一、山东农电一体化信息平台建设及功能介绍
一体化信息资源整合平台的设计采用的是模块组装式的设计方法，这是一种面向功能对象的分析设计方法，它是把系统中每一个处理操作都单独划分成一个小的功能模块对象，通过对每一个模块对象进行授权，采用搭积木的方式通过继承、封装等手段组成大的功能模块，最终组装成一个信息系统。
一体化信息资源整合平台采用三层的体系架构，分为应用层、服务层、数据层。
应用层是一体化平台的具体应用，包括企业门户、业务系统集成、辅助分析应用、数据交换应用、数据抽取应用。
服务层为应用层提供具体服务，包括门户引擎的Portal服务、接入系统的集成接入服务、实现数据交换应用的数据交换服务、实现辅助分析功能的MSTRService、实现数据抽取的数据抽取引擎（ETL工具Pervasive9）。
数据层为具体业务提供数据支持，包括一体化平台数据库、综合数据库；综合数据库的数据通过ETL工具从安全生产、营销数据库的中间库抽取数据。
一体化信息资源整合平台主要功能包括：企业门户、应用集成、数据整合、辅助分析等四大功能，可实现统一集成展现、系统集成服务、数据整合服务、辅助分析决策等功能。
1、企业门户模块
企业门户基本设计基于门户Portal的系统框架，遵循JSR-168和WSRP两个规范。该系统遵循J2EE开发规范，以Spring框架为主，结合Struts+Hibernate+Jsp进行开发，WEB服务器为Tomcat或WebLogic。其中数据持久化层采用Hibernate开发，业务逻辑采用Spring框架技术开发。数据库系统采用ORACLE数据库系统。
企业门户将企业中的各种信息、应用及其他资源集成在一起，是企业对外的窗口，也是一体化平台其他功能部署整合实现的实体，是一体化平台的一个有机组成部分。在企业门户里实现工作区、菜单、及其他功能的整合。门户本身所具有的功能主要实现Web内容管理、控制前台信息的展示，以及对于门户整体内容的后台管理，包括多来源的内容在统一框架内集成创建和。而企业门户中的平台管理功能是一体化平台的架构，是一体化平台的其它功能的基石，为数据整合、辅助分析、应用集成、门户管理提供了应用和管理的支撑。
2、应用集成模块
应用集成基本设计采用了企业应用集成（EAI）、企业服务总线（ESB）等设计思想，通过基本接入、参数接入、凭证接入等三种接入方式实现了营销系统、安全生产管理系统、辅助分析系统等B/S、C/S类型的第三方系统与企业门户的集成，从而达到综合业务处理的流程化、自动化、高效化和可管理化。
应用集成模块主要分为集成服务（接口）管理和集成配置管理两部分。集成服务管理通过基本接入、参数接入、凭证接入方式实现了和业务应用系统以及辅助分析模块的集成。而通过集成配置管理模块实现了业务应用系统以及辅助分析模块在企业门户中的展现层的集成展现。
3、数据整合模块
数据整合模块采用了基于封装技术服务和数据服务的设计思想，通过数据引擎、交换网关、综合数据库、前置机以及相应的资源管理，对一体化的数据互联互通提供了强大的支撑，实现了数据交换服务，解决了下面的信息交换需求：
（1）核心系统之间的信息交互；
（2）县级企业应用和县级系统应用之间的数据交换。
数据整合模块包括数据交换网关、综合数据库、前置机以及相应的资源管理（信息资源目录、数据资源管理）功能。
数据整合模块利用一体化信息整合平台的各项服务和组件实现对于各个业务系统的数据整合，并可利用商业智能手段实现主题分析，形成所需的管理指标和数据展现。可分为：数据引擎、综合数据库、数据交换几大部分。
4、辅助分析模块
辅助分析采用了BI展现软件MicroStrategy9，该软件通过IntelligenceServer、OLAPServices、ReportServices三种分析服务，以组件的方式通过桌面、Web客户端分析工具以报表、文档、仪表盘、平衡计分卡等形势展现给客户，为客户提供决策分析。
辅助分析功能模块采用MicroStrategy9将营销管理系统数据和安全生产管理系统数据，以及其它系统数据作为数据来源（经由数据整合模块将数据进行处理），通过建立主题分析模型，最终在web页面上形成报表，提供在分析的各种功能，并与一体化平台门户进行集成。
二、山东农电一体化信息平台在促进管理中的作用
在山东农电一体化信息平台建设推进过程中，充分体现了以信息化建设带动农电管理水平提升的重要作用。“SG186”工程农电管理业务应用是国家电网公司“SG186”工程业务应用之综合管理功能模块之一，是在国家电网公司“SG186”工程总体框架内，以县公司为主要实施对象，以一体化信息整合平台、安全生产管理系统等典型设计为主要内容的工程项目，经过一年多的实践，项目建设及运行取得了良好效果。
1、项目建设进一步规范了县公司业务流程
在工程建设中，山东电力集团公司对县公司安全生产工作标准及工作流程进行统一编制，最大程度上避免了各流程环节的差异性。在安全管理方面，确定了15个模块的内容，涉及管理流程29个，记录形式或记录模板53个。在生产管理方面，确定了生产组织体系、电网资源管理、电网运行管理、电网调度管理、生产技术管理等五个方面的内容，共涉及管理流程43个，记录形式或记录模板69个，明确了生产系统各部门、各岗位的职责和权限。县供电企业管理公司和标准化水平显著提高。
2、项目建设显著提升了县公司信息管理水平
“SG186”工程农电企业应用项目建设融入了先进的管理理念和方法，可实现管理模式向扁平化、集约化、网络化管理的转变，梳理和优化了业务流程，解决了县公司“信息孤岛”、低水平重复建设等困扰县公司信息化发展的难题。在工程建设中，我们还锻炼了一支素质高、能力强、有战斗力的信息化人才队伍，为县公司信息化发展提供了坚实队伍保障。
3、项目建设提升县公司人员整体素质
1可以合理配置
模块化UPS既是一种产品,也是UPS未来发展的必然趋势。
替代传统UPS是必然
模块化UPS兴起于2003～2004年。2004年,UPS厂商GA公司正式进入中国市场。虽然GA拥有包括UPS、直流电源、变频器、电源监控等在内的多条产品线,但是GA在中国市场的销售重点是模块化UPS。
当时,在传统UPS占据市场统治地位的中国市场,模块化UPS是一个另类。不过,正是由于这种产品上的差异化,让GA公司在中国UPS市场逐渐占有了一席之地。
“2004年,由于对模块化UPS产品不了解,许多中国用户对模块化UPS产品敬而远之。经过5年时间,越来越多的中国用户接受了模块化UPS的概念,银行、证券、电信运行商等大型用户开始使用模块化UPS产品。有些行业用户甚至在产品招标书中明确指出要采购模块化的UPS。”GA中国区销售总监王立平回忆说,“我们最先在金融领域取得了突破,中国国际金融有限公司是一个最好的例证。一开始,中国国际金融有限公司根本不接受模块化UPS的理念。2004年,他们尝试使用GA的Power+模块化UPS,取得了非常好的效果。此后,中国国际金融有限公司每年在UPS扩容时,都会继续购买GA的模块化UPS。”
王立平表示:“2004年,模块化UPS作为一种新型的产品,只是传统UPS产品的补充。如今,模块化UPS与传统UPS在市场上已经并驾齐驱。模块化UPS是未来的一个发展方向。适用于数据中心的10kVA～250kVA的传统UPS未来3～5年内很可能被模块化UPS产品取代。”
但是在工业应用领域,比如在一些自然条件比较恶劣的环境中,传统UPS还是有其用武之地的。如今,很多UPS厂商,比如APC、艾默生、伊顿、台达等都拥有了模块化UPS产品线。
王立平表示,很高兴看到模块化UPS市场在不断扩大,这对于未来模块化UPS产品的发展是十分有利的。目前,模块化UPS主要的竞争产品还是传统UPS。
避免过度配置
像中国国际金融有限公司这样的用户为什么会对模块化UPS情有独钟呢?用户在选择UPS时,通常会注意以下五项指标:可靠性、可用性、可扩展性、成本以及可管理性。与传统UPS相比,模块化UPS在上述五项指标上都表现优异。顾名思义,模块化UPS由多个模块组成,自然方便扩展。模块化UPS采用的N+X配置方式被认为是目前最可靠的架构。采用传统UPS往往会造成电源系统的配置过度。比如,用户的实际电源负载是30kVA,但是为了让现有系统具有一定冗余度,同时避免今后扩展的麻烦,用户可能要采购160kVA的传统塔式UPS,这就造成了系统的过度配置,不仅浪费了资源,而且增加了采购成本。采用模块化UPS,用户就不会碰到类似的麻烦。
系统模块化已经成了数据中心的核心设计理念。在下一代数据中心里,为了保证系统的稳定可靠,有效减少数据中心的占地空间,服务器、存储、网络设备等都已经采用了模块化的设计理念,UPS当然也不能例外。王立平表示:“模块化UPS使N+X安全模式在UPS应用中变得更加普及。2009年底,GA将在中国市场上推出250kVA的模块化UPS产品,系统由10个UPS功率模块组成,最多可实现4台模块化UPS并联运行。GA模块化UPS的另一个特色是多制性,可以提供单进单出、单进三出、三进单出、三进三出等多种制式,方便用户根据需求灵活调整使用。2010年,GA将把产品销售重点放在电信行业。”
2性价比更高
据赛迪顾问的预测,2009年下一代数据中心产品投资规模将达到392.2亿元,比2008年增长20%。在全球能源成本不断上涨的情况下,构建高效、绿色的下一代数据中心正成为企业信息化建设的核心内容。作为下一代数据中心的重要组成部分,模块化UPS的优势正逐渐显现出来。
“模块化UPS的优点很多,比如易扩展、可用性高、节能、维护方便等。但是,用户在选择模块化UPS产品时,除了追求低成本、可用性以外,不能忽视产品的可靠性。”科华公司销售中心副总经理林清民表示,“科华看好模块化UPS的发展前景,但是模块化UPS在可靠性方面还有待加强。”科华目前也拥有模块化UPS产品,单个功率模块为20kVA。凭借高效、稳定、节能等特点,科华绿色数据中心供电解决方案在赛迪集团主办的2009中国下一代数据中心技术高峰论坛上获得了最佳绿色供电解决方案奖。
经过多年的发展,UPS产品和技术已经相当成熟。从目前情况看,UPS产品的创新主要集中在应用的创新。“为了防尘、防晒,应用于3G基站的UPS必须考虑相应的IP防护等级和安装方式。在工业应用领域,UPS要具有更高的稳定性,能够实现自动化控制。”林清民举例说,“在工业发达的美国市场,工业化发展早于信息化发展,工业用UPS市场远大于信息化UPS市场,比例曾达到7∶3。在中国,信息化建设发展迅猛,工业化发展相对缓慢。未来,工业用UPS将是科华发展的一个重点。”
林清民认为,当前的全球金融危机对科华的UPS出口来说是一个机遇。科华上半年的销售数据显示,科华UPS的出口量不降反升。与其他国内UPS厂商以出口小功率UPS为主不同,科华出口的UPS都是中高端产品,最大功率达到400kVA并机产。全球金融危机爆发后,由于预算紧缩,用户更加注重产品的性价比,而这正是科华UPS产品的优势所在。
3维修时间短
传统UPS与容错UPS的最大区别是什么?台达电子集团电源系统事业群再生能源暨UPS事业部专案经理杨智卿表示:“完全没有故障的UPS是不存在的,冗余而又能快速修复的UPS才是最好的。因此,平均修复时间是衡量UPS产品优劣的一个重要指标。台达推出的HIFT高智能容错UPS的平均修复时间近似为零。”容错技术通常被用于服务器产品,而台达将这一概念移植到UPS上,表明HIFTUPS最大的卖点在于高可用性。所谓容错UPS,就是采用冗余的资源,使UPS具有容忍故障的能力,在发生故障的情况下,仍能确保UPS系统的逆变输出。
【关键词】大数据；区块链；共享经济
1引言
共享经济是当前社会发展中所衍生出来的一种经济发展模式，共享经济最初主要依托大数据进行发展，对社会中的闲置资源进行充分利用，实现经济循环化，这使社会闲散资源的剩余价值得到了充分的发挥。但是值得一提的是，由于仅依靠大数据技术，共享经济模式在发展的过程中常常会出现一些问题。此时，拥有信息公开化、去中心化特征的区块链技术就具备了较高的利用价值，区块链技术对于共享经济的发展来说是极为有利的。因此，将大数据与区块链技术充分结合对促进共享经济发展有着极为有利的作用与意义。
2区块链技术在共享经济中应用的必要性
2.1降低共享产品的交易成本
随着社会经济的发展，共享经济的出现使得社会上闲散的资源都能够被充分利用，共享经济的快速发展也正是因为可以利用较低的成本去创造较高的经济价值，将闲散的社会资源发挥出高于自身成本数倍的价值。值得一提的是，在共享经济模式快速发展的过程中，共享经济企业逐渐有了较为成熟的发展思想，那就是自身必须对推出的共享产品进行一定的补贴才能促使共享经济良好持续地发展。这就出现了一种共享经济发展现象，即在共享产品刚刚进入市场时，共享经济企业对共享产品的补贴可能会高于共享产品带给企业的效益，提升了共享产品的交易成本。以共享充电宝为例，企业通过与当地商家达成协议，将共享充电宝基站放在商家较为显眼的位置，用户自行扫码下单后，取出充电宝充电，而此时企业会为首次使用共享充电宝的用户提供免费充电服务，这样一来企业对用户的补贴就高于产品为自身所带来的价值，这就使得共享产品的交易成本被充分降低。如果应用了区块链技术，就可以为用户智能匹配距离最近的充电宝位置，有效避免资源的重复或过度投入，依靠区块链技术实现信息的快速传递进而降低交易成本。
2.2提升共享产品用户的信用等级
对于共享经济来说，信用一直是极为重要的发展基础。信用也是交易双方维持公平合理交易关系的重要基础，在传统经济和共享经济中都有着极为重要的基础价值。以共享产品中具有代表性的共享单车为例，共享单车在被用户使用的过程中为避免损毁丢弃现象的发生，会与用户的个人信用绑定，这样一来形成对双方的约束，不仅可以充分保护共享单车不被损坏丢弃，还能提升共享产品用户的信用等级。由此可见，在共享经济的发展中信用的作用是极大的。基于此，在共享经济发展中充分利用区块链技术不仅可以将区块链技术的优势充分发挥出来，还能提升用户信用等级的准确性，充分解决用户伪造信用记录等问题。区块链技术对于共享经济发展的推动作用包括以下几个方面：首先，区块链技术根据自身的技术优势可以将用户的信用公开透明化，保障用户信用的真实性，有效杜绝用户信用造假的风险；其次，区域链技术可以为共享经济交易双方提供一份电子合同，这可以充分保障因为交易其中一方毁约而导致剩余一方利益受损的问题不会发生，对共享经济的发展提供了切实的保障服务。
2.3实现全球经济信息共享
首先，在共享经济发展中融入区块链技术可以充分体现自身的价值，帮助共享经济将大数据技术与区块链技术充分融合，形成共享经济发展新模式；其次，可以充分体现区块链技术中的去中心化优势，将对用户的限制情况降到最低，并且还能将行业之间的信息充分共享，消除信息差、信息不对称的情况，将行业垄断僵局彻底打破，将全球的资源进行充分整合，并充分应用于共享经济发展模式；最后，利用区块链技术还能充分利用国际认可的电子货币进行交易，以此充分解决国家之间的交易差异化问题，实现全球经济信息共享[1]。
3区块链技术的主要优势
3.1区块链技术在金融征信领域的优势
共享经济对大数据技术的充分利用，可以切实保障企业与用户的信用情况，并且通过这种形式能够对信用数据的准确性与合理性进行保障，实现内部信息数据的安全共享。此外，当前共享经济中包含的信息数据是极为庞大的，因此，在处理这些信息数据的过程中常常会出现一定的问题。例如，因为这些信息数据的储存方式过于集中，一旦发生泄露风险会出现极大的社会影响。而且由于数据量极为庞大，想要对某一部分信息数据进行利用时，往往需要花费较长的时间。一些传统企业想要利用大数据发展共享经济时，往往缺乏相应的硬件支持，对信息数据的更新与处理效率达不到相应的要求。因此，倘若在我国金融征信领域中充分利用区块链技术，就可以切实解决以往金融征信领域的相应问题。第一，可以利用区块链技术将以往集中化存储的信息数据变为分散式，这种储存方式可以充分将信息数据进行分散存储，在面对泄露风险时仅仅会以点的形式泄露，充分避免因集中式储存发生大规模信息泄露的风险；第二，可以在共享信息数据时利用区块链进行同步，将信息数据储存在一个个节点之中，这样一来，节点数据可以被快速地查找到，实现信息数据的及时共享，这对于信息数据的传播效率来说是极为重要的。值得一提的是，在信息数据共享的过程中，由于信息数据都是以节点的形式进行储存的，因此，只有明确当前节点的地址与密码才能对该节点的信息数据进行查看，切实提升了共享经济中信息数据的安全性[2]。
3.2区块链技术在医疗服务领域的优势
区块链技术不仅在便民服务领域发挥极大的作用，它在医疗服务领域中的作用同样不容小觑。目前，我国大型城市的医院基本已经利用互联网技术开通了网上预约挂号等便利服务，充分节省了患者的时间成本。但是值得注意的一点是，现如今我国还有相当一部分医疗服务机构与场所对医疗资源的分配较不合理，很多医疗机构与医疗场所的患者流量是极大的，庞大的人员数量堆积在有限的医疗场所内不仅严重浪费了患者的就医时间，还造成了医疗场地资源的浪费，对于医院中各类资源都有着一定的影响。此外，不同城市的不同医院所使用的医疗服务网络都是不同的，因此，有些需要转院治疗的患者也不能通过网络手段来将转院信息进行实时传达，只能通过传统的电话通沟确定转院信息。基于此，医疗领域就可以充分利用区块链技术建立一个医院信息数据共享平台，避免出现各个医院之间的沟通交流效率低下的问题，可以充分提升医疗资源的利用效率。首先，对于患者来说就可以充分节约自身的时间成本，便利快捷地在最近距离的医疗机构进行就诊，避免出现大型医院中患者堆积，影响医疗效率与浪费医疗资源的情况；其次，对于一些中小型医院来说，面对一些自身没有治疗条件的病患，可以充分利用区块链技术将该患者的病情信息上传至医疗平台中，区块链可以根据患者的病情为其自动适配合适的医院进行就诊，充分提升医疗资源的利用率，实现医疗资源的合理共享；最后，可以通过区块链技术对医疗服务机构的发展情况与医疗服务明细进行检查，充分降低医疗事故的发生概率[3]。
3.3区块链技术在能源应用领域的优势
随着我国能源领域的发展，在能源利用过程中也存在着一定的问题。例如，在电力资源方面，众所周知发电站的主要用途就是发电，将电力资源进行输送，但是发电站一般都建立在郊区或者较为偏僻的地方，由于距离的原因，电力资源在传输的过程中存在一定的损耗情况。一般来说，发电站从发电到输电，最终将电力资源传送到消费者家中会浪费大约十分之一的电力资源，这种电力损耗对于电力资源利用率来说是极为不利的。随着我国城镇化的推进与社会经济的发展，城市用电量不断上涨，对于电力资源的供应也有了更高的要求，这种情况下发电站一旦出现事故，在电力供应终端出现问题，将会为人民群众的工作生活带来极为严重的影响，城市一些对电力有充分需求的行业与活动都会因此出现相应的经济损失。此外，我国电力能源由国家电网公司提供，因此，一些利用太阳能发电的企业或个人，无法将多余的太阳能供电资源分享出去，这也是电力浪费的其中一种。因此，在能源应用领域应该充分利用区块链技术发展共享经济，充分改善当前电力资源产出与输送的问题。利用区块链技术，不仅可以充分降低电力资源由于输送距离过长而导致电力消耗的问题，还可以充分保障城市供电的稳定性，区块链自身的节点式储存特点可以将电力能源分点式储存，可以充分提升电力储存的安全性。另外，区块链技术还可以让通过太阳能发电的行业将多余的电量交易出去，提升电力资源的利用效率。
4“大数据+区块链”技术在共享经济中应用存在的问题
4.1客户隐私信息存在泄露风险
目前，在大数据技术的发展过程中，随着信息数据数量逐渐提升，使得客户的重要隐私信息很容易发生泄露，而随着共享经济的发展，一些共享产品的使用权也由多个人拥有，而在使用产品的过程中需要用户通过扫码来获取，并且需要填写相应的个人信息，但是在此过程中缺乏监督管理，容易导致信息泄露问题[4]。
4.2过度依赖大数据技术
在当前共享经济发展过程中，对大数据的利用程度较高，因此，在未来的发展中很容易对大数据技术产生依赖，但是大数据技术并不能面面俱到地处理全部事件，而且目前大数据技术的成熟度仍有待提升。
4.3共享经济基础数据尚未完善
区块链技术具有信息公开通明、去中心化等优势，安全性能是优于互联网的。但是目前共享经济基础数据该尚未完善，因此，在共享经济的发展过程中很容易受到阻碍，遇到发展困难等问题。
5“大数据+区块链”技术在共享经济中应用的策略
5.1充分利用大数据技术与区块链技术的融合来发展共享经济
区块链技术发展至今，已经有了完善的技术储备，技术也更为成熟。区块链作为一种分布式数据技术可以通过对其中节点进行加密的方法来形成一个以节点相连接的数据链条，每个节点中都具有一定信息数据，可以通过任意一个节点的数据信息找到信息来源。因此，区块链技术在未来的发展中极具发展前景，也会成为目前我国经济发展的一大助力。区块链技术可以将自身节点中的信息数据进行加密，对节点信息查询时仅需要验证一次，还可以将共享经济交易过程中的信息进行读取保存。通过这种方式将区块链技术与大数据技术充分融合，可以让共享经济充分发展，提升信息数据的共享程度，避免出现信息差或信息不对称的情况。因此，“大数据+区块链”技术的充分结合，可以切实提升共享经济的发展效率[5]。
5.2制定完善相关政策
在共享经济模式的发展过程中，应该充分利用区块链技术进行发展，对于共享经济来说，区块链技术有着极为重要的发展价值。区块链经济可以与社会经济发展充分结合在一起，提升社会经济的发展效率。可以利用区块链技术建立一个安全性极强的信息数据系统，然后充分利用区块链的优势将信息进行共享化，以此将信息数据共享至全社会，让社会力量承担相应的信息责任。因此，在发展的过程中政府应该出台相应的政策，促进大数据技术与区块链技术的融合发展。并且出台政策鼓励相应的科研院所对区块链技术进行分析研究，切实提升区块链在社会共享经济中的应用价值[6]。
5.3提升企业的重视程度
随着区块链技术的不断发展，企业需要提升对大数据技术与区块链技术融合发展的重视程度。目前，区块链技术可以充分利用互联网技术融入金融征信领域、医疗领域与能源应用领域。充分推动共享经济的内部发展升级，使得区块链技术可以从企业方面得到充分发展。对于企业来说，需要利用区块链技术不断强化自身内部的数据信息管理，还可以充分与科研院所展开合作，加深对区块链技术的研究，使得企业可以切实提升对信息数据的使用与管理水平，充分实现共享经济的发展与升级[7]。
6结语
总而言之，在当前社会高速发展的背景下，共享经济需要基于大数据技术与区块链技术实现发展，充分依托大数据与区块链技术降低共享经济的发展成本，将资源的配置做到最优解。此外，其能够将自身的信息体系充分完善，保障使用共享经济的用户信息安全，将社会中的闲散资源充分整合，利用共享经济发挥其剩余价值。此外，为确保共享经济的良好发展，必须将大数据与区块链技术充分结合，实现协同发展。大数据与区块链技术结合既是共享经济发展的必备条件，也是共享经济发展的必要保障。因此，在“大数据+区块链”技术结合下的共享经济能得到有效发展。
【参考文献】
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关键词：500kV智能变电站；一体化电源；异常处理
前言
近年，经济快速发展，我国供电系统也在不断完善和进步，500kV智能变电站在日常生活中得到了广泛的应用。但从实际情况看，我国在500kV智能变电站在一体化电源技术运用方面依然存在不足，影响到其安全性和正常运行。因此，重视智能变电站的一体化电源技术研究，加强异常处理，才能从根本上发挥出500kV智能变电站的应用价值。
1500kV智能变电站的一体化电源系统组成
对于500kV智能变电站的一体化电源系来说，其为全站提供的工作电源（交流电源380V/220V、直流电源DC220V或DC110V、通信用直流电源DC48V）应该高效安全、稳定可靠。其系统组除了包括ATS以及逆变电源、充电单元之外，还包括有各类监控管理模块以及蓄电池。同时，对于通信电源来说，禁止单独设置充电装置或者蓄电池，而应该在直流母线之上使用DC/DC电源模块。
智能一体化电源系统在设计上主要是采用一体化的方式来进行配置，不管是在分析处理数据信息还是在监测模块的时候，可通过使用DL/T860（IEC61850）标准建模与信息化平台并接。此外，智能变电站的一体化电源系统主要通过采用集中管理以及测控各子单元的形式来达到时时监测运行状态的目的[1]。
2500kV智能变电站的一体化电源功能分析
2.1自动转换开关电器（ATS）
交流进线监控模块不但具有备用电源自动投切的功能，还可对每段母线的电流、电压以及断路器运行状态等进行时时监测。一般来说，备用电源自动投切功能应该要符合以下几个方面的要求：（1）确保当工作电源的断路器处在断开状态的时候，在备用电源电压依然正常且工作母线无电压的情况下才使用备用电源。（2）若在电源由人工手断开的情况下，禁止启动自动投入模块。（3）自动投入模块仅仅动作一次且必须延时。（4）当工作的电源供电恢复正常之后，必须要由人工来进行切换回路。（5）自动投入模块在工作母线发生故障状态下禁止动作[2]。（6）自动模块发出动作的时间应该要与警信号发出时间相同。此外，交流监控模块的功能还包括信息一体化平台交互、液晶汉显人机对话界面、分析处理数据信息。
2.2充电单元
对于充电单元来说，首先应该要具有蓄电池的充电特性，具备自动控制转换均充、浮充的功能，以此来避免蓄电池出现过充或者欠充状态，给蓄电池的使用寿命造成影响。同时，蓄电池还还应该要具备成功率因数校正作用，以便增强电网电能质以及不断提高充电的效率。此外，在每一个充电模块的内部都应可单独工作，具备单独监控的功能。处在正常工作状态时，充电模块、充电监控模块二者在接受充电监控模块的指令的同时还应该保持通信。当充电监控模块停止工作或者出现故障的时候，充电模块还应该继续正常运作[3]。
2.3蓄电池组
每一套蓄电池监测模块应与每组蓄电池匹配。一般来说，蓄电池监测模的功能主要包括有两个方面，一方面对蓄电池组电压、单体电压进行监测，另一方面测量蓄电池组温度。
2.4逆变电源
液晶汉显人机对话界面以及信息一体化平台交互是变电源监控模块两个最显著的功能。逆变电源监控模块发生故障的时候出现的几种情形：欠报警且输入电压过、欠报警且旁路交流电压过、逆变电源装置出口发生短路关机信号或者出现过载现象、逆变器故障报警[4]。逆变电源监控模块运行的时候出现的几种情形为：正常输入电流和电压；正常输出电流、电压以及频率；旁路开关位、逆变电源运行状态指示；负载百分比；旁路交流电压。
2.5通信电源
与逆变电源相同，液晶汉显人机对话界面以及信息一体化平台交互是通信电源监控模块的两大作用。同时，通信电源监控模块的抗干扰能力极强，可有效监测各种工作状态、查询信息以及设置系统参数。一般来说，当通信电源监控模块发生故障的时候，通信模块依然可以正常运作不受到任何影响。同时，通信电源监控模块还可储存过往历史警告相关记录，保障及时掉电后也不会消失。
3500kV智能变电站异常处理方法
一般来说，500kV智能变电站主要是UPS电源模块、电池单体发生异常，根据异常情况给予处理，具体如下。
针对UPS电源模块发生异常的处理方法包括有两种：（1）针对过流信号这种现象，如果复位之后还未能消除信号，需要及时与厂家联系对针对过温信号进行更换，同时还需要对内部的风扇进行查看，其是否存在老化现象，若风扇存在故障，应及时更换相同型号的风扇。（2）当发生过欠压告警的时候，对输入的电压值进行测量，若电压值显示正常，说明内部检测回路发生故障，此时需要及时与厂家联系并对检测板进行更换[5]。
针对电池单体发生异常的处理方法一般包括有两种：（1）通过监控把电压偏低的电池找出来，并使用万用表监测其电压是否处于正常状态，若电压出现不正常现象则说明电池存在问题；若电压显示正常，那么使用万用表在巡检仪上进行检测，若电压显示正常，那么证明属于巡检仪有问题，若电压显示不正常，极有可能的一种情况是保险接触不良。（2）如果两只相邻的电压为零或者是电压比较低，使用万用表对巡检仪的（9-11号端子）上对电压进行测量，如果显示与监控上显示相同，那么在对第28号蓄电池的保险测量，看其是否正常，若是属于保险断开的情况则应要及时更换。
4结束语
综合以上所述，只有正确应用500kV智能变电站的一体化电源，针对异常情况做出整出的处理，才能确保智能变电站稳定运行，实现供电事业的可持续发展。
参考文献
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关键词：单片机；智能插座；C语言
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.146
随着科学技术的飞速发展，高新技术的应用尤其是电子信息技术的快速发展，家居安全以及能源危机、节能减排等的要求不断提升，能源产业的发展机制提上日程。对于今后智能家居应用的一个大项分支，以及智能控制领域，无线智能插座的硬件基A与无线智能控制的结合符合客观技术发展的要求。鉴于此，本文主要基于单片机建立一种可操作性高的智能无线插座系统，以实现家居用电环境的安全便捷，可对接入智能插座的家庭电器的用电情况进行实时监测，当用电器用电总功率达到最大设定功率，插座可自动断电并报警。插座自带显示器可实时显示用电情况及各独立插口的状态，并将用电情况和插口状态发送至外置上位机，上位机可远程发送各种命令，并在其液晶显示器上显示。
1智能无线插座的硬件设计
智能无线插座下位机以单片机STC89C52RC为核心，电路包括电源电路、继电器控制电路、按键电路、显示电路、无线通信模块等组成，结构框图如图1所示。
本设计采用STC89C52RC单片机，单片机最小系统是单片机连接电路中最基本的部分，它的周围电路主要由电源电路、复位电路、时钟震荡电路三部分组成。
本设计的液晶显示器采用Nokia5110，Nokia5110对每个文字进行单独取模，在把文字转化为图像的处理方法上有所不同，具体来说是如果要横向取模的话则把输入的文字纵向排列成图像，而纵向取模的话则把输入的文字横向排列成图像。
本设计的控制主要通过继电器控制电路实现，当需要切断插座的供电时，单片机相关端口变为低电平，经过光耦和三极管控制继电器线圈，从而控制继电器开关动作，达到控制插座的目的。
本设计的无线通信采用XL01-232AP1模块，XL01-232AP1是UART接口半双工无线传输模块，可以工作在433MHz/868MHz/915MHz公用频段。符合欧洲ETSI（EN300-220-1和EN301-439-3）及FCC15.247/15.249认证规格，满足无线管制要求，无需申请频率使用许可证。该模块采用高性能基频晶振，符合工业环境的使用要求。XL01-232AP1采用串口调试软件可以设置输出功率（0-25dBm）、串口速率（1.2KBPS-38.4KBPS）、RF速率（1.2KBPS-25KBPS）、串口格式（8N1，8O1）、工作频率、产品ID等等。
本设计的电量采集模块采用PZEM-004T（V1.0），该模块是100A大功率带互感器交流表通讯模块，能够完成交流电压、交流电流、功率的测量，同时还能进行串口通信，方便与上位机进行数据传输。PZEM-004T（V1.0）通过串口与单片机相连。本设计中无线通信电路和电量采集电路都是通过串口与单片机连接，为了能区分两个模块，本设计采用模拟开关连进行两个模块与单片机的连接。
2智能无线插座的软件设计
本设计软件工作流程如下：系统通电运行后，首先进行系统初始化，然后进入工作状态。下位机首先检测上位机是否向其发送指令，如果有相关指令，则执行相关指令，如果没有相关指令，则开始读取功率测量模块的数据，获得插座的相关功率数据，读取功率数据后，将该数据发送给上位机，同时下位机本身也显示出相关功率数据；下位机还会进行功率是否超限的判断，经过判断如果功率没有超限，则开始下一个工作循环；如果判断出功率超限，则下位机对插座的通断进行控制，从而控制插座输出功率。
3结论
本项目提出一种具有安全监测功能的智能插座的设计方案。主要在普通插座供电的基础上同时完成电流控制、数据采集和数据传输等功能。该插座可应用于用电情况的远程监控系统中，可以通过外设按键对电源进行定时开或关，查看每个电源当前的状况以及电力的消耗情况。在一定程度上满足了用电需求，同时也能对用电安全进行实时检测，具有一定使用价值。
参考文献：
[1]齐楠，韩波，李平.基于ZigBee的智能家庭无线传感网络.机电工程，2007（02）：20-22.
【关键词】电动汽车测控系统研究
新能源汽车的产生极大的提高了清洁能源的利用效率，有效的保护了环境。根据相关调查显示，通常情况下，内燃机的燃油效率为38%，而新能源汽车的产生则有效的改变了能源利用率低的问题，以电动机车为例，它的出现将电池能量发展成为汽车动力，从而有效的提升了配电效率、放电效率以及能源的利用率。新能源汽车试验台测控系统的合理运行促进了新能源汽车的研发，提高了新能源汽车的利用效率，本文以电动汽车这一新能源汽车为例，系统的分析和阐述了新能源汽车试验台测控系统的研究与开发的相关问题。
1组成方案
在整个电动机车试验台测控系统中，PC机测控系统占据着非常重要的地位，它主要由三部分组成，
（1）信号合理采集；
（2）信号适当调理；
（3）信号具体显示。
传感器在这个过程中会通过一定的方式对相应的待测信号进行转变，使其逐步发展成为电信号，并通过过滤器将信号中原有的相关噪音过滤掉，在完成上述程序后，将信号中潜在的有用新号保留下来，这样，信号就可以通过采集卡对其的调整，并传输到PC机上，以便于显示、分析以及存储软件信号。
因为，通常情况下，我们都是通过模块布设手段来实现布设电动汽车试验台的过程中所做的相关规定，正因如此，我们应当将不设思想同测控软件有机的结合在一起，从而进一步完善新能源汽车实现台测控系统模块搭建，并选出相对应的测控模块。值得注意的是，经过相关数据统计之后，我们发现测控开发的进行并不是一定要以试验台整体搭建完工为前提条件的，也就是说，在搭建试验台的过程中，我们也可以实践监测试验台的主要部件，并在此基础上，充分考虑驱动电机试验的合理性。一般来说，相关研究者在驱动电动机的相关实验中，应当着重考虑的问题主要包括三个方面，一是电源模块；二是负载加载模块；三是动力输出模块。
在选择传感器的过程中，我们应当以待测物理信号类型为主要选择依据，仔细的分析和考察相应的控制信号以及测量信号，一般，我们将待测信号以及待控信号分为三种模块类型，这三种模块类型分别是电源模块、负载加载模块以及动力输出模。
1.1电源模块
想要成功试验电机，我们就必须确保电源的稳定性以及合理性，在完成电网取电程序后，研究者还应当以蒸整流装置为手段，使直流电实现驱动输入，值得注意的是，在整个电机试验的过程中，应当做到科学合理的监测三相电压和三相电流以及相应的直流电压电流，与此同时，还要确保电网输出功率在80W以内，电压在220V以内，电流在121A以内。如果按照70W计算整流装置中最大功率，那么在进行相关试验的时候，我们就能够确保电压在280V以内。根据上述情况，我们不难发现定位整流装置中的时候，我们应将电压定位在280V以内，并确保最大输出电流值应为250A。
1.2负载加载模块
通常情况系啊，进行负载加载的时候要采用电涡流测功机进行，在这种情况下，我们必须以负载大小为主要依据对励磁电流进行设定，除此之外，还应当注意的是，测控机测量仪会通过相应串口实现相关转速和扭矩的工控机传递。
1.3动力输出模块
动力输出模块受永磁直流电机等诸多因素的影响，主要由三部分构成，
（1）PWM发生器；
（2）永磁直流电机；
（3）IGBT构成。
在试验中，应当严格的测量IGBT三相方波电压和三相方波电流以及转速扭矩，不仅如此，还要系统的测量驾驶引导信号。由于永磁直流电机中运行功率大多在60KW以内，且电流和电压都在232A和280V以内，所以，IGBT所输出的电业为280V，电流为232A，容量额度60KW。
1.4设备选择
我们可以以相关输出信号为主要依据来选择设备，从而进一步明确传感器方案。从本质上来说，所采用的电压信号应处于15路和0V到5V之间，值得注意的是，还要着重检测PWM发生器中的电压信号与测功机励磁电流信号。现如今，我们所采用的USB数据采集板通常情况下为SB7888型号采集板和USB7861型号采集板这两大类。在选取相应USB采集板的过程中，还应当分考虑USB采集板的使用是否方便。
2测控系统软件开发方案
（1）在开发测控系统软件的过程中，应用测控软件必须与相关标准保持一致，不仅如此，开发测控系统还应当具备比较便利的功能拓展空间，如果，在这个过程中，研究者忽略了软件功能拓展，那么就会在一定程度上加剧了系统整体的复杂性，并降低软件灵活力。因此，应该设计出更多更好的系统运行的软件。在软件开发过程中应着重研究软件可维护性能，一般情况下，部分软件一般难以维护且无法修改，这这就需要我们充分考虑软件系统的维护。
（2）缩短开发软件周期和提高软件开发质量过程中应当遵循代码重用性原则，这样可以使重用少部分程序，进一步缩短开发周期。值得注意的是，软件开发的可读性能够为软件修改及件拓展提供相应的可行性空间。
3结束语
总而言之，在合理运行的同时新能源汽车必须以新能源作为能源基础，并在此过程中新能源为动力进行相应的车辆驱动。因为新能源汽车可以使用新能源进行车辆驱动，从而实现了能源的保护。本文以现阶段我国新能源汽车试验台搭建现状为切入点，系统的阐述和分析了电动汽车试验台测控系统开发以及应用，旨在为我国新能源汽车行业的发展做出自己的贡献。
参考文献
[1]黄金国.汽车液压动力转向器性能试验台测控系统的研究与开发[D].武汉理工大学，2005.
[2]陈晓明.电动汽车试验台测控系统研究与开发[D].长安大学，2006.
[3]王向阳.汽车动力转向器试验台测控系统的研究与开发[D].武汉理工大学，2003.
[4]张冠哲，宋大为.新能源汽车试验台测控系统研发[J].机械设计与制造，2014，11：36-38+42.
【关键词】嵌入式智能小车ARM9S3C2440
一、引言
现代的电子信息不断发展，智能移动机器人已经成为热门，是现在自动化发展趋势。本文设计出一种基于ARM9的智能小车控制系统，具有直流电机控制效率高，有友好的人机界面简化了控制和开发过程，模块化设计方案便于智能小车的功能扩展和升级。系统采用无线控制智能小车，通过Android手机以WiFi通信方式控制小车模型的行驶方式，小车还装监控摄像头，超声波模块实现无线监控，自动行驶。
二、嵌入式智能小车整体功能
智能小车有如下功能：小车底盘采用四轮结构，直流电机控制小车行驶，舵机控制摄像头旋转方向，红外避障功能，超声波测距功能，图像采集，压缩，传输功能，摄像头拍到的视频进行压缩处理并通过WiFi模块传输到手机上，手机也可以拍照并把图片保存到手机中。
三、嵌入式智能小车控制系统设计
1、主控模块。控制系统的主控制器采用三星公司S3C2440为处理器[3]，主频为400MHZ，S3C2440采用ARM920T内核。主控制器包括核心板和底板，核心板上有S3C2440A、SDRAM存储电路、NorFlash、NandFlash，系统时钟，电源等。底板包括一些扩展电路模块如：串口，网口，usb接口等。主控模块是智能小车的控制中枢，所有的应用程序、智能系统、硬件驱动都是在这个开发板上开发的。它负责直流电动机调速控制信号，超声波测距信号，舵机旋转控制，图像采集，处理与无线通信信号等，从而实现各功能模块的协调控制。
2、外设控制模块。1）电机驱动模块。采用H桥电路来驱动直流电动机，以L298N芯片为主的电机驱动电路。对电机的调速采用PWM调速方法配合桥式L298N电路实现直流电机调速非常简单，范围大。通过开发板的GPIO接收输入信号，改变芯片控制端的电平，即可对两个左右电机进行正反转，停止等操作从而实现小车的前进，后退，左转，右转，停止功能。2）小车底盘。本智能小车为了实现前进，后退，左转，右转，爬波等功能所以采用路虎5的底盘，配有两个WD电动机和两条履带。底盘参数如下：尺寸：245mm*225mm*74mm（长*宽*高）；电机电压：7.2V；工作电流：160-180mA；最大速度：30cm/s；行驶速度：1Km/hr；爬坡能力：>30°等。3）舵机。为了摄像头能自由转动以便观察更多的区域，本系统采用两个舵机分别是辉盛MG955和辉盛SG90。它是一种位置伺服的驱动器，具有力矩大和工作速度快可以让摄像头的角度不断变化并能够保持控制系统。4）电源电路。电源电路是给小车上的所有元器件和开发板提供电压的，在驱动电路板上，使用7.4V1000MA的锂电池作为电源，芯片LM2596s给GEC2440发开板供电，LM7805给舵机和超声波供电。
3、避障监测模块。智能小车超声波模块采用三个HCSR04超声波测距模块，可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能；模块包括超声波发射器，接收器与控制电路。超声波测距借助于超声脉冲回波渡越时间法测距实现的。采用IO口TRIG触发测距，给最少10ms高电平。模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回，有返回输出一个高电平。传感寄到目标物体的距离D可以从传感器发出到接收经历时间T和超声波空气的传播速度C算出来：D=TC/2。小车有及时的办法躲避障碍物从而保证小车行驶安全。
4、图像采集处理模块。运用S3C2440的GPIO接口编程通过CMOS摄像头发送指令采集图像，通过压缩，裁剪处理以指定的格式下保存到指定的文件夹中，并利用无线WiFi传输到远程缩主机上实现远程监控。通过S3C2440的GPIO接口控制ov9650摄像头采集图像，因为摄像头采集到的是16bit的rgb流，libjpeg库提供的压缩程序将其压缩并保存成jpg文件，可是该库只能压缩24位的，于是先将RGB565转换成RGB24再调用该库的压缩函数压缩成所需的jpeg图片，最后保存无线通讯终端，实现远程访问。
四、智能小车控制软件设计
4.1Linux系统移植及文件系统制作
首先搭建Linux嵌入式系统开发环境；要运行在一块开发板上的Bootloader程序能够运行在另一块开发板上，需要修改Bootloader的源程序以适应自己的开发板，所以要进行Bootloader引导程序的配置和移植，通过Bootloader来初始化硬件如：内存，flash，网卡，时钟等；内核，即操作系统。它为底层的可编程部件提供服务，为上层应用程序提供执行环境。把linux-2.6内核进行配置核移植引导内核启动，初始化环境，把系统集成的LCD，网卡，串中，Flash集成到镜像文件zImage或uImage。最后进行文件系统设计，制作基本系统：bash，init，busybox，基本工具，基本库，基本配置文件和自定义或需要移植的相关文件。
4.2驱动程序开发
驱动是用来控制底层硬件工作，并为上层（应用程序提供相应的接口，可通过调用这些接口实现对底层硬件的一系列操作）。主要的驱动程序要设计有：1、car_driver.ko是对小车的行走方面进行操作的驱动；2、GEC2440_pwm.ko是对小车上的舵机云台进行控制的驱动；3、Csb.ko是用来测试小车与障碍物之间距离的超声波模块驱动；4、GEC2440_camera.ko主要是用来采集摄像头的原始图像数据的驱动；5、rt3070ap.kortnet3070ap.kortutil3070ap.ko这三个.ko文件为无线网卡的驱动。
4.3应用程序开发
下位机ARM部分先启动，主要是负责接收客户端发送过来的命令，根据命令进行一系列的动作控制，并可以在不同的用户之间进行切换。自定义的C主控程序开发部分实现：接收上位机发送过来的命令，行走控制，云台转动，视频采集，避障控制，数据处理，提供网络访问服务，手动控制模式和自动避障模式切换，并显示在UI屏幕上。视频服务程序部分通过移植开源源码包mjpg-streamer来实现数据发送，把摄像头的数据传递到手机端；上位机手机作为客户端通过Android程序开发实现远程控制小车的行进方向，获取视频数据。采用TCP网络传输协议，服务器和客户端的数据传输。网络编程部分主要包括阻塞I/O处理，多路复用，信号驱动套接字socket等内容。
五、智能小车运行检测
小车在实验室条件下对整个系统进行测试，首先配置手机WiFi的IP地址和网关，打开设置好的Android软件进入主界面再进入小车控制界面。智能小车有两种驾驶模式：手动驾驶模式通过触摸手机屏幕上显示的图标来控制小车前进，后退，左转，右转，停止功能，摄像头旋转，抓拍图片和接换到自动模式，也可以通过手机的重力感应来控制手机的行驶方向；自动驾驶模式通过超声波模块来测距并有及时的策略来躲避障碍，保证小车准确行驶。通过测试智能小车运行平稳，实时性好，完成任务准确。
六、结论
该智能小车采用手机重力感应控制使得小车和人交互带来方便，高清度的超声波模块保证系统行驶安全。采用功能强大的ARM嵌入式系统与智能控制，嵌入式对智能小车的控制系统进行模块化设计，有利于小车功能的进一步升级和改进，提高了系统设计效率。本系统可以作为移动机器人可以应用作为智能玩具，竞赛机器人，侦探小车。
参考文献
关键词自动测试系统；PXI总线；VXI总线
中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）22-0045-03
国外军用ATS（自动测试系统）先后经历了专用化、模块化和通用化3个发展阶段，技术趋于成熟。近年来，美军又针对ATS通用化过程中出现的开发维护费用昂贵、商业化水平低、军种间互操作性差等问题，提出了下一代自动测试系统（NxTestATS）的研制思想，进一步规范了军用ATS的研制的发展方向。
我军ATS经过从仿制到自行研发的过程，通过不断引入国外先进的测试理念和软件开发环境，自动测试系统技术亦有极大发展。目前多个兵种都在研究测试系统的通用性问题，采用通用自动测试系统的技术正在成为军用测试领域的热点。通用测试平台综合化程度更高，仪器设备数量众多，如何减少系统体积、重量及成本是一个急需解决的重要问题。
20世纪90年代初期，工业界推出VXI总线模块化仪器，便得到美军的大力支持，被各军兵种采用。经过几十年发展，以其开放的系统环境，模块化设计，紧凑的机械结构，良好的电磁兼容性及可靠性等优点满足了工业及军用领域对测试测量的需求，至今是组建军用ATS的首选。目前我国军用ATS大多采用VXI加GPIB或LXI台式仪器的混合总线形式。
PXI结合PCI的电气总线特性与CPCI的坚固性、模块化及机械封装等特征，将台式PC的性能价格比优势与PCI总线面向仪器领域的扩展完美的结合起来。PXI相比VXI具有成本低、体积与重量小、速度快等优势。本文提出以PXI模块仪器取代VXI模块仪器和部分台式仪器的思路，减小ATS体积、重量及成本。
1ATS基本架构
ATS能对被测设备自动进行测量、故障诊断、数据处理、存储，并以适当方式显示或输出结果。ATS一般由两大部分组成：一是通用测试平台，二是测试程序集（TPS）。如图1所示。
通用测试平台包括硬件平台和软件平台两部分。硬件平台一般由测试控制计算机、仪器资源和接口装置等组成。软件平台一般由操作系统、资源配置与管理软件、信号处理软件、测试程序生成软件、数据库及数据库管理软件、系统管理软件等组成。
TPS由可更换接口适配器、测试电缆和测试程序（TP）组成。一套自动测试系统通常配置数个或数十个TPS，可通过增加TPS进行扩展升级，实现更多被测设备的测试。
在测试控制计算机运行测试程序（TP），通过总线控制模块化仪器、通用台式仪器和专用测试设备，输出激励信号并测量被测设备响应，判断其功能、性能是否正常。利用通用接口适配器、射频适配器、可更换接口适配器及测试电缆，实现测试系统与被测设备的电气互连。
2PXI发展与现状
2.1国外情况
从1997年NI提出PXI概念，到1998年PXI作为工业标准正式推向市场，时至今日已有68家PXI系统联盟（PXISA）成员开发并推出了数千余种模块，PXI作为一种开放的技术标准经历了一个由市场培育到广泛应用的快速发展过程。从2000年到2004年，PXI产品的年均累计增长指数（CAGR）为37%，NI更以平均每周推出一个PXI新模块的速度发展。
PXI总线技术发展至今已较为成熟，以NI、Agilent、Aeroflex、Pickering和GE等公司为首的国际仪器和测试设备及模块制造商针对各种的应用需求开发出了涵盖数据采集、总线通信、仪器控制、无线通信和微波测试等各种应用领域的一系列的PXI模块化产品（仅美国NI公司目前的PXI产品种类高达400余种，衍生产品更多达上千种），高端产品逐步向PXI-E总线过渡，以提供更高的总线带宽和通信速率。
随着无线通信的广泛应用，针对2G（GSM和CDMA）/3G（CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA）/4G（LTE、WiMax）、蓝牙、WI-FI等测试和空间频谱信号监测等测试应用需求，NI、Agilent和Aeroflex等公司推出了多种类型的PXI矢量信号发生器和矢量信号分析仪，代表产品主要有NI公司的NI5673和NI5663，Agilent公司的N9381A和N9392A，Aeroflex公司的3050系列矢量信号发生器等，这些产品都充分运用了软件无线电技术，并采用了通用的I/Q数字基带设计。
这些模块工作频率主要集中民用测试最集中的3GHz和6GHz频段，均具有较强的矢量信号分析处理能力，并针对各种通信协议测试需求开发了配套的测试软件包，以选件的形式销售。在相同硬件模块的基础上，用户选用和加载不同的测试软件包可以完成对应通信体制的协议符合性测试和信号特征参数测量，体现了良好的升级扩展性。
这些模块中，综合性能最优异的是Agilent公司的N9392A型矢量信号分析仪。该模块采用PXI-E总线，由衰减/预选器、下变频器、频综和中频数字化仪等5个子模块组成，在8槽宽度下实现了26.5GHz的频率覆盖范围，信号分析带宽高达100MHz，同时该模块可直接兼容Agilent89600矢量信号分析软件，可以完成70多种信号标准和调制类型的测试，可完成EVM、CCDF、星座图、频谱模板、眼图、相位轨迹图的分析和测试。
据调研，过去几年中我国从多个领域大量进口了NI公司的PXI射频模块，主要包含3GHz和6GHz频段的矢量信号发生器和分析仪模块，并广泛应用到通信、科研、频谱监测和军事维保测试等多个领域。其中，在军用测试和空间电磁频谱监测领域主要使用的是其3GHz频段的PXI矢量信号发生器和分析仪（型号分别为：NIPXI-5670和NIPXI-5660）；后来随着军用保障装备国产化要求的日益加强，2010年后推出的6GHz频段产品多数应用到了民用无线通信测试等领域，但随着WI-FI应用前景的看好和生产量的急剧增大，产线测试需求缺口较大，对6GHz频段PXI矢量信号发生器和分析仪模块的进口量呈大幅上升趋势，目前NI和Aeroflex公司成为PXI模块级需求的主要供货商。
2.2国内情况
国内PXI总线产品研发大多遵循两种发展思路，一种是根据国内的特殊应用需求（比如较高的环境适应性）而研制的专用PXI模块，这类产品大多应用于军事装备的维护和维修测试中，以促进保障装备的国产化进程建设，为我军现代化装备提供从现场级到基地级的综合化保障。第二种发展模式是仿效NI等国外知名公司的发展思路，在分析其产品系列和类型划分的基础上，设定相类似的功用和性能参数，以指导PXI通用产品的研制。目前各公司均推出了各种类型的通用产品，随着产品型号和系列的日趋完善，国内产品以更高的性价比和更快捷、周到的服务与国外产品展开竞争，在工业生产、民用航空和科研测试等领域逐步替代国外同类型产品，并呈现出较好的市场发展前景。
经过10余年的发展，国内PXI产品研制技术已取得较大成绩，以中电41所、天奥测控、航天测控和华瑞达等单位为主要代表的PXI测试测控设备制造商陆续推出了各种类型的PXI系列化产品，包含数据采集、矩正开关、串口通信、数字多用表、数字示波器、射频开关、射频信号源和频谱分析仪等模块。其中，以无线通信和射频测试为主要应用背景的PXI射频/微波模块（信号源和分析仪等）近年来发展较快。各单位相继推出了自主研制的各型射频模块，详见表1。
表1国内主要厂商PXI射频模块统计表
模块类型产品名称工作频段生产厂商总线类型
射频信号源SC58481250kHz～3GHz天奥测控PXI
SC58482250kHz～6GHz天奥测控PXI
频谱分析仪AV6952250kHz～3GHz中电41所PXI
SC58560250kHz～3GHz天奥测控PXI
SC58562250kHz～6GHz天奥测控PXI
表1中所列PXI射频模块涵盖应用量较大的3GHz和6GHz频段，在工作频率和主要射频参数指标等方面与国外产品基本一致；存在本质区别的是：国外主流产品大多采用了矢量信号技术，不仅能产生和分析各种信号带宽和调制率的数字信号，完成矢量信号的各种分析和测试；而且在信号带宽和时延得到保证的前提下，所采用的通用IQ基带处理架构，理论上可以实现任意制式信号的激励产生和接收分析，将极大提高产品的适应性和通用性，有利于用户针对特殊体制（如：为提高通信安全性而自主开发的通信体制）信号的测试和二次开发。而国内现有的PXI射频测试模块没有采用矢量信号分析架构设计，仅具有针对模拟信号的调制和分析能力，在应用面上和灵活性上存在较大局限。
天奥测控研制的矢量信号发生器和分析仪模块参照国外Agilent和NI等公司产品的组成原理和指标体系，以我军装备保障的实用化需求为背景，提升模块在环境适应性等战术指标上的性能，设计通用的IQ基带电路，开发具有通用数字调制和分析能力的矢量信号发生器和矢量信号分析仪模块，完成模块的自主设计和国产化研制，并为研制其它通用测试保障设备奠定基础。
3PXI平台的优点
十六年的开发历程证明，PXI充分适应了市场应用的趋势，目前主要集中在测量、数据采集、过程控制与工厂自动化等方面，应用遍及军工、汽车测试、半导体测试、功能性测试、航空设备测试等诸多领域。
就应用而言，PXI产品的类型应有尽有，如模拟I/O、边界扫描、总线接口和通信、载波产品、机箱、控制器、数字I/O、数字信号处理、功能测试和诊断、图像采集、仪器、运动控制、原型板卡、收发器互连设备、交换、定时I/O等，不胜枚举。这些已经基本上覆盖了传统仪器领域的产品。
PXI平台具有以下优点：
1）体积小、重量轻；
2）成本低；
3）速度快，总线带宽达132Mb/s（VME为40Mb/s）；
4）基于PC技术，易于兼容其他总线仪器，如VXI/VME、GPIB、LAN、串口等；
5）开放式工业标准，超过70家厂商支持；
6）超过1500种产品可供选择。
PXI平台与其他仪器平台主要指标、参数对比如表2所示。
4PXI在ATS中的应用
某通信系统ATS以PXI零槽控制器（计算机）为中心，配有必要的通用/专用激励测试模块、标准仪器、专用设备。它针对不同的被测对象UUT，配置接口适配器，在测试软件控制下完成各种检测维护任务。
ATS主要组成为：
1）PXI平台：机箱、零槽控制器、模块化仪器；
2）一体化键盘显示器；
3）台式仪器（矢量网络分析仪）；
4）程控电源；
5）电源控制箱；
6）通信综合激励器；
7）专用激励器；
8）接口适配器组件；
9）射频适配器。
系统原理如图2所示。
图2ATS原理框图
ATS由交流220V供电，利用电源控制箱监视并控制电源输出。PXI零槽控制器作为测试计算机，控制PXI模块化仪器、标准台式仪器、综合激励器、专用激励器和被测设备，完成自动测试。通过以太网控制的仪器设备有矢量网络分析仪、多路直流电源和大功率直流电源；RS232/485串口控制的设备有通信综合激励器、AIS激励器、音频接口激励器、短波激励器和卫通激励器；峰值/平均功率计通过USB总线控制。为保证平台的可扩展能力，配置两台PXI机箱，分别安装低频模块仪器和射频模块仪器。两台PXI机箱通过以太网和LAN控制器实现级联。
PXI模块化仪器主要用于通用低频信号的产生与测量，包括电压、电流、电阻的测量；离散量开关信号的产生；TTL数字信号的输入与输出；实现RS422、RS232、RS485串口通信和1553B总线通信；低频信号的频率、周期和脉宽等参数测量；低频周期信号的产生。
系统配置两块PXI射频模块仪器，RF信号源模块和RF信号分析模块。射频模块仪器用于输出被测设备所需标准射频信号，并测量被测设备输出射频信号的频率、功率、频谱和调制参数等指标。
大功率电源、多路程控电源为被测设备提供交流、直流电源。
通信综合激励器提供通信系统各设备专用激励信号，包括超短波抗干扰电台激励信号、敌我识别询问/应答信号、罗盘天线仿真信号和塔康激励信号等。通信综合激励器还具备音频信号信噪比测试功能，可用于电台灵敏度指标测试。
专用设备包括AIS激励器、音频接口激励器、短波激励器和卫通激励器，用于产生完成测试所需的非标信号。
ATS的仪器资源通过射频适配器和接口适配器进行分配。射频适配器内安装射频开关、耦合器、衰减器和延迟线等器件，由数字I/O控制完成通道切换、信号调理。接口适配器主要完成低频仪器资源的分配，以及相应信号的调理。
因大量采用模块化仪器，本系统配置的台式仪器只有一台矢量网络分析仪，用于驻波比和插入损耗等测试。
按照VXI模块化仪器加GPIB台式仪器的方式，搭建的通信系统ATS体积大约占8个军用组装箱。采用PXI模块化的设计思路，特别是采用国产PXI模块代替台式仪器和PXI零槽控制器代替工控机等措施，整个ATS仅占用4个军用组装箱，如图3所示，极大的减小了系统的体积、重量和成本。
图3ATS结构外形图
5结束语
采用PXI平台取代VXI平台，利用PXI模块化仪器代替进口台式仪器，减小了ATS体积、重量，提高国产化率，降低了采用国外仪器维修不便的风险，降低采购、使用和维护成本。同时能适应标准化、模块化、系列化、通用化的要求，满足我军用飞机维修保障测试需要。
参考文献
[1]陈光礻禹.国外军事电子装备维护保障测试技术综述[J].国外电子测量技术，2007，26（2）：1-5.
[2]杜里，张其善.电子装备自动测试系统发展综述[J].计算机测量与控制，2009，17（6）：1019-1021.
[3]刘福军，孙香冰，汤宫民，等.基于“服务”的军用自动测试系统研究[J].计算机测量与控制，2013，21（7）：1727-1729.
关键词：电力电子技术；开关电源
现代电源技术是应用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用，是现代电力电子技术的具体应用。
当前，电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础，正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来，电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用，实现高效率和高品质用电相结合。
1.电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮，目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机，交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代，随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出，静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代
进入八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计，到1995年底，功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善可靠，而且使现代电子技术不断向高频化发展，为用电设备的高效节材节能，实现小型轻量化，机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2.现代电力电子的应用领域
2.1计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会，同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代，计算机全面采用了开关电源，率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展，提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源，根据美国环境保护署l992年6月17日"能源之星"计划规定，桌上型个人电脑或相关的设备，在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦，就符合绿色电脑的要求，提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言，电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中，通常将整流器称为一次电源，而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中，传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代，高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作，开关频率一般控制在50-100kHz范围内，实现高效率和小型化。近几年，开关整流器的功率容量不断扩大，单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多，其电源电压也各不相同，在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块，从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压，这样可大大减小损耗、方便维护，且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上，对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加，通信电源容量也将不断增加。
2.3直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源)，同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化，模块采用高频PWM技术，开关频率在500kHz左右，功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展，要求电源模块实现小型化，因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构，目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块，功率密度有较大幅度的提高。
2.4不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流，一部分能量给蓄电池组充电，另一部分能量经逆变器变成交流，经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量，另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件，电源的噪声得以降低，而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入，可以实现对UPS的智能化管理，进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速，已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速，其在电气传动系统中占据的地位日趋重要，已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压，然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器，将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出，电源输出波形近似于正弦波，用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期，日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年，其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调，96年引进生产线生产变频空调器，逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外，还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略，精选功能组件，是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源，代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化，这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流，IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波，经高频变压器耦合，整流滤波后成为稳定的直流，供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣，频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中，因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题，也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器，通过对多参数、多信息的提取与分析，达到预知系统各种工作状态的目的，进而提前对系统做出调整和处理，解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A，负载持续率60%，全载电压60~75V，电流调节范围5~300A，重量29kg。
2.7大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV，电流达到0.5A以上，功率可达100kW。
自从70年代开始，日本的一些公司开始采用逆变技术，将市电整流后逆变为3kHz左右的中频，然后升压。进入80年代，高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件，将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源，取消了高压变压器油箱，使变压器系统的体积进一步减小。
国内对静电除尘高压直流电源进行了研制，市电经整流变为直流，采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压，然后由高频变压器升压，最后整流为直流高压。在电阻负载条件下，输出直流电压达到55kV，电流达到15mA，工作频率为25.6kHz。
2.8电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时，将向电网注入大量的谐波电流，引起谐波损耗和干扰，同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象，即所谓"电力公害"，例如，不可控整流加电容滤波时，网侧三次谐波含量可达(70~80)%，网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置，能克服传统LC滤波器的不足，是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压，还反馈输入平均电流;(2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
2.9分布式开关电源供电系统
分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件，利用最新理论和技术成果，组成积木式、智能化的大功率供电电源，从而使强电与弱电紧密结合，降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力，提高生产效率。
八十年代初期，对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期，随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现，结合大规模集成电路和功率元器件技术，使中小功率装置的集成成为可能，从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始，这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点，论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。
分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳，也是超高速型集成电路的低电压电源(3.3V)的最为理想的供电方式。在大功率场合，如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。
3.高频开关电源的发展趋势
在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术均处于核心地位。对于大型电解电镀电源，传统的电路非常庞大而笨重，如果采用高顿开关电源技术，其体积和重量都会大幅度下降，而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中，更是离不开开关电源技术，通过开关电源改变用电频率，从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术，更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
3.1高频化
理论分析和实践经验表明，电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz，提高400倍的话，用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机，还是通讯电源用的开关式整流器，都是基于这一原理。同样，传统"整流行业"的电镀、电解、电加工、充电、浮充电、电力合闸用等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造，成为"开关变换类电源"，其主要材料可以节约90%或更高，还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高，促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化，带来显著节能、节水、节约材料的经济效益，更可体现技术含量的价值。
3.2模块化
模块化有两方面的含义，其一是指功率器件的模块化，其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块，含有一单元、两单元、六单元直至七单元，包括开关器件和与之反并联的续流二极管，实质上都属于"标准"功率模块(SPM)。近年，有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去，构成了"智能化"功率模块(IPM)，不但缩小了整机的体积，更方便了整机的设计制造。实际上，由于频率的不断提高，致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重，对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性，有些制造商开发了"用户专用"功率模块(ASPM)，它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中，使元器件之间不再有传统的引线连接，这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计，达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片，再把整个模块固定在相应的散热器上，就构成一台新型的开关电源装置。由此可见，模块化的目的不仅在于使用方便，缩小整机体积，更重要的是取消传统连线，把寄生参数降到最小，从而把器件承受的电应力降至最低，提高系统的可靠性。这样，不但提高了功率容量，在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求，而且通过增加相对整个系统来说功率很小的冗余电源模块，极大的提高系统可靠性，即使万一出现单模块故障，也不会影响系统的正常工作，而且为修复提供充分的时间。
转贴于3.3数字化
在传统功率电子技术中，控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代，电力电子技术拟电路基础上的。但是，现在数字式信号、数字电路显得越来越重要，数字信号处理技术日趋完善成熟，显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调，也便于自诊断、容错等技术的植入。所以，在八、九十年代，对于各类电路和系统的设计来说，模拟技术还是有用的，特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决，离不开模拟技术的知识，但是对于智能化的开关电源，需要用计算机控制时，数字化技术就离不开了。
3.4绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电，这意味着发电容量的节约，而发电是造成环境污染的重要原因，所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染，国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准，如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上，许多功率电子节电设备，往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流，使总功率因数下降，使电网电压耦合许多毛刺尖峰，甚至出现缺角和畸变。20世纪末，各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生，有了多种修正功率因数的方法。
总而言之，电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展，新技术的出现又会使许多应用产品更新换代，还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现，将标志着这些技术的成熟，实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年，随着通信行业的发展，以开关电源技术为核心的通信用开关电源，仅国内有20多亿人民币的市场需求，吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋，因此，同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动，并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。
参考文献：
[1]林渭勋:浅谈半导体高频电力电子技术，电力电子技术选编，浙江大学，384-390，1992。
[2]季幼章:迎接知识经济时代，发展电源技术应用，电源技术应用，N0.2，l998。
关键字：高频开关电源；发展
对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高频开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。在电动汽车和变频传动中，通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
由于科学技术的不断发展，现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。其主要有以下4种发展方向：
1高频化
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积重量与供电频率的平方根成反比。所以当我们把频率从工频50Hz提高到20kHz,提高400倍的话,用电设备的体积重量大体下降至工频设计的5~l0%。无论是逆变式整流焊机,还是通讯电源用的开关式整流器,都是基于这一原理。同样,传统"整流行业"的电镀、电解、电加工、充电、浮充电等各种直流电源也可以根据这一原理进行改造,成为"开关变换类电源",其主要材料可以节约90%或更高,还可节电30%或更多。由于功率电子器件工作频率上限的逐步提高,促使许多原来采用电子管的传统高频设备固态化,带来显著节能、节水、节约材料的经济效益,更可体现技术含量的价值。
2模块化
模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。我们常见的器件模块,含有一单元、两单元、六单元直至七单元,包括开关器件和与之反并联的续流二极管,实质上都属于"标准"功率模块(SPM)。近年,有些公司把开关器件的驱动保护电路也装到功率模块中去,构成了"智能化"功率模块(IPM),不但缩小了整机的体积,更方便了整机的设计制造。实际上,由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的电应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,有些制造商开发了"用户专用"功率模块(ASPM),它把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。
3数字化
在传统功率电子技术中,控制部分是按模拟信号来设计和工作的。在六、七十年代,电力电子技术完全是建立在模拟电路基础上的。但是,现在数字式信号、数字电路显得越来越重要,数字信号处理技术日趋完善成熟,显示出越来越多的优点:便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰(提高抗干扰能力)、便于软件包调试和遥感遥测遥调,也便于自诊断、容错等技术的植入。所以,在八、九十年代,对于各类电路和系统的设计来说,模拟技术还是有用的,特别是:诸如印制版的布图、电磁兼容(EMC)问题以及功率因数修正(PFC)等问题的解决,离不开模拟技术的知识,但是对于智能化的开关电源,需要用计算机控制时,数字化技术就离不开了。
4绿色化
电源系统的绿色化有两层含义:首先是显著节电,这意味着发电容量的节约,而发电是造成环境污染的重要原因,所以节电就可以减少对环境的污染;其次这些电源不能(或少)对电网产生污染,国际电工委员会(IEC)对此制定了一系列标准,如IEC555、IEC917、IECl000等。事实上,许多功率电子节电设备,往往会变成对电网的污染源:向电网注入严重的高次谐波电流,使总功率因数下降,使电网电压耦合许多毛刺尖峰,甚至出现缺角和畸变。20世纪末,各种有源滤波器和有源补偿器的方案诞生,有了多种修正功率因数的方法。这些为2l世纪批量生产各种绿色开关电源产品奠定了基础。
总而言之,开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着开关电源技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。
参考文献：
[1]刘胜利,高频开关电源实用新技术[M].
关键词：实时监测；环境参数；控制台
1引言
随着可再生能源技术的发展，在最近几年太阳能光伏发电系统得到了比较广泛的应用。但是目前影响太阳能系统输出参数的因素很多，主要的外部环境参数为温度、表面风速和照度。温度是光伏系统的重要参数之一，在给定光强下，光伏电池工作温度的升高影响电池的输出功率[1]。因此对温度的采集和检测在光伏发电系统中显得尤为重要。光伏发电系统的环境风速会影响到光伏发电组件的表面热量散发，因此对风速的采集和监控也是需要的。对于照度的监控，能很好的监控组件工作状况，防止“热点效应”[2]的产生。
本文设计了一种自动的、可以实时检测、记录以及传输的太阳能光伏发电系统的数据检测装置，该装置不仅可以实时检测光伏发电组件的环境参数，而且可以把采集到的参数通过无线传输发送到远程的控制台，进行记录处理分析。
2系统构成及硬件部分
2.1系统构成
系统主要包括电源模块、数据采集模块、数据处理模块、显示模块、无线通信模块，系统框图如图1所示。太阳能光伏发电系统的数据采集模块使用多个传感器采集太阳能光伏发电系统的光伏发电组件的温度、风速、照度；数据处理模块，控制多个传感器进行数据采集并处理传感器采集的数据；无线通信模块，执行太阳能光伏发电系统的数据检测装置与通信基站的无线通信，传输采集的数据；电源模块为上述各模块提供电源。
2.2硬件结构及工作过程
数据采集模块包括温度传感器，风速传感器和照度传感器。温度传感器包括美国AD公司生产的集成接触式传感器芯片AD590信号放大器，AD590的测温范围为-55℃～+150℃。AD590将外部温度信号转换为模拟电流信号，接着信号放大器将电流信号转换成电压信号并自动调整信号的增益大小。风速传感器采用了脉冲式风速传感器，脉冲式风速传感器体积小、质量小、原理简单，同时能够将风速模拟量直接转换成电子脉冲数。
数据处理模块采用德州仪器（TI）公司的LM3S1138微处理器，该微处理器可以对采集来的温度和照度数据进行A/D转换，并经行数据比较和BCD码转换，最后可以在显示模块上显示出当前的温度、风速以及照度的数值。微处理器还可以控制采样的周期，设定报警的上限，一旦采集到的数据超过报警的上限时，即发出报警信号。该微处理器还可以按照用户定义的数据格式打包，并发送到无线通信模块的缓存中去。显示包括四个键，这4个按键可以对微处理器进行参数和报警上限的设定。
无线通信模块采用索尼爱立信公司的G64无线传输模块，G64可以将数据处理模块发送过来的数据包封装，通过GPRS接入Internet，传入监控中心。监控中心的终端对接收来的数据包解析，还原，并由PC机执行相关的处理，如记录下一周期内的温度，风速，照度的变化曲线，定期进行数据库更新等等。监控中心的终端还可以通过Internet和无线网络对太阳能光伏发电系统的数据监测装置经行远程设定。
数据采集模块采集太阳能光伏发电系统的温度、风速、照度参数，并且把这些参数传送到数据处理模块，数据处理模块对这些参数滤波，A/D转换后打包发送到无线通信模块的缓存中，无线通信模块把这些数据包通过现有的无线网络罗如GSM，CDMA，WCDMA，TDSCDMA发送到各个基站，进而再传送到控制台，对这些数据进行记录分析，当采集到的数据超过所设定的参数时，还可以发出报警信号。
3软件设计
在采集过程中，传感器的输入模拟信号经前段信号处理之后送至C8015F320的引脚上，经过ADC转换为数字信号。单片机片外有8个45DB321C芯片组成一个32MB的Dataflash存储器，采集到的数据不断地通过SPI接口送到45DB321C芯片中存储。
4总结
本论文设计了一种太阳能电站使用的太阳能光伏发电系统的数据监测装置，该装置包括数据采集模块，数据处理模块，无线通信模块，电源模块。本装置可以把数据监测由原来人工手持式监测为自动实时监测，大大提高效率，采集的数据可以通过无线网络发送到各个计算机终端，进行记录分析，使得工作人员可以在任意地方都能随时了解到太阳能光伏发电系统的工作状况，对于产生的问题可以及时处理，符合国家职能电网建设中，免维护、可控、可视等要素的要求。
参考文献：
[1]赵为.太阳能光伏并网发电系统的研究[J].合肥工业大学学报，2010（4）：101-103.
关键词：射频功放单元典型故障分析及检测
我国广播电视事业的发展突飞猛进，特别是中波广播发射机已进入了全固态数字化时代，全固态PDM（脉宽调制）机和DAM（数字调幅）发射机推广应用。我台2007年购置了上海明珠厂的TSD10型DAM、哈尔滨广播器材厂的数字循环调制中波发射机各一部。现就这几年对此两部DAM发射机的功放模块出现的故障及分析判断、检测作以归纳和介绍：
常见典型故障现象
1、在不同位置，同一功放模块重复损坏：
（1）场效应管与散热体之间的绝缘有损伤
这种情况在修复后的功放板上极可能发生，任何一焊点的碎片或散热体上的毛刺及管子与散热片接触不紧密，都有可能导致绝缘失效，从而引发功放模块故障。
（2）功放模块上存在虚焊点、隐裂点
在修复功放板时，首先要检查功放板上有无虚焊、连焊，印刷电路板有无隐裂及打火痕迹，元器件有无变色、开裂现象，尤其是推动变压器T1、T2的负载不能虚焊开路。
（3）开关电路故障
射频功放单元模块的开关电路故障也是导致COMS管损坏的原因之一，因此在修复功放模块的同时要检查开关电路是否存在元器件损坏。在检修中，常出现桥式功放一边COMS管击穿。
（4）射频推动信号不正确
射频推动信号不正确分为：推动信号电平不正确和推动信号相位不正确。这种情况存在于功放模块本身，要重点检查推动变压器T1、T2以及双向二极管（VD1一VD4），这些元器件损坏或失效均会造成推动信号不正确而损坏场效应管。
2、在同一位置，功放模块损坏：
（1）射频推动信号不正确
它包含两层含义：一是电平幅度不对，二是信号相位不对。对所有功放模块来讲，其推动信号电平幅度在23Vpp左右，各单元模块之间的推动信号相位差应小于5度。如果由于推动信号不正确造成功放模块连续损坏，则存在于模块外部电路，如射频推动电缆故障，射频分配板或者合成母板上的插头连接不良等。
（2）漏极相位不正确
每个功放模块中推动信号的相位差应小于5度，每个功放模块场效应管的漏极（D极）转换波形的相位差也应小于5度。产生的主要原因是功放模块插接不良、射频功放补偿线圈抽头错误或是射频输出变压器存在问题。
（3）输出变压器有故障
功放单元模块的射频输出变压器有故障，功放模块肯定不能正常工作，应仔细检查变压器磁环是否破裂及是否有打火痕迹。
（4）控制信号不正确
从调制编码器送来的功放开关信号电平异常也可能导致该功放模块损坏。产生的原因多出现在调制编码板（A36板）上的驱动电路，可查编码器输出与其它开/关信号相比较来确定此功放板的开/关控制电平是否正确。
3、在随机位置经常出现功放单元模块损坏
可能产生故障的原因有：
（1）A/D（模/数）转换器采样脉冲相位设置不当
由于A/D转换器的采样脉冲相位设置不当，会产生随机的功放模块损坏故障，尤其是调制度高时，易损坏大台阶功放单元模块。
（2）调制B-电源设置不当
调制B-电源用于对功放模块的开关时间进行补偿，如果调制B-电源设置不当也能产生随机的功放模块损坏。在载波功率10KW，调制度为100%时B-电源电压在-2伏一-6伏之间变化，其中-2伏对应调制负峰，-6伏对应调制正峰。
（3）过载保护电路调整不当
如果过载保护电路调整不当或是不工作，当发射机出现过载时，有可能出现如果功放单元模块，如果怀疑过载保护电路不工作，可检查显示板上的电位器，看电压是否正确。
结合上面总结的三类功放模块可能损坏的原因，以上海明珠厂生产的10千瓦DAM发射机为例，简单介绍一下功放模块的故障检测方法：
一、检测功放单元模块的推动电平
由于推动信号电平幅度不正常而引起的功放模块损坏时，可利用测量功放模块推动电平的方法进行检测判断：
1、关闭发射机高低压电源并放电，打开电源箱后门，从熔断器组件板（A24板）拔掉保险F1一F7，断开所有功放模块的电源。
2、找到位置，将示波器的探头接到被测功放模块场效应管的控制栅极（G极）即VD3或VD4的负极，探头夹的地线接在屏蔽门上。
3、打开发射机低压开关，按低功率上高压，电源电压应为230VDC，而射频功率和功放电流应为零。
4、推动信号电平的正弦波形正常时为21一24Vpp，低于20Vpp时不正常，在检测功放单元模块推动电平幅度或相位时，放大器必须处于“ON（开）”状态，才能测到正常值。
二、检测功放单元模块的推动信号相位
每块功放模块的推动信号A、B两部分是分开的，推动信号的相位应在5度以内，包括A、B两部分。由于推动信号相位偏差过大而引起功放板损坏时，可利用相位检测进行分析判断：
1、示波器的连接方法同检测信号电平幅度一样。
2、设置示波器同步为外同步设置，用连接电缆连接到振荡器板（A17板）的J5一1上，作为外同步信号源。
3、调整示波器的水平微调使射频信号波形整个周期占据9格，每格40度。
4、利用示波器上的水平位置及触发电平调节旋钮，使波形位于显示屏的十字中心位置。
5、把此波形垂直扩展调整到十字中心位置，这一波形的相位作为测量其他信号电平相位的参考点。若模块的推动信号电平波形平移发生在右边第一大格，说明此模块推动信号相位比参考值的相位超前4度。如果平移发生在左边第一大格，则说明滞后4度。以此类推。
三、检测功放模块的漏极相位
如果某一功放单元经常坏，检测其推动信号电平幅度、相位正常时，此模块还出现故障，就应对其输出相位进行检测，来判断故障原因：
1、把示波器探头连接到被测模块上VD1一VD4的漏极（D极），分别测量，将探头夹接地于互锁屏蔽门上。
2、设置示波器在DC耦合上，将示波器的设置为外同步，并用连接电缆连接到振荡器J5-1上。
3、将发射机开5KW载波功率，调整示波器水平微调使波形整个周期占满9格。
4、利用示波器上的水平位置和触发电平旋钮将整个波形位于十字中心位置。
5、把这一波形垂直扩展调整至十字中心水平位置作为参考相位。若其他模块输出波形相位平移占据左边第一格，说明此功放模块的漏极相位比参考相位滞后4度。如果波形输出相位平移占据右边第一格，则此模块漏极相位比参考相位超前4度，以此类推。
6、如果检测到有模块漏极相位偏差过大，可能由以下几个原因造成：
（1）功放单元模块本身的问题
（2）查推动变压器、场效应管是否损坏
（3）如果以上没有问题，则查与漏极相连的和成环形变压器、补偿线圈、C8等。
综上所述，功放单元模块时DAM发射机的核心部件，大部分的故障都和功放模块及它周围的输入、输出电路有关，所以掌握功放模块故障及分析判断和有关检测方法是我们发射机维护工作中重要的环节。
参考文献：
[1]张丕灶.数字式调幅中波发射机[M].厦门大学出版社.2002
[2]陕西数字广播通讯设备有限公司（培训教材）