چرخه سوخت هسته اى 

انرژىهسته اى با توجه به ويژگى هاى حيرت انگيزش در آزادسازى حجم بالايى از انرژى در قبالاز ميان رفتن مقادير ناچيزى از جرم، به عنوان جايگزين سوخت هاى پيرفسيلى كهناجوانمردانه در حال بلعيده شدن هستند، مطرح شده است. ايران نيز با وجود منابعگسترده نفت و گاز به دليل كاربردهاى بهترى كه سوخت هاى فسيلى نسبت به سوزانده شدندر كوره ها و براى توليد حرارت دارند، براى دستيابى به اين نوع از انرژى تلاش هايىرا از سال هاى دور داشته است و در سال هاى پس از انقلاب همواره مورد اتهام واقع شدهكه هدف اصلى اش نه فناورى صلح آميز كه رسيدن به فناورى تسليحات هسته اى است.

در اين گفتار پيش از آن كه وارد مباحث متداول ديپلماتيك شويم نگاهى خواهيمانداخت به چرخه سوخت هسته اى و اجزاى تشكيل دهنده آن، همچنين مرز ميان كاربرد صلحآميز و تسليحاتى را نشان خواهيم داد.چرخه سوخت هسته اى شامل مراحل استخراج، آسياب،تبديل، غنى سازى، ساخت سوخت باز توليد و راكتور هسته اى است و به يك معنا كشورى كهدر چرخه بالا به حد كاملى از خودكفايى و توسعه رسيده باشد با فناورى توليد سلاح هاىهسته اى فاصله چندانى ندارد.

استخراج

در فناورى هسته اى، خواه صلح آميز باشد يا نظامى، ماده بنيادى موردنياز،اورانيوم است. اورانيوم از معادن زيرزمينى و همچنين حفارى هاى روباز قابل استحصالاست. اين ماده به رغم آن كه در تمام جهان قابل دستيابى است اما سنگ معدن تغليظ شدهآن به مقدار بسيار كمى قابل دستيابى است.

زمانى كه اتم هاى مشخصى ازاورانيوم در يك واكنش زنجيره اى دنباله دار كه به دفعات متعدد تكرار شده، شكافته مىشود، مقادير متنابهى انرژى آزاد مى شود، به اين فرآيند شكافت هسته اى مى گويند. فرآيند شكاف در يك نيروگاه هسته اى به آهستگى و در يك سلاح هسته اى با سرعت بسيارروى مى دهد اما در هر دو حالت بايد به دقت كنترل شوند. مناسب ترين حالت اورانيومبراى شكافت هسته اى ايزوتوپ هاى خاصى از اورانيوم 235 (يا پلوتونيوم 239) است. ايزوتوپ ها، اتم هاى يكسان با تعداد نوترون هاى متفاوت هستند. به هرحال اورانيوم 235 به دليل تمايل باطنى به شكافت در واكنش هاى زنجيرى و توليد انرژى حرارتى بهعنوان «ايزوتوپ شكافت» شناخته شده است. هنگامى كه اتم اورانيوم 235 شكافته مى شوددو يا سه نوترون آزاد مى كند اين نوترون ها با ساير اتم هاى اورانيوم 235 برخوردكرده و باعث شكاف آنها و توليد نوترون هاى جديد مى شود.براى روى دادن يك واكنش هستهاى به تعداد كافى از اتم هاى اورانيوم 235 براى امكان ادامه يافتن اين واكنش ها بهصورت زنجيرى و البته خودكار نيازمنديم. اين جرم مورد نياز به عنوان «جرم بحرانى» شناخته مى شود.بايد توجه داشت كه هر 1000 اتم طبيعى اورانيوم شامل تنها حدود هفتاتم اورانيوم 235 بوده و 993 اتم ديگر از نوع اورانيوم 238 هستند كه اصولاً كاربردىدر فرآيندهاى هسته اى ندارند.

تبديل اورانيوم

سنگ معدن اورانيوم استخراج شده در آسياب خرد و ريز شده و به پودربسيار ريزى تبديل مى شود. پس از آن طى فرآيند شيميايى خاصى خالص سازى شده و به صورتيك حالت جامد به هم پيوسته كه از آن به عنوان «كيك زرد» (yellow cake) ياد مى شود،درمى آيد. كيك زرد شامل 70 درصد اورانيوم بوده و داراى خواص پرتوزايى (radioactive) است.

هدف پايه اى دانشمندان هسته اى از فرآيند غنى سازى افزايش ميزان اتمهاى اورانيوم 235 است كه براى اين هدف اورانيوم بايد اول به گاز تبديل شود. با گرمكردن اورانيوم تا دماى 64 درجه سانتيگرادى حالت جامد به گاز هگزا فلوئوريد اورانيوم (UFG) تبديل مى شود. هگزافلوئوريد اورانيوم خورنده و پرتوزا است و بايد با دقت جابهجا شود، لوله ها و پمپ ها در كارخانه هاى تبديل كننده به صورت ويژه اى از آلياژآلومينيوم و نيكل ساخته مى شوند. گاز توليدى همچنين بايد از نفت و روغن هاى گريس بهجهت جلوگيرى از واكنش هاى ناخواسته شيميايى دور نگه داشته شود.

غنى سازى

هدف غنى سازى مشخصاً افزايش ميزان اورانيوم 235 _ ايزوتوپ شكافت _ است. اورانيوم مورد نياز در مصارف صلح آميز نظير راكتورهاىهسته اى نيروگاه ها بايد شامل دو تا سه درصد اورانيوم 235 باشد اما اورانيوم موردنياز در تسليحات اتمى بايد شامل بيش از نود درصد اورانيوم 235 باشد.شيوه متداول غنىسازى اورانيوم سانتريفوژ كردن گاز است. در اين روش هگزافلوئوريد اورانيوم در يكمحفظه استوانه اى با سرعت بالا در شرايط گريز از مركز قرار مى گيرد. اين كار باعثجدا شدن ايزوتوپ هاى با جرم حجمى بالاتر از اورانيوم 235 مى شود (اورانيوم 238). اورانيوم 238 در طى فرآيند گريز از مركز به سمت پائين محفظه كشيده شده و خارج مىشود، اتم هاى سبك تر اورانيوم 235 از بخش ميانى محفظه جمع آورى و جدا مى شود. اورانيوم 235 تجميع شده پس از آن به محفظه هاى گريز از مركز بعدى هدايت مى شود. اينفرآيند بارها در ميان زنجيرى از دستگاه هاى گريز از مركز در كنار هم چيده شده تكرارمى شود تا خالص ترين ميزان اورانيوم بسته به كاربرد آن به دست آيد.از اورانيوم غنىشده در دو نوع سلاح هسته اى استفاده مى شود يا به صورت مستقيم در بمب هاى اورانيومىو يا طى چند مرحله در بمب هاى پلوتونيومى مورد استفاده قرار مى گيرد.

بمب اورانيومى

هدف نهايى طراحان بمب هاى هسته اىرسيدن به يك جرم «فوق بحرانى» است كه باعث ايجاد يك سرى واكنش هاى زنجيره اى بههمراه توليد حجم بالايى از حرارت مى شود. در يكى از ساده ترين نوع طراحى اين بمب هايك جرم زير بحرانى كوچك تر به جرم بزرگ ترى شليك مى شود و جرم ايجاد شده باعث ايجاديك جرم فوق بحرانى و به تبع آن يك سرى واكنش هاى زنجيره اى و يك انفجار هسته اى مىشود.كل اين فرآيند در كمتر از يك دقيقه رخ مى دهد. براى ساخت سوخت براى يك بمباورانيومى هگزافلوئوريد اورانيوم فوق غنى شده در ابتدا به اكسيد اورانيوم و سپس بهشمش فلزى اورانيوم تبديل مى شود. ميزان انرژى آزاد شده ناشى از شكافت هسته اى را بهكمك يك فناورى تقويتى افزايش مى دهند. اين فناورى شامل كنترل و به كارگيرى خواصهمجوشى يا گداخت هسته اى است.در همجوشى هسته اى ما شاهد به هم پيوستن ايزوتوپ هايىاز هيدروژن و پس از آن تشكيل يك اتم هليوم هستيم. به دنبال اين واكنش مقادير قابلتوجهى گرما و فشار آزاد مى شود. از سوى ديگر همجوشى هسته اى سبب توليد نوترون هاىبيشتر و تغذيه واكنش شكافت شده و انفجار بزرگ ترى را ترتيب مى دهد.

برخىتجهيزات اين فناورى تقويتى به عنوان بمب هيدروژنى و سلاح هاى هسته اى _ حرارتى (Thermonuclear) شناخته مى شوند.

راكتورهاى هسته اى

راكتورها داراى كاربردهاى كاملاً دوگانه هستند. در مصارف صلح آميزبا بهره گيرى از حرارت توليدى در شكافت هسته اى كار مى كنند. اين حرارت جهت گرمكردن آب، تبديل آن به بخار و استفاده از بخار براى حركت توربين ها بهره گرفته مىشود. همچنين اگر قصد ساخت بمب هاى پلوتونيومى در كار باشد نيز اورانيوم غنى شده رابه راكتورهاى هسته اى منتقل مى كنند.در نوع خاصى از راكتورهاى هسته اى از اورانيومغنى شده به شكل قرص هايى به اندازه يك سكه و ارتفاع يك اينچ بهره مى گيرند. اين قرصها به صورت كپسول هاى ميله اى شكل صورت بندى شده و درون يك محفظه عايق، تحت فشارقرار داده مى شوند.

در بسيارى از نيروگاه هاى هسته اى اين ميله ها جهت خنكشدن درون آب غوطه ور هستند. روش هاى ديگر خنك كننده نيز نظير استفاده از دىاكسيدكربن يا فلز مايع هستند. براى كاركرد مناسب يك راكتور _ مثلاً توليد حرارت باكمك واكنش شكافت _ هسته اورانيومى بايد داراى جرم فوق بحرانى باشد، اين بدين معناستكه مقدار كافى و مناسبى از اورانيوم غنى شده جهت شكل گيرى يك واكنش زنجيرى خود بهخود پيش رونده موردنياز است.براى تنظيم و كنترل فرآيند شكافت ميله هاى كنترل كنندهاز جنس موادى نظير گرافيت با قابليت جذب نوترون هاى درون راكتور وارد محفظه مىشوند. اين ميله ها با جذب نوترون ها باعث كاهش شدت فرآيند شكافت مى شوند.

در حال حاضر بيش از چهارصد نيروگاه هسته اى در جهان وجود دارند و 17 درصدالكتريسيته جهان را توليد مى كنند. راكتورها همچنين در كشتى ها و زيردريايى هاكاربرد دارند.

بازپردازش

بازپردازش يكعمليات شيميايى است كه سوخت كاركردى را از زباله هاى اتمى جدا مى كند.در اين عملياتميله سوخت مصرف شده، غلاف بيرونى فلزى خود را در قبال حل شدن در اسيدنيتريك داغ ازدست مى دهد.محصولات اين عمليات كه در راكتور مورد استفاده دوباره قرار مى گيرد،شامل 96 درصد اورانيوم، سه درصد زباله اتمى به شدت پرتوزا و يك درصد پلوتونيوماست.همه راكتورهاى هسته اى پلوتونيوم توليد مى كنند اما انواع نظامى آنها به صورتكاملاً بهينه ترى نسبت به ساير انواع راكتور اين كار را انجام مى دهند. يك واحدبازپردازش و يك راكتور جهت توليد مقدار كافى پلوتونيوم مى توانند به صورت نامحسوسىدر يك ساختمان عادى جاسازى شوند.اين مسئله باعث مى شود استخراج پلوتونيوم با كمكبازپردازش به گزينه اى جذاب براى هر كشورى كه به دنبال برنامه هاى غيرقانونى سلاحهاى اتمى است، تبديل شود.

بمب پلوتونيوم

پلوتونيوم مزيت هاى متعددى نسبت به اورانيوم به عنوان جزيى از سلاحهاى اتمى دارد. تنها حدود چهار كيلوگرم پلوتونيوم براى ساخت يك بمب موردنياز است،همچنين براى توليد 12 كيلوگرم پلوتونيوم در هر سال تنها به يك واحد كوچك بازپردازشنياز است. يك كلاهك هسته اى شامل يك كره پلوتونيوم، احاطه شده توسط پوسته اى ازفلز، مثلاً بريليوم، است كه نوترون ها را به فرآيند شكاف بازمى گرداند. اين مسئلهباعث مى شود مقدار كمترى پلوتونيوم براى رسيدن به جرم بحرانى و ايجاد يك واكنششكافت زنجيره اى مورد نياز باشد. به هرحال يك گروه تروريستى براى دسترسى بهپلوتونيوم از راكتورهاى هسته اى غيرنظامى داراى مشكلات كمترى نسبت به دسترسى بهاورانيوم غنى شده جهت ايجاد يك انفجار هسته اى هستند.كارشناسان معتقدند كه بمب هاىعمل آورى شده پلوتونيوم مى تواند با تخصصى كمتر از آنچه كه توسط فرقه «آئوم» درحمله با گاز اعصاب به مترو توكيو(1995) به كار گرفته شد، طراحى و جمع آورى شود.

يك انفجار هسته اى از اين نوع مى تواند با نيروى معادل يكصد تنى TNT منفجرشود؛ بيست بار قوى تر از بزرگ ترين حمله تروريستى تاريخ

خطرات برق در خانه

آيامي‌توانيد يك روز بدون استفاده از برق زندگي كنيد؟

حتي تصور زندگي بدون برق مشكل است برق يكي از نعمات خداست كه با همت و زحمت كاركنان مجموعه صنعت برق توليد و توزيع مي‌شود و در اختيار مصرف كنندگان قرار ميگيريد.

 استفاده از برق بايد با رعايت نكات ايمني همراه باشد و بايد افراد خانواده با خطرات برق و روش صحيح استفاده از برق آشنا باشند.

خطرات استفاده غيراصولي از برق عبارتنداز:

 برق گرفتگي،سوختگي،آتش سوزي و صدمات ناشي از پرتاب شدن

برق گرفتگي چيست؟

 قرار گرفتن دو نقطه از بدن در مسير جريان برق موجب عبور جريان از بدن مي‌شود و با توجه به شدت و مدت عبور جريان برق گرفتگي بوجود ميآيد و ممكن است عواقب مختلفي نظير مرگ ناشي از ايست قلبي- سوختگي داخلي- سوختگي خارجي بدنبال داشته باشد. بعد از برق گرفتگي ممكن است كليه ها از كار بيفتد يا دست ها بدليل سوختگي داخلي قطع شوند و يا بعلت پرتاب شدن(بعلت لرزش ناشي از برق گرفتگي)استخوانها دچار شكستگي گردند.

چگونه برق گرفتگي بوجود ميآيد

 تمامي سطح زمين- ديوارها- كف اتاقها در تمامي طبقات بعنوان يك نقطه از سيستم برق محسوب مي‌شود و اگر نقطه اي از بدن موجود زنده از يك طرف به زمين يا ديوارها وصل باشد و از طرف ديگر به سيم برق (فاز يا نول)يا بدنه فلزي دستگاه برقي (يخچال – كولر- چرخ گوشت …)تماس داشته باشد جريان برق از بدن عبور مي‌كند.بنابراين براي جلوگيري از برق گرفتگي بايستي اولاً از تماس مستقيم با سيمهاي برق (فازيا نول).با تماس غير مستقيم (بدنه فلزي دستگاههاي برقي كه ممكن است اتصال داخلي داشته باشند)جلوگيري كنيم و ثانياً اينكه هر وقت با وسايل برقي تماس داشته باشيم(درب يخچال- بدنه-كولر- چرخ گوشت و..) سعي كنيم از تماس دست يا پا به ديوار يا كف اتاق يا بدنه فلزي كابينت ها خودداري كنيم.

رعايت موارد ذيل از برق گرفتگي جلوگيري مي‌كند

1-  سيستم وسايل برقي بايد كاملاً سالم باشنداگر طول سيم يا دو نقطه انتهايي كه به دو شاخه يا مادگي وصل شده دچار بريدگي شده باشد استفاده از آن سيم بسيار خطرناك مي‌باشد.

2-  هنگام وصل كردن سيم دستگاه برقي اول انتهاي سيم(مادگي)كه به دستگاه وصل مي‌شود در محل خود نصب گردد و بعد از آن دو شاخه به پريز برق وصل شود.

3-  هنگام وصل نمودن دو شاخه به پريز بدنه سخت دو شاخه را با دو انگشت بگيريد و از تماس كف دست با سيم خودداري كنيد.

4-  هنگام بيرون كشيدن دو شاخه از پريز اول دستگاه را خاموش كنيد ثانياً دو انگشت دست چپ را در دو طرف پريز قرار دهيد و با دو انگشت دست ديگر قسمت سخت دو شاخه را بگيريد و از پريز برق جدا كنيد (از كشيدن سيم جداً خودداري كنيد)

5-  هنگام باز كردن درب يخچال و يا استفاده از لوازم برقي در آشپزخانه حتماً دمپايي لاستيكي بپوشيد و از تماس همزمان هر دو دست بوسيله برقي و ديوارها خودداري كنيد.

6-  هنگام شستشوي كف آشپزخانه كليه وسايل برقي را از برق جدا كنيد و سعي كنيد از پاشيده شدن آب به روي وسايل برقي خودداري شود و تازماني كه كاملاً كف آشپزخانه خشك نشده از وصل مجدد وسيله برقي به برق خودداري كنيد.

7-  براي شستن ديوارهاي آشپزخانه از پاشيدن آب خودداري كنيد فقط با دستمال خيس روي ديوار بكشيد و در نزديكي پريزها و كليدها دستمال بايد مرطوب باشد.

8-  براي تعويض لامپها ابتدا كليد را روي حالت خاموش قراردهيد و با استفاده از چهارپايه سالم و مناسب به نحوي كه با استقرار روي آن دستها كاملاً آزاد باشد با يك دست قسمت عايق سر پيچ (هلدر)را نگه داريد و با دست ديگر لامپ را باز كنيد و يا لامپ را نصب كنيد.

9-  اگر سيم هاي شبكه برق كه در كوچه و خيابانها روي پايه ها نصب شده اند پاره شده و روي زمين افتاده از دست زدن به آنها خودداري كنيد و موضوع را به اتفاقات برق اطلاع دهيد.

10-اگر سيم هاي شبكه نزديك دريچه يا پشت بام باشد و امكان دسترسي به آنها وجود دارد از  دست زدن به آنها خودداري كنيد و به اتفاقات برق اطلاع دهيد.

خطرات برق در پارك‌هاي بازي

پاركهاي بازي و شادي كه عموماً جهت تفريح بزرگسالان و بازي و جنب و جوش جوانان و خردسالان طراحي شده بعضاً خطراتي براي استفاده كنندگان دارد و لازم است مسئولين ذيربط (مسئولين شهرداري ها)اين خطرات را شناسايي و نسبت به حذف اين خطرات اقدام نمايند.

 مسئولين بايستي با استفاده از دانش فني افراد آگاه و طبق برنامه زمانبندي از طريق تكميل نمودن برگ هاي كنترل(چك ليست)به صورت مستمر شرايط فني تأسيسات موجود در پاركها را تحت كنترل داشته باشند.

 از جمله مخاطراتي كه عامه مردم را در پاركها تهديد مي‌كند خطر برق گرفتگي است كه متأسفانه بيشتر بچه ها را قرباني مي‌كند.

 لازم است هنگام طراحي فضاي داخلي پاركها و تعيين محل استقرار وسايل بازي برقي و پايه‌هاي روشنايي و تعيين مسير عبور كابلهاي برق درخصوص سيستم زمين حفاظتي پيش‌بيني هاي لازم معمول گردد.

 شبكه زمين حفاظتي بايستي در سطح وسيعي در زمين محوطه پارك به صورت شبكه شطرنجي سيم(با مقطع حساب شده)طراحي و اجراء شده باشد. اين شبكه بايستي در يك يا چند نقطه مناسب كه رطوبت و عمق مورد نياز را داشته باشد به جرم زمين وصل شود.بعد از اجراي شبكه حفاظتي بايستي بدنه فلزي تمامي تأسيسات (مثل پايه چراغهاي روشنايي و بدنه دستگاههاي برقي و بدنه جعبه هاي تقسيم برق كه در كنار باغچه ها يا كنار محوطه هاي بازي نصب شده اند)را بوسيله سيم با مقطع حساب شده به اين شبكه وصل نمود.

در اين شرايط چنانچه به هر دليل بدنه فلزي تأسيسات برقدار شوند سريعاً وسايل حفاظتي (نظير كليد و يا فيوز)عمل كرده و برق را قطع خواهند كرد.

از جمله دلايلي كه موجب بروز اتصالي و برقدار شدن پايه هاي روشنايي يا بدنه فلزي دستگاهها مي‌شوند عبارتند از :

1-   انشعاب گرفتن از پايه هاي چراغ  روشنايي جهت استفاده در دكه ها يا محوطه ها

2-   انشعاب گرفتن غيراصولي از شبكه هاي توزيع برق كه از اطراف پارك عبود داده شده

3-   باز ماندن درب جعبه فيوز پايه هاي روشنايي داخل پارك و در دسترس بودن نقاط برقدار

4-   باز ماندن درب جعبه هاي تقسيم برق داخلي پارك

5-   فرسوده شدن نقاط وصل نمودن سيم ها و ترمينالها و باز شدن آنها

6-   باز شدن سيمها از داخل ترمينال بدليل ضربه خوردن بدنه جعبه هاي تقسيم برق كه در محوطه داخلي پارك نصب شده

براي كسب اطمينان از بي خطر بودن تأسيسات پارك ها لازم است مسئولين ذيربط علاوه بر احداث سيستم هاي حفاظتي كه توضيح داده شده با استفاده از خدمات مهندسين و تكنسين هاي مجرب وضعيت اين تأسيسات را تحت كنترل داشته باشند.همچنين در پاركها يا ميادين كه از سيستم هاي پخش نور در زير آب استفاده شده خطر برقدار شدن آب نما وجود دارد كه بايستي در صورت امكان با استفاده از وسايل مورد نياز ولتاژ اين سيستم را تعديل و بي خطر نمود.

فراموش نكنيد

با توجه به وضعيت و شرايط فعلي سعي كنيد از تماس دست با بدنه فلزي تأسيسات خصوصاً در زمان بارندگي و در محل هاي مرطوب مثل محوطه چمن و يا دست زدن به آب داخل استخرهايي كه سيستم پخش نور در آنها تعبيه شده خودداري نموده و با راهنمايي كودكان و نوجوانان آنان را از خطر دور كنيم.

ايمني در برابربرق

- از دست زدن به بدنه فلزي تاسيسات برقي نظير تابلوهاي برق، پايه هاي فلزي، تسمه هاي متصل به بدنه پايه ها وسيمهاي مهار، جدا خودداري نمائيد.

- صعود از پايه هاي برق خطر سقوط و همچنين برق گرفتگي دارد. به هيچ عنوان مبادرت به صعود از پايه هاي برق ننمائيد.

- از پرتاب اشياء فلزي روي سيمهاي شبكه توسط كودكان جلوگيري نمائيد.

- در صورتيكه درب تابلوهاي برق به هر دليل باز باشد مراتب را به اداره برق اطلاع دهيد و از دست زدن به تجهيزات داخل تابلوهاي برق اكيدا خودداري فرمائيد.

- در صورتيكه سيمهاي شبكه برق بدليل پارگي روي زمين افتاده باشد، ضمن جلوگيري از نزديك شدن افراد به محل و دست زدن به سيم برق، مراتب را سريعا به اداره برق اطلاع دهيد.

- از نصب آنتن با ارتفاع زياد در نزديك شبكه برق بخصوص خطوط 20 كيلوولت خودداري فرمائيد، زيرا در اثر طوفان و يا هر حادثه ديگر روي سيم باعث سوختن تلويزيون و بروز آتش سوزي و برق گرفتگي در منزل خواهد شد.

- از پرتاب سنگ و شكستن مقره هاي شبكه هاي برق و لامپهاي روشنايي معابر توسط كودكان و ساير افراد جلوگيري نمائيد.

- در صورت عدم اطلاع از تعمير و تعويض وسايل برقي حتما به افراد مطلع و اهل فن مراجعه نمائيد.

- وسايل برقي را دور از دسترس كودكان قرار داده و از نصب پريز در ارتفاع پائين خودداري فرمائيد.

- از دستكاري كنتور و كليدهاي مينياتوري استانداردي كه توسط مامورين برق پلمپ ميگردد، خودداري نمائيد.

- هنگام شستشوي ديوارها مراقب باشيد كليدها و پريزها خيس نشوند، زيرا خطر برق گرفتگي وجود دارد. همچنين با دست خيس و پاي برهنه هيچگاه به لوازم برقي دست نزنيد.

- عبور سيم برق و سيم زنگ از لابلاي درب فلزي منزل موجب مي شود كه در صورت لخت شدن سيم، درب برقدار شده و باعث برق گرفتگي گردد.

نحوه استفاده صحيح از برق

- استفاده غير مجاز از برق علاوه بر پرداخت جرايم، خطرات جاني و مالي به دنبال خواهد داشت.

- در صورت بروز اتصالي و ايجاد جرقه در فاصله بين كنتور و شبكه برق فورا فيوز يا كليد مينياتوري را قطع نموده و مراتب را به اتفاقات برق در منطقه خود گزارش نمائيد.

- شماره تلفن اتفاقات برق در منطقه خود را هميشه به خاطر داشته باشيد.

- از بستن وسايل مختلف به تيرهاي برق جدا خودداري نمائيد.

- فيوزها تنها وسيله حفاظتي منزل شما هستند، از دستكاري آنها خودداري نمائيد.

- نصب رله هاي حفاظتي شما را از داشتن فيوز بي نياز نمي سازد.

- از بكار گيري ترانسهاي جوشكاري در منزل خودداري فرمائيد، زيرا ضمن صدمه ديدن كنتور و پرداخت هزينه باعث ايجاد نوسانات برق و آسيب رساندن به لوازم برقي خواهد شد. خواهشمند است در صورت مشاهده به اتفاقات برق اطلاع دهيد.

- از بكار گيري لوازم برقي پرمصرف مانند اتو، بخاري برقي، جاروبرقي، لباسشويي و غيره در پيك بار شبكه (ساعات اوليه شب ) خودداري نمائيد، زيرا در اين ساعات بيشترين كاهش ولتاژ در شبكه به چشم مي خورد كه از جمله عوامل عمده كم شدن عمر دستگاههاي برقي كه با موتور كار مي كنند، مي باشد.

- قبل از اينكه وسايل برقي را به برق وصل نمائيد دوشاخه و سيم ارتباطي آن را از نظر سالم بودن كنترل نموده، ابتدا كليد آن را در حالت قطع قرار داده سپس وسيله را به برق متصل نمائيد.

- هنگام قطع برق دوشاخه وسايل برقي نظير يخچال و فريزر را از پريز خارج نموده و موقع وصل مجدد برق پس از حداقل 4 دقيقه اين وسايل را به برق متصل نمائيد..

اقدامات اوليه هنگام برق گرفتگي

در موقع برق گرفتگي ياري دهنده ضمن خونسردي بايد بي درنگ اقدامات

ذيل را انجام دهد، زيرا در نجات مصدوم ثانيه ها نيز ارزش دارند:

- در اولين فرصت جريان برق را از نزديكترين راه قطع نمائيد.

- اگر امكان قطع جريان برق به راحتي امكانپذير نمي باشد با استفاده از يك قطعه چوب خشك، پارچه خشك، پلاستيك، روزنامه چندبار تا شده، پوشيدن كفش لاستيكي بدون ميخ و يا ساير اشياء عايق در مقابل جريان برق در زير پا، مصدوم را از تماس با برق جدا نمود.

- ياري دهنده در هيچ شرايطي بدون عايق كردن خود نبايد بدن شخص برق گرفته را لمس نمايد، زيرا بي ترديد خود نيز دچار عارضه برق گرفتگي خواهد شد.

بعد از جدا نمودن شخص از جريان برق فورا به مركز اورژانس اطلاع دهيد. از افرادي كه در محل حادثه حضور دارند براي خبر كردن پزشك و آوردن آمبولانس كمك گرفته شود.

- در صورت قطع تنفس و يا ايست قلبي تا رسيدن مامورين امداد با استفاده از تنفس مصنوعي و ماساژ قلبي كمكهاي اوليه را به منظور شروع تنفس انجام دهيد.

مخابرات

مقدمه

فعالیت مناسب شبکه­های مخابراتی به دلیل وجود تکنولوژی­هایی است که عموما از دید کاربران آن مخفی است. این بخش چگونگی کارکرد این تکنولوژی­های کلیدی و هم­چنین جایگاه آن­ها را در شبکه مخابراتی نشان می­دهد.

تکنولوژی­های مورد بحث عبارتند از:

تکنولوژی­های دسترسی

روش مرسوم دسترسی به شبکه مخابراتی با به کارگیری سیم مسی با توان عملیاتی پایین، خط دیجیتال مشترک (DSL) پرسرعت، اتصالات کابلی و رادیویی بی­سیم صورت می­گیرد.

انتقال آنالوگ

این تکنولوژی در بخش­هایی از شبکه که ارتباط منزل یا محل کار را به مرکز سوئیچ شرکت مخابرات فراهم می­کند و هم­چنین در بعضی از قسمت­های ارتباطات موبایل وجود دارد.

انتقال دیجیتال

این تکنولوژی اولین بار زمانی معرفی شد که در سال 1960 تجهیزات سیم مسی برای اتصال مراکز سوئیچ به یکدیگر به کار می­رفت. پیامد این تکنولوژی، شبکه­های فیبر نوری در سال 1970 و شبکه­های بی­سیم در سال 1990 بود.

انتقال دیجیتال از نرخ بیت زیاد صوت، دیتا و شبکه­های اینترنت پشتیبانی می­کند.

انتقال بی­سیم

مخابرات بی­سیم در تمام اطراف ما وجود دارد. با هر کس و در هر زمان می­توان در خیابان، بازار و مغازه تماس گرفت. مفهوم سلولی استفاده مجدد فرکانس (Frequency Reuse) استفاده از مخابرات بی­سیم در تمام دنیا را ممکن ساخته است.

انتقال نوری

استفاده از تجهیزات فیبر نوری در تمام دنیا فراگیر شده و این تکنولوژی، انتقال دیجیتال با نرخ بیت زیاد و هم­چنین انتقال سیگنال­های آنالوگ را پشتیبانی می­کند.

سوئیچ در شبکه

سابقه این تکنولوژی حدود یک صد سال است و امکان اتصال مشترکین را در هر گوشه دنیا فراهم می­کند. سوئیچ­های امروزی از دو تکنولوژی استفاده می­کنند.

سوئیچ مداری دیجیتال (Digital circuit switching)

سوئیچ­های مداری بیشتر برای شبکه­های صوتی استفاده می­شوند.

سوئیچ پاکتی دیجیتال (Digital packet switching)

تکنولوژی­های پاکتی برای مسیردهی دیتا و ترافیک اینترنت شبکه­های مخابراتی به کار می­روند. این کار باعث می­شود سوئیچ­های مداری برای ترافیک­های کوتاه­مدت مانند صوت و فاکس آزاد شوند.

مالتی پلکس

سوئیچ هزاران مشترک در یک زمان و هم­چنین سیستم­های انتقالی که تا 10 گیگا بیت اطلاعات را در یک ثانیه حمل می­کنند به دلیل وجود تکنولوژی مالتی پلکس کردن می­باشد. وجود این تکنولوژی این امکان را می­دهد که اطلاعات بیشتر و بیشتری روی یک سیستم قرار دهیم.

دسترسی به شبکه چگونه صورت می­گیرد؟

دسترسی عبارت است از مسیری که شما را به یک شبکه متصل می­کند و به شش روش اصلی صورت می­گیرد.

1- از یک خط مشترک آنالوگ در محل سکونت یا محل کار

2- از یک خط مشترک دیجیتال در محل سکونت یا محل کار

3- از طریق یک مرکز تلفن خصوصی (PBX) در محیط­های کار

4- از طریق سوئیچ پاکتی در محیط­های کار

5- از یک مودم کابلی در محل سکونت یا محل کار

6- به وسیله دسترسی بی­سیم با استفاده از تلفن کابل محل یا کامپیوتر کیفی

شماره­گیری از طریق خط مشترک آنالوگ

اگر در منزل هستید احتمال دسترسی شما به یک سایت اینترنت از طریق آن­چه که خط مشترک نامیده می­شود میسر شده است. این خط از یک مجموعه زوج سیم به هم تابیده مسی (mm-22 AWG6/) یا (AWG24mm-4/) تشکیل شده است که تلفن شما را به سوئیچ مداری مرکز متصل می­کند.

از طریق این زوج سیم، سرعت دریافت (Download-53Kb/s) و سرعت ارسال 6/33 کیلوبایت بر ثانیه امکان­پذیر است. محدودیت این سرعت­ها به دلیل وجود پدیده هم­شنوایی می­باشد. از آن­جا که خط مشترک مرسوم فقط انتقال آنالوگ را پشتیبانی می­کند برای انتقال دیتا، باید از مودم استفاده کرد.

ممکن است دسترسی شما به شبکه از طریق سیستم مالتی پلکس کننده صورت گرفته باشد. سیستم مالتی پلکس کننده سیستم دیجیتالی است که امکان ارسال چندین کانال را هم­زمان روی حامل T1 یا امکانات فیبر نوری فراهم می­کند.

با استفاده از مالتی پلکس، تعداد خطوط فیزیکی تلفن آنالوگ که به مرکز سوئیچ متصل می­شوند کاهش می­یابد.

امروزه این سیستم­ها، سرویس­های دیگری شامل ISDN و داده­های دیجیتال را پشتیبانی می­کند. از آن جا که ارتباط تلفن محل سکونت به سیستم مالتی پلکس به صورت آنالوگ است، برای انتقال دیتا، باز هم باید از مودم استفاده کرد.

سرعت بیشتر با استفاده از خطوط مشترک دیجیتال

با استفاده از خطوط مشترک دیجیتال (DSL) سرعت­های ارتباط بیش از Kb/s56 میسر می­شود. به این روش دسترسی، دسترسی خطوط خصوصی نیز گفته می­شود.

نسخه­های متعددی از تکنولوژی خط مشترک دیجیتال وجود دارد و اصطلاح Xdsl به منظور اشاره به کل گروه ابداع گردیده است. برای هر یک از این تکنولوژی­ها توضیحات مختصری ارائه می­شود:

7- (Line- ADSL Asymmetric Digital Subscriber) سرعت دریافت kb/s32 تا Mb/s 8192 و سرعت ارسال Kb/s640 از طریق ز.ج سیم به هم تابیده مس میسر می­شود.

این تکنولوژی برای دسترسی به اینترنت، ویدئو مبتنی بر درخواست (VOD) ویدئو ساده و دسترسی دور دست LAN به کار می­رود.

8- Digital Subscriber line- DSLدر سرعت ماکزیمم Kb/144 برای خطوط مشترکین ISDN به کار می­رود. ISDN برای مخابرات صوت و دیتا استفاده می­شود.

9- (High- bit rate DSL- HDSL) برای نرخ متقارن دیتا تا سرعت Mb/s1544  به صورت Full duplex برای سرویس­های معادل T1/E1 و یا در سرعت Mb/s248به صورت Duplex با دو زوج سیم برای خطوط مشترکین و یا سرعت Mb/s248با سه زوج سیم برای سرویس­های WAN دسترسی LAN یا دسترسی سرور به کار می­رود.

10- (Rate adaptive ADSL- RADSL) یک نسخه از ADSL است که مودم آن در شروع کار، خط را تست کرده و نرخ دیتا را به صورت ضرایبی از Kb/s32 بر حسب حداکثر توان عملیاتی قابل حصول خط، تنظیم می­کند.

11- (Single line DSL- SDSL) کانال­های دومسیره را روی یک زوج سیم مسی ارائه می­کند. سرعت­های دسترسی Mb/s 1544 یا Mb/s248را برای خط مشترک به صورت duplex فراهم می­کند.

12- (Very high-bit rate DSL- VDSL) سرعت دریافت Mb/ 9/12 تا Mb/s8/52 و سرعت ارسال Mb/s5/1 تا Mb/s 3/2 را فراهم می­کند. البته حداکثر فاصله به 300 تا 1400 متر محدود شده و احتیاج به کابل فیبر نوری دارد. برای دسترسی از طریق زوج سیم مسی در حال توسعه است.

13- (DSL- VADSL Very high- bit rate asymetric) که در سرعت­های VDSL کار می­کند.

14- (Universal ADSL) اصطلاحی است که یک گروه از پیشگامان صنایع مخابرات، شبکه و کامپیوترهای شخصی به کار می­برند و هدف از آن دسترسی به اینترنت با قیمت مناسب و نرخ بیت زیاد می­باشد. این تکنولوژی نوعی ADSL است که در طرف مشترک، احتیاج به شکاف­دهنده (Splitter) برای جدا کردن سیگنال­های صوت از سیگنال­های دیجیتال رشته دیتا نمی­باشد. این روش یک ADSL از نوع Plug & Play ارائه می­کند که کاربر به سادگی کامپیوتر خود را به خط مذکور متصل کرده و از سرویس­های آن استفاده می­کند. این تکنولوژی نرخ بیت کمتری نسبت به ADSL موجود ارائه می­کند اما باز هم بیش از 25 بار سریع­تر از مودم­های Kb/s 56 فعلی است.

به علت توان عملیاتی زیاد DSLهایی که در سرعت­های Kb/s56 تا Kb/s144 کار می­کنند می­توانند به سوئیچ­های مداری وصل شوند اما در دفاتر مرکزی ارائه­دهندگان سرویس­های مخابراتی به علت توان عملیاتی زیاد، DSLها به سوئیچ­های پاکتی متصل می­شوند.

دسترسی از طریق یک مرکز سوئیچ اختصاصی (PBX) یا سوئیچ پاکتی

ممکن است در محل کار شما از یک سوئیچ اختصاصی (PBX) استفاده شود که در واقع یک سوئیچ مداری با کارکردهای مختلف است:

1- اولا این سوئیچ به شما این امکان را می­دهد که تنها با گرفتن چهار شماره با دیگر کارکنان تماس بگیرید.

2- ثانیا این سوئیچ به مرکز تلفن متصل بوده و ارتباط شما را با دیگر نقاط خارج از محل کار برقرار می­کند.

احتمال دارد کامپیوتر شما برای انتقال دیتا به یک سوئیچ پاکتی متصل باشد که:

1- مسیردهی e-mail انتقال فایل یا سرویس­های دیگر دیتا را از طریق یک LAN میسر می­کند.

2- امکان ایجاد شبکه­های (Network- Wan Wide Area) و (Metropolitan Area Network- MAN) را با اتصال به دیگر سوئیچ­های پاکتی فراهم می­کند.

3- به اینترنت یاد دیگر ارائه­دهندگان سرویس­های دیتا متصل است.

دسترسی با استفاده از مودم کابلی

دسترسی به اینترنت با سرعت و پهنای باند زیاد از طریق شبکه­های تلویزیون کابلی (CATV) به وسیله مودم­های کابلی صورت می­گیرد. با این روش دسترسی اینترنت مناطق مسکونی که برای کمپانی­های تلویزیون­های کابلی، سیم­کشی شده­اند میسر می­شود.

دو کلاس مختلف مودم کابلی وجود دارد:

1- مودم­های هایبرید فیبر- کواکس (HFC)

2- مودم­های یک طرفه

مودم­های هایبرید فیبر- کواکس، تجهیزات دوطرفه­ای می­باشند که روی کابل­های HFC عمل کرده و حدود 10 تا 12 میلیون خانه را در آمریکا سرویس می­دهند. مودم یک­طرفه، قدیمی­تر بوده و روی کابل­های مرسوم کواکسیال تلویزیون عمل می­کند و فعلا بیش از 50 میلیون خانه را سرویس می­دهند. مودم­های HFC دارای سرعت دریافت اطلاعات Mb/s3 تا Mb/s 30 و سرعت ارسال اطلاعات Kb/s 128 تا Mb/s10 می­باشند. یک نرخ نمونه دیتا حدود Mb/s4 است. مودم­های کابل کواکسیال یک طرفه دارای سرعت دریافت تا Mb/s2 بوده و برای کامل کردن ارتباط، در قسمت لینک ارسال اطلاعات احتیاج به یک مودم شماره­گیری (dial-up) دارد و پهنای باند بین تمام کاربران یک سگمنت کابل مشخص به صورت مشترک می­باشد.

اگر CATV خراب شود دسترسی تمام کاربران آن خط آسیب می­بیند در حالی که خرابی ADSL فقط بر یک مشترک اثر می­گذارد اما با این حال مودم­های کابلی مبتنی بر شبکه­های HFC رقیبی برایتکنولوژی ADSL می­باشد.

انتقال آنالوگ

ابتدا چگونگی عملکرد یک گوشی تلفن را بررسی می­کنیم:

1- با برداشتن گوشی تلفن، یک مدار الکتریکی در تلفن بسته شده و از تلفن شما به سوئیچ مرکز تلفن شرکت مخابرات یک جریان مستقیم با ولتاژ کم جاری می­گردد. این جریان مستقیم، جریان حامل (Carrier current) نامیده می­شود.

2- با شروع صحبت، امواج صوتی تولید شده توسط حنجره شما به دیافراگم میکروفون کوچک گوشی تلفن ضربه شده و باعث نوسان آن می­گردد.

3- نوسان دیافراگم، یک مدار الکتریکی را در گوشی تلفن باز و بسته کرده و جریانی الکتریکی تولید می­کند که فرکانس آن تقریبا همان فرکانس امواج صوتی شما می­باشد. این جریان الکتریکی با امواج صوتی تولید شده توسط حنجره شما مشابه (Analogous) بوده و به این دلیل به این سیگنال، سیگنال آنالوگ گفته می­شود.

4- این سیگنال آنالوگ، روی جریان حامل خط مشترک آنالوگ از تلفن شما به مرکز منتقل می­گردد. در آن جا به سیگنال دیجیتال (DS0) تبدیل شده و سپس از طریق شبکه تلفن به مقصد مورد نظر شما سوئیچ می­شود.

اغلب منازل و بسیاری از مراکز تجاری با استفاده از خطوط تلفن آنالوگ به دیگر نقاط دنیا متصل هستند.

در مرکز تلفن گیرنده، مراحل برعکس است:

1- یک رمزگشا یا دیکودر در مرکز تلفن گیرنده، سیگنال­های دیجیتال را از سوئیچ دریافت کرده و آن­ها را به سیگنال آنالوگ تبدیل می­کند.

2- سیگنال آنالوگ از طریق خط مشترک آنالوگ به شخص مورد نظر شما منتقل می­شود.

3- سیگنال الکتریکی دریافتی باعث نوسان دیافراگم گوشی تلفن گیرنده می­شود.

4- امواج صوتی تولید شده در گوشی، توسط گوش شنونده شنیده می­شود.

اتصال کامل شده است.

سیگنال آنالوگ چگونه است؟

به سیگنال آنالوگ، شکل موج پیوسته نیز گفته می­شود و برخلاف سیگنال­های دیجیتال گسسته (صفر و یک­ها) سیگنال­های آنالوگ یک الگوی پیوسته­ای از چندین فرکانس و دامنه دارند.

تارهای صوتی انسان می­تواند امواج صوتی در محدوده 50 هرتز تا 5000 هرتز تولید کند.

در دهه 1920 دانشمندان متوجه شدند که عمده انرژی سیگنال صحبت در محدوده فرکانسی 4000 هرتز است و برای درک سیگنال­های دریافتی و تشخیص گوینده لزومی به ارسال تمام سیگنال صحبت از طریق شبکه تلفن نمی­باشد.

در نتیجه به جای انتقال کل انرژی صحبت انسان، سیگنال از یک فیلتر میان گذر عبور داده شده و تمام سیگنال­های خارج از محدوده 300 تا 3400 هرتز حذف می­شود. این سیگنال فیلتر شده (خطوط قرمز شکل بالا) می­تواند برای انتقالی کارامد، نسبتا مطمئن و اقتصادی از طریق شبکه تلفن یا دیگر سیگنال­های آنالوگ تسهیم فرکانس (Frequency multiplexed) شود.

هر صوتی که با عبور از فیلتر فوق، کیفیت آن خیلی افت نکند را می­توان از طریق سیم­های تلفن آنالوگ منتقل کرد.

مثلا می­توان یک کنسرت ارکستر سمفونی را ارسال کرد اما شاید کیفیت صوت دریافتی راضی کننده نباشد انا در مورد اپرا که با صداهای زیر اجرا می­شود انرژی صوتی حتی به محدوده 1000 هرتز نیز رسیده و پس از فیلتر شدن، کیفیت صوت دریافتی ابدا رضایت­بخش نخواهد بود.

اجتناب از نویز در انتقال آنالوگ

تا سال 1962 همه شبکه­های تلفنی از نوع سیستم­های آنالوگ بودند. یکی از دلایل اولیه برای جایگزین کردن انتقال آنالوگ با انتقال دیجیتال، مشکل اعوجاج حاصل از نویز بود.

نویز، تداخل الکترومغناطیس ناشی از دیگر منابع مانند خطوط برق، ماشین­های الکتریکی، وسایل منزل و حتی خود شبکه تلفن می­باشد. سیگنال آنالوگ که یک شکل موج پیوسته با فرکانس و دامنه متغییر است با عبور از شبکه در اثر اعوجاج نویز، آسیب دیده و از شکل اصلی خارج می­شود.

تکنیک­های پیشرفته­ای برای اجتناب از نویزهای ناخواسته ایجاد شده­اند اما روشی برای جدا کردن نویز از سیگنال آنالوگ وجود دارند و در هر حال نویز باعث کاهش کیفیت صحبت و یا دیتای انتقالی از طریق شبکه می­گردد.

تکرار کردن سیگنال­های آنالوگ

اگر یک سنگ کوچک را در دریاچه یا حوض آب بیاندازید می­بینید که امواج حاصل به تدریج که از نقطه اصابت دور می­شوند، تضعیف می­گردند.

این مورد برای امواج الکتریکی نیز صادق بوده و سیگنال­هایی که از طریق شبکه حرکت می­کنند پس از چند کیلومتر تضعیف شده و انرژی خود را از دست می‏دهند و در نتیجه بایستی تکرار شوند

برای تشخیص این‏که سیگنال‏های آنالوگ تضعیف شده‏اند و همچنین تکرار آن‏ها برای قسمت طولانی بعدی، از تکرار کننده‏های الکتریکی استفاده می‏شود. اما از آن‏جا که برای جدا کردن نویز سیگنال آنالوگ، نسبت سیگنال به نویز، سریعا کاهش یافته و در نتیجه فاصله بین تکرار کننده‏ها کاهش می‏یابد. اما برعکس، یک سیستم دیجستال دارای دامنه و فرکانس ثابت است

اگر چه سیستمک دیجیتال نیز مشکلات نویز و تضعیف را دارد اما تصحیح این مسائل خیلی ساده‏تر است چون بایستی فقط پالس‏های با دامنه‏ی ولتاژ مشخص متناظر کدهای باینری برای نوسازی تشخیص داده شوند.

مزایا و معایب سیستم آنالوگ

مزایای سیگنال آنالوگ

از مزیت‏های که سیگنال آنالوگ دارند می‏توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- با سوئیچ‏های الکترومکانیکی و سپس الکترونیکی نیمه اول قرن بیستم سازگار بودند.

2- طی سال‏های متمادی آزمایش خود را پس داده و سرویس‏های نسبتا مطمئنی ارائه کرده­اند.

3- نصب ساده و نسبتا ارزان دارند.

4- سیگنال­ها می­توانند روی سیم یا کابل کواکسیال، تسهیم فرکانسی شده و یک محیط کارآمد برای اتصال مراکز سوئیچ فراهم کنند.

5- افزایش تقاضای صوت و دیتا با پیشرفت­های تکنولوژیکی انتقال آنالوگ مایکروو برآورده شده است.

معایب سیگنال­های آنالوگ

چندین عیب برای سیگنال­های آنالوگ وجود دارد:

1- این سیگنال­ها مستعد تداخل الکتریکی منابع خارجی مانند خطوط برق، تشعشعات خورشیدی، طوفان­های رعد و برق و هم­چنین نویز ناشی از خود شبکه تلفن می­باشند.

2- انتقال اطلاعات تا حدود 1400 بیت در ثانیه از طریق خط مشترک امکان­پذیر است و توان عملیاتی بیشتر با استفاده از تکنیک­های کدینگ سیگنال و فشرده­سازی صورت می­گیرد.

3- با افزایش استفاده از سوئیچ­های دیجیتال در دهه­های هفتاد و هشتاد میلادی یک نقطه سر به سر اقتصادی اتفاق می­افتد که برچیدن ترانک­های آنالوگ بین مراکز مقرون به صرفه­تر شد.

4- با کاهش هزینه­های الکترونیک دیجیتال در دهه هشتاد، تجهیزات دیجیتالی اقتصادی­تر شد.

5- در شبکه­های صوتی با افزایش تجهیزات فیبر نوری در دهه­های هشتاد ونود، تجهیزات آنالوگ دیگر قادر نبودند از لحاظ توان عملیاتی، قابلیت اطمینان و سرویس­دهی رقابت کنند.

6- در شبکه­های دیتا نیز توان عملیاتی و نرخ­های خیلی بیشتر سیستم­های دیجیتال و سپس تجهیزات فیبرنوری­ سیستم­های آنالوگ را از گردونه رقابت خارج کردند.

حرکت از انتقال آنالوگ به انتقال دیجیتال

در سال 1962 انتقال T1 دیجیتال بر روی سیم مسی ارائه گردید. در آن سال­ها، به علت هزینه­های زیاد الکترونیک دیجیتال، استفاده از این تجهیزات بین مراکز تلفن و تا حدود 500 کیلومتر مقرون به صرفه نبود. برای فواصل بیشتر شرکت­های تلفن از سیستم­های رادیویی مایکروویو آنالوگ و بعدا دیجیتال استفاده می­کردند. درواقع انتقال راه دور از سیستم­های آنالوگ مبتنی بر سیم مسی شروع و سیر تکاملی خود را با مایکروویو آنالوگ و بعدا دیجیتال ادامه داد. با گسترش و توسعه کابل­های فیبر نوری در سال 1977 و با ارائه تجهیزات کامل دیجیتال فیبر نوری. سیستم­های انتقال سریع، تکاملی بیشتری پیدا کردند.

در قسمت سوئیچ، تا سال 1974 که سوئیچ دیجیتال ارائه گردید، سوئیچ­های تلفن فقط از سیگنال­های آنالوگ استفاده می­کردند و بعدها با کاهش هزینه­های تولید سوئیچ­های دیجیتالی، جایگزینی ترانک­های انتقال آنالوگ با تجهیزات دیجیتال مقرون به صرفه- تر شد.

انتقال اطلاعات روی خطوط آنالوگ

در صورتیکه از یک مودم روی خط مشترک آنالوگ استفاده شود به دلیل وجود هم شنوایی (Crosstalk) تداخل نویز درمرکز تلفن- انتقال دیتا نمی­تواند با سرعت Kb/s56 صورت گیرد. با استفاده از مودم­های V.90 سرعت ارسال دیتا به حدود، Kb/s 6/33 و سرعت دریافت به Kb/s 53 محدود می­شود البته مودم­های جدیدتر V.92 سرعت ارسال دیتا را حدود 50% افزایش می­دهند. در صورتی شمااز یک خط اختصاصی دیجیتال دائمی (Kb/S56(Leased line استفاده می‏کنید، می‏توانید با سرعت kb/S56 اطلاعات را ارسال کنید. سیگنال دیجیتال ارسالی شما از طریق خط اختصاصی به مرکز تلفن رسیده و از طریق سوئیچ دیجیتال و سپس شبکه منتقل می‏شود در طرف دیگر، سوئیچ محلی دریافت کننده، گیرنده نهایی را تشخیص می‏دهد و در صورتی‏که کیرنده دارای خط آنالوگ باشد اطلاعات دیجیتال را به آنالوگ تبدیل کرده و آن‏ها را از طریق خط مشترک به مودم گیرنده ارسال می‏کند.

اطلاعات آنالوگ توسط مودم گیرنده به سیگنال‏های دیجیتال تبدیل شده و به کامپیوتر ارسال می‏گردد. در صورتی‏که وضعیت خط مشترک مناسب باشد و گیرنده از مودم 90.V استفاده کند می‎‏تواند با سرعت Kb/s 53 اطلاعات ارسالی شما را دریافت کند و اگر از مودمی غیر از90.V استفاده می‏کنند، مودم گیرنده و مودم مرکز تلفن اطلاعاتی را به یکدیگر رد و بدل کرده و حداکثر سرعت ممکن تبادل اطلاعات را به دست می‏آورند.

سیگنال‏های آنالوگ در چه بخش‏های شبکه مخابراتی وجود دارند؟

در بعضی از مراکز سوئیچ و سیستم‏های انتقال دنیا هنوز از سیگنال‏های آنالوگ استفاده می‏شود که به تدریج با تجهیزات دیجیتال در حال جایگزین شدن می‏باشند.

امروزه سیگنال‏های آنالوگ در دوبخش عمده شبکه‏های مخابراتی پیشرفته وجود دارند.

1. خط مشترک محلی- آن بخش از شبکه تلفن که مشترکین منازل و مرکز تلفن متصل می‏کند. در این بخش هنوز احتیاجات دسترسی شبکه اکثر مشترکین با انتقال آنالوگ برآورده می‏شود. البته این بخش نیز در حال دگرگونی است اغلب منازل و تعداد زیادی از مراکز تجاری کوچک با خط مشترک آنالوگ به دیگر نقاط دنیا متصل هستند.

2. تلفن‏های موبایل سلولی- در اوایل 1980 که نصب می‏شدند همگی آنالوگ بودند. این سیستم‏های سلولی قدیمی، امروزه با تجهیزات سلولی دیجیتال در حال جایگزینی هستند. از دلایل عمده جایگزینی، قیمت مناسب، هزینه‏های نگهداری کم و نیازهای جدید مشتریان مانند دیتای بی‏سیم است.

چه موقع سیگنال‏های آنالوگ کنار گذاشته می‏شوند؟

تا همین چند سال اخیر، انتقال آنالوگ در حلقه محلی (Local Loop برای سرویس‏های تلفن قدیمی ساده (POST) کارآمد، مقرون به صرفه و بسیار مطمئن بود. با پیشرفت‏های اینترنت و سرویس‏های دیجیتال، مشتریان سرویس‏های POST بیشتری نیاز دارند اما متقاضی پهنای باند بیشتری نیز هستند که انتقال دیجیتال می‏تواند این نیازمندی‏ها را برآورده کند. تا زمانی که این درخواست‏ها با بکارگیری مودم برای انتقال سیگنال‏های دیجیتال به شکل آنالوگ در نرخ‏های حدود (Kb/S56 آن‏ها راضی نگه دارد فشار زیادی برای جایگزینی انتقال آنالوگ صورت نمی‏گیرد.

از طرفی شرکت‏های مخابراتی در بخش تجهیزات خط مشترک محلی، سرمایه‏گذاری‏های زیادی انجام داده‏اند و مایل هستند که بین سرمایه‏گذاری انجام شده وسرویس‏های جدید مورد نیاز مشتریان یک تعادلی ایجاد کنند.

با افزایش تقاضای نرخ بیشتر انتقال دیتا، ارائه دهندگان سرویس‏های مخابراتی از روش‏های زیر می‏تواند استفاده کنند:

1. خطوط شخصیاختصاصی دیجیتال که می‏تواند توان عملیاتی56 (Kb/S64 و Kb/S و یا بیشتر را ارائه کند.

2. ISDN با نرخ Kb/s144 برای اینترفیس پایه (BRI) که دو سرویسKb/S64 یا کانال حاملB و یک کانالKb/S16 نوعD را بر روی خط مشترک با استفاده از زوج‏سیم مسی ارائه کند.

3. ADSL می‏توواند5،2-1Mb/s را روی بستر زوج سیم مسی ارائه کند.

4.DSL که توان عملیاتی 5،1Mb/s شامل 16 خط تلفن دیتای سرعت بالای اختصاصی و دسترسی به اینترنت روی بستر زوج سیم مسی را ممکن می‏سازد.

5. مودم‏های کابلی می‏توانند نرخ بیت 5،1Mb/s و یا بیشتر را روی کابل کواکیسال ارائه کنند.

خطوط مشترک دیجیتال، دسترسی دیجیتال به شبکه را در سرعت‏های مختلف میسر می‎‏کنند.

6. اتصال بی‏سیم به مراکز تلفن

سرانجام با افزایش نیازمندی‎‏های دیجیتال مشتریان، تمام منازل و مناطق تجاری یک اتصال دیجیتال خواهند داشت.

عنوان:

تحقيق در باره ي بازار كار برق صنعتي

رشته تحصيلي:

برق صنعت

نام هنرآموز:

آقاي حسين آبادي

نام هنرجو:

 علي گودرزي

فهرست

1- مقدمه

2- وسايل

3- مكان و قيمت

4- پروانه كسب

5- درآمد

6- خرج

7- خطرات آن

مقدمه:

برق: حركت الكترون هاي آزاد در داخل سيم را برق مي گويند.

امروزه انرژي الكتريكي بيش از انواع ديگر انرژي مورد استفاده قرار مي گيرد، بدون انرژي الكتريكي كاربرد وسايل روشنايي، تلويزيون، تلفن و اغلب وسايل خانگي غيرممكن است به علاوه، در بيش از وسايل نقليه انرژي الكتريكي نقش مهمي بازي مي كند به اين ترتيب، مي توان گفت انرژي الكتريكي تقريباً در همه جا به كار مي رود اگرچه الكتريسته در قرون اخير مورد استفاده قرار گرفته است ولي يوناني ها در حدود 2000 سال پيش آن را كشف كردند آن ها پي بردند كه وقتي ماده اي به نام كهربا را به ماده ي ديگري مالش دهند، با نيروي مرموزي باردار مي شود و مي توان اجسامي مانند برگ خشك و براده هاي چوب را جذب كند يوناني ها اين كهربا را الكترون نام نهادند كه كلمه ي الكتريسيته نيز از آن گرفته شده است. در حدود 1600 ميلادي اجسامي را كه مانند كهربا عمل مي كردند الكتريكي و اجسام ديگر را غيرالكتريكي مي ناميدند در سال 1733 يك دانشجوي فرانسوي به نام شارل دوفه به اين نكته پي برد كه يك تكه شيشه ي باردار بعضي از اجسام باردار را جذب و اجسام باردار ديگر را دفع مي كند بنابراين، او چنين نتيجه گرفت كه دو نوع الكتريسته وجود دارد در اواسط دهه ي 1700 بنجامين فرانكلين اين دو نوع را الكتريسيته هاي مثبت و منفي نام نهاد در زمان بنجامين فرانكلين دانشمدان معتقد بودند كه الكتريسيته، سيالي است كه مي تواند بارهاي مثبت و منفي داشته باشد ولي امروزه دانشمندان بر اين عقيده اند كه الكتريسته از ذرات بسيار ريزي به نام الكترون و پروتون توليد مي شود. اين ذرات كه بسيار ريزند و نمي توان آن ها را ديد در همه ي مواد وجود دارند. راه اندازي كارخانه ها و كارگاه هاي صنعتي بدون استفاه از صنعت برق امكان پذير نيست.

وسايل مورد استفاده در برق صنعتي

1- انواع كليدها: شامل 4- كليد غلطكي: اين كليد از يك استوانه عايق ساخته شده است كه حول محوري به صورت غلطك دوران مي كند. عمر مفيد اين كليدها به علت تماس زياد كنتاكت ها كم است بنابراين امروزه در صنعت استفاده نمي شود.

2- كليد اهرم: اين كليد به وسيله يك اهرم به تيغه هاي متحرك كليد نيرو وارد مي شود و آنها را به كنتاكت هاي ثابت وصل مي كند.

3- كليد زبانه اي: اين كليد استوانه اي طراحي مي كند كه برجستگي و فرورفتگي داشته باشد و با حركت استوانه به دور محور خود بالا و پايين برود.

4- كليد مغناطيسي دكنتاكتوري: عمل قطع و وصل مدار را به صورت اتوماتيك انجام مي دهد و از يك انرژي واسطه اي مثل انرژي مغناطيسي يا الكتروموتوري جهت قطع و وصل مدار استفاده مي شود.

انواع خازن ها:

خازن چيست؟ وسيله اي الكتريكي است كه در مدارهاي الكتريكي اثر خازني ايجاد مي كند. اثر خازني خاصيتي است ه سبب مي شود مقداري انرژي الكتريكي در يك ميدان الكترواستاتيكي ذخيره شود و بعد از مدتي آزاد گردد.

انواع خازن:

1- خازن هاي ثابت: 1- خازن كاغذي 2- خازن ميكا 3- خازن سراميكي 4- خازن الكتروليتي

2- خازن هاي تغير: 1- خازن هوا 2- خازن تريمي

مقاومت چيست؟ مقاومت ها اجسامي هستند كه در مقابل عبور جريان مقاومت زيادي از خود نشان مي دهند.

انواع مقاومت از نظر نوع ساخت و جنس: 1- مقاومت تركيبي 2- مقاومت سيم پيچي 3- مقاومت لايي

انواع مقاومت از نظر نوع كارايي: 1- مقاومت هاي ثابت 2- مقاومت هاي متغيّر

انواع فيوزها:

فيوز: وسيله اي است براي جلوگيري از صدمه ديدن و معيوب شدن وسايل و نيز براي قطع كردن دستگاه هاي معيوب

انواع فيوز: از نظر ذوب شدن سيم حرارتي داخل آن به 1- تندكار 2- كندكار

فيوزها از نظر خودكار بودن به انواع 1- فشنگي 2- اتوماتيك 3- مينياتوري 4- بُكسي 5- كاردي (تيغه اي) 6- شيشه اي (كارتريج) 7- فيوزهاي فشارقوي

مكان ها با قيمت هاي محيط كار

مكاني با ابعاد 3 * 8 با تمام امكانات آب و برق و تلفن و گاز ماهيانه 120 تومان در فردوسي شمالي

مكاني با ابعاد 2 * 6 با امكانات آب و برق ماهيانه 70 تومان در فردوسي جنوبي

مكاني با ابعاد 3 * 5 در بلوار دانشگاه تمام امكانات آب و برق و تلفن و گاز ماهيانه 90 هزار تومان

مكاني با ابعاد 4 * 5 در بلوار رسالت با امكانات آب و برق ماهيانه 60 هزار تومان

درآمد

بيشتر درآمد در بخش راه اندازي دستگاه هاي بزرگ كه در شركت ها است شامل مي شود با درست كردن تابلو برق از كوچك تا بزرگ از 100 هزار تومان تا 3 ميليون تومان وجود دارد و تابلو برقي كه درست مي كنيم از يك بدنه تابلو به هر اندازه اي مورد نياز استفاده مي شود. بيشتر با استفاده از شاستي ها كه براي فرمان است استفاده مي كنيم فيوز استفاده مي كنيم به اندازه اي كه جريان مي كشد از بي متال استفاده مي كنيم. حفاظت دستگاه در مقابل اضافه بار و از كنتاكتور كه بخش اصلي تابلو است و از كابلها طبق بزرگي و كوچكي تابلو استفاده مي شود.

و ميانگين درامد كلي ماهيانه از 300 هزار تومان تا 600 هزار تومان مي باشد كه بخشي از آن حدود 100 تومان وسايلي كه براي كار استفاده مي كنيم خرج مي شود. حدود 30 هزار تومان خرج بيمه مي كنيم حدود 60 تا 70 هزار تومان خرج اجاره مغازه مي شود.

شرایط اخذ پروانه كسب

1-    گواهی تشخیص هویت

2-    گواهی سلامت مرکز بهداشت

3-    واریز مبلغ 100000 تومان بابت حق عضویت در اتحایه صنف

4-    واریز جمعا  150000 تومان دیگر  بابت سایر مراحل اخذ

5-    اخذ مجوز از شهرداری

6-    اخذ مجوز از اداره مالیات

وسايل مورد نياز براي ايجاد كارگاه:

1- ميز كار با قيمت حدود 70 هزار تومان تهيه مي شود. 2- گيره موازي حدود 60 هزار تومان 3- انواع خازن ها حدود 30 هزار تومان 4- انواع مقاومت ها حدود 30 هزار تومان 5- انواع كابلها و سيم هاي رشته اي و مفتولي حدود 70 هزار تومان 6- وسايل اندازه گيري حدود 15 هزار تومان 7- وسايلي از قبيل چكش، سيم چين، دم باريك، انبردست، فازمتر و غيره 8- انواع كليدها حدود 50 هزار تومان 9- انواع فيوزها حدود 40 هزار تومان 10- مقداري از وسايل حفاظتي مانند بي متال حدود 30 هزار تومان

خطرات

همانطور كه مي دانيم خطر برق گرفتگي موجب مرگ افراد مي شود و اگر افراد از وسايل ايمني همچون كلاه و دستكش و پوتين و لباس يك دست استفاده كنند و مقررات ايمني را رعايت كنند هرگز دچار برق گرفتگي نمي شوند و برق گرفتگي بستگي به مقاومت بدن دارد و مقاومت بدن براي يك فرد معمولي 1300 است و خطرناك ترين برق گرفتگي وارد شدن برق از دست چپ و خروج آن از پاي راست به خاطر اينكه قلب در آن مسير است و بعد از آن عبور از دست راست به دست چپ و بعد از دست راست به پاي چپ.

به طور كلي جريان 50 ميلي آمپر به بالا كشنده است جريان هاي كمتر از اين هم در صورتي كه از مسير قلب عبور كند خطرناك است.

حد ولتاژ خطرناك براي اينكه جريان از 50 ميل آمپر بيشتر باشد 65 ولت است اين ولتاژ براي حداقل مقاومت بدن محاسبه شده است.

معرفی رشته مهندسی  برق :

یکی از بهترین تعریف هایی که از مهندسی برق شده است، این است که محور اصلی فعالیت های مهندسی برق، تبدیل یک سیگنال به سیگنال دیگر است. که البته این سیگنال ممکن است شکل موج ولتاژ یا شکل موج جریان و یا ترکیب دیجیتالی یک بخش از اطلاعات باشد.

مهندسی برق دارای چهار گرایش است که در زیر بطور اجمالی به بررسی آنها می پردازیم و در قسمت معرفی گرایشها به تفصیل در مورد هر کدام صحبت خواهم کرد.

مهندسی برق- الکترونیک:

الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در دوره گاز، خلاء و یا نیمه رسانا و اثرات و کاربردهای آن می پردازد. با توجه به این تعریف، مهندس الکترونیک در زمینه ساخت قطعات الکترونیک و کاربرد آن در مدارها، فعالیت می کند. به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الکترونیک را می توان به دو شاخه اصلی "ساخت قطعه و کاربرد مداری قطعه" و "طراحی مدار" تقسیم کرد.

مهندسی برق- مخابرات:

مخابرات، گرایشی از مهندسی برق است که در حوزه ارسال و دریافت اطلاعات فعالیت می کند. مهندسی مخابرات با ارائه نظریه ها و مبانی لازم جهت ایجاد ارتباط بین دو یا چند کاربر، انجام عملی فرایندها را به طور بهینه ممکن می سازد. پس هدف از مهندسی مخابرات، پرورش متخصصان در چهار زمینه اصلی این گرایش است شامل فرستنده، مرحله میانی، گیرنده و گسترش شبکه که گستره هر کدام عبارتند از:

فرستنده: شامل آنتن، نحوه ارسال و ...

مرحله میانی: شامل خط انتقال و محاسبات مربوط و ...

گیرنده: شامل آنتن، نحوه دریافت، تشخیص و ...

گسترش شبکه: مشتمل بر تعمیم خط ارتباطی ساده، ادوات سویچینگ ، ارتباط بین مجموعه کاربرها و ...

مهندسی برق- کنترل:

کنترل، در پیشرفت علم نقش ارزنده ای را ایفا می کند و علاوه بر نقش کلیدی در فضاپیماها و هدایت موشکها و هواپیما، به صورت بخش اصلی و مهمی از فرایندهای صنعتی و تولیدی نیز درآمده است. به کمک این علم می توان به عملکرد بهینه سیستمهای پویا، بهبود کیفیت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش میزان تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خسته کننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم کنترل عبارت است از کنترل خروجیها به روش معین به کمک ورودیها از طریق اجزای سیستم کنترل که می تواند شامل اجزای الکتریکی، مکانیک و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد.

ماهیت

انرژی اگر بنیادی ترین رکن اقتصاد نباشد، یکی از ارکان اصلی آن به شمار می آید و در این میان برق به عنوان عالی ترین نوع انرژی جایگاه ویژه ای دارد. تا جایی که در دنیای امروز میزان تولید و مصرف این انرژی در شاخه تولید، شاخص رشد اقتصادی جوامع و در شاخه خانگی و عمومی یکی از معیارهای سنجش رفاه محسوب می شود.

دانش آموختگان این رشته می توانند در زمینه های طراحی، ساخت، بهره برداری، نظارت، نگهداری، مدیریت و هدایت عملیات سیستم ها عمل نمایند.

گرایش های مقطع لیسانس

رشته مهندسی برق در مقطع کارشناسی دارای 4 گرایش الکترونیک، مخابرات، کنترل و قدرت(1) است. البته گرایش های فوق در مقطع لیسانس تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند و هر گرایش با گرایش دیگر تنها در 30 واحد یا کمتر متفاوت است. و حتی تعدادی از فارغ التحصیلان مهندسی برق در بازار کار جذب گرایشهای دیگر این رشته می شوند. با این وجود ما برای آشنایی هر چه بیشتر شما گرایشهای فوق را به اجمال معرفی می کنیم.

گرایش الکترونیک

دکتر کمره ای استاد مهندسی برق دانشگاه تهران در معرفی این گرایش می گوید:

"گرایش الکترونیک به دو زیر بخش عمده تقسیم می شود. بخش اول میکروالکترونیک است که شامل علم مواد، فیزیک الکترونیک، طراحی و ساخت قطعات از ساده ترین آنها تا پیچیده ترین آنها است و بخش دوم نیز مدار و سیستم نامیده می شود و هدف آن طراحی و ساخت سیستم ها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان میکروالکترونیک است.

دکتر جبه دار نیز در معرفی این گرایش می گوید:

گرایش الکترونیک یکی از گرایشهای جالب مهندسی برق است که محور اصلی آن آشنایی با قطعات نیمه هادی، توصیف فیزیکی این قطعات، عملکرد آنها و در نهایت استفاده از این قطعات، برای طراحی و ساخت مدارها و دستگاههای است که کاربردهای فنی و روزمره زیادی دارند."

گرایش مخابرات

هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر است که این اطلاعات می تواند صوت، تصویر یا داده های کامپیوتری باشد.

دکتر جبه دار در مورد شاخه های مختلف این گرایش می گوید:

"مخابرات از دو گرایش میدان و سیستم تشکیل می شود. که در گرایش میدان، دانشجویان با مفاهیم میدان های مغناطیسی، امواج، ماکروویو، آنتن و ... آشنا می شوند تا بتوانند مناسبترین وسیله را برای انتقال موجی از نقطه ای به نقطه دیگر پیدا کنند.

همچنین یکی از فعالیت های عمده مهندسی مخابرات گرایش سیستم، طراحی فلیترهای مختلفی است که می توانند امواج مزاحم شامل صوت یا پارازیت را از امواج اصلی تشخیص و آنها را حذف کرده و تنها امواج اصلی را از آنتن دریافت کنند.

گفتنی است که امروزه با توسعه مخابرات بی سیم، ارتباط نزدیکتری بین دو گرایش میدان و سیستم ایجاد شده است. برای نمونه در گوشی تلفن همراه ما هم تجهیزات مربوط به مدارهای مخابراتی و هم تجهیزات مربوط به فرستنده و هم آنتن گیرنده را داریم. از همین رو یک مهندس مخابرات امروزه باید از هر دو گرایش بخوبی اطلاع داشته باشد تا بتواند یک دستگاه بی سیم را طراحی کند."

گرایش کنترل

"اگر بخواهیم یک تعریف کلی از کنترل ارائه دهیم، می توانیم بگوییم که هدف این علم، کنترل خروجی های یک سیستم بر مبنای ورودی های آن و با توجه به شرایط ویژه و نکات مورد نظر طراحی آن سیستم می باشد."

دکتر کمره ای در ادامه معرفی علم کنترل می گوید: "علم کنترل فقط در مهندسی برق مورد استفاده قرار نمی گیرد. بلکه در شاخه های دیگری از علوم مهندسی و حتی علوم انسانی کاربرد دارد. به عنوان نمونه کنترل فرآیند تصفیه نفت در یک پالایشگاه، کنترل عملکرد یک نیروگاه برق، سیستم کنترل ناوبری یک کشتی و یا کنترل تحولات و تغییرات جمعیتی نمونه های متنوعی از کاربرد علم کنترل می باشد.

گفتنی است که گرایش کنترل دارای زیر بخش های متنوعی مانند کنترل خطی، غیرخطی، مقاوم، تطبیقی، دیجیتالی، فازی و غیره است."

دکتر جبه دار نیز با اشاره به اینکه گرایش کنترل منحصر به مهندسی برق نمی شود، می گوید:

"در رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی هوافضا، مهندسی سازه و مهندسی های دیگر نیز ما شاهد علم کنترل هستیم اما نوع سیستم کنترلی در هر رشته مهندسی متفاوت است. برای مثال در مهندسی مکانیک نوع کنترل، مکانیکی و در مهندسی شیمی براساس فرآیندهای شیمیایی است. اما در کل هدف مهندسی کنترل، طراحی سیستمی است که بتواند عملکرد یک دستگاه را در حد مطلوب حفظ کند.

دکتر جبه دار در ادامه درباره فعالیت های دیگر مهندسی کنترل می گوید: "خودکار کردن یا اتوماتیک کردن خط تولید، یکی دیگر از فعالیت های مهندسی کنترل است. یعنی مهندس کنترل می تواند به گونه ای خط تولید را هماهنگ و کنترل کند که محصول تولید شده طبق برنامه تعیین شده و با بهترین کیفیت به دست آید."

گرایش قدرت

دکتر جبه دار در معرفی این گرایش می گوید:

"هدف اصلی مهندسین این گرایش، تولید برق در نیروگاهها، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبکه های شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و کارخانجات است. بنابراین یک مهندس قدرت باید به روشهای مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستم های توزیع آشنا باشد."

دکتر کمره ای نیز در معرفی این گرایش می گوید:

"گرایش قدرت به آموزش و پژوهش در زمینه طراحی و ساخت سیستم های مورد استفاده در تولید، توزیع، مصرف و حفاظت از برق می پردازد.

به عبارت دیگر دانشجویان این رشته در شاخه تولید با انواع نیروگاههای آبی، گازی، سیکل ترکیبی و ... آشنا می شوند. و در بخش انتقال و توزیع، روشهای مختلف انتقال برق اعم از کابلهای هوایی و زیرزمینی را مطالعه می کنند و در شاخه حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی که در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی، انسانها و تاسیسات را در برابر حوادث مختلف محافظت می کنند، مورد بررسی قرار می دهند که از آن میان می توان به انواع رله ها، فیوزها، کلیدها و در نهایت سیستم های کنترل اشاره کرد.

یکی دیگر از شاخه های قدرت نیز ماشین های الکتریکی است که شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی می شود که این شاخه از زمینه های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است."

آینده شغلی، بازار کار، درآمد

"امروزه با توسعه صنایع کوچک و بزرگ در کشور، فرصت های شغلی زیادی برای مهندسین برق فراهم شده است و اگر می بینیم که با این وجود بعضی از فارغ التحصیلان این رشته بیکار هستند، به دلیل این است که این افراد یا فقط در تهران دنبال کار می گردند و یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و در نتیجه کسب توانایی های لازم، تنها واحدهای درسی خود را گذرانده اند.

همچنین یک مهندس خوب باید، کارآفرین باشد یعنی به دنبال استخدام در موسسه یا وزارتخانه ای نباشد بلکه به یاری آگاهی های خود، نیازهای فنی و صنعتی کشور را یافته و با طراحی سیستم ها و مدارهای خاصی این نیازها را برطرف سازد. کاری که بعضی از فارغ التحصیلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نیز بوده اند."

دکتر کمره ای نیز در این زمینه می گوید:

"اگر یک فارغ التحصیل برق دارای توانایی های لازم باشد، با مشکل بیکاری روبرو نخواهد شد. در حقیقت امروزه مشکل اصلی این است که بیشتر فارغ التحصیلان توانمند و با استعداد این رشته به خارج از کشور مهاجرت می کنند و ما اکنون با کمبود نیروهای کارآمد در این رشته روبرو هستیم."

یکی از اساتید مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران نیز در مورد فرصت های شغلی فارغ التحصیلان این رشته می گوید:

"طبق نظر کارشناسان و متخصصان انرژی در کشور، با توجه به نیاز فزاینده به انرژی در جهان کنونی و همچنین نرخ رشد انرژی الکتریکی در کشور، سالانه باید حدود 1500 مگاوات به ظرفیت تولید کشور افزوده شود که این نیاز به احداث نیروگاههای جدید و همچنین فارغ التحصیلان متخصص برق و قدرت دارد.

فرصت های شغلی یک مهندس کنترل نیز بسیار گسترده است چون در هر جا که یک مجموعه عظیمی از صنعت مهندسی مثل کارخانه سیمان، خودروسازی، ذوب آهن و ... وجود داشته باشد، حضور یک مهندسی کنترل ضروری است.

و بالاخره یک مهندس مخابرات یا الکترونیک می تواند جذب وزارتخانه های پست و تلگراف و تلفن، صنایع، دفاع و سازمانهای مختلف خصوصی و دولتی شود."

توانایی های مورد نیاز و قابل توصیه

توانایی علمی:

"مهندسی برق نیز مانند مابقی رشته های مهندسی بر مفاهیم فیزیکی و اصول ریاضیات استوار است و هر چه دانشجویان بهتر این مفاهیم را درک کنند، می توانند مهندس بهتری باشند. در این میان گرایش الکترونیک وابستگی شدیدی به فیزیک بخصوص فیزیک الکترونیک و فیزیک نیمه هادی ها دارد. در گرایش مخابرات نیز درس فیزیک اهمیت بسیاری دارد زیرا دروس اصلی این رشته بخصوص در شاخه میدان شامل الکترومغناطیس و امواج می شود."

داشتن ضریب هوشی بالا و تسلط کافی بر ریاضیات، فیزیک و زبان خارجی از ضرورتهای ورود به این رشته است.

علاقمندیها:

دانشجوی برق باید ذهنی خلاق و تحلیل گر داشته باشد. همچنین به کار با وسایل برقی علاقه داشته باشد چون گاهی اوقات با دانشجویانی روبرو می شویم که در ریاضی و فیزیک قوی هستند اما در کارهای عملی ضعیف اند. چنین دانشجویانی برای رشته های مهندسی مناسب نیستند و بهتر است رشته های ذهنی و انتزاعی مثل ریاضی یا فیزیک را انتخاب کنند.

وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر: (کارشناسی ارشد و ...)

فارغ التحصیل در مقطع کارشناسی برق که مدرک خود را در یکی از چهار گرایش الکترونیک، مخابرات، قدرت و کنترل می گیرد، می تواند در یکی از این گرایشها (اختیاری) یا رشته ای که برق زیر مجموعه ای برای آن تعریف شده، ادامه تحصیل نماید. این رشته به صورت: مهندسی برق- الکترونیک، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرایش های: میدان، سیستم، موج، رمز، مایکرونوری) برق- کنترل، مهندسی پزشکی (گرایش بیوالکتریک)، مهندسی هسته ای (دو گرایش مهندسی راکتور و مهندسی پرتو پزشکی، مهندسی کامپیوتر (معماری کامپیوتر، هوش مصنوعی و رباتیک) است. برای تحصیل در مقطع دکترای تخصصی، می توان، در هر یک از زیرشاخه های تخصصی‌تر گرایشهای یاد شده میزان مورد نیاز واحدها را اخذ کرد و رساله دکتری را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است این زیر شاخه ها، گرایشهای تخصصی تر این چهار گرایش است. امکان ادامه تحصیل در کلیه گرایشهای یاد شده در مقطعهای کارشناسی ارشد و تا حد زیادی در دوره دکتری، در داخل کشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دلیل کاربردی بودن آن در بسیاری از علوم مهندسی دیگر، برای فارغ التحصیلان امکان تحصیل در بسیاری گرایشها و دانشها را فراهم می کند.

تخصصی مهندسی برق - الکترونیک

از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی الکترونیک می توان به درسهای مدارهای الکتریکی، الکترونیک 2 و 1، مدارهای منطقی و مخابرات اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:

الکترونیک 3: مبحث اول این درس مربوط به پاسخ فرکانسی است که به طور اجمال عوامل مربوط به کاهش بهره در فرکانسهای بالا و پایین (در واقع بالاتر و پایین تر از پهنای باند میانی) و روشهای به دست آوردن فرکانسهای قطع بالا و پایین را در تقویت کننده های ترانزیستوری مورد بررسی قرار می دهد. در مبحث دوم پایداری تقویت کننده های فیدبک مورد توجه قرار می گیرد.

تکنیک پالس: در درسهای مدار و الکترونیک، دانشجویان با سیگنالهای سینوسی و پاسخ مدارهای خطی و یا غیرخطی به آنها آشنا می شوند، امروزه و با توجه به رشد روزافزون فن آوری دیجیتال، کمتر مدار الکترونیکی یافت می شود که در آن فقط سیگنالهای سینوسی به کار رفته باشد. پالس در حالت کلی به سیگنالهایی گفته می شود که تغییرات جهش داشته باشند. از مهمترین این سیگنالها که در درس تکنیک پالس هم مورد بررسی قرار می گیرد، سیگنالهای پله، مربعی، مورب و نمایی هستند.

میکروپروسسور: پس از پیدایش الکترونیک دیجیتال و جنبه های جذاب و ساده طراحیهای دیجیتال و کاربردهای فراوان این نوآوری، با تکنولوژیهای SSI , MSI ، ادوات الکترونیک دیجیتال، مانند قطعات منطقی به بازار ارائه شد. شرکت تگزاس اولین میکروپروسسور 4 بیتی را با فن آوری 2SI طراحی و عرضه نمود که بعنوان بخش اصلی ماشین حساب مورد استفاده قرار گرفت و این گام اول در پیدایش و ظهور میکروپروسسورها بود.

معماری کامپیوتر: در این درس معماری داخل 8 بیتی ها و نحوه اجرای دستورالعملها در این پردازنده ها، بررسی حافظه ها و روش دستیابی میکروپروسسورها به اطلاعات حافظه، معرفی زبان اسمبلی پردازنده های 8 بیتی و ایجاد توانایی جهت نوشتن برنامه ای برای عملکردی خاص به کمک میکروپروسسورها و معرفی قطعات جانبی مورد استفاده توسط ریزپردازنده ها، مورد مطالعه قرار می گیرد.

مدارهای مخابراتی: درس مدار مخابراتی به بررسی ساختار و یا طراحی مدارهایی می پردازد که در فرکانسهای بالا کار کرده و یا به نوعی در ارسال پیام در گیرنده و فرستنده نقش دارند. در این درس ابتدا با نویزهای حرارتی، ترقه ای و ... آشنا شده و راههایی برای محدود کردن نویز پیشنهاد می شود، سپس مدارهای تشدید و تبدیل امپدانس که به منظور انتقال حداکثر توان به کار می روند مورد بحث قرار می گیرد.

فیزیک مدرن: در فصل اول این درس با پرداختن به نسبیت خاص دانسته های علمی ما کاملاً اشتباه از آب درآمده و با پرداختن به اصولی نظیر اتساع زمان، پدیده دوپلر، انقباض طول، نسبیت جرم، جرم و انرژی و ...، همه دانسته های ما را (حداقل در حیطه دانستن) نابود می کند.

فصلهای دیگر درس به موضوعاتی نظیر خواص ذره ای امواج، پدیده فتوالکتریک، نظریه کوانتومی نور، پرتوایکس، پراش ذره، ساختار اتمی، مکانیک کوانتومی و ... می پردازد.

فیزیک الکترونیک: شامل مطالعه خواص سیلیکون، بلورشناسی، روشهای ساخت قطعات و مدارهای نیمه هادی، تحلیل و طراحی این مدارها، به دست آوردن مشخصات قطعات و یکی از مهمترین زمینه های کاری و تحقیقاتی در رشته الکترونیک است. پیش نیاز این قسمت تسلط بر درس دریاضی مهندسی و معادلات دیفرانسیل و مختصری در فیزیک کوانتوم و فیزیک مدرن می باشد. درسهای تخصصی مهندسی برق- مخابرات

از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی مخابرات می توان به درسهای ریاضی مهندسی تجزیه و تحلیل سیستمها، مدارهای الکتریکی، الکترونیک و الکترومغناطیس اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی عبارتند از:

مخابرات 2: شامل تجزیه و تحلیل و طراحی شبکه های مخابراتی دیجیتالی است. مطالب درسی با مروری بر تجزیه و تحلیل سیگنالها و سپس فرآیندهای تصادفی شروع شده و به دنبال آن به بررسی اجزای یک سیستم (مجموعه) مخابراتی دیجیتال در حالت کلی می پردازد و چگونگی بهینه سازی سیستم برای انتقال پیام با حداقل خطای ممکن را بررسی می کند.

میدان و امواج: درس میدان و امواج به بررسی رفتار امواج الکترومغناطیس در محیطهای مختلف طبیعت می پردازد. محیطها به قسمت های هادی و نیمه هادی و عایق تقسیم بندی شده و عوامل رفتاری امواج در این محیطها از قبیل اتلاف نیرو انعکاسی کلی یا شکست بررسی می شود.

الکترونیک 3: در گرایش الکترونیک توضیح داده شد.

مدارهای مخابراتی: در گرایش الکترونیک توضیح داده شد.

آنتن ها و انتشار امواج: این درس به بحث در مورد نحوه انتشار امواج الکترومغناطیسی می پردازد. مباحث مطرح شده در این درس به صورت نظری و عملی است، به عبارتی از نحوه تشعشع یک منبع الکترومغناطیسی ساده شروع کرده و با توسعه آن به مطالعه ساده ترین آنتن عملی می پردازد.

مایکروویو: این درس در ابتدا پس از تعریف محدود مایکروویو از نظر فرکانس 1 و تقسیم بندی امواج مایکروویو به بررسی انتقال امواج با فرکانس بالا با حداقل تلفات در محیطهای مختلف می پردازد. سپس عناصر غیرفعال مایکروویو شامل نضعیف کننده ها، تغییر فازدهنده ها و کوپلرهای جهت دار معرفی می شود.

اصول میکروکامپیوتر: این درس را به جرات می توان از جذابترین و پرکاربردترین درسهای برق دانست زیر در دنیای امروز که تمامی وسایل مکانیکی آنالوگ جای خود را به وسایل دیجیتالی می دهند، داشتن اطلاعات کافی در مورد نحوه کارپروسسورها از اولین نیازهای یک مهندس برق می باشد. با ترکیب مطالب این درس با هر کدام از درسهای دیگر می توان طرحهای بسیار جالب و پرکاربردی را طرح ریزی کرد.

درسهای تخصصی مهندسی برق- قدرت

از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی قدرت می توان به دروس مدار، الکترومغناطیس، الکترونیک، ماشین و بررسی اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:

ماشینهای الکتریکی 3: این درس از جمله درسهایی است که دیدی صنعتی به دانشجو می دهد. مبحث این درس را می توان به دو فصل مهم ترانفسورمرهای سه فاز و ماشینهای سنکرون تقسیم بندی نمود. ترانسفورهای سه فاز و ماشینهای سنکرون: وسایلی الکتریکی هستند که بیشتر جنبه صنعتی دارند و کاربردهای بسیار زیاد ترانسهای سه فاز در انتقال و توزیع انرژی الکتریکی، تبدیل ولتاژ در ابتدای همه کارخانه ها و کارگاههای بزرگ صنعتی و ... بر هیچ کس پوشیده نیست. در این درس در مورد انواع آرایشهای این تراسنها، کلیه گروههای موجود و کاربرد هر نوع، بحث جامعی می شود. ماشینهای مخصوص(ویژه): به تعبیری می توان این درس را نقطه عطف درسهای تخصصی این گرایش دانست. زیرا این درس به بررسی در مورد ماشینهای ویژه می پردازد که این ماشینها در وسایل خانگی کاربرد فراوان دارند.

الکترونیک قدرت: الکترونیک قدرت در عمل بین الکترونیک و قدرت، آشتی برقرار کرده است. به طور مثال می توان با فرمان یک ریزپردازنده که حدود 5 ولت و 200 میلی آمپر است یک کارخانه را راه اندازی کنیم. در زمینه الکترونیک قدرت المانهایی نظیر تریستور، ترانزیستور و ... کاربردهای فوق العاده زیادی دارند. از مزایای این قطعات تحمل توانهای بالا می باشد.

بررسی سیستمهای قدرت 2: این درس بیشتر در مورد انتقال انرژی و مشکلات موجود در این راه صحبت می کند. از جمله مطالب ارائه شده در این درس می توان به پخش بار اقتصادی در شبکه های قدرت، اتصال کوتاههای متقارن و نامتقارن روی شبکه قدرت و پایداری سیستمهای قدرت اشاره نمود.

تولید و نیروگاه: این درس یکی از درسهای بسیار جذاب این گرایش است، زیرا برخلاف دیگر درسها، زیاد به مسائل نظری، نمی پردازد و جنبه بسیار عملی دارد. آشنایی با انواع نیروگاهها (آبی، اتمی، بادی، بخار، ...) و همچنین بحث کلی در مورد این نیروگاهها و روشهای کاری آنها از مباحث این درس است.

رله و حفاظت: یک شبکه قدرت را باید در مقابل خطرات احتمالی (اتصال کوتاهها) محافظت کرد. از وسائلی که در این مورد استفاده می شود می توان به رله ها اشاره کرد که بسته به نوع رله به محض ایجاد یک حالت خطا و یا خرابی در شبکه وارد عمل شده، قسمتی از شبکه را جدا کرد.

عایق و فشار قوی: با توجه به تفاوتهای ولتاژهای فشار قوی با ولتاژهای فشار ضعیف، به طور حتم تولید، اندازه گیری و بهره برداری از این ولتاژها تفاوتهای عمده ای با ولتاژهای فشار ضعیف دارد و برای عایق بندی شبکه فشار قوی باید از عایقهای مخصوصی استفاده کرد. فصل نخست این درس به بررسی این مقوله می پردازد. در بخش دوم این درس انواع تخلیله الکتریکی، مراحل مختلف آن در عایقها و اثرات مختلف شکست بر عایق مورد بررسی قرار می گیرد.

ترمودینامیک: شاید اولین سوالی که در مرحله اول به ذهن برسد ارتباط این درس با درسهای برق باشد. کاربرد اصلی مطالب این درس مبحث تولید نیروگاه است. زیرا هنگام آشنایی با انواع نیروگاهها (نیروگاه بخار، گازی، اتمی و ...) باید اطلاعاتی در مورد سیکل کاری آنها داشته باشیم، پس داشتن اطلاعاتی در مورد ترمودینامیک ضروری است.

اصول میکروکامپیوتر: درگرایش مخابرات توضیح داده شد. درسهای تخصصی مهندسی برق- کنترل از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی کنترل می توان به درسهای مدار، الکترونیک، ریاضی مهندسی، تجزیه و تحلیل سیستم و کنترل خطی اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:

کنترل دیجیتال و غیرخطی: کنترل دیجیتال از سال 1960 در پیشرفتهای مربوط به قابلیت تولید و کیفیت محصولات و صرفه جویی در هزینه ها، نقش مهمی داشته است. به خصوص با پیشرفتهایی که در زمینه میکروپروسسور صورت گرفته، این رشته توانسته است در بعضی موارد از کنترل آنالوگ پیشی گرفته، دقت کار را بالا ببرد.

کنترل مدرن: این درس برخلاف سایر درسها (مانند کنترل صنعتی و ...) تا حدی جنبه نظری دارد و دیدی تقریبا ریاضی به یک مهندس کنترل می دهد. آشنایی کلی با مفاهیم کنترل پذیری و مشاهده پذیری سیستمهای کنترل و مطالعه فیدبکهای حالت از مباحث این درس است.

کنترل صنعتی: این درس از درسهای تخصصی و مهم گرایش کنترل می باشد که به بررسی نحوه به کارگیری روابط ریاضی و فرمولهایی که در هر نوع پروسه ای وجود دارد می پردازد و شامل آشنایی با سیستمهای کنترل غلظت، سطح، ارتفاع و یا ئبی ورودی، خروجی مخازن حاوی مایعات صنعتی و شیمیایی (مانند مخازن موجود در صنایع، پالایشگاهها و ...)، مطالعه سیستمهای کنترل دما و رطوبت یک محفظه و یا اتاق، آشنایی با انواع کنترل کننده های صنعتی، مطالعه انواع سیستمهای نورد موجود در کارخانه ها(مانند نورد فولاد، کاغذ و...) و دیگر سیستمهای موجود در صنعت است.

ابزار دقیق: اصطلاح ابزار دقیق به ابزاری اطلاق می شود که سیگنالها را ثبت و نشان داده و یا باعث انتقال سیگنالی بین اجزای مختلف سیستم می شوند. این درس به معرفی سیستمهای کنترل و ابزار دقیق و همچنین معرفی اجزای این سیستمها می پردازد.

اصول میکروکامپیوتر: در گرایش مخابرات توضیح داده شد.

ترمودینامیک: در گرایش قدرت توضیح داده شد.

مبانی تحقیق در عملیات: این درس به طور کلی برای تمام دانشجویان مهندسی مفید است. چون مهندسی ارتباط مستقیم با هزینه و سود اقتصادی دارد. آگاهی به برنامه ریزی خطی که بحث اصلی این درس است برای هر مهندسی جنبه های مثبت زیادی دارد. با این درس می توان هزینه ها را به حداقل و سود و صرفه اقتصادی را با کمترین امکانات به حداکثر رساند. بنابراین آگاهی به این درس برای تمام کسانی که می خواهند یک طرح صنعتی انجام دهند مزایای زیادی دارد

رشته های مشابه و نزدیک به این رشته

در برخی از دانشگاهها رشته مهندسی پزشکی را یکی از گرایش های مهندسی برق به شمار می آورند. رشته هایی از قبیل مهندسی علمی - کاربردی برق، کاردانی فنی برق، دبیر فنی برق - قدرت و ... پیوند عمیقی بین این رشته و دانش کامپیوتر وجود دارد که غیرقابل انکار است. با توجه به حجم بازار الکترونیک و بازار صنعت نیمه رسانا در دنیا و نیز کشور ما که رشد 7% و 15% دارد، لذا آینده روشنی برای این رشته پیش بینی می کنند چه از لحاظ بازار کار بر صنعت های شغلی و چه از نظر تحققات علمی.

 نکات تکمیلی

"مانع رشد صنعت الکترونیک و میکروالکترونیک در دنیا نه سرمایه است و نه فن آوری و نه بازار. البته همه اینها محدودیت ایجاد می کند ولی فعالً محدودیت اصلی که اجازه نمی دهد کار از حدی جلوتر برود عبارت است از نیروی کار کیفی."

آنچه خواندید نظر قائم مقام فنی یکی از بزرگترین مجموعه های میکروالکترونیک بلژیک است و بیانگر آن است که امروزه برای موفقیت در مهندسی برق گرایش الکترونیک باید از سطح علمی و مهارت فنی خوبی برخوردار بود.

دکتر فتوت احمدی استاد مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف نیز در تایید همین سخن می گوید: "برای مثال در طراحی "IC" احتیاج به سرمایه گذاری عمده ای نیست، بلکه هوشمندی طراح و دانش فنی خوب، بسیار اهمیت دارد.".