技术发展论文篇(1)

[论文摘要]随着人类对自身健康的关注及生活水平的提高，冷冻技术被广泛的应用到了食品加工技术上，主要对冷冻技术的发展和应用作阐述。

近年来，人类的生活水平的提高，高品质、高附加值产品日益增加，高档饮料、果汁、生物制药等也逐渐成为人们日常消费的主体。推动了食品的加工技术与方法的发展,食品原料中含有的营养成分与风味物质等要得到最大限度的保护就离不开冷冻浓缩技术。

一、冷冻浓缩技术国内外发展现状

（一）国外发展概况

自上世纪50年代末学者们开始关注冷冻浓缩这一工艺以来，人类对冷冻浓缩技术的研究已有较长的历史。荷兰Eindhoven大学Thijssen等在70年代成功地利用奥斯特瓦尔德成熟效应设置了再结晶过程造大冰晶,并建立了冰晶生长与种晶大小及添加量的数学模型,从此冷冻浓缩技术被应用于工业化生产。依此制造的Grenco冷冻浓缩设备在食品工业中用于果汁、葡萄酒、咖啡提取物、牛奶等的浓缩，得到了高质量的产品。

之后，Shirai等为降低成本在采用悬浮结晶冷冻法时将小冰晶凝聚成为大冰晶来减小单位体积冰晶的表面积。研究者以10%(质量分数)的葡萄糖溶液做试料,在0.212K的过冷却度下,添加占溶液总量6%(质量分数)的种晶,经7h凝聚成直径为0.77mm～2.85mm的大冰晶。他们还将此方法用于海水淡化及烧酒废液处理等方面。MarinoRodriguez等[3]对比研究了反渗透法和冷冻浓缩法在从废水中去除戊酸中的应用，两种操作方法的经济运算结果表明冷冻浓缩法的能耗虽是反渗透的五倍，但却正好折中了反渗透中所用膜的代价。

F.A.Ramos将冷冻浓缩技术应用于一种生长于安第斯山脉的浆果，发现此技术并未改变其果肉的色泽及PH值，并明显降低了挥发性物质的损失量，且很好地保留了浆果独特的香味。

OsatoMiyawaki将管式结冰渐进式冷冻浓缩系统应用于咖啡萃取物可其溶液浓缩至30%，含果肉的番茄汁可浓缩至12.5%，而将夹带有5%果肉的冰相溶解再次经过管状结冰器浓缩后所得冰相的浓度低至0.25%，如果事先将果肉去除，则番茄汁可浓缩至40%，蔗糖水溶液可由41.8%浓缩至54.8%，且浓缩效果非常好。

（二）国内研究及应用现状

由于冷冻浓缩的基本原理很简单，我国传统的老陈醋生产工艺中就曾应用过冷冻浓缩技术。近年来，该技术在国内已被广泛应用于各行业中，并在相关理论和设备开发上取得了许多新进展。

1.酿酒业。冷冻浓缩的优势尤其可用于酿酒产业。冷冻浓缩技术最先在啤酒工业中应用，可在除去冰晶的同时除去形成混浊的多酚、丹宁酸等物质，从而减少啤酒的贮存容积，特别是对冷冻浓缩后的啤酒采用混合水技术可以完全恢复到原来的啤酒。后来，有人通过对葡萄酒进行冷冻分离试验,发现酒精和还原糖比较易于利用冷冻法在液相中进行浓缩分离，通过冷冻浓缩技术改善了干白葡萄酒的品质。

2.果汁工业。我国是生产甘蔗的大国，将糖蔗改种果蔗并加工成甘蔗汁既解决了甘蔗的销路,又满足了人们对果汁日益增长的需要。甘蔗汁的热敏性很强,对其进行普通的蒸发浓缩极容易使甘蔗汁焦糖化,丧失其特有的风味。应用冷冻浓缩工艺对甘蔗汁的处理，对浓缩前后的甘蔗汁进行了感官上的比较，发现浓缩后的甘蔗汁品质稳定，除了在颜色、气味、甜味方面感觉更加浓重外,其它基本保持了冷冻浓缩前甘蔗汁的原有风味。

3.制药业。冷冻浓缩已发展应用到制药工业，因此它为开发新产品和改良品种大开方便之门，并且通过其高效的加工节省能源。用冷冻浓缩工艺对中药水提取液进行中试规模的浓缩试验制取口服液，试验表明用冷冻浓缩工艺代替真空蒸发浓缩可免去某些口服液制造过程中的醇沉工序，从而改善口服液的口感。

由于木聚糖酶解所得到的低聚木糖溶液常常需要脱水浓缩，如采用真空蒸发浓缩，可能导致低聚木糖在加热管表面结焦变性，降低产品的质量。江华等研究了低聚木糖溶液冷冻浓缩时的冰晶生长动力学以及悬浮结晶法冷冻浓缩低聚木糖溶液过程中各因素对低聚木糖在固液两相中分配的影响，为低聚木糖冷冻浓缩过程的开发利用提供了理论依据。二、冷冻技术发展方向

食品冷冻浓缩技术与传统浓缩方法相比，其浓缩产品的质量是最好的，但仍存在某些问题。当物料粘度高时难以生成大冰晶，且由于迅速冷却而形成的微小冰晶不能彻底从母液中分离出来，难以回收附在冰晶上的可溶性固形物和一些有效成分，从而限制了它的推广与使用。

近年来有关冷冻浓缩的理论和技术又取得一些新进展。其中，将冰核细菌(IceNucleation-ActiveBacteria，简称INA细菌)用于食品冷冻浓缩中，是生物技术在食品中的一项独特应用。国外已有相关文献报道，表明INA细菌可显著提高食品的过冷点，缩短冷冻时间，节省大量能源；还可促进较大冰晶的生长，使结晶操作成本降低，同时又使分离操作所需费用及因冰晶夹带所引起的溶质损失减少。

Kumeno等用X.campestrisINXC-1对蛋清冷冻浓缩后加热形成硬胶，其物理性质如起泡性、稳定性、硬度、粘弹性等均优于常规生产的产品。Minjung等用P.syringae冷冻浓缩苹果汁，加入细菌的样品在-2.2℃就出现冰核并开始结冰，而不加细菌的样品则无结冰现象。

Watanabe等用海藻酸钙包埋E.ananas制成活性胶囊,加入蛋清中做冷冻试验，发现加了细菌的约在-3℃就有冰晶析出，而没加的则在-18℃才有冰晶出现，熔化冰晶阶段无显著差异；又用E.ananas冷冻浓缩柠檬汁，浓缩汁的可溶性固形物回收率高，风味营养成分保持好，GC分析和感官评定均表明与原汁无异。

三、冷冻技术的发展前景

冷冻浓缩技术现已证明优质可靠，极具市场活力。随着社会的进步，经济的发展，人们生活水平的提高，冷冻浓缩这一低能耗、可生产高质量产品的加工技术具有很大的发展潜力。此方法除了用于浓缩，也可考虑用于有机废水的处理，活性物质的回收再利用等方面。同时，整体的冰结晶又是很好的蓄冷、降温用冷源。这些方面对于保护环境、促进资源的再利用都是很有意义的。

对食品冷冻浓缩技术来说，应在提高冰晶纯度、减少固形物损失及降低生产成本方面加以深入研究，这样才能充分发挥其自身的优势。冰核微生物用于食品冷冻浓缩中，属于生物技术与食品加工相结合的一项高新技术，极富应用潜力。

参考文献：

[1]詹晓北.冷冻浓缩技术在啤酒工业中的应用[J].冷饮与速冻食品工业,1996（1）:14-16.

技术发展论文篇(2)

摘要P2P主要指计算机之间以对等方式形成的网络连接，弱化或完全取消了服务器的作用。文章从分析P2P的基本概念、需求和发展入手,讨论了P2P与网格和C/S的联系和区别，并列举了现今P2P的主要应用，最后，对目前P2P中存在的资源发现与定位问题做了分析和论述。关键字P2P、资源管理、Gnutella、哈希查找1P2P技术简介1.1概念及特征P2P是peertopeer的缩写，是指：通过使用分布资源，借助于分布计算技术来完成关键任务的系统和应用的总称。这里的分布式资源包括计算能力、数据（包括存储介质和内容）、网络带宽和其它资源（如计算机、人力资源等）；分布计算包括算法、数据、元数据等，或者是三者总体；关键任务包括分布计算、数据（或内容）共享、通信与协作，或者是平台服务等。P2P技术的主要特征是弱化服务器作用，甚至取消服务器，使分布式系统中的各个节点逻辑对等，这种技术出现的目的就是希望能够充分利用网络中所蕴含的潜在资源。与C/S模型不同，P2P模型中每个节点既可以是服务（或者资源）的提供者，也可以是使用者，充其量就是提供的服务（或资源）的类型不同。1.2需求与背景随着网络技术的飞速发展和网络规模的不断扩大，接入网络的主机增加，可用资源丰富，然而目前的互联网仍然是以C/S模式为主，尤其是Web技术的发展使得许多Web服务器成为信息的主要提供源，整个Internet系统依附于这些少量的服务器节点，而大量的个人主机中的资源却成了网络中的信息孤岛，无法得到充分利用，能否发挥这些闲散资源的使用效率（或者作用）构成了人们关注P2P的理由。1.3P2P与网格的联系与区别网格与P2P在技术上没有本质区别，都是在广域网条件下实现资源共享和分布计算。正因如此，全球网格论坛（GGF）与对等网络研究小组（P2PWG）已宣布合并。但二者也有一定的区别。网格类似于电力系统，格点（或者节点）类似发电站，通过整个网络输送给用户，相对于P2P，更象是将一些大型资源组织起来，供社会共享，我国目前正在实施的生物研究网格和网络教育服务网格都可作为其辅证；P2P则泛指闲散资源的组织。（1）应用面网格较侧重于重大科学计算和大型专业性的协同，其一个或多个主要节点仍有较重的服务器色彩；P2P提供普通的信息、计算服务，每个参与者明显地兼有客户、服务器双重身份。（2）访问对象网格访问计算资源、数据资源、软件资源，相对来说，有较固定的目标；P2P完全是随机访问，随机使用。（3）安全性网格中每个节点都有身份鉴定、授权、防火墙保护的能力；P2P每个参与者不保证这些能力，甚至是匿名的。（4）控制网格在资源监视/分配和作业调度上仍有较多的集中控制；P2P仅有很少的或没有集中控制，主要靠自行组织。（5）服务质量网格确保可靠的服务质量；P2P只有部分的保证，某些参与者甚至是不可信的。以上这些区别是相对而言，随着不断发展和改进，这些区别会逐步缩小。1.4P2P与C/S的联系从某种程度上说，也许不应该将P2P和C/S模式完全的对立起来，就某项特定的应用，以及特定的时间，P2P网络也许是以C/S方式进行工作的。例如：如果每个用户都有一些软件资源（例如文字处理程序）或者硬件设施（例如：打印机），自然，可以采用P2P的方式进行可控共享，此时，提供打印机的客户（本地的某个进程）就临时充当了服务器的角色。再分析一下目前的Web工作方式，我们更多的应用是文件（或者资料）的查找，Web页面成为文件资源的目录，存储对应文件的主机成为提供者，原理上，该主机可以独立于Web服务器，这也可认为是P2P的一种形式。2P2P资源发现与定位目前P2P技术已在文件交换，分布式计算，搜索，信息共享，协同工作，即时通信，网络游戏等等方面得到了广泛的应用，还有一些公司在开发基于P2P的平台。但是，无论是通信、P2P协作、分布式搜索引擎还是共享计算和交互式游戏等功能的实现，都只能以很好解决网内资源的迅速准确定位问题为前提。所以，P2P网络中资源发现是及其重要的。目前，资源的定位一般采用的是“地址查询”的方法，即：每个资源有一个全局唯一标识符OID和一个包含其所在地址的指针P，系统将保存起来，当用户需要访问该资源时，根据OID来查询P，从而进行定位。定位机制有不同的实现方法。按照实现系统的体系结构，主要可以分为两类：集中目录式、泛洪请求式2.1集中目录式在集中目录式（CentralIndexServer）中，有一个类似于服务器的节点集中提供资源索引信息。当用户共享资源时，需将资源的向索引服务器进行资源注册，索引服务器中保存着系统中所有资源的标识符和指针列表。当用户需要查找资源时，首先通过资源标识符查询索引服务器，服务器返回该资源的指针，用户通过该指针定位。当定位到资源的存储位置后，资源的下载在节点之间直接进行，与索引服务器没有关系。集中式的优点是：简单、容易实现。大多数的分布式系统采用的都是这种方法，例如：三种分布式对象计算环境（CORBA,DCOM,JAVARMI）提供的分布对象名字服务、大量的通用目录服务（如X.500、LDAP和NIS）和一些实用分布式系统（如Napster）的资源定位方法等。集中式的缺点很明显：类似于C/S模式，缺乏可扩展性和存在单点故障问题。图1集中目录式图2泛洪请求式图3分布式Hash式2.2泛洪请求式与集中目录式不同，泛洪请求式（FloodingRequest）没有中央目录服务器，用户的请求通过所有连接的节点传递，这些节点或者响应该请求，或者在不能满足请求时，将该请求向与自己相连的其他节点广播，直到请求得到响应为止（泛洪）。为了减少广播带来的网络带宽浪费，一般将广播传递限制在7~8跳以内，即如果请求在经过有限的循环广播之后，仍不能得到响应，则发送请求的节点将得到一个错误信息。Gnutella是泛洪的经典之作，Gnutella协议设置了三种机制来控制消息数量的指数增长。机制一:消息生存时间(Time-to-Live简称TTL)消息生存时间主要是控制消息在网络中传播时能够生存的时间，是消息头中的一个字段，在消息生成时被赋予一个初始值。当消息被发送出去，其它主机结点接收到该消息时，首先将该消息的TTL值减1，如果为零，则将该消息丢弃掉。否则，发给它的邻居结点。TTL值越大，消息能传播的距离就越远，反之，就越近。机制二:消息的唯一标识符(UniqueMessageIdentification简称UID).消息的唯一标识符是为了避免一个消息在同一个主机节点重复传播而设计的。UID也被包含在消息头中，每个消息的标识符都是不一样的。当消息被发送出去，其它主机结点接收到该消息时，取出它的消息头中的UID字段，同本地记录的UID列表相比较，如果该消息的UID己经在列表中，说明该主机结点己经看过这条消息，它将直接把这条消息丢弃掉。否则，如果该消息的UID不在本地列表中，该主机结点将储存这条消息的UID到本地UID列表，然后将该消息传播出去。机制三:路径标识符(PathIdentification)。路径标识符是为了防止消息循环的出现及指导返回消息按原路返回而设置的。路径标识符其实是一个地址列表，记录了该消息所经过的结点的地址。当一个主机结点接收到一条消息后，该主机结点会检查自己的主机地址是否在消息所经过的地址列表中，若在，说明该条消息已经到过该主机结点，则该主机结点会将这条消息直接丢弃。否则，该主机将自己的地址加入消息的地址列表中，然后发送出去。以上三个控制机制保证了消息在网络中不会被无限制的扩散，从而确保Gnutella网络可以正常的运行。但是，这三种控制机制也不是尽善尽美，也会导致很多问题，其中之一便是短路效应。泛洪请求式由于通过广播方式进行查找和定位，因此一般扩展性差，但在小范围内效率高，可靠性好。此外如果在系统中存在一些所谓的超级节点（即该节点拥有大量的资源信息），则可以显著减少带宽的浪费。目前第二代泛洪请求式的资源定位主要采用分布式Hash表算法：赋予系统中每个节点一个全局唯一标识符NID，通过一个哈希函数建立起资源唯一标识符OID和NID之间的对应关系：NID＝HASH(OID)，NID与OID是一对多的关系。将资源的定位信息保存到节点标识符为HASH（OID）的节点上。当用户需要查找对象时，首先通过OID和哈希函数计算出该资源定位信息所在节点的标识符HASH(OID)，然后将该请求发送到该节点上，即可找到该对象。由于P2P中，任意两个节点可以通讯，并且各个节点上的哈希函数都相同，因此，只要知道对象的OID，用户可以从任何一个节点出发找到该对象。根据节点的NID与OID之间的映射关系不同，分布式Hash表算法有许多不同的实现形式，如Chord、CAN、Pastry、Tapestry等。目前的最好效率是发现资源需要的路由表长度为logN（N为P2P网络总节点数），查询资源需要的通信量为logN。2.3现有的问题与改进图4短路效应的成因如上所述，Gnutella中存在着短路效应。如图4所示，假设Gnutella网络上有A,B,C三台主机，当有消息M(TTL=t)由主机A发出，假设有两条路径可以到达主机B，一条路径是沿Ll(x1,x2,…,xp),路径长度为p；一条是L2(y1,y2,…,yq)，路径长度为q。另有一条由主机B到主机C的路径L3(z1,…,zr)，路径长度为r，其中有pr>t且qr3结束语虽然P2P的概念出现由来已久，但是随着Internet的迅猛发展近年来对其的研究和应用日益成为热点。目前Intel，SUN等多家国际IT企业都在投入相当大的力量研究适用的P2P计算模型及其实现。由于P2P技术在对等计算、协同工作方面的强大优势，今后肯定会在这两个方面迅猛发展；将P2P技术和C/S模式的互联网结合起来，在搜索引擎、文件共享方面国内外已经有不少商业化产品投入使用，但由于P2P技术本身存在不易管理、安全性差等缺陷，造成P2P技术自出现以来，并没有大规模应用，而且这两个问题如果得不到有效解决，将会成为P2P技术在这两个方面发展的主要瓶颈。参考文献1.L.TassiulasandA.Ephremides,Stabilitypropertiesofconstrainedqueueingsystemsandschedulingpoliciesformaximumthroughputinmultihopradionetworks.IEEETransactionsonAutomaticControl，Vol37,No12,Dec.1992,pp:1936~19482.DanaMoore,JohnHebeler著.对等网.清华大学出版社，20033.AndyOram编.Harnessingthebenefitsfoadisruptivetechnolody.清华大学出版社，20034.Peer-to-PeerComputing[EB/OL].www.sics.se/perbrand/,20012112035.KarlA,MagdalenaP.ImprovingDataAccessinP2PSystems[J].IEEEInternetComputing,2002,6(1):58-67..6.吕向辰.P2P技术与应用./01/0128/d/0128d06-1.asp

技术发展论文篇(3)

关键词：海水淡化；真空冷冻；蒸馏；反渗透

随着世界各国经济的高速发展以及人口的迅速增长和集中，世界各国对水的需求日益增加，而地球上的淡水资源非常有限，淡水资源缺乏已成为全球性的问题。在寻求淡水资源方面各国纷纷把目光投向大海。据统计目前世界已有100多个国家水，其中严重缺水的已达20个，严重影响着人类生存和社会发展［!］。海洋中水的储量为1338×107亿m3,占全球的96.8，有着巨大的水资源，如何把它变为能被人类利用的淡水，成为急需解决的问题。

海水淡化就是要将高盐度的海水通过一系列的过程转变为低盐度的海水。目前海水淡化的主要方法有：1）真空冷冻—汽相冷凝海水淡化新技术是依据海水的三相点理论，使海水同时蒸发与结冰得一种低能耗，轻腐蚀结垢的海水淡化方法；2）蒸馏法工艺简单易于实现，但存在能耗多、成本费用高的缺

点；3）反渗透海水淡化方法是膜分离法的一种，即利用反渗透膜的分离作用使海水脱盐，过程中不存在相变，因此与蒸馏法相比能耗较低，有着很大的发展前途，成为世界高科技竞相开发的热点。

随着海水淡化技术的提高及成本的大幅度下降，世界各地正在兴建或计划兴建许多大型海水淡化工厂，一个海水淡化的新时代已经来临。

1真空冷冻及其特点

1.1真空冷冻原理

海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点，平衡被破坏，三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理，以水自身为制冷剂，使海水同时蒸发与结冰，冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。与蒸馏法、膜法相比，能耗低，腐蚀、结垢轻，预处理简单，设备投资小，并可处理高含盐量的海水，是一种较理想的海水淡化法［!］。国外早在20世纪60年代就已开始研究，但目前为止尚没有商业化，主要原因在于过程中产生的三相点蒸汽难以去除和冰晶的输送、洗涤较难。华东理工大学研究开发的真空冻—汽相冷凝海水淡化技术采用低温金属表面，使三相点蒸汽直接冷凝成冰的方法，成功的解决了蒸汽的去除问题，并在实验室完成了小型试验装置。真空冷冻—汽相冷凝海水淡化技术工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤，淡

化水产品可达到国家饮用水标准。

1.2工艺研究

1.2.1脱气

由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放,且又不会在冷凝器内冷凝。这将升高系统的压力，使蒸发结晶器内压力高于二相点压力，破坏操作的进行。显然减压脱气法适合本系统。

1.2.2预冷

海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换，预冷至海水的冰点附近。

1.2.3温度和压力

它们是影响海水蒸发与结冰速率的主要因素。

1.2.4冰—盐水是一固液系统

普通的分离方法均可使冰—盐水得到分离，但分离方法不同，得到的冰晶含盐量也不同。实验结果表明减压过滤方法得到的冰晶含盐量比常压过滤方法得到的冰晶含盐量低得多。

1.2.5蒸汽冷凝

在蒸发结晶器内，除海水析出冰晶以外，还将产生大量的蒸汽，这些蒸汽必须及时移走，才能使海水不断蒸发与结冰。

2蒸馏法海水淡化及其特点

2.1蒸馏法原理

把海水加热使之沸腾蒸发，再把蒸汽冷凝成淡水的过程即为蒸馏法。蒸馏法是最早采用的淡化法，其优点是结构简单、操作容易，所得淡水水质好等。蒸馏法有很多种，如多效蒸发、多级闪蒸、压气蒸馏、膜蒸馏等。

2.2蒸馏法特点

多效蒸发是一种较早应用的海水淡化法，由于结垢和腐蚀等问题，后被多级闪蒸法所取代。

2.2.1多级闪蒸

多级闪蒸是一种在20世纪50年展起来的海水淡化法，其原理是海水经过预热后，进入闪蒸室，该闪蒸室的压力低于将要进入的盐水所对应的饱和蒸汽压力，盐水进入后即因过热而进行闪蒸。闪蒸出的蒸汽冷凝后即为淡水。由于它的安全可靠，因此发展迅速，中东许多产油国所建的海水淡化工厂，大多采用多级闪蒸法，并且与发电厂结合。如阿联酋建造了世界上最大的多级闪蒸海水淡化厂，就是与发电厂联合生［2］。

2.2.2压汽蒸馏

利用机械压缩机把蒸汽压缩、升压和升温（温度升高10℃左右），并作为加热和使海水蒸发的热源，因此压汽蒸馏在运行后不需外部提供加热蒸汽，靠机械能转化为热能，过程效率高、比能耗低，而且过程不需冷却水，结构紧凑，但压汽机造价较高，容易腐蚀、结垢难于进一步大型化。

2.2.3膜蒸馏

热海水接触憎水微孔膜，由于膜另一侧温度较低，相应的饱和蒸汽压亦低，膜面上的海水蒸发并透过膜的微孔到低压侧并在冷凝面凝结为纯度较高的淡水。膜只起到汽水分离器和增加蒸发面积的作用。

3电渗析

电渗析是利用具有选择透过性的离子交换膜在外加直流电场的作用下，使水中的离子定向迁移，并有选择地通过带有不同电荷的离子交换膜，从而达到溶质和溶剂分离的过程。电渗析主要有频繁倒机电渗析（EDR）、填充离子交换树脂电渗析，电渗析过程对不带电荷的物质如有机物、胶体、细菌、悬浮物等无脱除能力。因此电渗析用于淡化制备饮用水不是最理想的方法。

4海水反渗透淡化

反渗透海水淡化是一种以压力为驱动力的膜分离过程，是当今海水淡化领域研究、开发的热点［3］。

4.1国际反渗透淡化技术发展现状

目前反渗透膜的脱盐率高于99.3，透水通量大大增加，抗污染和抗氧化能力不断提高。反渗透海水淡化的技术进步表现在如下方面：

4.1.1反渗透膜的性能明显提高

目前的反渗透复合膜系采用芳香族聚胺的材料，特征水通量是1978年的2倍，盐的透过率大约是1978年的四分之一。

4.1.2功交换器的研制成功

一种新型能量回收装置已经成功地用于海水反渗透淡化系统上，这种交换器是1998年反渗透海水淡化技术的一个新里程碑。

4.1.3段间能量回收透平的成功应用

段间能量回收透平适合于盐含量较低的海水淡化系统，它可以增加系统的产水量或降低系统的能量消耗。

4.1.4微滤技术用于海水预处理［4］

采用微滤（或超滤）作为海水反渗透的预处理，不需加入絮凝剂、杀菌剂和余氯脱除剂等化学药品同时也省去了保安过滤器，此技术由于改进了进水水质，不仅延长了反渗透膜的使用寿命，而且有助于

提高系统的回收率、降低运行费用。

4.1.5纳滤技术在预处理中的应用［5］

沙特阿拉伯的SWCC,成功地开发出纳滤（NF）作为海水的预处理技术，用于脱除硬度和总溶解固体，从而提高海水反渗透的操作压力和系统的回收率，保证膜组件的运行安全。

4.1.6淡化成本的明显下降

由于膜的性能不断提高，高压泵和能量回收装置的性能持续进步，各种预处理新工艺的不断提出，促使设备的运行管理更为简单；更由于国际市场一体化的倾向，加大了海水淡化工程公司之间的竞争，使得设备的投资费用不断降低，从而使反渗透海水淡化的造水成本不断下降。

4.2国内反渗透海水淡化工程

据初步估计，国内运转产水量大于100m3／d的反渗透淡化装置总数量不少于500台。用于海水淡化的有浙江省山镇的500m3／d的反渗透淡化工程、浙江省泗县马迹山的350m3／d的反渗透淡化工程、以及辽宁省长海县的1000m3／d的反渗透淡化工程

等。

目前，国内海水所用反渗透复合膜均从国外进口，国产反渗透膜与国外产品还存在一定的差距。反渗透膜是海水淡化的核心，其国产化与产业化若不能解决，势必影响我国此领域将来的发展。淡化技术的关键在于反渗透膜具有较大的透水性和脱盐率，目前在海水淡化中使用的反渗透膜主要有醋酸纤维素系列膜（CA）和聚酰胺系列膜（PS）。它们均由有机高分子构成，虽然具有制作工艺简单、成本低等优点，但应用于海水淡化领域也存在着一些不足，如化学稳定性差、机械强度低等。这些缺陷限制了反渗透法处理海水技术的实用化和产业化。无机材料本身性能的优势，使得无机膜替代有机膜应用在这方面成为可能。预计反渗透技术将是21世纪海水淡化的主要方法，专家普遍认为反渗透海水淡化具有投资费省、能耗低等优点。

5结语

地球上的淡水资源危机今后将愈加严重，而海水淡化是解决水问题的唯一途径。海水淡化的成本是人们最关心的问题，鉴于自来水价格很低，因此淡化成本就不能太高。淡化水的成本是个很复杂的问题，它不仅与淡化方法有关，而且与工艺设计、选材、给水和淡化的水质、比能耗、地理、当地能源价格、投资来源、管理体制有密切关系。比较各种淡化方法，

反渗透淡化法的投资费和运行费都是低的。预计反渗透技术将是21世纪海水淡化的主要方法

参考文献：

1JBarduhn［J］ChemicalEngineeingProgress1975,71(111)80-87

2林斯清’海水和苦咸水淡化［J］’水处理技术2001(21).1

3谭永文’萧山500吨／日反渗透海水淡化示范工程［J］’膜科学与技术2000,4(20):2

4MarkWilfPhDKennethKlinko［J］采用新的前处理方法和改进膜性能对KL海水淡化系统的影响［A］’美国海

德能公司，分离膜技术应用论文集［C］1998

技术发展论文篇(4)

1光缆技术的发展特点 2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现 光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来，光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。 1）光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择，如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等，这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求，具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标； 2）光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外，越来越多的与其施工方法、维护方法有关，必须统一考虑，配套设计； 3）光缆新材料的出现，促进了光缆结构的改进，如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用，使光缆性能有明显改进。 不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势，新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现，出现了如下一些类型。 ·“干缆芯”式光缆：所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成，其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同，但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便，因为阻水材料不含粘性脂类，操作使用比较方便安全；其次，干式光缆重量轻、易接续、易搬运，设备投资小、成本低，生产使用中也显得干净卫生，在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中，好处更加明显。 ·生态光缆：一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发，开发了生态光缆，应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求，如PVC燃烧时会放出有毒性气体，光缆稳定剂中有时含铅，都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议，通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估（LifeCycleAnalysis，LCA）的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视，对通信外部设备，特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来，如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料，如对室内用缆，开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物，以及无卤性阻燃塑料等。 ·海底光缆：海底光缆近年来有根快的发展，它要求长距离、低衰减的传输，而且要适应海底的环境，对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。 ·浅水光缆（MarinizedTerrestrailCable，MTC）：浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆，适合于在海岸边上、浅水中安装，无需中继、通信距离比较短的水下（如岛屿间、沿海岸边上的城市）敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境，需要的光纤数不多（中等），但要求结构简单、成本较低，易于安装和运输，便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议，为建设类似的水下光缆提供了一组规范，随后也有可能形成相应的国际标准。 ·微型光缆：为了配合气压安装（或水压安装）施工系统的运用，各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆，要求光缆与管道之间有一定的系数，光缆重量要准确，具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网，特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式，如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。 ·采用了纳米材料的光缆：近来，一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯（PE）及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆，利用了纳米材料所具有的许多优异性能，对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善，并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。 ·全介质自承式光缆（ADSS）：全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性，而且重量轻、外径小，架空使用非常方便，在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000～2005年，每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内，如何在满足要求的前提下，尽量减小ADSS光缆的外径，减轻光缆的重量，提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。 ·架空地线光缆（OPGW）：OPGW已出现了很长一段时间，近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT，于套管外面再加上一层不锈钢管，有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶，不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里，光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年，OPGW光缆的需求将会逐年上升，每年增加约2500km，到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题，也应配合具体环境和使用条件加以考虑，使之得到充分保护。 2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善，可保证大容量高速率的光缆不中断传输 光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中，光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的，一般通过监测空闲光纤（暗光纤）的方式来检测在用光纤的状态，更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料，于1996年了L.25光缆网络维护的建议书，对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能，但已经不能满足当前的需要，目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”（L.40建议）。为了进一步缩短检测及修复时间，美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统，能在1s内发出故障告警，3min内找到故障点，且工作人员可以遥控操作，据称该系统还将开发有故障预测及对断纤（缆）的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。 ·日本NTT方案：在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统，保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输，对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理，避免不良状况进入有用的光传输信道，从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用；在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置，水敏传感器安装在空闲的光纤上，水敏传感器中装有吸水性膨胀物，当水渗人接头盒时，吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力，也就是使得这一空闲光纤弯曲，从而使光纤的损耗增加，在监测中心的OTDR上就会反映出来。 ·意大利的方案：此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起，既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测，发现有衰减变化即发出警报，并进行故障定位，同时也能连续监测光缆护套的完整性，包括护套对地绝缘电阻的监测，发现问题（如护套进水等）即马上告警，达到更全面地预告故障发生的目的。 比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见：日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上，加入了光纤选择器，在外线上装设水敏传感器并进行护套监测，形成了一套较完整的自动维护、支撑系统，真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外，还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。 2光纤技术发展的特点 1.1网络的发展对光纤提出新的要求 下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。 （1）扩大单一波长的传输容量 目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。 （2）实现超长距离传输 无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000～5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼光放大技术，可以更大地延长光传输的距离。 （3）适应DWDM技术的运用 目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用，对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准（G.650.2）最近也已完成，当光纤的非线性测试指标明确之后，对光纤的有效面积将会提出相应指标，特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。 1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用 2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤；将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求（如有些光纤几何参数的容差变小），明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求（如PMD值的规定），并提出了一些新的指标概念（如“色散纵向均匀性”等），对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草，都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进，或有重要的提升；都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整，是值得注意的光纤技术新动向。 1.3新型光纤在不断出现 为了适应市场的需要，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新品种。 （1）用于长途通信的新型大容量长距离光纤 主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10～40Gbit/s，并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层，用于10Gbit/s以上的DWDM系统中，据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤，据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit／s、总容量10.2Tbit／s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤，提高了非线性指标的要求，并简化了色散补偿的方案，在长距离无再生的传输中表现出很好的性能，在海底光缆的长距离通信中效果也很好。 （2）用于城域网通信的新型低水峰光纤 城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术（CWDM）应用的可能性。低水峰光纤在1360～1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极大地优化，增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低，还要求光纤具有负色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤，利用它来做色散补偿，从而避免复杂的色散补偿设计，节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术，这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟，所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。 （3）用于局域网的新型多模光纤 由于局域网和用户驻地网的高速发展，大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆，因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤，是因为局域网传输距离较短，虽然多模光纤比单模光纤价格贵50％～100％，但是它所配套的光器件可选用发光二极管，价格则比激光管便宜很多，而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径，容易连接与耦合，相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准，但由于局域网发展的需要，它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤，即50/125μm的标准型多模光纤，其芯径较小、耦合与连接相应困难一些，虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用，但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题，目前有的公司已进行了改进，研制出新型的5O/125μm光纤渐变型（G1）光纤，区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布，它将带宽的正态分布进行了调整，以配合850nm和1300nm两个窗口的运用，这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。 （4）前途未卜的空芯光纤 据报道，美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤，即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲，这种光纤没有纤芯，减小了衰耗，增长了通信距离，防止了色散导致的干扰现象，可以支持更多的波段，并且它允许较强的光功率注入，预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展，越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用，就能解决现有光纤系统长距离传输的问题，并大大降低光通信的成本。但是，这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题，比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此，对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。 3通信电缆的发展特点 3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务 原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务，但是在实际使用中并不是特别理想，在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主，对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区，应该考虑新型宽带结构的HYA电缆（铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆），以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试，他们得到的结论是所研究的电缆（即现有的HYA市话电缆）不能达到5类电缆的技术要求，户外电缆要实现j类电缆的特性，必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下，所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。 美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准（ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997），包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz，可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4～个0.8mm线径、1～150对、最高频率30MHz等指标的建议，此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间，我国也开始了这方面的探讨和研制，并正在建立相应的标准。 3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰 随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高，超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz，但其具有双向通信的能力，用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高，并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标，因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上，又提高了传输频带，达到250MHz，其相应的指标也有较大的提高。同时，6类电缆要求不但有严格的工艺，而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新，如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。 3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景 由于移动通信的高速发展，无线电基路用物理发泡射频同轴电缆，特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时，随着移动通信信号覆盖面的不断扩大，基站站数的增多，以及边缘地区（电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户）对移动信号的要求不断提高，预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求（如驻波比、屏蔽衰耗等要求）已明显提高，要求电缆的工艺及结构应不断改进，以与之适应。 4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题 4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术 虽然这几年来，我国光缆电缆技术有很大发展，有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用，但是应该看到这种比例仍是很小的，国内有近200家光纤光缆厂，但大多产品单一，没有自主的知识产权，技术含量较低，竞争力不强。有资料统计，1997～1999年国内企业申请光通信专利的有132件，其中光纤38件，光缆只有19件，而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件，其中光纤光缆37件。还有资料报道：从1997年以来，国内光通信核心技术专利是90件，我国自主申请的只有9件，仅占10％。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大，因此我们作为世界第二的光缆大国，应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重，争取创造更多的光纤光缆专利。 4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品 电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现，光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求，在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中，会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开，新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化，以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验，正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多，接入网和用户驻地网具有很多的特色，对接入光缆也会有更多的要求，为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说，多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面，虽然紧跟了先进技术，但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫，走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。 4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务 对于已经敷设的铜电缆，我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆，虽然亦可开通ADSL等一些新业务，但是容量有限，当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题，而且还会影响以前开通的业务。因此，对新敷设的铜电缆，希望能提出一些新的宽带指标要求，为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺，在不改变（或不大改变）生产设备的情况下，认真设计和精心制造，把现有电缆的技术水平提高一个档次，以提供更宽频带的电缆，为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。 4.4改进光缆电缆的施工和维护方法 目前，为了适应城市施工的特点，国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆，采用小地沟或微地沟技术安装光缆，同时对光缆网进行自动监测，保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备，并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中，这些方式已经起到明显的作用。由此可见，为了保证光缆网络工作的可靠性，在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间，逐步推广新的施工方法，逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。 4.5冷静地审视当前电信市场的发展，促进光纤光缆和通信电缆产业的发展 2001年下半年以来，光纤光缆需求下降，这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系，但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍，在2000年，全球光纤厂商的投资额达到26亿美元，为1999年的6倍，按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65～1.75亿光纤公里，远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气，光纤过剩的现象不可避免。 光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响，特别是与整个电信行业的发展有密切的关系，但应看到，在挤出了网络泡沫的水份之后，随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸，光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计，2003年世界光纤市场将开始有较大的增长，而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。 应该看到，信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业，网络经济有着强大的生命力，信息技术、网络技术的发展，仍然是推动社会进步的重要动力，信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此我们应树立信心，在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下抓住机遇，促进光纤光缆和通信电缆技术与产业取得更大的进展。 4.6抓住西部大开发的大好机遇，发展光缆电缆技术与产业 西部大开发是国家的重大策略，国家制定了有利的政策，政府对发展通信等行业也给予了大力的支持。西部是一个地域复杂、分布较宽、通信相对落后的地区。经济大发展中，通信要先行，需要一些与之相适应的光纤光缆及通信电缆的先进产品来配合发展的需求。因此，符合条件的产品将会在这里找到很好的市场。西电东送、西气东输等巨大工程也需要大量的高质量的ADSS、OPGW等型式的光缆及各种电缆相配套。因此光纤光缆和通信电缆的各种技术、产品及成果都会在西部开发中得到发挥。同时西部现代化的建设对我们的产品提出了许多新的难题，光纤光缆和电缆行业在开发大西部的同时也会得到更好的改造和创新的机会，促进自身技术水平的提升和发展。

技术发展论文篇(5)

关键词 人文环境 科学技术发展 新李约瑟命题

中图分类号：G301 文献标识码：A

Abstract Throughout human history of science and technology， the humane environment plays an important part as an engine to push different nationalities and different countries in different time on their way to the development of science and technology. Summarize the historical experience and lessons， combining with the current China's science and technology development reality， if we want to achieve scientific development and technological progress， we must innovate humane environment factors constantly through the art and humanities， cultural traditions， ethics and values， scientific literacy and many other complex， so as to elevate the construction of humane environment to the key position.

Key words humane environment； the development of science and technology； the new Needham Thesis

1 “新李约瑟命题”带来的深思

被美国经济学家肯尼斯・伯尔丁称之为“李约瑟难题”的谜团，是由英国皇家学会（FRS）会员李约瑟（Joseph Needham，1900-1995）在其编著的《中国科学技术史》（Science & Civilization of China）中提出：“如果我的中国朋友们在智力上和我们完全一样，那么为什么像伽利略、托里扯力、斯蒂文、牛顿这样的伟大人物都是欧洲人，而不是中国人或印度人呢？为什么近代科学和科学革命只产生在欧洲呢？……”它表明了一个事实，即古代中国为人类科技发展中做出了卓越贡献，但近代科学成长发展于欧洲文明。

在2007年的伦敦DEMOS会议上，剑桥大学李约瑟研究所所长古克礼教授重提李约瑟难题，继而抛出第二个问题：“当前中国科技和经济发展这么快，中国有无可能引领下一轮科技革命”？这一“新李约瑟命题”比 “李约瑟难题”更难回答，即一是要对中国的科技现状进行分析，二是要对科技革命进行预测。要准确判断中国既成的科技现状并进而预测科技发展的趋势，首先应分析影响科学技术发展的因素，即包括由科学技术规律所决定的内在因素和非科学技术规律所制约的外在因素。

2 影响科学技术发展的人文因素

影响科学技术发展的外在因素中，文化因素所决定的人文环境对科学技术产生的影响虽然不及政治、经济因素极具速效且显见，但是对科学技术长期的潜在的推动力和制约力难以估量，是巨大且意义深远的。

2.1 人文环境的界定

现代科学技术发展的人文环境是在自然与历史的演进中，随着自然科学技术与社会科学、人文科学（以哲学、文学、艺术等为代表）之间的相互碰撞、相互渗透、相互交融下而形成的长期、自然、平等、宽松的环境。

2.1.1 人文学科的建立

以哲学、史学、法学、伦理学、文艺学、语言学为内容的人文学科是人文环境的思想基础，它对社会和文化艺术中伦理、道德、审美、艺术、哲学、意识形态的研究可谓新学科诞生的酵母，不仅能够为科学技术的孕育提供创意的温床，更能够为科学技术的发展扫清各种思想障碍，提供思想武器。

2.1.2 地域性文化传统

人文环境因地制宜，在历史发展过程中随物质条件的改变而演变，最终积淀下来的是带有显著地域性的观念形态，代表着该地区人们的人格性情、思维方式、价值取向、伦理观念、精神风貌等等。地域性文化传统通过三个渐进的方式影响科学技术的发展：一是，直接地以传统文化内生的逻辑模式阐释客观世界。这使得以两极矛盾同一体系下看待世界的东方文化重整体、重演化，而以结构量化的理性来看待世界的西方文化重结构、重抽象；二是，以世界观衍生的思维模式探究科学技术。科学技术的理论体系建立在逻辑思维的构架之上，而思维模式包含于世界观之中，这导致崇尚经验的东方文化演进出直观、综合性强的思维模式，崇尚理性的西方文化促成了发达的逻辑演算能力；三是，间接地潜移默化科技工作者的价值观和精神态度进而作用于科学技术的研发过程。深植在科技工作者内心的价值观决定着他们的志趣和追求，不仅左右工作时的事业观、道德观、功利观，更反映在个人对待科技工作时的内在精神。历史已表明，古代中国对仕途的追求和对民间“奇技淫巧”的嗤之以鼻极大地扼制了科技工作者的积极性，间接导致了中国在近代科技史上的没落，而欧洲文艺复兴后，西方对怀疑精神、冒险精神、求实精神的极大阐扬则推动了近代科学的孕育。

2.1.3 价值观念

从被动认识到主观意向，从内在决策到实践行动，价值观念作为转化的中介桥梁，是个人或群体关于客体相对主体需要是否具有意义的认识和判断，具体表现为好与坏、对与错、提倡与反对等等。它对科学技术发展的影响分为宏观与微观两个方面。宏观的导向作用集中地体现在国家的科技政策之中，科技政策所制定的目标和方向正确，可促进科学技术的飞速发展，反之，则停滞或倒退。日本提出的从“贸易立国”、“科技立国”到“知识产权立国”的科技政策和美国的曼哈顿计划、阿波罗计划正是宏观导向的积极例证；微观的导向作用则反映在个人和群体的价值观中，提倡科技的同时正视科技的负面效应，才可能营造推动科技良性发展的人文环境。

2.1.4 科技工作者的人文素养

科技工作者的人文素养包涵哲学素养、艺术素养、历史素养、法律素养等等。它对科学技术发展的影响表现为：通过影响科技工作者的世界观进而影响科技工作者的思维方式，使科技工作者对科学研究产生不同的态度和精神，最终采用不同的操作方法。科技工作者哲学素养的高低程度直接决定科技工作者个人的思维方式，不仅使科技工作者具有更开阔的视野、更活跃的思维和更多元的角度，而且有助于陶冶情操、磨练意志，使得科技工作者在科学的道路上锲而不舍地追求，具有不达目的誓不罢休的精神，甚至可以激发科技工作者非逻辑思维的产生进而决定其创造性能力的高低。因此，人文素养的微妙差别往往指向的是迥异的科学发展轨迹，甚至于引起科学技术的变革。

2.2 “汤浅现象”中的人文环境因素由图1可看出：科学中心转移的时序依次为：意大利（1540-1610），英国（1660-1730），法国（1770-1830），德国（1830-1920），美国（1920-至今），这表明：当某个国家在某一时期内产生的重要科技成果超过全世界总量的25%，就可认定该国家是当时世界科技活动的中心，这一持续时期被称为科学兴隆期，平均长达80年。

“汤浅现象”中阐述的科学中心转移过程有很强的突变性，原因涉及社会大系统中诸多因素的作用和耦合，其中文化的震荡以及由文化的震荡所带来的文化张力是促进科学技术变革和高速发展的深层次因素。在平衡或超稳态特征的人文环境中，科学的发展也相应地平稳但发展步伐却极为缓慢。只有当人文环境表现出某种动态特征，即文化体系和结构产生大幅度激荡，新旧环境相互碰撞并与产生的文化张力相耦合，才会导致科学技术的革命式跃进，形成并发展一种孕育在新型人文环境下的科学技术。16世纪中期的意大利在文艺复兴运动后成为第一个世界科学中心，很大程度上可以归因于它主张平等人权、思想自由，并且这种文化的激荡最终引发哲学认识领域内的文化张力，突出体现在科技工作者重识本体论、认识论、方法论与科学的互动关系上。

3 人文环境是科学技术发展的引擎

纵观人类科学技术发展史，结合“李约瑟难题”和“汤浅现象”所揭示的共性，可以看到任何时代、任何民族、任何国家在其科学技术发展过程中人文环境因素所起的重大作用。当所处时代的人文环境成为科学技术发展的阻力时，文化的激荡将直接导致对旧有环境模式的突破，这种突破带来的直接后果将为科学技术活动注入全新的精神和思想动力，进而引发科学技术创新活跃时代的到来。因此，一个国家、一个民族要实现科技事业的腾飞，必须不断地通过变革文化中的阻碍成分引发文化张力来为科学技术发展提供强大推动力。科学技术的发展与人文环境的革新是一个互动的过程，科学技术渗透到人文环境中不可避免地改变着社会文化结构，促使形成新的人文环境；反之，人文环境的新旧变革又会更有利于科学技术的孕育和发展。

4 未来科学技术的发展趋势

科学技术史的发展表明，科学技术从未脱离过人文环境的影响和制约。影响科学发展、技术进步的各要素在其领域内营造着有效、和谐的氛围，合力开辟着科学技术的发展道路。

4.1 人文环境的发展趋势

未来科学技术发展的人文环境，有赖于包括哲学、史学、法学、伦理学、文艺学、语言学、教育学等在内的人文社会科学的繁盛，有赖于一个民族、一个国家的民族文化传统和丰富的文化积淀，有赖于科技工作者的人文素养和社会价值观念的综合提升。如商品中知识含量特别是人文含量的增加、技术中高技术与高文化的联姻，企业中具有创新精神和人文精神的复合型人才的招聘，文化产业中人文资源的开发和应用等等，普遍反映着现代社会中明显的人文特征，即科技发展中的人文化。人文环境一改往日的辅、被动性角色，从潜在力量积极转化为主导力量，使得当代的科技发展中不仅有科学和技术的向度，而且有知识和人文的倾向，人文资源将毋庸置疑成为更具高价值、更具创造力、更具战略性的可开发资源。

4.2 未来科技革命的趋势

“汤浅现象”曾以平均80年的科学兴隆期来预言美国的科技中心地位将终止于2008年，贝尔纳曾预言苏联将会是继美国之后的世界科技中心。现实表明，美国仍然处在尖端科学技术的前列并领导着全球的科技发展方向，而继承苏联主体的俄罗斯在苏联解体后其政治经济秩序方面远未达到稳定阶段，更不用提何时能成为全球科技的中心。审视现状，现代科技所创造出来的科技成果比以往任何时期加起来的总和还要多得多，呈现出爆炸式的增长，但同时也得出一项结论：研究近代科学中心转移的“汤浅现象”，已经不适用于国际政治格局多极化、经济格局一体化的今天，仅由一个国家、一个地区主导世界的可能性越来越小，科学技术活动在未来的发展过程中没有任何一个国家能够独霸世界科学技术的舞台。所以，具有当今时代特征的是大国之间的博弈，若借用国际政治格局向多极化方向发展的趋势这一思想，则未来世界科学技术的发展必与政治趋势互相影响，将呈现出“多中心”的趋势。

综上所述，在日益激烈的国际竞争局面下解决科学技术又好又快地发展这一问题，有效地营造能够促进科学技术发展的人文环境是关键。如前所述，中国在近代没有保持住科技的优势并孕育出近代科学，究其原因，人文环境的不协调所导致的观念和文化的滞后、学科设立的缺陷、科技工作者素养和能力的落后以及科技体制的制约等等都是问题的症结。如同“李约瑟难题”是后人对中国科技史的反思，“新李约瑟命题”不可以再度覆辙，中国必须严肃对待自身的科学技术发展，中国在经历了60多年的飞速发展后要引领下一轮科技革命，机遇是存在的，但也存在不少的问题：只谈科技所涉及的政治、经济是不够的，必须考虑人文的因素，将良好人文环境的营造摆在首位，以思想观念的创新、制度体系的创新、学科建设的创新、教育体制的创新、人文素养的创新、战略政策的创新等等为科学技术的前进提供多层次强有力的保证，并且将人文因素融入各个领域统筹看待，把构建人文社会环境的重要性提升至事关成败的关键位置。

参考文献

[1] 杨莉.现代科技人才素质论.内蒙古：内蒙古大学出版社，2001.

[2] 张先恩.科技创新与强国之路.北京：化学工业出版社，2010.3.

[3] 刘钒.“汤浅现象”内涵解析及其现实意义.社会科学论坛，2007（7下）.

[4] 王晓文，王树恩.“三大中心”转移与“汤浅现象”的终结.科学管理研究，2007.8.25（4）.

[5] 王春，杨芒.创新人文环境是科技事业腾飞的引擎――“汤浅现象”的人文思考.华中农业大学学报（社会科学版），2006（4），总64期.

[6] 周济.“汤浅现象”的机制分析与中国科学发展的后顾前瞻.科学学与科学技术管理，1995.16（11）.

[7] 傅正华.试论科技工作者的人文素养对科学技术发展的影响.江汉石油学院学报，1999.3.21（1）.

[8] 傅正华.人文环境对科学技术发展的影响分析――兼论世界科学活动中心转移的人文因素.科学学研究，1999.3.17（1）.

[9] 傅正华.试论民族文化传统对科学技术发展的影响.科学管理研究，1999.6.17（3）.

技术发展论文篇(6)

论文摘要：本文通过对多媒体技术发展的简单介绍．提出多媒体技术使用的硬件要求．并对多媒体网络的技术进行了深入的研究，同时介绍了多媒体技术在现实生活中的应用。

多媒体技术迅速兴起，蓬勃发展，其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落，正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。早期的人们，通过交谈与手势交流信息。随着社会的进步，信息传播的方式发生了变化，开始有了文字和图片，后来又有了照片乃至电报、电话、录音、广播、电视、电影、计算机网络等等。多媒体自诞生以来发展迅速，现在已逐渐家喻户晓，多媒体技术综合了计算机声音处理技术、计算机图形处理技术、图像处理技术、计算机通信技术、存储技术、计算机文字处理技术、计算机动画处理技术及活动影像技术、集成电路技术等，这些技术的有机结合，对科技界、产业界、教育界、创作、娱乐界及军事指挥等领域产生了强劲的冲击波，它给传统的微型计算机、音频、视频设备带来了革命性的变革，对大众传播媒介产生了巨大影响。

1多媒体的硬件组成及多媒体网络

一般多媒体硬件是以计算机硬件为核心(要求至少64M内存，l0G以上硬盘)，音频、视频设备是其主要外部设备，外设还包括:光盘及光盘驱动器、摄像机、录像机、扫描仪、麦克风、音箱、投影器、复印机、扩音器、电视、编辑系统等等，像这样建立在高性能硬件基础上的集数值、文字、图形、图像、声音为一体的具有交互式的综合功能的计算机系统称为多媒体计算机系统。

多媒体网络是指可以综合、集成地运行多种媒体数据的计算机网络。在网络上可以运行文字、图形、影像、声音应用程序、视频及动画等多种媒体信息，并对多媒体数据进行获取、存储、处理、传输等多媒体网络具有集成性、交互性、同步性和实时性的特点。也就是说，它可以同时处理并展现两种以上的媒体;多媒体网络的节点与网络系统可以交互通信，通信的方式可以是多点或双向的;各种多媒体网络节点应能同步的显示图、声、视信息，把它们构成一个完整的信息提供给用户;用户在多媒体网络的信息交换中，信息涉及人的感觉、视觉和听觉，具有很强的时间相关性和连续性，对于利用视频会议交谈、视频与音频信息不能有持久的延迟，目前的多媒体只能实现即时性同一般网络相比，多媒体网络有其特殊要求，首先它处理视像、声音等媒体信息的方式与众不同，并且对于语音信息、传输速率等方面有频宽的要求。其次由于多媒体的信息涉及人的感官，有较强的时间相关性，多媒体网络需考虑延迟性及数据传输的优先顺序，方能达到各项软件的应用需求。最后，因为多媒体网络涉及不同厂牌机型及异种网络上传输多媒体信息，有一定的网络兼容性就显得很重要。多媒体在网络上应用的关键是多媒体数据在网络上的传输，而多机需采用高速网络互连.方能满足速度和带宽的要求，如FDDI,B-ISDN等网络系统，不同媒体的最大延迟、平均吞吐量、可接受的误码率等指标各不相同，因而对网络带宽的要求并不一样，所以在建立多媒体网络系统时，须从实际出发，选择适用的网络结构和系统，建立和组织合理、高效的媒体播放和控制机制。通常在广域网和局域网上应用多媒体技术。

多媒体网络随着技术的发展，还会不断完善。媒体的多样化、信息传输的同一代以及设备控制的集中化在不远的将来会得以实现。

2多媒体技术的应用

随着多媒体的发展与应用，使电脑本身由无声世界进步到有声世界，由原来的静止画面发展到动画画面甚至全场活动影像效果，还可以利用多媒体进行创作、传播等。概括起来，多媒体计算机可以有以下几个方面的应用:

2.1在教学培训上的应用

九十年代初期以来，多媒体计算机，多媒体技术在国内的各个领域逐渐开始应用。由此而发展起来的多媒体教育技术更是受到各类教育单位尤其是高等院校的关注。一批多媒体教育软件，多媒体演播教室和网络教室，远程教学系统，仿真培训系统等软硬件系统先后开发建立起来。多媒体教育技术的理论和实践都有了一定的发展。改革传统落后的教育方法，采用先进的多媒体教育手段，提高教育质量和教学水平，已成为人们的共识。

与传统意义上的教育相比，利用多媒体具有以下优势:

(1)利于激发学生的学习兴趣和认识主体作用的发挥。多媒体计算机产生一种新的图文并茂、丰富多彩的人机交互方式，而且可以即时反馈，对教学过程能有效地激发学生的学习兴趣和强烈的学习欲望，从而形成学习动机;而且学习可选择学习的内容、教学模式，从而主动参与，发挥主动性和积极性。

(2)有利于知识的获取与保持。多媒体计算机提供多种感官的综合刺激，以便人类获取知识，保持已有的知识。大量的实验证实，人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，这两项加起来就有94%n，还有3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。多媒体技术既能看得见，又能听得见，还能用手操作。这种多种感官刺激获取的信息量，比单一听老师讲课强得多。

(3)实现对教学信息最有效的组织与管理。多媒体的超文本技术和超媒体系统可以将有关语音和活动影像的内容组成一体化的图文音像并茂的电子教材，可达到因材施教，优化教学过程。

2.2办公室自动化和商业领域

办公自动化是信息社会的标志，是当前国际上飞速发展的一门综合电子、通信、文秘和行政等多学科和技术的新兴学科。随着计算机技术的发展，几千年来一统办公室的“文房四宝”逐渐被电子计算机和通信网络所打破。目前可以进行多媒体的声音邮件、视频邮件、视像会议、商业信息的传播、介绍、购物指南等等。

2.3游戏、娱乐

游戏是多媒体的一个最直接的运用.因为游戏本身包含了几乎所有多媒体的因素，而且最新的多媒体技术往往是在游戏中首先得到运用的。多媒体游戏可将图像、影片、各种特殊效果的声音、活动等结合在一起，使游戏更真实、更令人激动。

2.4在进行辅助设计和工业生产控制

多媒体技术集图、文，声于一体，不但在信息的量上有了数量级的大幅度增加，而且还提供了以往计算机技术所不能提供的信息。在辅助设计和工业生产设计中，多媒体技术有广泛的应用前景。将工程图纸直接输人计算机内存储，将产品进行三维旋转和物体缩放交互设计，还可实现生产车间与集中控制室之间的监视控制等等。它在重大工程、复杂工程段及特殊环境的设计中，可用于方案比选、初设审查，效果检验等，还可以用于招标投标、宣传、服务用户等。

另外，多媒体技术还广泛应用于医学、银行业等。

技术发展论文篇(7)

关键词：数据交换电路交换报文交换、分组交换综合业务数字交换

交换设备是人类信息交互中的重要实施，在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。

从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。

一、电路交换

自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展，电路交换技术从最初的人工接续方式，经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革，当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。

随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入电子技术，这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术，话路部分仍采用机械接点，出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后，才开始了全电子交换机的迅速发展。

1946年第一台电子计算机的诞生，对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期，脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中，对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与PCM技术的迅速发展和广泛应用，于是产生了将PCM信息直接交换的思想，各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统，标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换，非常适合信息数字化应用，除应用于普通电话通信以外，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机，可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。

二、报文交换

报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。

每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间，等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。

三、分组交换

分组交换是交换技术发展的重要成果，代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用，与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发，从而导致掉队现象的发生。因此，分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式．分组网络包含3个功能面，分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发，因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X．25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP／IP网络。

分组交换网有两种主要的形式：面向连接和无连接。对于分组交换技术来说，面向连接的网络与电路交换类似，也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源；但由于它采用统计复用，所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来，已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X．25网络，但由于它协议复杂，速度有限，逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X．25的改进版本，它简化了协议以提高处理效率。

计算机领域的一个侧重点是局域网，即小范围、小规模的网络，用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。

在20世纪90年代中后期，因特网获得较大发展，规模持续扩大，对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对IP分组进行转发时路由表的查找比较复杂，转发速度受到很大限制。前面指出，面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找，速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点，提出将核心网络改为使用类似于ATM的交换机，而只在边缘网络使用路由器的IP交换技术，最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而，在随后的几年中，提出了多种实用的高速路由查找方法，使其不再成为瓶颈。此时，MPLS最大的优点就是流量工程(TramcEn小needng)能力，即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作，MPLS技术并没有被广泛使用。

四、综合业务数字交换

综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络，适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。ATM是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，因而流量控制和差错控制便可移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减小。所以ATM适用于高速数据交换业务。

随着通信技术和通信业务需求的发展，迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务，又要容纳实时性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求，提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性，以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此，在研究新的传送模式时需要找出两全的办法，既能达到网络资源的充分利用，又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。

ATM是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前，数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源，提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力，而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。

与此同时，人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据，

已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特／秒增加到几兆比特／秒。这样，节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。ATM对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式，更能适应现代的这种环境。

ATM方式中，采用了分组交换中的虚电路形式，同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说，ATM方式既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。

五、计算机网络数据交换技术发展的展望

近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构，并且随着信息社会的到来，人们的日常生活、学习工作已经离不开网络，这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长，并且对网络也提出了更高的要求，不仅要提供话音、数据、视频业务，也要同时支持实时多媒体流的传送，并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性，并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台，能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。

下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现，可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。

参考文献:

[1]金惠文陈建亚纪红冯春燕:现代交换原理.北京:电子工业出版社，2005