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CPU的選擇方面,選用ADI公司專為要求低功耗工作的電池供電應用而推出的超低功耗精密模擬微控制器ADuCM361。工作電壓為1.8V~3.6V,最低耗電電流4μA。內部集成了8通道24位ADC、可編程增益儀表放大器、精密帶隙基準電壓源、可編程電流源、靈活的多路復用器以及其它許多特性,省去了傳統單片機系統信號放大、AD轉換等常用電路,提高了系統集成度降低了功耗。ADuCM361內核為32位低功耗ARMCortex-M3處理器。內部集成128k字節非易失性flash/EE存儲器、8k字節SRAM,以及一個支持有線(2xSPI、UART、)通信外設的11通道DMA控制器。HART變送器所有數字功能均由該處理器提供,靈活的時鐘源可使器件的功耗達到最低,5種低功耗工作模式可以通過程序控制任意配置,并且一個中斷事件可將系統從各種工作模式中迅速喚醒。由ADuCM361、AD5421和AD5700構成的HART物理層具體電路圖如圖2所示。AD5700與ADuCM361的UART通用串行接口信號包括來自UART的HART調制輸入TXD、HART解調輸出RXD、請求發送RTS————和載波檢測CD;Loop+、Loop-分別接4mA-20mA電流環的正負;HART輸出引腳HART_OUT通過容性分壓器0.068μF/0.22μF調整至所需幅度,并耦合至AD5421的CIN引腳,然后與DAC輸出,一同驅動和調制輸出電流;被耦合到LOOP+端的HART信號通過一個簡單的有源RC濾波器輸入到AD5700的ADC_IP引腳;DVDD為AD5421對外部提供的3.3V供電電壓;AD5700通過一個RC濾波器(470Ω/1μF)供電,防止AD5700的電流噪聲與4mA-20mA環路輸出進行耦合;HART調制解調器的時鐘由與XTAL1和XTAL2引腳直接相連的3.6864MHz外部晶振產生。
2HART協議通信軟件設計
HART通信接口的軟件設計包括AD5421的控制程序和HART協議通信程序。AD5421的控制程序主要是對環路電流4mA-20mA輸出的控制和系統供電電壓+3.3V輸出的控制,較為簡單。HART協議通信程序即為HART協議數據鏈路層和應用層的軟件實現。HART協議通信遵從主從方式半雙工通信,變送器作為從設備,除了處于突發模式外,只有在接收到主設備(上位機或手操器)發來的命令后才會作出應答。為了能及時接收到主設備發送的命令而又不影響主程序的正常運行,HART協議通信程序主要由串口接收發送中斷實現。變送器在上電或看門狗復位后,首先主程序對HART協議通信部分進行初始化配置,包括設定ADuCM361內部UART模塊工作方式、串行通信波特率、數據幀格式、清通信緩沖區、中斷等,之后將其設置為等待狀態,等待狀態下,一旦上位機有命令發來,AD5700的載波檢測口CD變為高電平,觸發中斷,啟動接收并關閉載波檢測中斷,程序進入接收部分。命令幀數據接收完畢,經ADuCM361做出相應處理后,把要發回的應答幀內容放入通信緩沖區中,觸發中斷,進入發送程序,發回應答幀,由此完成一次命令的交換,然后再次進入等待狀態,等待下一條主機命令。HART協議通信接口通過圖3所示的中斷調用子程序的方法,完成現場儀表和主機之間的通信,可以使主機完成對現場儀表的工作參數設置、測量結果讀取、儀表狀態檢測等工作。
3應用效果
圖4所示為HART變送器連線圖,采樣電阻RL(取值300Ω)串接于4mA-20mA回路中,將電流信號和HART信號轉換為電壓信號,通過RS232HART轉換器與上位機通信。上位機軟件采用第三方HART通信軟件,測試結果表明可進行點對點HART通信,并能實現所支持的各條HART命令,在4mA-20mAHART總線上再接入一塊第三方的HART渦輪流量計,也能正確進行多點HART通信,完全達到了HART協議技術要求。
4結束語
關鍵詞:SDN OpenFlow 體系架構 標準接口
中圖分類號:TN929;TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)09(a)-0009-04
當前階段,社會對高速信息網絡需求不斷提升,為應對這一形勢,互聯網不斷開發新協議,通過局部修補實現結構的進一步完善。國際互聯網標準化工作組IETF對這一完善過程起著主導作用,通過對新標準的制定與修改提升互聯網性能,完善其功能。在這種發展背景下,網絡架構日益變得復雜,為管理與維護工作帶來較大難度[1]。這一問題的決定性因素在于互聯網的最初設計,特別是對TCP/IP的設計。而對于TCP/IP的修改又存在較大困難,因此,社會各界均在尋求一種新的解決途徑來化解當前的困境。于是,新型體系架構應運而生。
傳統的網絡構架中由于邏輯控制和數據轉發緊密地耦合于網絡設備中,新的網絡控制管理策略很難到現網上部署,網絡的擴展性和靈活性被束縛,因而從控制和轉發分離成為許多研究者的共識。因此,在嘗試改變互聯網的體系結構的同時,軟件定義的網絡(software defined networking,SDN)被作為一種新型的網絡體系結構提出。OpenFlow技術作為SDN轉發抽象的實現之一,已經受到學術界和工業界的普遍關注和廣泛研究。OpenFlow實現了將設備控制平面與數據平面相分離,讓用戶對設備的控制和修改變得更容易[2]。
1 SDN的發展現狀
為了有效解決TCP/IP構架帶來的問題,國際學術界通過未來網絡研究的實施致力于未來網絡創新實驗平臺的開發與建設,同時先后啟動了GENI、FINE、4WARD、FIA等項目。IETF開發出了ForCES網絡構架,用于標準化控制組件與網絡組件的通信,網絡設備主要由兩部分組成,包括控制件(CE)與轉發件(FE),其中CEM件主要執行控制與信令的功能,使用ForCES協議指導轉發組件處理報文的方式。ForCES自2003年起開始實行標準化,同時出版了許多應用文檔,定義網絡實體和接口的框架模型。但是,這一標準化形式只是致力于創新與建模,并未獲得設備商的普遍運用。后期,又開發了網絡構架Ethane,這一構架主要針對于企業網的應用管理,允許相關網絡管理者對精細粒度策略進行定義,并于網絡中予以執行。將基于流轉發的以太網交換機直接和管理網絡接入的路由控制器相連,這種方式看上去較為激進,但其可向后兼容現有主機與交換機。控制器對主機的網絡注冊、認證及數據流的路由策略有控制作用,而下層交換機主要承擔對數據的轉發工作。
基于上述的這些研究,斯坦福大學的Nick教授等人提出了OpenFlow,可讓研究者在現今的網絡運行試驗協議。它可以作為像GENI項目這樣大規模試驗床的重要部件,斯坦福的兩棟大樓很快就部署了OpenFlow網絡,隨后,OpenFlow受到了學術界的廣泛關注。OpenFlow思想也逐漸演變成了今天的SDN網絡構架,具備控制、轉發分離、集中化控制、資源虛擬化等優勢。不久后,OFELIA、GENI項目和FIRE項目均提出采用OpenFlow技術搭建未來網絡的創新實驗平臺。在Nick教授等人的推動下,2011年開放網絡基金會(ONF)成立,專門負責相關規范和標準的制定以及推廣,包括OpenFlow協議版本、配置協議OF-Config和SDN白皮書,有力地促進了SDN/OpenFlow的標準化進程,使它成為未來網絡體系構架研宄和創新實驗平臺構建領域的熱點技術。ITU-T與IETF等國際標準化組織也紛紛開始關注SDN的應用場景和組網方式。但SDN不僅停留在學術研究層面,應該說工業界的熱情不亞于學術界,谷歌、微軟等互聯網公司均在SDN領域投入了大量的科研力量。企業界也出現Nicira和Big Switch等為代表的SDN公司,開發出了OpenVSwitch和Floodlight等網絡軟件。
2 OpenFlow協議及特點
2.1 OpenFlow規范
OpenFlow交換機規范定義了交換機的基本功能以及通過遠端控制器對OpenFlow交換機進行管理的協議。遠端控制器在安全通道上通過OpenFlow協議對交換機中的安全控制單元直接進行管理(圖1)。
在OpenFlow1.0.0的交換機中,數據報文處理和尋址的過程如下。
步驟1,以太網數據進入交換機后被輸送至數據解析系統。步驟2,提取報頭字段信息,將其置于分組報頭,報頭信息主要用于匹配操作。步驟3,對分組報頭進行查找,成功匹配后送至匹配系統。步驟4,對比數據包報頭與OpenFlow流表中流條目規則。OpenFlow流表中流條目存在優先級由高到低的順序,所以,在查找數據包報頭時,應自流表中的首個表項開始。成功匹配后,在匹配的流表條目上繼續進行;如果匹配不成功,則將數據報文送至控制器進行處理。具體見圖2。
在OpenFlow交換機中流表示進行分組轉發查詢的最關鍵部件,在流表中包含了一系列的入口項(用于匹配收到的分組),激活計數器并自動匹配到與該分組所對應的操作。如果在流表中找到對應的入口項,將對該報文執行預先設定的動作,而控制器的作用則是用于確定某一報文沒有找到對應入口時的動作,同時還負責流表中每一條記錄的增刪。
2.2 OpenFlow協議特點
作為一項灸手可熱的新技術,OpenFlow之所以能夠受到廣泛的關注和支持,是和OpenFlow協議的技術特點息息相關的。OpenFlow協議主要有以下特點。
(1)OpenFlow技術將原有的IP承載架構完全打亂。OpenFlow的流表(Flow Table)是由多個流表項共同構成的,任何一個流表項均為一項轉發規則。數據包進至交換機后,對流表進行查詢以此獲取轉發端口。OpenFlow的流表中任何一個流表條均包含頭部、計數器及行為3部分內容。其中頭部屬于十元組,不僅包含傳統的七元組,另外增加了交換端口、以太網類型以及VlanID,以此對流表進行定義;計數器用于做流二量的數據統計工作;而行為主要指轉發、丟棄,規定了與流表項匹配的數據包所應進行的操作行為。對于OpenFlow技術而言,將控制與轉發進行分離是其關鍵特性,這就決定了其遠端控制與查詢功能的進一步實現。要想對流表進行相應改變,只要通過遠端指令操作即可實現;若想對網絡狀態進行實時掌握,通過遠程操控即可查詢與獲取。這一功能的實現,使網絡靈活性獲得有效提升,真正實現了網絡的智能化。從某種角度來講,OpenFlow技術實現了傳統硬件定義互聯網向軟件定義互聯網的巧妙轉變,更加動態化與靈活化,同時使Software Designed Network的核心思想得以凸顯。總體而言,可控軟件定義互聯網的實現,在提升網絡靈活性的同時,憑借相應的控制算法,使網絡安全性與魯棒性均得以有效提升,大大改善了其運行效率。
(2)從網絡創新角度來看,OpenFlow技術的運用具有非常大的價值。近年來,互聯網技術飛速發展,呈現出日新月異的變化的同時,也呈現出許多問題。為應對以上問題,網絡體系結構日益復雜化,在解決相關問題的同時,也帶來了新的問題,例如OSPF、BGP、NAT、防火墻、流量均衡等技術的應用,使網絡設備日益臃腫。相較于網絡領域發展瓶頸,可以說計算機領域的變化日新月異。而作為計算機網絡體系結構的相關研究者,通過對計算機問題、所遇瓶頸以及成功解決經驗進行分析,認為應將功能單元化作為核心思想,將控制與轉發功能進行合理分離。基于設計模式與軟件工程的分析,交換機與路由器相對簡單,滿足其基本功能需求的同時,為上層控制層提供API庫,并由控制層對其進行有效控制。
如此一來,研究人員就能通過對下層API進行自由調用實現協議的編寫,最終促進網絡創新的實現。OpenFlow對網絡創新思想起到重要的推動作用。以往通過自制數據包的轉發過程,經OpenFlow交Q機實現了控制器的數據包轉發操作,控制器下發流表指令后,自己按照指令對數據包進行相應的處理,進而對轉發與控制操作進行有效分離。
OpenFlow的技術特點同時也對交換設備提出了新的要求,OpenFlow提出新的交換機解決方案必須具備以下4個特點。
(1)設備必須具有商用設備的高性能和低價格的特點。
(2)設備必須能支持各種不同的研究范圍。
(3)設備必須能隔絕實驗流量和運行流量。
(4)設備必須滿足設備制造商封閉平臺的要求。
3 SDN的體系結構及特點
軟件定義網絡(SDN)作為一種新型的網絡構架,其本質的特征就是網絡控制和轉發分離,網絡具備可編程特性。OpenFlow標準定義了控制層和轉發設備間的通信協議,是SDN網絡構架的核心[3]。
3.1 SDN體系結構
SDN可以用來提供標準的接口,可以通過軟件的方式控制網絡中的資源連接和網絡業務流,必要時對業務流進行特定的檢查和修正,所定義的原始函數被抽象成標準的網絡服務。OpenFlow是其中的一種接口協議。
基本的SDN網絡部件,如圖3所示NE通過D-CPI接口上報設備的能力,SDN業務應用通過A-CPI接口告知控制器其具體的業務需求,控制器根據業務應用的需求實施對于底層設備的控制,通過優化控制策略在有限的網絡資源下提供具有競爭力的業務。
SDN幾個平面之間的關系:在數據平面,OSS至少應當支持NE的初始建立過程、分配SDN控制功能并配置SDN控制器;在控制平面,OSS需要配置SDN業務的控制策略并監測系統的性能;在應用平面,OSS配置業務合同與業務等級協定(SLA)。對于所有的平面,OSS需要提供安全性的管理和認證方式。
(1)數據平面。
包含了多個網絡部件,每個NE包含一系列的網絡轉發單元和業務處理資源,SDN的資源是根據底層的物理實體和所支持的能力而定的。
(2)控制平面。
SDN控制器組成,每個控制器負責NE分組的專用控制。SDN控制器的最基本功能是執行它所支持的應用程序請求,而每個應用程序之間通常是相互獨立的。SDN控制器需要與對等的控制器、下屬控制器以及非SDN環境之間進行交互以實現復雜的控制功能。
SDN控制器的一個常見但不必要的功能作為網絡的反饋控制元件,可以應對網絡的突發事件,如將網絡從故障中恢復及資源的再優化分配,等等。
(3)應用平面。
應用平面由一個或多個應用程序,每個都有專用的控制邏輯,負責SDN控制器所管轄的多個資源組。應用程序本身也可以調用其它應用程序,其自身也可以作為一個SDN控制器。
(4)管理平面。
每個應用、SDN控制器、NE均具有與管理者相連的功能接口,可以負責從底層資源池中為高層業務分配資源,并建立底層平面和高層平面的通信方式。
OF-config協議的定位主要是提供管理接口所需要的功能。
OF-switch協議的定位主要是執行D-CPI和A-CPI之間的功能。
3.2 SDN的特點
(1)控制和數據平面分離。
控制平面和數據平面采用分離的設計方法,通過D-CPI接口進行控制。SDN控制器可以控制NE的重要功能,并且能夠獲知NE的狀態信息。
(2)邏輯化的集中式控制。
與本地化控制方式相比,集中控制的方法具有掌控更廣范圍的資源的能力,并且可以為網絡做出更好的決策。為了提升網絡的可擴展性,通常在集中式控制方法中不建議獲取詳細的網絡資源,可以通過資源的抽象集合進行表示。邏輯化的集中式控制方式相比傳統的集中型網管具有更高的靈活性。
(3)對外部應用的拓撲和資源抽象方法。
應用可以存在于任何級別和粒度的抽象,同時控制器和業務應用均可將對方作為對等級別、客戶端或者服務器端。
網絡拓撲和資源的抽象通過A-CPI接口進行管理,并可通過程序化的控制方式進行管理。在了解網絡中的資源和狀態信息后,應用可以通過SDN控制器定制需求并根據網絡的實時狀態調整網絡服務。
SDN垂直體系架構支持信息模型的外送,并可以在客戶端執行CRUD操作(Create-Read-Update-Delete)。
分層模型的主要目的在于如下幾方面。
可擴展性:更高層次的控制器可以獲取更高的抽象度和更廣的管轄范圍。
安全性:每一層數據分屬于不同的信任域,在分層參考點處執行標準的域間安全性管理。
4 基于OpenFlow的架構層次設計
基于openFlow的虛擬網絡架構主要分為4個層次,分別為應用層、虛擬平臺、控制層和物理層,如圖4所示。
(1)應用層對網絡架構的具體運行狀況進行訪問與監控,對數據流處理邏輯與規則進行有效控制。通常來講,應用層應用程序主要包括兩種形式,即GUI與CLI。其中GUI為圖形界面,用戶通過此界面對網絡流量與數據轉發等情況全面掌握,同時以自身需求為依據,在網絡中對實體與數據流處理規則進行相關處理。CLI為命令行程序,此程序能夠為用戶提供更多操作功能,僅需執行單命令即可完成,工作效率非常高。
(2)VTN虛擬平臺作為OpenFlow虛擬網絡架構的關鍵部分,對虛擬網絡架構中各項主要業務邏輯均有所涉及。從某種角度來講,VTN虛擬平臺是建立在網絡硬件層與用戶應用層之間的重要橋梁。在VTN虛擬平臺中,最上層為服務器,在外部應用程序的運行中,服務器根據其運行需求向其提供內部數據服務接口;邏輯層通過邏輯網絡的建立,對網絡請求的處理邏輯進行定義操作,并對各項網絡任務用到的控制器與相關設備進行指定,保證虛擬網絡流控制、網絡監控及流過濾器等各項功能的實現;物理層對物理實體有配置和維護的功能,通過對通信狀態的查看與修改,實現其管理功能,同時可對控制器、網絡物理設備配置信息及域或邊界配置信息進行更改;驅動器則為VTN虛擬平臺實現物理設備單獨操作的重要接口。
(3)控制層的組成包含了多種網絡設備控制器,例如OpenFlow交換機控制器、Overlay交換機控制器與Legacy交換機控制器等,主要負責對物理設備數據轉發的控制。
(4)物理層作為整個OpenFlow虛擬網絡架構的底層結構,網絡通信中涉及的一切硬件均涵蓋于此,主要為OpenFlow設備與非OpenFlow設備兩種類型,例如OpenFlow交換機、Overlay交換機和Legacy交換機等。
5 結語
經30多年的實踐,基于TCP/IP構架的互聯網取得一定成果,并被世界多領域廣泛應用,逐漸成為產業規模最大的重要基礎設施之一。近年來,信息社會不斷進步,社會對互聯網技術的需求不斷提升,這為網絡發展帶來一定壓力。在此發展背景之下,ITU-T提出未來網絡的需求指標與發展目標,同時國際學術界通過未來網絡研究項目的大量開發,致力于未來網絡創新實驗平臺的建設,并先后啟動了GENL FIND、4WARD、FIA等項目。
該文從理論層面介紹了SDN網絡的發展現狀、OpenFlow協議的特點,并提出了SDN的體系架構。應用這些概念,設計了基于OpenFlow的架構層次。SDN網絡依托其可編程性、集中控制、資源虛擬化等優勢,必將在工業中廣泛應用。
參考文獻
[1] 趙宏昊,孟凡博,王杰,等.遼寧電力通信網容災體系建設[J].東北電力技術,2013,34(7):10-14.
乙方:_________
根據《中華人民共和國合同法》及其他相關法律、法規之規定,在平等、自愿、協商一致基礎上,就乙方委托甲方安排進出口貨運事宜相關費用的結算達成協議如下:
第一條 相關定義
1.費用結算單:指甲方為結算需要,向乙方出具的,載明應付費用及支付期限的任何形式的書面材料。
2.書面確認:指乙方及其分支機構或授權人員蓋章或簽字之任何形式的書面材料。
第二條 操作
乙方委托甲方從事下述服務。
1.在簽發第三方的運輸單證的情況下,作為乙方的貨運人,為乙方向承運人或其人訂艙,排載,制作單證,依據乙方的具體指示(參照每票托運單),從事拖車、場裝報關、報檢等,并代繳有關費用。
2.在甲方簽發自己的運輸單證時,向實際承運人訂艙、向乙方簽發運輸單證,并根據乙方的指示(參照具體托運單)提取貨柜、拖車、場裝、報關、報檢、并代繳相關費用。
3.辦理進口貨物貨運業務(參照委托單證或相關單證)。
第三條 結算
甲方選擇_________方式向乙方結算相關費用。
1.票結
1.1 乙方在委托甲方操作開始前,將空白支票或現金交給甲方,甲方必須出具收據。
1.2 甲方在每票貨操作完畢后,從該支票或現金直接支取費用。
1.3 乙方支票空頭或透支或預繳現金不足,應在甲方通知后立即補齊,并按逾期時間支付違約金。
1.4 非因甲方原因產生之超出結算期限的未結費用,乙方應于甲方通知后立即支付,并按逾期時間支付違約金。
1.5 甲方應于結算后立即出具發票給乙方。
2.月結
2.1 甲方于次月_________日之前提供前一個月的費用結算清單給乙方核對(乙方也可隨時向甲方索要)。
2.2 乙方必須于_________日前對之進行核對,并以書面形式向甲方確認或異議,否則視為同意。
2.3 乙方對甲方出具的費用結算清單全部或部分有異議的,應于_________日前,就確認或沒有異議的部分按時支付,不得拒付全部費用。
2.4 對于乙方有異議的全部或部分費用,甲方應立即與乙方協商,并于乙方書面異議的一周內重新制作費用結算清單給乙方。該新費用結算清單的交接,適用本第2款,第2.2項的規定。
2.5 對于上述應付費用,乙方若需要由本合同以外的第三人支付給甲方的,必須書面通知甲方,并對該應付款承擔連帶清償責任。
2.6 甲方對乙方所付費用,應立即開具發票或收據給乙方。
2.7 甲方在代墊金額較大的情況下,有權要求乙方先行支付代墊費用。定期結算期內代墊費用的最高限額為,超出限額乙方必須先行支付甲方代墊的費用。
2.8 甲方保有應收費用的增補權。雙方在結算后,發現尚有部分應計算的費用未結算的,甲方有權予以增補,乙方應在下一結算期間結清。乙方保有多付不應付費用的追索權,多付金額經雙方確認后在下一個結算期抵扣。
第四條 擔保措施
1.乙方同意,在其未能依本協議第二條,第三條規定支付甲方有關費用時,甲方有權留置其所占有的乙方本協議項下的標的貨物。
2.乙方應于不少于兩個月的期限內履行支付義務。該期限從甲方采取留置措施時開始計算。乙方逾期不履行的,甲方得以將留置物拍賣,變賣或與乙方協議折價,以其價款優先償付甲方費用。留置物折價,拍賣,變賣后,其價款仍不足以償付的,不足部分由甲方清償。
3.乙方同意,在乙方結清相關費用后,甲方方將報關單證或退稅核銷單或提單等交給乙方,由此造成的任何損失乙方承擔。
第五條 違約責任
1.乙方未依本協議向甲方支付費用,或支付費用不完整的,乙方必須從支付期滿日起,按應付款向甲方每日支付違約金。
2.乙方無正當理由_________天不履行某一個月的全部費用或所欠費用超過全部應付費用的時,甲方可以解除協議并按上款要求違約金。
3.甲乙雙方違反本協議造成對方損失的,按違約時的實際損失賠償對方。
第六條 爭議解決
1.本協議不盡之處,由雙方協商解決或作補充商議。
2.雙方協商不成的,一方可以向人民法院。
第七條 協議的變更和解除
1.雙方可以通過協議方式變更或解除本協議,但必須提前30天書面通知對方,并經對方書面同意。
2.除第六條第2款的情形外,任何一方依上款方式單方解除本協議,必須支付給對方人民幣_________元違約金。
第八條 其他
1.本協議期限從_________至_________止。
2.本協議期滿,雙方無異議的,自動延續壹年。
3.本協議一式兩份,效力相同,雙方各持一份,自簽訂日起生效。
第九條 其他雙方協議的條款_________。
甲方(蓋章):_________
乙方(蓋章):_________
代表(簽字):_________
代表(簽字):_________
說到考試,最令人頭痛的莫過于寫作,寫作除了脈絡清晰,語言通順,詞匯的運用也尤為關鍵。
很多童鞋因為不了解韓國的口語和書面語的區別,經常會把一些口語化的詞匯、表達用在寫作中,使得作文被扣分。
接下來,我們就來看看童鞋們常常在寫作時混淆的那些詞匯吧~
一、?VS?
??, ??, ??等都是用于口語中的,在topik寫作中不要出現。
那么在寫作時想表達“這個”、“那個”的時候用什么呢?
拿出本本記好了,要用??, ??, ??。
二、?VS??
疑問代詞“什么”,在口語中多用“?”,而在書面語中則用“??”。
三、??、??/?VS?/?
“和”的口語表達多用??、??/?,聽起來親切自然;
然而在書面語中千萬不要這樣用,應該使用?/?。
四、??體VS基本階
?? ??? ???.(口語表達,我去過了學校)
(??)??? ??.(書面語中不用??體,而是用基本階)
五、???等敬語VS基本階
由于寫文章的時候面對的是讀者,無法推斷對方的年紀,因此不需要用敬語終結詞尾,直接用基本階即可。
六、??VS???
表達“不是而是”的概念時,口語中用“??”,書面語用“???”
?? ? ?? ?? ? ???除了喝的以外還有別的嗎?
? ??? ??? ??? ????.這份報紙不是日報,而是周報
七、??/??/????/??等不用在書面語中
在口語中,經常會使用表示程度很深的副詞:??/????/??等。
而在書面語中基本不用這些詞,書面語中一般用?? ??,??。
八、??不用于書面語
口語中表示不確定、不清楚的時候常用“??”,但這個詞不用在書面語中,要牢記。
九、????/???不用于書面語
那么有人問了,書面語表示因此應該用誰呢?
韓語菌告訴大家,用????來替代上面兩個。
十、??VS??
“最近”對應的口語表達是“??”,書面語表達是“??”
十一、??VS???
表示轉折的時候,口語用??,書面語用???
十二、??/??VS?? ??
表示“剛剛”、“剛才”這一含義時,口語中多用??/??,書面語中多用?? ??
十三、?VS??/??
表示“都”這一含義時,口語中經常使用?,而書面語中則使用??/??
十四、??VS??
表達“對”、“正確”的概念時,書面語中多用??,雖然說??偶爾也會出現在書面語中,但是正式程度不如??。
十五、??VS???
表達“故事”、“聊天”概念時,口語中用??,到了寫作時應換成???。
十六、??VS??
口語中經常用??表原因,對應的在書面語中應該換成??
十七、? VS?/? ???
在書面語中表示推測的時候經常用?/? ???,而不是?。
十八、???VS????
“修理”這個詞,口語中經常用???,書面語中經常用????
我修了電視機。
?? ????? ????.(口語)
?? ????? ????.(書面語)
十九、??VS??
“臉”這個詞在口語和書面語的表達也不同,大家沒有想到吧?
? ??? ? ???(口語)你的臉怎么了
??? ??? ????.(書面語)用手揉了揉臉
二十、??VS??
表示“向著”、“對著”的助詞??、??也分口語和書面語,前者多用于書面語,后者多用于口語。
???? ?????.(書面語)
關鍵詞:大口徑天然氣管道;泄漏;應急措施;微正壓焊接工藝
鄂爾多斯盆地大牛地氣田某集氣干線(L360)為φ508×7.1,設計壓力為6.3MPa,設計輸氣量為15×108m3/d,該干線連接的集氣站共有12座之多。2013年5月因機械事故導致該埋地管線出現兩個2.5cm×4cm的泄漏孔洞,幸運的是有關單位人員及時搶險,立即啟動應急預案,經過對比L360鋼和20#鋼的化學成分,充分了解焊縫的應力情況,采用微正壓焊接工藝的修補方案,該大口徑天然氣管道泄漏的重大險情得以避免且經濟損失也較小。天然氣泄漏,后果是非常嚴重的,必須嚴加防范。一旦發現泄漏,必須在最短的時間內堵漏。采取何種措施與方法最為有效,時間最短,效果最好,歷來都是被關注的關鍵課題與技術。
目前我國天然氣管道事業發展迅猛,管道泄漏防范與處置技術必然會愈加重視,以上述搶險事故為例,探討天然氣管道泄漏實用的處置方法、破損部位的修補工藝,總結其經驗教訓,這具有十分重要的作用與意義。
1 管道穿孔和機械損傷后搶險的習慣做法
我國石油行業中老的油氣集輸管道一般為10#或20#鋼材,設計壓力一般為1.6MPa以下。這些管道在出現穿孔和機械損傷時,常采用的處理方法是將主管道停輸并進行清管作業,達到可以焊接動火條件后進行打“補丁”焊接處理。示意圖如圖1所示。
管道打“補丁”堵漏示意圖 管道“打卡子”方式堵漏示意圖
圖1 圖2
在難以停輸的情況下,采用“打卡子”方式堵漏,示意圖如圖2所示。依靠螺母、螺栓對橡膠墊的足夠擠壓將漏氣的孔洞密封住。
2 L360φ508管線出現險情時的應急措施
2.1 立即啟動應急預案。該天然氣管道瞬間泄漏時其運行壓力5.2MPa,幸運的是沒有形成火花引燃天然氣。有關單位立即啟動了應急預案,疏散施工人員,封鎖交通路口,并在下風口500m外拉起警戒線,關斷漏點上下游管道閥門,放空管道內天然氣,并及時調來了消防車。
2.2 及時了解管道破損狀況,防止火花形成而引起現場爆炸等次生事故。管線破損部位如何修補才是必須要關注的關鍵課題。首先派兩名穿戴好正壓呼吸器的搶險人員到事故地點進行實地考察。此處管道埋深約1.6m,推土機前斗六齒中的兩齒插入管道內, 兩齒周圍管壁傷口內凹,沒有開裂,這點證明了L360管材較好的抗撕裂性能,如圖3。推土機撤離時,為防止在漏點處齒與管壁引起火花,派消防車采用噴淋加以防護。
圖3
2.3 核算焊縫的應力情況,研判修補方案。當用圖1打“補丁”方式,采用E6010焊條進行補焊時,熔焊后焊縫的屈服強度σb= 450MPa,焊縫的抗拉強度σs=520MPa。應力分析如圖4和圖5,由應力分析可知,“補丁”的抗拉應力σ1= 94.1MPa,抗彎曲應力σ2=2689 MPa,σ2>σb。工程經驗顯示,“補丁”越大,穩定性越差,越容易開裂。設計規范也不允許此種補焊方式。故此方案不可行;由焊條 E6010化學成分可知,采用圖2打“卡子”的方式,靠兩根螺栓對橡膠墊的擠壓所產生的壓力封住管內5.5MPa下的天然氣亦是不可能的和不可行的。
圖4 圖5 應力分析單元
3 修補方法
從L360鋼和20#鋼的化學成分可以看到兩種鋼的含碳量上限一致,均為0.22%,說明鋼脆性相近。硅(Si)的最大值L360為0.45%,20#鋼為0.37%,它能顯著提高鋼的彈性極限、屈服點和抗拉強度。說明L360鋼材比20#鋼的彈性性能和抗拉強度要高。錳(Mn)的最大值L360鋼為1.4%,20#鋼為0.65%,它在鋼材中可以提高鋼的常溫強度、硬度及耐磨性能,說明L360的常溫性能高于20#鋼材。適量的錳可以提高鋼材強度,消除硫、氧對鋼材的熱脆影響,改善鋼材熱加工性能,并改善鋼材的冷脆傾向。L360鋼材的抗拉強度為460~760MPa,20#鋼的抗拉強度為410~550Mpa,L360鋼材的抗拉強度范圍大小比20#鋼材高出50~210MPa。因此決定采用微正壓焊接工藝的修補方案。
參考設計規范中開口補強的方案進行搶險,利用庫存的Ф508×7.1管子包住受傷管道。經計算知Ф508管道外周長為1596mm,若用Ф508×7.1管子將其包裹,則處理后管道外周長應為1641mm。具體做法是:截兩段長1.1m的Ф508管子,將該兩段管子分別分為外弧長為809.5 mm和786.5mm不等的兩部分,利用L360較好的韌性,將外弧長809.5mm的這兩部分向Ф508管子沖壓,擴充內徑,并將四個邊緣倒坡口,處理達到焊接要求。在泄漏管道的天然氣放空壓力接近零時,點燃外泄天然氣,處理內凹傷口,防止影響將來管道的通球,并將原管道的外防腐層處理合格后,用已擴徑的兩部分管對傷口處進行包裹并滿焊。圖6為焊接后的照片。
圖6 采用微正壓焊接的修補方案焊接后的照片
4 結語
該大口徑的天然氣管道泄漏搶險方案,若利用建管道時余下的管道將受損管道整段換下來,更換管段長度約1m,此方案需要將管道內的天然氣放空,并需要利用阻燃氣體N2進行置換。置換段管道長度32km,需要氣態N2約12000m3,相當于液態N2約20m3。完成整個過程需要約2.5天時間,影響天然氣產量約1030×108m3,直接經濟損失約1600萬元。顯然此方案經濟損失是較大的亦是不可取的。本應急搶險措施共用時13小時,比其他可行方案節約時間約47小時,減少直接經濟損失約1174萬元。充分利用管材特性,方法簡單易行且符合現行設計施工規范,該大口徑的天然氣管道泄漏搶險修補方案無疑提供了一套因地制宜的實用方法。