時(shí)間：2023-03-29 09:24:45
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關(guān)鍵詞：光傳送網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；組網(wǎng)；應(yīng)用
隨著傳送網(wǎng)絡(luò)承載的主要客戶(hù)類(lèi)型由語(yǔ)音轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)的變化，基于光同步數(shù)字體系(SDH)以VC-12/VC-4為帶寬調(diào)度顆粒結(jié)合點(diǎn)到點(diǎn)波分復(fù)用(WDM)多波長(zhǎng)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。首先是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量大導(dǎo)致傳送帶寬顆粒產(chǎn)生的低效適配問(wèn)題，如對(duì)于路由器的千兆比以太網(wǎng)(GE)或10GE接口，若采用目前典型結(jié)構(gòu)來(lái)傳送，則需要多個(gè)VC-12/VC-4通過(guò)連續(xù)級(jí)聯(lián)或虛級(jí)聯(lián)的方式來(lái)映射，適配和傳送效率顯著降低。其次是WDM網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理問(wèn)題。目前的WDM網(wǎng)絡(luò)主要檢測(cè)SDH幀結(jié)構(gòu)的B1字節(jié)和J0字節(jié)等開(kāi)銷(xiāo)[1]，對(duì)于信號(hào)在WDM網(wǎng)絡(luò)傳輸中的性能和告警等功能檢測(cè)較弱。最后是WDM網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)能力問(wèn)題。WDM網(wǎng)絡(luò)目前僅僅支持點(diǎn)到點(diǎn)或者環(huán)網(wǎng)拓?fù)洌诠庥蚧緵](méi)有或支持有限的組網(wǎng)能力。因此，針對(duì)這些需求，國(guó)際電聯(lián)(ITU-T)基于光域數(shù)字處理尚不成熟的技術(shù)現(xiàn)狀，從1998年左右開(kāi)始提出了基于大顆粒帶寬進(jìn)行組網(wǎng)、調(diào)度和傳送的新型技術(shù)——光傳送網(wǎng)(OTN)的概念，同時(shí)持續(xù)對(duì)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)范，截至到目前已經(jīng)規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[2]、網(wǎng)絡(luò)接口[3]、設(shè)備功能接口[4]、管理模型[5]和抖動(dòng)[6]等。OTN技術(shù)是綜合了SDH和WDM優(yōu)勢(shì)并考慮了大顆粒傳送和端到端維護(hù)等新需求而提出并實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，相關(guān)規(guī)范同時(shí)涵蓋了未來(lái)全光網(wǎng)的范疇，是光網(wǎng)絡(luò)極有發(fā)展?jié)摿Φ男滦图夹g(shù)，將在后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)中逐漸引入與應(yīng)用。
1光傳送網(wǎng)的技術(shù)特征
OTN技術(shù)繼承了SDH和WDM技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)功能，同時(shí)也增加了新的技術(shù)特征。
(1)多種客戶(hù)信號(hào)封裝和透明傳輸
基于ITU-TG.709的OTN幀結(jié)構(gòu)可以支持多種客戶(hù)信號(hào)的映射，如SDH、異步轉(zhuǎn)發(fā)模式(ATM)、以太網(wǎng)等。目前對(duì)于SDH和ATM可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)封裝和透明傳送，但對(duì)于以太網(wǎng)則支持有所差異。例如對(duì)于GE客戶(hù)，OTN尚未規(guī)范具體的映射方式，各設(shè)備廠家采用不同的方式實(shí)現(xiàn)GE客戶(hù)透?jìng)?，?dǎo)致客戶(hù)業(yè)務(wù)無(wú)法互通，同時(shí)由于10GE接口的規(guī)范完成晚于OTN標(biāo)準(zhǔn)框架規(guī)范，OTN對(duì)于10GE的透明傳送程度有所差異，目前ITU-T提出了2種標(biāo)準(zhǔn)方式和3種非標(biāo)準(zhǔn)方式[7]，解決了點(diǎn)到點(diǎn)透明傳送10GE的問(wèn)題。
(2)大顆粒帶寬復(fù)用、交叉和配置
OTN目前定義的電域的帶寬顆粒為光通路數(shù)據(jù)單元(ODUk,k=1,2,3)，即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)以及ODU3(40Gb/s)，光域的帶寬顆粒為波長(zhǎng)，相對(duì)于SDH的VC-12/VC-4的處理顆粒，OTN復(fù)用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多，對(duì)高帶寬客戶(hù)業(yè)務(wù)的適配和傳送效率顯著提升。
(3)強(qiáng)大的開(kāi)銷(xiāo)和維護(hù)管理能力
OTN提供了和SDH類(lèi)似的開(kāi)銷(xiāo)管理能力，OTN光通路(OCh)層的OTN幀結(jié)構(gòu)大大增強(qiáng)了OCh層的數(shù)字監(jiān)視能力。另外OTN還提供6層嵌套串聯(lián)連接監(jiān)視(TCM)功能，這樣使得OTN組網(wǎng)時(shí)，端到端和多個(gè)分段同時(shí)進(jìn)行性能監(jiān)視成為可能。
(4)增強(qiáng)了組網(wǎng)和保護(hù)能力
通過(guò)OTN幀結(jié)構(gòu)和多維度可重構(gòu)光分插復(fù)用器(ROADM)[8]的引入，大大增強(qiáng)了光傳送網(wǎng)的組網(wǎng)能力，改變了目前WDM主要點(diǎn)到點(diǎn)提供傳送帶寬的現(xiàn)狀。而采用前向糾錯(cuò)(FEC)技術(shù)，顯著增加了光層傳輸?shù)木嚯x(如采用標(biāo)準(zhǔn)G.709的FEC編碼，光信噪比(OSNR)容限可降低5dB左右，采用其他增強(qiáng)型FEC，光信噪比(OSNR)容限降低等多[9])。另外，OTN將提供更為靈活的基于電層和光層的業(yè)務(wù)保護(hù)功能，如基于ODUk層的光子網(wǎng)連接保護(hù)(SNCP)和共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)、基于光層的光通道或復(fù)用段保護(hù)等，但目前共享環(huán)網(wǎng)技術(shù)尚未標(biāo)準(zhǔn)化。
(5)OTN支持多種設(shè)備類(lèi)型
鑒于OTN技術(shù)的特點(diǎn)，目前OTN支持4種基本的設(shè)備類(lèi)型[10]，即OTN終端型設(shè)備、基于電交叉功能的OTN設(shè)備、基于光交叉功能的OTN設(shè)備和基于光電混合交叉功能的OTN設(shè)備。目前大多數(shù)廠家支持的OTN產(chǎn)品主要以O(shè)TN終端設(shè)備和基于光交叉功能的OTN設(shè)備為主，基于電交叉功能和光電混合交叉功能的OTN設(shè)備也有部分提供，在具體應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際需求綜合考慮選擇哪種或哪幾種OTN設(shè)備。
(6)OTN目前不支持小帶寬粒度
由于OTN技術(shù)最初的目的主要是考慮處理2.5Gb/s以及以上帶寬粒度的客戶(hù)信號(hào)，因此并沒(méi)有考慮低于2.5Gb/s的客戶(hù)信號(hào)。隨著OTN客戶(hù)需求的發(fā)展變化，基于更低帶寬顆粒(如1.25Gb/s量級(jí)及以下)的需求出現(xiàn)，ITU-T也加大研究力度，目前正在根據(jù)各成員提案討論如何規(guī)范具體的帶寬粒度規(guī)格和參數(shù)，同時(shí)研究基于多種較小帶寬顆粒的通用映射規(guī)程(GMP)。
2OTN關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)
OTN技術(shù)包括很多關(guān)鍵技術(shù)，主要有接口技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、保護(hù)技術(shù)、傳輸技術(shù)、智能控制技術(shù)和管理功能等等。
2.1接口技術(shù)
OTN的接口技術(shù)主要包括物理接口和邏輯接口兩部分，其中邏輯接口是最關(guān)鍵的部分。對(duì)于物理接口而言，ITU-TG.959.1已規(guī)范了相應(yīng)接口參數(shù)，而對(duì)于邏輯接口，ITU-TG.709規(guī)范了相應(yīng)的不同電域子層面的開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)，如光通路傳送單元(OTUk)、ODUk(含光通路凈荷單元(OPUk))等，以及光域的管理維護(hù)信號(hào)。其中OTUk相當(dāng)于段層，ODUk相當(dāng)于通道層，而ODUk又包含了可獨(dú)立設(shè)置的6個(gè)串聯(lián)連接監(jiān)視開(kāi)銷(xiāo)。
在目前的OTN設(shè)備實(shí)現(xiàn)中，基于G.709的幀，電層的開(kāi)銷(xiāo)支持程度較好，一般均可實(shí)現(xiàn)大部分告警和性能等開(kāi)銷(xiāo)的查詢(xún)與特定開(kāi)銷(xiāo)(含映射方式)的設(shè)置，而光域的維護(hù)信號(hào)由于具體實(shí)現(xiàn)方式未規(guī)范，目前支持程度較低。
2.2組網(wǎng)技術(shù)
OTN技術(shù)提供了OTN接口、ODUk交叉和波長(zhǎng)交叉等功能，具備了在電域、光域或電域光域聯(lián)合進(jìn)行組網(wǎng)的能力，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇蔀辄c(diǎn)到點(diǎn)、環(huán)網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)等。目前OTN設(shè)備典型的實(shí)現(xiàn)是在電域采用ODU1交叉或者光域采用波長(zhǎng)交叉來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中不同廠家當(dāng)中采用電域或電域光域聯(lián)合方式實(shí)現(xiàn)的較少，而采用光域方式實(shí)現(xiàn)的較多。目前電域的交叉容量較低，典型為320Gb/s量級(jí)，光域的線(xiàn)路方向(維度)可支持到2～8個(gè)，單方向一般支持40×10Gb/s的傳送容量，后續(xù)可能出現(xiàn)更大容量的OTN設(shè)備。
2.3保護(hù)恢復(fù)技術(shù)
OTN在電域和光域可支持不同的保護(hù)恢復(fù)技術(shù)。電域支持基于ODUk的子網(wǎng)連接保護(hù)(SNCP)、環(huán)網(wǎng)共享保護(hù)等；光域支持光通道1＋1保護(hù)(含基于子波長(zhǎng)的1＋1保護(hù))、光通道共享保護(hù)和光復(fù)用段1＋1保護(hù)等。另外基于控制平面的保護(hù)與恢復(fù)也同樣適用于OTN網(wǎng)絡(luò)。目前OTN設(shè)備的實(shí)現(xiàn)是電域支持SNCP和私有的環(huán)網(wǎng)共享保護(hù)，而光域主要支持光通道1＋1保護(hù)(含基于子波長(zhǎng)的1＋1保護(hù))、光通道共享保護(hù)等。另外，部分廠家的OTN設(shè)備在光域支持基于光通道的控制平面，也支持一定程度的保護(hù)與恢復(fù)功能。隨著OTN技術(shù)的發(fā)展與逐步規(guī)模應(yīng)用，以光通道和ODUk為調(diào)度顆粒基于控制平面的保護(hù)恢復(fù)技術(shù)將會(huì)逐漸完善實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。2.4傳輸技術(shù)
大容量、長(zhǎng)距離的傳輸能力是光傳送網(wǎng)絡(luò)的基本特征，任何新型的光傳送網(wǎng)絡(luò)都必然不斷采用革新的傳輸技術(shù)提升相應(yīng)的傳輸能力，OTN技術(shù)也不例外。OTN除了采用帶外的FEC技術(shù)顯著地提升了傳輸距離之外，而目前已采用的新型調(diào)制編碼(含強(qiáng)度調(diào)制、相位調(diào)制、強(qiáng)度和相位結(jié)合調(diào)制、調(diào)制結(jié)合偏振復(fù)用等)結(jié)合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可調(diào)補(bǔ)償、電域均衡等技術(shù)顯著增加了OTN網(wǎng)絡(luò)在高速(如40Gb/s及以上)大容量配置下的組網(wǎng)距離。
2.5智能控制技術(shù)
OTN基于控制平面的智能控制技術(shù)包含和基于SDH的自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)類(lèi)似的要求，包括自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、路由要求、信令要求、鏈路管理要求和保護(hù)恢復(fù)技術(shù)等?；赟DH的ASON相關(guān)的協(xié)議規(guī)范一般可應(yīng)用到OTN網(wǎng)絡(luò)。與基于SDH的ASON網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵差異是，智能功能調(diào)度和處理的帶寬可以不同，前者為VC-4，后者為ODUk和波長(zhǎng)。
目前的OTN設(shè)備部分廠家已實(shí)現(xiàn)了基于波長(zhǎng)的部分智能控制功能，相關(guān)的功能正在進(jìn)一步的發(fā)展完善當(dāng)中。后續(xù)更多的OTN設(shè)備將會(huì)進(jìn)一步支持更多的智能控制功能，如基于ODUk顆粒等。
2.6管理功能
OTN的管理除了滿(mǎn)足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外，還需滿(mǎn)足OTN技術(shù)的特定要求，如基于OTN的開(kāi)銷(xiāo)管理、基于ODUk/波長(zhǎng)的調(diào)度與管理、基于波長(zhǎng)的功率均衡與控制管理、波長(zhǎng)的沖突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)一般都基于原有傳統(tǒng)WDM網(wǎng)管系統(tǒng)升級(jí)，除了常規(guī)的管理功能之外，可支持OTN相應(yīng)的基本管理功能。
3光傳送網(wǎng)應(yīng)用分析
隨著傳送網(wǎng)客戶(hù)信號(hào)帶寬需求的進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)、OTN技術(shù)的逐漸發(fā)展和OTN設(shè)備功能實(shí)現(xiàn)程度的顯著推進(jìn)，OTN技術(shù)如何應(yīng)用日益成為業(yè)界探討的焦點(diǎn)，也即何時(shí)(什么時(shí)候)、何地(什么網(wǎng)絡(luò)層面)、以什么方式(選擇什么功能)引入OTN進(jìn)行組網(wǎng)以及實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在哪些障礙或缺陷。因此，文章主要從OTN應(yīng)用時(shí)機(jī)、OTN應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層面、OTN應(yīng)用功能以及OTN應(yīng)用關(guān)聯(lián)問(wèn)題等角度進(jìn)行分析。3.1應(yīng)用時(shí)機(jī)探討
OTN是否可以很好地引入應(yīng)用主要應(yīng)從傳送網(wǎng)客戶(hù)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)、OTN技術(shù)的完善程度、OTN設(shè)備的實(shí)現(xiàn)程度以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員的OTN技術(shù)認(rèn)知程度等多個(gè)角度考慮。
首先，目前傳送網(wǎng)客戶(hù)信號(hào)主要為IP/以太網(wǎng)，而IP/以太網(wǎng)的高速發(fā)展導(dǎo)致大帶寬粒度傳送與調(diào)度的需求增長(zhǎng)非常迅速，基于VC-12/VC-4的帶寬顆粒的適配與調(diào)度方式顯然滿(mǎn)足不了傳送網(wǎng)客戶(hù)信號(hào)對(duì)于大顆粒帶寬的傳送與調(diào)度需求。其次，從OTN技術(shù)的完善程度來(lái)看，雖然目前OTN標(biāo)準(zhǔn)系列還在進(jìn)一步修訂和討論(如規(guī)范ODU0和ODU4顆粒，統(tǒng)一基于超頻方式工作的ODU1e、ODU2e容器等等)，而OTN的主要標(biāo)準(zhǔn)框架和功能要求已由ITU-T幾年前定稿，即使后續(xù)部分內(nèi)容有所更新，但目前的規(guī)范內(nèi)容至少必須要繼承和兼容，因此，對(duì)于OTN技術(shù)目前可以說(shuō)是基本完善。第三，對(duì)于OTN設(shè)備的實(shí)現(xiàn)程度來(lái)看，目前的OTN設(shè)備已經(jīng)基本支持了OTN技術(shù)的主要特征，如多速率映射與透明傳送、大顆粒帶寬的調(diào)度與處理、OTN幀結(jié)構(gòu)的開(kāi)銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)與處理、OTN的組網(wǎng)與保護(hù)等，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于這些OTN技術(shù)特征的管理。因此，從設(shè)備實(shí)現(xiàn)上而言，OTN設(shè)備已經(jīng)具備了初步應(yīng)用的功能特征，但具體應(yīng)用時(shí)要根據(jù)多種需求綜合選擇OTN設(shè)備相應(yīng)功能。最后，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員對(duì)于OTN技術(shù)認(rèn)知過(guò)程和其他任何新技術(shù)一樣，都需要一個(gè)逐漸了解、深入和掌握的過(guò)程。因此，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員初期對(duì)于OTN技術(shù)的不熟悉并不是OTN引入與應(yīng)用的障礙，而應(yīng)該是OTN應(yīng)用時(shí)所必須要準(zhǔn)備的前提條件之一。
因此，從傳送網(wǎng)客戶(hù)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)、OTN技術(shù)的完善程度、OTN設(shè)備的實(shí)現(xiàn)程度等方面來(lái)看，OTN技術(shù)的引入與應(yīng)用目前應(yīng)該具備了基本的條件，可在綜合考慮其他非技術(shù)因素的基礎(chǔ)上逐步引入與應(yīng)用OTN技術(shù)，以增強(qiáng)傳送網(wǎng)絡(luò)的傳送能力與效率，適應(yīng)客戶(hù)信號(hào)的高速、動(dòng)態(tài)發(fā)展。
3.2應(yīng)用層面分析
由于光傳送網(wǎng)絡(luò)的范疇較大，包括城域光傳送網(wǎng)(含核心層、匯聚層和接入層)、干線(xiàn)傳送網(wǎng)(省內(nèi)干線(xiàn)和省級(jí)干線(xiàn))等多個(gè)層面。不同網(wǎng)絡(luò)層面的特點(diǎn)不同，因而是否可以引入OTN技術(shù)的結(jié)論對(duì)于不同網(wǎng)絡(luò)層面并不完全一致。
對(duì)于城域光傳送網(wǎng)而言，匯聚與接入層主要是承載的是匯聚型客戶(hù)業(yè)務(wù)，客戶(hù)信號(hào)的帶寬粒度較小，基于ODUk調(diào)度的業(yè)務(wù)可能性較小，而且OTN目前暫未標(biāo)準(zhǔn)化ODU1(2.5Gb/s)以下的帶寬粒度，因此，目前的OTN技術(shù)在城域匯聚與接入層引入與應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)并不明顯。
對(duì)于城域傳送核心層和干線(xiàn)傳送網(wǎng)絡(luò)而言，客戶(hù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)主要為分布型，客戶(hù)信號(hào)的帶寬粒度較大，基于ODUk和波長(zhǎng)調(diào)度的需求和優(yōu)勢(shì)明顯，OTN技術(shù)特點(diǎn)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)比較適宜發(fā)揮。
因此，目前OTN技術(shù)的引入與應(yīng)用主要應(yīng)側(cè)重于城域核心層和干線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。
3.3應(yīng)用功能選擇
OTN技術(shù)的典型應(yīng)用功能目前可分為3種：OTN接口、ODUk交叉和波長(zhǎng)交叉3種。綜合考慮客戶(hù)業(yè)務(wù)需求、OTN技術(shù)完善程度、OTN設(shè)備實(shí)現(xiàn)程度等多種因素，應(yīng)在不同的網(wǎng)絡(luò)層面應(yīng)選擇不同的OTN功能。
首先，在城域傳送網(wǎng)核心層層面，由于節(jié)點(diǎn)調(diào)度與處理要求中等，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小但調(diào)度需求較大，目前一般可根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的典型需求選擇ODUk交叉和波長(zhǎng)交叉或者ODUk和波長(zhǎng)混合交叉功能，同時(shí)提供對(duì)于OTN接口功能的支持；后續(xù)可根據(jù)OTN設(shè)備的實(shí)現(xiàn)程度選擇新型功能。第二，在省內(nèi)干線(xiàn)層面，由于節(jié)點(diǎn)調(diào)度與處理要求較大，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，調(diào)度需求較大，目前一般可根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的典型需求選擇波長(zhǎng)交叉或者僅選擇OTN接口功能；后續(xù)可根據(jù)OTN設(shè)備的能力的提升和客戶(hù)業(yè)務(wù)需求等選擇ODUk交叉、波長(zhǎng)交叉，或者ODUk和波長(zhǎng)混合交叉功能。第三，在省級(jí)干線(xiàn)層面，由于節(jié)點(diǎn)調(diào)度與處理要求很大，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大，調(diào)度需求一般，目前一般可根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的典型需求選擇OTN接口功能，特殊需求可局部選擇波長(zhǎng)交叉功能；后續(xù)可根據(jù)OTN設(shè)備的能力提升和客戶(hù)業(yè)務(wù)需求等選擇ODUk交叉、波長(zhǎng)交叉，或者ODUk和波長(zhǎng)混合交叉功能。
3.4應(yīng)用關(guān)聯(lián)問(wèn)題
實(shí)際引入OTN技術(shù)組網(wǎng)時(shí)，最典型的關(guān)聯(lián)問(wèn)題是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)如何升級(jí)、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)與OTN怎么互通以及后續(xù)的OTN如何演進(jìn)等問(wèn)題。
由于現(xiàn)有WDM網(wǎng)絡(luò)的彩色接口一般都提供了基于G.709的OTN接口功能，原則上可考慮直接升級(jí)或啟動(dòng)OTN接口功能。由于現(xiàn)有WDM設(shè)備的OTN接口的支持程度差異較大，而且涉及到現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、技術(shù)的更新和成本等因素，如何升級(jí)為完全支持G.709接口的OTN設(shè)備，是個(gè)綜合多種因素需要深入分析的問(wèn)題，不同的場(chǎng)景應(yīng)選擇不同的解決方案。
對(duì)于互通問(wèn)題，由于目前的WDM網(wǎng)絡(luò)支持的G.709接口并不一定完善，因此，新建的OTN網(wǎng)絡(luò)與已有WDM或者SDH網(wǎng)絡(luò)互通時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇客戶(hù)側(cè)接口(如SDH/以太網(wǎng)等)進(jìn)行互通，待OTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐漸擴(kuò)大以后，OTN不同子網(wǎng)之間可采用基于OTUk的域間接口互通，逐漸實(shí)現(xiàn)端到端的維護(hù)與管理。
關(guān)于OTN引入和應(yīng)用后的后續(xù)技術(shù)演進(jìn)，應(yīng)在積累前期運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上擴(kuò)大OTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的同時(shí)，從客戶(hù)業(yè)務(wù)需求、OTN技術(shù)發(fā)展和OTN設(shè)備實(shí)現(xiàn)程度等多方面緊密跟蹤相關(guān)進(jìn)展，以便適時(shí)適度地引入更多的OTN新功能，最終實(shí)現(xiàn)光傳送網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)真正意義上端到端靈活的調(diào)度、維護(hù)與管理，使OTN的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層面覆蓋到城域傳送網(wǎng)核心、接入與匯聚層以及干線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。
4結(jié)束語(yǔ)
OTN作為新型的光傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，繼承了SDH和WDM技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)，同時(shí)拓展了新型的大顆粒調(diào)度和傳送、多級(jí)的TCM等新型功能，是下一代光傳送網(wǎng)的主流技術(shù)。從傳送網(wǎng)客戶(hù)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)、OTN技術(shù)的完善程度、OTN設(shè)備的實(shí)現(xiàn)程度等多個(gè)角度考慮，OTN已具備了引入與應(yīng)用的基本條件，而具體的應(yīng)用應(yīng)著重考慮OTN應(yīng)用時(shí)機(jī)、OTN應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層面、OTN應(yīng)用功能以及OTN應(yīng)用關(guān)聯(lián)問(wèn)題等方面。
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論文摘要介紹了脫毒甘薯栽培的關(guān)鍵技術(shù)，包括選好品種、選地深耕、培育壯苗、適時(shí)扦插、合理密植、田間管理、平衡施肥、防病除蟲(chóng)等方面的內(nèi)容，以期指導(dǎo)脫毒甘薯的推廣種植。
1選好品種
根據(jù)氣候、土壤條件以及用途等選擇相應(yīng)的脫毒甘薯品種。對(duì)灌溉條件較好、肥力較高的土地，可選用徐薯18等品種；對(duì)肥力較差的旱薄地，選用魯薯7號(hào)等品種。高產(chǎn)淀粉型品種有徐薯18、皖薯1號(hào)、皖薯7號(hào)、魯薯7號(hào)、豫薯7號(hào)、蘇薯7號(hào)等；優(yōu)質(zhì)食用型品種有北京553、蘇薯8號(hào)、皖薯8號(hào)、徐薯43-14等。
2選地深耕
甘薯具有抗旱特性，應(yīng)選擇疏松透氣、上層深厚、蓄水保肥、排灌良好、耕作層深30cm左右的沙質(zhì)壤上，pH值以5.2～6.7為宜。深耕30cm左右，起壟規(guī)格為壟高20cm，壟寬50～60cm，壟距80～100cm，做壟要求土壤寧干勿濕。起壟目的是加大晝夜溫差，促進(jìn)薯地膨大和養(yǎng)分積累，土層松軟，減少氣生根，一般可增產(chǎn)10%以上。
3培育壯苗
壯苗一般比弱苗增產(chǎn)10%以上，是高產(chǎn)的基礎(chǔ)。壯苗的標(biāo)準(zhǔn)是：莖粗壯節(jié)間短，葉片肥厚、大小適中，項(xiàng)葉平齊，苗高20～25cm，苗齡25～30d，組織充實(shí)、老嫩適度，苗重5g以上，無(wú)病蟲(chóng)無(wú)白根，斷口白漿多，栽后緩苗快。
甘薯育苗方法有塑料薄膜育苗、火炕育苗、釀熱溫床育苗、電熱溫床育苗等。苗床管理主要是“以催為主、以煉為輔，先催后煉、催煉結(jié)合”來(lái)達(dá)到早出苗、多出苗、育壯苗。
苗床管理分為三個(gè)階段。一是從排種到出苗階段，即前期高溫催芽期，排好種薯后澆透水，用甲基托布津500倍液或多菌靈1000倍液噴灑種薯進(jìn)行消毒，種苗上床3～4d內(nèi)溫度保持35～38℃，而后降至29～31℃進(jìn)行催芽；二是平溫長(zhǎng)苗期，當(dāng)苗高10cm后，將溫度穩(wěn)定在25～28℃，苗出齊時(shí)澆1次透水；三是低溫?zé)捗缙冢?dāng)苗高15～18cm時(shí)可采苗移栽，采苗前3～4d溫度降低至18～20℃進(jìn)行煉苗處理，采苗后第1天澆1次透水，再次轉(zhuǎn)入以催為主，追施適量的肥料。
4適時(shí)扦插
春甘薯在氣溫穩(wěn)定在15℃以上時(shí)，每早栽ld，產(chǎn)量可提高1.0%～1.2%；夏薯每早栽1d，產(chǎn)量可提高2.5%～3.0%。扦插時(shí)應(yīng)選用苗齡在30d左右，苗長(zhǎng)20cm,莖粗節(jié)短的壯苗進(jìn)行栽插。在水肥條件較好的地區(qū)采用留3葉方法進(jìn)行水平扦較好，栽插深度以5cm為好；在干旱和丘陵地區(qū)則以留3葉方法進(jìn)行斜插為好，深度為10cm左右。
5合理密植
插足基本苗，以較好地發(fā)揮群體增產(chǎn)潛力。春薯4月下旬至5月中旬栽植密度為4.50～5.25萬(wàn)株/hm2，丘陵地一般為7.50萬(wàn)株/hm2。土層深厚，肥水條件較好，可適當(dāng)稀植；耕作層淺，肥水條件較差，則適當(dāng)密些，以協(xié)調(diào)個(gè)體和群體間結(jié)構(gòu)，充分利用地力和空間，有效提高甘薯產(chǎn)量。
6田間管理
6.1中耕培壟
春薯栽后30～35d開(kāi)始封壟，應(yīng)及時(shí)中耕松土培壟，用地膜覆蓋的只鋤壟溝。夏薯栽后20～25d培壟。
6.2及時(shí)化控
對(duì)莖葉徒長(zhǎng)田塊，應(yīng)在7月中旬至8月中旬（營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)葉盛期）化控2～3次，噴施多效唑、膨大素或助壯素，也可提蔓1～2次，以控制莖葉徒長(zhǎng)，促進(jìn)塊根膨大，提高產(chǎn)量。
6.3澆水排澇
甘薯抗旱性較強(qiáng)，適宜土壤相對(duì)濕度為50%～70%，封壟前中耕除草2～3遍，栽后20～30d遇旱澆1次緩苗水。中后期遇旱順壟輕澆小水。甘薯怕澇，雨水大要排水。
7平衡施肥
甘薯是地下結(jié)果的塊根作物，對(duì)肥料的吸收以鉀素最多，其次是氮，而磷最少，吸鉀數(shù)量為氮的2～3倍。據(jù)測(cè)定，高產(chǎn)甘薯每生產(chǎn)1000kg鮮薯需吸收純氮4.9kg、純磷1.34kg、純鉀11.5kg，其比例為1∶0.3∶2.3。
根據(jù)甘薯的需肥特點(diǎn)，總的施肥原則就是控氮，穩(wěn)磷，增施鉀，補(bǔ)施鋅硼肥。中等肥力地塊，施肥用量為純氮105～150kg/hm2、純磷75～120kg/hm2、純鉀225～300kg/hm2。在缺鋅硼的田塊，需施硫酸鋅和硼砂各15.0～22.5kg/hm2。
提倡深施、分層施。70%的有機(jī)肥結(jié)合深耕施入，化肥和30%的有機(jī)肥在做壟時(shí)集中施于壟下。栽后30d看長(zhǎng)勢(shì)追施5～10kg/hm2尿素，9月中下旬可葉面噴施0.3%的磷酸二氫鉀水溶液75kg/hm2。
8防病除蟲(chóng)
本文通過(guò)對(duì)直埋蒸汽管道設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等方面調(diào)查、研究，針對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析、探討，供廣大供熱科技人員參考。
關(guān)鍵詞：直埋蒸汽管道、保溫結(jié)構(gòu)、內(nèi)固定支架、微量變形
一、直埋蒸汽管道技術(shù)發(fā)展概況
目前，我國(guó)直埋蒸汽管道市場(chǎng)需求愈來(lái)愈大，而且有迅猛發(fā)展之勢(shì)。這種局面的出現(xiàn)，訂由以下原因促成：
A、我國(guó)推廣"集中供熱"、"熱電聯(lián)產(chǎn)"、"三聯(lián)代"等節(jié)能、環(huán)保政策的需要；
B、現(xiàn)代文明城鎮(zhèn)建設(shè)的加速和對(duì)節(jié)能、環(huán)保的高要求；
C、國(guó)家為了提高人民生活質(zhì)量水平，供熱范圍由嚴(yán)寒的"三北"地區(qū)（即華北、東北、西北）向廣闊的冬寒夏熱的"過(guò)渡地區(qū)"擴(kuò)展的需求。
1．1、研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用等方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步
為適應(yīng)直埋蒸汽管道迅速發(fā)展的市場(chǎng)需求，近幾年來(lái)我國(guó)廣大科技人員、生產(chǎn)廠家在直埋蒸汽管道技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用等方面，付出了大量心血，取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。保溫結(jié)構(gòu)型式和選用材料之多樣化，工程實(shí)踐規(guī)模之大，世界上沒(méi)有一個(gè)國(guó)家可以和我們相比。筆者曾多次和德國(guó)布魯格、意大利索克薩姆以及美國(guó)等多家公司交流，他們一般最大管徑Φ500mm，用量也不大，而目前我國(guó)山東濟(jì)南、河北石家莊、陜西西安、遼寧大連、河南、江浙等地區(qū)所采用的直埋蒸汽管道已超過(guò)Φ500mm，有的已達(dá)900mm。保溫結(jié)構(gòu)形式有內(nèi)滑動(dòng)、外滑動(dòng)，選取用的耐高溫保溫材料有微孔硅酸鈣、玻璃棉管殼、熱壓珍珠巖、硅珠保溫材料、復(fù)合硅酸鹽等。保溫結(jié)構(gòu)型式、選用保溫材料種類(lèi)很多。因此在直埋蒸汽管道開(kāi)發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域，我國(guó)并不比發(fā)達(dá)國(guó)家落后。
1．2、一方面肯定研究、開(kāi)發(fā)方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)，另一方面也應(yīng)清醒地認(rèn)識(shí)到目前我國(guó)蒸汽管道直埋敷設(shè)技術(shù)在研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、材料、檢測(cè)等方面，尚存在著理論、技術(shù)、管理等方面諸多問(wèn)題，距這項(xiàng)技術(shù)的完善還有很大距離。筆者通過(guò)對(duì)南、北方一些工程事故調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于基礎(chǔ)理論研究滯后于開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)計(jì)算不準(zhǔn)確，產(chǎn)品粗制濫造，施工馬虎從事，運(yùn)行違規(guī)操作等，造成部分蒸汽管道直埋不久便出現(xiàn)"跑、冒、漏、傷"，"帶病運(yùn)行"問(wèn)題，遺患于后，危及安全生產(chǎn)。在此種情況下，應(yīng)冷靜、客觀地對(duì)以往的實(shí)踐進(jìn)行實(shí)事求是的科學(xué)分析、研究、總結(jié)，繼而加強(qiáng)科研力度，以促進(jìn)蒸汽管道直埋技術(shù)的進(jìn)一步提高和完善。
二、對(duì)直埋蒸汽管道幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的思考與探討
蒸汽管道直埋技術(shù)是一項(xiàng)涉及熱力學(xué)、材料力學(xué)、巖土力學(xué)、流體力學(xué)以及有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料、防腐、電化學(xué)等多學(xué)科的系統(tǒng)工程，而且投入生產(chǎn)是動(dòng)態(tài)運(yùn)行，所以蒸汽管道直埋敷設(shè)與熱水管道直埋敷設(shè)相比較，技術(shù)復(fù)雜的多。據(jù)有關(guān)專(zhuān)家總結(jié)，蒸汽管道直埋敷設(shè)通常有三大系統(tǒng)，十三個(gè)結(jié)點(diǎn)處理，每一項(xiàng)處理不當(dāng)，就會(huì)立即或即將造成工程事故，隱患性很大。篇幅所限，不能展開(kāi)討論，下面僅對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)提幾點(diǎn)參考意見(jiàn)，以期"拋磚引玉"。
2．1關(guān)于保溫結(jié)構(gòu)計(jì)算
2．1．1蒸汽管道直埋敷設(shè)與架空、地溝敷設(shè)傳熱狀態(tài)不同，架空敷設(shè)是向無(wú)限空間傳熱，地溝敷設(shè)是熱介質(zhì)通過(guò)保溫材料、流動(dòng)空氣層、溝壁等以不同傳熱狀態(tài)向周?chē)寥纻鳠?，而直埋敷設(shè)，簡(jiǎn)化講熱介質(zhì)是向周?chē)寥腊匆痪S穩(wěn)定傳熱，土壤可視為保溫結(jié)構(gòu)一部分。以目前國(guó)內(nèi)常用的內(nèi)滑動(dòng)式復(fù)合結(jié)構(gòu)蒸汽管道為例，計(jì)算過(guò)程中首先應(yīng)劃定三個(gè)界面溫度（見(jiàn)圖1）。
無(wú)機(jī)保溫材料與有機(jī)保溫材料接觸處可視為第一界面，外保護(hù)層與土壤接觸處視為第二界面，地表與空氣接觸面視為第三界面。計(jì)算時(shí)應(yīng)先控制三個(gè)界面溫度，第一界面溫度控制在有機(jī)材料耐溫能力以下；第二界面溫度應(yīng)控制保護(hù)層的防腐、防水及機(jī)械性能不遭受大幅度衰減或破壞；第三界面溫度則控制不會(huì)因界面溫度升高而使得管道周?chē)寥罒嶙柚堤岣?，從而造成第一、二界面溫度升高破壞保溫結(jié)構(gòu)。所以在保溫結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程中，應(yīng)校核當(dāng)?shù)貥O高、構(gòu)低環(huán)境溫度的影響，必要時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整保溫結(jié)構(gòu)各層保溫材料的厚度，以確保保溫結(jié)構(gòu)安全。同時(shí)，計(jì)算過(guò)程中不能簡(jiǎn)單地按架空管道保溫結(jié)構(gòu)或按<通則>中公式進(jìn)行計(jì)算，而應(yīng)結(jié)合節(jié)能50%，管網(wǎng)輸送效率提高到大于90%的要求（"直埋蒸汽管道保溫結(jié)構(gòu)研究與計(jì)算"，《區(qū)域供熱》2001年第1期）。
2．1．2保溫計(jì)算中，對(duì)土壤、保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)選取不能草率，這兩個(gè)系數(shù)的選取正確與否，往往影響保溫效果和管道運(yùn)行安全性。
土壤的導(dǎo)熱系數(shù)在0.5～2.5w/m·k之間，跨度很大，其大小與土壤種類(lèi)、含水量大小、化學(xué)成分、埋設(shè)條件等多種因素有關(guān)。在工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持實(shí)測(cè)當(dāng)?shù)赝寥缹?dǎo)熱系數(shù)或求助當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)部門(mén)提供資料，認(rèn)真確定土壤導(dǎo)熱系數(shù)值。如果只根據(jù)"無(wú)資料可查時(shí)取1.5w/m·k"確定土壤導(dǎo)熱系數(shù)不是科學(xué)的，因?yàn)椴荒艽_切反映管道所處的土壤實(shí)際情況，造成計(jì)算結(jié)果誤差很大。例如南方高水位地區(qū)和西部干燥地區(qū)的土壤導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)值相差成倍，那么保溫結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果也會(huì)差異很大，如果草率計(jì)算，會(huì)造成管道表面溫度過(guò)高或過(guò)低，破壞管道保護(hù)層或不經(jīng)濟(jì)。所以，應(yīng)使用當(dāng)?shù)貙?shí)測(cè)土壤導(dǎo)熱系數(shù)值來(lái)計(jì)算。石家莊供熱指揮部等單位堅(jiān)持實(shí)測(cè)導(dǎo)熱系數(shù)的做法是科學(xué)態(tài)度。
對(duì)各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，不能簡(jiǎn)單以廠家提供的單體數(shù)值為準(zhǔn)，而應(yīng)搞清楚該數(shù)值是在何種溫度，何種條件，哪一級(jí)檢測(cè)部門(mén)測(cè)定的，有否導(dǎo)熱系數(shù)方程式。然后盡量參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定的導(dǎo)熱方程式來(lái)選取、確定導(dǎo)熱系數(shù)。例如微孔硅酸鈣，筆者見(jiàn)過(guò)幾個(gè)廠家標(biāo)出的導(dǎo)熱系數(shù)都不同，這時(shí)應(yīng)憑據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T10699-1998<硅酸鈣絕熱制品>相關(guān)條文選取，送樣檢測(cè)后確定導(dǎo)熱系數(shù)。
2．2保溫結(jié)構(gòu)型式選擇應(yīng)因地制宜
由于蒸汽管道介質(zhì)溫度高，保溫結(jié)構(gòu)不可能做成像直埋熱水管道那樣"三位一體"，需要做成"脫開(kāi)式"，即工作鋼管與保溫層或外護(hù)層脫開(kāi)。
2．2．1國(guó)外基本是要用鋼外護(hù)層
德國(guó)、美國(guó)采用外滑動(dòng)式，即綁縛著保溫材料的工作鋼管在鋼外護(hù)層內(nèi)滑動(dòng)。只有意大利薩克索姆公司是采用工作鋼管在保溫層內(nèi)滑動(dòng)，即內(nèi)滑動(dòng)式（但他們沒(méi)有設(shè)內(nèi)滑動(dòng)層）。實(shí)事求是講，國(guó)外對(duì)于蒸汽直埋技術(shù)基礎(chǔ)理論研究及實(shí)驗(yàn)并不深入，只是由于他們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)條件等優(yōu)越，制造工藝精細(xì)，外防腐技術(shù)指標(biāo)高，施工要求嚴(yán)格，所以?xún)r(jià)格也很高。
2．2．2我國(guó)對(duì)于蒸汽管道直埋技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，是摸索前進(jìn)的，在摸索保溫結(jié)構(gòu)形式過(guò)程中，大致分為三個(gè)階段。
外護(hù)層：
第一階段：采用"塑套鋼"型式，即外護(hù)層采用高密度聚乙烯，工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，聚乙烯耐溫能力太差，當(dāng)局部熱流外泄，很容易造成外護(hù)層蠕變、鼓脹破壞，聚乙燃做外護(hù)層不適用于蒸汽管道，目前已成為共識(shí)。
第二階段：采用玻璃鋼做為外護(hù)層，而溫能力大大強(qiáng)于聚乙烯，加工工藝由于是采用纏撓式，與采用聚乙烯管做保護(hù)層需要空管比較，可以克服偏心，質(zhì)量有保證。但由于對(duì)玻璃鋼制造工藝機(jī)理了解不透，采用了簡(jiǎn)陋方式，同時(shí)，玻璃鋼外護(hù)層標(biāo)準(zhǔn)發(fā)時(shí)還沒(méi)有頒布，制造的玻璃鋼外護(hù)層質(zhì)量低下，運(yùn)輸、安裝過(guò)程中再違規(guī)操作，出現(xiàn)局部開(kāi)裂破壞，動(dòng)搖了采用玻璃外護(hù)層的信心。
第三階段：依照國(guó)外采用鋼外護(hù)層，即鋼地溝型式。由于國(guó)情所限，完全依照國(guó)外，使用單位經(jīng)濟(jì)難以承受，制造企業(yè)只能簡(jiǎn)易從事，但它的"優(yōu)勢(shì)"是前二年、三年不易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，于制造商保一個(gè)運(yùn)行循環(huán)有利，所以近期這種形式較為"走火"。不過(guò)建立開(kāi)發(fā)、使用單位應(yīng)冷靜考慮遺患未來(lái)問(wèn)題，如防腐、電化學(xué)、檢修等問(wèn)題。關(guān)于此問(wèn)題還要詳細(xì)探討。
保溫層：
第一階段：主要采用巖棉、復(fù)合硅酸鹽氈與聚氨酯泡沫復(fù)合。工程事故教訓(xùn)說(shuō)明上述兩種材料存在兩大問(wèn)題，一是遇潮板結(jié)變形，二是支撐力不夠，特別較大管徑保溫管，很容易被子埋土壓扁破壞，現(xiàn)在已基本不再用。
第二階段：采用微孔硅酸鈣瓦與聚氨酯泡沫復(fù)合。由于硅酸鈣瓦之間有縫隙，當(dāng)管道運(yùn)行后容易裂縫，造成局部熱流外泄，破壞有機(jī)保溫層和保護(hù)層，雖然采取了一些措施，但仍未能保證熱流不外泄問(wèn)題。
第三階段：多極化，"百花爭(zhēng)艷"，硅酸鈣、高密度玻璃棉管殼、硅珠復(fù)合材料等，現(xiàn)在正在通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)。
2．2．3通過(guò)上面敘述，說(shuō)明蒸汽管道結(jié)構(gòu)型式在摸索過(guò)程中，廣大供熱科技人員和開(kāi)發(fā)商，確實(shí)注入了大量心血，但是，究竟哪一種結(jié)構(gòu)型式最為優(yōu)呢？筆者認(rèn)為，目前還不是肯定哪一種結(jié)構(gòu)型工業(yè)最優(yōu)的時(shí)候。應(yīng)當(dāng)根據(jù)我國(guó)具體國(guó)情，繼續(xù)深入研究、實(shí)踐、總結(jié)。現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)所正組織部分科技人員編寫(xiě)。文件中蒸汽管道技術(shù)條件，只提出要求，并沒(méi)肯定結(jié)構(gòu)型式。這很好，給今后深入研究、開(kāi)發(fā)留有空間，是實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
我國(guó)地域廣闊，氣候、水文、地質(zhì)條件差異很大，不能簡(jiǎn)單地像國(guó)外一些國(guó)家采且種模式，筆者通過(guò)近二年對(duì)南方、沿海、西部等地區(qū)調(diào)研認(rèn)為，我國(guó)發(fā)展蒸汽管道直埋敷設(shè)技術(shù)，在考慮我國(guó)經(jīng)濟(jì)條件情況下，就因地制宜。例如南方主要矛盾是防水問(wèn)題，沿海地區(qū)不僅有防水問(wèn)題，更關(guān)鍵是防止氯、硫氧化物腐蝕問(wèn)題，而西部地區(qū)空出土壤熱阻問(wèn)題。
沿海地區(qū)采用鋼套鋼型式，外護(hù)層防腐解決困難，而采用按"標(biāo)準(zhǔn)"制造的玻璃鋼外護(hù)層既能防水更能防腐，而城市主要街道地區(qū)敷設(shè)的管道和由電廠通過(guò)野外向城區(qū)輸送蒸汽的管道又不宜同等對(duì)待。前者要求嚴(yán)格些，后者則可簡(jiǎn)易些。西部地區(qū)干旱，地下不位低，解決的主要矛盾是土壤阻值等問(wèn)題，因些，保溫層采用廉價(jià)的材料，例如硅珠復(fù)合材料（硅珠與粉煤灰復(fù)合）。而外護(hù)層也不一定采用價(jià)高的鋼外護(hù)層，所以，不同地區(qū)當(dāng)選用蒸汽保溫結(jié)構(gòu)時(shí)，一定要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文、地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)以及介質(zhì)溫度高低、管徑大小等，全面、認(rèn)真地進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較，論證后確定方案，不能盲目草率仿照其它地區(qū)。
2．3對(duì)"外滑動(dòng)鋼套鋼"結(jié)構(gòu)型式的探討
目前，國(guó)內(nèi)采用的"外滑動(dòng)鋼套鋼"結(jié)構(gòu)型式（鋼地溝）基本上是仿照國(guó)外直埋蒸汽管道型式，供熱行業(yè)為了實(shí)現(xiàn)"跨路式發(fā)展"，需要引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。但應(yīng)該認(rèn)真學(xué)習(xí)、吸收、消化后再"為我所用"，而不能簡(jiǎn)單地根據(jù)國(guó)外產(chǎn)品商業(yè)廣告說(shuō)明書(shū)，"看圖識(shí)字"、"照貓畫(huà)虎"。筆者通過(guò)與國(guó)外公司交流和國(guó)內(nèi)采用外滑動(dòng)式鋼套鋼直埋蒸汽管道工程調(diào)研發(fā)現(xiàn)，下列幾個(gè)問(wèn)題共同探討。
2．3．1外套鋼管的防腐問(wèn)題：國(guó)外對(duì)外套鋼管防腐極為重視，要求嚴(yán)格，他們對(duì)鋼套管內(nèi)外側(cè)防腐都有措施。歐洲如德國(guó)，套鋼管外側(cè)是采用涂刷防腐材料后纏HDPE，耐電擊空強(qiáng)度要求達(dá)到20000V以上（UBLUC公司21000V），內(nèi)側(cè)面則要用抽成真空（設(shè)真空泵房保持），衰減腐蝕條件；美國(guó)則是在套鋼管外側(cè)面噴涂20～30mm厚聚氨脂絕緣層后再?lài)娡?mm左右玻璃纖維樹(shù)脂（玻璃鋼），類(lèi)似我國(guó)采有玻璃鋼做外護(hù)層的熱水預(yù)制保溫管，內(nèi)側(cè)面是采用抽真空或噴涂刷陶瓷防腐材料，外側(cè)防腐層電擊空強(qiáng)度也要求達(dá)到20000V以上。國(guó)內(nèi)目前鋼套管外側(cè)面只采用涂刷富鋅、環(huán)氧煤瀝青防腐涂料，據(jù)測(cè)試耐電擊空能力只有5000V左右，鋼套管內(nèi)側(cè)面防腐一般就不考慮了，而套鋼管內(nèi)側(cè)面由于處于高濕熱條件下，又有空氣，會(huì)加速套鋼管內(nèi)側(cè)面的腐蝕速度。國(guó)內(nèi)目前有個(gè)別廠家已經(jīng)注意到上述問(wèn)題。對(duì)套鋼管外側(cè)面已開(kāi)始采用類(lèi)似美國(guó)的方法，但套鋼管內(nèi)側(cè)面尚未加強(qiáng)套鋼管防腐措施。因此，目前國(guó)內(nèi)對(duì)套鋼管的防腐，特別是在高水位地區(qū)，能否保證套鋼管達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)界定的蒸汽管道壽命大于20年，尚需我們拿出有利的科學(xué)依據(jù)。應(yīng)提醒：埋入下的氣蒸汽管道三年五載不出問(wèn)題，并不等于20年沒(méi)問(wèn)題！因此，建議國(guó)內(nèi)同行應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)研究，拿出既適合國(guó)情，又保證外套鋼管壽命的科研成果。
2．3．2鋼套管橢圓化變形帶來(lái)的麻煩和解決方法，根據(jù)材料力學(xué)理論，常規(guī)壁厚的鋼管當(dāng)直徑超700mm，會(huì)因橢圓效應(yīng)產(chǎn)生橢圓變形，使得力學(xué)計(jì)算復(fù)雜化。當(dāng)介質(zhì)溫度超過(guò)300℃，一般DN>400mm的工作管，鋼套管直徑就有可能超過(guò)700mm，鋼套管橢圓變形就會(huì)產(chǎn)生。埋地鋼套管橢圓化變形主要與兩個(gè)因素有關(guān)：A、鋼套管上面作用的垂直荷載，包括隨埋深增加而加大的土壤荷載和隨埋深增大而減小的車(chē)輛等活荷載；B、鋼管的截面參數(shù)，在相同的垂直荷載作用下，鋼管半徑越大，隨圓化變形越大，管壁越厚，橢圓化變形越小。
鋼套管橢圓化變形，如超過(guò)一定限值，會(huì)造成局部失穩(wěn)破壞，即使沒(méi)有達(dá)到失穩(wěn)破壞程度，如果預(yù)留縫隙與計(jì)算變形不符，滑動(dòng)支架變形、卡腿、斷腿必定會(huì)發(fā)生，造成管道系統(tǒng)破壞。
為了控制因橢圓化變形造成管道破壞，在進(jìn)行外滑動(dòng)鋼套結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)、生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范，認(rèn)真計(jì)算，將隨圓化變形率控制在3%以?xún)?nèi)，同時(shí)，滑動(dòng)支架與鋼管內(nèi)壁間隙應(yīng)與之適應(yīng)。關(guān)于計(jì)算方法及公式，將另文介紹。
2．3．3國(guó)外對(duì)保溫材料如何長(zhǎng)期包縛在工作鋼管上，是有著嚴(yán)格技術(shù)措施的，他們采用特殊的防腐蝕鋼材帶包縛保溫材料，間距也有具體要求。如果簡(jiǎn)單地用細(xì)鉛絲或塑料帶包縛保溫材料。在高濕熱條件下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的鉛絲銹斷，塑料帶老化，造成保溫材料脫落，保溫結(jié)構(gòu)破壞。
2．3．4內(nèi)工作鋼管保溫層外表面與鋼套管內(nèi)壁的間距尺寸并不隨意，而是將這個(gè)空間作為輻射傳熱的保溫層，空間不能產(chǎn)生流動(dòng)氣流。國(guó)外是抽真空達(dá)到防止產(chǎn)生氣流，國(guó)內(nèi)由于條件所限，采用抽真空措施，暫時(shí)還難以實(shí)現(xiàn)。但預(yù)留的空氣層厚度不能隨意，一般不大于20mm，以防止空氣對(duì)流產(chǎn)生，提高隔熱效果。
2．3．5某些節(jié)點(diǎn)處理也存在不安全性和檢修難。如將波紋補(bǔ)償器安裝在外鋼套管內(nèi)，一旦破壞，如何確定位置、如何檢修均尚沒(méi)有明確、成熟的方法，其它像國(guó)內(nèi)固定支架、疏水裝置等同樣存在上述問(wèn)題。
還有其它諸多因素不一一列舉。通過(guò)以上幾點(diǎn)只是想說(shuō)明在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)時(shí)，應(yīng)該真正"吃透"后，再"為我所用"。同時(shí)，目前對(duì)"鋼套鋼"結(jié)構(gòu)型式，尚不應(yīng)簡(jiǎn)單肯定，需進(jìn)一步深入研究、實(shí)驗(yàn)，拿出經(jīng)濟(jì)、技術(shù)符合我國(guó)國(guó)情，又不會(huì)造成遺患于后的鋼套鋼結(jié)構(gòu)型式方案。
2．4關(guān)于內(nèi)固定支架
由于蒸汽管道熱伸長(zhǎng)量大，為了保證管道有效地實(shí)現(xiàn)熱脹冷縮，需要設(shè)置固定支架。（見(jiàn)圖二）如果還是按外固定設(shè)置方法，由于蒸汽管道溫度高，補(bǔ)償段短，固定墩設(shè)置多，尺寸大，這樣一是增大工程量，二是造成施工難度。為解決這項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外充分調(diào)研、交流，我校于1995年立題研究，題目是：《蒸汽管道內(nèi)固定支架試驗(yàn)方法研究》，并上了一名研究生專(zhuān)題研究了三年。在研究過(guò)程中普得到蔡啟林教授、姚約翰總工、楊明學(xué)研究員等專(zhuān)家熱誠(chéng)指導(dǎo)，課題完成了，但為什么至今沒(méi)有向社會(huì)發(fā)表，原因是有些問(wèn)題尚需要深入探討，鑒于目前已有單位使用，為了安全，現(xiàn)將兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題予以簡(jiǎn)要說(shuō)明，供參考。
1.外環(huán)2.高強(qiáng)隔熱材料3.內(nèi)環(huán)4.外套管5.工作鋼管6.焊縫7.保溫材料
2．4．1計(jì)算理論依據(jù)：根據(jù)彈性力學(xué)理論，內(nèi)固定支架是采用薄壁小圓環(huán)理論進(jìn)行計(jì)算，這種計(jì)算方法的邊界條件要求內(nèi)外鋼環(huán)必須緊密結(jié)合，受力均勻，但施工過(guò)程中很難達(dá)到要求，如果采取沿管道周邊分幾片組成不連續(xù)圓環(huán)，更不可能達(dá)到邊界條件要求。所以需要進(jìn)一步研究、探討可以滿(mǎn)足計(jì)算邊界要求的施工技術(shù)措施，否則運(yùn)行后會(huì)產(chǎn)生不安全因素。
2．4．2為了防止冷橋作用，熱流外泄，內(nèi)固定支架的內(nèi)外環(huán)采用石棉橡膠墊隔熱。采用石棉橡膠墊，有兩個(gè)問(wèn)題需要考慮。
A石棉橡膠熱老化問(wèn)題，一般蒸汽管道壽命介定大于20年，石棉橡膠墊肯定達(dá)不到（由于橡膠原因），一旦石棉橡膠老化粉化，不僅隔熱目的達(dá)不到，而且造成結(jié)構(gòu)破壞，影響管道安全運(yùn)行。
B根據(jù)石棉橡膠墊導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算，每10mm只能隔熱26℃左右，如果介質(zhì)溫度高，又要控制外套鋼管的表面溫度，則石棉橡膠墊需要很厚，難以實(shí)現(xiàn)。
為此，我校正研究采用新型隔熱材料取代橡膠墊。
2．5固定墩微量變形與力衰減
即使采用了固定支架方法，一個(gè)管網(wǎng)總是有的地方還要采用外固定支架，例如操心彎處、出土墻等。由于蒸汽管道產(chǎn)生的熱應(yīng)力高，特別是大管徑管道產(chǎn)生的推力數(shù)以百?lài)嵱?jì)，如果按固定墩沒(méi)有微量位移進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。大管徑固定墩的尺寸會(huì)非常大，甚至無(wú)法實(shí)施。土壤不是剛性體，埋在土內(nèi)的固定墩，在推力作用下，事實(shí)上是會(huì)產(chǎn)生微量變形的，如果主觀不承認(rèn)這個(gè)客觀事實(shí)，不是科學(xué)態(tài)度。建議采用允許固定墩微量位移的方法設(shè)計(jì)固定墩，以達(dá)到推力大幅度衰減的目的，這一觀點(diǎn)已逐步被國(guó)內(nèi)外接受。我校也已經(jīng)對(duì)這一課題進(jìn)行了專(zhuān)題研究。通過(guò)理論計(jì)算、工程實(shí)踐研究表明：允許固定墩微量位移（一般控制在30mm內(nèi)），可以將固定墩承受的推力衰減50～70%。我們不僅在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，而且在內(nèi)蒙伊敏河煤電集團(tuán)、河南永城煤電集團(tuán)等大管徑管道工程進(jìn)行了實(shí)踐，取得了預(yù)期成果，前不久某市大管徑管道工程，計(jì)算固定墩承受的推力600多噸，按一般結(jié)構(gòu)確定的固定墩尺寸之大，在城市根本無(wú)法實(shí)施，經(jīng)過(guò)建議采用微量位稱(chēng)法，推力衰減到200多噸。（詳細(xì)計(jì)算參閱《區(qū)域供熱》2000年第6期拙文）。
三結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上對(duì)直埋蒸汽管道設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)中幾個(gè)主要關(guān)鍵技術(shù)的思考與探討。說(shuō)明直埋蒸汽管道技術(shù)比較復(fù)雜，有諸多問(wèn)題尚水解決，需要深入研究和實(shí)踐。因此，生產(chǎn)和科技、院校應(yīng)協(xié)同全作，繼續(xù)加強(qiáng)科研力度，共同促進(jìn)直埋蒸汽管道進(jìn)一步完善和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
1穆樹(shù)方："對(duì)開(kāi)發(fā)蒸汽管道直埋技術(shù)的幾點(diǎn)意見(jiàn)"，《全國(guó)供熱情報(bào)網(wǎng)文》1997；
2穆樹(shù)方："蒸汽管道直埋技術(shù)應(yīng)加強(qiáng)科技力度：，《區(qū)域供熱》1998（4）"
3白成生："內(nèi)固定支架計(jì)算研究"《碩士研究生畢業(yè)論文》1999；
4婁馥紅："固定墩微量位移與力衰減關(guān)系研究"《碩士研究生畢業(yè)論文》1994
5王松濤："直埋蒸汽管道保溫結(jié)構(gòu)型式及計(jì)算方法研究"《研究生論文課題》2000；
6馮永申、穆樹(shù)方："直埋供熱管道固定墩用于保護(hù)彎頭的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法"《區(qū)域供熱》2000年（6）
摘要：感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)是在軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的智能無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，是軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的擴(kuò)展，它使軟件無(wú)線(xiàn)電從預(yù)先定義協(xié)議的盲目執(zhí)行者轉(zhuǎn)變成為無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域的智能。感知無(wú)線(xiàn)電雖具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但技術(shù)并不成熟，本文對(duì)感知無(wú)線(xiàn)電的無(wú)線(xiàn)傳輸場(chǎng)景分析、信道狀態(tài)估計(jì)及其容量預(yù)測(cè)、功率控制和頻譜管理，無(wú)線(xiàn)電知識(shí)描述語(yǔ)言等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了探討，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作的開(kāi)展提供一些參考。
一、感知無(wú)線(xiàn)電的概念
感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)用以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻譜共享。通過(guò)檢測(cè)空中信號(hào)占用頻譜，通過(guò)探知無(wú)線(xiàn)環(huán)境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進(jìn)行通信。租借系統(tǒng)通過(guò)采用感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤授權(quán)系統(tǒng)占用頻率狀況，隨時(shí)使用、釋放頻段，在保障授權(quán)系統(tǒng)通信前提下，與授權(quán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)共享頻譜。論文百事通采用頻譜檢測(cè)方式獲取頻譜信息可使感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)能適應(yīng)無(wú)線(xiàn)環(huán)境頻譜使用狀況短期變化，高效利用頻譜，并且感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)不要求改造現(xiàn)有系統(tǒng)，對(duì)無(wú)線(xiàn)信道環(huán)境和用戶(hù)需求都將具有較好適應(yīng)性。
感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)動(dòng)態(tài)頻譜共享是自適應(yīng)傳輸技術(shù)思想在頻譜分配領(lǐng)域的運(yùn)用。自適應(yīng)傳輸使無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸適應(yīng)信道傳輸能力的變化，通過(guò)提高數(shù)據(jù)傳輸速率來(lái)改善頻譜利用率。而感知無(wú)線(xiàn)電使無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)占用的頻譜適應(yīng)無(wú)線(xiàn)環(huán)境頻譜使用狀況的變化，通過(guò)增加共享同一頻段的系統(tǒng)數(shù)、用戶(hù)數(shù)來(lái)提高頻譜利用率。不管是自適應(yīng)傳輸技術(shù)還是感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，其思想的核心都是無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)能自動(dòng)地適應(yīng)外界環(huán)境和自身需求的變化。
感知無(wú)線(xiàn)電思想可以推廣到移動(dòng)通信其它層面。從低層到高層，要求未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)能檢測(cè)系統(tǒng)各層參數(shù)與狀態(tài)，如鏈路質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、業(yè)務(wù)負(fù)載、甚至用戶(hù)需求，并能適應(yīng)這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無(wú)線(xiàn)電通信環(huán)境下，要求移動(dòng)設(shè)備能夠在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換，實(shí)現(xiàn)包括終端、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)在內(nèi)的端到端重配置。這也就是所謂的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)(CognitiveNetwork)。
二、感知無(wú)線(xiàn)電關(guān)鍵技術(shù)分析
作為一種新的智能無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，感知無(wú)線(xiàn)電可以感知到周?chē)沫h(huán)境特征，采用構(gòu)建方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)相關(guān)描述語(yǔ)言與通信網(wǎng)絡(luò)智能交流，實(shí)時(shí)調(diào)整傳輸參數(shù)，使系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)規(guī)則與輸入的無(wú)線(xiàn)電激勵(lì)的變化相適應(yīng)，以達(dá)到隨時(shí)隨地通信系統(tǒng)的高可靠性和頻譜利用的高效性。無(wú)線(xiàn)規(guī)則指一系列適合無(wú)線(xiàn)頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關(guān)協(xié)議和空間時(shí)間模式的設(shè)置。感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的重構(gòu)能力很重要，該功能就是以軟件無(wú)線(xiàn)電作為平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。重構(gòu)功能是由軟件無(wú)線(xiàn)電實(shí)現(xiàn)，而感知無(wú)線(xiàn)電的其他任務(wù)是通過(guò)信號(hào)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)，其感知過(guò)程開(kāi)始于無(wú)線(xiàn)電激勵(lì)的被動(dòng)感應(yīng)，以做出反應(yīng)行為而終止，一個(gè)基本的感知周期要大致分為3個(gè)基本過(guò)程，分別是無(wú)線(xiàn)傳輸場(chǎng)景分析、信道狀態(tài)估計(jì)及其容量預(yù)測(cè)、功率控制和頻譜管理，它們的順序執(zhí)行使感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的感知功能得以實(shí)現(xiàn)。
2.1感知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)與動(dòng)態(tài)頻譜分配
未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)滿(mǎn)足用戶(hù)需求的關(guān)鍵點(diǎn)是提高頻譜利用率。移動(dòng)通信的發(fā)展使帶來(lái)了越來(lái)越嚴(yán)重的頻率短缺問(wèn)題。解決頻率短缺大致有兩類(lèi)方法，一是擴(kuò)大可利用的頻率范圍，二是提高頻譜利用率。為增加可用頻率，移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻率已擴(kuò)展至300GHZ。無(wú)線(xiàn)信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的，所以頻率過(guò)高并不利于移動(dòng)通信。因而，更加有效的方法是提高頻譜利用率。
提高頻譜利用率有三類(lèi)途徑，改進(jìn)通信設(shè)備的傳輸技術(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、提高組網(wǎng)能力。目前廣泛采用這兩種途徑，但是這兩種方法能夠獲得的頻潛利用率增益將越來(lái)越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進(jìn)頻譜分配方式。
目前國(guó)際上主要采用固定頻譜分配方式，一個(gè)頻段只分配給一個(gè)無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)，不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實(shí)際使用，其它無(wú)線(xiàn)接入系統(tǒng)不能占用該頻段。為提高頻譜利用率，可以將一些頻段分配給了多個(gè)系統(tǒng)，允許它們同時(shí)占有同一個(gè)頻段，甚至一些頻段可以開(kāi)放為不需牌照的頻段，允許任意系統(tǒng)占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統(tǒng)干擾問(wèn)題，但由于頻譜的授權(quán)系統(tǒng)并不是在任何地區(qū)的任何時(shí)刻都使用頻率，其頻譜利用率很低。而簡(jiǎn)單地允許多個(gè)系統(tǒng)共享一個(gè)頻段，雖然優(yōu)于獨(dú)占性的固定頻譜分配方式，但由于它對(duì)頻譜共享沒(méi)有加以必要的控制，一個(gè)系統(tǒng)占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統(tǒng)使用，從而導(dǎo)致了兩方面的問(wèn)題?？梢?jiàn)，如果僅僅是簡(jiǎn)單地允許多個(gè)系統(tǒng)共享頻譜，而不避免系統(tǒng)間干擾，會(huì)制約頻譜利用率的提高，并且不能保證通信質(zhì)量。
為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾，可以考慮采用動(dòng)態(tài)頻譜分配方式。允許多個(gè)系統(tǒng)共享同一頻段，各系統(tǒng)只在需要通信時(shí)才能占有頻段，通信結(jié)束就釋放頻段，而且必須控制系統(tǒng)間干擾，后接入的系統(tǒng)不能影響其它已有系統(tǒng)的通信。為與現(xiàn)有通信系統(tǒng)兼容，分配頻段上授權(quán)系統(tǒng)有使用頻譜的最高優(yōu)先級(jí)，只要不影響授權(quán)系統(tǒng)通信，租借系統(tǒng)與授權(quán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)共享頻譜。這種動(dòng)態(tài)的頻譜共享包含時(shí)間與空間兩方面。在時(shí)間上，當(dāng)授權(quán)系統(tǒng)不使用所分配的頻率時(shí)，租借系統(tǒng)可以占用頻率，但當(dāng)授權(quán)系統(tǒng)重新占用頻率時(shí)，租借系統(tǒng)必須及時(shí)地歸還頻率。
2.2信道狀態(tài)估計(jì)及其容量預(yù)測(cè)
信道估計(jì)的結(jié)果可用來(lái)計(jì)算信道容量，用于控制發(fā)送端的信號(hào)能量，可使用香農(nóng)法則計(jì)算信道容量C，但在感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)中并不直接在發(fā)送端傳輸C的信息，而是量化C，一定的量化率用于反饋發(fā)送端，量化比率是預(yù)先確定的，所以接收機(jī)接收的信息量要小于信道容量C。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的傳輸率是波動(dòng)的，當(dāng)其超出一定界限時(shí)，就會(huì)引起系統(tǒng)的不正常工作，這個(gè)界限決定了最大的傳輸比特率。
2.3功率控制和頻譜管理
2.3.1功率控制
在感知無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)中功率控制的實(shí)現(xiàn)以分布方式進(jìn)行，以擴(kuò)大系統(tǒng)工作范圍，提高接收機(jī)性能?？刂瓢l(fā)送端功率是感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在多址接入的感知無(wú)線(xiàn)電信道環(huán)境中，主要采用協(xié)作機(jī)制方法，包括規(guī)則及協(xié)議和協(xié)作的Adhoc網(wǎng)絡(luò)兩方面內(nèi)容。多用戶(hù)的感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)彼此協(xié)作工作，基于先進(jìn)的頻譜管理功能，可以提高系統(tǒng)工作性能，支持更多用戶(hù)接入。
2.3.2動(dòng)態(tài)頻譜管理
動(dòng)態(tài)頻譜管理也稱(chēng)為動(dòng)態(tài)頻譜分配，具有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頻譜高效利用的功能。在感知無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)中，頻譜管理的算法可這樣描述：基于頻譜空穴和功率控制器的輸出，選擇一種調(diào)制方式以適應(yīng)時(shí)變的無(wú)線(xiàn)傳輸環(huán)境，使系統(tǒng)工作在可靠傳輸?shù)臓顟B(tài)下。系統(tǒng)工作的可靠性可由信噪比差額(SNRgap)的大小確定。
2.4無(wú)線(xiàn)電知識(shí)描述語(yǔ)言
傳統(tǒng)的軟件無(wú)線(xiàn)電不能與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能交流，因?yàn)闆](méi)有基于模式推理計(jì)劃能力和沒(méi)有相關(guān)描述語(yǔ)言。在以軟件無(wú)線(xiàn)電為發(fā)展平臺(tái)的感知無(wú)線(xiàn)電研究中，研究表示無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)知識(shí)、計(jì)劃和所需語(yǔ)言是關(guān)鍵技術(shù)，無(wú)線(xiàn)電知識(shí)描述語(yǔ)言(RKRL)應(yīng)運(yùn)而生，它表示了無(wú)線(xiàn)規(guī)則、系統(tǒng)配置、軟件模塊、網(wǎng)絡(luò)傳送、用戶(hù)需求、應(yīng)用環(huán)境等知識(shí)。
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關(guān)鍵詞虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)；數(shù)據(jù)中心；聯(lián)邦；信息門(mén)戶(hù)；元數(shù)據(jù)
1引言
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外各大石油公司的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)表現(xiàn)在信息技術(shù)應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng)，都在設(shè)法借助信息技術(shù)的力量，尋找新的增長(zhǎng)點(diǎn)，從石油天然氣行業(yè)的上、中、下游陸續(xù)建立了各類(lèi)信息系統(tǒng)，歷經(jīng)數(shù)十年，投資數(shù)十億美金不等。
另一方面，國(guó)內(nèi)大多數(shù)油氣田，現(xiàn)有的信息系統(tǒng)多為自主開(kāi)發(fā)和部分引進(jìn)系統(tǒng)。已經(jīng)完成的各類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用軟件、專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)等分別建立在不同的平臺(tái)上，數(shù)據(jù)源各異，信息標(biāo)準(zhǔn)不一、相互獨(dú)立，信息來(lái)源渠道分散并分別集中在不同的層次，相互間難以實(shí)現(xiàn)不同層次信息交換；這些系統(tǒng)不僅各自獨(dú)立，分散，甚至存在某些數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè)的情況，數(shù)據(jù)冗余嚴(yán)重，同一份數(shù)據(jù)重復(fù)出現(xiàn)在多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，存在數(shù)據(jù)不一致的風(fēng)險(xiǎn)。
數(shù)據(jù)中心（數(shù)據(jù)融合平臺(tái)）通過(guò)將油田各應(yīng)用系統(tǒng)有機(jī)集成和業(yè)務(wù)重組，最終構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的、集成的、能夠包容各業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)中心體系架構(gòu)和數(shù)據(jù)交換和共享平臺(tái)，支持分散的、松藕合的分布式應(yīng)用集成。大大地避免油田在信息系統(tǒng)方面重復(fù)建設(shè)，重復(fù)投資，為油田節(jié)省大量的資金。
然而，各大油田對(duì)數(shù)據(jù)融合平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容的理解各不相同。所采用的技術(shù)也是五花八門(mén)，這樣實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)中心往往運(yùn)行效率不高、對(duì)原有系統(tǒng)改動(dòng)大（有的甚至直接放棄原系統(tǒng)）、難于推廣，這勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)中心的全局應(yīng)用。
在本文中我們?cè)噲D通過(guò)分析影響數(shù)據(jù)中心建設(shè)的若干關(guān)鍵技術(shù)因素及解決方案，得到一個(gè)具有普遍意義的、先進(jìn)、高效的數(shù)據(jù)融合平臺(tái)架構(gòu)。
2關(guān)鍵技術(shù)因素分析
2.1如何有效整合大量異構(gòu)、異平臺(tái)數(shù)據(jù)源
隨著油田信息化建設(shè)的深入進(jìn)行，大量的信息系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)并投入運(yùn)行，由此而產(chǎn)生出了大量的同構(gòu)異數(shù)據(jù)庫(kù)、異構(gòu)異平臺(tái)的不同數(shù)據(jù)源，在這些數(shù)據(jù)源中有些是結(jié)構(gòu)化的、有些則是文檔、曲線(xiàn)數(shù)據(jù)等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，還包括OA、ERP、紙制文檔等一大批數(shù)據(jù)源。如不能有效整合和管理這些數(shù)據(jù)，將很容易造成數(shù)據(jù)遺失和管理混亂。
然而，如何有效整合如此龐大、復(fù)雜的數(shù)據(jù)源呢？是將所有數(shù)據(jù)集中到一個(gè)大庫(kù)中統(tǒng)一管理？還是采用分布式技術(shù)建立統(tǒng)一訪(fǎng)問(wèn)平臺(tái)？如何在各數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)綜合、分析、挖掘？這些問(wèn)題都將成為油田數(shù)據(jù)中心建設(shè)所面臨的難題。
2.2如何為用戶(hù)提供統(tǒng)一的登錄及安全可靠的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)平臺(tái)
油田數(shù)據(jù)中心建設(shè)用戶(hù)提供統(tǒng)一的登錄及安全訪(fǎng)問(wèn)的目的是為了解決以下幾大問(wèn)題：
（1）各系統(tǒng)之間互不兼容，數(shù)據(jù)信息不能共享。
（2）用戶(hù)使用不同系統(tǒng)時(shí)，需要在不同系統(tǒng)中不停登錄切換，效率低下。
（3）管理人員需要記憶一大堆的用戶(hù)名和密碼。
（4）不同系統(tǒng)需要很多不同專(zhuān)業(yè)的人員更新維護(hù)，維護(hù)成本很高。
針對(duì)上述問(wèn)題，目前行業(yè)內(nèi)提出了很多解決方案，但是在實(shí)施中如何選擇最優(yōu)的方案以解決面臨的諸多難點(diǎn)問(wèn)題：
（1）如何解決靈活性適應(yīng)性差，花費(fèi)大量時(shí)間建立的信息系統(tǒng)不能適應(yīng)需求的變化，一旦需求改變，就將不斷修改程序甚至全部重建，增加時(shí)間和資金投入的問(wèn)題。
（2）如何建立起全局的安全訪(fǎng)問(wèn)目錄，為用戶(hù)提供靈活、方便、安全的數(shù)據(jù)服務(wù)。
（3）如何有效集成大量圖形、圖表工具，為不同角色、管理級(jí)別的用戶(hù)提供直觀、靈活的查詢(xún)界面。
（4）個(gè)性化服務(wù)問(wèn)題，即為用戶(hù)定制訪(fǎng)問(wèn)首頁(yè)及訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)容。
2.3如何有效管理元數(shù)據(jù)
元數(shù)據(jù)的定義一般泛稱(chēng)為：Dataaboutdata（管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)）。元數(shù)據(jù)的具體定義和應(yīng)用隨學(xué)科不同和應(yīng)用領(lǐng)域不同而異。在石油領(lǐng)域，元數(shù)據(jù)是描述一個(gè)具體的油田數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)資源對(duì)象（數(shù)據(jù)集或數(shù)據(jù)），并能對(duì)這個(gè)對(duì)象進(jìn)行定位管理，且有助于它的發(fā)現(xiàn)與獲取的數(shù)據(jù)。
從元數(shù)據(jù)的定義可以看出，所謂元數(shù)據(jù)就是要定義一種管理數(shù)據(jù)的格式或數(shù)據(jù)字典，與此同時(shí)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)也應(yīng)定義在元數(shù)據(jù)中。然而在具體實(shí)施中卻存在著一系列難點(diǎn)問(wèn)題需要解決，例如：
（1）在石油領(lǐng)域里需要定義怎樣的數(shù)據(jù)格式？
（2）元數(shù)據(jù)的規(guī)模有多大？
（3）如何將元數(shù)據(jù)的定義與數(shù)據(jù)源進(jìn)行抽取、過(guò)濾、轉(zhuǎn)換、映射關(guān)聯(lián)在一起，從而實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)定義的自動(dòng)化？
（4）如何為元數(shù)據(jù)管理提供完整易用的操作界面（甚至是圖形化的界面）？
2.4如何充分利用企業(yè)現(xiàn)有硬、軟件資源及網(wǎng)絡(luò)資源
企業(yè)現(xiàn)有服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)資源往往得不到充分的利用，如何高效的組織企業(yè)現(xiàn)有硬、軟件環(huán)境為生產(chǎn)應(yīng)用服務(wù)，這也是數(shù)據(jù)中心建設(shè)中急需解決的一大問(wèn)題。
實(shí)施中可能遇到的難點(diǎn)問(wèn)題包括：
（1）如何評(píng)估企業(yè)現(xiàn)有硬件、網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率？
（2）如何根據(jù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行需求來(lái)優(yōu)化配置企業(yè)現(xiàn)有資源？
（3）網(wǎng)絡(luò)及硬件設(shè)備管理規(guī)范。
2.5如何從海量數(shù)據(jù)中整理、挖掘出有價(jià)值的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型
建設(shè)面向主題的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)首先面臨的問(wèn)題就是如何區(qū)分決策關(guān)鍵數(shù)據(jù)。其次是主題分類(lèi)的問(wèn)題，不同的專(zhuān)業(yè)需要不同的決策數(shù)據(jù)，需要建立不同的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型，這一點(diǎn)不同于研究院現(xiàn)有的數(shù)模和建模，需要在龐雜的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中不斷挖掘出新的、不同規(guī)模的主題和倉(cāng)庫(kù)模型，并為這些主題建立起專(zhuān)業(yè)分類(lèi)以方便管理，隨著應(yīng)用的深入能夠被發(fā)掘出來(lái)的主題會(huì)越來(lái)越多、越來(lái)越細(xì)。最后，怎樣把這樣大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可靠的、商用的信息以便于決策支持的問(wèn)題也是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建設(shè)中必須要解決。
3數(shù)據(jù)整合平臺(tái)的總體技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1數(shù)據(jù)融合平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想
通過(guò)上述關(guān)鍵技術(shù)因素分析，我們明確了所要解決的主要目標(biāo)問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上我們進(jìn)一步提出數(shù)據(jù)融合平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和關(guān)鍵技術(shù)路線(xiàn)。
1）數(shù)據(jù)融合平臺(tái)建設(shè)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，需要分階段、分步驟實(shí)施。從上述關(guān)鍵技術(shù)因素分析中我們可以提煉出系統(tǒng)建設(shè)的三個(gè)主要層次，即：首先要完成數(shù)據(jù)中心所需數(shù)據(jù)的分析、整理工作，從而制度出統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和元數(shù)據(jù)規(guī)范；其次是已數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)建立數(shù)據(jù)交換與共享平臺(tái)；最后建立項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)管理環(huán)境。
2）數(shù)據(jù)融合平臺(tái)需要建立在一個(gè)高效率、高穩(wěn)定、高可擴(kuò)展性以及高安全的運(yùn)行環(huán)境中，因此作為目前技術(shù)主流的J2EE符合此類(lèi)大型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，它具有可靠、穩(wěn)定、跨平臺(tái)的諸多優(yōu)勢(shì)。另一方面，數(shù)據(jù)融合平臺(tái)需要一套完整的而有機(jī)結(jié)合的技術(shù)解決方案，要解決包括異構(gòu)、異平臺(tái)乃至非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的有機(jī)融合、符合個(gè)性化和安全要求的信息門(mén)戶(hù)與數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的有機(jī)整合、知識(shí)管理、數(shù)據(jù)挖掘環(huán)境與數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的有機(jī)整合。在眾多J2EE平臺(tái)中，只有IBM方案能夠有效滿(mǎn)足上述三大結(jié)合的需要，其主流產(chǎn)品WebSphereII、WebspherePortal、DW9已被廣泛運(yùn)用于電力、銀行等大型企業(yè)數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)中并具有較高的性?xún)r(jià)比。
3）針對(duì)數(shù)據(jù)集中還是分布的問(wèn)題，我們提出的虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系架構(gòu)有效結(jié)合了集中式和分布式優(yōu)點(diǎn)，既能夠保證原有系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)集中而影響使用，又能夠通過(guò)ETL從虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中導(dǎo)出項(xiàng)目數(shù)據(jù)到項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)中。有效滿(mǎn)足了用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的各類(lèi)需求。
4）需要建立一個(gè)可擴(kuò)展的集成數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)管理、OLAP等多種分析工具在內(nèi)的項(xiàng)目環(huán)境為知識(shí)發(fā)現(xiàn)提供基礎(chǔ)運(yùn)行平臺(tái)。
5）需要建立以數(shù)據(jù)中心為核心的服務(wù)器群集環(huán)形網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)NAS和SAN混合架構(gòu)。服務(wù)器群集環(huán)形網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系包含群集件和負(fù)載平衡管理，可以定義規(guī)則使之在正常工作時(shí)和應(yīng)對(duì)故障時(shí)自動(dòng)為每個(gè)服務(wù)分配處理資源。
3.2虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)總體技術(shù)架構(gòu)
下面我們給出虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)總體技術(shù)架構(gòu)，本架構(gòu)全面覆蓋了五大技術(shù)因素，并有機(jī)融合了目前國(guó)際領(lǐng)先、成熟的技術(shù)、產(chǎn)品包括聯(lián)邦技術(shù)、門(mén)戶(hù)技術(shù)、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)評(píng)分及多維數(shù)據(jù)分析技術(shù)，服務(wù)器群集環(huán)形網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)NAS和SAN混合架構(gòu)等。
圖1虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)總體技術(shù)架構(gòu)
技術(shù)架構(gòu)分析：
本技術(shù)架構(gòu)由兩大資源管理平臺(tái)構(gòu)成：
石油數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理與應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)
專(zhuān)業(yè)應(yīng)用和綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)資源平臺(tái)
（上圖中兩大平臺(tái)所涉及領(lǐng)域用白色虛線(xiàn)區(qū)分）
石油數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理與應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)主要內(nèi)容介紹：
1）目前分散在各部門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（包括勘探、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)調(diào)度等）在物理位置上保持現(xiàn)狀，但在邏輯上和管理上統(tǒng)一納入分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理范疇。它們的數(shù)據(jù)源采集流程及數(shù)據(jù)質(zhì)量保障則納入標(biāo)準(zhǔn)化體系，對(duì)錄入數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、質(zhì)量審核、數(shù)據(jù)加載。
2）虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系建立在分布式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，提供索引編目、安全管理、元數(shù)據(jù)管理、權(quán)限管理、空間數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)抽取等服務(wù)。
3）數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)管理門(mén)戶(hù)為虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)管理人員提供統(tǒng)一的登陸和管理操作界面。
4）企業(yè)應(yīng)用門(mén)戶(hù)提供數(shù)據(jù)資源需求用戶(hù)統(tǒng)一的登陸、檢索界面。
專(zhuān)業(yè)應(yīng)用和綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)資源平臺(tái)主要內(nèi)容介紹：
1）數(shù)據(jù)需求者根據(jù)需求，通過(guò)虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)抽取出所需要的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)集市。
2）根據(jù)以建立的數(shù)據(jù)集市提供用戶(hù)數(shù)據(jù)挖掘、高級(jí)檢索、OLAP所需的相關(guān)工具支持。
3）數(shù)據(jù)集市還包含地震、測(cè)井等大體數(shù)據(jù)。
4油田數(shù)據(jù)整合關(guān)鍵技術(shù)
4.1聯(lián)邦技術(shù)
聯(lián)邦是指對(duì)跨越多個(gè)數(shù)據(jù)資源的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)查詢(xún)的技術(shù)。通過(guò)實(shí)現(xiàn)該技術(shù)從而支持不同數(shù)據(jù)庫(kù)表之間（甚至文本文件間）數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)查詢(xún)。整合不同數(shù)據(jù)（分布式和大型機(jī)，結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化，公共和私有），在處理使其如同是在單個(gè)數(shù)據(jù)源中。聯(lián)邦技術(shù)能夠統(tǒng)一地訪(fǎng)問(wèn)以任何格式（結(jié)構(gòu)化的和非結(jié)構(gòu)化的）存儲(chǔ)的任何數(shù)字信息。通過(guò)采用數(shù)據(jù)聯(lián)邦，可在不影響現(xiàn)有應(yīng)用的前提下，將各類(lèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源通過(guò)聯(lián)邦的方式映射到一個(gè)邏輯的數(shù)據(jù)庫(kù)中。聯(lián)邦的特性：透明性。所有信息源看起來(lái)就像是一個(gè)信息源。
異構(gòu)性。從不同數(shù)據(jù)源整合數(shù)據(jù)。
可擴(kuò)展性和工具化?？梢栽L(fǎng)問(wèn)任何數(shù)據(jù)源。
可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的分析、報(bào)告和開(kāi)發(fā)工具來(lái)無(wú)縫利用的高級(jí)功能。查詢(xún)接口提供了基于標(biāo)準(zhǔn)的完整功能——包括對(duì)后端數(shù)據(jù)源中缺少能力的補(bǔ)償。
避免需要對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)源和應(yīng)用程序進(jìn)行更改的自主性。
其性能可以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用程序和可能應(yīng)用程序的需要，包括高級(jí)查詢(xún)優(yōu)化技術(shù)、本地?cái)?shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)以及透明緩存支持。
聯(lián)邦的技術(shù)組織結(jié)構(gòu)：
圖2聯(lián)邦技術(shù)組織結(jié)構(gòu)
圖2中：聯(lián)邦服務(wù)器（FederatedDatabaseServer）通過(guò)稱(chēng)為包裝器（Wrapper）的軟件模塊與數(shù)據(jù)源進(jìn)行通信。對(duì)于上述各類(lèi)數(shù)據(jù)源，WebSphereII提供專(zhuān)用的wrapper，每個(gè)wrapper實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的SQL處理，支持異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)間數(shù)據(jù)類(lèi)型的轉(zhuǎn)換和函數(shù)的轉(zhuǎn)換。對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)源而言，包裝器通過(guò)安裝在信息整合平臺(tái)的該數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶(hù)端與其進(jìn)行交互。對(duì)非關(guān)系型數(shù)據(jù)源，包裝器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)。包裝器從信息整合服務(wù)器接受數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)指令，進(jìn)行轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)源所支持的SQL，通過(guò)數(shù)據(jù)源的客戶(hù)端提交執(zhí)行。然后將結(jié)果返回給信息整合服務(wù)器處理。
4.2Portlet技術(shù)
基于IBMWebspherePortal技術(shù)實(shí)現(xiàn)的油田信息門(mén)戶(hù)平臺(tái)能夠高效地把各種應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源和互聯(lián)網(wǎng)資源統(tǒng)一集成到通用門(mén)戶(hù)之下，根據(jù)每個(gè)用戶(hù)使用特點(diǎn)和角色的不同，形成個(gè)性化的應(yīng)用界面，并通過(guò)對(duì)事件和消息的處理傳輸把用戶(hù)有機(jī)地聯(lián)系在一起。簡(jiǎn)單而言，門(mén)戶(hù)平臺(tái)是能夠充分滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化需求，使得用戶(hù)能夠以自己的方式交互訪(fǎng)問(wèn)相關(guān)信息、應(yīng)用軟件以及業(yè)務(wù)流程的集成平臺(tái)。該平臺(tái)主要技術(shù)特點(diǎn)包括：
多平臺(tái)系統(tǒng)的單點(diǎn)登錄集成框架
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下，通過(guò)一次身份認(rèn)證，即可按照各自的權(quán)限存取不同的應(yīng)用系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)瀏覽企業(yè)內(nèi)部管理信息、外部經(jīng)營(yíng)管理信息。
多平臺(tái)系統(tǒng)內(nèi)容集成框架
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下，通過(guò)與原有應(yīng)用系統(tǒng)(如OA系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、勘探信息系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)信息系統(tǒng)等)進(jìn)行集成，在保留現(xiàn)有系統(tǒng)的前提下，使得通過(guò)統(tǒng)一的門(mén)戶(hù)能夠進(jìn)入這些應(yīng)用系統(tǒng)，并可以portlet形式集成原有應(yīng)用系統(tǒng)的內(nèi)容。
強(qiáng)大的文檔搜索功能
石油行業(yè)的各種文檔形式多樣，格式可能是文本、XML、Word文檔、PDF及PPT文件，存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)、內(nèi)容資料庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)及郵件系統(tǒng)中，并且安全級(jí)別各不相同。因此，該系統(tǒng)提供區(qū)別于其他搜索引擎的專(zhuān)有引擎來(lái)搜索各種文檔。
與ERP工作流、原始報(bào)表和水晶報(bào)表系統(tǒng)無(wú)縫集成
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下，在各自的使用權(quán)限下通過(guò)portlet集成展現(xiàn)ERP工作流的審批過(guò)程及各種報(bào)表，統(tǒng)計(jì)圖表。
用于協(xié)同工作的信息即時(shí)交流平臺(tái)
在該門(mén)戶(hù)系統(tǒng)上工作的同時(shí)，用戶(hù)可看到其他在線(xiàn)的人員，然后通過(guò)內(nèi)部郵件系統(tǒng)、在線(xiàn)聊天等手段與之交流，提高工作效率。
用戶(hù)的個(gè)性化定制
在該門(mén)戶(hù)系統(tǒng)上工作時(shí)，可自定義頁(yè)面，在自己的頁(yè)面上添加經(jīng)常關(guān)注的信息，或經(jīng)常要使用的集成的各種應(yīng)用系統(tǒng)。
強(qiáng)大的安全管理平臺(tái)
在基于LDAP的技術(shù)上，提供基于角色的用戶(hù)安全管理功能，使得各級(jí)用戶(hù)只能瀏覽權(quán)限范圍內(nèi)的信息，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)，只需要一次登錄，即可訪(fǎng)問(wèn)所有具有權(quán)限的信息和功能。用戶(hù)口令實(shí)現(xiàn)集中管理。
4.3元數(shù)據(jù)管理
首先，油田各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)可以利用元數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)范化其現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源。每個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域建立自己的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，各專(zhuān)業(yè)子庫(kù)按照這種標(biāo)準(zhǔn)的格式向外數(shù)據(jù)。這樣，用戶(hù)可以通過(guò)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)提高數(shù)據(jù)查詢(xún)和使用的效率和準(zhǔn)確性。其次，這些元數(shù)據(jù)將記錄有關(guān)于數(shù)據(jù)的所有上下文資料，數(shù)據(jù)管理者可以通過(guò)這些元數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行有效的管理，數(shù)據(jù)的使用者可以根據(jù)這些元數(shù)據(jù)了解數(shù)據(jù)資源的背景資料等信息。最后，元數(shù)據(jù)的使用能夠進(jìn)一步的消除各個(gè)數(shù)據(jù)資源之間的語(yǔ)義的獨(dú)立性和異構(gòu)性，能夠達(dá)到一定限度的數(shù)據(jù)整合和交換。
圖3油田元數(shù)據(jù)管理
油田元數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)包括三個(gè)主要過(guò)程：用戶(hù)通過(guò)元數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務(wù)到元數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索元數(shù)據(jù)；用戶(hù)根據(jù)元數(shù)據(jù)到網(wǎng)格應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)獲取數(shù)據(jù)；網(wǎng)格應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)中新增數(shù)據(jù)庫(kù)、表、字段、某些特殊記錄時(shí)，向元數(shù)據(jù)網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫(kù)與之相關(guān)的信息、資料。
4.4數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)
總體框架中描述的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用及綜合應(yīng)用平臺(tái)需要包括從后臺(tái)數(shù)據(jù)整理、分析到前端圖形圖表展現(xiàn)的全面技術(shù)支撐。
IBMDB2DWE（DataWarehouseEdition）是面向商業(yè)智能應(yīng)用的軟件產(chǎn)品包，它包含十多個(gè)工具，給商業(yè)智能提供了全面、堅(jiān)實(shí)的支持。其中，DB2Alphablox是新版DWE的亮點(diǎn)，它是一套基于Java開(kāi)發(fā)的分析組件。
圖4IBMDB2DWE產(chǎn)品分布
DB2Alphablox支持標(biāo)準(zhǔn)的J2EE應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)模型，從而提供了可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序交付的全面開(kāi)發(fā)范例，這為應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員提供了定制用戶(hù)界面和添加自己商業(yè)及應(yīng)用程序邏輯的靈活性。通過(guò)DB2Alphablox，用戶(hù)將獲取功能強(qiáng)大的報(bào)表生成、圖形化分析、無(wú)限制的信息“鉆取”等多種體驗(yàn)。DB2CubeViews是DB2通用數(shù)據(jù)庫(kù)的附加功能部件，它增強(qiáng)了DB2，使DB2作為開(kāi)發(fā)和部署商業(yè)智能產(chǎn)品和應(yīng)用程序的平臺(tái)，特別值得一提的是，DB2CubeViews有助于加速位于DB2上的OLAP解決方案和應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和管理。
該技術(shù)主要特性包括：
DB2UDBV9.1中的DataWarehouse特性包括：
用于大量可伸縮性的DatabasePartitioningFeature。
用于提高DBA效率和所有規(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)管理。
多維數(shù)據(jù)集群--在OLAP和其他查詢(xún)中使用的數(shù)據(jù)的優(yōu)化存儲(chǔ)選項(xiàng)。
為倉(cāng)庫(kù)查詢(xún)提供Cube似的性能的具體化查詢(xún)表。
幫助維護(hù)實(shí)時(shí)倉(cāng)庫(kù)的OnlineUtilities。
DesignAdvisor，使得易于為高性能的分析工作負(fù)荷設(shè)計(jì)優(yōu)化的一組倉(cāng)庫(kù)對(duì)象（包括MQT、索引、分區(qū)和MDC）。
用于高級(jí)分析的內(nèi)置功能，包括回歸、協(xié)方差、柱狀圖和移動(dòng)窗口。
5總結(jié)
本文針對(duì)五大關(guān)鍵技術(shù)因素提出的油田異構(gòu)數(shù)據(jù)源整合虛擬數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，使得企業(yè)能夠多種業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、多種異構(gòu)數(shù)據(jù)源并存，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的動(dòng)態(tài)及時(shí)互訪(fǎng)，以及信息的挖掘與綜合利用，既保護(hù)了企業(yè)的原有信息化投資，又提供了應(yīng)用系統(tǒng)由舊向新、系統(tǒng)平臺(tái)由低向高平滑過(guò)渡，能夠滿(mǎn)足企業(yè)低成本、階段性、可擴(kuò)展性信息系統(tǒng)建設(shè)的需要。
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由于對(duì)供應(yīng)鏈管理的研究重點(diǎn)和研究方法有所不同，供應(yīng)鏈管理的關(guān)鍵技術(shù)也是有所區(qū)別的，筆者將供應(yīng)鏈管理的關(guān)鍵技術(shù)分成兩類(lèi)：一類(lèi)是供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)；另一類(lèi)是供應(yīng)鏈管理的決策優(yōu)化技術(shù)。其中供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)不僅包括管理系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)，更包括對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈管理體系的研究，而供應(yīng)鏈管理的決策優(yōu)化技術(shù)則主要通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方式來(lái)解決供應(yīng)鏈管理中的決策問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)供應(yīng)鏈管理的更換應(yīng)用。具體如下：
1.1供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)技術(shù)。即根據(jù)供應(yīng)鏈管理體系結(jié)構(gòu)結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)手段來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的管理系統(tǒng)。在供應(yīng)鏈管理誕生的初期通常使用ElectronicDataInterchange技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種技術(shù)很好地滿(mǎn)足了當(dāng)時(shí)供應(yīng)鏈管理的需求。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)已經(jīng)逐漸地開(kāi)始以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行構(gòu)建，比較有名的管理系統(tǒng)如SAP公司的等都是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的與傳輸，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)企業(yè)的信息共享，完成協(xié)作。目前，專(zhuān)家學(xué)者們將目光瞄向人工智能技術(shù)，希望通過(guò)人工智能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的自主決策，但從實(shí)際情況來(lái)看，這種技術(shù)不夠成熟，無(wú)法大范圍的推廣使用；二是供應(yīng)鏈管理的體系結(jié)構(gòu)研究。嚴(yán)格的來(lái)說(shuō)，供應(yīng)鏈管理的體系結(jié)構(gòu)并不屬于供應(yīng)鏈管理的關(guān)鍵技術(shù)，只是一種理論上的研究，但是由于其是供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的重要前提，因此筆者才將其視為供應(yīng)鏈管理的關(guān)鍵技術(shù)。
1.2供應(yīng)鏈管理的決策優(yōu)化技術(shù)在供應(yīng)鏈管理的過(guò)程中會(huì)涉及到一系列的管理問(wèn)題，如生產(chǎn)決策、產(chǎn)地決策、運(yùn)輸決策、合作伙伴的選擇決策等，決策的好壞與否決定了供應(yīng)鏈的效率高低，因此一直以來(lái)都備受各個(gè)企業(yè)的重視。而供應(yīng)鏈管理決策優(yōu)化技術(shù)是通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方式來(lái)為企業(yè)管理者提供更好的數(shù)據(jù)服務(wù)的一種技術(shù)。例如產(chǎn)地決策主要包括生產(chǎn)位置、倉(cāng)庫(kù)和貨源三個(gè)內(nèi)容，其對(duì)供應(yīng)鏈的效率、企業(yè)的效益有著最直接的影響。如果僅僅依靠管理者的主觀經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行決策往往會(huì)出現(xiàn)重大的失誤，對(duì)企業(yè)造成很大的影響，這種情況下可以通過(guò)線(xiàn)性規(guī)劃、啟發(fā)式算法或者仿真等方法來(lái)進(jìn)行求解，從而保證決策的正確性。此外，合作伙伴的選擇決策可以通過(guò)招標(biāo)法、直觀法、數(shù)學(xué)規(guī)劃與統(tǒng)計(jì)概率法來(lái)解決，生產(chǎn)決策可以通過(guò)排隊(duì)論模型、網(wǎng)絡(luò)流模型或者流體近似法來(lái)求解等。
2供應(yīng)鏈管理的應(yīng)用趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)逐步的開(kāi)始進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)與電子經(jīng)濟(jì)并存的時(shí)代，電子商務(wù)已經(jīng)逐步成為了主流商務(wù)模式。所謂的電子商務(wù)指的是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)、銷(xiāo)售等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，其并不僅僅指依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)進(jìn)行的商務(wù)活動(dòng)，還包括利用其他電子信息技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題、降低成本、增加效益的商務(wù)活動(dòng)。從供應(yīng)鏈管理的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，筆者認(rèn)為，供應(yīng)鏈管理在未來(lái)將更多地應(yīng)用于電子商務(wù)領(lǐng)域，如通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)原材料的查詢(xún)和采購(gòu)，對(duì)產(chǎn)品信息的展示等。
2.1企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈管理在企業(yè)內(nèi)部，供應(yīng)鏈管理將逐步通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理商務(wù)操作和工作流，同時(shí)增加對(duì)重要系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的存取，以便于企業(yè)內(nèi)部之間能夠共享信息，共同解決客戶(hù)問(wèn)題。同時(shí)企業(yè)內(nèi)部的供應(yīng)鏈管理還能夠更好地提高企業(yè)開(kāi)展商務(wù)活動(dòng)的靈活性，對(duì)市場(chǎng)的變化做出最及時(shí)的反應(yīng)，為客戶(hù)提供更好的服務(wù)。
2.2企業(yè)與合作伙伴之間的供應(yīng)鏈管理在以往，企業(yè)與合作伙伴之間的聯(lián)系往往是通過(guò)工作人員來(lái)進(jìn)行聯(lián)系，而這也導(dǎo)致了信息的延后性。而將供應(yīng)鏈管理應(yīng)用于電子商務(wù)時(shí)代的企業(yè)和合作伙伴之間，一方面能夠保證信息的真實(shí)性和時(shí)效性，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)和合作伙伴之間在商務(wù)處理上連接起來(lái)，形成一個(gè)虛擬企業(yè)，共同為整體供應(yīng)鏈提高增值服務(wù)。
電腦橫機(jī)的類(lèi)型很多，但是其控制系統(tǒng)大同小異，控制流程大體為：輸入設(shè)備、打版系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)、控制系統(tǒng)和執(zhí)行單元。其中打版系統(tǒng)的作用主要是生成花型文件，花型文件借助存儲(chǔ)介質(zhì)輸入控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)解析花型文件，從而產(chǎn)生控制信號(hào)，最后將這些控制信號(hào)發(fā)送給執(zhí)行單元來(lái)協(xié)調(diào)完成紡織工作。
2嵌入式系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)以整個(gè)硬件設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)自身功能，而一些應(yīng)用程序的管理以及硬件的分配需要軟件的幫助，這樣便于開(kāi)發(fā)程序。嵌入式操作系統(tǒng)經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段，首先是嵌入式算法階段，該階段沒(méi)有操作系統(tǒng)，主要是通過(guò)匯編語(yǔ)言來(lái)直接控制系統(tǒng)，因此整個(gè)系統(tǒng)相對(duì)較為單一，工作效率也相當(dāng)?shù)?，用?hù)對(duì)接較為困難。在嵌入式算法的基礎(chǔ)上又發(fā)展了一種簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要以嵌入式CPU為核心，其特點(diǎn)是功能簡(jiǎn)單，成本較低，工作效率高，所用操作軟件較為專(zhuān)業(yè)化，兼容性和擴(kuò)展性較好，但是在處理用戶(hù)界面時(shí)還不是特別容易。因此嵌入式操作系統(tǒng)階段又發(fā)展成為一種嵌入式的通用操作系統(tǒng)，此階段的嵌入式操作系統(tǒng)兼容性較好、工作效率較高、體積小、擴(kuò)展性較好，而且用戶(hù)界面友好。目前正在飛速發(fā)展的一個(gè)階段是以Internet為基礎(chǔ)，Internet的接入為嵌入式系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作功能，這是嵌入式操作系統(tǒng)的需求，也是其飛速發(fā)展的一個(gè)標(biāo)志。開(kāi)發(fā)嵌入式系統(tǒng)主要是選擇操作系統(tǒng)，選擇原則包括：
（1）兼容性，操作系統(tǒng)是否具有兼容性在各異的平臺(tái)或者各異的系統(tǒng)上顯得尤為重要，良好的軟件兼容性可以使系統(tǒng)在不同的平臺(tái)上方便地運(yùn)行，或者通過(guò)簡(jiǎn)單的微調(diào)就可以運(yùn)行。
（2）實(shí)時(shí)性，嵌入式操作系統(tǒng)的應(yīng)用廣泛，因此需要其對(duì)各種異?；蛘吒鞣N命令隨時(shí)隨地做出回應(yīng)。
（3）豐富的資源信息，這對(duì)提高系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的效率起著至關(guān)重要的作用。
（4）定制能力，硬件系統(tǒng)各不相同，因此要求系統(tǒng)的定制能力也相當(dāng)?shù)母摺?/p>
（5）成本，這是任何一個(gè)開(kāi)發(fā)商對(duì)產(chǎn)品都必須要考慮的問(wèn)題。
（6）中文支持度?；谏鲜龅囊蛩兀谶x擇操作系統(tǒng)時(shí)要慎重，而Linux操作系統(tǒng)是最符合上訴原則的操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)穩(wěn)定性較高，性能較好，支持各種不同的任務(wù)，可以調(diào)試結(jié)構(gòu)，資源豐富，成本較低，結(jié)構(gòu)多變，應(yīng)用廣泛。
3軟件流程軟件的基本框架
