緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇電源技術發展論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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一、管理的基礎：人力資本的優先投資“人力資本”

來自舒爾茨和貝克爾在本世紀60年代創立的人力資本理論。它在理論上突破了傳統理論中的資本只是物質資本的束縛，將資本劃分為人力資本和物質資本。這樣就可以從全新的視角來研究經濟理論和實踐，該理論認為物質資本指現有物質產品上的資本，包括廠房、機器、設備、原材料土地、貨幣和其他有價證券等，而人力資本則是體現在人身上的資本，即對生產者進行普通教育、職業培訓等支出和其在接受教育的機會成本等價值在生產者身上的凝結，它表現在蘊含于人身中的各種生產知識、勞動與管理技能和健康素質的存量總和。然而管理總是要有人來參與，要管理者能出色地執行管理的職能，員工能很好地完成其工作，其前提和基礎就是要培養出優秀的管理者和出色的員工，即對人力資本的優先投資，這也是21世紀“科學管理”的前提和基礎。人力資本同物質資本一樣，也不是生來俱有的，而是通過投資得到的。不經投資的人只能是生理意義上的自然人，而不能稱其為人力資本。因為他未受教育，不具備知識和相應勞動技能，從經濟的角度來看，他只是個廢物而毫無價值。只有經過一系列的教育、培訓，才會具有一定的生產知識、勞動技能，從而才可稱為人力資本。然而人在接受這一系列教育、培訓和用于提高健康水平的支出與進行物質資本的投資支出一樣，以減少現期消費來增加未來的知識與技能，從而渴望在未來獲得更大的經濟利益，所以對人力資本的投資與對物質資本的投資是一回事，只是投資的方向不同而已。在經濟社會，不管是哪一種投資，其目的就是要在一定的期間內獲得利益回報。這使得投資主體的確定顯得有些困難。因為進行人力資本投資存在機會成本，故一般純經濟單位不愿作為人力資本投資的第一投資人。所以只好政府承擔這一責任。強調人力資本的優先投資，是因為優先投資于人力資本可以為進行整個經濟活動奠定人力基礎，從而產生提高勞動生產率的可能。以期達到：人力資本投資勞動生產率提高成本減少較高的產出人力資本投資勞動生產率提高……這一良性循環。而作為第一投資人的國家在完成了第一期的投資后，經濟單位可作為第二投資人對單位內部人員進行再投資，從而獲得比前期更豐厚的利益回報，從整個社會來講，不管是第一投資還是再投資，都是對整個社會成員的投資，其結果是節約了社會資源，個人也得到了很多好處。難怪發達國家和地區政府十分重視對教育的投資，如日本1985年教育經費占政府開支的18．7％，韓國則達28－2％，香港為18．7％，而同期我國僅為8．1％，這不能不是對我國的啟示。

二、優秀管理者的素質：情商

美國耶魯大學心理學家彼得·薩絡維在90年代初創造了“情緒智商”，這一述語，簡稱情商，基本含義為：1、認識自己的情緒。知道自己現在的情緒如何，處于什么樣的程度。2、妥善控制情緒。在認識自己的情緒的情況下應善于控制情緒。3、自我激勵，隨時激勵自己振作精神，樂觀向上而不受其他因素影響。4、認知他人的情緒。即能夠察顏觀色，清楚地了解對方的情緒以及在這種情緒支配下可能做出的行為5、人際關系的管理。建立良好的人際關系，以和待人，以誠待人。1995年，哈佛大學心理教授丹尼爾·戈爾曼出版了情商一書，頓時引起全球轟動，情商的提出是對優秀管理者的基本要求，也是優秀管理者應具備的基本素質之一。在社會生活中，人的行為在很大程度上受人的情緒和感情的支配，什么樣的情緒和感情則往往使人產生什么樣的行為。管理活動既然是一種系統的行為，那么它必須受情緒和感情的影響。而要作為一名優秀的管理者，則必須具備相當程度的情商。情商是人的性格的一種素質，是一種精神力量，是人的一種涵養。它包括了抑制沖動、延遲滿足的克制力。如何調整自己的情緒以防產生對工作不利的影響；如何激勵自己經得起各種挫折，在逆境中成長；如何發奮向上、積極進取；如何為他人著想建立良好的人際關系等。美國著名的成人教育學家戴爾·卡耐基認為，一個人事業的成功，只有15％是由于他的專業技術，另外的85％要靠人際關系、處事技巧。所以他的哲學思想就是如何寬厚待人，如何培養人的自信心和如何進行人與人之間的溝通。它的核心是自控情緒，積極向上，建立良好的人際關系。心理學家研究表明：誰若能自控情緒、戰勝情緒，則他具有特別的智慧，而這種智慧的獲得不是生來俱有的，在很大程度上是由后天的培養而具備的一種素質和修養。所以情商的訓練已為發達國家的教育所接受，他們用不同的方式教學生決策能力、情感的管理、壓力的處理、同情心、溝通能力、坦誠、領悟力、責任感、勇于表達、合群、沖突的解決等。

三、人與人之間的交流：溝通

現代管理已逐漸重視組織內部的信息交流，而且它將成為未來21世紀管理非常重要的內容之一。每個組織內部，都是由形形的人構成的一個紛繁復雜的人際關系群體，上、下級之間，同事之間若不能進行正常的思想信息的交流，則會使組織信息鏈條中斷，人員之間的關系疏遠，組織內部就不可能有團隊精神的產生。很難想象，一個人心渙散、人員之間互相猜疑的組織能在競爭激勵的21世紀立于不敗之地。所以分析如何建立組織內部良好的人際關系，如何在組織內部進行溝通，已成為當前和未來“科學管理”的重要內容。管理通常被視為各個部屬進行溝通的過程。它要求管理人員必須不斷地去找尋部屬所需要的，以及探查部屬對其本身工作與公司所具有的看法，然后還要使部屬人員知曉公司正在進行哪些活動，讓部屬參與管理的決策過程。在管理中強調溝通，主要包括兩種方式：

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一、通信電源的發展現狀

（一）供電系統的現狀

通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。

（二）通信電源設備的更新換代

近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新換代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統的可靠性、穩定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。

（三）現行通信電源的電路模型和控制技術

目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。

二、通信電源發展趨勢

（一）開關器件的發展趨勢

電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現代電源技術的繁榮和發展。

（二）通信直流電源產品的技術發展市場需求發展

在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現了如下的發展態勢：

體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式，暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。

功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定，一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。

按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現，通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展，就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術，給電源帶來了革命性的變化。

（三）通信用蓄電池技術研究的新進展

通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。

1．釩電池（VanadiumRedoxBattery）。釩電池（VRB）是一種電解值可以流動的電池，目前正在逐步進入商用化階段。

2．燃料電池。燃料電池是一種化學電池，也是一種新型的發電裝置，它所需的化學原料由外部供給，如氫氧燃料電池，只要外部供給氫和氧，經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用，就能產生0.9V電壓的直流電能，同時產生大量的熱能.

3．電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展，通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統，大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜，人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度，這對電源設備的監控管理提出了新的需求，保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時，數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢，數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.

4．通信電源的環保要求。環保問題，一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求，降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網的負載特性，減少給電網帶來嚴重污染的情況，還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面，是材料的可循環利用和環境的無污染，這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。

在通信電源開發、生產早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，較少考慮到電源的輸入特性。例如：傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導通角約為π/3，波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染，使電網波形失真，實際負荷能力降低，對于三相四線制的電網來說，還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。

參考文獻：

[1]朱雄世，《通信電源的現狀與展望》.

[2]《淺析全球通信電源技術發展趨勢》.

[3]《通信直流電源發展趨勢》.

[4]孫向陽、張樹治，《國外通信用蓄電池技術研究的新進展》.

[5]《通信電源技術發展趨勢及標準研究方向》.

[6]曾瑛，《淺談通信電源》.

[7]王改娥、李克民，《談我國通信電源的發展方向》.

[8]王改娥、李克民，《我國通信電源的發展回顧與展望》.

[9]侯福平，《UPS系統在通信網絡中使用的特點及要求》.

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一、通信電源的發展現狀

（一）供電系統的現狀

通信電源是通信系統必不可少的重要組成部分，其設計目標是安全、可靠、高效、穩定、不間斷地向通信設備提供能源。通信電源必須具備智能監控、無人值守和電池自動管理等功能，從而滿足網絡時代的需求。通信電源系統由交流配電、整流柜、直流配電和監控模塊組成。

（二）通信電源設備的更新換代

近年來，隨著技術的進步，特別是功率器的更新換代，新型電磁材料的不斷使用，功率變換技術的不斷改進，控制方法的不斷進步，以及相關學科的技術不斷融合，通信電源在系統的可靠性、穩定性，電磁兼容性，消除網側電流諧波、提高電能利用率、降低損耗、提高系統的動態性能等等方面都取得長足的進步。

（三）現行通信電源的電路模型和控制技術

目前通信電源的變換電路拓撲結構主要采用雙單端電路，半橋電路和全橋電路，各有優缺點。一般認為，在中、小功率場合，采用雙單端電路或半橋電路是適宜的；在大功率場合則采用全橋變換電路。

二、通信電源發展趨勢

（一）開關器件的發展趨勢

電源技術的精髓是電能變換，即利用電能變化技術將市電或電池等一次電源變換成適用于各種用電對象的二次電源。其中，開關電源在電源技術中占有重要地位，從10kHz發展到高穩定度、大容量、小體積、開關頻率達到兆赫茲級，開關電源的發展為高頻變化提供了硬件基礎，促進了現代電源技術的繁榮和發展。

（二）通信直流電源產品的技術發展市場需求發展

在需求與技術的共同推動下，通信直流電源產品體現了如下的發展態勢：

體系架構相當長的一段時間內維持穩定。通信直流電源在相當長的時間內還是維持現有的交流配電、整流器模塊(并聯)、直流配電、監控單元、蓄電池等為主要組成部分的架構；功率變換模式也將維持現有的高頻開關模式，暫時不會出現類似從線性電源到開關電源的階躍性的變化。

功率密度不斷提高。通信一次電源的核心部件整流器的功率密度不斷提高，推動了通信直流電源整機的功率密度不斷提高，但配電器件、蓄電池等密度基本維持穩定，一定程度制約了整機系統的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信電源的最基本要求。隨著器件技術、通信電源技術的成熟，以及各通信直流電源設備廠家在可靠性研究上大力投入，通信直流電源產品可靠性呈不斷提高的趨勢。

按照TRIZ理論(“創造性解決問題的理論”的俄語縮略語)描述的技術系統發展進化規律，一般而言，技術的生命周期包含四個階段：嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期，種種跡象表明，通信直流電源的核心技術，開關電源技術基本上開始步入成熟期：效率的提升變得緩慢和困難、而電源損耗不能大幅度降低限制了功率密度的進一步提高，未來幾年甚至十幾年內，通信直流電源產品將進入一個緩慢發展的階段，直至有一天，一種新的電源變換技術出現，通信直流電源產品就會再出現一個階躍性的發展，就像開關穩壓技術替代線性穩壓技術，給電源帶來了革命性的變化。

（三）通信用蓄電池技術研究的新進展

通信用蓄電池作為通信系統后備的能源供應手段，其研制、生產和應用技術一直備受世界各國通信行業的重視。隨著科技的發展和技術的不斷進步，國外正在研制和試驗新一代的通信用蓄電池，有的已經進入商用化階段。這些新的蓄電池，由于其材料、結構和技術上的先進性，在性能上具有傳統的VRLA電池無可比擬的優越性。

1．釩電池（VanadiumRedoxBattery）。釩電池（VRB）是一種電解值可以流動的電池，目前正在逐步進入商用化階段。

2．燃料電池。燃料電池是一種化學電池，也是一種新型的發電裝置，它所需的化學原料由外部供給，如氫氧燃料電池，只要外部供給氫和氧，經過內部電極、催化劑和堿性電解液的作用，就能產生0.9V電壓的直流電能，同時產生大量的熱能.

3．電源監控系統的發展。隨著互聯網技術應用日益普及和信息處理技術的不斷發展，通信系統從以前的單機或小局域系統逐漸發展至大局域網系統或廣域網系統，大量人力、物力被投入到網絡設備的管理和維護工作上。不過通信設施所處環境越來越復雜，人煙稀少、交通不便都會增大維護的難度，這對電源設備的監控管理提出了新的需求，保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此時，數字化技術就表現出了傳統模擬技術無法實現的優勢，數字化技術的發展逐步表現出傳統模擬技術無法實現的優勢.

4．通信電源的環保要求。環保問題，一方面的指標是通信電源的電流諧波要符合要求，降低電源的輸入諧波，不但可以改善電源對電網的負載特性，減少給電網帶來嚴重污染的情況，還可減少對其他網絡設備的諧波干擾。另一個重要方面，是材料的可循環利用和環境的無污染，這方面需要產品滿足WEEE/ROHS指令。

在通信電源開發、生產早期，人們主要集中研究電源的輸出特性，較少考慮到電源的輸入特性。例如：傳統的在線式電源輸入AC/DC部分通常采用橋式整流濾波電路，其輸入電流呈脈沖狀，導通角約為π/3，波峰因數大于純電阻負載的1.4倍。這些諧波電流大的電源給電網帶來了嚴重的污染，使電網波形失真，實際負荷能力降低，對于三相四線制的電網來說，還很有可能因中性線電流過大而出現不安全隱患。

參考文獻：

[1]朱雄世，《通信電源的現狀與展望》.

[2]《淺析全球通信電源技術發展趨勢》.

[3]《通信直流電源發展趨勢》.

[4]孫向陽、張樹治，《國外通信用蓄電池技術研究的新進展》.

[5]《通信電源技術發展趨勢及標準研究方向》.

[6]曾瑛，《淺談通信電源》.

[7]王改娥、李克民，《談我國通信電源的發展方向》.

[8]王改娥、李克民，《我國通信電源的發展回顧與展望》.

[9]侯福平，《UPS系統在通信網絡中使用的特點及要求》.

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案例教學法是一種先進的教學方式，教師根據工程生產實際給出若干案例，學生分成若干研究小組，在教師地引導下組織文獻查閱、研究和討論，在規定時間內完成案例的設計后，通過報告的形式匯報研究成果，匯報完成后由教師和學生共同進行對相關問題的討論。在這種教學方式下，學生由被動的接受者轉變為知識的發掘者，實現教師與學生、學生與學生間的互動。與傳統教學方式相比，案例教學法的優勢十分突出，大大改善了教學效果，因此已經在我國高校的課堂教學中得到應用。[6，7]電力電子技術在工業生產和國民生活中應用廣泛，同時也綜合了電子技術、電路、自動控制等多個學科，因此具有很強的工程性和綜合性。同時，“電力電子技術”強調理論聯系實際，因此必須重視實踐性教學。在“電力電子技術”的教學中引入案例教學法，對于達到課程的實踐性和綜合性要求，調動學生學習的自覺性和主動性，提高學生自學能力和實踐能力，改善教學效果，大有裨益。

案例教學法的實施過程

新型教學法的實施步驟為：1.提出課題（案例）將全班學生分為5個課題小組，小組可由教師劃定，學生也可以自由組合。根據“電力電子技術”教學大綱和教學目標要求，選取實踐性較強的5個案例，分配給5個課題小組，每個小組負責1個課題，課題的選擇由各組自行協商。由于學生剛剛接觸“電力電子技術”，因此教師在選擇案例時需注意案例的難度，案例不能過于簡單，需具有挑戰性，但也不能難度過大，占用學生過多的時間，甚至令學生失去興趣。經過實踐，筆者給出的第一批5個案例為：級聯式晶閘管整流器的設計、高功率因數PWM整流器的設計、SPWM逆變電源的設計、矩形波交流電源的設計、高頻高壓脈沖電源的設計。當然，案例的選擇并不是一成不變的，為了防止部分學生向上一屆學生索要案例設計結果，同時考慮到電力電子技術發展迅速，每一屆教學中都將對案例進行修改或更換.2.研究學習各課題小組根據案例的要求，進行分工合作，首先要充分理解教材，判斷案例涉及教材中的哪部分章節的內容，深入閱讀教材，然后根據教師提供的文獻資料及學習方法，通過圖書館、期刊網等文獻檢索工具的幫助，查閱相關文獻，對課題進行拓展學習。由于課題涉及的電路、自動控制等方面的理論較多，需要學生閱讀較多的文獻。小組成員之間需要經常溝通和討論，并進行材料的整合并為報告做準備。3.仿真研究由于學時以及實驗條件所限，學生無法對每個設計出的電路進行實驗研究，為了檢驗設計結果的正確性，可采用仿真驗證的方法。目前，有多種仿真軟件可以仿真電力電子電路，其中最常用的是Matlab/Simulink和PSIM。這兩種軟件已被許多教師用于課堂教學中，但學生動手使用的并不多，實際上，這兩種軟件易學易用，學生無需在學習軟件的使用方法上花費太多的時間。在案例設計過程中，學生可以隨時用設計的仿真程序驗證設計的正確性；設計完成后，要給出不同拓撲結構、不同控制策略、不同電路參數和控制參數下的主要波形，并由此確定最佳拓撲和參數。在第二和第三階段，學生可通過網絡課程平臺與教師交流。4.報告討論報告和討論是案例教學法的重要環節，一般安排在課程結尾階段進行。由于學時的限制，為每個案例分配的時間為20分鐘～30分鐘。課題組推舉一位報告人，報告人應在報告前做好PowerPoint講稿，報告時用5分鐘的時間介紹案例的要求和設計結果。余下時間由全體學生討論設計的合理性，學生也可以提出各種問題，由報告人進行解答，報告人解答不了的，由該課題組的其他成員解答。教師在此過程中應對討論的深度和廣度加以把握，最后對案例設計的結果進行點評，并記錄學生在報告和討論過程中的表現，作為考核的依據。5.撰寫小論文通過一個學期的學習與實踐，每個學生提交一份與案例相關的研究性小論文，教師應要求每個課題組內各成員間的小論文內容有區別，即應側重于自己所研究的那一部分。6.期末考核期末考核的成績由三部分組成：報告和討論過程中的表現以及小論文的質量。為了保證考核的公平性，教師在布置任務時要為課題組的每個成員分配不同的工作。以“SPWM逆變電源的設計”為例，可將案例拆分為若干子課題，如：單相逆變電源的設計、三相逆變電源的設計、常規SPWM調制方法研究、梯形波SPWM調制方法研究、鞍形波SPWM調制方法研究等幾個子課題。在小組成員較多的情況下，可令其中一部分同學用Matlab/Simulink仿真，其余同學用PSIM仿真，這樣不僅使每個學生都有相互獨立的任務，還可將不同仿真軟件得到的結果進行相互驗證。

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本論文是在參閱了國內外大量資料和UPS最新發展技術的基礎上進行的國內中型功率UPS開發和研制的一次有益的嘗試和探索，從各個功能實現的局部

電路到整個系統對本系統的工作原理做了較詳細的分析，整個系統經試驗調試，各項性能指標和功能均達到了預期的目標和要求。

關鍵詞:UPS 數字信號處理器智能功率模塊數字化控制 SPWM

Intelligent on-line U P S system

Abstract

Uninterruptible power supplies (UPS) play a key role in infecting critical loads， such as computers， commendation system， and medical system. They can provide reliable and pure power supply for loads neither power good or not. Among the various UPS topologies on-line UPS provides the most protection to such loads against any utility power supply. However， the old on-line UPS includes many power Parts and analogy controllers， it has been one of the most complex and expensive type of system. Therefore， the study of high quality and reliability full digital UPS (Uninterruptible Power Supply)， which fits the development of modem science and technology has become an attentive problem.

This Paper described the middle/high-power (5kVA) on-line UPS， Which was based on 8096 control chip， which is a kind of 8096 of TI Company. For 8096 controller is high CPU bandwidth and peripherals specifically chosen for control application， we integrate PWM controllers， assonated circuits and microprocessor chip for digital control into one 8096 controller， which can lower system cost and increase integration. The whole UPS is controlled by full digital method including the generation of SVPWM wave， the tracking output of frequency &Phase， and the PID control arithmetic etc.

The research is an instructive attempt and exploration of the middle/high-Power full digital on-line UPS development， based on references to a lot of information and the latest technology on UPS. The system has achieved the anticipative targets and requirement through testing and debugging.

Keywords: UPS IPM Full Digital Control SPWM

目 錄

第一章 緒論 3

1.1 脈寬調制技術產生 3

1.2 UPS發展概況 3

1.3微機數字化PWM波控制方法 5

第二章 脈寬調制技術原理 7

2.1 幾種新型PWM控制技術 7

2.2 周期補償無差拍PWM控制算法 11

2.2.4旁路環流控制 20

第三章 硬件電路 23

3.1 CPU系統 23

3.2硬件設計 26

3.3鍵盤顯示 29

3.4主電路的設計 32

第四章MOSFET驅動及控制電路 34

4.1 MOSFET驅動電路 34

4.2 過壓過流保護 35

第五章 PWM控制器、參數監測控制器控制軟件設計 37

5.1程序 37

5.2 參數檢測控制器控制軟件設計 39

參 考 文 獻 52

致 謝 53

第一章 緒論

1.1 脈寬調制技術產生

脈寬調制技術起源甚早，隨著工業生產的需求和科學技術的發展，80年代后，它被廣泛應用于工業功率控制裝置的逆變器中，從此獲得迅速發展。它的特點是以微處理器和電子半導體元件為核心，橫跨電力。電子。微型計算機及自動化控制等多種學科領域。

將固定直流電壓變換成固定的或可調的交流電壓的裝置稱為逆變器。逆變器采用了脈寬調制技術后，不僅有效地改善和提高了品質性能，同時根據需要，它還能將直流電壓變換成電壓和頻率均可調的交流電壓，因此它又是一種逆變器式變頻器，并稱這類逆變器為脈寬調制型變頻器。因它具有輸入功率因數高和輸出波形好的可貴特點，近年來發展很快，其技術關鍵之一是采用了PWM方法。自80年代以來，各國科技人員開發了多種PWM方法。

近年來，脈寬調制型變頻器主要用在兩類工業功率控制裝置中，一是用于調速傳動裝置中，尤其廣泛用于交流調速系統中。采用了脈寬調制技術控制逆變器后，使交流拖動系統實現了高調速比的平滑無機調速，出現了交流調速系統與直流調速系統相媲美，相抗衡的時代，出現了前者取代后者的趨勢。二是用于精密功率電源中，特別是用于在不間斷電源中。采用脈寬調制技術控制逆變器后，為精密儀器計算機系統等提供了 一種高可靠性的穩頻，穩壓和正弦波輸出的無瞬間停電電源。在電網停電時，它依靠裝置內進行直——交流變換，繼續向負載提供電能，不停電時間取決于裝置內的電池和負載功率。

1.2 UPS發展概況

隨著科學技術發展，計算機以及各種精密自動化電子設備被廣泛地應用于辦公自動化數據處理與通訊，氣象航天，國防軍事，精密測試，顯示記錄裝置以及工業自動化控制等領域。在辦公自動化以及工業生產各個行業中，單片微機系統和微型計算機控制網絡系統已逐漸取代舊式數據統計，造表及繼電接觸系統，形成現代化管理網絡或全自動化控制網絡促使國民經濟向更高層次發展。

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匯聚式處理器解決嵌入式設計技術挑戰

盡管嵌入式設計經過數十年的發展，在核心處理器硬件平臺、嵌入式操作系統和開發工具上已經有廣泛的選擇，然而隨著市場競爭加劇、系統日益復雜化，目標應用對系統的功能、性能、成本的要求也日趨苛刻。工程師所面臨的設計挑戰似乎并沒有隨著半導體技術的發展降低，甚至日益增高，工程師在進行方案選擇時必須正確評估應用面臨的挑戰。

處理能力要求越來越高。系統本身的復雜功能、友好的界面設計要求、各種接口和通信需求都需要占用大量的MIPS處理能力，單一的傳統MCU或ASIC很多時候難以滿足系統高處理能力的需求，雙芯片甚至三芯片解決方案日益增多，但隨之而來的高設計復雜性、功耗和BOM(材料清單)成本讓方案缺乏競爭性。此外，當前嵌入式系統設計，特別是一些新產品和功能復雜的嵌入式產品設計，要在設計周期很有限的條件下完全從零開始實現設計已經變得不現實，也不具成本效益。因此，是否能提供完善的開發工具套件、必要的軟件模塊、成熟的參考設計、系統設計支持，以及是否有完整的設計生態系統等，對于是否能按期高質量地完成系統設計非常關鍵。

標準的多樣性和不確定性帶來產品升級換代的顧慮。當前在各個行業都面臨一些創新型應用，例如智能電表和智能視頻監控等，這些應用都具有一定開創性，目前沒有或尚未形成行業統一的標準，如何在保證搶占市場窗口期的先機，同時確保當前的設計滿足未來變化的市場和技術需求，必須考慮方案的可擴展性和性能裕量。

低功耗的要求日益苛刻。處理器性能要求越來越高，而系統功耗要求越來越低，這幾乎形成一對矛盾。然而，實際設計過程中，工程師不得不面對這種近乎矛盾的需求。隨著半導體工藝技術、嵌入式處理器架構優化以及設計技術的改進，低功耗設計技術日新月異，電壓、工作頻率自適應調整技術、多工作模式的節能技術、數字電源管理技術，以及低功耗的最新半導體工藝技術應用層出不窮。在眾多方案中選擇滿足設計功率預算要求的系統方案也是系統設計成功的關鍵因素之一。

選擇具有廣泛嵌入式系統支持能力的解決方案非常重要。目前可用的嵌入式操作系統眾多，各具優勢，硬件平臺方案對這些操作系統的支持能力是進行方案選型的考慮要點之一。

以Mcu或AsIc為核心器件的硬件平臺方案在解決上述嵌入式系統設計要求上正面臨挑戰，有限的處理能力通常難以滿足很多應用的高處理能力需求，或者缺乏進行功能擴展和產品升級換代的設計靈活性，某些設計為了滿足系統的處理能力要求而增加DsP或協處理器，從而增加系統的復雜性、功耗和成本。

結合MCU和DsP性能優勢的匯聚式處理器是有效解決上述設計挑戰的方案之一，而ADI公司Blackfin處理器是目前市面上唯一的匯聚式處理器產品。匯聚式處理器典型應用有電力應用的智能電表，安防應用的視頻監控，醫療設備的便攜式房顫監測儀，工業應用的3DLevelScanner三維曲面測量儀等。預覽全文，請訪問本刊網。

科學大師是引用出來的

篇（7）

[論文摘要]工學結合、校企合作的教學模式是通信電源高職教學改革的需要，本文從多個角度闡述了工學結合的實踐內容，提出了工學結合的教學方法及思路。工學結合把以課堂為主傳授知識的教學環境與直接獲得實際經驗和能力為主的生產現場環境有機結合起來，極大地提高學生的實踐動手能力，有利于培養適合行業、企業需要的應用型人才。

一、工學結合教學模式是高職教育改革的必然趨勢

教高［2006］14號文件《關于實施國家示范性高等院校建設計劃、加快高等職業院校改革與發展意見》明確指出，高職教育要堅持以“服務為宗旨，以就業為導向，走產學研結合的發展道路”的辦學方針。工學結合、校企合作可以充分利用學校、企業和研究機構的教育資源和教育環境，以培養適合行業、企業需要的應用型人才為目的的教育模式，把以課堂傳授知識為主的教學環境與直接獲得實際經驗和能力為主的生產現場環境有機結合起來。實踐和推廣工學結合、校企合作的教學的新模式，集中體現出以社會需求為導向、以專業特色求發展、以教學質量為基礎的高職教育特色。

通信電源是移動通信設施的“心臟”，對通信事業發展起著舉足輕重的作用。隨著通信事業發展，移動通信已進入千家萬戶。聯通、移動等通信行業企業新增建設了大量基站，目前通信基站大量使用了小容量的開關電源、小容量的蓄電池以及小容量的UPS等設備，而電源系統的維護在安全保障、可靠性等方面的有著相當嚴格的要求與規范，一旦通信電源發生故障而停止供電，必將導致通信中斷。因此各大通信運營商對通信電源越來越重視，對高技能、高質量、高素質的電源專業人才有迫切需求。通信電源專業培養的學生有很多畢業后從事基站代維的工作，但基站電源的維護是一個將所學專業知識進行綜合運用的過程，既需要有較扎實的理論知識，又要有很強的動手操作能力。然而，現實情況是，有些學生就業后一開始工作顯得無所適從，上不了手，而很多通信運行企業難以招到合適的人才。

產生這一矛盾的原因，主要是我們的教育與企業實際仍然脫節，學院專業教學的就業針對性不強，學生實踐能力和就業能力較弱。由于學校不甚了解社會對職業崗位的要求，專業知識教學與日新月異的通信新技術的發展不相適應，難于解決實訓實施設備，缺乏職業技能培訓手段，行業企業在職業教育尤其是職前教育中參與力度欠缺，校企結合緊密程度不足。因此，工學結合教學模式是高職教育改革的必然趨勢

二、工學結合教學模式的主要實踐內容

發展學校和行業、企業之間的多種形式的合作，逐步做到專業培養過程中每一個環節和通信企業電源專業技術需求緊密銜接。這樣既有利于實訓教學和學生就業，更重要的是能及時得到企業的反饋，促進辦學、提高教育質量。工學結合教學新模式，可以從以下幾方面內容實踐：

（一）因時制宜開展課堂教學，與時俱進設置專業課程

教材的編制和選用既要注重理論性，更要注重實踐性的分析，每年都要堅持修訂和充實教材內容，增添新的課程，提升專業教學內涵，使學生的專業知識更廣。學院實訓基地目前已配有空調實訓室、電力實訓室（包括高低配、開關電源、UPS、交流配電瓶、通信用蓄電池等）、監控實訓室和油機實訓室。教學內容方面新增加了基站電源維護、概預算、工程設計、專業英語、CAD等課程以及交流電等電工專業課程，拓寬了學生的專業知識。有的放矢開展項目式的課程設計，在課程設計中，結合實際的工程案例，讓學生了解實際的開發工程，了解市場信息及掌握專業發展動態，從而使學生真正做到學以致用。

（二）加強學校實訓基地建設，不斷完善和更新實訓基地設備設施

實訓基地的設備設施與通信行業企業相配套，隨著通信電源技術發展而不斷更新，保持設施和設備的先進性，不斷改善學校實訓實習的環境。學生進入實訓基地就像置身與企業工作現場，使整個教學過程完全貼近企業生產第一線，貼近社會實際。加強學生通信電源基本技能訓練，傳輸設備相關技能訓練，交換、軟交換設備相關技能訓練，基站、天饋設備相關技能訓練，寬帶、數據設備相關技能訓練，相關儀表儀器測量專業技能訓練。通過各種基本技能的實訓，使學生具有扎實的專業功底，以適應今后社會通信事業發展的需要。

（三）著力提高教師素質

專業教師不但要在專業知識更新和理論上不斷進修充電，而且學院還要利用寒、暑假安排專業課教師到通信企業以普通員工身份頂崗實習，每年不少于一個半月，通過教師實習，與企業加深接觸，體驗市場和企業的實際需求，從而對我們學生的培養及適崗培訓課程設置有深刻的體會。同時，安排教師參加各種新技術培訓，了解和掌握通信領域前沿科技發展脈搏，了解企業所需，收集各種案例，用于教學。

（四）加強產學研結合的實踐教學

遵循以學生就業、服務信息產業的宗旨，學院與有關企業緊密合作，建設通信職業技能鑒定站、通信行業企業通信電源培訓基地，同時積極推動各大運營商在院校電源培訓基地的組建。建立和健全師資庫，聘請通信行業專家和企業生產技術骨干來院授課，使通信電源教學更貼近實際。學院每年利用暑假組織和安排通信電源專業教師到對口企業實習，從而掌握了大量第一手資料，增強了教學的針對性和前瞻性。還邀請浙江臥龍燈塔電源有限公司工程師講授蓄電池活化方面的內容，學生學到書本上學不到的知識。

（五）推進“任務驅動”教學法，推廣案例教學

鼓勵學生自發組建項目小組，根據各項目小組的特長，承接相應的項目設計、施工、在指導老師的輔助下，完成從設計到施工的整個過程。讓學生帶著來源于企業的“任務”展開教學活動，引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“任務”，從而得到清晰的思路和熟練的方法，解決問題，得出結論。同時積極鼓勵和引導學生參加電力機務員高級工考試和電工證考試，獲得各種技能。加強對校外實習學生的走訪，深入企業調研，合理分析培養目標崗位群體和要求。教學方法主要有：

1．工學交替教學法 及時開發與企業同步的實訓實踐項目，創造真實的企業環境和工作情境，通過移動等通信運營商，建立通信電源實訓基地和校外實習合作伙伴等措施，使得通信電源課程更加完善，設備更新速度與企業同步，企業鍛煉機會增多。

2．案例教學法 在社會越來越重視創新性、應用型人才的背景下，利用行業背景收集大量真實企業案例，經過課程組教師精心設計，開設案例討論課，提高學生分析問題和解決問題的能力，加深對課程的理解，有利于理論知識與實際經驗結合和轉化。

3．體驗式教學法 利用行業背景和校企之間的良好合作，在大量的企業培訓課程中使其與學校教學有機融合，使學生接受企業文化熏陶、獲得一線一手培訓內容，同時讓企業員工更多了解學生，增強社會影響力。

4．互動式教學法 倡導教師與學生之間進行平等的對話和討論。教師和學生通過實訓實習獲得的感受和體會相互交流，取長補短，達成共識，共同提高。不同的教學內容和教師所采取的互動式教學方法的具體形式可以有所不同。

三、工學結合教學模式的理論意義及應用價值

工學結合的教學設計不同于以往一般的課堂授課——實驗室實驗——企業實習模式，是高職教育一種新的教學改革思路。新教學模式強調四性：即增強專業設置的針對性、增強課程內容的實用性、增強教學過程的實踐性、增強學校和企業的伙伴合作性。以學生獲得知識技能為切入點，聯合企業專家遴選出本課程所對應的崗位典型工作任務，結合校內外實訓實習基地的條件，以學生認知和技能的獲取為依據進行。在綜合機務員技能鑒定大綱的指導下，通過設計典型工作任務，創造虛擬的企業環境和工作情境，靈活施行“校內——校外——校內——校外”的教學方式，結合企業實時動態，形成立體化教學內容。建立校外通信能源實訓基地，提高實驗實訓課比例，設備更新與企業同步，學生到企業鍛煉機會增多，增加實踐經驗、加強實踐和理論的反復驗證。開發實驗實踐項目，培養特色鮮明的學生。通過完善電源實訓中心功能，包含系統維護功能，系統分析、系統設計、工程施工等實踐功能，增加學生的動手實踐感知能力，提升了其可持續發展的能力，較好解決了通信電源專業培養生員緊貼社會和企業需求，對社會、企業、學院、學生是多贏的教學改革成果。

通信電源專業是浙江郵電職業技術學院在1958年建校之初創辦的專業，是學院乃至全國的重點基礎專業。學院2004年升格為高職院校以后，通信電源專業成為學院首批重點專業之一。學院除了每年向社會輸送通信電源高職學生90人左右，還承擔大量的浙江省移動、電信等各大通信運營商及代維公司電力機務人員的培訓、鑒定、競賽等任務。近年來，學院緊貼社會和企業需求，圍繞工學結合的教學模式，探索教學改革，取得了顯著效果。

（一）創造了真實的企業情境，設計全面的實踐項目，把以課堂為主傳授知識的教學環境與直接獲得實際經驗和能力為主的生產現場環境有機結合起來，極大的提高學生的實踐動手能力，有利于培養適合行業、企業需要的應用型人才。

（二）積極開展校企合作，在雙贏、互利基礎上為通信企業搭建培訓平臺。基地為學校提供了科研項目、簽“訂單”培養學生，提供教學實習等，學校為基地提供培訓業務，開展科研，輸送優秀畢業生等，以此促使教學、科研全面提升，帶動招生、就業良性循環。由于企業培訓與日常教學有機融合，推行體驗式的企業案例教學，開設案例討論課，感受企業文化，加深課程理解，有利于理論經驗向實際經驗的轉化。

（三）以工學結合為切入點，采用工學交替教學模式，增強學生學習目的性、能動性，進一步培養其實踐技能和職業能力，及早自我規劃職業生涯，有利于學生實踐能力的錘煉、實踐經驗的積累，以及創新精神的培養，最終培養出真正符合社會需要的高素質技能型人才。

近三年來，有效的教學手段和完善的教學實踐環境大大促進了課程的建設。其中，通信電源課程榮獲浙江省“精品課程”，用人單位對本專業學生的綜合職業能力的認可度大幅提升，通信電源專業畢業生一次就業率達到95%以上，真正實現了學生、社會、學校多方共贏的良好局面。

參考文獻：

篇（8）

中圖分類號：TM712 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）10-0054-03

0 引 言

自2007年4月18日，中國鐵路實施了第六次大面積提速以來，相繼運行在我國鐵路上的四種高速動車組分別是CRH1、CRH2、CRH3、CRH5。主要引進加拿大龐巴迪、日本川崎重工、德國西門子及法國阿爾斯通國外原型車技術，通過“引進，消化，吸收再創新”，設計生產具有我國自主知識產權的動車組產品系列。

CRH2-380型動車組是動力分散交流傳動動車組，有8輛編組和16輛編組，分別稱為CRH380A和CRH380AL型動車組，是在CRH2C型平臺成熟可靠的基礎上，通過速度提升和優化設計，由中國南車四方機車車輛股份有限公司生產。

高速動車組技術凝聚了各項復雜的技術，而輔助供電系統作為動車組的重要組成部分，它不僅僅影響著乘坐的舒適性，更關系著動車組能否正常駕駛。為了保證動車組能夠長時間穩定安全運行，就需要輔助電源系統為輔助設備提供高效穩定的電源。

1 動車組輔助電源系統

1.1 系統構成

CRH380A型動車組由6輛動車、2輛拖車共8輛車構成編組。編組配置如圖1所示，其中T1、T2為拖車，M1～M6為動車。

輔助供電系統主要包括輔助電源系統、電源分配系統、輔助用電設備。其主要任務是為列車內的各負載提供交流或直流電源，如空調、采暖、通風、照明、制動、牽引系統、冷卻風扇、控制單元等，保證列車安全運行，為旅客提供舒適的旅行環境。CRH380A型動車組的全列車共三臺輔助電源裝置（APU1/APU2/APU3），APU1/APU2是向牽引變流器等各種通風機及輔助整流裝置（ARf）等提供三相AC 400 V、50 Hz電源裝置，并且還內置有把牽引變壓器三次輸出AC 400 V變為AC 100 V的輔助變壓器（ATr），安裝在兩頭車的車底下。輔助整流器ARf是對APU1/APU2輸出的3相AC 400 V進行整流，提供DC 100 V電源裝置，并且還內置有將APU1/APU2輸出AC 400 V電壓變壓為AC 100 V的變壓器（TR3），和變為AC 220 V的變壓器（TR4）。輔助電源裝置APU3是向4號、5號車的牽引變流器等各種通風機提供3相AC 400 V、50 Hz電源裝置，安裝在5號車車底下，沒有輔助變壓器（ATr）和輔助變流器（ARf）。

1.2 系統供電原理

輔助電源供電原理框圖如圖2所示，交流、直流電源及負載設備見表1和表2所列。

從圖2和表1可以看出，704、754電源母線（單相AC 400 V/50 Hz）為牽引變壓器輔助繞組輸出電源。771、781、791電源母線（三相AC 400 V/50 Hz）為輔助電源裝置APU的逆變器輸出電源。302線是輔助整流器箱輸出的單相AC 220 V/50 Hz電源母線，只是向5號車小賣部電氣設備供電。在其他車中都取消了客室插座。202線是輔助整流器箱輸出的單相穩定的AC 100 V/50 Hz電源母線，向空調控制裝置、輔助制動裝置等設備提供控制電源。251線是從輔助電源箱的輔助變壓器ATr輸出的單相不穩壓的AC 100 V/50 Hz電源母線，只是向整列車的電加熱設備提供電源。

從圖2和表2可以看出，102線系統從M1-2、M4-5、M6-7號車蓄電池組輸出電源，為列車運轉控制、輔助空氣壓縮機提供電源，當完成受電弓升弓時，VCB閉合，輔助電源裝置啟動之后，接通蓄電池接觸器BatK1與103線連接，蓄電池從輔助整流器ARf得到充電。當電壓檢測電路檢測到蓄電池電壓異常下降時，斷開蓄電池接觸器BatK1，停止蓄電池向負載供電。103線電源系統在整列車中貫通，在動車組啟動初期，受電弓沒有升起，APU沒有啟動，通過閉合蓄電池接觸器BatK1與102線電源系統連接，從蓄電池獲得DC 90 V電壓。動車組上電完畢，閉合輔助整流器接觸器ArfK，103線從輔助整流器獲得DC 100 V電源。103B線系統平時通過應急燈切換接觸器RrLpCgK的常閉接點，由103線供電，當接觸網停電時，經由RrLpCgK的常開接點，由102線供電。115線系統經由蓄電池接觸器BatK2閉合與103線接通，給空調控制、自動門、影視系統等提供電源。118A線系統給1、8號車的列車無線裝置供電，正常情況下，經由無線電蓄電池切換接觸器TWEmCgK的常閉觸點從103線系統獲得DC 100 V電源。當接觸網停電時，無線電蓄電池切換接觸器TWEmCgK常閉觸點斷開，常開觸點閉合，從無線電蓄電池TWBat供電。無線電蓄電池TWBat經由103線充電，在母線與蓄電池之間有個功率二極管，避免反充。

2 擴展供電

2.1 3次電源擴展供電

牽引變壓器輔助繞組輸出單相AC 400 V、50 Hz不穩定電源通過交流電磁接觸器ACK1連接704、754線。設置交流電磁接觸器ACK2防止來自相鄰兩個變壓器系統的電源的混亂接觸，保持不間斷打開。當一臺牽引變壓器出現故障時，通過監控器的顯示器輸入3次電源感應指令，將704、754線在編組中貫穿，由另一臺變壓器3次繞組供給電源。但當由外部電源供電時，外部電源繼電器EXR2的常閉接點處于打開狀態，則ACK1不能投入。通過連接外部電源連接器插座EXConR給列車充電。

2.2 APU擴展供電

APU1/APU2在一列編組的兩臺中有一臺發生故障情況下，通過閉合擴展供電接觸器BKK，由另一臺給編組的全部負載提供容量。APU3自帶供電轉換接觸器，并輸入另臺輔助電源裝置APU2的3相AC 400 V電壓。APU3自身的3相AC 400V電源與輸入的APU2的3相AC 400 V電源互為聯鎖，正常情況下由APU3給動力單元的通風機供電，APU3發生故障時，自動轉換到由APU2提供4、5號車的3相AC 400 V負載容量。

3 結 語

CRH380A型動車組全列車共三臺輔助電源裝置，可以輸出6種電壓制式的電源，分別為單相AC 400 V不穩定電源系統、單相AC 100 V不穩定電源系統、三相AC 400 V穩定電源系統、單相AC 100 V穩定電源系統、單相AC 220 V穩定電源系統、DC 100 V電源系統，可以為該型車復雜的用電設備供電。另外，輔助電源擴展供電技術使一臺變壓器或者輔助電源出現故障時，另一臺變壓器或者輔助電源給負載供電，保證了列車安全運行和旅客乘坐的舒適性。總之，輔助電源系統是現代高速動車組技術重要的組成部分，是維護列車許多重要功能必不可少的。

參 考 文 獻

[1] 胡學永，鄧學壽. CRH2型200km/h動車組輔助供電系統[J].機車電傳動，2008（5）：1-7.

[2] 苑豐彪，楊君.高速動車組輔助供電系統[J].機車電傳動，2009（1）：1-3.

篇（9）

一、引言

有中繼海底光纜通信系統以穩定可靠、隱蔽性好、保密性好、抗毀抗干擾能力強等優勢，已成為跨洋通信的必備通信手段，截止目前世界上已建成100多條海底光纜線路。我國海域廣闊、海岸線、島嶼眾多，海纜通信尤為重要。1989年以來，我國投資參與建設了近20個國際海纜系統建設項目，但我國現有有中繼海底光纜通信系統都是依賴國外公司以交鑰匙的方式承建的。隨著國際形勢變化和技術發展，國內有中繼海底光纜通信系統建設出現新的發展趨勢。

二、系統組成及關鍵技術

2.1系統組成

有中繼海底光纜通信系統水下含有有源設備，主要由水下設備和岸上設備兩大部分組成，如圖1所示。

水下設備主要包括海底光纜、水下光中繼器和水下分支單元。海底光纜除與陸地光纜具有相同（相似）的光纖作為主要元件以及更為加強的鎧裝保護之外，還有一個重要的組成部分就是遠供電源導體。水下光中繼器由摻鉺光纖、泵浦光源、WDM耦合器、回環和OTDR通路、海底光纜的光耦合裝置和連接殼體組成，具有監測和自動防護功能。海底分支單元實現海底光纜的分支和電源遠供的倒換。

岸上設備主要包括線路終端設備、SDH設備、遠供電源設備、線路監測設備、網絡管理設備以及海洋接地裝置等。線路終端設備一般為DWDM設備，負責再生段端到端通信信號的處理、發送和接收；SDH設備承載在線路終端設備之上，在環形網絡的情況下，形成環路自愈保護；遠供電源設備通過光纜遠供導體向海底中繼器饋電并通過海水和海洋接地裝置回流，供電電流在1安培左右，供電電壓可高達幾千伏；線路監測設備自動監測海底光纜和中繼器的狀態，在光纜和中繼器故障的情況下，自動告警并故障定位。

2.2關鍵技術

有中繼海底光纜傳輸系統因其特殊的工作環境，在系統設計和技術應用上涉及如下關鍵技術：

（1）傳輸系統設計技術。影響傳輸系統性能的主要因素有光信噪比、色散、非線性。為了克服這些因素給海底光纜傳輸系統帶來的影響，必須采用專門的技術和對策加以克服，包括低噪聲光放大技術、前向糾錯和色散補償技術等。另外，水下中繼器的間距設計也是其中設計的關鍵。

（2）水下中繼器技術。水下光中繼器是有中繼海纜系統最重要的設備，對設備可靠性提出很高的要求，要求使用壽命超過25年。為實現高可靠性，在實現取電、放大的同時，需考慮狀態監測、關鍵部件冗余備份等。對結構體積要求高，要求直徑小適合敷設、高水壓密封。另外，要求設備功耗小，并考慮長時間使用散熱問題。

（3）遠供電源系統技術。遠供電源技術是控制傳輸距離和每光纜系統數的一個重要因素。遠供電源系統采用高壓恒直流的方式通過海纜遠供導體向海底設備供電。可采用單端或雙端供電方式，雙端供電方式時，在一端故障情況下另一端自動轉換為單端供電。遠供電源系統參數選擇與設計、供電方案、備份方案、故障與維護技術等難度大。

（4）線路故障監測定位與性能監控技術。包括網元管理系統（EMS）以及海底設備的線路監控系統（LME）。其中EMS實現對站內網元設備的集中監控，LME用于檢測海底中繼器和光纖情況，在光纜和中繼器故障的情況下，LME可以自動告警并故障定位。

（5）工程施工技術。海纜系統施工受地域建設、海洋工程、施工設備等條件限制，工程建設涉及技術領域廣泛，投資規模大，施工技術復雜。工程前期主要涉及工程設計、海纜路由選擇、海纜制造運輸；工程施工期間主要包含海纜路由定位、海纜敷設、海纜保護、陸地設備安裝、檢測與調試、工程驗收等，技術復雜且難度高。

三、市場應用前景分析

當前有中繼海底光纜通信系統存在廣闊的市場及應用前景。全球增長的帶寬需求需要通過升級現有的海底路徑，泛太平洋是最大的海底光纜市場。未來市場增長將由發展中市場的增長投資驅動，包括中國、印度、巴西和非洲。未來5年，非洲成為全球海底光纜發展最快的地區，年復合增長率達6.8%。近日，知名市場報告網站“企業與市場”了一份“海底光纜：全球戰略商業報告”的市場報告。報告指出，到2018年，全球海底光纜累計敷設預計200萬千米。如今，絕大多數的跨洋網絡流量是通過有中繼海底光纜系統傳輸，這是由于海底光纜相比衛星具有更高的傳輸效率，衛星通常作為補充手段。

國內市場前景看好。我國是一個海洋大國，擁有300多萬平方公里的海域和18000公里長的海岸線，沿海分布有6000多個島嶼，國內沿海島嶼發展急需通信保障。有中繼海底光纜通信系統是沿海島嶼與城市之間通信的重要傳輸手段，對較長距離島嶼的通信尤其是軍用保密通信都需要通過有中繼海底光纜通信系統來解決。根據國家目前的海纜建設情況及沿海經濟建設規劃的需求，海纜系統建設將會相應擴大。另外，包括海上石油平臺通信與電力輸送等也可通過有中繼海底光纜通信系統解決，根據我國石油發展規劃，我國海洋石油開發將迎來一個高速發展期。

四、技術發展趨勢

隨著近年來光纖通信技術的快速發展，許多新技術和新產品得以應用，有中繼海底光纜傳輸系統主要呈現出以下發展趨勢：更高系統帶寬、高頻譜效率、新型光纖技術、新調制編碼技術等。在未來海纜系統中水下光中繼器將采用C+L波段并行EDFA、拉曼放大器等方式實現大帶寬。超寬傳輸頻帶需要精確的色散管理和增益均衡，提高頻帶效率是追求每光纖總容量的另外一個課題。海底光纜系統一直在追求高的傳輸速率，提高線路速率會降低系統受光纖色散和非線性效應的能力，因此新型光纖和光纖配置方案在試驗系統中出現。另外，新的調制接收技術以及前向糾錯技術也在研究中。在新一代傳輸系統中，系統PMD將是限制系統傳輸距離的一個重要因素，除選擇PMD極低的光纖外，選擇PMD低的中繼器元件也變得十分重要。基于100G的系統，在低非線性效應、色散斜率補償、低PMD光纖技術和先進的調制接收、前向糾錯、編碼技術支撐下，將投入商用。

對現有系統的升級擴容是其另一個發展趨勢。海底光纜系統是一種寶貴的通信資源，新系統籌建并不簡單，為滿足日益增長的業務需求，對現有系統升級改造是比較現實的做法，通常是通過對陸上設備升級改造實現系統容量及性能提升。對系統中還存在空閑的頻譜資源的情況，考慮如何利用好剩余的資源實現最終容量的最大化。對原有設計容量已經飽和的情況，考慮如何突破原有容量設計的方案實現容量提升。可通過波長提速替換（如10G替換為40G）、可用帶寬擴展、縮小波長間隔增加波長數目等方式實現。

國內發展方面，有中繼海纜系統將盡可能的實現國產化建設，以提高安全保密性能并提升民族產業競爭能力。從中國電科34所、中天科技、亨通等國內企業參與海纜項目建設，到2012年華為海洋實現首次盈利，標志我國海纜系統企業正逐步成長，可逐步與外企抗爭。另外，國內新建有中繼海纜系統將考慮與海洋觀測網、海洋警戒網的融合。三網融合的規劃設計、安全可靠運行和長期維護及管理機制需要進一步研究探索。三網融合后，對有中繼海底光纜通信系統遠供電源系統、水下中繼器和海底光纜提出了新的要求。首先，有中繼海底光纜通信系統中成熟的供電方式并不完全適合融合后的網絡，需要進一步研究并聯或串并饋電系統的方式方法和可靠性。再次，水下光中繼器不只要放大海纜通信系統的傳輸信號，還要放大觀測網和探測網的傳感信號，這對水下中繼器提出了新的要求。另外，要求主干海纜不僅要承受高電壓，還要承載比通信纜大數倍的大電流，支線海纜預計要求多極纜。

五、結束語

我國是一個海洋大國，黨的十首次提出了建設海洋強國的戰略目標，清晰地指出了未來中國走向海洋、依托海洋、開發海洋和保護海洋的目標和方向。憑借著市場需求的不斷增加及相關政策支持將越來越受寵，有中繼海纜系統的發展迎來了難得的戰略發展機遇。近些年來我國有中繼海纜通信技術在不斷發展，與國際先進水平更加接近。我們應該緊隨新技術的發展步伐，加快我國有中繼海底光纜通信系統的建設腳步，提高我國的國際及國內通信能力。

參 考 文 獻

[1] 董峰. 海底光纜傳輸系統升級改造可行研究及關鍵技術分析[J]. 廣東通信技術，2012， 12：17-23.

篇（10）

論文摘要：在通信行業中，人們通常把電源比喻為通信系統的心臟。近年來，電信網全方位快速發展，同時也給從事電源維護管理工作的人員提出了許多新的問題。由于電源設備正處在新老并存、逐步更新換代的時期。基于此，本文就通信電源的維護和管理方面談幾點想法。

0引言

由于歷史發展的原因，當前通信電源供電體制基本上是以集中放置、集中供電方式為主，有人值守、故障維修為主。而電源的負載，如傳輸、交換、數據、移動等專業的維護方式正朝著集中監控、集中維護、少人或無人值守方向發展。通信基站是通信網絡系統中的重要組成部分，保證任何情況下的正常供電，是保證通信網絡安全運行的重要環節。為此各通信基站內均配備了較先進的電力電源供電系統，包括開關整流設備、免維護蓄電池、油機等。這些設備是保障供電穩定和連續性的重要設備，對這些設備維護的好壞，不僅影響電源系統設備的壽命和故障率，而且直接涉及通信網絡的平穩運行。

1通信電源概述

從遠古時代以來，陽光、空氣、食物和水一直是人們賴以生存的必需品，而今在科學技術飛躍發展的時代，電也已成為人們的必需品。因為有了電，我們的生活才有了歡樂。正是由于通信系統的安全優質運轉，無處不在的通信電源則是堅實的基礎和根本保障。實施集中監控管理是網絡技術發展的必然趨勢，是現代通信網的要求，也是企業減員增效的有效措施。各種電源設備要智能化、標準化，符合開放式通信協議。若電源系統不能輸出規定電流，電壓超出允許波動范圍，雜音電壓高于允許值時間并持續10s以上者均判定為系統故障。原交流系統中的電壓、頻率或波形畸變超出規定范圍持續時間大于60s者均判定為故障。為此，要保證通信電源系統的可靠性，有條件的通信部門應盡量從兩個不同的地方引入2路市電輸入，并設置2路市電電能自動倒換裝置；所用設備要選用可靠性高的高頻開關整流設備，采用模塊化、熱插拔式結構以便于更換，并合理配置備份設備。任何新技術、新設備未經充分驗證、試運行前均不得進入供電系統。供電方式要大力推廣分散供電，使用同一種直流電壓的通信設備采用兩個以上的獨立供電系統，這也是今后通信網絡容量和規模不斷擴大、各種新業引入的新要求。為了盡量縮短設備的平均故障修復時間，要經常分析運行參數，預測故障發生的時間并及時排除。還要提高技術維護水平，采用集中維護、遠程遙信、遙測維護。在實施過程中，三遙點的設置要合理，絕不是越多越好，要以可靠性、實用性為基本原則，宜簡勿繁。

2電源系統使用中應重視的問題

電源系統目前廣泛使用高頻開關電源系統設備，其智能化程度高，電池采用了免維護蓄電池，這雖給用戶帶來了許多便利，但在使用過程中還應在多方面引起注意，確保使用安全。

2.1按電源系統的使用要求和功率余量大小來分，在使用中要避免隨意增加大功率的額外設備，也不允許在滿負載狀態下長期運行。工作性質決定了電源系統幾乎是在不間斷狀態下運行的，增加大功率負載或在基本滿載狀態下工作，都會造成整流模塊出故障，嚴重時將損壞變換器。自備發電機的輸出電壓、波形、頻率和幅度應滿足電源系統對輸入電壓的要求，另外發電機的功率要大于開關電源設備的額定輸入功率，否則，將會造成電源系統設備工作異常或損壞。

2.2電池應避免大電流充放電，理論上充電時可以接受大電流，但在實際操作中應盡量避免，否則會造成電池極板膨脹變形，使得極板活性物質脫落，電池內阻增大且溫度升高，嚴重時將造成容量下降，壽命提前終止。在任何情況下都應防止電池短路或深度放電，因為電池的循環壽命和放電深度有關。放電深度越深循環壽命越短。在容量試驗或放電檢修中，通常放電達到容量的30％－50％就可以了。2.3鉛酸蓄電池的容量和電解液的比重是線性關系，通過測量比重可以了解電池的存儲能量情況。閥控式密封蓄電池是貧液電池，且無法進行電解液比重測量，所以如何判定它的好壞，預測貯備容量已成為當今業界的一大難題。用電導儀測電池的內阻是判定蓄電池好壞的一種有參考價值的方法，但尚不能準確測定電池的好壞程度。目前，最可靠的方法還是放電法。在可靠性、經濟性、可使用性、維護性等方面綜合比較，應選用四沖程油機為原動機發電機組。四沖程油機結構簡單，采用多缸均衡做功、增壓等一系列成熟技術適合于大容量機組的要求。其噪音小、污染小、性價比高。使用中把機組產生的熱量排到室外，保證機組周圍環境濕度不超過指標要求。

3電源系統的維護與檢修

當電源系統出現故障時，應先查明原因，分清是負載還是電源系統，是主機還是電池組。雖說開關電源系統主機有故障自檢功能，但它對面而不對點，對更換配件很方便，但要維修故障點，仍需做大量的分析、檢測工作。另外如自檢部分發生故障，顯示的故障內容則可能有誤。對主機出現擊穿、斷保險或燒毀器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動，否則會接連發生相同的故障。再好的設備也有壽命期，也會出現各類故障，但維護工作做得好可以延長壽命并減少故障的發生，不要因為高智能、免維護而忽略了本應進行的維護工作，預防在任何時候都是安全運行的重要保障。高頻開關電源設備在正常使用情況下，主機的維護工作量很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區，空氣中的灰粒較多，灰塵將在機內沉積，當遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常，并發生不準確告警。另大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應徹底清潔一次。其次就是在除塵時檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。蓄電池除有存儲直流電能的功能外，其等效電容量的大小與蓄能電池容量大小成正比。因此，維護檢修蓄電池的工作是非常重要的，雖說蓄電池組目前都采用了免維護電池，但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加蒸餾水的工作。但因工作狀態對電池的影響并沒有改變，不正常工作狀態對電池造成的影響沒有變，所以蓄電池的工作全部是在浮充狀態，在這種情況下至少應每年進行一次放電。放電前應先對電池組進行均衡充電，以達全組電池的均衡。放電過程中如有一只達到放電終止電壓時，應停止放電，繼續放電須先排除落后電池后再放。核對性放電不是追求放出容量的百分比，而是關注并發現和處理落后電池，經對落后電池處理后再作核對性放電實驗。這樣可防止事故，以免放電中落后電池惡化為反極電池。平時每組電池至少應有8只電池作標示電池，作為了解全電池組工作情況的參考，對標示電池應定期測量并做好記錄。在日常維護中需經常檢查的項目有：清潔并檢測電池兩端電壓、溫度；連接處有無松動腐蝕現象，檢測連接條壓降；電池外觀是否完好，有無殼變形和滲漏；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；主機設備是否正常等。免維護電池要做到運行、日常管理周到、細致和規范，保證設備保持良好的運行狀況，從而延長使用年限；保證直流母線經常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運行和人員的安全可靠。這是電池維護的目的，也是電池運行規程中包括的內容和運行規則。當電池組中發現電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄漏的電池時，應及時采用相應的方法恢復和修復，對不能恢復和修復的電池要換掉。但不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯在一起，否則可能會對整組電池帶來不利影響。對壽命已過期的電池組要及時更換，以免影響到電源系統和設備主機。參考文獻：

篇（11）

0 引言

由于歷史發展的原因，當前通信電源供電體制基本上是以集中放置、集中供電方式為主，有人值守、故障維修為主。而電源的負載，如傳輸、交換、數據、移動等專業的維護方式正朝著集中監控、集中維護、少人或無人值守方向發展。通信基站是通信網絡系統中的重要組成部分，保證任何情況下的正常供電，是保證通信網絡安全運行的重要環節。為此各通信基站內均配備了較先進的電力電源供電系統，包括開關整流設備、免維護蓄電池、油機等。這些設備是保障供電穩定和連續性的重要設備，對這些設備維護的好壞，不僅影響電源系統設備的壽命和故障率，而且直接涉及通信網絡的平穩運行。

1 通信電源概述

從遠古時代以來，陽光、空氣、食物和水一直是人們賴以生存的必需品，而今在科學技術飛躍發展的時代，電也已成為人們的必需品。因為有了電，我們的生活才有了歡樂。正是由于通信系統的安全優質運轉，無處不在的通信電源則是堅實的基礎和根本保障。實施集中監控管理是網絡技術發展的必然趨勢，是現代通信網的要求，也是企業減員增效的有效措施。各種電源設備要智能化、標準化，符合開放式通信協議。若電源系統不能輸出規定電流，電壓超出允許波動范圍，雜音電壓高于允許值時間并持續10s以上者均判定為系統故障。原交流系統中的電壓、頻率或波形畸變超出規定范圍持續時間大于60s者均判定為故障。為此，要保證通信電源系統的可靠性，有條件的通信部門應盡量從兩個不同的地方引入2路市電輸入，并設置2路市電電能自動倒換裝置；所用設備要選用可靠性高的高頻開關整流設備，采用模塊化、熱插拔式結構以便于更換，并合理配置備份設備。任何新技術、新設備未經充分驗證、試運行前均不得進入供電系統。供電方式要大力推廣分散供電，使用同一種直流電壓的通信設備采用兩個以上的獨立供電系統，這也是今后通信網絡容量和規模不斷擴大、各種新業引入的新要求。為了盡量縮短設備的平均故障修復時間，要經常分析運行參數，預測故障發生的時間并及時排除。還要提高技術維護水平，采用集中維護、遠程遙信、遙測維護。在實施過程中，三遙點的設置要合理，絕不是越多越好，要以可靠性、實用性為基本原則，宜簡勿繁。

2 電源系統使用中應重視的問題

電源系統目前廣泛使用高頻開關電源系統設備，其智能化程度高，電池采用了免維護蓄電池，這雖給用戶帶來了許多便利，但在使用過程中還應在多方面引起注意，確保使用安全。

2.1 按電源系統的使用要求和功率余量大小來分，在使用中要避免隨意增加大功率的額外設備，也不允許在滿負載狀態下長期運行。工作性質決定了電源系統幾乎是在不間斷狀態下運行的，增加大功率負載或在基本滿載狀態下工作，都會造成整流模塊出故障，嚴重時將損壞變換器。自備發電機的輸出電壓、波形、頻率和幅度應滿足電源系統對輸入電壓的要求，另外發電機的功率要大于開關電源設備的額定輸入功率，否則，將會造成電源系統設備工作異常或損壞。

2.2 電池應避免大電流充放電，理論上充電時可以接受大電流，但在實際操作中應盡量避免，否則會造成電池極板膨脹變形，使得極板活性物質脫落，電池內阻增大且溫度升高，嚴重時將造成容量下降，壽命提前終止。在任何情況下都應防止電池短路或深度放電，因為電池的循環壽命和放電深度有關。放電深度越深循環壽命越短。在容量試驗或放電檢修中，通常放電達到容量的30％－50％就可以了。

2.3 鉛酸蓄電池的容量和電解液的比重是線性關系，通過測量比重可以了解電池的存儲能量情況。閥控式密封蓄電池是貧液電池，且無法進行電解液比重測量，所以如何判定它的好壞，預測貯備容量已成為當今業界的一大難題。用電導儀測電池的內阻是判定蓄電池好壞的一種有參考價值的方法，但尚不能準確測定電池的好壞程度。目前，最可靠的方法還是放電法。在可靠性、經濟性、可使用性、維護性等方面綜合比較，應選用四沖程油機為原動機發電機組。四沖程油機結構簡單，采用多缸均衡做功、增壓等一系列成熟技術適合于大容量機組的要求。其噪音小、污染小、性價比高。使用中把機組產生的熱量排到室外，保證機組周圍環境濕度不超過指標要求。

3 電源系統的維護與檢修

當電源系統出現故障時，應先查明原因，分清是負載還是電源系統，是主機還是電池組。雖說開關電源系統主機有故障自檢功能，但它對面而不對點，對更換配件很方便，但要維修故障點，仍需做大量的分析、檢測工作。另外如自檢部分發生故障，顯示的故障內容則可能有誤。對主機出現擊穿、斷保險或燒毀器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動，否則會接連發生相同的故障。再好的設備也有壽命期，也會出現各類故障，但維護工作做得好可以延長壽命并減少故障的發生，不要因為高智能、免維護而忽略了本應進行的維護工作，預防在任何時候都是安全運行的重要保障。高頻開關電源設備在正常使用情況下，主機的維護工作量很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區，空氣中的灰粒較多，灰塵將在機內沉積，當遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常，并發生不準確告警。另大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應徹底清潔一次。其次就是在除塵時檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。蓄電池除有存儲直流電能的功能外，其等效電容量的大小與蓄能電池容量大小成正比。因此，維護檢修蓄電池的工作是非常重要的，雖說蓄電池組目前都采用了免維護電池，但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加蒸餾水的工作。但因工作狀態對電池的影響并沒有改變，不正常工作狀態對電池造成的影響沒有變，所以蓄電池的工作全部是在浮充狀態，在這種情況下至少應每年進行一次放電。放電前應先對電池組進行均衡充電，以達全組電池的均衡。放電過程中如有一只達到放電終止電壓時，應停止放電，繼續放電須先排除落后電池后再放。核對性放電不是追求放出容量的百分比，而是關注并發現和處理落后電池，經對落后電池處理后再作核對性放電實驗。這樣可防止事故，以免放電中落后電池惡化為反極電池。平時每組電池至少應有8只電池作標示電池，作為了解全電池組工作情況的參考，對標示電池應定期測量并做好記錄。在日常維護中需經常檢查的項目有：清潔并檢測電池兩端電壓、溫度；連接處有無松動腐蝕現象，檢測連接條壓降；電池外觀是否完好，有無殼變形和滲漏；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；主機設備是否正常等。免維護電池要做到運行、日常管理周到、細致和規范，保證設備保持良好的運行狀況，從而延長使用年限；保證直流母線經常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運行和人員的安全可靠。這是電池維護的目的，也是電池運行規程中包括的內容和運行規則。當電池組中發現電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄漏的電池時，應及時采用相應的方法恢復和修復，對不能恢復和修復的電池要換掉。但不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯在一起，否則可能會對整組電池帶來不利影響。對壽命已過期的電池組要及時更換，以免影響到電源系統和設備主機。