电磁波和辐射的区别范文

导语：如何才能写好一篇电磁波和辐射的区别，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

“防辐射服”，你没听说过吗？那你OUT了！

他就是生产这“防辐射服”的，王海兵――青岛楚天生物科技有限公司的执行董事兼总经理。

在部队服役10年，转业后担任过国内几家大型生物医药集团的大区经理。手里有了钱，他觉得该是自己创业的时候了。

王海兵以前常到银行办业务，常看到女柜员在工装外面套着便装。一打听才知道，原来她们已经怀孕或者正准备怀孕，穿的是防辐射服。王海兵突然嗅到了商机，并立即行动起来。

1.上网查数据。中国的广播电视发射设备有10235台，总功率高达130万千瓦，手机信号发射基站也数以万计。全国每年出生的约2000多万新生儿中近120万为缺陷儿，其中智力缺陷占多数。

2.通过书籍了解。导致婴儿缺陷的因素中，电磁辐射的危害最大。电磁辐射是造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素，胚胎和胎儿组织特别容易受辐射损伤，这种损伤的表现形式多种多样，可以表现为细胞坏死或细胞膜受损，细胞膜受损就会导致胎儿发育缺陷。

3.请教权威机构。王海兵找到了国内几家纺织企业并与中国航天科工集团合作，研发出新一代防辐射功能的面料。这种面料在传统工艺的基础上更趋向防辐射功效专业化，且手感舒适、高效抗菌及耐洗涤。

到处都是电磁辐射，如何避免不必要的伤害？这是准妈妈最关心的话题，也是最动人的商机。研发防电磁波辐射服是健康的产品，对社会只有好处；人们对健康防护意识越来越强，产品一定也很受欢迎。王海兵决定开发防电磁波辐射服。

失败中总结经验

王海兵立即招兵买马，研发防电磁波辐射面料，购置成衣生产设备。8个月的潜心研发设计，楚天牌专业防电磁波辐射服和肚兜问世，生物技术与纺织科技结合，产品环保、抗菌、耐用。

市场上已经有很多类似的防辐射服，大都在孕婴用品店里销售，价格高低不一。王海兵试图与几家大型孕婴用品店合作，人家要么嫌产品价格高，要么就说款式不漂亮。

王海兵说：“很多防辐射服看似漂亮，但防辐射能力有限。要么用防辐射材质含量低的面料，要么在普通服饰内层加挂极少的防辐射面料。这样的防辐射服需要拆下里层才能洗涤，时间久了还会氧化，效果不能持久。而我们的产品从里到外100%是防辐射面料，专业级的防电磁波辐射面料因工艺上的需要相对普通面料的花色要差些。”

“中国每年新增孕妇2000万，如此庞大的孕妇市场怎么就不认同我们的专业级产品呢？”王海兵决定换种打法。

1.销售渠道专业化。王海兵想到了自己在医药市场从业经历，全国众多的医药商不就是最好的合作伙伴吗？他调整零售价，开始了专业走医药销售渠道。同时配合商场、超市、孕婴用品店销售。

2.款式时尚美观。款式上，有防辐射肚兜、防辐射服、防辐射制服；颜色上，从以前的单一色变为各种颜色俱全；面料上，制作更精细，用料更标准，手感更好。

3.区域独家。为了让商有利润空间，给每个签约商都配备了电磁辐射测试仪，顾客在药店购买产品时可以现场验证效果。

4.小广告宣传模式，突出科普知识。孕妇怀孕以后几乎每个月都要到医院妇产科门诊做例行检查，这是最好的一对一宣传的机会。虽然很多人知道电磁波辐射对胎儿不好，但是没几个人能懂得会造成怎样的后果，这导致很多人无所谓。在宣传材料上以突出科普知识为主，让孕妇及家人懂得电磁波辐射对胎儿的潜在危害，严重的情况下有可能导致孕妇流产、胎儿畸形及智力低下等。

科普知识普及，孕妇们重视自身的健康防护，觉得不怕一万就怕万一也要买1件图个心安。好一点的孕妇装也要好几百元，买带有防电磁波辐射功能的孕妇服是一举两得。通过这一宣传方式，一个县级商单店的月销售额基本达到了15万元。

商也开辟了很多新的销售渠道，比如在三八妇女节，有的商与工商银行系统达成500件采购协议；十一国庆节，与婚纱影楼合作当特价礼品，7天赠送出300多件，还有的商与孕妇学校及计生部门合作，这些新的销售渠道都带来了意想不到的收获。

2011年，青岛楚天生物科技有限公司制定相应的科研、生产标准，已着手向国家食品药品监督管理局申请注册医疗器械批准文号，将以医疗器械的标准来严格把握产品的质量关，这一点就足以证明楚天牌防电磁波辐射服与普通防辐射服有本质的区别。

篇2

看来，银行卡的升级已势在必行，但是在生活中，大多数人习惯把银行卡和其他各种卡装在钱包里随身携带。于是就有传闻称，“银行卡和手机放一起，手机来电的时候，很容易消磁。女士提包的磁性暗扣、公交车上的刷卡器都有可能造成消磁。”这是真的吗？芯片式银行卡到底会不会因为手机等带磁场的日常用品消磁呢？下面就为大家一一解说。

“消磁”说的由来

首先，“消磁”这个词来源于最早出现并且仍然在广泛使用的磁卡。磁卡（Magnetic Card）的特点很明显，就是背面存储信息的地方有一条黑色的磁条。打开钱包看看你的未升级的银行卡，这类磁卡现在依然在广泛使用。

磁卡的磁条是用液体磁性材料涂抹在卡片上或用细小的固体磁条粘贴在卡片上构成的。在磁条表面，还覆盖有一层保护介质，防止因为摩擦刮蹭，破坏磁条结构。但是很不幸，对于把卡片粗枝大叶塞裤兜里了事的男生来说，这种保护还是太脆弱了，因为磨损而弄坏了磁卡是常有的事。

但是细心呵护不刮碰是不是磁卡就不会坏呢？如果真是这样，就没有“消磁”这个词了。一般来说，磁条里分了三个磁道（也有功能简单的磁卡只有一、二个磁道的）。其中，一、二磁道是只可以读出不可以改写的，三磁道是可读写的。如何写呢？就是用强磁场改变磁道各单元的信息，这跟磁带、软盘、硬盘的原理是基本一致的。

所以，怕强磁场也成了它们的通病。所谓“消磁”，不全是指磁卡没有了磁性，也指因为外界强磁场破坏了原本的信息，于是卡就无法使用了。磁卡确实不宜跟强磁体或者有强烈电磁波发射的物体挨得太近。

一般来说，手机发射的电磁波主要能量形式是电场，不会产生足以改变磁条信息的磁场。不过手机中的某些部件，比如扬声器和震动电机确实带有磁体，但一般它们不太可能紧贴在卡片磁条上，而且它们的磁场强度也有限，还不足以消磁。当然，如果方便的话还是建议将它们分开放比较好。

接触式金融IC卡怕静电

有鉴于磁卡怕强磁场、容量小、信息保密性差等缺憾，中国人民银行开始推广金融IC卡。金融IC卡分为接触式与非接触式两种。接触式金融IC卡，可通过插入受理终端的读卡槽实现在POS和ATM上使用。目前，全国POS受理接触式金融IC卡改造基本完成，ATM改造进程过半，按照计划将于今年年底完成。

接触式IC卡，把原来的磁条存储升级成了由集成电路构成的存储器，在卡内集成了CPU，这样卡片就有了独立的逻辑处理核心，可以进行比如加密、鉴权这样的处理，大大地提升了卡片数据的安全性。所以它可以被用于小额支付，而不像磁卡那样每次交易都要通过后端的银行网络。

接触式IC卡的特点很明显，就是卡片上有个金属的“小窗口”，这个“小窗口”是内部集成电路的触点接口（一般有8个）。通过这几个触点将读卡器和卡片内部的电路相连接完成操作。这种卡片基本上已不存在“消磁”的问题了，因为它根本就不是用磁体来存储信息的，读写数据也是直接用电而不是磁头。

但是，这种“电擦写”也有新的麻烦，那就是电子产品杀手—静电。静电很难避免，而且人体产生的静电电压还很高，能达到数百伏甚至两千伏。而IC卡存储器的一般工作电压为5伏，耐压大概在20伏以下。瞬间的高压放电，对于人体来说最多只是觉得疼痛，但如果接触到IC卡的金属触点，很容易造成内部芯片的损坏。为了避免这种情况，一般的IC卡都设计了保护电路。根据相关的国内和国际标准，保护电路应能够抵抗2000伏的静电。

无线式“闪付”金融IC卡

如果是非接触式金融IC卡，卡面上有“Quick Pass 闪付”标识，用户可在支持银联“Quick Pass 闪付”的非接触式支付终端上（全国已近90万台），轻松一挥便可快速完成支付。一般来说单笔小额的支付无需签名和输入密码。

非接触式金融IC卡，完全不用接触就能读写信息。它的本质结构跟接触式智能IC卡区别不大，就是将原本的金属接触变成无线收发了。所以非接触式IC卡又被称为射频卡（Radio Frequency Identification，RFID）或者电子标签。简单来说，其工作原理就是读卡器发射一个根据信息变化的电磁波。卡片内部的感应线圈（你可以把它设想为天线）把这个电磁波转换成感应电流，用以传递信息和驱动芯片工作。

很显然，非接触式IC卡更不存在“消磁”的问题，它跟接触式IC卡一样，本身并不是用磁体存储数据的。并且非接触式IC卡在抗干扰和过载保护性能上较接触式IC卡有着进一步的提高。首先，在相同电压值下，非接触放电的电流比起接触放电小得多，更不容易造成损坏。其次，它所执行的国家标准提高，大大降低了因为静电接触造成的损坏。同时，这种卡除了和之前一样具有静电保护电路之外，还设置了针对感应线圈的额外保护机制，能够防止因为输入的功率超过了最大范围而造成芯片的损坏。

手机会不会烧毁“闪付卡”

到底手机能不能让新型的银行卡发生损坏呢？手机信号是一种电磁波，用来对非接触式IC卡进行读写操作的也是电磁波。但是，电磁波也有功率和频率上的区别。手机信号能否对非接触式IC卡产生影响，需要进行进一步分析。

具体来说，我们担心的“影响”主要是以下两种情况：

第一，手机信号会不会被非接触式IC卡“误读”，改写了卡里的信息？这种担心毫无必要。非接触式IC卡要和读写设备进行联络，需要经过繁复的“对暗号”（验证）过程，而且信息交流往往是加密的。暗号对不上，联络就不能建立。

篇3

关键词:变压器特高频局部放电

1、前言

局部放电是指绝缘结构中由于电场分布不均匀、局部场强过高而导致的绝缘介质中局部范围内的放电或击穿现象，是造成绝缘劣化的主要原因，也是劣化的重要征兆，与绝缘材料的劣化和击穿密切相关。因此，对局部放电的有效检测对于电力设备的安全运行具有重要意义。

局部放电的检测是以局部放电所产生的各种现象为依据，通过能表述该现象的物理量来表征局部放电的状态及特性。由于局部放电的过程中会产生电脉冲、电磁辐射、超声波、光以及一些化学生成物，并引起局部过热。相应地出现了脉冲电流法、特高频（UHF）法、超声波法、光测法、化学检测法等多种检测方法。

特高频检测技术通过接收电力变压器局部放电产生的特高频电磁波，实现局部放电的检测和定位。

2、特高频在线监测的原理与装置

2.1 UHF在线监测原理

变压器内发生局部放电时，其放电持续时间是很短暂的，大约10ns～100ns。放电脉冲的上升时间则更短，仅为0.35ns～3ns，脉宽1ns～5ns。所以局部放电产生的脉冲信号的频带是很宽的，应在数十至数百MHz，甚至更高。因此，局部放电所激发的信号，除了以脉冲电流的形式通过变压器绕组和电力线向外传播外，还会以电磁波的形式向外传播。这样就可以通过特高频传感器接收到局部放电的信号，然后对接收到的信号进行分析，达到检测和定位局部放电的目的。

2.2 UHF在线监测的抗干扰性

试验结果表明：局部放电所辐射的电磁波的频谱特性与局放源的几何形状以及放电间隙的绝缘强度有关。当放电间隙比较小或者放电间隙的绝缘强度比较高时，放电过程的时间比较短，电流脉冲的陡度比较大，辐射高频电磁波的能力比较强。变压器油纸结构的绝缘强度比较高，因此变压器中的局部放电能够辐射很高频率的电磁波，最高频率能够达到数GHz。这样特高频的监测频带一般可为300MHz～3GHz。由于所采取的频段较高，能有效地避开背景噪音（在200MHz以下）和常规测量中的电晕、开关操作等多种电气干扰（一般小于300MHz）；而对特高频通信、广播电视信号，由于它们有固定的中心频率，因而可用合适的频带将其与局放信号加以区别。

2.3 UHF在线监测的装置

变压器局部放电特高频在线监测装置主要包括以下几部分：特高频传感器、阻抗变换器、放大单元、检波器、模数转换单元和计算机等。其原理框图如图1所示。

2.3.1 特高频传感器

传感器的性能直接决定着信号的提取，应具有良好的频率响应特性、较高的抗干扰能力和信号检测灵敏度，并且结构尺寸灵巧 ,在不影响变压器运行和不改变变压器结构的前提下可实现在线监测。

2.3.2 阻抗变换器

传感器接收到局放信号后通过同轴电缆传送到前置放大器，这时就需要通过阻抗变换器使得传感器与电缆、电缆与前置放大器之间有良好的匹配，信号功率才能被负载（即前置放大器）完全吸收，电缆中只有传感器向前置放大器传输的入射波。

2.3.3 放大单元

放大单元包括前置放大器和高频放大器，它们将从传感器接收到的局部放电信号进行预处理放大。

2.3.4 检波器、模数转换器和计算机

经放大单元处理后的信号通过检波器得到特高频信号幅值的包络线。检波得到的是高频信号中的“低频”分量，这样监测装置可以用较低采样率的模数转换器进行模数转换，最后由计算机做分析处理。

3、特高频在线监测的模式识别

电力变压器绝缘结构复杂，可能发生的放电类型很多，部位多在某些油隙、空气间隙、有悬浮电位的金属体、导体尖角和固体表面上。本文通过在实验室测试油中纸板内部放电、油中纸板沿面放电、油中悬浮放电、油中气泡放电和油中尖板放电5种模型，分析相应的特高频放电信号。图3（b～f）表明变压器油中局部放电能激励起特高频电磁信号，并且不同放电类型放电能量的集中频带有差别。采集高频窄带时域时中心频率的选取也有所不同。

对5种不同放电模型分别选取测试的最优中心频率，带宽5MHz，提取100个工频周期的高频窄带时域放电信号。统计所得放电信号, 可形成Hqmax（φ）二维放电谱图及三维放电谱图（φ—q—n）

3.1内部放电

选取测试中心频率620MHz，试品在较低电压下就放电，起始时局放脉冲总是先出现在电压幅值绝对值上升部位的相位上（约90°及270°处）；电压升高后放电脉冲的相位范围逐渐扩展，但90°和270°之后的一段相位内没有放电产生。

3.2沿面放电

选取测试中心频率580MHz，正负半周的放电电压几乎相同，且放电都出现在电压峰值周围，相位在30～120°和210～300°的区间内，谱图形状呈典型的矩形分布。

3.3悬浮放电

选取测试的中心频率为510MHz，其相位分布很宽，集中出现0～90°、150～270°和330～360°相位范围内，谱图形状呈典型的矩形分布。

3.4油中气泡放电

选取测试的中心频率为520MHz，其正负半周的放电几乎在相同电压下产生，起始放电幅值也相差不大。正负半周的放电都出现在电压峰值周围，在30～140°和220～320°的区间内谱图形状呈锥形对称分布。

3.5油中尖板放电

选取测试的中心频率为620MHz，正负半周的放电都出现在电压峰值周围，在60～120°和230～300°的区间内谱图形状呈锥形不对称分布，正半周的放电次数和放电幅值比负半周要少得多。通过比较可以发现不同放电源其放电谱图的形状具有明显的特征，且电压升高导致局放脉冲幅值增大及放电重复率增加，而谱图形状变化不大。

4、特高频在线监测的局放定位

电力变压器局部放电的在线监测中，更关注的是放电点的位置。当发生局放时，放电产生的电磁波是以速度v沿着r方向传播出去的，它是时间和位置的函数，电磁波能量沿传播方向流动。

这样，与超声波信号的定位类似，在不同的位置安装多个传感器，通过分析特高频电磁波在变压器内部不同物质中的传播特性，利用信号到达传感器的不同时延，可进行局部放电点的定位。

另外还有用单个电磁矢量传感器（即EMVS，它能同时测量入射电磁波的全部电磁场分量，其测量数据可实现对入射波空间参数的极化特性的估计） 检测局部放电辐射的特高频信号来实现变压器局放定位的方法，该法先将检测的局放宽带数据通过窄带滤波，获取相应的窄带数据 ,并应用信息论的最小描述长度准则或平滑秩序列法确定PD源个数后应用多重信号分类算法对数据协方差矩阵进行空间谱估计，实现多个局放源点分辨和空间参数估计。仿真实验结果表明，单个 EMVS可同时检测出3个局放源点的方位角、俯仰角及其极化特性，对变压器局部放电在线监测具有较高的参考价值。

5、特高频在线监测存在的问题

特高频在线监测还存在一定的局限性，就是难以实现局部放电量的准确标定。局部放电量又是现场人员对绝缘状况进行评估以及故障诊断的重要依据。虽然常规的脉冲电流法是以视在放电量来表示放电水平，与局部放电的实际放电量存在很大误差，但“视在放电量”的概念长期以来已经被人们所接受，并且以脉冲电流法为基础已经建立了IEC60270标准，形成了一套基本完整和适用的测试、评价体系。目前的研究尚未得到特高频信号与实际放电量的对应关系，这一点有待进一步研究。

6、结语

(1)特高频检测法与其它方法相比具有抗干扰性强和灵敏度高的优点，能够消除外部电晕对局放测量的影响，更适用于变压器局部放电的在线监测。

(2)特高频检测法可以保留局部放电的各种模式、相位、幅度等特征，从而可以进行局部放电模式的识别。

(3)特高频检测法可以利用局放信号到达不同传感器的时延，进行局部放电点的定位。

参考文献

[1] 丁燕生,唐志国 等.变压器的 UHF法局放故障定位初探[J].高电压技术,2005,31(11):18—20.

[2] 周力行,李卫国.电磁矢量传感器用于变压器局部放电在线检测[J].高电压技术,2006,32(4):37—40.

篇4

1.汗热病

症状是发高烧、喉咙灼热、头痛并且关节疼痛，有时腹痛呕吐，而且总是满身臭汗，这种病因此而得名。

汗热病曾出现在英国，后蔓延至欧洲的神秘而致命的流行疾病。第一次爆发于1485年，疾病的发作短暂而迅猛，能在数小时之内造成死亡。这种疾病似乎在富人中比在穷人中更为流行。

2.秘鲁陨星病

这种疾病出现在2007年9月15日，一颗巨大的陨星坠落在秘鲁小镇卡兰卡斯附近，砸出一个大坑，烧焦了周围的土地。陨星坠落后，附近的村民们感到很不舒服，患上包括呕吐在内的很多症状，也有人认为，这些病症可能是砷中毒导致。

3.脑袋爆炸症

脑袋爆炸症的患者会经历来自自己头部的可怕噪音，这种声音常被描述为一种爆炸、咆哮、拍打礁石的巨浪声、或者很响的噪音。声音常发生于刚睡下的1到2小时，醒着的时候也可能发生，通常不伴随疼痛。随时间的推移，疾病的发生频率似乎会发生改变，从数天或者数周数次发作逐渐成为数月发作。疾病发作后患者经常会感到恐怖和焦虑，心率也会跟着加快。这种疾病在一生中可能随时发作，女人比男人更容易患病。

4点头病

儿童一旦患上此病，大脑发育就会受到阻碍，造成智力缺陷。当患者开始吃东西或者感觉到冷的时候就会犯病，这些情况一出现患者马上就开始点头。但是发病时间短暂，在停止吃东西或者再次感到暖和的时候抽搐就会停止。这种病非常特殊，患者在吃不熟悉的食品，如棒棒糖时似乎不会引起犯病。严重的抽搐可能会导致儿童訇然

倒地，造成进一步伤害。

5.电磁波敏感征

虽然电磁磁场对人体的影响已经确定，但是，电磁波敏感症患者报告，他们在低于电磁安全标准值的磁场下对电磁辐射有反应。大多数实验发现，电磁波敏感症患者无法区别他们是否暴露在真正的电磁场还是虚假的电磁场。尽管个别称是电磁波敏感症的患者，在普通电器产生的电磁场能引发或者恶化症状。

6.周期性呕吐综合征

周期性呕吐综合征指恶心、呕吐，有时甚至是腹痛和(或者)头疼或偏头疼周期性发作。这种疾病常发生在孩童时期，通常到青春期会结束，患者可能每小时恶心或者呕吐6~12次，发作一次可能持续几小时到3周，甚至可能吐出胃酸、胆汁和血。周期性呕吐综合征能引起睡眠障碍、正常饮食的缺乏和注意力无法集中。

7.莫吉隆斯症

莫吉隆斯症是一种感觉有虫子蠕动、咬和叮、从皮肤上或者皮肤下发现纤维和皮肤布满疮口的怪病。研究人员在显微镜下发现，患病皮肤含数千根可能由身体产生的细毛发，但不是人为的或者是来自植物的。

8.海湾战争综合征

海湾战争综合征是1991年海湾战争的士兵们报告的一种疾病，症状包括免疫系统紊乱和生育缺陷。这种疾病是否与海湾战争服役有关还不得而知，这种综合征的症状很多，包括慢性疲劳、肌肉失控、头疼、头晕和平衡感缺失、记忆力下降、肌肉和关节痛、消化不良、皮肤问题、呼吸短促甚至还有胰岛素抵抗。

9.僵人综合征

僵人综合征是一种怪异而罕见的疾病，会让患者随时发生肌肉痉挛，严重时甚至能让人訇然倒地引起骨折。躯体和四肢的肌肉发生波动性僵硬，并容易对噪音、抚摸和情感悲伤过敏，引起肌肉痉挛。经常弓背倒下和僵硬的姿态异常是这种疾病的特征。患有僵人综合征的人甚至可能无法行走，包括喇叭声在内的街道噪音都可能引起他们发病而跌倒在地，女患者是男患者的两倍。

篇5

关键词：计算机显示系统 电磁信息泄露 检测

中图分类号：TP309. 7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）12-0000-00

随着信息技术的发展，计算机技术已经深入人们生产生活的各个领域，为人们带来了极大便利，同时，计算机系统安全问题也逐渐引起人们的重视，计算机系统安全是一个广义概念，不仅仅包括病毒，还包括通信安全以及电磁信息泄露等，其中电磁信息泄露不仅会影响其他设备的使用，同时还造成了信息安全问题，因此必须要引起我们的重视。

1计算机显示系统电磁信息泄露概述

电磁信息泄露途径一般有两种，一种是辐射途径，辐射形式为电磁波，我们将其称作辐射发射，另一种是传导途径，主要是通过线缆或者是管道传输出去，将其称作传导发射，电磁信息会同时通过这两种途径泄露，由于计算机在运行和使用的过程中会用到电源线以及传输线等，这些传输设备在传输信息的同时，也将电磁信号发射出去，而计算机内部各个构件本身也会产生辐射，系统在运行的过程中也自然会将信号以辐射的方式发射出去。

影响电磁信息泄露的因素主要包括以下几种：首先是显示器的工作频率，工作频率越高，显示系统所产生的辐射强度就越大，电磁泄露现象就越明显；其次是系统中各个原件的功率，显卡实验表明这些元件的功率越大，回路电流就越大，原件在使用时产生的辐射就越强；第三是原件间距，系统在运行过程中各个原件之间会相互干扰，且原件间距越短，这种干扰就越明显，反之，原件间距越大，磁场的衰减就会越明显，辐射强度也就随之降低；最后还与显示器是否被屏蔽有关，常用的显示器类型有两种，一种是CRT显示器，另一种是LCD显示器，实验表明后者屏蔽效果更好，为了降低辐射，减小电磁信息泄露，最好将一些辐射强度大的设备屏蔽[1]。

2计算机显示系统电磁信息泄露的检测方法

2.1建设检测环境

检测环境选择EMC微波暗室，在该环境下不仅外界环境不会对检测造成影响，电磁波本身的多路反射也会被抑制，因此检测结果比较可靠。其中检测对象为显示系统中的主要部件：其一是显示卡，由于其中包含的电路板传输线较多，为了防止检测扰，要使用铜丝网将无关设备封闭；其二是显示器，为了避免干扰要将主机整体屏蔽，显卡和显示器检测时是使用近场探头；其三是视频线缆，检测时使用电流探头，为了进一步提升测试精度，可以给探头配置一个放大器。

2.2检测系统分析

电磁泄露信息检测系统组成如下：首先是电流探头，该设备主要发挥的作用是测试场强，并对其进行定标，该装备体积较小，且内部结构精巧，能够得到比较精确的测量结果；其次是频谱仪，该装置主要是用来检测频域，包括辐射信号的频率以及频值点，该装置体积小，检测速度非常快，测量后得到的数据不需要处理，可以直接使用，即使系统中的谐波分量非常小，其也完全可以检测出来；第三是示波器，该装置主要用来检测系统时域，包括信号周期以及波形基本特征等，可以将检测结果直接以波形信号的方式显示出来，其检测灵敏度非常高，可以得到任何一个时刻的瞬间值，同时其自身输入阻抗较高，因此检测过程中不会对被测对象产生太大影响，在研究系统波形失真时就会经常用到该装置；其三是放大器，在分析检测环境时我们提到为了提升检测精度最好给电流探头配置放大器，这是因为电流探头本身接收效率低，使用放大器以后可以将信号放大，以此来提升接收信号的灵敏度；最后是天线，系统中使用天线是因为其具有可逆性，它相当于一种变换器，既能将电磁能量辐射出去，也能将其收集起来，可以根据工作方式来确定天线类型[2]。

2.3检测分析

对显卡进行检测时发现，新型号显卡往往比老型号显卡的辐射强度更大，平均差别在10%，最大差别达到了25%，究其原因我们会发现新型号显卡的工作频率更高，显示位数增加，容量变大，因此辐射强度也会随之增加，也就是说显卡类型会对电磁信息泄露产生直接影响，这些泄露信息被截获并复现以后，系统就有可能会出现安全问题。同时，由于显卡辐射太强，对系统中其它元件的正常工作产生影响，因此在选择显卡时，除了要考虑容量和功能以外，还要注意其辐射强度，可以对其采取屏蔽措施；对显示器进行检测要分两个频段进行，其一是250千赫至30兆赫，其二是30兆赫至100兆赫，两个频段的检测结果有明显区别，同时，将探头放在不同位置也会出现不同反应，放置在显示器正前方时数据变化不明显，而放置在上方时辐射频谱就会比较明显，判断出显示器大多数部位的泄露情况都不严重，这与外壳的屏蔽作用有直接关系；在检测视频线缆之前，首先要知道两种类型的信号，一种是红信号，这些信号被截获以后可以被还原，威胁显示系统安全；另一种是黑信号，其即使被还原，所包含的信息也是无关信息，因此在检测视频电缆信号时，要根据检测结果判断出辐射信号的类型，主要是将检测到的信号与标准信号进行对比，如果结果显示为红信号，说明视频线缆会泄露系统重要信息[3]。

3结语

为了提升检测的准确性，首先要建设一个准确的建设环境，尽量避免外界电磁的干扰，然后用一些检测辐射信号的装置组成检测系统，根据检测数据来判断显卡、显示器以及线缆等重要设备的电磁信息泄露情况，并以此为依据制定出预防措施，增强计算机显示系统的安全性。

参考文献

[1]余元辉.计算机电磁信息泄露分层防护策略的研究[J].网络安全技术与应用，2013，12（14）11：103-105+99.

篇6

关键词：物联网；电气安全；电磁兼容；环境适应性；信息安全

引言

物联网，是近年来大家在耳边听到最多的一个词，随着科技的不断发展，物联网已经慢慢渗透到我们的日常生活中，很多的物联网产品已经出现在我们身边，比如自动感应灯、小区汽车识别门禁、机场周边围界系统、智能家居等等。那么这些物联网产品的性能如何？从目前笔者了解所知，目前市场上所用的这些物联网产品，大多都还没有相应的标准来规范，或者一直在使用其传统的产品标准来进行测试。国际电信联盟(ITU)的ITU互联网报告对物联网做了如下定义：物联网是通过二维码识读设备、射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。在当今社会中，随着互联网的高速发展和短距离通讯技术的逐步成熟，物联网产品越来越多的出现在我们的生活中，而在这些物联网产品中，我们平时经常接触到的大部分都是一些的小型电子产品或家用电器产品。这些产品具有普通电子、电器产品的通用特性，但同时又具有物联网产品的独特特质，归结起来有几个词：识别、传输、管理。

1物联网电子电器产品的电气安全性

从目前市场已经出现的物联网电子电器产品来说，无论其产品多么的高精尖，其实本质上，还是离不开一个“电”字，所以无论这些产品被设计成什么样子，其具有什么样的功能，其本质还是属于电子电器产品，因此在进行测试时必须考虑其电气安全性能。所以首先，我们应该对其额定电压、电流和功率进行确认和测试，这是我们后面所有测试的一个基础。其次，在电气安全性能中，我们应该注意到由于这些产品通常都是家用的比较多，那么不可避免的会经常与人发生直接接触，因此，在考虑安全测试项目时，接触电流测试必须应该加以考虑，作为直接接触的产品，本身产品的温度限值也要有明确要求。再次，对于某些产品，如果在设计时采用了I类电源设计，那么其产品的接地电阻性能也应进行测试。第四，作为家用的电子电器产品，在设计时通常会采用双重电气安全防护的设计理念，那么我们在测试时也应对其双重防护能力进行验证，这就包括对其过流保护装置的测试、绝缘电阻、抗电强度、电气间隙和爬电距离的测试。第五，对于一些特殊类别的电子电器产品，其在工作中可能还会产生一些辐射、气体和粉尘等，对于这些产品，应在测试项目中同时对这些产生的辐射、气体和粉尘等予以考虑。

2物联网电子电器产品的电磁兼容性

我们现在都知道，电子产品在使用中会产生一些电磁波，对周边环境产生影响，而这些产品本身，也会接收到来自周边环境的一些干扰杂波，尤其是作为物联网产品，其本身有短距离或长距离传输通讯功能，我们更需要关注其对周边环境的影响，也要尽量避免周边环境对产品本身的影响，因此其产品本身的电磁兼容性能测试就必不可少。作为物联网电子电器产品，其本身通常都带有发射信号传输数据的功能，所以其对外部环境就会有一定的电磁干扰，那么针对这种电磁干扰，我们就要进行评估，以防止其辐射骚扰等对外部环境或设备产生不可预估的影响。所以我们对这些产品要进行相应的电磁骚扰测试，包括传导骚扰、辐射骚扰场强、谐波电流等。其次，由于目前我们生活的环境中有来自各种设备产生的电磁波，那么对于我们所使用的物联网产品来说，如何能够正常的接收准确的工作指令而不被外部电磁波所干扰就显得很重要，因此我们要对这些产品本身进行抗扰度测试。

3物联网电子电器产品的环境适应性

由于物联网电子电器产品有一定的独特性，其应用场景也比较繁多，不像传统的电子电器产品，更多的是家用。所以作为这类产品，其产品环境适应性就显得非常重要。我们在设计这类产品的环境适应性测试前，应对其使用环境进行判断，是室内/室外用、还是固定/移动中使用、亦或是一些比较特殊的环境(如寒冷、高海拔、潮湿、野外等)条件下使用，这是首先要确定的，这一步决定了后期我们在设计其可靠性方案时需要采用什么样的试验方法和验证方案我们在考虑可靠性测试时，应该从几个方面考虑：使用环境的温度、湿度、海拔、环境的稳定性等，所以我们通常会进行高低温试验、湿热试验、盐雾试验、低气压试验、振动试验、冲击试验等等，这些试验应该说目前测试方法都比较成熟了，在进行试验设计时可以再根据产品实际使用的具体环境来选取相应的试验项目。

4物联网电子电器产品的信息安全性

物联网电子电器产品与传统电子电器产品最大的一个区别，在于其会发射/接收信号来传输数据，以获取动作指令或对周边进行控制或管理等，那么这些数据在传输过程的可靠性、准确性就非常重要，因此作为物联网产品来说，其在设计中必然需要考虑如何保证其数据在传输接收各种过程的保密性、准确性和安全性，这就是我们现在所说的信息安全，那么在物联网电子电器产品方面，我们就要对其信息安全也进行测试和检查，这当中就包括其物理安全性、主机安全性、网络安全性、应用安全性、数据安全和备份、加密方式等方面。以上就是笔者针对物联网电子电器产品性能测试的一点看法，对于目前的物联网产品来说，由于其应用场景很繁杂，产品门类也很多，其不同类别的产品在设计测试方案时还需要根据其实际产品来确定相应的项目，有些特殊产品还需要增加一些特殊测试项目，以确保其无论是电气安全、电磁兼容、可靠性或信息安全等方面都能够符合其使用的需求。

5结语

篇7

关键词：多频道微波；分配系统；天线设计；研究

多频道微波分配系统的技术基础是微波技术，其使电视行业得到了巨大的进步发展。天线设计需要考虑实际需求，就我国实际而言，使用最多的就是MMDS天线系统，根据不同的使用场合调整方位平面角度，以达到切实的使用目的。

1 微波技术简要介绍

通常，频率在300兆赫兹到300G赫兹之间的电磁波被称为微波，是一类频带有限的无线电波简称。通常微波的波长在一毫米到一米之间，按照波长单位不同又可以分为毫米波、厘米波和分米波。微波也被称为超高频电磁波，比一般的无线电波频率要高一些。微波与其他波一样，具有基本的波属性，比如波粒二象性。微波一般具有吸收、反射和穿透这三个基本性质，水和食物就可以吸收微波达到加热的目的，比如微波炉；而瓷器、塑料和玻璃等物体则不会吸收微波；金属性质的物体会使微波发生反射。

由于微波的波长更长，因此其比红外线、远红外线等一些辐射加热的电磁波具有更加优良的穿透性。在微波穿过介质的时候，能够和介质分子产生相互作用，微波粒子具有了微波能可以强化介质分子的热运动，使其震动频率大幅上升。一般，介质分子的震动频率和微波频率是成正相关的，微波频率越高，介质分子震动越剧烈，对介质的加热效果也就越明显。

但是，微波的微波能具有一定的上限，无法破坏介质内部分子之间的连接键，也无法改变介质内部分子的结构。值得注意的是，并非全部介质都是如此，微波能可以破坏橡胶内部分子之间的分子键，进而对废弃橡胶进行再生。根据物理学的相关知识可知，原子核如果处在外部电场环境下，可以在周期性的电磁力作用下表现出许多共振现象，这些共振现象都保持在微波范围内。由此可见，微波可以成为研究物质基本性质和内部结构的有效方式，甚至可以根据这一性质制作一些微波器件用于实际工作。

微波的频率很高，但是带宽却比较窄。但是在较窄的带宽下可用的频带在数百到上千赫兹，可以分为多个频道设计使用方案，这远远优于低频无线电波。可使用的频带很宽，意味着微波可以携带大量信息，所以目前很多通信系统都是在微波频段进行数据传输。不仅如此，极化信息、相位信息以及多普勒信息都可以由微波信息提供。

2 多频道微波下分配系统的天线设计浅析

2.1 同轴缝隙天线阵简要分析

同轴缝隙天线正的辐射场一般可以通过公式求出，经过多年研究得出了辐射场求解公式：EΦ=Acos（π/2cosθ）M（x，Φ）/sinθ，Hθ=-EΦ/120π。这两个式子中，M（x，Φ）为圆柱空间因子，圆柱空间因子可以根据相应的经验公式求出。值得注意的是，x=kasinθ，其中a是相位距离。当Φ小于或等于九十度的时候，a（x，Φ）=a（x，0）-πx（1-cosΦ）/3+Δ（x，Φ）。当Φ处于九十度到一百八十度之间时，a（x，Φ）=a（x，0）-x（Φ-π/6）+Δ（x，Φ）。式中Δ是相位函数产生的偏移。将多元缝隙在圆周方向进行分散排列，布置在不同位置，就可以形成缝隙阵，进一步获取所需的方向图，这就是缝隙辐射方向图。

根据计算机计算软件可以对不同角度下的波束宽度进行计算，一般可以选取90o，180o，270o和360o这几个角度，以圆轴方向的缝隙配置和圆柱直径的参数进行基本计算。根据实验计算结果，二元缝隙阵单元间距为90o。计算结果为93o，实验结果为91o；一元缝隙的计算结果是189v，实验结果是172o。可见在不同角度下进行实验时，一元缝隙、二元缝隙阵和三元缝隙阵的计算结果和实验结果都存在一定的差距，说明角度的影响还是比较明显的。下图为180o波束实测宽度和计算宽度图。

从图中不难看出，在180o的条件下，实测宽度和计算宽度存在较为明显的区别。所以，在进行天线设计时，角度的考量是十分重要的，对多频道微波分配系统的发展具有极其重要的作用。

2.2 圆柱上的对称振子阵简要介绍

对称振子使用十分广泛，具有经典的理论基础，使用方式也很多样。对称振子即指两臂长度相等的振子，单臂长度为波长的四分之一，全臂长度为波长的二分之一，该类振子就被称为半波对称振子。单一的半波对称振子可以用作天线的反馈源，既可以单独使用，也可以配合其他技术。多个半波对称振子可以有效组合成为天线阵。除此之外，还有一种异型半波对称振子，其具有普通半波对称振子的部分性质，但又和普通半波振子存在一定的区别。

根据经典理论的描述，可以将多元对称振子在圆周方向分散排列，将其布置在不同位置以组合成对称振子阵，进而获取缝隙方向图。对对称振子天线圆周方向实验结果显示，二元对称振子阵计算结果为360o，实验结果也为360o；一元对称振子阵计算结果187o，实验结果为189o。由此可见，对称振子阵相对于同轴缝隙天线阵而言，可靠性和稳定性更加良好，性能更加强大。这两种天线设计方案各有优劣，不仅解决了MMDS天线的设计难点，具有非常广阔的应用空间。

3 结束语

多频道微波分配系统主要是电视行业的重要技术，能够对电视行业的发展起到积极的推动作用。多频道微波分配系统的天线设计主要有同轴缝隙天线阵以及圆柱对称振子阵两种模式，使用时需要根据实际情况选择合适方案进行天线设计。

参考文献：

篇8

早期的雷达只具备探测目标强度的能力。随着科技的发展，新一代的多普勒天气雷达具备了探测气象目标移动速度和方向的能力，这无疑让预报员在判断气象目标发生发展趋势的时候有了更好的依据。但是多普勒天气雷达在探测目标的时候，会发生距离模糊和速度模糊的现象，本文主要讨论距离模糊和速度模糊产生的原因及解决办法。

关键词：天气雷达；多普勒测速；距离模糊；速度模糊

1 引言

在如今科技和经济飞速发展的时代下，“安全第一”始终是民航空管系统的第一宗旨，飞行安全也是民航事业的灵魂和纽带。而在保障飞行安全的过程中，气象在其中起到的重要作用已经受到人们的广泛重视。

早期的天气雷达只具备探测目标回波强度的能力，没有多普勒测速的功能，因此，其应用范围受到一定的限制。而随着多普勒效应被人们所熟知和应用，新一代的多普勒天气雷达诞生了，它除了能探测目标的强度之外，还具备了探测目标的移动速度和方向的能力，从而为雷达的用户提供了更加全面的信息。特别是在梅雨和雷雨季节，雷达通过接收大气中的气象目标对电磁波的后向散射回波来获取它们的信息，测定其空间位置和强弱分布，并进一步让预报员了解强对流天气系统的生消过程和变化趋势，为保障航班的准时起降起到了重要的作用。

多普勒天气雷达在对大气风场环境和强对流天气系统的探测方面也发挥着巨大的作用，民航气象从业人员能够通过对速度图像的分析，判断大气中气流的运动趋势，在例如微下击暴流和低空风切变等这些恶劣天气产生影响之前给出一定的预判信息，保证民航飞行有效的避免这些安全隐患。

2 多普勒天气雷达的工作原理

2.1 雷达探测的基本原理

雷达发射机产生的是高频电磁波能量，这些能量由天线集中之后向大气空间中定向辐射出去。雷达探测的基本原理是：雷达以一定的工作参数发射电磁波，当电磁波在大气中遇到气象目标后，便会产生后向散射的回波，计算电磁波从发出到被接收到的时间，便可测得气象目标的距离。由于：

V=2R/T

其中，在大气中电磁波的传播速度V=C，即光速（3×10F）；R为气象目标距离雷达的距离；T为电磁波从发射到被接收到之间的时间。由此可得：

R=（V×T）/2

2.2 多普勒效应及多普勒测速原理

多普勒效应[1]的主要概念为：物体的频率由于波源和观测者之间的相对运动而产生变化。当观测者靠近波源运动时，波被压缩，波长变短，频率变高；当观测者远离波源运动时，会产生相反的效应，波长变长，频率变低。观测者和波源之间的相对速度越高，所产生的效应越大。根据频率的变化量，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。

多普勒天气雷达便是利用了多普勒效应的原理，从气象回波的频率变化中计算出气象目标的移动速度和方向。这种相对运动造成的频率变化称为多普勒频移。

假设多普勒雷达与目标之间距离为r，则电磁波从发射到被目标散射回天线所经过的路程为2r，即2r/λ个波长，变化的相位为4πr/λ。则回到天线的相位是：

φ= φ0+ 4πr/λ

若目标物在移动，则相邻两个电磁波来回所经过的距离会相差Δr，相应的相位变化：

Δφ =4πΔr/λ

将Δφ对时间t求导，可得角速度：

ω= 4πvr/λ= Δφ×PRF

其中，PRF为脉冲重复频率。因此，当雷达获得相邻两个回波的相位差之后，根据当时所使用的脉冲重复频率（PRF）就可以获得气象目标的移动速度vr。

由于ω=2 πfD，fD就是由于目标物的径向运动而引起的频率变化，就是多普勒频率。

fD=2 vr/λ

2.3 实际工作中存在的问题

在实际工作中，我们会发现以下两种情况：

一、在雷达扫描的强度图像中发现某一区域有回波，但是实际在这一区域中并不存在任何的探测目标。

二、在雷达扫描的速度图像中，正速度（或者负速度）极大值的附近，会突然跳变为负速度（或者正速度）的极大值。

当上述两种情况发生时，我们需要进行判断，雷达图像上所给出的信息是否真实。在雷达的使用中，第一种情况我们称之为距离模糊；第二种情况我们称之为速度模糊。下文中我们将会讨论这两种情况的产生原因和解决方法。

3 多普勒天气雷达的距离模糊和速度模糊

3.1 距离模糊

当雷达以一定的脉冲重复频率（PRF）工作时，雷达的探测存在一个最大不模糊距离，即在一个脉冲重复周期内，电磁波脉冲所经过距离的一半。根据上述定义，我们可以推断出，

Rmax=C/2PRF

其中，Rmax就是一定频率下雷达探测的最大不模糊距离。而产生距离模糊的原因是：当某一个脉冲发射后，雷达仍接收到前一个脉冲对气象目标所产生的后向散射回波，此时，雷达会误认为该回波是后一个脉冲所产生的回波。

我们可以从图像上作出解释。如图1所示，实线箭头为雷达发射的第一个脉冲，虚线箭头为雷达发射的第二个脉冲。

如图2所示，假设在最大不模糊距离Rmax之外的R'处存在一个较强的气象目标。雷达第一个脉冲遇到R'处的气象目标后仍然能够产生足够强的后向散射回波。而此刻，雷达的第二个脉冲也已经发出，之后当第一个脉冲在R'处所造成的回波被雷达接收到时，雷达会误认为这是第二个脉冲所产生的回波，并如图3所示，在距离雷达R0处会显示出虚假的气象目标强度，因此产生距离模糊。距离模糊一般能够在PPI扫描的强度（dBZ）图像中被观察到。

3.2 速度模糊

在实际工作中，我们除了会在强度图像中发现距离模糊之外，还会在速度图像中发现速度模糊。产生速度模糊的原因是由于气象目标实际的运动速度超过了图像色标所能表达的最大值，导致了雷达给出了错误的图像信息。本文将从频率和相位两个角度来论证如何得出最大不模糊速度Vmax。

3.2.1 从频率角度来解释

根据Nyquist取样定理，要准确测量一物体的振动频率f，则对其进行采样的频率至少是2f。换言之，若采样频率为f，则最高只能测量f/2的振动频率。

因此，由Nyquist定理我们可得，某一脉冲重复频率（PRF）为F的电磁波最多只能测量F/2的多普勒频率，即

fDmax=F/2

根据2.3中得出的公式fD=2 vr/λ，可得

Vmax= fDmax×λ/2=λF/4

由于气象目标的运动速度vr可正可负，所以脉冲重复频率为F的电磁波，能够准确测量的多普勒速度范围为

-λF/4≤vr≤λF/4

超出这一速度范围，则会产生速度模糊。

如图4所示为多普勒频谱。从图中我们可以看到，0速度线左边表示正速度，0速度线右边表示负速度。而正负速度的多普勒频率的采样极限为Nyquist采样频率。

其中，

N=噪声功率

N=平均噪声功率

fD=多普勒频率

Pr=信号功率

Wf=谱宽

图4中所示的信号频率的峰值在正速度区，表示该目标的移动速度为正速度。若目标的移动速度足够大，以至于该目标多普勒频率超过Nyquist采样频率，则会发生如图5所示的情况，因此而产生速度模糊。

3.2.2 从相位角度来解释

当雷达采用的信号处理方式为脉冲对处理法（PPP）时，由于气象目标在运动，Δφ表示间隔为脉冲重复周期T的相邻两个回波信号的平均相位差，由于Δφ/T=ω=2πfD，因此，

fD=Δφ/2πT

因为电磁波的一个波长为2π，而PPP中所提取的 Δφ范围在±π之间。换言之，多普勒雷达能准确测量的最大最小相位差为±π。于是，当 Δφ=±π时，可以得到最大平均多普勒频率，即

fDmax=1/2T=F/2

由此，根据2.3中得出的公式fD=2 vr/λ，同样可得

Vmax=λF/4

根据上述两种论证方式所得的公式Vmax=λ×PRF/4，我们可知在一定的波长和脉冲重复频率下，雷达具有探测的最大不模糊速度，即当气象因子的移动速度大于该速度，则雷达显示会给出错误的信息。

3.2.3 实际案例

图6中所示为四创X波段多普勒天气雷达在2012年5月30日做PPI扫描时获得的速度图像。该雷达架设的地点为上海气象中心浦东观测楼的顶楼。

2012年5月30日实际的天气情况为有强烈的正东风，最强时约有30m/s左右的风速。从该速度图像中可以看出，黑色箭头所指的地方为白色零速度线所在的位置。根据图像右下角的色标，零速度线的左侧为正速度，右侧为负速度，最大可显示的速度为±14.4m/s。因此，我们可以清晰的看出，在本场附近的近低空范围内气象目标的移动方向为由东向西，即此时刮东风。但是，我们注意到，在零速度线的左右两侧，当速度不断增大后，正速度的极大值突然跳变为负速度的极大值，而负速度的极大值突然跳变为正速度的极大值，即图中红色圆圈所划出的范围，如果按照图像上给出的信息直接推断，则红色圆圈区域内的风向为正西风，与实际情况正好相反。因此，我们便能初步判断这两块标出的区域可能发生了速度模糊。

4 解决距离模糊和速度模糊的办法

从第3节中我们得知，最大不模糊速度：Vmax=λ×PRF/4；最大不模糊距离：Rmax=C/2PRF。并且两者之间存在一定的关系，即Vmax×Rmax=λ×C/8。下文便来讨论一下如何有效的增大Vmax和Rmax来解距离模糊和速度模糊。

4.1 解决距离模糊

根据公式Rmax=C/2PRF，我们可以看出，由于雷达的脉冲重复频率（PRF）是可以根据需求来选择的。因此，降低PRF可增大最大探测距离Rmax，有助于减轻距离模糊。

目前还有另一种比较流行的方法是对发射脉冲进行相位编码，该方法对每个发射的脉冲进行相位编码，然后对回波信号再进行相位解码，通过解码后的相位与发射时的相位的比较，便能将各回波信号与发射信号一一对应，以便区别不同脉冲的回波信号。

相位编码技术分为两种：随机相位编码和系统相位编码。

随机相位编码[2]：顾名思义，每个脉冲所附加的相位是随机的。当接收到回波之后，只恢复期望相位的回波，非期望相位的回波的功率表现为噪声，故使噪声电平提高，等效信噪比降低，从而影响谱矩估计的准确性。

系统相位编码：该方法为每个脉冲所加的相位是周期变化的，如图7所示。

在对期望的回波进行同步接收时，非期望回波的频谱被均匀的分散在奈奎斯特间隔内，不会影响期望回波速度的估计。目前最常用的系统相位编码为Sachidananda 与 Zrnic 提出 SZ（n/M）编码[3]，编码长度为M，且能被n整除，其中M和n均为整数。经过多次验证，SZ（8/64）码的特性最好。

4.2 解决速度模糊

根据公式Vmax=λ×PRF/4，我们可以看出，通过提高脉冲重复频率PRF有助于减轻速度模糊。 除了通过改变脉冲重复频率之外，我们还可以通过双重频DPRF[4]来退速度模糊。如图6中所示，该雷达当时探测时所采用的信号处理方式为双重频900：600，即以两种脉冲重复频率900Hz和600Hz交替发射脉冲。

在双重复频率模式下，雷达采样脉冲波形的时序如图8所示。

在一个径向内，首先以PRF1收集M个脉冲回波信号，再以PRF2收集M个脉冲回波信号。对该DPRF波形，可以将其分为前后两部分，每一部分均为周期采样。计算速度时：以T1间隔的脉冲对估计，得到估计值θ1，以T2间隔的脉冲对估计，得到估计值θ2。因为θ1和θ2对应于不同的最大不模糊速度，就有可能存在由于速度模糊而造成的差别，利用这个差别来恢复正确的速度值。因此，利用两个不同脉冲重复频率PRF1和PRF2测量得到的各自的相位θ1和θ2之差得到多普勒径向速度，如下式：

vr=λ×（θ2-θ1）/（4π×（T2-T1））

5 总结

在多普勒天气雷达的使用过程中，距离模糊和速度模糊一直是比较受关注的问题。民航气象业务讲究的是信息的准确性与及时性，要达到这一目标，可靠的探测信息是必不可少的。雷达作为提供气象信息的重要手段，在对重要天气和临近天气的预报方面起着不可或缺的作用。因此，更需要我们去有效的方法来提高图像信息的准确率。

本文中所提到的相位编码和双重频两种技术，是目前多普勒天气雷达的解模糊算法中比较成熟的。通过这两种算法，我们可以很大程度上避免产生距离模糊和速度模糊。但是，这并不是绝对的。如图6中我们可以看到，当时已经采用了900：600的双重频信号处理方法，但仍然产生了速度模糊。由此可见，双重频技术只是通过增大最大不模糊速度而在一定程度上缓解速度模糊，并不是完全消除速度模糊。所以，当遇到有强回波的时候，我们还需要依靠平时工作所积累的经验。若怀疑有模糊现象产生，可以先通过改变雷达的探测频率来对怀疑区域的图像进行观察和比较，然后再配合各种解模糊的信号处理技术来进一步判断是否确实产生模糊，提高对雷达图像信息准确性的判断能力。

参考文献

[1]胡明宝编著.天气雷达探测与应用.北京：气象出版社.2007.11.

[2]潘新民，熊毅，柴秀梅，王全周，崔炳俭.新一代天气雷达退数据模糊方法探讨.气象环境科学.2010，33（1）：17-23.

篇9

关键词：油气储运；管道；安全性；检测技术；保障措施

中图分类号：TE11 文献标识码：A 文章编号：

一、油气储运管道的安全管理现状

管道运输在运输体系中是较不为人所重视的一环。，由于通常大都埋设在地下，被称为“隐藏的巨人”（hidden-giants）。管道运输的存在至今已有一百二十余年的历史，其最早出现于1859年时，美国宾州首先发现石油，为了运送这些油气，美国于1865年首先建造了全世界上第一条油气管道。从管道运输的成本来看，其有如下特点：固定成本高且具规模经济；变动成本所占比例低；资产具高度沉没性；装卸、包装及仓储费用的问题；无回程及空载运输成本的负担。从输送时间方面及其竞争优势来看，其具有如下特点：可连续不断的作业；路线较其他运输方式直接；管道本身即为货物储存场所；运输的可靠度高。

管道运输在油气储运中的应用基本上涵盖如下内容：将油气由开采点输送至浓缩点；将油气从采集管道的浓缩点运往油气精炼厂；产品管道可运输油气产品至客户端。因为管道运输具有隐密性，容易让人忽视它的存在与安全性，一旦发生意外，往往令人措手不及，造成环境的污染与沿线居民的恐慌，而这对于人口密集的都市地区影响尤其显著。油气储运管道类似人类血管，一旦泄漏或堵塞将危及周边区域安全，导致非计划性的经济损失，因而如何有效降低油气管道储运风险是目前的重要课题。在油气储运管道设备中，常因检测技术因素导致无法有效且全面的检查而于操作中泄漏或损坏，以致发生管道安全隐患。以往的安全检测技术较无法涵盖众多且密密麻麻的油气管道，若要详细检查则需耗费许多人力、物力及时间来进行，所以在安全性通常无法保障。目前我国不少油气公司引进了国外发展的一些先进管道检测技术及大范围筛选技术来克服上述安全性困难，其中包含电磁超音波、红外线热影像检测法等检测技术。

二、提升油气储运管道安全性的先进检测技术应用

（一）红外线热影像检测技术

红外线热影像检测技术主要是利用当物体本身温度大于绝对零度时会辐射红外线的原理而来，经由红外线热影像仪接收物体所辐射的红外线能量并将其感测所得的能量分布情形转成肉眼可观看的影像而显示于仪器屏幕上，检测分析人员可利用该屏幕上的红外线热分布情形及温度值而监控或预知油气储运管道是否有异常状况发生。红外线热影像检测技术在国外已广泛使用于医学、工业、军事等用途上，因其属于非接触式的检测方法且可经由影像而达到可视性，再加上其具有大面积扫瞄的特性，所以很适合于在大范围油气储运管道的检测方面应用。红外线是属于电磁波谱上波长0.75-1000μm的电磁波，凡物体温度大于绝对温度时，均会辐射红外线；且不同的温度所辐射的红外线能量必定不同。红外线检测器所接收的能量，除了被测物体本身因温度不同所辐射的红外线能量外，还包括其它物体或环境所辐射的红外线经由被测物的反射及经由穿透被测物而到达检测器的能量，且其接收的能量也与被测物的放射率有关。

（二）电磁超音波检测法

电磁超音波的产生是利用永久磁铁产生的磁场与线圈通电流后于金属平板导体表面感应产生涡电流场，借助磁场与感应涡电流之间的作用，可于金属导体平板上激振并接收蓝姆波。电磁超音波探头的线圈铜线的间距将主导激振蓝姆波的波长（λ＝2×d），d为线圈间距，λ为波长。当2倍线圈间距为2d mm时，在平板中所激振传递的蓝姆波波长也为2d mm。在相速度频散曲线图中，由于相速度为频率与波长的乘积，因此我们可以控制一波长，在不同频率板厚乘积下即可激振不同蓝姆波模态，例如可激振出 S0、A0、S1、A1 等四种模态。当电磁超音波检测前，应先测试上述模态的那一个模态在管道上对缺陷的反应信号显示结果较容易区分，再选择这一模态进行检测。经过仪器上的信号产生器产生欲激发的模态信号，再通过信号放大器送出信号给激发探头上的线圈而产生激发信号，最后借助探头及被测物上的磁场与感应涡电流之间的作用，可在管道的金属导体上激振蓝姆波。而蓝姆波经波传导的过程而到达接收线圈，接收线圈感应到信号后再经由控制箱做信号处理，然后显示于显示屏上，并于电脑上储存及相关的后续信号分析及显示等功能，最终能够发现油气储运管道的腐蚀情况等方面的安全隐患。

三、提升油气储运管道安全性的制度保障措施

一是推广完整性管理。完整性管理是世界上最先进的管道安全管理模式,管道完整性管理通过完整的数据库动态管理,达到“防患于未然”的目的。这一管理模式是提高管道运行安全、降低运营成本的基础。它的建立,将改变现有的管道安全管理模式,最大程度地消灭危险源的存在,使管道管理标准化、程序化、科学化,不仅能减少管道事故,降低运行风险,而且可保证环境、财产和人身安全。管道完整性管理与传统安全管理的最大区别:一个是主动维护,事前“打预防针”;一个是被动抢险,事后“打补丁”。这个转变是计算机管理代替传统管理模式的转变。从针对事故的应对性管理转到事先预防式管理,效果不言而喻。

二是促进管道立法管理。油气管道安全是油气应用安全的核心,其安全平稳运行必须依靠一套科学、完整的管道保护法规体系,任何制度的缺失或紊乱,都会给管道的运行安全、人民生命财产和共同的安全利益造成无法弥补的损失。通过油气管道立法,将为油气管道的安全营造良好的法制环境,可以运用法律手段统筹、协调、监督管道发展中存在的棘手问题,将依法有力打击和震慑破坏管道的不法分子,调整涉及油气应用中的各方利益,使我国油气管道发展走上依法保护与建设、保护生态环境和可持续发展的法治轨道,实现油气行业的快速、健康发展。

四、小结

油气储运过程中中，管道及设备是最为重要元素，并且载有易燃易爆具有毒性的油气物质，如果管道有腐蚀缺陷或问题存在则会降低其强度而造成破裂泄漏，甚至将导致安全事故的发生。因此，油气公司必须进行定期检查作业，以传统的非破坏检测方法，执行定点的检查以了解管道的腐蚀情况。然而，这些既有的传统方法常受限于检测速度及单一的检测位置，使得难以完全掌握油气管道的劣化情况，并且以往的检测技术也无法涵盖大范围及大面积的油气储运管道，若要详细检查则需耗费许多人力、物力及时间来进行，所以生产及工业安全两方面常无法同时兼顾。因此，可以有效应用本文所介绍的电磁超音波检测、红外线检测等来对油气储运管道的安全性进行检测。另外，安全性的实现也需要相应的制度体系加以规范，因而国家相关部门也应当在完善油气管道储运安全制度方面强化自身工作。

参考文献：

篇10

关键词:物理学;现代生活;应用分析

引言

衣食住行，一直都是公众的基础需求。而物理学科作为一项基础学科，早期被人们用于打造工具，而随着时代的发展，也逐步普及用于对衣食住行各行业的服务需求。而且当代社会伴随着人们对于物理学的认知不断增加，其应用范畴也逐步增加，而且考虑到物理学的研究会持续深入，因而研究其相关内容对当代人们的生活带来的潜在作用和价值，也是目前学术界研究的重点所在。而就此，笔者将通过本文，将从物理学在现代生活中的应用方面入手，将进行具体的分析与探讨。

1．物理学对于现代服装设计的应用价值

区别于过去的服装，现代服装设计原理运用了更多的物理学知识，最典型的例子就是衣服厚薄度的变化，虽然冬季气温不高，但是服装设计的发展往往让更薄的衣物具备更强的防寒效果，而其主要的原因就是由于物理学推动着服装设计的持续发展。比如，现代衣物设计的保暖内衣，其主要的制作流程就是利用物理光学知识，因为红外线的波长频率远远大于可见光，所以，会导致共振现象出现，进而让服装“加热”。而其基本原理就是红外线的电磁波转变为内能，从而保证物体过热。而且红外线一般可以区别为两类，即远红外与近红外，当然，相比之下，前者的波长远远大于后者，而且根据更多学术界调查结果显示，人体肌肤能够有效收纳远红外，所以保暖最佳［1］。

2．物理学对于现代食品的应用价值

在当代社会，食品的加热问题往往是诸多上班人士首要考虑的问题，特别是天然气缺乏可靠性，无法用于公共场合，再加上诸多企业严令禁止做饭，因而探寻一种便捷的饭盒加热系统也是目前工作关注的焦点。而基于远红外辐射原理，相关专家研究出一类便携式加热饭盒，其主要工作原理就是通过激化电能产生远红外辐射以达到加热的目的。而且饭盒的构成材质为铝合金，可以分为三个层级，其中最内部涂上了远红外线辐射的材质，中间则加入了电阻丝，外侧则采用隔热绝缘材料除了，而接通电源之后，电能改变为热能，然后通过涂抹了辐射材料内侧完成传播过程，然后再实现由内向外的辐射过程，保证热量进入食物内部，被完全吸纳，从而产生热点，也达到了预期的加热效果。当然，考虑到辐射线铺设在食物表层，速度接近光速，不仅仅会导致损失的能耗降到最低，同时充分利用电磁波穿透效果，特别是食物受热流程中，因为物质具备更加均匀营养构成，所以不会因此受到影响，这让更多工作人员能够保证日常营养摄入的前提下，使上班族们可以直接食用加热的食物。当然这类饭盒对于电流要求并不严格，简单而言，直流交流电均能满足具体要求。而且使用场所并不局限于室内，室外同样可以运用，集合以上优势，这类加热饭盒也为公众所接受［2］。

3．物理学对于现代建筑的应用价值

在物质条件日益丰富的现代生活中，空调设备已经成为了普遍设备。特别是在温度较低的冬天，空调可以保证室内加热，从而维持恒定的温度;而到了温度较高的夏季，空调则可以保证室内散热与制冷，同样降低室内温度。但是由于空调本身需要花费大量的电能，加上一般人在空调中进行学习生活往往会导致免疫力和适应力下降，久而久之往往会导致健康受到影响，而且能耗问题也是目前重点关注的问题。对此，更多设计者在空调设计过程中则加入了更多节能环保理念，即如地源热泵中央空调的设计，就是遵循环保理念，而且能够按照季节变化进行供冷制热，同时降低能耗，而且能够完成能源转移，从而有效调解室内温度［3］。

4．物理学对于现代出行的应用价值

自古以来，人们的出行都离不开相应的交通工具，而发展也由以往的动物转变为各类机器，而随着现代物理学的研究与发展的深入化，人们的交通工具发展与普及也在不断推进，特别是一些特殊的交通工具，往往能够给出行带来更多便捷性与高效性。即如列车为例，磁悬浮列车就是充分利用物理学中的电生磁原理，从而保证车体与铁轨的排除作用力，保证列车持续悬浮在半空，也能避免长期与地面摩擦出现磨损，而具体的阻力仅仅来源于空气方面。当然，具体的原理就是在地面设定不结线的线圈，然后引导移动的磁力线通过线圈，最后诱发电和磁的感应效果，即物理学中的电生磁原理。此刻，线圈内部会因为电流流入由磁体转变为电磁体。而且配置电磁铁的车辆在设有线圈的轨道上方平移过程中，往往会受到斥力作用，持续浮在铁轨上方。而且传统磁悬浮列车可以划分为两类，一类主要是超导类，而另一类则主要是非超导类。在国内，磁悬浮列车优先在上海运用，属于常规非超导的类型，而整体线路长度为30km，单项路程运作周期缩短8分钟以内，从而保证出行的最大便利性与高效性。

5．结语

综合而言，作为一门基础学科，物理学与人类历史科技发展息息相关，而且也会对人们基础的衣食住行产生更多影响。当然，随着物理学的不断进步和发展，人们的需求不断提升以及多元化进步，其带来的影响和作用将会持续下去，特别是物理学中的一些常见知识内容的运用与普及，诸如热学、光学、力学、电学、磁学等等，也将为人类社会未来持续发展带来源源不断的动力和影响力。

参考文献

［1］凡学梅．物理学在建筑中的作用及地位讨论［J］．宿州教育学院学报，2013，03(03):69－79．

［2］王磊．物理学在现代生活中的应用［J］．中华少年，2017，01(01):147－148．