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Photocatalysis. A multi-faceted concept for green chemistry中文翻译

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绿色化学所涉及的多面性学科——光催化

在水解制氢、有机合成、污物修复等多个领域,利用半导体、分子、离子制备不同催化剂,以运用光催化技术。本文讨论了光催化在这些领域的共同原则,以及这些原则在绿色化学中所起的作用。

Photocatalysis (by semiconductors, molecules and ions) is used in such diverse applications as water hydrolysis for producing hydrogen as fuel, organic synthesis and the recovery of polluted e?uents. This tutorial review discusses the common principles of such applications and their role in green chemistry.

1.综述

1.1 历史和定义

“光催化”术语的提出、发展与完善,意味着光化学核心概念的发展。光化学之所以能成为一门独立科学,主要因为它有别于热力学。事实上,早在20世纪初,已有科学家认为,正如加热、添加化学剂那样,射线也能有效加速催化反应。Giacomo Ciamician[1],毕生研究光化学效应的第一人。他花了很大一部分精力研究,是否因为“光照且是单独光照”,而并非加热等其它因素,引起他所观察到的反应。我们合理地称这些反应为光化学反应,它与热反应有同样的化学过程,不同的是光催化需要光来加速催化过程。进一步研究表明,光化学反应涉及到电子激发态、基态电子同分异构体,他们均具有热力学活性。1914年,Bodenstein 已经提出了这一点,但很久以后才得到公认。

早期介绍过的进一步区别,与整个过程的热力学相关。这样,光合作用过程被认为是将部分光能结合到产物中的反应,而光催化则相反。见式(1)[2]:

在热力学反应中,我们通常不过多的考虑△G R

(式(2)),

→P

而是选择性的调控化学剂、条件、温度、溶剂等,使得整个系统按照预期方向进

展。光化学反应,始于高激发态的R*,希望生成高激发态产物P。然而,很少有人去评述这一点,而是,继续使用光催化作为光致反应的同义词,这并不恰当。光解的概念也是如此。

光催化术语的广泛运用,以及一门学科的发展,尤其是以“光催化”命名的学科的发展,鉴于当时两个不同主题,始于1970s。首先,石油危机使得人们不得不研究可替代能源。同时,人们还希望能效仿自然,通过利用太阳能来生产燃料,尤其是水解制氢[3],[4]。其次,人们越来越担心化学剂污染问题,提出光催化技术或许能净化水和空气,以防二次污染[5]。这两主题产生于不同的常规学科(电化学,无机化学,非均相催化学),并且始终保持独立。之后,光催化技术开始出现第三次运用,也就是在化学合成中的运用。这与当时的实际情况紧密相关,就是在前面两独立主题中使用了同样的光催化剂[6]。重要的是,这三方面的运用均属于绿色(可持续)化学领域。

此后,“光催化”指的是,在一定条件下,需要催化剂和光同时存在的所有反应。见式(3)[5]:

除以下几种情况:(I)通过光产生中间体或热活性催化剂的连锁反应,分别如:氯烷烃自由基链中间体,光起始的热反应;(II)反应物受激发的反应,包括反应中其它分子将光吸收转化为能量的反应,如:致敏光化学反应。

光催化剂C只有在处于激发态C*的情况下起作用,与热催化剂存在较大的区别(图1A)。它通过原子或者电子转移的化学过程,而并非能量转移的物理过程来活化反应物R(比较图1C和1B),从而生成自由基或是自由基离子等中间产物I。原则上,热反应过程也能生成该类中间产物。其中,C*参加反应而生成C’。如果C’和I都各自反应,则随着光化学过程的进行,C和R就会不断的消耗。醇类参与下,酮的光致还原反应就是一个典型的例子(式(4))。

然而,如果中间产物I是先转化为I’,之后与C’作用生成最终产物P,同时伴随着C的生成。那么,整个反应过程可归结为,R在不消耗C*的情况下,吸收光

能生成产物P(示意图1)。类似于热反应,光催化反应是在最低势能面上,发生R→P的整个化学转化过程。它也有别于光化学反应,光化学部分反应是发生在反应物R*的激发态表面上(图1B)。这就是所谓的光催化,基态面上存在新的反应路径,就像图1A[6]。

图1 (A)R→P热催化反应路径,催化剂C通过中反应间产物I’起作用;(B)R→P光化学反应路径,该过程始于激发态反应物R*的表面;(C)R→P光催化反应路径,催化剂C 只有在处于激发态情况下起作用,而R的化学转化则完全发生于基态C的表面。

示意图1 在R→P反应中,C充当光催化剂

比较转化数变化大小得出:光催化过程趋于一个循环反应,反应过程中不需要消耗催化剂C,也不会抑制C的活性。这里的转化数,是指一摩尔催化剂在失活前所能转化的反应物的摩尔数。

1.2 光催化和绿色化学

光催化在生态平衡中占有重要地位。目前,太阳辐射为地球提供了主要的能源。太阳能(25000-75000kWh每天每公顷)是可再生能源,能满足未来人类的

所有能源需求。而目前人类所能直接利用的太阳能,仅占了太阳能的一小部分,如用于取暖,皮肤中维生素D的生成,视觉成像等。绿色植物在光合作用中利用太阳能。光合作用是我们所知道的最好的光催化过程,是一个真正意义上的基于水解的化学加工厂。它产生氧气,形成还原型辅酶,之后又利用二氧化碳合成糖类。获得的产物用于生物组织生长(纤维素)或者呼吸消耗(淀粉)。这就是整个人类历史中食物、能量和材料的来源(见图2,绿色箭头),也是其他物种能量的直接或者间接来源。动植物遗体经过数百万年的化学转化,生成石油、煤炭和天然气。在过去的两个世纪里,人类学会了如何利用科技手段,开发利用地球上储存相对较大的化石燃料。化石燃料也是目前主要的能源(红色箭头)。人类依靠农业供给食物,而农业需要使用化肥来增加生产,这个过程也是间接的利用了化石能源。

图2 光能是最终能源,先是绿色植物将光能转化为化学能,之后植物遗体腐化而得化石燃料(空心箭头)。一千多年来,人类开发绿色植物获得可再生能源:食物、材料以及能量(绿色箭头)。过去两百年内,人们又开发出了一次性能源,如化石燃料(红色箭头)。接下来,我们能否直接开发太阳能来获取能量和材料呢(蓝色箭头)?

这就意味着,人类目前生存依赖于化石,依赖于化石中所含的太阳能。而它是一种有限资源,不可再生资源,是要经过千万年太阳照射才能形成。开发绿色植物的理论基础是,从农业废水中回收能量和物质,利用非耕地上的植物提供可再生能源等等。但是,这些数量都是有限的。所以,研究如何直接开发利用太阳能,将成为主要的突破口(图2,蓝色箭头)。可以从图3中了解到这些过程所涉及的热力学问题,它给出了一些相关化合物的△G f o,并分别与可见光高低能

量边界400nm和750nm处的光能进行了对比。光合作用利用CO2生产葡萄糖,将光能转化为化学能,这一过程至少需要8个光子参与(图3A)。植物枯萎后,有机腐殖质进一步转化为化石燃料(如庚烷),沉积于地层。

图3 一些典型化合物自由能的形成过程。(A)结合8个光子将CO2转化为高能葡萄糖(绿色箭头)的过程,并指出了可见光的光能范围。(B,式(5),式(6))人工光催化技术(蓝色箭头)用于蓄能载体的制备,例如,水解制氢或是选择光催化技术以克服Ea,从而实现在常温常压下使某一反应发生。自由基中间体用在污染物的去除(C,式(8)),或是用在

物质的合成(D,式(7))。

事实上,上文中提出的与光催化相关的三个领域,相当于研究太阳能过程中,用到的三种基础化学方法。原因如下:

(I)将光能转化为能为人类储存和利用的化学能。主要努力方向就是研究一次性能源,如通过与激发态C交换电子/空穴(e-/h+)来水解制氢(式(5),式(6);图3B)。

直接决定反应是否发生,这时激发(II)用光活化某一化学过程;由△G R

→P

态C起着克服活化能的作用。这一特性尤其适用于高Ea的情况,它能通过缩减反应步骤而节省能量消耗。举个例子,通过催化剂抽离H,直接利用庚烷生成庚基自由基,之后被丙烯腈俘获(式(7);图3D)。

从而,在常温常压下生成癸腈,省去了反应前期烷烃的卤化反应过程,同时也省去了对链载体(如锡烷)的使用。

(III)使用太阳光克服Ea,以达到降解有害物质的目的。这类有害物质有工业污染物、城镇污染物和农业污染物等。该方法能在常温下,利用空气中的分子氧代替其它化学氧化剂,直接氧化污染物。针对庚烷来说,形成庚基自由基与氧气结合,实现低温氧化(式(8);图3C)。

这方法虽然可行,但要是能通过氧化水生成强攻击性的OH?自由基,再去氧化污染物,那么后者的可行性更大。

以下多数光催化研究,都是采用了灯光来代替太阳光进行实验。这么做,并不能完全反映出某种方法的“绿色”潜力。一些研究表明,在实验室范围内,大多数光催化反应能顺利进行。但是,一到工业运用中,太阳光照的多变和断断续续等特性,妨碍了光催化反应的顺利进行。无论如何,实现最大量吸收光照是非常重要的[7],而探索性研究中通常所使用的柱形光反应器并不能满足这点要求。在当代,光吸收问题确实越来越受关注,相关研究也越来越多,研究固定反应器装置、可调节装置、不同光照强度等等。显而易见,研究出来的反应器会十分的昂贵,那么利用光能是否会经济可行,主要取决于所要进行的反应和反应器所处的位置。位置不同,所接收光的多少也不同。就目前的研究,由灯光所促使的光催化反应更具可行性,但是在开发太阳能的探索过程中,相信不久的将来,它就会成为过去。

1.3 光催化:作用方式

活化作用包括原子和电子转移[6]。光催化剂包括固态半导体、可溶性分子和离子等。对半导体催化剂进行光照,使得一个电子从价带(VB)转移到导带(CB)上。在催化剂表面形成有效离子和空穴(e-/h+),这时候的半导体催化剂就像一个微观的电化学池。这是一个很短暂的现象,但是能引起吸附于催化剂表面的底物发生电子转移(ET),使得电子从供体D到VB上,同时CB上的电子转移到了受体A上(图4A)。由于上述动力学的局限性,这样的氧化还原效率主要取决于吸附平衡[8]。

目前,广泛运用的半导体光催化剂是二氧化钛。它在可见光下催化效果不错[7],有报道说TiO

的物理形态起了很大作用。确实,很多假设[9]和实验研究[10] ,[11]

2

致力研究,催化效率与晶体结构(锐钛矿/金红石)、大小、形式、制备方式等之间的关系。例如,实验过程中,使用溶胶凝胶法或者煅烧法制备而得的混合相纳米晶体,在催化效率上具有相当的优势(见后文4.1)[10]。

使用分子光催化剂,使得催化作用在均相中也可以进行。这是因为,相对基态分子而言,激发态的分子具有更强的氧化和还原能力,使得电子发生转移。氧化能力是因为HOMO的空位能接受电子,而还原能力是因为空轨道促进提供电子(图4B)。相对的,激发态结构更亲睐于原子转换。例如,激发态酮中,氧原子需要形成自由基,再从有机衍生物的R-H键上进行吸氢反应(图4C)。

图4 光激发半导体催化剂(A)或者分子催化剂(B),使得发生电子转移或者吸氢反

应。

图5,将光催化剂C(图左)和反应物R(图右)的相关氧化还原电位进行了比较。当反应物R的氧化电位低于激发态催化剂C*时,C*就能将R氧化(R 蓝线处于C*蓝线之上)。同样,当R的还原电位低于激发态催化剂C*时,C*就能将R还原(R红线处于C*红线之下)。图上数据表明,激发态TiO2能催化分解水,这是因为价/导带间隙足以容纳H2O的氧化还原电位(低pH值),故式(5)和式(6)两个反应都是自发反应。存在的缺点是:大的带隙只接收高能光子(UV),而高能光子只占了太阳光的一小部分。然而,TiO2的氧化还原电位和光利用能力,与聚过氧钨酸盐阴离子(如,图中的W10O324-)相似。从这个意义上去理解,认为过氧钨酸盐催化剂是由TiO2转化而来的。硫化镉吸收长波长的光子。至于有机物质,图5证实供体(胺类,硫化物,烯烃,芳香烃)向激发态催化剂提供电子被氧化,而受体被还原,正如硝基苯被激发态1,4-二甲氧基萘(DMN)还原。

可以选择适当的催化剂,以控制电子传递方向,例如,照射TiO2和2,4,6-三苯基吡喃四氟化硼盐(TPP),以氧化1,1-二苯乙烯,而DMN却能使其还原。

图5 比较半导体催化剂导带(红)和价带(蓝)的电位,也就是,激发态光催化剂C*的氧化电位(红线,DMN,1,4-二甲氧基萘)和还原电位(蓝线,DCA,9,10-二氰基蒽;TPP,2,4,6-三苯基吡喃四氟化硼盐;W10O324-,过氧钨酸盐阴离子)。右边,水和有机物(R)的

氧化电位(蓝线)和还原电位(红线)。

接下来的几个段落,简要陈述了光催化的运用(见图解)。表面上看来,光催化的实际运用,与自然界中的光催化(叶绿素的光合作用)会有相反的特性,而事实上他们具有共同之处。那些只有在高温压等严格条件下才能发生的热反应,如果改为催化反应,就能在简单的条件下进行,这与绿色化学标准统一。

2.光催化在制氢中的运用

化石燃料的消耗和随之而来的环境问题,让人们开始关注并研究可行的解决方案。不少研究使用光催化剂还原CO2,以解决污染问题。但是,大部分研究致力于光催化制氢。制氢是一个理想的解决方案,因为用该燃料取代原来的化石燃料,不仅单位产能极高,而且它是一种清洁能源,燃烧过程中不会产生CO2和其它污染物。

制氢的首选来源就是水,但是分解水分子需要达到2000多摄氏度,这样实行起来非常困难[4]。因此,利用光照催化分解水引起了人们广泛关注,最近三十年间相关的研究也非常多[12] -[15]。

1972年,Fujishima和Honda第一次研究了,在受光照的TiO2催化剂表面分解水分子。正如图4、图5所示,半导体催化剂的带隙,吸收了等能量或者能量略大的光子后,使得一个电子转移到CB上,从而在VB上留下一个空穴。一小部分光生e-/h+不会重新结合,而是转移到催化剂表面,与催化剂表面吸附的分子发生氧化或还原反应。要得到水的还原产物H2和氧化产物O2,那么,必须满足导带电位低于E red(H+/H2)(即0V vs NHE,pH0),而价带电位高于E ox(H2O/O2)(即1.23V vs NHE,pH0);H2O→H2 + 1/2O2反应过程需要吸收能量,△G o =238 kJ/mol = 2.46 eV,见图3。因此,促使反应发生所需的最小能量,是某一光子1.23eV的两倍。该种光子位于近红外区,波长约为1000nm。然而,ET涉及活化屏障问题,需要利用高于带隙能量要求的光子,来实现高效水解。

为制备性能良好的半导体光催化剂,通常采用掺杂的方法。所采用的掺杂物质有携带d0轨道的过渡金属阳离子(Ti4+,Zr4+,Nb5+,Ta5+和W6+)或携带d10的电子构型(Ga3+,In3+,Ge4+,Sn4+和Sb5+)。其它携带了空/满d轨道的金属氧化物,如V5+,Mo6+和Zn2+,也希望用来掺杂,因为他们具有合理的带位。例如,WO3不能将H+还原成H2,因为他的CB

吉布斯自由能

各类浏览器调试工具使用详解

JavaScript调试技巧之:快速定位 Posted in 2009/07/24 ? 00:48h.yongbin1 Comment ? 赶紧总结一下JavaScript的调试技巧,这次首先是“快速定位”篇。 快速定位,其实就是快速定位程序的错误,所以也算是调试。这个在实际的码代码时往往比较实用。大多数情况下,你的js代码不多(少于1000行),只要能迅速发现代码的错误,往往不用复杂的调试。关于常用的快速定位方法,我总结了一下几点,欢迎大家补充。 1. 使用alert alert其实比较实用。本地调试中,在合适的位置写alert,打出来一些变量,虽然比较土,但是往往事半功倍!另外有一个alert技巧,想看看一个对象中的属性和它的值吗,试试这个: 2. 使用地址栏 使用地址栏,输入javascript: doSomething(),可以在Runtime时输出或者执行一些代码。输出东西时也使用alert,例如在地址栏输入: 可以输入当前的document下的链接数量。如果想执行已经加载的自定义函数,可以输入例如: 3. 错误查看器

最快捷的错误查看器当属Firefox的错误控制台,快捷键ctrl+shift+j。在你觉得脚本执行不正常时,首先按一下这个快捷键,往往能立刻知道哪里出了问题,并且点一下就能到问题脚本所在的位置,非常方便,强烈推荐! 4. 用浏览器的扩展或插件查看错误 这个话题比较大,一时说不完,所以先说说用扩展或插件来查看错误。对我来讲,Firebug 一般就够用了,比较常见,就不截图了。启用Firebug控制台后,如果页面上js脚本错误,就会立刻在右下角显示出来,点击可以查看错误。有一点需注意,我的Firebug有时会报这个带乱码的错误: 我一直不清楚这个为什么会乱码,但我知道这个是跨域的错误,比较常见。 其他浏览器的错误查看器,在这里我也简单总结一下: Chrome错误控制台 IE8错误查看器 Opera错误控制台

Tornado IDE与VxSim目标仿真环境

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10KV电气设备调试方案

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定措施,清除柜内除湿袋等异物。 4.3.3配线检查:校对开关柜、盘箱内设备仪表的连接线,将配线号编译成图纸号。检查控制回路、信号回路的绝缘,不良者应采取干燥措施。检查、确认接地装置的安装应符合规范要求。 4.3.4施工电源:建立容量、电压等级符合要求的临时电源,对于电压波动大的施工电源应采取稳压措施。确保临时电源的安全使用,包括用电申请、挂牌、漏电保护等。 4.3.5直流电源建立:依据制造厂原理图、对直流盘进行校线、检查。 调整整流装置对蓄电池的充电电流,检查蓄电池的放电容量。直流盘内引入正式或临时电源,建立直流电源系统。 4.3.6保护继电器检验及整定:目前在电气供电系统中广泛采用了微机继电保护器,取代了机械式和晶体管及电子式继电器。微机继电保护仪精度高、功能强大,可以集多种保护于一台仪器上且性能稳定,更重要的是微保具有通讯功能,为上位计算机后台监视、操控、管理开关柜提供了服务平台。 保护继电器调试方法如下图:

4.3.7电力变压器调试调试方法如下图:

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展讯工具使用

展讯工具使用 1.校准工具CFT A B C D E A : 选择测试机种 B : 将所有的勾打上,记录测试数据 C : Log处可随意选择本机目录,用于存储测试的纪录。FDL处必须选择展讯正式发布给工厂的软件包中的Fdl_amd.bin文件,对于6600M平台来说,FDL不需要,NV处必须选择展讯正式发布给工厂软件包中NV_Parameters目录下的NVitem_release.prj文件; D : 校准用的项目 F : 相关的FT测试数据,在校准时将所有勾去除 2.DOWNLOAD 程序

根据不同的项目导入FDL , BOOTLOADER ,PS ,MMIRES,NV BOOTLOADER , PS ,MMI, 在DOWNLOAD 时候可以不选,FDL必须选上 地址选项PRODUCT为NAND,相关的地址与底层有关

NAND FLASH选项为SMALL PAGE REPARTITION SETTING 默认为2 。 校准数据保留,将backup calibration 打上将保留全部nv数据3.Mobile test 使用说明

Calibration 说明: 1) 做Calibration 之前,首先要确保手机进入“Calibration mode ”,如果不是,要点击 按钮①进入校准模式(目前不支持)。 2) 接着点击按钮④,连通DSP 与RF 之间的通路。 3) 下一步选择手机的工作频段,共有五种:EGSM900,DCS1800, EGSM-DCS-DUALBAND ,PCS1900,GSM850(在不同的频段arfcn,txpwr lv 有不同的数值),选择好之后点击按钮⑥即可设置好工作频段。进行了2、3步的操作后就可以进行发射或接收的操作了。 4) 点击按钮③可以开发射,它有两个参数:afc,dac 。在DCXO 下有afc,dac 两个参数, 在TCXO 下有dac 一个参数(DCXO ,TCXO 通过⑧来选择)。执行该步操作可以实现AFC 的操作。 5) 按钮②可设置发射时的factor 值。再点击按钮4就可以实现APC 的操作。 6) 按钮⑦可做接收,在这之前要先设置好RX 的各值:type,gain ind,gain val,rach ab. 在Result ⑨处显示RSSI 的值。执行该步操作可以实现AGC 的操作。 7) 选中Multi Ramp(⑤处) ,即可设置所需PA parameter 和Ramp Up Num 两个参数。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨

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10kV开关电气控制回路图

检修部员工培训模块 TDJXGYAQ 5.4.1.11 设备检修工艺、方法—电气 10kV开关电气控制回路图 2017-09-30发布 2017-12-01实施大唐国际托克托发电有限责任公司检修部

目录 1、符号及说明 (3) 2、断路器的控制回路的基本要求 (3) 3、断路器控制回路详解 (4)

编制人:张志峰主讲人:张志峰 10kV开关电气控制回路图 1、符号及说明 1.1 如图所示为托克托发电厂五期10kV开关VBG-12P的电气原理图。 1.2 图中操作电源选用AC/DC110V。 图1手车式电气原理图 1.3 图中:HQ:合闸线圈;TQ:分闸线圈;M:储能电机;R0:电阻;S8:辅助开关(当手车在试验位置切换); S9:辅助开关(当手车在工作位置切换);SP5:合闸闭锁用电磁铁辅助开关;S2:微动开关;DL:辅助 开关;U:桥式整流器(直流时取消2U~4U);K1:合闸闭锁线圈;K0:防跳继电器;Y7~Y9:过流脱扣 器;X:航空插头;L1~L10:连接线;PCB:线路板。 1.4 图中包括电机回路、合闸回路、闭锁回路、分闸回路、辅助回路。 2、断路器的控制回路的基本要求 2.1、应能监视控制电源及跳、合闸回路的完好性:断路器的控制电源最为重要,一旦失去电源断路器便无法操作。 因此,无论何种原因,当断路器控制电源消失时,应发出声、光信号,提示值班人员及时处理。 2.2、具有防止多次合、跳闸的“跳跃”闭锁装置。断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才 发生。发生“跳跃”对断路器是非常危险的,容易引起机构损伤,甚至引起断路器的爆炸,故必须采取闭锁

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打包文件特别说明: 展讯升级工具中使用打包文件来进行升级操作,打包文件中不仅包含了所有的下载文件,还包含了下载项目的地址信息,这样可以降低产线升级工具配置出错的可能性,同时简化了操作。 打包文件的制作方法:DloadeR 在配置好所有的配置项后,点击左图中的按钮,然后按照提示即可完成打包文件的制作。 点击这个按钮 进行打包操作 展讯调试工具简介 ?Downloader ?NVEditor ?Channel Server ?Logel ?Phone Tester

?DSP Log 功能: ?对fixed NV参数进行读取,编辑,保存,下载?擦除NV ?从手机中读出NV Item

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检修部员工培训模块 TDJXGYAQ 设备检修工艺、方法一电气 10kV开关电气控制回路图 2017-09-30 发布2017-12-01实施

大唐国际托克托发电有限责任公司检修部 目录 1、符号及说明 ................................... 错误!未定义书 签 2、断路器的控制回路的基本要求................... 错误!未定义书 签 3、断路器控制回路详解 ........................... 错误!未定义书 签

10kV 开关电气控制回路图 1、 符号及说明 1.1 如图所示为托克托发电厂五期10kV 开关VBG-12P 的电气原理图 1.2 图中操作电源选用 AC/DC110V 电机回磴 团鞘回蹈 分闸回路 辑朋回遷 6 备强 手车武电 图1手车式电气原理图 1.3 图中:HQ :合闸线圈;TQ :分闸线圈;M :储能电机;R0 :电阻;S8 :辅助开关(当手车在试验位置切换): S9 :辅助开关(当手车在工作位置切换); SP5 :合闸闭锁用电磁铁辅助开关;S2 :微动开关;DL :辅助 开关;U :桥式整流器(直流时取消2U ?4U ); K1:合闸闭锁线圈;K0:防跳继电器;Y7?Y9 :过流脱扣 器;X : 航空插头;L1?L10 :连接线;PCB :线路板。 1.4 图中包括电机回路、合闸回路、闭锁回路、分闸回路、辅助回路。 2、 断路器的控制回路的基本要求 2.1、 应能监视控制电源及跳、合闸回路的完好性:断路器的控制电源最为重要,一旦失去电源断路器便无法操作。 因 此,无论何种原因,当断路器控制电源消失时,应发出声、光信号,提示值班人员及时处理。 2.2、 具有防止多次合、跳闸的“跳跃”闭锁装置。断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才 发生。发生“跳跃”对断路器是非常危险的,容易引起机构损伤,甚至引起断路器的爆炸,故必须采取闭锁 措施。 编制人:张志峰 主讲人:张志峰 4- -3 {:相 日相 OV7 GJ ¥6 EJY9

浅谈Tornado2.2下程序调试

浅谈Tornado2.2下程序调试 “调试一段程序的难度是写出这段程序的难度的两倍,因此,如果你的代码尽可能清楚,那么你就不用费力的调试它”-- Brian W. Kernighan “有时周一宁愿休息而不是花一周余下的时间调试周一的代码” -- Christopher Thompson ….. ….. 调试对于软件的成败至关重要,正确使用恰当的调试工具可以提高发现和改正错误的效率。 一、调试前的准备工作 1、保证目标机跟主机能网络正常通信。如果tornado是装在虚拟机中,则要保 证虚拟机跟目标机能网络通信。用ping xx.xx.xx.xx –l 1500命令。之所以后面要加-l 1500是为了保证最大包也能ping通,如果不加-l 则为ARP包,ARP包只有64个字节。在网络通信中会出现小包能ping通,大包ping不通的情况。 2、保证WDB为Ready状态 图1 如果WDB为unReady状态,很可能是WDB的组件没有加。 二、配置Target Server Target Server是Tornado集成交叉开发环境中最重要的工具。这个工具负责主机与目标机的连接,为其他的工具使用提供通信桥梁。 点击”Tools->Targer Server->configure”。出现如下图2所示:

图2 Target server配置界面 配置界面中Targer Server要填入主机的IP地址,Targer Server PropertiesBack End(后端)默认选择wdbrpc ,它是最常用的连接类型,其支持任意种IP连接(如以太网)。Target Name/Ip Address需要填入目标机的IP地址。主机和目标机的IP地址可以在bootrom起来后看到,如图3所示。 图3 bootrom启动打印 Targer Server Properties 之Core File and Symbols,在File选项中选择主机vxworks镜像的路径,如图4所示。

Abacus 调试工具使用介绍

Spirent Abacus Abacus调试工具使用介绍

Monitor/ media 使用 (3) No dial tone error的定位 (3) No path confirm first error的定位 (6) Monitor/ Call tracer 使用 (7) Data link Monitor的使用 (7) Ethereal Trace抓包 (7) Channel Status/ Circuit Status (9) Suggestion forE1 physical not UP (9) Monitor/ QoM Monitor (9) Monitor/ Fax Monitor (10)

一、Monitor/ media 使用 通常用于No Dial Tone, No path confirm first 及No path confirm sequ 等error的定位。 1.No dial tone error的定位: 在模拟用户的测试中(A call B DTMF path confirm for call length),主叫用户的呼叫流程是:off-hook, wait 拨号音, DTMF 拨号和do path confirm。在wait 拨号音的过程中,经常遇到Abacus100 (ECG or A50A) 不能识别所收到来自SUT的拨号音,那么后续的拨号过程肯定就不会继续下去了,也就是call 不能建立起来。 Monitor/ media可以用来监控Abacus 主叫用户收到的拨号音的frequency, Power level等,从而来调整Abacus控制台中的一些参数。 使用monitor/ media 的步骤: 步骤1. 打开Monitor/media 或者打开Channel Status,双击需要监控的通道,选择Save to file。

展讯平台Trace工具使用

展讯平台Trace 工具使用 对于专业的测试人员,测试应该始终接上log 线进行测试,这样就会尽可能保留出错时候的信息,这些信息不一定对于每一类的bug 都有用,但对于一些难重现的问题有可能这样的习惯就记录下了一些重要的Debug 信息,给软件人员解决问题极大的帮助。 测试人员遇到ASSERT 的时候,一定要尽可能详细的记录下操作步骤,测试此问题的重现概率,同时记录下全部的ASSERT 信息,关于ASSERT 信息详见本文档3.2.1。 需要注意的是,测试人员一定要用对应版本的ChannelServer 和log 工具进行测试,否则会导致底层的一些消息的解析不正确,给解决一些和底层有关的bug 带来困难。 1、ChannelServer 的设置使用 ? 运行ChannelServer.exe ? 点击右下角托盘中的ChannelServer 小图标 ? 在弹出的对话框中的进行配置(成功后,小图标变绿色) 图一 2、Logel –使用说明 ? 选择Server — IP Setting 配置ChannelServer 的IP 地址和端口 ――和ChannelServer 中的设置保持一致(一般不需要修改) ? 连结到ChannelServer ,并开始记录 ――需要先运行ChannelServer 以下为刚开始启动Logel 工具的界面:

图二 以下为正在抓Trace 信息的界面: 图三 测试版本一定要用debug 版本,release 版本遇到assert 会自动重启,debug 版本会断在程序assert 的地方,这样可以获得assert 时的现场信息,以便于debug 。当然,重要版本根据情况也应该同时用release 版本做一些各个功能模块的自动重启的测试,电流测试等,以保证release 版本也没有问题。 测试过程中遇到assert ,不要拔下电池,打开ChanelServer.exe 和Logel.exe , 连上手机,选择logel 里面菜单 Assert / Open Assert Frame , 打开一个调试窗口,在此窗口下输入0,会出现了下图所示的信息(如果是测试的时候连着log ,此窗口会自动弹出):

网络工程师调试工具IPOP使用手册

■版 权声明 本文中出现的任何文字叙述、文档格式、插图、照片、方法、过程等内容,除另有特别注明,版权均属所有,受到有关产权及版权法保 IPOP 使用手册 ■文档编号 ■密级 ■版本编号 V1.0 ■日期 2014-10-08 科技

护。任何个人、机构未经■版本变更记录 时间版本2014-10-08 1.0 ■适用性声明 本模板用于撰写科技内外

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一. IPOP介绍 IPOP是一款设备调试终端工具,功能很强大,集合很多服务、调试、查看手段于一身,主要功能如下: ●IP地址动态绑定功能 ●路由信息查询和配置功能 ●MAC地址信息查询和修改功能 ●MAC 、主机信息扫描功能 ●本机网络报文统计功能 ●本机端口列表、远程端口扫描功能 ●端口映射功能 ●网卡流量统计功能 ●本机IP报文捕获和发送功能 ●终端控制功能(支持telnet、dos、ssh、sftp、ftp、com等协议) ●TCL脚本支持 ●多种服务功能(tcp/udp/ping/telnet/ftp/tftp/web/team/syslog/smtp)二. 模块介绍 下面按照模块方式来介绍这款工具,先来张截图认识下软件 图 2.1 IPOP软件介绍

如上图,总共有11个模块,有些模块下面包含多个功能,我会针对以前测试中经常用到的功能做详细介绍,有些地方可能介绍的不全,大家也可以自行研究。 2.2 IP绑定 图 2.2 IP绑定 本功能为IP地址动态绑定,可以在WIN2000/WINXP/WIN2003/WIN7/WIN2008系统上绑定多个IP地址,可以随时增加和删除。用于WIN98系统。 注意事项: *所绑定的IP地址为动态绑定,在计算机重启后IP地址会丢失,需要重新绑定;但退出本软件不会导致已绑定的动态IP丢失。如需启动时生效,请选择“下次重启自动绑定”选项后,再添加需要绑定的IP,以后计算机重启后不须启动本软件即能自动绑定IP。 *本软件可以自动搜索系统中存在网卡,在绑定前请选择正确的网卡。 *多IP地址绑定可以成批的绑定IP,规则如下: 终止的IP地址必须大于起始的IP地址、地址递增为各地址 段的递增规则,如起始地址为终止地址为 地址递增为,则增加的IP地址为: *在网卡网线断开重连或无线网络断开重连时,动态IP地址会丢失,如果想在此种情况下保持动态IP不变,请选择“断线不丢失动态IP”选项,此选项只需设置一次,在下次计算机重启后一直生效。

调试程序的简单说明

难怪很多前辈说调试是一个程序员最基本的技能,其重要性甚至超过学习一门语言。不会调试的程序员就意味着他即使会一门语言,却不能编制出任何好的软件。 我以前接触的程序大多是有比较成形的思路和方法,调试起来出的问题都比较小,最近这个是我自己慢慢摸索调试,接触了很多新的调试方法,并查了很多前辈的总结,受益匪浅,总结以前的和新的收获如下: VC调试篇 设置 为了调试一个程序,首先必须使程序中包含调试信息。一般情况下,一个从AppWizard创建的工程中包含的Debug Configuration自动包含调试信息,但是是不是Debug版本并不是程序包含调试信息的决定因素,程序设计者可以在任意的Configuration中增加调试信息,包括Release版本。 为了增加调试信息,可以按照下述步骤进行: ?打开Project settings对话框(可以通过快捷键ALT+F7打开,也可以通过IDE菜单Project/Settings打开) ?选择C/C++页,Category中选择general ,则出现一个Debug Info下拉列表框,可供选择的调试信息方式包括: ?选择Link页,选中复选框"Generate Debug Info",这个选项将使连接器把调试信息写进可执行文件和DLL ?如果C/C++页中设置了Program Database以上的选项,则Link incrementally可以选择。选中这个选项,将使程序可以在上一次编译的基础上被编译(即增量编译),而不必每次都从头开始编译。 调试方法:

1、使用 Assert(原则:尽量简单)assert只在debug下生效,release下不会被编译。 2、防御性的编程 3、使用Trace 4、用GetLastError来检测返回值,通过得到错误代码来分析错误原因 5、把错误信息记录到文件中 位置断点(Location Breakpoint) 大家最常用的断点是普通的位置断点,在源程序的某一行按F9就设置了一个位置断点。但对于很多问题,这种朴素的断点作用有限。譬如下面这段代码: void CForDebugDlg::OnOK() { for (int i = 0; i < 1000; i++) //A { int k = i * 10 - 2; //B SendTo(k); //C int tmp = DoSome(i); //D int j = i / tmp; //E } } 执行此函数,程序崩溃于E行,发现此时tmp为0,假设tmp本不应该为0,怎么这个时候为0呢?所以最好能够跟踪此次循环时DoSome函数是如何运行的,但由于是在循环体内,如果在E行设置断点,可能需要按F5(GO)许多次。这样手要不停的按,很痛苦。使用VC6断点修饰条件就可以轻易解决此问题。步骤如下。 1 Ctrl+B打开断点设置框,如下图:

TORNADO环境下的命令行编译文件

Tornado环境下的命令行编译文件 Table of contents目录 T ABLE OF CONTENTS目录 (1) 1TORNADO及其编译工具简介 (2) 2两种编译工具下的C/C++文件编译 (4) 2.1GNU T OOL的编译 (4) 2.2D IAB T OOL的编译 (5) 3MAKEFILE的编译 (6) 3.1特殊变量的定义(以DCN DS45XX项目为例) (6) 3.2MAKEFILE.LOCAL的建立 (7) 3.3命令实现 (8) 4REFERENCE DOCUMENTS参考文献 (9)

1Tornado及其编译工具简介 Tornado是嵌入式实时领域里最新一代的开发调试环境。Tornado给嵌入式系统开发人员提供了一个不受目标机资源限制的超级开发和调试环境。Tornado 包含三个高度集成的部分: ·运行在主机和目标机上的强有力的交叉开发工具和实用程序; ·运行在目标机上的高性能、可裁剪的实时操作系统VxWorks; ·连接主机和目标机的多种通讯方式,如:以太网,串口线,ICE或ROM 仿真器等。 对于不同的目标机,Tornado给开发者提供一个一致的图形接口和人机界面,如图1-1所示。 图1-1 当使用Tornado的开发人员转向新的目标机时,不必再花费时间学习或适应新的工具;对深嵌入式应用开发者来说更重要的是,Tornado所有的工具都是驻留在开发平台上的。在嵌入式系统工具发展历史上,Tornado是第一个实现了当目标机资源有限时开发工具仍可使用而且功能齐全的开发环境。另外,所有工具都通过一个中央服务器(Target Server)与目标机的通讯,因此无论连结方式是Ethernet,还是串口线、ICE仿真器、ROM仿真器或客户设计的调试通道,所有工具均可使用。 Tornado提供了一套完整的GNU Tool开发工具链,其中包括: ·CPP:C预处理

调试过程说明文档

使用我司展讯平台的屏调试流程: 如果首次调试没有安装必须的程序,先装转换、下载和驱动工具。 1、拷贝HWInfo(20130412)、展讯平台研发下载工具(2013-09-03)、dotnetfx.exe,先打开 AndroidHWInfo.exe看是否能正常打开,不能的话点击dotnetfx.exe此执行程序进行安装,安装好之后打开。 2、装下载驱动进入展讯平台研发下载工具(2013-09-03)—》驱动—》智能机USB驱动 V1.0.0.21—》32位系统驱动(此处是选择和你电脑系统匹配的位数)—》dpinst.exe安装。安装完成后即可以下载,如果下载时仍然提示安装,请选择手动或自动安装。 3、我们的驱动装换工具如下图所示: (1)第一个选择LCD驱动程序,即FAE调试的文件,文件以供应商的名字缩写+LCD型号等组成。LCD目录点后面的找到.config所在的文件,然后再LCD驱动的下拉中点击此.config.6820和6825平台的TP选择不一样,我以易欣达Y82947为例。6825平台:

当文件都选取好了之后,点击此工具任一界面右下方的按钮,这样就生成了一个以.img做后缀的文件即我们可以下载的驱动了,在文件生成后的保存的位置可以有我们自己选择,默认是放在和LCD驱动文件的同一级目录下。生成的文件如下: 6820平台: 6820和6825在驱动生成方面的不同点就在于一个TP文件的改动,其他步骤同样。6825是要选择这两个地方,而6820平台是把这两个文件合成了一个文件了,即我们在选择时只用选择,而把置空。

4、下载 打开下载工具中的ResearchDownload.exe出现如下界面,点击第二个按钮,进行相应的下载必选文件的放置。

网络工程师调试工具ipop使用手册终审稿)

网络工程师调试工具 I P O P使用手册

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IPOP介绍 IPOP是一款设备调试终端工具,功能很强大,集合很多服务、调试、查看手段于一身,主要功能如下: IP地址动态绑定功能 路由信息查询和配置功能 MAC地址信息查询和修改功能 MAC 、主机信息扫描功能 本机网络报文统计功能 本机端口列表、远程端口扫描功能 端口映射功能 网卡流量统计功能 本机IP报文捕获和发送功能 终端控制功能(支持telnet、dos、ssh、sftp、ftp、com等协议)TCL脚本支持 多种服务功能 (tcp/udp/ping/telnet/ftp/tftp/web/team/syslog/smtp) 模块介绍 下面按照模块方式来介绍这款工具,先来张截图认识下软件 IPOP软件介绍

如上图,总共有11个模块,有些模块下面包含多个功能,我会针对以前测试中经常用到的功能做详细介绍,有些地方可能介绍的不全,大家也可以自行研究。 IP绑定 IP绑定 本功能为IP地址动态绑定,可以在 WIN2000/WINXP/WIN2003/WIN7/WIN2008系统上绑定多个IP地址,可以随时增加和删除。用于WIN98系统。 注意事项: *所绑定的IP地址为动态绑定,在计算机重启后IP地址会丢失,需要重新绑定;但退出本软件不会导致已绑定的动态IP丢失。如需启动时生效,请选择“下次重启自动绑定”选项后,再添加需要绑定的IP,以后计算机重启后不须启动本软件即能自动绑定IP。 *本软件可以自动搜索系统中存在网卡,在绑定前请选择正确的网卡。 *多IP地址绑定可以成批的绑定IP,规则如下: 终止的IP地址必须大于起始的IP地址、地址递增为各地址 段的递增规则,如起始地址为终止地址为 地址递增为,则增加的IP地址为: *在网卡网线断开重连或无线网络断开重连时,动态IP地址会丢失,如果想在此种情况下保持动态IP不变,请选择“断线不丢失动态IP”选项,此选项只需设置一次,在下次计算机重启后一直生效。

调试程序的简单说明.

难怪很多前辈说调试是一个程序员最基本的技能,其重要性甚至超过学习一门语言。不会调试的程序员就意味着他即使会一门语言,却不能编制出任何好的软件。 我以前接触的程序大多是有比较成形的思路和方法,调试起来出的问题都比较小,最近这个是我自己慢慢摸索调试,接触了很多新的调试方法,并查了很多前辈的总结,受益匪浅,总结以前的和新的收获如下: VC 调试篇 设置 为了调试一个程序,首先必须使程序中包含调试信息。一般情况下,一个从AppWizard 创建的工程中包含的Debug Configuration 自动包含调试信息,但是是不是Debug 版本并不是程序包含调试信息的决定因素,程序设计者可以在任意的Configuration 中增加调试信息,包括Release 版本。 为了增加调试信息,可以按照下述步骤进行: ? 打开Project settings 对话框(可以通过快捷键ALT+F7打开,也可以通过IDE 菜单Project/Settings 打开 ?选择C/C++页,Category 中选择general ,则出现一个Debug Info 下拉列表框,可供选择的调试信息方式包括: 命令行 Project settings 说明 无 None 没有调试信息 /Zd Line Numbers Only 目标文件或者可执行文件中只包含全局和导出符号以及代码行信息,不包含符号调试信息

/Z7 C 7.0- Compatible 目标文件或者可执行文件中包含行号和所有符号调试信息,包括变量名及类型,函数及原型等 /Zi Program Database 创建一个程序库(PDB,包括类型信息和符号调试信息。 /ZI Program Database for Edit and Continue 除了前面/Zi 的功能外,这个选项允许对代码进行调试过程中的修改和继续执行。这个选项同时使 #pragma 设置的优化功能无效 ? 选择Link 页,选中复选框"Generate Debug Info",这个选项将使连接器把调试信息写进可执行文件和DLL ?如果C/C++页中设置了Program Database 以上的选项,则Link incrementally 可以选择。选中这个选项,将使程序可以在上一次编译的基础上被编译(即增量编译,而不必每次都从头开始编译。调试方法: 1、使用 Assert(原则:尽量简单assert只在debug下生效,release下不会被编译。 2、防御性的编程 3、使用Trace 4、用GetLastError来检测返回值,通过得到错误代码来分析错误原因 5、把错误信息记录到文件中 位置断点(Location Breakpoint 大家最常用的断点是普通的位置断点,在源程序的某一行按F9就设置了一个位置断点。但对于很多问题,这种朴素的断点作用有限。譬如下面这段代码:

tornado调试工具介绍

T ornado调试工具介绍 网络上海软件开发二部 crossWind (tornado debugger) 重要的设置步骤: 1、配置tools->target server->config a、在target name/ip address中输入目标板子的ip地址。 b、在back end 处选上wdprpc,如果网络不好,可以在timeout中输入2s c、在core file and symbols的文件中选上需要调试的vxWorks或vxWorks.st d、memory cache Size 设置为10000。 e、这样就可以启动这个target server了 2、Debug->Source search path 中加上你要调试的原代码的路径。 典型故障: 1、PING目标机也通,想调试程序,但target server 启不来,现象如下: Connecting to target agent... Error: rpccore backend client Unable to receive failed. 解决:检查target server 的配置,其中Core file应选为下载的vxworsk image。假设target server 的配置是正确的,那么就检查Tornado中对vxworks的配置,选择wdb connection为end 方式。 2、启动target server后,出现 Warning: Target checksum: 0xa7fc (computed from 0x108340 to 0x2170d0). Host checksum: 0xa8fd (computed from 0x1830380 to 0x193f110). Warning: Core file checksums do not match. 解决:下载的VxWorks核和target server路径下的文件不是同一个文件,有可能是因为重新编译了VxWorks(即使不修改任何内容,两次编译的结果仍然会不同)。 3、启动target server后,出现 Warning: Target server cache for agent memory is full. Use the '-m' option to increase the target server cache. 解决:target Server的Memory cache size默认为1M,适当加大。 常用功能: breakPoint:设置断点,当任务执行到本断点后会stop,前提是我们设置了auto attach to task,在没有设置此选项的情况下,必须手工attach 到某一任务。有全局断点和任务断点

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