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论文摘要:电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂,包括线路资源和设备资源,智能资源和非智能资源,物理资源和逻辑资源;另外随着电力通讯系统的迅速发展,传输干线的数目大幅度增加,传输系统容量越来越庞大,导致网络管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此,文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。
一、电力通讯自动化设备
(一)载波通讯设备
一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。
1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。
2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。
(二)微波通讯设备
根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。
1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。
2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的规律组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。
(三)光纤通讯设备
光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。
1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。
2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155Mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信
号进行传送,以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。
二、电力通讯网络的工作模式
通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输
入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力工业中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。
三、结语
在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。
参考文献
在宽带中的无线技术也是不甘的落后。这已经是无线宽带的接入技术新的研究的领域。Mimax的技术也有自己的联盟。它的主要目的是推广ieee802.16的技术的标准应用。许多的人认为在将来wimax会取代3G的网络接入技术,wimax解决的是无线局域网的连接问题,它可以信号连接到280英尺以外,网络连接速度可以达到54兆/秒。从目前来看这种说法是不可取的对于商业化的普及还有着很大距离。但是不可以否认的是,在wimax的技术具有很大商业的潜力。但是由于在其自身的技术方面短缺,使得难以在很短的时间内发挥出重大影响力。
在超快带无线的接入技术中,在因为有超高速数据的传输能力,而受到广泛关注,然而其还有着很大的优势。因为其采用是超短的周期冲脉调制。没有使用载波上的技术。这样就使得其具有低成本和低功耗的特点。超宽带无线的接入技术因为传输数据能力在未来无线的通讯市场上占据一席之地。对于蓝牙技术也造成一定冲击。但对于目前慢慢普及3G技术和wlan技术等还是不构成威胁的。
电信是克服距离和时间障碍的信息传播形式,电信传播的前提是解码和编码打的对应性,换句话说,收信方收到电磁代码要合理运用和发信方的互逆性的算法破译,这样才会得到电磁码所携带的专业信息。
我们可以把无线的电缆来连接起家庭和办公室电子的设备。同样也包括了鼠标和键盘等同样的采用了无线的传输。这样我们就拥有了一个无线的公务包。使掌上计算机和计算机作为代表来采用无线的方式与网络和其他的设备相连接起来。使我们拥有一个数字化可流动办公室。
基于PPMgLN晶体的波长转换技术
LiNbO3是典型的负单轴晶体,其透光波段为330~5500nm,基本覆盖了所有光通信波段[8]。目前,基于LiNbO3晶体的高效频率转换主要有两种相位匹配方式,即准相位匹配(QPM)和双折射相位匹配(BPM)[9]。利用周期极化掺氧化镁的LiNbO3(PPMgLN)晶体实现准相位匹配,其实质是对LiNbO3等铁电材料的自发极化方向进行周期性调制,以补偿相位失配,从而在整个PPMgLN晶体内实现高效的光学频率变换。由于极化周期与材料的内在特性无关,因此与BPM技术相比,QPM技术没有波矢方向和偏振方向的限制;没有双折射效应的晶体也可以实现QPM;理论上QPM能够利用晶体的整个透光范围;此外,QPM过程也不再要求垂直偏振光束,所以能够利用大的非线性系数,其非线性光学频率变换的转换效率较BPM有显著提高[10]。因此,在全光通信波长转换时,选用准相位匹配方式。准相位匹配方式也分两种类型,即O型(eee型)准相位匹配和I型(ooe型)准相位匹配。O型准相位匹配泵浦带宽非常窄,通常只能容下一个泵浦光频率,且其最大非线性系数为d33(25.3pm/v);I型准相位匹配泵浦带宽较宽,且其最大非线性系数为d31(4.6pm/v)[11]。如果选用O型准相位匹配,则频率转换效率很高,但泵浦带宽很窄;如果选用I型准相位匹配,则频率转换效率较低,但泵浦带宽很宽,为此可根据需要选取O型准相位匹配或I型准相位匹配。在PPMgLN准相位匹配参量过程中,三波应满足能量守恒定律和动量守恒定律[12]。
级联二阶倍频差频(cSHG/DFG)全光波长转换
基于PPMgLN晶体在1.5μm波长附近的WDM区域实现波长转换可利用二阶效应以及二阶级联效应。如果是利用二阶效应,一个强的泵浦光(0.78μm波段)与信号光(1.5μm波段)产生差频效应得到转换光。图1中Coupler为光耦合器,PC为偏振控制器,EDFA为掺铒光纤放大器,Collimator为光准直器,Lens为光聚焦透镜,TC为晶体温度控制器,OSA为光谱分析仪。在宽带倍频差频全光通信波长转换实验方案中,泵浦光和信号光从PPMgLN晶体的一端入射后沿着晶体的x轴方向传输,传输过程中泵浦光产生了倍频光,倍频光再与信号光差频,最终产生转换光。在整个传输过程中,倍频与差频过程是同时作用的,最终产生的转换光可表示为。其转换过程如图2所示。该种波长转换机制也存在着一个问题,就是其泵浦光在通信波段,占据了一个可能的波长通道。为了解决这个问题,提出了级联二阶和频差频全光波长转换机制。
级联二阶和频差频(cSFG/DFG)全光波长转换
级联二阶和频差频全光波长转换方式采用了两个泵浦光,且泵浦光波长位于通信波段的两侧,避免了占用通信波段资源。其实验方案如图3所示。在宽带和频差频全光通信波长转换实验方案中,泵浦光、和信号光从PPMgLN晶体的一端入射后沿着晶体的x轴方向传输,传输过程中泵浦光和和频产生了,和频光再与信号光差频,最终产生转换光。在整个传输过程中,和频与差频过程是同时作用的,最终产生的转换光可表示为。其转换过程如图4所示。目前,cSFG/DFG全光通信波长转换方案应用非常广泛,其中比较成熟的应用就是实现多波长广播功能。
1.1软件故障
事实上,一旦脱离应用软件计算机就很难继续运行,所以说部分应用软件的故障也会造成网络通讯的中断。通常情况下,软件的安装错误造成的网络通讯故障会比硬件故障造成的损伤更大。例如,在软件的应用过程中经常会发生IP地址冲突、网络协议等故障,影响网络通讯的速度,造成线路中断。造成这些故障的主要原因有:其一,病毒侵扰。部分恶意病毒会扰乱网络通信软件的正常运行,造成链接线路的中断,此类故障在网络时代十分张建;其二,计算机交换机的配置。一些交换机配置的兼容性会伴随型号的变化而发生相应的变化,造成交换机配置发生错误,影响整个的网络通讯;其三,计算机主机逻辑发生问题。这是受到主机安全性能的影响,造成整个网络地址的混乱,使得计算机主机的IP与其他主机发生冲突,造成通讯线路的被迫中断;其四,计算机软件中的网卡发生后故障,网卡损坏会对网卡造成很大的伤害,最终使得计算机无法正常运行。
1.2安全问题
一般而言,网络通讯安全问题主要有以下三点:首先是自然条件的影响,也就是环境温度、适度有机一些不可抗拒的外部环境,这些都会在不同程度上对计算机造成影响,使得用户的密码被破译或者丢失;其次,是人为作用。人为作用即人为性质的恶意破坏,有人处于某种私利损坏计算机网络系统,进行不正当的偷听、假冒等行为,意图偷取计算机系统中用户的个人信息沟壑重要资料等;最后,病毒入侵。病毒入侵指的是黑客以及部分编制设计出隐藏性高、破坏性强大的病毒,意图破坏计算机的正常运行,将整个的计算机网络陷于不安全的环境之下。
2.处理计算机网络通讯故障的有效措施
2.1加强日常维护,改善硬件环境
计算网络通讯软件、硬件设备都需要根据使用手册进行日常的维修与保养,这是保证计算机正常运行的重要条件。计算机硬件需要进行定期的检查,一般检查对象有交换机、路由器、网卡、网线、显示器进行等。在检查的过程中,对于发现的问题需要及时采取措施进行修理,将已经发生故障的部分进行更换。与此同时,要定期检查计算机网络通信的安全性能,保证计算机系统处于加密状态,从而进一步改善计算机的硬件环境,让计算机得以正常运行。在计算机网络通讯初步建立时期,就需要严格根据国家制定的指标开展工作,在建设完成的基础之上,再由公安机关进行严密的检查之后才能正式运行。不仅如此,相关人员要做好计算机的防火、防水等硬件保护工作,为计算机提供一个良好的硬件环境,使得计算机网络通讯系统得以正常运行。
2.2及时进行检测,做好软件维护工作
在计算机网络通信系统的运用过程中,要注意及时检测计算机配置时候存在潜在隐患,正确的设定IP协议,保证计算机设备驱动能够正常运行。倘若设备驱动能够正常运行,则需要进行木马检查,检测计算机系统是否存在软件故障等隐患。与此同时,还可以借助杀毒软件来保护计算机软件的安全,定期检查计算机系统中是否存在病毒软件,及时的更新杀毒软件,重新安装已经发生故障的系统软件,做好系统漏洞的修复工作。需要注意的是,在计算机软件的使用过程中,需要对软件、文件进行有效的管理,将运行的软件控制在一定数量以内,使得计算机一直处于最佳的状态,避免计算机的高负荷运行,导致运行速度的降低,从而影响到整个计算机网络通讯的数据传输。
2.3注重计算机安全,构建保障体系
现阶段的计算机网络通讯技术都是自动化运行,大大降低了人为性的干扰因素,提高了计算机的智能化水平。因此,在提高计算机网络安全的管理水平,强化安全管理意识,定期进行计算机网络通讯检查,对网络管理人员进行统一的培训,有利于提高管理人员对网络故障的处理水平,让其能够及时处理计算机网络出现故障。与此同时,计算机网络管理建立健全相关的保障体系,积极投身于计算机智能化的开发工作,以此来提高计算机网络通讯的安全性能和运行质量。通过这样的路径来构建安全的计算机网络环境,促进计算机网络通讯得以更好的发展。
3.结语
精跟踪子系统结构
1精跟踪系统硬件结构
精跟踪系统的硬件结构可分为探测单元、控制单元、执行单元3个部分,其基本组件参数如表1所示。探测单元采用的是PhotonFocus公司的MV-D1024E-160型CMOS相机,其最大分辨率为1024×1024,开窗为256×256时帧频最高可达到2200frame/s。控制单元为一台PC机加上SiliconSofeWare公司的MicroEnableIV型图像采集卡、一块AC6631隔离通用4路12位D/A卡(只用到两路)。执行单元为Newport公司的FSM300型音圈电机,其最大机械摆角为±26.2mrad,精度≤1μrad。如图1所示,望远镜镜筒中接收到的光线经过一系列反射镜和透镜后聚焦在相机的光敏面上成像,图像数据通过CAMERLINK线传递给图像采集卡,再由PC机处理,然后PC机控制D/A卡输出相应的电压制使得音圈电机产生偏转。
2精跟踪系统软件及算法
作为控制单元处理器的PC机有3点主要任务:(1)控制相机及图像采集卡;(2)将图像信息进行处理并得到要相应的控制电压;(3)控制D/A卡输出相应电压。其中第二项任务是重点也是难点所在,它又可以分为光斑的中心计算和跟踪控制的电压值计算。精跟踪系统需要高频率、高精度地得到光斑中心的位置。高精度的算法需要更大的时间开销,也就是说精度和速度必须统一起来设计出一个最优化的算法。该系统设计了以下算法:(1)用域值分割的方法减小背景噪声的影响。自适应域值通常需要全像素范围的计算,因此采用固定域值分割的方法,利用人工PC机上取点得到背景值可以大幅减小运算量。不足之处是,当背景噪声发生较大变化时,无法及时调整,会造成质心定位的不准确。(2)国内外文献显示,对于精跟踪来说,质心法是一种比较适宜的光斑中心的计算方法[5-6],所有高于域值的像素点均参与运算,所有低于域值的像素点当作是零。这种方法的缺点是,当离质心较远的像素出现大于域值的噪声点时,将很大地影响质心的精度,因此通常域值会取偏大一些,这样虽然会减小光斑的实际范围,但其对质心精度的影响较小[7]。跟踪控制的电压值计算采用的是增量式PID算法。经过优化后的最终算法,在处理256×256分辨率的图像时,从接收图像到发出控制电压耗时约为0.3ms,已经完全能满足实时处理精跟踪相机2200帧频图像的要求,且受外界背景光影响较小,在白天仍然能正常工作。
实验过程及结果分析
通信实验在武汉大学信息学部实验大楼和工学部主教学楼之间进行,两楼直线距离约为2km。实验时信息学部上的发射端向工学部的接收端同时发射650nm信标光和1550nm信号光。由于粗跟踪和精跟踪之间未建立反馈链接,因此采用的是跟踪标定点的方法,即粗跟踪将其CCD上的光斑保持在某个给定点时,精跟踪相机上的光斑进入视场,精跟踪将光斑稳定在光敏面上的给定点时,信号光接收光功率被最大化。接收端下方的一维旋转平台以指定角速度转动,模拟发射端在水平面上运动的情况。精跟踪系统的PC机由C++编写的程序里有坐标的记录功能,将其保存下来绘成随帧号变化的图形。共采集了旋转平台在不同的6种角速度下的光斑质心X、Y轴坐标。图2、3为其中的两组,中间的剧烈变化部分为精跟踪停止工作时的曲线,用于与跟踪状态下的曲线进行对比。同时,在原本放置APD的地方放置了光功率计记录光功率的变化,并将数据传送到PC机中,通过LabView编写的程序将其保存下来。
1精跟踪相机端实验结果及分析
对于精跟踪系统来说,需要跟踪补偿的光线倾斜角相当大一部分低频是由粗跟踪的残差造成的,大气湍流造成的抖动幅度则要小的多。因此,表2列出了运动平台在不同运动速度下粗跟踪系统的残差,而由于光路中透镜的变换,粗跟踪中X轴的抖动在精跟踪中表现为Y轴的抖动,Y轴则表现为X轴。可以看到表中粗跟踪系统在平台运动角速度大于0.8(°)/s时,其残差已经大于精跟踪的500μrad视场,但精跟踪系统的执行机构—音圈电机的偏转范围高达±26mrad,且其反应速度和相机帧频都相当高,而粗跟踪的残余抖动频率相对较低,一般仅为几Hz,因此,只要光斑进入过精跟踪视场,即使总偏移角度大于500μrad,仍然可以被有效跟踪到。经过精跟踪系统的补偿后,在定点及各种不同运动速度时的光斑质心变化如图2、3及表3所示。由于转台惯量等原因,粗跟踪的残差随模拟运动速度的变快而变大,也就是精跟踪在单位时间内要补偿的角度倾斜也在增大,因此预计精跟踪后的光斑坐标浮动也将随着运动速度的变快而变大。由于是一维转动,表3中,只有精跟踪的Y方向也就是粗跟踪的X方向质心坐标标准差的变化基本符合课题组的预测。但是最大偏移量却呈现出无规律的变化,初步推断是由于最大偏移量本身受突发因素的影响较大,而每组数据的记录时间只有几十秒,样本不够大而导致的。图3中,当平台运动速度较高时,跟踪曲线出现了没有被补偿到的低频抖动,且其频率基本和粗跟踪的残余抖动一致,课题组推断这是因为粗跟踪残差已经达到毫弧度级,经过望远镜放大,在精跟踪光路中则达到了十几毫弧度,做为执行机构,音圈电机在大幅度偏转时响应速度较慢,而且在粗跟踪残差很大时,到达精跟踪相机的光斑不仅产生了位移还产生了高频的明显形变,从而产生了质心的变化。
2光功率计实验结果及分析
由于跟踪系统最终是为通信服务的,为了得到跟踪系统对通信的效果和影响,把能向PC机传输数据的光功率计接入了在原通信系统中用来接收信号光的光纤处,以10kHz的频率采集耦合后的光功率,以此来评估跟踪对通信系统的影响。实验结果如图4、图5及表4所示。实验结果表明在各种平台运动速度下,接收到的光功率的均值、标准差基本和平台不动时的定点实验时采集到的数据一致。上节中,精跟踪相机端实验结果中的精跟踪残差由于幅度较小,而耦合有一定的接收面积,在光功率上基本没有体现出随着平台运动速度而变化的特点。表4中还加入了两组未开启精跟踪时的数据对比,可以看到第一组数据记录过程中,光斑完全未能耦合入光纤中,其数据基本可认为是背影噪声,而在第二组数据中,有短时间的耦合成功,但标准差远远大于开启跟踪时。而表4中的最大起伏值除了一组完全未能耦合的以外基本相同,课题组推断,是由于光斑闪烁变化的幅度本身就已经达到了光功率计能测量到的上限,所以文中的最大起伏已经是由闪烁引起的而不是光斑位移引起的,而这是一维的精跟踪系统无能为力的。
1.1发展背景概括随着中国高速公路建设以及汽车工业在我国的不断发展,汽车行业已经由传统的机械装置演变成一个具有复杂技术的系统。与此同时,我国电子技术也在快速发展着。随着科技的革新,我国在步入21世纪以后,智能化为核心的汽车巡航系统目前已经作为高级轿车的主要附加功能设备。
1.2汽车巡航系统技术的概述汽车巡航控制系统,就是我们所说的驾驶员不用对控制加速踏板而使汽车保持稳定行驶的系统,也是全方位检测数据的系统。随着汽车电子技术的发展,目前巡航系统中的主要技术则是通信能力。而在汽车复杂的电控系统中,通常各种信息是可以共享的,其中CAN总线作为实现数据共享和协同工作的工具,主要以灵活性和稳定性以及实时性所被大家广泛应用。
1.3巡航控制系统的主要发展趋势汽车巡航控制系统随着电子技术的发展而不断进行完善,就需要我们的技术也不断进行改变,这样才能更加准确掌握系统检测。总而言之,汽车巡航控制系统的改革我们可以从以下六个方面进行简析:
(1)新型控制理论的应用每辆车行驶状况在很大程度上受发动机的因素影响的。驾驶员只需要更加稳定地控制车速即可。因此,我们要根据原有的传统控制理论对新的控制理论进行改革,便于其更好地应用到汽车行驶上。
(2)联动控制、复合控制我国目前的巡航控制装置大多数是独立式的,为了更好地提高精度和敏感度,就需要利用计算机进行发动机和变速器的控制,以此形成一体化的复合控制模式。
(3)小型化、智能化现在的计算机大多数都是向着智能型模式发展着。
(4)追踪行驶控制现在很多汽车的巡航系统都能够保证汽车稳定行驶,这就需要我们利用加速、减速等开关进行控制,当车辆不便于减速或加速的时候,就会造成驾驶员很大的困扰。因此,为了解决这一问题,就需要利用雷达测定,更加精确距离,目前很多国家的研究者都在对自适应巡航控制系统进行研究。
(5)走停控制现在对巡航系统的研制主要针对的是在高速上行驶的车辆,这就要求巡航系统有更好地探测能力和反应能力。这样才能使驾驶员完全从复杂的驾驶操作中解放出来,更好地简单操作。
(6)集成化随着近些年智能化的发展,我们需要完善公路智能概念以及卫星导航系统概念,使其得到开发和应用,这样才能保证在未来汽车巡航控制系统关于汽车电控系统相融合。而集成化在很大程度上有效降低成本,更好地增强各系统之间的内在联系,以此提高车辆系统的稳定性和安全性。
1.4本文主要研究内容尽管世界研究汽车巡航控制系统有几十年的历史,但由于巡航控制系统是一个很难控制的系统。所以我们可以从以下几个方面进行分析:①分析掌握汽车巡航控制系统的原理,对其可行性以及必要性进行分析,并对巡航控制系统进行总体的设计。②确定汽车巡航的控制方案,就需要从巡航控制系统的功能和原理出发。③为了能够设计出系统的软件流程,就要从系统的实际运行情况出发。
二、巡航控制系统的组成和工作原理
2.1巡航控制系统简述汽车巡航控制系统,我们可以分为巡航行驶装置、速度控制(SpeedControl)系统、自动驾驶(Auto-Drive)系统等三个方面,而这三个方面的划分主要是根据其特点进行的。目前,我国的汽车巡航控制系统可以分为巡航控制和自适应巡航控制两种,其中自适应巡航控制是巡航控制的延伸和拓展。汽车的巡航控制系统是汽车电子控制系统研发较早的系统之一,主要作为就是驾驶员不用踩油门踏板也可以自动保持汽车的车速。综合上述汽车巡航控制系统的简介,我们可以发现该系统有以下三大优势:①汽车行驶的舒适性。在高速公路上进行行驶的时候,更能体现出这种优越性,以此就会减轻驾驶员的驾驶负担。②节省燃料。在具有相同的经济性和环保性的行驶条件下,有经验的驾驶员就会节省15%的燃料,很大程度上减少废气物体的排放。③保持汽车稳定的车速。汽车无论在哪个道路上行驶,只要在发动机功率允许的范围内,就会保持车速不变。
2.2巡航控制系统的组织结构及原理的构成
(1)巡航控制系统的基本控制原理在应用汽车巡航控制系统的基本原理控制车速的时候,我们可以看出,电子装置控制主要是对车辆行驶进行自动调节,这样才能保证车速始终如一,对电子巡航控制系统的基本控制原理进行了解。电子巡航控制系统就是按驾驶员的要求将所选的信号设定车速,其次就是根据汽车实际车速所反馈的信号。当电子控制器对两个输入信号进行误差检测后,就会及时修正电子控制器存在的误差,便于更好地保持车速恒定。
(2)巡航控制系统的工作原理及结构电子巡航控制系统主要有以下四个部分组成,即控制开关、传感器以及执行机构和巡航控制电控单元(CCSECU)等。
(3)巡航系统开关的控制巡航控制系统开关主要是供驾驶员操作巡航控制系统的一套开关,一般都是安装在汽车的转向信号手柄上或者方向盘上的。
(4)传感器控制电控单元提供节气门开度信号和汽车行驶的速度信号。其设计或选择车速传感器是一项非常重要的工作,因为传感器的频率直接影响整个系统的频率。
(5)巡航控制电控单元(CCSECU)整个巡航控制系统的中枢就是电控单元,其作用就是通过接收传感器和开关等信号的处理,以实现车辆的恒速行驶。
(6)操作机构一般操作机构被我们称为伺服器,其主要作用就是通过接收巡航控制电控单元的控制指令信号,从而调节节气门开度,采用可以减速的支流电机或启动方式驱动拉线盘,使车辆进行加速、减速等操作。其中可以将执行机构分为电动式和气动式两种。
三、结束语
关键词:合唱;训练;统一
合唱是音乐表演的一种常见形式,主要以多声部的人声演唱为特征。合唱的“合”字,带有拼、凑、结合的意思,因此合唱具有不同声部的不同特点的组合和结合方面的创造含义。
合唱艺术一直是人类音乐文化宝库中的一颗明珠。在人类文明的历史长河中,到处可见它留下的印迹。据传古希腊荷马的诗篇伊里亚特中就描绘过许多种集体演唱和舞蹈的形式。在西方音乐文化的发展史中,合唱这种表演形式,无论是在教堂里作为宗教的工具,还是在宫廷里作为贵族音乐的形式,以及后来在歌剧、交响乐中作为表情、表意的重要手段,都放射出他独有的奇光异彩!古人讲“丝不如竹,竹不如肉”。由此可见,人的声音所表达的感染力是如此的强烈和丰富。
良好的合唱教学,能帮助学生掌握一个正确的歌唱方法,通过有情感地歌唱,使学生真正感受到合唱艺术的魅力,从而喜欢音乐,提高对音乐的鉴赏能力,培养正确的音准与节奏感,同时激发振奋他们的乐观精神,丰富其形象思维能力,培养他们的集体主义思想和合作精神。陶冶情操增进团结,使他们的身心得到健康发展。几年的教学实践,我摸索出了一些方法,有了一些见解。
一、合唱的统一性
合唱是一种集体声乐艺术,是用个别成员声音的组合及集体的音响声音发出的总和来表达艺术的形象塑造。合唱演唱者要想完美地通过声音来提示作品的内容和含义,传达给听众一种美的艺术享受,就必须熟悉、了解和掌握产生美好的声音及音响的规律和要求,从而懂得在合唱集体里所发挥的作用及如何有效地运用自己的嗓音在集体的合唱队中能协调和控制并达到统一的共性。在音量、音色、音准上能把握自如,将声音的美在瞬间传达给听众。这需要多方位的音乐综合训练过程。
合唱训练包括了和声、音色、音量、音准、气吸、吐字、声音共鸣、强弱的控制、动与静、纵与横、连与跳、松与紧、刚与柔、快与慢、起与收的统一训练。它是一种高度的艺术创造和综合艺术修养培训。
在训练演唱一些中外经典作品中,我们不但能了解和掌握音乐创作的风格,也能从中了解到音乐的文化特点、风土人情及音乐创作的艺术手段。作品所表达的丰富的潜在艺术造型,往往会给人一种难得的精神享受和潜移默化对音乐修养的提高。例如合唱《东西南北茉莉花》它是由河北茉莉花和江苏茉莉花以及东北茉莉花揉在了一起,包含了三个地域的风土人情以及文化特点。
二、歌唱的状态
歌唱的状态是打开声音通道的第一步。在生活中我们的面部表情和面部肌肉往往处于一种自然状态,而在歌唱中,我们要求是有准备的、积极的、内紧外松的歌唱状态。头腔、胸腔、口腔、鼻腔都呈一种向外膨胀的兴奋和积极的状态。我们把它比作是哭泣的微笑或者是微笑的哭泣。声音仿佛是从眼睛里流淌出来上唇和脸颊的笑肌都要积极地向上提起,把打哈欠的瞬间状态保持下来。让你的脸与骨骼之间充满“空间”,这就是美声唱法所讲的“面罩”。另外歌唱的兴奋状态直接影响着声音共鸣的位置、音色的明暗与质量。所以在排练过程中每个合唱队员如果都能做到自身腔体的积极与兴奋歌唱状态,也直接影响着合唱队声音的整体发挥和演唱的质量。
三、歌唱时的站立姿势
歌唱时正确的站立姿势说起来很简单,然而实际上它并不是一个独立的站立,而是在歌唱站立时,它必须要作到一种“对抗”,包括身体上下、前后、左右的对抗,即胸与背的对抗,臂部与小腹的对抗,脊椎的直立,腰胸的直立,声音与气吸的对抗等。这些都是要在一种积极兴奋、内紧外松的自然状态下去完成的。脚要抓着“地”,头要顶着“天”,而内部肌肉的对抗,外表则是给人一种自然的放松。美好的声音和较好的呼吸都来自于一种积极的兴奋状态和正确的站立姿势,因为有了对抗才能找到支点和重心。
四、气吸的掌握与运用
正确的呼吸是歌唱的命脉,呼吸与起音、触音、音量、音色、音质有直接的关系。虽然每个人的生理器官部位有大小不同的差异,但正确的歌唱方法是能解决共同存在的弊病和调整声音的不统一。离开了呼吸就无从发声,无正确的发声就不会有正确的声音高位置共鸣。生活中我们的呼吸是一种自然的,无需做任何准备工作的。由于歌唱有了乐句的长短,所以需要的气量相对就要更充足更深,需要一种胸腔肋骨的扩张,后背的腰腹的扩张。歌唱时多用急吸缓呼,我们要想刹那间把气量吸深吸足,一定要学会用状态吸气,不要张嘴大口吸气,吐净前一句,刹那吸进下口气,排气与呼吸是在同一时间里,用歌唱的状态去呼吸,少用嘴多用鼻子,呼吸时鼻梁仿佛长在鼻子外面,所有的发声起音是在状态里同时前后完成。
五、合唱中的吐字与咬字
完美的合唱总是以清晰、动人的音乐语言作为重要标志来塑造音乐艺术形象的。合唱队每个队员的吐字与咬字标准是以共性为基础的,集体的和声音响是所有个别成员声音的总和。而这个共性的基础是以把握吐字和咬字的统一和语音的音素来决定的。歌唱艺术在某种意义上是语言的美化与夸张。
中国字的汉语发音单位是:音节、音素——声母与五音——介母、韵母与四呼——归韵、混合韵母与收声。我们必须要掌握一定的语言发音的规律和特征,才能更准确、更有质量地把握和发挥作品的思想内容及艺术感染力。
我们通常把汉字的发音在歌唱中分为三个阶段即:起声、保持、收声。字头是声母为起声,字腹为韵母保持,字尾为收声。声母又分为喉、舌、齿、牙、唇五个部位,这五个部位叫做“五音”,我们要通过“五音”将单字的声母咬成不同的形态,通过“开、齐、撮、合”“四呼”着力,将单字的韵母吐出来,所以,咬字指声母,而吐字指韵母。在歌唱时我们要做到“说声母,唱韵母”,虽然声母不能发出乐音,但在开口发声时我们必须要做到用韵母的发声形态和口腔状态瞬间送出声母来,声母的发音状态保持在韵母中。声母就像一把钳子,韵母就好比一个被钳子夹住的葡萄,既不能把葡萄咬破,又不能让它掉下,所以,我们唱声母要做到准而紧,韵母做到长而润,收声做到齐而清。而归韵时口腔的韵母状态不能关闭。做到瞬间字头,保持字腹,短收字尾。
六、合唱发声的触音
本质上来讲,红外通信就是对二进制数字信号开展调制和解调。这样可以产生红外通信并且传输数据,通常所说的红外通讯调制器就是红外通信的接口。具体点来说,利用950nm的近红外波段红外线来传输各种信息即为红外通信。发送端能将基带处的二进制信号调制成所需的脉冲串信号,红外发射管又能发射出各种红外信号。接收端把传输过来的光脉转变为电信号,待完成放大、滤波等工作后再传送到解调电路实施解调,变成原来的二进制数字信号输出。一般使用的有:①借助脉冲宽度来完成信号调制的脉宽调制,及PWM;②使用脉冲串之间的时间间隔完成信号调制的脉时调制,即PPM。
2红外通讯技术在数据传输中的优势
现今的数据通讯方式非常多样,但应用领域最广的还是红外通讯技术,红外通讯技术之所以能够得到如此广泛的应用,主要是因为它主要下列几点显著优势:首先,红外通讯技术便于进行数据的收发,它的所有数据都只是将电脉冲和红光脉冲进行各种转化;其次,红外通讯技术摒弃了传统的线缆连接方式而使用先进的无线电连接,方便进行小型设备的数据传送工作;再次,红外通讯技术虽然进行了大量的创新但仍符合旧有的数据传输的有关规定;最后,红外通讯设备进行的是两个设备间的直线数据传输,它的锥角度数不超过30度,所以保密性能更强。此外,红外通讯技术的最显著优势是传输速度快,这是传统的传输方式所不可比拟的,现今常用的传输速度是4M,不过,最先进的VFIR技术早已达到16M。
3可以运用红外技术的设备
红外数据通讯在数据传送方面取得的工作成效十分显著,所以在多种小型设备中都有应用,本文只列举了一些和我们的生活工作密切相关的使用了红外通讯设备的技术,例如:①生活中使用的各种电脑;②打印机等各种电脑附属设备等;③各种通讯联系工具;④单反相机、家用笔记本、电视机顶盒和手表等;⑤各种工业用或医用设施;⑥网络的接入设施。
4红外技术的缺陷
进行红外数据传输时必须直线工作,这就需要彻底排除其间的障碍物,这样才能高效的完成数据传输工作。分析当前的红外数据传输系统可以发现,其通讯速率是有待提高的,否则将无法提高数据传输的效率。红外通讯技术的突破点在于引进了先进的无线传输方式,这也使得其使用功能比较简单,想要扩展其功能是具有非常大的难度的。
5红外技术为计算机技术带来的进步
红外通讯技术的发展会使许多的主流计算机产品及其附属产品都受到了影响,尤其对调制解调器的应用有着恶劣影响。科学的研究发现,认真执行红外通信标准可以把所有的局域网的LAN的数据率增加至10Mb/s。在红外通信标准中,要求其发射功率很低,所以它在工作时也是由电池来提供动力的。目前,惠普电脑公司早已着手研究内置式端口,若研究成功,所有拥有红外通信标准的笔记本电脑和手持式计算机,使用者都可以把它放在手机的一定范围内实现高速呼叫,还能连接至当地的互联网。红外通讯技术有很强的兼容性,这可以为电脑的设计者及终端使用者提供多元化的无电缆连接方法,如掌上电脑、笔记本电脑、家用台式计算机和个人数字助理设备间的文件交换等。还可以在计算机的各种设备间互相传输数据并控制电视、盒式录像机等的工作。
6红外通讯技术的发展前景
观察目前的市场现状不难发现,红外通信设备已经不单单在个人数据设备、各种笔记本或打印机中使用,而在个人通讯系统即PCS和全球移动通信系统中也有了极广泛的应用。红外线连接是数字式的,所以笔记本电脑间的数字连接不用再应用调制解调器,便携式PC在接通PCS数据卡后连接电话后就能和无线PCS系统开展数据传输;而加大电缆的红外端口能够使PCS电话系统及笔记本电脑之间的无线通信更加便捷。不过在连接PCS、数字电话系统及笔记本电脑时一定要应用标准的红外端口,也因此每种电脑都可使用PCS数字电话系统,例如最先进的笔记本计算机和手持式计算机,这样可以更简单的进行红外数据的通信。此外,在使用该系统时电脑中不需配备调制解调器,所以以前的不能供给高性能PC卡调制解调器工作的手持式计算机现在也可以利用无线形式来完成通信。科学的观察现今红外通信技术在各种设备中的应用,我们可以客观的估计,
7结语
[关键词]低碳经济;循环经济;异同
低碳经济已经成为国内的热点话题之一。那么,什么是低碳经济?低碳经济与我国推进的循环经济是什么关系?国内外是在什么背景下提出循环经济和低碳经济的?对诸如此类的问题,要有一个正确的认识。本文主要从内涵、起源、循环经济中的经济学原理等方面展开讨论。与大家交流。
一、低碳经济与循环经济的内涵异同
循环经济术语在我国的使用几乎与国际同步。“十一五”规划明确指出:要大力发展循环经济,加快建设资源节约型、环境友好型社会,促进经济发展与人口、资源、环境相协调。2005年7月国务院《关于加快发展循环经济的若干意见》;10月,经国务院批准,国家发改委等六部门启动第一批循环经济试点,围绕实现经济增长方式的根本性转变,以减少资源消耗、降低废物排放和提高资源生产率为目标,以技术创新和制度创新为动力,加快技术进步,加强监督管理,完善政策措施,为建立比较完善的循环经济法律法规体系、政策支持体系、技术创新体系和有效的激励约束机制,制定循环经济发展中长期战略目标和分阶段推进计划奠定基础。在钢铁、有色、化工、建材等重点行业探索循环经济发展模式,树立一批循环经济的典型企业;完善再生资源回收利用体系,建立资源循环利用机制;在开发区和产业园区,按循环经济模式规划、建设、改造产业园区,形成一批循环经济产业示范园区;探索形成若干发展循环经济的示范城市。2008年启动循环经济第二批试点。《循环经济促进法》在2009年1月1日正式施行,标志循环经济发展步入法制化轨道。循环经济的核心是资源的循环利用和高效利用,理念是物尽其用、变废为宝、化害为利,目的是提高资源的利用效率和效益,统计指标是资源生产率。简单说,循环经济是从资源利用效率的角度评价经济发展的资源成本。
低碳经济是一个比较新的概念,在国外2003年才提出,使用的概念较多,也没有形成共同的认识;更主要的是,发达国家进入了产业结构和能源结构的优化阶段,碳生产率水平明显高于发展中国家,他们的发展可以摆脱对高碳能源生产和消费的依赖;他们是在解决了局部环境问题(如噪声)、区域性环境污染(如河流污染和城市污染)后,才将重点转到全球环境保护这个议题上。国内提出低碳经济的时间更短,虽然媒体和专家的讨论很多。但基本是仁者见仁智者见智。对于大多数人来说还不知所云。虽然基本国情和发展阶段决定了我国不得不使用高碳能源,但部分地区资源耗竭的现实也说明我国不能再走粗放式的发展道路了。低碳经济的核心是节能提高能源效率、提高可再生能源的比重,减少温室气体排放;口号为地球是我们的唯一家园,保护全球环境是人类的共同责任;统计指标是碳生产率(排放1吨二氧化碳产出的CDP)。因此,低碳经济是从保护全球环境的角度评价经济发展的环境代价。
总之,可以将发展循环经济和低碳经济,纳入资源节约型和环境友好型社会建设的范畴。循环经济和低碳经济既相互联系,又相互促进。发展循环经济的结果可以提高资源(包括能源)效率,也减少废物(包括二氧化碳等温室气体)排放;反过来也是一样。因此,发展循环经济和低碳经济并行不悖,均是我国建设两型社会的重要内容。
二、循环经济和低碳经济殊途同归
循环经济思想的形成,与可持续发展一样,有一个内涵不断深化、认识不断升华、重点与时俱进的过程。第一次产业革命前,人类干预自然界的能力较低,生态破坏和环境污染只是局部性的、小规模的和不明显的。工业革命以来,随着社会生产力的迅速发展,人口的急剧增长,人类社会活动的规模不断扩大,人类向自然索取的能力越来越大,自然资源消耗速度加快,废弃物排放明显增加,环境污染问题越来越严重,对社会经济发展构成较大威胁。
人类对于自然资源耗竭的担心出现在许多著作中。美国经济学家鲍尔丁1965年和1966年发表《地球是一艘宇宙飞船》和《未来宇宙飞船地球经济学》两文,强调人类要由“牧童经济”向“飞船经济”转变,否则地球这一封闭系统内的不可再生资源将消耗殆尽。1972年,罗马俱乐部发表《增长的极限》报告,提出:“如果让世界人口、工业化、污染、粮食生产和资源消耗的现在趋势继续下去,增长极限将在未来一百年的有朝一日发生。”这份报告被认为是第一次系统地考察了经济增长与人口、资源、生态环境和技术进步之间的关系,特别是自然资源供给与环境容量无法满足外延式增长的观点,迄今对人类依然有着警示作用。
从20世纪60年代起,环境污染成为国际社会关注的一个焦点。1962年,美国生物学家卡逊发表《寂静的春天》一书。用触目惊心的案例、生动的语言阐述了大量使用杀虫剂对人与环境的危害,指出生物界和人类所面临的化学品危险,敲响了工业社会环境危机的警钟。1970年4月22日,美国举行要求保护环境的大规模游行,这一天后来被确定为“地球日”。1972年联合国发表了《人类环境宣言》,郑重声明只有一个地球,人类在开发利用自然的同时,也要承担维护自然的义务。这次会议成为人类社会迈向可持续发展的第一个里程碑。人类通过对工业发展负面影响的反思,追求发展与环境的协调,先采取“末端治理”与控制措施,又转向污染预防和清洁生产。可以说,资源的高效、循环利用和从源头预防环境污染,是循环经济理论产生的最直接原因。
发展阶段也决定了原料来源需要改变。西方国家在工业化过程中消耗了大量自然资源,矿产资源所剩不多。客观上要求降低经济发展中的实物流量,开展废物的回收和再生利用,以较少的资源消耗支撑经济的可持续发展。固体废物快速增长也要新的管理战略,这是日本建立循环型社会的出发点。由于大量的垃圾需要处置,日本垃圾填埋场的使用年限急剧下降,新建垃圾场又要占地,一些地区已经出现没有地方填埋垃圾的情况。另一方面,经过长期的积累,垃圾中含大量废旧物资。如报废交通工具、废旧电子电器产品等,在一些地方“堆积成山”。其实,这是放错地方的、并可回收利用的资源:也正是有了这些不断增多的废物,才使资源再生产业发展成为可能。废物回收和循环利用,既可以减少原料投入和废物产生,又可以减少垃圾填埋占用土地,可以收到一举多得之效。发达国家通过废物的再生利用,再投入少量的资源生产新的产品,单位GDP的资源消耗强度也大幅度下降,矿产资源等不可再生资源消费增长速率远低于GDP的增长速率,出现所谓的“脱钩”现象。
与此大致类似,低碳经济概念的形成和提出背景,可以归结为以下三个方面。
其一,应对气候变化是低碳经济提出的最直接和最根本原因。由于人为排放的二氧化碳等温室气体,引起全球气候变暖,反过来又影响到人类的生存和发展。随着技术水平的提高和研究的深入,人们对大气中二氧化碳(CO2)等温室气体浓度升高带来的全球气候变化、气候变化对人体健康可能产生的不利影响等问题的认识日益深化。1988年由世界气象组织(WMO)和联合国环境署(UNEP)共同成立的气候变化政府间专门委员会(IPCC),从科学证据、适应与减缓、政策措施等方面进行全面评估,2007年第4次评估报告。报告指出:20世纪后半叶北半球平均气温是过去1300年中最暖的:在过去100年中世界平均气温上升了0.74℃,平均海面上升了17厘米。如果不能扭转这种趋势,21世纪末气温将上升4℃,海面将上升60厘米。于是,降低生产和生活活动中温室气体的排放强度、提高碳的生产率,成为一种新的世界发展潮流和人类的努力方向。
其二,发达国家迈过了以使用高碳能源为主要动力的发展阶段。保持其现有福利水平,可以不依赖高碳能源、特别是煤炭的生产和消费了。从化石能源排放的二氧化碳看,如果消费1吨标准煤排放的二氧化碳为1个单位(约2.6吨二氧化碳),则1吨标准煤的石油排放的二氧化碳约为0.7个单位,1吨标准煤的天然气排放的二氧化碳为0.4个单位。即相对于煤炭,石油天然气是低碳能源。钢铁、水泥等是需要消耗煤炭、石油等高碳能源的产品,又是工业化和城市化所必需的。因为没有钢铁和水泥等物质和原材料投入,就建不了高楼大厦,建不了铁路、桥梁等基础设施,生产不了以小汽车为代表的工业品,也就实现不了工业化和城市化。相反,以银行、保险等为代表的生产型服务业,能源消耗强度要低得多。发达国家在后工业化阶段,生产的目的主要是满足人们的生活需求,吃饭、住房等可以不依赖高碳能源的生产和消费了。一般的,发达国家工业化时的经济是以高能耗、高碳排放为主要特征的“高碳经济”;世界上还没有哪一个国家是依赖低碳能源实现工业化的。换句话说,人类的工业文明是建立在二氧化碳等温室气体大量排放基础之上的,生态文明尚在探索中。发展中国家则处于完全不同的发展阶段,不仅要生活,更要生产;提高人民生活水平是一项历史任务,是第一要务。因此,发展低碳经济对发展中国家而言是一个巨大的挑战。
其三,煤炭、石油等能源危机是发展低碳经济的内在要求。低碳经济,最早出现在2003年英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》中。作为第一次工业革命的先驱和资源并不丰富的岛屿国家,英国已认识到能源可持续利用对于经济乃至整个国家发展的重要性。英国的能源生产和消费正从自给自足走向主要依靠进口。按目前的趋势,有关预测认为2020年英国80%的能源将依赖进口。从世界储量看,化石能源还可以开采利用较长时间。但也应看到,人类使用化石能源的成本越来越高,技术要求越来越强。如果说气候变化还存在不确定性的话,煤炭、石油、天然气等化石能源的不可再生性则没有争议。而不可再生能源总有用光的一天。这一点。可从发达国家把应对气候变化的重点放在节能、开发利用可再生能源、电动汽车等领域的技术开发上得到验证。于是,“小的就是美的”、“我们不是给后代留下资源,而是从子孙手中借用了地球资源”、“不仅要满足当代人的需求,还要使我们的子孙后代能够满足他们的发展需求”等可持续发展理念,成为全人类的共识和追求;研究开发第三代核电技术、节能技术、太阳能风能等可再生能源的开发利用技术、氢能技术、电动汽车等,成为发达国家加大投入的领域。
总之,无论是循环经济还是低碳经济,都是国际社会转变生产方式和生活模式的战略选择。
三、循环经济的实践及其中的经济学原理
按《中华人民共和国循环经济促进法》的界定,循环经济是指在生产、流通和消费过程中所进行的减量化、再利用、资源化(所谓的3R原则)活动的总称。
《循环经济促进法》中界定的减量化,包括源头减量和末端减量两个方面。我国当前大力推进的节能减排,包括了这两个方面。实际上,减量化既有绝对减量,也有相对减量,核心是效率问题。准确地说,我们追求的是用同样的资源能源生产出更多的产品;或者说,生产同样的产品要消耗更少的资源能源。减量化的做法和例子很多。例如,小汽车原来用几吨钢板,现在的汽车变轻了。我国实施的十大节能工程,推广的节能减排技术,都可以起到减少资源消耗、减少废物排放的目的。这也是科技进步和社会发展的必然结果。在讨论循环经济的概念和法律时,对是否将减量化纳入循环经济,国内有不少争论。焦点在于,实现减量化有不同途径。此外,减量化也有个度,不能走极端。例如偷工减料,不仅不能鼓励还要坚决反对。
按照《循环经济促进法》界定的再利用,包含四个层次:一是用旧的东西直接利用,相当于二手货,换言之,发展二手货市场是发展循环经济的一个重要途径:二是修修补补再利用,与过去工厂的修旧利废大致相当;三是用坏的东西,换一些零件还可以利用;四是用坏的东西,其中的零件还可以利用。中国劳动人民有勤俭节约的传统。再利用的例子举不胜举。当然,并不是所有的再利用活动都是值得鼓励的。例如,“黑心棉”、一次性注射器、“五大总成”的拼装车,以及有毒有害物质等,都不能循环利用。换句话说,再制造产品、资源再生产品等必须符合国家质量标准和安全标准,否则就会出问题,这也是需要政府管理循环经济的一个重要原因。
资源化实质是将废弃物用作资源,或者说。废弃物的资源化利用。《循环经济促进法》在对主要活动的解释中,把资源化与再利用放到了一起。事实上这两者是有差别的,差别在于物质的形态。准确地说,再利用基本没有改变原来的物品形态,而资源化的产品基本上看不到原来的物品形态了。资源化的做法和例子众多。我国在建国后就开展的资源综合利用中,矿产资源的综合利用、粉煤灰利用、煤矸石发电等,均属于资源化利用的范畴。又如,国内不少地方进行的垃圾发电,通过国际合作将减排温室气体额度卖给西方国家的企业(所谓的CDM项目),获得资金或技术,既减少了废弃物排放产生了环境效益,又解决了就业产生了经济效益和社会效益,因而属于利国利民的、“一举多得”的好事,是值得大力提倡和推进的。超级秘书网
需要强调的是,废弃物的资源化利用需要一定条件,否则就难以实现资源化利用。如果我们“霸王硬开弓”。单纯追求废弃物的资源化,就会出现有“循环”没“经济”的结果。比如,“垃圾是放错地方的资源”,这种说法得到有关专家的大力推崇。但深究一下,就会发现不少问题。比如说,为什么我国的不少城市还出现“垃圾围城”现象?为什么外国还没有将这些资源用起来?因为价值规律在起作用。如果利用这些资源的企业不能产生经济效益,还要连续投入,这样的事情是没有企业愿意干的。更广泛地,如果循环经济不能产生经济效益,是难以持续发展下去的。
另一方面,不是所有的废弃物都能资源化的。例如,英国“疯牛病”的出现与不适当的同源废物循环利用有关。这一点需要我们特别注意。如果说一些废弃物,如油漆等不能资源化利用仅仅是资源利用效率不高的话,一些废弃物的资源化,如牛、鸡等内脏等会影响到食物链,并通过食物链影响到人类本身。一旦出现这样的问题,结果是难以想象的,2003年“非典”的爆发已经说明了这一点。