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保證電廠安全運行的主要基礎依據是電廠熱工控制系統,由于現代科學技術的不斷發展,熱工控制系統的功能以及體制也隨之發生改變。由于熱工控制系統的復雜性,導致熱工控制系統受到外界干擾的機率就會增大。全面研究了電廠熱工控制系統抗干技術,從干擾信號的分類入手,將干擾信號進行合理的分類,便于對熱工控制系統的隔離、屏蔽以及故障的排除等一系列的工作進行,將熱工控制系統的抗干擾能力得以提高,確保檢測的準確性、動作的精準性,將熱工控制系統的功能和價值得以體現,使熱工控制系統得以安全運行。
2干擾信號的分類
將干擾信號依據作用下可以分成差模與共模干擾兩種。差模干擾也就是說在信號兩端的作用下的干擾電壓,引起的因素主要是由于電路的不平衡所至,以及在電磁場所發生的耦合感應而造成的電壓所至,它相加于有效輸入信號,直接影響了控制系統的精確測量以及精準度。共模干擾即是在系統的輸入方與參考方同用的干擾電壓。共模干擾是信號與地之間的電位差值,一般是通過電網的串入以及地電的差距和電磁輻射到信號線上所引起的電壓相加在一起形成的。信號處理的部分別受到兩種對地的電壓,即是共模電壓。
3干擾源
電廠熱工控制系統運行的過程中,干擾信號主要是源于以下幾方面:第一,絕緣所造成的漏電現象。長時間運行過程中,材料老化,絕緣效果降低,引起信號干擾;第二,共用阻抗。兩個及以上線路合用一個阻抗或者一個電源時,就會引起回路的干擾;第三,靜電耦合干擾,采用平行方法布置線路,這樣系統容易受到外部的干擾;第四,電磁耦合的引起,在交變的信號源附近引起感應電勢,進而引起一些沒有用的信號干擾電路,這些感應電勢即是電磁耦合;第五,計算機所引起的干擾,在整個系統中計算機是主要控制中心,計算機每個動作的實現都會引起電流以及電壓的不穩,造成干擾;第六,現代通信設備所引起的干擾,手機信號通常都會引起一個電磁波,由于其來源與熱工系統的不同,所以也會引起干擾信號的產生;第七,電感耦合和電容耦合,設備旁邊的直流電以及直流與交流之間所產生的電容交變電流之間的電磁交聯等都會引起電路中的電流發生變化,引起干擾信號;第八,電磁輻射,它存在于系統的每個空間中,不僅引起了信號的干擾還會影響測量干擾信號的準確性,比如說,進行測量時,測量一端接地,如果經過的電流過大就會引起系統的超負荷運行,進而引起電壓,達成共模干擾,但是如果形成了電位差就會引起差模干擾;第九,受到自然因素的干擾,由于雷擊或者其它因素所引起的電磁干擾,混入到控制系統中,影響系統的運行,破壞系統,引起信號的干擾。通過上文中的分析,得知每個干擾信號都一定會有一個干擾來源,一個傳輸通道,一個較為敏感的電路,三者并存。
4電廠熱工控制系統抗干擾技術的運用
4.1屏蔽系統干擾技術屏蔽系統的干擾技術是對系統干擾信號利用屏蔽的方式進行處理,這樣可以使電廠的熱工控制系統避免由于干擾信號所產生的影響。它主要是把電廠的熱工控制系統中的主要配件使用金屬全部包起來,尤其是熱工控制系統中的主要電路、各種接收信號的信號線、一些重要作用的元器件等其它的部位利用金屬全部包圍起來,將系統內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的干擾影響。
4.2平衡抑制技術平衡抑制技術是抗干擾技術中最主要的一個部分,也是各類抗干擾技術中最為使用方便和靈活的抗干擾方法,它主要是將電路進行平衡,采用兩條一樣的傳輸信號代替干擾信號,以求達到抗干擾信號的目的。可以利用此種方法,平衡電路利用雙絞線,一起對抗系統外部的電磁干擾,起到一定的抑制作用,從而達到維持熱工控制系統功能穩定的目的。
4.3物理隔離技術在熱工抗干擾技術中物理隔離技術是最為基礎的一項技術,主要是隔離物理方向,阻止干擾信號,減少對熱工控制系統的影響,提升穩定性;此外此種方法還可以提升電阻的絕緣效果。在實際系統的運行過程中,可以利用絕緣效果好的絕緣材料進行電阻絕緣,提升絕緣效果,在進行絕緣處理過程中,采用的絕緣方式很重要,一定要注意相關的技術要求,對于一些強電系統以及弱點信號應當避免利用相同的接地線,進而達到減少接地時的干擾。
4.4處理好熱工控制系統的干擾故障杜絕由于接地原因所引起的熱工控制系統的故障,主要是預防在接地時由于不均勻將電位分布好,所引起的電位差而形成的循環電流的產生,引起熱工控制系統不能正常的工作運行。進行檢測的工作人員可以采用檢測儀器接地點出現浮空的現象,保障熱工控制系統接地點的質量,將故障去除,使系統得以正常運行。當系統中的發電組出現跳閘現象,尤其是循環水泵發生故障時就會影響熱工機組跳閘,因此在實際的工作當中對于循環水泵以及控制中心的接地系統都要加強檢查,保證干擾信號的消除干凈,使循環水泵得以正常、平穩運行。
5結語
1.1跳頻抗干擾
跳頻抗干擾技術,是主要應用于超短波通信裝備的一種較成熟的抗干擾技術。該技術抗干擾能力很強,廣泛應用于民用無線通信系統。無線電發信頻率技術是跳頻抗干擾的核心技術,它是能按照特定規律、速度來回進行跳變的頻率。與傳統的無線電發信頻率技術相比,該技術可以使載波頻率不斷跳變而達到頻譜擴展的目的,就一般情況而言,無線通信載波頻率的跳速高低能夠直接反應出該系統的性能好壞。具體來講,載波頻率跳速越高,該通信系統的抗干擾性能也就越好;相反,載波頻率跳速越低,該通信系統的抗干擾性能則會越差。除此之外,增加跳頻的帶寬也能提高無線通信抗干擾性能,帶寬增大,抗干擾性能變好,帶寬減小,抗干擾性能則變差。
1.2擴頻抗干擾
擴頻抗干擾技術,它主要是通過有效調整信號功率,從而對合成噪聲進行一種編碼、解碼操作,正是把無線通信設備釋放、接收的信號像這樣隱藏在波狀形的噪聲中,就能有效地避免來自外界的電磁干擾。當前,最典型的擴頻抗干擾手段是直接序列擴頻法,它通過擴展無線信號的頻帶,降低其功率譜密度也就是說降低單位頻帶內的功率,這樣就能讓無線通訊信號在噪聲中淹沒隱藏。無線通信信號通過利用直接序列擴頻法來避免干擾,不僅有很好的隱蔽性,還能實現多徑抗干擾的目標。CDMA技術是我國3G(第三代移動通信系統)的關鍵技術之一,它也是主要使用直接序列擴頻法。但是,CDMA用戶所使用的擴頻碼一般不可以做到嚴格正交即無法準確同步,所以,CDMA技術隨機接入多個用戶時,它所使用的直接序列擴頻法會時常受到多址干擾的影響。因此,這一缺陷會導致CDMA技術的通信質量以及系統容量受到很大程度上的影響,即其抗干擾性能會有所不足。
1.3多入多出或智能傳輸抗干擾
當前,無線通信領域中,應用度比較高的抗干擾手段還有多入多出抗干擾技術。該技術經過多根發射天線發送信號,同時使用多根接收天線接收無線信號。采用這種信息傳輸技術時,待傳輸的信息根據數學表達模型分解成了若干信息通道中的分量形式,所以當其中的一個通道中的信號分量受到干擾因素的影響而有所損耗時,我么可以通過其他分量通道進行逆變換從而得到未損耗的信號,從這里我們可以看出這種技術的特性就是,相對于單一載波信號傳輸,分通道傳輸能夠有效抵抗信息傳輸過程的干擾,提高系統安全性。同時,還有經常使用的空時編碼技術也能夠通過相應技術處理提高信息傳輸的抗干擾性能,使信息傳輸更加安全可靠。此外,多入多出技術相對于一般的信息傳輸技術能夠顯著的提高總的通信系統容量,有效改善傳輸系統的通信性能。
2未來無線通信發展抗干擾技術的趨勢
2.1自適應抗干擾
現階段,隨著對無線電通信理論研究的不斷深入、調制技術和編碼技術在無線通信領域中的迅速發展、計算機技術和數字信號處理技術的大量實踐應用,調頻技術已經突破傳統的技術模式,向著自適應的方向快速發展。在學科定義上,調頻技術是指隨著通信系統中通信環境的不斷變化,信號傳輸能力隨之進行自動跳頻、主動逃避受干擾頻點等來適應環境變化,提高信息傳輸能力。自適應抗干擾的技術分類有很多,比如:頻率自適應、功率自適應、速率自適應等。但是無論技術方法怎么變化,我們的目的只有一個:通過不斷的進行信號選頻和信號換頻來保證無線電通信系統的信號通道在通信條件不斷變化的情況下仍然處于良好的性能狀態。
2.2超窄帶抗干擾
超窄帶技術是相對于超寬帶技術而言的,超寬帶技術的理論和方法已經非常的成熟,這種技術通過將待傳輸信號的能量在比較大的傳輸寬帶上進行分散操作,避免不利的通信條件對通信系統造成影響。相對而言,超窄帶技術就是將傳輸信號限制在帶寬比較窄的傳輸通道中進行信號能量的相對集中,對于頻帶之外的信號能量傳輸時將其忽略,同樣這種技術也可以提高通信系統的穩定性。
2.3組合集成抗干擾
在對多種傳統的通信技術及其抗干擾技術的應用研究的基礎上,我們可以將這些技術進行合理的集成,從而揚長避短,發揮各項技術的優勢,例如:如跳頻/擴頻混合技術及時基于這樣的設計理念。但是理論上講,混合技術的集成過程比單一技術的研究使用要困難的多,這種困難不僅體現在理論上也體現在實現上,但是這種技術集成模式能夠有效的提高信號傳輸的穩定性和安全性。比如上面所講的跳頻/擴頻混合技術,這種方式在集成時不是簡單地將處理增益相疊加,而是采用混合技術得到相對于單一技術模式下更大的處理增益,它是通過將頻帶拓寬和增加跳頻效果實現的。智能天線在無線電通信中的定向接收方面和抗干擾方面都有著很好的技術指標,所以在智能天線系統中加入方向跟蹤技術、分通道接收技術等可以有效的阻止干擾信號在通信接收端的被動接收,從而將接收信號和接收的干擾信號的干擾比大幅度提高,除此之外還可以在信號的發射端使用多天線技術,也可以有效提高傳輸信號在無線空間中的穩定性能和抗干擾能力。
3結語
1)脈沖壓縮。
采用脈沖壓縮技術的就是通過發射信號在總功率不變的條件下兼顧高的距離分辨率將時域加寬降低其峰值功率。因加寬了其時域對于電子偵察系統就難以實現對捕獲信號線性匹配和相位匹配,增加信號抗干擾能力和反偵察能力。
2)空間選擇。
對于接收系統的抗干擾就是要盡量避免被敵方偵察到和干擾,以便能更好地發揮設備的性能。讓敵方的干擾信號進入我方接收設備的機會減少,發射天線的波束控制就是實現一個空間濾波,就是只有當信號在濾波通道內才可接收,而以外就會被濾除掉。天線旁瓣抑制技術就是空間濾波的主要環節,因現代的干擾信號發射功率都比較大,甚至超過了有用信號的強度,主瓣抑制掉的信號多會從天線旁瓣進行接收。采用多天線接收,主輔相成,利用調節輔助天線的幅度、相位和增益等指標,從而對有源干擾進行歸零,達到抗干擾目的。
3)調頻技術。
頻率捷變一般指輻射源發射的信號載頻在可預見或隨機的方式下進行頻率跳變,使得信號難以干擾。發射信號、本振信號、相位信號同時進行變化且保持關系穩定的全相參輻射源是目前最有效的抗干擾技術。
2網絡化管理
抗干擾技術有很多種,為實現對特定的信號最有效的抗干擾,從輻射源的發射到我方系統的接收都應有相應、有效的管理。數據鏈網絡控制站就是一種網絡控制的核心。
1)網絡規劃。
為實現給定參與單元預計完成的工作下,設計出數據鏈網絡鏈接平臺,使所有單元可通過其進行相互通信。該網絡在滿足系統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,進行網絡的規劃是網絡管理的關鍵,所以設計網絡拓撲使得其可靠性最大已是其發展的必然趨勢。
2)網絡工作狀態。
對于多種性質的干擾一般都會有相應的抗干擾技術,所以如何有效的完成相應的對策確保網路調控的高效性和可靠性,必須監視網絡運行情況,其有多種管理,功能管理:對敵方干擾信號進行屬性分辨,調控有源系統進行抗干擾的調試控制。故障管理:對網絡中出現的故障現象進行判斷、定位、診斷等。性能管理:分析評價任務完成的效果,規劃改善系統性能。
3)網絡運行管理。
對抗干擾數據資源通過網絡運行管理,可使其發揮最大的效率。不同的戰場擁有不同的數據資源、不同的網絡結構和特征。其網絡運行管理也是根據不同的環境進行不同調控,對于敵方各種輻射源干擾,我方將通過網絡系統程序調用相應的抗干擾方案進行應對。網絡工作站帶有多功能顯示器負責監視各個網絡終端的工作完成狀況,管理和調控每個數字終端的工作。如發現檢測出一些妨礙相關作戰的問題,數據系統自動提醒操作者是什么問題和潛在問題,并自動記錄用于以后排故或進行分析。
4)網絡控制與設計。
網絡管理的核心就是要保證各個設備都能有效的工作,如果一臺設備無法識別終端命令,找不到地址,那么其相關的設備也會癱瘓,不能傳送信息。設備與設備之間良好的傳輸,保證信息的完整、準確地交換戰術數據是決定戰爭勝負的關鍵因素。因此網絡控制終端站的系統控制單元必須是所有系統中最為先進的,與其他系統的通信狀況也是最佳的。其在接收位置上也應能夠直接接收剛入網的任何一個設備的屬性信息。根據定義與環境的考慮,在滿足各個設備電磁兼容的條件下,在設計網絡時應進行系統的部署,好的網絡控制是離不開健全的網絡規劃的,規劃最先要根據我方的數據屬性進行編制,不同的輻射源信號應給與相應的抗干擾方案,其次考慮客觀環境的影響,如網絡平臺數量、任務管理、活動區域、入網設備、網密要求、網絡容量分配等等,使得網絡最終能夠滿足作戰需求的傳輸容量和終端與終端的連通性。
3總結