数控技术及其应用论文

数控技术及其应用论文（精选12篇）

1.数控技术及其应用论文 篇一

纳米技术及其在机械工业中的应用

摘要：主要介绍了纳米技术的内涵、主要内容及纳米技术在微机械和包装、食品

或总称为微型电动机械系统（MEMS），用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等。MEMS使用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小，蚀的深度往往要求数十至数百微米，而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机，用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度，但有很大的潜在科学价值和经济价值。

（3）纳米生物学和纳米药物学，如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定DNA的粒子，在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间相互作用的试验，磷脂和脂肪酸双层平面生物膜，DNA的精细结构等。有了纳米技术，还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物，即使是微米粒子的细粉，也大约有半数不溶于水；但如粒子为纳米尺度（即超微粒子），则可溶于水。

（4）纳米电子学包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光／电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷。“更快”是指响应速度要快。“更冷”是指单个器件的功耗要小。但是“更小”并非没有限度。

3．纳米技术在机械工业中的应用

3．1纳米技术在微机械领域中的应用

随着纳米技术应用途径的不断拓宽，微机械的开发在全世界方兴未艾。例如，进入人体的医疗机械和管道自动检测装置所需的微型齿轮、电机、传感器和控制电路等。制造这些具有特定功能的纳米产品，其技术路线可分为两种：一是通过微加工和固态技术，不断将产品微型化；二是以原子、分子为基本单元，根据人们的意愿进行设计和组装，从而构筑成具有特定功能的产品。3．1．1采用微加工技术制造纳米机械

（1）微细加工。日本发那科公司开发的能进行车、铣、磨和电火花加工的多功能微型精密加工车床（FANUCROBO nano Ui 型），可实现5轴控制，数控系统最小设定单位是1nm（10－3μm）。该机床设有编码器半闭环控制，还有激光全息式直线移动的全闭环控制。编码器与电机直联，具有每周6 400万个脉冲的分辨率，每个脉冲相当于坐标轴移动0．2 nm，编码器反馈单位为1／3 nm，故跟踪误差在±1／3 nm以内。直线分辨率为1 nm，跟踪误差在±3 nm以内。CNC装置采用FANUC－16i，实现AInano轮廓控制。并用FANUCSERVOMOTORαi伺服电机装上高分辨率检测装置及αi系列伺服放大器，实现了微细加工。

（2）微型机器人。在工业制造领域，微型机器人可以适应精密微细操作，尤其在电子元器件的制造方面。美国迈特公司的研究人员最近设计出一种用于组装纳米制造系统的微型机器人，这种机器人的长度约为5mm。研究人员称，假设能利用纳米制造技术使这种机器人的体积不断缩小，其最终的体积不会超过灰尘的微粒。日本三菱公司也开发了一种微型工业机器人，该机器人采用了5节闭式连杆机构，以实现手臂的轻量化与高刚性，其动作速度及精度完全可以赶上专用机器人。往复上下方向25 mm，水平方向100 mm的拾取动作，所需时间缩短到0．28 s。另外，通过采用闭式连杆机构与高刚性减速机，实现了比以往机器人高10％的位置重复精度（±5 nm），可适用于精密微细操作。我国在微型机器人的研制方面也取得了可喜的成绩。据媒体报道，由哈尔滨工业大学研制的机器人，其操作精度达到了纳米级，可以应用于分子生物学基因操作，能够对细胞和染色体进行“手术”，并能在微电子、精密加工等精度要求较高的领域一显身手。（3）微型电机。美国俄亥俄州克利夫西

卡塞大学已建立了一所纳米级微型电机实验室，专门研究纳米技术及其超微机电系统。美国加利福尼亚大学伯克利分校研制的微型电动机，小到只能在显微镜下才能看得见。德国汽车零件制造商博士公司正在研制纳米技术传感器，这种传感器将为人们提供关于汽车上每个零部件在三维空间中运动的精确信息。当微型传感器探测到速度骤减时，就会自动释放安全气囊。3．1．2采用自组装技术制造纳米机械

（1）生物器件。以分子自组装为基础制造的生物分子器件是一种完全抛弃以硅半导体为基础的电子器件。将一种蛋白质选作生物芯片，利用蛋白质可制成各种生物分子器件，如开关器件、逻辑电路、存储器、传感器以及蛋白质集成电路等。美国密歇根韦思大学医学院生物分子信息小组，利用细菌视紫红质（简称BR蛋白质）和发光染料分子研制具有电子功能的蛋白质分子集成膜，这是一种可使分子周围的势场得到控制的新型逻辑元件。美国锡拉丘兹大学也利用BR蛋白质研制模拟人脑联想能力的中心网络和联想式存储装置。

（2）纳米分子电动机。美国IBM公司瑞士苏黎士实验室与瑞士巴塞尔大学的研究人员发现DNA能够被用来弯曲直径不及头发丝的五十分之一的硅原子构成的“悬臂”。上下弯曲，顶端则粘有单股DNA链。DNA自然形成双螺旋结构，双链被分开后，它们会力图重新组合。当研究人员将带有单股DNA链的“悬臂”置于含有与之对应的单股DNA链的溶液中，这两个链就会自动配对结合在一起，小“悬臂”在这种力的作用下开始弯曲。研究人员利用这种生物力学技术制造带有纳米级阀门的微型胶囊（纳米分子电动机）。通过控制这种驱动力来控制阀门的开合，可以将精确剂量的药物传送到身体的需要部位来达到治疗的目的。3．2纳米技术在包装机械领域中的应用

采用纳米材科技术对包装机关键零部件（如轴承、齿轮、弹簧等）进行金属表面纳米粉涂层处理，可以提高设备的耐磨性、硬度和寿命。碳纳米管还具有较高的机械强度和较高的热导率。由于具有非常大的长度—直径比，可以制造出任何复杂形状的零件，是复合材料理想的增强纤维。目前，用价格低廉的纳米塑料制成的齿轮、陶瓷轴承、纳米陶瓷蚊辊、电雕辊等印刷包装机械零件已 走进企业，开始代替金属材料。现代胶印机上应用着很多传感器．如控制飞达纸堆的自动升降、气泵供气时间检测、合压时间检测、空张检测、墨量控制等。纳米陶瓷具有良好的耐磨性、较高的强度及较强的韧性可用于制造刀具、包装和食品机械的密封环、轴承等以提高其耐磨性和耐蚀性，也可用于制作输送机械和沸腾干燥床关健部件的表面涂层。3．3纳米技术在食品机械领域中的应用

纳米SiC、Si3N4在较宽的波长范围内对红外线有较强的吸收作用，可用作红外吸波和透波材料，做成功能性薄膜或纤维。纳米Si3N4非晶块具有从黄光到近红外光的选择性吸收，也可用于特殊窗口材料，以纳米SiO2做成的光纤对600 nm以上波长光的传输损耗小于10 dB／km，以纳米SiO2和纳米TiO2制成的微米级厚的多层干涉膜，透光性好而反射红外线能力强，与传统的卤素灯相比，可节省15％的电能。经研究证明，将30～40 nm的TiO2分散到树脂中制成薄膜，成为对400 nm波长以下的光有强烈吸收能力的紫外线吸收材料，可作为食品杀菌袋和保鲜袋最佳原料。纳米SiO2光催化降解有机物水处理技术无二次污染，除净度高，其优点是：①具有很大的比表面积，可将有机物最大限度地吸附在其表面；②具有更强的紫外线吸收能力，因而具有更强的光催化降解能力，可快速将吸附在其表面的有机物分解掉。这为污水处理量较大的食品企业提供了有力的技术支持。介孔固体和介孔复合体是近年来纳米材料科学领域较引人注目的研究对象，由于这种材料较高的孔隙率（孔洞尺寸为2～50 nm）和较高的比表面，因而在吸附、过滤和催化等方面有良好的应用前景。对纯净水、软饮料等膜过滤和杀菌设备又提供了一个广阔的发展空间。橡胶和塑料是包装和食品机械应用较多的原材料。但通常的橡胶是靠加入炭黑来提高其强度、耐磨性和抗老化性，制品为黑色，不适宜用在食品机械上。纳米材料的问世使这一问题迎刃而解。新的纳米改性橡胶各项指标均有大幅度提高，尤其抗老化性能提高3倍，使用寿命长达30年以上，且色彩艳丽，保色效果优异。普通塑料产量大、应用广、价格低，但性能逊于工程塑料，而工程塑料虽性能优越，但价格高，限制了它在包装和食品机械上的大范围应用。用纳米材料对普通塑料聚丙烯进行改性，达到工程塑料尼龙－6的性能指标，且工艺性能好、成本低，可大量采用。

4．纳米技术在机械行业中的发展前景

（1）机械及汽车工业的滑配原件如：轴承、滑轨上应用纳米陶瓷镀膜能产生超底的磨擦界面，大大减低磨损并能提高负载。（2）塑胶流道的低粘应用：例如T型模、拉丝模、套筒和热胶道，可有效减少积料碳化的产生几率。（3）射出成型时发生的粘模、包封短射、镜面雾化及拖痕均具有革命性的改善，尤其是在滑块及顶针上所展现的干式润滑，更是任何金属所无法表现的优异性。（4）IC封装胶、橡胶及发泡塑料由于具有极高的粘着性，因此必须借助大量脱模剂来帮助脱模，纳米陶瓷的荷叶效应可减少脱模剂的使用及模具清理时间。

（5）纳米陶瓷的低摩擦、低沾粘特性使塑胶在模具内的流动大幅提升，特别是高精度模具例如薄光板、塑胶镜片、汽车聚光灯罩等模具应用后对产品的不良率上均有明显的改善。

5．结语

综上所述，纳米技术是近十多年来逐步发展起来的一门前沿性与综合性交叉的新学科，是现代科学和现代技术相结合的产物，它的迅猛发展将引发21世纪新的工业革命。美国商业通讯公司研究报告称，未五年，用于橡胶产品和油墨生产的碳黑填充料将继续高居纳米材料需求榜首。今后几年，全球纳米材料的需求将以2．7％年增长速度增长，到2010年将达到1 030万t，所以纳米包装具有较大的市场发展潜力。过去，我国机械包装工业的一些先进设备、先进技术，大多是依靠进口。纳米技术的出现，将对我国机械包装行业的技术创新带来新的发展机遇。相信在不远的将来，纳米技术将广泛应用于机械工业的各个领域，它给机械业带来的变化将是巨大的。参考文献

1向春礼．纳米科技及其发展前景［J］．新材料产业，2001（4）2王新林．金属功能材料的几个最新发展动向［J］．新材料产业，2001（4）3唐苏亚．纳米技术在微机械领域中的应用［J］．微电机，2002 4万乃建．21世纪数控技术新面貌［J］．机械制造，2001（20）

2.数控技术及其应用论文 篇二

一、无线充电技术的发展历史

“无线充电”顾名思义就是利用一种特殊设备将电源插座的电力转变为可充电的电波, 从而在扔掉电线的情况下直接对电子设备充电。无线充电技术并不是当今才有的新技术, 早在1890年, 物理学家兼电气工程师尼古拉·特斯拉 (Nikola Tesla) 就已经做了无线输电试验, 在1891年发明了“特斯拉线圈”, 特斯拉构想的无线输电方法, 是把地球作为内导体、地球电离层作为外导体, 通过放大发射机以径向电磁波振荡模式, 在地球与电离层之间建立起大约8Hz的低频共振, 再利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。但因财力不足, 特斯拉的大胆构想并没有得到实现。之后, 人们虽然从理论上完全证实了这种方案的可行性, 但是, 由于技术发展水平上的限制, 想要在世界范围内进行能量广播和免费获取也是不可能的。因此, 一个伟大的科学设想就这样“胎死腹中”。

二、无线充电技术的发展现状及主要应用

事实上, 从低频波到宇宙射线, 我们周围到处存在着电磁波, 它们都携带着或多或少的能量。在不少物理学家看来, 人们要做的或许仅仅是找到合适的办法接收和利用这些能量。特斯拉的想法虽然难成现实, 但无线电能传输对于新能源的开发和利用, 解决未来能源短缺问题有着重要的意义, 因此, 许多国家都没有放弃这方面的研究。

1. 主要传播方式。

科学家们认为进行无线电力传输是可能的。无线电力传输是一种区别于有线传输的特殊供电方式, 目前无线电力传输主要有电磁感应、电磁共振和微波等3种不同的传输方式。

(1) 电磁感应。这是目前最为常见的传输方式, 通过发射端和接收端的线圈相互感应产生电流, 从而实现电力传输。电磁感应是将线圈中的电流直接以电磁波形式进行1cm以下的近距离收发, 收发设备需要有较高的识别能力, 由于电磁波是向四面八方辐射而大量散失, 因此效率较低, 通常它只适合相互“贴着”的小功率电子产品。

目前最为常见的充电垫解决方案就采用了电磁感应, 事实上, 电磁感应解决方案在技术实现上并无太多神秘感, 中国本土的比亚迪公司, 早在2005年12月申请的非接触感应式充电器专利, 就使用了电磁感应技术。因此目前该领域供应商采取的措施, 就是使产品尽早上市, 成为该领域的“事实标准”, 从而成为最终的事实标准。由于电磁感应技术具有技术简单、充电高效, 并能够运用于如充满水、沙泥及灰尘的各种恶劣环境中, 未来很有可能在几种技术的较量中成为最终的赢家。

(2) 电磁共振。当振荡电路为非理想状态而有电阻时, 电阻发热, 成为阻尼振荡;当振荡电路中有外加的周期性电动势作用时, 将成为受迫振荡;当外加电动势的频率与电路自由振荡的固有频率ω相同时, 振幅达最大值, 叫电磁共振。

电磁共振是目前正在研究的一种电力传输方式, 是利用电流通过线圈产生同频率的磁场共振实现无线供电, 磁场的强弱决定了它的传输距离和效率, 它可以实现10m左右距离的室内供电。但由于目前的实验所需要的线圈直径较大, 还仅仅停留在实验阶段, 而且, 必须对其相应频率进行保护, 防止相同频率的电磁波进行干扰, 降低效率。

(3) 微波。微波是另一种较为成熟的无线充电方式, 其电能传输与老式的矿石收音机的收音过程相似。矿石收音机自身没有直流电源, 它利用天线接收来自电台的载波, 经过检波后在听筒中产生音频电流。微波传输电脑其原理就是将电力以微波或激光形式发射到远程的接收设备, 然后通过整流、调制等处理后使用。

该领域的代表公司Powercast表示, 其最终研制的微型高效接收电路, 可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量, 在随负载做出调整的同时保持稳定的直流电压。只需一个安装在墙身插头的发送器, 以及可以安装在任何低电压产品的“蚊型”接收器, Powercast解决方案就可以将无线电波转化成直流电, 在约1m范围内为不同电子装置的电池充电。目前, 该公司已经与菲利浦公司签署了合作协议。

2. 发展现状及应用。

虽然研究人员一直试图解决无线充电技术, 并已提出了不同的解决方案。不过大部分方案只是处于试验阶段, 还有很多无法解决的技术难题。最流行的两个解决方案是电磁感应和电磁共振。

(1) 电磁感应法。麻省理工学院的研究团队在2007年6月7日美国《科学》杂志的网站上发表了他们的研究成果。研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波。他们利用铜制线圈作为电磁共振器, 一团线圈附在传送电力方, 另一团在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后, 经过电磁场扩散到接受方, 电力就实现了无线传导。这项被他们称为“无线电力”的技术经过多次试验, 已经能成功为一个2m外的60W灯泡供电。根据北美电力研讨会最新发布的论文显示, 在2008年9月, 他们已经在美国内华达州的雷电实验室成功地将800W电力用无线的方式传输到5m远的距离, 见图1。

目前, 英国剑桥Splashpower公司已经发明一种无线充电解决方案, 可使手机不用接到电缆上就能给手机电池充电。该方案主要有两部分组成:Splash充电板和Splash电力接收器。充电板与设备之间没有物理连线, 电能是通过安放在充电板和电力接收器中的感应线圈传送的, 接收器被暗置在手机、掌上电脑或其他类似装置中。

(2) 磁共振法。日本富士通公司也研发了一项新的无线充电技术, 富士通的无线充电技术利用了磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷, 线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振。富士通表示这一系统可以在未来得到广泛应用, 例如, 针对电动汽车的充电区以及针对电脑芯片的电量传输。采用这项技术研制的充电系统所需要的充电时间只有当前的1/150。

无线充电技术还可在市政交通方面有所建树。据国外媒体报道, 英国Halo IPT公司近日在伦敦利用其最新研发的感应式电能传输技术成功实现为电动汽车无线充电。2010年3月, 第一辆无线充电电动车在韩国京畿道果川市的首尔大公园试运行。这种电动车在铺有电感应带的路面上行驶时可以无线充电, 而不用像传统电动车那样需要通过路轨或车顶电线获得电力。该车被称作网E电动车, 由植入地面下约5cm处的充电带提供电力驱动。

三、存在的问题

虽然无线充电技术前景广阔, 但存在一些疑问有待解决。

1. 电磁波对人体辐射尚未得到权威答案, 安全性还需要分阶段逐步解决。

2. 无线充电覆盖范围小, 电能转化率比直冲电低30%。

3. 无线充电技术此前多应用在专业领域, 需要保证产品密闭性的地方, 但面对庞大的消费级设备市场, 这项处于起步阶段的技术, 能否说服人们“摆脱最后一根线缆”, 还是未知数。

3.DRM技术及其应用 篇三

[关键词] DRM€E焓殖霭鎬E彀嫒ū；？

[中图分类号] G237 [文献标识码] A [文章编号] 1009-5853 （2015） 04-0080-02

随着网络和数字技术的快速发展，越来越多的网络数字产品开始出现，在带来便捷高效的同时，大量盗版产品以及侵权行为扰乱了网络数字产业的正常有序发展。对网络数字产品的产权和安全保护问题受到重视，进而出现数字权利管理（Digital Rights Management，DRM）这一概念和技术。

数字权利管理技术指利用技术处理，对数字内容创作、生产、传播、销售方法，并利用整个数字内容管理和生命周期的版权保护，以确保数字内容的合法占有、使用、传播和管理[1]。主要分为两类：一类是对多媒体文件的保护，如电影、音乐、音视频或流媒体文件的加密；另外一类是对文档进行加密，如DOC、XLS、PPT和PDF等[2]。

1 DRM常用技术

数字出版常用的版权保护技术主要有以下几种。

1.1 数字加密技术

数字加密技术是指信息所有者一方采用加密方式（对称或非对称方式）将明文信息转换成密文信息以及采用解密方式将密文信息转换回明文信息的过程。在这个过程中，未获授权者将无法获取相应信息。密码技术主要分为两大类：即对称密码技术（也称传统密码技术）和非对称密码技术（也称公钥密码技术）[3]。

对称加密，指在加密和解密过程中，使用的是相同的密钥，因此称之为对称加密。对称加密主要有两类：分组密码和流密码。分组密码也称为块密码，是将信息细分成一组，每次加密或是解密的时候就针对组来进行操作。流密码也称为序列密码，每次加密或是解密时候对一个字节或是一位进行操作。对称密码技术主要使用两种技巧：代换和置换。代换是将明文信息中的每个元素映射成另一个元素，置换是将明文信息中的元素重新排列[4]。

公钥密码体制也称非对称体制，它与对称密码体制采用的技术完全不同。公钥密码算法基于数学函数而不是基于代换和置换[5]。在加密和解密过程中，使用的是两个不相同的密钥，一般用公钥和私钥来代指这两个密钥，因此称之为非对称加密。公钥发送出去后允许所有人获取，通常被用做加密处理或是用于验证签名；私钥通常只有接收者自己才知道，它被用做解密处理或是用于签名。

1.2 数字签名技术

数字签名是一种认证机制[6]，它是基于非对称加密体制而来的技术。数字签名的认证过程是信息发送方通过自己的私钥对信息进行加密处理，也就是完成相应的“签名”，然后再将自己的公钥发送出去。信息接收方可以通过发送出去的公钥来完成对“签名”的验证，以确定其是否合法。数字签名技术可以提供和现实中“亲笔签名”类似的效果，可以确保信息安全、真实、有效。通常情况下，因哈希函数可将任意长度的字串转换成固定长度便于计算的数值，它被广泛应用于数字签名技术中。

1.3 数字水印技术

数字水印技术采用的是将一些标识信息直接嵌入数字载体（比如多媒体，文档等）中，这些标识信息不会对载体信息有任何干扰或破坏，同样也不容易被直接察觉，这样就确保了其隐蔽性。采用嵌入式技术处理信息，一般需要采用特定的仪器来检测嵌入其中的标识信息（数字水印）。当这些标识信息被恶意破坏的时候，载体中承载的信息也会受到一定影响。

1.4 身份认证技术

身份认证技术是实施权限管理的基础技术，用户需要能够显示他的身份证明信息。身份认证是对系统中的主体进行验证的过程，主要包括识别和验证，识别是指明确并区分访问者的身份，验证是指对访问者的身份进行确认[7]。主要有传统用户名密码方式、动态密码方式、生物识别认证方式等。

用户名密码方式。对用户身份认证最简单常用的方法就是核对用户名和密码是否匹配。每一个合法的用户都拥有系统给的用户名以及密码，当用户要访问系统的时候，就需要用户输入相应的用户名以及密码。在接收到这些信息后，系统会将其与内部存储的用户名密码进行比对，来确认该用户是否是系统中合法的用户。这种认证方式的优点是基本所有的系统都支持这样的认证方式，但这样的认证方式过于单一化，仅仅依赖密码，且密码往往长时间处于不变的状态，使其很容易被攻击者获取。因此用户名密码方式是一种相对不安全的身份认证方式。

动态密码方式。动态密码技术采用的是让用户获取的密码随时间或是使用次数不同而动态变化，当用户使用这个密码后或者过了一段时间用户还没有使用这个密码，那么之前产生的这个密码就会作废。它采用专用设备用以产生动态密码。由于密码动态生成，没有规律性，而且只有合法用户才持有动态密码的硬件，所以可以有效可靠地保证只有密码验证通过的用户才是合法用户。这种一次一密的方式让攻击者很难从一次密码信息推出下一次的密码，因此相对来说是比较可靠的身份认证方式。

生物特征认证方式。生物特征身份认证是指以人体固有的生理或行为特征（如指纹，掌纹等）为依据，采用计算机的强大功能和网络技术进行图像处理和模式识别。从理论上来说，生物特征认证是最可靠的身份认证方式，因为它直接使用人唯一的生物特征来表征这个人的数字身份，几乎不可能被冒充[8]。其中数字指纹技术相对成熟并且应用广泛，它将人特有的生物特征——指纹通过哈希函数的运算后得到一个相应的哈希值，并将这个哈希值当做用户身份的标记。用户在进入系统过程中需要进行指纹比对，如果该用户计算得出的哈希值和之前系统中保存的哈希值不匹配，那么该用户就被认定为非法用户。生物特征认证技术有很好的安全性和可靠性，不过目前技术成熟度还有待提高，应用具有一定的局限性。

2 数字版权保护应用分类

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数字权利保护技术已经很好地用在电子书、电子文档、流媒体等方面，并且技术已经较成熟，能够有效地解决版权保护问题。

电子书的DRM应用。到目前为止，市场上主流的针对电子书的DRM产品有Microsoft DAS、Adobe Content Server等，它们主要通过向消费者提供网上电子书购买平台的方式，而方正Apabi系统则主要采用向读者提供网上借阅的方式。

电子文档的DRM应用。电子文档以其高效、低成本等特质得到广泛应用，但网络安全问题给电子文档的存储带来安全隐患。电子文档保护系统是专门用于保障电子文档安全使用的应用系统。目前针对电子文档的版权保护产品主要有微软的Office系列软件、Adobe公司的Adobe Acrobat 11.0.07，以及书生的SDP系统、方正的CEB系统等。

流媒体的DRM应用。当前主流的流媒体DRM主要有微软的Microsoft Windows Media DRM和Realnetworks的RealSystem Media Commerce Suite（RMCS）。

3 小 结

从以上对几类数字版权保护应用方案的介绍以及对比分析得出， DRM技术的引入虽然有效地解决了版权保护问题，但如何进一步将数字版权保护系统更好地融入企业工作环境中，提高相应产品在企业中的实用性，成为关注的热点之一。随着移动增值业务的多样化及移动通信技术、智能技术的迅速发展，移动网络中可提供的下载内容以及流媒体业务能很好地满足用户的多种需求，种类繁多的数字移动产品应运而生，这就需要对移动数字产品的版权进行保护。如何将DRM技术引入移动增值业务，向移动产品服务端和客户端同时提供安全可靠的数字版权保护以带来收益，已成为移动厂商关注的热点。

注 释

[1]施勇勤，张凤杰，马畅. 数字版权保护技术的概念、类型及其在出版领域的应用[J].科技与出版，2012（3）

[2]俞银燕，汤帜. 数字版权保护技术研究综述[J].计算机学报，2005（12）：1960-1966

[3][6]衷奇.计算机网络信息安全及应对策略研究[D].南昌：南昌大学，2010

[4][5][7][8]余文利. 网络环境中数据加密技术实现与分析[J].应用与安全，2003（5）：50-51

（收稿日期：2015-03-18）

4.互均衡校正技术及其应用 篇四

为了有效利用四维地震勘探,保护由油藏本身引起的`地震响应差异而消除非油藏引起的地震响应差异,必须对四维地震数据体进行互均衡校正.论述了四维地震数据互均衡处理的原理,提出了寻找最佳匹配滤波器获得校正算子的处理方法,并结合某地区的四维地震资料,运用互均衡技术对其进行了校正处理,很好地消除了非期望差异,进一步验证了该方法的正确性和有效性.

作 者：苏云 李国福 黄倩 SU Yun LI Guo-fu HUANG Qian 作者单位：苏云,李国福,SU Yun,LI Guo-fu(成都理工大学,信息工程学院,成都,610059)

黄倩,HUANG Qian(中国石化,江汉油田,物探研究院,湖北,潜江,433100)

5.3D打印技术及其应用发展分析 篇五

摘 要：3D打印技术在近几年得到了巨大发展，备受社会各界的关注。虽然目前该技术还未能得到全面的普及推广，但其发展前景无可限量。文章对3D打印技术的现状进行探讨，分析目前3D打印技术发展所存在的问题。并对我国3D打印技术产业的技术发展提出一些建议。

关键词：3D打印技术；应用；发展分析3D打印技术简介

3D打印技术是一种快速成型技术，它以数字模型文件作为基础，运用可粘合材料，通过逐层打印的方式构造物体[1]。当前3D打印技术主要应用于艺术创作、珠宝制作等领域。然而随着技术的发展，生物工程、医学、建筑等领域也越来越多的使用3D打印技术，为科技创新添加了新的活力。

与传统的工业制造业相比，3D打印技术有着无可替代的优势，这使得在当前高科技产业日新月异的今天，3D打印技术能在信息化社会中占有一席之地。3D打印技术有着以下特点：（1）生产效率极高。3D打印技术通过材料的层层推挤与叠加，在电脑数据的操控下堆砌成需要生产的物品，这与传统工业对原材料的剪裁制造完全不同。不仅省去了繁重的修整零部件工序，该大大增加了原材料的利用率，大幅降低生产成本，提高生产效率；（2）复杂零件可一次成型。传统工业在生产的过程中，需要经过模具设计、生产、修整等阶段，并在制作过程中对原材料进行锻造、打磨等加工，最终制作成复杂的产品。其生产周期长，生产工序繁琐，人力资源消耗大。而3D打印技术缩短了所有中间过程，它的模具通过电脑制作，产品根据电脑生成的设计图纸直接一次性打印完成，能够更加便捷、准确的制作出复杂产品，极大缩短了生产和设计周期。（3）可以满足不同消费者需要。传统工业注重批量化生产，3D打印技术则更能激发人的想象力，满足产品设计者和消费者的个性化需求。3D打印技术生产的产品不再千篇一律，而是独一无二。这将开创传统工业从批量制造到批量定制的华丽转变。3D打印技术的发展现状

尽管3D打印技术将对传统制造业产生翻天覆地的影响，但我们还是应当注意，目前3D打印技术的发展仍受到许多因素的制约。具体问题有：（1）3D打印技术对打印材料的要求较高。3D打印技术特殊的产品制造手段，成为了其发展的双刃剑[2]。一方面高效的生产方式促进了效率的提高，另一方面则对生产材料有着很高的要求。3D打印所使用的材料不仅要能够被“打印”，而且“打印”出的产品必须满足技术要求。因此在现阶段，3D打印技术可供选择的材料较少，这成为了制约3D打印技术发展的主要原因。以目前的材料科学发展情况，可成为3D打印技术的材料主要为工程塑料、部分金属材料等，然而这些材料都是专门为3D打印技术所研发，与传统工业的生产材料还有着较大差距。（2）3D打印技术受支撑技术限制。3D打印缺乏支撑性技术，是制约自身进一步发展的另一个重要原因。举例来说，包括打印产品速度过慢，打印出的产品精度不高等。这都从侧面反映出当前3D打印技术的发展仍处于较低的水平。（3）3D打印技术缺乏严格的技术规范。由于3D打印技术才刚刚起步，行业内部缺乏明确的、可执行的、有效地条款，造成了目前3D打印技术在打印材料的选择上缺乏统一规范，这也阻碍了3D打印技术的进一步发展。（4）3D打印技术在短时间内仍难以取代传统制造业。虽然相较于传统制造业，3D打印技术有着无可比拟的优势，然而在大规模批量制造及成本控制方面，目前3D打印技术由于各方面的限制，难以匹敌传统制造业；（5）国内3D打印材料不足。我国目前3D打印技术还远未形成完善的产业链，因此仅有少数企业能提供高质量的3D打印材料，难以满足当前国内3D打印技术发展的需要。大量的原料需要依靠进口，导致我国3D打印技术在推广和应用领域受到诸多限制。促进我国3D打印技术发展的对策

与欧美等发达国家相比，我国的3D打印技术仍有着一定的差距，而要在全球的科技发展浪潮中缩短与国外的差距，这绝非易事。除了政府要在政策面鼓励3D打印技术的发展之外，还要做到各行业的通力协作。

3.1 加强政府对3D打印技术发展的支持力度

政府是高新技术发展的统筹与规划者。3D打印技术有着广阔的市场前景，因此政府应当从政策完善、资金支持、人才培养、法律保护等多个方面[3]。主要包括：强化宏观调控，制定3D打印行业规范；加大财政拨款，为3D打印企业提供税收等财政优惠；鼓励高校设立3D打印技术专业，培养3D打印技术方面的人才；完善相关法律法规，保护3D打印技术的只是产权；强化社会监督，重视对3D打印技术可能引发的社会问题，严格控制3D打印材料的购买渠道。通过以上政策面的手段，加大对3D打印技术发展的投入，促进我国3D打印技术发展迈上新台阶。

3.2 增强创新能力

创新是企业乃至国家不断向前发展的动力源泉。只有强大的创新能力，才能保证企业、社会在日益激烈的竞争漩涡中生存下来。首先，要促进3D打印技术的理论创新。及时掌握全球3D打印技术的发展动向，加强3D打印技术同电子、医学、物理等学科的交流，为拓展3D打印的材料制造带来新的活力。其次，建立3D打印技术信息交流平台，以高校、科研所、企业研究成果作为基础，加强高新科研机构之间的交流，实现完美的科学研究机制。

3.3 完善3D打印技术产业链

促进我国3D打印产业技术联盟的形成，定期开展3D打印技术产业相关研讨会，鼓励高校、科研单位、相关企业的参与，早日实现3D打印产业链上下流资源的整合。各方针对3D打印技术材料研究，加大资金、人力的投入，鼓励企业将非金属材料应用于3D打印技术之中。同时，各高校与研究机构充分发挥自身技术资源优势，通过与企业资金资源全面整合，形成3D打印产业的产品设计，软件开发，材料创新、产品宣传等完整的产业链。

3.4 普及3D打印产品的应用

通过开展3D打印产品博览会作品等方式，将3D打印技术推广到中小学校，对少年儿童开展3D打印的教育宣传，普及3D打印技术的知识，激发他们对3D打印技术的兴趣。选取生物医疗、工业设计等领域，有目的、有计划地将3D打印技术进行推广应用，积极促进3D打印技术理论与应用的同步发展[4]。

3.5 加强国际间3D打印技术的交流

根据我国对3D打印市场的实际需要，通过高校、研究所等平台，积极开展通欧美发达国家的3D打印技术的国际交流，形成高校与高校之间、研究机构与研究机构之间的合作关系，互相吸取发展经验，深化合作，共同促进3D打印技术的进一步发展。结束语

随着各个学科研究的不断深入，3D打印技术的发展势必将进入新的层面。作为最具创新力的技术之一，3D打印技术正在以自身独特的优势，受到全世界的关注。3D打印技术当前还处于较低水平，其内在的经济、社会等方面的价值亟待人们进一步挖掘。文章对我国3D打印技术的未来发展趋势提出了一些建议，希望能对未来3D打印技术的推广和应用做出贡献。

参考文献

6.网络视频教学技术及其应用论文 篇六

一、网络视频的关键技术

在计算机软硬件技术和宽带互联网技术迅猛发展的同时，各种影像视频的录制和后期制作技术也得到了突飞猛进的发展。目前，视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和适合在网络中播放的网络流媒体影像视频两大类。后者在播放的稳定性和播放画面质量上可能没有前者优秀，但前者文件一般体积较大，不利于网络传输。所以因为后者的广泛传播性正被广泛应用于网络视频点播、网络演示、远程教育、网络视频广告等互联网信息服务领域。本文着重解释一下后者。

所谓流媒体就是指在internet中使用流式传输技术的连续时基媒体。目前在internet上传输视频还有许多困难，其根本原因在于internet的无连接每包转发机制主要是为突发性的数据传输而设计的，不适用于对连续媒体流的传输。为了在internet上有效、高质量地传输视频流，还需要多种技术的支持，例如基于视频的压缩编码技术、应用层qos技术、连续媒体分布服等。其中，原始视/音频经过视/音频压缩算法的预压缩存储在存储设备中。响应客户请求时，流服务器从存储设备中获得视/音频数据，应用层qos控制模块根据网络状态和qos要求来改变视/音频比特流。然后通过传输协议把压缩过的比特流打包并且发送到网上。由于拥塞数据包可能出现丢包或者过度时延，为了提高视/音频的传输质量，网络中配置了连续流媒体分布式服务。对于成功传输的数据包，它们首先通过传输层，然后在进行视/音频解码前经过应用层处理。为了获得在播放中的视频和音频的同步，还需要媒体同步机制。以下介绍的六个关键技术是网络视频架构的主要组成部分。

1.网络教学视频的压缩及编码

网络视频教学的视频文件的传输就是把数据包发送到网上，用户通过解压后像先前发送那样流畅播出。因为目前网络是异构性的，缺乏qos质量控制，并且带宽也在很大范围内变化。所以传统的不可扩展性视频编码不适合网络传输。为了适应网络带宽的变化，面向传输的可扩展性编码的思想应运而生。可扩展性编码就是将多媒体数据压缩编码成多个流，其中一个可以独立解码，产生粗糙质量的视频序列，它适应最低的网络带宽，称为基本层码流；其他的码流可以按层为单位在任何地点截断，称为增强层，用来覆盖网络带宽变化的动态范围，它们不可以单独解码，而只能与基本层和它以前的增强层联合在一起解码，用来提高观看效果。因此，可扩展性码流具有一定的网络带宽适应能力。

2.拥塞控制技术和差错控制技术

拥塞控制技术的目的是采用某种机制应对和避免网络阻塞，降低时延和丢包率。常用的拥塞控制机制有速率控制和速率整形。对于视频流，拥塞控制的主要方法是速率控制。

差错控制技术包括：(1)前向纠错（fec）：fec是通过在传输的码流中加入用于纠错的冗余信息，在遇到包丢失的情况时，利用冗余信息恢复丢失的信息。它的不足是增加了编码时延和传输带宽。(2)延迟约束的重传。通常流的播放有时间限制，因此，仅有当重传的时间小于正常的播放时间时，重传才是有价值的。(3)错误弹性编码（error-resilientencoding）：在编码中通过适当的控制使得发生数据的丢失后能够最大限度的减少对质量的影响。在internet环境下，最典型的方法是多描述编码（mdc）。mdc把原始的视频序列压缩成多位流，每个流对应一种描述，都可以提供可接受的视觉质量。多个描述结合起来提供更好的质量。该方法的优点是实现了对数据丢失的鲁棒性和增强的质量。其缺点是相比单描述编码（sdc），它在压缩的效率上受到影响。而且由于在多描述之间必须加入一定的相关性信息，这进一步降低了压缩的效率。(4)错误的取消（concealment）：错误的取消是指当错误已经发生后，接受端通过一定的方法尽量削弱对人的视觉影响。主要的方法是时间和空间的插值（interpolation）。近年来的研究还包括最大平滑恢复，运动补偿时间预测等。

3.连续媒体分布服务

连续媒体分布服务的目的是在internet尽力服务的基础上提供qos和高效的音/视频传输，包括网络过滤、应用层组播、内容复制等。

网络过滤:是拥塞控制的一种，不仅可以提高视频质量，还可以提高带宽利用率。网络过滤通常采用的是丢帧过滤器，其基本方法是客户端根据网络丢包率向过滤器发送请求来增减丢帧速率，以调节媒体流的带宽。这种速率整形可以在拥塞点进行，这样可以提高速率控制的效率和拥塞控制的响应时间。

应用层组播：ip层的组播存在诸如可扩展性、网络管理和对高层应用的支持等屏障。应用层组播机制打破了ip组播的一些障碍，其目的在于构建网络上的组播服务，以更灵活的方式实现组播控制，节约网络带宽。

内容复制：内容/媒体复制是提高媒体传输系统可扩展性的一项重要技术。内容复制具有以下优点:(1)降低网络连接的带宽消耗。(2)减轻流服务器负荷。(3)缩短客户端时延。(4)提高有效性。

4.服务器

当视频服务器响应客户的视频流请求以后，它从存储系统读入一部分视频数据到对应于这个视频流的特定缓存中，再把缓存的内容通过网络接口发送给相应客户，保证视频流的连续输出。目前存在三种类型的视频服务器结构：(1)通用主机方法。采用计算机主机作为视频服务器。它的主要功能是存储、选择、传送数据。缺点是系统成本高而且不利于发挥主机功能。(2)紧耦合多处理机。把一些可以大量完成某指令或者专门功能的硬件单元组合成的专用系统级联起来，就构成了紧耦合多处理机实现的视频服务器。这种服务器费用低、性能高、功能强，但是扩展性较差。(3)调谐视频服务器。这种服务器主板上有一个独特微码的嵌入式仿真器控制。通过在主板中插入更多的服务通路，可以方便地进行扩展。

5.媒体同步

所谓媒体同步是指保持一个数据流或者不同媒体流之间的时间关系。通常有三种类型的同步控制：流内（intra-stream）同步、流间（inter-stream）同步和对象间（inter-object）同步。

6.相关协议

(1)实时传输协议（rtp）与实时传输控制协议（rtcp），rtp和rtcp都是基于ip的应用层协议。(2)实时流协议（rtsp）是由realnetworks和netscape共同提出的一个应用层协议。(3)资源预留协议（rsvp）资源预留协议是运行于传输层的一个网络控制协议。

二、网络视频教学的实现方式

1.教学视频素材的存储及网上发布

通过全程数字化的设想录制及编辑，利用现有的网络平台，采用.MPEG/.MPG/.DAT/.AVI/.RA/.RM/.RAM/.WMV等影像格式将接收的节目和现场教学或课件有选择的进行存储，并对存储的节目进行编目、检索，最终实现网上发布。在这种模式中，信息的采集与获得都是基于DownloadandPlay的模式，必须全部下载下来后才能使用。由于目前我国许多地区网络条件还很不发达，这种方式可使网络教学正常化。

2.视频教学点播系统

根据各专业的特点，将部分有价值的教学课件和经典课程进行数字化存储，并在此基础上建立课件点播系统，根据教学需要进行实时或非实时单一广播（Unicast）或组播（Multicast），并对这些课件或课程进行编目和网上发布，以利于师生随时点播或网上补课，满足不同层次用户的需求。现代“流媒体”技术的应用，使得在线点播得以顺畅实现。因为音视频文件是一种时间性的连续数据，因此采用“流媒体”技术后可以无需等待全部数据下载完毕就可以开始浏览或播放数据，从而实现网络教学中学生与教师同步。而且“流媒体”处理的信号压缩比很大，这样可以大大减少存储体积，节省网上资源。

3.视频教学网络直播

利用实时视频压缩、大数据量网络直播，异步视频控制等流媒体技术，在Internet环境中，通过先进高效的数据传输技术，将采集到的视频数据，向整个网域内实时直播，达到网络内任何一台客户机均可同步观看电视节目、现场直播、摄像头视频、视频文件等。真正的基于Web应用的全新视讯直播系统，是按照国际标准的MPEG-4图像编解码技术和实时数据流传输的网络协议开发，可稳定运用于基于IP协议的任何网。采用软件技术实现视频通信，文件直播，字幕及图片的显示远程管理等功能，可广泛适用于教育行业的多媒体教学、远程教育、校园电视台等。

4.远程教育系统——可交互的多路实时视频的线性教学

早期的网络教育主要以课件下载、视频下载、视频点播等方式为主，相对于真实的课堂教学，在教与学之间音视频互动方面的表现力仍有一些缺陷，因此在教学效果上交互的效果较差。而在真实的课堂中，为了达到良好的学习效果，往往需要教师能够及时的与学生进行沟通，及时的答疑解惑、指点迷津。远程教育系统一直以来更侧重于多媒体交互技术，在处理多方多层次交互方面有着更多的技术处理手段和应用积累，网上家教、网上辅导有一对一和一对多两种模式。为远程教育和远程培训真正的打造出了基于网络的互动课堂，使网络视频教育更加生动和具体。

网络视频教学技术是建立在现代网络传媒技术基础上的多媒体应用，学校和机构可以解决跨地区的教学和培训，为教育教学改革做出贡献。

参考文献：

[1]王春海:网络视频技术及应用标准教程.人民邮电出版社

7.数控技术及其应用论文 篇七

关键词：DirectDraw,DirectDraw Create函数,面对象,绘图

Microsoft开发DirectX的初衷就是希望能在Windows操作系统下开发出高性能的图形应用程序 (尤其是游戏) 。现在利用DirectX技术, 各个软件开发商可以轻而易举地创建包括高性能的平面和三维图形、声音混合与倒播, 及Internet多媒体播放支持体系的多种应用程序。近年来, 越来越多的顶尖游戏都受益于DirectX技术。

DirectX包括以下五个部分:DCI的最新版本DirectDraw, 它允许应用程序访问硬件和显示缓冲区;DirectSound是声响合成和声卡的接口, 用于数字音频的合成和回放的API;DirectPlay是一组开发多用户游戏的接口;Direct3D提供了一组完全的3D图形系统接口;DirectInput是一组支持基于Windows硬件输入的API和驱动程序。

本文将主要介绍第一部分, 带你进行基础的DirectX编程。DirectDraw是DirectXSDK的一个部分, 它支持直接操作显存并支持硬件blitter、硬件叠加和前后台切换。DirectDraw在提供这些功能的同时依然保持了和现有Microsoft Windows应用程序和设备驱动程序的兼容性。DirectDraw的概念类似于“直接写屏”。它的API是按照COM (Component Object Model) 协议设计的接口。DirectDraw包含四个接口对象:IDirectDraw、IDirectDrawSurface、IDirectDrawPalette和IDirectDrawClipper。要使用DirectDraw, 你必须首先创建一个DirectDraw对象的实例, 它代表着显示设备, 然后你才可以通过这个接口的方法来操作对象。另外你还需要创建一个或多个DirectDrawSurface的实例来显示画面, 下面就介绍应用DirectDraw技术最基本的方法和步骤:

1、创建一个DirectDraw对象

可以用DirectDrawCreate函数来创建一个DirectDraw对象的实例。

DirectDrawCreate包含三个参数。第一个参数是表示显示设备的全局唯一的标志 (GUID) 。这个标志通常被设置为NULL, 即表示系统的缺省显示驱动。第二个参数是一个指向DirectDraw对象的指针的指针, 被用来存放创建的DirectDraw对象的地址。第三个参数在将来的扩展中会用到, 这里必须设为NULL。

下面的例子解释了如何创建一个DirectDraw对象, 并如何判断创建是否成功:

ddrval=DirectDrawCreate (NULL, &lpDD, NULL) ;if (ddrval==DD-OK) {//lpDD指向一个有效的DirectDraw对象}else{/DirectDraw对象创建失败}

2、决定应用程序的行为方式

DirectDraw既可以在标准的窗口方式下工作, 也可以用独占性的全屏方式工作。在全屏方式下你可以改变显示分辨率, 并且程序的运行速度也比第一种要快得多。要设置为独占模式就需要调用函数SetCooperativeLevel, 并将参数dwFlags设置为DDSCL-EXCLUSIVE和DDSCL-FULLSCREEN。SetCooperativeLevel的第一个参数是和DirectDraw相连的窗口对象。下面的例子说明了IDirectDraw::SetCooperativeLevel的使用方法:

HRESULT ddrval;LPDIRECTDRAW lpDD;//Already created by DirectDrawCreate

ddrval=lpDD->SetCooperativeLevel (hwnd, DDSCL-EXCLUSIVE︱DDSCL-FULLSCREEN) ;

if (ddrval==DD-OK) {//独占模式设置成功}else{//独占模式设置失败}

3、改变显示模式

在设置了应用程序的行为方式后, 你可以用IDirectDraw:SetDisplayMode方法来改变显示分辨率。选择一个合适的分辨率对提高显示速度是极其重要的。下面的例子说明了如何将显示模式设置为640x480x256色 (8位) :

HRESULT ddrval;LPDIRECTDRAW lpDD;//Already created

ddrval=lpDD->SetDisplayMode (640, 480, 8) ;if (ddrval==DD-OK) {//显示模式改变成功}else{//显示模式改变失败}

4、创建可切换面对象

在设置了显示模式后, 你必须创建面对象以放置应用程序的画面。在独占模式下, 你可以创建可翻转切换的面对象, 而在普通窗口模式下, 则只能创建可Blit的面对象。创建可切换面对象需要遵循以下步骤:

如下列代码那样, 在DDSURFACEDESC结构中定义可切换面对象所需要的属性:

//创建一个拥有一个后台缓存的主面对象

ddsd.dwSize=sizeof (ddsd) ;ddsd.dwFlags=DDSD-CAPS︱DDSD-BACKBUFFERCOUNT;

ddsd.ddsCaps.dwCaps=DDSCAPS-PRIMARYSURFACE︱D D S C A P S-F L I P︱D D S C A P S-C O M P L E X;d d s d.dwBackBufferCount=1;

DDSURFACEDESC是一个非常复杂的结构, 但并非每个成员都会用到。成员dwFlags

负责指定哪些成员是需要的。本例通过使DDSD-CAPS和DDSD-BACKBUFFERCOUNT两个标志置位指定了ddsCaps和dwBackBufferCount有效。而这两个成员分别说明了创建一个复杂的可切换的主面对象和后台缓存数为1。

在填写完DDSURFACEDESC结构后, 可以通过利用一个指向DirectDraw对象的指针来调用IDirectDraw::CreateSurface的方法:

5、在面对象上绘图

在创建了主面对象和后台面对象后, 应用程序可以用标准的W i n d o w s G D I函数在他们上面绘图。在调用IDirectDrawSurface::GetDC方法得到设备描述表和锁定面对象后, 就可以进行图形绘制了。最后, 必须调用IDirectDrawSurface::ReleaseDC方法释放设备描述表句柄和解锁面对象, 否则不能切换前后台面对象。

6、切换前后台面对象

在解锁面对象之后, 你可以像下面程序中那样通过调用IDirectDrawSurface::Flip方法将后台缓存切换到前台:

7、结束时释放DirectDraw对象

在WM-DESTROY的消息响应函数中我们应调用IDirectDrawSurface::Release和IDirectDraw::Release分别释放面对象和DirectDraw对象。

参考文献

[1] (美) Frank D.Luna.DirectX9.03D游戏开发编程基础[M].段菲译.北京:清华大学出版社.

[2]王鹏杰, 李威, 王聪.DirectX游戏编程[M].北京:机械工业出版社.

8.综述“3S”集成技术及其应用 篇八

【关键词】“3 S”技术集成；地理信息系统；全球定位系统；遥感；“3 S”技术的应用

【中图分类号】P208【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0127-01

0.前言

“3S”集成技术目前已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。近年来，随着我国经济建设的迅速发展，加速了“3S”集成技术的应用进程，在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、制图等领域发挥了重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益。

1. “3S”集成技术的定义及其基本原理

“3S”是GPS（Global position system，全球定位系统），RS（Remote Sensing，遥感）和GIS（Geography Information System，地理信息系统）的简称。“3S”集成是指将遥感、空间定位系统和地理信息系统这三种对地观测新技术有机地集成在一起。

在“3S”集成中，GPS主要用于实时、快速地提供目标，包括各类传感器和运载平台（车、船、飞机、卫星等）的空间位置；RS用于实时地或准实时地、快速地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面上的各种变化，及时地对GIS进行数据更新；GIS则是对多种来源时空数据进行综合处理、集成管理、动态存取，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。

2. “3S”集成技术的应用

国外发达国家已普遍利用该技术进行农情监测分析，特别是美国，不仅分析本国农情，而且分析世界各国的农情。我国从20世纪80年代开始了RS和GIS在农业生产中的应用研究。3S集成技术在我国农业生产中的应用是从90年代开始的，主要应用于农情监测和自然灾害的动态监测分析。它较传统方法具有时间少、费用低、范围广、准农科院草原研究所应用3S技术建立的“中国北方草地草蓄平衡动态监测系统”使我国草地的资源管理由过去常规方法上百人10年完成的工作量只需7天即可完成，经3年运转，节约经费1669万元。

城市规划涉及面广、内容多、工作量和难度都极大，没有对一个城市各种信息的全面了解和把握，是不可能设计出一个好的规划建设方案的。GIS在对城市规划各种数据的组织、管理、展示、统计和分析中，有着一般系统所无法比拟的优势，并且RS和GPS的结合能够为城市规划提供大量实时的数据信息，这些数据对分析城市的环境、生态、交通、城市的扩展趋势、城市污染分布以及城市的总体布局等都具有重要意义，所以，它被广泛地应用于城市规划的各个领域，如城市用地规划、城市环境及生态规划、城市交通规划等众多规划领域。

3. “3S”集成技术在应用中存在的问题以及解决方法

由于RS、GIS和GPS在功能上的互补性，各种集成方案通过不同的组合取长补短，充分发挥其各自的优势，并且也产生了许多新的功能。在各个方面取得了不小的成绩，“3S”集成技术也获得了广泛的应用，但仍有许多尚未彻底解决的问题。“3S”集成技术并非完全意义上的集成，而大部分是两两结合，在同一的平台下，相互间的功能互补和数据转换，他们之间还是相互独立，即使所谓的“3S”也是表面上的集成。

张继贤在国内较早提出综合GIS信息中的地学知识和遥感数据可以提高遥感分类的精度，尽管能消除应用单一遥感图像判读所存在的若干弊端。但是，两者的结合存在数据转换的问题，使得相应的软件要进行升级或之间要数据转换器，然而，由于不同领域不同系统的数据格式不同，且内部数据结构相互不公开或难以公开，导致数据转换器转换效率低，最终难以广泛应用。

李德仁认为“3S”集成需要解决的关键问题是：（1）系统的实时空间定位；（2）系统的一体化数据管理；（3）语义和非语义信息的自动提取理论方法；（4）基于GIS的航空，航天遥感影像的全数字化智能系统及对GIS数据库快速更新的方法；（5）可视化技术理论与方法；（6）系统中数据通讯与交换；（7）系统设计的方法及CASE（Computer Aided Software Engineering）工具的研究；（8）系统中基于客户机/服务器的分布式网络集成环境。

“3S”集成问题最重要的就是数据的集成、转换问题。也就是数据一致性、兼容性、以及数据的多源信息问题。

由于GIS、RS和GPS的数据分别存储为不同数据格式，为数据综合利用带来不便。宋关福、钟耳顺等提出的多源空间数据无缝集成（SIMS）技术实现了一种特殊的数据访问机制，不仅提供了直接存取多种数据格式的能力，而且使“3S”集成技术的跨数据源复合分析功能进一步加强。SIMS是一种无须数据格式转换，直接访问多种数据格式的高级空间数据集成技术，具有如下特点：（1）多格式数据直接访问。这是SIMS技术的基本功能，由于避免了数据格式转换，为综合利用不同格式的数据资源带来了方便。（2）格式无关数据集成。GIS用户在使用数据时，可不必关心数据存储于何种格式，真正实现格式无关数据集成。（3）位置无关数据集成。如果使用大型关系数据库（如Oracle和SQL Server）存储空间数据，这些数据可存放在网络服务器、甚至Web服务器，如果使用文件存储空间数据，这些数据一般是本地的。通过SIMS技术访问数据，不仅不必关心数据的存储格式，也不必关心数据的存放位置。用户可以像操作本地数据一样去操作网络数据。（4）多源数据复合分析。SIMS技术还允许使用来自不同格式的数据直接进行联合/复合空间分析。

将RS和GPS的数据格式加入图2，便可实现“3S”数据的集成。例如，通过SIMS技术的原理，可以制作一个用户可以使用一个GIS格式的数据（如Arc/Info Coverage的土地利用数据集）和一组RS图像与GPS格式的源数据集进行叠加分析，叠加结果可以存储到SQL Server数据库。

4. 结束语

目前关于“3S”的集成研究虽然较多，且有了较多的研究成果，但其内容多是技术之间的相互调用，难以达到其发展目标，而直正将三者完全统一，实现一体化数据管理则比较难。但是，数据标准的统一是可行的，也是至关重要的。要实现“3S”技术的集成，就必须使数据的格式一致或者能够很好的转化，只有这样才能实现真正的集成。“3S”技术的集成起步较晚，但发展非常快，特别是其应用更是突飞猛进。主要是因为三者能优势互补，遥感与地理信息系统的结合是其核心，应用也最为广泛。在当今信息时代，数据非常重要。在“3S”的集成技术应用中，主要是数据的获取，而GPS和RS都能给提供大量的低成本数据，因此，“3S”集成技术是非常有前途的。随着“数字地球”技术研究和网络化、信息化的发展，客观上需要更高层次的“3S”技术与其它高新技术结合，以形成多功能全方位的整合信息系统。

参考文献

[1] 孙家柄，舒宁等.RS、GPS与GIS集成系统及其应用[J].遥感信息， 1995（2）：27-31

9.磁悬浮飞轮技术及其应用研究 篇九

针对目前卫星上使用的滚珠轴承动量飞轮的不足,概要介绍了磁悬浮飞轮的优点及其分类.首先综述了应用于卫星姿态控制执行机构的磁悬浮飞轮的发展历史与研究现状,重点分析了磁悬浮飞轮的主要关键技术.其次阐述了两轴主动控制型磁悬浮飞轮应用于卫星姿态控制的适应性,较为全面的.介绍了我们在磁悬浮飞轮技术研究上的工作与进展.最后展望了磁悬浮飞轮技术未来应用的发展方向,针对我国空间技术发展的实际需求提出了目前应重点研究的方向.

作 者：吴刚 刘昆 张育林 WU Gang LIU Kun ZHANG Yu-lin 作者单位：吴刚,刘昆,WU Gang,LIU Kun(国防科技大学航天与材料工程学院空间技术研究所,湖南,长沙,410073)

张育林,ZHANG Yu-lin(装备指挥技术学院,北京,101416)

10.秸秆催腐还田技术及其应用 篇十

关键词：秸秆催腐还田 来源：《福建农业科技》2010年第2期 发布时间：

2010-05-

31韩 萍，朱玲玲，丛艳静

福建省永安市农业局

作物秸秆不仅含有丰富的有机质，而且还含有农作物生长必所必需的氮、磷、钾和中微量营养元素。通过秸秆还田，可以有效增加土壤有机质含量，改良土壤结构，培肥地力，增加土壤通透能力，改善土壤生态环境，抑制杂草和病虫害的发生。坚持常年秸秆还田，不但对当季作物有显著增产作用，而且后效十分显著，有明显的生态效益和社会效益。永安市地处山区，水稻种植面积占粮食作物播种面积的８０％以上，是福建省省级商品粮基地之一。２００８年全市粮食播种面积２.１７５万ｈｍ２，粮食总产１１.６万ｔ，每年产生约１２万ｔ秸秆，是一项巨大的有机肥资源。据了解，目前部分农民对大量的作物秸秆尤其是早稻草仍旧采取焚烧方式进行处理，不仅浪费资源，污染环境，影响交通和人民生活，而且还存在重大火灾隐患。而通过实施秸秆催腐还田，不仅合理利用农作物秸秆资源，解决磷、钾肥投入不足问题，而且提高耕地质量，实现农业和农村经济的可持续发展。目前永安市秸秆还田的主要方法有：①秸秆覆盖（薯、菜）或机械粉碎直接还田；②利用催腐剂快速腐熟秸秆还田；③秸秆养畜，过腹还田；④利用高温发酵原理进行秸秆堆沤还田；⑤利用秸秆作为沼气发酵原料，生产沼肥间接还田；⑥留高桩还田。根据永安近几年复种指数不断提高，种植结构不断优化的现状，２００９年永安市农业局与永安烟草分公司开展横向合作，采用秸秆机械粉碎、深翻、生物催腐直接还田技术模式，提高秸秆还田的质量和效果。１ 秸秆催腐还田在永安市的应用情况

２００９年永安市承担农业部有机质提升工程，结合测土配方施肥项目，在全市开展秸秆还田０.１２万ｈｍ２、辐射带动０.７万ｈｍ２。主要选择双季稻、春玉米、中稻面积较大和重点烟区的曹远、大湖、安砂、小陶、洪田、青水、槐南等乡镇的示范村，结合水稻机收，建立稻草秸秆还田示范片９片，面积都在３３ｈｍ２以上；其中春玉米秸秆还田示范区１片，面积１０７ｈｍ２。生物催腐剂主要选用农业部推荐的广东金葵子科技有限公司和广西鸿生源环保科技有限公司生产的生物腐秆剂。

２ 技术要点及实施效果

结合“五新”技术，主要采取水沤法进行秸秆催腐还田：稻草（玉米）就地还田水沤，作晚稻基肥，将稻秆均匀撒回稻田（机收碎秆），每６６７ｍ２用腐秆剂２ｋｇ加尿素５ｋｇ或碳酸氢铵１５ｋｇ对水均匀泼入。然后用机力或畜力压秆使秸秆与泥相贴，困水７～１０ｃｍ深，沤７～１２ｄ，稻草即可软腐。结果表明：秸秆软腐时间较未加腐熟剂的纯秸秆还田缩短１周左右，省工省时，提高劳动效率，且作物长势较好。相对于纯秸秆还田，未加腐熟剂和未秸秆还田，平均每６６７ｍ２增产稻谷９.４～３０.７ｋｇ，同比增长２.５％ ～８.１％。试验前后土壤理化性状测定表明：添加腐熟剂（同时添加尿素或碳酸氢铵）稻草还田能降低土壤容重，提升土壤有机质，增加土壤全氮以及有效磷、有效钾的含量，有效改善土壤理化性状。

３ 注意事项

３.１ 秸秆的Ｃ／Ｎ比值较高，应适当补充氮肥，因为微生物在分解秸秆的过程中要吸收土壤中的速效氮，如果不额外补施速效氮肥，会造成幼苗缺氮而出现黄苗，因此秸秆还田时应补施一定量的氮肥。

３.２ 秸秆还田不当，包括还田量过大或过少、土壤水分不适、粉碎程度不够、翻压质量不高等，不仅达不到预期效果，还有副作用，容易影响播种质量

及苗期生长，进而影响到后期产量。同时秸秆还田要注意土壤深翻，使稻草与土壤充分混合，避免稻草高温分解发酵产生的有机酸伤害秧苗。

３.３ 避免把病虫害严重的秸秆直接还田，对于这类秸秆应该焚烧或高温堆肥杀死病虫再还田。

４ 存在问题

４.１ 部分乡镇、村缺乏配套的机械设备，秸秆粉碎还田需要进一步的资金、政策扶持。

４.２ 由于项目实施时间短，个别乡镇试验、示范操作、管理不够规范，影响了秸秆还田的效果。

４.３ 部分收割机属于全喂式，导致有些秸秆粉碎不够细，影响了还田质量。

５ 主要建议

５.１ 政策扶持，服务到位

筹集专项资金对农民购买联合收割机进行补贴，为农民大面积水稻适时机械收割提供物质保证。与烟草分公司合作开展烟田秸秆还田土壤改良项目，为农民争取秸秆机械粉碎还田补助。腐秆剂以及肥料由各乡镇、项目村农技员和烟技员直接下发到农民手中，土肥、农技等专家亲自深入田间，实现一对一的指导服务，既解决了农民的经济负担，又提高了农民秸秆还田的积极性。

５.２ 加强领导，宣传发动

秸秆催腐还田是一项涉及面广的工作，只有各级政府、农业主管部门以及土肥部门充分重视秸秆资源，采取行政措施，才能广泛发动群众，搞好秸秆还田。要积极利用报刊、广播、电视、现场会等各种形式，大力宣传秸秆催腐还田的重要意义，分层次举办各种类型的技术培训班，实行目标管理，坚决杜绝田间地头焚烧秸秆现象。

５.３ 加大示范推广力度

根据永安的实际状况，在秸秆还田的工作中，建立和推广适合当地生产的模式，建立样板示范区，通过典型示范，辐射带动全市。

11.浅析特种加工技术发展及其应用 篇十一

关键词:技术特点;技术种类;发展趋势

一、概述

传统的机械加工技术对推动人类的进步和社会的发展起到了重大的作用。随着科学技术的迅速发展,新型工程材料不断涌现和被采用,工件的复杂程度以及加工精度的要求越来越高,对机械制造工艺技术提出了更高的要求。

二、特种加工技术的特点

(一)加工范围上不受材料强度、硬度等限制。特种加工技术主要不依靠机械力和机械能去除材料,而是主要用其他能量(如电、化学、光、声、热等)去除金属和非金属材料,完成工件的加工。故可以加工各种超强硬材料、高脆性及热敏材料以及特殊的金属和非金属材料。

(二)以柔克刚。特种加工不一定需要工具,有的虽使用工具,但与工件不接触,加工过程中工具和工件间不存在明显的强大机械切削力,所以加工时不受工件的强度和硬度的制约,在加工超硬脆材料和精密微细零件、薄壁元件、弹性元件时,工具硬度可以低于被加工材料的硬度。

(三)加工方法日新月异,向精密加工方向发展。当前已出现了精密特种加工,许多特种加工方法同时又是精密加工方法、微细加工方法,如电子束加工、离子束加工、激光束加工等就是精密特种加工:精密电火花加工的加工精密度可达微米级0.5～1u m,表面粗糙度可达镜面Ra0.021.1m。

(四)容易获得良好的表面质量。由于在加工过程中不产生宏观切屑,工件表面不会产生强烈的弹、塑性变形,故可以获得良好的表面粗糙度。残余应力、热应力、冷作硬化、热影响区及毛刺等表面缺陷均比机械切割表面小,尺寸稳定性好,不存在加工中的机械应变或大面积的热应变。特种加工的主要应用范围有

1.加工各种难切削材料。如硬质合金、钛、合金、耐热钢、不锈钢、淬硬钢、金刚石、红宝石、石英以及锗、硅等各种高硬度、高强度、高韧性、高熔点的金属及非金属材料。

2.加工各种特殊复杂零件的三维型腔、型孔、群孔和窄缝等。如发动机机匣、整体锅轮、锻压模和注射模的立体成型表面,各种冲模、冷拔模上特殊断面的型孔,炮管内膛线,喷油嘴、栅网、喷丝头上的小孔、窄缝等。

3.加工各种超精、光整或具有特殊要求的零件。如对表面质量和精度要求很高的航天航空陀螺仪、阀,以及细长轴、薄壁零件、弹性元件等低刚度零件的加工,有些方法还可用于纳米级加工。

4.以高能量密度束流实现焊接、切割、制孔、喷涂、表面改性、刻蚀和精细。

三、特种加工技术的种类

特种加工技术所包含的范围非常广,随着科学技术的发展,特种加工技术的内容也不断丰富。

(一)电火花加工

电火花加工又称作电蚀加工或放电加工,是将工具电极和工件置于绝缘的工作液中,工件和工具分别接直流脉冲电源正极和负极,加上电压,利用工具电极和工件电极间脉冲放电时产生的电蚀现象对材料毛坯进行加工。

(二)电化学加工

电化学加工是通过电化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料等的特种加工。该方法主要包括电解、电镀、电铸、电化学抛光等工艺方法。

(三)高能束流加工

高能束流加工也称为三束流加工,是利用能量密度很高的激光束、电子束或离子束等去除工件材料的特种加工方法的总称。其中电子束加工技术改变了原有的设计思想,可将原有的高精度复杂难加工型面或无法加工的大型整体零件分成若干个易加工的单元,精加工和热处理以后,用电子束将其焊接成整体零件。

(四)物料切蚀加工

物料切蚀加工包括超声波加工与水喷射加工、磨料喷射加工、磨料流动加工。是指利用流体、磨料,流体与磨料的混合液等动能,去冲击、抛磨、浸蚀工件被加工部位而实现去除工件材料的方法。

(五)复合加工

复合加工是指用多种能源组合进行材料去除的工艺方法,大多是在机械加工的同时应用流体力学、化学、光学、电磁学和声波等能源进行综合加工,这些加工方法能够提高加工效率或获得很高的尺寸精度、形状精度和完整的表面。

四、特种加工技术的发展趋势

(一)采用自动化技术充分利用计算机技术对特种加工设备的控制系统、电源系统进行优化,建立综合参数自適应系统、数据库等,进而建立特种加工的cAD/cAM和FMS系统,这是当前特种加工技术的主要发展趋势。

(二)向工程化和产业化方向发展不断改进、提高高能束源品质,对大功率、高可靠性、多功能、智能化加工设备的研发是今后的重点发展方向。

(三)着力开展精密化研究高新技术的发展促使高新技术产品向超精密化与小型化方向发展,正向亚微米级和纳米级迈进,对产品零件的精度与表面粗糙度提出更严格的要求。

(四)污染问题是影Ⅱ自和限制某些特种加工应用、发展的严重障碍,加工过程中产生的废渣、废气如果排放不当,会造成环境污染,影响工人健康。必须花大力气处理并利用废气、废渣、废液,向“绿色”加工的方向发展。

五、结束语

现代特种加工技术主要是伴着高硬度、高强度、高韧性、高脆性等难切削材料的额出现,以及制造精密细小、形状复杂和结构特殊的零件的需要而产生的,具有其他常规加工技术无法比拟的优点,已成为航空航天、汽车、仪器仪表、微型机械、轻工、模具等行业的支撑技术和关键技术。随着科学技术和现代工业的发展,特种加工技术必将不断完善和迅速发展,反过来又必将推动科学技术和现代工业的发展,并发挥越来越重要的作用。

参考文献:

[1]刘振辉,杨嘉楷.特种加工[M].重庆:重庆大学出版社,2000.

[2]刘晋春,赵家齐,赵万生.特种加工[M].北京:机械工业出版社,2004.

[3]孔庆华.特种加工[M].上海:同济大学出版社,2003.

[4]白基成,郭永丰,刘晋春.特种加工技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2006.

[5]张纹,蒋维波.特种加工技术的应用与发展趋势[J].农业装备技术,2006,(3).

12.MSTP技术及其应用 篇十二

传统的SDH技术主要是适应TDM业务的传送, 在传送带宽可变的分组业务时显得力不从心, 但SDH技术经过多年的发展, 其技术成熟、强大的保护管理能力以及互联互通性却又是其它新技术无法比拟的。因此在SDH技术上增加对数据业务的支持, 特别是以太网业务的支持, 对于已有SDH网络和大量TDM业务的运营商是最直接有效的解决方案。基于SDH的多业务传送平台 (MSTP) 正是在这种环境下产生的。基于SDH的多业务传送节点MSTP已成为当前城域传送网的主流技术。

一、MSTP的基本含义

基于SDH的多业务传送平台 (MSTP, Multi-Service Transfer Platform) 是对传统的SDH设备进行改进, 在SDH帧格式中提供不同颗粒的多种业务、多种协议的接入、汇聚和传输能力, 是目前城域传送网最主要的实现方式之一。

MSTP可以将传统的SDH复用器、数字交叉链接器 (DXC) 、网络二层交换机和IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备—即基于SDH技术的多业务传送平台 (MSTP) , 进行统一控制和管理。

MSTP是由SDH传输技术发展而来的一种多业务接入技术, 它基于SDH平台实现了TDM、ATM和以太网等多种业务的接入、处理和传送。MSTP在链路层仍采用SDH标准, 因此可以与各种SDH设备实现良好互通, 并在SDH上实现TDM (2M) 和ATM (STM-1) 业务的承载, 在以太网业务层面也可以实现多厂家GFP封装、虚级联、LCAS等标准的互通。

MSTP不但能够完成传统TDM业务的传送, 而且能够接入ATM、以太网等分组业务, 实现二层的桥接和交换功能, 完成数据业务的接入和传送。

二、MSTP的功能模型

基于SDH的多业务传送设备主要包括标准的SDH功能、ATM处理功能、IP/ETHERNET处理功能。基于SDH的多业务传送设备的功能模型如图1所示。该模型主要包括ATM接口所需的功能模型、IP/ETHERNET接口所需的功能模型, 其余为标准SDH设备必须具备的功能。

具体功能要求如下:

(1) 应满足国际标准中规定的SDH节点的基本功能要求; (2) 应至少支持ATM业务或以太网业务的一种; (3) 支持ATM业务时, 基于SDH的多业务传送节点应支持ATM业务的统计复用和VP/VC交换处理功能; (4) 当支持以太网业务时基于SDH的多业务传送节点应支持TLS功能, 即支持以太网业务的透明性, 保证对所有的二层/三层以上的协议透明, 包括IEEE 802.1Q等二层协议和IPv4、IPv6等三层协议。

对于ATM业务, 基于SDH的多业务传送设备应至少处理到ATM层。对于以太网业务, 基于SDH的多业务传送设备可以进行透明传送或经二层/三层交换后再进行传送。对于POS业务, 基于SDH的多业务传送设备应能提供三层处理或交换功能。

三、MSTP的关键技术

MSTP技术源于SDH, 是在传统的SDH设备上增加了以太网和ATM业务的接入、处理、传送能力, 并提供统一网管的多业务节点。它既继承了SDH稳定、可靠的特性, 又融合了数据网灵活、多样的业务处理能力。

MSTP中的关键技术有封装方式、级联方式、LCAS功能、二层交换和对ATM的支持、多协议标签交换MPLS等。

GFP封装提高了数据封装的效率, 更加健壮可靠, 多物理端口复用到同一通道减少了对带宽的需求, 支持点对点和环网结构, 并实现不同厂家间的数据业务互联。

VC虚级联实现了带宽动态调整, 通过虚级联实现业务带宽和SDH虚容器之间的适配, 比连级联更好地利用SDH链路带宽, 提高了传送效率, 同时大大简化了网管配置难度。

LCAS可以根据业务流量对所分配的虚容器带宽进行动态调整, 大大提高了以太网透传业务的可靠性和带宽利用率, 而且在这个调整过程中不会对数据传送性能造成影响。

四、MSTP的应用

利用MSTP开展以太网业务是MSTP的重要特色应用。按照业务的应用划分, 目前MSTP支持的以太网业务类型主要包括:点到点 (point to Point) 、点到多点 (Point to Multi-point) 、多点到多点 (Multi-point to Multi-point) 。

(1) 点到点以太网专线业务

MSTP技术由于其SDH的本质, 各个传送通道物理上是隔离的, 因此可以提供高可靠性的以太网专线业务, 实现两个以太网之间的专线连接。这种业务可以利用以太网接口盘来实现, 通过传送网实现以太网接口盘的点对点互联。整个网络只进行传送而不进行交换, 而以太网接口盘只提供透传功能 (不提供二层/三层交换功能) 。此时, 相当于电路的专线互联系统, 各以太网接口的传送通道物理隔离, 带宽也可以得到保证。从物理上隔绝了外界侵袭的可能, 能够提供绝对的安全性。两个局域网内用户可以直接进行对话。这种专线业务实现简单, 部署快捷方便, 可以在基于MSTP技术的城域传送网建设的初期部署。

(2) 点到多点以太专网业务

随着信息化的发展, 企业内部专网建设越来越受到人们的重视。通过以太网接口盘的交换功能, 可以协助企业构建企业专网, 即实现地理位置分散的各个分支机构与企业总部之间的广域互联。在这种情况下, 要求以太网接口盘具有二层交换功能。

(3) 以太环网业务

以太环网业务要求多个业务节点之间通过环路进行以太网业务的传送, 此模式不但要求以太网接口盘支持二层交换所涉及的基本功能, 而且要求具有环路控制功能。以太环网业务中涉及的各个业务节点在物理上构成环网结构, 逻辑上可以考虑环网结构 (内嵌RPR) 或生成树结构 (STP生成树协议) 。当物理环路上业务端口较少时, 可以考虑采用生成树协议的以太环网, 但是当节点数增加时, 有必要考虑采用内嵌RPR技术。采用内嵌RPR技术, 可以通过公平性算法保证以太网业务的公平性, 各个业务端口可以彼此公平地共享环路带宽。

五、采用MSTP技术组建大客户专网的优点

MSTP技术是基于SDH技术发展演变而来的, 因而它天生具备了SDH技术的众多优点, 如组网, 业务保护等方面;另一方面, MSTP又是对传统SDH技术的革新, 大量采用了GFP (通用帧映射规程) 、虚级联和LCAS (动态链路调整) 等新技术, 又容纳了IP/以太网和ATM技术。

总的来说, 采用MSTP技术组建大客户专网有以下优点:

(1) 业务接口丰富, 提供了如下的标准的接口: (1) TDM方面:E1/T1, E3/DS3, STM-1, STM-4, STM-16; (2) 以太网方面:10M, 100M和千兆以太网接口; (3) ATM方面:STM-1 ATM接口; (4) 其他:V35口, FSO/FXO, VDSL接口卡等 (不同厂家支持情况不同) 。

(2) 业务保护:可采用SDH保护, 倒换时间保证小于50ms。

(3) 业务隔离:真正实现专网间物理隔离, 保证数据的安全性。MSTP支持以太网用户隔离机制, 不仅支持通用802.1Q的VLAN隔离方式, 即相同用户域内部不同的VLAN之间不能在二层互通;还通过单一端口/多个端口映射到不同的VC Trunk进行隔离, 即时隙隔离, 保证灵活、可靠的用户安全。

(4) 带宽保证:支持基于端口, 基于VLAN, 和基于WAN口映射带宽的限速功能。也就是说, 以太网接口可根据客户带宽需求, 映射到一条或多条SDHVC12 (2M) 上。

(5) 强大的汇聚功能:MSTP支持的汇聚功能, 能实现:保证以太网业务的透明性, 包括以太网MAC帧, VLAN标记等的透明传送;传输链路带宽可配置;支持VLAN处理功能;支持流量控制。

六、本地网内MSTP的组网方案

对于MSTP等新技术新业务的迅速发展, 佛山电信紧密跟踪并已经逐步进行推广应用, 为客户提供更加先进更加灵活的网络技术和相应的解决方案, 让客户的通信信息网络得到最好的应用。目前已经应用了佛山电信分公司提供的MSTP组建通信内部网络的主要是各大银行。多点到点的汇聚型组网是本地网MSTP的典型应用, 使用相当广泛, 下面以某银行的组网方案为例进行介绍。

某银行要求电信提供各分支网点到中心点的汇聚功能, 其内部划分了VLAN, 但要求电信不对其内部VLAN进行识别。根据客户要求, 我们建议以点对多点以太网专线透传的方式组网, 见图2:

如图所示, 各分网点的FE信号经光纤传送至附近的电信机房, 接入到MSTP设备A, 再通过SDH/MSTP网络传送 (每个FE占用2个VC12) 至分行中心点附近的电信机房, 在设备B上复用成一至多个VC4, 通过622M (或2.5G) 环与放置在分行中心点的MSTP设备C相连, 各分网点的FE信号在此设备上汇聚成1个或几个FE后与客户的路由器或交换机连接。

客户的FE信号和VLAN在电信MSTP网络传送过程均为透传, 电信MSTP设备不进行任何二层处理。为保证这一点, 电信MSTP设备使用透传以太网板或者是关闭了二层交换功能的以太网板来传送该客户的FE信号, 且不对客户VLAN进行识别。

如果分网点附近的电信机房根本不具备MSTP接入能力, 则考虑从具备条件但稍远的电信机房接入, 或者用协议转换器转成2M后经传输网络传送至设备B所在机房, 再通过协议转换器转换回FE (RJ45接口) 后接入到设备B。

七、结束语

随着技术的不断完善, MSTP已经在城域网中大规模运用。作为3G、软交换以及NGN的最佳传输平台, 如何进一步扩展业务种类、提高网络的服务质量是运营商最关心的问题之一。MSTP技术仍在不断的发展之中, 引入自动交换光网络 (ASON) 功能, 利用独立的ASON控制平面来实施自动连接管理, 快速响应业务的需求, 提供业务的自动配置、网络拓扑的自动发现、带宽动态分配等更为智能化的策略, 大大增强MSTP自身的灵活有效支持数据业务的能力。智能化是MSTP技术发展的又一个重要方向。

摘要：MSTP (MultiServiceTransport Platform) 是基于SDH的多业务传送平台。MSTP设备是对传统SDH设备的继承和发展, 是传送技术演进的重要阶段。MSTP的引入不但可以充分利用现有的丰富的SDH网络资源, 借鉴SDH传输系统多年的网络运维和管理经验, 完全兼容目前大量应用的TDM业务, 还可以实现以太网、ATM等多种业务的综合传送和接入, 满足日益增长的数据业务需求。本文主要分析了MSTP的关键技术, 并对MSTP的业务应用做了较为详尽的论述。