第一篇:MSAP技术进展和华环MSAP典型应用案例
MSAP技术进展和华环MSAP典型应用案
例
北京华环电子股份有限公司 周联红
1.MSAP标准和技术发展概述
1.1 技术产生背景MSAP
城域传输网一般采用骨干层、汇聚层和接入层三层结构。随着SDH/MSTP技术的成熟,大型城域网的汇聚层以及中小型城域网的骨干汇聚层多采用SDH/MSTP环网形式组网。作为技术上的自然延伸,城域接入层采用SDH /MSTP设备,应该是理想的选择。但是,由于接入层业务量小而数量众多,对价格十分敏感,因此除了在网络安全性要求较高的场合使用小容量SDH/MSTP环网外,大多数城市的接入层网络仍然以星型连接的PDH光端机为主,运营商大客户也大多采用了PDH方式接入。如果大客户需要其他业务比如以太网业务和V.35接口业务,则多采用增加协议转换器的方式实现业务接入。为了在第一时间接入大客户,大量的PDH设备以及各种协议转换器等设备以点对点的组网方式应用在城域传输网边缘。这种接入方式带来了一系列严重问题,例如:PDH光端机组网单一,光口没有统一速率标准等,这些问题都给整个网络的后期维护和可持续发展带来了很多不便与障碍。因此,许多运营商已经开始限制PDH系统在电信网络上的大规模使用,部分运营商的PDH系统已经开始退网。运营商开始寻求一种新的技术手段或解决方案,既具有原有方式的低成本、快捷高效的优点又能克服标准不统一、维护难度大、服务质量低的缺点。MSAP就可以很好的适应这一技术和市场的发展要求。
多业务接入平台(MSAP: Multi-Service Access Platform)主要是定位于传输网接入层的技术,融合了现有的SDH,MSTP,PDH,以太网等各种技术,能够在统一的平台上提供TDM和以太网业务的接入,汇聚和传输,从而快速低成本实现运营商的大客户接入等各种应用场景,可提供E1/V.35租用线和专线业务以及以太网专线业务,并且提供统一的网管平台。MSAP系统一般分为局端设备,用户端设备和网元管理系统等三个主要部分。
1.2 技术标准现状MSAP
国际上目前没有关于多业务接入平台(MSAP: Multi-Service Access Platform)的具体的技术标准,国内的标准化组织CCSA中国通信标准化协会正在展开相关的标准制定工作。虽然相关的国家标准没有制定,但是中国的运营商根据自己的需要均制定了相应的MSAP企业规范。
早在2008年中国联通(原中国网通)就已经制定了《中国网通MSAP设备技术规范》,成为行业内第一个指导性的文件,对于统一MSAP技术标准和规范起到了重要作用。2009年3月中国电信也制定了类似的《中国电信MSAP多业务接入节点设备技术规范(暂行)》,也进一步规范了相关的MSAP应用。北京华环公司作为国内接入产品的提供商和技术引领厂家之一,也积极配合工业与信息化部电信传输所和相关运营商的技术部门,研究院等机构参与相关技术规范的制定过程,成为国内MSAP技术领域的引领厂家之一,为MSAP行业规范的制定贡献了自己的力量。
1.3 技术发展概述MSAP
华环公司积极引领MSAP技术发展的潮流。早在2003年,华环公司就根据当时运营商用户需求和反馈,结合自己在SDH/MSTP领域多年积累的深厚的技术沉淀以及以清华大学为背景的雄厚的研发实力,推出了第一代多业务接入平台设备城网直通车,成为业内最早提出MSAP概念并且将概念转化为产品的厂家之一。目前业内很多厂家的设计还是参考我公司第一代的平台和架构。我公司根据用户的进一步反馈和市场发展的需要,在2005年就率先推出了业内领先的第二代多业务接入平台H9MO-LMXE,并且迅速投入商用,取得了用户的认可。由于该新平台的设计理念的先进性,至今相关的技术指标仍无其他相关MSAP厂家超过,比如高阶交叉容量32*32VC4,低阶交叉容量2016*2016VC12等。
目前根据相关技术和用户的需求,在中国电信和中国联通某些应用和宽带提速项目上,MSAP上行SDH板卡STM-1的速率已经不能够满足带宽的需求,因此STM-4接口数量成为事实上的需要。华环公司的多业务接入平台可以提供多达4个STM-4上行的速率,从而满足用户的大带宽业务需求。同时华环公司根据用户的需求,近期还在同一MSAP机框内拟推出STM-16的上行速率板卡,再次引领了MSAP的技术发展。
MSAP局端设备通过SDH接口STM-1或STM-4/16等或者FE/GE等和SDH/MSTP传输网和IP城域网相连,MSAP局端设备通过光纤和用户端设备(包括PDH光端机,光纤收发器,SDH/MSTP多业务光端机等)相连,用户端设备提供E1或V.35或10/100Base-T等接口和客户设备相连,从而实现了客户网络设备等的连接。
2.MSAP典型应用案例和业务模式华环
2.1 MSAP构建工商银行网络提速)典型案例一(河北联通利用华环
【项目概要】
2009年初,河北工商银行由于业务需要,拟将现有的2M租用链路提速,每个网点的接入带宽提到至少4M。这样可以保证银行的前后台业务系统的快速有效连接。而且需要运营商在各个网点提供标准以太网接口,在银行的数据中心点希望运营商提供GE以太网口上联,而且整个网络需要承载在现有的SDH/MSTP网络上。河北联通选择某市联通作为试点城市进行业务的开通。
【项目实施情况】
由于城网直通车系列产品的以太网数据采用标准的GFP封装协议,因此可以和SDH/MSTP核心网基于GFP的MSTP设备实现以太网业务互通。通常,核心网SDH/MSTP设备的以太网板卡价格较高,因此可以在大量的用户侧采用华环的城网直通车实现以太网业务的接入,在MSTP核心设备实现业务的汇聚,从而成功实现业务的MSTP端对端连接,充分发挥了核心网MSTP的能力,实现了MSTP的多业务能力向大客户侧的延伸,并且大大降低整个实现方案的成本。
如果用户节点处仅需要以太网业务FE,则远端设备可以采用光纤收发器设备,局端采用MSAP汇聚设备通过STM-1或者E1等汇聚到SDH核心网络上,然后核心网的交叉连接汇聚到用户业务中心,将所有用户的以太网业务在用户中心机房落地或者汇聚后落地。这样的实现方案可以帮助运营商以更低的成本实现大客户的快速接入。
某市联通公司经过方案优先和价格比对,最终选择了华环公司的MSAP接入各储蓄所,市行华为MSTP进行业务汇聚的方案。方案最显著的特点就是投资省,带宽升级能力强。方案示意图如下:
河北联通工商银行带宽提速项目网络连接示意图
2.2 MSAP实施全网PDH改造)典型案例二(河北电信利用华环
【项目概要】
河北电信各地市大量应用华环公司PDH光端用于大客户的末端接入,许多站点是独立式的PDH点对点开电路,没有做网管。PDH组网存在一些问题:首先,普通PDH光端机组网单一,多数只能组成简单的点对点网络,局端机房将会堆叠大量的PDH光端机和接口转换器或光纤收发器等设备。不利于运营商的网络结构优化和业务整合。其次,由于PDH光口没有统一的速率标准,在大多数汇聚层与接入层的结合点上,接入层PDH光端机与汇聚层SDH/MSTP网络只能通过E1等物理接口实现“背靠背”连接。需配置大量电缆以及DDF配线架,大大增加了电接口接触不良的概率,整个系统的可靠性降低,最终降低了运营商收益。第三,采用PDH光端机阻断了汇聚层与接入层之间在网络管理上的有机联系,运营维护成本增加,业务转接复杂,难以实现集中监控以及资源灵活调配,造成了管理上的盲区。为了解决这些问题,华环公司提出利用现有的MSAP技术实现其网络的改造,远端仍然接现有的PDH设备,局端的PDH机框陆续替换成MSAP的局端设备。
【项目实施情况】
从2007年开始,河北电信陆续将华环MSAP设备引入到现网上来。将现有的PDH设备纳入到一个新的平台上面,无缝结合了MSTP、SDH、PDH、协转等功能。克服了目前大客户接入网络结构零散,接入方式五花八门,区域性强,业务保护模式不统一等缺点,提高了大客户网络维护水平,增强了网络可扩展性和灵活性,和骨干网自然整合到一起。适应了大客户网络业务的差异化、多样化、高可靠性和高带宽的发展趋势。目前河北电信各地市已经把原有PDH点对点开的电路割接到了MSAP平台上统一管理,大大增强了网络维护能力,节省了运维成本。
河北电信MSAP典型应用(远端接入PDH设备和业务)
2.3 SDH应用模式下联
MSAP设备除了可以接入传统的PDH光端机和光纤收发器以外,由于其强大的交叉能力和业务调度能力,MSAP局端设备还可以通过SDH支路盘和远端SDH/MSTP多业务光端机通过STM-1的光口相连,从而可以实现更大容量的业务接入,而且可以提供环网保护等功能,满足大客户接入领域多样化的用户接入需求。下图给出了华环MSAP设备的典型组网结构,适合大客户的多业务接入、移动通信基站联网等各种应用。
散布在各地的客户端业务,例如企事业单位、居民小区、政府以及基站等E1、以太网或V.35业务,通过终端型LM系列设备,经光纤连接到接入局。在传输机房,通过STM-1光接口或电接口上连到SDH/MSTP网络,根据业务实际需要,部分以太网业务可直接接入IP城域网。E1、V.35等业务接口也可以直接从汇聚型设备LMXE上引出。在接口比较集中的客户业务中心,例如银行分行、公安局、增值业务提供商的服务中心等地可以安放插有业务接口插卡的LMXE设备,通过STM-1接入运营商的骨干传输网。以太网业务还可以交换汇聚到GE口接入IP城域网。
为适宜运营商的客户需求多样化,租用专线要求越来越复杂的情况,针对不同客户之间存在着价格、服务差异化的要求,接入层整合型的汇聚平台是运营商应对千变万化的用户需要的利器。华环多业
务接入平台MSAP正是为运营商量身定做的统一接入应用平台。
3.MSAP技术和产业的贡献华环对于
北京华环公司作为国内接入产品的提供商和技术引领厂家之一,积极推动了MSAP产品和技术的标准化工作,积极配合工业与信息化部电信传输所和相关运营商的技术部门,研究院等机构参与相关的技术规范的制定过程,成为国内MSAP技术领域的引领厂家之一。华环公司积极引领MSAP技术发展的潮流。目前在MSAP领域里面几个具有非常实际应用价值的技术都是由华环率先提出并且实现,我们已经完成的功能和取得的成绩主要有:
(1)STM-4上联板卡
目前根据相关技术和用户的需求,在运营商某些应用和宽带提速项目上,MSAP上行SDH板卡STM-1的速率已经不能够满足带宽的需求,因此STM-4接口数量成为事实上的需要。华环公司的多业务接入平台可以提供多达4个STM-4上行的速率,从而满足用户的大带宽业务需求。该板卡不仅能够实现板内的STM-4的1+1保护,而且能够实现板间的1+1保护功能,该板卡已经早在2007年提出并且已实现了大规模商用部署。成为MSAP业内第一家实现STM-4上联的设备厂家。
(2)64K交叉连接功能板卡
华环是MSAP业内领域第一家提出64K(DS0)交叉连接功能并且实现商用的厂家。该板卡的提出也是基于运营商的实际需求。前两年原网通提出“光进铜退”的大规模拓展计划,使得很多大对数铜缆逐渐被光缆所取代。但是这些铜缆里面可能有部分原有的DDN(n*64K)业务,该业务利用铜缆传输。但是用户还想保留原有的业务。因此该部分铜缆被光缆取代后,相应的接入设备MSAP必须具有DDN节点机的64K交叉连接能力。目前该板卡已经大规模应用于河北联通(原河北网通)的农村信用社联网项目中,大大节省了DDN节点机的投入并且节省了传输网的带宽资源,取得良好的经济效益。
(3)大容量交叉连接矩阵
早在2003年,华环公司就根据当时运营商用户需求和反馈,结合自己在SDH/MSTP领域多年积累的深厚的技术沉淀以及以清华大学为背景的雄厚的研发实力,推出了第一代多业务接入平台设备城网直通车,成为业内最早提出MSAP概念并且将概念进行产品的厂家之一。目前业内的很多厂家的设计还是参考我公司第一代的平台和架构。我公司根据用户的进一步反馈和市场发展的需要,在2005年就率先推出了业内领先的第二代多业务接入平台H9MO-LM(H9MO-LMXE),并且迅速投入商用,取得了用户的认可。由于该新平台的设计理念的先进性,至今相关的技术指标无相关MSAP厂家超过,如高阶交叉容量32*32VC4,低阶交叉容量2016*2016VC12)等(备注:该结论根据相关厂家官方网站上发布的资料)。大容量的交叉连接矩阵能力保证了用户业务的顺利调度和顺利开通,最大可能的节省了用户的投资并且提供了最大程度的业务调度灵活性。
(4)以太网千兆汇聚和交换功能板卡
华环公司已经推出了以太网千兆汇聚和交换功能板卡,并且在2008年在中国联合网络通信集团有限公司组织的MSAP测试中顺利通过。该板卡也极大地丰富了MSAP对应以太网业务的支撑和应用,为运营商给大客户提供以太网专线业务提供了更加灵活和丰富的功能。
(5)STM-16汇聚功能板卡
对运营商来讲,大客户的带宽接入需要是在不断增长。未来1~3年内,大客户网点的带宽接入需求可能由目前的几兆带宽上升到到几十兆带宽甚至百兆的带宽需求,这样对于汇聚节点来说,STM-4的上行速率有可能出现带宽瓶颈。华环公司准确把握该需求,积极推进2.5G STM-16上行板卡的研发,目前已经完成了样机的研发。而且该2.5G板卡可以兼容原有机箱,从而实现业务从STM-1到STM-4一直到STM-16的平滑升级,为电信和联通的网络平滑扩展提供了可靠保障。
总之,北京华环公司将积极推动MSAP技术和产业的发展,作为有强大研发实力的厂家,也可以根据运营商的需求快速改进和推出新的板卡,为中国运营商的“宽带提速”以及各种大客户接入贡献自己的力量。
第二篇:MSTP、MSAP、SDH光传输技术组网简述
MSTP、MSAP、SDH光传输技术大客户接入方案简述
0 前言
大客户又称集团用户,是电信运营商在电信市场中的商业客户,通常是大的行政事业单位或大的企业集团。相对于一般用户,大客户对运营商而言表现为业务量大、业务类型复杂、业务质量要求高等特点。一般市场中“80%的业务来自于20%的客户”的规则,在电信市场也同样适用。毫无疑问,大客户业务是拉动各电信运营商经济增长的重要支撑点,也是目前各运营商竞争的焦点。因此,如何部署可运营、可管理、可持续发展的安全、经济、高效的大客户解决方案,是电信行业非常紧迫而且重要的课题。
用户对数据业务不断增长的需求来自于通过采用信息化技术来提高机构运作效率,实现传统运营管理模式向现代化的运营管理模式的演变。当前,许多企业已采用以太网、FDDI等局域网技术组建了公司的内部网,同时企业的跨地域通信需求随着其业务模式的拓展,对外联络的商务信息的传递,远程的宽带语音、数据及图像传输需求而变得非常旺盛,愈来愈多的企业开始考虑如何使用信息技术来满足自身发展的需要。同时,各企业由于自身业务特点的不同,对信息的传输和管理也存在着个性化的需求。比如银行系统的网点遍布市区,这些网点内部需要进行具有极高的保密性和安全性的数据通信,这就需要运营商能够提供一个安全的、高度可靠的、可管理的数据专网,税务、保险、公安系统等各大型企事业单位也都存在类似的情况和需求。
局域网之间如何可靠、安全地互联,形成全国乃至全球的集团用户内部网,来实现办公网络化,这就需要专业化的电信网络运营商来提供质优价廉的解决方案。
目前内蒙古联通配套的SDH传输网络在全区已经实现广泛覆盖,在长途干线层、本地网层、城域网层均有丰富的网络资源。在发展大客户时,首先要确定大客户的市场范围:政府部门、金融用户、企事业单位用户、商住楼、宾馆用户和智能小区。对于联通而言,过去主要为大客户提供的是语音及专线业务,但随着越来越多的企业采用以太网方式组建内部网,对运营商提出了安全可靠传送数据业务的需求。因此,运营商在建设一个大客户传输网络时,既要确保支持传统TDM业务传送,同时还要支持数据业务的快速增长。这一问题在城域范围内尤其突出。因此,建设一个-1-
能够覆盖城市及其郊区范围的大客户多业务综合传送平台就显得十分重要。目前存在的主要问题
目前支撑大客户专线业务的主要技术有:数字数据(DDN)专线、IP(10/100 Mbit/s)专线、ATM专线等。不同的业务需求需要不同的传输网络来承载,如果为了不同的客户而建设不同的网络,将存在重复建设,维护困难,无法统一调度、统一管理的问题。
联通的专线业务刚刚起步,以IP专线业务(10/100 Mbit/s)和2M专线业务为主。IP专线价格便宜,应用广泛,但是其尽力传送的技术特点使得其安全性得不到很好的保证,也就是说其QoS达不到一些对专线质量要求较高的客户的需求。
另外,当前的光边缘接入由于设备成本投入的原因,原来采用了大量的PDH接入的方式,但是此方案也存在安全上和管理上的明显不足。首先,PDH为第一代数字光通信产品,无法提供网络管理,组网能力差,很难提供对业务的保护。此外PDH速率低,没有统一的光接口规范。如果数据业务的接入采用PDH+E1转换器的方式,会造成网络复杂、设备种类多、业务可靠性低、网络监控困难、带宽僵硬等问题。PDH采用的点对点方式也限制了网络进一步发展。在数据业务的处理上,目前主要采用的方式为数据业务10/100M通过网桥转换成N×E1(N<3),上用户侧PDH传输至有以太网交换机的节点,通过网桥转换回10/100M接口进以太网交换机。但是网桥(Ethernet协议转换器)无法进行网管,维护困难。使用Ethernet协议转换器,一是带宽受限,上行带宽固定,带宽增加须更换网桥,业务没有可扩展性,不能提供个性化服务;二是转换器无法实现网管,这与电信网路的可运营、可管理的特征不相符,属于临时解决方案。PDH点对点传输,业务无法保护,网络扩展受限,总带宽为8M或16M,当业务增加时,无法扩容;不支持环形网、链状网及大型星形网络结构;网络扩充性及升级性差,还占用较多的城域网交换机端口;以太网交换机节点有大量设备和大量电缆,故障点增多,维护困难。
综上所述,目前存在的主要问题是多网叠加,建设和维护成本较高;纯数据专线虽然价格便宜,但是无法保证专线客户的高QoS要求。这些问题在原有大客户传
输网中消耗了较多的设备成本和运营成本,对客户满意度和忠诚度的提升非常不力。目前,中国联通已经开始提升网络品质,进行网络扩容改造和优化,为打造经济、高效、可运营和可管理的大客户网进行了大量的工作。大客户传输组网解决方案
基于目前内蒙古联通公司的区内传送网络现状,在建设新的大客户传输接入网络时,有三种传输技术可供选择,分别为SDH、MSTP、MSAP技术。
2.1 MSTP技术简介
多业务传送平台(MSTP)是指基于SDH、同时实现TDM、ATM、IP等业务接入、处理和传送,提供统一网管的多业务传送平台。作为传送网解决方案,MSTP伴随着电信网络的发展和技术进步,SDH/MSTP的演进经历了三个阶段:
第一阶段是传统SDH设备,数据业务通过POS接入,端口昂贵,传送效率低。
第二阶段,MSTP设备,采用VC虚级联、LCAS、GFP等技术,增加了以太网二层交换能力、ATM交换能力,实现RPR处理功能,实现以太网带宽的统计复用。
第三阶段为新一代MSTP设备,随着RPR/MPLS技术的成熟,以及数据业务量的增多,以太网经过RPR/MPLS板卡处理后,不但可以通过交叉矩阵后上线路传送,在容量加大时还可以通过Fiber/CWDM/DWDM进行传输,TDM业务仍然进入TDM交叉矩阵进行调度。一部分数据业务仍然可通过GFP封装VC映射传送,而另一部分业务可以通过纯的数据交换卡、RPR卡、MPLS处理卡、波分OTU卡等多种方式直接进行群路传送。
MSTP技术通过自身的多业务承载能力可解决城域网多种业务的汇聚,实现传统SDH所无法实现的综合业务的传送。综合来说,基于SDH 的MSTP 具有以下技术特点:
(1)具有较大的交叉连接容量,能够支持VC-4/VC-3/VC-12 各种等级的交叉连接以及连续级联或虚级联处理;
(2)提供丰富的多业务(SDH、ATM、以太网/IP、图像业务等)接口,可以通过增加或更换接口模块,灵活适应业务的发展变化;
(3)具有以太网和ATM 业务的透明传输或二层交换能力,其传输链路的带宽可配置,并支持VLAN、流量控制、业务和端口的汇聚或统计复用功能;
(4)具备多种完善的保护机制(SDH、ATM、以太网/IP)和灵活的组网特性;
(5)可实现统一、智能的网络管理,具有良好的兼容性和互操作性。
随着城域数据业务的开展,MSTP以太网汇聚传送技术和RPR动态分组环网技术等数据处理功能,将会得到广泛的应用。
2.2 MSAP技术简介
综合业务接入平台MSAP(Multi-ServiceAccessPlatform)技术顾名思义,是基于SDH平台实现 PDH 光口、STM-1 光口、E1 等多种业务的接入、汇聚,同时实现TDM、以太网等数据业务的接入处理和传送,并提供统一网管的多业务节点;是MSTP技术的向下延伸,能使接入网与SDH传输网的全光无缝连接,管理统一;减少机房的DDF配线架和大量的2M线,减少投资,减少故障率。MSAP技术提供了更好的边缘接入网解决方案,便于运营商针对不同客户采取灵活的接入策略。
基于MSAP技术的设备一般体积较小,成本较低,其核心设计思想是MSTP技术,由于靠近接入网的边缘,MSAP系统尽可能多地提供各种物理接口来满足不同终端接入用户的设备要求。在保证兼容基于传统SDH网业务的同时,能够提供多业务灵活接入,相对于以前的PDH+协议转换器的接入方式而言,它提供了网络的可管理性、带宽的可扩展性以及业务的互通性,可减少将现有SDH设备重新升级为MSTP设备的成本,对于电信运营商的设备升级低成本是很重要的。
MSAP设备适用于大客户分布点较分散,且数据带宽需求非常高的场合或者用于总部与分支的网络。其组网特点是各节点都能独自获得高达155M或622M的接入带宽,用户间相互没有干扰;缺点是需要星型光纤,网络不能成环,无法作SDH或数据保护,针对重点用户高可靠性业务可采用双回路的方案实现业务和端口的保护。与传统的PDH设备相比,为用户节省了基带Modem(E1到V.35转换)、路由器(V.35到Ethernet转换)或EOE(E1到Ethernet)等设备的投资。数据带宽灵活,可通过网管指配N×2M(N<48,满带宽)。设备数量少、体积小、功耗低、维护方便。
2.3SDH、MSTP、MSAP三种技术组网应用
近年来,伴随着主体电信业务由原来的以话音等TDM 业务为主,迅速向以IP、分组等宽带数据业务转换的情况下,选择以SDH为基础的MSTP建设方案是稳妥且可持续发展的城域传输系统建设策略。
基于SDH 的MSTP 比较适合于已大量敷设SDH 网络的电信运营商,可以灵活有效的支持迅速发展的分组数据业务,同时可以保证对多业务的统一网络管理,实
现从电路交换网向分组交换网的平滑过渡。在本地、城域传输系统中应用MSTP设备时,需根据业务需要和光缆资源情况来选择合适的组网方案,要充分考虑现有SDH资源的消化利用、新增投资的最小化、网络的安全稳定性以及技术的可实现性等问题,坚持以应用推动网络建设的原则,积极整合和优化现有传输设备、传输通路组织和光缆线路资源,并注意与现有SDH设备的融合。能够利用现有设备升级而代价又比较小的话,应尽量采取升级方式来实现MSTP功能,努力提高传输设备和通道的利用率。
如前所述,MSAP技术其核心设计理念为MSTP技术,是为城域网接入层解决传统TDM业务和数据以太网业务接入而设计的,更趋向于应用在城域接入网层面。MSAP技术可以提高大客户接入业务的可靠性和以太网业务的互通性,减少网络故障;提高运营维护能力,缩短故障排除时间;提高网络安全性和保护能力;适应不同客户对网络质量的差异化需求以及未来网络发展的需要。
在具体的大客户组网应用中,可根据我公司的自身情况,实现SDH、MSTP、MSAP混合组网。其中:
SDH、MSTP设备更适合应用于网络的核心、汇聚层面,或是大客户的核心节点,组成基于10G/2.5G的环网,实现大容量的交叉连接和规范的网络管理;在新建网元时,建议采用MSTP设备,新一代的MSTP设备无论是在交叉与组网能力方面,在业务接入能力与类型方面,还是在网络保护方面,在产品兼容性和互联互通方面都优于传统的SDH设备,是替代SDH设备的最佳选择。
对于接入层网络,则可根据接入业务量的大小采用集成型MSTP设备或是MSAP设备,通过STM-1/4光口上联至核心、汇聚层的SDH/MSTP设备,组成环形网或者星形、链状网,灵活实现业务的调度和处理,减少同轴电缆、DDF架和机房空间等综合投入,通过网管系统可实现故障出现后的快速定位和修复,特别是针对不同行业对不同业务接口的需求,MSAP在一个网络上可以统一提供对包括E1/V35电路、以太网、ATM在内的多种通道的透传、捆绑和复用的支持和管理。结束语
随着数据业务和专线业务的发展,MSTP、MSAP传输技术在服务质量、网络管理和提供多业务差分服务方面的优势将越来越得到运营商青睐。尤其在原来传统的数据网络改造和扩容的过程中,MSTP、MSAP将扮演关键的角色。新的传送网需要新的MSTP设备来建设,新的MSTP/MSAP传送网将为运营商带来更高的投资回报。
第三篇:中药提取典型技术工艺应用案例
中药提取典型技术工艺应用案例
超临界CO2萃取技术、分子蒸馏技术、超重力场技术是目前国际上较新的三大提取分离技术、采用这些技术对中药进行提取分离纯化,实现中药现代化具有重要意义。
(一)超临界萃取新技术在中药提取分离中的应用
超临界流体(Supercritical Fluid,简称SF或SCF)是指超临界温度(Tc)和临界压力(Pc)状态下的高密度流体。超临界流体具有气体和液体的双重特性,其粘度与气体相似,但扩散系数比液体大得多,其密度和液体相近。超临界流体对物质进行溶解和分离的过程就叫做超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)。其基本原理为:CO2的临界温度(Tc)和临界压力(Pc)分别为31.05℃和7.38MPa,当处于这个临界点以上时,此时的CO2同时具有气体和液体双重特性。它既近似于气体,粘度与气体相近;又近似于液体,密度与液体相近,但其扩散系数却比液体大得多。是一个优良的溶剂,能通过分子间的相互作用和扩散作用将许多物质溶解。同时,在稍高于临界点的区域内,压力稍有变化,即引起其密度的很大变化,从而引起溶解度的较大变化。因此,超临界CO2可以从基体中将物质溶解出来,形成超临界CO2负载相,然后降低载气的压力或升高温度,超临界CO2的溶解度降低,这些物质就沉淀出来(解析)与CO2分离,从而达到提取分离的目的。不同的物质由于在CO2中的溶解度不同或同一物质在不同的压力和温度下溶解状况不同,使这种提取分离过程具有较高的选择性。
1、超临界CO2流体萃取技术在中药现代化中应用的优越性
用超临界CO2萃取技术进行中药研究开发及产业化,和中药传统方法相比,具有许多独特的优点。1.1萃取能力强,提取率高。用超临界CO2提取中药有效成分,在最佳工艺条件下,能将要提取的成分几乎完全提取,从而大大提高产品收率和资源的利用率。同时,随着超临界CO2萃取技术的不断进步,全氟聚醚碳酸铵(PFPE)的应用,把超临界CO2萃取扩展到水溶液体系,使得难以提取的强极性化合物如蛋白质等的超临界CO2提取已成为可能。
1.2萃取能力的大小取决于流体的密度,最终取决于温度和压力,改变其中之一或同时改变,都可改变溶解度,可以有选择地进行中药中多种物质的分离,从而可减小杂质使中药有效成分高度富集。便于减小剂量和质量控制,产品外观大为改善。
1.3超临界CO2临界温度低,操作温度低,能较完好地保存中药有效成分不被破坏,不发生次生化。因此,特别适合那些对热敏感性强、容易氧化分解破坏的成分的提取。
1.4提取时间快、生产周期短。超临界CO2提取(动态)循环一开始,分离便开始进行。一般提取10分钟便有成分分离析出,2-4小时左右便可完全提取。同时,它不需浓缩步骤,即使加入夹带剂,也可通过分离功能除去或只是简单浓缩。
1.5超临界CO2提取,操作参数容易控制,因此,有效成分及产品质量稳定。
1.6超临界CO2还可直接从单方或复方中药中提取不同部位或直接提取浸膏进行药理筛选,开发新药,大大提高新药筛选速度。同时,可以提取许多传统法提不出来的物质,且较易从中药中发现新成分,从而发现新的药理药性,开发新药。
1.7超临界CO2还具有抗氧化、灭菌作用,有利于保证和提高产品质量。
1.8超临界流体萃取应用于分析或与GC、IR、MS、LC等联用成为一种高效的分析手段。将其用于中药质量分析,能客观反映中药中有效成分的真实含量。1.9经药理、临床证明,超临界CO2提取中药,不仅工艺上优越,质量稳定且标准容易控制,其药理、临床效果能够保证或更好。
1.10超临界CO2萃取工艺,流程简单,操作方便,节省劳动力和大量有机溶剂,减小三废污染,这些无疑为中药现代化提供了一种高新的提取、分离、制备及浓缩新方法。
2、超临界CO2流体萃取技术在中药提取分离及中药现代化中的应用方式及前景
从“八五”期间国家“八五”攻关项目“超临界CO2萃取技术在中草药生产中的应用研究与开发”到“九五”期间承担多项中国重点项目(有关SFE技术研究开发中药新药)以来,包括萃取分离研究和药理毒理研究及新药的开发研究,取得了重要的科技成果:①证明了超临界CO2萃取技术可应用于中药领域;②总结了SFE在中药中应用的规律性;③提出较为适合中药萃取的超临界设备结构类型;④总结了超临界CO2萃取中药的优越性,证明了用超临界CO2萃取中药,不仅工艺上优越,而且还能保持中药本身的药理活性;⑤研究开发出一批具有较好前景的品种,有的已工业化,走向市场。
根据研究开发实践,认为超临界流体萃取技术应用于中药提取分离及中药现代化,具有较大的潜力和可观前景。SFE应用于中药,结合几个典型的研究开发实例,可将其分为如下几个方面。
2.1SFE与中药有效成分或中间原料的提取
这一方面主要是指那些已具备质量标准的单体或有效部位的提取,往往本身就是产品,只要达到标准,便可进入市场。这是SFE技术应用于该领域中的较为容易进行的一个方面。
2.1.1超临界流体萃取法从黄花中提取青蒿素(Artemisinin)的新工艺。青蒿素来自菊科植物黄花蒿(Artemisia annua)的一种倍半萜内酯类成分,是我国唯一得到国际承认的抗疟新药。然而本应属于中国的东西,中国仅占国际市场份额的0.5﹪。传统的汽油法存在收率低、成本高、存在易燃易爆等危险,用SFE工艺,从0.1升、5升设备小试到25升、50升设备中试放大,一直到200升设备的工业化生产证明,超临界CO2萃取工艺可用于青蒿素的生产,青蒿素产品符合中国药品标准。超临界CO2萃取工艺比传统法(如汽油法)优越,产品收率提高1.9倍,生产周期缩短约100小时,成本降低447/Kg,可节省大量的有机溶剂汽油,避免易燃易爆的危险,减少三废污染,大大简化生产工艺。该新工艺已取得发明专利证书。在最近召开的中国青蒿素成果产业化发展战略研讨会上,已初步决定推广这种新工艺,以达到占国际市场份额的3-5﹪的目标。
2.1.2贯叶连翘提取物的超临界CO2萃取 贯叶连翘提取物是目前国际流行的十大植物提取物之一,主要用于治疗忧郁症。提取物是用贯叶连翘药材经水煮或醇提、浓缩、干燥而得。采用超临界CO2萃取工艺,达到出口标准,比传统工艺优越。
2.2SFE与中药化学成分的研究
这里主要是指超临界CO2萃取分离技术应用于中药有效成分的研究或中药化学成分的系统研究,即植物化学范畴。它是新药研究的基础。用超临界CO2萃取技术进行植物化学的研究,可大大简化提取分离步骤,能提取分离到一些用传统溶剂法得不到的成分,节约大量的有机溶剂。
2.2.1红豆杉中紫杉烷类化学成分的研究 红豆杉中紫杉烷类成分的提取分离,传统的植物化学分离要得到单体纯品难度很大,步骤较为繁琐,原料经多次浸提浓缩后,有机溶剂多次萃取,再进行多次柱层析,此过程中,要用多种有毒的有机溶剂,如氯仿或二氯甲烷等。我们用超临界CO2萃取技术对云南红豆杉(Taxusyunnensis)的化学成分进行研究,经超临界CO2提取3小时所得粗浸膏,含杂质较少,较易分离到单体,该浸膏只需进行一次硅胶柱层析就能得到6个紫杉烷类单体和2个其他单体,UV、IR、HNMR和CNMR、MS等光谱分析和化学鉴定,它们分别为紫杉醇(taxol),taxuchin A,taxinine J,baccatin Ⅲ,1-hydroxybaccatinⅠ及β-谷甾醇和硬脂酸-1-甘油酯,得率较溶剂法高。
2.2.2姜黄(Curcuma longa)油化学成分的研究及姜黄油提取 超临界CO2提取姜黄油,其收油率事水蒸汽的1.4倍,生产周期只是旧工艺的1/3。对所得的姜黄油进行GC/MS分离鉴定,其化学组成主要有姜黄酮等26个成分组成,其组成与水蒸汽的差不多。姜黄油的超临界CO2提取已应用于生产中。用超临界CO2进行中药挥发油或脂肪油化学成分的研究较为简单,只要1-2个小时提取油后,直接进行GC/MS-计算机联用技术分析,即可鉴定油中化学成分。在黄花蒿、当归等挥发油的研究中,SFE能提取出水蒸汽蒸馏法提取不出的成分。
2.3SFE与名优中成药生产工艺改革及二次开发
我国现行生产的很多中成药是经过长期的临床实践开发出来的。但由于生产工艺落后,存在质量不稳定、服用剂量大、外观颜色差、疗效未能充分发挥、缺乏可控的质量标准等问题,加之药效、安全性评价等原因,难以进入国际市场。采用SFE等先进技术进行工艺改革或二次开发,是实现中药现代化较为快捷的途径,是一个较为重要的方向。
2.3.1复方丹参制剂中丹参提取的工艺改革 丹参酮类是从唇形科植物丹参(Salvia miltiorrhiza)中提取的总酮类及其它成分的总称,是制备各种丹参制剂如复方丹参片,丹参酮ⅡA磺酸钠注射液(主要用于心脑血管病)和丹参酮胶囊(主要用于抗菌消炎)原料主要成分,其中丹参酮ⅡA是药典规定用于质量控制的有效成分,各药厂的提取方法主要是乙醇热回流提取,然后浓缩成浸膏,用于各种制剂。由于提取能力差和长时间加热提取或浓缩,有效成分损失严重,往往浸膏丹参酮A含量在0.15%-1%左右,再做成制剂,往往丹参酮ⅡA检测不出或含量太小,药典标准都难以达到,近几年国家取消不少药厂的复方丹参片制剂的生产批文,原因大多与此有关。我们用超临界CO2萃取法对此进行了工艺改革,从小试到中试直到生产证明,收率比旧工艺高,生产周期缩短,有效成分丹参酮ⅡA高度浓缩,含量平均≥20%,最高可达80%左右,此工艺已应用于多个药厂的复方丹参制剂(如复方丹参片)的生产,并保持了应有的临床效果。
2.3.2大蒜注射液的工艺改革 大蒜注射液为临床上广泛应用的中药制剂,传统的生产工艺是水蒸汽蒸馏配制而成。用超临界CO2萃取法对此工艺进行改革,并应用于临床。结果证明,不仅工艺优越,而且还能提高疗效。SFE制剂对粘膜真菌感染性疾病,总效率提高18.42%;对深部真菌感染性疾病,总有效率提高33.34%。2.3.3柴胡注射液的工艺改革 柴胡为伞形科柴胡属植物,具解表、退热、疏肝解郁之功能。其主要有效成分为挥发油和柴胡皂甙。由于柴胡注射液有较好的退热、解表效果,国内许多制药厂家一直用水蒸汽蒸馏法提取挥发油制成柴胡注射液。近来有报道,柴胡注射液具有抗抽搐作用,且毒性低,起效时间长,可能会成为一直抗癫痫辅助药,但由于柴胡注射液中挥发油浓度低,用药剂量大。而用传统的水蒸汽蒸馏法生产存在产油率低、操作温度高、成分易损失等问题。柴胡皂甙有明显的中枢抑制作用和抗炎作用,还具有特异性阻碍胆碱酯酶和显著的利尿作用,对于柴胡皂甙的提取,由于传统工艺温度高、受热时间长,某些柴胡皂甙含量降低或损失殆尽。运用超临界CO2萃取技术对柴胡挥发油及其皂甙进行提取分离,工艺上显示了极大的优越性。该挥发油及皂甙具有较好的解热、解表及抗癫痫药效学作用,效果强于传统工艺的。
2.3.4穿心莲片的工艺改革 该品种为药典品种,销售量较大。但药典工艺是用85%乙醇提取2次,然后浓缩成浸膏,做成制剂。由于提取力差及浓缩的破坏,致使片中脱水穿心莲内酯达不到药典要求,影响疗效。采用SFE工艺,可极大地提高有效成分的含量,降低成本,与传统工艺相比具有极大的优势。2.4SFE与单方中药新药的研究与开发
单味中药制剂是传统中药制剂的一部分。用SFE对单味中药进行提取工艺、药理毒理研究及新药的开发在国内仍然是一个空白。此过程中,既要考虑有效部位的提取效率,又要考虑药理毒理效果。2.4.1蛇床子有效部位的超临界CO2提取及治疗妇科炎症药效学研究 蛇床子为伞形植物蛇床(Cnidium monnieri)的果实。传统的中医主要用于妇科炎症的治疗。采用超临界CO2提取,工艺上表现出有效成分收率高,提取时间短及有效部位高度浓缩等优越性,但药效上是否保持传统中医的药用效果呢?为此,按照新药审批的有关要求,对蛇床子超临界CO2提取的有效部位进行抗妇科炎症的药效学研究,结果证明蛇床子用超临界CO2工艺提取有效部位进行新药开发,不仅工艺优越,质量上稳定且容易控制,而且,还能保持传统中医的治疗效果。
2.4.2苦参总碱的超临界CO2提取及苦参总碱注射液二类新药的研究
2.5新复方中药超临界CO2提取及新药研究
在中药领域,用超临界CO2萃取技术对中药新复方进行提取工艺研究及新药开发也是一个空白。中药复方是传统中药的最主要的部分,也是中药与国际接轨难度最大的部分。医药同行多年来进行了大胆的探索,目前在国家主管部门的主持下,组织了“中药复杂体系中重大科学问题探讨”,计划对复方中药进行跨行业、多学科交叉、全方位的研究与开发,以解决中药复杂体系中重大科学问题,实现中药现代化。其中,超临界流体技术被推荐为中药复杂体系中中药产业现代化的新技术之一。首次用SFE技术对中药复方进行的研究证明,中药复方的研究与开发可以应用SFE新技术。复方雪莲栓剂二类新药的研究
在对几味单方中药SFE研究(包括药效学)的基础上结合传统中医理论组成的一个中药复方。在用SFE技术对该复方新药进行研究过程中,我们发现:①按处方比例混合四味中药并粉碎后,投入萃取釜中,在合适的SFE参数条件下,四味中药中的有效成分均被提出(TLC、HPLC、GC等配合检测),提取效果和单味中药提取效果差不多。②复方提取时,有效部位(浸膏)收率比单味提取有所增加,如四味中药分别单独提取时,有效部位收率分别为6.96%、2.13%、2.51%、4.36%,复方提取有效部位收率达7.25%。复方浸膏收率比单味浸膏收率高,有可能是因为复方提取时,一些中药成分的提取由于互溶作用,促进其它中药成分的提取。③按照此类中药复方的传统用药和提取方法,进行了该复方的传统提取,发现此复方浸膏的收率高达9.7%,比SFE的7.25%高0.34倍,然而其中有效成分,比SFE提取低近40倍。说明传统复方提取杂质多,有效成分少,外观颜色差,且批与批间重复性较差,而复方的SFE提取,有效成分高度浓缩,杂质少,外观颜色较好,批间重复性较好。④药效学证明,该复方SFE有效部位,具有传统中医所要求的药效,且复方后具有协同补充效果。该新药已基本完成了临床前研究。2.6 SFE技术与中药质量标准
质量标准是影响中药进入国际市场的又一重要因素。采用先进、准确的分析方法进行中药质量控制有利于中药现代化。曾有报道分析型超临界CO2流体萃取技术用于药物分析具有省时、样品用量少、条件易于控制、不分解也不污染样品等优点,特别是能从复杂基体中分鉴定痕量组分。因此,对成分复杂的中药特别是复方中药的分析就为适用。特别值得提出的是,它应用于分析可能更为准确其客观评价所要分析的有效成分的含量。如青蒿和穿心莲药材中青蒿素和脱水穿心莲内酯的含量测定,用超临界CO2提取为前处理,测出含量比经典分析方法的高。
3、结束语
3.1 超临界CO2萃取新技术完全可用于改造传统中药产业,和传统中药生产工艺比,具有极大优越性和市场潜力。这一领域将是超临界CO2萃取技术的主要方向。
3.2 超临界萃取技术应用于中药或天然药物,要从单纯的进行中间原料的提取转向于兼顾单味、复方中药新药的开发应用或对现行我国生产的各优中成药工艺改革或二次开发上,以及配合我国正在进行的中药现代化战略行动。
3.3 SFE技术应用于中药,还要加强有关基础研究和应用研究。因为中药化学成分复杂,可分为非极性、中等极性和强极性三部分,对于前二类可以在不加或加入夹带剂下提取。但对强极性化合物如蛋白质、多糖类,曾经认为用超临界CO2提不出来,随着研究的不断深入,用全氟聚醚碳酸铵(PFPE)使CO2与水形成了分散性很好的微乳液,把超临界CO2提取中药中一类具有特殊活性水溶性成分提供了新方法。这一研究提示,原来认为难以提取的成分只要加强类似的应用基础研究,包括国产设备工作压力提高的研究等还是可以解决的。
3.4 加强分析型超临界流体萃取或超临界色谱在中药分析中的应用,不断改革传统经典的分析方法。
3.5 虽然SFE技术在应用过程中面临设备一次性投资较大的问题,但和传统溶剂提取法相比,由于它在生产过程中投资较小,以及具有很多优越性,因此在实现中药现代化和国际接轨的战略行动中将会发挥较大的作用。
(二)解决中药提取中温度偏高问题的工艺设备
中药生产过程一般由提取-精制(醇沉)-浓缩-制剂等工序组成,各工序独立性较强,而提取则是首当其冲的关键工艺。提取的工艺和设备决定了其提取物的质量,也即基本决定了产品成分的质量。同时,采取的工艺和设备也直接与生产的成本息息相关,也即与企业的效益紧紧联系。
目前我国中药及相关企业(包括保健品、食品、化妆品等)大多数对植物药材的提取工艺为热回流提取法。这种方法具有投资不大,提取周期短,操作维修方便等优点,基本适合我国目前国情。但是,由于其提取罐采用夹套蒸汽加热,罐内在常压操作之下,所以物料的温度在100℃(水提)~80℃(醇提)左右。微压下温度还要高些。这使许多热过敏性的但具有药用价值生物活性的组分会遭受不同程度地破坏,从而影响了提取组分的质量。例如,用75℃的乙醇提取当归中的主要有效成分阿魏酸,在上述加热提取时罐内常压下的温度为78℃左右,结果在提取液中检测不出有效成分。而实践证明在提取温度小于65℃时,其有效成分才能不被破坏。同样,对何首乌提取时,其主要成分之一蒽醌的温度也不能超出100℃。
但是要在较低的温度下采用热回流提取,目前我国这方面的生产工艺设备尚不够成熟。通常采用低温浸渍或渗漉的方法,但这两种方法加工的时间即周期很长,一般需要几天到十几天,甚至有几十天的。因此生产效率较低,而且有效成分还不一定能完全提出。目前报刊书籍文献报道得比较多的先进方法是二氧化碳超临界萃取法(SFE-CO2)。有人把它称为是提取工艺现代化发展的方向和潮流趋势,是实现中药产业化,与国际接轨的重要技术。使用这种方法能在较低的温度下(CO2的临界温度31.08℃,实际操作的温度在35~70℃)将植物中的某种有效成分提取出来,纯度也很高。然而,这种方法在工艺上也有很大的缺陷,这是由于使用该方法其选择性很强,即只能一次针对药材中某一种成分的提取。而我们知道,中药的最大特点,也是它与西药在成分和作用上的很大区别在于中药是主要以生物为原料(大多为植物)的,而某一植物内其有价值的物质决不只是一种,而至少是上百种。更何况成药是多种药用植物(生物)的组合配方。正是这些多组分生物活性的成分之间的相互协调作用对人体起了治疗、免疫调节、强身健体的功能。一般来说,中药的治疗、康复、调养、延年益寿的道理是基于其中医的辨证施治及养生的理论。这既是针对性的又是全方位的、协调的、平衡的、和谐的、合乎天人合一、阴阳平衡的辨证统一之说,其内涵及其丰富且博大精深。
说道哲理,我们还是回到CO2超临界萃取技术上来,由于该技术的重要特点选择性强,因而就决定了它的局限性的一面。但从另一方面来说,这一点的好处在于这种特点如若运用在对药材及产品成分的研究、检测和分析上还是十分有用的,运用在大生产上就显得有些“只及一点(某一种成分),不顾其余(其它成分)”了。此其一。第二也是很关键的一点,就是其设备装置的造价非常昂贵。如1000L的萃取罐设备就要200万美元,再加上配套设备,进口的保险费、运输费、关税、其它税费、手续费等等,简直是一个巨大的天文数字,国内一般厂家只有望而却步。此外,还有操作、维修、配件供应、技术培训等一系列的诸多问题均制约了这种技术的推广应用。由于萃取罐是高压设备,也就制约了它的体积(直径)不能太大,因而一次的投料量就很有限,所以产量也受到限制,故现阶段大力鼓吹用这种方法生产并不现实,也与我国的国情不相符合。此外,还有超声波和微波提取法等,据说很有前景,但是还处在研究开发阶段,未见在大生产应用的报道。
那么,是不是我们就没有更好、更经济、更有效的手段和方法来解决开始所提到的问题了呢?回答是否定的。有人想到能否在提取罐上采用减压的方法来降低沸提取呢?这种理论上是完全正确的。然而,我们知道:在提取操作时,溶媒必须经冷凝回流,才能维持提取的连续操作。这就给我们出了一道难题,真空系统该怎么个接法?
按照现在提取系统的设备安装方式,真空管是很难找到它合适的位置的。这是因为它有可能有的位置只有三个:
1、在提取罐上。这种接法显然不妥,因为尚未冷凝的溶媒蒸汽会从真空管被大量带走,反而达不到回流的目的,相反造成溶媒的损失。
2、接在冷凝器后,冷却器前。此方法虽然比上面的好,但由于冷却器的真空度要大于提取罐的真空度,溶媒也不能顺利地回流到提取罐内,除非冷却器与提取罐有足够的高位差使液体的静压力能够与之平衡其差额。但是要做到这一点也比较困难,因为这要提高冷却器的安装高度,更要提高冷凝器的高度,而我们都知道,这在实际上是难做到的,因为冷凝器原来就够高的了。
3、放在冷却器后。这里同样存在与上面第二点一样的问题。
所以要解决问题得另辟蹊径。而现在这个难题已获得解决。一种简而行之有效的方法(装置)已经研究并设计出来且经过实践验证效果非常之好。你不要担心还要花上几十万的投资购置新的装置,而有可能在现有提取设备装置的基础上稍加改造即可达到这个目的。
本案的技术特点、先进性、用途及市场前景、效益预测:
1、特点
本技术装置为一带控制阀门的金属容器。通过本装置的实施利用,可使得目前大量中药生产企业在用提取罐进行提取的生产过程中使得其提取温度保持在较低的状态下沸腾提取(醇提小于42℃,水提小于55℃)。这样保持了中药中的活性有效成分不致在较高的提取温度(水提100℃左右,醇提85℃左右)下受到破坏,从而大大提高了产品的质量和收率,缩短了生产周期,且节省了能源,因而进一步大大降低了生产成本。为解决中药现代化的关键技术之一。提取工艺迈出实实在在的一步。
2、先进性
符合现代生物工程的理论使活性物质有效保存下来的特点。同时,由于是低温提取,避免了中药材原料中很多无效成分例如淀粉在高温下水解成的糊精等夹带入药液中,从而增加了后处理的难度,继而增加了生产成本的弊端。所以本装置为先进的生产工艺装置。
3、用途
中药材的低温提取。
4、市场前景
本装置具有极其广阔的市场前景。特别是目前我国已将中药的现代化作为发展的战略目标和重点攻关的课题及积极扶持的对象。中药行业处于一个极有潜力和为市场看好的行业,且我国的中药企业为数很多,也亟待提高产品的质量和效益,而且就目前使用提取罐的厂家即可利用该技术进行改造,花费低,见效快。所以,一旦推出必将受到市场极大的关注和欢迎。
5、效益预测
用户(包括现有用提取罐生产中药的企业和药械厂)和投资者均不需投入很大的资金即可受到很好的效益,且该技术具有普遍适用的特点,因此,效益是不言而喻的。
(三)中药提取、分离纯化辅料的选用
开发中药注射剂药剂辅料的选用与开发化学药品注射剂辅料的选用差别较大,开发中药注射剂使用的辅料有自己的特点,首先要选择适宜的溶剂提取有效成分或有效部位,然后要选用适宜的辅料和工艺进行分离纯化,得到叫纯的提取物(中间体),最后才选用适宜的辅料和工艺成型。因此,开发中药注射剂辅料的选用侧重于中药提取、分离纯化时辅料的选用,涉及溶剂、浸出辅助剂、絮凝澄清剂、吸附剂、抗氧剂及抗氧增效剂等的选用。中药成型工艺辅料的选用与化学药品注射剂基本相同,涉及溶剂、助溶剂与增溶剂、抗氧剂与抗氧增效剂、PH值调节剂、渗透压调节剂、膨松剂等类辅料的选用。
1、溶剂类辅料的选用
第四篇:RFID技术的典型应用
FRID技术的典型应用
目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和甚高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式,下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。
一、低频(从125KHz到134KHz)其实RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作, 也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用.通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流,可作供电电压使用.磁场区域能够很好的被定义,但是场强下降的太快。
主要应用:
1. 畜牧业的管理系统
2. 汽车防盗和无钥匙开门系统的应用
3. 马拉松赛跑系统的应用
4. 自动停车场收费和车辆管理系统
5. 自动加油系统的应用
6. 酒店门锁系统的应用
7. 门禁和安全管理系统
二、高频(工作频率为13.56MHz)
在该频率的感应器不再需要线圈进行绕制,可以通过腐蚀或者印刷的方式制作天线。感应器一般通过负载调制的方式 的方式进行工作。也就是通过感应器上的负载电阻的接通和断开促使读写器天线上的电压发生变化,实现用远距离感应器对天线电压进行振幅调制。如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开,那么这些数据就能够从感应器传输到读写器。主要应用:
1. 图书管理系统的应用
2. 瓦斯钢瓶的管理应用
3. 服装生产线和物流系统的管理和应用
4. 三表预收费系统
5. 酒店门锁的管理和应用
6. 大型会议人员通道系统
7. 固定资产的管理系统
8. 医药物流系统的管理和应用
9. 智能货架的管理
三、甚高频(工作频率为860MHz到960MHz之间)
甚高频系统通过电场来传输能量。电场的能量下降的不是很快,但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远,无源可达10m左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。主要应用:
1. 供应链上的管理和应用
2. 生产线自动化的管理和应用
3. 航空包裹的管理和应用
4. 集装箱的管理和应用 5. 铁路包裹的管理和应用
6. 后勤管理系统的应用
姓名:付宁 班级:790920 学号:71094015
第五篇:虹膜识别典型应用案例
虹膜识别典型应用案例
2002年9月,美国新泽西州的肯尼迪国际机场(John F.Kennedy International Airport)在它的国际航班第四登机口岸安装了虹膜识别系统。这是美国第一个使用虹膜识别技术对工作人员进行安检的机场。通过使用这套系统,所有能进入到停机坪的人员必须是经过系统安全认证的人员。未经授权的人员想要强行通过的话,系统将自动采取紧急应对措施将试图强行通过的人员封闭在警戒空间。使用这套系统后,肯尼迪国际机场的安全等级从B+上升到了A+等级。通过肯尼迪国际机场乘机前往其他地方的旅客也上升
了18.7%。
2006年1月30日,美国新泽西州的学校在校园里面安装了虹膜识别的装置进行安全控制,学校的学生以及员工都不再使用任何形式的卡片与证件,只要他们在虹膜摄像头之前经过,他们的位置,身份便被系统识别出来,所有外来的人员都必须进行虹膜资料的登录才能进入到校园中。同时,通过中央登录与权限控制系统对进入这个活动范围进行控制。系统安装以后,校园内的各种违反校规以及侵犯、犯罪活动
大大减少,极大的减轻了校园管理难度。
在阿富汗,联合国(UN)与美国联邦难民署the United Nations refugee agency(UNHCR)使用虹膜识别系统鉴定难民的身份,以防止同一个难民多次领取救济品。同样的系统在巴基斯坦与阿富汗的难民营中使用。总共有超过200万的难民使用了虹膜识别系统,这套系统对于联合国供品的分配人道主义援助物
资起到了很关键的作用。
阿联酋自2002年10月开始对被驱逐出境的外国人进行虹膜注册,通过在机场以及一些边境检查中使用虹膜识别系统,来阻止所有被阿联酋所驱逐的外国人再次进入阿联酋。该系统不仅能防止被驱逐者再
次入境,还能防止正在阿联酋接受司法检查的人员伪造证件擅自出境逃脱法律制裁。
日本东京在某些住宅公寓中使用了虹膜识别仪,居民只有通过了虹膜识别系统的检测才能进入该公
寓,而且电梯会自动到达并带人们去他们居住的楼层。
2002年11月,德国巴伐利亚Bad Reichenhall市的市医院的婴儿房安装了虹膜识别系统来确保婴儿的安全。这是虹膜识别技术首次应用在婴儿保护方面。这套安全系统只允许婴儿的母亲、护士或者医生进
入。一旦婴儿出院,其母亲的虹膜代码数据就被从系统中删除,而不再允许进入。
2004年,位于波士顿的隶属于金普顿酒店集团的Nine Zero 酒店中的Cloud Nine penthouse 套房
和员工通道安装了LG IrisAccess 3000虹膜识别仪。
位于曼哈顿的Equinox Fitness 俱乐部的体育馆中应用了虹膜识别系统,用于俱乐部的VIP会员进入
配备全新设备和最好的教练的专用区域。
由于恐怖袭击的存在,安全防范一直以来都是历届奥运会关注的焦点,虹膜识别技术也以其独有的优点正越来越多地被应用在奥运安防中。例如,在1998年日本长野冬季奥运会中,虹膜识别系统被应用在运动员和政府官员进入奥运村的控制,并使用虹膜识别技术对射击项目的枪支进行安全管理。2004年雅典奥运会中,雅典奥组委启用了包括虹膜识别在内的生物特征识别身份鉴别系统,通过人脸、眼睛、指纹等身体器官及声音、步态、笔迹等肢体行为的全套生物特征识别技术来确认一个人的身份,对所有进出机
场、海关、火车站、奥运场馆的人通过摄像机自动识别。