3D打印技术及其应用发展分析

第一篇：3D打印技术及其应用发展分析

3D打印技术及其应用发展分析

摘 要：3D打印技术在近几年得到了巨大发展，备受社会各界的关注。虽然目前该技术还未能得到全面的普及推广，但其发展前景无可限量。文章对3D打印技术的现状进行探讨，分析目前3D打印技术发展所存在的问题。并对我国3D打印技术产业的技术发展提出一些建议。

关键词：3D打印技术；应用；发展分析3D打印技术简介

3D打印技术是一种快速成型技术，它以数字模型文件作为基础，运用可粘合材料，通过逐层打印的方式构造物体[1]。当前3D打印技术主要应用于艺术创作、珠宝制作等领域。然而随着技术的发展，生物工程、医学、建筑等领域也越来越多的使用3D打印技术，为科技创新添加了新的活力。

与传统的工业制造业相比，3D打印技术有着无可替代的优势，这使得在当前高科技产业日新月异的今天，3D打印技术能在信息化社会中占有一席之地。3D打印技术有着以下特点：（1）生产效率极高。3D打印技术通过材料的层层推挤与叠加，在电脑数据的操控下堆砌成需要生产的物品，这与传统工业对原材料的剪裁制造完全不同。不仅省去了繁重的修整零部件工序，该大大增加了原材料的利用率，大幅降低生产成本，提高生产效率；（2）复杂零件可一次成型。传统工业在生产的过程中，需要经过模具设计、生产、修整等阶段，并在制作过程中对原材料进行锻造、打磨等加工，最终制作成复杂的产品。其生产周期长，生产工序繁琐，人力资源消耗大。而3D打印技术缩短了所有中间过程，它的模具通过电脑制作，产品根据电脑生成的设计图纸直接一次性打印完成，能够更加便捷、准确的制作出复杂产品，极大缩短了生产和设计周期。（3）可以满足不同消费者需要。传统工业注重批量化生产，3D打印技术则更能激发人的想象力，满足产品设计者和消费者的个性化需求。3D打印技术生产的产品不再千篇一律，而是独一无二。这将开创传统工业从批量制造到批量定制的华丽转变。3D打印技术的发展现状

尽管3D打印技术将对传统制造业产生翻天覆地的影响，但我们还是应当注意，目前3D打印技术的发展仍受到许多因素的制约。具体问题有：（1）3D打印技术对打印材料的要求较高。3D打印技术特殊的产品制造手段，成为了其发展的双刃剑[2]。一方面高效的生产方式促进了效率的提高，另一方面则对生产材料有着很高的要求。3D打印所使用的材料不仅要能够被“打印”，而且“打印”出的产品必须满足技术要求。因此在现阶段，3D打印技术可供选择的材料较少，这成为了制约3D打印技术发展的主要原因。以目前的材料科学发展情况，可成为3D打印技术的材料主要为工程塑料、部分金属材料等，然而这些材料都是专门为3D打印技术所研发，与传统工业的生产材料还有着较大差距。（2）3D打印技术受支撑技术限制。3D打印缺乏支撑性技术，是制约自身进一步发展的另一个重要原因。举例来说，包括打印产品速度过慢，打印出的产品精度不高等。这都从侧面反映出当前3D打印技术的发展仍处于较低的水平。（3）3D打印技术缺乏严格的技术规范。由于3D打印技术才刚刚起步，行业内部缺乏明确的、可执行的、有效地条款，造成了目前3D打印技术在打印材料的选择上缺乏统一规范，这也阻碍了3D打印技术的进一步发展。（4）3D打印技术在短时间内仍难以取代传统制造业。虽然相较于传统制造业，3D打印技术有着无可比拟的优势，然而在大规模批量制造及成本控制方面，目前3D打印技术由于各方面的限制，难以匹敌传统制造业；（5）国内3D打印材料不足。我国目前3D打印技术还远未形成完善的产业链，因此仅有少数企业能提供高质量的3D打印材料，难以满足当前国内3D打印技术发展的需要。大量的原料需要依靠进口，导致我国3D打印技术在推广和应用领域受到诸多限制。促进我国3D打印技术发展的对策

与欧美等发达国家相比，我国的3D打印技术仍有着一定的差距，而要在全球的科技发展浪潮中缩短与国外的差距，这绝非易事。除了政府要在政策面鼓励3D打印技术的发展之外，还要做到各行业的通力协作。

3.1 加强政府对3D打印技术发展的支持力度

政府是高新技术发展的统筹与规划者。3D打印技术有着广阔的市场前景，因此政府应当从政策完善、资金支持、人才培养、法律保护等多个方面[3]。主要包括：强化宏观调控，制定3D打印行业规范；加大财政拨款，为3D打印企业提供税收等财政优惠；鼓励高校设立3D打印技术专业，培养3D打印技术方面的人才；完善相关法律法规，保护3D打印技术的只是产权；强化社会监督，重视对3D打印技术可能引发的社会问题，严格控制3D打印材料的购买渠道。通过以上政策面的手段，加大对3D打印技术发展的投入，促进我国3D打印技术发展迈上新台阶。

3.2 增强创新能力

创新是企业乃至国家不断向前发展的动力源泉。只有强大的创新能力，才能保证企业、社会在日益激烈的竞争漩涡中生存下来。首先，要促进3D打印技术的理论创新。及时掌握全球3D打印技术的发展动向，加强3D打印技术同电子、医学、物理等学科的交流，为拓展3D打印的材料制造带来新的活力。其次，建立3D打印技术信息交流平台，以高校、科研所、企业研究成果作为基础，加强高新科研机构之间的交流，实现完美的科学研究机制。

3.3 完善3D打印技术产业链

促进我国3D打印产业技术联盟的形成，定期开展3D打印技术产业相关研讨会，鼓励高校、科研单位、相关企业的参与，早日实现3D打印产业链上下流资源的整合。各方针对3D打印技术材料研究，加大资金、人力的投入，鼓励企业将非金属材料应用于3D打印技术之中。同时，各高校与研究机构充分发挥自身技术资源优势，通过与企业资金资源全面整合，形成3D打印产业的产品设计，软件开发，材料创新、产品宣传等完整的产业链。

3.4 普及3D打印产品的应用

通过开展3D打印产品博览会作品等方式，将3D打印技术推广到中小学校，对少年儿童开展3D打印的教育宣传，普及3D打印技术的知识，激发他们对3D打印技术的兴趣。选取生物医疗、工业设计等领域，有目的、有计划地将3D打印技术进行推广应用，积极促进3D打印技术理论与应用的同步发展[4]。

3.5 加强国际间3D打印技术的交流

根据我国对3D打印市场的实际需要，通过高校、研究所等平台，积极开展通欧美发达国家的3D打印技术的国际交流，形成高校与高校之间、研究机构与研究机构之间的合作关系，互相吸取发展经验，深化合作，共同促进3D打印技术的进一步发展。结束语

随着各个学科研究的不断深入，3D打印技术的发展势必将进入新的层面。作为最具创新力的技术之一，3D打印技术正在以自身独特的优势，受到全世界的关注。3D打印技术当前还处于较低水平，其内在的经济、社会等方面的价值亟待人们进一步挖掘。文章对我国3D打印技术的未来发展趋势提出了一些建议，希望能对未来3D打印技术的推广和应用做出贡献。

参考文献

[1]张曼.3D打印技术及其应用发展研究[J].电子世界，2013，13：7-8.[2]江洪，康学萍.3D打印技术的发展分析[J].新材料产业，2013，10：30-35.[3]王博.浅谈3D打印技术的发展与应用[J].机电技术，2014，5：158-160.[4]孙建明，童泽平，殷志平.3D打印技术的市场应用及发展前景分析[J].现代商贸工业，2014，18：81-82.作者简介：赵家立（1986-），男，吉林省吉林市人，工作单位：吉林市创择科技有限公司，职务：项目主管，研究方向：3D打印技术。

第二篇：流媒体技术应用发展思索

一、概述:

进入90年代以来，Internet网络通讯技术的飞速发展，已对人类日常生活和工作方式产生了深刻的影响，同时也对传统的教育教学模式产生了极大的挑战。网上教学、网络课程的开发已成为教育技术界同仁讨论的中心论题和21世纪教育改革发展的新趋势。而当今世界，科学技术的迅猛发展，使得知识经济已见端倪，知识经济呼吁创新教育，要求我们变革传统的教育教学模式，发展学生的创新意识和创造性思维的能力，培养创新性人才。

二、流媒体技术促进现代远程教育

1、什么是流媒体:

流媒体(StreamingMedia)，指的是在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体，即在因特网上以数据流的方式实时发布音、视频多媒体内容的媒体，音频、视频、动画或者其他形式的多媒体文件都属于流媒体之列。流媒体是在流媒体技术支持下，把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上，让浏览者一边下载一边观看、收听，而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的多媒体文件。

2、流媒体技术在现代远程教育中扮演了什么角色

我国远程教育的目标和任务是，到2010年，基本形成多规格、多层次、多形式、多功能，具有中国特色的终身教育体系。随着社会发展，科学技数的引用，采用流媒体技术为主要实现方式的网络教育，作为远程教育的一种形式，被寄予厚望。

3、流媒体技术实现了网络教育的方式

目前，流媒体技术应用予网络教育上，表现为视频点播和视频直播两种主要方式。视频直播和点播的传播方式，使得传统意义上的课本式的教学方式转变为生动形象的影音模式，广播教学、语音教学、教学示范、消息发送、网络影院、远程管理、教学点播等模式通过互联网传播开来。

三、流媒体平台应用于网络教育的思考

网络教育在教育形式和传播方式上都是一个革命性的开始。但是新型的教育模式在技术应用上总是有其不可避免的应用弊端和欠缺。在网络教育过程中，往往凸现出来的是网络应用时的一些细节问题。

1、新时代情况下，网络教育规模化、产业化逐渐成为一种趋势，这使得网络教育的概念，不仅仅是在局域网内的网络化，而更多地是指通过internet网进行教育传播，而网络带宽成为制约网络教育的一个重要瓶颈。同时，昂贵的硬件设备对于绝大部分学校，学院来说都是非常重的负担。

2、通过互联网传播使得网络教育的学员更为广泛，然而同样带来了一些问题，也是互联网长期以来一直在考虑的问题——网络安全。针对网络教育来说，网络安全主要分为网络教育过程中发布信息的安全和网络教育平台自身的安全。与互联网上所有的信息传输一样，网络教育的完成也是通过流媒体平台与客户端机交互完成，在交互过程中，往往造成信息的外泄等等，也就出现了经常提到的盗链等，同时，也可以通过各种方式对流媒体平台进行攻击，造成流媒体平台瘫痪等。

3、教育的产业化，使得其在管理等方面更偏向于商业性，因此，网络教育流媒体平台在各个方面都需要运营性的规范化。

学员管理;教师管理;教学、影视内容管理;教学公告等等，而这些主要集中体现在流媒体平台的后台中，流媒体平台的后台管理直接关系到网络教育的运营效果。

以上问题综合了中国网络教育过程中，遇到的部分硬件和软件上的问题。发现问题就要解决问题。如何解决以上问题，是中国网络教育发展的一个重要的课题，四、网络教育流媒体平台经典案例分析:

湖南大学网络教学流媒体平台:

湖南大学是国内拥有千年历史的知名学府之一。2002年1月由湖南大学原现代教育技术中心与原成人教育学院合并组建成立的，在全国28个省、市、自治区设有校外学习中心(点)，共有远程教育学生八万多人。为了适应教育市场的发展，湖南大学对现有网络教育平台进行了改革，新的平台采用的是VIEWGOOD流媒体平台。

VIEWGOOD流媒体平台单机并发量达到了1000以上，这样使得湖南大学的教学平台在硬件投入上减少到了最低，平台采用VIWGOOD自主开发的Vconnect、KeyBuffer独创技术，广域网时延最短只有100ms。系统的稳定性和负载均衡性在行业产品中都遥遥领先。

(一)流媒体平台架构:

1、采集端:

课程的直播系统主要是进行教学现场的直播和现场活动的直播，直播信号通过WebLIVE视频直播模块采集系统编码压缩，通过局域网上传到中心机房，实时发布。采集同时，将直播的数字信号存储为AVI文件，上传到放置在视频点播服务器内，供客户端的学员进行事后的点播。

2、发布端:

各院系内部发部是通过组播实现，同一网段进行一路信号的组播。并上传一路至总部的总中心机房，不同院系的用户可以局域内观看。每个院系中心机房有自己内部的视频点播服务器，利用该系统各院系将所有的资料放置在网上，供客户端的学员进行点播。

(二)流媒体平台合理贴切的后台管理

湖南大学使用的VIEWGOOD流媒体服务平台支持Np、Sp/Cp、超级管理员、终端用户五种角色。每种角色均可提供多用户远程管理。

系统支持对会议、业务培训、活动、影视等内容划分级别，以及用户分级功能，系统限制只有当用户级别大于对应节目级别的时候，该用户才可以访问该级别的影片。如中层管理人员可以访问的权限和高级管理人员的访问权限，在系统中可以设定相应的区别。

节目级别可任意定制，级别数量不限，例如。可将节目设为“十个级别”进行管理。VIp用户可以看到所有级别的节目，而普通用户只能看到开放的级别的节目。

(三)方案硬件配置

点播服务器

◎硬件配置:HpTC2110:p42.4G、SCSIM18、100/1000网卡

发布服务器

◎硬件配置:HpTC2110:p42.4G、SCSIM18、100/1000网卡

采集工作站

◎硬件配置:p41.8GCpU、512M内存、声卡、10/100网卡、视频捕捉设备

Web服务器(自备)

(四)效果反馈:

湖南大学网络学院网络教学负责人表示，教育市场的竞争，在于教学机制和教学环境的竞争，学院拥有合理成熟的教学机制，也需要在教学环境上做好文章。通过良好的教学平台，逐步建立灵活开放、规范管理、注重质量的网络教育新模式，为实现高等教育大众化，构建终身教育体系做出贡献。

五、流媒体技术在教育行业应用的未来趋势

全球信息化是多媒体网络教学发展的必然趋势，如何构建网络环境下的教学模式与课程模式，对于我们来说是一个新的课题。知识经济的到来，对于21世纪的人才培养模式、教育模式提出新的挑战，发展创新教育，培养创新性人才是我们面临的又一个新的课题。置身于教育转型时期的我们该如何同时兼顾现代教育技术的变革和人才培养模式的改革呢?又该如何在网络课程设计中体现学生创造性思维能力的培养呢?这将是摆在我们面前的重要课题。

第三篇：数控车工技术应用分析

数控车工技术应用分析

【摘要】本文对数控车工技术的关健技术，应用优势和不足进行了阐述，并探究了数控车工技术在数控机床中的具体应用，对于推动数控车工技术的发展，对于实现其有效应用具有积极的意义。

【关键词】数控车工技术；关键技术；优势不足；数控机床

在现代工业生产中，数控车工技术是不可或缺的关键技术手段之一，数控车工技术集自动化、数字化、柔性化合和敏捷化为一体，应用优势明显，采用这种技术能够保障生产加工产品零件有效实现，即使是复杂的零件也能够实现有效的加工处理。

一、数控车工技术概述

数控车工技术指的是借助于数字化控制系统在数控机床上完成零件整体加工的技术手段，数控车工技术能够有效地完善大量加工难度较大的零件加工，能够保障零件加工的精确度和准确性。数控车工技术主要分为数控机床加工工艺和数控编程技术两种类型。

二、数控车工的关键技术

数控车工的关键技术包括三种，第一，自适应控制技术，这种技术能够实现自动化设备检测，能够根据设备情况自动调整相关系统参数，从而有效改善数控系统的运行状态。第二，专家技术。这种技术是采用数字化手段将专家经验与车床切削加工的一般规律和特殊情况输入到相关数据系统中，构建完善的加工工艺参数系统，智能化专家系统，为数控系统开展工作提供相关参数。专家技术能够有效提升数控机械设备的编程效率和质量，能够有效提升加工工作效率。第三，故障自诊断技术。这种技术能够为数控机械设备的维修工作提供相关信息指导。故障自诊断技术主要包括维护决策信息集成系统和智能诊断系统，这种技术能够实现对相关设备进行故障检测，故障诊断，安全保障等多种应用。

三、数控车工的技术应用优势及不足

数控车工技术应用优势是明显的，第一，这种技术用的效率很高。借助于数控车工技术开展工作，能够实现数字化的加工控制，能够有效提升零件互换的速度，并能够实现对复杂曲面零件的快速加工处理，能够显著提升加工工作的效率和质量。第二，这种技术应用的劳动强度小。借助于数控车工技术开展零件加工工作，在整个过程中都是通过数控自动系统开展工作的。这项工作的自动化控制水平高，作为操作人员不需要做强度大的工作，只需要密切监视数控设备的运行状况，适时做好相关参数的调整，就能有效完成加工任务，工作强度小是数控车工技术的重要应用优势。第三，这种技术应用的适应能力强。数控车工技术主要是通过数控加工系统进行操作，完成加工任务的。在整个过程中，数控加工系统都能实现自动化操作，并能能够根据需要调整系统的部分参数，从而有效改善机械设备的运行状态，这种技术应用的适应能力是非常强的。第四，这种技术应用的准确度很高。数控车工技术通过数控系统开展工作，能够根据需要优化传动设备装置，这样，可以有效减少加工过程中的人为误差问题，能够有效提升系统设备加工工作的准确度。

数控车工技术有诸多应用优势，这种技术能够有效提升加工工作的任务量，能够有效提升生产加工工作的质量和效率。但借助于这种手段进行零件加工，企业在购置设备中，需要拖人大量的资金，这对于一些小型企业而言是难以承受的。另外，借助于数控车工技术加工形状较为复杂的零件时，需要做大量的手工编程工作，这项工作对操作人员及维修人员的编程能力水平要求很高。但目前，相关高素养的技术人员较为缺乏，这就制约了数控车工技术的有效应用。

四、数控车工技术在数控机床中的应用

（一）数控机床

数控机床是建立在数控系统的基础上的，是以数控车工技术应用为本的，发展到今天，其数控系统控制功能已经相当强大。数控机床已经可以借助于数控系统开展多种工作，能够实现多种功能，其中主要功能是切削和特种加工。数控机床在发展中，能够实现与多种现代化技术的的不断融合，其功能正在不断拓展，目前，已经能够满足多样化，复杂化加工工作的需要，并能够实现对相关零件短周期，高精度的生产加工。

（二）数控机床的选择

在加工工作中，进行数控机床的优化选择是提升加工工作质量和效率的保障。在选择数控机床的时候，企业要能够基于加工工作的需要选择简易型、超精密性的数控机床，有条件的企业也可以选择全功能型的机床。企业要能够根据加工工作的精度要求进行机床的合理化选择。一般而言，简易型的数控机床能够满足简单车工和铣工的操作要求，简易型机床的分别率能够达到0.01mm，而超精密型机床的分别率更高，能够满足更为精密加工工作的需要。在具体的选择中，企业要根据自己工作的需要进行数控机床的合理购置。

（三）数控机床的结构

数控机床是有程序介质、数控系统、伺服驱动、机床主体四部分组织的。程序介质在运行过程中，首先会接收到工作指令，然后根据指令记录加工要求，并能够将相关要求信息自动传送到数控装置信息系统中，根据相关指令要求开展加工控制。数控系统是机床的核心组织，数控系统接收到由程序介质传到的相关指令要求后，会通过相关软件对相关信息进行进一步处理，然后把相关信息发送出去。伺服驱动，这个系统主要是接受数控系统的相关信息，然后根据相关信息进行系统驱动，设置相应的加工速度和加工方向。机床主体主要是机床的构造，机床是有滚珠丝杠构成的，这种构造结构简单，性能良好，能够满足不同加工工作的需要。

总之，数控车工技术的技术含量高，在工业生产中发挥着重要的价值，数控车工技术目前在我国制作业中已经得到了广泛的应用，这种应用有效的提升力我国制作业的生产效率和水平，提升了行业竞争力。我国要大力发展数控车工技术，作为政府要加大技术研发和创新的支持力度，以不断提升我国制作业的技术水平。作为相关企业，也要能够认识到数控车工技术应用的重要作用，要能够积极借助于这种技术实现生产创新，工作创新，能够借助于数控车工技术不断推动企业向更高端发展。目前，数控车工技术在应用发展中还存一些不足和问题，我们要重视这些问题，能够加大人力物力方面的投入，积极进行技术创新，真正推动数控车工技术向高速、高精、高效化化方向发展，以有效的技术创新，促进我国经济的快速发展。

参考文献：

[1]于娟.数控车工技术的应用实践探析[J].企业技术开发，2016（17）

[2]杨永利.分析数控车工技术的应用实践探析[J].黑龙江科技信息，2015（33）

第四篇：GSM-R技术及应用发展（范文）

GSM-R技术及应用发展

摘 要

铁路是我国国民经济的大动脉，铁路的运输能力直接影响着我国国民经济的发展。进入21世纪，随着铁路跨越式的发展，铁路通信系统也迎来了划时代的转变，近年来随着运输量的日益增长，使得列车重量加大，列车编组加长。

GSM-R技术是基于成熟、通用的公共移动无线通信系统GSM平台之上，专门为满足铁路应用而开发的数字式移动无线通信技术。在铁路通信中，它能够提供定制的附加功能，如优先级和强插功能、话音组呼及广播功能、位置寻址及功能寻址和安全数据通信等，是一种经济高效的综合数字移动通信系统。铁路无线全球通信系统GSM-R的建设和使用，表明中国铁路正不断吸取国外铁路的先进经验和成果，努力提升自身的经济技术结构和规模水平，加快发展步伐，争取在较短时间内运输能力满足国民经济和社会发展的需要，主要技术装备达到或接

近国际先进水平。

Abstract Railway is the main artery of China's national economy, the railway transport capacity of a direct impact on the development of our national economy.In the 21st century, with the railway by leaps and bounds in the development of railway communication systems have also ushered in an epoch-making changes in recent years with the growing traffic, making the train to increase the weight of the train

formation length.GSM-R is based on mature technology, the general public mobile radio communication system GSM platform, specifically for the railway to meet the application and development of the digital mobile wireless communication technology.In the railway communication, it can be customized to provide additional features such as priority functions Interpolation and strong, the group calls and voice broadcasting capabilities, addressing the location and function of addressing security and data communications, is a cost-effective integrated digital System for Mobile Communications.Railway global wireless communication system GSM-R and use of the building, indicating China Railway is abroad, and continuing to draw on the advanced experience of the railway and the results of efforts to upgrade its economic structure and technological level of the scale, speed up the pace of development in the relatively short period of time for transport capacity National Economic and Social Development to meet the needs of major technical equipment to reach or approach advanced international standards.? 目录 1 绪论...1 2 GSM-R系统的介绍...2 2.1 GSM－R系统组成...3 2.2 GSM-R工作频率...3 2.3 GSM-R系统结构与覆盖...4 2.4 GSM-R功能特点...4 2.5 GSM-R网络优化策略...5 3 GSM-R技术在我国铁路通信中的应用...5 GSM-R技术的发展方向...6 总结...8 参考文献...10

? 1 绪论

新中国成立初期，铁路长途通信一直采用的是以架空明线和电缆为传输媒质的载波通信设备，电话交换大量发展步进制自动交换机及人工长途台，在专用通信方面，全路调度、各站、养路等通信系统改造为铁路支流脉冲选叫方式。进入70年代，随着国外铁路开始应用光纤技术，我国铁路光缆、数字通信也随之进入研究阶段，进入 80年代中后期，数字光纤通信已经在多条线上试用成功；90年代数字光纤通信已经在铁路通信中被广泛使用，这一时期除光缆建设迅速发展以外，其他数字通信建设也得到了相应的发展。在交换方面大量采用程控交换设备，90年代末全路长途交换网基本形成，在数据交换方面根据铁路运输管理信息系统（TMIS）、客票预定和发售信息系统及铁路其他信息业务的需要，建设了铁路第一个分组交换数据网，在专用通信方面由于光数字分插设备的应用，区段通信电缆数大幅度增加，铁路无线通信系统使用的单信道模拟制式无线通信设备主要是为满足话音通信设计的，主要使用 450M频段，共 58对频点，固定分配给了无线列调、站调、公安等无线系统使用，各个部门间不能相互共享，造成频率资源的极大浪费，无线通信系统采用频点（信道）固定分配的方式，信道长期指配给某一系统（通常按专业划分）用户使用，当一个信道遇忙时，其它用户只能等待，往往造成该信道上的用户争抢或者出现阻塞，通信质量得不到保证。而信道空闲时，别的系统用户也并不能利用该信道进行通信。这无疑是对频率资源的一种浪费，也制约了用户数量的进一步发展。铁路无线通信系统枢纽地区干扰严重不具备网络能力，移动终端对讲距离受限，邻站交界区易发生业务中断，各个无线通信系统分散，不能联合组网，使得各系统之间用户无法进行联络，无线、有线调度网基本独立，无法形成有机融合的整体。无线列调系统是开放系统，并未做任何鉴权加密处理，对用户无需进行身份识别，只要无线终端用户频点和调制方式与无线列调相同，便可以加入到无线列调系统内的通信。因此话音业务可以被接收或窃听，给行车安全带来极大的隐患。

随着我国铁路信息化建设的不断发展，铁路数据信息业务量的多样化和高速率，使得GSM-R系统在国内有着广阔的发展空间，GSM-R技术也正是顺应时代的发展，利用其固有的GSM-R网络特性，为铁路信息化和自动化发展奠定良好的基础，利用通信的手段实现铁路移动设施和固定设施的无缝连接，确保列车平稳高速、安全地运行。GSM-R系统的介绍

GSM-R（GSM for Railway）中文全称为铁路移动通信系统标准，和我国现在覆盖最大的GSM网络标准相仿，是中国首次从欧洲引进的移动通信铁路专用系统。随着GSM的技术日趋成熟，使用范围迅速扩大，造价逐渐下降，并且又由于在用户迅速扩展的情况下，集群移动通信解决方案所存在的问题日趋突出，欧洲的铁路移动通信系统最后定位于GSM的方式，也就是在GSM标准上加入了一些适合高速移动环境使用的要素，该项技术在GSM的发起地区欧洲得到了推崇，德国和法国、荷兰、瑞士等国家已在铁路沿线进行了GSM-R的放号。GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统，基于GSM系统技术平台，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点，为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统，并将铁路移动通信所具有的特色（群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能）加进去，构成GSMR用于铁路的全球移动通信系统的解决方案。从集群通信的角度来看，GSM-R是一种数字式的集群系统，能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。GSM-R能满足列车运行速度为0-500km／小时的无线通信要求，安全性好。GSM-R可作为信号及列控系统的良好传输平台，正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统（也称FZB）和另一种用于160公里以下的低成本的列车控制系统（FFB），都是将GSM-R作为传输平台。

2002年以来铁道部经过几年的论证、研究，决定借鉴欧洲先进国家铁路通信在GSM-R系统上成功经验，决定在国内选择GSM-R作为铁路专用移动通信系统，替代原有的模拟通信系统，支持铁路跨越式发展，首批试点线路为青藏线、大秦线和胶济线，并在实验成功的基础上逐步在全国各条铁路干线和新建城际客运专线上推广使用。

既有的GSM-R通信系统主要由BSS（基站子系统）、NSS（交换子系统）、OSS（管理子系统）三大部分组成，根据业务的需要，增加了智能业务和GPRS分组数据业务功能单元，我国目前在青藏、大秦、胶济线试用的GSM-R系统基本上可以满足铁路运输信息业务十大功能：机车同步操作控制系统的信息传输、列车控制系统的信息传输、调度通信、无线车次号信息、CTC调度命令的传送、列车尾部风压信息传送、机车综合监测信息传送（弓况、工况、轴温等）、客车运行安全监测系统（TCDS）信息传送、旅客移动信息服务系统的信息传送、大型编组场/车站综合移动信息服务系统的信息传送、区间移动通信与公务移动通信。中间站通信条件大为提高。调度等共线电话也推广采用了程控共线设备。

2.1 GSM－R系统组成GSM-R 系统由六个子系统组成：交换子系统（SSS）、基站子系统（BSS）、运行与维护子系统（OMC）、通用分组无线业务子系统（GPRS）、终端子系统及移动智能网子系统（IN），并通过交换子系统（SSS）中的网关移动交换中心（GMSC）实现与其他通信网络的电路域业务的互联互通，通过通用分组无线业务系统（GPRS）中的网关GPRS业务支持节点（GGSN）实现与其他数据信息网络的分组域业务的互联互通。

GSM－R系统框图如下图，A接口往右是NSS系统，它包括有移动业务交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）和移动设备识别寄存器（EIR），组呼寄存器（GCR），操作维护中心（OMC），A接口往左Um接口是BSS系统，它包括有基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。Um接口往左是移动台部分（MS），其中包括移动终端（MS）和客户识别卡（SIM）。? 图2-1 GSM－R系统框图

2.2 GSM-R工作频率GSM-R系统可以在876～960MHz整个频率范围内工作，但CEPT（欧洲邮政与电信会议）为欧洲国家的铁路通信系统指定了一个专用频带，也即UIC（国际铁路联盟）的GSM-R频带：移动站到基站（上行链路）为876～880MHz，基站到移动站（下行链路）为921～925MHz。GSM-R选择工作在900MHz频带有如下的理由：适合500km/h高速移动体的通信（最大多普勒频移为415Hz）；抗电气化铁道电火花干扰（电火花的频率多集中在400～800MHz）；典型覆盖距离约为5～10公里，对高速列车来说这是保证系统容量和服务质量的最小范围；更适于隧道内通信（相对450MHz和1800MHz频带）。

2.3 GSM-R系统结构与覆盖GSM-R可以构成既含有面状覆盖又含有链状覆盖的网络，既可用于地区性的覆盖也可用于全国性的覆盖。例如，沿铁路线采用链状覆盖，车站及枢纽地区采用面状覆盖。为了满足铁路对传输的高可靠性，链状覆盖一般采用双重冗余的重叠小区结构，每2个基站（BTS）重叠覆盖一个小区（cell）；面状覆盖采用多小区（或多扇区）蜂窝结构，每个基站（BTS）覆盖一个小区（cell），当然也可以采用重叠覆盖小区结构。

2.4 GSM-R功能特点GSM-R以GSM平台为基础，因此除了GSM所具有的越区切换、漫游等特性外，GSM-R还具有如下专有的特性： 功能寻址（Functional Addressing，FA）：便于固定（移动）用户拨号呼叫列车上移动用户的一种方式。

基于位置的寻址（Location Dependent Addressing，LDA）：便于列车上移动用户（如火车司机）呼叫固定用户（调度员）的一种方式。例如当火车司机呼叫固定用户（调度员）时，系统依据移动用户（火车司机）的当前位置（所在控制区/小区）对固定用户（调度员）进行寻址，自动地将呼叫转接到列车当前所在控制区的调度员。语音广播服务（Voice Broadcast Service，VBS）：VBS可用来在指定区域（可跨多个小区）内广播消息或发布紧急呼叫（一点对多点的呼叫，主呼者讲话而众多的被呼方只能收听）。区域的定义和选择可动态设定，从而具有极大的灵活性。语音组呼服务（Voice Group Call Service，VGCS）：移动或固定用户拨打组呼ID号，可与指定区域内的小组成员建立呼叫。该组内所有成员均可通过同一业务信道进行接听；该小组的成员也可通过按键讲话（PTT）方式发出通话请求，系统依据“先请求先服务”的原则建立一个上行链路来提供通话服务。

增强的多优级与强占权（Enhanced M ulti-Level Precedence and Pre-emption，eMLPP）：铁路紧急呼叫或列车自动控制等许多通信应用，都要求网络无论处于何种负载状况下均能迅速建立呼叫。如果在一个无线电小区发生拥塞（所有无线电频率和业务信道均被占用），eMLPP可立即切断低优先权的呼叫而优先建立高优先权的呼叫。列车控制系统（Train Control System，TCS）：是以GSM-R作为传输手段的列车自动防护/列车自动控制系统，甚至可以实现列车自动操作（驾驶）。

铁路维护通信：利用GSM-R建立铁路沿线维护人员的业务联络通信（新的路边电话和隧道电话）并能够根据维护人员的职能和所在的场所很快地确定他们的位置。

列车诊断：如果列车发生故障，诊断数据将通过GSM-R传输到下一个维修中心。使维修站能够及时为维修做好相关准备，因而大大缩短维修时间。

旅客服务：包括列车时刻信息、在线售票（订座）服务。基于列车自动控制和GSM-R的列车时刻信息服务，能够随时为旅客和乘客提供列车的动态位置和时刻信息；基于GSM-R连接的售票机可提供在线售票（订座）服务。

货运跟踪服务：利用一个带有GPS接收器的简单GSM模块，可指示该货车（集装箱）的精确位置，可实时掌握所运货物的确切位置，并可将这一数据发送给其客户。

我国GSM-R除了具备GSM-R现有的功能特性，还应有无线列调功能、按近连续式机车信号传输、区间移动人员通信，以及根据我国的铁路的地理位置进行合理的GSM-R系统区间的场强覆盖。

2.5 GSM-R网络优化策略GSM网络优化解决的主要问题有：信道拥塞率高、呼叫成功率低；越区切换失败率高，掉话严重；通话质量低、有串音；移动台占用话音信道后呼叫释放、出现振铃后无通话、移动台接通后单边通话；设备完好率较低；中继电路的配置与实际话务不相符、电路群的每线话务量差别较大等。

目前，铁路GSM-R网络建设基本还处于方案设计阶段，如何在GSM-R网络规划建设时就能减少这些问题出现的概率，为今后运营和服务打下良好的基础，这对于提高投资效率是很有意义的事情。GSM-R技术在我国铁路通信中的应用

（1）青藏铁路：我国在青藏铁路通信中采用了专用的GSM-R系统，解决了冻土地带信号传输问题，减少了维护工作量；创造性的采用双交换机、同站址双基站无线覆盖方式，使GSM-R网络达到了可靠性、有效性、可维护性、安全性等技术指标要求。

（2）大秦重载铁路：大秦线是重载运输专线，山区多、隧道多、曲线多。铁道部针对大秦线的技术难点，组织多方力量集中攻关，在GSM-R网络电路交换业务的基础上，自主研发了机车同步操控地面应用节点、车载通信单元和管理维护设备，为实现多种编程方式2万吨重载组合列车同步操控提供了可靠的网络条件；同时采用同站址双基站和基站交织两种无线覆盖方式混合组网，满足了不同地理环境的网络可靠性需求；在机车同步操控系统通信平台的基础上进行系统功能升级，自主研发了可控列尾主机和控制盒，从而节省了机车使用数量，提高了经济效益。

（3）胶济线提速工程：胶济线地处我国经济发达地区，是客货混运线路，运输非常繁忙，电磁环境复杂。围绕200KM/H干线铁路建设和发展的需要，铁道部组织多家单位积极开展GSM-R应用创新，协调移动运营商进行GSM电磁环境清理，克服了外界干扰，优化了GSM-R无线基站分布，创造了在繁忙干线运营GSM-R的新经验。（4）合宁客运专线：进入2008年，我国铁路GSM-R通信系统进入全面建设和使用阶段，安徽省内合宁高速客运专线铁路建设完工并投入运营，合宁客运专线全长166公里，其中客车运行期间为合肥站至南京站，同时组织部分跨线客车，货车运行期间为合肥东站至南京东站，因此合宁线GSM-R网络覆盖合肥、合肥东至南京、南京东站。合宁GSM-R系统设置基站子系统的基站控制器、编码器和速率适配单元、PCU设备，根据场强覆盖的需要在铁路沿线设置基站设备和弱区覆盖设备，动车组和机车配备机车综合通信设备，相关移动，工作人员配置手持终端。4 GSM-R技术的发展方向

我国GSM-R系统发展的现状与欧洲差异：

（1）欧洲国家网络规模小，欧洲国家网络规模小，而我国网络规模大，应采取全网统一规划、分布实施建网策略，因此，在建网前期，需要规定框架性的要求，指导全网的建设、发展与规划。

（2）欧洲各国 GSM-R核心网大多采用一家设备，智能网采用厂家内部私有协议。而我国 GSM-R核心网为多厂家组网环境，对于智能业务，需要统一规范业务的实现流程。

（3）欧洲应用范围小，移动通信业务简单，主要承载列车调度通信和列控信息传输业务。在我国，GSM-R网除了上述两项主要业务外，还需引入 GPRS系统，承载调度命令、车次号、调车监控信号等信息传送，此外，由于运输指挥作业方式不同，列车调度通信具体要求也有所不同。

（4）欧洲 GSM-R系统设备供货厂家有北电、西门子，在我国，除了上述两个厂家外，还有华为公司，需要解决3家设备之间互联互通问题，因此，需要制定接口技术要求和测试规范。

基于此上，我国铁路通信GSM-R技术发展有以下几个重点。（1）加强GSM-R理论研究

我国对GSM-R技术的研究始于上个世纪末，虽然我国GSM-R发展到今天，突破了很多难关，但仍有不少理论难点还未攻克。近年来，GSM-R网络中GPRS应用中取得了很多理论和实践突破。比如根据我国铁路实际情况，运输对通信业务需求量大，但频率资源紧张的实际情况，采用GPRS这种分组数据传输方式作为一些非安全数据信息的传输平台，以更好的利用频率资源，为铁路信息化建设提供传输平台。我国铁路已先于欧洲发展基于GSM-R的GPRS业务是一项开拓性的工作。（2）推动互联互通现场测试工作

我们在进行铁路通信GSM网络大规模建设时，为保护工程投资，应考虑解决GSM-R系统的开放性和不同厂家设备之间的互联互通问题。进行互联互通工作有利于GSM-R更好地服务于中国铁路，有利于设备供货市场形成良好竞争局面，保护工程投资，降低风险;有利于形成全程全网的解决方案，按照目标网进行网络规划和建设，最大限度发挥总体效益；有利于网络长远发展，对GSM-R技术在中国推广起到积极的推动作用。我国互联互通工作于2006年3月开始提上议事日程，测试工作分两个阶段，第一个阶段是在实验室环境下的测试，第二个阶段是现场测试。第一阶段的主要任务是进行电信业务的互联互通测试以及接口的一致性测试，保证各个厂家的主要网元之间能够实现互换。（3）改进信息传输安全平台的设计

GSM-R在铁路通信的应用中，从实用、安全、可靠的角度出发，今后需要不断改进铁路移动信息传输安全平台的设计方案，设计公用网与铁路专用网安全互联、移动设备与地面网络可靠互通的铁路移动信息传输安全平台。铁路移动信息传输安全平台应有完善的硬件系统和软件系统组成。平台硬件系统应该由内外网通信服务器、行车监控及业务系统设备为主的时实监控和传输设施组成，平台软件系统主要由外网传输处理子系统、内网传输处理子系统、管理监视子系统构成。将GPRS数据接人点部署在铁路局，每个铁路局设立统一的外网通信服务器，作为各个业务系统地面数据处理中心，承担所有应用系统车、地间和内、外网间的数据交换任务，使各应用系统中所有从GPRS下载的实时信息统一由铁路局外网通信服务器接收，再经网络安全传输平台进人铁路运输生产系统。（4）处理好GSM-R与3G的关系

GSM-R的基础GSM系统已经在全世界130多个国家和地区得到部署和应用，无论是网络设备、终端还是业务应用等等都已经非常成熟。GSM-R能够满足铁路应用对可靠性、可用性、可维护性和安全性的苛刻要求。目前3G规范中还未考虑铁路特色业务，其应用在我国也尚未开展。但是，GSM-R与固定通信网的发展是紧密关联的，与先进的网络技术是同步发展的，与3G移动通信有着良好的后向兼容性。如同GSM可以向WCDMA平滑演进一样，GSM-R也可以向WCDMA-R平滑演进。因此，我们在大力建设我国GSM-R网络的同时，应该积极探讨GSM-R网络向3G的演进方案，包括网络自身的演进、应用业务的演进以及各个应用接口的演进等等。（5）注意GSM-R的电磁环境

GSM-R干扰源主要分为系统内部干扰和系统外部干扰。系统内部干扰主要是由频率规划和小区规划不当等自身原因造成的同频、邻频干扰等。外部干扰又分为来自中国移动GSM网的干扰，CDMA基站下行链路对GSM-R上行链路的干扰，全频段或部分频段人为故意大信号堵塞干扰等。排除自身因素和人为因素，GSM-R的干扰主要来源于与其共享频率资源的中国移动GSM-R网络。在如此复杂的电磁环境中，应对GSM-R网络进行“无线空中管制”，为列车控制系统创造无“污染”的通信天空。采用何种方案来与中国移动等单位进行协调，从而保证GSM-R正常的无线通信环境，将是铁路面临的一个紧迫而重要的问题。

（6）尽快完善适合我国铁路应用的GSM-R技术规范体系

通过制定标准与规范，一方面为网络规划、建设和运维管理提供技术依据，确保网络完整、统一和安全可靠，提高服务质量、合理地利用频谱、码号等资源；另一方面，也为各厂家平等接入提供可循的技术依据，为网络设备质量认证和监督的提供依据。此外，通过参与标准研究工作，还可以有效地提高人才的业务素质，为我国 GSM-R健康发展打下坚实的技术基础。铁道部从2003年开始组织路内外科研院校及相关单位组织制定了一系列技术规范，对于大秦、青藏、胶济3条线GSM-R系统工程建设起到了很好的指导作用。但既有规范尚需进一步完善。此外，还需组织制定其他相关技术规范，建立健全适合我国铁路应用的 GSM-R技术规范体系，满足我国铁路发展的需要。总结铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具。介于GSM-R技术在铁路通信网中的应用现状及其未来的发展趋势，铁路通信网应该抓住当今通信技术的发展潮流和市场的需要，在保证铁路通信要求的前提下，既要符合中国铁路技术政策和有关行业的技术政策要求，也要密切结合我国实际需求，合理利用资源，做到技术先进、经济合理、安全适用、现实可行，从而参与同其他电信部门的竞争，为出行的旅客以及网络覆盖区域的用户提供高质量、方便、快捷、多元化的电信服务，进一步推动全国既有铁路通信系统的改造，全面加快铁路跨越式发展，实现运输生产力的大幅度提升，到 2020年基本实现中国铁路现代化，为国民经济的稳步增长打下坚实的基础。? 参考文献

[1] 钟章队，李旭，蒋文怡，铁路综合数字通信系统，中国铁道出版社，2003年 [2] 张友生，远程控制编程技术，电子工业出版社，2002年 [3] 廖敏，钟章队，高速铁路无线传输系统有效性分析，中国铁路，2000年 [4] 张宇威，TETRA与GSM-R技术应用分析，移动通信，2002（4）

[5] 蒋文怡，王虹英，GSM传输时延及其对GPS定位数据传输影响，移动通信，2001（1）

第五篇：膜分离技术的发展和应用

膜分离技术的发展和应用

膜分离技术受到世界各技术先进国家的高度重视,近30年来,美国、加拿大、日本和欧洲技术先进国家,一直把膜技术定位为高新技术,投入大量资金和人力,促进膜技术迅速发展,使用范围日益扩大。

膜分离技术的发展和应用,为许多行业,如纯水生产、海水淡化、苦咸水淡化,电子工业、制药和生物工程、环境保护、食品、化工、纺织等工业,高质量地解决了分离、浓缩和纯化的问题,为循环经济、清洁生产提供依托技术。

膜分离技术简介

1.1 膜的定义

膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。

1.2 膜的种类

分离膜包括:反渗透膜(0.0001～0.005μm),纳滤膜(0.001～0.005μm)超滤膜(0.001～0.1μm)微滤膜(0.1～1μm)、电渗析膜、渗透气化膜、液体膜、气体分离膜、电极膜等。他们对应不同的分离机理,不同的设备,有不同的应用对象。膜本身可以由聚合物,或无机材料,或液体制成,其结构可以是均质或非均质的,多孔或无孔的,固体的或液体的,荷电的或中性的。膜的厚度可以薄至100μm ,厚至几毫米。

不同的膜具有不同的微观结构和功能,需要用不同的方法制备。制膜方法一直是膜领域的核心研究课题,也是各公司严格保密的核心技术。

1.3 膜分离技术的定义把上述的膜制成适合工业使用的构型,与驱动设备(压力泵、或电场、或加热器、或真空泵)、阀门、仪表和管道联成设备。在一定的工艺条件下操作,就可以来分离水溶液或混和气体。透过膜的组分被称为透过流分。这种分离技术被称为膜分离技术。膜技术的应用领域

2.1 供水

2.1.1 高质量饮用水供给

随着水体的污染和人民生活水平提高,人们越来越希望得到高质量的饮用水供给。采用活性炭吸附过滤和超滤结合制取高质量饮用水,设备投资少,制水成本低,是优质饮用水制备的经济有效方法,具有广阔的市场前景。

2.1.2 工业供水

自来水和地下水的水质不能满足许多化学工业、电子工业和纺织工业的要求,需要经过净化处理方可以使用,超滤膜技术是净化工业用水的重要技术之一。

2.1.3 医药用水

医药针剂用水是采用多级蒸馏制备的,其工艺繁琐、能耗高、而且质量常常得不到保证。用超滤膜技术除针剂热源和终端水热源,取得很好效果。

2.2 工艺水的处理(分离、浓缩、分级和纯化)在各工业生产过程中,往往有分离、浓缩、分级和纯化某种水溶液的需求。传统用的方法是沉淀、过滤、加热、冷冻、蒸馏、萃取和结晶等过程。这些方法表现出流程长、耗能多、物料损失多、设备庞大、效率低、操作繁琐等缺点,以超滤膜技术取代某种传统技术可以获得显著的经济效益。

2.2.1 膜技术在制药工业的应用

膜技术广泛应用于生物制备和医药生产中的分离、浓缩和纯化。如血液制备的分离、抗菌素和干扰素的纯化、蛋白质的分级和纯化、中草药剂的除菌和澄清等。发酵是生物制药的主流技术,从发酵液中提取药物,传统工艺是溶剂萃取或加热浓缩,反复使用有机溶剂和酸碱溶液,耗量大,流程长,废水处理任务重。特别是许多药物热敏性强,使传统工艺的实用性多受限制。国际先进的制药生产线,大量采用膜分离技术代替传统的分离、浓缩和纯化工艺。如以膜设备浓缩纯化抗生素、中药汤及中药针剂澄清等。

2.2.2 膜技术在食品领域工业的应用

利用超滤膜技术把发酵液中产品和菌体分离,再采用其它方法精制流程。其优点是:生产效率和产品质量提高;简化了工艺流程;菌体蛋白不含外加杂质,利用价值高,达到资源综合利用。酱油、醋的澄清、果汁澄清和浓缩、乳制品生产、制糖工业都采用了膜技术。

2.2.3 膜技术在各种工业生产中的应用

凡是涉及分子级的浓缩和分离的过程,都有膜技术应用的机会。汽车电泳漆的在线纯化采用超滤膜除去杂质,持续保证涂漆质量;燃料工业泳超滤膜技术分离和浓缩中间体。

2.3 在环境保护和水资源化的应用膜技术在废水处理、污染防治和水资源综合利用方面得到广泛应用。在许多情况下,不仅处理了废水,还能回收有用物质和能量。

2.3.1 各种含油废水及废油的处理

①采油回注水的处理:膜法可以除去在水中的乳化溶解油,提高注入水的质量。②含油废水的处理:许多工业生产和运输业都产生大量的含油废水,膜滤技术是达标排放最有效的方法。③废润滑油的纯化:用常规技术加膜分离,可得到很纯的润滑油,适用于汽车等废机油的处理。④机床切削油的纯化回收:膜法可除去废切削油中的细菌和杂质,处理后回用。⑤废食用油的纯化处理技术:食用油在连续高温下产生致癌物质,用膜法可将这部分除去。⑥食用菜籽油的纯化:菜籽油中含有15 %～48 %高含炭量的芥子酸。用膜法可除去,达到标准(芥子酸<5 %)。

2.3.2 废水的处理及回用

①膜生物反应器处理生活污水回用中水,其占地面积小,设备投资低,处理水质好。②印刷显影废水的处理及回用,采用膜技术处理可以达标排放,也可回收。③电镀废水可采用膜技术处理,水回用,污染物回槽利用。④印染废水采用膜分离可除去有色染料,得到的水回用。牛仔布印染废水可回收靛蓝燃料。⑤造纸废水用膜可将废水中的木质素、色素等分离出来,净化水可排放或回用。

2.3.3 水的淡化技术

①海水淡化技术:应用最新的膜蒸馏技术,最适合和船用发动机热交换器连用,利用废热生产淡水,适合于中、小型渔船远航捕捞使用。②咸水淡化技术:将天然咸水用膜淡化到应用水质标准。

2.4 气体分离、浓缩技术及其应用①氧化浓缩:可用膜装置制成安全、简便的医疗和理疗设备,也可用于炼钢吹氧或助燃等工业生产,富氧浓度35 %～80 %。②氮气浓缩:氮气可用于食品保存、汽车存储、飞机加油、防爆及化学工业,膜设备的氮可浓缩至90 %～98 %。

③二氧化碳、二氧化硫、氢气的分离:当二氧化碳、二氧化硫、氢气分别和其它气体混和在一起时,可用膜将它们分离出来,满足工业的需要。④氢气的分离和浓缩:在化工产品制造时,往往排出大量氢气,可用膜法将氢气分离出来。

2.5 其它

①膜法保鲜剂:在水果、蛋类外部侵涂一层膜可达保鲜目的。保鲜后,存放期长,外观色泽好。②制造维生素E的膜法分离技术:用膜可以

从黄豆油中提取VE的混合物,其抽提剂可循环使用。

膜分离技术的国内发展动态

中国的膜技术从60年代中期起步研究,长时间在实验室内和中试规模徘徊。从“七五”计划开始,国家科委把膜技术列为国家重大科研项目加以支持,膜技术取得较大进展,特别是改革开放的国策促进了广泛的国际交流,膜技术在国民经济发展中的重要性日益增大,国内膜工业产值也逐渐增加。

近10年来,中国的膜技术的总体水平有了很大的进展,但与国际技术先进国家的差距仍然很大。问题主要表现在:生产现代化、产业化程度低,原料不规范,工艺参数未严格控制,产品质量不稳定;膜的品种少,应用范围小。尤其应用的工艺设计、系统成套能力、膜组件水平、相关机电产品等方面,尚未达到国际先进水平,远不能满足国内市场需求,膜技术存在着很大的发展空间。

首先,我们要加强研发能力,推动膜技术产业的发展,依靠科技进步,提高产品质量,降低成本,增加品种,扩大应用面。

再者,通过招商引资,引进技术,消化吸收,提高膜技术应用的工艺设计、系统成套能力,膜制备和膜组件水平,膜品种及相关机电产品等方面达到国际先进水平。