分析文件以及网表文件,并对文件按照顺序进行分析。

3.3 适配

适配环节也称作布线布局,适配器也称结构综合器。适配的功能主要是在综合器产生网表文件后,在指定的目标器件中进行网表文件的配置,产生最终的例如Jam、JEDEC等格式的下载文件,器件的构造和最终适配对象的对应十分重要。在此过程中包含了逻辑优化、布局布线、底层器件配置以及逻辑分割等操作;通过将网表文件的有机统一,实现逻辑映射,可以达到对布局的分类、逻辑的升级以及底层硬件的配置的目的,最后通过对时序的仿真,形成上述各格式的文件。

3.4 仿真

编程软件下载后,借助EDA软件对适配的结果进行分析,并利用时序对适配后的文件进行仿真,对器件在运行过程中存在的问题进行直观的反映,根据各类器件的不同性质,不断提升器件的精度;一般时序仿真中的文件多为器件在运行过程中延迟的;另一只种则为功能仿真,通过对电子电路逻辑功能进行相应的模拟和测试,对器件的功能进行分析和评价,以此来分析器件的性能特征以及硬件的优点,其主要特点为电路在理想环境下设计构想和行为的一致性,且仿真一般在RTL层进行。

3.5 编程下载

通过 Byteblaster载电缆线将仿真后后适配器形成的下载文件用CPLD/FPGA器件进行维护,达到对硬件的检验和调试的目的,最终实现对硬件系统测试的统一,而后对硬件中CPLD进行分析并进行错误的修正,在此过程中,需保障设计项目的终极验证与目标系统实际运行的状况之间相符,逐步实现设计的创新和优化。

3.6 硬件测试

对硬件进行y试的目的主要是进一步排除系统错误的可能性,进行设计的优化。通过硬件的测试,对设计系统的运行状况和设计情况进行对比,降低错误出现的可能性。

4 结语

综上所述,EDA技术在数字电子技术试验中的应用具有重要的意义。将EDA技术应用到数字电子技术教学中,能够在提升实验的可靠性、效率的同时促进学员实践、创新能力的提升,促进数字电子技术的可持续发展。

参考文献

[1]辛元芳.理论联系实际的原则在数字电子技术课程中的应用[J].科技信息,2013(36).

[2]欧书琴,陈军.《数字电子技术基础》课程的教学方法探讨[J].科协论坛(下半月),2013(12).

作者简介

童永通(1976-),男,浙江省龙游县人。大学本科学历。现为浙江商贸学校讲师。主要研究方向为职业教育。

机电一体化综述范文6

三网融合彻底打破了电视的垄断局面,电视业务及其发展模式将面临较大的冲击。多年的积累使电视产业拥有了丰富的内容资源、相对低廉的服务资源、一大批专业的制作团队,以及相关牌照的发放权。在融合发展的环境下,电视媒体要想有所作为,就要抓住机遇,迎接挑战,扬长避短,积极制定一系列应对政策,提升自己的核心竞争力。综上所述,研究电视产业面临的生存现状,探究其寻求发展的路径,有着重要的现实意义。

2.国内外研究现状(文献综述):

由于三网融合对我国电视产业有重大影响,所以相关的研究比较多,综合起来主要是对三网融合背景下我国电视产业所面临的机遇与挑战以及应对策略进行了论述。 一、对三网融合背景下电视产业所面临挑战的研究

在三网融合环境下,掌握业务优势和渠道优势的电信运营商逐步向综合信息服务提供商转型,向媒体行业渗透,这必将打破现有的媒体竞争格局,将给电视媒体带来巨大的挑战, 因此把此项内容作为研究对象的人也比较多。

舒芳的《机遇与挑战论三网融合对电视发展的影响》一文中指出:由于电信的业务能力大大增强,电视用户资源将受到较大冲击,同时电视业的广告市场会受到很大挑战,传统传输渠道的价值和地位降低,传统电视业务必将受到影响。

张海军在《谈三网融合给电视带来的影响》一文中说:各部门之间的竞争不仅有体制上的竞争,还有巨大的商业利益上的竞争,原本在传统媒体格局中处于较为有利地位的电视媒体不得不思考如何在激烈的新媒体竞争中站稳脚跟,赢得新的增长点。

崔杰在《解读三网融合下电视业运行体制》中指出:三网融合直接威胁广电企业的核心电视业务,使其在三网融合的竞争中处于不利地位。其次,电视传媒缺少相应的市场化运作经验, 绝大多数企业仍处于转型过程中。 此外,电视网络的整和程度较低,这增添了电视在 三网融合后市场化运营体制改革的障碍。

二、对三网融合背景下电视产业所面临机遇及对策研究

三网融合具有重要的战略意义,电视业需抓住机遇,迎接挑战,扬长避短,积极制定一系列应对政策,来提升自己的核心竞争力,且以此作为研究对象的人也很多。

梁小兵在《三网融合系列举措推出将引发电视系统变动》中认为,电视业可借势完成全网整合,在巨大的存量用户的基础上,各地的电视运营商将有可能在统一的平台上运营数字电视增值业务,乃至开展基础电信业务。其次,电视行业投资力度加大,对产业链上下游带来机会。 再次, 电视将有机会在电信业务上大展手脚。值三网融合之际,电视系统企业除可以继续做互联网接入外,还有可能提供IDC业务、网元出租业务以及VoIP业务,电视业有机会在电信业务上大展手脚。

黄升民在《三网融合下电视产业的发展》中说:我国电视产业发展的关键在于加快自身网络整合,并转变运营模式,高度重视媒体内容集成和运营,建立完善电视媒体内容集成、分发和运营平台,努力打造数字媒体内容基地,建立内容合作运营机制,逐步从网络管理向媒体内容业务管理过渡,向综合内容提供商的方向发展。

吴铮悦在《三网融合下电视产业的生存之道》中指出:目前电视的一项紧迫任务是大力发展新媒体,积极与新媒体融合发展,大力加强媒体性质的功能和业务建设,采取不同于传统媒体的发展思路和政策措施,促进新媒体又好又快的发展。

吴升高在《三网融合下电视传媒体制创新走势》中指出了电视产业今后的发展方向,即事业企业并轨,逐步实行企业体制;打破地域界限,建立全国性的网络体制;加快重组并购,形成多元化的产权结构;超越分业管理,确立全覆盖的监管体制和手段。

从以上研究材料可以看出,大力发展三网融合提高我国信息产业整体实力这一重大举措对电视业的影响,成了传媒、业界和各方面专家研究的热点。三网融合是大势所趋,这是由多种原因所决定的,但是,电视业在以此为契机面对挑战的具体实践过程中的诸多困难很

少有人提及,我将试图着力对此加以探究,为之前研究的不足做必要的补充。

3.选题研究的内容:

该论题研究的内容主要是以下几个方面:

一、对三网融合背景下广电产业所面临挑战的研究

(一)广电产业运营模式的转变

(二)员工配置和技术能力的提高

(三)广电网络业务能力的提升

二、对三网融合背景下广电产业所面临机遇及对策研究 (一)机遇

3、充分发挥自身的优势

4.选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题:

机电一体化综述范文7

【关键词】综合保护器;MC800;660V供电;直接起动;电流互感器

1.概述

煤炭工业自1981年开始对煤矿和地面生产系统进行交流660V升压实验和设备研制工作以来,经过30多年的发展,交流660V供电电压在工矿企业中得到了广泛的应用。相对于交流380V供电电压,660V供电系统具有节约有色金属、供电质量和稳定性显著提升、输电能力强、电能损耗低等优点。但由于660V电压在我国仍处于推广期,尚不完善,依然存在诸如变压器中性点接地、电气元件资源量有限、二次回路和继电保护方案相对复杂等问题。因此,全国各行业设计院都尽量避开对660V供电系统的设计应用,而坚持采用380V供电系统。

本文针对660V供电系统中数字电子式智能电动机综合保护器(以下简称电动机综合保护器)的选型设计过程进行剖析,为工矿企业电动机保护向智能化、多功能化设计提供参考。

2.常规继电保护装置

我国的低压电动机保护器经历了全面仿制、自主研发、升级换代、智能化等几个发展阶段。在微处理技术时代之前,以热继电器、熔断器、电磁式电流继电器以及模拟式电动机保护器为主的常规低压继电保护装置被视为首选产品。尽管这些产品现在依然被应用着,可他们本身存在很多的问题,主要体现在功能单一、结构复杂、体积庞大、安装空间受限、整定和采样精度差、容易受到使用环境影响、无法实现多功能一体化保护等方面。

鉴于上述原因,常规电动机保护装置必将被更先进的技术产品淘汰,而以单片机为基础的数字电子式智能电动机综合保护器,它改变了传统电动机保护与控制模式,极大地弥补了常规继电保护装置的缺点。

3.综合保护器的特性

3.1 保护功能:电动机综合保护器集成了过载、过电流、欠载、堵转、缺相/不平衡、启动加速超时、接地、外部故障、欠电压、漏电、欠功率等保护功能。

3.2 控制模式:直接、可逆、双速、星/三角、自藕降压、电阻降压等控制模式可任选其一。

3.3 通讯功能:和高压(6KV以上)微机综合保护器一样,低压综合保护器多半兼容Modbus-RTU、Profibus-DP或者DeviceNet通讯协议。

3.4 测量功能:可对电动机三相电流、接地电流、电流不平衡率、热容量、三相电压、漏电电流、有功功率、功率因数等重要参数进行实时取样测量。

3.5 其他特性:很多品牌的综合保护器甚至还集成若干DI、DO、AI等接口;另外,故障信息查询、启动参数设定、系统参数设定等功能也必不可少。

4.综合保护器选型设计

陕西神木县崔家沟煤矿筛分破碎系统是典型的工矿企业地面生产系统。新建的筛分破碎车间设计处理能力为300万吨/年。为与井下供电统一供电电压,建设方要求该系统供电电压为交流660V。该系统共安装直接起动电机24台,符合参数见表1。

表1中所列电动机,其综合保护器选用上海纳宇电气有限公司MC800系列,该系列产品选型参数详见表2。

4.1 本体选型

MC800系列保护器采用分体式结构,一套完整的保护器分为本体和附件两部分。MC800本体的编号规则为“MC800--额定电流--运行方式/附加功能”。电动机运行方式均为直接起动,对照编号为A;额定电流需根据表1中每台电动机额定电流的符合计算结果来确定。例如,设备101A额定电流为300A,对应表2中使用范围为250-500A。

附加功能则结合实际情况进行选择,崔家沟煤矿筛分破碎系统在规划初期,建设方就提出将供电系统信息化,因此,电动机综合保护器必须具备标准的通讯协议,因此将Modbus-RTU以及Profibus-DP两种接口全部选配。对于660V供电系统来说,漏电保护及电压功能也是必选项,这样最终确定附加功能编码为LUMRP。

4.2 附件选型

附件包括显示模块、串口通讯电缆、漏电互感器、外部电流互感器。尽管本体可独立运行,但若要对其参数进行查看或设置,则必须选用MC820显示模块以及T9串口通讯电缆。因为本体选配了漏电保护功能,所以每台电动机需根据电缆线经另外配CT30或CT100漏电互感器。

当电动机额定电流大于100A时,即电动机配置额定电流为250A及以上的MC800系列电动机综合保护器时,需另外配置CT40型外部电流互感器。由表1可见,筛分破碎车间内直接起动的电机中,101A、201、217A、218A符合上述特征。至此,选型工作全部完成,选型结果详见表3。

5.主回路一次方案设计

通过选型表可以看出,除了电动机起动主回路是否选配外部互感器这一区别外,其控制和通讯要求完全相同,所以不再介绍二次控制和通讯回路的设计。主回路一次方案可分为两种,详见图1。

两种原理区别就在于是否选配CT40外部互感器。MC800系列电动机综合保护器与其他品牌综合保护器相比,最特别之处在于没有选配CT40互感器的回路在接线时,主回路三芯动力电缆顺次穿过MC800本体的三个孔即可。而选配了CT40互感器的回路在接线时,需要将3个CT40互感器的S1端子出线分别数次穿过MC800本体的三个穿线孔,再回到各自的S2端子,且每个CT40互感器的S2端子均需要接地。在设计时,手册中的典型接线方式并没有提及,需另外咨询技术方。

6.结论

从崔家沟煤矿筛分破碎车间供电系统的设计过程来看,MC800系列智能电动机综合保护器能够实现对工矿企业交流50HZ、额定工作电压AC380/660V、额定电流800A以下的异步电动机的全方位保护,并完成了对电动机运行参数的测量、操作控制、记录管理和远程通讯等功能。其附件配置齐全、典型应用实例更是极大地简化了设计流程,为工矿企业生产过程控制提供了科学且有效的现场级保护、测控功能。

参考文献

[1]蒋麦占.660V配电—节能、省投资、可行[J].电气工程应用,2008,2.

机电一体化综述范文8

关键词:模拟 集成电路 设计 自动化综合流程

中图分类号:TN431 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)03(a)-0062-02

随着超大规模集成电路设计技术及微电子技术的迅速发展,集成电路系统的规模越来越大。根据美国半导体工业协会(SIA)的预测,到2005年,微电子工艺将完全有能力生产工作频率为3.S GHz,晶体管数目达1.4亿的系统芯片。到2014年芯片将达到13.5 GHz的工作频率和43亿个晶体管的规模。集成电路在先后经历了小规模、中规模、大规模、甚大规模等历程之后,ASIC已向系统集成的方向发展,这类系统在单一芯片上集成了数字电路和模拟电路,其设计是一项非常复杂、繁重的工作,需要使用计算机辅助设计(CAD)工具以缩短设计时间,降低设计成本。

目前集成电路自动化设计的研究和开发工作主要集中在数字电路领域,产生了一些优秀的数字集成电路高级综合系统,有相当成熟的电子设计自动化(EDA)软件工具来完成高层次综合到低层次版图布局布线,出现了SYNOPSYS、CADENCE、MENTOR等国际上著名的EDA公司。相反,模拟集成电路自动化设计方法的研究远没有数字集成电路自动化设计技术成熟,模拟集成电路CAD发展还处于相当滞后的水平,而且离实用还比较遥远。目前绝大部分的模拟集成电路是由模拟集成电路设计专家手工设计完成,即采用简化的电路模型,使用仿真器对电路进行反复模拟和修正,并手工绘制其物理版图。传统手工设计方式效率极低,无法适应微电子工业的迅速发展。由于受数/模混合集成趋势的推动,模拟集成电路自动化设计方法的研究正逐渐兴起,成为集成电路设计领域的一个重要课题。工业界急需有效的模拟集成电路和数模混合电路设计的CAD工具,落后的模拟集成电路自动化设计方法和模拟CAD工具的缺乏已成为制约未来集成电路工业发展的瓶颈。

1 模拟集成电路的设计特征

为了缩短设计时间,模拟电路的设计有人提出仿效数字集成电路标准单元库的思想,建立一个模拟标准单元库,但是最终是行不通的。模拟集成电路设计比数字集成电路设计要复杂的得多,模拟集成电路设计主要特征如下。

(1)性能及结构的抽象表述困难。数字集成电路只需处理仅有0和1逻辑变量,可以很方便地抽象出不同类型的逻辑单元,并可将这些单元用于不同层次的电路设计。数字集成电路设计可以划分为六个层次:系统级、芯片级(算法级),RTL级、门级、电路级和版图级,电路这种抽象极大地促进了数字集成电路的设计过程,而模拟集成电路很难做出这类抽象。模拟集成电路的性能及结构的抽象表述相对困难是目前模拟电路自动化工具发展相对缓慢,缺乏高层次综合的一个重要原因。

(2)对干扰十分敏感。模拟信号处理过程中要求速度和精度的同时,模拟电路对器件的失配效应、信号的耦合效应、噪声和版图寄生干扰比数字集成电路要敏感得多。设计过程中必须充分考虑偏置条件、温度、工艺涨落及寄生参数对电路特性能影响,否则这些因素的存在将降低模拟电路性能,甚至会改变电路功能。与数字集成电路的版图设计不同,模拟集成电路的版图设计将不仅是关心如何获得最小的芯片面积,还必须精心设计匹配器件的对称性、细心处理连线所产生的各种寄生效应。在系统集成芯片中,公共的电源线、芯片的衬底、数字部分的开关切换将会使电源信号出现毛刺并影响模拟电路的工作,同时通过衬底祸合作用波及到模拟部分,从而降低模拟电路性能指标。

(3)性能指标繁杂。描述模拟集成电路行为的性能指标非常多,以运算放大器为例,其性能指标包括功耗、低频增益、摆率、带宽、单位增益频率、相位余度、输入输出阻抗、输入输出范围、共模信号输入范围、建立时间、电源电压抑制比、失调电压、噪声、谐波失真等数十项,而且很难给出其完整的性能指标。在给定的一组性能指标的条件下,通常可能有多个模拟电路符合性能要求,但对其每一项符合指标的电路而言,它们仅仅是在一定的范围内对个别的指标而言是最佳的,没有任何电路对所有指标在所有范围内是最佳的。

(4)建模和仿真困难。尽管模拟集成电路设计已经有了巨大的发展,但是模拟集成电路的建模和仿真仍然存在难题,这迫使设计者利用经验和直觉来分析仿真结果。模拟集成电路的设计必须充分考虑工艺水平,需要非常精确的器件模型。器件的建模和仿真过程是一个复杂的工作,只有电路知识广博和实践经验丰富的专家才能胜任这一工作。目前的模拟系统验证的主要工具是SPICE及基于SPICE的模拟器,缺乏具有高层次抽象能力的设计工具。模拟和数模混合信号电路与系统的建模和仿真是急需解决的问题,也是EDA研究的重点。VHDL-AMS已被IEEE定为标准语言,其去除了现有许多工具内建模型的限制,为模拟集成电路开拓了新的建模和仿真领域。

(5)拓扑结构层出不穷。逻辑门单元可以组成任何的数字电路,这些单元的功能单一,结构规范。模拟电路的则不是这样,没有规范的模拟单元可以重复使用。

2 模拟IC的自动化综合流程

模拟集成电路自动综合是指根据电路的性能指标,利用计算机实现从系统行为级描述到生成物理版图的设计过程。在模拟集成电路自动综合领域,从理论上讲,从行为级、结构级、功能级直至完成版图级的层次的设计思想是模拟集成电路的设计中展现出最好的前景。将由模拟集成电路自动化综合过程分为两个过程。

模拟集成电路的高层综合、物理综合。在高层综合中又可分为结构综合和电路级综合。由系统的数学或算法行为描述到生成抽象电路拓扑结构过程称为结构级综合,将确定电路具体的拓扑结构和确定器件尺寸的参数优化过程称为电路级综合。而把器件尺寸优化后的电路图映射成与工艺相关和设计规则正确的版图过程称为物理综合。模拟集成电路自动化设计流程如图1所示。

2.1 模拟集成电路高层综合

与传统手工设计模拟电路采用自下而上(Bottom-up)设计方法不同,模拟集成电路CAD平台努力面向从行为级、结构级、功能级、电路级、器件级和版图级的(Top-down)的设计方法。在模拟电路的高层综合中,首先将用户要求的电路功能、性能指标、工艺条件和版图约束条件等用数学或算法行为级的语言描述。目前应用的SPICE、MAST、SpectreHDL或者不支持行为级建模,或者是专利语言,所建模型与模拟环境紧密结合,通用性差,没有被广泛接受。IEEE于1999年3月正式公布了工业标准的数/模硬件描述语言VHDL-AMS。VHDL-1076.1标准的出现为模拟电路和混合信号设计的高层综合提供了基础和可能。VHDL一AMS是VHDL语言的扩展,重点在模拟电路和混合信号的行为级描述,最终实现模拟信号和数模混合信号的结构级描述、仿真和综合125,28]。为实现高层次的混合信号模拟,采用的办法是对现有数字HDL的扩展或创立新的语言,除VHDL.AMS以外,其它几种模拟及数/模混合信号硬件描述语言的标准还有MHDL和Verilog-AMS。

2.2 物理版图综合

高层综合之后进入物理版图综合阶段。物理综合的任务是从具有器件尺寸的电路原理图得到与工艺条件有关和设计规则正确的物理版图。由于模拟电路的功能和性能指标强烈地依赖于电路中每一个元件参数,版图寄生参数的存在将使元件参数偏离其设计值,从而影响电路的性能。需要考虑电路的二次效应对电路性能的影响,对版图进行评估以保证寄生参数、器件失配效应和信号间的祸合效应对电路特性能影响在允许的范围内。基于优化的物理版图综合在系统实现时采用代价函数表示设计知识和各种约束条件,对制造成本和合格率进行评估,使用模拟退火法来获取最佳的物理版图。基于规则的物理版图综合系统将模拟电路设计专家的设计经验抽象为一组规则,并用这些规则来指导版图的布线布局。在集成电路物理综合过程中,在保证电路性能的前提下,尽量降低芯片面积和功耗是必要的。同时应当在电路级综合进行拓扑选择和优化器件尺寸阶段对电路中各器件之间的匹配关系应用明确的要求,以此在一定的拓扑约束条件下来指导模拟集成电路的版图综合。

模拟电路设计被认为是一项知识面广,需多阶段和重复多次设计,常常要求较长时间,而且设计要运用很多的技术。在模拟电路自动综合设计中,从行为描述到最终的版图过程中,还需要用专门的CAD工具从电路版图的几何描述中提取电路信息过程。除电路的固有器件外,提取还包括由版图和芯片上互相连接所造成的寄生参数和电阻。附加的寄生成分将导致电路特性恶化,通常会带来不期望的状态转变,导致工作频率范围的缩减和速度性能的降低。因此投片制造前必须经过电路性能验证,即后模拟阶段,以保证电路的设计符合用户的性能要求。正式投片前还要进行测试和SPICE模拟,确定最终的设计是否满足用户期望的性能要求。高层综合和物理综合从不同角度阐述了模拟集成电路综合的设计任务。电路的拓扑选择和几何尺寸可以看成电路的产生方面,物理版图综合得到模拟集成电路的电路版图,可以认为电路的几何设计方面。

参考文献

机电一体化综述范文9

关键词 智能建筑 弱电子系统 结构化综合布线

对于现代化智能建筑,尤其是办公楼宇的弱电设计,采用结构化综合布线系统已成为共识。但是,目前还存在着两种看法(或做法):一是主张将所有的弱电系统都建立在结构化综合布线所搭起的平台上,也就是用结构化布线代替所有的传统弱电布线;另一则主张将计算机网络布线、电话配线纳入到结构化综合布线中,而其他的弱电系统仍采用其特有的传统布线。究竟采取哪种布线方式较为合理,作者认为应结合具体项目,从所用方案的先进性、合理性、经济性等方面综合考虑方能得出结论。

1 智能建筑弱电方案确定基本思路

首先分析一下结构化综合布线的优点:

(1)结构化综合布线使用了标准化的线缆和接插头模块,非常便于各楼层及本楼层间的信息点管理,使得因办公室搬迁等因素造成的大量终端设备、电话机移位时,只需将插头拔出、插入新的位置,然后在弱电设备间内做跳线处理或仅仅作些软件上的更改,即可重新投入使用,而不像传统布线那样无统一标准。当设备需要移位时,会带来许多管理上的不方便或需要重新布线,对建筑装璜造成较大的破坏。

(2)结构化综合布线的扩展能力强,因为对于五类非屏蔽双绞线可以提供155Mb/s信息的传输能力,除了满足当前各种网络的需要外,还能满足未来发展的需要。

根据上述结构化综合布线的两个优点,结合建筑物实际的各弱电系统,具有发展性和不稳定性的只有电话系统和计算机网络系统。而对于其他弱电系统,如火灾自动报警系统、保安监视系统、广播系统、电缆电视系统等设备,具有很好的固定性,且位置一般不会移动,对于一个固定的建筑物,这些系统的设备一经选定,频繁更新换代的可能性和必要性均很低。

根据以上所述,一般都在弱电设计中把电话系统及计算机网络系统的配线统一纳入结构化综合布线,而对其他弱电系统保持相对的独立性,仍采用传统的配线方式。

然而,采用上述方法还有其他一些原因,如当前大多数弱电设备厂家的系统与结构化综合布线系统不兼容。要想使这些弱电系统在结构化综合布线平台上运行,则必须增加转换设备。例如保安监控系统的摄像机,其输出的视频信号通常以同轴电缆传输,如果将其纳入结构化结合布线系统中,需在线路两端增加信号转换设备。显然,这样做既麻烦又不经济。

2 综合布线在应用中存在的问题

应用中发现有的综合布线产品,如三类、五类非屏蔽双绞线其截面均为0.5mm2(美国线规AWG24),与之相配套的配线架,出线座都只能适用于截面为0.5mm2的线缆。因此,它在支持如下几个弱电子系统时,就存在局限性或不足。

2.1 广播系统(PAS)

根据我国电气规范,一般将电气设备工作电压为220/380V(交流50Hz)、有效值24V以下的交流信号确定为弱电信号。而在广播系统中,如采用定压输出,线路电压可分为70V、100V、120V三档。故在广播系统中采用综合布线,会对线缆产生过电压,长期使用会对线缆的寿命产生不良影响。另外,广播系统的线路用线截面一般为1.0~2.5mm2,而非屏蔽双绞线的线芯截面只有0.5mm2,相差甚远。

2.2 火灾报警及控制系统(FAS)

根据我国现行的火灾自动报警系统设计规范规定:火灾自动报警系统的信号传输线路的芯线截面,穿管敷设的绝缘导线不应小于1.0mm2,线槽内敷设的绝缘导线不应小于0.75mm2。而作为综合布线系统的非屏蔽双绞线其截面积为0.5mm2。显然不能满足我国火灾自动报警系统设计规范的要求。另外,在总线制的火灾报警系统中,电源线与控制线多采用1.5~2.5mm2的导线,综合布线系统也不能满足要求。

特别需要指出的是:我国现行消防规范要求所有消防信号线、通讯线均不可与非消防线路共管敷设。因而要用综合布线产品支持火灾报警与控制系统,必须先获得当地消防主管部门的特许。

2.3 共用天线电 视系统(CATV)

用综合布线产品支持CATV一般都采用光纤,因此,在线路放大器、分配器、分支器的两端要加装适配器,这无疑增加投资,而且因中间环节增多,系统的可靠性也降低了。

以上阐述了综合布线系统在我国支持各弱电子系统目前仍在的一些问题,那么是不是说结构化综合布线系统不能支持上述各个弱电系统?答案是否定的。对于一座智能化程度要求很高的建筑物,在规范允许和获得特许的前提下,可以利用综合布线产品的光纤和各种对数非屏蔽双绞线缆支持计算机网络和电话通讯系统,用同轴电缆支持CATV和CCTV(监视电视),采用截面为1.0~1.5mm2的特殊定货的非屏蔽双绞线支持FAS、PAS。