分離技術論文范文

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膜分離過程的特點

膜就是在一個或兩個流體相之內一層吧流體相分離開來的凝聚相物質。膜的凝聚性的形式可以是液態、固態甚至是氣態；膜可以是均一相也可以是復合相，但復合相的膜相與相之間擁有不同的相表面，因為不論膜的厚度薄到何程度都需要兩個或兩個以上的界面，而膜也正因為這兩個甚至多個界面達到分割流體物質的功效。此外膜的面積可大可小；膜在流體相中既可以獨立存在也可以依附在載體或支持體的微孔之中。膜分離的過程是由濃度差、壓力差、分壓差、電位差等梯度差異推動的。可分為過濾式膜分離、液膜分離以及滲析式膜分離三種形式。

1過濾式膜分離

以溶液為例，待處理的溶液置于分離器（固體膜）的一側，在自身形成的壓力差或額外增加壓力的作用下，透過膜的部分物質成為滲濾液，而留下的部分溶液則為濾余液。若為混合氣體則為滲濾氣和濾余氣。由于待處理混合物質組分的物質有區別和分子大小不同，它們在透過膜時速率存在差異，因而透過的部分與的組分不同于留下的部分，從而實現對組分的分離。目前過濾式膜分離主要有滲透、氣體滲透、超濾和微濾等方式。

2液膜分離

液膜分離的操作過程可視為萃取與反萃取的結合：溶質從料液進入液膜相當于萃取。

膜分離技術在化工生產中的應用

膜分離中的超濾技術、微濾技術、反滲透技術和電滲析技術的應用研究較成熟，工業應用廣泛，市場效益明顯。特別是由于人們環保意識的增強，膜微濾技術以及膜超濾技術被廣泛運用于化工生產和環境污染治理當中，尤其是廣泛用于水中金屬沉淀物、細微顆粒甚至水中細菌、病毒、的過濾。

1膜分離技術在去除含氟化合物中應用

當前一些磷肥生產企業采用膜微濾技術，通過膜分離技術可以截留0.05~10μm的微粒或大分子溶質的原理來除去磷石膏廢水中含氟的化合物。研究表明：用膜微濾技術處理過的廢水氟量低比用石灰乳處理的氟量低要低很多。傳統的石灰乳中和、沉淀廢水中的氟成效不大：一是較難達到10mg/L的排放標準；二是處理流程長。首先需要用兩級石灰乳對廢水進行中和反應；接著在養晶槽內加入鐵鹽與石灰乳和廢水中和反應的產物CaF2微細顆粒進行絮凝沉淀反應；再接著于沉降槽中對絮凝沉淀物進行固液分離；最后用泵將沉淀槽槽底的污泥送至帶式過濾機進行脫水處理。同樣是處理廢水中的氟化物，若是采用膜微濾技術只需一個步驟：即將石灰乳和廢水中和反應后的產物送至膜分離器。這樣處理后的廢水含氟量僅為5~6mg/L，符合10mg/L的排放標準，可以循環使用。

2膜分離技術在廢氣粉塵回收中的應用

粉塵作為重要的環境污染源一直困擾著城市工業的發展。例如水泥窯的尾氣若處理采用普通袋濾器或者旋風分離器，處理后的廢氣中粉塵含量為90~115mg/m3，系統阻力一般在1.47~1.96kPa，不符合國家排放標準，且水泥窯中尾氣含水量多，一旦溫度驟降，則會引起生產設備堵塞進而影響生產。但若是在水泥窯的尾氣處理中采用膜微濾分離技術，處理后的廢氣中粉塵含量為4.5mg/m3，系統阻力一般為0.98kPa，符合國家排放標準，且生產設備較少發生堵塞現象，改善了生產環境，提高了生產效率。此外，膜微濾分離器的使用壽命至少有三年。據了解膜微濾分離技術在鈦白粉生產中的尾氣收塵、磷肥生產中磷礦干法收塵、石灰窯的煙氣凈化、磷銨生產中干燥窯尾氣收塵和磷酸氫鈣干燥窯尾氣凈化中均有應用。

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大學數學教學大綱

課程代碼318.009.1編寫時間

課程名稱數理統計

英文名稱Statistics

學分數3周學時3+1

任課教師*徐先進開課院系**數學學院

預修課程

課程性質：

本課程為數學學院本科生開設，是概率論基礎的繼續，介紹數理統計學的基礎知識。

基本要求和教學目的：

課程基本內容簡介：

數理統計是一門理論研究與數學實踐相結合的學科，它區別于概率論基礎部分，不從概率空間出發，而是考慮如何給隨機現象裝配一個概率空間。

數理統計學研究數據資料的收集、整理、分析和推斷，廣泛地應用于社會科學、工程技術和自然科學中。

教學方式:

教材和教學參考資料：

作者教材名稱出版社出版年月

教材概率論，第二冊，數理統計（兩分冊）人民教育出版社1979

參考資料陳希孺數理統計引論科學出版社1981

峁詩松,王靜龍，濮曉龍高等數理統計高等教育出版社，施普林格出版社1998，2003

J.O.BergerStatisticaldecisiontheoryandBayesionanalysis,2ndedition

中譯本：賈乃光譯，統計決策理論和貝葉斯分析Springer-Verlag,NewYork

中國統計出版社1985

1988

教學內容安排：

第一章引論

本章的教學目的是闡述數理統計學的基本問題，介紹數理統計學的基本概念。指出了現階段的教學內容是研究如何利用一定的資料對所關心的問題作出盡可能精確可靠的結論，而不是考慮如何設計獲得數據的試驗。

統計量是從數據中提取信息的工具。本章介紹了兩種常用求估計量的方法，介紹了刻畫統計量性能的一致最小方差的概念。

§1統計學的基本問題

§2數理統計學的基本概念

§3求估計量的兩種常用方法

§4一致最小方差無偏估計

第二章抽樣分布

本章假定待研究的母體服從最常見的正態分布，導出了常用統計量，，的分布。本章的結論是對小樣本討論的，由于正態分布的特殊性，它們也可作為大樣本情形的極限分布。

本章還介紹了與正態母體相聯系的柯赫倫定理與費歇定理。

§1正態母體子樣的線性函數的分布

§2分布

§3分布和分布

§4正態母體子樣均值和方差的分布

第三章假設檢驗（I）

本章的教學目的是讓學生認識到參數估計、假設檢驗和區間估計是針對問題的不同性質而作的三種統計推斷，掌握并正確理解顯著性檢驗問題的處理步驟。在本章的執行過程中，給出了一些典型的假設檢驗問題的分析和理解，以幫助學生掌握和運用這一統計思想。

本章介紹了具有一般意義的廣義似然比檢驗。

§1引言

§2正態母體參數的檢驗

§3正態母體參數的置信區間

§4多項分布的檢驗

§5廣義似然比檢驗

第四章線性統計推斷

本章主要討論數理統計學中兩類重要的問題，線性模型和回歸分析，介紹了處理另一類問題的方差分析。在數學過程中，解釋了在復雜問題中使用線性模型的合理性，也分析了統計假設在實際問題中的意義。

在本章的執行過程中，比較了回歸分析與線性模型的異同點。

§1最小二乘法

§2回歸分析

§3方差分析

第五章點估計

本章從理論的角度討論了一致最小方差無偏估計的性質。介紹了一些尋找一致最小方差無偏估計的方法。

§1最小方差無偏估計

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1.1研究對象

選取在2011年1月～2011年12月和2012年1月～2012年12月間手術室工作的28位護士，其中包括女性26人，男性2人；年齡為23～50歲；主管護師6人，護師12人，護士10人；大學本科11人，大專13人，中專4人。

1.2方法

對彈性排班聯合量化計分績效考核制度與傳統排班加平均分配績效制度在年手術例數、年加班時數、年欠班時數、年補休時數、人均日工作時間、薪酬滿意度等方面進行統計和比較。①排班方式：根據手術時間的長短決定下班時間，超時補休，欠時加班。即在完成常規手術后，除留下2名護士負責完成急診手術外，其他人員按規定填寫時間后即可下班。但必須保持手機聯系通暢，如有第2臺急診手術，將隨時呼叫最早下班人員，該人員必須在30分鐘內趕到。同時，除工作人員有特殊情況需要主夜班接替外，常規手術均由本組人員完成。排班的原則是滿足手術病人及手術醫生的需要，合理有效地安排人力、物力，保持公平原則。同時，盡量照顧護理人員的特殊需求，使大家在工作緊張及工作量大時能圓滿地完成任務，在工作結束時能盡可能地身心放松，好好休息。②量化計分績效考核方法：按班次、加班時間、手術時間及加分項目分別給予計分。主班值班時間為8:00～18:00記1分，并且每臺手術加0.1分；夜班值班時間為18:00～8:00記3分；聽班每班記1.5分；加班時間每小時記1分。手術時間按麻醉記錄單切皮至關皮時間計算（全麻手術以切皮至麻醉清醒時間計算），手術時間小于2h,記1分，2～4h記2分、大于4h記3分。加分項目為特殊擺放每臺手術記0.5分，特殊感染處理每臺手術加0.3分。然后根據所得分值計算業績工資。③設計問卷：采用問卷調查法了解護理人員對現行彈性排班聯合績效考核制度的滿意度情況。本問卷自行設計，共7項，用3分制尺度對各項的滿意程度評分，滿意為3分，一般滿意為2分，不滿意為1分，用得分的均數進行統計學分析。

2結果

2.1兩種排班方法比較

在沒有增加人員編制的情況下，實行彈性排班聯合績效考核制度的1年中手術增加432臺，年加班時數增加170h，年補休時數減少172h，平均日工作時數由8.68h降至7.82h，護士滿意度由45%升至98.5%，具體需要說明以下幾點：①加班時間：按規定8:00～12:00,12:00～18:00，8小時以外的工作時數，按小時累計。②欠班時間：指實際在班工作時數未及8小時的數值，按小時累計。③補休時間：指實際工作時數超過8小時的數值，按小時累計。

2.2護士評價

本次調查問卷共發出28份，收回28份，共調查196項，其中“一般滿意”3項，“不滿意”1項，護士的滿意度為98.5%。

2.3醫生評價

手術室實行彈性排班聯合量化計分績效考核制度用于護士人力資源管理后廢除了過去的傳統排班加績效平均分配制度，既合理有效地利用了人力資源，提高了護士的工作效率，同時，又體現了技術風險、責任風險與績效薪酬成正比、多勞多得、優勞優酬的公平原則，調動了護士工作的主動性和積極性，提高了護士的工作質量。從問卷調查中可獲得手術醫生對護士服務態度、工作質量的結果分析。

3討論

3.1科學有效利用人力資源，提高工作效率和工作質量

傳統排班制度由于管理者難以合理、公平的安排加班人員，所以只能讓全體護士坐等下班，極大地浪費了人力資源。如果遇上8小時工作時間以外的急診手術需叫護士回崗工作時，由于護士一直處于工作或坐班狀態而未等到充分的放松和休息，會導致身心疲憊，影響工作效率和工作質量。彈性排班則靈活的將原來等待下班的時間用于安排護士休息，既將欠班時間變為加班時間，使加班由被動變為主動，同時輔以量化計分的績效考核制度，充分體現了多勞多得，優勞優酬的原則，調動了護士工作的主動性和積極性。

3.2工作安排更加合理，確保了手術安全

彈性排班讓手術室的護士長能充分發揮行政職能管理作用，合理調配排班。根據每天的手術量、手術大小和難度、上班實際人數實行彈性排班，由于取消了接替班制度，從而減少了差錯事故的發生率，確保了手術安全。

3.3護士的綜合素質得到提高

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【關鍵詞】中藥給藥系統；固體分散體；水飛薊素；五仁醇

固體分散體(soliddispersion，SD)是指固體或液體藥物以微粒、微晶或分子狀態高度分散于固態載體中所構成的分散體系［1］。固體分散技術應用于藥物研究的歷史可追溯至1933年，當時丹麥Ferrossam制藥公司首次應用氫化植物油為分散載體，以乙醇為溶劑制備了維生素AD滴丸［2］。固體分散技術的出現為改變藥物的溶出行為提供了一種很好的方法，已成為改進制劑、發展現代劑型的一個基本手段。該技術不僅為解決難溶性藥物的溶解性差和生物利用度低提供了解決途徑，而且有利于制備高效和速效的制劑；也可將水溶性藥物以水不溶性載體、腸溶性材料或脂質材料等為載體制成長效緩釋和控釋制劑［3～7］。

近20年來，固體分散技術在制藥領域中的應用不斷擴大，對我國傳統中藥的開發與進步也起到了重要的促進作用，目前已經成功用于中藥劑型改革，其中尤以中藥滴丸的研制和產業化成果顯著。本課題組通過對水飛薊素滴丸和五仁醇固體分散體等的系統研究，對固體分散技術應用于中藥給藥系統進行了研究。

1固體分散技術在中藥給藥系統中的應用

中藥有效成分多為難溶性，存在一定的溶出吸收障礙，為達到理想療效往往需要增加服用劑量。通過選擇適宜載體，使藥物以微晶等形式分散在載體中，促進有效成分溶出，對提高藥物的生物利用度、降低服用劑量具有重要意義。

1.1改善難溶性藥物的溶出水飛薊素（Silymarin）為傳統的保肝護肝藥，系從菊科植物水飛薊果實中提取得到的黃酮類化合物。目前臨床上使用的水飛薊素制劑主要有片劑、膠囊等固體制劑和注射劑等，均不同程度存在溶出差、生物利用度低的問題［8］。以水飛薊素為例，系統研究了固體分散體對中藥難溶性成分溶出行為的影響。

采用水溶性載體材料制備固體分散體是近年來研究較多的增加藥物水溶性的方法。在實驗中，選擇水溶性基質聚乙二醇類作為主要載體，以溶出度為指標，對滴丸的處方和制備工藝進行了優化。根據優化結果，簡單工藝過程如下：將處方量原料過100目篩，加入80℃熔融的以PEG6000為主的基質中；攪拌均勻，保溫滴制。

按上述方法制得的滴丸丸形均勻，溶出試驗表明，水飛薊素滴丸溶出快于其他市售產品（圖1）。將溶出數據按Weibull分布模型進行處理，得到水飛薊素滴丸、益肝靈片及利加隆膠囊的溶出度參數（表1），結果表明，以熔融法制得的水飛薊素滴丸的溶出速度和程度均高于市售劑型。圖1滴丸與對照制劑的溶出情況(n=3)表1不同劑型的溶出度參數

1.2提高藥物的生物利用度藥物的生物利用度與分散狀態密切相關。筆者以大鼠為實驗對象，研究了水飛薊素滴丸和益肝靈片大鼠體內藥物動力學行為。由血藥濃度-時間曲線可看出，水飛薊素滴丸的生物利用度為益肝靈片的2.074倍。同時，峰濃度和達峰時間也有一定提高，實現了速效、高效的目的（圖2）。

圖2水飛薊素滴丸和益肝靈片的藥時曲線1.3改善物料性質中藥提取物粘稠不易制成其他劑型，可采用適宜方法制成固體分散體，改善物料的性質，從而可順利制成其他劑型。五仁醇為五味子核仁的醇提取物，是臨床常用的肝膽疾病輔助治療藥物。由于五仁醇中含五味子甲素、五味子乙素、五味子醇甲等木脂素類成分，均為脂溶性、極難溶性化合物，提取分離困難，臨床給藥體積大，生物利用度低［9］。筆者考察了不同分散介質和載體用量對固體分散體的影響，選擇了PVPK30為載體，以溶劑法和冷凍干燥法結合，制備五仁醇固體分散體，極大改善了五仁醇提取物的性質（圖3）。相對生物利用度計算結果也表明，大鼠灌胃五仁醇固體分散體后五味子乙素的生物利用度較普通膠囊約提高了1倍，提示五仁醇固體分散體不但改善性狀，同時引起劑量－效應關系的改變，為降低五仁醇用藥劑量提供了可能。

1.4增加藥物的穩定性中藥揮發性成分的逸失一直是中藥制劑過程中的難點。初步的研究結果表明，將揮發油制成脂溶性載體為主的固體分散體，可減少該類成分的揮發逸散，增加制劑的穩定性。

2中藥固體分散體研究方法與質量評價

藥物在固體分散體中的分散狀態是質量評價的重要項目。物相評價常用熱分析法、X-射線衍射法、紅外光譜測定法、顯微鏡法以及平衡相圖法等，常結合體外溶出度及體內生物利用度來評價。中藥固體分散體的評價與西藥固體分散體的評價方法基本相同。但由于中藥成分的復雜性，對其全面評價方法與指標尚需進一步研究。筆者選擇上述常用方法對制備的水飛薊素滴丸的物相系統進行了綜合評價。

2.1熱分析法熱分析法有差示熱分析法（DTA）和差示量熱掃描法（DSC）。固體分散體中如有藥物晶體存在，則有吸熱峰存在，藥物晶體存在越多，吸熱峰面積越大。本實驗用DSC法檢測了水飛薊素原料，聚乙二醇類載體，按照滴丸的比例混合的水飛薊素和聚乙二醇的物理混合物和水飛薊素固體分散體滴丸（圖4）。由圖可以看出，滴丸中的藥物擴散要比在玻璃態時快的多。至于這個現象的出現對藥物的釋放速度和釋放量有多大的影響還需要進一步的實驗研究。

2.2X-射線衍射法X-射線衍射技術可以用來了解固體分散體的分散性質。本實驗用X-射線衍射法檢測了水飛薊素原料，聚乙二醇，按照滴丸的比例混合的水飛薊素和聚乙二醇的物理混合物和水飛薊素固體分散體滴丸。結果表明，固體分散技術可以使藥物的結晶度大大降低，顯著改善藥物的分散狀態（表2）。表2實驗各樣品的出峰情況

2.3紅外光譜測定法紅外光譜法主要用于確定固體分散體中是否有復合物形成或其他相互作用。本實驗用紅外光譜法檢測了水飛薊素原料，聚乙二醇，按照滴丸的比例混合的水飛薊素和聚乙二醇的物理混合物和水飛薊素固體分散體滴丸(圖5)。由圖5可以看出，固體分散體的峰強度較水飛薊素相同位置的峰強度小，表明在滴丸中水飛薊素的分散狀態較好。圖5聚乙二醇、物理混合物、水飛薊素滴丸和水飛薊素的紅外圖譜

3中藥固體分散體研究難點及發展趨勢

3.1完善理論基礎目前對中藥固體分散體的研究大多限于表面，載體與藥物的關系、制備方法、成形、溶出機制及物質狀態方面的理論研究不夠深入。在處方和制備工藝研究中多憑經驗，缺乏理論支持。由于中藥成分復雜，在借鑒化學藥物固體分散體理論的同時，應考慮中藥成分的特殊性，深入研究固體分散體成型理論穩定化方法，尋找可行的參數計算方法為中藥固體分散體的研究提供理論指導，如Greenhalgh等采用Hildebrard溶解參數法，通過考察藥物與載體的相容性，選擇適宜的載體，增加穩定性［10］。通過基礎理論的完善，減少工作中的盲目性和重復性，提高開發效率與產品質量。

3.2開發新型載體固體分散體的制備所用的載體量較大，藥物所占的百分比不高（小于1：1.5），因而應用于較大劑量的藥物尚有一定困難。中藥處方往往劑量較大，使得固體分散技術在中藥領域中的應用受到了很大的限制，亟待有載藥量大、能夠促進固體分散體的穩定性提高的新型載體的出現。界面活性劑與自我乳化劑可作為基質的新來源，也可加入一般基質中以改進其質量。諸多研究也對新型載體應用于固體分散體的制備和改進作了嘗試。如黃華等將表面活性劑吐溫-80應用于葛根素PVP3800固體分散體的制備［11］。翟光喜等以磷脂、PVP或PEG4000制成的槲皮素固體，提高了主藥的溶解度與穩定性［12］。隨著新的載體材料的不斷出現及固體分散技術的不斷發展，這一新型制劑技術必將會更加廣泛地應用于中藥制劑的開發和生產。

3.3新型生產設備的研究固體分散體的制備方法有熔融法、溶劑法、溶劑-熔融法、研磨法、噴霧干燥法（冷凍干燥法）等。目前這些方法的研究探索多為實驗室規模，與大規模生產尚有一定距離。要使實驗室產品能夠順利產業化，需要結合機械、車間設計等因素，加大產業化力度，切實為我國中藥產業的發展起到促進作用。目前中藥固體分散體中，滴丸制劑產業化較為成功，成果顯著。在全國已經有近百條生產線，生產工藝成熟，產品質量穩定。不足之處是存在丸重限制（<70mg），因而大處方中藥的應用尚有一定限制。大滴丸（>100mg）設備的開發研制，將擴大滴丸劑的適用范圍，促進中藥固體分散體的發展，使其更能遵循“君臣佐使”的平衡機制，全面兼顧疾患病因、病機的對癥，充分發揮中醫藥的特點。

3.4增加固體分散體的穩定性固體分散體在貯存中的老化現象也是限制其廣泛應用的一個主要因素。一般認為用熔融法制備的固體分散體中，一部分藥物以分子狀態分散形成固態溶液，過剩的藥物以何種形式存在很大程度上依賴于制備方法。藥物可能全部或部分形成過飽和溶液、無定形或微細晶形，過飽和溶液和無定形物慢慢老化，析出結晶。同樣，一些載體在固體分散體中呈現熱力學不穩定性，隨時間而變化。用溶劑法制備的固體分散體也存在老化現象。

人們對固體分散體的穩定化方法進行了廣泛深入研究，一般認為可通過降低藥物濃度、選用較低的溫度時溶解度也較大的載體以及嚴格防潮等方式來增加固體分散體的穩定性［13～15］。

3.5開發功能性固體分散體隨著新型載體和新型設備的開發，選用新型載體、混合載體，探索制備定向性、靶向性的緩釋和控釋固體分散制劑，將更大程度上促進中藥制劑的發展。

4結語

中藥制劑是中藥產品的最終表現形式，制備符合現代藥品“三小三效三方便”原則的現代中藥制劑，是現代中藥研究的主要內容之一。固體分散技術作為一種新型給藥系統的優越性顯而易見。通過固體分散技術，改善物料性質，增加難溶性中藥有效成分或有效部位的溶解度，提高中藥制劑的生物利用度，對促進中藥劑型進步和中藥資源的合理充分利用具有重要意義。研究固體分散體新的制備方法，解決固體分散體老化和穩定問題等將是今后固體分散體研究的新課題。隨著固體分散技術的發展和我國中藥現代化的巨大進步，固體分散技術將成為設計現代中藥劑型、改進藥物有效性、安全性和穩定性的重要有效手段。

【參考文獻】

1平其能.現代藥劑學.北京：中國醫藥科技出版社，1998，66-74.

2YalkowskySH.TechniquesofSolubilizationofDrugs.NewYork：MarcelDekkerInc，1981.

3KushidaI，IchikawaM，AsakawaN.ImprovementofdissolutionandoralabsorptionofER-34122，apoorlywater-solubledual5-lipoxygenase/cyclooxygenaseinhibitorwithanti-inflammatoryactivitybypreparingsoliddispersion.JPharmSci，2002，91(1)：258-266.

4CarigDQ.Themechanismsofdrugreleasefromsoliddispersioninwater-solublepolymers.IntJPharm，2002，231(2)：131-144.

5ChenD，TsayR，LinH，etal.Stabilizationandsustained-releaseeffectofmisoprostolwithmethacrylatecopolymer.IntJPharm，2000，203(2)：141-148.

6YanG，LiHN，ZhangRH，etal.Preparationandevaluationofasustained-releaseformulationofnifedipineHPMCtablets.DrugDevIndPharm，2000，26(6)：681-686.

7IannuccelliV，CoppiG，LeoE，etal.PVPsoliddispersionsforthecontrolled-releaseoffurosemidefromafloatingmultiple-unitsystem.DrugDevIndPharm，2000，26(6)：595-603.

8朱鉉，鄭哲洙，崔京浩.水飛薊素及其制劑的研究進展.中國野生植物資源，20（3）：47-49.

9陳業高，秦國偉，謝毓元.五味子科植物木脂素成分生物活性研究進展．中藥材，2001，24（1）：62-65.

10GreenhalghDJ，WilliamsAC，TimminsP.Solubilityparametersaspredictorsofmiscibilityinsoliddispersions.JPharmSci，1999，88(11)：1182-1190.

11黃華，王顯著.表面活性劑對葛根素固體分散體體外溶出的影響.中國藥科大學學報，2004，35(4)：315-317.

12翟光喜，婁紅祥，畢殿洲.磷脂固體分桑體對槲皮素溶出促進作用的研究.沈陽藥科大學學報，2003，20（4）：235-238.

13SerajuddinATM.Soliddispersionofpoorlysolubledrugs：earlypromises，subsequentproblems，andrecentbreakthroughts.JPharmaSci，1999，88(10)：1058-1066.

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關鍵詞：圖像監控電力系統開發應用

1概述

圖像監控系統在工業、郵電、銀行等部門應用較多，在電力系統的應用尚處于初期和推廣階段。該系統將現場攝像機攝得的圖像通過一定的通訊通道傳到監視中心，即可以清晰地看到現場的實際情況。圖像監控在電力系統中有以下功能和特點：

（1）適用于無人值班變電所，監視變電所的設備運行和操作狀況、發熱情況，解決防火、防盜問題，并逐漸與操作人員現場操作的遠方監視相結合，必要時各監控中心的圖像信息數據要上局計算機網絡，供網絡用戶察看。

（2）由于變電所之間距離較遠，通常幾十公里，甚至上百公里，通訊是用光纖、微波或電話線等方式進行連接，圖像信號傳到監控中心必須經過壓縮和解壓縮，因此圖像質量較之現場的模擬信號稍有損失，必須選擇好的壓縮和解壓縮的方式以盡量減少圖像的損失。

（3）變電所設備的圖像監視以靜態物體為主，

動態物體為輔（如操作、防盜等）；監視平時需登高或帶電位置的設備情況，如滲油、發熱、冒煙等狀況；電力大樓的各管理、監視用戶通過MIS網的終端進行監控。

（4）要有撤防和布防功能。當變電所有人工作時，要撤防，以免誤報警。當變電所位于無人狀態時，要布防。

（5）控制功能的主要對象是云臺和鏡頭，包括云臺的左右旋轉、上下俯仰、鏡頭聚焦、光圈調整和變焦變倍功能。對于多個云臺和鏡頭的控制，一般采用諸如89C51，8031等單片機加以選擇和控制。

2電力系統圖像監控的組成

無人值班變電所的圖像監控主要由攝像機、云臺、編碼器、解碼器、畫面分割器、視頻監視器等部分組成。另外，還需與照明系統和防火、防盜系統相結合，成為一個完整的監控系統。

2.1攝像機（包括云臺）

攝像機可分為：黑白、彩色、廣角、調焦、一體化等多種，適用于不同情況，技術參數也各不相同，黑白攝像機適用于光線不充足地區及夜間無法安裝照明設備的地區，可選的分辨率通常高于彩色攝像機。彩色攝像機可以觀察設備的紅綠燈等情況。一般在變電所采用彩色攝像機，經費緊張或攝像機數目較多時，在電容器室、電纜層等地可采用黑白攝像機；門廳可采用廣角鏡頭的攝像機；控制室、開關室宜采用連帶鏡頭、自動光圈的攝像機，對準目標后能迅速自動調整，不會因支架的抖動或人工因素造成調整困難；球型一體化攝像機是將攝像機、光學鏡頭、全方位云臺、解碼驅動器以及附屬的底座和防護罩，集成在一個單元中，可以嵌入天花板、吸頂安裝或支架安裝，適用于室外和主控室墻壁距監控屏較遠的地區。室外攝像機還可內置自動溫感排風和自動防霜裝置，可進行64點全方位預置，隨時對2～3臺主變油位、中性點閘刀、電容器以及圍墻外場景進行監視，總體上降低成本。

此外由于壓縮方式對圖像的限制，如果圖像傳遞后清晰度最高只能做到640×480，則攝像機的只要選擇480線水平清晰度即可，不必選擇太高清晰度，以免增加造價。

2.2視頻監視器

監視器可分多種：工業監視器、電腦屏幕、電視機、數十臺監視器組成的電視墻等，可以根據實際需求進行選擇。一般采用計算機作為監視器的，易于操作和控制，由于要顯示多畫面圖像，宜采用17英寸以上的屏幕。采用電視機作為監視器，價格便宜，但圖像線數較低，對圖像要求較低的場合比較適用；工業監視器清晰度較好，但控制和調節參數的靈活度不如計算機，條件允許的情況下可以采用計算機和工業監視器并用的方式。

2.3畫面分割器

使用畫面分割器能同時顯現前端多個攝像機輸出的畫面。它分為固定式的四畫面分割器和4個以上的多畫面分割器。在監控室用計算機進行監視時，易采用4畫面分割設備，既使每個畫面比較清晰，容易觀察，又可以觀看多個圖像；4個以上的畫面比較小，且設備的價格比較高。

2.4編解碼設備及相應的圖像數據壓縮技術

遠程的圖像傳輸涉及到圖像的壓縮和解壓縮，一般編碼器放置在變電所的控制室內，將現場的圖像數據壓縮為數字信號，傳送到監控中心，解碼器放置在監控中心，解開壓縮的數據。編碼器和解碼器是互相對應的。有一對一的配置方式，也有一對多的配置方式。基于主機的視頻圖像壓縮技術有面向硬件的和面向軟件的（如Intel的In－deo）兩大類。面向硬件的是基于DCT變換（離散余弦變換）等，有如下三種不同的算法：

（1）視頻圖像壓縮算法DVI（數字視頻交互），壓縮后圖像數據率為1．5Mbps。

（2）用于綜合業務數字網（ISDN）通信中的H．261算法。

（3）用于動態圖像壓縮的MPEG標準，目前有MPEG1，MPEG2，MPEG4三種算法。其中MPEG1的圖像質量與家用電視系統相近，壓縮后的數據率為1Mbps～2Mbps，亮度信號的分辨率為360×240，色度信號的分辨率為180×120，每秒30幀。MPEG2算法的原始目標是對每秒30幀的720×572分辨率的視頻信號進行壓縮，壓縮后的數據傳輸速率為5Mbps～10Mbps。

目前應用較多的為H．261，MPEG1和MPEG2三種方式，由于變電所的圖像是靜態和動態相結合，以靜態為主，因此三種方式都適合，當然，高倍率的數據壓縮是以損失原始數據信息量為代價的，會影響到傳輸圖像的質量。

3圖像監控系統方案的比較

3.1監控與通訊

（1）監控方式

1）由調度或監控中心（在局大樓內）統一監視、控制，適用于變電所數量不多，分布較集中的電力局。

2）由若干監控中心分別監控變電所，再將圖像上傳到局大樓的方式，三級結構，適用于變電所數量較多，分布較廣的地區。

3）監控中心與MIS網終端應有一定的優先級，一般來說，監控中心優先控制和操作，MIS終端只能監視和切換畫面，兩者不能有沖突．（2）通訊與傳輸方式

圖像視頻信號的傳輸途徑有多種：一點多址小微波、音頻電纜擴頻通訊傳輸、光纖2M數據口傳輸、電話電纜傳輸等方式。從實際應用效果來看，光纖傳輸效果最好。用電話線傳輸圖像容易產生斷續現象，不利于觀察防火、防盜現象，但觀察靜態事物，尚可應用。

圖像監控系統的分布與通訊通道的布置有關，有以下幾種方式：變電所與監控中心有直接的通訊連接；變電所與局大樓有直接的光纖連接，監控中心再與局大樓有通訊連接，兩種情況考慮的方案應有所不同。

信息傳輸通常采用TCP／IP和網絡組波（Multicast）的技術，最大限度利用了網絡的傳輸性能和網絡帶寬，避免網絡的擁塞．

3.2信息壓縮形式

（1）硬件壓縮、軟件解壓的方式

用一個軟件就能解決所有的解壓縮問題，且升級換代容易，降低了成本，MIS網上的計算機只要安裝相應的軟件并授權，就可以成為一臺功能齊全的監控主機，但穩定性較硬件為差，同一監控中心的變電所之間兼容性差。

（2）硬件壓縮、硬件解壓的方式

穩定性好，若采用一對多解碼器，成本較低，但兼容性差；若采用一對一編解碼器，只要總體設計原理相同，不受產品限制，但主站的控制軟件也不具備兼容性，且監控中心的解碼設備數量繁多，若監控中心的通訊通過調度中心轉發，則電力大樓的硬件設備也很多，且需要兩套編解碼設備，上網需要兩次壓縮解壓縮。

3.3控制界面操作

主站軟件在控制云臺方面的操作有兩種方式：

（1）界面提供專業控制面板，用鼠標點擊相應的方向進行控制。

（2）直接在圖形界面上引導云臺的轉動方向，鼠標指針向哪個方向滑動云臺就朝相應方向轉動。

后種方式對于監控人員來說，非常方便，易于操作。

可以在電子地圖上直接用鼠標雙擊獲得遠程終端的圖像和對應攝像機切換和控制權。地圖可完全模擬相應變電所環境，方便操作人員尋找攝像機和快速切換。

3.4發熱報警裝置

變電所設備發熱也是比較常見的問題，時間一長，容易造成事故。可以采用兩種方法監視無人值班變電所的發熱狀況：

（1）用紅外攝像機進行監視報警，成本較高。

（2）用金屬片發熱變色，攝像機自動巡回檢測后自動報警，比常規的紅外測溫儀要方便很多。金屬片一般裝設在開關或變壓器的端頭位置。

3.5無線攝像機和無線對講設備

采用無線攝像機和無線對講設備，當變電所有人巡視或操作時，隨身攜帶以便于遠方監視，防止走錯間隔或誤操作。為今后變電所單人操作監視的運行方式做好技術準備。

無線攝像機體積小，且通常鏡頭和發射天線均包含在其中，發射功率小，傳送距離較近，大多在100m之內能接收。因此無線接收接口必須配置在適當的位置（一般在主控室），以保證信號的暢通。

無線攝像機可以做成帽式或手提式。由實踐得知，帽式在頭上運行人員走動時經常發生抖動，難以迅速聚焦，而手提式結構可視角度大，輕巧便利，比較切合單人操作攝像。

3.6其他設備

（1）升降車。室外一體化攝像機由于架設位置比較高，天長日久玻璃面罩積灰，攝像質量嚴重下降，定期安排清掃又受到安全距離影響，因此可設計為升降機結構，只在第一次安裝調試時需要停電，以后的維護極為方便。

（2）滑軌。開關室的結構一般成行排列，只設一個或少量的攝像頭無法看清每個開關柜的狀況，無法對運行提供依據。設多個攝像機既增加成本，也存在死角。因此設計和開發步進馬達式的電動滑軌裝置，操作人員在遠方就能控制攝像機前后左右移動，靈活方便，又降低造價。

（3）組合電纜。電力系統對電纜有特殊要求：阻燃、防火、防小動物，目前市場上還無鎧裝的視頻電纜，因此可以設計將控制電纜、視頻電纜、電源電纜三合一，制成鎧裝阻燃電纜，既對高壓電磁場起到良好的屏蔽作用，又方便安裝和施工。

4其他輔助系統的接入

4.1防火、防盜裝置

在沒有考慮變電所圖像監控時，防火、防盜裝置也是作為無人值班變電所的必要條件提出的，它結合綜合自動化輸出兩個綜合信號，存在的缺陷是經常出現誤報，由于綜合信號無法得知什么區域發生火警和盜警，工作人員趕到現場，可能為時已晚。

如果能將防火、防盜結合圖像監控系統，就可以解決上述問題。采用警情聯動功能，當發生報警時，立即啟動攝像機，可以得知是哪個區域發生報警，是否誤報，重要情況還可啟動自動錄像裝置，為事故分析提供條件。

目前絕大多數廠家生產的火災、防盜報警控制器不具備報警規約的輸出功能，或只有一個開關量接點輸入，因此防火、防盜設備與圖像監控的結合需要合作開發，且火災報警控制器要經中國消防產品質量認證，控制器可采用RS232標準接口與上位機通訊。

與防火、防盜設備相連，探測報警信號源有以下幾種：煙感探測器、熱感紅外線控測器、微波物體移動感知器、開關、玻璃破碎感知器等等。一般無人值班變電所大多采用前三種探測器。若經濟條件較好，可采用多種探測器相結合的方式。為減少單一探測原理裝置易產生的誤報，可以將紅外、微波、超身等探測方法組合成雙鑒式，即基于兩種原理的復合式報警器。

4.2變電所照明系統

圖像監控裝置啟動變電所照明有兩種方案：

（1）攝像機上安裝射燈，可以隨著攝像機的轉動而轉動，遠方控制，靈活性高，但亮度范圍有所限制。

（2）啟動變電所的照明電源，當有警情或遠方控制時，可以開啟變電所相應位置的燈光，亮度范圍廣、效果好。

4.3長延時錄像機

監控中心在采用計算機監控時，可用計算機硬盤錄像，必要時采用雙硬盤備份，但硬盤錄像時往往計算機運行速度就很慢，不能同時調用圖像或控制。但很多情況下可以在監控中心外接長延時錄像機進行錄像。24h的長延時錄像機比較理想，每日只需更換一盤錄像帶。訊協議對于子站的技術、通訊接入以及MIS的聯網都大有影響，因此一旦主站方案選定后，再采用另一家廠家的產品，很難兼容和接入，對系統的圖像質量也很有影響。如果有多個監控中心，雖然不同主站各自可以采用不同的系統，但是如果要聯入MIS網，又將會互相沖突。因此在考慮安裝圖像監控系統時，一定要有一個總體的方案。一般變電所內需要監視的位置有：

（1）主變：油位，中性點接地閘刀，端頭的發熱情況。

（2）開關室：監視開關室的人員出入及開關操作的正確性，及面板上的微機保護或自動化裝置的面板。

（3）門廳：監視進出的人員。

（4）電容器室：防盜、防火監視。

（5）主控室：監視設備、直流系統、自動化裝置等設備的讀數，計算機等設備的防盜，運行人員的現場情況等。

（6）電纜層：防火。

集各有關單位的人員進行討論，特別是運行人員對攝像頭的布置，通訊人員對通訊的接入和設備調試，計算機人員對于MIS網的接入和設置，保衛人員結合防火、防盜等都要有一個綜合的考慮，新建的變電所應在投產之前進行布線和設備安裝等需要停電的工作，改造的變電所要結合檢修一起施工。在施工中應注意：

（1）圖像監控系統的施工安全問題相當重要，既要考慮安裝時的安全間距，又要考慮維護的方便性。

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關鍵詞：3.5GHz固定無線接入

信息產業部已于2001年6～8月就重慶、武漢、南京、廈門和青島五城市的3.5GHz固定無線接入頻率和經營許可進行了招標。現即將在全國32個城市進行招標，預計3.5GHz固定無線接入的市場將于今年啟動。隨著電信格局即將發生的巨大變化，3.5GHz固定無線接入系統的競爭也更趨激烈。

3.5GHz固定無線接入FWA（FixedWirelessAccess）系統采用點對多點微波技術。該系統在傳統的電路型無線通信技術中融合了IP數據通信技術，主要提供大容量的語音和數據業務接入，也可以為窄帶無線系統和移動基站提供回傳連接。對于不便鋪設光纜的用戶、相對分散鋪設光纜不經濟的用戶以及對開通緊迫性很強的用戶，引入快速經濟固定無線接入系統可為用戶提供急需的接入服務，對解決“最后一公司”接入網的瓶頸問題，起到了有力的補充作用。因此具有廣泛的商業應用。價值和發展前景。

13.5GHz固定無線接入系統結構

系統構成一般包括中心站（CS）、終端站（TS）和網管系統三大部分。中心站和終端站又分別可分為室內單元（IDU）和室外單元（ODU）兩部分。3.5GHz固定無線接入系統是一種點到多點的分布式系統，TS用戶通過用戶接口網絡（UNI）與單個的用戶終端（TE）或者一個用戶駐地網（CPN）相連，中心站（CS）通過業務節點接口（SNI）與外部網絡相連。系統結構如圖1所示。

（1）中心站（CS）

中心站位于服務區中心，邏輯上可以分兩個部分：中心控制站（CCS）和中心射頻站（CRS）。中心控制站是業務匯聚部分，并提供到網絡側的接口；網絡側的接口一般有STM-1、10/100Base-T、E3/T3、n×E1等接口。中心站覆蓋的服務區一般分為多個扇區，每個CRS對應一個扇區，每個扇區可以對一個或多個遠端站提供服務。CCS將來自各個扇區不同θ用戶的上行業務量進行匯聚復用，提交不同的業務節點；將來自不同業務節點的下行業務量分送各個扇區。

（2）終端站（TS）

在3.5GHz固定無線接入系統中，終端站（TS）屬于遠端設備，設置在用戶駐地，為用戶提供系統的接入點并為用戶提供各種業務接口。可提供接口類型包括10Base-T、E1、n×64Kbps、FR、POTS或ISDN接口。

（3）接力站（RS）

接力站作為系統實現的可選項，用以轉發中心站和終端站之間的信號。RS天線可以采用扇區天線或小波束角定向天線。

（4）網管系統

3.5GHz固定無線接入系統一般采用基于圖形界面的網絡管理系統，系統可運行在MicrosoftWindowsNT或UNIX平臺上。用戶使用系統可輕易地對網絡進行配置和管理。網管系統的功能一般包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理及計費信息的收集等。

2系統性能特性

2.1頻率使用

根據國家無線電管理避已頒布的3.5GHz頻段地面固定無線接入系統所用的頻率資源和相關頻率參數，其雙工方式為FDD，上行遠端站發射頻段為3399.50～3431.00MHz；下行基站發射頻段為3499.50～3531.00MHz；同一波道收發射頻頻率間隔100MHz。

2.2調制方式和多址方式

調制方式主要包括GFSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。調制方式不同調制效率Em(bit/s/Hz)不同，由以下公式給出：

Em=[(log2(M)·R)/1+r]bit/s/Hz

其中，M為調制階數，R為編碼率，r為濾波器滾降系數。調制效率隨著調制階數的增大而增大。但是實際工程中，外界干擾對系統性能的影響將急劇增加，會降低系統的性能，因而可根據需要采用自適應調制技術或者根據具體情況選擇調制方式。在一個扇區可以采用多個調制方式混合使用，其目標是使得在任何一點都將采用盡可能高效的調制方式。也就是在一般情況下，根據傳輸質量和傳輸覆蓋范圍，離基站近的區域可以使用比較高效的調制方式，距離大時采用更可靠的方式。

常用多址技術有頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）。根據3.5GHz固定無線接入的一些特殊情況，具體采用那一種多址方式，需要根據業務模式、技術成熟程度、性價比等來考慮。

傳統的FDMA效率較低，但是目前出現的W-OFDMA以及動態FDMA技術使得接入效率大為提高。OFDMA經過串并變換到各個正交子載波上后，并行碼元信號周期遠大于串行信息碼元周期，再加上保護間隔，使其能基本消除碼間干擾。因此與其他接入技術相同的高斯噪聲相比信道上能支持更高標準的干擾，而且在OFDMA時信道均衡非常容易，QPSK情況下不需均衡器。OFDMA現已被IEEE802.16TG3標準確立為唯一的傳輸方式。動態FDMA技術根據業務量調整調制解調器的參數，動態分配每個頻分信道的帶寬，在兩個不同極化的扇區中使用同一頻率以提高頻率利用率。但是OFDMA對相位噪聲非常敏感，對同步和前端放大器的線性要求更加嚴格；動態FDMA對調制解調和ODU要求嚴格。

CDMA主要基于擴頻通信的基本原理，使得傳輸信息的信號帶寬遠大于信息本身的帶寬，擴頻碼采用正交碼或準正交碼作地址碼實現碼分多址，CDMA主要應用在北美蜂窩標準IS-95、IMT-2000以及衛星通信等。CDMA的優點是容量大、抗互擾能力強、信號功率譜密度低、相關特性好，CPE峰值功率和平均功率的比值小，但是當PN碼正交性能欠佳或者干擾超過干擾容限時，性能將惡化，因此抗自擾能力相對欠缺。另外占用的信號頻帶寬，擴頻后的帶寬遠大于擴頻前的信息；地址碼數量大的限制，對大容量的通信也有一定的限制，因此在頻率資源有限的情況下，將帶來不少的麻煩。

TDMA是發達端對所發信號的時間參量進行分割，形成許多互不重疊的時隙。因此抗自擾能力極佳，而且對時隙的管理和分配通常要比對頻率的管理和分配簡單又經濟，這樣TDMA也具有較大的信息傳輸能力，易于實現帶宛動態分配，比較適合突發性較強的業務流量。但是TDMA抗互擾能力差，相鄰小區重復使用頻率受限制，因此系統容量低于CDMA，且CPE峰值功率和平均功率的比值相對CDMA非常大，對同步要求比較高。

2.3扇區調制效率和容量計算

系統在服務區范圍內，一般通過劃分多個扇區對頻率進行再用以提高系統容量，而扇區在不同部分根據實際情況例如鏈路距離采用不同的調制方式，這使扇區的不同部分有不同的調制效率，因此有必要計算整個扇區的平均效率。那么扇區的平均調制效率計算如下：

這里∑是所有調制區域的加權。頻率再用率和扇區平均調制效率是通過具體劃后得出的，而且需要經過多次反復規劃后才可確定，以實現規劃得出的值為準，這個數值是可以變動的，目的是使其最大扇區容量達到最大。

固定無線接入網絡容量可以由以下公式給出：

每個基站頻率資源=運營商可用頻率資源×平均調制效率）

3與其他寬帶接入技術的比較

目前全球寬帶網絡熱度空前高漲，各網絡運營商競相在各大市場構建寬帶IP城域網，提供低廉的高速IP接入服務，參與電信市場的競爭。而寬帶接入技術的種類也繁多，主要有以下幾種方式：

（1）光纖接入方式（FTTX）

光纖接入網有光纖到戶（FTTH）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到路邊（FTTC）、光纖到小區（FTTZ）等多種形式。利用光纖傳輸介質，提供高帶寬、高可靠性和高抗干擾性的數據傳送，接入網常用形式有ATMVP自愈網、ATM無源光網絡（APON）等，還有SDH環網等傳統技術。APON的優勢在于：它結合了ATM多業務、多比特率支持能力和PON透明寬帶傳送能力業務的接入非常靈活。但是鋪設光纖相對投資較大、耗時較長，有些地方鋪設極為不便等問題，因此不少公司均發展XDSL傳輸系統。

（2）高速數字環路（XDSL）技術

基于XDSL技術的銅線接入技術適用于已有的電話基礎網絡，通過2B1Q、CAP（無載波調幅調相）、DMT（離散多音）等頻帶編碼技術，挖掘雙絞線高頻段帶寬的資源，通過帶寬倍增技術實現寬帶接入，滿足高數據通信需求，主要技術有ADSL、HDSL、VDSL等。VDSL的傳輸距離短，必須建立在FTTB基礎上，而ADSL線路較長，容易受外界干擾同，造成速率波動。

（3）光纖風軸混合網絡（HFC）

基于同軸電纜接入的HFC方式是在傳統同軸CATV技術基礎上發展起來的，利用頻分復用技術實現模擬電視、數字電視、電話和數據同時傳送。系統成本比光纖環路低，并有銅線及比絞線無法比擬的傳輸帶寬，適合當前模擬制式的高質量視頻業務市場和CATV網使用。但是當前HFC都是單向的，要實現雙向通信，其改造的費用非常高昂，難度也非常大。

（4）LMDS技術

LMDS工作在10GHz以上，可用頻帶寬，高達1GHz，可以承載幾乎任何通信業務，包括話音、數據、圖像及多媒體等。可提供多種通信系統一般具有的優勢，如建設成本低、啟動資金較小、建設周期短、投資回收快、網絡運行和維護費用低等特點。但是服務覆蓋范圍相對較小，一般為2～4km，不適合遠程用戶使用（在同樣傳輸距離的情況下自由空間損耗比3.5GHz固定無線接入至少低2dB）。通信質量受雨、雪等天氣影響較大，大暴雨還可能引起無線通信鏈路的中斷。

（5）3.5GHz寬帶固定無線接入方式

3.5GHz寬帶無線接入方式以蜂窩式覆蓋，半徑10km左右，適合各種用戶接入。3.5GHz固定無線接入和其他接入技術相比，具有許多獨特的優越性，具體如下：

·工程項目建設方便、快捷

無線系統與有線系統相比，很大的優勢在于工程的啟動與實施非常迅速。開通快，建設周期短，組網靈活，用戶終端設備簡單，投資省。尤其在大城市，有線工程往往要經過市政等部分的審批，因為對道路、綠地等環境破壞較大，而且施工量大，要受到多種因素的制約。

·一次性投資小，后期擴容能力強，投資回收快

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關鍵詞端口隔離；交換機

1引言

在小區寬帶接入環境中，個別計算機中毒發包、廣播對其它接入計算機都有影響，也會占用帶寬，所以ISP在其接入交換機上早就實施了端口隔離技術，隔離技術對網絡靜化、安全和病毒隔離都有相當良好的作用，應用普遍。而在園區網中由于端口隔離實現在端口之間二、三層隔離，會對一些應用帶來不便，所以應用并不是很多。但是隨著網絡中病毒增多、危害加大，新的難以對付、傳播速度又快病毒出現的情況下，端口隔離技術在園區網中應用會越來越多，下面我們從端口隔離的原理、在H3C、D-LINK、港灣和CISCO不同廠商交換機上的實現和舉例說明在園區網中的應用。

2端口隔離技術綜述

端口隔離技術是一種實現在客戶端的端口間的足夠的隔離度以保證一個客戶端不會收到另外一個客戶端的流量的技術。通過端口隔離技術，用戶可以將需要進行控制的端口加入到一個隔離組中，實現隔離組中的端口之間二層、三層數據的隔離，既增強了網絡的安全性，也為用戶提供了靈活的組網方案。使用隔離技術后隔離端口之間就不會產生單播、廣播和組播，病毒就不會在隔離計算機之間傳播，尤其對頭痛的ARP病毒效果明顯。

3端口隔離技術的實現

3.1端口隔離技術在H3C交換機上的實現

system-view進入系統視圖

interfaceinterface-typeinterface-number進入以太網端口視圖

portisolate將以太網端口加入到隔離組中

端口隔離技術在H3C交換機上實現很強，使用也方便，上述的三條命令就可以實現相應端口之間隔離。

3.2端口隔離技術在D-LINK交換機上的實現

configtraffic_segmentation[<portlist>]forward_list[null|<portlist>]

其中<portlist>表示指定哪個端口作為隔離端口，參數null表示沒有上連端口，參數<portlist>表示上連端口。

3.3端口隔離技術在港灣交換機上的實現

configvcnup<portlist>[notagout|tagout]baseVID<1-4069>

其中<portlist>表示指定哪個端口作為上行通信端口，可以指定一個或兩個上行端口；參數notagout表示上連端口以untag方式屬于vcn所創建的所有vlan，參數tagout表示上連端口以tag方式屬于baseVID后面所跟的vlanID。

3.4端口隔離技術在CISCO交換機上的實現

configterminal進入系統視圖

interfaceinterface-typeinterface-number進入以太網端口視圖

switchportprotected將以太網端口加入到隔離組中

CISCO的端口隔離技術實際是端口保護，起了switchportprotected的端口將不會受單播、廣播和組播的影響。4端口隔離技術的應用

4.1端口隔離技術在企業網中的應用

圖1

圖1是典型的小企業的網絡結構，外連通過防火墻連接Inernet，內部通過交換機連接服務器、PC機，圖中采用H3C交換機，由于病毒等原因公司決定在PC之間采用端口隔離技術，而訪問服務器和Inernet要照常。在H3C交換機上連接PC的端口采用端口隔離，配置如下：

system-view進入系統視圖

interfaceEthernet1/0/1PC-A連接的端口

portisolate

interfaceEthernet1/0/2PC-B連接的端口

portisolate

interfaceEthernet1/0/3PC-C連接的端口

portisolate

交換機上服務器和防火墻連接的端口不變。

4.2端口隔離技術在校園網中的應用

圖2

圖2是典型的校園網機房的網絡結構，上連核心交換機，二層交換機PC機和教師機，圖中采用D-LINK交換機，機房內PC不用相互訪問，只需同教師機和通過核心交換機訪問校內外資源，配置如下：

configtraffic_segmentation1，24forward_list1-24

configtraffic_segmentation2-23forward_list1，24

D-LINK交換機上1號端口連接教師機，24號端口連接核心交換機，2號端口到23號端口連接PC機。

5結束語

端口隔離技術也有缺點，一是計算機之間共享不能實現；二是隔離只能在一臺交換機上實現，不能在堆疊交換機之間實現，如果是堆疊環境，只能改成交換機之間級連。希望廠家能繼續開發和增強端口隔離技術，使它能在更多環境下應用。

參考文獻：

[1]xtzj.系統之家.在交換機上配置DHCP中繼./simple/index.php?t207428.html

[2]共享聯盟.關于端口隔離技術的實現問題.

[3]端口隔離配置.QuidwayE352&E328以太網交換機操作手冊-Release1510.華為技術有限公司.深圳市龍崗區坂田華為總部辦公樓

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1.1污水管網設計

城市污水管網擔負著城市污水的收集和輸送,是連接污水產生源和污水處理廠的重要的、不可缺少的環節。一般說,凡在新建市、區或擴建新區建設污水處理工程時,宜采用分流制;在已建成合流制排水系統的舊城區、小城鎮等,宜將原合流制直泄式排水系統改造成截流式合流系統;在雨量稀少地區,如我國西北的部分地區或者邊遠小城鎮,由于污水處理規模小,街道狹窄,兩側建筑密集,施工復雜,無條件修建分流制排水系統,也可考慮采用合流制排水系統。值得注意的是,當截流倍數較大時,旱季和雨季污水量相差較大,污水處理廠的進水水量及水質都隨之發生相應波動,造成沖擊負荷,因此在污水處理廠工藝流程設計和設計參數選擇時應對該水量、水質變化進行必要的分析和校核,保證處理廠出水穩定達標。

1.2垃圾滲濾液對污水處理廠的影響

國內一些城市,特別是中小城鎮,當垃圾處理規模不大,且距城市污水處理廠較近時,往往將垃圾滲濾液經預處理或不經處理直接排入城市污水處理廠。這種情況下,設計城市污水處理廠時,需十分注意由于垃圾滲濾液高濃度廢水的進入而給處理廠進水帶來的水質變化。處理廠規模越小,其影響越大,滲濾液處理量與污水處理廠處理規模的比值越大,對設計參數選擇、設備選型及工程費、運行費等影響越大。

1.3除臭技術

隨著我國對環境質量要求的提高和污水處理技術的發展,在設計污水處理廠的同時,考慮除臭設施已提到議事日程。除臭方法常用有活性炭吸附法、化學藥劑吸收法、土壤法及生物法。由于活性炭吸附法去除高濃度臭氣效率低且價格高;化學藥劑吸收法臭氣去除效率低且操作管理復雜;土壤法則適合低濃度臭氣去除及占地面積大等不足,目前國內外廣泛采用生物除臭法,即利用微生物除臭。該法具有適合于各種臭氣濃度的脫除,且具有效率高,不產生二次污染及運行費用低等優點。因此,在我國建議采用生物除臭更為經濟合理。

2影響城市污水處理系統的關鍵技術

城市污水屬于可生化處理的中性污水,工藝技術要求并不太復雜,而城市污水處理工藝技術方案的關鍵因素是曝氣技術的選用。

2.1曝氣技術的重要地位

城市污水主要污染物成份基本都是容易被微生物分解的物質。在城市污水處理工藝技術方案中,采用曝氣充氧培養微生物對有機污染物質進行分解,這一基本原理都是相同的。一般都是采取初沉、曝氣、二沉、回流或排出的工藝流程;近年來還出現了曝氣、二沉、回流或排出的三合一體間歇式曝氣工藝。

曝氣充氧是城市污水處理工藝運行中最重要的技術保障手段,也是工藝運行的動態控制核心;在城市污水處理運行費用中,動力消耗所占比例約為80%,而曝氣充氧能耗又要占裝置總動力消耗的約80%;由此可見,所選用的曝氣形式及技術在城市污水處理工藝技術方案中的重要地位。

2.2曝氣技術的基本分類

①傳統的分類曝氣技術傳統的分類方法是按照設備性質區分的,分為三種基本形式。表面曝氣—采用機械運動的方法,使水體表面不斷更新與空氣接觸;表面曝氣分為葉輪表面曝氣與轉刷(盤)表面曝氣兩種。

射流自吸—利用水體的射流作用吸入空氣。

鼓風曝氣—風機鼓風經曝氣器擴散向水體中輸入空氣(或純氧)。

②按照流體運動性質的新分類曝氣技術的實質就是使氣相中的氧向液相中轉移,傳統的分類方法難以反映曝氣技術的實質問題。使氣相中的氧轉移為液相中的溶解氧,是通過流體運動形成氣液接觸界面而完成的。

2.3鼓風曝氣是曝氣技術的發展趨勢

在城市污水處理工藝技術中,有越來越多的工程技術人員認識到了鼓風曝氣技術具有動能消耗合理和充氧效率高的優點,因此鼓風曝氣技術在城市污水處理工藝技術中越來越得到普遍的應用。

2.4終端設備是鼓風曝氣技術的關鍵

鼓風曝氣技術的終端是關鍵設備氣流擴散裝置——曝氣器。鼓風機經管道鼓入曝氣池的氣相流體,最終是由曝氣器對氣流的擴散而產生起氧傳遞作用的氣液接觸界面;曝氣充氧效率、曝氣運行可靠程度的長久性、氧傳遞均衡性與氧供給長期穩定性等等曝氣技術性能如何,完全是要取決于曝氣終端設備(曝氣器)的功能作用。

2.5旋混曝氣器

本世紀九十年代初,我們就開始著手研究曝氣器的氣流擴散問題,經過大量的實驗研究與運行實踐經驗的總結,確立了采用阻力小且無堵塞的大孔排氣結構,經旋流、旋混與倒齒等多種結構擴散作用產生細泡的曝氣技術,生產制造了“旋混曝氣器”。從近年在湖南與廣東兩地的應用情況來看,旋混曝氣器突出表現了效率高、可靠性好、對長期穩定運行有保障的優點,深得用戶的好評。

3結語

自然系統和人工系統相結合的系統叫復合系統。市場經濟條件下的城市污水處理系統,就是一個開放的復合系統。所謂開放的復合系統,是指這個復合系統,還與外界環境中的種種系統進行著交換。城市污水處理系統的整體目標是:導、治結合,實現污水處理“四化”。“四化”——一是減量化,即污水、能耗、物耗的減小;二是無害化,即污水處理的過程與結果對人及受納水體無害;三是資源化,即污水處理后的循環回用;四是產業化,即污水處理按市場機制形成產業。

論文關鍵詞:城市污水曝氣技術工程設計

論文摘要:本文分析和論述了影響城市污水處理系統的幾個主要因素,著重對曝氣技術在城市污水處理工藝的主導地位和技術應用進行闡述。

參考文獻:

[1]徐志嬙,魏紅,黃廷林.污水采用集中或分散處理再生回用的經濟比較[J].中國給水排水,2007.

[2]張麗麗,徐得潛.城市污水處理廠布局優化的經濟性判據[J].山西建筑,2009.

[3]王文雯.城市河流治理生態效應優化模式探索[D].山東師范大學,2004.

篇9

教學目標使學生知道分數的產生，理解分數的意義，掌握分數各部分名稱、含義和分數的讀寫；培養學生學數學的興趣及注意力、觀察力、思維能力。

一、新知學習準備（略）

二、新知學習

1.提出目標。首先我們學習分數的意義，通過對這一節內容的預習，你們能學到什么呢？

概括本節知識學習目標：①知道分數的產生；②理解分數的意義；③掌握分數各部分名稱、含義和分數的讀寫。

2.分數的產生。

（1）計算的需要。看分蘋果的電腦畫面：①把2個蘋果平均分給兩個小朋友，每人分得幾個？怎樣列式？（2÷2＝1）小結：這個計算結果能用整數表示；②如果把1個蘋果平均分給兩個小朋友，每人又分得幾個？怎樣列算式？1÷2＝（1／2），這樣的計算結果還能用整數表示嗎？小結：這樣的計算結果不能用整數表示，需用分數表示。

（2）測量的需要：看用米尺度量黑板長度的電腦畫面：這是一把米尺，它是怎樣量黑板的，量得的結果怎樣？〔3米多一些（對著米尺某一刻度）不足4米，即不是整米數〕

小結：從上面兩個過程我們可以看到，分數是由于計算和測量得不到整數的結果而產生的。

3.分數的意義。

（1）理解平均分

①觀察理解。請同學們看電腦畫面，你們看到了什么？（一塊餅）把這塊餅怎樣呢？（平均分成2份）每份是它的幾分之幾呢？（1／2）（板書：2份，1份，1／2）你們怎樣知道它是平均分的呢？（因為它分得的兩份完全疊合，即每一份一樣多）

②操作理解。下面我們來做一個折紙練習，看看我們是不是理解了平均分的概念，請同學們拿出一張正方形紙，把它平均分成4份，有幾種折法？（學生折后，與電腦演示的三種折法（如圖1）比較，并用紅、綠反饋牌示意反對或贊同）對其它的折法師生分析，評判。

附圖{圖}

③識別理解。再看電腦屏幕上這兩個圖，圖2的每一份能用1／3表示嗎？

附圖{圖}

圖3的每一份能用1／2表示嗎？為什么？

④結語：平均分就是分得的每一份都一樣多。

（2）正確認識單位“1”。

①表示一個物體或一個計量單位。

（Ⅰ）用電腦顯示一張正方形紙。接著演示并提問：A.這個圖表示什么意思？（把這張正方形紙平均分成4份）B.表示這樣的1份，是這個正方形的幾分之幾呢？3份呢？（板書：4份，1份，1／4；3份，3／4）

（Ⅱ）用電腦顯示一條線段，表示一個計量單位。接著演示并提問：A.把這個計量單位平均分成幾份？（5份）B.每份是它的幾分之幾呢？4份呢？（1份是它的1／5，4份是它的4／5）

小結：一塊餅，1張正方形紙等都可以看作一個物體。一個物體、一個計量單位我們都可以看作一個單位，叫做單位“1”，將其平均分成若干份，它的一份或幾份可以用分數來表示。單位“1”除了表示一個物體，一個計量單位以外，還可以表示什么呢？

②表示由一些物體組成的一個整體。

（Ⅰ）電腦顯示4個蘋果圖。接著演示并提問：這里是將4個蘋果組成一個整體看作單位“1”，平均分成4份，每份有多少個蘋果？每份的一個蘋果是這個整體的幾分之幾？（板書：1份，1／4）3份是這個整體的幾分之幾？（板書：3份，3／4）

小結：將4個蘋果組成的一個整體，可以看作單位“1”。

（Ⅱ）電腦顯示6只熊貓圖。接著演示并提問“這里把什么看作一個整體呢？（6只熊貓）把6只熊貓平均分成了幾份？（3份）每份是多少只熊貓？（2只）每份的2只熊貓是這個整體的幾分之幾呢？（板書：3份，1份，1／3）2份是這個整體的幾分之幾呢？（板書：2份，2／3）如果把6只熊貓平均分成2份，每份是它的幾分之幾呢？如果把6只熊貓平均分成6份呢？每份又是這個整體的幾分之幾？”

小結：把6只熊貓組成的一個整體，也可以看作單位“1”。

（Ⅲ）讓學生聯系實際舉由多個物體組成一個整體的例子。

總結：單位“1”不僅表示一個物體，一個計量單位，還可以表示由許多個物體組成的一個整體。

（3）歸納分數的意義。

①討論概括這些例子的共同點：同學們，我們舉了這么多例子，都是為了說明什么樣的數叫分數，請同學們想一想這些例子有哪些共同點呢？請前后桌四人小組討論。

②嘗試歸納：請小組代表回答，什么叫分數。

③與課本對照：打開課本85頁，看看課本是怎樣概括的，請一位同學回答。老師邊板貼（把單位“1”平均分成若干份，表示這樣的1份或者幾份的數叫分數）邊用強調的語氣重復這句話。

④找出并解釋分數意義中的關鍵詞：這句話的關鍵詞語是什么，請同學們找一找？（“單位1”、“平均分”、“這樣的”）“這樣的”是什么意思呢？“這樣的”和三年級學習的“其中的”有什么區別呢？

學生討論后，結合分數直觀圖歸納：“這樣的”和“其中的”在份數的表示上前者是沒有限制的，后者是有限制的。

4.分數各部分名稱和含義。

（1）自學：請同學們看書本85頁最后一段。

（2）檢測：請同學們看電腦，說出3／5這個分數各部份名稱和它們的含義。

5.分數的讀和寫。

（1）讀分數：

①嘗試：請同學們看電腦，這里有一組分數，即1／2，3／4，8／5，5／7，9／11，21／13，23／30，……怎樣讀它們？請同學們自己讀一讀。

②小結：分數是怎樣讀的？先讀什么？再讀什么？

（2）寫分數：

①實踐：請同學們在自己的練習本上寫三個分數，看會不會寫，同時請一名同學上來板演。

②總結：說說分數的正確寫法？先寫什么，再寫什么，最后寫什么？

評析：在新知學習這個教學重頭戲中，設計有5個教學活動。為首的是板書課題提出目標。這個根據學生心理需求，由學生提出的知識目標的活動很重要。這個目標可使課堂教學行為步調一致，便于學生主動的探索和參與；其次是教學分數的產生、分數的意義、分數各部分的名稱和含義、分數的讀和寫。整個過程的展開條理清楚、層次分明、主次恰當。特別是教學策略明確，具體體現在：其一，對學生通過自己努力能夠學會的材料，盡量讓學生通過自學、合作、討論、嘗試、自測、總結來完成。即用學生主動學習，主動反饋，主動總結的辦法來提高學生從課本獲得知識的能力。例如，教學分數各部分的名稱和含義、分數的讀和寫等就是這樣做的。其二，對學生學習有困難的材料，如“分數的意義”則采用抓住其關鍵要素，利用計算機輔助教學的優勢，采取啟發誘導遞進反饋調控或分散難點各個擊破等兩種方式。譬如，理解分數意義中的平均分采用的是第一種方式，具體做法是在觀察理解中調控，在操作理解中調控，在識別理解中調控，最后通過小結來完成對平均分概念的理解。又譬如，正確認識分數意義的單位“1”則采取第二種方式，即先認識單位“1”可表示一個物體或一個計量單位；再認識單位“1”可表示由多個物體組成的一個整體；然后進行變式、舉例、總結。與此同時又緊扣反饋調控，使學生對單位“1”的認識不斷得到深化。另外對新知認知過程的設計，還特別注重學生的主體性和參與的全面性，注重利用認知過程去培養學生觀察、分析、比較、綜合、抽象、概括等各種能力，這是值得稱道的。

篇10

問題:設二維隨機變量(X,Y)的聯合密度函數為f(x,y),求(X,Y)關于X和Y的兩個邊緣密度函數fX(x)和fY(y)。

關于該問題,有現成的求解公式:

(1)

及

(2)

但由于f(x,y)本身形式的差異性,學生往往掌握不好上面兩個積分的計算方法。我們現在就給出求解該問題的一般方法和步驟。

步驟1:在平面直角坐標系畫出f(x,y)不為零的區域Ω。

如果f(x,y)在整個平面域上只有一個表達式,那么Ω就是整個xoy面,這時情況就很簡單;否則,如果f(x,y)在不為零的區域上只有一個表達式,那么Ω為xoy面的一個子區域;更復雜的情況,如果f(x,y)在不為零的區域上有兩個以上不同的表達式,那么我們可以把Ω再分成若干個子區域。

步驟2:分情況確定積分限,并計算積分的值。

我們以式(1)中的積分為例,來進行分析。在積分的過程中,x被看作常數,y是積分變量、并且y的變化范圍是從正無

窮到負無窮。所以我們可以認為 f(x,y)dy的積分域是xoy

面上平行于y軸的一條直線,而該直線的位置由x決定。我們根據該直線和Ω相交的不同情況對x分情況進行討論。如果直線和Ω不相交,則積分為零;如果直線和Ω相交,則積分限就是該直線落在Ω內的線段對應的縱坐標的變化區間。

對式(2)中的積分,可做類似分析。

步驟3:合并各種情況下的積分值,寫出函數的表達式。

下面我們通過兩個例子來說明上面各個步驟的具體實施方法:

例1,已知二維隨機變量(X,Y)的聯合密度函數為f(x,

y)= ,求(X,Y)關于X和Y的兩個邊

緣密度函數fX(x)和fY(y)。

解:

步驟1:f(x,y)不為零的區域Ω如圖1所示。

步驟2:分情況確定積分限,并計算積分的值。

(1)當x1時,平行于y軸的直線和Ω不會相交,所以

=0

(2)當0≤x≤1時,平行于y軸的直線和Ω相交情況見圖2:

從圖中我們可以看出,該直線落在Ω內的部分的縱坐標的變化范圍是從x2到1,所以:

步驟3:合并各種情況下的積分值,寫出函數的表達式。

綜合上述討論,故:

同理可得

下面我們再看一個較復雜的例子。

例2,已知二維隨機變量(X,Y)的聯合密度函數為:

求(X,Y)關于X和Y的兩個邊緣密度函數fX(x)和fY(y)。

解:先計算fX(x)。

步驟1:f(x,y)不為零的區域有兩部分,分別記為Ω1和Ω2,如圖3所示:

步驟2:分情況確定積分限,并計算積分的值。

(1)當x2時,平行于y軸的直線和Ω1及Ω2都不會相交,所以:

=0

(2)當0≤x≤1時,平行于y軸的直線和Ω1相交,情況見圖4:

從圖中我們可以看出,該直線落在Ω內的部分的縱坐標的變化范圍是從0到x,所以:

(3)當1≤x≤2時,平行于y軸的直線和Ω2相交,情況見圖5。

從圖中我們可以看出,該直線落在Ω內的部分的縱坐標的變化范圍是從0到2-x,所以:

步驟3:合并各種情況下的積分值,寫出函數的表達式。

綜合上述討論,故:

再計算fY(y)。

步驟1:同上。

步驟2:分情況確定積分限,并計算積分的值。

(1)當y1時,平行于x軸的直線和Ω1及Ω2都不會相交,所以:

=0

(2)當0≤y≤1時,平行于x軸的直線和Ω1及Ω2都相交,情況見圖6。

從圖中我們可以看出,該直線落在Ω1內的部分的縱坐標的變化范圍是從y到1,落在Ω2內的部分的縱坐標的變化范圍是從1到2-y,所以:

步驟3:合并各種情況下的積分值,寫出函數的表達式。

綜合上述討論,故:

參考文獻