時間：2023-03-20 16:15:08
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論文摘要：隨著醫(yī)學成像和計算機輔助技術的發(fā)展，從二維醫(yī)學圖像到三維可視化技術成為研究的熱點，本文介紹了醫(yī)學圖像處理技術的發(fā)展動態(tài)，對圖像分割、紋理分析、圖像配準和圖像融合技術的現(xiàn)狀及其發(fā)展進行了綜述。在比較各種技術在相關領域中應用的基礎上，提出了醫(yī)學圖像處理技術發(fā)展所面臨的相關問題及其發(fā)展方向。
1．引言
近20多年來，醫(yī)學影像已成為醫(yī)學技術中發(fā)展最快的領域之一，其結果使臨床醫(yī)生對人體內部病變部位的觀察更直接、更清晰，確診率也更高。20世紀70年代初，X-CT的發(fā)明曾引發(fā)了醫(yī)學影像領域的一場革命，與此同時，核磁共振成像象(MRI:MagneticResonanceImaging)、超聲成像、數(shù)字射線照相術、發(fā)射型計算機成像和核素成像等也逐步發(fā)展。計算機和醫(yī)學圖像處理技術作為這些成像技術的發(fā)展基礎，帶動著現(xiàn)代醫(yī)學診斷正產(chǎn)生著深刻的變革。各種新的醫(yī)學成像方法的臨床應用，使醫(yī)學診斷和治療技術取得了很大的進展，同時將各種成像技術得到的信息進行互補，也為臨床診斷及生物醫(yī)學研究提供了有力的科學依據(jù)。
在目前的影像醫(yī)療診斷中,主要是通過觀察一組二維切片圖象去發(fā)現(xiàn)病變體,往往需要借助醫(yī)生的經(jīng)驗來判定。至于準確的確定病變體的空間位置、大小、幾何形狀及與周圍生物組織的空間關系,僅通過觀察二維切片圖象是很難實現(xiàn)的。因此,利用計算機圖象處理技術對二維切片圖象進行分析和處理,實現(xiàn)對人體器官、軟組織和病變體的分割提取、三維重建和三維顯示,可以輔助醫(yī)生對病變體及其它感興趣的區(qū)域進行定性甚至定量的分析,可以大大提高醫(yī)療診斷的準確性和可靠性。此外,它在醫(yī)療教學、手術規(guī)劃、手術仿真及各種醫(yī)學研究中也能起重要的輔助作用。
本文對醫(yī)學圖像處理技術中的圖像分割、紋理分析、圖像配準和圖像融合技術的現(xiàn)狀及其發(fā)展進行了綜述。
2．醫(yī)學圖像三維可視化技術
2.1三維可視化概述
醫(yī)學圖像的三維可視化的方法很多，但基本步驟大體相同，如圖.。從#$/&’(或超聲等成像系統(tǒng)獲得二維斷層圖像，然后需要將圖像格式（如0(#1&）轉化成計算機方便處理的格式。通過二維濾波，減少圖像的噪聲影響，提高信噪比和消除圖像的尾跡。采取圖像插值方法，對醫(yī)學關鍵部位進行各向同性處理，獲得體數(shù)據(jù)。經(jīng)過三維濾波后，不同組織器官需要進行分割和歸類，對同一部位的不同圖像進行配準和融合，以利于進一步對某感興趣部位的操作。根據(jù)不同的三維可視化要求和系統(tǒng)平臺的能力，選擇不同的方法進行三維體繪制，實現(xiàn)三維重構。
2.2關鍵技術：
圖像分割是三維重構的基礎，分割效果直接影像三維重構的精確度。圖像分割是將圖像分割成有意義的子區(qū)域，由于醫(yī)學圖像的各區(qū)域沒有清楚的邊界，為了解決在醫(yī)學圖像分割中遇到不確定性的問題，引入模糊理論的模糊閥值、模糊邊界和模糊聚類等概念?？焖贉蚀_的分離出解剖結構和定位區(qū)域位置和形狀，自動或半自動的圖像分割方法是非常重要的。在實際應用中有聚類法、統(tǒng)計學模型、彈性模型、區(qū)域生長、神經(jīng)網(wǎng)絡等適用于醫(yī)學圖像分割的具體方法。
由于可以對同一部位用不同的成像儀器多次成像，或用同一臺儀器多次成像，這樣產(chǎn)生了多模態(tài)圖像。多模態(tài)圖像提供的信息經(jīng)常相互覆蓋和具有互補性，為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息，需要對各個模態(tài)的原始圖像進行配準和數(shù)據(jù)融合，其整個過程稱為數(shù)據(jù)整合。整合的第一步是將多個醫(yī)學圖像的信息轉換到一個公共的坐標框架內的研究，使多幅圖像在空間域中達到幾何位置的完全對應，稱為三維醫(yī)學圖像的配準問題。建立配準關系后，將多個圖像的數(shù)據(jù)合成表示的過程，稱為融合。在醫(yī)學應用中，不同模態(tài)的圖像還提供了不互相覆蓋的結構互補信息，比如，當CT提供的是骨信息，MRI提供的關于軟組織的信息，所以可以用邏輯運算的方法來實現(xiàn)它們圖像的合成。
當分割歸類或數(shù)據(jù)整合結束后，對體數(shù)據(jù)進行體繪制。體繪制一般分為直接體繪制和間接體繪制，由于三維醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)量很大，采用直接體繪制方法，計算量過重，特別在遠程應用和交互操作中，所以一般多采用間接體繪制。在圖形工作站上可以進行直接體繪制，近來隨著計算機硬件快速發(fā)展，新的算法，如三維紋理映射技術，考慮了計算機圖形硬件的特定功能及體繪制過程中的各種優(yōu)化方法，從而大大地提高了直接體繪制的速度。體繪制根據(jù)所用的投影算法不同加以分類，分為以對象空間為序的算法（又稱為體素投影法）和以圖像空間為序的算法!又稱為光線投射法"，一般來說，體素投影法繪制的速度比光線投射法快。由于三維醫(yī)學圖像的繪制目的在于看見內部組織的細節(jié)，真實感并不是最重要的，所以在醫(yī)學應用中的繪制要突出特定診斷所需要的信息，而忽略無關信息。另外，高度的可交互性是三維醫(yī)學圖像繪制的另一個要求，即要求一些常見操作，如旋轉，放大，移動，具有很好的實時性，或至少是在一個可以忍受的響應時間內完成。這意味著在醫(yī)學圖像繪制中，繪制時間短的可視化方法更為實用。
未來的三維可視化技術將與虛擬現(xiàn)實技術相結合，不僅僅是獲得體數(shù)據(jù)的工具，更主要的是能創(chuàng)造一個虛擬環(huán)境。
3．醫(yī)學圖像分割
醫(yī)學圖像分割就是一個根據(jù)區(qū)域間的相似或不同把圖像分割成若干區(qū)域的過程。目前,主要以各種細胞、組織與器官的圖像作為處理的對象，圖像分割技術主要基于以下幾種理論方法。
3.1基于統(tǒng)計學的方法
統(tǒng)計方法是近年來比較流行的醫(yī)學圖像分割方法。從統(tǒng)計學出發(fā)的圖像分割方法把圖像中各個像素點的灰度值看作是具有一定概率分布的隨機變量,觀察到的圖像是對實際物體做了某種變換并加入噪聲的結果,因而要正確分割圖像,從統(tǒng)計學的角度來看,就是要找出以最大的概率得到該圖像的物體組合。用吉布斯（Gibbs）分布表示的Markov隨機場(MRF)模型,能夠簡單地通過勢能形式表示圖像像素之間的相互關系,因此周剛慧等結合人腦MR圖像的空間關系定義Markov隨機場的能量形式,然后通過最大后驗概率(MAP)方法估計Markov隨機場的參數(shù),并通過迭代方法求解。層次MRF采用基于直方圖的DAEM算法估計標準有限正交混合(SFNM)參數(shù)的全局最優(yōu)值,并基于MRF先驗參數(shù)的實際意義,采用一種近似的方法來簡化這些參數(shù)的估計。林亞忠等采用的混合金字塔Gibbs隨機場模型,有效地解決了傳統(tǒng)最大后驗估計計算量龐大和Gibbs隨機場模型參數(shù)無監(jiān)督及估計難等問題,使分割結果更為可靠。
3.2基于模糊集理論的方法
醫(yī)學圖像一般較為復雜，有許多不確定性和不精確性，也即模糊性。所以有人將模糊理論引入到圖像處理與分析中，其中包括用模糊理論來解決分割問題?；谀：碚摰膱D形分割方法包括模糊閾值分割方法、模糊聚類分割方法等。模糊閾值分割技術利用不同的S型隸屬函數(shù)來定義模糊目標，通過優(yōu)化過程最后選擇一個具有最小不確定性的S函數(shù)，用該函數(shù)表示目標像素之間的關系。這種方法的難點在于隸屬函數(shù)的選擇。模糊C均值聚類分割方法通過優(yōu)化表示圖像像素點與C各類中心之間的相似性的目標函數(shù)來獲得局部極大值，從而得到最優(yōu)聚類。Venkateswarlu等[改進計算過程，提出了一種快速的聚類算法。
3.2.1基于模糊理論的方法
模糊分割技術是在模糊集合理論基礎上發(fā)展起來的,它可以很好地處理MR圖像內在的模糊性和不確定性,而且對噪聲不敏感。模糊分割技術主要有模糊閾值、模糊聚類、模糊邊緣檢測等。在各種模糊分割技術中,近年來模糊聚類技術,特別是模糊C-均值(FCM)聚類技術的應用最為廣泛。FCM是一種非監(jiān)督模糊聚類后的標定過程,非常適合存在不確定性和模糊性特點的MR圖像。然而,FCM算法本質上是一種局部搜索尋優(yōu)技術,它的迭代過程采用爬山技術來尋找最優(yōu)解,因此容易陷入局部極小值,而得不到全局最優(yōu)解。近年來相繼出現(xiàn)了許多改進的FCM分割算法,其中快速模糊分割(FFCM)是最近模糊分割的研究熱點。FFCM算法對傳統(tǒng)FCM算法的初始化進行了改進,用K-均值聚類的結果作為模糊聚類中心的初值,通過減少FCM的迭代次數(shù)來提高模糊聚類的速度。它實際上是兩次尋優(yōu)的迭代過程,首先由K-均值聚類得到聚類中心的次最優(yōu)解,再由FCM進行模糊聚類,最終得到圖像的最優(yōu)模糊分割。
3.2.2基于神經(jīng)網(wǎng)絡的方法
按拓撲機構來分,神經(jīng)網(wǎng)絡技術可分為前向神經(jīng)網(wǎng)絡、反饋神經(jīng)網(wǎng)絡和自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡。目前已有各種類型的神經(jīng)網(wǎng)絡應用于醫(yī)學圖像分割,如江寶釧等利用MRI多回波性,采用有指導的BP神經(jīng)網(wǎng)絡作為分類器,對腦部MR圖像進行自動分割。而Ahmed和Farag則是用自組織Kohenen網(wǎng)絡對CT/MRI腦切片圖像進行分割和標注,并將具有幾何不變性的圖像特征以模式的形式輸入到Kohenen網(wǎng)絡,進行無指導的體素聚類,以得到感興趣區(qū)域。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(FNN)分割技術越來越多地得到學者們的青睞,黃永鋒等提出了一種基于FNN的顱腦MRI半自動分割技術,僅對神經(jīng)網(wǎng)絡處理前和處理后的數(shù)據(jù)進行模糊化和去模糊化,其分割結果表明FNN分割技術的抗噪和抗模糊能力更強。
3.2.3基于小波分析的分割方法
小波變換是近年來得到廣泛應用的一種數(shù)學工具，由于它具有良好的時一頻局部化特征、尺度變化特征和方向特征，因此在圖像處理上得到了廣泛的應用。
小波變換和分析作為一種多尺度多通道分析工具，比較適合對圖像進行多尺度的邊緣檢測，典型的有如Mallat小波模極大值邊緣檢測算法[6
3.3基于知識的方法
基于知識的分割方法主要包括兩方面的內容:(1)知識的獲取,即歸納提取相關知識,建立知識庫；(2)知識的應用,即有效地利用知識實現(xiàn)圖像的自動分割。其知識來源主要有:(1)臨床知識,即某種疾病的癥狀及它們所處的位置；(2)解剖學知識,即某器官的解剖學和形態(tài)學信息,及其幾何學與拓撲學的關系,這種知識通常用圖譜表示；(3)成像知識,這類知識與成像方法和具體設備有關；(4)統(tǒng)計知識,如MI的質子密度(PD)、T1和T2統(tǒng)計數(shù)據(jù)。Costin等提出了一種基于知識的模糊分割技術,首先對圖像進行模糊化處理,然后利用相應的知識對各組織進行模糊邊緣檢測。而謝逢等則提出了一種基于知識的人腦三維醫(yī)學圖像分割顯示的方法。首先,以框架為主要表示方法,建立完整的人腦三維知識模型,包含腦組織幾何形態(tài)、生理功能、圖像灰度三方面的信息；然后,采用“智能光線跟蹤”方法,在模型知識指導下直接從體積數(shù)據(jù)中提取并顯示各組織器官的表面。
3.4基于模型的方法
該方法根據(jù)圖像的先驗知識建立模型,有動態(tài)輪廓模型(ActiveContourModel,又稱Snake)、組合優(yōu)化模型等,其中Snake最為常用。Snake算法的能量函數(shù)采用積分運算,具有較好的抗噪性,對目標的局部模糊也不敏感,但其結果常依賴于參數(shù)初始化,不具有足夠的拓撲適應性,因此很多學者將Snake與其它方法結合起來使用,如王蓓等利用圖像的先驗知識與Snake結合的方法,避開圖像的一些局部極小點,克服了Snake方法的一些不足。Raquel等將徑向基網(wǎng)絡(RBFNNcc)與Snake相結合建立了一種混合模型,該模型具有以下特點:(1)該混合模型是靜態(tài)網(wǎng)絡和動態(tài)模型的有機結合；(2)Snake的初始化輪廓由RBFNNcc提供；(3)Snake的初始化輪廓給出了最佳的控制點；(4)Snake的能量方程中包含了圖像的多譜信息。Luo等提出了一種將livewire算法與Snake相結合的醫(yī)學圖像序列的交互式分割算法,該算法的特點是在少數(shù)用戶交互的基礎上,可以快速可靠地得到一個醫(yī)學圖像序列的分割結果。
由于醫(yī)學圖像分割問題本身的困難性，目前的方法都是針對某個具體任務而言的，還沒有一個通用的解決方法。綜觀近幾年圖像分割領域的文獻，可見醫(yī)學圖像分割方法研究的幾個顯著特點：（1）學者們逐漸認識到現(xiàn)有任何一種單獨的圖像分割算法都難以對一般圖像取得比較滿意的結果，因而更加注重多種分割算法的有效結合；（2）在目前無法完全由計算機來完成圖像分割任務的情況下，半自動的分割方法引起了人們的廣泛注意，如何才能充分利用計算機的運算能力，使人僅在必要的時候進行必不可少的干預，從而得到滿意的分割結果是交互式分割方法的核心問題；（3）新的分割方法的研究主要以自動、精確、快速、自適應和魯棒性等幾個方向作為研究目標，經(jīng)典分割技術與現(xiàn)代分割技術的綜合利用（集成技術）是今后醫(yī)學圖像分割技術的發(fā)展方向。
4．醫(yī)學圖像配準和融合
醫(yī)學圖像可以分為解剖圖像和功能圖像2個部分。解剖圖像主要描述人體形態(tài)信息，功能圖像主要描述人體代謝信息。為了綜合使用多種成像模式以提供更全面的信息，常常需要將有效信息進行整合。整合的第一步就是使多幅圖像在空間域中達到幾何位置的完全對應，這一步驟稱為“配準”。整合的第二步就是將配準后圖像進行信息的整合顯示，這一步驟稱為“融合”。
在臨床診斷上，醫(yī)生常常需要各種醫(yī)學圖像的支持，如CT、MRI、PET、SPECT以及超聲圖像等，但無論哪一類的醫(yī)學圖像往往都難以提供全面的信息，這就需要將患者的各種圖像信息綜合研究19]，而要做到這一點，首先必須解決圖像的配準(或叫匹配)和融合問題。醫(yī)學圖像配準是確定兩幅或多幅醫(yī)學圖像像素的空間對應關系；而融合是指將不同形式的醫(yī)學圖像中的信息綜合到一起，形成新的圖像的過程。圖像配準是圖像融合必需的預處理技術，反過來，圖像融合是圖像配準的一個目的。
4.1醫(yī)學圖像配準
醫(yī)學圖像配準包括圖像的定位和轉換，即通過尋找一種空間變換使兩幅圖像對應點達到空間位置上的配準，配準的結果應使兩幅圖像上所有關鍵的解剖點或感興趣的關鍵點達到匹配。20世紀90年代以來，醫(yī)學圖像配準的研究受到了國內外醫(yī)學界和工程界的高度重視，1993年Petra等]綜述了二維圖像的配準方法，并根據(jù)配準基準的特性，將圖像配準的方法分為兩大類：基于外部特征（有框架）的圖像配準和基于內部特征（無框架）的圖像配準?；谕獠刻卣鞯姆椒òⅢw定位框架法、面膜法及皮膚標記法等。基于外部特征的圖像配準，簡單易行，易實現(xiàn)自動化，能夠獲得較高的精度，可以作為評估無框架配準算法的標準。但對標記物的放置要求高，只能用于同一患者不同影像模式之間的配準，不適用于患者之間和患者圖像與圖譜之間的配準，不能對歷史圖像做回溯性研究。基于內部特征的方法是根據(jù)一些用戶能識別出的解剖點、醫(yī)學圖像中相對運動較小的結構及圖像內部體素的灰度信息進行配準?；趦炔刻卣鞯姆椒òㄊ止そ换シ?、對應點配準法、結構配準法、矩配準法及相關配準法。基于內部特征的圖像配準是一種交互性方法，可以進行回顧性研究，不會造成患者不適，故基于內部特征的圖像配準成為研究的重點。
近年來，醫(yī)學圖像配準技術有了新的進展，在配準方法上應用了信息學的理論和方法，例如應用最大化的互信息量作為配準準則進行圖像的配準，在配準對象方面從二維圖像發(fā)展到三維多模醫(yī)學圖像的配準。例如Luo等利用最大互信息法對CT-MR和MR-PET三維全腦數(shù)據(jù)進行了配準，結果全部達到亞像素級配準精度。在醫(yī)學圖像配準技術方面引入信號處理技術，例如傅氏變換和小波變換。小波技術在空間和頻域上具有良好的局部特性，在空間和頻域都具有較高的分辨率，應用小波技術多分辨地描述圖像細貌，使圖像由粗到細的分級快速匹配，是近年來醫(yī)學圖像配準的發(fā)展之一。國內外學者在這方面作了大量的工作，如Sharman等提出了一種基于小波變換的自動配準剛體圖像方法，使用小波變換獲得多模圖像特征點然后進行圖像配準，提高了配準的準確性。另外，非線性配準也是近年來研究的熱點，它對于非剛性對象的圖像配準更加適用，配準結果更加準確。
目前許多醫(yī)學圖像配準技術主要是針對剛性體的配準，非剛性圖像的配準雖然已經(jīng)提出一些解決的方法，但同剛性圖像相比還不成熟。另外，醫(yī)學圖像配準缺少實時性和準確性及有效的全自動的配準策略。向快速和準確方面改進算法，使用最優(yōu)化策略改進圖像配準以及對非剛性圖像配準的研究是今后醫(yī)學圖像配準技術的發(fā)展方向。
4.2醫(yī)學圖像融合
圖像融合的主要目的是通過對多幅圖像間的冗余數(shù)據(jù)的處理來提高圖像的可讀性,對多幅圖像間的互補信息的處理來提高圖像的清晰度。不同的醫(yī)學影像設備獲取的影像反映了不同的信息：功能圖像（SPECT、PET等）分辨率較差，但它提供的臟器功能代謝和血液流動信息是解剖圖像所不能替代的；解剖圖像（CT、MRI、B超等）以較高的分辨率提供了臟器的解剖形態(tài)信息，其中CT有利于更致密的組織的探測，而MRI能夠提供軟組織的更多信息。多模態(tài)醫(yī)學圖像的融合把有價值的生理功能信息與精確的解剖結構結合在一起，可以為臨床提供更加全面和準確的資料。
醫(yī)學圖像的融合可分為圖像融合的基礎和融合圖像的顯示。（1）圖像融合的基礎：目前的圖像融合技術可以分為2大類，一類是以圖像像素為基礎的融合法；另一類是以圖像特征為基礎的融合方法。以圖像像素為基礎的融合法模型可以表示為：
其中，為融合圖像，為源圖像，為相應的權重。以圖像特征為基礎的融合方法在原理上不夠直觀且算法復雜，但是其實現(xiàn)效果較好。圖像融合的步驟一般為：①將源圖像分別變換至一定變換域上；②在變換域上設計一定特征選擇規(guī)則；③根據(jù)選取的規(guī)則在變換域上創(chuàng)建融合圖像；④逆變換重建融合圖像。（2）融合圖像的顯示：融合圖像的顯示方法可分成2種：空間維顯示和時間維顯示。
目前，醫(yī)學圖像融合技術中還存在較多困難與不足。首先，基本的理論框架和有效的廣義融合模型尚未形成。以致現(xiàn)有的技術方法還只是針對具體病癥、具體問題發(fā)揮作用，通用性相對較弱。研究的圖像以CT、MRI、核醫(yī)學圖像為主，超聲等成本較低的圖像研究較少且研究主要集中于大腦、腫瘤成像等；其次，由于成像系統(tǒng)的成像原理的差異，其圖像采集方式、格式以及圖像的大小、質量、空間與時間特性等差異大，因此研究穩(wěn)定且精度較高的全自動醫(yī)學圖像配準與融合方法是圖像融合技術的難點之一；最后，缺乏能夠客觀評價不同融合方法融合效果優(yōu)劣的標準，通常用目測的方法比較融合效果，有時還需要利用到醫(yī)生的經(jīng)驗。
在圖像融合技術研究中，不斷有新的方法出現(xiàn)，其中小波變換在圖像融合中的應用，基于有限元分析的非線性配準以及人工智能技術在圖像融合中的應用將是今后圖像融合研究的熱點與方向。隨著三維重建顯示技術的發(fā)展，三維圖像融合技術的研究也越來越受到重視，三維圖像的融合和信息表達，也將是圖像融合研究的一個重點。
5．醫(yī)學圖像紋理分析
一般認為圖像的紋理特征描述物體表面灰度或顏色的變化,這種變化與物體自身屬性有關,是某種紋理基元的重復。Sklansky早在1978年給出了一個較為適合于醫(yī)學圖像的紋理定義:“如果圖像的一系列固有的統(tǒng)計特性或其它的特性是穩(wěn)定的、緩慢變化的或者是近似周期的,那么則認為圖像的區(qū)域具有不變的紋理”。紋理的不變性即指紋理圖像的分析結果不會受到旋轉、平移、以及其它幾何處理的影響。目前從圖像像素之間的關系角度,紋理分析方法主要包括以下幾種。
5.1統(tǒng)計法
統(tǒng)計分析方法主要是基于圖像像素的灰度值的分布與相互關系,找出反映這些關系的特征。基本原理是選擇不同的統(tǒng)計量對紋理圖像的統(tǒng)計特征進行提取。這類方法一般原理簡單,較易實現(xiàn),但適用范圍受到限制。該方法主要適合醫(yī)學圖像中那些沒有明顯規(guī)則性的結構圖像,特別適合于具有隨機的、非均勻性的結構。統(tǒng)計分析方法中,最常用的是共生矩陣法,其中有灰度共生矩陣(graylevelco-occurrencematrix,GLCM)和灰度—梯度共生矩陣。杜克大學的R.Voracek等使用GLCM對肋間周邊區(qū)提取的興趣區(qū)(regionofinterest,ROI)進行計算,測出了有意義的紋理參數(shù)。另外,還有長游程法(runlengthmatrix,RLM),其紋理特征包括短游程優(yōu)勢、長游程優(yōu)勢、灰度非均勻化、游程非均勻化、游程百分比等,長游程法是對圖像灰度關系的高階統(tǒng)計,對于給定的灰度游程,粗的紋理具有較大的游程長度,而細的紋理具有較小的游程長度。
5.2結構法
結構分析方法是分析紋理圖像的結構,從中獲取結構特征。結構分析法首先將紋理看成是有許多紋理基元按照一定的位置規(guī)則組成的,然后分兩個步驟處理（1）提取紋理基元；（2）推論紋理基元位置規(guī)律。目前主要用數(shù)學形態(tài)學方法處理紋理圖像,該方法適合于規(guī)則和周期性紋理,但由于醫(yī)學圖像紋理通常不是很規(guī)則,因此該方法的應用也受到限制,實際中較少采用。
5.3模型法
模型分析方法認為一個像素與其鄰域像素存在某種相互關系,這種關系可以是線性的,也可以是符合某種概率關系的。模型法通常有自回歸模型、馬爾科夫隨機場模型、Gibbs隨機場模型、分形模型,這些方法都是用模型系數(shù)來表征紋理圖像,其關鍵在于首先要對紋理圖像的結構進行分析以選擇到最適合的模型,其次為如何估計這些模型系數(shù)。如何通過求模型參數(shù)來提取紋理特征,進行紋理分析,這類方法存在著計算量大,自然紋理很難用單一模型表達的缺點。
5.4頻譜法
頻譜分析方法主要基于濾波器理論，包括傅立葉變換法、Gabor變換法和小波變換法。
1973年Bajcsy使用傅立葉濾波器方法分析紋理。Indhal等利用2-D快速傅立葉變換對紋理圖像進行頻譜分析,從而獲得紋理特征。該方法只能完成圖像的頻率分解,因而獲得的信息不是很充分。1980年Laws對圖像進行傅氏變換,得出圖像的功率譜,從而提取紋理特征進行分析。
Gabor函數(shù)可以捕捉到相當多的紋理信息,且具有極佳的空間/頻域聯(lián)合分辨率,因此在實際中獲得了較廣泛的應用。小波變換法大體分金子塔形小波變換法和樹形小波變換法(小波包法)。
小波變換在紋理分析中的應用是Mallat在1989年首先提出的,主要用二值小波變換(DiscreteWaveletTransform,DWT),之后各種小波變換被用于抽取紋理特征。傳統(tǒng)的金字塔小波變換在各分解級僅對低頻部分進行分解,所以利用金字塔小波變換進行紋理特征提取是僅利用了紋理圖像低頻子帶的信息,但對某些紋理,其中高頻子帶仍含有有關紋理的重要特征信息(如對具有明顯的不規(guī)則紋理的圖像,即其高頻子帶仍含有有關紋理的重要特征)得不到利用。使用在每個分解級對所有的頻率通道均進行分解的完全樹結構小波變換提取特征,能夠較全面地提取有關紋理特征。
由于醫(yī)學圖像及其紋理的復雜性，目前還不存在通用的適合各類醫(yī)學圖像進行紋理分析的方法，因而對于各類不同特點的醫(yī)學圖像就必須采取有針對性地最適合的紋理分析技術。另外，在應用某一種紋理分析方法對圖像進行分析時，尋求最優(yōu)的紋理特征與紋理參數(shù)也是目前醫(yī)學圖像紋理分析中的重點和難點。
6．總結
隨著遠程醫(yī)療技術的蓬勃發(fā)展，對醫(yī)學圖像處理提出的要求也越來越高。醫(yī)學圖像處理技術發(fā)展至今，各個學科的交叉滲透已是發(fā)展的必然趨勢，其中還有很多亟待解決的問題。有效地提高醫(yī)學圖像處理技術的水平，與多學科理論的交叉融合、醫(yī)務人員和理論技術人員之間的交流就顯得越來越重要。多維、多參數(shù)以及多模式圖像在臨床診斷（包括病灶檢測、定性，臟器功能評估，血流估計等）與治療（包括三維定位、體積計算、外科手術規(guī)劃等）中將發(fā)揮更大的作用。
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關鍵字：大樹養(yǎng)護水分移植管理
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及城市建設水平的提高，大樹也被越來越多地應用于各類園林綠地中，特別是重點工程，往往要在較短的時間內體現(xiàn)綠化美化的效果，這就需要種植一定數(shù)量的大樹。大樹移植需要投入較多人力、機械設備和資金，同時，大樹的再生能力較幼青年樹明顯減弱，難以成活。因此，新植大樹的養(yǎng)護管理顯得尤其重要。
新植大樹的養(yǎng)護管理應重點抓好以下兩大方面的工作：
一、保持樹體水分代謝平衡
大樹，特別是未經(jīng)移植或斷根處理的大樹，在移植過程中，根系會受到較大的損傷，吸水能力大大降低。樹體常常因供水不足，水分代謝失去平衡而枯萎，甚至死亡。因此，保持樹體水分代謝平衡是新植大樹養(yǎng)護管理、提高移植成活率的關鍵。為此，我們具體要做好以下幾方面的工作：
（一）地上部分保濕：
1.包干：用草繩、蒲包、苔蘚等材料嚴密包裹樹干和比較粗壯的分枝。上述包扎物具有一定的保濕性和保溫性。經(jīng)包干處理后，一可避免強光直射和干風吹襲，減少樹干、樹枝的水分蒸發(fā)；二可貯存一定量的水分，使枝干經(jīng)常保持濕潤；三可調節(jié)枝干溫度，減少高溫和低溫對枝干的傷害，效果較好。目前，有些地方采用塑料薄膜包干，此法在樹體休眠階段效果是好的，但在樹體萌芽前應及時撤換。因為，塑料薄膜透氣性能差，不利于被包裹枝干的呼吸作用，尤其是高溫季節(jié)，內部熱量難以及時散發(fā)會引起高溫，灼傷枝干、嫩芽或隱芽，對樹體造成傷害。
2.噴水：樹體地上部分（特別是葉面）因蒸騰作用而易失水，必須及時噴水保濕。噴水要求細而均勻，噴及地上各個部位和周圍空間，為樹體提供濕潤的小氣候環(huán)境?？刹捎酶邏核畼寚婌F，或將供水管安裝在樹冠上方，根據(jù)樹冠大小安裝一個或若干個細孔噴頭進行噴霧，效果較好，但較費工費料。有人采取“吊鹽水”的方法，即在樹枝上掛上若干個裝滿清水的鹽水瓶，運用吊鹽水的原理，讓瓶內的水慢慢滴在樹體上，并定期加水，既省工又節(jié)省投資。但噴水不夠均勻，水量較難控制。一般用于去冠移植的樹體，在抽枝發(fā)葉后，仍需噴水保濕。
3.遮蔭：大樹移植初期或高溫干燥季節(jié)，要搭制蔭棚遮蔭，以降低棚內溫度，減少樹體的水分蒸發(fā)。在成行、成片種植，密度較大的區(qū)域，宜搭制大棚，省材又方便管理，孤植樹宜按株搭制。要求全冠遮蔭，蔭棚上方及四周與樹冠保持50厘米左右距離，以保證棚內有一定的空氣流動空間，防止樹冠日灼危害。遮蔭度為70％左右，讓樹體接受一定的散射光，以保證樹體光合作用的進行。以后視樹木生長情況和季節(jié)變化，逐步去掉遮蔭物。
（二）促發(fā)新根：
1.控水：新移植大樹，根系吸水功能減弱，對土壤水分需求量較小。因此，只要保持土壤適當濕潤即可。土壤含水量過大，反而會影響土壤的透氣性能，抑制根系的呼吸，對發(fā)根不利，嚴重的會導致爛根死亡。為此，一方面，我們要嚴格控制土壤澆水量。移植時第一次澆透水，以后應視天氣情況、土壤質地，檢查分析，謹慎澆水。同時要慎防噴水時過多水滴進入根系區(qū)域。第二方面，要防止樹池積水。種植時留下的澆水穴，在第一次澆透水后即應填平或略高于周圍地面，以防下雨或澆水時積水。同時，在地勢低洼易積水處，要開排水溝，保證雨天能及時排水。第三方面，要保持適宜的地下水位高度（一般要求－1.5米以下）。在地下水位較高處，要做網(wǎng)溝排水，汛期水位上漲時，可在根系挖深井，用水泵將地下水排至場外，嚴防淹根。
2.保護新芽：新芽萌發(fā)，是新植大樹進行生理活動的標志，是大樹成活的希望。更重要的是，樹體地上部分的萌發(fā)，對根系具有自然而有效的刺激作用，能促進根系的萌發(fā)。因此，在移植初期，特別是移植時進行重修剪的樹體所萌發(fā)的芽要加以保護，讓其抽枝發(fā)葉，待樹體成活后再行修剪整形。同時，在樹體萌芽后，要特別加強噴水、遮蔭、防病治蟲等養(yǎng)護工作，保證嫩芽與嫩梢的正常生長。
3.土壤通氣：保持土壤良好的透氣性能有利于根系萌發(fā)。為此，一方面，我們要做好中耕松土工作，以防土壤板結。另一方面，要經(jīng)常檢查土壤通氣設施（通氣管或竹籠）。發(fā)現(xiàn)通氣設施堵塞或積水的，要及時清除，以經(jīng)常保持良好的通氣性能。
二、樹體保護
新移植大樹，抗性減弱，易受自然災害、病蟲害、人為的和禽畜危害，必須嚴加防范。
1.支撐：樹大招風。大樹種植后應即支撐固定，慎防傾倒。正三角樁最利于樹體穩(wěn)定，支撐點以樹體高2／3處左右為好，并加墊保護層，以防傷皮。
2.防病治蟲：堅持以防為主，根據(jù)樹種特性和病蟲害發(fā)生發(fā)展規(guī)律，勤檢查，做好防范工作。一旦發(fā)生病情，要對癥下藥，及時防治。
3.施肥：施肥有利于恢復樹勢。大樹移植初期，根系吸肥力低，宜采用根外追肥，一般半個月左右一次。用尿素、硫酸銨、磷酸二氫鉀等速效性肥料配制成濃度為0.5％至1％的肥液，選早晚或陰天進行葉面噴灑，遇降雨應重噴一次。根系萌發(fā)后，可進行土壤施肥，要求薄肥勤施，慎防傷根。
4.防凍：新植大樹的枝梢、根系萌發(fā)遲，年生長周期短，積累的養(yǎng)分少，因而組織不充實，易受低溫危害，應做好防凍保溫工作。一方面，入秋后，要控制氮肥，增施磷、鉀肥，并逐步延長光照時間，提高光照強度，以提高樹體的木質化程度，提高自身抗寒能力。第二，在入冬寒潮來臨之前，做好樹體保溫工作。可采取覆土、地面覆蓋、設立風障、搭制塑料大棚等方法加以保護。
心理障礙主要表現(xiàn)防治辦法
1當前高等職業(yè)技術學院學生心理障礙的主要表現(xiàn)
大學生成長階段是人生的非凡時期，這一時期的最大特征是波動性和迷惘性，他們正逐步進入成年人的社會角色，但對社會、家庭而言，因其經(jīng)濟不獨立，思想不穩(wěn)定，世界觀尚未成型，實際仍是“未成年人”。
這個時期心理障礙常表現(xiàn)為偏執(zhí)、自負、多疑、焦慮、冷漠、狹隘和狂妄等。他們的年齡一般在18~22歲之間，他們的心理活動有其特征，在生理和心理上都處于發(fā)育的階段，對四周事物的熟悉存在著不穩(wěn)定性，自尊心、自信心比較強，一方面追求理想，不斷向上進??；另一方面對精神情緒的自我調節(jié)和控制能力比較弱，輕易產(chǎn)生極不穩(wěn)定的日間雜波。當主觀和客觀發(fā)生矛盾，情緒受到挫折時往往悲觀失望，甚至無法解脫，緊錮在復雜的心理矛盾之中，致使心理失常而患病，輕者不承認自己有病，雖說能堅持上課，但是成績十分不理想；重者會做出殘害自己或者危害社會的事情，震動全國的馬加爵殺害四名同學案就是個非凡的例子。我校也有患心理障礙的學生，他們中有的休學或者失學，有的甚至長期不愈，不僅自己陷入深深的痛苦之中，更給家庭和社會造成巨大的精神負擔和經(jīng)濟壓力。我校有一位男生，無緣無故的焦慮，導致嚴重失眠，到我校門診部求治，卻查不出任何毛病。整日生活在焦慮不安的痛苦之重，這樣的學生假如碰到非凡事情的激發(fā)非凡因素的刺激，難免會產(chǎn)生超常規(guī)的行為，這些都提醒我們要重視大學生的心理教育和心理治療，改變以往“見病不見人”的舊生物醫(yī)學模式和形而上學觀點。
2職業(yè)技術學院學生產(chǎn)生心理障礙的主要原因
2.1適應能力差
2.1.1難以適應新的生活學習環(huán)境，心理落差大
職業(yè)技術學院的學生所面臨的人生第一次考驗就是自我心中的落差感。他們同樣十年寒窗，他們同樣懷著更高的夢想，想象著通過高考能夠達到人們價值觀念中所說的金榜題名。然而高考下來，無論是基于什么因素，他們未能達到夢想中的“登堂入室”，無奈之下選擇了原本沒有什么非凡級別差異化的高等職業(yè)技術學院學習，但這種落差不自覺顯現(xiàn)在他們的心中。落差之二便是新生活的較大改變，大學校園遠比中學校園面積大，樓群林立，是個小社會。我國高校采取的是住宿制，步入大學即意味著進入一個生疏的環(huán)境過集體生活。在中學除了學習，一切事情都由家長代勞，加上獨生子女驕生慣養(yǎng)，上大學后，一切親力親為，適應能力不強的就會經(jīng)常被孤獨不安、焦慮所困擾，尤其是習慣了農(nóng)村生活環(huán)境的大學生到喧鬧的城市后，易產(chǎn)生壓抑和自卑感。如一位來自農(nóng)村的大學生對滿眼灰色的樓群產(chǎn)生厭惡情緒，大腦反應慢，經(jīng)常出現(xiàn)忘記返回路線的情況。
另外，大學生活的壓力讓學生覺得自己再不是天之驕子，一枝獨秀。校園是個小社會，不是一塵不染的圣地；獎學金的評定、入黨、提干等等競爭初見端倪，書呆子不受歡迎，個人的風采和魅力最重要，不再有人把你當作寶貝，很可能從過去的寵兒淪為不起眼的小角色。從個人中心的小圈子到無窮無盡的網(wǎng)絡中這一環(huán)，不能很好完成社會化轉換，必然產(chǎn)生挫折感，因此很多人進入大學新奇過去后就甘于平庸，雄心壯志不復存在，所謂“60分萬歲”不是罕見現(xiàn)象。
2.1.2對學業(yè)的不適應，對如何合理平衡職業(yè)技能學習和綜合素質學習的不適應
中學和大學都要學習，但學習目的和方法不同。中學時，教師不厭其煩地“傳道、授業(yè)、解惑”，負責的態(tài)度一點也不亞于父母對你的關心。大學則實行學分制，學習完全靠個人，所謂“師傅領進門，修行靠個人”。自學能力強的學生脫穎而出，而有些中學時的姣姣者，由于對大學的學習方式方法把握不好，加之強手如林，昔日的優(yōu)勢風采不復存在，自尊心和好勝心得不到充分滿足，家長和個人的期望值過高，輕易產(chǎn)生失落感。
我們把職業(yè)技術教育融入高等教育體系，就是響應國家倡導，適應人才對高等技術人才市場的需求，但是也存在一個職業(yè)技術和學科分配上的差異，同樣學生也存在著有的學生偏強于文化素質，卻毫無專業(yè)技能的底子，有的學生則是在某些職業(yè)技術領域里很強，但他們卻存在著明顯的新問題，就是綜合素質的偏低，這些本身的客觀基礎的不平衡，輕易在學習過程中導致心理的失衡，我們有的學生是網(wǎng)絡高手，能獨立編程，甚至是某些知名門戶網(wǎng)站的版主，他們基本上能自給自足地生存，甚至月收入幾千元，他們在IT領域里的成就讓他們自豪，驕傲，但每每綜合考試下來，幾門不及格，一方面我們在倡導挖掘專才，另一方面我們也擺脫不了應試教育的束縛。所以說不同的價值評判標準，使得高等職業(yè)技術學院學生的心理體系中輕易產(chǎn)生混淆和失衡的因素。
2.1.3對經(jīng)濟狀況的適應
家境富裕的學生優(yōu)越感強，但他們卻輕易沾染社會上的不良毛病和行為方式摘要：高消費，不知道節(jié)約，不體恤人情冷暖，歌五酒六的生存狀態(tài)，即便不出現(xiàn)偏差，也會和大多數(shù)家境一般的孩子產(chǎn)生隔閡。家境貧困的大學生大都存在著一個普遍的心理新問題，那就是更多地表現(xiàn)出自卑而敏感。人際交往困難，偶然會對社會態(tài)度不良，懷有敵意。這樣輕易導致性格孤僻，出現(xiàn)人格偏差，面對生活沒有信心。
高等職業(yè)技術教育又是個跟社會實際結合得非常密切的教育體系，對社會脈絡的把握，對時代需求的適應，是高等技術教育得以生存的基礎。但是，時代進步過程中所伴生的新問題，所出現(xiàn)的不和諧因素，會在第一時間反饋和影響到我們的學生，我們處在市場經(jīng)濟發(fā)展背景下的高等教育的結合部，也是輕易遭受負面因素襲擊的易感人群。
2.1.4生活自主性的適應
獨生子女的家長過度保護孩子，以及應試教育導致家長學校的過度保護，導致他們缺乏應對困難及心理承受力等的鍛煉。當代的教育制度迫使我們的家長讓我們從小就走著一條“重點”之路，從小要上重點小學、中學、大學。除了學習以外的事家長會一手包辦，導致許多學生心理發(fā)育不健全，雖為大學生心智卻還停留在小學水平。當大學生面向社會的時候便有了許多的不適應和不順心，而他們又缺乏良好的心理素質，這便有了大學生心理樊籠的存在。
同時，我們高等技術教育所倡導的就是自主性和靈活性，我們在技能培養(yǎng)上強調專業(yè)技術課程的設置適合社會需要，我們在人才培育上強調我們的學生將來能多專多能，能快速融入社會，能在社會生活中充當尖刀，能快速適應社會變化所帶來的對我們技術能力的考驗，而這些，對于長期在溫室里倍受呵護的孩子，對于還仰仗家長扶持的孩子，一下子讓他丟棄拐杖，讓他從依靠的心理忽然轉變成自立自強的心理，是需要一個陣痛的過程，而在陣痛期，是最輕易產(chǎn)生心理裂變的。
2.2人際關系處理不當
進入大學，人際交往面拓寬了，復雜的人際關系往往使學生不知所措。中學里的人際關系要簡單些，一心只讀“圣賢書”，而大學的交往是廣泛的，有同學、同鄉(xiāng)、師生、異性、社會活動團體等。同居一室的有來自五湖四海，有不同的城鄉(xiāng)背景，有不同的方言、不同的性格，他們之間的磨合是個新新問題。一些學生個性強以自我為中心，不會設身處地為別人著想，性格內向的學生不合群，孤獨寂寞，甚至想逃避現(xiàn)實。激烈競爭中培養(yǎng)起來的大學生擅長單打獨干，易于自我封閉，不善和人交流，在懼怕失敗的心理下，不敢和人交流合作以防止自我暴露和競爭力的喪失。
2.3難以排除的情感危機
情感新問題是大學生這個年齡層不可避免的新問題，談戀愛也成了這個年齡階段一個不可避諱的話題。我們的孩子有享受美好的渴望，但他們尚不具備承受痛苦的能力，在這個復雜的新問題前面他們很難成為強者。
生理心理的變化。高校階段是大學生由普通教育轉向社會就業(yè)的階段。在這個階段里，男女同學的發(fā)育基本上是成人水平，個個體格健壯，處處洋溢著青春的氣息。但是，生理變異是心理變異的物質基礎。隨著生理上的急劇變化，大學低年級學生的心理往往具有封閉性，表現(xiàn)為內隱、曲折、不易形諸顏色，并帶有較多的社會性、政治性，對繼續(xù)深造或者就業(yè)存在著焦慮、對社會上的某些矛盾還不大了解，情緒輕易波動，反映比較強烈，具有兩極性，一會兒振奮，一會兒又失望。當然，絕大多數(shù)同學自我意識在增強，并能作自我調節(jié)。但是現(xiàn)在的大學生基本上都是獨生子女，普遍受到溺愛，由于他們的非凡地位，很輕易形成孤僻、自私、任性的性格。
3心理障礙的主要辦法
（1）設置或分配專門機構，專項管理學生心理新問題，把學校醫(yī)療機構、學生管理機構發(fā)動起來，主動配合，采取辦法，做好大學生思想工作，采取體系化、科學化、制度化的常設管理機制，切實解決大學生心理新問題。
（2）選拔培養(yǎng)專業(yè)技術人員，充實到教育管理隊伍中來，在輔導員隊伍中強化班主任對心理新問題的探究學習和把握解決新問題的方法。甚至可以考慮建立專職的心理輔導員隊伍，建立一個日常的解決心理新問題隊伍，做到及時發(fā)現(xiàn)新問題，并能第一時間解決新問題。
對于線圈的螺線管而言，通?？蛇x用不具有磁性的材料作為線圈的骨架。在確定線圈骨架之前，還應對線圈的內阻、互感及誤差等因素進行全面考慮，在實際情況中，圓形線圈的應用較為廣泛。線圈骨架的材料可根據(jù)線圈的自積分條件進行選取，主要分為絕緣和磁性材料。通過分析和研究得知，具有一定磁性的線圈骨架在應用時會發(fā)揮出最佳效果，較為常見的骨架磁性材料有錳鋅鐵氧體。由此這種線圈骨架材料具有一定導磁率，并可用頻率函數(shù)表達，所以該磁性材料具有截止頻率，如果實際頻率超過限度，磁性材料的導磁率隨之受到影響，通常情況下，導磁率與頻率呈反比關系。與錳鋅鐵氧體相比，鎳鋅磁性材料具有更低的導磁率初值。所以，在高頻信號傳輸?shù)姆矫?，鎳鋅磁性材料的應用較為廣泛，然而在低頻信號傳輸領域中，錳鋅鐵氧體磁性材料具有顯著的效果。根據(jù)電力電纜局部放電的特性，應選用鎳鋅磁性材料制成線圈的主體骨架。由于各匝線圈存在一定程度的串擾，所以應在磁環(huán)和漆包線之間均勻涂上一層絕緣漆。為確保導線的均勻分布，防止震動引起的影響，應選用固定膠對導線加以固定。
2電力電纜局部放電抗干擾
2.1局部放電信號自消耗
如果電力電纜發(fā)生局部放電，則會出現(xiàn)一系列的關聯(lián)影響。在電力電纜的局部放電過程中，由于能量會在短時間內得到釋放，所以會出現(xiàn)超聲波等類似的現(xiàn)象。這項特征為電力電纜局部放電的監(jiān)測提供了突破點，在監(jiān)測時可選用特定的傳感裝置獲取電力電纜的局部電信號，從而到達監(jiān)測的目的。在一定情況下，將多臺傳感裝置的電信號進行結合，可有效減低局部放電監(jiān)測的誤差。目前，常用的電信號傳感器主要有三種，分別為電流型傳感器、電容耦合型傳感器以及電磁波性傳感器，在使用的過程中，可將兩臺或者是多臺傳感器進行配合使用，達到測試電信號產(chǎn)生到終止所需時間的目的，由于局部放電信號存在一定自消耗，所以可以此為基礎建立濾波器，從而大幅提高電信號的信噪比。
2.2屏蔽濾波器自銷噪
在對局部放電信號進行屏蔽濾波器自銷噪研究時，為達到電信號銷噪的目的，還需在原有電流型傳感器上添加另外兩類傳感器，測量系統(tǒng)及設備。在測量過程中，錄波儀會將傳感器的不同電信號進行獲取及儲存，錄波儀的采樣頻率為10MHz。將電力電纜局部放電的信號與其自噪聲的信號進行疊加，得到信號。局部放電信號實質上就是錄波儀所獲取的傳感器電信號，然而對于信號的自噪聲而言，通常會選用一個平穩(wěn)的高斯隨機過程進行對應的描述，并通過計算機仿真技術進行操作和實現(xiàn)。
3基于神經(jīng)網(wǎng)絡的電纜局部放電模式
3.1模式識別
在計算機技術迅速發(fā)展的影響下，相應的技術和方法也得到了快速的應用，模式識別就是一種基于計算機技術的設備故障診斷法。通常情況下，可將存在一定共性的模式集合稱作模式類。模式識別實際上就是借助計算機技術來完成對應的識別任務，該方法還能將目標對象的模式進行科學分類。
3.2結構算法
由于神經(jīng)網(wǎng)絡的結構、算法及性能存在一定差異，所以可根據(jù)具體功能將神經(jīng)網(wǎng)絡進行分類。根據(jù)結構要求進行分類，可將神經(jīng)網(wǎng)絡分為反饋型及前饋型；然而如果根據(jù)性嗯呢該進行分類，則又可將神經(jīng)網(wǎng)路分為連續(xù)性及隨機性。如今，較為常見的神經(jīng)網(wǎng)絡有BP、Hamming及ART等。
3.3局部放電模式識別
在局部放電模式識別中，通常選用BP神經(jīng)網(wǎng)絡。BP神經(jīng)網(wǎng)絡運用梯度下降法，達到權值修正的目的，進一步進行收斂，局部放電模式識別的計算過程主要為兩個階段，分別為前向傳播和反向傳播，重復這兩個階段的運算，直至完成收斂，最后通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡，帶入信號的特征相量，完成局部放電的模式識別。
4結束語
關鍵詞：職業(yè)技術教育管理
世界上許多國家，特別是工業(yè)化歷史比較長的國家，職業(yè)技術教育的歷史都比較久遠，這些國家大都已經(jīng)形成了具有各自特色的、與社會經(jīng)濟制度相適應的職業(yè)技術教育管理體制，并且在管理方面已有不少成功的經(jīng)驗。在此，對若干主要國家的職業(yè)技術教育管理作一些分析，以便開闊視野，學習借鑒。
一、各國職業(yè)技術教育管理的特點
職業(yè)技術教育在各類教育中是起步比較晚的一種，有了真正的職業(yè)教育機構才談得上管理。也就是說，職業(yè)技術教育管理是隨著職業(yè)技術教育機構的產(chǎn)生而慢慢出現(xiàn)的。隨著職業(yè)技術教育的不斷發(fā)展，各國對職業(yè)技術教育都采取了一系列的管理措施，進一步完善了職業(yè)技術教育的管理制度，形成了一些職業(yè)技術教育管理的特點。
(一)管理手段的多樣化
1．法律手段這是職業(yè)技術教育管理的根本手段，它決定職業(yè)技術教育的管理體制、各方面的權限與職責、體制的運行以及經(jīng)費、師資等有關發(fā)展的重要事項。盡管各國的情況有所不同，但由于職業(yè)技術教育的多樣化、多元化以及復雜性，使得通過立法手段管理職業(yè)技術教育都為各國所重視。美國、德國、日本、前蘇聯(lián)等國家都制定和頒布了一系列有關職業(yè)技術教育的法規(guī)、法案。美國的教育立法相對比較完善，聯(lián)邦法典第31章就是《教育總則法》。有關職業(yè)教育的立法，主要有《喬治·巴頓法案》(1946)、《職業(yè)教育法》(1963)等?！堵殬I(yè)教育法》還在1968年、1972年及1976年作過修正，1982年本想再作修正，經(jīng)過反復討論醞釀，終于在1984年10月通過了新的《卡爾·帕金斯職業(yè)教育法案》，法案要求聯(lián)邦政府撥款協(xié)助各州改善和發(fā)展職業(yè)教育，為條件不利學生提供職業(yè)教育，減少失業(yè)，發(fā)展經(jīng)濟。為加強對職業(yè)技術教育的管理，法案規(guī)定設置州職業(yè)教育董事會和州職業(yè)教育顧問委員會?？梢姡绹穆殬I(yè)技術教育管理也是建立在比較完善的立法的基礎上的。
2．經(jīng)濟手段
職業(yè)技術教育一方面與社會經(jīng)濟各領域關系密切，另一方面，它的發(fā)展又要有充分的物質經(jīng)濟條件。因此，經(jīng)濟手段是各國管理職業(yè)技術教育的重要手段。通過經(jīng)濟手段進行管理主要是為職業(yè)技術教育的發(fā)展提供必要的物質基礎，保證和調節(jié)職業(yè)技術教育發(fā)展的規(guī)模、速度和方向。因此，經(jīng)濟手段是職業(yè)技術教育管理的保證手段、調節(jié)手段和控制手段。具體實施有以下兩種：
(1)通過國家財政預算、投資或規(guī)定經(jīng)費來源進行管理。由于各國對職業(yè)技術教育極其重視，政府通過經(jīng)濟手段主要對實施和發(fā)展職業(yè)技術教育采取保障措施。例如，瑞士政府明確規(guī)定聯(lián)邦政府給職業(yè)技術教育撥款12億瑞郎，占職業(yè)學校經(jīng)費的1／3，其余2／3由州或市鎮(zhèn)政府承擔。而工廠和企業(yè)的培訓費用則由企業(yè)和職業(yè)聯(lián)合會承擔，這部分經(jīng)費占雙元制教育全部費用的4／5。瑞士每年職業(yè)技術教育經(jīng)費共計180億瑞郎，按全國人口平均為人均2000美元。
(2)通過規(guī)定提高職業(yè)技術教育教師工資待遇，保證教師隊伍的穩(wěn)定和優(yōu)化，提高師資水平和教學質量。
日本規(guī)定職業(yè)學校教師工資額比其他學校的同級教師高出10％；德國中等職業(yè)學校教師的平均工資比資歷相近的工人的工資高出50％至100％，比相同等級的國家雇員工資也略偏高。
3．行政手段
(1)規(guī)定職業(yè)學校師資的條件和考核進修制度
為保證職業(yè)技術教育的教學質量，許多發(fā)達國家對不同類型的職業(yè)技術教育師資的任職資格及考核進修制度分別有明確的規(guī)定。各國的職業(yè)技術教育教師隊伍一般由理論課教師、專業(yè)課教師、實習指導教師組成。由于這三類教師擔負的教學任務不同，各國都分別規(guī)定了他們的資格要求。
如德國職業(yè)學校的教師均作為所在州政府的公職人員，其中理論課教師必須接受大學教育，并通過國家考試獲得合格證書后，經(jīng)過3年左右的教育學和教學法方面的學習與實習，再通過第二次國家考試才能取得高級公務員教師資格；實踐課教師則必須是具有實踐經(jīng)驗的?？茖W校(師傅學校或技術員學校)或?？拼髮W的畢業(yè)生，再經(jīng)過兩年的教師進修學院學習，并通過國家考試才能取得中級公務員教師的資格。由于德國的職業(yè)技術教育形式以“雙元制”為主體，故企業(yè)內還有大量的施訓教師，但是施訓教師并非是一種特定的職業(yè)，他們可以是師傅、技術員、工程師或其他專業(yè)技術人員，也可以是通過施訓教師資格考試的有生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的技術工人。根據(jù)德國職業(yè)教育法的規(guī)定，他們可以全部地也可以部分地從事職業(yè)技術教育工作，而不像職業(yè)學校的教師那樣具有公務員的資格。
(2)規(guī)定辦學建校的審批制度
各國對建立職業(yè)學校或者職業(yè)培訓機構都有一系列的規(guī)定，建校都要經(jīng)過教育部門的批準。如日本，對高等專門學校的辦校標準就有嚴格的規(guī)定，通常由國家有計劃地投資興辦，一般不準私人濫設，這就保證了教學的高質量。
(3)通過考核發(fā)證保證畢業(yè)生的質量
美國教育部和勞工部共同推出的《由學校到就業(yè)法案》，要求實施在學校職業(yè)技術教育基礎上進行企業(yè)培訓的學習計劃。從高二年級開始至少進行3年(包括高中后1年)的學校職業(yè)教育計劃，并在生產(chǎn)單位的崗位培訓中學習較為廣泛的就業(yè)技能。凡完成“由學校到就業(yè)”計劃者，可同時獲得高中畢業(yè)文憑和職業(yè)技能證書。
(4)職業(yè)技術教育視導
視導即視察與輔導，這也是國外普遍采取的主要管理手段之一。
美國的職業(yè)技術教育視導工作是由各州組織進行的，各州的職業(yè)技術教育視導制度又大致相同?？偲饋?，主要有三種視導方式：一種是雙管制視導，由教育督察長負責組織開展視導工作，輔導工作由兩種人進行，一是一般行政人員，對教師進行輔導，二是專業(yè)輔導員，對教師進行業(yè)務輔導；第二種是行政與輔導分立制，由正副督察長、校長和各部主任等行政人員直接對教師進行輔導，而?？戚o導人員只提供專門意見和建議，與教師不發(fā)生直接關系；第三種是聯(lián)絡分布制視導，這是行政與視導結合的制度。
英國的職業(yè)技術教育視導制度分中央和地方兩級。中央的教育科學部設有視學長，下屬一批視學員，分管各類教育的視導；各地區(qū)則設有教育委員會管理當?shù)亟逃?，教育委員會下設教育處，處長下設視學員與?？浦笇T若干人，地方視學員受教育科學部視學員的指揮，注重教學方法的改進。
法國的職業(yè)技術教育視導制度比較完善，設有三級視學員。中央的職業(yè)技術教育視學員都是教學經(jīng)驗豐富的退職教師，由教育部報總統(tǒng)任命，每年由教育部長派赴各地視導；大學區(qū)視學員通常只有一人；初級視學員受大學區(qū)視學員的領導。
(5)職業(yè)技術教育評估
評估是現(xiàn)代教育的一項重要的管理措施，國外學者把課程、教學法和評估看作教學過程的三種信息系統(tǒng)。有人把評估看得比課程和教學法更重要。
(二)教學管理和實習管理緊密結合
職業(yè)技術教育就是使就學者獲得從事某種職業(yè)應具備的知識和技能，因此，職業(yè)技術教育特別強調技能的培養(yǎng)，而保證受教育者充分掌握某種特定的技能當然是職業(yè)教育管理的一項重要任務。這一任務往往涉及職業(yè)技術學校、實習工廠或有關企業(yè)。所以，職業(yè)技術教育管理必須保證學校、工廠和企業(yè)的緊密配合。發(fā)達國家的各類職業(yè)技術學校，在教學中都很重視實踐環(huán)節(jié)，將教學管理和實習管理緊密結合。實習基本通過兩種途徑，一種是在校內實驗室、教學車間和模擬室進行；二是在校外工廠、農(nóng)場和企業(yè)里進行，以便使學生既通過間接媒體得到試驗訓練，又直接投入生產(chǎn)崗位從事實際操作，獲得與某種職業(yè)有關的基本技能和工作本領。
德國通過簽訂協(xié)議建立學校與工廠企業(yè)的掛鉤關系，明確規(guī)定各方的義務和職責，互相配合，規(guī)定每周學校學習理論一至一天半，工廠實習操作三至四天，學生的考試既考基本理論，又考專業(yè)技能，還規(guī)定企業(yè)主需付給實習學生一定的勞動報酬。這保證了學生動手能力的培養(yǎng)。新加坡也決定推行“攻讀雙軌計劃”，1991年7月起在新加坡理工學院開始推行該計劃。該計劃實行兼讀制；在校大學生每周有一天(工作日)、一個傍晚和星期六的上午到學院上課，其余時間都在公司邊工作邊接受訓導員的實際工作訓練。學生必須完成為期4年的課程才能獲取工學院的文憑。
可以看出，各國職業(yè)技術教育的管理都很重視生產(chǎn)實習的管理，通過有效的管理保證學員熟練掌握某種特定的技能。
(三)企業(yè)參與職業(yè)技術教育的管理
由于職業(yè)技術教育主要是為了培養(yǎng)技術工人、提高勞動力的素質和技能，因此，職業(yè)技術教育就與企業(yè)的利益息息相關，職業(yè)學校與企業(yè)的關系自然密切。所以，許多發(fā)達國家的企業(yè)就參與到了職業(yè)技術教育的管理中來，并逐漸地形成了一些行之有效的管理制度，如美國有合作教育，即攻讀課程計劃；日本搞產(chǎn)學合作；前蘇聯(lián)中等職業(yè)學校都與企業(yè)掛鉤；德國與瑞士都實行企業(yè)與職業(yè)學校共同培訓徒工的雙元制。
企業(yè)參與辦學的形式包括提供辦學經(jīng)費，提供實習操作場所，對學生實習操作加以指導，付給學生—定數(shù)量的補助費，參與教學計劃的制定和對學生操作技能的考核。
在德國、日本等國，都有明文規(guī)定學生在工廠企業(yè)實習，不僅不收實習費，相反，企業(yè)要付給學生一定數(shù)量的補助費。
美國的合作教育就是企業(yè)與各級學校聯(lián)合辦學，學生一半時間在學校學習，一半時間在企業(yè)工作，學習與工作交替進行，參與合作教育的范圍包括從高中到研究生院各層次，屬于合作教育領域的學生總數(shù)達80余萬人。
在企業(yè)辦培訓方面，美國最為突出，每年美國企業(yè)用于職業(yè)培訓的經(jīng)費達300-500億美元。日本的企業(yè)培訓也頗有特色：一種是企業(yè)內培訓，有經(jīng)常性的短期培訓和業(yè)余培訓，還有企業(yè)辦的各種學校，如中等職業(yè)學校和高等職業(yè)學校。例如三年制的豐田高中，四年制的卡田工業(yè)大學，學員來自企業(yè)有一定工齡的職工，入學后享受不同等級的津貼和獎金，結業(yè)后還獲得某種資格、企業(yè)外培訓是由廠外的各種培訓中心進行，職工學習費用由廠方支付，培訓期間工資照發(fā)。人們認為日本在對外經(jīng)濟中競爭性日益增強的原因就在于日本重視職工培訓，勞動力的素質高。
(四)重視職業(yè)指導
重視對學生進行職業(yè)指導也是各發(fā)達國家職業(yè)技術教育管理中的一個十分突出的特點。
職業(yè)指導始于20世紀初。1908年，美國設立波士頓職業(yè)局，從事職業(yè)咨詢工作。這是美國職業(yè)指導的開始。
法國于1936年頒布了《法案》，提出了職業(yè)指導的問題。尤其是二戰(zhàn)以后，美英等同把職業(yè)指導作為更好地利用人力資源的一種方法。
德國就十分重視在普通中學進行早期職業(yè)指導和職業(yè)定向工作。上世紀80年代以來，該國就在普通中學設立了“工作研究”課，旨在給最后兩年的學生以職業(yè)指導。其形式有：參觀、職業(yè)咨詢、報告會等。
職業(yè)指導在英國也占有重要的地位。英國在20世紀初就開展了職業(yè)指導活動。1909年，國家制訂就業(yè)介紹所負責安置青年就業(yè)。英國教育家把它看作是教導過程中的一個獨立部分。英國還設立安置青年就業(yè)局，在綜合中學和現(xiàn)代中學里設置職業(yè)方向指導課，配備專職指導教師，幫助學生確定職業(yè)方向。
二、職業(yè)技術教育管理的趨勢
目前，世界各國都十分重視對職業(yè)技術教育的管理，加大了管理的力度，出現(xiàn)了以下一些新的趨勢：
(一)管理重點上移
發(fā)達國家的職業(yè)技術學校主要有中等和高等兩個層次，發(fā)展中國家的職業(yè)技術學校，有的是切等，中等、高等三個層次，有的是中等和高等兩個層次，不管是幾十層次，目前多數(shù)國家的職業(yè)技術教育已從中級層次上移到高級層次，美國、日本等國家，社區(qū)學院、短期大學一級的職業(yè)技術教育發(fā)展很快。
泰國由于金融危機的爆發(fā)，導致該國想在20世紀末成為經(jīng)濟強同的愿望不能實現(xiàn)，但是這反而增加了泰同大辦職業(yè)技術教育，特別是高等職業(yè)技術教育的決心，一方面強化高等職業(yè)技術教育的辦學水平，另一方面大力發(fā)展在職職業(yè)技術教育，特別是向農(nóng)村大力推廣農(nóng)業(yè)技術，落實到每個村莊，興建5000個農(nóng)業(yè)技術短訓班和流動培養(yǎng)班，到2000年已培養(yǎng)農(nóng)民達40萬人次，并且今后還將進一步擴大培訓的規(guī)模。
(二)加大管理力度，提高職業(yè)技術教育的水平
隨著各國職業(yè)教育的發(fā)展以及對職業(yè)技術教育的逐步重視，各國都加大了對職業(yè)技術教育的管理力度，采取了一系列的措施，比如建立統(tǒng)一的職業(yè)技能標準，進一步明確職業(yè)技術教育師資的要求。而今后，這一趨勢將更加明顯。
20世紀80年代以來，美、英、俄等同就著手建立全國統(tǒng)一的技能標準，并將其作為國家職業(yè)技術教育與培訓的目標。美國于1994年通過了《2000年目標法案》，規(guī)定了職業(yè)技術教育應設置全同性的教育標準，以提高新增勞動力的整體水平。按照該法案，美國政府設置了聯(lián)邦一級的“全國職業(yè)技能標準委員會”等機構，其職責是通過自主促進行業(yè)規(guī)范技能標準，以作為同家認可的資格標準據(jù)此。美國教育部和勞工部選定了22個行業(yè)設立項目并給于資助，以制定綜合性的行業(yè)技能標準，從1996年起已陸續(xù)形成了全國統(tǒng)一的行業(yè)技能標準印等級考核標準，目前，已有部分職業(yè)領域的國家職業(yè)技能標準編制完成，供各州自愿選用，用于對職業(yè)教育的管理、指導和評估，以及用于招聘、考核、辦證等方面。這項工作將持續(xù)相當一段時間，對美國職業(yè)技術教育將產(chǎn)生深遠的影響。
為了鼓勵教師在職進修，各發(fā)達國家的普遍做法是建立進修與晉級加薪相結合的制度。如日本規(guī)定翻譯任教若干年的職業(yè)技術教育教師，若在大學加修規(guī)定的學分，可獲得高一級的教師資格，并晉級加薪和提高社會地位；德國職業(yè)學校教師若參加留職帶薪進修，就可獲得高一級的任職資格，或可獲得另一種新的資格，諸如另一學科的任教資格、校長任用資格、督學任用資格等。美國職業(yè)技術教育的教師證書則規(guī)定了4至10年不等的有效期限，迫使教師利用夜間或暑期進修，并利用每7年一次的休假(半年至1年)去大學修讀規(guī)定學分，以換取新的教師證書并提高待遇。
今后，各國在這些方面還會加大管理力度，以保證職業(yè)技術教育的質量，不斷滿足社會的需求。
(三)政府投資力度增大
近年來，由于各國對職業(yè)技術教育的重視，所以，對職業(yè)技術教育的投資力度也在不斷的增加。而且投資規(guī)模呈現(xiàn)不斷上漲的趨勢。這一趨勢在新發(fā)展起來的一些國家表現(xiàn)尤為突出。
新加坡政府1998年對教育的投入已占到政府財政支出的20％左右，占CDP的4％；新加坡的經(jīng)濟發(fā)展局負責對組織和建立起來的4所理工學院予以撥款，對理工學院教學和日常開支予以補助，按每個學生每學年人均2萬新元撥給。新加坡政府還通過征收技能發(fā)展稅，建立了全國性的技能發(fā)展基金，作為提高職工職業(yè)技能的培訓費用。負責管理該項基金的新加坡經(jīng)濟發(fā)展局借此為符合條件的企業(yè)提供津貼，鼓勵和扶持雇主開展廠內的職工培訓。
法國對職業(yè)技術教育的重視也在增長。1988年，職業(yè)技術教育經(jīng)費710億法郎，占當年教育經(jīng)費3980億法郎的17．8％，計劃2005年上升為25％，約為1420億法郎。企業(yè)為教育的投資也在增長，在法國教育總投資中，企業(yè)投資1984年占4．6％，1988年占6%，2005年將占7%。
(四)學校管理民主化、多元化
近年來，各國的職業(yè)學校管理都呈現(xiàn)更加民主的趨勢。校長負責制與民主管理制相輔相成。在學校里，師生員工既是被管理的對象，又是管理的主體。許多國家都成立了教代會，充分保證廣大教職工行使民利。教代會主要是：對行政工作的計劃和總結，財務預決算，基金使用，分配方案，人事任免，機構設置等重大事宜和改革方案有審議權；在法律和改革允許的范圍內，對職工福利等切身問題有決定權；對校長和其他領導干部有監(jiān)督評議權；對校長有表彰、批評和建議上級給予嘉獎、晉升或給予處分、免職權等。
不僅如此，各國還努力吸收各種社會力量參與職業(yè)學校的管理，使學校管理主體多元化。
摘要：為了提高砂石系統(tǒng)運行質量和減少運行成本。在霜凍期，如何處理好膠帶打滑的問題，不僅有著極其重要的經(jīng)濟效果，而且可以避免無法預料的事故發(fā)生。
前言：
膠帶輸送機工作時是靠膠帶與驅動滾筒之間的摩擦力驅動膠帶運行、帶動膠帶上的物料實現(xiàn)連續(xù)運輸?shù)?驅動滾筒旋轉時,若膠帶不能與驅動滾筒同步運轉或膠帶不轉,稱之為膠帶打滑。膠帶打滑故障在膠帶輸送機事故中所占比例較大,尤其是在安裝調試過程中。
在砂石加工系統(tǒng)中，由于運行工期長且屬于野外作業(yè)，難免會遇到霜凍期。在此期間，由于天氣寒冷，早晨的水珠在遇到冷空氣的條件下結成冰，改變了驅動滾動和膠帶的摩擦因素，致使膠帶機打滑。打滑帶來的經(jīng)濟損失是非常巨大的。因此，如何處理膠帶機打滑有著積極的作用。
主題
1．工程概況
砂石料加工系統(tǒng)布置在檳榔江蘇家河口水電站壩址左岸下游約1.4km處，距料場約1.2km。系統(tǒng)生產(chǎn)供應水電站建設所需混凝土及大壩墊層料用砂石骨料；加工砂石骨料的源材料來自電站壩址左岸下游約2.6km的小江平壩料場Ⅱ采區(qū)和離加工系統(tǒng)約700m的2#渣場回采料。砂石加工系統(tǒng)承擔約58×104m³混凝土（其中噴混凝土約4.5×104m³）和28.2×104m³大壩面板墊層料所需的砂石骨料。其需生產(chǎn)混凝土粗細骨料約125×104t，大壩面板墊層料約62×104t，其中碎石109.1×104t，砂77.9×104t。
加工系統(tǒng)場地布置在電站壩址左岸下游3#渣場上部的斜坡地帶，地勢總體呈東部高、西部低，前有電站主要交通道路連接2#回采渣場及小江平壩料場。整個加工系統(tǒng)占地面積約7.8萬㎡。粗碎車間布置在1600.00~1609.00m高程，半成品倉布置在1633.00m高程，成品加工車間布置在1618.00~1627.00m高程，成品倉、骨料稱量站布置在1614.00~1616.00m高程。
砂石加工系統(tǒng)設計規(guī)模為粗碎處理能力660t/h，成品骨料生產(chǎn)能力為450t/h（其中：砂200t/h），滿足蘇家河口水電站高峰月澆筑強度4.2萬m³混凝土和3.3萬m³大壩面板墊層料所需的砂石骨料。加工系統(tǒng)設備總裝機功率2850.5kw，系統(tǒng)最大用水量500t/h。
2．膠帶機輸送的原理
膠帶機是一種摩擦驅動以連續(xù)方式運輸物料的機械。主要由膠帶、主動滾筒、拉緊裝置、拖輥機架以及和傳動裝置等部分組成。
①輸送帶
常用的有橡膠帶和塑料帶兩種。橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度-15～40°C之間。物料溫度不超過50°C。向上輸送散粒料的傾角12°～24°。對于大傾角輸送可用花紋橡膠帶。塑料帶具有耐油、酸、堿等優(yōu)點，但對于氣候的適應性差，易打滑和老化。帶寬是帶式輸送機的主要技術參數(shù)。
②托輥
分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為210°～230°）、雙滾筒（包角達350°）和多滾筒（用于大功率）等。有槽形托輥、平形托輥、調心托輥、緩沖托輥。槽形托輥（由2～5個輥子組成）支承承載分支，用以輸送散粒物料；調心托輥用以調整帶的橫向位置，避免跑偏；緩沖托輥裝在受料處，以減小物料對帶的沖擊。
③滾筒
分驅動滾筒和改向滾筒。驅動滾筒是傳遞動力的主要部件。分單滾筒（膠帶對滾筒的包角為210°～230°）、雙滾筒（包角達350°）和多滾筒（用于大功率）等。
④張緊裝置
其作用是使輸送帶達到必要的張力，以免在驅動滾筒上打滑，并使輸送帶在托輥間的撓度保證在規(guī)定范圍內。
其工作原理如下圖：
圖（1）
2．引起膠帶打滑的原因及影響
造成膠帶打滑的主要原因是過載、滾筒沾水、膠帶過松、拉緊力不夠以及膠帶過長等原因造成的。
總的歸結原因有兩個：一個是主觀原因；另一個是客觀原因。主觀原因就是膠帶機在運行過程中，膠帶會伸長或是負荷過重，導致膠帶機打滑；客觀原因就是環(huán)境溫度的急劇變化，導致膠帶機打滑。前者可以通過拉緊裝置（拉緊裝置必須可以自由下垂）來防止膠帶機的打滑。而后者到目前還沒有一勞永逸的有效措施。因此，研究后者有著深遠的意義。
膠帶輸送機工作時,由于各種原因引起的膠帶打滑故障如不能及時排除或預防,將會造成比較嚴重的后果。輕則損壞驅動滾筒上的包膠,重則引起斷帶。
3．探討解決在霜凍期膠帶打滑的方法
解決膠帶機打滑，就是增加驅動滾動的摩擦力。
從力學的角度
f=μN
f------加在驅動滾筒上的摩擦力（單位：N）
μ-----摩擦因素（由介質決定）
N------加在驅動滾筒上的正壓力（單位：N）
可以看出增加驅動滾動的摩擦有兩種，第一就是增加正壓力（也就是將皮帶和膠帶拉緊）；第二種就是改變摩擦因素。在這兩種增大摩擦的方法中，對于膠帶過度的張緊，會降低膠帶的壽命。因此，增加正壓力（拉緊）是有一定的限度的。在霜凍期，由于接觸面非常的光滑，拉緊并不起作用。所以，只能選擇后者。而后者是要改變摩擦因素，摩擦因素是由介質決定的。改變摩擦因素有兩種：加入新介質和改變接觸面的粗糙度。在砂石加工系統(tǒng)中，加入細砂介質，最為方便又不影響皮帶。雖然加砂可以防止皮帶和膠帶的打滑，但由于砂石加工系統(tǒng)中，膠帶較多，一條一條地處理，既費時又浪費大量的人力物力。因此，尋找一種有效的方法尤其重要。
現(xiàn)根據(jù)實際情況提出四種方案（幾種方案都是以增加摩擦因素μ為目的的）:
第一種:就是在驅動光面滾筒上鉆孔。
第二種:就是在驅動滾筒上包膠。
第三種:就是在驅動滾筒上包膠并把膠做成人字。
第四種:就是在驅動滾筒上包膠并把膠做成人字以及在膠上鉆小孔。
比較：第一種，由于光面是鐵表面，與膠相互接觸，在霜凍期由于溫度引起表面光滑，導致皮帶打滑，此種不可取。第二種和第三種已經(jīng)都實驗過（現(xiàn)在用的就是第三種），在非霜凍期效果還可以，但在霜凍期效果就不明顯。第四種雖然和第三種差不多，但由于有一個一個的孔，在大氣壓的作用下讓皮帶與驅動滾筒上的膠面吸附在一起，起到既能增加摩擦因素μ，有能增加正壓力的效果，從根本上解決了霜凍期皮帶打滑的問題。
現(xiàn)對第四種方案進行說明：
a．孔的個數(shù)確定
在驅動滾筒上是否鉆的孔越多越好呢？
根據(jù)力學f=μN，是否可以找到既能增加摩擦因素又能增加正壓力的方法?，F(xiàn)假設在驅動滾筒上鉆一個盲孔（盲孔頂部要求無毛刺），現(xiàn)在對盲孔、膠帶及驅動滾筒進行受力分析。如圖（2）
圖（2）
設大氣壓強為P0，孔的面積為S，正壓力為N，摩擦力
為f，根據(jù)作用力與反作用力，加在皮帶上的力f’=f，設在
沒有鉆孔之前的摩擦因素為μ，鉆孔之后的摩擦因素為μ’。皮帶壓縮后的壓強為P1，體積為V1，壓縮前的體積為V。
當皮帶轉至把孔全封閉后，孔內的空氣會被擠出。會導致孔內的空氣減少，壓強也就會減小，即P1減小。致使在皮帶上形成一個壓差P。壓差為：
P=P0-P1------------①
加在皮帶上總的壓力為：
N總=N+PS------------②
由①②可以得到
N總=N+PS=N+（P0-P1）S------------③
在沒鉆孔之前的摩擦為：
f前=μN----------④
在沒鉆孔之后的摩擦為：
f后=μ’N總=μ’[N+（P0-P1）S]----------⑤
對于等式④⑤中，由于鉆孔后，在皮帶上形成一個壓差。導致皮帶稍微變形，導致接觸表面粗糙度增大，這樣就增加了驅動滾筒的摩擦因素μ。與此同時，由于壓差的作用，在皮帶表面形成一個額外的正壓力，且此正壓力和外界負荷成正比關系。若是鉆n個孔，其摩擦力就變?yōu)椋?/p>
f總后=nf后=nμ’N總=nμ’[N+（P0-P1）S]----------⑥
從上面⑥式可以看出，摩擦力的大小與孔的個數(shù)成正比，若摩擦力大于皮帶的最大拉力就有可能拉斷。因此，在鉆孔的時候要嚴格控制孔的個數(shù)。其個數(shù)：
n≤F皮帶張力/μ’[N+（P0-P1）S]
b．孔的位置分布
根據(jù)砂石系統(tǒng)膠帶機的運行規(guī)律，一般驅動滾筒和皮帶之間有一個包角α，以包角的兩邊界為界限，在包角內鉆孔。分布如圖：
下圖為驅動滾筒展開圖：
孔
包角
上邊界
包角
下邊界
圖（3）
這樣布置便于膠帶在運行的過程中，孔交換的起作用。
4．結束語
以上述的方法，膠帶機在調試和運行的過程中，大大地減小了膠帶機的空轉時間。不僅節(jié)約了成本，而且大大地減小了事故的發(fā)生。
信息科技的日益縱深發(fā)展以及全球經(jīng)濟一體化的加劇，高科技競爭變得日趨激烈,現(xiàn)有企業(yè)和新興企業(yè)在這樣一個充滿競爭、技術密集的全球性市場上均面臨著前所未有的不確定性。企業(yè)僅僅關注“漸進性的改進是遠遠不夠的”，不連續(xù)性技術創(chuàng)新已經(jīng)成為企業(yè)實現(xiàn)技術跨越和發(fā)展中國家追求經(jīng)濟趕超的重要手段，但由于不連續(xù)性技術創(chuàng)新具有不確定性、高風險性、收益的非獨占性，加之不連續(xù)技術產(chǎn)品生命周期短、技術復雜程度與集成融合程度高，現(xiàn)實中的企業(yè)實施不連續(xù)性技術創(chuàng)新面臨著巨大的不確定性。為降低風險性與不確定性，企業(yè)需要進行有效的不連續(xù)性技術創(chuàng)新戰(zhàn)略決策。理論界對不連續(xù)性技術創(chuàng)新戰(zhàn)略實施的研究也給予了應有的關注，然而，這些研究大多集中于組織的單一個體視角而非網(wǎng)絡視角，即其基本假設于企業(yè)的原子模型結構而非網(wǎng)絡結構。事實上，企業(yè)與外部組織間的關系已從單一的二元關系發(fā)展成為多組織間的相互依存和相互關聯(lián)的網(wǎng)絡關系，與這種網(wǎng)絡關系高度相關的企業(yè)網(wǎng)絡能力對企業(yè)的資源基礎與優(yōu)勢來源將產(chǎn)生重要影響。本文立足戰(zhàn)略管理理論的資源基礎觀引入企業(yè)網(wǎng)絡能力，以定性分析和規(guī)范分析的方法探究其對不連續(xù)性技術創(chuàng)新戰(zhàn)略決策的作用原理，以期為企業(yè)實施不連續(xù)性技術創(chuàng)新提供新的理論補充，并試圖為豐富傳統(tǒng)的資源基礎觀在技術創(chuàng)新領域的拓展應用提供新的視角。
二、企業(yè)網(wǎng)絡能力對不連續(xù)性技術新戰(zhàn)略決策作用分析
基于馬剛對企業(yè)網(wǎng)絡能力內涵的界定并結合不連續(xù)性技術創(chuàng)新戰(zhàn)略決策，本文認為，企業(yè)網(wǎng)絡能力是指企業(yè)為了提升、保持競爭優(yōu)勢與其他行為主體建立戰(zhàn)略關系，獲取分享、整合內外部網(wǎng)絡資源，協(xié)調內外部關系,以及協(xié)同創(chuàng)新的能力，因此，企業(yè)網(wǎng)絡能力應包含以下六個方面：戰(zhàn)略關系構建能力，內外部協(xié)調能力，獲取、分享網(wǎng)絡資源能力，整合內外部資源能力，關系管理能力，協(xié)同創(chuàng)新能力。
1.企業(yè)網(wǎng)絡能力對技術掃描作用分析
不連續(xù)性技術創(chuàng)新戰(zhàn)略決策時機把握在很大程度上緣于企業(yè)通過技術掃描獲得的有關新技術信息。
企業(yè)社會資本存量決定了技術掃描的信息價值。技術掃描的準確性和真實性源于企業(yè)所掌握的相關技術信息。企業(yè)可以通過常規(guī)媒體來獲得相關的技術信息，但得到的信息具有共享性和普遍性，信息的價值含量低。企業(yè)社會資本是獲取外部環(huán)境具有較高價值信息的基礎，社會資本存量的增加擴充了信息傳播渠道、提高了創(chuàng)新擴散主體之間的關聯(lián)性和人際交往頻度。由此可見，常規(guī)媒體起“周知”作用，而人際交往則起“相信”作用，企業(yè)社會資本有助于企業(yè)獲得不連續(xù)新技術可靠信息，降低了信息的搜集成本和信息的失真程度。
企業(yè)網(wǎng)絡能力可以幫助企業(yè)提高社會資本存量。通過戰(zhàn)略關系構建能力，識別外部網(wǎng)絡中的潛在的合作伙伴，并通過對其相對競爭優(yōu)勢、信譽和價值觀的評估以適當?shù)木W(wǎng)絡模式與之建立和發(fā)展戰(zhàn)略關系；其次基于共同的或相近的組織文化通過內外部協(xié)調能力對企業(yè)內部之間、企業(yè)與合作伙伴之間進行有效協(xié)調，在互信的基礎上通過獲取、分享網(wǎng)絡資源能力，從網(wǎng)絡中的其他行為主體那里獲取企業(yè)所需要的相關不連續(xù)技術信息；最后通過關系管理能力協(xié)調管理現(xiàn)有的網(wǎng)絡成員和新加入成員，通過關系的管理，可以增進各成員之間的交流程度，各成員在基于良好信任關系的基礎上更愿意增強自身技術信息資源的貢獻。
2.企業(yè)網(wǎng)絡能力對技術軌道躍點選擇作用分析
通過對技術發(fā)展的跟蹤掃描，當新技術的威脅被確認后，企業(yè)必須盡快地鎖定技術軌道躍遷空間與躍遷時機。
企業(yè)網(wǎng)絡能力直接影響現(xiàn)有的資源與能力以及對不連續(xù)新技術情形把握的精準程度，并最終影響技術軌道躍遷空間。通過戰(zhàn)略關系構建能力、內外部協(xié)調能力，吸引在原有技術創(chuàng)新方面具備相對競爭優(yōu)勢的成員加入現(xiàn)有網(wǎng)絡，同時，對現(xiàn)有的網(wǎng)絡成員進行調整，剔除已傷失技術創(chuàng)新相對競爭優(yōu)勢網(wǎng)絡成員，而后通過獲取分享網(wǎng)絡資源能力、整合內外部網(wǎng)絡資源能力、關系管理能力，對更新后的網(wǎng)絡進行協(xié)調管理。與此同時，企業(yè)網(wǎng)絡能力通過作用于技術掃描來影響技術環(huán)境中的高價值信息的獲取，進而影響到企業(yè)對不連續(xù)新技術情形把握的精準程度。不連續(xù)性技術創(chuàng)新技術軌道躍遷空間是由企業(yè)現(xiàn)有的資源與能力，以及對不連續(xù)新技術情形把握的精準程度共同決定的。
企業(yè)網(wǎng)絡能力通過作用于技術掃描的新舊技術性能與技術效率信息獲取的精準程度來影響技術軌道躍遷時機選擇。技術軌道躍遷時機選擇在很大程度上依賴于通過技術掃描獲得的新舊技術性能與技術效率信息，當新技術性能低于現(xiàn)有技術性能，而且新技術效率也低于現(xiàn)有技術效率時，企業(yè)只能采取觀望態(tài)度，因為新技術和產(chǎn)業(yè)具有巨大的不確定性和風險性，而當新技術還沒有展示出良好的發(fā)展?jié)摿图夹g效率的時候，盲目地進行技術躍遷只能使企業(yè)面臨巨大的不可逆轉的創(chuàng)新失敗風險；當新技術在技術性能還沒有超越現(xiàn)有技術的時候，已經(jīng)出現(xiàn)了較高的技術效率，企業(yè)應該在對技術性能和技術效率綜合考慮的基礎上，根據(jù)自身的資源和能力選擇合適的躍遷時機進入新技術軌道，是否在這個區(qū)域進行軌道的躍遷將是一個綜合考慮的過程，還需要考慮其他的影響因素。
3.企業(yè)網(wǎng)絡能力對新技術和能力獲取作用分析
當企業(yè)完成了對技術軌道躍遷點的選擇后，企業(yè)必須盡快地確定采取何種方式來獲取新技術。
合作聯(lián)盟是企業(yè)獲取新技術和能力策略中的最佳選擇。合作聯(lián)盟方式可以使得企業(yè)在缺乏新產(chǎn)品開發(fā)技術的時候依靠同盟伙伴的互補性資源的支持順利進行新技術或者新產(chǎn)品的研發(fā)，以有效地應對外部環(huán)境的變化。與新技術和能力獲取的其他三種策略——企業(yè)主體內部研發(fā)、收購或兼并、組建獨立機構或者部門研發(fā)相比，合作聯(lián)盟不但能以更加靈活的方式及時地獲取到不連續(xù)性技術創(chuàng)新所需的新技術和能力，還能減少企業(yè)研發(fā)的成本投入，使企業(yè)與其戰(zhàn)略伙伴共同面對不連續(xù)性技術創(chuàng)新帶來新興產(chǎn)業(yè)和市場的不確定性，降低了技術創(chuàng)新風險。
企業(yè)網(wǎng)絡能力可以提升合作聯(lián)盟的效率，使得企業(yè)更加傾向于合作聯(lián)盟策略。雖然合作聯(lián)盟是企業(yè)獲取新技術和能力策略中的最佳選擇，但需要考慮很多方面的因素。戰(zhàn)略關系構建能力可以幫助企業(yè)識別、評估外部網(wǎng)絡中的潛在合作伙伴，并以適當?shù)木W(wǎng)絡模式與之建立戰(zhàn)略關系；內外部協(xié)調能力可以幫助企業(yè)有效協(xié)調企業(yè)內部之間、企業(yè)與合作伙伴之間的關系，并在互信的基礎上通過獲取、分享網(wǎng)絡資源能力，從網(wǎng)絡成員那里獲取到相關資源和能力；關系管理能力可以幫助企業(yè)對網(wǎng)絡成員進行有效協(xié)調管理，增強各成員之間的交流程度與自身資源的貢獻度。
三、結語
企業(yè)網(wǎng)絡能力在不連續(xù)性技術創(chuàng)新戰(zhàn)略決策中扮演了這樣一種角色，那就是通過作用于企業(yè)社會資本提升技術掃描的信息價值來確保不連續(xù)性技術創(chuàng)新戰(zhàn)略決策時機把握和技術軌道躍遷時機選擇，加之企業(yè)網(wǎng)絡能力在資源與能力獲取方面的優(yōu)勢，確保了對技術軌道躍遷空間的準確把握，有效降低了風險性與不確定性，同時還使得企業(yè)在新技術和能力獲取策略上更加傾向于合作聯(lián)盟。本文只是引入變量企業(yè)網(wǎng)絡能力，定性地探究了其對不連續(xù)性技術創(chuàng)新戰(zhàn)略決策的影響，還缺乏定量方面的分析，畢竟不連續(xù)性技術創(chuàng)新戰(zhàn)略決策是一個復雜過程，但企業(yè)網(wǎng)絡能力終究擴充了企業(yè)的資源基礎，為不連續(xù)性技術創(chuàng)新戰(zhàn)略決策拓寬了決策空間。
參考文獻:
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關鍵詞：正交頻分復用（OFDM）多載波調制
隨著通信需求的不斷增長，寬帶化已成為當今通信技術領域的主要發(fā)展方向之一，而網(wǎng)絡的迅速增長使人們對無線通信提出了更高的要求。為有效解決無線信道中多徑衰落和加性噪聲等問題，同時降低系統(tǒng)成本，人們采用了正交頻分復用（OFDM）技術。OFDM是一種多載波并行傳輸系統(tǒng)，通過延長傳輸符號的周期，增強其抵抗回波的能力。與傳統(tǒng)的均衡器比較，它最大的特點在于結構簡單，可大大降低成本，且在實際應用中非常靈活，對高速數(shù)字通信量一種非常有潛力的技術。
1正交頻分復用（OFDM）技術的發(fā)展
OFDM的概念于20世紀50～60年代提出，1970年OFDM的專利被發(fā)表[1]，其基本思想通過采用允許子信道頻譜重疊，但相互間又不影響的頻分復用（FDM）方法來并行傳送數(shù)據(jù)。OFDM早期的應用有AN/GSC_10（KATHRYN）高頻可變速率數(shù)傳調制解調器等[1]。
在早期的OFDM系統(tǒng)中，發(fā)信機和相關接收機所需的副載波陣列是由正弦信號發(fā)生器產(chǎn)生的，系統(tǒng)復雜且昂貴。1971年Weinstein和Ebert提出了使用離散傅立葉變換實現(xiàn)OFDM系統(tǒng)中的全部調制和解調功能[3]的建議，簡化了振蕩器陣列以及相關接收機中本地載波之間嚴格同步的問題，為實現(xiàn)OFDM的全數(shù)字化方案作了理論上的準備。
80年代以后，OFDM的調制技術再一次成為研究熱點。例如在有線信道的研究中，Hirosaki于1981年用DFT完成的OFDM調制技術，試驗成功了16QAM多路并行傳送19.2kbit/s的電話線MODEM[4]。
1984年，Cimini提出了一種適于無線信道傳送數(shù)據(jù)的OFDM方案[5]。其特點是調制波的碼型是方波，并在碼元間插入了保護間隙，該方案可以避免多徑傳播引起的碼間串擾。
進入90年代以后，OFDM的應用又涉及到了利用移動調頻（FM）和單邊帶（SSB）信道進行高速數(shù)據(jù)通信、陸地移動通信、高速數(shù)字用戶環(huán)路（HDSL）、非對稱數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）、超高速數(shù)字用戶環(huán)路（VHDSL）、數(shù)字聲廣播（DAB）及高清晰度數(shù)字電視（HDTV）和陸地廣播等各種通信系統(tǒng)。
2OFDM的原理
OFDM技術是一種多載波調制技術，其特點是各副載波相互正交。
設{fm}是一組載波頻率，各載波頻率的關系為：
{fm}=f0+m/Tm=0,1,2,…N-1（1）
式中，T是單元碼的持續(xù)時間，f0是發(fā)送頻率。
作為載波的單元信號組定義為[16]:
式中l(wèi)的物理意義對應于“幀”（即在第l時刻有m路并行碼同時發(fā)送）。
其頻譜相互交疊，如圖1所示。
從圖1可以看出，OFDM是由一系列在頻率上等間隔的副載波構成，每個副載波數(shù)字符號調制，各載波上的信號功率形式都是相同的，都為sinf/f型，它對應于時域的方波。
Φm(t)滿足正交條件
以及
其中符號“*”表示共軛。
當以一組取自有限集的復數(shù){Xm,l}表示的數(shù)字信號對φm調制時，則：
此S（t）即為OFDM信號，其中Sl（t）表示第l幀OFDM信號，Xm,l(m=0,1,…，N-1)
為一簇信號點，分別在第l幀OFDM的第m個副載波上傳輸。
在接收端，可通過下式解調出Xm,l
這就是OFDM的基本原理。當傳輸信道中出現(xiàn)多徑傳播時，在接收副載波間的正交性將被破壞，使得每個副載波上的前后傳輸符號間以及各副載波之間發(fā)生相互干擾。為解決這個問題，就在每個OFDM傳輸信號前插入一保護間隔，它是由OFDM信號進行周期擴展而來。只要多徑時延不超過保護間隔，副載波間的正交性就不會被破壞。
3OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)
由上面的分析知，為了實現(xiàn)OFDM，需要利用一組正交的信號作為副載波。典型的正交信號是{1,cosΩt,cos2Ωt,…，cosmΩt,…，sinΩt,sin2Ωt，sinmΩt,…}。如果用這樣一組正交信號作為副載波，以碼元周期為T的不歸零方波作為基帶碼型，調制后經(jīng)無線信道發(fā)送出去。在接收端也是由這樣一組正交信號在[0,T]內分別與發(fā)送信號進行相關運算實現(xiàn)解調，則中以恢復出原始信號。OFDM調制解調基本原理見圖2、圖3所示。
在調制端，要發(fā)送的串行二進制數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)編碼器（如16QAM）形成了M個復數(shù)序列，這里D（m）=A（m）-jB(m)。此復數(shù)序列經(jīng)串并變換器變換后得到碼元周期為T的M路并行碼（一幀），碼型選用不歸零方波。用這M路并行碼調制M個副載波來實現(xiàn)頻分復用。所得到的波形可由下式表示：
式中：ωm=2πfm，fm=f0+mΔf，Δf=1/T為各副載波間的頻率間隔；f0為1/T的整倍數(shù)。
在接收端，對d(t)用頻率為fm的正弦或余弦信號在[0,T]內進行相關運算即可得到A（m）、B(m)，然后經(jīng)并串變抵達和數(shù)據(jù)解碼后復原與發(fā)送端相同的數(shù)據(jù)序列。
這種早期的實現(xiàn)方法所需設備非常復雜，當M很大時，需設置大量的正弦波發(fā)生器，濾波器、調制器及相關的解調器等設備，系統(tǒng)非常昂貴。
為了降低OFDM系統(tǒng)的復雜度和成本，人們考慮利用離散傅立葉變換（DFT）及其反變換（IDFT）來實現(xiàn)上述功能。上面（7）式可改寫成如下形式：
如對d(t)以fs=N/T=1/(Δt)(N為大于或等于M的正整數(shù)，其物理意義為信道數(shù)，在這里N=M)的抽樣速率進行采樣（滿足fs>2fmax,fmax為d(t)的頻譜的最高頻率，可防止頻率混疊），則在主值區(qū)間t=[0,T]內可得到N點離散序d(n)，其中n=0,1,…，N-1。抽樣時刻為t=nΔt,則：
可以看出，上式正好是D（m）的離散傅立葉逆變換（IDFT）的實部，即：
d(n)=Re[IDFT[D(m)]](10)
這說明，如果在發(fā)送端對D（m）做IDFT，將結果經(jīng)信道發(fā)送至接收端，然后對接收到的信號再做DFT，取其實路，則可以不失真地恢復出原始信號D（m）。這樣就可以用離散傅立變換來實現(xiàn)OFDM信號的調制與解調，其實現(xiàn)框圖如圖4所示。
用DFT及IDFT來實現(xiàn)OFDM系統(tǒng)，大大降低了系統(tǒng)的復雜度，減小了系統(tǒng)成本，為OFDM的廣泛應用奠定了基礎。
4OFDM實現(xiàn)方式的計算機仿真
由上節(jié)可知，要實現(xiàn)OFDM，可以采用傳統(tǒng)的多路正交副載波調制的方式，也可以采用傅立葉變換的方式，這兩種方式所組成的系統(tǒng)復雜度和成本有很大差別。目前實用的OFDM系統(tǒng)均采用了傅立葉變換的實現(xiàn)方式，該方式與傳統(tǒng)方式相比，大大簡化了系統(tǒng)的構成，降低了成本。這里用計算機仿真方法對兩種方式進行模擬，進一步說明兩種方式具有相同的系統(tǒng)效果。
仿真系統(tǒng)用Matlab來實現(xiàn)，源數(shù)據(jù)采用一波形文件，采樣后共有680個串行數(shù)據(jù)，將其分為34幀，每幀的20個數(shù)據(jù)分別構成10路進行碼的實部和虛部。
在多路正交副載波調制方式中，用20個正交的三角波對10路碼分別進行調制，將結果相加作為已調波。在接收端再用這20個三角波對接收波進行相關解調，將解調數(shù)據(jù)與源數(shù)據(jù)進行比較。程序流程圖見圖5。
在傅立葉變換方式中，使用快速傅立葉算法，直接對每幀數(shù)據(jù)進行IFFT，得到已調序列。在接收端對接收到的序列進行FFT，還原出原始數(shù)據(jù)。程序流程圖如圖6所示。
為了模擬無線通信環(huán)境，在信道中加入低幅度的高斯噪聲。圖7為源數(shù)據(jù)波形與通過兩種方式得到的OFDM輸出波形。可以看出，兩種方式獲得了相同的系統(tǒng)效果。
5OFDM系統(tǒng)在寬帶通信中的應用
（1）數(shù)字聲廣播工程（DAB）
歐洲的數(shù)字聲廣播工程（DAB）--DABEUREKA147計劃已成功地使用了OFDM技術。為了克服多個基站可能產(chǎn)生的重聲現(xiàn)象，人們在OFDM信號前增加了一定的保護時隙，有效地解決了基站間的同頻干擾，實現(xiàn)了單頻網(wǎng)廣播，大大減少整個廣播占用的頻帶寬度。
（2）高清晰度電視（HDTV）
由于現(xiàn)有的專用DSP芯片最快可以在100μs內完成1024點FFT，這正好能滿足8MHz帶寬以內視頻傳輸?shù)男枰?，從而為應用于視頻業(yè)務提供了可能。目前，歐洲已把OFDM作為發(fā)展地面數(shù)字電視的基礎；日本也將它用于發(fā)展便攜電視和安裝在旅游車、出租車上的車載電視。
（3）衛(wèi)星通信
VSAT的衛(wèi)星通信網(wǎng)使用了OFDM技術，由于通信衛(wèi)星是處于赤道上空的靜止衛(wèi)星，因此OFDM無需設置保護間隔，利用DFT技術實現(xiàn)OFDM將極大地簡化主站設備的復雜性，尤其適用于向個小站發(fā)送不同的信息。
（4）HFC網(wǎng)
HFC(HybridFiberCable)是一種光纖/同軸混合網(wǎng)。近來，OFDM被應用到有線電視網(wǎng)中，在干線上采用光纖傳輸，而用戶分配網(wǎng)絡仍然使用同軸電纜。這種光電混合傳輸方式，提高了圖像質量，并且可以傳到很遠的地方，擴大了有線電視的使用范圍。
（5）移動通信
論文摘要：電力電子技術正在不斷發(fā)展，新材料、新結構器件的陸續(xù)誕生，計算機技術的進步為現(xiàn)代控制技術的實際應用提供了有力的支持，在各行各業(yè)中的應用越來越廣泛。電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用研究與實際工程也取得了可喜成績。
1前言
電力電子技術是一個以功率半導體器件、電路技術、計算機技術、現(xiàn)代控制技術為支撐的技術平臺。經(jīng)過50年的發(fā)展歷程，它在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設備發(fā)行、電能質量控制、新能源開發(fā)和民用產(chǎn)品等方面得到了越來越廣泛的應用。最成功地應用于電力系統(tǒng)的大功率電力電子技術是直流輸電（HVDC）。自20世紀80年代，柔流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現(xiàn)。本文介紹了電力電子技術在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運用。
2電力電子技術的應用
自20世紀80年代，柔流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用研究得到了極大的關注，多種設備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻介紹和總結了相關設備的基本原理和應用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié)，列舉電力電子技術的應用研究和現(xiàn)狀。
2.1在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應用
電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機組的多種設備，電力電子技術的應用以改善這些設備的運行特性為主要目的。
2.1.1大型發(fā)電機的靜止勵磁控制
靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式，具有結構簡單、可靠性高及造價低等優(yōu)點，被世界各大電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵磁機這個中間慣性環(huán)節(jié)，因而具有其特有的快速性調節(jié)，給先進的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。
2.1.2水力、風力發(fā)電機的變速恒頻勵磁
水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當水頭的變化幅度較大時（尤其是抽水蓄能機組），機組的最佳轉速變隨之發(fā)生變化。風力發(fā)電的有效功率與風速的三次方成正比，風車捕捉最大風能的轉速隨風速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機組變速運行，通過調整轉子勵磁電流的頻率，使其與轉子轉速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應用的技術核心是變頻電源。
2.1.3發(fā)電廠風機水泵的變頻調速
發(fā)電廠的廠用電率平均為8%，風機水泵耗電量約占火電設備總耗電量的65%，且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實施風機水泵的變頻調速，可以達到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術已非常成熟，國內外有眾多的生產(chǎn)廠家，并不完整的系列產(chǎn)品，但具備高壓大容量變頻器設計和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多，國內有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開發(fā)。
2.2在輸電環(huán)節(jié)中的應用
電力電子器件應用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第”，大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運行特性。
2.2.1直流輸電（HVDC）和輕型直流輸電（HVDCLight）技術
直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調節(jié)靈活等優(yōu)點，對于遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，高壓直流輸電擁有獨特的優(yōu)勢。1970年世界上第一項晶閘管換流器，標志著電力電子技術正式應用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。
2.2.2柔流輸電（FACTS）技術
FACTS技術的概念問世于20世紀80年代后期，是一項基于電力電子技術與現(xiàn)代控制技術對交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓及相位實施靈活快速調節(jié)的輸電技術，可實現(xiàn)對交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。
20世紀90年代以來，國外在研究開發(fā)的基礎上開始將FACTS技術用于實際電力系統(tǒng)工程。其輸出無功的大小，設備結構簡單，控制方便，成本較低，所以較早得到應用。2.3在配電環(huán)節(jié)中的應用
配電系統(tǒng)迫切需要解決的問題是如何加強供電可靠性和提高電能質量。電能質量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態(tài)的波動和干擾。電力電子技術和現(xiàn)代控制技術在配電系統(tǒng)中的應用，即用戶電力（CustomPower）技術或稱DFACTS技術，是在FACTS各項成熟技術的基礎上發(fā)展起來的電能質量控制新技術。可以將DFACTS設備理解為FACTS設備的縮小版，其原理、結構均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場介入相對容易，開發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對較低，隨著電力電子器件價格的不斷降低，可以預期DFACTS設備產(chǎn)品將進入快速發(fā)展期。
2.4在節(jié)能環(huán)節(jié)的運用
2.4.1變負荷電動機調速運行
電動機本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個方面，通過變負荷電動機的調速技術節(jié)電又是另一個方面，只有將二者結合起來，電動機節(jié)電方較完善。目前，交流調速在冶金、礦山等部門及社會生活中得到了廣泛的應用。首先是風機、泵類等變負荷機械中采用調速控制代替擋風板或節(jié)流閥控制風流量和水流量具有顯著的效果。國外變負荷的風機、水泵大多采用了交流調速，我國正在推廣應用中。
變頻調速的優(yōu)點是調速范圍廣，精度高，效率高，能實現(xiàn)連續(xù)無級調速。在調速過程中轉差損耗小，定子、轉子的銅耗也不大，節(jié)電率一般可達30%左右。其缺點主要為：成本高，產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。
2.4.2減少無功損耗，提高功率因數(shù)
在電氣設備中，變壓器和交流異步電動機等都屬于感性負載，這些設備在運行時不僅消耗有功功率，而且還消耗無功功率。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質量不可缺少的部分。在電力系統(tǒng)中應保持無功平衡，否則，將會使系統(tǒng)電壓降低，設備破壞，功率因數(shù)下降，嚴懲時會引起電壓崩潰，系統(tǒng)解裂，造成大面積停電事故。所以，當電力網(wǎng)或電氣設備無功容量不足時，應增裝無功補償設備，提高設備功率因數(shù)。