时间：2023-03-17 18:01:49
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1纵梁受力分析
与分析横梁方法类似，如图2所示，取最不利位置，两组道岔处区域，纵梁平行于线路作用在挖孔桩上，假设两列列车同时过桥，纵梁以上荷载有:两列车所产生的中-活载(乘以相应的折减系数)、横梁恒载、小纵梁恒载、3-5-3型吊轨恒载、枕木以及钢轨恒载。拟选取H428×407×20×35型钢纵梁，纵梁与桩之间采用连续梁结构进行模拟。经计算，输出结果为:纵梁变形形状，最大位移1mm，纵梁梁最大弯曲应力57033．6kN/m2=57．0MPa，纵梁最大剪切应力52447kN/m2=52．4MPa，均满足规范。纵梁采用H428×407×20×35型钢。
2线路防护及顶进施工步骤
2．1线路防护施工步骤
新建下穿铁路框架桥位于车站咽喉区，框架桥采用宽翼缘大刚度的H型钢纵横抬梁加固铁路线路。线路防护施工可大体分以下几个步骤［4-6］:第一步:抽换枕木(砼枕换木枕)，木枕尺寸为280cm×16cm×24cm，道岔影响范围内岔枕尺寸应根据实际调整，确保符合轨道施工要求。第二步:对各股线分别设“3-5-3”P43吊轨，道岔区设“3-3”P43吊轨;并在轨底枕木下设置小纵梁，并将一股线路下小纵梁通过横向连接成整体。第三步:施工线间及线路两侧挖孔桩及端部钻孔桩及盖梁。第四步:安装H428×407×20×35型纵梁。第五步:横穿H428×407×20×35横梁及H498×432×45×70横梁。
2．2顶进施工步骤
第一步:箱体浇筑完毕，中继间顶进至箱体前端距第一排桩边缘1．0m处，将横梁稳定支撑于箱体上。第二步:箱体顶进至第一排桩边缘最小距离0．3m处，横梁稳定支承于箱体后，拆除箱体范围内第一排排桩及H428×407×20×35型纵梁，继续顶进。第三步:箱体陆续顶进离第二至八排桩边缘最小距离0．3m处，横梁稳定支承于箱体后，拆除箱体范围内第二至八排桩及H428×407×20×35型纵梁，继续顶进至设计位置。第四步:箱体两侧路桥过渡段回填级配碎石并注浆，确保铁路刚度平稳过度，最后拆除箱体范围外纵横梁及线路加固设施，恢复线路。
3结语
机床在检修前首先进行试机是非常重要的，同时也是修理人员检查机床最为重要的环节。在开始修理前首先要向修理人员询问整个修理流程，并要了解故障的表现；在对机床内部的各种元件都检修完成以后就可以针对具体的问题进行修理。如果操作人员不能对故障产生的过程进行说明，修理人员也要首先对机床进行调试。值得注意的是，仅是小部件出现故障，机床就会出现报警的提示，操作人员需要做好安全措施。在对机床实施了调试以后，就要充分观察，以此能够对机床的故障做出正确的判断，能够区分出故障的性质，并要将故障产生的原因和类型及时记录下来，以便修理时可以参考。
2按照检修的流程分析故障
在明确了故障产生的原因以后，就可以参考故障修理的流程图（见图1）进行分析和操作，下面的修理流程图能够为排除故障提供帮助和参考。在参考流程图进行修理时也要及时做好故障的检修记录。机床在购买回来以后，都有相应的维修指南，在维修指南上还配有电路图，这些参考指南能够为维修提供有效的帮助。在维修的手册上都标注了警报标识和警报术语。但是机床系统的报警设备一般都比较完备，因此修理人员可以在发生一次警报提示以后，根据警报信息进行修理。
3机床线路以及元件安装及设计
按照机床元件的控制和安装的要求和标准，对元件合理布局，并要保证布局的美观和完整，保证机床操作起来更加方便[2]。一般，机床线路的安装必须应用柔软的电线安装，并且在安装时要严格按照电工工艺操作，设备套线、电源按钮以及指示灯可以通过各个电力的接触点引出。机床设备上的其他接触点如果不能直接进行测量，则可以将其引到接线端子上检测。这样设计可以将机床上的每一个接触点都能够直接进行检测，省去了拆除元件的时间，并减少了电能的损耗。可以在安装底板上安装80个单向底盒，并将所有机床上的故障点连接到这些底盒里，在连接完成以后，做好记录。排查故障应用的导线可以应用夹子将导线的两端夹紧，不需使用螺丝刀处理导线，这样在检查故障时能够更加精准，并能有效节约能源。可以在测量时应用万用测量表进行检测，这样可以确保机床上的每一个接触点都能够被测量到。万用测量表可以测量设备上所有端点，并能使鳄鱼导线加紧的两个端点在排查故障时更加的便利。
4结束语
一方面可以通过减少用电设备无功损耗来实现，以提高用电设备的功率因数。在管理中，应尽可能采用功率因数高的用电设备，比如同步电动机。另外，也可以使用静电电容器进行无功补偿。电容器可产生超前无功电流对用电设备的滞后无功电流进行抵消，从而提高用电设备的功率参数。加强输电线路杆塔的建设。输电线路的杆塔基础建设是输电线路建设过程中的一个重要部分，对于杆塔基础而言，最重要的一个环节就是要加强地基施工。在电网配电线路设计过程中，对于输电的杆塔、线路的设计，应该要根据具体的地质情况而定，比如在施工过程中遇到淤泥土质，应该要对地基进行加固处理，确保输电杆塔的稳固性。
2电网配电线路无功补偿
2.1无功补偿应该注意的问题
2.1.1无功补偿的方式配电运行节能管理是电力企业发展过程中的一项重要工作，指的是电力企业对电力运行过程中的各项工作进行调度管理，从而使得电能的损耗可以相应减少，提高电能的利用效率，防止出现过多的电能浪费的过程。在电网的无功补偿方面，不仅要重视如何提高电力用户的功率因数，还应该要重视如何降低电网配电的损耗，以实现电网节能。在降低电网损耗的设计过程中，一般会采用增设不长箱的方式，以提高电力用户的功率参数，但是只靠这一种方式并不能完全实现降损，还应该要对武功潮流进行计算，对最佳补偿量以及补偿方式进行确定，不仅可以获得更好的降损效果，还可以获得更多的经济效益。2.1.2谐波问题。谐波问题一直都是电网无功补偿中备受关注的一个问题，在电网运行过程中，一旦出现了大量的谐波量，则会缩短电容器的寿命，严重时甚至会损坏电容器，对电网系统的正常运行产生干扰。因此，在电网运行过程中，对于存在大量谐波并且需要无功补偿的地方，可以加装滤波装置，有效地解决各种无功补偿相关的问题。
2.2无功补偿量的计算
对于无功补偿量的计算，则是一个重要的过程，一般是通过对变压器负载率、容量及配电线路、线路的负荷情况等进行计算之后对无功补偿量进行确定的，无功补偿容量计算要根据主变压器容量的30%左右对变电所集中装设的补偿容量进行确定，而且要根据配电线路的负荷在均匀分布时，对电容器的最佳补偿容量作为线路的负荷，来确定配电线路的分散补偿容量。第三，电动机的补偿容量不能超过电动机空载时的无功消耗。
2.3无功补偿装置安置地点和方式
在无功补偿的装置的安装过程中，对安装地点以及方式的选择也会影响到无功补偿效果，无功补偿装置一般可以安装在变电所旁边，安装的方式主要有几种补偿、分组补偿、配电补偿、随机补偿等，一般说来，集中补偿的装置主要是安装于变电所的高压电容器组上，分组补偿的装置则主要是安装于配电线路以及配电线路的低压线路旁边。
3结语
【摘要】基于送电线路设计对工程造价控制的作用与影响,本文以设计阶段作为控制工程造价的着眼点,分析了设计阶段工程造价控制中存在的问题,探讨了控制工程造价的具体措施。
【关键词】线路设计工程造价控制措施
一、前言
随着社会用电量的高速增长,电力工程项目建设投资规模也在不断增加。特别是近几年来,拟建和在建的送电线路很多,无论是发电厂的配套工程还是输变电系统的网络建设项目,都在某种程度上存在着忽视工程造价控制和管理的现象,造成项目建设的“三超”现象较为普遍。架空送电线路工程由于影响工程造价的不确定因素较多,造成控制难度进一步加大。这些问题已经引起了各级主管部门的重视,对于存在的问题,如何采取有效措施,使工程造价控制走向规范化、系统化、法制化轨道,已是当务之急。本文就设计阶段当前存在的影响项目投资效益的一些问题及控制措施展开论述。
二、设计阶段造价控制中存在的一些问题
根据有关资料的反映和初步调查研究的结果,我们认为目前在设计阶段造价控制中存在如下一些主要问题。
1.设计深度不够使工程造价得不到有效控制
近几年来,电力工程的建设项目多、进度要求快,各级电力勘察设计单位承担的设计任务也大幅增加。一些设计单位在遇到设计任务重、时间紧的时候,往往无法做到深入细致的调查研究,工作敷衍了事,未按国家标准进行设计,对具体设计方案缺乏比较,以及设计水平不高,审查制度不严等,最终造成项目设计深度不够、套用图纸不适等导致设计变更增多,使工程造价得不到有效控制。
2.工程设计和投资控制联系不够紧密也是工程造价得不到有效控制的一种表现
在实际工作中,由于送电工程专业技术性强的特点,一般都是勘测设计人员根据设计委托进行现场调查、勘测和方案比较,分阶段提供条件给造价人员编制估算或概预算。但是长期以来,技术人员由于缺乏经济观念,往往无法提供编制概预算所需的全部条件;而从事概预算编制的人员不熟悉工程设计和施工的工艺,无法吃透相关定额、标准的内涵,不能主动收集或向技术人员索取所需的全部条件,导致编制的概预算存在缺项、漏项或重复计算、高估冒算的情况,难以真实反映施工现场费用,有效地控制造价。
3.缺乏信息反馈和项目后评价程序使造价控制工作的质量得不到进一步提高
项目完成后由于缺乏造价成本信息反馈和缺少项目的后评价程序使设计单位缺少机会了解实际发生的工程成本,无法进行事后分析,在以后工作当中又有可能将问题带入下一个项目中,不能进一步提高造价控制工作的质量。
三、设计阶段造价控制的措施
造价控制是一个全过程的控制,同时,又是一个动态的控制。在设计阶段的造价控制,体现了事前控制的思想。设计阶段是项目即将实施而未实施的阶段,为了避免施工阶段不必要的修改,减少设计变更造成的工程造价的增加,应把设计做细、做深入。一旦设计阶段造价失控,就必将给施工阶段的造价控制带来很大的负面影响。为了纠正上述存在问题,根据上级有关文件的精神和行业技术标准,参照国内部分省市的先进经验,我们认为,在设计阶段应该从如下几个方面进行造价控制。
1.健全设计单位经济责任制,严格控制工程成本,提高竞争意识
设计单位和主管部门对于设计节约和浪费应制定明确的奖罚标准:对因设计原因而造成的工程浪费、工期延误及超出投资限额的损失,要追究设计人员责任;对科学合理、经济的方案予与奖励。促使设计人员增强主观能动性,提高自身素质和相互间竞争的能力,增强为业主控制投资成本,提高竞争意识。
2.推行限额设计,全面推广工程典型造价运用工作,加强技术和经济的有机结合
所谓限额设计,就是按照批准的可行性研究报告和投资估算,在保证质量、功能要求的前提下,控制初步设计;按照批准的初步设计编制概算,控制施工图设计和预算;同时,各专业要按分配的投资额来控制设计。限额设计必须贯穿于勘察设计的全过程。
推行限额设计有利于强化设计人员对工程全过程的造价意识,有利于经济管理人员及时进行造价计算,为设计人员提供信息,使勘测设计小组内部形成有机整体,克服设计深度不够及勘测设计相互脱节的现象,改变设计过程不算账、设计完成见分晓的现象,使投资达到动态控制的目的。同时,推行限额设计还可以促使设计和造价人员进行项目全寿命费用的分析,使他们不仅要考虑项目一次性的投资,还要考虑施工阶段和运行后的经济费用。比如:在输电线路工程项目设计过程中对于线路选线定位以及在雷区的防雷、冰区的避冰、抗冰、防冰、融冰等对运行成本影响较大设计方案的优化时,就有利于设计人员进行全面分析、仔细考虑、认真权衡,最大限度降低工程成本,在投资限额内控制好工程造价。
送电线路工程典型造价是国家电网公司加强工程造价管理,降低工程造价,提高投资效益的重要手段。在送电线路典型设计的基础上,按照各模块的使用条件,通过对大量实际工程的统计、分析,合理确定典型工程断面,再结合各地区各电压等级线路的特点,科学设定设计所需的边界条件,形成典型方案。然后,典型造价在典型方案的基础上编制完成。典型造价成果体现了科学性,先进性,合理性和适用性。在实际工程设计中,必须按照典型造价进行严格把关,若工程主要条件与典型方案有差异而产生造价费用偏差,应对各项技术经济指标进行严格认真的分析比较,直至该设计方案的造价指标在合理范围内。推广典型造价,有利于科学建立工程造价标准,合理评价工程技术经济指标水平,有效控制工程投资,努力降低电网工程建设成本。
中国电力顾问集团公司按年度编制了《电网工程限额设计控制指标》,该指标一般作为220～750kV架空送电线路工程设计阶段的限额控制参考指标。国家电网公司于2007年出版了送电线路典型造价,丰富了110KV～500kV送电线路的造价指标。限额设计和典型造价都是在大量实际工程统计分析的基础上形成的,编制原则是一致的,在运用中可以相互补充,相互借鉴。不论是限额设计或是典型造价,出发点都是要求在设计阶段把技术与经济紧密结合在一起。在工程建设过程中,设计人员与造价编制人员通过相互学习,密切配合,才能将技术与经济有机地结合起来。为此,设计人员必须提高素质、熟悉本专业的概算、预算和费用定额,熟悉建筑材料预算价格,树立强烈的工程造价控制意识,精心设计,大胆采用新工艺、新材料,把技术与经济统一起来。通过经济分析、技术比较及效果评价,正确处理二者之间的对立统一关系,力求达到在技术先进条件下的经济合理,在经济合理基础上的技术先进。技经人员应当努力提高自身的政治和业务素质,深入实际,多方掌握有关造价信息,密切注视在我们这个领域里新工艺、新材料、新设备的出现,建立相应的资源库,力求提高工作效率和准确率,为工程造价的有效控制提供合理的依据。
3.优化设计方案,有效控制工程造价
设计是工程建设的灵魂,设计成果的好坏对造价影响很大,因此必须尽可能地优化设计成果。根据国家发展和改革委员会2007年的《电网工程建设预算编制与计算标准》的规定,架空送电线路工程静态投资主要由四个方面构成:即本体工程费、辅助设施工程费、编制年价差和其他费用。本体工程费一般占65%～75%左右,辅助设施工程费一般占0.3%左右,编制年价差正常情况一般占5%～10%左右;其他费用一般占15%～30%左右。从投资构成上看,编制年价差虽然也占一定的投资比例,但它的高低主要受人工、材料、机械要素的市场价格波动影响,对投资主体来说为不可控因素,故对架空送电线路工程造价控制的重点应该是对本体工程费用控制和其他费用控制。本体工程由六项单位工程构成:工地运输、土石方工程、基础工程、杆塔工程、架线工程、附件工程。按静态投资对各个因素的敏感程度来排序,较高的是杆塔指标、人力运距、基础混凝土。因此,在设计阶段对本体工程的控制重点应主要控制这三个技术指标。
其他费用从构成上主要包括:建设场地征用及清理费,项目建设管理费、项目建设技术服务费、整套启动试运费、生产准备费、辅助施工费、基本预备费等。除建设场地征用及清理费用外,其它各项费用一般有较明确的开支项目和费用标准,概预算编制也有规定的费率计取标准,管理和控制较容易,工程实践中这些项目很少出现超支问题。因此,对其他费用的控制重点是在建设场地征用及清理费的控制。
(1)优化线路路径
对送电线路来说,路径优化是设计工作的第一步,也是控制工程造价的重要措施。路径的选择影响本体工程的多个单位工程,是影响整个工程造价的主要因素。设计人员在设计前,要十分重视沿线气象条件、地形、地质、水文、污秽等级、现有可利用交通条件、重要交叉跨越、重大障碍物拆迁等资料的收集工作。不能片面追求路径最短化,而必须在满足所属地区规划部门要求及避让通信、军事等设施前提下,考虑安全运行、方便施工、降低造价、经济运行、障碍物处理及大跨越情况基础上,对线路路径的多方案进行综合比选,选择技术经济最优的方案,例如:拆除建筑物和居民住房,砍伐经济林木或防护林,跨越采石厂等都会增加拆迁补偿费用,影响到其他费用中的建设场地征用及清理费的控制;不良地质会增加基础建设投入;而不良地形更会增加工程的总体造价。
(2)合理选择导线、地线
导线截面的选择应综合考虑线路的输送目的地负荷容量及负荷增长情况、导线制造、架线施工、运行维护等多方面因素,进行技术、经济的综合比较。发挥地线在防雷保护、通信等方面的综合作用,合理配置OPGW、良导体及普通地线,使选择的导线、地线既要满足技术上的要求,又要保证工程投资的经济合理。
(3)合理规划塔型
影响线路投资最敏感的因素就是塔材量,不同的杆塔型式在造价、占地、施工、运输和运行安全等方面均不相同。减少每公里塔材的耗钢量是降低造价的最有效途径。如每公里减少1吨的塔材,那么每公里可减少材料费及施工费用等各项投资约1万元。虽然每公里塔材的耗钢量不可能无限制地减少,但从以往工程统计分析看,不同的线路在标准相差不多的条件下,每公里塔材耗钢量可相差几吨。因此,在设计阶段,必须根据工程地形地貌条件,精心规划工程需要的各种塔型,在满足使用条件下选用耗钢量较少的杆型;同时,降低线路曲折系数,增加直线杆塔使用比例,以降低杆塔耗钢指标,从而控制工程造价。还可以结合近、远景规划,使用双回路或多回路铁塔,这样目前工程的造价虽然会高了点,但为以后的工程建设项目预留下线路走廊,避免或减少了下个工程的工地运输、土石方工程、基础工程、杆塔工程的施工工程量及建设场地清理费,从总体上讲还是会大大降低工程造价。
(4)优化杆塔基础形式
杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分,它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。其施工工期约占整个工期一半时间,运输量约占整个工程的60%,费用约占整个工程的20%～35%,基础选型、设计及施工的优劣直接影响着线路工程的建设。在基础设计方面,根据每基杆塔的基础作用力和地形地质条件,优先采用掏挖、嵌固、岩石基础等原状土基础,并积极采用技术先进的基础型式和杆塔全方位高低腿、不等高基础等,可大大减少工程中土石方量和混凝土量,同时也减少了对自然环境和地面植被的破坏,有效地减少建设场地清理费,节约工程的投资。
4.加强设计变更的管理
在项目建设过程中,不可避免会发生设计变更。设计变更有业主的功能性变更与设计的技术变更,设计变更管理主要是针对设计的技术变更管理。技术变更又分施工图设计变更与施工中的设计变更,施工中的变更主要是材料设备采购变更和现场施工变更;施工图设计变更会产生基础或结构局部变更,从而影响工程的造价;再者,设计变更管理还涉及到变更所处的时间段的问题,对非发生不可的变更,设计人员应主动深入了解情况,争取把设计变更控制在最小范围:在设计阶段发生变更,只修改设计图,损失就少;在采购阶段发生变更,不仅要修改图纸,还得要采购新的材料和设备;若是在施工阶段发生变更,不但是设计图和材料设备的变更,而且会造成返工、拆除、重做,势必产生重大变更损失,造成浪费。总之,要严格控制设计变更,变更前要算好账,论证其合理性、必要性再变更,严格履行变更程序,加强设计变更管理,使变更控制在限额内,达到有效地控制工程造价。
5.形成跟踪制度
设计部门应形成跟踪制度,主动跟踪工程项目的建设过程直至工程财务决算。对发生“三超”的工程项目,设计部门应及时总结发生问题的主、次方面原因,区分对待。属于因设计阶段造成的,应针对其发生的原因,制定对应的规范、规定,保证同类型的问题在今后的工程中不再发生。同时,应加强与兄弟设计单位的横向联系,借鉴其优点与不足之处。
四、结束语
工程造价控制是基本建设的重要课题。设计阶段的造价控制主要是通过控制工程的估算、概算、预算,达到提高设计质量,降低工程造价,取得真正意义上的控制造价。因此,控制造价的关键在设计阶段。只要能够依据各项参考指标,严格执行规程制度,采用科学的方法,合理确定目标,就一定能使设计阶段的造价得到很好的控制,真正达到投资省、进度快、质量好的效果。
参考文献:
[1]刘振亚主编.国家电网公司输变电工程典型造价[M].北京:中国电力出版社,2006.
关键词：无线发射FSK射频发射器nRF902
1概述
nRF902是一个单片发射器芯片，工作频率范围为862～870MHz的ISM频带。该发射器由完全集成的频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成。由于nRF902使用了晶体振荡器和稳定的频率合成器，因此，频率漂移很低，完全比得上基于SAW谐振器的解决方案。nRF902的输出功率和频偏可通过外接电阻进行编程。电源电压范围为2.4～3.6V，输出功率为10dBm，电流消耗仅9mA。待机模式时的电源电流仅为10nA。采用FSK调制时的数据速率为50kbits/s。因此，该芯片适合于报警器、自动读表、家庭自动化、遥控、无线数字通讯应用。
2引脚功能和结构原理
nRF902采用SIOC-8封装，各引脚功能如表1所列。
表1nRF902的引脚功能
引脚端符号功能
1XTAL晶振连接端/PWR-UP控制
2REXT功率调节/时钟模式/ASK调制器字输入
3XO8基准时钟输出（时钟频率1/8）
4VDD电源电压（+3V）
5DIN数字数据输入
6ANT2天线端
7ANT1天线端
8VSS接地端（0V）
图1所示是nRF902的内部结构，从图中可以看出：该芯片内含频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等电路。
通过nRF902的天线输出端可将平衡的射频信号输出到天线，该引脚同时必须通过直流通道连接到电源VDD，电源VDD可通过射频扼流圈或者环路天线的中心接入。ANT1/ANT2输出端之间的负载阻抗为200～700Ω。如果需要10dBm的输出功率，则应使用400Ω的负载阻抗。
调制可以通过牵引晶振的电容来完成。要达到规定的频偏，晶振的特性应满足：并联谐振频率fp应等于发射中心频率除以64，并联等效电容Co应小于7pF，晶振等效串联电阻ESR应小于60Ω，全部负载电容，包括印制板电容CL均应小于10pF。由于频率调制是通过牵引晶振的负载（内部的变容二极管）完成的，而外接电阻R4将改变变容二极管的电压，因此，改变R4的值可以改变频偏。
将偏置电阻R2从REXT端连接到电源端VDD对可输出功率进行调节。nRF902的工作模式可通过表2所列方法进行设置。
表2nPF902的工作模式设置
引脚
工作模式XTALREXTXO8DIN
低功耗模式（睡眠模式）GND---
时钟模式VDDGNDVDD-
ASK模式VDDASK数据VDD或者GNDVDD
FSK模式VDDVDDVDD或者GNDFSK数据
在FSK模式时，调制数据将从DIN端输入，这是nRF902的标准工作模式。
ASK调制可通过控制REXT端来实现。当R2连接到VDD时，芯片发射载波。当R2连接到地时，芯片内部的功率放大器关断。这两个状态可用ASK系统中的逻辑“1”和逻辑“0”来表示。在ASK模式，DIN端必须连接到VDD。
时钟模式可应用于外接微控制器的情况，nRF902可以给微控制器提供时钟。它可在XO8端输出基准时钟，XO8端输出的时钟信号频率是晶振频率的1/8。如晶振频率为13.567MHz，则XO8输出的时钟信号频率为1.695MHz。
在低功耗模式（睡眠模式），芯片的电流消耗仅10nA。在没有数据发射时，芯片可工作在低功耗模式以延长电池的使用时间。电路从低功耗模式转换到发射模式需要5ms的时间，从时钟模式转换到发射模式需要50μs的时间。
图2nRF902的应用电路
关键词：无线数字发射器FSK
1无线数字发射电路
无线数字发射电路采用无线发射芯片TRF4900。TRF4900是TI公司生产的、单片集成的、低价格的、能提供完全功能的多通道FSK发射器。芯片能满足在欧洲868MHz频带和北美915MHzISM频带的线性(FM)或者数字（FSK）发射应用。单片发射器芯片工作电压2.2～3.6V，典型发射功率为7dBm，并具有低的功率消耗。24位直接数字合成器有11位DAC，合成器有大约230Hz的通道空间，允许窄带和宽带应用。两个完全可编程工作模式--模式0和模式1，允许非常快地在两个预先编程的设置之间转换（例如发射频率0或者发射频率1）。芯片内集成压控振荡器（VCO）、锁相环（PLL）和基准振荡器，仅需要极少的外部元件即可构成一个完整的发射电路。TRF4900通过串行接口连接到TIMSP430微控制器。发射器的每一个功能块能够通过串行接口编程设置其功能。TRF4900应用电路如图1所示。
图1TRF4900应用电路
2与微控制器连接电路
TRF4900通过串行接口连接到TI的MSP430微控制器，如图2所示。
TRF4900的引脚23（LOCKDET），PLL锁相检测输出，有效为高电平。当LOCKDET=1时，PLL锁定。引脚11（MODE），模式选择输入，器件在模式0和模式1的功能能够通过串行控制接口的A、B、C、D字编程。引脚12（），睡眠控制，低电平有效。当=0时，控制寄存器的内容仍然有效，能够通过串行控制接口编程。引脚14（TX-DATA），数字调制输入，为载波的FSK/FM调制，高电平有效。
串行控制接口是一个3线单向串行总线（CLOCK串行接口时钟信号，DATA串行接口数据信号，STROBE串行接口选通信号），用来编程TRF4900。接口内部的寄存器包含所有用户可编程变量，包括DDS频率设置，也包括所有的控制寄存器。串行接口的时序如图3所示。
在CLOCK信号的每一个上升沿，DATA引脚端上的逻辑值被写入24位的移位寄存器。设置STROBE端为高电平，编程的信息被装入选择的锁存器。当STROBE信号为高时，DATA和CLOCK线必须为低。因此，STROBE与CLOCK的信号是不同步的。串行接口能被编程工作在有效状态或者睡眠状态（待机模式）。
图3串行接口时序图
3TRF4900的设置
TRF4900的直接数字合成器DDS是基于用数字办法产生正弦波信号的。DDS由累加器、正弦波查找表、数/模转换器、低通滤波器组成。所有数字功能块的时钟由基准振荡器提供。DDS利用一个N位加法器从0到2N计数，根据在频率寄存器中的数据转换规范产生数字阶梯波，来构造一个模拟正弦波。N位计数器的输出寄存器的每一个数字，用来选择正弦波查找表中相应的正弦波数值输出。在数/模转换后，低通滤波器用来抑制不需要的寄生响应。模拟输出信号能用来作为PLL的参考输入信号。PLL电路根据预先确定的系数倍乘基准频率。
基准振荡器的频率fref是DDS的采样频率，同时也确定最高的DDS输出频率，与累加器的位数一起，可以计算DDS的频率分辨率。TRF4900的最小频率步长可由下式计算：
Δf=N×(fref/224)
24位的累加器能够通过两个22位的频率设置寄存器编程（A字确定模式0的频率，B字确定模式1的频率），同时寄存器的两个MSB位设置为0。因此，DDS系统的最大位权减少到1/8，如图4所示。
这个位权与VCO输出频率（fref/8）×N相适应。根据在MODE端的逻辑电平，内部选择逻辑装载DDS-0或者DDS-1频率到频率寄存器。VCO的输出频率fout是由DDS-x频率设置决定的（DSS-0在A字中，DDS-1在B字中），VCO的输出频率fout计算公式如下：
fout=DDS_x×N×(fref/224)=N×[(fref×DDS_x)/224]
如果选择FSK调制（MM=0，C字，16位），则8位FSK频偏寄存器能被用来编程2-FSK调制的频偏。频偏寄存器的8位在24位DDS频率寄存器中，LSB设置为0，总的FSK频偏由下式计算：
Δf2-FSK=N×[(DEV×fref)/222]
因此，2-FSK频率由在TX-DATA上的电平设置，计算公式如下：
fout1:TX_DATA=low=N×[(fref×DDS_x)/224]
fout2:TX_DATA=High=N×[fref×(DDS_x+4×DEV)]/224
这个调频输出信号用来作为PLL电路的基准输入信号。2-FSK调制信道宽度（频偏）和信道间距是软件可编程的。最小信道宽度和最小信道间距取决于RF系统频率设计，中心频率fcenter=(fout1+fout2)/2。当FSK发射时，中心频率fcenter被认为是有效的载波频率。
锁相环由相位检波器（PD）、鉴频器（PD）、充电泵、VCO、外接的回路滤波器和在反馈回路中的可编程的预分频器（N分频器）组成。当使用外部VCO时，x-VCO位将被设置为0。分频器是可编程的，分频系数N能由C字设置成256或512。
功率放大器(PA)能够由在D字中的P0和P1两位编程，提供可变的输出功率电平。
图5串行控制字格式
TRF4900的控制字是24位。第1个引入位是最高有效位(MSB)，完成对TRF4900的编程；4个24位的字必须设置，即必须设置A、B、C、D字。图5给出定义的4个控制字。表1、表2和表3描述每个参数的功能，表4为在FSK模式下的发射频率。
表1模式0控制寄存器描述
符号位的位置位数描述加电源后的内部设置
默认状态默认值
0-PA[10-9]2功率放大器模式
P1P0
00=失效
01=衰减10dB，通过TX-DATA使能调制
10=衰减20dB，通过TX-DATA使能调制
11=衰减0dB，通过TX-DATA使能调制失效00b
0-VCO[11]1在操作期间，这个引脚端将总是被使能（1=使能），除非使用外的VCO失效0b
0-PLL[12]1使能PLL，1=使能，0=失效失效0b
表2模式1控制寄存器描述
符号位的位置位数描述加电源后的内部设置
默认状态默认值
1-PA[10-9]2功率放大器模式
P1P0
00=失效
01=衰减10dB，通过TX-DATA使能调制
10=衰减20dB，通过TX-DATA使能调制
11=衰减0dB，通过TX-DATA使能调制失效00b
1-VCO[11]1在操作期间，这个引脚端将总是被使能（1=使能），除非使用外部VCO失效0b
1-PLL[12]1使能PLL，1=使能，0=失效失效0b
表3辅助控制寄存器描述
符号字位的位置位数描述加电源后的内部设置
默认状态默认值
DDS-0A字[21-0]22模式0DDS频率设置0全为0
DDS-1B字[21-0]22模式1DDS频率设置0全为0
DEVD字[20-13]8FSK分频率寄存器0全为0
APLLC字[20-18]3捕获频率的加速因子
A2A1A0
000=1
001=20
011=60
┊
111=1400000b
NPLLC字[17]1PLL分频率
0=256
1=5122560b
MMC字[16]1调制模式选择。为FSK数据输入设置
TC-DATA引脚端行为。
0=FSK/FM
1=不使用FSK模式0b
表4在FSK模式发射频率（MM位设置为0）
引脚端发射频率
STDBYMODETX-DATA
100fout=fref×N×(DDS_0)/224
101fout=fref×N×(DDS_0+4×DEV)/224
110fout=fref×N×(DDS_1)/224
111fout=fref×N×(DDS_1+4×dev)/224
1 电气自动化的，节能概述
电气自动化是一门重要的电力学科，与工业生产和人们日常生活息息相关，在改善劳动条件和提高劳动生产率、运行成本、工作效率等方面发挥着重要作用。由于当前电网线路中有大量谐波，从节能和消除谐波方面考虑，电气自动化系统应积极利用有源滤波器、无功补偿、变压器等技术[1]，减少电路传输损耗，实现电气自动化系统的节能效果。
2 电气工程的节能设计
2.1 高运行效率
为了提高电气自动化系统的运行效率，应尽量选择节能型的电力设备，通过减少系统损耗、无功补偿、均衡负荷等方法，治理电网线路的不平衡电压，平均分担导线负荷压力，不仅可有效提高系统运行效率，并且获得明显的节能效果。例如，在电气自动系统配电设计时，可合理选取设计参数和调整电路负荷，从而提高电气系统电源设备的综合利用率和运行效率，直接或者间接地降低电能损耗。
2.2 完善配电设计 [本文转自DylW.Net专业提供写作物理教学论文和职称论文的服务，欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]
配电设计应首先考虑电气自动化系统的适用性，满足供电设备的稳定性、可靠性要求和用电设备的电力负荷容量要求以及电气设备度对控制方法的要求等。在设计配电系统时，除了要满足电气设备和用电设备的运行要求外，还要确保电力系统的可靠、灵活、易控、稳定、高效等。其次，重点考虑电力系统的稳定和安全性，第一要确保电气自动化系统线路具有良好的绝缘性，第二，在设计走线时，应严格控制水平导线的绝缘距离，第三，确保导线的动态稳定、热稳定和负荷能力的裕度，保障电气自动化系统运行中配电设备和用电设备的安全、稳定性，同时应做好电气自动化系统的接地和防雷设计[2]。
3 节能技术在电气自动化中的应用
3.1 加装有源滤波器
电网线路中的大量谐波易导致电气自动化系统中的电气设备出现误操作，为了提高电气自动化系统的安全性，可在电气设计时加装有源滤波器，消除电网的大量谐波，降低电气自动化系统的线路损耗。随着电网线路中各种电气设备数量不断增加，电网线路谐波也不断增加，这时基波电压和谐波阻抗电压易发生重叠，导致电力系统电压发生不同程序畸变，引起电气设备误动作。在电气自动化系统中加装有源滤波器可有效解决这个问题，有源滤波器使用功率宽、动态性能好、反应速度快，并且可有效补偿电网线路的无功功率，通过有源滤波器过滤电网线路的谐波，有效减少电气设备的误操作和误动作，提高电气自动化系统的节能效果。
3.2 加装无功补偿装置
在电气自动化设计中，可适当加装无功补偿装置，减少电路损耗，确保电网的运行效率和运行质量，提高电力系统的安全性和稳定性。通过加强无功补偿装置补偿电网线路的无功功率，应满足以下要求：其一，根据电网无功功率情况，设置无功补偿装置的投切参数物理量，可有效避免无功补偿装置发生投切震荡、无功倒送等情况；其二，安装无功补偿装置时，对电网线路的局部区域进行就地补偿，特别是用电量较大的线路，不仅可保障电网供电质量，而且可有效减少电网线路无功功率的长距离传输，具有显著的节能效果；其三，为了获得更好地武功补偿效果，在选择无功补偿装置的投切方式时，由于无功补偿装置的分担方式、投切开关方式、按编码分配方式、按比例分配方式等难以达到预期的无功补偿效果，因此最好采用具有调节平滑、跟踪准确、适应面广等特点的模糊投切方式[3]；其四，在使用无功补偿装置对电网线路进行无功功率补偿时，要根据电气自动化系统的具体运行参数值，如目标功率因数、配电电压值、电流负荷等，来合理确定电容器容量。
3.3 优化变压器选择
为了提高电气自动化系统的节能效果，应优化变压器的选择，一方面，电气自动化系统应尽量选择节能型变压器，降低变压器的有功功率损耗；另一方面，变压器电气设计，通过在三相电源上均匀分解单相设备、单相无功功率补偿装置、三相四线制供电等方式，减少电网线路的不平衡负荷，具有良好的节能效果。
3.4 减少线路传输损耗
由于电网线路上有电阻，在电能传输过程中不可避免会产生有功功率损耗，虽然这部分损耗不可能完全消除，但是可通过一定措施，最大程度的降低线路损耗。第一，增大导线横截面积，在确保电气自动化系统的电气特性基础上，适当增加导线横截面积，降低导线电阻，从而减少线路损耗；第二，合理设计布线路径，电气自动化系统设计在导线布线时，应合理设计布线路径，避免线路过度弯曲，可有效减少导线电阻；第三，减少负荷中心和变压器之间的距离，缩短供电距离，减少电网线路传输电能的功率损耗；第四，为了减少电网线路电能损耗，尽量选择电导率较小的导线材质，提高电网线路的节能性。
4 结语 [本文转自DylW.Net专业提供写作物理教学论文和职称论文的服务，欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]
在节能减排的社会大环境下，电气自动化节能设计引起人们的广泛关注，结合电气自动化系统的运行要求，积极应用多种节能技术，优化电气自动化系统节能设计，最大限度地发挥节能技术在电气自动化中的作用，减少电网损耗，实现最大化的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].制造业自动化，2012，06：142-144.
【关键词】高速铁路 平面控制 控制测量 布设等级 测量精度
中图分类号：U238文献标识码： A 文章编号：
一．引言
随着我国经济的快速发展，我国的高速铁路已经进入了大规模的建设阶段。我们所说的高速铁路，就是指那些能够使旅客列车的最高运行速度高于200千米每小时的铁路。在我国当前主要是依据铁道部在2003年制定颁布的《京沪高速铁路测量暂行规定》来进行高速铁路平面测量工作的。在我国高速铁路的发展相对较晚，可以说还是一个新的事物。因为高速铁路使得旅客列车的行车速度大大提高，所以就会给铁路的建设带来一些新的挑战和问题，理所当然对高速铁路平面的工程测量工作也带来了新的挑战。在我国，高速铁路工程测量的标准和规范还没有正式的制定，其中还有许多的问题要进一步的研究和探讨。所以本文就针对一些具体的问题作了简单的探讨。
二．高速铁路平面控制测量布设的原则
我国《京沪高速铁路测量暂行规定》中的相关条文指出，高速铁路的测量全过程为：通过我国国家三等大地点测量加密GPS点，在GPS点的基础上做铁路五等导线测量，利用导线点测设线路中线控制点和铺设轨道。
当前如果是新建铁路，那么在其勘测中，一些铁路的勘察设计部门也正在努力的寻求一些方法来改进铁路勘测的流程，这个过程中提出了一次布网的方法，这种方法就是把各个阶段的控制点一次性的布设成为同一个等级，与此同时统一其平差测量的控制网，使的初测、航测、定测以及施工各个阶段的测量都可以在同一控制网的控制下，这样可以大大的减少工序，大幅度的提高测量效率。
当铁路在运行阶段的时候，为了使轨道的结构保持着良好的状态，就必须加强对轨道的平顺度以及整体几何形状进行定期的检测。所以，控制测量还必须能够满足运行阶段的高速铁路检测的标准和要求。
我国的高速铁路一般采用GPS测量法进行首级平面控制测量，也就是在沿线路大概每隔5m左右的距离设置一对互通视点，在定位时必须要保证其长期有效且稳定。如果在线路的定测和初测阶段时，要尽可能的利用GPS RTK来进行控制点的加密以及线路的中线测量。如果有一些不方便采用GPS RTK测量的路段，则可以采用GPS测量加密之后，再来布设线路初测以及定测的导线，集中来进行高速铁路中线的测量。对于一些大中型的构筑物，如果要布设其施工控制网，那么构筑物的轴线位置必须满足线路的整体形状的一些要求。也就是说要在其铺轨之前，布设精度较高的导线，以此来满足测量轨道的整体形状的要求。
三．高速铁路平面控制测量的精度要求
根据德国实践的经验，影响以及控制行车速度的原因有：线路平纵断面以及线路的平顺性。为此，德国铁路对于轨道不平顺限速的管理标准比较严。而且，国内外一些专家的看法基本一致。这样能够有效保证其安全性和舒适度。
线路的平顺度和控制测量精度有联系，相对于线路形状而言，平顺度是局部的误差。虽然采用测量的方法不容易达到高速铁路对于线路平顺度的要求。但是，也不能够依据线路平顺度的要求来作为控制测量精度的标准。下面分析一下线路平顺度误差对线路位置误差的影响。
用直线路来讨论，图1中AB为设计直线线路位置，当在10米处产生2mm不平顺度时，线路将出现β角的转折，使直线B移至B点。其中不平顺度有偶然性，所以，由各段不平顺度产生的B点位移可利用直伸等边支导线终点的横向中误差公式计算：
假定AB=200m，则S=190m，n=19，按式(1)计算得199mm。
可见高速铁路控制测量不是控制线路局部的平顺度，而是控制整体线路的形状。这里提出：高速铁路在5公里范围内，无论是直线段或曲线段线路平面位置偏离设计位置最大不超出50毫米，偏离幅度不超出100毫米，线路平面位置偏离设计位置的中误差为25毫米。因此，高速铁路线路平面位置不仅要满足局部平顺度的要求，同时需要满足在5公里范围内的一个直线段或曲线段中，线路偏离幅度最大不超出100毫米的要求。
由以上分析，高速铁路平面控制测量的点位中误差在线路的垂直方向不大于25毫米。如果在铺轨前，布设铁路五等导线，并适当提高测角精度，假定测角中误差为3.5，按等边直伸导线计算，导线最弱点的横向中误差为：
式中，S=5000m，n=10，则m=24.5mm。
高速铁路的首级平面控制测量采用GPS测量方法，其精度等级应相当于国家四等大地点。GPS点每隔5公里左右布设互相通视的一对点，作为附合导线的方位边。因此，GPS控制网应布设成带状网连式网，相邻同步图形之间以通视的一对点作为公共基线连接，需要有4台或更多的GPS接收机观测。国家三角测量规范中规定：四等三角测量最弱边的方位角不大于4.5。假定，按GPS网相邻两点的横向误差等于基线长度的精度，则可由式(3)计算一对通视点之间的最短长度：
式中，d为GPS网一对通视点之间的长度，a为固定误差，b为比例误差系数。设a=10mm，b=10，则d=520m。可见，GPS点每隔5公里左右布设互相通视的一对点，其距离不应短于600米。
四．五等导线测设轨道中心精度的分析
在高速铁路铺轨前布设五等导线测量，利用全站仪在导线点上直接测设轨道中心点。假如忽略由导线点测设轨道中心点的误差，可以把导线点之间的相对误差认为是轨道中心点之间的误差。五等导线可看作为在GPS点之间的直伸附合导线，导线点的相对横向中误差可按下式计算：
其中：
假定k=5，f=7，两点相隔1000米；k=4，f=8，两点相隔2000米；k=3，f=9，两点相隔3000米，如图3所示，分别计算导线点的相对横向中误差，其结果列于表1：
由以上分析可知：布设五等导线点测设轨道中心点，其线路偏离幅度可满足不超出100毫米的要求。这里需要指出的是，当较长的曲线位于两个GPS跨段时，应在曲线的两端加密GPS点，使曲线段处于同一条五等导线内。
五．结论
铁道部2003年颁布的《京沪高速铁路测量暂行规定》，对高速铁路平面控制测量布设等级和精度的规定可满足工程测量要求，但建议适当提高五等导线的测角精度，测角中误差为±3.5。考虑到一次布网的优点和不同阶段对测量精度的要求，采用GPS测量法进行首级平面控制测量，也就是在沿线路大概每隔5m左右的距离设置一对互通视点，在定位时必须要保证其长期有效且稳定。如果在线路的定测和初测阶段时，要尽可能的利用GPS RTK来进行控制点的加密以及线路的中线测量。如果有一些不方便采用GPS RTK测量的路段，则可以采用GPS测量加密之后，再来布设线路初测以及定测的导线，集中来进行高速铁路中线的测量。对于一些大中型的构筑物，如果要布设其施工控制网，那么构筑物的轴线位置必须满足线路的整体形状的一些要求。也就是说要在其铺轨之前，布设精度较高的导线，以此来满足测量轨道的整体形状的要求。如在运行阶段仍需保持高速铁路轨道的整体形状，应根据检测的需要，进行控制测量的定期复测工作。
参考文献：
[1]潘正风 徐立 肖进丽Pan ZhengfengXu LiXiao Jinli高速铁路平面控制测量的探讨 [期刊论文] 《铁道勘察》 -2005年5期
[2]汪晓英 高速铁路平面控制测量的探讨 [期刊论文] 《科海故事博览・科技探索》 -2011年4期
[3]李林 潘正风 徐立 肖进丽 高速铁路平面控制测量的探讨 [会议论文]，2005 - 2005现代工程测量技术发展与应用研讨交流会
[4]安国栋AN Guo-dong高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用 [期刊论文] 《铁道学报》 ISTIC EI PKU -2010年2期
[5]党军宏 雷旭华 陈龙 平面控制测量方案设计在高铁专线中的应用 [期刊论文] 《山西建筑》 -2012年29期
[6]陈新焕 高速铁路控制测量的精度研究 [期刊论文] 《铁道勘察》 -2004年1期
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