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關鍵詞:高層 ; 筑設;優(yōu)缺點; 方案
Abstract: along with the development of social progress, tall building construction scale greatly increased, the function by a single function into a multi-function combination, lead to change within the building distribution system from system in the size, or structural complexity, compared with the past are changed, this paper mainly discussed the ultra-high buildings points is the establishment of transformer substation.
Keywords: top; Set up; Advantages and disadvantages; scheme
中圖分類號:TU97文獻標識碼:A 文章編號:
目前超高層配電系統(tǒng)一般設計為單一變電站或是主+分變電站結合的10KV(或35kV)變配電系統(tǒng)。對于超過200米高的超高層建筑而言,其輸電線路長度也超過了200米,受380V低壓供電半徑的限制,當輸電線路在200米~260米之間的時候,設計上是否采用分變電站存在爭議。下面以一案例分析分變電站設立的優(yōu)缺點。
某寫字樓項目地下4層、地上50層。建筑高度220米,總建筑面積10萬平方米。地下4層為車庫及設備用房。地上1~4層主要功能為商務中心;5~48層為開敞式辦公樓層,49、50層為高檔會所,地上建筑面積 8萬平方米,設計配電容量為9600KVA。
一、 變電站設置原則:
該項目設計采用35KV變電站,執(zhí)行《35~110KV 變電所設計規(guī)范》(GB50059 92)規(guī)范要求,遵循變電站設置原則:靠近負荷中心,有利于提高供電電壓質量、減少輸電線路投資和電能損耗,節(jié)約用地、盡量少占用經(jīng)濟效益高的區(qū)域,交通運輸方便,有利于設備的運輸及對變電站的管理,考慮變電站與周圍環(huán)境、臨近設施的影響,盡量將變電站及35kV線路造成的電磁感應、無線電干擾、噪音等對通信設施和樓內工作人員形成的影響降至最低。
二、設計方案:
由于該建筑總高度220米,輸電線路長度位于200~300米之間,對于是否設立分變電站產(chǎn)生爭議,因此委托咨詢公司設計了兩套方案供投資方選擇,具體介紹如下:
1、方案一:將該寫字樓項目供配電系統(tǒng)設計為主、副兩座變電站,其中主變電站設于地下一層(供電范圍為30層及以下各層),副變電站設于地上四十層(供電范圍為31層及以上各層),分區(qū)域供電,能夠保證供電的質量及可靠性,同時達到節(jié)能與經(jīng)濟的目的。
具體設計如下:在地下一層設置一座35kV高壓配電所,由高壓配電所饋出6路35kV送電線路,其中4路送往本高壓配電所臨近的35kV主變電站,將35kV電壓直降至220/380V配電電壓,為該項目地下各層及地上低區(qū)各層提供低壓電源,變壓器裝機容量為 4x1600kVA;另2路送往該項目高區(qū)40層的35kV副變電站,將35kV電壓直降至220/380V配電電壓,主要服務于31~50層,為本項目高區(qū)提供低壓電源,變壓器裝機容量為2x1600kVA=9600kVA。總容量為9600KVA。
2、方案二:
將高壓配電及變壓器設置在地下一層,其它區(qū)域不再設置變電站。但在高區(qū)40層位置設置低壓配電室,向高層區(qū)域提供低壓電源。
詳細方案為:在地下一層設置一座35kV高壓配電所,由高壓配電所饋出6路35kV送電線路送往本高壓配電所臨近的35kV變電站,將35kV電壓直降至220/380V低壓配電電壓,為本項目提供低壓電源,在地下一層的高壓配電室設置了6臺1600kVA變壓器,其中4臺變壓器供電范圍為地下各層及地上30層及以下各層。另2臺變壓器直供設在高區(qū)40層的低壓配電室,供電范圍為31層及以上各層,進線電源使用密閉式低壓母線槽進行供電,高區(qū)(第31層及以上各層)的所有用電設備都由位于40層的低壓配電室提供電源。
三、對比分析:
1、方案一是目前比較通用的設計方案,其特點是能夠很好地解決電源的供電半徑問題,所有用電設備的供電半徑都在200m范圍以內,電壓壓降無需采取措施均能滿足規(guī)范要求。采用35KV高壓電纜直接將電力輸送到40層變電分配,節(jié)省電纜費用,供電損失也較小,對比380V低壓送電每年大約節(jié)約電費15-20萬元。
方案一的缺陷在于:①35kV變電站自身產(chǎn)生較大的電磁輻射及較強的電場,對周邊臨近區(qū)域(如上下幾層)產(chǎn)生干擾,采用屏蔽措施只能降低部分電磁輻射與干擾,不能完全杜絕。②變壓器、高壓環(huán)網(wǎng)柜等較大型設備設置在高區(qū)40層,一旦變壓器或高壓環(huán)網(wǎng)柜等較大設備出現(xiàn)故障需要更換維護,其運輸通道需要消防電梯豎井來運輸,將變壓器、高壓環(huán)網(wǎng)柜從底層運送到高區(qū)變電站的吊運較為困難。而樓外吊裝運輸方式受周邊限制,不適用。
2、方案二能夠解決方案一中存在的問題,高區(qū)不設置變電站,不需要向高區(qū)運輸變壓器、高壓環(huán)網(wǎng)柜,電源是采用低壓向高區(qū)送電,不需要向高區(qū)敷設高壓電纜;低壓電源對周圍環(huán)境不會產(chǎn)生影響到人員及辦公設備正常工作的電磁輻射及電場干擾。
方案二的缺點在于①向高區(qū)配電室輸送電能可采用密集封閉母線或并聯(lián)電纜,由于距離較遠(超過200米),產(chǎn)生的壓降很大(以2000A的密集母線,送電距離為200米來考慮,壓降約為28V,比例為6.9%),需要采取一定措施才能確保電源質量。②無論是采用密集封閉母線還是采用并聯(lián)電纜,都需要投入大量的資金。③系統(tǒng)運轉過程中電能損耗較大。
四、 結論:
通過上述方案對比分析可以看出,如果單純從表面經(jīng)濟角度考慮,設立分變電站的方案無疑是最佳選擇,而且目前絕大多數(shù)的設計方案也都是這樣設計的。但是,考慮到高區(qū)變電站變壓器等設備的檢修、維護及運輸通道等因素,以及電壓等級較高,造成電磁輻射及磁場干擾較強,對上下幾層周邊辦公區(qū)域人員的工作環(huán)境及辦公設備造成干擾,雖然增加一定投入,采用增加屏蔽等措施能夠減弱電磁輻射及磁場干擾(這也是目前普遍采用的方法),但仍直接影響寫字樓的租售率,其損失無法準確量化。
因此結論如下:
在廣播電視的音頻工作中,噪聲問題是一個普遍存在而又很難判斷的問題。組成音頻系統(tǒng)的設備越多,環(huán)節(jié)越復雜,信號的傳輸距離越長,系統(tǒng)出現(xiàn)噪聲的可能性越大。現(xiàn)在,就對音頻系統(tǒng)中噪聲產(chǎn)生的原因和解決方案作以介紹。
一、噪聲產(chǎn)生的原因
(一)接地不當
在音頻系統(tǒng)中,必須要求整個系統(tǒng)有良好的接地。接地電阻要小于4歐姆。否則。系統(tǒng)中的設備由于各種輻射和電磁感應產(chǎn)生的感應電荷將不能夠流人大地,從而形成噪聲電壓疊加到音頻信號中。
在不同設備的電線之間由于接地電阻的不同而存在地電位差,或在系統(tǒng)內部接地存在回路時,引起接地噪聲。兩個不同的音頻系統(tǒng)互相連接時,也有可能因兩個系統(tǒng)的地線直接相連產(chǎn)生噪聲。
(二)電磁輻射干擾產(chǎn)生的噪聲
環(huán)境的雜散電磁波輻射干擾,如手機、對講機等通信設備的高頻電磁波輻射干擾,電梯、空調等電脈沖干擾,演播室燈光控制用可控硅整流控制設備的輻射,都會通過傳輸線直接混入傳輸信號中形成噪聲。我臺1號演播室就是因為有大量的可控硅調光設備。導致擴聲中總是有噪聲存在。
(三)設備內部的電路噪聲
一臺設備單獨工作時。內部電子元件產(chǎn)生的電噪聲,可以達到要求的標準,但多臺設備級聯(lián)后,噪聲就會累積增加,在系統(tǒng)中形成嚴重的噪聲。
(四)電源干擾產(chǎn)生的噪聲
城市電網(wǎng)由于各種照明設備、動力設備、控制設備共同接入,形成了一個嚴重的干擾源。如接在同一電網(wǎng)中的燈光調控設備、空調、電機等會在電源線路上產(chǎn)生尖峰脈沖、浪涌電流、不同頻率的紋波電壓。通過電源線竄入設備的供電電源。總會有一部分干擾噪聲電壓無法通過音頻設備的電源電路有效的濾除,必然會在設備內部形成噪聲。
二、解決噪聲的方案
(一)良好的接地處理
為使帶屏蔽層的電纜能夠屏蔽外界的雜散電磁干擾,必須要使屏蔽層有正確的連接和良好的接地。設備懸浮,是在沒有專門的地線條件下的一種措施,這是一種不穩(wěn)定的工作狀態(tài)。往往會產(chǎn)生隨機噪聲。因此,要有專門的地線。在室外場所可以臨時性埋地線,最簡單的辦法就是用鋼管或鋁合金管插入地下。
一般的系統(tǒng)都是有多臺設備通過電纜連接起來的鏈路系統(tǒng),很容易由其屏蔽系統(tǒng)組成鏈式接地方式。當某臺設備上產(chǎn)生電磁輻射或靜電感應噪聲時.會由于傳輸線的屏蔽層和鐵質設備外殼組成的接地系統(tǒng)使得整個系統(tǒng)產(chǎn)生感應電壓,進而使系統(tǒng)產(chǎn)生一定的噪聲電平。所以,系統(tǒng)要盡量避免使用鏈式接地方式,而使用星形接地方式。這就要求連接所有設備的音頻電纜的屏蔽層要一端接地(接屏蔽層),而各設備的地線通過專門的導線連接到一個接地點。
為保證系統(tǒng)不出現(xiàn)地環(huán)路結構.要求各設備間只能有一條接地導線互連。在要求不嚴謹?shù)膱龊希梢宰尣黄胶獾脑O備懸浮,通過音頻信號線公用下一級設備的地線,也就是采用鏈形接地。這種鏈形接地的級數(shù)不能太多,一般不超過兩級,否則將使噪聲嚴重增加。
(二)系統(tǒng)的隔離
在一些大型的音頻系統(tǒng)中。往往由很多個子系統(tǒng)組成。這些系統(tǒng)大都是遠距離的連接,而且都有獨立的接地系統(tǒng)。2個系統(tǒng)一旦接地相連,必然形成接地噪聲。另一方面,由于傳輸距離較長,傳輸線屏蔽層的接地電阻增加,就容易引入大量外界電磁場輻射干擾噪聲。
在實踐中,如果每個系統(tǒng)單獨工作,噪聲可通過合理的連線和接地控制在允許的電平內。但當2個子系統(tǒng)互連時,即使用了單端屏蔽接地、長線分段接地處理,也沒有辦法解決長距離傳輸造成的輻射干擾噪聲。這時最好的方法就是加裝音頻隔離變壓器.在2個系統(tǒng)之間加裝音頻隔離變壓器使之互相隔離,2個系統(tǒng)的地線不得相連。
現(xiàn)在很多系統(tǒng)之間都是用光纖連接,效果最好。光纖進行長距離的音頻傳輸不會因電纜的集膚效應而引入可控硅調光設備以及其他雜散電磁波對音頻系統(tǒng)造成的干擾,而且能夠對各傳輸端的音頻系統(tǒng)形成電隔離,從而避免了各個音頻系統(tǒng)間的干擾。
(三)系統(tǒng)的正確連接
音頻系統(tǒng)中用到的設備很多。設備有不同的接口形式,有平衡和不平衡的輸入和輸出形式。為有效屏蔽外界的電磁輻射和干擾,必須統(tǒng)一使用屏蔽電纜并采用正確的連接方法。
當音頻信號傳輸采用平衡式時。外部干擾電源對電纜內的2根信號線產(chǎn)生的共模干擾電平對地環(huán)路幾乎相等.在設備內部放大器的輸人端,2根信號線上的共模電壓將換成差模電壓而相互抵消,形成不了干擾電壓。所以,應盡可能的采用平衡的連接方法。
在與不平衡的輸出設備連接時。直接用單芯屏蔽電纜,將平衡設備的端口和不平衡設備的端口連接,而不采用平衡――不平衡轉換器。屏蔽層感應的噪聲混入到音頻信號中,從而增加噪聲,這是引入噪聲的一個主要途徑。所以,無論是平衡還是不平衡的傳輸,都應采用雙芯屏蔽電纜,并且屏蔽層只在平衡輸出或輸入的一端接地。
當兩端都是不平衡的設備時,如果傳輸距離較遠,最好使用平衡、不平衡轉換器或音頻隔離變壓器轉換為平衡式傳輸。
四、電源的凈化
為了隔離公共電網(wǎng)形成的干擾噪聲。最好采用隔離凈化電源或隔離變壓器。隔離變壓器或凈化電源的接地端一定要有良好的接地,否則隔離的效果不好。要和一些干擾強的大功率電器隔離。單獨供電。也可以在音頻設備電源的輸入端加裝濾波器將干擾噪聲濾除。
隨著各種無線電新技術、新業(yè)務廣泛應用于經(jīng)濟社會各個領域,電磁環(huán)境日益復雜,無線電干擾事件時有發(fā)生,甚至出現(xiàn)了一些影響范圍廣、危害嚴重的突發(fā)無線電干擾事件,對無線電信息安全、經(jīng)濟社會秩序與人們的日常生活造成威脅。2008年北京奧運會將是一次科技含量極高的體育盛會,屆時承擔奧運比賽項目的城市的電磁環(huán)境將異常復雜。
保障無線電通信以及廣播電視信號的暢通,保障無線電信息安全,無線電監(jiān)測和干擾排查的快速反應和定位能力是確保舉辦一屆出色的、完美的奧運會的重要內容。
由于R&SFSH在2.5公斤(含電池)的重量下實現(xiàn)了便攜式頻譜儀在此前無法達到的優(yōu)良的射頻性能,它在2004年被指定成為國際空間站(ISS)項目專用便攜式頻譜儀,在國際空間站上圓滿完成了相關測試任務;在2000年悉尼奧運會開始,F(xiàn)SH在通信保障和干擾定位方面大顯身手。
R&SFSH雖然被稱為手持式頻譜儀,但它在不同的配置下,除了能進行基本的頻譜分析外,還可以完成發(fā)射機與天饋線測試、無線電干擾查處、電磁場強監(jiān)測以及電磁兼容(EMC)診斷等測試。R&SFSH優(yōu)良的射頻性能完全可以滿足大多數(shù)通用頻譜分析的需要。R&SFSH機身輕便,顯示清晰,即使在強烈日光下屏幕顯示仍然十分醒目。其長達4小時的電池工作時間解決了現(xiàn)場測量的后顧之憂。
基于手持式頻譜儀FSH,以及手持式天線,所構成的單人便攜式測試設備可以快速可靠的完成通信保障和干擾定位的許多任務。
干擾定位及排查方案
FSH與定向天線組HE200配合使用,可以組成便攜且性能優(yōu)良的無線電干擾的定位排查解決方案。
R&SHE200由三個便攜式高增益定向天線覆蓋從20MHz到3000MHz的頻段,其內置的低噪聲寬帶放大器可以進一步提高接收靈敏度。
R&SFSH與R&SHE200配合使用可以極大地提高無線電信號定位的效率,該方案已在全國無線電委員會的無線電信號定位工作中成功應用。
天線系統(tǒng)的維護和保障
發(fā)射機與天饋線測試是無線網(wǎng)絡維護工作的最主要內容之一。R&SFSH針對這類測試提供了足夠功能和選配件,豐富了測試內容并提高了測試效率。
功率/駐波比測量:
FSH可以通過連接不同的功率探頭,而成為一個高精度功率計。基站測試中常使用通過式功率探頭。把它連在射頻通路中,不會影響發(fā)射機正常工作,可測量發(fā)射信號的平均功率、峰值包絡功率、反射功率、駐波比和回波損耗。
3G測量:FSH可以根據(jù)規(guī)范測量3G基站(如WCDMA基站)的碼域功率。3G測試該選件可以測量信道總功率以及其中幾個最重要的信道功率和EVM(誤差矢量幅度),同時還可以顯示載波頻率誤差。FSH支持自動參考電平調整,可以很方便地設置最優(yōu)參考電平。當基站具有兩個天線時(發(fā)射分集),您可以選擇FSH和其中的任意一個天線同步。
雙端口傳輸測量:為了確定被測電纜(或濾波器/衰減器)的頻響特性,可以把被測電纜的兩端分別接到R&SFSH的射頻輸入和跟蹤源輸出進行雙端口傳輸測量。
單端口電纜損耗測量:當被測電纜很長(如一端連接在發(fā)射塔的天線上),往往不方便將電纜的兩端分別接到R&SFSH進行雙端口傳輸測量時,這時可以用單端口電纜損耗測量方法獲得被測電纜的損耗參數(shù)。
測試方法一般是:將被測電纜的一端連接在駐波比橋的測量端口,另一端短路或開路即可。如果被測電纜的另一端是連接在天線上,可以將掃描頻率設置到偏離天線工作頻段的某頻點上,此時,與天線相連的電纜端口可被看作是開路。
電纜故障點DTF測量:當基站饋線發(fā)生故障時,F(xiàn)SH的故障點定位功能可以準確定位電纜斷點和故障點的位置。這種方法是基于頻域反射原理,即用傅利葉變換將頻域轉換為時域,根據(jù)電纜類型(電波在不同介質中的傳播速度),由跟蹤源信號到達故障點并反射回來的時間計算出故障點的位置。
SMITH圓圖的顯示:R&SFSH是世界上首臺能顯示SMITH圓圖的手持式頻譜儀。SMITH圓圖可以為天饋線測試提供了更為直觀和有效的手段。
便攜式電磁場強監(jiān)測系統(tǒng)
在奧運期間,除了要保障通信和廣播電視的正常,另外一個重要的方面是電磁輻射污染問題、公共安全問題。
當今信息傳播的主要方式之一便是無線電電磁波,在賽場周圍,存在大量的廣播電視設備、微波設備、衛(wèi)星通信設備,以及各種移動通信發(fā)射基站。這些無線電發(fā)射設備在傳播有用信息的同時,也增加了環(huán)境中的電磁輻射水平,對人民群眾存在一定的電磁輻射污染,對于其他電子設備也是一種輻射騷擾源。
1998年國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)了《0-300GHz電磁場安全限值導則》,這一導則目前已被世界上大多數(shù)國家采納為電磁照射的安全標準。世界衛(wèi)生組織(WHO)支持采用ICNIRP導則規(guī)定的安全限值,并積極著手電磁照射標準的協(xié)調工作,希望全球采用統(tǒng)一的限值和測量方法。
在歐洲,先后出臺了EN50361、EN50383等針對無線通信終端和基站的輻射基礎測試標準和EN50360、EN50384、EN50385等相應的產(chǎn)品標準。這些標準均采用ICNIRP導則作為限值要求,同時針對特定產(chǎn)品給出了具體的測試方法。
關鍵詞:電力推進船;變頻電纜;敷設工藝
中圖分類號:U 671.8 文獻標識碼:A
Abstract: By studying the variable-frequency cable laying process, this paper proposes a variable-frequency cable laying process for compact compartments of electrically propelled ship.
Key words: Electrically propelled ship; Variable-frequency cable; Cable laying process
1 前言
當今,電力推進技術得到了迅猛發(fā)展,電力推進系統(tǒng)在半潛船、鉆井平臺和大型游輪等船舶上得到廣泛應用。電力推進系統(tǒng)由發(fā)電機組發(fā)出電能,通過變頻裝置控制推進電機,推進電機通過軸系帶動螺旋槳,從而實現(xiàn)船舶推進。
為降低與其他設備和電纜間的電磁干擾,應對變頻電纜敷設進行規(guī)劃,達到相關工藝技術要求。本文對采用電力推進的某海洋石油工程船建造過程中變頻電纜敷設進行研究探討,提出一種緊湊艙室內的變頻電纜敷設工藝,并對施工難點提出了解決方案。
2 電力推進系統(tǒng)簡介
本船電力推進系統(tǒng)主要由以下部分組成:發(fā)電機組、主配電板、推進變壓器、變頻器、推進電機、螺旋槳等。電力推進系統(tǒng)的各單元的組成,如圖1所示。
推進電機至變頻器之間的電力電纜選用變頻電纜,敷設前規(guī)劃好電纜路徑,變頻電纜與常規(guī)電纜分開敷設,達到降低電纜間的電磁干擾的目的。
3 變頻電纜選擇
變頻器運行過程中會產(chǎn)生基波和高次諧波,基波和高次諧波通過電纜進行傳輸,會對附近系統(tǒng)、設備及電纜產(chǎn)生電磁干擾,形成電磁波環(huán)境污染,因此選用的電纜能應對其進行盡可能的屏蔽,降低對外干擾。從變頻器到電機之間的電力電纜應選用帶屏蔽結構的電纜并且盡量降低敷設長度,這樣可降低電磁輻射和漏電流;變頻電纜具備良好的抗干擾和低輻射性能,能有效屏蔽自身傳輸電流基波和高次諧波對外部設備的影響,同時能抑制外部電磁輻射對自身的干擾。在安裝工藝上,變頻器的進線和出線按照廠家提出的安裝要求進行,選用電磁兼容密封,進一步降低電磁干擾。
根據(jù)以上原則,對變頻器的專用連接電纜作以下選型:外包絕緣材料方面,可采用硬質乙丙橡膠和交聯(lián)聚乙烯,能承受較高電壓等級的電力負載;導體結構方面,變頻電纜的導體一般采用符合IEC60228[1]要求的5類軟銅絲絞合導體,可較好地滿足變頻電纜的敷設空間較小、彎曲半徑小的特性;芯線結構方面,變頻電纜主要有3芯、3+E芯和3+3E芯三種結構,在理想的三相電力系統(tǒng)中,3+3E芯型為對稱結構,可使三個絕緣接地線芯的相位一次滯后120°,形成一個對稱平衡的狀態(tài),有效降低線芯間高次諧波對變頻電纜的影響;屏蔽材料方面,復合型的金屬屏蔽可有效屏蔽電磁波,避免電離現(xiàn)象對電力系統(tǒng)的影響。
本船的推進用電源電壓為AC690 V,故變頻電纜須采用1.8/3 kV等級,結合上述要求,本船變頻電纜型號選用1.8/3 kV TFOI-EMC,規(guī)格為3×120+3×25 mm2如圖2所示。
4 變頻電纜敷設工藝
推進電機的變頻電纜和電機變頻器內部均存在分布式寄生電容,因為變頻器PWM輸出電壓波形為非線性的,可以分解為基波和高次諧波,通過變頻器內部及變頻電纜的寄生電容產(chǎn)生基頻和高頻的電磁波,對其附近的設備和電纜產(chǎn)生電磁干擾。
考慮以上因素,變頻電纜的敷設工藝應注意以下幾點:
(1)與變頻器連接的變頻電纜,應單獨敷設在專門的電纜托架上,專用托架與其它電纜托架分開,并保持至少200 mm的間距;變頻電纜應與其他低壓電纜盡可能遠距離分開敷設,如果和控制電纜相交,交角要成90°直角(見圖3);變頻電纜敷設時需注意電纜的保護層、屏蔽層的保護,不能出現(xiàn)破損表面;
(2)連接變頻器與推進電機的電纜,如果是多根并聯(lián)的方式,電纜拉敷和接線后,并聯(lián)電纜的長度應相同,保證阻抗一致;
(3)變壓器與變頻器、變頻器與電機之間的變頻電纜鎧裝層/屏蔽層和接地線要求可靠接地(360°環(huán)形可靠接地),鎧裝層(屏蔽層)接地點是離開電纜連接處最近的接地銅排,電纜的兩端鎧裝層/屏蔽層和接地線都要求可靠接地;
(4)禁止將過長的電纜盤成圈狀放在變頻機柜內,圈在一起將引起電纜發(fā)熱和增加電磁輻射干擾;
(5)變頻器、推進馬達變頻電纜的接地,應嚴格按照ROXTEC EMC模塊安裝指導進行。本船采用的變頻電力電纜必須采取可靠接地措施,在電纜兩端點做好內、外兩層屏蔽的接地處理,所有電纜屏蔽層都要可靠接到PE點上,為避免變頻器通過電纜對外干擾,接地電阻應不大于10 mΩ;
(6)推進變壓器及推進變頻器底部穿甲板電纜密封,采用DGM-NG型密封裝置,在設備底部利用設備自帶的模塊式密封裝置密封好后,再對設備底部甲板進行密封。
5 應用情況
某采用電力推進的海洋石油工程船,主電源采用AC6600V、50 Hz柴油發(fā)電機組,主推進變壓器(6 600 V/690 V)、推進電機(交流690 V)布置在尾部,主機和煙囪位于首部,分前后主機艙,采用多股屏蔽電纜對推進電機進行供電,每臺變頻器到電機有20余根3×120 mm2的電纜;另一方面,該種船型的船體結構較為復雜,冗余設備多,艙室電纜通道的綜合布置難度較大,對變頻電纜敷設要求較高。
本船在變頻電纜敷設規(guī)劃時,根據(jù)工藝要求,主要考慮以下幾個方面:電纜的分類敷設要求、電纜彎曲半徑、電纜之間隔離、電纜的梁上開孔要滿足規(guī)范要求。具體措施如下:
(1)變頻電纜敷設長度盡可能一致。主變頻器到電機的電纜長度至少10 m以上,同時滿足電纜的彎曲半徑為10倍電纜外徑;變壓器分別由前后機艙供電,經(jīng)變頻器再至推進電機,艙內的相關電纜應盡可能遠離變頻電纜布置位置,避免交叉布置;變頻電纜敷設需考慮中壓、低壓電力、通信、控制等電纜的綜合布置。
本船在兩舷側采用2 000×1 100 mm2的A60電纜通道(見圖4),實現(xiàn)中壓、低壓、信號電纜分隔布置;尾部電機進出艙的兩個水密艙蓋位置避免在該位置布置電纜和設備,防止以后擋住電機出艙維修;
(2)為方便電纜布置,要求變頻器、變壓器等設備對稱布置,變頻器到推進變壓器的16根3×70 mm2變頻電纜由上平臺下改到平臺上(即變頻器室地板夾層內),同時把變l器基座提高,解決設備進線及電纜彎曲半徑的要求,減少了推進電機上方電纜較多的壓力;另外,推進電機的變頻電纜從底部敷設,采用電纜槽安裝保護;詳見圖5及圖6。
(3)合理規(guī)劃走線,確保大電纜有足夠的彎曲空間,電纜的內外屏蔽層都要可靠接地,電纜連接到端子前要有一定的長度余量,電纜的重量不能加到母線排和接線端子上,擰緊螺栓時不能踩踏母線排;
(4)外接電纜由配電板底部進線,進線處用MCT密封,中壓電纜端頭采用專用的冷縮套管進行處理,選用EMC(電磁兼容式密封件)密封,控制電磁干擾。
6 結束語
變頻電纜是電力推進系統(tǒng)的重要組成部分,合理敷設變頻電纜,可以有效降低對附近低壓控制設備的電磁干擾,確保設備正常工作。通過對某電力推進海工船的施工設計,總結出變頻電纜的敷設工藝,經(jīng)實船驗證取得了預期效果,為后續(xù)建造的同類型電力推進船提供了較好的借鑒。
參考文獻
[1]王兆安,楊軍,劉進軍.諧波抑制和無功功率補償[M].機械工業(yè)出版社,2002.
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關鍵詞:LVDS數(shù)據(jù)傳輸PCB阻抗匹配
在被稱為信息時代的今天,為適應信息化的高速發(fā)展,高速處理器、多媒體、虛擬現(xiàn)實以及網(wǎng)絡技術對信號的帶寬要求越來越大,多信道應用日益普及,所需傳送的數(shù)據(jù)量越來越大,速度越來越快。目前存在的點對點物理層接口如RS-422、RS-485、SCSI以及其它數(shù)據(jù)傳輸標準,由于其在速度、噪聲/EMI、功耗、成本等方面所固有的限制越來越難以勝任此任務。在轉達領域,隨著技術的發(fā)展,新體制雷達的出現(xiàn)和普及,如DBF體制雷達、相控陣雷達等,所需處理的信號帶寬和信號通道數(shù)大幅度增加,同樣面臨著大數(shù)據(jù)量的傳輸問題。因此采用新的技術解決I/O接口總是成為必然趨勢,LVDS這種高速低功耗接口標準為解決這一瓶頸問題提供了可能。目前LVDS技術在通信領域的應用日益普及,本文結合雷達中的數(shù)據(jù)傳輸特點介紹LVDS技術,分析LVDS技術在雷達中的應用前景。
1LVDS技術介紹
LVDS(LOWVOLTAGEDIFFERENTIALSIGNALING)是一種小振幅差分信號技術,使用非常低的幅度信號(約350mV)通過一對差分PCB走線或平衡電纜傳輸數(shù)據(jù)。它允許單個信道傳輸速率達到每秒數(shù)百兆比特,其特有的低振幅及恒流源模式驅動只產(chǎn)生極低的噪聲,消耗非常小的功率。同時,LVDS也是對高速/低功耗數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€多任務接口標準,在ANSI/TIA/EIA-644-1995標準中被標準化。
1.1LVDS工作原理
圖1為LVDS的原理簡圖,其驅動器由一個恒流源(通常為3.5mA)驅動一對差分信號線組成。在接收端有一個高的直流輸入阻抗(幾乎不會消耗電流),所以幾乎全部的驅動電流將流經(jīng)100Ω的終端電阻在接收器輸入端產(chǎn)生約350mV的電壓。當驅動狀態(tài)反轉時,流經(jīng)電阻的電流方向改變,于是在接收端產(chǎn)生一個有效的"0"或"1"邏輯狀態(tài)。
1.2LVDS技術的特點
LVDS技術之所以能夠解決目前物理層接口的瓶頸,正是由于其在速度、噪聲/EMI、功耗、成本等方面的優(yōu)點。
1.2.1高速傳輸能力
LVDS技術的恒流源模式低擺幅輸出意味著LVDS能高速驅動,例如:對于點到點的連接,傳輸速率可達800Mbps;對于多點互連FR4背板,十塊卡作為負載插入總線,傳輸速率可達400Mbps。
1.2.2低噪聲/低電磁干擾
LVDS信號是低擺幅的差分信號。眾所周知,差分數(shù)據(jù)傳輸方式比單線數(shù)據(jù)傳輸對共模輸入噪聲有更強的抵抗能力,在兩條差分信號線上電流以方向及電壓振幅相反,噪聲以共模方式同時耦合到兩條線上。而接收端只關心兩信號的差值,于是噪聲被抵消。由于兩條信號線周圍的電磁場也相互抵消,故比單線信號傳輸電磁輻射小得多。而且,恒流源驅動模式不易產(chǎn)生振鈴和切換尖鋒信號,進一步降低了噪聲。
1.2.3低功耗
(1)LVDS器件是用CMOS工藝實現(xiàn)的,這就提供了低的靜態(tài)功耗;
(2)負載(100Ω終端電阻)的功耗僅為1.2mW;
&nbs
p;(3)恒流源模式驅動設計降低系統(tǒng)功耗,并極大地降低了Icc的頻率成分對功耗的影響。與其相比,TTL/CMOS收發(fā)器的動態(tài)功耗相對頻率呈指數(shù)上升。
1.2.4節(jié)省成本
(1)經(jīng)濟的COMS工藝實現(xiàn)技術;
(2)低成本實現(xiàn)高性能,對電纜、連接器和PCB材料無荷刻要求;
(3)低能耗;
(4)TTL/CMOS信號能被串行或混合到單個LVDS通道,減少板面、層數(shù)、接插件和電纜。
另外,由于是低擺幅差分信號技術,其驅動和接收不依賴于供電電壓,如5V;因此,LVDS能比較容易應用于低電壓系統(tǒng)中,如3.3V甚至2.5V,保持同樣的信號電平和性能。LVDS也易于匹配終端。無論其傳輸介質是電纜還是PCB走線,都必須與終端匹配,以減少不希望的電磁輻射,提供最佳的信號質量。通常一個盡可能靠近接收輸入端的100Ω終端電阻跨在差分線上即可提供良好的匹配。目前LVDS技術在傳輸距離上其局限性,一般應用在20m以上。
2LVDS的典型結構和常用產(chǎn)品
目前LVDS產(chǎn)品主要有美國國家半導體公司全系列的LVDS產(chǎn)品和德州儀器半導體司的LVDS產(chǎn)品系列。美國國家半導體公司這方面更具優(yōu)勢,其產(chǎn)品主要有四種典型結構,是目前數(shù)據(jù)傳輸和交換常用的四種方式。
2.1典型結構
(1)點到點結構。基本的發(fā)展和接收結構,用于兩點間固定方向信號傳輸;
(2)點到多點結構。廣播式總線結構連接多個接收端到一個發(fā)送端,常用于數(shù)據(jù)分配;
(3)多點到多點結構。多點互連總線使點到點之間互連降到最少,同時提供雙向,半雙工通訊能力,在同一時間,只能有一個發(fā)送器工作;
(4)矩陣開關結構。通常應用于需要非常高的信號交換通路的系統(tǒng)中,實現(xiàn)全雙工通信。
2.2常用產(chǎn)品
對應點到點或點到多點結構,有LVDS線路驅動/接收器和LVDS串行/解串器(Channellink)系列產(chǎn)品。對于多通道、寬帶、大動態(tài)的數(shù)據(jù)傳輸,LVDS串行/解串器將是很好的解決方案。雷達系統(tǒng)中,分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸,分系統(tǒng)內通過背板的數(shù)據(jù)傳輸應用LVDS串行/解串器將大大減少電纜、接插件以及PCB背板的復雜度。這種產(chǎn)品在雷達系統(tǒng)中有很好的應用前景。
(2)對應點對多點或多點到多點結構的應用,BusLVDS技術能最好地適應這些應用。BusLVDSjLVDS線路驅動/接收器系列的擴展,為多點應用場合而設計,這時總線兩端都終接電阻。BusLVDS驅動器提供約10mA的輸出電流,因而能被用于重負載的背板上,那里的等效阻抗低于100Ω,這里驅動器會有30~50Ω范圍的負載。在一些大的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,要構造大的高速背板,LVDS技術是最理想的解決方案。
3LVDS的應用
了解LVDS技術的特性后,下面的問題就是如何在設計中應用好LVDS產(chǎn)品充分發(fā)揮其技術優(yōu)點,優(yōu)化系統(tǒng)設計。這里結合華東電子所某型號雷達系統(tǒng)中LVDS技術的應用來闡述用LVDS做設計的一些原則和技巧。
由于在系統(tǒng)中有幾十路接收通道和數(shù)字中頻接收機,數(shù)據(jù)線近500路。如應用傳統(tǒng)的TTL/CMOS信號用雙絞線并行傳輸,則需近千根導線,勢必造成系統(tǒng)和背板都很復雜,其噪聲/EMI性能的保證令設計者頭痛,功耗也將很大。于是筆者在系統(tǒng)設計中應用了LVDS串行/解串器技術(Channellink產(chǎn)品),將數(shù)據(jù)線壓縮到幾十對差分線,完成了數(shù)據(jù)傳輸,并在多種型號雷達中成功應用。在選定了產(chǎn)品后,用好LVDS技術關鍵就在于PCB板的設計。PCB布線總的原則是:阻抗匹配是非常重要的,差分阻抗
的不匹配會產(chǎn)生反射,會減弱信號并增加共模噪聲,線路上的共模噪聲將得不到差分線路磁場抵消的好處而產(chǎn)生電磁輻射。所以要盡量在信號離開IC后控制差分阻抗的走向,盡力保持尾端<12mm。
3.1PCB板差分布線的設計
側耦合的微帶線、側耦合的帶狀線、寬邊的帶狀線都可作為很好的差分線。根據(jù)實際情況,應用中選擇了側耦合的微帶線,示意如圖2。
布線中注意了以下幾點:
(1)應用微波傳輸線理論設計差分阻抗Zdiff或利用以下方程設計:
其中Z0為微帶線的特性阻抗;
(2)所布的差分線對一離開IC就盡早盡可能靠近在一起走線,布線越近磁場的抵消就越好,有助于消除反射并保證噪聲以共模方式耦合。也即圖2中的S越小越好。
(3)對于差分布線不要依賴于自動布線功能,要匹配一對差分線的長度,確保各組差分線間的間隔;并使線上過孔最少;
(4)避免90°轉彎(以防造成阻抗不連續(xù)),用弧線或45°斜線代替。
3.2PCB板的設計
(1)至少用4層PCB板,將LVDS信號、地、電源、TTL信號分層布局。在實現(xiàn)設計中采用了8層板以盡量滿足要求;
(2)將陡的CMOS/TTL信號與LVDS信號隔離,最好能布在不同層上,并用電源和地層隔開;
(3)保持發(fā)送器和接收器盡可能靠近接插件,連線長度愈短愈好(<1.5英寸),以保證板上噪聲不會被帶到差分線上,而且避免電路板及電纜線間的交叉EMI干擾;
(4)旁路每個LVDS器件,分布式散裝電容或表貼電容放在盡量靠近電源和地線引腳處;
(5)電源和地線應用寬的布線(低阻抗),并保持地線PCB回路短而寬;
(6)終端負載用100Ω(誤差<2%)表貼電阻靠近接收器輸入端來匹配傳輸線的差分阻抗,終端電阻到接收器輸入端的距離應小于7mm;
(7)將所有空閑引腳開路(懸空)。
3.3電纜和接插件的選擇
應用中選擇了雙絞線平衡電纜,并在外層加屏蔽;接插件選擇標準連接器,在連接器上差分信號通常連接在一行中靠近的兩個連接腳上,示意如圖3所示。
總之,應用LVDS技術在系統(tǒng)設計之前,應優(yōu)先考慮以下幾點:
(1)必須優(yōu)先考慮電源和地在系統(tǒng)中的分布;
(2)考慮傳輸線的結構及其布局布線;
(上海輻達環(huán)保技術有限公司,中國 上海 200065)
【摘 要】本文針對上海市輻射環(huán)保政府的主要職能要求,結合上海市環(huán)境保護和生態(tài)建設“十二五”中,關于輻射環(huán)保信息化建設的規(guī)劃內容,分類列舉了近年來建成并投入實際應用的輻射環(huán)保信息化建設成果,詳細闡述了相關業(yè)務系統(tǒng)和網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)的功能。通過分析和探討階段性成果在實際使用中產(chǎn)生的問題以及與實際需求間存在的差異,在提出可行的解決方案和建議的基礎上,對未來進一步信息化建設的發(fā)展方向進行了合理的展望和設想。
關鍵詞 輻射環(huán)保;政府職能;信息化建設
0 引言
近年來,大到如2006、2009、2013年三次朝鮮核試驗、2011年日本福島核電站泄露事故等國際事件的發(fā)生,小到如與日常生活息息相關的手機電腦輻射,公眾對輻射環(huán)境保護重要性認識的愈加深入,推動了政府加強輻射環(huán)境保護建設的投入力度。其中,信息化建設是深化輻射環(huán)保政務的重要方法之一。
在上海市環(huán)境保護和生態(tài)建設“十二五”規(guī)劃中,明確提出了加強信息化輔助決策能力,提升環(huán)保信息化管理水平的要求,旨在建設統(tǒng)一集成的環(huán)境監(jiān)測信息化體系,建立污染源動態(tài)信息數(shù)據(jù)庫,推進危險廢物全程信息化管理建設,構建市、區(qū)(縣)兩級聯(lián)動的環(huán)境管理信息共享平臺。其中,關于輻射環(huán)保的信息化建設主要可以概括為:建立核技術利用單位信息庫,實現(xiàn)輻射安全許可證網(wǎng)上辦理渠道;建立統(tǒng)一的輻射環(huán)境在線監(jiān)測網(wǎng);實現(xiàn)危險廢物收集轉運全程信息化監(jiān)控,建設輻射移動監(jiān)管系統(tǒng);建設應急中心和應急決策指揮系統(tǒng),加強核與輻射事故應急響應能力等。
本文基于上海市輻射環(huán)保的政府職能,闡述了上海市輻射環(huán)境保護信息化建設現(xiàn)狀,分析了階段性信息化建設成果在實際使用中存在的問題,深入探討了如何在完善已建系統(tǒng)平臺的基礎上,進一步推進上海輻射環(huán)保的信息化建設。
1 政府職能及信息化現(xiàn)狀
上海輻射環(huán)保的政府職能主要包括以下五個方面:放射性同位素監(jiān)管、放射性廢物收貯和處置、輻射項目監(jiān)督、輻射環(huán)境監(jiān)督、核與輻射事故應急。
1.1 放射性同位素監(jiān)管
放射性同位素監(jiān)管主要是指對放射性同位素銷售、使用、運輸、貯存和處置進行監(jiān)管,開展核技術應用單位的申報和監(jiān)督檢查、放射性同位素的轉讓備案、輻射安全許可的審核、運輸?shù)暮瞬榈雀黜椆ぷ鳌?/p>
目前主要利用環(huán)保部下發(fā)的全國核技術利用輻射安全監(jiān)管系統(tǒng),進行放射性同位素監(jiān)管,該系統(tǒng)主要功能有:放射性同位素單位管理;許可證管理;放射源管理;非密封放射性物質管理;射線裝置管理;監(jiān)督執(zhí)法管理;輻射事故管理;查詢統(tǒng)計功能;系統(tǒng)管理;業(yè)務提醒功能等。
1.2 放廢收貯和處置
放廢收貯和處置主要是指對Ⅰ~Ⅴ類民用放射性同位素廢源、廢物、廢液的收貯、貯存、整備、處置以及放射性同位素工作場所退役等。
在市級放廢庫,上海已初步建成了封閉式的放射性廢物庫管理系統(tǒng),初步實現(xiàn)對放射源廢物的入庫,管理,查詢,統(tǒng)計,監(jiān)測等的全流程管理;實現(xiàn)放射性廢物庫庫存信息綜合查詢和統(tǒng)計;實現(xiàn)對庫區(qū)內的放射性環(huán)境進行統(tǒng)計。
針對放射性同位素工作場所退役監(jiān)管等業(yè)務,主要從核技術利用單位監(jiān)管的角度出發(fā),目前歸類至輻射項目監(jiān)管信息化建設。
1.3 輻射項目監(jiān)督
輻射項目監(jiān)督主要是指開展輻射項目竣工驗收監(jiān)測和監(jiān)督性監(jiān)測等工作。
已建成的輻射項目監(jiān)督相關平臺有:輻射項目審批管理平臺,實現(xiàn)了建設項目環(huán)評、試生產(chǎn)、竣工驗收各階段電子化審批;輻射許可證審批系統(tǒng),實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)上申報,內網(wǎng)審批;過渡性的核技術利用單位管理信息系統(tǒng),進行人員資質和企業(yè)監(jiān)督管理;全國核技術利用輻射安全申報系統(tǒng),實現(xiàn)了輻射安全許可證辦理、延續(xù)、換證,放射性同位素轉讓、進口、異地使用、回收等申報工作信息化。
1.4 輻射環(huán)境監(jiān)督
輻射環(huán)境監(jiān)督主要包括兩個方面:電離輻射環(huán)境和電磁輻射環(huán)境。
(1)電離輻射環(huán)境監(jiān)督:γ輻射空氣吸收劑量率、γ輻射累積劑量,氣溶膠、沉降物、水汽、降水、水源地飲用水、地表水、地下水、海水、土壤等相關核素的分析以及重點核技術利用單位周圍輻射環(huán)境監(jiān)測。
(2)電磁輻射環(huán)境監(jiān)督:電磁輻射環(huán)境質量監(jiān)測,包括移動通信基站、變電站、高壓線,以及電視調頻廣播發(fā)射塔等伴有電磁輻射的污染源監(jiān)測。
針對輻射環(huán)境監(jiān)督,上海在全國輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)(減排100點項目)中,建成4個自動監(jiān)測子站(普陀、張江、崇明、金山)和本地數(shù)據(jù)匯總中心,并與環(huán)保部數(shù)據(jù)中心相連。
由于全國輻射環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)只與環(huán)保部輻射環(huán)境監(jiān)測技術中心信息系統(tǒng)直接聯(lián)通,運行于獨立專網(wǎng)上,因此,在市環(huán)保局信息化能力建設項目中,擴展建設了上海市輻射環(huán)境監(jiān)測信息收集處理平臺,實現(xiàn)對輻射工作單位監(jiān)督性監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理,對輻射連續(xù)監(jiān)測、水源地水體放射性監(jiān)測管理,對環(huán)境電磁輻射連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理。
1.5 核與輻射事故應急
核與輻射應急主要是指核與輻射事故應急監(jiān)測及技術支持。
目前,上海尚未建立核與輻射事故應急信息化平臺,以2014年5.7南京放射源丟失事件為例,上海對核與輻射事故應急響應主要依賴于傳統(tǒng)的電話溝通,進行分級上報事故再下達馳援。
2 主要存在的問題
近年來,上海響應“十二五”規(guī)劃,從政府職能角度出發(fā),在輻射環(huán)保信息化建設方面已有較大進展,初步完成了建立核技術利用單位信息庫,實現(xiàn)輻射安全許可證網(wǎng)上辦理渠道,建立統(tǒng)一的輻射環(huán)境在線監(jiān)測網(wǎng)等信息化能力建設要求。從階段性的建設成果和運行情況來看,比較突出的有兩方面問題:放射源監(jiān)管斷層和各職能平臺分離。
2.1 放射源監(jiān)管斷層
放射源的管理是一個生產(chǎn)、銷售、使用、轉讓、進出口備案、收貯等全過程,“從搖籃到墳墓”的管理,但從放射性同位素監(jiān)管、放廢收貯和處置以及輻射項目監(jiān)管幾個政府職能信息化建設現(xiàn)狀可以看出,目前信息化管理是從核技術利用單位的角度出發(fā),對放射源管理抓住了“搖籃”和“墳墓”兩頭為主的監(jiān)管和信息化建設。
放射源生產(chǎn)出廠后,對使用企業(yè)有基本能做到明確的信息記錄和管理;放射源使用后,收貯處置時對放廢來源企業(yè)也能在放廢庫的系統(tǒng)清晰歸檔記錄,但在中間過程中,對放射源的實際使用情況的監(jiān)管,還存在較大空白,延伸出諸如異地使用不報批、轉讓使用不報批、報批了但使用實際地不符、報批了但超時限使用等典型違法問題,無法實現(xiàn)有效監(jiān)督和執(zhí)法。
2.2 各職能平臺分離
目前,除了核與輻射事故應急相關職能并未配備對應的信息化建設內容,其他四個基本職能都已有使用中的平臺系統(tǒng),但實際業(yè)務中存在密切關系的各項政府職能,其分別使用的多個業(yè)務信息化平臺卻存在著嚴重分離的情況。
最為突出的是基于放廢收貯和處置職能建設的放射性廢物庫管理系統(tǒng),管理機制從核技術利用單位出發(fā),和放射性同位素監(jiān)管、輻射項目監(jiān)督兩個職能存在承前啟后的直接關系,但離線的封閉式建設特點導致諸如核技術利用單位信息等基礎數(shù)據(jù),依舊依賴人工手動輸入,無法實現(xiàn)在線更新,反而增加了業(yè)務工作量。
另一方面,放射性同位素監(jiān)管、輻射項目監(jiān)督兩個職能所使用到的業(yè)務平臺,同時涵蓋了國家級和市級多個系統(tǒng),同一個項目的操作存在多次不同系統(tǒng)登錄,不同平臺操作的情況,操作繁瑣的同時,各系統(tǒng)間共通數(shù)據(jù)的交互又存在一定延時性,對信息的準確性有著極為不利的影響。
同時,從上海區(qū)縣級環(huán)保部門調研已知,崇明、長寧、寶山、奉賢、閘北等區(qū)縣為了輔助區(qū)縣級相關輻射環(huán)保部門業(yè)務,已有建立輻射監(jiān)管信息化系統(tǒng)的意向、計劃或雛形,如果長此以往,各職能業(yè)務系統(tǒng)分離的情況越加嚴重。
3 解決方案和建議
通過分析和解決信息化建設現(xiàn)狀中存在的主要問題,在完善管理流程的基礎上加強技術支持,才能更好讓下一步的信息化建設落到實處,切實起到提高政府業(yè)務能力的作用。
3.1 加強放射源跟蹤監(jiān)管
加強放射源從出廠到使用至回收的全流程跟蹤監(jiān)管,是彌補輻射源監(jiān)管斷層的有效解決方法。對于放射源異地和轉讓使用違法違規(guī)的問題,雖然政府可以盡可能簡化業(yè)務流程,建立信息化申報審批平臺,但企業(yè)自覺性帶來了極大的不確定性因素。在法制的基礎上,人治必不可少,通過對核技術利用單位定期現(xiàn)場監(jiān)督執(zhí)法,以及放射源運輸?shù)膶崟r跟蹤,是緩解放射源的潛在危害的必要措施,因此,輻射監(jiān)管的移動執(zhí)法和放射源運輸?shù)囊苿佣ㄎ唬蔀榉派湓窗踩O(jiān)管的重要輔助手段和信息化建設方向。
通過移動執(zhí)法的建設,執(zhí)法人員隨身攜帶的移動執(zhí)法工具,利用3G/4G無線訪問技術,現(xiàn)場完成任務辦理、信息采集(錄音、錄像、照相、掃描文檔等)、通過無線網(wǎng)絡進行輻射污染源在線數(shù)據(jù)查詢,將執(zhí)法信息傳送回后臺輻射監(jiān)察管理系統(tǒng)。同時,引入定位技術,利用gps導航和GIS地理信息技術相結合,可以對放射源所在運輸車輛進行定位監(jiān)控,隨時跟蹤記錄車輛當前所處的位置、移動速度、移動方向、車輛狀態(tài)等,并根據(jù)外網(wǎng)路況服務,預判車輛達到目的地所需的剩余時間,軌跡回放等,保障放射源運輸安全。
3.2 整合多業(yè)務平臺數(shù)據(jù)和功能
為了解決各職能平臺分離的問題,從管理角度出發(fā),需要梳理和簡化現(xiàn)有業(yè)務流程,建立統(tǒng)一的技術標準,做到在信息化建設實際投入前,盡可能完善前期統(tǒng)籌規(guī)劃工作,明確現(xiàn)有各平臺業(yè)務偏重點和數(shù)據(jù)相通部分;從技術角度出發(fā),需要整合已有信息資源數(shù)據(jù)庫,構建數(shù)據(jù)交換中心,做好系統(tǒng)互聯(lián)互通,向統(tǒng)一入口登陸全業(yè)務流程操作的應用平臺建設方向靠攏。
依據(jù)目前各職能業(yè)務所涉的信息平臺,需要整合的系統(tǒng)初步包括全國核技術利用輻射安全監(jiān)管系統(tǒng)、上海市環(huán)評審批系統(tǒng)、上海市輻射許可證審批系統(tǒng)、上海市環(huán)保數(shù)據(jù)中心等,具體整合的數(shù)據(jù)包括:核技術利用單位基本信息、環(huán)評審批基本信息、污染源檔案、許可證信息以及臺賬信息等。多業(yè)務平臺的良好整合,可以為實現(xiàn)上聯(lián)環(huán)保部、橫聯(lián)市政府各部門、下聯(lián)各區(qū)縣的電子政務體系打下扎實基礎。
4 進一步信息化建設展望
依據(jù)“十二五”規(guī)劃要求,目前危險廢物收集轉運全程信息化監(jiān)控尚未實現(xiàn),核與輻射事故應急中心和應急決策指揮系統(tǒng)亟需建立。此外,上海階段性的輻射環(huán)保信息化成果和政府常規(guī)電子政務需求,以及社會公眾的實際需求都尚有一定差距。
政務方面,諸如輻射環(huán)保政府機構的內部辦公平臺、實驗室信息管理系統(tǒng)等常規(guī)業(yè)務和專業(yè)信息化平臺方面,都有待完善。公眾方面,以輻射環(huán)境監(jiān)督為例,隨著手機通信高速發(fā)展,政府對移動通訊基站的監(jiān)管力度日益加強,但對于上海輻射環(huán)境監(jiān)督的信息化建設工作主要還是配合常規(guī)環(huán)境監(jiān)測項目,對全市綜合性輻射環(huán)境狀況進行實時監(jiān)督,對細化到諸如手機基站之類周邊輻射環(huán)境狀況的信息化監(jiān)管尚有缺口,這恰是近年來公眾對輻射環(huán)境方面愈加憂心和關注的。
因此,在現(xiàn)有基礎上,進一步開展信息化建設時,不僅需要滿足政府自身規(guī)劃要求,擴展信息化建設內容,在完善現(xiàn)階段遺留問題的基礎上,避免再出現(xiàn)類似問題。同時,也要與時俱進,切實社會公眾日益關心的輻射環(huán)境問題,讓信息化建設的開展落到實處,真正起到提高政府環(huán)保科學化管理水平的作用。
參考文獻
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雖然說進攻是最好的防守,但沒有防守的戰(zhàn)役是完全不可能勝利的,一點閃失就會有全軍覆沒的可能性。所以“進攻”和“防守”到底哪個更重要?答案是:“都重要!”而肌膚的美白戰(zhàn)役也是一個道理,一味地強調用高濃度的美白產(chǎn)品來進攻不是不可行,但是沒有“防曬”這道堅實防線,那美白就很容易功虧一簣。想要萬無一失地守住肌膚的白就要攻守齊下,舉起自己的盾、擦亮自己的矛,防曬和美白一個都不能少。
防曬是美白的第一道防線,只涂抹美白品,防曬出現(xiàn)漏洞,一切辛勞都會白費。時時刻刻為自己的肌膚做好沒有任何漏洞的防曬功課,讓紫外線的傷害降到最低,同時將黑色素的活性也降至最低,這才能把肌膚的“黑”徹底扼殺在搖籃中。有了萬無一失的防守策略,讓我們徹底沒有了后顧之隴,接下來就可以放心大膽地進攻了。打擊黑色素最先進最強有力的武器就是各式各樣的美白產(chǎn)品了,從初級武器美白潔面膏、美白爽膚水到終極武器美白精華素、美白面膜,你可以單獨使用,也可以組合出擊。用它們來逐步擊退已經(jīng)形成的黑色素和肌膚黯沉膚色不均等問題,肌膚的“白”才能真正地被煥發(fā)出來。有了防曬和美白的互相配合,你也可以擁有白雪公主般的無瑕亮白美肌。
知道了防曬和美白的重要性,那如何選擇適合自己的防曬美白方案呢?這其實跟你的膚質關系不大,反而跟你的工作性質和所處環(huán)境息息相關,針對不同的情況應該有不同的解決方案來應對,這樣才能讓你“白”得更快速、更精準、更有效。先找準自己的定位才能得出最佳保養(yǎng)方案,趕快來看看自己屬于哪類人群吧!
如果你是辦公室達人
防曬參考值:SPF15~25 PA+
推薦產(chǎn)品:隔離霜、BB霜、美白淡瞄青華
別以為在辦公室里,把百葉窗都拉上你就安全了,抬頭看看天花板上密密麻麻的日光燈吧,它們也是會造成輕微的紫外線輻射的。除此之外,各種辦公設備比如電腦、打印機、復印機等造成的電磁輻射也會讓肌膚晦暗。如果再經(jīng)常加班,那肌膚黯沉發(fā)黃的情況就會更加的明顯。
抗氧化和防曬兩手一起抓
辦公室達人選擇能同時對抗紫外線。污染與電磁輻射的隔離霜、BB霜是最合適的了,同時帶有潤色遮瑕功效還能讓你在防護的同時偽裝出好膚色。而隔離霜中的抗氧化成分也能很好的修護由于加班勞累造成的肌膚疲勞無光澤。
重拳出擊提亮膚色、擊退斑點
辦公室達人無須長期使用美白產(chǎn)品,可以定期進行美白護理來提亮膚色,要針對局部的斑點進行特效美白護理。強效的美白淡斑精華是必備產(chǎn)品,你可以定期給肌膚做一個集中美白護理療程,也可以在肌膚護理的最后步驟用美白淡斑精華局部點在色斑上來抑制色斑。為了對付肌膚晦暗的問題,選擇有抗氧化修護功能的全效美白精華效果會更加突出。
如果你是外勤業(yè)務達人
防曬參考值:SPF30~40 PA++
推薦產(chǎn)品:防曬霜、美白爽膚水、美白乳液
經(jīng)常跑外勤的人想守住肌膚的白不是一件容易的事,每天都需要滴水不露地做好防曬,而且要十年如一日持之以恒的努力,稍有松懈全部心血就會毀之一旦。不但防曬需要堅持,美白也一樣,把美白護理列入全年必做的護理程序吧。
全方位武裝自己
白天補搽防曬是必不可少的,如果你大量出汗,就要補得更勤一些。即使陰天下雨也別放松警惕,紫外線仍然存在。搽防曬霜注意量要足夠,要不然防曬系數(shù)就會大打折扣了,像脖子、手臂等在外的部位也要照顧到。
陽傘、遮陽帽、衣服等物理防曬工具經(jīng)常被忽視,其實他們的作用比防曬霜還來得有效來得實在。一件普通的T恤衫SPF值大約為15~30,可以隔離95%的紫外線。陽傘、防曬手套、太陽帽、太陽眼鏡等都是你必不可少的防曬好幫手。
細水長流的美白功課
由于工作狀態(tài)決定了美白護理是常年都不能間斷的,含有精純維生素c成分的美白爽膚水和美白乳液可以幫助你均衡膚色、抑制黑色素的生成,而且維生素C還能促進膠原蛋白增生,修護紫外線日積月累對肌膚造成的光老化現(xiàn)象。
如果你是旅游度假達人
防曬參考值:SPF40~50 PA+++
推薦產(chǎn)品:專業(yè)防水防曬霜、舒緩噴霧、美白面膜
集中的暴曬,不僅要考驗你的防曬技巧,而且曬后修護的要點也應該掌握哦。這時候防曬需要加大力度,美白卻不能操之過急。
防曬產(chǎn)品一定要選擇防水的
出門旅游度假最好選擇有防水效果的防曬霜,對于汗水和海水造成的防曬品流失的問題就能有一定的保障To如果你是去海邊度假還要遵守一個原則,那就是:每次從海水里出來,都要從頭到腳再重新搽一次防曬霜,所以度假之前一定要買好足夠量的防曬產(chǎn)品哦。
想變白也不能心太急
一、典型案例中選擇性司法的運作
楊某訴某市電業(yè)局電磁輻射污染賠償案。本案中受害方楊某最初以電業(yè)局高壓鐵塔侵占土地使用權為由提訟,敗訴后又以高壓輸電線路電磁輻射引發(fā)疾病為由提起上訴。該市電業(yè)局先后單方面委托該省環(huán)境科學研究所及國家電網(wǎng)公司電力科研院對高壓塔周圍工頻電磁場進行測試,兩份鑒定報告都表明,高壓鐵塔周圍電磁輻射的各項指標低于相關國家標準允許的限值或強度。二審法院判決認為,由于鑒定報告表明高壓鐵塔的電磁輻射符合國家標準,因此該行為不具備違法性,與損害后果不存在因果關系,駁回了楊某停止侵權、賠償損失的訴訟請求。本案的爭議焦點在于,違法性是否是環(huán)境侵權的構成要件,以及因果關系的舉證責任分配。
環(huán)境污染侵權的認定,應當“采用從客觀構成要件到主觀歸責依據(jù)再到免責事由的邏輯分析路徑”[3]。我國學者一般認為,《民法通則》第106條關于一般侵權責任的構成要件并不包括行為的違法性,《環(huán)境保護法》第41條第1款以及《大氣污染防治法》、《固體廢物防治法》、《水污染防治法》也未將違法性列為環(huán)境污染侵權的構成要件。《民法通則》第124條的規(guī)定卻與之相左——違反國家保護環(huán)境防止污染的規(guī)定,污染環(huán)境造成他人損害的,應當依法承擔民事責任。僅從《民法通則》出發(fā),由于該法第124條屬于侵權責任構成要件的特別規(guī)定,依據(jù)特別條款優(yōu)于普通條款的法律適用原則,我們似乎可以認為違法性確屬環(huán)境污染侵權的構成要件。然而《環(huán)境保護法》等特別法屬于后法,構成了環(huán)境司法領域內自洽的法律體系,因此,從體系解釋角度出發(fā),考慮后法優(yōu)于前法的法律規(guī)范適用基本原則,違法性不應當成為環(huán)境污染侵權的構成要件,環(huán)境侵權的歸責原則應當是無過錯責任,即“損害發(fā)生后,不以行為人的主觀過錯為責任要件的歸責標準”[4]。因此,即便鑒定結論表明電磁污染符合國家標準,法院也不能據(jù)此認定行為因欠缺違法性而在構成要件上不齊備。遺憾的是,法院在此選擇性的適用了《民法通則》的規(guī)定,而放棄了更為符合法律解釋基本準則的《環(huán)境保護法》等法律規(guī)范。
在環(huán)境侵權的因果關系問題上,《最高人民法院關于民事訴訟證據(jù)的若干規(guī)定》(以下簡稱《證據(jù)規(guī)定》)第4條明確規(guī)定了舉證責任倒置,所謂舉證責任的倒置,是指將“依據(jù)法律要件分類說應當由主張權利的一方當事人負擔的證明責任,改由否認權利的另一方當事人就法律要件事實的不存在負證明責任”[5],若嚴格依據(jù)舉證責任倒置的要求,本案中本應當由電業(yè)局一方提供證據(jù)證明因果關系就不存在,很明顯,電磁輻射是否超標與電磁輻射是否與損失之間存在因果關系是完全不同的兩個爭議點,符合規(guī)定的排放污染物行為也完全有可能導致污染后果的發(fā)生。這就要求法院正確行使自由裁量權判定相應證據(jù)能否證明因果關系不存在,而不能簡單的以鑒定結論判斷因果關系。本案二審法院以鑒定結論符合國家標準直接否定因果關系之存在也值得商榷。在這一爭議焦點上,法院借助鑒定結論選擇性的放松了對舉證責任倒置規(guī)則的執(zhí)行。
在筆者掌握的其他案件中,法官判決主動放棄自由裁量權而倚重鑒定結論的情況屢見不鮮。這一直觀的印象也部分的得到了規(guī)模更為龐大的實證調查的印證。例如,有學者在歸納梳理了千余份來自全國31個省、自治區(qū)和直轄市近十年來的環(huán)境裁判文書后發(fā)現(xiàn),鑒定結論對于法官判決有著舉足輕重的影響,在因果關系判定方面,“依賴鑒定結論或明確的法律規(guī)定(采礦權與相鄰權糾紛)的占75%”[6]。另外,雖然最高人民法院《關于民事訴訟證據(jù)的若干規(guī)定》明確規(guī)定了環(huán)境侵權糾紛適用舉證責任倒置,即便在《侵權責任法》第66條生效之前,我國相關法律也基本確立了我國環(huán)境民事侵權訴訟的舉證責任倒置制度。但實際運用該規(guī)則的“僅有49.6%,更令人不解的是,一些文書一邊適用舉證責任倒置規(guī)則,一邊仍然堅持運用鑒定結論認定因果關系”[6]。
二、成因分析
環(huán)境侵權裁判高技術特征所形成的知識障礙,以及法官個體對于法律規(guī)范本質內涵認識的不足甚至錯誤,固然可能導致法官對于鑒定結論的過分看重。然而,如前述大規(guī)模實證調研所言,當依賴鑒定結論成為多數(shù)法官——他們有不同的知識結構、職位、社會影響力等社會學背景因素——共同的偏好時,我們完全有理由進一步追問這種偏好產(chǎn)生的原因。筆者將借助“法官的效用函數(shù)”這一理論工具解開以上疑竇。需要特別說明的是,筆者并未考慮權力尋租這一變量因素,理由在于,若筆者的解釋思路能夠自圓其說,即可證明前述對于司法權尋租的一元解說理論至少不夠完整且過于專斷。
(一)環(huán)境侵權訴訟中影響法官的效用函數(shù)的因素法官的效用函數(shù)旨在解答哪些因素可能影響法官制作判決的決策。波斯納將法官的效用函數(shù)的自變量歸納為六類:眾望、威望、公益、回避判決被撤銷、聲譽以及投票[7]。法官并非“綁在桅桿上的尤利西斯,聽不到蠱惑人心的塞壬歌聲”[8],作為自利個體,法律規(guī)范之外的多種因素對于法官決策具有重大影響,中國的法官也概莫能外。不過,不同的人文與政治經(jīng)濟背景決定了我國的法官(最高人民法院法官并不在本文論述范圍之內)與美國聯(lián)邦上訴審法官面臨的“胡蘿卜與大棒”也不盡相同。筆者認為,以下自變量是影響我國環(huán)境侵權訴訟中法官決策的主要因素:行政主政者的“看法”,如行政機關針對個案下指示、打招呼,以及當案件涉及各種地方宏觀行政目標與綱要時法官判決是否與之合拍;法官升遷,以及與之緊密相連的收入級差,這在很大程度上受制于行政部門對于法官工作的認同度;當事人壓力包括上訪與上訴;判決被上訴審撤銷,改判率與錯案率又反過來會影響法官績效考核成績與仕途升遷。
(二)各因素之間的互相關系若以U代表法官效用,R代表行政主政者的看法,S標稱法官職位以,I代表收入,當事人壓力為P,上級法院的改判為C,則法官效用函數(shù)公式為U=(R,S,I,P,C)。其中,R、S、I與U成正相關,P、C與U成負相關;R與S,S與I成正相關并存在傳導性,C則與S、I成負相關。法官在裁判時需要滿足U值最大化的目標[9]。
(三)法官的理性選擇由于環(huán)境侵權糾紛往往涉及面廣、矛盾沖突異常尖銳,法官在審理時常常面臨多種價值的競爭。具體而言,目前環(huán)境侵權鑒定結論很大一部分是由案發(fā)當?shù)氐沫h(huán)境行政部門(如環(huán)境檢測站)做出,這就“直接決定著現(xiàn)有的環(huán)境司法鑒定不可避免地帶有行政[10]。案件背后往往有地方經(jīng)濟發(fā)展與GDP思維的陰影,認可并采納鑒定結論作為裁判的主要依據(jù),可以最大程度的避免與行政權可能發(fā)生的沖突。#p#分頁標題#e#
其次,受害方一般是普通民眾普遍缺乏相關的基本技術知識,以鑒定結論作為裁判依據(jù)雖然不能真正案結事了,但至少在面臨當事人壓力時有了一個完美的遁詞。在司法判決屢遭“合法性”(Legitimacy)質疑的今天,面對環(huán)境侵權一類矛盾沖突尖銳的案件,法官盡可能的少使用自由裁量權,借助鑒定結論等第三方信息裁決案件,可以最大化的避免此類風險。在上級法院改判這一環(huán)節(jié)上,兩級法院之間存在類似于完全信息靜態(tài)博弈的關系:二者面臨類似的效用函數(shù)以及影響因素,彼此心照不宣(即共同知識commonknowledge),唯一不同的是上一級法院不用過分擔心案件的改判。為使問題適度簡化并突出重點,筆者假設,如果一審法院不采納相關的鑒定結論會導致行政認可度的降低與二審改判,反之則提高并維持原判,行政認可的收益以R表示,二審改判帶來的收益以C表示,此處C為負值。其支付組合為:一審法官與二審法官均采納(R,R-C);均不采納(-R,-R+C);一審采納二審不采納(-R,R+C);一審不采納而二審采納(R,-R+C)。
由于R>-R,R-C>R+C>-R+C,二者都采納鑒定結論的戰(zhàn)略組合構成了此博弈的納什均衡點,各自收益為(R,R-C),并且任何一方都沒有積極性打破這種均衡[11]。就低級別法院而言,其最優(yōu)策略是充分運用鑒定結論以避免案件改判影響其績效考核,同時可以避免與行政權的潛在沖突;而高級別法院的最優(yōu)策略同樣是依賴鑒定結論,以獲得行政權力的認同。又由于(采納,采納)是所有戰(zhàn)略組合中兩級法院總體收益最大的方式(R+R-C大于其他戰(zhàn)略組合的總體收益),因此,采取這種戰(zhàn)略對于法院系統(tǒng)而言也是收益最高的,這進一步強化了該戰(zhàn)略對于法院系統(tǒng)的合理性[12]。
當然,不采納鑒定結論并不必然導致司法機關與行政權力的沖突,二審法院即便不采納鑒定結論也完全可以做出維持或者改判的決定。但是如前所述,考慮到現(xiàn)有環(huán)境污染鑒定強烈的行政色彩,初審與二審法官都不得不掂量拒絕行政部門鑒定結論的不利后果。另外,由于一二審之間存在時間差,一審法官是首先采取戰(zhàn)略的一方,因此更為精確的博弈模型是完全信息動態(tài)博弈,其圖像表現(xiàn)為動態(tài)推進的博弈樹而非表格,不過二者最終的均衡點相同,本文也未進一步精確區(qū)分,上述簡化的論證具有合理性。
綜上所述,法官在環(huán)境侵權案件裁判過程中,倚重鑒定結論可以在增大R、S、I的同時減小P與C的負面影響,使其效用U最大化。即便不考慮權力尋租因素的影響,選擇性司法行為依然是法官效用最大的必然選擇。
三、選擇性司法的風險與化解機制悖論
法官們的選擇性司法行為無疑對經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展有極大的負面影響。司法判決負責將環(huán)境法律規(guī)范蘊涵信息向社會的傳達,以促使生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)法律規(guī)范的成本收益將外部性內部化,如果法律本身是有效率的,那么依照該指引的社會行動就能最大程度節(jié)約社會成本。法官的選擇性司法行為人為改變了法律規(guī)范應然的成本收益配置,導致嚴重的信號失靈現(xiàn)象。環(huán)境侵權司法領域,因果關系舉證責任倒置等規(guī)定本可以為市場確定良好的激勵機制,以實現(xiàn)環(huán)境與發(fā)展之間協(xié)調發(fā)展,化解經(jīng)濟進步與環(huán)境保護之間的天然張力。選擇性司法行為嚴重扭曲了這種可欲的激勵機制,社會無法通過司法判決使施害人將采取措施的邊際成本和收益內部化。這樣,污染嚴重的企業(yè)將缺乏足夠的動力去開發(fā)更有效的防范環(huán)境污染的技術,以減少生產(chǎn)行為對于環(huán)境的破壞,社會也無法通過有效的賠償措施將此類企業(yè)逐出市場。
目前,關于環(huán)境污染領域司法鑒定的改革建言主要圍繞建設中立的鑒定機構展開,如有學者建議將“環(huán)境監(jiān)測鑒定機構從其所隸屬的行政關系下解脫出來,成立專業(yè)性、中立性環(huán)境司法鑒定機構,”因為只有這樣才能使鑒定結論真正實現(xiàn)其應有的功能目標:從技術上、理論上為訴訟提供更具有專業(yè)性和權威性的證據(jù)[13]。此外,若加快建立專門的環(huán)境法庭,從知識結構上改組審理環(huán)境侵權的法官人員構成,似乎也可以在一定程度上解決法官由于知識壁壘造成的對于鑒定結論的依賴[14]。