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保證電廠安全運(yùn)行的主要基礎(chǔ)依據(jù)是電廠熱工控制系統(tǒng),由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,熱工控制系統(tǒng)的功能以及體制也隨之發(fā)生改變。由于熱工控制系統(tǒng)的復(fù)雜性,導(dǎo)致熱工控制系統(tǒng)受到外界干擾的機(jī)率就會增大。全面研究了電廠熱工控制系統(tǒng)抗干技術(shù),從干擾信號的分類入手,將干擾信號進(jìn)行合理的分類,便于對熱工控制系統(tǒng)的隔離、屏蔽以及故障的排除等一系列的工作進(jìn)行,將熱工控制系統(tǒng)的抗干擾能力得以提高,確保檢測的準(zhǔn)確性、動作的精準(zhǔn)性,將熱工控制系統(tǒng)的功能和價值得以體現(xiàn),使熱工控制系統(tǒng)得以安全運(yùn)行。
2干擾信號的分類
將干擾信號依據(jù)作用下可以分成差模與共模干擾兩種。差模干擾也就是說在信號兩端的作用下的干擾電壓,引起的因素主要是由于電路的不平衡所至,以及在電磁場所發(fā)生的耦合感應(yīng)而造成的電壓所至,它相加于有效輸入信號,直接影響了控制系統(tǒng)的精確測量以及精準(zhǔn)度。共模干擾即是在系統(tǒng)的輸入方與參考方同用的干擾電壓。共模干擾是信號與地之間的電位差值,一般是通過電網(wǎng)的串入以及地電的差距和電磁輻射到信號線上所引起的電壓相加在一起形成的。信號處理的部分別受到兩種對地的電壓,即是共模電壓。
3干擾源
電廠熱工控制系統(tǒng)運(yùn)行的過程中,干擾信號主要是源于以下幾方面:第一,絕緣所造成的漏電現(xiàn)象。長時間運(yùn)行過程中,材料老化,絕緣效果降低,引起信號干擾;第二,共用阻抗。兩個及以上線路合用一個阻抗或者一個電源時,就會引起回路的干擾;第三,靜電耦合干擾,采用平行方法布置線路,這樣系統(tǒng)容易受到外部的干擾;第四,電磁耦合的引起,在交變的信號源附近引起感應(yīng)電勢,進(jìn)而引起一些沒有用的信號干擾電路,這些感應(yīng)電勢即是電磁耦合;第五,計算機(jī)所引起的干擾,在整個系統(tǒng)中計算機(jī)是主要控制中心,計算機(jī)每個動作的實(shí)現(xiàn)都會引起電流以及電壓的不穩(wěn),造成干擾;第六,現(xiàn)代通信設(shè)備所引起的干擾,手機(jī)信號通常都會引起一個電磁波,由于其來源與熱工系統(tǒng)的不同,所以也會引起干擾信號的產(chǎn)生;第七,電感耦合和電容耦合,設(shè)備旁邊的直流電以及直流與交流之間所產(chǎn)生的電容交變電流之間的電磁交聯(lián)等都會引起電路中的電流發(fā)生變化,引起干擾信號;第八,電磁輻射,它存在于系統(tǒng)的每個空間中,不僅引起了信號的干擾還會影響測量干擾信號的準(zhǔn)確性,比如說,進(jìn)行測量時,測量一端接地,如果經(jīng)過的電流過大就會引起系統(tǒng)的超負(fù)荷運(yùn)行,進(jìn)而引起電壓,達(dá)成共模干擾,但是如果形成了電位差就會引起差模干擾;第九,受到自然因素的干擾,由于雷擊或者其它因素所引起的電磁干擾,混入到控制系統(tǒng)中,影響系統(tǒng)的運(yùn)行,破壞系統(tǒng),引起信號的干擾。通過上文中的分析,得知每個干擾信號都一定會有一個干擾來源,一個傳輸通道,一個較為敏感的電路,三者并存。
4電廠熱工控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的運(yùn)用
4.1屏蔽系統(tǒng)干擾技術(shù)屏蔽系統(tǒng)的干擾技術(shù)是對系統(tǒng)干擾信號利用屏蔽的方式進(jìn)行處理,這樣可以使電廠的熱工控制系統(tǒng)避免由于干擾信號所產(chǎn)生的影響。它主要是把電廠的熱工控制系統(tǒng)中的主要配件使用金屬全部包起來,尤其是熱工控制系統(tǒng)中的主要電路、各種接收信號的信號線、一些重要作用的元器件等其它的部位利用金屬全部包圍起來,將系統(tǒng)內(nèi)形成一道完整的屏蔽體系,杜絕由于外部原因所引起熱工控制系統(tǒng)的干擾影響。
4.2平衡抑制技術(shù)平衡抑制技術(shù)是抗干擾技術(shù)中最主要的一個部分,也是各類抗干擾技術(shù)中最為使用方便和靈活的抗干擾方法,它主要是將電路進(jìn)行平衡,采用兩條一樣的傳輸信號代替干擾信號,以求達(dá)到抗干擾信號的目的。可以利用此種方法,平衡電路利用雙絞線,一起對抗系統(tǒng)外部的電磁干擾,起到一定的抑制作用,從而達(dá)到維持熱工控制系統(tǒng)功能穩(wěn)定的目的。
4.3物理隔離技術(shù)在熱工抗干擾技術(shù)中物理隔離技術(shù)是最為基礎(chǔ)的一項技術(shù),主要是隔離物理方向,阻止干擾信號,減少對熱工控制系統(tǒng)的影響,提升穩(wěn)定性;此外此種方法還可以提升電阻的絕緣效果。在實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,可以利用絕緣效果好的絕緣材料進(jìn)行電阻絕緣,提升絕緣效果,在進(jìn)行絕緣處理過程中,采用的絕緣方式很重要,一定要注意相關(guān)的技術(shù)要求,對于一些強(qiáng)電系統(tǒng)以及弱點(diǎn)信號應(yīng)當(dāng)避免利用相同的接地線,進(jìn)而達(dá)到減少接地時的干擾。
4.4處理好熱工控制系統(tǒng)的干擾故障杜絕由于接地原因所引起的熱工控制系統(tǒng)的故障,主要是預(yù)防在接地時由于不均勻?qū)㈦娢环植己茫鸬碾娢徊疃纬傻难h(huán)電流的產(chǎn)生,引起熱工控制系統(tǒng)不能正常的工作運(yùn)行。進(jìn)行檢測的工作人員可以采用檢測儀器接地點(diǎn)出現(xiàn)浮空的現(xiàn)象,保障熱工控制系統(tǒng)接地點(diǎn)的質(zhì)量,將故障去除,使系統(tǒng)得以正常運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)中的發(fā)電組出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象,尤其是循環(huán)水泵發(fā)生故障時就會影響熱工機(jī)組跳閘,因此在實(shí)際的工作當(dāng)中對于循環(huán)水泵以及控制中心的接地系統(tǒng)都要加強(qiáng)檢查,保證干擾信號的消除干凈,使循環(huán)水泵得以正常、平穩(wěn)運(yùn)行。
5結(jié)語
1.1跳頻抗干擾
跳頻抗干擾技術(shù),是主要應(yīng)用于超短波通信裝備的一種較成熟的抗干擾技術(shù)。該技術(shù)抗干擾能力很強(qiáng),廣泛應(yīng)用于民用無線通信系統(tǒng)。無線電發(fā)信頻率技術(shù)是跳頻抗干擾的核心技術(shù),它是能按照特定規(guī)律、速度來回進(jìn)行跳變的頻率。與傳統(tǒng)的無線電發(fā)信頻率技術(shù)相比,該技術(shù)可以使載波頻率不斷跳變而達(dá)到頻譜擴(kuò)展的目的,就一般情況而言,無線通信載波頻率的跳速高低能夠直接反應(yīng)出該系統(tǒng)的性能好壞。具體來講,載波頻率跳速越高,該通信系統(tǒng)的抗干擾性能也就越好;相反,載波頻率跳速越低,該通信系統(tǒng)的抗干擾性能則會越差。除此之外,增加跳頻的帶寬也能提高無線通信抗干擾性能,帶寬增大,抗干擾性能變好,帶寬減小,抗干擾性能則變差。
1.2擴(kuò)頻抗干擾
擴(kuò)頻抗干擾技術(shù),它主要是通過有效調(diào)整信號功率,從而對合成噪聲進(jìn)行一種編碼、解碼操作,正是把無線通信設(shè)備釋放、接收的信號像這樣隱藏在波狀形的噪聲中,就能有效地避免來自外界的電磁干擾。當(dāng)前,最典型的擴(kuò)頻抗干擾手段是直接序列擴(kuò)頻法,它通過擴(kuò)展無線信號的頻帶,降低其功率譜密度也就是說降低單位頻帶內(nèi)的功率,這樣就能讓無線通訊信號在噪聲中淹沒隱藏。無線通信信號通過利用直接序列擴(kuò)頻法來避免干擾,不僅有很好的隱蔽性,還能實(shí)現(xiàn)多徑抗干擾的目標(biāo)。CDMA技術(shù)是我國3G(第三代移動通信系統(tǒng))的關(guān)鍵技術(shù)之一,它也是主要使用直接序列擴(kuò)頻法。但是,CDMA用戶所使用的擴(kuò)頻碼一般不可以做到嚴(yán)格正交即無法準(zhǔn)確同步,所以,CDMA技術(shù)隨機(jī)接入多個用戶時,它所使用的直接序列擴(kuò)頻法會時常受到多址干擾的影響。因此,這一缺陷會導(dǎo)致CDMA技術(shù)的通信質(zhì)量以及系統(tǒng)容量受到很大程度上的影響,即其抗干擾性能會有所不足。
1.3多入多出或智能傳輸抗干擾
當(dāng)前,無線通信領(lǐng)域中,應(yīng)用度比較高的抗干擾手段還有多入多出抗干擾技術(shù)。該技術(shù)經(jīng)過多根發(fā)射天線發(fā)送信號,同時使用多根接收天線接收無線信號。采用這種信息傳輸技術(shù)時,待傳輸?shù)男畔⒏鶕?jù)數(shù)學(xué)表達(dá)模型分解成了若干信息通道中的分量形式,所以當(dāng)其中的一個通道中的信號分量受到干擾因素的影響而有所損耗時,我么可以通過其他分量通道進(jìn)行逆變換從而得到未損耗的信號,從這里我們可以看出這種技術(shù)的特性就是,相對于單一載波信號傳輸,分通道傳輸能夠有效抵抗信息傳輸過程的干擾,提高系統(tǒng)安全性。同時,還有經(jīng)常使用的空時編碼技術(shù)也能夠通過相應(yīng)技術(shù)處理提高信息傳輸?shù)目垢蓴_性能,使信息傳輸更加安全可靠。此外,多入多出技術(shù)相對于一般的信息傳輸技術(shù)能夠顯著的提高總的通信系統(tǒng)容量,有效改善傳輸系統(tǒng)的通信性能。
2未來無線通信發(fā)展抗干擾技術(shù)的趨勢
2.1自適應(yīng)抗干擾
現(xiàn)階段,隨著對無線電通信理論研究的不斷深入、調(diào)制技術(shù)和編碼技術(shù)在無線通信領(lǐng)域中的迅速發(fā)展、計算機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的大量實(shí)踐應(yīng)用,調(diào)頻技術(shù)已經(jīng)突破傳統(tǒng)的技術(shù)模式,向著自適應(yīng)的方向快速發(fā)展。在學(xué)科定義上,調(diào)頻技術(shù)是指隨著通信系統(tǒng)中通信環(huán)境的不斷變化,信號傳輸能力隨之進(jìn)行自動跳頻、主動逃避受干擾頻點(diǎn)等來適應(yīng)環(huán)境變化,提高信息傳輸能力。自適應(yīng)抗干擾的技術(shù)分類有很多,比如:頻率自適應(yīng)、功率自適應(yīng)、速率自適應(yīng)等。但是無論技術(shù)方法怎么變化,我們的目的只有一個:通過不斷的進(jìn)行信號選頻和信號換頻來保證無線電通信系統(tǒng)的信號通道在通信條件不斷變化的情況下仍然處于良好的性能狀態(tài)。
2.2超窄帶抗干擾
超窄帶技術(shù)是相對于超寬帶技術(shù)而言的,超寬帶技術(shù)的理論和方法已經(jīng)非常的成熟,這種技術(shù)通過將待傳輸信號的能量在比較大的傳輸寬帶上進(jìn)行分散操作,避免不利的通信條件對通信系統(tǒng)造成影響。相對而言,超窄帶技術(shù)就是將傳輸信號限制在帶寬比較窄的傳輸通道中進(jìn)行信號能量的相對集中,對于頻帶之外的信號能量傳輸時將其忽略,同樣這種技術(shù)也可以提高通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.3組合集成抗干擾
在對多種傳統(tǒng)的通信技術(shù)及其抗干擾技術(shù)的應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上,我們可以將這些技術(shù)進(jìn)行合理的集成,從而揚(yáng)長避短,發(fā)揮各項技術(shù)的優(yōu)勢,例如:如跳頻/擴(kuò)頻混合技術(shù)及時基于這樣的設(shè)計理念。但是理論上講,混合技術(shù)的集成過程比單一技術(shù)的研究使用要困難的多,這種困難不僅體現(xiàn)在理論上也體現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)上,但是這種技術(shù)集成模式能夠有效的提高信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。比如上面所講的跳頻/擴(kuò)頻混合技術(shù),這種方式在集成時不是簡單地將處理增益相疊加,而是采用混合技術(shù)得到相對于單一技術(shù)模式下更大的處理增益,它是通過將頻帶拓寬和增加跳頻效果實(shí)現(xiàn)的。智能天線在無線電通信中的定向接收方面和抗干擾方面都有著很好的技術(shù)指標(biāo),所以在智能天線系統(tǒng)中加入方向跟蹤技術(shù)、分通道接收技術(shù)等可以有效的阻止干擾信號在通信接收端的被動接收,從而將接收信號和接收的干擾信號的干擾比大幅度提高,除此之外還可以在信號的發(fā)射端使用多天線技術(shù),也可以有效提高傳輸信號在無線空間中的穩(wěn)定性能和抗干擾能力。
3結(jié)語
1)脈沖壓縮。
采用脈沖壓縮技術(shù)的就是通過發(fā)射信號在總功率不變的條件下兼顧高的距離分辨率將時域加寬降低其峰值功率。因加寬了其時域?qū)τ陔娮觽刹煜到y(tǒng)就難以實(shí)現(xiàn)對捕獲信號線性匹配和相位匹配,增加信號抗干擾能力和反偵察能力。
2)空間選擇。
對于接收系統(tǒng)的抗干擾就是要盡量避免被敵方偵察到和干擾,以便能更好地發(fā)揮設(shè)備的性能。讓敵方的干擾信號進(jìn)入我方接收設(shè)備的機(jī)會減少,發(fā)射天線的波束控制就是實(shí)現(xiàn)一個空間濾波,就是只有當(dāng)信號在濾波通道內(nèi)才可接收,而以外就會被濾除掉。天線旁瓣抑制技術(shù)就是空間濾波的主要環(huán)節(jié),因現(xiàn)代的干擾信號發(fā)射功率都比較大,甚至超過了有用信號的強(qiáng)度,主瓣抑制掉的信號多會從天線旁瓣進(jìn)行接收。采用多天線接收,主輔相成,利用調(diào)節(jié)輔助天線的幅度、相位和增益等指標(biāo),從而對有源干擾進(jìn)行歸零,達(dá)到抗干擾目的。
3)調(diào)頻技術(shù)。
頻率捷變一般指輻射源發(fā)射的信號載頻在可預(yù)見或隨機(jī)的方式下進(jìn)行頻率跳變,使得信號難以干擾。發(fā)射信號、本振信號、相位信號同時進(jìn)行變化且保持關(guān)系穩(wěn)定的全相參輻射源是目前最有效的抗干擾技術(shù)。
2網(wǎng)絡(luò)化管理
抗干擾技術(shù)有很多種,為實(shí)現(xiàn)對特定的信號最有效的抗干擾,從輻射源的發(fā)射到我方系統(tǒng)的接收都應(yīng)有相應(yīng)、有效的管理。數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)控制站就是一種網(wǎng)絡(luò)控制的核心。
1)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。
為實(shí)現(xiàn)給定參與單元預(yù)計完成的工作下,設(shè)計出數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)鏈接平臺,使所有單元可通過其進(jìn)行相互通信。該網(wǎng)絡(luò)在滿足系統(tǒng)電磁兼容條件下盡量完成傳輸量化和鏈接性要求。在約束條件多的情況下,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)管理的關(guān)鍵,所以設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫沟闷淇煽啃宰畲笠咽瞧浒l(fā)展的必然趨勢。
2)網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)。
對于多種性質(zhì)的干擾一般都會有相應(yīng)的抗干擾技術(shù),所以如何有效的完成相應(yīng)的對策確保網(wǎng)路調(diào)控的高效性和可靠性,必須監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況,其有多種管理,功能管理:對敵方干擾信號進(jìn)行屬性分辨,調(diào)控有源系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾的調(diào)試控制。故障管理:對網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)行判斷、定位、診斷等。性能管理:分析評價任務(wù)完成的效果,規(guī)劃改善系統(tǒng)性能。
3)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理。
對抗干擾數(shù)據(jù)資源通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理,可使其發(fā)揮最大的效率。不同的戰(zhàn)場擁有不同的數(shù)據(jù)資源、不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和特征。其網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理也是根據(jù)不同的環(huán)境進(jìn)行不同調(diào)控,對于敵方各種輻射源干擾,我方將通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)程序調(diào)用相應(yīng)的抗干擾方案進(jìn)行應(yīng)對。網(wǎng)絡(luò)工作站帶有多功能顯示器負(fù)責(zé)監(jiān)視各個網(wǎng)絡(luò)終端的工作完成狀況,管理和調(diào)控每個數(shù)字終端的工作。如發(fā)現(xiàn)檢測出一些妨礙相關(guān)作戰(zhàn)的問題,數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動提醒操作者是什么問題和潛在問題,并自動記錄用于以后排故或進(jìn)行分析。
4)網(wǎng)絡(luò)控制與設(shè)計。
網(wǎng)絡(luò)管理的核心就是要保證各個設(shè)備都能有效的工作,如果一臺設(shè)備無法識別終端命令,找不到地址,那么其相關(guān)的設(shè)備也會癱瘓,不能傳送信息。設(shè)備與設(shè)備之間良好的傳輸,保證信息的完整、準(zhǔn)確地交換戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)是決定戰(zhàn)爭勝負(fù)的關(guān)鍵因素。因此網(wǎng)絡(luò)控制終端站的系統(tǒng)控制單元必須是所有系統(tǒng)中最為先進(jìn)的,與其他系統(tǒng)的通信狀況也是最佳的。其在接收位置上也應(yīng)能夠直接接收剛?cè)刖W(wǎng)的任何一個設(shè)備的屬性信息。根據(jù)定義與環(huán)境的考慮,在滿足各個設(shè)備電磁兼容的條件下,在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)時應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的部署,好的網(wǎng)絡(luò)控制是離不開健全的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的,規(guī)劃最先要根據(jù)我方的數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行編制,不同的輻射源信號應(yīng)給與相應(yīng)的抗干擾方案,其次考慮客觀環(huán)境的影響,如網(wǎng)絡(luò)平臺數(shù)量、任務(wù)管理、活動區(qū)域、入網(wǎng)設(shè)備、網(wǎng)密要求、網(wǎng)絡(luò)容量分配等等,使得網(wǎng)絡(luò)最終能夠滿足作戰(zhàn)需求的傳輸容量和終端與終端的連通性。
3總結(jié)