第一篇:MSAP技術(shù)進(jìn)展和華環(huán)MSAP典型應(yīng)用案例
MSAP技術(shù)進(jìn)展和華環(huán)MSAP典型應(yīng)用案
例
北京華環(huán)電子股份有限公司 周聯(lián)紅
1.MSAP標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)發(fā)展概述
1.1 技術(shù)產(chǎn)生背景MSAP
城域傳輸網(wǎng)一般采用骨干層、匯聚層和接入層三層結(jié)構(gòu)。隨著SDH/MSTP技術(shù)的成熟,大型城域網(wǎng)的匯聚層以及中小型城域網(wǎng)的骨干匯聚層多采用SDH/MSTP環(huán)網(wǎng)形式組網(wǎng)。作為技術(shù)上的自然延伸,城域接入層采用SDH /MSTP設(shè)備,應(yīng)該是理想的選擇。但是,由于接入層業(yè)務(wù)量小而數(shù)量眾多,對價格十分敏感,因此除了在網(wǎng)絡(luò)安全性要求較高的場合使用小容量SDH/MSTP環(huán)網(wǎng)外,大多數(shù)城市的接入層網(wǎng)絡(luò)仍然以星型連接的PDH光端機(jī)為主,運(yùn)營商大客戶也大多采用了PDH方式接入。如果大客戶需要其他業(yè)務(wù)比如以太網(wǎng)業(yè)務(wù)和V.35接口業(yè)務(wù),則多采用增加協(xié)議轉(zhuǎn)換器的方式實現(xiàn)業(yè)務(wù)接入。為了在第一時間接入大客戶,大量的PDH設(shè)備以及各種協(xié)議轉(zhuǎn)換器等設(shè)備以點(diǎn)對點(diǎn)的組網(wǎng)方式應(yīng)用在城域傳輸網(wǎng)邊緣。這種接入方式帶來了一系列嚴(yán)重問題,例如:PDH光端機(jī)組網(wǎng)單一,光口沒有統(tǒng)一速率標(biāo)準(zhǔn)等,這些問題都給整個網(wǎng)絡(luò)的后期維護(hù)和可持續(xù)發(fā)展帶來了很多不便與障礙。因此,許多運(yùn)營商已經(jīng)開始限制PDH系統(tǒng)在電信網(wǎng)絡(luò)上的大規(guī)模使用,部分運(yùn)營商的PDH系統(tǒng)已經(jīng)開始退網(wǎng)。運(yùn)營商開始尋求一種新的技術(shù)手段或解決方案,既具有原有方式的低成本、快捷高效的優(yōu)點(diǎn)又能克服標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、維護(hù)難度大、服務(wù)質(zhì)量低的缺點(diǎn)。MSAP就可以很好的適應(yīng)這一技術(shù)和市場的發(fā)展要求。
多業(yè)務(wù)接入平臺(MSAP: Multi-Service Access Platform)主要是定位于傳輸網(wǎng)接入層的技術(shù),融合了現(xiàn)有的SDH,MSTP,PDH,以太網(wǎng)等各種技術(shù),能夠在統(tǒng)一的平臺上提供TDM和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入,匯聚和傳輸,從而快速低成本實現(xiàn)運(yùn)營商的大客戶接入等各種應(yīng)用場景,可提供E1/V.35租用線和專線業(yè)務(wù)以及以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù),并且提供統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺。MSAP系統(tǒng)一般分為局端設(shè)備,用戶端設(shè)備和網(wǎng)元管理系統(tǒng)等三個主要部分。
1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀MSAP
國際上目前沒有關(guān)于多業(yè)務(wù)接入平臺(MSAP: Multi-Service Access Platform)的具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化組織CCSA中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會正在展開相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作。雖然相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)沒有制定,但是中國的運(yùn)營商根據(jù)自己的需要均制定了相應(yīng)的MSAP企業(yè)規(guī)范。
早在2008年中國聯(lián)通(原中國網(wǎng)通)就已經(jīng)制定了《中國網(wǎng)通MSAP設(shè)備技術(shù)規(guī)范》,成為行業(yè)內(nèi)第一個指導(dǎo)性的文件,對于統(tǒng)一MSAP技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范起到了重要作用。2009年3月中國電信也制定了類似的《中國電信MSAP多業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)設(shè)備技術(shù)規(guī)范(暫行)》,也進(jìn)一步規(guī)范了相關(guān)的MSAP應(yīng)用。北京華環(huán)公司作為國內(nèi)接入產(chǎn)品的提供商和技術(shù)引領(lǐng)廠家之一,也積極配合工業(yè)與信息化部電信傳輸所和相關(guān)運(yùn)營商的技術(shù)部門,研究院等機(jī)構(gòu)參與相關(guān)技術(shù)規(guī)范的制定過程,成為國內(nèi)MSAP技術(shù)領(lǐng)域的引領(lǐng)廠家之一,為MSAP行業(yè)規(guī)范的制定貢獻(xiàn)了自己的力量。
1.3 技術(shù)發(fā)展概述MSAP
華環(huán)公司積極引領(lǐng)MSAP技術(shù)發(fā)展的潮流。早在2003年,華環(huán)公司就根據(jù)當(dāng)時運(yùn)營商用戶需求和反饋,結(jié)合自己在SDH/MSTP領(lǐng)域多年積累的深厚的技術(shù)沉淀以及以清華大學(xué)為背景的雄厚的研發(fā)實力,推出了第一代多業(yè)務(wù)接入平臺設(shè)備城網(wǎng)直通車,成為業(yè)內(nèi)最早提出MSAP概念并且將概念轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的廠家之一。目前業(yè)內(nèi)很多廠家的設(shè)計還是參考我公司第一代的平臺和架構(gòu)。我公司根據(jù)用戶的進(jìn)一步反饋和市場發(fā)展的需要,在2005年就率先推出了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的第二代多業(yè)務(wù)接入平臺H9MO-LMXE,并且迅速投入商用,取得了用戶的認(rèn)可。由于該新平臺的設(shè)計理念的先進(jìn)性,至今相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)仍無其他相關(guān)MSAP廠家超過,比如高階交叉容量32*32VC4,低階交叉容量2016*2016VC12等。
目前根據(jù)相關(guān)技術(shù)和用戶的需求,在中國電信和中國聯(lián)通某些應(yīng)用和寬帶提速項目上,MSAP上行SDH板卡STM-1的速率已經(jīng)不能夠滿足帶寬的需求,因此STM-4接口數(shù)量成為事實上的需要。華環(huán)公司的多業(yè)務(wù)接入平臺可以提供多達(dá)4個STM-4上行的速率,從而滿足用戶的大帶寬業(yè)務(wù)需求。同時華環(huán)公司根據(jù)用戶的需求,近期還在同一MSAP機(jī)框內(nèi)擬推出STM-16的上行速率板卡,再次引領(lǐng)了MSAP的技術(shù)發(fā)展。
MSAP局端設(shè)備通過SDH接口STM-1或STM-4/16等或者FE/GE等和SDH/MSTP傳輸網(wǎng)和IP城域網(wǎng)相連,MSAP局端設(shè)備通過光纖和用戶端設(shè)備(包括PDH光端機(jī),光纖收發(fā)器,SDH/MSTP多業(yè)務(wù)光端機(jī)等)相連,用戶端設(shè)備提供E1或V.35或10/100Base-T等接口和客戶設(shè)備相連,從而實現(xiàn)了客戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等的連接。
2.MSAP典型應(yīng)用案例和業(yè)務(wù)模式華環(huán)
2.1 MSAP構(gòu)建工商銀行網(wǎng)絡(luò)提速)典型案例一(河北聯(lián)通利用華環(huán)
【項目概要】
2009年初,河北工商銀行由于業(yè)務(wù)需要,擬將現(xiàn)有的2M租用鏈路提速,每個網(wǎng)點(diǎn)的接入帶寬提到至少4M。這樣可以保證銀行的前后臺業(yè)務(wù)系統(tǒng)的快速有效連接。而且需要運(yùn)營商在各個網(wǎng)點(diǎn)提供標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口,在銀行的數(shù)據(jù)中心點(diǎn)希望運(yùn)營商提供GE以太網(wǎng)口上聯(lián),而且整個網(wǎng)絡(luò)需要承載在現(xiàn)有的SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)上。河北聯(lián)通選擇某市聯(lián)通作為試點(diǎn)城市進(jìn)行業(yè)務(wù)的開通。
【項目實施情況】
由于城網(wǎng)直通車系列產(chǎn)品的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)的GFP封裝協(xié)議,因此可以和SDH/MSTP核心網(wǎng)基于GFP的MSTP設(shè)備實現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)互通。通常,核心網(wǎng)SDH/MSTP設(shè)備的以太網(wǎng)板卡價格較高,因此可以在大量的用戶側(cè)采用華環(huán)的城網(wǎng)直通車實現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入,在MSTP核心設(shè)備實現(xiàn)業(yè)務(wù)的匯聚,從而成功實現(xiàn)業(yè)務(wù)的MSTP端對端連接,充分發(fā)揮了核心網(wǎng)MSTP的能力,實現(xiàn)了MSTP的多業(yè)務(wù)能力向大客戶側(cè)的延伸,并且大大降低整個實現(xiàn)方案的成本。
如果用戶節(jié)點(diǎn)處僅需要以太網(wǎng)業(yè)務(wù)FE,則遠(yuǎn)端設(shè)備可以采用光纖收發(fā)器設(shè)備,局端采用MSAP匯聚設(shè)備通過STM-1或者E1等匯聚到SDH核心網(wǎng)絡(luò)上,然后核心網(wǎng)的交叉連接匯聚到用戶業(yè)務(wù)中心,將所有用戶的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)在用戶中心機(jī)房落地或者匯聚后落地。這樣的實現(xiàn)方案可以幫助運(yùn)營商以更低的成本實現(xiàn)大客戶的快速接入。
某市聯(lián)通公司經(jīng)過方案優(yōu)先和價格比對,最終選擇了華環(huán)公司的MSAP接入各儲蓄所,市行華為MSTP進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚的方案。方案最顯著的特點(diǎn)就是投資省,帶寬升級能力強(qiáng)。方案示意圖如下:
河北聯(lián)通工商銀行帶寬提速項目網(wǎng)絡(luò)連接示意圖
2.2 MSAP實施全網(wǎng)PDH改造)典型案例二(河北電信利用華環(huán)
【項目概要】
河北電信各地市大量應(yīng)用華環(huán)公司PDH光端用于大客戶的末端接入,許多站點(diǎn)是獨(dú)立式的PDH點(diǎn)對點(diǎn)開電路,沒有做網(wǎng)管。PDH組網(wǎng)存在一些問題:首先,普通PDH光端機(jī)組網(wǎng)單一,多數(shù)只能組成簡單的點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),局端機(jī)房將會堆疊大量的PDH光端機(jī)和接口轉(zhuǎn)換器或光纖收發(fā)器等設(shè)備。不利于運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和業(yè)務(wù)整合。其次,由于PDH光口沒有統(tǒng)一的速率標(biāo)準(zhǔn),在大多數(shù)匯聚層與接入層的結(jié)合點(diǎn)上,接入層PDH光端機(jī)與匯聚層SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò)只能通過E1等物理接口實現(xiàn)“背靠背”連接。需配置大量電纜以及DDF配線架,大大增加了電接口接觸不良的概率,整個系統(tǒng)的可靠性降低,最終降低了運(yùn)營商收益。第三,采用PDH光端機(jī)阻斷了匯聚層與接入層之間在網(wǎng)絡(luò)管理上的有機(jī)聯(lián)系,運(yùn)營維護(hù)成本增加,業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接復(fù)雜,難以實現(xiàn)集中監(jiān)控以及資源靈活調(diào)配,造成了管理上的盲區(qū)。為了解決這些問題,華環(huán)公司提出利用現(xiàn)有的MSAP技術(shù)實現(xiàn)其網(wǎng)絡(luò)的改造,遠(yuǎn)端仍然接現(xiàn)有的PDH設(shè)備,局端的PDH機(jī)框陸續(xù)替換成MSAP的局端設(shè)備。
【項目實施情況】
從2007年開始,河北電信陸續(xù)將華環(huán)MSAP設(shè)備引入到現(xiàn)網(wǎng)上來。將現(xiàn)有的PDH設(shè)備納入到一個新的平臺上面,無縫結(jié)合了MSTP、SDH、PDH、協(xié)轉(zhuǎn)等功能??朔四壳按罂蛻艚尤刖W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)零散,接入方式五花八門,區(qū)域性強(qiáng),業(yè)務(wù)保護(hù)模式不統(tǒng)一等缺點(diǎn),提高了大客戶網(wǎng)絡(luò)維護(hù)水平,增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性和靈活性,和骨干網(wǎng)自然整合到一起。適應(yīng)了大客戶網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的差異化、多樣化、高可靠性和高帶寬的發(fā)展趨勢。目前河北電信各地市已經(jīng)把原有PDH點(diǎn)對點(diǎn)開的電路割接到了MSAP平臺上統(tǒng)一管理,大大增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)能力,節(jié)省了運(yùn)維成本。
河北電信MSAP典型應(yīng)用(遠(yuǎn)端接入PDH設(shè)備和業(yè)務(wù))
2.3 SDH應(yīng)用模式下聯(lián)
MSAP設(shè)備除了可以接入傳統(tǒng)的PDH光端機(jī)和光纖收發(fā)器以外,由于其強(qiáng)大的交叉能力和業(yè)務(wù)調(diào)度能力,MSAP局端設(shè)備還可以通過SDH支路盤和遠(yuǎn)端SDH/MSTP多業(yè)務(wù)光端機(jī)通過STM-1的光口相連,從而可以實現(xiàn)更大容量的業(yè)務(wù)接入,而且可以提供環(huán)網(wǎng)保護(hù)等功能,滿足大客戶接入領(lǐng)域多樣化的用戶接入需求。下圖給出了華環(huán)MSAP設(shè)備的典型組網(wǎng)結(jié)構(gòu),適合大客戶的多業(yè)務(wù)接入、移動通信基站聯(lián)網(wǎng)等各種應(yīng)用。
散布在各地的客戶端業(yè)務(wù),例如企事業(yè)單位、居民小區(qū)、政府以及基站等E1、以太網(wǎng)或V.35業(yè)務(wù),通過終端型LM系列設(shè)備,經(jīng)光纖連接到接入局。在傳輸機(jī)房,通過STM-1光接口或電接口上連到SDH/MSTP網(wǎng)絡(luò),根據(jù)業(yè)務(wù)實際需要,部分以太網(wǎng)業(yè)務(wù)可直接接入IP城域網(wǎng)。E1、V.35等業(yè)務(wù)接口也可以直接從匯聚型設(shè)備LMXE上引出。在接口比較集中的客戶業(yè)務(wù)中心,例如銀行分行、公安局、增值業(yè)務(wù)提供商的服務(wù)中心等地可以安放插有業(yè)務(wù)接口插卡的LMXE設(shè)備,通過STM-1接入運(yùn)營商的骨干傳輸網(wǎng)。以太網(wǎng)業(yè)務(wù)還可以交換匯聚到GE口接入IP城域網(wǎng)。
為適宜運(yùn)營商的客戶需求多樣化,租用專線要求越來越復(fù)雜的情況,針對不同客戶之間存在著價格、服務(wù)差異化的要求,接入層整合型的匯聚平臺是運(yùn)營商應(yīng)對千變?nèi)f化的用戶需要的利器。華環(huán)多業(yè)
務(wù)接入平臺MSAP正是為運(yùn)營商量身定做的統(tǒng)一接入應(yīng)用平臺。
3.MSAP技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)華環(huán)對于
北京華環(huán)公司作為國內(nèi)接入產(chǎn)品的提供商和技術(shù)引領(lǐng)廠家之一,積極推動了MSAP產(chǎn)品和技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,積極配合工業(yè)與信息化部電信傳輸所和相關(guān)運(yùn)營商的技術(shù)部門,研究院等機(jī)構(gòu)參與相關(guān)的技術(shù)規(guī)范的制定過程,成為國內(nèi)MSAP技術(shù)領(lǐng)域的引領(lǐng)廠家之一。華環(huán)公司積極引領(lǐng)MSAP技術(shù)發(fā)展的潮流。目前在MSAP領(lǐng)域里面幾個具有非常實際應(yīng)用價值的技術(shù)都是由華環(huán)率先提出并且實現(xiàn),我們已經(jīng)完成的功能和取得的成績主要有:
(1)STM-4上聯(lián)板卡
目前根據(jù)相關(guān)技術(shù)和用戶的需求,在運(yùn)營商某些應(yīng)用和寬帶提速項目上,MSAP上行SDH板卡STM-1的速率已經(jīng)不能夠滿足帶寬的需求,因此STM-4接口數(shù)量成為事實上的需要。華環(huán)公司的多業(yè)務(wù)接入平臺可以提供多達(dá)4個STM-4上行的速率,從而滿足用戶的大帶寬業(yè)務(wù)需求。該板卡不僅能夠?qū)崿F(xiàn)板內(nèi)的STM-4的1+1保護(hù),而且能夠?qū)崿F(xiàn)板間的1+1保護(hù)功能,該板卡已經(jīng)早在2007年提出并且已實現(xiàn)了大規(guī)模商用部署。成為MSAP業(yè)內(nèi)第一家實現(xiàn)STM-4上聯(lián)的設(shè)備廠家。
(2)64K交叉連接功能板卡
華環(huán)是MSAP業(yè)內(nèi)領(lǐng)域第一家提出64K(DS0)交叉連接功能并且實現(xiàn)商用的廠家。該板卡的提出也是基于運(yùn)營商的實際需求。前兩年原網(wǎng)通提出“光進(jìn)銅退”的大規(guī)模拓展計劃,使得很多大對數(shù)銅纜逐漸被光纜所取代。但是這些銅纜里面可能有部分原有的DDN(n*64K)業(yè)務(wù),該業(yè)務(wù)利用銅纜傳輸。但是用戶還想保留原有的業(yè)務(wù)。因此該部分銅纜被光纜取代后,相應(yīng)的接入設(shè)備MSAP必須具有DDN節(jié)點(diǎn)機(jī)的64K交叉連接能力。目前該板卡已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于河北聯(lián)通(原河北網(wǎng)通)的農(nóng)村信用社聯(lián)網(wǎng)項目中,大大節(jié)省了DDN節(jié)點(diǎn)機(jī)的投入并且節(jié)省了傳輸網(wǎng)的帶寬資源,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)大容量交叉連接矩陣
早在2003年,華環(huán)公司就根據(jù)當(dāng)時運(yùn)營商用戶需求和反饋,結(jié)合自己在SDH/MSTP領(lǐng)域多年積累的深厚的技術(shù)沉淀以及以清華大學(xué)為背景的雄厚的研發(fā)實力,推出了第一代多業(yè)務(wù)接入平臺設(shè)備城網(wǎng)直通車,成為業(yè)內(nèi)最早提出MSAP概念并且將概念進(jìn)行產(chǎn)品的廠家之一。目前業(yè)內(nèi)的很多廠家的設(shè)計還是參考我公司第一代的平臺和架構(gòu)。我公司根據(jù)用戶的進(jìn)一步反饋和市場發(fā)展的需要,在2005年就率先推出了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的第二代多業(yè)務(wù)接入平臺H9MO-LM(H9MO-LMXE),并且迅速投入商用,取得了用戶的認(rèn)可。由于該新平臺的設(shè)計理念的先進(jìn)性,至今相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)無相關(guān)MSAP廠家超過,如高階交叉容量32*32VC4,低階交叉容量2016*2016VC12)等(備注:該結(jié)論根據(jù)相關(guān)廠家官方網(wǎng)站上發(fā)布的資料)。大容量的交叉連接矩陣能力保證了用戶業(yè)務(wù)的順利調(diào)度和順利開通,最大可能的節(jié)省了用戶的投資并且提供了最大程度的業(yè)務(wù)調(diào)度靈活性。
(4)以太網(wǎng)千兆匯聚和交換功能板卡
華環(huán)公司已經(jīng)推出了以太網(wǎng)千兆匯聚和交換功能板卡,并且在2008年在中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司組織的MSAP測試中順利通過。該板卡也極大地豐富了MSAP對應(yīng)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的支撐和應(yīng)用,為運(yùn)營商給大客戶提供以太網(wǎng)專線業(yè)務(wù)提供了更加靈活和豐富的功能。
(5)STM-16匯聚功能板卡
對運(yùn)營商來講,大客戶的帶寬接入需要是在不斷增長。未來1~3年內(nèi),大客戶網(wǎng)點(diǎn)的帶寬接入需求可能由目前的幾兆帶寬上升到到幾十兆帶寬甚至百兆的帶寬需求,這樣對于匯聚節(jié)點(diǎn)來說,STM-4的上行速率有可能出現(xiàn)帶寬瓶頸。華環(huán)公司準(zhǔn)確把握該需求,積極推進(jìn)2.5G STM-16上行板卡的研發(fā),目前已經(jīng)完成了樣機(jī)的研發(fā)。而且該2.5G板卡可以兼容原有機(jī)箱,從而實現(xiàn)業(yè)務(wù)從STM-1到STM-4一直到STM-16的平滑升級,為電信和聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)平滑擴(kuò)展提供了可靠保障。
總之,北京華環(huán)公司將積極推動MSAP技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,作為有強(qiáng)大研發(fā)實力的廠家,也可以根據(jù)運(yùn)營商的需求快速改進(jìn)和推出新的板卡,為中國運(yùn)營商的“寬帶提速”以及各種大客戶接入貢獻(xiàn)自己的力量。
第二篇:MSTP、MSAP、SDH光傳輸技術(shù)組網(wǎng)簡述
MSTP、MSAP、SDH光傳輸技術(shù)大客戶接入方案簡述
0 前言
大客戶又稱集團(tuán)用戶,是電信運(yùn)營商在電信市場中的商業(yè)客戶,通常是大的行政事業(yè)單位或大的企業(yè)集團(tuán)。相對于一般用戶,大客戶對運(yùn)營商而言表現(xiàn)為業(yè)務(wù)量大、業(yè)務(wù)類型復(fù)雜、業(yè)務(wù)質(zhì)量要求高等特點(diǎn)。一般市場中“80%的業(yè)務(wù)來自于20%的客戶”的規(guī)則,在電信市場也同樣適用。毫無疑問,大客戶業(yè)務(wù)是拉動各電信運(yùn)營商經(jīng)濟(jì)增長的重要支撐點(diǎn),也是目前各運(yùn)營商競爭的焦點(diǎn)。因此,如何部署可運(yùn)營、可管理、可持續(xù)發(fā)展的安全、經(jīng)濟(jì)、高效的大客戶解決方案,是電信行業(yè)非常緊迫而且重要的課題。
用戶對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不斷增長的需求來自于通過采用信息化技術(shù)來提高機(jī)構(gòu)運(yùn)作效率,實現(xiàn)傳統(tǒng)運(yùn)營管理模式向現(xiàn)代化的運(yùn)營管理模式的演變。當(dāng)前,許多企業(yè)已采用以太網(wǎng)、FDDI等局域網(wǎng)技術(shù)組建了公司的內(nèi)部網(wǎng),同時企業(yè)的跨地域通信需求隨著其業(yè)務(wù)模式的拓展,對外聯(lián)絡(luò)的商務(wù)信息的傳遞,遠(yuǎn)程的寬帶語音、數(shù)據(jù)及圖像傳輸需求而變得非常旺盛,愈來愈多的企業(yè)開始考慮如何使用信息技術(shù)來滿足自身發(fā)展的需要。同時,各企業(yè)由于自身業(yè)務(wù)特點(diǎn)的不同,對信息的傳輸和管理也存在著個性化的需求。比如銀行系統(tǒng)的網(wǎng)點(diǎn)遍布市區(qū),這些網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)部需要進(jìn)行具有極高的保密性和安全性的數(shù)據(jù)通信,這就需要運(yùn)營商能夠提供一個安全的、高度可靠的、可管理的數(shù)據(jù)專網(wǎng),稅務(wù)、保險、公安系統(tǒng)等各大型企事業(yè)單位也都存在類似的情況和需求。
局域網(wǎng)之間如何可靠、安全地互聯(lián),形成全國乃至全球的集團(tuán)用戶內(nèi)部網(wǎng),來實現(xiàn)辦公網(wǎng)絡(luò)化,這就需要專業(yè)化的電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商來提供質(zhì)優(yōu)價廉的解決方案。
目前內(nèi)蒙古聯(lián)通配套的SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)在全區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)廣泛覆蓋,在長途干線層、本地網(wǎng)層、城域網(wǎng)層均有豐富的網(wǎng)絡(luò)資源。在發(fā)展大客戶時,首先要確定大客戶的市場范圍:政府部門、金融用戶、企事業(yè)單位用戶、商住樓、賓館用戶和智能小區(qū)。對于聯(lián)通而言,過去主要為大客戶提供的是語音及專線業(yè)務(wù),但隨著越來越多的企業(yè)采用以太網(wǎng)方式組建內(nèi)部網(wǎng),對運(yùn)營商提出了安全可靠傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。因此,運(yùn)營商在建設(shè)一個大客戶傳輸網(wǎng)絡(luò)時,既要確保支持傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)傳送,同時還要支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速增長。這一問題在城域范圍內(nèi)尤其突出。因此,建設(shè)一個-1-
能夠覆蓋城市及其郊區(qū)范圍的大客戶多業(yè)務(wù)綜合傳送平臺就顯得十分重要。目前存在的主要問題
目前支撐大客戶專線業(yè)務(wù)的主要技術(shù)有:數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(DDN)專線、IP(10/100 Mbit/s)專線、ATM專線等。不同的業(yè)務(wù)需求需要不同的傳輸網(wǎng)絡(luò)來承載,如果為了不同的客戶而建設(shè)不同的網(wǎng)絡(luò),將存在重復(fù)建設(shè),維護(hù)困難,無法統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理的問題。
聯(lián)通的專線業(yè)務(wù)剛剛起步,以IP專線業(yè)務(wù)(10/100 Mbit/s)和2M專線業(yè)務(wù)為主。IP專線價格便宜,應(yīng)用廣泛,但是其盡力傳送的技術(shù)特點(diǎn)使得其安全性得不到很好的保證,也就是說其QoS達(dá)不到一些對專線質(zhì)量要求較高的客戶的需求。
另外,當(dāng)前的光邊緣接入由于設(shè)備成本投入的原因,原來采用了大量的PDH接入的方式,但是此方案也存在安全上和管理上的明顯不足。首先,PDH為第一代數(shù)字光通信產(chǎn)品,無法提供網(wǎng)絡(luò)管理,組網(wǎng)能力差,很難提供對業(yè)務(wù)的保護(hù)。此外PDH速率低,沒有統(tǒng)一的光接口規(guī)范。如果數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入采用PDH+E1轉(zhuǎn)換器的方式,會造成網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、設(shè)備種類多、業(yè)務(wù)可靠性低、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控困難、帶寬僵硬等問題。PDH采用的點(diǎn)對點(diǎn)方式也限制了網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步發(fā)展。在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理上,目前主要采用的方式為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)10/100M通過網(wǎng)橋轉(zhuǎn)換成N×E1(N<3),上用戶側(cè)PDH傳輸至有以太網(wǎng)交換機(jī)的節(jié)點(diǎn),通過網(wǎng)橋轉(zhuǎn)換回10/100M接口進(jìn)以太網(wǎng)交換機(jī)。但是網(wǎng)橋(Ethernet協(xié)議轉(zhuǎn)換器)無法進(jìn)行網(wǎng)管,維護(hù)困難。使用Ethernet協(xié)議轉(zhuǎn)換器,一是帶寬受限,上行帶寬固定,帶寬增加須更換網(wǎng)橋,業(yè)務(wù)沒有可擴(kuò)展性,不能提供個性化服務(wù);二是轉(zhuǎn)換器無法實現(xiàn)網(wǎng)管,這與電信網(wǎng)路的可運(yùn)營、可管理的特征不相符,屬于臨時解決方案。PDH點(diǎn)對點(diǎn)傳輸,業(yè)務(wù)無法保護(hù),網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展受限,總帶寬為8M或16M,當(dāng)業(yè)務(wù)增加時,無法擴(kuò)容;不支持環(huán)形網(wǎng)、鏈狀網(wǎng)及大型星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充性及升級性差,還占用較多的城域網(wǎng)交換機(jī)端口;以太網(wǎng)交換機(jī)節(jié)點(diǎn)有大量設(shè)備和大量電纜,故障點(diǎn)增多,維護(hù)困難。
綜上所述,目前存在的主要問題是多網(wǎng)疊加,建設(shè)和維護(hù)成本較高;純數(shù)據(jù)專線雖然價格便宜,但是無法保證專線客戶的高QoS要求。這些問題在原有大客戶傳
輸網(wǎng)中消耗了較多的設(shè)備成本和運(yùn)營成本,對客戶滿意度和忠誠度的提升非常不力。目前,中國聯(lián)通已經(jīng)開始提升網(wǎng)絡(luò)品質(zhì),進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容改造和優(yōu)化,為打造經(jīng)濟(jì)、高效、可運(yùn)營和可管理的大客戶網(wǎng)進(jìn)行了大量的工作。大客戶傳輸組網(wǎng)解決方案
基于目前內(nèi)蒙古聯(lián)通公司的區(qū)內(nèi)傳送網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀,在建設(shè)新的大客戶傳輸接入網(wǎng)絡(luò)時,有三種傳輸技術(shù)可供選擇,分別為SDH、MSTP、MSAP技術(shù)。
2.1 MSTP技術(shù)簡介
多業(yè)務(wù)傳送平臺(MSTP)是指基于SDH、同時實現(xiàn)TDM、ATM、IP等業(yè)務(wù)接入、處理和傳送,提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)傳送平臺。作為傳送網(wǎng)解決方案,MSTP伴隨著電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,SDH/MSTP的演進(jìn)經(jīng)歷了三個階段:
第一階段是傳統(tǒng)SDH設(shè)備,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過POS接入,端口昂貴,傳送效率低。
第二階段,MSTP設(shè)備,采用VC虛級聯(lián)、LCAS、GFP等技術(shù),增加了以太網(wǎng)二層交換能力、ATM交換能力,實現(xiàn)RPR處理功能,實現(xiàn)以太網(wǎng)帶寬的統(tǒng)計復(fù)用。
第三階段為新一代MSTP設(shè)備,隨著RPR/MPLS技術(shù)的成熟,以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的增多,以太網(wǎng)經(jīng)過RPR/MPLS板卡處理后,不但可以通過交叉矩陣后上線路傳送,在容量加大時還可以通過Fiber/CWDM/DWDM進(jìn)行傳輸,TDM業(yè)務(wù)仍然進(jìn)入TDM交叉矩陣進(jìn)行調(diào)度。一部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)仍然可通過GFP封裝VC映射傳送,而另一部分業(yè)務(wù)可以通過純的數(shù)據(jù)交換卡、RPR卡、MPLS處理卡、波分OTU卡等多種方式直接進(jìn)行群路傳送。
MSTP技術(shù)通過自身的多業(yè)務(wù)承載能力可解決城域網(wǎng)多種業(yè)務(wù)的匯聚,實現(xiàn)傳統(tǒng)SDH所無法實現(xiàn)的綜合業(yè)務(wù)的傳送。綜合來說,基于SDH 的MSTP 具有以下技術(shù)特點(diǎn):
(1)具有較大的交叉連接容量,能夠支持VC-4/VC-3/VC-12 各種等級的交叉連接以及連續(xù)級聯(lián)或虛級聯(lián)處理;
(2)提供豐富的多業(yè)務(wù)(SDH、ATM、以太網(wǎng)/IP、圖像業(yè)務(wù)等)接口,可以通過增加或更換接口模塊,靈活適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展變化;
(3)具有以太網(wǎng)和ATM 業(yè)務(wù)的透明傳輸或二層交換能力,其傳輸鏈路的帶寬可配置,并支持VLAN、流量控制、業(yè)務(wù)和端口的匯聚或統(tǒng)計復(fù)用功能;
(4)具備多種完善的保護(hù)機(jī)制(SDH、ATM、以太網(wǎng)/IP)和靈活的組網(wǎng)特性;
(5)可實現(xiàn)統(tǒng)一、智能的網(wǎng)絡(luò)管理,具有良好的兼容性和互操作性。
隨著城域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展,MSTP以太網(wǎng)匯聚傳送技術(shù)和RPR動態(tài)分組環(huán)網(wǎng)技術(shù)等數(shù)據(jù)處理功能,將會得到廣泛的應(yīng)用。
2.2 MSAP技術(shù)簡介
綜合業(yè)務(wù)接入平臺MSAP(Multi-ServiceAccessPlatform)技術(shù)顧名思義,是基于SDH平臺實現(xiàn) PDH 光口、STM-1 光口、E1 等多種業(yè)務(wù)的接入、匯聚,同時實現(xiàn)TDM、以太網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入處理和傳送,并提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn);是MSTP技術(shù)的向下延伸,能使接入網(wǎng)與SDH傳輸網(wǎng)的全光無縫連接,管理統(tǒng)一;減少機(jī)房的DDF配線架和大量的2M線,減少投資,減少故障率。MSAP技術(shù)提供了更好的邊緣接入網(wǎng)解決方案,便于運(yùn)營商針對不同客戶采取靈活的接入策略。
基于MSAP技術(shù)的設(shè)備一般體積較小,成本較低,其核心設(shè)計思想是MSTP技術(shù),由于靠近接入網(wǎng)的邊緣,MSAP系統(tǒng)盡可能多地提供各種物理接口來滿足不同終端接入用戶的設(shè)備要求。在保證兼容基于傳統(tǒng)SDH網(wǎng)業(yè)務(wù)的同時,能夠提供多業(yè)務(wù)靈活接入,相對于以前的PDH+協(xié)議轉(zhuǎn)換器的接入方式而言,它提供了網(wǎng)絡(luò)的可管理性、帶寬的可擴(kuò)展性以及業(yè)務(wù)的互通性,可減少將現(xiàn)有SDH設(shè)備重新升級為MSTP設(shè)備的成本,對于電信運(yùn)營商的設(shè)備升級低成本是很重要的。
MSAP設(shè)備適用于大客戶分布點(diǎn)較分散,且數(shù)據(jù)帶寬需求非常高的場合或者用于總部與分支的網(wǎng)絡(luò)。其組網(wǎng)特點(diǎn)是各節(jié)點(diǎn)都能獨(dú)自獲得高達(dá)155M或622M的接入帶寬,用戶間相互沒有干擾;缺點(diǎn)是需要星型光纖,網(wǎng)絡(luò)不能成環(huán),無法作SDH或數(shù)據(jù)保護(hù),針對重點(diǎn)用戶高可靠性業(yè)務(wù)可采用雙回路的方案實現(xiàn)業(yè)務(wù)和端口的保護(hù)。與傳統(tǒng)的PDH設(shè)備相比,為用戶節(jié)省了基帶Modem(E1到V.35轉(zhuǎn)換)、路由器(V.35到Ethernet轉(zhuǎn)換)或EOE(E1到Ethernet)等設(shè)備的投資。數(shù)據(jù)帶寬靈活,可通過網(wǎng)管指配N×2M(N<48,滿帶寬)。設(shè)備數(shù)量少、體積小、功耗低、維護(hù)方便。
2.3SDH、MSTP、MSAP三種技術(shù)組網(wǎng)應(yīng)用
近年來,伴隨著主體電信業(yè)務(wù)由原來的以話音等TDM 業(yè)務(wù)為主,迅速向以IP、分組等寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換的情況下,選擇以SDH為基礎(chǔ)的MSTP建設(shè)方案是穩(wěn)妥且可持續(xù)發(fā)展的城域傳輸系統(tǒng)建設(shè)策略。
基于SDH 的MSTP 比較適合于已大量敷設(shè)SDH 網(wǎng)絡(luò)的電信運(yùn)營商,可以靈活有效的支持迅速發(fā)展的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),同時可以保證對多業(yè)務(wù)的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理,實
現(xiàn)從電路交換網(wǎng)向分組交換網(wǎng)的平滑過渡。在本地、城域傳輸系統(tǒng)中應(yīng)用MSTP設(shè)備時,需根據(jù)業(yè)務(wù)需要和光纜資源情況來選擇合適的組網(wǎng)方案,要充分考慮現(xiàn)有SDH資源的消化利用、新增投資的最小化、網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定性以及技術(shù)的可實現(xiàn)性等問題,堅持以應(yīng)用推動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的原則,積極整合和優(yōu)化現(xiàn)有傳輸設(shè)備、傳輸通路組織和光纜線路資源,并注意與現(xiàn)有SDH設(shè)備的融合。能夠利用現(xiàn)有設(shè)備升級而代價又比較小的話,應(yīng)盡量采取升級方式來實現(xiàn)MSTP功能,努力提高傳輸設(shè)備和通道的利用率。
如前所述,MSAP技術(shù)其核心設(shè)計理念為MSTP技術(shù),是為城域網(wǎng)接入層解決傳統(tǒng)TDM業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入而設(shè)計的,更趨向于應(yīng)用在城域接入網(wǎng)層面。MSAP技術(shù)可以提高大客戶接入業(yè)務(wù)的可靠性和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的互通性,減少網(wǎng)絡(luò)故障;提高運(yùn)營維護(hù)能力,縮短故障排除時間;提高網(wǎng)絡(luò)安全性和保護(hù)能力;適應(yīng)不同客戶對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的差異化需求以及未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。
在具體的大客戶組網(wǎng)應(yīng)用中,可根據(jù)我公司的自身情況,實現(xiàn)SDH、MSTP、MSAP混合組網(wǎng)。其中:
SDH、MSTP設(shè)備更適合應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的核心、匯聚層面,或是大客戶的核心節(jié)點(diǎn),組成基于10G/2.5G的環(huán)網(wǎng),實現(xiàn)大容量的交叉連接和規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)管理;在新建網(wǎng)元時,建議采用MSTP設(shè)備,新一代的MSTP設(shè)備無論是在交叉與組網(wǎng)能力方面,在業(yè)務(wù)接入能力與類型方面,還是在網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方面,在產(chǎn)品兼容性和互聯(lián)互通方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的SDH設(shè)備,是替代SDH設(shè)備的最佳選擇。
對于接入層網(wǎng)絡(luò),則可根據(jù)接入業(yè)務(wù)量的大小采用集成型MSTP設(shè)備或是MSAP設(shè)備,通過STM-1/4光口上聯(lián)至核心、匯聚層的SDH/MSTP設(shè)備,組成環(huán)形網(wǎng)或者星形、鏈狀網(wǎng),靈活實現(xiàn)業(yè)務(wù)的調(diào)度和處理,減少同軸電纜、DDF架和機(jī)房空間等綜合投入,通過網(wǎng)管系統(tǒng)可實現(xiàn)故障出現(xiàn)后的快速定位和修復(fù),特別是針對不同行業(yè)對不同業(yè)務(wù)接口的需求,MSAP在一個網(wǎng)絡(luò)上可以統(tǒng)一提供對包括E1/V35電路、以太網(wǎng)、ATM在內(nèi)的多種通道的透傳、捆綁和復(fù)用的支持和管理。結(jié)束語
隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和專線業(yè)務(wù)的發(fā)展,MSTP、MSAP傳輸技術(shù)在服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)管理和提供多業(yè)務(wù)差分服務(wù)方面的優(yōu)勢將越來越得到運(yùn)營商青睞。尤其在原來傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)改造和擴(kuò)容的過程中,MSTP、MSAP將扮演關(guān)鍵的角色。新的傳送網(wǎng)需要新的MSTP設(shè)備來建設(shè),新的MSTP/MSAP傳送網(wǎng)將為運(yùn)營商帶來更高的投資回報。
第三篇:中藥提取典型技術(shù)工藝應(yīng)用案例
中藥提取典型技術(shù)工藝應(yīng)用案例
超臨界CO2萃取技術(shù)、分子蒸餾技術(shù)、超重力場技術(shù)是目前國際上較新的三大提取分離技術(shù)、采用這些技術(shù)對中藥進(jìn)行提取分離純化,實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化具有重要意義。
(一)超臨界萃取新技術(shù)在中藥提取分離中的應(yīng)用
超臨界流體(Supercritical Fluid,簡稱SF或SCF)是指超臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)狀態(tài)下的高密度流體。超臨界流體具有氣體和液體的雙重特性,其粘度與氣體相似,但擴(kuò)散系數(shù)比液體大得多,其密度和液體相近。超臨界流體對物質(zhì)進(jìn)行溶解和分離的過程就叫做超臨界流體萃?。⊿upercritical Fluid Extraction,簡稱SFE)。其基本原理為:CO2的臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)分別為31.05℃和7.38MPa,當(dāng)處于這個臨界點(diǎn)以上時,此時的CO2同時具有氣體和液體雙重特性。它既近似于氣體,粘度與氣體相近;又近似于液體,密度與液體相近,但其擴(kuò)散系數(shù)卻比液體大得多。是一個優(yōu)良的溶劑,能通過分子間的相互作用和擴(kuò)散作用將許多物質(zhì)溶解。同時,在稍高于臨界點(diǎn)的區(qū)域內(nèi),壓力稍有變化,即引起其密度的很大變化,從而引起溶解度的較大變化。因此,超臨界CO2可以從基體中將物質(zhì)溶解出來,形成超臨界CO2負(fù)載相,然后降低載氣的壓力或升高溫度,超臨界CO2的溶解度降低,這些物質(zhì)就沉淀出來(解析)與CO2分離,從而達(dá)到提取分離的目的。不同的物質(zhì)由于在CO2中的溶解度不同或同一物質(zhì)在不同的壓力和溫度下溶解狀況不同,使這種提取分離過程具有較高的選擇性。
1、超臨界CO2流體萃取技術(shù)在中藥現(xiàn)代化中應(yīng)用的優(yōu)越性
用超臨界CO2萃取技術(shù)進(jìn)行中藥研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,和中藥傳統(tǒng)方法相比,具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。1.1萃取能力強(qiáng),提取率高。用超臨界CO2提取中藥有效成分,在最佳工藝條件下,能將要提取的成分幾乎完全提取,從而大大提高產(chǎn)品收率和資源的利用率。同時,隨著超臨界CO2萃取技術(shù)的不斷進(jìn)步,全氟聚醚碳酸銨(PFPE)的應(yīng)用,把超臨界CO2萃取擴(kuò)展到水溶液體系,使得難以提取的強(qiáng)極性化合物如蛋白質(zhì)等的超臨界CO2提取已成為可能。
1.2萃取能力的大小取決于流體的密度,最終取決于溫度和壓力,改變其中之一或同時改變,都可改變?nèi)芙舛?,可以有選擇地進(jìn)行中藥中多種物質(zhì)的分離,從而可減小雜質(zhì)使中藥有效成分高度富集。便于減小劑量和質(zhì)量控制,產(chǎn)品外觀大為改善。
1.3超臨界CO2臨界溫度低,操作溫度低,能較完好地保存中藥有效成分不被破壞,不發(fā)生次生化。因此,特別適合那些對熱敏感性強(qiáng)、容易氧化分解破壞的成分的提取。
1.4提取時間快、生產(chǎn)周期短。超臨界CO2提取(動態(tài))循環(huán)一開始,分離便開始進(jìn)行。一般提取10分鐘便有成分分離析出,2-4小時左右便可完全提取。同時,它不需濃縮步驟,即使加入夾帶劑,也可通過分離功能除去或只是簡單濃縮。
1.5超臨界CO2提取,操作參數(shù)容易控制,因此,有效成分及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
1.6超臨界CO2還可直接從單方或復(fù)方中藥中提取不同部位或直接提取浸膏進(jìn)行藥理篩選,開發(fā)新藥,大大提高新藥篩選速度。同時,可以提取許多傳統(tǒng)法提不出來的物質(zhì),且較易從中藥中發(fā)現(xiàn)新成分,從而發(fā)現(xiàn)新的藥理藥性,開發(fā)新藥。
1.7超臨界CO2還具有抗氧化、滅菌作用,有利于保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
1.8超臨界流體萃取應(yīng)用于分析或與GC、IR、MS、LC等聯(lián)用成為一種高效的分析手段。將其用于中藥質(zhì)量分析,能客觀反映中藥中有效成分的真實含量。1.9經(jīng)藥理、臨床證明,超臨界CO2提取中藥,不僅工藝上優(yōu)越,質(zhì)量穩(wěn)定且標(biāo)準(zhǔn)容易控制,其藥理、臨床效果能夠保證或更好。
1.10超臨界CO2萃取工藝,流程簡單,操作方便,節(jié)省勞動力和大量有機(jī)溶劑,減小三廢污染,這些無疑為中藥現(xiàn)代化提供了一種高新的提取、分離、制備及濃縮新方法。
2、超臨界CO2流體萃取技術(shù)在中藥提取分離及中藥現(xiàn)代化中的應(yīng)用方式及前景
從“八五”期間國家“八五”攻關(guān)項目“超臨界CO2萃取技術(shù)在中草藥生產(chǎn)中的應(yīng)用研究與開發(fā)”到“九五”期間承擔(dān)多項中國重點(diǎn)項目(有關(guān)SFE技術(shù)研究開發(fā)中藥新藥)以來,包括萃取分離研究和藥理毒理研究及新藥的開發(fā)研究,取得了重要的科技成果:①證明了超臨界CO2萃取技術(shù)可應(yīng)用于中藥領(lǐng)域;②總結(jié)了SFE在中藥中應(yīng)用的規(guī)律性;③提出較為適合中藥萃取的超臨界設(shè)備結(jié)構(gòu)類型;④總結(jié)了超臨界CO2萃取中藥的優(yōu)越性,證明了用超臨界CO2萃取中藥,不僅工藝上優(yōu)越,而且還能保持中藥本身的藥理活性;⑤研究開發(fā)出一批具有較好前景的品種,有的已工業(yè)化,走向市場。
根據(jù)研究開發(fā)實踐,認(rèn)為超臨界流體萃取技術(shù)應(yīng)用于中藥提取分離及中藥現(xiàn)代化,具有較大的潛力和可觀前景。SFE應(yīng)用于中藥,結(jié)合幾個典型的研究開發(fā)實例,可將其分為如下幾個方面。
2.1SFE與中藥有效成分或中間原料的提取
這一方面主要是指那些已具備質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的單體或有效部位的提取,往往本身就是產(chǎn)品,只要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),便可進(jìn)入市場。這是SFE技術(shù)應(yīng)用于該領(lǐng)域中的較為容易進(jìn)行的一個方面。
2.1.1超臨界流體萃取法從黃花中提取青蒿素(Artemisinin)的新工藝。青蒿素來自菊科植物黃花蒿(Artemisia annua)的一種倍半萜內(nèi)酯類成分,是我國唯一得到國際承認(rèn)的抗瘧新藥。然而本應(yīng)屬于中國的東西,中國僅占國際市場份額的0.5﹪。傳統(tǒng)的汽油法存在收率低、成本高、存在易燃易爆等危險,用SFE工藝,從0.1升、5升設(shè)備小試到25升、50升設(shè)備中試放大,一直到200升設(shè)備的工業(yè)化生產(chǎn)證明,超臨界CO2萃取工藝可用于青蒿素的生產(chǎn),青蒿素產(chǎn)品符合中國藥品標(biāo)準(zhǔn)。超臨界CO2萃取工藝比傳統(tǒng)法(如汽油法)優(yōu)越,產(chǎn)品收率提高1.9倍,生產(chǎn)周期縮短約100小時,成本降低447/Kg,可節(jié)省大量的有機(jī)溶劑汽油,避免易燃易爆的危險,減少三廢污染,大大簡化生產(chǎn)工藝。該新工藝已取得發(fā)明專利證書。在最近召開的中國青蒿素成果產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略研討會上,已初步?jīng)Q定推廣這種新工藝,以達(dá)到占國際市場份額的3-5﹪的目標(biāo)。
2.1.2貫葉連翹提取物的超臨界CO2萃取 貫葉連翹提取物是目前國際流行的十大植物提取物之一,主要用于治療憂郁癥。提取物是用貫葉連翹藥材經(jīng)水煮或醇提、濃縮、干燥而得。采用超臨界CO2萃取工藝,達(dá)到出口標(biāo)準(zhǔn),比傳統(tǒng)工藝優(yōu)越。
2.2SFE與中藥化學(xué)成分的研究
這里主要是指超臨界CO2萃取分離技術(shù)應(yīng)用于中藥有效成分的研究或中藥化學(xué)成分的系統(tǒng)研究,即植物化學(xué)范疇。它是新藥研究的基礎(chǔ)。用超臨界CO2萃取技術(shù)進(jìn)行植物化學(xué)的研究,可大大簡化提取分離步驟,能提取分離到一些用傳統(tǒng)溶劑法得不到的成分,節(jié)約大量的有機(jī)溶劑。
2.2.1紅豆杉中紫杉烷類化學(xué)成分的研究 紅豆杉中紫杉烷類成分的提取分離,傳統(tǒng)的植物化學(xué)分離要得到單體純品難度很大,步驟較為繁瑣,原料經(jīng)多次浸提濃縮后,有機(jī)溶劑多次萃取,再進(jìn)行多次柱層析,此過程中,要用多種有毒的有機(jī)溶劑,如氯仿或二氯甲烷等。我們用超臨界CO2萃取技術(shù)對云南紅豆杉(Taxusyunnensis)的化學(xué)成分進(jìn)行研究,經(jīng)超臨界CO2提取3小時所得粗浸膏,含雜質(zhì)較少,較易分離到單體,該浸膏只需進(jìn)行一次硅膠柱層析就能得到6個紫杉烷類單體和2個其他單體,UV、IR、HNMR和CNMR、MS等光譜分析和化學(xué)鑒定,它們分別為紫杉醇(taxol),taxuchin A,taxinine J,baccatin Ⅲ,1-hydroxybaccatinⅠ及β-谷甾醇和硬脂酸-1-甘油酯,得率較溶劑法高。
2.2.2姜黃(Curcuma longa)油化學(xué)成分的研究及姜黃油提取 超臨界CO2提取姜黃油,其收油率事水蒸汽的1.4倍,生產(chǎn)周期只是舊工藝的1/3。對所得的姜黃油進(jìn)行GC/MS分離鑒定,其化學(xué)組成主要有姜黃酮等26個成分組成,其組成與水蒸汽的差不多。姜黃油的超臨界CO2提取已應(yīng)用于生產(chǎn)中。用超臨界CO2進(jìn)行中藥揮發(fā)油或脂肪油化學(xué)成分的研究較為簡單,只要1-2個小時提取油后,直接進(jìn)行GC/MS-計算機(jī)聯(lián)用技術(shù)分析,即可鑒定油中化學(xué)成分。在黃花蒿、當(dāng)歸等揮發(fā)油的研究中,SFE能提取出水蒸汽蒸餾法提取不出的成分。
2.3SFE與名優(yōu)中成藥生產(chǎn)工藝改革及二次開發(fā)
我國現(xiàn)行生產(chǎn)的很多中成藥是經(jīng)過長期的臨床實踐開發(fā)出來的。但由于生產(chǎn)工藝落后,存在質(zhì)量不穩(wěn)定、服用劑量大、外觀顏色差、療效未能充分發(fā)揮、缺乏可控的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等問題,加之藥效、安全性評價等原因,難以進(jìn)入國際市場。采用SFE等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行工藝改革或二次開發(fā),是實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化較為快捷的途徑,是一個較為重要的方向。
2.3.1復(fù)方丹參制劑中丹參提取的工藝改革 丹參酮類是從唇形科植物丹參(Salvia miltiorrhiza)中提取的總酮類及其它成分的總稱,是制備各種丹參制劑如復(fù)方丹參片,丹參酮ⅡA磺酸鈉注射液(主要用于心腦血管病)和丹參酮膠囊(主要用于抗菌消炎)原料主要成分,其中丹參酮ⅡA是藥典規(guī)定用于質(zhì)量控制的有效成分,各藥廠的提取方法主要是乙醇熱回流提取,然后濃縮成浸膏,用于各種制劑。由于提取能力差和長時間加熱提取或濃縮,有效成分損失嚴(yán)重,往往浸膏丹參酮A含量在0.15%-1%左右,再做成制劑,往往丹參酮ⅡA檢測不出或含量太小,藥典標(biāo)準(zhǔn)都難以達(dá)到,近幾年國家取消不少藥廠的復(fù)方丹參片制劑的生產(chǎn)批文,原因大多與此有關(guān)。我們用超臨界CO2萃取法對此進(jìn)行了工藝改革,從小試到中試直到生產(chǎn)證明,收率比舊工藝高,生產(chǎn)周期縮短,有效成分丹參酮ⅡA高度濃縮,含量平均≥20%,最高可達(dá)80%左右,此工藝已應(yīng)用于多個藥廠的復(fù)方丹參制劑(如復(fù)方丹參片)的生產(chǎn),并保持了應(yīng)有的臨床效果。
2.3.2大蒜注射液的工藝改革 大蒜注射液為臨床上廣泛應(yīng)用的中藥制劑,傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝是水蒸汽蒸餾配制而成。用超臨界CO2萃取法對此工藝進(jìn)行改革,并應(yīng)用于臨床。結(jié)果證明,不僅工藝優(yōu)越,而且還能提高療效。SFE制劑對粘膜真菌感染性疾病,總效率提高18.42%;對深部真菌感染性疾病,總有效率提高33.34%。2.3.3柴胡注射液的工藝改革 柴胡為傘形科柴胡屬植物,具解表、退熱、疏肝解郁之功能。其主要有效成分為揮發(fā)油和柴胡皂甙。由于柴胡注射液有較好的退熱、解表效果,國內(nèi)許多制藥廠家一直用水蒸汽蒸餾法提取揮發(fā)油制成柴胡注射液。近來有報道,柴胡注射液具有抗抽搐作用,且毒性低,起效時間長,可能會成為一直抗癲癇輔助藥,但由于柴胡注射液中揮發(fā)油濃度低,用藥劑量大。而用傳統(tǒng)的水蒸汽蒸餾法生產(chǎn)存在產(chǎn)油率低、操作溫度高、成分易損失等問題。柴胡皂甙有明顯的中樞抑制作用和抗炎作用,還具有特異性阻礙膽堿酯酶和顯著的利尿作用,對于柴胡皂甙的提取,由于傳統(tǒng)工藝溫度高、受熱時間長,某些柴胡皂甙含量降低或損失殆盡。運(yùn)用超臨界CO2萃取技術(shù)對柴胡揮發(fā)油及其皂甙進(jìn)行提取分離,工藝上顯示了極大的優(yōu)越性。該揮發(fā)油及皂甙具有較好的解熱、解表及抗癲癇藥效學(xué)作用,效果強(qiáng)于傳統(tǒng)工藝的。
2.3.4穿心蓮片的工藝改革 該品種為藥典品種,銷售量較大。但藥典工藝是用85%乙醇提取2次,然后濃縮成浸膏,做成制劑。由于提取力差及濃縮的破壞,致使片中脫水穿心蓮內(nèi)酯達(dá)不到藥典要求,影響療效。采用SFE工藝,可極大地提高有效成分的含量,降低成本,與傳統(tǒng)工藝相比具有極大的優(yōu)勢。2.4SFE與單方中藥新藥的研究與開發(fā)
單味中藥制劑是傳統(tǒng)中藥制劑的一部分。用SFE對單味中藥進(jìn)行提取工藝、藥理毒理研究及新藥的開發(fā)在國內(nèi)仍然是一個空白。此過程中,既要考慮有效部位的提取效率,又要考慮藥理毒理效果。2.4.1蛇床子有效部位的超臨界CO2提取及治療婦科炎癥藥效學(xué)研究 蛇床子為傘形植物蛇床(Cnidium monnieri)的果實。傳統(tǒng)的中醫(yī)主要用于婦科炎癥的治療。采用超臨界CO2提取,工藝上表現(xiàn)出有效成分收率高,提取時間短及有效部位高度濃縮等優(yōu)越性,但藥效上是否保持傳統(tǒng)中醫(yī)的藥用效果呢?為此,按照新藥審批的有關(guān)要求,對蛇床子超臨界CO2提取的有效部位進(jìn)行抗婦科炎癥的藥效學(xué)研究,結(jié)果證明蛇床子用超臨界CO2工藝提取有效部位進(jìn)行新藥開發(fā),不僅工藝優(yōu)越,質(zhì)量上穩(wěn)定且容易控制,而且,還能保持傳統(tǒng)中醫(yī)的治療效果。
2.4.2苦參總堿的超臨界CO2提取及苦參總堿注射液二類新藥的研究
2.5新復(fù)方中藥超臨界CO2提取及新藥研究
在中藥領(lǐng)域,用超臨界CO2萃取技術(shù)對中藥新復(fù)方進(jìn)行提取工藝研究及新藥開發(fā)也是一個空白。中藥復(fù)方是傳統(tǒng)中藥的最主要的部分,也是中藥與國際接軌難度最大的部分。醫(yī)藥同行多年來進(jìn)行了大膽的探索,目前在國家主管部門的主持下,組織了“中藥復(fù)雜體系中重大科學(xué)問題探討”,計劃對復(fù)方中藥進(jìn)行跨行業(yè)、多學(xué)科交叉、全方位的研究與開發(fā),以解決中藥復(fù)雜體系中重大科學(xué)問題,實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化。其中,超臨界流體技術(shù)被推薦為中藥復(fù)雜體系中中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的新技術(shù)之一。首次用SFE技術(shù)對中藥復(fù)方進(jìn)行的研究證明,中藥復(fù)方的研究與開發(fā)可以應(yīng)用SFE新技術(shù)。復(fù)方雪蓮栓劑二類新藥的研究
在對幾味單方中藥SFE研究(包括藥效學(xué))的基礎(chǔ)上結(jié)合傳統(tǒng)中醫(yī)理論組成的一個中藥復(fù)方。在用SFE技術(shù)對該復(fù)方新藥進(jìn)行研究過程中,我們發(fā)現(xiàn):①按處方比例混合四味中藥并粉碎后,投入萃取釜中,在合適的SFE參數(shù)條件下,四味中藥中的有效成分均被提出(TLC、HPLC、GC等配合檢測),提取效果和單味中藥提取效果差不多。②復(fù)方提取時,有效部位(浸膏)收率比單味提取有所增加,如四味中藥分別單獨(dú)提取時,有效部位收率分別為6.96%、2.13%、2.51%、4.36%,復(fù)方提取有效部位收率達(dá)7.25%。復(fù)方浸膏收率比單味浸膏收率高,有可能是因為復(fù)方提取時,一些中藥成分的提取由于互溶作用,促進(jìn)其它中藥成分的提取。③按照此類中藥復(fù)方的傳統(tǒng)用藥和提取方法,進(jìn)行了該復(fù)方的傳統(tǒng)提取,發(fā)現(xiàn)此復(fù)方浸膏的收率高達(dá)9.7%,比SFE的7.25%高0.34倍,然而其中有效成分,比SFE提取低近40倍。說明傳統(tǒng)復(fù)方提取雜質(zhì)多,有效成分少,外觀顏色差,且批與批間重復(fù)性較差,而復(fù)方的SFE提取,有效成分高度濃縮,雜質(zhì)少,外觀顏色較好,批間重復(fù)性較好。④藥效學(xué)證明,該復(fù)方SFE有效部位,具有傳統(tǒng)中醫(yī)所要求的藥效,且復(fù)方后具有協(xié)同補(bǔ)充效果。該新藥已基本完成了臨床前研究。2.6 SFE技術(shù)與中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是影響中藥進(jìn)入國際市場的又一重要因素。采用先進(jìn)、準(zhǔn)確的分析方法進(jìn)行中藥質(zhì)量控制有利于中藥現(xiàn)代化。曾有報道分析型超臨界CO2流體萃取技術(shù)用于藥物分析具有省時、樣品用量少、條件易于控制、不分解也不污染樣品等優(yōu)點(diǎn),特別是能從復(fù)雜基體中分鑒定痕量組分。因此,對成分復(fù)雜的中藥特別是復(fù)方中藥的分析就為適用。特別值得提出的是,它應(yīng)用于分析可能更為準(zhǔn)確其客觀評價所要分析的有效成分的含量。如青蒿和穿心蓮藥材中青蒿素和脫水穿心蓮內(nèi)酯的含量測定,用超臨界CO2提取為前處理,測出含量比經(jīng)典分析方法的高。
3、結(jié)束語
3.1 超臨界CO2萃取新技術(shù)完全可用于改造傳統(tǒng)中藥產(chǎn)業(yè),和傳統(tǒng)中藥生產(chǎn)工藝比,具有極大優(yōu)越性和市場潛力。這一領(lǐng)域?qū)⑹浅R界CO2萃取技術(shù)的主要方向。
3.2 超臨界萃取技術(shù)應(yīng)用于中藥或天然藥物,要從單純的進(jìn)行中間原料的提取轉(zhuǎn)向于兼顧單味、復(fù)方中藥新藥的開發(fā)應(yīng)用或?qū)ΜF(xiàn)行我國生產(chǎn)的各優(yōu)中成藥工藝改革或二次開發(fā)上,以及配合我國正在進(jìn)行的中藥現(xiàn)代化戰(zhàn)略行動。
3.3 SFE技術(shù)應(yīng)用于中藥,還要加強(qiáng)有關(guān)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。因為中藥化學(xué)成分復(fù)雜,可分為非極性、中等極性和強(qiáng)極性三部分,對于前二類可以在不加或加入夾帶劑下提取。但對強(qiáng)極性化合物如蛋白質(zhì)、多糖類,曾經(jīng)認(rèn)為用超臨界CO2提不出來,隨著研究的不斷深入,用全氟聚醚碳酸銨(PFPE)使CO2與水形成了分散性很好的微乳液,把超臨界CO2提取中藥中一類具有特殊活性水溶性成分提供了新方法。這一研究提示,原來認(rèn)為難以提取的成分只要加強(qiáng)類似的應(yīng)用基礎(chǔ)研究,包括國產(chǎn)設(shè)備工作壓力提高的研究等還是可以解決的。
3.4 加強(qiáng)分析型超臨界流體萃取或超臨界色譜在中藥分析中的應(yīng)用,不斷改革傳統(tǒng)經(jīng)典的分析方法。
3.5 雖然SFE技術(shù)在應(yīng)用過程中面臨設(shè)備一次性投資較大的問題,但和傳統(tǒng)溶劑提取法相比,由于它在生產(chǎn)過程中投資較小,以及具有很多優(yōu)越性,因此在實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化和國際接軌的戰(zhàn)略行動中將會發(fā)揮較大的作用。
(二)解決中藥提取中溫度偏高問題的工藝設(shè)備
中藥生產(chǎn)過程一般由提取-精制(醇沉)-濃縮-制劑等工序組成,各工序獨(dú)立性較強(qiáng),而提取則是首當(dāng)其沖的關(guān)鍵工藝。提取的工藝和設(shè)備決定了其提取物的質(zhì)量,也即基本決定了產(chǎn)品成分的質(zhì)量。同時,采取的工藝和設(shè)備也直接與生產(chǎn)的成本息息相關(guān),也即與企業(yè)的效益緊緊聯(lián)系。
目前我國中藥及相關(guān)企業(yè)(包括保健品、食品、化妝品等)大多數(shù)對植物藥材的提取工藝為熱回流提取法。這種方法具有投資不大,提取周期短,操作維修方便等優(yōu)點(diǎn),基本適合我國目前國情。但是,由于其提取罐采用夾套蒸汽加熱,罐內(nèi)在常壓操作之下,所以物料的溫度在100℃(水提)~80℃(醇提)左右。微壓下溫度還要高些。這使許多熱過敏性的但具有藥用價值生物活性的組分會遭受不同程度地破壞,從而影響了提取組分的質(zhì)量。例如,用75℃的乙醇提取當(dāng)歸中的主要有效成分阿魏酸,在上述加熱提取時罐內(nèi)常壓下的溫度為78℃左右,結(jié)果在提取液中檢測不出有效成分。而實踐證明在提取溫度小于65℃時,其有效成分才能不被破壞。同樣,對何首烏提取時,其主要成分之一蒽醌的溫度也不能超出100℃。
但是要在較低的溫度下采用熱回流提取,目前我國這方面的生產(chǎn)工藝設(shè)備尚不夠成熟。通常采用低溫浸漬或滲漉的方法,但這兩種方法加工的時間即周期很長,一般需要幾天到十幾天,甚至有幾十天的。因此生產(chǎn)效率較低,而且有效成分還不一定能完全提出。目前報刊書籍文獻(xiàn)報道得比較多的先進(jìn)方法是二氧化碳超臨界萃取法(SFE-CO2)。有人把它稱為是提取工藝現(xiàn)代化發(fā)展的方向和潮流趨勢,是實現(xiàn)中藥產(chǎn)業(yè)化,與國際接軌的重要技術(shù)。使用這種方法能在較低的溫度下(CO2的臨界溫度31.08℃,實際操作的溫度在35~70℃)將植物中的某種有效成分提取出來,純度也很高。然而,這種方法在工藝上也有很大的缺陷,這是由于使用該方法其選擇性很強(qiáng),即只能一次針對藥材中某一種成分的提取。而我們知道,中藥的最大特點(diǎn),也是它與西藥在成分和作用上的很大區(qū)別在于中藥是主要以生物為原料(大多為植物)的,而某一植物內(nèi)其有價值的物質(zhì)決不只是一種,而至少是上百種。更何況成藥是多種藥用植物(生物)的組合配方。正是這些多組分生物活性的成分之間的相互協(xié)調(diào)作用對人體起了治療、免疫調(diào)節(jié)、強(qiáng)身健體的功能。一般來說,中藥的治療、康復(fù)、調(diào)養(yǎng)、延年益壽的道理是基于其中醫(yī)的辨證施治及養(yǎng)生的理論。這既是針對性的又是全方位的、協(xié)調(diào)的、平衡的、和諧的、合乎天人合一、陰陽平衡的辨證統(tǒng)一之說,其內(nèi)涵及其豐富且博大精深。
說道哲理,我們還是回到CO2超臨界萃取技術(shù)上來,由于該技術(shù)的重要特點(diǎn)選擇性強(qiáng),因而就決定了它的局限性的一面。但從另一方面來說,這一點(diǎn)的好處在于這種特點(diǎn)如若運(yùn)用在對藥材及產(chǎn)品成分的研究、檢測和分析上還是十分有用的,運(yùn)用在大生產(chǎn)上就顯得有些“只及一點(diǎn)(某一種成分),不顧其余(其它成分)”了。此其一。第二也是很關(guān)鍵的一點(diǎn),就是其設(shè)備裝置的造價非常昂貴。如1000L的萃取罐設(shè)備就要200萬美元,再加上配套設(shè)備,進(jìn)口的保險費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)、關(guān)稅、其它稅費(fèi)、手續(xù)費(fèi)等等,簡直是一個巨大的天文數(shù)字,國內(nèi)一般廠家只有望而卻步。此外,還有操作、維修、配件供應(yīng)、技術(shù)培訓(xùn)等一系列的諸多問題均制約了這種技術(shù)的推廣應(yīng)用。由于萃取罐是高壓設(shè)備,也就制約了它的體積(直徑)不能太大,因而一次的投料量就很有限,所以產(chǎn)量也受到限制,故現(xiàn)階段大力鼓吹用這種方法生產(chǎn)并不現(xiàn)實,也與我國的國情不相符合。此外,還有超聲波和微波提取法等,據(jù)說很有前景,但是還處在研究開發(fā)階段,未見在大生產(chǎn)應(yīng)用的報道。
那么,是不是我們就沒有更好、更經(jīng)濟(jì)、更有效的手段和方法來解決開始所提到的問題了呢?回答是否定的。有人想到能否在提取罐上采用減壓的方法來降低沸提取呢?這種理論上是完全正確的。然而,我們知道:在提取操作時,溶媒必須經(jīng)冷凝回流,才能維持提取的連續(xù)操作。這就給我們出了一道難題,真空系統(tǒng)該怎么個接法?
按照現(xiàn)在提取系統(tǒng)的設(shè)備安裝方式,真空管是很難找到它合適的位置的。這是因為它有可能有的位置只有三個:
1、在提取罐上。這種接法顯然不妥,因為尚未冷凝的溶媒蒸汽會從真空管被大量帶走,反而達(dá)不到回流的目的,相反造成溶媒的損失。
2、接在冷凝器后,冷卻器前。此方法雖然比上面的好,但由于冷卻器的真空度要大于提取罐的真空度,溶媒也不能順利地回流到提取罐內(nèi),除非冷卻器與提取罐有足夠的高位差使液體的靜壓力能夠與之平衡其差額。但是要做到這一點(diǎn)也比較困難,因為這要提高冷卻器的安裝高度,更要提高冷凝器的高度,而我們都知道,這在實際上是難做到的,因為冷凝器原來就夠高的了。
3、放在冷卻器后。這里同樣存在與上面第二點(diǎn)一樣的問題。
所以要解決問題得另辟蹊徑。而現(xiàn)在這個難題已獲得解決。一種簡而行之有效的方法(裝置)已經(jīng)研究并設(shè)計出來且經(jīng)過實踐驗證效果非常之好。你不要擔(dān)心還要花上幾十萬的投資購置新的裝置,而有可能在現(xiàn)有提取設(shè)備裝置的基礎(chǔ)上稍加改造即可達(dá)到這個目的。
本案的技術(shù)特點(diǎn)、先進(jìn)性、用途及市場前景、效益預(yù)測:
1、特點(diǎn)
本技術(shù)裝置為一帶控制閥門的金屬容器。通過本裝置的實施利用,可使得目前大量中藥生產(chǎn)企業(yè)在用提取罐進(jìn)行提取的生產(chǎn)過程中使得其提取溫度保持在較低的狀態(tài)下沸騰提?。ù继嵝∮?2℃,水提小于55℃)。這樣保持了中藥中的活性有效成分不致在較高的提取溫度(水提100℃左右,醇提85℃左右)下受到破壞,從而大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和收率,縮短了生產(chǎn)周期,且節(jié)省了能源,因而進(jìn)一步大大降低了生產(chǎn)成本。為解決中藥現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)之一。提取工藝邁出實實在在的一步。
2、先進(jìn)性
符合現(xiàn)代生物工程的理論使活性物質(zhì)有效保存下來的特點(diǎn)。同時,由于是低溫提取,避免了中藥材原料中很多無效成分例如淀粉在高溫下水解成的糊精等夾帶入藥液中,從而增加了后處理的難度,繼而增加了生產(chǎn)成本的弊端。所以本裝置為先進(jìn)的生產(chǎn)工藝裝置。
3、用途
中藥材的低溫提取。
4、市場前景
本裝置具有極其廣闊的市場前景。特別是目前我國已將中藥的現(xiàn)代化作為發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)和重點(diǎn)攻關(guān)的課題及積極扶持的對象。中藥行業(yè)處于一個極有潛力和為市場看好的行業(yè),且我國的中藥企業(yè)為數(shù)很多,也亟待提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效益,而且就目前使用提取罐的廠家即可利用該技術(shù)進(jìn)行改造,花費(fèi)低,見效快。所以,一旦推出必將受到市場極大的關(guān)注和歡迎。
5、效益預(yù)測
用戶(包括現(xiàn)有用提取罐生產(chǎn)中藥的企業(yè)和藥械廠)和投資者均不需投入很大的資金即可受到很好的效益,且該技術(shù)具有普遍適用的特點(diǎn),因此,效益是不言而喻的。
(三)中藥提取、分離純化輔料的選用
開發(fā)中藥注射劑藥劑輔料的選用與開發(fā)化學(xué)藥品注射劑輔料的選用差別較大,開發(fā)中藥注射劑使用的輔料有自己的特點(diǎn),首先要選擇適宜的溶劑提取有效成分或有效部位,然后要選用適宜的輔料和工藝進(jìn)行分離純化,得到叫純的提取物(中間體),最后才選用適宜的輔料和工藝成型。因此,開發(fā)中藥注射劑輔料的選用側(cè)重于中藥提取、分離純化時輔料的選用,涉及溶劑、浸出輔助劑、絮凝澄清劑、吸附劑、抗氧劑及抗氧增效劑等的選用。中藥成型工藝輔料的選用與化學(xué)藥品注射劑基本相同,涉及溶劑、助溶劑與增溶劑、抗氧劑與抗氧增效劑、PH值調(diào)節(jié)劑、滲透壓調(diào)節(jié)劑、膨松劑等類輔料的選用。
1、溶劑類輔料的選用
第四篇:RFID技術(shù)的典型應(yīng)用
FRID技術(shù)的典型應(yīng)用
目前定義RFID產(chǎn)品的工作頻率有低頻、高頻和甚高頻的頻率范圍內(nèi)的符合不同標(biāo)準(zhǔn)的不同的產(chǎn)品,而且不同頻段的RFID產(chǎn)品會有不同的特性。其中感應(yīng)器有無源和有源兩種方式,下面詳細(xì)介紹無源的感應(yīng)器在不同工作頻率產(chǎn)品的特性以及主要的應(yīng)用。
一、低頻(從125KHz到134KHz)其實RFID技術(shù)首先在低頻得到廣泛的應(yīng)用和推廣。該頻率主要是通過電感耦合的方式進(jìn)行工作, 也就是在讀寫器線圈和感應(yīng)器線圈間存在著變壓器耦合作用.通過讀寫器交變場的作用在感應(yīng)器天線中感應(yīng)的電壓被整流,可作供電電壓使用.磁場區(qū)域能夠很好的被定義,但是場強(qiáng)下降的太快。
主要應(yīng)用:
1. 畜牧業(yè)的管理系統(tǒng)
2. 汽車防盜和無鑰匙開門系統(tǒng)的應(yīng)用
3. 馬拉松賽跑系統(tǒng)的應(yīng)用
4. 自動停車場收費(fèi)和車輛管理系統(tǒng)
5. 自動加油系統(tǒng)的應(yīng)用
6. 酒店門鎖系統(tǒng)的應(yīng)用
7. 門禁和安全管理系統(tǒng)
二、高頻(工作頻率為13.56MHz)
在該頻率的感應(yīng)器不再需要線圈進(jìn)行繞制,可以通過腐蝕或者印刷的方式制作天線。感應(yīng)器一般通過負(fù)載調(diào)制的方式 的方式進(jìn)行工作。也就是通過感應(yīng)器上的負(fù)載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發(fā)生變化,實現(xiàn)用遠(yuǎn)距離感應(yīng)器對天線電壓進(jìn)行振幅調(diào)制。如果人們通過數(shù)據(jù)控制負(fù)載電壓的接通和斷開,那么這些數(shù)據(jù)就能夠從感應(yīng)器傳輸?shù)阶x寫器。主要應(yīng)用:
1. 圖書管理系統(tǒng)的應(yīng)用
2. 瓦斯鋼瓶的管理應(yīng)用
3. 服裝生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用
4. 三表預(yù)收費(fèi)系統(tǒng)
5. 酒店門鎖的管理和應(yīng)用
6. 大型會議人員通道系統(tǒng)
7. 固定資產(chǎn)的管理系統(tǒng)
8. 醫(yī)藥物流系統(tǒng)的管理和應(yīng)用
9. 智能貨架的管理
三、甚高頻(工作頻率為860MHz到960MHz之間)
甚高頻系統(tǒng)通過電場來傳輸能量。電場的能量下降的不是很快,但是讀取的區(qū)域不是很好進(jìn)行定義。該頻段讀取距離比較遠(yuǎn),無源可達(dá)10m左右。主要是通過電容耦合的方式進(jìn)行實現(xiàn)。主要應(yīng)用:
1. 供應(yīng)鏈上的管理和應(yīng)用
2. 生產(chǎn)線自動化的管理和應(yīng)用
3. 航空包裹的管理和應(yīng)用
4. 集裝箱的管理和應(yīng)用 5. 鐵路包裹的管理和應(yīng)用
6. 后勤管理系統(tǒng)的應(yīng)用
姓名:付寧 班級:790920 學(xué)號:71094015
第五篇:虹膜識別典型應(yīng)用案例
虹膜識別典型應(yīng)用案例
2002年9月,美國新澤西州的肯尼迪國際機(jī)場(John F.Kennedy International Airport)在它的國際航班第四登機(jī)口岸安裝了虹膜識別系統(tǒng)。這是美國第一個使用虹膜識別技術(shù)對工作人員進(jìn)行安檢的機(jī)場。通過使用這套系統(tǒng),所有能進(jìn)入到停機(jī)坪的人員必須是經(jīng)過系統(tǒng)安全認(rèn)證的人員。未經(jīng)授權(quán)的人員想要強(qiáng)行通過的話,系統(tǒng)將自動采取緊急應(yīng)對措施將試圖強(qiáng)行通過的人員封閉在警戒空間。使用這套系統(tǒng)后,肯尼迪國際機(jī)場的安全等級從B+上升到了A+等級。通過肯尼迪國際機(jī)場乘機(jī)前往其他地方的旅客也上升
了18.7%。
2006年1月30日,美國新澤西州的學(xué)校在校園里面安裝了虹膜識別的裝置進(jìn)行安全控制,學(xué)校的學(xué)生以及員工都不再使用任何形式的卡片與證件,只要他們在虹膜攝像頭之前經(jīng)過,他們的位置,身份便被系統(tǒng)識別出來,所有外來的人員都必須進(jìn)行虹膜資料的登錄才能進(jìn)入到校園中。同時,通過中央登錄與權(quán)限控制系統(tǒng)對進(jìn)入這個活動范圍進(jìn)行控制。系統(tǒng)安裝以后,校園內(nèi)的各種違反校規(guī)以及侵犯、犯罪活動
大大減少,極大的減輕了校園管理難度。
在阿富汗,聯(lián)合國(UN)與美國聯(lián)邦難民署the United Nations refugee agency(UNHCR)使用虹膜識別系統(tǒng)鑒定難民的身份,以防止同一個難民多次領(lǐng)取救濟(jì)品。同樣的系統(tǒng)在巴基斯坦與阿富汗的難民營中使用??偣灿谐^200萬的難民使用了虹膜識別系統(tǒng),這套系統(tǒng)對于聯(lián)合國供品的分配人道主義援助物
資起到了很關(guān)鍵的作用。
阿聯(lián)酋自2002年10月開始對被驅(qū)逐出境的外國人進(jìn)行虹膜注冊,通過在機(jī)場以及一些邊境檢查中使用虹膜識別系統(tǒng),來阻止所有被阿聯(lián)酋所驅(qū)逐的外國人再次進(jìn)入阿聯(lián)酋。該系統(tǒng)不僅能防止被驅(qū)逐者再
次入境,還能防止正在阿聯(lián)酋接受司法檢查的人員偽造證件擅自出境逃脫法律制裁。
日本東京在某些住宅公寓中使用了虹膜識別儀,居民只有通過了虹膜識別系統(tǒng)的檢測才能進(jìn)入該公
寓,而且電梯會自動到達(dá)并帶人們?nèi)ニ麄兙幼〉臉菍印?/p>
2002年11月,德國巴伐利亞Bad Reichenhall市的市醫(yī)院的嬰兒房安裝了虹膜識別系統(tǒng)來確保嬰兒的安全。這是虹膜識別技術(shù)首次應(yīng)用在嬰兒保護(hù)方面。這套安全系統(tǒng)只允許嬰兒的母親、護(hù)士或者醫(yī)生進(jìn)
入。一旦嬰兒出院,其母親的虹膜代碼數(shù)據(jù)就被從系統(tǒng)中刪除,而不再允許進(jìn)入。
2004年,位于波士頓的隸屬于金普頓酒店集團(tuán)的Nine Zero 酒店中的Cloud Nine penthouse 套房
和員工通道安裝了LG IrisAccess 3000虹膜識別儀。
位于曼哈頓的Equinox Fitness 俱樂部的體育館中應(yīng)用了虹膜識別系統(tǒng),用于俱樂部的VIP會員進(jìn)入
配備全新設(shè)備和最好的教練的專用區(qū)域。
由于恐怖襲擊的存在,安全防范一直以來都是歷屆奧運(yùn)會關(guān)注的焦點(diǎn),虹膜識別技術(shù)也以其獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)正越來越多地被應(yīng)用在奧運(yùn)安防中。例如,在1998年日本長野冬季奧運(yùn)會中,虹膜識別系統(tǒng)被應(yīng)用在運(yùn)動員和政府官員進(jìn)入奧運(yùn)村的控制,并使用虹膜識別技術(shù)對射擊項目的槍支進(jìn)行安全管理。2004年雅典奧運(yùn)會中,雅典奧組委啟用了包括虹膜識別在內(nèi)的生物特征識別身份鑒別系統(tǒng),通過人臉、眼睛、指紋等身體器官及聲音、步態(tài)、筆跡等肢體行為的全套生物特征識別技術(shù)來確認(rèn)一個人的身份,對所有進(jìn)出機(jī)
場、海關(guān)、火車站、奧運(yùn)場館的人通過攝像機(jī)自動識別。