Опн расшифровка энергетика: Ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН)

Содержание

Ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН)

  1. Назначение и принцип действия ОПН
  2. Обозначение ОПН на схемах. Принципиальные схемы подключения
  3. ОПН типа КР, РТ, РВ, РК
  4. Конструкция ОПН
  5. Выбор ОПН
  6. Технические характеристики ОПН
  7. Внешний вид и размеры ОПН 6-750 кВ
  8. ГОСТы ОПН

1. Назначение и принцип действия ОПН

Ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН) – это широко распространенные в промышленности высоковольтные аппараты, применяемые в сетях среднего и высокого классов напряжения переменного тока. Нелинейные ограничители защищают изоляцию электрооборудования подстанции и электрических сетей от скачков коммутационных и атмосферных перенапряжений.

Ограничители предназначены для эксплуатации при температуре от – 60°С до + 45°С (для внутренней установки максимальная температура + 55°С) и до 1000 метров над уровнем моря.

Защитная функция ОПН состоит в том, что при номинальной работе электроустановки ток, ограничитель перенапряжения пропускает ничтожно малый – доли миллиампера.

Если происходит импульсный скачек напряжения, сопротивление ограничителя мгновенно падает до единиц Ом, варисторы при этом переходят в проводящее состояние и ограничивают дальнейшее нарастание перенапряжения, преобразовывая энергию импульса в тепловую энергию, которая рассеивается в окружающую среду. Ограничитель возвращается вновь в непроводящее состояние после окончания волны перенапряжения. ОПН может эффективно ограничивать высокочастотные скачки перенапряжения за счет мгновенного перехода в проводящее состояние.

 

Рисунок 1 – График изменения напряжения на оборудовании и тока через ОПН при воздействии перенапряжений.

2. Обозначение ОПН на схемах. Принципиальные схемы подключения

Стандартное графическое обозначение элемента схемы ОПН приведено на рисунке 2.


Рисунок 2 – Графическое обозначение ОПН


Рисунок 3 – Схема подключения ОПН для защиты промышленных и жилых потребителей.


Рисунок 4 – Защита РУ 10 кВ от набегающих грозовых волн с ВЛ напряжением 10 кВ на деревянных опорах.

3. ОПН типа КР, РТ, РВ, РК

ОПН–КР предназначены для защиты электрооборудования в сетях от 6 до 10 кВ. Рекомендуются для защиты трансформаторов и двигателей.

ОПН-РТ рекомендованы для защиты ответственного электрооборудования в сетях от 3 до 10 кВ при частых воздействиях перенапряжений. Используются для защиты трансформаторов электродуговых печей, электрических генераторов и др.

ОПН-РВ рекомендуются для применения вместо вентильных разрядников серии РВО. Ограничители типа ОПН-РВ не требуют проведения предварительных расчетов, так как отстроены от перенапряжений при однофазных дуговых замыканиях.

ОПН-РК предназначены для эксплуатации в районах 1-3 степени загрязнения атмосферы, применяются в сетях 35-110 кВ. Разработаны специально для защиты изоляции нейтрали трансформаторов 110 кВ.

4. Конструкция ОПН

Ограничители типов КР, РТ и РВ представляют собой высоковольтные аппараты, состоящие из последовательно соединенных варисторов, размещенных внутри изоляционного корпуса. Безопасное нахождение ОПН под напряжением обеспечивает высоко-нелинейная вольтамперная характеристика варисторов. При изготовлении ограничителей классов напряжения 3-10кВ, колонка резисторов находится между металлическими электродами и запрессовывается в оболочку из особого атмосфероустойчивого полимера.
Ограничители типа РК состоят из блоков варисторов соединенных последовательно, находящихся внутри покрышки. Покрышка состоит из стеклопластикового цилиндра.

5. Выбор ОПН

При выборе ОПН для конкретного случая, необходимо применять официальные рекомендации международных стандартов или методические указания (МЭК 60099-5).
Параметры ограничителя выбирают исходя из назначения, места установки, необходимого уровня ограничения перенапряжений, схемы сети и ее параметров (способа заземления нейтрали, максимального рабочего напряжения сети, степени компенсации емкостного тока на землю и его величины и т.д.).

По назначению ограничители применяют для защиты оборудования от грозовых и коммутационных перенапряжений. Места для установки, а так же расстояния от защищаемого оборудования до ограничителей должны соответствовать требованиям «Правил устройства электроустановок», раздел 4 седьмое издание ПУЭ.

6. Технические характеристики ОПН

Таблица 1 – Технические характеристики ограничителей типа ОПН 6 – 10кВ (ОПН-КР/TEL–X/X УХЛ1(2)10/11.5)

Наименование параметров 6/6.06/6.910/10.510/11.510/12
Класс напряжения сети, кВ  6 6  10 10 10
 Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение Uнд; кВ  6.0 6.9 10.5 11.5 12.0
 Номинальный разрядный ток 8/20 мкс, Iн; кА 10 10 10 10 10
 Остаточное напряжение Uост; кВ; не более:          
– при коммутационном импульсе тока          
 125 А 30/60мкс  14. 3 16.2 24.8 26.9 29.7
 250 А 30/60мкс  14.6  16.5  25.4  27.6  30.4
 500 А 30/60мкс  15.0  17.5  26.1  28.3  31.3
– при грозовом импульсе тока          
5000 А, 8/20мкс 17.7 20.0 30.7 33.3 36.9
10000 А, 8/20мкс 19.0 21.5 33.0 35.8 39.6
20000 А, 8/20мкс 21.2 24.0 36.7 39.9 44.1
при крутом импульсе тока 10000А, 1/10мкс 21.3 24.1 36. 9 40.1 44.3
Емкостный ток проводимости Iс, мА, не более:          
амплитуда 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
действующее значение 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45
Удельная энергия ОПН, кДж/кВ Uнд, не менее 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6
Максимальная амплитуда импульса тока 4/10мкс, кА 100 100 100 100 100
Взрывобезопасный ток при коротком замыкании Iкз, кА 16 16 16 16 16
Максимальное изгибающее усилие, Н 305 305 305 305 305

Характеристики ОПН представленные на рисунках 5 и 6 получены для ограничителей производителя TEL.
Характеристика «напряжение-время» ограничителей 6 — 10кВ типа ОПН–КР при образовании квазистационарных перенапряжений показана на рисунке – 5.


Рисунок 5 – Характеристика «напряжение–время»: 1 – с предварительным нагружением 3.6 кДж/кВ Uнд; 2 — без предварительного нагружения энергией.

Таблица 2 – Технические характеристики ограничителей типа ОПН 35 – 110 – 220 кВ (ОПН/TEL–X/X–550 УХЛ1)

Наименование параметров 35/40.5110/78110/84220/146220/156220/168
Класс напряжения сети, кВ 35 110 110 220 220 220
 Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение Uнд; кВ 40.5 78 84 146 156 168
 Номинальный разрядный ток 8/20 мкс, Iн; кА 10 10 10 10 10 10
 Остаточное напряжение Uост; кВ; не более:            
– при коммутационном импульсе тока            
 125 А 30/60мкс 93 178 191 334 356 386
 250 А 30/60мкс 98 188 202 352 376 404
 500 А 30/60мкс 101 192 207 362 384 414
– при грозовом импульсе тока            
5000 А, 8/20мкс 119 230 247 428 460 494
10000 А, 8/20мкс 130 250 269 468 500 538
20000 А, 8/20мкс 146 295 301 524 560 602
при крутом импульсе тока 10000А, 1/10мкс 153 295 317 552 590 634
Емкостный ток проводимости Iс, мА, не более:            
амплитуда 0. 9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
действующее значение 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
Удельная энергия ОПН, кДж/кВ Uнд, не менее 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5
Максимальная амплитуда импульса тока 4/10мкс, кА 100 100 100 100 100 100
Взрывобезопасный ток при коротком замыкании Iкз, кА 30 30 30 30 30 30
Максимальное изгибающее усилие, Н 580 600 600 640 640 640

Характеристика «напряжение–время» ограничителей 35 – 220кВ типа ОПН–35,110,220 при образовании квазистационарных перенапряжений показана на рисунке – 6 .


Рисунок 6 – Характеристика «напряжение–время»: 1 — с предварительным рассеиванием энергии 5.5 кДж/кВ Uнд; 2 — без предварительного рассеивания энергии

7. Внешний вид и размеры ОПН 6-750кВ

Ограничители подвесного исполнения на классы напряжения 6-35кВ приведены на рисунке 7.



Рисунок 7 – ОПН подвесного исполнения: а) ОПН 6кВ; б) ОПН 10кВ; в) ОПН 35кВ


Внешний вид и размеры ОПН 110-220кВ подвесного исполнения представлены на рисунке 8.


Рисунок 8 – ОПН подвесного исполнения: а) ОПН 110кВ; б) ОПН 220кВ

Внешний вид и размеры ОПН 330-750кВ представлены на рисунках 9 и 10.


Рисунок 9 – а) ОПН 330кВ; б) ОПН 500кВ

Рисунок 10 – ОПН 750кВ

8. ГОСТы ОПН

1. ГОСТ Р 52725-2007. Ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока напряжением от 3 до 750 кВ. Общие технические условия.

2. ГОСТ Р 53735.5-2009 Разрядники вентильные и ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ. Часть 5. Рекомендации по выбору и применению.

3. ГОСТ 34204-2017 Ограничители перенапряжений нелинейные для тяговой сети железных дорог. Общие технические условия.

4. Правила устройства электроустановок.

ОПН-110, 150, 220 (УХЛ1) с полимерной внешней изоляцией – ЗАО «ЗЭТО»

Назначение

Ограничители перенапряжений нелинейные с полимерной внешней изоляцией предназначены для защиты электрооборудования на классы напряжения 110, 150 и 220 кВ 2—5 класса пропускной способности, работающего в сети с эффективно заземленной нейтралью (коэффициент замыкания на землю не выше 1,4), от грозовых и коммутационных перенапряжений.

Ограничители перенапряжений серии ОПНН—П предназначены для защиты разземленной нейтрали трансформаторов и высоковольтных аппаратов на классы напряжения 110,150 и 220 кВ 2 — 4 класса пропускной способности, включенныхв эту нейтраль, от грозовых и коммутационных перенапряжений.

 

Конструкция

Конструктивно ограничители перенапряжений выполнены в виде блока последовательно соединенных оксидно-цинковых варисторов, заключенного в полимерную покрышку. Покрышка представляет собой стеклопластиковую трубу с нанесенной на нее защитной ребристой оболочкой из кремнийорганической резины.
Ограничители перенапряжения серии ОПН-ВЛ имеют безвоздушную конструкцию. Каждый элемент выполнен в виде блока последовательно соединенных оксидно-цинковых варисторов, заключенного в полимерную герметичную покрышку из жидкой кремнийорганической резины (LSR), которая нанесена непосредственно на варисторы.

Защитное действие ограничителей обусловлено тем, что при возникновении перенапряжения в сети через ограничители протекает значительный импульсный ток вследствие высокой нелинейности варисторов, в результате чего величина перенапряжения снижается. Для присоединения датчика тока и регистратора срабатывания ОПН устанавливается на изолирующее основание.

 

Технические характеристики

Класс напряжения сети, кВ действ.  110 110 110 110 110 110 110 110 150 150 150 220 220 220

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр), кВ действ.

73 73 77 77 83 83 88 88 100 105 115 154 163 172

Номинальное напряжение (Uн), кВ действ.

91 91 96 96 104 104 110 110 125 131 144 192 204 215

Номинальный разрядный ток, кА

10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Остающееся напряжение при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс, кВ,
не более:
с амплитудой 500 А
с амплитудой 1000 А
с амплитудой 2000А

175
179
189

175
179
189

185
189
199

185
189
199

199
204
215

199
204
215

214
216
228

214
216
228

244
247
257

256
259
269

280
284
295

374
378
394

394
398
414

428
432
450

Остающееся напряжение при грозовом импульсе тока 8/20 мкс, кВ, не более:
с амплитудой 5000 А
с амплитудой 10000 А
с амплитудой 20000 А

205
218
242

205
218
242

216
230
256

216
230
256

233
248
276

233
248
276

247
263
292

247
263
292

297
319
346

312
335
363

341
368
398

456
494
533

482
522
564

513
553
596

Напряжение на ограничителе допустимое в течение времени, кВ действ. , *

1200 с (20 мин,)
10с
1 с


93/90
107/99
112/106

93/90
107/99
112/106

98/95
112/104
119/112

98/95
112/104
119/112

105/102
121/112
128/120

105/102
121/112
128/120

112/108
129/119
136/128

112/108
129/119
136/128

127/123
146/135
154/145

133/129
153/142
162/153

146/141
168/155
177/167

196/190
225/208
237/223

207/201
238/220
251/236

218/212
251/232
265/249

Токовая пропускная способность, количество воздействий:

— при прямоугольной волне тока длительностью 2000 мкс, 

— при волне импульсного тока длительностью 8/20 мкс, с амплитудой 10 кА 
— при импульсе большого тока 4/10 мкс, с амплитудой 100 кА


20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

20
20

* В числителе допустимое напряжение без предварительного токового воздействия, в знаменателе допустимое напряжение с предварительным воздействием двумя прямоугольными импульсами тока длительностью 2000 мкс амплитудой 550 А. Промежуточные значения определяются экстраполяцией.

Остающееся напряжение

при импульсе тока 1/10 мкс 

с амплитудой 10 кА, кВ, не более:

274

274

289

289

311

311

330

330

374

393

431

573

606

641

Удельная энергоемкость

одного импульса тока (2000 мкс), кДж/кВ Uнр
 — 550 А
 — 680 А
 — 760 А

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

2,8
3,4
3,8

Предельный ток короткого

замыкания (взрывобезопасность):

для ОПН-П
для ОПН-ВЛ

40 kА
65 kA

40 kА
65 kA

40 kА
65 kA

40 kА
65 kA

40 kА
65 kA

40 kА
65 kA

40 kА
65 kA

40 kА
65 kA

40 kА

40 kА

40 kА

40 kА
65 kA

40 kА
65 kA

40 kА
65 kA

Группа вибропрочности

и виброустойчивости по ГОСТ 17516. 1—90


М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

М1

Длина пути утечки внешней изоляции, см, не менее  

315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 425 (535) 425 (535) 425 (535) 630 (790) 630 (790) 630 (790)
Допустимое тяжение проводов в горизонтальном направлении
с учетом ветровых нагрузок и обледенения, Н, не менее:

610


610


610


610


675

675

675

725

725

725
Допустимая суммарная механическая нагрузка на растяжение
от собственного веса, веса льда толщиной стенки 20 мм. , а также веса
подводящих проводов (подвесное исполнение), Н , не менее

1100

1100

1100

1100

Масса, кг, не более 55 55 55 55 55 55 55 55 85 85 85 110 110 110
Срок службы, лет 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
Обозначение технических условий ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ) ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

Примечание: длина пути утечки внешней изоляции указана для III и IV (в скобках) степени загрязнения по ГОСТ 9920–89.

Класс напряжения сети, кВ действ. 110 110 110 110 110 110 110 110 150 150 150 220 220 220

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр), кВ действ.

73 73 77 77 83 83 88 88 100 105 115 154 163 172

Номинальное напряжение (Uн), кВ действ.

91 91 96 96 104 104 110 110 125 131 144 192 204 215

Номинальный разрядный ток, кА

10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Остающееся напряжение при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс, кВ,
не более:
с амплитудой 500 А
с амплитудой 1000 А
с амплитудой 2000 А


177
185
191

177
185
191

187
195
203

187
195
203

202
210
222

202
210
222

213
222
233

213
222
233

246
257
267

260
271
280

285
297
305

375
390
407

396
412
432

419
436
457

Остающееся напряжение при грозовом импульсе тока 8/20 мкс, кВ,
не более:
с амплитудой 500 А
с амплитудой 5000 А
с амплитудой 10000 А
с амплитудой 20000 А

178
210
226
240
178
210
226
240
188
222
238
264
188
222
238
264
203
240
257
285
203
240
257
285
215
254
272
300
215
254
272
300
249
291
312
347
262
307
329
365
288
337
361
402
378
444
476
525
401
472
506
561
425
500
536
592

Напряжение на ограничителе допустимое в течение времени, кВ (действующее
значение) *

— 1200 с (20 мин. )
— 10с
— 1 с

95/90
109/102
115/109

95/90
109/102
115/109

100/95
115/108
122/115

100/95
115/108
122/115

108/102
124/116
131/124

108/102
124/116
131/124

114/108
131/139
123/131

114/108
131/139
123/131

130/123
149/140
158/149

137/129
157/147
166/157

150/142
171/161
182/171

200/189
230/216
243/230

212/201
243/228
258/243

224/212
256/241
272/256

Токовая пропускная способность, количество воздействий:

— при прямоугольной волне тока длительностью 2000 мкс,
амплитудой 550 А
амплитудой 850 А

— при волне импульсного тока длительностью 8/20 мкс, с амплитудой 10 кА
— при импульсе большого тока 4/10 мкс, с амплитудой 100 кА

20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2

* В числителе допустимое напряжение без предварительного токового воздействия, в знаменателе — допустимое напряжение с предварительным воздействием двумя прямоугольными импульсами тока длительностью 2000 мкс амплитудой 550 А. Промежуточные значения определяются экстраполяцией.


Остающееся напряжение

при импульсе тока 1/10 мкс с амплитудой 10 кА, кВ, не более:

251 251 265 265 287 287 302 302 349 368 405 528 565 596

Удельная энергоемкость

одного импульса тока

(2000 мкс, 550 А), кДж/кВ Uнр

4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8

Предельный ток короткого

замыкания (взрывобезопасность)

40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА

Группа вибропрочности

и виброустойчивости

по ГОСТ 17516. 1—90

М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1

Длина пути утечки внешней изоляции, см, не менее

315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 315 (390) 425 (535) 425 (535) 425 (535) 650 (790) 650 (790) 650 (790)

Допустимое тяжение проводов в горизонтальном направлении
с учетом ветровых нагрузок и обледенения, Н, не менее:


610


610


610


610


675

675

675

725

725

725

Допустимая суммарная механическая нагрузка на растяжение
от собственного веса, веса льда толщиной стенки 20 мм. , а также веса
подводящих проводов (подвесное исполнение), Н , не менее

1100

1100

1100

1100

Масса, кг, не более 

55 55 55 55 55 55 55 55 85 85 85 110 110 110

Срок службы, лет

30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

Обозначение технических условий

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ.674362.001 ТУ)

ТУ 3414—044—49040910—2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)


Примечание: длина пути утечки внешней изоляции указана для III и IV (в скобках) степени загрязнения по ГОСТ 9920—89.
Класс напряжения сети, кВ действ. 110 110 110 110 150 150 150 220 220 220 220 220 220

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр), кВ действ.

73 77 83 88 100 105 115 154 163 172 154 163 172

Номинальное напряжение (Uн), кВ действ.

91 96 104 110 125 131 144 192 204 215 192 204 215

Номинальный разрядный ток, кА

20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Остающееся напряжение при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс, кВ,
не более:
с амплитудой 500А
с амплитудой 1000А
с амплитудой 2000А


171
177
185

180
187
196

193
201
210

206
214
224

234
243
254

246
255
267

269
280
293

360
374
392

381
395
414

403
418
438

366
381
396

388
404
420

409
426
443

Остающееся напряжение при грозовом импульсе тока 8/20 мкс, кВ, не более:
с амплитудой 10000А
с амплитудой 20000А
с амплитудой 40000А

212
231
259
223
244
273
240
262
293
255
278
312
290
316
355
304
332
372
333
364
408
446
487
546
473
516
578
499
545
610
440
477
531
467
507
564
492
534
594

Напряжение на ограничителе допустимое в течение времени, кВ (действующее 
значение) *

— 1200 с (20 мин. )
— 10с
— 1 с


91/88
105/100
111/106

96/92
111/105
117/112

104/100
120/114
126/120

110/106
127/121
134/128

125/120
144/137
152/145

131/126
151/144
160/152

144/138
166/158
175/167

192/185
222/210
234/224

204/196
235/223
248/236

215/206
248/236
262/250

193/188
222/211
234/223

204/199
235/223
248/236

215/210
248/236
262/253

Токовая пропускная способность, количество воздействий:
– при импульсе тока большой длительности 2000 мкс,
амплитудой 1200 А
амплитудой 1500 А
– при грозовом импульсе тока 8/20 мкс
амплитудой 20 кА
– при импульсе большого тока 4/10 мкс
амплитудой 100 кА

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2

20

20

2


20

20

2


20

20

2


20

20

2

Остающееся напряжение при импульсе тока 1/10 мкс с амплитудой 20 кА, кВ, не более: 

256 264 289 305 347 371 404 537 570 603 544 568 604
Удельная энергоемкость одного импульса тока (2000 мкс), кДж/кВ Uнр 
– 1200 А
– 1500 А

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

6,35

7,67

7,67

7,67

Предельный ток короткого замыкания (взрывобезопасность) 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА

Группа вибропрочности и виброустойчивости по ГОСТ 17516. 1-90

М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1

Длина пути утечки внешней изоляции, см,

не менее

 280 (315) 280 (315) 280 (315) 280 (315) 390 (425) 390 (425) 390 (425) 570 (650) 570 (650) 570 (650) 570 (650) 570 (650) 570 (650)

Допустимое тяжение проводов в горизонтальном направлении с учетом ветровых нагрузок и обледенения, Н, не менее:

 2000 2000 2000 2000 1500  1500 1500  1000 1000 1000 1000 1000  1000
Масса, кг, не более 95 95 95 95  135 135 135 180 180 180 190 190 190
Срок службы, лет 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30
Обозначение технических условий

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

ТУ 3414-044-49040910-2002 (ИВЕЖ. 674362.001 ТУ)

* В числителе – допустимое напряжение без предварительного нагружения токового воздействия, в знаменателе — допустимое напряжение с предварительным воздействием двумя прямоугольными импульсами тока длительностью 2000 мкс амплитудой по п. 9.а.. Промежуточные значения напряжений определяются экстраполяцией.

Примечание: длина пути утечки внешней изоляции указана для II и III (в скобках) степени загрязнения по ГОСТ 9920-89.


Класс напряжения сети, кВ действ. 110 110 110 150 150 150 220 220 220

Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение (Uнр), кВ действ.

60 60 60 77 77 77 120 120 120

Номинальное напряжение (Uн), кВ действ.

75 75 75 96 96 96 150 150 150

Номинальный разрядный ток, кА

10 10 20 10 10 20 10 10 20

Остающееся напряжение при коммутационном импульсе тока 30/60 мкс, кВ, не более:
с амплитудой 250А
с амплитудой 500А
с амплитудой 1000А
с амплитудой 2000А

147
148
155

147
153
159

140
146
152
187
189
197

187
195
203

180
187
196
294
297
308

297
309
318

281
291
305

Остающееся напряжение при грозовом импульсе тока 8/20 мкс, кВ, не более:
с амплитудой 500А
с амплитудой 5000А
с амплитудой 20000А
с амплитудой 40000А

149
178
191
207
149
173
186
204


174
190
213
190
228
245
266
188
222
238
264


223
244
273
298
358
384
417
299
350
376
419


348
380
426

Остающееся напряжение при крутом импульсе тока 1/10 мкс, с амплитудой, кВ, не более: 
10 кА
20 кА

225
206

206
289
265

264
452
422

421

Напряжение на ограничителе допустимое в течение времени, кВ (действующее значение) *

— 1200 с (20 мин. )
— 10 с
— 1 с

76/74
88/81
92/87
78/74
89/84
95/89
75/72
86/82
91/87
98/95
112/104
119/112
100/95
115/108
122/115
96/92
111/105
117/112
152/148
175/162
185/174
156/148
179/168
190/179
150/144
173/167
182/174

Удельная энергоемкость одного импульса тока (2000 мкс), кДж/кВ Uнр

— 550 А

— 850 А

— 1200 А


2,8
 
4,8

6,35


2,8
 

4,8

6,35

 
2,8

4,8

6,35 

Токовая пропускная способность, количество воздействий:

— при импульсе тока большой длительности 2000 мкс, амплитудой для
2 класса — 550 А,

для 3 класса — 850 А, для 4 класса -1200 А

— при грозовом импульсе тока 8/20 мкс амплитудой 10 кА

— при импульсе большого тока 4/10 мкс амплитудой 100 кА

20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
20
20
2
Предельный ток короткого замыкания (взрывобезопасность) 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА 40 кА
Группа вибропрочности и виброустойчивости 

по ГОСТ 17516. 1-90

М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1 М1

Допустимое тяжение

проводов в горизонтальном направлении с учетом ветровых нагрузок и обледенения, Н, не менее:

610 610 2000 610 610  2000 675 675 1500

Длина пути утечки внешней изоляции, см, не менее

315 (390) 315 (390) 280/315 315 (390) 315 (390) 280/315 425 (535) 425 (535) 390/425
Срок службы, лет  30 30 30 30 30 30 30 30 30
Масса, кг, не более 50 50 90 55 55 95 85 85 135
Обозначение технических условий ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ. 674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)
ТУ 3414—044—49040910—2002
(ИВЕЖ.674362,001 ТУ)

* В числителе – допустимое напряжение без предварительного нагружения токового воздействия, в знаменателе – допустимое напряжение с предварительным воздействием двумя прямоугольными импульсами тока длительностью 2000 мкс амплитудой 550А. Промежуточные значения напряжений определяются экстраполяцией.


Примечание: длина пути утечки внешней изоляции указана:

–для 2 и 3 класса – III и IV (в скобках) степень загрязнения по ГОСТ 9920-89. –для 4 класса – II* и III (в знаменателе) степень загрязнения по ГОСТ 9920-89.

Разрядники РВС-110, РВС-150, РВС-220 кВ

Разрядники вентильные РВС-110, РВС-150, РВС-220 кВ

Разрядники вентильные РВС-110, РВС-150, РВС-220 кВ предназначены для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования переменного тока частотой 50 и 60 Гц. Изготавливаются для сетей с эффективно заземленной нейтралью.

Разрядники РВС соответствуют ТУ 16-521.264-79 и группе III по ГОСТ 16357-83. На разрядник получен сертификат соответствия требованиям безопасности № РОСС RU.МВ02.В00254, выданный ассоциацией «ЭНЕРГОСЕРТ».

Условия эксплуатации разрядников РВС 110-220 кВ:

Разрядники РВС предназначены для эксплуатации в районах с умеренным и тропическим климатом при температуре окружающего воздуха:

  • от -45 до +40° С — для исполнения У1;
  • от -10 до +50° С — для исполнения Т1;

Высота установки над уровнем моря не более 1000 м;

Относительная влажность воздуха:

  • при температуре +25° С до 100% — для исполнения У1;
  • при температуре +35° С до 100% — для исполнения Т1.

Конструкция и работа разрядников РВС

Разрядник РВС состоит из нескольких элементов, каждый из которых содержит блок многократных искровых промежутков (1) и рабочих нелинейных резисторов (2), заключенных в герметично закрытой фарфоровой покрышке (3).

Рабочий резистор разрядника РВС изготовлен из спецмассы «Вилит» и обладает нелинейной вольтамперной характеристикой.

Разрядник РВС устанавливается на изолированном от земли основании (4) для удобства присоединения регистратора срабатывания и для измерения токов проводимости. К крышке верхнего элемента разрядника крепится экранирующее кольцо (5).

Условное обозначение разрядников РВС 110-220

В структуре условного обозначения разрядников РВС-110, РВС-150, РВС-220 принято:

Р — разрядник;
В — вентильный;
C — станционный;
ХХ — номинальное напряжение;
У; Т — климатическое исполнение;
1 — категория размещения;

Технические характеристики разрядников РВС-110, РВС-150, РВС-220

Параметр Единица изме- рения РВС-110М
РВС-110М Т1
РВС-150М
РВС-150М Т1
РВС-220М
РВС-220М Т1
Класс напряжения сети кВ 110 150 220
Номинальное напряжение кВ 102 138 198
Пробивное напряжение при частоте 50 Гц в сухом состоянии и под дождём:        
не менее кВ 200 275 400
не более кВ 250 345 500
Импульсное пробивное напряжение при предразрядном времени от 2 до 20 мкс при полном ипмульсе 1,2/50 мкс, не более кВ 285 375 530
Остающееся напряжение при импульсном токе с длиной фронта волны 8 мкс:        
с амплитудой тока 3000А кВ 315 430 630
с амплитудой тока 5000А кВ 335 465 670
с амплитудой тока 10000А кВ 367 510 734
Токовая пропускная способность:        
20 импульсов тока волной 16/40 мкс кА  10,0  10,5   10,0
20 импульсов тока прямоугольной волной длительностью 2000 мкс  А 150   150 150 
Длина пути утечки внешней изоляции, не менее см 345 396 690
Допустимое натяжение проводов, не менее Н 500 500 500
Высота, не более мм 3100 3460 4620
Масса, не более кг 175 338 497

Как купить Разрядники РВС-110, РВС-150, РВС-220 кВ?

У нас вы можете купить Разрядники РВС-110, РВС-150, РВС-220 кВ по выгодной цене с доставкой по России и СНГ.

Узнать стоимость или более подробную информацию, отправить заявку или опросный лист можно по телефону, тел./факсу и электронной почте:

Телефон в Санкт-Петербурге: +7 (812) 385-63-55 ( многоканальный )

E-mail: [email protected]

Важно! Внешний вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры оборудования могут отличаться от указанных на сайте. Поэтому согласовывайте их, пожалуйста, заранее перед заказом.

 

Основная номенклатура электротехнической продукции ООО «Разряд-М»

Опросные листы для заказа электротехнической продукции

Аббревиатуры по электроэнергетике | Мир сварки

Вы здесь

Сообщение об ошибке

Warning: count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable в функции antispam_user_load() (строка 1545 в файле /home/nikolai3/6.nikolai3.z8.ru/docs/sites/all/modules/antispam/antispam.module).

АБ
Автоматическая блокировка
АБП
Агрегат бесперебойного питания
Аппарат бесперебойного питания
АВ
Аварийный выключатель
АВН
Активный выпрямитель напряжения
Аппарат высокого напряжения
АВР
Аварийное включение резерва
Автоматический ввод резерва
Автоматическое включение резерва
АВРТ
Автоматическое включение резервного трансформатора
АВЭ
Агрегат ветроэлектрический
АГП
Автомат гашения поля
АД
Автомат дифференциальный
АИИС КУЭ
Автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учета электроэнергии
АПВ
Автоматическое повторное включение
АСУЭ
Автоматизированная система учета и контроля энергии
ВА
Выключатель автоматический
ВАГТЭС
Воздушно-аккумулирующая газотурбинная электростанция
ВД
Выключатель дифференциальный
ВЛ
Воздушная линия электропередачи
ВН
Выключатель нагрузки
ВНИИР
Всероссийский научно-исследовательский институт релестроения
ВП
Выключатель пакетный
ВРУ
Вводно-распределительное устройство
ВУ
Вводное устройство
ГА
Гидроагрегат
ГАЭС
Гидроаккумулирующая электростанция
ГеоТЭС
Геотермальная электростанция
ГЗЩ
Главная заземляющая шина
ГПП
Главная понизительная подстанция
ГРЩ
Главный распределительный щит
ГТЭС
Газотурбинная электростанция
ГЭС
Гидроэлектростанция
ГЭУ
Гидроэнергетическая установка
ДЭС
Дизельная электростанция
ЗРУ
Закрытое распределительное устройство
ИБП
Источник бесперебойного питания
ИК АСУЭ
Измерительные каналы автоматизированных систем учета и контроля энергии
ИП
Источник питания
ИЭК
Инженерно-энергетический комплекс
КГ
Кабель гибкий
КЗ
Короткое замыкание
КИП
Контрольно-измерительный прибор
КИПиА
Контрольно-измерительные приборы и автоматика
КЛ
Кабельная линия электропередачи
КПП
Комплектные преобразовательные подстанции
КРУ
Комплектное распределительное устройство
КРУН
Комплектное распределительное устройство предназначенное для наружной установки
КРУЭ
Комплектное распределительное устройство элегазовое
КТП
Комплектная трансформаторная подстанция
КЭС
Конденсационная электростанция
ЛВС
Ленинградская высоковольтная сеть
ЛКС
Ленинградская кабельная сеть
ЛЭП
Линия электропередачи
МГД
Магнитогидродинамический генератор
МИЭЭ
Московский институт энергобезопасности и энергосбережения
МОЭСК
Московская объединённая электросетевая компания
НПО ЦКТИ
Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова
НРП
Необслуживаемый регенерационный пункт
НТПД
Нормы технологического проектирования дизельных электростанций
ОМП
Определение мест повреждения
ОПН
Ограничитель перенапряжения
ОПР
Оперативно-ремонтный персонал
ОПЧ
Открытая проводящая часть
ОРУ
Открытое распределительное устройство
ОУП
Обслуживаемый усилительный пункт
ОЭС
Объединенная энергосистема
ПА
Противоаварийная автоматика
ПАТЭС
Плавучая атомная теплоэлектростанция
ПВ
Пакетный выключатель
ПГЭС
Парогазовая электростанция
ПКЭ
Показатель качества электрической энергии
ПОР
Проект организации работ
ПОТЭУ
Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок
ППР
Проект производства работ
ПРП
Правила работы с персоналом
ПС
Подстанция
Электрическая подстанция
ПТЭД
Правила технической эксплуатации дизельных электростанций
ПТЭЭП
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей
ПУЭ
Правила устройства электроустановок
ПЭС
Предприятие электрических сетей
Приливная электростанция
РЗА
Релейная защита автоматики
РЗАиТ
Релейная защита автоматики и телемеханики
РП
Распределительный пункт
РПН
Регулирование напряжения под нагрузкой
РУ
Распределительное устройство
САОН
Специальная автоматика ограничения нагрузки
СДТУ
Средства диспетчерского и технологического управления
СПЧ
Сторонняя проводящая часть
СТЭС
Солнечно-топливная электростанция
СЭС
Солнечная электростанция
ТВЧ
Токоведущая часть
ТП
Трансформаторная подстанция
ТЭГ
Термоэлектрический генератор
ТЭК
Топливно-энергетический комплекс
ТЭН
Трубчатый электронагреватель
ТЭС
Тепловая электростанция
ТЭЦ
Тепловая электроцентраль
УЗО
Устройство защитного отключения
УРОВ
Устройство резервирования в случае отказа выключателей
ЩРН
Щит распределительный навесной
ЩРН-П
Щит распределительный навесной пластиковый
ЭДС
Электродвижущая сила
ЭМП
Электромашинное помещение
ЭП
Электрическое поле
ЭСК
Электросетевой комплекс
ЭУ
Электрическая установка
Электролизная установка
Электроустановка
ЭЭ
Электрическая энергия
ЯЭУ
Ядерная энергетическая установка

Решение динамического программирования для энергосберегающего воспроизведения видео на мобильных устройствах

В связи с развитием мобильных технологий и широкой доступностью смартфонов Интернет вещей (IoT) начинает обрабатывать большие объемы видеоданных для поддержки мультимедийных услуг , что требует энергоэффективного воспроизведения видео. При воспроизведении видео кадры должны декодироваться и отображаться с высокой скоростью воспроизведения, что увеличивает вычислительные затраты на ЦП. Чтобы сэкономить мощность процессора, динамическое масштабирование напряжения и частоты (DVFS) динамически регулирует рабочее напряжение процессора вместе с частотой, при этом соответствующий выбор частоты при питании может обеспечить баланс между производительностью и мощностью.Мы представляем модель декодирования, которая позволяет буферизовать кадры, чтобы ЦП работал на низкой частоте, а затем предлагаем алгоритм, который определяет частоту ЦП, необходимую для декодирования каждого кадра в видео, с целью минимизации энергопотребления при соблюдении ограничений по размеру буфера и крайнему сроку. , используя технику динамического программирования. Наконец, мы расширили этот алгоритм, чтобы оптимизировать частоты процессора для короткой последовательности кадров, создав практический метод снижения энергии, необходимой для декодирования видео. Экспериментальные результаты показывают снижение энергопотребления в масштабе всей системы по сравнению с процессором, работающим на полной скорости.

1. Введение

Интернет вещей (IoT) позволяет физическим объектам взаимодействовать и взаимодействовать друг с другом путем обмена данными, а услуги, связанные с мультимедиа, основанные на IoT, сейчас набирают популярность в различных областях приложений [1]. Например, пользователи систем домашней безопасности теперь видят изображения с камер на смартфоне, а системы телемедицины позволяют врачам следить за здоровьем пациента с помощью видеосвязи.

Для поддержки мультимедийных приложений в IoT необходимо тщательно учитывать характеристики видео. Например, объем задействованных данных требует использования методов сжатия для кодеков, но процессы кодирования и декодирования требуют больших вычислительных ресурсов. Передача видео — это процесс в реальном времени, который требует непрерывного периодического декодирования, чтобы избежать искаженного воспроизведения. Что наиболее важно, мобильные устройства IoT имеют ограниченный энергетический бюджет, поэтому потребность в энергии для передачи видео становится важной проблемой.

Эффективным способом снижения энергопотребления процессора является использование метода динамического масштабирования напряжения и частоты (DVFS), который регулирует рабочее напряжение и частоту процессора [2–4]. Поскольку энергия, рассеиваемая ЦП, пропорциональна напряжению питания, уменьшение напряжения позволяет сэкономить много энергии, но также замедляет выполнение программы, поэтому всегда требуется соответствующий компромисс.

При воспроизведении видео кадры должны декодироваться и отображаться со скоростью воспроизведения, чтобы избежать потери качества.Например, для воспроизведения видео со скоростью 25 кадров в секунду кадр должен декодироваться каждые 40 мс. Этот процесс декодирования должен завершиться в течение этого периода, но рабочая нагрузка, связанная с каждым кадром, значительно зависит от видеоконтента [5–10].

В большинстве предыдущих работ по применению DVFS к видео для снижения энергопотребления выбиралась самая низкая частота, которая удовлетворяет крайнему сроку времени декодирования [11], но можно сэкономить больше энергии, введя гибкость во времени с помощью методы буферизации: если несколько кадров декодируются заранее, ЦП может работать в среднем на более низких частотах, но буферизация связана с собственными издержками [12].Следовательно, энергосбережение эффективно только при соответствующем методе выбора частоты с учетом ограничений буфера, но в предыдущих работах эта проблема не учитывалась.

Мы предлагаем новую схему, которая определяет частоту процессора, необходимую для декодирования каждого кадра, что минимизирует потребление энергии, избегая переполнения буфера. Мы начинаем с разработки модели воспроизведения видео и энергопотребления, формулируем задачу оптимизации энергопотребления и переходим к использованию метода динамического программирования для определения последовательности частот. Наконец, мы представляем экспериментальные результаты, основанные на измерении энергопотребления смартфона и времени декодирования.

Остальная часть этого документа организована следующим образом. Мы представляем соответствующие работы в разделе 2 и модель системы в разделе 3. Мы формулируем задачу оптимизации в разделе 4, предлагаем новый алгоритм выбора частоты в разделе 5 и расширяем его в разделе 6. Мы оцениваем нашу схему в разделе 7 и, наконец, завершите статью в Разделе 8.

2. Связанные работы

Управление питанием ЦП было предметом множества исследований, и большинство полученных в результате методов включает либо динамическое управление питанием (DPM), либо DVFS.DPM переводит бездействующий ЦП в спящий режим [13], тогда как DVFS снижает напряжение и частоту активного ЦП [2, 4]. DPM обычно не подходит для приложений реального времени, которые работают непрерывно, потому что интервалы простоя слишком короткие, чтобы позволить ЦП перейти в спящий режим [8]. Поэтому только в этом разделе мы рассматриваем предыдущие работы о DVFS.

Методы DVFS можно разделить на алгоритмы на основе интервалов и алгоритмы, основанные на задачах [7, 14]. Схемы на основе интервалов контролируют загрузку ЦП через определенные промежутки времени и реагируют изменением частоты ЦП и напряжения.Типичной схемой является регулятор Linux Ondemand, который периодически регулирует частоту в зависимости от загрузки процессора в предыдущем интервале [15]. Другая схема — LongRun [16], которая изменяет частоту в соответствии с измеренным коэффициентом использования. Эти методы обычно легко реализовать, но они могут делать неточные прогнозы, исходя из предположения, что нагрузки аналогичны недавним нагрузкам [14].

Схемы, основанные на задачах, могут в некоторой степени решить эту проблему, классифицируя задачи на несколько типов, к которым применяются разные политики выбора частоты.Ayoub et al. [17] управляют частотой и напряжением для достижения целевых показателей производительности, выраженных в долях от максимальной производительности системы. Flautner и Mudge [18] предлагают метод, который выбирает частоту процессора для каждой задачи на основе недавних вычислительных требований. Seo et al. [14] представляют метод распределения частот для уменьшения среднего времени отклика задач. Однако все эти методы были разработаны для общих рабочих нагрузок и поэтому могут не подходить для мультимедийных приложений с ограничениями реального времени.

Методы DVFS для систем реального времени обычно интегрируются с планированием в реальном времени [2–4]. На основе анализа времени выполнения в наихудшем случае они выбирают частоты процессора, которые удовлетворяют ограничениям в реальном времени; но задачи часто завершаются раньше, чем время их выполнения в наихудшем случае, поэтому некоторые алгоритмы включают методы восстановления неиспользованного времени [2, 4]. ЦП запускает каждый период работы с частотой, которая будет соответствовать требованиям наихудшего случая, а затем частота уменьшается в соответствии с фактическими требованиями к вычислениям.

Несколько групп исследовали методы DVFS для видеоприложений [6, 7], в которых ключевой задачей является оценка вычислительных требований последовательных кадров. Большинство этих методов прогнозируют рабочую нагрузку, необходимую для декодирования кадра, исходя из рабочих нагрузок, понесенных при декодировании предыдущих кадров, и регулируют частоту ЦП. Точность этих схем была улучшена за счет механизмов обратной связи, которые учитывают предыдущие ошибки предсказания [19].

Было широко замечено [5–10], что время декодирования кадра значительно различается.Например, для декодирования некоторых кадров в видео MPEG может потребоваться в десять раз больше времени, чем для декодирования среднего кадра [20]. Это затрудняет оценку вычислительных требований последовательных кадров, чтобы уложиться в сроки [5–7]. Для видеоприложений было предложено несколько методов оценки рабочей нагрузки [5–7, 11, 19], и их можно разделить [5] на методы, использующие взаимосвязь между объемом данных в кадре и временем декодирования, и методы, которые прогнозировать время декодирования на основе недавнего времени и стремиться исправлять ошибки прогнозирования с помощью механизма обратной связи.

Тесная взаимосвязь между размером кадра и временем декодирования широко наблюдалась [5, 6, 11], особенно в видео, закодированных со сжатием в стиле MPEG, и эта взаимосвязь позволяет предсказывать время декодирования с разумной уверенностью. Например, Liu et al. [6] установили линейную зависимость между размером кадра и временем декодирования и использовали ее для прогнозирования времени декодирования, в то время как Янг и Сонг [11] улучшили точность этого подхода, введя логарифмическое соотношение, а Bavier et al.[21] использовали его для прогнозирования времени декодирования. Ли и др. [5] представили методы фильтрации частиц для дальнейшего повышения точности этого подхода для кодеков H.264.

Юань и др. [8–10] предложили несколько методов DVFS, в которых скорость ЦП регулируется на основе статистического анализа прошлых рабочих нагрузок. Urunuela et al. [7] разработал технологию DVFS на основе истории, но она предназначена для видеокиосков, а не для обычных видеопроигрывателей. Choi et al. [22] использовали гибридный подход, в котором разные политики DVFS применяются в зависимости от характеристик каждого кадра.Им и Ха [12] представили методы DVFS, в которых буферы использовались для освобождения неиспользуемого процессорного времени, а Хуанг и др. [20] представил метод прогнозирования времени декодирования на основе автономного анализа характеристик кадра.

Большинство этих методов не учитывают характеристики воспроизведения видео, в которых допустимы некоторые несвоевременные задержки и пропуск кадров. Kim et al. [23] представила схему DVFS специально для кодеков масштабируемого видеокодирования (SVC), которая использует временную масштабируемость.Схема, предложенная Янгом и Сонгом [11], признает влияние соотношения несоблюдения крайнего срока на потребление энергии, но эта статья не предоставляет удовлетворительного решения, которое выбирает подходящую частоту при минимальном потреблении энергии, а также не исследует, как влияет буферизация. потребляемая мощность.

3. Модель
3.1. Модель системы

Для поддержки периодического характера воспроизведения видео видеопроигрыватель декодирует кадры в секунду, поэтому период декодирования кадра равен.Обозначения объясняют важные символы, используемые в этой статье. Предположим, что ЦП поддерживает уровни частоты, и этим уровнем является частота (). Если, значит, это максимально возможная частота. Позвольте быть количеством кадров, декодированных в видео. Пусть и, соответственно, будут активным и холостым энергопотреблением системы на уровне частоты.

Мы будем предполагать, что время декодирования каждого кадра известно заранее: время декодирования может быть предсказано автономным анализом потока битов видео [20] или путем формулирования зависимости между размером кадра и временем декодирования [5, 6 , 11].Эта информация о времени декодирования может быть вставлена ​​в заголовок видео [20], и мы предполагаем, что эти кадры доступны для нашего алгоритма выбора частоты. В частности, это время декодирования кадра на частотном уровне.

3.2. Воспроизведение видео Модель

DVFS на уровне кадров подходит для медиаплеера [5–7, 11], который затем выбирает частоту, которая лучше всего соответствует нагрузке на ЦП, налагаемой текущим кадром, перед тем, как этот кадр будет декодирован. ЦП не меняет свою частоту до тех пор, пока кадр не будет декодирован.

На рисунке 1 показана наша модель воспроизведения видео. Задача декодирования создает кадры со скоростью воспроизведения и передает их в буфер, который хранит кадры для использования задачей отображения, которая выбирает кадры со скоростью воспроизведения. Если буфера не было, тогда только один кадр может быть обработан задачей отображения, поэтому декодер переходит в состояние ожидания до тех пор, пока кадр не будет использован задачей отображения. Однако, если в буфере может храниться некоторое количество кадров, тогда декодирование может выполняться с опозданием, что позволяет выбирать более низкие частоты, но эта гибкость ограничена размером буфера. Например, предположим, что буфер может вмещать кадры. Если в буфере уже есть кадры, то декодирование нового кадра должно быть отложено до тех пор, пока следующий декодированный кадр не перейдет в задачу отображения. Например, рассмотрим рисунок 1, где. Если буфер уже содержит 4 кадра, то декодер переходит в состояние ожидания до тех пор, пока кадр не будет использован задачей отображения.


Чтобы объяснить, как этот метод буферизации может снизить энергопотребление ЦП, рассмотрим ЦП с 4 уровнями частоты 0.8 ГГц, 1,2 ГГц, 1,6 ГГц и 1,8 ГГц. Мы предполагаем, что мс и что процесс кадра требует 36 мс на уровне 4, 40,5 мс на уровне 3, 54 мс на уровне 2 и 81 мс на уровне 1. Если не было буфера, то должен быть выбран уровень частоты 4. для каждого кадра, чтобы время декодирования не превышало 40 мс, как показано на рисунке 2 (а). Однако, если есть буфер, который содержит кадры, декодированные при запуске воспроизведения, тогда уровень частоты 1 может быть выбран для первых трех кадров, уровень 2 для следующих двух кадров и уровень 3 для последнего кадра, как показано на рисунке 2 ( б) без нарушения сроков.


(a) Без буферизации
(b) Буферизация
(a) Без буферизации
(b) Буферизация
4. Формулировка задачи

Мы формулируем задачу оптимизации с решением, которое минимизирует потребление энергии. ограничениям размера буфера и крайним срокам декодирования. Кадр должен быть декодирован до его крайнего срока, который есть. В, кадр покидает буфер для отображения на экране. Пусть будет уровень частоты, выбранный для декодирования кадра; и пусть это будет самое раннее возможное время, в которое может начаться декодирование кадра.Поскольку буфер может содержать кадры, декодирование кадра может начинаться с (т. Е.), Когда кадр может быть удален из буфера и отображен, что позволяет декодировать и сохранять новый кадр в буфере. Таким образом, может быть выражено следующим образом:

Позвольте быть отрезком времени, на который декодирование кадра будет превышено, если выбран уровень частоты, относительно времени начала следующего кадра. Значение инициализируется равным 0. Это превышение может быть выражено следующим образом: если декодирование кадра действительно заканчивается после, то разница во времени между фактическим временем, в которое заканчивается декодирование кадра (т.е.д.,) и, когда для кадра выбран уровень частоты. И наоборот, если после декодирования кадра остается время, ЦП переходит в состояние ожидания и остается в этом состоянии до тех пор, пока не будет установлено значение 0.

Если, то ЦП остается в состоянии ожидания на время, которое может быть выражается как; в противном случае устанавливается на. Таким образом, определение можно резюмировать следующим образом: Энергия, потребляемая в течение периода, в течение которого кадр декодируется на частотном уровне, записывается как, что может быть выражено следующим образом:

На этом этапе мы должны ввести дополнительную переменную, которая является разницу между фактическим временем окончания декодирования кадра () и, и эту разницу можно выразить следующим образом: На рисунке 3 показана взаимосвязь между, и в короткой последовательности кадров.


Декодирование кадра должно начинаться после и заканчиваться раньше. Мы можем выразить этот период для каждого кадра как, так что. Каждый кадр должен быть декодирован до истечения срока, поэтому. Наша политика выбора частоты должна сводить к минимуму общее потребление энергии. Теперь мы можем сформулировать эту задачу выбора частоты, которая определяет следующее:

5. Алгоритм распределения частот
5.1. Концепция алгоритма

Теперь мы предлагаем алгоритм для решения проблемы с использованием метода динамического программирования.Мы будем использовать разрешение 1 мс для значений времени, таких как. Позвольте быть минимальным количеством энергии, когда это миллисекунды и кадр декодируется (и). Пусть будет уровень частоты, необходимый для достижения энергопотребления; далее, пусть будет соответствующее значение и значение.

Основная идея динамического программирования состоит в построении таблицы оптимальной энергии для каждого кадра, когда (), как описано в Таблице 1, где минимальное значение в последней строке, представляет количество энергии, потребляемой оптимальным распределение частот. Для этого мы сначала инициализируем значения, а затем разрабатываем взаимосвязь повторения между последовательными кадрами, чтобы найти все значения в таблице.


Номер кадра значения
1 2

1
2

Мы также поддерживаем двухмерный массив кортежей (), который приводит к минимальной энергии, как показано на рисунке 4.Используя этот массив, фаза обратного отслеживания начинается от кадра к кадру 1, чтобы выбрать частоту каждого кадра. Например, на рисунке 4 показан массив этих кортежей, когда и. Предположим, что третий столбец последней строки имеет минимальное значение энергии. Поскольку указывает на индекс столбца предыдущего кадра, последовательность частот может быть выбрана следующим образом:. Точно так же наш алгоритм динамического программирования состоит из трех этапов: инициализация, установление рекуррентного отношения и отслеживание с возвратом.


5.2. Инициализация

Для инициализации примите во внимание следующее: (1),, и все инициализируются в (, и). (2), где значения, и вычисляются из (2), (3) , и (4) соответственно. Далее заменяется на; затем обновляется и заменяется уровнем частоты.

5.3. Установление отношения повторения

Во время фазы установления повторения,,, и и обновляются следующим образом: (1) Для каждого значения и и мы поддерживаем двумерный массив, (и).Следующие шаги повторяются, чтобы найти значение, если: (a) вычислить значение, используя (2), после замены на. (B) Используя полученное значение, вычислить из (3). (C) Используя полученное значение значение, вычислить из (4) и использовать это значение для обновления. (2),, и обновляются следующим образом:

5.4. Отслеживание с возвратом

Мы находим значения использования метода отслеживания с возвратом следующим образом: (1) инициализируется и устанавливается равным, так что это представляет собой количество минимального потребления энергии.(2) Пока повторяются следующие процедуры: устанавливается, заменяется и уменьшается на. Псевдокод для этого алгоритма выбора частоты (FSA) представлен как алгоритм 1. Если — максимальная длина раунда, чтобы мы могли Из алгоритма 1 легко увидеть, что сложность FSA равна.

10 93 93 ) от до до
() Временные переменные:, и;
() для до
() для до
() ,, и;
() конец для
() конец для
() для до до
() на сделать
() если и , то
() Вычислить и использовать (2), (3) и (4) соответственно;
();
();
();
() конец, если
() конец для
() конец для
() для до до
() от до до
() если то
() Вычислите значение из (2), заменив на ;
() вычисляется из (3) путем замены на;
() вычисляется из (4) и обновляется с использованием этого значения;
() конец, если
() конец для
() конец для
();
();
();
();
() конец для
();
();
() , а до
();
();
();
() конец, а
6.
Выполнение алгоритма

Если время декодирования кадра известно заранее, то FSA может выполняться без изменений. Например, перед воспроизведением таблица распределения частот во время всего воспроизведения может быть получена в результате выполнения алгоритма. Однако, поскольку сложность алгоритма зависит от количества декодируемых кадров, мы разделяем алгоритм на итерации и ограничиваем количество кадров, принимаемых алгоритмом, до. Следовательно, в начале th итерации алгоритм выбирает частоту для кадров между и, что мы называем FSA-split, как показано в алгоритме 2.

19
() Временные переменные:, и;
() Входной параметр из предыдущей итерации ():
() ;
() для до
() для до
() ,, и;
() конец для
() конец для
() для до до
для do
() , если и , то
() , если , то
() Расчет и использование (2), (3) и (4) соответственно, заменив
на;
() else
() Рассчитайте и используя (2), (3) и (4), соответственно, заменив на 0;
() конец, если
() ;
() ;
() ;
() конец, если
() конец для
() конец для
() для до до
() для – do
() для do
() если затем
() Вычислите значение из (2), заменив на;
() вычисляется из (3) путем замены на;
() вычисляется из (4) и обновляется с использованием этого значения;
() конец, если
() конец для
() конец для
();
();
();
();
() конец для
();
();
() , а до
();
();
();
() end, а

FSA-split имеет следующие характеристики по сравнению с FSA: (i) FSA-split определяет частоты кадров между и. (ii) Часть инициализации (строки между и в алгоритме 2) принимает длину перерасхода в предыдущей итерации () для вычисления значений параметров.

Было разработано несколько методов оценки времени декодирования, большинство из которых предсказывают время декодирования в будущем на основе недавних измерений [5–7, 11, 19]. Время декодирования кадров в определенной GOP не сильно меняется по сравнению с таковыми из соседних GOP [11]. Таким образом, мы можем прогнозировать время декодирования следующей GOP на основе времени декодирования текущей GOP.Например, если установлено количество кадров GOP, то таблица распределения частот может быть создана для следующей GOP путем передачи предсказанных времен декодирования следующей GOP во входные параметры разделения FSA.

7. Результаты экспериментов
7.1. Установка

Мы выполнили моделирование, чтобы оценить наши схемы, используя данные о мощности и тайминги, полученные экспериментально. Было измерено энергопотребление смартфона Samsung Nexus S (не только ЦП), и в Таблице 2 показаны его значения в активном и холостом режиме. Время, необходимое для декодирования видеокадров, также было измерено для двух видео в таблице 3. Мы сравнили нашу схему с двумя другими алгоритмами следующим образом: (1) HF всегда выбирает самую высокую частоту, что эквивалентно отсутствию DVFS. (2) LF выбирает самый низкий уровень частоты, при котором каждый кадр будет декодироваться вовремя. Этот метод является хорошей эвристикой, поскольку можно ожидать, что частота процессора будет иметь монотонную связь с потреблением энергии [4–7, 11].


Частота (МГц) 1000 800 400 200 100

Активная мощность (мВт) 1324 1082 741 557 444

Мощность холостого хода (мВт) 545 527 503 471 420

900 94 5 минут

Тип Название Разрешение Средний битрейт Время воспроизведения Длина GOP

Анимация Ледниковый период 4 352 × 288 736 кб / с 12
Спорт Футбол 352 × 288 199 кб / с 5 минут 12

7.
2. Эффективность FSA

В таблице 4 показано, как потребление энергии зависит от количества буферизованных кадров. Мы видим, что FSA всегда показывает лучшую производительность, используя в среднем на 13% меньше энергии, чем LF, и на 27% меньше энергии, чем HF, а увеличение размера буфера экономит больше энергии, но это количество сэкономленной энергии постепенно уменьшается. В частности, даже когда используется только один дополнительный буфер, FSA использует в среднем на 11% меньше энергии, чем LF, что позволяет предположить, что накладные расходы на буфер для FSA невелики.


Тип видео Анимация Спорт

Количество буферов () 1 2 3 4 1 2 3 4

Энергия, используемая относительно HF 68,6% 67,1% 66. 9% 66,9% 80% 77,8% 77,3% 77,2%

Расход энергии относительно LF 84,2% 82,3% 82,1% 82% 93,2% 90,6% 90,1% 89,9%

Результаты в таблице 4 можно отнести к эффективному использованию FSA времен простоя, генерируемого сохранением декодированных кадры в буфере, позволяя процессору работать на более низких частотах.Например, в таблице 5 показан средний процент кадров в обоих видеоклипах, декодируемых на каждой частоте; FSA выбирает более низкие частоты, чем LF, что снижает потребление энергии. FSA выбирает самую высокую частоту (1000 МГц) чаще, чем LF, что увеличивает время простоя, позволяя выбирать относительно более низкие частоты, чем LF. Эти результаты показывают, что выбор частоты имеет большое влияние на потребление энергии.


Тип видео Анимация Спорт

Частота (МГц) 100 200 400 800 1000 100 200 400 800 1000

LF 28.5% 3,7% 63,5% 4,3% 0% 0% 9,3% 90,4% 0,2% 0%

FSA () 72% 0,8% 9,8% 14,8% 2,6% 4,8% 52,7% 31,1% 11,1% 0,3%

FSA () 75.5% 0% 0,8% 19,9% 3,8% 24,7% 8,6% 27,2% 38,2% 1,3%

FSA () 75,2% 0% 0,3% 19,7% 4,8% 28,1% 2,1% 21,8% 46,7% 1,3%

FSA () 75. 3% 0% 0,3% 20,0% 4,4% 28,9% 1,1% 18,4% 50,6% 1,1%

7.3. Эффективность FSA-Split

Чтобы оценить эффективность FSA-split, мы исследовали, как значения влияют на потребление энергии по сравнению с различными значениями, приведенными в таблице 6. Мы видим, что их разница в энергии незначительна, показывая 1.Максимальное различие 47%, даже если установлено значение 12, которое является размером GOP; увеличение значения уменьшает энергетический зазор; а увеличение размера буфера увеличивает энергетический зазор, даже если разница незначительна. Хотя FSA демонстрирует немного лучшую производительность, чем FSA-split, он принимает все параметры кадра для выполнения алгоритма, что требует больших вычислений. Эти результаты предполагают, что разделение FSA — это практический метод уменьшения энергии, необходимой для декодирования видео.


Тип видео Анимация Спорт

12 24 48 96 192 12 24 48 96 192

0.88% 0,48% 0,26% 0,14% 0,07% 0,22% 0,11% 0,05% 0,03% 0,02%

1,26 % 0,66% 0,33% 0,17% 0,09% 0,42% 0,21% 0,11% 0,06% 0,03%

1.40% 0,70% 0,35% 0,18% 0,09% 0,49% 0,24% 0,12% 0,07% 0,04%

1,47 % 0,76% 0,38% 0,20% 0,10% 0,52% 0,24% 0,12% 0,06% 0,04%

8 .
Выводы

Мы предложили новую схему распределения частот, которая минимизирует потребление энергии, избегая при этом переполнения буфера, используя метод динамического программирования. Эта схема устанавливает соотношение повторяемости между последовательными кадрами для построения таблицы минимальных значений энергии, необходимых для декодирования каждого кадра, и определяет последовательность частот, необходимых для декодирования каждого кадра, с использованием метода обратного отслеживания. Он был расширен для оптимизации частот процессора для короткой последовательности кадров, что дает основу для энергосберегающего декодирования видео на практике.

Результаты экспериментов показывают, что в среднем он потребляет меньше энергии, чем процессор на самой высокой частоте. В частности, он потребляет на 13% меньше энергии по сравнению с широко используемой эвристикой, которая выбирает самую низкую частоту для своевременного декодирования каждого кадра. Мы считаем, что эти результаты служат полезным ориентиром для видеоуслуг с низким энергопотреблением, обеспечивая минимальный предел энергопотребления, необходимый для воспроизведения видео.

Обозначения
: Скорость воспроизведения видео (кадров в секунду)
: Количество уровней частоты, поддерживаемых ЦП
: Период декодирования видео
: Частота, соответствующая уровню частоты
: Активная мощность на уровне частоты
: Мощность в режиме ожидания на уровне частоты
: Количество кадров, которые может вместить буфер дисплея
: Количество кадров, декодированных в видео
: Время декодирования кадра на частотном уровне
: Крайний срок декодирования для кадра
: Самое раннее возможное время начала декодирования рама
:
:
: Время ожидания ЦП, когда для кадра выбран уровень частоты
: Энергия, потребляемая в течение периода декодирования для кадра с частотой
: Двумерный массив, когда, и это уровень частоты, выбранный для кадра декодирования
: Время между завершением кадра декодирования и
: Уровень частоты, выбранный для кадра декодирования
: Минимальное потребление энергии в кадрах декодирования от 1 до , когда мс
: Уровень частоты, выбранный для кадра декодирования для достижения энергии
: Значение для достижения энергии
: Значение для достижения энергии
: Количество кадров, для которых частоты определяются FSA-split.
Конкурирующие интересы

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

Благодарности

Это исследование поддержано исследовательским грантом Университета Инха.

Аппаратное обеспечение HEVC и программное декодирование: объективный анализ и сравнение энергопотребления

Мохаммед Бей Ахмед Херначе получил степень инженера (с отличием) в области информатики в Ecole nationale Supérieure d’Informatique (E.S.I), Алжир, Алжир, в 2017 году и M.Sc. степень в области встроенного программного обеспечения, полученная в Западном университете Бретани, Франция, 2017 г. Сейчас он работает над докторской степенью. степень по информатике в Университете Бретань-Сюд. Его текущие исследовательские интересы включают энергоэффективность встроенных платформ, а также проектирование операционных систем и архитектуры.

Яхья Бенмусса получил степень инженера по информатике в Высшей школе информатики (ESI) в Алжире в 2003 году.С 2004 по 2011 год он занимал различные должности в качестве старшего сетевого и телекоммуникационного инженера в крупных промышленных компаниях. Защитил диссертацию по информатике в Университете Западной Бретани, Франция, с 2011 по 2015 годы. Его основные исследовательские интересы включают энергоэффективность встроенных систем и, в частности, видеоприложений. Он был членом специальной группы MPEG GreenMetadata и соавтором нескольких статей MPEG по моделированию сложности и оптимизации энергопотребления при декодировании видео.

Джалил Бухобза — профессор ENSTA-Bretagne, французский государственный выпускник, аспирантура и научно-исследовательский институт. Он получил степень электротехника (с отличием) в Национальном институте электричества и электроники (I.N.E.L.E.C) Бумердес, Алжир, в 1999 году и степень магистра наук. и к.т.н. Степень по информатике в Версальском университете, Франция, в 2000 и 2004 годах, соответственно. С 2004 по 2006 год он был научным сотрудником лаборатории PRiSM (Версальский университет).Он был адъюнкт-профессором в университете Bretagne Occidentale, Брест, Франция, с 2006 по 2020 год и является членом Lab-STICC. С 2013 года он также работает с Технологическим научно-исследовательским институтом (IRT) bcom. Его основные исследовательские интересы включают проектирование систем хранения, оценку производительности и оптимизацию энергопотребления, а также проектирование операционных систем. Он работает в различных областях приложений, таких как встроенные системы, облачные вычисления и системы баз данных.

Даниэль Менар — профессор кафедры электроники и компьютерной инженерии (ECE) в INSA-Rennes (высшая инженерная школа).Он также является членом лаборатории IETR / CNRS. Он получил докторскую степень. и степени HDR (способность проводить исследования) в области обработки сигналов и телекоммуникаций от Университета Ренна, соответственно, в 2002 и 2011 годах. С 2003 по 2012 год он был доцентом кафедры ECE инженерной школы Университета Ренна, ENSSAT. Он также был членом лаборатории IRISA / INRIA. Он также является автором более 70 международных статей, распространенных в области встроенных систем, автоматизированного проектирования, арифметики и обработки сигналов.Его исследовательские интересы включают реализацию приложений обработки изображений и сигналов во встроенных системах, арифметику с фиксированной точкой, системы с низким энергопотреблением, сжатие видео и сети визуальных датчиков.

© 2021 Elsevier B.V. Все права защищены.

[PDF] Взгляд на возможности декодирования с учетом помех

ПОКАЗЫВАЕТ 1-10 ИЗ 32 ССЫЛОК

СОРТИРОВАТЬ ПО РелевантностиСамые популярные статьиНедавно

Зеленые коды: энергоэффективная связь на короткие расстояния

  • P.Grover, A. Sahai
  • Компьютерные науки, математика
  • 2008 Международный симпозиум IEEE по теории информации
  • 2008
Показано, что, вопреки классической интуиции, скорость для зеленых кодов отделена от нуля для любой заданной вероятности ошибки , а когда желаемая вероятность ошибки в битах стремится к нулю, коэффициент оптимизации для границ авторов сходится к 1. Развернуть
  • Просмотреть 7 отрывков, справочную информацию и методы

Мультиплексирование с временным разделением для зеленого вещания

  • P .Grover, A. Sahai
  • Computer Science
  • 2009 IEEE International Symposium on Information Theory
  • 2009
Показано, что в некоторых типичных сценариях связи на короткие и средние расстояния мультиплексирование с временным разделением экономит энергию декодирования, что, вероятно, требует меньшая общая энергия, чем любая схема совместного вещания для достижения целевой скорости и вероятностей ошибок. Развернуть
  • Просмотреть 1 отрывок, справочная информация

Влияние энергии обработки на пропускную способность беспроводных каналов

Энергоэффективность является важной проблемой в мобильных беспроводных сетях, поскольку срок службы батарей мобильных терминалов ограничен.В этой статье мы обращаемся к этой проблеме с теоретической точки зрения информации… Развернуть

  • Посмотреть 3 выдержки, справочные материалы и методы

Цена уверенности: «кривые водной горки» и разрыв между мощностью

Явная модель мощности дано потребление в идеализированном декодере, допускающем экстремальный параллелизм в реализации, а нижняя граница нанесена на график, чтобы показать неизбежный компромисс между средней вероятностью битовой ошибки и общей мощностью, используемой при передаче и декодировании.Расширить

Границы количества итераций для турбо-подобных ансамблей по двоичному каналу стирания

Показано, что количество итераций, необходимое для успешного декодирования передачи сообщений, масштабируется, по крайней мере, как обратная величина разрыва (по скорости) до пропускная способность, при условии, что доля переменных узлов степени 2 в этих турбоподобных ансамблях не обращается в нуль (следовательно, количество итераций становится неограниченным по мере того, как пропадает разрыв в пропускной способности). Развернуть
  • Просмотр 1 отрывок, справочная информация

Помехи в больших беспроводных сетях

Для определенных классов распределений узлов, в первую очередь точечных процессов Пуассона и законов затухания, доступны результаты в закрытой форме как для самих помех, так и для отношения сигнал / помеха, которые определяют производительность сети.Развернуть
  • Просмотр 1 отрывок, справочная информация

Пропускная способность беспроводных сетей

Когда n идентичных случайно расположенных узлов, каждый из которых может передавать со скоростью W бит в секунду и с использованием фиксированного диапазона, образуют беспроводную сеть, пропускная способность / spl лямбда / (n), доступная каждому узлу для… Развернуть

  • Просмотреть 1 отрывок, справочная информация

Бюджет декодирования 2021: Инфраструктура, инновации и переход на чистую энергию

В качестве первой финансовой дорожной карты Индии после COVID — помимо неизбежного акцента на здравоохранение — ожидалось, что союзный бюджет на 2021–2022 годы будет сосредоточен на экономическом возрождении, росте и создании рабочих мест.Заявления соответствовали этим ожиданиям, с резким увеличением расходов на инфраструктуру, акцентом на внутреннее производство и создание рабочих мест, а также постоянным упором на самообеспеченность. Правительство продолжало уделять приоритетное внимание переходу на чистую энергию, увеличивая ассигнования на производство энергии из возобновляемых источников, инвестиции в сетевую инфраструктуру и поддержку отечественного производства солнечных батарей и батарей.

Новые механизмы финансирования инфраструктуры и инноваций

Министр финансов (FM) представил законопроект о создании нового финансового института развития (DFI) с финансовыми затратами в размере 20 000 крор индийских рупий и кредитным портфелем в размере 5 млн крор индийских рупий.Кроме того, есть планы по расширению Национальной инфраструктуры инфраструктуры, а также расширению объема и использования таких инструментов, как инвестиционные фонды инфраструктуры и долговые фонды. Правительство также планирует привлечь средства за счет монетизации существующих инфраструктурных активов. Для укрепления исследовательской экосистемы будет создан Национальный исследовательский фонд (NRF) с расходами в размере 50 000 крор индийских рупий. Хотя структура DFI и NRF еще не детализирована, Индия может многое выиграть, если ключевые приоритеты этих новых институтов будут согласованы с программой зеленого роста страны.Помимо поддержки достижения климатических целей, это могло бы помочь правительству мобилизовать глобальные устойчивые финансовые потоки для обеих инициатив, как мы показали в недавнем исследовании.

Особое внимание уделяется производству чистой энергии

Возобновляемая энергия остается в центре внимания: FM Sitharaman объявляет о дополнительных вложениях капитала в размере 1 000 крор индийских рупий в Корпорацию солнечной энергии Индии (SECI) и 1 500 кр рупий в Индийское агентство по развитию возобновляемых источников энергии (IREDA).Она также объявила о запуске «Водородной энергетической миссии» по производству водорода из экологически чистых источников. Это будет иметь огромные последствия для промышленных выбросов, особенно в секторах, «которые трудно сократить», таких как сталь, цемент и удобрения, на которые приходится 11 процентов выбросов углерода в Индии. Он также представляет собой чистую альтернативу для транспортировки, особенно на большие расстояния. Хотя подробности еще не сообщены, объявление предполагает, что Индия рассматривает альтернативы экологически чистой энергии для различных целей.

Инвестиции в передачу энергии

Бюджетные объявления также были сосредоточены на модернизации сетевой инфраструктуры Индии, которая отстает в своих амбициях в области возобновляемых источников энергии. Power Grid Corporation of India (PGCIL) — первая индийская публичная компания, которая привлекла деньги через Инфраструктурный инвестиционный траст (InvIT), провела IPO на сумму 1,1 миллиарда долларов США. Это включает монетизацию существующих активов на сумму 7 000 крор индийских рупий. Анализ IEEFA показывает, что Индии необходимо инвестировать 60-80 миллиардов долларов США в сетевую инфраструктуру, чтобы обеспечить абсорбционную способность возобновляемой энергии.У Индии также есть амбиции в отношении подключения к международным сетям: в прошлом году премьер-министр Моди объявил о проекте One World, One Sun, One Grid. Бюджет также был сосредоточен на распределительной инфраструктуре, такой как модернизация фидера для интеллектуальных счетчиков, которая увеличит распределенное производство энергии с помощью солнечных батарей и ирригационных насосов на крыше.

Делая упор на самообеспечение, правительство также поддерживает отечественных производителей солнечных фотоэлектрических компонентов и батарей

Внутреннее производство для обеспечения энергетической безопасности

Делая упор на самообеспечение, правительство также поддерживает отечественных производителей солнечных фотоэлектрических компонентов и батарей.Создание местных мощностей имеет решающее значение для энергетической безопасности Индии, поскольку в настоящее время мы импортируем 92% [1] компонентов солнечных панелей и полностью зависим от импорта литий-ионных батарей. Хотя Индия всегда зависела от импорта энергоносителей, ей удавалось поддерживать достаточно диверсифицированную цепочку поставок нефти и природного газа. Однако переход к зеленой энергии приведет к концентрации зависимости от Китая, на который в 2019 году приходилось 70% импорта для важнейших секторов [см. Диаграмму 1].

Примечание: Импорт по странам солнечных элементов и модулей, ветряных турбин, постоянных магнитов, редкоземельных элементов, литий-ионных аккумуляторов, сырой нефти и сжиженного природного газа с апреля по декабрь 2019 года в млн долларов США. Расчеты: Собственные данные автора
Источник: База данных Tradestat Министерства торговли

Как солнечные фотоэлементы, так и батареи получат субсидии в рамках государственной программы стимулирования производства, о которой было объявлено в ноябре прошлого года, и инвесторы уже проявляют интерес к расширению производства солнечных батарей.Министр также упомянул, что скоро будет объявлен план поэтапного производства солнечных элементов и модулей. Более ошибочной попыткой поддержки отечественного производства является введение более высоких пошлин на ввоз солнечных фонарей, инверторов и литий-ионных батарей в этом бюджете. Помимо снижения конкурентоспособности отечественных производителей, введение пошлин до создания достаточных производственных мощностей на местном уровне может негативно повлиять на сектор возобновляемых источников энергии.

Повышенное внимание к качеству воздуха и городской мобильности

2217 крор индийских рупий было выделено на улучшение качества воздуха в 42 городских центрах с населением более миллиона человек.Что касается сельских районов Индии, Министерство финансов объявило о добавлении одного крор бенефициаров и 100 округов в рамках Удджвала Йоджана, продвигая экологически чистые виды топлива путем распределения бесплатных и субсидированных подключений для сжиженного нефтяного газа.

Для сокращения выбросов, связанных с мобильностью, в городских районах ФМ предложила добровольный списать старые, неэффективные с точки зрения топлива транспортные средства. Это может повысить спрос на электромобили, если будет сопровождаться схемой, предлагающей покупателям дополнительные стимулы для замены старых автомобилей электромобилями. В сочетании с дополнительными мерами по совершенствованию общественного транспорта, городской инфраструктуры и управления отходами эти шаги могут иметь большое значение для создания более зеленых городов за счет гармонизации энергетики, мобильности и городских преобразований.

Для снижения выбросов, связанных с мобильностью, в городских районах ФМ предложила добровольный списать старые, неэффективные с точки зрения расхода топлива автомобили.

Несмотря на то, что в бюджете при переходе на экологически чистую энергию особое внимание уделяется как инфраструктурным, так и производственным аспектам, многое еще предстоит сделать. Подробная информация о новой инфраструктуре DFI и исследовательском фонде пока недоступна, но следует надеяться, что правительство будет иметь зеленый наклон в отношении обоих. В этом году будет объявлено о новой промышленной политике, которая должна включать стратегии для низкоуглеродной и экологически устойчивой промышленности.Сельскохозяйственные рабочие Индии остаются крайне уязвимыми к изменению климата, и можно принять ряд мер, не влияющих на климат. Переход Индии к городам потребует планирования, выходящего за рамки ассигнований на качество воздуха. Естественно, в этом году основное внимание уделялось снижению рисков для здоровья. Но климатический риск маячит на горизонте, и это десятилетие — последнее, в котором мы должны его сдерживать.


[1] Лок Сабха Вопрос без звездочки № 397 от 19.07.2018

EPA ищет помощи общественности в расшифровке Закона Браунфилдса 2018 г.

EPA ищет помощи общественности в расшифровке недавнего закона, затрагивающего ответственность местных властей и властей штата за зараженные участки.

Закон BUILD, вступивший в силу в 2018 году, повторно санкционировал Программу Brownfields Агентства по охране окружающей среды и изменил условия для нефедеральных правительств, чтобы избежать ответственности при приобретении загрязненных участков. Но в языке, установленном Конгрессом, некоторые термины не имеют четкого значения, заявила Синди Маки, курирующая программу EPA Superfund принуждение к исполнению, на конференции Brownfields агентства в Лос-Анджелесе 11 декабря.

EPA обращается к правительствам штата и местным властям. чтобы взвесить то, что они делают с зараженными сайтами, чтобы избежать ответственности и какие опасения они испытывают по поводу ответственности за сайт, сказал Крейг Бор, советник-юрист Управления по исправлению и защите сайтов Агентства по охране окружающей среды США, во время онлайн-слушания декабря.18.

Согласно новому закону, правительство штата или местного самоуправления, которое приобрело участок «в силу своей суверенной функции», не будет нести ответственности.

«Как нам это интерпретировать? Я задаю вопрос, и я работала над этим законодательством », — сказала на конференции Сьюзан Бодайн, помощник администратора EPA по обеспечению соблюдения и соблюдению требований.

Как только агентство сможет переводить язык, оно выпустит руководство для затронутых сторон, сказал Макки на конференции.

Предыдущий отказ также неясен

Предыдущие формулировки отказались от ответственности для государственных и местных органов власти, которые недобровольно приобрели собственность, что также было неясно этим сторонам, Мэтью Сандер, также адвокат-советник в Управлении по исправлению и защите объектов EPA, сказал во время сеанса прослушивания 18 декабря.

По словам Сандера, некоторые методы приобретения собственности до сих пор не признаны законом, включая пожертвования и приобретение выдающихся доменов.

Стороны, которые заинтересованы в приобретении загрязненной собственности или земли, прилегающей к загрязненной собственности, могут быть обеспокоены тем, что несут ответственность за токсичные вещества на участке. Агентство по охране окружающей среды располагает множеством способов решения проблем, связанных с ответственностью сторон.

«Местные закупки были проблемой с начала 90-х», — сказала Джуди Шихан, заместитель исполнительного директора по окружающей среде на Конференции мэров США, во время сеанса прослушивания. «Несмотря на то, что мы прошли долгий путь, мы надеялись, что Закон« СТРОИТЕЛЬСТВО »закрепит этот успех.

Агентство принимает комментарии по электронной почте до 15 января.

Агентство по охране окружающей среды начало Программу Браунфилдс в 1995 году для предоставления грантов на очистку и реконструкцию собственности, где присутствуют или потенциально присутствуют загрязнители. Закон о старых месторождениях, также известный как Закон о смягчении ответственности малого бизнеса и возрождении старых месторождений 2002 года, расширил техническую и финансовую помощь для восстановления территории.

Расшифровка энергетического кодекса Новой Миннесоты: Часть 2

14 сентября 2016

Специалисты в области строительства

KA и многие архитекторы и инженерные фирмы, с которыми они работают, изучают новый Строительный кодекс штата Миннесота 2015 года с помощью обучения, разработанного и проводимого координатором по системам MEP компании Kraus-Anderson Мэттом Стрингфеллоу.Он представит аккредитованный AIA класс на предстоящей конференции по экологизации зданий в Дулуте 14 сентября и осенней конференции Ассоциации профессионалов в области управления образовательными учреждениями Миннесоты (MASMS) 2016 в Сент-Клауде 29 сентября.

Q: Каковы основные моменты Нового Кодекса?

МЭТТ СТРИНГФЕЛЛОУ: Новый Энергетический кодекс Миннесоты 2015 года позволяет проектировщику выбирать путь нормативного соответствия или путь соответствия производительности в соответствии с Международным кодексом энергосбережения 2012 года (IECC) или в соответствии с дополнительным ASHRAE 90.1-2010 Энергетический стандарт зданий, кроме малоэтажных жилых домов. В соответствии со стандартом ASHRAE 90.1-2010 существует также вспомогательный путь соответствия, доступный в рамках предписывающего варианта пути, который называется «Компромисс между конструкцией здания», который позволяет проектировщику произвольно изменять характеристики компонентов оболочки здания. Опция предписывающего пути IECC 2012 ограничивает дизайнера 30% вертикального смотрового стекла над общей площадью стены над уровнем земли (его можно увеличить до 40% с использованием 50% контроля дневного света на всей площади кондиционируемого пола здания).Опция стандартного предписываемого пути ASHRAE 90.1-2010 ограничивает дизайнера до 40% вертикального смотрового стекла над общей площадью стены. В дополнение к требованиям к рабочим характеристикам ограждающих конструкций здания, стандарты IECC 2012 и ASHRAE 90.1-2010 содержат требования к рабочим характеристикам для механических систем зданий, оборудования для нагрева технической воды, электрических систем зданий и других различных систем и оборудования.

Q: Вкратце, в чем разница между этими двумя путями? А как определяется путь? Что строже?

MATT STRINGFELLOW: Опция предписывающего пути соответствия будет указывать проектировщику, например, значения R, которые приемлемы для использования для изоляции стен, значения U, которые приемлемы для использования для окон, коэффициенты солнечного тепла, приемлемые для окон. материалы и сборки для непрерывного воздушного барьера, которые приемлемы для использования, эффективность работы механического оборудования в зависимости от типа оборудования, которое требуется, ватт / кв.фут, приемлемые для осветительных нагрузок, и требования к производительности для многих других элементов, систем и оборудования, которые будут влиять на энергоэффективность здания.Многие из этих предметов определяются климатической зоной, в которой находится здание.

Вариант пути соответствия производительности, напротив, позволяет проектировщику изменять большинство архитектурных и инженерных компонентов для создания предлагаемого проекта здания, а затем сравнивать его со стандартным эталонным проектным зданием, параметры которого определяются в коде. Согласно варианту пути производительности, предлагаемое проектное здание должно иметь годовую стоимость энергии, равную или меньшую, чем у стандартного эталонного проектного здания.Анализ траектории производительности должен быть завершен с использованием сложной программы моделирования энергопотребления, такой как DOE-2 или BLAST, а результаты должны быть задокументированы в отчете, который должен быть предоставлен местному должностному лицу. В любом случае проектировщик должен решить, какой путь соответствия использовать для выполнения требований Энергетического кодекса Миннесоты 2015 года.

Интересно отметить, что Международный кодекс энергосбережения 2012 года (IECC) был написан на основе стандарта ASHRAE 90.1-2010. Таким образом, требования в обоих документах кода очень похожи, но с некоторыми отличиями.В классе энергетических кодов, который я преподаю, я предлагаю параллельное сравнение некоторых требований для предписывающего пути IECC 2012 и предписывающего пути стандарта ASHRAE 90.1-2010. В конечном счете, я считаю, что выбор дизайнера того, какой путь использовать, будет определяться целями их конкретного строительного проекта. Поэтому разработчику важно хорошо понимать различные варианты пути соответствия.

Q: Что в целом, по вашему мнению, является самым большим изменением в коде по сравнению с предыдущим воплощением?

Я думаю, что самым большим изменением является ограничение количества стекол до 30% в Международном кодексе энергосбережения 2012 года.

Q: Какова роль КАУ в проведении этих тренингов?

МЭТТ СТРИНГФЕЛЛОУ: Миссия KAU, возглавляемая Майком Смочиком, состоит в том, чтобы определить текущие образовательные потребности, выявить лиц, которые могут преподавать в различных классах, обеспечить базовую структуру, которая поможет создать и провести каждый класс, а также предоставить разнообразную сопутствующую поддержку. функции. КАУ обучил меня тому, как эффективно вести класс.

Q: Какие отзывы вы получаете от этих тренингов?

Я получил довольно единодушный ответ, что этот класс полезен.Я думаю, что лучшая часть класса — это набросок основных доступных путей соответствия, обрисовка основных шагов для каждого пути и параллельное сравнение некоторых требований для двух предписывающих путей. Каждый участник получает удобную настольную ссылку на презентацию.

Q: Что вы думаете об этих тренингах? Что вы узнали из опыта?

Я считаю, что сообщество дизайнеров и строителей — это относительно небольшая и интегрированная группа профессионалов, независимо от географического положения.Часто, решая потребность в профессиональном образовании внутри вашей собственной компании, вы можете найти возможность обратиться за пределами вашей компании к другим профессионалам и повысить их ценность, а также укрепить и создать новые отношения.