西门子伺服传动技术在凹印机领域的应用

第一篇：西门子伺服传动技术在凹印机领域的应用

西门子伺服传动技术在凹印机领域的应用

———西门子伺服传动技术在凹印机领域的应用

摘要：本文介绍西门子Masterdirves VC/MC(6SE70)在软包装电子轴凹版印刷机上的应用。电子轴传动凹印机是凹印领域在过去近10年时内最引人注目的技术进展之一。世界各大伺服驱动产品供应商都在针对这一课题开展研发工作，但都没有取得非常满意的结果。西门子公司虽进入这个领域比较晚，但在最近和松德包装印刷公司进行的项目中，已经取得了令人非常满意的结果。产品成功参展于2006上海全印展。本文将对此一项目做一基本介绍，此项目中，针对印刷工艺段的要求，采用西门子6SE70 MC 伺服控制器；针对自动接料，采用西门子的6SE70 VC 控制器及T400 工艺板。关键词：6SE70 VC/MC、电子轴、凹印机

Abstract: This article introduces the application of 6SE70 VC/MC on a shaftless rotogravure printing machine.The shaftless rotogravure machine has been becoming the most remarkable new development in printing technology during last 10 years.Most famous Motion control products manufactures are investing in developing this new technology, but till now there is no perfect system that has been successfully developed.Siemens was late in this area, but with big effort recently, we have make breakthrough in this area with cooperation from Songde Packaging& Printing Co., Ltd.The successful running machine also shown at “ALL in Print Exhibition 2006” in Shanghai.According to the printing characters, we used SIEMENS 6SE70 MC product, According to winder and auto splicing, we used SIEMENS 6SE70 VC product and T400 board.Key word: 6SE70 VC/MC, shaftless, Rotogravure, Electrical Line Shaft

一． 项目介绍

本项目目的是于广州中山松德包装印刷有限公司共同合作，开发出全国第一，世界领先的新一代电子轴软包装印刷机。1.印刷机

印刷机按压印形式可分为平压平型，园压平型，园压园型。按输纸方式可分为单张纸印刷机，卷筒纸印刷机。印刷机的种类繁多，用途各异，其组成也各不相同，主要部件有：传动部件，输纸部件，定位部件，传纸部件，印刷部件，输墨部件，收纸部件，控制系统。

根据印版的种类不同，印刷机还可分为柔版印刷机(Flexo)，平版印刷机，凹版印刷机(Rotogravure)和孔板印刷机。2.凹版印刷机

凹版印刷机主要由给纸装置(放卷和进料牵引)、印刷装置、干燥装置、收纸装置(收卷和收料牵引)及附属装置等组成。其中印刷装置由多个机组组成，纸张依次通过各个机组，完成不同颜色的印制。干燥装置位于各个印刷机组之间，可以采用红外线干燥、蒸气干燥以及空气干燥等，油墨干燥的速度应与印刷速度相匹配。

凹版印刷印版的印刷部分低于空白部分,印刷时在版面涂布油墨后，用刮刀刮去平面上（即空白部分）的油墨，使油墨只保留在版面低凹的印刷部上，再在版面上放置吸墨力强的承印物，施以较大的压力，使版面上印刷部分的油墨转移到承印物上，获得印刷品。凹版印刷品的图像层次由印版表面凹槽的深浅程度决定：凹陷越深，印刷品表面留下的墨层越厚；凹陷越浅，墨层越薄。

凹版印刷机具有以下特点：1.印刷色彩层次丰富；2.由于制版是在滚筒上直接进行, 所以制版时间较长；3.耐印率高达几百万，适合大批量印刷；4.整体机器造价较高。凹印作为一种主要的印刷工艺，由于其拥有较高的耐印率，极好的印刷质量和较快的印制速度，使其在印刷领域不断扩展着市场份额。传统意义上，凹印机适用于印量超过60，000份的生产作业，但是由于自动化程度的提高和滚筒准备时间的缩短，所以，凹印机的适用范围也在不断拓宽。目前，凹印这一技术在国际上得到了广泛应用，欧洲企业近几年制造的高档印刷机已广泛采用这一技术。凹版印刷主要用在纸包装印刷；塑料软包装印刷；出版印刷；装饰印刷；有价证券印刷。

在欧洲包装领域，基于许多品牌拥有者都在致力于印刷质量的提高，凹印在多种印刷方式中占据着绝对的市场份额，并逐渐地夺回了柔印（主要的竞争对手）曾经夺走的市场。在装饰凹印领域，凹印主要用于印制墙纸，地板革以及纺织品等。在出版凹印领域，包括印杂志，目录以及大量发行的邮寄广告。凹印同样也适用于大量发行的报纸扩充版，例如在星期天发行的周报附加版。在产品目录领域，欧洲凹印有很大的发展潜力。据统计，仅瑞士的家具零售商IKEA一家每年都要用凹印印1.5亿张的产品目录。在出版领域，出现百万的出版发行数量还是比较普遍的。另外，在出版凹印中降低单位成本方面，欧洲的一些凹印企业则选择了引进宽幅凹印机的方式，幅宽通常在4米以上。同时，这也一定程度上提升了企业的竞争力，促进了集团化的发展。Arvato公司位于德国纽伦堡的Maubelser凹印厂已购

买了两台幅宽达4.32米的KBA凹印机（运用西门子伺服控制系统），成为世界上首家采用4米宽以上的凹印机印刷目录册和杂志的凹印企业。目前这两台凹印机已投入正式生产。

3.无轴技术在凹印机中的应用

随着电气技术的不断进步，很多印刷企业都在研发及生产无轴传动凹印机。所谓无轴传动，又称电子轴，就是把机械传动改为电子传动，通过运算直接输入，由单独的伺服电机驱动各个轴，省掉了原来有形的机械轴。无轴传动相比于有轴传统传动所带来的好处有：

·料带路径缩短。由于省掉了套准补偿辊机构，过渡辊的数量也可减少，印刷副之间的距离缩小。因此材料运行状态会更好，从而也提高了套准精度、并降低了废品率。

·套准控制的反应更快。因为套准控制信号直接作用于独立伺服电机，通过伺服电机来调节。印版滚筒的相位，比机械传动凹印机套准系统响应更快，便于提高套准精度、降低废品率。

·印刷机调整和维护更方便。因为不采用机械主轴，因此操作者和维修人员更容易接近机器各部位，并且机械维护成本也得到降低。

·消除了齿轮副传递力矩，机器总体噪音较低、能耗较低、效率较高。

·紧急停车更容易，因为系统的制动靠各伺服电机完成，使制动更容易。

·各个色组分别操作更方便。

·更容易增添色组。由于不需要将机械主轴延长，因此对今后电子轴传动的旧设备进行增加色组更方便。生产效率更高，电子轴凹印机升降速可以更快捷地实现。但无轴技术又在实际应用时带来了很大的技术难度：

·纸张在印刷中收缩严重。由于受外界温度、湿度的影响，加上印刷车间温、湿度控制不当，对纸张干湿性产生一定影响。印刷时，各色组烘干箱温度设置过高，纸张严重收缩，各色组套印识标产生不同程度偏差、跳动，这就要求伺服驱动器能快速响应，及时做出调整，来弥补由于上述因素所造成的偏差，降低其对印品质量的影响。

·自动套准系统传递信号量与伺服驱动器调节量不协调，造成套印不准自动套准跟踪系统是印刷套准的“神经中柢”，它把来自跟踪电眼的光信号经电脑分析处理，把处理后的控制指令输送到各印刷色组的伺服控制单元，进行自动调整套印偏差。但往往由于套准系统与伺服驱动器不协调,系统不能及时纠正套印偏差，印品出现套印不准现象。

·送纸张力设置不当或张力不稳

凹印机色组较多，走纸距离长，为确保输纸稳定，一般在入纸口和出纸口设置了一套牵引驱动器。第一部分是从给料到给料牵引辊。如果套印误差是由于材料的伸长或缩短引起的，在容许范围内控制一定的伸长量，张力控制是最有效的。根据纸张的不同特性（如纸张厚、薄；干、湿度；环境温度、湿度等）而设置张力大小，如果张力参数设置不当，或张力不稳，将会使印刷色相十字识标不能保持在有效范转内，印品出现偏差。第二部分是从收料牵引辊到收料后各部，应注意对收料卷松紧、齐整、可靠等因素进行张力控制。

·伺服电机与版轴之间非硬性连接

国内凹印机一般的上版方式为气顶上版，从而使版轴与伺服电机之间的连接只能通过齿轮皮带，此连接属于软性连接。将导致印版滚筒在高速动态运转时可能出现前后移动，造成套印不准。这就需要伺服电机有更高的动态响应及极强的抗干扰功能。二．控制系统简介

1.西门子伺服技术在凹印机领域的技术应用

西门子公司和Expert工业集团共同研发的ExperPAC4000 型全无轴薄膜凹印机

西门子公司，作为世界上最大的电气工程和电子公司之一。运用其先进的无轴伺服驱动技术在凹印机制造领域的电气配套上和欧洲各著名凹印机制造商都开展了积极的合作。例如，在德国，西门子公司和高宝凹印机制造公司合作，共同研制改造用于杂志印刷的半无轴凹印机，带有西门子伺服驱动技术的高宝凹印机已销往英国，法国，美国，东欧以及日本。在意大利，西门子公司分别和ACOM,ROTOMEC及赛鲁迪凹印机制造公司合作，共同生产全无轴凹印机，产品销往澳大利亚、墨西哥、美国、西班牙及欧洲。在印度，西门子公司和Expert工业集团，polygragh工业集团分别合作，利用西门子伺服控制系统开发出8色全无轴薄膜凹印机，套印精度达到了0.04mm。西门子公司和Expert工业集团共同开发的ExperPAC 4000 型全无轴薄膜凹印机还成功地参展于2004 年举办的DRUPA 2004 印刷展览会。

在中国，西门子公司也在积极地寻找当地合作伙伴一同开发全无轴凹印机，将成熟，先进的伺服控制技术引进中国，惠顾于广大的中国印刷企业。在近期，应用西门子电子轴解决方案的松德SAY31000D凹版印刷机成功地参加了在上海举办的全印展。这台电子轴凹印机是国内首台真正意义上运用世界先进技术的电子轴凹印机。当之无愧地成为整个展览会最大的亮点。她的成功，既展示了西门子运动控制产品和解决方案在电子轴凹印机上的强大优势，又昭示着西门子在国内高端印刷机械解决方案应用上取得了一个里程碑式的巨大突破。

2.西门子伺服控制系统介绍

西门子用于此电子轴凹印机印刷单元的伺服驱动器为Masterdrives MC, 开复卷为Masterdrives VC, 伺服电机为1PH7 型异步伺服机。通过AFE 提供母排直流电。

Masterdrives MC 是西门子运动控制部及其成熟的伺服产品。通过其强大灵活的自由功能块及完善的伺服功能包F01, 工程技术人员可以很灵活的进行系统设计。同时，通过Mathcad驱动优化软件对控制器进行快速复利叶变换调整，可以使伺服电机达到很好的动态及抗干扰特性。

三．系统控制、工艺介绍 控制原理大致为：

在其中一伺服器中生成一虚拟主轴，产生的位置及速度信号传送到SIMOLINK总线上，然后所有伺服驱动器同时从总线上接收位置和速度信号，进行位置同步运行。当然，由于辊筒直径的不同，Masterdrives 可以通过添加电子齿轮比进行调节。在驱动原理上，牵引单元和印刷单元需要保持位置同步，开复卷单元只需要进行张力控制就行了。但牵引单元还需要把张力信号引入控制器，进行基于位置同步上的张力调节。

在与松德公司共同开发的软包装凹印机上，自动套印系统选用了奥特美系统。套印偏差量通过快速开关量输入点传给伺服驱动器。伺服驱动器带动电机进行纵向调整。

在现场调试过程当中，对于驱动系统和自动套印系统的配合，我们选择了已经和西门子成功合作过的奥特美公司，我们驱动器的套印偏差信号能够通过快速开关量输入点从奥特美系统得到，同时，奥特美系统的套印偏差调整速度需要和我们驱动的调节速度匹配。这一点需要进行大量的测试来得到。对于自动套印系统的选取，就目前国内的情况，还没有一家套印企业能够生产出合格的电子轴自动套印系统。所以选择成熟的套印设备，也是这次成功合作的关键。

在现场调试过程当中，对料带的张力控制好与坏也是调试成功的关键。张力传感器一般设置在开复卷和牵引单元之间以及牵引单元和印刷单元之间。对开复卷和牵引单元之间的张力控制，影响到卷曲取的质量。对牵引单元和印刷单元之间的张力控制，直接影响到印刷品的印刷质量。对张力传感器类型的选择，是影响张力控制的关键。在这里，我们选取了浮动滚进行张力控制，因为料带松紧时，张力变化很大，驱动器很难进行很好的控制。在选取了浮动滚进行张力控制后，料带的张力得到了很好的保持。

当然，如果伺服驱动器的动态性能不好，也不可能达到理想的结果。在调试当中，我们对Masterdrives MC 进行了动态优化，通过对印刷单元进行快速付利叶变换(FFT)，和对驱动进行滤波处理，我们使印刷单元达到了很好的抗干扰特性。大大抑制了由于机器及外界因素对驱动器的影响，同时也带来了很好的印制结果。

四．项目运行验收

在对系统进行了两个星期的短暂调试后，此凹印机已达到了很高的印刷精度和印刷速度，超出了用户的预期，使此印刷机成为目前为止，国内最领先的凹印机之一。

·机器印刷速度: 300m/min

·自动接换料速度在 250m/min

·套印精度在应刷全过程小于0.1 毫米

使用西门子公司伺服驱动系统的松德凹印机

五．西门子自动化及驱动集团运动控制部门简介

西门子自动化及驱动集团运动控制部门是西门子公司主要部门之一，作为西门子自动化及驱动集团运动控制部门产品之一的西门子变频器已有快四十年的发展历史,其功率范围广、控制精度高已广泛的应用在各个行业。它的主要变频器产品包括Masterdrives VC/MC，Simodrive, Simotion and Sinamics等。应用于包括纺织，包装，印刷，金属加工，塑料及橡胶，玻璃等各种轻工业领域。西门子及其在国内的合资厂，致力于提供面向印刷机及其他机械产品的高性能自动化解决方案，研发适合于中国及国际市场的设备技术，为印刷及其他各个工业领域提供最先进的伺服驱动运动控制产品，并通过遍布世界各主要地区西门子运动控制部门技术应用中心为用户提供革新化的解决方案，以及高附加值的服务。

西门子自动化和驱动集团通过其全球化的服务热线系统为全国各地的用户及全球用户提供专业快捷的服务。西门子拥有一批高素质的技术人员，提供全套自动化与驱动产品相关的高质量的技术和工程服务。同时，西门子技术管理培训中心负责为中国客户提供完善的技术培训，并通过在当地建立的培训中心，进行广泛的技能培训与技术转让。西门子在中国拥有广泛的本地生产基地.西门子公司本着真诚合作，共创未来的宗旨，为人类的文明发展和世界的进步做出应有的贡献。

第二篇：冷冻干燥技术在制药领域的应用

摘要：随着社会经济的发展和人民物质生活水平的日益提高，人们对身体健康也提出了新要求。药品作为保障人类身体健康的重要成分，如何保证药效的稳定性、药物的高质性深受业内人士的重视。冷冻干燥技术作为目前药品生产中最为关键的环节，其在药物生产稳定方面深受业内人士的关注。本文主要对冷冻干燥技术概念、原理、特点进行分析，着重探讨了其未来发展和应用前景，旨在为同行工作提供参考。

关键词：冷冻干燥技术；制药工艺；应用情况

新世纪，物质生活不断丰富、生活节奏的不断加快使得人们对生活质量也提出了新要求，这也促使了人类对健康认识的全面。制药工艺的改革力度的不断深入，无论是生产技术还是生产理念，都出现了巨大的转变。基于这种社会发展形势，冷冻干燥技术在制药领域引起了人们的高度重视，并形成了一个涉及范围广、工作效率高的工作方式。药品冷冻技术在应用中是集制冷、真空技术为一体的综合性技术，但在工作中，由于冷冻干燥技术的应用容易受到外界环境的干扰，为此必须要提前进行严格的改革和设计，促使这门技术在应用中朝着理想、可靠的方向发展。

一、冷冻干燥技术概述

冷冻干燥技术是一种在低温条件下对产品进行干燥处理的一种工艺，其具备着常规干燥条件下不可比拟的工作优势。这种干燥技术最早出现于十九世纪世纪初期，是在食品加工领域应用较多的一种，直至上个世纪后期才在制药领域得到使用。这种技术的出现对于制药生产而言可谓是一个质的飞跃，对制药行业的发展有着极大的推动和促进作用。

1、冷冻干燥技术概念

为了生存，人类每天都需要摄取食物中所含有的水分；为了生存，人类保存食物、药物必须要除去水分，为了更好的生存，人类很多生活资料必须要彻底的去除水分。在这种时代背景下，我们便会发现干燥技术是一个多么重要的工作。干燥技术是保证物质不致腐败和变质的主要方法之一，是目前社会生产领域中最为常见的工作。冷冻干燥技术作为一项干燥新技术，在近年来的社会发展中得到了广泛的应用，尤其是在食品生产、药品生产和农副业加工等领域中，更是成为产品保鲜、保质的主要手段。所谓的冷冻干燥技术也被人们广泛的称之为动感技术，是温度在0℃以下进行水分去除的一种技术。

2、特点

在现阶段的社会发展中，干燥技术的应用不断深入，这也使得干燥技术的使用方法得到了极大的优化和改进。冷冻干燥技术作为一种工作新技术，其主要的特点表现在以下几个方面：

2.1、冷冻干燥法通常都是在低温条件下进行的，其在应用的过程中热敏性的物质在高温干燥条件下容易产生性能变化，而采用冷冻干燥方法则有效的避免了这一问题的产生。

2.2、冷冻干制品药液在冻结前进行分装，剂量十分准确，同时在制药生产中对于药品的生产优势也较为明显。

2.3、冷冻干燥过程中避免了化学、物理和霉菌等相关变化模式，其需要确保制品的物理性质不变。因此在应用之中采用冷冻干燥方法进行处理，这对于提升药品稳定性十分有效。

2.4、冷冻干燥方法的选用有助于药品稳定性。在药品生产中，冻结条件下的药性经济危机稳定，避免了药物失衡而产生的药效流失。这种方法的应用中，药物在在干燥之后，虽然其体积一定程度上缩小、变化，但是其颜色和形状以及成分基本不变，避免了浓缩现象的产生。

2.5、在冷冻干燥技术的应用中，干燥后的材料多呈现出疏松多孔的工作方式，一般都成海绵状，这种状态之下的复水性能好、溶解度较为迅速，物料在水中溶解的时候其冰晶的形态出现较多，即容易融入无机盐等相关的物料之中，避免了一般干燥无机盐随着水分表面浅议而出现变化以及硬化模式。

二、冷冻干燥技术工作原理及发展现状

在科学技术大力发展的新时代，健康越来越被人们重视。但是，要想达到良好的健康状态，就必须要更加有效的进行疾病治疗、疾病预防，减轻患者痛苦和药物所产生的副作用，在这种时代背景下，我们必须要大力发展制药新技术，这样使得冷冻技术出现受到人们的重视。

1、工作原理

药品的冷冻干燥技术的应用是一个从药品的准备、预冻、升华乃至吸收干燥、密封为一体的工作环节，其在工作中主要的工作原理是在低温作用下，将药品中的溶液迅速冻结，进而在真空的条件下进行升华干燥，同时出去在这个时候所产生的冰晶问题，再通过分解作用来去除药品中存在的水分，最终得到干燥的药品。

2、冷冻干燥技术的发展现状

在目前的制药生产工作中，冷冻干燥技术的应用极为广泛，尤其是在国内的西药制取中，更是得到了深入的使用。但是就目前的应用现状而言，由于受到各种因素的影响，使得其中还存在着诸多的问题，这些问题主要表现在以下方面：

2.1、药品准备环节

药品的成份都将会影响到冷冻干燥的效果。药液的生物活性度、药液共熔点以及药液中的液体和固体的比例都是进行药品冻干加工的重要参考指标。为保证新产品的冻干能顺利进行，制药企业应重视药品冻干加工研究，通过热分析法测定药品共熔点，还可以通过冻干实验记录下不同成份的药液对冻干过程中各项指标的不同要求，积极进行冻干效果对比，寻求最佳解决方案。

2.2、药液预冻环节

预冻是冷冻干燥技术中重要环节，预冻的目的是要固化自由水和物化结合水，并保证产品的主要性能稳定、物质结构合理。若药液预冻没有做好，产品冻结不实，会影响所产生的冰晶的形态和大小，并进一步影响药品制作后期的干燥速率及质量。

三、冷冻干燥技术的应用优势 药液在冻干前分装，分装方便！准确！可实现连续化； 处理条件温和，在低温低压下干燥，有利于热敏物质保持活性，可避免高温高压下的分解变性，以实现蛋白质不会变性； 含水量低，冻干产品含水量一般在1%～3%，同时在真空，甚至可在通n2保护情况下干燥和保存，产品不易被氧化，有利于长途运输和长期保存； 产品外观优良，为多孔疏松结构且颜色基本不变，复水性好，冻干药品能迅速吸水还原成冻干前状态。

四、结语

通过冷冻干燥技术制备药品，能最大限度地避免药品产生变性或失去生物活力，已在医药领域得到广泛地应用。但因药品制备过程中的复杂性和冷冻干燥技术的综合性，在药品冷冻干燥过程会产生多种应力，容易使药品发生不同程度的变性，而且冻干法本身也存在速率低、时间长、能耗高和设备投资大等缺点。因此，制药企业应结合生产实践，在确保质量的基础上，就如何实现节能降耗、降低生产成本等问题进行深入研究，进一步优化和改进冷冻干燥技术。

第三篇：无线通信技术在消防领域的应用

无线通信技术在消防领域的应用

【摘要】 科学技术不断地发展，对于人们的生活和工作方式都有着很大的影响，其中最具有代表性的就是无线通信技术，该技术诞生至今已经具有很长发展时间，并且在我国的众多领域都有着十分广泛的应用。本文就是对无线通信技术在我国消防领域中的应用进行深入分析，希望相关的人员能够明确无线通信技术对于现代消防的重要性，不断的加强研究力度和应用程度，使得我国的消防水平不断发展到一个新的高度。

【关键词】 无线通信技术 消防领域 应用

经常可以在电视和报纸相关报道中看到有关火灾事故的报道，我国火灾事故发生的概率都在持续的上涨，追求其根本原因就是因为我国的众多区域存在的高危单位并没有建立科学的、系统的、完善的消防监管体系。目前，我国已经全面的步入了4G通信时代，无线通信技术不断的发展，对于我国的各个领域也发起了巨大的冲击，在我国的消防领域中应用无线通信技术对于提升消防水平，控制火灾造成的危害有着不可忽视的影响力，下面就对相关问题进行详细的阐述。

一、无线通信主要方式

无线通信技术有很多种，将无线通信技术可以概括性的分为三种，第一种是微波通信，第二种是短波通信，第三种是移动数据通信。微波通信就是应用微波作为信息传输媒介的无线通信技术。微波的波长在一米到一毫米之间，微波无线通信能够承载的信息量很大，因为，微波无线通信具有较宽的频带，这样就可以囊括大量的语言信息数据、文字信息数据、图像信息数据等。因为，微波无线通信具有很高的频率，所以，通信受外界不良因素的影响存在一定的抗干扰能力，所以，微波无线通信具有较高的质量，同时，对于信息数据的传送也较为稳定、可靠。微波无线通信技术与其它的波度较长的通信技术相比较，能够见面环境因素对于通信技术应用的限制，无线通信技术的应用具有很强的适用性，而且建设应用的资金花费较少，后期的维护工作也较为简单，施工程序也并不是十分的复杂，微波无线通信技术的应用非常的广泛[1]。短波无线通讯技术，波长在五十米到十米之间，主要应用于距离较远的通讯，是远程通信的重要方式。但是该通信技术容易受到外界不良因素的影响，所以短波无线通信技术的可靠性和信息数据传输的稳定性还需要进一步的提升。当然短波通信技术也存在着一定的优点，短波无线通信技术具有的抗毁坏能力和短波无线通信技术具有的自主通信能力是其它技术无法媲美的。移动数据通信就是应用目前最为先进和前沿的4G等公众无线移动通信网络，最终建立一个较为完善的移动数据通信系统，该无线通信技术的应用也是人们生活中最为常见的。

二、无线通信技术在消防灭火救援工作中的应用前景

2.1灾害现场与指挥中心的无线数据联网

因为，消防中的灭火救援工作开展有着很多的不确定因素，一些偶然事件发生的概率很高，以往的通信网络和通信技术不能够满足现阶段灭火救援活动开展的指挥需求。当灾情爆发时，不能够在极短的时间内将指挥中心转移到火灾事故现场，对于火灾救援活动的开展有着十分不利的影响。目前，火灾救援活动要求事故现场能够与相应的指挥中心建立良好的联系，帮助指挥中心下达一些重要的信息数据，同时，也使得火灾现场的众多信息数据，包括文字信息数据、图像信息数据等等及时的反馈给指挥中心。无线通信技术能够帮助指挥中心将火灾现场的图纸资料及时的传递给灭火救援现场的指挥人员，因为，在建筑中会存在大量的人员，在火灾爆发时，建筑会处于高度的危险状态中，同时，因为建筑结构十分的复杂，相应的消防工作人员救援活动的开展具有很大的风险性。如果在火灾爆发时能够将图纸资料及时的传递给火灾现场的指挥人员，其中包括建筑的平面图、建筑的结构图纸等等，将这些数据信息转变为电子地图，通过无线通信技术传递给指挥人员，对于灭火救援活动的开展有着积极的促进作用，能够将风险性有效的降低[2]。

2.2传输灾害现场的无线实时图像

新时期我国无线通信技术发展的速度很快，同时对于解决我国火灾事故现场的数据采集和信息传输问题提供了先进的技术保障。我国很多地方的指挥中心都是以图像信息传输为主的，将无线通信图像传输系统应用到消防领域，对于提升我国的消防水平有着不可忽视的影响作用。通过无线通信图像传输系统，火灾事故指挥中心可以实时的了解火灾事故现场的实际图像，并且能够针对现场的实际变化对于救援活动进行适当的调整。而且通过无线通信图像传输系统可以良好的解决图像信息的传递问题，保证了火灾事故现场图像信息的收集和传输，能够有效的提升对于突发性火灾事故的应急处理水平，能够对灾情进行有效的控制。

结语：无线通信技术的发展对于我国的各个领域都发起了巨大的冲击，对于我国的消防领域更是如此。随着无线通信技术在我国消防领域中的应用，使得以往我国消防领域存在的众多无法解决的问题迎刃而解，对于提升我国的消防水平有着不可忽视的影响，相应的工作人员应当不断地加强研究力度，增强应用程度，将无线通信技术具有的优势在我国的消防领域中更加全面的发挥出来。

参 考 文 献

[1]刘莉琳.试论无线通信技术的发展[J].黑龙江科技信息.2013年19期

[2]刘振清，陈虎.对消防安全技术应用和研究的思考[J].硅谷.2015年2期

第四篇：物联网技术在军事领域的应用

物联网技术在军事领域的应用

摘要

无线传感器网络可以协助实现有效的战场态势感知，满足作战力量“知己知彼”的要求。典型设想是用飞行器将大量微传感器结点散布在战场的广阔地域。关键词：物联网 军事

前言：信息技术正推动着一场新的军事变革。信息化战争要求作战系统“看得明、反应快、打得准”，谁在信息的获取、传输、处理上占据优势(取得制信息权)，谁就能掌握战争的主动权。无线传感器网络以其独特的优势，能在多种场合满足军事信息获取的实时性、准确性、全面性等需求。

无线传感器网络可以协助实现有效的战场态势感知，满足作战力量“知己知彼”的要求。典型设想是用飞行器将大量微传感器结点散布在战场的广阔地域，这些结点自组成网，将战场信息边收集、边传输、边融合，为各参战单位提供“各取所需”的情报服务。

根据白宫的信息技术专家介绍，计算机、通信及小型化技术进步正引导美军进入一个新时代，在防御技术上产生“革命性”效果。隶属于总统办公厅的国家信息技术研究与发展综合办公室主任大卫?纳尔逊说，无线传感器网络技术，预示着为战场上带来新的电子眼和电子耳，“能够在未来几十年内变革战场环境”。

由于无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点，使其非常适合应用于恶劣的战场环境中，使其非常适合应用于恶劣的战场环境中，包括侦察敌情、监控兵力、装备和物资，判断生物化学攻击等多方面用途。友军兵力、装备、弹药调配监视;战区监控;敌方军力的侦察;目标追踪;战争损伤评估;核、生物和化学攻击的探测与侦察等。

鉴于无线传感器网络在军事应用的巨大作用，引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注.美国自然科学基金委员会2003年制定了传感器网络研究计划,投资34 000 000美元,支持相关基础理论的研究.美国国防部和各军事部门都对传感器网络给予了高度重视,在C4ISR的基础上提出了C4KISR计划,强调战场情报的感知能力、信息的综合

能力和信息的利用能力,把传感器网络作为一个重要研究领域,设立了一系列的军事传感器网络研究项目.美国英特尔公司、美国微软公司等信息工业界巨头也开始了传感器网络方面的工作,纷纷设立或启动相应的行动计划.日本、英国、意大利、巴西等国家也对传感器网络表现出了极大的兴趣,纷纷展开了该领域的研究工作。

无线传感器网络的典型应用模式可分为两类，一类是传感器结点监测环境状态的变化或事件的发生，将发生的事件或变化的状态报告给管理中心;一类是由管理中心发布命令给某一区域的传感器结点，传感器结点执行命令并返回相应的监测数据。与之对应的，传感器网络中的通信模式也主要有两种，一是传感器将采集到的数据传输到管理中心，称为多到一通信模式;一是管理中心向区域内的传感器结点发布命令，称为一到多通信模式。前一种通信模式的数据量大，后一种则相对较小。

在这里收集了一些目前西方国家(主要是美国)在无线传感器网络军事应用方面的主要研究：

1)智能微尘(smart dust)智能微尘(smart dust)是一个具有电脑功能的超微型传感器，它由微处理器、无线电收发装置和使它们能够组成一个无线网络的软件共同组成。将一些微尘散放在一定范围内，它们就能够相互定位，收集数据并向基站传递信息。近几年，由于硅片技术和生产工艺的突飞猛进，集成有传感器、计算电路、双向无线通信模块和供电模块的微尘器件的体积已经缩小到了沙粒般大小，但它却包含了从信息收集、信息处理到信息发送所必需的全部部件。未来的智能微尘甚至可以悬浮在空中几个小时，搜集、处理、发射信息，它能够仅依靠微型电池工作多年。智能微尘的远程传感器芯片能够跟踪敌人的军事行动，可以把大量智能微尘装在宣传品、子弹或炮弹中，在目标地点撒落下去，形成严密的监视网络，敌国的军事力量和人员、物资的流动自然一清二楚。

2)目标定位网络嵌入式系统技术

目标定位网络嵌入式系 统技术(Network Embed System Technology)是战场应用实验是美国国防高级研究计划局主导的一个项目，它将实现系统和信息处理融合。项目的定量目

标是建立包括10 ~100万个计算节点的可靠、实时、分布式应用网络。这些节点包括连接传感器和作动器的物理和信息系统部件。基础嵌入式系统技术节点采用现场可编程门阵列(FPGA)模式。该项目应用了大量的微型传感器、微电子、先进传感器融合算法、自定位技术和信息技术方面的成果。项目的长期目标是实现传感器信息的网络中心分布和融合，显著提高作战态势感知能力。2003年该项目成功验证了能够准确定位敌方狙击手的传感器网络技术，它采用多个廉价音频传感协同定位敌方射手并标识在所有参战人员的个人计算机中，三维空间的定位精度可达到1.5米，定位延迟达到2秒，甚至能显示出敌方射手采用跪姿和站姿射击的差异。

防核生化袭击 美国Cyrano Sciences公司已将化学剂检测和数据解释组合到一种专有的芯片技术中，称为Cyrano NoseChip。基于这一技术可创建一个低成本的化学传感器系统，捕获和解释数据，并提供实时告警，以应付恐怖分子使用化学武器进行的攻击。该系统在前端使用一个C320手持传感器负责收集有关化学剂的数据，该传感建有与后方笔记本电脑的无线连接，电脑上运行着远程监控和服务器程序。该系统使用IBM公司的无线通信设备WebSphere MQ Everyplace传输数据，这个手持设备还可以小型化为微小结点，部署到监测环境中去，形成自主工作的无线传感器网络。

3)灵巧传感器网络

“灵 巧传感器网络”(SSW:Smart Sensor Web)是美国陆军提出的针对网络中心战的需求所开发的新型传感器网络。其基本思想是在战场上布设大量的传感器以收集和中继信息，并对相关原始数据进行过滤，然后再把那些重要的信息传送到各数据融合中心，从而将大量的信息集成为一幅战场全景图，当参战人员需要时可分发给他们，使其对战场态势的感知能力大大提高。SSW系统作为一个军事战术工具可向战场指挥员提供一个从大型传感器矩阵中得来的动态更新数据库，并及时向相关作战人员提供实时或近实时的战场信息，包括通过有人和无人驾驶的地面车辆、无人驾驶飞机、空中、海上及卫星中得到的高分辨率数字地图、三维地形特征、多重频谱图形等信息。系统软件将采用预先制定的标准来解读传感器的内容，将它们与诸如公路、建筑、天气、单元位置等前后相关信息，以及由其他传感器输入的信息相互关联，从而为交战网络提供诸如开火、装甲车的行动以及爆炸等触发传感器的真实事件的实时信息。SSW系统是关于传感器基于网络平台的集成，这种集成是通过主体交互作用来实现的。例如，一个被触发的传感器主体可能会要求在其范围内激活其他传感器，达到对前后相关信息的澄清和确认，该要求信息同来自气候或武器层的SSW中的信息相结合，就生成一幅有关作战环境的全景图。

4)无人值守地面传感器群

美国陆军近期确立了“无人值守地面传感器群”项目,其主要目标是使基层部队指挥员具有在他们所希望部署传感器的任何地方灵活地部署传感器的能力.该项目是支持陆军“更广阔视野”的3个项目之一。

5)战场环境侦察与监视系统

美国陆军最近确立了“战场环境侦察与监视系统”项目.该系统是一个智能化传感器网络,可以更为详尽、准确地探测到精确信息,如一些特殊地形地域的特种信息(登陆作战中敌方岸滩的翔实地理特征信息,丛林地带的地面坚硬度、干湿度)等,为更准确地制定战斗行动方案提供情报依据.它通过“数字化路标”作为传输工具,为各作战平台与单位提供“各取所需”的情报服务,使情报侦察与获取能力产生质的飞跃.该系统组由撒布型微传感器网络系统、机载和车载型侦察与探测设备等构成。

6)传感器组网系统

美国海军最近也确立了“传感器组网系统”研究项目.传感器组网系统的核心是一套实时数据库管理系统.该系统可以利用现有的通信机制对从战术级到战略级的传感器信息进行管理,而管理工作只需通过一台专用的商用便携机即可,不需要其他专用设备.该系统以现有的带宽进行通信,并可协调来自地面和空中监视传感器以及太空监视设备的信息.该系统可以部署到各级指挥单位。

7)防生化网络

2002年5 月,美国Sandia国家实验室与美国能源部合作,共同研究能够尽早发现以地铁、车站等场所为目标的生化武器袭击,并及时采取防范对策的系统.该研究属于美国能源部恐怖对策项目的重要一环.该系统融检测有毒气体的化学传感器和网络技术于一体.安装在车站的传感器一旦检测到某种有害物质,就会自动向管理中心通报,自动进行引导旅客避难的广播,并封锁有关入口等.该系统除了能够在专用管理中心进行监视之外,还可以通过www.xiexiebang.com Hail)、“一次性系索浮标”和“先进声通信系统”。

对现役装备来说，“海洋网”是一种可自由部署的水下网络系统。它可以提供水下指挥、控制、通信和导航，采用“远程声呐调制解调器”，能够利用固定或移动的水下节点通过声传播来实现通信。

通信的速度和深度对于潜艇的发展来说至关重要，特别是改善了潜艇只能在海洋表面或潜望镜深度以内才可以通过卫星的无线电频率通信的问题。

第五篇：焊接技术在领域的应用

焊接技术在领域的应用

机床行业焊接技术的应用

机床行业的焊接技术的应用是随着国外引进产品技术发展起来的。同时，国内焊接技术的发展也促进了机床行业焊接技术的应用。目前，钣金加工在机床行业中应用的主要焊接技术有以下几个方面:

钢板预处理技术应用

机床行业的钢板预处理生产线，是1993年由济南第二机床厂开始使用的，它是在造船行业、重机行业、矿山行业使用的基础上开始的。该预处理生产线是由该厂和青岛第三铸造机械厂联合开发制造，其主要工艺流程为：钢板校平、预热、抛丸除锈、自动喷漆、烘干，全长60米。主要技术参数为：钢板校平厚度8～40mm，校平宽度３ｍ；预处理钢板厚度8～160mm，有效宽度3ｍ；处理结构件最大规格为1500（宽）×800（高）；预处理速度为０～4m/min；年处理能力为４万吨/年；采用了PC自动控制和手动控制两种方式。该钢板预处理生产线,解决了原材料的锈蚀、氧化皮等不良因素，提高了数控切割落料质量和机床产品的外观质量。

数控切割技术应用

1982年由济南第二机床厂开始将国产数控切割机应用于钢板零件的切割落料之中，1988年开始应用了计算机自动编程套料技术，使钢板利用率由70％提高到74％；1992年济南第一机床厂引进了美国等离子数控切割机和激光数控切割机，开始了机床行业数控等离子和激光切割的应用，使厚度为0.5～8mm的薄钢板切割精度达到了0.5～1mm。“七五”期间，济南第二机床厂开发研究了厚钢板数控精密切割技术，使厚钢板数控精密切割厚度达到了275mm，该项目获得了机械部机床行业“七五”工艺成果一等奖。1993年，济南第二机床厂通过引进数控水下氧气等离子切割机，使机床行业数控等离子碳钢切割厚度由8ｍｍ提高到了25mm，减少了中厚板的切割变形，提高了中厚钢板零件的切割精度和切割质量。

气体保护焊等高效率焊接技术的应用

随着国外技术的引进，1981年由济南第二机床厂首先应用了Φ1.6实芯ＣＯ2气体保护焊技术替代美国VERSON全钢机械压力机公司的Φ2.4药芯富氩气体保护焊工艺，对压力机大型焊接件焊接工艺进行了攻关，并取得成功。该项目获得了机械部科技进步成果三等奖。1986年齐齐哈尔第二机床厂应用了Φ1.2实芯富氩气体保护焊技术，解决了压力机大型焊接件的焊接问题，并用丝极氩弧铜堆焊技术，对活塞、气缸等工件表面铜层堆焊，替代我国传统的铜套获得成功。1992年济南第一机床厂在机床的薄板罩壳结构件上首次应用了Φ0.8实芯CO2气体保护焊。“七五”期间，济南第二机床厂还将CO2气体保护焊应用到了压力机拉紧螺栓的加长焊接上，该项目获机械部机床行业“七五”工艺成果二等奖。目前，气体保护焊等高效率焊接技术，己广泛应用于机床床身、齿轮、偏心体、摇杆轴、缸体、焊后不加工的管路法兰和罩壳等零件，己成为机床行业焊接的主要工艺之一。

振动时效技术应用

振动时效新工艺是二十世纪60年代发展起来的新型工艺技术，该工艺具有适用性强，节约能源，减少环境污染，缩短生产周期，提高生产效率等优点。

济南第二机床厂，1981年开始将此工艺推广应用到引进产品的焊接件上，取得了较好效果。黄石锻压机床厂在“七五”期间对振动时效工艺进行了深入的研究与应用,并获得了机械部机床行业“七五”工艺成果二等奖。目前，该工艺在机床行业得到了普遍应用。

焊接自动化、机械化技术的应用

机床行业焊接自动化除CO2半自动焊以外，主要体现在埋弧自动焊的应用上，主要应用于钢板的拼焊和压力容器的筒体焊接上。济南第二机床厂，1993年通过引进美国的焊缝自动跟踪系统和焊接电源，改造了1988年购置的国产十字操作架自动埋弧焊设备，实现了18mm厚以下压力容器筒体、封头不开坡口对接双面自动跟踪埋弧焊，取得了园满成功。焊接机械化，主要是焊接变位机的应用，1981年济南第二机床厂，在引进产品的焊接齿轮上开始了变位机的应用研究，但没有得到推广，仅将该变位机改造作了齿轮辐板的自动切割设备。1988年以后，焊接变位机相应在上海锻压机床厂、营口锻压机床厂、黄石锻压机床厂得到了应用，提高了焊接机械化程度。另外，1998年济南二机床集团有限公司在与日本小松的合作中成功的将变位机应用于40GrMo高合金齿轮的焊接中。

丙烷高效节能环保切割气体的应用

丙烷等液化切割气体是国家“八五”、“九五”推广的高效节能环保型气体。1993年济南二机床集团有限公司开始对丙烷液化气体的工业应用进行了研究，经过大量的对比试验，1998年用C3系列液化燃气全面替代了乙炔气体，大大降低了生产成本，提高了生产安全性和切割质量，配以新型燃气割嘴，提高了生产效率。

无损探伤技术的应用

机床行业无损探伤技术的应用,首先是从机床产品容器类零件的主要焊缝开始的。如1975年济南第二机床厂在建立焊接车间的同时，就建立了射线探伤室。1989年按国家标准建立完善了压力容器质量保证体系，全面贯彻了GB150《钢制压力容器》标准和JB4730《压力容器无损检测》标准。

二十世纪90年代初机床行业开始应用超声波探伤技术对机床产品主要结构件的主要焊缝进行20％抽检，执行了国标GB11345－89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》。检查的主要零件焊缝有压力机底座、横梁、滑块的主立板焊缝；立柱、滑块导轨焊缝；横梁的轴套焊缝；底座、横梁、工作台的上下面对接焊缝和全部的拼接板焊缝及齿轮周边焊缝。

集中供气技术的应用

CO2气体的供气方式，在机床行业的焊接生产中也得到重视。目前，国内众多厂家基本都采用单瓶单机供气，这种供气方式不仅限制了生产规模的扩大，同时对焊接生产管理和焊接质量都有较大影响。CO2气体的集中供气，提高了焊接生产效率，同时也使CO2气体纯度提高了0.4～0.6%，气体水份含量下降0.25%，保证了焊接质量，在机床行业的焊接生产中也得到应用。如1992年济南二机床集团有限公司在组建新的金属结构厂的同时，建造了CO2气体集中供气装置。该装置总工作压力0.15MPa，中间贮存筒容量2m3，可向全厂120多台CO2焊机连续稳定供气，当时年焊接生产能力12000吨，到2002年满足了年焊接生产能力15000吨的需求。

原文摘自：钣金加工http:///