時間：2023-03-29 09:24:45
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關鍵詞：光傳送網(wǎng)；關鍵技術；組網(wǎng)；應用
隨著傳送網(wǎng)絡承載的主要客戶類型由語音轉(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)合點到點波分復用(WDM)多波長傳輸?shù)木W(wǎng)絡結(jié)構(gòu)面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。首先是數(shù)據(jù)業(yè)務量大導致傳送帶寬顆粒產(chǎn)生的低效適配問題，如對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)來傳送，則需要多個VC-12/VC-4通過連續(xù)級聯(lián)或虛級聯(lián)的方式來映射，適配和傳送效率顯著降低。其次是WDM網(wǎng)絡的維護管理問題。目前的WDM網(wǎng)絡主要檢測SDH幀結(jié)構(gòu)的B1字節(jié)和J0字節(jié)等開銷[1]，對于信號在WDM網(wǎng)絡傳輸中的性能和告警等功能檢測較弱。最后是WDM網(wǎng)絡的組網(wǎng)能力問題。WDM網(wǎng)絡目前僅僅支持點到點或者環(huán)網(wǎng)拓撲，在光域基本沒有或支持有限的組網(wǎng)能力。因此，針對這些需求，國際電聯(lián)(ITU-T)基于光域數(shù)字處理尚不成熟的技術現(xiàn)狀，從1998年左右開始提出了基于大顆粒帶寬進行組網(wǎng)、調(diào)度和傳送的新型技術——光傳送網(wǎng)(OTN)的概念，同時持續(xù)對于相關標準進行了規(guī)范，截至到目前已經(jīng)規(guī)范了網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)[2]、網(wǎng)絡接口[3]、設備功能接口[4]、管理模型[5]和抖動[6]等。OTN技術是綜合了SDH和WDM優(yōu)勢并考慮了大顆粒傳送和端到端維護等新需求而提出并實現(xiàn)的技術，相關規(guī)范同時涵蓋了未來全光網(wǎng)的范疇，是光網(wǎng)絡極有發(fā)展?jié)摿Φ男滦图夹g，將在后續(xù)的網(wǎng)絡中逐漸引入與應用。
1光傳送網(wǎng)的技術特征
OTN技術繼承了SDH和WDM技術的諸多優(yōu)勢功能，同時也增加了新的技術特征。
(1)多種客戶信號封裝和透明傳輸
基于ITU-TG.709的OTN幀結(jié)構(gòu)可以支持多種客戶信號的映射，如SDH、異步轉(zhuǎn)發(fā)模式(ATM)、以太網(wǎng)等。目前對于SDH和ATM可實現(xiàn)標準封裝和透明傳送，但對于以太網(wǎng)則支持有所差異。例如對于GE客戶，OTN尚未規(guī)范具體的映射方式，各設備廠家采用不同的方式實現(xiàn)GE客戶透傳，導致客戶業(yè)務無法互通，同時由于10GE接口的規(guī)范完成晚于OTN標準框架規(guī)范，OTN對于10GE的透明傳送程度有所差異，目前ITU-T提出了2種標準方式和3種非標準方式[7]，解決了點到點透明傳送10GE的問題。
(2)大顆粒帶寬復用、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，相對于SDH的VC-12/VC-4的處理顆粒，OTN復用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多，對高帶寬客戶業(yè)務的適配和傳送效率顯著提升。
(3)強大的開銷和維護管理能力
OTN提供了和SDH類似的開銷管理能力，OTN光通路(OCh)層的OTN幀結(jié)構(gòu)大大增強了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，端到端和多個分段同時進行性能監(jiān)視成為可能。
(4)增強了組網(wǎng)和保護能力
通過OTN幀結(jié)構(gòu)和多維度可重構(gòu)光分插復用器(ROADM)[8]的引入，大大增強了光傳送網(wǎng)的組網(wǎng)能力，改變了目前WDM主要點到點提供傳送帶寬的現(xiàn)狀。而采用前向糾錯(FEC)技術，顯著增加了光層傳輸?shù)木嚯x(如采用標準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)務保護功能，如基于ODUk層的光子網(wǎng)連接保護(SNCP)和共享環(huán)網(wǎng)保護、基于光層的光通道或復用段保護等，但目前共享環(huán)網(wǎng)技術尚未標準化。
(5)OTN支持多種設備類型
鑒于OTN技術的特點，目前OTN支持4種基本的設備類型[10]，即OTN終端型設備、基于電交叉功能的OTN設備、基于光交叉功能的OTN設備和基于光電混合交叉功能的OTN設備。目前大多數(shù)廠家支持的OTN產(chǎn)品主要以OTN終端設備和基于光交叉功能的OTN設備為主，基于電交叉功能和光電混合交叉功能的OTN設備也有部分提供，在具體應用時可根據(jù)實際需求綜合考慮選擇哪種或哪幾種OTN設備。
(6)OTN目前不支持小帶寬粒度
由于OTN技術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信號，因此并沒有考慮低于2.5Gb/s的客戶信號。隨著OTN客戶需求的發(fā)展變化，基于更低帶寬顆粒(如1.25Gb/s量級及以下)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)，同時研究基于多種較小帶寬顆粒的通用映射規(guī)程(GMP)。
2OTN關鍵技術及實現(xiàn)
OTN技術包括很多關鍵技術，主要有接口技術、組網(wǎng)技術、保護技術、傳輸技術、智能控制技術和管理功能等等。
2.1接口技術
OTN的接口技術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鍵的部分。對于物理接口而言，ITU-TG.959.1已規(guī)范了相應接口參數(shù)，而對于邏輯接口，ITU-TG.709規(guī)范了相應的不同電域子層面的開銷字節(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信號。其中OTUk相當于段層，ODUk相當于通道層，而ODUk又包含了可獨立設置的6個串聯(lián)連接監(jiān)視開銷。
在目前的OTN設備實現(xiàn)中，基于G.709的幀，電層的開銷支持程度較好，一般均可實現(xiàn)大部分告警和性能等開銷的查詢與特定開銷(含映射方式)的設置，而光域的維護信號由于具體實現(xiàn)方式未規(guī)范，目前支持程度較低。
2.2組網(wǎng)技術
OTN技術提供了OTN接口、ODUk交叉和波長交叉等功能，具備了在電域、光域或電域光域聯(lián)合進行組網(wǎng)的能力，網(wǎng)絡拓撲可為點到點、環(huán)網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)等。目前OTN設備典型的實現(xiàn)是在電域采用ODU1交叉或者光域采用波長交叉來實現(xiàn)，其中不同廠家當中采用電域或電域光域聯(lián)合方式實現(xiàn)的較少，而采用光域方式實現(xiàn)的較多。目前電域的交叉容量較低，典型為320Gb/s量級，光域的線路方向(維度)可支持到2～8個，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設備。
2.3保護恢復技術
OTN在電域和光域可支持不同的保護恢復技術。電域支持基于ODUk的子網(wǎng)連接保護(SNCP)、環(huán)網(wǎng)共享保護等；光域支持光通道1＋1保護(含基于子波長的1＋1保護)、光通道共享保護和光復用段1＋1保護等。另外基于控制平面的保護與恢復也同樣適用于OTN網(wǎng)絡。目前OTN設備的實現(xiàn)是電域支持SNCP和私有的環(huán)網(wǎng)共享保護，而光域主要支持光通道1＋1保護(含基于子波長的1＋1保護)、光通道共享保護等。另外，部分廠家的OTN設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與恢復功能。隨著OTN技術的發(fā)展與逐步規(guī)模應用，以光通道和ODUk為調(diào)度顆?；诳刂破矫娴谋Ｗo恢復技術將會逐漸完善實現(xiàn)和應用。2.4傳輸技術
大容量、長距離的傳輸能力是光傳送網(wǎng)絡的基本特征，任何新型的光傳送網(wǎng)絡都必然不斷采用革新的傳輸技術提升相應的傳輸能力，OTN技術也不例外。OTN除了采用帶外的FEC技術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(含強度調(diào)制、相位調(diào)制、強度和相位結(jié)合調(diào)制、調(diào)制結(jié)合偏振復用等)結(jié)合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可調(diào)補償、電域均衡等技術顯著增加了OTN網(wǎng)絡在高速(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
OTN基于控制平面的智能控制技術包含和基于SDH的自動交換光網(wǎng)絡(ASON)類似的要求，包括自動發(fā)現(xiàn)、路由要求、信令要求、鏈路管理要求和保護恢復技術等?；赟DH的ASON相關的協(xié)議規(guī)范一般可應用到OTN網(wǎng)絡。與基于SDH的ASON網(wǎng)絡的關鍵差異是，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。
目前的OTN設備部分廠家已實現(xiàn)了基于波長的部分智能控制功能，相關的功能正在進一步的發(fā)展完善當中。后續(xù)更多的OTN設備將會進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的管理除了滿足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外，還需滿足OTN技術的特定要求，如基于OTN的開銷管理、基于ODUk/波長的調(diào)度與管理、基于波長的功率均衡與控制管理、波長的沖突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN網(wǎng)絡管理系統(tǒng)一般都基于原有傳統(tǒng)WDM網(wǎng)管系統(tǒng)升級，除了常規(guī)的管理功能之外，可支持OTN相應的基本管理功能。
3光傳送網(wǎng)應用分析
隨著傳送網(wǎng)客戶信號帶寬需求的進一步驅(qū)動、OTN技術的逐漸發(fā)展和OTN設備功能實現(xiàn)程度的顯著推進，OTN技術如何應用日益成為業(yè)界探討的焦點，也即何時(什么時候)、何地(什么網(wǎng)絡層面)、以什么方式(選擇什么功能)引入OTN進行組網(wǎng)以及實際應用時存在哪些障礙或缺陷。因此，文章主要從OTN應用時機、OTN應用網(wǎng)絡層面、OTN應用功能以及OTN應用關聯(lián)問題等角度進行分析。3.1應用時機探討
OTN是否可以很好地引入應用主要應從傳送網(wǎng)客戶信號的驅(qū)動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現(xiàn)程度以及網(wǎng)絡運維人員的OTN技術認知程度等多個角度考慮。
首先，目前傳送網(wǎng)客戶信號主要為IP/以太網(wǎng)，而IP/以太網(wǎng)的高速發(fā)展導致大帶寬粒度傳送與調(diào)度的需求增長非常迅速，基于VC-12/VC-4的帶寬顆粒的適配與調(diào)度方式顯然滿足不了傳送網(wǎng)客戶信號對于大顆粒帶寬的傳送與調(diào)度需求。其次，從OTN技術的完善程度來看，雖然目前OTN標準系列還在進一步修訂和討論(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的主要標準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，對于OTN技術目前可以說是基本完善。第三，對于OTN設備的實現(xiàn)程度來看，目前的OTN設備已經(jīng)基本支持了OTN技術的主要特征，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)的開銷實現(xiàn)與處理、OTN的組網(wǎng)與保護等，同時實現(xiàn)了對于這些OTN技術特征的管理。因此，從設備實現(xiàn)上而言，OTN設備已經(jīng)具備了初步應用的功能特征，但具體應用時要根據(jù)多種需求綜合選擇OTN設備相應功能。最后，網(wǎng)絡運維人員對于OTN技術認知過程和其他任何新技術一樣，都需要一個逐漸了解、深入和掌握的過程。因此，網(wǎng)絡運維人員初期對于OTN技術的不熟悉并不是OTN引入與應用的障礙，而應該是OTN應用時所必須要準備的前提條件之一。
因此，從傳送網(wǎng)客戶信號的驅(qū)動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現(xiàn)程度等方面來看，OTN技術的引入與應用目前應該具備了基本的條件，可在綜合考慮其他非技術因素的基礎上逐步引入與應用OTN技術，以增強傳送網(wǎng)絡的傳送能力與效率，適應客戶信號的高速、動態(tài)發(fā)展。
3.2應用層面分析
由于光傳送網(wǎng)絡的范疇較大，包括城域光傳送網(wǎng)(含核心層、匯聚層和接入層)、干線傳送網(wǎng)(省內(nèi)干線和省級干線)等多個層面。不同網(wǎng)絡層面的特點不同，因而是否可以引入OTN技術的結(jié)論對于不同網(wǎng)絡層面并不完全一致。
對于城域光傳送網(wǎng)而言，匯聚與接入層主要是承載的是匯聚型客戶業(yè)務，客戶信號的帶寬粒度較小，基于ODUk調(diào)度的業(yè)務可能性較小，而且OTN目前暫未標準化ODU1(2.5Gb/s)以下的帶寬粒度，因此，目前的OTN技術在城域匯聚與接入層引入與應用的優(yōu)勢并不明顯。
對于城域傳送核心層和干線傳送網(wǎng)絡而言，客戶業(yè)務的特點主要為分布型，客戶信號的帶寬粒度較大，基于ODUk和波長調(diào)度的需求和優(yōu)勢明顯，OTN技術特點應用的優(yōu)勢比較適宜發(fā)揮。
因此，目前OTN技術的引入與應用主要應側(cè)重于城域核心層和干線網(wǎng)絡。
3.3應用功能選擇
OTN技術的典型應用功能目前可分為3種：OTN接口、ODUk交叉和波長交叉3種。綜合考慮客戶業(yè)務需求、OTN技術完善程度、OTN設備實現(xiàn)程度等多種因素，應在不同的網(wǎng)絡層面應選擇不同的OTN功能。
首先，在城域傳送網(wǎng)核心層層面，由于節(jié)點調(diào)度與處理要求中等，網(wǎng)絡規(guī)模較小但調(diào)度需求較大，目前一般可根據(jù)實際網(wǎng)絡的典型需求選擇ODUk交叉和波長交叉或者ODUk和波長混合交叉功能，同時提供對于OTN接口功能的支持；后續(xù)可根據(jù)OTN設備的實現(xiàn)程度選擇新型功能。第二，在省內(nèi)干線層面，由于節(jié)點調(diào)度與處理要求較大，網(wǎng)絡規(guī)模較大，調(diào)度需求較大，目前一般可根據(jù)實際網(wǎng)絡的典型需求選擇波長交叉或者僅選擇OTN接口功能；后續(xù)可根據(jù)OTN設備的能力的提升和客戶業(yè)務需求等選擇ODUk交叉、波長交叉，或者ODUk和波長混合交叉功能。第三，在省級干線層面，由于節(jié)點調(diào)度與處理要求很大，網(wǎng)絡規(guī)模大，調(diào)度需求一般，目前一般可根據(jù)實際網(wǎng)絡的典型需求選擇OTN接口功能，特殊需求可局部選擇波長交叉功能；后續(xù)可根據(jù)OTN設備的能力提升和客戶業(yè)務需求等選擇ODUk交叉、波長交叉，或者ODUk和波長混合交叉功能。
3.4應用關聯(lián)問題
實際引入OTN技術組網(wǎng)時，最典型的關聯(lián)問題是現(xiàn)有網(wǎng)絡如何升級、現(xiàn)有網(wǎng)絡與OTN怎么互通以及后續(xù)的OTN如何演進等問題。
由于現(xiàn)有WDM網(wǎng)絡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或啟動OTN接口功能。由于現(xiàn)有WDM設備的OTN接口的支持程度差異較大，而且涉及到現(xiàn)網(wǎng)運營、維護、技術的更新和成本等因素，如何升級為完全支持G.709接口的OTN設備，是個綜合多種因素需要深入分析的問題，不同的場景應選擇不同的解決方案。
對于互通問題，由于目前的WDM網(wǎng)絡支持的G.709接口并不一定完善，因此，新建的OTN網(wǎng)絡與已有WDM或者SDH網(wǎng)絡互通時，應優(yōu)先選擇客戶側(cè)接口(如SDH/以太網(wǎng)等)進行互通，待OTN網(wǎng)絡規(guī)模逐漸擴大以后，OTN不同子網(wǎng)之間可采用基于OTUk的域間接口互通，逐漸實現(xiàn)端到端的維護與管理。
關于OTN引入和應用后的后續(xù)技術演進，應在積累前期運維經(jīng)驗的基礎上擴大OTN網(wǎng)絡規(guī)模的同時，從客戶業(yè)務需求、OTN技術發(fā)展和OTN設備實現(xiàn)程度等多方面緊密跟蹤相關進展，以便適時適度地引入更多的OTN新功能，最終實現(xiàn)光傳送網(wǎng)絡范圍內(nèi)真正意義上端到端靈活的調(diào)度、維護與管理，使OTN的應用網(wǎng)絡層面覆蓋到城域傳送網(wǎng)核心、接入與匯聚層以及干線網(wǎng)絡。
4結(jié)束語
OTN作為新型的光傳送網(wǎng)絡技術，繼承了SDH和WDM技術的諸多優(yōu)勢，同時拓展了新型的大顆粒調(diào)度和傳送、多級的TCM等新型功能，是下一代光傳送網(wǎng)的主流技術。從傳送網(wǎng)客戶信號的驅(qū)動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現(xiàn)程度等多個角度考慮，OTN已具備了引入與應用的基本條件，而具體的應用應著重考慮OTN應用時機、OTN應用網(wǎng)絡層面、OTN應用功能以及OTN應用關聯(lián)問題等方面。
5參考文獻
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論文摘要介紹了脫毒甘薯栽培的關鍵技術，包括選好品種、選地深耕、培育壯苗、適時扦插、合理密植、田間管理、平衡施肥、防病除蟲等方面的內(nèi)容，以期指導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的脫毒甘薯品種。對灌溉條件較好、肥力較高的土地，可選用徐薯18等品種；對肥力較差的旱薄地，選用魯薯7號等品種。高產(chǎn)淀粉型品種有徐薯18、皖薯1號、皖薯7號、魯薯7號、豫薯7號、蘇薯7號等；優(yōu)質(zhì)食用型品種有北京553、蘇薯8號、皖薯8號、徐薯43-14等。
2選地深耕
甘薯具有抗旱特性，應選擇疏松透氣、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。壯苗的標準是：莖粗壯節(jié)間短，葉片肥厚、大小適中，項葉平齊，苗高20～25cm，苗齡25～30d，組織充實、老嫩適度，苗重5g以上，無病蟲無白根，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”來達到早出苗、多出苗、育壯苗。
苗床管理分為三個階段。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倍液噴灑種薯進行消毒，種苗上床3～4d內(nèi)溫度保持35～38℃，而后降至29～31℃進行催芽；二是平溫長苗期，當苗高10cm后，將溫度穩(wěn)定在25～28℃，苗出齊時澆1次透水；三是低溫煉苗期，當苗高15～18cm時可采苗移栽，采苗前3～4d溫度降低至18～20℃進行煉苗處理，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適時扦插
春甘薯在氣溫穩(wěn)定在15℃以上時，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%。扦插時應選用苗齡在30d左右，苗長20cm,莖粗節(jié)短的壯苗進行栽插。在水肥條件較好的地區(qū)采用留3葉方法進行水平扦較好，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4.50～5.25萬株/hm2，丘陵地一般為7.50萬株/hm2。土層深厚，肥水條件較好，可適當稀植；耕作層淺，肥水條件較差，則適當密些，以協(xié)調(diào)個體和群體間結(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開始封壟，應及時中耕松土培壟，用地膜覆蓋的只鋤壟溝。夏薯栽后20～25d培壟。
6.2及時化控
對莖葉徒長田塊，應在7月中旬至8月中旬（營養(yǎng)生長葉盛期）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，促進塊根膨大，提高產(chǎn)量。
6.3澆水排澇
甘薯抗旱性較強，適宜土壤相對濕度為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，總的施肥原則就是控氮，穩(wěn)磷，增施鉀，補施鋅硼肥。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%的有機肥結(jié)合深耕施入，化肥和30%的有機肥在做壟時集中施于壟下。栽后30d看長勢追施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
本文通過對直埋蒸汽管道設計、生產(chǎn)、施工等方面調(diào)查、研究，針對幾個關鍵技術問題進行了分析、探討，供廣大供熱科技人員參考。
關鍵詞：直埋蒸汽管道、保溫結(jié)構(gòu)、內(nèi)固定支架、微量變形
一、直埋蒸汽管道技術發(fā)展概況
目前，我國直埋蒸汽管道市場需求愈來愈大，而且有迅猛發(fā)展之勢。這種局面的出現(xiàn)，訂由以下原因促成：
A、我國推廣"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)建設的加速和對節(jié)能、環(huán)保的高要求；
C、國家為了提高人民生活質(zhì)量水平，供熱范圍由嚴寒的"三北"地區(qū)（即華北、東北、西北）向廣闊的冬寒夏熱的"過渡地區(qū)"擴展的需求。
1．1、研究、開發(fā)、應用等方面取得了長足進步
為適應直埋蒸汽管道迅速發(fā)展的市場需求，近幾年來我國廣大科技人員、生產(chǎn)廠家在直埋蒸汽管道技術的研究、開發(fā)、應用等方面，付出了大量心血，取得了長足進步。保溫結(jié)構(gòu)型式和選用材料之多樣化，工程實踐規(guī)模之大，世界上沒有一個國家可以和我們相比。筆者曾多次和德國布魯格、意大利索克薩姆以及美國等多家公司交流，他們一般最大管徑Φ500mm，用量也不大，而目前我國山東濟南、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Φ500mm，有的已達900mm。保溫結(jié)構(gòu)形式有內(nèi)滑動、外滑動，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、復合硅酸鹽等。保溫結(jié)構(gòu)型式、選用保溫材料種類很多。因此在直埋蒸汽管道開發(fā)和應用領域，我國并不比發(fā)達國家落后。
1．2、一方面肯定研究、開發(fā)方面的寶貴經(jīng)驗，另一方面也應清醒地認識到目前我國蒸汽管道直埋敷設技術在研究、設計、生產(chǎn)、材料、檢測等方面，尚存在著理論、技術、管理等方面諸多問題，距這項技術的完善還有很大距離。筆者通過對南、北方一些工程事故調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于基礎理論研究滯后于開發(fā)，設計計算不準確，產(chǎn)品粗制濫造，施工馬虎從事，運行違規(guī)操作等，造成部分蒸汽管道直埋不久便出現(xiàn)"跑、冒、漏、傷"，"帶病運行"問題，遺患于后，危及安全生產(chǎn)。在此種情況下，應冷靜、客觀地對以往的實踐進行實事求是的科學分析、研究、總結(jié)，繼而加強科研力度，以促進蒸汽管道直埋技術的進一步提高和完善。
二、對直埋蒸汽管道幾個關鍵技術的思考與探討
蒸汽管道直埋技術是一項涉及熱力學、材料力學、巖土力學、流體力學以及有機材料、無機材料、防腐、電化學等多學科的系統(tǒng)工程，而且投入生產(chǎn)是動態(tài)運行，所以蒸汽管道直埋敷設與熱水管道直埋敷設相比較，技術復雜的多。據(jù)有關專家總結(jié)，蒸汽管道直埋敷設通常有三大系統(tǒng)，十三個結(jié)點處理，每一項處理不當，就會立即或即將造成工程事故，隱患性很大。篇幅所限，不能展開討論，下面僅對幾個關鍵技術提幾點參考意見，以期"拋磚引玉"。
2．1關于保溫結(jié)構(gòu)計算
2．1．1蒸汽管道直埋敷設與架空、地溝敷設傳熱狀態(tài)不同，架空敷設是向無限空間傳熱，地溝敷設是熱介質(zhì)通過保溫材料、流動空氣層、溝壁等以不同傳熱狀態(tài)向周圍土壤傳熱，而直埋敷設，簡化講熱介質(zhì)是向周圍土壤按一維穩(wěn)定傳熱，土壤可視為保溫結(jié)構(gòu)一部分。以目前國內(nèi)常用的內(nèi)滑動式復合結(jié)構(gòu)蒸汽管道為例，計算過程中首先應劃定三個界面溫度（見圖1）。
無機保溫材料與有機保溫材料接觸處可視為第一界面，外保護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。計算時應先控制三個界面溫度，第一界面溫度控制在有機材料耐溫能力以下；第二界面溫度應控制保護層的防腐、防水及機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因界面溫度升高而使得管道周圍土壤熱阻值提高，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)計算過程中，應校核當?shù)貥O高、構(gòu)低環(huán)境溫度的影響，必要時應適當調(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，計算過程中不能簡單地按架空管道保溫結(jié)構(gòu)或按<通則>中公式進行計算，而應結(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)研究與計算"，《區(qū)域供熱》2001年第1期）。
2．1．2保溫計算中，對土壤、保溫材料的導熱系數(shù)選取不能草率，這兩個系數(shù)的選取正確與否，往往影響保溫效果和管道運行安全性。
土壤的導熱系數(shù)在0.5～2.5w/m·k之間，跨度很大，其大小與土壤種類、含水量大小、化學成分、埋設條件等多種因素有關。在工程設計時應堅持實測當?shù)赝寥缹嵯禂?shù)或求助當?shù)氐刭|(zhì)部門提供資料，認真確定土壤導熱系數(shù)值。如果只根據(jù)"無資料可查時取1.5w/m·k"確定土壤導熱系數(shù)不是科學的，因為不能確切反映管道所處的土壤實際情況，造成計算結(jié)果誤差很大。例如南方高水位地區(qū)和西部干燥地區(qū)的土壤導熱系數(shù)數(shù)值相差成倍，那么保溫結(jié)構(gòu)計算結(jié)果也會差異很大，如果草率計算，會造成管道表面溫度過高或過低，破壞管道保護層或不經(jīng)濟。所以，應使用當?shù)貙崪y土壤導熱系數(shù)值來計算。石家莊供熱指揮部等單位堅持實測導熱系數(shù)的做法是科學態(tài)度。
對各種保溫材料的導熱系數(shù)，不能簡單以廠家提供的單體數(shù)值為準，而應搞清楚該數(shù)值是在何種溫度，何種條件，哪一級檢測部門測定的，有否導熱系數(shù)方程式。然后盡量參照行業(yè)標準確定的導熱方程式來選取、確定導熱系數(shù)。例如微孔硅酸鈣，筆者見過幾個廠家標出的導熱系數(shù)都不同，這時應憑據(jù)標準GB/T10699-1998<硅酸鈣絕熱制品>相關條文選取，送樣檢測后確定導熱系數(shù)。
2．2保溫結(jié)構(gòu)型式選擇應因地制宜
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"脫開式"，即工作鋼管與保溫層或外護層脫開。
2．2．1國外基本是要用鋼外護層
德國、美國采用外滑動式，即綁縛著保溫材料的工作鋼管在鋼外護層內(nèi)滑動。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，即內(nèi)滑動式（但他們沒有設內(nèi)滑動層）。實事求是講，國外對于蒸汽直埋技術基礎理論研究及實驗并不深入，只是由于他們國家的經(jīng)濟條件、技術條件等優(yōu)越，制造工藝精細，外防腐技術指標高，施工要求嚴格，所以價格也很高。
2．2．2我國對于蒸汽管道直埋技術的研究與開發(fā)，是摸索前進的，在摸索保溫結(jié)構(gòu)形式過程中，大致分為三個階段。
外護層：
第一階段：采用"塑套鋼"型式，即外護層采用高密度聚乙烯，工程實踐發(fā)現(xiàn)，聚乙烯耐溫能力太差，當局部熱流外泄，很容易造成外護層蠕變、鼓脹破壞，聚乙燃做外護層不適用于蒸汽管道，目前已成為共識。
第二階段：采用玻璃鋼做為外護層，而溫能力大大強于聚乙烯，加工工藝由于是采用纏撓式，與采用聚乙烯管做保護層需要空管比較，可以克服偏心，質(zhì)量有保證。但由于對玻璃鋼制造工藝機理了解不透，采用了簡陋方式，同時，玻璃鋼外護層標準發(fā)時還沒有頒布，制造的玻璃鋼外護層質(zhì)量低下，運輸、安裝過程中再違規(guī)操作，出現(xiàn)局部開裂破壞，動搖了采用玻璃外護層的信心。
第三階段：依照國外采用鋼外護層，即鋼地溝型式。由于國情所限，完全依照國外，使用單位經(jīng)濟難以承受，制造企業(yè)只能簡易從事，但它的"優(yōu)勢"是前二年、三年不易發(fā)現(xiàn)問題，于制造商保一個運行循環(huán)有利，所以近期這種形式較為"走火"。不過建立開發(fā)、使用單位應冷靜考慮遺患未來問題，如防腐、電化學、檢修等問題。關于此問題還要詳細探討。
保溫層：
第一階段：主要采用巖棉、復合硅酸鹽氈與聚氨酯泡沫復合。工程事故教訓說明上述兩種材料存在兩大問題，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合。由于硅酸鈣瓦之間有縫隙，當管道運行后容易裂縫，造成局部熱流外泄，破壞有機保溫層和保護層，雖然采取了一些措施，但仍未能保證熱流不外泄問題。
第三階段：多極化，"百花爭艷"，硅酸鈣、高密度玻璃棉管殼、硅珠復合材料等，現(xiàn)在正在通過實踐檢驗。
2．2．3通過上面敘述，說明蒸汽管道結(jié)構(gòu)型式在摸索過程中，廣大供熱科技人員和開發(fā)商，確實注入了大量心血，但是，究竟哪一種結(jié)構(gòu)型式最為優(yōu)呢？筆者認為，目前還不是肯定哪一種結(jié)構(gòu)型工業(yè)最優(yōu)的時候。應當根據(jù)我國具體國情，繼續(xù)深入研究、實踐、總結(jié)?，F(xiàn)在標準所正組織部分科技人員編寫。文件中蒸汽管道技術條件，只提出要求，并沒肯定結(jié)構(gòu)型式。這很好，給今后深入研究、開發(fā)留有空間，是實事求是的科學態(tài)度。
我國地域廣闊，氣候、水文、地質(zhì)條件差異很大，不能簡單地像國外一些國家采且種模式，筆者通過近二年對南方、沿海、西部等地區(qū)調(diào)研認為，我國發(fā)展蒸汽管道直埋敷設技術，在考慮我國經(jīng)濟條件情況下，就因地制宜。例如南方主要矛盾是防水問題，沿海地區(qū)不僅有防水問題，更關鍵是防止氯、硫氧化物腐蝕問題，而西部地區(qū)空出土壤熱阻問題。
沿海地區(qū)采用鋼套鋼型式，外護層防腐解決困難，而采用按"標準"制造的玻璃鋼外護層既能防水更能防腐，而城市主要街道地區(qū)敷設的管道和由電廠通過野外向城區(qū)輸送蒸汽的管道又不宜同等對待。前者要求嚴格些，后者則可簡易些。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題，因些，保溫層采用廉價的材料，例如硅珠復合材料（硅珠與粉煤灰復合）。而外護層也不一定采用價高的鋼外護層，所以，不同地區(qū)當選用蒸汽保溫結(jié)構(gòu)時，一定要根據(jù)當?shù)氐臍夂?、水文、地質(zhì)、經(jīng)濟以及介質(zhì)溫度高低、管徑大小等，全面、認真地進行經(jīng)濟、技術比較，論證后確定方案，不能盲目草率仿照其它地區(qū)。
2．3對"外滑動鋼套鋼"結(jié)構(gòu)型式的探討
目前，國內(nèi)采用的"外滑動鋼套鋼"結(jié)構(gòu)型式（鋼地溝）基本上是仿照國外直埋蒸汽管道型式，供熱行業(yè)為了實現(xiàn)"跨路式發(fā)展"，需要引進國外先進技術。但應該認真學習、吸收、消化后再"為我所用"，而不能簡單地根據(jù)國外產(chǎn)品商業(yè)廣告說明書，"看圖識字"、"照貓畫虎"。筆者通過與國外公司交流和國內(nèi)采用外滑動式鋼套鋼直埋蒸汽管道工程調(diào)研發(fā)現(xiàn)，下列幾個問題共同探討。
2．3．1外套鋼管的防腐問題：國外對外套鋼管防腐極為重視，要求嚴格，他們對鋼套管內(nèi)外側(cè)防腐都有措施。歐洲如德國，套鋼管外側(cè)是采用涂刷防腐材料后纏HDPE，耐電擊空強度要求達到20000V以上（UBLUC公司21000V），內(nèi)側(cè)面則要用抽成真空（設真空泵房保持），衰減腐蝕條件；美國則是在套鋼管外側(cè)面噴涂20～30mm厚聚氨脂絕緣層后再噴涂2mm左右玻璃纖維樹脂（玻璃鋼），類似我國采有玻璃鋼做外護層的熱水預制保溫管，內(nèi)側(cè)面是采用抽真空或噴涂刷陶瓷防腐材料，外側(cè)防腐層電擊空強度也要求達到20000V以上。國內(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，會加速套鋼管內(nèi)側(cè)面的腐蝕速度。國內(nèi)目前有個別廠家已經(jīng)注意到上述問題。對套鋼管外側(cè)面已開始采用類似美國的方法，但套鋼管內(nèi)側(cè)面尚未加強套鋼管防腐措施。因此，目前國內(nèi)對套鋼管的防腐，特別是在高水位地區(qū)，能否保證套鋼管達到標準界定的蒸汽管道壽命大于20年，尚需我們拿出有利的科學依據(jù)。應提醒：埋入下的氣蒸汽管道三年五載不出問題，并不等于20年沒問題！因此，建議國內(nèi)同行應進一步加強研究，拿出既適合國情，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的麻煩和解決方法，根據(jù)材料力學理論，常規(guī)壁厚的鋼管當直徑超700mm，會因橢圓效應產(chǎn)生橢圓變形，使得力學計算復雜化。當介質(zhì)溫度超過300℃，一般DN>400mm的工作管，鋼套管直徑就有可能超過700mm，鋼套管橢圓變形就會產(chǎn)生。埋地鋼套管橢圓化變形主要與兩個因素有關：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，如超過一定限值，會造成局部失穩(wěn)破壞，即使沒有達到失穩(wěn)破壞程度，如果預留縫隙與計算變形不符，滑動支架變形、卡腿、斷腿必定會發(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，在進行外滑動鋼套結(jié)構(gòu)型式設計、生產(chǎn)時，應按有關規(guī)范，認真計算，將隨圓化變形率控制在3%以內(nèi)，同時，滑動支架與鋼管內(nèi)壁間隙應與之適應。關于計算方法及公式，將另文介紹。
2．3．3國外對保溫材料如何長期包縛在工作鋼管上，是有著嚴格技術措施的，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。如果簡單地用細鉛絲或塑料帶包縛保溫材料。在高濕熱條件下，經(jīng)過一段時間的鉛絲銹斷，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，而是將這個空間作為輻射傳熱的保溫層，空間不能產(chǎn)生流動氣流。國外是抽真空達到防止產(chǎn)生氣流，國內(nèi)由于條件所限，采用抽真空措施，暫時還難以實現(xiàn)。但預留的空氣層厚度不能隨意，一般不大于20mm，以防止空氣對流產(chǎn)生，提高隔熱效果。
2．3．5某些節(jié)點處理也存在不安全性和檢修難。如將波紋補償器安裝在外鋼套管內(nèi)，一旦破壞，如何確定位置、如何檢修均尚沒有明確、成熟的方法，其它像國內(nèi)固定支架、疏水裝置等同樣存在上述問題。
還有其它諸多因素不一一列舉。通過以上幾點只是想說明在引進國外技術時，應該真正"吃透"后，再"為我所用"。同時，目前對"鋼套鋼"結(jié)構(gòu)型式，尚不應簡單肯定，需進一步深入研究、實驗，拿出經(jīng)濟、技術符合我國國情，又不會造成遺患于后的鋼套鋼結(jié)構(gòu)型式方案。
2．4關于內(nèi)固定支架
由于蒸汽管道熱伸長量大，為了保證管道有效地實現(xiàn)熱脹冷縮，需要設置固定支架。（見圖二）如果還是按外固定設置方法，由于蒸汽管道溫度高，補償段短，固定墩設置多，尺寸大，這樣一是增大工程量，二是造成施工難度。為解決這項技術難點，通過對國內(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)固定支架試驗方法研究》，并上了一名研究生專題研究了三年。在研究過程中普得到蔡啟林教授、姚約翰總工、楊明學研究員等專家熱誠指導，課題完成了，但為什么至今沒有向社會發(fā)表，原因是有些問題尚需要深入探討，鑒于目前已有單位使用，為了安全，現(xiàn)將兩個技術問題予以簡要說明，供參考。
1.外環(huán)2.高強隔熱材料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計算理論依據(jù)：根據(jù)彈性力學理論，內(nèi)固定支架是采用薄壁小圓環(huán)理論進行計算，這種計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，但施工過程中很難達到要求，如果采取沿管道周邊分幾片組成不連續(xù)圓環(huán)，更不可能達到邊界條件要求。所以需要進一步研究、探討可以滿足計算邊界要求的施工技術措施，否則運行后會產(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，有兩個問題需要考慮。
A石棉橡膠熱老化問題，一般蒸汽管道壽命介定大于20年，石棉橡膠墊肯定達不到（由于橡膠原因），一旦石棉橡膠老化粉化，不僅隔熱目的達不到，而且造成結(jié)構(gòu)破壞，影響管道安全運行。
B根據(jù)石棉橡膠墊導熱系數(shù)計算，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)生的熱應力高，特別是大管徑管道產(chǎn)生的推力數(shù)以百噸計，如果按固定墩沒有微量位移進行結(jié)構(gòu)計算。大管徑固定墩的尺寸會非常大，甚至無法實施。土壤不是剛性體，埋在土內(nèi)的固定墩，在推力作用下，事實上是會產(chǎn)生微量變形的，如果主觀不承認這個客觀事實，不是科學態(tài)度。建議采用允許固定墩微量位移的方法設計固定墩，以達到推力大幅度衰減的目的，這一觀點已逐步被國內(nèi)外接受。我校也已經(jīng)對這一課題進行了專題研究。通過理論計算、工程實踐研究表明：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%。我們不僅在實驗室進行了模擬實驗，而且在內(nèi)蒙伊敏河煤電集團、河南永城煤電集團等大管徑管道工程進行了實踐，取得了預期成果，前不久某市大管徑管道工程，計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，在城市根本無法實施，經(jīng)過建議采用微量位稱法，推力衰減到200多噸。（詳細計算參閱《區(qū)域供熱》2000年第6期拙文）。
三結(jié)束語
通過以上對直埋蒸汽管道設計、開發(fā)中幾個主要關鍵技術的思考與探討。說明直埋蒸汽管道技術比較復雜，有諸多問題尚水解決，需要深入研究和實踐。因此，生產(chǎn)和科技、院校應協(xié)同全作，繼續(xù)加強科研力度，共同促進直埋蒸汽管道進一步完善和發(fā)展。
參考文獻
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6馮永申、穆樹方："直埋供熱管道固定墩用于保護彎頭的優(yōu)化設計方法"《區(qū)域供熱》2000年（6）
摘要：感知無線電技術是在軟件無線電技術基礎上發(fā)展起來的一種新的智能無線通信技術，是軟件無線電技術的擴展，它使軟件無線電從預先定義協(xié)議的盲目執(zhí)行者轉(zhuǎn)變成為無線電領域的智能。感知無線電雖具有獨特的優(yōu)點，但技術并不成熟，本文對感知無線電的無線傳輸場景分析、信道狀態(tài)估計及其容量預測、功率控制和頻譜管理，無線電知識描述語言等關鍵問題進行了探討，希望能夠?qū)ο嚓P工作的開展提供一些參考。
一、感知無線電的概念
感知無線電技術用以實現(xiàn)動態(tài)頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜，通過探知無線環(huán)境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統(tǒng)通過采用感知無線電技術，實時跟蹤授權系統(tǒng)占用頻率狀況，隨時使用、釋放頻段，在保障授權系統(tǒng)通信前提下，與授權系統(tǒng)動態(tài)共享頻譜。論文百事通采用頻譜檢測方式獲取頻譜信息可使感知無線電技術能適應無線環(huán)境頻譜使用狀況短期變化，高效利用頻譜，并且感知無線電技術不要求改造現(xiàn)有系統(tǒng)，對無線信道環(huán)境和用戶需求都將具有較好適應性。
感知無線電技術動態(tài)頻譜共享是自適應傳輸技術思想在頻譜分配領域的運用。自適應傳輸使無線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸適應信道傳輸能力的變化，通過提高數(shù)據(jù)傳輸速率來改善頻譜利用率。而感知無線電使無線通信系統(tǒng)占用的頻譜適應無線環(huán)境頻譜使用狀況的變化，通過增加共享同一頻段的系統(tǒng)數(shù)、用戶數(shù)來提高頻譜利用率。不管是自適應傳輸技術還是感知無線電技術，其思想的核心都是無線通信系統(tǒng)能自動地適應外界環(huán)境和自身需求的變化。
感知無線電思想可以推廣到移動通信其它層面。從低層到高層，要求未來移動通信系統(tǒng)能檢測系統(tǒng)各層參數(shù)與狀態(tài)，如鏈路質(zhì)量、網(wǎng)絡拓撲、業(yè)務負載、甚至用戶需求，并能適應這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無線電通信環(huán)境下，要求移動設備能夠在異構(gòu)網(wǎng)絡間切換，實現(xiàn)包括終端、網(wǎng)絡和業(yè)務在內(nèi)的端到端重配置。這也就是所謂的認知網(wǎng)絡(CognitiveNetwork)。
二、感知無線電關鍵技術分析
作為一種新的智能無線通信技術，感知無線電可以感知到周圍的環(huán)境特征，采用構(gòu)建方法進行學習，通過相關描述語言與通信網(wǎng)絡智能交流，實時調(diào)整傳輸參數(shù)，使系統(tǒng)的無線規(guī)則與輸入的無線電激勵的變化相適應，以達到隨時隨地通信系統(tǒng)的高可靠性和頻譜利用的高效性。無線規(guī)則指一系列適合無線頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關協(xié)議和空間時間模式的設置。感知無線電系統(tǒng)的重構(gòu)能力很重要，該功能就是以軟件無線電作為平臺來實現(xiàn)的。重構(gòu)功能是由軟件無線電實現(xiàn)，而感知無線電的其他任務是通過信號處理和機器學習的過程實現(xiàn)，其感知過程開始于無線電激勵的被動感應，以做出反應行為而終止，一個基本的感知周期要大致分為3個基本過程，分別是無線傳輸場景分析、信道狀態(tài)估計及其容量預測、功率控制和頻譜管理，它們的順序執(zhí)行使感知無線電系統(tǒng)的感知功能得以實現(xiàn)。
2.1感知無線電技術與動態(tài)頻譜分配
未來移動通信系統(tǒng)滿足用戶需求的關鍵點是提高頻譜利用率。移動通信的發(fā)展使帶來了越來越嚴重的頻率短缺問題。解決頻率短缺大致有兩類方法，一是擴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，移動通信系統(tǒng)的頻率已擴展至300GHZ。無線信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的，所以頻率過高并不利于移動通信。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途徑，改進通信設備的傳輸技術，優(yōu)化網(wǎng)絡、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越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進頻譜分配方式。
目前國際上主要采用固定頻譜分配方式，一個頻段只分配給一個無線接入系統(tǒng)，不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實際使用，其它無線接入系統(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系統(tǒng)，允許它們同時占有同一個頻段，甚至一些頻段可以開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)干擾問題，但由于頻譜的授權系統(tǒng)并不是在任何地區(qū)的任何時刻都使用頻率，其頻譜利用率很低。而簡單地允許多個系統(tǒng)共享一個頻段，雖然優(yōu)于獨占性的固定頻譜分配方式，但由于它對頻譜共享沒有加以必要的控制，一個系統(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，從而導致了兩方面的問題?？梢?，如果僅僅是簡單地允許多個系統(tǒng)共享頻譜，而不避免系統(tǒng)間干擾，會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，可以考慮采用動態(tài)頻譜分配方式。允許多個系統(tǒng)共享同一頻段，各系統(tǒng)只在需要通信時才能占有頻段，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，分配頻段上授權系統(tǒng)有使用頻譜的最高優(yōu)先級，只要不影響授權系統(tǒng)通信，租借系統(tǒng)與授權系統(tǒng)動態(tài)共享頻譜。這種動態(tài)的頻譜共享包含時間與空間兩方面。在時間上，當授權系統(tǒng)不使用所分配的頻率時，租借系統(tǒng)可以占用頻率，但當授權系統(tǒng)重新占用頻率時，租借系統(tǒng)必須及時地歸還頻率。
2.2信道狀態(tài)估計及其容量預測
信道估計的結(jié)果可用來計算信道容量，用于控制發(fā)送端的信號能量，可使用香農(nóng)法則計算信道容量C，但在感知無線電系統(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，量化比率是預先確定的，所以接收機接收的信息量要小于信道容量C。一般來說，無線系統(tǒng)的傳輸率是波動的，當其超出一定界限時，就會引起系統(tǒng)的不正常工作，這個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
在感知無線電通信系統(tǒng)中功率控制的實現(xiàn)以分布方式進行，以擴大系統(tǒng)工作范圍，提高接收機性能?？刂瓢l(fā)送端功率是感知無線電系統(tǒng)的關鍵技術之一。在多址接入的感知無線電信道環(huán)境中，主要采用協(xié)作機制方法，包括規(guī)則及協(xié)議和協(xié)作的Adhoc網(wǎng)絡兩方面內(nèi)容。多用戶的感知無線電系統(tǒng)彼此協(xié)作工作，基于先進的頻譜管理功能，可以提高系統(tǒng)工作性能，支持更多用戶接入。
2.3.2動態(tài)頻譜管理
動態(tài)頻譜管理也稱為動態(tài)頻譜分配，具有實現(xiàn)系統(tǒng)頻譜高效利用的功能。在感知無線電系統(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)制方式以適應時變的無線傳輸環(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無線電知識描述語言
傳統(tǒng)的軟件無線電不能與網(wǎng)絡進行智能交流，因為沒有基于模式推理計劃能力和沒有相關描述語言。在以軟件無線電為發(fā)展平臺的感知無線電研究中，研究表示無線系統(tǒng)知識、計劃和所需語言是關鍵技術，無線電知識描述語言(RKRL)應運而生，它表示了無線規(guī)則、系統(tǒng)配置、軟件模塊、網(wǎng)絡傳送、用戶需求、應用環(huán)境等知識。
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關鍵詞虛擬數(shù)據(jù)倉庫；數(shù)據(jù)中心；聯(lián)邦；信息門戶；元數(shù)據(jù)
1引言
隨著信息技術的飛速發(fā)展，國內(nèi)外各大石油公司的競爭已經(jīng)表現(xiàn)在信息技術應用的競爭，都在設法借助信息技術的力量，尋找新的增長點，從石油天然氣行業(yè)的上、中、下游陸續(xù)建立了各類信息系統(tǒng)，歷經(jīng)數(shù)十年，投資數(shù)十億美金不等。
另一方面，國內(nèi)大多數(shù)油氣田，現(xiàn)有的信息系統(tǒng)多為自主開發(fā)和部分引進系統(tǒng)。已經(jīng)完成的各類專業(yè)應用軟件、專業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉庫等分別建立在不同的平臺上，數(shù)據(jù)源各異，信息標準不一、相互獨立，信息來源渠道分散并分別集中在不同的層次，相互間難以實現(xiàn)不同層次信息交換；這些系統(tǒng)不僅各自獨立，分散，甚至存在某些數(shù)據(jù)重復建設的情況，數(shù)據(jù)冗余嚴重，同一份數(shù)據(jù)重復出現(xiàn)在多個應用系統(tǒng)中，存在數(shù)據(jù)不一致的風險。
數(shù)據(jù)中心（數(shù)據(jù)融合平臺）通過將油田各應用系統(tǒng)有機集成和業(yè)務重組，最終構(gòu)建一個統(tǒng)一的、標準的、集成的、能夠包容各業(yè)務流程的數(shù)據(jù)中心體系架構(gòu)和數(shù)據(jù)交換和共享平臺，支持分散的、松藕合的分布式應用集成。大大地避免油田在信息系統(tǒng)方面重復建設，重復投資，為油田節(jié)省大量的資金。
然而，各大油田對數(shù)據(jù)融合平臺建設目標和建設內(nèi)容的理解各不相同。所采用的技術也是五花八門，這樣實現(xiàn)的數(shù)據(jù)中心往往運行效率不高、對原有系統(tǒng)改動大（有的甚至直接放棄原系統(tǒng)）、難于推廣，這勢必會嚴重影響數(shù)據(jù)中心的全局應用。
在本文中我們試圖通過分析影響數(shù)據(jù)中心建設的若干關鍵技術因素及解決方案，得到一個具有普遍意義的、先進、高效的數(shù)據(jù)融合平臺架構(gòu)。
2關鍵技術因素分析
2.1如何有效整合大量異構(gòu)、異平臺數(shù)據(jù)源
隨著油田信息化建設的深入進行，大量的信息系統(tǒng)被開發(fā)并投入運行，由此而產(chǎn)生出了大量的同構(gòu)異數(shù)據(jù)庫、異構(gòu)異平臺的不同數(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、復雜的數(shù)據(jù)源呢？是將所有數(shù)據(jù)集中到一個大庫中統(tǒng)一管理？還是采用分布式技術建立統(tǒng)一訪問平臺？如何在各數(shù)據(jù)源的基礎上實現(xiàn)綜合、分析、挖掘？這些問題都將成為油田數(shù)據(jù)中心建設所面臨的難題。
2.2如何為用戶提供統(tǒng)一的登錄及安全可靠的數(shù)據(jù)訪問平臺
油田數(shù)據(jù)中心建設用戶提供統(tǒng)一的登錄及安全訪問的目的是為了解決以下幾大問題：
（1）各系統(tǒng)之間互不兼容，數(shù)據(jù)信息不能共享。
（2）用戶使用不同系統(tǒng)時，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名和密碼。
（4）不同系統(tǒng)需要很多不同專業(yè)的人員更新維護，維護成本很高。
針對上述問題，目前行業(yè)內(nèi)提出了很多解決方案，但是在實施中如何選擇最優(yōu)的方案以解決面臨的諸多難點問題：
（1）如何解決靈活性適應性差，花費大量時間建立的信息系統(tǒng)不能適應需求的變化，一旦需求改變，就將不斷修改程序甚至全部重建，增加時間和資金投入的問題。
（2）如何建立起全局的安全訪問目錄，為用戶提供靈活、方便、安全的數(shù)據(jù)服務。
（3）如何有效集成大量圖形、圖表工具，為不同角色、管理級別的用戶提供直觀、靈活的查詢界面。
（4）個性化服務問題，即為用戶定制訪問首頁及訪問內(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)的具體定義和應用隨學科不同和應用領域不同而異。在石油領域，元數(shù)據(jù)是描述一個具體的油田數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)資源對象（數(shù)據(jù)集或數(shù)據(jù)），并能對這個對象進行定位管理，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，與此同時數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)也應定義在元數(shù)據(jù)中。然而在具體實施中卻存在著一系列難點問題需要解決，例如：
（1）在石油領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)源進行抽取、過濾、轉(zhuǎn)換、映射關聯(lián)在一起，從而實現(xiàn)元數(shù)據(jù)定義的自動化？
（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)絡資源
企業(yè)現(xiàn)有服務器、網(wǎng)絡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)應用服務，這也是數(shù)據(jù)中心建設中急需解決的一大問題。
實施中可能遇到的難點問題包括：
（1）如何評估企業(yè)現(xiàn)有硬件、網(wǎng)絡資源的使用效率？
（2）如何根據(jù)數(shù)據(jù)中心運行需求來優(yōu)化配置企業(yè)現(xiàn)有資源？
（3）網(wǎng)絡及硬件設備管理規(guī)范。
2.5如何從海量數(shù)據(jù)中整理、挖掘出有價值的數(shù)據(jù)倉庫模型
建設面向主題的數(shù)據(jù)倉庫首先面臨的問題就是如何區(qū)分決策關鍵數(shù)據(jù)。其次是主題分類的問題，不同的專業(yè)需要不同的決策數(shù)據(jù)，需要建立不同的數(shù)據(jù)倉庫模型，這一點不同于研究院現(xiàn)有的數(shù)模和建模，需要在龐雜的業(yè)務數(shù)據(jù)中不斷挖掘出新的、不同規(guī)模的主題和倉庫模型，并為這些主題建立起專業(yè)分類以方便管理，隨著應用的深入能夠被發(fā)掘出來的主題會越來越多、越來越細。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題也是數(shù)據(jù)倉庫建設中必須要解決。
3數(shù)據(jù)整合平臺的總體技術架構(gòu)設計
3.1數(shù)據(jù)融合平臺系統(tǒng)設計思想
通過上述關鍵技術因素分析，我們明確了所要解決的主要目標問題，在此基礎上我們進一步提出數(shù)據(jù)融合平臺系統(tǒng)設計思想和關鍵技術路線。
1）數(shù)據(jù)融合平臺建設是一個龐大的系統(tǒng)工程，需要分階段、分步驟實施。從上述關鍵技術因素分析中我們可以提煉出系統(tǒng)建設的三個主要層次，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)標準和元數(shù)據(jù)規(guī)范；其次是已數(shù)據(jù)標準為基礎建立數(shù)據(jù)交換與共享平臺；最后建立項目數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)挖掘、知識管理環(huán)境。
2）數(shù)據(jù)融合平臺需要建立在一個高效率、高穩(wěn)定、高可擴展性以及高安全的運行環(huán)境中，因此作為目前技術主流的J2EE符合此類大型系統(tǒng)的設計需要，它具有可靠、穩(wěn)定、跨平臺的諸多優(yōu)勢。另一方面，數(shù)據(jù)融合平臺需要一套完整的而有機結(jié)合的技術解決方案，要解決包括異構(gòu)、異平臺乃至非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的有機融合、符合個性化和安全要求的信息門戶與數(shù)據(jù)交換平臺的有機整合、知識管理、數(shù)據(jù)挖掘環(huán)境與數(shù)據(jù)交換平臺的有機整合。在眾多J2EE平臺中，只有IBM方案能夠有效滿足上述三大結(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)中并具有較高的性價比。
3）針對數(shù)據(jù)集中還是分布的問題，我們提出的虛擬數(shù)據(jù)倉庫體系架構(gòu)有效結(jié)合了集中式和分布式優(yōu)點，既能夠保證原有系統(tǒng)不會因為數(shù)據(jù)集中而影響使用，又能夠通過ETL從虛擬數(shù)據(jù)倉庫中導出項目數(shù)據(jù)到項目數(shù)據(jù)庫中。有效滿足了用戶對數(shù)據(jù)的各類需求。
4）需要建立一個可擴展的集成數(shù)據(jù)挖掘、知識管理、OLAP等多種分析工具在內(nèi)的項目環(huán)境為知識發(fā)現(xiàn)提供基礎運行平臺。
5）需要建立以數(shù)據(jù)中心為核心的服務器群集環(huán)形網(wǎng)絡架構(gòu)體系及數(shù)據(jù)存儲NAS和SAN混合架構(gòu)。服務器群集環(huán)形網(wǎng)絡架構(gòu)體系包含群集件和負載平衡管理，可以定義規(guī)則使之在正常工作時和應對故障時自動為每個服務分配處理資源。
3.2虛擬數(shù)據(jù)倉庫總體技術架構(gòu)
下面我們給出虛擬數(shù)據(jù)倉庫總體技術架構(gòu)，本架構(gòu)全面覆蓋了五大技術因素，并有機融合了目前國際領先、成熟的技術、產(chǎn)品包括聯(lián)邦技術、門戶技術、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)評分及多維數(shù)據(jù)分析技術，服務器群集環(huán)形網(wǎng)絡架構(gòu)體系及數(shù)據(jù)存儲NAS和SAN混合架構(gòu)等。
圖1虛擬數(shù)據(jù)倉庫總體技術架構(gòu)
技術架構(gòu)分析：
本技術架構(gòu)由兩大資源管理平臺構(gòu)成：
石油數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理與應用系統(tǒng)平臺
專業(yè)應用和綜合應用數(shù)據(jù)資源平臺
（上圖中兩大平臺所涉及領域用白色虛線區(qū)分）
石油數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理與應用系統(tǒng)平臺主要內(nèi)容介紹：
1）目前分散在各部門的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（包括勘探、開發(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)量保障則納入標準化體系，對錄入數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)整理、質(zhì)量審核、數(shù)據(jù)加載。
2）虛擬數(shù)據(jù)倉庫體系建立在分布式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基礎之上，提供索引編目、安全管理、元數(shù)據(jù)管理、權限管理、空間數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)抽取等服務。
3）數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)管理門戶為虛擬數(shù)據(jù)倉庫管理人員提供統(tǒng)一的登陸和管理操作界面。
4）企業(yè)應用門戶提供數(shù)據(jù)資源需求用戶統(tǒng)一的登陸、檢索界面。
專業(yè)應用和綜合應用數(shù)據(jù)資源平臺主要內(nèi)容介紹：
1）數(shù)據(jù)需求者根據(jù)需求，通過虛擬數(shù)據(jù)倉庫抽取出所需要的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)集市。
2）根據(jù)以建立的數(shù)據(jù)集市提供用戶數(shù)據(jù)挖掘、高級檢索、OLAP所需的相關工具支持。
3）數(shù)據(jù)集市還包含地震、測井等大體數(shù)據(jù)。
4油田數(shù)據(jù)整合關鍵技術
4.1聯(lián)邦技術
聯(lián)邦是指對跨越多個數(shù)據(jù)資源的數(shù)據(jù)關聯(lián)查詢的技術。通過實現(xiàn)該技術從而支持不同數(shù)據(jù)庫表之間（甚至文本文件間）數(shù)據(jù)的關聯(lián)查詢。整合不同數(shù)據(jù)（分布式和大型機，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數(shù)據(jù)源中。聯(lián)邦技術能夠統(tǒng)一地訪問以任何格式（結(jié)構(gòu)化的和非結(jié)構(gòu)化的）存儲的任何數(shù)字信息。通過采用數(shù)據(jù)聯(lián)邦，可在不影響現(xiàn)有應用的前提下，將各類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源通過聯(lián)邦的方式映射到一個邏輯的數(shù)據(jù)庫中。聯(lián)邦的特性：透明性。所有信息源看起來就像是一個信息源。
異構(gòu)性。從不同數(shù)據(jù)源整合數(shù)據(jù)。
可擴展性和工具化?？梢栽L問任何數(shù)據(jù)源。
可以通過標準的分析、報告和開發(fā)工具來無縫利用的高級功能。查詢接口提供了基于標準的完整功能——包括對后端數(shù)據(jù)源中缺少能力的補償。
避免需要對現(xiàn)有數(shù)據(jù)源和應用程序進行更改的自主性。
其性能可以滿足實際應用程序和可能應用程序的需要，包括高級查詢優(yōu)化技術、本地數(shù)據(jù)訪問以及透明緩存支持。
聯(lián)邦的技術組織結(jié)構(gòu)：
圖2聯(lián)邦技術組織結(jié)構(gòu)
圖2中：聯(lián)邦服務器（FederatedDatabaseServer）通過稱為包裝器（Wrapper）的軟件模塊與數(shù)據(jù)源進行通信。對于上述各類數(shù)據(jù)源，WebSphereII提供專用的wrapper，每個wrapper實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的SQL處理，支持異構(gòu)數(shù)據(jù)庫間數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換和函數(shù)的轉(zhuǎn)換。對關系型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源而言，包裝器通過安裝在信息整合平臺的該數(shù)據(jù)庫的客戶端與其進行交互。對非關系型數(shù)據(jù)源，包裝器直接進行數(shù)據(jù)訪問。包裝器從信息整合服務器接受數(shù)據(jù)訪問指令，進行轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)源所支持的SQL，通過數(shù)據(jù)源的客戶端提交執(zhí)行。然后將結(jié)果返回給信息整合服務器處理。
4.2Portlet技術
基于IBMWebspherePortal技術實現(xiàn)的油田信息門戶平臺能夠高效地把各種應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源和互聯(lián)網(wǎng)資源統(tǒng)一集成到通用門戶之下，根據(jù)每個用戶使用特點和角色的不同，形成個性化的應用界面，并通過對事件和消息的處理傳輸把用戶有機地聯(lián)系在一起。簡單而言，門戶平臺是能夠充分滿足用戶個性化需求，使得用戶能夠以自己的方式交互訪問相關信息、應用軟件以及業(yè)務流程的集成平臺。該平臺主要技術特點包括：
多平臺系統(tǒng)的單點登錄集成框架
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下，通過一次身份認證，即可按照各自的權限存取不同的應用系統(tǒng)，動態(tài)瀏覽企業(yè)內(nèi)部管理信息、外部經(jīng)營管理信息。
多平臺系統(tǒng)內(nèi)容集成框架
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下，通過與原有應用系統(tǒng)(如OA系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、勘探信息系統(tǒng)，開發(fā)信息系統(tǒng)等)進行集成，在保留現(xiàn)有系統(tǒng)的前提下，使得通過統(tǒng)一的門戶能夠進入這些應用系統(tǒng)，并可以portlet形式集成原有應用系統(tǒng)的內(nèi)容。
強大的文檔搜索功能
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，存儲在文件系統(tǒng)、內(nèi)容資料庫、數(shù)據(jù)庫及郵件系統(tǒng)中，并且安全級別各不相同。因此，該系統(tǒng)提供區(qū)別于其他搜索引擎的專有引擎來搜索各種文檔。
與ERP工作流、原始報表和水晶報表系統(tǒng)無縫集成
在統(tǒng)一的瀏覽器環(huán)境下，在各自的使用權限下通過portlet集成展現(xiàn)ERP工作流的審批過程及各種報表，統(tǒng)計圖表。
用于協(xié)同工作的信息即時交流平臺
在該門戶系統(tǒng)上工作的同時，用戶可看到其他在線的人員，然后通過內(nèi)部郵件系統(tǒng)、在線聊天等手段與之交流，提高工作效率。
用戶的個性化定制
在該門戶系統(tǒng)上工作時，可自定義頁面，在自己的頁面上添加經(jīng)常關注的信息，或經(jīng)常要使用的集成的各種應用系統(tǒng)。
強大的安全管理平臺
在基于LDAP的技術上，提供基于角色的用戶安全管理功能，使得各級用戶只能瀏覽權限范圍內(nèi)的信息，確保系統(tǒng)安全運行。整個系統(tǒng)，只需要一次登錄，即可訪問所有具有權限的信息和功能。用戶口令實現(xiàn)集中管理。
4.3元數(shù)據(jù)管理
首先，油田各類數(shù)據(jù)庫可以利用元數(shù)據(jù)技術規(guī)范化其現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源。每個專業(yè)領域建立自己的元數(shù)據(jù)標準，各專業(yè)子庫按照這種標準的格式向外數(shù)據(jù)。這樣，用戶可以通過元數(shù)據(jù)標準提高數(shù)據(jù)查詢和使用的效率和準確性。其次，這些元數(shù)據(jù)將記錄有關于數(shù)據(jù)的所有上下文資料，數(shù)據(jù)管理者可以通過這些元數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)資源進行有效的管理，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)的使用能夠進一步的消除各個數(shù)據(jù)資源之間的語義的獨立性和異構(gòu)性，能夠達到一定限度的數(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)格服務包括三個主要過程：用戶通過元數(shù)據(jù)網(wǎng)格服務到元數(shù)據(jù)庫中檢索元數(shù)據(jù)；用戶根據(jù)元數(shù)據(jù)到網(wǎng)格應用數(shù)據(jù)庫中查詢獲取數(shù)據(jù)；網(wǎng)格應用數(shù)據(jù)庫中新增數(shù)據(jù)庫、表、字段、某些特殊記錄時，向元數(shù)據(jù)網(wǎng)格數(shù)據(jù)庫與之相關的信息、資料。
4.4數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)技術
總體框架中描述的專業(yè)應用及綜合應用平臺需要包括從后臺數(shù)據(jù)整理、分析到前端圖形圖表展現(xiàn)的全面技術支撐。
IBMDB2DWE（DataWarehouseEdition）是面向商業(yè)智能應用的軟件產(chǎn)品包，它包含十多個工具，給商業(yè)智能提供了全面、堅實的支持。其中，DB2Alphablox是新版DWE的亮點，它是一套基于Java開發(fā)的分析組件。
圖4IBMDB2DWE產(chǎn)品分布
DB2Alphablox支持標準的J2EE應用程序開發(fā)模型，從而提供了可實現(xiàn)應用程序交付的全面開發(fā)范例，這為應用程序開發(fā)人員提供了定制用戶界面和添加自己商業(yè)及應用程序邏輯的靈活性。通過DB2Alphablox，用戶將獲取功能強大的報表生成、圖形化分析、無限制的信息“鉆取”等多種體驗。DB2CubeViews是DB2通用數(shù)據(jù)庫的附加功能部件，它增強了DB2，使DB2作為開發(fā)和部署商業(yè)智能產(chǎn)品和應用程序的平臺，特別值得一提的是，DB2CubeViews有助于加速位于DB2上的OLAP解決方案和應用程序的開發(fā)和管理。
該技術主要特性包括：
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)庫的自動管理。
多維數(shù)據(jù)集群--在OLAP和其他查詢中使用的數(shù)據(jù)的優(yōu)化存儲選項。
為倉庫查詢提供Cube似的性能的具體化查詢表。
幫助維護實時倉庫的OnlineUtilities。
DesignAdvisor，使得易于為高性能的分析工作負荷設計優(yōu)化的一組倉庫對象（包括MQT、索引、分區(qū)和MDC）。
用于高級分析的內(nèi)置功能，包括回歸、協(xié)方差、柱狀圖和移動窗口。
5總結(jié)
本文針對五大關鍵技術因素提出的油田異構(gòu)數(shù)據(jù)源整合虛擬數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)，使得企業(yè)能夠多種業(yè)務應用系統(tǒng)、多種異構(gòu)數(shù)據(jù)源并存，實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的動態(tài)及時互訪，以及信息的挖掘與綜合利用，既保護了企業(yè)的原有信息化投資，又提供了應用系統(tǒng)由舊向新、系統(tǒng)平臺由低向高平滑過渡，能夠滿足企業(yè)低成本、階段性、可擴展性信息系統(tǒng)建設的需要。
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由于對供應鏈管理的研究重點和研究方法有所不同，供應鏈管理的關鍵技術也是有所區(qū)別的，筆者將供應鏈管理的關鍵技術分成兩類：一類是供應鏈管理系統(tǒng)的實現(xiàn)技術；另一類是供應鏈管理的決策優(yōu)化技術。其中供應鏈管理系統(tǒng)的實現(xiàn)技術不僅包括管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)，更包括對整個供應鏈管理體系的研究，而供應鏈管理的決策優(yōu)化技術則主要通過數(shù)學建模的方式來解決供應鏈管理中的決策問題，從而實現(xiàn)對供應鏈管理的更換應用。具體如下：
1.1供應鏈管理系統(tǒng)的實現(xiàn)技術供應鏈管理系統(tǒng)的實現(xiàn)技術主要包括兩個方面的內(nèi)容：一是管理系統(tǒng)的設計與開發(fā)技術。即根據(jù)供應鏈管理體系結(jié)構(gòu)結(jié)合現(xiàn)代信息技術手段來設計相應的管理系統(tǒng)。在供應鏈管理誕生的初期通常使用ElectronicDataInterchange技術來實現(xiàn)，這種技術很好地滿足了當時供應鏈管理的需求。但是隨著科學技術的發(fā)展尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，供應鏈管理系統(tǒng)的設計與開發(fā)已經(jīng)逐漸地開始以互聯(lián)網(wǎng)技術為基礎來進行構(gòu)建，比較有名的管理系統(tǒng)如SAP公司的等都是通過互聯(lián)網(wǎng)技術來實現(xiàn)信息的與傳輸，從而實現(xiàn)各個企業(yè)的信息共享，完成協(xié)作。目前，專家學者們將目光瞄向人工智能技術，希望通過人工智能技術來實現(xiàn)供應鏈管理系統(tǒng)的自主決策，但從實際情況來看，這種技術不夠成熟，無法大范圍的推廣使用；二是供應鏈管理的體系結(jié)構(gòu)研究。嚴格的來說，供應鏈管理的體系結(jié)構(gòu)并不屬于供應鏈管理的關鍵技術，只是一種理論上的研究，但是由于其是供應鏈管理系統(tǒng)設計與開發(fā)的重要前提，因此筆者才將其視為供應鏈管理的關鍵技術。
1.2供應鏈管理的決策優(yōu)化技術在供應鏈管理的過程中會涉及到一系列的管理問題，如生產(chǎn)決策、產(chǎn)地決策、運輸決策、合作伙伴的選擇決策等，決策的好壞與否決定了供應鏈的效率高低，因此一直以來都備受各個企業(yè)的重視。而供應鏈管理決策優(yōu)化技術是通過數(shù)學建模的方式來為企業(yè)管理者提供更好的數(shù)據(jù)服務的一種技術。例如產(chǎn)地決策主要包括生產(chǎn)位置、倉庫和貨源三個內(nèi)容，其對供應鏈的效率、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)驗來進行決策往往會出現(xiàn)重大的失誤，對企業(yè)造成很大的影響，這種情況下可以通過線性規(guī)劃、啟發(fā)式算法或者仿真等方法來進行求解，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招標法、直觀法、數(shù)學規(guī)劃與統(tǒng)計概率法來解決，生產(chǎn)決策可以通過排隊論模型、網(wǎng)絡流模型或者流體近似法來求解等。
2供應鏈管理的應用趨勢
隨著科學技術的發(fā)展，現(xiàn)代社會已經(jīng)逐步的開始進入知識經(jīng)濟與電子經(jīng)濟并存的時代，電子商務已經(jīng)逐步成為了主流商務模式。所謂的電子商務指的是通過網(wǎng)絡來進行生產(chǎn)、營銷、銷售等經(jīng)濟活動，其并不僅僅指依靠互聯(lián)網(wǎng)技術來進行的商務活動，還包括利用其他電子信息技術來解決問題、降低成本、增加效益的商務活動。從供應鏈管理的發(fā)展趨勢來看，筆者認為，供應鏈管理在未來將更多地應用于電子商務領域，如通過網(wǎng)絡來實現(xiàn)對原材料的查詢和采購，對產(chǎn)品信息的展示等。
2.1企業(yè)內(nèi)部供應鏈管理在企業(yè)內(nèi)部，供應鏈管理將逐步通過互聯(lián)網(wǎng)技術來實現(xiàn)自動處理商務操作和工作流，同時增加對重要系統(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，共同解決客戶問題。同時企業(yè)內(nèi)部的供應鏈管理還能夠更好地提高企業(yè)開展商務活動的靈活性，對市場的變化做出最及時的反應，為客戶提供更好的服務。
2.2企業(yè)與合作伙伴之間的供應鏈管理在以往，企業(yè)與合作伙伴之間的聯(lián)系往往是通過工作人員來進行聯(lián)系，而這也導致了信息的延后性。而將供應鏈管理應用于電子商務時代的企業(yè)和合作伙伴之間，一方面能夠保證信息的真實性和時效性，另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)和合作伙伴之間在商務處理上連接起來，形成一個虛擬企業(yè)，共同為整體供應鏈提高增值服務。
電腦橫機的類型很多，但是其控制系統(tǒng)大同小異，控制流程大體為：輸入設備、打版系統(tǒng)、存儲介質(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，花型文件借助存儲介質(zhì)輸入控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過解析花型文件，從而產(chǎn)生控制信號，最后將這些控制信號發(fā)送給執(zhí)行單元來協(xié)調(diào)完成紡織工作。
2嵌入式系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)以整個硬件設計為基礎來實現(xiàn)自身功能，而一些應用程序的管理以及硬件的分配需要軟件的幫助，這樣便于開發(fā)程序。嵌入式操作系統(tǒng)經(jīng)歷了四個發(fā)展階段，首先是嵌入式算法階段，該階段沒有操作系統(tǒng)，主要是通過匯編語言來直接控制系統(tǒng)，因此整個系統(tǒng)相對較為單一，工作效率也相當?shù)?，用戶對接較為困難。在嵌入式算法的基礎上又發(fā)展了一種簡單的操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要以嵌入式CPU為核心，其特點是功能簡單，成本較低，工作效率高，所用操作軟件較為專業(yè)化，兼容性和擴展性較好，但是在處理用戶界面時還不是特別容易。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、擴展性較好，而且用戶界面友好。目前正在飛速發(fā)展的一個階段是以Internet為基礎，Internet的接入為嵌入式系統(tǒng)提供了強大的網(wǎng)絡運作功能，這是嵌入式操作系統(tǒng)的需求，也是其飛速發(fā)展的一個標志。開發(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)在不同的平臺上方便地運行，或者通過簡單的微調(diào)就可以運行。
（2）實時性，嵌入式操作系統(tǒng)的應用廣泛，因此需要其對各種異?；蛘吒鞣N命令隨時隨地做出回應。
（3）豐富的資源信息，這對提高系統(tǒng)開發(fā)的效率起著至關重要的作用。
（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?shù)母摺?/p>
（5）成本，這是任何一個開發(fā)商對產(chǎn)品都必須要考慮的問題。
（6）中文支持度?；谏鲜龅囊蛩?，在選擇操作系統(tǒng)時要慎重，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，可以調(diào)試結(jié)構(gòu)，資源豐富，成本較低，結(jié)構(gòu)多變，應用廣泛。
3軟件流程軟件的基本框架
