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射频识别技术的原理分析和应用综述

射频识别技术的原理分析和应用综述
射频识别技术的原理分析和应用综述

中央民族大学 微波技术与天线课程论文

2010年12月30日

射频识别技术的原理分析

和应用综述

摘要:

无线射频识别技术(RFID)作为一种新兴的自动识别技术,近年来在国内外已经得到了迅速发展。本文以射频识别技术的现发展状况为基础,分析其原理并举例综述了射频识别技术的应用情况。本文的最后,基于现有射频识别技术的应用状况,提出了一些在中国推广射频识别技术应用的方案设想。

关键词:RFID 无线射频识别技术原理无线射频识别技术应用

引言:

无线射频识别技术(RFID,radio frequency identlcation)是兴起于20世纪90年代的一种非接触自动识别技术,是继条码技术、光学字符识别技术、磁条(卡)技术、IC卡识别技术、声音识别技术和视觉识别技术后的又一种自动识别技术。射频识别技术采用大规模集成电路计算、电子识别、计算机通信技术,通过读写器和安装于载体上的RFID标签,能够实现对载体的非接触的识别和数据信息交换。再加上其方便快捷、识别速度快、数据容量大、使用寿命长、标签数据可动态更改、较条码而言具有更好的安全性、动态实时通信等优点,最近几年得到迅猛的发展。

1.射频识别技术概况

1.1射频识别技术发展概况

射频识别技术最早应用于第二次世界大战期间,被用于跟踪技术,随后,它的应用范围也不断扩大。【1】如将其应用于物流业、防伪、交通管理等主要领域的应用。

作为全新的一种无线通信技术,射频识别技术也正在中国得到了很快的普及。目前国内的RFID应用,低频和高频电子标签系统占据大多数市场。但与国外相比,中国的射频识别技术还存在一些差距。而且,我国企业对RFID技术的掌握能力,在世界还不是占有很大的优势。

1.2射频识别技术简要介绍

无线射频识别技术,或称射频识别技术,是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。【2】

1.3射频识别技术的组成

由射频标签(Tag)、阅读器(Reader)和数据交换与管理系统(Processor)三大部分组成。电子标签(或称射频卡、应答器等),由耦合元件及芯片组成,其中包含带加密逻辑、串行EEPROM(电可擦除及可编程式只读存储器)、微处理器CPU以及射频收发及相关电路。【2】

其中射频标签由天线和芯片组成,每个芯片都含有唯一的识别码,一般保持有约定的电子数据,在实际的应用中,射频标签粘贴在待识别物体的表面;读写器是根据需要并使用相应协议进行读取和写入标签的信息的设备,它通过网络系统进行通信,从而完成对射频标签信息的获取、解码、识别、和数据管理,有手持的或者固定的两种;数据管理系统主要完成对数据信息的存储和管理,并可以对标签进行读写的控制。射频标签与读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(非接触)耦合。在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递和数据的交换。【3】

1.4射频识别技术的分类 ●按数据量来分,可分为1比特系统和电子数据载体系统。

1比特系统只能识别“有响应”和“无响应”两种状态。该系统不能区分各个应答器,但是由于系统简单、可靠,被广泛应用于商场的防盗系统中;

电子数据载体系统是一类编码系统,每个应答器都有一个识别码,同时还可以储存16~64kb 的数据,而且一般需要将识别码和数据调制到一个载波上。【4】

●按工作频段来分,可分为低频 (30kHz ~300kHz)、中频(3MHz ~30MHz)和高频系统(300MHz ~3GHz)。RFID 系统的常见的工作频率有低频125kHz 、134.2kHz ,中频1356MHz ,高频860MHz 、2.45GHz 、5.8GHz 等。

低频系统特点是电子标签内保存的数据量较少,阅读距离较短,电子标签外形多样,阅读天线方向性不强等。主要用于短距离、低成本的应用中,如多数的门禁控制、校园卡、煤气表、水表等;中频系统则用于需传送大量数据的应用系统;高频系统的的特点是电子标签及阅读器成本均较高,标签内保存的数据量较大,阅读距离较远(可达十几米),适应物体高速运动,性能好。阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性,但其天线波束方向较窄且价格较高,主要用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合,多在火车监控、高速公路收费等系统中应用。

【2】 时序 PC 网络

阅读器

耦合元件 耦合元件

应答器 数据 能量 图表 1射频识别技术组成框图

●按有无内质能源来分,可分为有源的和无源的。有源电子标签使用卡内电池的能量、识别距离较长,可达十几米,但是它的寿命有限(3~10年),且价格较高;无源电子标签不含电池,它接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后,利用阅读器发射的电磁波提供能量,一般可做到免维护、重量轻、体积小、寿命长、较便宜,但它的发射距离受限制,一般是几十厘米,且需要阅读器的发射功率大。

●按调制方式来分,可分为主动式和被动式。主动式的电子标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器,主要用于有障碍物的应用中,距离较远(可达30米);被动式的电子标签,使用调制散射方式发射数据,它必须利用阅读器读写器的载波调制自己的信号,适宜在门禁或交通的应用中使用。【2】

2. 射频识别技术的原理分析

2.1射频识别系统原理分析

典型的RFID系统由电子标签(Tag),读写器(Read/Write Device)以及数据交换、管理系统等组成。【5】以无源射频识别系统为例(见图表2)即电子标签内不含电池,电子标签工作的能量是由读写器发出的射频脉冲提供。电子标签接收射频脉冲,整流并给电容充电。电容电压经过稳压后作为工作电压。数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑。控制逻辑接受指令完成存储、发送数据或其它操作。EEPROM用来存储电子标签的ID 号及其它用户数据。【6】

图表2射频识别系统原理图

2.2微波波段典型RFID 的工作原理

●微波1比特系统

利用电容二极管的非线性特性和能量存储特性来实现的,其典型原理图见图表3

载波频率在微波段,应答器采用电容二极管的非线性特性和能量存储特性来实现。1比特RFID 系统原理:阅读器持续发射载波频率为f A (2.45GHz)、调制信号为F(1kHz)的振幅调制(ASK)已调波,应答器的偶极子天线接收到信号,该信号由二极管的非线性特性产生高次谐波,利用电容二极管储存的能量,使二次谐波通过天线二次辐射,阅读器的接收通常检测以2f A 为载波的ASK 信号,并将其还原成lkHz 信号。

1比特系统只能识别“有响应”和“无响应”两种状态,用1kHz 的调制信号对载波频率f A 作调制形成ASK 已调波的目的是为了提高系统的抗干扰能力,如果阅读器附近没有频率为2f A 的干扰信号,阅读器当然不会响应,可是恰巧有2f A 的干扰信号,由于干扰信号没有被正常调制,所以阅读器也不会响应。微波1比特RFID 系统虽然简单,但广泛用于各种门进卡或商场的防盗系统中。【7

●电磁反向散射式应答器

利用电磁波散射原理来实现数据的传输,其典型原理图如图表4所示。

图表 4电磁反向散射式应答器原理图

检波 耦合元件 耦合元件 调制 f A 2f A 1kHz 1kHz 应答器

偶极子 天线 天线 天线 图表 3微波1比特应答器原理图

它是利用电磁波的散射原理来实现数据的传输。阅读器电磁反向散射式应答系统原理应答器阅读器通过定向耦合器(见图表5)进行按比例分配功率,并通过调整其性能指标(定向度、耦合度、隔离度),选定输出功率P1,发送天线将功率为P1的电磁波发送到自由空间,经空间传播到达应答器时接收天线的功率为P1,。该功率一部分通过接收天线送入负载转变为热能,另一部分则反向散射至自由空间。设反向散射的功率为P2,再次通过自由空间衰减,到达阅读器天线处的功率为P2,,经定向耦合器进入接收机,接收机可以获得反向散射功率P2,。

阅读器发送功率P1与接收功率P2,的比值为b= P2,/ P1,比值b与应答器的反向散射功率P2有关,当应答器的天线与负载R L完全匹配时,P2几乎为零,此时b=0,即阅读器接收数字信号为“0”码;当天线短路时,P2达到最大值,几乎被完全反射,此时b=1,即为数字信号的“1”码。那么CPU通过电子开关的通断就可实现数据的传输。【7】

●无源电子标签供电原理

无源电子标签概要无源电子标签自身不带有电源,利用来自读写器的无线电波得到启动内部IC电路的电能,其中分为电磁感应方式和射频接收方式两种类型。【8】电磁感应方式是把RFlD电子标签和读写器的天线做成环状线圈,通过读写器发生随时间变化的磁束,利用两个线圈的电磁感应,在RFlD电子标签的线圈产生电流、感应电压,驱动IC电路工作。其原理与涡轮旋转发电的发电机相同,通信距离为几十米,见图表6

图表6电磁式感应方式图表7射频接收方式射频接收方式是为了高效接收读写器发射的无线电波,把RFlD电子标签的天线做成二分之一波长或四分之一波长的长度,由接收的无线电波产生电压驱动IC电路工作,原理与

P1

P

耦合装置

P a

P b

图表5定向耦合器原理图

没有电池也能够也能工作的矿石收音机相同,通信距离为数米,见图表7

3. 射频识别系统的应用综述

3.1射频识别系统主要应用领域

射频识别技术以其独特的优势,逐渐地被广泛应用于工业自动化、商业自动化和交通运输控制管理、出入口监视、跟踪定位、防伪技术等领域。随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大,射频识别产品的成本将不断降低,其应用也将越来越广泛。【3】下面从不同应用领域作举例说明。

●在物流管理中的应用

现代社会不断进步,物流涉及大量纷繁复杂的产品,其供应链结构极其复杂,经常有较大的地域跨度,传统的物流管理不断反映出不足。为了跟踪产品,目前在配送中心和零售多用的是条形码技术,但市场要求更为及时的信息来管理库存和货物流【9】将RFID系统应用于智能仓库的货物管理中,它不仅能够处理货物的出库、入库和库存管理,而且还可以监管货物的一切信息,从而克服条形码的缺陷,将该过程自动化,为供应链提供及时的数据。同时在物流管理领域引入RFID技术,能够有效的节省个人成本,提高工作精确度,确保产品质量,加快处理速度。另外,通过物流中心配置的读写设备,能够有效地避免粘贴有RFID标签的货物被偷窃、损坏和遗失的情况发生。【3】

●在跟踪定位中的应用

RFID技术的普及为人与物体的空间定位与跟踪服务提供了一种新的解决方案。RFID定位与跟踪系统要利用标签对物体的位移标识特性,依据读写器与安装在物体上的标签之间的射频通信的信号强度来测量物品的空间位置。主要应用于GPS系统难以应用的室内定位。将RFID 技术应用到图书馆管理系统中,可以实现图书的精确定位。2002年,新加坡国家图书馆发布了世界上首个全面部署RFID的图书馆管理系统,目前已经采用RFID系统代替原有的条形码系统。美国、澳大利亚等10余个国家图书馆也开始使用RFID系统进行图书管理。

●在交通运输控制管理的应用

在火车运营中使用RFID系统有个很大的优势在于火车是按既定路线运行,所以可以在沿途安放读写器以便监控火车的运行。通过读到的数据,能够辨认火车的身份,监控火车的运行安全,及火车的完整性,以防遗漏在铁轨上的车厢发生撞车事故。同时在车站能将车厢重新编组。在采用车号识别技术以后,铁路车辆管理系统实现了统计的实时化、自动化,降低了管理成本。当前利用此项技术的有:北美铁路、中国铁路、瑞士铁路等。【1】

●在防伪中的应用

利用RFID技术防伪,与其他防伪技术相比,其优点在于:每个标签都有一个全球唯一的ID号码---UID,UID是在制作芯片时放在ROM中的,无法修改、无法仿造。例如本次中国世博会组委会最终决定在上海世博会的门票中采用RFID技术。门票内含一颗自主知识产权“世博芯”,将为占地3.28平方公里的世博园区“把关”。据悉,此次上海世博会,门票销售总量将超过6200万张。这将是全球范围内芯片量使用量最大、质量要求最高、时间跨度最长的RFID项目。【10】

●在门禁保安中的应用

RFID系统可以方便、安全的应用于门禁保安。同时用于出入口安全检查,考勤及公司财产监控等方面,由于系统可以同时识别多个电子标签,减少了上班前排队打卡的现象。安全级别要求高的地方,还可以结合指纹、掌纹等其它的识别方式。1996夏季奥林匹克运动会的安全机构就是采用这种保安系统。

3.2射频识别系统在应用中的优缺点

运用RFID技术还有以下特点:

无机械磨损,防污损;读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口,保证其自身的安全性;数据安全方面除标签的密码保护外,数据部分可用一些算法实现安全管理;读写器与标签之间存在相互认证的过程;数据存储量大、内容可多次擦写,不仅可以记录产品的品种信息、生产信息、序列号、销售信息等。

当前广泛使用的无源系统还没有非常可靠的安全机制,无法对数据进行很好的保密,RFID数据还容易受到攻击,主要是因为RFID芯片本身,以及芯片在读或者写数据的过程中都很容易被黑客所利用。此外,还有识别率的的问题,由于液体和金属制品等对无线电信号的干扰很大,RFID标签的准确识别率目前还只有80%左右,离大规模实际应用所要求的成熟程度也还有一定差距。【2】

3.3射频识别技术有发展前景的应用领域

(1)商品防伪物流管理,证件防伪查验管理。

(2)生产线自动化管理,物料自动仓储管理。

(3)企业资源计划管理。

(4)电子票证支付应用,门票门控人事管理。

(5)民航行李跟踪管理:邮政包裹跟踪管理。

(6)图书文物文件查找。

(7)高速公路自动收费,车辆防盗抢查验管理。

(8)感应式电子锁控系统。

(9)新生婴儿防错管理。

(10)畜牧动物跟踪监控管理。

(11)地理信息标识查寻系统。

(12)公交社区服务消费一卡通。

(13)其他自动识别物控应用。

3.4在中国推广射频识别技术应用的方案设想

基于以上射频识别技术的发展前景应用领域和射频识别技术在中国应用远不及国外普及状况的背景下,提出以下几个应用推广方案。

(1)商品防伪物流管理中的推广

虽然射频识别标签的成本较高,但是可以在价值高的商品中,进行大批量普及这样的做法,可以大大减少盗版商品的产生,从而增大了正规商品的市场

份额。同时,需大力将中国射频识别技术科研精力放置在如何降低射频标签成

本。

(2)交通管理中的推广

中国车流量大、道路拥挤,如何更好的解决交通管理问题已成为当务之急。

在每辆汽车硬件中安装射频识别标签,在道路旁设置读写器,可以将道路车流

量信息传送至交通调度系统,从而宏观调节各个道路车流量状况。

(3)火车票防伪、验证的推广

中国春运高峰人多、物杂,每年都成为政府部门和众多火车乘客十分头痛的话题。而相应的诸多问题接踵而来,诸如黄牛党屯票、造假票,乘客花费大

量时间等候检票。大力推广射频识别技术在火车票中的应用,将射频标签放置

于火车票中,可将减少乘客检票时的准确率,提高检票效率。同时,可利用车

票中射频标签的信息,逐张进行系统跟踪,整体调节车票在销售时的数量分布

情况。

以上的三个中国射频识别技术应用推广方案,需要大批量市场投放使用。只有加大中国的射频识别技术的使用,才能更好地推动射频识别技术的发展。同时,中国的射频识别技术仍需加速发展,力求降低射频标签的成本,减少其受干扰性,增强射频标签的安全加密性。这样中国的射频识别技术和其应用才能相互促进、共同发展。

参考文献:

【1】李晶,金美善,栾爽,射频识别技术简介,电脑知识与技术,2010,6(15):4240-4243

【2】蒋皓石,张成,林嘉宇,无线射频识别技术及其应用和发展趋势,电子技术应用,2005,31(5):3-5

【3】罗春彬、彭龑、易彬,RFID技术发展与应用综述,通信技术,2009,42(12):112-114

【4】刘学观、郭辉萍,微波技术与天线,西安电子科技大学出版社,2010

【5】Mawhinney D Microwave tag identification systems 1983

【6】沈宇超、沈树群,射频识别技术及其发展现状,电子技术应用,1999, 1:1-4

【7】袁国良,电磁场与电磁波,清华大学出版社,2008.1.:222

【8】日本NTT COMWARE株式社,RFID的现状和发展趋势,人民邮电出版社,2007.3:5

【9】李郭欢、张文政,可信网络的平台认证与接入,信息安全与通信保密,2007(08):106-108.【10】徐永成、罗日荣、陶利民,射频识别技术国内外应用现状、问题与对策,测控技术,2008,27(11):1-3

多智能体技术

多智能体技术 [摘要]当今,分布式人工智能研究的一个热点是多智能体系统,它是分布式问题求解的进一步发展。随着多智能体理论与技术的发展,其应用范围也在不断扩大着,但是由于其理论与应用研究刚起步不久,还有不少问题有待解决。本论文回顾了多智能体技术的发展历史,指出了多智能体理论及应用的研究方向,介绍了多智能体技术的基本概念和特点,多智能体系统的体系结构,多智能体中的协调与协作方法等内容。 [关键词]多智能体系统;多智能体结构;多目标优化;协调协作 Multi-agent technology [Abstract] Nowadays, one of the hot points in distributed artificial intelligence research is multi-agent system, which is the further development in distributed problem solving. With the development of multi-agent theory and technology, its application is being expanded.As the theory and application is just starting, there are many issues to be resolved.In this paper, the thesis reviews the development of EGCS, points out the research directions of multi-agent theory and application, and introduces the basic concepts and characteristics, Multi-agent system architecture,the coordination and collaboration on Multi-agent system. [Keywords] Multi-agent systems;Multi-agent architecture;Multi-objective optimization;Coordination and collaboration 1.前言 目前的工业系统正向大型、复杂、动态和开放的方向转变,传统的工业系统和多机器人技术在许多关键问题上遇到了严重的挑战。分布式人工智能 (DAI,Distributed Artificial Intelligence)与多智能体系统(MAS, Multi-Agent System)理论为解决这些挑战提供了一种最佳途径。智能体系统是分布式人工智能的一个重要分支,是20世纪末至21世纪初国际上人工智能的前沿学科。研究的目的在于解决大型、复杂的现实问题,而解决这类问题已超出了单个智能体的能力,将DAT、MAS充分应用于工业系统和多机器人系统的结果,便产生了一门新兴的机器人技术领域一多智能体机器人系统(MARS,MultiAgent Robot System)。总的来说,多智能体系统领域正在蓬勃发展。 2.多智能体 2.1多智能体理论的发展历史 智能体—Agent的概念最早可以追溯到1977年的 Carl Hewitt的“Viewing Control Structure as Patterns of Passing Messages”一文。在此文中,Carl Hewitt 给出了一个称为“Actor”的对象,它具有自身的内在状态,又能与其他同类对象发送和反馈信息。而正式采用“Agent”一词可见于M. Minsky于1986年出版的“Society of Mind”一书,文中用“Agent”称呼一些具有特别技能的个体,它们存在于社会中,并通过竞争或协商求解矛盾[1]。 多智能体系统(简称 MAS)是由多个单Agent组成的集合,该系统可以协调一组Agent的行为(知识、目标、方法和规划),以协同完成一个任务或是求解问题,各个单

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RFID原理和应用课程复习提纲 第一章 1、什么是RFID? 无线射频识别作为一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频(125k~134.2K)、高频(13.56Mhz)、超高频,微波等技术。 2、RFID技术特点 1快速扫描2体积小型化、形状多样化3抗污染能力和耐久性4可重复使用5穿透性和无屏障阅读6数据的记忆容量大7安全性 3、RFID系统的组成:RFID系统主要由阅读器、电子标签、RFID 中间件和应用系统软件4部分构成。 4、阅读器的构成以及各部分的功能组成:射频接口、逻辑控制单元和天线 天线:天线是一种能将接受到的电磁波转换为电流信号,或将电流信号转换为电磁波发射出去的装置。 射频接口模块:1产生高频发射能量,激活电子标签并为其提供能量2对发射信号进行调制,将数据传输给电子标签 3接受并调制来自电子标签的射频信号 逻辑控制模块:1与应用系统软件进行通信,并执行从应用系统软件发送来的指令2控制阅读器与电子标签的通信过程3信号的编码

与解码4对阅读器和标签之间传输的数据进行加密和解密5执行防碰撞算法6对阅读器和标签的身份进行验证 5、电子标签分类、组成及各组成部分功能 根据工作原理的不同,电子标签分为利用物理效应进行工作的数据载体和以电子电路为理论基础的数据载体 6、RFID中间件的主要功能 1阅读器协调控制2数据过滤与处理3数据路由与集成4进程管理 7、RFID系统能量耦合方式和数据传输原理 根据射频识别系统作用距离的远近情况,标签天线与读写器天线之间的耦合可以分为密耦合系统、遥耦合系统和远距离系统三类。数据传输原理P10 8、RFID系统的工作原理 阅读器通过天线向周围空间发送一定频率的射频信号;标签一旦进入阅读器天线的作用区域将产生感应电流,获得能量被激活;激活标签将自身信息编码后经天线发送出去;阅读器接收该信息,经过解码后必要时送至后台网络;后台网络中主机鉴定标签身份的合法性,只对合法标签进行相关处理,通过向前端发送指令信号控制阅读器对标签的读写操作; 9、RFID系统的性能指标

射频识别技术

射频识别技术 031130217 射频识别,RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。 射频的话,一般是微波,1-100GHz,适用于短距离识别通信。 RFID读写器也分移动式的和固定式的,目前RFID技术应用很广,如:图书馆,门禁系统,食品安全溯源等。 一定义 射频识别(RFID)是一种无线通信技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。 无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场,把数据从附着在物品上的标签上传送出去,以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量,并不需要电池;也有标签本身拥有电源,并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息,数米之内都可以识别。与条形码不同的是,射频标签不需要处在识别器视线之内,也可以嵌入被追踪物体之内。 许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车,厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上,方便对牲畜与宠物的积极识别(积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份)。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分,汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。 某些射频标签附在衣物、个人财物上,甚至于植入人体之内。由于这项技术可能会在未经本人许可的情况下读取个人信息,这项技术也会有侵犯个人隐私忧患。 二概念 从概念上来讲,RFID类似于条码扫描,对于条码技术而言,它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器;而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签,利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。 结构 从结构上讲RFID是一种简单的无线系统,只有两个基本器件,该系统用于控制、检测和

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国内外特高压输电技术发展情况综述 (一) 调研题目:关于特高压输电技术国内外发展情况的调研报告 调研目的:通过认真分析和研判从检索、查询、索取等多渠道获得大量的技术文献,掌握了特高压输电技术国内外的发展情况,据此完成本调研 报告,为我省未来特高压的规划发展提出相关建议。 编写人员:何旭东、王瑗、刘斌蓉 调研时间:2005.4. ~2005.9 调研地点:成都 1.背景 自从电能作为人们生活中廉价而又清洁的能源以来,随着电网的不断发展壮大,输电电压经历高压、超高压两个发展阶段,目前又跨入了特高压输电的新的历史时期。这种发展标志着我国综合实力的不断提高,电力行业技术水平的提高。近来,由于石油价格的暴涨,1993年11月在宜昌召开的中国电机工程学会电力系统与电网技术综合学术年会上发表《关于着手开展特高压输电前期科研的建议》以来,各方面的人士对特高压输电技术给予了高度的关注。 那么何谓特高压输电呢?特高压输电系指比交流500kV输电能量更大、输电距离更远的新的输电方式。它包括两个不同的内涵:一是交流特高压(UHC),二是高压直流(HVDC)。具有输电成本经济、电网结构简化、短路电流小、输电走廊占用少以及可以提高供电质量等优点。根据国际电工委员会的定义:交流特高压是指1000kV以上的电压等级。在我国,常规性是指1000kV以上的交流,800kV以上的直流。 我们国家是在何种情形下进行特高压研究的呢?不妨从如下几个方面来看: 从能源利用上来说,看国际上常以能源人均占有量、能源构成、能源使用效率和对环境的影响,来衡量一个国家的现代化程度。目前我国人均年消耗的能源水平很低,如果在21世纪中叶赶上国际中等发达水平,能源工业将要有大的发展。据最近召开的世界能源第十七次会议预测,世界能源工业还要进一步发展,到2030年,世界的能源产量将翻一番;到21世纪末再翻一番,其中主要集中在中国、印度、印尼等发展中国家。我国电力将在未来15~20年内保持快速增长,根据我国电力发展规划,到2003年、2010年、2020

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射频识别技术的原理和意义 课题名称RFID技术的原理和应用姓名青伟 学号22 班级2012级5 专业通信工程(3G) 完成日期2016年5月15号

目录 一、绪论 1.射频识别技术简介 二、射频识别系统 2.1 RFID系统的构成 2.2 RFID的技术特点 2.3 RFID技术发展现状 2.4 RFID标签的制作 三、RFID技术的应用 四、RFID技术应用的发展和市场应用趋势 4.1RFID系统标签的发展趋势 4.2 RFID系统低频化逐步向高频化发展 4.3 提高RFID系统的大数据处理能力 4.4 RFID技术的市场应用趋势 五、对RFID技术的展望和总结

一、绪论 1.关于射频识别技术的简介 射频识别技术,英文全称是Radio Frequency Identification,简称是RFID 技术,是自动识别技术的一种。RFID技术是通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,自动对目标物体加以识别然后获取相关信息的一种无线通信技术。从20世纪90年代开始,我国的RFID技术开始慢慢起步,它将射频识别技术、微电子及IC卡技术相互结合,利用无线射频的方式对记录媒体进行读写,从而达到识别目标然后完成数据交换。 RFID技术可以完成对运动中的物体的快速识别和多个物体识别,识别的距离从几十厘米到几十米;因为RFID技术独特的读写方式,可以输入数千字节的自定义信息到电子标签,间接管理产品上附带的电子标签所包含的信息。RFID技术不需要接触,识别工作不需要人工的参与,因此保密程度非常高。RFID电子标签和人们一般生活中的使用的卡(例如普通磁卡或IC卡)不同,很容易隐藏,不容易被损坏,因此使用寿命极长,可以适应各种复杂的环境并能很好的发挥作用。 正因为上述的诸多特点,RFID技术在世界范围内得到了广泛的应用。主要是商品防伪领域、交通运输行业、工业、人脸及指纹识别、管理行业(如小区安全管理、后勤仓库管理、图书管理、医疗卫生管理等)、国防和军事等诸多方面。它涉及到电子通信技术、材料科学、微波技术、计算机软件、印刷技术、芯片制造等许多领域,综合性强,可广泛应用,与我们的生活有千丝万缕的关系。 二、射频识别系统 2.1 RFID系统的构成 射频识别系统一般都是由读写器、电子标签、天线和主机四部分组成。(1)读写器: 读写器是一种读写设备,是连接电子标签与应用系统的桥梁,可发送和接收电子标签信息,并与主机相互间进行通信,执行主机发出的命令。所有的射频识别系统的读写器都可以简化为两个基本功能模块:控制单元和高频接口。 (2)电子标签: 电子标签是一种非接触式IC卡,由耦合元件和芯片组成,电子标签里面内置天线,用来和读写器上的射频天线进行通信。RFID电子标签通常根据有无工作电源和工作频段来分。根据电源可分为有源、无源和半有源三类,也称主动式、被动式和半主动式,不同类型的标签的工作原理不同,有源RFID标签是向读写器发送无线电波,读写器接收到信息的同时以无线电波的形式反馈回去,将新的信息写入电子标签,从而完成数据间的交换,工作频率很高,有源标签的识别距离是100m之内,使用寿命在2-4年,价格高;无源RFID标签是在内部内置微型天线,在读写器的工作区域内,收到读写器发出的电磁波,再利用磁电互感原理产生感应电流并发出电磁波信号,从而进行数据的交换,工作频率较低,无源标签

多智能体系统及其协同控制研究进展

多智能体系统及其协同控制研究进展 摘要::对多智能体系统及其协同控制理论研究和应用方面的发展现状进行了简要概述.首先给出Agent及多Agent 系统的概念和特性等,介绍了研究多Agent系统协同控制时通常用到的代数图论;然后综述了近年来多Agent系统群集运动和协同控制一致性方面的研究状况,并讨论了其在军事、交通运输、智能机器人等方面的成功应用;最后,对多Agent系统未来的发展方向进行了探讨和分析,提出几个具有理论和实践意义的研究方向,以促使多Agent系统及其协同控制理论和应用的深入研究. 关键词:多Agent系统(MAS);协同控制;代数图论;群集运动;一致性协议 Advances in Multi-Agent Systems and Cooperative Control Abstract: Progress in multi-Agent systems with cooperative controlwas reviewed in terms of theoretical research and its applications. Firs,t concepts and features used to define Agents and multi-Agents were analyzed. Then graph theory was introduced, since it is often used in research on cooperative control of multi-Agent systems. Then advances in swarming/flocking as well as the means used to derive a consensus among multi-Agents under cooperative control were summarized. The application of these abilitieswas discussed for the military, transportation systems,and robotics. Finally, future developments for multi-Agent systemswere considered and significant research problems proposed to help focus research on key questions formulti-Agent systemswith cooperative control. Key words:Multi-Agent system (MAS) ; Cooperative control; Graph theory; Swarming/ flocking; Consensus protocol 分布式人工智能是人工智能领域中一个重要的研究方向,而多Agent系统(multi-Agent systemMAS)则是其一个主要的分支. 20世纪90年代,随着计算机技术、网络技术、通信技术的飞速发展,Agent及MAS的相关研究已经成为控制领域的一个新兴的研究方向.由于Agent体现了人类的社会智能,具有很强的自治性和适应性,因此,越来越多的研究人员开始关注对其理论及应用方面的研究.目前,人们已经将MAS的相关技术应用到交通控制电子商务、多机器人系统、军事等诸多领域.而在MAS中,Agent之间如何在复杂环境中相互协调,共同完成任务则成为这些应用的重要前提.近年来,从控制的角度对MAS进行分析与研究已经成为国内外众多学术机构的关注热点,人们在MAS协同控制问题上做了大量的研究工作,特别是在MAS群集运动控制和协同控制一致性问题方面取得了很大的进展.目前对MAS的研究总体上来说还处于发展的初步阶段,离真正的实用化还有一定的距离;但其广泛的应用性预示着巨大的发展潜力,这必将吸引更多专家、学者投入到这一领域的研究工作中,对MAS的理论及应用做进一步探索.根据上述目的,本文主要概述了多智能体系统(MAS)在协同控制方面的研究现状及其新进展. 1Agent与MAS的相关概念 1.1Agent的概念 Agent一词最早可见于Minsky于1986年出版的《Social of Mind》一书中.国内文献中经常将Agent翻译为:智能体、主体、代理等,但最常见的仍是采用英文“Agent”;因为Agent的概念尚无统一标准,人们对于

超高压技术应用综述

摘要:高压科学与技术是一门相对年青、正处在加速发展阶段的新兴学科,宇宙中的绝大部分凝聚态物质均处在高压状态下,在超高压极端条件下,凝聚态物质中的原子/分子距离将缩短,相互作用显著增强,原子内层电子可参与成键,原有的结构会被破坏,导致结构相变、物性变化(改变电磁相互作用状态)及核子间的强相互作用(核反应),合成新材料,甚至出现新的物理现象。 关键词:超高压技术;材料合成;金刚石;立方氮化硼 1 引言 压力(强)对于大家并不陌生,就像温度一样是我们生活中常见的一个非常重要的热力学要素。我们在厨房里使用高压锅做饭,我们在高压气罐里储存液化石油气作为燃料,我们给自行车的轮胎里充入气体,…… 一般情况液体或气体压力在0.1mpa~1.6mpa称为低压,1.6mpa~10mpa称为中压,10~100MPa称为高压,100MPa以上称为超高压.本文阐述的UHP技术的压力通常在100~1000MPa.或更高。而把液体或气体加压到100MPa以上的技术称为“超高压技术”(ultra-high pressure, 简称UHP)。[1] 2 综述 高压科学与技术是一门相对年青、正处在加速发展阶段的新兴学科,宇宙中的绝大部分凝聚态物质均处在高压状态下,在超高压极端条件下,凝聚态物质中的原子/分子距离将缩短,相互作用显著增强,原子内层电子可参与成键,原有的结构会被破坏,导致结构相变、物性变化(改变电磁相互作用状态)及核子间的强相互作用(核反应),合成新材料,甚至出现新的物理现象。因此,物质在超高压等极端条件下的行为研究被视为未来最有可能取得重大科学突破的研究领域,可广泛应用于国防、新能源、新材料、地学、行星科学、化学、凝聚态物理、生物医学等领域。其中应用于材料领域最经典的例子为人造金刚石、立氮化硼(cBN)等超硬材料的高温高压合成。 高压科学与技术领域按实验条件分为动高压与静高压。动态超高压技术是利用冲击波作动力而在试样中获得的瞬时高压,动态产生的高压数值,可高达几百万甚至几千万个大气压,同时伴随着骤然升温。利用外界机械加载方式,通过

RFID原理及应用复习(附答案)

RFID原理及应用复习 一、判断 1.RFID是Radio Frequency Identification 的缩写,即无线射频识别。(yes) 2.物联网的感知层主要包括:二维码标签、读写器、 RFD标签、摄像头、GPS传感器、 M-M终端。(no) 3.,125kHz,433MHz都是RFID系统典型的工作频率(yes)4.在物联网节点之间做通信的时候,通信频率越高,意味着传输距离越远。( no ) 5.物联网标准体系可以根据物联网技术体系的框架进行划分,即分为感知延伸层标准、网络层标准、应用层标准和共性支撑标准。(yes) 6.在物联网中,系统可以自动的、实时的对物体进行识别、追踪和监控,但不可以触发相应的事件。( no ) 7.物联网共性支撑技术是不属于网络某个特定的层面,而是与网络的每层都有关系,主要包括:网络架构、标识解析、网络管理、安全、QoS等。(yes) 8.物联网中间件平台:用于支撑泛在应用的其他平台,例如封装

和抽象网络和业务能力,向应用提供统一开放的接口等。(yes)9.RFID拥有耐环境性,穿透性,形状容易小型化和多样化等特性(yes) 10.物联网信息开放平台:将各种信息和数据进行统一汇聚、整合、分类和交换,并在安全范围内开放给各种应用服务。(yes) 二、不定项选择题 1. 物联网的基本架构不包括(CD)。 A、感知层 B、传输层 C、数据层 D、会话层 2.物联网节点之间的无线通信,一般不会受到下列因素的影响。( D ) A、节点能量 B、障碍物 C、天气 D、时间 3.下列哪项不是物联网的组成系统(B)。 A、 EPC编码体系 B、EPC解码体系 C、射频识别技术 D、EPC 信息网络系统 4. 利用RFID 、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息,指的是(B)。

浅论特高压输电在我国的发展现状及应用前景

浅论特高压输电在我国的发展现状及应用前景 发表时间:2019-03-27T10:33:53.300Z 来源:《电力设备》2018年第29期作者:耿莉何大海董卫峰[导读] 摘要:近些年,随着我国经济不断的发展,人们在生产生活中用电需求量不断增加。 (山东电力工程咨询院有限公司山东济南 250100)摘要:近些年,随着我国经济不断的发展,人们在生产生活中用电需求量不断增加。如何高效利用庞大的电力资源一直是电力系统领域的研究重点。特高压输电技术不仅可以远距离输电降低外界干扰,还可以减少输电过程中的资源浪费,是未来电力系统的必然发展趋势。基于此,本文简要介绍了特高压输电的特点,并对特高压输电技术的研究与应用和应用前景进行了讨论。 关键词:特高压输电;特点;发展前景引言 随着社会的进步和经济的发展,人们对电力的需求快速增长,传统的输电方式已经难以满足需要。并且电力分布不均衡所带来的系统间电力传输也是影响地区经济发展的因素。面对这些问题,特高压输电技术从一出现就展现出在输电供应方面的诸多优势。 1、特高压输电的特点 我国目前采用的超高压(UHV)技术由于功耗的增加,已不能满足要求,因此超高压输电的研究和应用已成为电力系统的重要课题。特高压输电技术的根本优势在于可以大大提高输电能力,减少外界环境的干扰,避免电能的浪费。同时,在规定的大功率传输环境下,可以实现电力系统间的互联,通过实际应用分析,发现特高压输电可以达到原输电容量的倍数,既能节约输电投入成本,又能起到促进电力均衡发展的作用。特高压输电的投入能够给电力系统带来巨大的效益,促进国民经济的发展,我国特高压技术处于发展的初级阶段,在运行和管理过程中存在许多问题,特高压输电技术可以解决国家供电不平衡的问题。然而,由于缺乏大量的数据分析和深入研究,特高压输电技术对人体是否具有潜在的安全危害还不确定。同时,我们掌握的技术水平还不够成熟,不能保证设计和施工的合理性和安全性,这些问题有待研究和解决。针对存在的问题我国可以借鉴西方发达国家的经验,引进国外先进技术,结合我国电力系统的实际情况进行改革和创新,从而促进特高压输电技术的发展和改进。近年来,特高压直流输电的应用和稳定运行在高压输电领域也取得了新的突破。特高压直流输电无稳定性问题,输电距离长,无功补偿,输电容量仅受导线最高温度的限制,网络上没有大量的潮流产生。还可以实现异步互连。 2、特高压输电技术的研究与应用 2.1确定特高压输电电压的标准 在电力运行过程中合理运用特高压技术,最重要的一个环节即为确定特高压输电电压的标准,设置输电电压标准与否决定着电能输送效率的高低。可以发现目前我国特高压技术研究与应用最常见的是1000千伏标准电压下的电能输送,应用这种百万伏级别的特高压输电系统可以充分发挥高压输电技术的优势,但是特高压输电电压的标注确定应该综合考虑多方因素,例如线路周围的环境、输送线路的距离、额定输送电量等等。 2.2控制无功平衡 在应用特高压输电技术供电过程中应该对其内部存在的无功平衡参数进行监测及控制,因为特高压输电技术应用在实际供电系统中其输电线路一般都比较长,线路中的电压也比较高,在这种环境下很容易产生明显的潮流变化,潮流变化的产生对整个输电系统的影响非常大,因此采取有效措施控制和调节无功平衡就显得尤为重要。目前控制调节无功平衡的有效措施主要是安装低压电容器或者可控电抗器。 2.3绝缘子串的应用及设置 电力输送过程中采用特高压输电技术需要考虑绝缘子串的应用及设置,现阶段我国电力行业特高压输电系统采用的绝缘子串主要有两种类型,V性绝缘子串和长绝缘子串,这两种类型的绝缘子串使用率均比较高,但是这两种绝缘子串的放电属性与使用效果却存在很大的差异,除此之外受到环境的影响也不一样。举例来说,当系统中线路自身漏电或者遭受雷击时,长绝缘子串仍然可以保持良好的放电性能,因为其不论在干燥环境还是湿润环境中自身放电性能受影响较小,尤其是长绝缘子串长度达到7cm时期放电性能更能达到最佳;V型绝缘子串则跟长绝缘子串恰恰相反,其很容易受到外界环境影响,大多数情况下其放电效果仅仅能够达到长绝缘子串的90%左右。由此可见长绝缘子串的放电性能远远优于V型绝缘子串,在电力运输系统中一般会选择长绝缘子串,如果因为特殊原因必须采用V型绝缘子串,则需要对其类型和绝缘水平进行恰当的选择,以求达到最好的效果。 2.4串联电容补偿 在应用特高压输电技术进行电力输送过程中,还应该注意串联电容的补偿处理,补偿处理恰当就能够在较大程度上提高输电系统的安全性与稳定性,串联电容的补偿处理对电路输送过程中出现的感抗下降问题尤为有效。串联电容补偿是指在输电线路中串联电容器,应用电容器对整个线路的电力损耗进行补偿。电容补偿应用在各类电力输送线路中,但是他在特高压输电线路中补偿效果最为明显,在特高压输电线路中随着输电系统容量不断增加,输电线路中的电能损耗也增大,安装串联电容器可以有效减少电能损耗提高输电系统的稳定性,增加电力输送产生的经济价值。 3、我国特高压输电技术的应用前景 我国是能源大国,但人口主要分布东南沿海地区,人口分布不均和资源配送能力不足造成了西部能源过剩、东部能源匮乏等诸多问题。由于电力能源即产即销的特性,电力能源调配问题造成的资源浪费尤为严重。因此,改善我国能源结构、增强对资源的配送能力,是解决我国能源问题的关键。特高压输电技术的广泛应用,将大大提高能源的利用效率和电力的传输效率,有效缓解东南沿海人口密集地区的供电压力。同时,特高压输电线路的建设将促进电网结构的优化、减少管理资源投入,对整个电力系统乃至我国的能源结构产生积极影响,具有广阔的应用前景。 3.1经济前景特高压输电在我国具有明显的经济前景 我国西电东送等大型输电工程,对电网输电能力有很高要求。一般的高压输电、超高压输电技术已经无法很好地满足此类工程的输电需求,即使输电量、输电功率能够达到相应水平,但由于输电走廊占地面积大,建设、维护输电线路成本过高,以及功率损耗导致的资源浪费,工程投入将大大增加,不仅浪费资源,还会加深对环境的污染、破坏程度。将特高压输电技术应用到此类工程中,既能够节约资源保护环境,又可以降低工程成本,使输电线路的输电能力大大增强,满足工程需要。 3.2施工前景

射频识别系统组成与工作原理

射频识别系统组成与工作原理 1射频识别技术的简介 1.1射频识别系统的分类 2射频识别系统组成 2.1标签的组成 22阅读器的组成 3射频识别系统工作原理 3.1耦合方式 3.2通信流程 3.3标签到阅读器的数据传输方法 1射频识别技术的简介 射频识别技术(Radio Frequency Identification , RFID),射频识别技术 是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过 所传递的信息达到识别目的的技术。基本的RFID系统至少包含阅读器(Reader)和标签(Tag)。RFID标签由芯片与天线组成,每个标签具有唯一的 电子编码。标签附着在物体上以标识目标对象。RFID阅读器的主要任务是 控制射频模块向标签发射读取信号,并接受标签的应答,对标签的识别信息进行处理。 由于RFID技术巨大的应用前景,许多企业争先研发。目前,RFID己成为IT业界的热点。各大软硬件厂商,包括IBM、Motorola、Philips、TI、Oarclel、Sun、BEA、SAP在内的各家企业都对RFID技术及其应用表现出浓厚的兴趣,相继投入大量的研发经费,推出各自的软件和硬件产品机系统应用解决方案。在应用领域,以Wal-mart、UPS、Gielltte等为代表的大批企业己经开始准备采用RFID 技术对实际系统进行改造,以提高企业的工作效率并为客户提供各种增值业务。 1.1射频识别系统的分类 RFID系统按照不同的原则有多种分类方法。依其采用的频率不同可分为低频系统、中频系统和高频系统三大类;根据标签内是否装有电池为标签通信提供能量,又可将其分为有源系统和无源系统两大类;从标签内保存的信息注入的方 式可为分集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类;根据读取 电子标签数据的技术实现手段,可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。另外还可依据标签的材质、系统工作距离和阅读器的工作状态等方面对RFID系统进行分类。以下是各主要分类方法的简单描述: 低频系统,一般是指工作频率在100-500kHz 之间的系统。典型的工作频率有:

多智能体协调控制文献综述

多智能体系统的协调控制相关内容 摘要 近年来,多智能体系统的协调控制在多机器人合作控制"交通车辆控制"无人飞机编队和网络的资源分配等领域有着广泛的应用,成为当前控制学科的一个热点问题’首先介绍了 多智能体系统的研究背景和智能体的概念; 然后从多智能体系统协调控制包含的几个问题 入手,即群集问题、编队控制问题、一致性问题和网络优化问题等,对其国内外的发展现状进行了总结和分析; 最后,给出了多智能体系统有待解决的一些问题,以促进对多智能体系统协调控制理论与应用的进一步研究。 关键词 多智能体系统; 一致性; 队形控制;群集/蜂拥 0 引言 在落叶飘飞的秋天,人们经常看见大雁排着整齐的人字型队伍迁徙到南方; 在阴暗潮湿的环境下,细菌部落聚集而生; 夏天池塘的青蛙同时发出哇哇的叫声; 夏日的一群萤火虫同时发出一闪一亮的光线; 自然界中成群的蜜蜂,事先没有商量建筑蜂巢的蓝图,但是它们各自搬运泥土,筑成了坚固的蜂巢; 在海洋中某些鱼类,具有规则队形聚集在一起运动,当发现新的食物来源或者受到外部攻击时,原来规则的队形被打乱了,但是在没有外界力量的介入下,一段时间之后,这群鱼类又建立了规则的队形聚集在一起运动。自然界中的这些自组织现象在没有集中中央控制的条件下,是什么样的工作机制,使得内部个体相互感知和交换信息,从而外部表现出规则而有序的智能行为运动? 并且这种智能行为是单个个体所 不能达到的,因而这些现象引起了生物学家的兴趣,生物学家试图了解这些自然界生物系统内部的工作机制,期望把这些理论应用到实际的系统中,为一些新出现的系统,例如交通车辆系统"机器人编队系统"无人飞机或者水下航行器系统等复杂智能系统提供理论指导,生物学家最初使用模拟仿真实验的方法,不能在理论上真正揭示这些生物界自组织现象的本质。 在计算机和工程领域,随着它们的发展,早期的集中式和分布式计算系统不能处理越来越复杂和规模越来越大的实际问题。20世纪 70 年代以后,分布式 人工智能方法出现,能够解决当时的问题,得到了迅速的发展,但是这种分布式人工智能有其缺点,就是低层子系统个体之间的相互作用方式是被高层系统根据任务预先设定好的,采用“自上而下”的分析方法,因此缺乏灵活性,很难为实际中的复杂大系统建模。为了克服上述的缺点,美国麻省理工学院的Minsky最早提出了智能体( agent) 的概念,同时把生物界个体社会行为的概念引入到计算机学科领域。这时,生物学和计算机科学领域发生了交叉。所谓的智能体可以是相应的软件程序,也可以是实物例如人、车辆、机器人、人造卫星等。 近些年来,由于生物学、计算机科学、人工智能、控制科学、社会学等多个学科交叉和渗透发展,多智能体系统越来越受到众多学者的广泛关注,已成为当前控制学科的热点问题。对多智能体系统的研究成果日益增多。

热分析技术

热分析技术 1 热分析技术的类别 1.1 热重分析( TGA) 热重分析法是在程序控制温度下,测量物质的重量与温度关系的一种技术[6]。记录重量变化对温度的关系曲线称热重曲线(TG曲线),热重曲线是在氮气流或其他惰性气流下,由于挥发性杂质失去,导致重量减失,以温度为横坐标,重量为纵坐标绘制的图谱,为便于观察,也采用其微分曲线,称为微分热重分析( D/TG)。热重分析仪由装在升温烘箱中的微量天平组成。此天平应对温度不发生称量变化,保证在长期程序升温时测量稳定。 1.2 差热分析( DTA) 对供试品与热惰性参比物进行同时加热的条件下,当供试品发生某种物理的或化学的变化时,由于这些变化的热效应,使供试品与参比物之间产生温度差。在程序控制温度下,测定供试品与参比物之间温度差与温度(或时间)关系的技术称为差热分析。 1.3 差示扫描量热分析( DSC) DSC是在DTA基础上发展起来的一种热分析方法[7-9]。测量输给供试品与参比物热量差(dQ/dT)与温度(或时间)关系的技术成为差示扫描量热分析。在DTA 中,是样品与参比物,在温度变化时热量的变化对样品温度作图,而在DSC中为保持样品与参比物相同温度所需输入能量的差异与样品的温度作图,其精密度与准确度均高于DTA。在DSC仪器中,样品和参比物的支架是热互相隔离的,各自固定在自己的温度传感器及加热器上,样品和参比物放在支架内的金属小盘中,在程序升温过程中,当样品熔融或挥发时,样品与参比物需要保持温度一致所需的能量不同,在DSC 图谱中,纵坐标为热量差,横坐标为温度,峰面积为样品的转换能,正峰与负峰分别为吸热峰与放热峰,峰面积与热焓成比例。 2 热分析技术在中药及其制剂质控中的应用 2.1 药物纯度的测定 药物纯度的测定是药品质量控制的重要内容之一。热分析技术用于中药纯度的测定有其独特的优点,如样品用量少且一般不需预处理等。但也有一定的要求,即样品的纯度>97%。然而在具体的操作方法上,可采用相应的措施使该技术能用于成分复杂的中药及制剂纯度的测定。由于试样量极少,故只需用少量标准品便可完成纯度测定。例如,粉防己甲素和熊果酸这些从中药材提得的药品,目前尚无其它合适的定量分析方式。杨腊[10]虎用DSC法成功地进行了纯度分析,并在测得药品总杂质含量的同时,还可获得各药物的准确熔点。 2.2 药物赋形剂筛选和组分分析

超高压液压技术与应用

超高压液压技术与应用 发表时间:2017-11-06T11:36:55.797Z 来源:《基层建设》2017年第19期作者:马建国[导读] 摘要:超高压液压技术对工作环境、液压元件、介质、密封性等指标都提出了较高的要求,通常情况下只有在环境压力超过32MPa 时才能称之为超高压,需要应用特殊的液压元件和介质,同时确保液压系统具有良好的密封性,才能保证超高压系统的安全、可靠运行,否则将会削弱系统性能,甚至引发严重的安全事故,造成的经济损失也将不可估量。 山东奥邦机械设备制造有限公司山东省德州市 251100 摘要:超高压液压技术对工作环境、液压元件、介质、密封性等指标都提出了较高的要求,通常情况下只有在环境压力超过32MPa时才能称之为超高压,需要应用特殊的液压元件和介质,同时确保液压系统具有良好的密封性,才能保证超高压系统的安全、可靠运行,否则将会削弱系统性能,甚至引发严重的安全事故,造成的经济损失也将不可估量。本文将对超高压液压技术的具体应用策略加以分析,以期增加对该技术的了解和掌握,进而实现超高压液压技术的推广应用。 关键词:超高压液压技术;流量;介质;密封 近年来,超高压液压技术被广泛的应用于各类生产和实践中,为我国冶金、建筑、交通运输行业的发展提供了强有力的支持和保障。然而超高压液压技术需要在特殊的环境下才能有效发挥作用,同时对液压介质和液压元件有着特殊的要求,所以需要对超高压液压技术的相关指标进行探索和研究,为超高压液压系统创建良好的运行环境,确保超高压液压技术的优势得到最大化的展现,从而更好的为相关领域的发展提供服务。 一、超高压小流量 一般来说,超高压液压技术主要应用于压力达到特定标准以上的环境中,由于超高压液压系统的运行压力较高,导致其流量非常小,无法在大流量液压系统中运行,因此当前使用的超高压液压系统流量普遍较小,每分钟仅为1L左右。而且超高压液压系统的压力和介质状态也有着密切的关系,如果超高压液压系统的介质为流动状态,那么最小压力值为1.4kMPa;如果超高压液压系统的介质为静止状态,那么压力值则在2.4kMPa以上。 二、采用柱塞副结构 在超高压液压系统中,通过对介质施加较强的作用力,可以营造出较高的压力环境,这就需要液压系统的构件具有较大的强度和刚度,才能在超高压环境下始终保持形态和性能不发生变化。柱塞副的结构形式能够很好的满足这一要求,具有抗冲击、噪声低、寿命长、密封性好等优点,因而在超高压液压系统中应用的十分广泛。 三、要求专用液压介质 一般液压油在超高压力下流动性锐减,体积压缩量不可忽略,后者在极大程度上影响着系统的容积效率。所以一般液压油在超高压力下难以正常工作,应该选用在超高压力下具有良好流动性和最小体积压缩量的特殊专用介质。超高压力下液体介质稠化与否取决于它的超高压黏度特性;超高压力下液体介质的压缩量和弹性则取决于它的体积弹性模量。体积弹性模量越高则介质体积压缩量和弹性越小。 大多数矿物油在高于400MPa压力下呈稠脂状,但60%的煤油和40%的变压器油混合,在1000MPa压力时仍能很好工作。丙三醇(即甘油)是一种良好的超高压液压用介质,它在1400MPa压力下也能保持良好的流动性,并且还具有很高的体积弹性模量。通常它以水—甘醇混合液的形式实际应用,水虽然具有很高的体积弹性模量,但由于水会锈蚀金属,并且不易密封,故主要用于耐压试验。能用于超高压系统的介质还有蓖麻油、凡士林油等。除此之外,混合介质的应用常能获得较理想的效果,如蓖麻油-酒精、蓖麻油-矿物油混合液在700~1000MPa压力下仍能保持良好的流动性。 四、要求严格的密封 在超高压力下要求所有的密封环节和元件都具有很高的强度,否则极易击穿。由于液压介质在升压过程中会释放热量,致使密封环节和密封部位瞬时升温,所以超高压力下的密封也必须具有良好的耐热性。超高压液压技术对密封的要求极为严格。一方面由于间隙相同时超高压力下的泄漏量比常用压力下大几倍甚至几十倍;另一方面由于超高压液压装置的流量较小,因此即便是微量的泄漏也会产生很大影响,特别是对超高压液压系统的升压和保压性能的影响尤为突出。 超高压密封虽然有它独特的要求,但与一般的液压密封还是大同小异,因此传统的密封方式是可以参考的。需要特别指出的是,由于超高压液压技术常用于尖端科学技术的研究、试验和生产中,其密封型式具有很强的针对性和局限性,所以密封常常是特殊设计的,可供选用的超高压密封元件很少。对大多数超高压系统来说,参考已有的传统密封形式,结合超高压系统功能的独特要求,进行专用密封形式的设计和制造是解决超高压密封的主要途径和方法。 1、密封材料 在超高压力下密封材质受到强烈的压挤,易于产生塑性流变。升压过程中液体介质会放热,由于超高压升压压差大,瞬时温升高,促使塑性流变加剧,造成密封变形量大甚至击穿。而超高压力下密封材质的弹性丧失也将使密封性能急剧下降。所以一般的密封材料是难以承受苛刻的超高压条件的。当压力在100MPa以下时,塑性材质如橡胶、皮革,氟塑料尚可使用。当压力高于100MPa时则需采用具有一定韧性的硬质材料,如铝、紫铜、铅和铍青铜等。 2.密封结构 超高压静密封通常采用借助于螺纹力强制密封件与被密封件之间产生一定的接触压力而达到密封的结构型式。通过螺纹可调节接触压力,对密封进行调整和补偿,常用于100MPa压力以下、要求不高的场合。另外带挡圈的O形圈可耐压200MPa左右。金属O形密封则可承受350MPa,甚至700MPa的压力。 由于超高压技术在应用上的多样性,所以在超高压静密封的选用和设计中还要考虑实际的工作条件,诸如高温、酸蚀、易燃等因素。如果合适地选用密封材料、设计密封结构可以取得1kMPa以上压力的密封效果。例如,根据螺纹力强制密封结构的原理,选用淬硬球面钢垫(材质为45号钢或35CrMoA等)作密封件的结构可密封1kMPa左右的压力。超高压动密封主要是指往复式动密封,主要依靠间隙密封和密封填料实现。间隙密封多采用弹性圆筒衬套结构,由于液体介质的黏性流动,在弹性圆筒衬套两端产生压降,衬套就局部地抱紧在轴上。这种结构可达到700MPa的超高压动密封效果。除此之外,密封填料结构型式的V形密封填料在螺纹力作用下受压强制密封,当填料采用铍青铜等制作时,可达到1kMPa左右的超高压动密封效果。

射频识别系统组成与工作原理

射频识别系统组成与工作 原理 Prepared on 24 November 2020

射频识别系统组成与工作原理 1射频识别技术的简介 技术(Radio Frequency Identification,RFID),射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。基本的RFID系统至少包含阅读器(Reader)和标签(Tag)。RFID标签由芯片与天线组成,每个标签具有唯一的电子编码。标签附着在物体上以标识目标对象。RFID阅读器的主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号,并接受标签的应答,对标签的识别信息进行处理。 由于RFID技术巨大的应用前景,许多企业争先研发。目前,RFID己成为IT业界的热点。各大软硬件厂商,包括IBM、Motorola、Philips、TI、Oarclel、Sun、BEA、SAP在内的各家企业都对RFID技术及其应用表现出浓厚的兴趣,相继投入大量的研发经费,推出各自的软件和硬件产品机系统应用解决方案。在应用领域,以Wal-mart、UPS、Gielltte等为代表的大批企业己经开始准备采用RFID技术对实际系统进行改造,以提高企业的工作效率并为客户提供各种增值业务。 射频识别系统的分类 RFID系统按照不同的原则有多种分类方法。依其采用的频率不同可分为低频系统、中频系统和高频系统三大类;根据标签内是否装有电池为标签通信提供能量,又可将其分为有源系统和无源系统两大类;从标签内保存的信息注入的方式可为分集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类;根据读取电子标签数据的技术实现手段,可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。另外还可依据标签的材质、系统工作距离和阅读器的工作状态等方面对RFID系统进行分类。以下是各主要分类方法的简单描述: 低频系统,一般是指工作频率在100-500kHz之间的系统。典型的工作频率有:125KHz、和225KHz等。其基本特点是标签的成本较低、标签内保存的

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