Вду 506с технические характеристики: Аппарат сварочный ВДУ-506 | Купить Сварочное оборудование «УралСпецТранс»

Содержание

Сварочный выпрямитель универсальный ВДУ-506

Выпрямитель сварочный универсальный используется как источник тока для полуавтоматической и автоматической сварки и ручной дуговой сварки сварочным электродом на постоянном токе в среде СО2.

   ВДУ-506 — это регулируемый тиристорный выпрямитель с падающей или жесткой внешней характеристикой. В отличии от ВДУ-506С отсутствует комбинированная вольт-амперная характеристика при полуавтоматической сварки. Регистрируется в НАКС.

   Данный источник используется в комплекте с механизмами подачи типа ПДГО-510-5. Идеален для цеховых условий при сварке на токах до 450А — ПВ=100%.

 

   Сварочный универсальный выпрямитель имеет следующие основные технические решения:

    — Плавная регулировка сварочного тока при режиме ММА и сварочного напряжения при режиме МIG/MAG

    — Встроенное питание 36В для установки подогревателя защитного газа

    — Имеется защита от тепловой перегрузки

    — Быстросъемные разъемы для подключения сварочного кабеля

    — Класс изоляции Н (ГОСТ 8865-70)

    — Принудительное воздушное охлаждение

 

Технические характеристики выпрямителя сварочного универсального ВДУ-506

 

ММА

MIG/MAG

Питание сети

380 В, 50 Гц, 3 фазы

Номинальный сварочный ток, А (ПВ, ПН, %)

500(60)

Пределы регулирования сварочного тока, А

60-500

Напряжение холостого хода, В, не более

85

50-500

Рабочее напряжение на дуге, В

22-46

Потребляемая мощность, кВА, не более

34

18-50

Масса, кг, не более

290

40

Габаритные размеры, мм, длина*ширина*высота, не более

830x420x1080

Смотрите также Источники и выпрямители для полуавтоматической и автоматической сварки

:

Сварочный выпрямитель СЭЛМА ВДУ-506С СВ000000696

Сварочный выпрямитель СЭЛМА ВДУ-506С СВ000000696 — профессиональное оборудование, которое в комплекте с полуавтоматом дуговой сварки позволяет сваривать стальные детали плавящейся проволокой в среде защитного газа. Данная модель подходит также для ручной дуговой сварки. Аппарат работает на постоянном токе. Выпрямитель предназначен для стационарного использования, поэтому в основании имеются крепежные отверстия. Мощное принудительное охлаждение предотвращает перегрев внутренних узлов, продлевая срок службы устройства.

  • Max ток, А 500
  • Min ток, А 50
  • Номинальное напряжение на входе, В 380
  • Диаметр электр/провол, мм 2.000-6.000
  • Max мощность, кВт 30
  • Режим сварки с газом
  • Класс товара Профессиональный
  • Вес, кг 230
  • Габариты, мм 800х505х685
  • Напряжение холостого хода, В 85
  • ПВ на максимальном токе, % 60
  • Показать еще

Этот товар из подборок

380 в

Показать еще Скрыть

Комплектация *

  • Аппарат;
  • Упаковка.

Параметры упакованного товара

Единица товара: Штука
Вес, кг: 230,00

Длина, мм: 800
Ширина, мм: 505
Высота, мм: 685

Особенности выпрямителя СЭЛМА ВДУ-506С

Удобство транспортировки
Специальные петли позволяют удобно транспортировать выпрямитель грузоподъемными механизмами.
Визуальный контроль
Показания приборов позволяют контролировать рабочее состояние сварочного выпрямителя СЭЛМА ВДУ-506С СВ000000696 — можно своевременно внести необходимые изменения в настройки.
Удобное подключение
Аппарат оснащен разъемами для быстрого подключения, контакты соединяются без потерь тока и нагрева в местах соединения.

Преимущества

  • Широкие возможности;
  • Алюминиевые обмотки трансформатора;
  • Повышенная надежность;
  • Для профессионального использования;
  • Наличие амперметра и вольтметра;
  • Плавная регулировка тока;
  • Принудительное охлаждение.

Произведено

  • Россия — родина бренда
  • Украина — страна производства*
  • Информация о производителе
* Производитель оставляет за собой право без уведомления дилера менять характеристики, внешний вид, комплектацию товара и место его производства.

Указанная информация не является публичной офертой

На данный момент для этого товара нет расходных материалов

Технические характеристики полуавтомата пдг-516 с вду-506

Параметр

Характеристика

Напряжение в сети, В

Диаметр электродной проволоки, мм

Скорость подачи проволоки, м/ч

Номинальный сварочный ток, А

Масса подающего устройства, кг

380

1,2…2

100…960

500

16*

* Масса подающего устройства без блока управления

Режим механизированной сварки, выбираемый в зависимости от толщины свариваемых деталей, определяется диаметром электродной проволоки, силой сварочного тока, напряжением дуги, скоростью подачи проволоки и скоростью сварки, вылетом электродной проволоки и расходом углекислого газа.

Ориентировочные режимы двусторонней механизированной сварки в углекислом газе стыковых соединений без разделки кромок приведены в табл. 10.5.

Параметры режима сварки в значительной степени влияют на качество и размеры шва. Например, повышение силы тока увеличивает глубину проплавления и может привести к прожогу. Увеличение скорости сварки может, в свою очередь, привести к непровару в шве. Критерием оптимального режима сварки принято считать равнопрочность металла сварного шва и основ-

Таблица 10.5

Параметры режима двусторонней механизированной сварки

Толщина

металла,

мм

Зазор,

мм

Диаметр электродной проволоки, мм

Сварочный ток,

А

Напряжение дуги,

В

Скорость

подачи

проволоки,

м/с

Расход СО2

3

0+1,5

1,2

170…180

20…23

215

8…10

4

0+1,5

1,6

220…240

25…27

218

15…16

6

0+1,5

2,0

300…320

28…30

215

15…16

ного металла, отсутствие внешних и внутренних дефектов и получение заданной геометрии шва.

10.1.6. Термическое воздействие сварки на металл, сварочные напряжения и деформации

Процесс сварки плавлением сопровождается нагреванием металла сварочного соединения, который претерпевает структурные и химические изменения. Различают три зоны соединения: зону наплавленного металла, зону термического влияния сварки и зону основного металла. Зоной термического влияния называют прилегающий к шву участок основного металла, в котором происходят структурные фазовые изменения вследствие нагрева до температуры выше 720

оС. Глубина этой зоны при ручной сварке приблизительно равна 3…6 мм, при автоматической – 2…4 мм.

Обязательным условием сварки является поддержание температуры расплавленного металла шва (стали) в интервале 1500…1600оС.

Внутренние сварочные напряжения в сварных швах и соединениях возникают в результате линейной усадки наплавленного металла из-за неравномерного нагрева свариваемого металла и изменения объема металла при изменении его структуры.

При сварке участки, окружающие место сварки, сопротивляются развитию температурных деформаций, подвергаясь сжатию. Во время затвердевания и последующего охлаждения объем металла шва уменьшается – происходит линейная усадка, но, так как он уже жестко связан с основным металлом, его усадка вызывает появление внутренних напряжений. Чем больше объем наплавленного металла, тем больше внутренние напряжения и деформации.

Величина силы сжатия определяется температурным удлинением при нагреве Δl, равном:

Δl = αlΔt,

где α = 0,000012 оС–1 – коэффициент линейного расширения для стали при

t20оС;

Δt = t2t1 – разность температур до и после нагрева элемента;

l – первоначальная длина элемента.

При сварке встык двух листов стыковым швом за один проход возникают не только продольные, но и поперечные сварочные напряжения и деформации (рис. 10.11). Эпюру продольных напряжений σy можно представить как комбинацию эпюр, получающихся при наплавке шва на кромку каждого листа.

Рис. 10.11. Сварочные напряжения при соединении листов встык:

а – эпюры сварочных напряжений; б – уменьшение сварочных

напряжений обратно-ступенчатой сваркой

Поперечные напряжения σx возникают вследствие неодновременного (последовательного) наложения сварного шва по длине стыка.

Ввиду того, что сварной шов соединяет оба листа по прямой линии, создается препятствие их выгибу (штриховые линии) и возникает эпюра поперечных сварочных напряжений σx.

Для уменьшения поперечных сварочных напряжений может быть применен обратноступенчатый способ сварки, при котором шов накладывается отдельными участками, при чем направление сварки на каждом участке обратно общему направлению наложения шва.

Особенно большие и опасные сварочные напряжения возникают при сварке встык деталей, закрепленных от свободных перемещений в направлении стыка (рис. 10.12). При разогреве в начале сварки детали свободно удлиняются и сближаются между собой. После наложения шва они соединяются в сближенном состоянии. При остывании шов и детали стремятся сократиться, однако концы их закреплены, из-за чего в деталях возникают большие растягивающие напряжения, способные разорвать изделие.

Рис. 10.12. Сварочные напряжения при

стесненной деформации

В соединениях угловыми швами также возникают сварочные напряжения и деформации. В накладываемом листе нахлесточного соединения развиваются однозначные напряжения по краям и разнозначные в середине (рис. 10.13, а). Если лист узкий, т.е. швы находятся на небольшом расстоянии друг от друга, то существенно возрастают поперечные напряжения σx.

В самих швах тоже возникают поперечные усадочные напряжения, поскольку жесткость свариваемых листов препятствует свободному сокращению шва при остывании. Внутренняя часть шва при этом оказывается растянутой, а поверхностный слой, остывающий быстрее, – сжатым (рис. 10.13, б). В многослойном угловом шве (как, впрочем, и стыковом) каждый последующий слой при остывании сжимает предыдущий, отчего усадочные напряжения уменьшаются (рис. 10.13, в).

Влияние сварочных напряжений и деформаций на качество и работу конструкций. Деформации и напряжения, образующиеся при сварке, по-разному влияют на работу конструкций. Это влияние может быть как существенным, так и незначительным, как отрицательным, так и положительным.

Если временные внутренние растягивающие деформации металла шва превышают его пластические свойства при кристаллизации, то образуются недопустимые дефекты типа горячих трещин.

Рис. 10.13. Сварочные напряжения в угловом шве:

а – эпюры сварочных напряжений; б – однослойная сварка;

в – многослойная сварка

Остаточные сварочные деформации, как правило, ухудшают работу конструкций, приводя к отклонениям от проектных размеров. Искажение размеров элементов сварных конструкций затрудняет в некоторых случаях последующую сборку, приводя к дополнительным дорогостоящим операциям по исправлению конструкций. Однако иногда остаточные сварочные деформации могут иметь положительное влияние на работу конструкций. Например, серповидность двутавровой балки можно использовать как начальный строительный подъем.

Укорочение элементов конструкций от сварки требует изготовление деталей и узлов сварных конструкций несколько больших размеров. Величина, на которую увеличиваются размеры конструкции, называется припуском и определяется либо расчетом, либо опытным путем.

Влияние сварочных напряжений на прочность соединения. Многолетний опыт сооружения и эксплуатации стальных сварных конструкций показал, что прочность их при статической и динамической нагрузках в большинстве случаях не зависит от наличия остаточных напряжений. При остаточных напряжениях линейного характера, совпадающих по знаку с напряжениями от нагрузки, может измениться величина усилий, вызывающих местный переход напряжений за пределы текучести и появление пластических деформаций. По достижении в наиболее напряженных точках конструкции предела текучести дальнейший рост напряжений прекратится, так как произойдет перераспределение напряжений на прилежащие зоны металла. Этим обеспечивается высокая прочность сварных соединений.

При плоском однозначном поле сварочных напряжений (например, средняя зона двух листов, сваренных встык, испытывающих растяжение в двух направлениях) они препятствуют развитию пластичности при суммировании сварочных и силовых напряжений и могут вызвать хрупкое разрушение изделия. Их неблагоприятное воздействие усиливается источниками концентрации напряжений вследствие дефектов сварного шва. Особенно опасны сварочные напряжения, появляющиеся при сварке толстых изделий, так как в этом случае распределение остаточных напряжений носит объемный характер, еще более затрудняющий влияние пластичности материла на выравнивание напряжения.

Остаточные сварочные деформации, влияя на геометрическую форму конструкций и их элементов, иногда снижают их несущую способность. Такие деформации, как искривление продольной оси элементов, работающих на сжатие, грибовидность полок балок и колонн, коробление стенок балки и колонны (под действием сжимающих сварочных напряжений возникают в стенке так называемые хлопуны) могут значительно снизить значение критических нагрузок, вызывающих потерю устойчивости конструкции.

Размер остаточных деформаций зависит от технологии сборочно-сварочных работ и конструктивной формы. Последняя может иметь решающее значение, поэтому в процессе конструирования должны быть заранее известны характер ожидаемых деформаций и их ориентировочные размеры.

ВДУ-506 МТ «СиМЗ»

Напряжение питающей сети, В

3х380(+-5%)

Частота сети, Гц >

50

ПН, % при максимальном сварочном токе

60

Напряжение холостого хода, В, не более

70

Максимальный рабочий ток, А

500

Пределы регулирования скорости
подачи электродной проволоки, м/мин

0-12

Пределы регулирования сварочного
тока, А режим MMA

40-500

Пределы регулирования сварочного
тока, А режим MIG/MAG

50-500

Пределы регулирования рабочего
напряжения, В – режим MMA

22-40

Пределы регулирования рабочего
напряжения, В – режим MIG/MAG

17-35

Потребляемая мощность, кВА, не более

32

Максимальный первичный ток, А

42

Диаметр сварочной проволоки, мм

1,2-2,0

Габаритные размеры источника, мм, не более

750x500x800

Габаритные размеры механизма подачи, мм, не более

580х300х350

Масса источника, кг, не более

180

Масса механизма подачи, кг, не более

16

Технические характеристики полуавтомата ПДГ-516 с ВДУ-506 — Студопедия

Параметр Характеристика
Напряжение в сети, В Диаметр электродной проволоки, мм Скорость подачи проволоки, м/ч Номинальный сварочный ток, А Масса подающего устройства, кг 1,2…2 100…960 16*

* Масса подающего устройства без блока управления

Режим механизированной сварки, выбираемый в зависимости от толщины свариваемых деталей, определяется диаметром электродной проволоки, силой сварочного тока, напряжением дуги, скоростью подачи проволоки и скоростью сварки, вылетом электродной проволоки и расходом углекислого газа. Ориентировочные режимы двусторонней механизированной сварки в углекислом газе стыковых соединений без разделки кромок приведены в табл. 10.5.

Параметры режима сварки в значительной степени влияют на качество и размеры шва. Например, повышение силы тока увеличивает глубину проплавления и может привести к прожогу. Увеличение скорости сварки может, в свою очередь, привести к непровару в шве. Критерием оптимального режима сварки принято считать равнопрочность металла сварного шва и основ-

Таблица 10.5

Параметры режима двусторонней механизированной сварки


Толщина металла, мм Зазор, мм Диаметр электродной проволоки, мм Сварочный ток, А Напряжение дуги, В Скорость подачи проволоки, м/с Расход СО2
0+1,5 1,2 170…180 20…23 8…10
0+1,5 1,6 220…240 25…27 15…16
0+1,5 2,0 300…320 28…30 15…16

ного металла, отсутствие внешних и внутренних дефектов и получение заданной геометрии шва.

Термическое воздействие сварки на металл,

Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-506С

Наличие: на складе

Сварочный универсальный выпрямитель предназначен для ручной дуговой сварки покрытыми электродами на постоянном токе, комплектации полуавтоматов и автоматов для сварки изделий из стали в среде защитных газов на постоянном токе. Является регулируемым тиристорным выпрямителем с жесткой или падающей внешней характеристикой, широко известен и имеет одну из самых высоких сварочных характеристик в своем классе.

Варианты доставки:

  • самовывоз со склада
  • автотранспортом
  • поездом

Варианты оплаты:

  • безналичный расчет
  • наличный расчет
  • оплата по картам

Ваш технический специалист:

Ф.И.О.: Богданов Александр Владимирович
Телефон: 8 (925) 020-21-01
Эл. почта: [email protected]
Купить Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-506С в Москве
Полное описание

Отличие от известных версий выпрямителей ВДУ-506 и ВДУ-505 заключается в том, что выпрямитель ВДУ-506С в режиме полуавтоматической сварки имеет специальную комбинированную вольамперную характеристику, обеспечивающую уменьшение разбрызгивания в 5 раз, увеличение производительности на 15%, улучшенное качество формирования сварного шва. В комплекте с полуавтоматом ПДГО-510, со стабилизацией скорости подачи сварочной проволоки и возможностью удаления подающего механизма от выпрямителя на расстояние до 50м, оптимален для цеховых условий при сварке на токах дуги до 450А (ПВ=100%). Сварочные свойства выпрямителя ВДУ-506С-4 приближены к лучшим инверторным источникам при сварке в смесях газов, а при сварке в углекислом газе он превосходит их. Обеспечивает эффективную сварку в вертикальном пространственном положении как «снизу-вверх», так и «сверху-вниз» с формированием обратного валика. Обеспечивает разбрызгивание электродного металла на уровне 3,5% в углекислом газе и не более 2% при сварке в смесях газов. Комплектуется полуавтоматами ПДГ-421, ПДГО-508С, ПДГО-509С, ПДГО-510, (подробнее описание комплектов ПДГ-421 с ВДУ-506С, ПДГО-508С с ВДУ-506С, ПДГО-509С с ВДУ-506С, ПДГО-510 с ВДУ-506С)
Выпрямитель имеет следующие технические решения:

Плавное регулирование сварочного тока в режиме ММА и сварочного напряжения в режиме МIG/MAG;
Специальная комбинированная внешняя вольт-амперная характеристика;
Возможность предустановки напряжения на дуге при полуавтоматической сварке;
Наличие розетки 36 В для питания подогревателя газа;
Защита от тепловой перегрузки;
Быстросъемные, безопасные токовые разъемы;
Класс изоляции Н;
Принудительное охлаждение.
Технические характеристики

Характеристика ММА
MIG/MAG

Напряжение питающей сети, В
3×380

Частота питающей сети, Гц
50

Номинальный сварочный ток, А (ПВ, ПН, %)
500 (60)

Пределы регулирования сварочного тока, А
60-500
50-500

Напряжение холостого хода, В, не более
85

Номинальное рабочее напряжение, В
46
50

Потребляемая мощность, кВА, не более
30
34

Масса, кг, не более
260

Габаритные размеры, мм, длина x ширина x высота, не более
750x650x1150

Просмотров: 533

196440 руб с другими недорогими товарами, отзывы, доставка.

Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-506С

Выпрямитель имеет следующие основные технические решения:
• Плавное регулирование сварочного тока в режиме ММА и сварочного напряжения врежиме МIG/MAG
• Наличие розетки 36 В для питания подогревателя газа 
• Защита от тепловой перегрузки
• Быстросъемные, безопасные токовые разъемы
• Класс изоляции Н по ГОСТ 8865-70
• Принудительное охлаждение
Технические характеристики:
 1. Напряжение питающей сети, В   ММА   MIG/MAG
   3 380
 2. Частота питающей сети, Гц   50
 3. Номинальный сварочный ток, А (ПВ, ПН, %)   500(60)
 4. Пределы регулирования сварочного тока, А   60-500   50-500
 5. Напряжение холостого хода, В, не более   85
 6. Номинальное рабочее напряжение, В   46   50
 7. Потребляемая мощность, кВА, не более   30   34
 8. Масса, кг, не более   260
 9. Габаритные размеры, мм, длина ширина высота, не более   750 650 1150
Комплект поставки:
Наименование   К-во   Примечание
 Выпрямитель сварочный ВДУ-506С 1   без сетевого кабеля
 Вставка ВМ-600   2   ЗИП
 Вилка 2РМД24КПН10Ш5В1   1   ЗИП
 Паспорт   1  
Дополнительно рекомендуем приобрести: сетевой кабель, маску сварщика, кабель сварочный КГ1Х70, кабель управления, электрододержатель, сварочные электроды, обратный зажим, блок снижения напряжения холостого хода БСН-10, подающий механизм, горелку для полуавтоматической сварки, сварочную проволоку, газовый редуктор, газовый смеситель, баллоны с газом, подогреватель, автономный блок водоохлаждения БВА-01.    АВТОРИЗАЦИЯ
 

Сварочные выпрямители прайс

ВД-306 Б (3Х380 В, 60-300 А, ПН 40%, 86 КГ), ЭТА  
цена: 59000,00 руб

Выпрямитель сварочный ВД-306 М1  
цена: 86000,00 руб

Выпрямитель сварочный ВД-313У3  
цена: 79000,00 руб

Выпрямитель многопостовой сварочный ВДМ 2×313  
цена: 87000,00 руб

Выпрямитель сварочный ВД-306Д  
цена: 207000,00 руб

Выпрямитель многопостовой сварочный ВДМ-1601  
цена: 233000,00 руб

Выпрямитель многопостовой сварочный ВДМ-1202С  
цена: 199000,00 руб

Выпрямитель многопостовой сварочный ВДМ-6303 С У3.1  
цена: 128000,00 руб

Выпрямитель сварочный ВДУ-601 УЗ  
цена: 214000,00 руб

Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-506С  
цена: 196000,00 руб

Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-1250  
цена: 652000,00 руб

Выпрямитель сварочный ВДГ-303-3  
цена: 182000,00 руб

Масштабируемое усовершенствованное пакетное ядро ​​Zheng; Вэньсин; & nbsp et al.

[Casa Systems, Inc.]

Заявка на патент США № 15/932354 была подана в патентное ведомство 06.09.2018 на масштабируемое расширенное пакетное ядро ​​ . Эта заявка на патент в настоящее время передана компании Casa Systems, Inc. Заявителем, указанным на этот патент, является Casa Systems, Inc. Изобретение принадлежит Гибсону Ангу, Венксин Чжэн.

32-09
Номер заявки 20180255463 15/932354
Идентификатор документа /
Идентификатор семьи 63170466
Дата подачи
-09 Патент США Приложение
20180255463
Код вида A1
Чжэн; Вэньсин; et al. 6 сентября 2018 г.

Масштабируемое развитое пакетное ядро ​​

Аннотация

Описанные здесь методы относятся к способам, аппаратуре, и машиночитаемый носитель, сконфигурированный для обеспечения распределенного базовая структура для сети передачи голоса и данных. Плоскость управления состоящий из набора компонентов плоскости управления, выполняется с использованием набор виртуальных машин, работающих на множестве вычислительных устройств. В Плоскость управления содержит первый сетевой интерфейс для голоса и сеть передачи данных, совместно используемая набором компонентов плоскости управления.Плоскость данных, содержащая набор компонентов плоскости данных, выполняется используя набор виртуальных машин, работающих на множестве вычислительных устройств. Уровень данных содержит второй сетевой интерфейс для сеть передачи голоса и данных, совместно используемая набором плоскостей данных составные части. После получения запроса сеанса от удаленного устройства, выбранный компонент плоскости данных выбран для обработки соответствующий сеанс, так что выбранный компонент плоскости данных может напрямую связываться с удаленным устройством, используя второй сетевой интерфейс для обработки сеанса.


Изобретателей: Чжэн; Wenxing ; (Андовер, MA) ; Ang; Gibson ; (Андовер, Массачусетс)
Заявитель:
Имя Город Состояние Страна Тип

Casa Systems, Inc.

Андовер

MA

США
Цессионарий: Casa Systems, Inc.
Андовер
MA
Семейный ID: 63170466
Прил. №: 15/932354
Записано: 16 февраля 2018 г.

Соответствующие патентные документы США

Приложение Число Дата подачи Номер патента
62459750 16 февраля 2017 г.

Ток U.С. Класс: 1/1
Текущая цена за клик Класс: G06F 2009/4557 20130101; H04W 84/042 20130101; G06F 9/5027 20130101; H04W 28/08 20130101; G06F 2009/45595 20130101; H04W 16/02 20130101; G06F 9/45558 20130101; G06F 9/5005 20130101; G06F 2209/5016 20130101
Международный Класс: H04W 16/02 20060101 H04W016 / 02; H04W 28/08 20060101 H04W028 / 08; G06F 9/455 20060101 G06F009 / 455

Претензии

1.Компьютеризированный метод обеспечения распределенной базовой структуры для сети передачи голоса и данных способ включает: выполнение плоскость управления, содержащая набор компонентов плоскости управления связанный с плоскостью управления, включающий: выполнение компоненты уровня управления, использующие набор виртуальных машин, работающих на первый набор вычислительных устройств, связанных с плоскостью управления; и обеспечение первого сетевого интерфейса для плоскости управления для сеть передачи голоса и данных, в которой первый сетевой интерфейс разделяется набором компонентов плоскости управления; выполнение данных плоскость, содержащая набор компонентов плоскости данных, связанных с плоскость данных, включающая: выполнение компонентов плоскости данных с использованием набор виртуальных машин, работающих на втором наборе вычислений устройства, связанные с плоскостью данных; и предоставив второй сетевой интерфейс для плоскости данных к сети передачи голоса и данных, при этом второй сетевой интерфейс совместно используется набором данных компоненты самолета; получение через первый сетевой интерфейс запрос сеанса с удаленного устройства; обработка с использованием первого компонент плоскости управления из набора компонентов плоскости управления, запрос сеанса для настройки выбранного компонента плоскости данных из набора компонентов плоскости данных для обработки сеанса, созданного для запроса сеанса, так что выбранная плоскость данных компонент может напрямую связываться с удаленным устройством, используя второй сетевой интерфейс для обработки сеанса.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что настройка выбранных данных Компонент плоскости включает: выполнение маршрутизации на основе политик к выберите выбранный компонент плоскости данных из набора плоскости данных составные части; пересылка первым компонентом плоскости управления запрос сеанса к выбранному компоненту плоскости данных; исполнение, выбранным компонентом плоскости данных, функции управления сеансом создать сеанс; отправка выбранной плоскостью данных компонент, ответ создания сеанса на первую плоскость управления компонент, чтобы установить путь к данным для сеанса с выбранный компонент плоскости данных через вторую сеть интерфейс.

3. Способ по п.1, дополнительно включающий: определение нагрузки набор компонентов плоскости управления превышает пороговое значение; и создание нового компонента уровня управления для уровня управления увеличить пропускную способность плоскости управления.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий: определение нагрузки набор компонентов плоскости данных превышает пороговое значение; и создание экземпляра нового компонента плоскости данных для плоскости данных, чтобы увеличить емкость плоскости данных.

5.Способ по п. 1, дополнительно содержащий: определение нагрузки набор компонентов плоскости управления ниже порогового значения; и удаление компонента плоскости управления из набора плоскости управления компоненты, чтобы уменьшить емкость плоскости управления.

6. Способ по п.1, дополнительно содержащий: определение нагрузки набор компонентов плоскости данных ниже порогового значения; и удаление компонент плоскости данных из набора компонентов плоскости данных в уменьшить емкость плоскости данных.

7.Способ по п. 1, дополнительно содержащий настройку данных. самолет для запуска конфигурации высокой доступности, включающей: выполнение первого набора компонентов плоскости данных в активном режим, так что первый набор компонентов плоскости данных может быть выбран для обработки сеансов; и выполнение второго набора компоненты плоскости данных в режиме ожидания, так что один или несколько из второй набор компонентов плоскости данных можно переключить в активный режим в ответ на недоступность одного или нескольких из первого набора компонентов плоскости данных, так что сеансы могут поддерживаться второй набор компонентов плоскости данных.

8. Способ по п.1, дополнительно содержащий: выполнение сети слой оркестровки виртуализации функции для координации набора компонентов плоскости управления и набор плоскости данных составные части.

9. Устройство, сконфигурированное для обеспечения структуры распределенного ядра. для сети передачи голоса и данных устройство, содержащее процессор по связи с памятью и набором дополнительной обработки ресурсы, процессор настроен для выполнения инструкций хранятся в памяти, которые заставляют процессор: выполнять элемент управления плоскость, содержащая набор компонентов плоскости управления, связанных с плоскость управления, включающая: выполнение плоскости управления компоненты, использующие набор виртуальных машин, запущенных на первом часть набора ресурсов обработки; и предоставление первого сетевой интерфейс для плоскости управления для голоса и данных сеть, в которой первый сетевой интерфейс используется набором компонентов плоскости управления; выполнить плоскость данных, содержащую набор компонентов плоскости данных, связанных с плоскостью данных, содержащий: выполнение компонентов плоскости данных с использованием набора виртуальные машины, работающие на второй части набора ресурсы обработки; и предоставление второго сетевого интерфейса для плоскость данных в сеть передачи голоса и данных, при этом второй сетевой интерфейс используется набором компонентов плоскости данных; получать через первый сетевой интерфейс запрос сеанса от удаленное устройство; процесс, используя первый компонент плоскости управления из набор компонентов плоскости управления, запрос сеанса на настроить выбранный компонент плоскости данных из набора данных компоненты плоскости для обработки сеанса, созданного для сеанса запрос, чтобы выбранный компонент плоскости данных мог напрямую общаться с удаленным устройством по второй сети интерфейс для обработки сеанса.

10. Устройство по п. 9, в котором инструкции дополнительно настроен, чтобы заставить устройство: выполнять маршрутизацию на основе политик для выбора выбранного компонента плоскости данных из набора данных компоненты самолета; вперед, первым компонентом плоскости управления, запрос сеанса к выбранному компоненту плоскости данных; выполнять, выбранным компонентом плоскости данных, функции управления сеансом создать сеанс; отправить, выбранным компонентом плоскости данных, ответ создания сеанса на первый компонент плоскости управления установить путь к данным для сеанса с выбранной плоскостью данных компонент через второй сетевой интерфейс.

11. Устройство по п.9, в котором инструкции дополнительно сконфигурирован, чтобы заставить устройство: определять нагрузку набора компонентов плоскости данных выше порогового значения; и создать экземпляр новый компонент плоскости данных для плоскости данных для увеличения емкости плоскости данных.

12. Устройство по п. 9, в котором инструкции дополнительно сконфигурирован, чтобы заставить устройство: определять нагрузку набора компонентов плоскости данных ниже порогового значения; и удалить данные компонент плоскости из набора компонентов плоскости данных, чтобы уменьшить емкость плоскости данных.

13. Устройство по п. 9, в котором инструкции дополнительно настроен, чтобы заставить устройство настраивать плоскость данных для запустить конфигурацию высокой доступности, включающую: выполнение первый набор компонентов плоскости данных в активном режиме, так что первый набор компонентов плоскости данных может быть выбран для обработки сеансы; и выполнение второго набора компонентов плоскости данных в режиме ожидания, так что один или несколько из второго набора данных компоненты самолета могут быть переключены в активный режим в ответ на недоступность одного или нескольких из первого набора плоскости данных компоненты, так что сеансы могут поддерживаться вторым набором компонентов плоскости данных в случае недоступности одного или больше первого набора компонентов плоскости данных.

14. Как минимум один энергонезависимый машиночитаемый носитель данных кодируется множеством исполняемых компьютером инструкций, которые, при выполнении выполнить способ, содержащий: выполнение элемента управления плоскость, содержащая набор компонентов плоскости управления, связанных с плоскость управления, включающая: выполнение плоскости управления компоненты, использующие набор виртуальных машин, работающих на первом наборе вычислительных устройств, связанных с плоскостью управления; и обеспечение первого сетевого интерфейса для плоскости управления к сеть передачи голоса и данных, в которой первый сетевой интерфейс разделяется набором компонентов плоскости управления; выполнение данных плоскость, содержащая набор компонентов плоскости данных, связанных с плоскость данных, включающая: выполнение компонентов плоскости данных с использованием набор виртуальных машин, работающих на втором наборе вычислений устройства, связанные с плоскостью данных; и предоставив второй сетевой интерфейс для плоскости данных к сети передачи голоса и данных, при этом второй сетевой интерфейс совместно используется набором данных компоненты самолета; получение через первый сетевой интерфейс запрос сеанса с удаленного устройства; обработка с использованием первого компонент плоскости управления из набора компонентов плоскости управления, запрос сеанса для настройки выбранного компонента плоскости данных из набора компонентов плоскости данных для обработки сеанса, созданного для запроса сеанса, так что выбранная плоскость данных компонент может напрямую связываться с удаленным устройством, используя второй сетевой интерфейс для обработки сеанса.

15. Энергонезависимый машиночитаемый носитель информации по п. 14, в котором настройка выбранного компонента плоскости данных включает: выполнение маршрутизации на основе политик для выбора выбранного компонент плоскости данных из набора компонентов плоскости данных; пересылка первым компонентом плоскости управления сеанса запрос к выбранному компоненту плоскости данных; выступая выбранный компонент плоскости данных, функции управления сеансом для создать сеанс; отправка выбранным компонентом плоскости данных, ответ создания сеанса на первый компонент плоскости управления установить путь к данным для сеанса с выбранной плоскостью данных компонент через второй сетевой интерфейс.

16. Энергонезависимый машиночитаемый носитель информации по п. 14, способ, дополнительно содержащий: определение нагрузки набора компоненты плоскости данных выше порогового значения; и создание нового компонент плоскости данных для плоскости данных для увеличения емкости плоскость данных.

17. Энергонезависимый машиночитаемый носитель информации по п. 14, способ, дополнительно содержащий: определение нагрузки набора компоненты уровня управления ниже порогового значения; и удаление компонент плоскости управления из набора компонентов плоскости управления в уменьшить пропускную способность плоскости управления.

18. Энергонезависимый машиночитаемый носитель информации по п. 14, способ, дополнительно содержащий: определение нагрузки набора компоненты плоскости данных ниже порогового значения; и удаление данных компонент плоскости из набора компонентов плоскости данных, чтобы уменьшить емкость плоскости данных.

19. Энергонезависимый машиночитаемый носитель информации по п. 14, способ дополнительно включает настройку плоскости данных для запуска конфигурация высокой доступности, включающая: выполнение первого набор компонентов плоскости данных в активном режиме, так что первый набор компонентов плоскости данных может быть выбран для обработки сеансы; и выполнение второго набора компонентов плоскости данных в режиме ожидания, так что один или несколько из второго набора данных компоненты самолета могут быть переключены в активный режим в ответ на недоступность одного или нескольких из первого набора плоскости данных компоненты, так что сеансы могут поддерживаться вторым набором компонентов плоскости данных.

20. Энергонезависимый машиночитаемый носитель информации по п. 14, способ дополнительно включает выполнение сетевой функции. уровень оркестрации виртуализации для координации набора элементов управления компоненты плоскости и набор компонентов плоскости данных.


Описание

СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Эта заявка испрашивает приоритет согласно 35 USC. .sctn. 119 (e) к US Provisional Application Ser. № 62 / 459,750, под названием «МАСШТАБИРУЕМОЕ РАЗВИТИЕ ЯДРА ПАКЕТА», поданная февраля16, 2017, который полностью включен в настоящий документ посредством ссылки.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ

[0002] Описанные здесь методы в основном относятся к масштабируемое развитое пакетное ядро.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Развитое пакетное ядро ​​(EPC) является основой для предоставления конвергентные услуги передачи голоса и данных для сотовых сетей, например 4G и сети 5G. При развертывании физических сетей EPC обычно используются выделенные физические устройства и / или сетевые карты для настройки устройства для сети EPC. Такие устройства и / или карты обычно обрабатывают как сигнальные, так и информационные аспекты сети. Следовательно, например, при добавлении новой карты или устройства данные и аспекты управления увеличиваются (например, даже если это только необходимо чтобы увеличить аспект данных, а не аспект управления). Дальше, при добавлении дополнительного устройства или карты путь к данным может не легко перемещаться между существующими сетевыми устройствами и новым устройством (например, из-за того, как сигнализация связана с каждым устройство).

[0004] По мере того, как приложения данных увеличивают потребление полосы пропускания, может быть желательно только добавить аспекты данных, но не добавлять к аспектам управления (или наоборот).Например, если приложение поддерживает видео 4K, может увеличиться пропускная способность по сравнению с другими технологиями (например, из-за количества данных потребляется видео 4K), но сигнализация может остаться прежней.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] В соответствии с раскрытым предметом изобретения, устройство, системы и методы предоставляются для масштабируемого EPC, что позволяет аспекты данных и сигнализации для эластичного и динамического масштабирования (например, согласно требованиям сети и / или сети требования).

[0006] Некоторые варианты осуществления относятся к компьютеризированному способу для обеспечение распределенной базовой структуры для голоса и данных сеть. Способ включает выполнение плоскости управления, содержащей набор компонентов плоскости управления, связанных с плоскостью управления, содержащий: выполнение компонентов плоскости управления с использованием набора виртуальные машины, работающие на первом наборе вычислительных устройств связанный с плоскостью управления; и обеспечение первой сети интерфейс для плоскости управления к сети передачи голоса и данных, при этом первый сетевой интерфейс совместно используется набором управления компоненты самолета.Метод включает выполнение плоскости данных состоящий из набора компонентов плоскости данных, связанных с данными плоскость, включающая: выполнение компонентов плоскости данных с использованием набора виртуальных машин, работающих на втором наборе вычислительных устройств связанный с плоскостью данных; и обеспечение второй сети интерфейс для плоскости данных к сети передачи голоса и данных, при этом второй сетевой интерфейс совместно используется набором плоскости данных составные части. Метод включает получение через первую сеть интерфейс, запрос сеанса от удаленного устройства.Метод включает в себя обработку с использованием первого компонента плоскости управления из набор компонентов плоскости управления, запрос сеанса для настройки выбранный компонент плоскости данных из набора компонентов плоскости данных для обработки сеанса, созданного для запроса сеанса, так что выбранный компонент плоскости данных может напрямую связываться с удаленное устройство, использующее второй сетевой интерфейс для обработки сеанс.

[0007] Некоторые варианты осуществления относятся к устройству, сконфигурированному для предоставить распределенную базовую структуру для сети передачи голоса и данных.Устройство включает в себя процессор, связанный с памятью и набор дополнительных ресурсов обработки. Процессор есть сконфигурирован для выполнения инструкций, хранящихся в памяти, которые вызывают процессор для выполнения плоскости управления, содержащей набор компоненты плоскости управления, связанные с плоскостью управления, содержащий: выполнение компонентов плоскости управления с использованием набора виртуальные машины, работающие на первой части набора ресурсы обработки; и предоставление первого сетевого интерфейса для плоскость управления для сети передачи голоса и данных, причем первая сетевой интерфейс используется набором компонентов плоскости управления. Процессор выполняет плоскость данных, содержащую набор плоскостей данных. компоненты, связанные с плоскостью данных, включая: выполнение компоненты плоскости данных, использующие набор виртуальных машин, работающих на второй части набора ресурсов обработки; и предоставление второго сетевого интерфейса для плоскости данных к сеть передачи голоса и данных, в которой второй сетевой интерфейс разделяется набором компонентов плоскости данных. Процессор получает, через первый сетевой интерфейс запрос сеанса от удаленного устройство.Процессор обрабатывает, используя первую плоскость управления компонент из набора компонентов плоскости управления, сеанс запрос на настройку выбранного компонента плоскости данных из набора компонентов плоскости данных для обработки сеанса, созданного для запрос сеанса, чтобы выбранный компонент плоскости данных мог напрямую общаться с удаленным устройством, используя второй сетевой интерфейс для обработки сеанса.

[0008] Некоторые варианты осуществления относятся по меньшей мере к одному энергонезависимому машиночитаемый носитель данных. По крайней мере, одно временное машиночитаемый носитель данных кодируется множеством исполняемые компьютером инструкции, которые при выполнении выполняют способ, включающий выполнение плоскости управления, содержащей набор компоненты плоскости управления, связанные с плоскостью управления, содержащий: выполнение компонентов плоскости управления с использованием набора виртуальные машины, работающие на первом наборе вычислительных устройств связанный с плоскостью управления; и обеспечение первой сети интерфейс для плоскости управления к сети передачи голоса и данных, при этом первый сетевой интерфейс совместно используется набором управления компоненты самолета.Метод включает выполнение плоскости данных состоящий из набора компонентов плоскости данных, связанных с данными плоскость, включающая: выполнение компонентов плоскости данных с использованием набора виртуальных машин, работающих на втором наборе вычислительных устройств связанный с плоскостью данных; и обеспечение второй сети интерфейс для плоскости данных к сети передачи голоса и данных, при этом второй сетевой интерфейс совместно используется набором плоскости данных составные части. Метод включает получение через первую сеть интерфейс, запрос сеанса от удаленного устройства.Метод включает в себя обработку с использованием первого компонента плоскости управления из набор компонентов плоскости управления, запрос сеанса для настройки выбранный компонент плоскости данных из набора компонентов плоскости данных для обработки сеанса, созданного для запроса сеанса, так что выбранный компонент плоскости данных может напрямую связываться с удаленное устройство, использующее второй сетевой интерфейс для обработки сеанс.

[0009] Таким образом, довольно широко очерчены особенности раскрытого предмета, чтобы подробные его описание, которое следует ниже, может быть лучше понято, и в чтобы настоящий вклад в искусство был лучше оценен.Есть, конечно, дополнительные возможности раскрытый объект, который будет описан ниже, и которые будут являться предметом прилагаемой формулы изобретения. Следует понимать, что фразеология и терминология используются здесь с целью описания и не должны можно рассматривать как ограничение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] На чертежах все идентичны или почти идентичны компонент, показанный на различных фигурах, представлен аналогичный ссылочный символ.Для ясности не каждый компонент может быть обозначен на каждом чертеже. Рисунки не обязательно нарисованы в масштабе, с акцентом на иллюстрируя различные аспекты методов и устройств описано здесь.

[0011] Фиг. 1 показан пример сети, по мнению некоторых Примеры.

Фиг. 2 показывает примерную масштабируемую системную архитектуру. эволюционный (SAE) шлюз (SAE-GW), по мнению некоторых варианты.

Фиг. 3 показывает примерную четырехуровневую модель задачи в соответствии с к некоторым вариантам.

Фиг. 4 показывает примерную диаграмму потока вызовов в масштабируемое развитое пакетное ядро ​​согласно некоторым вариантам осуществления.

Фиг. 5 показана схема резервирования между VNF в соответствии с некоторые варианты.

Фиг. 6 показана схема эталонной архитектуры, по некоторым примерам.

Фиг. 7 показана схема функции виртуальной сети. реализация, согласно некоторым вариантам реализации.

[0018] Фиг. 8 показана схема предотвращения узких мест в гипервизор и операционная система согласно некоторым вариантам осуществления.

Фиг. 9 показывает примерную систему для масштабируемого развитого пакетное ядро, согласно некоторым вариантам осуществления.

[0020] Фиг. 10 показывает VNFM и оркестровку, по мнению некоторых варианты.

Фиг. 11 показывает схему потока вызовов VNF, согласно некоторые варианты.

Фиг. 12 показано решение виртуализации с использованием мобильного платформа пограничных вычислений, согласно некоторым вариантам осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0023] Изобретатели признали и оценили, что различные методы могут быть использованы для создания масштабируемого решения EPG, которое поддерживает различные беспроводные технологии, включая 3G, 4G и 5G.Виртуальные функции могут использоваться для выполнения данных и плоскости управления аспекты EPG, позволяя EPG независимо масштабировать и управлять функциями плоскости данных и управления.

[0024] Традиционное развертывание сетей EPC, таких как EPC сеть 100, показанная на фиг. 1, не позволяют отдельно масштабировать данные и аспекты управления сетью. Как показано на фиг. 1, Сеть EPC 100 включает универсальный наземный радиодоступ Сеть (UTRAN) 102, сеть радиодоступа GSM EDGE (GERAN) 104, a Обслуживающий узел поддержки службы пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS) (SGSN) 106, объект управления мобильностью (MME) 108, домашний абонентский сервер (HSS) 110, обслуживающий шлюз 112, развитая сеть UTRAN (E-UTRAN) 114, Функция правил политики и начисления платы (PCRF) 116 и шлюз PDN 118.Сеть 100 EPC также включает в себя шлюз X2 (X2-GW) 120, Сервисный шлюз (SeGW) 122, шлюз малых сот 124, (HeMS) 126, Развитый шлюз пакетных данных (ePDG) 128, надежный беспроводной доступ Шлюз (TWAG) 130. Сеть 100 EPC включает трех пользователей. Оборудование (UE) 142a-c. TWAG 130 находится на связи с UE 142c через надежную сеть Wi-Fi 132, а ePDG 128 находится в связь с UE 142c через ненадежную сеть Wi-Fi 134. SeGW 122 обменивается данными с компонентом выгрузки данных 138. через транспортную сеть 136.Компонент 138 выгрузки данных находится в связь с локальным шлюзом (L-GW) 140 и домашним eNodeB (HeNB) s 140a и 140b, которые поддерживают связь с UE 142b. В UE 142a поддерживает связь с сетью 100 через E-UTRAN. 114.

[0025] В частности, обслуживающий шлюз 112 направляет и пересылает пакеты пользовательских данных. Обслуживающий шлюз 112 также может действовать как привязка мобильности для плоскости пользователя во время передачи обслуживания между eNodeB и как якорь для мобильности между LTE и другими 3GPP технологии.Обслуживающий шлюз 112 управляет и хранит UE контексты, такие как параметры службы IP-носителя и сети информация о внутренней маршрутизации. Он также выполняет репликацию пользовательский трафик в случае правомерного перехвата. Шлюз PDN 118 обеспечивает связь от UE к внешним сетям пакетной передачи данных служа точкой выхода и входа трафика для UE. Шлюз 118 PDN может выполнять принудительную политику, пакетную фильтрация, поддержка тарификации, законный перехват и пакетная скрининг. Шлюз 118 PDN может действовать как якорь для мобильности между технологиями 3GPP и не-3GPP (например, WiMAX).

[0026] Изобретатели признали и оценили, что это желательно отделить аспекты данных от аспектов управления EPC, например, предоставленные обслуживающим шлюзом 112 и / или шлюз PDN 118. Отделение данных от управления может, например, упростить раздельное масштабирование данных и аспекты управления сеть (например, масштабировать каждую по-разному для разных вычислений Сервисы).Методы, описанные здесь, в некоторых вариантах осуществления, обеспечить отдельную плоскость (и) управления (например, для сигнализации) и плоскость (и) данных (например, для трафика данных, такого как видео, голос и / или другие данные) в виртуальных развертываниях EPC. Если, например, есть необходимо добавить емкость данных, тогда методы могут быть использованы для создавать экземпляры плоскости данных без необходимости добавления на уровень управления без необходимости. Аналогично, например, плоскость данных и / или плоскость управления могут быть уменьшены, если сеть недостаточно использует ресурсы. Это может позволить развертывание которые можно легко настроить в соответствии с объемом ресурсов требуется конкретной сети.

[0027] Методы, описанные здесь, относятся к пропускной способности и масштабируемость EPC в виртуальной среде. В некоторых варианты осуществления, методы могут использоваться для обеспечения эластичного и линейно масштабируемое ядро ​​EPC (например, включая сеть пакетной передачи данных) Шлюз (P-GW) и обслуживающий шлюз (S-GW)) для поддержки трафика для Мобильные сети 5G. В некоторых примерах методы могут обеспечить одна или несколько из следующих функций.Эти методы могут обеспечить прозрачность службы, так что один адрес плоскости управления представляет кластер как единый логический объект для соседней сети элементы. Эти методы могут обеспечить высокую производительность тракта данных. Эти методы могут обеспечить вертикальное масштабирование вверх / вниз любого виртуального машина (ВМ) в кластере функций виртуальной сети (VNF). В методы могут обеспечить линейное горизонтальное масштабирование (например, вход / выход) емкость и пропускная способность сеанса. Эти методы могут обеспечить несколько терабит пропускной способности на кластер с оптимальной сетью использование полосы пропускания.Эти методы могут обеспечить гибкий высокий схема доступности (HA) и / или поддержка горячего резервирования 1: 1 или N: 1 «теплый» резерв на основе соглашения об уровне обслуживания (SLA). Техники может обеспечить независимое обновление / переход на более раннюю версию программного обеспечения каждой виртуальной машины внутри кластера. Эти методы могут включать песочницу вживую кластер, чтобы пропитать новый выпуск перед окончательным развертыванием. Эти и другие особенности будут описаны и дополнительно оценены с учетом описание здесь.

[0028] В нижеследующем описании представлены многочисленные конкретные детали. изложены в отношении систем и методов раскрытого предмет и среда, в которой такие системы и методы могут работать и т. д., чтобы обеспечить тщательный понимание раскрытого предмета. Будет очевидно для специалиста в данной области, однако, что раскрытый объект вопрос может осуществляться без таких конкретных деталей, и что определенные особенности, которые хорошо известны в данной области техники, не являются подробно описаны во избежание усложнения раскрытого предмет. Кроме того, следует понимать, что приведенные ниже примеры являются примерными, и предполагается, что что есть другие системы и методы, которые входят в сферу раскрытого предмета.

Фиг. 2 показывает примерную масштабируемую системную архитектуру. эволюционный (SAE) шлюз (SAE-GW) 200, по мнению некоторых варианты. SAE-GW 200 имеет отдельную плоскость 202 управления и плоскость 204 данных, чтобы позволить отдельно масштабировать каждую плоскость. В плоскость управления 202 эластична в том смысле, что может включать в себя любые количество компонентов уровня управления, таких как агенты маршрутизации GTP-C (GRA). Как показано в этом неограничивающем примере, плоскость управления 202 включает активный GRA 206a и резервный GRA 206b (вместе именуемые здесь как СОГ 206).Уровень данных 204 эластичен в в том смысле, что он может включать любое количество путей к данным SAE (SAE-DP). Как показано в этом неограничивающем примере, плоскость данных включает три SAE-DP 208a-208c (совместно именуемые здесь как SAE-DP 208), где SAE-DP 208a и 208b активны, а SAE-DP 208c находится в режиме ожидания. GRA 206 и SAE-DP 208 находятся на связи с базой данных (БД) 210, которая может иметь несколько (n) экземпляров. В DB 210 может сохранять, например, данные о состоянии сеанса и другие соответствующие данные, используемые плоскостями данных и управления 204, 206.DB 210 может использоваться для различных целей, например, для восстановления.

[0030] Каждый компонент плоскости управления может использоваться в ядре сеть для сигнализации, например, для передачи сигналов между шлюзом GPRS узлы и обслуживающие узлы для активации сеансов, деактивации сеансов, настроить параметры качества обслуживания. Обращаясь далее к фиг. 2, каждый GRA 206 может предоставить одну точку для приема данных и может быть настроенным для выполнения распределения сеансов только на элементе управления плоскость 204 (например, с использованием протокола туннелирования GPRS (GTP) -C).РАГ может быть настроен как простой и / или легкий с полным состоянием GRA.

[0031] Ссылаясь далее на компоненты плоскости управления (например, GRA), плоскость 204 управления может включать в себя агент маршрутизации GTP-C. В Агент маршрутизации GTP-C может действовать как точка входа в кластер серверы / виртуальные машины для уровня управления (например, реализация GRA). Например, запросы на подключение к сети с коммутацией пакетов данных (PDN) могут прибывают в GRA через единственный IP-адрес, настроенный как конечную точку GTP-C в сеть, а агент маршрутизации GTP-C может использоваться для выполнения маршрутизации и / или балансировки нагрузки между различными GRA в плоскости управления.Использование одной точки входа может для Например, обеспечить прозрачность сервиса, представив кластер как единый логический объект для внешних сетевых функций. GRA может направлять каждый новый запрос на подключение к выбранному серверу SAE-DP в плоскость данных 206, используя, например, имя точки доступа (APN) таблица маршрутизации / политики, которая выполняет маршрутизацию на основе таких критериев, как доступность и / или мощность. Агент маршрутизации GTP-C может поддерживать липкость для установленных сеансов.

[0032] Каждый компонент плоскости данных может быть настроен для обеспечения путь к данным для сеансов. В приведенном ниже списке приведены примерные характеристики компонентов плоскости данных:

TABLE-US-00001 Соответствие 3GPP Release 13 Линейная масштабируемость производительность Автономный PGW Управление переносом по умолчанию Автономный SGW Управление выделенными каналами передачи данных Комбинированный SGW / PGW-SAE-GW Несколько каналов передачи данных поддержка Local Gateway-for SIPTO и LIPA GTPv 1, v2 EPC в «коробке» для частного LTE Gp и развертывания поддержки S8 Поддержка VRF Локальная Точка привязки мобильности для преобразования DSCP в QCI хэндовера eNB VLAN Применение политик контроля для поддержки ресурсов BGPv4 / 6 и Выделение и использование OSPFv2 / 3. Распределение IP-адресов — локальное или AAA UE. выделение адресов IPv4 и IPv6 и двойной стек IPv4 / IPv6 Packet поддержка пересылки и маршрутизации Постоплата и предоплата Поддержка конфигурации фильтра пакетов Соответствие 3GPP Gx и Gy Законное Поддержка перехвата Разделение плоскости управления и плоскости пользователя X1_1 (администрирование) Portable user plane X2 (IRI) Intel DPDK support X3 (CC) Имена виртуальных точек доступа (APN) для поверхностной проверки пакетов IP исходный адрес антиспуфинг Idle и абсолютный тайм-аут сеанса Fine гранулярность сквозного QoS (для каждой службы поддержки прямого туннеля, на поток, на пользователя) управление тип PDN IPv4, IPv6, объявление IPv4v6 На учет потока служебных данных и запретить прямую пересылку между статистика биллинга мобильных абонентов Intra и Inter VNF резервирование Создание CDR Гео-избыточность Частичное CDR на том, время Поддержка перекрывающихся адресов Автономная зарядка-Gz поддержка S2b поддержка аутентификации через GTPv2 RADIUS и учет S6b через Включение службы API ACL ACL конфигурации Diameter

[0033] Далее со ссылкой на фиг. 2, плоскость 204 данных может быть настроен для обеспечения прямой плоскости данных (например, с использованием GTP-U / SGi интерфейс) к каждому серверу или виртуальной машине SAE-DP. Открытый протокол может быть предоставлен на всех серверах и / или виртуальных машинах интерфейсы для GRA и / или SAE-DP. Можно добавить больше узлов DP, например, для увеличения пропускной способности уровня данных 204. поэтому путь данных может быть увеличен или уменьшен по мере необходимости. В плоскость прямых данных 206 может использовать полосу пропускания больше эффективно, например, по сравнению с проходящим через распределение.Например, прямой путь к данным может разрешить все трафик сеанса, чтобы идти прямо к месту назначения, чтобы избежать использование любой дополнительной полосы пропускания, например, что может помочь методы масштабируются по мере необходимости и эффективно используют пропускная способность.

[0034] Ссылаясь далее на уровень данных 206, один IP-адрес может быть настроен как конечная точка GTP-U (например, отличная от IP-адрес, используемый для плоскости управления 204) в сеть для SAE-DP. Идентификаторы плоскости данных, например, полностью определенный туннель. идентификаторы конечных точек (FTEID), могут переноситься внутри плоскости управления сообщения, так что он может быть автоматически обнаружен спутниковый шлюз (SGW).SGW может быть выполнен как виртуальный сетевая функция, как обсуждается далее в связи с фиг. 12. Различные внутренние конечные точки GTP-U позволяют трафику плоскости данных 206 к доставляться непосредственно к конкретной виртуальной функции или блок обработки. Наличие отдельных конечных точек GTP-U может позволить система для достижения линейного / неограниченного горизонтального масштаба (например, для пропускная способность несколько терабит). Отдельные конечные точки GTP-U могут для Например, сохранение пропускной способности сети. Плоскость данных 206 может быть гибко конфигурируется для схем высокой доступности, так что есть теплый N: 1 резервная конфигурация SAE-DP и / или 1: 1 горячий резерв конфигурация.Различные SLA могут быть настроены с разными HA схемы. Например, SLA можно настроить для разных публичных сети передачи данных (PDN). Например, SLA можно использовать для настройки горячее резервирование для IP Multimedia Subsystem (IMS) PDN, SLA может быть используется для настройки горячего резервирования для iNET PDN и / или подобно.

[0035] В некоторых вариантах реализации показанный SAE-GW 200 может использоваться для реализовать функции сети 100, показанной на фиг. 1, в том числе основные особенности сетевой архитектуры SAE.Например, SAE-GW 200 может реализовывать функции обслуживающего шлюза 112 и / или Шлюз PDN 118. Специалист в данной области техники оценит, что пример GRA, показанный на фиг. 2 (например, и на других рисунках) может быть используется для обработки любого количества протоколов. Например, техники может использоваться для обработки протокола мобильности, DOC SIS, soft GRE, и / или любой другой протокол, который можно расширить с помощью сигнализации и описанные здесь методы плоскости данных.

Фиг. 3 показывает примерную четырехуровневую модель 300 задачи, согласно некоторым вариантам. Первый слой 302a включает в себя различные демоны, включая протокол конфигурации сети (Netconf) Daemon 310, простой протокол управления сетью (SNMP) демон 312 и API передачи репрезентативного состояния (RESTAPI) демон 314. Второй уровень 302b включает виртуальную сеть Функция (VNF) контроллера 320, контроллер HA 322, сообщение маршрутизатор 324, механизм 326 БД и диспетчер адресов 328. третий уровень 302c включает в себя диспетчер 330 маршрутов, маршрутизация демоны 332, менеджер FFE 334 и FFE 336.Четвертый слой 302d включает в себя диспетчер 340 соединений, диспетчер 342 трафика, и диспетчер аутентификации, авторизации и учета (AAA) 344.

[0037] Ссылаясь на первый уровень 302a, Netconf Daemon 310, Демон SNMP 312 и демон 314 RESTAPI предоставляют разные интерфейсы для взаимодействия с различным внешним управлением и / или приложения для оркестровки. Например, как обсуждается далее ниже интерфейсы могут использоваться для взаимодействия с виртуальным механизм оркестрации сетевых функций (VNF), который может управлять компоненты плоскости управления и данных.

[0038] Ссылаясь на второй уровень 302b, контроллер 320 VNF может обеспечить управление конфигурацией, мониторинг ресурсов, масштабирование услуги и / или тому подобное. Контроллер 322 HA может координировать обнаружение сбоев, восстановление задач, переключение между VNF и / или подобно. Маршрутизатор сообщений 324 может обеспечивать внутренний обмен сообщениями. служба. Механизм 326 БД может предоставить унифицированный механизм для восстановить информацию о состоянии VNF после программного и / или аппаратного обеспечения отказ. Диспетчер адресов 328 обеспечивает выделение адресов. обслуживание через, e.g., локальный пул IP-адресов через динамический хост Пул протокола конфигурации (DHCP) и / или тому подобное.

[0039] Ссылаясь на третий уровень 302c, диспетчер 330 маршрутов и демоны маршрутизации 332 реализуют протоколы маршрутизации (например, граничные протокол шлюза (BGP), сначала откройте кратчайший путь (OSPF) и / или подобно). В некоторых вариантах осуществления менеджер 334 FFE может предоставлять путь данных, и FFE 336 может реализовать фактический путь данных поиск и пересылка.

[0040] Ссылаясь на четвертый уровень 302d, диспетчер соединений 340 управляет обработкой тракта управления шлюза.Например, диспетчер 340 соединений выполняет обмен интернет-ключами (IKE) обработка пакетов для шлюза безопасности, пакетов IKE и GTP-C обработка для усовершенствованных шлюзов пакетных данных (ePDG) и / или подобно. Диспетчер 342 трафика может обрабатывать тракт данных. шлюза. Например, диспетчер 342 трафика может предоставить пакет инкапсуляции полезной нагрузки (ESP) восходящего канала и IP нисходящего канала, Обработка пакетов GTP-U и / или тому подобное. Менеджер AAA 344 может предоставлять протоколы AAA, такие как удаленная аутентификация пользователя с телефонным подключением Служба (RADIUS) и / или служба клиента Diameter для SeGW (e.грамм., SeGW 122), ePDG (например, ePDG 128) и / или любой другой шлюз Сервисы.

Фиг. 4 показывает примерную диаграмму потока 400 вызовов в масштабируемое развитое пакетное ядро ​​согласно некоторым вариантам осуществления. В На шаге 1 SAE-GW получает запрос на создание сеанса (CSREQ). В На шаге 2 GRA выполняет маршрутизацию на основе политик для выбора SAE-DP. На шаге 3 GRA пересылает CSREQ выбранному SAE-GW. В На этапе 4 SAE-DP выполняет функции управления сеансом. В функции управления сеансом могут включать, например, IP-адрес распределение, управление и плоскость данных, распределение FTEID, шлюз интерфейс (e.g., Gx, Gy interface) взаимодействие и / или тому подобное. В на шаге 5 SAE-DP выдает ответ на создание сеанса (CSRSP) и передает его обратно в GRA. На шаге 6 GRA пересылает CSRSP к месту назначения. Как показано на шаге 7, путь к данным для сеанса устанавливается непосредственно с SAE-DP (например, сеанс не проходят через GRA и / или контрольный путь).

Фиг. 5 показана схема 500 резервирования между VNF, согласно некоторым вариантам. Такое резервирование между VNF может быть используется для запуска компонентов плоскости управления, компонентов плоскости данных или обе.Активный VNF 502 включает в себя основной двигатель 504 DB, набор прикладные задачи (AppTask) 506 (показаны как AppTasks 506a-506c) и контроллер 508 HA (например, контроллер 322 HA на фиг. 3). В резервный VNF 510 включает резервный механизм БД 512, набор прикладные задачи (AppTask) 514 (показаны как AppTasks 514a-514c), и контроллер 516 HA. Состояние сеанса может быть синхронизировано в реальном время между активными и резервными VNF 502, 510 через DB слой. Сеанс на активном VNF 502 может быть предварительно создан на резервный VNF 510, e.g., даже до того, как произойдет переключение. Это может быть сделано, например, чтобы обеспечить минимальное время переключения.

[0043] Как обсуждалось выше, аспекты плоскости данных и Уровень управления может выполняться как сетевые функции. Сеть функции могут быть виртуализированы и управляться с помощью виртуализации уровень управления, например уровень оркестрации. Сетевая функция (NF) — это функциональный строительный блок в сети. инфраструктура, которая может включать четко определенное функциональное поведение для конкретной функции.NF может быть, например, сетью узел или физическое устройство. Виртуализированная сетевая функция (VNF) представляет собой виртуализацию функции сетевого элемента, так что поведение функции и внешний интерфейс VNF одинаковы как его физический аналог (PNF). VVNF может состоять из одного или больше виртуальных машин, в этом случае это совокупная VNF или вложенные VNF.

Фиг. 6 показывает схему эталонной архитектуры 600, по некоторым примерам. Эталонная архитектура 600 может быть, например, эталонная архитектура ETSI NFV.Архитектура 600 включает в себя систему поддержки операций (OSS) / поддержку бизнеса Система (BSS) 602, оркестратор виртуализации сетевых функций (NFVO) 604, диспетчеры функций виртуальной сети (VNFM) 606, виртуализированные сетевые функции и связанные с ними EMS / OSS 608, структура виртуализации сетевых функций (NFVI) 610, и менеджер виртуальной инфраструктуры (VIM) 612.

NFV включает в себя набор контрольных точек, включая: (a) аппаратные ресурсы виртуализации (VI-Ha) (не показаны на фиг.6), (b) NFV-NFVI (Vn-Nf), (c) оркестратор (NFVO) -VNF Менеджер (Or-Vnfm), (d) Менеджер VIM-VNF (Vi-Vnfm), (e) orchestrator-VIM (Nf-Vi), (f) Управление OSS / BSS-NFV и Оркестровка (OS-MA), (g) VNF / Element Management System (EMS) -VNF Manager (Ve-Vnfm), и (h) служба, VNF и Описание инфраструктуры — Управление NFV и ORchestration (Се-МА).

[0046] NFVI 610 относится к совокупности всего оборудования и программные компоненты, которые создают среду, в которой VNF развернут.NFVI 610 может работать в нескольких местах. VIM 612 — это функция, которая управляет взаимодействиями VNF с вычислительными ресурсами, хранилищами и сетевыми ресурсами. VIM 612 может включать в себя функции инфраструктуры как услуги (IaaS). В VNFM 606 отвечает за управление жизненным циклом VNF (например, создание, обновление, запрос, масштабирование, удаление и / или тому подобное). Могут быть развернуты несколько VNFM 606, и / или один VNFM 606 может обслуживать несколько VNF. VNFM 606 может относить платформу к Функции управления жизненным циклом услуг (PaaS).NFVO 604 автоматизирует развертывание VNF и NFVI 610. NF граф пересылки — это граф логических связей, которые соединяют узлы NF с целью описания потока трафика между сетью функция (например, цепочка услуг). Компонент VNF (VNFC) — это подкомпонент VNF, выполняющийся в дискретной виртуальной машине.

Фиг. 7 показана схема 700 функции виртуальной сети. реализация, согласно некоторым вариантам реализации. Диаграмма 700 включает в себя виртуальную машину 702 с рядом компонентов, включая шлюз 704 малых сот (который включает виртуальный сетевая функция 706).Виртуальная машина 702 также включает в себя гостевая операционная система 708, в которую входят драйверы 710, сокеты 712, IPv4 / IPv6 функциональность 714 и Ethernet (ETH) 716. виртуальная машина 702 также включает в себя консоль 718, ETH 1/1 MAN 720, ETH 1/10 SVC 722, ETH 1/11 SVC 724, ETH 1/1 MAN 726 и интерфейс 726 флэш-памяти и RAID. Эти компоненты в связи с гипервизором 730. Гипервизор 730 включает vSwitch Manager (MAN) 732, vSwitches 734a-c и Хозяйство 736.Гипервизор 730 взаимодействует с различными сетевые карты NIC 742a-c, Fibre Channel 744 и дисковод (HDD) 746.

Фиг. 8 показана схема 800, позволяющая избежать узких мест в гипервизор и операционная система согласно некоторым вариантам осуществления. В качестве показано в конфигурации виртуальной сети 802, восходящий поток трафик проходит через гипервизор в виртуальные приложения, и аналогично нисходящий трафик проходит через гипервизор вернемся к оборудованию. Таким образом, в конфигурации 802 гипервизор должен обрабатывать как нисходящий, так и восходящий трафик, что может создать узкое место.Кроме того, виртуальные приложения все управляется операционной системой, которая может создать еще один горлышко бутылки. Конфигурация 804 виртуальной сети обходит гипервизор, а также использует отдельные программные библиотеки для выполнения виртуальные сетевые функции. Таким образом, как показано в виртуальной сети конфигурации 804 восходящий трафик идет непосредственно от оборудование в напрямую управляемую плоскость данных, выполняющую виртуальные сетевые функции, и аналогично нисходящий поток трафика от виртуальная сеть возвращается к аппаратному обеспечению, минуя гипервизор.Эта конфигурация, показанная на 804, позволяет избежать узкие места, которые могут присутствовать в конфигурации 802.

Фиг. 9 показывает примерную систему 900 для масштабируемого усовершенствованного пакетное ядро, согласно некоторым вариантам осуществления. В систему входит NFVO 902, VNFM 904, VIM 906, NFVI 908, VNF 910, EMS / система управления сетью (NMS) для VNF 912 и OSS / BSS 914. NFVO 902 включает каталог VNF, сервис сетевой каталог и портал выполнения заказов, а также взаимодействуют с дескриптор службы.VNFM 904 включает диспетчер приложений, базовые услуги, фундамент решения MobileEdge сервисы, а также приложения и автоматическая сборка виртуальных машин. VIM 906 запускает программное обеспечение, которое можно использовать для настройки и контроля физических и ресурсы виртуальной сети, такие как, например, openstack, vmware и icloud. NFVI 908 включает в себя виртуальное хранилище, виртуальную сеть, и виртуальные вычислительные аспекты системы 900, которые взаимодействовать с оборудованием хранения, сетевым оборудованием и вычислительное оборудование через уровень виртуализации.VNF 910 включает виртуальные функции, в том числе коммуникационную помощь для клиента Закона о правоприменении (CALEA), Политика и начисление Клиент Rules Function (PCRF), клиент AAA, SAE-GW, Home NodeB (HNB) -GW, ePDG, HeNB-GW и SeGW, каждый из которых может быть связан с EMS / NMS 912. NFVO 902 находится в связь с VNFM 904 (например, через Or-Vnfm), VIM 906 (например, через Or-Vi) и OSS / BSS 914 (например, через OS-MA). В VNFM 904 находится на связи с NFVO 902, как отмечалось выше, ВНФ 910 (e.g., через Ve-Vnfm) и VIM 906 (например, через Vi-Vnfm). VIM 906 взаимодействует с NFVO 902 и VNFM 904, как указано выше, а также NFVI 908 (например, через Nf-Vi). NFVI 908 взаимодействует с VIM 906, как указано выше, а также VNF 910 (например, через Vn-Nf). VNF 910 находятся в связь с OSS / BSS 914.

Фиг. 10 — схема 1000, иллюстрирующая виртуальную сеть. управление функциями (VNFM) и оркестровка, по мнению некоторых варианты.На диаграмме 1000 показан OpenStack VIM 1002, TACKER NFVO 1004 и OpenMANO NFVO 1006. Диаграмма 1000 также показать адаптер VNFM 1008, который взаимодействует с тремя VNFM в этом примере: ePDG VNFM 1010, SeGW / HeNB-GW VNFM 1012, и SAE-GW VNFM 1014. На схеме 1000 также показан пользователь интерфейс веб-приложения 1016 и базы данных 1018. Схема 1000 также показывает две VNF: ePDG VNF 1020 и SAE-GW VNF. 1022. Адаптер 1008 VNFM обменивается данными с NFVO. (TACKER NFVO 1004 и OpenMANO NFVO 1006).Адаптер VNFM 1008 является во взаимодействии с VNFM (ePDG VNFM 1010, SeGW / HeNB-GW VNFM 1012 и SAE-GW VNFM 1014). VNFM находятся в связь с веб-приложением 1016 пользовательского интерфейса через REST API. VNF могут взаимодействовать с VNFM. Как показано на диаграмме 1000 ePDF VNF 1020 взаимодействует с ePDG VNFM 1010, и SAE-GW VNF 1022 обменивается данными с SAE-GW VNFM 1014 (например, через NETCONF, как показано на этом пример).

Фиг.11 показывает схему потока вызовов 1100 VNF, согласно к некоторым вариантам. Поток вызовов находится в следующих сетях компоненты: инициатор 1102 запроса (например, UE), NFVO 1104 (например, TRACKER NFVO 1004 и / или OpenMANO NFVO 1006 на фиг. 10), VNFM 1106 (например, один из VNFM, показанных на фиг. 10, например, ePDG VNFM 1010, SeGW / HeNB-GW VNFM 1012 и / или SAE-GW VNFM 1014), VNF 1108 (например, один из VNF, показанных на фиг. 10, например, ePDG VNF 1020 и / или SAE-GW VNF 1022) и VIM 1110 (е. g. OpenStack VIM 1002 на фиг. 10).

[0052] На шаге 1 запрашивающая 1102 отправляет запрос с необходимыми параметры в NFVO 1104 (оркестратор) для создания экземпляра VNF пример. На шаге 2 NFVO 1104 проверяет запрос и (опционально) проверяет выполнимость запроса. На шаге 3 NFVO 1104 дает команду VNFM 1106 создать экземпляр FNV. На шаге 4, VNFM 1106 запрашивает у NFVO 1104 выделение необходимого вычислительные / сетевые ресурсы. На шаге 5 NFVO 1104 отправляет запрос выделения ресурсов выбранному VIM 1110 для выполнения.На этапе 6 VIM 1110 выделяет / создает виртуальные машины в соответствии с Virtual Deployment Unit (VDU), создает необходимые внутренние / внешние подключения и подключает виртуальные машины к сети. На шаге 7 VIM 1110 отправляет VNF 1108 подтверждение завершения выделение ресурсов для NFVO 1104. На этапе 8 NFVO 1104 подтверждает завершение выделения ресурсов VNFM 1106, возвращая соответствующую информацию о конфигурации. На шаге 9 VNFM 1106 настраивает VNF 1108 на любые специфичные для VNF параметры (например,g. , используя операции get / create / set config объекта через интерфейс конфигурации VNF). На шаге 10 VNFM 1106 подтверждает завершение создания экземпляра VNF в NFVO 1104. На шаге 11 NFVO 1104 подтверждает завершение Создание экземпляра VNF для запрашивающей стороны 1102.

[0053] В некоторых примерах пример оркестрации может быть реализуется следующим образом. XML-документ (например, ) могут быть сгенерированы и отправлены в VNFM, который создает активные и резервные виртуальные машины (например,г., горячий резерв). Сервис может запускаться и сообщать статистику приложения в VNFM (например, статус ОК). По мере увеличения нагрузки ВМ начать перегружаться и может сообщить о перегрузке в VNFM (например, со статусом ПЕРЕГРУЗКА). VNFM может активировать один или дополнительные резервные виртуальные машины и добавьте их в работающую службу. Это может снизить нагрузку на виртуальные машины ниже уровня перегрузки порог. VNFM может заполнить резервную очередь, загрузив новую ВМ (например, активирован тот же номер), но подождите, чтобы активировать новый ВМ, если / до тех пор, пока не произойдет перегрузка текущих активированных ВМ.

Фиг. 12 показано решение 1200 виртуализации, использующее платформа 1202 мобильных граничных вычислений (MEC), по мнению некоторых варианты. Платформа 1202 MEC может быть реализована на, для Например, оборудование COTS x86 (например, 1RU / 2RU). Платформа MEC 1202 может предоставить облачное решение, соответствующее ETSI NFV, включая обеспечение отдельной плоскости управления 1204 и плоскости рабочей нагрузки / данных 1206, как обсуждается здесь. Плоскость управления 1204 может включать Управление операторским уровнем и промежуточное ПО 1208 для телекоммуникационных компаний, включая Управление VM / VNF 1210, управление программным обеспечением 1212 и Управление сбоями / производительностью 12 14.Платформа MEC 1202 может запускать Платформа уровня управления OpenStack 1216. Уровень рабочей нагрузки / данных 1206 может включать ускоренный виртуальный порт 1220 операторского класса. ускоренный vSwitch 1222 и Linux 1224 операторского уровня.

[0055] VNF 1230 могут взаимодействовать с плоскостью управления 1204 и плоскость 1206 рабочей нагрузки / данных. VNF 1230 могут включать в себя ряд виртуальные машины для, например, как показано в этом примере, виртуального машина 1232, на которой работает H (e) NB-GW, виртуальная машина 1234, работающая PGW и SGW, а также виртуальная машина 1236, на которой запущены SeGW и ePDG.VNF 1230 обмениваются данными с OSS / BSS 1240 и NFV Orchestrators 1242.

[0056] Методы, работающие в соответствии с описанными принципами здесь может быть реализовано любым подходящим способом. Обработка а блоки решений на блок-схемах выше представляют шаги и действия, которые могут быть включены в алгоритмы, выполняющие эти различные процессы. Алгоритмы, полученные из этих процессов, могут быть реализовано как программное обеспечение, интегрированное с и управляющее работой одного или нескольких одно- или многоцелевых процессоров, могут быть реализованы в виде функционально эквивалентных схем, таких как цифровой Схема обработки сигналов (DSP) или специфическая для приложения Интегральная схема (ASIC) или может быть реализована в любой другой подходящий способ. Следует понимать, что блок-схемы включенные здесь, не отображают синтаксис или работу каких-либо конкретной схемы или любого конкретного языка программирования или тип языка программирования. Скорее, блок-схемы иллюстрируют функциональную информацию, которую может использовать специалист в данной области, чтобы изготовить схемы или реализовать алгоритмы компьютерного программного обеспечения для выполнять обработку конкретного устройства, выполняющего типы описанных здесь методик. Это также следует ценить что, если здесь не указано иное, конкретная последовательность шаги и / или действия, описанные в каждой блок-схеме, просто иллюстрация алгоритмов, которые могут быть реализованы и могут быть разнообразны в реализации и вариантах реализации принципов описано здесь.

[0057] Соответственно, в некоторых вариантах реализации описанные методы здесь могут быть воплощены в исполняемые компьютером инструкции реализовано как программное обеспечение, в том числе как прикладное программное обеспечение, система программное обеспечение, прошивка, промежуточное ПО, встроенный код или любой другой подходящий тип компьютерного кода. Такой исполняемый на компьютере инструкции могут быть написаны с использованием любого из ряда подходящих языки программирования и / или инструменты программирования или создания сценариев, и также может быть скомпилирован как исполняемый код машинного языка или промежуточный код, который выполняется на фреймворке или виртуальном машина.

[0058] Когда описанные здесь методы воплощены как исполняемые компьютером инструкции, эти исполняемые компьютером инструкции могут быть реализованы любым подходящим способом, включая как ряд функциональных объектов, каждое из которых обеспечивает одно или несколько операций для завершения выполнения алгоритмов, работающих в соответствии с к этим методам. «Функциональное средство», как бы оно ни было создано, является структурным компонентом компьютерной системы, который, когда интегрирована с одним или несколькими компьютерами и выполняется на них, вызывает один или несколько компьютеров для выполнения определенной операционной роли.А функциональное средство может быть частью или целым программным обеспечением элемент. Например, функциональное средство может быть реализовано как функция процесса, или как дискретный процесс, или как любой другой подходящий блок обработки. Если описанные здесь методы реализовано как несколько функциональных объектов, каждый из которых объект может быть реализован по-своему; все не должно быть реализовано таким же образом. Кроме того, эти функциональные помещения может выполняться параллельно и / или последовательно, в зависимости от ситуации, и могут передавать информацию между собой, используя общую память на компьютер (ы), на котором они выполняются, используя сообщение протокол передачи или любым другим подходящим способом.

[0059] Обычно функциональные возможности включают в себя процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т. д., которые выполняют определенные задачи или реализовать определенные абстрактные типы данных. Обычно функциональность функциональных объектов может быть совмещена или распределены по желанию в системах, в которых они работают. В некоторые реализации, одно или несколько функциональных средств, несущих изложенные здесь методы могут вместе сформировать полное программное обеспечение упаковка. Эти функциональные объекты могут в качестве альтернативы варианты осуществления, быть адаптированными для взаимодействия с другими, не связанными функциональные средства и / или процессы для реализации программного обеспечения программное приложение.

[0060] Были описаны некоторые примерные функциональные возможности. здесь для выполнения одной или нескольких задач. Должен быть оценил, однако, что функциональные возможности и разделение описанные задачи являются просто иллюстрацией типа функциональных объекты, которые могут реализовать описанные примерные методы здесь, и что варианты осуществления не ограничиваются реализацией в любом конкретном количестве, подразделении или типе функциональных объектов. В некоторых реализациях все функции могут быть реализованы в единый функциональный объект.Также следует понимать, что в некоторые реализации, некоторые из описанных функциональных возможностей здесь может быть реализовано вместе или отдельно от других (т. е. как единое целое или отдельные единицы), или некоторые из этих функциональные возможности не могут быть реализованы.

[0061] Машиноисполняемые инструкции, реализующие методы описано здесь (при реализации как один или несколько функциональных объектов или любым другим способом) в некоторых вариантах осуществления могут быть закодированы на одном или нескольких машиночитаемых носителях, чтобы обеспечить функциональность для СМИ.Машиночитаемые носители включают магнитные носители, такие как жесткий диск, оптические носители, такие как Компакт-диск (CD) или универсальный цифровой диск (DVD), постоянный или непостоянная твердотельная память (например, флэш-память, магнитная RAM и т. Д.) Или любой другой подходящий носитель. Такой Машиночитаемый носитель может быть реализован любым подходящим способом. Используемый здесь термин «машиночитаемый носитель» (также называемый «машиночитаемый носитель») относится к материальному хранилищу средства массовой информации. Материальные носители информации долговечны и имеют как минимум один физический, структурный компонент. В «машиночитаемом» среда, «как здесь используется, по крайней мере, один физический, структурный компонент имеет по крайней мере одно физическое свойство, которое может быть изменено в каким-то образом в процессе создания носителя со встроенными информация, процесс записи информации в ней или любые другой процесс кодирования носителя с информацией. Например, состояние намагниченности части физической структуры машиночитаемый носитель может быть изменен во время записи процесс.

[0062] Кроме того, некоторые методы, описанные выше, включают в себя действия хранение информации (например,g., данные и / или инструкции) в определенных способы использования этих методов. В некоторых реализациях этих методы — такие как реализации, в которых методы реализованы как компьютерно-исполняемые инструкции — информация могут быть закодированы на машиночитаемом носителе. Где конкретно структуры описаны здесь как предпочтительные форматы, в которых хранить эту информацию, эти структуры могут использоваться для передачи физическая организация информации при кодировании на носитель информации. Эти выгодные конструкции могут затем обеспечить функциональность носителя данных, влияя на работу одного или несколько процессоров, взаимодействующих с информацией; Например, за счет повышения эффективности компьютерных операций, выполняемых процессор (ы).

[0063] В некоторых, но не во всех реализациях, в которых методы могут быть воплощены в виде машиноисполняемых инструкций, эти инструкции могут быть выполнены на одном или нескольких подходящих вычислительное устройство (а), работающее в любой подходящей компьютерной системе, или одно или несколько вычислительных устройств (или один или несколько процессоров одного или больше вычислительных устройств) могут быть запрограммированы для выполнения исполняемые компьютером инструкции.Вычислительное устройство или процессор могут быть запрограммированы на выполнение инструкций, когда инструкции хранятся способом, доступным для вычислительного устройства или процессора, например, в хранилище данных (например, в кеш-памяти на кристалле или инструкции регистр, машиночитаемый носитель данных, доступный через шину, машиночитаемый носитель данных, доступный через один или несколько сети и доступны для устройства / процессора и т. д.). Функциональный средства, содержащие эти исполняемые компьютером инструкции, могут быть интегрированы и управляют работой одного многоцелевого программируемое цифровое вычислительное устройство, скоординированная система из двух или более универсальных вычислительных устройств, разделяющих вычислительную мощность и совместно применяя описанные здесь методы, один вычислительное устройство или скоординированная система вычислительного устройства (совмещенные или географически распределенные), предназначенные для выполнения методы, описанные здесь, один или несколько программируемых на месте Матрицы вентилей (FPGA) для реализации описанных методов здесь или в любой другой подходящей системе.

[0064] Вычислительное устройство может содержать по меньшей мере один процессор, сетевой адаптер и машиночитаемый носитель. Вычислительная устройство может быть, например, настольным или портативным персональным компьютером, персональный цифровой помощник (КПК), смартфон, сервер, или любое другое подходящее вычислительное устройство. Сетевой адаптер может быть любое подходящее оборудование и / или программное обеспечение для выполнения вычислений устройство для проводной и / или беспроводной связи с любым другим подходящее вычислительное устройство в любой подходящей вычислительной сети.В вычислительная сеть может включать в себя точки беспроводного доступа, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы и / или другое сетевое оборудование, а также любое подходящая проводная и / или беспроводная среда или среда связи для обмен данными между двумя или более компьютерами, включая Интернет. Машиночитаемый носитель может быть адаптирован для хранения данных в быть обработанными и / или инструкциями, которые должны быть выполнены процессором. В Процессор позволяет обрабатывать данные и выполнять инструкции. Данные и инструкции могут храниться на машиночитаемом медиа хранилище.

[0065] Вычислительное устройство может дополнительно иметь один или несколько компоненты и периферийные устройства, включая устройства ввода и вывода. Эти устройства могут использоваться, среди прочего, для представления пользователю интерфейс. Примеры устройств вывода, которые можно использовать для обеспечения пользовательский интерфейс включает принтеры или экраны дисплея для визуального презентация вывода и громкоговорителей или другого источника звука устройства для звукового представления продукции. Примеры ввода устройства, которые можно использовать для пользовательского интерфейса, включают клавиатуры, и указывающие устройства, такие как мыши, сенсорные панели и оцифровка таблетки.В качестве другого примера вычислительное устройство может получать ввод информацию через распознавание речи или другие звуковые формат.

[0066] Были описаны варианты осуществления, в которых используются реализованы в схемах и / или исполняемых компьютером инструкциях. Следует принять во внимание, что некоторые варианты осуществления могут иметь форму метода, для которого был приведен по крайней мере один пример. В действия, выполняемые как часть метода, могут быть заказаны любым подходящим путь. Соответственно, могут быть созданы варианты осуществления, в которых действия выполняется в порядке, отличном от показанного, который может включать выполнение нескольких действий одновременно, даже если показано как последовательные действия в иллюстративных вариантах осуществления.

[0067] Различные аспекты вариантов осуществления, описанных выше, могут быть используется отдельно, в комбинации или в различных схемах, не конкретно обсуждается в вариантах осуществления, описанных в выше и поэтому не ограничивается в своем применении детали и расположение компонентов, изложенных выше описание или проиллюстрировано на чертежах. Например, аспекты описанные в одном варианте осуществления могут быть объединены любым способом с аспекты описаны в других вариантах осуществления.

[0068] Использование порядковых терминов, таких как «первый», «второй», «третий», и Т. Д., в формуле изобретения изменить элемент заявки сам по себе не означает любой приоритет, приоритет или порядок одного элемента заявки над другим или временным порядком, в котором действия метода выполнены, но используются просто как ярлыки, чтобы отличить одно требование элемент с определенным именем из другого элемента, имеющего такое же имя (но для использования порядкового термина), чтобы различать претензию элементы.

[0069] Кроме того, используемые здесь фразеология и терминология предназначены для цель описания и не должна рассматриваться как ограничение.В использование «включая», «содержащий», «имеющий», «содержащий» «вовлечение» и его варианты в данном документе предназначены для охвата предметы, перечисленные после этого, и их эквиваленты, а также Дополнительные предметы.

[0070] Слово «примерный» используется в данном документе для обозначения службы в качестве пример, экземпляр или иллюстрация. Любой вариант, реализация, процесс, функция и т. д., описанные здесь как примерные, должны поэтому следует понимать, что это иллюстративный пример и не следует понимать как предпочтительный или выгодный пример, если иначе указано.

[0071] Описав таким образом несколько аспектов по меньшей мере одного вариант осуществления, следует принять во внимание, что различные изменения, модификации и улучшения будут легко осуществлены специалистами в искусстве. Такие изменения, модификации и улучшения являются предназначены для того, чтобы быть частью этого раскрытия, и предназначены для в соответствии с духом и объемом описанных здесь принципов. Соответственно, приведенное выше описание и чертежи приведены в качестве только пример.

* * * * *


Технологии | Бесплатный полнотекстовый | Гибкие датчики — от материалов к приложениям

Проводящие материалы играют важную роль, начиная с их применения в качестве чувствительных к изгибу слоев в датчиках давления и деформации до контактов на органических тонкопленочных транзисторах, таких как те, которые используются в датчиках газа и биодатчиков.В этом разделе представлен обзор основных проводящих материалов, используемых в гибких датчиках.

2.1.1. Металлы
Металлы являются одними из наиболее часто используемых материалов в качестве проводников как в гибких, так и в эластичных датчиках. Медь (Cu) [7,8], золото (Au) [9,10,11,12,13], молибден (Mo) [14,15], серебро (Ag) [16,17,18,19,20 ], платина (Pt) [21,22], хром (Cr) [23,24], алюминий (Al) [25,26,27,28], никель (Ni) [11,29] и магний (Mg) [30,31] все широко используются из-за их собственной электропроводности и высокой механической стабильности при изгибающем напряжении вплоть до микрометрового масштаба [32]. Au широко используется в виде тонкопленочных металлических контактов из-за его устойчивости к окислению. При использовании этого материала обычно используются подслои из титана (Ti) или Cr для увеличения адгезии к подложке [33,34,35,36]. Кроме того, Mg недавно стал контактным из-за его биосовместимости (Рисунок 2a). Кроме того, металлические тонкие пленки могут быть легко нанесены на гибкие подложки с помощью традиционных методов, таких как гальваника [37,38,39], распыление [15,23], термическое / электронно-лучевое испарение [9,22,40] и раствор методы [19,41,42].Тем не менее, хотя эти материалы подходят для гибких приложений, их нелегко использовать в сценариях с возможностью растяжения в форме тонких пленок, если не применяются тонкие модификации подложки [32,43,44]. Кроме того, они непрозрачны даже в виде пленок нанометровой толщины. Это важное свойство в приложениях, которые приносят пользу или зависят от прозрачности в видимом спектре, таких как фотодетекторы. Применение металлов с различной геометрией, таких как металлические нанопровода, наночастицы и металлические жидкие проводники, было выполнено для выполнения таких требований, как гибкость, растяжимость и прозрачность. Они открывают возможность для получения сильно растягиваемых проводящих пленок и более подходят для печатной электроники. В этом контексте медные нанопроволоки (CuNW) [45], золотые нанопроволоки (AuNW) [46,47], серебряные нанопроволоки (AgNW) [17,48] и жидкие металлы [49,50,51,52] являются наиболее перспективными. свойства для электродов с высокой растяжимостью. Металлические нанопроволоки могут быть изготовлены либо методами растворения (восходящий подход), либо методами шаблона / формирования рисунка (нисходящий подход) [53]. Нисходящий подход основан на формировании паттерна или росте с помощью шаблона сетчатых металлических структур и позволяет изготавливать идеально выровненные ННК [54].Недостатки этих методов проистекают из их сложности и, в случае методов с использованием шаблона, из-за наличия нежелательных материалов в структуре NW. И наоборот, процессы решения могут создавать большое количество ННК с контролируемыми размерами. Кроме того, процессы растворения более совместимы с производством больших площадей [55,56]. CuNW широко исследовались как растягиваемые проводники, тем не менее, склонность Cu к легкому окислению при контакте с воздухом препятствует ее прямому применению в гибких датчиках [45] .AuNW также имеют высокие значения проводимости и прозрачности. Gong et al. [46] продемонстрировали наночастицу золота, образованную путем самосборки обработанных в растворе AuNW, которые показали сопротивление листа 130,1 Ом / квадрат (Ом / ☐) и прозрачность около 92%. Хотя при более низкой прозрачности (60%) Lee et al. [47] достигли сопротивления листа 3 Ом / □ для металлической сетки из Au с шириной линии 3 мкм. Однако из-за высокой цены на золото и легкости окисления меди более широко используется Ag. Одна из основных проблем с проводимостью ННК заключается в повышенном сопротивлении перехода.Чтобы решить эту проблему, была исследована сварка AgNW с использованием источников света, как показано на рисунке 2b [48]. Основанный на аналогичном подходе, использование специально разработанной сверхбыстрой системы плазменной сварки с лазерным индуцированием (LPW) улучшило стыки AgNW с рулонной печатью на ПЭТ [17]. Сопротивление листа снизилось с 450 Ом / □ для несваренных пленок AgNW до 5 Ом / □, когда они экспонировались в течение 2,5 мкс. При этом прозрачность в видимом диапазоне не опускалась ниже 90%. Пленки, обработанные методом LPW, также показали превосходную стабильность при изгибе с минимальным изменением сопротивления при изгибе от 0 до 0.06 / мм [17]. Недавно Oh et al. [57] использовали чешуйки серебра, спеченные на растяжимой подложке из силиконового эластомера (Ecoflex ™) с использованием индивидуальной системы интенсивного импульсного света (рис. 2c). Этот процесс спекания основан на фототермическом эффекте, когда чешуйки Ag свариваются вместе за короткий промежуток времени, что позволяет избежать повреждения основы. При таком подходе устройства могут выдерживать 500% -ную деформацию при сохранении сопротивления ниже 200 Ом. В альтернативном подходе сочетание AgNW с другими проводящими материалами, такими как углеродные нанотрубки (CNT), также привело к получению высокопроводящих (27 Ом / □), согласующихся (деформация 500%) и прозрачных слоев (> 90%) без необходимость сложных процессов спекания [58]. Жидкие металлы представляют собой самый высокий коэффициент прилегаемости из всех проводящих материалов. Среди них наиболее широко используются эвтектические галлий-индиевые (EGaIn) и ртутные (Hg) [59,60]. Из-за своей токсичности Hg не является предпочтительным для гибких датчиков. С другой стороны, EGaIn является биосовместимым и широко используется в производстве гибких электронных компонентов [49]. Этот материал имеет проводимость 3,4 × 10 6 См / м [50]. Кроме того, уникальные реологические и самовосстанавливающие свойства EGaIn обеспечиваются эластичной тонкой пленкой из оксида галлия, которая препятствует вытеканию жидкости из микроканалов.Кроме того, низкая вязкость материала (1,9910 × 10–3 Па · с) способствует заполнению микрополостей в каналах [51,52]. Эти свойства делают жидкие металлы подходящими для изготовления поддающихся растяжению и самовосстанавливающихся проводящих контактов и электродов [61].
2.1.2. Аморфные оксидные проводники
Оксид индия-олова (ITO), оксид алюминия-цинка (AZO) и оксид индия-цинка (IZO) представляют собой класс материалов, обычно известных как прозрачные проводящие оксиды (TCO). Эти материалы изначально использовались в качестве отражающих инфракрасное (ИК) слоев на окнах, так как их плазменная частота находится в ИК-части электромагнитного спектра.Позже, с появлением тройных соединений, показывающих более высокую электропроводность, эти материалы стали широко применяться в качестве прозрачных проводников при разработке плоских дисплеев [62,63]. Такой переход в приложениях стал возможным благодаря развитию ITO. ITO представляет собой форму In 2 O 3 , легированную n-легированным оловом (Sn). Этот процесс легирования приводит к превосходному перекрытию орбиталей оксида металла и, как следствие, к низкой эффективной массе электронов. Это перекрытие приводит к большей подвижности электронов, что вместе с широкой запрещенной зоной и низкой плазменной частотой этого материала приводит к высокой проводимости и прозрачности [63,64].ITO сочетает в себе высокую прозрачность в видимом диапазоне (> 80%) с низким удельным электрическим сопротивлением (1 × 10–4 Ом · см) [64]. Кроме того, ITO можно наносить с помощью постоянного тока [65,66,67,68] и высокочастотного распыления при низких температурах [69], что делает его совместимым с полимерными подложками. По этим причинам ITO широко используется в качестве прозрачного электрода в гибких датчиках [20,70,71,72,73,74,75,76,77]. Тем не менее, значения удельного сопротивления ниже 5 × 10-4 Ом · см нелегко получить для производственных процессов при комнатной температуре [67].Кроме того, ITO плохо изгибается, и слои ITO толщиной 20 нм имеют критический радиус изгиба около 4,5 мм [78]. Кроме того, пленки из ITO на полиэтиленнафталате (PEN) или полиэтилентерефталате (PET) могут сильно повреждаться при изгибе на радиус около 10 мм [78]. Чтобы заменить ITO, IZO также недавно использовался для разработки гибких датчиков в качестве контактного материала [79,80]. Из-за стоимости и дефицита In существует заинтересованность в замене In в TCO. С этой целью были разработаны материалы с интересными свойствами для гибкой электроники, такие как AZO. Чжоу и др. [81] продемонстрировали, что слой AZO / Au / AZO на слюде демонстрирует поверхностное сопротивление 5 Ом / □ и прозрачность, близкую к 90%, для общей толщины слоя 126 нм, где слой Au соответствует 10 нм. Это устройство выдерживало радиус изгиба 7 мм, но его листовое сопротивление увеличивалось до 9 Ом / □ при изгибе до меньшего радиуса 5 мм.
2.1.3. Углеродные проводники
В 2004 г. введение Новоселовым и соавт. Расслоенного многослойного графена (FLG). [82] привели к резкому увеличению интереса к материалам на основе углерода.Сочетание высокой подвижности носителей (до 20000 см2В − 1 · с − 1 для электронов на графеновом полевом транзисторе (FET) [83]) со способностью устойчиво проводить высокие токи (> 1 × 108 А / см2) , сделало этот материал очень привлекательным для разработки тонкопленочных транзисторов [84,85], электродов батарей [86] и датчиков [87]. В области гибкой электроники материалы на основе углерода нашли большую часть своего применения в качестве электрических проводников и могут быть найдены в различных форматах, включая УНТ [88,89], волокна УНТ [90,91,92], графен [93,94]. , 95,96], восстановленный оксид графена (rGO) [97,98,99], технический углерод (CB) [100,101] и графит [102,103,104,105].Графен — это двумерный материал, который проявляет свойства как проводника, так и полупроводника [106]. Графен высокого качества может быть получен такими методами, как химическое осаждение из паровой фазы (CVD), а также механическое и химическое расслоение [93]. Механическое расслоение, то есть метод скотча [82], позволяет производить высококачественный графен, но размеры и манипуляции с отдельными слоями трудно контролировать. Химическое отшелушивание — широко используемый метод создания гибких сенсоров.Этот метод основан на окислении графита до оксида графена (GO) с последующим восстановлением этого соединения с образованием rGO. Этот этап обычно является неполным, и в графеновых слоях остаются оставшиеся функциональные группы, которые снижают их проводимость, но также повышают чувствительность rGO к различным химическим веществам. Это позволяет изготавливать химические сенсоры [107,108,109,110]. CVD-графен также очень интересен для разработки гибких сенсоров из-за его возможности изготовления большой площади.На рис. 3 показана зависимость роста между температурой и количеством предшественника углерода, присутствующего на поверхности металлического катализатора [111]. Как видно, контролируя эти параметры, можно получить как тонкие, так и толстые пленки ФЛГ и однослойного графена (СЛГ). Типичными металлами, используемыми в качестве катализатора для графена CVD, являются Ni и Cu. Кроме того, выращенный графен можно перенести на любую подложку путем нанесения полиметилметакрилата (ПММА) с последующим травлением металлического слоя.Затем плавающая поверхность графен / ПММА наносится на желаемую подложку. Волокна УНТ также привлекают значительное внимание в области гибких датчиков и устройств. Волокна УНТ состоят из большого количества ориентированных УНТ. УНТ — это одномерные проводники, состоящие либо из одного «свернутого» слоя графена, в результате чего образуются одностенные УНТ (ОСУНТ), либо из нескольких нанотрубок, которые имеют одну и ту же сердцевину, чтобы сформировать многостенные УНТ (МУНТ) [106]. К настоящему времени для волокон из углеродных нанотрубок, легированных йодом, были получены значения удельного электрического сопротивления 1 · 10−7 Ом · см [112].Кроме того, также сообщалось о прочности на разрыв, превышающей 9 ГПа [113]. Эти свойства в сочетании с их сопротивлением деформации (до 285% деформации при разрыве для свернутых волокон [114]) делают эти структуры идеальными для гибких и растягиваемых приложений [90,115,116]. Волокна УНТ могут быть легко изготовлены из раствора УНТ и осаждены мокрым прядением или сухим прядением из зоны реакции плавающего каталитического химического осаждения из паровой фазы (FCCVD) леса нанотрубок [117].
2.1.4. Органические проводники
Органические проводники — это полимеры с собственно проводящими свойствами, также известные как электропроводящие полимеры (ECP), собственно проводящие полимеры (ICP) или просто как проводящие полимеры (CP), и представляют собой функциональные материалы с электрическими, магнитными и оптическими свойствами. свойства металлов, но с обычными механическими свойствами полимера [118,119].Электропроводность КП можно регулировать в диапазоне от ≈1 · 10−9S / см до ≈1 · 105S / см [120]. ХП образуются в результате химического или электрохимического окисления мономеров, наиболее широко используемых полипиррол, полианилин (PANI) и производные политиофена, такие как PEDOT [121,122]. ХП предпочтительнее металлов при изготовлении гибкой электроники, поскольку они обладают более высокой пластичностью, гибкостью и биосовместимостью [123]. Первичное окисление анилина происходит в полианилине (PANI), также называемом черным анилином [124].PANI — это ИСП с хорошей стабильностью во времени и регулируемой электропроводностью. Изменение проводимости зависит от степени легирования, степени окисления, морфологии частиц, кристалличности, внутренних внутрицепочечных взаимодействий или молекулярной массы [118,123,124,125,126]. ПАНИ может стать более проводящим после протонного легирования или может уменьшить свой носитель заряда, если молекулы газа абсорбируются. Его способность изменять проводимость представляет интерес для изготовления химических и биологических сенсоров [127,128,129,130,131].Базовая проводимость ПАНИ для нелегированного образца составляла 5 × 10-4 См / см, а максимальная наблюдаемая проводимость составляла 109,04 См / см для образца, легированного HNO 4 [132]. Электропроводность PANI также может быть увеличена за счет использования углеродных материалов, таких как графен [125,129], rGO [130], графит [126,128,129], графеновые нанопластинки (GNP) [129] или MWCNT [133]. Несмотря на свои хорошие электрические свойства, ПАНИ используется в композитах из-за отсутствия жесткости (модуль = 1,3 ГПа) [134]. Этот материал также обладает высокой плавкостью, плохой растворимостью и перерабатываемостью при плавлении, а также хорошей адгезией, что делает ПАНИ материалом, широко используемым в качестве покрытия на гибких поверхностях [126].Основными методами приготовления композитов являются пропитка смачиванием [118,123,127], распыление [133], электроосаждение [126,128,129,131], электронная полимеризация [125] и окислительная полимеризация [135]. Park et al. [136] сообщили о производстве нановолокон PANI путем потенциодинамического роста (рис. 4a) с поверхностным сопротивлением 420 Ом / □. Такие материалы, как губки [127,130], хлопчатобумажные и полипропиленовые тканые ткани [133], трикотажные ткани из хлопка и полиэстера [128] или наноцеллюлозные фибриллы с высоким модулем упругости были пропитаны PANI для определения влажности и газов [118].Этот материал может быть либо легирован соляной кислотой (HCl) и фосфорной кислотой (H 3 PO 4 ) для улучшения протонирования [128], либо функционализирован MWCNT, чтобы получить сопротивление 2280 кОм и гибкость до 240 ° [133]. Пропитка нанофибрилл целлюлозы ПАНИ сообщила об улучшении их свойств (проводимость 1,9 × 10–2См / см и высокая термическая стабильность при 500 ° C с модулем 5,4 ГПа) [118]. Внедрение PSS для замены высококислотных растворов, снижающих проводимость PANI, таких как хлористый водород (HCl), было выполнено для увеличения проводимости до 11.2S / см, с дальнейшим увеличением проводимости (168,4S / см) за счет использования графеновых листов, покрытых PSS, и раствора PANI, легированного PSS (рис. 4b) [125]. Органические проводники на основе тиофена, такие как политиофены (Tn) , тетраэтиленгликоль-политиофен (TEGPT) [137] или п-поли (3,4-этилендиокситиофен) (PEDOT) [138, 139, 140, 141], также были приняты для изготовления гибких сенсоров для био-распознавания. TEGPT, функционализированный пленками из биотина (b-TEGPT), как сообщалось Ihalainen et al., Был нанесен струйной печатью на бумажной основе.[137], получая проводимость в диапазоне от 10 × 10 −7 См / см до 10 × 10 −6 См / см. Тем не менее, PEDOT является одним из самых известных политиофенов с высокой проводимостью и хорошими пленочными свойствами, которые сделали его широко используемым в электрических и электронных устройствах (антистатические покрытия, электропроводящие покрытия, термоэлектрические материалы, полевые транзисторы и активный материал для электрохимических устройств). а также широко используется для гибких датчиков [138, 139, 140, 141].ПЕДОТ обычно полимеризуется в присутствии сульфоната полистирола (ПСС), образуя водную дисперсию, имеющую большое значение для образования тонкой пленки ПЕДОТ: ПСС [140]. PSS действует как контейнер для противоионов, уравновешивающих заряд, будучи тесно связанным посредством электростатического притяжения с PEDOT, и способствует стабильности коллоида, удерживая сегменты PEDOT диспергированными в водном растворе [122,138]. PEDOT: PSS также обладает лучшей водной стабильностью и биосовместимостью, чем PPy и PANI, и считается многообещающим полимером для непрерывного зондирования и даже для имплантации in vivo [142].PEDOT: пленки PSS имеют стабильную проводимость (0,26 См / см), которую можно регулировать путем химической модификации в зависимости от природы и степени легирования, достигая проводимости 30 См / см с базовым сопротивлением 38 Ом / м [139, 143]. Гибкие датчики могут быть изготовлены с использованием PEDOT: PSS путем электроосаждения [143, 144], водной дисперсии [139], смешивания [139], струйной печати (рис. 4c) [145], распыления [146], химического окисления [147], полимеризации путем осаждения из паровой фазы. (VDP) [147,148], и может быть нанесен узор с помощью фотолитографии [149]. PEDOT: PSS демонстрирует превосходные свойства электротранспорта для больших площадей поверхности и способствует более высокой электрокаталитической активности, что делает этот материал идеальным для изготовления солнечных элементов [144,150,151]. Добавление углеродных материалов, таких как MWCNT, порошок графена или оксид графена, увеличивает эффективность, улучшает электрокаталитические характеристики, стабильность чувствительности и снижает сопротивление переносу заряда [139,141,144,150,151,152,153,154]. Было обнаружено, что гетеропереход наночастиц серебра (AgNP) и PEDOT: PSS увеличивает термоэлектрический коэффициент [145].Этот материал использовался в эластичных и прозрачных электрохимических датчиках SWCNT, где PEDOT: PSS использовался в качестве проводящего покрытия и связующего (рис. 4d), улучшая электрохимические характеристики и снижая сопротивление листа SWCNT (от 145 Ом / □ до 73 Ом. / □) [154]. PEDOT: PSS также может использоваться с двухслойными ферментными электродами, получая высоконадежные и разрешенные амперометрические сигналы в ответ на концентрации глюкозы [142], или для создания биоразлагаемых электродов с проводимостью 12 Ом · см (19% концентрация PEDOT: PSS), и накопитель заряда 74 мКл / см2 [149]. Wang et al. [139] приготовили композит MWCNT на функционализированном карбоксильными группами графене (GR-COOH) в водной дисперсии PEDOT: PSS с проводимостью 0,164 См / см и увеличенной до 8,92 См / см при погружении в бидистиллированную воду на 24 часа. Аналогичным образом Kumar et al. [140] продемонстрировали, что проводимость бумаги из нанокомпозитов, образованных PEDOT: PSS и углеродными нанотрубками (УНТ), может быть увеличена с 2,1 × 10–3 См / см до 2,2 × 10–2 См / см (за счет удаления PSS молекул) при обработке муравьиной кислотой.Когда порошок графена диспергировали в PEDOT: PSS, проводимость увеличивалась до 1,755 См / см, а отклик улучшался с 9,6% до 15,8% при испытании на изгиб при 70 ° [141]. Точно так же композиты графен / PEDOT: PSS показали лучшую чувствительность с точки зрения изменения относительного сопротивления (0,0236), чем коллоиды графенового серебра (0,0321) [153]. Дальнейшее улучшение транспорта носителей может быть достигнуто за счет увеличения площади поверхности при изготовлении наноструктур, таких как нанотрубки (проводимость 61 См / см) или нанокабели (проводимость 71 См / см) [147]. Смеси графена и PEDOT: PSS также распыляли на нити из полиэтилентерефталата, достигая поверхностного сопротивления 300 Ом и емкости 541 пФ, достигающей 375 пФ / см2 [146]. Нетрадиционные геометрические формы были использованы для создания сморщенного устройства сбора энергии и датчика [122], что было достигнуто путем нанесения PEDOT: PSS на растянутую полидиметилоксановую (PDMS) подложку (расстояние ≈ 5 мкм, толщина ≈ 0,74 мкм). Слой PEDOT: PSS показал сопротивление листа от 1,4 кОм / □ до 4,63 кОм / □, которое увеличилось до 22.90 кОм / □ при растяжении на 100% [122]. Кроме того, модификация поверхности нанотрубок PEDOT: PSS с помощью наностержней или нанонодулей, как показано на Рисунке 4e, была реализована для увеличения площади поверхности, таким образом улучшая чувствительность, гибкость и долговечность [148]. Кроме того, PEDOT: PSS также сообщалось об использовании в датчиках теплового потока на гибких подложках из PEN для повышения термоэдс до 161 мкВ / К без деградации после инкапсуляции и испытаний на изгиб и кручение [155]. также является экологически стабильным и биосовместимым ECP с высокой электропроводностью в диапазоне от 40 до 50 См / см [156, 157], а также с механической гибкостью и растворимостью, что позволяет легко наносить его на поверхности волокон во время купания [158, 159, 160, 161 ], электроосаждение [161] или полимеризация на месте [70,157,162,163,164].PPy использовался в качестве проводящего покрытия на углеродных волокнах и пучках углеродных волокон PDMS посредством электрополимеризации для создания электронной оболочки на основе волокон, способной к самозаряду за счет эффекта трибоэлектрификации [164]. PPy также использовался для изготовления пористых структур с использованием PDMS, наночастиц BaTiO 3 и PMMA для предотвращения структурного разрушения при изготовлении растягиваемого устройства (310%) с проводимостью 18,0 мА / м2 [161]. Устройства были изготовлены с использованием PPy на целлюлозной губке путем окислительного химического осаждения и антрахинон-2-сульфоновой кислоты (AQS), которая вызвала образование наночастиц и нанопроволок PPy на поверхности волокон губки, достигая максимального сопротивления листа 120 Ом / □. PPy был использован для покрытия пористой структуры полиуретана (ПУ) для изготовления устройства с высокой растяжимостью (420%) с максимальным сопротивлением 8,33 Ом / см, где также образовывались сетчатые микротрещины, что делало возможным обратимое электрическое сопротивление при растяжении. [158]. Структура полимеров, таких как нанопроволоки ПВС (ПВАНВ) и эластичные мембраны волокон ПДМС, были использованы в качестве структурных элементов для полипропилена. PVANW был электроспряден на ПЭТ / ITO для образования стабильной структуры, где синтезированная пленка PPy была нанесена на PVANW-PET / ITO для изготовления пьезорезистивного морщинистого датчика.Аналогичным образом PPy был нанесен на эластичную мембрану из волокон PDMS, получив гибкий датчик деформации с удельным объемным сопротивлением 448 Ом · см [162]. Более сложная структура была получена Park et al. [157], где датчик давления / температуры / деформации и гибкий конденсатор были изготовлены в одном устройстве. Они использовали микропористый пенополипиррол / графеновый композит с покрытием PDMS (PDMS / PPy / GF). Используемая подложка была сделана из смеси PDMS и Ecoflex ™ с рисунком GaInSn. Пористая структура была сформирована с использованием графена, нанесенного методом химического осаждения из паровой фазы на пену Ni, где PPy был осажден электрохимическим способом, а Ni удален.Эта структура была покрыта PDMS для обеспечения структурной поддержки. PPy / GF обеспечивает высокую проводимость 5,95 См / см, большую площадь поверхности и коэффициент Зеебека 10,5 мкВ / К. Кроме того, было обнаружено, что PPy, синтезированный с метиловым оранжевым (МО), увеличивает его проводимость, достигая максимума 63,1 См / см, хотя МО при более высоких концентрациях может снизить проводимость [163,165].

Таким образом, тонкие металлические пленки по-прежнему представляют собой самый простой и наиболее распространенный способ изготовления контактов на гибких датчиках.Однако металлические нанопроволоки и нановолокна УНТ лучше подходят для растяжимых приложений и способствуют прозрачности. В частности, спеченные AgNW обладают оптимальными свойствами и могут заменить ITO в качестве прозрачных проводников в гибких областях применения.

График График Что такое профилактическое обслуживание. Система профилактического обслуживания. Как запланировать электрооборудование ППР

Для ремонта сложного оборудования (компьютеры, силовое оборудование) все чаще используется сервис компании, который осуществляется специальными подразделениями производителя.В настоящее время на обогатительных фабриках действует система планово-предупредительных ремонтов оборудования (ТПР), которая является прогрессивной формой организации ремонтных работ. ППР — комплекс организационно-технических мероприятий, направленных на поддержание оборудования в рабочем состоянии и предотвращение его аварийного вывода из эксплуатации. Каждая машина после отработки определенного количества часов останавливается и подвергается профилактическому осмотру или ремонту, частота которого определяется конструктивными особенностями и условиями эксплуатации машин.Система ППР на РУП «МЗИВ» предоставляет следующие виды услуг: 1.

Blanker.

ru

Таблица 3.3. Работы регулируются Положением о ППР для механического и электротермического оборудования. Наименование оборудования. Виды обслуживания и ремонта. Периодичность, месяц. Количество ТО, ТП и К в ремонтном цикле в течение срока службы до вывода из эксплуатации Структура ремонтного цикла Срок амортизации, лет Электрокотлы, грили, жаровни, автоклавы ТО 1 100 5ТО …ТП-10 ТП 6 18 5ТО-ТП … до 60 1 … 5ТО-ИП-К Плиты электрические, шкафы, артикул ТО 1100 5ТО-ТР … 10 гидриды, мармиты ТП 6 20 … 5ТО -ТП Электрокотлы ТО 1 50 5ТО-ТП … 5 ТП 6 8 … 5ТО-ТР- до 30 1 5ТО-ТР-К Электрокотлы до 1 100 5ТО-ТР … 10 парац ТП 6 17 5ТО -TR-K до 36 2 картофелечистки TO 1 80 5TO-TR …

Система оборудования ППР

На некоторых заводах мне довелось видеть, как снимают старый негодный подшипник и ставят на сборку другой старый подшипник, конечно, такое отношение к финансированию производства тоже вызовет соответствующую окупаемость производства.

  • Ремонт качественный персоналом, при некачественном ремонте поломки будут участиться. В этом случае нужно будет чаще планировать ремонт и обслуживание техники.
  • Качество планирования ремонта, квалификация организаторов ремонта оборудования. Организаторами ремонта оборудования на производстве является слесарь, а на крупных производственных линиях даже отдел главного механика — полностью.

Составление графика профилактического обслуживания оборудования

Он заключается в замене отдельных изношенных деталей, устранении дефектов, выполнении операций по смазке и креплению и т. Д.Капитальный ремонт — это ремонт, выполняемый для восстановления ресурса изделия с заменой или восстановлением каких-либо его частей. Капитальный и текущий ремонт могут быть плановыми и внеплановыми.

Внимание

Плановый ремонт выполняется в соответствии с графиком. Внеплановые ремонты проводятся с целью устранения последствий внезапных поломок и поломок. Торговое оборудование в большинстве случаев проходит плановый ремонт. Плановые капитальные ремонты не предусмотрены для оборудования, не имеющего механического износа (например, термического) в процессе эксплуатации.


Все эти работы направлены на поддержание работоспособности машин и устройств до следующего планового ремонта.
Система профилактического обслуживания включает следующие виды технического ремонта и обслуживания: еженедельное обслуживание, ежемесячный текущий ремонт, годовой профилактический ремонт, ежегодный профилактический ремонт, выполняемые в соответствии с годовым графиком технического обслуживания оборудования. Составление ППР Годовой график профилактического обслуживания, на основании которого определяется потребность в ремонтных кадрах, материалах, запчастях, комплектующих.В нее входит каждый объект, который подлежит капитальному и текущему ремонту.
Для составления годового графика профилактических работ (графика ППР) необходимы нормативы периодичности ремонтов оборудования.
Очень часто такой ремонт называют оборудованием ППР (планово-предупредительный ремонт) или техническим обслуживанием оборудования (техобслуживание оборудования).
  • Капитальный ремонт.
  • ППР оборудование, это тоже плановый профилактический ремонт. Сегодня мы рассмотрим еженедельный ремонт оборудования (ППР или ТО).Еженедельно называют это условно, ведь в зависимости от специфики оборудования ремонт может быть организован как чаще, например несколько раз в неделю (что бывает очень редко), так и гораздо реже, например, раз в две недели. А может даже раз в месяц (такой ремонт гораздо чаще).

Спецификация производственно-технологического оборудования в пищевом производстве образец

Здесь нужно частично разобрать механизм, заменить и восстановить изношенные детали. Выполняется без снятия механизма с фундамента.5. Капитальный ремонт, заключающийся в замене изношенных деталей и узлов, проверке и регулировке станков и восстановлении их в соответствии с техническими условиями.

Капитальный ремонт подразумевает полный демонтаж оборудования с снятием, при необходимости, с фундамента. Осмотры, техническое обслуживание и капитальные ремонты проводятся специальным ремонтным персоналом с привлечением обслуживающего персонала. Основой для составления плана ППР являются стандарты и структура ремонтного цикла.

Ремонтный цикл — это время машины от начала ввода в эксплуатацию до первого капитального ремонта. Это зависит от долговечности деталей и условий эксплуатации оборудования.
Эти данные можно найти в паспортных данных производителя, если завод специально это регулирует, или воспользоваться справочником «Система обслуживания и ремонта». Есть определенное количество оборудования. Все это оборудование обязательно должно быть включено в график ППР. В графе 1 указывается наименование оборудования, как правило, краткая и понятная информация об оборудовании.
В графе 2 — количество оборудования В графе 3-4 — указаны нормативы ресурса между капитальными ремонтами и текущими. (См. Приложение 2) Графы 5-6 — сложность одного ремонта (см. Таблицу 2 приложения 3) по перечню дефектов. В столбцах 7-8 указываются даты последнего капитального и текущего ремонта (условно принимаем январь текущего года). В столбцах 9-20 каждый из которых соответствует одному месяцу, символом указывается вид планового ремонта. : К — капитальный ремонт, Т — текущий.

Информация

Для эффективной работы оборудования РУП «МЗИВ» необходима четкая организация его материально-технического обслуживания. Большая сумма выделяется на организацию ремонта оборудования. Суть ремонта заключается в поддержании и восстановлении работоспособности оборудования и механизмов путем замены или восстановления изношенных деталей и регулировочных механизмов.

Важно

Ежегодно ремонтируется более 10-12% оборудования, 20-30% — среднее и 90-100% — малое.Стоимость ремонта и обслуживания оборудования составляет более 10% от стоимости продукции. За весь срок службы машины стоимость ремонта в несколько раз превышает первоначальную стоимость.


Основная задача ремонтного предприятия — поддержание оборудования в технически исправном состоянии, обеспечивающем его бесперебойную работу.
Количество единиц оборудования 7 2 Количество ремонтов (осмотров) оборудования в составе ремонтного цикла · капитальный 1 1 · средний 1 2 · текущий 2 3 · техосмотры 20 48 Категория сложности ремонта оборудования 1.5 1,22 Срок ремонта оборудования, смен · капитальный 1 30 · средний 0,6 18 · текущий 0,2 8 · техосмотры 0,1 1 Продолжительность цикла ремонта, мес 18 48 Сложность ремонтов (проверок) · капитальный 35,0 35,0 · средний 23,5 23,5 · текущий 6.1 6.1 · техосмотры 0,85 0,85 Ставка содержания одного рабочего в смену (на основании «Положения о системе планово-предупредительного ремонта оборудования»): для оборудования розлива — 100 и прочего технологического оборудования 150 условно-ремонтных единиц Годовой фонд рабочего времени на на одного рабочего 1860 часов, коэффициент выполнения производственной нормы 0.95, посменная работа оборудования 1, 5.
Неисправным считается оборудование, не соответствующее хотя бы одному из требований, установленных эксплуатационной документацией, стандартами (ГОСТами) и техническими условиями (ТУ). К неисправностям относятся снижение производительности и КПД станков, потеря точности, отклонения технологических процессов (за допустимые пределы). Надежность оборудования определяется надежностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохранностью.

Надежность — это свойство оборудования сохранять работоспособность в течение некоторого времени, то есть работать без сбоев в течение заданного периода времени. Долговечность отражает такое свойство оборудования, как поддержание работоспособности до капитального ремонта или до вывода из эксплуатации. Ремонтопригодность — это адаптируемость оборудования к предотвращению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей.

Совокупность всех видов работ по надзору, обслуживанию, содержанию и ремонту машинного парка с целью его наименьшего износа и более продуктивного использования интегрирована в единую систему планово-предупредительных ремонтов.

Базируется на трех видах ремонта:

  • текущий;
  • средний;
  • столица.
  • Текущий — мелкий ремонт, связанный с устранением отдельных дефектов, проявившихся в процессе эксплуатации.
  • Средний — более обширный, с заменой отдельных деталей.
  • Capital — говорит сам за себя. Процесс дорогостоящий, трудоемкий и требует более длительного времени.Он связан с ремонтом двигателей, заменой основных деталей и агрегатов.

Данная система сформирована на основе стандартов:

  • категории сложности ремонта;
  • цикла ремонтов, их структура;
  • запасных частей заменить не удалось;
  • длительности операционных периодов;
  • трудоемкости.

Последовательность индивидуальных ремонтов:

KR-TO-TO-MP1-TO-MP2-TO-SR-TO-TO-MP3-TO-KR (KR — капитальный ремонт и др.).

При определении цикла учитываются особенности производства, ремонтной базы, квалификация ремонтников и др.

Утверждение необходимого количества работ при ремонте, их объема

Сколько и что нужно сделать в конкретный момент времени, чтобы не допустить критического износа машинного парка, можно установить в процессе эксплуатации.

  1. Условия, в которых работает та или иная единица машинного парка.
  2. Конструктивные особенности станка, а значит, трудоемкость работы.
  3. Уровень выполнения предыдущих работ при ремонте и качество обслуживания.
  4. Количество часов, отработанных с момента последнего ремонта.
  5. Наличие навыков и уровня квалификации работников, производительность труда.

Это основные факторы, на которых построена система всех ремонтов. В результате изменения некоторых факторов объем работ может измениться, корректироваться. Может быть больше или меньше, в зависимости от их влияния, которое бывает разным. Изменения не должны быть значительными.
Ухудшение условий работы машинного оборудования, повлекшее увеличение объемов ремонтных работ, считается ненормальным явлением. Это может произойти из-за несоблюдения надлежащего надзора за правильной работой и нормальным обслуживанием машинного оборудования, снижением качества производственного обучения и периодического инструктажа рабочих. Это недопустимо, требуются срочные меры.

Основные положения ППР.

  1. При нормальной, неизменной работе предприятия стоимость ремонтных работ может измениться только в результате изменения количества наработки оборудования без ремонта.
  2. При соблюдении графика ремонта в соответствии с отработанным на каждой машине часами для обеспечения нормальной работы без аварийных операций увеличения объема ремонтных работ обычно не требуется.
  3. При обязательном плановом выводе машин на ремонтные работы по истечении отработанного ими времени исключается критический износ отдельных частей оборудования, что может привести к увеличению объема ремонтных работ. Напротив, он становится оптимально постоянным (с оптимальными интервалами между ремонтами).
  4. При оптимальном ремонте сокращается необходимый объем ремонтных работ без ухудшения технического состояния всего оборудования станка.
  5. Необходимость ремонта всего оборудования может быть обеспечена при соблюдении всех циклов ППР.

Для безаварийной работы любого предприятия строится график ППР, охватывающий все имеющееся оборудование. Этот график утвержден и неукоснительно соблюдается при эксплуатации оборудования. Средства выделяются для своевременного завершения всех необходимых работ.

При правильной организации ремонтно-профилактических работ изменения могут происходить только в результате изменения производственных планов, перехода на изготовление другой продукции и других факторов, связанных с изменением нагрузки на оборудование или с изменением технологические процессы.

МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНЫМ

Для эффективной работы оборудования РУП «МЗИВ» необходима четкая организация его материально-технического обслуживания.Большая сумма выделяется на организацию ремонта оборудования. Суть ремонта заключается в поддержании и восстановлении работоспособности оборудования и механизмов путем замены или восстановления изношенных деталей и регулировочных механизмов. Ежегодно ремонтируется более 10–12% оборудования, 20–30% — среднее и 90–100% — мелкое. Стоимость ремонта и обслуживания оборудования составляет более 10% от стоимости продукции. За весь срок службы машины стоимость ремонта в несколько раз превышает первоначальную стоимость.

Основная задача ремонтного предприятия — поддержание оборудования в технически исправном состоянии, обеспечивающем его бесперебойную работу. Это требует систематического ухода и обслуживания оборудования в процессе его эксплуатации и организации профилактического обслуживания. В зависимости от размера предприятий и характера производства применяются три формы организации работы:

  • — децентрализованный — в котором все виды ремонтных работ и обслуживания выполняются ремонтными службами мастерских.Она не очень эффективна;
  • — централизованный — при котором все ремонтные работы и изготовление запчастей осуществляются специализированными мастерскими. Централизация ремонта повышает качество ремонтных услуг, снижает стоимость работ;
  • — смешанный — при котором капитальный ремонт и изготовление запасных частей осуществляется ремонтно-механическими цехами, а мелкий и средний ремонт, межремонтное обслуживание — ремонтными участками основных мастерских.

Для ремонта сложного оборудования (компьютеры, силовое оборудование) все чаще используется сервис компании, который осуществляется специальными подразделениями производителя.

В настоящее время на обогатительных фабриках действует система планово-предупредительных ремонтов оборудования (ТПР), которая является прогрессивной формой организации ремонтных работ.

ППР — комплекс организационно-технических мероприятий, направленных на поддержание оборудования в рабочем состоянии и предотвращение его аварийного вывода из эксплуатации. Каждая машина после отработки определенного количества часов останавливается и подвергается профилактическому осмотру или ремонту, частота которого определяется конструктивными особенностями и условиями эксплуатации машин.

Система ППР РУП «МЗИВ» предоставляет следующие виды услуг:

  • 1. Ежедневный технический уход, который включает подготовку оборудования к работе (осмотр, чистка, регулировка), а также запуск и контроль работы. Осуществляется обслуживающим персоналом с привлечением в некоторых случаях ремонтных рабочих.
  • 2. Периодические проверки, проводимые регулярно по плану через определенные промежутки времени, в зависимости от конструктивных особенностей оборудования и условий его эксплуатации.Они проводятся с целью проверки технического состояния машин и выявления дефектов, которые необходимо устранить при следующем ремонте.
  • 3. Текущий (мелкий) ремонт, заключается в замене изнашиваемых деталей, а также в других работах, обеспечивающих нормальную работу машины до следующего ремонта. А также выявляются детали, требующие замены при среднем или капитальном ремонте.
  • 4. Средний ремонт — сложнее. Здесь нужно частично разобрать механизм, заменить и восстановить изношенные детали.Выполняется без снятия механизма с фундамента.
  • 5. Капитальный ремонт, заключающийся в замене изношенных деталей и узлов, проверке и регулировке машин и восстановлении их в соответствии с техническими условиями. Капитальный ремонт подразумевает полный демонтаж оборудования с удалением при необходимости с фундамента.

Осмотры, техническое обслуживание и капитальный ремонт выполняются специальным ремонтным персоналом с привлечением обслуживающего персонала.

Основой для составления плана ППР являются стандарты и структура ремонтного цикла.Цикл ремонта — это время машины от начала ввода в эксплуатацию до первого капитального ремонта. Это зависит от долговечности деталей и условий эксплуатации оборудования. Следовательно, продолжительность ремонтного цикла определяется начальным значением, установленным для данного типа оборудования, которое указывается в системе PPR для соответствующей отрасли и оборудования.

Структура ремонтного цикла — это количество и последовательность ремонтов и проверок, включенных в ремонтный цикл.

Межремонтный период ( Мрц ) — наработка оборудования между двумя плановыми ремонтами:

где RC

Количество средних ремонтов;

Количество текущих (мелких) ремонтов.

Период между проверками — это время работы оборудования между двумя соседними проверками или между проверкой и следующим ремонтом:

где — количество проверок.

Каждой единице оборудования присваивается категория сложности ремонта (R).Он характеризует степень сложности ремонта данного типа оборудования. Номер категории, присвоенный той или иной машине, указывает на количество содержащихся в ней условно-ремонтных единиц.

Категория сложности ремонта используется для расчета объема ремонтных работ, необходимого для определения сложности ремонтных работ и, исходя из этого, расчета численности ремонтного персонала и его фонда оплаты труда, определения количества машин в механическом ремонте. магазины.

Построим структуру ремонтного цикла и определим количество всех видов ремонтов и проверок для некоторого оборудования РУП «МЗИВ».

Для удобства проведения расчетов исходные данные сведем в таблицу 4.1 (на основе данных РУП «МЗИВ» (по количеству оборудования) и «Положения о системе планово-предупредительного ремонта оборудования»

Таблица 4.1 — Общая информация

Показатели

Бутылкомоечная машина

Разливочная машина

Количество единиц оборудования

Количество ремонтов (осмотров) оборудования в составе ремонтного цикла

Капитал

· средний

· Текущий

Проверки

Продолжительность ремонта оборудования, смены

Капитал

· средний

· Текущий

Проверки

Продолжительность ремонтного цикла, мес.

Сложность проведения ремонта (осмотра)

Капитал

· средний

· Текущий

Проверки

Норма межремонтного обслуживания одного рабочего в смену (на основании «Положения о системе планово-предупредительных ремонтов оборудования»): для оборудования для розлива — 100 и прочего технологического оборудования 150 условно-ремонтных единиц

Годовой фонд рабочего времени на одного рабочего — 1860 часов, коэффициент выполнения нормы выработки 0.95, сменность работы оборудования 1,5. Продолжительность смены 8 часов. Количество рабочих, непосредственно занятых ремонтом, составляет 9 человек (по данным РУП «МЗИВ»).

Строим структуру ремонтного цикла для всех видов оборудования по таблице 4.1.

Для машины для мойки бутылок: K-O1-O2-OZ-O4-O5-T1-O6-O7-O8-O9-010-C1-O11-O12-O13-Ol4-O15-T2-O16-O17-O18 -O19- O20-K

Разливочная машина K-O1-O2-OZ-O4-O5-O6-O7-O8-T1-O9-O10-O11-O12-O13-O14-O15-O16-C1-O17-O18-O19-O20-O21 — O22-O23-O24-T2-O25-O26-O27-O28-O29-O30-OZ1-O32-C2-OZZ-O34-O35-O36-O37-O38-O39-O40-TZ-O41-O42-O43 — O44-O45-O46-O47-O48-K

Для распределения всех ремонтов и осмотров по месяцам планируемого года необходимо определить длительность капитального ремонта ( MRP ) и межпроверочного ( Mop ) периодов (по таблице 4.1) по формуле:

RC — продолжительность ремонтного цикла,

Для машины для мойки бутылок:

Mrp = 18 / (1 + 2 + 1) = 4,5 месяца = 135 дней

Разливочная машина

Mrp = 48 / (2 + 3 + 1) = 8 месяцев = 240 дней

Определите продолжительность периода проверки:

Для машины для мойки бутылок:

Швабра = 18 / (1 + 2 + 20 + 1) = 0.75 мес = 23 дня

Разливочная машина

Швабра = 48 / (2 + 3 + 48 + 1) = 0,9 месяца = 27 дней.

Цель: научиться рассчитывать периодичность планового ТО и ремонта. Составьте годовой план — график оборудования ППР.

Прогресс:

1. Выбрать номер оборудования по опции (см. Приложение 1)
2. Вносим наше оборудование в пустой график ППР.
3. На этом этапе мы определяем нормативы ресурса между ремонтом и простоем:
4. Смотрим Приложение №1 «Нормы периодичности, продолжительности и сложности ремонтов», выбираем значения периодичности ремонтов и простоев для капитального и текущего ремонтов и записываем их в свой график.
5. По выбранному оборудованию нам необходимо определиться с количеством и типом ремонтов в ближайший год.Для этого нам необходимо определить количество часов, отработанных оборудованием (расчет условно ведется с января) (см. Приложение 2)
6. 4. Определить ежегодный простой ремонт
7. В графе годового фонда рабочего времени указываем количество часов, в течение которых данное оборудование будет находиться в эксплуатации, за вычетом времени простоя на ремонт.
8. Сделать вывод

Таблица 1 — Задача

Теоретическая часть

Профилактическое обслуживание (PPR) — это комплекс организационно-технических мероприятий по надзору, уходу и всем видам ремонтов, которые проводятся периодически по заранее составленному плану.

Благодаря этому предотвращается преждевременный износ оборудования, устраняются и предотвращаются аварии, поддерживаются системы противопожарной защиты в постоянной эксплуатационной готовности.

В систему профилактического обслуживания входят следующие виды технического ремонта и обслуживания:

еженедельное обслуживание

ежемесячное обслуживание,

ежегодное профилактическое обслуживание,

Ежегодный профилактический ремонт проводится в соответствии с годовым графиком оборудования ППР.

Планирование PPR

Годовой график профилактических работ, на основании которого определяется потребность в ремонтном персонале в материалах, запчастях, комплектующих. В нее входит каждый объект, который подлежит капитальному и текущему ремонту.

Для составления годового графика профилактических работ (графика ППР) необходимы нормативы периодичности ремонтов оборудования. Эти данные можно найти в паспортных данных производителя, если завод специально это регулирует, или воспользоваться справочником «Система обслуживания и ремонта».

Есть определенное количество оборудования. Все это оборудование обязательно должно быть включено в график ППР.

В графе 1 указывается наименование оборудования, как правило, краткая и понятная информация об оборудовании.

В графе 2 — номер оборудования

В графе 3-4 — указываются нормативы ресурса между капитальными ремонтами и текущими (см. Приложение 2)

Графы 5-6 — трудоемкость одного ремонта (см. Таблицу 2 приложения 3) исходя из перечня дефектов.

В графах 7-8 — указаны даты последнего капитального и текущего ремонта (условно принимаем январь текущего года)

В графах 9-20, каждая из которых соответствует одному месяцу, обозначение типа планового ремонта указывается символом: К — капитальный, Т — текущий.

В графах 21 и 22 соответственно фиксируются годовой простой оборудования и годовой фонд рабочего времени.

Годовой график профилактического обслуживания оборудования можно скачать здесь.

Приложение 1

УКАЗАНИЯ ПО ПЕРИОДИЧНОСТИ, ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ И СЛОЖНОСТИ ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА

№ п / п

Наименование оборудования

Нормы ресурсов между ремонтами

Простои оборудования

Кран мостовой Q = 3.2т

Станок листогибочный IV 2144

Зигмаш IV 2716

Ножницы кривошипные h4118

Трансформатор сварочный

Зигмашина ВМ С76В

Кран мостовой Q = 1т

Выпрямитель для дуговой сварки ВДУ — 506С

Сварочный полуавтомат

Кран мостовой Q = 3.2т

Токарно-винторезный станок 1М63

Токарно-винторезный станок 16К20

Станок вертикально-фрезерный 6М13П

Приложение 2

Отслеживание работоспособности оборудования

Наименование оборудования

Месяц года

сентябрь

Кран мостовой Q = 3.2т

Токарно-винторезный станок 1М63

Токарно-винторезный станок 16К20

Станок листогибочный IV 2144

Пресс ножницы комбинированные NB 5221B

Зигмаш IV 2716

Ножницы кривошипные h4118

Трансформатор сварочный

Станок листогибочный трехстенный ИБ 2216

Станок чистовой и расточной вертикальный 2733П

Зигмашина ВМ С76В

Трансформатор сварочный ТДМ 401-У2

Выпрямитель для дуговой сварки ВДУ — 506С

Кран мостовой Q = 1т

Станок вертикально-фрезерный 6М13П

Выпрямитель для дуговой сварки ВДУ — 506С

Вертикально-сверлильный станок GS2112

Станок вертикально-фрезерный 6М13П

Сварочный полуавтомат

Кран мостовой Q = 3.2т

Токарно-винторезный станок 1М63

Токарно-винторезный станок 16К20

Станок вертикально-фрезерный 6М13П

ПП №4. Расчет графика оборудования ППР.

Задача № 1 . Наработка насоса между капитальным ремонтом — 8640 часов, средняя — 2160 часов, текущая — 720 часов. Фактическое количество рабочих дней в году — 360. Количество рабочих смен — 3, продолжительность смены — 8 часов. К началу года наработка оборудования после капитального ремонта составила 7320 часов, средний — 840 часов, текущий — 120 часов. Запланируйте отключение насоса на год.

Решение.

Для планирования работы насоса PPR на год:

1. Количество рабочих дней в месяце: 360/12 = 30 дней

2. Месяц остановки в ремонте:

Capital (8640 — 7320) / 3 * 8 * 30 = 1,8 мес, принимаем февраль.

Текущий (2160-840) / 3 * 8 * 30 = 1,8 мес, принимаем

февраля

RTO (720 — 120) / 3 * 8 * 30 = 0,8 мес, принимаем январь.

3. Определяем через сколько месяцев необходимо произвести последующий ремонт:

Capital 8640/3 * 8 * 30 = 12 мес, принимаем 12 мес, т.е. Следующий год;

Текущий 2160/720 = 3 месяца, принимаем через 3 месяца, те, что в феврале, мае, августе, ноябре.

ВОМ 720/720 = 1 месяц, снимается через 1 месяц, т.е. каждый месяц кроме февраля, мая, августа и ноября.

4. Составляем график насоса ППР:

Месяц: янв. Фев. Март. Апр. Май июнь июль авг сен окт ноя дек

Тип К ДО К ДО К К К К К К К К К К

ремонт

Задача 2 . В цехе поливинилхлоридной смолы 20 сушилок.Фактическая наработка одной сушилки в год — 6480 часов, продолжительность межремонтного цикла — 8640 часов, от капитального ремонта до текущего ремонта — 4320 часов, между ремонтом и техническим обслуживанием — 864 часа. Календарная наработка оборудования в год — 8640 часов. Определите количество капитальных, текущих ремонтов и обслуживания сушилок в год.

Методические указания.

Необходимое количество ремонтов в год для каждого типа и типа оборудования определяется по формуле:

n rem = Ood.об. * Tфакт * n c. rem. / TC, где

Ood.ob. — количество единиц однотипного оборудования в эксплуатации;

ТС — продолжительность межремонтного цикла, часов;

Tфакт — фактическая наработка оборудования, час;

н век рем. — количество всех ремонтов (капитальных, средних, текущих) межремонтного цикла.

Количество ремонтов каждого вида определяется по формулам:

капитал

n кап = Тк / Тц

текущий

н ср.= Тк / Тц.т. — 1

услуги по ремонту

n ppm = Тк / Тц.т. — ∑ (кап. + Техн.), Где

Тк — календарная наработка оборудования, час.

ТТ — продолжительность межремонтного периода от капитального до текущего ремонта, час;

∑ (кап. + техн ..) — сумма капитального и текущего ремонтов.

Задача 3. Рассчитать количество ремонтов компрессоров исходя из следующих данных: количество компрессоров — 8, продолжительность межремонтного цикла = 8640 часов, межремонтный период между капитальными ремонтами — 7130 часов, между текущими — 2160 часов. часов, между ВОМ — 720 часов.Фактическое количество рабочих дней в году — 358, количество смен — 3, продолжительность смены — 8 часов.

Методические указания.

Для выполнения задания используйте формулы расчета, приведенные в методических указаниях к заданию 2.

Задание 4. Составьте график работ по оборудованию ППР по данным ниже:

Показатели

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Оборудование

Компрессор

Сушилка

Автоклав

Время работы между рем., Г.

Капитал

7130

14700

8238

Текущий

2160

2880

2880

RTO

Фактическое количество рабочих дней в году

Кол-во смен

Продолжение.рабочий день ч

Продолжительный пробег изм. после rem. к началу года, ч

Капитал

5310

12200

7310

Текущий

1950

RTO

Методические указания.

Для выполнения задания используйте формулы расчета, приведенные в методических указаниях к заданию 1.

Задача 5 . Определите простои оборудования на ремонт по данным ниже:

Показатели

Насос

Дистилляционная колонна

Выпечка

Сложность ремонта, чел.ч

сила

такелажники

слесари

сварщиков

Время работы

Кол-во смен

Указания

Время простоя — это частное от деления: в числителе сложность ремонта, в знаменателе — произведение количества ремонтников на продолжительность рабочего дня и коэффициент полезного действия.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.