电力系统继电保护技术的现状与发展

时间：2024-02-25 03:36:17 作者：trimest 综合材料收藏本文下载本文

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目录
第1篇：电力系统继电保护技术的现状与发展第2篇：材料电子显微分析技术现状与发展第3篇：无线通信技术的现状与发展论文第4篇：烟气脱硫技术的现状与发展第5篇：中国建筑技术现状与发展策略论文第6篇：嵌入式Linux技术的现状与发展动向第7篇：饮用水除微污染技术现状与发展

篇1：电力系统继电保护技术的现状与发展

电力系统继电保护技术的现状与发展

【摘要】回顾了我国电力系统继电保护技术发展的过程，概述了微机继电保护技术的成就，提出了未来继电保护技术发展的趋势是：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。

【关键词】继电保护现状发展

1 继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术［1］，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末，晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500 kV线路上［2］，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用［3］，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究［4］，高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用［5］，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定，投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

2 继电保护的未来发展

继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

2.1 计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构的微机保护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护，已得到大面积推广，目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护，1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器分辨率的限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的；更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的.输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有：(1)具有486PC机的全部功能，能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣的工作环境，成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。\\

2.2 网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务)，还要保证全

系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。

对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间，也取得了一定的成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。

对于某些保护装置实现计算机联网，也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理［6］，初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元，分散装设在各回路保护屏上，各保护单元用计算机网络联接起来，每个保护单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字量后，通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元，各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量，进行母线差动保护的计算，如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器，将故障的母线隔离。在母线区外故障时，各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理，比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时，只能错误地跳开本回路，不会造成使母线整个被切除的恶性事故，这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。

由上述可知，微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展的必然趋势。

2.3 保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

目前，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质，还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段，将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下，保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方，亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后，一方面用作保护的计算判断；另一方面作为测量量，通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置，由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题，并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

2.4 智能化

近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已开始［7］。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从19起进行神经网络式继电保护的研究，已取得初步成果［8］。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。

3 结束语

建国以来，我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。

作者单位：天津市电力学会 (天津 300072)

参考文献

1 王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京：电力工业出版社，1981

2 He Jiali, Zhang Yuanhui, Yang Nianci. New Type Power Line Carrier Relaying System with

Directional Comparison for EHV Transmission Lines. IEEE Transactions PAS-103，1984(2)

3 沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化，1983(1)

4 葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器，1978(3)

5 杨奇逊.微型机继电保护基础.北京：水利电力出版社，1988

6 He Jiali, Luo shanshan, Wang Gang,et al. Implementation of a Digital Distributed Bus

Protection. IEEE Transactions on Power Delivery,1997,12(4)

7 吴斌，刘沛，陈德树.继电保护中的人工智能及其应用.电力系统自动化，1995(4)

8 段玉清，贺家李.基于人工神

经网络方法的微机变压器保护.中国电机工程学报，1998

篇2：材料电子显微分析技术现状与发展

材料电子显微分析技术现状与发展

本文从材料测试技术出发,阐述了材料电子显微分析技术的`现状和发展.表明材料测试技术正在朝着科学、先进、快速、简便、精确、自动化、多功能和综合性等方向发展,新一代的显微分析技术的应用必使材料测试越来越深入、越来越细微、越来越全面.

作者：傅志强孟凯作者单位：天津出入境检验检疫局,300201 刊名：检验检疫学刊英文刊名：JOURNAL OF INSPECTION AND QUARANTINE 年，卷(期)：2009 19(3) 分类号：Q-336 关键词：测试技术电子显微分析技术

篇3：无线通信技术的现状与发展论文

引言：

随着无线通信技术的发展，该技术在人们的生活中的应用越来越广泛，所发挥的作用也越来越重要，无线通信已经成为了人们进行信息交流传播的重要渠道，在未来有着非常好的发展前景。

一、无线通信的相关概念

无线通信技术是利用电磁波（红外线、微波等）借助信号调制、解调设备（基站、路由器等）完成信息传播的一项技术。该技术与有线通信的区别在于，对于定点通信的问题进行了解决，所以一般也被称为无线移动通信。无线通信技术是利用了电磁波信息不回受到束缚的原理而开发出来的，具有传播速度快、稳定性好等优势，在当代的发展十分迅速，给人们的生活带来了巨大的便利。

二、无线通信技术的具体现状分析

无线通信技术在当代的发展十分迅速，自无线通信技术出现以来，在技术和应用效果上都发生了巨大的变化。第一代无线通信技术只能够支持人们进行无线语音通话；第二段无线通信技术则可以在第一代通信技术的基础上做到数据的传播，但是在传播速度、质量上还存在着一定的局限性，一般只能够进行简单的网页、邮件、短信的传输。第三代通信技术在数据和语音传播上的速度和质量都有了长足的进步，能够直接完成大体积的视频、音乐等文件的传输。第四代无线通信技术（4G）则可以与WLAN技术联合，拥有非常大的带宽，能够支持用户直接进行视频聊天或者电子商务等工作。通过对无线技术的展历程的分析研究可以发现，随着移动通讯的广泛普及，无线宽带的技术也在不断发展，其中4G技术就是无线网络宽带化发展的一个代表，其上行20Mbit/s，下行100Mbit/s的速度基本上已经可以满足大多数的通信业务需要。然而随着物联网技术以及移动互联网技术的发展，大量的公司和研究人员在拥有更快速度的5G通信网络技术上加大了投入。在5G通信网络技术中，主要运用的关键技术有：（1）高频段传输技术，由于高频段的电磁波传播受到环境以及传输距离的影响较大，所以如何提高高频段的利用率是当前5G技术发展所要解决的首要问题。（2）全双工技术，与传统的全双工技术不同，5G技术下的全双工是指同频的双向传输技术，该技术能够打破频谱资源的限制，使频谱的利用效率大大提高。（3）直接通信技术，通过5G技术实现不同设备之间的直接通信，能够充分发挥频谱资源的效用，对于物联网的发展也能够起到一定的推动作用。

三、无线通信技术的发展趋势

3.1SDN和NFV成为5G平台支撑技术

由于传统的无线通信技术并没有实现网络的控制平面与转发平面的完全分离，从而无法对网络硬件资源进行统一控制和动态调整。通过软件定义网络（SDN）的核心技术OpenFlow则可以实现两者的分离，从而灵活控制网络流量使网络变得更加智能。而网络功能虚拟化（NFV）可以对运营商的网络进行改造，从而对网络中各节点的功能进行重构，同时还可以对网络硬件基础设施进行改进，使设备成本得到降低。因此，这两种技术都会是未来5G网络平台的支撑技术。

3.2网络实现动态切片

随着人们对于无线通信业务的需要越来越多样化，对于未来5G网络的发展也提出了更加多样化的要求。所以未来的`5G网络技术会向动态切片化网络的方向发展，从而对人们多样化的需要进行满足。网络切片是指通过虚拟技术将物理网络切分为多个虚拟网络，每个虚拟网络都可以进行网络功能的定制化裁剪，然后将这些虚拟网络编排为一个完整的网络架构。通过不同切片的功能不同，进行资源的合理分配和控制，从而满足不同通信场景的不同需求，是网络资源的利用效率以及用户体验得到提高。

3.3网络能力深度开放

目前，各行各业都在强调重视用户体验，以提高用户体验作为产品的中心理念，无线通信技术也是如此。未来5G网络技术的发展会通过加强网络的开放性，在网络服务信息与业务信息之间进行有效的信息交互，并使用户、网络服务以及应用之间的信息共享得到加强。可以通过借助大数据技术的分析能力，获取全面的网络资源信息，使5G网络可以根据用户信息对资源进行优化调度，实现根深层次信息共享，从而为用户提供更加优质的服务，使用户体验得到巨大的提高。

四、结语

综上所述，无线通讯技术的发展给人们的生活带来了巨大的便利，在该技术未来的发展上，会向着技术融合、技术创新、技术互补以及个体化发展的趋势进行，从而使人们对于无线通信的需要得到更好的满足。

参考文献

[1]李瑾.现代无线通信技术的现状分析与发展前景分析[J].无线互联科技,2014(6):94-94.

[2]刘波,刘建伟.现代无线通信技术的发展现状及趋势研究[J].通讯世界,2016(17):57-58.

篇4：烟气脱硫技术的现状与发展

烟气脱硫技术的现状与发展

摘要：酸雨是世界三大环境难题之一,而酸雨的罪魁祸首就是SO2的排放过度,我们未来的目标就是如何减少SO2的排放量、抑制SO2对环境的污染.目前,烟气脱硫是抑制SO2的污染最为有效的'手段.因此,讲述烟气脱硫方法的两大分类和两大分类的优缺点和适用性、分析我国烟气脱硫的历史、现状和烟气脱硫发展缓慢的两大原因,从而得出我国应该选择干法烟气脱硫工艺作为发展的主要方向.作者：梁玉炫作者单位：广东省东莞市东城区牛山污水处理服务有限公司,广东东莞,523128 期刊：科技与生活 Journal：TECHNOLOGY AND LIFE 年，卷(期)：2010, “”(6) 分类号：X773 关键词：烟气脱硫吸附二氧化硫高岭土

篇5：中国建筑技术现状与发展策略论文

中国建筑技术现状与发展策略论文

1 我国建筑技术发展现状

20世纪90年代开始，我国逐步的走上了绿色建筑的尝试之路。，建设部出台《绿色建筑技术导则》，这一系列绿色建筑的技术规则、评估体系及评估规范陆续的出台，不但给绿色建筑明确的定义，而且针对绿色建筑的规划设计、施工、智能、运营管理等技术要点也提出了指导性意见。得益于绿色建筑理论研究的成果,中国很多大城市如北京、上海、广州、深圳、杭州等结合本身特点积极开展绿色建筑关键技术体系的理论研究和实践应用,创造出了诸如节能示范小区、生态小区,据不完全统计,中国每年建成的节能建筑,从“九五”初期刚超过1000万m2发展到 “九五” 末期的 5000万m2,到 2000 年我国已累计建成节能建筑面积1.8亿m2,建成太阳房1000多万 m2,太阳能热水器拥有量2. 6万m2,并以每年平均25%的速度增长。

当前我国在发展绿色建筑方面已接近高端技术研究领域的先进水平。我国的绿色建筑具有超低能耗、健康空调、自然通风、天然采光、绿色建材、再生能源、资源会用、智能控制、生态绿化、舒适环境等十大技术特点。还包括了真空玻璃、光导采光系统、双层玻璃幕墙、溶液除湿空调系统等在内的一系列绿色建筑技术，并达到了国际的先进水平。

从目前我国的现状来看，除过自己在不停的开展新技术，进行自主创新之外，也在全面引进国际上的先进技术和已成型的产品。例如年我国都在举办“国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”，会议上除过展示国内外建筑节能、绿色建材以及绿色建筑等的最新研发的技术成果之外，还有产品应用实例的展示，同时还提供了一个引进技术、交流技术的合作交流平台。绿色建筑现在不仅是我国建筑技术的一个现状展现，也给传统的建筑业带来了巨大的冲击，在促进了相关落后技术进行进步、改革的同时，也让我国的建筑业逐渐的摆脱了浪费、污染的大盖帽，进入了一个全新的绿色产业时代。从资源上来看，我国有太阳能、水能、风能等各种可以利用的可再生资源，目前国内对可再生资源的利用已经有了一个大概的规模，在国内的占有量来看，可再生咨询逐渐的占领到了总消耗能源的接近百分之十。相信在未来的十年中，这个比例还会大幅度的上升。

2 我国建筑行业的发展策略

对于全球建筑行业的发展现状来看，我国在逐步的赶超国际绿色潮流，但是对于如何能引领绿色潮流，将我国的绿色建筑技术发展到顶尖水平，是目前存在的一个比较大的问题。我们应该从各方各面来考虑这个问题，争取在最短的时间内，用最少的投入，设计出最好的绿色技术。

（1）绿色建筑的建设必须符合国家对其制定的相关法律法规和标准规范。实现经济、环境以及社会效益的统一。发展绿色建筑技术应着重以下几点：

1.1 由于我国处于经济快速法杖的阶段，建筑业是大量消耗能源与资源的产业，所以我们要改变高消耗，高污染，低效率的建筑模式，加强发展绿色建筑，达到可持续发展的方针。

1.2 我们要倡导城市紧凑型空间发展模式以及循环经济的理念。全民参与挖掘发现绿色建筑的`潜力，可以很好的处理满足建筑功能和节能、节水、节材以及环保之间的关系。

1.3 我们要坚持技术创新，选择资源消耗低，环境污染少以及科技为先锋的新型绿色建筑道路。

1.4 我们应当综合核算建筑的效益以及成本，适应地方的经济状况，正确引导市场的发展需求，注重经济性。坚决反对铺张浪费。

1.5 我们应当在发展绿色建筑的同时，尊重地方的民族习惯，根据当地的资源条件等，遵循建筑理念，建筑出同时具有时代气息以及地域风格的绿色建筑，注重其地域性。

（2）绿色建筑的发展策略应该侧重于环境保护方面

2.1 绿色建筑的能源观：绿色建筑的能源观是节能和环境，能源对于大量使用机械空调以及人工照明的老式建筑就意味着生命，他们对资源的高耗，是直接导致能源稀缺的重要因素，也是大气污染的创造者。为了减少能源的消耗，绿色建筑改变设计观念，依靠高科技节能技术，从而提高能源的使用率和开发出新的能源，从而来实现能源使用上的自给自足的效果。

2.2 绿色建筑设计观和环境气候之间的联系：随着现今社会经济的发展以及科学技术的进步，人类实现了用机械空调改善生活以及工作环境，但是它们的污染性以及高能耗，使得我们人类付出了经济和能源以及环境污染的巨大代价。为了克服它的弊端，绿色建筑的设计按照人体的舒适要求以及环境气候等条件来设计的。他注重地方性气候与建筑之间的关系。其实，我们对于环境舒适以及健康的要求，往往不需要空调也能够得到满足，就行我国北方的窑洞，即使室外温度是零下20度，室内温度却仍然保持在15度左右的舒适气温。所以，从绿色建筑的设计观来看，辅助设备系统是其次，最主要的是大自然，它是主要的供给者。因此，照明可有太阳光来提供，采暖从人体或者办公设备中获得。考虑地方性气候特点的设计，它可以在任何技术层次上面使用，因为绿色建筑中，气候包含的格格因素是当做资源来考虑的。提高气候资源的利用率以及充分利用是考虑地方性气候特点的设计本质。我们将他的原理和未来的科技智能技术，控制技术等各种节能技术结合在一起，一定会构成丰富的绿色建筑前景。

2.3 绿色建筑在技术与环境上，体现环境保护的特点：绿色建筑要求建筑的外层材料和结构，它是要作为能源转换的界面的，必须具备能够调节气候的能力，让室内的气候稳定。随着信息、自动化、新能源等技术的日益发展，在绿色建筑中，这些高技术都将得到有力的运用，例如建筑表面安装太阳能电池。可以提供照明等需要的能源等。

篇6：嵌入式Linux技术的现状与发展动向

嵌入式Linux技术的现状与发展动向

摘要：

嵌入式系统和Linux的有机结合，成为后PC时代计算机最普遍的应用形式。本文介绍了嵌入式Linux技术的版本与特点，结合开发路由器的实例分析了嵌入式Linux的优势和发展动向，并给出与嵌入式Linux研究有关的网络资源。

关键词：信息家电嵌入式Linux路由器开发

1引言

863智能计算机首席专家高文教授说：所谓后PC时代，是英文pervasivecomputing的中文意译，pervasive的原意是普遍的、蔓延的、渗透的，所以pervasivecomputing这个词组直接的翻译应该是渗透到各个方面的计算。因而我们可以认为，所谓后PC时代是指：计算机无所不在，它渗透到我们工作和生活的方方面面。当然，这样的无所不在的计算机也绝不都是象今天的PC一样摆在桌子上或放在书包里，后PC时代的绝大多数计算机是以非计算机的形式出现的，例如作为随身物品出现的电话、遥控开关、电子戒指、电子手杖等，再例如作为家庭网络组成部分的电视机、电冰箱、空调等等。这些设备的核心部分都有计算机，但大多是以嵌入式系统的形式存在，而不是以整机的形象出现。所以，我们也可以说后PC时代的特点是计算机无处不在、很少可见。

在IT业，如果要问当今最热门的话题是什么[1],从事硬件开发的人会毫不犹豫地回答：信息家电；从事软件开发的人同样也会毫不犹豫地回答：Linux.事实上，当人们在谈论PDA、手持电脑、机顶盒时，后PC时代就到来了，或者说信息家电时代到来了。信息家电之所以直到现在才变得火爆，一个很重要的.原因就是Linux的加入。廉价的Linux资源与信息家电结合，真正宣告了信息家电时代的到来，嵌入于信息家电（或其他设备）中的Linux嵌入式Linux,是国际软件界的一个新宠。Linux是个天生的网络操作系统，成熟而且稳定。Linux是开放源代码的，任何人都可以修改它，或者用它开发自己的产品。Linux系统是可以定制的，系统内核最小时目前只有134kB.一个带有中文系统以及图形化界面的核心程序也可以做到不足1MB,而且同样稳定。因此，Linux作为嵌入式系统新的选择，是非常有潜力的[3].

国际上有数以百计的嵌入式Linux开发计划，在国内，这方面的发展也有了较大进展。博利思软件公司在这方面做了一些有益的尝试，并于最近推出了一个嵌入式Linux操作系统PocketIX预览版（下载网址为：链接已失效）。PocketIX是一个内核基于标准Linux的嵌入式操作系统，由一个体积很小的内核及一些可以根据需要进行定制的系统模块组成。其系统占用空间小、启动速度快、稳定性好，并具有多任务、多线程的特征。与传统的嵌入式系统相比，PocketIX采用标准的Linux结构，所有运行在标准Linux下的应用软件都可平滑移植到该系统上。

在传统家电向信息家电过渡时，操作系统小型化、产品稳定性及是否易于开发等成了至关重要的问题。嵌入式Linux虽然只是刚刚兴起的热门技术，但它却能很好解决上述问题。作为嵌入式Linux产品的研发，涉及到嵌入式微处理器技术、Linux技术、网络通讯技术、通讯产品设计师的行业经验，华恒网络技术公司正是基于在以上经验的优势，成功推出国内首款基于嵌入式Linux超小型应用产品DD网络管理卡，该产品已经批量生产、投放市场。有关详情可访问该公司站点（www.hhcn.com）。

2嵌入式Linux开发的优点及版本

嵌入式Linux由于代码开放性以及强大的网络功能，在中低端的嵌入式网络设备中应用起来，比起pSOS+,VxWorks等专用系统有许多优势，Linux甚至支持蓝牙技术，VxWorks对于新技术的支持远没有Linux那么迅速；从我们开发路由器卡可知：从产品上市时间到产品的功能不断扩充、开发人力的投入都验证了使用嵌入式Linux作为操作系统平台的优势。如果是用VxWorks作为平台来做就相当困难，一系列的防火墙协议以及WebServer协议、TCP/IP整个体系结构、拨号协议等等，不是自己开发就是要买VxWorks的编译好的库（不公开源代码的），价格也比较昂贵。表1将专用嵌入式实用操作系统与嵌入式Linux作了详细的分析和比较。

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表1专用嵌入式实时操作系统与嵌入式Linux的比较

专用嵌入式实时操作系统

嵌入式Linux操作系统

版权费

每生产一件产品需交纳一份版权费

免费

购买费用

人民币数十万元

免费

技术支持

由开发商独家提供有限的技术支持

全世界的自由软件开发者提供支持

网络特性

另加人民币数十万购买

免费而且性能优异

软件移植

难，因为是封闭系统

易，代码开放，有许多应用软件支持

应用产品开发周期

长，因为可参考的代码有限

短，新产品上市迅速，因为有许多公

开的代码可以参考和移植

实时性能

好

需改进，可用RT_Linux等模块弥补

稳定性

好

较好，在高性能系统中仍需改进

Linux是自由的多任务操作系统，用户可以获得多种配置及体系不同的Linux版本。因此，如何选择Linux的发行版本，也是我们要解决的一个重要问题。

Linux的版本主要有3大类：

（1）标准的Linux版本。

（2）小型化的嵌入式版本（Smallfoot-print“embedded”Version）。

（3）具有实时扩展功能的Linux版本。

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这3大类Linux版本的各自用户所占的百分数统计饼图如图1所示。

图1各类Linux操作系统用户分布图

另外，Linux还有一些特殊应用、把Linux移植到非X86体系的CPU（包括PowerPC、RISC、68K以及许多别的微控制器）上的版本。例如有许多针对不同的如“瘦服务器”或“防火墙”应用的小型化、实时特性增强的特殊版本。

我们要认识到，所有的Linux发行版本都是在同一个框架结构类型下发展演变的，它们使用的基本模块都相同，其中包括Linux内核、Shell命令（命令执行解释模块）以及许多的通用工具。不同的是，数以百计的Linux应用程序，被包含在不同的发行版本当中，安装的进程处理程序也不同。

3嵌入式Linux的一个开发实例分析

传统的路由器都是使用专用的RTOS开发的，在开发TCP/IP、防火墙协议以及WebServer协议时都只能自己去实现，产品上市的周期非常长，对新协议、新接口的支持以及设备升级的周期也很长，因为专用的RTOS有关内容都要自己开发；而对于Linux来说，这些都可以直接从网上获得代码，针对应用系统的要求作必要的改动即可，对新协议、新接口的支持也是如此，无需要自己从头去开发。

在表2中，我们将分别利用VxWorks专用操作系统和嵌入式Linux操作系统来开发路由器作了详细地比较和分析。

表2开发路由器情况表

使用VxWorks专用操作系统

使用嵌入式Linux操作系统

产品上市时间

长达9个月

仅需3个月

投入开发的人力

多达6人以上

只需3人

产品的附加成本

每台路由器需要交一份版权费，成本大大提高

没有任何附加费

产品功能的丰富性

一般，增加功能要象厂家购买模块

丰富，可利用自由软件的大量公开代码移植

网络特性

另外购买网络模块，如OSPF动态路由协议库，很昂贵；若自行开发则稳定性较差且开发时间长

免费获得自由软件代码，只需移植，由于来

自桌面Linux平台，继承性好、稳定性好、

开发时间短

产品升级以及对

新网络协议的支持

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厂家反映慢，支持慢，不一定能支持新特性

利用全世界Linux自由软件开发团体的力量

,支持迅速

4嵌入式Linux的网上资源

4.1标准的Linux版本

（1）Caldera:

（2）Corel:

（3）Debian:

（4）Mandrake:

（5）RedHat:

（6）Slackware:

（7）SuSE:

（8）TurboLinux:

4.2小型化的嵌入式版本

（1）ETLinux:

（2）LEM:

（3）LinuxRouterProject:

（4）LOAF:

（5）ucLinux:

（6）uLinux:

（7）ThinLinux:

4.3具有实时扩展功能的Linux版本

（1）RTLinux:

（2）RTLinux:

（3）RTAI:

（4）EL/IX:

4.4Linux特殊应用版本

（1）FirePlugLinux

（2）KOSIX:

（3）LinuxRouterProject:

（4）PizzaboxLinux:

5结束语

尽管绝大部分的嵌入式系统的硬件平台仍掌握在外国大公司的手中，国产的嵌入式操作系统在技术含量、兼容性、市场运作模式等方面还有相当长的一段距离。但由于Linux自由操作系统的出现，特别是将嵌入式系统和Linux有机结合起来的嵌入式Linux,给我们提供跟踪国外嵌入式操作系统最新应用技术难得的机遇。嵌入式Linux将在机顶盒、掌上电脑或PDA、手机和寻呼机上网、车载盒、工业控制等方面有着广泛地应用。

参考文献

1.廖原。细看嵌入式中文Linux中国计算机报2000.7.4

2.金西黄汪。嵌入式Linux技术及其应用计算机应用2000.7

3.金西黄汪。Linux操作系统是嵌入式系统新的选择微计算机信息2000.6