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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(huì)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(hào)的分類(lèi)入手,將干擾信號(hào)進(jìn)行合理的分類(lèi),便于對(duì)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(cè)的準(zhǔn)確性、動(dòng)作的精準(zhǔn)性,將熱工控制系統(tǒng)的功能和價(jià)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(hào)的分類(lèi)
將干擾信號(hào)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(shuō)在信號(hào)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(chǎng)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(hào),直接影響了控制系統(tǒng)的精確測(cè)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(hào)與地之間的電位差值,一般是通過(guò)電網(wǎng)的串入以及地電的差距和電磁輻射到信號(hào)線上所引起的電壓相加在一起形成的。信號(hào)處理的部分別受到兩種對(duì)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(guò)程中,干擾信號(hào)主要是源于以下幾方面:第一,絕緣所造成的漏電現(xiàn)象。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中,材料老化,絕緣效果降低,引起信號(hào)干擾;第二,共用阻抗。兩個(gè)及以上線路合用一個(gè)阻抗或者一個(gè)電源時(shí),就會(huì)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(hào)源附近引起感應(yīng)電勢(shì),進(jìn)而引起一些沒(méi)有用的信號(hào)干擾電路,這些感應(yīng)電勢(shì)即是電磁耦合;第五,計(jì)算機(jī)所引起的干擾,在整個(gè)系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)是主要控制中心,計(jì)算機(jī)每個(gè)動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)都會(huì)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(hào)通常都會(huì)引起一個(gè)電磁波,由于其來(lái)源與熱工系統(tǒng)的不同,所以也會(huì)引起干擾信號(hào)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(huì)引起電路中的電流發(fā)生變化,引起干擾信號(hào);第八,電磁輻射,它存在于系統(tǒng)的每個(gè)空間中,不僅引起了信號(hào)的干擾還會(huì)影響測(cè)量干擾信號(hào)的準(zhǔn)確性,比如說(shuō),進(jìn)行測(cè)量時(shí),測(cè)量一端接地,如果經(jīng)過(guò)的電流過(guò)大就會(huì)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(huì)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(hào)的干擾。通過(guò)上文中的分析,得知每個(gè)干擾信號(hào)都一定會(huì)有一個(gè)干擾來(lái)源,一個(gè)傳輸通道,一個(gè)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(duì)系統(tǒng)干擾信號(hào)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(hào)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(lái),尤其是熱工控制系統(tǒng)中的主要電路、各種接收信號(hào)的信號(hào)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(lái),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(gè)部分,也是各類(lèi)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(hào)代替干擾信號(hào),以求達(dá)到抗干擾信號(hào)的目的??梢岳么朔N方法,平衡電路利用雙絞線,一起對(duì)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(xiàng)技術(shù),主要是隔離物理方向,阻止干擾信號(hào),減少對(duì)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(guò)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(guò)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(duì)于一些強(qiáng)電系統(tǒng)以及弱點(diǎn)信號(hào)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(shí)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(shí)由于不均勻?qū)㈦娢环植己?,所引起的電位差而形成的循環(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(cè)的工作人員可以采用檢測(cè)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(shí)就會(huì)影響熱工機(jī)組跳閘,因此在實(shí)際的工作當(dāng)中對(duì)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(hào)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(yǔ)
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(wú)線通信系統(tǒng)。無(wú)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(lái)回進(jìn)行跳變的頻率。與傳統(tǒng)的無(wú)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(wú)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(lái)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(huì)越差。除此之外,增加跳頻的帶寬也能提高無(wú)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(guò)有效調(diào)整信號(hào)功率,從而對(duì)合成噪聲進(jìn)行一種編碼、解碼操作,正是把無(wú)線通信設(shè)備釋放、接收的信號(hào)像這樣隱藏在波狀形的噪聲中,就能有效地避免來(lái)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(guò)擴(kuò)展無(wú)線信號(hào)的頻帶,降低其功率譜密度也就是說(shuō)降低單位頻帶內(nèi)的功率,這樣就能讓無(wú)線通訊信號(hào)在噪聲中淹沒(méi)隱藏。無(wú)線通信信號(hào)通過(guò)利用直接序列擴(kuò)頻法來(lái)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(guó)3G(第三代移動(dòng)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(hù)所使用的擴(kuò)頻碼一般不可以做到嚴(yán)格正交即無(wú)法準(zhǔn)確同步,所以,CDMA技術(shù)隨機(jī)接入多個(gè)用戶(hù)時(shí),它所使用的直接序列擴(kuò)頻法會(huì)時(shí)常受到多址干擾的影響。因此,這一缺陷會(huì)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(huì)有所不足。
1.3多入多出或智能傳輸抗干擾
當(dāng)前,無(wú)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(guò)多根發(fā)射天線發(fā)送信號(hào),同時(shí)使用多根接收天線接收無(wú)線信號(hào)。采用這種信息傳輸技術(shù)時(shí),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(gè)通道中的信號(hào)分量受到干擾因素的影響而有所損耗時(shí),我么可以通過(guò)其他分量通道進(jìn)行逆變換從而得到未損耗的信號(hào),從這里我們可以看出這種技術(shù)的特性就是,相對(duì)于單一載波信號(hào)傳輸,分通道傳輸能夠有效抵抗信息傳輸過(guò)程的干擾,提高系統(tǒng)安全性。同時(shí),還有經(jīng)常使用的空時(shí)編碼技術(shù)也能夠通過(guò)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(duì)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(lái)無(wú)線通信發(fā)展抗干擾技術(shù)的趨勢(shì)
2.1自適應(yīng)抗干擾
現(xiàn)階段,隨著對(duì)無(wú)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(wú)線通信領(lǐng)域中的迅速發(fā)展、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)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(hào)傳輸能力隨之進(jìn)行自動(dòng)跳頻、主動(dòng)逃避受干擾頻點(diǎn)等來(lái)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(lèi)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(wú)論技術(shù)方法怎么變化,我們的目的只有一個(gè):通過(guò)不斷的進(jìn)行信號(hào)選頻和信號(hào)換頻來(lái)保證無(wú)線電通信系統(tǒng)的信號(hào)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(duì)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(guò)將待傳輸信號(hào)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(duì)通信系統(tǒng)造成影響。相對(duì)而言,超窄帶技術(shù)就是將傳輸信號(hào)限制在帶寬比較窄的傳輸通道中進(jìn)行信號(hào)能量的相對(duì)集中,對(duì)于頻帶之外的信號(hào)能量傳輸時(shí)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(duì)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(zhǎng)避短,發(fā)揮各項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),例如:如跳頻/擴(kuò)頻混合技術(shù)及時(shí)基于這樣的設(shè)計(jì)理念。但是理論上講,混合技術(shù)的集成過(guò)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(hào)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(shí)不是簡(jiǎn)單地將處理增益相疊加,而是采用混合技術(shù)得到相對(duì)于單一技術(shù)模式下更大的處理增益,它是通過(guò)將頻帶拓寬和增加跳頻效果實(shí)現(xiàn)的。智能天線在無(wú)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(hào)在通信接收端的被動(dòng)接收,從而將接收信號(hào)和接收的干擾信號(hào)的干擾比大幅度提高,除此之外還可以在信號(hào)的發(fā)射端使用多天線技術(shù),也可以有效提高傳輸信號(hào)在無(wú)線空間中的穩(wěn)定性能和抗干擾能力。
3結(jié)語(yǔ)
1)脈沖壓縮。
采用脈沖壓縮技術(shù)的就是通過(guò)發(fā)射信號(hào)在總功率不變的條件下兼顧高的距離分辨率將時(shí)域加寬降低其峰值功率。因加寬了其時(shí)域?qū)τ陔娮觽刹煜到y(tǒng)就難以實(shí)現(xiàn)對(duì)捕獲信號(hào)線性匹配和相位匹配,增加信號(hào)抗干擾能力和反偵察能力。
2)空間選擇。
對(duì)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(hào)進(jìn)入我方接收設(shè)備的機(jī)會(huì)減少,發(fā)射天線的波束控制就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)空間濾波,就是只有當(dāng)信號(hào)在濾波通道內(nèi)才可接收,而以外就會(huì)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(hào)發(fā)射功率都比較大,甚至超過(guò)了有用信號(hào)的強(qiáng)度,主瓣抑制掉的信號(hào)多會(huì)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(duì)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(hào)載頻在可預(yù)見(jiàn)或隨機(jī)的方式下進(jìn)行頻率跳變,使得信號(hào)難以干擾。發(fā)射信號(hào)、本振信號(hào)、相位信號(hào)同時(shí)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(duì)特定的信號(hào)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(jì)完成的工作下,設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò)鏈接平臺(tái),使所有單元可通過(guò)其進(jìn)行相互通信。該網(wǎng)絡(luò)在滿(mǎn)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(jì)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(shì)。
2)網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)。
對(duì)于多種性質(zhì)的干擾一般都會(huì)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(duì)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(duì)敵方干擾信號(hào)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(duì)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(píng)價(jià)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(duì)抗干擾數(shù)據(jù)資源通過(guò)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(chǎng)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(duì)于敵方各種輻射源干擾,我方將通過(guò)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(duì)。網(wǎng)絡(luò)工作站帶有多功能顯示器負(fù)責(zé)監(jiān)視各個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端的工作完成狀況,管理和調(diào)控每個(gè)數(shù)字終端的工作。如發(fā)現(xiàn)檢測(cè)出一些妨礙相關(guān)作戰(zhàn)的問(wèn)題,數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)提醒操作者是什么問(wèn)題和潛在問(wèn)題,并自動(dòng)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(jì)。
網(wǎng)絡(luò)管理的核心就是要保證各個(gè)設(shè)備都能有效的工作,如果一臺(tái)設(shè)備無(wú)法識(shí)別終端命令,找不到地址,那么其相關(guān)的設(shè)備也會(huì)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(zhēng)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(gè)設(shè)備的屬性信息。根據(jù)定義與環(huán)境的考慮,在滿(mǎn)足各個(gè)設(shè)備電磁兼容的條件下,在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的部署,好的網(wǎng)絡(luò)控制是離不開(kāi)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(hào)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(tái)數(shù)量、任務(wù)管理、活動(dòng)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(mǎn)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)