网络安全论文:医院网络安全维护对策 计算机网络技术给各行各业带来了巨大的便利,提升各行业的工作效率,当然医院也不例外。在现代社会,医院各部门都已经离不开计算机网络的辅助,如医院的挂号收费系统、问诊叫号系统、医疗记录、医院人事管理等系统。实践证明在计算机的辅助下,医院各部门工作已经转变为信息化与数字化,这有效地提升了医院的工作效率。但是伴随着计算机网络技术的发展,计算机网络的安全性也受到了质疑和挑战。如何维护医院计算机网络安全成为人们探讨的热点话题。 一、影响医院计算机网络安全的主要因素 1、影响计算机网络安全的主要因素之一:计算机相关因素 (1)计算机相关因素之服务器众所周知,服务器是计算机的基础构成,计算机网络的安全取决于服务器的性能。服务器如何保障计算机网络的安全呢?通常情况下,服务器是通过数据库与计算机终端的连接和控制实现保障安全功能,因此服务器的质量需要重点把关。 (2)计算机相关因素之网络布线组建计算机网络的重要环节即为计算机网络布线,规范的网络布线不但可以提升整个计算机网络的性能,而且可以大大减少计算机的网络成本。但若是网络布线出现不符合规范的情况,如计算机网络线路断裂、线路交叉,这将会干扰计算机网络,出现干扰信号等情况,这将会严重影响医院各部门的工作。 (3)计算机相关因素之中心机房中心机房被称之为计算机网络的大脑,其起到控制计算机网络的作用,若中心机房存在安全隐患,则计算机网络安全存在隐患。 2、影响计算机网络安全的主要因素之二:人为相关因素 (1)人为相关因素之误操作计算机网络系统有相应的操作规范和要求,若是有医护人员误操作计算网络,则有可能导致计算机网络出现故障,甚至可能导致医院的整个网络系统瘫痪,如诊疗系统。 (2)人为相关因素之缺乏网络安全防范意识部分医护人员将网络账户随意借给他人使用或公共使用,这样的行为有可能导致医院计算机网络遭到破坏或攻击。 (3)人为相关因素之网络黑客的存在随着计算机网络技术的不断发展,网络黑客是医院计算机网络的较大威胁,他们不但窃取医院数据信息,而且破坏医院数据信息。 二、计算机网络安全管理技术 随着计算机技术的发展和普及,计算机网络安全管理技术也在不断发展,笔者重点阐明两种方法,一是防火墙技术,二是数据加密技术。 1、防火墙技术 什么是防火墙?防火墙实际是隔离墙,是一种将内部网络与公众网络分开的“墙”。它能允许你认为安全的人进入网络,阻止你认为不安全的人进入网络,尽起所能阻止黑客。自从防火墙技术诞生,一直在计算机网络安全技术中担当重任。经实践,防火墙技术根据计算机用户的需求和设置,可以实现对数据的保护。医院作为计算机用户也是一样,通过对防火墙的设置保护医院计算机网络的数据信息。若是数据信息不安全,防火墙可以阻止其进入,以保证医院计算机网络的安全。 2、数据加密技术 数据加密是一门技术,是计算机网络安全技术的基石。它可以将明文信息加密钥或者进行加密函数转换,变为无意义的密文,而接收方可以将收到的密文进行函数解密或通过解密钥匙进行解密而得到明文信息。作为计算机网络安全的关键技术,其较多的被应用于保护网络数据的安全,如网络数据的传输或存储过程。医院属于涉及较多关键数据信息的部门,因此数据加密技术适用于医院计算机网络。使用数据加密技术就相当于给医院的数据信息加上了保护壳,即便是信息被窃取,不经解密也无法解密信息。 三、维护医院计算机网络安全管理对策探讨 1、建立健全医院计算机网络安全管理制度是基础 建立健全计算机网络管理制度是计算机网络安全管理的基础,只有这样才能保证有法可依,才可以解决人为的影响因素。首先,专门的计算机管理机构,专人专岗;其次,明确分工,实施安全责任到个人制度;最后,对医护人员进行计算机规范操作培训和网络安全防范意识教育。 2、建立安全中心机房 通过上文影响计算机网络安全因素分析可知,要解决计算机的相关影响因素,可通过建立安全的中心机房。第一,服务器需要重点把关,采购时须选取高质量的且性能较好的;第二,医院网络布线应符合网络布线的规范和要求,避免出现断裂、交叉等现象的出现;第三,医院中心机房的选择应注意温度、湿度及供电情况,以保证中心机房的安全;第四,医院计算机全部使用防火墙技术。 3、改善数据加密技术 随着计算机技术的发展,数据加密技术也在不断发展。因此,为保障医院计算机网络的安全,为保障医院的关键数据信息,医院应不断改善数据加密技术,采用技术含量较高的数据加密技术。 四、结束语 综上文所述,计算机网络技术给医院的工作带来了便利,提升了医护人员的工作效率。但同时网络技术也带来了数据信息安全隐患,因此笔者分析了影响医院计算机网络安全管理工作的因素,并就如何维护医院计算机网络安全的对策进行了探讨。 网络安全论文:网络安全面临五大挑战 导读:《商业周刊》网站日前在“安全网络”专题中撰文指出:在已经经来临的二00三年之始,瞻望1下今年全年的网络安全形势是颇有必要的。总的看来,二00三年和今后的几年中世界规模内的网络安全问题不容乐观。俗语说患上好,“道高1尺,魔高1仗。”预计世界规模内的计算机用户,尤其是企业计算机用户想要在二00三年使自己的计算机网络安全患上到保证,就不能不在今后加强防卫措施,以对于付来自网络的种种防不胜防的袭击。 当咱们还沉醉在迎接新年的喜悦的时候,咱们或许已经经放松了对于网络安全问题的警惕性。最佳仍是惦念1下吧,由于今年的网络安全问题形势逼人,特别是对于于专做网络安全业务的软件公司们更是如斯。固然咱们也相信,通过各大网络安全软件公司们的协同努力,到二00三年年底时,咱们的网络安全防护水平必定会晋升到1个史无前例的高度。下面就是预计在今年网络安全领域将面临的五大挑战: 一、垃圾邮件数量将变本加厉。 依据电子邮件安全服务提供商Message Labs公司最近的1份讲演,预计二00三年全世界垃圾邮件数量的增长率将超过正常电子邮件的增长率,而且就每一封垃圾邮件的平均容量来讲,也将比正常的电子邮件要大患上多。这无疑将会加大胜利狙击垃圾邮件的工作量以及难度。目前尚无安装任何反垃圾邮件软件的企业公司恐怕患上早做有备无患的工作,否则就患上让自己的员工们在今后每一天不停地在键盘上按动“删除了键”了。此外,反垃圾邮件软件也患上不停进级,由于目前垃圾邮件传布者已经经在履行“打1枪换1个处所”的游击战术了。 二、即时通信工具照样难逃垃圾信息之劫。 即时通信工具之前是不大受垃圾信息所干扰的,但现在情况已经经产生了很大的变化。垃圾邮件传布者会通过种种手腕清算收集到大量的网络地址,然后再给正处于即时通信状况的用户们发去信息,诱导他们去走访1些非法收费网站。更使人头疼的是,目前1些推销合法产品的厂家也在使用这类让人厌烦的手腕来让网民们上钩。目前市面上尚无任何1种反即时通信干扰信息的软件,这对于软件公司来讲无疑也是1个商机。 三、内置防护软件型硬件摆布难堪。 现在人们对于网络安全问题受注重的程度也比之前大为提高。这类意识提高的表现之1就是许多硬件装备在出厂前就内置了防护型的软件。这类做法尽管前几年就已经经呈现,预计在今后的几年中将会成为1种潮流。但这类拥有自护功能的硬件产品却正遭受着1种尴尬,即在有人欢迎这类产品的同时,也有人反对于这样的产品。往益处讲,这类硬件产品更易安装,总体价格也相对于低廉1些。但它也有本身的弊病:如果企业用户需要更加专业化的软件服务时,这类产品就不会有很大的弹性区间。 四、企业用户网络安全保护规模的从新界定。 目前各大企业公司的员工们在家里通过宽带接入而登录自己公司的网络系统已经经是1件很寻常的事情了。这类工作新方式的呈现一样也为网络安全带来了新问题,即企业用户网络安全保护规模需要从新界定。由于他们都是远程登录者,并无纳入传统的企业网络安全保护的“权势规模”以内。此外,因为来自网络的袭击愈来愈严重,许多企业用户不能不将自己网络系统内的每一1台PC机都装上防火墙、反侵入系统和反病毒软件等1系列的网络安全软件。这一样也扭转了以往企业用户网络安全保护规模的概念。 五、如何看护好个人的信誉资料。 在美国,个人信誉资料在美国公家的日常糊口中盘踞侧重要的地位。之前的网络犯法者只是通过网络盗取个人用户的信誉卡账号,但跟着网上盗取个人信誉资料的手腕的提高,预计二00三年这类犯法现象将会发展到全面盗取美国公家的个人信誉资料的程度。如网络犯法者可以对于你的银行存款账号、社会保险账号和你最近的行迹都能做到尽收眼底。如果不能有效地遏制这类犯法趋势,无疑将会给美国公家的日一般人糊口带来极大的负面影响。 上述这些问题固然是对于大小软件公司的挑战,但它们未尝又不是1种机遇呢?咱们有理由相信,经由网络袭击损害浸礼的网络安全系统势必会愈来愈强大起来。放眼望去,二00三年的网络安全市场必然会带给咱们许多意外的收成以及欣喜。 网络安全论文:计算机网络安全技术和防范措施探讨 计算机的应用范围伴随着科技的进步也越来越广泛,网络已经成了人们生活中不可或缺的一部分。但是,计算机网络所暴露出的安全问题也日益显露,当人们通过计算机接收信息的同时,通常都不会注意网络安全的重要性,进而引起计算机网络安全的威胁趁虚而入。如何做到有效的防范计算机网络安全威胁,是计算机网络安全急需解决的问题。因此,对计算机网络安全问题及其防范措施进行深入的研究具有非常重要的现实意义。 1 计算机网络安全概况 在国际上,将计算机网络安全定义为:“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而受到破坏、更改与泄漏。”简而言之,就是指采取有效措施来保护信息的保密性、完整性及可用性。 从专业角度分析,计算机网络安全指的是保护计算机网络系统的硬件、软件、系统中的数据以及网络中信息的传输,保证其他因素无法对计算机网络进行恶意攻击和有意破坏。在保护计算机网络安全过程中既关乎网络技术方面的问题,又关乎网络管理方面的问题。只有同时做好网络技术和网络管理,才能够有效的做好计算机网络安全的防范。如今计算机网络技术发展十分迅速,变化日新月异,网络开发者一直在不断创新网络技术,更有很多不法分子深入钻研网络攻击技术,在这样的背景之下,网络安全问题的维护面临着巨大的挑战。相关数据显示,人为计算机入侵问题平均每20秒就会发生一次,可见信息的安全性不容乐观。 复杂性和多样性是计算机网络技术的两个显着特点,因此其决定了计算机网络安全问题也是复杂多样的。比较常见的网络安全威胁有系统漏洞威胁、物理威胁、身份鉴别威胁、病毒和黑客威胁以及自然威胁等。由于计算机网络的覆盖范围是全球化的,各国都十分重视计算机网络技术的发展,随着全球范围内计算机网络技术的不断发展,不少新兴的计算机病毒和黑客攻击方式层出不穷,有些对于网络安全甚至是致命性的打击。我们经常听到的网络病毒有:木马病毒、蠕虫病毒、Back—doors病毒、Rootkits病毒、DOS病毒、Sniffer病毒等,这些都是黑客用来攻击的手段。随着网络技术的不断创新,黑客的攻击技术也在日益提升和改变。因此,只有不断提高网络安全的防范措施,才能够保证广大网络用户能有一个健康、安全的网络环境,保护网民的信息安全。 2 计算机网络安全隐患分析 2.1 计算机病毒 迄今为止,非法入侵代码是计算机网络安全所面对的最大威胁,我们常听闻的木马病毒、蠕虫病毒等都是凭借对代码进行更改的形式来实现对于电脑的非法入侵的,其本质是一项程序。这些病毒的传播方式大多是通过网络进行传输的,当然在用U盘进行文件传输的时候,也可能会携带这些病毒。病毒在电脑中的宿主种类是多种多样的,一旦病毒被打开,其对电能的影响是破坏性的,通常会使计算机系统瘫痪。例如,我们最熟悉的木马程序(特洛伊木马),其采用的是相对较为隐秘的入侵手段,当我们的电脑表面上在执行一种程序的时候,实际上木马程序在背后却执行着另外一种程序,虽然不会对电脑造成系统性的破坏,但会窃取电脑中的重要信息。 2.2 计算机系统本身问题 作为计算机网络的运行支撑,操作系统的安全性十分重要,只有计算机系统安全,才能够保证其余程序或系统能够顺利的正常运行。如果计算机的操作系统自身有问题,那么计算机自然会存在安全隐患。我们不得不承认,没有不存在安全隐患的操作系统,系统的漏洞是不可能完全避免的,一旦发现漏洞,对漏洞进行修复则是一项技术型工作。当攻击者掌握了计算机系统漏洞时,就可以利用漏洞通过自身技术实现对计算机的控制,对计算机进行攻击,窃取计算机内的信息。 网络安全论文:物联网网络安全防护的探究 1物联网的特征 物联网是互联网技术和射频识别(RFID)技术二者相互融合的产物,并随着互联网和移动网络融合的深入和扩大,可以为广大用户提供更加深入、更具移动特性的服务体系和网络体系。物联网采用的接入手段为无线城域网(wiMax)、无线局域网(wiFi)、移动通信网络(包括4G网络、3G网络、2G等),终端选用专用终端、便携式计算机、个人数字助理(PDA)、手机等,通过无线应用协议(WAP)来使用访问互联网业务。物联网安全威胁主要包括业务安全威胁、网络安全威胁、终端安全威胁。通过无线信道在空中传输物联网信息数据,很容易被非法篡改或截获。非法终端也很有可能在进入无线通信网络时,以假冒的身份来开展各种破坏活动。即便是合法身身份的终端也很有可能对各种互联网资源进行越权访问。业务层面的安全威胁包括传播不良信息、垃圾信息的泛滥、拒绝服务攻击、非法访问数据、非法访问业务等。 2物联网面对的安全问题 对于传统的网络而言,业务层的安全与网络层的安全二者是完全独立的,但是物联网则不同,它具有自己的特殊性。由于物联网是在现有的互联网技术基础上集成了应用平台和感知网络而形成的,互联网给物联网提供了许多可以借鉴的安全机制,如加密机制、认证机制等,但是值得注意的是,应该按照物联网的特征来适当地补充、调整这些安全机制。物联网面对的安全问题主要体现在以下四个方面。 2.1RFID系统安全问题 RFID射频识别技术获得数据的方式是通过射频信号来对目标对象进行自动识别,无需人工干预就可以自动识别多个标签和高速运动物体,操作较为简单、方便,是一种典型非接触式的自动识别技术。黑客对于RFID系统的攻击主要是破解、截获物联网的标签信息。攻击者获得标签信息之后,通常就会利用伪造等方式来非授权使用RFID系统。目前国内外IT界大多都是通过加密标签信息的方式来保护RFID的安全。但是值得注意的是,这种方式仍然存在着安全漏洞,不能让人完全放心。RFID芯片若没有得到有效保护或者设计不良,攻击者仍然会有很多方法来获取RFID芯片的数据信息和结构。 2.2物联网业务的安全问题 因为物联网节点通常都是采用无人值守的方式,且都是先部署物联网设备完毕之后,再将网络连接起来,所以,如何对物联网设备进行远程业务信息配置和签约信息配置就成为了一个值得思考的问题。与此同时,多样化且数据容量庞大的物联网平台必须要有统一且强大的安全管理平台,不然的话,各式各样物联网应用会立即将独立的物联网平台淹没,中央很容易会将业务平台与物联网网络二者之间的信任关系割裂开来,产生新的安全问题。3.3核心网络的传输与信息安全问题核心网络所具备的安全保护能力相对较为完整,但是由于物联网节点都是以集群方式存在,且数量庞大,这样一来,就很容易使得大量的物联网终端设备数据同时发送而造成网络拥塞,从而产生拒绝服务攻击。与此同时,目前物联网网络的安全架构往往都是基于人的通信角度来进行设计的,并不是从人机交互性的角度出发,这样就将物联网设备间的逻辑关系进行剖裂。 2.4黑客很容易窃取和干扰物联网信息的传输 由于在很多场合,物联网的传输方式都是依靠无线传输,而无线传输若没有适当地加以保护,那么很容易被黑客所窃取和干扰,这样一来,就会对物联网网络的安全造成很大的影响。与此同时,物联网能够取代人来完成一些机械重复、危险、复杂的工作,因此,物联网设备很多都是设置在无人监控的地方,黑客可以通过远程操作更换物联网设备的软硬件,或者直接破坏设备,给物联网设备的本地安全造成很大的威胁。 3物联网网络安全防护措施 3.1物联网的业务认证机制 传统的互联网认证技术是要对不同层次进行明确的区分,网络层的认证和业务层的认证完全分开,相互独立,业务层的认证只负责鉴别业务层的身份,而网络层的认证就只负责鉴别网络层的身份。但是物联网则完全不同,它将网络通信和业务应用紧紧绑定在一起。但是值得值得注意的,无论物联网技术发展到何种程度,网络层的认证都是不可或缺的,而业务层的认证则可有可无,它可以根据和业务的安全敏感程度和谁来提供业务信息来进行设计。例如,当由运营商来提供物联网的业务,那么就完全不需要进行业务层认证,而只需要利用网络层认证结果即可。而若是由第三方来提供物联网的业务,而不是由运营商来提供,那么就可以不需要考虑网络层的认证,只需发起独立的业务认证即可。当业务是金融类、个人信息类敏感业务,则必须采取更高级别的安全保护,而在这种情况下,就必须进行相应业务层的认证。而当业务只是气温采集、位置定位灯普通业务时,就可以不再需要业务层的认证,网络认证即可。 3.2物联网中的加密机制 逐跳加密是传统的网络层加密机制,即在发送信息数据的过程中,转发到节点和传输的过程采取密文方式,而信息在接收端和发送端之间则采取明文。但是众所周知,物联网的业务使用和网络连接是紧密结合,这样一来,就面临着是选择端到端加密,还是选择逐跳加密。逐跳加密只是在网络层进行,且不需要对所有信息数据都加密,只需要对那些受保护的链接加密即可,因此,可以在所有的业务中都适用,也就是说,能够在在统一的物联网业务平台上对所有不同的业务进行安全管理,这样一来,就有效地保证了逐跳加密的可扩展性好、低成本、高效率、低时延的特点。但是值得注意的是,逐跳加密需要对信息数据在各传送节点上进行解密,因此,各个节点都很有可能会对被加密消息的明文进行实时解读,安全隐患较大,各传送节点的可信任度必须很高才行。而端到端的加密方式则不同,它选择不同的安全策略主要是按照业务类型的不同来选择的,低安全要求的业务不提供或者只提供低安全等级的保护,高安全要求的业务才会提供高安全等级的保护。但是端到端的加密方式有个致命的确定,那就是不能保护消息的目的地址,不能对被传输消息数据的终点与源点进行掩盖,很容易遭到恶意攻击。综上所述,对于高安全需求的业务,最佳的选择是采用端到端的加密方式;对于低安全需求的业务,则可以先选择逐跳加密的保护方式。 3.3加强物联网网络防火墙的控制 目前物联网网络上常采用的防火墙技术主要是过滤防火墙、防火墙。如新毒霸悟空2013免费杀毒软件下载安装后可电脑和手机双平台杀毒,金山毒霸2013悟空正式版下载安装后不仅可以查杀电脑中的病毒木马,还能查杀手机中的病毒木马,防止恶意扣费。新毒霸2013悟空采用金山云启发引擎,速度遥遥领先于传统杀毒软件。金山杀毒2013新毒霸悟空永久免费杀毒软件比金山毒霸2012猎豹免费杀毒软件的查杀速度更快,金山毒霸2013悟空正式版拥有30核云查杀引擎,查杀运行在云端,不占用内存,不影响电脑速度,金山毒霸2013官方下载安装后全面保护您的电脑安全。它拥有全球最先进的云查杀引擎,金山毒霸2012官方免 费下载安装后拥有超强的病毒分析和查杀能力,已实现全新病毒99秒内快速鉴别,且只有10兆左右的安装包和10兆不到的内存占用,还拥有10秒以内的安装速度,金山毒霸2013官方免费下载最新版相比金山毒霸2012官方免费下载版本查杀速度有很大的提升,金山杀毒软件让您的电脑彻底远离卡机、死机问题。 3.4政府应该加强对物联网信息安全研发的支持 物联网已日益成为现代工业社会的基础,政府应该与IT商联手,共同支持一批物联网信息安全领域的研发项目,以期尽快为物联网的发展创造更好的网络安全环境。例如德国政府就于近日开展了一系列物联网信息安全研发,以此来巩固德国作为世界最安全经济体的地位。此次实施的研发项目以物联网中的嵌入式信息系统安全、数据传输及编码过程安全为重点,采用产学研合作的形式进行,如卡尔斯鲁尔的Wibu-SystemsAG公司牵头的“嵌入式操作系统的集成化保护”项目,将研发能保障开放的互联网环境下嵌入式操作系统安全可靠运行的新型信息系统硬件结构;Furtwangen科技大学协调的项目“虚拟-现实系统通用多形态安全解决方案”,致力于研发物联网中恶意攻击和远程操控行为的识别和应对技术方案;弗朗霍夫学会海因利,!希-赫茨研究所牵头的项目“物联网高效安全编码技术”,研究重点为物联网数据无线传递过程的高效安全编码及加密技术方案。德国联邦教研部、联邦内政部将投入科研经费约800万欧元。 4结语 总之,运用和推广物联网技术,一方面能够将社会运行效率和经济运行效率显着提高,另一方面也会对公民隐私保护和信息安全提出严峻的挑战。所以,加强物联网网络安全防护势在必行,应该做到未雨绸缪、趋利避害,力争让物联网真正成为一个可信任、安全、开放的网络。 网络安全论文:分析计算机网络安全隐患及有效维护措施 摘 要:摘要:随着计算机的普及,互联网已经遍布世界各个角落。计算机网络安全问题引起越来越多人的关注。本文分析了计算机网络存在的安全隐患有非法访问、计算机病毒、网络工具漏洞、网络诈骗,并提出了相应的有效维护措施:安全密码、访问控制技术、防火墙技术、杀毒软件、资料备份。 关键词:关键词:计算机网络;安全隐患;维护措施 计算机安全,国际标准化委员会(ISO)定义为:“为数据处理系统和采取的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改、显露。”而互联网是一个对全世界开放的网络,任何人或单位、组织都可以利用网络,传输或获取信息。因此,计算机网络可以面临的环境复杂,而且不能进行实实在在的监控,因此可能遭受的攻击有多方面,计算机网络安全问题值得重视。 1.计算机网络的安全隐患 计算机网络的安全隐患产生的主要原因是个人或组织为谋取自己的某些利益或好处,而采取病毒入侵或黑客攻击等方式,故意损害他人的利益。经分析,计算机网络主要存在的安全隐患有: (1)非法访问 非法访问是指访问者通过扫描器、黑客程序、隐蔽通道、远端操纵、密码攻击等手段,如果内部人员还通常会采取网络窥探器搭线窃听、口令攻击的方法,以窃取用户名、用户口令、用户电话号码、超级用户权限,来破解对方已加密的信息,窃取或破坏和修改文件数据,甚至设置非法程序,致使对方服务器瘫痪。 (2)计算机病毒 计算机病毒并不是指医学上所说的“病毒”,它不是客观的存在实体。根据《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》的定义,计算机病毒是指“编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据,影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码”。计算机病毒具有繁殖性、传染性、潜伏性、隐蔽性、破坏性、可触发性等特点。如果按照病毒存在的媒体不同来分,计算机病毒可以分为网络病毒、文件病毒、引导型病毒三类。其中网络病毒是指通过计算机网络传染网络中的可执行文件。在计算机病毒中,还有一种较为厉害和常见的,称为程序病毒,也称特洛伊木马病毒。其破坏方法是计算机编程人员故意编制一种病毒程序,将此安装在正常程序中,如果用户在不知情的情况下点击了该程序,那么附加在正常程序之中的病毒程序就会被激活,开始运行,达到破坏攻击目的,甚至导致计算机瘫痪。 (3)网络漏洞 网络漏洞是指计算机在硬件、软件、协议或系统安全策略上存在缺陷,从而使攻击者在未经同意的情况下访问和破坏系统。在校园网络中经常出现这种安全隐患,其原因主要是校园网络系统的服务器的操作系统安全风险级别不高,以及系统的管理员专业性不够,对系统不了解,安全设置不当,造成系统存在漏洞。就像家里的后门被打开一样,入侵者很容易利用工具或手动猜测服务器的服务命令来读取、修改和删除相关的教学资源。漏洞严重的甚至还会成为黑客的首选目标。 (4)网络诈骗 网络诈骗是一种新型诈骗手段,是指一些违法犯罪分子为了某一目的而在网络上采取各种方式进行诈骗,非法牟取他人财物。互联网的普及,不仅给人们生活带来各种便利,同时也催生了各种新的诈骗手段。任何人都可以自由使用网络,导致了网上诈骗案件日益增多,手法也层出不穷,造成的社会危害越来越严重。据调查数据表明,目前消费者有四分之一的几率遭受网络诈骗,成为网络受害者,其中以20至30岁的人居多,尤其是学生。目前,网络诈骗常见的手段有:第一, 发送电子邮件,以虚假信息引诱用户 ;第二,利用qq,骗取情感,步步引诱,如网恋;第三,建立虚假网站、网址套取用户密码;第四,在知名网站虚假商务信息进行诈骗;第五,破取用户口令窃取资金;第六,利用病毒和黑客技术窃取用户资料。 2.计算机网络安全的有效维护措施 2.1设置安全密码 其实,在计算机发展之初,计算机编程人员就已经预测到计算机网络可能存在的安全隐患,想出了对计算机系统中存储的信息、数据和网络上传输的信息进行加密的方法。随着计算机的发展,计算机网络加密技术已经越来越成熟了。用户要填写用户名、密码、验证码才能进入网站,现在一些银行、通讯等涉及用户金钱和重要利益的网站甚至采用验证码、密码与手机相连的方法,把验证码发送到手机,用户要知道手机信息上的验证码才能进入相关网站。而在用户方面,用户尽量不要用生日日期、电话号码、身份证号码等简单、易被破解的密码,密码应该有数字、英文大小写字母、特殊符号等不同的组成,并且定期更改密码,以保证网络安全。 2.2访问控制技术 针对非法访问问题,要采取的维护措施主要是访问控制技术,保证网络资源不被非法访问和使用。目前主要的访问控制技术有入网访问控制、网络权限控制、目录级控制和属性控制。入网访问技术是访问控制的第一层保护,主要是控制用户,只有合法的用户才能登录到服务器,获取相关的资源。其步骤可以分为用户名识别和验证、用户口令识别、用户账号的检查三关。只有三关都通过了,用户才能进入该网络。网络权限控制是访问控制的第二层保护,用户只有一定的权限,可以访问某些目录、子目录或文件等,而不能访问所有的资源。目录级安全控制是指网络允许用户访问目录、文件,还可以根据指示进一步地对下一级别的目录和文件进行访问。而这些访问的权限有系统管理员权限、读权限、写权限、创建权限、删除权限、修改权限、文件查找权限、访问控制权限八种,网络管理人员根据不同的用户给予不同的权限。属性控制是更高一级的安全保护,管理员事先对网络资源设置不同的安全属性,不同用户对应不同的网络访问控制表,以表示用户对此网络资源的访问能力,指定不同的访问权限。 2.3 防火墙技术 防火墙技术是指计算机的软件和硬件组合,在内部和外部网络、公用和私用网络之间建立一个安全网关,以避免非法用户侵入内部网。一般的防火墙主要有四部分:服务访问政策、验证工具、包过滤、应用网关。这四个部分组成一个坚硬的屏障,所有的流入流出数据、通信都要经过这道屏障,从而有效地保证了用户的安全。 2.4 杀毒软件 杀毒软件是专门针对计算机病毒的,通过监控识别、病毒扫描、消除病毒、自动升级等步骤进行病毒的清除,从而提高计算机的防御能力。目前常见的杀毒软件有金山毒霸、瑞星、360安全卫士等。用户所要做的就是要经常对计算机进行的扫描、杀毒,定期升级和更新杀毒软件,以确保计算机的安全。 2.5 资料备份 由于计算机网络病毒传播快,隐蔽性高,不易被发现,而且计算机还会遇到人为破坏、设施故障等问题,因此,最保障的安全维护措施还是要对资料进行备份存储。如重要的文件资料,在电脑存储之后,要养成发送一份给自己的邮箱和拷贝一份到u盘的习惯。只有防患于未然,做好两手准备,当故障发生时才不会手忙脚乱。 3. 结束语: 计算机网络存在各种安全隐患,有技术自身发展不足问题,也有人员自身问题。因此,我们应该针对各种情况,采取多种有效的维护措施,提高防范意识,进行多方面的安全防范。只有这样,才能使自己的计算机网络得到安全保障,从而保证自己的利益。 网络安全论文:谈计算机网络安全的管控路径 一、计算机网络不安全因素 1缺乏计算机安全评估系统 众所周知,一个系统全面的计算机安全评估系统是防止黑客入侵计算机的重要保障,安全评估体系能够对整个计算机网络的安全性与防护性作出一个较为科学严谨的分析评估,而且该评估系统还会根据实际的计算机网路安全评估报告来制定相关的计算机安全使用策略。然而,在我们的计算机实际应用中,往往不注意计算机安全评估系统的构建,只注重计算机网络安全事故的预防与事后处理,平时欠缺对计算机网络安全作出及时的评估与监控,给计算机网络安全造成一定的安全隐患。 2计算机外界威胁因素 计算机网络安全事故很多是由计算机外界威胁因素造成的,这其中包括自然环境威胁、网络黑客与病毒的入侵攻击与非法访问操作。自然环境威胁一般是指计算机外在的自然条件不太完善,如各种无法预测的自然灾害、难以控制的计算机外部机器故障等因素。网络黑客与病毒的入侵攻击不但会对计算机的网络安全带来极大的破坏,还会摧毁计算机系统,对计算机自身造成极大的伤害。据估计,未来网络黑客与病毒的摧毁力度将会越来越强,而它们自身的隐蔽性与抗压性也会相应地得到提高,所以说,网络黑客与病毒的存在对计算机网络安全造成严重威胁。而非法访问操作则主要指一些未得到授权,私自越过计算机权限,或者是不法分子借助一些计算机工具去进行计算机程序的编写,从而突破该计算机的网络访问权限,入侵到他人计算机的不法操作。 二、计算机网络安全防范措施 1建立安全可靠的计算机安全防线 安全可靠的计算机安全防线是避免计算机网络不安全因素出现的最关键环节,其构建主要依靠计算机防火墙技术、数据加密技术与病毒查杀技术。防火墙控制技术主要是一种建立在各网络之间的互联设备,能够有效避免不法分子以不正当方式入侵网络内部,防止不法分子盗取计算机网络内部的信息资源,是计算机内部一道强有力的网络安全屏障。数据加密技术的主要作用就是对计算机内部的数据添加密文设置,未经授权的计算机不法分子是无法获取数据、读懂数据的,最终达到保护网络数据传输的正确性与安全性。常用的数据加密技术包括有:保证个网络节点间信息传输正确且安全的链路加密技术、确保计算机始端数据传输与终端数据接收安全的端点加密技术与保证源节点到目的节点之间传输安全可靠的节点加密技术。病毒查杀技术可谓是计算机安全网络防范最为关键的环节。病毒查杀技术一般通过杀毒软件的安装运行去运行的,在计算机安装杀毒软件以后,应当定时对杀毒软件进行实时的监测控制,定期对杀毒软件进行升级处理,按时对计算机进行杀毒扫描,以求及时将计算机内容隐藏病毒进行发现处理。 2提高计算机用户与计算机网络管理人员的安全意识 于个人计算机用户而言,必须要加强计算机网络资源管理意识,根据自己实际需要对计算机设置特殊的口令,确保计算机数据获取的合法性与安全性,避免其他计算机用户以非法手段入侵计算机内部,获取相关计算机网络数据资源,造成计算机网络安全隐患。闲时,计算机用户还必须注意对病毒进行监测清除,避免网络黑客的入侵导致计算机系统崩溃。于社会团体组织而言,必须注重提高内部计算机管理人员的网络安全意识,注意采用适当的方法去培养一批具有专业计算机技术的网络监控人员,打造精英计算机安全管理团队,能及时对网络不法攻击作出处理,构建一个系统全面的计算机网络安全管理体系,致力打造一个安全可靠的计算机网络环境。 3完善计算机网络安全制度 健全的计算机网络安全制度不但可以规范计算机网络安全使用,还能够借助法律法规等强硬手段去彻底打击计算机网络犯罪,及时对计算机网络不法分子给予相关惩处,保证了计算机网络环境的安全可靠。因此,加强并且定期完善计算机网络安全立法制度是十分必要的。 4其他管理措施 计算机网络安全防范仅仅依靠强硬的计算机安全防御系统与专业的计算机网络安全管理技术人员是远远不够的,还必须定期对计算机网络系统进行一系列的专业评估与监测控制,实时对计算机网络运行、数据传输过程进行监控,热切关注计算机内部系统是否存在一些漏洞,一旦发现漏洞,要尽早处理,避免其他计算机病毒的攻击。 三、结束语 计算机网络安全预防是一个漫长的过程,尤其在信息交流覆盖甚广的今天,我们必须时刻防范计算机网络不安全因素,制定切实可行的计算机安全预防策略,降低计算机网络安全风险,避免计算机安全事故的发生,积极营造一个健康正常的计算机网络世界。 网络安全论文:大额网上支付在即网络安全现状及措施 目前,随着电子商务的不断发展,越来越多的金融公司开展在线业务。电子银行、网上炒股一时间便从物理的形态,转向了虚拟的网络。 网上交易可能引来网络入侵者,不管是网上交易、盗窃还是更改金融资料;对于信用重于一切的银行,这都是极大的风险,如何确保交易的安全和为客户保密,仍然是发展网上银行需要克服的最大困难,我们即将运行的大额资金支付系统也存在着同样的忧虑。 一、网络安全的现状 二、公安部不久前公布的20__年全国信息网络安全状况调查结果显示,在被调查的7072家政府、金融证券、教育科研、电信、能源交通、国防和飒企业等部门和行业的重要信息网络、信息系统使用单位中,发生网络安全事件的比例为58。 其中,发生1次的占总数的22,2次的占13,3次以上的占23。发生的网络安全事件中,计算机病毒、蠕虫和木马程序造成的安全事件占发生安全事件单位总数的79,拒绝服务、端口扫描和篡改网页等网络攻击事件占43,在规模垃圾邮件传播造成的安全事件占36。54的被调查单位网络安全事件造成的损失比较轻微,损失严重和非常严重的占发生安全事件单位总数的10。 公安部公共信息网络安全监察局有关负责人表示,造成网络安全事件的主要原因是安全管理制度不落实和安全防范意识薄弱,其中因未修补、防范软件漏洞等原因造成的安全事件占总数的66。 此外,公安部公共信息网络安全监察局和中国计算机学会计算机安全专业委员会还对8400余家计算机用户计算机病毒感染情况进行了调查。调查表明,我国计算机用户计算机病毒的感染率为87.9,比去年增加了2。但是,3次以上感染计算机病毒的用户数量有较大回落,占全部感染用户数量的57.1,比去年减少了26,表明受过病毒感染用户的防范能力有所提高。 金融业的不断发展要求多刺机构能够在开放的环境中共享那些极为敏感的金融信息,当然,这样做必须有绝对安全有效的保障措施。 电子支付是利用原有业务计算机网络处理系统,引入扣款卡和销售终端等技术,从根本上改变了传统纸币、支票及手工点钞、存贷分流的结算方式。这样,不仅减少了社会上现金和支票的流通量,而且使银行业务突破了时间和空间限制。 随之而来的是技术风险存在,且处于逐步或不断被发现中。即一个产品刚推出时,被认为没有安全漏洞,但过一段时间,就可能出现。很多人对其缺乏足够认识,使风险长期存在。 目前,人们通常是通过口令来访问远程连接,这似乎是不成文的业界标准。然而,用计算机运行口令攻击软件,可以相当容易地攻破密码口令。 为了满足用户和业务的需求,时刻保持竞争优势,企业不得不持续扩张网络体系。然而,网络的每一次扩张,即便是一台新计算机、一台新服务器以及软件应用平台,都将给病毒、蠕虫、黑客留下可乘之机,为企业网络带来额外的安全风险。同时,纯病毒时代已经一去不复返了,几年前曾占据着新闻头条的那些计算机病毒,如LoverLetter、Melissa和Michelangelo,在今天看来已经不是什么新闻了,而取代它们的却是破坏程度呈几何倍数增长的新型病毒。这种新型病毒被称为混合型病毒,它结合了传统电子邮件病毒的破坏性和新型的基于网络的破坏能力,能够快速寻找和发现整个企业网络内存在的安全漏洞,并实施进一步的破坏,如拒绝服务攻击,拖垮服务器,攻击计算机或系统的薄弱环节。 混合威胁不断发展,单一的防护措施已经无能为力,企业需要对网络进行多层、深层的防护才能有效。真正的深层防护体系不仅能够发现恶意代码,而且还能够主动地阻止恶意代码的攻击。 二、加强网络安全的措施 一般来说,网上银行的安全措施主要体现在四个方面:一是交易双方的握手,也就是客户访问银行网络必须经过加密的安全通道;二是在网络层面加强安全基础设施;三是增加入侵检测系统,当黑客来临时,能及时报警;最后是在应用层面上实施PKI机制。专家认为,采取了这4方面的安全措施,从理论上来讲,是万无一失的。 同时,目前比较先进的双因素认证,也提供了比密码更加安全的新模式,这种网络安全超出了传统意义的静态密码功能。用户要想访问某个特定的数据或信息资源,必须输入他所知道的密码,还要输入一个动态的代码。比如,某个银行职员要访问银行的客户信息数据库。他除了要输入银行IT管理员为每个员工配备的密码之外,还需要输入SecurID认证设备上每隔60秒就生成的不同代码。对于认证设备而言,该代码具有唯一性,并且在60秒之内能够有效地以符号的形式进行显示。认证设备所产生的代码,无论是黑客,还是非法入侵者,几乎不可能在一分钟之内破译,因此,网络安全性得到了大大的提高。 同时,制定详细可行的灾难备份和恢复方案,也是保障网络安全比不可少的手段,即利用技术、管理手段及相关资源确保即定的关键数据、关键信息系统和关键业务在灾难发生后,在确定的时间内可以恢复和继续运营的方案。并利用这些措施实现数据的零丢失。 大额支付系统即将在全国推广运行,如果一旦网络出现中断,不仅影响辖区商业银行联行清算业务,而且对人行的存取款、再贷款等也可能造成不可估量的影响,为此建议,在该程序运行过程中,应将网络安全作为第一要务加以考虑,切实消除事故隐患,确保联行资金安全。 网络安全论文:计算机网络安全威胁和防范方法研究 1前言 计算机网络一词起源于20世纪60年代,从新兴到普及仅仅用了不到半个世纪的时间,随着计算机网络技术的日新月异,计算机所面临的安全威胁也与日俱增。计算机网络安全,已经不仅仅是停留在保护数据的完整性,更多的是需要保证数据的保密性,通过借助安全措施,来保护计算机网络系统中的软件、硬件和各类数据,避免遭到人为的篡改和泄露,甚至是破坏,特别是一些蓄意的攻击等行为,从而保证计算机网络的运行的可靠性与网络环境的安全性,达到一个网络共享与隐私保护同步进行的最佳状态。 2计算机网络中常见的几种安全威胁 2.1嗅探 嗅探,Sniff,一般指嗅探器,嗅探器可以窃听网络上流经的数据包。嗅探本身的操作者通常为网络管理员,管理员通过嗅探的方式来获取网络中的数据和信息,目的在于查探网络的状态和环境。嗅探器可以是软件,也可以是硬件,不法分子也可以利用这种方式,通过非法的手段来获取网络中的数据信息。当我们在查看邮件的过程中,我们所登录的用户名和密码也是以信息包的形式在网络不停的传送着,一旦这种信息包被不法分子通过嗅探的方式获取,就将造成相当大的影响,通常嗅探攻击都具有较强的针对性。 2.2伪装 网络连接是由一个个网络节点构成的,每个构成网络的节点都有其存在的信任度。而伪装,正是利用这种信任度身份来入侵网络。通常是不法分子借助非法的手段,复制一个具有信任度的网络身份,从而伪装成为网络中的信任用户,侵入网络进而窥探和窃取网络中的信息。伪装是我们常见的一种安全威胁,计算机网络中存在着大量的伪装威胁,不法分子甚至在进行网络攻击的过程中,大量的采用伪装手段,用来骗取通过计算机的自动拦截。 2.3扫描 理解了嗅探,就不难理解扫描,扫描是一种大范围的嗅探行为,采用智能化的设备,对网络的协议数据进行观察和分析,从而进行识别,不法分子可以通过这一系列的操作来寻找出攻击对象,扫描与嗅探一样是一种具有针对性的攻击,我们常见的扫描有对协议的扫描和对端口的扫描两种。 2.4恶意代码 计算机指令是由无数的代码构成的,代码是计算机程序构成的根本,代码可以是帮助我们向计算机传递需求,并使计算机能够顾相应我们的需求做出回应,但也可以是恶意的代码,破坏计算机的正常运行或向计算机传递一些指令,从而是不法分子从中得到所需要的数据。恶意代码包括各类病毒和木马程度等,病毒通常具有一定的破坏性,是以损毁网络数据为目的的,而木马大多带有目的性,是以窃取数据为目的的。 3常见的几种安全防范措施 3.1采用安全保密技术,对信息数据进行加密处理 数据加密技术的应用越来越广泛,随着电子商务,在线支付等网络技术的不断出现,数据加密技术也变得越来越重要,特别是在网络银行和网络支付平台中采用的数据加密技术尤为重要。首先要对用户登录网络的用户名和密码进行加密,避免攻击者获得此类数据,伪装成授权用户登录网络进行操作。其次,对于用户在执行业务操作的过程中所输入的授权密码进行二次加密,保证了用户登录网络后,在进行重要的操作时的数据安全。通过对信息的加密,使不法分子无法破解加密程序,而无法对数据进行窃取和篡改或盗用,保证了重要数据的安全性。 3.2提升安全操作技术,构建网络防御系统 计算机在登录网络进行数据交换的过程中,要想保证信息和数据的安全,不但需要实时的对可疑网络活动进行检测和评估风险,还需要在计算机与网络之间架设一道屏障,用来过滤网络病毒和及时发现网络攻击,并做出相应。防火墙技术,就是构建网络防御系统的重要组成部分,与普通的杀毒软件不同,防火墙能够在计算机网络运行的过程中检测数据,对各个端口进行实时监控,发现威胁第一时间实施拦截,使不安全因素无法越墙侵入计算机系统内部,阻截网络攻击与计算机之间的数据交换,屏蔽各种对计算机产生威胁的程序,起到保证计算机系统正常运行的作用。 3.3提高监控和管理工具的精确性,及时修补网络安全漏洞 监控和管理工具通常作用与计算机内部,监控工具不间断的在计算机内部循环探寻可疑活动和安全漏洞,一旦发现可疑活动会及时通知管理员,由管理员对可疑活动进行处理。大量的网络可疑活动都很难逃脱监控工具的探寻,通过阻隔大量的可疑活动来降低计算机面临威胁的风险。随着网络技术的不断进步,监控管理手段不断完善的同时,网络攻击也日趋多样化,通过不断的对网络安全漏洞进行修补,也是避免计算机受到攻击的有效方式。 4结语 计算机网络技术已经在全世界范围内得到了普及,并呈现出主导人们生活,改变人们生活方式的重要作用,人们对网络的依赖程度越高,计算机网络安全也就越来越重要,有效的防范计算机威胁,能够降低计算机可能受到攻击的几率,从而使我们的信息安全得到保障。不法分子致力于种种破坏、窃取、篡改计算机网路数据的行为,妄图通过不法途径来获取重要的信息数据,从而达到自己获益或者使他人遭受损失的卑劣目的。提高对网络安全威胁的认识,掌握防范安全威胁的方法,提升我们的计算机网络安全等级,尽可能的使不法分子无可乘之机,使每一个计算机网络使用者都应当遵循的原则,否则,一台计算机被攻击就可能如多米诺骨牌一样,牵连到更多的网络终端遭到破坏,甚至泄露更多的数据信息,造成更大范围的经济损失。 网络安全论文:计算机网络安全维护方式的研究 1前言 如今,我国已经进入了网络信息化快速发展的时期,计算机网络技术迅速的发展使许多行业都大规模的应用了计算机网络技术进行工作和管理,已经是现代管理,办公,个人生活重要的工具。但是,任何事物都有其利弊,计算机网络技术也是一把双刃剑,一方面,推动了人类社会的发展,另一方面,也有安全方面的隐患。所以计算机有较强的互联性和开放性,从而就很容易被黑客,病毒恶意进行攻击。病毒类型呈现多样化的特征。因此,相关的工作人员要对这些漏洞深入的进行研究,营创出一个十分安全的计算机网络运行环境。以下主要分析了计算机网络所存在的一些安全问题及其主要的安全维护方式,仅供参考。 2计算机网络安全存在的主要问题 进入新世纪以来,互联网不断快速的发展,大互联网时代已经来临。随之而来的是大量的互联网安全问题,以及计算机在运行的过程当中出现的新问题,新情况。由于互联网攻击具有多样性的特点,网络安全维护问题也出现了各种各样的情况。 2.1系统软件的漏洞 经常发生黑客入侵计算机的问题,致使其出现的原因就是计算机本身系统软件有安全漏洞。如今,在应用软件,操作系统,通讯协议当中,都有程度不同的缺陷或者漏洞。要想让计算机能够安全防止被黑客或者病毒攻击,就要保证计算机网络是在安全的环境之下的。计算机操作者不能随意打开那些来路不明邮件和有病毒的网址,同时,也不要浏览不良网站和不良信息。 2.2网络病毒危害 计算机网络病毒,每天都在进行变化,有多种多样的病毒,传播范围非常广泛,传播速度快,破坏性强。网络病毒大多数都是利用网页共享或者电子邮件等形式进行传播的。作为一种攻击性很强的病毒程序,可以长时间隐藏于网络系统当中,也可以快速攻击个人计算机,使其迅速处于瘫痪状态,通过数据共享和软件的运行进行传播。不仅可以给计算机网速带来影响,而且还会破坏计算机内部的程序和重要资源,严重时还会破坏计算机的硬件。 2.3非法入侵危害 网络非法侵入,其存在形式有很多种,具体如图2。对信息的完完整性和高效性选择性的进行破坏,使用户的重要数据外泄或者丢失,非法占有系统资源。非法侵入能并且窃取用户重要的信息,数据,也可以让操作系统处于瘫痪状态。 2.4数据信息的安全监测 由于多方面的因素,当前,所有系统中访问控制的措施都有一定的缺陷,往往只会对目前或者以往的问题进行管理和控制,因为计算机网络对数据信息的安全监测比较滞后,所以一旦系统内部出现了新的问题,在面对强大网络攻击和非法入侵的时候,极易破坏计算机系统。所以,计算机网络的安全监测对于维护网络的安全有着非常重要的作用,网络安全监测可以对非法的攻击行为及时的报警,并会采取措施进行保护,及时的处理系统漏洞,保证系统内的信息安全。 3做好计算机网络安全维护的主要方式 3.1网络防火墙 防火墙是一种可以加强网络间的访问控制并且防止外部的网络用户用非法的手段进入到内部网络当中,访问到内部的资源数据,对内部网络形成保护的特殊网络。防火墙对两个或者多个网络间所传输的信息数据比如链接根据一些安全策略进行检查,决定网络间通信是否是被允许的,并且监视计算机网络运行的状态。当前,防火墙方面的产品有包过滤的路由器,堡垒主机,电路层网关,应用层网关,双宿主机,屏蔽主机的防火墙等类型。防火墙是当前保护计算机网络免受黑客和病毒攻击有效的手段,但是在应用过程中也有不足之处:不能防范防火墙之外的途径的发起的攻击,也不能防防内部的变节者与不经心用户的威胁,不能完全的防范传送已经感染病毒的文件或者软件,以及不能防止数据驱动类型的攻击。 3.2计算机网络安全维护 网络安全维护要从以下几个方面维护:①设置密码。在用户进行网络通信时,主要的威胁是信息的丢失和泄漏。这时,需要设置一些密码来保证安全,并且一段时间候,要及时的换密码,能够有效的预防信息的丢失泄漏;②添加防火墙,在使用计算机的时候,打开防火墙,能够有效的预防来自互联网的攻击,网络防火墙能够在计算机和外部网络环境之间设置防护。通常防火墙有计算机类的防火墙和硬件的防火墙;③定期的对计算机和网络系统进行安全检查。这种方法可以及时的发现系统漏洞,从而防止危险。同时,还需要对主服务器和计算机网络设备进行检查,发现问题,要尽快进行修复,保证计算机处于安全运行的状态。 3.3预防病毒入侵 由于病毒入侵使计算机处于瘫痪状态,经常会有这种情况,计算机在感染网络病毒后,会出现蓝屏,无法启动,死机的现象。计算机用过一段时间后,计算机操作系统运行的速度会变慢,同时还会出现数据丢失的问题。当前,网络是传播病毒主要的路径,要保证计算机正常的使用,防范病毒入侵,需要从以下几个方面进行防护:①在计算机上安装一些杀毒软件,比如:瑞星,360等,而且还要保证这些杀毒软件可以自动进行更新,定期的对杀毒软件的杀毒情况和更新情况检查;②慎重下载和安装一些来路不明的软件,在安装前,要先用防护软件检查一下安装包,然后再进行安装。一些软件安装包可以自动安装,因此,不能随意打开,需要先解压,再进行杀毒,才能安装操作;③要定期对计算机进行全面杀毒,而且要经常的关注时事新闻,看是否有新型的网络病毒在传播;④要安装系统安全补丁,提高系统的安全性。如今,很多软件公司会及时更新其产品补丁。假如程序有漏洞,就很容易被攻击,通过安装补丁以及定期检查能够确保计算机可以安全运行,正常工作。 3.4确保数据信息安全 计算机内部有很多非常重要的资料数据,一旦丢失,就会造成个人或者集体的利益受损,所以,要加强数据信息维护方面的工作。对计算机内部的数据进行加密处理,能够加强计算机数据的安全性和保密性,而且可以防止外部出现损坏和丢失的情况。通过各种加密措施可以保证数据资料都处在一种安全的状态,就算被窃取,也打不开。虽然数据加密是比较被动的一种措施,但是安全性能还是非常高的,是进行网络维护主要的方法之一。 4结束语 近几年来,科学技术飞速发展,互联网的时代已经来临。计算机技术的使用也更加的广泛,人类社会的生活已经发生了巨大的变化,互联网大大的提高了我们的生活品质和生产效率。但是,网络安全的问题也慢慢的影响到了我们,给社会生活,生产带来了很多破坏性的影响,总之,目前,计算机大规模的普及和使用,网络维护工作已成为非常重要的一个问题,这方面的研究人员需要对网络安全维护进行深入的研究。利用多种方法措施保证网络运行安全,并开发出功能先进的杀毒软件,保证计算机安全运行,正常工作,给人们提供更加方便,快捷,优质的服务。 网络安全论文:通过合理的综合布线提高网络安全 摘要:本文介绍了在构建网络系统的时候对网络安全的考虑,以及如何利用命题的综合布线对网络的安全系数进行提高。 关键词:综合布线;智能布线系统 在构建新的网络系统时,网络安全是广大用户的首要考虑因素。一般情况下,用户都愿意投入巨资来购买高级的防火墙和软件。然而,绝大多数的用户却对网络基础设施即布线系统的安全知之甚少。事实上,大量的调查数据显示,许许多多的网络安全事故来自网络内部。 综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。通过它可使话音设备、数据设备,交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来,同时也使这些设备与外部通信网络相连的综合布线。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括:传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。 随着垒球计算机技术、现代通信技术的迅速发展,人们对信息的需求也是越来越强烈。这就导致具有楼宇管理自动化(BA,Building Automation)、通信自动化(cA,Commumcation Automation)、办公自动化(OA,Office Automation)等功能的智能建筑在世界范围蓬勃兴起。而综合布线系统正是智能建筑内部各系统之间、内部系统与外界进行信息交换的硬件基础。楼宇综合布线系统(PDS)是现代化大楼内部的“信息高速公路”,是信息高速公路在现代大楼内的延伸。 今天,智能建筑的写字楼、大厦、大学校园、政府部门甚至住宅小区中的绝大多数语音、数据、图像的传输,在其物理层结构上都是基于结构化布线系统的基础架构上。我们知道,在ISO/OSI协议中,物理层是网络系统的基础,所有网络通讯依靠物理层的线缆来将语音、数据传到目的地。 随着结构化布线工程的普及和布线灵活性的不断提高,用户变更网络连接或跳接的频率也在提高,而布线系统是影响网络故障的重要原因,椐调查60—70%的网络故障是由于跳线的不明确,导致整个网络的不可靠或瘫痪,网管人员已不可能再根据工程竣工图或网络拓扑图来进行网络维护工作。那么,如何能通过有效的办法实现网络布线的实时管理,使网管人员有一个清晰的网络维护工作界面呢?这就需要有布线管理。物理层布线管理能实时监视布线的连接状态和设备的物理位置,同时有任何更改的时候,能准确的更新布线文档数据。这样做的好处是连续提供可靠、安垒的连接,防止任何无计划的、无授权的更改,降低整个网络系统的事故时间、运行和维护费用,最终能有效的管理整个网络资源,提高布线管理效率。 目前,结构化布线设计一般采用国际标准的结构化布线系统,将语音、数据的配线统一在一套布线系统中。系统设计一般按六个子系统进行设计: 1、工作区子系统:由终端设备连接到信息插座的连接线缆(3 m左右)所组成。 2、水平配线子系统:各楼层弱电井兼作楼层设备间,由设备间至工作区信息插座采用6类4对8芯uTP双绞线,配线电缆长度不超过90米。 3、垂直干线子系统:传输数据的垂直干线采用6芯多模光纤,并采用6类4对8芯UTP双绞线作为备份;传输语音的垂直干线采用5类非屏蔽大对数铜缆。垂直干线沿弱电竖井桥架敷设。 4、设备间子系统:各楼层弱电间作设备间,设置接入层网络交换机、配线架等连接器件。 5、管理子系统:计算机网络中心、电话总机房,是整个大楼的网络、电话交接中心。 6、建筑群子系统:将建筑物中的线缆延伸到建筑物群的另一些建筑物中的通信设备和网络设备上。 这样设计思路简洁,施工简单,施工费用降低,充分适应通讯和计算机网络的发展,为今后办公自动化打下坚实的线路基础。 但随着技术的发展,人们不仅仅满足布线,施工等的方便,对维护、管理也提出了要求。 布线系统与管理系统通过智能配线架有机的连接起来,使得网络管理和布线系统管理同步,但目前该系统并未大面积推广,其功能,技术并不尽人如意,一个大楼采用智能布线系统将比一般的布线贵50%左右。一般的业主、建设方不愿在此投资。而目前最先进的布线应是在智能布线管理的基础上有自动跳线技术,它是智能布线的发展方向。目前,主要有美国DynaTrax系统。用户只需移动鼠标,就可以进行布线的移动、增加、改变。可在现有的各种网络上运行,并支持现在网络将来的升级。 目前,智能布线系统正受到越来越多的用户关注。然而,也有许多用户对于智能布线系统持观望态度。这些用户虽然看到了智能布线系统能方便管理布线设施,但却不能理解智能布线系统能为他们的网络安全带来多少积极的作用。下面我们就来谈一下智能布线系统的好处。 一 智能布线系统能对网络设备的使用情况进行实时监控。确保网络资产安全。 在没有安装智能布线系统时,用户一般使用单独的数据库来记录他们所拥有的网络设备,如有多少台手提电脑,台式电脑和服务器等。但是,这些数据库只能对用户的网络设备进行静态的管理,而不能了解在某一特定时间有多少网络设备是连接到网络上的或是如何连接在网络上的。也就是说,用户对于他们的网络资产并不能做到了如指掌。如果用户安装了智能布线系统,如美国西蒙公司的MaplT智能布线系统,则他们便能利用该智能布线系统的管理功能实时监控每一个信息端口的连接情况及所连接的网络设备,从而能大大提高其网络资产的安全。 二 智能布线系统能及 时警示针对布线的非法操作.降低网络非法入侵的危害。 当有外人进入电信间并从配线架上拔掉一根跳线时,传统的布线系统用户只能在收到网络不通的报告后才会来到电信间进行相应的检查,同时也很难发现是谁拔掉了跳线。而在安装了美国西蒙公司的MapI T智能布线系统后,由于该智能布线系统能支持监控摄像装置并在发生非法网络入侵时能做到: 1、自动拍摄非法入侵者及其操作; 2、自动发送短信或警报来告知网络管理人员相关的网络侵害。 三、智能布线系统能对网络使用情况进行完整的存档记录。 智能布线系统能完整地记录网络设备的使用情况,实时自动监控并记录连接,从而使来自内部的网络侵犯危害性降至最低。 总之,随着综合布线的不断发展,项目规模不断的扩大,对于综合布线有效管理的要求也随之提高。综合布线管理从最初的人为手工记录、操作发展至今数十年的时间里,科技飞速发展,各行各业都体现着科技发展的成果,布线行业更是如此,呈现出一种利用科技优势的电子管理手段将原始手工操作取代的趋势。将电子管理引入综合布线系统将为这个行业注入新的话力,也是布线行业发展的必然趋势,同时可以提高网络的安垒系数。 网络安全论文:网络安全维护的计算机网络安全技术研究 网络安全是一个老生常谈的问题,但也是一个长期困扰人们的,必须要时刻重视的问题。近年来互联网技术迅速发展,网络规模不断扩大,网络安全问题也越来越突出,加强网络安全意识,加强网络安全防护一直是网络用户不敢怠慢的问题。如今计算机网络已经普及到人们的日常生活和工作当中,为了远离网络安全威胁,我们更需要强化网络安全维护意识,充分利用各种网络安全技术加强网络安全防范,保证网络系统有一个安全的运行环境,以便为人们提供更好的服务。 1影响计算机网络安全的相关因素 首先,计算机网络自身因素。计算机内部因素是引发网络安全问题的一个重要原因。计算机网络自身的安全隐患可以来源于操作系统,不论哪种操作系统都难免存在安全漏洞,进而导致病毒入侵,危险计算机网络的安全性。另一方面,计算机网络的应用层同样存在安全隐患,主要是应用层携带的病毒可能影响计算机网络的安全性[1]。其次,计算机网络用户因素。计算机网络用户是计算机网络中最主要的安全隐患之一。在内部局域网中,一般都通过访问权限的设置来保证用户系统的安全访问,每个用户都有自己的使用权限,大很多用于的安全意识不高,缺乏防范意识,使用户信息泄露,并被非法用户利用进入局域网,最终导致重要信息泄露,给自己、给他人造成严重损失。第三,黑客攻击以及病毒入侵。黑客对计算机网络系统的攻击严重危害了网络的安全性,甚至威胁着国家安全。如何遏制黑客攻击是保证计算机网络安全的重要问题。计算机病毒是一类比较隐蔽的计算机程序,具有潜伏性、传染性以及破坏性等特点,常见的病毒形式有蠕虫病毒、木马病毒和脚本病毒等。病毒入侵是指病毒利用计算机系统的漏洞对系统进行攻击,进而控制计算机主程序实施非法操作,可导致整个系统瘫痪,严重威胁着计算机网络的安全性。 2网络安全维护下的计算机网络安全技术 2.1防火墙技术 防火墙包括硬件和软件,是两个网络之间执行访问控制策略的一个系统,或者一组系统,主要功能是保护网络不受他人侵扰。从技术本质上来讲,防火墙就是提供一种可控的过滤网络通信,是一种允许或者阻挡业务来往的网络通信安全机制,带网络安全保护中只允许授权通信。一般情况下,防火墙是因特网与内部网之间的一台计算机或者一个路由器,另外也可以称之为堡垒主机,其职能就相对于一个安全门,为门内的部门提供安全,就像一个工作在前门的安全卫士,控制和检查站点的访问者,将那些危险因素阻挡在门以外[2]。防火墙是计算机网络中一种非常常用的、有效的安全机制,利用防火墙可以有效控制病毒的入侵。作为一种网络访问控制标准,访问者只有得到防火墙同意的情况下才能进入计算机网络进行数据访问,如果检测到用户为非法入侵者或者携带了病毒软件将会被防火墙拒绝访问。 2.2杀毒软件 杀毒软件又可称为防毒软件或者反病毒软件,主要目的是消除电脑病毒、恶意软件、特洛伊木马等,具有查毒、杀毒、防毒以及数据恢复等多种计算机网络安全防护作用,同时还集成监控识别、自动升级等功能,是计算机防御系统的重要组成部分。目前使用较多的、比较有名的杀毒软件有金山卫士、金山毒霸、360安全卫士、360杀毒、QQ电脑管家、可牛杀毒、瑞星杀毒等。在网络的日常运营过程中经常会受到各种计算机病毒的危险,如今随着计算机病毒的升级,单级的防毒产品已经不能满足计算机网络的安全需求,需要利用高性能的杀毒软件对网络进行全方位的防护[3]。例如采用服务器防毒软件来保证计算机操作系统的安全性,利用邮件服务器软件来确保邮件的安全性,懒觉带病毒的邮件,以及在网关处设置一个杀毒软件。综上所述,通过对各种杀毒软件的应用可以构建一个安全的网络运行环境,对计算机网络进行全方位保护。 2.3加密技术 数据加密的过程是指将称为明文的可读信息进行处理形成称之为密码的不可读的代码形式,反之则称为解密。因特网是危险的,这种危险是TCP/IP协议固有的,为了保证因特网的安全,数据加密是必然的。数据加密是计算机安全的重要部分,是计算机网络安全的最基本防范措施,要保证文件密码安全时可以采用口令加密,要防止文件传输过程中泄露时可以采用文件加密。加密技术不仅可以用于通信保密,同时也可以用于企业安全机制,是保证网络安全的基本条件。数据加密是利用密码技术实现的,密码技术是数据进行远距离传输过程中可以采用的比较切实可行安全技术,也可以说是唯一有效的数据传输安全技术。通过数据加密可以防止数据传输过程中不会发生泄密、不会被截获。在计算机网络中,数据加密包括存储数据加密和传输数据加密两种,对传输数据的加密包括硬件加密和软件加密两种。计算机网络技术在社会的发展中发挥了不可替代的作用,然后在利用和发展计算机网络技术的同时也要在做好网络安全维护工作,针对网络系统存在的安全隐患采用防火墙技术、加密技术以及人侵检测技术等有效防范措施,提高计算机网络安全性,保证网络系统和网络信息安全。 网络安全论文:计算机网络安全数据加密技术研究 1计算机网络威胁的要素 1.1计算机网络操作系统的安全隐患 在计算机的运行中,计算机的操作系统是整个计算机运行的主干部分,在整个计算机的运行中,所以的程序运行都要经过操作系统的处理。因此,在操作系统出现问题时,整个电脑的程序运行都将会受到影响,在电脑操作系统出现漏洞时,一些不法分子利用系统缺陷侵入到电脑操作系统中,对整台电脑进行控制,并且可以通过操作系统对计算机的控制性,对各个程序里的用户信息进行查看;在计算机操作系统中若是电脑的一些重要部位出现漏洞时,比如电脑中央处理器出现漏洞时加之操作系统的安全隐患,侵入者利用这两点就可以让整个计算机处于报废状态。在电脑系统传输过程中出现安全隐患时,在外部网络的入侵下,侵入者利用侵入病毒软件进行窥视用户传输内容,就可以使传输的内容、文件等信息暴露给侵入方。这些种种的网络不安全的因素都是由于用户在使用电脑过程中在操作系统中运用一些不安全的软件程序引起的,所以在我们使用一些软件程序时对不熟知的软件程序在使用上一定要慎重。除了不明软件程序的使用外,在网络数据安全的威胁中,还有许多程序的本身就比较薄弱容易受到外来病毒、程序的侵入,比如一些进程的程序、调用功能的程序等等。 1.2计算机网络的不安全因素 在计算机网络中,由于网络平台是一个开放的平台,用户可以在网络中查看消息也可以进行消息的传播,所以,网络所面临的威胁方面众多,用户在进行使用过程中,网络传输就有不安全的威胁产生,侵入者甚至可以通过一些不安全的程序去攻击传输线上执行软件操作的计算机硬件系统,同样计算机协议也是产生网络不安全因素的一个频发点,在用户注册的TCP/IP中,如果协议出现漏洞或者被外来病毒入侵,侵入者就可以通过获取用户数据信息进而对计算机密码口令以及防火墙进行揣测和攻击。 1.3数据库管理系统的缺陷 虽然我们在计算机网络的安全中要应用到计算机数据加密技术来保护计算机系统的安全,但是数据库管理系统中基于它特殊的管理方式,它本身就有着安全方面的缺陷,由于数据库的管理是由分级管理的理念下构成的,它的本身的安全缺陷就导致我们用户在使用网络过程中,在网络上进行的一系列活动由于数据库管理系统的漏洞而被泄漏,这种数据库的管理缺陷同样导致了不安全因素的产生,对用户造成了很大损失[1]。 2计算机系统的加密技术 2.1数据加密的运用 在计算机系统中使用数据加密技术是保护网络安全的重要方法之一。数据加密的涵义就是在网络传输过程中,通过密码算法对网络传输中的一些明文数字改变为密文数字的过程,在对为网络系统加密的使用,可以使用不同的密钥来使网络传输同一内容改变为不同的文字内容,这种方法就更加容易实现对网络传输安全的保障,为网络的安全作强有力的保障,现阶段数据加密的方式主要有不同服务器端口之间的加密、网络节点之间的加密以及链路加密等。在我国网络技术的广泛应用背景下,金融行业对其应用较为广泛,在金融的网上支付、网上交易等一系列运用网络手段进行的钱财交易日益在人们生活中运用的频繁,这就要求人们对银行系统的安全性有了足够的重视,因此,数据加密系统在银行中也得到了极大的推崇和运用。目前各个银行都实行数据加密系统和银行的网络交易系统融合,就是指网络交易系统在执行命令时,将信息传递给防火墙,在防火墙运作后,再将信息传递给网络加密的安全设施上,最后在安全设施上通过数字加密系统的检查,在完成整个交易过程,若是在发现有不安全的隐患时应该及时通过加密系统传递给防火墙,再通过防火墙进行阻拦,这样就达到了对交易安全的有效保障[2]。 2.2私人密码的不足,以及密钥密码的应用 在对数据加密技术密钥的应用上,它分为私人密钥和公用密钥,私人密钥就是对文件的传输加密和解密是应用同一种密钥进行的。这种密钥看起来安全性较高,但实际生活中却不是这样的,在用户之间系统传输中,由于传输的目的与接受者的目的不同,就导致私人密钥的不足,这时候就要用到公用密钥。比如,在我们使用信用卡购物在消费地刷信用卡后,一般来讲,消费地的解密密钥可以解开消费者的信用卡的信息,从而上传至信用卡银行查看信用卡的信息是否明确,这样就在消费地的终端机上留下信用卡使用者的个人信息资料,这样就极为容易对消费者信用卡资料泄漏,造车严重的损失,密钥密码技术的应用改变了这一现状,它使得消费地和银行拥有两个密钥,在消费者在终端机刷卡后,消费地的显示只能是信用卡银行的信息,这就岁消费者的信息进行了保护,从而使信用卡安全问题得到保障。 2.3数字签名认证技术对网络安全的应用 网络技术的安全发展离不开认证技术的开展,它在对网络安全的保护上有一定的作用,它通过对用户信息的认证来进行网络安全的维护。认证技术发展的典型应用就是数字签名的应用,数字签名认证它的原理就是通过对加密解密计算方式的认证。在数字签名这项认证技术中,应用最为广泛的就是私人密钥以及公用密钥的认证。私人密钥的认证同样是被认证者以及被认证者都要知道密钥,这种密钥的认证也带来了不安全的特性,由于都知道密钥,就存在对信息修改的可能,因此,运用私人密钥时就必须要有另外一个监视两方的存在。然而公用密钥就没有这么麻烦了,它由于密钥算法的不同,接受的一方只要了解解密的密码就可以得到信息[3]。 3结束语 在面对社会飞速发展的时代,伴随而来的是网络技术的飞速发展,然而飞速发展的网络技术中,也存在着太多的的不安全因素,比如病毒入侵、黑客攻击等很多要素,因此在网络技术带动社会经济飞速发展的今天,我们要更加重视网络安全技术的发展。 网络安全论文:浅论计算机网络安全在电力系统信息化中的应用 导语 在电力系统发展与信息化相结合越来越紧密的今天,计算机网络一方面促进了电力系统的建设与发展,但在另一方面上计算机网络本身所存在的易受病毒侵害等问题,也在无形中加大了电力系统运营的安全风险性。 1、计算机网络信息安全对于电力系统运营稳定的影响 在开放的电力市场机制下,通过计算机网络引入可以有效的将电力用户与电力交易中心进行联系,密切了双方之间的服务关系,因此一旦电力系统受到相关计算机网络病毒的侵害,将会对消费者和电力企业造成极大的损失。在这一情况下,在电力系统中进行必要的计算机网络安全防护工作医刻不容缓。电力企业中为了防止黑客以及病毒的侵害,通常采用认证技术以及加密等措施进行保护电力系统计算机网络安全,但是很多的非法份子以及黑客能够根据数据传输的长度、速率、流量以及加密数据的类型等等对电力系统中较大设备的影响或者破坏,或者非法份子以及黑客等还可以将计算机网络流量的分析和密码的分析结合起来对传送的数据进行解码,这样就会对电力系统中直接操纵的设备以及数据受到严重的威胁,所以在电力系统计算机网络信息中没有安全保护措施,可能会对电力系统造成严重的破坏,因此在电力系统中加强计算机网络信息安全防护措施是非常重要的。 2、电力系统计算机网络信息安全存在的问题 2.1工作环境的安全漏洞 目前在很多电力企业中电力操作系统以及数据库系统等用户环境自身就存在很多的安全漏洞,如对特定网络协议实现的错误,自身体系结构中存在的问题等一些漏洞都会对电力系统造成严重的破坏,从而对电力企业造成严重的损失。 2.2网络协议存在的安全问题 在电力系统计算机网络(Internet)中采用的TCP IIP协议主要是面向信息资源共享的,所以会造成部分的计算机网络协议存在一定的安全漏洞,这种漏洞也是目前计算机网络以及信息安全问题中最为重要的根源。比如常见有FTP、Telnet、SMTP等协议中。并且在电力系统中用户的口令信息主要是采用明文的形式在计算机网络中进行传输的,这些网络协议虽然是依赖的TCP协议本身但是也不能保证电力系统计算机网络信息传输信号的安全性。 2.3计算机病毒的侵害 计算机病毒是最为常见的一种病毒形式,任何一个接触计算机网络的人员都可能会有遭到病危害的先向我。计算机病毒分为“蠕虫”和“病毒”,计算机病毒是一种诚讯,是一段可以进行执行代码的程序。计算机病毒如同生物病毒,具有独特的复制能力,并且蔓延的速度是非常之快的。但是也是非常难以清除的,并且病毒还能够将自身附带的各种病毒类型一个用户传到另一个用户通过文件的复制进行传递。计算机病毒不仅具有复制能力,而且也具有其他的一些共性一个被污染的程序能够传送病毒的载体。 3、电力系统计算机网络信息安全的防护措施 3.1加强对网络安全的重视 电力系统计算机网络的安全性越来越重要,所以在电力企业,首先应该提高全体员工计算机网络信息安全技术水平和信息安全知识水平,提高防护计算机网络信息窃密泄密的水平以及综合能力,电力企业中严谨将涉密的计算机与互联网或者其他的公共信息网相连接,严谨在互联网以及非涉密的计算机网络中处理单位机密以及国家机密的,不断落实计算机网络信息安全保密责任,加强对网络安全的认识,并且还应该开发合作单位的安全保密管理系统,并签署保密协议,加强对电力系统计算机网络信息安全的监督和管理,并且应该定期不定期的对电力系统计算机网络信息的安全性进行检查,并且还应该做好文档的存档、登记以及销毁等各个环节的工作,及时发现并处理电力系统中网络信息安全隐患,从而保证电力系统网络信息的安全性。 信息化是我国加快实现现代化和工业化的必然选择,坚持信息化带动工业化,以工业化促进信息化,从而走出一条含有高科技的道路,不断推进我国信息化的建设。我国最高人民检察院以及中央保密委员会也多次发出相关文件要做好信息保密工作,切实防外部侵害和网络化带来的国家以及单位机密泄露。 3.2防火墙的拦截 防火墙主要是保护计算机网络安全的一种技术措施,它主要是用来进行阻止网络中的黑客的入侵的一道屏障,防火墙也被称为是控制逾出两个方向通信的门槛。在电力系统中在杀毒软件的基础上配置防火墙软件系统是比较安全的措施,并且在电力系统中为了预防黑客或者不法分子的入侵对计算机网络信息以及系统的备份是非常重要的,而且还对备份进行定期的检查,保证其有效性。 3.3防病毒 (1)在电力企业中管理信息系统应统一部署病毒防护的措施,严谨电力系统中的安全区Ⅰ和Ⅱ与管理信息系统共同使用一个防病毒的管理服务器;(2)在电力系统中对于所有系统中的服务器以及工作站都应该布置有恰当的防病毒产品的客户端;(3)在对电力系统的计算机网络进行布置单独的电子邮件系统时,必须在电子邮件的服务器前段部署杀毒软件以及病毒网关,从而可以有效防止带有病毒的邮件在办公网路中传播蔓延;(4)电力系统与Internet的网络接口处也应该部署防病毒的网关,从而可以防止蠕虫以及病毒的传播和蔓延到电力企业的管理信息系统中;(5)为了保证电力系统计算机网络的安全性,还应该加强病毒的管理,从而可以保证病毒特征码的全面及时的更新,并且应该及时进行查杀病毒的特征以及类型并掌握病毒对电力系统威胁的情况,从而可以采取有效的措施保证电力系统的网络信息的安全性。 4、电力专用物理隔离措施 在电力系统中对于网闸可以采用隔离岛以及双处理器的设计技术,并且在电力系统的软件和硬件方面都应该采用单向传输控制,从而保证网络传输的单向性具有可靠地保证。为了保证电力二次系统的安全性专门设计了单向电力系统的物理隔离装置,这种隔离装置主要用于电力系统的安全区Ⅰ或者集散控制系统中的DCS系统中,安全区Ⅱ(非控制生产区)和管理信息系统的MIS网或者安全区Ⅲ、Ⅳ(生产管理区)等网络物理隔离,并且还能够保证电力系统的安全区Ⅰ、Ⅱ向安全区Ⅲ、Ⅳ进行实时有效的传输数据。并且电力 专用物理隔离措施能够有效的阻止病毒以及黑客以及外来网络的入侵。从而可以最大限度的保证电力系统计算机网络的安全性。 5、主机防护 电力系统中的主机防护系统能够有效的预防以及控制各种计算机已知病毒或者未知病毒、各种恶意程序以及木马的入侵。并且在进行连接互联网时,不用担心由于中病毒而导致系统的瘫痪现象,并且可以不用重启系统,只需要进行点击按钮,则系统就可以恢复到正常的状态,主机的防护对增加服务器的安全性具有重要的作用和价值。 总结 电力系统计算机网络信息化的应用随着社会的发展和科学的技术的发展而发展,在信息技术快速发展的时期,计算机网络信息的安全性也在逐渐变化,这对电力系统的计算机网络细信息的安全性和可靠性带来更大的挑战,目前电力系统的安全防护主要是防护病毒、黑客以及非法分子等通过各种形式对系统的攻击和破坏,因此加强电力系统计算机网络信息的安全防护是保证国家重要基础设施电力系统安全性的重要措施。 网络安全论文:论证券公司网络安全机制 1安全体系结构设计原则 网络安全的传统设计方法只是依靠几项安全手段与技术来确保整个系统的安全,依然停留在静态与局部的层面上。证券行业网络安全的现代设计应该紧跟行业发展趋势,在规划网络安全方案时要遵守以下几个原则:①体系性。制定完整的安全保障、安全技术与安全管理体系。②系统性。引入的安全模块要体现系统的统一管理与运行的特点,从而保证安全策略实施的一致性与正确性,防止独立管理和配置安全设备的工作方式[5]。③层次性。依据相关的安全需求进行安全设计,采用安全机制实现各个层次所需的安全服务,以便保护网络信息的安全。④综合性。网络信息安全设计包括了行政管理、技术管理与业务管理所要求安全管理方案,以(文秘站:)及完备性、可扩展性与先进性等方面的技术方案,从而形成了设计的总体方案,以供工程安全系统运行和分阶段实施提供指导。⑤动态性。随着网络安全技术与产品的不断更新与完善,网络信息系统也在逐步建设与发展。所以,要在保护现有资源的基础上,体现出最新与最成熟的安全设计技术与产品,从而达到网络系统安全的目标。 2安全体系结构设计方案 根据上述的网络安全设计原则,整体安全体系中的网络安全工程应该要进行安全防护、检测和系统响应。此外,根据实际的安全需求,建议有选择的进行安全系统恢复[6]。笔者所提出的安全体系结构是参照中国证券机构营业部信息系统技术管理规范来制定的,安全体系结构如表1所示,整个网络安全结构如图1所示。 3证券公司网络安全管理设计 信息安全管理机制的建设按照自上而下的垂直管理原则,也就是指:上一级机关信息安全管理机构对下一级机关信息系统安全管理机构的工作进行指导;下一级机关信息安全管理机构必须对上一级机关信息安全管理机构的安全策略进行接受和执行;信息系统安全管理机构不属于同级管理机构[7]。根据信息系统数据的保密性与管理原则,信息安全管理部门要制订相应规范与管理制度,具体工作如下:①明确系统的安全级别。②依照系统的安全级别来制定安全管理范围。③制定机房出入管理制度,分区控制安全等级高的系统,并限制工作人员出入与自己工作无关的区域。④根据职责分离与多人负责的原则,制定合适的操作规程,同时要求工作人员各负其责并不能超过自己管辖范围。⑤制定相关系统维护制度,进行安全维护之前经过主管部门批准配备在场的安全管理人员,从而详细记录故障的原因、维护内容和维护前后的情况。⑥在紧急情况下,制定尽快进行系统恢复的应急措施,从而尽量减小损失。⑦制定工作人员的聘用与解聘制度,及时进行工作人员与离职人员的调动与调整。 4结语 随着网络应用的不断普及,网络安全问题显得愈来愈重要。对于建立安全可靠的网络,国家和企业有了更高的要求。鉴于国家与企事业单位以及社会的重视,用于信息安全方面的资金在逐年上升。然而,信息安全并不是堆叠市场上的所有安全产品,因为这种堆叠不但会造成经济和人力上的巨大浪费,而且达不到防护效果。所以,计算机网络安全方案的建立与完善显得非常重要。一个具体的网络系统安全方案,要建立在网络风险分析的基础上,并结合系统的实际应用进行实施和执行[7]。因为各种系统的应用领域不同,不能把网络信息系统的安全方案简单地固定为一个模式,然后用对所有的网络系统套用这个模式。通过对网络的连通性、网络管理功能和应用系统功能的实现以及实际数据传输的测试结果表明,笔者提出的网络安全设计与管理方案均达到了证券公司中小型网络管理的需求。
数字电路设计性实验探索与实践:基于CPLD/FPGA的数字电路设计方法变革必要性研究 摘 要: 大规模可编程逻辑器件的应用已经为数字系统的设计带来了极大的灵活性。标准化逻辑设计语言的引入,极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念。作为大学的技术基础教学环节,应做出相应的调整。分别通过组合逻辑和时序逻辑设计实例比较了传统设计方法存在的问题和现代逻辑设计方法的优势。通过对比可以看到,现代逻辑设计技术取代传统的数字系统设计方法而成为数字电路设计的主流,是电子技术发展的必然趋势。 关键词: 数字电路设计; 现代数字逻辑设计方法; 数字电路教学改革; 转换真值表 0 引 言 20世纪90年代,国际上电子和计算机技术较为先进的国家,一直在积极探索新的电子电路设计方法,并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革,取得了巨大成功。在电子技术设计领域,可编程逻辑器件(如CPLD、FPGA)的应用,已得到广泛的普及,这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。这些器件可以通过类似软件编程的方式对其硬件结构和工作方式进行重构,从而使硬件设计像软件设计那样方便快捷。这就极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念,促进了数字逻辑电路设计技术的迅速发展。本文通过几个设计实例的对比阐述一个道理,随着数字电路中先进设计方法的引入,高等学校中数字电子技术的教学内容必须随之得到改善,使之与技术进步相互适应[1?3]。 数字电路根据逻辑功能的特点,分成两类,一类叫组合逻辑电路(简称组合电路),另一类是时序逻辑电路(简称时序电路)。组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出仅取决于该时刻的输入,与电路初态无关。而时序逻辑电路任意时刻的输出不仅取决于当时的输入信号,还取决于电路原来的状态。本文从这两方面就传统手工设计存在的问题进行讨论。 1 组合逻辑设计中传统设计方法与可编程逻辑 设计方法的对比 列真值表,逻辑关系式,逻辑化简是组合逻辑设计的几个重要步骤。但这一经典的组合逻辑设计步骤并不总是必须的。实现特定逻辑功能的逻辑电路也是多种多样的。为了使逻辑电路的设计更简洁,通过各种方法对逻辑表达式进行化简是必要的。组合电路设计就是用最简单的逻辑电路实现给定逻辑表达式。在满足逻辑功能和技术要求基础上,力求电路简单、可靠。实现组合逻辑函数可采用基本门电路,也可采用中、大规模集成电路。 例1:三个人表决一件事情,结果按“少数服从多数”的原则决定这一逻辑问题[4?5]。在“三人表决”问题中,将三个人的意见分别设置为逻辑变量A、B、C,只能有同意或不同意两种意见。将表决结果设置为逻辑函数F,结果也只有“通过”与“不通过”两种情况。 传统的逻辑设计需要由下面的4个步骤完成: (1) 列真值表 对于逻辑变量A、B、C,设同意为逻辑1,不同意为逻辑0。对于逻辑函数F,设表决通过为逻辑1,不通过为逻辑0。 根据“少数服从多数”的原则,将输入变量不同取值组合与函数值间的对应关系列成表,得到函数的真值表如表1所示。 (2) 列逻辑函数表达式 三人表决器的逻辑表达式为: [F=ABC+ABC+ABC+ABC] (1) 设N为上式中的逻辑项数,这时,共有逻辑项[N=C23+C33=4]项。 (3) 逻辑化简 三人表决器的逻辑表达式可化简为: [F=BC+AC+AB] (4) 画出逻辑电路图如图1所示。 尽管上面的分析看上去没有错误,但上例中的“三人表决器”设计给学生一个误导,好像按照上述的设计步骤就可以进行组合逻辑设计了。可以推导,若表决人数用[p]来表示,逻辑表达式的项数为[Np=k=p2+1pCkp,]其中[Ckp]为逻辑项的组合数。以[p=7]为例,这时表1中的表项为27=128项,式(1)中的逻辑项数N变为[N7=C47+C57+C67+C77=64]。 图1 例1的逻辑图 显然,随着表决者数量的增加,逻辑项数急剧增加,真值表不易绘制,逻辑公式无法手工书写,逻辑化简也非常困难。 多数表决器的逻辑公式由于过多的项数不易采用公式法化简。如果采用卡诺图化简法也会因输入变量过多而导致传统化简方法失效。 标准逻辑设计语言的出现给大规模逻辑设计带来了新的希望。硬件描述语言(HDL)的采用可以使设计者的精力集中于所设计的逻辑本身,不必过多的考虑如何实现这个逻辑以及需要用哪些定型的逻辑模块。这在以往中小规模集成电路逻辑设计与大规模可编程逻辑设计方法上产生了本质的差别。Verilog是一种以文本形式来描述数字系统硬件结构和行为的语言,用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式,还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。在此,用Verilog设计一个“七人表决”逻辑,以考察采用现代逻辑设计方法较传统设计方法的优势。 在表决器的设计中,关键是对输入变量中为1的表决结果进行计数,如果把全部的逻辑状态列表分析,势必存在冗余的设计资源。根据多数表决的性质,考虑采用加法逻辑来统计表决结果,之后再判决加法器输出中1的个数即可实现该逻辑。 在“七人表决”逻辑中,不再专注于每个逻辑变量状态的变化,只抓住关键问题多数表决有效,并用条件操作符“?”设计出所需的Verilog行为逻辑,剩下的实现问题交由计算机综合(synthesis)。可以看到,采用标准化的硬件描述语言,能有效地避开以往组合逻辑设计中逐一考察每个输入逻辑状态所带来的逻辑状态分析的爆炸,从而可以用较短的设计时间得到正确的逻辑输出。众所周知,加法器、比较器都是传统的组合逻辑教学内容,但以往的教学中由于采用手工分析方法,很难把这些不同的逻辑设计内容综合考虑进来。笔者认为,现代逻辑设计方法的引入将逐渐转化人们对传统逻辑设计中的关注点,势必引起逻辑设计教学方法的更新。有必要加大逻辑功能综合设计的内容,减少元器件级逻辑单元选型在教学中的比例。 2 时序逻辑设计中传统设计方法与现代可编程 逻辑设计方法的对比 数字电路的另一类设计内容是时序逻辑设计。时序逻辑设计分为同步与异步时序逻辑设计。一般地,同步时序逻辑设计的难度要高于异步时序逻辑。因此,也在时序逻辑电路设计上占有较多的学时。如果在教学改革中仅把可编程逻辑设计作为传统时序逻辑设计内容的补充,不但不能使学生体会到先进的计算机辅助逻辑设计所带来的便捷,还可能使学生按照传统的手工时序逻辑设计步骤去理解可编程时序逻辑,导致时序逻辑设计的复杂化,增加逻辑验证的成本。因此,有必要探讨传统设计方法与现代逻辑设计方法之间的差别。下面根据一个典型的时序逻辑设计来说明。 例2:试设计一个序列编码检测器[6?7],当检测到输入信号出现110序列时,电路输出1,否则输出0。 这个序列编码检测器如果按照传统的时序设计步骤,将会异常繁琐: (1) 由给定的逻辑功能建立原始状态图和原始状态表 从给定的逻辑功能可知,电路有一个输入信号A和一个输出信号Y,电路功能是对输入信号A的编码序列进行检测,一旦检测到信号A出现连续编码为110的序列时,输出为1,检测到其他编码序列时,输出为0。 设电路的初始状态为a,如图3中箭头所指。在此状态下,电路输出[Y=0,]这时可能的输入有[A=0]和[A=1]两种情况。当CP脉冲相应边沿到来时,若[A=0,]则是收到0,应保持在状态a不变;若[A=1,]则转向状态[b,]表示电路收到一个1。当在状态[b]时,若输入[A=0,]则表明连续输入编码为10,不是110,则应回到初始状态[a,]重新开始检测;若[A=1,]则进入状态[c,]表示已连续收到两个1。在状态[c]时,若A=0,表明已收到序列编码110,则输出[Y=1,]并进入状态d;若[A=1,]则收到的编码为111,应保持在状态[c]不变,看下一个编码输入是否为[A=0;]由于尚未收到最后的0,故输出仍为0。在状态[d,]若输入[A=0,]则应回到状态[a,]重新开始检测;若[A=1,]电路应转向状态[b,]表示在收到110之后又重新收到一个1,已进入下一轮检测;在[d]状态下,无论[A]为何值,输出[Y]均为0。根据上述分析,可以得出如图3所示的原始状态图和表2所示的原始状态表。 (3) 状态分配 化简后的状态有三个,可以用2位二进制代码组合(00,01,10,11)中的任意三个代码表示,用两个触发器组成电路。观察表3,当输入信号A=1时,有abc的变化顺序,当A=0时,又存在ca的变化。综合两方面考虑,这里采取00011100的变化顺序,会使其中的组合电路相对简单。于是,令a=00,b=01,c=11,得到状态分配后的状态图。 (4) 选择触发器类型 这里选用逻辑功能较强的JK触发器可以得到较简化的组合电路。 (5) 确定激励方程组和输出方程组 用JK触发器设计时序电路时,电路的激励方程需要间接导出。表4所示的JK触发器特性表提供了在不同现态和输入条件下所对应的次态。而在时序电路设计时,状态表已列出现态到次态的转换关系,希望推导出触发器的激励条件。所以需将特性表做适当变换,以给定的状态转换为条件,列出所需求的输入信号,称为激励表。根据表4建立的JK触发器激励表如表5所示。表中的[x]表示其逻辑值与该行的状态转换无关。 从上例可以看到,传统的时序逻辑设计方法尽管可以用来实现时序逻辑的设计,但设计步骤不仅复杂且需要设计者大费周折。可以预见,使用传统的时序逻辑设计方法设计复杂时序电路的难度很大。那么,采用什么方法才能使教学与现代逻辑设计技术接轨呢? 时序电路也被称为有限状态机(FSM)[6,8],因为它们的功能行为可以用有限的状态个数来表示。在与可编程逻辑设计的对比分析中,这里采用FSM设计这个序列检测器。 根据图3的状态转换图(采用图4中化简的状态转换图亦可),给逻辑状态[a,b,c,d]分别分配以Gray编码(00,01,11,10)。之所以采用Gray编码方法,是可以省掉序列检测中的计数检测。序列检测器的FSM逻辑如图7所示。经仿真验证,符合设计要求。 图7 例2的FSM实现 从上面的对比可以看出,传统时序逻辑设计以人工逻辑分析为基础,现有逻辑器件为基础构件,历经基本逻辑方程转换及最后的状态验证等多个环节,设计周期长,仅适合设计小规模、时序简单的逻辑单元[9];现代标准逻辑设计语言的设计方法以逻辑状态转换本身为要点,从逻辑门与触发器级逻辑设计上升的行为逻辑设计,更易于用来设计复杂的现代大规模时序逻辑。 3 结 论 现代逻辑设计方法的引入将逐渐转化人们对传统逻辑设计的关注点,大学基础教学中逻辑电路的设计方法也应随着这一技术的引入更新它的内容,改变传统逻辑设计占主导地位的现状。可以预见,大规模可编程逻辑器件的引入将会从根本上改变数字电子技术的教学模式。现代逻辑设计概念的引入,减少手工逻辑设计方法的比重、增加现代数字电路设计方法,注重基本概念的灵活运用都是数字电路教学改革的选题。广泛开展现代逻辑设计方法的研究,势必带来逻辑设计方法教学的变革。对于高等学校的教师来说,做好改革的思想准备已经是刻不容缓的了。 数字电路设计性实验探索与实践:高速数字电路设计中信号完整性分析与研究 摘 要:在高速数字电路的设计过程中,必须确保信号的完整性,因此对信号完整性进行分析和验证十分必要。当下电子产品的更新换代速度极快,完整性设计的重要性也愈加突出,本文将对高速数字电路设计中的信号完整性影响因素进行分析,并在此基础上,针对其主要影响因素,提出几种信号完整性的仿真分析方法。 关键词:高速数字电路;设计;信号完整性;分析 前言:高速数字电路有一个重要的衡量指标,即时钟频率,由于时钟频率不断提升,信号完整性也在不断发生变化,在电路设计过程中,应以信号完整性为导向,在提升时钟频率的同时,做到对信号完整性的实时监测,确保电路运行安全。从影响信号完整性的主要因素着手,探讨信号完整性的分析和验证方法。 一、信号完整性的主要影响因素 (一)反射影响作用 PCB板是高速数字电路设计的关键部分,对电路稳定性和可靠性有重要影响,在PCB板设计过程中,必须处理好信号完整性问题。但是信号完整性有多种影响因素,而且对供电和时序的稳定有直接影响,因此,需要对信号完整性的主要影响因素进行深入分析。传输影响作用是信号完整性的主要影响因素之一,作为高速数字电路的基本组成部分,传输线组是电流的媒介, 信号以电流的形式在传输线组中通过,线组的阻力直接决定着电流的流畅性。因此,传输线组的阻力上升,会直接导致信号完整性下降。当传输线组上的阻力非常大时,会阻碍部分电流通过,导致另一端接受到信号时出现信号失真现象,使信号完整性遭到严重破坏[1]。 (二)串扰影响作用 串扰是信号在网络回路中传输的一种普遍效应,信号经过一个网络到达另一个网络时,有害信号总是具有较快的传输速度,再加上相邻网络传输速度的影响,信号在传输过程中,会产生一个电磁场,其作用是引导信号,在引导过程中,磁场线圈绕磁场旋转。因此,串扰是由静态线和动态线两部分组成的,其各自产生的传输阻力不同,这种差异的存在使网络中传输信号的电流强度不同。在串扰模型中,其中性点位置是绕组电压能够保持正常的主要影响因素,如果中性点位置处于模型中部,则绕组电压速率较高,信号通行能力较强。而中性点位置如果位于模型首部,则会导致电压电流无法通过,出现定子接地异常[2]。 二、信号完整性的仿真分析技术 (一)EDA技术 EDA技术即电路仿真技术,目前在数字电路设计中得到了较为广泛的应用。EDA技术以计算机为基础,通过软件设计方式和仿真测试验证,将硬件设计的操作过程和测试过程转化为软件处理过程,极大的提高了数字电路设计的自动化程度和设计效率。相比于传统设计方式,EDA技术具有许多优点,目前在高速数字电路的信号完整性验证方面也得到了广泛应用。采用EDA技术对高速数字电路完整性进行验证,可以在电路实现以前完成,避免重复设计,保证设计的合理性,提高一次性设计的成功率。 (二)反射仿真分析技术 高速数字电路是数字电子产品设计与开发的重要组成部分,对电路系统的稳定运行有至关重要的影响,而数据完整性分析则是保证高速数字电路合理设计的基础,因此在数字电子产品的设计与开发中占有重要地位。在EDA技术的支持下,可以通过模拟电路实际运行过程中的信号高低问题,为电路设计提供参考,对信号完整性加以测定。反射仿真分析技术的应用关键是建立信号完整性的分析模型,并使验证过程在PCB生产前进行,提前确定信号完整性是否符合要求,对PCB电流进行模拟,建立反射仿真模型,并利用端接技术,改变信号的完整性。这是目前反射仿真分析的主要发展方向,在该模型建立过程中,引入了IBIS模型,驱动端和接受端采用IBIS模型对电路传输信号的完整新进行验证。其中,主要运用的元件是电流阻力线。 (三)串扰仿真分析技术 串扰仿真分析技术在EDA技术的支持下,利用相邻网络的信号串扰作用,建立串扰仿真分析模型,通过模型对信号完整性进行分析和验证。在该类线路仿真设备维护中,经常会出现一个保护屏柜内存在多条传输线路的情况,而且有一部分线路不在系统运行范围内,多以要对工作线路和非工作线路加以区分,并对临近传输线进行隔离。避免传输线路在复杂的工作环境下出现误接线等状况,从而避免设备跳闸和设备误动。串扰仿真分析技术遵循PCB走线规律,对其实际运行线路的走线和与临近传输线路的作用进行信号完整性模拟验证,判断是否存在上述问题。应创新防误闭保护方式,提高设备敏感度,利用电子系统和感应系统提高设备自身的防误闭能力。针对目前使用广泛的接线端子,采用串扰仿真分析技术对其进行模拟测试,并采用防误闭隔离工具在接线端子出进行警示和保护,提高电路运行的安全性。 结束语:总而言之,信号完整性的分析验证是高速数字电路设计中的重要环节,对电路的运行效率和信号传输效果有直接影响。必须采用有效的分析验证手段,针对高速数字电路信号完整性的主要影响因素,对其进行准确验证。本文主要分析了高速数字电路信号完整性的影响因素,包括反射影响作用和串扰影响作用,并针对这些主要影响因素,提出采用EDA技术进行信号完整性分析,通过建立相关模型,在PCB板实现前对信号完整性进行准确验证,保证设计和合理性。 数字电路设计性实验探索与实践:高职院校数字电路设计性实验的探索与实践 论文关键词:高等职业教育 设计性实验 实验教学 创新能力 论文摘要:结合高职院校数字电路实验教学现状,以培养学生的电子设计能力、实践能力与创新能力为目标,对数字电路设计性实验进行了研究,提出了构建实验课程体系、加强实验教师队伍建设、完善实验考核机制等措施,取得了良好的教学效果。 随着高职院校实验教学改革的深人,实验教学已成为高职院校教学工作的重要组成部分。实验教学已从过去单纯的验证性实验逐步深人到综合性、设计性实验,从利用实验来加深对已学理论知识的理解,深人到将实验作为学生学习新知识、新技术、新器件,培养学生实践能力、创新能力的重要目的。 1高职院校实验教学存在的问题 数字电路实验是高职院校电子信息类、机电类专业必修的实践性技术基础课程,对培养学生的综合素质、创新能力具有重要的地位。在传统的实验教学中,数字电路实验教学多以验证性实验为主,并按实验指导书的实验步骤去完成实验,这种实验教学模式禁锢了学生的创新思维,失去了“实验”真正的含义,培养出来的学生实践技能差,无法达到高职教育人才培养的要求. 2开设数字电路设计性实验采取的措施 通过多年来的实验教学改革实践,证明了开设设计性实验有利于巩固课堂所学的理论知识;有利于提高学生电子系统设计能力、综合素质、创新能力[’]。2005年我校电子技术实验教学中心(以下简称中心)以“加强基础训练,培养能力,注重创新”为指导思想,在面向各类专业的数字电路实验教学中,开设了以学生为主、教师为辅的数字电路设计性实验教学,取得了良好的教学效果。 2. 1构建实验教学课程体系 数字电路设计性实验是一种较高层次的实验教学,是结合数字电路课程和其它学科知识进行电路设计,培养学生电子系统设计能力、创新能力的有效途径,具有综合性、创新性及探索性[[4]。数字电路设计性实验是学生根据教师给定的实验任务和实验条件,自行查阅文献、设计方案、电路安装等,激发学生的创新思维。设计性实验的实施过程,如图1所示。 为了提高学生的电子设计能力和创新能力,中心根据高职教育教学特点与规律,构建了基础型、提高型、创新型三个递进层次的数字电路设计性实验课程体系。三个实训模块的内容坚持以“加强基础型设计性实验,培养学生的电子设计能力、创新意识”为主线,由单元电路设计到系统电路设计,循序渐进,三年不断线,为不同基础、不同层次的学生逐步提高电子设计能力、创新能力的空间,如图2所示。 基础型设计性实验是课程中所安排的教学实验,学生在完成了验证性、综合性实验以后,具有了一定的实验技能,结合数字电路的基本原理设计一些比较简单的单元电路,学生按照教师给出的实验要求根据实验室所拥有的仪器设备、元器件,从实验原理来确定实验方法、设计实验电路等,且在规定的实验学时内完成实验。如表1所示。这一阶段主要是让学生熟悉门电路逻辑功能及应用,掌握组合逻辑电路、时序电路的设计方法,培养学生的设计意识、查阅文献等能力。 提高型设计性实验对高职院校来说,可认为是数字电路课程设计。它体现了学生对综合知识的掌握和运用,课题内容是运用多门课程的知识及实验技能来设计比较复杂的系统电路,如表2所示。整个教学过程可分10单元,每个单元为4学时,每小组为一个课题。学生根据教师提供的设计题目确定课题,查阅文献、设计电路、电路仿真、电路安装调试、撰写课程设计报告等,完成从电路设计到制作、成品的全部实践过程。通过这一阶段的训练,学生的软硬件设计能力进一步提高,报告撰写趋于成熟,善于接受新器件,团队协作趋于成熟。 创新型设计性实验主要为理论基础知识扎实、实验技能熟练的优秀学生选做,为“开放式”教学,实验内容主要是结合专业的科研项目、工程实际及全国或省级电子设计竞赛的课题。通过创新型设计性实验,强化学生电子系统设计能力,充分发挥学生的潜能,全面提高学生的电子系统设计能力、创新能力,为参加大学生电子设计竞赛奠定坚实的基础。 数字电路设计性实验课程体系将数字电路基本原理、模拟电路、eda技术等多门课程知识点融合在一起,从单元电路设计到系统电路设计,深化了“系统”概念的意识。在每一轮设计性实验结束后进行总结,开展学生问卷调查,对设计性实验的教学方法、手段等进行全面评估,从而了解设计性实验教学的效果。在实验过程中,实验教师鼓励学生从不同角度去分析,大胆创新,设计不同的方案。 2. 2加强实验教师队伍的建设 近年来,中心依托省级精品课程“数字电路与逻辑设计基础”、省级应用电子技术精品专业建设,合理规划,制定了实验教师队伍培养计划;专业教师定期到企业培训;专职实验教师参加实验教学改革研讨和对新知识、新技术的培训;同时制定优惠政策,吸引企业中具有丰富实践经验的工程师、技师到实训基地担任实验教师tb},形成一支能培养高素质技能型人才、能跟踪电子信息技术发展、勇于创新并积极承担教学改革项目的专兼职结合的实验教师队伍,实现了实验教师队伍的整体优化。 2. 3开放实验室 为了保证设计性实验教学的有效实施,中心实行时间和内容两方面开放的教学方法。学生除了要完成教学计划内指定实验外,还可以根据自己的专业和兴趣,选择规定以外的实验项目。为了提高设计性实验的教学效果,学校制定了系列激励政策,调动了实验教师及学生的积极性。 2. 4建设创新实训室 为了培养学生的电子设计能力、创新能力,给优秀学生营造良好的自主学习环境,提供展现创新设计的舞台,中心先后投人了30多万元,更新了实验仪器设备,建设了一个软件环境优良、硬件条件先进的创新实训室。该实训室配置了计算机、函数信号发生器、频率计、扫频仪、数字存储示波器、单片机系统设计实验开发系统、打孔机、制版机等仪器设备〔7〕。 2. 5完善实验考核机制 对于数字电路设计性实验的考核,不能仅靠一份实验报告或作品来评定成绩,要关注设计方案的可行性、实验过程中学生的操作能力、创新能力等方面。如以100分计,分别从实验设计方案(20分)、实验方案的实施和完善(40分)、设计的创新性(20分)、实验报告或论文、成品(20分)几个环节来评定学生的实验成绩。为了激励优秀学生,激发创新欲望,中心建立了“创新设计性实验优秀论文、作品评奖制度”,对经专业教师评审选出的优秀论文、创新作品的学生给予表彰、奖励。 3结束语 通过开设数字电路设计性实验教学,不仅加强了学生的电子系统设计能力、制作能力和工程实践的训练,还促进了不同层次学生的实践能力、创新能力、写作能力。教师的专业知识水平、科技创新能力、学术水平也得到了提高。
煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化数据集成平台建设的思考 【摘 要】煤矿综合自动化系统的建立是煤矿信息化建设的基础,要真正实现煤矿企业信息化与工业化两化深度融合,就必须把这些松散的生产自动化子系统、安全监测自动化子系统、井上下监测系统等进行集成,使各子系统采集到的数据和图像存放在统一数据存储平台内,形成统一的安全生产调度指挥平台,实现综合调度和集成管理,为煤矿安全高效生产提供科学决策依据。 【关键词】综合自动化;信息化;数据集成;平台建设 随着电子技术和计算机技术的发展和普及,企业的信息化程度已经成为决定企业效益和国家经济增长的战略资源,利用信息技术提高企业管理效率和管理水平,提升企业核心竞争力,已经成为国家和企业关注的热点。当前,国内煤炭开采环境日趋复杂,开采深度不断增加,开采成本不断加大,劳动密集型的劳动体制和粗放型的管理方式,使煤炭企业的可持续发展受到严重挑战。近几年,作为两化融合的重要组成部分,国内煤炭行业综合自动化系统建设发展十分迅速,水平逐步提高,但大多数仍处在分散控制阶段,信息集成度低,数据挖掘不够,井下作业仍处于劳动密集型阶段。为了降低成本,实现本质安全高产高效、在国际竞争中立于不败之地,加大数据集成和管理集成力度、实现“生产过程自动化、经营管理信息化,科学决策数字化”已经成为煤炭企业发展的必然趋势。 1 确立建设和集成方案,做好单机自动化系统建设 单机自动化是整个自动化系统建设和集成的基础。信息化管理职能部门要对矿井各主要生产系统,以及设备情况、软硬件的设施、应用系统的厂家、现有子系统的应用情况等进行详细的摸底核实,对于以前建成的自动化子系统具体问题具体分析,对新建的单机自动化子系统要严格把关,要求建设厂家能够提供兼容的、开放的接口,明确要建设、改造和接入的自动化子系统,规划信息传输平台、数据存储平台以及数据集成平台的建设方案,并且对数据存储方式作统一的规划和安排,确保数据挖掘和系统集成的顺利进行。 2 整合生产子系统,实现生产过程信息化集成 生产子系统主要包括工作面监测系统、胶带机控制系统、提升及装卸载集控系统、地面储装运系统和洗煤厂集控系统、矿山供电系统、大巷轨道运输系统、大型固定设备集控系统等,通过对这些系统的集成,实现从煤炭采掘、运输到原煤入洗生产全系统的数据监测监控。根据工作面监测系统,掌握采煤、开掘工作面的瓦斯、风量、温度、以及采掘机械设备的情况,指挥一线生产;通过井下胶带机控制系统,了解目前各胶带机控制系统、煤仓煤位、给煤机、大型设备的运行情况,及时安排煤炭的运输及远程控制运输系统的起停;通过提升及装卸载集控系统,掌握提升及装卸载设备的健康状况,以及当天的出煤量,并可以根据现场情况,远程开停提升及装卸载装置;通过地面储装运系统,了解地面胶带机和设备的目前状况,并根据煤种和各煤仓的仓位,决定煤流的方向;通过洗煤厂集控系统,控制和监视入洗煤的数量、入洗设备状况和洗精煤的储存等;通过大型固定设备集控系统掌握各通风系统、压风系统和排水系统的运行状况及存在的问题,保证矿井通风压风排水系统的安全运行;通过矿井大巷轨道运输系统,了解各个矿车的运行情况和安全情况,并通过无线传输向矿车司机指令实现矿车的调配;通过供电系统的运行,实现了对矿井供电系统的监测监控,实现遥测、遥调、遥信、遥控的功能,对矿井防掉闸、短路等事故的发生起到很好的预防作用。 通过对生产系统全过程的集成,实现对整个生产流程的控制,如果中间一个环节出现故障,或者某一个设备出现报警,就可以立即安排相关环节作出调整,同时,也可以及时掌握各生产单位的生产环境、及时考核各生产单位的生产情况、采煤数量。通过生产管理的集成,既提高了管理效率,也为安全高效生产的安排提供依据,为预防事故的发生提供了最可靠的参考。 3 整合安全监测子系统,实现安全监测信息化集成 通过对人员定位系统、安全监测系统、井下应急广播系统的集成,实现安全监测信息化集成。当事故发生时,人员定位系统会根据安全监测系统检测的数据,自动判断人员是否需要撤离,当参数超过预置阈值,自动利用井下应急广播系统播放撤离信息,并向调度人员反馈危险信号。调度人员根据人员定位系统所提供的图表、图形,迅速了解有关人员的位置情况和矿车分布情况,通过井下应急广播系统,快速通知井下人员撤离的方向,并利用矿井大巷轨道运输安全综合保障系统调动矿车到危险地区接应撤离的职工,让他们快速安全撤离,及时采取相应的救援措施,达到安全生产、快速救援的效果。 4 整合视频监测子系统,实现工业电视系统集成 视频通讯技术在煤矿生产中得到广泛的使用,由于前期缺乏统一规划和管理,相关部门根据各自所需,自行设计安装,视频设备厂家各异,网络重复敷设问题十分严重,造成资源的浪费,也不能形成网络互通,资源共享。为了解决这个问题,综合自动化建设工程除了把这些视频系统整合起来之外,还要在原煤生产流程的关键部位、采掘头面、重要搭接点、大型设备峒室、乘人点等安装摄像仪,并在调度集控中心和相关单位计算机上显示相关图像,加强对生产过程、生产安全设施和职工行为的监管,并根据现场图像内容作出进一步的处理措施,以达到减少事故、避免事故的作用,使调度员可以随意切换,第一时间掌握重点头面、重要岗位的监控信息和安全监测情况。 视频监控主要用于主运输设备运行状态的监视。工业电视系统主要由井上部分、井下部分、调度室主控部分及流媒体部分组成。 工业电视系统必须具备的功能: 1)管理服务功能 对整个网络监控系统的信息进行统一处理,其中包括信息的设置、信息的记录、信息的存储、信息的转发及信息的查询。对监控地点及用户信息的编辑,包括新建、修改、删除。对用户进行权限设置,对用户的操作请求进行权限认证,并实时记录来自客户端的操作,同时生成操作日志,并可对其进行维护与查询以及巡检与校时功能。 2)流媒体服务功能 通过流媒体视频服务器,通过网络接口与远端编码器相连,实时接收视频流数据,并临时存储在缓冲区,根据客户端的请求,把缓冲区的视频数据转发给客户端,从而完成流媒体的播放和传输。 3)视频监控功能 视频监控模块是系统的主要客户端软件,根据不同设置可以实现类似主控和分控功能。具有远程设置DVRDVS参数、远程实时浏览视频图像、远程控制云台及镜头以及视音频文件的回放等功能。 4)硬盘录像功能 工业电视系统能够实现硬盘录像功能,以备查询,且检索方便,可以复制,根据需要,设置录像可以保存的时间,并可以方便的对存储的流媒体文件进行WEB管理。 5 深入数据挖掘整合,实现综合调度指挥 为了实现全方位的综合管理,综合自动化系统还必须建设综合调度指挥平台。综合调度指挥平台主要负责把接入的信息进行实时数据采集,利用信息融合技术、故障诊断技术、专家系统分析等技术对数据进行处理,并以良好的人机界面进行控制、显示和查询。主要功能如下:整合综合自动化各子系统和大型设备运行情况、起停情况、设备参数、故障情况、报警情况、以及录像信息。 综合调度指挥平台负责将实时、历史数据信息进行分析综合,然后对各系统进行隐患预测、规律总结,并将信息在有效时间内以数据列表和曲线图的形式提供给系统中的相关用户,为用户进行设备检修和采取必要措施提供决策依据。系统可以查询任何系统中设备的开停情况,如开停时间、次数等,可查看累计量信息及统计图表,还可查看整个系统的网络故障信息,方便用户管理。系统可将各子系统显示的各类实时动态、动画等图形转换为HTML或XML,通过IE浏览。 当系统出现故障和报警的时候会自动弹出窗口或弹出报警条,根据用户自定义的等级严重性排序,并提供声光报警,依据其影响程度进行分类、分级。对所有涉及系统配置操作,对子系统实施控制的操作及一些重要的操作,系统都进行完整的记录,包括操作时间、操作者、操作码及描述、节点名等。为系统的事故追查及重演提供重要的信息。系统能自动统计出任何一个时间段的报警故障以及操作记录。 综合调度指挥平台具有综合各子系统的数据,实现对煤的生产过程进行全过程监测,包括采掘工作面、胶带机及大巷运输、提升及装卸载、地面储装运、动力洗选等全过程的监测。 综合调度指挥平台为矿井提供联动预案调度系统,当各个子系统发生报警信号时,根据预先设定好的预案,自动弹出预案提示,使调度指挥人员及时正确的处置事故,在矿井允许的情况下还可调用指定子系统,进行联动,及时高效的应对突发事件。配置联动报警预案,为管理人员提供灵活自由的设置,提供报警信息和联动预案动作的查询,便于管理人员管理。 综合调度指挥平台必须具备与集团公司总调生产调度系统和安全监测系统进行连接,统一数据传送格式,在集团公司安全监测系统中能读取生产矿安全监测系统、人员定位系统和工业电视系统所需的全部数据。 安全生产调度指挥平台通过对自动化子系统中生产系统、辅助系统、安全系统、工业电视系统、经营管理系统等数据的集成,以图形和表格方式进行数据的综合性展示,形成全矿安全生产系统图、各专业子系统图、指标分析、生产趋势图,具有报表管理、图纸管理、历史数据分析、系统预警管理、系统故障管理、数据联动分析、系统效能分析、设备工况预警分析、领导带班管理等功能,实现对现场的远程监测监控、集中调度管理等日常管理业务。通讯系统实现应急电话、无线通讯和有线电话三网合一,调度中心可通过任何一种途径实现对现场的调度指挥。 生产系统、安全监测、工业电视、经营管理系统等各信息化系统集成后,各子系统采集到的数据和图像均存放在统一数据存储平台内,通过统一的安全生产调度指挥平台,矿调度人员和决策人员可以非常方便查询到所需要的各种信息,掌握企业的生产经营情况和实时动态,查询各种历史数据和图像,并根据综合信息对生产系统进行协调指挥,为科学决策、快速反应提供可靠的数据保证。 煤矿综合自动化论文:综合自动化系统在马营煤矿的应用 摘要:介绍了矿井综合自动化系统的原理、结构、特点以及子系统接入与数据采集方式,并详细阐述了综合自动化系统在马营煤矿的应用,给出了各子系统的具体接入方式以及实现的功能。 关键词:综合自动化;工业以太网;监控系统;PLC控制系统;Modbus协议 0 前言 中煤集团山西金海洋能源有限公司马营煤矿,原先属于个人企业,被中煤集团兼并重组后,目前正在做技改建设。为将矿井建设成为高产高效的现代化矿井,矿上进行了全矿井综合自动化系统的建设。 矿井综合自动化系统将各子系统监控数据运用统一的网络传输平台,统一的接口,统一的通信协议,统一的编码方式,构成统一的数据存取模式。对监控数据采用组态方法,在统一的监控系统平台上为矿井生产调度用户创建形象、直观的生产动态监视画面,实时显示矿井生产工况和环境监测数据,同时支持数据WEB方式浏览,可以通过网络接入到公司信息网,供公司领导掌握生产状况和查询相关信息。工程师也可以在专用工作台上通过切换的方式,对整个综合信息系统进行维护。 1 综合自动化系统结构 矿井综合自动化控制系统是整个矿井信息“大脑”,它需要一个快速、安全、运行可靠的网络平台为大量的信息流动提供支撑,同时要有一个功能全面的安全生产信息应用系统为矿井安全生产的科学调度提供决策支持。综合自动化控制系统采用三层网络体系结构,包括资源管理层(信息层)、过程控制层、操作执行层(设备层)。 资源管理层(信息层):其主要目的是利用操作执行层(设备层)提供的大量生产信息使企业各个实体能够不受地域的限制对工厂局域网中的各种数据进行监控,并对这些数据进行进一步的分析和整理,为相关的各种管理、经营决策提供支持,实现管控一体化。目前,资源管理层(信息层)实现的途径就是通过企业外部网(Internet)和企业内部网(Intranet)。由于涉及实际的生产过程,必须保证网络安全,因此这一层还要采用防火墙、用户身份认证以及密钥管理等安全技术。 过程控制层:是采集服务器和各个子系统主机或控制器之间利用OPC/DDE/FTP等协议方式传输控制信息命令,相互握手的一个过程。控制层不仅仅是命令的传输,需要信号采集的归类、逻辑判断,完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能,用户能随时通过执行工作站查询网络运行状态以及现场设备的工况,对生产过程进行实时的远程监控。赋予一定的权限后,还可以在线修改各种设备参数和运行参数。过程控制层通常可以独立工作,主控设备本身具有或通过扩展接口可以接入到综合自动化控制系统中。过程控制层的功能一般由计算机完成,为实现先进控制和远程操作优化提供支撑环境,例如实时数据库、工艺流程监控、先进控制以及设备管理等,就本项目而言过程控制层对应各子系统计算机主机或控制器。 操作执行层(设备层):通过工业以太环网或现场总线与过程控制层相连,使得底层测控信息能够与过程控制层实时交换数据,完成这一层功能的关键技术是以太网与底层现场设备网络间的接口,以及底层数据包的正确解释和传输。 2综合自动化系统特点 (1)异构系统的互联互通 分别在网络级和串口级提供了多种符合国际主流标准的接口方式,便于各种子系统的接入,实现最大限度的信息共享。它能够集成不同厂家的硬件设备和软件产品,实现各系统间互操作,并将各系统数据集成。 (2)先进的体系结构 采用B/S模式设计,支持数据WEB方式浏览,通过网络方便矿领导和各生产职能部门随时掌握矿井生产动态和安全状况方便管理层实时查询、分析和决策。 应用系统采用三层或多层架构,遵循统一数据出口和统一数据入口的原则,通过统一的一站式服务门户对外给用户提供闭环式服务和共享机制,对内整合各业务应用系统。通过对上层应用服务的请求,调度下层业务逻辑及其相关业务系统的资源,完成以事件为驱动的工作流和数据流的运行。 (3)统一的系统集成平台 以信息集成平台为核心,将实时数据流在企业统一信息平台上集成起来。同时,针对统一信息平台开发各种综合应用,形成集成化、网络化应用。各种图形、图像、报表信息都可以通过Web的方式在任何一台终端统一浏览,统一界面。 (4)统一的数据仓库 在集成化的数据管理中,数据一旦被输入,在整个系统中都可以使用。这是因为所有的数据是在一个数据库中进行管理的。这样就大大提高了工作效率,降低了工程的实施难度。 在软件上使用SQL2008数据库,在硬件上使用高配置服务器,并配备高容量的存储空间,主要用于存储各子系统数据,形成一个统一的数据仓库。 (5)安全性 充分考虑系统和数据的安全性。系统具有较强的身份认证、授权、加密等机制、完善全面的事件日志、数据备份和病毒防护功能。 采集服务器和数据服务器冗余和双机热备,保证数据的安全。采用防火墙、网闸、杀毒软件对系统进行全方位的保护。 3 数据采集 本系统将各控制子系统无缝集成,系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合系统平台数据交互。数据接口采用标准的接口,系统架构是全开放的,扩展能力很强。 煤矿综合自动化系统的数据采集主要有以下三种数据接入方式: OPC:OPC(OLE for Process Control)是被工控领域广泛遵循的一种标准,它规范了应用程序与现场设备或数据源之间数据存取的接口协议,它是基于微软的组件技术(COM/DCOM)设计,采用C/S体系结构。它既可存取本地OPC Server的数据,又可存取分布在网上其它节点的OPC Server的数据,并且具有高效、安全的特点。它是目前存取现场数据最理想的方法。数据集成时,可采用系统的OPC Client模块直接与具有OPC Server的现场监控子系统存取数据。 NetDDE:基于网络的动态数据交换(DDE)技术,也采用C/S体系结构。它既可存取本地DDE服务器数据,又可存取分布在网上其它节点的DDE服务器,它比OPC在速度和安全性方面要逊色。但对一些动态刷新系统它仍不失为一种简单有效的方法。数据集成时,可采用系统的DDE客户模块直接与具有DDE服务器的现场单元系统存取数据。 FTP:监控子系统将实时数据周期性地写入指定的共享文件中,文件的结构符合统一的信息描述,数据集成服务器可存取共享的文件实现与现场监控子系统的数据交换。 4 结语 系统建设完成后能够使马营煤矿井上下各生产环节的生产工况信息在异构条件下进行联通与共享,能够使不同功能的应用系统联系起来,协调有序运行,使各自独立的监控系统信息实现共享。 该综合自动化平台具有“集中管理,分散控制;监控全面,使用方便”的特点。不仅使矿井各生产自动化系统的可靠性大大提高,而且也提高了生产效率,并达到了减员增效的目的。 系统建设完成后实现了对全矿井安全、生产的主要环节进行实时监测、监视和信息汇总,实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化、科学化,为矿井安全生产、有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害,提供有效手段,为企业信息化的应用和发展奠定基础。 煤矿综合自动化论文:分析煤矿综合自动化平台的设计与实现 [摘要]根据煤矿综合管理自动化的结构要求,把煤矿的各个子系统统一结合,构建煤矿的自动化系统,同时,再把煤矿的环境信息、安全信息和设备的信息统一在这个系统平台上,从而实现整个矿井的综合系统的自动化和系统软件的组态化设计。 [关键词]煤矿、自动化、设计 为了提高煤矿的生产效率,保证生成的安全进行,绝大多数煤矿都安装了煤矿综合自动化系统,但是,各个系统之间各成体系,没有很好的结合,均衡、和谐的发挥各个系统的作用,因此,导致了这个综合系统在实际的使用中存在很多问题。 一、存在的问题 (一)重复投资 煤矿综合自动化平台的建立是通信线路和组态软件的构造过程,这个过程中存在很严重的重复投资和重复建设。 (二)人力资源浪费 煤矿综合自动化平台是各个子系统的组合体,各个子系统相互独立,都需要专业的人员进行维护和操作,这就存在很大程度上的人力、物力、财力和精力的浪费。 (三)缺乏稳定性 由于煤矿综合自动化平台的各个子系统之间是相互独立,所以造成该系统的整体稳定性差,整体可靠性低,不利于煤矿的安全生产。 (四)信息闭塞 也是由于煤矿综合自动化平台的各个子系统的相互独立,各个子系统自成体系,各个系统之间的信息不能有效的交流和共享,从而严重影响了整个系统的综合作用。 (五)维护工作量大 由于煤矿综合自动化平台由各个子系统构成,各个子系统都需要精心的维修和维护,所以,从这个角度来说,各个系统的维护和维修的工作量非常大。 二、煤矿综合自动化系统的目标 (一)通过煤矿综合自动化系统保证煤矿井上和井下的各个环节的生产情况能够有效的集成并反应出来,通过矿井安全的监控、人员的安排定位等子系统的数据整合,实现相关数据的整合和评估。 (二)通过煤矿综合自动化系统检测各个子系统内部的运行状况,并分析相关的生产参数,并通过连接公司局域网,实现对各个子系统的内部控制,交流各个子系统之间的信息。从而保证各个子系统的网络化控制,企业的现代化管理。 (三)通过生产调度中心的集中监控,对井下的各个系统实现无需真人值班、留守,通过系统的定期和不定期的巡视和维护来监控井下系统生产状况,从而实现整个煤矿综合自动化系统的一体化。 (四)对着经济的发展,科技的进步,煤矿综合自动化系统应该根据需要不断的更新、换代或者升级,以此来保障煤矿综合自动化的发展需求。 三、系统结构 煤矿综合自动化系统由设备、控制和信息构成,控制是维系设备和信息的纽带和关键,整个系统通过设备的基础管理反映到控制平台,最后反映到信息平台,从而为生产者和管理者提供生产和管理依据,也保障了企业的安全发展。 信息的收集整合是整个综合自动化网络的高层目标,它主要是采用1000M工业以太网技术,以TCP/IP作为信息的传递介质,传输协议,把所有的信息通过WEB服务器连接、汇总,并传到企业管理层,从而实现管理层对企业一线数据的掌握和管理。 控制作为整个系统的中间环节,采用智能控制设备,必须确保该系统的高可靠性,以此来适应井下工作环境的特殊性,并保证井下工作的安全性。与此同时,必须考虑到各个子系统的兼容性和适应性。 四、设计方案 煤矿综合自动化系统的设计必须考虑到各个子系统的兼容性,还要注意各个系统的实用性等诸多问题,所以煤矿综合自动化系统的建立包括网络传输、子系统的接入和软件集成。 (一)网络传输 此平台的建立要求具有实时n生、开放性和可靠性,平台建立过程中还要充分考虑到该平台的一下特点:选择通用性较强的设备;选择开放性的标准设备;选择可靠性高的网络;保障产品的一致性。 1 光缆选择 建议全部采用单缆,地面的可以采用12芯的作为千兆工业以太网络的传输链路,井下则建议采用36芯的光缆作为传输线路。 2 交换机的选择 网络交换机有骨干交换机和分支交换机之分,骨干交换机组成主干环网,分支交换机构成分支网,建议交换机的安置选择干燥,空气流通性好的固定机房, 3 服务器的选择 在满足系统基本需求的情况下,尽可能的使维护简便,尽量预备备用系统,以便保证任何环节出现故障时,不必停止整个系统来进行维修或者更换。 (二)子系统接人 1 硬件接人 硬件接人可以采用以下三种方式:上位机接入,即对于已经建立并且发展成熟的专业性较强的子系统采用直接通过统一的网关接口接人环网;PLC接口接入,即通过增加PLC以太网模块的方式,直接连接进附近的交换机;扩展接人,即通过对子系统支持接口增加接口转换装置,从而把子系统接口转化成标准的以太网接口接人环网。 2 软件接人 软件接入要求所有的子系统必须是软件统一接入,并且要采用统一标准的OPC接口,软件接入的过程中一定要考虑到软件接人的以下特点:各个系统既统一又独立,确保其中某个系统出了问题后,可以不停止整个系统来进行维修。换句话说,确保某一个子系统损坏时可以尽可能小的影响整个软件系统;已建子系统只要能满足RJ45和OPC接口要求,就能无缝接人;考虑以太网的兼容性和可靠性。 (三)软件集成 软件集成是煤矿综合自动化系统的主要内容,构建煤矿综合自动化平台需要运用Intouch组态软件,通过统一的软件监控系统平台实现对子系统设备运行情况的监控,同时存储相关历史数据,确保管理者对各个子系统的显示、控制、分析和决策。 五、结束语 利用集成化的信息处理平台,发挥各个厂家的硬件和软件的优势,实现各个系统之间的连接,实现企业信息系统和工业监控现场的无缝连接,把煤炭生产、管理的各个环节统一在这个平台上,形成统一、完善的邮寄整体,确保高产、高效的生产。 煤矿综合自动化论文:浅析煤矿综合自动化信息化建设应用中认识上存在的一些问题 [摘要]随着电脑网络技术的不断提高以及在煤矿企业中普遍的应用,矿井的综合信息化自动化技术步入煤矿企业已经是历史的必然发展趋势了,本文就以煤矿的信息化以及自动化系统的构成、建设以及应用等认识上存在的某些问题进行剖析,达到抛砖引玉的功效、煤矿产业是支撑我国经济发展的一个比较基础的能源型工业,同时它也代表了我国劳动密集型产业,这个产业生产环节多,人员的素质比较低,但是劳动的强度比较大,工作的效率低下;生产的环境比较复杂和恶劣,同时存在着各种各样的地质安全威胁;安全的压力比较大,同时管理的水平以及技术含量普遍偏低,成为了为什么煤矿业不能告诉发辰的瓶颈。 [关键词]煤矿综合信息化自动化 煤矿建设 存在的问题 1 前言 近些年来,伴随着计算机网络技术的不断提高以及煤矿企业中普遍的应用,这一阻挡煤矿产业高速发展的“瓶颈”有希望发生质的变革。煤矿的矿井综合信息化的技术革新,就是借助计算机信息管理的平台对煤矿生产中的各个环节、井下环境的安全参数以及设备运行时的状态等等重要的生产参数实现实时监测、控制以及分析,使得煤矿能在最大的限度内实现安全、高产以及高效的有效统一,是科学发展的必要以及构建和谐社会所必要的重要方面。综合信息化自动化在煤矿矿井的广泛应用给煤矿企业的管理造成了天翻地覆的变化,改变了传统意义中的管理方式,使得各个煤矿企业都快速的实施了矿井的综合信息化以及自动化的管理技术,但是在这股浪潮之下也反映出了不少在认识以及使用上的问题,这些问题都急需及时的解决。 2 JE确认识煤矿综合自动化信息化建设的真正内涵 2.1综合自动化信息化有比较强的实用功能 矿井的综合自动化信息化建设内容包含的非常广泛的,就一般情况来说,包含了两个方面:一个就是各管控子系统,二就是综合自动化信息化的信息平台。各管控子系统就是针对煤矿中不同种类的电气、机械的设备进行管理、控制以及监控的子系统,它们都是一个一个比较分散的独立系统,自己各成一个体系,自我掌控和运转,来实现各个管理信息的采集以及传输。然而综合自动信息化的信息平台,它的与各个管控子系统之间的关系就像是大脑与肢体的关系,相互的交融,缺一不可。子系统能及时的为平台提供数据,然而平台同时能充分的利用各个管控子洗头膏来进行数据的综合分析,被相关的管控子系统利用,同时也为管理和指挥提供决策的根据。 2.2煤矿综合自动化信息化的管理系统整体的颠覆了传统管理模式 煤矿综合自动化信息化的管理系统模式从实质上看,自动化信息化的管理系统是一种全新的管理模式的体现,但是表面上只是先进管理的手段之一,两者关系类似于机械化的生产本质与小农经济的区别,是先进的新生产力代表,同时也是煤矿综合自动化信息化现代化的管理模式的必经之路。但是在还没有实施煤矿综合自动化信息化的管理系统之前,煤矿的指挥中心主要是通过了网络系统能够被动的接受信息来进行以人工呼叫的方式进行事物处理。这样即使存在数量一定的计算机网络的应用,但是系统一直都是以配角的身份来进行的一些数据备份、下井考勤等等的工作。这样使整个煤矿的管理系统指挥中心出现杂乱和邂逅的现象,几乎也都是穷于应付。 但是在建设好煤矿综合自动化信息化的管理平台之后,就可以根据各种监控设备以及井下视频做到井下各现场同步监控,还可以了解和掌握到各种类型的井下作业生产的安全环节的检测数据,使得综合系统做到有效的决策,超前预防。而且还可以通过系统指挥中心展示的井下安全生产的状态来分析各个系统之间的数据,这样便于智能的对井下进行控制。总之,煤矿综合自动化信息化的管理模式具有实时型、现场型、智能化、预测性等的特征。 所以,我们在建设煤矿综合自动化信息化的管理系统的本质就是要建设煤矿的管控和现代化调度指挥一体化的管理体系。计算机深入的应用网络信息技术使计算机更加符合现代化、科学化的管理方式。但是计算机的网络管理系统只是一种手段,真正体现内涵的还是煤矿综合自动化信息化管理模式的变革。 3 结束语 现在的社会是一个注重互动、依赖技术的信息时代,传统出版企业和数字出版已成为了一种必然的趋势。因此,在未来的一段很长的时间里,数字出版和传统出版这两种形式会长期互为补充,相互并存,并且结合两种形式共同发展,使得计算机真正的体现出煤矿综合自动化信息化管理模式的内涵。在调整经营思路以及确定媒体的观念同时还需要尊重市场的准入原则,以推动出版作为传统出版企业的主要任务。总之,解决出版怎样才能不被数字化淹没的问题已经迫在眉睫。 煤矿综合自动化论文:浅谈综合自动化技术在煤矿中的应用 摘要:煤矿安全问题不仅关系到生产企业的自身利益,更重要的是关系到工人们的生命安全,煤矿企业生产安全是各方面都高度重视的问题,特别是煤矿井下地质及工作环境恶劣,机械设备较多,而自动化的总体水平相对滞后,煤矿自动化已成为煤炭企业及煤矿生产发展的重中之重。本文主要阐述了煤矿变电站综合自动化、煤矿机械的电气自动化、集中控制系统、煤矿安全和监控控制系统。 关键词:自动化技术;变电站;煤矿机电;应用 一.前言 随着供电系统的迅速发展,对各供电系统监视控制的可靠性、准确性、快速性、选择性等要求更高了。要提高运行的经济性和可靠性,最根本的就是提高运行管理的自动化水平,实现综合自动化。所谓综合自动化,就是广泛采用微机保护和微机远动技术,分别采集模拟量、脉冲量等非电量信信号,经过功能的重新组合,按照预定的程序和要求实现监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程,从而实现数据共享和资源共享,使设计简捷、布局紧凑,运行更加安全可靠。在煤矿中,矿井电网实现调度自动化、实现无人值守变电站及煤矿机械的电气自动化,也是其发展的必然趋势。煤矿综合自动化系统基本内容包括:实时采集各种部件的电压、电流、功率及其他模拟量等和各断路器的分、合状态,在此基础上实现系统的监视和监控,根据实时采集数据,进行各种模拟和计算,以决定安全和经济运行方式。 二.煤矿综合自动化的概念 综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合,实现对二次设备的功能进行重新的组合和优化设计,从而对全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调,进而来提高设备的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。其能够保证系统的安全和经济运行,在安全性能上和经济性能上有更好的保障。 综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统,把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控,实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网,这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报,上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。 三.煤矿综合自动化的主要内容 煤矿变电站综合自动化是将二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站自动化系统是利用多台微型计算机(包括单片机等)和大规模集成电路分级分部式自动化系统,它以微型计算机为基础,实现对变电站传统的机电保护、测量手段、控制方式以及通讯和管理模式的全面改造。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化和通讯网络化等特点变电站综合自动化系统内各个设备间能实现相互交换信息、数据共享,能够完成变电站运行的监视和控制任务。功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标。变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备是大势所趋。变电站综合自动化系统简化了变电站的二次接线,它是提高变电站安全运行水平、降低其运行维护的成木、提高其经济效益的一项重要的技术措施。 水泵电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 瓦斯监测监控系统,采集参数:瓦斯浓度,风速,环境温度,负压,水位,设备开停,风门开关,馈电开关,电压,电流,风筒开关,轴温,抽放管温度,抽放管压力,抽放管瓦斯浓度,抽放管流量,故障报警等。采集方式:采用规约转换或读数据库的方式均可;接入方法:TCP/IP通信。 提升机电控系统,采集参数:安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约 风机电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 锅炉电控系统,采集参数:锅堂温度,锅堂前中后压力(负压)上锅筒温度,上锅筒压力,蒸汽出口流量,蒸汽管路压力,省煤器温度,烟道温度,鼓风机开度,风量开关,引风机吸风量开度,风量开关,供水调节阀阀门开度,水位调节器开关,显示,供煤炉排速度显示,速度调节,现场手自显示,水位报警,水位显示(电接点和差压变送两个显示),供水阀前、后压力,供水温度,流量,出渣机状态,循环泵状态,鼓风机开停状态,引风开停状态,供水泵开停状态,鼓风机轴温,引风机轴温,风机变频器速度等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 四. 煤矿综合自动化系统的应用 煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控(通风安全环境监测)子系统、瓦斯抽放监测(管道瓦斯抽放监测与控制)子系统、火灾预报束管监测(煤层自然发火实时分析)子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副(斜)井提升监测子系统、矿压监测(矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制)子系统、矿用自动防尘撒水控制(皮带机头自动喷水降尘)子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。 综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力,系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口,系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的,扩展能力很强。每接入一种子系统模块,只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的核心平台,然后分期分批增加各种子系统及不断升级,最后建成最完善的系统。 五.结束语 煤矿综合自动化在我国才刚刚起步,随着我国经济技术的迅速发展,综合自动化必将日渐成热和完善。新型自动化技术的引入,使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了快速发展,必将推动我国煤矿变电站建设的迅速发展。 煤矿综合自动化论文:浅谈矿井综合自动化系统在煤矿的设计与应用 【摘 要】矿山电力综合自动化系统将井下电网保护、控制、监视、测量、故障分析等功能集合在一起,减少停电时间、面积,使调度员根据监视情况,煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向。通过实践应用,完全实现了井下电力参数测控的现代化,保证了井下电网的安全使用,同时为煤矿井下变电所的无人值守化打下了一个坚实的基础。 【关键词】矿井电力;综合自动化;系统结构 21世纪煤矿开采技术最为显著的特点,是计算机技术的全面应用和其功能的最大发挥,并将主宰矿山。计算机技术能够使规划、信息、控制和监测等不同部门融为一体,从而使煤矿整个系统发生根本性的变化。煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向,井下电力设备实现自动化监测、监控,对保证井下供配电设备正常运行,确保供电系统安全意义重大。它将井下电网保护、控制、监视、测量、故障分析等功能集合在一起,目的是提高供电可靠性和供电质量,减少停电时间、面积,使调度员根据监视情况,在地面控制中心通过遥控、遥调等实现明智、必要的操作。煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向。 1.我国煤矿自动化的发展历程 我国煤矿自动化系统起源于20世纪60年代,当时根据国家综合部署,集合全国煤矿行业的电子、电控方面技术骨干,成立了一家煤矿行业唯一的专业自动化研究所。 20世纪70年代,老式继电器退休,取而代之的是晶体管和逻辑电路,这大幅度缩小了控制器体积,改善了控制功能,变得更加安全可靠。 1980年开始,煤矿行业的科研单位不断增多,我国自主开发了KJ90、KJ95、KJ4/KJ2000与KJG2000等监控系统,还借鉴引进了美国、澳大利亚等先进国家的先进技术。至此煤矿的自动化控制和检测系统才真正应用到实践中。 1990年后,计算机技术进一步发展,形成了专用的独立的监控系统,以单片机为核心控制单元,内部的信息输入以模拟形式、FSK形式、基带形式等简单的调制方式为主,传输电缆为矿用屏蔽电缆,传输速率在600~9 600bit/s之间。这些系统大部分还是独立工作,很少有系统间信息的交换,每个系统的维护使用部门也不都一样。 进入21世纪后,以工业以太网为代表的信息网络技术迅速发展,煤矿各个专用的独立监控系统间的信息可以通过高速信息网实现快速的传输,两两之间的传输逐渐转变为总线传输方式,比如CAN总线、RS485、RS232等,并被广泛应用。随着技术的不断进步,煤矿的绝大部分矿井实现了煤矿生产、煤矿安全、矿用电力等监控系统,并通过高速监控网络整合形成综合的监控系统,由局部生产环节的自动化系统迈向矿井综合自动化的新方向。 2.自动化系统的实现 2.1子系统的接入 在硬件方面,采用三种方式:直接与子系统PLC控制器联接;直接与子系统控制器联接;与子系统控制主机联接。在软件方面:OPC协议接入方式;WEB接入方式;MODBUS协接入方式;PROFIBUS协议接入方式。 2.2建成系统情况 控制器和设备监控站所采集信息的实时传送;选用2台主备冗余的服务器作为网络数据采集服务器,将采集到的实时信息储存到实时历史数据库服务器,同时数据服务器可将重要的数据记录实时的;自动化系统网络平台通过网御安全“隔离”网闸设备和应用安全策略,在保证安全的前提下与企业信息管理网络进行了互联。 整个系统采用框架体系,环网交换机采用统一的标准接口,各个子系统可以动态加载到整个集成平台;各个系统间通过环网平台可完成信息的交换,实现了系统联动和信息的共享;完全解决了子系统间由于相互独立所造成的信息孤岛,达到了信息的全方位共享和融合。 综合自动化系统的建成,在矿井调度中心实现了对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、锅炉房集控系统、辅助运输系统、通风机房、井下主变电所、井下主排水泵房、污水处理、洗煤厂系统等系统的远程监测监控,部分子系统实现了无人值守。调度人员和领导能够在调度室直观、快捷的了解生产一线情况,掌握重要设备的实时工况;同时能够在办公室企业网络调出工业网络平台的实时数据,随时掌握生产动态。通过对大量数据的采集、分析、挖掘、加工和处理,实现了管理人员对矿井生产的动态综合分析和管理。环型以太网的建立,使得技术人员方便的利用工业网络实现远程数据维护,极大提高了技术人员对各子系统的远程维护水平。 3.实施全矿井综合自动化系统需注意的问题 (1)网络的选择。中小型矿井或自动化水平不高的矿井,可以选择基于工业总线的全矿井综合自动化系统,该系统价格低,系统可靠,不足之处是开放性稍差,无法三网合一;大型矿井或自动化水平达到较高程度的矿井,可以选用1000M工业以太网的全矿井综合自动化系统,价格适中,发展空间大,可以实施三网合一,是现在很多矿井的首选方案。 (2)网络结构的选择。全矿井自动化的组网方式可以是星形、环形、双环冗余等,不同组网方式其功能和可靠性都不一样,可适用于不同规模的矿井。其中星形网络一般不具有冗余功能,可以适用于分支系统;环形网络具有冗余功能,可靠性很高,得到业界的广泛采用;双环冗型可靠性不高,不太适合综合自动化系统。 (3)全矿井综合自动化系统是一个集技术、管理、经济于一体的复杂而庞大的系统工程。因此,在实施全矿井综合自动化之前,要做好详实全面的整体性设计与规划,不仅要采用先进的自动化技术,更要选用具有先进理念和管理才能的领导人员,统一指挥规划,按设计要求实施好每一步,尽量避免重复投资现象,节省人力和财力。 (4)全矿井综合自动化系统是一个整体,它的运行需要坚实的基础(可靠的底层设备自动化)和完善的子系统建设,必须做到部分与整体共发展,最大限度地发挥其作用。目前存在的问题之一是有的矿井对底层设备自动化重视程度不够,需要增强建设。同时注意整体和局部的优化关系,局部应服从全局。 (5)注意自动化系统中的软件建设。软件好坏的选择可以影响到自动化系统的正常实施。综合自动化信息的集成与加工,都需要软件的支持。系统软件采用组态化设计,将矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统以及系统自身完全整合。 4.结语 煤矿综合自动化系统的建设,形成了统一的传输网络平台和统一的数据库平台,建立了一个具有安全运行、数据可靠、可扩展软件架构的生产管理平台,是整个矿井数字化、信息化建设过程中实现数据采集、数据整合、过程控制、数据的关键层。为实现工业网络和管理信息网络数据无缝连接,提供了统一的数据平台,为实现企业的智能决策管理打下基础,提高了企业的管理水平和竞争能力。 煤矿综合自动化论文:变电站综合自动化系统在煤矿中的应用 摘 要:介绍了集控制、保护、监控于一体的综合自动化系统的概念、技术特点和优越性以及在变电所中应用的原则和作用。 关键词:计算机技术;继电保护;自动化技术;设计原则 1.引言 随着供电系统的迅速发展,用电负荷逐年大幅度增长,变配电站数量也急剧增多,对各供电系统监视控制的可靠性、准确性、快速性、选择性等要求更高了,因此,综合了微电子技术,通讯技术,电力系统继电保护等多门高新技术的变电站综合自动化系统得到了极大的普及和应用。 传统变电站存在着不少缺点:①安全性、可靠性不高。传统的变电站大多采用常规的设备,尤其是二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等(有不少变电站没有自动装置和远动装置)。继电保护采用陈旧的老式电磁型和晶体管式继电保护,结构复杂、可靠性不高,很难实现快速、精确、准确地选择切除故障点。②电能质量可控性不高。各工矿企业对保证供电质量的要求越来越高。衡量电能质量的主要指标是频率和电压,目前还应考虑谐波问题。频率主要由发电厂调节、保证。而电压的合格,不仅单靠发电厂调节,各变电站,特别枢纽变电站也应该通过调节变压器分接头位置和控制无功补偿设备进行调整,使其运行在合格的范围内。但传统的变电站,大多数不具备调压手段。至于谐波污染造成的危害,还没有引起足够的重视和采取有力的解决措施,不能满足目前发展的电力市场的需求。③实时计算和控制性不高。供电系统要做到优质、安全、经济运行,必须及时掌握系统的运行工况,才能采取一系列的自动控制和调节手段。但传统的变电站不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求;一次系统的实际运行工况,由于远动功能不全,一些遥测、遥信无法实时送到调度中心;而且参数采集不齐,不准确,因此没法进行实时控制,不利于电力系统的安全、经济运行。④维护工作量大。常规的继电保护装置和自动装置多为电磁型或晶体管型,接线复杂且其工作点易受环境温度的影响,因此其整定值必须定期停电检验,每年校验保护定值的工作量相当大。 2.微机继电保护装置的基本要求和功能 微机继电保护装置是电力系统中一种重要的安全自动装置,它为向用户安全连续供电起着极为重要的作用。它的主要任务是:当电力系统发生故障时,自动的、迅速的、有选择性的切除故障设备,保证无故障设备继续供电;当电力系统出现不正常运行状态时,发出信号,通知值班人员,以便及时处理。 3.变电站综合自动化的基本概念 变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。 4.变电站综合自动化系统的技术特点与优点 4.1在线运行的可靠性高。变电站综合自动化系统可以利用软件实现在线自检,具有故障诊断功能。使变电站的一次、二次设备运行的可靠性方面已经远远超过了常规变电站。 4.2供电质量高。由于在变电站综合自动化系统中包括有电压、无功自动控制功能,故对于具有有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站,可以大大提高电压合格率,保证电力系统主要设备和各种电器设备的安全,使无功潮流合理,降低网损,节约电能损耗。 4.3后台机系统友好、功能完善。后台机可通过交换机与其它局域网连接。采用平台式支持多种应用软件,系统模块化设计,方便系统扩充。具有功能强大的作图软件,大量图库,可制作多层多平面的系统图。具有在线报表系统,结合曲线、棒图信息,更好满足用户。实时多媒体数据库可录入语音、图象等。系统所有的在线修改可在线进行。大大提高了变电站运行管理的自动化水平。 4.4经济性。由于极大的简化了二次接线和二次设备的配置,大大地减少占地面积,缩短建设周期,提高了系统的维护性,明显降低了变电站的综合造价。 4.5维护调试方便。由于综合自动化系统中,各子系统有故障自诊断能力,系统内部有故障时能自检出故障部位,缩短了维修时间。微机保护自动装置的定值又可在线读出检查,可节约定期核对定值的时间。 5.综合自动化系统在霄云煤矿中的应用 5.1霄云煤矿35KV变电所工程概况 35kV线路双回,主变压器2台,6kV出线(电机,厂变等)X回,6kV母联2回,35kV PT 2回,6kV PT2回等。该变电所的保护、监控系统均采用微机综合自动化系统。该系统根据具体要求以及现场环境提出了相关的技术方案,主变压器、35线路采用集中组屏方式,与后台监控系统一起放置在主控制室内,6kV保护装置分散安装在各个开关柜上,并且每台保护装置均通过RS485通讯接口将所有信息上传至后台,这种方式既节省空间又方便值班人员的操作和控制。 5.2变压器成套保护分别采用:变压器差动保护装置 MTPR-110SD、变压器高低后备保护装置MTPR-035HB,综合测控装置MMCU-10H,来实现对变压器内部故障匝间短路、相间短路和变压器外部故障,变压器接地、过负荷、过流等的保护以及变压器本体如轻重瓦斯、温度、压力释放等变压器内部保护。 5.3 35kV线路保护采用MLPR-10H2型微机线保护装置,主要包括三段式过电流保护、单相接地保护、后加速等保护。在35KV系统中,还配置了一台微机型PT切换及低电压保护装置MPTS-10H,它可作为双母线或单母分段主接线方式下的PT切换,实现两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等功能,也可分别作为两段没有关联的母线的电压监视及低电压保护。 5.4 6kV馈电部分主要包括:电动机保护测控装置MMPR-10H2,线路及母联保护测控装置MLPR-10H2,厂用变压器保护测控装置MTPR-10H2,备自投装置MBZT-10H,PT切换及低电压保护装置。各种保护装置针对其保护的不同对象,完成相应的保护功能,例如线路的速断、方向过流、零序过流、低周减载、母充等保护,变压器的速断、过流、过负荷、零序过流以及变压器本体等保护,电动机速断、过流、堵转、低电压、过负荷以及工艺联锁等保护。对于备自投保护装置,就是当检测到一进线(母线)失电,且无外部闭锁的情况下投入另一进线(母线),以保证无故障设备可以继续正常运行,当线路故障排除以后具有逆向自动恢复功能,使无人值班真正有意义。 5.5后台监控计算机系统采用珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统。 5.5.1 WLD2100变电站综合自动系统由监控保护单元、通讯管理机、后台监控计算机系统构成。监控保护单元为间隔层装置。通讯管理机是通讯枢纽,主要负责间隔层设备的通讯规约转换及后台监控计算机和上级调度的通讯。后台监控计算机接收通讯管理机采集的所有现场信息,同时接收现场保护单元发送的信息进行综合处理、分析、统计、显示、打印、事件记录报警等,实现站内计算机监控功能。 5.5.2后台监控计算机系统具有远程控制功能、数据采集与处理功能、统计计算功能、图表显示打印功能、历史事件的追忆和查询功能、报警功能等等多项功能。大大提高了变电站管理自动化水平。 5.5.3通讯管理机与后台监控主机间采用以太网通讯,通讯速度可达10MBps,并且可通过HUB(交换机)轻松实现多机监控。 6.总结 新型自动化技术的引入,使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了飞速发展,今天已经发展到计算机集成监控系统和智能监控系统的新阶段。济宁霄云煤矿变电站综合自动化系统应用设计已投运5年,运行情况良好,进而实现了“四遥”功能,实现了综合自动化的要求。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构浅析 【摘要】通过潞安集团综合自动化矿井建设实践,对煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构进行了研究分析,总结出煤矿综合自动化系统网络建设的7项基本原则及3层基本架构,为煤矿企业推广建设综合自动化、信息化系统起到参考和借鉴作用。 【关键词】综合;自动化;网络;架构 引言 煤矿综合自动化、信息化系统是煤矿自动化系统,同通讯、计算机、信息技术和现代管理技术有机融合,将矿井的生产过程控制、运行与管理作为一个整体进行控制与管理,以实现矿井的优化运行、优化控制与优化管理的系统平台。 煤矿综合自动化、信息化系统的建设和普及,为煤矿实现安全高效、减员增效起到了重要作用。系统网络建设的基本原则及基本架构是基础,下面对煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构进行分析。 1基本原则 为确保煤矿综合自动化系统网络平台的安全、可靠、实用及高效率,进行设计时,其网络建设应遵循以下原则。 1.1实时性原则 在监控系统中,对数据的采集和处理速度要求很高。因此,在进行网络化设计时应首先考虑到这一点。根据具体情况在不同的网段采用相应的解决办法,以减少延迟,提高系统的实时性。 1.2可靠性原则 监控系统对传输网络的可靠性要求非常高。因为,其可靠性直接影响到监控计算机所得到的现场信息的正确性以及上层管理系统的命令是否能得以正确执行,进而影响整个监控系统的性能。 1.3开放性原则 网络系统的开放性,关系到网络系统内不同网段间互连、企业内部网络与外界网络互连的可实现性。随着计算机及其网络系统应用的飞速发展与普及,企业与国内外其它企业、市场、上级主管部门的联系会不断增多,所需信息量和信息的覆盖领域会进一步扩大,网络互连的需求会不断加深。因此,应该选择开放性好、连网方便的网络系统。 1.4实用性原则 网络系统是为满足安全生产过程的监视、控制、管理、调度、决策需要而设置的,满足企业生产实际需要是设计的基本出发点。网络系统的设计以需求分析作为设计基础,如网络的节点数、节点的地理位置分布,网络的信息量、运行速率、传输能力,以及网络建成之后改建的可扩充性,如网络节点增加、网络扩展等。对底层控制网络,充分考虑为实现控制所必须满足的实时性要求。 1.5先进性原则 当今网络技术发展速度非常迅速,需要尽量选择技术水平高、有发展前途、短期内不会被淘汰的网络系统来组建监控系统的网络。尽量采用国际标准,采用主流技术,方便网络的扩展与升级。另外,作为实用工业网络,也应该充分考虑到技术的成熟性。 1.6软件资源丰富性原则 在监控系统网络的产品选型时,还考虑到所选系统具备丰富的软件支持,特别是需要功能强、性能好的网络管理软件的支持,以便今后对网络系统的运行、管理与维护。 1.7经济性原则 网络系统设计像任何一项工程设计一样,必须考虑到投资的合理性,如系统的性价比、投入产出比、企业的经济承受能力等因素。在计算机、网路设备、系统软件的产品选型与购置方面,在综合考虑上述几种因素的基础上,尽可能节省投资。 2基本网络架构分析 目前的矿井综合自动化、信息化系统,普遍采用工业以太环网、控制网和设备网所组成的开放型网络,主要由3个层次结构组成,见附图。 2.1信息层 信息层是整个自动化网络的最高层。目前,它主要采用1000M工业以太网(Ethernet/IP)技术,以TCP/IP(传输控制协议/国际协议)+CIP(通用工业协议)作为其传输协议,将服务器、网关、人机接口连接,通过WEB服务器至企业的管理信息系统,实现对现场采集数据和信息进行管理功能。 2.2控制层 控制层是整个自动化网络的中间层,是一个开放型网络。主要使用1000MEthernet/IP网络作为核心环网,连接操作监控站的计算机、各子系统的主控PLC和其它智能控制单元等。 控制层设备,采用高可靠性的智能控制设备进行控制,井下选用具有煤矿防爆合格证和煤安标志的设备,能够适应井下特殊的工作环境和防爆要求。为了保证建立一个冗余、可靠的网络结构,必须考虑各个子系统的控制系统冗余性。对于重要系统或有联锁要求的子系统,采用双智能核心设备。现场采用放射式冗余网络。光环网冗余结构通过建立一个环状的光纤以太网结构来实现网络冗余,减少网络单点,增强整个通信网络在突发情况下的生存能力。 2.3设备层 设备层是面向现场设备的一层,也是整个自动化网络的最低层。它无需中间的输入/输出系统就可以将现场设备和智能设备直接相连,实现操作者和现场设备之间信息互传,并可实现故障自动诊断。 设备网目前主要使用现场总线Profibus等通信方式,辅以I/O模块,将底层设备直接连接到底层控制器上,进行实时I/O控制和点对点的信息交换,实现入网设备包括:监控下位机、监测单元、远程I/O模块等。 3结语 综上可见,煤矿综合自动化系统网络平台建设以实时性、可靠性、开放性、实用性、先进性、软件资源丰富性以及经济性为基本原则,其基本网络架构主要由信息层、控制层、设备层3个层次结构组成。 作者简介: 孙守靖(1973—),男,辽宁庄河人,工学硕士,工程师,1995年毕业于山西矿业学院电气工程系,现从事煤矿监测监控系统管理及机电技术研发工作。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统的建立和实施 【摘 要】煤矿综合自动化系统的建立和实施对煤矿企业具有非常大的现实意义。煤矿综合自动化系统的主要功能在于能够有效提高机电设备的自动控制能力,在应对自然灾害和其他突发事件上具有显著的效果,同时还具有预防灾害和事故的功能,这一系列的功能联合能够实现煤矿产区对全矿井的数据采集和统一生产安排。煤矿综合自动化系统对煤矿企业的经营管理和决策执行实现科学化网络化都具有重要意义,对保障煤矿生产的稳定与安全也能够提供可靠的保障。本文结合许厂煤矿综合自动化系统的建立和实施进行了分析研究,旨在为其他煤矿企业在今后煤矿综合自动化系统的建立和实施提供有益的借鉴。 【关键词】煤矿综合自动化;拍袋子系统;供电子系统;架空乘人器子系统 本文以许厂煤矿的综合自动化系统为例进行分析研究,许厂煤矿地面1000M工业以太环网综合自动化监控系统,在变电所、提风机房、调度室机房和机电集控中心机房设置了5个千兆环网节点,用单模光缆形成网络将地面的所有子系统接入环网,在监测监控中心形成对地面各个子系统的信息集成。煤矿综合自动化系统需要不断的完善,本文主要对这一系统基础上的进一步信息集成,井下供电、主运输皮带和架空乘人装置系统的网络接入和安装调试进行研究,旨在为生产提供更加全方位的安全保障。 1 煤矿综合自动化集控平台的建立和实施 煤矿综合自动化集控平台的建立需要配备综合自动化网络平台硬件,经过建立综合自动化传输集成,形成畅通安全的传输通道,进而实现综合自动化的数据集成,在煤矿区为生产管理和指挥调度提供数据信息上的支持。 首先需要建立煤矿综合自动化网络平台,在许厂煤矿现有的自动化基础上本文主要分析井下环网的建立,主干网络采用光纤进行传输,建立独立运行的双环路光缆传输系统,对其采用相对于的双层管理。在这一传输网络平台之上,进行煤矿个现场总线、以太网以及其他数据传输和集成,实现该系统的高速化和集中化。 许厂采用的是多通道工业以太网综合接入器,其具有多个接口,应用的是透明传输技术,能够实现各个子系统在传输上形成虚拟的相互隔离,在通讯上避免相互干扰,各自完成通讯使得数据在传输上既高效又准确,这样的传输体系也能够维持各个传输架构的稳定,不影响原有系统的稳定性。这一先进的接入器 能够将矿井的设备控制系统与传输集成平台相连接,实现各个子系统地面控制中心与设备之间进行数据的传输与信息传递。 在实现自动化传输集成基础上就能够实现数据的集成,实现综合自动化数据集成需要用先进的科学技术来建立相应的综合自动化数据集成系统平台,与煤矿区现场的数据采集技术相结合,按照统一的适用标准,还要应用实时数据库技术,能够将现场各系统的数据传入到数据库,实现综合自动化数据集成。 2 井下生产子系统的建设和实施 2.1 皮带子系统 许厂皮带监控子系统采用的是目前较为先进的KTC101通讯控制一体化装置,各皮带都能够实现系统的集成接入,在实践中运行状况表现良好,在地面上就能够对其进行控制完成启动、停止等工序,在运行中各个皮带的相关信息,如温度、速度、跑偏、堆煤、自动洒水等都能够及时上传到地面的系统中,地面系统还能够对皮带的运转详情,包括启动停止状态、运行的时间和电机电流等都能记录和准确掌握。皮带的沿线还配备了与地面实现双向通讯的功能系统,在地面就可以对皮带周围现场发送指令,井下的皮带也可以直接向地面通话,保证的系统的运行安全和时效性,为井下皮带运行的无人化值守提供了技术支持和安全保障。井下的控制器在集控工作状态时,在地面就可以对井下实现控制指挥,实现系统的高效稳定运行。皮带子系统除了具有上述功能外,还能够进行复位和测试,在发生故障时还有故障及锁闭地址自动寻址功能,这样能够节省处理故障的时间,有效提高系统的运行效率。 2.2 供电子系统 井下的供电子系统需要通过采用煤矿电力监控系统,将煤矿采区的各个变电所进行系统接入,介入后就能够在地面实施对井下变电所高防开关的开关控制和复位操作等,实现远程控制功能。在实施过程中,井下高防开关的各项信息和运行情况也会随之上传到地面,地面能够及时掌握有关变电站和开关的电压、电流功率、电量和开关保护信息等。供电子系统具有三层结构,分别为监控计算机、电力监控站和智能隔爆高压开关。该系统采用的是工业以太网加现场总线的结构模式,主干道用光纤太环网通向各个变电所,通过网络交换机的数据接口连接变电所开关数据和主传输系统;各个变电所需要安装电力监控站点,由现场总线对变电所运行设备的参数数据进行采集,就地对数据进行检测和实施设备控制;主站对采集到的数据进行处理并传输到主系统。在三层结构下供电子系统在地面就能够及时读取到井下高防开关的整定定值,同时还能对该定值进行修改并传输到井下,实现对井下高防开关工作状态的改变。供电子系统在故障处理方面具有故障录波功能,子啊地面对高防开关的电压电流波形进行观察分析,为解决故障提供准确的依据。 2.3 架空乘人器监控子系统 井下架空乘人器监控子系统的建立需要采用煤矿用控制器作为主控分站,建立由主控箱和分控箱组成的系统。分控箱的设置目的在于其具有显示系统的基本运行状况、运行时间的功能,还能够进行启动、停止和锁闭等操作。架空乘人器监控子系统是较为先进的控制系统,总体上该系统具有控制功能、状态显示功能、计时自动开车功能、通讯以及告警功能,在实施中能够发挥以下功能:第一,计时减数控制盒显示;第二,多点锁闭显示和锁闭站点显示;第三,对可能发生的打滑实施保护;第四,对可能发生的越位实施保护;第五,对可能发生的脱绳实施保护;第六,故障屏蔽应急方式开车等。架空乘人器监控子系统在实施运行后,在地面就可以实时监测和进行动态模拟,地下运行装置的相关运行信息和数据都能在地面的设备中得到反映,在地面就可以监控到井下所发生的故障并发出报警响应,并查看相关信息以做出具体的故障处理方案,这一系统功能也是为地下无人值守提供了保障。在实践应用中该系统运行反映良好,且操作方便,汇集的信息全面及时有效性高,为运行监测和故障维修都提供了强大的信息支持。 3 结语 本文结合许厂煤矿对煤矿综合自动化系统的建立和实施应用进行了分析研究,煤矿综合自动化系统是利用先进的技术和设备,为煤矿安全生产提供保障的应用系统。煤矿综合自动化系统经过建立和实施,在保障煤矿生产稳定和安全方面发挥了积极的作用,在预防和及时处理事故和灾害方面效果显著。煤矿综合自动化系统在科学技术飞速发展的今天实现了煤矿生产的自动化、科学化、网络化方面发挥了重要作用,对煤矿的科学管理和运行提供了基础和支持。煤矿企业应当加快这一先进系统的建立和实施来提高企业的生产效率和保障生产的安全性。 煤矿综合自动化论文:煤矿变电站综合自动化的研究与应用 【摘 要】当前,计算机技术、信息技术发和智能控制技术等展迅速,电力行业逐渐运用自动化技术进行其管理工作。而在市场经济体制的条件下,变电站发展迅速,变电站综合自动化系统已逐渐取代传统的变电站二次系统。本文在回顾变电站综合自动化的发展历程基础上,结合目前变电站综合自动化发展现状,就变电站综合自动化系统体系结构进行分析、研究,展望变电站综合自动化发展趋势。 【关键词】变电站综合自动化 一.前言 随着供电系统的迅速发展,对各供电系统监视控制的可靠性、准确、快速性、选择性等要求更高了。要提高变电站运行的经济性和可靠性,最根本的就是提高变电站运行答理的自动化水平,实现变电站综合自动化。所谓变电站综合自动化,就是广泛采用微机保护和微机远动技术,分别采集变电站的模拟量、脉冲量等非电量信信号,经过功能的重新组合,按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程,从而实现数据共享和资源共享,使变电站设计简捷、布局紧凑,使变电站的运行更加安全可靠。在煤矿中,矿井电网实现调度自动化以实现无人值守变电站,也是其发展的必然趋势。煤矿变电站综合自动化系统基本内容包括:实时采集各种部件的电压、电流、功率等和各断路器的分、合状态,在此基础上实现系统的监视和控,根据实时采集数据,进行各种模拟和计算,以决定安全和经济运行方式。 二.煤矿变电站综合自动化的概念 变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合,实现对变电站的二次设备的功能进行重新的组合和优化设计,从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调,进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。其能够保证变电站的安全和经济运行,在安全性能上和经济性能上有更好的保障。煤矿变电站综合自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合,实现对变电站的二次设备的功能进行重新的组合和优化设计,从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调,进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。 综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统,把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控,实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网,这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报,上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。同时,通过变电站综合自动化那系统内各个设备间相互交换信息、数据共享,能够完成变电站运行的监视和控制任务。变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备是大势所趋。变电站综合自动化系统简化了变电站的二次接线,它是提高变电站安全运行水平、降低其运行维护的成木、提高其经济效益的一项重要的技术措施。 三.煤矿综合自动化的主要内容 水泵电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 瓦斯监测监控系统,采集参数:瓦斯浓度,风速,环境温度,负压,水位,设备开停,风门开关,馈电开关,电压,电流,风筒开关,轴温,抽放管温度,抽放管压力,抽放管瓦斯浓度,抽放管流量,故障报警等。采集方式:采用规约转换或读数据库的方式均可;接入方法:TCP/IP通信。 提升机电控系统,采集参数:安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约 风机电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 锅炉电控系统,采集参数:锅堂温度,锅堂前中后压力(负压)上锅筒温度,上锅筒压力,蒸汽出口流量,蒸汽管路压力,省煤器温度,烟道温度,鼓风机开度,风量开关,引风机吸风量开度,风量开关,供水调节阀阀门开度,水位调节器开关,显示,供煤炉排速度显示,速度调节,现场手自显示,水位报警,水位显示(电接点和差压变送两个显示),供水阀前、后压力,供水温度,流量,出渣机状态,循环泵状态,鼓风机开停状态,引风开停状态,供水泵开停状态,鼓风机轴温,引风机轴温,风机变频器速度等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 四. 煤矿变电站综合自动化系统的应用 煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控(通风安全环境监测)子系统、瓦斯抽放监测(管道瓦斯抽放监测与控制)子系统、火灾预报束管监测(煤层自然发火实时分析)子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副(斜)井提升监测子系统、矿压监测(矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制)子系统、矿用自动防尘撒水控制(皮带机头自动喷水降尘)子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。 综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力,系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口,系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的,扩展能力很强。每接入一种子系统模块,只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的核心平台,然后分期分批增加各种子系统及不断升级,最后建成最完善的系统。 五.结束语 煤矿变电站综合自动化在我国才刚刚起步,随着我国经济技术的迅速发展,变电站综合自动化必将日渐成热和完善。新型自动化技术的引入,使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了快速发展,必将推动我国煤矿变电站建设的迅速发展。 煤矿综合自动化论文:论煤矿综合信息化自动化系统建设 【摘 要】本文针对煤矿综合信息化自动化的现状,阐述了建设综合信息化自动化的必要性和重要性,煤矿综合信息化自动化的功能,提出了信息化自动化建设的步骤、内容,接入子系统中存在的问题,对煤矿综合信息化自动化系统建设进行了全面论述。 【关键字】煤矿;信息化;自动化;建设 一、煤矿信息化自动化现状 近年来,煤矿企业为应对市场的发展变化,提高核心竞争力,积极实施科技兴企发展战略,高度重视现代信息技术的引进和应用,逐步建立了安全生产调度指挥系统,矿井瓦斯安全监测监控系统,井下人员安全定位监控系统,井下皮带机集中控制系统,井下电力监控系统、井下主排水监控系统、工业电视视频监控等系统。煤矿信息化自动化建设,大力提高了企业的信息化管理水平,为建设本质、安全、高效的现代化矿井奠定了技术基础。 但以上各子系统分属归口管理,占用人员多,且资源不能共享,不能为煤矿安全生产、调度指挥、科学管理提供全方位、即时信息、数据。要实现全矿井各环节的信息化控制自动化、生产综合调度指挥和管理网络化,使煤矿安全生产、达到减员提效、降低成本,数据平台共享,网络协议转换,标准化的数据通讯、系统联动,管控一体化,使决策者能快速、准确地了解其各个系统运行情况及特点,实现对个子系统信息的融合、共享,消除企业内部的各种“信息孤岛”。并从科学的角度做出准确的决策,就必须建设煤矿信息化自动化系统,为建设本质、安全、高效的现代化矿井奠定技术基础。 二、煤矿综合信息化自动化的实质 煤矿综合自动化实质是依赖对矿井生产、安全、设备、管理等方面的信息进行采集、传输、处理、应用和提升,达到信息增值的目的。其主要内容包括信息的采集(传感器与检测)、信息的传输(通信)、信息的处理(计算机)、信息的应用与集成(自动化)等等,信息是未来煤矿企业的重要战略资源,拥有全面、完整、准确的信息是企业提高生产能力,保障安全、提高管理水平、市场应变能力和竞争能力的重要保障。 三、煤矿综合信息化自动化系统的建设 煤矿综合信息化自动化系统,是一个集系统硬件、软件、子系统和各种信息设备于一体的综合性系统。因此在建设过程中,要综合考虑系统所涉及的各个方面。首先,要根据煤矿实际情况,重点确立工业以太网络交换机的安装位置,从安全、易维护、供电、光(线)缆敷设,方便设备接入等多种因素全面考虑。其次,系统的核心设备(如软件平台、各种服务器、存储设备、工作站等)在安装前要按各自承担的功能及设备间相互联系做好规划,然后按照拟定好的顺序逐项安装,便于设备的有序使用及后期识别和维护。 1、具体方案见下图1 2、具体步骤 1)必须建立矿用数据的自动采集和更新系统; 2)搭建矿用监测数据中心,可以灵活使用、管理各种监测监控数据,使各子系统数据实现高度融合; 3)搭建矿用空间数据中心,可以灵活使用、管理各种固有数据; 4)基于两个数据中心,构建各种专业算法库; 5)构建数字矿山基础信息平台。采用三维、二维、组态等各种形式表现数据;构建基础信息平台的另外作用是:搭建一个开放的集成平台,以后用户可以方便的在此平台上接入其他子系统。 6)构建信息化自动化专业应用系统。 四、煤矿综合信息化自动化的结构 煤矿综合信息化自动化系统自下而上可分为以下七个主层次: 1、基础数据层。即数据获取与存储层。数据获取包括利用各种技术手段获取各种形式的数据及其预处理;数据存储包括各类数据库、数据文件、图形文件库等。该层为后续各层提供部分或全部输入数据,基础数据主要来源见图2(基础数据图)。 2、模型层。即表述层。如空间和矿物属性的三维和二维块状模型、矿区地质模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实动化模型等。该层不仅将数据加工为直观、形象的表述形式,而且为优化、模拟与设计提供输入。 3、模拟与优化层。如工艺流程模拟、参数优化、设计与计划方案优化等。 4、设计层。即计算机辅助设计层。该层为把优化解转化为可执行方案或直接进行方案设计提供手段。 5、执行与控制层。如自动调度、流程参数自动监测与控制、远程操作等。该层是生产方案的执行者。 6、管理层。包括MIS与办公自动化。 7、决策支持层。依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果,进行相关分析与预测,为决策者提供各个层次的决策支持。 五、煤矿综合信息化自动化的功能 按功能划分,信息化自动化建设包括六大类系统:数据获取与管理系统、数字控制系统、矿区地理信息系统、选矿数字监控系统、管理系统、决策支持系统。其中数字开采系统是核心系统,也是效率和效益的主要创造者。可实现以下功能。 六、存在问题 1、各子系统自成体系,没有提供综合自动化接入所需的数据来源和控制端口。例如:井下电力监测系统在接入时,变电所使用的高低压开关综合保护器无远程数据传输接口,需要通过增加第三方的综合保护器才能够接入电力监控系统,同样在皮带运输系统中也存在类似问题。 2、各子系统的接入不是用户和综合自动化厂商单方面的工作,同时需要各子系统生产厂家共同配合,提供良好的合作和支持。但由于关键技术等原因,导致出现部分厂家不配合现象,使有些子系统无法接入综合自动化系统。因此,在以后建设子系统时,除提出具备必要的软硬件要求外,还需选择具有良好信誉的厂商。 七、结束语 煤矿综合信息化自动化是一种动态持续的过程,是符合适应建设信息化社会要求的矿山信息化的完整解决方案,信息化自动化实施的成功,将对煤炭资源行业实现结构优化重组和应对市场竞争的能力有着积极重要的作用。 煤矿综合信息化自动化技术正在进入一个新的飞速发展时期,计算机技术、微电子技术的不断突破给这一领域注入了新的活力。综合信息化自动化矿山是另一个飞速发展的领域,全面推进信息化装备的应用,使煤矿企业综合信息网络化、过程控制自动化、安全管理信息化、生产集约高效化,实现信息与业务之间完全融合、信息共享,将是煤矿发展的更高追求。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统的设计与研究 [摘要]煤矿综合自动化也被称为CIMAS(Computer Integrated Mine Automation System),是利用自动控制技术、网络技术、通信技术和计算机技术等先进技术,将煤矿的生成全过程建成现场总线加上工业以太环网为网络平台的矿井综合自动化系统。本文结合工作实际,从综合自动化系统设计的目标出发,并就煤矿综合自动化系统设计的内容进行了研究与探讨。 [关键字]煤矿;综合自动化;设计;研究 煤矿综合自动化系统主要包括了风机在线监测监控子系统、电力监测子系统、瓦斯抽放监测子系统、主副井提升监测子系统、胶带机监测子系统和机车调度系统等等。综合自动化系统将各自动化子系统在异构条件下进行有效的集成与整合,实现对生产状态的实时评估,以及业务数据的综合分析。并通过对生产和安全中主要设备的监测与控制,以达成全矿井生产调度、数据采集和决策指挥的信息化管理,提高矿井预防和处理各种自然灾害和突发事故的能力。 1.煤矿综合自动化系统的建设目标 1.1采用多媒体通信技术、数据库技术、计算机网络技术和视频监控技术等多种先进技术,建立集合全矿井管理、控制和监测于一体化,并以网络为基础的大型开放式综合控制系统,进而实时矿井生产和建设中的各个环节的自动化控制。 1.2建立基于矿井生产和建设各个环节的就地自动化、远程自动化和综合自动化的三级自动化体系,以最大程度的实现生产安全和减员增效的目的。 1.3建立矿井集中自动控制中心,使其成为矿井生产建设中各个环节的控制中心,以及实时数据信息传输的枢纽,为矿井生产的工程调度、综合过程控制、设备人员管理和故障分析等一系列工作提供全面的实时信息,并为矿井预防和处理自然灾害和突发事故提供信息基础。 1.4充分利用各种网络安全技术,以最大化保障自动化系统的网络安全,并确保系统的安全、顺利运行。 2.煤矿综合自动化系统的设计与研究 煤矿综合自动化系统的设计内容,主要包括了网络传输平台和子系统接入平台这两方面内容。煤矿综合自动化系统的网络架构示意图,见下图1。 2.1网络传输平台的设计 通过建立全矿井的综合自动化网络系统,在主干网络采用单模光纤传输,将矿井的设备控制层各子系统连接到系统平台上。并在监控中心建设终端环,对矿井内各控制子系统控制命令,监控各子系统中设备的运行状态,收集所需的生产与安全参数,同时通过Web服务器连接信息管理网,实现生产管理信息的沟通与交换。 (1)网络传输平台的要求:应具有高度的可靠性、实时性、安全性和开发性。 (2)网络传输平台的特点:采用PROFINET技术标准,具有极高的可用性;提供工控领域的全线产品,拥有产品一致性的特点;具有开发性的标准协议;备件和备品的通用性较强。 (3)网络传输平台主要设备的技术要求和配置 ①传输光缆:光缆均使用单模,井下主光缆使用36芯光缆作为网络的传输线路;地面光缆则使用12芯光缆作为千兆工业以太网的传输链路。 ②交换机:核心交换机配置不少于4个千兆光纤接口,并支持强大的端口扩展能力和网络路由功能;环网交换机配置不少于2个千兆光纤接口,并支持强大的端口扩展能力,接核心环网交换机不少于3个千兆光纤接口。支持虚拟局域网技术(VLAN),质量服务(Qos),多播过滤功能(IGMP),流量限制功能。 ③服务器:使用双机热备方式的高性能服务器,亦或是部件级冗余的工业标准容错服务器,在满足功能需要的基础上,完成简单维护。对服务器所有部件均要求能做到热插拔,即CUP、电源、硬盘、内存、风扇或主机板等设备出现故障时,能在不停机的基础上进行更换,从而使硬件故障所导致的非计划停机时间能缩短在每年5分钟以内。 2.2子系统接入平台设计 (1)子系统接入的要求 对子系统接入硬件的要求为:上位机需使用OPC方式;PLC应具有支持ProfiNet的以太网模块;使用标准化的以太网接口;具有良好的兼容性、可靠性和扩展性;某子系统的通讯或元器件出现故障时,不影响其他子系统的的通讯和整个网络的传输性能。 对子系统接入软件的要求是:子系统的生产厂商应提供所有需要的I/O变量、组态图形、数据类型、名称等;子系统的软件通讯协议支持标准OPC通讯协议;上位机的软件支持标准的OPC接口,且数据的通讯延时不得大于0.5秒。 (2)硬件接入方式 根据控制点的分布、各自动化系统的特点和接入技术的特点,可考虑以下四种接入方式,并且需要原厂家提供软件通讯协议和以太网接口。 ①PLC接入方式:自动化系统采用PLC进行控制,可以在PLC上增加以太网模块,与交换机进行物理上的网络联接。 ②上位机接入方式:对自动化系统较为简单,没有以太网接口,但有上位机,可以在该上位机上增加通讯以太网卡,与附近的交换机进行物理上的网络联接。 ③扩展接入方式:对于自动化系统没有以太网接口,也没有上位机,但该系统支持RS484或ProfiNet等现场总线,则可以增加转换设备,通过扩展方式转化成以太网接口与交换机进行物理上的网络联接。 ④子网络接入方式:对于自动化系统已经很成熟,并且自成网络,对外有统一的以太网接口,则可通过RJ45口与交换机进行物理上的网络联接。 (3)软件接入方式 当各个自动化系统与综合自动化的千兆以太网进行物理上硬件网络联接后,则需要解决通过软件进行数据通讯,各自动化系统可采用以下四种通讯方式:OPC通讯方式、驱动通讯方式、DDE/NetDDE方式。最为合适的是采用OPC通讯方式,并使用原厂家提供的OPC接口。 ①OPC通讯方式:如该自动化系统具有上位机,且该上位机软件支持OPC SERVER,则可通过上位机软件的OPC方式进行通讯。 ②驱动通讯方式:如组态软件支持该自动化系统的PLC的驱动,或者该PLC有基于OPC SERVER的驱动,则可以通过组态直接与PLC通讯进行数据交换。 ③DDE/NetDDE方式:DDE/NetDDE通讯方式是一种标准的网络接口,是Ms Windows操作系统提供的一种动态数据交换信息通讯机制,它允许两个应用程序通过连续自动的交换数据来进行对话。 3.总结: 煤矿综合自动化系统的建立,集合不同厂家的硬件设备与软件产品,实现了各综合自动化系统之间的相互配合和协调操作,使工业控制现场和企业信息系统之间无缝连接,进而加强了各种自然灾害和突发事故的处理能力,实现了矿井生产建设的网络化、信息化和科学化。随着煤矿综合自动化系统的不断普及与应用,必然会推动我国煤矿向着高产、高效、安全的现代化方向不断前行。 煤矿综合自动化论文:浅析煤矿35kV变电站综合自动化系统的理解及认识 【摘要】由于很多煤矿年代久远,各运行设备均出现生产力低下、电压不稳的现象,因此运用35kv变电站的综合自动自动化系统对其进行改进,使其符合经济发展的需求,符合煤矿作业的标准,本文通过对煤矿中35kv变电站综合自动化系统的结构、调试过程以及实践过程中的方案与实现过程进行深入理解与认识,浅谈煤矿35kv变电站综合自动化系统的优势。 【关键词】煤矿;35kv变电站;综合自动化系统;理解与认识 前言 35kv变电站综合自动化系统在我国众多煤矿中已有应用,且分布范围广泛,例如山东石大科技集团采用了型号为SZ9-8000/35的2台35kv的变电系统,山西潞安集团公司对新疆潞新二矿的二次设备进行了综合自动化系统的全面改造,山东泰安与曲阜之间的华丰煤矿为避免供电站供电不足的现状,便利用35kv变电站综合自动化系统对其进行了改造,满足了煤矿对供电质量的要求、实现自动化与保护以及通讯功能的需求。 通过以上煤矿35kv变电站综合自动化系统的应用案例,可以看出其对煤矿供电质量改善的优势,我公司采用了35kV变电站综合自动化系统对煤矿进行改造,保证了供电的质量。 一、35kv变电站综合自动化系统的结构 变电站综合自动化系统的原理很简单,其是通过现代高新技术对变电站二次设备进行功能改造、优化与组合,使其实现了变电站的自动监控、测量、协调与控制,完成了设备间的信息互换、数据共享,具备了功能上的综合化、系统上的模块化、结构分布上的分层、分散化、操作监视中的屏幕化、通信局域中的光缆化、网络化以及运行上的智能化、测量显示中的数字化。其结构模式有三种:分布式系统结构、集中式系统结构、分层分布式系统结构。 通过对其结构的认识,可以从以下两个个方面理解变电站综合自动化系统的结构: (一)间隔层 对测控单元以及其他装置进行保护的设备称为间隔层,一般情况下测控单元安装在开关柜上。 在进行间隔层的设置时,需要准备2~3条485总线链路。1条链路将主变电能表间隔开来,并且其上面的继电器安装个数≤6个,将其链接完毕,便可实现站控主单元与光缆之间的通信功能了。 实现站控主单元与RS232串口的通信则需要运用到小电流选线装置、主变电能表、消弧线圈以及直流屏等设备。 (二)变电站层 变电站层的系统结构是网络系统结构,其主要包括站控主单元、公共测控单元以及后台监视机等。 后台监视机是一种单机系统,其在自动化系统中占据了重要的位置,以向下兼容以及模块化的原则选用系统软件,并且完善数据库管理系统,使设备能够及时迅速地进行数据的查询,并且配置多种软件实现画面共享、报表生成等监控效果。 站控主单元是自动化系统结构中必不可少的一部分,其包括内存扩展模块与高性能的主处理器两个组成部分,通过其设备的安装,有利于通信以及监控系统的正常运行。 二、35kv变电站综合自动化系统的调试 (一)各功能单元保护与监控功能之间的要求 主变压器:在进行高低压侧监控与主变压器的保护过程中,需要对其组件进行选择,一般情况下双绕阻主变后备保护单元、主保护单元均用两个,双绕阻主变压器用二台。 补偿电容器柜:电容保护单元以及补偿电容器柜的件数为四。 高压异步电动机:电动机保护与监控单元与高压配电柜均用两台。 配电变压器:配电变压器选用1000kVA的规格,配电变压器以及监控单元均为两个。 (二)系统的调试验收工作 1 准备工作 1.1 进行信息汇总 在进行调试验收之前,需要检查设计蓝图,将所有信号接收的进行进行汇总。在这个过程中,要检测到每个信息点,使调试时有备无患。 1.2 规范通信规约以及通信方式 规范通信规约与通信方式,使监控系统可以即时监测到煤矿的工作情形。 1.3 分工合理 进行工作人员的合理分工,协调各方面的工作,做好35kv变电站综合自动化系统各厂家的协调工作。 2 调试验收 重视站控主单元,在进行信息配置时,一定要通过有经验、有技术的相关工作人员的检测才能运行。并且在运行之前需要进行相关实践,通过试行结果从后台监视器中观测相关信息,对信息进行分析比较。工作人员在验收的过程中一定要做到有耐心、有信心、有责任心,通过对信息的核对实现35kv变电站综合自动化系统的全面运行。 三、煤矿35kv变电站综合自动化系统方案以及实现过程 (一)系统方案 设计完整的系统方案,在主控室中设置微机监控系统,选用适宜于煤矿工作的模式,完善系统管理。 在中间管理阶层中运用通讯管理单元。通讯管理单元同时还可以与站内其他的智能设备相连接,分别采用直流信号与直流电压。 (二)实现过程 1 工程概述 1.1 改造直流电系统 利用65AH直流电源系统对原有系统进行改造,通过馈电屏以及电池屏显示其优势。 1.2 连接微机保护装置与相关设备 开关量、电流以及电压、控制信号的传输需要利用二次电缆,通过二次电缆将其与微机保护系统相连接,更换原有继电保护屏。 1.3 实现直流屏信号的传输 要想实现保护装置信号与通信管理机之间的信号连接,需要更换成双以太网。 1.4 实现保护装控单元与后台监视的联系 实现后台监视系统的远程控制功能,保证煤矿变电站综合自动化系统的正常运行,保证作业正常施工,使保护装控单元的相关信号顺利传输到后台监控系统中。 2 自动化系统的优势 2.1 提高了供电的质量以及电压合格率 由于35kv变电站综合自动化系统拥有无功、无压的自动控制功能,因此减少了电能的损耗,提高了电压的合格率,使电气设备能够正常运行。 2.2 自动化系统具有安全、可靠运行的功能 由于35kv变电站综合自动化系统在各煤矿的普遍应用,因此在不断的改良优化中具有了自行诊断的功能,当发现问题时能够自动鸣警,通过计算机系统的联网对故障处进行细节检查,有利于提高变电站一、二次设备的可靠性。 3 功能实现 3.1 实行35kv变电站综合自动化系统进行灵活调度,通过软件等外在设备进行逻辑性的判断,对系统进行强有力的保护。 3.2 通过采用35kv变电站综合自动化系统,使停电的时间缩短到最少,使人力资源可以得到最大程度上的利用,有利于经济效益的提高。 3.3 进行简约式维护方案,减少线路的连接,减少硬件保护的种类,使维护工作量大大减少。 3.4 采用高集成度的芯片进行微机保护单元的安装,使开关柜与控制屏的接线容易操作,在提高保护度的同时提高监控功能。 4 有利于提高管理水平 由于35kv变电站综合自动化系统占地面积小,且控制平台在一个网络系统中,因此便于操控。其自动化的运行模式大大提高了运行的管理水平。 5 减少维护量 由于其具有自动化监测维护等功能,因此不仅减少了技术人员的工作量也减少了维护的工作量,提高了工作人员的利用效率。 四、结语 35kV变电站综合自动化系统对于煤矿作业具有明显的优势,因此我公司采取了35kV变电站综合自动化系统,有利于煤矿提高供电质量及信息自动化水平。 煤矿综合自动化论文:煤矿生产流程及其综合自动化 【摘要】煤矿工业流程中存在许多不确定因素,在煤矿流程工业综合自动化过程中,必须充分考虑煤矿的这些特点。本文给出矿山综合自动化的概念和要解决的问题,并讨论了煤矿综合自动化的建设中的主要问题。 【关键词】流程工业;综合自动化;不确定因素 1、煤矿综合自动化的特点 煤矿生产涉及的系统多,战线长,综采设备、综掘设备、胶带运输、提升机、辅助运输、系统等,其生产流程从掘进、采煤、运输、提升到洗选装运;煤矿生产还要面对复杂的地质条件、矿山压力、瓦斯、一氧化碳、地下水及煤尘等。这些过程很大程度上与地质条件、开采进度、开采方式等有关,具有很大的不确定性。煤矿安全生产过程中的事故与灾害往往与这些不确定性有很大关系。因此,煤矿生产的流程工业与其他流程工业如石化、炼油、制药等有很大的区别,要充分考虑煤矿的特殊性。 2、煤矿综合自动化要考虑的问题 2.1煤矿综合自动化三层模型 国内外流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 a.以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层,即信息采集与施用层。主要内容包括先进控制技术、实时数据库技术、集散控制系统(DCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 b.以MES为代表的生产过程运行优化层,即信息集成层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、实时优化技术、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 c.以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层,即管理决策层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 煤矿综合自动化应结合煤矿生产建设过程,同时考虑矿山地测与开采过程,也就是说综合自动化是要通过不同手段获取各种矿山信息,并建立矿山信息的共享、协同与利用机制,最大限度地挖掘和发挥矿山数据的潜能和作用,并将其贯穿于矿山的规划、生产、经营与管理的全过程,保障矿山的科学、正确与快速决策及现代化管理。 2.2煤矿综合自动化要考虑的子系统 对于各种子系统,接入方式基本是采用下面某一种接入方式: 1)是通过原子系统的上位机,通过以太网卡接入环网。前提是:⑴原上位机已配置以太网卡;⑵原系统厂商提供OPC方式通讯的设备点位配置表。 2)在PLC上添加通讯模块通过该通讯模块接入工业以太环网。前提是:(1)该PLC具有以太网通讯模块;(2)子系统的控制接口程序在PLC中,配套厂家提供PLC的OPC Server软件。 3)通过协议转换或嵌入式计算机接入。 3、矿山综合自动化主要研究内容 一般而言,煤矿综合自动化技术的需要关注4方面的问题。 (1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检测和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。 (2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。 (3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。 (4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 4、结论 目前煤矿综合自动化建设中统一网络平台的建设已经成为大家所共识,统一数据仓库平台的建设刚刚引起部分矿山企业的重视,PCS层各种安全生产子系统的控制与接入也己有许多成功的范例。应该说,这只是为矿山综合自动化打下了良好的基础。 在这样的基础上,要研究矿山MES层的特点与需求,如何将其他流程工业的先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术结合矿山生产的实际运用起来。要研究矿山ERP层的特点与需求,真正实现矿山企业的信息流、物流、价值流优化集成,实现矿山的优化控制、优化运行和优化管理,促进企业价值的增值,提高企业的综合竞争力。 煤矿综合自动化论文:基于物联网的煤矿综合自动化方案的实现 【摘 要】结合作者在综合自动化的建设经验,以及自动化系统的建设思路,结合物联网理念,对系统在设计阶段和实际应用进行了详细分析,提出了煤矿综合自动化的实现方法。 【关键词】煤矿企业;自动化;实现方案 前言 煤矿综合自动化系统,是利用工业以太网为通信平台的煤矿综合自动化系统,通过接口和协议的标准化,完成了各系统的互连,形成了统一的传输网络平台和统一的数据库平台,是整个矿井数字化、信息化建设过程中实现数据采集、数据整合、过程控制、数据的关键层。为实现工业网络和管理信息网络数据无缝连接,提供了统一的数据平台,为实现企业的智能决策管理打下基础,有广泛的应用前景。 1、综合自动化系统建设思路 1.1对自动化系统的要求 随着煤矿综采综掘装备及技术应用的不断成熟,运输及提升能力的不断提高,对通风、排水、防火、供电、监测等系统的安全性要求不断增强,使得矿井对机电设备及其控制系统的自动化技术依赖程度愈来愈高。为了将各系统有机的集中控制,需要建立安全可靠的数据通道和统一的平台,在进行技术整合的同时,统一各子系统之间的数据接口和物理接口,消除子系统之间的数据孤岛现象,为管控一体化提供必须的基础,从而实现远程集中智能化监控,达到减人提效增安全的目的。 1.2平台设备的选用 煤矿的特点决定了整个系统必须具有很高的可靠性和可用性,以此保障生产活动的正常进行和井下工作人员的安全。因此在选型时充分考虑所选设备的冗余性和容错能力,并能够适应井下恶劣的工作环境和防爆要求。①实时历史数据库采用容错架构的服务器;②通信线路采用环网技术组建,核心交换采用热备冗余技术,环网之间进行耦合冗余连接,光缆敷设时,使用多芯单模备份光纤;③采用先进的的数据存储及备份系统,对自动化关系数据库、实时数据库及企业Internet网络中数据库的重要数据进行实时的存储与容灾备份,确保自动化及其相关重要数据的安全性和可靠性;④后备供电采用数字监控技术,提高电源监控的灵活性和稳定性,采用双变换在线式结构,解决电压波动、电源干扰、闪电雷击等问题,对设备提供全面的保护;电池组采用模块化设计,能够随意组合和扩展,保证应用系统数据的不间断性及完整性。现场工业交换机均采用在线式UPS供电方式;⑤重视自动化工业网络跨出到企业网络的安全保护硬件。 1.3煤矿综合自动化系统构成 煤矿综合自动化系统是一个包括井下生产监控,井上综合信息管理于一体的大型控制系统,具体应包括带式输送机监控系统,井下排水控制系统,变电所控制系统,瓦斯超标监控系统,井下人员定位系统,主风扇通风系统,主井提升、副井提升系统等多个子系统。 煤矿综合自动化系统主要硬件构成包括2台核心交换机,实现系统的环网冗余,为了保证整个系统各类数据处理的实时高效,要求该交换机自愈合时间不大于500ms,另外系统包括若干二级交换机,各类数据存放的服务器,整个自动化控制系统以工业以太网为传输介质,采用骨干光纤环网的方式与各个子系统相连。 2、煤矿综合自动化系统网络结构与连接方式 2.1系统的结构 根据实际需要,煤矿综合自动化系统结构采用了C/S与B/S的混合结构,各种现场信息,各类设备运转情况的数据收集等功能利用C/S结构完成。煤矿综合信息管理与,采用B/S的结构,保证企业人员随时随地在只要有互联网的环境下即可通过IE浏览器进行各类数据的查询。综合自动化系统具体分为现场设备层、控制层与信息管理层3个层次。设备层主要是将现场各种设备连接到各类传感器、控制器上,负责生产现场设备运行情况数据及故障数据的采集;控制层主要负责采集的各类信息高速、稳定地传输;信息管理层主要通过工业以太网将各个PLC、上位机、服务器互联,实现企业信息的集中监控与管理。 2.2系统的连接方式 ①RS485与工业以太网的互联 对于使用RS485标准通信的各种设备,不能直接连入工业以太网,需要设计相应的转换协议,将数据进行转换后接入系统核心交换机,具体连接方式如图1所示。 ②CAN与工业以太网的互联 各类CAN总线接口设备,通过CAN以太网智能协议转换模块再接入交换机,实现与以太网的连接,CAN以太网智能协议转换模块集成了一路CAN-bus接口和一路EtherNet接口以及TCP/IP协议栈,可以轻松完成CAN-bus网络和EtherNet网络的互连互通。 3、上位机监控软件的实现 对于现场采集的各类数据,需要实时在上位机中直观显示,对各类故障及时报警,上位机的监控软件的开发使用WINCC组态软件完成,WINCC是第1个使用最新的32位技术的过程监视系统,具有良好的开放性和灵活性。 通过WINCC组态软件将现场采集的数据通过图表的形式表示,对于现场场景通过直观的动画进行显示,并将数据、故障信息通过Web方式在企业内部网络中,使企业决策者实时掌握生产与故障的信息。使用WINCC组态动画搭建的风机监控系统主界面如图2所示。利用该监控系统可以在调度室监测风机电压、频率、温度、功率等信息,并可以通过界面中简洁的操作实现对风机的远程操控,提高工作效率。 4、结语 通过分析煤矿综合自动化系统构成与建设思路,结合物联网理念,分析了煤矿综合自动化系统网络结构与连接方式,并实现了煤矿各类采掘、输送、供电等设备的监测,运行稳定,具有良好的推广价值。
计算机信息安全篇1 就社会发展现状而言,互联网技术已经被广泛应用,并且向更加宽泛的领域发展。而广大用户主要通过互联网发布各类信息,或者将需要的信息进行储存。因而,信息安全问题受到广泛关注。作为计算机使用者,学习掌握信息安全技术尤为重要。 一、计算机信息安全的主要内容 计算机信息安全技术在各种网络技术扮演着极为重要的角色,它主要是指计算机信息在储存应用的保护方式以及安全检测。由于互联网技术的广泛使用,计算机信息安全技术不仅局限于高职院校计算机专业学生的学习内容,它也应该是广大的网民所了解的课程内容,有利于保护人们日常的信息安全。计算机信息安全技术主要包括计算机网络系统信息操作系统安全技术、防火墙技术、密码技术、数据备份技术以及网络数据信息恢复技术。 二、计算机信息安全技术的学习方向 多数高职技术学校在教授计算机信息安全技术课程时,教师首先会为学生讲解本课程的主要内容以及能力要求。主要涵盖内容有:学生要掌握建立计算机信息安全技术测试平台的方法,从而能够模拟测试;学生要明确出现信息安全的原因,从而分析网络状况;学生能够掌握网络安全维护技术和一些防范措施,从而针对性地对计算机应用安全保护;学生要掌握防火墙技术并能熟练操作;学生要对基本的文件密码有所了解,并进行加密和解密;学生要对常用的计算机病毒安全软件进行认识,并且能够独立安装使用;学生要全面认识计算机系统备份与恢复,并且能够熟练将系统信息进行备份与数据恢复。以上的学习内容是高职计算机学校对学生信息安全技术培养的主要内容。不同学校的教学方向或许有所不同,但大致一样。学校教师只有对教学内容及方向有所了解,才能对课程内容进行合理安排,制定教学方案。 三、对计算机信息安全技术进行合理的教学安排 高职教育往往以培养学生的实践操作能力为主要教学目标,着重培养学生将课本知识应用到实际的操作中,而非与大学本科教育相似,注重理论知识。因而,教师在教学时要注意以下几点。 (一)促使学生明确认识信息安全的重要性以及本质问题 网络信息安全问题一般分为两大类,一类是技术性安全问题,技术安全问题主要涉及各种科学技术,如:网络技术、计算机技术、通讯技术、网络系统技术、系统密码技术、数学理论知识、信号的接受与处理、物理化学等专业性知识。另一类是非技术性问题,非技术性信息安全问题主要来源于自然环境,如风暴、地震等各种灾害、信息安全策划、信息安全管理等。不论是网络系统中的任意一环节出现问题都会造成网络信息安全隐患问题。为了提高网络信息的安全性,应从以下方面进行信息安全防护:一是完善基础性信息设施。万物皆有根本,做任何事情需要有扎实的基础来作铺垫。网络安全也是如此,要想保护网络信息安全就需要拥有完善的基础信息设施。基础性设施在网络安全中极为重要,基础性设施不仅是信息流通的桥梁,也是信息安全的基本保障。这些基础性设施主要包括有计算机、电话通信、电视广播等传播媒体,以及一些电力企业的支持与配送。这些基础性信息设施对于国家的信息安全尤为重要,倘若此类设施被破坏,将带来严重后果。因而,要注意完善保护基础性信息设施。二是信息内容。在保护信息安全时要确保信息的完整性,不能在交流过程中使信息内容遭到破坏、修改甚至丢失;三是信息交流过程。信息交流过程主要指计算机内的信息文件进行传输的过程。主要包括信息的获取、存储、交流传输以及信息的处理等。在信息交流过程中要注意信息交流的准确性和安全性,切实做好安全保密工作,对一些重要的信息内容均要做加密处理,对一些安全信息的用户也要防止姓名、账号、密码等重要信息泄露;四是网络安全保护。鉴于网络的共享性和广泛性,使用者数量极多,用户的使用方式及原由各不相同,网络安全工作者要严格把握网络安全,对一些无用的广告和不利的信息要及时过滤,防止电脑出现病毒,致使整个网络系统瘫痪。对一些数据信息要做好防范工作,安装病毒查杀软件,修补安全漏洞,抵制一些网络破坏者的不法行为。五是计算机安全。计算机主要由两部分组成,一部分是硬件部分,要保护硬件设施,需要对电力供应和使用设备安全进行维护,确保其安全性能。另一部分是软件,软件安全是整个计算机系统中最为重要的部分,它涉及很多方面,如文件的保存与管理、安全系统的安装、程序的设置与处理以及数据库完善与安全。 (二)教师要合理制定教学内容 教师要明确信息安全课程所涉及的学习内容,从而制定合理的教学方案。在制定教学方案时,教师还要结合社会发展需求,注重培养学生的动手操作能力,确保人才具有较高的技术操作能力。此外,教师在安排教学内容时,要把握高职教育教学的总体方向。由于多数高职学生的就业岗位都是一些小型企业,因而,教师在授课时要结合我国小型企业的发展情况和需求修改教学内容。在教学中,教师也可穿插一些企业信息网络规划方面的内容,让学生了解当今社会发展需求,从而提升学生的竞争力。 (三)全面提升教学方式 总而言之,教师在一个课堂中的作用十分重要,他是一个课堂中的引导者,可以为学生指引学习方向,当学生遇到困惑时可以得到及时解决,甚至当学生遇到生活问题时,教师也可以帮学生解除心中的困惑,走向正确的发展道路。教师在教学中扮演如此重要的角色,应积极面对一切责任,全面提升自身素质,不仅要提升自己的专业技术能力,及时更新知识库,更要密切关注社会发展,掌握先进的科学技术。此外,也要谦虚学习国外先进技术,提升自己的教育教学能力,熟练操作计算机信息安全技术,以便在教学过程中游刃有余。教师也应该多接触一些新的教育教学理论,结合学生的学情,选取最为合适的教学方式进行教学,满足社会对高技术人才的需求。同时,教师应改变以往对待学生的态度,要公平地评价每一位学生,应该综合考虑学生的优劣势,面对成绩相对较弱的学生要积极给予帮助,帮助他们树立信心。只要看到学生有进步,就要及时给予鼓励。 四、结语 互联网不仅在日常生活中起重要作用,也推动着社会的快速发展。因而,计算机信息安全也成为重要话题。作为高职院校计算机专业的教师在教学过程中要切实安排好教学目标及教学内容,让学生熟练掌握网络信息安全技术,为培养高技术人才作出贡献。此外,非计算机专业的广大网民也要掌握信息安全技术,提高对信息安全保障的认识,对各种网络病毒提高警惕,保持高度嗅觉,从而更好地利用互联网技术,适应社会发展。 作者:陈锦 计算机信息安全篇2 从工业革命到后来的信息革命,通信和互联网时代的来临也标志着我们将进入到一个全新的时代,人们的生活和工作都与计算机信息技术有着不可分割的密切关系。尤其是在现在追求高效和快速化的背景下,我们更需要对计算机信息技术发展起到推动的作用,由于网络信息具有虚拟化和多样化,我们即使拥有计算机信息技术,但是互联网信息本身也可能存在安全问题,信息条也可能携带不法的内容和链接,甚至于部分物理设备会携带病毒,这对计算机信息带来致命的威胁,所以加强高职院校计算机信息技术安全的管理很有必要。 1高职计算机信息技术 1.1计算机信息安全技术的概念 计算机信息安全技术是指专业人员的操作下进行的信息管理,这也是现在高校的一门专业科目,需要普通大众进行一定的了解,这样才不至于在实际的操作中遇到完全不知所措的状况。目前我们高职院校也注重对计算机信息技术安全的教育和普及,特别是在对计算机信息的管理和检测方面,我们更多的讲注意力投入到对技术安全的管理方面。由于如今高职院校在计算机信息技术安全的管理和检测这块存在一定的局限,而且整个社会呈现出计算机安全方面有很大的漏洞,很多的不良信息和病毒都会随着信息的阅览和点击而入侵电脑,所以进行计算机信息技术安全技术发展和提高管理水平迫在眉睫。 1.2计算机信息安全技术的范围 所谓的计算机信息安全技术指的就是通过一系列的防火墙技术阻止和拦截有问题的信息和网页进入电脑,目前主要是为了防止系统出现漏洞,外来病毒的入侵,从而对整个计算机系统造成不可修复的破坏。其中计算机信息技术安全指的就是物理和设备安全,我们需要对计算机所采用的物理设备进行定期的检查,防止不明来源的信息入侵电脑,并且根据计算机的规模和性能进行定期的杀毒。由于高职院校的计算机信息安全技术得到了越来越多人的重视,同时教育部也更加注意高职院校的计算机教育情况和方式,并根据实际的计算机信息技术安全情况进行教学计划的完善,我们在进行高职院校计算机教育中需要结合学生自身的学习水平和学校的综合实力酌情调整策略。 1.3高职计算机信息技术的发展 随着近几年来计算机信息技术的快速发展,我们更加的注重计算机信息技术的普及程度和应用情况,在生活和工作中达到信息化操作是我们追求的一个目标,针对目前大部分人群对计算机的了解后很浅显,甚至于在偏远地区很多人都未接触到这个领域,所以推动计算机信息技术的发展是很有必要。除外还有计算机发展存在的一个更大的问题,由于现在网络化的信息具有很大的虚拟性,在进行信息的操作中往往会携带很多的病毒,我们需要对计算机信息技术的安全进行一定的管理,以便人们更好的运用这项技术,目前高职院校正在对这方面进行探索和管理,以提出更好的计算机信息安全技术的管理策略。 2如何提高高职计算机信息安全技术的管理 2.1加强对信息技术人员的培训 由于计算机信息技术安全管理工作对技术人员的要求更高,我们需要培养出掌握高端技术的专业人员,在高职院校我们更需要这样一些技术人员将技术要点传授给学生,从而培养出一批批优秀的计算机信息技术安全工作人员。所以加强对高职院校计算机信息技术安全教育者的自身技术的培养是很重要的一环我们通过这样的方式能够提高教育者自身的专业水平,同时也可以了解高职院校的计算机信息技术安全工作人员自身的专业技术水平。从而对计算机信息技术安全教育工作的进行情况做一个评估。 2.2完善高职计算机杀毒和防范功能 病毒入侵作为计算机信息技术在发展中一个十分严重的问题,也是最容易发生在计算机操作程序中的一个漏洞有的黑客会攻击相关的网站获取相关的信息进行贩卖,因为这些信息很多是个人隐私、商业机密,最为严重的是关系国家机密的一些文件信息,这一旦泄露将会造成难以估计到了后果,所以提高计算机杀毒和防御的软件和系统是很重要的一项工作。目前在我们高职院校的计算机信息技术安全管理和教育中也把计算机的防御功能提到了更重要的位置,我们需要结合我国经济发展水平和计算机的运营情况进行管理和清理。 2.3对高职学生进行相应知识的教育 在高职院校着重进行计算机信息技术安全的教育和管理是目前实行的一个主要教育方向,特别是针对大部分的高职学生而言,学习计算机信息技术安全也是他们的一个专业进修方向,况且在现代社会在外工作需要掌握基本的计算机操作技术,这也是社会发展的一个趋势,甚至于其它院校的学生也在陆续考取计算机相关的证书,掌握一定的操作能力。计算机信息技术安全管理和检测是相对普通大众来讲更为深入的一项技术,作为高职院校计算机专业的学生而言,刻苦专研、精益求精、开发软件等才是学业之重,需要不断的积极探索,学习相关的技术知识,以便更好的服务社会,同时也为自己以后的事业奠定更好的专业基础知识储备,从而实现自我价值。3结语互联网时代下的我们需要对计算机信息技术有一点的掌握,学会一些基本的计算机信息的应用,注重技术和工作的统一结合,把握技术的核心,学会一些数据的恢复与备份,防火墙技术等,这对我们的工作和生活是很有帮助。这样才能在网络化、虚拟化的背景下,避免受到来自网络化的攻击、病毒的入侵。我们才能更好的运用计算机信息技术为社会大众服务,保证经济文化快速发展的同时不受到外来不良信息的干扰和破坏。 作者:董礼 李成志 单位:哈尔滨职业技术学院 计算机信息安全篇3 1计算机网络安全防护的必要性 信息时代,在大数据广泛应用的背景下,高职院校计算机信息或是院校内部信息,一般都会存储在计算机当中。但当前网络安全环境并不乐观,在安全机制不够健全的网络大环境下,传输、存储和共享信息极容易产生信息泄露问题。高职院校加强计算机网络安全防护,制定优化网络整治方案的需求十分迫切。 2高职院校计算机信息安全存在的问题 虽然我国计算机高水平人才总体数量一直呈现上升趋势,但在高职院校中,实际掌握计算机信息安全技术的人才数量较少,很多教师在思维转变和技术革新上跟不上时代的步伐。因此,优秀的计算机安全技术方法往往没有得到推广,导致技术人才储备不足,信息技术应用存在安全隐患。 2.1信息安全技术人才缺失 高职院校对计算机信息安全人才的管理和培训机制不够健全,技术培训内容陈旧、简单、教条化,缺少灵活性和实时性。教师普遍注重理论知识教育,忽视实践培训,而且高职院校对现有技术人才潜力的开发不够重视。很多人才因在专业方面得不到发展而流失,导致人才浪费和外流现象,这不利于高职院校计算机信息安全人才储备。 2.2信息安全技术存在问题 在社会科技不断发展的今天,各行各业对技术方面的要求更为严格。高职院校计算机信息安全的建设已经落后于社会需求。高职院校计算机具有使用量大、次数频繁、范围大且信息安全涵盖的知识面广的特点。然而,高校现有的信息安全技术不足以保证计算机使用的安全,迫切需要提升相应的计算机信息安全技术水平[2]。 3提高高职院校计算机信息安全技术的有效措施 3.1提高信息技术人员综合水平 高职院校计算机信息安全工作需要加强对技术人才的培养。相关部门可以定期组织人员参加技能培训活动,学习先进的技术和理念。学员在学习中加入个人工作经验,从而不断提高个人能力。此外,学校还可以组织人员进行专业技能比赛,考察技术人员的综合能力,设置一些趣味性的知识互动竞赛,在良性竞争中提高人员的专业技能,从而促进高职院校计算机信息安全体系的进一步完善。 3.2应用数字签名技术 很多软件安全技术可以运用于计算机安全防护。在众多软件技术中,使用最普遍的是数字签名技术。国内外的安全组网部门都对该项技术给予了肯定[1]。数据签名技术是通过特定的代码,将用户数据加密。加密后的数据不会被轻易破解,这能确保在传输过程中数据的安全性和稳定性,为计算机系统的安全提供保障。 3.2.1数字签名概念 数字签名是一种形如纸上签名的物理签名,由加密和验证两个方面组成。(1)加密,即将相应的数据通过计算机语言进行加密。(2)验证,即让数据的拥有者能够获取自身数据。在实践中,数字签名需要两种以上的算法作为技术支撑。通俗来说,数字签名的加密性体现在只有数据的发送者能够破解密码,别人没有办法伪造秘钥,同时这串数据也能对发送者的身份进行验证。 3.2.2数字签名技术分类 当前,从接收对象角度而言,常规的数字签名技术大致可以分为以下两种类型:个人单独签名、多重数据签名。(1)个人单独签名,指的是一对一的形式,一台计算机对应一个数据的加密模式,在数据的处理中仅对单一的数据进行加密传输,形成一定的编码和格式之后,再传输到指定的计算机网络当中,该过程体现单一性和独立性。(2)多重数据签名模式,针对一对多的结构,首要条件是先对整个数据进行加密。当该数据需要多人查看并且进行大面积传输时,会产生多个加密文件,形成多个秘钥。发送者通过签名顺序,逐一传输到每一个接收者的网络当中,为个人配置一串秘钥,用于打开文件内容。每个环节都必须保证秘钥的准确性。当某一环节的传输出现异常,计算机系统会在后台进行分析,终止文件传输,再次确认无误之后才能保证文件的继续传输,最后的签名者完成步骤之后,终止传输到接收者计算机之上。高职院校在计算机信息安全数据传输过程中,为保证数据的真实性和准确性,通常采取以下两种防护应用:(1)大素数因子分解难题的数字签名应用。其中,最常见的是RSA签名体制和Rbani签名方案两种。RSA签名体制在生活当中应用最为广泛。签名者通过自己的私钥来完成签名,验证者通过签名者提供的公钥来完成验证。(2)离散对数难题数字签名技术。在指数应算方面,离散对数难题的数字签名方案要比大素数因子分解难题签名技术更加简单便捷,处理方式更为清晰明了,能够解决的设计方案也更加详细、新颖。常见方案有Schnorr数字签名方案和DSA方案等。 3.2.3数字签名技术的应用实践 数字签名技术未来有望代替传统签名或是印章验证手段,通过计算机语言形式,保障网络信息安全。该手段可以有效防止高职院校计算机信息安全数据被篡改,防止数据完整性遭到破坏。传统验证方式的弊端是身份和信息容易被伪造和被修改。高职院校应用数据签名技术,可以保证数据的完整性。只有当数据处于完整且加密状态时,才能实现网络共享[3]。数字签名技术增加了信息传输的时效性和流水号,用户在接收信息时可以判断接收日期或确认是否已经接收数据,能明确对方对该数据的使用情况。在高职院校计算机信息安全计算机网络中,数字签名技术的功能类同于数据传输里双方的见证人,保障双方交易的顺利进行。 3.3高职院校加强对校园主体的网络安全监管 当前,社会处于信息高速发展的时代,计算机的广泛普及和互联网的应用渗透到人们生产、生活的各个方面。计算机网络的构建在不断完善当中,逐渐形成由计算机系统主导,数据通信和网络系统软件为媒介的网络体系。信息安全无处不在,对社会经济和交流的作用非同一般。很多学生或教师缺乏安全防护意识,在注册社交账号时,为了方便自己记忆,密码设置得过于简单或是没有遵守相关网络安全使用守则,导致账号身份信息外泄,社交账号被不法分子利用,对个人财产、学习、工作和社交产生恶劣的影响。因此,高职院校必须重视校园主体使用网络时的安全管理,要求学生遵守网络安全使用规范,强化信息安全教育,从增强个人安全意识、查杀计算机设备病毒、建设技术安全防火墙和加密防护多元化角度,完善高职院校的信息安全体系建设,保障网络活动的安全性和信息传输的机密性和完整性[4]。具体来说,高职院校可以定期开展网络安全培训工作,同时教教师和学生如何辨别违法、违规等不良网络信息,加大对校园信息网络用户的安全教育力度。学校可以考虑开展相应的与网络安全相关的活动,如组织学生设计并参与网络安全辩论赛、知识竞赛、信息安全科普、网络安全情景剧等,来教育学生。一些学生在信息被泄露后,选择默不作声地承受财产被诈骗、盗取的损失,删除违法违规信息,缺少举报盗用信息者的安全意识。教师要培养学生的公民意识和社会责任感。在遇到信息被盗用的情况时,学生要及时向技术安全人员求助,对恶意违规使用信息网络行为进行举报,在遇到重大信息安全事件时可以向相关公安网络监管部门反映,不能让网络成为违法犯罪的法外之地。同时,学生也要养成良好的网络使用习惯,在网络中规范自身行为,遵守相关网络安全条例。 4结语 网络已经成为人们生活、工作中的重要组成部分。不安全的网络环境对公民个人权益、财产安全、社会稳定乃至国家安全都会构成一定威胁。21世纪是信息化时代,构建良好的计算机信息安全环境是高职院校每一个个体的责任和义务。只有积极引进新型计算机信息安全技术,培养优秀的计算机信息安全技术人才,方能提高校园计算机信息安全管理的工作质量,最终构建一个安全、绿色的计算机信息安全环境。 作者:邢嘉 单位:青岛酒店管理职业技术学院
光电子论文:纳米光电子器件研究论文 1纳米导线激光器 2001年,美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员在只及人的头发丝千分之一的纳米光导线上制造出世界最小的激光器-纳米激光器。这种激光器不仅能发射紫外激光,经过调整后还能发射从蓝色到深紫外的激光。研究人员使用一种称为取向附生的标准技术,用纯氧化锌晶体制造了这种激光器。他们先是"培养"纳米导线,即在金层上形成直径为20nm~150nm,长度为10000nm的纯氧化锌导线。然后,当研究人员在温室下用另一种激光将纳米导线中的纯氧化锌晶体激活时,纯氧化锌晶体会发射波长只有17nm的激光。这种纳米激光器最终有可能被用于鉴别化学物质,提高计算机磁盘和光子计算机的信息存储量。 2紫外纳米激光器 继微型激光器、微碟激光器、微环激光器、量子雪崩激光器问世后,美国加利福尼亚伯克利大学的化学家杨佩东及其同事制成了室温纳米激光器。这种氧化锌纳米激光器在光激励下能发射线宽小于0.3nm、波长为385nm的激光,被认为是世界上最小的激光器,也是采用纳米技术制造的首批实际器件之一。在开发的初始阶段,研究人员就预言这种ZnO纳米激光器容易制作、亮度高、体积小,性能等同甚至优于GaN蓝光激光器。由于能制作高密度纳米线阵列,所以,ZnO纳米激光器可以进入许多今天的GaAs器件不可能涉及的应用领域。为了生长这种激光器,ZnO纳米线要用催化外延晶体生长的气相输运法合成。首先,在蓝宝石衬底上涂敷一层1nm~3.5nm厚的金膜,然后把它放到一个氧化铝舟上,将材料和衬底在氨气流中加热到880℃~905℃,产生Zn蒸汽,再将Zn蒸汽输运到衬底上,在2min~10min的生长过程内生成截面积为六边形的2μm~10μm的纳米线。研究人员发现,ZnO纳米线形成天然的激光腔,其直径为20nm~150nm,其大部分(95%)直径在70nm~100nm。为了研究纳米线的受激发射,研究人员用Nd:YAG激光器(266nm波长,3ns脉宽)的四次谐波输出在温室下对样品进行光泵浦。在发射光谱演变期间,光随泵浦功率的增大而激射,当激射超过ZnO纳米线的阈值(约为40kW/cm)时,发射光谱中会出现最高点,这些最高点的线宽小于0.3nm,比阈值以下自发射顶点的线宽小1/50以上。这些窄的线宽及发射强度的迅速提高使研究人员得出结论:受激发射的确发生在这些纳米线中。因此,这种纳米线阵列可以作为天然的谐振腔,进而成为理想的微型激光光源。研究人员相信,这种短波长纳米激光器可应用在光计算、信息存储和纳米分析仪等领域中。 3量子阱激光器 2010年前后,蚀刻在半导体片上的线路宽度将达到100nm以下,在电路中移动的将只有少数几个电子,一个电子的增加和减少都会给电路的运行造成很大影响。为了解决这一问题,量子阱激光器就诞生了。在量子力学中,把能够对电子的运动产生约束并使其量子化的势场称之成为量子阱。而利用这种量子约束在半导体激光器的有源层中形成量子能级,使能级之间的电子跃迁支配激光器的受激辐射,这就是量子阱激光器。目前,量子阱激光器有两种类型:量子线激光器和量子点激光器。 3.1量子线激光器 近日,科学家研制出功率比传统激光器大1000倍的量子线激光器,从而向创造速度更快的计算机和通信设备迈进了一大步。这种激光器可以提高音频、视频、因特网及其他采用光纤网络的通信方式的速度,它是由来自耶鲁大学、位于新泽西洲的朗讯科技公司贝尔实验室及德国德累斯顿马克斯·普朗克物理研究所的科学家们共同研制的。这些较高功率的激光器会减少对昂贵的中继器的要求,因为这些中继器在通信线路中每隔80km(50mile)安装一个,再次产生激光脉冲,脉冲在光纤中传播时强度会减弱(中继器)。 3.2量子点激光器 由直径小于20nm的一堆物质构成或者相当于60个硅原子排成一串的长度的量子点,可以控制非常小的电子群的运动而不与量子效应冲突。科学家们希望用量子点代替量子线获得更大的收获,但是,研究人员已制成的量子点激光器却不尽人意。原因是多方面的,包括制造一些大小几乎完全相同的电子群有困难。大多数量子装置要在极低的温度条件下工作,甚至微小的热量也会使电子变得难以控制,并且陷入量子效应的困境。但是,通过改变材料使量子点能够更牢地约束电子,日本电子技术实验室的松本和斯坦福大学的詹姆斯和哈里斯等少数几位工程师最近已制成可在室温下工作的单电子晶体管。但很多问题仍有待解决,开关速度不高,偶然的电能容易使单个电子脱离预定的路线。因此,大多数科学家正在努力研制全新的方法,而不是仿照目前的计算机设计量子装置。 4微腔激光器 微腔激光器是当代半导体研究领域的热点之一,它采用了现代超精细加工技术和超薄材料加工技术,具有高集成度、低噪声的特点,其功耗低的特点尤为显著,100万个激光器同时工作,功耗只有5W。 该激光器主要的类型就是微碟激光器,即一种形如碟型的微腔激光器,最早由贝尔实验室开发成功。其内部为采用先进的蚀刻工艺蚀刻出的直径只有几微米、厚度只有100nm的极薄的微型园碟,园碟的周围是空气,下面靠一个微小的底座支撑。由于半导体和空气的折射率相差很大,微碟内产生的光在此结构内发射,直到所产生的光波积累足够多的能量后沿着它的边缘折射,这种激光器的工作效率很高、能量阈值很低,工作时只需大约100μA的电流。 长春光学精密机械学院高功率半导体激光国家重点实验室和中国科学院北京半导体研究所从经典量子电动力学理论出发研究了微碟激光器的工作原理,采用光刻、反应离子刻蚀和选择化学腐蚀等微细加工技术制备出直径为9.5μm、低温光抽运InGaAs/InGaAsP多量子阱碟状微腔激光器。它在光通讯、光互联和光信息处理等方面有着很好的应用前景,可用作信息高速公路中最理想的光源。 微腔光子技术,如微腔探测器、微腔谐振器、微腔光晶体管、微腔放大器及其集成技术研究的突破,可使超大规模集成光子回路成为现实。因此,包括美国在内的一些发达国家都在微腔激光器的研究方面投人大量的人力和物力。长春光机与物理所的科技人员打破常规,用光刻方法实现了碟型微腔激光器件的图形转移,用湿法及干法刻蚀技术制作出碟型微腔结构,在国内首次研制出直径分别为8μm、4.5μm和2μm的光泵浦InGaAs/InGaAsP微碟激光器。其中,2μm直径的微碟激光器在77K温度下的激射阔值功率为5μW,是目前国际上报道中的最好水平。此外,他们还在国内首次研制出激射波长为1.55μm,激射阈值电流为2.3mA,在77K下激射直径为10μm的电泵浦InGaAs/InGaAsP微碟激光器以及国际上首个带有引出电极结构的电泵浦微柱激光器。值得一提的是,这种微碟激光器具有高集成度、低阈值、低功耗、低噪声、极高的响应、可动态模式工作等优点,在光通信、光互连、光信息处理等方面的应用前景广阔,可用于大规模光子器件集成光路,并可与光纤通信网络和大规模、超大规模集成电路匹配,组成光电子信息集成网络,是当代信息高速公路技术中最理想的光源;同时,可以和其他光电子元件实现单元集成,用于逻辑运算、光网络中的光互连等。 5新型纳米激光器 据报道,世界上最早的纳米激光器是由美国加州大学伯克利分校的科学家于2001年制造的,当时使用的是氧化锌纳米线,可发射紫外光,经过调整后还能发射从蓝色到深紫外的激光。但是,美中不足的是只有用另一束激光将纳米线中的氧化锌晶体激活,其才会发射出激光。而新型纳米激光器具备了电子自动开关的性能,无需借助外力激活,这无疑会使其实用性大为增强。 论文关键词:纳米导线激光器;紫外纳米激光器;量子阱激光器;微腔激光器;新型纳米激光器 论文摘要:纳米光电子技术是一门新兴的技术,近年来越来越受到世界各国的重视,而随着该技术产生的纳米光电子器件更是成为了人们关注的焦点。主要介绍了纳米光电子器件的发展现状。 光电子论文:光电子器件研究论文 一、薄膜制备技术 薄膜制备方法多种多样,总的说来可以分为两种——物理的和化学的。物理方法指在薄膜的制备过程中,原材料只发生物理的变化,而化学方法中,则要利用到一些化学反应才能得到薄膜。 1.化学气相淀积法(CVD) 目前光电子器件的制备中常用的化学方法主要有等离子体增强化学气相淀积(PECVD)和金属有机物化学气相淀积(MOCVD)。 化学气相淀积是制备各种薄膜的常用方法,利用这一技术可以在各种基片上制备多种元素及化合物薄膜。传统的化学气相淀积一般需要在高温下进行,高温常常会使基片受到损坏,而等离子体增强化学气相淀积(PECVD)则能解决这一问题。等离子体的基本作用是促进化学反应,等离子体中的电子的平均能量足以使大多数气体电离或分解。用电子动能代替热能,这就大大降低了薄膜制备环境的温度,采用PECVD技术,一般在1000℃以下。利用PECVD技术可以制备SiO2、Si3N4、非晶Si:H、多晶Si、SiC等介电和半导体膜,能够满足光电子器件的研发和制备对新型和优质材料的大量需求。 金属有机物化学气相淀积(MOCVD)是利用有机金属热分解进行气相外延生长的先进技术,目前主要用于化合物半导体的薄膜气相生长,因此在以化合物半导体为主的光电子器件的制备中,它是一种常用的方法。利用MOCVD技术可以合成组分按任意比例组成的人工合成材料,薄膜厚度可以精确控制到原子级,从而可以很方便的得到各种薄膜结构型材料,如量子阱、超晶格等。这种技术使得量子阱结构在激光器和LED等器件中得到广泛的应用,大大提高了器件性能。2.物理气相淀积(PVD) 化学反应一般需要在高温下进行,基片所处的环境温度一般较高,这样也就同时限制了基片材料的选取。相对于化学气相淀积的这些局限性,物理气相淀积(PVD)则显示出其独有的优越性,它对淀积材料和基片材料均没有限制。制备光电子器件的薄膜常用的PVD技术有蒸发冷凝法、溅射法和分子束外延。 蒸发冷凝法是薄膜制备中最为广泛使用的一种技术,它是在真空环境下,给待蒸发物提供足够的热量以获得蒸发所必需的蒸汽压,在适当的温度下,蒸发粒子在基片上凝结,实现薄膜沉积。蒸发冷凝法按加热源的不同有可分为电阻加热法、等离子体加热法、高频感应法、激光加热法和电子束加热法,后两种在光电子器件的制备中比较常用。 电子束加热法是将高速电子束打到待蒸发材料上,电子的动能迅速转换成热能,是材料蒸发。它的优点是可以避免待蒸发材料与坩埚发生反应,从而得到高纯的薄膜材料。近年来人们又研制出具有磁聚焦和磁弯曲的电子束蒸发装置,使用这样的装置,电子束可以被聚焦到位于基片之间的一个或多个支架中的待蒸发物上。 激光蒸发法是一种在高真空下制备薄膜的技术,激光作为热源使待蒸镀材料蒸发。激光源放置在真空室外部,激光光束通过真空室窗口打到待蒸镀材料上使之蒸发,最后沉积在基片上。激光蒸发法具有超清洁、蒸发速度快、容易实现顺序多元蒸发等优点。后来人们使用脉冲激光,可使原材料在很高温度下迅速加热和冷却,瞬间蒸发在靶的某一小区域得以实现。由于脉冲激光可产生高功率脉冲,完全可以创造瞬间蒸发的条件,因此脉冲激光蒸发法对于化合物材料的组元蒸发具有很大优势。使用激光蒸发法可以得到光学性质较好的薄膜材料,包括ZnO和Ge膜等。 溅射是指具有足够高能量的粒子轰击固体表面(靶)使其中的原子或分子发射出来。这些被溅射出来的粒子带有一定的动能,并具有方向性。将溅射出来的物质沉积到基片上形成薄膜的方法成为溅射法,它也是物理气相淀积法的一种。溅射法又分直流溅射、离子溅射、射频溅射和磁控溅射,目前用的比较多的是后两种。在溅射靶上加有射频电压的溅射称为射频溅射,它是适用于各种金属和非金属材料的一种溅射淀积方法。磁控溅射的原理是,溅射产生的二次电子在阴极位降区内被加速称为高能电子,但它们并不直接飞向阴极,而是在电场和磁场的联合作用下进行近似摆线的运动。在运动中高能电子不断地与气体分子发生碰撞,并向后者转移能量,使之电离而本身成为低能电子。这些低能电子沿磁力线漂移到阴极附近的辅助阳极而被吸收,从而避免了高能电子对基片的强烈轰击,同时,电子要经过大约上百米的飞行才能到达阳极,碰撞频率大约为107/s,因此磁控溅射的电离效率高。磁控溅射不仅可以得到很高的溅射速率,而且在溅射金属时还可以避免二次电子轰击而使基板保持接近冷态。 分子束外延(MBE)技术是一种可在原子尺度上精确控制外延厚度、掺杂和界面平整度的超薄层薄膜制备技术。所谓“外延”就是在一定的单晶材料衬底上,沿着衬底的某个指数晶面向外延伸生长一层单晶薄膜。分子束外延是在超高真空条件下,精确控制原材料的分子束强度,把分子束射入被加热的底片上而进行外延生长的。由于其蒸发源、监控系统和分析系统的高性能和真空环境的改善,能够得到极高质量的薄膜单晶体,可以说它是一种以真空蒸镀为基础的一种全新的薄膜生长方法。 三、结语 薄膜技术是研制新材料、新结构的重要方法之一,用薄膜技术制作的薄膜材料不仅具有优良的光电性能、钝化性能、强的阻挡杂质粒子扩散以及抗水汽渗透能力,在光电子器件中得到广泛的应用,主要用来充当绝缘层、钝化保护层以及各种敏感膜层等,而且还具有很高的硬度和强的化学稳定性,从而在材料改性技术领域中也将有着广阔的应用前景。【摘要】本文介绍了在光电子器件制造中常用的几种薄膜技术的原理以及各自的特点。 光电子论文:光电子产业发展研究论文 论文关键词:世界光电子技术和产业的发展;我国的光电子技术和产业 论文摘要:光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备,预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。 如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出:“90年代,全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展,谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论:“21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……”,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。 1世界光电子技术和产业的发展 光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。 Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。 2我国的光电子技术和产业 近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。 掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。 但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。 我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域,与世界发达国家几乎同时起步。但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限,而国际上光电子产业已经进入加速发展阶段,留给我们的时间只有三到五年,如果我们不在目前产业化的技术发展阶段进入,就会失去大好时机。机不可失,时不再来,到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补,也许会彻底失去时机,受制于人。 如果一个国家在一代元件上没有足够的投资以发展自主能力,就会给外国竞争者提供进入并占领下几代技术市场的机会。因而在关键器件、部件等方面,要通过引进社会资金和风险投资,知识产权入股、开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐,鼓励科研人员成果转化。只要贯彻有“有所为,有所不为”的方针,狠抓创新和高技术成果转化,打破行业界限,按市场机制联合国内相关研究和开发单位,共同作好光电子产业化的工作,就一定能发展我国的光电子事业,有望在研究上取得突破,在产业上形成规模经济,取得我国在该领域应有的市场份额。 光电子论文:光电子产业发展论文 论文关键词:世界光电子技术和产业的发展;我国的光电子技术和产业 论文摘要:光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备,预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。 如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出:“90年代,全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展,谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论:“21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……”,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。 1世界光电子技术和产业的发展 光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。 Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。 2我国的光电子技术和产业 近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位。国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。 掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。 但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。 我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域,与世界发达国家几乎同时起步。但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限,而国际上光电子产业已经进入加速发展阶段,留给我们的时间只有三到五年,如果我们不在目前产业化的技术发展阶段进入,就会失去大好时机。机不可失,时不再来,到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补,也许会彻底失去时机,受制于人。 如果一个国家在一代元件上没有足够的投资以发展自主能力,就会给外国竞争者提供进入并占领下几代技术市场的机会。因而在关键器件、部件等方面,要通过引进社会资金和风险投资,知识产权入股、开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐,鼓励科研人员成果转化。只要贯彻有“有所为,有所不为”的方针,狠抓创新和高技术成果转化,打破行业界限,按市场机制联合国内相关研究和开发单位,共同作好光电子产业化的工作,就一定能发展我国的光电子事业,有望在研究上取得突破,在产业上形成规模经济,取得我国在该领域应有的市场份额。 光电子论文:纳米光电子器件发展论文 论文关键词:纳米导线激光器;紫外纳米激光器;量子阱激光器;微腔激光器;新型纳米激光器 论文摘要:纳米光电子技术是一门新兴的技术,近年来越来越受到世界各国的重视,而随着该技术产生的纳米光电子器件更是成为了人们关注的焦点。主要介绍了纳米光电子器件的发展现状。 1纳米导线激光器 2001年,美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员在只及人的头发丝千分之一的纳米光导线上制造出世界最小的激光器-纳米激光器。这种激光器不仅能发射紫外激光,经过调整后还能发射从蓝色到深紫外的激光。研究人员使用一种称为取向附生的标准技术,用纯氧化锌晶体制造了这种激光器。他们先是"培养"纳米导线,即在金层上形成直径为20nm~150nm,长度为10000nm的纯氧化锌导线。然后,当研究人员在温室下用另一种激光将纳米导线中的纯氧化锌晶体激活时,纯氧化锌晶体会发射波长只有17nm的激光。这种纳米激光器最终有可能被用于鉴别化学物质,提高计算机磁盘和光子计算机的信息存储量。 2紫外纳米激光器 继微型激光器、微碟激光器、微环激光器、量子雪崩激光器问世后,美国加利福尼亚伯克利大学的化学家杨佩东及其同事制成了室温纳米激光器。这种氧化锌纳米激光器在光激励下能发射线宽小于0.3nm、波长为385nm的激光,被认为是世界上最小的激光器,也是采用纳米技术制造的首批实际器件之一。在开发的初始阶段,研究人员就预言这种ZnO纳米激光器容易制作、亮度高、体积小,性能等同甚至优于GaN蓝光激光器。由于能制作高密度纳米线阵列,所以,ZnO纳米激光器可以进入许多今天的GaAs器件不可能涉及的应用领域。为了生长这种激光器,ZnO纳米线要用催化外延晶体生长的气相输运法合成。首先,在蓝宝石衬底上涂敷一层1nm~3.5nm厚的金膜,然后把它放到一个氧化铝舟上,将材料和衬底在氨气流中加热到880℃~905℃,产生Zn蒸汽,再将Zn蒸汽输运到衬底上,在2min~10min的生长过程内生成截面积为六边形的2μm~10μm的纳米线。研究人员发现,ZnO纳米线形成天然的激光腔,其直径为20nm~150nm,其大部分(95%)直径在70nm~100nm。为了研究纳米线的受激发射,研究人员用Nd:YAG激光器(266nm波长,3ns脉宽)的四次谐波输出在温室下对样品进行光泵浦。在发射光谱演变期间,光随泵浦功率的增大而激射,当激射超过ZnO纳米线的阈值(约为40kW/cm)时,发射光谱中会出现最高点,这些最高点的线宽小于0.3nm,比阈值以下自发射顶点的线宽小1/50以上。这些窄的线宽及发射强度的迅速提高使研究人员得出结论:受激发射的确发生在这些纳米线中。因此,这种纳米线阵列可以作为天然的谐振腔,进而成为理想的微型激光光源。研究人员相信,这种短波长纳米激光器可应用在光计算、信息存储和纳米分析仪等领域中。 3量子阱激光器 2010年前后,蚀刻在半导体片上的线路宽度将达到100nm以下,在电路中移动的将只有少数几个电子,一个电子的增加和减少都会给电路的运行造成很大影响。为了解决这一问题,量子阱激光器就诞生了。在量子力学中,把能够对电子的运动产生约束并使其量子化的势场称之成为量子阱。而利用这种量子约束在半导体激光器的有源层中形成量子能级,使能级之间的电子跃迁支配激光器的受激辐射,这就是量子阱激光器。目前,量子阱激光器有两种类型:量子线激光器和量子点激光器。 3.1量子线激光器 近日,科学家研制出功率比传统激光器大1000倍的量子线激光器,从而向创造速度更快的计算机和通信设备迈进了一大步。这种激光器可以提高音频、视频、因特网及其他采用光纤网络的通信方式的速度,它是由来自耶鲁大学、位于新泽西洲的朗讯科技公司贝尔实验室及德国德累斯顿马克斯·普朗克物理研究所的科学家们共同研制的。这些较高功率的激光器会减少对昂贵的中继器的要求,因为这些中继器在通信线路中每隔80km(50mile)安装一个,再次产生激光脉冲,脉冲在光纤中传播时强度会减弱(中继器)。 3.2量子点激光器 由直径小于20nm的一堆物质构成或者相当于60个硅原子排成一串的长度的量子点,可以控制非常小的电子群的运动而不与量子效应冲突。科学家们希望用量子点代替量子线获得更大的收获,但是,研究人员已制成的量子点激光器却不尽人意。原因是多方面的,包括制造一些大小几乎完全相同的电子群有困难。大多数量子装置要在极低的温度条件下工作,甚至微小的热量也会使电子变得难以控制,并且陷入量子效应的困境。但是,通过改变材料使量子点能够更牢地约束电子,日本电子技术实验室的松本和斯坦福大学的詹姆斯和哈里斯等少数几位工程师最近已制成可在室温下工作的单电子晶体管。但很多问题仍有待解决,开关速度不高,偶然的电能容易使单个电子脱离预定的路线。因此,大多数科学家正在努力研制全新的方法,而不是仿照目前的计算机设计量子装置。 4微腔激光器 微腔激光器是当代半导体研究领域的热点之一,它采用了现代超精细加工技术和超薄材料加工技术,具有高集成度、低噪声的特点,其功耗低的特点尤为显著,100万个激光器同时工作,功耗只有5W。该激光器主要的类型就是微碟激光器,即一种形如碟型的微腔激光器,最早由贝尔实验室开发成功。其内部为采用先进的蚀刻工艺蚀刻出的直径只有几微米、厚度只有100nm的极薄的微型园碟,园碟的周围是空气,下面靠一个微小的底座支撑。由于半导体和空气的折射率相差很大,微碟内产生的光在此结构内发射,直到所产生的光波积累足够多的能量后沿着它的边缘折射,这种激光器的工作效率很高、能量阈值很低,工作时只需大约100μA的电流。 长春光学精密机械学院高功率半导体激光国家重点实验室和中国科学院北京半导体研究所从经典量子电动力学理论出发研究了微碟激光器的工作原理,采用光刻、反应离子刻蚀和选择化学腐蚀等微细加工技术制备出直径为9.5μm、低温光抽运InGaAs/InGaAsP多量子阱碟状微腔激光器。它在光通讯、光互联和光信息处理等方面有着很好的应用前景,可用作信息高速公路中最理想的光源。 微腔光子技术,如微腔探测器、微腔谐振器、微腔光晶体管、微腔放大器及其集成技术研究的突破,可使超大规模集成光子回路成为现实。因此,包括美国在内的一些发达国家都在微腔激光器的研究方面投人大量的人力和物力。长春光机与物理所的科技人员打破常规,用光刻方法实现了碟型微腔激光器件的图形转移,用湿法及干法刻蚀技术制作出碟型微腔结构,在国内首次研制出直径分别为8μm、4.5μm和2μm的光泵浦InGaAs/InGaAsP微碟激光器。其中,2μm直径的微碟激光器在77K温度下的激射阔值功率为5μW,是目前国际上报道中的最好水平。此外,他们还在国内首次研制出激射波长为1.55μm,激射阈值电流为2.3mA,在77K下激射直径为10μm的电泵浦InGaAs/InGaAsP微碟激光器以及国际上首个带有引出电极结构的电泵浦微柱激光器。值得一提的是,这种微碟激光器具有高集成度、低阈值、低功耗、低噪声、极高的响应、可动态模式工作等优点,在光通信、光互连、光信息处理等方面的应用前景广阔,可用于大规模光子器件集成光路,并可与光纤通信网络和大规模、超大规模集成电路匹配,组成光电子信息集成网络,是当代信息高速公路技术中最理想的光源;同时,可以和其他光电子元件实现单元集成,用于逻辑运算、光网络中的光互连等。 5新型纳米激光器 据报道,世界上最早的纳米激光器是由美国加州大学伯克利分校的科学家于2001年制造的,当时使用的是氧化锌纳米线,可发射紫外光,经过调整后还能发射从蓝色到深紫外的激光。但是,美中不足的是只有用另一束激光将纳米线中的氧化锌晶体激活,其才会发射出激光。而新型纳米激光器具备了电子自动开关的性能,无需借助外力激活,这无疑会使其实用性大为增强。 光电子论文:光电子技术产业管理论文 论文关键词:世界光电子技术和产业的发展;我国的光电子技术和产业 论文摘要:光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备,预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。 如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出:“90年代,全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展,谁在光电子产业方面取得主动权,谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论:“21世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……”,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。 1世界光电子技术和产业的发展 光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料,光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输,到20世纪末将达到85%,但从目前光纤通信的整体水平来看,仍处于初级阶段,光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前,各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力)、掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大,具有输出功率高、噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计,到2003年,光电子产业的总产值将达2000亿美元。 Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。 2我国的光电子技术和产业 近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位。 国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。 掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。 但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。 我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域,与世界发达国家几乎同时起步。但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限,而国际上光电子产业已经进入加速发展阶段,留给我们的时间只有三到五年,如果我们不在目前产业化的技术发展阶段进入,就会失去大好时机。机不可失,时不再来,到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补,也许会彻底失去时机,受制于人。 如果一个国家在一代元件上没有足够的投资以发展自主能力,就会给外国竞争者提供进入并占领下几代技术市场的机会。因而在关键器件、部件等方面,要通过引进社会资金和风险投资,知识产权入股、开发人员持股等方式加快我国光电子成果的产业化步伐,鼓励科研人员成果转化。只要贯彻有“有所为,有所不为”的方针,狠抓创新和高技术成果转化,打破行业界限,按市场机制联合国内相关研究和开发单位,共同作好光电子产业化的工作,就一定能发展我国的光电子事业,有望在研究上取得突破,在产业上形成规模经济,取得我国在该领域应有的市场份额。 光电子论文:应用型本科院校光电子专业培养方案创新研究 摘 要:笔者从“专业对接产业”的角出发,针对目前应用型本科院校光电子专业人才培养与行业需求脱钩,培养方案缺乏特色的现状,走访了浙江省的光电子行业,提出了以产业链下游的光电子器件和系统集成领域为专业的对接点,确定专业培养的核心知识与核心能力,进行光电子专业培养方案的改革和创新策略,即在课程体系、实践课程、教学管理与考核、师资队伍建设及实践场所建设等方面进行改革。 关键词:应用型本科院校;光电子;培养方案 光电子技术是世纪之交继微电子技术之后迅速兴起的一个高科技领域。光电子产业涵盖了与光电子技术有关的光电材料与元器件、光通信、激光、光电显示、光存储、红外等细分行业,作为典型的高附加值产业,受到众多国家的广泛关注,已经成为当今信息技术中发展最快的高新技术产业。到目前为止,浙江省已建成10个各具特色、不同层次的光电子产业特色园区。宁波及周边地区的光电子产业代表着浙江省的重点产业和优势产业,宁波及周边地区的光电子产业代表着浙江省的重点产业和优势产业,目前全市光电子技术企业有2000多家,但大多数企业规模不大,主要生产比较简单的光电子产品,普遍缺乏科研攻关能力,企业的可持续发展受到极大的制约,这些企业需要大量的专业技术人才来提高企业的技术核心竞争力。2013年宁波人才紧缺指数显示,宁波光电子专业技术人才的缺口很大,例如,近两年电工电器领域的光学工程师的紧缺程度一直处于橙色预警状态。 为了满足光电子产业快速增长对专业人才的需求,国内许多大学近几年纷纷开办了与光电子相关的专业。然而,由于光电子产业具有涵盖范围广,产业细分度高的特点,作为一个相对较新的专业,找准专业培养方向的定位,达到专业与产业的有效对接,及时调整专业方向和培养方案,是提高专业的人才培养质量,逐步解决光电子产业升级所面临的人才紧缺问题的关键。另外,为了解决中国就业结构型矛盾问题,教育部日前明确了部分高等院校向技术技能型教育转变的改革方向。同时,新一轮的高考制度改革也开始启动,这为地方性本科院校的发展提出新的挑战和机遇。因此,如何在专业对接产业的视角下,适时调整专业培养方向,改革培养方案,培育特色鲜明的优势、品牌专业是地方性应用型本科院校建设和发展的关键[1-3]。 一、光电子专业培养方案现状 随着就业压力的不断加剧,高校专业方向与就业的相关性问题越来越受到学生、家长、用人部门和政府教育主管部门的关注,并且不断被日益激烈的市场竞争所强化。目前高校的专业方向设置和培养方案与市场需求并不完全契合,这是宁波乃至全国高校中一个比较突出的问题。据统计,宁波高校电子信息类专业和电气信息类专业毕业生毕业后所从事工作与其所学专业的相关度分别为67%和71%,这一数据说明,即使在专业与工作相关度要求较高的工科类学科领域,专业适切性的问题仍然比较突出。 宁波工程学院作为地方性本科院校,定位于培养优秀的工程应用型人才。在这一人才培养目标下,专业方向的调整和培养方案的改革与研究是非常重要的,也是非常紧迫的。宁波工程学院的电子科学技术专业2004年开始本科招生,2009年成为浙江省重点建设专业。目前专业设有电子系统设计和光电子技术两个专业方向。其中,电子系统设计是传统的电子类专业方向,在全国高等院校的电子类专业中几乎均有开设。宁波工程学院的电子系统设计方向发展较早,教学条件相对较好,学生在选择专业方向时比较青睐。然而,该方向的突出问题是技术普遍,缺乏特色。相对而言,光电子技术还是一个新兴的专业方向,它是在近年来随着光电信息产业的快速发展而设立的。目前宁波市仅有包括宁波工程学院在内的两所高校开设了这一专业方向。经过几年的专业建设,该方向的师资力量和科研实力不断提升,然而,学生的培养质量却没有明显改善,学生就业相关度相对较差。根据麦克思学院社会需求与培养质量年度报告显示,电科专业2011届和2012届毕业生工作与专业相关的人数比例分别为45%和51%。其中,光电子方向的这一问题相对而言更为突出。 根据笔者在专业建设过程中的体会和调研走访的发现,宁波工程学院电科专业光电子方向的突出问题是定位不准,专业结构与产业结构和人才需求结构不适应,培养方案缺乏特色。这也是众多高等院校光电子类专业面临的普遍问题[4-8]。面对发展速度快、涵盖内容广的光电子技术这一新兴高科技产业,作为一所普通院校的专业不可能涉及每一个领域。如何能找准专业定位,实现专业与产业的紧密对接,精确地把握人才培养的核心知识和核心能力,制定合理的专业培养方案,是提高宁波工程学院的专业人才培养质量的关键,这还将有助于提升宁波工程学院的专业特色,有利于品牌专业的建设。 二、光电子技术专业人才培养方案创新策略 (一)确定与光电子产业的对接点,准确定位核心知识与能力 应用型本科地方院校的人才培养要根据本地区产业发展需要,培养第一线需要的、具有良好素质的应用型专门人才为目标。宁波工程学院的光电子技术专业人才培养要紧紧围绕浙江省、宁波市及周边地区光电子信息产业发展规划、发展现状和学校办学特点。统计表明,浙江省的光电子产业近年来以年均30%的增长速度快速发展,全省从事光电子产品生产的企业已有500多家,占全省信息产业总值的5%,目前已成为我国光电子产业大省。我省在光通信/光通信/光材料及光伏器件等方面已经形成了系列产品。特别是在光学仪器与光学加工领域,具有国内领先的规模。因此,我省在光电子器件制造和加工领域具有较好的产业基础。因此,在专业培养方案的制定和改革过程中,如何在地方现有的产业基础上把握专业培养目标的对接点是十分关键的。我们从光电子产业链的组成和浙江省光电子行业现状出发,通过前期的大量企业走访和调研分析,深入分析了人才需求,初步确定了以产业链中、下游的光电子器件和系统集成领域作为专业的对接点,如图1的专业培养方案改革示意图所示,在这一产业领域,光电器件作为系统的功能核心,电子系统作为控制核心,二者相辅相成,缺一不可。 另外,宁波工程学院电子科学与技术专业目前已有光电子技术和电子系统设计两个方向。其中,专业在电子系统设计方向具有良好的实践教学条件和师资队伍,在学生培养方面已经取得了较好的培养成果。并且,近几年来,专业在光电子技术方向引入了较好的师资力量,投入大量资金购买仪器设备,建设光电子实验室。选择光电子器件和系统集成作为对接点,可以充分整合、利用本专业在光电子技术和系统设计方面的现有资源,有利于发展“光”“电”融合的专业特色。在确定了本专业与光电子行业的对接点后,我们将紧紧围绕该对接点,以“光”“电”融合为特色,精确提炼专业培养的核心知识和核心能力,并围绕核心知识与核心能力开展课程体系整合与实践环节改革,形成特色鲜明、行业衔接度高的专业培养方案。 图1 光电子专业方向培养方案示意图 (二)以双核培养为中心,建设光电子课程体系,加强实践环节改革 1.围绕光电子专业的核心知识和能力构建课程体 系。首先,以专业核心课程建设为突破口,优化整合现有课程,进行实践环节改革,建立与光电子产业对接的课程体系。新建课程体系将分为四个模块,分别为基础课程模块、专业核心课程模块、专业选修课程模块以及实践课程模块。基础课程模块主要培养学生职业基础能力和人文素养,主要包括英语、思想政治教育、身体素质培养、文献检索与写作、职业规划以及人文艺术类课程。专业核心课程模块主要培养学生的专业核心知识,主要包括物理电子、应用光学和系统设计类课程,专业选修课程模块主要围绕光电子产业领域的新应用和新发展,拓展学生的知识范围,培养学生可持续发展能力,主要包括“光伏电子技术”、“半导体器件工艺”、“信号处理”等课程。 2.实践课程模块是本次改革的重中之重,着重培养学生的核心实践能力。在整个课程体系中,实践课程的学时比例将大幅提升,加大实习实训的比重。在课程设置上,以典型职业活动为线索确定专业实践课程设置,按照企业工作过程设计课程,以工作任务来整合实践课程内容。我们将新开“应用光学设计”和“半导体照明应用技术”两门课程,并以这两门课作为实践改革试点,对接企业环境建设实践实训场所。根据职业岗位特点,在校内开设“校中厂”,由企业设计师和专任教师共同指导,并带领学生承接项目、练就技能,实现综合职业能力的培养,在真实的职业环境中,不断提升职业能力和综合素质。 三、“专业对接产业”人才培养方案的实施保障 “专业对接产业”人才培养方案的顺利实施需要各类保障机制的同步改革,主要包括适应“专业对接产业”的教学管理和教学考核方式的改革,适应“专业对接产业”的专业教学团队建设,与课程体系相配套的实践实训场所的建设,以期逐渐建立适应“专业对接产业”的光电子专业人才培养方案的各类保障机制[9-10]。 1.引入光电子企业及行业协会相关人员,建立专业建设指导委员会,参与人才培养方案的调整和优化,专业教学管理和教学考核方案的审定。特别对于实践类课程,明确对核心能力的考核目标,结合企业项目管理和考核方式,加大过程考核比重。对实践环节制定细化的考核制度,用量化的标准衡量和保证学生实践能力的培养质量,建立适应“专业对接产业”目的考核和管理的新途径。 2.调整师资队伍建设思路,制订符合产业发展需要的专业带头人、骨干教师培养计划,通过引进、培养、聘任具有行业影响力的专家教授作为专业带头人,聘任一批行业企业专业人才和能工巧匠作为兼职教师,派遣专任教师到企业中实践、国内外进修培训等途径,加快双师结构专业教学团队建设,组建具有教学、研发和社会能力的双师结构合理的优秀教学团队。 建立“校企互聘互管”的机制,鼓励专人教师下企业锻炼如承担企业科研项目或社会服务项目,并将其作为晋升职称或评先评优的条件之一。建立一支稳定的企业兼职教师队伍,充实教师队伍的力量,最终形成专业带头人、骨干教师、兼职教师和“双师”素质的中、青年教师为主体的多个层次的科学合理的教师团队。目前,学校已经在“双师”型师资培养方面走出了第一步,提出了百名博士进企业的目标,光电子专业每年将有1―2名博士到企业一线参与设计和生产。 3.与课程体系配套的实验实践场所建设是保障“专业对接产业”人才培养方案顺利实施的重要条件,由于光电类实践类课程所需设备“多”而“杂”,并且仪器一般比较精密贵重,因此实验室的建设更需要贵精而不在多,目前,宁波工程学院的电子实验实训中心已建有光电信号检测、光纤通信、激光原理、光电子技术、发光二极管(LED)设计与检测等5个实验室,但是,实验设备普遍面临功能单一、组合型差、自主开发功能缺乏等缺点,因而导致实践训练的能力与企业需求脱节。我将邀请企业技术人员或管理人员指导并参与实践场所和实验室的建设,所购置设备尽量满足模块化、易组合、可替换的特点,并且兼顾自主设计和开发的功能,使其既能满足教学需要,也尽可能贴近实际生产,使学生在校内就能了解企业的真实环境,缩短现代企业人才需求与学校教学的距离。提高实践实验室的开放性,实现实验室的实践教学、学生竞赛、企业项目开发等多功能性。 四、结语 基于专业与产业的精确对接点,找准专业培养方向的定位,提炼光电子专业的核心知识与核心能力,进行课程体系的调整优化以及保障机制的建设,才能实现人才培养方案改革的有的放矢。这是提高应用型本科院校的专业人才培养质量的关键,不仅有助于提升宁波工程学院的专业特色及品牌专业建设,还能培养出适应本地区产业发展需要的应用型专门人才。 光电子论文:现代雷达中的光电子技术 [摘 要]光电子技术的应用与研究不断发展,其中在微波领域内的应用主要是光纤通信,但是随着雷达技术的应用发展,将光电子技术与雷达技术结合有利于实现雷达信号的收集、传输和信息处理等,光电子技术在雷达中的使用效果显著,在微波器件的使用控制中也具有重要作用。本篇文章在此基础上,主要对现代雷达中的光电子技术内容和使用要点进行研究与分析,并探讨其发展前景以及能够产生的经济价值。 [关键词]雷达;光电子技术;要点;前景;方法;分析 光电子技术与其他的电子信息技术合成能够形成信息产业新的核心技术,并广泛应用于光存储、光显示和激光等领域。光电子技术在雷达中的应用改变传统雷达应用模式,充分发挥了光电子技术信息化、科技化和先进化的优势。关于现代雷达中的光电子技术应用主要可以分为以下几个方面: (一)信号传输 光电子技术在雷达中的应用可以通过光纤链路的组成,完成光纤、二极管等要素的调制,在进行信号传输时可以在光波调制中将微波信号传输上,完成这些工作以后需要使用光纤模拟传输微波信号。光纤链路在雷达信号传输中的应用对现代雷达技术应用和信号光纤传输具有重要意义,这项技术在国外发展相对成熟,显示意义明显。雷达传输中使用光纤,传输消耗和传输频率相较于电缆传输较低,并且在这种频段下,光w产生的调制信号和传输消耗具有一致性,从而进一步促进雷达信号传输,达到对雷达系统远程控制的目的。[1] 由于使用的雷达天线还含有一个辐射源,在受到反辐射的影响时,控制中心和天线之间的距离应该设置好。通常情况下,使用同轴电缆传输信号消耗较大,传输指令与天线之间的距离也要控制好,而关于电缆铜量的消耗,会随着频率平方根的增大而增大。同轴电缆传输微波信号的前期,需要在一定的频率范围内完成转变,将信号电平在线路放大器内进行放大,指令中心传输的信号则不需要进行变频,线路放大器不使用也能使信号电平提高,光滤波器和光纤的使用效率也能够提高。要进一步保证其基本的使用性能,增强雷达的抗电磁能力可以通过光缆改变电缆,保证雷达天线远程传输的功能。这种应用方法在军事上具有重要使用作用,提升经济效益的同时创造军事价值。此外,光纤重量轻、体积小,灵活度高,在一些限定空间或场合使用方便,保证雷达信号的传输有效。[2] (二)信号处理 雷达信号处理一般是利用光纤延迟线,其主要构成要素包括调制器和激光器等,属于新型的信号处理器件,在微波射频领域应用较多,光纤延迟线的使用能够促使多种不同信号处理器件的生成。例如在横向匹配滤波器和编码发生器以及相关处理器中可以通过雷达系统的处理充分发挥带宽极宽系统的作用,声波器表面频率较高,功能优越性明显,在雷达信号处理中要控制其频率需要同步使用信号处理器,提升雷达信号处理效果。处理宽带雷达信号时由于雷达信号接收机的分辨率较高,电子情报信号处理时,可以选用大时间的带宽积器件,使用成本相对较低,体声滤器件和同轴电缆也可以用于雷达信号的处理。光纤延迟线不同于其他延迟线,性能更先进,并且同时具有工作频率高和任何延时的特点,其中延迟的介质是单模石英光纤,成本低、性能高,使用价值较高,并且具有综合性优势。因而在雷达信号处理过程中使用光纤延迟线能够充分发挥其在不同处理器件中的构件作用,雷达系统中使用光纤延迟线实现价值最大化,不仅能够在海洋卫星雷达和随机程序发生器中应用,同时还能够在雷达信号处理系统和相控阵天线系统中应用。因而雷达信号处理中使用光纤、光电子技术能够充分发挥信号处理器件和通信系统的实际价值,使用过程中的经济效用显著,总体应用前景较好。[3] (三)达波束光控制 相控阵雷达系统在控制雷达的达波束光时要使用有源单位,继而形成一种具有跟踪效用的尖锐波束,这种波束对电子调控方法具有一定的控制作用,并且能够将辐射单位予以改变,保证相对相位的实现。由于单个单元的控制器件属于电子移相器,这种类型的器件在传统意义上的使用通常可以分为铁氧体移相器和二极管。二极管的工作频率相对比较低,而铁氧移相器的工作频率则较高。铁氧移相器和二极管的体积较大,因而产生的损耗量也比较大,但是在相位连续控制上和在线性度上仍旧存在较大的差异。分配射频功率可以使用光学方法来进一步完成相移,这种优势比较明显。[4] 例如在实现微波相移的过程中可以使用线性连续的方法,在此过程中还能够将相位的体积予以减少,保证及能耗度降低,促进波束的灵活控制。在一般的大型相控阵天线使用中需要多个MMIC收发模块来完成雷达达波束光控制,在一定的自由空间内能够与振荡器形成不同模块的主振荡器锁定,关于参考信号的改动则需要使用同轴电缆的光纤链路,这种有利于在很大程度上减少体积和降低重量。光电技术在雷达达波束光控制中具有重要的使用意义,并且能够促进雷达电子器件的使用功能进一步完善,总体应用前景广阔,在此过程中使用光电子技术促进了新时期下雷达技术变革、发展和使用的经济效益提升。[5] 结语: 从目前情况分析来看,光电子技术应用在微波领域主要以光纤通信为主,且这种应用技术已经相对普及,但是在雷达中的应用尚且不如通信光纤应用普及程度高,随着我国光电子技术研究、发展水平不断提高,将进一步在现代雷达中实现充分使用,总体应用前景乐观。其中光电集成电路和光纤等在雷达数据处理、雷达信号处理、多基地雷达和相控阵天线中使用具有高互联性等多重优点。光电子技术在现代雷达中的应用包括雷达信号传输、雷达信号处理和雷达达波束光控制等几个重要的方面,体现了现代雷达应用光电子技术的先进性和必要性。 光电子论文:探讨光电子技术的发展与应用 [摘要]光电子技术诞生在20世纪的中期,其应用至今,已经发展经历过了半个多世纪,并在许多领域取得了很好的发展态势和应用效果。随着科学技术的迅速发展,社会的科学技术应用不断呈现多样化,光电子技术也呈现了多样化、多领域的发展态势,光电子技术也越来越发展成熟,对世界和时代的进步产生着至关重要的作用,其影响力不断提升。光电子技术,主要由光子技术和电子技术两者结合组成,涉及的范围十分广泛,就目前的发展形势来说,光电子技术很可能⒊晌未来世界经济发展的主要生产力之一,是信息产业的核心内容。文章主要对光电子技术发展现状进行阐述,并分析和研究其在众多相关领域当中的应用。 [关键词]光电子技术;电能;光能 光电子技术主要由光子技术和电子技术两者结合组成,同时,技术中包含的技术理论十分广阔。光电子技术主要涉及光学、电子学、计算机学、光电子学等多个学科领域的专业知识理论,是一种典型的多学科交叉渗透的现代技术,对世界科学技术的发展,对社会经济进步,起着重要的推动作用。光电子技术的研究核心是众多学科中的光子学,支撑技术主要是电子学,这电子学是一种近年来兴起的新型研究学科。因此来说,光电子技术具有很强的兼容性,其中的电子技术相对于微电子技术来说,有着更多的发展空间,优势更加明显,能够在更加广泛的领域得以应用。 1光电子技术相关概述 所谓光电子技术,其全称是光电子信息技术,该技术的核心内容是进行电能和光能的转换,是科学技术中的一种全新的技术,其涵盖了材料科学、精细加工、半导体材料以及固体物理等,是多个领域的综合体。光电子技术的诞生是在20世纪60年代,并在当时开始光电子技术相关设备的生产,从一开始的单一的领域应用,迅速发展至今,已经广泛应用在各个领域和各个行业,比如在军事武器的制造业、医疗行业、电子信息行业以及其他高新制造业等领域,应用十分广泛。而最初的光电子技术的发展,主要得益于无线激光器设备的出现,为光电子技术的发展提供了重要的光频波段支持,随着发展和研究的深入,光电子技术逐渐实现了信息的处理、存储、传输等功能。光电子技术能够通过对光子以及电子的利用,来促使产生一种全新的光子物理现象。随着科学技术的发展,由光电子技术原理构造成的相关硬件设备,组成信息技术中重要的应用成分,也为信息技术的发展提供了无限的可能和广阔的发展空间。比如,可以通过光电子技术将全球所有范围内的电子计算机进行联机,这是通过光电子技术能够简单实现的。当然,也可以利用光电子技术实现卫星和地球的联系,从而组成宇宙性质的联系网络,通过光电子技术,这在未来也是有希望得以实现的。当前,光电子技术可以说是互联网当中最重要的支撑性技术,主要应用在高新技术领域。而在我国来说,光电子技术的起步较晚,但是发展的速度是极快的,已经在我国国内诸多领域得以应用和推广。在光电子技术的应用中,体现出诸多方面的应用优势,具有极高的速度和极大的容量,对于日益增长的信息量处理要求和信息化发展时代要求来说,无疑是至关重要的技术,这也是传统的电子学以及微电子学难以实现的。光电子技术能够实现对信息的高速度和高频率处理,能够将信息从探测到最终处理整个流程融为一体,一气呵成,从而在信息技术领域占据着不可动摇的地位。 2光电子技术的发展现状 21国内发展现状 我国的光电子技术发展起步较晚,但是在我国的发展十分迅速,已经达到世界先进水平,与最先发展光电子技术的发达国家之间的差距不断缩小,已经达到接近水平。光电子技术在国内取得如此大的成就,主要受益于我国政府对科学技术的重视和大力投入。在电子领域的各个方面,我国皆取得了不错的发展成绩,许多方面达到了世界的先进水平,比如在光收发模块、探测器等一些光电子器件上,水准很高,技术水平相当先进,市场份额占比不论是国内还是世界范围内,都有极大的竞争力。在我国,光电子技术的发展存在明显的地区差异性,光电子技术的先进发展主要集中在我国的几个发达地区,比如珠江三角洲地区、长江三角洲地区以及渤海湾地区,这主要是由目前我国区域经济发展现状决定的。另外,在这些发达的地区,高等院校较多,研究所也多,给光电子技术的研发和发展提供了巨大的技术力量保障。 22国外发展现状 国外的光电子技术的发展和应用参差不齐,最为先进的是美国、日本以及欧洲一些国家。尤其是美国,特别看重光电子技术在未来的发展和应用,并将光电子技术列为21世纪最为重要的战略性技术之一,并进行了大量的研究投入。日本在光电子技术方面,近些年来发展十分迅猛,在国际市场上占据着重要地位。欧洲地区的光电子技术发展和应用,以德国最为先进和典型,德国对光电子技术的投入研究较早,进行了大量的研究,因此积累了许多宝贵的研究成果和发展经验,技术基础十分强大。随着全球化的深入发展,“地球村”理念逐步形成,使全球范围内的人类更加紧密地联系在一起,信息通信十分便捷和快速,并对未来的信息产业提出了更高的需求。光电子技术在信息产业方面所做出的重大贡献,对于全球信息交流的促进有着关键的作用。另外,当今世界的互联网技术发展迅速,俨然已经成为互联网的时代。在高速发展的互联网环境下,对信息传输的需求无论是数量上还是效率上,都有着更高的要求,为了满足这个巨大的要求,发展光电子技术无疑是最佳选择。 3光电子技术的应用领域 31信息领域 当今时代,是一个信息化高速发展的时代,无论是现在还是未来,都离不开信息化的支撑。在信息化发展过程中,信息传输和处理流量正呈现质的增长,传统的电子技术已经无法满足当今时代巨大的信息传输和处理。而光子技术的应用,与电子技术进行完美的融合,并产生全新的光电子技术,能够极大扩大信息容量和信息传输速率,比起传统的电子技术优势巨大,能够有效促进信息产业的快速发展。当前在信息领域已经开始大范围开展光电子技术的应用,并取得了极好的影响效果,为信息产业的蓬勃发展带来了更多的可能和广阔空间,提升了信息领域的发展潜力。 32能源领域 能源是地球上赖以生存的重要发展来源。在过去的许多年发展中,世界对能源的需求巨大,依靠传统能源取得了良好的发展成效。但是与此同时,世界发展在能源方面也逐渐显现出诸多发展瓶颈,主要是传统能源的枯竭,以及世界对环境保护的呼声越来越大。因此,当前的主要办法就是进行清洁能源的生产和利用。如何研发出既清洁环保,又能够高效利用的新能源,成为当今世界能源研究的主要议题。而光电子技术,能够将光能转化成热能的这一伟大功能,使得其在新能源领域备受关注,具有极大的新能源产业潜力,市场前景十分广阔。目前在世界范围内,尤其是在一些发达国家中,利用光电子技术获取新能源的方式已经得到应用,在我国也已经进行了初步的应用。 33汽车领域 汽车是当今世界最主要的交通工具之一,随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对汽车的市场需求不断扩大。在汽车领域,人们开始越来越注重汽车的整体功率、能耗、舒适度以及外观等因素,这就意味着需要更加先进的汽车生产技术。光电子技术在汽车领域的应用,使得汽车的功率转化大大提升,并且通过光电子技术,能够对汽车生产材料进行高精度的加工,极大提升了汽车的整体质量和舒适度,减少汽车在使用中的损耗。 34环境领域 地球环境是人类生存的基本条件,保护环境,是人类共同的责任。步入21世纪以来,世界范围内的工业生产已经到了一个相对成熟的水平,与此同时,工业的生产和发展对环境造成了极大的损耗,比如逐渐出现的全球变暖问题和厄尔尼诺现象等,给地球环境造成了恶劣的影响。当前,人们对生活质量的要求越来越高,环境保护意识越来越强,亟须研发出能够遏制环境逐渐恶化的先进技术。在这种情况下,光电子技术给环境保护和污染治理带来了全新的希望,其通过高精度传感器的制造,能够对环境中污染物的浓度进行准确的测量,并进行有效的治理与防护。 35军事领域 一个国家的军事基础,是一个国家安全力量的巨大保障。光电子技术在军事领域的应用,能够极大加强国防军事力量,并有着广阔的应用前景。通过光电子技术,能够制造先进的激光制导武器,目前,这方面许多发达国家正在加大力度进行研发和应用。另外,光电子技术能够形成更加有效的图像传感器,使得单兵作战更加强化,得到许多国家的重视。 36医疗领域 随着生活水平的提升,人们越来越开始注重医疗健康。光电子技术在医疗领域的应用主要是通过激光来治疗一些以传统治疗手段难以解决的疾病,比如通过激光进行角膜的切除手术和治疗,能够帮助人类矫正视力。随着光电子技术在医疗领域中的应用,以相关设备进行手术,能够使手术更加精准,治疗效果更好,提升手术的成功率和稳定程度。 4发展趋势 光电子技术的应用前景十分广阔,发展潜力十分巨大。在未来,光电子技术的发展趋势主要会从集成化、扩大化、强适应性三个方面进行优化发展。 光电子技术的发展还需要诸多辅助材料的发展来促进,比如半导体激光以及相关电气元件,这些辅助材料和技术的发展,才能够推动光电子技术更加迅速和完善发展。在导体激光以及半导体激光的迅速发展之下,通过各种辅助材料和技术与光电子技术的融合,在未来,光电子技术将会呈现集成化发展状态,并不断研发出新的设备以及材料。这些新设备和新材料与光电子技术的融合应用,将会推动光电子技术的应用效果,并且在光电子技术的应用经济性以及简便性方面得到较大提升与优化。 5结束语 综上所述,光电子技术是当今世界最重要的高新技术之一,对世界经济发展具有至关重要的推动作用。当前,光电子技术已经在众多重要领域得到了初步的应用,在未来,光电子技术的用前景相对广阔,有着无限的发展可能。 光电子论文:从光电子方向谈弱势学科的专业课程结构设置 摘要:针对矿业院校电子科学与技术这一弱势学科的发展,面向工程教育专业认证,以光电子方向相关课程设置为典型,讨论了课程教学改革的具体思路并给出了相应的做法,包括教学原则、课程结构、课堂教学和实践训练。 关键词:教学改革;弱势学科;工程教育专业认证 一、我校电子科学与技术学科的发展背景 知识经济时代的教育呼唤适应“宽口径,厚基础”的教育观和学习观[1],而工科专业直接面向工矿企业的研发生产,具有很强的实际应用背景,尤其是包括光电子在内的电子科学与技术这类支撑现代社会信息科技的前沿学科,具有专业知识更新快、理论基础要求高、实践应用范围广等特点,对社会高新技术的发展具有深远影响,因而培养涵盖光电子专业基础的复合应用型人才,也成为社会发展的迫切需要[2,3]。 近年来许多高校先后开设了与光电子相关的专业或专业方向,但受客观办学条件和主观重视程度的影响,各个院校的光电子专业(方向)发展参差不R,专业课程设置各有差异。中国矿业大学作为以矿业为特色的高等院校,电子科学与技术学科起步较晚且基础薄弱。本文以矿业院校背景下本学科从无到有至目前近500在校生规模的发展为例,以光电子方向相关课程为切入点,探讨如何更好地设置和发展弱势学科的本科专业课程,面向工程教育专业认证,推动学科发展,实现“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的符合社会需要的专业人才培养。 二、合理规划“光电子”专业课程设置 (一)课程设置要兼顾人才培养和学科发展 电子科学与技术专业所涵盖学科范围极广,是以信息处理为目的,以电子、光电、光子器件为核心,包含物理理论、材料工艺、器件系统等研究内容的完整学科体系。目前我国大部分高校的电子科学与技术本科专业以“微电子”和“光电子”作为主要专业方向,相对于微电子方向的课程内容比较固定单一、本科阶段无需配套硬件实验等情况,光电子方向所面临的问题要复杂困难得多,其研究领域“广”、相关课程“杂”、所需硬件仪器“多”,因而合理规划“光电子”专业课程设置,既可实现专业人才培养,又可推动弱势学科发展。人才培养和学科发展二者密不可分,人才培养是最终目标,而学科发展是必要途径,合理地设置和建设专业课程,是学科发展的主要内容,学科发展好了,才有实力更好地实现人才培养目标,进而利用人才优势和影响,又可更好推动学科发展,形成良性循环。 (二)课程设置以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”为指导 针对光电子方向“广、杂、多”的特点,将其作为电子科学与技术弱势学科发展的重点方向,从人才培养和学科发展两方面考虑,制定了“厚基础、宽口径、重能力、偏应用”的教学原则,同时也作为光电子技术相关课程设置的指导思路。这一指导思路,既是遵循国家高等教育培养创新人才的指导方针并面向工程教育专业认证[4],更是适应包括光电子技术在内的电子信息科学发展迅速与交叉融合的特点,同时考虑本学科方向实力较薄弱的现状和发展解决面临困难的实际需要。 光电子方向专业课程设置需要满足“厚基础、宽口径”的教学原则。所谓的“光电子”专业方向,广义上是电子科学与技术之下除微电子学与固体电子学之外的多个二级学科(方向),甚至还包括与其他学科交叉衍生出的学科方向,既要与微电子一起承担本学科“厚基础”的教育任务,更要肩负更多的“宽口径”任务,同时也是着眼于学科长远发展的必然选择。光电子方向专业课程设置还应遵循“重能力、偏应用”的教学原则。这尤其适于弱势学科的实力现状和发展要求。以我校为例,学科专业体系的基本格局是以工科为主,以矿业为特色,理、工、文、管等多学科协调发展,优势学科集中在煤炭能源相关的矿建、安全、测绘等领域,在59个本科专业中,2002年首次招生的电子科学与技术专业是典型的弱势学科,在所属的信息与电气工程学院的4个一级学科中,发展落后于电气工程、信息与通信工程、控制科学与工程等其他3个学科。在本专业设置初期,部分专业课程由其他学科的教师承担甚至直接采用其他专业的课程,而随着师资力量的增强和专业课程的调整,目前已形成较为完整的微电子和光电子专业课程体系,但就现阶段来看,本专业学生就业后直接从事光电子技术研发的人数很少,绝大多数还是作为光电子技术直接或潜在的使用者。可以说,“重能力”是促进学生就业的实际需要,而“偏应用”是学科基础薄弱与实力有限的务实之选。 (三)课程体系宜采用多层次三位一体结构且内容环环相扣 针对本专业光电子方向相关专业课程的设置,面向工程教育专业认证,兼顾人才培养和学科发展,遵循“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的原则,并广泛借鉴国内外高校课程设置经验,采用了核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的课程体系。核心课程包括激光原理与技术(48学时)、半导体物理基础(40学时)和光电子技术(40学时),专业选修/限选课程包括光电检测技术(40学时)、半导体光电子器件(32学时)、微波技术(48学时)等,其他相关课程包括电子信息学科概论、学科讲座和专业综合实践II(微波与光电子)。 本专业学生在第一、二学年已系统学习了通识教育课程、专业大类课程,打下了较为扎实的理论基础,具有一定的“厚基础、宽口径”专业基础知识体系,且在第一学年开设了《电子信息学科概论》,为学生专业学习提供了方向指引。第三学年学生通过自主选择由专业类转入具体专业学习,开设的专业核心课程《激光原理与技术》、《半导体物理基础》继续夯实“厚基础”,而《光电子技术》侧重“宽口径”。第四学年则加入与光电子相关的《光电检测技术》、《半导体光电子器件》、《微波技术》、《学科讲座》,这些课程全部或部分承接了《光电子技术》,进一步加深和拓宽了学生的专业知识体系,从学科实力和学生就业两方面进行考量,教学原则围绕“重能力、偏应用”;同时依托优势学科加强专业综合实践教学,设置2周时间的《专业综合实践II(微波与光电子)》,采用师生双向选择和分组形式,自主选题并完成较综合的设计,所需设备依托利用国家修购专项等经费而建立的光电子、微电子、微波等实验室。 三、结论 综合以上我校专业在光电子方向本科教学改革实践中的做法和成果,主要有以下心得和建议:(1)在弱势学科发展中要兼顾人才培养和学科发展,以“宽口径、厚基础、重能力、偏应用”的教学原则和思路为指导;(2)课程体系设置,宜采用核心课程、专业选修/限选课程、其他相关课程的多层次三位一体的结构;(3)课程内容设置,符合教学原则,做到环环相扣,课堂教学和实践环节相辅相成。 光电子论文:硅基光电子学与光电子器件应用 摘 要:本文介绍了光子晶体的概念,回顾了硅基光子学的发展历史,分析了其发展现状和面临问题。光电子器件以光子代替电子传递信息,因为光子的输运特性便具有热损小、功率损失低、占用体积小、传递信息速率高的特点,因而受到人们的广泛关注。要实现“全光子化”传递信息需要实现集成光回路。本文分析了用硅基光子器件集成光回路的可能性以及目前存在技术难点最后本文对展望了硅基光子学和光电子器件的应用前景。 关键词:光子晶体;硅基光电子学;集成光回路 1 光子晶体 光子在传播时,遇到周期排布的介电常数材料,将会产生布拉格散射,因而会产生光子能带与带隙,使光子晶体具有光半导体的性质[1-2]。目前来说,我们主要靠对于缺陷的引入来实现对光子的局域化控制。缺陷有两种基本形式:线缺陷和点缺陷。当引入线缺陷时,对于处在光子晶体禁带能量的光子,它不能逃逸进入周围的光子晶体当中,因而只能沿着线缺陷的确定路径传播。光子晶体波导对于光的传输性能强过传统的波导物质,例如光纤。光纤依靠全反射作用来实现光的传输,但在较大转弯角处由于不再满足全反射条件而会有光子逃逸。在微纳尺度上使用光子晶体波导的传输效率更高。光子晶体凭借它的特点,被广泛研究。例如一些应用于各个不同的光频段,有的看重更低的损耗、小限制的传播窗口,还有一些则具有特殊用途(减缓光速)。 自从光子晶体的概念被提出以来,它就和它的蕴含的巨大应用价值联系在一起。[3]它那特有光子带隙能够抑制物质的自发辐射,而这可以用于制作全反射镜。另外,我们在其中引入缺陷,可以制成缺陷模,而缺陷模可以用制作微腔、波导、光开关、甚至人们熟知的激光器和探测器等等。总之,集成光电子学是光子晶体主要的活跃范围,但是同时光子晶体在其他各个方面也有着重要的应用价值,它可以提高现今不断走进我们日常生活的发光二极管的工作效率。 2 硅基光电子学 由于硅基半导体集成电路在生产规模和成本方面具有明显的优势, 所以现阶段人们尝试用硅作为制作纳米级电子器件的主要材料,来缩减在Ⅲ-Ⅴ族元素中寻找材料制作具有相同目的的微纳光电子器件的成本,现阶段人们凭借已知的硅在1.3~1.5μm通信波段具有的低功耗的优势,并以此为基础,已经成功生产出大量的硅基微纳光电子器件,就比如说此类的耦合器、光波导器件等。虽然说现阶段硅基微纳光电子器件已经具有相当明显的优势,但为了它在具体应用的过程中保证够达到预期的应用效果,我们需要对其部分性能进行有效的优化。只要硅基微纳光电子器件在性能方面能够不断地优化、我们的技术能够不断完善,它的应用空间就会得到扩展。 在对硅光晶体的研究中,我们已经看到:在硅基材料中引入光子晶体可以明显的提高它的发光效率。凭借这我们可以预见:随着新型硅基高效发光材料研究的不断深入,新型制备技术如电注入泵浦方法的突破和光子晶体物理性质研究的深入,以及对于高效硅基材料的发光特性使用光子晶体的局域光效应加以控制,就很有可能提高硅基材料的l光增益,以此实现拥有低阈值的硅基激光器制备,进而可以在微电子芯片中利用光子替代电子作为载体来实现光耦合互联,消除电子传播发热的劣势,这样就可以突破电子瓶颈效应。[4] 3 集成光回路 和普通的信息处理相似,信息处理“全光子化”,就是指利用光来进行信息传递。它的概念包涵了光信号的发出、它的调节、对光信号的接收、对于信号的处理、信号的返回的整个过程。作为光信号的来源的有源发光器以光子晶体为基础,光信号又受到光子晶体制成的光开关调节和制约。光子晶体波导还能实现对于信号的传输与分流的作用,根据第二节提到线缺陷波导的传输优势,能够实现高效率低损耗,每个分路又要经波分复用器件下载,各个分路中的光信号在各自受到新的调制后,重新汇聚到干路, 回到接收装置。因为每一部分的各个部件在所用材料与大小上近乎一致,我们知道,传统光学器件的大小在厘米尺寸,微小的加工误差都会导致其工作频率的较大改变,因而产生光模式不匹配的问题,都会有较大的功率损耗,微型化的光子器件能避免这一问题。同时相同材质大小统一也方便光路一体化的实现。再加之与日益成熟的制备技术相适应,将会为全光路信息传递集成化铺就道路。 4 问题分析与展望 二十多年过去了,经过这些年的发展,光子晶体理论已经不断发展完善,我们也已经在其原理、设计取得了不断进步。二维光子晶体的制备相对容易,已有诸如反应离子刻蚀和深紫外曝光等成熟技术。相对来说,对于集成光路更重要的三维光子晶体制备技术目前还不成熟,已有一些方法但还不能大规模集成化应用,因此是关键发展方向。但是现有制备技术还是不完美,仍然有许多难题、核心关键有待克服。例如,二维晶体中的误差控制,由于我们使用的光子频率都在纳米量级,晶体中几何上的微小误差都会导致对调制频率的影响,进而影响发射接收以及模式匹配。而我们需要将制备技术的精度提升到亚纳米量级,才可以制备出高Q值的微腔,我们需要这样一个可行的、简便的方法。随着光子晶体各种特殊现象、性质在被不断发现,一些新的研究方向随之提出,或许一些新的性质会随着人们对于光子晶体的不断发掘而被发现。 在硅基有源器件方面:我们仍对于满足电泵浦、通信波段、产品化的硅基光源探寻不深,其中就包括拥有低阈值特性的III-V键合光源,十分稳定的、使用低电压驱动的锗激光器,还有以Er离子为基础的电泵硅激光器;我们仍需在调制器上努力以满足需求。锗探测器的暗电流制约其发展,为能够大规模量产,需新技术降低暗电流。 在硅基无源器件方面:问题之一就是硅基波导材料实现低损耗需要特殊工艺处理,因而无法实现大规模电路集成;其二为实现光栅的高耦合效率需要增加反射层,使得工艺更为复杂;这些器件的加工工艺急需简化,使其能用标准的CMOS工艺制备。在硅基光电集成方面:怎样将光纤和波导高效耦合是一个难题;因为硅基光电子器件的多样性,所以需要化为统一标准。另外加工平台成本较高。此外,硅的高热光系数使得其光学性能受温度影响,这一点是器件设计上的难题。封装也不容忽视。因此,为了硅基光电子集成投入量产,我们需要在材料、工艺、设计等方面进行研究。 展望未来它将帮助我们实现高速、低能耗的探测器设计;拥有低损耗的硅基激光器;十分高效的硅基光电子集成;高计算速率的光电接口;大能够投入量产的大规模集成设备。 5 结语 在科学研究兴盛的当下,人们对于生产生活的需要往往能带动一种新的科学技术的出现与发展,没有人们需求的推动新的学说只是空想。新兴生产技术的完善与发展也是需要科研工作者们坚持不懈的探索与尝试。光子晶体独特的性质备受关注,全世界的科研人员都对它抱有浓厚兴趣,最初的概念现今已经拿出了实体成果,我们可以看出对于它的研究人们走过的路程。在光子晶体的实用方面,我们以降低制作难度,减小制作成本,降低不确定性与不稳定性为目标,这也是为实现光学集成所必须做出的虽然这里仍有许多难题等待突破,但是我们仍在为之奋斗。
随着科技的发展和进步,微信、微博、手机短信等新媒体成为现代交流和媒体传播的主要方式,新媒体通信网络凭借自身的诸多优势深受人们的喜爱,同时,网络安全也成为人们所关注的焦点。通信网络安全防护对保障人们的信息安全、维护人们的合法权益、保护个人隐私、营造和谐的展环境具有重要现实意义。因此,如何通过分析通信网络安全防护的技术要点,采取合理的应对策略,增强网络安全意识,提高通信网络安全防范的技术水平是值得深思的问题。 1通信网络安全存在的问题 1.1重视不够 一些企业对网络安全重视不够,管理者把主要精力用在生产经营和提高经济效益上,企业的通信网络安全防护意识薄弱,缺乏完善的安全管理体制,给不法分子留有了可乘之机,近年来,不法分子的技术手段也越来越高端,他们通过制造各种病毒进行网络攻击,并利用网络的安全漏洞,窃取或擅自篡改用户的数据和信息,给用户带来各种安全隐患,甚至造成经济损失,并引发各种网络安全问题。企业为了节约成本,购置低配置设备,导致安全防护性能较低。忽视网络安全维护的重要性,把专业技术能力不符合要求的闲置人员安排在此岗位,严重影响通信网络安全防护工作的顺利开展,甚至给企业带来不应有的损失。 1.2技术设备落后 在技术和设备方面,由于4G通信系统的复杂性,在实际的运行中无法充分发挥4G通信系统的作用,现有的基础通信设施无法适应现代通信技术发展的需求,各种安全漏洞是网络安全的重要影响因素之一。 1.3工作人员素质 工作人员是网络安全防护的主要承担者,他们自身的素质和业务能力直接关系到通信网络安全效果,由于技术人员专业技术能力相对薄弱,加之缺乏责任心,在信息的传输过程中常常忽视了数据加密,使信息安全很难保证。另一方面工作人员的专业技术水平低,他们所采取的安全防护措施存在着不规范和不符合技术要求标准的情况,致使网络安全防护达不到预期的防护效果。另外工作人员缺乏责任意识,工作敷衍了事,无视自己岗位的重要性,不遵守劳动纪律,懒散自由,不懂得终身学习的意义,不注重后续的自我提升,工作中时而出现纰漏。因此,应加强对工作人员的学习和培训,学习有关计算机的维护与检测技术,了解网络攻击和病毒入侵的应对策略,提高工作人员的业务素养,加强网络安全防护。 2主要技术要点 2.1防火墙技术 防火墙是将网络系统和外部环境分离的网络安全保护技术,防火墙技术能够对通过防火墙的数据和信息起到限制和鉴别的作用,只允许符合网络安全要求的数据信息通过,对非法用户的入侵起到了限制作用,提高了网络安全效果。防火墙技术主要有VPN技术和漏洞扫描技术两种,VPN技术是利用网络的自身的优势,建立起的稳定、安全和临时的小型网络系统,通信双方可以在这个网络系统中进行交流,而网络中的其他用户却无法知晓这一网络的存在,进而实现传输信息的专道专用,保证了网络信息的安全。漏洞扫描技术是运用扫描工具,对网络漏洞和通信故障等进行检测,并通过技术人员的整理分析,采取合理的应对策略,并对网络设置进行优化,减少和避免网络安全隐患的存在。防火墙技术至今仍是一种运用广泛的通信网络安全保护技术。 2.2网络加密技术 网络加密技术是新媒体时代下通信网络安全防护的重要措施之一。通过对传输链路和传输文件的加密,保障了使用公用网的数据传输安全和传输信息的隐蔽性和完整性,同时通过网络加密技术可以使数据在被盗取的情况下,仍会不被轻易破解,起到减缓损失的作用。明文是一种接收双方运用共同拥有破译密码的保护方式,通过破译密码了解对方所表达的信息内容。密文是为了保证信息安全,对信息进行的人为加密和封锁的方式,以免信息外泄。算法是解密的方法和基本程序,密钥是密文和明文相互转换的算法中需要输入的参数数据,是开解密码的钥匙。 2.3漏洞扫描技术 在通信网络普遍运用的今天,网络环境越来越复杂,网络安全问题也随之更加严重,仅仅靠技术人员的管理能力和技术水平以及以往的经验已经无法达到完全消除安全隐患的目的,漏洞扫描技术恰恰弥补了这方面的不足。运用漏洞扫描技术能够对通信系统进行全面的安全检测,并及时发现系统漏洞,通过相关的技术处理来进行漏洞的修补,加强安全防范,减少和避免病毒感染和黑客的入侵,漏洞扫描技术和防火墙以及入侵检测系统联合使用可以促进通信网络安全性的提高。 2.4杀毒软件技术 杀毒软件技术是一种最方便、最简捷、最经济实惠、最高效的现代通信网络安全防护技术,深受人们的喜爱。随着信息技术的发展,现代杀毒软件不断更新换代,很多杀毒软件具有预防木马和其他黑客入侵的作用,加强了通信网络的安全性。瑞星、安全卫士360、金山毒霸等杀毒软件运用较为普遍,瑞星杀毒软件具有较强的监控能力,能够对各种病毒的进行快速、彻底的查杀,为通信网络的安全稳定提供了保障,但是占系统内存较大,会在一定程度上制约通信网络的运行效果。360安全卫士杀毒软件,不仅具有木马查杀功能、还具有清理恶意软件、对漏洞补丁进行修复等多种功能,此外对垃圾痕迹清理和系统优化等也具有较好的效果,而且所占内存也相对较少,是普通通信用户的首选安全防护软件。 3应对措施 3.1提高工作人员的素质 工作人员是计算机的运用者和网络技术的实施者,他们自身的素质和技术水平直接关系到通信网络安全和防护效果。因此,应加强对工作人员的学习和培训,学习计算技术的理论知识和实践经验,熟悉计算机的操作流程和安全使用规则,特别是计算机的管理和维护人员,更应加强对计算机技术和通信网络安全知识的学习,使他们更多地了解如何应对各种网络安全问题,能够更好地处理各种安全隐患。树立安全保护意识,把安全保护放在首位,增强责任心,做好数据和信息的安全防护工作,以免因信息外露和被窃取给单位带来不应有的损失。在可能的情况下,聘请专业性的高科技人员从事通信网络安全管理的重要岗位工作,促进安全防范工作的有效开展,强化工作人员的队伍建设,提高网络安全防护人员的整体素质。 3.2加强机房管理 建立完善机房管理制度,作为约束工作人员行为、加强通信网络安全防护的理论参考,实行岗位责任制,明确职责,把安全防护落实到每个人,一旦出现安全问题,要一追到底,对主要责任人根据情节,给予必要的处罚和处分,以警示他人。完善各种常规管理制度,如设备检查及维护制度、日常巡检制度等,并做好设备维修、检测、计算机系统杀毒、升级等各种常规记录,作为过程性材料积累和解决类似问题的重要参考。配备专门的机房管理人员,其他无关人员未经允许不得随意出入机房,以免不法分子的趁虚而入,破坏通信设备和窃取数据信息,保证通信网络的安全。 4结语 在经济全球化的今天,科学技术的重要性更加凸显,随着人们对通信网络技术的了解和掌握程度的提高,各种网络犯罪行为层出不穷,对网络安全防护工作提出了更高的要求。本文对通信网络安全防护存在的问题进行了分析和探讨,从防火墙技术、网络加密技术、漏洞扫描技术、杀毒软件技术等几方面阐述了通信网络安全防护的主要技术手段,采取提高工作人员的素质、加强机房管理等优化策略加强通信网络安全防护,提高通信信息的安全效果。通信网络安全问题是关系到我们每个人的切身利益的大事,因此我们应从自身做起,不断提高安全防范的技术水平,并逐渐完善现代通信网络安全防护体系,保证通信网络系统的运行更加安全、稳定、高效,进而实现经济和社会效益的最大化。让我们齐心合力,为我们通信事业的稳定可持续发展和网络安全技术的创新做出应有的贡献。
1基于5G技术的智慧文化创意平台概述 智慧文化创意平台是通过5G技术把文创园区当中的媒体、资源、用户、设备等进行结合,产生一个全方位、相互连接的文创图景。在文创平台建设的过程中,5G技术和大数据技术、人工智能技术等进行融合,不仅能够给人们提供更加便利的服务,而且也可以给生产者提供有效的客户信息,给管理者提供科学的管理方式。对于智慧文化创意平台而言,利用MySQL数据库作为信息支持建设系统,可把各项数据信息传输到智能云端,其中包括四个子系统,各个系统都体现出了智能的设计特点[1]。 2智慧文化创意平台建设存在的主要问题 首先,专业团队建设力度有待加强。在智慧文化创意平台建设的过程中,需要一支专业的人才队伍,其中包括5G技术人才、管理团队以及研发设计人员等。但是目前来看,专业团队建设力度有待加强是平台建设过程中需要解决的重点问题。一方面,5G专业型人才不足,不能满足市场的需要,而且对管理人员的专业性要求较高,需要引入大量的复合型人才;另一方面,需要引进研发设计人员,建设优秀的文创设计队伍[2]。其次,管理模式的落后。由于文化创意平台的宣传范围小、时间短,且和5G相关的制度还处于探索的阶段,因此文化创意平台的管理模式较为落后,不能适应文创产业的发展。另外,平台的管理模式没有形成体系化,使得管理工作受到传统模式的束缚,缺少科学制度的约束,从而使得管理局面较为混乱,管理效率难以提高,最终影响到文创产业的持续发展。最后,技术的发展与升级问题。作为现代化新兴技术,5G技术的应用范围存在局限性,因此在文化创意平台建设的过程中,会存在5G技术引进不足等问题。信息技术不能满足平台获取信息的实际需求,故而用户不能通过平台信息得到多元化的体验。此外,对于VR技术等,各个技术的融合程度不高,技术含量较低,并且新兴技术和文创产品结合缺少科学性,所以给文化创意平台的建设工作带来不利影响[3]。 3智慧文化创意平台建设思路 3.1全方位的智慧导向体系 对于智慧导向系统而言,文创园区能够完成导航地图的动态变化,并且可完整地还原各种文创物品,智慧停车场、卫生间等也为消费者提供了极大的便利性。文化创意导览系统充分应用了5G技术、虚拟仿真技术等,从而获取到周边的地址信息,以便建设实景三维模型,给人们提供三维动态地图。另外,文化创意平台中的智慧导向系统能够给人们提供最佳的旅游路线以及停车位的参考,同时按照不同消费者的实际需要,提供定制好的路线规划方案以及不同语言风格的语音播放内容。通过虚拟现实技术,呈现出更加真实的场景画面,还原历史文物,不仅可以加强文创产品的开发和保护,而且有利于消费者进行沉浸式的体验。通过使用AI算法,可以对人们购物的种类和数量进行总结和整理,这样在系统识别人流的时候,就可以引导游客进行购物,从而提高服务水平。最后,利用智慧导览系统,能够实时、动态监控管理者、游客、园区设备等,并且结合5G技术和AI算法实现人流预警、消防预警等功能,有效识别风险情况,采取引流措施,避免危险的发生[4]。 3.2多功能的智慧宣传系统 将5G技术应用到智慧宣传系统当中,使得文化传播、消费理念等产生了一定的变化。网络的发展推动了文化的多样化,丰富了文创产品的类型,扩大了文创产品的宣传范围,8K+VR直播平台给用户提供了真实的体验。文化创意平台中智慧宣传系统主要包括两个方面,一方面,商家对用户的宣传。通过5G技术,利用自媒体的形式播放和文创产品相关的视频、图片等,从而丰富文创产品的内涵表达,使得用户了解到产品的价值理念。另外,商家使用5G技术和VR技术,通过仿真实景直播的方式,使得用户可以更加直观地了解到文创产品,提高文创产品的获取性。另一方面,文创产业的管理者对商家及消费者的宣传。管理者可以在智慧文化创意平台中发布设施设备的改造、活动的宣传、景点介绍等视频或者图片,从而吸引更多的商家及消费者的关注与参与。此外,利用智慧文化创意平台能够选出最具人气的商家,加大对优质商家及文创产品的宣传力度。充分利用5G技术的优势建设智慧文化创意平台,可以极大提升宣传效果,吸引更多的用户使用文创平台。 3.3多元化的智慧交流系统 在智慧交流系统中,5G技术和IoT的结合可以完成万物互联,使得文创园区处于智慧的、动态变化的网络当中,推动了平台联动的文创产业模式的改革发展。文创平台利用“5G+社交”技术,构建多功能的智慧交流系统,强化了用户对文创园区的了解,具有强化合作等作用。第一,强化商家之间的沟通与合作。文创平台具有线上交流与线下预约学习等功能,能够加强商家之间的联系,完成经验分享及信息互换等。第二,实现不同文创园区之间的交流与合作。充分利用5G技术的优势,建设文创产品讨论模块,实现文创产品管理者、商户之间的零距离沟通,促进文创园区的资源共享。第三,加强文创园区和用户间的交流。用户可以在文创平台交流系统中分享拍摄的照片和参观路线,并且将文创平台中的内容分享到其他平台中,从而完善文创平台的建设[5]。 3.4多领域的智慧互动系统 智慧互动系统能够将文创产品的管理者、商家及用户等进行结合,加强信息的传输,同时,平台能够带动游戏、影视、音乐、文化等文创产业的协同发展,提高经济效益。文化创意平台要以5G技术为支撑,加强文创园区内各个部分的互动性。首先,5G技术可以给商家和用户搭建互动的平台,利用手机设备进行扫码能够得到相关产品的介绍信息,从而增强消费者对产品的了解程度。其次,管理者要利用文创平台给用户提供良好的服务,建设网络互动媒介,确保交互信息的合理性,可以把人脸识别功能加入到物品存放系统当中,并且设置景点介绍、文化宣传、活动开展等模块,通过人机交互功能,提高用户的体验感。 4基于5G技术的智慧文化创意平台建设路径 4.15G技术实现文创平台建设的智能化 以5G技术为核心,能够实现智慧文化创意平台建设的智能化发展。在平台建设的过程中,主要包括智慧导览、智慧宣传、智慧交流以及智慧互动等部分,各个部分之间有着密切的联系,并且通过5G技术实现信息交流功能,确保平台的科学运营。文创平台建设结构如图1所示,其中,智慧导览和智慧宣传主要完成信息的共享工作,而交流和互动系统可以把相关信息传输到智慧宣传模块当中,从而完成数据的交叉传输。此外,资金、技术以及人才等给平台提供了大量的资源输入,在平台运行的过程中,提高文创的主体收入,促进文创产业的经济发展。通过智慧文化创意平台的交叉运行,实现用户的价值共创,减少文创园区的活动成本,从而提高园区的经济发展。 4.25G技术实现文创平台建设的数字化 通过应用5G技术,可以给数据的收集工作提供极大的便利性,并且加强信息的流通传输,实现文创平台建设的数字化发展。5G技术具有高速度及低延时等特点,因此能够极大地提升数据传递的时效性,而数字化也是文创园区发展的主要内容和动力。智慧文化创意平台的数据传输过程如图2所示,将5G技术和3D成像、云计算等技术进行结合,能够在文创平台当中得到大量的数据信息,然后利用计算机的协同过滤功能完成信息的转换和过滤等操作,再利用应用平台使得用户可以获取到有价值的信息内容。此外,该平台也具有云端数据库,给数据信息的储存及同步等功能的实现提供了便利性。对于文化创意园区而言,具有丰富的非物质文化、创意性文化以及工业文化等,通过应用5G技术,可以把杂乱无章的数据进行集合,完成数据资源的优化,体现出数据的溢出效应,从而实现文化创意平台的数字化[6]。 4.35G技术实现文创平台建设的场景化 通过5G技术能够加强用户的沉浸式体验,实现文创平台建设的场景化。和场所相比较,场景和人们的感官有着密切联系,是人们和空间密切结合与互动的一种体现。对于大部分文创园区而言,具有多种类型的厂房遗址,这些建筑物以及墙上的标语等都代表了场景元素。在5G技术的支持下,智慧文化创意平台的建设可以应用更多的场景元素,构造真实的场景互动模式。 5结束语 本文通过对基于5G技术的智慧文化创意平台建设路径的探析,阐述了5G技术的发展给智慧文化创意平台的建设提供了全新的思路和方法,使得文创平台能够实现智慧管理、智慧经营等功能,并且促进文化创意园区朝着智慧文创平台的方向发展。通过应用5G技术,实现文创平台建设的智能化、数字化、场景化建设,同时,针对智慧文化创意平台建设中存在的不足,需要完善管理模式及制度,积极引入先进技术,广泛开展宣传工作,及时更新理念,从而让更多的人了解到智慧文化创意产品,促进文化创意产业的升级发展。 作者:李楠 单位:江苏工程职业技术学院艺术设计学院
1水电站引水隧洞 引水隧洞具有提高水电站的工作效率、降低成本、避免浪费等特点,是水电站水工构筑物的关键,而其主要作用是缩短引水的距离。水电站的发电原理是通过水位的高低形成的落差,将水流产生的重力势能转化为电能,促使水轮机运作,以此推动发电机发电。引水隧洞则是将水流上部引入水轮机的密闭空间,而隧洞又分为有压引水隧洞和无压力引水隧洞,将水流引入水轮机的密闭通道时,路线设计必须要短而简单,即洞线要短并且设计路线不能太复杂,同时,水流要能够顺利对接。水电站引水隧洞工程实施之前要对选定实施工程区域的岩石及地质结构进行分析,并要远离地下水区域。 2引水隧洞开挖步骤 1)要依据水电站建设的基本规章制度,在其进程中必须要同时进行平行作业,同时,在准则基础上保证每一天平行线都能够有间隔地进行开挖任务,此目的是为了保障隧洞工程的稳固性。以此提高通风的需要,保证进水区混凝土的施工量。2)水电工程引水隧洞挖掘的任务进程中,首先针对工程的下平行端和上下弯道端进行挖掘支持保护任务,其次再开展竖井段的任务。上弯道端的开挖任务要安排在上平行段的交面工程任务之后;下弯道段的工程任务要安排在帐幕注浆的任务之后。所以不管是哪一部分的开挖任务都必须依据分步序原则,这样才能能够确保竖井段能够得到充分的利用,保证工程全周期良好的通风性,而针对下平行段也具有很好的改善作用,对于整个施工环境较为重要。3)平洞阶段的混凝土喷射和锚杆工程任务要确保在挖掘任务完成之后立刻进行,还要着重把握工程当中避免超前锚固,需要在整个工程进程中随时随地对喷锚进行支持保护,确保其稳定性和稳固性。 3施工布置 水电站引水隧洞开挖及支护的施工布置主要包含两大类:机械布置和道路布置。首先,机械布置任务是由混凝土垂直传输机进行工程任务。依据水电工程任务的特征,需要通过综合考察,利用塔机和汽车吊等工程机械进行灌注混凝土任务。塔机和汽车吊在使用方向上有所不同。塔机不利于局部部位的灌注混凝土任务,因其具有不稳定、不好把握的特点,汽车吊则能够进行局部位置的灌注混凝土。道路布置任务是以混凝土为原材料进行道路铺置。道路铺置的原则是要严格依据实地状况进行操作,各个设备设施要满足工程标准,还需要提高工作效率和设备利用率,设备的使用应该利于产品生产,保证施工现场秩序的稳定。 4开挖技术的特点 水电站引水隧洞开挖技术的选择要与隧道实际情况相结合。水电站工程开挖技术方式有支洞开挖和竖井开挖两种,二者都可以提升开挖的效果,以此来弥补功能上的缺陷。当工程项目得到确认后,专业人员就必须对施工场地的周围环境及山川地貌进行分析,利用科学有效的开挖技术进行开挖施工。 4.1全断面开挖 此开挖技术是利用多臂钻机开掘出8~10m高度的隧洞。而多臂钻机的优势在于能够实行多钻机共同运行,因此,大大缩短了工作时间,保障了工作效率。而它的缺陷在于:首先对地质岩体的构造、机能有较高的要求;其次是此开挖技术挖掘的隧洞断面巨大,不易控制;最后是开挖技术操作要求甚为严格,对工艺要求严格、精细。因此,使用这种全断面开挖技术会受到多方面的限制。而全断面开挖技术只限于岩石,地质结构必须稳固。 4.2断面分部开挖 断面分部开挖技术的工作原理是将隧洞断面分批次分成多个部分,然后分层级逐步完成工作任务。不同水电站还会根据挖掘方式将断面分部分为导洞方式和台阶方式。这两者是依据断面进行划分的,根据地质、跨度、选取方式的不一致,把断面又分成三部分:左、中、右。首先导洞方式的开挖技术会运用到大型隧洞工作中,其工作原理是向地面下部进行开凿,其必须要用在开凿工程大于10m的隧洞中。其开挖对岩体构架、排水系统和通风设施有着极高标准。实际施工的方法主要是:首先通过选择适合施工区域,在引水隧洞断面的上部开凿一个小洞,其次使用挖掘机器把小洞进行扩张。而导洞挖掘手段又可以分为上洞与下洞。由此可见,这类的挖掘方法比较细化,选择方式也较为宽广,也就意味着比全断面挖掘方式运用更加广泛,难度系数相对较低。因此,断面分部开挖技术可以适用于岩体结构和地质不稳定的环境中,即使隧洞洞径狭小也不影响[1]。 5支护施工的特点 任何工程竣工后,都会受到外部因素,如自然因素、人为因素等,从而导致坍塌现象。所以,水电站引水隧道的施工团队必须做好后期的支撑保护举措。对岩体结构进行加固稳定,对地质进行再次勘探,保障技术人员的安全,以此保障施工后期进程的顺利开展。实施后期支撑保护的途径有两种:混凝土泵支护和新奥法支护。 5.1混凝土泵支护 此支护方式又可以称为混凝土传输泵。工作原理是使用设备把混凝土以持续不断的方式进行传输,传输通道的结构由两大部分组成:冲天尾管和导管。结束混凝土的传输任务之后,再利用压力将混凝土传输到模板的内部,到此阶段浇筑任务结束。这个过程中需要注意的要点较多。首先是工作人员的安全和工程的质量,传输混凝土到仓内,要及时撤出内部的工具,当浇筑到与工作人员身高平齐时,工作人员需要离开施工地方。想要加快任务进程,结束浇筑任务后,应选择加大混凝土泵的功率,提高效率。除此之外,混凝土泵使用过程中必须确保管道内部的畅通,将开挖任务和支护任务同时运作,避免混凝土泵发生故障,导致窝工现象,对岩体结构造成破坏。 5.2新奥法支护 此方法在国内被称为“锚喷构筑法”。新奥法隧洞支护法是在混凝土泵隧洞支护法的基础上进行创新和改进,使其稳固和保护效果提高一个台阶。而其工作的原理是根据岩体的结构特点形成稳固且密闭的空间,具有约束作用,再使用混凝土喷锚,使得周围岩体、混凝土及锚杆构建出稳固结构。对此,新奥法隧道支护法对混凝土的机能要求严格,对岩体结构稳定性也有较高标准。锚喷构筑法的施工特征有:时效性、封闭性、黏结性、柔性。四种特点相互结合,相互作用,使得整体结构更加稳定,施工更加便利。锚喷构筑法又称新奥法隧洞支护法,由光面爆炸开凿、锚喷支持保护和围岩稳固情况监测三部分构成。其工作流程是隧洞开凿和支持保护过程,开凿挖掘时岩石会产生形变,从而提高岩石的稳定性,使得周围的岩体都进行加固、强化来抵挡外来的冲击,这就为内部环境提供保护作用[2]。 6水电工程运用现状 在水电工程建设初期,它与运行管理机制是相互独立的两个整体。施工队在水电建设过程中拥有独立的话语权。建设完成后的运行管理就和施工队的建设相脱离。这使得运行管理的人员完全没有发挥出该有的作用。这种建立机制持续了较长的时间,而到20世纪后期才打破了旧有的管理机制和建设模式。从相互独立的两个个体到现代建制建设的运行机制,很多方面都进行了改进。虽然这只是一个小小的改变,但在当时却带来了可观的效益。如今,各个国家面对水资源问题都在寻找适合本国的解决方案。我国高速发展的过程中很多东西已经焕然一新,面对水电工程的建设也从未有过懈怠。不断摸索和改进的过程中也发现了很多不适合的地方。所以,完善建设机制还是比较重要的任务。 7水电工程运行机制的意义 水电发力、资源循环利用、减少污染等都是水电工程建设必须考虑的问题。而水电工程能否发挥出最大的效益,则需要关注的是后期的运行维护方面。运行机制建立和实施的目的在于能够用较少的投资换取最大的工作效率和成果。这是一项利于提高我国实力和增强建设自信的工程,也是一项利于百姓生活的工程。水电工程建设的目的在于造福百姓。在国家大力投资的情况下,势必会出现管理人员浑水摸鱼,将利益装进自己口袋的状况。因此,只要加大控制水电工程后期的运行机制才能真正有效地将服务于百姓。 8有效措施 8.1互相监督 想要达到最好预期的成果或者是超过预期的设想,就必须让前期的建设团队与后期的运行维护团队进行合作。两个不同的管理团队互相制约,相互监督。在建设过程中,监督人员需要认真严肃地处理建设中出现的问题,及时沟通、及时汇报、及时调节;配备水电工程建设方面专业的人士进行指导;实施建设的各项指标是否符合规定,建设过程中是否能保证人员的安全性等都是必须考虑的问题;对于违规的环节必须进行修整。在管理方面,首先要确保管理机制中的成员都符合要求,其次则要在管理时要审时度势。根据具体的情况改进措施,以此达到效益最大化的目的。 8.2做好连接点 建设前期要仔细地考虑建设与管理二者结合能够带来的好处。如在建设中要考虑建设过程是否扰民,建设方案是否能够降低对环境的污染甚至是不污染。后期的维护运行过程要注意与前期建设人员及时沟通。要求后期的运行管理人员要对整体的建设有详细的了解。而在那些极容易出现的问题上应做到能够冷静应对,做到建设与管理同步进行。 8.3保证资金 在水电建设中,保证资金是建设全生命周期顺利开展的重要前提。这就要求在建设前期先进行工程预算,对建设过程中各个环节的资金投入进行明确的记录。资金发放也要到位,杜绝一切贪污腐败的现象,从而有力地监督各个部门使用资金的整个过程,保障水电工程顺利开展。除此之外,还要尽可能地保证筹集到的资金比预算多,以保证在建设过程中避免出现因突发事件而导致资金不足的情况。为了更好、更快地完成建设任务,各个部门需要严控资金的流向。 8.4加强资源管理意识 建筑项目的资源管理是审核工程质量是否优良的一个重要指标,也是建筑工程竣工时必备的条款。我国已经下发了相关法律,其中也明确规定了与此相关的法律条文。因此,政府部门需要重视、整顿建设企业中资料管理的相关内容,提高工程验收的标准,强化工程验收的程序。这里也包含资源档案管理部门对竣工之际的验收和考察工程技术的标准程度,保障建筑物的安全性,保证资料的真实。同时,应该设立独立的资料管理岗位,安排有专业素养的人员进行负责,从而保证在出现问题时可以直接找到源头。除此之外,建筑企业的领导和负责施工的人员应认识到资料的重要性,以保证资料管理和施工同步进行。 8.5科学完整的方案 建筑团队的前期考察工作不容忽视,团队人员需要提前实地了解状况,根据地理特征、气候条件及人文风俗等方面进行分析。除此之外,工作人员还要充分考虑方案的实践性、经济成本等的基础参考要素。通过制订一套规范、科学的施工方案,为建筑项目的进程提供必要保障。 8.6专业人才的培养 水电工程是一项涉猎很广泛的项目,并且其关乎着人们生活的方方方面面及我国的国际地位。专业人才的引入对于工程项目来说非常重要。由于引水隧洞施工环境比较狭小,所以,要充分考虑在此条件下的施工带来的安全隐患。那么对于专业人才的培养可以从这几点着手。首先,提高水电工程内部的工作人员的业务水平,对工作人员进行定期的培训和考核。其次,企业可以邀请专业教授进行指导和讲解,让员工及时学习到相关专业的最新知识和技能。最后,不论是有经验工作人员还是初学者等学习相关专业的求学者,都需要通过线上、线下进行自主学习,扩大自己的知识面。 8.7强化设备的保护及检查 根据引水隧洞工程的特点,水电工程施工过程中易出现机器发生机械故障的现象,那么就必须加强对设备的维修与保护。首先,隧洞内部湿润,其裂缝表面干燥,因此,要保证设备干燥剂的充足。其次,要定期进行检查,发现有故障的机器时及时进行维护或更换,从而减少设备损坏的可能性。因此,保证工程顺利开展的维修及保养工作必不可少。 9结语 现代化进程逐渐成熟,社会文化建设不断发展,丝绸之路的步伐稳定而又坚实,这一切都代表着我国的经济水平和文化素养在进一步提高,更标志着人们生活质量逐步提高。水电站引水隧洞的工作虽然有了很大的提升,但依据当下实际情况,仍然存在较多的隐患。因此,对于水电站引水隧洞的每一个环节都要严格把关,对存在的问题要及时进行解决,以科学、有效、环保的理念进行工程建设。 参考文献: [1]赵鑫.水电站引水隧洞开挖及支护的施工技术[J].山东工业技术,2016(13):135. [2]谢盛.印尼PAKKAT水电站隧洞竖井开挖及支护施工技术探讨[J].陕西水利,2016(1):104-105. 作者:张朝磊 单位:中国水利水电第八工程局有限公司
浅谈无线通信工程的作用:嵌入式短程无线通信工程系统硬件设计 摘要:在医疗、工业、智能建筑、消费电子等领域,短程无线通信工程设备设备应用日益广泛,并呈现强的增长势头。本文较为详细地从元器件选择、原理图设计、PCB板设计、接口吸系统传输距离等方面介绍嵌入式短程无线通信工程系统硬件设计。 关键词:短程无线通信工程 MAX1472 MAX1473 接口 通信距离 引言 在短程无线通信工程系统中,常见的有基于802.11的无线局域网WLAN、蓝牙(blueTooth)、HomeRF及欧洲的HiperLAN(高性能无线局域网)。但其硬件设计、接口方式、通信协议及软件堆栈复杂,需专门的开发系统,开发成本高、周期长,最终产品成本也高。因此,这些技术在嵌入式系统中并未得到广泛应用相反,普通RF产品就不存在这些问题,加之短距离无线数据传输技术成熟,功能简单、携带方便,使得其在嵌入式短程无线产品中得到广泛应用,如医疗、工业、智能建筑、消费电子等领域。这些产品一般均工作在无执照(Unlicensed)无线接入频段,如出一辙15/433/868/915MHz频段。本文讨论的嵌入式短程无线通信系统,一般包括无线射频RF前端、微控制器(MCU)、I/O接口电路及其它外围设备等。 1 元器件选择 (1)微控制器的选择 嵌入式系统选择处理器时主要需要考虑以下几个方面:处理器性能,所支持的开发工具,所支持的操作系统,过去的开发经验,处理器成本、功耗、代码兼容性及算法复杂性等。 (2) 射频芯片的选择 通常,射频芯片的功能框图如图形卡所示。随着无线技术的发展,无线收发芯片的集成度、性能都大幅度提供,芯片性能也各有特色。因而,无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的。正确的选择可以减小开发难度、缩短开发周期、降低成本、更快地将产品推向市场。目前,生产此类芯片的厂家主要有Nordic、XEMICS、Chipcon、TI、Maxim等。选择无线收发芯片时,应考虑以下几个因素:功耗、发射功率、接收灵敏度、传输速度、从待机模式到工作模式的唤醒时间、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本等;同时还须注意当地的无线电管理规定。 (3) 分立元件的选择 所有的RF芯片制造商都在努力提高芯片的集成度但仍然有一些元件很难或者根本无法集成到芯片中去。常将这些分立元件安放在芯片外部,如晶振、PLL环路滤波器、VCO的电感等。在射频电路中,电磁波的波长已可以与分立元件的尺寸相比拟,普通应用于DC和低频集总参数系统的基尔霍夫类型的电流、电压定律已不再适用,须考虑这些分立元件的高频特性及其分布参数。因此,在详细设计时,应多参考所选用芯片资料及相关元件的数据手册。 2 系统原理图设计 嵌入式短程无线通信系统硬件的关键在于其射频电路。这里采用Maxim公司的MAX1472和MAX1473芯片进行射频电路设计。图2是发射器射频电路,图3是接收器射频电路。 MAX1472是一微型3mm×3mm的引脚SOT-23封装的VHF/UHF基于锁相环ASK发射机。当工作电压降至2.1V的脱离节锂电池工作,待机模式时仅耗电100nA。在发射过程中,MAX1472发射功率为-10dBm~+10dBm。工作电压3.3V;发射功率+10dbm时,工作电流仅9.1mA。最高数据速率达100kbps。 MAX1473是一个300~450MHz,采用28引脚,SSOP封装的超外差ASK接收机;具有-114dBm的高灵敏度,高于50dB的用户可选择中心频率镜像抑制并可选择3.3V或5V电源工作电压。在关断模式下电流低于1.5mA,接收时电流为5.2mA;数据速率达100kbps;从关断模式到有效数据输出的过渡时间小于250μs 。 MAX1473包含一个一级自动增益控制(AGC)电路,在射频输入信号功率大于-57dBm时,可降低低哭声放大器(LNA)35dB的增益。接收机使用带有接收信号强度指示(RSSI)的10.7MHz中频滤波器,内置片上集成的锁相环与VCO、基带数据恢复电路。 在原理图设计时,为提高系统的灵敏度,要特别注意天线、低哭声放大器(LNA)和晶振的适配,如图3中标有1、2、3的三处。 3 PCB板设计 高频信号很容易由于幅射而产生干扰,导致振铃(ringing)、反射(reflection)串扰(crosstalk)等;而RF电路对此又特别敏感,因此在PCB板设计时,必须加以重视。为此电源设计时,应在条件许可下采用多层板,提供专用的电源层和地线层。如采用电源总线方式,应尽可能地加粗电源线和地线;尽量减少板上的通孔(包括插件元件的引脚、过孔等);多增加一些地线;分开模拟电源与数字电源;隔离敏感元件;在信号线边上可放置电源线,以最小化信号环路面积,减少环路数量。传输互布线应尽量满足以下规则:避免传输线阻抗不连续(阻抗不连续点是传输先突变点,如直拐角、过孔等,它将产生信号的反射。为此,布线时应避免走线的直拐角,可采用45°角或弧线走线,尽可能地少用孔);不要用桩线。其次,要减少串扰。串扰是信号间产生的耦合,分容性串扰和感性串扰两种,通常感性串扰远大于容性串扰。串扰可通过一些简单的办法抑制:①由于容性串扰和感性串扰的大小随负载阻抗的增大而增大,所以应对串扰引起的干扰敏感信号进行适当的端接。②增大信号线间的距离,以减小容性串扰。③为减小容性串扰,可在相邻信号线间插入1根地线;但须注意,此地线每1/4波长要接入线层。④对感性串扰,应尽量减小环路面积,如允许,应消除次环路。⑤避免信号共用回路。最后,随着电路速度的提高,电磁干扰(EMI)越发严重,还须减小EMI。减小EMI的途径通常有:屏蔽、滤波、消除电流环路和尽量降低器件速度。滤波通常有三种选择:去耦电容、EMI滤波器、磁性元件。最常见的是去耦电容,去耦电容用于电源线路滤波。通常在电源接入电路板处放置一个1μF~10μF的去耦电容,以滤除低频噪声;在板上每个源器件的电源引脚处放置0.01μF~0.1μF的去耦电容,以滤除高频噪声。对去耦电容,要注意其放置位置。 4 RF芯片与MCU接口 通过RF芯片实现数据传输。接收端MCU采集RF芯片输出信号通常有三种办法:重复采样(over sampling)、脉冲边沿检测(edge detection)、使用MCU的通用串行通信口(UART)。 重复采样时,用一个三倍于比特率的速率对RF芯 片输出信号复复采样,采用采样加权表。对噪音有抑制作用的,适合适应于距离要求较长、可靠性要求较高的场合;但时序要求严格,软件实现时较为复杂。RF芯片与MCU接口可采用MCU的输入输出口。脉冲边沿检测使用数字信号脉冲实现同步,用RF芯片输出信号作为MCU的中断请求信号。中断程序计算每一比特的采样时间,可处理各种速率的数据流;但每比特仅采样一次,对噪音较敏感,实现算法比重复采样方式更复杂。RF芯片与MCU接口可采用MCU的中断系统及输入输出口。 为简化设计,可使用MCU的通用串行通信接口(UART)。UART对噪声较敏感,但可在软件设计中加以解决,因此通常采用这种接口形式。 5 系统传输距离 (1) 无线通信距离计算 这里给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法。所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播,是理想传播条件。电波在自由空间传播时,其能量既不会被障碍物所吸收,也不会产生反射或散射。通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。 自由空间下电波传播的损耗: Los=32.44+20lgd+20lgf Los—传播损耗,单位dB;d—距离,单位km;f—工作频率,单位MHz。 如一个工作频率为433。92MHz,发射功率为+10dBm(10mW),接收灵敏度为-105dBm的系统在自由空间的传播距离:①由发射功率+10dBm,接收灵敏度为-105dBm,得Los=115dB。②由Los、f计算得出d=31km。 这是理想状况下的传输距离,实际应用中会低于该值。这是因为无线通信要受到各种外界因素的影响,如大气、阻挡物、多径等造成的损耗。将上述损耗的参考值计入上式中,即可计算出近似通信距离。假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB,可以计算得出通信距离为:d=1.7km。 图3 (2) 增加无线通信距离 在工作频率固定的情况下,影响通信距离的主要因素有:发射功率、接收/发射天线增益、传播损耗、接收机灵敏度等。对设计者而言,有的因素是无法选择、改变的,如传播损耗、多径损耗、路径损耗、周围环境吸收等;而有的因素是设计者可以控制的,如发射功率、接收/发射天线增益、接收机灵敏度等。通过调整这些因素,可增加无线通信系统的传输距离。为增加传输距离,设计者常会想到增加发射功率。但增加发射功率会带来一些不利因素。如:由于功率放大器的转换效率低,增加发射功率会大大增加系统的功耗,这对嵌入式系统来说是很不利的;加大发射功率会产生较大的谐波干扰和噪声,并对通信信道产生其它影响,有时反而会影响通信距离。因此,在嵌入式系统中并不提倡采用增加发射功率的办法来增加传输距离。增加传输距离的比较好的办法是,增加接收/发射天线增益一般是选用高增益天线。采用高增益天线具有集成天线、体积小、成本低,实现简单,无需增加额外功耗和元器件等优点。 结语 对一完整的无线系统而言,还有天线设计、MCU及外围电路设计等。此外,由于射频链路的可靠性、误码率(BER,Bit Error Rate)等都比常规有线系统高几个数量级,因此,嵌入式短程无线通信系统一定要加强系统测试,特别是系统误码率(BER)的测试。要把赞成过多误码的背景哭声点找出来,提高系统的性能。限于篇幅,本文不过夜此类问题。 浅谈无线通信工程的作用:无线通信工程维护过程分析 【摘要】 随着我国经济快速发展之时,无线通信也在伴随着城市化进程不断发展。在当今现代化城市建设的过程中,无线通信技术逐渐的渗透至人民生活各方面中,并且在人们生活中占据着十分重要地作用。本文主要对无线通信工程和维护的研究方式与分析过程进行分析,希望可供相关从业者的参考借鉴。 【关键词】 无线通信工程;维护方法;过程分析 前言: 随着网络技术不断地发展,人们对无线通信工程的要求也是越来越高。无论是在卫星通信及移动通信、无线局域网通信方面,我国的无线通信技术也取得了一定的突破。下面就对无线通信工程的特点进行入手,阐述了其维护方法。 一、无线通信工程的特点 无线通信工程的特征表现:涉及范围广、实用性较强和技术含量较高,所涉及到卫星通信、移动通信、数字通信和IT行业方面。无线通信工程主要有下面几点的特点:第一,技术含量高,更新速度较快。在科学经济不断发展情况之下,无线通信工程发展也随之发生了相应的变化,如从WLAN技术WIMAX技术,从移动3g技术移动4g技术,从技术推出到网络和设备更新速度快。第二,人员操作技术的要求较高。无线通信设施设备已实现了精密化与高端化,在安装及测试、维护等过程中,需要配套专用的设备,并且要求了操作人员具有更高层次的技术操作能力。第三,工作协调程度要求高。通信网络在整个生产过程中,整个网络的多学科以及专业特点,在整个通信工程建设过程中,要求了在无线通信网络建设、网络运营、网络维护、网络升级等环节的所有工作人员进行协调,进而有效的保证整个通信网络建设有效进行。第四,环境要求更高。无线网络通信项目中对温度、湿度、防火、节能等是强制性的要求,对通信工程的建设环境要求较高。 二、无线通信技术的现状分析 1、从阶段的整体情况进行分析 无线通信技术主要有下面四种:移动通信第三代3G技术、宽带固定无线接入技术、蓝牙技术、宽带无线技术的新产物-WIMAX。移动通信3G技术已发展较为成熟,并且日益向全球化发展。然而我国是根据相关的数据为用户提供3G网络服务的运营商已经超过了多半部分。固定的宽带无线接入技术在使用的过程中,有其独特的优势在宽带无线接入技术的设计和应用技术优势是非常独特的。大量的固定宽带无线接入技术的有点不仅仅是在某种程度上比其他方法更加灵活,其建设速度上也远远快于其他访问技术。不过它仍然有一部分不好的地方,其中大量的固定宽带无线接入技术标准并不统一就是最大的缺陷。普遍的四个固定宽带无线接入技术分别是:LMDS、MMDS、红外通信和卫星宽带接入技术。然而蓝牙技术体现了利用所有的技术和通信技术的最高技术水平,并且是全球语言通信和无线数据的规范,以及在成本上占有很大的优势,同时还从基础上给一些移动终端或相关的设备提供相应的一些固定的终端访问。超宽屏技术在某些领域方面也被称为超宽带技术。此技术是运营商的无线传播技术,也就是技术已经改变了数据的传输方式,在纳秒级的非正弦波取代了原来的正弦载波。超宽屏技术相对较低的发射功率谱密度,被其他低设备系统的在容量上有一定程度的简化,取向能力及其精度非常高,而且通常不觉得信道的衰落和许多其他方面的优势。 2、无线通信的维护 在社会和科学不断进步与发展的同时,无线通讯技术也快速发展,越来越多的参透到我们生活的各个领域中去,发挥了越来越重要的作用。无线通信的维护也要与时俱进,只有这样才能为无线通讯的进步和发展提供保障。通信在无线通信网络是核心,维护无线通信在最后的分析是通信网络的维护。在目前我国通信网络有许多问题需要解决。为了在一定程度上减少风险,并使用安全通信网络的维护,维护工作必须从建立通信线路传输的信息在整个过程中逐渐渗透到各个方面。对一些非法入侵的,我们将使用无线通讯进行拦截维护工作等措施,而且对用户进行注册立账,用密码来识别身份的用户权限对系统进一步的分类。如果身份验证访问限制的用户将会在这个过程中暂停链接服务器访问的地址,从而达到无线通信维护的影响。 三、通信网络的维护的具体技术 1、防火墙技术。在通讯网络中,软件和硬件设备组合而成的就是防火墙。它为内部网和外部网、专用网和公共网之间的一个良好的信息维护,它不但在通信网络安全中占有主导地位,而且还是了计算机网络安全技术保障。这样有效的建立内部和外部网络之间的一个屏障,并且阻止外部网络的不良入侵。 2、入侵检测技术。防火墙虽然能阻止外来的进攻,但是却不能良好的维护内部的进攻。然而入侵检测主要是指“通过一些不正当的方法盗取重要的信息,从中获取暴利。入侵检测就是检测和响应计算机误用的学科,其作用包括威慑、检测、响应、损失情况评估、攻击预测和起诉支持。 3、网络加密技术。通信网络安全的中心枢纽就是网络加密技术,就是为了预防网络信息被人拦截货盗取,在网络安全中发挥了重要的作用。网络加密技术不仅仅在很大程度上对数据传输的机密性有很大的提高,而且还加强了信息的完整性。 4、身份认证技术。它不但能确保信息的机密性和完整性,而且还能确保信息的不可抵赖性和可控性,所以身份认证技术相对而言是比较安全可靠的。 5、漏洞扫描技术。漏洞扫描是对相应的信息扫描出不完整的数据,通过扫描对指定的计算机系统进行安全的检测,它也是一种发现可以利用的漏洞的安全检测行为。 四、市无线通信工程的发展趋势 近几年来,在无线通信行业的快速、健康和可持续发展的情况下,整个通信行业在国民经济建设中起着重要的作用,然而通信工程建设的社会经济占有重要的市场经济份额。所以在新时期的发展中无线通信工程必须跟上时代的步伐。通信工程的发展未来是利用高速无线宽带网络技术和云技术实现无线网络的发展战略。为了满足人们对网络通信的需求服务的前提就是要充分利用通信工程技术。然而人们在日常生活中通过各种智能终端设备导航服务的网络交易、互动娱乐、远程医疗以及远程教育等。在2013年底4G移动牌照的发放,为将来新一轮的移动通信建设创造了更高的领域,许多新型通信技术的发展为我国城市无线通信网络的信息水平和信息化程度有较大的提高。城市无线通信项目将呈现的趋势如下: 4.1网络更加融合 由于目前无线网络技术的种类繁多,因此技术也需要不断创新。建立一个新的无线网络需要巨大的资本投资,承担一定的技术风险,所以不同的网络连接,通过城市网络发展的趋势。网络集成包括核心网络的集成、网络集成和融合终端的访问等等。 4.2网络的安全性 有线网络比无线网络更加安全,无线网络和容易就暴露相关的信信信息,很容易就被犯罪分子盗取,给人们带来经济或生活上的损失。同时随着网络不断出现安全问题,在不久的将来保障信息的隐私和安全性的通信技术将被更广泛的应用,比如WAP安全技术、无线局域网安全技术,各种加密技术、签名和认证及密钥管理等技术。 五、结束语 随着时代的不断进步,无线通信业日益壮大成熟了,同时网络安全工作时放手和进攻之间的博弈,给人们生活上带来了很大的帮助,为更够顺利的工作开展奠定得了坚实的基础。及时和精确的审视自己信息化工作的弱点,审视自己信息平台上的漏洞和问题,让它在这场信息安全战争中立于不败之地,同时才能有效地保障社会安定的秩序。 作者:张剑雄 单位:广东晟祥信息科技有限公司 浅谈无线通信工程的作用:谷歌地球在无线通信工程测量的运用 【摘要】随着科学技术水平的不断提升,谷歌地球在无线通信工程测量中的应用不仅提升工作水平,还能发挥其较大意义。基于此,武陟县第一中学针对谷歌地区的具体特点,研究谷歌地球在无线通信工程测量中的主要应用,从而为相关人员工作的开展提供一定参考依据。 【关键词】无线;通信工程;测量;谷歌地球 由于无线通信工程在实际工作中会受到各种因素的影响,导致实际测量的结果并不准确。所以,需要研究新的测量手段,提高测量的准确性。谷歌地球得深化不仅形成的功能更为完善,利用的形式也更为多样,从而在较短时间内为测量工作打下良好基础。 1谷歌地球 谷歌地球是一种虚拟地球仪软件,能够利用GIS地理信息系统、卫星照片以及航空照相的结合将相关数据还原到虚拟的地球仪上,从而形成一种虚拟的实景地球。谷歌地球在各个领域都得到较大利用,特别在考古、地址勘探中获得较大成果。在对其实际应用期间,谷歌地球不仅来源的数据多样,还能促进航拍与卫星图像的有效结合。谷歌地球具有全天候、高精度、实物性以及免费的特点,全天候主要是谷歌地球能够不受时间的限制,随着数据的不断更新,也会符合地球的实际变化情况。而且,谷歌地球还具有较高的图像分辨率,利用多种方式能够展示出景貌,将其应用到无线通信工程测量中,具有较大的可行性。 2无线通信工程测量中谷歌地球的运用 2.1测量定位 根据实际情况,对实际测量的工作进行分析。在对其测量工作中,最为关键的为定位,只有准确的定位才能促进后期测量的准确性。谷歌地球对全球经纬度进行可相关的数据分析,因此,在经纬度准确下,可以将经纬度输入到谷歌地球中,并对其检索。其中,如果检索的结果与实际情况一致,就可以将经纬度作为的工程测量的基本节点;如果检测的结果与实际情况不一致,相关的测量人员就要根据检索的结果对经纬度进行适当调整,并对节点进行重新定位。利用谷歌地球对测量节点进行定位,在软件正确运行下,能够促进数据测量的及时性与真实性。利用谷歌地球在对其测量过程中,不需要进行实地考察,就能完成测量工作的准确性,为测量工作人员节省更多时间,从而提升实际的工作效率。在实际测量期间,需要对经纬度进行选定,并利用谷歌地球找出相应的虚拟图像,这样,不仅能促进工程测量活动的全面性,还能实现较强的控制能力。 2.2快速调整 通信天线能够对谷歌地球的调整进行快速调整,在确定测量节点后,需要明确出实际的测量路径。一般情况下,在建立测量结果下,要按照两个节点进行分类,并在两个测量节点之间形成相关的路径。利用谷歌地球能够对测量节点之间的距离进行计算,并消除一些因素对测量结果产生的不必要影响,这样才能为实际的操作情况提供准确、可靠的数据。然后,根据实际测量的结果,将一些干扰因素排除掉,能够得到准确的测量结果。在该情况下,主要是在两点之间形成一定反应,并保证测量的结果与真实数据具有较大联系。利用无线通信对工程进行测量期间,一般都会受到信号、网络等相关因素的影响,所以,要制定出合适的测量方案才能完成工程测量工作。并且,还要利用相关方式对天线对端进行积极调整,这样不仅能保证通信设备的相互接收和传输,还能对天线进行准确调整,以使信号的强大达到最大。 2.3统计分析 根据测量定位以及快速调整,能够对无线信号通道准确确定。在谷歌地球应用基础上,可以对于通信通道进行有效评估,不仅能够明确出通信的质量和水平,还能采用测量数据图表实现合理的设计工作。统计分析是无线通信工程测量工作中的主要环节,它能对测量的结果进行全面分析、合理评价,并使测量数据能够准确发挥出来。利用谷歌地球实现测量数据统计分析工作,在工程测量工作中发挥其较为有利的作用。在具体实施期间,首先,要将测量的节点记录下来,并对其中存在的数据、图像进行整合、处理,然后将各个数据实现融合,从而为路径的选择奠定有力基础。在一定条件下,还要谷歌地球上标出测量节点的位置,这样才能标出测量路径。然后,在工程测量工作中,要按照一定流程将检测的数据、原始数据分析出来,并促进数据具有一定的价值。最后,在获得准确的测量结果后,还要对这些数据进行记录分析,保存到相关日志中去,保证能够为以后的分析提供有力依据。 3总结 近几年,将谷歌地球应用到无线通信工程测量工作中具有重要作用,不仅提高了工作质量,还提升了工作效率。所以,各行各界的工作人员加强了对测量工作、谷歌地球的积极研究,并促进了谷歌地球在无线通信工程测量中的有效应用,从而发挥其较大价值。 作者:王矿岩 单位:武陟县第一中学 浅谈无线通信工程的作用:无线通信工程实施和维护的研究 摘要:在科学技术飞速发展的今天,通信技术的创新与变革的速度也很快,信息传递更加具有便捷性,从而对,k4t3的生活影响较大。但是,在通信技术快速发展之时,通信工程的建设带来了更加严峻的挑战,通信工程施工过程变得更复杂,难度也会增加不少。本文首先阐述了无线通信技术发展的现状,并对无线基站工程的实施与维护进行了相关研究。 关键词:无线通信工程;S护研究 前言 在3G牌照发放之后,我国有几家移动业务经营商就开始加快3G基站建设的步伐。特别是近几年来,我国的无线基站网点迅速遍及各大省市。基站建设工程的大规模开展,给经营商的无线基站建设提供了宝贵的经验。 1.无线通信技术的现状 在社会和科学技术迅猛发展的今天,无线通信技术发展也很快。无线通信技术在我们的生活中的作用变得越来越重要。对于无线通信的维护,也需要跟上时展的步伐,如此才能实现无线通信技术的提高。众所周知,在无线通信中,通讯网络是非常关键的,对其维护是非常重要的。从目前的情况来看,国内的通信网络存在一些需要解决的问题。要使通信网络产生的风险最小,就要大力保障通信网络的安全。因此,对于维护工作人员而言,要将工作渗透到各个环节中去。对于非法入侵,要采取严格的防范措施。另外,在无线通信的维护中,可使用一些防卫措施:要对用户进行注册立账,通过用户的密码对用户的身份进行鉴别,进而实现网络系统的权限进一步分级。用户一旦在经过身份鉴别后受到限制,那么其网络连接服务就此而中止。 2.无线基站工程实施 在采购物资时,要根据合同的标准妥善执行。依据书面指令与说明书对运输机的存储进行控制。在对物资进行检查时,要逐一检查好装箱单,只有在核实了货物没有问题之后才可签字。 在安装无线基站工程的硬件的时候,可按下面步骤进行:首先,在安装机柜之前,可在标记号的位置运用冲击钻,配合图纸进行打孔操作,在打孔完成之后,将孔内灰尘除掉,最后将机柜用膨胀螺丝紧固。其次,在对地线和电源线进行安装之时,注意地线和电源线的电压的不同,前者为0V,后者为48V。电源线的连接方法是:一端跟BTS机柜电源线线柱连接在一起,另一端跟电源柜接线排连接在一起。地线的连接方法是:两端分别跟机柜连接保护、室内保护地排连接在一起。再次,在不放告警采集线之前,先对BTS机柜与安装位置的距离进行仔细观察,在布线时,可遵循美观原则,安装PVC走线槽。避免信号干扰等问题的出现,传输线跟强信号电缆、交流直流电源线仪器应保持一定的距离。第四步,安装天馈系统,若安装于室外,施工人员配备应急药包、安全保险、安全帽,并选择晴朗的白天进行安装。安全处理可能滑落的器具,为向现场行人进行提醒,应作出鲜艳标语,使其安全绕行,以防止造成人员伤害。安装天线时,天线应伸出铁塔平台一米以上,还应在避雷针有效保护范围内。注意一致天线的设计图纸、挂高、型号。严格按照图纸设计安装定向天线与全向天线。利用指南针,调整安装后的天线方位角度,将偏差控制在5度以内,最后将螺丝固定好。布放馈线时,切割馈线过程中,不能踩踏碾压以及小角度弯折。在确定了馈线长度后,进行切割前应预留四米左右,将相应的标签贴在切完后的中间及两端,这样可有效避免在进行排线时产生混淆。安装避雷系统,天线的避雷系统由避雷器、天线上端避雷针以及馈线接地夹组成。在室外应做好3次馈线接地工作,根据塔上及室外馈线的长短,将避雷接地夹的工作做好。第五步,检查安装质量,当安装完毕室外设备后,需要开展系统、全面的检查。具体有:是否保护好没有连接的接线头、告警线与电源的外皮安全与否、天线正前方二百米之内是否存在建筑物阻挡、塔与走线架及馈线是否存在摩擦情况、天线的角度与方位是否符合要求等等。第六步,调测基站,将安装调测文件以及调测工具准备就绪,将空开打开,各设备电压所与标准相符,可加点操作模块。进行单机测试,并对基站数据进行下载,基站的开通在下载成功后实现,机柜全部指示灯为绿色。 3.无线基站工程维护研究 对于无线基站工程的维护,需要注意三个方面:首先是要每隔一段时间对机械设备进行清洁保养。这是因为如果烟雾、油污等长时间累积在机械设备表面会使设备的通信质量下降,从而使设备的工作效率和稳定性降低。当情况严重时,还可能导致火灾事故的发生。其次,要对无线基站工程中的每一条线路进行检测,重点检查天线俯仰角度和天线有无老化现象以及定向站的方位问题。要预防线路长时间使用而导致功能下降的现象的发生,在必要时,可把天线更换掉。再次,在对机房设备进行检修之时,要注意检修的计划性和预防性,充分把握蓄电池温度、空调、电源、传输设备的运行状态,对其中的存在的安全隐患有正确的认识。对于硬件设施与存在问题的基站硬件,要对其及时恢复正常运行。 4.小结 基站是借助移动通信交换中心,在移动电话终端进行信息传递的平台。公用移动通信基站也可称为是无线电台站的形式之一。在科学技术和信息化建设飞速发展的今天,与通信技术相关的设备也需要跟上人们对通信的需求。通信工程越来越复杂,对无线基站的建设也提出了越来越高的要求。因此,在对无线基站工程进行施工和维护之时,必须引起重视,从而确保通信工程质量。 浅谈无线通信工程的作用:无线通信工程设计项目的质量控制研究 摘要:目前我国通信行业发展迅猛,为保证无线通信工程项目建设能顺利进行,就必须将项目设计做好。市场经济的不断发展促使通信设计单位问的竞争越加激烈,因此,加强无线通信工程设计项目的质量控制和管理尤为重要。将质量控制和管理做好,才能保障通信项目设计的质量,从而利于通信行业的持续健康发展。本文首先对无线通信工程设计项目的质量管理现状进行了分析,找出了工程项目在具体设计中的质量问题,并根据这些问题提出了相应的建议和措施。 关键词:无线通信;工程设计项目;质量控制 前言 当前我国国民经济发展迅猛,通信事业的发展也有了新的突破。但与此同时,市场竞争也愈加激烈,运营商和通信设计单位之间的关系也在逐步的发生变化。运营商受到项目管理和资金等各方面压力,会不断提高通信要求,此外运营商对通信设计单位逐渐形成约束,不断提高了通信工程项目的整体设计要求。切实将通信设计项目的质量控制做好,更利于科学合理地对通信工程进行设计,以达到运营商和通信设计单位实现双赢,不断促进通信事业的发展。 1.无线通信工程设计项目质量管理现状 社会的进步,科技的发展促进了通信事业的迅猛发展,随着用户的日渐增多,无线通信领域也在大幅度的增加,通信手段不断得以完善,新技术的创新和应用率也大幅提升。在此种大环境下,每年通信网络运营商都会对网络进行升级和扩建,并根据具体业务发展情况来对新的技术是否应用进行决定。无论是无线通信设计单位还是运营商都是从自身利益、角度、情况出发,期望和要求也会有一定差异。设计单位希望能有足够的设计时间,设计进度宽松,设计款项能及时到位,客户能够密切配合等等。而运营商希望在建设上能够见效快速,投入资金少,各方功能齐全,设计规范,设计项目能够提供更多的服务。两者在不断磨合、妥协中追求各自的最大利益,以利益为主的同时很容易造成质量问题的产生,所以,对无线通信工程设计项目在质量管理上必须引起重视。当前质量管理在大型通信设计单位中已占据重要地位,在所设计的项目中,无论是工作流程还是工作内容都配备有相应的质量管理规范指导书,并将管理职能具体、细化到个人,各生产单位以及项目组均制定了相应质量计划,定期召开质量分析会议,不断对质量管理问题做进一步改进和总结,并对下一阶段质量管理工作做好部署和安排。 2.无线通信工程设计项目质量问题 (1)质量管理案例 以某市3G无线通信工程设计为例,此项工程设计需要将设计时间控制在3个月之内,建设时间6个月之内。该3G无线通信工程在建设的过程中,需增设新的室外站点数103个,确保工程建设完成后能够将该市的农村地区全部覆盖。经由此项工程,达到覆盖率100%的3G无线网通信,从而进入真正的通信网络时代。因此,此项工程比较复杂,需要把握好工程设计项目的质量管理,设计单位在进行设计之前,需要让项目经理将项目预先指导做好,不断加强与客户间的交流,从而编制出更好的设计方案,确保设计在客户满意的情况下达到科学合理。项目组在具体质量管理上,需要将各项指标进行严格控制,同时对质量问题做有效的调查,强化策划管理,最终实现该项目最佳质量管理。 (2)质量问题 从当前的情况看,无线通信工程设计项目质量问题主要表现在以下三个阶段方面:①选点勘察阶段。此阶段处于设计之前,在这个阶段需要做好收集勘察资料工作,切实结合当地实际情况,进行科学规范的勘察,达到勘察Y果的合理化、实际化。但是在具体勘察过程中,普遍存在工作人员不负责,勘察资料不全面,以及在采购中出现遗漏等情况,从而导致项目设计方案上出现问题。②图纸设计阶段。进行图纸设计比较复杂,出现的问题也多样化,在格式方面图纸中的日期、字体、比例、站名等内容都必须正确。在对底图进行设计中,无论是底图比例、文字标注,还是机房的选择上,都需要特别注意。对设备图进行设计的过程中,工作量统计、设备配置、设备安装、设备容量计算、线路设计等都必须注意。对工艺图进行设计,机房预留、插座位置、装修等问题都要进行慎重的考虑。此外,还需将线缆布放和路由图设计工作做好。③文本编制和概预算阶段存在的问题。进行文本编制工程中,特别要注意设计模板的套用、文档的格式、设计输入方面的相关问题。进行概预算,需将概预算表格做好,表格中无论是格式还是内容都必须确保正确无误。另外,图纸在完成后,审核和监督部门需要切实做好自身所担负的责任,认真落实三级校审。 3.无线通信工程设计项目质量管理体系的建立和改善 无线通信工程设计项目由于其本身具有的特点,在进行选点勘察、图纸设计、三级校审等环节中很容易出现质量问题,所以,必须建立起系统、科学、有效的无线通信工程设计质量管理体系。该体系的建立对工程设计在质量管理水平的提高上有着重要作用,有利于降低工程设计的质量风险,有利于增强客户的信赖度和满意度。 3.1对选点勘察流程进行规范化 在选点勘察环节中,项目负责人必须要对勘察人员和勘察负责人进行确定,而项目的相关工作人员必须对工程的具体地域范围、规模以及各专业间接口关系有比较详细的掌握和了解,对勘察进度要做到明确,并能及时同客户进行交流和沟通,定期向客户通报勘察的内容计划。与此同时,专业负责人需要对勘察项目内容进行确定,在进行勘察前必须将勘察基础资料准备好,具体包括了工程项目目标书、任务书、委托书、合同、勘察工具、仪表、地图等。勘察完毕后,勘察人员需要给客户汇报相关勘察结果,同时对一些重要资料做签名,用以表示勘察现场的确认。记录勘察的相关人员必须要对勘察情况如实记录、正确填写,而且也需要进行签名用于备案。此外,工程勘察的相关资料在设计完成后,需要资料管理员在规定时间内对资料进行归档管理。 3.2对图纸设计流程进行规范化 在无线通信工程设计中,勘察是进行设计的前提和基础。设计人员在进行图纸设计前,需要对勘察记录、照片等相关勘察资料做细致的对比和详细了解,以保证勘察资料的真实性和一致性。设计人员在对工程整体进行设计和考虑中,头脑中要有清晰、明确的设计方案,而且设计的图层必须结合实际情况做相应的布置和安排,保障设计内容的完整性和版面布局的合理性。此外,工程设计中所绘制的图纸需符合公司对图纸出版的要求,保障各图层在图面布局上合理、有序、整洁。图层比例、字体、符号等在选择时要合适、合理,图衔必须正确,字体、符号、栏目等必须与最新的模板保持一致。 4.结束语 当前通信行业正处在快速发展时期,各类新技术不断更新和应用,这在很大程度上提高了对通信工程设计项目的质量要求。无线通信工程设计项目中,质量管理直接决定了客户的满意程度和通信企业的发展命运。通信企业需要不断提升管理质量和服务质量,才更利于在激烈的市场竞争中占据有利地位,保障企业的持续健康发展。
1分散控制系统特点概述 (1)可靠性强。分散控制系统的构建原则为分散构造,对于系统的可靠性有较大保障。分散性结构主要从两方面体现,即系统功能与地理位置的分散。坚持分散原则,能够有效将系统结构的危险性降到最低,当部分设备发生故障时,不会瞬间影响到其他区域的工作。另一方面,对主要设备实施冗余配置,也是保证系统更具保障性的有效措施之一。工作人员可以针对控制器、通信设备等进行冗余配置,如果主设备有突发故障发生,后续设备能够较快适应工作,大幅度提升分散控制系统的利用率。分散控制系统通常还会应用部分模块化与标准化的软件,同样能够大力确保系统的可靠性。 (2)监视性强。分散控制系统的应用是利用建设高智能操作员站,对现场的整体过程实施监督,进行生产操作。该系统的优势就在于其具备人机交互界面,工作人员可以通过现场之外的机器观察到工作现场的实时情况,观测性更加直观。 (3)扩展性强。一般来说,分散控制系统应用的为递阶数据通信网络,能够有效实现通信分层化。该系统的组成方式较为灵活,硬件达到高度集成化,设备接口更具标准化与模块化,这都为系统较强的扩展性奠定了现实基础。 (4)程序简易。分散控制系统的编程程序为控制图形界面和功能码控制组态,必要时会自动生成执行文件。系统对于操作人员的要求相对较低,不需要具备专业性的操作知识,仅需能够掌握填表与作图组态的方法就可以,并且程序的应用质量较为可靠,稳定性强。 (5)维护便捷。分散控制系统的微处理器具备自动诊断的功能,在程序运行的过程中,还能够进行自我侦查程序运行,能够扫描硬件运行的状态,一旦有故障发生会在最快时间内作出报警指示,亮灯提示故障的部位与所具属性,系统维护的时间能够有效减少。系统的模件包括可带电插拔与接插结构,类型较少,后期的维护相对便捷。 2分散控制系统在火电厂电气自动化上的应用 (1)通信网络 。既然将分散控制系统应用在火电厂电气自动化上,那么进行相应的信息交流就是必不可少的了,因此通信网络也必须达到相应的要求。在这个控制系统中,实时通信网络是它的核心,只有在第一时间内掌握到最准确的资料及相关数据,才可以对突发事件采取相应的解决方法。采用总线式结构构成的实时通信网络,用同轴电缆(是无主无源形式的)作为传输媒介,以太网的形式进行通信信息管理,在要求通信协议达到一定的规定后进行数据传输与共享,最终实现通信流畅、资源共享的目的。除了这种方式外,还可以进行非实时通信网络的构建,将它用作传输那些不需要在第一时间内进行分析的数据。运用这样的方法,在一定程度上减轻了实时通信网络的压力,提高实时通信网络的准确性;同时还避免了大量文件传输时造成的错误收发导致错误指令的下达,减少错误的产生。将以上两种方法结合起来进行使用,可以大大提高运作效率,减少失误的发生,加快能源的传输,方便被供应地区的社会活动的正常进行。 (2)监控系统应用。不同系统为适应生产工作的需求,都需要满足管理人员对现场的监控,这在众多行业中应用较为广泛。监控指的是在允许的范围内,管理人员对处于生产中的活动进行有效监督,尤其是没有达到要求的产品要及时进行排除,或者是当发现不达标产品时及时作出提示,给予负责人充分解决问题的时间,进行科学处理。分散控制系统的整体中,监控系统作用明显,所承担的责任也极为重要。由于发电厂发电功能关系到居民的生活,实现对国民生产工作的监督,十分有必要,不能有一丝一毫的懈怠。进行监控的过程中,工作人员需要正确参数的输入,通过系统确认生产结果是否在允许的参数范围之内,若没有处于该范围,系统就要及时发出信号提示,让工作人员及时实施检测,一旦发现问题,就要在最短时间内切断路线,实施必要的维修措施。在此期间,还要对其余的线路进行控制,避免由于同样问题造成的线路故障,必要时就要对已有线路进行更改,确保不会硬性系统整体的能源供应与生产工作。 (3)安全防护系统应用。火电厂生产与管理工作中,工作人员需要注意的核心为安全问题。能源生产固然会对国民的生活带来重要影响,尤其是如发电厂这种大规模且能源较为集中的地方,就更要注重安全问题。基于此,分散控制系统的安全防护系统就显得极为重要。针对相应的安全防护,工作人员输入安全故障的条件,方能够开启系统工作。 3结束语 分散控制系统的整体架构包含了显示、计算机、通信以及控制技术,该系统可以说是以上几种技术的融合,通过对不同地方与功能各异的计算机进行连接,能够保证系统的可靠性更强、性能更好,提升计算机控制系统的质量,使其不仅在可靠性与性能方面更好,而且扩展性、程序以及后期维护都占据了一定的优势。文章首先分析了该系统的特点,继而对其具体应用,分别从3个方面进行了叙述,经过分析,说明系统的应用效果较好,不仅实现了控制的一体化,还能够满足现实需求,使功能更加完善。分散控制系统的应用能够让系统机组更加稳定,为企业创造更好的效益。
大数据处理论文:D2D通信中大数据处理关键技术分析与展望 【摘 要】 分析了D2D通信中大数据的特征,重点阐述了数据筛选、预处理、建模等大数据处理的关键技术,并对提高大数据无线传输的稳定性、可靠性和高效性进行了探讨和展望。 【关键词】 5G 大数据 D2D 1 引言 在当前移动通信系统中,数据要经过基站、基站控制器、网关和交换机。随着大数据背景下网络流量迅猛增长,基站将不堪重荷。终端直通(D2D,Device-to-Device)通信作为第五代移动通信系统(5G)中的关键技术之一[1-2],可实现数据不经过基站直接传输(如图1所示),借助提高空间利用率来进一步提高无线频谱利用率,可使移动通信在众多场景下变得更加直接和高效[1-3]。 但面对爆炸式的业务量,仅仅依靠D2D通信技术是远远不够的。提升如何从各种各样的数据(包括结构化、半结构化、非结构化数据等)中快速获取有价值的信息的能力对于大数据分析与处理来说十分关键。业界对大数据的特征进行归纳,主要包括4个“V”[4],即数据体量巨大(Volumn)、数据类型繁多(Variety)、数据价值密度低(Value)、有很多实时数据要求快速处理(Velocity)。因此,传统的数据表示方法不能适用于大数据的表示。如何对体量巨大、结构繁多的数据进行有效表示?如何通过结合D2D通信的特点,最大程度地压缩数据的冗余度,挖掘出隐藏在数据背后的规律,从而使数据发挥出最大的价值?是D2D通信中大数据处理技术的核心目标。 本文首先从分析D2D通信系统中大数据的典型特征出发,分析大数据处理过程中所面临的挑战;然后具体分析了D2D通信系统中大数据的表示和处理方法;最后对未来研究方向做了展望。 2 D2D通信系统中大数据的典型特征 (1)数据量大 D2D通信为海量多媒体服务提供了一个强大的通信平台,如海量文本、图像、语音、音视频等应用。但是,随着采集设备成本的降低和存储容量的增大,训练样本的数量往往非常巨大,如在很短的时间内所采集到的数据可以轻易地达到几百TB。由于D2D通信中终端计算及存储能力有限,如何有效地表示采集到的大数据集十分关键。由于D2D大数据集中数据的分布复杂多样,因而需要采用具有较高普适性和较大灵活性的模型和方法来对数据的特征属性进行表示和处理[5]。传统的基于参数建立起的模型及其学习算法由于模型的结构固定,因此限定了其可以表示的数据特征。与参数模型相比,采用具有结构可调节的非参数模型及其学习算法在这样的情况下具有更好的效果。 (2)数据的维度高 由于D2D通信中终端的异构性以及用户需求的异构性,高维和超高维的数据不断涌现。很显然,数据维数越高(属性越多),就可以更加全面地刻画所描述的对象以及更好地分辨对象。然而,过高的维数不可避免地对数据的表示与处理提出了严峻的挑战。研究表明,对于大部分观测或采集到的高维数据而言,其主要信息存在于一个低维空间中。换句话说,该低维空间包含了高维数据中的全部或绝大部分的有用信息。因此,如何在低维空间中有效地刻画高维数据的有用信息,也是D2D通信中大数据处理领域一个不容忽视并且极具挑战性的问题。目前已经有一些隐空间模型和方法,如主成分分析、因子分析、独立成分分析等可以用于完成此项任务,找到这样的低维空间并将数据进行高效表示[7]。 (3)模型的复杂度和计算时间 传统的通信系统处理数据时,由于数据量不大,因此可以采用较为复杂的模型来描述数据的特征。而在与D2D通信大数据相关的应用中,终端处理能力受限,如果仍然采用复杂的模型来处理大数据,则计算和时间成本将大大增加;另一方面,如果采用较为简单的模型,可能不能完全表示和挖掘出大数据的关键特性。解决方法是:一方面,尽可能设计简洁的模型及高计算效率的算法,从而降低模型的复杂度和计算时间;另一方面,利用终端的灵活性,可以采用并行计算和分布式计算技术,把原先一个终端上的数据表示和任务处理分摊到多个终端。通过设计相应的算法,实现多个节点的信息共享和协作,从而降低每个终端上模型的复杂度和计算时间[7]。 (4)算法的实时性和可扩展性 在D2D通信系统的大数据处理中,都需要对其中的大数据进行实时性表示与处理,即当新数据到来以及新类型出现时,算法能够根据实际情况进行自适应的调节,以适应数据的变化。而传统的学习算法偏重于离线算法,因此需要设计一些在线学习算法,对描述或表示数据的模型进行在线学习。其中,贝叶斯技术可以很方便地用于在线学习[8]。此外,在设计模型及其学习算法时,也需要考虑其多媒体应用的可扩展性。 3 D2D通信系统中大数据处理方法 基于D2D通信中大数据处理的具体特征,本文拟从用户的感受出发,设计如下方案来高效地表示和处理D2D通信系统中的大数据,提取其中的有效信息,具体如下: 首先,从应用的内容出发,根据具体用户业务需求和应用背景对大数据进行初步筛选。即只需要保存与所需任务相关的数据,去除无关数据,从而提高后续处理的效率。 其次,设计合理的算法,对大数据进行预处理,并且依据用户体验提取特征属性。如前文所述,D2D通信中所采集到的大数据的维度(属性)较大,因此对于大数据有效特征属性的提取十分重要。此处可采用贝叶斯因子混合分析方法,通过该方法,可以找到一个数据有效信息相对集中的低维空间,从而可以将高维数据投影到低维空间中,最大程度地降低数据的冗余,完成数据的降维过程,从而可以在低维空间中完成后续的操作(如图2所示)[9]。此外,该方法的另一个优点在于,由于得到了高维数据的低维有效表示,从而可以在某些条件下实现数据的可视化。 图2 数据冗余度降低过程 最后,设计合适的模型来精确地描述提取出的大数据属性,从而进一步用高效、简约的形式来表示大数据。在现有的工作中,在用模型对大数据进行表示和处理方面已经开展了一些研究,取得了一些研究成果。具体地,选用混合模型来描述建模大数据的分布已成为主流,主要原因有两点: (1)D2D通信中业务种类多、网络数据的分布较为复杂,而混合模型在理论上可以建模和描述任意复杂的数据分布。 (2)混合模型及其学习算法属于生成方式的学习范畴,只要获得准确的模型,则可以用该模型作为大数据的紧凑表示形式,因此,其比判别方式的学习具有更小的存储、更低的传输和处理复杂度,并且有利于在线操作[10]。 此外,根据不同目标场景中的不同类型的数据,需要提出与之相对应的模型和配套学习算法,用其来表示大数据。例如,对于属性较少(数据维度较低)的数据,采用所提出的无限成分t混合模型及其学习算法,估计出模型的参数,在后续的处理任务中只要关注参数就可以准确把握数据的特性。对于属性较多的高维数据,则采用所提出的无限成分t因子混合分析器及其学习算法,对数据进行有效地表示。对于具有时间或空间相关性的数据而言,则可以采用所提出的具有stick-breaking先验分布的t隐马尔可夫模型及其学习算法对数据进行表示[11]。隐马尔可夫模型的最大特点在于结构较为灵活,其可以根据数据的分布自适应确定模型的结构(如混合成分数目、因子维数等),并且对大数据中出现的离群点也具有较强的鲁棒性。由于通过学习算法得到的模型精确描述了数据的分布,较好地完成了后续任务,网络业务流量的识别与预测的正确率有了较大的提升[6]。 进一步考虑到大数据表示和处理中对于模型复杂度和计算时间的需求,需要设计与上述模型相关的分布式算法。通过该类算法,网络中的各个终端只需要采集到部分数据,就可以通过节点间的协作来协同估计出反映整个数据特性的模型参数。需要注意的是,在通信网络中,传输的代价比本地终端计算的代价要高得多。因而在协作过程中,各个终端只需要和在其通信范围内的邻居节点进行通信,并且只传输用于估计最终模型参数的充分统计量,而无需把自己持有的那部分数据传输给邻居终端。这样做的优点在于可以将对大数据的表示和处理分摊到各个终端上,从而最大程度降低了D2D终端的计算量。另一方面,由于充分统计量比原始数据量少很多,因此可以最大程度地降低传输代价,并且减少由于传输中丢包或其他错误、干扰等引起的系统性能的下降。 4 研究展望 对于未来D2D通信中大数据处理技术的研究可以从几个方向开展: (1)进一步地从高维大数据特征中压缩冗余,剔除无关无用属性,提取与应用目标相关的有用特征,将核学习、流形学习方法引入,解决大数据表示问题。 (2)利用半监督学习、迁移学习、集成学习等理论和技术,最大程度地挖掘大数据间的内在关联信息。 (3)在现有模型和方法的基础上,开发设计在线学习算法,实时完成大数据的处理任务。 (4)设计分布式学习以及大数据处理算法,进一步提高网络节点之间协同处理和通信的能力,进一步降低网络节点之前传输的数据量。 (5)针对具体应用,设计结构更加灵活,更具有普适性、鲁棒性的模型,并且开发设计快速、高效的模型参数及结构估计方法,从而获得更简洁的大数据表示形式。 5 结束语 D2D技术被广泛认为是5G的关键技术和解决无线大数据传输的有力工具。本文从D2D通信中大数据特征入手,分析面临的挑战,提出应对策略,展望研究方向,综合探讨了如何提高D2D大数据无线传输的稳定性、可靠性和高效性的问题。 大数据处理论文:大数据时代下的电力自动化系统数据处理 [摘 要]计算机技术与网络通信技术已经开始逐渐广泛应用于电力自动化系统,电力自动化系统的数据处理呈现多样化趋势,更加复杂化。笔者主要是从电力自动化系统数据类型角度考虑,对于电力系统的快速准确处理进行了分析,对电力自动化系统中数据处理的相关问题进行了阐述和分析。同时探讨了作为电力自动化系统发展方向的智能电网,对其拓扑结构和通信系统进行介绍。 [关键词]大数据时代;电力自动化;数据处理 引言 电力系统是一个动态的系统,主要包含发电、变电、输电和配电四个部分。 电力系统的动态性和实时性是由于电能不能存储的特性决定的。 正是电力系统的动态性和实时性使得其在具体的运行过程中,会产生大量的实时数据,为电力系统中调度部门的操作带来了巨大的困难, 电力自动化系统也就应运而生。 电力自动化系统为电力系统运行过程中产生大量实时数据的准确处理创造了条件。“大数据”时代最先被全球知名的咨询公司麦肯锡提出来,其是生产决策的重要依据。 所谓的大数据时代,是指在互联网技术下,企业的生产运营过程中相关数据的积累,其在商业、经济和其他领域越来越突出,对相关决策具有十分重要的作用。 一、电力自动化系统的类型分类 1.基础型数据:主要是与电力自动化系统中的电力设施设备属性相关的数据,如,发电机、变压器等电力设施设备的基础数据。 对于这些数据一般是电力单位根据相关的数据规划各自进行管理, 并通过相关数据服务器对其数据进行数据同步,便于调度中心对这些数据进行集中存储、整理和相关计算。 2.实时数据:大多数是在电力系统运行过程中进行实时采集的数据,其数据量很大,对存储空间的要求比较高。 这些数据是在电力系统运行过程中产生的, 通过对其进行纠错处理后,能够为调度部门或市场运营提供决策参考依据。 目前,我国电力自动化系统在实时数据处理方面比较成熟,对收集到的实时数据不需要进行相关的处理,只需要在数据输入、输出过程中建立一个稳定的接口即可。 3.日常管理的数据:主要是在电力系统运行过程中对各种相关数据进行统计,各部门对在工作中遇到的问题进行相关处理后的数据信息。 一般情况下,这些数据只需要在特定的范围内进行同步和共享即可。 在电力系统运行过程中,建立这一类型数据同步和共享的数据平台是十分必要的。 主要原因表现在以下几个方面: ① 这些日常管理的数据在某种程度上反映电力系统中电力设施设备的运行情况; ② 方便电力系统中各个部门对日常管理数据的获取,以便更好的开展部门工作。 4.市场经济数据:随着市场经济的发展,电力系统的经济效益越来越突出,电力系统运行中的相关数据对电力单位的发展具有重要影响,将其作为经济性数据十分有必要。 市场经济数据对城市建设规划中的电力规划有很重要的决策参考依据。 市场经济数据具有非常大的扩展空间,其数据规划的重点将是实时数据。 二、电力自动化系统中的数据统一性 数据一致性即数据的唯一性。 电力自动化系统在运行过程中,会产生大量的数据信息,这些数据信息大部分都是其子系统中特有的信息, 还有一部分是部分子系统中共有的数据信息,也就是各子系统之间的数据信息交叉现象。 每个子系统中的数据均存储在其数据库系统中,会对整个系统的数据存储造成大量的数据冗余,使得电力系统中数据系统处理数据信息的效率不高,数据信息更新缓慢,甚至会造成数据信息的混乱,很大程度上降低了电力系统中数据系统的使用效率和可信度。在实际电力自动化系统运行过程中,通过对整个系统的数据库系统进行统一管理,能够在很大程度上保证数据信息的一致性。 对于部分离线数据库系统来说,其数据信息的唯一性主要是通过利用离线数据库在数据库系统的服务器上,对数据库系统的服务器进行统一维护。 对实时数据库而言,主要是通过电力自动化系统在运行过程中,由实时数据库系统中的管理系统进行统一、实时的管理,确保数据信息的一致性。 三、电力自动化系统中的数据容灾 通常情况下,需要对电力自动化系统中的重要数据信息进行数据备份,再通过网络通信技术将其传输到异地进行数据信息保存。 当发生灾难后,可以由相关的计算机专业人员根据备份的数据对电力自动化系统中的数据进行程序恢复和数据恢复。 这有利于降低电力单位在数据信息备份方面的成本,操作也相对而言较为简单方便。当电力自动化系统中需要备份的数据量逐渐增加时,就会出现数据信息存储介质不易管理的问题,在发生灾难后,也不 能够及时的将大量的数据信息进行恢复。 四、电力自动化系统数据收集过程 电力自动化系统运行过程中的数据,主要是通过数据信息的采集、集中、整理和转发来实现的。 根据数据类型的不同,采用不同的传输介质进行传输。 数据信息的通信方式主要有两种: ① 有线传输,如,光纤、电缆等多种介质,具有数据信息传输的实时性和可靠性等优点; ② 无线传输,如,微波、无线扩频等通信模式,具有无需铺设通信通道、工作量少等优点。在实际的电力自动化系统运行过程中, 其涉及面十分广、系统种类多,根据不同的部门需求的多个系统组成,能够满足每个部门在数据系统中获取数据信息。 电力自动化系统中的设施设备的采购,可以适当的将一些先进的技术和经济性能的指标进行考虑,再在操作技术上进行优化处理,以最大程度的实现电力单位的经济效益和社会效益。 五、智能电网 1.智能电网中的网络拓扑结构 智能电网中的网络拓扑结构具有坚强、灵活的特点,能够有效的解决电力系统中能源和生产力分布不均匀的问题,满足电力企业大规模生产运输过程中产生大规模数据的处理功能,实现资源的优化配置,减少电能损耗。 同时,智能电网中的网络拓扑结构能够有效的应对一些自然灾害,如雨、雪等。 2.开放、 标准、 集成的通信系统 智能电网能够对电力自动化系统进行及时有效的监控,主要在其具有识别故障早期征兆的预测能力和对故障做出相关的相应的能力。 智能电网是电力自动化企业的发展方向,能够为电网规划、建设和运行管理提供全面的数据信息,有利于大数据时代下电力自动化运行系统的稳定、安全和高效的运行。 六、结语 自动化系统的正常运行,一定要充分考虑到系统运行中数据信息的数量信息,便于数据的维修和存储空间的无限扩展。文章主要是分析了自动化系统的数据类型,并且对其进行了详尽的分析,对于相关问题进行了阐述,给电力自动化系统提供了更加广阔的空间,并探究了智能电网在电力自动化运行系统中运行的优势和未来的发展方向。 大数据处理论文:智能电网大数据处理技术现状和面临的挑战 [摘 要]在当前新时期环境下,智能电网大数据处理技术在获得飞速发展的同时也面临着新的挑战,本文首先对智能电网大数据的特点进行了分析,并且探讨了智能电网大数据处理技术的发展现状,重点分析其在当今新时期环境中面临的挑战。 [关键词]智能电网 大数据处理技术 现状 挑战 随着我国智能电网建设进程的不断推进与深入,电网运行与设备监测过程中也产生了大量的数据信息,逐渐构成了当今信息学姐与研究人员重点关注的发数据,但大数据时代下电网的高效、稳定运行离不开相应的处理与存储技术作为支撑。 1.智能电网大数据的应用特征 电网业务数据可以大致划分为三类:第一是数据监测、设备检测及电网运行;第二是电力企业营销数据,如用电客户、销售量、交易电价等方面的信息数据;第三是电力企业的管理数据。[1]数据信息量十分巨大,并且随着电网数据的不断更新升级,数据类型也变得繁杂多样。电网数据种类众多、分布较广,主要包括多媒体数据、文本数据、实时数据、时间序列变化等半结构化、非结构化以及结构化数据,不同类别的数据在查询、处理方面的性能与频度要求也存在很大差异。智能电网运行时的数据价值密度较低,例如电网监控视频,其在实际监控管理的过程中,总数据中十分有用的信息量是非常少的,多数的数据都是正常数据。 2.智能电网大数据处理技术发展现状分析 2.1 并行数据库 关系数据库主要负责对结构化数据进行存储,从而提供严格依据规则快速处理事务的能力、边界的数据查询与分析能力、数据安全性保障以及多用户并发访问能力。应用强大的数据分析能力以及SQL查询语言以及独特的程序优势获得了广泛的应用。[2]经管随着智能电网建设的不断加快,数据超出了关系型数据库的管理范畴,地理信息图片与音频、图片以及视频等非结构化的数据逐渐成为需要处理与存储的信息的一项重要组成部分。 2.2 云计算技术 随着云计算平台的出现及完善,大数据技术的需求也相继出现,云计算的关键是数据并行处理与海量数据存储技术。而在智能电网中,电力设备状态监测设备的数据量应当是最为庞大的,而状态监测数据不但包含了在线数据,还应当包括缺陷记录、实验记录以及基本信息等,由于数据量极大,其对于实时性要求比企业的数据管理更高。当前,云计算技术在电力行业的发展依然处于初级的阶段,现行的云计算平台能够充分满足职能电网监控软件运行的可扩展性与可靠性要求,但在数据隐私、安全性、一致性以及实时性方面存在缺陷,依然需要进一步优化与完善。 3. 智能电网大数据处理技术面临的挑战分析 3.1 大数据传输与储存技术 随着智能化的不断发展,电力系统在运行过程中的电力设备监测数据与其他数据都会被记录下来,数据量不断增加,这对于电网运行监控以及数据的传输、存储造成巨大的压力,同时在一定程度上影响了电网智能化的发展。在智能电网大数据存储方面,通过分布式文件保存的形式可以进行大数据存储,然而可能对电力系统在数据实时处理方面产生影响。[3]因此,需要对电网大数据进行分门别类后再存储。而重点是将其中非结构化的数据转化为结构化数据,对于智能大数据处理技术来说依然较为困难。 3.2 数据处理时效性技术 对于大数据来说,其数据处理的速度是非常重要的。通常而言,数据的规模越大,需要分析与处理的时间也会越长。以往的数据存储方案针对一定要求的数据量进行设计,其在大数据方面并不适用。[4]而在未来智能电网的大环境下,如何在发电、输变电、用电等环节进行数据实时性处理是一个非常关键的问题。 3.3 异构多数据源处理技术 在未来智能电网要求贯通电网运行的每一个环节之中,时间新信息的高效采集与处理,并且逐渐朝着业务流、信息流以及电力流高度一体化的方向进行发展。所以,首先要做的就是如何整合大规模多源异构信息,为智能电网提供一个资源高度集约化配置的数据处理中心。对于海量的异构数据来说,如何构建出科学的模型进行规范表达以及如何在这个模型的基础上实现数据的存储、融合、查询等是亟待解决的重要问题。 结语 我国智能电网系统的应用广度与深度在不断加强,大数据处理技术逐渐成为维护电网智能安全运行的一项重要手段。然而随着电网智能运行的不断发展,其在大数据处理一致性、隐私性、实时性等方面也面临着相应的挑战,未来智能电网的主要依托依然是大数据处理分析技术,所以必须寻找出妥善应对挑战的策略,最终推动我国电力事业的长久稳定发展。 大数据处理论文:移动互联网的大数据处理关键技术 【摘 要】通过大数据的研究处理将获得的有用信息服务于企业或机构,使其在竞争中取得优势,来为企业提供更好的处理大数据的方法,帮助企业更深刻的理解客户对其的需求和体验,以利于业务的发展,用户也可以更好地体验移动互联网各种资源。本文首先对移动互联网大数据做了概述,然后分析了移动互联网大数据处理中存在的问题,最后详细阐述了移动互联网的大数据处理关键技术。 【关键词】移动互联网;大数据;处理;排重;整合 一、移动互联网大数据概述 移动互联网大数据是指用户使用智能终端在移动网络中产生的数据,主要包括:与网络信令、协议、流量等相关的网络信息数据;与用户信息相关的用户数据;与业务相关的数据。 大数据提供客户经历的各种体验的完整信息,可以详尽到在任何时间、地点,结合移动客户体验方案来分析相关数据,从而帮助运营商更详细掌握客户体验情况,提前预知网络上可能发生的问题,及时做出合理响应,这些信息对运营商的服务提供很大的帮助。大数据分析为整个电信产业带来了前所未有的机遇与挑战,如何高效地发挥这些数据资源的作用,是摆在为运营商面前的关键问题。 二、移动互联网大数据处理中存在的问题 (一)多源数据采集问题 大数据时代的数据存在如下几个特点:多源异构、分布广泛、动态增长、先有数据后有模式。举例来说,一个用户的一条位置信息的价值是很小的,但是很多这样的低价值数据可以完整刻画出用户的运动轨迹,获得本质上的价值提升。然而,在已有的数据采集系统中,数据收集不全面是一个普遍的问题,如何处理来自多源的数据是移动互联网大数据时代面临的新挑战。其中,迫切需要解决如下几个问题: 1.无线移动网络结构复杂,需要在网络中高效地采集数据。 2.多源数据集成和多类型数据集成的技术。 3.兼顾用户的隐私和数据的所有权和使用权等。 (二)移动互联网海量异构数据管理问题 据统计,2003年前人类共创造了5艾字节(Exabytes)的数据,而今天两天的时间就可以创造如此大量的数据。这些数据大部分是异构数据,有些具有用户标注、有些没有;有些是结构化的(比如数值、符号)、有些是非结构化话的(比如图片、声音);有些时效性强、有些时效性弱;有些价值度高、有些价值度低。移动互联网海量异构数据管理平台包含以下关键研究和技术:海量异构大数据传输控制、大数据存储、大数据质量管理。 (三)移动互联网大数据实时数据挖掘问题 传统意义上的数据分析(Analysis)主要针对结构化数据展开,且已经形成了一整套行之有效的分析体系。首先,利用数据库来存储结构化数据,在此基础上构建数据仓库,根据需要构建数据立方体进行联机分析处理(OLAP,Online Analytical Processing),可以进行多个维度的下钻(Drill-down)或上卷(Roll-up)操作。对于从数据中提炼更深层次的知识的需求促使了数据挖掘技术的产生,并发明了聚类、关联分析等一系列在实践中行之有效的方法。这一整套处理流程在处理相对较少的结构化数据时极为高效。但是,对于移动互联网来说,涉及更多的是多模态数据挖掘,这些数据包括手机上的传感器,包括加速度计、陀螺仪、指南针、GPS、麦克风、摄像头、以及各种无线信号(如GSM、WiFi)和蓝牙等。这些原始数据在不同维度上刻画被感知的对象,需要经过不同层次的加工和提炼才能形成从数据到信息再到知识的飞跃。移动互联网半结构化和非结构化数据量的迅猛增长,给传统的分析技术带来了巨大的冲击和挑战。 三、移动互联网的大数据处理关键技术 (一)数据处理的整体框架 数据处理的整个过程如图1所示,主要包括四个模块:分词(WordsAnalyze)、排重(ContentDeduplicate)、整合(Integrate)和数据。 这四个模块的主要功能如下。 分词:对抓取到的网页内容进行切词处理。 排重:对众多的网页内容进行排重。 整合:对不同来源的数据内容进行格式上的整合。 数据:包含两方面的数据,Spider Data(爬虫从网页中抽取出来的数据)和 Dp Data(在整个数据处理过程中产生的的数据)。 (二)数据处理的基本流程 整个数据处理过程的基本步骤如下: 1.对抓取来的网页内容进行分词。 2.将分词处理的结果写入数据库。 3.对抓取来的网页内容进行排重。 4.将排重处理后的数据写入数据库。 5.根据之前的处理结果,对数据进行整合。 6.将整合后的结果写入数据库。 (三)数据处理的关键技术 1.排重。 排重就是排除掉与主题相重复项的过程,网页排重就是通过两个网页之间的相似度来排除重复项。Simhash算法是一种高效的海量文本排重算法,相比于余弦角、欧式距离、Jaccard相似系数等算法,Simhash避免了对文本两两进行相似度比较的复杂方式,从而大大提高了效率。 采用Simhash算法来进行抓取网页内容的排重,可以容纳更大的数据量,提供更快的数据处理速度,实现大数据的快速处理。 Simhash算法的基本思想描述如下:输入为一个N维向量V,比如文本的特征向量,每个特征具有一定权重。输出是一个C位的二进制签名S。 (1)初始化一个C维向量Q为0,C位的二进制签名S为0。 (2)对向量V中的每一个特征,使用传统的Hash算法计算出一个C位的散列值H。对1 (3)如果Q的第i个元素大于0,则S的第i位为1;否则为0。 (4)返回签名S。 对每篇文档根据SimHash算出签名后,再计算两个签名的海明距离(两个二进制异或后1的个数)即可。根据经验值,对64位的SimHash,海明距离在3以内的可以认为相似度比较高。 2.整合。 整合就是把抓取来的网页内容与各个公司之间建立对应关系。对于每一个公司来说,可以用一组关键词来对该公司进行描述,同样的,经过dp处理之后的网页内容,也可以用一组关键词来进行描述。因此,整合就变成了两组关键词(公司关键词,内容关键词)之间的匹配。 对于网页内容的分词结果来说,存在着两个特点:(1)分词结果的数量很大;(2)大多数的分词对描述该网页内容来说是没有贡献的。因此,对网页的分词结果进行一下简化,使用词频最高的若干个词汇来描述该网页内容。 3.流处理系统。 移动互联网的多源异构数据每时每刻都在大量产生着。数据探测模块根据这些数据处理的不同要求,将数据分别送给实时处理系统和批处理系统。很多互联网公司将根据业务的需求和处理的时间将划分为在线、近线和离线三种方式来处理业务消耗的时间。这其中,在线处理的处理时间通常在毫秒级,一般采用流处理方式;离线处理的处理时间通常以天为单位,一般采用批处理方式。这样会最大程度地利用好输入/输出系统。近线处理对其处理模式没有特别的要求,处理的时间一般在分钟级或小时级,在实际情况中多采用此处理方式,可根据需求灵活选择。 四、结语 综上,随着移动互联网的迅猛发展,客户处理的业务越来越复杂,与其相关的大数据正逐渐增长,大数据分析技术已经成为各方关注的焦点。合理使用大数据将有效的发挥移动互联网大数据的资源作用,使大数据为用户获得前所未有的体验,为企业发展提供完整清晰的指引。 大数据处理论文:大数据时代下管理会计数据处理的新变革 摘要:随着大数据时代的到来,各行各业都受到不同程度的冲击,管理会计也面临着前所未有的挑战,尤其在数据处理方面发生了巨大的变革。这些变革包括管理会计大数据的思维模式,数据的收集、存储、加工、分析等数据处理方面的变革。 关键词:管理会计 大数据时代 云计算 随着互联网时代的开启,大数据概念开始在全球蔓延,我国也于2014年将“大数据战略”上升为国家战略,基于互联网的大数据逐渐正改变着各行各业的传统模式,作为会计重要分支的管理会计工作也遇到了前所未有的挑战。 一、大数据时代的到来 (一)大数据时代的特点 “大数据时代”这一概念最早是由全球知名咨询公司麦肯锡提出的,“数据,已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域,成为重要的生产要素。人们对于海量数据的挖掘和运用,预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。”业界普遍认为大数据的特点可以由四个“V”概括,即Volume(大量)、Variety(多样)、Velocity(高速)、Value(价值)。大量是指相对于传统的数据产生方式,现在的数据呈现出爆炸式增长的特点;多样是指数据来源多样繁杂,如数字、文字、图片、音频、图像、网页、地理位置信息等五花八门的数据形式;高速是指随着云计算等先进技术的发展使得数据的计算能力突飞猛进,数据库实时更新;价值是指价值密度低,比如一个小时的视频也许只能采集到几秒钟有用的数据。自古以来商业的发展都是基于数据分析作出决策,但从未有一个时代像大数据时代这样出现如此大规模的数据,如今的企业就像是漂浮在数据海洋上的巨轮,而管理会计需要做的就是及时准确地挖掘出有用的数据。 (二)大数据拉启了管理会计新发展的序幕 1、海量数据为管理会计提供了重要的经营管理资源 管理会计职能的有效发挥必须建立在对数据的准确分析上,大数据时代数据呈现出样本数据向全数据转变的趋势,使得管理会计的处理对象更加完整。对于任何企业来说,数据都是商业皇冠上最为耀眼夺目的宝石,在未来的商业竞争中,谁能够占有更及时、更丰富的数据,谁才有可能在瞬息多变的市场中站稳脚跟。管理会计工作者要应势而动,建立数据仓库,做好数据资源的收集、存储、挖掘及整理分析和共享的工作。 2、传统的结构化数据已无法满足管理会计的决策需求 一直以来,结构化数字数据作为管理会计的主要处理对象在企业决策中发挥了重要的作用,但随着数据的爆炸式发展,企业自身信息系统中产生的标准化、结构化数据在企业所能获得的数据中所占的比重越来越小,甚至不足15%,显而易见,结构化数据在企业决策中所发挥的作用已非常有限。据统计资料显示,企业的数据资源中85%属于广泛存在于社交网络、物联网等之中的非结构化或半结构化数据,这些数据被用来优化生产流程,增强客户体验。因此,企业管理者必须重视数据资源的全面性,特别是半结构化数据和非结构化数据的收集,为管理决策提供完整、准确的依据。 3、实时更新的动态数据促进企业数据处理能力的提高 大数据时代下,企业每天需要处理的数据以惊人的速度不断增长,传统的关系型数据库已成为管理会计发展过程中的主要瓶颈,以沃尔玛为例,通过建立数据仓库,其每小时可以处理的交易记录高达一百万次,存储数据规模多达2500TB,这是传统的关系型数据库绝对做不到的。鉴于人脑对数据处理能力的有限性,处理完的数据也需要以可视化的界面呈现出来,这也对管理会计提出了新的要求。 4、数据的价值取决于其及时性和预测性 大数据分析最重要的一点是保证数据的及时性,其次是预测性。以很多企业投入使用的脸谱识别系统为例,从进门的那一刻,人脸就被快速抓拍,通过技术分析可以明确地知道这个人是谁,他将要去哪里,这些曾经看似天方夜谭的事情已经实实在在的发生了,这个世界正在发生改变。数据的及时性和预测性对管理会计提出了更高的要求,构建数据仓库、应用数据挖掘技术已是势在必行。 二、大数据时代引发管理会计数据处理模式的重大变革 (一)管理会计数据搜集方式与内容的变革 传统的会计核算系统中,数据源头是各种纸质原始凭证,随着互联网技术和各种电子设备的广泛应用,原始凭证由纸质慢慢过渡成为电子数据,并且不再由财务人员负责收集,而是广泛分散在采购部门、生产车间、销售部门、后勤部门等各业务部门,甚至是供应商、客户、政府机构、中介机构等外部相关组织中。通过管理信息系统和互联网直接采集信息,节省时间和成本的同时,也提高了数据的准确性。 大数据时代下,相对于传统的结构化数据,半结构化和非结构化数据的运用是越来越广泛。大量的数据出现在社交平台、新闻网页、各种客户端等,并以音频、视频、图片、符号等多种多样的形式呈现出来,这些数据都有别于传统的结构化数据,呈现出非线性的特征,但对于管理决策却发挥着日益重要的作用,管理会计如何处理这些数据已是当务之急。如客户在微信、微博、论坛等社交平台中发表的对产品或服务的评价,如果加以处理和分析,完全可以用于管理决策支持。 (二)管理会计数据存储方式与内容的变革 大数据时代,如何将复杂多样的海量数据加工提炼成有用的信息以供管理者决策之用是所有企业需要解决的首要难题。目前的数据库市场中,传统的关系型数据库仍处于主导地位,这类数据库只能够处理结构化数据,随着数据来源与种类形式的日益多样化,关系型数据库在高并发读写、高吞吐率和海量数据存取、高可用性和高扩展性需求等方面越来越无法适应新的形势,操作复杂、成本高昂,最关键的是数据处理的有限性已成为制约企业发展的瓶颈,如不及时转变思路和更新技术,企业难逃被市场淘汰的命运。大数据仓库是世界各国普遍采用的一种管理系统,包括数据的收集、预处理、存储、整合、分析、数据挖掘和价值再造等多种功能模块,保证数据被充分提炼和处理。企业也可以根据自己的实际需要,将大数据仓库分为不同功能模块,如存货管理模块、生产计划模块、销售管理模块等,明晰的模块分类有利于数据的管理和使用,在这个基础上,企业可以利用数据挖掘技术寻找能为企业创造价值的潜在信息。 (三)管理会计数据加工分析方式的变革 大数据时代下,数据挖掘已经成为一项应对海量数据必不可少的技术。“啤酒和尿不湿”已经成为了数据挖掘中最经典的案例,零售连锁举头沃尔玛公司拥有世界上最大的数据仓库系统之一,在这里集合了其所有门店的详细原始交易数据,在这些原始交易数据的基础上,沃尔玛利用数据挖掘工具对这些数据进行分析和挖掘,最后得出结论:跟尿不湿一起购买最多的商品竟是啤酒。在数据挖掘过程中需要用到回归分析、趋势分析、决策树分析、时间序列分析等算法,而这些对于管理会计工作者来说显得相当陌生。 以企业常见的投资决策为例,传统的投资决策分析方法有内含报酬率法、净现值法等,这些方法通常是依据单一渠道取得的相对准确的历史数据进行分析,通过这种方法分析得出的结论相对滞后、单一,对于管理者决策只能发挥有限的参考作用。大数据时代下,企业投资决策通过搜集线上和线下数据、历史资料和现时的业务数据、技术数据、企业上下游供应链数据、用户数据、竞争对手数据、相关政策法规等一系列相关的完整数据后,再运用先进的数据挖掘技术做出最为可行的选择。 (四)管理会计信息共享模式的变革 数据挖掘技术得以有效使用的前提是“信息孤岛”现象的消失。传统的数据库模式下,不同业务部门之间都有自己独享的数据中心,局部意识严重阻碍了信息共享观念的普及,这种封闭的“信息孤岛”管理模式在大数据时代下逐渐瓦解,在企业价值链甚至企业间价值链上正在逐步实现信息共享。如生产部门可以直接查询库存管理部门原材料的存储情况,并根据生产需要及时通知采购部门,甚至在企业与供应商及客户之间都可以实现信息共享,增强彼此间合作的亲密度,形成稳固的伙伴关系以共同应对瞬息万变的市场竞争,实现共赢的战略合作局面。 三、积极应对大数据时代管理会计面临的挑战 (一)正确认识大数据时代对管理会计造成的冲击 统计资料显示,目前我国企业中约有50%的管理者并未对大数据战略及互联网时代对企业的影响引起重视,而且有38%的被调查者并不清楚大数据的概念,25%的被调查者对于大数据的理解存在偏差,甚至有些管理者认为大数据时代对其所在的企业不会产生任何影响。而对于中小企业来说,大数据战略更是遥不可及,单是人才的培养就需要一笔不菲的投资,完全不符合成本效益原则。因此,大数据时代虽然已大踏步来到,并对很多传统行业造成了巨大的冲击,却并未引起管理者的足够重视,或者因为各种条件的限制而选择了视而不见,这势必会影响到大数据在管理会计中的应用。 (二)构建基于云计算的管理信息系统 大数据时代信息的存储量相当可观,据统计,百度每天新增的数据就有10TB,系统每天需要处理的数据则超过1PB,而完全颠覆传统销售模式的淘宝商城每天需要处理的数据高达50TB。随着物联网、互联网、移动互联网的广泛使用,不同形式的数据铺天盖地,同样需要巨大的存储空间,而现有的数据库几乎无法存储TB级别的数据,分析整理更无从谈起。因此,能否对现有数据存储系统更新换代,建立巨大的TB级的数据仓库,将直接决定企业能否实现对数据的及时、完整的收集、存储、分析、整理,最终决定企业的成败与否。云计算模式应运而生,借助互联网这一平台提供快速、动态、虚拟、规模化的信息资源,满足用户结构化、半结构化乃至非结构化信息的多种分析需求。 (三)完善信息安全技术制度 如何保障信息安全是大数据时代及互联网广泛应用过程中必须要重视的一个问题。企业收集的数据中常常包含着其他企业、组织或者个人的隐私,这些信息一旦泄露,会给当事人、客户、供应商等造成难以挽回的损失。在拉斯维加斯每年夏天举办的全球性的“黑客大会”上,让人眼花缭乱的黑客技术轮番上演,这也为各大企业、组织、政府部门等敲响了警钟,信息安全技术的发展和维护任重而道远,如何保证信息安全成为了摆在每一个人面前的重大课题。 (四)注重适应大数据时代要求的管理人才的培养 目前,世界各国的大数据专业人才都面临巨大的缺口。一项预测显示,在未来六年内,仅美国一国就可能面临14 万至 19 万拥有扎实分析技能的人才缺口,面临的懂得使用相应工具分析大数据、作出合理决策的管理和分析人员的人才缺口更是高达 150 万。人才的短缺势必会阻碍企业开发、利用管理会计信息工作的进程。因此,能否及时培养掌握此类分析所需知识与技术的管理会计人才,对企业的发展至关重要。 大数据处理论文:智能电网大数据处理技术现状与挑战 大数据是人们认知世界的一种新的渠道和新的方法。大数据的应用可以看做是知识在计算机网络上的新呈现,本文详尽阐述了智能电网中大数据的特点,智能电网中大数据处理技术现状和智能电网大数据处理技术面临的挑战等方面进行了深入的探讨。 【关键词】智能电网 大数据 云计算 并行数据库 应用现状 随着智能电网建设的不断深入和推进,电网运行和设备检、监测产生的数据量呈指数级增长,使电力企业进入了大数据时代,对目前的数据存储和处理技术提出了更高的要求。同时也对智能电网大数据的处理效率提出了更加严苛的要求,本文以现阶段智能电网大数据处理的技术应用为出发点,基于大数据处理目前的技术水平,分别从传输性、存储性、时效性、集成性和可视性等方面探讨新技术背景下智能电网大数据处理面临的机遇与挑战。 1 智能电网中大数据的特点 智能电网业务中的基本数据按内容可以划分成三大类。 (1)运行数据、设备检测数据、设备实时状态参数数据。 (2)电力企业营销数据(用电客户、电量报价等)。 (3)电力企业管理数据。 在上述类目可以再次细化为结构化数据和非结构化数据两大类。但无论基于何种分类方式,大数据在智能电网中体现出来的特点是不变的,简单概括为体量大、类型多,具体如下: (1)数据体量大:即数据的数量和体积较为庞大。在智能时代的推动下,电网在数据吞吐量的级别已经从以往的TB级飙升为PB级。 (2)数据类型繁杂:由于电力企业自身存在的特殊性,加之其地理分布情况在区域上的差异性,电网企业涉及到的数据有着极为复杂的类别划分,细分后的子类和子项同样在数量上非常庞大,也正是由于这一特点,不同的数据类别对服务器端硬件设备及用户端的系统平台均有不同程度的配置、性能及处理需求,从而更是增加了电网企业内网及外设双重建设项目的难度。 (3)数据价值密度低:异常数据出现的频率低,同时也是对电网软、硬件设备维修和检测最有价值的。 2 智能电网中大数据处理技术现状 2.1 并行数据库 关系数据库常用于结构化数据的存储、整合及维护,可以实现的具体功能如下: (1)可实现数据查询及逻辑分析的快捷化、灵活性操作。 (2)可提供高标准规则强制下业务事项的高效处理。 (3)可承载一定数量的用户同时发起数据访问的系统压力。 (4)可执行高级别安全机制。 得益于SQL严谨的数据查询语言、高效率的数据分析层级以及脱离对程序依赖的高效率独立化协同运行等绝对优势,关系数据库得到了业界的一致认可和推广。但是智能电网的开发和组建已经今非昔比,其进展的速度早已将关系型数据库的能力范围甩在了身后,仅在非结构化数据存储这一点能力上的局限,就使得目前多种主流数据类型如地理信息、高像素图片以及各种音、视频等格式文件无法满足电力企业在数据存储方面提出的全新的、更高标准的需求。 2.2 云计算技术 云计算平台的诞生使得大数据技术尤为必要,能够存储海量数据并具备数据并行处理功能等核心技术,因此为电力设备实时状态数据提供了强大的技术支持。实时状态数据不仅类目众多,数据量庞大,可靠性和实时性的标准高,使基于云计算技术的海量数据研究仍处在起步阶段,即便能够确保监控程序的延展性和可靠性,但更高标准的性能如安全和数据隐私等并未实现,仍需不断探索。 3 智能电网大数据处理技术面临的挑战 3.1 大数据传输及存储技术 智能时代数据量的日渐增多极大程度影响了电网智能化的发展,并在存储系统、电网运行监控设备以及数据传输方面形成了诸多负担。因此要进行分类存储和分析系统中现有的大数据性能。非结构化数据在智能电网中存有的百分比较大,将此类非结构化数据演变成结构化数据,是当前智能大数据在存储方面处理技术上存在的难题。 3.2 数据处理的时效性技术 大数据重点在于处理速度。一般情况下,处理时间与数据规模成正比,规模大的数据集处理的时间就越长。传统的存储方案仅能够处理能力范围内的一定量的数据,对大数据却难以驾驭。随着智能电网的不断应用,实时数据处理将需贯穿于用电、输变电和发电等各项关键环节中。 3.3 异构多数据源处理技术 未来智能电网能够将贯通发电、调度以及变电、输电、配电等几项环节得以满足,能够将信息的全面采集、高效处理、流畅传输以及业务流、信息流和支撑电力流实现高度的一体化。因此,其主要功能是能够整合出规模较大的多源异构信息,可以由资源集约化配置的数据中心提供给智能电网。目前海量异构数据需首要处理的问题在于,怎样构建出一个能够规范表达的模型,同时何以才能以该模型为基础将数据融合以及查询存储同时高效进行。 3.4 大数据可视化化分析技术 针对难以量化的智能电网数据,在屏幕空间自身局限的显示情况下,面向用户提供一种更为简便直观的方式,是跨越性较大、难度较高的一项工作。在实践中,可视化方法能够分析规模较大的数据,将数据绘制为分辨率和精度较高的图片,同时辅以交互工具,结合人的视觉系统,对算法参数和实时处理做出决定,并通过数据展开定量、定性的分析和观察。 4 结语 智能电网系统在我国的应用日渐广泛,大数据处理技术已然是智能电网安全运行的有利武器。但在电网智能化的发展进程中,实时、隐私等方面的性能需求对大数据技术本身提出了更严峻的挑战,为了向全景实时电网时期迈进,我们必须制定有针对性的解决方案,为电力事业得以持续稳定发展贡献出力量;推动我国社会主义现代化建设的步伐更快的向前迈进。 大数据处理论文:基于云计算的大数据处理技术探讨 信息爆炸时代,大数据超大体量、离散性和非(半)结构化的特点已经远远超出了传统数据管理方式所能够承载的范畴。大数据要求全面革新原有的数据处理架构和有关技术,实现超大体量和复杂数据的存储、高效传输和有用信息提取。围绕大数据,云计算技术营运而生。云计算的出现为大数据的存储和处理提供了可能,也为数据处理系统的功能扩展提供了重要保障。本文主要分析了大数据和云计算之间的关系,以及云计算环境下大数据处理技术。 【关键词】云计算技术 大数据 数据处理 随着物联网、网络、移动通信等的快速发展,特别是互联网的普及使得信息传播的规模和速度呈现几何增长,人们获取信息的途径和方式开始变得异常丰富,人们事实上已经进入了“信息大爆炸”时代。与此同时信息传播的大容量、高效性和准确性也对现有的数据处理体系提出了更高要求。根据大数据摩尔定律,人类世界的数据产生量将按照每两年一倍的速率增长,预计2020年世界数据量将超过35亿GB,“大数据”时代迫在眉睫。“大数据”具有离散型、随机性、发散性、爆发性等特点。近年来,随着云技术的兴起全面革新了传统的数据技术,大容量、多样化、快速处理、信息价值性和准确性为了云技术背景下大数据处理的五大主要特征。如何利用云计算技术对大数据进行高效处理已经成为了信息技术发展亟待解决的关键问题。 1 大数据和云计算的关系 云计算技术是指利用集中式远程计算资源池,通过按需分配的方式,为终端用户提供强大而廉价的计算服务技术。云计算技术作为一种数据处理方式,其技术特点包括:一是资源池在物理上是对终端用户完全透明的;二是能够为任何行业提供规模化计算服务,其服务能力可看做是“无限”的;三是其应用部署快速便捷,服务能力和方式是可以完全按照终端客户要求定制的,具有极强的弹性伸缩能力;四是云端数据获取方便,能够资源共享,用户使用成本低廉。 云计算技术是目前最强大的数据存储、传输和处理平台,它是大数据处理的最优选择。云计算能够为大数据提供几乎“无限”的存储空间和处理能力,满足其超大容量存储和超级复杂的处理需求,也是传统存储方式无法实现的。云计算侧重数据的计算处理,而大数据需要强大数据处理能力,因而它是云计算的处理对象。此外大数据所产生的业务需求也为云计算的实现提供了更多的形式。 2 基于云计算的大数据处理技术 2.1 大数据的采集技术 目前数据采集方式主要分为集中式和分布式两大类。其中分布式的灵活性较强,而集中式的全局性较好。实际上大数据采集的对象通常包括组织内部和相互独立组织间的各类数据,而云计算恰好具有并行处理的优势,因而可采取混合式采集方式能够更加有效地完成数据采集任务。即在各个组织内部采用集中式数据采集方式,通过在组织内配置中心服务器,作为集中式数据注册机构,用于存储和共享内部的数据。在相互独立组织间,采用云计算的集群技术、虚拟化技术等在各独立组织中心服务器间采用分布式采集方式实现数据采集、组织间对接和共享。大数据结构类型包括结构化、半结构和非结构化数据,因而在应用云计算技术进行分布式采集时,可依托其超强的扩展性和容错力,将数据池内数据进行同构化,从而实现数据进行分类存储。 2.2 大数据的存储技术 由于超大体量、离散、复杂的数据特点,传统数据存储模式已经难以满足大数据存储要求。一方面单结点的数据仓库在容量上难以满足呈几何增长的数据量,在运行效率上也难以满足大数据的分析处理需求。另一方面传统数据仓库按行存储模式,虽然可以实现大容量索引和视图,但实际操作中其时间和空间过高。而云计算主要采取列式存储模式,即区分数据不同属性,不同属性列都单独存放。云计算中列式存储的优势在于在投影数据时只需查询其属性列,系统处理量和处理效率显著提升。此外按数据属性进行列式存储,数据仓库中相邻列数据的相似性更高,因而能够得到更高的数据压缩率,进一步减少存储所需空间。 2.3 大数据的挖掘技术 联机分析能够完成数据的复杂处理,得到直观结果,实现决策性分析。云计算并行模式下联机分析能够基于数据全局,建立多维分析模型对数据进行多维度分析,从而尽可能获得全面的分析结构。由此可见多维度分析是联机分析的重要特征,而云计算技术下数据仓库正好是通过多维数据组织的。 联机分析对数据的处理仅仅只是表面的,其获取的信息价值并不高,难以得到数据深层次的含义与内在关联。而数据挖掘正是在联机分析的基础上,从超大体量的数据仓库中提取数据所蕴含的隐性信息,并将这些信息用规律、概念或是模型等表现出来。基于云计算的数据挖掘主要采用分布式并行挖掘技术。与其他串行方式相比,云计算技术下并行数据挖掘能够利用机器集群拆分分布式系统中的并行任务,并将拆分后的各个任务分别交由不同的机器去处理,从而实现大规模数据处理,其时间成本也大大降低。 2.4 大数据的可视化技术 上文所述数据挖掘可实现大数据的深层次、多维度分析,获取更多有用信息。而云计算平台下可视化技术则能够将上述信息具体化,从而使数据及其有关结构的相关信息能够更直观地表现出来,更容易被发觉和理解。可视化技术是指在存储空间中,将数据库及其中数据以图像(图形)的形式表示出来,并在其中再采用其他的分析手段获取图像中所蕴含的未知信息。而原有的数据处理仅仅只能够从数据本身入手,分析和观察数据中的内在信息。云计算下的可视化技术不但能够实现非空间数据的多维度图像显示,而且能够实现检索过程的直观图形显示,从而帮助人们更好地挖掘和理解信息,信息检索效率也大大提升。 3 结语 在数据爆炸时代,云计算的出现为大数据的存储和处理提供了可能,也为数据处理系统的功能扩展提供了重要保障。以往的数据管理将收集和存储作为重点,而在云计算模式下,大数据管理将更多地侧重数据分析、挖掘及管理模式的创新。目前数据采集和统计技术已经较为成熟,利用云计算进一步丰富大数据的存储和处理方式,实现更高层次的数据挖掘和可视化将是今后需要解决的问题之一。 大数据处理论文:投资统计大数据处理关键技术 摘 要 大数据主要包括结构化数据、非结构化数据两部分,目前已具备应用价值大、数据量大、速度快等特点,这些特点对今后投资统计数据处理技术将带来颠覆性变化,为此,本人结合从事多年统计数据处理经验,重点阐述投资统计大数据在数据采集、存储和分析涉及的主要关键技术。 【关键词】投资统计 大数据处理 关键技术 本人从事多年统计工作,对投资统计大数据有着天然的亲近感,投资统计就是搜集、整理、分析、应用数据。目前投资统计改革正在有序开展,我们要抓住改革契机,充分利用投资统计大数据具有海量、实时、多元处理特点,深刻解读数据,创新研究思路,提高投资统计数据处理能力,提供投资统计分析具有数据全、分析深、研究透、成果新、有理有据的可行建议,成为党政府、部门决策的重要参谋。 1 概述 1.1 大数据 投资系统中数据有三种类型分别是项目投资管理数据、联网直报房地产投资数据、规下投资抽样数据。根据投资数据内在结构,可以分为两类,一类是结构化数据,统计系统的企业原始数据可以通过二维表形式反映的数据;另一类是非结构化数据,不能以二维表的形式来反映的数据,如文本、图片、音频、视频等产生的数据。 与传统投资统计不同,投资统计大数据可利用遥感技术和GIS技术进行动态监测,能够获取定期数据,对现有投资统计业务系统进行分析,主要表现在:一是为了能够对投资统计系统运行获取定期数据,要对投资项目进行定位,每个月节点都会产生大量的数据。二是PDA设备对投资统计项目样本点的经常性变化。三是为了能够把握重大项目投资进度,要求对投资统计系统运行中相关信息定期变样采集。四是投资统计数据能够定期与发改、住建、税务等部门数据共享和数据比对。 1.2 特点 投资统计大数据具有以下特点:一是数据量大。随着大数据的发展,投资统计数据TB级逐步上升到PB级。二是类型种类多。现在党政领导对投资统计数据需求越来越准,要进行处理结构化和非结构化投资统计也越来越多,才能够满足需求。三是利用率低。如在定期监测重大投资项目过程中, 大部分监测过程中的数据在正常范围之内,而非常少的监测异常数据是非常有用的,特别是投资项目数据异常值(如极大、极小值),要通过这些数据对比验证,数据是否正确,因此有利用价值的数据占总数据的比例少。四是处理要快。处理投资统计大数据速度要求快,可以利用小型计算机和云技术在非常短时间内能够分析数据,为党政领导决策提供高质量的数据作为依据。 2 关键技术 2.1 采集技术 大数据的采集指利用很多个数据库同时接收,从客户端的传输来的数据,一般用户可以通过这些数据库,在客户端能够达到一般查询和处理过程。 但是在大数据的采集过程中,最大的难点数据并发高,很有可能会同时成千上万的用户来进行访问和操作,采用在采集端部署大量数据库作为支持,能够有效、科学地在投资数据库之间进行负载均衡和分片,是数据采集技术的关键环节。 各类大数据分部不同的部门或项目,给数据的收集带来一定难度,采用关系数据管理模型,运用Google 文件系统GFS 技术,具有纵向扩展功能,应对数据采集并发数高,也是确保实现高效获取大数据的核心。 2.2 传输、存储技术 投资统计系统采用联网直报平台,运行时会实时产生各式各样的原始数据,特别定期用投资遥感监测中数据也会产生更多的数据,经过日月积累海量的数据,会给投资监控设备及数据传输、存储系统造成沉重的负担,并对投资统计系统发展造成很大的影响。 目前投资统计系统数据的传输,为了减轻数据传输量,大部分采用数据压缩的方式,可以应用到投资统计数据传输,大大提速整个系统数据的传输,从而有效降低数据储存的空间。若没有建立有效批处理模型,在压缩、解压过程中仍然占用系统资源较大,浪费也很大,因此更急需建立有效的批处理模型是重要的。现在普遍采用MapReduce批处理模型,能够在平常配置的计算机上实现并行化处理,且能够分割输入数据,在计算机组成的集群上统一调度,确保计算机的集群之间顺畅的通信。 投资统计大数据存储一般采用分布式保存方式,具有性能可靠性,可以解决海量数据的存储问题,可有局限性,如投资统计系统运行时,随时产生实时性数据,处理过程中还是不能够全面应对,最好要根据不同类型的大数据性能先分析,然后再进行实时分类存储。特别是投资遥感监测系统中非结构化数据占大数据比重非常大,需要解决大量非结构化数据转变为结构化数据处理能力,是投资统计系统在大数据处理技术解决的关键问题。采用GFS的分布式文件系统主要对海量大文件而设计,而海量小文件可以用Haystack系统,可以用多个逻辑文件共同使用一个文件,解决小文件存储的问题。 2.3 实时处理技术 解决投资统计大数据处理速度是至关重要,数据处理范围越来越大,数据处理时间就越长,假如数据量处理的范围超过了数据本来的处理能力,缺乏整个系统稳定运行,就会对投资统计系统运行产生不可估量的影响。虽然可以利用云计算系统,能够提供投资统计系统服务,但是对特别联网直报时间高峰期,现在也经常出现堵塞事件,造成企业统计人员无法准时上报数据,也对投资统计系统运行提出更高要求。 大数据产生的过程比较复杂,对有投资统计数据(结构化数据、半结构化数据和非结构化数据)进行基于各种统计算法的计算,必然存在数据的内涵不一致、记录重复、或者感兴趣拟处理的属性指标不完整、或者含有噪声(数据中存在错误和异常值)等各种问题,必须实时进行清洗和预处理,去掉噪声和无关数据,便于后续的分析、分析处理。使用Sector广域网的分布式系统,利用Sphere基本数据处理模型,针对不同的数据,能够统一输入数据流方式,进行实时大规模并行计算,在对数据进行分割,分割后数据转交给SPE(具有处理引擎功能),能够起到负载平衡。 2.4 分析技术 投资大数据分析主要通过分布式数据库或者分布式计算集群,对现有已存储的大量数据库,分步骤能够简单的分类汇总、统计分析等,能够实现普遍常见的分析需求,但是对于一些需要批处理基于半结构化或非结构化数据,利用可视化分析技术、高度集成技术,对图像和投资原始数据及专业的大数据分析工具,进行与部门数据之间统计分析或比对。统计与分析这环节的主要特点涉及的面广、量大,运行系统资源占用也非常高,特别是输入输出资源占用率高。随着大数据的发展,用Bigtable分布式、按列存储、多维表结构的实时分布式数据库,可以对大数据结构化、半结构化和非结构化数据读写操作,使用SQL 语言进行大量数据的统计、查询和分析操作,解决了可视化分析技术的扩展性,能够有效提取重要数据、显示合成图像。用LOD技术采用策略处理大数据量的实时传输与可视化,实现按等级组织分块,平常称为“金字塔”结构。 大数据的分析技术与传统的统计数据汇总分析方法有较大的差别,不能将原来的统计系统数据处理经验简单的移植到大数据的数据处理中去,需要针对不同的大数据对象,部署相应的数据采集环境,建立平值法、平滑法、预测法和频率统计法等统计数据相关模型或算法,对投资统计大数据进行深度和广度的对比分析或核查。 3 结束语 伴随现代信息技术的迅猛发展,传统的投资统计知识、理论、技术、方法等正处于大变革、大跨越、大发展之中,投资统计也面临良好机遇。特别大数据时代的到来,投资统计大数据处理在遥感地理信息系统、全球定位系统等空间信息技术中应用,极大丰富了投资统计的数据来源,使投资统计工作如虎添翼,同时也对投资统计理念、数据来源和数据生产方式提出全新挑战,继续寻求有效的解决办法,更要广泛深入与国际、国内科研机构合作交流,不断创新探索,有助于繁荣投资统计科学,传播先进投资统计理念和方法,提升投资统计能力和水平。 大数据处理论文:对大数据处理技术的分析研究 摘要:随着信息化技术的不断发展,大数据处理技术给人们的生活和工作带来了很多改变,要充分发挥大数据处理技术的作用,就要求深入、全面研究大数据处理技术,摸索出大数据处理技术的改进与完善对策。基于此,本文首先分析大数据的特征,然后探讨大数据处理技术的Hadoop架构和Storm架构,并对比分析两种架构的优缺点。 关键词:大数据处理技术 Hadoop架构 Storm架构 大数据时代的超大数据体量以及占据一定比重的半结构化和非结构化数据的存在,就决定了传统数据库管理难以满足需求。大数据技术将会成为IT领域的新一代技术和架构,会帮助人们存储并管理好大数据,从复杂、庞大的数据里筛选出有价值的数据,加之各种技术以及产品的出现,很可能促使IT行业步入新的黄金时代。因此,分析研究大数据处理技术极具现实意义。 1 大数据特征 大数据具有以下四个特征:一是数据量庞大。大数据计算要存储以及处理的数据量是十分庞大的,而且这些数据都处于不断变化、增长以及更新的状态,所以数据量就会越来越庞大。这就要求承担处理数据任务的硬件设备必须具备很大的存储能力和良好的处理技能。二是数据多样化。在大数据时代需要处理的不单单是各种结构化数据,还有图片、文字、声音等非结构化数据,要识别并处理这些非结构化数据要耗费很大力量,而且识别度也需要进一步提升。三是数据快速型。大数据处理技术的目就是要能处理变化迅速的数据,摸索出其变化规律为决策提供辅助作用,确保数据的时效性以及各项决策的有效性。四是数据准确性。在处理数据的过程中必须要控制数据来源,确保数据准确性,而且要结合现实所需不断更新数据处理技术,确保数据处理结果具备准确性和有效性。 2 大数据处理技术 2.1 Hadoop 架构 Hadoop架构的核心构成部分是HDFS,即Hadoop分布式文件系统,全称Hadoop Distributed File Sytstem,以及Map Reduce分布式计算架构。其中HDFS以Master/Slave体系结构为基础,在集群里任命一个主节点担任Name Node,主要负责管理文件系统元数据,其余子节点担任Datanode,主要负责保存具体的数据块[1]。 Hadoop架构的关键点就是借助大量PC构成一个PC群以实现对数据的处理。在处理数据的时候,先分解数据,然后结合分配的相应电脑处理数据,最后整合数据处理结果。通过Hadoop平台实际操作发现,在Hadoop平台运行的时候,系统初始化需要较长的时间,如果是处理更新速度快的数据这是不容忽视的一个问题。并且,在处理某些小数据的时候,系统初始化时间就更久,对数据处理准确性的影响也就更大。所以,系统不适合处理较小数据。基于Hadoop架构对reduce任务进行处理的时候,各种技术问题就更加突出,在利用相应技术把数据转为存储实施处理的时候,不仅数据处理速度慢,还会占用很多的带宽。所以,Hadoop架构在处理变化速度较快的非离线数据时还存在很多问题。 2.2 Storm架构 和Hadoop主从架构相同,Storm架构也是以Master/Slave体系结构为基础,通过Nimbus与Supervisor两种服务进程实现分布式计算机,其中Nimbus进程在集群主节点运行,主要负责分派与分发任务,Supervisor进程在集群从节点运行,主要负责任务的具体执行。Storm架构利用Spout/Bolt编程模型通过流式方式处理消息。消息流是Storm架构里对数据的基本抽象,一个消息流对应一条输入数据封装,不断输进的消息流通过分布式方式得到处理。Spout组件是消息的生产者,在Storm架构里属于数据输入源头,能从多种异构数据源里获得数据,同时发射消息流。Bolt组件主要负责对Spout组件发射的信息流进行接收,同时完成相应的处理逻辑。如果业务逻辑比较复杂,就可串联多个Bolt组件,并且在每个组件里都编写相应的功能,进而呈现出整体的处理逻辑。 2.3 架构对比 就总体结构而言,Hadoop和Storm是相似的,具体构成部分对比如表1所示。 通过对比,Storm架构具有以下优点:在Storm架构实际运行时,系统不用每次都初始化,数据处理效率较高,在处理较小数据时这一优势更加显著;Storm架构的信息处理模式能确保数据的高效处理,更好地满足人们对UI数据的需求;spout组件能读取不同形式数据里的消息流,并把读取的消息流传递给bolt组件进行处理;结合处理业务量的大小以及业务难度的高低,Storm架构能串联多个bolt组件实现消息流的有效处理,进而实现数据处理的高效性与快速性。 3 结语 在互联网发展迅速的今天,新业务对数据处理的要求不断提升,当传统离线处理架构不能满足需求时,就可以使用大数据处理技术架构。但信息社会的最大特点就是瞬息万变,因此,对大数据处理技术我们也要不断变革与创新,使大数据处理技术得到更好地完善,这样才能更好地服务于社会、服务于人们。 大数据处理论文:智能交通中的大数据处理技术 摘 要:本文主要针对大数据的概念与特点、交通行业大数据发展现状以及大数据在交通行业发展的浅见进行简要分析。 关键词:智能电网;交通运输;大数据处理技术 一、大数据的概念与特点 顾名思义,大数据即一个体量特别大的数据集,大到无法使用传统的数据处理工具、技术对其进行分析、加工、操作。而大数据技术,就是对大数据的处理技术的集合。可以说,大数据兴起并非科技的突变,而是随着人类社会结构化、半结构化、非结构化数据的急速增长应对而生的技术进步。大数据的特色之一是体量成级数增长。由于互联网技术逐渐渗透人类生活的方方面面、以“物联网”为方向的信息采集技术的逐渐普及以及包括“4G”在内的网络传输技术的迅猛发展,在全社会,包括交通运输行业,人类所拥有的数据量及其增速已经远远超过传统信息技术预设的处理极限。限于科技发展的规律与速度,或者是人类智能体量的局限,信息技术专家们提出以“云计算”概念为核心的的一系列数据分布式处理技术作为阶段性替代方案,以适应现阶段的信息爆炸。 大数据技术与传统信息处理技术有如下不同:使用分布式技术实现海量数据的处理。现代社会,“人类存储信息量的增长速度比世界经济的增长速度快4倍”,“大约每三年就能增长一倍”。为了解决这一问题,分布式技术成为信息处理的必然选择。早期的信息处理技术通过固定的数据存储设备、运算服务器实现信息化;随着数据量以及运算需求的增加,发展出部署集中的集群的信息存储与处理方式,一定程度上扩展了使用范围;当数据量进一步增长,受益于网络通信技术的升级换代和互联网的飞速发展,“云计算”技术相应而生,通过将分散于各地的存储、处理设备,实现可与巨型计算机媲美的海量数据处理能力。 大数据技术善于由结果推断模型。不同于传统的智能化技术,需要完善地建立数据模型,通过条件,推导结果。大数据技术着眼结果于海量数据,通过大量的事实总结规律,形成知识。传统的建模实现智能化技术,一旦结果出现异常,就需要反溯,修订模型,重新进行实践。而大数据技术,则只通过对相关性的结果进行比较,便能总结归纳相关原理。大数据技术着眼于动态,而不是静态。传统信息处理技术着眼于当前数据的使用,业务办理、行业监控,数据一旦使用,则降低或失去其实用价值,历史数据需要人工的比对、判断。大数据技术着眼于一段时间或全部时间上的动态发展数据,着眼于动态数据之间的联系与发展规律,大数据技术长于整体的运算效率,而非个体的精确追踪。由于数据处理能力的有限性,传统的信息化技术对于有限的样本进行分析与统计,更关注于奇异数值并加以分析,着力于对个体样本的精确追踪。而当大数据处理成为可能,数据的总体成为一个独立样本,一些奇异值由于发生概率太小,完全可以忽略,数据整体的运算效率成为重要指标。 如同哲学上的量变引起质变,大数据技术正是随着信息化数据的不断增长而产生并从根本上改变人对于数据存储、应用的理解与认识。同时随着数年的演进,大数据技术也正在逐步走向成熟。 2012年7月,美国知名IT咨询顾问公司Gartner《2012年大数据技术成熟度曲线》,对大数据涉及的46种技术进行逐一分析。根据当时报告内容,对比当前发展现状,我们可以看到大数据技术的成熟度已经达到一定的高度。2012年报告中提到的,将在2年内实现主流应用的列式存储数据库、预测分析、社交媒体监测等技术,已经成为近些年IT行业普遍实用的技术;报告中预测的2~5年内成为主流的云计算、内存数据库、社交分析、文本分析等技术,当前在google、百度、facebook、阿里巴巴、新浪微博等处于IT技术前沿的互联网公司,已经分别得到广泛应用;而报高中认为5~10年才会得到普及的内容分析、混合云计算、社交网络分析、地理信息系统等技术,以及认为10年以上才会普遍应用的物联网技术也已经在不同程度上得到应用和推广。 二、交通行业大数据发展现状 交通行业是天然的大数据应用行业。传统的静态数据并非大数据,如路网的基础信息,户、车、人基本信息,这些数据随着产业增长而逐步增长,一直在传统信息处理技术预设的限度之内。但随着互联网与产业结合的不断升级、物联网―――车联网的快速兴起,3G、4G无线网络的普及,行业数据量已经开始成级数增长。目前交通运输行业大数据来源主要在3个方面: 基于互联网的公众出行服务数据,如大运输联网、网上售票、城市公交刷卡、公众在线交通路线查询、网购物流数据等。 如某公交一卡通截至2013年已经发卡超过3200万张,日刷卡量超过1000万人次;百度地图手机应用日访问量1亿次,PC上的搜索量50亿次中20%访问和出行相关,每天约有1000万人使用百度,其中70%和公交相关。 基于行业运营企业生产监管数据,如货运源头称重数据,货运、危险品运输电子运单数据,客运进出站报班及例检数据,营运车辆维修检测数据,邮政包裹数据等。 如国家邮政局的数据显示,2013年中国快递业务量完成92亿件,居世界第二,仅次于美国。业务量同比增长60%,最高日处理量已突破6500万件。 基于物联网、车联网的终端设备传感器采集数据,包括车辆相关动态数据:GPS位置信息、车辆能耗、车辆技术状况信息,路网监控信息:卡口视频监测、基于传感器的路况监测、路上动态称重设备、桥梁监测GPS等。 车辆位置信息采集仅举一市为例,2013年10月,杭州市符合交通运输部“两客一危”定义且经营范围、营运状态、营运证有效期等状态正常的车辆上线数为6329辆。车辆位置信息假设每5s传输一次,则每日位置信息接近1.1亿条。北京市6.67万辆的出租车GPS数据实时接入,日均数据量可以达到6G。 车流量监控数据,笔者曾参与河南省新乡市动态称重系统建设项目,仅一个信息采集点,2013年11月平均每天采集14000辆车左右,包括结构化数据与照片信息,每天产生的数据量是1791MB。 三、大数据实时处理技术 随着大数据时代的来临,各种应对大数据处理的解决方案应时代而生,7 年前,雅虎创建了一个用于管理、存储和分析大量数据的分布式计算平台 Hadoop,它作为一个批处理系统具有吞吐量大、自动容错等优点,目前在海量数据处理方面已得到了广泛应用。但是,Hadoop 本身存在的缺点是不能有效适应实时数据处理需求,为了克服该局限,一些实时处理平台如 S4, Storm 等随之产生了,他们在处理不间断的流式数据方面有较大的优势,下面将介绍和分析目前比较流行的大数据处理平台。 1、Hadoop Hadoop 是一个由 Apache 基金会开发的分布式系统基础架构 [10] ,允许用户在不了解分布式底层细节的情况下,开发分布式应用程序。Hadoop 主要由分布式文件系统(Hadoop Distributed File System,HDFS)和 MapReduce 计算框架两部分组成。 HDFS 结构如图 1 所示,三类节点 Namenode,Datanode,Client 之间的通信都是建立在 TCP/IP 的基础之上的。Client 执行读或写操作时首先在本机临时文件夹中缓存数据,当缓冲数据块达到设定的Block 值(默认 64M) ,Client 通知 Namenode,Namenode 响应 Client 的 RPC 请求,将新文件名插入到分布式文件系统结构层次中,并在 Datanode 中找到存放该数据的 Block,同时将该 Datanode 及对应的数据块信息告诉 Client,Client 便将数据块写入指定的数据节点。HDFS 有着高容错性的特点,可以部署在低廉的(low-cost)硬件上,并且能提供高传输率(high throughput)来访问应用程序的数据。 图 1 HDFS 结构图 MapReduce 是一种并行处理模型,主要有两个处理步骤:map 和 reduce 。 Map 端处理流程如下:计算框架先将要处理的数据进行分片,方便 map 任务处理。分片完毕后,多台机器就可以同时进行 map 工作。map 对每条记录的处理结果以的形式输出中间结果,map 输出的结果会暂且放在一个环形内存缓冲区中,当该缓冲区快要溢出时,会在本地文件系统中创建一个溢出文件,将该缓冲区中的数据写入这个文件。写入磁盘之前,线程根据 reduce 任务个数生成相同数量的分区。当 map 任务输出记录时,会产生溢出文件,这时需将这些文件合并。文件不断排序归并后,最后生成一个已分区且有序的数据文件。最后将相应分区中的数据拷贝给相应的 reduce 任务。 Reduce 端处理流程如下:Reduce 会接收到不同 map 任务传来的数据,如果 reduce 端接受的数据量相当小,则直接存储在内存中,如果数据量超过了该缓冲区大小的一定比例,则对数据合并后溢写到磁盘中。随着溢写文件的增多,后台线程会将它们合并成一个更大的有序的文件,然后交给 reduce 函数处理,reduce 函数安装用户定义的业务逻辑对数据进行处理并输出结果。 Hadoop 在本质上是一个批处理系统。数据被引入 Hadoop 文件系统 (HDFS) 并分发到各个节点进行处理。最后将处理结果汇总,生成的结果文件存放在 HDFS 上。 2、Storm Storm 是 Twitter 开源的分布式实时计算系统 [8] ,Storm 具有高容错性,水平扩展性好,快速,可靠处理消息的优点。Storm 的核心概念是“流(stream)”,流是一个无限的元组序列。Strom 为流转换提供两个基本组件:“Spouts”和“Bolts”。Spout 是一个输入流组件,Spout 将数据传递给另一个组件(Bolt) 。Bolt 执行任务并创建新的流作为下一个 Bolt 的输入流。 整个过程就是一个 “topology”。 Strom 集群有主要有两类节点:主节点和工作节点。主节点上运行一个叫做“Nimbus”的守护进程,它负责在集群分发代码、 分配任务和故障监测。 而每个工作节点运行一个叫做“Supervisor”的守护进程。Supervisor 监听分配给它任务的机器,根据 Nimbus 的委派在必要时启动和关闭工作进程,每个工作进程执行 topology 的一个子集,一个 topology 由很多运行在机器上的工作进程组成。 Nimbus 和 Supervisors 之间所有的协调工作是通过一个 Zookeeper 集群,Nimbus 的守护进程和Supervisors 守护进程的状态维持在 Zookeeper 中或保存在本地磁盘上。这意味着 Nimbus 或 Supervisors进程杀掉,而不需要做备份,这种设计结构使得 Storm 集群具有很高的稳定性。 3、S4 S4(Simple Scalable Streaming System)是 Yahoo 的一个开源流计算平台,它是一个通用的、分布式的、可扩展性良好、具有分区容错能力、支持插件的分布式流计算平台。S4 将流的处理分为多个流事件 Process Element(PE) ,每个 PE 唯一处理一种流事件。S4 将用户定制的 PE 放在名为 Processing Element Container(PEC)的容器中。PEC 加上通信处理模块就形成了逻辑主机 Processing Node(PN) 。PN 负责监听事件,PEC 接收源 event,event 经一系列 PE 处理后,在通信层 Communication Layer的协助下分发事件或输出事件处理结果。在分发事件的过程中,S4 会通过 hash 函数,将事件路由到目标 PN 上,这个 hash 函数作用于事件的所有已知属性值上。通信层有“集群管理”,“故障恢复到备用节点”,“逻辑节点到物理节点映射”的作用。同时通信层还使用一个插件式的架构来选择网络协议,使用 zookeeper 在 S4 集群节点之间做一致性协作。 四、大数据在交通行业拓展的困境 1、行业信息化整体水平较低、数据的采集与整合困难 目前交通运输行业信息化、智能化发展非常不均衡,广大西部地区缺少信息化基础,信息系统应用效果差,数据采集困难。信息化建设较早的省份,由于信息化建设缺乏统一规划与顶层设计,系统建设、使用单位均不相同,交通运输主管机构与各二级单位、信息化主管部门与业务部门分头建设业务系统,系统技术架构差距大,基层单位上级机构多头管理,造成数据来源不统一,信息孤岛现象严重。各省信息化建设与应用水平的差距同样造成部级数据整合困难,无法发挥实际的应用价值。 2、缺乏工作规范与要求,数据应用机制困难 交通运输管理机构人员信息化水平差距较大,系统用户缺乏应有的信息化思想,传统的办公方式与习惯难以改变。政府管理机构没有针对信息化应用与数据的采集应用形成上下联动,奖惩结合的管理机制。信息化应用游离于业务办理之外,信息管理部门与业务部门各管一摊,无法真正将实际业务实现在线办理,真正提高办公效率创造信息价值。行业主管部门缺乏对行业企业生产监管数据进行采集的法律法规,也没有面向企业提供数据服务,既没有通过信息化手段对行业生产状况进行全面掌握,也无法通过信息服务促进产业升级和变革。 3、行业从业人员信息化意识不强,大数据应用思路缺乏 交通运输行业主管部门领导对数据指标价值与数据应用方式缺乏认识,一些信息化规划、项目规划不接地气,系统重建设轻实用,实际应用价值不高,数据采集需求无法得到贯彻。如交通运输部部省联网项目,采集了全国绝大多数省份的户车人基础数据,但是既没有制定政策法规,保证数据的更新与同步,也没有进行数据指标的价值分析,实现真正有价值的应用,造成后期维护困难,数据逐渐陈旧,实用价值迅速流失。此外,全国各省、各地交通运输行业信息化发展不均衡,部分地区信息化基础设施较为落后,整体信息化水平有待加强。 五、大数据在交通行业发展的浅见 1、积极立法,确立数据采集与应用的重要性 通过研究并制定政策法规,面向部、省、市、县各级交通主管部门及相关企业,将数据采集、整合的责任与义务进行明确规定,明确哪些信息化工作该哪级机构做,该哪些部门做,同时明确科技信息化主管部门在信息化建设中的地位并给予相应的监察、评定的权利,对行业企业明确信息化建设与数据采集方面的社会责任。另外,对交通运输行业数据进行全面的梳理,数据保密性与应用价值进行分级,对数据的采集与应用进行立法,明确不同级别的管理机构可以对哪些数据自行进行分析和利用,那些数据可以开放给社会或企业使用,真正实现大数据的应用价值。 2、加快体制改革,设立数据采集与信息化和单位考评相结合的制度 结合国家行政体制改革,进一步改变交通运输行业信息化项目建设传统的上级规划、立项、投资、监管、评审一体化管理模式,实现规划与立项、资金使用与审计、项目监管与后评审的权责分离,让信息化项目建设实际落地,上级单位更注重资金使用的控制与系统应用效果的后评审。尽快制定政策,将指定数据指标的采集和上报纳入行业管理规定;通过体制改革,设立数据上报与信息化应用水平考核制度并实现常态化,同时实现数据上报制度与行业统计工作的全面结合,改变传统的统计人工上报模式,用信息化数据支撑行业统计。考核制度包括3个层面:管理机构对企业考核;单位领导、信息化主管部门对业务部门的考核;上级主管部门对下级单位的考核。 3、加快信息化发展步伐,通过示范指导,引导大数据技术的引入与发展 在交通运输行业信息化规划与设计中,广泛引入云计算等大数据处理技术,选择试点单位,建设应用示范项目,总结大数据在交通运输行业的应用方式方法与使用价值,对具有适用性的项目进行全国推广,引导大数据技术的不断发展。 结束语 大数据时代随着全国交通运输行业各机构、各部门、各企业数据量的迅速增长,以及IT企业交通运输相关数据的迅速增长,逐渐在我们面前显现,发展大数据技术,积极应对、抓住下一次信息化变革、产业浪潮的机遇,是实现交通运输行业产业变革、结构优化、服务社会与公众能力进一步提升的关键。 大数据处理论文:用大数据武装”云”:基于云计算的大数据处理技术 【摘要】 随着互联网、移动互联网和物联网的发展,我们已经迎来了数据大爆炸的时代,数据的快速增长带来了数据存储、处理、分析的巨大压力,而大数据技术(Big data)的引入,不但满足了系统功能和性能的要求,带来良好的可扩展性,降低了IT部署的成本,还拓展了数据智能分析的应用领域。同时,大数据分析与云计算的发展密切相关,云计算是大数据处理的基础,而大数据技术是云计算的延伸,云计算的分布式存储和计算架构为大数据的快速处理和智能分析提供了一种合适的解决方案。本文将探讨建立在云计算基础上的大数据处理技术,包括分布式计算框架、分布式文件系统、大数据管理技术、实时流数据处理、机器学习以及可视化技术等。 【关键词】 云计算 大数据 MapReduce Hadoop 一、大数据 1.1什么是大数据 大数据概念可以从四个维度去解,即三个V和一个C。三个V分别指的是数据量大(Volume)、数据种类多(Variety)和数据增长速度快(Velocity),最后一个C指的是处理、升级或利用大数据的分析手段比处理结构化数据要复杂的多(Complexity)。大数据分析常和云计算联系到一起,因为实时的大型数据集分析需要像Map-Reduce一样的并行计算框架将复杂的计算任务分配到“云”中成百上千的节点。 1.2大数据与云计算 大数据本身就是一个问题集,云计算技术是目前解决大数据问题集最重要最有效的手段。云计算提供了基础的架构平台,大数据应用在这个平台上运行。目前公认为分析大数据集最有效手段的分布式处理技术,也是云计算思想的一种具体体现。 云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算将网络上分布的计算、存储、服务构件、网络软件等资源集中起来,基于资源虚拟化的方式,为用户提供方便快捷的服务, 实现了资源和计算的分布式共享和并行处理,能够很好地应对当前互联网数据量高速增长的势头。 1.3大数据与Hadoop Hadoop是一个Apache的开源项目,主要面向存储和处理成百上千TB直至PB级别的结构化、半结构化或非结构化的大数据。Hadoop提供的Map-Reduce能将大数据问题分解成多个子问题,并将它们分配到成百上千个处理节点之上,再将结果汇集到一个小数据集当中,从而更容易分析得出最后的结果。 Hadoop项目包括三部分,分别是Hadoop Distributed File System(HDFS)、Map Reduce编程模型,以及Hadoop Common。Hadoop具备低廉的硬件成本、开源的软件体系、较强的灵活性、允许用户自己修改代码等特点,同时能支持海量数据的存储和计算任务。这些特点让Hadoop被公认为是新一代的大数据处理平台。 Hadoop同样具备出色的大数据集处理能力,在获取、存储、管理和分析数据方面远远超越传统的数据库软件工具。Hadoop经常在构建大数据解决方案时被用作基础构架软件。 二、大数据技术综述 大数据处理不仅仅是Hadoop,许多特定的数据应用场景是需要实时分析和互动反馈的,这时候就需要利用包括内存检索、流处理和实时计算等其他技术。而云计算的分布式存储和计算架构开启了大数据技术研究的大门,打造健全的大数据生态环境,所有这些技术结合在一起,才是一个完整的大数据处理系统。 2.1分布式计算框架 MapReduce是Google开发的一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算,使云计算环境下的编程变得十分简单。 MapReduce将数据处理任务抽象为一系列的Map(映射)和Reduce(化简)操作对。Map主要完成数据的分解操作,Reduce主要完成数据的聚集操作.输入输出数据均以〈key,value〉格式存储.用户在使用该编程模型时,只需按照自己熟悉的语言实现Map函数和Reduce函数即可,MapReduce算法框架会自动对任务进行划分以做到并行执行。 Pregel是Google 提出的迭代处理计算框架,它具有高效、可扩展和容错的特性,并隐藏了分布式相关的细节,展现给人们的仅仅是一个表现力很强、很容易编程的大型图算法处理的计算框架。Pregel的主要应用场景是大型的图计算,例如交通线路、疾病爆发路径、WEB 搜索等相关领域。 2.2分布式文件系统 为保证高可用、高可靠和经济性,基于云计算的大数据处理系统采用分布式存储的方式来保存数据,用冗余存储的方式保证数据的可靠性。目前广泛使用的分布式文件系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS的开源实现HDFS。 GFS即Google文件系统,是一个可扩展的分布式文件系统,用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS的设计思想不同于传统的文件系统,是针对大规模数据处理和Google应用特性而设计的,运行成本低廉,并提供容错功能。 HDFS即Hadoop分布式文件系统,受到GFS很大启发,具有高容错性,并且可以被部署在低价的硬件设备之上。HDFS很适合那些有大数据集的应用,并且提供了数据读写的高吞吐率。HDFS是一个master/slave的结构,在master上只运行一个Namenode,而在每一个slave上运行一个Datanode。HDFS支持传统的层次文件组织结构,对文件系统的操作(如建立、删除文件和文件夹)都是通过Namenode来控制,Datanode用来存放数据块。 2.3大数据管理技术 互联网数据已超出关系型数据库的管理范畴,电子邮件、超文本、博客、标签(Tag)以及图片、音视频等各种非结构化数据逐渐成为大数据的重要组成部分,而面向结构化数据存储的关系型数据库已经不能满足数据快速访问、大规模数据分析的需求,随之而来,一系列新型的大数据管理技术和工具应运而生。 2.3.1 非关系型数据库 NoSQL,也有人理解为Not Only SQL,它是一类非关系型数据库的统称。其特点是:没有固定的数据表模式、可以分布式和水平扩展。NoSQL并不是单纯的反对关系型数据库,而是针对其缺点的一种补充和扩展。典型的NoSQL数据存储模型有文档存储、键-值存储、图存储、对象数据、列存储等。而比较流行的,不得不提到Google的Bigtable,它把所有数据都作为对象来处理,形成一个巨大的表格,用来分布存储大规模结构化数据,数据量可达PB级。而HBase是Hadoop团队基于Bigtable的开源实现,使用HDFS作为其文件存储系统。同时,Cassandra(K/V型数据库)、MongoDB(文档数据库)和Redis等一系列优秀的非关系型数据库产品如雨后春笋般问世。 2.3.2 数据查询工具 Hive是Facebook提出的基于Hadoop的大型数据仓库,其目标是简化Hadoop上的数据聚集、即席查询及大数据集的分析等操作,以减轻程序员的负担.它借鉴关系数据库的模式管理、SQL接口等技术,把结构化的数据文件映射为数据库表,提供类似于SQL的描述性语言HiveQL供程序员使用,可自动将HiveQL语句解析成一优化的MapReduce任务执行序列.此外,它也支持用户自定义的MapReduce函数。 PigLatin是Yahoo!提出的类似于Hive的大数据集分析平台.两者的区别主要在于语言接口.Hive提供了类似SQL的接口,PigLatin提供的是一种基于操作符的数据流式的接口.可以说Pig利用操作符来对Hadoop进行封装,Hive利用SQL进行封装。 Google Dremel是个可扩展的、交互式的即时查询系统,用于完成大规模查询结构化数据集(如日志和事件文件)。它支持类SQL语法,区别在于它只能查询,不支持修改或者创建功能,也没有表索引。数据被列式存储,这样有助于提升查询的速度。Google将Dremel作为MapReduce的一种补充,被用于分析MapReduce的结果或者是作为大规模计算的测试。 2.4实时流处理技术 伴随着互联网业务发展的步调,以及业务流程的复杂化,企业的注意力越来越集中在“数据流”而非“数据集”上面,他们需要的是能够处理随时发生的数据流的架构,现有的分布式计算架构并不适合数据流处理。流计算强调的是数据流的形式和实时性。MapReduce系统主要解决的是对静态数据的批量处理,当MapReduce任务启动时,一般数据已经到位了(比如保存到了分布式文件系统上),而流式计算系统在启动时,一般数据并没有完全到位,而是经由外部数据源源不断地流入,重视的是对数据处理的低延迟,希望进入的数据越快处理越好。数据越快被处理,结果就越有价值,这也是实时处理的价值所在。 流计算的数据本身就是数据流,不需要数据准备的时间,有数据流入就开始计算,解决了数据准备和延迟的两个问题。现有的解决方案中,Twitter的Storm和雅虎的S4框架更适合数据流计算的场景。Storm是开源的分布式实时计算系统,可以可靠的处理流式数据并进行实时计算,单机性能可达到百万记录每秒,开发语言为Clojure和Java,并具备容错特性。S4是面向流式数据和实时处理的,所以针对实时性较高的业务,可以很好地对数据做出高效的分析处理,而且系统一旦上线,很少需要人工干预,源源不断的数据流会被自动路由并分析。对于海量数据,它和MapReduce都可以应对,但它能比后者更快地处理数据。 三、思考与展望 以云计算为基础的信息存储、分享和挖掘手段为知识生产提供了工具,通过对大数据分析、预测会使得决策更为精准,这对媒体融合具有重要意义。 新闻媒体的数据库中拥有海量信息存储,这些多媒体数据包括文字,图片,视频和音频等多种格式,符合大数据处理的基本特征,利用大数据技术对这些资源进行存储,计算和分析,了解用户行为,挖掘数据本质和关联,为领导提供决策支持,为终端用户提供更好的服务和新闻定制,增强新闻信息产品的质量和影响力。 如今,在开源社区,围绕Google MapReduce框架,已经成长出了一批优秀的开源项目。这些项目在技术和实现上相互支持和依托,逐渐形成了一个特有的“大数据”生态系统。系统为我们实现优质廉价的大数据分析和管理提供了坚实的技术基础。 新闻媒体可以顺应大数据的技术趋势,加强技术调研,早日选型,搭建大数据处理平台,利用云计算项目资源,将海量数据统筹管理,通过分析和挖掘,实现新闻产品的创新和跨越式发展,以现代化的传播手段向世界展示中国。 大数据处理论文:智能电网大数据处理技术应用现状及困境探讨 摘 要 随着我国社会经济的快速发展,电力事业得到了长足的发展,特别是科技的进步,使得智能电网取得了一定程度的发展。智能电网的建立,有利于将电力系统发电、输电、配电、用电实现全系统管理,随着越来越多的新型技术应用到电力网络中,特别是云计算平台的应用,大量的异构数据积累,大数据处理技术的研究也应运而生。在新的时期,智能电网大数据处理面临着新的机遇与挑战,文章就分析智能电网大数据处理技术应用现状,并探讨在新时期大数据处理技术面临的机遇与挑战。 关键词 智能电网;大数据处理技术;应用现状;困境 在智能电网系统中,系统运行的各个环节都会产生大量的数据,如智能电表安装、电力运行等环节。电力企业在一定时间间隔内对用电客户的用电数据信息进行收集,从而构成电网客户端大数据,根据对这些数据的分析更好的了解用电用户的实际情况,以便科学合理的设置大数据处理系统。 1 智能电网大数据概述 1.1 智能电网系统中的大数据 电网系统中的数据可以分为三种类型,包括电网运行中设备监测数据、电网运营数据以及电网管理数据。 根据电网数据内在结构,可以将其分为结构数据以及非结构数据。其中结构数据包括关系库中储存的数据,随着我国科技的进步,结构数据不断的增长。跟结构数据不同的是,非结构数据不方便用二维逻辑表现,主要包括图形处理数据以及视频监控产生的数据。由于智能化的发展,非结构数据每年以60%的指数上涨,逐渐成为智能电网中重要的组成部分。 与传统电网不同的是,智能电网具有很强的智能化,这就需要能够对电网运行实时数据及时的获取,目前智能电网大数据表现在以下几个方面。 1)为了能够实现对电网运行中实时数据的获取,就必须设置越来越多的采集点,监测设备应用也越来越多,每一秒都会产生大量的数据。 2)设备对电网运行信息采样的频率越来越快。 3)为了掌握电网运行的细节,就需要对电网运行中相关信息的实时变样采集。 1.2 智能电网大数据特点 智能电网中大数据具有以下几个方面的特点。 1)智能电网数据量大。随着智能化的发展,电网数据从TB级逐渐上升至PB级。 2)智能电网数据类型种类繁多。社会对电力需求量越来越多,为了能够满足电量数据要求,电网数据的种类也越来越繁杂,包括文本数据、媒体数据等结构数据,还包括非结构数据,在数据的应用以及处理上也不尽相同。 3)智能电网大数据利用价值密度较低。就以电网监控视频为例,在实时监控的过程中,有用的数据占总数据的比例很少,绝大多数的数据都属于正常数据,而少数的异常数据正是有用的数据,也才是对电网运行检修提供有力依据的数据。 4)数据处理速度快,智能电网大数据处理速度可以用微秒计算,能够在极短时间内分析数据,为电网运行决策的制定提供依据。 2 智能电网大数据处理技术应用面临的挑战 2.1 智能电网大数据传输、存储技术 智能化的发展,电力系统运行过程中各项数据、以及电力设备监测数据被全部记录下来,数据量越来越多,这给电网运行监控设备以及数据的传输、存储系统造成巨大的负担,并对电网智能化发展造成很大的影响。 对于智能电网大数据的传输,采用数据压缩的方式能够提高数据传输的效率,降低数据传输量。所以越来越多的网络数据压缩技术被应用到智能电网数据传输中,通过数据压缩能降低数据储存的空间,但在压缩以及解压过程中也会对系统中心带来一定的资源浪费,需要更为合理的平台支持。 对于智能电网大数据存储方面,采用分布式文件保存的方式能够实现对大量数据的存储,但对电力系统实时性数据处理方面还有一定的局限性。所以需要对系统中大数据性能进行分析并实行分类存储。 智能电网中非结构化数据占据很大的比重,在存储方面需要将这些海量的非结构化数据转换为结构化数据,这正是目前智能大数据处理技术面临的困境。 2.2 大数据实时处理技术 对于智能电网来说,大数据的处理速度至关重要,数据的规模越大,数据处理的时间就越久,如果数据量的规模超过了处理技术承受的能力,难免对电网正常运行造成影响,这就需要确保数据传输、分析、处理的速度。云计算系统能够为智能电网提供快速的服务,但也会造成网络堵塞现象的发生,虽然堵塞的时间较短,也会对电网服务器造成障碍。 2.3 智能化大数据可视化分析技术 智能电网运行中会产生海量的数据,将这些数据及时分析处理,并在有限的屏幕中将其展示给电力用户,这也是目前智能电网运行大数据处理面临重要的挑战。可视化分析技术能够有效的处理大数据,并逐渐应用到实际电网运行中。可视化分析技术,利用高度集成技术、高分辨率图像,以及交互工具,为电力用户提供明朗的数据处理结果。 随着科技水平的提升,可视化分析技术也面临着挑战,包括该技术的扩展性,以及重要数据的提取、显示以及图像合成方面的挑战。 另外,还需要保证智能电网数据网络的质量,对其进行定期检修与维护,如果在数据网络运行中出现故障,需要根据故障的现象,结合网络诊断技术,找出故障发生的原因,从根源上排除故障,使数据网络恢复正常。进行网络故障诊断,不仅需要及时的恢复发生故障的网络,不断的改善调度数据网络的性能,还需要掌握数据网络的运行状态,确保数据网络的通信质量。 3 总结 我国智能化技术在电网系统中应用越来越广泛,大数据处理技术成为了维护智能电网安全运行的主要手段。云计算为智能化数据处理、存储提供有效的平台,也能够保证智能电网大数据能够得到及时的分析与处理,为电网安全运行提供保障。但是随着电网智能化程度逐渐深入,大数据处理技术在实时性、隐私性、一致性等方面也遇到了很大的挑战,必须找出有效的解决方法,这就需要有关人员加大科研力度,不断的探索,相信我国智能电网系统运行会越来越稳定,必将推动我国电力事业的健康发展。 大数据处理论文:试论云计算技术下的大数据处理系统 摘 要 随着云计算技术的不断完善,为了促进大数据处理系统的功能多样化,云计算技术在大数据处理系统上得到了广泛的应用。本文重点研究了在多元因素的影响下的数据模型对大数据处理的影响,并据此提出了一种基于融合思想,采用了混合架构以及分散处理的云计算环境下的大数据处理系统的整体部署策略。 【关键词】云计算 大数据处理 融合处理 1 引言 随着网络技术的发展,以及智能设备的普及,当前的数据增长速度已经呈现爆炸式增长,大数据时代已经来临。目前专家对大数据处理系统方面的研究主要是基于云环境下的分布式部署以及网络架构的融合和动态实时数据处理这三个方面。同时也取得了一定的研究成果,对于当前的云计算环境下的大数据处理系统的发展提供了很多理论和实践基础。 2 基于融合思想的大数据处理方案分析 云计算技术模式下,人机交互和数据处理以及网络逻辑处理技术等都相对交融,处于深度融合状态。因此基于融合思想的大数据处理方案就是以融合思想为核心,将云计算技术模式下的各种分散的网络资源进行协同组织,然后再进行融合,从而充分发挥分散状态下的资源优势,形成一种整体性的比较优势,因此这种融合式的大数据处理方案的应用前景十分广阔。 在云计算技术模式下,大数据处理研究更多的着力点放在了大数据处理系统的构建、分散资源的协同以及相关的辅助技术等。从宏观角度来看,可以氛围内混合处理和混合管理两个方面。其中混合管理的核心就是研究各种无线以及有线的处理机制和数据共享、资源共享机制的管理,同时还包括了分散数据管理机制和协同机制管理等。而混合处理的研究核心则是着力于系统运行模型和相关辅助技术上。 3 大数据处理系统的应用和处理系统分析 3.1 大数据处理系统的应用 大数据处理系统的应用主要包括三个方面: (1)基于融合式架构的应用。这实际上就是一种客户机/服务器架构模式,其中服务器主要负责应用系统的管理和控制以及相关应用的逻辑处理和数据调度等。而客户端则是专门进行人机交互,当用户想要执行数据处理分析人物时,通过客户机向服务器发送请求,然后有服务器完成并返回给客户端。这个融合式架构相对简单,且容易维护,但是服务器功能有着极高的依赖,这也往往成为数据处理系统应用的瓶颈。 (2)分散式架构。这种架构的特点就是协同控制的节点都是平等地位,并且和处理系统有关的控制和管理模块都是分散在各个客户端上。客户端拥有一定的自治属性,因此具有通用性和灵活性和可扩展性等诸多优势。但是由于数据采用分布存储和分布操作,这样在维护方面就变得较为困难,而且节点之间的实时同步和用户动态注册的应用也难以实现。 (3)混合式结构。这种结构拥有前两两种结构有点,通过服务器实现数据信息的统一维护,而客户端一方面实现信息传输功能,同时也能够和用户在某些应用方面进行充分的交互,因此能够有效减轻服务器端的压力,这样也能够消除服务器端的瓶颈。提升系统的鲁棒性和灵活性。 3.2 云计算技术下的大数据处理系统具体分析 3.2.1 系统架构 云计算技术环境下的大数据处理平台的节点主要体现下面几个特点:其一是节点分散性;其二是数据处理动态性;其三是数据来源混构性。 这个处理平台架构采用了融合式的调度执行层和任务融合调度管理,并根据处理规则和不同的参数来调整处理引擎的数据和算法组合以及计算资源。对大数据资源的数据交互和任务分工工作进行了有效融合。同时在管理层,也对业务数据进行分布式存储,提升了容错处理能力。 3.2.2 系统处理流程 系统处理流程主要是对分散状态数据进行处理,其关键就是对分散的数据进行提取,因此首先给其他应用提供数据接口。然后数据管理部分要融合数据资源,并在一定容忍度的基础下,对不同的数据处理机制进行比较,进而优势融合。最后数据处理中心则是对数据进行集中处理,然后统一分配数据资源,从而在数据中心实现数据处理的融合。 3.2.3 处理系统的部署 某信息产业园的大数据处理系统的部署是根据信息企业集群的需求,然后对现有分散数据资源进行挖掘,比如企业内部的ERP和SCM系统中的数据,通过对这些数据进行深度挖掘从而为该企业提供战略发展资源。图1就显示了这个部署图。 从部署图可以看出,在这家企业中,ERP和SCM和CRM是其数据源,然后经过服务器处理之后,分布到n个数据库,然后进行合并进入到大数据管理模块,最终能够实现数据查询和数据决策服务。 4 结语 总而言之,目前采用融合式思想,在云计算技术条件下,对大数据处理系统进行部署的研究相对较少,特别是当前的信息产业,由于其自身的解决方案并不能够实现大数据条件的比较优势,所以本文提出的融合式的大数据处理技术,有效的提升了数据利用深度,拓展了大数据处理系统的应用范围。
现阶段,由于计算机网络技术的飞快发展,也给信息安全带来了一定的隐患,网络安全问题十分重要,它不仅影响着我们个人的信息安全,甚至会威胁到国家信息的安全。这也就是计算机网络技术在不断发展过程中,目前急需解决的问题。只有不断完善现有的信息安全技术,才能通过各种技术手段有效提高计算机网络的安全系数,从而为计算机网络的安全运行提供有力障碍。 1威胁医院计算机网络 安全的因素 1.1木马和病毒 目前,在信息化的时代背景下,对信息网络造成主要安全隐患的就是木马和病毒。所谓的木马就是指一个自发运行的程序,将其植入计算机程序的漏洞中当中。对于一些有不良意图的人来说,这是一种从其他人的计算机上窃取信息或者重要文件的一种手段。木马具有一定的自发性与隐藏性,这就导致计算机用户在不知情的情况下被他人恶意控制,从而使自己的重要信息或者文件泄露出去。而病毒就是,通过指令或者代码的自复制功能,在其他的应用程序当中进行病毒的隐藏,这会在程序运行时对计算机网络造成一定的损害。也正是因为病毒具有一定的自我复制功能,就会很容易通过网络引起广泛的感染,这极难控制并严重损害网络的安全运行。通常情况下,那些恶意窃取其他人的信息的人会同时利用木马和病毒。 1.2网络信息传播的开放性和共享性 计算机网络存在信息安全隐患的另一个主要原因就是,其具有一定的共享性以及开放性。由于互联网信息的传输通道的共享性以及安全性,使得网络信息进行传输时,很容易受到威胁以及攻击。尤其是当今全球化的信息背景下,个人信息或某些国家级信息高度暴露在网络下,就会很容易泄露在传输的过程当中,这就给安全防护带来极大地挑战。 1.3网络系统的漏洞 对计算机的网络系统进行设置,是一种人为的操作,这就会使在系统设置中可能存在一定的漏洞。也就是说,计算机网络系统中的安全漏洞是客观存在的。尽管不断地进行系统修复,但也也不可存在绝对无瑕疵的网络系统,并且仍然存在针对木马和病毒恶意攻击的可能性。 1.4安全意识薄弱 网络安全问题的出现也存在人们网络安全意识薄弱的原因,人们不太了解安全保护和相关法律保护,对于信息的传播比较随意,这也会造成个人信息的泄露。计算机网络安全防护技术的发展已经能够有效地识别和修复一些简单的安全漏洞。而这些简单的网络攻击会成功主要是由于用户的疏忽所导致的。 2医院计算机网络安全 防护的技术的应用 2.1网络安全保密技术 现如今,DES以及RSA等被广泛的应用于计算机网络安全的技术当中,也就是防止在信息传输的过程中出现被盗的现象发生,这就需要我们对信息进行一定程度的加密,而DES就是有效的加密算法之一。DES算法的基本原理就是生成随机的加密密码,而用户在接收到信息后,要进行密码的正确输入密码才能获取信息,从而确保信息的机密性。因此,这一加密技术得到了广泛而有效的推广,然而在此过程中,用户需要主动配合并积极设置一定的信息密码加密组。另外,这种信息安全技术在用户搜索信息关键词时,就对信息进行了控制以及加密,并没有给不法分子留下可乘之机。 2.2网络安全入侵监控与检测技术 目前,最常用以及最普遍的网络安全入侵监测和检测技术有三种,其中包括异常检测技术、误用检测技术以及病毒和入侵行为资源库的建立。其中误用检测技术的基本原理就是自动匹配网络的入侵行为与之前入侵的类似情况分析,并建立一定的模型,若匹配率达到一定数值时,就会自动被识别为非法入侵,这时系统就会进行自动的防护行为;而异常检测技术是基于用户在使用网络的日常行为特点,以此模型为蓝图,根据与日常相比的异常行为对网络上的信息使用作出判断,从而对非法入侵进行自动,并启动相应的自动防御措施。 2.3漏洞扫描技术 在保护计算机网络信息的过程中,其中最重要的安全防护技术之一就是漏洞扫描技术。这一技术的主要功能就是全面检测网络安全中的弱点与盲点,并查询IP地址,将侵犯非法人员的基本信息在一定范围内进行收集,从而对信息的泄露进行一定的避免。在漏洞扫描技术中,其核心应用是安全扫描技术,它主要编译和运行获取的计算机系统代码,同时及时修复系统的易损部分。这一技术的应用需要用户提升一定安全防范意识,以便对系统漏洞进行有效的修复并反击黑客攻击。 2.4防火墙技术 在计算机网络的安全防护技术应用中,其中发展潜力最大的就是防火墙技术。防火墙技术的基本原理是在分析计算机的内、外网络区域安全状况的基础上,对系统防火墙进行动态模式、静态模式或者二者混合模式的设置,以保证网络信息的安全性。防火墙技术不仅可以有效保护网站安全以及Web安全,同时也可以安全控制URL过滤、WEN身份验证以及Web内容过滤的配置。 3结语 随着信息时代在快速发展,对于互联网的应用也越来越广泛,人们对信息网络的安全问题逐渐的重视起来,医院若想将非法人员以及网络病毒的监控水平不断提升,就要充分发挥出计算机信息技术的重要作用,另外,也要对信息安全的防护进行重视,从而避免不必要的损失发生。所以,这就需要不断地探索与创新计算机网络安全防护技术。
1前端安全防范 前端是有线电视网的大脑,其安全防范要从三个环节着手: 1.1信号源安全防范 前端信号源的来源一般分为两类:电视信号及互联网信号。电视信号一般有三个来源,即卫星接收机、国干或光缆信号以及自办节目或节目源在机房的自产节目信号;互联网信号主要来源于互联网。针对这两类不同的信号来源,要通过如下方式进行防范:(1)由于互联网的开放性,来源于互联网的攻击要多于电视信号的攻击,所以加强对互联网攻击的防范要特别注意。首先,可以将这两类信号源进行物理隔离,使双方无法接触,从根源上解除互联网攻击电视信号的可能性;其次,加强对互联网设备的安全防范,增加防火墙设备,定期更新病毒库,定期查看防护日志等。(2)电视信号由于其相对而言的封闭性,来源于外部的攻击相对较少,所以加强对信号源信号的监听监看是保证信号源安全的重要途径,尽早从源头上发现问题并解决问题是保证节目安全播出的基础,故,加强信号源的监听监看,保证24小时不间断;加快常见故障处理速度,加强演练,面对常见故障可以在最短时间内解决是保障节目安全播出的重要途径。 1.2处理系统安全防范 处理系统安全除了在网络建设时就要保证必要的备份手段外,其日常安全的核心是网管的安全,明确网络管理员管理责任,确定网络管理员工作制度,保证网管系统的物理安全、运行安全、防护安全。在网络建设的过程中,要严格的按照既定的程序进行,严格的把控各项指标,对整个施工的环境和过程进行严格的监管。在后期维护的过程中,要定期的进行检查,对于易发生问题的部位,要制定相关的参照办法,以便能够在发生问题时及时的做好处理工作,不定期的向相关的政府部门做好反馈工作,严格按照上级部门提出的具体要求,深入的贯彻执行,更好的处理系统安全,做好防范工作。 1.3机房安全管理 机房安全的核心在于机房日常管理,日常管理也是一切的基础,要从以下三方面做好机房安全管理工作:(1)加强值班人员管理,当班人员必须经过政审合格,要求由技术熟练、业务精通、有责任心,并取得任职资格的人员来担任。(2)加强机房安全管理,加强机房保卫措施,机房要24小时上锁,不经过机房主任批准任何人不得私自进入机房。(3)当班人员要加强信源监控,发现信源信号异常,马上关断非法信号,防止非法信号扩散,并按照紧急情况汇报流程向相关领导及相关部门汇报。 2干线安全防范 干线网的安全防范又分为线路安全防范和传输机房安全防范两部分。 2.1线路安全防范 线路安全防范主要是要做好线路的日常运行维护工作,主要包括以下几个方面:2.1.1完善巡线制度,明确巡线职责。通过具体的任务分派,具体到每一个行为人身上,对于其负责的线路要求其能够及时的做好相关的应急处理工作,对于不能够解决的问题,要及时的做好反馈,避免出现线路上的各种问题。2.1.2完善线路标石、警示标志,保护线路安全。对各个线路要进行准确的定位把控,按照相关的标识制定相关的程序,以便在发生问题时,能够及时的定位,保证线路的安全。2.1.3打击非法破坏、非法干扰活动,保证线路安全。对于故意、严重破坏线路的行为,要严格的进行打击,以儆效尤,保证线路的正常运转,具体可以依靠相关的政府部门,出台具体的行政法规,规范人们的行为。2.1.4做好线路改迁及隐患排除工作。线路的改迁和隐患的排除工作也是重中之重,一定要做好相关方面的工作,合理的规划线路的布局,对于改迁的线路要在立足于原有线路的基础之上,进行线路的改迁。2.1.5完善抢修制度和流程,及时修复障碍。制定更加详细的工作流程,在发生线路问题时,能够及时的处理相关的问题,及时的修复相关的问题,保证线路的安全运行。 2.2传输机房安全防范 传输机房安全防范要做好以下三方面的工作:(1)做好网络监控和管理工作,发现问题要及时通报并做好处理安排。(2)做好传输设备的维护工作及备品备件的准备工作。(3)做好机房管理工作和网管系统的安全维护及安全防范工作:①加强值班人员管理,当班人员必须经过政审合格,要求由技术熟练、业务精通、有责任心,并取得任职资格的人员来担任。制定好网络维护的管理考核办法,对相关的工作人员要在有奖惩性的措施下,积极的促使工作人员做好本职工作,及时的发现网络的问题并及时的处理相关的问题。对于乱接线路,私自搭建网络的人员要严格的处理。②加强机房安全管理,加强机房保卫措施,机房要24小时上锁,不经过机房主任批准任何人不得私自进入机房。③当班人员要加强网管系统及所辖节目信号源监控,发现网管所管机站情况异常,要马上和当地机站维护人员联系,并按照紧急情况汇报流程向相关领导及相关部门汇报。 2.3报告制度 在平常的工作中,要实行简化的报告制度,对于发生的各种实际情况要及时的报告给相关的部门领导和负责人,以便能够在相关的人员报告问题之后,相关的部门能够及时的进行工作上的反馈处理工作,在重要的保护工作任务期间,要进行实时性的、定期化的报告工作,相关的办公室部门之间要成立联合指挥部门,对于发现的各种突发情况要及时的进行处理,在规定的时间跨度之内,做好对相关人员工作上的分配,一定要严格追究对于隐瞒不报,并造成严重后果的人员作出及时的处理,严格责任问询制度,对于相关的责任人要作出严格的处理,保证整个广电机房网络合理秩序化运转。 3分配网安全防范 (1)做好分配网的日常维护和巡查工作。(2)做好分配网的抢修工作。对各小区反馈回来的异常情况,要马上验证我公司播出信号源情况,并通知公司小区应急抢修小分队,对异常情况进行排查处置,确实为插播或异常破坏的,要第一时间向公司及省局安全播出办公室汇报。 作者:赵元 单位:西广电信息网络(集团)有限责任公司
图书馆计算机网络安全管理探讨:浅析图书馆计算机网络安全的管理 【摘 要】现今时代,大部分学校都设置有图书馆这一公共场所图书馆往往能够反映出一所学校的学术水平与教育水平,因此,对于图书馆的管理是学校所必须重视的。而利用计算机网络来对图书馆进行管理,已经在各大高校中得到了普遍的应用。在图书馆中,计算机网络建立的目的在于共享图书馆中的资源,而其最主要的功能在于提供共享的资源给用户,用户自身并不需要考虑自己和自己所使用的资源在网络中处于何种位置。所以,在图书馆中的计算机,具备软件共享、硬件共享以及数据共享的功能。本文深入地分析了在学校图书馆的计算机网络中所存在的安全问题,并提出了一些防护的策略。 【关键词】图书馆 计算机网络 安全管理 在当今社会,信息技术在全球范围内蓬勃发展。信息技术就如同一把双刃剑,能够给人们生活的方方面面带来便利,同时也使人们日益受到网络安全问题的威胁。虽然现在已经有了如防火墙、数据加密、访问控制等诸多网络安全技术,但是,仍然不能完全抵制网络黑客的非法入侵,严重时更会对社会秩序造成危害。如何解决网络上所存在的安全威胁、保证信息在网络中的安全,已经成为了一项重要的课题。在现今学校图书馆计算机的网络系统中,存贮系统中所储存的大量数据保证了图书馆工作的正常运行。而图书馆中的计算机网络也会时常遭到来自网络的安全威胁,导致图书馆存贮系统中的数据遭到盗取和篡改,从而对整个图书馆的计算机网络安全造成威胁。 一、当前的图书馆计算机网络存在安全问题 在当今这个信息化的社会,网络已经与人们的生活息息相关。计算机网络的终端自身具有分布广泛的特点,并且是开放的、互相连通的,这就使得计算机网络容易遭到网络上的攻击,这些攻击一般来自黑客和各种恶意软件。信息的泄密与破坏、拒绝服务以及网络资源的滥用是比较常见的几种对计算机网络安全的威胁。这些威胁会破坏信息系统的保密性,造成各种安全威胁,严重的危害着计算机网络的安全性。通常情况下,能够对图书馆计算机网络构成安全威胁的因素有很多,可以分为自然因素和人为因素两种。而人为因素所造成的损害是最大的。人为因素所造成的损害主要表现在以下两个方面。 (一)无意中造成的失误 这一点主要指的是图书馆计算机网络的操作人员在进行安全配置时采用的方法不恰当,导致安全漏洞的产生。在设置和使用计算机网络时,对资源访问的不合理设置、用户缺乏安全防范意识导致口令设置不严密或将自己的网络账户告知他人,这些都会对网络安全造成威胁。 (二)出于恶意的人为攻击 现今时代,计算机网络所遭受的最严重的安全威胁是出于恶意的人为攻击。这些攻击往往是有目的性的,用多种手段来盗取信息和篡改信息,破坏信息的完整性和有效性。通常将从事这种活动的人称为积极侵犯者。这样的侵犯者能够截取并更改网络上的信息包,使信息包失效,或是通过添加信息来误导接收者,对图书馆中的计算机网络造成严重的危害。 二、对图书馆中计算机网络安全的管理防护策略 (一)使用防火墙技术 网络防火墙由硬件设施和软件配置两部分构成,处在外部互联网与内部计算机网络之间,对外界用户的未授权访问进行限制,并且管理内部计算机网络的用户对外部网络的访问,在内部计算机网络和外部互联网之间形成一个有审核功能的系统。防火墙的作用主要体现在以下几个方面:1.对数据包进行过滤。当用户通过互联网下载文件,或是收发电子邮件时,网络防火墙将会对每一个上传或下载的数据包进行检测。在检测时,会根据一些已经编好的逻辑进行过滤,检查数据包的源地址、目的地址以及所用的TCP端口与链路状态,从而判断数据包的安全与否,决定是否允许通过;2.服务。依据网络管理人员的设置,对一些指定的功能予以审核,并且拒绝或允许,利用服务器来实现内外数据的交换,从而将内部计算机网络与外部互联网隔离开来;3.变换网络地址。NAT技术有效屏蔽整个局域网的内部结构,防止外部的恶意侵袭。 (二)在网络认证中使用加密技术 数据加密技术指在数据传输、存储中,对数据采取安全、有效的保护,保障数据的完整性和防止被外部截获、破析,数据加密在许多场合集中表现为密匙的应用。电子认证是为防止数据被篡改、删除、重放和伪造,并使发送的数据具有被验证的能力,使接受者能辨别和确认数据的真伪。 (三)安装有效的杀毒软件 计算机病毒是计算机程序的一种,它由人来编写,一般用来对计算机系统进行破坏。在当今的网络时代,网络病毒可以说是层出不穷,严重影响网络安全,造成大量信息泄密。在防范计算机病毒的手段中,较为有效的就是安装杀毒软件。杀毒软件应该经常升级更新,以确保能够对最新的病毒具备查杀能力。 (四)加大操作培训力度 1.加强对系统管理员的培训。在选择系统管理员时,应该挑选具有一定计算机操作能力的人,并对其进行培训,以确保系统管理员的专业性;2.加强普通操作员培训。由于计算机技术是一种具有一定难度的操作技术,需要使用者具备相关的知识与技能,所有的系统操作员都应具备一定计算机操作技术,特别是具备操作系统的基础操作技术。在此基础上,操作员要经过系统操作专门培训,掌握系统基本操作技术;3.强化权限设置。系统管理员在管理过程中,要对操作人员的权限予以限制,限制操作人员所能访问的子系统和菜单、限制操作人员所能使用的功能和操作,在满足操作人员工作需求的前提下,对操作人员的权限进行设置,这样,就可以在保证工作的同时维护系统安全。 三、结论 综合以上分析,学校在建立图书馆的计算机网络时,一定要加强安全防范意识,在建立和维护的过程中都要重视网络安全的防范。同时,对操作和管理人员也要做好相关的培训工作,这样,才能确保图书馆计算机网络的安全。 图书馆计算机网络安全管理探讨:浅谈高校数字图书馆计算机网络安全与防护 摘 要:随着计算机网络技术在高校图书馆的广泛应用,数字图书馆计算机网络安全与防护显得尤为重要。本文在对数字图书馆计算机网络安全的概念和技术特征进行了深入阐述的基础上,对当前数字图书馆计算机网络所面临的主要威胁进行了分析,并提出了相应的计算机网络安全防护策略。 关键词:数字图书馆;网络安全;防护 本文就数字图书馆计算机网络安全技术与防护所采取的策略进行如下探讨。 1 数字图书馆计算机网络安全的概念和特性分析 数字图书馆计算机网络安全是指采取相应的硬件、软件和安全管理、保护等技术措施,使数字图书馆计算机网络的软件、硬件系统以及图书馆数据信息得到安全保护,确保数据信息在处理和传输过程保持高度的可靠性、机密性、完整性、可用性。数字图书馆网络安全的特性主要包括:保密性、完整性、可用性。应保证数字图书馆的主机存储信息具备可用性和可操作性[1]。 2 数字图书馆网络安全问题所产生的根源及面临的主要威胁 当前,数字图书馆计算机网络安全问题产生的主要根源在于网络本身存在着很多安全漏洞,为不法分子提供了可乘之机。主要表现在:一是计算机操作系统本身存在安全漏洞;二是计算机网络安全软件存在安全问题,由于计算机网络安全软件都是基于TCP/IP协议基础之上的,软件本身就缺乏安全性;三是网络系统的安全性。许多服务器在控制访问和数据传输安全方面估计不充分,如果系统设置不准确,容易引发安全问题;四是对局域网用户缺乏必要的监控手段;五是对计算机病毒的防控意识不高,措施较少。 数字图书馆计算机安全所面临的主要威胁有三个方面: ⑴计算机病毒传播。计算机病毒是一种具有破坏性的计算机程序,能将自己复制到别的程序中,最终影响计算机的正常运转。对于数字图书馆网络来说,“后门”技术是黑客侵入计算机网络系统的常用手段,黑客如果成功在一台计算机内种植木马服务器程序,那么,黑客就可以运用制器程序再次进入这台电脑,并实现运程控制计算机的目的[2]。 ⑵非法网络入侵。非法访问主要是指能够熟练编写、调测计算机程序的计算机使用者(俗称黑客),通过自身的计算机使用技巧来非法入侵计算机网络或他人计算机内的不良行为。 3 数字图书馆计算机网络的安全防护技术策略 3.1 数字图书馆计算机网络的软硬件保护 硬件方面:在配置计算机时,尽量选择性能优异、声誉较好的产品,同时,服务器一类的重要计算机设备应进行双重备份并设置专人进行维护。软件方面:主要是选择安装运行安全可靠的防火墙技术和相关杀毒软件,在对数字图书馆计算机的相关应用软件和数据信息库管理系统进行设计时应充分考虑兼容性、安全性和实时性,切实保证计算机网络安全。 3.2 数字图书馆计算机网络安全管理 一是安装防火墙和杀毒软件。在数字图书馆网络安全与防护中,对计算机病毒的防范最为重要。反病毒技术主要有两方面:一是安装计算机防火墙,对数字图书馆计算机网络实现实时、有效监控,在第一时间内将计算机病毒拒之门外;二是安装杀毒软件。通过杀毒软件能够有效地监测并及时处理掉进入数字图书馆计算机网络系统内部病毒程序,它是继防火墙后第二道安全保障防线。 二是身份认证技术。身份认证主要是指计算机通过标识和鉴别用户身份,防止网络黑客利用假冒合法身份来获得数字图书馆计算机网络的访问权限。目前主要的方法:一是设置口令,缺点是简单、易记但安全性不足;二是物理识别技术,如智能卡,指纹验证等。 三是加密传输技术。目前,主要是采用密码加密的方式来防止数据传输介质丢失。密码加密是确保数字图书馆重要数据信息不被他人破译的主要措施,通过对数学变换、排列的方式,将明文变换成密文,这样,只有数据收、发双方通过对密码解码来还原初始数据信息。此外,也可以将解码的密钥和密文捆绑一并发送,传输时将密钥进行加密,然后,通过另一个密钥进行解码,这种组合加密、解密的方式被称为数字签名。 四是对系统及时升级、查找漏洞。非法访问主要是指能够熟练编写、调测计算机程序的计算机使用者(俗称黑客),通过自身的计算机使用技巧来来非法入侵计算机网络或他人计算机内的不良行为。这种非授权网络入侵行为的主要目的获取使用系统的存储权限、写权限以及访问其他存储内容的权限,从而能够进一步非法进入其他系统、恶意破坏计算机系统或者网络,使其丧失功能[3]。 五是数据备份技术。数据备份技术是指将数字图书馆内的重要数据,如:日志、文件、日常流通、书目等进行备份,在网络系统数据受到破坏后能够在最短时间内恢复,并对所出现故障原因提供有益的数据借鉴。数据备份主要有日志数据备份、参数文件备份、流通数据备份、书目数据备份。 六是安全监控和审计技术。安全监控是指利用监控软件,对引起网络运行异常的数据记录进行分析处理,及时发现来自内、外部的非法网络入侵行为,并进行处理。安全监控技术主要以不断查询和控制为主。安全审计技术是指利用计算机系统的日志记录功能,来记载系统运行发生的所有数据记录,如:系统登录、访问、查询等数据,为系统数据分析提供有力数据支持。 图书馆计算机网络安全管理探讨:高职院校图书馆计算机网络安全与防范 摘 要:高职院校图书馆的运行模式正全面向网络化和数字化发展,为教学和科研提供了丰富的数字资源,发挥着越来越重要的作用。但随着计算机网络在图书馆的广泛运用,网络安全问题也日益突出,如何做好高职院校图书馆安全与防范工作,是目前急需解决的问题。 关键词:高校图书馆;网络安全;管理对策 随着网络技术的发展和应用的普及,给人们的学习、娱乐、生活等各方面带来了极大的便利,一个网络化世界的雏形正逐步呈现。但同时,网络安全问题也日益突出,病毒、木马、黑客等时刻威胁着我们的网络安全,为保证高职院校图书馆网络的安全运行,做好教学和科研服务工作,必须做好网络安全与防范工作。 一、什么是计算机网络安全 根据国际标准化组织的定义,计算机网络安全是“为数据处理系统建立和采取的技术和治理的安全保护,保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄漏”。网络安全包括组成网络系统的硬件、软件及其在网络上传输信息的安全性,使其不致因偶然的或者恶意的攻击遭到破坏,网络安全既有技术方面的问题,也有治理方面的问题,两方面相互补充,缺一不可。 二、高职院校图书馆网络安全面临的主要威胁 要做好高职院校图书馆的网络安全和防范工作,首先我们要弄清楚网络安全的主要威胁来自哪些方面,才能有针对性的采取防范措施。 2.1 计算机病毒和木马 计算机网络的普及在给人们带来便利的同时,也给病毒和木马的传播打开了方便之门,使病毒的传播速度越来越快,影响范围越来越广、所造成的危害也越来越大。曾经广泛流行的CIH、梅丽莎、熊猫烧香、火焰、鬼影、灰鸽子等病毒都给广大网民造成了巨大的损失。高职院校图书馆的网络系统一旦被感染,将使整个网络陷入瘫痪状态,造成致命的破坏和威胁。 2.2 软件漏洞和黑客攻击 无论软件开发者多么的认真仔细,所设计出来的软件总会有这样那样的缺陷和漏洞,不法分子或黑客发现后会利用这些缺陷和漏洞对系统发起攻击。蠕虫、Rootkits、DDOS等是黑客们常用的攻击手段,在这些攻击手段出现新的变种后,所造成的危害也愈演愈烈。与此同时网上还出现了各种各样的黑客工具,这些黑客工具的出现,使黑客的技术门槛大大降低了,一个并不十分精通计算机的人也能利用这些工具,去“黑”别人。 2.3 人为因素和管理因素 在各种对计算机网络安全造成的威胁中,人为因素也是一个相当主要的因素。网络管理人员和使用人员,如果安全意识淡薄,对网络安全重视不够,会给网络安全带来很大的隐患。 为保证网络安全,各单位都会制定相应的网络安全管理制度,但往往由于监管不力,使这些管理制度形同虚设。比如虽然规定工作人员不得在工作用机上从事和工作不相关的操作,但实际上在工作时间看电影、玩游戏、炒股的大有人在,更有甚者随意浏览不明站点、下载软件从而造成计算机中病毒或者被植入木马,并感染网络中的其它计算机,使高职院校图书馆的网络处于危险之中。 三、如何做好高职院校图书馆的网络安全和防范工作 前面分析了威胁网络安全的几个主要方面,要做好网络安全和防范工作,就必须针对这几个方面作出相应的防范措施。 3.1 采取必要措施防范病毒和木马的入侵 在高职院校图书馆的所有服务器和工作机上都装防病毒软件,对病毒和木马进行实时检测,保证系统的安全。为了便于管理,最好使用网络版的防病毒软件。在所有服务器上安装网络防火墙和入侵检测系统。加强网络之间的访问控制,实时监控和检测非法操作,防止外网用户非法进入内部网络,保障网络安全。 3.2 及时更新系统并做好数据备份工作 我们常用的软件不可避免的存在这样或者那样的漏洞和缺陷,而黑客正是利用这些漏洞对系统进行攻击,窃取用户信息或者进行破坏。而软件开发者会定期或者不定期的对发现的漏洞和缺陷进行修复,推出补丁程序。比如微软公司会定期对windos系列软件、ie浏览器、office办公软件等推出补丁程序。这些补丁程序推出后,我们一定要及时更新系统,防止这些漏洞被黑客利用。因为微软公司2014年4月8日起不再为xp系统提供系统更新和安全补丁等技术支持,如果还在使用xp系统的,需要对系统进行升级,安装win7、win8等更为安全的系统,确保网络系统不受些影响。同时要对图书馆的关键数据定期进行备份,以便在意外发生后及时恢复数据,保障高职院校图书馆的数据安全。 3.3 提高管理人员专业素质,强化网络安全管理制度的落实 因为高职院校图书馆的网络管理人员很多并不是专业人士,在网络安全意思和专业知识方面都有待提高。因此对网络管理人员进行学习培训就很有必要了。通过学习,可以强化他们的安全意识、掌握保障网络安全的相关技术和手段,使高职院校图书馆的网络安全得到保证。 网络管理制度仅仅挂在墙上是没有用的,只有把管理制度和技术手段相结合,建立完善的网络安全管理体系,才能实现网络安全的管理目标。作为高职院校图书馆的工作人员,应自觉遵守和维护网络安全的相关管理制度,不做危害网络安全的事情。但对于那些不自觉的工作人员,也要给予相应的处罚。只有所有工作人员都认识到网络安全的重要性、才能从根本上解决网络安全的内部隐患。 虽然各高职院校图书馆对网络安全越来越重视,但由于网络环境复杂多变的特性,绝对安全的网络系统是不存在的。网络安全不仅仅是一个技术问题,更是一个安全管理问题。只有综合考虑各种安全因素、把网络安全技术手段和安全管理有效结合在一起,才能充分保障高职院校图书馆的网络安全,从而更好的为教学科研工作服务。 图书馆计算机网络安全管理探讨:浅谈高校图书馆计算机网络安全管理 摘要:随着计算机技术的发展以及互互联网应用的普及,人们对计算机网络的依赖越来越高,计算机网络也确实给我们日常生活学习带来极大的便利,然而,近年来,网络安全时间时有发生,网络安全问题也逐渐引起关注。这篇文章,我们主要研究计算机网络安全对高校图书馆的冲击以及相应的对策。本文简述了影响图书馆计算机网络系统安全管理的具体问题,并根据实际经验,提出了图书馆计算机网络系统安全管理的对策,希望对提升图书馆计算机网络安全性有一定帮助。 关键词:图书馆;计算机网络完全;对策;管理 1.引言 目前计算机网络技术已应用到各行各业的工作中,图书馆各项业务工作的开展也离不开计算机网络。计算机网络给人们的工作与生活带来便利的同时,也带来了一些麻烦与问题。如果计算机系统瘫痪了,图书馆的各项工作都不能正常运行,会造成很大的损失。计算机网络的安全管理问题必须引起图书馆管理者的重视。在图书馆的建设中,必须将计算机网络安全管理问题放在首位,增强安全意识,及早发现,及时处理,尽最大可能将图书馆的网络系统安全问题排除在外。保证各项业务工作的顺利开展。 2.图书馆计算机网络安全管理问题 2.1危害网络安全管理的因素 2.1.1物理和环境因素。 物理因素指图书馆通过物理隔离或场地实现网络安全管理。如果机房没有配备门禁、防盗系统和监控系统,就有发生盗窃行为的可能。图书馆机房的电源如果没有备用电池或必要的保护装置,就难以应对突发情况,比如停电、电压冲击等。环境因素指图书馆计算机控制机房的周围环境。如果机房的环境比如室温调节、供电、灰尘堆积的处理不符合相关要求,就会影响机器的使用寿命及正常的运转。 2.1.2人为因素。 人为的恶意进攻会对计算机网络安全带来很大的危害。比如一些有不良想法的人对其他计算机进行恶意攻击,主动破坏,以篡改、获取重要的网络信息。由于图书馆网络管理员的疏忽,不经意将计算机上的账户及密码泄露出去,这就会导致网络信息的泄露。一些别有用心的人会利用这些失误从他人计算机中获取不良信息,导致图书馆数据的窃取,从而增加了网络安全隐患。 2.2图书馆计算机系统自身的问题 2.2.1计算机病毒 计算机是一种人为制造的!隐藏在计算机系统数据资源中的!能够自我复制进行传播的程序“一般情况下,计算机在遭遇病毒感染后,都会造成数据的损坏丢失”病毒到现在一般利用网络传播的手段进行破坏活动“由于网络自身在运行等方面的特点,它很容易使获得迅速传播”对于图书馆来说,轻则干扰图书馆的正常工作,重则毁坏数据,甚至破坏计算机整个硬件系统体系。 2.2.2系统安全问题。 安全漏洞问题是图书馆计算机系统中普遍存在的问题,有些是由于操作系统或应用软件本身带来的问题,比如 IE 漏洞是每个计算机系统都必须面临的问题。当更新版本或对系统进行修复后,新的漏洞问题又会相继出现,从而产生新的安全隐患。如果这些安全隐患不及时排除,这些漏洞就有机会被黑客利用,从而非法入侵计算机系统。这就会给图书馆的计算机管理带来很大的麻烦及损失。而且在一定程度上,由于图书馆计算机管理员操作上的不当也会带来安全漏洞问题。从而给不法分子可乘之机,侵入系统中带来整个图书馆计算机系统的破坏与侵害。 2.2.3黑客攻击 黑客大都是从事程序员工作,对于电脑的操作系统和编程语言有着十分深刻的认识和了解,他们在实践中希望通过侵入他人的操作系统,探索他人操作系统的奥秘并了解他人隐私,并通过自身的探索活动充分了解各个系统中的漏洞及其原因所在,但他们永不破坏任何系统但骇客利用非法手段在侵入他们系统后进行控制!破坏重要数据的活动“对于图书馆来说,若遭受其侵蚀,将会造成严重后果”。 2.3图书馆自身的管理问题 管理问题是整个图书馆计算机管理系统中最复杂!最不安全的问题,因为这个问题不仅取决于管理人员,更取决于系统的完备程度“对于计算机系统来说,再完善!再安全的系统,都可能遭到人为的有意或无意的破坏”有意破坏是指一些道德低下的读者或缺乏职业道德的工作人员利用计算机窃取馆藏图书,或制造病毒干扰,破坏系统的正常运行;无意破坏是指工作人员岗位素质不高!操作失误造成数据丢失,或缺乏安全意识!违章操作导致的系统破坏。 3.图书馆计算机网络安全管理的应对途径及策略 3.1重视图书馆机房环境建设,配备专职的管理和维护人员 从环境方面看,图书馆机房环境,应远离各种辐射!强振动和噪声,并配备防水!抗震!防火等能,保持机房室内良好的通风!恰当的的温度和湿度以及环境卫生“并注意机房的供电问题,从根本上综合保护计算机设备不受或少受损坏,而且,需要重视系统管理人员和维护人员的作用和功能,在建立良好的机房环境和完善的管理制度体系下,利用计算机系统管理人员和维护人员的专业知识,预防和排除图书馆计算机系统产生的漏洞和故障,有效提高计算机系统的利用率和设备使用寿命,并减少系统的维护费用,从而在低成本预算下确保图书馆的计算机系统的系统安全”. 3.2建立图书馆计算机网络安全管理规章制度 在图书馆机房门口醒目位置张贴计算机网络安全管理规章制度细则,制定具体的责任人,将机房管理工作落实到每一个责任人身上。网络服务器与数据的安全在一定程度上能够保证整个网络系统的安全。应将图书馆计算机网络服务器安置在极其安全的地方,同时加强内部的防范工作。比如制定数据的保密范围,每天对图书馆业务数据及时备份。并对图书馆计算机系统的管理人员加强培训与管理,必要时进行监督。比如为管理人员提供进行业务和技术培训的机会,提高管理人员的素质、工作能力、责任意识与安全防范意识等。这样可以有效防止人为因素造成的系统安全事故问题,减少因工作失误而带来的不必要的损失。 3.3加强病毒防范,防止“黑客”入侵 防范病毒的最常用的方法即采用“防火墙”技术,安装杀毒软件。防火墙技术可以有效地监控网络间的任何活动,保证内部网络的安全,能够有效阻止外部网络对本地网络的侵害,并及时过滤不安全的服务和非法用户。杀毒软件可以减少病毒的侵害,在一定程度上保证图书馆系统和数据的安全。必要时可采用多层病毒防卫体系。在每台计算机、服务器及网关上安装防病毒软件,配置全方位、多层次的防病毒系统,及时进行升级,并加强日常监测,这样可以使网络免受病毒的侵袭。 4.结束语 图书馆计算机网络安全管理工作是图书馆管理工作中非常重要的一部分。图书馆管理人员不但要时刻了解网络安全当前存在的问题,而且要根据发现的问题采取恰当的措施,将影响网络安全的因素及时排除在外,确保图书馆计算机网络的安全。从而保证图书馆各项业务工作的正常开展,为图书馆的日常运行提供安全的技术保障。(作者单位:西南科技大学经济管理学院) 图书馆计算机网络安全管理探讨:图书馆计算机网络安全策略浅析 摘要:现代图书馆运行管理离不开计算机网络,随着网络技术的发展,多图书馆间的跨库检索、馆际互借等新业务不断出现。因此图书馆计算机网络的安全性问题日益突出。本文分析了影响图书馆计算机网络安全性的主要因素,并针对这些问题,提出了加强图书馆计算机网安全管理应遵循的策略。 关键词:图书馆;计算机网络;数据安全;网络技术 一、引言 随着计算机网络技术的快速发展,图书馆的运营管理与传统模式相比都发生了巨大的变化。不但读者查询馆藏书目、预约图书、读者和书目信息管理都通过网络进行,而且随着图书馆数字化、信息化建设的不断推进,多图书馆间的跨库检索、馆际互借等新业务不断出现都依赖于计算机网络。可以说现代的图书馆一刻也离不开计算机网络,如果计算机网络出现故障,整个图书馆将陷入瘫痪。随着现代数字图书馆的建设,图书馆的数据库资源越来越庞大,如何保障计算机网络的安全运行以及保障海量数据资源的安全性成为了重要的课题。 二、影响图书馆计算机网络安全的主要因素 图书馆计算机网络安全涉及计算机软硬件技术、数据库技术、网络技术以及图书馆管理技术等多领域多学科。影响图书馆计算机网络安全的因素也多种多样,对其进行充分的分析研究,弄清其中的关系,是采取有效措施保障图书馆计算机网络安全的前提。 (一) 人为因素 影响图书馆计算机网络安全的人为因素主要包括人为操作失误和网络黑客的恶意攻击。其中以人为操作失误引起的网络安全问题最为常见。例如管理员操作不当或安全配置不当,导致网络安全漏洞,或者管理员误操作导致数据丢失;用户的操作不当同样容易导致网络安全问题,如用户设置密码过于简单或者用户安全意识不强,随意将账号借给别人等,都会对网络安全造成威胁。 网络黑客恶意攻击给图书馆计算机网络安全造成的威胁是最大的,网络黑客往往利用网络安全漏洞对图书馆网络进行攻击,目的在于窃取机密信息或者破坏数据库的完整性和有效性。恶意攻击又可分为主动攻击和被动攻击两类。主动攻击是指黑客采取各种手段破坏网络防火墙,进攻图书馆数据库系统,有选择性的破坏信息内容。而被动攻击则更为隐蔽,是在不破坏网络的情况下,偷偷的窃取、拷贝、监听机密信息,会造成机密信息的泄漏。 (二) 软件因素 软件安全性不强也会导致图书馆计算机网络安全故障。例如数据库系统以及数据传输技术本身存在的漏洞会导致数据库内容丢失或者传输数据产生错误,这都会威胁网络数据库的完整性。 软件因素引起的网络安全故障另一个方面体现在计算机病毒的入侵。计算机病毒具有潜伏性和极强的传染性,它的存在会干扰系统的正常运行,甚至造成数据破坏和丢失。因为其扩散能力强,往往造成大范围的网络故障,具有极强的破坏力。 (三) 硬件因素 硬件故障同样会影响图书馆计算机网络的安全性,如果数据服务器硬件出现故障,而又没有进行良好的数据备份,则有可能造成大量数据丢失。虽然从单一元件来看,其在工作过程中出现硬件故障的概率很小,但是因为图书馆网络的复杂性,需要使用大量硬件,且服务器多长时间不关机,所以出现故障的概率就会大幅度增加。 三、图书馆计算机网络安全策略 为了应对以上列出的种种威胁图书馆计算机网络安全的问题,避免数据信息遭到破坏和窃取,应采取以下几个方面的安全策略。 (一)硬件防护 针对网络数据安全的硬件防护主要是指通过增加硬件的方法来达到安全保密的措施,通常指在计算机硬件上,如CPU、数据存储器、缓存、输入/输出通道、外部设备,采取相应的安全防护措施,防止数据破坏,保障数据库完整性。通过硬件来保障安全,相较于软件防护具有更高的可靠性。对于重要的系统和数据,必须采用软件防护与硬件防护相结合的方法,以确保数据安全。常用的硬件防护方法有存储器数据保护、虚拟内存保护、输入/输出通道控制防护等。 (一) 数据安全防护 数据安全是图书馆计算机网络安全的根本,为了保障网络数据安全,应该采取网络数据备份和网络数据加密两项安全措施。 1.图书馆计算机网络数据备份 无论人为因素还是计算机系统的软硬件故障,都有可能导致数据丢失。而数据丢失也是图书馆计算机网络安全面临的最大问题。减少数据丢失造成重大损失最有效的方法就是定期进行数据备份。采用独立磁盘冗余阵列(RAID)技术是实现数据冗余备份、提升数据系统性能的重要方法之一。RAID的原理是利用数组方式来作磁盘组,配合数据分散排列的设计,提高数据的安全性。它将多个磁盘驱动器组成的磁盘系统视为一个磁盘,可以将数据在RAID条带集上展开,以实现多磁头的同时读写。这样一来即提高的数据的安全性,又实现了数据的并行操作,提升了数据库系统的整体性能。 2.图书馆计算机网络数据加密 网络数据的加密主要是防止不法分子在数据传输过程中通过截取数据而对数据实施篡改、窃取和复制等操作。网络数据加密技术是一项基本的计算机网络安全技术,数据的加密方法有多种,按照数据传输、存储的不同阶段,可以归纳为以下几个方面:①数据传输加密:数据传输加密有传输线路加密和端到端加密两种方法,传输线路加密是指针对不同传输线路采用不同的加密算法,有不同的密钥;而端到端加密是指在数据发送前就对数据整体进行分包和加密,在传输过程中采用统一密钥,到达目的地后需要按照分包信息对数据进行重组解密后方可读取。②数据存储加密:即使数据的传输过程是安全的,但是在数据存储的过程中,信息依然可能被窃取,这是就需要使用数据存储加密。存储加密可以是通过特定算法,对存储的数据本身进行加密,也可以是针对访问者的存取控制,即只有拥有特定权限和特定标识的访问者才能访问该数据区域。
计算机信息安全技术篇1 一、计算机信息安全风险 (一)计算机病毒等恶意软件的威胁。计算机病毒与流感病毒非常相似,旨在从宿主传播到宿主,并具有自我复制的能力。同样,与流感病毒在没有宿主细胞的情况下无法繁殖的方式相同,计算机病毒无法在没有文件或文档等编程的情况下进行繁殖和传播。计算机病毒感染计算机之后,可能会出现如网页自动弹出、计算机系统崩溃、信息无故被删除等状况。其对计算机信息安全有极大威胁。 (二)恶意的黑客攻击。黑客的攻击可能使计算机信息遭到窃取。其是除了计算机病毒之外另一种对计算机信息造成极大威胁的因素。大多数的计算机用户对黑客攻击束手无策,特别是对于没有经验的用户,遭遇黑客攻击更是一场灾难。 (三)信息系统漏洞。信息系统漏洞是一个关于计算机信息安全的专用术语,指的是系统中存在的某些缺陷,可以让计算机的信息受到攻击。信息系统漏洞不只是指的网络中存在的安全缺陷,还包括计算机系统本身中一组程序或任何使信息安全暴露于威胁的任何类型的弱点[1]。网络中的不法分子会利用漏洞发动对计算机信息的攻击。这些不法分子往往通过对计算机信息的获取来威胁用户的网络安全,例如通过数据包拦截、监控用户反馈与密码等等。这种形式的攻击往往会给一些用户带来重大的财务风险。而当用户的计算机端口有漏洞,不法分子会使用本地网络对用户计算机进行监控或拦截,这种情况下用户信息将在不知不觉中被不法分子获取,而不法分子获取用户信息后,往往还会选择备份或者存档等储存措施,更有恶劣者,将这些信息打包出卖给“同行”或者一些不良商人,这样一来,用户时刻处于监控状态下,从而造成对计算机信息安全的威胁。 二、计算机信息安全技术 (一)安装网络安全组件,其目的是清除用户网络所存在的安全风险,这是一种防御技术。通过相关的网络安全组件,可以有效提高用户计算机的安全性能,并保持硬件与软性的工作安全。网络安全组件作为一种探测预警型的防护手段,一些灵敏且专业的网络安全组件可以通过互相协调形成一个安全防护系统,从而极大地提高用户计算机网络的抗风险能力。而我们生活中最为常见的网络安全组件包括:(1)防火墙。防火墙属于预警性的第一重安全保障,它能在病毒试图入侵电脑时,对用户发出警告,并将其拦截在外,一般情况下,防火墙并不具备对用户计算机网络监测的功能,从而避免了流氓防火墙的诞生。(2)杀毒软件。杀毒软件是用户计算机网络的第二重保障,亦是最为重要的一层,杀毒软件针对用户计算机网络内部,它能够对已经探测到的病毒文件进行隔离,从而避免用户信息被获取。(3)入侵检测和防御系统。这一类系统主要是为了保护用户对于信息浏览。(4)虚拟专用网。大部分家庭电脑难以拥有这一层次的防护手段,主要常见于各大公司,它主要是为了隐藏用户信息的ip动态,从而避免被不法分子获取信息。 (二)净化网络环境。许多不良信息与虚假广告其实是病毒伪装的一种,它们针对有条件浏览某一用户的心理,从而打出用户十分心动的物品广告或游戏广告,最后将病毒带入用户计算机网络中[2]。针对这一情况,净化网络环境是减少不良信息与虚假广告病毒袭击的有效措施。而净化网络环境的手段通常有以下几种:(1)安装防火墙软件。(2)对常用互联网渠道进行加密。(3)成立网络环境净化专组,从而在源头上降低互联网信息风险。 三、结语 在信息产业大发展的国际大背景下,从21世纪末开始,我国就积极推进所有产业的信息化建设,使得计算机网络的安全性能被不断重视。因此,现在许多用户在无法察觉的情况下被不法分子盯上,而对于此,我们应当保护我们的互联网信息安全,并降低已被攻击的网络信息损失。这意味着用户在互联网中,必须考虑做好相应的安全措施,如安装防火墙,绑定安全防护软件,常用杀毒软件,对互联网信息浏览渠道加密等等,这些都可以有效降低用户被不法分子盗取信息的风险。 作者:吕虹 计算机信息安全技术篇2 人类社会进入21世纪以来,互联网技术越来越成熟,各种类型的移动智能设备改变了人们的思维方式和生活形式,计算机互联网设备在日常应用的过程当中需要处理大量的数据,也就产生了较为丰富的信息传送渠道,人们在进行日常网络交流的过程中,如果不对这些数据进行加密和保护,就有可能会造成信息泄露。在大数据时代,人们不应当仅仅关注信息化的生活方式带来的便利,还要在社会生活领域更好地运用创新技术和创新手段,保护计算机信息安全,这样才能更好的让计算机网络为人们的日常生活所服务,促进计算机行业的自身发展,围绕着计算机信息安全技术及防护展开论述。 1计算机信息安全的必要性 计算机信息安全指的是利用安全保护技术维护计算机网络环境。从本质上来讲,计算机信息安全属于安全处理数据系统。科学利用计算机信息安全技术能够保护计算机信息内部信息不被窃取或破坏,对计算机的软件和硬件采取不同的维护措施。一般来讲,计算机信息安全可以分为逻辑安全和物理安全两个板块,逻辑安全指的是计算机信息网络能够完整的维护信息传输渠道的稳定性,保证信息在传播过程当中能够不被泄露或者遭到破坏,计算机网络物理安全指的是计算机的硬件保护,根据长时间的调查研究显示,计算机信息的安全防护措施存在着诸多的不安全现象,这些不安全现象主要存在于硬件不安全和软件不安全两个方面。计算机的硬件安全保护是不容忽视的一个板块,对计算机进行信息安全的保护能够防止病毒和黑客的入侵,避免给国家和企业、个人造成经济损失,我们对计算机信息安全保护必须要加强重视才能够有效的确保计算机自身的信息安全性,作为广大的计算机使用者,必须要牢固树立信息安全保护意识,在使用的过程当中采用科学的保护方法,利用先进的信息安全技术,有效地保护计算机信息安全的稳定性[1]。 2计算机信息安全风险的主要类型 2.1计算机病毒 计算机病毒是计算机网络受到的常见风险。我们可以把计算机病毒理解为流感病毒,计算机病毒能够以非常快速的形式完成自我复制,对用户的计算机网络环境进行攻击,同时计算机病毒可以在没有文档等程序的情况下依然进行自我繁殖,对计算机的信息系统造成破坏。用户的计算机系统如果感染了计算机病毒,可能会出现多种操作异常现象,比如说广告网页自动弹出、系统崩溃、异常关机、软件打不开、程序被删除等,这些情况都是计算机网络病毒对计算机系统带来的威胁,如果不加以预防,用户就无法正常的使用计算机[2]。 2.2黑客程序攻击 黑客的问题也是计算机信息网络安全受到的隐患。黑客是一群通过计算机技术达到非法目的的网络人员。计算机程序一旦被黑客所劫持,就有可能会对网络安全和信息安全造成极大的威胁,并且很可能危险相比于计算机病毒的入侵更加严重,很多没有网络经验的用户一旦遇到黑客入侵,整个计算机系统全面瘫痪,反映出了很多的计算机用户对于黑客的威胁毫无抵抗力,必须要加强针对黑客攻击的技术研发,这样才能够帮助计算机用户缓解网络风险。 2.3系统自带漏洞 除了计算机病毒和黑客攻击之外,计算机信息网络的危险还有很大一部分是来源于计算机系统自身的漏洞。计算机系统漏洞是一个专业性安全用语,它指的是由于天然的计算机系统缺陷造成用户的计算机端口受到威胁,计算机系统漏洞不仅存在于网络中,它还存在于计算机系统自带的程序或者系统软件中,很多不法分子可能会利用计算机系统本身的漏洞来对计算机网络发起攻击。这些不法分子会钻计算机漏洞的空子威胁到用户的网络安全,对信息数据进行拦截,并对用户的行为进行监控。特别是用户的金融软件成为不法分子攻击的首要目标,经常有用户反馈自己的支付宝或者银行卡密码遭到窃取,这些情况都是系统漏洞造成的网络信息泄露,当计算机的网络端口存在问题时,很多不法分子会利用本地网络监视计算机用户的一举一动,了解到计算机用户的财务状况,很多用户在不知不觉的情况下被不法分子窃取了重要信息。除此之外,还有一些不法分子在获取用户信息之后,会打包出售给同行,进行下一步的违法操作,这种情况如果不加以遏制,将会使计算机网络的发展遭到严重阻碍。 3计算机信息安全技术及防护策略 3.1系统防护技术 计算机系统安全保护技术通常是安装在用户的客户端上,保证用户的计算机操作安全,众所周知现在常用的计算机操作系统包括ios手机操作系统和Windows电脑操作系统,用户在电脑和手机上能使用信息接收端口做出不同类型的操作。其中Windows计算机操作系统有一套自己的系统安全管理程序,它主要是依靠登录权限管理、防火墙设置、浏览器安全设置和密码设置4个方面保护计算机的网络操作安全。计算机操作系统能够全面的限制用户的访问,管理用户的IP地址,根据用户的使用权限提供密码使用服务。除此之外,还包括字符限制、屏幕锁定等,这些都是计算机自带的安全防护措施。软件防火墙是较为安全也经常使用的安全防护网络,目前防火墙在不断的技术创新和改进的过程当中,利用防火墙能够帮助用户对不安全的信息进行过滤和筛选,把网络病毒黑客攻击和不安全的IP地址拦截在用户的计算机环境之外。随着科技的进步,防火墙技术已经能够对用户的访问操作实行全过程的监控,在用户使用浏览器进行信息查询和访问时,计算机系统能够根据不同的类型,设置安全级别不同的防护措施,还可以对重要的信息进行备份、一键恢复,这些都是计算机系统自身对用户信息安全的保护。计算机防火墙技术主要包含了数据包过滤、代理服务、状态监视技术三个板块的内容,是当前计算机安全防护中最常用的技术之一。 3.2数据包过滤防火墙技术 数据包过滤技术指的是在网络信息传输过程中,对数据传输的环境进行过滤,它能够保护信息的安全传输,在信息传递的过程中对周围的环境进行安全检测,只有环境安全才能够让数据通过。在数据传输过程中对不安全的数据进行过滤。数据包过滤能够设置相关的数据传输规则,对IP数据包进行有效的检查,判断IP数据包是否符合通过条件。数据包过滤能够利用防火墙对不安全的IP地址进行过滤,保障网络系统的稳定境界,过滤数据包在安装时较为简单,在使用过程中步骤也不烦琐,并且价格较便宜,但是数据包过滤也有自己的缺点,比如它必须在使用之前设置出一套自己的过滤规则,而这些规则不容易和系统产生匹配性,限制了数据的访问。用户在访问的过程中只能通过网络层和传输层进入,而不能够随便访问其他的网络层,同时数据包过滤技术对于RPC和udp这些协议不能够进行完全的过滤,总体而言,数据包过滤技术防火墙也被称作数据过滤路由器,这种技术在使用上较为便捷,属于防火墙技术中最为基础的一种。 3.3代理服务和状态监视技术 代理服务和状态监视技术分别是两种较为先进的防火墙技术,代理服务主要是通过代码的形式运作,可以根据用户的不同需求进行技术选择,它在两个网站和网页之间设置安全检查站,在这个检查站当中的数据必须要通过检查才能够顺利达到用户的计算机端口,两个网页之间的检查站就被称为代理服务器。一般来说代理服务器能够有效地把计算机的网络环境和外界的不良因素隔绝开来,当外界信息和数据访问时,只能看到代理服务器的外观特征,却看不清内部资源,有效的保护了信息的隐私性。状态监视技术是结合了代理服务技术和数据保护技术优点的一种新兴防火墙网络技术。它能够通过对TCP进行标记从而对IP地址进行筛选。状态监视技术能够有效的对进出的应用层数据进行识别,从理论上来说,状态监视技术和代理服务技术相比具有更强的可靠性,状态监视技术能够通过自然的模块设置很多程序和扩展应用,通过UDP和RPC端口对于用户的传输信息进行检测,从而为用户打造更加安全的网络生活环境。 3.4身份认证技术 身份认证技术是一种新型的计算机防护技术,身份认证指的是计算机在操作过程中使用者特有的标志,这种标志是用户身份信息的证明,它不能被伪造,也不能和别人重复,身份认证技术也是一系列技术的组合大类,主要包括密码身份认证和生物身份认证,密码身份认证较为常见,主要是通过用户输入自己的口令和密码打开端口,如果输入的密码和网络安全密匙匹配,那么用户就能够操作这台计算机。但是,各种类型的网络风险也在不断的进化,单纯的使用密码认证安全性不高,某些黑客专门攻击密码,能够轻易的猜测出密码的组合排列,或者使用非网络环境对用户的信息系统进行攻击。在这种情况下,生物特征身份认证就应运而生了,生物特征身份认证可以运用人体的生理特征作为识别的标志,比如指纹、视网膜、面部特征、声音等,生物类别的特征具有唯一性,不容易和其他人重复,因此具有较强的防伪优势。当前,身份认证技术的使用频率越来越高,比如在HTTP认证服务中,身份认证技术就是广泛使用的技术之一。 4结语 综上所述,计算机信息安全问题受到了社会各界的广泛重视,我们必须要加强各种类型的安全防护技术的研发,从根本上提高计算机使用环境的安全性。 作者:李洪涛 单位:鹤壁职业技术学院 计算机信息安全技术篇3 计算机网络技术在人们的日常生活中扮演着关键角色,为人们的生活带来了翻天覆地的变化,但随之而来的是层出不穷的计算机信息安全问题,需要技术人员予以重视,加强对网络信息安全的研究,切实采取相应措施,尽可能出现数据泄露等负面问题的发生,最大限度地保护用户数据安全。 1影响计算机信息安全的要素分析 在现代信息技术的快速发展下,各种外部因素都有可能导致计算机信息安全受到不良影响,使得数据泄露问题屡屡发生,这就需要相关企业和技术人员能够加强外部监管,实现计算机网络安全信息技术的优化升级,切实保障计算机系统的安全使用。首先,黑客攻击是一种较为常见的影响因素,无论是用户,还是企业,都有可能因为黑客进攻促使信息遭到泄露,黑客能够将原本处于传输过程中的信息截断,直接获取计算机中储存的各种文件信息,甚至导致企业财产受到严重威胁。其次,用户操作不当也将会直接影响到计算机信息安全。近些年来,计算机普及率开始不断上升,但是许多用户的安全防护意识不强,操作失误也经常发现,计算机出现漏洞很容易直接忽视,促使计算机引发各种安全隐患。最后,病毒传播是影响计算机信息安全的重要因素,采用杀毒软件的方式能够在一定程度上抵挡简单的外部病毒,但还是需要用户予以重视。 2计算机安全信息技术 2.1防火墙过滤信息技术 现阶段,计算机网络技术已经成为人们日常生活中不可或缺的技术支撑力量,网络覆盖范围也在不断扩大,各种数据资源实现更加多元化的利用和传递,想要切实应对各种网络技术信息安全风险,需要应用安全防护技术进行应对,在这其中,防火墙过滤信息技术是一种较为常见的应用方式,主要通过设置相应的网络通信监控系统,实现计算机内部网和外部网之间的有效隔离,切实抵挡外部风险攻击,降低用户材料受损的可能性,确保计算机系统能够正常运行。在防火墙过滤信息技术的应用过程中,主要包括数据包过滤和转换网络IP地址两个方面。一方面,在计算机网络中数据传输主要采用数据包的形式,在数据传输过程中,数据包中的各种数据信息能够有助于防火墙技术直接进行风险判定,并将数据包中特定数据和预先设定好的访问控制规定数据进行比较,在此情况下能够完成过滤数据包的任务。另一方面,在计算机网络中通过防火墙技术能够完成网络IP地址转换的功能,在技术应用下,将用户原有的私有IP地址转换成为公网IP地址,促使用户真实IP地址能够被隐藏,进而保护IP地址的私密性,保证计算机通信系统的运行安全。因此,防火墙技术能够有效保护内网信息安全,避免非授权网络的连接,尽可能避免出现信息外泄的问题。 2.2防病毒技术 在整个计算机网络中,服务器很容易遭受到外部病毒入侵,使得计算机出现网络瘫痪的问题,在此情况下,为了尽可能避免病毒入侵问题的发生,应当加强计算机信息网络安全工作,将防病毒技术应用于服务器中。通常而言,借助NLM模块能够完成各种计算机病毒的实时检测和扫描,促使计算机能够始终处于被保护状态。具体而言,防病毒技术主要包括以下三种:第一种是通过扫描文件的方式,及时检测文件中是否含有病毒,如果检测发现文件中毒问题的发生,则需要立刻采取针对性措施,清除病毒或者隔离病毒文件;第二种是采用在线扫描的方式,在NetWare环境下,能够直接检测到是否存在病毒、计算机中病毒的实际运行轨迹,并将病毒检测信息发送给用户;第三种是运用病毒存档的方式,一旦病毒已经入侵文件,借用技术手段将会在第一时间将病毒检测结果发送给用户,并将检测得到的病毒进行文件存档,构建数据对照库,切实保障计算机信息安全。 2.3垃圾邮件防护技术 计算机系统中的各种垃圾邮件很容易携带着各种病毒,促使系统内部数据信息丢失,想要从根源处解决垃圾邮件,需要系统用户直接删除各种垃圾邮件,并设置相应的使用权限,防护陌生人邮件,保证计算机信息安全。除此之外,还可以使用实时地址黑名单(RBL)、域名黑名单(DBL)、发件人策略过滤(SPF)、域名密钥识别邮件标准(DKIM)、关键字过滤和发送限制等标准手段,这些技术手段能够有效拦截近95%的垃圾邮件,但为了实现对垃圾邮件的全面拦截,可以使用邮件恶链防护技术,即使用ASEG通过本地与云端URL查询,进而对邮件中嵌入的URL连接进行安全性检测,将恶意代码、钓鱼信息等具有安全风险的网站链接邮件进行有效阻隔,实现恶链威胁的有效防范。 2.4入侵检测技术 通过入侵检测技术能够起到较好的安全防护功能,通常将入侵检测技术和防火墙技术组合使用,两者能够实现优势互补,促使计算机信息安全性能不断加强。入侵检测技术能够对计算机系统的实际运行情况进行实时监控,在监控过程中出现的各种攻击行为也能够在第一时间进行处理,防护效果较强。入侵检测的内容同其他几种防护技术略有差别,主要是用于监视网络数据报文,当监视部门发现数据报文时,就需要立刻对其进行有效处理。具体而言,目前可以使用的入侵检测方法有专家系统入侵检测方法、精神网络入侵检测方法等,在使用检测技术时,首先,对用户和系统活动进行监视和分析,根据分析结果进行系统构造和弱点的审计工作;其次,识别问题并进行报警,统计分析异常行为模式,对重要系统和数据文件完整性进行评估;最后,对系统的审计跟踪管理进行操作,实现对违反安全策略的行为进行识别。如果计算机网络受到任何外部攻击,基于入侵检测技术,能够在第一时间应对入侵、发出警报,促使计算机系统能够处于正常运行状态。 2.5数据加密技术 数据加密技术主要是将明文转换成为密文,采用数据加密技术能够起到较好的数据信息安全防护。数据加密主要包括对称加密、非对称加密两种方式。通常来讲,数据加密技术应用较为广泛,首先,如果将数据加密技术应用于数字签名中,能够有效预防非法用户登录计算机系统使用计算机网络,切实保障计算机信息安全。对称加密方式主要使用单钥密码系统加密方法,同一个密钥能够同时用作信息加密和解密,该加密方法效率很高,是数据传送过程中最为常用的一种加密方法。非对称加密方式使用了一对密钥,即公钥和私钥,前者可以发给任何请求它的人,后者则只能由一方安全保管,不得外泄。在使用非对称加密时,这对密钥中的一个负责加密,而解密则需要另一个密钥。其中,数字签名是非对称加密的一种,主要包括两种方式,分别是口令认证和数字认证,在具体应用时能够结合实际情况进行针对性使用,保证数据信息安全。其次,如果将数据加密技术应用于节点加密中,主要是对不同的信息节点进行加密。最后,如果将数据加密技术应用于链路加密中,能够将网络数据传输线路进行合理划分,实现各个区间段之间的数据加密,切实保证信息安全。 3计算机信息安全防护对策 3.1强化网络信息防护意识 现阶段,部分企业和个人的网络信息安全防护意识较为薄弱,在计算机系统运行过程中出现的各种漏洞也难以及时采取针对性措施有效应对,使得用户信息泄露问题屡屡发生。例如,许多企业工作人员在工作时防范意识不强,点开黑客发送的垃圾邮件,使得木马程序进入到计算机中,迅速感染计算机网络,并将系统内部的重要文件进行获取,影响企业的健康经营。在此情况下,应当强化网络信息防护意识,在日常工作中牢记计算机网络安全的重要性,积极采用信息化手段,实现各种数据信息的多重保护。比如,可以使用国外VirusScan、NOrtonAntivirus等专业杀毒软件,或是国内的金山毒霸、360安全卫生等杀毒软件。或是加强系统安全管理,将共享文件设置为制度属性,在管理员模式下对病毒进行清除,使用无毒的引导盘启动服务器,重新安装病毒感染文件,并定期对存储介质进行杀毒。 3.2强化基础网络安全保护 计算机基础设施对于计算机信息安全具有十分重要的意义。因此,想要切实提升信息安全,应当加强计算机软件和硬件的安全管理,采用定期检查、维护的方式,提升计算机系统的使用性能。一方面,在计算机硬件正常使用过程中,应当安排相应技术人员检查和更新,保证硬件存储性能稳定。另一方面,对于软件,需要安装相应的安全防护软件,加强日常更新和维护,有效预防病毒入侵。结论:终上所述,对计算机信息安全技术及防护对策展开分析具有十分重要的意义。今后,想要切实实现计算机信息安全,不仅需要加强对各种计算机安全信息技术的研究,还应当展开观念创新、一体化综合性管理、设施维护、信息安全组织机构完善、应用防护系统查杀病毒,降低安全隐患,保证数据安全。 作者:徐晓燕 单位:中国电信集团系统集成有限责任公司
BIM技术的影响力不仅在建筑工程项目的施工过程中,在建筑工程项目的造价管理中被普遍的运用,并被技术人员不断的在工程造价管理中进行研发。本文将根据BIM技术对建筑工程造价产生的影响,分析BIM技术在建筑工程造价管理中的实际运用,希望可以为建筑企业相关的造价管理人员提供参考性意见。 1建筑工程在造价管理中出现的弊端 1.1难以实现全过程造价 在建筑工程进行造价管理是需要相关的造价部门人员,对项目的全过程进行造价管理。我国的建筑工程造价管理,已经在信息化时代中得到了有效的改善,但是仍然无法做到对建筑工程的全部过程进行造价管理,主要是因为建筑工程的信息平台无法进行共享,信息闭塞导致相关的造价管理人员无法获得工程的全部造价信息。工程造价管理的数据只是环节性独立,但是无法做到所有的环节独立,所以出现了相对被动的管理模式。在建筑工程造价管理中只满足阶段性的管理工作而无法将阶段性管理工作进行数据储存,是当下的建筑管理行业中出现的主要造价管理问题。 1.2造价信息数据无法共享 在进行建筑工程造价管理的过程中,需要依靠有效的造价信息数据,来对现进行工程进行造价管理。因此,在进行造价管理工作时,需要各种阶段的造价数据信息实现共享,但根据目前的造价数据管理并不完善,信息闭塞导致造价管理工作无法进行全过程的造价管理,建筑工程中的造价管理是多方面的,其中关系到的行业也是众多的,信息闭塞让个整个造价管理工作造成困难。 1.3信息化发展滞后 在目前的建筑工程造价管理方面,信息化技术主要帮助造价管理工作进行计量和计价,信息化技术的运用十分的便利,但是却没有相应的信息化平台来帮助数据进行有效的共享工作,导致一些建筑工程造价难以进行信息数据的有效积累,从而无法实现工程造价全过程管理。信息化技术能够在建筑工程造价管理工作中有效进行,但却无法为管理人员提供决策信息,导致管理人员无法从海量数据信息中找到有效的造价管理信息。在运用信息化技术对造价工程进行管理时,需要利用云计算、大数据以及虚拟计算这些可以帮助管理人员进行决策的信息化技术,整体提高造价管理工作的效率。 2BIM技术在工程造价管理中的应用优势 2.1工程造价管理的数据积累与共享 在建筑工程的造价管理工作中,利用BIM技术对设计施工模型进行三维立体展现,便于相关的操作人员对信息数据进行有效的储存工作。将建筑工程造价信息进行有效的储存,可以便于之后的类似工程进行造价管理时,拥有可以借鉴的造价数据,进行快速的造价管理工作,为建筑工程提供整体的进步。信息数据的储存可以有效的帮助分散的项目资料进行有效的整合工作,帮助相关的造价管理人员进行快速的使用,打破了信息数据无法共享的困难,实现了信息数据工作后增加了建筑工程项目的整体进度,保证了建筑企业在工程中的经济利益最大化。 2.2支持不同维度多算对比分析 在BIM技术的应用开发中,已经拥有了5D技术,可以有效的帮助优化整个建筑工程项目,让每个不同环节的建筑工程进行更加高效的连接,帮助各个环节的建筑工程信息实现信息数据共享。在5D技术的支持下,可以帮助造价管理人员从多维度进行造价管理数据的收集,然后选择对自身建筑工程有效的造价管理信息进行使用,增加了信息的管理能力,让相关的造价管理人员获得较为准确的造价信息。不止如此,5D技术的运用可以保证信息数据的安全性,跟踪造价管理中的最新信息。在科技技术不断发达的现在,已经有相关的技术人员提出nD的技术概念,帮助解决信息闭塞的情况,从多维度进行分析比对。在建筑工程造价管理的工作中必须进行BIM技术的使用,可以有效的提高整个建筑工程的项目进展,并且帮助建筑企业实现经济利益最大化,提升国家建筑工程的整体发展。 2.3提高项目造价数据的时效性 在进行工程造价管理工作时,运用BIM技术建立相关的建筑工程模型,可以帮助项目工程相关的利益方更加便捷的了解建筑工程项目的进度,其中对于材料的生产厂家也可以进行快速的查询,快速的信息交流可以避免建筑工程中出现的失误。BIM技术在工程造价管理工作中进行有效的运用,可以帮助造价管理人员建立起相关的交流平台,让信息的传输与接受都更加的方便快捷,解决了信息化技术无法建立平台的困难。在进行信息数据的直接传输接收过程中,可以防止信息在传输过程中发生错误的改变,也可以让相关的造价管理人员更加直观的看到信息数据的有效性,增加了工程造价管理工作的准确性。在工程造价管理人员运用BIM技术中的5D模型时,可以帮助相关的信息数据更加便捷的到达新型信息数据接收库中,保证信息在传输过程中不会发生改变,让传统的信息僵化以及信息化技术落后的情况得到巨大的改变,解决建筑工程不能进行全过程的造价管理的困难。 3结语 综上所述,在建筑工程项目进行全过程的造价管理工作时,需要利用现代化技术进行相应的造价管理工作,BIM技术就是科技时代中帮助建筑工程进行发展进步的重要措施。因此,在建筑工程项目开展时,就需要让相关的设计施工人员,对建筑工程的造价管理进行相应的信息数据查询,帮助造价管理工作更加快速、便捷的进行。BIM技术在建筑工程项目中的应用重要性已经在不断的运用中得到展现,帮助建筑工程行业在技术时代得到了新的发展。因此,在未来的建筑工程项目管理中需要不断的利用到BIM技术,帮助建筑行业获得有效的发展。 参考文献: [1]邓薏霖.浅析BIM技术在工程造价管理中的影响[J].技术与市场,2018,25(10):179-180. [2]徐轩.BIM技术对工程造价管理的影响[J].住宅与房地产,2018(16):21. [3].广联达刘刚:BIM技术助力工程造价行业变革与发展[J].建筑市场与招标投标,2014(05):25-26. 作者:韦丽 单位:南宁学院
1采煤机概述 我国从20世纪开始引进到成功研制出第一台深截式采煤机仅仅用了2年的时间。目前,在矿山采掘工作中,采煤机是成套设备中成功应用综合机械自动化技术的产品之一。随着自动化技术在煤矿安全生产应用中快速发展,其在采煤机中的应用主要在以下三个方面发挥了重要作用。 1)使煤矿安全生产效率及质量得到了重大的突破和提高。首先,新时代下从环保、高效、安全生产角度,自动化技术在采煤机中的应用都满足了煤炭开采的需求。其次,自动化技术能够对采煤机的重要数据信息自动进行检测、处理,以经过采煤机的这些检测和处理的数据为基础,自动采煤机还可以自动采取有效的控制方案,使得各个采煤机械设备能够运行在最佳状态,实现了智能化的控制。再次,常常可以避免设备故障,减少了采煤机设备的维修时间,使其在较短的时间内进入到工作中,有效提高了采煤机的工作效率。最后,从环保角度看,可以节能减排,提高了煤炭开采的质量。 2)提高煤矿安全生产的安全性。煤炭开采是一项高危且复杂的工程,它需要人们长期处于非常复杂、非常恶劣的矿井工作环境当中,所以,采煤机具备较高的稳定性和安全性是煤矿安全生产的首要条件,自动化技术在采煤机中的应用正好弥补了人工开采所不可取代的需求。从可靠性方面看,在设备硬件系统中(如:液压元件、压力传感器、流量传感等),自动化技术的应用可以使采煤机硬件系统的可靠性在很大程度上得到提高。从安全性方面看,为了让采煤机的每一个设备及系统能安全运行,可以在采煤机软件系统中设置不同类型故障诊断、监控程序、计算机信息处理、显示功能等自动化系统,让这些自动化系统自动进行诊断,实时进行监测、监控,进一步提高煤矿安全生产的安全性。 3)自动化技术在采煤机中的应用不仅可以节省大量的人工劳动力,为煤矿安全生产企业节约大量的劳动成本,还能对矿井工作人员的生命财产安全起到保障的作用。 2采煤机自动检测改造思路及具体措施 目前,自动化技术在整个煤矿安全生产中的很多领域都得到了很好的应用,如采煤机的矿井提升机系统、液压牵引系统、自动检测系统等。采煤机是煤炭开采过程中装煤、落煤最重要的一种采掘机械设备,因此,在运行过程中,采煤机自身的正常运行状况直接关系到整个煤矿生产的效率。怎样高效地找到故障发生点并排除故障是本文重点探讨的问题。以液压牵引采煤机为例,对采煤机的自动检测改造,主要是对计算机信息处理技术、传感器、液压牵引系统进行相应的改造。 2.1牵引主回路 牵引主回路是一个封闭式系统,也是液压牵引采煤机重要的组成部分,它包含了定量双向马达和变量双向泵两个部分。合理地调整液压马达的转向及转速,即合理地调整主油泵的排油方向及流量,达到改变牵引方向和牵引速度的目的,主油泵性能的好坏直接影响整个系统的性能,所以主油泵的选择至关重要。 2.2传感器的安装 在油马达对应位置处安装流量传感器和流量、压力传感器,将液压系统的流量、压力、温度、扭矩和转数等变为电信号,输入计算机处理,并输出到显示器显示。为了方便维修人员查询,液压系统的参数可以设置保存一定的时间,当系统出现故障时,工作人员可以通过系统查询功能准确判断相关设备的故障情况。为了具体了解工作介质的温度变化情况,可以在主油管路上装设一个温度传感器,再在适当位置处安装压力传感器,可以掌握主油路压力的实际情况。 2.3改造措施 主泵在工作时其主回路可伴随泄漏情况,即液压元件存在泄漏的风险,且由于主泵自身工作原理及结构上的缺陷使系统散热性较差,液压油温度也会随着升高,因此,可以在液压系统中设置补油和热交换回路。在采煤机运行过程中,主要元件辅助泵从油箱经精滤油器吸入适量的冷油,排出的压力油经精滤油器、单向阀自动进入到主油路的低压侧,达到补偿回路泄漏的目的。与此同时,油马达所排出的一些热油在经过梭形阀、背压阀及单向阀回油箱之后,再经过冷却器,又流回到油箱,热油便得到冷却。再在辅助泵出口处安接一个压力传感器,通过压力传感器的电信号将装辅助泵的压力传输给计算机,便可准确检测到液压系统低压和辅助泵工作的情况。为了让辅助泵能正常运行,安装上的压力传感器的最低压力值可根据采煤机的不同设定为辅助泵的最低压力值,工作人员可根据显示结果来判断辅助泵和低压系统的正常运行状况。此时,采煤机的自动检测改造技术已基本可以实现。例如充分利用各种传感器将采集到的数据信息(采煤机液压马达的转动方向、转动速度及排水量等)信号转化为电信号传输到计算机系统中,计算机系统经过自动化处理技术,完成采煤机的自动检测。此计算机处理系统具有防止故障恶化的中断功能,能够在采煤机运行出现危险信号时立即采取适当的处理方案;具有实时监测监控、显示功能,对传感器传输过来的信号进行实时跟踪保存等多种功能。改造后的采煤机自动检测满足煤矿开采各方面的要求,提高了煤矿生产的效率。 3我国采煤机的发展现状及前景 目前,与国外采煤机技术相比,不管在理论研究上还是技术实践上,我国都还有很大的完善空间,所以在煤矿生产方面,我国采煤机在很多方面具有很大的发展前景。 1)在采煤机的应用中,系统的可靠性将会不断完善。第一,液压牵引系统各方面性能应不断完善。如主回路泄漏情况、低压稳定性、散热性、防潮性等。第二,提高采煤机各零部件的可靠性、稳定性,延长设备的使用寿命,定期维护保养,使其质量得到提升。如主油泵、马达、传感器等。第三,不断提高采煤效率,并减少采煤的各种成本,特别是人工劳动成本。 2)对采煤机的计算机处理系统进行升级,如数据信息实时传输、设备运行情况的监测监控、远程监控等方面都有待更深层次的探讨研究。让采煤机在煤矿井下的应用达到更安全、更可靠的效果,真正实现采煤工作“高产、高效、环保”的特点。 3)煤炭开采设备正朝着“综合化、微型化、自动化、智能力”的方向发展。未来的采煤机由于零部件少,自身轻巧、灵便、智能,操作会更灵活,可以更好地适应各种复杂的煤层地质条件、恶劣的开采环境及立井、横井的地理特性等。除此之外,随着自动化、智能化技术的迅速发展,在煤矿开采中也会逐渐应用无人开采技术、记忆割煤技术等。 4结语 对煤矿开采来说,在自动化技术的应用中,对采煤机的自动检测技术进行切实有效的改造越来越重要。由于液压牵引采煤机的液压牵引系统采用了传感器、计算机、显示器等一体化的信息处理技术,使采煤机具有更好、更直接的故障诊断及警报功能,不仅大大提高了工作效率,缩短设备故障查找时间,增加了采煤机生产工作时间,还能使采煤机处于更好、更稳定、更安全的正常运行状态中。未来,我国的煤矿安全生产企业要实现“高效、高产、环保”的美好发展前景指日可待。
智能农业论文:山东农业大学图书馆RFID智能管理系统实施的基础 摘 要:文章通过分析山东农业大学图书馆实施RFID智能管理系统,介绍了图书馆RFID智能管理系统的原理和特点,根据山东农业大学图书馆的实际情况对老旧图书馆馆舍进行改造,以适应图书馆RFID智能管理系统要求,调整整个图书馆馆藏结构,以及与图书馆RFID智能管理系统相匹配的芯片加工和转换数据等一系列基础工作,深刻解读了图书馆实施RFID技术所需的图书馆基础支持。 关键词:山东农业大学图书馆 RFID技术 应用基础 目前国内在图书馆管理系统中普遍采用的是“安全磁条+条形码”的技术手段,以安全磁条作为图书的安全保障,以条形码作为图书的身份证,虽然解决了图书管理中的些许问题,但是图书顺架、排架困难,读者查找图书以及馆员清点馆藏数量繁琐耗时,图书馆管理自动化程度低,缺乏人性化,而且磁条容易消磁、老化,防盗效果差,安全系数低等一系列问题需要解决;同时图书馆管理人员强烈意识到在新的形势下,需要大幅度提高图书馆管理的信息化程度,现代图书馆需要做到图书自动盘点、自助借还,图书区域定位、自动分拣以适应图书馆当前发展的需要。因此,2012年山东农业大学图书馆成功实施了RFID智能管理系统,围绕RFID项目的实施图书馆开展了许多基础性的工作。 1 图书馆RFID智能管理系统的原理与特点 RFID是一种利用射频通信实现的非接触式识别技术,即无线射频识别,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。它利用先进的RFID技术,将门禁、校园卡、图书标签、标签转换装置、自助借还机、移动盘点平台和馆员工作站系统软件融合为一体,实现了迄今最便捷的图书管理自助功能。它具有以下特点。 (1)简化读者借还书手续,缩短了图书流通周期,提高图书借阅率,提升图书馆服务水平,充分发挥图书馆公共服务职能。 (2)利用移动盘点平台为图书馆提供全新盘点模式,降低管理人员的劳动强度,大幅提高图书盘点及错架图书整理效率。 (3)图书定位使读者方便快捷查找错架图书,挖掘出潜在图书资源,提高图书资料利用率。 (4)安全门禁系统支持离线与在线工作模式,未借出图书通过门禁时,系统会自动发出声光报警,防止图书被带出图书馆,防盗技术更强,系统更安全、可靠。(如表1所示) 2 图书馆实施RFID智能管理系统的基础保障 随着图书馆长期的文献积累,无限增长的馆藏文献和有限的图书馆馆舍面积成为制约图书馆发展的尖锐矛盾;同时也无法适应RFID图书馆管理系统要求的一门式管理模式。图书馆首先对原有图书馆馆舍进行了大规模地改造工程,图书馆的原有建筑是框架结构,大开间、大跨度,改造工程只需要将原来各个独立书库、阅览室的隔墙打开,将其合并形成开放式的借阅。 2.1 图书馆馆舍的改造与利用 由于农大图书馆是20世纪90年代建成的老式图书馆,随着学校大规模的扩招在校学生数量猛增,教师队伍也随之发展壮大,图书馆读者群数量同时随之增多,而图书馆馆舍面积维持在原有的基础上没有大的改观,使得图书馆借阅环境和阅览空间紧张,同时对门厅进行改造,安装了RFID项目的安全门禁系统及电子大屏幕,充分利用图书馆有限的馆舍面积,提升了图书馆的整体形象,同时改善了图书馆愉悦的学习环境、温馨的文化氛围和浓厚的人文气息,为RFID项目的实施提供基础。 2.2 图书馆文献资源结构的调整 2.2.1 首先对改造后的图书馆馆藏文献进行馆藏结构调整 图书馆馆员对各个时代的文献资源进行甄别,部分脱离时展的旧观念、旧知识、旧技术以及部分老化、破损、低借阅率的图书文献进行剔旧处理。调整初期遵循图书馆文献剔旧工作的原则和规律,从该馆整体馆藏文献的针对性、完整性、系统性、未来发展等方面综合考虑,本着藏以致用,高效服务,发挥馆藏功能,满足读者需求的原则,以及保持该馆馆藏文献体系的完整性、科学性,馆藏的专业性与任务相一致的原则,对原有馆藏文献保留了各个时期具有经典性、代表性的著作,摒弃过时、陈旧的内容和学术观点,增强藏书活力和利用率,节约藏书空间,保证馆藏文献有效地反映最新知识和科技成果。 农大图书馆是学校教学、科研的信息服务中心,具有符合学校教学、科研发展的馆藏文献特色。在长期的图书馆馆藏文献建设中,突出与学校专业发展相适应的馆藏文献的收藏;有超前服务的藏书思想,对于一些与学校专业设置相关的领域以及专业拓展的书籍,图书馆馆员要有能力做出判断,在藏书剔旧过程中,对于非专业性图书的剔除从宽处置,一般普及性图书及发展较快的应用科学图书,保存期可以短些,而对于专业性图书的剔除要从严处置,避免造成文献的流失。并在工作过程中按照该馆文献剔旧工作统一的标准执行,如,内容陈旧,不宜久藏的图书;复本量过多,长期压架无人利用的图书;破损的、质量低劣的图书;专业不对口的图书,图书馆馆员根据该馆读者需求、馆藏特色对部分图书进行剔旧,同时设置密集书库。对尚有一定参考、利用价值的书刊,做下架处理,移至密集书库,并在自动化系统中,标明此书在密集库,以供少数读者查阅。这样既保留了馆藏资源,又使得馆藏资源不流失。优化了馆藏结构。 2.2.2 对剔旧后的图书文献资源进行数据结构调整,以适应图书馆RFID技术的应用 对于原有图书馆馆藏结构进行了全面调整,按照图书馆RFID智能管理系统的要求,图书馆将实行开放式、一门式服务,根据改造后图书馆馆舍的实际情况,对原图书馆各书库、阅览室的图书、期刊文献资源进行调整、合并,按照大类分别放置,保存了原有工具书库,将其与过期期刊合并存放成为综合借阅室,而现刊则根据图书按照大类归属于各个书库,形成了以第一和第二自然科学借阅室,以及第一和第二社会科学借阅室和综合借阅室为基础的开放式服务模式,满足了图书馆RFID智能管理系统借阅模式的需求。 山东农业大学选用的是远望谷集团公司的图书馆RFID智能管理系统,必须通过标签转换系统将RFID唯一识别信息与图书唯一条形码信息实施绑定,并将RFID技术与现有图书馆管理系统(ILAS)挂接,实现对图书、读者详细信息的访问,从而将RFID技术集成到现有图书馆管理(ILAS)系统中,实现与现有图书管理软件(ILAS)的无缝链接。因此,图书馆需将调整合并后的图书馆文献资源进行加工、整理,对缺失书标的图书补贴书标,有利于顺架工作的开展,将完成调整的图书由原来的馆藏地点转换到新的馆藏地点,即转馆藏,对每一本图示进行夹芯片(RFID电子标签)工作,并通过标签转换装置将数据信息转换到芯片(RFID电子标签)上,就是转数据,这些工作的顺利完成使图书馆原有的条形码借阅模式改为图书芯片借阅模式,为RFID技术在图书馆的应用提供了基础保障。 3 图书馆实施RFID智能管理系统的体会 山东农业大学校本部图书馆实施RFID图书馆智能管理系统,安装声光报警系统以及视频监控系统,极大地提高了图书馆的安防能力,改变了借阅模式和管理模式,由独立分散管理变为开放式统一管理,由各独立个库室变为藏借阅合一的借阅模式,增加阅览桌椅,增加馆藏面积,优化馆藏结构,提高馆藏质量,增强读者的自由度,实现了图书精确定位,便于读者快速查找,自助借还模式方便读者借阅,提高馆员服务水平。为便于整个图书馆的统一管理,建议南校区图书馆可以实施RFID系统,实现图书馆统一借阅模式、统一管理模式,方便读者利用图书馆,提高图书利用率,节约图书馆馆舍,提高馆藏数量和质量,提升图书馆的服务水平。 4 结语 图书馆RFID智能管理系统的顺利实施,简化了读者借还图书的手续,改变了图书借还流程,变手工借还为自助借还,改进了图书馆读者服务质量,缩短了图书流通周期,提高了图书的流通率;为图书馆员提供了全新的盘点模式,即利用移动式或手提式盘点系统,对所需盘点图书的书架进行扫描,通过无线网络传输将数据录入数据库,快速地完成图书盘点,极大地降低了图书馆馆员的劳动强度;RFID安全门系统实现零误报避免读者与馆员之间的矛盾,管理更加人性化,安全系数大大提高;同时RFID馆员工作站打造一体化的图书管理系统,极大地减轻了图书馆员在藏书管理和流通服务上的劳动强度,提高了图书馆的服务水平。 智能农业论文:农业机器人智能充电系统设计 摘 要: 针对农业机器人的充电现状,设计了基于PIC16F887和UCC3895的农业机器人智能充电系统。该系统采用UCC3895对全桥变换器进行移相控制,在较宽范围内实现了软开关。采用单片机PIC16F887控制充电电路的启停以及实现过压、欠压、过流保护,并对充电过程进行了实时管理,将充电数据进行实时显示并向上位机传输保存。实验证明,充电系统功能完善、性能稳定、充电快速、功耗低。 关键词: 农业机器人; ZVS; UCC3895; PIC16F887; 充电控制 0 引 言 中国作为一个农业大国,农业生产的规模化和精准化是现代化农业水平的重要标志。农业机器人在改善农民劳动环境、降低农民劳动强度和提高劳动效率等方面具有重要意义,尤其在育苗、采摘、灌溉、收获等方面得到了一定程度的应用 [1?2]。因此国家已把农业机器人技术及其应用列为农业工程领域的重点研发对象之一。但农业机器人技术在推广过程中受到了时间和空间的限制,其主要原因就是机器人动力源问题。因此作为机器人动力源的蓄电池以及能量补给的充电系统就显得尤为重要[3]。调查表明,现在的蓄电池由于充电设备落后、充电方法不当导致其使用寿命只有2~3年,远低于其设计指标10~15年的要求,既增加了使用成本又造成了资源的极大浪费。 目前,一般的蓄电池充电系统完成一次充电需要8~12 h,显然无法满足机器人对充电系统的要求以及生产的需要。因此设计一种快速、高效和安全的智能充电系统是农业机器人技术得到大力发展的重要前提。本文以80 V机器人车载铅酸蓄电池为研究对象,设计了基于UCC3895和PIC16F887的充电系统,此系统实现了充电过程的高效、快速、稳定并具有充电过程管理功能。 1 充电系统总体设计 为了做到高效快速的充电,又能实时掌握整个充电过程电池的状态,充电系统由两个模块组成:上位机监控管理模块和下位机充电模块。系统的总体设计框图如图1所示。 本系统的核心是充电模块,主要由充电主电路和控制电路组成。充电主电路由输入整流滤波、DC/DC变换器、输出整流滤波三部分组成;控制电路由UCC3895控制芯片、单片机PIC16F887、检测电路和外围电路组成。系统通过检测充电电压和充电电流实现电压、电流的闭环控制;上位机监控管理模块完成与单片机的通信,实现对充电电压、电流以及电池温度等数据的显示保存,并为后期系统功能的改进提供数据支持。 2 硬件电路设计 2.1 充电主电路的设计 三相交流电经输入滤波、整流后得到直流电压,该直流电压又作为DC/AC逆变器的母线输入。经DC/AC逆变器变换后得到高频脉冲电压,再由高频变压器进行隔离变换,经过输出整流滤波得到充电所需的直流电压。 本文采用ZVS移相全桥变换器作为逆变器,其工作波形[4]如图2所示。其主电路拓扑是利用开关管的输出电容或外接并联电容与变压器自身的漏感或原边串联电感进行谐振,谐振电感储存的能量向电容[C1~C4]释放,使开关管两端电压下降到零并使反向并联二极管导通,由此实现开关管零电压开通和关断。系统选用IGBT模块作为开关器件,为了减小大电压和大电流对IGBT的冲击,设计了RC吸收电路[5]。 2.2 充电控制电路设计 2.2.1 检测及信号处理电路设计 输入检测电路主要负责采集母线电压与电流信号。信号处理电路1将此模拟信号进行变换送入UCC3895的CS端,实现对全桥变换器滞后臂驱动信号占空比的控制;并将其变换后送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的过压、欠压和过流保护。输出检测电路[6]主要负责采集充电电压、电流、温度信号,信号处理电路2将得到的模拟信号进行变换后送入UCC3895,实现对IGBT驱动信号占空比和相位差的控制;并也将其送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的启停、显示和报警控制。 2.2.2 UCC3895控制电路设计 本文选取UCC3895作为全桥变换器的移相控制芯片[7]。UCC3895芯片是Texas Instruments 公司生产的专用PWM移相全桥变换器新型控制芯片。该芯片在UCC3875的基础上增加了PWM软关断能力与自适应死区设置功能,能够适应负载变化时不同准谐振条件下的软开关要求。UCC3895采用低功耗的BICMOS工艺,其工作频率、效率、可靠性得到大幅度提高。通过连接不同的外围电路,使其电压工作模式和电流工作模式可以进行切换,并且软启动/软停止可按要求进行调节。 UCC3895主要功能是实现闭环控制。母线电流经检测和变换后送至UCC3895的CS端,如果母线电流增大,CS电压升高形成斜波信号,该信号与UCC3895的CT引脚产生的锯齿信号比较后送UCC3895进行计算,输出可改变占空比的滞后臂驱动信号。如果母线电流瞬间增大,使CS引脚的电压超过2.5 V,UCC3895就会关断PWM输出。从而防止过流烧毁IGBT器件。 UCC3895还内置了可以调节PWM输出占空比的误差放大器EA,它在UCC3895上有3个端口:EAP端pEAN端和EAOUT端。当EAOUT端输出小于500 mV时,UCC3895停止PWM输出,当EAOUT端输出大于600 mV时,恢复PWM占空比调节功能。在本设计中,误差放大器EAN和EAOUT接成跟随电路,将充电电压、电流信号经检测和变换后送至UCC3895误差放大器EAP端,当充电电压或电流大于给定值时,EAP电压减小,导致EAOUT电压下降,UCC3895自动增加超前臂和滞后臂驱动信号的相位差。UCC3895控制框图如图3所示。 2.2.3 单片机控制电路设计 本文选用美国微芯科技公司生产的PIC16F887单片机作为充电系统控制芯片[8?9]。PIC16F887自带A/D转换功能,将检测电路采集的充电电压、电流和温度转换成数字量,通过程序控制IGBT驱动信号的占空比,并把数据进行显示的同时传给PC机进行存储。将采集的母线电流、电压信号变换成数字量,通过程序完成主电路的过压、欠压和过流保护。 2.3 通信接口电路设计 由于单片机与上位机的接口电平不同,因此通信电路采用RS 232总线技术和美信MAX232转换芯片,既实现了20 m左右的异步通信,又实现了充电过程中蓄电池的充电电压、电流和温度等信息的保存。上位机与下位机通信RS 232接口电路如图4所示。 3 系统软件设计 3.1 单片机控制程序设计 充电系统以硬件电路为基础[10],通过程序控制完成了预充电、大电流恒流充电、恒压充电、小电流恒流充电和涓流充电五个充电阶段,充电程序控制流程如图5所示。 3.2 人机交互界面软件设计 充电系统上位机人机交互界面以VC作为开发工具。通过模块化划分管理,设置了登陆、电池充电状态、充电数据、打印记录等菜单。用户可以清晰地掌握蓄电池的充电状态、充电电压、充电电流、温度等信息。 4 试验结果分析 通过不断的计算和调试,使电路参数设计达到了最优。图6和图7表明轻载时超前臂和滞后臂的IGBT都实现了ZVS,大大降低了充电电路的功率损耗,提高了充电效率。 5 结 论 本文设计了农业机器人充电系统的主电路和控制电路,编写了相关控制程序,实现了五阶段智能充电。系统硬件设计采用UCC3895和PIC16F887对全桥变换器进行移相控制,实现了IGBT模块的ZVS,大大降低了功率损耗。实验证明,此充电系统结构简单,充电快速,充电效率高,功能完善,具有广阔的应用前景。 智能农业论文:基于ZigBee与GPRS的智能农业传感节点的设计 【摘要】 本文设计了一个可以远程采集农业大棚中光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度的智能农业传感节点。本设计通过使用CC2530芯片和SIM600A芯片,将ZigBee协议与GPRS协议相结合,使得传感节点同时兼具终端节点和中继节点双重功能。经过测试,本设计具有采样精度高、组网快、组装方便等特点。 【关键词】 CC2530 ZigBee 智能农业 传感节点 GPRS 一、引言 现代社会早已进入信息化的时代,物联网技术正在逐渐向工业、商业、医药卫生、交通、农业等领域渗透。同时,具有无线传感、远程控制、自动组网及智能计算的传感网络极大地方便了人们的生产与生活。调查显示,我国目前的农业智能化普及率只有不到1%,但是市场需求年增长接近50%,由此可见智能农业还有极大的发展空间。本文设计了一种基于CC2530芯片的智能农业传感节点,通过使用低功耗、可灵活组网的ZigBee技术以及可以连接互联网的GSM技术实现了远程采集农业大棚里的光照强度、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度的功能。传感节点采用低功耗设计,成本低廉,可以轻松地推广。 二、原理与结构 本文设计的智能农业传感网络节点需要实现环境传感和无线传输两大功能。环境传感既采集农业大棚里的环境光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度。无线传输上,本文设计的节点能够实现终端节点和中继节点两种角色。终端节点只能采集数据并发送给中继节点,而中继节点不仅保留采集数据的功能,还可以汇集终端节点传来的数据,并通过GSM模块将数据传送到互联网服务器。此外,本设计的节点还可以通过显示屏实时显示采集的结果。主控制器采用低功耗的MSP430芯片。整个系统由5V电源适配器通过DC005接口直接接入供电。图1中给出了本设计无线智能农业节点的结构原理图。 三、系统硬件设计 3.1环境物理量传感器模块 图2 SHT11与主控制器通信电路示意图 空气温湿度采用瑞士进口的SHT11芯片进行测量,该芯片温湿度反应灵敏、误差小、各项指标均高于国产DHT22等温湿度模块。资料给出,该芯片的湿度测量范围在0~100%RH,温度测量范围为-40~+123.8℃,其中湿度测量精度为 ±3%RH,温度测量精度只有±0.4℃。此外,该芯片还具有响应时间快及低功耗的优势。图2为该芯片与主控制器之间的通信电路示意图。 由于其具有可完全浸没的特点,故土壤传感器我们也使用了SHT11作为主要芯片,并采用了铜粉烧结技术制作了外壳,用铜合金粉末高温烧结而成,过滤精度高,透气性好。 光照传感器我们则采用了环境光传感器BH1750,能够直接通过光度计来测量环境光照强度,其量程为1~65535流明(注:光通量的单位)。图3给出了BH1750芯片的电路原理图。光照强度计算可以通过公式1表示: L=COD/(1.2*ε*R) (1) 其中,L为实际值,CODE为测量值,ε为透光率,R为高精度模式2调整值。 3.2基于CC2530的无线传感模块 节点间通信采用TI的CC2530解决方案,它是一种集成了ZigBee协议栈与增强型8050内核的无线通信芯片。该芯片采用ZigBee通信协议,可以通过实际情况配制成路由节点或者广播节点。本设计在主控MCU内部完成中继节点和终端节点的区分,终端节点将CC2530无线通信模块配置为广播模式,做为一个节点,每一组约3-6个节点。其中包括一个中继节点,配置成中继节点的传感节点,每个节点都有独立的数据采集能力。不同的是,普通节点采集数据后将数据通过CC2530发送出去,而中继节点则将收到的数据存入自己的内存之中,在适合的时机下通过GPRS协议将数据传送到互联网服务器。 3.3基于SIM900A的GPRS模块 节点与远程服务器的通信采用SIM900A模块,内部集成了GPRS功能,芯片与主控制器之间采用AT指令进行通信。本设计通过使用SIM900A模块的GPRS协议将数据传送到指定服务器中。 四、系统软件设计 本文设计的传感节点将实现无线组网及中继通信功能,此外还将采用低功耗设计。系统开机后将首先判断自己的配置是终端节点还是中继节点。如果是中继节点则进入休眠模式,由时钟定时1分钟唤醒一次。当程序唤醒时将分别采集光照强度、空气及土壤温湿度存储到部内部存储器中,同时将数据发送给中继节点。所有功能完成后再次进入休眠模式,等待下一次唤醒。此外,主控制器还可以通过外部按键唤醒,唤醒后可以在15s内持续显示各项环境参数。作为中继节点的设备将始终保持正常运行状态,收到的终端节点的数据将保存在存储器内,一旦收到服务器的查询指令即可立刻将数据传送到互联网服务器。程序流程见图4所示。 五、系统测试 本设计经过测试,可以发现各项功能运行状态良好,采集的光照强度,空气温湿度以及土壤温湿度均保持在误差较少的范围之内。无线组网功能可靠性高,组网速度快。最终成果见图5所示。 六、结论 本文根据现有的农业发展状况以及智能农业发展现状进行分析,提出了一种设备装配简单,可自主组网、远程检测农业大棚内光照、空气温湿度及土壤温湿度的智能农业传感节点产品。通过测试,本设计具有低功耗、传感精度高、可快速组网并与互联网服务器通信等优势,系统运行可靠性高。 智能农业论文:用于农业生产环境监测系统的智能传感器节点设计 摘 要 本文实现了一种低成本、多参数、分布式、自组织的三层农业物联网架构,能够实现高速率远程接入和信息共享的农产品生产环境监测。本文描述了该系统的整体架构设计和智能节点设计方案,实现了对农业生产环境的无人值守监测功能。 【关键词】农业物联网 智能节点 环境监测系统 农业生产环境的监测由于农业生产的范围大、气候和环境多变,需要监测内容较多,一直是困扰农业物联网技术广泛应用的技术难题。 基于智能传感器技术和物联网技术的综合农业生产环境监测技术是农业物联网技术实施的技术基础和重要应用。农业生产环境涉及到气候、农作物及其生产环境的众多方面,需要的观测量众多,各观测量所采用的传感器技术、变送器方法各不相同,而且在分布范围广和监测时间较长的情况下,智能传感节点的设计需要综合考虑安装环境、网络连接、可用时间等众多因素,设计一种能够适用于多种节点类型,分布式布局、自组织网络的农业物联网系统,首先需要在网络架构上采用灵活部署和分布式的物联网架构,然后是分布式的智能节点设计。具体监测的参数包括大气条件、土壤情况、病虫害和农作物生长形态等。 基于农业物联网技术的农业生产环境监测系统网络,可以实现农业生产的基础数据采集和存储,通过无线传感器网络构成的无人值守的自组网结构,可以准确感知农业生产环境信息和作物信息。 本文介绍了一种基于农业物联网网络架构的智能节点设计方案,可实现农产品生产环境监测。该环境监测系统采用分布式的智能传感器现场布局,这些传感器节点可以准确感知农业生产环境信息和作物信息,通过自组织的Zigbee网络,连接到上层的智能网关,组建农业生产信息基础数据库,利用数据库的共享功能,用户可远程访问数据库,获取需要的信息,指导农业生产过程。 1 农业物联网系统网络架构设计 农产品生产环境监测系统将Zigbee传感器网络与3G/4G 网络融合并接入互联网,系统采用三层结构设计:感知节点层、网络传输层和业务应用层。感知节点层由众多分布式部署的感知节点组成,节点能够搭载多个标量及多媒体传感器节点,在读取农业环境信息的同时,还能够自组织构成可自愈的高效无线数据传输网络,与上层的网关节点保持通信;网络传输层的主要设备是智能农业网关,有能够收集下层感知节点的ZigBee主节点模块和向上与互联网连接的3G /4G无线传输模块;业务应用层的数据中心包括农业基础信息数据库和 Web服务器,农业基础信息数据库负责数据保存,Web服务器负责向互联网信息。系统的工作过程如下:智能感知节点主动构成自组织的无线传感器网络,数据融合后与智能网关进行数据传输,智能网关在保存数据内容后,再通过3G/4G网络向使用者提供互联网服务,然后定期将数据上传给上级监管部门的数据服务器;上级监管部门或农业指导部门可以根据数据内容形成报告提供给农业从员者;各类用户可通过互联网终端访问该系统,查询感兴趣的农业环境参数,如有可能,还可对部分可控节点进行控制操作。 网络传输层的无线传感器网络采用类似于ZigBee的协议,智能农业网关通过ZigBee网络与多个节点或路由器相连,构成一个星形网络。 在网络接入协议的选择上,系统可根据环境要求和应用需要,自主切换到无线WIFI或3G/4G网络,并在节能需要的情况下关闭网络开关,形成速率自适应和节能的网络接入。 2 感知层的ZigBee智能感知节点设计 智能感知节点作为整个监测系统的信息采集源头,能够为整个系统提供完整和准确的数据。节点能实时采集农业生产相关的环境信息与作物信息,并且能够通过集成多种传感器,搭建一个自组织的ZigBee网络。其中的传感器种类,包括大气条件、气象信息、土壤湿度、水环境PH值等标量数据传感器,以及为农业生产者提供直观影像的图像传感器(摄像头)。经由节点采集的数据首先在节点处进行数据处理,然后经由ZigBee网络汇聚到网络区域内的智能网关。 考虑到各类传感器节点的能耗、购买成本、覆盖范围以及传输距离的限制,如摄像头的能耗较大、价钱相对较贵,可以覆盖较大范围,一个监测区域内安放一个摄像头就可以满足应用的要求。因此不必在同一监测区域内的节点上都采用同样的设计结构,可以分别连接不同的传感器连接网关。 3 结论 本文设计实现了一种基于物联网三层结构的农产品生产环境监测系统,该系统利用可灵活部署的智能节点实现了分布式的传感网络总局,实现了对农业生产现场的环境监测和基础农业数据采集。具体采用了自组织的Zigbee网络将广泛分布在农业现场的各类农业生产数据组织在一起,利用网络传送到智能网关给农业从业人员使用。系统重点解决了在分布式环境下对于智能节点的可靠性可用性设计、冗余数据的融合处理和网络的自组织问题,是农业物联网技术的一次成功应用。 智能农业论文:浅析智能仪表系统在农业电气自动化中的应用 摘 要:智能仪表系统现已经在农业中得到了应用,尽管目前应用并不广泛,但却足以证明智能仪表在农业中拥有着巨大的潜力。我国现阶段正在进行着新农村建设,智能仪表系统在农业电气自动化中的应用,无疑为新农村建设提供了科技基础。本文首先对智能仪表系统的工作原理进行了介绍,其次对智能仪表系统的功能特点进行了概述,最后探讨了其在农业中的应用,希望能够为我国农业发展提供借鉴。 关键词:智能仪表系统;农业;电气自动化;应用 由于科技的发展进步,仪表系统越来越向着智能化的方向发展,尤其是测量控制仪表系统发展十分突出。现如今,智能化测量控制仪表种类已经非常多,比如流量计、温度仪、调节器等都已经实现了智能化。这些智能化仪表系统的发展,为我国农业的发展起到了积极的作用。农户借助智能仪表系统,可以对农作物进行自动化的控制,以此提高农作物的产量以及质量。 1 智能仪表系统的工作原理 智能仪表系统要想在农业电气自动化中达到彻底的应用,有关人员必须对其工作原理完全了解,依据其工作原理,将其恰当好处的应用在农业中。传感器是智能仪表系统中不可或缺的一部分,其可以说是该系统的心脏。传感器拾取被测参量的信息,并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关。由单片机逐路选通模拟开关,将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中。单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理。运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时,单片机把运算结果与存储于片内或EEPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号。 2 智能仪表系统的功能优势 2.1 能够进行自动化操作。智能仪表系统应用在农业中,使得农业生产逐渐的摆脱了人类劳动,农户可以从土地中解放出来,去从事其他方面的工作。农业自动化是现代化的典型标志,因此智能仪表系统的应用是我国农业走向现代化的重要表现。智能仪表系统每一个测量环节,都是微控制器进行操作,因此每个测量环节都是自动化。 2.2 能够进行自测。智能仪表系统的自测功能有比较多,比如能够自动凋零、自动诊断、自动检验等。如果系统出现了异常情况,系统会进行自动检测,将故障部位查找出来,如果系统十分高级,甚至能够诊断出故障原因。此种功能可以在仪表启动时就发挥作用,在仪表运行过程中也能够发挥作用,因此不必再派专门的人员进行监控。系统运行期间发生故障,自会发出警报,诊断出故障部位,这对检查人员来说,十分方便。 2.3 能够进行数据处理。这是智能仪表系统最为显著的特点。因为绝大多数智能仪表系统应用的是单片机或者是微控制器,这样如果某些问题硬件逻辑难以解决,软件系统可以解决。比如数字万用表基本不具备处理数据功能,只能进行电流、电压测量,而智能仪表系统中的万能表,除了能够测量数据外,还能够对测量结果进行数据处理,比如取平均值、统计分等。这使得用户不必为自己进行数据处理,同时也确保仪器测量精度。 2.4 能够进行人际对话。智能仪表系统能够进行人机对话,这使得人们只要输入相关的数据信息,就能够找到相应的信息,以便能够及时采取对策。智能仪表系统应用的是键盘,其与传统的切换开关相比,更加的方便灵活,工作人员只需要掌握键盘输入命令,即可进行测量。另外,智能仪表系统还能够将数据信息处理结果报告给操作人员,操作人员通过显示屏即可了解数据信息,这样仪表操作不仅方便,还具有直观性。 2.5 能够进行可程控操作。因其具备这一功能,所以才得到了广大农业研究者的欢迎。现代智能仪表系统绝大多数都有通信接口,比如GPIB、RS485等,这样系统能够与PC机或者是其他仪器设备连接起来,构成完整的测量系统,该系统功能更加齐全,能够对复杂任务进行测试。 3 智能仪表系统在农业中的应用 随着智能仪器以及农业现代化的发展,智能仪表系统逐渐走入农业产业化中,更好的为农业产业化做贡献,其中TFW-VIII型智能化农业环境监测仪得到了广泛的应用。TFW-VIII型智能化农业环境监测仪是一种综合性能较全、测量精度较高、操作较简单的一种智能化农业及生态环境实用的测量仪器,可以对土壤、水和空气进行现场监测。该仪器内设置了GPS全球卫星定位装置,可以对测试地点的方位(经纬度)和海拔高度有较准确的测定。在土壤方面,它能较精确地测试土壤内的氮、磷、钾和有机质的含量,可以对土壤中的酸碱度(pH)值、盐分(电导)、其他微量元素和地层温度进行测量,对土壤的容积含水量进行现场速测,还可以对化肥进行检测。在水质测试方面,可以测试水中的溶解氧、水的浊度、温度、pH值和水的电导率。除此以外,还能对测点空气的温度和湿度进行实时在线监测。该仪器是一部数字化的智能型仪器,不仅设制了操作菜单、数据存储和打印,还可以与计算机实现联网,能最大限度满足使用者对被测物数据的测试、记录和存储的要求,是土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的仪器之一。 4 智能仪表系统的优化 4.1 测量精度的提高 在智能仪表设计时,以测量精度作为主要的参数之一,为了提高仪表的测量精度,一般除了选择性能好和精度高的元器件外,同时也可以利用微处理器对测量数据进行加工与处理,以减少测量过程中产生的随机误差和系统误差。 4.2 系统的低功耗设计 高效率,低耗能是每个仪器的最终目标。智能仪表系统的低功耗设计是系统优化设计的一个重要方面。在低功耗设计时,应重点考虑以下几个方面:一是可选用CMOS集成电路,这是由于CMOS电路具有功耗低、抗干扰能力强和工作温度范围宽等特点;二是系统功耗和系统供电电压存在着一定的关系,一般来说,供电电压越高,系统功耗越大,因此低功耗单片微机系统应尽量采用低电压供电,这样既能减少系统功耗,又有利于电池供电。 结束语 综上所述,可知对智能仪表系统在农业电气自动化中的应用进行研究十分必要。农业作为我国第一大产业,其发展直接关系到我国国民经济的发展,也关系到农民的生活水平。智能仪表系统在农业中的应用,能够促进我国农业尽早的实现现代化,尽管目前,该系统并不完善,甚至有诸多不足之处,但是将其应用在农业电气自动化中是农业发展的必然。随着使得的发展,智能仪表系统会成为农户日常中不可缺少的设备,也是我国农业研究者重点研究的对象。 智能农业论文:基于yeelink网络平台的智能农业远程控制 民以食为天,农业的发展一直是社会发展与进步的基础,利用现代传感器技术可以使人们更有效地调整和控制大棚农作物生长的环境,从而达到提高农作物的产量,有效地利用资源,缩短农作物的生长周期的目的。而针对传统远程监控系统不能历史数据存储以及需要固定外网IP地址的瓶颈,从而设计了基于yeelink云存储的远程大棚监控器,文章详细介绍了系统组成,工作原理,以及实验结果。实验结果表明,该装置组网简单,使用方便,结果精确。 【关键词】农业 网络平台 智能控制 单片机 1 系统控制要求 远程控制界面使用4个虚拟按键(电灯控制器、电热丝开关、移动天窗开关、喷滴灌系统开关)用于远程控制;使用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器对环境进行数据测试并且通过W5100发送到yeelink网络平台;数据带有临界报警功能。 2 系统方案 以arduino单片机为控制器,以W5100网络模块为核心,单片机的I/0直接与W5100网络模块通信,系统在程序的的控制下,按照网络yeelink协议把数据循环排队传到yeelink云存储上或下载到单片机上,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 3 工作原理 远程环境监控器是一款基于yeelink网络平台的数据云存储,它是以 arduino单片机为处理核心,通过各种传感器探测环境数据,并且通过w5100网络模块接入互联网,通过循环排队等候的方式源源不断把数据发到yeelink网络平台上和把yeelink网络平台上的数据接受到单片机上面,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 4 硬件设计 采用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器作为数据采集点,然后通过arduino单片机进行处理,把数据通过W5100网络模块发送到yeelink云存储平台 5 软件设计 到yeelink官网免费申请帐号,通过帐号申请ID号码,如果没有外网IP,则把路由器设计成自动获取IP地址,并且在程序里面改成自动获取IP地址。 6 远程电脑网页监控 如图1所示。 7 远程手机监控 如图2所示。 8 结论 采用yeelink网络平台实现农业现代化管理,有效提高农业生产效率和大大降低农民的工作量,将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息, 以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置, 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。一场农业科技革命的浪潮正在席卷中国大地:越来越多的人放弃了传统耕作模式,开始用传感器与农作物进行“交流”,成为智慧农业时代的“新农人”。这就是设计基于yeelink网络平台的智能农业远程控制价值所在。 作者单位 邵阳学院 湖南省邵阳市 422000 智能农业论文:农业智能节水灌溉系统的设计分析 摘 要:我国是一个农业大国,然而我国水资源非常缺乏,这就阻碍了农业的发展。农业灌溉所需要的水资源非常多,而现阶段我国农业灌溉技术相对落后,这就造成了在农业灌溉中水资源得到了大量的浪费。随着我国科学技术的发展,人们开始重视农业生产,将一系列的先进技术引入到农业生产中,其中在农业灌溉中充分利用计算机技术和信息技术,设计出了各种不同类型的智能化节水灌溉系统,这不但节约了大量的水资源,还使得农作物的灌溉更加科学合理,提高农作物的产率。文章简要分析了农业智能节水灌溉系统的设计方案,希望能给读者一些帮助。 关键词:农业灌溉;智能节水;设计分析;单片机 目前,农业智能节水灌溉系统主要是把AT89C52单片机作为主控芯片,而外围又是有多个传感器以及电路共同组成,主要包括:湿度传感器、超限警报电路、数据处理电路和LED动态显示电路等。该智能节水灌溉系统主要是通过由湿度传感器监测土壤的湿度,然后将湿度值报告给单片机,单片机再根据预先设定的湿度值控制其它系统对土壤输送水分,待达到规定的湿度值后,系统则自动停止补充水分,让土壤始终保持最合适的湿度,进而促进农作物的快速生长。 1 智能节水灌溉系统的整体设计 智能节水灌溉系统是把型号为AT89C52的单片机作为系统的主控芯片,在土壤中安装多个湿度传感器,由它来监测土壤中水分含量。当土壤中含量低于标准值时,湿度传感器则将这个信息转化成电流信号,再通过信号处理电路进行一系列的处理后就变成了可用的电压模拟性信号,然后通过A/D转换器将它转化为数字信号,直接传输到主控芯片单片机中,单片机就对整个系统进行合理地调控,在数码管上会显示出湿度值。一旦湿度值发生了变化,该智能节水灌溉系统就会自动控制水泵开关。农业智能节水灌溉系统结构框图如图1所示: 图1 智能节水灌溉系统结构图 2 单片机的最小系统 AT89C52单片机具有功耗低、性能高的优点,在农业智能节水灌溉系统中得到较为普遍的应用。该单片机在工作时的额定电压为5V,在单片机的内部存在一个256B的RAM和一个8kB的PEROM,这就保证单片机能够与标准MCS-51指令系统共同控制运作,这主要是运用了由ATMEL公司研制出的高密度生产技术和非易失性存储技术,在单片机内部还分布着Flash存储单元和8位CPU,芯片为40个引脚,这就包括了32个外部双向I/O口、2个全双工串行通信口、2个外部中端口、2个16为可编程定时计数器。该芯片不仅能够实现常规编程,还能够实现在线编程,依靠可反复擦写的Flash存储器与MCU将其有机结合,这就直接使得芯片的灵活性得到大幅度提升,还减少了系统的制造成本。 3 时钟电路 单片机的内部结构从根本上分析也即是同步时序逻辑电路,其核心就是时钟电路,主要依赖于时钟信号对时序逻辑系统进行有效控制,并且CPU具备的不同种指令功能即是在由时序单路生成的时钟信号控制下逐一实现的。其中,MCS-51型号的单片机中所含有的时钟信号可以分为两种方式:通过外部电路生成;通过单片机内部的振荡电路生成。 4 复位电路 为了确保CPU与其它相关的功能部件均可以从某个确定的状态开始工作,因此,单片机在每一个开机时都必须重新复位,此时,复位电路就起到了关键作用。复位电路一般分为按键复位和上电复位等形式。在对MCS-51型号的单片机进行复位时,主要是由外部复位电路来完成,其工作原理为:当按下按钮之后,就使得RC电路进行充电,且RESET端发生高电平,此时只要将高电平始终维持在10ms以上,即可完成单片机的复位工作。 5 数据采集处理电路 由传感器监测到的模拟信号是非常微弱的,并且此时存在很多干扰信号,所以信号在传输到主控芯片之间就必须通过滤波、信号放大以及模数转换等步骤。该智能节水灌溉系统通过运算放大器U2、U3把信号进一步放大,进而能适应之后A/D转换器的工作要求。 ADC0809主要包括一个A/D转换器、一个8通道模拟开关、一个三态输出锁存器和一个地址译码锁存器等,该数据采集处理系统可以同时允许8个模拟信号传输,并实现A/D转换器的转换共享。 6 LED显示系统电路 在采用单片机的系统中,一般所采用到的显示器件包括数码管和显示器。这两种器件具备的优势十分明显,包括价格便宜、配置容易、与主控芯片接口简便等。可以在农业智能节水灌溉系统中采用共阴极数码管,实现动态显示。把数码管的LED的引出端与单片机I/O口的8位线进行连接,调节共阴极数码管的高电平使之有效,再选择8位并行输出端,则就可以在LED显示器上实时显示不同的数值。 7 超限警报电路 如果该智能节水灌溉系统的运行环境超出预置的范围,就需要设置一个超限警报电路来提醒使用者,以便及时采取有效措施加以解决,现今普遍采用的报警电路主要包括:蜂鸣报警、闪光报警及语音报警等。例如,采用语音报警装置,则一般选择采用1SD1420型号的语音报警芯片,由A/D转换器传出的数字信号经过主控芯片的P0接口输送到主控芯片内,然后由主控芯片对信号进行智能化处理并与配置值作对比。如果比预置值要小,那么P2.1口将会输出低电平,单片机就会控制语音芯片发出报警信号;反之,那么P2.1口将会输出高电平,系统不会出现语音报警信号,则系统运行正常。 8 结束语 本文简要介绍了农业智能节水灌溉系统设计组成,这体现了自动化技术在我国农业灌溉中的有效应用,同时也体现了我国农业科技水平的显著提高。而目前,我国农业灌溉的智能化水平在整体上看来偏低,这需要国家农业部门进一步加大农业智能化研发力度,在农田灌溉方面设计出高度智能化、自动化的供水系统,既能节约大量的水资源,还能促进农作物快速成长。 智能农业论文:农业节水灌溉智能控制及信息化系统的研究与推广 【摘 要】介绍了一种适用于广大农村推广使用的节水灌溉信息化系统。只监测用电量就实现了对水量使用的有效控制,控制器内存储的灌溉记录极大地便捷了各级管理部门的工作。结合北京市多个实际项目的实施及售后经验总结,通过对几款不同特色信息化系统的优缺点分析,文章最后对该系统的推广与发展趋势进行了探讨。 【关键词】节水灌溉;无线通信;信息化管理;水电计量 1 技术背景 随着电子技术及信息化的飞速发展,计算机控制与管理技术的运用已广泛深入到各个领域。智能灌溉控制器,是为了提高灌溉效率并实现信息化智能管理而发展起来的一款电子产品。考虑中国土壤面积广、人多、地形复杂以及人文特点,绝大部分的土地无法实现智能灌溉。为了实现准确计量和有效管理,广大农村可采取简单可行的节水灌溉控制措施。此举不仅具有广阔的市场前景,而且具有不可估量的社会价值。 2 农业灌溉智能控制的现状 农业灌溉用水一直主要考虑收取电费,对用水量没有概念。用户灌溉前,需找电工记录电表读数,灌溉后再记录一次,向村里缴纳电费即可。这样既浪费了人力资源及大量的时间,又不准确,且不便于统计管理,尤其对于科学灌溉和信息化管理毫无作用。鉴于此,市面上出现了各种IC卡预付费电表,当用户IC卡内金额足够的时候,刷卡时候预付费电表通过内部控制电路发出开泵指令,启动井泵开始灌溉;当用户主动刷卡停泵或是IC卡内金额不足时,电表发出停泵指令,停止井泵运行。虽然方便了电费的收取,一定程度起到了管理的目的,但是经笔者调查,用户普遍反映设备故障率较高维护不及时,影响用户使用;管理系统只记录了售电情况,管理系统不完善,没有受到上级管理者的认同和推广。 3 农业节水灌溉信息化系统的研究与发展 3.1 精细型信息化系统 此系统需要提前收录该村所有用户的用户名、所有地块信息(包含地块的位置、面积以及种植作物类型)和灌溉方式,并写入智能控制器内。使用过程中,用户通过IC卡识别出自己的资料,并选定地块及作物后启动井泵开始灌溉,同时开始计量电量,当用户再次刷卡时结束灌溉,控制器存储该用户此次的记录信息。由管理员定期利用智能掌上电脑(下文简称PDA),通过蓝牙的无线通讯,将控制器内存储的所有记录信息传送到PDA内。再通过USB数据线将PDA连接到PC机上,在管理软件中导入所有的记录信息,统计出每月的总用水量及每种作物的灌溉时间及用水量,经由GPRS无线传送给上级管理部门。如下图1所示。 图1 节水灌溉信息化系统 此款设备操作明了,记录信息详尽,但也存在一些不足:(1)控制箱的设计存在一定问题;(2)前期所提供数据量太大,村里管理员用到的数据量很小,且上级管理部门目前也不具备全面管理所有地区灌溉资料的力量;(3)控制器内存储的信息过多,设备老化快;(4)控制器与PDA之间是双向操作,对设备的寿命及稳定性都造成不利影响;(5)蓝牙传输不够稳定且速度太慢,不够人性化。 3.2 简单实用型信息化系统 考虑精细型操作过于复杂,在第二代产品的研发过程中,将人性化设计和有效管理放在了第一位。用户直接刷卡进行灌溉,控制器自动存储灌溉的起始时间、终止时间、用户信息、使用电量;管理员利用PDA通过红外技术将控制器内的灌溉信息抄取到PDA内;再将PDA与村级管理平台PC机连接,信息导入管理软件中;由GPRS无线传输给上层管理平台。 改进点:(1)控制器内部芯片也进行了升级,确保了设备的稳定性和寿命;(2)控制器只通过村庄编码来识别用户卡,简化了操作方法,保证灌溉记录的完整性和准确性;(3)在管理软件上,针对机井录入了相对的灌溉面积及作物种类,统计灌溉时间、用电量,通过水电转换系数来变换成相对的用水量,满足用户需求;(4)将蓝牙传输改为红外传输,确保了数据传输的稳定性和完整性。(5)改进了控制箱的设计,将进线孔全部封闭。 经过一段时间的运行,设备返修率仅为5%,且满足上级管理部门的基本需求。在定期维护时候,又发现了一些新问题:(1)灌溉记录的抄取需要人为操作,且抄取时间不定,不能同时满足各级管理者的不同需求;(2)通过估算水电转换系数,来计算用水量,误差太大。 3.3 实用拓展型信息化系统 在此基础上,经过笔者公司相关专业人员的研究,应管理部门的新需求,在北京顺义区又展开一个新项目,在简单实用型的基础上,又开发了控制器与超声波水表之间的无线数据传输、控制器与村级管理PC机的无线传输两种新功能,以及健全信息化系统。(1)设备的使用环境条件较好,配备了超声波水表,可以将水表读数直接无线数传给灌溉控制器,在用户使用过程中实时显示灌溉的用水量以及用电量,保证了用水量及用电量数据的准确性,同时为水电系数计算提供了参考数据;(2)控制器可以直接将灌溉记录定时通过无线组网方式无线传输给村级管理平台的PC机,并由PC机通过GPRS传输到上级管理平台。(3)在管理平台上,细化了机井的各种信息,并关联了用户的地块面积、作物类型,由管理员记录到软件管理平台上。可以随时按照用户名、机井来统计总的用水量、用电量,使得管理更加智能化。 设备运行良好,维护率很低,且管理简单,受到了用户、村级管理员和上级管理部门的好评! 4 农业节水灌溉信息化系统的应用与推广 目前在大兴、顺义多地大力推广该系统的使用。电子化、信息化、智能化、网络化是管理系统的发展必然趋势,提高无线传输的稳定性、更人性化的处理用户误操作导致的设备故障,以及更恰当的迎合上级管理部门的需求,才能最终实现节水灌溉控制及信息化管理系统的全面推广。 智能农业论文:基于ZigBee传感网的农业智能照明系统 摘要:将LED技术和ZigBee技术相结合,设计了一种智能照明系统应用于农业照明。结果表明,系统能实时监测环境参数并报告故障,对LED灯进行实时控制,节约了电能。解决了农业照明不同光色、光照度及照射时间等需求,提高了管理水平。 关键词:ZigBee;LED驱动;PWM控制 ZigBee网络属于短距离的无线通信网络,能适应复杂的网络环境并快速方便地添加或重新配置网络节点,形成短距离无线通信子网。节点布网成本低、灵活性和可扩展性强,适合组建短距离的无线传感网。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4标准,以星、树、簇等拓扑方式实现了数千个微小的传感器之间的协调沟通[1]。 随着节能减排技术的发展,基于无线传感器网络的分布式LED智能照明系统的研究与设计具有重要的现实意义。不同的发光二级管P-N结构成的LED灯其发光颜色不同,此次介绍的农业LED灯则根据不同农作物的需要选取。LED灯的颜色由其本性决定,这里着重介绍LED灯驱动电源的设计及其驱动方式。 1 系统硬件选型及电路搭建 系统采用点对点控制方式、树形组网[2],以PC(Personnel Computer)基站式和手机移动式两种方式控制WSN(Wireless Sensor Network)的各个节点,以PWM(Pulse Width Modulation)方式控制各个终端的发光亮度,通过光照度传感器采集光照度信息以达到适应不同的外部光照环境来实时控制,有手动和自动控制两种方式。系统硬件大致分为传感网模块和LED驱动电源模块,软件是上位机应用软件。 1.1 节点设计方案 系统中各终端设备和路由设备采用相同设计,充当路由的设备完成信息转发的中继功能,由终端设备完成信息的采集和对LED驱动电源的控制。协调器设备完成网络的发起和建立,并为各个节点分配LAN内的短地址,以RS232串口和计算机互联通信,完成对节点的控制和信息显示。 系统的硬件要求控制芯片应满足工业环境监测要求的通信延迟、通信的可靠和能量损失小的要求[3]。通过ZigBee协议标准的编制,使用成本低、开放、低功率无线互连的国际标准的片上系统芯片CC2530为本系统的传感节点。它能建立低功耗、大规模的传感网络[4]。CC2530采用F256版本,具有256 kB的闪存。 根据CC2530芯片的内部架构设计了射频外围组件,作为其信号收发前端,并将其安置到外围电路上,组成一个能收集现场信息并能控制LED驱动芯片的终端节点。该节点上有温湿度传感器、光照度传感器,节点将现场感知信息通过路由设备传输到协调器设备,协调器根据设定的光照度阀值和现场光照度发送PWM控制命令,再通过终端节点完成对LED驱动电源PWM_D脚的控制。图1是系统的射频前端电路,图2是节点模块电路,图3是协调器电路。 1.2 LED驱动电源设计 系统提供的LED驱动电源能满足LED日光灯、球泡灯等LED灯的恒流驱动,能满足高可靠性、高效率、高功率因数、浪涌保护及电磁兼容的要求。智能调光方式为根据对高功率LED驱动芯片HV9910的PWM_D脚输入PWM信号来对MOS管进行开关控制来调光,最高输入为300 kHz,以满足LED灯不同亮度的要求。 电流输出方式是根据控制MOS管的断开时间来控制输出电压,终端节点输出的PWM信号最大为300 kHz。试验中所使用的LED灯设定的正常工作电流ILED为350 mA,纹波电流正常取ILED的30%。振荡器的工频可以用外部电阻接在HV9910芯片的ROSC端将其控制在25 k~300 kHz,频率值计算方式为FOSC=25 000/(ROSC[k?赘])[kHZ]。根据HM9910数据手册,电感的计算方式为:正常整流后的电压为 ■VIN,因此开关占空比D=VLED/■VIN,则功率管的导通时间TON=D/FOSC,由这些必要的值求出电感大小为L=(VIN-VLED)TON/(0.3ILED)。 2 软件设计流程 软件设计部分分为协调器模块(路由模块)和终端模块,协调器模块负责网络的发起和建立,并选择优先信道,建立好网络后便充当一个路由设备与PC互联,将终端感知的温度、湿度和光照度等信息通过UART方式传输至PC控制软件,在控制软件上可以对各终端选择控制,图4是协调器的工作流程。 终端模块先申请加入网络,稳定工作后实时将采集的现场信息传输给协调器,再根据协调器的命令对LED驱动电源发送PWM信号,以能够实时控制LED灯的亮度。图5是终端的工作流程。 在控制方式上有两种,一种是在上位机上直接操作,有手动和自动两种方式可选。另一种方式是通过手机发送短消息给终端节点,以完成点对点控制,不过这种方式要求知道终端节点的节点号,不便于操作。表1是终端控制参数设置方式。 3 实测效果 系统中各节点采用树形组网方式,将各个终端节点分布在照明现场,各终端LED灯色根据不同应用进行选取。终端及时地将现场信息采集至管理处,在PC终端可查看现场的温度、湿度、光照度信息,系统有手动和自动两种控制方式,控制人员根据现场采集的信息发送控制命令给每个终端,进行点对点控制,节省了人力和电力。图6是部分LED灯PC端的控制信息。 4 小结 将ZigBee技术和LED应用相结合,设计出了一种应用于农业大棚照明的智能系统,降低了能源消耗,提高了照明的可靠性,在照明方式和实时控制上能取得显著的效果。ZigBee传感网的建立在其节点的能耗上有一定的时限,并且在定位应用的精准度上有一定的困难,具体还有待进一步研究。 智能农业论文:刍议农业智能物联网 摘 要 农业物联网平台适应于多种农业生产场景(植物种植、禽畜饲养、水产养殖等),覆盖农业产业链的种养、检验、销售采购、物流运输和安全回溯等多个环节。农业物联网平台由传感器系统和云控制服务平台构成。农业物联网传感器系统是由大量的传感器节点构成监控网络,采集环境温湿度、光照强度、土壤墒情、空气状态等信息,以帮助管理人员准确地发现定位问题,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。 【关键词】农业智能 物联网 基于UHF抗扰加密技术的农业物联网传感器系统以先进的正交频分复用(OFDM)和时分复用(TDM)通信同步综合技术为核心,采用新一代软件无线电平台架构,创造性的使用射频信号分集收发、发射器功率泄漏对消、跳频通信抗干扰、时隙轮询握手交互、基于密钥分散和3DES算法的通信数据加密等领先技术,具备高速并行计算处理能力,能够适用300-348 MHz、400-464 MHz和800-928MHz等ISM频段及短距装置(SRD)频带实时双向通信。农业智能物联网应具备如下功能: 1 发射器功率泄漏对消软件自适应算法,有效提升通信传输距离 设备的泄漏对消机制是指从射频发射器前向射频信号中耦合获得参考信号,并根据参考信号产生对消信号,用于利用所述对消信号对所述泄漏信号进行对消处理,经对消处理后的泄漏信号的幅度小于原泄漏信号的幅度,使得射频反向通信干扰信号大幅降低。 2 软件无线电技术,同步综合使用OFDM和TDM技术,抗干扰能力大幅增强 系统基于软件无线电技术的DSRC基带信号处理引擎,独创的信号纠错、还原、再生处理算法,先进的分集接收技术和解码算法,提升了对低质量弱信号的识别能力。 系统使用OFDM和TDM同步综合技术。在物理层,实现多个设备集(以无线网关为核心)处于不同频段,一旦发生通信碰撞,设备集将使用跳频通信算法自动选择新的频段,避免不同频段(多个设备集间)的通信干扰;在应用层,一个设备集是以无线网关为核心的星形拓扑结构,网关和各个采集设备使用基于时隙轮询的握手算法,分时同各个设备单独通信,避免同频段设备(设备集内)的通信干扰。 在相同通信频率和同一应用场景的情况下,针对多组通信距离,本系统设备通信成功率提高12.5%~75%。 3 通信数据使用3DES算法和密钥分散的软件加密机制,数据安全性显著提升 为了保证无线网关和采集器及控制器之间传输通道安全,系统设计了基于3DES加密算法和密钥分散的软件加密机制。3DES又称Triple DES,是DES加密算法的一种模式,它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。系统具备智能休眠和唤醒算法,实现性能和功耗的最佳平衡状态。 4 支持智能远程监控功能,对接云服务平台 完善的设备自检功能,多参数综合检测,故障快速定位及告警功能,方便工作人员及时掌握设备运行状态。支持智能化的远程监控技术,通过远程监视实现对设备系统的操作、升级、配置、查询、维护等操作。支持脚本化功能配置,灵活对接云服务控制平台。 智慧农业物联网系统是在与现有农业设施的机械、电气控制系统兼容的前提下,构建了一套功能完整、可裁剪、低成本农业生态信息远程监测控制物联网应用平台。该平台适应于多种农业生产场景(植物种植和禽畜养殖等),覆盖农业产业链的种养、销售采购、物流运输、安全回溯等多个环节。 从功能角度,农业生态信息智能化物联网应用系统由传感控制器网络系统和云服务控制中心构成。 传感控制器网络的核心部分是无线网关。该设备基于支持多天线超高频无线通信和有线通信模式,支持10M/100M/1000M以太网通信,支持WLAN/GSM/GPRS/3G无线通信。采集器和控制器可以使用有线或无线的方式连接到网关上,形成完整的农业现场传感器控制网络系统。 5 UHF无线通信技术 常用的无线通信包括3G/GPRS、蓝牙、WiFi、红外传输(IrDA)、ZigBee、SRD UHF等。这些通信方式各有特点,或基于传输速度、距离、耗电量等的特殊要求,或着眼于功能的扩展性,或符合某些单一应用的特别要求,或建立竞争技术的差异化等。 6 正交频分复用技术OFDM原理 正交频分复用技术OFDM是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道间相互干扰ISI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。 7 跳频通信技术原理 跳频是最常用的扩频方式之一,其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式,也就是说,通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。 近50年来,中国农业走过了一条高投入、高产出、高速度和高资源环境代价的道路。目前,我国农业水平和以生产效率高、经济效益好、技术密集与可持续发展等为主要标志的现代农业相比,存在较大的差距。2013年4月,国家农业部余欣荣部长视察天津农业工作时曾提出:“党的十八大提出了‘四化同步’发展战略,其中工业化是引领,城镇化是动力,农业现代化是基础,信息化是灵魂。” 作者单位 天津机电职业技术学院 天津市 300131 智能农业论文:智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构与实现 摘要:针对互联网农业信息的多样性、复杂性以及我国“三农”的特殊性,研究并实现了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,介绍了AgriRoom的体系架构和系统实现中涉及到的关键技术:基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、物理存储模式的分页式倒排索引技术、基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。该系统目前已投入使用,取得了较显著的应用效果。 关键词:农业信息;垂直搜索引擎;体系架构 20世纪90年代初,搜索引擎开始应用于农业领域,多由商业公司开发,也有一些是由组织机构和政府部门研发的。从搜索引擎的质量来看,组织机构、政府部门开发和维护的农业搜索引擎的质量高于商业公司,主要是因为政府部门和组织机构都是农业相关部门,拥有先天优势。典型代表有美国农业网络信息中心(AGNIC)与美国普林斯顿建立的Agriscape Search等[1]。2007年,中国首个农业垂直搜索引擎――“农搜”上线,是目前全球数据量最大的中文农业垂直搜索引擎,其实现了“全文检索+语义检索”的智能检索功能[2]。同年上线的“华农在线”利用自然语言语义分析技术实现了信息处理的应用和在农业行业的垂直搜索。与此同时,我国还出现了一些提供农业信息搜索功能的网站。随着搜索引擎技术的发展,面对我国“三农”的特殊性以及互联网农业信息的多样性和复杂性,许多问题需要探讨,本研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,并从体系的架构、信息过滤、物理存储模式以及语义检索模型等方面进行了介绍,为构建智能中文农业垂直搜索引擎奠定了基础。 1 智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构 课题组基于前期研究成果设计并实现了一个功能完备的智能农业垂直搜索引擎AgriRoom,其体系架构如图1所示。AgriRoom作为专注于互联网农业信息的垂直搜索引擎,从初始的种子站点到主题词库等都体现了农业特性,同时系统还具有专门的信息过滤模块筛选与农业相关性高的网页,从而既可以节约存储空间,又保证了信息的准确性。同时,为后期高效地检索打下良好的基础及保证系统的查准率和查全率,AgriRoom采用基于双索引库模式的潜在语义检索方式。首先,系统利用索引模块建立高效的分页式倒排索引库;然后,利用检索模块将其转换为双重语义空间,为后面的语义检索作准备。体系的架构图见图1。 1)专业网络蜘蛛[1]从农业种子站点列表中获得网页的URL,如果该地址不在舍弃URL队列中,则对互联网中相应的Web服务器进行网页抓取,并解析抓取的网页,提取该网页中的超链接信息和网页内容信息送信息过滤模块。然后,网络蜘蛛再继续抓取下一个网页进行同样的处理。 2)信息过滤模块接到专业网络蜘蛛送来的已解析页面后,根据农业主题词库中的主题词及其权值,分析该页面的内容是否与农业主题相关、是否是垃圾网页或导航页面。如果页面与农业主题相关度比设定的阈值低或页面为垃圾页面,则将此页面的URL送入舍弃URL队列。否则,将页面送入索引模块准备建立索引,同时,还将该页面存入农业网页数据库中。 3)索引模块将获得的页面信息,进行相应处理后,建立分页式倒排索引并存入索引库[3]中。 4)当所有抓取的页面都被索引后,检索模块读取分页式倒排索引库中的索引,通过随机索引[4]和潜在语义分析[5]建立较高效的双重语义空间。 5)用户输入查询条件后,检索模块对其进行解析和处理,转换为标准的查询语句;检索模块将查询语句和语义空间中的信息进行语义分析后,获得查询结果。最后,形成结果页面返回给用户。 2 智能中文农业垂直搜索引擎体系的关键技术 AgriRoom的实现需要综合应用多项技术,除了常规的网页抓取[1]、中文分词技术[6]外还涉及到了3项关键技术:信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及语义检索技术。 2.1 信息过滤 为了有效地减小索引规模和提高系统效率,AgriRoom采用了一种基于网页分类技术和多元回归分析[7]的信息过滤模型如图2所示。整个工作流程可以分为训练过程和测试过程。在训练过程中,训练集实例经过预处理(文本抽取、中文分词)、抽取特征项、向量表示后,构建多元线性回归的数学模型,最后进行回归分析获得回归方程;在信息过滤过程中,每一个待过滤的中文网页经过预处理、向量表示后,代入多元回归方程中,判定该网页是否为农业网页。 从图2可以看出,构建该信息过滤模型的关键因素包括:建立训练集、网页预处理、特征选择算法、多元线性回归分析: 1)建立训练集。训练集是研究的起点和基础,但是与众多的面向英文的标准网页训练集相比,标准的中文网页训练集的起步很晚。到目前为止,只有一些中文文本训练集,还没有出现标准的中文网页训练集。为了解决该问题,动员100个学生手工在互联网上采集农业网页50 000张,其中,35 000张作为训练集,15 000张作为测试集;然后,以百度作为网络蜘蛛的种子站点,在互联网上随机抓取 12 000张网页,人工挑出7 000张非农业网页,其中的4 000张作为训练集,3 000张作为测试集。通过反复测试,最终确定训练集实例用于信息过滤。 2)网页预处理。网页预处理过程主要包括网页正文抽取;借助于中文分词工具对抽取后的文本进行中文分词;对分词后的结果建立索引。 3)特征选择算法。特征词不但是用来建立回归模型的因子,也是区分农业网页和非农业网页的最关键因素,特征词选取方法将对模型的识别效果产生重大影响。文本在深入研究了中文网页分类中典型的特征词提取方法的基础上,结合实际应用提出了一种新的特征词选取方法,其步骤如下: a.从农业训练集索引文件中获取农业训练集分词结果集合Term1(t1,t2,…,tn)和对应文档频率集合Df1(df1,df2,…,dfn); b.从非农业训练集索引文件中获取非农业训练集分词结果集合Term2(t1,t2,…,tm)和对应文档频率集合Df2(df1,df2,…,dfm); c.从集合Df1中查询Term1中所有词条ti的文档频率,记为ny_dfi,再从集合Df2中查询词ti的文档频率dfi,记为fny_dfi,计算词条ti在农业训练集和非农业训练集中文档频率差值的绝对值C,即C=ABS(ny_dfi-fny_dfi)。对词条ti按C值逆序排序,选取C值大于预先设定的阈值的词条ti为区分农业网页和非农业网页的特征词。通过分别比较不同分词工具的特征词选取结果,最终确定了前100个特征词(表1)。 4)多元线性回归分析。多元回归分析[8]是一种处理自变量与因变量的统计相关关系的一种数理统计方法。虽然自变量和因变量之间没有确定性的函数关系,但可以设法找出最能代表它们之间关系的数学表达形式。回归分析有很广泛的应用,例如经验公式的求得、因素分析、产品质量的控制等。在进行中文农业网页识别过程中,利用获得的前40个特征词和MATLAB进行多元线性回归分析,最终获得可用于分类的回归方程,即分类器:y= -0.368 4+0.187 4x[0]+0.210 4x[1]+0.202 4x[2]+0.125 8x[3]+0.364 2x[4]+0.188 2x[5]+0.135 7x[6]+0.083 7x[7]+0.126 8x[8]+0.045 5x[9]+0.061 6x[10]+0.053 8x[11]+0.105 0x[12]+0.097 0x[13]+0.404 0x[14]+0.071 1x[15]-0.018 4x[16]+0.076 1x[17]-0.372 7x[18]+0.118 8x[19]-0.098 9x[20]+0.078 7x[21]+0.065 8x[22]-0.088 4x[23]-0.054 9x[24]-0.028 5x[25]+0.047 5x[26]-0.083 6x[27]+0.036 6x[28]-0.134 3x[29]+0.003 4x[30]+0.004 5x[31]+0.034 4x[32]+0.045 6x[33]+0.020 3x[34]+0.038 0x[35]-0.063 9x[36]-0.026 6x[37]+0.092 7x[38]-0.083 2x[39]。 式中的x[i]为第i个特征词的对应值,若该词在网页中出现了,x[i]的值为1,否则为0;最终计算出的y值如果大于0,说明网页为农业网页,否则不是农业网页。 2.2 分页式倒排索引 为了解决常规倒排索引的检索效率低、不易更新等缺点[9],AgriRoom采用一种分页式倒排索引结构(图3)。该倒排索引的存储模式采用数据库与磁盘文件混合存储,只将文档集合D存入数据库中而将词条集合T和倒排索引集合IT存入磁盘文件中。为了提高检索速度,AgriRoom将倒排索引散列为100份。每个文件夹下有3个文件,分别是IND、SITES和URLS,均为顺序文件。其中,IND文件中存储了每个词条在SITES文件中的偏移量(SitesOffset),包含该词条的站点个数(SiteCount)、该词条的文档个数(UrlCount)以及词条在文档集合D中出现的总次数(TotalCount)。SITES文件中存储了词条在各站点(Site_ID)倒排索引中的偏移量(UrlsOffset)。URLS文件存储词条的倒排索引并按照Site_ID聚合。 为了提高倒排索引的检索和更新效率,倒排索引文件在磁盘中以分页方式存储[10]。为了减少文件页内碎片,AgriRoom将倒排索引集合IT存入多个文件中,每个文件具有不同页大小,并在配置文件中指定每个文件的路径、文件名以及页大小(页大小是文件系统页大小的整数倍)。每个倒排文件有一个头页(HeadPage)和若干个数据页(DataPage)。在头页中存储该文件的页大小(PageSize)、页个数(PageCount)以及下一个空闲页的页号(NextFreePageNo)。在数据页中存储该页的页号(PageNo),如果单个词条的倒排索引数据长度大于数据页的大小则存储下一个数据页的页号(NextPageNo)、索引长度以及索引数据。一个数据页中最多只能存一个词条的倒排索引数据。由于HASH数据结构在内存中的等值查找性能最好,所以词条集合T和倒排索引集合IT在内存中以HASH数据结构存储以提高检索效率。倒排文件和词典文件在磁盘和内存中的结构如图4所示。 2.3 基于双重语义空间的语义检索模型 检索技术是智能中文农业垂直搜索引擎实现高效检索的核心技术之一,针对语义检索的现状和存在的问题,AgriRoom采用了一种新型的基于双重语义空间的语义检索模型[11]。该检索模型的基本思路是将检索过程分解为两个阶段:①利用改进后的随机索引技术[11]生成农业测试集的文档空间和词空间,然后获得查询句的语义向量,与文档空间中的向量进行比较,获得初选文档列表;②利用潜在语义分析技术生成文档空间的文档相似度矩阵[12],利用文档间的相似度值,对初选文档列表中大于指定阈值的文档查找相关文档,并更新文档列表,最终获得结果列表返回给用户。AgriRoom的语义检索模型见图5。 3 系统的实现 基于系统的总体设计和相关研究成果,课题组构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。从种子站点开始抓取互联网中的相关网页,并经过信息过滤后,建立农业网页数据库和分页式倒排索引库,再经过进一步的语义分析后,建立语义索引库,最终能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 3.1 开发环境与工具 系统开发的硬件环境为:64位曙光刀片服务器,其主要配置为4 GB内存,260 GB硬盘容量;软件配置为:Redhat Linux操作系统,其内核为2.6.31.5-127.fc12.i686.PAE,编译器为GCC 4.4.2,Web服务器为Apache 2.x。系统的后台数据库为:MySQL。 4 小结 面对海量的互联网信息资源,如何快速而有效地获取个性化的农业知识和信息资源成为数字农业迫切需要解决的问题。智能中文农业垂直搜索引擎的出现将有效解决农业信息“迷航”问题。因此研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎的关键技术,提出了基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。最终,构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。经过实际应用证明,该系统能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 智能农业论文:基于NRF905的智能农业无线通信系统设计 摘 要:智能农业是农业领域推出的第一代拥有自主知识产权的远程环境监测系统。它是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤含水量、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌,开关卷帘等)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或智能手机终端,随时随地观察现场情况,查看现场温湿度等数据和远程智能调节指定设备的运行状态。现场采集的数据,为农业综合生态信息检测,对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。前端设备支持多种传感器的接口,同时支持音频,视频功能,可以有效的为农业专家提供第一手的现场专业数据。 关键词: 智能农业;无线传感器;远程监控;实时采集 一、物联网概述 (一)物联网技术的背景 物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点,国家和政府部门非常注重物联网产业的发展,据新华社报道,在各省启动的十二五规划中,有23个省份将物联网作为重要的发展目标。 物联网(The Internet of things)是指通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统(GPS)、二维码等信息感知设备,按约定的协议连接起来,通过有线或无线网络的组织模式进行信息交换和通信,以实现智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网技术在农业中的应用,既能改变粗放的农业经营管理方式,也能提高动植物疫情疫病防控能力,确保农产品质量安全,引领现代农业发展。 农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为重心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和技术为中心,大规模地使用各种自动化、智能化、远程控制的设备的生产模式。 短距离无线数据通信系统一般情况下由终端节点、通信系统节点及管理器节点组成,其系统结构框图如图1所示。 (二)智能农业系统的功能介绍 物联网智能农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统组成,其各部分系统功能介绍如下: 1.智能农业数据采集系统 数据采集管理系统主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量等传感器采集的数据以及视频监控数据的采集和管理。可为用户在电脑与手机终端上实时、直观的展示采集到的数据。用户可以在平台上查看自己需要的数据,包括实时数据采集、历史数据管理,以及为用户提供自定义打印报表,提供各种汇总统计信息,对数据库备份等服务,从而方便的得到数据信息,辅助决策等。 实时采集的数据主要为各类传感器采集的数据和视频监控采集的现场视频数据。温度包括空气温度、浅层土壤温度(土下2cm)、深层土壤温度(土下5cm);湿度主要包括空气的湿度、浅层土壤含水量(土下2cm)、深层土壤含水量(土下5cm)。传感器采集数据的上传采用ZigBee无线传输模式,ZigBee发送模块将传感器的采集数据传送到ZigBee节点上。 用户可以在农业物联网平台上或通过手机终端等查看现场的实时采集的数据,并且在界面上可显示实时采集数据的曲线图。 2.智能农业视频监控系统 视频监控系统采用高精度摄像机对农田或大棚等进行视频监控,系统清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。 在大棚内安装视频监控系统,平台将视频监控文件进行处理传给后台管理子系统,可在微机终端进行查看,后台管理系统将视频监控文件进行处理通过WAP方式利用手机终端进行查看。企业管理层或相关管理结构负责人可通过手机视频来了解农业示范区现场动态情况。系统可以通过视频监控植物的成长过程(实时、录像)供远程学习。 3.智能农业预警系统 当采集数据超过系统预先设置的限制是,将开启系统报警功能,并发送短信告知相关管理人员,便于对农作物生产的管理。 4.智能农业设备远程控制系统 设备远程控制系统主要有控制设备和相应的继电器控制器控制电路组成,通过继电器可以自由控制各种农业生产设备,包括喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。用户可通过电脑或手机终端对设备直接操控,完成日常工作。 二、NRF905的概述 (一)NRF905概述 NRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,工作电压为1.9-3.6V,32引脚QFN封装(5mm×5mm),工作于433/868/915MHz 3个ISM频道,频道之间的转换时间小于650us.自动产生前导码和CRC校验码,可以很容易通过SPI接口进行编程配置。[8] 外围器件连接简单,无需外部SAW滤波器。芯片内部本身附带功率放大器、频率合成器、调制器和晶体振荡器等部分,其中输出功率以及通信频道可通过编写程序进行配置。从NRF905的芯片手册中查到,其功耗十分小,当以10dBm 的功率发射时,工作电流仅有 30mA,同时支持多种低功率工作模式,待机模式下电流仅为12.5μA,节能设计更加方便。 (二)工作原理 该系统主要是实现的是点对点无线收发数据的过程,单片机将地址和数据写完后,就要控制NRF905无线收发模块将接收到的数据发送出去,NRF905发送模式会自动产生字头和CRC校验码,当发送过程完成后,数据准备好引脚(即DR)通知单片机数据发送完毕。下面是NRF905发送数据的流程:(1)当单片机发送数据的时候,根据时序图将要发送的数据以及接收机的地址通过SPI接口传送给NRF905,SPI接口的速率在通信协议和期器件配置时已经确定;(2)通过单片机置高TRX_CE和TX_EN,激发NRF905的射频发送(ShockBurstTM)模式;(3)NRF905的ShockBurstTM发送;(4)若单片机将AUTO_RETRAN寄存器设置为高电平时,此指令表明需要再次发送数据,NRF905无线模块将实施重发,持续到STC89C516RD+单片机将TRX_CE变为低电平为止;(5)当TRX_CE被置低时,表示NRF905发送数据过程完成,芯片将自动进入空闲模式。[14] 三、系统硬件设计 节点硬件结构。本系统的通信底板以STC89C516RD+单片机为核心,通过Altium Designer软件自行设计通信子系统的PCB板,将NRF905无线收发模块安放在预先设计好的的系统板上。串口电路部分采用MAX232芯片,外围搭建光照强度传感器、温度传感器、湿度传感器等,硬件结构简单,性能稳定,同时有效的节约了成本。 四、系统运行流程 软件构架。本系统工作时首先节点1先设定为发送模式,通过外接各种传感器将采集到的数据传送数据给节点2,然后等待节点2接收,当节点2得到正确的数据之后,又将反馈信息发送给节点1,当节点1得收正确的反馈信息之后,系统板上的LED灯将会点亮,则说明发送接收成功。 五、运行结果 系统硬件连接实物图如图2所示。 数据收发完全正确,其结果显示如图3所示。 短距离无线数据业务以其低功耗、数据传输可靠、信息容量大等特点正被应用到广阔的应用领域。本文首先对其发展前景和应用现状及无线通信系统的广泛应用进行了概述,重点是对本课题所采用的STC89C516RD+型单片机与无线收发模块NRF905,再使用LCD液晶显示器进行实时显示来完成NRF905的无线通信系统设计,同时对短距离无线通信技术的结构特点进行了较为详细的论述,对其发展前景也进行了深入的研究。 无线通信技术,正在迅猛发展并广泛应用于各个领域。本文对其在盲区无线智能通信系统中的应用作了一些有益的研究并取得了一些成果,但仍有许多问题可待进一步的研究解决。(1)提高节点集成化,缩小体积。本文制作完成的节点是由微控制系统板和射频通信板组成的,体积较大。在以后的电子技术发展中可以同时将射频通信系统和微控制系统以及一些相关应用集成到同一芯片上,将会极大缩小节点体积。(2)能耗管理智能化研究,进一步降低能耗。本文所作研究对能耗管理方面通过采用系统定时休眠来达到节能的目的。进行能耗管理提高系统自身运行的稳定性,延长系统的使用时间,最终提高了系统自身的应用效益。 利用无线传感器网络实现数据传输是农业环境测控系统通信问题的有效方法。将无线传感器网络技术的农业系统环境信息采集与监测控制系统用于农业环境数据的接收、实时显示和存储,并通过无线方式实现与远程管理中心的通信,成功地解决了传统农业下的各种问题,无线传感器网络技术必将更大更广阔的农业领域中发挥越来越重要的作用。 [作者简介]葛付伟,南开大学滨海学院电子科学系,教师;毛建新,南开大学滨海学院电子科学系,本科在读。 智能农业论文:基于ZigBee技术的智能农业大棚的研究 【摘要】智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备;可以根据用户需求,随时进行处理。本文提出了利用ZigBee技术进行无线传感的智能农业大棚设计,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 【关键词】ZigBee;智能;农业大棚;物联网 一、概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的,要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是,传统的智能控制系统由于很多因素的制约,很难达到要求。为了解决这些问题,业界尝试了很多办法,但基本上都属于封闭式的,多采用私有协议,彼此间难以互通,导致结构不透明,灵活性、扩充性不佳。从长远看,智能控制系统的发展趋势是走向开放,尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 二、智能农业大棚的应用分析 通过对农业大棚内的温湿度信号、光照度以及土壤的水分等参数的采集,能够根据用户设定的参数,自动开启或关闭设备,来达到大棚内的参数平衡。这样,可以实现农业生态信息的自动监测,对大棚内设施进行自动控制和智能化管理。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只,用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电,大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等),用来传输各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、系统架构研究 1、总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。 2、传感信息采集分析: 数据采集系统,主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee无线传感模式。 传感器的数据上具有Zigbee模式和RS485模式两种,RS485模式中数据信号通过有线的方式传送,涉及大量的通讯布线。而在Zigbee传输模式中,传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上,用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上,省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。所以,在这里我们采用的是Zigbee模式。 3、控制系统分析: 控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成,通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备,包括喷水系统和空气调节系统等,喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备,空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。 采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上,现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。 业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示,主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。用户还可以根据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况(折线图)和空间分布状况(场图)、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示;超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围,并将超出范围的情况反映给用户。 四、智能农业大棚主要功能 1、数据采集 能够对智能农业大棚内的数据进行无线采集,可以采集内部的温湿度、光照、以及土壤的水分等参数。 2、视频监控 用户能够实时地通过电脑或手机进行监控,观察大棚内作物生长状况。 3、数据存储 系统能够对历史数据进行保存,以便日后对这些数据进行分析,方便日后查询。 4、数据分析 系统将采集到的数据进行曲线图或柱状图分析,生成报表,根据分析后的数据,可以由此判断出在什么条件下更适宜农作物的生长,为以后种植的提供依据。 5、远程控制 只要能够联网,在任何时刻都可以对大棚内的设备进行远程控制,以调节内部的参数。 6、超限报警 用户可以自行设置超限值,当参数越过超限值时,可以通过监控器或手机进行实时报警,以便及时提醒用户。 五、结束语 随着物联网的普及,智能农业大棚将会在以后扮演越来越重要的角色。对农业生产起着非常重要的作用,同时也会推动农业经济的发展以及农业信息化的发展。
弱电工程论文:智能建筑弱电工程防雷探讨 1智能建筑弱电工程防雷接地的要求 为避免和保证智能建筑弱电工程的防雷安全性,避免雷电对机电设备造成损毁,在各种安全因素都考虑到的前提下,国家在对智能建筑弱电工程的防雷接地,制定了相应的施工规范标准,设计和施工时均应按照规范要求执行,其中对各种综合布线接地要求是最为关键和突出重要的部分,而屏蔽是保护智能建筑物较为常见的一种做法。而类似雷击所产生的回流过高电压,对电子设备的危害也不容忽视,也必须采取相应的方法进行保护,避免类似雷击对电子设备造成损害。在智能建筑弱电工程防雷接地中防雷、防类似雷的接地都是同等重要的工作。 2智能建筑综合防雷技术 2.1建筑物外部防雷 2.1.1接地地网水平接地体在与测试点的连接采用φ10的热镀锌圆钢,测试点放在防水的接地盒内,汇接点用相应规格的铜铝连接端子联接,一边联接φ10的热镀锌圆钢,一边与铜线相联。 2.1.2引下线引下线的制作:机房内均压环与测试点的接地引下线采用25平方毫米多股铜线与地网测试点相连。 2.1.3防雷装置信号防雷器、电源防雷器、设备箱外壳与机房内均压环相联的接地地线按相关标准可采用10或16平方毫米多股铜线。 2.2建筑物内部防雷屏蔽、等电位联结、电涌保护是智能建筑内部防雷所采取的主要办法,通过这些措施可以有效保护建筑内弱电设备遭受因过高压以及过电流而引起雷电损害,可以有效减轻或降低雷电脉冲辐射,对弱电设备的损害。电压保护装置的增装可以使雷电产生的过高压和电磁波对弱电设备的危害降至最低。 2.2.1屏蔽能使弱电设备在遭遇雷电电磁脉冲辐射所受到的损害降低至最少的简单、常见、有效的方法就是屏蔽。要获得较好的屏蔽效果,屏蔽时应考虑到以下事项。影响屏蔽效果的优劣的主要因素有:屏蔽体、屏蔽装置。屏蔽考虑的对象主要包括:电场屏蔽、磁场屏蔽。屏蔽采取的主要技术包括:建筑物屏蔽、设备屏蔽、线缆屏蔽、管道屏蔽。屏蔽布线主要材料:金属管。屏蔽线路设计:科学、合理,确保有效性。屏蔽注意事项:引下线不应与主干线的电气线路平行,引下线的钢柱位置不能靠近主干线的电气线路。 2.2.2等电位联结将整个建筑内金属物连接在一起,形成一个完整统一的绝好导电体,就是等电位联结。在实际防雷接地中就是,将混凝土钢筋、自来水管、煤气管、金属门窗、各类金属管道、电线电缆、以及各种防雷建筑物内金属物的接地线,用导线或过电压保护器连接在一起,使之形成一个完整闭合的导电体。等电位的重要性:将建筑物内的电子设备、弱电系统与所处建筑物的各导电部分的电位差消除掉。智能建筑有效使用等电位联结模式选择:SM型混合等电位联结网络模式。 2.2.3电涌保护智能建筑物雷电防护措施中电涌保护器的设置,所占据的地位也是不容忽视的,必须同样重视。电涌保护设置位置:智能建筑物不同防雷区界面、有需要的特定位置。电涌保护器设计要求:并联型电源电涌保护器 3结语 现代社会科学技术突飞猛进的发展的今天,建筑防雷接地的技术和水平也在不断的进步和提高,智能建筑弱电工程的高科技化、高系统化程度也越来越高,与之相匹配的防雷接地较之以前普通建筑防雷接地工作更显重要。防雷、防类似雷都是智能建筑弱电工程防雷接地中要关注的内容,两方面在防雷接地中都应考虑到,且缺一不可。为适应智能建筑弱电工程的系统化、程序化、科学化、舒适化的特征,防雷接地工作也要加快自动化升级脚步,不断探索出适应时展的智能建筑弱电工程的科学、合理、实用、经济的新办法,新思路。并起到通过防雷接地的创新来促进智能建筑弱电工程发展的现实作用。 作者:张恺 单位:广东中烟工业有限责任公司 弱电工程论文:智能建筑弱电工程系统设计 1安全防范系统 医院安防控制中心设置在行政楼一层,安防中心集中检测院区各个分楼建筑内的视频信号和各种报警信号,安防中心内设置与城市安防信息网络直接连接的信息接口、110直通报警专用电话等。该系统按照普通风险对象提高到安全防范型工程设计,分别由视频安防监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统、汽车库管理系统和内部对讲系统组成。安全防范系统监控中心与消防控制合用一室,便于消防安防的集成建设和一体化管理,可以减少医院的费用。 2火灾自动报警及联动控制系统 院建筑为一类高层建筑,设两个消防控制室,按GB50116-2013采用控制中心报警系统。本系统由火灾探测器、手动火警报警安钮、火灾声光报警器、消防联动控制器、消防应急广播、消防专用电话、消防控制室图形显示装置组成。消防控制室的报警设备由火灾报警控制主机、联动控制台、CRT显示器、打印机、应急广播设备、消防直通对讲电话设备、电器火灾报警主机电梯监控盘和电源设备组成,并设火灾报警外线电话。医院各楼层护士站均设置带地址式烟感探头;厨房、车库等设置感温探头;煤气表房设置气体探测器。通过可编址智能探头、手动报警以及控制模块组成一套可靠的火灾探测系统。 3有线电视系统 系统采用光纤同轴电缆混合网HFC接入形式。862MHZ邻频模式,双向图像传输系统,有线电视前端机柜设在A楼急诊的四层弱电机房内,电视信号来自城市有线电视HFC接入网系视频示教系统信号和自办节目。建筑内部有线电视系统采用分配形式,系统输出口频道间载波电平差任意频道间不大于10DB,相邻频道不大于2DB,频道频率稳定度为正负25KHZ,图像/伴音频率间隔稳定度正负5KHZ,用户终端电平要求69正负6DB,图像清晰度在四级以上。系统采用双向传输网络;系统中所有设备器件均具有双向传输功能;各类设备器件、连接器、电缆均应具有良好的屏蔽性能,屏蔽系数应大于100DB;每台双向分配放大器配置上行宽带放大器;HFC网络内任何有源设备的输信号总功率不超过20DBM. 4排队叫号系统 排队叫号系统包括分诊排队系统、取药叫号系统、挂号叫号系统、该系统软件电脑主控制器、号票打印机、虚拟叫号机(医生或药师用电脑)、诊室或窗口显示屏、主显示屏、中继盒、杨声器。系统运用电脑直接控制叫号系统、显示系统、语音系统及号票打印,可同步显示当前系统工作状态,能有效地改善服务环境,提高医院工作效率。通过配置对应的计算机接口设备和管理软件以及综合布线网络,更方便纳入医院信息管理系统(HIS),管理电脑主控制器设在各个分诊科室的护士站、取药工作站或挂号工作站。 5医用对讲系统 病区各护理单元的护士站与患者床头之间,妇科护士站与各分娩室之间,集中输液与护士站之间,以及血透析病床与护士站之间均设置了医用对讲系统。系统由管理电脑、主控制器、对讲分机、紧急按钮、走廊显示屏、发射天线等组成。系统通过实时呼叫应答和双向对讲等功能有效帮助医务工作者及时了解病人的需求,提高医务工作者的水平和效率。通过配置对应的计算机接口设备和管理软件以及综合布线网络,更利于纳入医院信息管理系统(HIS)。管理电脑和主控制器设在护士工作站,病床内对讲分机直接安装在医疗设备带上。 6弱电电源与接地系统 智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中,计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷,采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。医院的弱电工程中,火灾自动报警系统、计算机行政局域网和收银系统的电源均采用双电源末端自切供电。双电源切换柜的电源来自医院变配电间的2台变压器低压回路及1台柴油发电机供给。医院弱电工程的各个系统都由独立的电源配电箱控制;弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节,为减少干扰和保护设备,弱电接地系统必须单独接地,医院的弱电接地中各个弱电系统接地均采用25mm以上的铜芯导线与室外接地桩连接。 7结语 智能建筑弱电工程涉及面广,技术性强,设计中要有全面的观点。随着现代社会高新技术的发展,对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高,这就要求不断掌握新技术,不断完善设计,创造投资合理,环境舒适的智能建筑。这项建设是迫切需要的。 作者:范金水 单位:南京市中医院 弱电工程论文:弱电工程智能建筑论文 1弱电工程时遇到的常见问题 1.1项目承包单位资质的问题由于工程项目承包单位是工程施工的主体,所以其能力的大小与工程质量直接挂钩,然而在实际工程建设中仍有很多承包单位存在超资、资质不全、资质不符等问题,而这些问题都是制约工程质量的重要因素。例如一些承包商,虽然他们具有了系统集成资质,但是没有弱电集成资质,他们的工作人员不仅缺乏工程管理经验,还不熟悉工程,所以具体施工时他们不可能对各子系统间的兼容性进行全面的分析,而是为了尽快完工,直接照搬其他工程的集成方案,或者是堆砌各设备商提供的单项子系统,这样就会大大降低集成系统运行的安全性与可靠性;还有一些承包商,其工作人员大部分是新手,有的甚至还认不全各仪器设备的端子符号,施工时他们连接线的端子接头短路、虚焊、断路的居多,导致集成系统不能调试,或者调试不出其应有的功能;还有一些承包商,其只是具备了承包某一子项、某几子项工程的资质,具体施工时其只能提供代销商与货商,而具体的调试、联机工作还得专业厂家来做。 1.2各子系统间接口的问题智能建筑机电设备系统中的受控设备与控制器间的关系是互控关系,然而由于各承包商间的相互推脱、技术上的不成熟、系统要求上的模糊、技术规则上的不一致导致两者间应有的互控关系不能有效的实现。 2解决常见问题的措施 2.1强化设计审查为了确保工程质量,监理人员应遵照弱电设计要求、相关规定对设计进行严格审查,将审查出的问题及时提供给建设单位,以便其及时改进。工程施工前,专业电气的技术人员要提前熟悉设计图纸,且要积极与土建工程技术人员沟通,一起核对出土建设计方案和电气设计方案中的交叉工程,且依据各自的施工进度定出交叉施工的计划。对线路保护、支吊架的预埋、基础型钢的预埋等工作,为了避免出现差错和遗漏的情况,要制定出具体的配合交叉施工计划,对配合时间进行明确,在配合施工前,要讲预埋件的制作工作做好,进行必要的防腐工作,将施工前的材料准备工作和技术准备工作做好。 2.2强化资质审查遴选承包商时,要严格审查其的资质及经营范围,一旦发现其有借用、挂靠资质等问题,要坚决排除。资质审查时,不仅要对承包单位的资质进行审查,还要对弱电工程的负责人进行资质审查,对于那些重点项目还要对该承包单位、该工程的负责人曾经做过的项目进行实地考查,以便确切掌握该承包单位的技术能力、质保体系及服务体系。同时要明确要求只有具有系统集成经验的承包单位才能承包系统集成工程。 2.3控制好设备和材料的报验关对于材料、设备、软件以及各类系统结构需要做到以下几个方面的工作:(1)对检验记录进行检测。要按照现行的产品性能标准、功能标准、外观标准、包装标准等进行现场检测工作,对于不具备检测条件的材料、设备和产品,要求供货单位或者工厂检测单位根据相关的规定要求提供检测报告。软件产品需要工艺上提供软件登记文化或相关检测报告。(2)对材料的合格证进行检查。合格证必须有生产日期、型号规格、产品名称、生产厂家、检验员签字,材质证明要明确、详细,将产地标明。(3)软件产品、硬件设备、系统接口的生产商、承包商和供应商家,要按照规定将产品的使用规范、设计要求、通信协议、维护保养、接口规范等文件进行规定,确保施工质量达到规定要求。 2.4强化施工组织设计智能建筑工程中的弱电工程应有详细的施工组织设计,且要在方案中对弱电部分的材料、质量及进度提出具体的要求。对于一些大型工程,要由施工组织单位进行设计安排,做好技术交底工作。交底工作要在施工前做好,所有的班组成员都要进行签字。要建立具体的技术交底制度,向用电人员、专业电工讲述清楚安全用电技术和施工组织设计的主要意图和注意事项。在交底资料上要进行签字,标明交底日期。 3结语 由于弱电系统安装施工的过程中,具有敷设管线复杂,施工时间长,作业空间大等方面的特点,要求相关施工专业做好协调工作。在施工的过程中,要提高组织管理力度,使用测量、检查和试验的方法对重点位置的工序进行控制,使用科学的管理方法,使建筑弱电安装达到规定的要求和标准。 作者:张高峰单位:南京师范大学基建处 弱电工程论文:弱电工程施工项目管理 一、施工管理 工程施工是一种综合性很强的管理工作,关键在于它的协调和组织的作用,也包含其他专业的管理内容,其主要内容如下: 1.施工的进度管理施工进度管理决定着整个施工期间施工人员的组织,设备的供应,以及弱电工程与土建工程、装修工程的配合时机,通常必须通过建立工程进度表的方式来检查和管理。弱电施工进度表的建立是在施工顺序的基础上,其施工顺序主要包括以下几个阶段,即施工安装图设计(深化二次设计)、管线施工、设备(进货)验收、设备安装、调试、初开通和验收。 2.施工界面管理施工界面管理的中心内容是弱电系统工程施工、机电设备安装工程和装修工程施工在其工程施工内容蚧面上的划分和协调,尤其是智能建筑物管理系统与机电设备和独立子系统的接口界面很多,一般通过各子系统工程负责人开调度会的方式来进行管理,建立文件报告制度,一切以书面方式进行记录、修改、协调措施等。 3.施工的组织管理合理安排整个弱电系统施工期间的工程管理人员技术人员、安装工人和调试工程师的人数和这些人员进场的时间,避免造成不必要的劳动力浪费,增加人工成本。这种管理需要与施工进度管理密切结合,分阶段组织强有力的施工队伍,保质保量地按时完成这个阶段的施工任务。 4.施工现场安全的管理安全重于泰山,严格贯彻、落实和执行《中华人民共和国建筑法》、中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国劳动法》、《建设工程安全生产管理条例》等法律、法规和《建筑施工安全检查条例》的相关规定和各项措施。 二、工程技术管理 1.技术标准和规范管理弱电系统工程要在系统设计、提供和安装等环节上认真检查,对照有关的标准和规范,使整个管理处于受控状态。 2.安装工艺管理弱电工程是一个技术性、工艺性都很强的工作,要做好整个弱电工程的技术管理,主要要抓住各个施工阶段安装设备的技术条件和安装工艺的技术要求。现场工程技术人员要严格把关,凡是遇到与规范和设计文件不相符的情况或施工过程中做了现场修改的内容,都要记录在案,为最后系统整体调试和开通,建立技术管理档案和数据。 3.技术文件管理弱电系统工程的技术文件是工程各阶段实施的共同依据。这些文件夹主要包括各弱电子系统的施工图纸、设计说明、以及相关的技术标准、产品说明书、各子系统的调试大纲、验收规范、弱电集成系统的功能要求及验收的标准等,这些技术文件都有要进行系统的科学管理,为了能够及时向工程管理人员提供完整、正确的上述技术文件,因此建立技术文件收发、复制、修改、审批归案、保管、借用和保密等一系例的规章制度,实施有效科学的管理。 三、质量管理 工程质量管理是建筑弱电工程单位各项工作的综合反映,执行ISO9001系统工程质量体系,要贯穿在弱电系统的整个工程实施过程之中,要确实抓好以下的质量环节: 1.施工图的规范化和制图的质量标准; 2.管线施工的质量检查和监督; 3.配线规格的审查和质量要求; 4.配线施工的质量检查和监督; 5.现场设备或前端设备的质量检查和监督; 6.主控设备的质量检查和监督; 7.智能化弱电系统的监控参数设定表的填写和枋对; 8.调试大纲的审核和实施及质量监督; 9.系统运行时的参数统计和质量分析; 10.系统验收的步骤和方法; 11.系统验收和质量标准; 12.系统操作与运行管理的规范要求; 13.系统的保养和维修的规范和要求; 14.年检的记录和系统运行总结等。 在了解上述保证系统高质量的环节时,要确切做好质量控制、质量检验和质量评定。 弱电工程论文:试析智能建筑弱电工程 摘要:文章从智能建筑弱电工程的系统组成、衡量标准出发,结合某大酒店具体项目,从智能建筑的公共广播,共用无线电视,无线寻呼,电话通讯,火灾报警,安保监控以及结构化布线几方面的系统设计进行了阐述。 关键词:公共广播传呼系统内部无线寻呼系统 衡量城市建筑的现代化标准,建筑的设计形态和智能化是两个主要方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各系统组成: (1)通信网络系统; (2)办公自动化系统; (3)建筑设备监控系统; (4)火灾自动报警及联动控制系统; (5)公共安全防范系统; (6)结构化布线系统; (7)弱电电源及接地系统。 智能建筑弱电工程设计的出发点,应以建筑为平台,配置各功能系统,为人们提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境空间,以适应当前现代建筑的需要。从具体设计上,应从智能建筑的实际性质出发,充分考虑业主和使用者的各种功能要求,使设计能在总体结构上尽量现代化,技术上先进实用,经济上合理,同时需考虑智能建筑各系统的可兼容性和扩展性。该大酒店,坐落于上海虹桥新区,是集宾馆、展厅、办公为一体的五星级酒店。其占地面积2.2万平方米,建筑面积4万多平方米。酒店高8层,地下2层。整个酒店分A、B、C段三个部分,其AB段为酒店大堂,客房层部分,C段为展厅及办公楼部分。 就该大酒店弱电工程的部分系统:通信网络系统中的公共广播传呼系统、共用天线电视系统、内部无线寻呼系统、电话通信系统;火灾自动报警及联动控制系统;公共安全防范系统中的闭路电视监视系统、防盗报警系统以及车库管理系统;结构化布线系统以及弱电电源与接地系统谈谈其设计。 1.公共广播传呼系统 酒店广播传呼系统分2类,一是面向公共区(如大堂展厅,酒店前台服务区域等的公共系统,平时进行背景音乐广播,火灾或紧急情况时可被切换为紧急广播、二是面向办公会议区域及车库区域的广播系统在一些特殊区域和大宴会厅等则要单独设置专业广播设备)。 公共广播传呼系统设计主要考虑以下几个因素:即系统方式(一般选定压式),划分广播分区,按扬声器特性确定扬声器与功放器,紧急广播的切换功能,广播线路与楼梯方式等。 该大酒店广播系统划分为4个逻辑分区(即酒店、展厅、车库和办公楼),其中对应于紧急广播为19个子分区,对应于内部呼叫为19个子分区,确定扬声器与功放器的原则是必须考虑扬声器效果并根据其功率确定功放器,该大酒店在酒店前台服务区域及办公楼部位选用造型好、频响及声压指标高的6W吸顶扬声器,在车库远用10W号角扬声器,在展厅选用20W声控。 公共广播传呼系统应具有2个主要功能,即平时的背景音乐或普通广播以及紧急广播。紧急广播总控制器有最高逻辑优先权。该大酒店紧急广播总控制器当有消防控制触发信号抵达时,通过启动各分区的逻辑控制模块将相应的负载回路切换成对应的紧急广播回路。在平时,无消防信号时,各分区独立操作,将相应回路切换成普通广播回路,而当无普通广播控制信号时,则处于背景音乐或客房音响状态。 2.共用无线电视系统CATV和卫星接收系统 智能建筑的共用无线电视系统是适应人们使用功能要求的一部分,系统不仅用于接收广播电视,还能传送自行播送的节目及调频广播。 作为智能建筑的CATV系统设计,对系统保证用户电平,解决弱场强收视问题,保证图像的传输质量以及节目来源均应予以充分考虑。系统的前端设备CATV的主要部分,其对信号处理的质量好坏直接影响整个系统的质量,因此前端系统输应具有较高的质量来满足分配系统所需电平。 该大酒店前端设备采用放大-混合式,其传输系统采用分配-分支方式,以适应酒店用户终端数量多且分布不规则的特点。酒店系统的传输带宽为(5~860MHz)共可传输40套电视节目,传输系统覆盖530个电视用户终端。 卫星接收系统的选址地安装及调试是一个重要部分,经接收、解调、调制后的卫星信号混合入共用无线电视系统前端部分,经传输分配系统送至各用户终端。该大酒店采用了套板状卫星电视接收天线,分别用于接收不同电视卫星的电视信号共10套。 该大酒店设置了VOD视频点播服务系统,其功能是作为酒店前台进行节目控制及信号服务,作为后台管理可进行信息记录、查询收费、节目增改及信息服务。 3.内部无线寻呼系统 智能建筑的信号管理部分,使用先进寻呼系统是非常重要的。该大酒店无线寻呼系统设计采用微蜂窝寻呼技术。微蜂窝寻呼系统是利用蜂窝小区技术来实现定场强的专用寻呼网络,它是一种单向通信系统,供建筑内部使用。系统由无线寻呼控制中心、微蜂窝发射单元,数据传输线路和寻呼接收机组成。 寻呼控制中心设在酒店地下层,其与酒店的程控电话交换机连接,实现交换机分机寻呼或人工键盘寻呼。寻呼信号通过线路送至各楼层蜂窝发射单元再向外发射,使处于场强覆盖范围内的接收机收到寻呼信号。 对于智能建筑的寻呼系统设计,一般会遇到二个问题。一是内部信号对建筑外信号的干扰,二是建筑内的寻呼“盲区”。采用无线微蜂窝,使其场强覆盖控制在10~50M范围内,利用小区组网技术,在酒店的三维立体空间上构成限定空间场强的寻呼系统,另外,设计还可通过微蜂窝的布置组成任意形态的无线通信系统,通过对发射单元功率的调节(10~100MW)均可使无线场强分布在所限定的酒店空间范围内,这与“单点式”无线寻呼系统的功率大,不宜调节,发射距离远,易对外界产生干扰的特点有很大区别。 在智能建筑内,由于建筑物材料(钢筋混凝土结构)固有的屏蔽作用,使得寻呼信号电平在穿透损耗后无法接通形成“盲区”或信号微弱形成“弱区”(应增加发射单元、调整发射单元位置以达到所需场强)。 4.电话通信系统 该大酒店电话通信系统由交换设备、传输系统、终端设备组成。酒店采用1200门程控交换机设备,话务台功能较强。数字式程控交换机可以根据酒店不同需要实现众多服务的功能如系统功能、话务功能和用户分机功能,另外还具有选择功能(包括无线寻呼即通过交换机与寻呼主机连接实现寻呼功能以及酒店管理如登记结帐、话务计费、状态输入、打印帐单、读卡功能)等。 酒店的电话机房设在地下层,包括传输设备室、交换机房及话务室。 酒店的电话线路配线方式采用单独式,其特点是:故障范围小,检修、扩建改造简单,在各楼层电话布线采用放射式。酒店电话线路采用3类4对双绞线,电话终端采用RJ11插口,这样不仅通话质量高,又能满足用户拔号上网的需要。 在各楼层电话分线箱的选择上,应尽量留有余量,以备将来扩展。 5.火灾报警及联动控制系统 该大酒店的智能消防控制系统,是一套完整的防火安全,报警系统。其又分为4个子系统:火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。 中央控制系统设在酒店一层的消防中心,由3套智能消防控制盘组成。每套智能消防控制盘拥有10个监控回路,每个回路可带99个智能探头和99个监控模块。3套控制盘实际控制28个回路共2700多探测点以及模块(包括办公楼)。消防智能控制系统通过中央处理单元对整个系统所有模块进行通讯监控,并反馈显示其故障情况,在其可编程存贮器中存有“事发控制程序”,一旦系统检测到火警信号后,能自动执行该程序,并通过火灾报警系统通知酒店内所有人员。系统对报警信号具有确认作用,系统可根据酒店内不同场合,将烟感探头灵敏度设定为昼/夜灵敏度转换模式。 作为消防控制系统的眼睛,火灾探测器分布酒各个受保护部位。在酒店的前台服务区域及客房层均设置带址式感烟探头;在后台管理区域设感烟探头;在厨房、车库等设置感温探头;在煤气表房设置气体探测器。通过可编址智能探头,手动报警以及控制模块组成一套可靠的火灾探测系统。 酒店的火灾报警系统由区域报警显示盘、警铃、声光报警器及控制模块组成。酒店的灭火联动系统包括: (1)对设在各层的喷淋系统水管的水流指示及压力开关器的监视和启动喷淋泵及稳压泵。 (2)消火栓直接启动消防泵。 (3)对防火卷帘门,排烟风机及加压风机的监控。 (4)对空调系统的监控等系统控制。 6.闭路电视监视系统 采用现代科技日益完善的公共安全管理设施,向酒店提供舒适和安全保障是设计的出发点。 该大酒店闭路电视监视系统由摄像机探测装置,图像传输与控制设备,图象处理与显示设备3部分组成。 7.防盗报警系统 对酒店的贵重物品库房,财务记帐室等重要场所采用红外或微波技术信号探测器进行定向保护,对酒店一些大门设置门磁报警保护。以上报警信号以有线形式传送到安保中心。这是酒店技防的一个重要技术措施。 8.车辆进出口管理系统 在现代建筑中,对车库的综合管理越来越重要。酒店的地下2层为车库,其地下车库综合管理系统包括IC卡读卡机、电动栏杆、车辆控制器、动态电脑显示器等。 9.结构化布线系统 作为智能建筑的基础,结构化布线是一种具有全新概念的布线系统,用以服务建筑物中所有通信和计算机设备,满足现在和将来的布线要求。 设计应以智能建筑的现时和计划需求为依据。在该大酒店,设计未将电话通讯归入结构化布线,这是因为作为酒店,语音与数据两种终端的分界很明显,且位置不易变更。另外,从技术经济上考虑,3类线带宽16MHz,可传输10MBPS及其以下低速数据,作为语言传输是廉价而效果很好的媒介。 该大酒店的结构化布线是计算机管理系统的结构化布线。酒店的计算机管理系统分为行政局域网系统和收银系统POS。万豪酒店前台与后台共有终端信息点500多个,行政局域网的信息终端分布在地下层办公区域和一至三层的酒店后台行政管理区域,收银系统的信息终端分布在酒店一至三层的前台服务区域。 酒店结构化布线分为4个子系统部分: 9.1工作区子系统部分 通过各楼层的配线箱至楼层的各信息终端。其由5类4对双绞线及RJ45终端插口组成。此部分具有抗干扰,可靠与灵活性好的特点。 9.2干线子系统部分 采用多模光缆连接酒店电脑机房与各层的配线箱(即总配线架与各层分配线架连接)。多模光缆传输速度可达500MBPS以上,有足够带宽,可为今后布线系统发展留有足够余地。 9.3管理子系统部分 由各层的配线箱组成。酒店的前台服务、后台管理区域面积大,信息终端数量多分布广,总电脑机房设在一层。考虑到各楼层配线箱信息终端的最大距离不超过100M,因此在各楼的前台服务及后台管理区域均设置配线箱(箱内安装光缆/双绞线适配器、集线器、双绞线跳线架等) 9.4设备间子系统 由设在电脑机房的设备及主干线等组成。新晨 10.弱电电源与接地系统 智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷,采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。 该大酒店的弱电工程中,火灾自动报警系统、计算机行政局域网和收银系统的电源均有采用双电源末端自切供电。双电源切换柜的电源来自酒店变配电间的2台变压器低压回路及1台柴油发电机供给。 酒店弱电工程的各个系统,都设有独立的电源配电箱控制。 弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节。 为减少干扰和保护设备,弱电接地系统必须单独接地,该大酒店的弱电接地中各个弱电系统接地均采用大于25mm2以上的铜芯导线与室外接地桩连接。 11.结束语 智能建筑弱电工程涉及面广,技术性强,设计中要有全面的观点。 随着现代社会高新技术的发展,对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高,这就要求不断掌握新技术,不断完善设计。 创造投资合理,环境舒适的智能建筑的建设是迫切需要的。 弱电工程论文:智能建筑弱电工程设计 近年来,智能建筑以适应时展潮流,符合人们追求安全、舒适、便捷需求的鲜明特点,在社会上广受关注和欢迎。在其推广应用过程中,由于人们认识上的误差,工程实践经验的不足,也出现过一些曲折和发展不平衡的问题,影响了智能功能和效益的正常发挥。本文将通过作者几年来从事智能建筑行业实际工作经验的总结,提供一些处理问题的做法和观点,供各位同行在今后的工作中参考借鉴。 一、切莫贪大求全,但求专、精、经济实用 作为现代建筑不可缺少的配套专业,智能化系统工程同样受到技术、经济和时间等因素的制约,必须根据建筑物的专业特点与使用需求有机地紧密结合起来,综合考虑其使用功能、管理和经营要求、工程投资能力等因素,分清主次,突出重点,保证主要功能,选择适用的各个专业子系统、系统集成程度、标准等级和经济规模。 例如,智能型办公大厦就要突显其办公自动化、通信网络化等方面功能定位;大型公共建筑(例如会展中心、图书馆)就要突出专业服务功能和业务管理设施等,技术环境和水平的提升。又如:视频点播(VOD)系统在旅馆、酒店行业较为常见和实用,而在其他服务行业却并不尽然。在星级酒店旅馆中,电子门锁已得到普遍应用,而其他场合只会设在某些特别重要机房和安全等级高的关键部位。工程设计上要因地而宜。 前几年,某些工程从商业利益出发,追求广告效应,片面地强调所谓“nA”功能,含大求全,什么功能都想要,而实际上缺乏统一规划,设计考虑不周、出现偏差,必备的相关设施和配套环境不能及时跟进和提供,结果智能化系统成了摆设品,头脑发达、四肢不灵,发挥不出应有功能和作用,投资也得不到回报,这类例子并不少见。因此,应从此类案例上吸取深刻教训,从实际需要出发,在工程设计一开始时,就全面地做好智能建筑的规划、设计和配套工作。 二、跟踪主流技术,走成熟、可靠、稳健发展的技术路线 智能技术发展日新月异,工程设计上应注意当前IT产业发展动态和趋势,紧跟智能建筑技术发展主流,同时要注意智能建筑工程与科研和开发工作极不相同。它通常只能一次性成功,工程现场不具备反复变动、多次试验的条件和可能,而且受工程周期和进度的限制、工程投资的约束则更为明显。因此,在实际工作上,要慎重选用某些新技术,除非有稳妥、可靠的保障措施。通常,要以采用可靠、成熟、稳定的先进技术为原则,选用经过市场考验、实践证明可靠和成功的产品及设备。一般情况下,已批量生产和投入使用的系列化品牌产品是设计上首选对象。同时,要考察产品兼容性、升级换代的可能性、技术上开放性、市场上技术支持度,以及厂商在当地技术服务和支持的能力。 十兆——百兆——千兆以太网组网技术的发展过程,给了智能化工程一个有益启示:稳健地追求技术先进性,对工程成功、系统具备生命力至关重要。 三、遵循因地而宜、实事求是、科学合理的原则 每一系统和设备都有其适用范围,功能和性能上的局限性,设备不是“万能”的,贪图所谓“最好”“最新”“最全”的观念,是不切实际的看法。 例如,某会展中心大型展厅配置公共业务广播系统,是按照普通语言扩音标准设计的,曾有某承包商为了提高造价,竟宣称其能在大型展厅做到音乐厅、影剧院的音响效果,多次要求变更原设计,增加设备、更换档次。这在建筑声学等条件满足不了,设备上也做不到,实际上也没必要的要求,其结果当然是被驳回。否则,不但产生不合理投资,还可能因原因、责任不明引起纠纷。 又如,某一工程为了满足局部现场教学转播的业务需求,设计上不恰当地与安保闭路电视监控系统合在一起,整个系统复杂化了、技术等级和标准随之提高了,图象质量还达不到规定要求,使用上既不灵活、也不方便。经纠正,改为二者分开,另设一套专业电视录播小型系统专用于电视教学转播,既满足使用要求,又简化系统、不增加造价,使投资更为合理。 四、重视系统可用性、稳定性和可靠性问题 建筑智能化系统使用寿命可能少则几年、十几年,多则几十年,通常投入使用后要24小时不停机运行,肩负着保障建筑物内各类活动、人身安全的任务。除要注意设备和系统选型外,对要求较高的场合,应有其他的技术保障措施,例如:双机热备份、软件备份、热插拔硬盘或使用RAID、增加系统冗余量,增设UPS电源,采用强制散热、快速恢复措施等。要求7×24小时运行的特殊系统,更应强化可用性、应急管理、安全保护等方面的保障措施。 弱电工程论文:弱电工程施工管理 弱电工程施工项目管理是施工单位工作的重要环节。按照ISO9001的工程质量规范要求,包括很多方面,其中较为突出的是施工管理、技术管理和质量管理。 一、施工管理 工程施工是一种综合性很强的管理工作,关键在于它的协调和组织的作用,也包含其他专业的管理内容,其主要内容如下: 1.施工的进度管理施工进度管理决定着整个施工期间施工人员的组织,设备的供应,以及弱电工程与土建工程、装修工程的配合时机,通常必须通过建立工程进度表的方式来检查和管理。弱电施工进度表的建立是在施工顺序的基础上,其施工顺序主要包括以下几个阶段,即施工安装图设计(深化二次设计)、管线施工、设备(进货)验收、设备安装、调试、初开通和验收。 2.施工界面管理施工界面管理的中心内容是弱电系统工程施工、机电设备安装工程和装修工程施工在其工程施工内容蚧面上的划分和协调,尤其是智能建筑物管理系统与机电设备和独立子系统的接口界面很多,一般通过各子系统工程负责人开调度会的方式来进行管理,建立文件报告制度,一切以书面方式进行记录、修改、协调措施等。 3.施工的组织管理合理安排整个弱电系统施工期间的工程管理人员技术人员、安装工人和调试工程师的人数和这些人员进场的时间,避免造成不必要的劳动力浪费,增加人工成本。这种管理需要与施工进度管理密切结合,分阶段组织强有力的施工队伍,保质保量地按时完成这个阶段的施工任务。 4.施工现场安全的管理安全重于泰山,严格贯彻、落实和执行《中华人民共和国建筑法》、中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国劳动法》、《建设工程安全生产管理条例》等法律、法规和《建筑施工安全检查条例》的相关规定和各项措施。 二、工程技术管理 1.技术标准和规范管理弱电系统工程要在系统设计、提供和安装等环节上认真检查,对照有关的标准和规范,使整个管理处于受控状态。 2.安装工艺管理弱电工程是一个技术性、工艺性都很强的工作,要做好整个弱电工程的技术管理,主要要抓住各个施工阶段安装设备的技术条件和安装工艺的技术要求。现场工程技术人员要严格把关,凡是遇到与规范和设计文件不相符的情况或施工过程中做了现场修改的内容,都要记录在案,为最后系统整体调试和开通,建立技术管理档案和数据。 3.技术文件管理弱电系统工程的技术文件是工程各阶段实施的共同依据。这些文件夹主要包括各弱电子系统的施工图纸、设计说明、以及相关的技术标准、产品说明书、各子系统的调试大纲、验收规范、弱电集成系统的功能要求及验收的标准等,这些技术文件都有要进行系统的科学管理,为了能够及时向工程管理人员提供完整、正确的上述技术文件,因此建立技术文件收发、复制、修改、审批归案、保管、借用和保密等一系例的规章制度,实施有效科学的管理。 三、质量管理 工程质量管理是建筑弱电工程单位各项工作的综合反映,执行ISO9001系统工程质量体系,要贯穿在弱电系统的整个工程实施过程之中,要确实抓好以下的质量环节: 1.施工图的规范化和制图的质量标准; 2.管线施工的质量检查和监督; 3.配线规格的审查和质量要求; 4.配线施工的质量检查和监督; 5.现场设备或前端设备的质量检查和监督; 6.主控设备的质量检查和监督; 7.智能化弱电系统的监控参数设定表的填写和枋对; 8.调试大纲的审核和实施及质量监督; 9.系统运行时的参数统计和质量分析; 10.系统验收的步骤和方法; 11.系统验收和质量标准; 12.系统操作与运行管理的规范要求; 13.系统的保养和维修的规范和要求; 14.年检的记录和系统运行总结等。 在了解上述保证系统高质量的环节时,要确切做好质量控制、质量检验和质量评定。 弱电工程论文:弱电工程施工项目管理 弱电工程施工项目管理是施工单位工作的重要环节。按照ISO9001的工程质量规范要求,包括很多方面,其中较为突出的是施工管理、技术管理和质量管理。 一、施工管理工程施工是一种综合性很强的管理工作,关键在于它的协调和组织的作用,也包含其他专业的管理内容,其主要内容如下:1.施工的进度管理施工进度管理决定着整个施工期间施工人员的组织,设备的供应,以及弱电工程与土建工程、装修工程的配合时机,通常必须通过建立工程进度表的方式来检查和管理。弱电施工进度表的建立是在施工顺序的基础上,其施工顺序主要包括以下几个阶段,即施工安装图设计(深化二次设计)、管线施工、设备(进货)验收、设备安装、调试、初开通和验收。2.施工界面管理施工界面管理的中心内容是弱电系统工程施工、机电设备安装工程和装修工程施工在其工程施工内容蚧面上的划分和协调,尤其是智能建筑物管理系统与机电设备和独立子系统的接口界面很多,一般通过各子系统工程负责人开调度会的方式来进行管理,建立文件报告制度,一切以书面方式进行记录、修改、协调措施等。3.施工的组织管理合理安排整个弱电系统施工期间的工程管理人员技术人员、安装工人和调试工程师的人数和这些人员进场的时间,避免造成不必要的劳动力浪费,增加人工成本。这种管理需要与施工进度管理密切结合,分阶段组织强有力的施工队伍,保质保量地按时完成这个阶段的施工任务。4.施工现场安全的管理安全重于泰山,严格贯彻、落实和执行《中华人民共和国建筑法》、中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国劳动法》、《建设工程安全生产管理条例》等法律、法规和《建筑施工安全检查条例》的相关规定和各项措施。 二、工程技术管理1.技术标准和规范管理弱电系统工程要在系统设计、提供和安装等环节上认真检查,对照有关的标准和规范,使整个管理处于受控状态。2.安装工艺管理弱电工程是一个技术性、工艺性都很强的工作,要做好整个弱电工程的技术管理,主要要抓住各个施工阶段安装设备的技术条件和安装工艺的技术要求。现场工程技术人员要严格把关,凡是遇到与规范和设计文件不相符的情况或施工过程中做了现场修改的内容,都要记录在案,为最后系统整体调试和开通,建立技术管理档案和数据。3.技术文件管理弱电系统工程的技术文件是工程各阶段实施的共同依据。这些文件夹主要包括各弱电子系统的施工图纸、设计说明、以及相关的技术标准、产品说明书、各子系统的调试大纲、验收规范、弱电集成系统的功能要求及验收的标准等,这些技术文件都有要进行系统的科学管理,为了能够及时向工程管理人员提供完整、正确的上述技术文件,因此建立技术文件收发、复制、修改、审批归案、保管、借用和保密等一系例的规章制度,实施有效科学的管理。 三、质量管理工程质量管理是建筑弱电工程单位各项工作的综合反映,执行ISO9001系统工程质量体系,要贯穿在弱电系统的整个工程实施过程之中,要确实抓好以下的质量环节:1.施工图的规范化和制图的质量标准;2.管线施工的质量检查和监督;3.配线规格的审查和质量要求;4.配线施工的质量检查和监督;5.现场设备或前端设备的质量检查和监督;6.主控设备的质量检查和监督;7.智能化弱电系统的监控参数设定表的填写和枋对;8.调试大纲的审核和实施及质量监督;9.系统运行时的参数统计和质量分析;10.系统验收的步骤和方法;11.系统验收和质量标准;12.系统操作与运行管理的规范要求;13.系统的保养和维修的规范和要求;14.年检的记录和系统运行总结等。在了解上述保证系统高质量的环节时,要确切做好质量控制、质量检验和质量评定。 弱电工程论文:智能建筑弱电工程布线体系 对于现在超级大规模超市的建设,系统的设计在运行环境、使用操作等方面以实用为主,以方便用户使用和维护为出发点。在这次超市工程建设中,作者担任现场工程师,进行综合布线的工作,根据图纸所示布局,考虑智能化布线系统的设计方案的选择,进行划线路布局的规划。本次工作先期通过图纸,根据各楼层的规模、信息点的位置及主布线区域、点位、选定机房的位置、设备间系统来确定网络走向。考虑各信息点(包括服务器、办公PC、POS机、磅秤、监控等)的位置,弱电井位于每层的货梯附近,计算机机房设计在三层区域,程控交换机设计四层。 1工作中的注意事项 1.1机房尽量建在建筑物和综合布线系统的中间位置。 1.2操作间尽量靠近电梯,便于搬运设备。 1.3机房避免设在高层或地下室,以及用水设备的下层。 1.4线路的布局要求远离强噪声、强振动、强电磁场。 1.5设备要尽量远离有害气体源、腐蚀、易燃、暴场所。 1.6对设备间的进线、出线、主线、结点线、电脑、收银机的线用不同的颜色的线套进 2材料与费用的控制措施 2.1通过楼层机房与各区域中间配线架的位置及结点数量、备点的安装情况确认双绞线需要量,本次工程选择使用的材料包括双绞线快接式配线架、双绞线大对数配线架、(同轴电缆配线箱)、光纤互联单元(主要使用ST型光纤接头和SC型光纤接头)。 2.2根据不同的结点位置,使用RJ-45模块插座、RJ-45跳线、双孔86型面板、信息模块、挂墙式信息盒、地毯式综合接线盒、多媒体面板等。 2.3对于机房的机柜选择,使用落地式机柜、开放式设备支架,在各楼层的机柜选择使用挂墙式机柜。 2.4根据公式计算出:总电缆长度=平均电缆长度+备用部分(平均长度的10%)+端接冗余,平均长度=(到最远信息点所用长度+到最近信息点所用长度)/2*施工冗余指数*设计冗余指数,计算每层用线量,每箱双绞线的标准长度是305m,进而确定总使用双绞线的箱数。 3施工进程 第一阶段是选择和确定主布线场硬件规模。第二阶段是选择和确定中继线的硬件规模。第三阶段是确定设备间各硬件的安置地点。 4具体的实施步骤 4.1布线方式的选择:根据导线的类型、电缆的长度主要使用区域布线法、内部布线法、电缆管道布线法、插通布线法进行结合,对于机房的地板下面布线使用高架地板布线,进行防静电处理。 4.2楼层间的垂直干线通道使用弱电井,在水平干线通道使用托架法布线,全部线路走桥架连接。 4.3该建筑为四层结构,一层建筑主要是商店街,二至三层为卖场,四层为办公区,考虑这个情况,将机房定位在三层区域,属于四层的中间位置,便于网络走向能有效缩短线路长度。 4.4在每一层的楼层配电间通过主干线连接到机房,在每一设备间通过楼层配线架、水平干线建立起设备间主配线架和工作区的连接。 4.5每一层的工作区通过工作区子系统与各个结点进行连接。 4.6对特殊的区域(防损肃窃办公室、接待处理客诉的办公室、监控室)的连接需要语音网,进行视频与音频的监听,使用3类25对双绞线,数据系统采用5类25对双绞线。 5结论 本次工程综合布线从开始进入施工现场到投入使用历时近半年的时间全部完成,后期对部份设计不合理的地方进行改进,测试使用一个月线路没有出现瘫痪的情况,备点准备充足,对临时增加的信息点考虑的比较周全,可以满足使用的需要,对本次施工总结以下几点: 5.1综合布线系统是一个模块化、灵活性极高的建筑物或建筑群内的信息传输系统,是建筑物内的“信息高速公路”,信息点要求可移动性强,全部采用模块化操作。 5.2现在的计算机网络的结构化布线系统使各工作区成为即插即用的系统,电脑位置移动很方便。随着科学技术的迅猛发展,智能化的要求不断提高,在设计中应掌握以下基本原则:利用现代计算机技术,通过网络将各种通信、安防、管理子系统集成,从而为用户提供丰富的信息服务、安全舒适的使用环境。 弱电工程论文:小议弱电工程施工项目监管 弱电工程施工项目管理是施工单位工作的重要环节。按照ISO9001的工程质量规范要求,包括很多方面,其中较为突出的是施工管理、技术管理和质量管理。 一、施工管理 工程施工是一种综合性很强的管理工作,关键在于它的协调和组织的作用,也包含其他专业的管理内容,其主要内容如下: 1.施工的进度管理施工进度管理决定着整个施工期间施工人员的组织,设备的供应,以及弱电工程与土建工程、装修工程的配合时机,通常必须通过建立工程进度表的方式来检查和管理。弱电施工进度表的建立是在施工顺序的基础上,其施工顺序主要包括以下几个阶段,即施工安装图设计(深化二次设计)、管线施工、设备(进货)验收、设备安装、调试、初开通和验收。 2.施工界面管理施工界面管理的中心内容是弱电系统工程施工、机电设备安装工程和装修工程施工在其工程施工内容蚧面上的划分和协调,尤其是智能建筑物管理系统与机电设备和独立子系统的接口界面很多,一般通过各子系统工程负责人开调度会的方式来进行管理,建立文件报告制度,一切以书面方式进行记录、修改、协调措施等。 3.施工的组织管理合理安排整个弱电系统施工期间的工程管理人员技术人员、安装工人和调试工程师的人数和这些人员进场的时间,避免造成不必要的劳动力浪费,增加人工成本。这种管理需要与施工进度管理密切结合,分阶段组织强有力的施工队伍,保质保量地按时完成这个阶段的施工任务。 4.施工现场安全的管理安全重于泰山,严格贯彻、落实和执行《中华人民共和国建筑法》、中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国劳动法》、《建设工程安全生产管理条例》等法律、法规和《建筑施工安全检查条例》的相关规定和各项措施。 二、工程技术管理 1.技术标准和规范管理弱电系统工程要在系统设计、提供和安装等环节上认真检查,对照有关的标准和规范,使整个管理处于受控状态。 2.安装工艺管理弱电工程是一个技术性、工艺性都很强的工作,要做好整个弱电工程的技术管理,主要要抓住各个施工阶段安装设备的技术条件和安装工艺的技术要求。现场工程技术人员要严格把关,凡是遇到与规范和设计文件不相符的情况或施工过程中做了现场修改的内容,都要记录在案,为最后系统整体调试和开通,建立技术管理档案和数据。 3.技术文件管理弱电系统工程的技术文件是工程各阶段实施的共同依据。这些文件夹主要包括各弱电子系统的施工图纸、设计说明、以及相关的技术标准、产品说明书、各子系统的调试大纲、验收规范、弱电集成系统的功能要求及验收的标准等,这些技术文件都有要进行系统的科学管理,为了能够及时向工程管理人员提供完整、正确的上述技术文件,因此建立技术文件收发、复制、修改、审批归案、保管、借用和保密等一系例的规章制度,实施有效科学的管理。 三、质量管理 工程质量管理是建筑弱电工程单位各项工作的综合反映,执行ISO9001系统工程质量体系,要贯穿在弱电系统的整个工程实施过程之中,要确实抓好以下的质量环节: 1.施工图的规范化和制图的质量标准; 2.管线施工的质量检查和监督; 3.配线规格的审查和质量要求; 4.配线施工的质量检查和监督; 5.现场设备或前端设备的质量检查和监督; 6.主控设备的质量检查和监督; 7.智能化弱电系统的监控参数设定表的填写和枋对; 8.调试大纲的审核和实施及质量监督; 9.系统运行时的参数统计和质量分析; 10.系统验收的步骤和方法; 11.系统验收和质量标准; 12.系统操作与运行管理的规范要求; 13.系统的保养和维修的规范和要求; 14.年检的记录和系统运行总结等。 在了解上述保证系统高质量的环节时,要确切做好质量控制、质量检验和质量评定。 弱电工程论文:智能建筑弱电工程研究论文 摘要文章从智能建筑弱电工程的系统组成、衡量标准出发,结合上海万豪大酒店具体项目,从智能建筑的公共广播,共用天线电视,无线寻呼,电话通讯,火灾报警,安保监控以及结构化布线几方面的系统设计进行了阐述。 关键词智能建筑弱电工程公共广播电视寻呼电话火灾报警监控结构化布线电源接地 衡量城市建筑的现代化标准,建筑的设计形态和智能化是两个主要方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各系统组成: (1)通信网络系统;(2)办公自动化系统;(3)建筑设备监控系统;(4)火灾自动报警及联动控制系统;(5)公共安全防范系统;(6)结构化布线系统;(7)弱电电源及接地系统。 智能建筑弱电工程设计的出发点,应以建筑为平台,配置各功能系统,为人们提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境空间,以适应当前现代建筑的需要。从具体设计上,应从智能建筑的实际性质出发,充分考虑业主和使用者的各种功能要求,使设计能在总体结构上尽量现代化,技术上先进实用,经济上合理,同时需考虑智能建筑各系统的可兼容性和扩展性。 上海万豪大酒店,坐落于上海虹桥新区,是集宾馆、展厅、办公为一体的五星级酒店。其占地面积2.2万多平方米,建筑面积4万多平方米。酒店高8层,地下2层。整个酒店分A、B、C段三个部分,其AB段为酒店大堂、客房层部分,C段为展厅及办公楼部分。 以下,就上海万豪大酒店弱电工程的部分系统:通信网络系统中的公共广播传呼系统、共用天线电视系统、内部无线寻呼系统、电话通信系统;火灾自动报警及联动控制系统;公共安全防范系统中的闭路电视监视系统、防盗报警系统以及车库管理系统;结构化布线系统以及弱电电源与接地系统谈谈其设计。 1公共广播传呼系统 酒店广播传呼系统分2类,一是面向公共区(如大堂展厅,酒店前台服务区域等)的公共系统,平时进行背景音乐广播,火灾或紧急情况时可被切换为紧急广播,二是面向办公会议区域及车库区域的广播系统(在一些特殊区域和大宴会厅等则要单独设置专业广播设备)。 公共广播传呼系统构成见图1。 公共广播传呼系统设计主要考虑以下几个因素:即系统方式(一般选定压式),划分广播分区,按扬声器特性确定扬声器与功放器,紧急广播的切换功能,广播线路与楼梯方式等。 万豪大酒店广播系统划为4个逻辑分区(即酒店、展厅、车库和办公楼),其中对应于紧急广播为19个子分区,对应于内部呼叫为19个子分区,确定扬声器与功放器的原则是必须考虑扬声器的广播效果并根据其功率确定功放器,万豪大酒店在酒店前台服务区域及办公楼部位选用造型好、频响及声压指标高的6W吸顶扬声器,在车库选用10W号角扬声器,在展厅选用20W声控。 公共广播传呼系统应具有2个主要功能,即平时的背景音乐或普通广播以及紧急广播。紧急广播总控制器有最高逻辑优先权。万豪大酒店紧急广播总控制器当有消防控制触发信号抵达时,通过启动各分区的逻辑控制模块将相应的负载回路切换成对应的紧急广播回路。在平时,无消防信号时,各分区独立操作,将相应回路切换成普通广播回路,而当无普通广播控制信号时,则处于背景音乐或客房音响状态。 2共用无线电视系统CATV和卫星接收系统 智能建筑的共用无线电视系统是适应人们使用功能要求的一部分,系统不仅用于接收广播电视,还能传送自行播送的节目及调频广播。系统组成见图2。 作为智能建筑的CATV系统设计,对系统保证用户电平,解决弱场强收视问题,保证图像的传输质量以及节目来源均应予以充分考虑。系统的前端设备CATV的主要部分,其对信号处理的质量好坏直接影响整个系统的质量,因此前端系统输出应具有较高的质量来满足分配系统所需电平。 万豪大酒店前端设备采用放大-混合式,其传输系统采用分配-分支方式,以适应酒店用户终端数量多且分布不规则的特点。酒店系统的传输带宽为(5~860MHz)共可传输40套电视节目,传输系统复盖530个电视用户终端。 卫星接收系统的选址地安装及调试是一个重要部分,经接收、解调、调制后的卫星信号混合入共用无线电视系统前端部分,经传输分配系统送至各用户终端。万豪大酒店采用了套板状卫星电视接收天线,分别用于接收不同电视卫星的电视信号共10套。 万豪大酒店设置了VOD视频点播服务系统,其功能是作为酒店前台进行节目控制及信号服务,作为后台管理可进行信息记录、查询收费、节目增改及信息服务。 3内部无线寻呼系统 智能建筑的信号管理部分,使用先进寻呼系统是非常重要的。万豪大酒店无线寻呼系统设计采用微蜂窝寻呼技术。微蜂窝寻呼系统是利用蜂窝小区技术来实现定场强的专用寻呼网络,它是一种单向通信系统,供建筑内部使用。系统由无线寻呼控制中心、微蜂窝发射单元,数据传输线路和寻呼接收机组成。系统框图见图3。 寻呼控制中心设在酒店地下层,其与酒店的程控电话交换机连接,实现交换机分机寻呼或人工键盘寻呼。寻呼信号通过线路送至各楼层蜂窝发射单元再向外发射,使处在场强复盖范围内的接收机收到寻呼信号。 对于智能建筑的寻呼系统设计,一般会遇到二个问题。一是内部信号对建筑外信号的干扰,二是建筑内的寻呼“盲区”。采用无线微蜂窝,使其场强覆盖控制在10~50m范围内,利用小区组网技术,在酒店的三维立体空间上构成限定空间场强的寻呼系统,另外,设计还可通过微蜂窝的布置组成任意形态的无线通信系统,通过对发射单元功率的调节(10~100mW)均可使无线场强分布在所限定的酒店空间范围内,这与“单点式”无线寻呼系统的功率大,不宜调节,发射距离远,易对外界产生干扰的特点有很大区别。 在智能建筑内,由于建筑物材料(钢筋混凝土结构)固有的屏蔽作用,使得寻呼信号电平在穿透损耗后无法接通形成“盲区”或信号微弱形成“弱区”(应增加发射单元、调整发射单元位置以达到所需场强)。 4电话通信系统 万豪大酒店电话通信系统由交换设备、传输系统、终端设备组成。酒店采用1200门程控交换机设备,话务台功能较强。数字式程控交换机可以根据酒店不同需要实现众多服务的功能如系统功能、话务功能和用户分机功能,另外还具有选择功能(包括无线寻呼即通过交换机与寻呼主机连接实现寻呼功能以及酒店管理如登记结帐、话务计费、状态输入、打印帐单、读卡功能等)。 酒店的电话机房设在地下层,包括传输设备室、交换机房及话务室。 酒店的电话线路配线方式采用单独式,其特点是故障范围小,检修、扩建改造简单,在各楼层电话布线采用放射式。酒店电话线路采用3类4对双绞线,电话终端采用RJ11插口,这样不仅通话质量高,又能满足用户拨号上网的需要。 在各楼层电话分线箱的选择上,应尽量留有余量,以备将来扩展。 5火灾报警及联动控制系统 万豪大酒店的智能消防控制系统,是一套完整的防火安全,报警系统。其又分为4个子系统:火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。见图4。 中央控制系统设在酒店一层的消防中心,由3套智能消防控制盘组成。每套智能消防控制盘拥有10个监控回路,每个回路可带99个智能探头和99个监控模块。3套控制盘实际控制28个回路共2700多探测点以及模块(包括办公楼)。消防智能控制系统通过中央处理单元对整个系统所有模块进行通讯监控,并反馈显示其故障情况,在其可编程存贮器中存有“事发控制程序”,一旦系统检测到火警信号后,能自动执行该程序,并通过火灾报警系统通知酒店内所有人员。系统对报警信号具有确认作用,系统可根据酒店内不同场合,将烟感探头灵敏度设定为昼/夜灵敏度转换模式。 作为消防控制系统的眼睛,火灾探测器分布酒店各个受保护部位。在酒店的前台服务区域及客房层均设置带址式感烟探头;在后台管理区域设感烟探头;在厨房、车库等设置感温探头;在煤气表房设置气体探测器。通过可编址智能探头,手动报警以及控制模块组成一套可靠的火灾探测系统。 酒店的火灾报警系统由区域报警显示盘、警铃、声光报警器及控制模块组成。酒店的灭火联动系统包括:(1)对设在各层的喷淋系统水管的水流指示及压力开关器的监视和启动喷淋泵及稳压泵。(2)消火栓直接启动消防泵。(3)对防火卷帘门,排烟风机及加压风机的监控。(4)对空调系统的监控等系统控制。 6闭路电视监视系统 采用现代科技日益完善的公共安全管理设施,向酒店提供舒适和安全保障是设计的出发点。 万豪大酒店闭路电视监视系统由摄像机探测装置,图像传输与控制设备,图象处理与显示设备3部分组成,见图5。 7防盗报警系统 对酒店的贵重物品库房,财务记帐室等重要场所采用红外或微波技术信号探测器进行定向保护,对酒店一些大门设置门磁报警保护。以上报警信号以有线形式传送到安保中心。这是酒店技防的一个重要技术措施。 8车辆进出口管理系统 在现代建筑中,对车库的综合管理越来越重要。酒店的地下2层为车库,其地下车库综合管理系统包括IC卡读卡机、电动栏杆、车辆控制器、动态电脑显示器等。 9结构化布线系统 作为智能建筑的基础,结构化布线是一种具有全新概念的布线系统,用以服务建筑物中所有通信和计算机设备,满足现在和将来的布线要求。 设计应以智能建筑的现时和计划需求为依据。在万豪大酒店,设计未将电话通讯归入结构化布线,这是因为作为酒店,语音与数据两种终端的分界很明显,且位置不易变更。另外,从技术经济上考虑,3类线带宽16MHz,可传输10Mbps及其以下低速数据,作为语言传输是廉价而效果很好的媒介。 万豪大酒店的结构化布线是计算机管理系统的结构化布线。酒店的计算机管理系统分为行政局域网系统和收银系统(POS)。万豪酒店前台与后台共有终端信息点500多个,行政局域网的信息终端分布在地下层办公区域和一至三层的酒店后台行政管理区域,收银系统的信息终端分布在酒店一至三层的前台服务区域。 酒店结构化布线分为4个子系统部分: 9.1工作区子系统部分 通过各楼层的配线箱至楼层的各信息终端。其由5类4对双绞线及RJ45终端插口组成。此部分具有抗干扰,可靠与灵活性好的特点。 9.2干线子系统部分 采用多模光缆连接酒店电脑机房与各层的配线箱(即总配线架与各层分配线架连接)。多模光缆传输速度可达500Mbps以上,有足够带宽,可为今后布线系统发展留有足够余地。 9.3管理子系统部分 由各层的配线箱组成。酒店的前台服务、后台管理区域面积大,信息终端数量多分布广,总电脑机房设在一层。考虑到各楼层配线箱信息终端的最大距离不超过100m,因此在各楼的前台服务及后台管理区域均设置配线箱(箱内安装光缆/双绞线适配器、集线器、双绞线跳线架等) 9.4设备间子系统 由设在电脑机房的设备及主干线等组成。 10弱电电源与接地系统 智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中,计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷,采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。 万豪大酒店的弱电工程中,火灾自动报警系统、计算机行政局域网和收银系统的电源均采用双电源末端自切供电。双电源切换柜的电源来自酒店变配电间的2台变压器低压回路及1台柴油发电机供给。 酒店弱电工程的各个系统,都设有独立的电源配电箱控制。 弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节。 为减少干扰和保护设备,弱电接地系统必须单独接地,万豪大酒店的弱电接地中各个弱电系统接地均采用大于25mm2以上的铜芯导线与室外接地桩连接。 11结束语 智能建筑弱电工程涉及面广,技术性强,设计中要有全面的观点。 随着现代社会高新技术的发展,对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高,这就要求不断掌握新技术,不断完善设计。 创造投资合理,环境舒适的智能建筑的建设是迫切需要的。 弱电工程论文:弱电工程管理分析论文 摘要:智能建筑自20世纪80年代中期在美国问世以来,因强大的技术优势与巨大市场需求优势的推动,很快即将风靡全球,在不到20年的时间里,便发展成为现代建筑的主流,已成为一个国家、一个地区、一个城市现代化的重要标志…… 关键词:弱电施工系统设计管理 1前言 智能建筑自20世纪80年代中期在美国问世以来,因强大的技术优势与巨大市场需求优势的推动,很快即将风靡全球,在不到20年的时间里,便发展成为现代建筑的主流,已成为一个国家、一个地区、一个城市现代化的重要标志。在我国,才短短的几年时间,就有几百座智能大厦拔地而起。然而,投巨资建成的智能大厦,在智能化方面的效果与期望值的差距较之土建与装饰的这一差距则要大得多。智能建筑中智能化的设备,伴随着现代化电子技术、计算机技术的飞速发展,都已历经几代的更新,基本上都是由国内外著名公司制造,其质量可靠性一般都较好。智能建筑中智能化之所以不尽人意,主要还是因为智能大厦弱电工程的实施不当。弱电工程的实施有以下几项不利因素。 1.1弱电施工的时间与空间往往受到其他施工方工程进度的挤压 智能建筑建设期间,其时间资源与空间资源是一个有限的资源,由土建、装饰、安装、弱电系统集成的很多参与方共享。谁占有充分,谁的管理就容易,效率、效益就高,于是施工各方对时空资源会相互争占。在争占中,土建方占有主导地位,弱电则是一个最弱势群体,其施工的时间与空间很容易受到其他方的挤压。 1.2弱电系统集成与土建、装饰、安装接口界面不清 弱电与土建、弱电与机电设备、弱电与强电安装,无论是施工,还是系统功能的最终实现,关连性大、藕合度高。而这一方面的规范化体系又很不健全。因此,在彼此的接口处,界面不清,这一块的工作由哪一方负责,在设计与规章中界定得不明确,这就是造成施工时的相互推委,配合失调。 1.3弱电系统集成商施工队伍素质不高 现在的弱电集成公司基本上都没有专门的施工工人队伍,施工中,配管配线及末端设备安装这类劳动密集型作业,一般都要临时雇用一些民工。这些民工的技术水平、责任感、职业道德都不让人放心,往往在工程中留下质量隐患。 1.4弱电监理不够专业 目前,负责弱电监理的工程师多由强电监理兼任,他们对弱电系统的许多新的技术、设备缺乏了解,难以监理到位。 以上这些就使得弱电工程实施难度大、麻烦多。有时看似一个简单的问题,因各方利益的冲突,相互推委,耗大量精力协调也很难找到一个让各方满意的解决方案,而工程又急不可待,让人伤透脑筋。这些无聊的扯皮,严重地影响工程质量,制约工程进度,增大施工难度,徒耗建设费用。 怎么解决这些矛盾呢? 智能建筑的建设方应充分发挥市场经济卖方市场中业主的优势,强化对弱电工程的管理,建立一套企业的工程管理流程,制定一套约束各方的管理程序,一套让参与各方都预先承认的规则,就可大大减少施工过程中的困难,保障弱电工程的质量。 2有关弱电系统设计的管理 2.1先要做好弱电系统的整体规划 在智能建筑的方案设计阶段,便要依据建筑物的使用要求、使用功能、服务功能,物业管理方式作尽可能深的分析与探讨,从适用性、先进性、经济性上综合考虑,作一个定位合理的整体规划。要上些什么项目,要达到一个什么标准,做出明确的需求分析,再由设计院进行扩初设计。 2.2扩初设计阶段,对设计院提供的服务要有明确的要求 (1)设计院对每一个子系统的设计方案,都要作详细的技术交底,甲方应与设计院就各个子系统的监控对象、监控方法、监控功能、设备数量、系统结构和布局,预算费用,特别是在降低造价、节约投资上进行深入的讨论,对与甲方有较大分歧的设计,要组织专题论证。 (2)设计院要有总管本项目强电设计与弱电设计的技术负责人,管理、协调本项目的强弱电及相关专业的设计。 (3)要对弱电线管、线槽及水、电、风系统中的线管、线槽、管道的排布作统一设计。弱电系统中的电缆、线管、线槽不得与风管、水管、机电设备、强电走线相冲突,并应选择与建筑物内各种设备安装相适应的合理布局和走向,以节约工程投资。 (4)对弱电系统要作综合布线设计(暂可以只对电话布线、数据布线、消防布线、广播布线和BAS布线)。对明装的线管、线槽不仅要有水平定位、还应有垂直安装尺寸及足够的空间,要兼顾其与预埋线管、线槽的连续性与整体性,要能保证隐埋线管、线槽的预埋作业的整体实施。 (5)对隐埋线管、线槽的载体:地面、顶层楼板、墙柱面的面层,土建设计要有足够的嵌入尺寸,对大面积的平面,还应对厚度有均匀度要求。 (6)与弱电系统相互连接的电器控制箱应作好弱电电缆引入开孔及柜内接线端子排的设计,并明确标出互连的强、弱电电器的工作电压。 (7)须由消防子系统实现联动控制的机电设备,设计院的强电设计人员与弱电设计人员应仔细核对、衔接得当,确保控制的准确实现。 (8)设计院要提交整个设计的电子文档,至少要提供能使弱电各个子系统进行招标与深化设计的电子文档。 (9)对弱电各个子系统招标后由工程承包方所作的深化设计,应由设计院负责审核、会签或出图。 (10)设计院对弱电各个子系统的招标与施工要注意的重要事项,要作出明确的文档说明,以便于建设方及监理方对工程的监管。设计院应参加对弱电系统集成商施工组织方案中质量保障程序的审核。 (11)设计院应根据最终确定的建设功能与用途,根据外部接入环境,合理的选定弱电控制中心与网络通信中心机房的位置。 (12)设计院对建筑、结构、机电设备、强电设施、弱电系统某一项实行设计变更时,特别是土建与结构的设计变更,设计院要组织其他相关方的设计工程师,作相应变更设计。避免发生土建与机电设备安装、土建与弱电安装、强电与弱电安装相互脱节,相互冲突的事件发生。不然,若因设计院各设计方协调不好,造成建设方经济损失的,业主可要求设计院赔偿。 3有关弱电招标及合同签订的管理 (1)招标的需求说明与技术要求,先由弱电专业工程师讨论、拟稿、修改、初定稿,然后组织专题听证会评议,听证会应有强电工程师和相关领导参加。 (2)招标前建设方的弱电工程师应对可能参加投标方的各种供货品牌进行对比,要对其功能、特点,对本工程的适应性有较清楚的了解,要对投标方以往的工程实例,对他们服务支撑能力进行考察,提供书面评估报告。 (3)招标时,对各个系统的设备选型要考虑其开放性,即采用其作为主控设备时,该系统对其他公司产品的兼容性。以减少对某一公司、某一种品牌的依赖性,这能使今后的维护更加方便与经济。 (4)投标书应阐明投标人对项目质量要点的理解,阐明其质量保证措施与建议。评标时要将此列为对投标方工程实施经验的考察内容。 (5)投标书中不仅应有计划的建设工期,还应注明完成深化设计,施工组织设计的时间。 (6)签承包合同时,要签一份详细的技术协议。技术协议应包括系统结构、系统原理设计图、设备明细表、应用环境、监控对象;应包括与其他相关的强弱电系统的硬、软件接口界面、系统操作界面、软件的功能(特别是维护功能、组态功能);应提供的文档资料应包括培训、质保、软件升级等服务承诺。 (7)要恰当的安排弱电各个系统的招标时间。消防、安防、楼宇、布线这些系统深化设计较扩初设计可能会有较大的变动,施工的隐埋工作量较大,其招标工作最好在地下一层顶层施工前完成,以保证隐埋作业的顺利实施。 (8)招标文件要明确申明,业主对工程内容有权进行增减修改,增减后,工程费用按中标订价标准,相应予以增加或减少,工程承包方必须接受,并按要求施工。 4对土建、装饰应作配合的管理 这一配合管理是弱电工程实施中最麻烦的地方,在土建、装饰工程的承包合同中,应对以下各条予以明确规定。 (1)对所有地下、穿墙、沿柱石、墙面预埋的线管、线槽工程,当甲方委托土建方施工时,土建方应按合同计费标准(或工程定额标准)承接,按要求完成。 (2)土建工程总承包方要保证弱电施工的供电、供水、要安排好弱电工程施工方的临时场地或仓库,土建方要接受甲方及监理的现场协调管理,总包方应协调好土建工程各方,实施与弱电工程具体的施工配合。 (3)土建方对要隐埋线管、线槽的层面,在土建施工前要及时通报监理与甲方,便于相关单位作业的跟进;土建施工方要加强检查、测量,保证面层厚度尺寸与面层均匀度达到设计要求,以保证隐埋的线管、线槽能正常嵌入。 (4)装饰工程方要预先向监理、甲方通报吊顶,通报地面、墙面装修的施工计划与进度,为弱电施工留下应有的时间与作业空间,装饰工程方应负责安装弱电设备时装饰面板相应位置处的开孔 (5)土建总包方与装饰工程方都应设专门负责协调工作的责任人。 5有关弱电系统与机电设备、强电工程相互配合的管理 (1)机电设备(包括变压器、发电机、高低压柜、冷冻机、空调机、锅炉、电梯、电气控制箱、水泵、风机、防火卷帘门等)的招标,采购应由弱电工程师提出相应的弱电技术条款,投标方、供货方应明确对这些条款的满足与偏离情况。合同签约与设备验收时一定要对此进行仔细核对与检查。 (2)强电电气控制柜(箱)的订货、制作、安装要保证弱电电缆能够正常接入,并在柜(箱)内予留有相应的安装空间。 (3)土建、装饰、强电、弱电承包方在工程安装时都要保证不损坏其他方已完工的工程,若有损坏,责任方要承担由此造成的一切的经济损失。 6对弱电工程监理的管理 (1)监理方应有专业的弱电监理工程师负责本项目的监理。建设方应对其学历、职称、资质、资历进行核查,并对弱电工程师的相关知识,特别是对相关国家标准的了解程度进行考查,对不符合条件的人员建设方有权否决。 (2)监理工程师上岗前应向建设方提交其监理岗位职责。 (3)监理方应定期(按月或按季)向甲方提交监理工作计划。 (4)对重要工序的监理要事先向甲方进行通报,过程检测记录要及时向建设方通报,或通知建设方参加检测验收。 (5)对隐埋线管、线槽来说,在工程实施前,监理工程师、相应弱电工程承包方质量负责人,要在现场督查、核对,保证不漏不少,保证用材合格;检查实施隐埋工程的责任人是否采取了必要的质量保证措施,相应的隐埋作业完工后,要即时进行通断合格检查,及时组织相关验收。 (6)监理方应结合工程实际,另行设计统一的弱电工程监理记录文档(最好同时有纸质文档和电子文档)。 (7)—隐蔽工程和工程观感质量验收,检测抽样方案的确定应符合GB50300第3.0.3、第3.0.4和第3.0.5的规定。 7对弱电项目系统集成方的管理 (1)弱电项目中标方应按规定时间提交深化设计的图纸和电子文档,在甲方及设计院审核、修改,确认后出图作为正式施工图实施。 (2)弱电项目系统集成商提交的施工组织方案中,要有操作性好的质量保障程序,甲方应组织设计院和监理对其进行审核。 (3)弱电系统集成商要设项目责任人、技术负责人、现场安全员和独立的质量检查员,上述人员要有明确、详细的岗位职责;弱电承包方应将上述人员的学历、职称、资历相关证件报送甲方;甲方或委托监理方应对上述人员与项目相关的管理知识、质量知识、安全常识进行考试或考查,甲方及监理方有权否定不合格上岗人员。 (4)弱电承包方要向甲方通报班、组一级负责人学历、资历并接受甲方的相关检查。 (5)弱电承包方要对其施工人员进行职业道德、职责、技能、质量与安全知识的上岗培训,发上岗证。持证上岗人员应通过承包方组织的考试,甲方应检查其考试内容。 (6)承包方应在开工报告中,将整个工程按工序、按场地进行工序拆细,注明每一道工序的质量要点和保障措施,注明要求的作业环境与配合条件。 (7)承包方应在开工报告中将整个工程按工序、按场地进行工序、作业的拆细,量化每一道工序,作业的工作量(需多少个工日)、计划开工时间、计划完工时间。 (8)承包方要在施工的不同阶段根据需要,按周或按月向甲方报告工作进度、现场施工人数、进度调整计划。 (9)承包方对非承包原因造成的施工计划的变更和工期顺延应及时书面报告建设方和监理方。 (10)承包方要按统一的文档格式向建设方与监理方提交上述文档。 8对竣工验收的管理 竣工验收是项目质量保障的最后一个环节,绝不可因工程临近完工,因人员的变动草草收兵。 (1)首先应由系统集成商递交竣工验收申请报告及验收执行大纲,验收报告应附有系统集成商完工的目标测试记录与结论,若需先作试运行的还应有试运行记录。 (2)验收执行大纲应符合工程承包合同中技术协议的要求,应符合有效的设计文件、工程变更文件的要求;验收执行大纲应遵循国家标准GB50300、GB50307,应遵循与该项工程相关的国家标准、行业标准及地方政府的法规文件。 (3)验收执行大纲应包括验收执行程序、检测验收的目的;检测的内容应包括验收所依据的标准、规范;测试工具应包括测试结果的处理分析、测试结论及处理方法、验收结论等内容。 (4)验收执行大纲应由甲方技术责任工程师会同监理工程师做逐项审阅、修改,经项目验收小组组长认可后报建设方技术总监批准执行。 (5)应成立项目验收小组,项目验收小组由建设方项目负责人任组长,有建设方项目技术责任工程师、监理工程师、系统集成商的项目负责人、技术负责人、质量负责人参加(有特殊要求的项目,还应请相关行业主管部门人员参加)。 (6)项目验收小组可根据需要下设验收测试组与资料验收组,参加人员由项目验收小组指派,资料验收组要有建设方专职资料员参加。 (7)所有测试记录格式都应规范化,便于查阅与管理。验收测试操作人员应按要求,准确、详细地做好测试记录。 (8)项目验收小组应对验收测试数据进行分析,作出合格,不合格结论,对需要返修、返工的工程应责成系统集成商按时整改,整改后再对系统进行全部或部分验收。 (9)竣工文档应包括: 工程合同技术协议; 工程设计说明。包括系统选型论证、系统所包含的子系统、系统监控对象、系统规模容量、系统功能、性能指标; 工程竣工图纸。包括设计原理图、系统结构图、设备布置及布线平面图、系统配电箱电气原理图、电气端子接线图、中央监控室设备布置图等; 依据技术协议应提交的软件(包括程序与所有应交软件文档); 系统使用说明书、操作手册、维护手册以及重要设备的安装手册、维护手册; 系统验收文件。包括系统验收执行大纲、系统验收的所有测试记录、系统验收结论; 其他文件。包括系统施工过程质量检查记录、工程质量事故报告、设计变更单、工程变更单、设备清单、设备开箱检查记录、设备出厂合格证书、出厂质量检测报告、进口设备的原产地证明书、海关报关单等; 工程预算报告。 9培训管理 (1)技术协议中,应有双方认可的培训计划。它包括培训费用、培训对象、人数、接受培训者应具备的条件、培训时间、地点、培训教材等。 (2)培训实施。系统集成商应向建设方报告培训实施情况,包括培训环境、培训内容、培训课时、培训所采用的教材,应对受培训人员的受训情况、独立工作能力做出客观评判,要保证受培训对象能胜任上岗。
随着经济的发展,计算机网络在不断的改变人们的生活与工作,同时也带来诸多便利条件。但在运用互联网工作的过程中,往往发生各种潜在的安全隐患,包括系统漏洞、黑客侵入、网络瘫痪等。需要进一步提升安全防御技术,才能避免网络安全问题,避免人们财产安全遭受损失。 1计算机网络安全存在的问题 计算机网络具有明显的开放性,包括外部环境的开放性以及内部系统的开放性。当计算机与互联网连接后,其开放性特点将导致某些物质入侵计算机系统内,继而造成系统瘫痪,内部资料与信息被窃取。其次,计算机网络十分复杂,包括各种互联网协议与网络服务。计算机的运行需要大量的程序语言与系统配合来完成,其中的系统漏洞在所难免。加之防火墙与各种杀毒软件存在缺陷,将难以为计算机运行提供可靠的安全运行环境。再来,计算机网络资源具有共享性,网络用户可自行上传资料。若在其中加入敏感文件,将对众多网络用户带来损失,造成计算机安全问题。此外,恶意攻击、计算机硬件问题、计算机软件问题等,都需要网络安全防御技术的帮助,才能为网络用户创造安全的网络空间。 2计算机网络安全防御技术的对比分析及其应用 为了保证计算机网络安全,相关人员不断探索新型的防御技术,下文对各种技术进行了对比,阐述了其应用后的效果。 2.1不同防火墙技术的对比及应用 计算机中最主要的防御技术便是防火墙,其将计算机与外界安全的隔离开来,对计算机所产生的数据进行分析,并加以判断与拦截,是计算机有效的外层防御技术,具体手段为: 2.1.1“包过滤型”防火墙技术 在实际应用过程中,这一技术主要位于计算机的网络层与传输层,对IP地址与端口号、目的IP地址等数据进行解析,并利用过滤规则,或匹配过滤的方式进行保护。经过调查发现,这种方法虽然具有一定的效果,但在实际的运行中存在缺陷,即无法对不法人员伪造的IP地址进行辨别。此后,有关人员对其进行了深入的研究,将该种防火墙技术与应用网关结合在一起,完善保护系统。 2.1.2“型”防火墙技术 这一技术能够有效的阻断网络通信流,并利用特质的程序,对用户所产生的数据信息进行控制。型防火墙技术起到一个中介客户端的作用,对用户网络行为具有良好的侦查作用。当前,税务局、工商局等部门,都采用防火墙技术,将内外网相分离,以实现对信息数据的保存与监管。通过调查发现,这一技术应用后,防御效果达到了95%以上。 2.2不同反病毒防御技术对比及应用 这一技术主要用于防御体系的第三层,较为典型的应用代表为各种反病毒软件,即当前计算机内各种较为流行的杀毒软件,其可用来防御黑客与各种病毒、木马等。该技术通过对所有病毒征码的扫描,来判断计算机运行过程中所产生的数据内,是否含有病毒或其他安全隐患。下文对有关的技术进行对比分析: 2.2.1修复技术 通常,病毒与木马对计算机的侵扰均以PE文件形式侵入,而非感染计算机整个系统。当用户运行了含有病毒或木马的系统后,将实施寄生、扩散、侵入等一系列活动。此时,PE修复文件功能会根据自身校验值,读取文件、匹配文件、并对无法匹配的文件进行覆盖修复。随着技术的发展,PE文件将利用数据的艾玛对感染源进行检测,在源头上删除感染源,进而恢复文件。 2.2.2虚拟杀毒技术 与上一种技术不同的是,该技术主要是在计算机运行过程中,对其内在程度的环境进行检测,对所有含有病毒特征的代码进行分析,查杀,属于辅助性检测手段,需要人工的支持。如360电脑管家、腾讯电脑管家、卡巴斯基、瑞星杀毒软件等,都具有虚拟杀毒的功能。 2.2.3脱壳技术 主要针对某些伪装“加壳”的病毒,需要采用具有“脱壳”功能的杀毒软件对其进行识别、清除,其分为手动与自动脱壳两种方式,自动脱壳可针对具有辨识度的病毒,进而实现自动脱壳杀毒操作。而手动脱壳主要针对手动编写的病毒进行分析,利用高级的汇编语言与软件调试技术,完成病毒的扫描与查杀。 2.2.4启发式防御技术 这是一种新型的病毒检测技术,主要根据自身的规章,对所有存在潜在进攻威胁的软件自动诊断。对各种恶意软件的扫描与分析,具有显著效果。在匹配过程中,可对恶意软件进行代码值匹配工作,若超过预设的阈值,该软件将被标记为恶意软件,并进行处理。上述四种技术均有各自的优点与不足,在实际应用过程中可以单独使用也可以联合利用,经试验验证,技术联合应用后,其防御效果明显优于单一应用,因此,在条件允许下,人们应积极借助不同的防御技术,以此保证计算机网络安全。 3结论 综上所述,本文主要对计算机网络安全防御技术进行了分析,得出加强网络安全防护,对IP地址与传输数据进行分析,查杀其中存在安全隐患的部分。反病毒防御技术,其中包括虚拟杀毒急速、脱壳技术、修复技术等,以及身份验证技术,对保护个人信息,保护传输数据的安全等方面具有显著的效果。
1、PLC技术优点 1.1促进机电一体化的实现 PLC设备重量轻,运算速度快,便于安装,且编程简洁,可采用简明的梯形图、逻辑表或者语句表,便于开发与调试,能很好的将计算机技术和工业环境结合在一起,有利于促进机电一体化的实现。 1.2可靠性高 传统的机械电气控制装置很容易受到干扰,而PLC技术充分的利用集成电路技术,采用相关隔离模块,具有较强的抗干扰能力。此外,PLC还具有自我诊断功能,当机械电气控制装置出现故障时,PLC会启动诊断系统并报警,这样工作人员就能够及时发现PLC的故障和产生此故障相关的原因,进而对其进行维修和防护[1]。 1.3能够应用在不同类型的电气系统中 PLC技术具有能对机械产生的过程进行控制、数据处理和数据预算等功能,且在CPU基础上,可根据用户需求扩展外部模板,灵活的改变控制系统的功能和规模,因此能够应用于不同类型的电气系统中,促进机械生产。 2、PLC技术的具体应用形式分析 2.1技术设计中的应用 在机械装置的生产运行中,PLC技术能够贯穿其生产技术应用工序。在机械电气装置的生产设计中,人们也会应用到PLC技术,并且将其技术的应用落实到现实的生产技术管理实施中,在装置的设计中应用PLC技术应该从以下几方面进行:1)按照机械电气装置应用的类型,以及其工作的环境和领域,对PLC技术应用进行方案设计,在方案设计中,应该注意方案的可实用性[2]。2)在技术设计中,应该对技术设计中的问题进行分析,保障数据的应用具备可靠性,只有这样才能保障在技术的应用实施中,能够发挥出其高效率的控制管理作用。3)在技术的设计和装置设备结合中,应该注重对其结合中的兼容性控制,保障设备的运行不受到干扰。 2.2空气压缩机中的应用 在传统的机械装置电气控制中都是采用单片机进行机械功能的控制发挥,这在一定程度上造成了机械装置的应用会受到干扰。由于单片机的控制不能实现全面化处理,所以在现实应用中还存在着很多的缺陷,为了缓解这种现状,需要对其技术应用进行提升,PLC技术的应用,在一定程度上转变了这点。在机械装置空气压缩机的处理中,将PLC技术有效的应用到其系统设计中,在其技术的控制管理下,能够实现技术应用效率的提升。作为一种可编程控制技术,PLC技术的应用在一定程度上将高危控制技术实现了自动化转变,实现了指令性控制压缩系统管理,提升了其系统应用的效率。 2.3开关逻辑中的应用 在机械装置的电气控制中,涉及到很多的开关,在各种开关的带动下实现了装置运行的动力支撑。通过PLC技术的应用,能够对其装置运行中的开关逻辑控制,保障在开关逻辑的控制中,能够梳理出装置应用的工序。同时在PLC技术的应用下,其还可以作为继电保护器进行设备的开关控制。在这种装置的控制下,有效的实现了整体性的应用效率提升。同时在PLC技术的应用下,还可以借助其技术应用中的芯片控制替换掉继电保护装置,在功能上实现了多样性转变[3]。因此,在机械电气控制装置的设计中,一定要将PLC技术应用到其装置系统控制中的开关逻辑管理中,这样才能保障装置的应用。 2.4集中控制系统中的应用 PLC技术作为可编程控制系统,在其系统的运行中,能够实现对装置的系统总控处理,通过其控制,能够实现装置的总控系统应用效率提升。作为保障机械电气控制系统运行的关键性控制系统,集中控制系统,在其应用中,能够有效的发挥出其系统控制应用的效率,但是在现实系统的应用中,为了保障系统装置的安全性运行,所以需要对其系统的控制安装总控枢纽,保障在总控枢纽的应用下,能够发挥出系统控制的作用[4]。PLC技术的应用,能够实现对其装置控制中的集中系统控制应用,通过集中控制系统的应用能够实现生产设备的运行效率总体提升,因此,需要加强对其技术应用和PLC技术的应用整合设计。 2.5分散式控制系统中的应用 在机械电气装置的控制中,其分散式系统的控制对于整体的系统控制具有重要作用,通过PLC技术的应用能够将分散式系统的应用集中控制起来。并且在现实技术的应用中,能够实现对装置控制中的对象分解,通过分解之后的装置能够实现类别化生产工序控制。在PLC技术的应用下,能够对分散系统中的不同对象进行指令操作控制,通过其信号的传输控制,能够实现对整体的工序布控,还能够保障机械生产的高效率运行。另外,在分散式控制系统的运行中,其系统的运行需要进行实时数据的传输控制,在PLC技术的控制下,能够为其实时性数据的传输控制提供保障,保障了生产工序的稳定性运行。 3、结束语 综上所述,PLC不仅可以更好实现电气控制装置的保护,还能促进企业生产效率和机械电气控制行业的发展。本文通过对机械电气控制装置中PLC技术的具体应用进行分析,希望能充分发挥其特性,以期促进PLC技术的应用。
计算机网络论文:计算机网络系统在制碱工业中的应用 【摘 要】目前,一些大型化工企业,生产过程采用计算机控制,实现了生产过程的自动化,但是往往忽视了企业的自动化管理。本文所介绍的个人计算机网络管理(PCNM)系统,既可以方便地与过程控制计算机相互交换信息,又可以同企业内部原有的计算机网络连接,形成计算机一体化的生产系统,实现了工厂的计算机控制与信息管理一体化。 【关键词】计算机应用 工业过程控制 网络系统 一、概述 纯碱是基本化学工业中产量最大的产品,是用途十分广泛的工业原料,在国民经济中占有非常重要的地位。随着我国国民经济的飞速发展,对纯碱的需求量不断增大,为了满足市场需求,除了扩大生产规模外,还必须进一步发掘生产潜力。 山东潍坊纯碱厂是一个新建厂,设备先进,但纯碱生产大部分还是人工操作,落后的操作方法已不能适应生产发展的需要。为了解决先进设备与落后操作的矛盾,稳定生产,提高原料利用率,降低能耗,增加产量,碱厂从美国霍尼韦尔公司引进具有先进水平的TDC-3000集散型控制系统,并用于制碱生产的心脏工序——重碱碳化工段,以实现工业生产的全局控制。 工业生产的全局控制包含着两层意义,一是指生产过程的自动化,二是指企业管理的自动化。生产过程的自动化指的是生产过程采用计算机控制,用计算机自动调节各生产要素,做到产品的高产、优质与低耗。企业自动化管理指的是调度、经营与决策的自动化,就是把当前生产的全部信息汇总起来,使管理决策者能够对全厂的生产、经营进行整体安排与调度,以期取得全厂各部门生产活动的协调进行,达到整体效益的最佳工业过程。全局控制系统可分为以下4级: 1.直接控制级过程控制计算机直接与现场各类装置(如变送器、执行器、记录仪表等)相连,对所连接的装置实施监测、控制,同时它还向上与第二级的计算机相连,接收上层的过程管理信息,并向上传送装置的特性数据和采集的实时数据; 2.过程管理级过程管理计算机(主要有监控计算机、操作站、工程师站等)综合监视过程各站的所有信息,集中显示操作,控制回路组态和参数修改,优化过程处理等; 3.生产管理级管理计算机根据生产过程的特点与需要,协调各单元级的参数设定,是生产过程的总体协调员和控制器; 4.经营管理级与办公室自动化连接起来,担负起全厂的总体协调管理,包括各类经营活动、人事管理等。 上位机系统在整个控制系统中属于第三级(生产管理级),它既可以方便地与过程管理计算机相互交换信息,又可以同厂内现有的计算机网络连接,形成计算机一体化生产系统,实现工厂的信息管理一体化。 二、系统目标 由于纯碱生产是人工操作,生产数据全部由手工记录,数据错综复杂,误差较大,给管理人员协调各部门生产、优化控制过程造成很大困难。为了使碱厂在运行工况、设备状态、故障处理等方面都处在合理、优化的状态,合理的生产运行和经营管理已越来越显得重要,而现有的管理水平离一个现代化企业所要求的目标还相差很远。针对这种状况,确定了本系统的目标为: 1.利用TDC-3000系统提供的计算机网络接口(CG),上位机可以通过网络服务器实时采集现场数据;也可以读取存贮在TDC-3000系统历史模件上的历史数据。上位机将采集到的数据进行加工、处理、分类后,再把它们存放到上位机的碳化塔生产历史数据库中。此数据库可以保存一年以上的生产数据。管理人员可以通过上位机提供的查询手段,调出所需要的历史数据。上位机自动生成碳化塔生产的班报表、日报表等,避免因手工记录出现的数据误差较大的现象,大大提高碳化塔生产的科学管理水平。 2.本系统局域网采用的是五用户以太网,即系统可以同时连接5台上位机,而每台上位机都可以对历史数据库中的数据进行操作,实现数据共享。另一方面本网络系统可以与厂内现有管理信息系统相连,从而将全厂的科学化管理提高到一个新水平。 三、PCNM网络系统 PCNM是一个将LCN网(局部控制网)和相关过程信息送到用户的个人计算机的软硬件系统。PCNM使用了最新的LAN(局域网)操作系统、关系数据库技术和图形用户界面,使用户可以在自己的计算机上很容易地得到所需的数据(见图1)。图中虚线内为本系统配置。图1PCNM结构图AM——应用模件US——万能工作站PCNM系统由TDC-3000的计算机接口(CG)和PCNM服务器组成。通过HDLCLAPB高速数据通讯板,LCN网的数据可以从CG传送到PCNM服务器,这些数据包括实时瞬时值或存贮在历史模件(HM)上的历史数据。 PCNM服务器是一台基于网络和数据库服务器的高性能计算机。它使用了最新的MS LAN Manager网络操作系统,可以广泛地连接多种类型计算机和LAN网络服务器,其中包括DOS和OS/2个人计算机工作站。 SQL服务器是一个工业标准数据库工具,用于存贮PCNM服务器的实时数据和系统配置数据,SQL服务器为共享LCN网和子系统的数据提供了一个既灵活又安全的平台。 对于LAN工作站,PCNM支持图形显示接口(GDI)和高级语言应用程序接口(HLLAPI)子程序库。GDI是一个允许用户编制自己流程图的图形软件包,流程图中可以显示PCNM服务器和LCN网上的数据。HLLAPI子程序库,可以使用户的应用程序存取PCNM服务器的数据库和LCN网中的历史数据。 PCNM提供的网络连接选择包括:远程数据存取服务功能,NetWare连接和TCP/IP协议支持。远程数据存取服务功能可以使用户通过一个9600波特率的调制解调器,连接到PCNM服务器上。NetWare连接允许一个DOS工作站访问PCNM服务器和与之相连的其它网络服务器。TCP/IP协议支持,可以使用户的工作站连接到UNIX系统或其它支持TCP/IP协议的系统中。 四、软件开发的环境 现在Windows已得到广泛应用,它具有以下几个特点: 1.具有图形用户界面(GUI),美观、漂亮,所有应用软件其界面基本类似,用户易于掌握,便于使用; 2.支持多任务,各任务之间切换容易,并且可以很方便地交换信息; 3.提供虚拟内存管理,使内存突破640KB的限制,程序运行时不会出现内存资源紧张的情况; 4.目前,除了中文Windows以外,国内相继推出了许多Windows环境下的中文平台(如:中文之星),在中文环境下,可以非常容易地编写中文应用程序。 因此,我们使用MS Windows 3.1外挂《中文之星2.0》中文平台,作为软件的开发环境。 选择C语言作为系统的编程语言,有两方面原因。第一,C语言具有数据类型多、控制灵活、代码效率高等优点;第二,PCNM网络所支持的高级语言应用程序接口中,有C、Fortran和Pascal三种库函数,只有C语言适合编写Windows环境下的应用程序。另外,作为开发工具,MSVC 1.5的开发环境比较好,调试工具性能优越,编译速度快。 五、系统功能特点分析及结论 本系统是一个具有先进水平的整体优化系统。系统功能特点概括如下: 1.实用性 ·实现了数据采集、管理一体化,不仅完成数据的自动采集,而且具有统计、报表等管理功能。 ·历史信息存储功能,可以存储有关参数的历史信息。 ·人—机界面友好,采用MS Windows环境下的编程技术,使用户界面与Windows的相同,易于用户掌握,便于使用。 2.扩充性 系统很容易进入厂级信息管理系统的计算机网,将工作状态、生产数据、报表信息直接通过计算机送到有关管理、调度部门。 综上所述,本系统采用了计算机技术、网络技术、信息管理技术,是一种具有先进水平的上位机系统。 计算机网络论文:浅谈计算机网络发展及其应用研究 论文关键词:计算机网络 基本功能 网络应用 发展方向 论文摘 要:计算机技术和通信技术的结合为计算机网络技术的产生奠定了基础。计算机网络正以其高可靠性、高性能价格比和易扩充性等优点,在各个领域、各个行业中发挥着越来越重要的作用。网络已经渗透到日常工作和生活中的每个角落,Internet将遍布世界的大型和小型网络连接在一起,使它日益成为企事业单位和个人日常活动不可缺少的工具。本文主要阐述了计算机网络技术的基本功能、网络应用及发展方向。 一、计算机网络的发展阶段 1、以单计算机为中心的联机终端系统 20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2 000多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘,无CPU和内存。随着远程终端的增多,在主机前增加了前端机(FEP)。当时,人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”,但这样的通信系统已具备了网络的雏形。 2、 以通信子网为中心的主机互联 20世纪60年代中期,计算机网络不再局限于单计算机网络,许多单计算机网络相互连接形成了有多个单主机系统相连接的计算机网络。计算机网络将分布在不同地点的计算机通过通信线路互连成为计算机-计算机网络。连网用户不仅可以使用本地计算机的软件、硬件与数据资源,也可以使用网络中的其它计算机软件、硬件与数据资源,从而达到了资源共享的目的。 3、网络体系结构标准化阶段 随着计算机网络技术的不断向前发展, 各种计算机网络怎么连接起来就显得相当的复杂,因此需要把计算机网络形成一个统一的标准,使之更好的连接,因此形成了体系结构标准化的计算机网络。 ISO 制订了OSI RM成为研究和制订新一代计算机网络标准的基础。各种符合OSI RM与协议标准的远程计算机网络、局部计算机网络与城市地区计算机网络开始广泛应用。 4、网络互连阶段 网络互连即在简单网络的基础上,将分布在不同地理位置,并且采用不同协议的网络相互连接起来,以构成大规模的、复杂的网络,使不同的网络之间能够在更大范围进行通信,让用户方便、透明地访问各种网络,达到更高层次的信息交换和资源共享。Internet为典型代表,特点是互连、高速、智能与更为广泛的应用。 二、计算机网络的主要功能 计算机网络的应用主要表现在数据通信,资源共享,分布式处理及提高系统的可靠性、安全性等方面。 1.数据通信 数据通信是计算机网络最基本的功能。用于传递计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息,包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。通过网络人们享受到了在网上收发电子邮件,新闻消息,进行电子商务、远程教育、远程医疗等现代化便捷服务。通过数据通信这项基本功能,实现了分散在不同地区的单位或部门之间的网络连接,从而便于进行统一的控制和管理。 2.资源共享 计算机资源主要是指计算机的硬件、软件和数据资源。“共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。资源共享是计算机网络的一项重要功能。通过资源共享,避免了软硬件的重复购置,提高了硬件设备与软件资源的利用率。此外,通过网络的资源共享,实现了分布式计算,从而大大提高了工作效率。 3.分布式处理 即在网络系统中若干台在结构上独立的计算机可以互相协作完成同一个任务的处理。在处理过程中,每台计算机独立承担各自的任务。 在实施分布式处理过程中,当某台计算机负担过重时,或该计算机正在处理某项工作时,网络可将新任务转交给空闲的计算机来完成,这样处理能均衡各计算机的负载,提高处理问题的实时性;对大型综合性问题,可将问题各部分交给不同的计算机分头处理,充分利用网络资源,扩大计算机的处理能力,增强实用性。多台计算机进行网络互连能够构成高性能的计算机体系,对于解决复杂的问题,发挥了重要作用。 4.提高系统的可靠性、可用性 在单机使用的情况下,如没有备用机,则计算机有故障便引起停机。如有备用机,则费用会大大提高。当计算机连成网络后,各计算机可以通过网络互为后备,当某一处计算机发生故障时,可由别处的计算机代为处理,还可以在网络的一些节点上设置一定的备用设备,起到全网络公用后备的作用,这种计算机网络能起到提高可靠性及可用性的作用。特别是在地理分布很广并且实时性管理和不间断运行的系统中,建立计算机网络便可保证更高的可靠性和可用性。 三、计算机网络在不同领域的发展应用 随着计算机网络技术的不断发展,计算机网络在社会中的不同领域都发挥着重要的作用。在商业领域,网络可以为经销商和客户提供如信息交流、产品销售、定单生成,电子出版物和信件的收取,建立和维持商业连接,获得市场情报,及网上购物等便捷高效的服务。在企业管理中,通过使用办公自动化系统、管理信息系统(MIS)等计算机网络结构系统,企业内部人员便可以方便快捷地共享信息,高效地协同工作,MIS系统使得企业采购,生产,销售、管理更加便捷、高效。远程教育、校园网等网络应用使得计算机网络在教育科研领域发挥着越来越重要的作用。此外,计算机网络在政府机关、金融保险、及军事国防等领域也发挥着举足轻重的作用。 四、计算机网络的发展方向 1.更加开放性和更大容量 系统开放性是任何系统保持旺盛生命力和能够持续发展的重要特性。因此也是计算机网络系统发展的一个重要方向。基于统一网络通信协议标准的互联网结构,正是计算机网络系统开放性的体现。“互联网结构”实现不同通信子网互联的结构,可以把高速局域通信网、广域公众通信网、光纤通信、卫星通信及无线移动通信等各种不同通信技术和通信系统有机地联入到计算机网络这个大系统中,构成覆盖全球、支持数亿人灵活、方便通信的大通信平台。近几年来,各种互联设备和互联技术的蓬勃发展,也体现了网络开放性的发展趋势。计算机网络的这种全球开放性不仅使它要面向数十亿的全球用户,而且也将讯速增加更大量的资源,这必将引成网络系统容量需求的极大增长,从而推动计算机网络系统向大容量方向发展。 2.一体化和方便使用 “一体化结构”就是一种系统优化的结构。计算机网络发展初期是由计算机之间通过通信系统简单互联而实现的,随着计算机网络应用范围的不断扩大和对网络系统功能、性能要求的不断提高,网络中的许多成分必将根据系统整体优化的要求重新分工、组合、甚至产生新的成分。另外,网络中通信功能从计算机节点中分离出来形成各种专用的网络互联通信设备,如各种路由器、桥接器、交换机、集线器等也是网络系统一体化分工协同的体现。未来的计算机网络将是网络内部进一步优化分工,而网络外部用户可以更方便、更透明的使用网络。 3.多媒体网络 高度综合现代一切先进信息技术的计算机网络应用已越来越广泛地深入到社会生活的各个方便。人类自然信息器官对文字、图形、图像和声音等多种信息形式的需求,实现了各种信息技术与多媒体技术的结合,特别是计算机网络这一综合信息与多媒体技术的结合,既是多媒体技术发展的必然趋势,也是计算机网络技术发展的必然趋势。未来的计算机网络必定是融合电信、电视等更广泛功能,并且渗入到千家万户家庭的多媒体计算机网络。 计算机网络经过几十年的时间,实现了从无到有、从简单到复杂的飞速发展,在政治、经济、科技和文化等诸方面均产生了巨大的影响。目前,关于下一代计算机网络(NGN,Next Generation Network)的研究已全面展开。随着计算机网络技术的不断进步,它必将在社会中发挥着更加重要的作用。 计算机网络论文:浅谈银行计算机网络系统的安全防范 摘要 从近几年金融犯罪的手段来看,银行的计算机网络系统已成为一些罪犯侵犯的对象和渠道。因此,其安全问题不仅是当前银行的重点工作,也应一直作为银行日常的重点工作。笔者根据近几年的工作实践,谈谈对安全工作的一些看法。 关键词 网络 安全 管理 防范 一. 银行系统主要面临的网络安全问题 1. 计算机网络系统的实体遭到破坏 实体是指网络中的关键设备,包括各类计算机(服务器、工作站等)、网 络通信设备(路由器、交换机、集线器、调制解调器、加密机等)、存放数据的媒体(磁带机、磁盘机、光盘等)、传输线路、供配电系统以及防雷系统和抗电磁干扰系统等。这些设备不管哪一个环节出现问题,都会给整个网络带来灾难性的后果。这类问题,一部分由于系统设计不合理造成,一部分由于内部工作人员责任心不强、不按规定操作、麻痹大意造成,一部分是来自外部的恶意破坏。 2. 内部人员利用网络实施金融犯罪 据有关调查显示,在已破获的采用计算机技术进行金融犯罪的人员中 ,内部人员占到75%,其中内部授权人员占到58%。他们方便地利用所授的权利,轻松地对网络中的数据进行删除、修改、增加,转移某些帐户的资金,达到挪用、盗用的目的。更为严重的是预设“后门”,“后门”就是信息系统中未公开的通道,在用户未授权的情况下,系统的设计者或其他技术人员可以通过这些通道出入系统而不被用户发觉,这类行为不仅损害客户的利益,大大影响银行在民众中的信誉,更为严重的是“后门”成为黑客入侵系统的突破口危及整个系统的安全性和数据的安全性。 3. 遭受各类黑客的侵犯和破坏 存储和运行在银行计算机网络系统中的信息、数据,不仅本质上代表着资金的运动,而且从微观上能反映某些企业的经济活动,从宏观上能折射出国家的经济运行情况。因此,在经济竞争如此激烈的当今时代,银行网络系统必然遭到各类黑客的“亲睐”。有的通过监视网络数据截取信息,从事经济领域的间谍活动;有的未经授权擅自对计算机系统的功能进行修改;有的进行信用卡诈骗和盗用资金;有的进行恶意破坏,造成通信流量堵塞;我国的电子商务工作屡遭挫折,很多原因是遭遇黑客,如2000年3月30日金融CA认证中心(由国内12家银行发起的保障企业进行电子商务交易的组织)试发证书的消息公布不到1小时,认证中心就遭到黑客的攻击。 4. 面临名目繁多的计算机病毒的威胁 计算机病毒数据,将导致计算机系统瘫痪,程序和数据严重破坏,使网络的效率和作用大大降低,使许多功能无法使用或不敢使用。虽然,至今尚未出现灾难性的后果,但层出不穷的各种各样的计算机病毒活跃在各个角落,大有一触即发之势,令人堪忧。 二. 银行计算机网络系统的安全防范工作 笔者认为,银行计算机网络系统的安全防范工作是一个极为复杂的系统 工程,是人防和技防相结合的工程方案。在目前法律法规尚不完善的情况下,首先是各级领导的重视,加强工作人员的责任心和防范意识,自觉执行各项安全制度,在此基础上,再采用一些先进的技术和产品,构造全方位的防御机制,使系统在理想的状态下运行。 1. 加强安全制度的建立和落实工作 安全制度的建立也是一门科学。一定要根据本单位的实际情况和所采用 的技术条件,参照有关的法规、条例和其他单位的版本,制定出切实可行又比较全面的各类安全管理制度。主要有:操作安全管理制度、场地与实施安全管理制度、设备安全管理制度、操作系统和数据库安全管理制度、计算机网络安全管理制度、软件安全管理制度、密钥安全管理制度、计算机病毒防治管理制度等。 制度的建立切不能流于形式,重要的是落实和监督。尤其是在一些细小的环节上更要注意。如系统管理员应定期及时审查系统日志和记录。重要岗位人员调离时,应进行注销,并更换业务系统的口令和密钥,移交全部技术资料,但不少人往往忽视执行这一措施的及时性。还有防病毒制度规定,要使用国家有关主管部门批准的正版查毒杀毒软件适时查毒杀毒,而不少人使用盗版杀毒软件,使计算机又染上了其他病毒。 另外,要强化工作人员的安全教育和法制教育,真正认识到计算机网络系统安全的重要性和解决这一问题的长期性、艰巨性及复杂性。决不能有依赖于先进技术和先进产品的思想。技术的先进永远是相对的。俗话说:“道高一尺,魔高一丈”,今天有矛,明天就有盾。安全工作始终在此消彼长的动态过程中进行。只有依靠人的安全意识和主观能动性,才能不断地发现新的问题,不断地找出解决问题的对策。 2. 构造全方位的防御机制 笔者认为,衡量一个网络系统的安全性如何,至少应能保证其数据的保 密性、完整性、可使用性及可审计性等。为达到这些要求应采用如下的防御机制: 要保证处于联机数据文件系统或数据库之中的以及网络传输当中的保密信息不会非法地主动地或被动地提供给非授权人员,系统资源只能被拥有资源访问权的用户所访问,能鉴别访问用户身份,保证合法用户对系统资源的访问和使用。其防御机制是:除了对关键数据进行级别较高的加密外,还要建立访问控制体系,根据信息密级和信息重要性划分系统安全域,在安全域之间用安全保密设备(加密机、防火墙、保密网关等),通过存取矩阵来限制用户使用方式,如只读、只写、可读写、可修改、可完全控制等。 要使信息的安全性、精确性、有效性不因种种不安全因素而降低,不会使存储在数据库中以及在网络中传输的数据遭受任何形式的插入、删除、修改或重发,保证合法用户读取、接收或使用的数据的真实性。其防御机制是除了安装“防火墙”和计算机病毒防治措施之外,还要建立良好的备份和恢复机制,形成多层防线。主要设备、软件、数据、电源等都有备份,并具有在较短时间内恢复系统运行的能力。 要使合法的用户能正常访问网络的资源,有严格时间要求的服务能得到及时响应,不会因系统的某些故障或误操作而使资源丢失,或妨碍对资源的使用,即使在某些不正常条件下也能正常运行。其防御机制主要靠系统本身所设计的功能来实现。 要使网络系统中的每一项操作都留有痕迹,记录下操作的各种属性,并保留必要的时限,以使各种犯罪行为有案可查。其关键是建立监控体系和审计系统。集中式审计系统将各服务器和安全保密设备中的审计信息收集、整理、分析汇编成审计报表,用来处理绝密级信息或信息内容,特别重要的涉密系统,分布式审计系统的审计存放在各服务器和安全保密设备上,用于系统安全保密管理员审查。 3.采用先进的技术和产品 要构造上述的防御机制,保证计算机网络系统的安全性,还要采用一些先进的技术和产品。目前主要采用的相关技术和产品有以下几种。 ①“防火墙”技术 “防火墙”是近年发展起来的一种重要安全技术,是通过对网络作拓扑结构和服务类型上的隔离来加强网络安全的一种手段,它是电脑网络之间的一种特殊装置,主要用来接收数据,确认其来源及去处,检查数据的格式及内容,并依照用户的规则传送或阻止数据。其类别主要有:应用层网关、包过滤网关、服务器等,它可与路由器结合,按不同要求组成配置功能各异的防火墙。 ②加密型网络安全技术 这一类技术的特征是利用现代的数据加密技术来保护网络系统中包括用 户数据在内的所有数据流,只有指定的用户或网络设备才能够解译加密数据,从而在不对网络环境作特殊要求的前提下从根本上保证网络信息的完整性和可用性。这种以数据和用户确认为基础的开放型安全保障技术是比较适用的,是对网络服务影响较小的一种途径,可望成为网络安全问题的最终的一体化解决途径。 ③漏洞扫描技术 漏洞扫描是自动检测远端或本地主机安全脆弱点的技术,通过执行一些脚本文件对系统进行攻击并记录它的反应,从而发现其中的漏洞。它查询TCP/IP端口,并记录目标的响应,收集关于某些特定项目的有用信息,如正在进行的服务,拥有这些服务的用户,是否支持匿名登录,是否有某些网络服务需要鉴别等,可以用来为审计收集初步的数据。 ④入侵检测技术 入侵检测可被定义为对计算机和网络资源上的恶意使用行为进行识别和 响应的处理过程。它不仅检测来自外部的入侵行为,同时也检测内部用户的未授权活动,还能发现合法用户滥用特权,提供追究入侵者法律责任的有效证据。该技术通过分析入侵过程的特征、条件、排列以及事件间的关系,具体描述入侵行为的迹象,这些迹象不仅对分析已经发生的入侵行为有帮助,而且对即将发生的入侵也有警戒作用。 总之,银行计算机网络系统的安全工作不是一朝一夕的工作,而是一项长期的任务,需要全体员工的参与和努力,同时要加大投入引进先进技术,建立严密的安全防范体系,并在制度上确保该体系功能的实现。 计算机网络论文:计算机网络故障分析及维护研究 摘要]计算机技术与网络技术的结合实现人们生产、生活和学习模式的变革,计算机网络技术的便捷性、低成本性和快速性使得网络已经成为人们进行数据传输、存储和处理的一种重要方式之一,企业、政府部门等单位为了提高工作的效率分别建成了内部局域网、外部网,并将之与国际互联网进行了连接。在此背景下加强计算机网络故障查处及维护有利于进一步提高计算机网络的运行质量。 [关键词]计算机网络 网络故障 故障分析 网络维护 计算机网络是计算机技术的一重要应用领域,计算机网络在数据获取、传输、和处理方面具有方便快捷、高效、成本低廉的特征,但计算机网络一旦发生故障,将会导致数据获取、传输和处理等方面的障碍,影响网络用户正常的使用,甚至会给用户导致不必要的损失,因而加强计算机网络故障分析及维护研究应该成为网络管理部门的重要职责。 一、计算机网络故障 计算机网络故障是与网络畅通相对应的一概念,计算机网络故障主要是指计算机无法实现联网或者无法实现全部联网。引起计算机网络故障的因素多种多样但总的来说可以分为物理故障与逻辑故障,或硬件故障与软件故障。物理故障或硬件故障可以包括电源线插头没有进行正常的连接,联网电脑网卡、网线、集线器、交换机、路由器等故障、计算机硬盘、内存、显示器等故障也会不同程度影响到网络用户正常使用网络。软件故障是当前最常见的计算机网络故障之一,常见的软件故障有网络协议问题、网络设备的配置和设置等问题造成的。 网络故障目前已经成为影响计算机网络使用稳定性的重要因素之一,加强对计算机网络故障的分析和网络维护已经成为网络用户经常性的工作之一。及时进行网络故障分析和网络维护也已经成为保障网络稳定性的重要方式方法。 二、计算机网络故障分析 计算机网络故障主要分为硬件故障和软件故障,对计算机网络故障进行分析也主要可以从硬件与软件两个方面着手: (一)计算机网络故障分析与诊断的基本方法 计算机网络故障分析与诊断的原则可归纳为:由服务器到工作站(就是出现工作站不能入网的情况时,先确定服务器是否有问题);由外部到内部(即当有工作站出现网络故障时,先检查其外部直接可看到的设备情况,如与之相连的交换机或集线器有没有故障,电缆有无缠绕导致内部线缆断裂或接触不良);由软件到硬件(就是网络出故障后先从操作系统、网络协议、网卡驱动程序及配置上找原因。重新安装网卡驱动或网络协议、操作系统,看看故障是否消失。在确定排除软件问题后再检查硬件是否损坏。 (二)网络硬件故障的分析与诊断方法 网络中的硬件故障比较复杂,现就日常工作中常见的网络连线问题和网卡问题来进行探讨。如,网线至交换机或集线器之间的故障分析与诊断方法,故障诊断:通过看网卡指示灯集线器指示灯。首先,检查网线是否插好;其次,若有数台工作站同时出现网络故障,则有可能是连接这些计算机的交换机或集线器出故障。如,网卡故障,故障分析:这是最常发生的问题。如网卡设置错误,网卡在安装过程中是否正确地设置中断号,I/0端口地址,驱动程序是否出错,网卡是否出故障等。 (三)网络配置故障的分析与诊断 故障分析:网络配置故障就是由网络中的各项配置不当而产生的故障。它是一种较复杂的现象,不但要检查服务器的各项配置、工作站的各项配置,还要根据出现的错误信息和现象查出原因。如,域名、计算机名和地址故障的分析与诊断。故障分析:在实际工作中经常会出现在“网上邻居”中看不到其它计算机或只能看到部分计算机,无法找到指定的计算机等现象。故障诊断:检查网络中每个域、每台计算机的名称是否唯一;检查网络中的计算机名是否和域名或工作组名重复,使用TCP/IP时,检查分配给网络适配器的IP地址有无重复。在如协议故障的分析与诊断,故障分析:确认您所使用的协议与网络上其它计算机使用的协议相同。否则,将看不到网络上其它计算机。在配置和使用TCP/IP协议时的主要问题是IP地址、子网掩码和路由问题。IP地址的分配复杂,分配不好,容易造成网络混乱。因而,非网管人员不要随意修改IP地址。 三、计算机网络维护 计算机网络维护是减少计算机网络故障,维护计算机网络稳定性的重要的方式方法。计算机网络维护一般来说包括以下方面: 1.对硬件的维护。首先检测联网电脑网卡、网线、集线器、交换机、路由器等故障、计算机硬盘、内存、显示器等是否能够正常运行,对临近损坏的计算机硬件要及时进行更换。同时要查看网卡是否进行了正确的安装与配置。具体来说要确定联网计算机硬件能够达到联网的基本要求,计算机配置的硬件不会与上网软件发生冲突而导致不能正常联网。 2.对软件的维护。软件维护是计算机网络维护的主要方面,具体来说主要包括, (1)计算机网络设置的检查。具体来说检查服务器是否正常,访问是否正常,以及检查网络服务、协议是否正常。 (2)对集线器、交换器和路由器等网络设备的检查。具体来说,包括检测网络设备的运行状态,检测网络设备的系统配置。 (3)对网络安全性的检测。对网络安全性的检测主要包括,对服务器上安装的防病毒软件进行定期升级和维护,并对系统进行定期的查杀毒处理;对服务器上安装的防火墙做不定期的的系统版本升级,检测是否有非法用户入网入侵行为;对联网计算机上的数据库做安全加密处理并对加密方式和手段进行定期更新,以保障数据的安全性。 (4)网络通畅性检测。在进行网络维护的过程,经常会遇到网络通讯不畅的问题,其具体表现为网络中的某一结点pingq其他主机,显示一个很小的数据包,需要几百甚至几千毫秒,传输文件非常慢,遇到这种情况应首先看集线器或交换机的状态指示灯,并根据情况进行判断。 计算机网络是计算机技术的一重要应用领域,计算机网络的便捷、高效、低廉为计算机网络应用的增加提供了保障,但计算机网络故障一旦发生就会给网络用户带来使用上巨大不便,甚至造成巨大的损失。因而必须进一步加强计算机网络故障分析与维护研究,提高网络的稳定性和安全性。 计算机网络论文:浅谈计算机网络常见故障处理及维护方法 [论文关键词]网络故障 网络维护 分类 解决办法 [论文摘要]网络故障极为普遍,网络故障的种类也多种多样,要在网络出现故障时及时对出现故障的网络进行维护,以最快的速度恢复网络的正常运行,掌握一套行之有效的网络维护理论、方法和技术是关键。就网络中常见故障进行分类,并对各种常见网络故障提出相应的解决方法。 随着计算机的广泛应用和网络的日趋流行,功能独立的多个计算机系统互联起来,互联形成日渐庞大的网络系统。计算机网络系统的稳定运转已与功能完善的网络软件密不可分。计算机网络系统,就是利用通讯设备和线路将地理位置不同的、信息交换方式及网络操作系统等共享,包括硬件资源和软件资源的共享:因此,如何有效地做好本单位计算机网络的日常维护工作,确保其安全稳定地运行,这是网络运行维护人员的一项非常重要的工作。 在排除比较复杂网络的故障时,我们常常要从多种角度来测试和分析故障的现象,准确确定故障点。 一、分析模型和方法 (一)七层的网络结构分析模型方法 从网络的七层结构的定义和功能上逐一进行分析和排查,这是传统的而且最基础的分析和测试方法。这里有自下而上和自上而下两种思路。自下而上是:从物理层的链路开始检测直到应用。自上而下是:从应用协议中捕捉数据包,分析数据包统计和流量统计信息,以获得有价值的资料。 (二)网络连接结构的分析方法 从网络的连接构成来看,大致可以分成客户端、网络链路、服务器端三个模块。 1、客户端具备网络的七层结构,也会出现从硬件到软件、从驱动到应用程序、从设置错误到病毒等的故障问题。所以在分析和测试客户端的过程中要有大量的背景知识,有时PC的发烧经验也会有所帮助。也可以在实际测试过程中询问客户端的用户,分析他们反映的问题是个性的还是共性的,这将有助于自己对客户端的进一步检测作出决定。 2、来自网络链路的问题通常需要网管、现场测试仪,甚至需要用协议分析仪来帮助确定问题的性质和原因。对于这方面的问题分析需要有坚实的网络知识和实践经验,有时实践经验会决定排除故障的时间。 3、在分析服务器端的情况时更需要有网络应用方面的丰富知识,要了解服务器的硬件性能及配置情况、系统性能及配置情况、网络应用及对服务器的影响情况。 (三)工具型分析方法 工具型分析方法有强大的各种测试工具和软件,它们的自动分析能快速地给出网络的各种参数甚至是故障的分析结果,这对解决常见网络故障非常有效。 (四)综合及经验型分析方法靠时间、错误和成功经验的积累 在大多数的阿络维护工作人员的工作中是采用这个方法的,再依靠网管和测试工具迅速定位网络的故障。 二、计算机无法上网故障排除 1、对于某台联网计算机上不了网的故障,首先要分别确定此计算机的网卡安装是否正确,是否存在硬件故障,网络配置是否正确在实际工作中我们一般采用Ping本机的回送地址(127.0.0.1)来判断网卡硬件安装和TCP/IP协议的正确性。 如果能Ping通,即说明这部分没有问题。如果出现超时情况,则要检查计算机的网卡是否与机器上的其它设备存在中断冲突的问题。通过查看系统属性中的设备管理器,查看是否在网络适配器的设备前面有黄色惊叹号或红色叉号,如有则说明硬件的驱动程序没有安装成功,可删除后重新安装。另外,要确保TCP/IP协议安装的正确性,并且要绑定在你所安装的网卡上。如果重新安装后还是Ping不通回送地址,最好换上一块正常的网卡试一试。由于在局域网中划分了VLAN,所以连在不同VLAN中的计算机都有各自不同的IP地址、子网掩码和网关。要在机器的网络属性中设定的IP地址等数据与连接的VLAN相匹配,否则将出现网络不通的情况。 当确保了计算机的硬件设备和网络配置正确后,接着就要查看计算机与交换机之间的双绞线,交换机的RJ45端口或交换机的配置是否有问题。此时我们要Ping上网计算机所在VLAN的网关,不通的话就要分段检查上面所说的各项。 最简单的方法是检查双绞线,用线缆测试仪检测双绞线是否断开。双绞线没有问题,就要查看交换机的端口是否坏了。交换机每一个端口都有状态指示灯以询问一下其它网管人员就可以排除了,如果不放心可以对照查看。交换机的参数配置表也是网络管理员必备的资料之一,并且随着网络用户的变化要不断地修改,检测到此,如果端口指示灯不亮,就只能是端口损坏了,可以把跳线接到正常使用的端口上排除其它原因,确定是端口的问题。 2、一批联网计算机上不了网对于同时有一批计算机上不了网的故障,首先要找到这些计算机的共性,如是不是属于同一VLAN或接在同一交换机上的,若这些计算机属于同一VLAN,且属于计算机分别连接于不同的楼层交换机,那么检查一下路由器上是否有acl限制,在路由器上对该VLAN的配置是否正确,路由协议(如我局的OSPF协议)是否配置正确。若这些计算机属于同一交换机,则应到机房检查该交换机是否有电源松落情况,或该交换机CPU负载率是否很高,与上一级网络设备的链路是否正常。 通常某交换机连接的所有电脑都不能正常与网内其它电脑通讯,这是典型的交换机死机现象,可以通过重新启动交换机的方法解决。如果重新启动后故障依旧,则检查一下那台交换机连接的所有电脑,看逐个断开连接的每台电脑的情况,慢慢定位到某个故障电脑,会发现多半是某台电脑上的网卡故障导致的。 故障通常是交换机的某个端口变得非常缓慢,最后导致整台交换机或整个堆叠慢下来。通过控制台检查交换机的状态,发现交换机的缓冲池增长得非常快,达到了90%或更多。原因及解决方法为:首先应该使用其它电脑更换这个端口上原来的连接,看是否由这个端口连接的那台电脑的网络故障导致的,也可以重新设置出错的端口并重新启动交换机,个别时候,可能是这个端口损坏了。 三、故障定位及排除的常用方法 (一)告警性能分析法 通过网管获取告警和性能信息进行故障定位。我们单位使用了Siteview网络网管,可以对全单位的网络设备进行管理,平时多观察各设备CPU负载率和各线路的流量。当有人反映不能连接至网络或网速很慢时,可通过网管观察计算机与交换机的连接情况,是否有时断时通的现象,交换机CPU负载率是否很高,线路流量是否很大。通过观察设备端口状态,分析和观察交换机哪个端口所接的计算机发包量不太正常。 (二)查看网络设备日志法 经常看一下网络设备的日志,分析设备状况。我曾经通过showlonging命令观察到4006交换机下连的2950交换机经常每隔7小时down掉,然后又up,因时间间隔较长,单位人员未感觉网络中断,在此期间我们检查并确定了光缆、光收发器、网线、交换机配置、交换机端口均正常,后来的间隔时间由原来的7小时减为7分钟。由此我们立即判定2950交换机本身有故障,马上将已准备好的备用交换机换上,从而减少了处理故障的时间,并在最短时间内恢复网络。 (三)替换法 替换法就是使用一个工作正常的物体去替换一个工作不正常的物体,从而达到定位故障、排除故障的目的。这里的物件可以是一段线缆、一个设备和一块模块。 (四)配置数据分析法 查询、分析当前设备的配置数据,通过分析以上的配置数据是否正常来定位故障。若配置的数据有错误,需进行重新配置。 四、结束语 计算机网络技术发展迅速,网络故障也十分复杂,本文介绍了常见的几类故障及其维护方法。为了在网络出现故障时及时对网络进行维护,以最快的速度恢复网络的正常运行,在网络维护中还需要注意以下几个方面: 1、建立完整的组网文档,以供维护时查询。如系统需求分析报告、网络设计总体思路和方案、网路拓扑结构的规划、网络设备和网线的选择、网络的布线、网络的IP分配,网络设备分布等等。 2、做好网络维护日志的良好习惯,尤其是有一些发生概率低但危害大的故障和一些概率高的故障,对每台机器都要作完备的维护文档,以有利于以后故障的排查。这也是一种经验的积累。 3、提高网络安全防范意识,提高口令的可靠性,并为主机加装最新的操作系统的补丁程序和防火墙、防黑客程序等来防止可能出现的漏洞。 计算机网络论文:试论智能电网中计算机网络系统的安全作用分析 论文关键词 智能电网 计算机网络系统 安全 论文摘要 做好计算机网络系统安全防护体系的建设,并通过关键技术的攻关,以确保电网企业的计算机网络系统安全工作的安全性、系统性、创新性和实用性。本文对智能电网中计算 机网络系统的基本安全防护和安全监控及保密进行了介绍。 0 引言 我国随着近年来的智能电网建设,其计算机网络系统的安全问题也越来越突出,并且在多个方面均面临着可能的信息安全威胁,计算机网络系统的信息安全已经成为智能电网稳定运行和可靠供电的关键保障,也是电力企业管理、经营和生产的重要组成。而随着计算机网络系统信息安全形势的日益严峻,其信息安全的防护也还需要进一步的深入探讨和研究,做好计算机网络系统安全防护体系的建设,并通过关键技术的攻关,以确保电网企业的计算机网络系统安全工作的安全性、系统性、创新性和实用性。 1 智能电网中计算机网络系统的基本安全防护 1.1 防病毒系统 在计算机网络系统安全中,病毒问题一直是很严峻的问题。随着各种业务系统的推广和网络的建设和发展,计算机的病毒扩散也呈现出了新特征,所以在电网企业的内外网建设中,均不能忽视计算机病毒的防治问题,并且要联合其他的安全防护措施,一起构建出多维的防护体系。 1.2 防火墙 为了保障网络系统资源的安全,则电网企业应当采用防火墙来做为安全防护体系中的第一道防御,通过控制访问来防御攻击。配备防火墙对于提高内外网络和边界的安全能够起到重要的作用。而防火墙的选型也应根据业务安全性的要求和业务数据流量的不同来进行有针对性的处理。 1.3 入侵检测系统 作为系统安全检测最后的一道防线,入侵检测系统提供了监视、安全审计、反攻击和攻击识别等多项功能,能够对误操作、外部攻击和内部攻击进行实时的监控。而且入侵检测系统有着事后取证、事中防护和事前警告等特点,因此建议对其采用高级的分析技术,比如多个相关协议、相关事件的综合分析。而在入侵检测系统发现攻击时,能够自动记录该攻击,并通知网络系统管理人员,通过与防火墙的联动,来及时阻断攻击。 1.4 安全审计系统 通过对网络数据进行采集、识别和分析,动态、实时地监测网络流量、网络行为和通信内容,安全审计系统能够发现并捕获各种违规行为和敏感信息,开启实时报警,全面记录计算机网络系统当中的各种事件和会话,实现对系统安全的智能关联评估、分析及安全事件的全程准确跟踪定位,从而为整体的计算机网络系统安全的策略制定提供权威而可靠的支持。 2 智能电网中计算机网络系统的安全监控及保密 2.1 安全监控系统 作为一种防护性系统,安全监控系统就是为了在日常的工作当中对系统平台来进行安全方面有效地监控而建立。针对通用的操作系统环境下存在的各种安全隐患,通过主动的对操作系统行为进行监管的方法,利用智能软件技术、操作系统的底层技术和系统的引导固件技术等,设计且实现一个面对主流通用的操作系统安全管制与监测平台。并通过在操作系统的引导层、应用层、核心层等多个层面,来对操作系统的启动前、启动过程中和运行中的一系列操作行为来实行安全管制和监测,从而达到保障计算机网络系统安全的目标。其功能主要包括了远程主机的监测功能、对应用系统的完整性进行监管的功能、安全配置各信息监管的功能以及系统输入及输出的监管功能等。 2.2 安全保密管理系统 安保管理系统能够提供自动化的安全规章和技术规范的管理、安全状态的管理、安全策略的管理和安全资产的管理等功能,并能有效增强内外电力网的可管理性和可控性。而其中,安全规章和技术规范的管理是通过安全规章管理体系的建立,对与电网企业相关的制度、法律、法规和技术规范来进行统一的管理,明确各项安全规章和有关环境、系统和设备的关系,并确保安全规章发生变化时能在安全策略当中及时得到体现;安全状态的管理是建立安全状态的管理系统,并对电网企业涉及到的网络和系统设施的安全状态及变化进行相应的管理;安全策略的管理是建立安全策略的管理系统,管理和维护内外电力网的各种安全策略;安全资产的管理是对内外电力网涉及到的安全设备进行数据库的建立,并自动化地管理各安全设备的操作规范、配置状况、与设备有关的人员信息和技术支持信息。 2.3 信息安全管控平台 信息安全的管控平台是电网企业的计算机网络安全防护系统当中的核心部分。而通过信息安全的管控平台,还可以对于电网企业的资产进行有效的管理;同时,也可以对于用户访问资产来进行有效的控制,对所有的访问行为来进行统一的日志管理,并对电网企业的网络系统安全服务来进行统一的管理和监控,又能对各类事件的反应机制进行统一的管理。最终将各种系统安全服务、资产、事件、响应都融合到平台中,从而为用户来提供统一的管理平台与手段。 2.4 信息加密系统 要保障网络系统的数据安全性,则在电网企业的计算机网络系统安全防护体系当中,其信息加密的技术是必不可少的安全保障措施,特别是在数据传输和存储等关键的阶段。对于智能电网来说,有大量的数据要进行传输,因而传输过程当中的数据安全性是极为重要的,这就必须采用可靠的传输手段来保障信息的传送安全。同时数据在关键节点、终端的保存,也需要安全可靠的措施,来保障数据得到安全的存储。因此在电网企业中,应用加密协议、数据加密传输与存储,就成为重要的环节。另外,将数据加密技术与个人身份识别相结合,可以避免同一机构的不同人员之间的数据不安全访问,从而实现分层的数据安全机制。 计算机网络论文:试论数据挖掘在计算机网络病毒防御中的应用 【论文关键词】数据挖掘;网络病毒;防御 【论文摘要】随着Internet的普及,尤其是宽带网的盛行,计算机病毒也在向网络化方向发展,这种病毒就是所谓的蠕虫病毒。本文利用数据挖掘技术,研究了如何在新的蠕虫病毒大规模爆发之前就将其检测到,并采取相应的措施。 一、网络病毒的特征分析 网络病毒(蠕虫病毒)自身就是一个可执行的二进制代码程序文件。它的传播途径、方式与传统的病毒不同,它具有主动性传播的特点。它主动扫描网络上主机操作系统和一些网络服务的漏洞(大多是利用操作系统的缓冲区溢出漏洞),利用这些漏洞侵入这些主机,将自身的副本植入其中,从而完成传播过程。被感染后的主机又会用同样的手法感染网络上其它的主机,如此反复下去,这样很快就会传遍整个网络,尤其是一个新的操作系统漏洞还没引起计算机用户足够重视的时候。蠕虫病毒感染主机后往往大量占用主机资源(如CPU资源、内存资源等),使机器运行速度越来越慢,或向网络上发送巨量的垃圾IP数据包,严重阻塞网络带宽,甚至造成整个网络瘫痪。更恶毒的还会盗取用户的敏感资料,如帐号和密码等。而且现在的蠕虫病毒有从以破坏为主要目的向以盗取资料为主要目的转换的趋势,因此危害更大。 通过分析蠕虫病毒的传播过程可知,蠕虫病毒要感染网络上的其它主机,首先必须对网络上的主机进行扫描。它的这一举动就暴露了目标,就为检测蠕虫病毒提供了途径,也使蠕虫病毒预防系统的实现成为可能。通过抓包分析,发现蠕虫病毒的扫描过程并不像黑客入侵前的扫描那样详细,它只是随机地生成目标主机的IP地址(通常优先生成本网段或相邻网段的IP地址),然后用攻击模块(通常是用缓冲区溢出程序)直接攻击目标IP地址的主机,而不管该主机是否存在。这个攻击过程首先要向目标主机的特定端口发起TCP连接请求。例如,冲击波蠕虫病毒会在几秒内两次向目标主机的135端口发起连接请求,而震荡波会在几秒内两次向目标主机的445端口发起连接请求。因此,通过捕获数据包,利用数据挖掘技术分析它们的特征,找出异常的数据,从而达到预防的目的。 二、基于数据挖掘的病毒预防系统 基于数据挖掘的蠕虫病毒预防系统主要由数据源模块、预处理模块、数据挖掘模块、规则库模块、决策模块、预防模块等组成。 (一)工作原理 1.数据源是由一个抓包程序将所有来自于网络的、发向本机的数据包截获下来,交给预处理模块处理。 2.数据预处理模块将截获的数据包进行分析,处理成连接请求记录的格式。因为蠕虫病毒传染网络上的主机时,会主动地向主机发起连接,这也是预防系统建立的理论依据。连接记录由时间、源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口组成。这些众多的连接请求记录组成了事件的集合。 3.规则库用于存储已知的蠕虫病毒的连接特征和新近数据挖掘形成的规则集。规则集是蠕虫病毒行为模式的反映,用于指导训练数据的收集和作为特征选择的依据。 4.数据挖掘模块利用数据挖掘算法分析由连接请求记录组成的事件库,分析结果交给决策模块处理。 5.决策模块将数据挖掘的结果与规则库中的已知规则进行模式匹配,若与规则库中的规则匹配,则由预防模块发出发现已知蠕虫病毒的警报;若不匹配,则由预防模块发出发现新蠕虫病毒的警报,同时将新规则加入到规则库中。 (二)基于数据挖掘的病毒预防系统 1.分类:把一个数据集映射成定义好的几个类。这类算法的输出结果就是分类器,常用决策树或规则集的形式来表示。 2.关联分析:决定数据库记录中各数据项之间的关系。利用审计数据中系统属性间的相关性作为构建正常使用模式的基础。 3.序列分析:获取序列模式模型。这类算法可以发现审计事件中频繁发生的时间序列。这些频繁事件模式为构建预防系统模型时选择统计特征提供了指导准则。其算法描述为:已知事件数据库D,其中每次交易T与时间戳关联,交易按照区间〔t1,t2〕顺序从时间戳t1开始到t2结束。对于D中项目集X,如果某区间包含X,而其真子区间不包含X时,称此区间为X的最小出现区间。X的支持度定义为包括X的最小出现区间数目占D中记录数目比例。其规则表示为X,Y- Z,[confidence,support,window],式中X,Y,Z为D中项目集,规则支持度为support(X∪Y∪Z),置信度为support(X∪Y∪Z)/support(X∪Y),每个出现的宽度必须小于窗口值。 3.系统中的数据挖掘模块 首先利用分类算法对连接请求事件库中的数据进行分类,本系统中分别按源IP地址与目的端口对事件进行分类。然后对这两类数据进行关联分析与序列分析,在对相同源IP地址的数据分析中可以发现该台主机是否感染已知的蠕虫病毒或异常的举动(可能是未知的蠕虫病毒所为);对同目的端口的数据分析中可以发现当前网络上蠕虫病毒疫情的严重程度。 计算机网络论文:计算机网络病毒与网络安全维护探讨 论文关键词:网络病毒 安全 维护 论文摘 要:在网络高速发展的今天,网络技术的日趋成熟使得网络连接更加容易,人们在享受网络带来的便利的同时,网络的安全也日益受到威胁,安全现状应当引起人们的关注。 目前,国际互联网和网络应用正以飞快的速度不断发展,网络应用日益普及并更加复杂,网络安全问题是互联网和网络应用发展中面临的重要问题。网络攻击行为日趋复杂,网络病毒的发展也同样迅速,使网络安全防御更加困难。 一、网络安全面临的威胁 计算机网络所面临的威胁是多方面的,既包括对网络中信息的威胁,也包括对网络中设备的威胁,归结起来,主要有以下几点: 1.计算机病毒 计算机病毒是编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据,影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码,具有寄生性、传染性、破坏性、潜伏性和可触发性等特点。 2.特洛伊木马 特洛伊木马是一种恶意程序,在用户毫无察觉的情况下,让攻击者获得远程访问和控制系统的权限。大多数特洛伊木马都模仿一些正规的远程控制软件的功能,安装和操作都是在隐蔽之中完成的。 3.拒绝服务攻击 DoS是Denial of Service的简称,即拒绝服务。造成DoS的攻击行为被称为DoS攻击,其目的是使计算机或网络无法提供正常的服务。最常见的DoS攻击有计算机网络带宽攻击和连通性攻击。 4.逻辑炸弹 逻辑炸弹是指对计算机程序进行修改,使之在某种特定条件下触发,按某种特殊的方式运行。在不具备触发条件的情况下,系统运行情况良好,用户也感觉不到异常之处。但触发条件一旦被满足,逻辑炸弹可以严重破坏计算机里存储的重要数据等严重后果。 5.内部、外部泄密 由于黑客的目的一般都是窃取机密数据或破坏系统运行,外部黑客也可能入侵Web或其他文件服务器删除或篡改数据,致使系统瘫痪甚至完全崩溃。外部入侵又分外部网络入侵和外部实体入侵。内部信息泄密是指单位内部的工作人员,在工作过程中无意识地泄露单位机密,或者利用职务之便有意窃取单位机密。 6.黑客攻击 黑客攻击是黑客破解或破坏某个程序、系统及网络安全,或者破解某系统或网络以提醒该系统所有者的系统安全漏洞的过程。 7.软件漏洞 软件漏洞是软件开发者开发软件时的疏忽,或者是编程语言的局限性,比如C家族比java效率高但漏洞也多,电脑系统几乎就是用C编的,所以常常要打补丁。 二、计算机病毒 1.网络病毒类型 网络病毒从类型上可分为两种:木马病毒、蠕虫病毒。木马病毒源自古希腊特洛伊战争中著名的“木马计”,是一种伪装潜伏的网络病毒,它一旦发作,就可能把用户的隐私泄漏出去。蠕虫病毒是利用网络进行复制和传播,主要通过网络和电子邮件等途径传染。蠕虫病毒是自包含的程序,它能传播自身功能的拷贝或自身的某些部分到其他的计算机系统中。 2.网络病毒传播途径 (1)通过电子邮件传播病毒。常见的电子邮件病毒通过E-mail上报、FTP上传、Web提交都会导致网络病毒传播。 (2)通过MSN、QQ等即时通信软件传播病毒。打开或下载不明可执行程序可能导致网络病毒进入计算机。 (3)通过网页传播病毒。网页病毒主要是利用软件或系统操作平台等的安全漏洞,通过执行嵌入在网页HTML超文本标记语言内程序,强行修改用户操作系统的注册表设置及系统实用配置程序,或非法控制系统资源为行为目标的非法恶意程序。 三、网络安全的维护 1.明确网络安全目标 从技术角度来说,网络信息安全的目标主要表现在系统的身份真实性、信息机密性、信息完整性、服务可用性、不可否认性、系统可控性、系统易用性、可审查性等方面。 2.采用相应网络安全技术加强安全防范 (1)利用虚拟网络技术,防止基于网络监听的入侵手段。 (2)利用防火墙技术保护网络免遭黑客袭击。 (3)采用VPN技术。将利用公共网络实现的私用网络称为虚拟私用网VPN。 (4)利用入侵检测技术提供实时的入侵检测及采取相应的防护手段。 (5)安全扫描技术为发现网络安全漏洞提供了强大的支持。 (6)采用认证和数字签名技术。认证技术用以解决网络通信过程中通讯双方的身份认可,数字签名技术用于通信过程中的不可抵赖要求的实现。 总之,计算机网络不安全因素的防治,单纯依靠技术手段是不可能十分有效地杜绝和防止其蔓延的,只有把技术手段和管理机制紧密结合起来,提高人们的防范意识,才有可能从根本上保护网络系统的安全运行。 计算机网络论文:浅论计算机网络信息安全技术 [论文关键词]Web Services 网络完全 技术 [论文摘要]为了满足日益增长的需求,人们提出了基于XML的Web服务。它的主要目标是在现有的各种异构平台的基础上构建一个通用的与平台无关、语言无关的技术层,各种平台上的应用依靠这个技术层来实现彼此的连接和集成,Web Services的核心技术主要是XML技术、SOAP技术、WSDL及UDDI等。本文对此进行了探讨。 1 XML技术 近年来,XML已成为数据表示和数据交换的一种新标准。其基本思想是数据的语义通过数据元素的标记来表达,数据元素之间关系通过简单的嵌套和引用来表示。若所有web服务器和应用程序将它们的数据以XML编码并到Internet,则信息可以很快地以一种简单、可用的格式获得,信息提供者之间也易于互操作。XML一推出就被广泛地采用,并且得到越来越多的数据库及软件开发商的支持。总体讲来,XML具有自描述性、独立于平台和应用、半结构化、机器可处理的、可扩展性和广泛的支持等特点。因此,XML可被广泛应用于电子商务、不同数据源的集成、数据的多样显示等各个方面。XML描述了一个用来定义标记集的方法用于规定一个标记集,填入文本内容后,这些标记和纯文本一起构成了一个XML文档。一个良好的XML文档必须满足以下几条规则:(1)有一致良好定义的结构(2)属性需用引号引起来:(3)空白区域不能忽略:(4)每个开始标签必须要有一个与之对应的结束标签:(5)有且只有一个根元素包含其他所有的结点:(6)元素不能交叉重叠但可以包含:(7)注释和处理指令不能出现在标签中:(8)大小写敏感:(9)关键词“D0CTYPE”、“ELEMENT”、“ATTRIBUTE”和“ENTITY”要大写。为了说明特定的语法规则,XMLDTD(DocumentTypeDefination)采用了一系列正则式。语法分析器(或称解析器)将这些正则式与XML文件内部的数据模式相匹配,以判别文件是否是有效。一个DTD描述了标记语言的语法和词汇表,定义了文件的整体结构以及文件的语法。在Internet中,一个最重要的问题是如何实现数据的交互,即客户端和服务器端双向数据交流。当前所面对的是一个物理上分散的、异源、异构的数据环境,能方便地从这些数据中取得所需要的信息极为重要。XML满足这一要求,它可以将各种类型的数据转换成XML文档,然后对XML文档进行处理,之后,再将XML数据转换为某种方式存储的数据。XML的数据源多种多样,但主要分为三种:第一种为本身是纯文本的XML文档、TXT文件、DAT文件等第二种来自于数据库,如关系数据库、对象数据库等:第三种是其它的带有一定格式的应用数据,如邮件、图表、清单等。针对不同的数据源可以采用不同的技术进行转换。纯文本文档是最基本也是最简单的,它将数据存储于文本文件中,可以直接方便地读取数据。另外,XML文档也可以加上CSS、XSL等样式信息在浏览器中显示,或者通过DOM、SAX编程接口同其它应用相关联。第二种来源主要利用现有的比较成功的数据库资源,是对第一种资源的扩展,可以利用数据库管理系统对数据进行管理,并用服务器编程语言对数据进行动态存取,来实现各种动态应用。第三种数据源的转换可以利用微软提出的基于OLEDB的解决方案,从数据源直接导出XML文档。 2 SOAP技术 SOAP(simple ObjectAcCess PrOtOCO1,简单对象访问协议)是由Microsoft、IBM等共同提出的规范,目的是实现大量异构程序和平台之间的互操作,从而使存在的应用程序能够被用户访问。W3C的SOAP规范主要由SOAP封装、SOAP编码规则、SOAPRPC表示及SOAP绑定四方面的内容组成:(1)SOAP封装(SOAPEnvelop):构造了一个整体的SOAP消息表示框架,可用于表示消息的内容是什么、谁发送的、谁应当接收并处理它,以及处理操作是可选的还是必须的。信封包含了S0AP消息头部(可选)和SOAP消息体(必须)。消息体部分总是用于最终接收的消息,头部可以确定执行中间处理的目标节点。附件、二进制数字及其他项目均可以附加到消息体上。(2)SOAP编码规则(SOAPEncodingRules):定义了一个数据编码机制,通过这样一个编码机制来定义应用程序中需要使用的数据类型,并可用于交换由这些应用程序定义的数据类型所衍生的实例。(3)S0AP RPC表示(S0AP RPcRepresentation):定义了一个用于表示远程过程调用和响应的约定与HTTP相似,RPC使用请求/响应模型交换信息。使用SOAP调用远程方法的主要工作就是构造SOAP消息。SOAP请求消息代表方法调用,被发送给远程服务器,5OAP响应消息代表调用结果,返回给方法的调用者。(4)SOAP绑定(sOAPBinding):定义了一个使用底层协议来完成在节点间交换SOAP消息的机制。SOAP消息的传输依靠底层的传输协议,与传输层的协议都能进行绑定。SOAP采用了已经广泛使用的两个协议:HTTP和XML。HTTP用于实现SOAP的RPC风格的传输,而XML是它的编码模式。SOAP通讯协议使用HTTP来发送x扎格式的消息。HTTP与RPC的协议很相似,它简单、配置广泛,并且对防火墙比其它协议更容易发挥作用。HTTP请求一般由Web服务器来处理,但越来越多的应用服务器产品正在支持HTTP XML作为一个更好的网络数据表达方式,SOAP把XML的使用代码转化为请求/响应参数编码模式,并用HTTP作传输。具体的讲,一个SOAP方法可以简单地看作遵循SOAP编码规则的HTTP请求和响应。一个SOAP终端则可以看作一个基于HTTP的URL,它用来识别方法调用的目标。SOAP不需要将具体的对象绑定到一个给定的终端,而是由具体实现程序来决定怎样把对象终端标识符映像到服务器端的对象。 3 WSDL与UDDI技术 WSDL(WebServicesDescriptionLanguage,web服务描述语言)基于Ⅺ旺,将Web服务描述为一组对消息进行操作的服务访问点它抽象描述了操作和消息,并绑定到一个具体的网络协议和消息格式,定义了具体实施的服务访问点。WSDL包含服务接口定义和服务实现定义,服务接口是Web服务的抽象定义,包括类型、消息和端口类型等。服务实现定义描述了服务提供者如何实现特定的服务接口,包括服务定义和端口定义几乎所有在因特网上的Web服务都配有相关的WSDL文档,其中列举了该服务的功能,说明了服务在Web上的位置,并提供了使用它的命令。WSDL文档定义了Web服务功能发送和接收的消息种类,并规定了调用程序必须提供给Web服务的数据,以便该服务能够执行其任务。WSDL文档还提供了一些特定的技术信息,告诉应用程序如何通过HTTP或其他通信协议与Web服务进行连接和通信。用户想使用服务提供者所提供的服务,必须首先找到这个服务。UDDI(UniversalDescrip—ti012DiseoveryIntegration,统一描述发现集成)提供了一种、查找服务的方法,使得服务请求者可以在Internet巨大的信息空间中快速、方便地发现要调用的服务,并完成服务间的集成。UDDI是一个基于SOAP协议的、为Web服务提供信息注册中心的实现标准。同时也包含一组提供Web服务注册、发现和调用的访问协议。UDDI通过XML格式的目录条目将Web服务注册在UDDI中心的公共注册表内供其它用户查询和使用。UDDI目录条目包括三个部分:白页、黄页和绿页。白页提供一般信息,即Web服务的URL和提供者的名称、地址、联系方式等基本信息:黄页提供基于标准分类法的相关产业、产品或提供服务类型以及地域等的分类信息:绿页提供技术信息,它详细介绍了访问服务的接口,以便用户能够编写应用程序以使用Web服务,这是发现潜在Web服务的关键。同时,UDDI提供了基于XML的轻量级的数据描述和存储方式,服务的定义是通过一个称为类型模型的UDDI文档来完成的。UDDI本身就是一个Web服务,它通过一组基于SOAP的UDDI的API函数进行访问。其中查询API用来查询定位商业实体、服务、绑定等信息。API被用来在注册中心或者取消服务。 计算机网络论文:高职院校《计算机网络基础》课程教学研究 论文关键词:计算机网络基础 高职院校 教学质量 课程特点 教学问题 论文摘要:该文结合高职院校的特点,首先分析了目前《计算机网络基础》课程的特点及教学中存在的问题,提出了一些提高高职院校《计算机网络基础》课程教学质量的措施与方法。 1概述 为了适应计算机科学技术发展的需要,也为了适合信息社会的需要,我国高校的计算机专业都开设了《计算机网络基础》这门课程,以培养综合型人才。而根据高职院校的培养目标,在《计算机网络基础》课程教学方面不可能照搬本科院校的教学内容及模式。高职院校的《计算机网络基础》课程除了要求学生掌握一些计算机网络的基础知识和基本技能外,还需要注重培养学生的实践能力,以及根据专业知识熟练应用计算机网络的能力。那么如何对高职院校的学生因材施教呢? 2计算机网络课程的特点 《计算机网络基础》是计算机专业的专业基础课程。该课程具有概念复杂、理论和实践性强、技术更新迅速等特点。计算机网络是结合了计算机与通信两大技术的一门综合学科,涉及到两种技术的大量概念。同时该课程是一门实践性很强的学科。计算机网络从诞生至今已历经四代。随着网络社会的到来,计算机网络更成为我们生活的一部分。计算机网络技术是当今信息技术中发展最为迅速的技术之一.也是计算机应用中最活跃的领域。 3现行教学中存在的问题 3.1教与学之间缺乏良性互动。 激发学生学习的自觉性与积极性,是教学取得成功,使学生从被动接受知识变为主动探求知识的关键,师生间能否形成良性互动对学好这门课也很重要。目前,很多学校《计算机网络基础》课程采用传统的单一教学方式,师生间缺乏良性互动,不能较好的激发学生的学习兴趣。 3.2实验条件不充分 《计算机网络基础》作为一门实践性很强的课程,这就要求有专门的计算机网络实验室。《计算机网络基础》里面的许多知识点诸如路由协议,IP地址的配置等,没有经过亲自动手,很难掌握。而对于计算机网络的安全性、局域网的设置,服务器的调整、设备的配置等很多实验如果没有亲身实践,也根本无法完全掌握。 3.3理论与实践不能统一, 现在很多学生在学完《计算机网络基础》课程后仅仅知道OSI的七层模型和TCPdP协议,对于现实生活中是如何实现的就一无所知,无法将所学的知识用于解决实际问题。更有一些学生学完该课程之后连最子网掩码的设置都不知道,就更别谈网络设备的设置和进行网络管理了。 3.4教材编写中不合理处较多 目前,这门课程最经典的教材是谢希仁写的《计算机网络基础》,但那是本科院校适用的教材。我们高职院校所用的教材,理论知识太多,图太少,使得许多理论知识不能完美地解释。象路由协议那一节,仅有理论描述,对RIP、OSPF、BGP三个协议,没有详细地阐述其工作过程,这就不能让学生很好地掌握。还有象TCP的三次握手那一节,三次握手中出现了SYN,ACK等术语,但前面并没有对其详细说明,这就让学生莫名其妙了。 4课程改革目标与思路 4.1多元化教学与传统教学相结合。以最大限度激发学生的学习兴趣 在计算机网络课程的教学中可以采用以下的教学法:①多媒体教学方法。利用多媒体课件将很多难以理解的知识点以直观形象的方式演示出来。用PowerPoint等课件将知识点制作成动画,可大大提高课堂效率。②类比教学方法。用实际应用和生活中人们熟悉的事物与计算机网络中的概念、基础理论进行类比,帮助学生直观、形象化地理解和掌握计算机网络理论知识,激发学生的学习兴趣。③引导学生去公司参加各种实践活动、参加网络相关产品会、技术讲座等,增进学生对市场的了解,并扩大学生的知识面。 4.2精选课程教学内容。优化课程内容体系 简化OSI参考模型的内容,扩充事实标准TCPlfP的内容。伴随着Internet的发展,TCP, P已成为事实上的标准,其协议应用广泛,但它的参考模型的研究却很薄弱。因此,为了保证计算机网络教学的科学性与系统性,我们在教学中采纳Andrew·S·Tanenbaum建议的一种层次参考模型,它吸取了OSI参考模型与TCP/IP参考模型二者的优点,是一种折中的方案,自上而下包括5层.即应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。针对该课程理论性强的特点.在用多媒体上课时多增加了许多图片以详细说明。在讲IP数据报的路由选择那一节时,书上只有文字描述,本人讲解时就增加了如图1的例子。 根据这幅图讲解,学生很快就理解了IP数据报的路由选择过程。在讲TCP的三次握手时,我先对TCP提出报文作了详细讲解。特别对发送序号、接收序号ACK、SYN、FIN都作一一讲解。然后再讲TCP三次握手时,学生都听明白了。 4.3增加学生动手机会 增加实践课程,既能把理论知识与实践相结合,也能培养学生的动手能力。实践教学的目的是优化学生的素质结构、能力结构和知识结构,培养学生获取知识、应用知识和创新知识的能力。对于应用性和实践性很强的计算机网络课程,实践教学环节显得尤为重要。我们在实践课中专门安排了一节课让学生做RJ一45接头。事后证明,这节课很有意义。它不仅让学生们都参与进来,还让他们学到了实用技能。有几个同学实验课完后,马上回去把自己损坏的RJ一45接头换好了。这就大大激发他们的学习兴趣。 5结论 目前,计算机网络技术已成为人类社会生活的基础支撑技术之一。社会信息化的迅速发展,要求我们切实提高高职院校《计算机网络基础》课程的教学质量。该课程内容多、综合性强、时效性强,因而教学难度也较大,需要我们不断去探索、尝试、完善、改进,适应时代需求,以培养更多更好的相关行业高素质人材。 计算机网络论文:论计算机网络数据交换技术的发展 [论文关键词]数据交换 电路交换 报文交换、分组交换 综合业务数字交换 [论文摘要]本论文讨论计算机网络数据交换技术的发展历程,阐述数据交换每个发展阶段的技术特点。着重对分组交换技术进行分析论述。 交换设备是人类信息交互中的重要实施,在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术,以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换,交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求,也将大大地推动异步传输技术(ATM)和同步数字系列技术(SDH)及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。 从交换技术的发展历史看,数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。 一、电路交换 自1876年美国贝尔发明电话以来,随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展,电路交换技术从最初的人工接续方式,经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革,当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。 随着电子技术,尤其是半导体技术的迅速发展,人们在交换机内引入电子技术,这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术,话路部分仍采用机械接点,出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后,才开始了全电子交换机的迅速发展。 1 9 4 6年第一台电子计算机的诞生,对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期,脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中,对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与P C M技术的迅速发展和广泛应用,于是产生了将P C M信息直接交换的思想,各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统,标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换,非常适合信息数字化应用,除应用于普通电话通信以外,并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机,可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。 二、报文交换 报文交换方式的数据传输单位是报文,报文就是站点一次性要发送的数据块,其长度不限且可变。当一个站要发送报文时,它将一个目的地址附加到报文上,网络节点根据报文上的目的地址信息,把报文发送到下一个节点,一直逐个节点地转送到目的节点。 每个节点在收到整个报文并检查无误后,就暂存这个报文,然后利用路由信息找出下一个节点的地址,再把整个报文传送给下一个节点。因此,端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间,等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。 三、分组交换 分组交换是交换技术发展的重要成果,代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用,与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发,从而导致掉队现象的发生。因此,分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式.分组网络包含3个功能面,分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发,因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X.25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP/IP网络。 分组交换网有两种主要的形式:面向连接和无连接。对于分组交换技术来说,面向连接的网络与电路交换类似,也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源;但由于它采用统计复用,所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来,已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X.2 5网络,但由于它协议复杂,速度有限,逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X.2 5的改进版本,它简化了协议以提高处理效率。 计算机领域的一个侧重点是局域网,即小范围、小规模的网络,用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。 在2 0世纪9 0年代中后期,因特网获得较大发展,规模持续扩大,对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对I P分组进行转发时路由表的查找比较复杂,转发速度受到很大限制。前面指出,面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找,速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点,提出将核心网络改为使用类似于A T M的交换机,而只在边缘网络使用路由器的I P交换技术,最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而,在随后的几年中,提出了多种实用的高速路由查找方法,使其不再成为瓶颈。此时,MPLS最大的优点就是流量工程(Tramc En小needng)能力,即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作,MPLS技术并没有被广泛使用。 四、综合业务数字交换 综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络,适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。A T M是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组,并使用空闲信元来填充信道,从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道,因而流量控制和差错控制便可移到用户终端,网络只负责信息的交换和传送,从而使传输时延减小。所以A T M适用于高速数据交换业务。 随着通信技术和通信业务需求的发展,迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务,又要容纳实时性的电话和电视信号业务,还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求,提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下,传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性,以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此,在研究新的传送模式时需要找出两全的办法,既能达到网络资源的充分利用,又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。 A T M是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前,数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源,提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力,而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。 与此同时,人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据,已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特/秒增加到几兆比特/秒。这样,节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。A T M对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式,更能适应现代的这种环境。 A T M方式中,采用了分组交换中的虚电路形式,同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源,网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说,A T M方式既兼顾了网络运营效率,又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。 五、计算机网络数据交换技术发展的展望 近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构,并且随着信息社会的到来,人们的日常生活、学习工作已经离不开网络,这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长,并且对网络也提出了更高的要求,不仅要提供话音、数据、视频业务,也要同时支持实时多媒体流的传送,并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性,并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台,能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。 下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现,可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务,实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路,使人类能在任何时间和地点,以一种可以接受的费用和质量,安全的享受多种方式的信息应用”的目标。 计算机网络论文:试论计算机网络环境中大学英语教学方式的探索 【论文关键词】计算机网络环境 教学模式 学生自主学习 【论文摘要】本文探讨了大学英语教学中计算机网络环境下的学生自主学习教学模式与传统地英语教学模式的不同,新模式下教师与学生在课堂中的作用,同时指出了网络自主学习教学模式的的方法和重要意义。 教育部《大学英语课程要求(试行)》明确指出大学英语是以英语语言知识与应用技能,学习策略和跨文化交际为主要内容,以外语教学理论为指导,并集多种教学模式和教学手段为一体的教学体系。建构主义理论认为,学习者的知识是在一定的社会文化环境下,通过他人(教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料和周围环境,经过意义构建获得的。学习者获得知识的多少学习者根据自身经验在一定的情境中构建知识的意义和能力,而不是取决于学习者记忆教师讲授课程的能力。 一、基于计算机网络的大学英语教学中学生自主学习的模式与传统教学模式的不同 教学模式是在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的,为完成特定的教学目标和内容,围绕某一主题形成的比较稳定且简明的教学结构理论框架及其具体可操作的教学活动方式,通常是两种以上方法策略的组合运用。教学模式是教学理论与教学实践的桥梁,既是教学理论的应用,对教学实践起直接指导作用,又是教学实践的理论化、简约化概括,可以丰富和发展教学理论。传统英语课堂教学模式以及一些独到的方法和教学经验至今仍有很大的潜力,我们在教学中应该继承和发扬。但是由于在这种模式下,教师是整个教学过程的主宰,忽略了对学生交际能力的培养,学生学了几十年英语还不能把英语作为工具进行交流。相比之下, 基于计算机和课堂的多媒体教学模式有很多优势。现代建构主义的基本假设是:①认识并非是主体对于客观存在的简单的、被动的反映,而是一个主动的、不断深化的建构过程,即所有知识意义都是通过内在表征过程主动建构出来;②在知识意义建构过程中,主体已有的知识、经验(包括社会文化)有着特别重要的作用,即所有知识意义是随着学习环境的变化而处于不断发展之中。可见,建构主义学习理论认为学习是学生自己建构知识的过程,学习不是被动接收信息刺激,而是主动的参与所给信息的认识与理解,积极建构意义。它强调了学习环境的重要性和以学习者为中心的重要性。基于计算机的网络自主学习模式是以建构主义学习理论为指导,要求学生自主安排学习时间,使用指定的网络多媒体课件,选择适合自己的学习材料并制定自己的学习计划,有定期评测,有教师在教室巡视并及时解答学生问题的学习。 二、学生自主学习模式下教师与学生在课堂中的作用 传统大学英语教学模式中,教师无疑是课堂的真正主宰,是整个课程的主导和主体,教师利用教材和板书等方式传授英语知识,最大限度地发挥“教师控制”的作用,侧重于教,通过这种方式力求达到最佳的教学效果。因此,在传统的英语教学模式中,教师是裁判员,也是主要参与者,制定规则并且参与规则。基于计算机课堂的大学英语多媒体教学模式下,教师必须对自己的角色进行重新的认识和调整,应不断更新观念,更新知识。随着学生的角色转为教学活动的主体,教师也应完成角色的转换或变换。在新的教学模式下,教师要成为:需求分析者、课程制定者、教材编写者、课件制作者、顾问、辅导者、教学组织者、教学研究者,教师要善于在不同的教学活动中及时调整自己的角色。教师要习惯并逐步接受这样一种新教学模式理念的转变,不仅要成为学生的课堂问题的解答者,也要成为学生自主学习的引导者。 三、计算机网络环境中的学生自主学习教学模式的重要意义 1.过网络技术、多媒体技术主动掌握自主学习、积极学习的科学方法 很多年来,大部分高校计算机(演示型)辅助教学的推广应用无疑为提高课堂教学效率,促进教师教育观念的转变起了一定的作用,但传统的计算机辅助教育毕竟是遵循了行为主义的理论模式,注重于学习指导,解决教学重难点练习等,其基本特点是以教师为中心呈现教学内容,学生被动或机械练习,个性化、因材施教的效果不够理想,而计算机网络环境教学,是教师指导下的学生建构学习,是基于多媒体技术的网络技术下的新的学习理论,这种理论是将学生看成是知识学习的主动建构者,外界信息环境经过教师的组织、引导,学生主动建构,转变成为自身的知识,也是发挥教学活动中教师、学生、媒体、教学内容四要素中教师学生这两个决定性的作用,形成优化课堂教学模式和结构,共同作用于教学过程,产生协调作用。这种开放性、创新性的教育思想和模式,有利于克服传统教学模式的弊端和痼疾。 2.计算机网络的无限扩展性能够增强学生的知识面,扩展思维 随着中国教育信息化技术的不断发展,网络的功能也逐渐地渗透到教学方面。有了互联网,学生利用多媒体计算机进行的学习就不再是“人—机”之间的单机学习,而是可以通过网络在一个虚拟的集体中学习,这种集体不限于一个班级、一个学校或者某一个区域,它可以是一个国家,甚至全球范围的集体。 3. 学生自主学习模式能够重新定位教师和学生在课堂中的作用 传统教学模式中教师始终处于主体地位,学生处于相对被动的地位,计算机网络环境中的教学模式能够使教师及时转变自身定位,从主体转变为引导者和领路人,使学生从被动接收者转变为主动适应者、积极践行者。 计算机网络论文:浅析基于计算机网络多媒体模式的研究生英语教学 论文关键词:研究生英语 教学改革 多媒体教学模式 学习者自主 论文摘要:分析目前的研究生英语教学面临的学生英语水平参差不齐、师生比例失调、教学方法陈旧及效率不高等现状,探讨基于计算机网络的多媒体教学模式的优势,认为该模式可在诸多方面解决研究生教学改革中遇到的问题。 一、引言 1992年11月,教育部颁布了《非英语专业研究生英语教学大纲》,为非英语专业研究生(以下简称研究生)的英语教学改革确立了目标。近20年来,研究生英语教学在质与量方面都发生了很大的变化,成绩不可否定。然而,信息时代的到来和全球化进程的加速,使中国社会对高端人才外语能力的要求不断提高,而研究生英语教学改革的步伐却相对迟缓。如何适应国际化大趋势和国家经济发展对人才培养的需要,是研究生外语教学必须认真探讨和着力解决的问题。本文将立足现实,对研究生英语教学的现状和存在的问题进行分析,探讨借助多媒体教学促进研究生英语教学改革之道。 二、研究生英语教学现状 研究生英语是我国目前统招研究生教育中的一门必修课,在培养我国高端复合型人才的外语能力方面具有举足轻重的作用。由于是必修,这门课程要面向几乎所有专业和学科的研究生,受众面广。按照大纲的规定,该课程的教学总时数为144一216学时,课时比大。无论从社会对人才需求,还是从硕士生追求自我提升的角度,人们对这门课程都抱有很高的期望值。1999年我国实行“科教兴国”战略,高等学校开始大规模扩招。研究生的招生人数也从1998年的7. 2万扩大到2010年的46.5万。这意味着,在为越来越多的人提供接受更高层次教育机会的同时,也给高等学校的师资、设备、教学管理等诸多方面带来了前所未有的压力,问题与矛盾随之出现。 研究生招生人数的扩张使生源结构趋于多样化。研究生来源不仅仅是应届本科毕业生,也有相当数量的往届生和来自社会的其他教育背景的学生。尽管他们都经历了研究生英语的人学考试,并达到了各校不同的录取分数线,但其英语程度差距仍然很大。以辽宁师范大学2010级研究生为例,入学时已经通过大学英语六级考试的人数约为22%,通过大学英语四级考试的人数约为76%而剩下的2%的学生甚至还没有获得大学英语四级证书。研究生人数的骤增,使有限的师资力量捉襟见肘,师生比例严重失调(辽宁师范大学2010年师生比为1:167)。庞大的英语教学班型和学生参差不齐的英语水平,使教学中“众口难调”的矛盾日益突出。原本针对全体硕士生学习“共性”制订的教学计划和教学模式愈来愈难以满足众多学习者的学习特点和个性化诉求。在教学管理上,对研究生教学的关注度明显低于本科生教学,教学环境建设投人和提供相对不足,“重本轻研”倾向普遍存在。成绩管理制度弹性大,变数多。沿用了长达18年而未作修订的《非英语专业研究生英语教学大纲》也因其无法适应时代的要求而遭垢病。改革英语教学标准、手段和方法,推进基于计算机网络平台和多媒体教育技术的个性化英语教学,提高研究生的英语综合使用能力的呼声日益强烈。 三、利用多媒体网络解决研究生英语教学困境 多媒体网络教学是在20世纪90年代随着计算机技术的发展和因特网的普及而出现的一种现代化的教育技术。这一技术集文字、声音、图形、动画、记忆储存和逻辑推演等多种媒体信息于一体,运用在教学上,其强大的交互性功能可以为学习者提供生动丰富的可选择的资源,从而满足不同学习者个性化学习的需求。多媒体技术不仅突破了传统课堂的时空和内容的局限性,使教师和学生的交流与沟通变得更加方便和顺畅,同时也使教师和学生能够可以即时评估教与学的效果,调整教学计划和重点。 建构主义理论认为,学习者的学习过程不是知识由教师向学生的传递,而是学习者建构自己的知识结构的过程;在这一过程中,学习者不是信息的被动接受者,而是在主动改造和重组原有经验的基础上建构新信息的意义,这种建构不可能由他人代替,而必须由学习者本人来完成;学习者获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的能力。传统的英语教学“以教师为中心”,教师作为知识的传授者主导着语言教学的始终。这种模式强调单向的知识灌输,而忽视学习者的主体地位和主动参与。这种教学模式背离了教育“以人为本”的理念和语言学习的基本规律,压抑了学习者个性的发展和自主学习的能动性。 基于计算机网络的多媒体教学可以在强大的技术支持下把学习环境、学习内容及活动设计得更加人性和科学,可以使学习者在明确学习目标和课程要求的前提下,以“人机对话”的方式进行自主的探究式学习,这就使在传统课堂中只是知识的被动接受者的学生变成了学习的中心和主导者,他们可以利用网络上海量的信息资源和多媒体教学平台提供的语言材料对教材的内容加以扩充、强化、解析、释义和操练,从而更好地掌握、操练和应用所学的知识。 多媒体教学的另一个优势还在于,它能够满足学习者个性化的学习诉求。如前所述,研究生生源结构复杂,人学英语水平差异大,学习英语的目的不尽相同。想要通过一名教师、一个课堂、一本教材、一种模式解决所有人的需求是根本不可能的。而计算机网络支撑的多媒体教学平台以其资料的丰富性和使用的便捷性为学生提供了不同体裁和题材、不同难易程度的学习资料。每一位学习者都可以根据自己的实际情况选择适宜的材料进行有针对性的学习,这既满足了学生个性化学习的需要,也解决了传统教学“众口难调”的问题。 在教学过程中,一套“全面、客观、科学、准确的评估体系对于实现课程目标至关重要。它既是教师获取教学反馈信息、改进教学管理、保证教学质量的重要依据,又是学生调整学习策略、改进学习方法、提高学习效率的有效手段。”在建构主义理论框架下开发建立的多媒体教学体系中嵌人形成性评估的功能,是多媒体教学的又一优势。所谓“形成性评估”是指在教学过程中对信息的收集、整合和解释的过程,以此来促进学习和教学。或者说是在教学过程中为了获得有关教学的反馈信息,改进教学,使学生对所学知识达到掌握程度所进行的系统性评估,即为了促进学生掌握尚未掌握的内容进行的评价。形成性评估体系弥补了传统教学沿用多年的终结性评价体系,即不仅仅靠一次期末课程考试来判断教学效果,而是对课程教学的各个环节进行全程性监控和评估,使评估的结果更科学、更精确、更有信度和效度。利用计算机技术对网上教学和网上自学过程进行实时、动态的监控、观察、评估和管理,对教师学生的工作学习绩效提供快速的反馈信息,帮助教师、学生及时发现和弥补知识传授获取过程中的不足和盲点,调整教学方案或学习计划,这样的评估在传统课堂上是根本无法实现的。 环境决定角色的变化。在多媒体教学平台上,教师和学生都需要对自己的角色作出调整,教师不再是课堂的中心,不再仅仅是知识的传授者,而是教学活动的设计者、研究者、推动者、合作者、辅导者和监督者;学生也不再是知识的被动接受者,而是自主的知识追求者、建构者及自我学习的管理者和评估者。在这种新型的教学环境下,教师的主导和学生的主体地位互为促进,从而保证教学目标的顺利实现。 四、结语 《非英语专业研究生英语教学大纲》指出:“硕士生英语教学应当提倡从实际出发,博采众长,讲究实效,并在加强理论研究和不断实践总结的基础上,努力探索和建立适合我国国情的硕士生英语教学体系。”相信基于计算机网络平台的多媒体教学模式,可以从诸多方面解决研究生英语教学的难题,在“探索和建立适合我国国情的硕士生英语教学体系”中发挥重要的辅助作用。 计算机网络论文:浅谈计算机网络安全中数据加密技术应用探讨 论文关键词:网络安全计算机 数据加密 论文摘要:随着计算机的飞速发展,网络也在不断的发展。相对应的各种攻击网络的手段也随之产生,网络安全已经成为现在人类网络生活的重要要求。 保证网络安全的最主要的方法之一是数据加密,它在计算机网络安全中的应用大大提高了网络信息传输的安全性。 计算机网络信息传输已经成为人类传输信息的主要手段之一,网络信息传输缩小了时间空间的距离,这种方便的传输方式无疑成为人类最依赖的方式,而网络安全受到的威胁却越来越大,各种病毒层出不穷,这对于网络用户来说造成了极大的安全隐患。病毒及木马的侵入,不仅影响用户的正常工作,还会造成很大程度的经济损失。数据加密方法则可以有效的保障网络信息进行安全的传输,下面就对这种方式的应用进行讨论。 一、网络安全受到威胁的主要因素 ㈠计算机操作系统存在隐患 计算机的操作系统是整个电脑的支撑软件,它为电脑中所有程序的运行提供了环境。所以,一旦操作系统存在隐患,网络入侵者能够获得用户口令,进而操作更个计算机的操作系统,获取计算机各个程序中残留的用户信息;如果系统掌管内存,CPU的程序有漏洞,那么网络入侵者就可以利用这些漏洞把计算机或者服务器弄瘫痪;如果系统在网络上传文件、加载和安装程序的地方出现漏洞的话,网络入侵者就能够利用间谍程序对用户的传输过程、使用过程进行监视,这些隐患出现的原因就是因为利用了不安全的程序,所以尽量避免使用不了解的软件。除此之外,系统还有守护进程的程序环节、远程调用功能、后门和漏洞问题,这些都是网络入侵者可以利用的薄弱环节。 (二)网络中存在的不完全隐患 网络允许用户自由和获取各类信息,故而网络面临的威胁也是多方面的。可以是传输线的攻击,也可以使网络协议的攻击,以及对计算机软件的硬件实施攻击。其中协议的不安全性因素最为关键,计算机协议主要包括:TCP/IP协议、FTP、NFS等协议,这些协议中如果存在漏洞网络入侵者就能够根据这些漏洞对用户名进行搜索,可以猜测到机器密码口令,对计算机防火墙进行攻击。 ㈢数据库管理系统的不安全隐患 数据库管理系统也具有先天缺陷的一方面,他是基于分级管理的理念而建立,所以,数据库的不安全就会泄漏我们上网看到的所有信息,在网上存储的信息,通过这些用户的帐号,密码都会被泄漏,这样对用户的财产、隐私安全都会造成很大的威胁。 二、计算机数据加密技术的应用 ㈠数据加密 数据加密就是按照确定的密码算法把敏感的明文数据变换成难以识别的密文数据,通过使用不同的密钥,可用同一加密算法把同一明文加密成不同的密文,来实现数据的保护。数据加密的主要方式有三种:链路加密、节点加密、端到端加密。“网上银行”的兴起,使得银行系统的安全问题显得至关重要,安全隐患不得不令人担优,数据加密系统作为一种新一级别的安全措施脱颖而出。各大银行中都采取了数据加密技术与网络交换设备联动。即指交换机或防火墙在运行的过程中,将各种数据流的信息上报给安全设备,数字加密系统可根据上报信息和数据流内容进行检测,在发现网络安全事件的时候,进行有针对性的动作,并将这些对安全事件反应的动作发送到交换机或防火墙上,由交换机或防火墙来实现精确端口的关闭和断开,这样就可以使数据库得到及时充分有效的保护。 (二)密钥密码技术的应用 密钥是对于数据的加密和解密,分为私人密钥和公用密钥。私人密钥是指加密和解密使用相同的密钥,安全性相对较高,因为这种密钥是双方认可。 可是这种密钥也存在缺陷,那就是当由于目的不同所需要不同密钥的时候就会出现麻烦和错误状况,这个时候,公用密钥就能发挥作用。这样一一来传输者可以对所要传输的信息进行公用密钥进行加密,接收方接到文件时用私人密钥解密,这样就避免了传输方要用很多私人密钥的麻烦,也避免私人密钥的泄漏。例如用信用卡购物时,通常情况下商店终端的解密密钥可解开并读取以加密数据形式存储在信用卡中的个人信息。终端将读取的信息传送到发行信用卡的公司认证顾客信息。这种情况下,店铺的终端会留下个人信息的记录,有可能造成个人信息泄露。所以很多人会担心自己的信用卡号被人盗用。密钥密码技术,要求用两个密钥解读加密数据,这两个解密密钥分别掌握在商店和信用卡公司手中。店铺终端密钥读取的信息只够确认持卡人是否是某家信用卡公司的会员,而不能读取其他个人资料。信用卡公司的解密密钥能解开所有信息,进而确认持卡人是否具有使用这张信用卡的权限,提高了信用卡交易的安全性。 ㈢数字签名认证技术的应用 认证技术能够保障网络安全,它可以有效的核实用户身份信息,认证技术中比较常用的是数字签名技术。它建立在加密技术的基础上,是对加密解密计算方式来进行核实。在这个认证技术中被最多应用的是私人密钥的数字签名以及公用密钥的数字签名。私人密钥的数字签名是双方认可的认证方式,如上文所述,双方运用相同的密钥进行加密和解密,但是由于双方都知道密钥,就存在着篡改信息的可能性,因此这种认证方式还要引入第三方的控制。而公用密钥就不用这么麻烦,由于不同的计算法则,加密密钥完全可以公开,而接收者只要保存解密密码就可以得到信息。例如在国内税务行业中,网上办理税务业务越来越受到认可。数字签名安全认证系统就成为了网上保税业务的安全门卫,为税务办理系统提供了安全性保障。 三、常用的数据加密工具的运用 随着人们对计算机网络安全的依赖,相关的数据加密工具也应运而生,下面就举出一些最为常用的工具,以供参考。 硬件加密工具:这种工具是在计算机并行口或者USB接口的加密工具,它可以对软件和数据进行加密,很有效的保护了用户的隐私和信息,对用户的知识产权进行了保护。 光盘加密工具:它是通过对镜像文件进行可视化的修改,隐藏光盘镜像文件,把一般文件放大,把普通目录改为文件目录,从而保护光盘中的机密文件和隐私信息,方便快捷的制作自己的加密光盘,简单易学,安全性也高。 压缩包解压密码:对于打文件的传输,我们往往会用到压缩包,ZIP和RAR是我们最常使用的两种压缩包,这两个压缩包软件都具有设置解压密码的功能,就是说在解压的时候要有密码才能获取压缩包内的信息内容,这样在双方传输的重要信息的时候,就避免了第三方窃取信息的可能性。 有加密工具就会产生解密工具,当自己设置的密码遗忘的时候,这些工具会有很大的帮助,当然这些工具也是泄漏信息的隐患。所以数据信息的安全就如同战争,知己知彼才能久立不败之地。解密软件也有很多种,例如针对以上三种就有相应的关盘解密工具,光盘密码破解器,和ZIP--KEY等工具,我们不仅要知道和应用这些软件,也要防御不法分子运用这些软件破解密码。 四、结束语 随着经济的发展、社会的发展、网络的普及化、信息时代的更新迅速,网络中恶意的攻击,流氓软件木马软件的横行,使得网络安全被高度重视。然而只注重防护体系是不行的,操作系统技术再提高,也还是会被漏洞破坏;防火墙技术再高,也会有黑客攻破。病毒防范技术再高,也是建立在经验的基础上,免不了被新生病毒侵害,所以,在完善的防护体系的建立下,还要注重网络安全应用的管理,只有管理的技术并用才能有效的保护用户的信息安全。总而言之,对于网络不断发展,我们要总结以往教训,吸取经验,取长补短,才能更好的保护信息安全。 计算机网络论文:浅析计算机网络辅助教学 【论文关键词】:计算机;网络辅助教学;教学实践 【论文摘要】:文章针对计算机公共课程的教学特点,探讨了网络辅助教学的优势,以及对计算机教学提出的新要求,在此基础上,分析了目前国内教学平台设计中存在的问题,并针对这些问题提出了计算机辅助教学平台的设计目标,以期对教学实践有所裨益。 前言 计算机课程是实践性很强的课程,必须十分重视实践环节。传统的教学模式下,学生在上机练习时往往带有很大的盲目性,许多学生上机根本不知做什么,大量的上机时间都浪费了;学生的上机情况无法及时反馈给教师,教师也无法及时提供给学生相关学习资源;学生学习的主动性不强,学习效率低下。很多非计算机专业的学生不能把从课堂上学到的理论知识应用到自己的专业中,不能处理就业后面临的许多技术问题,造成学生对学习和未来充满迷茫。因此,让学生在实训中学到技能,这才是非计算机专业教学中要解决的问题。 一、教学平台的优势 作为课堂教学的一种重要补充形式,网络辅助教学的优势主要有: (1) 丰富的学习资源 教学平台能够提供大量的、丰富的课堂所不能够提供的学习资源,学生可以借助网络获得最新的知识,凭借电子邮件和论坛与他人进行沟通,探讨和解决学习中的问题。网络所提供的各种形式的资源能够创设一种类似真实的环境,促进学生在其中进行积极的探索,进行知识的主动学习和建构。在学习资源丰富的条件下,可以把知识"物化"为多种形态,满足学习活动的多种需要。 (2) 提供了灵活的学习模式 通过网络,能够给学生提供一个自主学习的环境,学生可以根据自身的特点和需要主动地、个性化地学习。网络上大容量、更新较快、动感的学习内容,改变了以往单调、信息有限、沉闷的学习模式,学生以求索和体验代替了被动学习。学生可以自行考试,模拟实验,使教学真正做到尊重学生的个性差异,因人施教,从而建立了一种综合性、创造性、灵活性的学习模式。 (3) 内容更新快 网络内容的更新速度是传统媒体所无法比拟的。通过网络,教师和学生能够及时地获得世界范围的信息和资源。在教学平台上,教师可以随时根据教学的情况更新内容,满足学生的需要。这种更新可以在任何时候进行,并且能够立刻反映出来,这是受时间限制的课堂教学所难以做到的。 (4) 形象、直观的交互环境 利用网络辅助教学,整个教学过程是一个师生交互的整体教学、学生间交互的分组教学、人机交互的个别教学的有机结合。 (5) 更好地实现教学设计策略 网络的各种特性还决定了其能够提供更多、更丰富的教学策略,使得教学更能够满足不同学生的需求,使原来不易实现的教学策略得以实现。在网络教学中,由于它能够提供丰富的资源、具有多媒体性、交互性等多种特性,使得在网络上采用多种教学形式、教学策略成为可能。 (6) 有利于对学生的辅导 通过网络,教师对学生的辅导已不再是仅仅批改书面作业,学生也不再为没时间找老师或找不到老师而发愁。E-mail和论坛可成为教师与学生之间的沟通渠道、成为教师对学生进行个别化辅导的有效方式,而这一切均不受地域和时间的限制,且快捷便利,从而对学生的辅导提供了便利条件。同时,也便于教师们对同类问题进行集中解答。 二、网络在辅助课堂教学中的不足 虽然网络在辅助课堂教学应用中具备了上述优势,但是它也是具备很多目前难以解决的不足之处,这些不足之处主要表现在以下几个方面: (1) 对教师的要求更高 信息时代要求教师会用计算机进行学生的档案与成绩管理、教学设计、教学设计方案的编写与管理,利用一些电子备课系统制作电子讲稿和多媒体课件,熟练使用多媒体教学平台进行教学,能用信息化方法与学生进行交互,以及利用计算机评阅学生的作业、考试。因此,设计和使用网络平台对教师提出了更高的要求,如果教师没有很好地掌握这些思想、方法,将影响网络平台使用的有效性。 (2) 信息要适量 平台虽然能够提供大量的丰富的信息,但如果设计不好,很容易造成信息泛滥、学习者迷航问题。因此,不要认为平台上提供的信息越多越好,界面越花哨越好。在设计网络平台时,应以激发学生的高级思维,促进深层的认知为主。 (3) 防止不良信息的传播 平台在给教育带来丰富信息资源的同时,也带来了一些负面影响。例如,网络上的色情、暴力等内容也可能以平台作为传播,从而损坏了学生的身心健康。这无疑对学校的教学形成了冲击,需要采取有力措施克服这些负面影响。 (4) 要增强平台的可靠性 由于网络环境的复杂性,网络常常会出现令人意想不到的错误,需要及时解决和不断地进行修改。 (5) 认识上的误区 多媒体和网络技术仅仅是教学的一个辅助工具,虽然能代替教师的一部分工作,但教师的主导作用仍不能忽视。多媒体和网络辅助教学手段并不能取代传统教学手段,只有多种教学手段并用,发挥各自特长,才能取得最佳的课堂教学效果。 三、目前国内教学平台设计中存在的问题 (1) 缺乏良好的设计 很多网站缺乏针对其教学内容、学生的特点以及网络媒体的特性,对内容的组织、表现方式进行深入的研究,只是把书木的知识按照原样拷贝到网页上,作为学生的学习内容。有的做得稍微好一些,在文字里面加入一些声音、图片、视频素材,并简单地加入网站的导航图、适当的跳转等。 (2) 交互性不强 很多教学服务平台的交互性很差,学生还停留在主要采用浏览的方式进行学习的阶段,不能实现实时提问、交流。 (3) 资源不够丰富 网络教学资源建设的目的是为使用者提供最丰富的、最易于操作使用的学习材料,从而使网络教学资源的使用者能更方便、更有效地达到"教"与"学"的目的。而国内的大部分网络辅助教学平台仅提供与本课程相关的内容,而很少提供关于国内外学科动态与发展的相关资源。 四、辅助教学平台设计应实现的目标 根据前面的分析,我们认为,网络教学平台的实现目标是要求学习者在平台的辅助作用下,进行更有益、有趣的学习,从而达到更好的学习效果。本平台应实现以下几个方面的目标: (1) 教育管理功能 可以实现学生管理、教师管理、教学资源管理、课程管理、论坛管理。 (2) 在线学习功能 在线学习功能是指平台支持的网上活动:学习知识、课后练习、学习、测试、答疑、同学之间交流和评价反馈功能。 (3) 记录的功能 记录用户登录的次数和时间,在线课堂次数、答疑次数、作业分数、在线测试分数等。 (4) 答疑功能 教师主要通过在线聊天实现同步答疑,通过留言板在线提问、论坛讨论区和E-mail实现异步答疑,同时将学生经常提出的问题进行整理,给予解答后放入"常见问题库"中供学生查询以实现自动答疑。 (5) 交流功能 包括教师和学生的交流、学生和学生的交流、实时文本交互功能。通过学习论坛,激发学生以提问、讨论的方式进行互助学习;教师可以通过在线论坛和学生交流,引导学生学习课程内容和网上学习资源;师生之间、生生之间及每个学习小组可进行文件交流。 (6) 激励功能 主要采用正面激励,就是充分肯定学生所取得的成绩,并通过赞许、表扬、激励对学生做出肯定的评价,从而有效调动学生的积极性、创造性、发挥其潜能。 结论 文章对网络辅助课堂教学的优点、缺点、目前国内辅助教学平台设计中存在的问题进行了较详细的调研。根据调研的结果,结合计算机公共基础课学科特点和非计算机专业学生的特点,应用多种教学理论、教学策略,提出计算机辅助教学平台的设计目标。
通讯专业论文:做专业发展型班主任,不做“保姆”和“通讯员” 摘 要:作为一名职业学校的班主任,必须从“保姆”、“通讯员”这样的角色中摆脱出来,向“专业发展型”转变。本文中,笔者结合实际,反思自身班主任工作中存在的问题,提出了自身从沟通交流能力、组织管理班级的技能、知识能力和科研工作多个方面向专业型班主任发展。 关键词:班主任 沟通能力 管理能力 知识能力 科研工作 2014年9月,怀着激动又忐忑的心情踏上教师这个工作岗位,从实习期一年的副班主任到现在的初任班主任,笔者自认为已经掌握了班主任的一些工作方法,认真执行学校要求的各项班务工作,信心满满的认为只要有热情,有一颗责任心的就能成为一个好班主任,但往往欲速则不达,带班过程中还是出现了不少问题,让自己陷入了“保姆”和“通讯员”这样的角色中,被动又缺乏独立性,这应该也是大多数适应期的班主任都会遇到的问题,班级大量的工作都是自己亲自动手去做,感觉自己成天忙得团团转,可是自身又成长了多少呢? 孔子曰:“其身正,不令而令;其身不正,虽令不从。”班主任就是学生的一面镜子,学生无时无刻不在对照着这面镜子学习做人。班华教授认为:作为一个班主任,应该有三方面的专业素质,第一是班主任的专业道德,第二是班主任的专业知识,第三是班主任的专业能力。这三大方面就是笔者需要不断完善的,结合自身在适应期的班主任工作,反思工作中存在的问题,思考如何自我突破,提高专业素养,使自己尽快走出适应期,向专业型发展。 1 沟通交流能力 存在问题:面对学生不改不良习惯、学生的改变与我们预期的效果差距很大、一直有学生忘记打扫教室卫生等重复性的问题,笔者都会抱怨:“我都讲了无数次,怎么就是不改”、“家长是不是把教育孩子的责任都丢给我们老师了”等。和学生谈完话后,经常会把自身的情绪搞得很糟糕。 自我反思:面对学生的出现的同一个问题,笔者是说了很多次,但每次说教的方式好像都一样,那对学生而言,是不是相当于只说了一次?抱怨家长不关心孩子,笔者也没有去了解家长的想法,没有多和家长沟通。 改进方法:(1)培养自己的语言能力,在班级宣布一些事情时,语言要鲜明、简练,主张什么,反对什么,泾渭分明;和个别学生谈话时,要用语言去触动学生心弦;开展主题班会时,语言要热情、诚恳、风趣;谈论一些现象时,语言要具有独到的见解,给人耳目一新的感觉,可以帮助学生明事。(2)增强处理人际关系的能力,要提高的是与学生家长的联系,班主任又是联系学校与家庭的纽带,争取增加家访次数,改进家长会的形式,可以考虑设置家庭联系卡等形式,及时了解学生在家表现状况,防止学校教育与家庭教育脱节。 2 组织、管理班级的技能 存在问题:十分在意学生的成绩,认为应该多花点时间在学习上,因此仅仅完成学校要求开展的班级工作;有的工作热情非常高,班级大量的工作或是自己亲自动手去做,做完又会感觉自己怎么成了保姆,什么都要管;没有开展一些教育活动,班级凝聚力欠佳。 自我反思:提高成绩和开展活动之间存在矛盾么?开展的大部分活动只是为了完成学校任务,笔者仅仅要做个通讯员么?开展这个活动有什么意义呢?自己是做了很多事,那这些事真得必须班主任才能做好么?是不是应该多相信班干部? 改进方法:(1)在学期初制定班级计划,尝试写班级日志。计划要考虑本班学生的特点、班级的现存问题和现有的基础;把握班级工作重点,不能学校要求什么就做什么,没有长久的韧性、长远的规划和近期的目标;通过班级日志,记录班级成长,反观班级存在问题,促进班集体的成长。(2)善于发现学生的兴趣爱好,利用学生的兴趣爱好开展班级活动。(3)充分发挥班干部的作用。选了班干部是要用的,不是摆设,要学会指导和约束学生干部,制定一套切实可行的班级公约定期开班干部会议,私下多表扬。(4)在班级工作中巧妙运用表扬和批评。 3 知识能力 存在问题:作为一名数控专业教师,具备一定的学科理论知识,但实践能力缺乏;作为一名非教育专业毕业的老师,缺少教育教学理论;对学生的心理、行为缺乏预见性,遇到突发事件往往手忙脚乱,不知所措,把自己陷入窘境;面对学生问题,对数采用的是说教,缺乏教育。 自我反思:如何才算是一个优秀的老师?一个优秀的教师如何才能变成一名优秀的班主任?掌握了专业知识,学会了教育教学理论,就能做好班主任工作了么?如何才能做一个跟得上时代的班主任? 改进方法:(1)相关学科的专业知识要充实,作为数控技术的专业教师,要真正做到理实结合,班主任熟悉专业知识在很大程度上能够提高学生对这个专业的兴趣。(2)教育科学知识是必须具备的,应该看一些教育学、教育心理学的书,了解心理辅导、团队活动等知识,这样有助于更好地洞察学生的心理,从学生心理出发,做到更好的教学。(3)课外知识要丰富,能做到对本专业熟悉了解,对专业外的都了解一些,学生会关注老师是否敏感地捕捉最新的消息,是否掌握现代的教育技术甚至生活技能。(4)自觉走向专业化发展的道路,参加培训、交流研讨及听专家讲座等方式的业务学习和培训。(5)学会设计教育活动,能认识学生内在的驱动力,在激发各类学生的上进心、荣誉感、学习兴趣方面采取针对性的措施,同时做个有心人,积累的教育案例、教育故事。 4 科研工作 存在问题:职业学校,开展科研工作较难,参与的老师较少,做了班主任,每天都会遇到给种琐碎的事情,感觉自己忙不过来。看到有同事在做课题研究,从开始的羡慕到后来的麻木,就用没时间来安慰自己。 自我反思:作为青年教师,就放弃开展科研工作,那今后还有机会么?逃避科研真的只是时间的原因?时间是可以挤出来的。有了时间,笔者又该从哪些方面入手开展科研工作? 改进方法:(1)培养科研意识,对我们日常的教育活动要有一种问题意识、反思意识和概括提升的意识,要意识地将自己学来的理论与实践相结合做研究。(2)积极参与课题,一开始就申报课题是很难的,可以先参与到其他教师的课题中,负责一方面的科研工作,培养自己写材料、看材料的能力。(3)主动申报课题:可以从校本研究着手,例如编写校本教材,结合自己所教专业特点,编写相关课程校本教材。要灵活地挤时间、找时间;大胆设想、小心求证,要敢于突破常规,尝试创新;(4)发表科研论文,也是科研的一方面,作为班主任,笔者可以尝试发表德育论文,把德育案例作为基础,以此来增强自己的信心。 专业化的班主任不是一蹴而就,需要知识和智慧,需要信心和耐心,还需要真心和细心。班主任工作要做好,就必须努力提升班主任这份工作的专业素养,必须将这份工作做到实处,讲求实效。 通讯专业论文:即时通讯工具在提升专业认同度中的应用 摘 要:专业认同教育是提高本科教学质量、促进人才培养的重要切入点。对大学生专业认同度着力关注需要采取多种方式、多层维度的措施,不仅在认知层面上提升大学生专业认同度,更要在情感层面上提升其专业认同度;不仅通过课堂上的传授,更要在课堂之下走近学生,这也是造就高素质专业人才的关键。而网络时代的到来为本科生专业培养提供了多样的创新手段,在培养学生的过程中注意利用即时通讯工具无疑将对提升本科生专业认同产生巨大的作用,有利于专业人才培养。 关键词:即时通讯 专业 认同 互动 专业认同是学习者在了解所学专业基础上,产生的情感上的接受和认可,并伴随积极的外在行为和内心的适切感,是一种情感、态度乃至认识的移入过程。在以专业教育为主的本科人才培养模式下,大学生专业认同度的高低直接影响其专业学习的认真程度。 以江南大学纺织服装学院轻化工程专业为例,根据调查问卷数据显示,85%的学生是因为志愿调剂进入轻化专业学习,仅有15%的学生是以第一志愿录取,仅仅只有10%的学生表示是在报考之前就了解专业、喜欢专业。因此,该专业的学生在入学后普遍存在一个专业认同度不高、专业学习目标不明确、专业方向不感兴趣的问题。直接影响到轻化专业学习风气、教学质量,进而影响专业人才的培养。针对这种情况,该专业采取了一系列措施,但在操作过程中,发现存在着沟通不及时、交流渠道不够畅通、信息滞后遗失等现象,师生直接的交流局限于专业认知层面的交流,未能真正发挥专业教师教书育人、以身作则的作用。 因此,提升大学生专业认同度需采取多种方式、多层维度的措施,不仅在认知层面上提升大学生专业认同度,也要在情感层面上提升其专业认同度;不仅通过课堂上的传授,也要在课堂之下走近学生;不仅要做好传道授业的基础工作,也要利用新媒体技术提升工作效率和工作质量。 1 即时通讯工具在提升专业认同度方面的可行性 1.1 即时通讯(Instant Messaging) 即时通讯是目前Internet上最为流行的通讯方式,各种各样的即时通讯软件也层出不穷;服务提供商也提供了越来越丰富的通讯服务功能。不容置疑,Internet已经成为真正的信息高速公路。即时通讯软件是通过即时通讯技术来实现在线聊天、交流的软件,目前中国最流行的有QQ、MSN、POPO、UC、LAVA-LAVA等,而国外主要使用ICQ、MSN。随着即时通讯工具的不断更新,通过选择即时通讯来弥补学生管理、专业教育上的滞后性和情感疏离等弱点,是提升学生专业认同度的可行性方法。 尤其是在微信这一新兴社交工具诞生之后,更是对于大学生生活社交学习产生了巨大的冲击。微信是腾讯公司于2011年初推出的一款通过网络快速发送语音短信、视频、图片和文字,支持多人语音对讲的手机聊天软件,用户可以通过手机、平板、网页快速发送语音、视频、图片和文字。据调查,一种新兴媒体从新生到普及至5000万人,收音机用了38年,电视用了13年,互联网用了4年,微博用了14个月,而微信只用了10个月。2013年10月24日,腾讯微信的用户数量己经超过了6亿,每日活跃用户1亿,是亚洲地区最大用户群体的移动即时通讯。 1.2 大学生微信使用的现状 该研究以本校轻化专业学生作为调研样本,由此了解该专业大学生的思想和行为受微信影响的现状。该研究主要采用问卷调查和个别用户访谈相结合的方法,使用的《大学生微信使用情况调查问卷》在四个年级16个班中集中发放,共发放问卷350份,回收有效问卷332份,无效问卷18份,有效回收率为94.8%。同时,还选择了四位使用微信较多的学生进行访谈,调查他们应用微信的内容和基本情况。结果如下。 第一,学生使用微信比例很高。微信在大学生中十分流行。虽然微信推出的时间不长,但知道微信的学生很多,98%的学生知道微信,只有2%的学生还不知道微信。有93%的学生都拥有一个及以上的微信账户,另有3%的学生对微信很感兴趣,但由于手机非智能无法使用。 第二,大部分注册微信的学生每天使用微信。从学生每天平均微信在线时长看,7%的学生每天在线6小时以上,6%的学生每天在线4-6小时,12%的学生每天在线2-4小时,71%的学生每天在线0-2小时,只有4%的学生从不使用微信。这表明,注册微信的学生绝大部分每天都在使用微信。 第三,部分学生在选择交流工具时候开始首选微信。在针对交流软件的选择选项中显示,85%的学生平时最喜欢用QQ,3%的学生最喜欢用飞信,2%的学生最喜欢用微博,10%的学生最喜欢用微信。从联系他人的主要方式看,6%的学生联系他人的主要方式是微信,16%的学生联系他人的大部分的方式是微信。从注册微信学生每天上线时长看,有12%的学生每天微信上线在4小时以上。由于QQ推出的时间很长,在学生中产生了广泛的影响,因此其有较好的用户基础。微信是腾讯公司在高度兼容QQ功能基础上的新产品,其除具备普通的文字交流功能外,还具有较强的语音和视频交流功能,必然会得到广大学生的进一步青睐。 调查数据显示,微信在大学生群体中的使用率很高,已然成为了大学生交往必备神器,于极快的时间内走进了学生们的学习和生活,影响到大学生的思想和行为。因此,如何利用好包括微信在内的即时通讯工具,做好学生专业教育是值得探讨的重要课题。 2 具体实施办法 为加强学生对于专业的了解、增强学生专业认同度,学院在改善课堂教学调整教学计划等课上教育的同时。根据大学生的特点,及时更新育人工具,因势利导,利用即时通讯工作做了以下工作。 2.1 依托传统工具,完成信息传递平台,发挥管理职能 依靠QQ、飞信、E江南、学院专题网页,多维度搭建信息传递平台。将年级、专业、班级、各个学生以点对点、点对面形式联系在一个公共平台。当一条信息的时候,通过学校、学院、专业、年级、班级各层面逐一传达,利用QQ、飞信、E江南、微信等即时通讯工具全方位覆盖,纵横交错,形成较为全面严密的信息覆盖网,以确保信息的及时传递和全面覆盖,有利于学生的通知和管理。 2.2 引入新型手法,拓展微信公众平台,发挥服务职能 传统的授课局限于课堂上师生的互动传授,除了少数积极主动的学生,一旦课程结束,课堂的资源和课程的内容随之告一段落。江南大学纺服学院及时引入微信工具,搭建微信公众平台,有助于移动学习的实现。教师可以将文本、音频、视频等多种适合移动学习的材料通过微信公众平台群发给自己的学生,也可以通过相关页面将问题的答案发送给特定的学生,而学生只要拥有移动设备,就可以利用碎片化的时间,在车站、机场或某一个特定等待的场合随时掌握自己想学的知识。如此,学习成为无时无处不在发生的生活习惯。 微信公众平台可以构建教学辅导支持环境,可以为学生提供教师讲稿、课程概述、课程资源等辅导材料,可以提供教师讲稿的原文链接,学生可以在手机上直接查看课程课件内容,课程的其他多媒体资料可以以图片、语言和视频的形式添加到公众平台中。而且微信公众平台可以帮助学院完成资讯推送,打造学院品牌形象。通过微信公众平台,学院推送关于该校招生就业、学生活动、学术报告、素质教育、校园文化、人才培养等方面的最新资讯信息,为学生提供全面及时的服务。 2.3 全员全面全程,构建课下交流平台,发挥育人职能 传道授业解惑是教师的职责。然而在传统学生培养过程中,学校、老师作为施教者是整个教育活动的“中心”,学生做为受教者,没有选择地成为默默接受的弱势方。尤其是进入高等教育学府,师与生的关系不再像初高中时候那么亲密,师生之间的交流局限于课堂之上,传道授业解惑偏重于专业知识,但对于学生思想动态、情感诉求、生活困惑、人生焦虑等问题往往疏于顾及。 而网络的即时性,不受时间、空间限制的交流为多方面沟通提供了良好的平台。在新媒体中,高校广大师生的对话、交往等活动都是在一个相对平等的网络环境下进行的,师生之间也就比较容易建立起互相信任、和谐相处的友好关系。微信分散传播的特性使得学校、教师的中心地位变成了平等的参与者。有学者指出,“现代教育交往的一个显著症候是师生之间的面对面、直接言语的交往在减少,而传输文字符号、图片、图表、图像信息等的间接交往形式在增加。”有了微信公众平台的技术支持,教师的常规工作如布置作业、通知提醒等都可以通过该平台进行,提高了教学工作效率。学生在学习过程中也可以随时给教师留言提问,并且也不局限于文本,可以给教师留下声音,增加了与教师的互动机会。师生关系不仅仅局限于知识的交流,还包括精神和情感层面的交流。而在微信公众平台上,可以实现教师与某个学生之间的点对点私密性对话,师生之间的关系更为亲密。 这些都更好地推进了高校思想政治教育工作的开展,有利于教师言传身教,发挥德育为先、育人为本的育人功能,形成全员育人、全方位育人、全过程育人的良好育人机制,从而增进大学生专业教育的亲和力,有助于专业人才培养。 3 结语 新媒体时代的到来给传统教育带来了巨大的冲击和机会。如何利用好即时通讯工具等新技术手段,更好地为学生的成长成才服务,是我们需要持之以恒研究的命题。江南大学纺织服装学院尝试利用即时通讯工具搭建信息传递平台、微信公众平台、课下交流平台,为学生管理、服务、育人提供渠道,有利于加强本科生专业学习兴趣,提高学生专业认同感,从而有效保障轻化工程人才培养质量,为国家和行业培养高质量复合型创新人才。 通讯专业论文:做好联勤通讯分队专业技术干部工作要把握的问题 摘 要:加强联勤通讯分队专业技术人员思想建设、政治建设、业务建设,是做好新形势下基层干部管理工作的一个重要方面,必须从认识源头抓起,完善制度,改进方法,促进通讯分队专业技术干部队伍全面建设不断上新台阶。 关键词:联勤通讯;通讯分队;专业干部 联勤通讯分队专业技术干部的基数比较大, 通常占所在单位干部总数的50%至—65%,他们既是业务工作的主体,又是部队建设的骨干。因此,加强专业技术干部队伍建设,有着极其重要的意义。 一、适应新形势,增强专业技术干部政治上的坚定性 通讯分队专业技术干部社会交往广泛,经受各类诱惑多,接受严格正规的军营生活管理少;钻研专业技能投入精力多,追求思想进步投入精力少;参加业务交流和专业培训多,参加理论学习和政治教育少。久而久之,容易在思想上出现滑波,在信念上发生动摇,在价值取向上出现错位。因此,加强专业技术干部队伍教育管理,必须紧紧抓住世界观改造这个根本。 1.要从理论武装抓起,把改造世界观的标准由“低”变“高”。在思想认识上求高,利用主题教育、干部讲评等时机,反复强调理论学习的重要性,讲清专业技术干部既要钻业务、更要懂政治的道理。在要素控制上求高,坚持每周半天理论学习、定期大会交流、集中组织补课雷打不动,确保学习全员覆盖、全面落实、全程监管。在质量定位上求高,做到不仅要学,还要学懂弄通,更要学以致用,始终要把基点定在提高理论素养站稳政治立场、强化服务意识提高服务质量、增强事业心责任感保持奋发有为精神状态上,不断提高政治上判断是非、思想上分清良莠、道理上明辨荣辱的能力。 2.要从基本问题抓起,把改造世界观的内容由“虚”变“实”。围绕解决“为谁当兵、为谁服务”等基本问题抓教育,帮助他们树立正确的世界观、人生观和价值观。要紧贴形势任务定内容,针对驻地敌社情复杂、干部长期经受政治考验的实际,在国内外发生重大事件和政治敏感期,抓好理想信念教育和严守纪律教育,防止发生政治性问题。要紧贴干部思想定内容,针对部分同志奉献意识淡化的实际,抓好职业道德教育,打牢安心服役、敬业奉献的思想基础。要紧贴业务工作定内容,针对遂行维稳保障任务和从事有偿服务的实际,抓好职能使命和性质宗旨教育,不断强化使命意识、宗旨意识,杜绝行业不正之风。 3.要从考评机制抓起,把改造世界观的要求由“软”变“硬”。现有考评政策规定虽然都把思想政治素质摆在第一位,但由于缺乏硬性指标,往往使政治素质考评流于形式,导致部分同志形成“只要技术好,其他无所谓”的片面认识。要量化考评标准,依据《专业技术军官通用考评标准》,结合分队实际和历年考评经验,对德、能、勤、绩、体等5个方面进行量化,考评采取百分制,“德”占20分,从机制上督促他们加强世界观改造。要把握考评原则,对属于“德”的范畴的政治表现、品德修养两个分项内容,只要有一项不合格,就评定为不称职,并延期调级或不予续任。要拓展考评方式,吸收组织、宣传工作有关人员参与考评,采取书面考试与现场抽问相结合、考政治常识与听理论热点分析相结合的办法,全面检验思想政治素养,进一步增强政治考察的针对性。 二、完善制度机制,在严格行为管控上下工夫 实践证明,思想教育是“软管理”,行为管控是“硬教育”,加强专业技术干部教育管理,不仅要管思想,还要管行为。 1.要依靠组织从严管。强化依靠组织管的观念,不能用个人管、自我管、师徒关系代替组织管。分队系统老同志多,三十多岁的支部书记往往管着四十几岁的技术干部,靠个人管既管不住也管不好。履行依靠组织管的职责,就是各级党组织都要发挥作用,遇到问题决不能听之任之或矛盾上交。用好依靠组织管的制度,严格组织生活制度,个人每两月至少汇报一次思想和工作,利用早交班人员齐、下午业务量相对少等时机,见缝插针落实组织生活;严格干部讲评制度,科室每周、团级单位每月、分队每季集中讲评,着力抓好整改,不让问题任其发展。 2.要突出难点从严管。管八小时以外,定期走访驻地有关部门、与干部家属座谈,了解干部业余活动、遵守群众纪律等情况。管住在外人员。据统计,分队部队平均每日在外专业技术干部20人左右,其中学习进修的约占40%、探亲休假的约占40%、出差办事的约占20%,对学习进修人员,采取划片管理、每周电话询问、每月书面汇报、寒暑假召回集中教育整顿等办法,防止挂空失控;对探亲休假人员,经常联系沟通,强调注意事项,增强纪律观念;对出差办事人员,坚持归口管理、事前请假、归队汇报,防止不假外出和逾假不归。管住中高职干部。我部现有中高职干部9人,占专业技术干部总数的18%。中高职干部管理要根据情况、因人而异、区别对待。对守摊子、吃老本的,要强化进取心、事业心;对放松自我要求的,要严格管理、较真碰硬;对发生违法违纪问题的,要坚持原则、严肃查处;对从领导岗位上退下来的,要妥善安排工作,防止无所事事、放任自流。 3.要结合工作从严管。分队专业技术门类繁多,这就要求对他们的管理应以工作行为管控为重点,进行严格要求和监督。要加强工作目标管理,每年在学术研究、科研立项、技术帮带等方面定任务、定目标、定责任,完不成任务的“亮黄牌”,连续三年“亮黄牌”的推迟推荐或不予续任。要加强工作制度管理,结合岗位练兵、早交班、查房、会诊等,严格落实各项业务工作制度。要加强工作纪律管理,通过设立举报电话、工作接待日和组织走访等,广泛听取官兵和群众对他们在服务态度、履职尽责等方面的意见建议,有针对性地加强教育管理。 三、注重环境建设,在营造良好氛围上下工夫 良好的环境氛围是实现教育管理目的的外在条件,要充分发挥环境氛围的激励导向作用,引导专业技术干部更好地学习成才、干事创业。 1.要着眼发展需求创造成才环境。营造良好的用人环境,破除论资排辈的思维定势,坚持“重用有用的,鼓励冒尖的,淘汰平庸的”;按照“用其所学、以学定用”的原则科学配置人才,努力实现人才与工作岗位的最佳结合;积极搭建施展才华舞台,激发他们的潜能。营造良好的育人环境,解放思想观念,做到越是优秀人才越要舍得送学;采取外来帮带与内部挖潜相结合、学术交流与比武竞赛相结合等办法,加强新技术新业务学习培训。营造良好的竞争环境,走开从岗位晋升到实际能力晋升的路子,同一专业出现岗位空缺时,在分队范围内统一衡量、择优选任。营造良好的创业环境,从人力、财力、物力上全面倾斜,提供工作支持。 通讯专业论文:如何防范在专业技术资格考试和执业资格考试中使用高科技通讯工具作弊 国家推行专业技术资格和执业资格考试是人事人才工作的重要组成部分,是职称制度改革的方向。通过考试不仅为国家经济建设各领域选拔了大批合格的人才,而且有效调动了专业技术队伍学习的积极性,提高了我国的自主创新能力和国际竞争力,促进了学习型社会的建立。但是近些年来,在专业技术资格考试和执业资格考试中利用高科技通讯工具作弊屡见不鲜,成为严肃考风考纪工作中的一个难点。由于高科技考试作弊具有隐蔽性、便捷性、团伙性,因此危害性较大,必须采取有效措施加以防范和严厉打击,维护人事考试的严肃性和权威性,保证专业技术人员资格考试的公平性,保证国家专业技术人才选拔的质量。 一、高科技作弊的现象 利用高科技通讯工具作弊的现象五花八门,主要表现有:一是事先约定。凡是利用通讯工具作弊的考生,无一例外地都跟外部事先勾结。有的找参加考试的同志、同学、熟人,有的找“抢手公司”并互通联系方式和作弊方式与经验,有的甚至直接购买作弊电子设备。二是准备作弊工具。如:事先准备“电子橡皮”、“电子笔”、“电子腰带”、“带针孔摄像眼镜”等大量和常见的是配套使用的手机、对讲机、信号发射接收器和有线或无线耳机及微型反屏蔽仪等。手机一般是作弊考生本人的,对讲机、耳机、微型反屏蔽仪等,有的是作弊考生从通讯器材商店购买的,有的是从作弊团伙手里购买的,有的是所谓的培训班提供的,品种齐备,一应俱全。三是逃避检查。把作弊工具巧妙藏匿起来带入考场。在考场严格管理下,公开使用手机等接收接听的已很少见到,违纪考生采取了更加隐蔽的办法。有的将手机、对讲机放在口袋里,或用胶布粘在身上。使用有线耳机的,把有线耳机连线藏在领口、袖口里,使用时戴在耳朵上。女的用长发遮挡住耳朵。男的把连线直接从袖口接出,并拴一皮筋,握在手里,考试时手拄脸部接听,一遇检查,就立即通过皮筋收回袖中。使用无线耳机作弊的,将信号发射接收器和天线线圈挂在脖子上,或缝制到袖口里及胸罩里,或直接放在口袋里,把黄豆大小的耳机塞进耳朵内,一般很难发现。有的为使考场屏蔽器不起作用,将微型反屏蔽仪带在身上进入考场使用,使整个考场屏蔽失效达到作弊目的。四是伺机作弊。团伙勾结作弊的,在开考后1时左右开始接收或接听考试答案。这种情况,一般是由作弊团伙成员以正式考生的身份进入考场,利用事前准备好的针孔摄像机、有拍照功能的高档手机、或高端设备带入考场,拿到试卷后,将考题拍照并发送到作弊团伙计算机上,然后由专门的人员进行快速解答并编制成短信或语音答案,通过计算机群发的形式发送答案。 2014年在我省全国执业药师考试中,共查处使用电子通讯设备作弊考生8百多人,我们查获的作弊考生使用的“电子橡皮”,从开考后的40分钟直到考试结束,“电子橡皮”就不停地接收到作弊团伙传的试题标准答案,每道题答案都十分详尽,直到考试结束。勾结个人作弊的,一般在考后1小时,先答完试卷的考生离开考场后,用手机或对讲机向考场内的考生传递答案。利用对讲机、发射线圈、无线耳机、电子橡皮、电子笔等接听接看答案是近几年通讯工具作弊的新发明。由于对讲机的频率可以任意调节,考场内无法屏蔽。由此可见,考试开始1小时后到结束考试这段时间,是高科技作弊的高发期,要特别注意这段考试时间。见于以上情况,吉林省人事考试中心相应制定了考场全封闭和开考5分钟后考生不得进入考场,考生进入考场后,必须等考试结束才能离开考场,效果非常好,考试作弊现象明显减少了。五是作弊考生考后完成交易。之所以考试作弊这么猖獗,是因为作弊的背后有巨大的利益。以一级建造师考试和二级建造师考试作弊交易为例,传一科答案成功后,作弊考生就要向传答案团伙交2000-2500元不等。团伙作弊的费用,通过汇款等方式交易,个人之间则直接进行交易。假设全国按15万人传接一科答案,人均交易2000元,作弊团伙就可获非法收入3个亿,其败坏整个社会风气之广泛,给国家和社会带来的危害之严重,足以令人震惊。 二、防范的主要措施 1.切实加大严肃考风考纪的宣传力度,使考试纪律深入考生心里。由于利益驱使,在专业技术资格考试中利用高科技通讯工具作弊一直处于不减的状态。在这种严峻的形势下,首先要加大《专业技术人员资格考试违纪违规行为处理规定》(人事部3令)的宣传力度,进行有效的考前教育,使考生了解国家考试纪律的严肃性,了解违纪处罚的严厉性,确实能起到超前防范的作用。在宣传中,仅靠下发考务文件、在网站上登载人事部3号令,新闻媒体定期宣传等形式是不够的。宣传人事部3号令不能有死角,应当使每个考生都知道人事部3号令,并形成约束力。应该在各种考试报名表的背面附加人事部3号令中的相关考试违纪违规的行为处理规定,供考生报名时学习和了解人事部3号令。同时,吉林省人事考试中心还在报名表正面,增加了考生承诺栏,内容为:1.本人已学习和熟知《专业技术人员资格考试违纪违规行为的处理规定》(国家人事部3号令)。2.本人近3年内没有替考、使用手机作弊等严重违纪违规行为。3.本人保证考试中严格遵守考场纪律,服从考试工作人员管理。4.本人身体健康,能适应考试。5.上述承诺,如有不实,后果自负。最后由考生本人签字,增强考生严格遵守考试纪律的自觉性。同时,要求在报名表中加盖单位公章,使单位能及时掌握考生考试纪律和处罚规定,进而配合人事考试部门强化对考生的纪律约束。通过这些扎实的纪律教育过程,促使广大考生理解考试纪律,宣传考试纪律,支持考试工作,打消个别考生想有违纪违规的念头,使他们不想违纪,不敢违纪。实践证明,这些宣传形式简便易行,直截了当,考生的遵纪守法意识普遍增强,违纪受到查处时无话可说,效果良好。 2.对考场采取通讯信号屏蔽等办法。一是用手机信号屏蔽器,对考场进行屏蔽,能够切断考场内外的通讯联系,在较大范围内防范考生使用手机作弊,效果较为理想。但投入成本较高,存在一定死角。比如实行考场屏蔽,可以屏蔽部分手机信号,但不能屏蔽所有号段,更无法屏蔽自由调频的对讲机。如果考生使用反屏蔽装置,屏蔽就会失效。二是近几年有些商家推出了“作弊克”,即无线耳机探测器,对讲机信号干扰器等,效果如何还没有尝试过。这些年我们用“监考大师”(也是一种电子信号侦测工具)查处了上千起通讯设备作弊考生。在当今高科技作弊与反作弊的较量中,道高一尺,魔高一丈,永无止期,考试机构虽然投入了大量财力和设备,有时却难以取得理想的效果。我们在实践中体会到,不论采取何种高科技器材防范措施,监考人员都不能放松对考场的严格管理,都要加大监考和巡视的力度。 通讯专业论文:研究性学习法在高职院校信息通讯专业教学中的应用 【摘要】 对于信息通讯专业来说,技术创新是产业保持持续发展的重要源泉,因此,信息通讯专业课教学应以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标。研究性学习是一种以学生为主、主要培养学生创新性的新型教学模式,对信息通讯专业课程的学习是十分重要的。 【关键词】 研究性学习 信息通讯专业课 创新性 当前信息社会发展与国内素质教育改革要求高职院校学生能够灵活应用专业知识解决实际问题与创造新知识,并且具备相当的终生学习能力。传统的教师传授、学生接受式的教学与这些要求是有距离的,在这样的教学方式下,学生容易产生厌学情绪,其原因在于经过低年级基础课程的教学,学生对学习已经产生了不同程度的逆反心理,并且具有了强烈的自我意识和表现欲望,因此不再满足于学习内容在师生之间的机械移位。帮助他们利用已有的专业基础知识去主动学习、自主学习,是改善教学效果的重要渠道。 所谓研究性学习,指的是学生在教师指导下,根据各自的兴趣、爱好和条件,选择不同研究课题,独立自主地开展研究,从中培养创新精神和创造能力的一种学习方式。这种学习方式的突出特征是坚持学生在学习过程中的自由选题、自主探究和自由创造,与以往学习方式相比,研究性学习更有利于培养学生的创新能力。 1 研究性学习的内涵及积极意义 研究性学习是在教学过程中创设一种类似科学研究的情景或途径,让学生在教师引导下,从学习、生活及社会实践中去选择和确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动地去探索、发现和体验。同时,学会对信息进行收集、分析和判断,去获取知识、应用知识、解决问题,从而增强思考力和创造力,培养学生的创新精神和实践能力。 研究性学习的重心是学习而不是研究。学校毕竟不能等同于科研机构,没有必要的研究设施和科研经费,只要通过研究性学习能提高学生的实践能力,培养学生的创新精神就基本达到了教学目的。研究性学习的核心在于促使学生通过与研究相类似的认知方式和心理过程来进行学习,其根本目的不是预期的研究成果,而是预期的学习结果。通过研究性学习,学生的综合知识、综合能力能得到提高,实践能力和创新能力能够得到培养,因此可以说研究性学习弥补了传统教学模式重学科知识传授、轻能力培养的缺陷。 研究性学习有利于使人类主体的智力资源转化成个体的智力资源。以什么样的方式认识世界,与学生时代所形成的学习方式是密切相关的。我国传统教育的学习方式是接受学习,不能很好地将人类智力资源转化成个体的智力资源,研究性学习可以弥补这一不足。从实践方式看,传统教学主要是演练式、实验式,不利于学生的发展,而研究性学习是一种以问题为中心的主动认知、主动实践的学习活动,是一种认识―验证―体验的过程。研究性学习提供给学生的是一种主动、愉快、积极的体验。 2 研究性学习是高等教育的内在需要 现代社会科学技术的迅猛发展,要求高校培养出来的人才不仅具有渊博的科学知识,扎实的专业技能,更应具有发现问题、解决实际理论问题和实践问题的能力。这光靠知识的传授显然是不能实现的。而且把科学研究引进教学过程,在教学过程中渗透对大学生的科学研究训练,这是高校教学的特点。研究性学习有助于教学和科研的有机结合,有助于大学生在模拟“问题情景”中通过研究和探索去获取新知识,产生创造性成果。 研究性学习具有开放性和多元化,强调系统性的实践,在科研实践中发挥自主性潜力,因而满足了形成创新精神和产生创新成果的主要因素。研究性学习对创新的形成起催化促进作用,大学为研究性学习提供了现实舞台。研究性学习的实践策略中还包含有课题组研究的形式,强调课题组集体的合作和配合,这种协作精神的锻炼对后续的科学创新有积极的影响。研究性学习不仅能让学生在研究中学到知识,而且在研究的过程中,学生的组织能力、协调能力等的锻炼是传统学习方式所无法比拟的。研究型教学使得考核结构发生了变化,适当分离基础内容考核和创造性的考核是必要的科学的考核制度,有利于公平的办法都会受到学生的欢迎和支持。目前研究型教学已经受到了广泛的关注和欢迎。在解决了认识问题以后势必有更多的学校、老师会去作进一步实践。在打破一校一课的局限以后,如何因人而异、因地而异摸索出合适的形式,确定合理的目标和工作量是我们乐意看到的。可以相信研究型教学将会对教学质量的实质性提高起示范作用。 3 信息通讯专业课教学中研究性学习的设计 (1)学习目标的设计。研究性学习是课程教学的互补,专业课程教学重视学生对信息通讯技术基础知识的理解和掌握,而研究性学习则不以系统信息通讯技术学科知识的传授为追求,它是以学生个性发展的需求为出发点,以信息通讯学科教学欠缺和研究性学习自身所长为主要追求。 (2)学习内容的设计。研究性学习主要不是学习书本知识,而是强调动手动脑的实践过程,特别是信息通讯专业更强调学生的动手能力,它不能依靠教师传授知识和技能,而是强调学生自主学习的行为与过程。当前教学中学生学习方式基本是接受性学习,它适用于事实性知识、技能性知识、规律性知识的掌握,但对于策略性知识、价值、态度和情感类知识的学习往往不能奏效,这些知识的学习只有通过自主性学习,才能内化成学生自身的经验体系。 (3)学习策略的设计。研究性学习中学生的自主学习策略主要包括:自主制定学习计划,确定分工、活动方式和方法选择研究或调查对象;进行查询资料、操作与制作等活动;汇集、交流学习成果等。实现信息通讯技术研究性学习中学习的自主性,不仅要求教师要从思路、活动空间和时间上向学生提供必要的条件,以实现学生的自主选择、自主安排、自己组织学习活动的目的,同时还要求教师不必拘泥于课堂教学或其他程序规则的限制,自主安排学生的学习活动。 4 结语 信息通讯专业学生正在面对迅速变化和激烈竞争的市场,需要他们具备创新能力和良好的终生学习能力,在专业课中通过设计基于研究性学习的教学策略,教会学生学习,特别是学会思考问题以及分析和处理教室以外的实际问题,会使他们受益终生。 通讯专业论文:专业的通信产品提供商 宇高通讯设备有限公司VoiceCodes Communication Equipment Limited(以下简称宇高通讯)是国内首批研发、销售录音产品以及解决方案的提供商。公司总部设在上海,国内以上海为中心,北京、广州、深圳、成都为销售分支,海外以中国香港为中心,在韩国、日本、印尼、荷兰等国建立起了遍布世界的销售网络。多年来,宇高通讯在产品专业技术和工程实施方面积累了丰富的经验。自2001年完成股份制改造并引进了先进的现代企业管理制度以来,宇高通讯开始专注于多媒体记录产品的研发、销售以及提供相关的技术服务。 宇高通讯力争集合广大资源,立足国内市场,面向国际市场,本着以市场为导向,以技术为核心的经营原则,充分利用遍布各地的销售网络,向客户提供全方位的录音、录屏、质检等系列产品以及快捷、专业的技术服务。 作为一家专业的通信产品提供商,宇高通讯对中国录音市场有独到、全面的见解,切实从用户角度考虑,为用户选择更加理性、成熟的产品,积极顺应市场的需求。凭借多年积累的经验以及人才和技术储备,宇高通讯始终为客户提多种功能强大、性价比高以及更理性的产品。 作为国内首批专注于 CTI 行业呼叫中心领域的录音需求和应用的专业解决方案提供商,历经十几年的潜心研制和开发,宇高通讯的多媒体记录系统 VCLog System 已经打造成为业内应用广泛的录音系列解决方案,支持范围涵盖了当今录音监控市场领域中几乎所有的线路类型应用,包括模拟线、数字线、数字中继 E1/T1、VoIP以及各种信令,如 R2、R2 MFC、PRI、SS7 等。 作为业内技术领先的多媒体记录系统 ,VCLog System保持着国内多项最新信令应用的记录,是国内首先利用 D-Channel 信令控制数字话机录音的录音系统,也是国内率先应用流媒体技术的录音系统,还是国内率先成功实施支持七号信令 SS7 的录音系统,宇高通讯也是国内率先成功实施千线以上录音规模的厂商。在保持着遥遥领先的应用优势的同时,宇高通讯也一直在关注行业内的需求发展。 随着呼叫中心在各行业发挥日益重要的服务功能,宇高通讯也在逐步完善产品的应用层面。宇高通讯自主开发研制的呼叫中心质检管理系统VoiceCodes CPCe,以完善的质检流程,指导用户科学有效地进行质量管理。CPCe系统可以与任何厂家的录音/录屏系统集成。CPCe借鉴广泛的呼叫中心质量管理系统的需求和成功经验,面向各行业提供完整的质检管理解决方案。同时宇高通讯也关注呼叫中心在排班方面的需求。2009年初,宇高通讯成为欧洲著名排班解决方案提供商Teleopti大中华区的合作伙伴,开拓Teleopti CCC在大中华区的应用市场,与Teleopti共享成长之喜悦。经过近两年的努力,宇高通讯已经引导和培养了不少的用户,并已在行业内颇有建树。 通讯专业论文:即时通讯迈向专业化道路 【摘要】随着即时通讯功能的日益丰富,即时通讯的发展开始走上了细分市场的专业化应用道路。从ICQ到贸易通到阿里旺旺,我们用心记录着IM从大众化到专业化一步步的发展历程。 【关键词】即时通讯软件 专业化 ICQ QQ 贸易通 阿里旺旺 一、即时通讯的概念 即时通讯(Instant messaging,简称IM)是一个终端连往一个即时通讯网路的服务,允许两人或多人使用网路即时的传递文字讯息、档案、语音与视频交流。即时通讯不同于e-mail在于它的交谈是即时的。大部分的即时通讯服务提供了presence awareness的特性――显示联络人名单,联络人是否在线上与能否与联络人交谈。即时通讯比传送电子邮件所需时间更短,而且比拨电话更方便,无疑是网络年代最方便的通讯方式。目前中国最流行的有QQ、MSN、GoCom、POPO、UC、LAVA-LAVA等,而国外主要使用ICQ、MSN。在当今社会,即时通讯软件以迅雷不及掩耳之势渗透蔓延到人们的日常生活之中,也由此引发了即时通讯软件业内连年的厮杀与混战。 二、即时通讯的发展历程 ICQ是即时通讯当仁不让的鼻祖程序。1996年,四位以色列的年轻人开发出了极具传奇色彩的ICO“坏小子”,这个可供网上寻呼的“小玩意”,使得IM的概念由此诞生,并创造了因特网时代的又一个新的神话,或者,我们可以说是,ICQ开启了一个IM新的网络时代。IM应用凭借其实时在线交互的特性迅速风靡全球。不久之后,美国在线公司收购ICQ,投入4亿多美元的重金,使之不断发展,臻于完善。目前,全球ICQ的用户已经逾1.5亿,在全球拥有广泛的用户支持,但缺乏中国本土化支持仍是其最大缺点。 在众多实力公司争相效仿ICQ的过程中,中国的QQ凭借其良好的地缘优势,迅速脱颖而出。QQ是中国国内即时通讯的龙头老大,用户数量稳坐其位。与其他中文通讯软件相比,腾讯QQ以其漂亮的界面、合理的设计、良好的易用性、强大的功能,稳定高效的系统运行,赢得了用户的青睐。 MSN是即时通讯领域的又一领军人物。MSN在全球约有5000万用户,在中国用户量则位居第二。事实上,MSN更多的偏重于办公阶层用户,其简单的操控性让我们能够在最短的时间内掌握它的使用要决。最让人津津乐道的功能就是把汉字做成彩色的表情图片,在占用资源上比同类软件优胜、稳定性超强、语音与视频质量上佳。因此MSN成为企业职员们相互通信的首选工具,且用户群体还在日益扩大。专家分析,资本的介入,加快了行业的发展,导致了竞争的加剧,并将催化即时通讯市场走向细分。 飞信的到来似乎如期而至。飞信是中国移动推出的一项业务,可以实现即时消息、短信、语音、GPRS等多种通信方式,保证用户永不离线。实现无缝链接的多端信息接收,让您随时随地都可与好友保持畅快有效的沟通,亦掀起了一场专业化势头显著的“飞热”。 根据易观国际近期《2008年第2季度中国即时通信市场季度监测》显示:2008年第2季度中国即时通讯市场九个主要IM产品(QQ\\阿里旺旺\\MSN\\飞信\\等)总注册账户数达到13.3亿,同比增长25%,其中活跃账户数达到4.25亿,同比增长13%,最高同时在线账户数达到5351万,同比增长40%。从这一连串的数字中,我们就能深刻体会即时通讯发展之迅猛,用户数量连年呈几何级数递增,确实,我们必须承认,即时通讯给了我们无限的可能性和前所未有的便捷。 三、即时通讯的专业化 2003年10月,著名的电视商务服务商阿里巴巴开发了“贸易通”(阿里巴巴将其命名为A liTa lk),这是为商人度身定做的免费商务沟通软件。“贸易通”的发展源于阿里巴巴公司的定位,阿里巴巴是全球领先的B2B电子商务公司,也是阿里巴巴集团的旗舰业务。阿里巴巴通过旗下三个交易市场协助世界各地数以百万计的买家和供货商从事网上生意,三个交易市场形成一个拥有来自240多个国家和地区超过4,500万名注册用户的网上社区。 阿里巴巴“贸易通”出现的意义在于,第一次将网上即时通讯技术应用于商务领域,使即时通讯走出了单纯聊天的框架,真正实现商务价值,是一款完全在办公环境中应用的网上即时通讯服务。“贸易通”具有QQ\MSN的常用功能,其用户群是企业及其员工,还整合和阿里中文站的全部操作,包括阿里助手、客户管理系统、商友速配等实用功能。“贸易通”强大的功能和鲜明的定位,使得电子商务和即时通讯服务完美结合,标志着即时通讯走上了商业化应用的发展方向。 而目前“贸易通”升级版的“阿里旺旺”则发展势头更为明显,其用户已经超过一亿。这是继腾讯QQ之后,我国第二个用户过亿的即时通讯平台。这样,在全球用户过亿的即时通讯中,中国独占两席,另两个分别是微软公司的MSN、雅虎公司的雅虎通。根据著名调研机构iResearch的《2008年第二季度即时通讯市场研究报告》表明,2008年1-7月份阿里旺旺-淘宝版月度覆盖人数上超过MSN,仅次于QQ;在网上交易市场上,阿里旺旺的市场率位列第一。截至目前,旺旺“群”总数已超过250万,再次刷新互联网上商务性及时交流社区的总规模数。依托于阿里巴巴平台创立的阿里旺旺,兼具了淘宝旺旺和贸易通地多重优点,对客户需求了解也有着天然优势,已成为商务人士进行即时交流的首选。同时报告显示,阿里旺旺的品牌知名度比第一季度上升6.4%,使用者对阿里旺旺商务特性中“便捷的商务功能”认知度远远高于其他IM。 “同比2007年1月的2千多万注册用户,旺旺在短短一年半的时间里,实现了连翻五番的神话,快速高效的完成了破茧成蝶地蜕变”。阿里软件市场总监王冠雄表示,“在竞争激烈的IM领域中,作为最有价值的即时通讯平台。” 2009年5月,阿里旺旺携手前程无忧,推出“亮灯计划”。从一个单纯的在线通讯工具成功渗透到商务人士的求职方面,当然,这是一个新的起点,旺旺的上升空间还十分之大。旺旺已经不仅仅定位于IM软件的角色,而是提升到一个IM平台,尽可能地满足用户的各种需求,富有鲜明的专业化应用特点。 早在5年前,就有业内人士预测,新的国际资本将为即时通讯软件指明下一个热点,即商务应用。赛迪顾问也认为,未来中国即时通讯市场将会逐渐向综合化、专业化、互联互通和安全化发展,从而带动市场持续快速的增长。从ICQ到贸易通到阿里旺旺,我们用心记录着IM从大众化到专业化一步步的发展历程。 通讯专业论文:即时通讯专业化发展论文 【摘要】随着即时通讯功能的日益丰富,即时通讯的发展开始走上了细分市场的专业化应用道路。从ICQ到贸易通到阿里旺旺,我们用心记录着IM从大众化到专业化一步步的发展历程。 【关键词】即时通讯软件专业化ICQQQ贸易通阿里旺旺 一、即时通讯的概念 即时通讯(Instantmessaging,简称IM)是一个终端连往一个即时通讯网路的服务,允许两人或多人使用网路即时的传递文字讯息、档案、语音与视频交流。即时通讯不同于e-mail在于它的交谈是即时的。大部分的即时通讯服务提供了presenceawareness的特性——显示联络人名单,联络人是否在线上与能否与联络人交谈。即时通讯比传送电子邮件所需时间更短,而且比拨电话更方便,无疑是网络年代最方便的通讯方式。目前中国最流行的有QQ、MSN、GoCom、POPO、UC、LAVA-LAVA等,而国外主要使用ICQ、MSN。在当今社会,即时通讯软件以迅雷不及掩耳之势渗透蔓延到人们的日常生活之中,也由此引发了即时通讯软件业内连年的厮杀与混战。 二、即时通讯的发展历程 ICQ是即时通讯当仁不让的鼻祖程序。1996年,四位以色列的年轻人开发出了极具传奇色彩的ICO“坏小子”,这个可供网上寻呼的“小玩意”,使得IM的概念由此诞生,并创造了因特网时代的又一个新的神话,或者,我们可以说是,ICQ开启了一个IM新的网络时代。IM应用凭借其实时在线交互的特性迅速风靡全球。不久之后,美国在线公司收购ICQ,投入4亿多美元的重金,使之不断发展,臻于完善。目前,全球ICQ的用户已经逾1.5亿,在全球拥有广泛的用户支持,但缺乏中国本土化支持仍是其最大缺点。 在众多实力公司争相效仿ICQ的过程中,中国的QQ凭借其良好的地缘优势,迅速脱颖而出。QQ是中国国内即时通讯的龙头老大,用户数量稳坐其位。与其他中文通讯软件相比,腾讯QQ以其漂亮的界面、合理的设计、良好的易用性、强大的功能,稳定高效的系统运行,赢得了用户的青睐。 MSN是即时通讯领域的又一领军人物。MSN在全球约有5000万用户,在中国用户量则位居第二。事实上,MSN更多的偏重于办公阶层用户,其简单的操控性让我们能够在最短的时间内掌握它的使用要决。最让人津津乐道的功能就是把汉字做成彩色的表情图片,在占用资源上比同类软件优胜、稳定性超强、语音与视频质量上佳。因此MSN成为企业职员们相互通信的首选工具,且用户群体还在日益扩大。专家分析,资本的介入,加快了行业的发展,导致了竞争的加剧,并将催化即时通讯市场走向细分。 飞信的到来似乎如期而至。飞信是中国移动推出的一项业务,可以实现即时消息、短信、语音、GPRS等多种通信方式,保证用户永不离线。实现无缝链接的多端信息接收,让您随时随地都可与好友保持畅快有效的沟通,亦掀起了一场专业化势头显著的“飞热”。 根据易观国际近期《2008年第2季度中国即时通信市场季度监测》显示:2008年第2季度中国即时通讯市场九个主要IM产品(QQ\\阿里旺旺\\飞信\\等)总注册账户数达到13.3亿,同比增长25%,其中活跃账户数达到4.25亿,同比增长13%,最高同时在线账户数达到5351万,同比增长40%。从这一连串的数字中,我们就能深刻体会即时通讯发展之迅猛,用户数量连年呈几何级数递增,确实,我们必须承认,即时通讯给了我们无限的可能性和前所未有的便捷。 三、即时通讯的专业化 2003年10月,著名的电视商务服务商阿里巴巴开发了“贸易通”(阿里巴巴将其命名为AliTalk),这是为商人度身定做的免费商务沟通软件。“贸易通”的发展源于阿里巴巴公司的定位,阿里巴巴是全球领先的B2B电子商务公司,也是阿里巴巴集团的旗舰业务。阿里巴巴通过旗下三个交易市场协助世界各地数以百万计的买家和供货商从事网上生意,三个交易市场形成一个拥有来自240多个国家和地区超过4,500万名注册用户的网上社区。 阿里巴巴“贸易通”出现的意义在于,第一次将网上即时通讯技术应用于商务领域,使即时通讯走出了单纯聊天的框架,真正实现商务价值,是一款完全在办公环境中应用的网上即时通讯服务。“贸易通”具有QQ\MSN的常用功能,其用户群是企业及其员工,还整合和阿里中文站的全部操作,包括阿里助手、客户管理系统、商友速配等实用功能。“贸易通”强大的功能和鲜明的定位,使得电子商务和即时通讯服务完美结合,标志着即时通讯走上了商业化应用的发展方向。 而目前“贸易通”升级版的“阿里旺旺”则发展势头更为明显,其用户已经超过一亿。这是继腾讯QQ之后,我国第二个用户过亿的即时通讯平台。这样,在全球用户过亿的即时通讯中,中国独占两席,另两个分别是微软公司的MSN、雅虎公司的雅虎通。根据著名调研机构iResearch的《2008年第二季度即时通讯市场研究报告》表明,2008年1-7月份阿里旺旺-淘宝版月度覆盖人数上超过MSN,仅次于QQ;在网上交易市场上,阿里旺旺的市场率位列第一。截至目前,旺旺“群”总数已超过250万,再次刷新互联网上商务性及时交流社区的总规模数。依托于阿里巴巴平台创立的阿里旺旺,兼具了淘宝旺旺和贸易通地多重优点,对客户需求了解也有着天然优势,已成为商务人士进行即时交流的首选。同时报告显示,阿里旺旺的品牌知名度比第一季度上升6.4%,使用者对阿里旺旺商务特性中“便捷的商务功能”认知度远远高于其他IM。 “同比2007年1月的2千多万注册用户,旺旺在短短一年半的时间里,实现了连翻五番的神话,快速高效的完成了破茧成蝶地蜕变”。阿里软件市场总监王冠雄表示,“在竞争激烈的IM领域中,作为最有价值的即时通讯平台。”公务员之家 2009年5月,阿里旺旺携手前程无忧,推出“亮灯计划”。从一个单纯的在线通讯工具成功渗透到商务人士的求职方面,当然,这是一个新的起点,旺旺的上升空间还十分之大。旺旺已经不仅仅定位于IM软件的角色,而是提升到一个IM平台,尽可能地满足用户的各种需求,富有鲜明的专业化应用特点。 早在5年前,就有业内人士预测,新的国际资本将为即时通讯软件指明下一个热点,即商务应用。赛迪顾问也认为,未来中国即时通讯市场将会逐渐向综合化、专业化、互联互通和安全化发展,从而带动市场持续快速的增长。从ICQ到贸易通到阿里旺旺,我们用心记录着IM从大众化到专业化一步步的发展历程。 通讯专业论文:一种基于无线通讯与公用电话网的智能抄表系统 摘要:自来水智能抄表系统是能源管理体制现代的体现。该系统的结合传感技术、射频技术、微电子技术等,通过无线通讯传输水量信号,利用现有广泛使用的电话网及计算机,将数据发送给管理端,完成数据处理。 关键词:无线通讯 公司电话网 计算机 抄表 传统的供水计量操作通常是由各管理部门派人到装表地点抄表,由于用户面广、量大,极易造成差错,人工抄表不但效率低,且不利于科学管理,给城市管网的建模、分析、规划等都带来很大的困难。电子和计算机技术的迅速发展,为实现自动抄表技术提供了大环境,管理体制的现代化也呼唤着自动抄表时代的到来。目前我国普遍采用将水表安装在用户室内,每月入户抄表收费的方法。这给用户带来很多麻烦,给抄表人员带来烦恼,造成很多不必要的纠纷。为了有效解决入户抄表收费存在的诸多弊端、提高效率、避免入户抄表引发的治安问题(如冒充收费入室抢劫)和杜绝拖欠费用,水表户外计量呼声越来越高。尤其对高层、毫华居住小区,水表户外计量是非常必要的,传统的抄表方式已不能适应今后住宅的发展要求。 随着电子技术、传感技术、自动控制技术和计算机技术的发展,水表户外计量已经开发出不少产品。主要有:IC卡、电力载波、远传抄表三种户外计量方式。建设部《2000年小康型城乡住宅科技产业工程城市示范小区规划设计导则(修改稿)》中已经明确提出:“推广应用户外计量(含水、电、暧、燃气表)技术”。在《中国住宅产品发展纲要》中也明确提出:“实现方便查表,不干扰住户,使大量人工查表工作逐步过渡到数字化传送,开发智能化的水、电、气、热计量装置及接口箱框”。目前水表户外计量的智能抄表系统已达到使用要求。因此,结合传感技术、射频技术,利用现有广泛使用的电话网,设计开发了结构独特、性能稳定、完全可靠的自来水智能抄表系统。 1 设计要求 为保证自来水智能抄表系统的准确性和可靠性,提高能源管理的科学性、规范化,对智能抄表系统提出以下要求: (1)水表为密封结构,是一种既能直观显示相关能耗计量数据,又能产生能耗计量脉冲信号的新型计量表具。 (2)系统具有防断电功能。停电时,发射端和接收端装有备用电池,防止数据丢失。 (3)系统采用高精度不掉电实时时钟,为数据分时处理提供可靠的时间基准;可实现分时段计费功能;通过通讯设备故障报警、记录故障发生时间的功能。 (4)数据库安全。数据库为只读方式,只有授权的管理员可以写入数据,管理中心电脑设有密码,严防无关人员操作,密码可由操作员在主机上修改。可提供计费查询、报表生成、打印、报警等功能。 2 总体结构 智能抄表系统现有两种形式: (1)用户室内装有电话,抄表系统结构如图1所示。数据采集通过无线通讯将数据传送给数据处理器,数据处理器通过电话线向管理计算机上报数据。 (2)用户室内没有电话,抄表系统结构如图2所示。数据采集器通过无线通讯传送给数据处理器,数据处理器安装在室外的走廊内,并附带显示模块显示用户当用水量。安装在走廊内的数据处理器通过公用电话线向管理计算机上报数据。如果住户的房间被铁门等屏蔽而无法实现无线通讯,可以铺铺设专用通讯线,将数据上传。 3 系统组成 (1)水表。本系统所采用的计量水表是一种既能直观显示相关能耗计量数据,又能产生能耗计量脉冲信号的新型计量表具。它实际上是一种加装了永义磁铁和霍尔元件组成磁电传感器的水表,霍尔元件固定安装在计数转盘附近,永磁铁安装在计数盘(例如0.1m3或0.01m3)位上,当转盘每转一圈,永磁铁经过霍尔元件一次,即在信号端产生一个计量脉冲,对应0.1m3或.0.01m3,经无线发射器发送给数据处理器。另外,在水表上还装有防盗霍尔元件,当用户盗用水时,霍尔元件发出报警信号给数据处理器,数据处理器再通过电话线报告给管理计算机,以便做出处理。 (2)数据处理器。数据处理器是一个多功能模块,实现水表数据的自动抄收,将数据长期、可靠地存储,并在需要时将其传给管理计算机。具体来说,它用于接收水表数据及各种报警信号,累计住户用水量,通过电话线定期向管理计算机发送住户的有关数据。一台数据处理器对应一块水表,一般安装在电话机附近。数据处理器内部有可充电电流作为后备电源,在外部电源停电的情况下,则由充电电流单独向数据处理器供电,保证数据处理器正常工作。 (3)管理计算机。管理计算机是本系统的管理核心,可通过电话线下接许多数据处理器,数据处理器的个数基本不受限制。管理计算机能随时抄收每个用户水表的数据,并将数据保存在数据库中供查询,能对整个系统进行管理,对所抄数据进行处理。 4 系统硬件电气原理分述 4.1 水表发射器电气部分原理 水表发射器的功能是将水表计量的用水量,以无线通讯的方式传送给数据处理器。框图如图3所示。安装在水表内的霍尔传感器用来检测用水量,水表中每流过0.1t水,霍尔传感器就发出一个脉冲信号,经串稳态电路产生一个红1s宽的脉冲,再经施密特反相器4069整形后送入编码器PT2262进行编码,PT2262全码编址为4 11个,经编码后的数据送入无线发射模块进行发射,无线电发射频率为400MHz,有效距离为50m;同时发射器还具备一些附加功能。 (1)防盗功能。由于干式水表靠电磁传动的特点,它易受外磁场的影响。如果用户在水表附近放有强磁铁,它会使水表传动齿轮转速降低,使水表的测量精度降低。而发射器上另装有一个专用于测量磁场强度的霍尔传感器,当发现水表附近有强磁场时,霍尔传感器发出报警脉冲,经发射器无线传送给数据处理器。 (2)备用电池。为保证发射器在停电时能正常工作,在交流220V供电的同时,还备有一个4.8V的镍氢电池、由LM358、555组成的电池电压监测和充电电路,使电池能正常充电。后备电池可维持发射器连续工作48h。 4.2 数据处理器电气部分原理 数据处理器是本系统的关键设备。由无线接收和解码部分、时钟日历、8051及外围、电话收发电路、电源等部分组成。框图如图4所示。无线接收模块与发射模块工作在相同频率400MHz上;解码由PT2272完成,工作频率与PT2262相同, 地址编码与PT2262一致。时钟日历芯片DALLAS12887为系统提供准确的百年时钟日历,包括年、月、日、时、分、秒、星期和定时报警信号。 电话收发电路由拨号电路和音频解码电路组成。4-16译码妻MC4514模拟开关4066组成3*4虚拟键盘阵列,由8051控制过按键的开与合,完成将要拔出电话号码和上传数据的编码,并将电话号码和数据送入拨号电路。拨号专用芯片为W91312,晶振频率为3.58MH,接收到管理计算机机端的电话号码后立即拨出。当两端的握手信号完成,确认线路接通后,由8051控制将上传的数据以音频方式输 出给管理计算机;音频解码电路的功能是将音频信号解码,以BCD码的形式输出。当数据处理器拨通管理计算机后,管理计算机端回复一个接通握手信号,该信号是音频信号,经交流放大电路放大后,送入音频解码芯片MC145436解码,最后以BCD码的形式送入8051。系统供电采用220V交流和锂后备电池供电的双重方案,当住宅停电或人为断电时,系统仍可维持正常工作48h。 4.3 管理计算机通讯接口板电气部分原理 管理计算机通讯接口板由拨号电路、音频解码电路、电话振铃检测电路、光电隔离电路和电源电路组成,如图5所示。拨号电路和音频解码电路与数数处理器板上的相同。 5 系统软件 本系统软件由数据接收、数据转换和收费系统三部分组成。 (1)数据接收系统。由于需要从并口读取用户的用水量,所以在用户的用水量上来之后,先由数据接收系统将用户的数据转换成文本文件。此系统在操作系统启动后自动启动,且一直处于工作状态。 (2)数据转换系统。考虑到数据接收之后形成的是文本文件,不能直接进入数据库,所以设计一个数据转换系统将数据存入数据库。此系统在操作系统启动后自动启动,且一直处于工作状态。 (3)收费系统。在合法用户登录到本系统后,进行日常的业务处理。根据用户的计算机配置情况,该系统可以在单机环境下运行,也可以在网络环境下运行。 单机运行环境对计算机软、硬件的要求:操作系统为WIN95/WIN98;数据库为Oracle734。 网络运行环境对计算机软、硬件的要求:操作系统的客户端为WIN95/WIN98、服务器端为WIN2000/WINNT; 数据库的客户端为Oracle734;服务器端为Oracle8i; 硬盘:5G; 水作为一种有限的资源,越来越为人们所重视,节约用水已不再是一种倡议,而是我们的责任和义务。因此,对居民、企事业单位用水的准确计量是十分迫切的,一户一阀,一户一表已是大势所趋。另一方面,联一户一表工程的实施,居民用水的计量与收费的难度也逐渐加大,为了有效解决入户抄表收存在的诸多弊端,提高效率,避免入户抄表引发的治安问题,杜绝拖欠费用。因此,户外智能抄表代替传统入户抄表势在必行。 在现有的智能抄表中,有通过动力线载波网络实现的,有通过铺设专用线实现的,比较两种智能抄表系统,用动力线载波网络实现局限性比较大,主要受变压器限制;通过铺设专用线来实现,施工工程比较大,改造费用也比较高。因此,采用公用电话网实现智能抄表系统,避免了上述的不利因素,适用面比较广泛,安装方便,不用铺线,改造费用也比较小,给用户带来很多方便。因此,应用前景非常广阔。 通讯专业论文:地铁中无线通讯的实际运用 近年来新建地铁工程大多设置了车载电视监视(CCTV)及乘客信息系统(PIS)。车-地无线通信技术是车载CCTV及PIS的关键技术,对整个系统的安全稳定运行起到至关重要的作用。目前,国内地铁车-地无线通信系统大多基于802.11标准。近年来由国内技术人员基于DVB标准开发出了一套适应地铁车-地无线通信业务的专用系统,正在国内地铁项目中推广应用。 1 地铁车-地无线通信业务特点 1.1 承载的业务 地铁车-地无线网络作为地面有线网络的延伸,其所承载的业务主要包括以下三部分。 (1)车载CCTV。用于实现列车车厢及司机室的视频采集。前端摄像机一般采用半球式广角摄像机,在每节车厢两端分别安装1部,列车两端司机室各安装1部。前端摄像机采集的模拟视频信号经编码器转化为数字视频信号上传到车载环网,一方面传至司机室监视器供司机调看及列车本地存储,另一方面经车-地无线通信系统上传至地面网络,供中心管理人员调看。 (2)车载PIS。用于实现列车多媒体视频以及LED(发光二极管)字幕的显示。多媒体数字信号由地面网络经车-地无线通信系统下发至车载视频服务器,再经车载环网发送至播放控制器,最后由L C D(液晶显示屏)/LED显示器进行播放。传输的信息以视频流、音频流为主。 (3)列车运行状态信息。通过与列车运行监控系统的接口,列车可通过车-地无线通信系统向中心传递实时列车运行参数及故障报警。 其中车载CCTV与列车运行状态信息数据流向为从各列车向中心上传。一般要求每列车在正常情况下至少能同时上传2路C C T V图像,特殊情况下支持同时上传14路图像的能力。列车上传的监视图像分辨率不低于D1,采用MEPG-2/MEPG-4/H.264编码方式,数据传输码率能够根据有效带宽进行自适应处理,数据传输码率0.5~4 Mbit/s可调,正常情况下取2 Mbit/s。列车运行状态信息数据量很小,可忽略不计。此外,在实际工程中一般至少做30%的带宽预留。通过计算可得在正常运行情况下1列车所需上行带宽为2×2×1.3=5.2 Mbit/s,特殊情况下,如采用0.5 Mbit/s码流则所需上行带宽为14×0.5×1.3=9.1 Mbit/s。车载PIS数据流向为从地面网络向各列车下发,一般通过不低于6 Mbit/s带宽的传输通道将1路标清数字视频信息自地面传送给车载P I S系统。因此,正常情况下,1列车所需的下行带宽为6×1.3Mbit/s =7.8 Mbit/s。车-地无线通信系统至少需要保证在满足以上带宽需求的情况下网络能够稳定运行,无丢包、坏包情况发生。否则视频会出现马赛克或中断,声音会出现停顿等现象。 1.2 地铁车--地无线通信的特点 (1)无线网络在地铁隧道区间呈线状覆盖,列车最高运行速度80km/h,部分城市最高运行速度为120 km/h。因此,要求车-地无线通信系统切换迅速,具有极短的切换时延。 (2)由于车载设备机柜空间有限,列车振动、灰尘、温度变化、电磁环境负责等诸多不利条件的影响,要求车载设备体积尽量小、具有较高的防护等级和较小的散热量、抗干扰能力强。 (3)地下空间狭小,用于车载CCTV与车载PIS的车-地无线通信设备与用于列车控制的CBTC无线设备、公众无线通信运营商的无线设备、公安消防无线设备、地铁专用无线通信设备同时运行,因此,需要对各系统所使用频率进行统一规划,避免相互干扰。 2 DVB标准概要 D V B是D i g i t a l V i d e oBroadcasting(数字视频广播)的缩写,是由1993年在欧洲成立的国际数字视频广播组织(DVB组织)建立的一系列数字电视标准。DVB标准包括DVB广播传输系统、DVB基带附加信息系统、D V B交互业务系统、D V B条件接收及接口标准等。其中D V B-T(数字地面广播电视)标准为静止和移动用户传输无线宽带数据业务提供了一种强大的手段,但其本身是一个单向系统,无法满足人们对交互式地面数字电视业务的需求。在之后的发展过程中,由于市场对交互式节目的需求,某些交互业务与电视节目本身密切相关且实时性很强,需要一个低时延的回传信道以实现交互式地面数字电视业务。因此,DVB组织着手制定出一系列用于交互业务的标准,其中与DVB-T相配套的是DVB-RCT标准——即通过DVB-T信道的回传交互标准。DVB-RCT标准已于2001年4月获得DVB委员会的批准,2002年3月被欧洲电信标准协会(ETSI)采纳和。DVB-RCT为用户与业务提供者之间提供了一个双向的宽带无线传输通道,从而可以在此基础上开辟新的业务。 在DVB-RCT系统模型中,运营商和用户之间建立了以下2个信道。 (1)广播信道。运营商与用户之间建立的一条单向宽带广播信道,用于传输视频、音频及数据等业务。 (2)交互信道。运营商与用户之间建立的一条用于信息交互的双向信道,由反向交互信道和前向交互信道两部分组成。 如图1所示,前向交互信道被嵌入到广播信道中。因此,整个交互系统由2个单向物理通道实现下行码流和上行码流的传输。其中携带广播内容和前向传输数据的下行码流遵循D V B-T标准,携带反向交互数据的上行码流遵循DVB-RCT标准。 3 基于DVB标准的车-地无线通信系统构成 近年来,国内技术人员在重庆及武汉地铁采用DVB标准技术组建车-地无线通信系统,进行试验段测试并取得了良好的结果。套用DVB-RCT系统模型,可以将地铁区间内的列车看作是移动的交互终端,而线路中心则是广播服务源和交互服务源。结合实际工程,整个系统由下行链路和上行链路两部分组成。该车-地无线通信系统使用下行链路实现PIS节目、控制命令的下传;使用上行链路实现CCTV图像及列车运行状态信息的上传。如图2所示,下行链路主要由地面无线发射网关、光纤直放站和车载无线接收网关等设备构成;上行链路主要由车载无线发射网关、地面无线接收基站等设备构成。 系统工作方式如下。 (1)下行链路。设置在中心的服务器将多媒体节目传送至地面无线发射网关,经光纤直放站接入分布在轨旁的定向天线完成无线覆盖。在列车的车头和车尾分别安装1套车载无线接收网关及接收天线,实现分集接收,增强了无 线系统信道的健壮性。车载无线接收网关接入车载局域网,将接收到的无线信号通过转换,最终在各车厢LCD/LED显示器上播放。 (2)上行链路。经编码器编码后视频图像以及列车运行状态信息上传至车载局域网,由车载无线发射网关和发射天线完成无线发射。 沿线各无线接收基站将接收到的无线信号经转换后通过光纤链路接入相邻车站的交换机,再通过有线传输网络将信息传输至中心交换机,供中心调度人员调看图像和监控列车运行状态。 在实际运行测试中经分析得出,图像延时主要来源于视频编解码的时延。在速度100 km/h的情况下,车-地无线通信系统切换及缓冲时延极小。列车在不同基站设备覆盖区域移动时各路视频图像传输无误码,图像清晰、流畅,无马赛克现象。该系统使用的是1.8 GHz频段,一方面可以避免与CBTC以及民用WLAN设备发生频率冲突;同时由于其属于非开放频段,在一定程度上可以防止非法用户的接入。 4 结束语 基于DVB标准的车-地无线通在当下地铁中应用日益增多,特别是专用及民用WLAN设备被广泛使用,频率资源日益紧张的现状,为人们提供了一个稳定、高效、安全的无线接入解决方案。 1前言 通过两亲性嵌段共聚物的微观相分离可以自组装形成多种有序的纳米结构形貌,从而在纳米功能材料制备、生物催化、医药等领域获得潜在的重要应用价值[1~4]。此外,嵌段共聚物薄膜中微观相分离所导致的表面形貌对于薄膜的表面性能有重要影响,是研究嵌段共聚物作为大分子改性剂应用的重要基础[5]。有关苯乙烯与乙二醇两亲性嵌段共聚物(PS-b-PEG)和聚苯乙烯(PS)共混薄膜的表面形貌研究已有相关报道[6,7]。本文通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了三嵌段两亲性共聚物PS-b-PEG-b-PS,将其与聚苯乙烯共混成膜;使用原子力显微镜(AFM)观察薄膜的表面形貌,通过接触角表征薄膜的亲水性和表面张力,重点考察了PS-b-PEG-b-PS含量与共混薄膜表面形貌及性能之间的关系。研究结果对于利用两亲性嵌段共聚物改善聚合物的表面性能具有实际意义。 2实验部分 2.1试剂及原料聚乙二醇(PEG),Mn=10000,国药集团化学试剂有限公司;苯乙烯(St),分析纯,先用5%(wt)的NaOH水溶液洗三次,再用去离子水洗三次,经无水MgSO4干燥和氢化钙CaH2干燥后减压蒸馏;三乙胺(TEA),分析纯,使用前先用氢化钙CaH2回流后蒸馏,然后加入对甲苯磺酰氯回流后蒸馏;对甲苯磺酰氯,分析纯;溴化亚铜(CuBr),分析纯,先用冰醋酸洗至酸液无色,再经乙醇洗涤后真空干燥;五甲基二亚乙基三胺(PMDETA),购于Aldrich,99%;α-溴代异丁基酰溴,购于Aldrich,97%;二氯甲烷(CH2C12),分析纯,先用浓硫酸洗至酸液层无色,再用5%的NaHCO3水溶液洗3次,最后用去离子水洗至中性,用无水MgSO4干燥过夜后用氢化钙CaH2回流,常压蒸出;苯甲醚,分析纯,氢化钙CaH2干燥后减压蒸馏。聚苯乙烯为实验室通过ATRP合成,GPC测定的Mn=19800,Mw/Mn=1.16。 2.2大分子引发剂制备(Br-PEG-Br)将经过共沸除水的10gPEG(1mmol)与100mL二氯甲烷溶液配置成溶液,加入带有干燥装置和恒压滴液漏斗的250mL三口烧瓶中,搅拌下用冰盐浴将反应体系冷却至0℃。加入0.69mL(5mmol)的三乙胺(TEA),再将含有0.62mL(5mmol)α-溴代异丁酰溴的二氯甲烷溶液逐滴加入,约1h加完后撤去冰盐浴,使体系升至室温,继续反应24h。反应完成后用旋转蒸发仪脱除二氯甲烷溶剂,然后加入四氢呋喃(THF)再次溶解,滤去溶液中产生的白色胺盐,得到透明液体。旋转蒸发部分四氢呋喃后,将所剩溶液倒入高速搅拌的无水乙醚中以沉淀产物,过滤后在室温下真空干燥24h,直到恒重。 2.3PS-b-PEG-b-PS三嵌段共聚物的制备及表征使用ATRP制备三嵌段共聚物PS-b-PEG-b-PS[8]。在克式瓶中按比例依次加入大分子引发剂(Br-PEG-Br)5.080g(0.5mmol)、苯乙烯5.200g(5mmol)、CuBr0.144g(1mmol)、苯甲醚4mL、PMDETA0.21mL(1mmol)。抽真空通氩气3次以除去体系中残存的氧气。将克式瓶置于110℃的恒温油浴中反应16h,用二氯甲烷稀释聚合物溶液,然后将聚合物溶液通过一装有中性A12O3的柱子,以除去Cu催化剂络合物。将得到的透明溶液浓缩后倒入大量石油醚中,使产物沉淀析出,然后将得到的白色固体产物放入真空烘箱中40℃干燥至恒重,得到产物。使用VarianMercuryPlus500核磁共振仪测定聚合产物的核磁共振氢谱,采用氘代氯仿(CDCl3)做溶剂,四甲基硅烷(TMS)为内标,室温下测试。使用带WatersRH柱的Waters717凝胶渗透色谱仪测定聚合产物的分子量和分子量分布,四氢呋喃(THF)为流动相,速率为1.0mL?min?1。 2.4PS-b-PEG-b-PS与PS共混薄膜的制备将玻璃片置于浓硫酸溶液中浸泡24h,用去离子水清洗后将玻璃片放入乙醇中利用超声波振荡15min,然后用去离子水反复冲洗,置于100℃烘箱中干燥6h。将制备的聚苯乙烯和嵌段共聚物PS-b-PEG-b-PS按照一定配比溶解于氯仿溶液中,溶液浓度为1%(W/V)。利用匀胶机在玻璃片上旋涂成膜,转速为2000r?min?1。得到的共混薄膜在120℃真空烘箱内热处理24h。 2.5共混薄膜的分析表征使用HARKE-CA接触角系统测量共混薄膜表面的静态接触角。测试条件为室温,超纯水的液滴直径为2μL。每个样品在不同的地方测试5次,取平均值为接触角的值。使用Vecco公司的NanoscopeV型多模式扫描探针显微镜采集共混薄膜的AFM高度图和相图,以Si悬臂的基本震动频率采像,最典型频率在500kHz左右。测试模式为敲击方式(tappingmode),最大扫描面积16μm×16μm,扫描速率2Hz。 3结果与讨论 3.1三嵌段共聚物PS-b-PEG-b-PS的制备与表征两亲性三嵌段共聚物PS-b-PEG-b-PS的合成路线是先采用分子量为10000的聚乙二醇与α-溴代异丁基酰溴反应,得到双溴封端的产物Br-PEG-Br;然后将其作为ATRP大分子引发剂引发苯乙烯聚合,通过控制单体与引发剂配比和转化率来调节聚苯乙烯链段的分子量,从而得到窄分子量分布的三嵌段共聚物PS-b-PEG-b-PS。图1为溴端基PEG大分子引发剂合成产物的1H-NMR,1.85~1.9ppm的峰对应于溴代异丁酰基上的甲基氢(6H,–(CH3)2),3.61~3.83ppm的峰则为PEG重复单元的亚甲基氢(4H,–CH2–CH2–O–)。通过两者积分面积的比较,计算出PEG端羟基转换为溴的比例为99.2%。图2为嵌段共聚产物的1H-NMR,1.11~2.29ppm的峰对应于PS嵌段中重复单元的碳链氢(3H,1H,–CH2–(CH)–),3.61~3.83ppm的峰则为PEG嵌段中重复单元的亚甲基氢(4H,–CH2–CH2–O–),6.3~7.3ppm的峰对应于PS嵌段中苯环上的氢(5H,C6H5–)。图3为嵌段共聚产物的红外吸收光谱,700cm?1处的吸收峰是PS链段中苯环上C-H的面外伸缩振动引起的,1130cm?1处吸收峰是PEG链段中醚键(-C-O-C-)的伸缩振动峰,1450cm?1处的吸收峰是由苯环骨架的C=C伸缩振动引起的;1720cm?1处的吸收峰是C=O的红外振动特征吸收峰;2920cm?1处的谱带是PS主链上的CH2和CH的C-H伸缩振动产生的 。谱图在3430cm?1处出现了明显的羟基峰,PS-b-PEG-b-PS是亲水性很强的聚合物,由于在FT-IR样品的制备和分析过程中,容易吸收环境中的水份,从而导致羟基吸收峰的出现。此外,还对嵌段共聚产物进行了GPC测定,图4所示的GPC谱图只有一个较窄的单峰,根据聚苯乙烯标样得到的嵌段共聚物数均分子量为21300,Mw/Mn=1.15,表明嵌段共聚物中PS链段长度的分布很均匀。对聚合产物进行核磁共振氢谱、红外吸收光谱和凝胶渗透色谱的分析结果证明已成功制备出三嵌段共聚物PS-b-PEG-b-PS。根据1H-NMR上3.61~3.83ppm的峰面积与6.3~7.3ppm的峰面积,计算出三嵌段共聚物中PS单嵌段的分子量为5100,嵌段共聚物的分子量为20200,PEG链段在整个嵌段共聚物中所占的质量百分数为49.5%。 3.2PS/PS-b-PEG-b-PS共混薄膜的表面形貌将制备的三嵌段共聚物PS-b-PEG-b-PS按照3%、6%、10%、15%的质量百分数与聚苯乙烯进行溶液共混并旋涂成膜,使用AFM观察不同嵌段共聚物含量下共混薄膜的表面形貌。图5为记录的AFM图片,左图为高度图,中图为相图,右图为3D相图。由于共混薄膜中PEG链段和PS链段之间的热力学不相容性,两种组分会表现出强烈的相分离趋势。但是由于PEG链段与PS链段以化学键相连,所产生的相分离被限制在微观尺寸范围,4个薄膜样品都呈现出微观相分离的纳米结构形貌。根据嵌段共聚物含量以及PS相和PEG相的不同性质,可以判断在AFM相图中,深色区域是PEG链段聚集形成的相区,浅色的连续区域为聚苯乙烯链段的富集区,由苯乙烯均聚物和嵌段共聚物中的聚苯乙烯链段构成。从共混薄膜的3D相图可以看出,PEG微相区实际上位于薄膜表面孔洞的底部。这是因为PEG的表面自由能高于PS,在成膜条件下PS链段倾向于薄膜表面迁移而聚集在薄膜表面。但是由于PEG链段对PS链段的热力学排斥作用以及PS的硬链段特性,PS不能在PEG微相区上方形成覆盖,因而在薄膜表面形成了与PEG微相区尺寸相当的孔洞。对于3%(wt)嵌段共聚物含量的共混薄膜,薄膜表面比较平整,PEG链段在薄膜表面聚集成直径约为16nm的圆形小颗粒;随着嵌段共聚物含量增加,薄膜表面PEG链段聚集区的颗粒尺寸逐渐增加;当嵌段共聚物含量达到15%(wt)时,一部分PEG相区开始相互连接,尺寸增加到50~60nm(见表1)。PEG相区尺寸增大一方面是因为体系中PEG链段浓度增加,另一方面则是因为PEG具有较高的表面自由能,PEG相与PS基体间的界面能较大,在120℃热处理条件下微区之间容易发生相互聚集以降低界面能,进而形成较大尺寸的相区结构。值得注意的是,当嵌段共聚物含量达到10%以后,在深色PEG相区内有浅色相区出现,其尺寸约为10nm左右。对于该现象,推测可能是在PEG微区相互聚集时,PEG链段两端的PS链段并非都进入PS基体中,有一部分被包裹在PEG微区内,从而自成一相,形成所谓的“胞状”结构。这种“胞状”结构在3D相图中表现的更加清晰。 3.3PS/PS-b-PEG-b-PS共混薄膜的表面性质加入三嵌段共聚物PS-b-PEG-b-PS后,共混薄膜的表面极性和亲水性会发生相应改变[9]。对4种不同PS-b-PEG-b-PS含量的共混薄膜测量其静态水接触角,结果见图6。PS的静态水接触角为85.0°,随着PS-b-PEG-b-PS含量增加,共混薄膜表面的静态水接触角下降。当嵌段共聚物含量为15%(wt)时,薄膜表面静态接触角降低为44.3°。共混薄膜表面水接触角的下降是薄膜表面形成PEG微相区的结果,这使得薄膜表面极性有很大改善,导致水接触角下降。从图6的曲线变化看出,嵌段共聚物含量在0~6%(wt)范围,薄膜表面接触角成线性下降,当嵌段共聚物含量大于6%以后,薄膜表面接触角下降幅度有所减缓。这种变化趋势与薄膜表面PEG相区的尺寸有关,在较低嵌段共聚物含量下,尽管薄膜表面PEG微相区尺寸很小,但由于PEG的极性作用,提高了薄膜表面的润湿性能,因此薄膜表面接触角下降幅度较大。当共混体系中PS-b-PEG-b-PS嵌段共聚物含量达到一定值后,PEG微区相互聚集连接成较大相区结构,由于相区中PS胞状结构的出现,水与PEG相区的接触面积受到影响,使得薄膜表面水接触角的下降幅度有所减缓。这个结果与图5中AFM观察结果相吻合。表2为根据由Young方程及其调和平均法计算出的共混薄膜的表面张力及其色散分量和极性分量。聚苯乙烯的表面张力为30.7mN?m?1,随嵌段共聚物含量增加,共混薄膜的表面张力不断增大,当PS-b-PEG-b-PS含量为15%(wt)时,共混薄膜的表面张力达到53.9mN?m?1,比聚苯乙烯升高了23.2mN?m?1。这也是具有高表面能的PEG链段相区表面积增大的结果。正如AFM对共混薄膜表面形貌的观察所示,随着共混薄膜中嵌段共聚物含量增加,薄膜表面PEG微相区尺寸和面积不断增大,使得薄膜表面张力不断增加。 4结论 三嵌段共聚物PS-b-PEG-b-PS与聚苯乙烯均聚物共混薄膜内部PEG链段与PS链段发生了微观相分离。由于PEG链段对PS链段的热力学排斥作用以及PS的硬链段特性,PS不能在PEG微相区上方形成覆盖,因而在薄膜表面形成了许多孔洞,PEG微相区位于孔洞底部。随嵌段共聚物含量增加,PEG微区尺寸增加,在共混薄膜表面所占的区域增大,而且嵌段共聚物的部分PS链段被包裹在PEG微区内形成“胞状”结构。嵌段共聚物对共混薄膜的表面性能有较大影响,随嵌段共聚物含量增加,共混薄膜的水接触角减小,表面张力增大。薄膜表面极性的改善程度与PEG微区尺寸以及在薄膜中所占的区域大小相关 通讯专业论文:无线通讯的发展与拓新 无线电技术是当前人们使用最为广泛的信息技术之一。早在二十世纪七十年代,人们就开始对无线电技术进行深入的研究和投入大量精力去对其探索。无线电通信技术有线电通信相比,其在使用的过程中不需要使用任何传输设备,更不受各种地理位置的限制,其传输便捷使用灵活为主要的特点,比起有线信息传输系统有着通信灵活和成本低的优点而备受当前市场的青睐,为其在发展的过程中打下了市场基础和发展前提,为当前人们生活和生产过程中信息的快速交流带来巨大的变革和影响。但它亦有不容忽视的缺点,其在传输的过程中容易受到各种因素的影响而导致传输的失真,而且容易受到各种干扰和被人截获,安全性能差。随着当前无线电技术逐步的应用在当前的军事经济领域,使得其在未来发展过程中打下了广阔的市场基础和理论前提。 1 无线电通信技术的发展 在当前社会飞速发展的过程中,各种技术手段和通信技术措施也在飞速的发展和促进之中。信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,是通过当前生活中相应的技术措施和控制手段对无线通信技术进行应用的过程。随着当前微电子技术的不断发展,当前无线通信随着微电子系统的不断进步也在飞速的发展之中,为计算机的更新换代带来的发展机遇,更为信息技术的处理手段,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。无线电通信技术是以当前无线电磁波为主要的传播媒介进行传递的过程,是利用相关的手段进行分析和控制的手段。以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是各种技术相互综合应用的结果。在当前社会发展中,电子计算机和通信技术紧密结合的标志。无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。无线电通信技术与有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐,如目前广泛采用的电力公司电线载波通信网络和移动通信的 3G网络。 2 无线电通信技术的特点 近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下:具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。无线通信的展望无线通信具有跨越时空进行信息沟通的灵活性,以及全球无缝隙覆盖的特性,成为当今世界最具吸引力的通信方式。目前,无线通信特别是移动通信市场进入规模化大发展阶段,无线通信业务和技术呈现出从传统的话音领域向数据领域和宽带多媒体领域转变的态势,市场空前繁荣。 3 无线电通信技术之通信方法的拓新 21 世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和 IP 技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,可以采取以下控制方法 3.1 采用了数字通信技术 提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。 3.2 推广通信信息技术宽带化的发展 信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。 3.3 推广个人信息化技术 个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。 3.4 提高无线通信网络可持续性 无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性。 结束语 随着当前无线电通信过程中的各个发展阶段,其在发展中的各种应用使得其成为当前信息技术发展过程中的主要手段和应用过程。随着当前人们对信息技术的要求不断增加,无线电通信技术的普及已成为社会发展的必然趋势,其在发展过程中的普及化只是一个时间问题。在通信方法随着当前科学技术不断的变化过程中,无线电通信技术愈来愈成为当前社会发展过程中的主要通信手段,拥有者广阔的市场。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这就使得我们在研究和开发的过程中对其展开全方位的施工方式,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。 通讯专业论文:化工业无线通讯系统运用 近年来我公司和北京比福特公司共同开发了防爆无线通讯系统,并且在中石油大港石化中石油青海格尔木石化得到了广泛的应用。实践证明,这种基于PHS的无线通讯系统是安全稳定,而且可靠的运行效果良好。 小灵通:无线市话(Personalacce/!/ssSystem)简称PAS,是一种新型的个人无线接入系统。它采用先进的微蜂窝技术,通过微蜂窝基站实现无线覆盖,将用户端(即无线市话手机)以无线的方式接入本地电话网。 首先,石化工厂厂区面积大,人员分布散,防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要,加强防爆区内分布人员的动态管理,优化厂区网路结构,实现企业安全生产,调度指挥的有线,无线互联互通,相互结合的信息传递,保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。 企业的无线通讯需要和化工企业防爆设备的要求,加上与斯达康公司的长期合作关系。最后决定选用斯达康公司的UT220为原型机进行防爆手机的设计和开发,同时无线通讯网络的基站覆盖,采用了中国电信标准设备接入。这两项措施的实施可以使企业整个无线通讯网络得到功能的最大化,同时大大的降低了设备采购和投入的成本。为企业节约了开支,同时功能应用不受任何影响。运用已经成熟的网络系统,加以批量生产的移动通信终端设备使得企业无线通信网络实现有充分的物质基础。 这套通讯系统的设计理念是以人为本,体现科技关怀。要利用先进的无线通信网络实现防爆作业区内工作人员出入的有效身份辨识、人员位置确定、生产调度指挥与作业区内工作人员,工作人员之间的语音通讯,短信息收发,彻底实现信息的无缝连接,使企业的生产管理达到实时高效。同时,该系统可以实现考勤记录功能,可以为管理人员提供更加准确的人员信息。一旦发生事故,就可以根据系统提供的人员位置、身份。数量信息做出准确的营救措施,使得抢险救灾工作高效进行,进而节约大量宝贵的时间。 该系统可以实现全双工通话,可以和生产调度系统并网,全系统内点对点全时双向语音通话。实现作业区内人员的定位,可以做到精确到人,动态位置实时反馈,使得生产管理优化。实现统计报表,考勤记录的数据来源实时化,自动化。实现短信息,语音信箱功能。生产指令短信息发送到每一个终端上,还可以实现语音信箱留言,大大的提高信息的接收效果。系统通过斯达康的QBOX解决方案可以实现企业所及范围之内全覆盖,并实现与互联网的连接。 该无线通讯系统由移动终端UT220手机和基站。公共电话交换网络组成。首先UT220手机要进行本质安全处理。手机的主机部分用环氧树脂封装处理使得无线射频电流被控制在防爆要求范围之内。其次,对手机电池加装限流电阻,然后对电池进行固化封装实现本质安全。由于斯达康公司的QBOX解决方案的实施,使得小灵通手机每一部都可以是一个小型基站,同时在小灵通QBOX主机信号范围之内,还可以捆绑无线分机。其发射功率是10mW。 为了使无线通讯网络运行更加稳定,还可以使用基站覆盖。系统区域内,配置若干台10mW基站。每台基站都要配备避雷针防雷,同时每台基站要采用远距离输电线路供电。每台基站配备一对双绞线与主机连接,最大传输距离5km。 公用电话交换网络部分可以采用中国电信标准交换机网络,这样可以大大节省企业开支,并且可以享受更多的方便快捷的服务资源。使企业的内部无线电话网络和中国电信公网无缝连接,节省了建设企业专网的大量投入。 在系统投入运行以来,为企业的生产调度,人员管理起到了强大的设备支持,大大提高了企业的整体效率。同时该系统在使用过程中,存在一些需要改进的地方。例如:防爆手机本身的材质决定了其对特别恶劣环境不适合,本质安全型设备在三防功能上还要有进一步的提高。再有就是手机电池的充电问题。由于我们的无线通讯系统,使用的是经过本质安全化处理之后的电池。由于电池本身在加装了限流电阻之后,又进一步进行了密闭固化处理。所以用户在使用过程中是不需要将手机电池从本机上取下的。在设备返修过程中,维修人员发现有很多手机的故障就是由于用户在使用时,擅自拆卸手机电池,使得电池的于本机的连接插口发生松动导致手机供电故障。针对该问题,在手机后盖的显着位置加以特别说明,禁止使用者擅自打开设备,并与企业做了沟通,加大了对人员的培训,问题得以圆满解决。 无线通讯系统的开发,研制的成功,使得化工行业无线通讯建设水平上了一个新台阶。在我们国家大力发展低碳环保绿色产业的今天。无线PHS系统可以与TD网络良好对接,有着巨大的开发潜力。 通讯专业论文:浅析基于通信系统浅谈无线通讯技术 论文关键词:无线通讯 重要作用 Bluetooth UWB 论文摘 要:随着因特网、多媒体和无线通讯技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通讯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通讯产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通讯技术一个重要分支的短距离无线通讯技术正逐渐引起越来越广泛的关注。本文通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。 前言 目前,我国大型石化企业在厂内的通讯方式,一般仍然采用传统的有线传输方式,即依靠有线通讯电缆来传输信号,配合以传统的程控交换机和防爆电话,防爆扬声器等等设备终端来实现在防爆区与非防爆区之间的通讯。这样的通讯系统庞大,线缆众多不易于人员维护,加之厂区内部腐蚀性气体,工作环境,自然环境等经年累月极容易造成设备的线缆损坏,影响通讯,由于是有线电缆连接在事故发生时更加容易遭受破坏。一旦通讯中断,对企业的事故救援,员工的人身安全,都造成巨大的损失。所以要大力发展无线通讯网络在企业的应用。 1、无线通讯技术的重要作用 石化工厂厂区面积大,人员分布散,防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要,加强防爆区内分布人员的动态管理,优化厂区网路结构,实现企业安全生产,调度指挥的有线,无线互联互通,相互结合的信息传递,保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。 2、常用的无线通讯技术分析 目前广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 2.1 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。 2.2 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。 3、短距离无线通讯技术简介 “蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通讯技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通讯技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通讯设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通讯。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通讯设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通讯。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(Frequency Hopping)和时分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通讯环境建立一个特别连接。作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通讯技术,它必将在不久的将来渗透到生活的各个方面。 4、超宽带(UWB)技术研究 超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通讯设备中使用。随着无线通讯的飞速发展,人们对高速无线通讯提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通讯方案。与常见的使用连续载波通讯方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通讯的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通讯方式,它有望在无线通讯领域得到广泛的应用。UWB的特点如下: 4.1 抗干扰性能强:UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。 4.2 传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。 4.3 带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通讯系统同时工作而互不干扰。 4.4 消耗电能少:通常情况下,无线通讯系统在通讯时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。 4.5 保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。 4.6 发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通讯设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通讯。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 4.7 成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。 5、结束语 总之,无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合石化行业对通信链路的要求。 通讯专业论文:电动阀门性能检测系统的实时通讯设计与实现 摘要:给出了基于485 总线, 由控制中心PC 机和多个单片机控制系统组成的电动装置性能检测系统中的实时通信系统, 重点介绍了利用VB 实现PC 机与多个单片机控制系统实时通讯程序设计方法, 实现了PC 机对多个远程单元的实时控制与管理。 关键词:Visual Basic 串行通讯 电动装置性能检测系统 远程控制 1 引言 在许多实时监测系统中, 经常需要接收距离较远的测控点数据, 如何快速可靠的实现数据的远程传输是这些监测系统必须解决的问题。在监测现场, 为了降低系统的成本, 往往采用单片机系统作为数据采集和记录单元。在中央控制中心, 常常利用PC 机来完成人机会话及与监测现场的通信。 本文介绍一套用于电动装置出厂性能检测系统的实用的主从式(Master/ Slave) 远程实时通讯系统。检测系统的下位机是以32 位的ARM 单片机(L PC2214) 为CPU , 两片CPLD ( XC95108) 扩展I/ O 口对外围器件如加载电机、卸载电机、光电编码器和AD 转换器进行控制的单片机系统, 并有键盘进行数据输入和液晶屏显示各功能接口, 以及打印机打印测试合格产品的性能参数记录。上位机的管理平台则基于Visual Basic 610 。此系统通过对产品的性能参数进行检测, 严格避免不合格产品出厂, 提高产品质量, 增强了产品的市场竞争力。 通讯系统以生产现场的双绞线为通讯媒介, 上位机利用VB 610 的通讯控件MSComm 实现了与下位机的远程实时通讯, 下位机应用于生产车间现场, 取得了满意效果。 2 系统的结构组成及工作原理 2.1 结构组成 网络系统由控制中心和多个远程单元RTU(Remote Terminal Unite) 组成(图1) 。控制中心由上位机和RS232/ 485 转换器组成, 各远程单元是以ARM单片机为核心的电动装置性能检测系统(图2) 。 2.2 工作原理 控制中心作为系统的数据终端设备DTE (Da2ta Terminal Equipment) , 负责实现对远程电动装置性能检测系统的检测数据进行判别、存储等。PC机通过485 通讯电缆与远程电动装置性能检测系统相连, 其传输速率为9 600 bps , 端口数据传输速率可根据系统需要设为1 200 bps~19 200 bps〔1〕。 各远程电动装置性能检测系统通过光电编码器和AD 转换器对现场设备的性能参数进行数据采集, 采用MAX1480 芯片与PC 机进行数据传输,并通过2 片CPLD 实现数据输入和输出开关量, 从而实现对现场设备的控制和参数测量。电动装置性能检测系统还有复位、故障报警及芯片正常工作检测等系统。 BR nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; 通讯系统以控制中心PC 机和远程单片机控制系统通过485 通讯电缆以同频异步半双工方式进行数据信息传输, PC 机通过串口发送令牌到远程单元, 远程单元收到自己的令牌后发送数据到PC机, PC 机收到数据后回送正确信息。从而实现控制中心对远程设备的控制和数据采集。 3 实时串行通讯程序设计 3.1 通讯协议 (1) 一桢数据由1 位起始位, 8 位数据位、1位校验位、1 位停止位共11 位组成。 (2) 波特率为9 600 bps。电动装置测试系统的单片机的串口选用UART0 进行数据的发送和接收, 为了得到准确的波特率, ARM 单片机采用振荡频率为111059 2 MHz 的晶振。PC 机串口波特率通过VB 通讯控件MSComm 的Setting 属性设置, 为保证数据传输的准确性, 两者的波特率必须一致。 (3) 系统采用异步通讯方式, 上位机通过令牌传递总线(token - passing bus) 方式与远程单元进行通讯〔2〕。PC 机发送的信息为固定4 个字节。第1 个字节和第2 个字节分别为起始标志符和远程单元的具体地址号, 第3 个字节表示发送的是令牌还是命令, 第4 个字节为结束标志符。 (4) 远程单元接收到令牌后, 对照令牌的地址号与本单元地址进行判断, 得知令牌是本单元的, 此时总线处于接收数据状态。此单元开始发送信息, 发送的信息共158 个字节。第1 个字节和第2 个字节分别表示起始标志符和命令符, 第3 个字节表示数据个数, 第4 个到第157 个字节表示采集的测试数据, 第158 个字节表示结束标志符。如果地址不符, 则将令牌转发到下一单元〔3〕。其通讯方式如图3 所示。 3.2 远程单片机控制系统的串行通讯程序设计 远程ARM 单片机采用中断方式进行数据接收, 基于软件ADS112 编程与上位机进行通讯, 上位机通讯子程序流程图以及下位机中断子程序流程图分别如图4 和图5 所示。 控制中心上位PC 机始终在循环发送令牌, 当远程单元接收到与本机地址相同的令牌时, 置接受数据标志, 接收到自己的令牌后, 远程单元开始上传数据到上位PC 机, 与此同时PC 机停止发送令牌并处于接收数据状态, 等到接收数据完毕并检验数据合格后发送确认命令到此远程单元, 如果没收到数据或数据不合格发送错误标志到此远程单元。如果收到的令牌与本机地址不同时, 程序返回中断入口处, 继续执行其它操作。这样可保证远程单元把数据准确地发送到上位机PC 机。 3.3 上位PC 机串行通讯程序设计方法 上位机利用VB 610 进行编程, 用VB 610 开发串行通讯程序普遍采用两种方法: 一种是利用Windows 的API 函数; 另一种是采用VB 的通讯控件MSComm。利用API 函数编写串行通讯程序较为复杂, 需要调用许多繁琐的API 函数, 而VB610 的MSComm 通讯控件提供了标准的事件处理函数、事件和方法, 用户不必了解通信过程中的底层操作和API 函数〔4〕, 从而比较容易、高效的实现了串口通信。 控件提供了两种功能完善的串口数据接收和发送功能: 一种是查询法, 通过Com2mEvent 的值来轮询(polling) 事件和通讯状态,可以使用定时器和DO .Loop 程序来实现; 另一种是事件驱动法( Event - driven) , 利用MSComm 控件OnComm 事件来捕获串口通讯错误或事件, 并在OnComm 事件中编写程序进行相应的处理〔5〕。本软件系统采用了定时器来发送令牌以及接收远程单片机的回执信息, 使PC 机作出更快的反应。 软件采用定时器Timer1 控件来实现令牌的循环发送。其中设置定时器响应一次的时间为10ms( Timer11Internal = 10) 。 3.4 下位机ARM2210 系列单片机串行通讯程序设计方法 下位机利用软件ADS112 进行编程, 此软件是专为ARM 单片机开发的一种软件, 其语言类似于C 语言, 有很好的应用性。 4 结语 该系统应用在对远程设备的在线监测, 其通讯网络部分运行平稳, 数据传输误码率低, 传输速度符合要求, 效率高, 操作简单, 组网方便, 满足生产现场的数据检测和控制要求。该系统可广泛应用于高精度的工业测控和数据采集等领域中。 通讯专业论文:探讨校园网络Internet网络通讯安全管理 论文关键词:网络通讯 安全问题 局域网 校园网络 论文摘要:随着网络技术发展和人类对网络依赖性增强,网络安全问题日益突出。特别是校园网络的通讯安全已经威胁到了广大师生的正常工作和学习,校园网络安全已经成为当前各校园网络建设中迫在眉睫的问题。 1 引言 目前,网络应用的焦点问题是网络通讯安全问题。其主要表现在信息泄露、信息篡改、非法使用网络资源、非法信息渗透、假冒等方面。在Intemet上网络系统既要开放,又要安全,以至于从技术方面讲安全问题是整个互联网技术里较为困难的问题。从lnternet的角度看,对网络的威胁主要来自于网络硬件和软件两方面的不安全因素。一方面,电磁泄露、搭线窃听、非法人侵、线路干扰、意外原因、病毒感染、信息截获等。另一方面,操作系统本身的问题,各种应用服务存在安全问题。特别是近年来学校网络安全问题日益严重,已经严重威胁到广大师生的使用安全,因此,我们要加强校园网络的安全管理。 2 校园网网络结构简介 校园网总体上分为校园内网和校园外网。校园内网主要包括教学局域网、图书馆局域网、办公自动化局域网等 校园外网主要指学校提供对外服务的服务器群、与CERNET的接入以及远程移动办公用户的接入等。校园外网的服务器群构成了校园网的服务系统.一般包括DNS、WEB、FFP、PROXY以及MAIL服务等。外部网实现了校园网与CERNET及INTERNET的基础接入,使学校教职工和学生能使 用电子邮件和浏览器等应用方式.在教学、科研和管理工作中利用国内和国际网进行信息交流和共享。 3 校园内网络通讯安全的主要威胁 校园网常见的风险威胁主要是校园网内外的各种病毒的威胁,外部用户可能通过邮件以及文件传输等将病毒带入校园内网。内部教职工以及学生可能由于使用盗版介质将病毒带入校园内网;外来的系统对网络及服务器发起DOS/DDOS攻击,入侵等恶意破坏行为,有些计算机已经被攻破,用作黑客攻击的工具;拒绝服务攻击目前越来越普遍,不少开始针对重点高校的网站和服务器;校园网内管理人员以及全体师生的安全意识不强、管理制度不健全,带来校园网的威胁。 这些威胁主要表现在: 3.1黑客 黑客是网络上的一个复杂群体,他们以发现和攻击网络操作系统的漏洞和缺陷作为乐趣,利用网络通讯安全的脆弱性进行非法活动,如修改网页,非法进入主机破坏程序,窃取网上信息,进行电子邮件骚扰,阻塞网络和窃取网络用户口令等。 3.2计算机病毒 计算机病毒已成为很多黑客入侵的先导,是目前威胁网络通讯安全的重大祸首.它的侵入在严重的情况下会使网络系统瘫痪,重要数据无法访问甚至丢失。 3.3拒绝服务 拒绝服务是指导致系统难以或不可能继续执行任务的所有问题,它具有很强的破坏性,“电子邮件炸弹”、“垃圾邮件”等,就是一些典型的例子.用户受到它的攻击时,在很短的时间内收到大量的电子邮件,从而使用户系统丧失功能,无法进行正常工作。 通过以上校园网的三种威胁,我们可以更深入的分析其原因,主要有以下几点: (1)校园网内的用户数量较大,局域网络数目较多。校园网的速度快和规模大。少则数千人、多则数万人。正是由于高带宽和大用户量的特点,网络安全问题一般蔓延快、对网络的影响比较严重; (2)校园网中的计算机系统管理比较复杂。校园网中的计算机系统的购置和管理情况非常复杂,比如学生宿舍中的电脑一般是学生自己花钱购买、自己维护的。有的则是统一采购、有技术人员负责维护的,有的则是教师自主购买、没有专人维护的。这种情况下要求所有的端系统实施统一的安全政策(比如安装防病毒软件、设置可靠的口令)是非常困难的。由于没有统一的资产管理和设备管理。出现安全问题后通常无法分清责任。更有些计算机甚至服务器系统建设完毕之后无人管理,甚至被攻击者攻破作为攻击的跳板、变成攻击试验床也无人觉察; (3)活跃的用户群体。学校的学生通常是最活跃的网络用户。 对网络新技术充满好奇,勇于尝试。如果没有意识到后果的严重性.有些学生会尝试使用网上学到的、甚至自己研究的各种攻击技术.可能对网络造成一定的影响和破坏: 由于以上各种原因导致校园网既是大量攻击的发源地,也是广大攻击者最容易攻破的目标。 4 网络通讯安全的管理策略 4.1通过技术手段实现网络安全 运用学校计算机网络在技术上实现网络系统的安全管理,确保网络系统的安全、可靠地运行,如实行个人网访问控制、网络权限控制、网络监测和锁定控制、服务器的安全控制、防火墙和杀毒软件结合进行安全控制等技术控制非法用户对目录、文件和其他网络资源的访问。校园网计算机网络系统管理员对网络系统进行网络监控,网络服务器应记录用户对网络资源的访问。对非法的网络访问,服务器应以文字、图形或声音等形式报警来提醒网络管理员。如有非法黑客企图攻击、破坏网络系统,网络服务器应实 (上接第720页) 施锁定控制,自动记录企图攻击网络系统的次数,达到所设定的数值,该账户将被自动锁定,确保网络安全。 同时校园计算机中心应加强内部管理,建立事件的审计和跟踪体系,提高整体信息安全意识。应由专人负责管理服务器或网络设备,其他工作人员未经允许不得随意更改配置;对服务器或网络设备的操作应建立详细的日志,减少内部工作人员的误操作而弓l起的故障。对于学生,应加强网络方面法律、法规的教育,提高学生的法律意识,防止出现破坏网络安全的违法行为。 4.2建立一整套安全防护体系 4.2.1防火墙 防火墙是设置在不同网络之间的一系列软硬件的组合,它在校园网与Intemet网络之间执行访问控制策略,决定哪些内部站点允许外界访问和允许访问外界。从而保护内部网免受外部非法用户的入侵。同时防火墙是预防黑客攻击,病毒入侵的重要屏障。防火墙的建立提供了对网络流量的可控过滤,以限制访问特定的因特网端口号,而其余则被堵塞,这一点要求它必须是唯一的人口点。用来阻止未经认证的外部登录。这就是防火墙与路由器是一个整体的原因。 4.2.2端口控制机制 计算机服务器使用自动回呼设备、调制解调器对端口加以保护。并以加密的形式来识别节点的身份。外部用户对校园网进行访问时。端口对其进行身份探查,当确定其身份和法后才允许访问校园网。 4.2.3加密技术 在外部网络的数据传输过程中,采用密码技术对信息加密是最常用的安全保护手段。目前广泛使用的有对称算法和非对称算法两类加密算法,两种方法结合使用。加上数字签名、数字时间戳、数字水印及数字证书等技术,可以使通信安全得到保证。 4.2.4封锁系统安全漏洞 在发现新病毒或因系统安全漏洞威胁网络安全时。应当及时提供各种补丁程序以便下载.许多操作系统和应用软件也在不断更新版本以修正错误或完善功能.对于校园网管理过程中,要及时下载和安装各种补丁、升级程序,封锁系统安全漏洞。这样对保护网络和信息系统的安全会起到很大作用,可以有效的防止一些“黑客”因为操作系统和各种应用软件的设计漏洞对校园网资源进行非法访问和有关操作。 4.3建立用户管理制度 在保证学校教职工和广大学生用户合法权力的同时,限制非法用户入侵,保证数据的安全,特别应制定和做好身份验证和访问授权限制。为了识别并证实用户,系统可给合法用户提供唯一的用户标识符,提供一种验证手段,来验证登录的用户是不是真正的拥有该用户标识符的合法用户。也可通过口令、卡片密钥、签名或指纹来实现,通过身份验证确保用户机与服务器的相互身份。 总之,校园网络安全是一个涉及多方面的系统工程,必须全面协调地运用各种防范技术手段,加强对人与物的管理,才能达到预期的目的,为学校建设多作贡献。建立一个安全、稳定、高效的校园系统,是各大校园竞相努力的目标。 通讯专业论文:浅论中国通讯设备制造商的常青之路 【论文关键词】战略管理 资本运作 企业文化 治理结构 【论文摘要】经过20多年的发展,中兴和华为等中国电信设备制造企业通过不懈的努力,已经在很多重要技术领域取得重大突破。中国的电信设备制造企业在成功地实现了从优秀企业到卓越企业的跨越之后,下一个关键的挑战是如何使企业基业常青。本文认为,要想获得长久的发展,中国的电信设备制造企业必须进一步加强技术实力、市场运营能力和资本运营能力。 华为在20年前还是作坊式的小企业,如今销售额达到160亿美元;中兴通讯由一间300万元成立的小公司成长为年收入510亿元人民币的大型企业。为什么这两个曾经不起眼的企业却创造了惊人的业绩?如何能使这些初步获得成功的企业基业常青?本文对此进行了分析和探讨。 一、中国通讯设备制造企业成功的因素分析 1、华为技术。(1)清晰的战略定位。从华为公司的发展历程可以看出,华为多年来一直坚持专业化战略,在产品开发上一直实施业内闻名的“压强战略”,在决定成功的关键技术上“以超过主要竞争对手的强度配置资源,要么不做,要做就极大地集中人力、物力和财力,实现重点突破”。20多年的发展中,“压强战略”始终贯穿于华为的研发、营销和企业文化建设等多各环节,这种清晰的专业化发展战略定位让华为心无旁鹜地致力于基础通讯设备的研发,最终被思科列为未来最具竞争力的对手。 (2)强大的技术研发能力。中国没有哪一家通信企业能像华为这样每年都拿出超过销售额10%的资金用于专门的产品研发,对一个前途未卜的3G持续投资上百亿美元进行开发。华为这个在中国土生土长的民营企业在NGN网络的研发上达到世界领先水平,顺利实现由中低端路由器向高端路由器的转换,最终拥有和国际通讯巨头同场竞技的实力。 (3)强势企业文化。华为公司奉行的是“狼性文化”, 狼的三大特性:敏锐的嗅觉;不屈不挠、奋不顾身的进攻精神;群体奋斗。“狼性文化”的主要表现是:华为在产品研发上大手笔投入,为开发产品而不计成本;为了企业持续发展,积极进行像狼一样的市场攻伐。《华为基本法》第一条就写道:“通过无依赖的市场压力传递,使内部机制永远处于激活状态”。狼性文化促使华为始终为了自身的进步不停奋斗着。 (4)强大的市场营销能力。华为的营销战在业界历来以快、狠、准著称,不管是在创业初期推行的“农村包围城市”还是在发展过程中令对手叹为观止的客户关系经营,华为的目标只有一个:拿到订单,占领市场。作为公认的“营销帝国”,华为总能采用最有效的营销模式快速占领市场。 2、中兴通讯。(1)明确的战略定位。与华为的专业化发展战略不同,中兴一贯将自己的战略定位在多元化、差异化上。20多年来中兴通讯一向采取低成本稳定发展战略,至今成为惟一拥有全套自主开发、自主品牌基站及交换系统的中国厂商。在研发与营销投入上,中兴并不像华为那么大手笔,中兴租用的办公楼都是不显眼的办公楼。 (2)市场导向,而非产品导向。2003年中兴的销售额曾历史性地超过了华为。中兴超越华为主要在CDMA和小灵通两个产品上,表面上这只是两个产品的问题,但实际却是战略的问题。中国联通最开始选择IS-95A增强型CDMA技术而放弃CDMA1X这种更为先进的技术,其重要原因是建设经营CDMA网络的国家大都采用IS-95A技术。中兴认准中国必然会采用成熟的技术而非最先进的技术才能保证网络的安全可靠。 中兴通讯开发小灵通产品可说是运用了“蓝海战略”。虽然小灵通被认为是被淘汰的技术,但中兴通讯还是决定专门从事小灵通产品的设计和研发。在中兴看来,中国农村面积广阔,固定电话需求较少,用户分布零散,但仍然需要铺设大量的线路,缆线维护成本较高,小灵通通信可以解决有线通信实施过程中的难题。事实证明中兴通讯公司的决策是正确的,小灵通为中兴创造了丰厚的利润。 (3)“中庸之道”的企业文化。从中兴的发展历程可以看出,中兴一直采取稳中求进、低成本开发的战略,这与中兴的“中庸文化”有着密切关系。首先,中兴能够把握国内市场的每一个热点。从GSM、CDMA到小灵通以及到现在的TD-SCDMA,中兴几乎能够把握每一个国内市场的热点。如在手机终端产品呈爆发性增长的2002年,中兴通讯也没被落下。中兴通讯是国内唯一提供GSM、CDMA和PHS三大系列产品的手机生产企业,在CDMA、PHS手机上获利丰厚。其次,中兴拥有齐全的产品线。据说中兴拥有世界上最齐全的产品线,“不将鸡蛋都放在一个篮子里”是中兴始终坚持的做法。 二、中国电信设备制造企业可持续发展中的问题分析 1、性价比优势丧失。华为、中兴在海外市场的成功,很大程度上归于利用国内的人力成本优势,向电信市场提供更具性价比的电信解决方案,挑战成本极限。据统计,欧洲企业研发人员的年均工作时间只有1300—1400小时,而华为研发人员的年均工作时间却达到了2750小时,是欧洲同行的两倍。与此同时,华为研发的人均费用只有2.5万美元/年,而欧洲企业研发的人均费用大约为12—15万美元/年,是华为的6倍。正是依靠不计多干、苦干,华为在产品响应速度和客户服务方面反应较快,研发投入产出比接近大多数西方公司的10倍,这就是华为低成本的核心所在。 电信设备企业的几次大兼并,爱立信兼并马可尼、阿尔卡特与朗讯合并、诺基亚与西门子合并,除了增强产品线和扩大市场覆盖范围的考虑以外,最大的希望还是节省成本。当华为还在奋力追赶北电、朗讯等二流电信设备商时,全球的电信设备市场只剩下爱立信、阿尔卡特—朗讯、诺基亚—西门子、思科和摩托罗拉等五大玩家,华为以前产品的性价比优势逐步消失,而完成整合的巨头们下一步的目标则必然会对准华为。 2、缺乏市场应变的战略管理能力。国际电信巨头在短时间内完成合并使我们看到了他们优秀的战略管理和实施的能力。这种能力体现在对市场的清晰和完整的认识,对行业发展趋势的有效把握,对市场挑战和威胁的及时预警,对企业自身定位和战略的理性的思考。 中国企业刚刚进入国际化竞争,在灵敏度和企业战略应变上还需要加强。虽然华为也曾与马可尼谈判过收购,也曾同西门子商量过兼并,但是都没有成功。由于中国企业应对变化的战略不够明确和肯定,在落实的细节上过多地纠缠、犹豫不定,并且缺少跨国并购经验的经验,导致了落实行动的迟缓。 3、技术研发能力不足。由于外国企业申请的专利太多,目前在许多领域已经形成了坚实的技术壁垒,如当前移动通信领域大部分专利仍掌握在日、美、韩等国手中,而且这些国家都拥有移动通信领域的世界级企业,如三星、松下、爱立信、日本电气、高通等,专利的申请人也多是这些企业。现在由中国提交并被采纳为国际标准的数量较少,领域狭窄。在20世纪90年代以前,国外的大制造企业的科研投入一般为年销售额的4%左右,进入90年代后这种投入明显加大,为10%左右。近年为了研究和开发3G移动技术和其他新技术,国外有的大公司对移动通信的科技投入提升到16%。就科研投入的比例而言,中国一些大的通信设备制造商的科研投入比例也相当大,但由于中国通信设备制造商的生产规模无法与国外大型制造商相比,所以从绝对值看,目前国内通信设备制造商的科研投入仍然很少,与国外存在较大的差距。科技投入低导致了中国通信制造企业自主开发创新能力的薄弱, 三、结论 经过20多年的发展,中兴和华为这样的中国电信设备制造企业通过自己不懈的努力,已经在很多重要技术领域取得重大突破,但在规模、技术、品牌等方面与跨国企业的差距依然很大。中国的电信设备制造企业在成功地实现了优秀到卓越的跨越之后,下一个关键的挑战是如何使企业能基业常青。中国的电信设备制造企业必须进一步加强技术实力、市场运营能力和资本运营能力,这样才能在激烈的国际市场竞争中保证企业的长久生存和发展。 通讯专业论文:探讨校园网络 网络通讯安全管理 论文关键词:网络通讯 安全问题 局域网 校园网络 论文摘要:随着网络技术发展和人类对网络依赖性增强,网络安全问题日益突出。特别是校园网络的通讯安全已经威胁到了广大师生的正常工作和学习,校园网络安全已经成为当前各校园网络建设中迫在眉睫的问题。 1 引言 目前,网络应用的焦点问题是网络通讯安全问题。其主要表现在信息泄露、信息篡改、非法使用网络资源、非法信息渗透、假冒等方面。在intemet上网络系统既要开放,又要安全,以至于从技术方面讲安全问题是整个互联网技术里较为困难的问题。从lnternet的角度看,对网络的威胁主要来自于网络硬件和软件两方面的不安全因素。一方面,电磁泄露、搭线窃听、非法人侵、线路干扰、意外原因、病毒感染、信息截获等。另一方面,操作系统本身的问题,各种应用服务存在安全问题。特别是近年来学校网络安全问题日益严重,已经严重威胁到广大师生的使用安全,因此,我们要加强校园网络的安全管理。 2 校园网网络结构简介 校园网总体上分为校园内网和校园外网。校园内网主要包括教学局域网、图书馆局域网、办公自动化局域网等 校园外网主要指学校提供对外服务的服务器群、与cernet的接入以及远程移动办公用户的接入等。校园外网的服务器群构成了校园网的服务系统.一般包括dns、web、ffp、proxy以及mail服务等。外部网实现了校园网与cernet及internet的基础接入,使学校教职工和学生能使 用电子邮件和浏览器等应用方式.在教学、科研和管理工作中利用国内和国际网进行信息交流和共享。 3 校园内网络通讯安全的主要威胁 校园网常见的风险威胁主要是校园网内外的各种病毒的威胁,外部用户可能通过邮件以及文件传输等将病毒带入校园内网。内部教职工以及学生可能由于使用盗版介质将病毒带入校园内网;外来的系统对网络及服务器发起dos/ddos攻击,入侵等恶意破坏行为,有些计算机已经被攻破,用作黑客攻击的工具;拒绝服务攻击目前越来越普遍,不少开始针对重点高校的网站和服务器;校园网内管理人员以及全体师生的安全意识不强、管理制度不健全,带来校园网的威胁。 这些威胁主要表现在: 3.1黑客 黑客是网络上的一个复杂群体,他们以发现和攻击网络操作系统的漏洞和缺陷作为乐趣,利用网络通讯安全的脆弱性进行非法活动,如修改网页,非法进入主机破坏程序,窃取网上信息,进行电子邮件骚扰,阻塞网络和窃取网络用户口令等。 3.2计算机病毒 计算机病毒已成为很多黑客入侵的先导,是目前威胁网络通讯安全的重大祸首.它的侵入在严重的情况下会使网络系统瘫痪,重要数据无法访问甚至丢失。 3.3拒绝服务 拒绝服务是指导致系统难以或不可能继续执行任务的所有问题,它具有很强的破坏性,“电子邮件炸弹”、“垃圾邮件”等,就是一些典型的例子.用户受到它的攻击时,在很短的时间内收到大量的电子邮件,从而使用户系统丧失功能,无法进行正常工作。 通过以上校园网的三种威胁,我们可以更深入的分析其原因,主要有以下几点: (1)校园网内的用户数量较大,局域网络数目较多。校园网的速度快和规模大。少则数千人、多则数万人。正是由于高带宽和大用户量的特点,网络安全问题一般蔓延快、对网络的影响比较严重; (2)校园网中的计算机系统管理比较复杂。校园网中的计算机系统的购置和管理情况非常复杂,比如学生宿舍中的电脑一般是学生自己花钱购买、自己维护的。有的则是统一采购、有技术人员负责维护的,有的则是教师自主购买、没有专人维护的。这种情况下要求所有的端系统实施统一的安全政策(比如安装防病毒软件、设置可靠的口令)是非常困难的。由于没有统一的资产管理和设备管理。出现安全问题后通常无法分清责任。更有些计算机甚至服务器系统建设完毕之后无人管理,甚至被攻击者攻破作为攻击的跳板、变成攻击试验床也无人觉察; (3)活跃的用户群体。学校的学生通常是最活跃的网络用户。 对网络新技术充满好奇,勇于尝试。如果没有意识到后果的严重性.有些学生会尝试使用网上学到的、甚至自己研究的各种攻击技术.可能对网络造成一定的影响和破坏: 由于以上各种原因导致校园网既是大量攻击的发源地,也是广大攻击者最容易攻破的目标。 4 网络通讯安全的管理策略 4.1通过技术手段实现网络安全 运用学校计算机网络在技术上实现网络系统的安全管理,确保网络系统的安全、可靠地运行,如实行个人网访问控制、网络权限控制、网络监测和锁定控制、服务器的安全控制、防火墙和杀毒软件结合进行安全控制等技术控制非法用户对目录、文件和其他网络资源的访问。校园网计算机网络系统管理员对网络系统进行网络监控,网络服务器应记录用户对网络资源的访问。对非法的网络访问,服务器应以文字、图形或声音等形式报警来提醒网络管理员。如有非法黑客企图攻击、破坏网络系统,网络服务器应实 (上接第720页) 施锁定控制,自动记录企图攻击网络系统的次数,达到所设定的数值,该账户将被自动锁定,确保网络安全。 同时校园计算机中心应加强内部管理,建立事件的审计和跟踪体系,提高整体信息安全意识。应由专人负责管理服务器或网络设备,其他工作人员未经允许不得随意更改配置;对服务器或网络设备的操作应建立详细的日志,减少内部工作人员的误操作而弓l起的故障。对于学生,应加强网络方面法律、法规的教育,提高学生的法律意识,防止出现破坏网络安全的违法行为。 4.2建立一整套安全防护体系 4.2.1防火墙 防火墙是设置在不同网络之间的一系列软硬件的组合,它在校园网与intemet网络之间执行访问控制策略,决定哪些内部站点允许外界访问和允许访问外界。从而保护内部网免受外部非法用户的入侵。同时防火墙是预防黑客攻击,病毒入侵的重要屏障。防火墙的建立提供了对网络流量的可控过滤,以限制访问特定的因特网端口号,而其余则被堵塞,这一点要求它必须是唯一的人口点。用来阻止未经认证的外部登录。这就是防火墙与路由器是一个整体的原因。 4.2.2端口控制机制 计算机服务器使用自动回呼设备、调制解调器对端口加以保护。并以加密的形式来识别节点的身份。外部用户对校园网进行访问时。端口对其进行身份探查,当确定其身份和法后才允许访问校园网。 4.2.3加密技术 在外部网络的数据传输过程中,采用密码技术对信息加密是最常用的安全保护手段。目前广泛使用的有对称算法和非对称算法两类加密算法,两种方法结合使用。加上数字签名、数字时间戳、数字水印及数字证书等技术,可以使通信安全得到保证。 4.2.4封锁系统安全漏洞 在发现新病毒或因系统安全漏洞威胁网络安全时。应当及时提供各种补丁程序以便下载.许多操作系统和应用软件也在不断更新版本以修正错误或完善功能.对于校园网管理过程中,要及时下载和安装各种补丁、升级程序,封锁系统安全漏洞。这样对保护网络和信息系统的安全会起到很大作用,可以有效的防止一些“黑客”因为操作系统和各种应用软件的设计漏洞对校园网资源进行非法访问和有关操作。 4.3建立用户管理制度 在保证学校教职工和广大学生用户合法权力的同时,限制非法用户入侵,保证数据的安全,特别应制定和做好身份验证和访问授权限制。为了识别并证实用户,系统可给合法用户提供唯一的用户标识符,提供一种验证手段,来验证登录的用户是不是真正的拥有该用户标识符的合法用户。也可通过口令、卡片密钥、签名或指纹来实现,通过身份验证确保用户机与服务器的相互身份。 总之,校园网络安全是一个涉及多方面的系统工程,必须全面协调地运用各种防范技术手段,加强对人与物的管理,才能达到预期的目的,为学校建设多作贡献。建立一个安全、稳定、高效的校园系统,是各大校园竞相努力的目标。 通讯专业论文:浅析计算机信息管理在通讯工程规划中的应用探究 论文关键词 计算机信息管理 通讯工程规划 “十二五”规划 应用 论文摘 要 随着信息时代的到来,计算机技术的飞速发展,计算机信息系统在各行业各部门内的运用也逐渐频繁并深入,在医学、教育、工程等很多领域都有涉及,计算机信息管理系统在通信工程领域已经得到了很大的普及和发展,利用计算机信息管理系统庞大的覆盖面、强大的数据分析以及多方面全方面的计算操作系统,实现了通信工程规划中线路的布局、线路的监管及设施的保护等诸多方面的信息管理,提高了城市通信工程规划的工作效率。文章分析并研究了计算机信息管理在通讯工程规划中的应用价值。 在刚刚公布的“十二五”规划中,明确提出了通信工程规划的主要任务:结合城市通信实况和发展趋势,确定规划期内城市通信的发展目标;合理确定邮政、电信、广播、电视等各种通信设施的规模、容量;科学布局各类通信设施和通信线路;制定通信设施综合利用对策与措施,以及通信设施的保护措施。任务包括四个方面:邮政设施规划;城市电话系统规划;城市移动通信规划;城市广播电视设施规划。随着科技的突飞猛进,计算机信息管理已经达到了空前的繁荣,在庞大的信息资源管理和强大的数据检索技术的帮助下,有效的推动了通信工程规划事务的发展,将繁琐变简单,大大提高了通信工程规划的工作效率。现就“十二五”规划明确下达的主要任务针对的四个方面进行论述。 1 邮政设施规划 邮政设施作为城市的一项基础设施建设,在连接城与城、乡与乡、城与乡之间的通信方面起到了至关重要的作用。由于覆盖面积广、事务的繁琐导致信息量庞大,靠旧式的人力式管理已经很难达到要求。如今,计算机信息管理系统在通信工程规划中得到了广泛的应用,在邮政设施方面,计算机信息管理也起到了很大的作用。 1.1 邮政枢纽的设计与完善 在计算机信息管理系统的辅助下,邮政枢纽的设计明显比过去要完善很多,通过计算机信息管理系统,可以很容易的实现“一键化”、“自动化”操作,工作人员将勘测到的现场情况信息输入到信息管理系统中,可以很容易的得到理想的设计方案,不仅方便快捷,枢纽的设计较过去相比也很完善,同时节省了大量的人力物力。 1.2 中心地区与周边地区的连接 在计算机信息管理系统的应用下,城市中心地区和周边地区的通信设施得到了很好的连接。工作人员将周边地区的邮政设施及用户的信息输入到计算机信息管理系统中,信息管理系统就能够快速的计算并设计最理想的连接线路,在保证效率的同时,又提高了安全性。 1.3 邮政设施的保护 工作人员把各邮政点、各邮政设施的信息输入到信息管理系统中,信息管理系统会将这些信息储存,并利用其强大的存储和记忆功能,在邮政设施出现故障时,可以很清晰快速的指出故障地点、原因及解决方案,通信工作不再需要工作人员长途跋涉前往现场,通过计算机信息管理系统可容易很轻松的发现连接中的问题,针对性的提出解决方案,很大的程度上提高了工作效率。 2 城市电话系统规划 在现代通信的发展中,电话系统已经成为一项很重要的基础项目。电话系统的质量和完整,标志着这个城市的整体发展水平。计算机信息管理系统的应用,很大程度上提高了城市电话系统的质量和工作效率。 2.1 固定电话的办理 用户在办理固定电话业务时,提供所需办理电话业务的地点以及用户的身份证明,业务员将用户的基本信息输入到计算机信息管理系统中,信息管理系统就会自动将用户的信息进行储存,并自动生成固定电话号码。用户在以后进行固定电话相关业务操作的时候,只需要携带用户的身份证明以及固定电话号码,便可以办理相关业务。 2.2 固定电话故障维修 在固定电话出现故障的时候,只需要拨打客服电话,提供用户固定电话号码,系统就会自动发出指令,指派相关维修维修人员前往,减少了很多繁琐的步骤,高效可行。 3 城市移动通信 在移动通信发展的今天,我们的生活已经离不开移动通信,因此,保证移动通信的健全畅通,是通信工程规划的一项至关重要的任务。在移动通信中,计算机信息管理系统已经得到了很大的应用,从业务办理、到业务查询、再到问题反馈,计算机信息管理系统都提供着很大的辅助性作用。用户在办理移动通信业务的时候,业务员将用户信息输入到计算机信息管理系统中,计算机信息管理系统将用户的信息进行储存,并提供安全保护,当用户的电话卡出现丢失、损坏等问题的时候,可以持身份证明到业务网点进行办理。信息系统会自动识别用户信息,提交用户问题,记录问题信息,业务员通过计算机信息管理系统进行相关问题处理。 4 城市广播电视设施规划 广播电视设施是城市规划中最基础性的设施,由于覆盖面积广、用户信息量庞大以及易出现故障,因此在通信工程规划工作中,广播电视设施的规划是一项重中之重。在网络系统中,广播和电视的信号利用卫星以及庞大的网络传到每一个用户,在计算机信息管理系统的应用下,数据信息可以及时、便捷、准确地到达每一个用户手中,极快捷的信息处理方式,在业务办理、故障报停、线路维修等方面,为城市广播电视设施规划提供了很大程度的帮助。 5结论 运用计算机信息管理系统使通信工程规划工作逐步走向科学化、系统化、规范化,对通信工程规划的日常工作管理更加及时、准确。计算机信息管理系统强大的的数据分析和庞大的信息存储,大大减轻了工作人员的工作难度,在保证数据信息的准确安全的同时,大大提高了工作效率,通信部门可以通过计算机网络,即时地清晰地了解到整个城市的通信工程情况,为通信部门提供了准确快捷的消息,也为城市通信工程规划发展提供了真实可靠的依据。 通讯专业论文:无线通讯技术在档案馆库房温湿度监测中的展望 一、我国现有档案馆库房温湿度监测现状及分析 为了保证档案的永久存放,我国各级各类档案馆对保存档案的库房温湿度环境有着非常严格的要求,温度一般要控制在14℃-24℃,相对湿度一般控制在45%rh -60%rh。但是,由于受到经济、地域、气候等各种条件的限制,我国各地各级档案馆不同程度上采取了不同的温湿度检测手段,条件较差的中西部省份的档案馆,因为资金原因,档案库房里普遍放置温湿度记录仪进行检测,日常派专人负责检查,定期手工抄写记录下每天的温度和湿度数据。这种方式原始、简单而且耗费不少人力资源,而且一般情况下,由于温湿度记录仪的精准度不高,导致记录的数据出入大,不能准确反映库房温湿度状况,对档案的保管形成不利的影响;东部或南方经济条件较好省份的档案馆,资金相对宽裕,基本都采用自动化程度较高的有线式温湿度传感器监测。传统的有线式温湿度监测网络是通过金属线缆将计算机终端、采集分析器、温湿度传感器等监测网络的各个部分连接起来。温湿度传感器根据库房的面积大小,单点或者多点布置在档案库房内,通过金属线缆将所有的传感器连接起来,再汇总到数据采集器,最后再通过数据线将信息连接到计算机终端予以显示,形成报表,打印出来。有线式温湿度传感器监测的实施和应用,在一定程度上为档案部门节约了人力,也可以快速了解和掌握库房环境状况,极大地提高了工作效率,从而为档案的永久保存创造了条件。但是,这种传统的连接方式,安装繁琐,工程浩大,成本昂贵,出现问题后,检修烦琐复杂,后期维修费用昂贵,有时候还可能对原有的建筑墙体进行破坏性改造,给档案保护造成一定的安全隐患。 二、无线通讯技术的概念及分类 无线通讯技术的成熟与发展,使温湿度监测的无线化成为了可能。无线通讯其实就是相对有线传输概念而来,信息的发射终端和接受终端没有金属线缆的连接,信息通过无线电波进行传播。无线通讯根据其传输距离的长短广义上可以划分为远距离传输和短距离传输。短距离传输一般指覆盖范围在几米到几百米范围内的无线技术,远距离传输的范围就比这个范围大得多。远距离传输,如3g手机通讯等。短距离无线通讯技术有很多,包括zigbee、wi-fi、bluetooth(蓝牙)、rfid(无线射频识别)等,每种技术都有各自的特点和使用范围。 三、无线通讯技术在温湿度监测中的可行性 随着无线通讯技术的发展,尤其是以zigbee、wifi等短距离无线技术的广泛应用,为档案库房温湿度监测网络的无线化提供了可能。 无线温湿度监测网络由数据分布网络、数据获取网络和控制管理中心三部分组成。其主要组成部分是集成了传感器、数据处理单元和通信模块的节点,各节点通过协议自组成一个分布式网络,再将采集来的数据优化后经无线电波传输给信息处理中心。无线温湿度监测网络相对于有线式温湿度监测网络,有很多优点: (1)无线温湿度传感器的安装位置在无线电通讯距离范围内没有任何限制且无须布线,工程施工量小。 (2) 无线温湿度传感器采用防水设计可以应用于非常潮湿的环境。 (3) 无线温湿度传感器的安装和维护非常简便。 (4) 减少了电缆使用量,降低了系统成本,提高了系统的可靠性。 (5)在库房改造的情况下,由于无线温湿度传感器不存在连接电缆问题可以随意拆卸,不存在重复投资问题。 (6)无线温湿度传感器能耗低,采用电池供电,半年内一般不需要更换电池,而有线式温湿度传感器却必须要有单独的电源供电或者布置复杂的电源网络。 四、结束语 无线通讯技术引入到档案库房温湿度监测中,改变了传统的温湿度监测模式,是一个质的飞跃,它将极大地提升档案管理工作。档案工作是各项事业发展的一个重要基础,而档案保护工作是档案工作的基础,总书记曾经对档案工作做出过指示:“努力采用现代化的手段,不断改善服务质量,把档案工作提高到一个新水平”。相信,在不久的将来,随着国家经济和科技水平的发展以及对档案工作的不断重视,档案馆库房温湿度监测的无线化指日可待。
物联网技术论文:消防安全管理在物联网技术的信息化应用 【摘要】消防信息化建设是消防安全管理的重要内容,在消防安全管理中,只有通过采用正确、及时的灭火措施,才能最大程度的保障人员的生命财产安全,物联网技术为消防信息化建设提供了新的发展方向。因此,本文通过阐述了物联网技术的定义,联系实际,分析了物联网技术在消防信息化领域中的应用 【关键词】消防安全管理;物联网技术;信息化应用 物联网技术能够实现信息的智能收集与传递,不仅可以降低人为误操作带来的安全隐患,同时也可以提高消防工作效率,阻止火势的蔓延,保障人民群众的生命财产安全,加强消防信息化建设,就要在消防工作中利用物联网实现资源的有效整合与利用。 1物联网技术 物联网技术是在互联网技术之上研发的一种先进的计算机技术,由于我国对物联网技术的研究较早,目前,物联网技术在各行各业中都有着广泛的应用,极大程度的促进了我国现代化建设。物联网技术的技术核心是将网络技术做了延伸和扩展,将移动终端设备与互联网相连接,如全球定位系统、红外感应器、激光扫描仪等,通过移动终端设备实现信息的交换,达到智能监控与管理的目的,运营模式有M2M、SaaS等。物联网以其智能化以及优越性在消防安全管理中有着重要的应用,尤其针对于高层建筑、高铁、地下建筑的消防安全管理有着更大的意义,更大的责任,只有加强消防信息化建设,才能有效的保障社会群众的生命财产安全,物联网在消防信息化中的应用主要表现在感知功能与传输功能上,通过手持机等移动终端设备来实现智能的感知功能,通过无线网络实现信息的传输功能,最终作用于消防系统中,另外,物联网技术还可以应用于消防事业管理,将数据导入到消防档案系统中,实现统一管理与消防的合理调度。 2物联网技术在消防信息化领域中的应用 2.1更新基础数据库 数据是系统的重要组成部分,完善的数据不仅可以帮助系统做出正确、科学的分析,同时也能够提高数据的利用率,但是我国目前的消防信息系统数据过于陈旧,资源利用率不高,在资源共享方面难以提供全面的数据,极大程度的限制了我国消防信息化的进程,因此,将物联网技术应用在消防信息化领域中,能够有效的对数据进行录入与分析,区别于过去数据单独录入存在重复率极高的弊端,物联网能够实现数据的平移,达到资源有效整合的目的,消防信息化领域中,将灭火救援、队伍整改以及后勤保障串联在一起,实现统一管理,利用物联网技术可以将消防指挥中心与客户终端相连,在火灾发生时,能够及时的采取正确的灭火措施,疏散人群,避免造成更大的损失。另外通过为消防人员配置移动终端设备,能够最大程度的提高资源的利用率,促进消防事业的发展。 2.2实现消防车辆智能调度 在灭火过程中,对消防车辆、消防员和灭火药剂的调度有着重要的作用,高效的调度能够帮助消防队员及时的采取灭火措施,在火势尚能控制时降低安全事故的发生几率,保障人民群众的生命财产安全。因此,将物联网技术应用于消防的调度中,通过RFID技术与消防车辆的水泵与发动机相连,能够在灭火过程中,对于消防车的水量以及发动机状态做到实时的了解,便于消防指挥中心的指挥工作,通过物联网技术,将数据进行智能收集与传递,此过程不依赖于人工操作,不仅能够避免在数据收集与传递中的人工误操作,同时也大大节约了沟通的时间,数据可以直接在PDA或消防指挥系统中显示,为消防指挥中心制定出正确的灭火方案赢得了时间。 2.3提高消防工作人员的安全保障 火灾现场情况复杂,尤其是在高层或地下建筑环境中,人员密集,疏散空间狭小,使得消防人员的危险系数增大,特殊的环境也加大了灭火救援的难度,因此,将物联网技术与消防员相连,在消防防护服中安装芯片,如湿度探测器等传感设备将每一名消防员的基本信息通过网络反映到消防指挥系统中,不仅可以使指挥员识别出火灾现场的温度、湿度以及有害气体的浓度,从而及时调整灭火方案,另外移动终端设备还会反映出消防员的身体状况,使指挥员及时下达撤离命令,有效的规避风险,保障消防员的安全。 2.4实现消防设施的动态管理 消防设施主要是指自动化灭火设施、灭火器、消防水源等等。目前我国消防部队尚没有对消防设施采用统一的管理,自动化灭火设施等是阻止火灾蔓延最为有效的途径,尤其在消防救援力量未赶到火灾现场时,自动化灭火设施的合理使用能够最大程度的保障人民群众的生命财产安全。消防水源是灭火救援的基础设施之一,合理的利用可以达到最大的灭火效果,因此,将物联网技术应用到消防信息化领域中,通过在消防设施中安装GPS芯片合一实时了解消防设备的位置,通过安装RFID芯片,能够是实时了解消防设备的使用情况,便于统一管理和调度。 3结语 综上所述,物联网技术在消防信息化领域有着广泛的应用,不仅可以更新基础数据库、实现消防车辆智能调度、提高消防工作人员的安全保障同时也能够实现消防设施的动态管理,不仅最大程度的保障了社会人民群众的生命财产安全,同时也极大促进了我国消防事业的现代化建设。 作者:吴迪 单位:昆明市公安消防支队 物联网技术论文:物联网技术在环境监测中的运用 摘要:详细分析了物联网技术在大气污染、水污染、海洋污染及其他生态环境恶化等环境监测中的作用,着重阐述物联网技术在这些监测中存在的要素不全、技术等级低、监测缺乏统一规划和标准、公众对监测认知程度较低等系列重要问题,并对物联网技术在环境监测中的未来发展前景做出展望。 关键词:环境监测;物联网技术;信息传递 随着改革开放的推进,各种工业不断发展,加剧了对自然资源的需求和生态环境的破坏,人们逐步意识到环境保护的重要性,传统的环境监测是使用人工采取样品进行检测的方式,这种监控方式:(1)无法进行长期的远程实时监控;(2)不能够及时地反应环境变化等信息;(3)由于依靠人力,劳动强度大,这些不足使得传统监测方式无法满足现代监测对于环境的信息化管理要求。随着污染源在线监控系统的开始推广,物联网技术在我国环境监测领域开始了最早的探索和应用,它的出现克服了传统环境监测方法的缺陷,降低了监测成本,也使得环境监测向自动化、信息化、网络化、智能化方向发展,我国目前的环境监测手段还很落后,物联网技术的出现为我国环境监测的发展提供了一个很好的契机,为复杂、多样的环境进行自动实时监测提供了可行的思路和方案。 1物联网 1.1概念 物联网(TheInternetofthings,IOT)是指在互联网的基础上扩展和延伸到物体与物体之间信息交流的一种新型信息技术,物联网的定义是实现物体与物体、人与物体、人与人之间的信息交流。物联网在国内的应用一般是使用定位系统、红外线感应仪、全球定位系统(GPRS)、激光扫描仪和气体感应器等设备间的信息,进行交换和记录,实现检测、定位、监测和扫描的一种信息技术,实现各种设备之间信息的交流,让使用者能够在物联网中得到需要的信息,让监测和管理的信息具有时效性和保证其准确性,达到人工智能化的监控,提高工作效率和生产力,弥补传统工作中的不足。物联网在现代被广泛运用于各个领域中,如医疗健康、道路交通、店铺监控等,它们都体现了物联网的智能化与实用性。随着信息技术、网络技术、自动化技术、芯片技术的不断发展,物联网已经开始应用到生活的各个方面,很多地方的环境监测已经开始广泛使用物联网技术。 1.2组成结构 环境监测物联网主要由采集层、网络层、应用层3大部分组成。其中采集层通过传感器、智能卡、电子标签、识别码、摄像头等感知设备实现环境因子的识别、监测分析等信息的捕获、采集,以达到智能感知的目的;网络层利用无线网、移动网、固定网、互联网、广电网等传输网络实现感知层所采集信息的传输与处理,是整个环境监测物联网的核心组成部分,是将采集层所采集的数据进行大范围的传输与共享,并且实现多方的交互;应用层主要包括环境监测中的特定应用服务以及实现网络层和应用服务间接口和能力调用功能的中间件,用于完成信息的分析处理和决策,以实现环境监测信息的识别、感知、分析和预测,发挥智能作用。 2在环境监测中的应用 2.1大气污染监测 如今我国很多城市存在空气污染现象,空气质量较差,尤其在一些大中城市,由于重工业和城市交通的发展以及人口持续增长,导致了城市大气污染相当严重,其中就有人们熟知的PM2.5。大气污染监测主要包括大气污染物监测、空气质量自动监测和大气降尘监测等几个方面,由于物联网技术所具有的强大沟通等功能,它能够有效地应用到对大气污染监测的整个过程中,如监测空气中可吸入颗粒物的含量,空气中有毒有害物质的含量,甚至能够监测大气中的氧气含量、二氧化碳含量、氮气含量等,可以快速地发现空气中存在的问题,并且通过实时传输功能把监测器上的相关数据传输到气象控制中心,再由气象控制中心传输给电视台新闻中心等告知民众,让民众及时做好自我防护,降低污染的危害,保证身体健康。从中央到地方各级天气气象预报的准确和适时就表明我国在城市空气质量监测的物联网应用上确实已经有一个完善的体系。 2.2水污染监测 当今世界水污染现象已到了相当严重的程度,应当引起全人类的重视。由于物联网技术所具有的自动监测功能也被广泛用于对河流河道水质、水库水质、污水处理质量等监测中。通过传感器监测水体中含有的各种固体污染物含量,各种气体含量,其他有毒有害物质含量;而后将数据传送到中央控制系统,再由那里的计算机自动进行对比分析判断水质好坏情况、水质安全情况并提供两种相应系数,所有的数据都会自动进行储存备案,一旦发现问题或异常情况,计算机还能够自动报警,引起人们的警觉。而且物联网技术具有的“物物相联”的特点使得人也能够对系统进行人工干预,人为地进行实时的监测观察,以便为及时整改服务。 2.3海洋污染监测 我国对于海洋污染监测的物联网系统建设还处于初级阶段,而世界很多国家都很早就对海洋污染监测的物联网系统建设进行着研究,它们的研究成果能够为我们提供借鉴和帮助。海洋污染物联网系统建设能够监测一个国家海洋的水质情况、污染物情况,能够在发生一些人为灾害或者自然灾害时做到及时发现,从而为及时处理争取时间。比如在发生核泄露造成核污染时及时发现污染物是否到达国家的近海,为及时有效的防范争取时间;在发生油船原油泄漏时也能够及时地判断原油泄露产生的污染情况并及时地做出处理,有效控制污染的范围和规模,把损失降到最低。 2.4生态环境监测 生态环境的物联网监测系统尽管是一个较为宽泛的系统概念,但也已经逐步地被接受应用,并发生着作用。一般来说,这样的一个监测系统不仅仅包括前面提及的几个已经投入使用的环境监测系统,它还包括视频监控系统和对生态环境中的植物、动物生存情况的监测等一系列的监控,所有的信息、数据等最终汇集到中央控制系统中,由中央控制系统做出反应发出指令。目前生态环境的物联网监测的应用主要是在一些自然保护区、沙漠绿植研究、生态环境恶化监测中,已经体现出了收集、预报等功能和功效。 3存在的问题 3.1监测要素不全 在关于生态环境的物联网技术系统性监测中,监测的对象其实较为简单,很多监测系统的构成也较为单纯,因而离实际需要还有很大距离。比如只能够对海洋中几种特定的污染物进行监测,对空气中特定的污染物进行监测,监测范围非常有限,因而监测的功效也大受影响,这些与对全球整个生态环境的监测需求是极不匹配的,缺乏完善、全面的整体性环境监测势必制约着环境保护与防治,所以监测要素亟待补充和完善,方能担当重要使命。 3.2监测技术还较为初级 世界上物联网环境监测系统建设其实也并不完善,尤其是我国环境监测中的物联网系统建设还处于较初级的阶段,硬件、软件上都还有很多欠缺的地方需要完善和加强,还有很多课题亟待人们去研究和论证,还有很多未知领域等待我们去认知和开拓;不仅仅是完善传感器、传输器、运算器等硬件;更多的是在软件系统的研究控制上要加大力气,加强技术攻关,努力改变监测技术的初级化制约着监测成效的现状。 3.3监测缺乏统一规划和标准 我国在环境监测的物联网系统建设上起步晚,缺乏相关的经验和技术,逐步在摸索中前进,逐步在积累中提高,迄今还没有一个统一的标准和尺度,整个国家的环境监测物联网系统建设也还缺乏统一规划,有着各自为政的特点,因而显得混乱;甚至同一个地方、不同监测系统每天向公众播报的空气污染物种类、污染程度及等级都不相同,这样的环境监测效果确实不尽人意。因此实行监测的统一规划和标准,有利于提升监测效果。 3.4公众的认知度较低 物联网是一种较为新颖的名词概念,其技术应用在我国尚未得到大范围的推广,而且宣传力度也不够,甚至对于已经应用了一定物联网技术的领域也没有对公众进行宣传,由此可见,物联网技术对于普通公众的关注度还不是很高,有隔膜的。这样一来,关注度低自然导致相应的政策无法进行完善,物联网技术应用便不能有效地扩大范围。虽然公众对于这样一项技术是有着巨大的需求前景,但是市场和生产研发之间出现了巨大脱节,这也与技术的宣传力度不足存在着一定的联系。 4未来发展 4.1加大技术研发的力度 对于相关设备技术的研发、生产,国家要不断加大加强政策支持,同时国家也要加强对相关研发企业、生产企业的政策补贴,在提高物联网相关附属设施质量、性能的同时不断地降低成本价格,让物联网技术能够更好地应用到环境监测中,服务国家,服务社会。 4.2加强环境监测物联网建设规划 必须加强环境监测物联网建设的系统规划,统一监测的标准,统一国家层面的系统建设标准。同时对整个环境监测物联网系统的建设进行统一的规划,杜绝地方性差异,与此同时还要不断进行完善,提高质量和水平。 4.3加大宣传,提高民众对于物联网的认知 必须要通过科学教育频道、有关新闻频道、社会活动以及公共产品展示等方式来提高人们对于物联网技术的认识和了解,增加普通民众对于物联网技术研发的支持,因为物联网技术的研发归根到底要惠及民生幸福。 5结语 物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分,随着社会和信息技术的发展,它必然会融入人们日常生活中的方方面面,促进生活的改善和优化,使得人们的生活越来越智能化。尤其对于现代环境监测系统的建设,其建设的物联网监测系统对于节能型社会的发展,新时期环境保护以及国家实行节能减排都有巨大的促进作用,也使得现代经济得到持续、健康、稳定发展。 作者:沈伟 单位:泰州职业技术学院 物联网技术论文:在铁路运输中物联网技术的应用 铁路运输与维护是阻碍铁路发展的巨大隐患之一,运用铁路信息化完全可以这些问题迎刃而解。由此,为了能够适应铁路客运呈现的密度高、客流大的特征,就一定要提高铁路系统运输工作的效率与智能化水平。 一、物联网概述 1.物联网概念 物联网是通过运用物品把它和互联网相结合,从而实施智能化的管理、定位、识别与监控的网络,同时通过激光扫描器、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备实现通讯与交换。它的核心是互联网,但是结果却已经扩散到商品之间的互换。 2.物联网的发展历程 在1999年,物联网这个概念第一次被提出。物联网是依靠互联网技术运用无线设备与射频设别技术,从而形成一个能够让全世界的商品在互联网上能够达到实时共享的网路。在2003年,美国的权威杂志《技术评论》表示在未来的生活中物联网将会是改变我们生活习惯的十大技术的第一位。在2005年国际电信联盟就发表了物联网的相关报告,在报告中表示出物联网大时代的到来,在全世界各地的商品都能够通过网上交易平台实现交换。通过依靠互联网技术,物联网也将会成为未来商品交易的主要方式之一。在中国也出现了许多成功运用物联网技术实现人工智能化的典型,例如上海的浦东机场与上海的世博会。 二、物联网关键技术 首先物联网需要运用特定的识别系统对物品的相关属性进行鉴定,其次应该把相关物品的数据信息通过互联网上传的网上,最有通过中央信息处理系统把传输进去的网络信息进行处理与公布,从而实现信息的共享。在当前物联网使用的主要技术包括:智能嵌入、云计算、IPv6、传感技术等。 1.IPv6 因为互联网的不断成熟,互联网的IPv4地址已经达到了顶峰,IPv6必定会在未来取代IPv4。当期IPv4只有32位的地址远远不能够到达当前会联网用户的需求,而孕育而生的IPv6具有128位地址,这样就能够促使世界上的任何一样物品都能够拥有自己的IP。在当前想要快速发展物联网就需要让每一件商品都具有自己的IP地址,因此IPv6的运用必将成为物联网实现迅猛增长的基础。 2.RFID 运用射频识别RFID能够通过无线射频识别出相应的物品信息。射频识别可以识别出很小的物品的相应信息,同时通过对实体的分辨,可以迅速的在没有触摸商品的情况下了解到商品的相关信息。RFID能够大面积的识自动识别商品的相关属性,但是RFID运用的技术也有相应的不同,比如适用领域、技术特点与工作原理都制定出了不同的标准。 3.云计算 云计算被一些专业人士叫做计算资源池,它能够对海量的信息实现快速的处理,它是发展物联网的关键。由于物联网需要随时随地及时的对相关采集的数据进行更新与添加,这样就需要一个能够大量存储信息的平台实现,通过云计算就能够实现海量数据的管理。 4.传感技术 计算机技术、通信技术、传感技术是信息技术的三大核心。传感技术通过传感器、信息的识别与处理对相关物品实现检测与数据录入。同时运用其相关的传感器对一些感官达到信息录入与处理的要求。 5.智能嵌入 把信息处理器嵌于应用系统,运用Internet让整个系统固化。这样就能够节约许多的时间,但能够快速的让信息实现共享。这样就能够让计算机技术与网络技术实现实时同步的进行信息的高速传递。 三、物联网技术在铁路运输中的应用 在铁路运输中实现物联网的全覆盖能够对铁路运输与维护起到高效的作用。它能够在铁路行车调度管理、机车和轮对检修信息管理系统、铁路货运物流信息化系统与智能化检票系统中实现 1.智能化售检票系统 智能化售票系统在中国已经实现了大规模的使用。乘客可以使用自动售票机进行铁路购票。在乘客进站时检票员运用小型识读器识别读取RFID电子标签,以此来识别乘客购买的车票是否与购票信息相符,这样不但能够大大提高铁路人员的工作效率,还能够节省旅客进出车站的时间,从而使车站可以快速运转。 2.铁路机车车辆智能化识别系统 地面独立识别设备、车身或者底部的识别标签、复示设备与数据集中管理这五个部分构成了铁路机车车辆智能化识别系统。地面独立识别设备是由四个部分组成,其设置需要通过各个站点的一系列的处理来实现信息的管理。在货物运输车上安装电子标签就能够迅速的对车辆的相关信息进行识别。这样在物联网时代就能够让货物的信息实现实时的了解与共享。 3.铁路行车调度管理 物联网在铁路行车调度管理中只要是通过对车厢的管理来实现。它能够对铁路的速度检测与信号的升级起到关键的作用。在每一个车厢上安装一个RFID芯片,运用RFID芯片的读写器,不但能够了解到当前铁路运输的速度,还能够检测到当前铁路运输中所出现的安全隐患,从而使相关人员能够及时的排除安全隐患从而使铁路可以安全的到达相应的目的地,防止一些干扰。 4.铁路客运系统 运用物联网,把旅客购票的信息植入到每一张的车票中,同时把读写器安装的客运车厢、候车室、检票口与车站口等地方。当旅客在自动售票机上购买到车票以后进入到进站口就能够自动识别车票信息是否与本人相符,进入到候车大厅以后,收到读写器的识别能够快速分辨出旅客候车地是否正确,以免旅客耽误候车时间。同时还能够及时的对旅客候车的人数进行统计。旅客在登上火车后,也可以通过读写器对某些旅客走错车厢得以及时的纠正,并且对旅客的下一站所达到的信息进行实时传递,一面旅客坐过站的现象出现。在旅客下车以后,系统还可以对相关信息进行处理。 5.机车和轮对检修信息管理系统 运用RFID技术,能够对火车的到达时间与步骤进行精确的统计与计算,进而存储。不但如此,还可以对火车进出车站的次数与相应数据进行快速的采集与录入,这样就可以大大提高列车数据的查询与统计效率,缩减检测工作人员的工作量提高其工作质量与效率。 6.铁路货运物流信息化系统 发展铁路物流,就一定要把集装箱运输实现信息系统化。通过对集装箱信息的采集与统计,对箱号图像识别,这样可以方便摄像头对集装箱对信息的快速读取,从而减少由于天气或集装箱破损的原因导致识别系统出问题的现象的出现。把RFID技术运用到铁路的集装箱上面,不但能够实时了解货物运输情况,还可以减少商品被盗或者破损的情况。同时提高集装箱运输运用的效率得以提高。 四、物联网技术在铁路行业其他业务中的应用及展望 1.物联网在视频监控中的运用 想要达到高质量的要就必须要使用传感器与物联网。比如,能在探头前面连接各种各样的传感器,将激光测距传感器、倾角传感器与云台摄像机连接,利用云台摄像机捕捉画面信息,利用激光测距传感器进行测距。 2.山体滑坡的监控以及提前警报系统 山体滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害,它不但可以摧毁大量的铁路基础设施,还可能对铁路运输时对火车上的人员造成极大的伤害,由此看它是一个特别严重的灾害对铁路运输安全是一个极大地隐患。在当前铁路部门可以运用物联网技术,在山体滑坡现象严重的区域安装倾角传感器、液位传感器和前端设备,这样不但能够实时监控这一地区山体情况,还能够对当前的山体的数据进行传输与储存以便于相关人员的分析。同时在发现山体变化的同时及时的发出警告预警,以便于车站人员能够及时的对相应的地质灾害做出反应,进而极大地挽回人员与财产的损失。 五、结束语 物联网技术在我国铁路系统的广泛运用,是当前信息化时代不断进步的必然要求。只有把物联网技术应用到了铁路系统的各个方面才能够提升我国铁路系统的运输效率。目前,我国的物联网在铁路中的使用主要表现在RFID、传感器、数据采集以及二维码等方面,在这些年的运用中能够发现其效果是十分的明显的。互联网的广泛运用,为物联网的发展打下了坚实的基础。未来铁路运输的发展必将会朝着智能化的方向不断的前进,我国铁路系统必将会迎来发展的新契机。 作者:范军 单位:北京铁路局调度所 物联网技术论文:物联网技术单灯控制系统应用 1单灯控制系统组成 莱州市单灯控制系统框图由路灯监控中心、GPRS无线数据通信系统、路灯监控终端和安装于每基路灯灯杆处的单灯控制器组成。该系统利用中国联通烟台有限公司莱州分公司的GPRS网络进行大区组网,将监控中心局域网与联通GPRS核心网络接入平台进行专线链接,为每台监控终端安装移动SIM卡(SIM卡只开启数据传输功能),并且配置监控中心的IP地址后,即可实现监控中心与监控终端的数据传输,达到远程监控的目的。而监控终端通过RS-485接口与单灯集中器连接,采用ISM无线小区组网方式与安装在每基灯杆处的单灯控制器进行通信,并完成与监控中心的通信中转任务。 1.1单灯控制系统组网方式 1.1.1单灯有线方式(电力线载波) 电力线载波通信的发展已有很多年了,它是借助电力线,将高频信号叠加在电力线上进行低速数据传输的技术,广泛应用于自动抄表、智能电网等领域。优点:借助原先路灯电力线进行通信,无需铺设电缆和安装天线,可实现长距离数据通信;网络协议简单;维护方便。缺点:由于路灯线路复杂多变,灯型和阻抗各有不同,单一载波频率很难适应各种线路,通信成功率不到90%;变压器对载波有阻隔作用,电力载波信号只能在一个变压器配电区域使用,无法实现跨越。 1.1.2单灯ISM无线方式(433MHZ) ISM为国际通用的无线频段,433MHz无线网络广泛应用于工业、科学和医学领域,国内在远程抄表、工业控制、电子消费产品和无线传感网中均有成功应用。优点:频率免费使用,穿透性和绕射能力强,传播距离最远可达2000米;发射功率低,接受灵敏度高,稳定可靠;经济适用。缺点:单一的433MHz频点易受干扰,可通过无线模块自身特有的十组频点跳频技术来解决; 1.1.3单灯ISM无线方式(Zigbee) ZigBee是一种无线连接网络,工作在2.4GHz频段,具有最高250kb/s的传输速率,它的传输距离在10-75米的范围内,类似于WIFI技术,多用近距离数据传输。优点:功率低,时延短;协议通用、开放;采用加密算法和避免碰撞机制,安全性高,可切换16个信道。缺点:波长短,只能直线传输,无法绕开障碍物;传输距离短,超过75米需增加中继,可靠性大大降低,中继故障将导致后面链路所有通信中断。 1.2单灯集中器 单灯集中器安装于路灯控制箱处,与监控终端通过RS-485接口对接,主要实现承上启下的作用。一方面,单灯集中器负责集中采集所管辖路段所有路灯的电压、电流、有功、无功、功率因素等参数,向单灯控制器发送开关灯指令;另一方面,单灯集中器与三遥终端进行数据传递,由三遥终端向监控中心实时传输数据。单灯集中器主要技术指标如下:(1)处理器采用Corex-M332位ARM芯片,运行速度快,可靠性高;(2)软件可远程升级;(3)可容纳单灯控制器容量≥256个;(4)内置锂电池,停电后可使用8小时以上;(5)具有自身和单灯控制器参数掉电保存功能;(6)较好的接收灵敏度和抗干扰性能,信道冲突自动检测;(7)单灯集中器自身故障,可根据自带时钟及常闭触点确保路灯正常开关。(8)供电范围:AC220V±20%;(9)工作温度:-40~+70℃;(10)防护等级:IP51;(11)防雷等级4级; 1.3单灯控制器 单灯控制器主要应用于路灯照明,可以实时在线监控每一个灯杆每一盏灯的工作,采用国际上先进的物联网技术,经精心研制而推出的新产品。单灯控制器安装于路灯灯杆底部,防尘、防水设计,达到IP54防护等级,可根据灯杆尺寸和内部空间采用永磁吸附灯杆内壁或内壁悬挂固定。主要技术指标如下:(1)采用军品级MCU处理芯片和电力计量专用芯片,运算速度快,采样数据精度高;(2)采用无线或载波通讯方式与单灯集中器通信,通信距离最远可达2KM;(3)检测回路:2路,可检测电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数;(4)数据采集精度优于1%;(5)采用IP54防护等级,防水、防潮;(6)采用看门口电路、软件优化等方法进行抗干扰设计;(7)可适应高压钠灯、金卤灯、LED灯和节能灯等不同光源;(8)外形尺寸设计小巧,安装方便,采用透明外壳和指示灯,方便现场接线和维护;(9)工作温度:-40~+70℃;防护等级:IP65;(10)输入电压:220±20%VAC;(11)绝缘等级ClassI; 2单灯控制系统主要功能 (1)实现单、双、三头(臂、火)的控制、调光和检测;(2)通过中心站软件或手机APP指令实现片区、街道、间隔和一侧(单、双数)等控制方案,以及主道开灯、辅道开灯、主辅全开、主道调光、辅道调光和主辅调光等控制模式;(3)可实现3路0-10V独立调光输出控制;(4)具有异常开关灯、电压电流超限、灯具故障、灯杆漏电、通信失败等报警功能;(5)可按照周计划、日计划自主独立运行;(6)能够检测各个灯头的电压、电流、有功、无功和功率因素;(7)实现了通过更换通信模块,即可实现433MHZ、Zigbee和电力线载波三种不同得通信方式,确保通信无盲区覆盖。(8)实现白天修灯只开启需要维修的单盏路灯,无需开启整条路段路灯。 3结语 莱州单灯控制系统建成后,只要在监控中心就可掌握全市主要路段每盏路灯的亮灯情况,路灯故障可直接定位,准确及时的维修,大大提高工作效率,同时也为管理者精细化管理奠定了技术基础。另外通过设置各路段每天亮灯方案,隔灯亮、半夜关闭广告灯箱、奇偶日轮换亮灯等方式不仅节约了大量电费还大大延长了灯具的使用寿命。因此该系统的建设获得了很好的社会效益和经济效益。 作者:李宁华 单位:南京理工科技系统有限公司 物联网技术论文:物联网技术铁路运输论文 一、目前物联网技术在铁路运输各方面的应用 近几年来,我国的物联网技术在铁路方面得到了初步的应用,尤其是在设备的客货运输的服务系统以及安全保障系统。各方面的智能化应用给乘客带来了极大的方便,同时也提高了铁路运输的安全以及服务质量。 1.火车票售票和检票的智能化应用 目前,在全球的高速铁路中物联网技术的应用飞速发展,我国的售票和检票系统也已经实现了很高的智能化,给广大乘客取得了很大的便利。而在铁路运输的领域中,所运用的是RFID电子容票,它根据乘客需求,采用自动售票机使得乘客可以自己提取,而且在检票中指定相对应的读写器,解读数据来分析车票是否有效,这给乘客带来了很大的便利,同时也缩短了工作流程。 2.铁路行车时的调度得到有效管理 在铁路行车的调度管理中,物联网的运用能够有效管理火车的各节车厢从而进行铁路速度的监察控制以及信号系统升级改造。它是将电子标签芯片安装在各个车厢里面,这样同时,隔一段距离在铁路的两装上特有的读写器,这样,不仅能够全面掌握全国所有的铁路某个时刻所在的线路位置信息,还能够读出火车的速度,大大的帮助了火车的安全控制、调度以及追踪。 3.铁路上车辆智能化监控识别系统 一般而言,铁路机车车辆智能化识别系统由五个部分所组成,即数据集中管理、复示设备、机车车身底部识别标签、地面自动识别设备(AEI)等,其中,地面自动识别设备包含了防雷设备、天线、读取装置、列车探测装置、远程通信设备、微波射频装置等。将自动识别的仪器装在各种不同的站,通过对国王的车辆分析解读,然后传至信息系统处理,采集包含数量、车次、类型等各种数据的信息,这就实现了车站管理信息的系统对机车进行每个时段的有效跟踪。 4.物联网技术在客运系统的运用 在铁路系统的各个主要地方安装读写器,这样就能识别车票中的芯片,对应相应的乘客。除此之外,这样的系统能够统计等候的乘客人数,如果有乘客不小心进错了检票口,那么就会发出提醒。而且在列车驶出后,这些信息就会自动的传输到下一个车站,而到下一站的时候就会自动提醒,除此之外,乘客下车后系统能对信息写入。 5.物联网在铁路货运物流信息化系统的应用 互联网与现代化技术的迅速发展,人们的生活方式也在潜移默化的改变着。而如今网上购物的便利使得人们购物的方式越来越倾向它,那么货运的稳定、高效成为了人们关注的热点。而相比其他的运输方式而言,铁路有其独特的优势,但是,也经常会出现一些非常重要的漏洞。并且这些情况的发生,不但损失了消费者的利益,同时也给铁路部门带来了许多损失。而将物联网技术的使用,使得在货物上车前就对其进行检测,那么这些信息都能被采集到,组合管理人员能够将货物与单据信息核对。不仅如此,物联网的应用,使得消费者能在网络上看到货物所在地以及到达的时间。 二、物联网技术在铁路运输领域内的未来展望 随着大规模的铁路建设,物联网技术的迅猛发展,铁路运输信息化程度的要求越来越高,那么,基于物联网技术在智能化交通以及现代中的应用,物联网的技术会在一下更多的方面得到更为广泛的应用。 1.物联网应用于站车信息的共享系统 如今铁路的售票系统已经与网络相连,但是车上的补票依旧需要独立的开展,这就导致了车站里面的所留的票以及车上所补的票之间会有所脱节,那么就会有浪费的现象出现。如果利用RFID技术的网络信息共享性,将车站售票系统与车上补票系统联网,车站可以准确掌握无票上车人员的情况,根据实际情况确定车票的预留,车上也可以准确掌握列车预留情况,方便为旅客补票,从而可以充分利用列车资源,同时便于车上进行检票。 2.综合安全预示系统 安装以物联网技术为基础的综合安防预警系统,能够及时有效的感应入侵,包含火灾等各类安全隐患的子系统,实现列车更为安全的运行。 3.仓库管理系统 借助标签我们能使工作人员在不开箱的情况下检查物品,这同时可以防止货物在仓库里面受到损害或者被盗。 三、结语 物联网作为一次技术革命,带动或者是与产业链共同发展,实现了人与物品之间的对话。铁路是我国各方面的重要产业,随着各方面发展的提高以及互联网技术的飞速发展,在不远的将来,铁路交通智能化一定会迎来质的飞跃。 作者:吴鹏单位:内蒙古集通铁路(集团)有限责任公司 物联网技术论文:物联网技术化校园管理论文 1物联网技术在校园教学管理中的应用。 1)提供智能化教学环境。学生时常为找不到自习教室而苦恼,利用物联网技术搭建的信息平台,学生可以通过网络了解到自习室的情况。将摄像头、传感器等设备安装在教室中,并且与教室资源系统连接起来,将实时的学生数量信息传递到资源平台上,学生可以通过进入教学资源系统来查询自习室的占用情况,从而节省了找自习室的时间。 2)智能考勤系统。传统教师点名的考勤方式,浪费了一定的教学时间。使用智能考勤技术,学生上课前通过刷卡进教室,教室的读卡器在接受了学生的刷卡信息后,自动将信息发送到教学管理系统中,并通过计算机将数据更新到考勤数据中去,这样教师就可以通过计算机快速的查询学生的出勤情况,从而节约了教学时间。 3)构建智慧图书馆。智慧图书馆的建设主要为学生借阅图书和学校管理图书提供方便。首先,学校图书馆是供学生查阅资料的场所,外来人员的进入会给图书馆的管理带来了不便,利用RFID标签和学生的一卡通等设备,可实现图书馆安全管理。另外学生借书、还书也依靠一卡通来实现,通过刷卡、扫描图书等方式来实现自助式借书,还书时只需扫描一卡通即可获得书本信息,方便图书的归架。另外,系统在刷卡时能自动识别学生的专业、借阅记录,学生的考试成绩等信息,自动寻找学生的兴趣点,为学生提供推荐服务,方便学生学习。 4)实验室管理。实验室的设备一般造价昂贵,其结构、类别也比较复杂,通过电子标签,对实验设备进行管理,在电子标签上存储设备的信息,通过与网络系统相连接,实现统一控制。学生凭一卡通进出实验室。 2物联网在学生生活方面的应用。 校园生活是智慧校园管理系统中的一项重要内容,校园生活包括学生、教师在校园内消费、住宿、校园安全、车辆管理等方方面面,智慧校园是以智慧技术来实现智慧生活,利用物联网技术来更好的实现智慧校园。具体来谈,有以下几点。 1)消费管理。消费管理是智慧校园的重要组成部分,以物联网技术为核心的消费管理主要包括: ⑴基于RFID技术的一卡通,或有的学校以手机等作为信息存储器,含有学生的基本信息。 ⑵RFID阅读器,即消费场所的刷卡器,读到信息后传至后台的数据库进行查询,读取和扣除金额。 ⑶后台数据库,持卡人的信息统计在数据库中,方便了消费业务的查询。像食堂、商店、浴室等场所的消费管理都可以通过这种方式实现。 2)智能照明控制。利用物联网技术实现智能照明,利用声控装置、加法计数器等设备,根据光线、教室有无人来自动控制照明开关,实现节能效果。 3)校园安防管理。在物联网安防管理平台中,利用射频识别、图像识别、GPS等技术,结合日常监控设备,通过计算机进行信息汇总、处理,适时进行警报或提示,实现校园安防自动化。 作者:张淑坤单位:德州科技职业学院 物联网技术论文:现代农业发展物联网技术问题及建议 摘要:农业物联网是一种新兴农业信息化技术。本文针对物联网技术在我国农业上的具体应用,分析了在应用过程中涉及的数据安全、射频辐射、电子环保、形象工程、国家标准五大问题,并提出了相应的建议和解决方案。 关键词:物联网;射频技术;农业信息化 物联网是当代信息技术发展的又一里程碑,其英文名称是:“TheInternetofthings”。定义可以概括为通过射频识别(RFID)(RFID+互联网)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议把任何物品与互联网相连,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。物联网技术在农业信息化中的应用步骤是首先各种数据感知设备采集各种农业数据,然后建立数据传输和数据格式转换,最后利用各种网络及现代信息传输渠道如4G网络、zigbee、internet,数据决策中心如“吸星大法”般的实现农业广、深数据全方位的大尺度收集;决策中心再将海量农业数据进行分析、挖掘,然后再发出指令数据控制各种智能化终端完成农业各种操作行为,最大限度的免手工作业,进而实现数字农业高效精准目标。物联网和云计算、大数据往往是密不可分的。近年来,物联网在我国农业相关领域开发应用取得了很大的成绩,在农业生产过程精细管理、农产品质量溯源、农产品物流、农业生态环境监测等各个方面如雨后春笋般地出现了各种基于物联网技术的农业数据处理平台。如辽宁省农科院开发的基于zigbee网络传输的设施农业温湿度物联网控制系统;2012年安徽省被列入国家物联网试验区,主要在农作物“四情”大田监测、农业精细化种植管理、加工车间生产管理、畜禽和水产养殖、农产品质量安全追溯等方面应用到了物联网技术。物联网等信息技术确实在由传统农业到现代农业转变的过程中起到了重要作用,但看到成绩的同时,物联网快速爆发式的应用也呈现出了很多问题。如何应对及解决这些问题,是我国农业物联网能否高效、长期、健全稳定发展的关键。 一、数据安全及建议 从物联网的定义上不难看出,RFID使用数字识别技术。(RadioFrequencyIDentification,简称RFID)射频识别技术,是由电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)、阅读器(Reader)与及软件平台三部份所组成,通过射频信号进行数据识别,其工作原理非常简单。农业物联网与其他物联网最大的差别是,农业物联网能够较大程度地保证农产品生产过程中的各类生产信息的公开,而且使用农业物联网进行生产的农产品附加值较高[2]。但是,由于前期大量数据录入及处理需要人工操作,那么,问题来了!从数据安全角度,如果射频标签不加密或机密机制不够严谨,在各个工作流程的环节中,标签中的数据很有可能被删除、盗取或被篡改。农产品的各种种植、加工、性状等数据就有可能被其他竞争者所获取并利用,也就形成了标签数据是真的,但和实际产品对不上的尴尬境地。从网络安全角度,从读写器到后台网络传输如zigbee网络传输,不但面临普通网络中的数据安全问题,而且也要面对无线传输数据截获问题。建议:解决这些问题的方案是所有的RFID读写器在读取数据、zigbee传输数据中都要严格应用数据加密验证机制,同时读写器和后段的系统平台数据传输也需要数据加密,必要时可以采用量子网络进行数据传输。参与平台的管理人员也要有高度的数据安全意识,并且要具有高涵养的科研数据保密素质。 二、射频芯片的电磁辐射影响 在物联网中,无论是信息采集设备、还是无线数据传输设备,包括rfid、zigbee、wifi等先进电子设备,都会或多或少的对周围环境产生电磁辐射。当RFID标签和zigebee相关的电子器件被大量使用的时候,操作者就会陷在充满电磁辐射的有一定危险的空间中,如果功率过高,这就可能会损害人类的身体健康。在农业物联网中,电子器件的电磁辐射及材料释放物对空气、水、植物、动物等的影响甚至会超过对人类健康的影响,本来农业物联网是用来代替人工劳动力来提高农业生产效率的,最后可能因为电磁辐射的影响,却大大降低了农产品的品质,甚至是生产了有毒害的农产品,最终食用农产品的人类还是受害者。这样人类就掉入了自己所设计的高科技电子产品之坑。建议设计人员严格按照国家电磁辐射相关标准规定RFID标签使用的频谱和信号功率,其功率及频谱必须对人体的辐射降低到最低,甚至是零辐射;规定其工作模式是被动还是主动以等重要参数。不要盲目追求传输速率,尽量使用保证人类、环境相对安全的低频段,避开高频段和超高频段,把农业物联网的电子设备的电磁辐射降低到最小。 三、物联网电子设备的环保问题 在大规模的农业物联网中,电子标签和相关电子器件必将是大规模应用的产品,大规模的使用所带来的问题就是环境污染即“绿色环保”的问题。针对电气电子设备报废产生的环境问题,2003年1月27日欧洲议会和欧洲理事会电气电子设备报废指令,电气电子设备报废指令旨在将电气电子设备在其生命周期中和成为废品后对环境产生的影响最小化。它鼓励收集、处理、再循环、再利用电气电子设备报废品,并订立标准,规定制造商负责大部分这类活动的费用(制造商责任)个人用户能够返还报废的电气电子设备而勿需缴纳费用此外。强调采用再利用、再循环以及其它各种形式的废物回收手段,以减少废物排放还寻求改善电气电子设备生命周期中所涉及到的所有人员的环境条件[3]。虽然rfid、zigbee等电子器件及芯片是可以多次反复使用的,但也会有生命周期。因此,做好废弃RFID相关电子器件处理与回收利用的工作,既是对本身的道德要求,又是对社会公众及地球大环境负责任。我国在电子设备绿色环保领域还没有成熟的相关法律法规。建议国家尽快建立物联网相关电子设备的废物回收等绿色环保电子设备法律法规,最好由使用方或者制造方负责回收,并且要创建由政府部门监督、由检测机构或RFID标签制造方来处理的体制,采用“谁获得收益谁付出管理”的原则。即产品制造者在得到RFID标签收益同时,也必须要由有义务回收、处理相关的电子垃圾,或者增缴RFID电子标签及其他电子器件垃圾的环保税。可以依据回收工作的质量进行rfid设备商的资质评级,未达到资质评级的要求强制退出政府采购供应。 四、演示形象工程多,产生实际效益的少 虽然我国农业互联网技术应用发展已有多年,但大多数还是处在演示、形象、政绩工程阶段,真正用到农村农业生产实践中的很少,而能够给农业带来实际经济效益和社会效益的少之又少。类似几年前的互联网泡沫经济,短期出现的大量互联网站在互联网泡沫经济的衰退下也都因为不能创造价值而关闭了。同理,目前物联网有些标准还尚未统一,政府部门及相关科研单位及企业各自为战,在设计研发初期都把关键点放在了如何采用最时髦的信息技术和设备,营造最先进的物联网环境,以达到单位报奖、个人政绩提升之目的。至于设备成本、人工使用成本、使用推广对象、是否适合地域实际情况等问题很少考虑。以致重复投资建设研发出来的形形色色的技术平台只能做花瓶鉴赏,不能真正在农村、农民中推广,不能在农业实际生产时投入使用。或者即使投入实际农业生产,相对高昂的平台软硬件费用投资,产生的社会效益及经济效益也会微乎其微,甚至会是负效益。建议政府、科研部门在设计研发物联网平台时应脚踏实地、立足当地实际的三农需求,根据国家的相关标准,开发出当地农业真正能用得上的、用得起的、真正给当地农业带来实际经济效益的物联网平台。即真正用在田间地头的、用在老百姓家里的、让农民看到收益的物联网平台五、农业物联网技术应用缺乏统一标准近年来,我们国家先后建立了中国物联网标准联合工作组、中国通信标准化协会(CCSA)、电子标签标准工作组、传感器网络标准工作组、泛在网技术工作委员会(TC10)。早期成立的这些科研组织通过积极参与制定国际物联网标准化方面的工作,在物联网技术标准化方面奠定了一定的话语权。但是农业是一个特殊的应用行业,其他行业的物联网技术标准往往不能直接应用于农业方面,需要根据农业行业特点重新进行拟定统一技术标准。所以,在物联网技术农业标准方面,各个国家是处于同一起跑线的。建议国家相关部门专门成立农业物联网标准的制定部门,特别对绿色RFID标签的研究与开发相关标准方面,有待建立完善的农业物联网标准体系。各级科研机构不能各自为战,要尽快统一标准。 五、结束语 在信息技术飞速发展的今天,农业物联网的研究与应用已经引起了世界农业科研机构的高度重视,我国国家农科院、各省农科院也认识到了物联网技术应用对农业数字化管理及精准数字农业的重要意义。如果能在实践中解决以上五个相关问题,并充分和云计算、大数据等信息技术相结合,相信随着政府的高度重视,科研机构的前瞻研究,再和农村生产一线的实践相结合,物联网技术在我国农业上的应用就不会停留在虚空的信息化彩壳之上,亦将会给我国数字农业发展带来革命性的改变。 物联网技术论文:物联网技术在电子商务中的应用 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是信息产业发展的第三个浪潮,被列入国家“十二五”规划专题。电子商务这几年虽发展迅猛,但物流配送、产品质量、假货等问题制约了电子商务的发展,因此研究如何应用物联网技术解决这些问题具有重要的现实意义。 一、物联网简介 1、物联网的定义 物联网是指按约定的协议,通过各种信息传感设备,如射频识别(RFID)、光纤传感、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,将任何物品与互联网相连接起来,能实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 2、物联网的典型特征 (1)全面感知:通过装置在各类物体上的电子标签(RFID)、传感器等,实现对物体的全面感知。 (2)可靠传输:通过移动通信网、互联网、传感网等多种方式将感知的信息传送到处理中心。 (3)智能处理:强大的计算能力和数据存储能力,智能处理算法和模型。 3、我国物联网发展现状 我国物联网的发展并不比其他国家落后,我国的物联网研究并没有盲目跟从国外,而是根据国家重大战略以及应用需求,积极开展基础标准体系等方面的研究,近年来,我国物联网在车辆管理、调度以及物流的物品运输、仓储、监测和食品药品溯源等方面得到了广泛的应用,形成了以应用为牵引发展特色,并在标准、技术、产业以及服务和应用等方面,已经接近国际水平。我国物联网产业已进入了“百花齐放”的“应用启动”阶段,多地物联网产业发展重点突出“示范应用”。 二、电子商务发展中存在的问题 1、信息不对称问题 电子商务并不是面对面的交易,而是通过商品的标题、图片、宝贝描述来获取商品的信息,买家对于商品的认知取决于卖家的描述,若卖家不诚信,则造成买家对商品的认知产生偏差,卖家甚至可以利用掌握商品信息的主动权误导买家,如经营商虚假商品信息等,使得市场中出现了一些商品信息不对称的问题,网络消费者实际收到的商品往往和网上的商品介绍相去甚远。 2、物流问题 物流是电子商务的最后一公里,是与消费者直接打交道的最接近的环节,物流服务的好坏直接影响电子商务的效果;但由于我国目前物流发展还较落后,没有形成高效的物流体系,多以第三方配送为主,而第三方的服务质量和水平会影响用户对商品的满意度,目前电子商务中投诉最多的是物流配送服务方面。如:配送速度慢,送错地方,丢失货件,送错商品,货件有损坏等问题。 3、电商产品真假问题始终存在 价廉物不美,电商商品真假难辨,近年来越来多的电子商务平台被假货沦陷,淘宝/天猫(C2C集市卖家及品牌卖家)、当当、小米、国美在线、1号店、唯品会、银泰网、华为、好乐买、凡客诚品为“2014年度十大用户体验最差网络零售商”。2011年央视《焦点访谈》曝光了淘宝网售假问题;2013年3月,调查发现,关于乐蜂网售卖假货的投拆在微博、论坛、BBS上比比皆是;2014年CCTV2《经济半小时》曝光当当网、亚马逊中国等电商售卖的化妆品来自“天照天”批发市场,而当当网方面无法提供能证明是“正品”的凭证。所有这些,说明目前电商售假,是老大难问题,同时也是制约电商发展的重要问题。 三、基于物联网的电子商务发展策略 1、应加强支撑平台的建设,积极推进示范工程 (1)建设原则统一规划、统一标准。着力改变电子商务分散建设各自为战的现状,应尽快制定电子商务标准、物联网编码标准以及数据共享和交换等标准规范,并应统一设计电子商务和物联网总体框架。示范引导、分步实施。鼓励感兴趣、并有条件的企业首先在我国电子商务对物联网应用需求比较迫切的地区和领域,开展物联网应用示范基地,总结运行经验,并逐步扩展应用的区域和领域。依托现有、充分整合。依托现有的电子商务、信息基础设施,充分整合各种相关系统,提高效率,尽量避免重复建设。资源共享、业务协同。强调资源共享,包括设备资源共享、信息资源共享和知识经验的共享,通过物联网整合分散的资源,理顺各单位间的业务流程,形成新技术条件下电子商务新的工作机制,逐步实现企业间、部门间的业务协同。政府引导、市场运作。示范工程的建设需要发挥政府与企业的积极性,实现政府引导,市场运作。 (2)支撑平台的建设应由政府建立相关的《产品防伪和质量追溯管理系统》,使用RFID技术对产品从生产到流通直至到消费者的全部信息数据进行精准化和系统化管理,从而达到对产品实行防伪和追溯管理的目的。质量追溯:系统应对所有产品进行统一编码,综合运用加密通信、GPS、RFID等技术,将产品生产、加工、储存、运输等过程的信息全部写入RFID标签,对写入的环节应严格把关,再利用RFID读写设备读取信息,了解每个产品的信息,从而实现从产品的生产到加工、物流配送直至到最终消费的全过程监控,实现产品可追溯,可追溯系统对产品供应链上的所有环节实施监控,能够实现产品的可追溯和信息透明化。防伪:为每个产品设置一个全球唯一标识,并将标识写入电子标签中,成为产品的一部份,用户可通过电子标签识别器对产品进行真假识别验证。 (3)示范工程的建设应开展应用示范工程,可在物流、农产品、食品等方面的电子商务确立一批应用物联网的示范工程,积极探索“物联网+电子商务”的应用模式,如可先建立智能物流、食品追溯物联网示范工程。示范工程应以政企共建模式为佳,由政府牵头整合资源、进行前期引导支持,后续通过企业市场运作保障工程的可持续发展,并在初期对企业给予税收和资金等方面的政策支持。 2、应用物联网技术解决电商产品信息不对称问题 从产品开始生产起,就在产品中嵌入EPC标签,使每件产品都有自己的身份证,将产品从生产到流通整个过程的信息都记录其中,包括:生产厂商名称、原材料、原材料检验人、原材料检验结果、原材料批次、产品批号、成品质检人、成品质检结果、成品分类、出厂日期、出厂顺序等相关信息,为消费者提供商品的真实信息。消费者在进行网上购物时,不再是由卖家单方介绍产品信息,可主动地通过卖家所提供的产品的电子标签EPC,通过溯源系统查询产品从原材料到成品,然后再到销售的真实信息,从而解决电商产品信息不对称问题,使消费者可真实地辨别商品,了解商品的来源,提高网络消费者的满意度。同时,每件商品都有自己的“身份证”,有利于工商等执法部门的公平快速执法,形成网上商家良性竞争形态。 3、应用物联网技术解决防伪问题 应用RFID技术建立基于物联网的产品防伪系统,在生产时为每个产品设置一个全球唯一标识,并且将标识写入电子标签中,写入后是无法修改、无法仿制的,同时在标签读写过程中利用电子签名技术提升标签的保密性和防伪造性,为方便用户的查询,可应用移动技术将移动终端,如:具有RFID读写功能的PDA、开放了开发环境的智能手机和平板电脑与电子标签、防伪系统结合起来,使用户可直接用智能移动终端对产品进防伪验证,系统将防伪验证结果返回给消费者,同时记录验证信息,若验证不正确,应将信息记录到防伪报警子系统中。 4、应用物联网技术优化物流问题 配送速度慢,送错地方,丢失货件,送错商品,货件有损坏等问题,主要是由于企业和消费者对物流过程不能实时监控所造成的,可通过将电子商务物流与物联网有机结合,解决这些问题。 (1)优化配送运输流程应综合运用RFID、GPS、GIS及速度传感器等技术建立智能物流系统。系统可通过优化配送线路和配送方案,加快物流配送速度;并能实时准确获取车辆所处的地理位置、车辆速度、车内湿度、温度以及物品的相关信息等,并可将车辆的各类参数进行实时动态监测,当出现异常情况时应有自动报警功能,并将这些信息传送到智能物流系统,同时车辆应按监控中心的指令工作。 (2)实时追溯货物的行踪,提高配送质量通过对物品进行统一的编码,并在物品中嵌入EPC标签,通过智能物流系统,消费者、企业、物流公司仅需要在网上查找相关商品的EPC信息,就能够实时获取该商品的所有信息,如:商品的运输路线、车辆目前所处位置、车内温度、物品有无破损等。当商品在物流的某个环节出现问题时,可马上采取措施进行补救。通过对商品实现追踪,减少送错地方、丢失货件、送错商品、货件损坏等问题的发生,有效提高整个物流实时效率。 四、结语 近年来电子商务成为了我国经济发展的新的增长点,而物联网是信息产业发展的第三个浪潮,它们是相辅相成的,将物联网与电子商务有机结合,将会解决电子商务目前存在的很多难题,有助于电子商务健康持续发展。 作者:黄燕勤 单位:梧州学院 物联网技术论文:库存管理中物联网技术应用 现如今,大多数的制造型企业在库存管理上都基本实现了自动化,管理信息系统的应用也推动了企业库存管理的发展,诸如MRP、ERP等,而物联网的发展也极大的改善了库存管理的模型。 一、库存管理中物联网技术的有效应用 1、仓储运作流程的优化。 在企业的仓储运作流程当中,包括有三个阶段:其一是入库;其二是出库;其三是盘点。而验货人员的工作就是根据以上的到货记录与接到订货数量的单子进行具体的比对,再决定是否将货物接收入库;而在出库的管理过程中,一般是应用RFID技术来进行扫码,可以将库存量信息准确的进行更新记录,定位货物库位的信息,有利于货物的分拣便捷;对货物进行盘点的时候,可以应用RFID技术来加快盘点的速度,使得定位更加精确,与传统的人工盘点相比,新型盘点技术可以增加效率,缩短时间,更能够提高盘点的准确性。 2、库存成本的降低。 在企业内部的库存管理时,需要对订货的时间和数量做出准确的管理,还要保证货物的安全问题。物联网技术的应用就可以极大的保证在途物资的动态时时查询和跟踪监测,为后来的入库做好充分的准备,还可以科学的安排接下来的生产以及销售。此外,我们还可以对库存内的产品数量进行了解,在掌握原材料的消耗情况之后,为下次的订货做好准备。因此,物联网的应用能够帮助企业进行库存管理,最大化的降低库存成本,使企业保持最佳的库存持有量,减少库存资金在企业资金中所占的比例,从而提高抵抗市场风险的能力。 3、生产成本的精确计算。 在企业的生产管理过程中,只有通过物联网技术的引进才能够准确的把握产品的生产过程,了解消耗的原材料数量和其他加工的产生的见解成本,对不同批号产品的数量和成本都能够更加准确的进行计算。 4、服务质量的提高。 利用物联网技术还可以帮助客户进行产品动态的查询,还可以对整个企业的库存变动情况进行科学的记录,将库存管理行为透明化,只有有迹可循才能够不断提高客户的满意度。并且,企业还可以对产品生产的来源和加工流程进行了解,包括原材料的始发地信息等等,保证企业在产品生产的过程中出现问题时能够准确的查询到原有,同时,还能够利用物联网技术将库存产品动态进行清晰的定位,配合先进的自动化技术将库存管理过程中的设备运行机械化,包括对堆垛机的控制以及出入库和库内管理的运行,提高了企业内部库存管理的有效性。 二、在库存管理中应用物联网的障碍 1、物流管理应用较少。 现代企业对于库存管理已经不单单在企业的内部使用,在与企业相关的各个供应链当中都得到了广泛的应用,而整个应用的环节设计到多个方面,包括对于海关、工商和税务等。由于在现代社会当中,物联网的应用还处于初始阶段,还没有在整个市场企业中得到重视,因此技术使用范围受到的局限性较大,大多是在企业的内部得到推广,却没有在庞大的供应链中体现物联网技术的优势。 2、物联网技术标准不够统一。 物联网技术所涉及的范围包括:传感网技术;TCP/IP寻址技术;RFID技术,第三项技术的技术性较强,在企业中的使用也比较频繁,由于每个RFID标签都具有唯一性,也就是说其中的识别码是独一无二的,因此使用者可以通过使用感应器来将物品中的RFID标签信息读取出来,比较规范而且还具有信息互用性。但是现阶段,RFID产品在国际上并没有正视的标准,倒是每个厂商的相关产品之间不可互通,无法兼容,导致RFID标签产品只能在特定的厂商中得以应用,不利于库存管理中物联网技术的发展,企业的管理也不够便捷。 3、技术产业化问题。 国内对于物联网技术的研究主体一般都是各大高校或者是相关的科研单位,虽然该技术在许多的领域中都取得了专利,但是技术产业化问题仍然困扰着我们,无法进行大规模的产业化应用,只要在智能交通或者家居等方面使用,对于企业供应链这一庞大的应用群体,物联网技术只处于试验时期,还无法将这项费用较高的新兴技术在企业物流管理中得到广泛的应用。总之,本文探究了库存管理中物联网技术的有效应用,面对信息技术的不断快速发展,物联网技术也将会继续深入的进行研究试验,最终成为物流发展的重要核心支撑点,降低库存成本提高企业运营的效率。 作者:徐小敏 单位:重庆西南医院 物联网技术论文:铁路运输中物联网技术的应用 铁路运输与维护是阻碍铁路发展的巨大隐患之一,运用铁路信息化完全可以这些问题迎刃而解。由此,为了能够适应铁路客运呈现的密度高、客流大的特征,就一定要提高铁路系统运输工作的效率与智能化水平。 一、物联网概述 1.物联网概念 物联网是通过运用物品把它和互联网相结合,从而实施智能化的管理、定位、识别与监控的网络,同时通过激光扫描器、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备实现通讯与交换。它的核心是互联网,但是结果却已经扩散到商品之间的互换。 2.物联网的发展历程 在1999年,物联网这个概念第一次被提出。物联网是依靠互联网技术运用无线设备与射频设别技术,从而形成一个能够让全世界的商品在互联网上能够达到实时共享的网路。在2003年,美国的权威杂志《技术评论》表示在未来的生活中物联网将会是改变我们生活习惯的十大技术的第一位。在2005年国际电信联盟就发表了物联网的相关报告,在报告中表示出物联网大时代的到来,在全世界各地的商品都能够通过网上交易平台实现交换。通过依靠互联网技术,物联网也将会成为未来商品交易的主要方式之一。在中国也出现了许多成功运用物联网技术实现人工智能化的典型,例如上海的浦东机场与上海的世博会。 二、物联网关键技术 首先物联网需要运用特定的识别系统对物品的相关属性进行鉴定,其次应该把相关物品的数据信息通过互联网上传的网上,最有通过中央信息处理系统把传输进去的网络信息进行处理与公布,从而实现信息的共享。在当前物联网使用的主要技术包括:智能嵌入、云计算、IPv6、传感技术等。 1.IPv6 因为互联网的不断成熟,互联网的IPv4地址已经达到了顶峰,IPv6必定会在未来取代IPv4。当期IPv4只有32位的地址远远不能够到达当前会联网用户的需求,而孕育而生的IPv6具有128位地址,这样就能够促使世界上的任何一样物品都能够拥有自己的IP。在当前想要快速发展物联网就需要让每一件商品都具有自己的IP地址,因此IPv6的运用必将成为物联网实现迅猛增长的基础。 2.RFID 运用射频识别RFID能够通过无线射频识别出相应的物品信息。射频识别可以识别出很小的物品的相应信息,同时通过对实体的分辨,可以迅速的在没有触摸商品的情况下了解到商品的相关信息。RFID能够大面积的识自动识别商品的相关属性,但是RFID运用的技术也有相应的不同,比如适用领域、技术特点与工作原理都制定出了不同的标准。 3.云计算 云计算被一些专业人士叫做计算资源池,它能够对海量的信息实现快速的处理,它是发展物联网的关键。由于物联网需要随时随地及时的对相关采集的数据进行更新与添加,这样就需要一个能够大量存储信息的平台实现,通过云计算就能够实现海量数据的管理。 4.传感技术 计算机技术、通信技术、传感技术是信息技术的三大核心。传感技术通过传感器、信息的识别与处理对相关物品实现检测与数据录入。同时运用其相关的传感器对一些感官达到信息录入与处理的要求。 5.智能嵌入 把信息处理器嵌于应用系统,运用Internet让整个系统固化。这样就能够节约许多的时间,但能够快速的让信息实现共享。这样就能够让计算机技术与网络技术实现实时同步的进行信息的高速传递。 三、物联网技术在铁路运输中的应用 在铁路运输中实现物联网的全覆盖能够对铁路运输与维护起到高效的作用。它能够在铁路行车调度管理、机车和轮对检修信息管理系统、铁路货运物流信息化系统与智能化检票系统中实现 1.智能化售检票系统 智能化售票系统在中国已经实现了大规模的使用。乘客可以使用自动售票机进行铁路购票。在乘客进站时检票员运用小型识读器识别读取RFID电子标签,以此来识别乘客购买的车票是否与购票信息相符,这样不但能够大大提高铁路人员的工作效率,还能够节省旅客进出车站的时间,从而使车站可以快速运转。 2.铁路机车车辆智能化识别系统 地面独立识别设备、车身或者底部的识别标签、复示设备与数据集中管理这五个部分构成了铁路机车车辆智能化识别系统。地面独立识别设备是由四个部分组成,其设置需要通过各个站点的一系列的处理来实现信息的管理。在货物运输车上安装电子标签就能够迅速的对车辆的相关信息进行识别。这样在物联网时代就能够让货物的信息实现实时的了解与共享。 3.铁路行车调度管理 物联网在铁路行车调度管理中只要是通过对车厢的管理来实现。它能够对铁路的速度检测与信号的升级起到关键的作用。在每一个车厢上安装一个RFID芯片,运用RFID芯片的读写器,不但能够了解到当前铁路运输的速度,还能够检测到当前铁路运输中所出现的安全隐患,从而使相关人员能够及时的排除安全隐患从而使铁路可以安全的到达相应的目的地,防止一些干扰。 4.铁路客运系统 运用物联网,把旅客购票的信息植入到每一张的车票中,同时把读写器安装的客运车厢、候车室、检票口与车站口等地方。当旅客在自动售票机上购买到车票以后进入到进站口就能够自动识别车票信息是否与本人相符,进入到候车大厅以后,收到读写器的识别能够快速分辨出旅客候车地是否正确,以免旅客耽误候车时间。同时还能够及时的对旅客候车的人数进行统计。旅客在登上火车后,也可以通过读写器对某些旅客走错车厢得以及时的纠正,并且对旅客的下一站所达到的信息进行实时传递,一面旅客坐过站的现象出现。在旅客下车以后,系统还可以对相关信息进行处理。 5.机车和轮对检修信息管理系统 运用RFID技术,能够对火车的到达时间与步骤进行精确的统计与计算,进而存储。不但如此,还可以对火车进出车站的次数与相应数据进行快速的采集与录入,这样就可以大大提高列车数据的查询与统计效率,缩减检测工作人员的工作量提高其工作质量与效率。 6.铁路货运物流信息化系统发展 铁路物流,就一定要把集装箱运输实现信息系统化。通过对集装箱信息的采集与统计,对箱号图像识别,这样可以方便摄像头对集装箱对信息的快速读取,从而减少由于天气或集装箱破损的原因导致识别系统出问题的现象的出现。把RFID技术运用到铁路的集装箱上面,不但能够实时了解货物运输情况,还可以减少商品被盗或者破损的情况。同时提高集装箱运输运用的效率得以提高。 四、物联网技术在铁路行业其他业务中的应用及展望 1.物联网在视频监控中的运用 想要达到高质量的要就必须要使用传感器与物联网。比如,能在探头前面连接各种各样的传感器,将激光测距传感器、倾角传感器与云台摄像机连接,利用云台摄像机捕捉画面信息,利用激光测距传感器进行测距。 2.山体滑坡的监控以及提前警报系统 山体滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害,它不但可以摧毁大量的铁路基础设施,还可能对铁路运输时对火车上的人员造成极大的伤害,由此看它是一个特别严重的灾害对铁路运输安全是一个极大地隐患。在当前铁路部门可以运用物联网技术,在山体滑坡现象严重的区域安装倾角传感器、液位传感器和前端设备,这样不但能够实时监控这一地区山体情况,还能够对当前的山体的数据进行传输与储存以便于相关人员的分析。同时在发现山体变化的同时及时的发出警告预警,以便于车站人员能够及时的对相应的地质灾害做出反应,进而极大地挽回人员与财产的损失。 五、结束语 物联网技术在我国铁路系统的广泛运用,是当前信息化时代不断进步的必然要求。只有把物联网技术应用到了铁路系统的各个方面才能够提升我国铁路系统的运输效率。目前,我国的物联网在铁路中的使用主要表现在RFID、传感器、数据采集以及二维码等方面,在这些年的运用中能够发现其效果是十分的明显的。互联网的广泛运用,为物联网的发展打下了坚实的基础。未来铁路运输的发展必将会朝着智能化的方向不断的前进,我国铁路系统必将会迎来发展的新契机。 作者:范军 单位:北京铁路局调度所 物联网技术论文:物联网技术在建筑节能中的应用 1建筑节能的方向走势 (1)对于建筑节能最常见的概括是,为了提高建筑中的能源利用率,在建筑使用的过程中,对建筑空调热水器的使用、建筑照明以及各个家用电器工作状况等多方面对其进行一定的合理利用。另外,在建筑使用的能耗方面,空调体统、照明以及动力系统的所占比例较高,对于大型的公共建筑而言,楼宇的自动化系统的运用是最常见的,通过对楼宇自动化和控制网络的数据通讯协议以及欧洲设备安装总线的协议这两种主要的技术采用,保证了楼宇自动化系统的建筑内共机电设施的完好运行。尽管楼宇系统自动化的技术运用比较广泛,但仍然存在一些难点,例如:建筑内电气设备存在布线的成本较高并且安装复杂的问题。并且,楼宇系统自动化的其他方面的难点在于,它不能全面的获取建筑在能耗过程的详细数据,因此,无法让建筑的内耗能系统处于最佳的运行状态。所以,另外一种更低成本、更加低耗拥有较大范围的组网,并且更便于管理的网络通信技术应运而生。 (2)物联网技术的低成本,低耗能,并且能够组建大规模的测控网络等许多方面的使物联网技术为建筑的节能技术带来更好的发展前景。在国外,一些能源研究机构经过科学的系统研究,研究出来根据无线传感器网络技术的照明控制实验室的原型系统。在一些研究报告中可以发现,增加采用基于无线传感器网络技术的控制节点的照明系统中,使其对能源的消耗降低30%左右。另一方面,一些小型的公司,已经研发出一整套以无线传感器为基础的网络的照明控制产品,这些产品,通过照明系统的遥控与自控,从而使照明系统的能耗降低。 (3)建筑的能耗多尺度、细粒度以及对多种运行参数的检测都可以通过对物联技术的运用得以实现,另一方面,根据对一些相关数据的进行分析的基础上,继而形成建筑低能耗的运行系统的最优化。 2物联网技术在生活中的应用 (1)温湿度采集器、空调墙空器以及人员位置的采集器是中央空调的调监控子系统的主要组成部分。温湿度采集器主要通过对区域的温度和湿度进行一定的收集,然后将收集到的数据信息发送给空调墙控器,进而,空调墙空器结合当前温度与之前预备设置的温度进行对比,另一方面,人员位置采集器通过向空调墙提供某篇区域的人员所在信息,让空调控制器通过一定的数据分析合适选择其控制模式,因此,这两方面的正常结合运用,使空调得以正常的运行。 (2)照明控子系统是通过将某片区域的光照检测信息传递给照明墙控器然后通过对该区域的安装的人员位置与光照度的采集,在周围环境光照度的基础上,经过该片区域内照明电器的组合控制照明电器开关对照明亮度进行一定的调节。 (3)为实现对处于正常运行状态中电梯进行一定的数据监测与信息控制,电梯控子系统采用电梯数据采集器以此来知晓电梯在运行过程中的消耗。通过对电梯控子系统的智能优化,从而更好的实现节约能源,降低耗能的最终计划。 (4)电能表数据的采集是一个较为复杂的过程,在实际生活中,为更加方便的解决电表数据的采集和传送,使用为电表加入无线通信模块或者是连接无线数据采集器的方式进行远程电表数据的采集工作,并且逐步建立一个电力抄表的系统。 (5)根据实际生活的需要,对建筑能耗系统的测控中,数据采集节点占绝大部分,数据采集节点有被人们称之为系统中的终端节点。终端节点的作用在于在检测环境温度,电量的数据过程中可以一段时间内周期性的采集所需要的检测数据。另一方面,由于电梯的启动与暂停工作的频繁,因此,可以采用中断方式采集数据,而且终端节点在很大程度上处于一种未工作的状态,从而可以采用电池进行对其的供电。 3建筑节能的控制策略 (1)利用物联网技术对能源以及排放的系统设备进行一定改善与约束是跟据我国能源及排放多方位的整理分析得出的。因此,对建筑各个方面的节能控制成了首要的任务。在建筑的通风与空调节能的分项工程中,对水管、风管的保温层的温差进行一定的自动检测并经过一定的数据分析,另外对房间里每个地方的空调用电进行计算与统计并安装自控装置。 (2)在对空调的采暖系统的冷热源这一分项的节能工作中,进行一定的科学实验。在公共建筑的空调节能过程中,以实验区为例。在实验区的区域内采用四管制空调系统用,冷源为冰蓄冷系统,热源为市政蒸汽。一方面采用全空气空系统,空调系统冷热源采用屋顶式空调机组;另一方面,在教育展示中心设置地源热泵,使建筑物内其余的空调区域运用变冷媒流量多联几种中央空调系统,最后利用技术动态的检测记录,进行分布调控。 (3)在进行对电能检测与控制节能的工程分项中: ①对每个电源的分路进行检测、计量;根据的电路所需容量选择合适的智能电表。 ②对于开关容量超过100A,应配置相应的电流互感器,运用带CT接线进行软计量检测,最后,智能电表和智能数据根据网关可采用“总线式”挂换方式。 (4)在可再生能源分项工程、雨水利用分项工程以及污水处理的分项工程中: ①对太阳能热水系统的智能检测和供回水动态监控,同时也对太阳能光伏发变电监测进行智能的记录与监控。 ②在雨水利用分项过程中,对集水池,管道和泵,以及喷灌系统进行记录控制,使雨水在一定程度上能够被最大化的利用。 ③对污水排放的窖井,调节池和反应池以及污水提升管道,进行一定的动态检测,包括,潜污泵、流量计、管道混合器、pH计泵、加药设备以及计量泵。使污水得以被更好的重新利用或者合理的进行排放。 4结束语 在物联网技术应用过程中,建筑节能是一个热点领域,随着市场的发展,将占据未来物联网市场数据中的主要比例。这一技术的兴起,能很好的降低我国建筑领域对能源的需求,提高产品的质量,从而更好的实现企业效益目标,因此,物联网技术的应用是我国工业建筑节能减排中是一个重要的研究对象。 作者:刘浩伟 单位:山东省电子信息产品检验院 物联网技术论文:现代物联网技术设施农业论文 一、物联网技术在设施农业应用概述 据统计,到二十一世纪第一个十年,我国的设施农业种植面积已经位居世界首位,达到了350万hm2。同时伴随着物联网技术应用推广开来,大范围应用于设施农业,会使应用整个体系更加完善。与此同时,物联网凭借其产出增加、成本降低、高效及智能化等优势被人看作是现代农业智能化实现的重要途径。设施农业是结合动植物的特点分析其最佳的生长条件,同时在有关设备和人力的共同调节下控制环境,使动植物不受季节天气的束缚达到每年均衡生产上市的目的。当现代信息技术发展到某个程度进而衍生出物联网技术,实现了技术上的突破,物联网技术是将传感器技术、人工智能、网络与自动化等综合在一起从而实现的聚合性应用。它涉及的技术领域比较广,因此被认为是信息技术第三次革命性的创新。这种技术拥有巨大的潜力,同时世界各国人们对其充满了期待,我国顺应时代潮流,提出了“感知中国”的战略,其重要性可见一斑。把互联网的快速发展应用到设施农业发展中去,实现农业现代化与信息化的完美结合。在智能监控与分析、数据的传输与采集、自动化调控等互联网信息技术的帮助下对农业的生产过程等进行监控管理,对农业生产实现科学的组织与规范的管理,让动植物能够更好生长生产,实现产出最大化。如今,物联网在设施农业中的应用已经形成一套控制闭环的系统,它的实现首先通过传感器来得到温室环境的各种参数(如温度、湿度、酸碱性等),在把得到的数据通过数据的收发网关来发送到信息的处理中心,同时由它来对得到的信息进一步处理并采用一系列的算法等作出决策,然后再经网关把算出的决策传送到设施农业执行机构,触发执行任务后就可以参考标准对现在的环境作出调整。如此循环往复,实现目标。 二、物联网技术在设施农业中的应用 当前,在种植、养殖、农资、农产品加工、农业信息化推送、农业智能化管理等方面,设施物联网技术都取得了一定的应用与发展。物联网技术的应用,可以让植物生长环境更好,可以全面感知家禽牲畜的生长状态,减少弊病。下面就对其应用具体几个方面进行探讨:一、物联网技术可以对农业情况进行实时监测。在整个物联网技术的研究工作中,其终端技术的应用及研究是工作的重点之一。简单地说,物联网终端与各式各样的作用不同的传感器有着密不可分的联系。在传感器的帮助之下,可以全方位的对农作物实时进行监控,依据监控所得数据进一步采取措施,使农作物在合适的环境下生长。其中传感器的种类大致有温度、光、湿度、pH值、二氧化碳、生物等传感器。使用这一终端对在农业生产中出现的各种问题进行合理适度的调整控制,同时还节约了各类资源,如水与人力等。二、对农作物的病虫害具有防治作用。判定农作物是否发生灾害的关键数据是阈值,当阈值到达一定的界限之后,农作物灾害便随之而来。在以往的种植过程中,人们常常需要花费不少的时间、金钱、精力去应对农作物灾害发生,但是往往得到的效果也不尽如人意,同时大量时间、金钱付诸东流。在设施农业中应用物联网技术,可以借助无线传感器对农田进行大规模的同步监测,同时针对观察情况,科学及时地对发现的情况处理,对农作物的灾害防御有很好的作用。在准确判断灾害情况、范围、程度的同时,还可以面对问题给出最合理的方案。根据情况的不同,在整个过程中还可能会用到GPS定位、GIS等先进技术。 三、物联网在设施农业应用中存在的问题 随着国家对物联网发展事业的重视,物联网产业持续升温,很多与设施农业相关的设备工厂开始在设施农业物联网方面大展拳脚,使得产品种类多种多样。在这个过程中,这些公司也出现了很多的问题。一、产品功能单调、没有特色。再次开发前景受限、价格过高等。这些工厂研发制造水平旗鼓相当,在激烈竞争的同时并没有出现领头羊式的企业。再者由于该技术比较新颖,没有一套公认的、合理的、权威的评价标准。面对这一困境,需要国家进行适度干预,从全局上对该产业进行规划、同时明确发展的方向并根据实际情况制定一些计划。要在新产品的研发与新技术上加倍努力,根据不同的地区情况、人员素质情况研发技术,因地制宜。在发展的同时还出现了技术不协调的问题。二、目前我国的农业生产信息化还没有普及,所以物联网中很多的高新技术并不是完全适用于我国当前的市场,这就导致我国的物联网技术在一些关键的技术上一直停滞不前。但是伴随着传感器在各个不同类型农业的发展,其价格也逐渐走低,该技术取得了一定进步。综合上述两种现象,产生了在一个大的技术系统中各类技术发展不均衡。设施农业的发展离不开物联网技术的支持,虽然目前物联网技术取得一定发展,但是总体上水平较低。要是这个问题走出泥潭,首先是对关键技术(无线传输等)进行攻关,取得突破,再是对已经取得的技术成果(传感器等)进一步巩固完善。三、当前,我国农业物联网产业分布分散,没有统一的组织,没有明确的分工,这使得行业内交流较少。出现了对同一技术重复开发,造成资源大量浪费。这需要各个企业共同努力建设一个权威技术平台,围绕该平台,进行交流探讨,避免一些重复开发、资源浪费问题再次发生。 四、就物联网在设施农业发展中的设想 要想使设施农业实现投资少,环保节约的目的就要大力发展精确农业,这种农业类型以效益作为目标,是一种超前性的农业新技术。这种技术把信息智能化与机电一体化结合起来,并取得一定的应用。精确农业凭借其减少不必要投资,同时加强农业管理水平,既保证能源消耗少,又可以使环境影响小等优势值得被引入我国设施农业。自进入二十一世纪以来,食品安全的问题逐渐凸显。要想使食品安全有保证,农产品的生产、传输、出售等各环节必须严格把关,用传统的方式往往会消耗大量的人力物力,但是设施农业的引入可以缓解这个问题。比如通过物联网技术监控动植物生长,监测动植物生长环境的各个指标,真正保证食品安全,实现绿色无公害。当前,传感器应用和比较广泛,但是随着发展很多农户存在完全自动化管理的要求。这对整个设施农业的发展可以起到很好的领导作用。同时要建设一批专业的技术队伍和技术品台,使企业之间、用户之间、企业用户间有一个良性沟通。 五、结语 物联网的应用可以使设施农业有一个大的飞跃。随着社会发展,人们对新的农业技术要求越来越迫切,同时也提出愈发多的高要求,加之国家对物联网的高度重视,使得物联网发展有着很好的发展前景。面对种种任务,我们才刚刚起步,前路漫漫,需要我们更加努力地进行探索研究。 作者:庞春辉 单位:辽宁机电职业技术学院 物联网技术论文:物联网技术电子商务论文 一、物联网与云计算 谷歌已许可用户在Google的云计算上运行大型并行式的应用程序,并公开其教授云计算程序。在国内,中国移动科学院已完成云计算中心的试验,阿里巴巴下属阿软件建立了国内首个“电子商务云计算中心”,世纪互联推出CloudEx产品线,提供个人及企业进行云备份的数据保障服务。由此可见,中国云计算的产业生态链的构建立正在进行中,云计算将得到飞速的发展,其在电子商务上的发展价值巨大。本文对分析云计算在B2C的发展及困难,通过解决方案来探讨云计算在电子商务中的发展方向。 二、基于云计算与物联网技术的B2C电子商务模式 由于云计算平台的物联网的电子商务运营体系,能够对海量的营销数据进行高性能的分析处理与优化,考虑当前的物联网技术处于初步发展阶段,在建立云计算平台的物联网的电子商务运营体系时,采用如下几个方面的经营模式。 1.在物联网的角度作为切入口,协同传感器生产厂商、通讯营运商,将企业自身的无线传输网络,通过传感节点的方式接入互联网。因此,想升级为电子商务模式的企业,可以将物联网系统架设在云计算的基础设施之上。从而实现运资源的虚拟化与动态分配。 2.可以将大型的B2C的企业作为发展的云平台发展的基础,将云平台的网络几点配置以及资源分配进行优化升级,从而达到B2C电子商务企业的高效应用。将大型的B2C企业进行联合,制定云平台的统一标准。 3.当云计算平台的物联网的电子商务运营体系建立完善时,随着B2C电子商务的业务量不断的增长,要努力提升云平台资源的共享服务以及高性能计算的能力。服务能力的提升是伴随云计算平台的物联网的电子商务良性发展的要素。随着B2C电子商务的规模越来越大,云计算平台的物联网的电子商务运营体系的优势就越明显,盈利效应就越好。 三、总结 本文介绍了云计算与物联网的概念及其应用,深入分析了云计算与物联网技术的商业模式,并且对云计算平台的物联网解决方案作了详尽的阐述与深入的探讨。为云计算和物联网技术的B2C电子商务领域的企业提供了有力的理论依据和一定的实践参考价值。 作者:周本海 单位:沈阳工程学院 物联网技术论文:物联网技术用于设施农业论文 1设施农业物联网技术发展趋势 21世纪是信息化科技飞速发展时期,我国农业正处于这个关键的时期,农业物联网的发展为推动传统产业改造升级提供了巨大的动力,随着互联网技术的成熟和普及,要想使“电脑上种地”的愿望可以实现,就必须加快网络信息化技术发展的步伐,为现代设施农业发展提供必要的基础。 1.1传感器种类繁多,功能相近,将向细化 其发功能的方向发展目前,应用的传感器产品都能够达到对环境监测的目的,并能够形成简单的系统,但是功能不完整,扩展性和升级能力相对较差,性价比不高,没有取得较好的推广效果。无线传感器技术的发展使农业传感器将朝着微型化、低功耗、高可靠性的方向发展,能否降低构建传感器网络的成本,降低传感器的功耗,延长传感器网络的生命周期是传感器网络能否在农业中得到广泛应用的关键。同时,发展可靠性高的更为先进的身份识别技术以及设施与机械化技术的功能定位,引进精准农业技术、智能化技术、物联网技术等高新技术,提高设施农业机械化、自动化、信息化水平。 1.2网络传输管理系统建设滞后,无线通信 技术将获广泛应用设施农业物联网技术需要一个稳定性、经济性和通用性上均衡发展的管理系统或管理平台,设施农业综合管理系统大多还处于试验研究阶段,价格昂贵,真正能够大面积推广的产品还很少。此外,如何提高传感器网络的可靠性也将是研究的重心。现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗较大,且当节点失效时查询处理过程易被中断,无法返回查询结果。wifi技术因其组网灵活、易维护、易拓展和丰富的配套设备等优势将在设施农业中得到更广泛的应用;同时,通过对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集,自动控制指定设备。同时在设施现场布置摄像头等监控设备,用户通过电脑或G4手机实时采集视频信号,收集设施内生长环境数据进行分析,从而达到远程控制智能调节指定设备,为作物生长信息实现自动监测、自动控制和智能化管理提供科学依据。 1.3人才匮乏,技术不完善,应用推广范围较小 农业物联网的建设需要国家鼓励和加大对物联网的物资投资和人才投资,给予资金技术支持;需要国家加强农业物联网专门人才的培养,提高他们的创新能力以及应用能力;需要专业的设施农业物联网技术服务。各物联网设备开发企业,围绕这个平台和标准,开发相应的配套产品设备,不再投入大量精力开发基础的软硬件,可以节省人力、物力,增加设施农业物联网技术的产品种类,加快设施农业物联网综合技术的推广应用。 2结语 设施农业物联网技术作为多种学科技术的综合应用,融合了现代的传感技术、自动化、智能化通讯技术、计算机技术以及植物科学等多种技术,通过物联网技术的应用,把所有的技术联系在一起,从而达到对农作物生长进行精细化管理,有效降低农业成本,提高农业生产效率,加强环境保护,促进农业发展的信息化、标准化、智能化。 作者:李娅娜 单位:扬州商务高等职业学院 物联网技术论文:物联网技术资产管理系统设计论文 1物联网与FRID技术介绍 1.1物联网技术 物联网是一项新的技术,是一种物与物,物与人的连接,通过射频识别、红外感应、激光扫描、通信装置等信息传感设备,按照约定的协议,将物体与互联网相连,进行信息的交换与通信,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。 1.2FRID技术 射频识别(简称FRID)技术是一种利用射频信号通过交变磁场和电磁场实现非接触式信息传递并通过所传递的信息识别目的的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。通过与物联网技术相结合,能够实现企业资产的定位跟踪与信息的共享。FRID正不断向生产行业的各个方面渗透。FRID在煤炭行业的应用首先是人员定位系统、安全监测系统,然后扩大到资产、物流的各个环节,已显示其在煤炭行业的广阔的应用前景。 2系统需求分析 基于物联网的资产管理系统基本功能应满足公司公司资产的流程管理工作,具体包括资产的录入管理:即采购资产的信息录入、到货信息的补充录入、资产的验收确认、资产信息数据的写入、RFID芯片标签的制作、标签的粘贴与固定;同时实现资产的变动管理:包括资产的转移、维修修和报废管理;资产状态管理:主要是区域内资产分类、资产名称和数量等,而且某个大型设备上安装多个标签可反应一个资产信息,快速盘点资产;资产信息的查询汇总;统计分析报表等功能。要求能够对资产进行全生命周期管理工作,实时掌握设备使用的全过程,从而实现从设备的采购,运行,报废整个过程对资产进行科学合理的管理。是管理工作做到更加精细,精确。 3系统的整体架构设计 资产管理系统的整体架构是按照物联网三层架构的基础上进行设计的,具体包括感知层,网络层,和应用层,感知层采用RFID读写器和RFID标签组成,标签用于记录资产信息,读写器用于读取标签上的信息,实现物联网感知层原始数据的自动采集工作。网络层采用公司的各类可连接的网络连接读写器,在网络机房架设SQLServer2005数据库服务器和应用服务器,将读写器采集到的数据传输到服务器中来完成资产的全程跟踪,实现资产的动态信息化管理。应用层是用户和物联网的接口,是根据公司资产管理流程处理读写器采集到的数据,再将数据显示在用户桌面上,实现资产数据信息的查询、存储、统计与共享工作。 4资产管理系统设计方案 本系统包括资产编码设计、RFID系统设计和资产管理系统设计。 4.1资产编码设计 为了有效控制和管理公司的资产,准确区分公司各类型资产存放状况,将公司资产分为固定资产和其他资产两大类,为了做好编码资产的动态管理,本次资产编码采用RFID植入式芯片无线管理监控,并对编码资产实行门禁系统管理,将公司资产存放位置划分为生活区、工业区、井下、风井工业区四大区域。同时,为了规范资产管理,前期由资产管理部门对所管辖资产进行标签写入、核对及贴签。后期对新增的每一项资产均在验收通过时,写入资产管理系统并现场制做并贴签。 4.2RFID设计 4.2.1RFID标签设计 由于煤矿物资存放的场所不同,体积各异,且井下环境条件恶劣,在对公司物资设备情况进行具体分析后,确定使用超高频860~960MHz,存放公司物资电子标签设计时主要考虑以下内容: 1)防水、防油污、防撕 2)RFID芯片的粘贴或悬挂根据以上要求将RFID标签样式设计为室内标签和室外标签两种,室内标签采用超高频无源RFID标签银行卡大小,封装pvc8.5×5,室外标签采用超高频无源RFID标签,封装pcb,抗金属,规格95×35×10,带外壳,具体根据实际情况分为钢丝栓挂,带胶,带胶且螺丝固定3种类型。 4.2.2RFID读写器设计 RFID读写器是系统的核心设备,通常分为固定式和手持式两种,固定式读写器安装于公司资产存放位置的出入口,用于快速识别资产上绑定的标签出入,进行方便的对资产的管理,并提供报警功能。手持式读写器配合管理人员用于对公司固定资产进行盘点。管理人员拿着手持式读写设备在资产所在区域走一圈,该区域的资产将自动读入手持式读写器,再将读写器连接在互联网上将数据导入资产管理系统中,方便的实现固定资产的盘点工作。 4.3资产管理系统设计 4.3.1系统业务流程 根据公司资产管理的流程分析。管理人员登录到资产管理系统,根据流程图可以看出管理资产的动向和盘点的数据。 4.3.2业务功能设计 根据公司的实际需求,对公司的业务工作流进行分析,设计系统业务功能图。资产管理系统的功能包括资产的新增,领用、借用、处置、调拨等功能。 4.3.3系统开发及运行环境 在项目开发阶段,整个系统开发基于B/S的体系结构,数据统一存放在数据服务器上,采用基于微软的.NET平台VisualStudio2010进行编程,数据库采用SQLServer2005数据库,在客户端运行此系统端无需安装任何软件,通过浏览器就可以访问,在服务器端配置windowsServer2008+IIS(.netFrameWork3.5)即可。 5结束语 张家峁矿业公司基于物联网资产管理系统对未来煤矿行业大规模的物联网发展推广有积极的作用。物联网技术有望成为煤矿行业工业化和信息化融合的切入点。物联网技术的不断发展,使得公司技术创新形态发生着转变,以用户为中心,以人为本的创新形态正在不断的显现,实际应用下的用户体验也是煤矿行业的创新。但物联网的具体应用涉及到信息的采集,传输、处理、控制各个过程,还涉及到研发的各个环节,显然不是单个人后者单个部门能够处理的了的事情,需要在政府部门、企业技人员、和消费者的共同努力下,才可能形成一个良性的物联网发展环境。 作者:韩培强 单位:陕煤集团神木张家峁矿业有限公司
电子通信系统关键技术分析:电子通信系统关键技术及创新发展探析 【摘要】 随着科学技术的快速发展,电子通信系统也朝着高效、高端的方向不断发展,这样也将我国通信水平通信系统的高速运行体现了出来,并且还需要借助一系列的关键技术。因此,本文首先分析了电子通信的关键技术,然后提出创新发展对策,希望可以将通信效率提升。 【关键词】 电子通信 关键技术 创新 发展 随着现代化通信技术的发展,电子通信技术的出现也将我国科学发展的水平提高,将科技发展的速度加快。作为通信产业的重要组成,电子通信系统对于人们生活水平的改善以及科学发展的作用都是不可忽视的。 一、电子通信系统中的关键技术 (1)天线技术解析。电子通信在天线技术的作用下,也逐渐朝着智能化的方向发展。通过波束算法,天线技术将波束聚集成为阵列,确保天线信号能够发射,并且达到最佳的状态,进而形成高效率的陈列,将通信系统中的信号干扰消除掉,这样也可以将通信信号的强度提升。比如:在移动通信当中应用天线技术,也有利于信号通常重要性的体现,致力于信号被干扰的防治之上,还可以确保通信系统本身的容量空间,将信号信息的获取速度加快,将通信移动加以实现。 (2)OFDM技术解析。OFDM的技术对象为多载波,能够满足信息调制的效果。OFDM主要是基于传统技术,将信道划分,将划分依据定格在正交子之上,对传输速度加以抑制。比如:将速率较高的信号分割成为信号相对偏低的数据,然后融入到信道之中,这样就可以将信号流传的速度提升。这一技术就可以将信号传输高效率提升,也可以避免信号内部出现相互的干扰,这样不仅可以将信号传递衰弱所造成的通信干预消除,也可以将传输的速度提升,这样就可以满足系统的需求。 (3)MIMO技术解析。MIMO技术主要是信息输入输出的兼容,一般出现在移动3G通信之中,并且应用非常广泛。目前,在移动4G通信建设中也在使用MIMO技术,并且取得的成绩也非常明显。MIMO技术主要是在多个工作天线作用,实现了无线通信。比如:在输入端口,MIMO能够保持多项独立信息的发送,可以避免多信息出现相互的干扰。在输出端,也可以确保多项信息能够独立的进行接收。MIMO技术将电子通信系统的关键技术充分地展示了出来,MIMO技术主要是提升通信系统通道强度,这样才可以避免传输过程当中电子通信出现衰弱,同时也可以将通信系统本身的运行空间提升,将系统容量拓宽。 (4)无线技术解析。基于通信软件作用,就可以将无线技术构成,这样才可以将有序的电子通信加以实现,在软件协议达成之后,就可以确保流畅的通信。比如:设计编程上就应该符合无线技术的运行,将原本的通信系统软件替代,尽可能地将系统中的硬件取缔,通过编程与软件的利用,建立出相应的电子通信平台,配合上相关运行协议的运用,就可以满足系统通信。目前,电子通信系统中已经充分运用无线技术,也可以将不同用户的个性需求加以满足,使得不同类型的信息在相同传递空间当中,可以保持较高的时效性。另外,无线技术也具备较强的抗干扰能力,可以快速定位电子通信基站,实现定位。 二、电子通信技术创新发展的对策 (1)创新电子通信基础技术与核心技术。在电子通信技术中,基础技术与关键技术的创新具备重要的推动作用。加强基础技术与核心技术的研发投入是通信技术创新的核心环节,因此,只有提升科研人员以及科研资金方面的支持,才能够将电子通信整体的创新发展步伐推动。 (2)注重产业内部以及国际合作。通信产业应该注重内部之间的相互合作,能够不断地探索技术创新,将产业链加以完善,促进各个方面与环节相互的合作与交流,才可以将电子通信技术科研成果的转化率提升,同时,做好与国际相关企业之间的相互合作,引进外资,才可以确保通信行业拥有源源不断地创新活力,学习先进的国际技术,开展创新,才能够让国内的电子通信技术变成为可行性较高的技术。 (3)培养电子通信技术人才。对于电子通信行业技术创新发展前景而言,培养电子通信技术人才是至关重要的。做好人才的培养,挖掘人才潜能,将电子通信人才才能充分发挥出来,不断地探索新的核心技术,掌握核心技术,突破技术上的瓶颈,实现自主创新。加强电子通信人才的基础知识学习以及专业知识培训,建立出完整的培训体系,确保技术发展与创新发展相互均衡才是电子通信技术的发展所需。 三、结语 总之,本文对目前电子通信系统当中的关键技术进行了阐述,并且分析了电子通信技术创新发展对策,希望能够对于国内电子通信技术完善有一定的帮助作用,并且也能够将已有的电子通信系统加以完善。 电子通信系统关键技术分析:电子通信系统关键技术问题的分析 摘要:本文主要简单的介绍了电子通信系统的基本内容,对电子通信系统在各个领域中应用的关键技术进行分析,以全面了解和认识电子通信系统。电子通信系统在移动通信信和卫星通信中都具有重要的作用,对人们的生活有着巨大的影响。通过对电子通信系统的研究,可促进我国现代通信技术的不断完善和更新,以坚持科学技术是第一生产力,进而保障我国人民的生活水平。 关键词:电子通信系统 关键技术 科学技术 二十一世纪是一个科技时代,在我国社会经济发展的推动下,我国科学技术不断地创新和改进,日新月异。电子通信技术是我国现代科学技术中的重要组成部分,与人们的生活密切相关。随着现代电子通信技术的发展,其被广泛应用于我国各个行业中,具有重要的影响力。电子通信技术的创新,促进了我国通信产业的稳定发展,提高了人们的生活水平。无论是从我国科学发展战略上来看,还是从通信产业的生产力来看,电子通信技术都占有重要的地位,需要予以高度重视。电子通信技术是目前最为先进的通信技术之一,发展前景十分好,其在移动通信和电子通信过程中都有所应用。虽然电子通信系统的应用具有高效性,但是电子通信技术还并不完善,仍然存在着一些缺点。为此,必须在实际应用中,对电子通信的关键技术进行研究,加以改进,以促进电子通信技术的发展,为我国通信产业带来高效益。 1 电子通信系统的基本内容 电子通信系统是我国现代通信技术发展过程中的重要内容,其与电子技术和计算机技术相互促进、相互发展,备受人们的关注。随着现代电子通信技术的不断发展,人们的生活发生了巨大的改变。无论是在生活中,还是工作和学习中,电子通信技术的应用都为人们带来了不小的影响,促使其改变了生活方式、工作模式和学习方法。电子通信系统的运用,使人们在工作和学习中不再受到时间和空间的限制,有效地提高了人们的工作效率和学习能力,节约了时间,能促使人们获得更多的效益。电子通信系统结合了通信技术和信息技术,是我国科学技术发展的具体体现,其不仅仅促进了移动通信的发展,还改善了生物技术和计算机技术,使其获得更大的进步。电子通信系统是现代通信系统中的重要分支,是现代信息发展中的重要内容,既促进了我国科学技术的发展,又拉动了我国经济的增长。 2 电子通信系统在各个领域中应用的关键技术 2.1 电子通信系统在卫星通信中应用的关键技术 在全球一体化的形成下,信息技术的发展也逐渐全球化,世界各国人民对信息的需求量越来越多,所需要的信息也逐渐呈现出复杂性和多样性。在这种情况下,为满足人们对信息的需求,必须不断地创新通信技术,让其与时俱进,适应当今这个业务繁多、多媒体发展的全新时代。电子通信技术在卫星系统中的应用比较多,而卫星系统通常是在航空领域中使用。卫星通信是我国电子通信系统中具有巨大优势的系统之一,其所拥有的通信技术较为先进,具有通信容量大的特点。卫星通信系统可进行远距离传输,传输的线路十分稳定,具有很强的抗干扰性,其拥有灵活的组网,激动性能十分好。电子系统在卫星系统中需要应用到卫星极光通信。数据压缩和新型数字调制等关键技术。为解决卫星通信系统中存在的问题即宽带IP难点和高速业务等方面的问题,可应用这些关键技术来解决,具体如下:可以压缩处理所传输的动态或静态信息,以简化信息的复杂度,促进信息传输效率的提高;在传输处理信息技术时,可采用智能卫星天线系统;可调整宽带IP,创新IP选择方式;利用编码来改进所传输的信息;进行多个地址的关联处理,以避免IP地址出现故障;在处理信息时,可采用卫星激光技术,以提高信息处理效果。 2.2 电子通信系统在移动通信中应用的关键技术 电子通信系统在移动通信中应用的关键技术是分布式天线技术,这种技术的应用具有良好的效果。无线信号处理单元、移动交换中心和虚拟小区中央控制器,构成了采用分布式天线技术的移动通信系统。在移动通信系统中存在许多虚拟小区,而每个虚拟小区都有无线信号处理单元,而且每个无线信号处理单元之间相距较远,其作用在于预处理所接受的信号。对每个虚拟小区中的信号进行预处理,发挥收发功能之后,要将其与核心处理单元相连接,并通过光纤、微波无线信道等来处理信号。采用分布式天线技术的移动通信系统主要是依靠一下两种方式来实现通信:第一种方式是将每个无线信号处理单元中的上行链路信号在同一时间内法发射,要强调的是所发射的上行链路信号与下行链路信号相同。当信号被无线信号处理单元接收之后,则可直接利用核心处理单元来进行处理。这种方法具有可实行性,并不复杂,具有简便性,但是其缺点在于无法扩展移动通信系统的信息容量,干扰系统;第二种方式则是在整个业务区域中全面覆盖分布式大结构无线,通过无线信号来处理信号,以改变蜂窝小区的形式。这种方式要比第一种方式复杂,但是效果要高于第一种方式。分布式移动通信系统传输信息量比较多,在系统的内部能进一步的扩大容量,能保证信号的稳定性,不受阴影效应的影响。另外,这种系统所覆盖的区域比较广泛,能促进切换性能的提高,具有较强的信息抗干扰力,可有效地保障信息传输的及时性和准确性。 3 结语 随着时代的发展、社会的进步,世界已步入信息化时代,高科技为人们的生活带来了便利。在这个新环境下,电子通信系统普及于人们的生活之中,最为常见的应用则是移动通信和卫星通信。移动通信主要是指人们生活中的所听的广播,所看的电视以及人们最为常用的网络。这些都是电子通信系统的具体应用,其已成为人们生活中不可或缺的一部分,是人们娱乐、工作和学习的重要工具。而卫星通信技术则主要是利用于航空领域,极大的促进了我国航天事业的高速发展。现阶段,电子通信技术的发展已成为衡量国家科学技术发展的重要指标,必须对其加以改进和完善,掌握电子通信系统中的关键技术,以更好的录用电子通信系统。 电子通信系统关键技术分析:电子通信系统中光缆线路的技术探微 摘要:进入科技时代以来,电子通信技术迅速发展,并在很大程度上影响着人们的生活方式和习惯。如今的电子通信技术已成为应用性极强的尖端技术,一个国家的科技发展水平以及发展进度可以从电子通信水平的高低来衡量。电子通信技术涉及的范围和领域较广,光纤通信因其具有传输频带宽、损耗低、抗电磁干扰、容量大且不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。本文主要对了几个光纤通信光缆线路工程施工中涉及到的问题进行了探讨。 关键词:电子通信系统光纤通信关键技术 前言 电子通信技术不仅改变着人们,它还在改变着社会和国家,使得国家不断发展,特别表现在卫星通信技术上。当然我国的电子通信技术还存在一些关键技术的问题,有待人们改善和加强。 一、电子通信技术概述 电子通信技术属于现代通信技术中的一大部分。电子通信技术还是信息社会的主要支柱,是现代高新技术的重要组成部分,甚至是国家国民经济的神经系统和命脉。 如今社会已进入信息化时代,电子通信技术无处不在,其涉及的范围也很广,包括广播电视、移动电信、声纳、雷达、导航、遥测、遥控以及遥感等领域,还有军事和国民经济各部门的各种信息系统都要运用到电子通信技术。 电子通信系统中最具代表性也最常见的就是移动通信和卫星通信。其中移动通信就包括了卫星通信,此外还有蜂窝系统、集群系统、分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统等多个领域。 二、通信光缆线路的故障分析 (一)按故障性质分为软故障和硬故障 软故障是指由于软件系统错误而引发的故障。常见的软故障有程序错误、病毒破坏、操作失误,以及设置错误和盲目操作等。 硬故障是指设备硬件的物理损坏:一是人为和环境原因,如环境恶劣、供电不良、静电破坏或违反操作规程等原因造成;二是电器构件原因,如元器件、接触插件、印刷电路等损坏造成。 (二)按故障影响范围和程度分为全局性、相关性、局部性、独立性故障 全局性故障是指影响到整个系统正常运行的故障;相关性故障是指某一故障与其它故障之间有着因果或关联关系;局部性故障是指故障只影响了系统的某一些项或几项功能;独立性故障特指某一元器件发生的故障。如电源熔丝熔断,使设备不能启动属全局性故障,而造成原因可能是相关的某一部件短路,即故障的相关性。局部性、独立性故障一般是统一的。 (三)按故障发生的时间、周期分为固定性故障和暂时性故障 固定性故障指故障现象稳定,可重复出现,其原因主要是由于开路、短路、机械部件损坏或某一元器件失效引起;暂时性故障是指故障的持续时间短、工作状态不稳定、时好时坏的现象,其造成原因可能是元器件性能下降或接触不良等引起的。 三、通信光缆施工的注意事项 (一)光缆线路 径路应便于施工、维修和使用,对农、林业影响小,尽可能保持光缆的直线性;减少穿越较大的河流、沟渠、铁路和公路的次数,尽量避开穿越村镇;不论是山区或平原,尽量避开雷击区,选择好走路径;光缆进入城市应符合城市建设和规划要求,并经城建局批准,最大限度的保证光缆安全,径路为最短;尽可能不穿越或少穿越城市繁华街道,有条件就利用现有的市话管道,直埋光缆时,径路尽量选择在人行道上。 (二)光缆敷设应符合下列规定 直埋深度、与其他建筑物最小间隔距离、防护措施应符合国家规定;同沟敷设光、电缆时,先敷设电缆,后敷设光缆,光缆弯曲半径不应小于光缆外径的15倍;光缆线路的防雷设施设置的地点、区段、数量、方式和防护措施应符合设计要求;接头处光缆接续后余留2~3m,中继站引入口外两个方向各余留2~3m,通信站引入口余留3~5m;架空光缆架挂时,滑车牵引最大速度应为15m/min,不得突然启动或停止;光缆的垂度应符合设计规定,每个杆上作余留,架空光缆线路在分歧杆、引上杆、终端杆、较深大于1m 的角杆及直线路每隔5~10跟杆,应装设避雷地线;钢绞线吊线及光缆本身均应采用全悬浮式,钢绞线接头处应用塑料瓷绝缘隔电子作电气绝缘,光缆接头处钢绞线吊线及光缆的金属部分不接地;光缆经过的全部人孔处,应设专人监管,拐弯处安装滑轮,当人孔两侧管孔高度不一致时,应设专用工具或PE管予以引导;光缆管孔内不得有接头,并不得在人孔中间直接穿过,光缆及接头,应放在人孔铁架上予以固定保护;完成敷设工作后,应检查人孔中的敷设余量和弯曲半径,管孔进出口应封堵严密。 (三)光缆接续工艺流程及引人终端 光缆接续的质量好坏直接影响到施工质量,影响光通信质量。提高光缆接续质量在光缆线路施工中十分重要。 1、光纤端面的制备 (1)光缆开剥。光缆外护套开剥的关键是掌握切割刀的进刀深度,否则很容易发生断纤。 (2)光纤涂覆层的剥除。应掌握平、稳、快三字剥纤法。 (3)裸纤的清洁。一是讲究清洁用料择优原则,即选择使用优质医用脱酯棉,工业用优质无水乙醇。二是应用“两次”清洁法,即剥纤前对所有光纤用干棉捋擦,并用酒精棉对尾纤5cm~6cm处重点清洁。三是注意与切、熔操作的衔接,清洁后勿久置空气中,谨防二次污染。 (4)裸纤的切割。操作规范如下(以手动为例):光纤的放置,要讲究“前抵后掀、先进后撤”,即手持光纤,稍超前刻度要求平放导槽中,后部稍向上抬起,使光纤前半部紧抵导槽底部,然后向后撤至要求刻度,从而确保光纤吻合“V”导槽并与刀刃垂直。切割时,动作要自然、平稳、勿重、勿急,避免断纤、斜角、毛刺、裂痕等不良端面的产生。 2、光纤熔接 光纤熔接是接续工作的中心环节。首先应根据光缆工作要求配备蓄电池容量和精密合适的熔接设备,操作中应狠抓“快、准、细、严”四字。光纤在导槽及熔接室中放置应准确、到位,以便于仪器校准调节。操作过程中观察仔细,应做到“一瞧、二看、三分析”。同时观察熔接中屏幕上有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象的原因,若产生不良现象应检查熔接的两根光纤材料、型号是否匹配,切刀和熔接机是否被灰尘污染,并检查电极氧化状况,若均无问题,则应适当提高熔接电流 3、光缆引人终端 光缆引人室内时,应做绝缘接头,室内室外金属护层及金属加强芯应断开,并彼此绝缘;室内光缆终端在光配线架上,安装应该牢固可靠,裸光纤与尾纤的接续应符合规范要求,其接头应加热熔保护管保护并按顺序加以排列固定。 (四)光缆工程测试 1、光缆单盘测试 光缆敷设前必须确保光缆的技术性能,核对光缆规格、型号、盘号和盘长符合订货合同规定及设计要求。检查光缆出厂的质量合格证和测试记录,审查光纤的几何、光学和传输特性、机械物理性能。应用OTDR对每盘光缆进行单盘测试光纤衰减常数,光纤长度及观察有无反射峰、后向散射曲线的平滑度。 2、光缆接续测试 加强OTDR的监测,对确保光纤的熔接质量,减少因盘纤带来的附加损耗和封盒可能对光纤造成的损害,具有十分重要的意义。(1)熔接过程中对每一芯光纤进行实时跟踪监测,检查每一个熔点的质量;(2)每次盘纤后,对所盘纤进行例检以确定盘纤带来的附加损耗;(3)封接续盒前,对所有光纤进行统测,以查明有无漏测和光纤预留盘间对光纤及接头有无挤压;(4)封盒后,对所有光纤进行最后检测,以检查封盒是否对光纤有损害。 3、光中继段测试 用OTDR光时域反射仪对每个中继段1550nm、1310nm波长进行反射曲线和中继段长度进行测试,并存盘保存数据。光缆光特性主要控制三项指标。(1)光纤平均接头损耗;(2)中继段光纤线路衰减;(3)后向散射信号曲线。 四、总结语 总而言之,电子通信系统的发达和完善与否直接决定了一个国家和社会的强弱,电子通信系统在这个信息化时代已经无处不在,然而光缆线路作为数据传输的重要基础设施,其施工质量越来越受到重视。 电子通信系统关键技术分析:电子通信系统中的关键技术研究 【摘要】 电子通信技术是我国综合国力的重要体现,是我国社会生产力的重要组成部分。它是属于一种尖端的并且应用性极强的技术,对于人们的生活的影响力也越来越大。信息产业中不可或缺的一部分是与电子通信产业,先进生产力和科技实力的水平从很大的程度上都是由电子通信技术的进步与发展所决定的。电子通信技术涉及多个领域,包括移动通信、军事领域、卫星通信等,本文接下来就针对移动通信和卫星送信这两个领域进行分析电子通信系统中的关键技术问题。 【关键词】 电子通信系统 移动通信 卫星通信 关键技术 电子通信技术越发达,我国的社会生产力就会相应的比较发达,国家就会不断地发展,尤其是在卫生通信技术上。近年来,卫星通信技术的应用已经渗透到各行各业,最具有代表性的是卫星通信技术和移动通信技术。但是也存在弊端,有许多的关键性的技术问题有待加强和改善。接下来本文就会针对相对应的技术问题进行分析,以期进一步加强和完善当前的电子通信技术。 一、电子通信技术的简析 电子通信技术在很大的程度上影响着我国的科技发展水平和发展速度,同时也影响着人们的生活水平和生活质量。它作为现代通信技术的重要分支,是现代信息发展的重要组成部分。近年来,随着生产力的不断提高,电子通信技术应用的技术范围越来越广泛,包括移动通信、计算机技术、广播电视等等多是一些比较明显地应用。尽管电子通信技术较以前相比有了很大的进步和发展,但是还是存着一些弊端和问题有待改进和完善,本文以移动通信技术和卫生通信技术这两个方面中存在的问题进行简要分析,对实际出现的一些问题进行技术上的改进,进而改善一些信号变化较大、易受干扰等问题。 二、移动通信中的关键技术问题 分布式天线是移动通信系统中使用很有效也很成功过的一种方式,该方法是将是将地域分成过个无线信号处理单元,每个单元之间的距离要比一般的长波距离遥远得多,每个单元都能对发进来的信号有变频和信号预处理的功能。每个单元中心都有信号核心单元处理中心,实现信号处理的功能。第一步是完成信号的收发和简单的信号与处理的功能;第二步是是与核心处理单元进行连接,通过光纤或者无线通道来实现。有两种方案可以实现分布式移动通信,第一种方案是所有的无线处理单元上的所有相同下行链路信号同时发射,然后上行链路同时接受信号。这种方式的优点在于简单,但是缺点是抗干扰性较弱。第二种方式是全小区覆盖分布式无线结构,通过大量的无线处理单元来实现。这种突破了简单连接通路问题,改变了传统的蜂窝式小区的理念。 分布式移动通信较传统的通信技术有几点优点。第一,小区与小区之间的抗干扰性比较强;第二,自身的切换性能和接受信号的功能比较强大,信号与信号之间的切换次数会有所降低;第三,分布式移动通信能够更有效地利用其无线资源,任意形状之间的无线业务服务区之间的连接更够更方便、更快捷。 三、卫星通信中的关键技术问题 随着全球化的迅速发展,全球化信息产业也在快速的发展进程中,在电子通信技术中卫星通信技术最为先进,同时也占有很大的优势。但是卫星通信中也存在一些关键的技术问题还有待进一步的解决和完善,包括高速数据的业务需求以及卫星通信宽带IP难点问题。解决卫星通信问题的关键技术主要是数据压缩技术,他的主要功能是能够将静、动态的数据进行压缩,再一个关键技术智能卫星天线系统,最后一个关键技术卫星激光通信技术。经过技术的不断快速发展,未来的卫星通信数据率会经过激光通信来实现,其主要优势会在卫星互联网之中得到充分发挥。因为他的运行机理和优点在于,它的通信主要是在外太空进行,并且不会受到大气层的影响。所以空间无线通信中以激光为载体,进行激光通信是很有前途的。 结束语:电子与通信工程师电子科学与技术和信息技术相结合,信息技术是当今社会经济发展的一个重要支柱。近今年来,电子通信技术应用越来越广泛,电子技术的不断发展,在很大的程度上改变着人们的生活和方式,冲破时间和空间的局限是人们利用电子通信技术学习、生活的主要优势。对于国家来说,电子通信技术的进步与发展直接带动着国家先进的生产力和科技实力,发展好现代电子通信技术,将对提升国家的科技实力有不可估量的推动力。 电子通信系统关键技术分析:电子通信系统中的关键技术分析 摘要:随着电子信息科学技术的快速发展,电子通信系统被广泛的应用在各个领域,给人们的工作、学习和生活带来了极大的便利。电子通信技术是一项应用性极强的新兴技术,其发展水平往往是衡量一个国家科技能力的重要指标。通过深入分析和研究电子通信系统中的关键技术,不断创新电子通信技术,提高我国的科技力量。本文分析了电子通信系统概述,阐述了航空领域电子通信系统的关键技术和移动通信系统中的关键技术。 关键词:电子通信系统 关键技术 电子通信技术的快速发展,电子通信系统在各个行业都发挥着非常重要的作用,很大程度上提高了我国当前的科技水平。电子通信技术是一种高效的、先进的科学技术,在很多领域都有着重要的应用,具有良好的发展前景,同时电子通信系统也存在着很多的问题,需要不断进行创新和改善。 1 电子通信系统概述 电子通信系统是现代化通信技术的一个重要分支,是现代化城市建设的信息支柱,是现代化高线技术的代表,带动着我国的科技实力和先进生产力。电子通信技术的应用性极强,被广泛的应用在多个领域,例如声纳、导航、雷达、移动通信、广播电视等[1],在移动通信领域和航空领域更是发挥着不可替代的重要作用。 由于传统的通信方式具有很大的局限性,电子通信技术的快速发展,在很大程度上推动了移动通信技术的迅猛发展,电子通信技术有效地提高了通信频谱利用率,节约了空中资源,降低了网络投资成本。在移动通信领域应用电子通信系统,能够获得更大的频谱效率和系统容量。电子通信系统在航空领域比较复杂,航空领域整个传输总线和电子通信系统有着直接的联系,电子通信系统的运行情况直接关系这个整个航空系统的性能。 2 航空领域电子通信系统的关键技术 随着全球经济一体化的逐渐深入,信息全球化的步伐越来越快,人们复杂化、多样化的信息需求,推动着电子通信技术逐渐跨入了一个高速的、多媒体、多业务、可移动的信息时代。电子通信技术被广泛的应用在航空领域的卫星通信系统中,并且卫星通信系统中使用的电子通信技术代表着当前电子通信技术的最高水平,具有机动性能强、组网灵活、线路稳定、距离远、通信容量大等特点,当前,卫星通信系统也存在着一些问题,如高速数据需求、宽带IP难点等,想要解决这些问题,需要应用到电子通信系统中的一些关键技术,例如新型的数字调制技术和信道编码技术、极光链路通信技术、智能天线卫星技术、数据压缩技术等。 极光链路通信技术,可以有效地缩短信号在全球卫星通信中的时长,如果在无线通信系统中将激光作为信息载体进行数据通信,具有广阔的发展前景。在卫星互联网中,即使在外层空间中,激光的运行也不会受到大气层的影响,所以在未来的卫星通信系统中,激光通信技术将会成为主流技术,使其充分发挥出激光通信的巨大优势。在卫星通信系统中应用数据压缩技术,可以通信系统中的静态数据和动态数据进行压缩,有效地提高卫星通信系统在时间、频带、能量等方面的工作效率。 航空领域电子通信系统的通信故障处理也是航空电子通信系统中一个非常关键的技术,在航空领域通信过程中,一旦系统发生错误或者故障,必须立即进行处理,但是电子通信系统中对非总线控制器和总线控制器的故障处理方式是不同的,非总线控制器出现故障后,其处理方式要结合控制器的实际运行情况,如果移动通信系统中总线的多路接口硬件出现故障,系统同的终端会自动进行置位,如果整个系统出现严重的故障,移动通信系统中的中央处理器会自动停止工作,对总线控制器发出指令,停止其所有动作的响应。 3 移动通信系统中的关键技术 移动通信系统中最有效和最成功的电子通信技术就是分布式移动天线技术,移动通信系统主要包括了移动交换中心、虚拟中央小区控制器、无线信号处理器等部分[2],整个移动通信系统包含多个虚拟的小区,每一个虚拟小区又是由无数个小的无线信号处理单元组成,移动通信系统中的载波波长要小于任意虚拟小区之间的间隔,每一个无线信号处理单元可以用于分布式天线的接入处理和接受信号,对于虚拟的中央小区来说,只有周围所有小区都完成信号收发和预处理功能之后,然后连接中央小区单元,最后通过光纤、同轴电缆和无线微波信道才能够实现信号处理的功能。 移动通信系统主要有两种信号处理应用过程,一种是在移动通信系统中的分布式天线上发射上行链路信号,这种上行链路信号与系统中的下行链路信号是完全相同的,经过分布式天线信号处理单元的处理后,将信号直接输送到天线的中央信号处理单元,这种应用方式比较简单,但是整个移动通信系统难以有较大的系统容量,并且还会对系统不断地产生干扰。另一种是分布式移动通信系统可以使用分布式天线将整个业务地区覆盖,利用分布式天线来发送和接收无线信号,在天线自身的信号处理单元中进行信号处理,和以往的蜂窝小区相比,这种应用方式的覆盖面更加广泛并且运行效率较高,这种应用方式也称为受控天线系统,其含义是指利用移动通信系统中移动站的信号处理单元,实现不同移动站之间的信号通信,和第一种应用方式相比,受控天线系统虽然实现起来比较复杂,但是效果非常理想。 随着电子通信技术的快速发展,分布式移动通信系统展示出很多的优点。其一,分布式移动通信系统中小区之间几乎没有干扰、信号干扰比低,系统容量很大。其二,分布式移动通信系统内部具有良好的分集能力,能够有效有效的抵抗阴影效应,扩大系统容量,传输的信号很稳定。其三,分布式移动通信系统降低了切换不同频率的次数,有效地提高了系统切换性能,提高了信号接收效率。其四,和传统的移动通信技术相比,在相同的覆盖范围之内,分布式移动通信系统的发射功率较低[3],并且相邻移动通信系统之间的干扰也较小,如果在相同的发射功率下,分布式移动通信系统有着更广的覆盖范围。其五,分布式移动通信系统能够将信号收集到中央处理单元集中进行处理,并且还能够开发出多种服务区形状的无线业务,具有较强的适应性。 4 结语 如今的电子信息时代,电子通信技术被广泛地应用在我们生活中的各个方面,特别是在航空领域电子通信系统和移动通信系统中,电子通信技术发挥着非常重要的作用。通过深入分析和研究电子通信系统中的关键技术,更好地进行利用和完善,推动我国电子通信行业的快速发展。
智能建筑电气设备安装技术分析:智能建筑电气工程的施工技术要点分析 【摘要】为了保证智能建筑能充分发挥建筑的智能作用,保障建筑的先进水平,保障强、弱电系统合理性以及先进性,智能建筑电气施工技术已得到了众多领域的关注。本文主要详谈了我国智能建筑电气工程的施工技术普遍存在的问题,以及有效开展智能建筑电气工程施工的手段。 【关键词】智能建筑;电气工程;施工技术 由于智能建筑具有舒适、高效以及节能等优点,已经得到了世界各地的普遍重视。一栋大厦实际的智能化程度大小,不能只看该大厦所有器械、设备的先进程度,更重要的是看该大厦是否能够满足业主的需求功能。当前西方发达国家的智能建筑,已不仅仅是高新技术、产品、设备的简单组合、单纯配备,而是利用高科技来提高以及改善居民的居住环境,更好的满足人的各方面需求,为业主更好的服务。我国的智能建筑尽管发展时间较短,但已取得了不小的成就。然而就实际来看,我国的智能建筑电气工程的施工存在着大大小小、或多或少的问题。 一、我国当前智能建筑进行电气工程施工常见的问题以及施工技术要点 (一)灯具安装部分的施工技术要点 1、灯具施工所存在的问题 (1)没有根据使用功能的不同选取灯具。 (2)灯具没有根据设计要求安装三根线,从而导致金属外壳不能接地。 2、解决问题途径 (1)需严格根据施工规范以及设计要求选用消防灯具以及地下室人防灯具,不能任意更改。 (2)现在大部分照明线路均是使用三根线,所以不管灯具类别以及安装高低都需要配三根线,若灯具为金属外壳则需要将外壳接地保护工作做好。 (二)电线电缆套管敷设部分的施工技术要点 1、电线电缆套管敷设部分的施工所存在的问题 (1)没有根据设计要求选用管材,电管管径选用尺寸往往变小,同时各种电管随意替代,特别是钢管焊接施工中往往出现管壁偏薄等情况,在连接时常出现对接焊或者是大管套小管等不正确行为。 (2)在施工过程中电管弯扁度过大,管路尽管已经超过规范但仍旧为预埋接线盒,多管进盒但是盒子偏小。 (3)没有遵守相关要求选取了PVC 管做套管设置吊顶,金属管道存在消防要求但是仍旧没有根据规定涂刷防火漆。 2、解决问题途径 (1)预埋时需和土建专业相互配合,严密对照建筑图的墙厚以及墙位,如需在楼板对混凝土进行浇捣,则需要派专人看护,以防止预埋电管出现移位或者是漏错埋现象。 (2)严格遵守相关施工规范规定以及设计要求施工,现场有关管理工作人员以及监理需严把质量关,如果管材不合格坚决预以退场。 (三)防雷接地部分的安装技术要点 1、防雷接地部分的施工所存在的问题 (1)建筑屋面存在部分接闪器不能保护的非金属物,这部分非金属物并没有根据规范规定安装防雷装置。 (2)如果利用屋内的金属栏杆安装避雷网,常会出现壁厚偏薄的情况,同时栏杆转弯处角度很少有建筑会设置跨接,并且屋面法兰联接处以及金属管道仲缩器处没有做跨接。 2、解决问题途径 (1)严格根据设计要求以及规范规定选择适当的避雷网所需金属管道厚度同时进行反复审核。以避免任何一个需设计漏掉接地以及跨接的部位。 (2)如果建筑物的接地极需要用基础钢筋,那么必须使用地梁两底筋,如此就能够让接地电阻更加轻易的满足设计以及规定,如果面筋埋深不足,一旦遭受雷击则会出现强烈反应,同时出现跨步电压,很容易伤害到人身或者是机械设备。 二、有效开展智能建筑电气工程施工的手段 (一)适当安排交错施工 需仔细安排跨专业之间的调试以及施工,协调进行,及早分析。比如说在对电磁屏蔽工程进行施工时,由于施工每一部分的进行均需要专业不同人员的相互配合。像电磁屏蔽在进行挂网这步时,需要电气专业人员、水利专业人员、风力专业人员以及土建专业人员相互配合,如果各不同领域的专业人员只顾自己的进度,只为了使自己施工更加方便而不进行技术交底,极易导致不同专业领域人员互相埋怨。所以监理人员以及甲方人员需定时或不定时的深入现场,及时掌握各不同专业的具体施工进度,开展细致、耐心的工作。比如说土建施工时监理人员以及甲方人员需督促电气专业人员、水利专业人员以及风力专业人员,积极配合土建施工,在进行电磁屏蔽施工时需组织所有的专业施工队进行会签。 (二)设备安装步骤要保证材料 因为电气工程具有很强的专业性,再加上智能建筑施工的质量要求比较高、作业面比较宽、时间比较紧、投资较少、工程比较繁杂,如果不划分轻重环节,极易导致物力、人力以及财力均受损失。在监控过程中,相关人员一定要及时总结经验、认真学习、对工程实际情况进行实时分析,降低施工出现系统混乱状态以及偷工减料情况的发生几率。 (三)严格按照规范进行内部装修 在砌筑隔墙时相关施工人员需和放线员以及土建工长共同核实隔墙线以及水平线,这是由于开关插座、各种灯具的标高以及位置,管路预埋位置均需按照隔墙线以及水平线确定。在建筑抹灰之前,建筑电气施工人员需根据内墙上弹出的墙面线以及水平线核实全部的电气工程预留孔洞,查看其是否符合相关规定要求,是否满足设计图纸要求,如果墙面线以及水平线均符合要求,则需检查所有的暗配管路,同时将管路扫通,把带线穿好,将管盒堵好。在进行抹灰这部分的施工时,需与土建相配合,共同做好配电箱的箱盒以及贴门脸部分的收口,同时需将箱盒处抹灰抹平。 总结:由于我国科学技术的进步以及经济的发展,公众对电气施工工艺以及质量等认识与要求已经有了很大提高。因为每个建筑工程的特点都不同,均存在或多或少的特殊性,这就导致了电气安装工程的复杂、多样,所以想要真正做好每一项智能建筑电气工程都不是一件易事,就此只有更好的掌控智能建筑电气工程的所有的施工要点,电气安装工程水平才能够得到最终的提升,智能建筑才能够更好的满足居民的需求。 智能建筑电气设备安装技术分析:建筑电气技术在智能建筑建设领域的应用分析 摘要:智能建筑是建筑行业发展的必然趋势,为了更好的实现低碳城市建设的目标,就是采用大量的智能系统,包括信息控制、管理与决策,智能化、信息化等先进的技术手段。 建筑电气技术在智能建筑的设计中应该注意遵循一些技术规范与操作流程。 关键词:建筑;电气技术;智能建筑 1 建筑电气技术与智能建筑的概念 建筑电气技术的基础是电气工程技术,杂糅了包括信息技术在内的电工、电子和电控技术。因为同时有着不同学科的的专业特点,所以不能单纯的说它属于哪一个学科,是现代建筑中可用性极强的技术手段,特别是今年新出现的智能建筑概念中常常得到体现。 智能化建筑是指所建建筑具有电视、光缆、数字通信等相关技术融为一体的高品质建筑,将建筑的品质、功能、设施等相关服务进行提升,构想出更加适合满足人们需求的人性化建筑,能够更加便捷的满足人们需求,把人们日常家庭需要做的更加便捷化、节能化、科技化。从而在更大程度上满足人们的需要,在实现三大自动化的同时,再进行自动化设计创想,将建筑新品质性能不断增强,构造出更加完美的智能化建筑。 2 建筑电气技术在智能建筑中的作用 在建筑工程不断发展的前提下,建筑技术也相应进行着一次又一次的技术革新,只有在建筑技术上达到了一定水平,才能实现智能化建筑,不管建筑技术怎么发展,电气技术却是始终长伴左右的,智能建筑是运用电子设备所进行的,大量不同的电子设备运用在同一个建筑中就实现了智能化建筑,要想使这些设备进行正常工作,那么就需要布线技术、电源技术等相关电气技术体系的支持,所以说在建筑领域中,电气技术占有不可代替的位置。 在智能建筑建设中运用了数以万计的弱电系统设备,都以建筑电气技术为依托。如果没有电气技术的运筹帷幄,那么不但施工中要产生大量人力资源的冗余消耗,就是弱电系统设备个体之间的干扰排斥现象也会使智能建筑中随处可见的弱电系统陷入瘫痪。而建筑电气技术就将弱电系统的分布有计划的设计安装,解决了弱点系统之间的排斥和干扰。优化建筑的资源配置,将建筑施工中的浪费现象降到最低。 而且,对于智能化建筑来说,建筑电气的作用不仅只体现在解决弱电系统的弱点,它在智能化的其他领域均有体现,例如帮助实现智能建筑中的全天二十四小时全方位监控和智能建筑各形式的信息传递等方面。 在电子监控技术方面,建筑电气设计摒弃了老式的计算机集中监控以及集散式控制的办法,转而研发新技术,开拓新领域,在现场总线系统模拟、以太控制网络开发、网络的集成控制以及各种新兴的计算机操作技术在监控领域的应用中做出了突出贡献,大大推动了智能建筑监控技术的发展。 与监控技术结合最紧密的便是安全防范技术。在安防技术发展的初期,安全防范系统中包括电视监控、通道控制、入侵报警、人员巡查、无线对讲、边界防越等子系统均是各自独立的,相互之间的信息交流有限,难以在同一时段内做到对智能建筑进行全面的监控。而当代建筑电气技术已经实现了子系统之间的联动协作,大大提高了安全防范系统的严密度、可靠度和实时度,为智能建筑提供了良好的安全保障。同时,随着各个子系统的相继数字化,整个安全防范系统也不断向着数字化、规模化、综合化的方向发展。 智能建筑是为人们的办公和生活提供便利的人性化建筑,所以发达而完善的通信网络是智能建筑中不可缺少的设施。智能建筑中的通信网络主要包括计算机网络、电话通信网络和双向有线电视传输网络等。而网络的布设和网络间的信息传输离不开建筑电气技术的支持。新兴的以太网络传输技术以其灵活的布线技术、优越的使用性能、高效的传输速率、方便的维护手段和合理的安装价格成为了当代应用最广泛的网络通信技术。通过采用以太网络进行数据传送,极大地促进了智能建筑内部的信息交流,为人们的工作和生活提供了方便。 3 建筑电气技术在智能建筑设计中的注意事项 建筑电气技术在智能建筑的设计中应该注意遵循以下事项: 3.1 经济方面 建筑电气技术在智能建筑的设计中要遵循经济实用的原则,做到经济节约、技术可靠、质量过关。在实际的工程中,建筑电气设计的方案应符合智能建筑的发展趋势,合理选用新技术,保证技术的安全可靠,选用经过检验的合格产品,利用新型的技术来简化系统的设计,从而减低工程造价,保证经济上的合理,降低投资的成本。 3.2 设计方面 在对智能建筑进行建筑电气设计时,应该做到脚踏实地、实事求是,不能盲目追求不可能达到的目标。智能建筑的功能全面、设施复杂,对设计和管理的要求较高,不同设备均有自身的缺点和局限性,功能和性能上也有着一定的差别,想要盲目追求最新和最全是不切实际的。若片面的追求设备的先进和功能的齐全,不仅在设计上会存在意想不到的难题,还会加大项目实施的难度,并抬高投资成本,增大运行所需的费用,造成了资源的浪费,却难以达到预想中的效果。合理的建筑电气设计应该从每个项目的基础出发,选取适合的设备和系统,采用恰当的技术,保证设备和系统的功能得以充分发挥,不仅能够满足智能建筑的设计要求,也降低了运行管理的难度。 3.3 质量方面 首先,在工程的每一个阶段都应认真审阅和校对设计图,确保工程的每一个细节都准确无误。其次,操作的过程要严格遵循电气施工质量规范,采用合格的材料和设备,严禁使用伪劣产品,保证工程的安全可靠。 4 建筑电气技术在智能建筑设计中的应用现状与发展趋势。 建筑电气技术的发展在智能化建筑出现以前就已经得到了广大建筑设计者的青睐,但是由于没有像智能化建筑这样大量集成的将建筑电气技术融合在一起的方式,所以之前的运用也多停留在简单的使用一种或多种弱电系统,做不到各设备间的协调运用。随着建筑智能化概念的提出,各地涌出了各种智能化的建筑先驱,但是由于以往弱点设备的独立应用,使智能建筑的施工设计中少有可借鉴的解决各设备冲突和协调共存的经验。而且随着弱电设备的发展,设备的结构功能等也越来越多、越来越复杂,在智能建筑中的应用也越来越难以设计安排。但是随之相反,随着弱点设备的发展,建筑电气技术却没有跟着显著的变化。面对目前兴起的各种建筑方式,过去的建筑电气技术在实际应用中已经显得力不从心。管理困难、安全上限不高、节能不明显以及使用方式过于繁琐等缺点渐渐暴露出来。但是依靠建筑电气技术的来实现的智能建筑的各中科技化智能化功能(温度控制、空气调节、供电照明、安保、运输、通信等)不是一时一刻的运行,而是要实现全天候二十四小时的稳定运行。这就给建筑电气技术提出了考验,怎样实现智能建筑中各设备的取长补短、协调发展,是电气技术的重点。建筑技术经过大量的实践和科研升华,目前已经产生了以太网络传输技术、场控制总线技术、强电技术、弱电技术等先进的建筑电气新技术手段。给智能建筑概念的实现提供了强硬的技术支持。 结束语 建筑电气技术的不断发展使建筑的内涵又上了一个新的台阶,智能化建筑的各种功能都得到了长远的解决方案,安全节能高效,是新时代社会的标准,也是智能化建筑要不断钻研不断实现的目标。建筑电气技术与智能化建筑的融合,适应社会发展需求,使中国的社会发展上了一个新台阶。 智能建筑电气设备安装技术分析:基于智能建筑电气安装施工技术措施的探讨 摘要: 随着建筑行业的飞速发展,智能化建筑在我国也得到了越来越广泛的应用,进而使得电气工程的地位也越来越重要。因此,提高智能化建筑的电气施工管理和施工质量控制就成为了智能建筑工程中的关键性问题。 关键词: 智能建筑;电气安装;施工技术措施 0 引言 智能建筑电气安装施工有着其必然的重要性和特殊性,其发挥的作用也是非常巨大的。在电气安装工程中,就需要根据设计图纸的要求,结合智能建筑的实际情况,针对性的进行施工技术措施调整,既要注重其整体性,也要抓住其中的细节问题,以提高电气系统的使用性能。在整个安装过程中,配电箱和桥架结构的安装尤为重要,本文就此展开研究探讨[1]。 1 智能建筑电气安装施工的重要性 电气安装施工是我国建筑施工中必不可少的一个环节,其科学合理的安装和正确的使用对于居民的日常生活具有非常重要的意义。对于智能建筑更是如此。智能建筑之所以智能,就是它对电气安装的高度依赖性,依靠合理有效的电气安装,以贴近人们生活的方式,通过人性化的设计,以此来凸显其智能性。所以,在智能建筑电气安装施工中,必须注重整个环节的施工质量控制,抓住电气安装中的每一个细节,以高度的责任心完成电气安装工作。 由于人们对电气安装工程中的细节掌握不够,对电气设备的整体性认知不全,以往的电气安装工程总会出现一些小的问题,而施工人员又不能及时的进行合理的改善,由此引发了很多严重的问题,不仅影响了智能建筑的使用性能,还给人们的生命财产安全带来了巨大的威胁,带来了巨大的经济损失。由此便可以看出只能建筑电气安装施工的重要[2]。 2 智能建筑电气安装施工技术要点 智能建筑的电气安装工程一直是施工单位关注的焦点,其安装质量的好坏直接影响着智能建筑的使用性能。在进行电气安装施工中,我们必须熟练掌握相关用电设备和相关配电设施的安装技巧和技能,重视安装过程中的整体性和细节性,针对电气安装工程中容易出现问题的部分进行技术要点分析,就能很好的避免电气安装工程出现问题。 2.1 配电箱安装的技术要点 对于配电箱安装的技术要求,相关监管部门制定了严格的规范,所以,施工人员对于配电箱的安装,首先要复合相关的规范和技术要求。其次,是要结合设计要求和现场的实际安装环境,来采取相应的技术措施。其中,应该注意配电箱底部与地面的距离,导线的剥削处不应该损伤线路,应该牢固可靠的对导线压头进行固定。配电箱内盘面闸具的位置应该与支线相对应,在其下面还应该安装卡片框架,明显标注回路的名称。 2.2 管路敷设和管内配线的技术要点 在进行这部分的施工前,施工人员应该认真阅读设计图纸,严格按照设计的管路线道规格、型号和方式进行施工。根据图纸设计,做好各楼层的暗管敷设施工。只有严格按照安装工程的技术要点进行施工,才能保证电气设备在施工过程中是处于安全状态的[3]。 3 智能建筑电气安装施工技术措施 智能建筑电气工程的安装过程是整个工程中必须重点监督的一个环节。在智能建筑电气安装工程施工中,安装技术的科学合理性使用,电器设备以及相应供电设备的可靠性安装,共同决定了电气系统的使用性能以及智能建筑的使用性能。所以,必须紧抓电气安装工程中的每一个细节,以求智能建筑电气设备系统更高的安全性和实用性。 3.1 施工准备 施工前的准备主要包括两个方面。一方面,管理人员应该通过设计图纸、建筑蓝本等相关资料信息详细了解施工的各个环节,根据实际施工需要和实际环境情况,合理的配备施工人员,以及科学的安排协调各施工相关人员之间的配合。可以通过技术交底、培训、交流沟通会议进行相互工作间的了解,促进施工人员的协调配合。另一方面就是配合土建。电气工程施工是在土建工程内进行的,土建的结构、预留的线槽以及相关设备的位置、孔洞等都是电气工程施工前需要考虑的。具体施工内容包括测定盒、箱位置及其稳定,线路管道的打通等等。只有充分的结合土建情况,根据实际土建情况,把电气工程与土建工程有机的结合,才能更好的体现整体工程的实用性和智能性。 3.2 桥架施工技术措施 在整体的电气工程施工中,以桥架施工最为复杂,文本就来探讨分析下桥架施工技术措施。 弹线定位。按照工程设计图纸的要求,结合实际需求,需要准确地确定桥架的具体位置。其中,安装顺序应该遵循先干线后主线的原则,顺着顶棚应用粉线袋,沿着桥架线路的中心线进行弹线操作,完成桥架线路的定位。 安装金属膨胀螺栓。完成弹线定位之后,就需要完成金属膨胀螺栓的安装工作了。在安装工作时,应该结合弹线的定位,考虑实际桥架的重量,采用复合要求的金属膨胀螺栓进行安装。选择钻孔的钻头时,要结合选择的螺栓,保证钻孔的大小符合安装要求。当螺栓安装完成后,就把支架定位在金属膨胀螺栓上。 安装支架和吊架。金属膨胀螺栓安装完成后,接着进行支架和吊架的安装工作。安装过程中,需要考虑其牢固性,保证其不会出现倾倒等不良现象。如果建筑物存在一定的坡度时,还应该注意选用的支架和吊架坡度与建筑物坡度的一致性。在线路转角、转弯和变形缝等特殊位置两端和丁字接头处需要设置固定支持点,以保证线路桥架的稳定性。 安装敷设桥架。在对吊顶进行敷设时,需要留有颐堤港的检修孔。还应该注意桥架的非导电部分和铁件部分的有效连接性,保证其是一个整体连续的导体,同时将其进行接地操作。如果有变形缝等特殊情况,需要应用内连接搭板进行对应的操作。另外,在防火区或者竖井内进行桥架敷设时,还应该对防火隔堵措施进行设置。 安装地面线槽。在进行地面线槽安装施工时,首先应该考察土建地面沟槽的预留施工位置,结合其施工位置,进行相应的施工。地面线槽和管、出线口进行连接,并对其末端进行相应的技术处理。当地面线槽和附件安装完成后,结合地面的实际厚度,需要对线槽的干线、分线、转弯和转角高度进行整体的调整,以保证整体的协调性。 3.3 监督管理 任何工程的施工都离不开监督管理。监督管理也是电气安装工程中有效而且必要的技术措施。针对其特殊性,合理科学的采取监督管理制度和手段,能够有效的提升电气工程的安装质量。 4 结束语 在整个智能建筑电气安装工程中,施工技术措施的选择十分重要。而对于配电箱和桥架线路的施工技术措施选择则关系着整体结构的完整性和实用性。只有合理的选择有效的施工技术措施,才能更好的体现整体建筑的使用性能和实用性。当然,智能建筑电气安装工程还包括很多部分,只有做好每个环节,才能真正意义上的保证电气工程的质量和价值。 智能建筑电气设备安装技术分析:谈智能建筑与建筑电气技术 摘要:智能建筑在当代建筑中的地位不断攀升,而建筑电气技术作为支持智能建筑的技术平台,其内容得以不断发展。本文介绍了建筑电气技术和智能建的概念,以及建筑电气技术在智能建筑领域的应用及注意事项,并对建筑电气技术在智能建筑设计中的发展趋势作了简要的分析。 关键词:智能建筑;建筑电气技术;弱电技术;建筑设计 随着智能建筑的不断发展,建筑物内部的电子设备的种类不断的增多,设计也日趋复杂化,建筑电气技术保证了所有设备互不干扰的正常运行,因而在智能建筑领域得以广泛使用。 1建筑电气技术与智能建筑的概念 建筑电气技术是以电气工程技术为基础,融合了电子技术、电工技术、控制技术与信息技术的一门综合性、多元化的应用技术。它具有电气工程的明显特征,同时又吸收了不同专业不同领域的知识和信息,因此难以将其简单的划分到电工、电子、信息或控制类别中去。建筑电气技术的内容贴近时代又极具实用性,在我国当代建筑领域,尤其是智能建筑领域有着广泛的应用。 所谓的智能建筑并不是指以智能化的电脑控制的特殊建筑,而是综合运用控制技术、电视技术、光纤技术、数字通信技术、传感技术以及数据库技术等多种高新技术,将建筑物的结构、设备、服务和管理进行优化组合,构建出一个舒适、高效、可以最大限度激发人的创造力、提高人的工作效率的人性化建筑。目前我们所指的智能建筑主要建立在通信自动化系统、楼宇自动化系统以及办公自动化系统的基础上,这三大系统均与建筑电气技术有着密切的关系。 2建筑电气技术在智能建筑中的作用 智能建筑建立在建筑技术的基础之上,将信息技术与建筑技术进行有机的结合的产物,但其具体功能的实现却离不开建筑电气技术。智能建筑需要依靠数量庞大的电子设备才能实现其全部建筑功能。而想要维持这些电子设备正常运转,就离不开布线技术、电源技术、屏蔽技术、抗干扰技术、防谐波技术、防静电技术以及防雷与接地技术等多项电气技术的支持。可以说,在相关的多项电子技术的背后,建筑电气技术才是保障智能建筑基本功能全部实现的基础。 智能建筑中采用了数量众多的弱电系统设备,在此类设备的设计、安装于施工过程中,均离不开建筑电气技术的支持。由于弱电设备之间存在着一定程度的干扰现象,而在智能建筑中,弱电设备的种类和数量都远远高于普通建筑,如果依旧对每套设备进行独立安装,不仅是对人力物力的大量浪费,更主要的是,大量设备之间的成复杂干扰会造成众多设备无法正常运行。而使用建筑电气技术对电子设备的安装进行有计划的安排,不仅可以保证设备的正常工作,减少安装过程中对资源的损耗,还能够让降低设备运行过程中的能源消耗。 建筑电气技术的作用并不只局限于解决弱电设备之间的冲突,它同样也可以应用在其他领域,如帮助智能建筑实现智能化监控、加强智能建筑的安全防范能力、促进智能建筑间的信息传输等。 在电子监控技术方面,建筑电气设计摒弃了老式的计算机集中监控以及集散式控制的办法,转而研发新技术,开拓新领域,在现场总线系统模拟、以太控制网络开发、网络的集成控制以及各种新兴的计算机操作技术在监控领域的应用中做出了突出贡献,大大推动了智能建筑监控技术的发展。 与监控技术结合最紧密的便是安全防范技术。在安防技术发展的初期,安全防范系统中包括电视监控、通道控制、入侵报普、人员巡查、无线对讲、边界防越等子系统均是各自独立的,相互之间的信息交流有限,难以在同一时段内做到对智能建筑进行全面的监控。而当代建筑电气技术已经实现了子系统之间的联动协作,大大提高了安全防范系统的严密度、可靠度和实时度,为智能建筑提供了良好的安全保障。同时,随着各个子系统的相继数字化,整个安全防范系统也不断向着数字化、规模化、综合化的方向发展。 智能建筑是为人们的办公和生活提供便利的人性化建筑,所以发达而完善的通信网络是智能建筑中不可缺少的设施。智能建筑中的通信网络主要包括计算机网络、电话通信网络和双向有线电视传输网络等。而网络的布设和网络间的信息传输离不开建筑电气技术的支持。新兴的以太网络传输技术以其灵活的布线技术、优越的使用性能、高效的传输速率、方便的维护手段和合理的安装价格成为了当代应用最广泛的网络通信技术。通过采用以太网络进行数据传送,极大地促进了智能建筑内部的信息交流,为人们的工作和生活提供了方便。 3建筑电气技术在智能建筑设计中的应用现状与发展趋势 在智能建筑兴起之前,建筑电气技术就已经在建筑领域得到了广泛的应用。在传统的建筑中,建筑电气技术应用的方向众多,但是由于传统的建筑中很少会同时使用到多种弱电设备,使得建筑电气技术的应用较为独立,很少会遇到需要协调不同弱电设备运行的技术问题,令建筑电气技术缺少系统间协调配合的经验。但随着科技的发展,弱电设备的结构与功能不断地复杂化,加之智能建筑的逐渐兴起,传统建筑电气技术使用方式复杂、节能效果不佳、管理效率低下、安全性不高限等缺点开始不断显现出来。智能建筑需要使多种使用功能得以共同实现,因而温控设施、空气调节设施、给排水设施、供电设施、照明设施、运输设施通信设施和安保设施等,均要实现安全可靠的不间断运行,就要求建筑电气技术解决所有设施的供电问题和设施间协调运行的问题。因此,现代化的建筑电气技术不断开拓创新,开发出了现场控制总线技术、以太网络传输技术、弱电技术、强电技术等多种实用高效的新型技术,保证了智能建筑内部的各项功能得以完整实现。 4建筑电气技术在智能建筑设计中的注意事项 建筑电气技术在智能建筑的设计中应该注意遵循以下事项: 4.1经济方面 建筑电气技术在智能建筑的设计中要遵循经济实用的原则,做到经济节约、技术可靠、质量过关。在实际的工程中,建筑电气设计的方案应符合智能建筑的发展趋势,合理选用新技术,保证技术的安全可靠,选用经过检验的合格产品,利用新型的技术来简化系统的设计,从而减低工程造价,保证经济上的合理,降低投资的成本。 4.2设计方面 在对智能建筑进行建筑电气设计时,应该做到脚踏实地、实事求是,不能盲目追求不可能达到的目标。智能建筑的功能全面、设施复杂,对设计和管理的要求较高,不同设备均有自身的缺点和局限性,功能和性能上也有着一定的差别,想要盲目追求最新和最全是不切实际的。若片面的追求设备的先进和功能的齐全,不仅在设计上会存在意想不到的难题,还会加大项目实施的难度,并抬高投资成本,增大运行所需的费用,造成了资源的浪费,却难以达到预想中的效果。合理的建筑电气设计应该从每个项目的基础出发,选取适合的设备和系统,采用恰当的技术,保证设备和系统的功能得以充分发挥,不仅能够满足智能建筑的设计要求,也降低了运行管理的难度。 4.3质量方面 首先,在工程的每一个阶段都应认真审阅和校对设计图,确保工程的每一个细节都准确无误。其次,操作的过程要严格遵循电气施工质量规范,采用合格的材料和设备,严禁使用伪劣产品,保证工程的安全可靠。 5总结 建筑电气技术的使用,令智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。将智能建筑与建筑电气技术邮寄的结合起来,可以更好的满足人们的生活需要,是促进我国社会主义现代化建设的重要保证。 智能建筑电气设备安装技术分析:智能建筑与建筑电气技术 摘要:智能建筑在当代建筑中的地位不断攀升,而建筑电气技术作为支持智能建筑的技术平台,其内容得以不断发展。本文介绍了建筑电气技术和智能建的概念,以及建筑电气技术在智能建筑领域的应用及注意事项,并对建筑电气技术在智能建筑设计中的发展趋势作了简要的分析。 关键词:智能建筑;建筑电气技术;弱电技术;建筑设计 随着智能建筑的不断发展,建筑物内部的电子设备的种类不断的增多,设计也日趋复杂化,建筑电气技术保证了所有设备互不干扰的正常运行,因而在智能建筑领域得以广泛使用。 1 建筑电气技术与智能建筑的概念 建筑电气技术是以电气工程技术为基础,融合了电子技术、电工技术、控制技术与信息技术的一门综合性、多元化的应用技术。它具有电气工程的明显特征,同时又吸收了不同专业不同领域的知识和信息,因此难以将其简单的划分到电工、电子、信息或控制类别中去。建筑电气技术的内容贴近时代又极具实用性,在我国当代建筑领域,尤其是智能建筑领域有着广泛的应用。 所谓的智能建筑并不是指以智能化的电脑控制的特殊建筑,而是综合运用控制技术、电视技术、光纤技术、数字通信技术、传感技术以及数据库技术等多种高新技术,将建筑物的结构、设备、服务和管理进行优化组合,构建出一个舒适、高效、可以最大限度激发人的创造力、提高人的工作效率的人性化建筑。目前我们所指的智能建筑主要建立在通信自动化系统、楼宇自动化系统以及办公自动化系统的基础上,这三大系统均与建筑电气技术有着密切的关系。 2 建筑电气技术在智能建筑中的作用 智能建筑建立在建筑技术的基础之上,将信息技术与建筑技术进行有机的结合的产物,但其具体功能的实现却离不开建筑电气技术。智能建筑需要依靠数量庞大的电子设备才能实现其全部建筑功能。而想要维持这些电子设备正常运转,就离不开布线技术、电源技术、屏蔽技术、抗干扰技术、防谐波技术、防静电技术以及防雷与接地技术等多项电气技术的支持。可以说,在相关的多项电子技术的背后,建筑电气技术才是保障智能建筑基本功能全部实现的基础。 智能建筑中采用了数量众多的弱电系统设备,在此类设备的设计、安装于施工过程中,均离不开建筑电气技术的支持。由于弱电设备之间存在着一定程度的干扰现象,而在智能建筑中,弱电设备的种类和数量都远远高于普通建筑,如果依旧对每套设备进行独立安装,不仅是对人力物力的大量浪费,更主要的是,大量设备之间的成复杂干扰会造成众多设备无法正常运行。而使用建筑电气技术对电子设备的安装进行有计划的安排,不仅可以保证设备的正常工作,减少安装过程中对资源的损耗,还能够让降低设备运行过程中的能源消耗。 建筑电气技术的作用并不只局限于解决弱电设备之间的冲突,它同样也可以应用在其他领域,如帮助智能建筑实现智能化监控、加强智能建筑的安全防范能力、促进智能建筑间的信息传输等。 在电子监控技术方面,建筑电气设计摒弃了老式的计算机集中监控以及集散式控制的办法,转而研发新技术,开拓新领域,在现场总线系统模拟、以太控制网络开发、网络的集成控制以及各种新兴的计算机操作技术在监控领域的应用中做出了突出贡献,大大推动了智能建筑监控技术的发展。 与监控技术结合最紧密的便是安全防范技术。在安防技术发展的初期,安全防范系统中包括电视监控、通道控制、入侵报普、人员巡查、无线对讲、边界防越等子系统均是各自独立的,相互之间的信息交流有限,难以在同一时段内做到对智能建筑进行全面的监控。而当代建筑电气技术已经实现了子系统之间的联动协作,大大提高了安全防范系统的严密度、可靠度和实时度,为智能建筑提供了良好的安全保障。同时,随着各个子系统的相继数字化,整个安全防范系统也不断向着数字化、规模化、综合化的方向发展。 智能建筑是为人们的办公和生活提供便利的人性化建筑,所以发达而完善的通信网络是智能建筑中不可缺少的设施。智能建筑中的通信网络主要包括计算机网络、电话通信网络和双向有线电视传输网络等。而网络的布设和网络间的信息传输离不开建筑电气技术的支持。新兴的以太网络传输技术以其灵活的布线技术、优越的使用性能、高效的传输速率、方便的维护手段和合理的安装价格成为了当代应用最广泛的网络通信技术。通过采用以太网络进行数据传送,极大地促进了智能建筑内部的信息交流,为人们的工作和生活提供了方便。 3建筑电气技术在智能建筑设计中的应用现状与发展趋势 在智能建筑兴起之前,建筑电气技术就已经在建筑领域得到了广泛的应用。在传统的建筑中,建筑电气技术应用的方向众多,但是由于传统的建筑中很少会同时使用到多种弱电设备,使得建筑电气技术的应用较为独立,很少会遇到需要协调不同弱电设备运行的技术问题,令建筑电气技术缺少系统间协调配合的经验。但随着科技的发展,弱电设备的结构与功能不断地复杂化,加之智能建筑的逐渐兴起,传统建筑电气技术使用方式复杂、节能效果不佳、管理效率低下、安全性不高限等缺点开始不断显现出来。智能建筑需要使多种使用功能得以共同实现,因而温控设施、空气调节设施、给排水设施、供电设施、照明设施、运输设施通信设施和安保设施等,均要实现安全可靠的不间断运行,就要求建筑电气技术解决所有设施的供电问题和设施间协调运行的问题。因此,现代化的建筑电气技术不断开拓创新,开发出了现场控制总线技术、以太网络传输技术、弱电技术、强电技术等多种实用高效的新型技术,保证了智能建筑内部的各项功能得以完整实现。 4建筑电气技术在智能建筑设计中的注意事项 建筑电气技术在智能建筑的设计中应该注意遵循以下事项: 4.1经济方面 建筑电气技术在智能建筑的设计中要遵循经济实用的原则,做到经济节约、技术可靠、质量过关。在实际的工程中,建筑电气设计的方案应符合智能建筑的发展趋势,合理选用新技术,保证技术的安全可靠,选用经过检验的合格产品,利用新型的技术来简化系统的设计,从而减低工程造价,保证经济上的合理,降低投资的成本。 4.2设计方面 在对智能建筑进行建筑电气设计时,应该做到脚踏实地、实事求是,不能盲目追求不可能达到的目标。智能建筑的功能全面、设施复杂,对设计和管理的要求较高,不同设备均有自身的缺点和局限性,功能和性能上也有着一定的差别,想要盲目追求最新和最全是不切实际的。若片面的追求设备的先进和功能的齐全,不仅在设计上会存在意想不到的难题,还会加大项目实施的难度,并抬高投资成本,增大运行所需的费用,造成了资源的浪费,却难以达到预想中的效果。合理的建筑电气设计应该从每个项目的基础出发,选取适合的设备和系统,采用恰当的技术,保证设备和系统的功能得以充分发挥,不仅能够满足智能建筑的设计要求,也降低了运行管理的难度。 4.3质量方面 首先,在工程的每一个阶段都应认真审阅和校对设计图,确保工程的每一个细节都准确无误。其次,操作的过程要严格遵循电气施工质量规范,采用合格的材料和设备,严禁使用伪劣产品,保证工程的安全可靠。 5总结 建筑电气技术的使用,令智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。将智能建筑与建筑电气技术邮寄的结合起来,可以更好的满足人们的生活需要,是促进我国社会主义现代化建设的重要保证。
传统BAF污水处理方式大多采用固定的曝气时间,污水处理效果不佳且能耗较高。针对传统污水处理方式存在的问题,本文采用PID算法控制阀门的开口度,实现对BAF滤池溶氧量的精确控制,不仅节省了大量人力,同时使整个系统始终处于最佳工作状态,提高了污水处理效率,降低了能源损耗。 1处理工艺流程 污水先经粗格栅井除去水中较大的悬浮物和颗粒物后经进水泵将污水提升到沉淀池,在沉淀池内进行沉淀处理除去水中的较小杂质;再经缺氧沉定池进行污泥吸附以及剩余污泥收集;流经超细格栅对微小杂质进行处理后,进入BAF滤池进行深度曝气过滤处理,最终经紫外线消毒达标后排放。其工艺流程为,污水→粗格栅井→进水泵→旋流沉淀池→缺氧沉淀池→超细格栅→BAF滤池→紫外线→达标排放。 2自动控制系统 2.1硬件组成 控制核心为西门子S7-300系列PLC,完成逻辑控制、各种保护和数据传输等一系列工作,通过Profibus构建的分布式I/O系统完成信号采集和动作执行,调节系统的各种配合,完成自动控制、手动控制状态的工序流程,以及集合系统数据等功能。主站为西门子S7-300系列,型号CPU315-2DP;从站为西门子ET200M系列。 2.2BAF工艺处理控制 待处理污水中较大的漂浮物和悬浮物被系统中的格栅过滤出去后进入沉淀池,经过初级过滤后的污水在沉淀池内进行除油处理后进入沉降阶段,在沉降的同时进行预处理,经过预处理后通过水泵将污水输送到BAF滤池,并在BAF池内进行降解处理。滤池运行一段时间后需对滤池进行反冲洗。反冲洗采用气体和水联合反冲洗,反冲洗污水通过排水缓冲池返回沉淀池,与原污水混和。沉淀池或水解酸化池的剩余污泥进行脱水处理,泥饼外运处置。每组BAF滤池工作周期,包括正常进水曝气运行和反冲洗过程,周而复始循环运行。每组BAF滤池的主要控制元件有:阀A-正常进水,阀B-反洗进水,阀C-反洗进气,阀D-正常出水,阀E-正常曝气,阀F-排气阀,阀G-管道排渣阀,反冲清水泵1,反冲清水泵2,鼓风机。控制模式分为手动控制与自动控制两种方式。在手动状态下,所有控制元件只能手动开启和关闭。在自动状态下,所有元件均由PLC按照预先设定的工艺流程自动完成相应的连锁动作。(1)自动开始时,关闭正常进水阀、正常出水阀、正常曝气阀,同时开启反吹鼓风机;(2)鼓风机运行后打开管道排渣阀;(3)根据HMI所设置的定时1,到达延时时间后关闭管道排渣阀,打开反洗进气阀;(4)根据HMI所设置的定时2,到达延时时间后打开反洗进水阀,开启反冲清水泵1;(5)根据HMI所设置的定时3,到达延时时间后开启反冲清水泵2;(6)根据HMI所设置的定时4,到达延时时间后关闭反洗进气阀,停止反冲清水泵1,关闭反吹鼓风机;(7)根据HMI所设置的定时5,到达延时时间后关闭反洗进水阀,停止反冲清水泵2,打开排气阀;(8)根据HMI所设置的定时6,到达延时时间后关闭排气阀,打开正常出水阀;(9)根据HMI所设置的定时7,到达延时时间后打开正常进水阀,并根据滤池溶氧量采用PID算法控制正常曝气阀开度 2.3信号采集与远程操作 污水处理所需的所有信号均通过传感器就近输入PLC控制站或子站,并及时传输至中控室计算机操作员站,由系统软件处理后显示到HMI画面,参与系统控制。操作人员可通过以太网对现场设备进行远程操作,减少因传输距离受限及故障检修带来的不便。 3结语 为了实现更好的水资源可再生性以及为人们的生产生活提供更好的水资源保障,本文将自动化技术应用到BAF污水处理行业中,并采用PID算法控制其精度,能够提高污水处理的质量和效率,减少能源损耗。
1电网建设中电气工程自动化的应用 1.1应用于变电站 在变电站中电气工程自动化的实际应用,其实就是利用了计算机技术、信息传输技术,通过实践证明,综合利用这两项技术能够降低有关工作人员的工作难度。在变电站中科学、合理地应用电气工程自动化技术,促使有关工作人员能够24h监测变电站运行情况,有效保障各类电气设备能够正常、稳定运行,进而能够提髙电力系统运行的安全性。与此同时,变电站保护功能设备采用自动化控制的方式,不用花费多余的时间与精力对其进行整定。在变电站中应用电气工程自动化技术,其中最主要的技术创新表现为摒弃传统广泛使用的电磁化装置,而是选择应用微机化装置,促使变电站控制趋于智能化.自动化。 1.2应用于电力电网系统中的调度 在实际建设电网的过程中,灵活应用电气工程自动化技术能够有效提高电网调度的自动化,其实就是指提高计算机系统、显示器、报警设备等自动化。提高电网调度自动化,对于电网建设工作而言具有非常大的积极作用,主要表现为以下3个方面:24h监测电力系统,及时、准确地掌提电力运行过程中的各种信息,并结合信息来展开相应的评估工作,从菸正意义上做到电力资源的经济调度,科学、合理地分析并处理电力运行过程中出现的安全艰故,电网调度的自动化能够及时、准确地监测到电力运行故障,并且及时提醒有关工作人员做好故障调控工作,在整个监测、提醒、解决过程中,还能够进行自动分析,为将来电力系统运行奠定良好基础;保障有关工作人员的人身安全。显而易见,电力工业存在极高风险,现代髙压电传输更是具有非常大的风险。有关工作人员在实际操作过程中,稍微有所偏差将会出现严重后果,影响工作人员的人身安全。而电网调度的自动化能够有效、实时监控信息,有效保障工作人员的人身安全。由此可见,电力工作人员能够通过实时监测来及时发现问题,并在此基础上进行具体问题具体分析,寻找解决这些问题的有效措施,并加以落实,进而有效降低电力系统中存在的安全隐患。 1.3应用于发电厂 电气工程自动化技术还应用于发电厂,一般应用于发电厂的分散监控系统中,保障电力工作人员有效监控电力生产的实际情况。通常情况下,采用的结构形式为分层分布式,将其应用在发电厂电力系统之中,能够有效提高发电厂工作效率以及工作质量,并且能够保障发电厂电力系统安全、稳定运行。笔者结合自身多年的工作经验可知,发电厂分散监控系统将信息传输网络、各工作站、以及Ethernet以太网均包含在内,能够实时接收各类数据,如脉冲W:、变送器、热电阻等。与此同时,在接收这些数据的过程中,系统会进行图像化处理,并且还会检测发电厂的所有设备,保障发电厂控制系统趋于智能化、自动化。 2结束语 综上所述,建设电网至关重要、刻不容缓,其能够节约电力资源,保障生产生活用电安全,有利于推动社会主义市场经济以及社会生产力的进一步发展。电气工程自动化技术作为一门新兴梭心技术,能够有效推进电网建设。鉴于此,在电网实际建设过程中,电气工程自动化技术得以广泛应用,应用于变电站、发电厂、以及电网调度之中。随着时间的推移,电气工程自动化技术在电网建设以及电力系统中应用越来越深人、越广泛,能够有效降低供电消耗的能源,能够有效提高企业与社会的经济效益,保障电力工业能够稳健发展。
本文对数据信息安全保障技术应用到网络通信中的重要性进行简要介绍,阐述网络通信中的数据信息安全保障技术。网络通信在运行及发展过程中,需要将保证数据的安全性作为工作重心,以提升各个领域对数据的依赖性。因此,需要对信息的安全问题做好全面的处理工作。在对信息的安全性进行探究时,应全面了解信息安全保障工作,树立信息安全保障意识,重视信息安全问题,结合网络通信的实际运行情况,制定出合理化的数据信息安全保障技术,以便能够在根源上提升网络信息数据的安全性。 1将数据信息安全保障技术应用到网络通信中的重要性 网络技术具有开放性特点,使任何人均能成为信息的开创者及研发者,同时也为不法分子提供了可乘之机。在该种情况下,需要将维护网络数据的安全性作为一项主要工作任务。不法人员在进行违法行为时,主要是运用网络做违法的事情,对他人的重要信息进行盗取,运用网络进行诈骗,对人们的财产安全造成了一定的威胁,增加了社会的不安定性。目前,信息化已经被推进到各个领域中,不法人员会在网络上进行各种病毒信息的传播,威胁着通信网络的安全性,给网络系统带来了诸多的不良隐患。同时,还会导致企业数据信息出现严重的泄漏情况,增加了企业的经济损失,无法确保企业数据信息的安全性。因此,需营造良好的网络通信环境,以提升数据信息的安全性,为网络信息安全提供保障,给用户营造安全的网络通信空间。 2网络通信中的数据信息安全保障技术 2.1网络身份验证 网络用户在进行身份验证时,主要以验证登录密码和用户姓名为主,该种方式应用较为普遍。由于姓名与密码之间处于分离状态,避免了用户的密码出现丢失。另外,还存在一次性登录方式,该种登录方式在一定的时间段内具有一定的效力,为验证身份提供了辅助方式。此外,还包括人脸验证方式及指纹验证方式,该种验证方式主要是利用人自身的特殊性进行验证,由于人脸及指纹是无法伪造的,使数据验证更具真实性和安全性,降低了信息被盗取的几率。由于指纹在网络中进行传输时,需要对信息做好加密工作和间接的标记工作,有效的避免了信息出现重复性攻击情况。在对该种信息加密技术进行设计时,应确保在通信前对接受人员及对方信息的真实性,信息在网络中进行传输时,应采用加密形式,以提升信息的安全性,避免给不法分子盗取和攻击信息提供条件。 2.2做好网络加密处理工作 网络加密处理被广泛应用于通信网络中,涉及信息加密及密码设定等内容。在实际的应用过程中,应采取与之相对应的网络加密方式。链路加密作为一种有效的加密处理技术,在对链路层数据进行处理时,主要是采用物理层处理方法,在两端对数据信息进行处理。在对信息进行传递时,应做好信息加密处理工作,及时对信息进行解密处理,并采用与之相对应的处理方式,将信息传递到与之相对应的位置中。在通常情况下,数据信息在进行排列时,需要按照数据区块做好相关的排列工作,第一个群组在构建数据信息区块时,随后其他成员应积极的参与进来,并形成属于自己的区块,避免各个成员信息面临更改危机。 2.3IP地址保护 对网络交换机做好全面的把控工作,促进了信息在树形网络中的有效传递。在对数据信息进行传递时,通常在IP结构的第二层中会存在交换机,完成了对IP地址的有效保护。另外,应加大对路由器做好相关的保护工作,确定访问地址,防止IP遭受到不法人员的进攻。在对IP地质的安全性进行保护时,需要从物理层入手,根据网络信息的传递要求,对网络信息标准制定出与之相对应的控制标准。人为因素和自然因素均是影响网络通信传递的主要原因,在对网络信息进行采集时,应明确网络控制芯片安装方法,对数据信息进行合理的设置,对数据信息的传递效率及数据采集进行优化配置。网络层和物理层在进行通信时,通常会采用数据检测及流量管控方式,有效的防止了链路层中的数据遭受到任何问题。在对错误数据进行回复和处理时,主要是在传输层对数据信息进行处理,使数据信息更具精准性和真实性。 3结论 数据信息安全问题是网络通信中面临的一项重要安全问题,当数据出现信息安全问题时,政府部门、商业部门的信息将会遭受到严重的泄漏,并且还会出现不可估量的损失。为了避免数据信息安全问题的产生,加强网络通信管理具有必要性,以便能够为数据信息的安全提供保障,以实现对安全网络通信环境的建设。
电力系统及其自动化论文:探究电力系统及其自动化发展方向 【摘 要】随着信息产业的发展,电力行业进入实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,发展CADC/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性,并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化 发展方向 电力资源是现代社会生产和生活中不可或缺的基础性资源,电力系统的发展也逐渐向着安全、可靠的方向发展,与此同时, 科学技术的快速发展也促进了电力系统自动化水平的不断提升。随着社会生产需求的多样化发展,对电力系统的自动化水平也提出了更高的要求, 不仅要实现单元个体向区域系统的发展,同时也要满足电力系统智能化、区域化的发展需求,由单一的功能向着一体化功能发展,这些问题的提出,都要求电力系统具有较高的自动化发展水平, 才能够有效的促进我国电力事业的持续发展。 1简述电力系统 电力系统支撑着社会生产和生活正常运转,是促进我国经济发展的重要基础设施。为了提高我国电力系统的工作效率以及电力系统的安全,经过我国科研界的不断研究,电力系统逐渐应用我国最为领先的人工智能、自适应理论、综合自动控制理论理论等。因为电力系统构成复杂,在为用户输电时要经过升压、变电、降压的过程,极其复杂,所以对系统在运行的实时性和可靠性有着较高的要求。电能的输送是通过分布在不同区域内的网络节点有效的传输实现的。电力系统向着自动化方向发展实现了将自然界的能源转化为电能,不仅满足了系统的规划、建设、运行和管理的需要,也满足了用户的需求。由于电力系统整体的控制和运行时安全性、稳定性的需要,各子系统之间能够畅通的传达信息和传输指令,所以不同的配置和通信系统之间必须要建立起子系统。 能够及时、准确的收集和处理来自电力系统运行过程的参数,是电力系统极其自动化的应用技术。所以为了电力系统人工智能化获得快速发展,我国研究院利用仿真系统和房展模式这一便利条件,针对专家系统、报警处理、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统极其原件的运行分析等方面进行研究。电力系统极其自动化的合理配置,为实现最大的经济效益,以及电力系统及其自动化的内部协调发展做出保证。在经济和社会不断发展的大背景下,虽然电力系统不断的更新与发展,但是这两个基本的组成仍然不可或缺。 电力系统信息与控制子系统的进步,促进了电能质量的不断提升,也使得电网运行的安全性和可靠性也不断的提高,对现代社会和经济的发展起到了巨大的促进作用。 电力系统及其自动化应用技术主要希望实现能够在保证电力系统能够安全、稳定、可靠的运行,延长使用电力系统的应用设备,及时有效的检查系统发生的故障,调整好电力系统运行状态的前提下节省人力、物力和财力。 2电力系统的发展方向 2.1电力系统自动化的应用 随着我国电力系统自动化应用范围越来越广,对电力系统及其自动化应用技术水平要求也越来越高。以太网技术满足了电力系统需要对传输的大量数据进行及时处理的要求,电力系统的整个运作过程就是运用以太网技术的过程。电力系统自动化能够为客户提供满意的服务,所以电力系统实现自动化发展是我国电力系统一直在追求的目标。要想实现这一目标,就要以以太网技术为基础,结合电力工业的实际应用。 2.2电力系统设备的检测与诊断技术 为了提高电力系统的安全性和可靠性,精准的检测电力系统中电器设备的运行状态和有效的诊断故障,要结合先进的科学技术,在电力系统运行的过程中,不断的分析电气设备的运行状态,诊断电力系统是否出现故障,并且实时对电力系统应用设备进行有效的监控。 2.3监控电力应用设备,控制故障发生 有效的监控电力应用设备,在电力系统运行过程中出现故障时,能够快速有效的排除故障,防止由于停电时间过长带来巨大损失。管理人员定期接受新知识的学习,提高自身素质,电力系统在出现故障时能够及时有效的提出应对措施,为实现电力系统的平衡不断做出努力。 2.4通信方案以及设备 在电力系统的通信设备中一般需要实现主站与子站、主站与单元、子站之间的几个通信方案,为了保证通信方案能够有效的实现,需要实现设备的持续运转,这也是电网运行过程中的一个基本要求。 在不同的供电区域中,通信方案的实现有着不同的要求,而通信方案的构成也有着多种形式,常用的有光纤、电力载波、有线电缆等几个方式 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论,并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论,使新型继电保护装置拥有智能控制等特点,极大的提高了电力系统的安全可靠性,有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。 在长期研究变电站自动化的基础上,我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置。 所以,在以后的发展过程中,我们要继续保持自己的优势领域,提高创新意识,并带动其他领域共同发展。 3结语 电力系统指的是包括发电、输电、变电、配电以及用电等几个环节组成的电能的生产与消费的系统。电力系统是维持社会生产和生活的基本能源,也是促进我国经济发展的重要基础设施。 电力系统及其自动化的发展离不开计算机技术、光纤技术、信息技术等先进科学技术。相关人员需要结合科学技术的同时掌握电力系统及其自动化的要求,不断提高电力系统应用技术的水平,逐步完善电力系统,促使发展电力系统及其自动化水平。 电力系统及其自动化论文:解析电力系统及其自动化技术 【摘 要】本文主要说明了电力体系的一些现代化技术,其中包含:实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理的计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术,在这里都做了一一的说明;之后对于电力体系现代化的一些相关技术的运用进行了深刻的叙述,以此希望能给相关人士一些有利的参照。 【关键词】电力体系;自动化;电力系统 目前电力在现实中的运用可以说越来越现代化、条理化,对于我们日常生活来说,对电力的依赖越来越多,而电力技术的使用可以说同社会的进步是紧紧相连的。所以,要为电力体系和一些现代化技术提一个定义的话。可以将电力体系定义为:由对电的引发、变化、传输、配置、使用等等的一些有关模式构成,并运用产生电力的设备,将大自然中的天然资源变成电力资源,然后运用变化和配置电力的系统将电能运送到负荷中心,再将其投入到一些相关的设施上,转变成生活能源,并为人们的日常生活供应方便。 1 电力体系和现代化技术说明 1.1 实际工作中的总线掌控系统 对于工作中的总线的掌控系统指的就是在装配的时候,将一些自动化配置,如:自动仪表,将其同相关的控制设施进行相连,并产生一种非单向的网络数据化。一般来说实际工作中的总线技术会拥有运算及通讯功用,且采用掌控仪表相互之间产生的脉络体系,并对工作中的相关数据内容进行控制,其通过工作本身的需求对于讯息和相关内容实施现代化掌控。工作中的总线控制技术可以说是一种敞开且分散的控制体系,它使用了网络化的控制体系,且完成了对于系数、控制、预警、实际呈现的全方位现代化功用。就现在来看,在国内使用的最多的就是分散式的控制体系。 1.2 主动的对象数据库技术 主动的对象数据库技术广泛应用于电力系统的监视与控制过程中,对于系统的开发与设计也有着直接的影响。,目前就电力体系在监控的时候应用得最为广泛,并对相关的体系的研究创新及新理念的产生也有着一定作用。这种技术方式同传统技术比较可以说更具有主动性及相关的技术性,该技术能够将系统内部相关数据进行评判以及思考,并对其存储库中的对应数值进行掌控,并让数据本身的统一平稳有所增强。 1.3 运用光同时进行处理的技术 对于电力体系现代化保护有一种举措那就是使用光来同时进行处理的技术,可以说光的传输拥有十分大的灵巧特质,并且电容负荷并不会对其产生作用。 2 电力体系创立模型之后的共享实力 电力体系现代化发展十分迅速,而在其发展中,其体系通常都表现在对于地舆空间特性的叙述上面,并且以空间结构为主要特点进行模仿地舆体系的想法已经差不多是一种规范,可是在现实里,对于它的掌控对象会有着十分繁复的电力规律体系构成。因此创立电力体系独有的空间思考研究模型是很有用的。对于这样的针对语义层次的资源共有,最本质的需求就是供给和所求的两者要对相同的资源数据看法相同,因为相同的认识才能确保这一点的顺利进行,所以在资源分享的时候要有一个电力体系的最初的雏形,并以此来作为部门之间资源分享的基本点。其中它包含:(1)地舆实际的几何特性的准确意义及表述,包括电力体系对于服务应用所包含的空间方位结构特性;(2)对于物体的规律特性的基础意义和表示,在电力体系上看,它有着物理构架,每一个组成部分和大体的物理特性、运行方面的一些讯息分享、全面多方位、动态的一些运用和思考。 3 电力体系集中度增高 对于电力体系的产生和进展过程要从市场经济的需求动力来看,不管是该体系的产生是创立在相关共通的还是专门电力体系现代化平面上,对于多范围多层次的适用判断及高效率的经营需求,都需要更合乎标准的资源共有、全面多元化的使用研究思考。所以,要将一些从前的信息方式推翻,并采用数据资源和运用的整体结合,并且将多面化多方位的空间讯息同多样的有关讯息进行整合相连,并将空间的运算同主流运算相结合,全方位的展现资源之间的相互联系,是今后电力体系现代化进展的必然方向。 3.1 电力体系现代化、讯息化 因为使用者所面临的数据操作性非常的强,因此,为了能让使用者更好的进行掌握及运用,加强数据本身的易掌握性是很重要的。除了这点以外,还要给予相应的图形标志,并让其标志可以很形象的同相关对象对应,允许地理及非地理两类图形的相结合整体管制功效。对于电力体系的现代化应用的实施性需求也十分的高,运用多种对象的后期捆绑技术,一个对象所归属的分类可以在工作的时候进行限定,而不是已经成为目标码以后再进行肯定。所以,使用者能在目前所拥有的笼统数据及空间运作包上面,任何时候对本身所要的数据的分类及工作方式进行定位,以此来加强系统本身的开创性及扩展性。进行电力体系现代化的目标就是完成企业规范化、讯息化。像这样的集很多技术和讯息为一个整体的企业级讯息体系,从经济和可实施的视角上来说极需要一个集思考策划并一步步的进行实施的总体计划。 3.2 完善数据库 使用不同的数据库对数据进行存放和管制,而对于它的数据复制及安全性能是别的文件管制方式所比不了的。就现在看,新创立的系统拥有许多优点,因为其体系以关系数据库管制体系为主要应用,并运用它较强的监管能力及能进行多集检索的方法,能十分有利的让网络负荷下降,并快速的将要查的方向进行实指性定位,当出现几位使用者同一时间进行探访时,时效就会大大的加强了。虽然这个系统存在着许多优点,但其缺点也是不容忽视的,因为在电力体系中,对于空间的相关数值的长度是可以变化的,所以对于其繁复的空间就要添加一些所对应的相应功能;对于这点,它将很难达成对于空间相应数值的一些图形功用及基础工作;而且对于空间对应该的相应顺序很难进行叙述。随着科技的进步,对于相应的数值管制体系及相应关系数值管制体系进入了一种商业化走向,因为它们属于一种可以进行扩充的数据库管制体系,在里面可统一定义空间数据的工作及对应形式;不论是空间还是非空间的数据资源都可以进行相应治理,这使得为制作研究统一空间数据库系统制造了一个十分有利的环境。 4 电力体系的安全及平稳性能 在我国电力体系对于经济的发展起着至关重要的作用,作为一个实施工作体系,是否平稳安全是它一定要思考的。而对于它的安全和平稳性我们要从电力设施的工作、相关数值、网络运行等这些来进行着手。前提是系统本身的稳固,也就是体系要具有多种形式规格的相应数据和针对对象运行平稳的优点,迅速且强大的复原体系;对于多用户同时访问运行系统是否稳定、快速、正常,能不能双机热备份,这些都需要我们进行思考。 5 结束语 综上所说,对于电力体系的现代化就是使用电脑网络的相关技术来完成对电力体系的全方位控制,这其中包含:实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术。而其技术含义就是为了能让电力的界限可以变得越来越大,进而提高对电的供应实力,以及电力的稳定安全性能,从而让电力体系可能适用、安全的进行,进而让我国电力事业可以长久发展下去。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化技术的应用 摘 要:现阶段,自动化技术的应用越来越广泛。自动化技术为电力系统经济效益的提高提供了技术支持。随着人们对电力系统可靠性的要求提升,自动化技术在电力系统中的应用越来越受到人们的重视。文章分析了电力系统中自动化技术应用的要求及其在电力系统中的具体应用。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 自动化技术可以实现电力系统的整体管理和运行监控,其可以确保电力系统的运行安全和稳定性,对电力系统可靠性的提高意义重大。现阶段,电力系统中应用的设备状态检测技术、光电式电力互感器、智能电力设备等都是自动化技术应用的良好体现,为电力系统的发展提供了先进的技术支持。 一、自动化技术在电力系统中应用的具体要求 电力系统中的自动化技术要对整个系统的运行实施实时监控,快速对系统运行的故障做出反应,准确采集系统运行的信息,及时处理出现问题的因素。自动化技术是电力局部系统和整体系统运行安全的保障,其运行参数是体现电力系统运行稳定的关键。自动化系统要对电力系统的部件和运行状态做出分析和评估,为系统的调控工作提供帮助。自动化设备同时要有自我调控的功能,可以进行自我修复。其可以完成一定的工作,简化工作人员的工作内容和工作量。自动化系统要调节分系统和整个系统之间的关系,避免系统间的相互感染,确保电力系统供电的稳定和安全,为电力系统运行提高良好的环境。 二、电力系统中自动化技术的具体应用 (一)面对对象技术的应用 面对对象技术使软件的承接性和开明性更加先进,其使软件的分析能力和编程能力更加出众。主动对象数据库为电力系统的自动化提供帮助,其数据库内的触发子可以实现电力系统的自动化监测。通过对数据库内的数据分析可以对电力系统的运行进行控制。面对对象技术的应用节省了电力系统数据录入以及输出时间,其结合数据的分析和管理,提高了电力系统运行数据的可靠程度,进一步实现了资源的共享,确保数据的准确和统一。先进的自动化技术应用可以快速实现电力系统的智能化,提高电力企业的生产效率。 (二)现场总线自动技术的应用 现场总线技术与控制仪器连接起来,就会形成数字化的双向通信网络。在电力系统的控制仪器中置入微处理器,形成单个仪表的独立计算和通信的系统,利用连接线将每个仪表的控制器连接,就可以形成一个整体的总线网络系统,将这个系统连接到自动化的控制中心计算机,所有的仪表就可以通过计算机控制,仪表数据也就可以通过计算机录入和输出,就可以建立一个实时的计算机自动控制系统。现场总线技术是智能化电力系统建立的纽带,其可以实现全网络控制和单独区域独立工作系统,对电力系统实施分布式控制,避免了故障对整个系统的影响。总线技术优化了电力系统的功能,将电力系统的运行分散控制,为每一个仪表数据的分析和处理提供单独的控制中心,可以对系统的故障快速做出反应。现场总线技术可以清晰的反应电力系统的运行状态,实现了工作人员对电力系统的实时监控,避免系统出现严重的故障和影响正常供电。 (三)光互连并行处理器的应用 光互连并行处理器是电力系统控制以及继电保护的关键,其不易受到外界环境的影响,同时数据的录入和输出可以根据实际需要进行调整。光互连可以解除临界线长度对电力系统的限制和电线沿线输出集中等问题,实现计算机系统之间的信息相互传递,提高了信息的传递速度,缩短了系统故障的处理时间。光互连可以在空间中自由穿梭,不受面和长度的控制,相互之间也不会产生干扰。同时,光互连可以确保电力系统的自动化控制不受任何干扰,为建立系统的稳定运行提供保障,实现了电力系统的经济性和安全性,其应用前景非常广阔。 三、结束语 电力系统中的自动化技术是确保电力企业生产效率提高和运行稳定的关键。其提高了电力系统的安全性和经济性,确保了电力系统运行的稳定,减少了资源的重复利用和浪费。我国电能需求量巨大,如何寻找适合我国电力企业的自动化技术是未来电力工作的重点。自动化技术的应用是实现电力系统智能化的基础,其可以推动我国电力企业与世界接轨,形成健康、稳定、安全的电力系统,促进电力企业向更高的层次迈进。(作者单位:海南师范大学) 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化技术的运用 摘要:电力系统及自动化是当今人类社会实现现代化生产与生活的重要能源供应渠道。虽然目前我国电力系统自动化技术应用已经取得了部分令人满意的结果,但是这一技术的应用截止到今天仍然有许多可待改进的地方。文章首先介绍了电力系统自动化控制的基本内容,阐述了电力系统自动化基本流程、工作要求和相关应用,提出了今后电力系统自动化的发展方向,旨在为电力系统及自动化技术的发展做出贡献。 关键词:电力系统;自动化;应用 引言 经济在不断的发展,今天我们跨入了一个全新的时代,经济体制也在不断的适应发展的需求,我国的经济体制处于市场经济的大环境下,处处面对着竞争,对于企业的生存与发展来说是非常严峻的考验,面对于这样的挑战我们应该明确思想,要把这种挑战转化为动力。企业只有不断的改革创新我们才会更加适合市场的需求,也就是说只有这样我们才会更好的促进行业的发展。我国在电力行业这方面起步比较晚,在我国全面普及开始于20 世纪90 年代,在设计之初没有想到发展的会这么的迅速,正是因为这样,现阶段在设备以及技术方面出现了很多的滞后的方面。对于老的设备以及技术方面一定要进行更进一步的改革与变更,使其适合现阶段的需求,发展在继续,我们电力方面在不断的方面发展,下文就这些方面展开了探讨希望对大家有所帮助。 1. 电力系统自动化技术概述 1.1 电力系统自动化技术基本概念 简单地说,电力系统装置即是能够通过发电装置将自然界中的各种可用能源转化为电能的装置,然后通过变压器以及其他所需的设备将电输送到千家万户,这一过程中不可避免的会涉及到许许多多的数据的传输、控制与检测,进而对电能进行一系列的调节。显而易见,电力系统自动化技术与电力系统装置的基本概念不一样,它是指在无人参与的条件下对电力系统进行常见的基本操作。具体的操作包括采集和传输实时、精确的关于各种元件、子系统甚至整个电力系统的各种可获得数据。 1.2电力系统自动化基本工作流程 电力系统自动化网络以处于中心地区的调控中心为管理节点,系统的其他设施设备围绕这些调控中心放射状分布。性能先进的电子计算机构成了调控中心的主体,负责为周边发电厂和变电站提供信息服务和监视装置的控制管理等。以上内容就是电力系统自动化控制网络的基本构造。在这个系统中,中心计算机起着关键性的主导作用,负责对整个系统的协调与控制。而细节的动作,比如操作设备和记录事故内容、记录并处理报表、自动恢复系统异常状况和常规操作自动化等内容由对应的监控设备解决。电力系统自动化以分层控制为主要操作方式,调度、控制、发电、变电各个单元根据各自负责的功能和范围协调运转,分解任务压力,提高控制能力水平,从而使系统运行状况更加合理、可靠,实现更大的经济效益。 1.3 电力系统自动化技术的特征与优点 电力系统自动化技术能够实现对数据的分类。它能将数据自动归类为日常运行数据、举出数据、现场实时数据以及系统数据。并且电力系统自动化技术还可以精确的控制系统实时运行的数据,因此能够为整个电力系统提供安全可靠的支持服务。众所周知,网络通讯技术存在瞬间传输的特性,因而利用自动化技术可以提高日常工作效率,可以让人们及时发现可能存在的安全隐患,最大程度的降低因为人工操作可能带来的失误操作导致的故障。另外,要想实现对电力系统的多个控件进行协调调度,就必须对整个需要调配的系统进行综合调节。也就是说,在给定的电力系统运行过程中,将系统负荷按需分配到哥哥可以被直接控制的发电机组中去。当然,除了上述的一些优点或者特征之外,作为电力系统自动化技术,必须能够对电量进行实时计量。作为电量采集装置除了能够实时处理各关口数据之外,还要确保断电后一段时间仍能继续正常工作,也就是说能够保证数据采集不会发证缺失的情况,因此电力系统自动化技术应当还具有与远动通道和电话通道挂接的基本能力以及保证全系统数据采集的同时性。 2. 电力系统自动化技术的实际应用 2.1变电站自动化技术的应用。 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 2.2 电力系统自动化技术在配电网的应用 配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术,它包括配电网的分析自动化、自动馈线化、自动制图、设备管理和信息分析,与原有的手工操作不同,配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化,通过智能软件从数据库中获得资料,并进行实时的自动分析处理工作,进而就能够实现配电网的自动化功能。长久以来,配电网肩负着重要的作用,其控制基本上是靠手工方法实现的,既存在耗力耗时效率不高的缺点,还存在各种潜在的隐患。随着科学技术的发展与进步,人们逐渐懂得使用孤岛自动化的技术来代替以前的手工操作的方法,但也有缺陷,即对设备的使用设计以及在电能的分配使用上还是有所欠缺。因此,为了保证电网的正常运转,对配电网自动化的改进以及电能的监控和分配相应的提出了更高的要求。 2.3 计算机技术的应用。 一方面要做好智能电网技术的应用,智能电网是电力系统发展的方向,是利用计算机技术实现电气自动化,发展电力系统的代表性技术,职能电网在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。另一方面要做好电网调动技术的应用,调动技术是电力系统自动化技术的主要组成部分, 它能够完整地对国家电力系统进行信息收集工作, 并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,这样就能很好的将在这些联系到一起,对于控制来说更好的做到中央集合,其监控的能力得到了很大的加强。这些方面最为主要的就是通过数据的集合,这些数据能够很好地反映实际的情况,实现整个系统地运转,这样才是真正意义的系统自动化,也是未来发展的趋势。 2.4电力系统综合自动化的发展方向 综合自动化是我国电力系统自动化技术的重要发展方向之一。当前,我国电力系统综合自动化的目标就是要建立全方位的配电管理系统(Distribution Management System, 简称DMS)。全面建立配电管理系统,可以大幅提高电气综合管理水平,是电力系统适应市场需要、满足现代化高负荷电力供应的必然选择。DMS 系统的建立,有助于电气设备保护控制机能优化,减少大规模停电事故发生,提升电力供应稳定性;有助于快速建立电气事故快速处理机制,减少故障停电时间,弱化事故对生产设备的负面影响;有助于管理人员及时掌握电流、电压、电量以及功率等系统运行参数的变化,进而增强对整个电力系统运行状况的控制力度;还有助于实现平衡电力、监控负荷、精确计量及节约用电的功能。同时,DMS 系统对于现行电力系统工作模式的改变也有着重要的推动作用,使无人值守的变电站管理模式成为现实,极大地降低了人力成本,提高了工作效益。 3.结语 综上所述,电力系统自动化是门技术含量高,覆盖范围广的综合性学科。我国电力系统自动化起步较晚,和当前电力市场以及电网建设高速发展的实际要求有着较大差距。电力工作者必须认清这个事实,加快推进电力系统自动化改革,为我国电力系统的顺畅运转和经济建设的健康发展做出基础保障。从而促进电力系统及自动化技术的发展。 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化发展方向 摘要:电力系统自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。 自动化系统的先进性和稳定性对变电站以及电网有着深远的影响。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性,并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 关键词:电力系统;自动化;重要性;发展方向 一、电力系统自动化的重要性 电力系统自动化的重要性具体表现如下: 1.1保证优质电能的供应 电能质量问题包括很多内容,例如:电压工作不正常、电流偏差、用电设备被损坏等,如果缺少了电力系统自动化设备将很难发现这些问题,在寻故障时需要花费很多的时间,既耗时又费力,电力系统自动化装置可以很快发现问题并且及时处理问题,从根本上提高供电效率和质量,保证优质电能输送给各个用电户。 1.2电力系统的设备稳定、安全运行 有了电力系统的自动化装置,才能保证输变电设备正常运行,迅速找到故障,及时加以恢复,这样才能保证整个电力系统稳定、安全的运行。 1.3保证经济运行 经济优化,降低网损,必须要在电力系统中加入自动化装置。随着经济和技术的飞速发展,电力系统主要应用计算机技术、控制、通信和电子设备。电力系统不仅需要处理的信息量较大,而且影响因素也越来越多,直接观察的范围比较广泛,闭环控制内容也较丰富。所以,电力系统自动化保证经济的运行,而且还减少了电网损坏费用的支出。 二、电力系统的自动化发展方向 2.1供电方式及一次设备。 由于经济发展和地域因素的共同影响,我国配电网的管理可以划分为城市电网和农村电网,城市电网主要是电缆网方式,而农村电网主要采用架空线方式。配电网的供电方式由线路开关设备、电源点、网架三个部分决定,电源点、网架的组合方式不同,架构了很多不同方式的供电方式,例如单电源辐射状供电、双电源环网供电、网格状供电等等,而线路开关设备如环网柜、分段器、断路器、重合器、负荷开关等提供了功能各不相同的供电配合方案。我国城市电缆网主要采用环网柜(配负荷开关、SF6断路器、真空断路器等)当做配电线路主设备,而在农村电架空线网中重合器、断路器、分段器、负荷开关等作为配电线路主设备应用较为广泛。区分线路开关设备的供电方案有:电缆环网柜方案、分段器方案、架空重合器方案、负荷开关方案等等。 2.2远动系统及二次设备。 变电自动化系统的远动实现主要使FTU和TTU对配电台区、线路开关的监控。远动系统和设备的可靠性功能主要有环网控制、保护动作、远方控制、就地手动四方面。配电自动化远动系统的主要问题有线路电源和传输规约,如何设计出可靠的、适用于户外环境的不间断电源是实现配电自动化的主要难题。因为配电线路设备的地理分布性,当前变电所采用的CDT,POLLING规约,都不适合配电自动化系统,在新的101规约得到了一定程度的应用,它是否能够作为配电自动化远动传输标准,还很难评定,当前 IEC新的传输协议标准正在制定中。 2.3电力系统及其自动化中应用以太技术 随着我国电力系统的迅速发展,综合自动化对通讯的实时性的要求越来越高,电力系统需要传输的数据也越来越多。以太网具有传输速度快、传输数据量大的特点,完全能够满足现代电力系统及其自动化的要求。Ethemet+TCP/IP是以太最典型的应用形式。电力系统及其自动化未来的发展方向应该是结合电力工业应用实际,以太网技术为基础,研究出新一代以太网为核心的现场总线技术。 2.4主站网络与软件功能。 电力系统的自动化的主站功能有GIS在线管理、电网经济运行分析、SGADA实时监控等等,主站框架需要突破以往单一调度自动化系统C/S模式,以P-P-C/S-B/S一体化架构,可以很好地体现分布式网络的管控一体的综合集成系统特点。 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论,并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论,使新型继电保护装置拥有智能控制等特点,极大的提高了电力系统的安全可靠性,有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。在长期研究变电站自动化的基础上,我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置,这种装置使用范围十分广泛, 35KV―500KV之间各个电压等级的变电站都可以使用分层分布式变电站综合自动化装置。我国在微机保护领域的研究已经跻身于世界先进行列;在变电站综合自动化领域,我国掌握的技术也已经达到了国际先进水平。所以,在以后的发展过程中,我们要继续保持自己的优势领域,提高创新意识,并带动其他领域共同发展。 结束语: 随着信息产业的发展,电力行业进入实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,发展CADA/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用,因此 ,我国的科学工作者们还需不懈的努力! 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化的发展方向探究 [摘 要]随着我国经济的发展和计算机技术的不断提高,我国电网建设和电力系统方面也取得了显著的进步。电力系统及其自动化大力提高了电能的智能化和便民化。本文通过了解电力系统及其自动化的概念,了解电力系统自动化的应用领域,从而对我国电力系统自动化的发展方向提出一些建议。把握好电力系统及其自动化的方向,才能在未来的发展中让电力企业获得长远的经济效益与生态效益,才能满足人们对电力需求,建立一个稳定和谐的社会。 [关键词]电力系统 应用 自动化 发展方向 一.电力系统及其自动化简述 电力系统是指电能生产与电能消费的整个循环系统,其中涵盖了发电、变电、配电、输电等环节。电力系统的运作模式是将自然界中的天然能源,如太阳能、地热能、风能、潮汐能、水能等通过发电装置将其转变成电能,再经过电压线路输送和电压调配成为用户可以使用的安全电能。电力系统的主体结构主要是由电源、负荷中心和电力网络来构成的。 电力系统的自动化是指在电能生产、电能传输、电能配送以及电能管理等方面实现自动调度、自动控制以及自动化管理。电力系统的地域分布广泛、工程量巨大,其中牵涉到的的发电厂、输配电网络、变电站以及电力用户等环节复杂而多变。电力系统的自动化也包括了对电力生产过程的自动检测、自动调节和自动控制,对系统和设施的自动安全保护,对电力信息的自动传输和对电力企业经济效益的自动化管理。 二.电力系统的自动化的发展过程。 (1)20世纪50年代之前,我国的电力系统容量大概仅有几百万千瓦,单机容量甚至不超过10万千瓦。那时,我国的电力系统的自动化水平较低,一些电力装置和过程调节控制都依靠工作人员来进行。例如一些大型的发电厂甚至是采用人工添加煤块来发电,发电的方式途径也单一。主要是以煤为主,对天然能源的开发率和使用率都比较低。 (2)20世纪50~60年代,我国的电力系统发电规模达到千万千瓦以上,单机容量也已经超过20万瓦。电力系统形成了区域联网,在电力系统的自动化方面取得一定的进步。发电厂内部开始采用机、电、炉这种新的单元集中控制方法。电力系统自身也开始模拟自动调配装置和以计算机网络为基础的经济管理方式,采用了远方通信技术。最主要的是采用了很多新型自动装置,如可控硅励磁调节器和电气液压式调速器等。同时,也开始大量利用天然能源来进行发电。发电技术得到提高。 (3)20世纪70~80年代,我国电力系统开始引进计算机电网实时监控系统,配备了功能强大齐全的整套计算机硬软件。对大型火力发电机实施安全监控以及自动闭环起停过程的控制。各种自动调节装置和自动保护装置越来越多的应用到电力系统中去。很多微型计算机也开始参与到发、配电、输电、变电的各个环节当中,使得电力系统的自动化一度达到高水平高水准。 (4)20世纪90年代至今,随着计算机技术和网络通信技术,我国的电力系统自动化控制技术也得到飞速发展。如今电力系统已经成为一个由计算机、网络通讯、电力电子等装备的统一体。电力系统自动化能够进行闭环控制的对象越来越多,自动化处理能力和信息量越来越大,直接可控的范围也越来越广。 三.电力系统自动化的应用领域 (1)电网调度自动化。在电力系统中,发电、配电、变电都是一系列复杂的过程,涉及了一些电量的调配、电压的变换控制等方面的操作。电力系统的自动化主要就是为了从电能生产到电能消费的各个环节实现电力网络系统调度自动化。结合计算机网络操作,让这些过程由难到易,由人工操作到电网掌控,提升其工作的执行率和精确率。让电力系统更好更快捷的为客户服务。 (2)火力发电厂自动化。电力系统自动化的一个应用领域就是让火力发电厂实现自动化。火力发电自动化主要包括了发电设备方面的数据采集、故障检测、状态监视自动化,还有总线电压控制和无功率自动增减自动化,以及设备常规模拟调控。这些复杂的控制过程由计算机网络系统进行合理适宜的控制。让火力发电厂的机、炉、电三者形成单位集体式,让火力发电工作更加有效的进行。也能在发生意外情况的时候,将损失降低到最小。 (3)水力发电综合自动化。水力发电自动化主要包括三大方面的自动化。首先是,大坝监护自动化,即在大坝的数据采集、水位变化记录和大坝维护方案等方面实现自动化分析和数据采集。其次,能对水库水文信息的自动监控,能记录雨量和水文变化情况,自动制定出水库调度计划和方案。最后,在水电厂内能实现全场机电设备的自动化安全检测、以及发电机组的自动化控制。 (4)电力系统保护装置自动化。电力系统保护装置只要是为了防止电力系统发生意外事故危及系统本身和电气设备、人员等。在电力系统的保护装置中主要有两种基本类型。一种是为防止系统自身故障产生损害的继电保护装置。继电装置主要是为了保护发电源、母线、变压器、电动机等设备。另一种是为保证电力系统正常运作的系统安全保护装置。系统安全保护装置主要是为了防止电压崩溃、电力系统振荡、解列等情况的发生。 (5)电力工业管理系统自动化。电力工业管理系统的自动化主要是依靠计算机来进行自动化管理。这种自动化管理可以为电力企业节约成本的同时,提升自身的管理水平。电力工业管理系统自动化主要包括电力工业的财务管理、生产管理、设计和施工管理等方面的自动化。 四.电力系统自动化的发展方向 (1)服务的人性化与便捷性相结合。现阶段,我国用电力需求越来越大,人们对电力系统的服务要求也就越来越趋向个性化。为了向客户提供优质便捷的电力系统自动化服务,就必须使自身的系统设计更加人性化,更加能为客户带来便捷。 (2)以智能一体化为发展目标。如今随着经济和网络的发展,人们对智能化的要求也越来越高。电力系统自动化的发展趋势必须符合时展的潮流。电力系统的自动化必须以实现自身的智能化为目标,加快自身的系统设计和系统更新,为满足客户更多的需求而不断努力尝试。 (3)经济效益与生态效益相结合。我国电力企业在追求自身的经济发展的同时,必须兼顾生态效益,坚持走可持续发展的道路。将天然能源的开发与利用作为今后电能的主要来源,积极进行可持续发电策略。在减少火力、煤电的同时,合理调控市场的电价,积极利用天然能源发电,提高发电质量,将经济效益与生态效益相结合,争取长远有利的发展。 (4)系统主站网络与软件供功能相适应。电力系统在实现计算机自动化后,对与自身想匹配的软件功能也要投入一定的重视。必须将自身的软件功能与系统主站网络同时投入重视和开发,才能让电力系统自动化的技术发展方向相一致。 (5)完善远动系统和二次设备。在电力系统自动化技术中,对远动系统的控制和二次设备的合理利用要相互协调。因为电力运输系统都处于室外,要实现及时监控远程线路的输送,必须不断完善电力自动化的远动系统功能。 总结 我国人民日益增长的用电需求和环境能源人均不足的情况,让我国电力企业在未来的发展面临着更大的挑战和压力。电力系统及其自动化的发展方向关系着我国未来电力事业发展。只有把握好了电力系统自动化的发展方向,兼顾经济与环境,统筹智能化和自动化,我们才能达到经济效益与生态效益的双赢局面。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘 要 电力系统具有结构复杂、分布广泛的特点,在信息时代,电力系统自动化技术被越来越广泛的应用,自动化系统的稳定、先进,有利于提高电力公司的经济效率,也有利于保证广大用户的利益。电力系统自动化是将传统技术和现代技术相结合的一项综合性技术,本文主要介绍电力系统及其各种自动化技术,来探讨电力系统自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化发展方向 当今社会,人们对电能供应的各项指标要求越来越高,提供安全、可靠、优质、经济的电能是电力公司的服务标准,这就要求电力系统极其自动化技术都要不断提高。当前,电力系统自动化已有了一定的发展,但由于其起步比较晚,以及我国对电力需求大的实际情况,必须引进先进技术和设备,同时加强改进传统技术和设备,保证电力系统自动化的全面实现。 1 电力系统自动化的应用 电力系统自动化是电力系统力求的发展方向,主要指在电力系统中,使用具有调理信号或远程监测、控制的自动装置,来自动监测或远程控制、监测电力系统的各个元件、系统,目的是保证电力系统的安全运行和电能质量的合格达标。电力系统自动化包含了丰富的内容,主要有发电控制的自动化、电力调度的自动化和配电自动化。 电力系统自动化的基本流程是,通过在相对中心地带的调控中心安置计算机,来向周围辐射网络系统,在发电厂、变电站设置远方监控装置,用来提供信息服务和反馈信息,这样就形成了一个全面、立体化的信息传达和指令传输的系统。在整个流程中,中心计算机的职责是总体调控,其他相关的监控设备则主要负责记录事故内容、编制报表的记录处理、设备操作、系统异常导致的自动恢复操作、以及一些常规操作的自动化。在整个自动化系统中,控制部件是中心,通过计算机之间的结合,运用各种软件扩大控制范围和深化自动化程度。电力系统自动化在调度所、变电站、控制所及变电站采用分层控制的操作方式,按其所管辖的范围进行分担调控,使整个控制系统达到合理、可靠、经济的效果。其中中央控制负责总体性的控制,是整个系统的中枢神经,其主要功能是使整个系统有效运行,保证设备的完整性。地方控制的主要功能是监控发电厂、变电所,并执行中央控制下达的任务。中央和地方控制是调度自动化的主要内容,它的主要功能是监控电网的安全运行、对电网做有效的经济调度和安全分析、事故处理等,这些功能的实现要依赖于数据的采集和监控,这需要以计算机系统和数据信息传输网络为基础,再加上自动发电控制、经济调度控制、安全分析等软件的辅佐。 有一个可靠的调度通信网来保证数据信息的传输,是电力系统自动化实施的一个非常重要的手段,这样,在电力生产过程中,安全检测数据、生产调度数据、以及其他管理数据都能得到有效的传输。 2 电力系统自动化的发展方向 2.1 自动控制技术的发展趋向 当今电力系统的自动控制技术有了其新的发展方向,比如在设计分析上,处理问题时面对多机系统的模式,被耍求的越来越多:计算机、远程通信、电力电子器件成为主要的控制手段:控制策略朝着最优化、智能化、协调化、区域化的方向发展;现代控制理论成为其主要的理论工具:对工作人员的技能及其之间的配合要求越来越高。 2.2 变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中,变电站也有了新的发展趋向,数据共享就是其自动化的主要特点,这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中,根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点,将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中,使监控和保护共用一个硬件平台,体现了供电系统的经济性追求。 2.3 供电方式朝多方案方向发展 由于我国地域辽阔,将配电网分为城市电网和农村电网两种管理模式,电源点、线路开关设备和网架决定着配电网的供电方式,这三者的不同组合就使得供电方式变得多样化,目前,以线路开关设备不同而形成的供电方案有自动配电开关方案、断路器方案、电缆环网柜方案、架空重合器方案、负荷开关方案等。 2.4 通信方案多样化 不同地区、不同条件下,通信方案是丰富多样的,比如光纤、有线电缆、微波、电力载波、扩频等,自动化的通信方案主要有主站对子站、主站和子站各对现场单元、子站之间以及现场单元之间的通信。目前,主站对子站、主站对现场单元的通信方式是自动化试点工程系统的配套方案。 2.5 整个电力系统自动化的总体发展趋向 自动化就是用机器代替人的体力劳动,同时代替或辅助脑力劳动,使整个系统得到协调、管理和优化。在整个电力系统自动化过程中,闭环控制最终取代开环检测;电压的等级开始向低电压扩展,比如建立和发展配电管理(DMS)系统是我国当前电力系统自动化的一个目标;整个电力系统开始向一体化、多功能的方向发展:装置性能也开始向快速化、数字化、灵活化的方向发展i追求目标也更高,向着最优化、智能化、协调化的方向发展。 3 结语 电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,因此,必须加大对电力系统建设和发展的投资,电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势。当电能的供应不可靠时,会直接影响国民经济的发展,造成经济损失,必须对电力系统做全面规划,将各种先进的自动化技术应用到电力系统中,并科学判断电力系统自动化的发展方向,确保用户和企业等获得安全、优质的电能,推动各行业生产建设的快速发展。 作者单位 国电南瑞科技股份有限公司 江苏省南京市 210061 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘 要:伴随着经济的高速发展,电力行业取得了长足的进步。经济建设和人民生活对电力的需求与日俱增,同时也对电网的安全稳定运行提出了更高的要求。由于影响电力系统运行的因素非常复杂,涵盖发变电、输配电等多个环节,且电力输送范围十分广泛,单纯依靠人工监测很难实现各个环节的实时监控。引入计算机网络技术和自动化技术,是实现电力系统自动监控的重要手段。通过实施自动监控,可以实现对整个电力系统运行状态的实时掌控,对实时发现故障并及时排除,保障整个电网平稳安全运行,具有十分积极的意义。 关键词:电力系统;自动化;控制 引言 电力系统承担着为经济发展和人民生活提供稳定可靠电能的重要职责。由于电网规模总量逐渐扩张,电网结构深邃复杂和电网建设运行环境严苛多变,电网故障发生的频率和严重程度也越来越高,严重者会直接导致整个电力系统不能正常运行。以往采用人工方式进行巡查,以保证电网安全。由于人工巡查受巡查人员个人业务水平、工作素质、精神状态、行为习惯等因素的影响,往往不能取得理想的结果。随着计算机和自动化技术的高度发展,建立自动化监控系统已经逐步成为现实。通过对系统进行实时监测,能够及时发现问题,发出报警,自动分析原因,并采取应急措施,从而将损失降到最低。下面分别对变电系统、配电系统及调度系统的自动化技术进行简单介绍,以供大家参考。 1 变电系统自动化 变压器是变电站的核心组件,在变压输电方面发挥着巨大作用,但随着用电量的逐步扩大,影响因素逐渐增多,变压器在运行过程中发生故障的概率日渐增大。最常见的故障是过电压。它严重干扰着电力系统的正常运行,必须采取相应措施加以限制。通过建立自动监测系统对变电站过电压情况进行实施监控,从而采取针对性的措施,是解决变电站过电压的好办法。该系统主要包括以下几个环节: 1.1 电压传感器 它的敏感度直接影响到监测系统的测量精确度,是整个系统的关键环节。在线监测系统中的电压传感器由高压分压器和光纤传感器组成。前者分为电容分压器、电阻分压器几种类型,具有结构简单,暂态响应和测量精度好的特点,专门用来获取电压信号。由于运行状态下的分压器长期保持并联状态,所以电网的等级较高时,要做好相关人员安全防护工作;后者具有频带宽,绝缘性和抗干扰能力强的特点,适用于雷电过电压的测量。光纤传感器分为有源光纤和无源光纤两种。有缘光纤需配置高压分压器,无源光纤受环境温度影响大,都具有很大的使用局限性。 1.2 信号传输 该环节采用光纤或同轴电缆为媒质进行监测系统的数据传输。同轴电缆造价低廉,安装简单,信号保真度高,但对安全防护有要求。光纤绝缘性好,安全可靠,传输速率快,抗电磁干扰能力强,但需配备专门的接收机和光发射,成本较同轴电缆高,而且安装不便。 1.3 数据采集 模拟信号的转换处理在这个环节完成。该环节由以下几个单元组成:一是多路转换单元,主要负责传感器的选择或监测,一般借助程控模拟开关完成选通信号;二是预处理单元,主要用来调整输入信号,为模数转换器提供必要条件,并提供一定的抗干扰功能;三是数据采集单元,采样保持负责模数转换周期内各输入量的存储工作,并进行筛选,将数值未发生变化的信号送入模数转换器。模数转换器ADC是数据采集环节的核心部分,主要指标是转换速度和精确度。 1.4 数据处理 它是整个监测系统的核心环节,一般采用两种方法来完成。一是在线监测,由相关软件提供硬件的驱动,实时完成过电压的采集监测工作;二是离线分析,通过计算机技术实现对电压信号采样的数据分析,从而完成对过电压的判断。 2 配网系统自动化 配网系统自动化以计算机技术和自动控制技术为基础,实现在线智能监控或离线监控,从而达到提高配电效率和供电质量的目的。实施配网系统自动化,能够有效减少人力消耗,缩短事故持续时间,为配网管理系统规划提供实时信息。该项技术具有工作效率高,维护成本低,经济效益高等特点。配网自动化系统主要由以下几部分组成: (1)配电主站,多位于城市调度中心,负责与各子站进行通信。配电网具有系统复杂、内部设备繁多、监控对象规模大,分布广等特点,如果都连在主站上,系统难以正常运行。因此设立子系统,减少主站压力。(2)配电子站,多建于变电站内,负责和电力终端设备通信。(3)配电远方终端。该单元主要对配网辖区内的变压器、环网柜、开闭所以及柱上开关等进行实时监控,识别各种故障并加以控制等,通过这些功能和主站系统、子站系统相互配合,实现整个配网的监控和优化。(4)通信网络。负责将主站的控制命令发送给终端,并将终端的各项参数信息反馈给主站,实现主站和终端之间的通讯联系。鉴于系统复杂,工作环境恶劣,相关通信设备数量多且分布范围广等原因,在选择通信方式时,应对其安全性、实用性、可管理性及成本等多方面进行综合考虑,并结合当地实际,采取最优方案,保证配电系统自动化的正常工作。 现阶段有三种主要通信方式:(1)光纤,广泛应用于配电自动化系统,具有性能优、成本高的特点;(2)无线通信,在配网信息系统中比较常见,初期投资较少,但后期维护费用较高,目前部分地区正在研究将其应用到配电自动化中;(3)中压载波,正处于试验阶段,尚未投入正常使用。 3 调度系统自动化 倒闸操作和处理配网故障是配网调度的主要工作。由于受各种因素影响,调度系统故障发生概率较高。随着经济高速发展,实现调度系统自动化,保障配电网供电正常的要求日渐突显,由此导致了远动技术的诞生与发展。远动控制系统主要由调度主站端的计算机系统、执行端的自动化系统以及连接两系统的通信信道系统组成,藉由数据采集技术、信道编码技术以及通信传输技术来实现电力系统的远程监控和操作。调度系统自动化通过对数据的自动采集监控、自动发电控制、经济调度控制和能量管理等手段来实现信息收集、状态分析、层次协调的目的,进而为调度人员提供相应的决策参考。该系统还有专门的抗干扰功能,以满足调度系统安全稳定的需要。 从电力系统整体的角度出发,可以建立一个总的监控系统,经由对以上子系统的控制,来实现对整个电力系统的监控。 4 结束语 电力系统的安全正常运行,直接关系到国家经济安全和社会稳定。建立健全高效可靠的自动监控系统,实现电力系统的自动化,是保障电力安全的必要措施。随着计算机技术和自动化技术的进一步发展,电力系统自动化必将迎来一轮新的研究热潮。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术应用 摘要:电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,文章分析其系统,探讨其自动化技术应用及发展。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 引言 在新形势下,要保证电力系统自动化技术的安全管理,相关企业应该针对当前我国电力系统自动化技术的现状及时制定有效的对策,从而保证我国电力系统自动化技术沿着标准化、规范化、智能化的方向发展。 一、电力系统的特点 (一)电能安稳供应的紧要性。电力的供应关系到我国国民经济以及人们正常生活。经济运营和人们正常的生活都和电能有着精密的联系。电能如果不能安稳的供应,肯定会对我国国民经济的增长带来重大损失,对人们正常生活带来不良影响。 (二)电能的非存储特性电能具有特殊性,电能的生产和配送以及消费都是在同一时间内进行的,电能不能大量的存储。在任意一个时刻电力系统中的发电厂所生产的电能量都取决于这一时刻用电设备所消费的能量以及输送和分配过程中所损失的电能综合。电能的这些特点都要求在运行的过程中必须要保证电源的功力平衡。在同一时刻发出的总电能要等于消费的总电能,而且中间传输环节也要保证畅通无阻。中间的任何一个环节或者元器件发生故障,都将影响电力系统的正常工作。 二、主要电力系统自动化技术的应用 (一)变电站自动化技术的应用 变电站在电力系统中的主要功能是,将电能进行调节和分配,以为电力系统中配电和中转提供功能服务。随着社会经济生产活动以及日常生活对电能需求的增加,变电站自动化技术对电力系统的作用至关重要。现代化的变电站自动化系统主要通过计算机通信技术、网络技术而实现电力生产的自动化。变电站自动化技术实现了计算机的屏幕化以及运行管理和记录统计的自动化,使变电站内的智能设备进行相互连接以及资源共享的实现。与此同时,变电站自动化技术还对变电站设备进行监视与操控,优化了现代化高负荷变电站的设计,更提高了输电的稳定性。 (二)配电网等智能电网自动化技术的应用 智能电网是对电网的智能化创新,通过对智能通信网络技术及决策支持系统的的应用,对配电、输电、变电、发电等环节进行智能自动化控制,文中主要讲述智能电网中的最关键的配电网自动化技术的应用。配电网是电网系统的重要组成部分,由复杂的电缆、架空线路及配电变压器等组成,在此基础上,配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术。与原有的手工操作不同,配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化。配电网自动化技术的工作原理是依靠智能软件从后代软件数据库中获取信息资源,并实时的进行自动分析处理与自动传递。 (三)远动控制自动化技术的应用 随着用电量的需求增加以及对电力系统实时监控与数据采集的重要性渐强,电力系统调度自动化技术的应用成为不可抵挡的趋势。远动控制自动化技术作为一项调度自动化技术在加快电力系统综合自动化进程中发挥着不可比拟的作用。远动控制自动化技术主要包含遥测、遥信、遥控、遥调等方面的技术,主要从数据采集、信道编码、通信传输技术等实现系统的远动控制自动化,有效减少了故障的发生,提高了设备的使用率,一定程序上,也是节约资源的体现。在数据采集、信道编码、通信传输技术方面,其工作原理是不同的。远动系统的数据采集主要利用变送器技术和A/D技术来实现远动控制自动化;远动系统的信道编译码技术主要通过将信道的编码和译码、信息传输协议等信息通信信道传输到调度控制中心来加以自动化应用;远动系统的通信传输技术则主要依靠调制技术和解调技术来实现远动控制自动化。 (四)PLC技术在电力系统自动化中的应用 PLC技术是将计算机技术与继电接触控制技术结合的产物,这一技术利用可编程序实现电力系统内部储存的控制、运算、记录等操作指令,从而解决了传统电力控制系统内可靠性低、接线复杂、耗能高的问题。PLC在数据处理的工作中,能对采集的数据进行分析、处理、制表等,然后利用通信功能传送到其他智能装置,达到控制系统操作的目的。在PLC技术的应用中,主要实现了PLC的闭环过程控制、PLC的开关量控制以及PLC的顺序控制。表现在闭环过程控制中,通过模拟量输入、输出模块对模拟量进行闭环控制,实现数字量与模拟量的转换;在开关量控制中,电力系统自动化中主要运用PLC的开关量逻辑控制辅助发电系统运行;PLC的顺序控制则主要通过信息模块控制工艺流程,并与通信总线连接实现电力系统的高效运行,并降低电力系统运行的资源损耗,提高了效益。 三、电力系统自动化的发展前景 (一)以科学技术为主导的发展前景 自动化系统依靠的是计算机、通讯、数控措施。伴随着时展持续发展,已经完全证明了科技是第一生产力,生产程序因科技简单化,提升了生产效率。现在,电力系统自动化整体上都需要科技实现,在电力装置的控制上,整体的自动化措施使电力系统信息处置数量成倍增加,对系统整体的处置要求日益增高,数据在精准性以及时间上都有了很大的提升。电力系统自动化转变了以往的管理方式,从人工改变到无人样式的管理,从单一改变到多方面样式的管理,从落后改变到先进样式的管理。电力系统实施自动化带领电力市场出现新的市场挑战,自动化措施使用转变了电力市场的挑战形式,调节了电力市场资源构造。国内的变电站假如整体实施自动化控制,就会在很大程度上提升生产速度,完成人力资源的节省。将科学思想引入到自动化发展程序中,整个的电力系统就会出现一个新的改变。自动化控制思想推动人们对资源的使用能力日益增大,电力系统使用科学技术会使电力单位能够有整体的发展。 (二)以电力设施自动化为基础的发展前景 怎样使电力系统能够完成自动化,怎样提升电力根本装置的自动化水准是自动化发展的关键探究目标。对电力调度系统的监测会施展关键的价值,静态以及动态监测联合,完成全面实时数控。国内电力系统自动化健全是在加强硬件根本装置的基础上,发展不一样产品的特征。现在电力市场挑战致使新式产品适应时机而产出,不过产品种类、产品技能以及产品保障都缺少一致的规范,因此,在电力根本装置的改革中,要按照需求选取产品,选取改革方法。在根本装置的改革程序中,要注重自动化名目要按照市场发展的需求,硬件装置要有一致的规范,规范运营。自动化系统在事故检查、自动合闸等部分拥有智能化特征。自动化配电装置的发展会推动电力系统自动化整体快速发展。 (三)以人民群众认同为辅助的发展前景 电力系统自动化在未来的实践中会逐步受到社会化大生产的影响,社会化大生产需要社会各个组成部分通力协作,它的生产效率取决于政策,取决于人。要逐渐加大人们对自动化技术的了解,通过多方面的宣传,让自动化技术深入人心,被人们真诚接受。同时,政府应该加大对自动化技术的扶持,在为电力企业培养人才的前提下,注重技术创新,把电力系统自动化技术更新作为政府工作的主要内容,领导亲自部署,主动开展主题活动。在电力系统自动化发展的过程中,人的因素是根本因素,电力企业只有把培养自动化技术的人才当成工作重心,才能使电力企业真正符合自动化企业的要求。在项目实施过程中,注重提高技术人员的生活标准,投入专业手段开展促进提高技术的活动,让这些技术人员成为自动化系统的保护者和开拓者。 (四)变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中,变电站也有了新的发展趋向,数据共享就是其自动化的主要特点,这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中,根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点,将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中,使监控和保护共用一个硬件平台,体现了供电系统的经济性追求。 结语 综上所述,通过自动化技术的应用,电力系统的安全可以得到有效保障,同时提高电网供电服务的安全性与可靠性,这样更有利于提高电力系统的供电能力,确保电力系统的安全可靠运行,从而为人们提供更好的供电服务。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化的发展方向研究分析 [摘 要]随着信息科技的飞速发展,我国的电力系统及其自动化技术被应用的领域越来越广泛。电力系统自动化技术的提高不仅可以保证电力企业的经济效益,最重要的是可以保证广大的用户利益。本篇文章就针对我国电力系统及其自动化的发展方向进行浅要的分析。 [关键词]电力系统自动化 发展方向 重要性 一、电力系统自动化技术 每家每户每个人都要用电,可以说电力系统是和千家万户的日常生活息息相关的。一天二十四小时为每家每户的需要提供电力的支持。因此说,能够保障电力系统正常工作的新技术都应该得到大力的支持与推广。当今社会,随着更像技术不断的发展,电力系统自动化技术的应用范围也在不断扩大。如图1所示。 电力系统自动技术这样至关重要,对其也要有最基本的要求:首先,电力系统自动化技术要能够迅速准确的处理来自电力系统运行过程中的具体运行参数。其次,自动化技术要充分发挥其在系统中的有效作用,是电力系统各部分、各层次之间可以协调运作。再次,电力系统自动化技术的发展和有效运行,可以节省人力、物力,还能够提高电力系统运作时的安全性和可靠性,设备使用寿命变长,进而提高了系统设备的运行能力。尤其是在局部发生故障时,它可以及时有效的反馈信息,调整系统的工作状态,从而保证电力系统的运转正常。 二、简要分析电力系统的发展方向 (一)随着我国电力系统的不断发展,对综合自动化技术有越来越多的要求,同时电力系统需要负责传输的数据也是急剧增加。那么就需要寻找一个信息传输量大的媒介,它就是以网。以太网具有传输速度快、传输的数据量大等特点,是其他媒介无法比拟的。当代电力系统自动化技术的要求是可以被满足的。那么电力系统自动化技术未来的发展空间是很大的,以以太技术为基础,结合电力工业应用实际,研究新一代以以太网为核心的电力系统现场总线技术。 (二)供电方式以及一次设备。我国的配电网由于受到地域与经济两大因素的共同影响,在管理上划分为城市电网和农村电网。城市电网主要是以电缆网的方式,而农村电网主要是以架空线的方式。电源线、线路开关设备、网架三部分决定配电网以如何的方式提供电。供电方式可以多种多样,那要看怎样对电源点和网架进行排列组合,那么功能各异的供电配合方案是由线路开关设备提供的。城市电网主要是采用了环网柜作为配电线路的主要设备,而农村电网则是采用分段器、重合器、断路器以及负荷开关等作为配电线路的主要设备。那么供电方案有:分段器方案、断路器方案、负荷开关方案等等。 (三)远动系统以及二次设备。远动系统及其设备的主要功能包括环网控制、保护动作、就地手动和远方控制四大方面,它们是具有可靠性的。配电自动化远动系统存在两大制约难题一是线路电源,二是传输规则。那么由于配电线路设备的地理分布,目前采用的规约是不适合的,IEC正在制定新的传输标准。 (四)电力系统的仿真系统。要想使电力系统自动化更好的发展,我国电力科研人员付出了很大的努力。我国建立了仿真模拟实验室,在实验室里拥有研究所需要的仿真系统,这种仿真系统可以提供给研究人员多种电力系统的稳态试验。与此同时,电力系统的数字模拟系统可以与多种控制装置构成严密的闭环系统,为实验研究提供了良好的实验条件。要想电力系统自动化技术得到提高和发展,那么与之相配合的实验设备、实验理念和实验技能都得相应得到提高。那么上面提到的电力系统的仿真系统就是一个不错的平台,是比较有发展潜力的,值得应用和推广。 (五)电力系统中的人工智能。在电力系统及其自动化系统中应用人工智能,这样的方式是一种全新的尝试和很有潜力的发展方向。正是由于我国电力系统发展的要求,在电力系统运作中,对故障的诊断能力、警报的处理能力以及运营分析的能力都是需要提高的。在电力系统中应用人工智能的进行控制,可以提高电力系统运作过程的问题的处理能力以及控制能力。 以上的论断充分说明了电力系统自动化的重要性: (一)可以保证优质电能的供应 。例如:电压不稳、电流偏差、设备损坏等等都是电能出现的质量问题。那么如果缺少了电力系统自动化技术,这些问题是很难被发现和解决的,应用这样的技术,可以在处理这些问题的时候缩短时间,也节省了很多人力物力,供电的效率和质量从根本上得到了提高。保证了用户用电的优质性。 (二)可以促使电力系统的设备稳定安全的运行。变电设备的正常运行是需要电力系统自动化装置的保证才能完成的。在系统发生故障时,可以迅速有准确的找到故障源并进行修复,这样才能够保证整个电力系统稳定安全的运行。 (三)可以保证电力系统的经济运行。在电力系统中加入自动化装置才能是经济优化、降低网损。在高新科技迅猛发展的现代社会,电力系统主要是应用计算机技术等一系列电子设备的控制。在电子设备运行中,需要处理的信息量很大,范围比较广泛,影响因素也是越来越多,电力系统的自动化技术的发展是十分必要的。所以,电力系统的自动化技术能够优化经济,减少电网损坏费用的支出。 综上所论,我们都知道电力资源适合我们的生活密不可分的,所以保障电力系统的正常运作就成为了当今现实我们要考虑的问题。对电力以及其自动化发展方向的研究对我国的电力行业的发展进步起到了不可估量的积极作用,因此,对电力系统以及其自动化的研究是十分有必要的,需要电力科研人员的不断努力。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用研究 摘要:电力系统自动化技术是现电厂、变电站的核心系统,其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。鉴于此,本文主要对电力系统及其自动化技术的应用进行了分析探讨。 关键词:电力系统;电力自动化技术;应用 一、电力系统自动化技术的工作流程 对于电力系统自动化来说,其基本工作流程是在中心地带的调控中心安装现代化计算机,然后通过计算机向周边进行网络系统的辐射,同时围绕该中心的变电站、发电厂之间的控制装置进行设置,并对其进行实时监控,以形成一个立体化的网络覆盖面,从而保证指令传输与信息传达的畅通性。其次,调控中心的计算机要负责总体的调控,相关的监控设备主要负责事故内容记录、设备操作、编制报表以及常规操作的相关自动化等操作。并在该基础上形成以对部件控制为中心,通过与计算机、控制计算机以及终端硬件装置等进行结合,并运用各种类型的软件以不断扩大电力系统的控制范围及自动化的程度。最后,电力系统自动化要加强对分层控制相关操作的应用,即在变电站、控制所、调度站及发电厂的分层间根据功能范围对控制功能进行协调于分担,以达到运行可靠、合理经济的控制系统。 二、电力系统自动化技术存在问题 笔者根据多年的工作实践经验,加上对于众多参考文献的搜集与整理,认为电力系统自动化技术存在问题主要体现在以下几大方面:第一,技术设计不合理。与其他发达国家相比,我国在电力系统上还是比较落后的,尤其是伴随着近几年的城乡电网规划,我国在电力系统自动化技术方面越来越成熟,但是由于缺乏必要的电网技术标准,加上电网技术设计不合理,很容易在实际的电力系统自动化技术运用中出现事故,影响到电力系统安全运行。第二,电力设备质量问题。电力设备质量是电力系统自动化顺利进行的关键,毕竟电力系统自动化是以电力设备为基础的,如果电力设备质量出现问题,那么电力系统自动化指标也就无法达成,从而导致电网和电力系统出现故障。第三,技术管理不科学。电力系统的高效运行,离不开电力系统技术管理,技术管理离不开技术人员。由于缺乏技术性管理人员,在实际的电力系统自动化过程中,由于管理以及维护方面不彻底,为电力企业电力系统维护与管理埋下了隐患。因此,忽略人才的重要性,缺乏对于人才的培养,一旦电力系统出现问题,将直接影响整个电网安全,甚至会引起事故扩大。 三、电力系统及其自动化技术的应用 1、电力系统实现自动化的数据处理 1.1数据整合 每时每刻,人们的用电量都是会发生变化的,也就是电网负荷会连续波动,这就需要调度中心根据电网的各个参数,例如:实际用电负荷、电网频率、电压、电流、功率因数等参数更改调度计划,以满足客户用电量。当用电量较低时就应降低电压,当用电量到高峰期时,就应增加电压,这样不仅能满足人们的用电量需求,还能提高经济效益,减少不必要的浪费[3]。电力系统自动化技术就是根据人们的用电信息进行综合的分析与整理,改变了传统的信息孤立的状态。加强电力系统数据的整合能力,有利于各个数据之间的联系,减少发、输、配电时的浪费,对企业提高经济效益有着重要的作用。 1.2数据共享 要想真正的实现数据共享,在一定程度上将系统内的数据实现共享,最基本的要求就是供求双方的数据要保持一致性,同一层面、同一协议,否则是很难实现数据共享。在实现数据共享的过程中,首先必须要有的就是电力系统的基本模型并成立不同的部门。在这个基础上主要分为两方面:一是地理实体的几何属性要有标准的定义与表达,其中包括了电力系统服务的覆盖的空间区域的几何属性。二是关于物理属性数据方面的标准定义和表达。 2、电力系统实现自动化的控制安全系统 2.1安全监视 电力系统的自动化监视系统是非常重要的,因为工作人员的精力有限,24小时不可能每时每刻地都不停的工作,而在传统的电力系统中,如果监视工作不到位往往就会发生事故。运用自动化监视系统就可以避免这样的现象发生。它不仅能在最快的时间内反应事实,还能发现危险隐患,在第一时间将危险化解,能够有效的预防事故的发生。这点也是它和其他只具反映和记录功能的系统的最大区别[4]。安全监视系统在电力系统发生故障的时候会发出人声警告,上位机会显示具体的故障地点,保护动作情况、负荷等各参数变化情况。工作人员可以根据它的提示进行有针对性的检查,这大幅度的降低了工作人员的工作难度,提高了工作效率,并保证了安全生产、防止事故扩大等措施实施。 2.2安全保障 对于不同类型及规模的数据和对象,电力系统的自动化可以根据其特点进行不同的处理,能够灵活进行自动化的处理,它对于电力安全生产、系统稳定运行的工作有着重要的意义。第一,自动化技术能够对系统进行逐项设置,对电力生产进行调节和控制,降低工作人员的工作难度。例如,采用PMU装置,用于监控各个电厂、调度中心的负荷变化;AVC电压自动调节装置,调整无功功率,维持整个电网电压值在正常范围;一次调频技术将更有效、更及时的反应电网负荷波动,快速响应电网频率的变化,进而自动加、减发电厂负荷,来满足电网的负荷需求。第二,自动化技术对保存和恢复电力系统的数据有一定的作用,能够进行成本的预算与控制。第三,对于工作人员的生命安全有一定的保障,根据自动化技术的监视功能可以在第一时间发现危险,所以在危险即将发生时,工作人员可以以最快的速度离开,并且自动化技术有一系列的应对危险的措施,大大降低了工作人员工作的危险性。如:在出现火灾时,自动化的设备就会自动启动消防喷淋装置,及时将火扑灭。在一些重要的数据保护间、电气、热控等重要设备间采用气体灭火系统,保证数据的完整性及防止重要设备的损坏,避免事态扩大,影响电网非故障系统的运行。 3、电力系统实现自动化的配电系统 自动化技术的发展使电力的配网系统的相关技术也得到了重大的发展,尤其是采用了DSP数字信号处理技术的中低压网络数字电子载波技术,不仅提高了接受信息的速度,还解决了一系列的技术难题。它将输电网与配电网结合在一起,电量与非电量的信号通过转换输送到计算机上,计算机通过计算后在发出指令,这有效地加强了电力系统配电的可靠性,保障了人们用电的需求,也降低了电耗能。 四、电力系统中自动化技术的应用实例 本文主要以电力数据无线系统中应用的GPR S技术为例进行说明,该系统的具体结构如图1所示。该系统的通信信道主要包括两个部分:一部分是GPRS无线网络,另一部分则为Internet 网络。该数据传递系统的主要构成包括三个部分,分别是GPR S网络端、厂站数据端以及客户端。 第一,GPR S网络端的主要功能是为客户端提供通信接口,通过接入GPR S数据与Internet服务器进行连接。厂站端能够在GPR S模块的基础上及时发送数据,然后GPR S网络把数据接入到Internet互联网上已经设置好的通信服务器里,以此来实现对数据的统一处理,然后由通信服务器提供一个固定的IP地址,以便于客户端及时进行访问。除此之外,由于服务器端没有设置防火墙,不具有通道检测的功能,因此对于保护数据的安全性起到了极大的作用。 第二,厂站数据端的主要任务是及时采集并发送相关的电力数据。主要的硬件构成包括扩展储容器、GPR S模块、型号为W 77E58的单片机、SIM卡座以及RS-232接口等。其中GPRS模块主要选择了工业级双频GR47模块,在控制GPR S和Internet互联网之间的连接与发送时,则主要采用AT指令。软件构成部分则采用C语言进行编写,以此来有效控制单片机的运行。 第三,客户端可以通过相关的软件查询到G PR S数据并进行有效地分析和处理。在开发客户端软件时主要采用了VC技术,因此其不仅包括管理模块功能,还包括网络通信以及侦听模块。其中,网络通信模块主要采用了服务器模式,能够对客户端提出的各种请求进行及时接受。而网络侦听模块则采用了Socket控件,可以对发送过来的请求进行有效判断和验证。 结束语 总之:随着工业现代化以及科学技术的不断发展和进步,电力系统也在不断的向着自动化方向发展。电力系统的自动化主要包括发电厂测控系统的自动化、变电站的自动化以及电网调度的自动化,应用到自动化系统中的主要技术就是主动的对象数据库技术、现场总线控制技术以及光互联并行处理技术。电力系统的自动化技术主要就是为了不断的扩大供电范围,有效的增强供电的能力,提高供电服务的可靠性和安全性,以达到电力系统经济、可靠的运行,推动我国电力系统健康、稳定的向前发展。 电力系统及其自动化论文:电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究 摘要:电力作为重要的能源资源,推动了我国现代化社会的发展。现阶段,由于社会经济发展对电力提出了更高层次的要求,所以对配电系统的供电可靠性能有了新的要求。本文主要对电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性相关问题进行了简要分析。 关键词:电力系统;继电保护;可靠性 引言 现代社会的发展离不开电力系统,经济的快速发展和人们物质生活水平的提高对电力系统的可靠性提出了更高的要求。在电力系统中,其继电保护设备和自动化设备的可靠性会直接影响到电力产品的质量和供电的稳定性。通过研究及实践对继电保护设备及自动化设备进行及时的检查、维修、维护,成为了保证电力系统正常稳定运行的重要途径。 一、继电保护的特点 继电保护的装置实质上属于机电设备,继电保护装置都是由测量、逻辑、执行、定值调整等部分组成的。继电保护较之于一般性质的机电、电子设备以至于电力系统的一次设备来说,它具有自身的特点,究其自身特点的可靠性需要注意以下三点: 1、在继电保护中的静态保护装置中有很多复杂的原件,并且工艺相对较复杂,这样就会直接地影响产品的寿命和质量,这些故障发生多为随机性的,在算法上多用概率测算方式和可靠性理论进行分析。 2、继电保护是安全防范最为关键的环节,处在至关重要的位置,不当的设置和操作会给电力系统的安全运行带来极大的安全隐患。往往,继电保护所处的工作状态并非是长久持续工作的设备,而是时刻处于准备工作的状态,如果一旦出现系统故障,就需要在很短的时间内进行继电保护动作。 3、在电力系统出现问题的时候继电保护必须能够起到作用,但是可靠与否不能够完全取决于装置本身,还与电力系统故障的性质、运行的方式以及统计规律有直接的联系。 二、电力系统中继电保护设备的可靠性研究 1、电力系统中继电保护的相关内容 继电保护是保证电气机械设备安全运行、提高电力系统可靠性能的有效技术措施。在电力系统发生异常情况下,继电保护能够准确并及时检查到故障发生的具体部位并发出警报信号,快速切断电路,有效防止设备故障的扩散,进而保证电力系统的稳定运行。通常情况下,继电保护系统主要由一套或多套互为独立的继电保护设备连接而成。整个电力系统中的所有电力设备必须要在继电保护下运行。继电保护设备应该满足:可靠性、安全性、灵活性等要求。 2、影响电力系统中继电保护设备可靠性的主要因素 继电保护设备的可靠性指的是配置一个高质量、高技术的优良系统、元件或设备,并让它们在特定条件下与规定时间内实现规定的运行功能,以此切除线路故障与设备故障,这属于继电保护的基本要求。继电保护可靠性能主要包括了运行功能与电力设备的可靠性能。通常情况下,利用故障树研究法、马尔科夫模型分析法、概率研究法,对继电保护设备可靠性能进行研究。继电保护设备工作特征决定了不能采取单一的可靠性能特征量来衡量继电保护的可靠性。根据我国的基本情况与继电保护的工作特征,采取以下三个可靠性特征量对继电保护设备的可靠性能进行研究。 (1)平均零故障工作时间与平均寿命。其中平均零故障工作时间指的是恢复产品两次故障的平均工作时间;平均寿命指的是不可修复的平均工作时间。 (2)成功率。成功率指的是在规定情况下,成功完成限定运行功能的概率。 (3)有效度。有效度体现了能够修复的自动化装置与继电保护设备在运行过程中的可靠性指标。 3、提高继电保护设备可靠性能的有效措施 (1)提高从业人员技术水平 提高继电保护装置运行可靠性就应该将供电的可靠性作为工作中的重点,加强供电可靠性的制度建设,完善相关的网络管理,同时要建立健全并完善相关的管理体系。加强对继电保护装置运行维护人员的专业培训,有效地提高工作人员的故障处理能力和处理效率。继电保护工作人员整体素质不高、技术水平过低,是造成继电保护运行不顺畅的主要原因之一。 对于这些状况要加强员工的技能培训和素质教育,促使员工养成工作记录和工作检查的习惯,不仅可以有效降低故障的出现,同时这些工作记录就相当于一份运行档案,在设备出现故障时可以根据记录以此加快故障处理时间。同时工作人员还必须有严谨的工作态度,在进行数据计算时,应该不断进行计算以保证其准确性和精确性,严格按照运行程序进行设备操作。 (2)提高继电运行的微机化和信息化水平 随着电子信息技术的快速进步和创新,极大地提升了微机保护的科技水平和能力。从当前最新技术来看,工控机在速度、功能和存储容量等诸多领域都超过了传统的小型机。此外,如今所运用的工控机体积并不大,只相当于微机保护装置的体积,因此,成套工控机可以确保继电保护的高技术与良好技术操作性。在此基础上,将会极大地降低在继电运行保护中的危机和不可靠性。从网络技术在电力系统中的作用来看,它在很大程度上改变了继电保护运行的传统方式以及状态。考虑到继电保护装置的作用比较单一,它重点切除出现故障的元件,然而它在确保电力系统运行方面还有许多不足。为了确保各个保护单元均能够共享运行过程中的故障信息以及数据,大幅度提升继电保护的准确性以及及时性,这样就必须依靠计算机和网络技术来构建机电一体化的电力系统,从而进一步提升微机保护装置的网络化以及信息共享化水平。 (3)加强继电保护运行的智能化程度 智能化可以更好地提升继电保护运行的可靠性,与此同时,它也是非常关键的技术创新。如今,人工智能化的运用范围日益扩大,在越来越多的行业中得到了应用,大量发达的理念和技术出现在电力系统中且不断成熟。例如,模糊逻辑、神经网络、遗传算法以及进化规划等先进技术都在电力系统中得到了非常好的运用,而且相关单位还在继续深化继电保护领域的应用研究。 另外,人工智能技术在电力系统的优势非常明显,它们可以极大地提升继电保护装置在运行过程中的稳定性。还可以有效控制继电保护装置的不可靠因素,如工作隐蔽性和连续性等方面。它们可以较快地处理这些不可靠因素,而且它们的逻辑思维能力也非常强大。从在线评估实践来看,人工智能发挥了非常重要的作用,而且有着明显的优势,逐步占据着主导地位。 (4)广泛的使用性能,极其优良的数字控制器件 数字控制器件有着良好的性能,在继电保护系统中使用数字控制器件将会在很大程度上提升继电保护水平。在继电保护运行中,广泛使用了CPLD和FPGA等器件。CPLD的结构非常复杂,这种逻辑器件可以编辑相关程序,FPGA是现场可编程序门阵列。在继电保护系统的运行过程中,这两种器件的优势非常明显。它们属于非常先进的可编程序专用集成电路,而且它的功能是高度集成的,可以将诸多微机系统的许多功能都聚集在相同的芯片上。这些数字控制器件的性能十分强大,它们将极大地改变电力系统的结构设计,显示了良好的适应性。 从继电保护系统来看,必须要借助此类控制器件来实现系统的高度集成、强大的可靠性和快速响应能力。与此同时,运用此类控制器件可以在很大程度上缩短保护装置的研发周期,极大地提升了继电保护运行过程中的可靠性能。 结束语 电力系统的运行随着经济和社会的发展对其也提出了更高的要求,对系统的运行安全性和可靠性都提出了更高的要求,这样能够更好的保证电力系统的供电质量,同时也能更好的保证电力企业的经济效益不受到影响。电力系统的正常运行是和继电保护技术有很大的关系的,因此,要对继电保护技术进行不断的发展,同时也能更好的对电力系统运行中出现的问题及时进行处理,保证电力系统运行的可靠性。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用 摘要:本文将主要针对电力自动化系统的构成、电力系统中电气自动化的特点以及电力系统中的自动化智能技术进行简要分析,仅供参考。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 一、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下,电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电与输电的集中点,可以满足监控电力运输的需求,提升电力系统的效率与经济性,因此,变电站自动化技术不可替代。具体来说,该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等,实现变电站的二次设备重新组合与优化配置,实现设备的全面监控,可以有效的提高自动化监测系统,改善其稳定性,降低维护的成本,促进高质量的输电,产生更高的经济效益。 2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网,在电网中具有十分重要的作用。一直以来,配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式,随着现代化技术的提高,自动化技术的应用范围在逐渐扩大,但对电能分配仍然存在一定的问题,所以,配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛,最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础,同时,要加强对电力系统的市场运营与决策管理,增强电网调度的自动化水平。 二、电力系统中电气自动化的特点 1、引入了信息化技术 随着经济的快速发展,信息技术的应用越来越广泛,人们的生活节奏越来越快,为了从枯燥的工作中脱离出来,在信息化的基础上研制了电气自动化来完成机器的操作工作以及复杂大量的数据分析与处理工作。在电气自动化中引入信息化技术,必须要提供与信息化技术相匹配的设备和软、硬件、操作技术和方法,以此来提高电气自动化的效率和水平,实现电力系统的正常运转,为电力需求者提供优质充足的电力资源,以此来实现经济的快速发展,提高人们的生活水平。在电力系统中的电气自动化中引入信息化技术是人们必然的选择。 2、电气自动化的维护和控制工作简单易行 在信息化技术高速发展的同时,电气自动化的应用范围也越来越广,另外,随着研究人员对信息技术进行大量的深入研究,信息化技术的可操作性越来越强,并且为电力系统中电气自动化提供充足的信息,因而在应用电气自动化的时候,操作人员可以快速地完成机器设备的预设工作,从而减轻了工作人员的工作负担,提高了电力系统的运行效率。与传统的计算机系统处理程序相比,自动化技术的引入大大提高了系统的可操作性,给电气自动化的应用领域带来了巨大的变革。 三、电力系统中的自动化智能技术 社会的进步使人们的物质水平有了很大的提高,人们对电力系统的要求也在逐渐提高,智能化技术的应用是一种必然趋势,一些现代化的技术手段也被广泛的运用于实际工作中,大大提升了电力系统中的智能化水平。 1、神经网络控制技术 神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的,将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,该技术具有非线性的性质,同时具有并行处理能力与自学能力,实现了网络从m维空间向n维空间的复杂非线性映射,保证数据的准确性与可操作性。 2、专家系统控制技术 该技术是应用较为广泛的一种技术,实现了对电力系统警告或紧急状态的辨认,在紧急状况下可以迅速处理,同时实现了故障的处理能力和实现配电系统自动化运行,但是由于无法模仿专家的思维使得该技术仍然存在诸多弊端。 3、线性最优控制技术 这是将线性最优理论运用在实践中的重要表现,该技术的应用与最优励磁控制手段降低了远距离电力运输的损耗,提高了电力的利用效率。 4、Dfacts技术 信息化水平的提高,新技术的不断进步,用户对供电质量提出了更高的要求,因此,电力系统自动化技术的应用迫在眉睫。Dfacts技术即配电系统中的灵活交流技术,该技术的应用在很大程度上提高了供电质量的稳定性,供电质量也有了一定程度的提高,在配电网和大量的电力用户的供电端使用新型的电子监控设备,实现质量全过程的监督,确保用户用电的品质,为用户提供高品质的电源。 5、facts技术 电力系统的发展历程中,facts技术即柔性交流输电系统在不断的发展,这一技术主要被运用在输电系统的关键部位运用具有单独或综合功能的电子装置,对电压、电抗等输电参数进行控制,保证输电的可靠性与高效性,提升系统否认可靠性与安全性,与当前的可持续发展相适应,达到电能环保的目标。 6、高效动态监测系统 从当前的监控系统中,主要可以分为监控电磁暂态过程的故障录波仪,记录数据较为复杂,但记录仪间缺乏通信,忽略了对系统的整体动态分析;另一种侧重于系统稳态运行状况的监视控制与数据采集系统,但是,该系统刷新时间长,仅能分析稳态特征。这两种系统的局限性推动了新型动态监测系统出现。 7、其他新技术的应用 除了上文中提到的两种技术外,很多新技术不断涌现,包括电力一次设备智能化技术、光电互感技术等,这些技术的应用都为电力系统的顺利运行有重要意义,促进经济效益的提高。 三、电力系统中电气自动化的发展趋势 1、电力系统内部电子开关会更加智能 时代在进步,科技在发展,为了顺应经济发展的要求,要对电力系统中的电子开关器件进行更新。到目前为止,电力系统的运行器件已经实现了晶闸管阶段到第四代电子元件的过渡,在过渡期间,电力系统的电气自动化取得了较大的进步,但是目前我们所使用的电力电子开关存在着难以控制的问题,因而无法为负载提供所需的电流,无法对电力系统进行及时的控制。为了给人们提供优质的电力服务,未来电力系统内部的电力电子开关将会更加智能,以大大提高控制的效率。 2、电力系统中的变换器的工作效率得到提高 技术的不断更新使得电力系统中的一些物件也随之更新,这些物件就包括变换器。目前,大多数电力系统中的变换器处于低频化的状态,无法快速地完成电力的转换工作,而且还会耗费大量的电力资源来完成开关的工作,另外,低频变换器会对逆变器的工作频率产生干扰,因而使得电力需求者接受到的电力资源的质量较差,损坏了负载的软、硬件,增加了用电风险。为了减少此类现象的发生,电力系统中的变换器将向高频化的方向发展,进而减少电力资源的损耗,减少对外界的干扰。 3、电力系统中控制电流的技术更加完善 在电力系统中会产生电流磁场,为了将定子电流分离出来,电力系统维修人员要在系统内部应用电流控制技术来形成电流磁场,从而实现定子电流的分离工作。随着技术研究的不断深入,电力系统中控制电流的技术将会更加完善。 4、电力系统将会引用通用变电器 目前,电力系统中缺乏相应的变电器件来提高电力系统运行的效率,因而使得电力系统的可控性较弱,阻碍了电力系统的智能化发展。但是随着人们对智能化电力系统研究的深入,电力系统中将会引入通用变电器,从而提高电力系统自动化控制的效率,减轻电力系统维护人员的工作负担,降低工作难度。 结束语 随着科学技术水平的提高和社会经济的发展,人们对电力的安全与使用期望更高,传统的电力系统无论从使用安全还是输送配电方面已不能满足发展需求,自动化控制技术不但提高了电力系统运行的可靠性和安全性,而且还增强了配电输送功能,完善了电力保障能力,提高了用电质量,促进了社会经济发展。 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘要:电力系统自动化技术是现代变电站的核心系统,其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。在电力系统中应用自动化技术的目的就是提高电网供电服务的安全性与可靠性,有利于增强供电能力,实现电力系统的经济、安全及可靠运行。本文主要就是针对电力系统及其自动化来进行分析。 关键词:电力系统;自动化;应用 1、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下,电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1.1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电与输电的集中点,可以满足监控电力运输的需求,提升电力系统的效率与经济性,因此,变电站自动化技术不可替代。具体来说,该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等,实现变电站的二次设备重新组合与优化配置,实现设备的全面监控,可以有效的提高自动化监测系统,改善其稳定性,降低维护的成本,促进高质量的输电,产生更高的经济效益。 1.2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网,在电网中具有十分重要的作用。一直以来,配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式,随着现代化技术的提高,自动化技术的应用范围在逐渐扩大,但对电能分配仍然存在一定的问题,所以,配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 1.3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛,最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础,同时,要加强对电力系统的市场运营与决策管理,增强电网调度的自动化水平。 2、电力系统自动化技术的主要工作流程 2.1、在电力系统自动化技术应用过程中,其基本流程是要求在指定中心位置处的调控中心,安装具有先进现代化功能的计算机,通过计算机向四周的网络系统进行辐射,并且以该中心的变电站、发电厂为核心,对信息服务和控制装置等进行合理设置,同时起到了一定的监控作用,使得整个立体化网络能够快速被覆盖,确保了指令以及信息的传输保持全面畅通。 2.2、中心计算机的主要功能就是完成总体调控,其他相关监控设备的主要功能则是记录事故内容、编制相应的报表、系统异常事故的自动恢复操作、对设备进行操作以及常规操作下的自动化等。此外,在这一基础上最终要将控制部件作为核心,通过两个方面的结合,即计算机和计算机之间以及控制计算机和终端硬件装置之间的相互结合,在各个软件的运行处理中进一步扩大控制范围,深化自动化程度。 2.3、电力系统自动化技术能够采用分层控制过程中的一些操作方式,也就是说自动化技术能够在变电站、发电厂以及控制所和调度所等不同的组织分层间,根据其具体的管辖功能和范围来实现综合协调的目的,同时还可以分担相应的控制功能,确保电力系统在运行过程中的经济性和可靠性。 3、电力系统及其自动化技术的具体应用分析 3.1、数据的自动化处理 (1)数据整合 电力系统的形成与发展是当前市场经济不断发展产生的驱动结果。如在城市用电高峰期,必须要提高变电站的电压,以加大输出功率;而在用电低谷时,则降低变电站的输出功率,不仅能满足电力用户的需求,还能有效减少能耗。不管系统的实现是建立在电力系统的自动化技术上,还是基于相关技术上,其作为多层次、高效运营及跨领域的科学决策等方面的要求,必须要对其相关信息共享、动态及多维的应用进行全面分析。只有对系统数据进行整合,提高数据整合的能力,才能实现无缝连接,以将空间计算引入到主流计算中,并对数据间潜在的关系进行全方位的分析与展示,这也是我国电力系统自动化未来的发展方向。在电力系统中,对数据整体的主要途径包括:①强化电力系统的自动化。通过强化数据的可操作性,以使用户对拥有图标的用户界面进行支持,使面向对象的数据模型能够对应电力系统中的客观对象,有利于提高系统的可读性与可操作性。因电力系统自动化运行是一个对实时性要求非常高的过程,可利用系统代码实现调整,以增强对系统的可扩充性;②强化电力企业的功能性。要求电力系统要对分布的应用提供供给,每一处可由自己对管辖内的数据进行维护与管理,对于不同级别的数据库也能够构建成分布式数据库,并通过网络对其他地方等数据进行调用与共享,并在所赋予的权限内,以分散数据的管理与储存为前提,从而保证数据的实时性与安全性;③数据库的完善。利用各种数据库实现对数据的存储与管理,以保证数据的备份机制与安全机制。 (2)数据共享 随着自动化技术的不断发展,对相关空间属性的提出了更高的要求。要想实现系统内数据的分享,必须要保证供求双方数据及对数据的认识的一致性,才能实现对数据的共享。在该过程中应先建立电力系统基本模型与成立相关部门,以更好得实现数据共享。首先,要求要有标准化定义与表达地理实体的几何属性,其主要包括服务系统覆盖区域与电力系统服务覆盖空间区域等几何属性;其次,要有标准性表达与物理属性数据。对于电力系统来说,其既包括物理结构,还涵盖了电力系统的设备、部件及整体等方面的物理性能、信息运行、信息共享及多维动态分析等。 3.2、自动化控制安全系统 (1)安全监视能力 由于人无法实现对电力系统24小时不间断的监视,因此采用自动化监视能力对电力系统进行实时监控无比重要。相对于其他监视系统,电力系统自动化监视系统既要反映出客观事实,也要对潜在的风险提出安全警报。如发电机组在用电低谷的温度异常升高,发电功率也出现明显增大,这就需要监控系统及时发出安全警报,以便及时处理。 (2)自动化安全保证能力 电力系统自动化技术必须要具备灵活恢复机制,以确保各种数据的安全性。这就要求做到以下几点:①确保电力系统的安全运行。在电力系统中,自动化技术能起到对整个系统生产状况进行调节的作用,有利于减轻工作人员的工作强度与风险;②对电力系统数据的及时存储与异常修复。在电力系统中,自动化技术能实现对数据的记录、存储及更新,能通过对电费进行预算与修订各项指标,还易于系统更新;③保证工作人员的安全。由于自动化技术具有实时监控能力,当电力系统出现异常工作时,自动化系统就可以立即发出警报,并采取相应的措施进行处理,有利于降低风险。如当工作车间室内的温度在35℃以上,系统就会自动开启通风设备,以降低室内温度;若室内产生明火时,系统就会自动开启雨淋系统,以预防火灾的发生或减缓火灾的蔓延,以为工作人员营救的时间。 (3)自动化配电系统 随着中低压网络数字电子载波等配网系统的相关技术得到广泛的发展,尤其是中低压网络数字电子载波技术,其通过采用DSP数字信号处理技术,能有效提高信息接收的灵敏性,能有效解决配电网系统应用中存在的干扰等技术问题。另外,通过采用高级软件实现对输电网与配网的相结合,并采用递归虚拟流算法对数据进行计算,通过采用公共信息模型与应用智能化灰色神经元算法准确预测出电力负荷。 总之,随着人们对电力的需求量越来越大,电网的应用规模不断扩大。一般情况下,电力系统是24h不间断工作的,和人们的生活、工作等密切相关,因此必须要保证电力系统的正常、稳定运行。在电力系统中,自动化技术的应用能够实现对电力系统的监督与完善。通过将数据信息与记录发送到计算机上,从而实现连续操作。自动化技术已成为我国电力系统当前及未来的发展趋势,自动化技术能实现电力调度、配电网及发电控制等的自动化,从而提高电力系统的运行质量。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘要:近年来,随着科技水平的不断提升,电力已经成为了一种必不可缺的重要能源,它是整个社会正常运转和发展的基础保障。本文基于作者自身的实际工作经验,介绍电气自动化技术在电力系统中的应用,并对今后的发展方向及趋势进行分析。 关键词:电力系统;自动化技术;趋势 前言 电力系统的自动化就是指电工二次系统,它主要应用各种自动控制、检测和决策功能装置,利用数据传送系统、信号系统、电力系统中的各个局部系统和系统元件等来实现就地控制或远程控制与调节,最终实现对电力系统安全性和稳定性的控制。 目前,电力系统已经取得了很大的进步,在电力系统的整体运行过程中,自动化控制技术的地位越来越高,为电力建设的整体性发展提供了可靠保障。这项技术主要是以现代化新型科技作为支撑,它的应用需要综合网络技术、计算机技术和生产技术等多项高科技技术。随着科学技术的飞速发展,计算机技术的更新步伐越来越快,现代经济和科技的优势、水平满足了互联网技术的发展,电力系统对这些新兴技术的应用使其自身也在不断壮大,全面提高了电力生产的质量和效率,使电力企业的整体效益得到了很大的提高。 一、电力系统自动化技术应用的基本原则 (1)逐步健全原则 自动化技术是一种多学科、多技术领域相互融合而形成的产物,它不仅具有非常强的技术性,而且技术范围非常广泛,所以其复杂程度可想而知。在电力系统自动化技术的建设应用过程当中,不能想“一口吃个胖子”,而需要对其逐步进行健全与完善。 (2)适应性原则 除了需要对自动化技术进行逐步的健全、完善外,还需要注重其适应性,其原因有两点:1、我国的电力系统改造、升级是一个不间断的持续性过程,在一代一代的升级改造中,信息化技术必须要能够主动适应环境变化,否则就会对电力系统的后期改造升级造成阻碍。2、我国的地域环境相当广阔,供电覆盖面积非常大,各地的供电、用电情况不一,例如城市和农村地区的供电情况就有非常大的差别。在当前进行自动化建设的过程当中,由于实际的供电需求以及经济能力等方面影响,不可能完全进行技术复制,一些地方的自动化水平肯定会较低,但是为了保证电力系统自动化的整体建设水平同步发展,后期肯定会进一步加大建设力度,所以它既需要再当前保证供电的稳定性、安全性,又需要能够具备进一步建设的适应能力。 (3)市场化原则 市场化原则主要指的是自动化技术功能的设计与实现,既要符合电力系统运转控制的技术性需求,又要能够进一步满足市场环境下电力用户对用电的功能需求,这样才能对电力系统以及电力事业的发展,起到实质性的推动作用。 二、电力系统自动化控制技术的控制要点 (1)自动化操作的实现方式 计算机技术对变电站操作系统的可靠性影响,除了包括上述软件的影响之外,还有自动化控制的防误操作设计。在具体的设计过程中,由于计算机对变电站进行了监控,因此一般不利用电气连锁,这样有利于多级连锁的实现。 (2)对电力系统的可靠性控制 在计算机技术与电力系统相结合实现电力系统自动化的过程中,软件的应用是其中的重要项目,而在对软件进行实际操作的过程中,有时会出现多次返回校正的现象。在这种情况下,操作人员需要对其权限进行设密,避免非法操作现象的出现。监控软件要具备较好的容错能力,这样,在操作人员出现了一般的操作错误时,就不会对系统造成任何的功能性影响,而当系统出现了意外的故障时,还可以自动恢复。另外,对操作站所的命令要严格按照“选择校核执行”的顺序进行,其中,返校通过后再进行下一步的操作。 (3)防控机械误操作 在对变电站的自动化控制系统进行设置时,应该相应地改造高压开关柜,控制柜与柜之间的距离,防止机械误操作。防止机械误操作的措施有:①开关柜中隔离物的阻燃性和绝缘性要好;②在变电站35kV以下的中性点中安装具有自动调谐、自动跟踪的消弧线圈;③配置开关柜中的电流互感器时,必须保证其能够满足开关柜的峰值、绝缘水平和短时间内的耐受电流等一系列要求;④采取无间隙金属氧化物避雷器,以有效减少维护变电站的工作量,有效降低残压;⑤对具有载调压分接的开关实行远程遥调和当地控制。 三、电力系统自动化发展方向及趋势 (1)分布式自动化发展 随着社会不断的发展,人们对能源的消耗日益增多,能源问题已经成为了人类社会发展的一个重要而紧迫的问题。因此在能源严重消耗的问题上,人们在面对有限的资源是,不断地在寻找新的能源和开发新技术来减少对能源的损耗,所以对于电力系统自动化的发展将会朝着分布式自动化技术运用发展,分布式发电系统是一种集约式的电力运作方式,能够与环境兼容并且释放功率的独立电源系统,具有十分灵活性和可靠性,因此它的出现将会受到人们的普遍欢迎。 (2)远程自动化发展 电力系统自动化中的RTU在之前的设计中,都是采用工业控制计算机的方式进行的,之后再由扩展测控硬件接口电路,从而能够实现“四遥”。这样的做法好是好,它也具有可举性的优点,例如扩展性好,开发方便,开发周期短,但是也存在着不足之处,它不仅仅结构缺少灵活性,功耗十分大,体积也庞大,开发和维护的成本高。因此电力系统自动化发展趋势将会出现新的技术来代替它,它会朝着远程化自动化方面发展,使得电力系统自动化实现远程控制和智能化,小型化,网络化。这将是十分有意义的,能够改善其的远动终端的整体性能。 (3)技术图形化发展 当前随着科技的进步,我国在电力系统自动化方面的连网工程的开展和实施,EMS高级分析引用软件的完善和市场电力运行的启动等等原因,使得电力系统的调度,分析管理和计算所需的程序和信息都不断的增多,同时在传输路径和信息刷新速度方面的要求更加多了,例如信息的刷新要快。因此在互联网和科技的发展再给我们带来了新的机遇的同时,也对我国电力系统自动化的发展带来了挑战,怎么样才能够实现海量信息的分析,选择以及在各个电力系统中更快的发展和解决问题,因此电力系统自动化技术图形化发展将会是一个新的趋势,技术图形化发展,让电力系统自动化的形象更加直观,各个数据链之间的相互关系也能通俗易懂,省时省力。 (4)智能化电网的发展 “智能化”是当前十分流行的一个词语,它是依靠计算机系统发展建立起来的。电力系统的自动化控制也在向智能化的方向发展,随着计算机技术在电力系统中的应用日渐广泛,其信息管理系统和电力系统自动化的完美结合也构成了智能化发展的条件。由此发展而成的智能化电网可以实现对整个电力系统运行的控制,从而提高电力系统的运行效率,简化电力企业的工作复杂度,减少工作量。计算机技术在电力系统自动化的发展中逐渐得到了广泛的应用,具有极其重要的作用。 四、结语 综上所述,随着国民经济的迅速发展及科技水平的不断提升,电力电子技术日渐成熟,电气自动化在电力系统中得到了广泛的应用。因此,需要加强对电力系统自动化的控制、管理,重视电力系统自动化控制技术的实施要点,极大地促进了电力系统的发展,电力系统在电气自动化技术的应用下也必将实现更好的运行。
电力系统论文:电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:浅论电力电子技术在电力系统中的应用 一、前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 二、电力电子技术的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 (一)在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 (二)在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 电力系统论文:分析电力系统不同调度模式的技术及经济特性 0 引言 电力系统有功调度的主要任务是制定发电机组出力计划,以满足呈一定概率规律且周期性变化的负荷需求。在这一过程中,调度机构不仅需要考虑各个机组的差异性,根据机组的发电成本、发电煤耗和环境污染等特点,在机组的最小、最大技术出力范围内按一定调度目标制定发电计划,而且需要考虑电力线路有功功率传输极限等安全、可靠性准则,保证电力系统的安全运行。 1 传统经济调度模式 传统经济调度模式,是按等耗量微增率原则分配各机组负荷,即按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂之间分配负荷,使系统的总耗量最小。在传统经济调度模式中,机组的煤耗量曲线和它的微增率曲线是调度的基础资料,它们的准确性直接影响到经济调度效益。而发输配一体化的管理体制有利于调度机构获得准确的基础资料,因此,传统经济调度模式适用于发输配一体化的电力体制。传统经济调度模式有以下几个特点: 1.1 物理意义清晰 假定两台机组在微增率不等的状态下运行,且dF■/dP■ dF■/dP■,可以在两台机组的总输出功率不变的条件下调整负荷分配,让1号机组减少输出ΔP,2号机组增加输出ΔP。于是1号机组将减少燃料消耗(dF■/dP■)×ΔP,2号机组将增加燃料消(dF■/dP■)×ΔP,而总的燃料消耗将可节约: ΔF=(dF■/dP■)×ΔP-(dF■/dP■)×ΔP 0 这样的负荷调整可以一直进行到两台机组的微增率相等为止,不难理解,等耗量微增率准则也适用于多台机组间的负荷经济分配。 1.2 可以考虑网损的影响 传统经济调度模式可以通过计算网损微增率,构成煤耗与网损的协调方程式,对机组的耗量特性曲线进行修正,考虑网损对经济调度的影响。 1.3 对部分不等式约束条件较难处理 传统经济调度可以考虑功率平衡等式约束,同时,对于自变量的不等式约束条件,如发电厂有功功率上、下限,水电厂流量上、下限和水库水位上、下限等,可以通过检验方便处理;但是以函数形式出现的不等式约束条件,例如,线路潮流限制和母线电压上、下限等,传统经济调度较难处理。 2 计划电量调度模式 计划电量调度模式,可以确保投建机组的发电利用小时数,保证投建机组的固定成本回收,对于促进我国电源投资建设、尽快补足电力供需缺口具有积极作用,促进了这一时期我国电力工业的发展。由于计划电量调度模式仅与机组容量有关,不考虑机组经济性、环保性等因素,也带来了一些问题。 2.1 火电建设小型化 计划电量调度模式下,小型火电机组可以保证充足的负荷率,确保成本回收。因此,一些地区建设了一批小火电、小油电,以补足电力供需缺口。这些机组煤耗高、污染严重,影响电力工业的可持续发展。 2.2 水电及可再生能源发展落后 水电及可再生能源建设投资大、周期长,而且在计划电量调度模式下分配的发电利用小时数与火电相同,因此电源建设投资更倾向于建设周期短、见效快的火电机组。 2.3 输电设备建设落后 计划电量调度模式对电力发展的促进作用,主要倾向于电源建设,对输电设施建设没有引导和激励措施,造成这一时期我国输电设备较为落后。 2.4 电厂建设不经济 计划电量调度模式保证了机组的成本回收,此外,为鼓励投资兴建电厂,国家还规定了还本付息的电价政策。因此电厂建设工程缺乏约束,建设缺乏经济性。 3 节能发电调度模式 节能发电调度模式改革,必然对电力系统的发展和运行产生影响,具体体现在以下几个方面: 3.1 引导电源投资建设方向,改善电源结构 目前,我国以火力发电为主,清洁能源和可再生能源发电的比例较小,截止2005年,火电占总装机容量比例约为75.67%,电源结构不合理。实施节能发电调度后,优先调用清洁能源和可再生能源发电,对我国投资建设清洁能源和可再生能源的引导作用明显,有利于改善我国的电源结构,优化各类资源配置。 3.2 不能保证系统运行的经济性最优 节能发电调度能够获得在等输出电量情况下发电侧节能降耗和有害气体减排的作用,但是,由于不同电厂燃煤的来源不同、煤炭运输成本不同、煤价有差异等因素,煤耗量并不能代表发电机组的边际生产成本。因此,节能发电调度改变了传统经济调度按边际成本制定发电计划的原则,偏离了电力系统经济性的理论基础,是一种节能但不一定经济的调度模式。 同时,由于在当前“厂网分离”的体制下,很难获得真实的发电机组供电标煤煤耗率,并且供电煤耗率本身是发电机组输出功率的函数,这将使得节能发电调度模式不能达到预期的节能效果。 3.3 电网安全可靠性要求更高 节能发电调度模式下,大容量、低能耗机组接近满发,可能对电网的传输能力、安全裕度要求更高;另外大容量机组满发后,系统备用由多个小机组承担,可能造成系统事故备用容量不足,影响系统的可靠性。 4 电力市场交易模式 市场化改革的核心是对电力工业放松管制,以各种方式将发电、输配电和用电分离,形成多方利益实体的竞争化模式。电力市场化竞争机制的特点是放松管制之后,多方利益实体追求各自利润的最大化,同时也实现了社会效益的最大化。电力市场交易模式,对电力系统的影响主要体现在以下几个方面: 4.1 电力市场模式下电力系统更加经济有效 发电侧和售电侧引入竞争、打破电力工业的垄断经营,提高电力工业的生产效率和服务质量。发电竞争的结果使得电力系统整体供电成本下降,电价有所降低。 4.2 电力市场模式兼顾电力系统的节能环保 随着经济社会的发展,化石能源的消耗越来越巨大,由此造成的环境问题也越来越严重,欧盟国家己经对燃烧化石燃料而释放的二氧化碳征收高额的碳税,以化石燃料为能源的发电成本中,购买二氧化碳排放指标的成本已经占发电成本的一定比例,在这种情况下的市场竞争发电调度模式,实际上是一种兼顾节能和环保的经济调度模式。 4.3 电力市场交易模式复杂性增加 电力市场模式下需要考虑中长期交易、期货交易、实时交易等不同电量约束,调度的复杂性增加。市场模式下强调竞争,为达到各方利益最大化,可能造成电网在临界安全附近运行,淡化电力系统运行中复杂物理规律与市场竞争的关联,威胁电力系统运行的安全,可能背离预期的经济效果。 4.4 市场化竞争可能产生不必要的市场力 电力市场模式下,一些公司可能利用自身所占的市场份额优势或与其他公司形成联盟后所占的市场份额优势来操纵市场价格,这些公司的收益往往超过竞争所能取得的收益,产生不必要的市场力。为防止市场中公司之间的勾结行为,市场管理者应当采取相应的监管措施。 5 结束语 总之,在市场交易模式下,由于电力交易的多样性,调度机构不仅应当考虑时段之间的爬坡速率限制,而且应当考虑各种双边合同、电量合同以及期货合同等在各个调度时段之间的合理分配,同时,电网潮流的不确定性和多变性,使得安全经济调度的重 要作用也日益明显。 电力系统论文:谈电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统中电气自动化技术的作用和应用 电力系统中的电气自动化是现代科学领域中涉及最为广泛的工科类学科,这其中包含了计算机的软硬件处理技术、电力电子科学技术、信息处理技术、电气工程制造等多个技术范围。伴随着我国信息技术科学以及电子科技的不断发展,依托电能发展的控制行业已经逐渐无法满足现代社会农业、家用、办公、工厂制造等众多领域的高度运用,在高需求下,传统电力带动的技术在当今多线路的电力系统中已经愈发供应不足。实行高度自动化技术还能在很大程度上缓解工人的劳动量,并且节约了生产所花费的时间,更为电力系统的发展提供强有力的支撑,因此,对电力系统中的电气自动化技术应用的分析是极为重要的。 1 电气自动化技术在电力系统中的作用 各种行业各种技术的存在和发展都有着一定的依托促进作用,我国在近几年所呈现的大国崛起现象已经成为世界经济政治讨论的焦点,尤其是信息化相关方面普及发展技术更是可见一斑。而电力行业作为现代社会发展以及国家军事信息安全的保障性系统,更在不断提升自身设施、技术以及专业技能。与高速发展相对应的是,能源匮乏已经成为社会发展避无可避的重大问题。虽然电力能源并非讨论中心的一级能源,但是其与有限资源有着十分紧密的联系。 在我国,电力资源的获取主要通过火电和水电两种形式,然而煤炭资源这一非再生资源的逐年短缺已经成为无法避免的问题。水资源方面,水污染以及水资源的极度浪费还在逐步治理过程中,治理成果无法在短时间内显现出来。虽然近年来我国的电网覆盖面积在逐年扩大,但是由于我国国土面积辽阔,在一些偏远农村地区虽然实现通电,但电能供应极度不稳定。再加上通常情况下偏远农村地区由于经济发展较为落后,科技普及能力不足,所使用的电器以及输送电力所需的电缆设备老化情况较为严重,这就造成了电能的浪费和断电现象的出现。如果出现断电时,相关专业人员未能及时到场进行处理,将造成无法估量的严重后果,进而造成社会秩序出现紊乱,扰乱社会治安以及国民经济发展,更严重的会造成国家安全受到影响。 2 电气自动化技术在电力系统中运用的内容 电力系统中的电气自动化技术主要包括了PLC技术和计算机技术两方面。电力系统中的自动化技术其核心即为计算机技术,这也是电气自动化技术中最为常见也是最具代表性的科学技术,它为电力系统实现电气自动化提供前提条件,并且在输配电和供变电方面也发挥了无可替代的作用。 此外,计算机技术中运用了电网的调动,从而实现了国家电网信息的采集工作,并且还负责对不同的省、地区直辖市范围和省、市、县不同级别电网实施自主调配工作,对其信息进行储存和整合。计算机技术在电气自动化的实施还实现了我国整体电位设备整合,加强对整个电力系统的监控以及调动工作。 随着现代化的发展,采用电气自动化在电力系统运行中开展实时的仿真工作。电力系统采用电气自动化技术进行仿真技术的实施驱动,导致电力系统在更大的工程上都可以实现暂时以及稳定状态,在这两种状态中进行同步的实验,并且可以为电力系统提供强大且精确的数据,相关的工作人员还能够在这样的环境中,对于更多新型的电力装置进行测试,最终很大程度上推动了混合型的实时、仿真实验室的建立,也推动电力系统实现更大程度的发展。 PLC技术在电力系统中电气自动化的应用顺利实现了对于电网数据的分析、采集、整合、传递以及调换等工作,对整个电网实施控制,并且提高了在电力相关的生产活动中的协调性。PLC技术在电气自动化中的应用,使得电力控制内接线得以精简,并且使得电力系统的灵活性和稳定性大大提高,降低了系统的能源损耗,节约了电力生产的人力和物力。PLC技术所具有的种种优势使得其在电力系统中的电气自动化方面得到了充分的应用和发挥。PLC技术所采用的辅助性继电器,内部逻辑关联替换了之前的机械继电器导线相连。这样继电器其中节点转换时间就能够到达忽略不计的程度,这使得电力系统的可靠性显着提升。除此之外,PLC系统其抗干扰性非常强,这能够满足现代工业生产中复杂多变的工作环境。 随着社会科技的不断发展,研究的不断深入,系统的操作流程将会更加简单易操作,逐步实现了电力系统操作的方便快捷的目标,并降低电力员工的工作难度,提升作业准确率,这使得员工的工作效率大大提升。 3 电气自动化技术在电力系统中的应用和发展 计算机控制技术在电力系统中发挥着十分重要的作用,起着至关重要的影响。主要是由于计算机技术的快速发展,在电力系统中,用电以及输电、发电和变电、配电等很多重要的环节,都需要先进的计算机技术作为强大的支撑,这样可以在计算机技术的带动下,将我国的电力系统自动化技术也逐渐往更好的方向推动。 电气自动化技术在电力系统中的许多环节以及领域已经得到了广泛的关注及应用,这对电力系统的自动化建设有着很大的帮助,而且改变了传统电力制造传输过程中的不足和弊端,对电力系统的整体工作效率得以提升。电气自动化技术的实际应用充分迎合了我国电力市场在新世纪的发展需要以及社会需求,电气自动化的驱动技术以及自动化技术能够完成实时仿真工作任务要求,实现了稳定状态与暂时状态同步稳定的存在。与此同时,电气自动化驱动技术也使得员工的实践操作和运行准确率大幅度升高,并且促进混合型实时仿真实验室建设的完成。以太网等技术已经逐步进入到百姓的日常生活中,这也增强了电气自动化在电力系统中的实用性。电气自动化在电力系统智能服务化中的实际应用,使得智能化服务效率水平得到显着提高。该项技术在实现系统智能化服务的基础上还能够对障碍提供精准的自动分析,摆脱了电力系统在运行过程中人工分析的情况,大大提升工作准确度。在配电网工作中充分应用电气自动化技术,实现配电网数字信息配电一体化技术,降低电能的损耗,并且充分发挥了先进科学技术在实际工作生活中的价值。 电气自动化技术随着经济科学的发展,将会朝着更高的国际标准逐步迈进,在功能上能够实现“控制、测量、保护”这三大目标。IED电气自动化技术的充分应用和推广也将实现各环节信息的充分共享,并进一步加强了国家电网一体化的建设。电气自动化技术在电力系统中应用的规模将不断扩大,多媒体、通信、计算机等技术也将更加深入发展。电气自动化在保证系统相对独立性的同时还能够保证电网数据的准确采集和监控。PLC技术的操作流程也将向着直观精简易操作的方向发展,大大提高员工操作的效率以及准确率。因此,逐步加强PLC技术和计算机技术在电力系 统中的实际应用,将使控制设备的效率以及工作成果达到质的飞跃,并且传感器和执行器也应得到充分的推广。以太网、多媒体客户服务器的充分发展,也将使得这些技术更深入地运用到电气自动化技术的研究中,提升电力系统稳定性和高性能,加强电力系统中电气自动化技术的实际运用是现代科技经济发展的大势所趋。 我国自主研制的电气自动化控制系统,可以对电力系统的运行开展监控,对于相关数据进行采集,具有以下优势:对系统的独立性起到保护的作用以及对事故可以及时地进行分析、处理的优点;可以很好地将设备的重复配置现象减少,使得技术更加合理,对于设备的维护工作量也有很大程度的减少。电气自动化技术在未来发展的过程中,必将会逐渐转换成为保护、控制以及测量等很多方面的综合技术。保护、控制以及测量三者综合一体化的应用技术是未来电气自动化技术发展的主要方向,在未来的研究中,只有不断把这三个方面的工作通过计算机辅助使其一体化地完成,才可以真正地将电力系统从整体上实现自动化,也很大程度上推动了我国电力系统自动化发展的进程,促进我国的智能化电网系统改革更快地发展。此外,现代化的计算机信息处理技术也是电力系统发展中一个必不可少的组成部分,它正在朝着并行处理分布式的方向快速发展,计算机在电气自动化技术未来的发展中也会占据越来越重要的比重。 4 结语 电气自动化技术在电力系统中的实际运用,大力推进电力系统现代化的建设发展目标,使得电力系统智能化服务的效率和工作质量得到了显着提升。在实际生产实践过程中,我们必须将新技术、新思想积极大胆地应用到电力系统生产过程中去,这样才能发挥新世纪信息科学技术所产生的巨大价值和影响。对于电力系统中的电气自动化技术进行不断深入的研究,逐步完善我国电力系统的一体化建设,为我国智能电网的建设目标以及电力工业发展注入新的活力。 电力系统论文:浅论计算机网络安全在电力系统信息化中的应用 导语 在电力系统发展与信息化相结合越来越紧密的今天,计算机网络一方面促进了电力系统的建设与发展,但在另一方面上计算机网络本身所存在的易受病毒侵害等问题,也在无形中加大了电力系统运营的安全风险性。 1、计算机网络信息安全对于电力系统运营稳定的影响 在开放的电力市场机制下,通过计算机网络引入可以有效的将电力用户与电力交易中心进行联系,密切了双方之间的服务关系,因此一旦电力系统受到相关计算机网络病毒的侵害,将会对消费者和电力企业造成极大的损失。在这一情况下,在电力系统中进行必要的计算机网络安全防护工作医刻不容缓。电力企业中为了防止黑客以及病毒的侵害,通常采用认证技术以及加密等措施进行保护电力系统计算机网络安全,但是很多的非法份子以及黑客能够根据数据传输的长度、速率、流量以及加密数据的类型等等对电力系统中较大设备的影响或者破坏,或者非法份子以及黑客等还可以将计算机网络流量的分析和密码的分析结合起来对传送的数据进行解码,这样就会对电力系统中直接操纵的设备以及数据受到严重的威胁,所以在电力系统计算机网络信息中没有安全保护措施,可能会对电力系统造成严重的破坏,因此在电力系统中加强计算机网络信息安全防护措施是非常重要的。 2、电力系统计算机网络信息安全存在的问题 2.1工作环境的安全漏洞 目前在很多电力企业中电力操作系统以及数据库系统等用户环境自身就存在很多的安全漏洞,如对特定网络协议实现的错误,自身体系结构中存在的问题等一些漏洞都会对电力系统造成严重的破坏,从而对电力企业造成严重的损失。 2.2网络协议存在的安全问题 在电力系统计算机网络(Internet)中采用的TCP IIP协议主要是面向信息资源共享的,所以会造成部分的计算机网络协议存在一定的安全漏洞,这种漏洞也是目前计算机网络以及信息安全问题中最为重要的根源。比如常见有FTP、Telnet、SMTP等协议中。并且在电力系统中用户的口令信息主要是采用明文的形式在计算机网络中进行传输的,这些网络协议虽然是依赖的TCP协议本身但是也不能保证电力系统计算机网络信息传输信号的安全性。 2.3计算机病毒的侵害 计算机病毒是最为常见的一种病毒形式,任何一个接触计算机网络的人员都可能会有遭到病危害的先向我。计算机病毒分为“蠕虫”和“病毒”,计算机病毒是一种诚讯,是一段可以进行执行代码的程序。计算机病毒如同生物病毒,具有独特的复制能力,并且蔓延的速度是非常之快的。但是也是非常难以清除的,并且病毒还能够将自身附带的各种病毒类型一个用户传到另一个用户通过文件的复制进行传递。计算机病毒不仅具有复制能力,而且也具有其他的一些共性一个被污染的程序能够传送病毒的载体。 3、电力系统计算机网络信息安全的防护措施 3.1加强对网络安全的重视 电力系统计算机网络的安全性越来越重要,所以在电力企业,首先应该提高全体员工计算机网络信息安全技术水平和信息安全知识水平,提高防护计算机网络信息窃密泄密的水平以及综合能力,电力企业中严谨将涉密的计算机与互联网或者其他的公共信息网相连接,严谨在互联网以及非涉密的计算机网络中处理单位机密以及国家机密的,不断落实计算机网络信息安全保密责任,加强对网络安全的认识,并且还应该开发合作单位的安全保密管理系统,并签署保密协议,加强对电力系统计算机网络信息安全的监督和管理,并且应该定期不定期的对电力系统计算机网络信息的安全性进行检查,并且还应该做好文档的存档、登记以及销毁等各个环节的工作,及时发现并处理电力系统中网络信息安全隐患,从而保证电力系统网络信息的安全性。 信息化是我国加快实现现代化和工业化的必然选择,坚持信息化带动工业化,以工业化促进信息化,从而走出一条含有高科技的道路,不断推进我国信息化的建设。我国最高人民检察院以及中央保密委员会也多次发出相关文件要做好信息保密工作,切实防外部侵害和网络化带来的国家以及单位机密泄露。 3.2防火墙的拦截 防火墙主要是保护计算机网络安全的一种技术措施,它主要是用来进行阻止网络中的黑客的入侵的一道屏障,防火墙也被称为是控制逾出两个方向通信的门槛。在电力系统中在杀毒软件的基础上配置防火墙软件系统是比较安全的措施,并且在电力系统中为了预防黑客或者不法分子的入侵对计算机网络信息以及系统的备份是非常重要的,而且还对备份进行定期的检查,保证其有效性。 3.3防病毒 (1)在电力企业中管理信息系统应统一部署病毒防护的措施,严谨电力系统中的安全区Ⅰ和Ⅱ与管理信息系统共同使用一个防病毒的管理服务器;(2)在电力系统中对于所有系统中的服务器以及工作站都应该布置有恰当的防病毒产品的客户端;(3)在对电力系统的计算机网络进行布置单独的电子邮件系统时,必须在电子邮件的服务器前段部署杀毒软件以及病毒网关,从而可以有效防止带有病毒的邮件在办公网路中传播蔓延;(4)电力系统与Internet的网络接口处也应该部署防病毒的网关,从而可以防止蠕虫以及病毒的传播和蔓延到电力企业的管理信息系统中;(5)为了保证电力系统计算机网络的安全性,还应该加强病毒的管理,从而可以保证病毒特征码的全面及时的更新,并且应该及时进行查杀病毒的特征以及类型并掌握病毒对电力系统威胁的情况,从而可以采取有效的措施保证电力系统的网络信息的安全性。 4、电力专用物理隔离措施 在电力系统中对于网闸可以采用隔离岛以及双处理器的设计技术,并且在电力系统的软件和硬件方面都应该采用单向传输控制,从而保证网络传输的单向性具有可靠地保证。为了保证电力二次系统的安全性专门设计了单向电力系统的物理隔离装置,这种隔离装置主要用于电力系统的安全区Ⅰ或者集散控制系统中的DCS系统中,安全区Ⅱ(非控制生产区)和管理信息系统的MIS网或者安全区Ⅲ、Ⅳ(生产管理区)等网络物理隔离,并且还能够保证电力系统的安全区Ⅰ、Ⅱ向安全区Ⅲ、Ⅳ进行实时有效的传输数据。并且电力 专用物理隔离措施能够有效的阻止病毒以及黑客以及外来网络的入侵。从而可以最大限度的保证电力系统计算机网络的安全性。 5、主机防护 电力系统中的主机防护系统能够有效的预防以及控制各种计算机已知病毒或者未知病毒、各种恶意程序以及木马的入侵。并且在进行连接互联网时,不用担心由于中病毒而导致系统的瘫痪现象,并且可以不用重启系统,只需要进行点击按钮,则系统就可以恢复到正常的状态,主机的防护对增加服务器的安全性具有重要的作用和价值。 总结 电力系统计算机网络信息化的应用随着社会的发展和科学的技术的发展而发展,在信息技术快速发展的时期,计算机网络信息的安全性也在逐渐变化,这对电力系统的计算机网络细信息的安全性和可靠性带来更大的挑战,目前电力系统的安全防护主要是防护病毒、黑客以及非法分子等通过各种形式对系统的攻击和破坏,因此加强电力系统计算机网络信息的安全防护是保证国家重要基础设施电力系统安全性的重要措施。 电力系统论文:对通信技术在电力系统的应用分析 一、电力应急通信中VSAT卫星通信的应用范围 (1)实现双向数据传输。在双向数据传输过程中,电力系统应急VSAT卫星通信具备中低速率、续传输、呈星型拓扑结构(可实时指令控制远端变电站)且指令传送及返回时延 二、电力应急通信中VSAT卫星通信组网方案 (1)县调范围VSAT网络方案。因此对于通信系统的实时性要求较低,可以采取租用商业卫星通信网络。在组网时采取共享主站方案,均以调度部门、变电所、远端小站的方式接入系统,主要运用“双跳”连接。(2)地调范围VSAT网络方案。此组建方案主要是应用于数量较多(几十个小站之间)站点的通信,其通信业务主演涵盖:中低速率数据通道、话音传输、图像传输通道以及太网接口等等。由于此类通信网络结构需要具备较高传输实时性且信息种类较多,因此需要组建专用的VSAT系统,调度部门、变电所、远端小站主要采取“单跳”连接方式,建立起以调度部门为中心,电力系统内的厂、所为远端小站的VSAT网络通信系统。(3)省级系统VSAT网络方案。省级系统内厂站VSAT网络主要是指组建一个系统调度中站覆盖全省所有变电所、远端小站的VSAT通信网络。该通信网络系统必须能够保证各个地调至省调通局之间以及各个地调至所有覆盖范围内的厂、所之间的通信传输均为“单跳”连接方式,在整个通信网络管理系统中需要设置一个中心站,主要负责监视、控制系统和管理整个通信网络[2]。 三、电网VSAT卫星应急通信建设实例 在国网公司VSAT卫星应急通信网络的建设当中,组网方案主要采用的是以省公司统一VSAT网络平台方案(即:采用分层、分区域架构形式)。省信通公司范围内,在省调控中心建设中心站/主站,各个厂站建设子站系统(主要设备为便携小站和车载站),通过中心站/主站与每个子站直接通信,构成星状卫星通信网。网络结构如图1所示。主站系统是利用卫星运营主站,卫星带宽资源是利用租用的亚太5号卫星Ku波段转发器资源。中心主站至220kV变电站卫星通信电路开通,使通道具备了应急条件下为电网提供可靠通信通道的条件。这使整个电网的电力通信系统在运行时更加稳定和可靠,保障电网安全抵御自然灾害的能力将会得到质的提升。 电力系统论文:分析广域测量系统在电力系统中的应用 摘要:广域测量技术是近年来电力系统前沿技术中最活跃的领域之一。论述了广域测量系统(Wide-Area MeasurementSystem,WAMS)在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和暂态稳定预测 及控制、电压和频率稳定监视及控制、低频振荡分析及抑制、全局反馈控制等方面的应用,对其应用前景做了简要分析,并提出WAMS的发展规划。 关键词:广域测量系统(WAMS);同步相量测量装置;动态监测 随着电力系统总容量的不断增加、网络结构的不断扩大、超高压长距离输电线路的增多以及用户对电能质量要求的逐渐提高,对电网的安全稳定提出了更高的要求。建立可靠的电力系统运行监视、分析和控制系统,以保证电网的安全经济运行,已成为十分重要的问题。近来受到广泛关注的广域测量系统(Wide-area measurement system,WAMS)可能在一定程度上缓解目前对大规模互联电力系统进行动态分析与控制的困难。 1安全稳定控制系统 互联网稳定控制面临着较多的问题:互联系统的低频振荡问题及紧急控制等问题。如我国华中系统的低频振荡衰减时间较长,当系统出现故障时,华中系统的较长的动态过程势必会通过联络线影响到华东系统。传统的基于事件的就地控制不能够充分观察系统的动态过程,因而不能够较好观察系统的各种状态,比如某些系统目前无法较快地抑制低频振荡问题。基于响应的广域稳定控制增强了互联网稳定控制的可靠性和灵敏性。 目前的稳定控制系统,比如电气制动、发电机快速励磁、发电机组切除、自适应负荷减载及新兴的灵活交流输电等,发展到广域控制都应该是基于广域电力系统的信息:原来使用就地信息不能够满足控制对电力系统充分观察的要求。广域测量系统提高了电力系统的可观察性,通过各种分析手段,进行系统动态过程的分析,如通过频谱分析,可以实时计算出系统的振荡模式、系统状态量的变化趋势等:从而提供给广域控制充分的动态信息。 1.1 暂态稳定预测及控制 当今投入实际工业应用的稳定控制系统可分为两种模式,即“离线计算、实时匹配”和“在线预决策、实时匹配”。但分析表明,大停电往往由“不可预见”的连锁故障引起,在这种情况下以上两种稳定控制系统很可能无法响应。理论上最为完美的稳定控制系统模式是“超实时计算、实时匹配”。这种模式假设在故障发生后进行快速的暂态分析以确定系统是否会失稳,若判断系统失稳则给出相应的控制措施以保证系统的暂态稳定性。这种稳定控制系统的整个分析计算、命令传输、执行过程的时间极短,理论上可以对任何导致系统暂态失稳的故障给出相应的稳定控制措施,达到对各种系统运行工况、各种故障类型的完全自适应。 WAMS 在以下几方面的应用有助于实现上述自适应实时控制系统: (1)对于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,直接应用某种时间序列预测方法或人工智能方法预测系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。但由于电力系统在动力学上的复杂性,这种直接外推方法的可靠性值得怀疑。 (2)以 WAMS 提供的系统故障后的状态为初始值,在巨型机或 PC 机群上进行电力系统超实时暂态时域仿真,得到系统未来的受扰轨迹,从而判断系统的稳定性。仅就算法而言,这种方法是可靠的,但在连锁故障的情况下,控制中心未必知道该方法需要的电力系统动态模型;再者,该方法要求的时域仿真的超实时度较高,目前对大规模系统而言可能还存在困难。 (3)基于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,首先利用某种辨识方法得到一个简化的系统动态模型,然后对该模型进行超实时仿真,得到系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。这种方法的可靠性比第一种方法好,同时仅基于WAMS 提供的实测信息,不需知道第二种方法必需的故障后系统动态模型的先验知识,应该是目前比较有前途的方法。 除了判断系统稳定性外,另一个重要问题是若干预测结果为系统失稳,那么该如何给出适当的控制量以避免系统失稳,这方面的研究相对于暂态稳定预测的研究还较薄弱。它涉及电力系统稳定量化分析和稳定量化指标对控制变量的灵敏度分析,即使在离线环境下这也是一个难点,实时环境下要求快速给出适当的控制量将更加困难。有些研究以WAMS 得到的故障后一小段时间内的实测量为输入向量,通过人工神经网络直接将这些实测量映射到控制向量(如切机、切负荷量等)空间,这种方法相当于将暂态稳定预测和求解控制量都隐含在神经网络之中。但人工神经网络的训练需要大量样本,如何保证这些样本对各种系统运行工况和各种可能发生的故障具有足够的代表性是一个难题。WAMS 得到的实测信息也可用作稳定控制后备的失步解列装置的触发信号,在这方面的研究中系统通常被等值成两机系统。 1.2电力系统稳定器(PSS) 传统的分散配置的分散控制器实际上是在简化模型下设计的“孤立”控制器,只考虑本机可测信号,不考虑多机系统之间的关联作用及系统中其它控制器的存在和交互作用影响,其结果是这种控制器只对改善本机控制特性有一定好处,但对系统其它相邻机组的动态行为不可能有确定的改善,相反存在着各控制器间动作无法协调,而使各自的控制特性恶化的可能性。北美系统在进一步加装PSS过程中曾有过由于相互协调而使低频振荡重新出现甚至加剧的实例。 广域测量系统提供了广域系统的同步状态量,为进一步开发相互协调动作的电力系统稳定器打下基础。基于广域测量系统,PSS可以观察动作以后系统各点的响应情况,并根据系统的状态,确定进一步的动作。 2 电压、频率稳定控制 2.1 慢速电压稳定控制 基于广域测量系统,人们可以开发较为慢速的广域控制,比如电压稳定控制。美国BPA公司正在开发"先进电压稳定控制"项目。该项目基于广域测量系统和SCADA系统提供的系统电压、电流相量、有功、无功及频率等综合信息开发以下控制:基于响应的快速控制,该控制措施包括发电机跳闸及无功补偿调节。该控制主要需要提供电压相量、频率、有功及无功的测量;利用无功补偿设备进行电压控制,基于广域测量系统提供的电压幅值及功角,无功补偿设备使用模糊逻辑控制来调节电压幅度;变压器自动调压避免变电站之间并联变压器的环流现象,提高电压稳定性;发电厂的电压调度在电压紧急的状态下,有较多无功储备的电厂可以提高电压,从而减少系统的无功损耗,并提高电容器组的无功输出。这些措施可以提高系统的无功平衡,从而加强电压的稳定。 2.2 静态电压稳定控制 相对于暂态稳定问题,静态电压稳定和频率稳定属于慢动态的范畴,更易于利用 WAMS 信息实现稳定监视和控制。如利用 WAMS 得到的各节点电压相量测量值将系统等值成两节点系统,能快速给出电压稳定裕度;以各节点电压相量测量值作为输入变量,以潮流雅克比矩阵的最小奇异值作为电压稳定指标,用大量样本训练得到一个模糊神经网络作为电压 稳定分类器,输出 变量为很安全、安全、警戒、危险、很危险等 5 种电压安全水平;以 WAMS 提供的节点电压相角差和发电机无功出力为输入变量,应用决策树快速评价系统的电压安全水平。 3动态过程安全分析 3.1 低频振荡分析及抑制 随着大电网的互联,区域间的低频振荡对互联电力系统的安全稳定运行构成了威胁。WAMS 可望在分析和抑制低频振荡方面发挥作用。直接将系统线性化状态空间方程离散化,利用WAMS 提供的各离散时间点的测量值,通过最小二乘法计算线性化状态空间方程的系数矩阵,进而计算该矩阵的特征根;基于 WAMS 提供的各离散时间点的测量值采用卡尔曼滤波方法计算系统的机电振荡模式;应用快速傅立叶变换和小波分析对 WAMS 提供的节点间的电压相角差振荡时间曲线进行分析,提取低频振荡模式。与常规离线分析相比,基于 WAMS 的低频振荡分析具有更高的可信度。 通常仅基于本地信息的阻尼控制器(如 PSS)不能很好地抑制区域间的低频振荡,因为本地信息并不能很好反映区域间的振荡模式,本地信号对于区域间的振荡模式的可观测性不好。WAMS 的出现为抑制区域间的低频振荡提供了强有力的工具,可通过 WAMS 获取区域间的发电机相对转子角和转子角速度信号等全局信息作为阻尼控制器的反馈信号构成闭环控制。将采用 WAMS 信号的区间阻尼控制器附加到发电机励磁控制器中,达到抑制区域间振荡的目的;采用 WAMS 信号作为装设于联络线上的 TCSC 装置的控制输入,基于线性 H∞控制理论设计了 TCSC 区间阻尼控制器采用 WAMS 信号作为控制器输入时,需要引起重视的是 WAMS 信号的时滞(Time Delay)问题考虑时滞后闭环系统成为一个时滞系统,若时滞过大可能引起闭环系统的不稳定采用最小二乘预测算法由历史 PMU 测量序列得到控制器当前的反馈输入,没有明确说明时滞的处理方法,但其采用的 H∞控制是一种鲁棒控制方法,对由时滞造成的影响有一定抑制作用。 3.2 全局反馈控制 以往乃至目前的电力系统控制研究领域一直强调分散性/就地性,即对电力系统中的某一动态元件仅采用本地量测量构成反馈控制,从便于控制实现的角度追求控制的分散性/就地性毫无疑问是可以理解的,但通常电力系统的动态问题本质上具有全局性(如暂态稳定问题),而分散/就地控制只是通过本地量测量间接地包含一些全局信息,因此在提高全系统稳定性上有一定局限性。随着 WAMS的出现和发展,研究和实现基于 WAMS 信号的全局信息反馈与控制成为可能。 基于 WAMS 提供的全局实时信号,将通过联络线互联的两个区域等值成一个两机系统,然后采用直接线性化技术设计了联络线上的 TCSC 控制器,数值仿真结果表明,所设计的基于 WAMS 信号的全局 TCSC 控制器有效提高了互联系统的暂态稳定性。在全局反馈控制的研究中,同样存在远方反馈信号的时滞问题,有必要采用时滞系统控制理论加以分析研究,以探明时滞对全局反馈控制的影响。另外,对于非线性全局控制,如何根据特定的控制目标选择合适的远方反馈信号也是一个值得研究的问题。 通过分析可见,建立广域测量系统成为我国电力系统发展的必然,必须从工程技术、经济等角度对其开发、应用进行整体规划。未来重点要编制现有技术应用的规范,并提出技术改进的各种方法。根据我国电力系统运行、规划、分析、控制、保护及EMS等系统的未来实际要求,确定与广域测量系统接口、数据管理、分析和交换等各种相关课题。 电力系统论文:电力系统通信技术建设电力通信网络管理系统 摘要:分析了电力系统专用通信网的管理要求,针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点,从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。方案以TMN为基础兼容其他网管系统标准,强调接口的开放性,强调系统的一体化和独立性,强调网络化和对各种体系结构的兼容性。为网管系统设计和方案选择提供一些有益的建议。 关键词:电力系统; 通信网络; 网络管理系统; Q3适配器; SNMP; TMN 0引言 近年来随着通信技术的发展,为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的发展十分迅速。许多新的通信设备、通信系统,例如SDH、光纤环路、数字程控、ATM等,都纷纷涌入电力通信网,使网络的面貌日新月异。新设备的大量涌入表现出通信网的智能化水平不断提高,功能日益强大,配置、应用也十分复杂。层出不穷的新产品、新功能、新技术及技术经济效益等诸多因素的影响,使可选择的设备越来越多,造成电力通信网中设备种类的复杂化。技术的发展使某些旧的观念有了根本的改变,计算机网络技术与通信技术相互交融。传统通信网络的交换、传输等领域引入了计算机网络设备,例如路由器、网络交换、ATM设备等。某些传统的通信业务通过计算机网络实现,例如IP电话等。今天通信网与计算机网的界限已越来越模糊。电力通信业务已从调度电话、低速率远动通道扩展到高速、数字化、大容量的用户业务,例如计算机互联网、广域网、视频传送等。电力通信网的结构也已从单一服务于调度中心的简单星形方式发展到今天多中心的网状网络,以保证能为日益增长的电力信息传输需求服务。 此外,由于网络规模的限制,电力通信网实际上是一个小而全的网络。小是指网络的业务量不大;全是指作为通信网所有环节一样不少,而且电力通信网地域广大、数量繁多。由于规模的原因,电力通信网的管理传统上一直都是不分专业统一管理,每一位通信管理维护人员都必须管理包括网络中传输、交换、终端各个环节上的设备,还包括电源、机房、环境等网络辅助设备,同时还要管理电路调配等网络业务。 由于电力系统行政划分的各级都设置电力调度,电力通信网又被人为的划分成不同级别、不同隶属关系的网络。一般来说,电力通信网分为主干网、地区网;主干网分国家、网局、省局、地区4级;地区网又分为地区、县级网。各个级别的网络根据隶属关系互联,各行政单位所属的网络管理、维护关系独立。而且由于传统的原因,上级网络的设备维护工作多由通信设备所在地区的下级网络的通信管理人员负责。网络设备管理与维护分离,集中运行,分散维护。 面对这样一个复杂的网络,这样一些苛刻的管理要求,唯一的也是十分有效的方法就是建立具有综合业务功能、综合接入功能的电力通信网络管理系统(简称网管系统)。 早期的电力通信网管理方式简单,由于通信设备的功能单一、智能化水平不高,自动化管理表现为监控系统,具有监视通信设备运行状态,实时通告设备的告警和运行异常信息,远程实时控制设备的主、备切换等功能。随着电力通信网的发展,作为新一代通信网基础的智能化设备出现后,产生了网元管理系统,它除了对设备故障的监控功能外,还包括对设备性能、配置及安全的管理。时至今日,网元管理系统的应用在通信网的运行管理过程中已随处可见。随着通信设备智能化水平的提高和通信业务需求的增长,通信组网的灵活性越来越大,通信网的规模也越来越大,网络管理系统应运而生。 1电力通信网络管理的设计原则 1.1全面采用TMN的体系结构 TMN是国际电信联盟ITU—T专门为电信网络管理而制定的若干建议书[1],主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。TMN包括功能体系结构、信息体系结构、物理体系结构及Q3标准的互联接口等项内容。通过多年来 的不断完善和发展,TMN已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如SUN,HP等)都开发出TMN的应用开发平台,以支持TMN的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受Q3接口标准,并在他们的设备上配置Q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用TMN来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用HP的TMN平台OVDM建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用SUN的SEM平台建设TMN网络管理系统[2]。TMN的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;TMN的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。 1.2兼容其他网管系统标准 在接受TMN的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决TMN接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。 SNMP简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的TCP/IP网络的管理标准,SNMP网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持SNMP的标准。因此电力通信网管系统应该将SNMP简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。 另外,目前出现了新发展的网管体系和标准,例如对象管理组织OMG的CORBA体系、基于Web的网管体系、分布式网络管理技术等,这些新的技术都应当引起我们的重视。总之,对于电力通信网这种组织结构分散的网络来说,网管系统对各种体系的兼容性很有必要。 1.3采用高水平的商用TMN网管开发平台作为开发基础 网络管理是一个巨大、复杂的工程,涉及面广,难度大,特别是像TMN这样的系统,而综合业务及综合接入功能的要求又增加了系统的难度。依照标准的建议书从基础开发做起的方法无论从时间、经济的角度来说都是不可取的。高层网管应用开发平台是世界上具有相当实力的厂商,投巨资历时多年开发出来的商用系统,目前比较成熟的有SUN公司的SEM、HP公司的OPEN View、IMB的NetView等[3]。每一种商用系统都为建设通信网络管理系统提供了一整套管理、、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。利用商用TMN网管平台作为核心来构筑电力通信网管系统,屏蔽了TMN网管系统的复杂性,可大大降低开发难度,缩短开发时间,提高分开的成功率。对电力通信网管系统的建设来说不失为一种经济有效的方法。 当然,商用化高层网管应用开发平台的成本相对比较高,因此对于规模小、层次低的通信网,采用一些专用的自行开发的网络管理系统平台可能更为实际。 1.4网管系统的网络化 网管系统互联组成网管网络这一点是不言而喻的。从长远的观点来讲,电力通信网管应接受异构网互联的观念,即不同层次、不同厂商甚至不同体系结构的系统之间应不受阻碍的互联,组成一个具有广泛容纳性的网管网络。 规定一种或几种统一的标准互联接口作为系统互联的限制约定是目前网管系统之间互联的最可行的方法,如采用CMIP的Q3接口、SNMP的简单网络管理协议作为网管之间互联的标准协议接口。当然随着技术的发展这种限制可能会有所改变,例如:CORBA技术的应用会对目前的状况产生影响。虽然统一接口有系统花费大的不足,但是统一接口在数据互联中的优点是显而易见的。 网管系统的数据共享和可互操作性机制是网管系统互联的基础。完善的安全机制是网管系统互联成功的保障。网管系统还应支持与网管系统以外的信息管理系统的互联,实现数据共享。 1.5综合接入性 网管必须满足各种通信网络、通信设备的接入要求,兼容各种制式、各个厂商的产品。 TMN网管系统本身支持的标准接口有限,能够直接接入TMN网管系统的通信系统、通信设备并不多,大量通信设备的接入依靠网管系统提供的转换机制,网管系统通过协议适配器这样的网管部件,将通信设备上的五花八门的管理数据接口转换成统一的网管系统支持的标准接口(例如Q3适配器,SNMP PROX等),实现网管对通信设备的接入。对于设备种类繁多的电力通信网,这个环节尤为重要。 对于网络层次多、设备分布广、智能水平低的电力通信网,如果全盘依照TMN的方案,势必造成系统十分庞大,整个网管系统变得很不经济。因此,选用一种综合接入能力强、成本低的网管系统直接面向大量的通信设备,将通信设备集中转换,再通过标准接口送入TMN高层次网管。建立综合接入网管系统来完成接入的任务对电力通信网不失为一种经济可行的方案。 对于大量中等以下规模的网络完全可以依靠综合接入网管系统的功能来管理网络,既可实现通信设备的综合接入,又建立了网络的分层管理,一举两得,而且这种方案的经济效益十分可观。对于系统已经在建的大量的监控、网元管理系统来说,也可以采用先将其改造成综合接入网管系统再接入高层TMN网管的方案。 1.6完善的应用功能及客户应用接口的开放性 在今天这样的市场竞争环境下,网管系统的应用功能是否完善、丰富,能否满足用户的要求、适应网络的变化,总之网管系统的应用功能是否能得到用户的认可,是网管系统成败的关键。 应用功能的设置应该能由用户来选择,用户的应用界面应该满足用户的要求。这要求网管系统除了具有根据用户要求定制的能力外,重要的一点是网管系统的应用功能接口应具有开放性,应能支持满足应用功能接口的第三方应用程序,在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能、用户界面,满足用户的要求。由于电力通信网采用行政划分的管理方式,各级用户的管理功能要求的不一致性更大,应用功能开放性的要求显得更为重要。 1.7网管系统的一体化和独立性 网管系统应实现电力通信网的一体化管理,即各种功能网络管理系统的应用程序统一设计,采用统一的界面风格,采用一致的名词术语。用统一的管理操作界面去操作控制不同型号、厂家的同类功能设备。在同一个平台、界面上监视、处理网络告警,控制网络运行。 真正的网络管理系统应具有独立性,系统不应依赖于某个设备制造厂商;网管系统应能保证所有的厂商都得到同样公平和有效的支持。这样做的目的是为了保证通信系统本身的发展,确保不会因网管系统方案选择限制通信系统本身。这一点对于多样化特点十分明显的电力通信网尤为重要。 1.8网管系统的人机界面 首先,对象化的思想应该贯穿在网管界面的设计中。将图形上的元素及元素的组合定义成图形对象,将图形对象与它所表示的数据对象、实际的通信设备串联起来,实现实物、数据、表示界面的统一。这种对象化的设计方法保证了网管系统数据和界面的统一,保证了网管系统对被管理系统的变化的适应能力。对象化的设计观念应推广到网管系统人机界面的各个方面,例如:语音申告、媒体管理等。 其次,网管系统的界面应不断采用新技术加以更新、改造。界面是表示一个系统的窗口,界面的优劣直接影响人们对系统的第一印象,影响人们对系统的使用。引入新的技术,提高系统界面的功能、界面的可观赏性、系统的易使用程度是网管系统成败的又一关键因素。 GIS是目前实用化和技术经济性能都比较高的一项可视化信息技术,GIS采用对象化设计思想,支持地理信息数据,支持多图层控制,采用矢量化图形方式。GIS在信息管理系统的数据表示界面方面应用广泛,在表示与地理信息有关的数据界面时尤其优秀,电力通信网管系统可以采用GIS技术开发基于地理信息系统的网管应用界面。 Web是一种影响非常广的、为人们广泛接受的、使用方便的数据浏览界面,Web支持的数据包括文本、图形、图片、视频等,支持数据库的浏览,而且支持的数据种类和数据格式还在不断丰富。利用Web的优势作为网管系统的信息媒介是一种非常明智 的选择。 2电力通信网管系统方案 2.1需求分析 在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。 2.2网络设计 初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次: 网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。 网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。 网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。 服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。 业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、计划进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。 网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。 2.3系统功能 一个完善的网络管理系统应具备如下功能。 故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。 性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。 配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑图形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。 安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。 2.4系统结构 为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。网管系统的组成见图1。 图1网管系统组成框图 Fig.1Frame of telecommunication management system 网管系统可采用IP级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。 数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。 网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的图形化界面来操作各被管设备或资源,并以图形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。 浏览工作站:通过广域网、Internet或Intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。 协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。 前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。 网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。 管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的历史数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。 网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库; 通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、图形调用、数据查询等功能。 图形系统实现网管系统图形应用界面,包括图元制作工具、绘图工具、图形文件管理工具、数据库维护工具等。 通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。 网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。 3结语 电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。 作者简介:焦群,男,高级工程师,长期从事电力通信网监控系统及网管系统的研究工作。 作者单位:焦群(电力自动化研究院, 南京 210003) 电力系统论文:谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中PLC技术的应用 PLC是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 PLC技术的数据处理 PLC可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 PLC技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,PLC通过模拟量I/O模块对模拟量进行闭环PID控制,并且实现数字量与模拟量之间的D/A、A/D转换。可使用专用的PID模块,也可用PID子程序来实现。 PLC技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到PLC进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。PLC技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 PLC技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成PLC控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用PLC控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统论文:浅论远动控制技术在电力系统自动化中的应用 前言 随着电网规模的不断扩大,对于电力系统的运行要求越来越高,在这种情况下,远动控制技术得到了广泛的应用,同时也为全面实现智能化、自动化奠定了坚实的基础。通过对远动控制技术的深入分析,能够有助于我们将其更好的应用于电力系统各个运行环节。在下面这篇文章里,我们将对远动控制技术的概念及实现原理进行简单了解,并重点对其在电力系统自动化中的应用进行深入探讨。 一、远动控制技术 1.1 远动控制 远动控制作为自动控制领域的重要环节,是以通讯技术为基础,对远程的设备进行监视和控制,能够实现实时测量、远程信号、远程控制和远程调节等多项功能。在电力系统中,远动控制技术的应用是为了使调度实现对辖区内发电厂及变电站的集中控制管理。远动控制系统主要是由远动装置和应用程序组成,能够实现下列三项功能:(1)采集所有的相关设备数据及报文,并向这些设备传达控制指令;(2)预处理传输的报文;(3)通信功能。具体包括通道运行状况的自检、通道的自动切换、选择不同的通信规约等。 1.2 远动控制的实现原理 远动控制技术主要是为了实现“四遥”,即遥测、遥信、遥控及遥调。远程控制技术作为连接变电站、发电厂与调度之间的桥梁,是相关信息传输的重要通道,控制系统主要包括集中监视和集中控制两个模块,其中集中监视即遥测和遥信功能,这一模块的实现的功能是数据采集站、厂将所需的运行参数和状态按照一定的规约上传到调度中心,为控制系统提供决策依据,当系统出现故障时,可以及时发现并解决,最大限度的保障系统的正常运行;集中控制模块是实现遥控和遥调功能,具体是指调度中心将相关操作命令(改变运行状态、修改设备运行参数)发到管辖站、厂。远动控制技术的广泛应用,在保障电力系统运行效率及质量的前提下,能够有效地降低人力、物力成本。 二、远控技术在电力系统自动化中的应用 在电力系统自动化的应用过程中,远程控制的实现需要多方面技术作为基础,概括起来主要包括数据采集技术、信道编码技术和通讯传输技术。下面我们对这三方面技术的应用进行简单探讨。 2.1 数据采集技术的应用 数据采集是将外部信号采入计算机,并加以处理,最后输出。下图1为数据采集的流程图: 数据采集技术是信息科学的一个重要分支,主要是负责研究信息数据的采集、存储、处理及控制等。在电力系统监控系统中,监控分站的主要任务之一就是采集它所连接传感器送来的模拟量和开关量信息,转换为数字信号后再收集到计算机予以显示、处理、传输和记录,这一过程即为数据采集。数据采集的成套设备被称为数据采集系统,可以对运行现场的相关模拟量(如压、电流、温度、压力、流量、位移等)进行采集、量化为数字量,以便于终端计算机的存储、处理、显示或打印。这一系统是计算机与运行现场联系的重要桥梁,是获取远动控制相关数据的重要途径。 在电力系统运行过程中,数据采集技术的关键是变送器及A/D转换技术。在系统运行过程中,鉴于设计及调试需求,其处理的信号主要是低于5V的电平信号,但是在电力系统中,相关的运行设备其工作电压都比较高,为了保证数据采集的准确可靠性,就需要利用变送器对照这些设备的相关运行参数进行转换,即将各种不同等级的电压、电流转换为合理的TTL电平信号。由于变送器采集的信号为模拟信号,为此还需要利用A/D转换技术将其转换为数字信号,以便于进一步对对遥信信息进行编码,对遥测信息进行采集。 2.2 信道编码技术的应用 信道编码作为电力自动化系统的重要组成部分,其目的是对数码流进行一定的处理,使的整个系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,最大限度的避免码流传送中误码的发生。 通信信道是信息传输的重要载体,远控系统能够利用通信信道将运行现场采集到的信息上传至调度中心,由后台系统对其进行分析和解读。在信息传输过程中,为了保证信道的抗干扰能力,首先要做好信号的编码和译码,这一技术可以简单的理解为对数据信息进行编写、翻译和传输,目的是为了保证系统采集到的数据在传输过程中不会受到外界因素的干扰。对于电力自动化系统,在信道编译码过程中,一般是利用线性分组码来提高抗干扰性;同时还有必要结合循环检错法、检错重发法、前后纠错法、反馈重发法对相关的信息的检验,来避免传输过程中差错的发生。 2.3 通讯传输技术的应用 对于远动控制系统而言,通讯传输技术的关键是调制和解调这两方面。由于电力系统的特殊性,其通信网是依托自身拥有的电力通信网络资源与方式来构建的。目前应用广泛的信号传输形式为电力线载波和光纤通信。对于前者,其载波信号有两种,一是在信号发射端通过编码产生的相关基带信号;二是电力线中的高频谐波信号,利用调制技术将载波信号转换为模拟信号后,以电压、电流形式在电力线中实现通信传输,这一方法必须在信号接收端位置以解调技术将模拟信号还原为数字信号。由此可见,电力系统自动化的数据通信主要是利用调制解调器具有的调制解调技术来实现。 随着光纤通讯技术的飞速发展,其传输性能得到了巨大的提升,同时其设备成本也大幅下降。目前在我国电力系统中,光纤传输网络已经在不断的建设扩大,相信在不久的将来,光纤传输网络将会全面取代传统的载波信号传输技术。 三、结束语 通过在电力系统自动化中应用远动控制技术,能够有效的提高工作效率,保证操作安全可靠性,同时也便于整个系统的集中管理。在上面文章里,我们只是对远控技术在电力系统自动化中的应用进行了简单的分析,随着对于电力系统运行管理水平要求的不断提高,我们可以预见远动控制系统在电力系统自动化运行过程中将会更加重要。 电力系统论文:关于电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力 系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统二次设备状态检修探讨 [论文关键词]二次设备 电气设备 状态检修 在线监测 设备诊断 [论文摘要]电力二次设备同样需要状态检修,这样才能和一次设备保持同步,适应电力系统发展需要。给出了电力二次设备状态检修的定义,监测内容,监测方法,解决了电力二次设备状态检修的几个具体问题。 随着电力市场的开放,电力部门之间的竞争将日益激烈,电气设备状态检修势在必行;微电子技术、计算机技术、通信技术等的发展使电气设备状态检修成为可能。目前,我国针对电气一次设备状态检修技术的研究文章很多,但对一次设备实施保护、控制、监测的电力二次设备的状态检修被忽视。 一、电力检修体制的演变 在电力系统的发展历史中,电力设备检修体制是随着社会生产力和科学技术的进步而不断演变的。检修策略由第一次产业革命时的故障检修(BM,Break Maintenance)发展到19世纪产业革命的预防性检修(PM,Prevention Maintenance)。预防性检修又经过许多年的发展,根据检修的技术条件、目标的不同,又出现了不同的检修方式:一种是主要以时间为依据,预先设定检修内容与周期的定期检修(TBM,Time Based Mainten ance),或称计划检修(SM,Schedule Maintenance);另一种是以可靠性为中心的检修(RCM,Reliability Centered Maintenance)。到1970年,美国杜邦公司提出了状态检修(CBM,Con2dition-based Maintenance),也叫预知性检修(PDM,Predictive Diagnostic Maintenance),这种检修方式是以设备当前的工作状态为依据,通过状态监测手段,诊断电气设备的健康状况,从而确定设备是否需要检修或最佳检修时机。 二、电力状态检修的概念 状态检修可以简单定义为:在设备状态监测的基础上,根据监测和分析诊断的结果,科学安排检修时间和项目的检修方式。它有三层含义:设备状态监测;设备诊断;检修决策。状态监测是状态检修的基础;设备诊断是以状态监测为依据,综合设备历史信息,利用神经网络、专家系统等技术来判断设备健康状况。 就电气设备而言,其状态检修内容不仅包括在线监测与诊断还包括设备运行维护、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备检修和设备检修后的验收等诸多工作,最后要综合设备信息、运行信息、电力市场等方面信息作出检修决策。 在电厂、变电站检修决策时要考虑电网运行状态,如用电的峰段与谷段,发电的丰水期与枯水期;设备所在单元系统其它设备的运行状态,按系统为单元检修与只检修单台设备的合理程度;电力市场的需要,进行决策风险分析。 三、电力状态检修的优点 随着社会经济的发展,科学技术水平的提高,电力系统正逐步向状态检修体制过渡。状态检修与其他检修方式相比具有以下优点: 1.开展状态检修是经济发展的迫切要求。对设备进行检修是为了确保设备的安全、可靠运行,而根据设备的状态进行检修是为了减少设备的检修停电,提高供电可靠性。开展设备的状态监测和分析,可以对设备进行有针对性的检修,使其充分发挥作用,即做到设备的经济运行。 2.开展状态检修更具先进性和科学性。定期维护和检修带有较大的盲目性,并造成许多不必要的人力和费用的浪费;由于定期检修工作量大,往往使检修人员疲于奔命,加上现场条件和人员素质的影响“,越修越坏”的现象也时有发生。开展状态检修,可减少不必要的工作量,集中了优势兵力,使检修工作有一定的针对性,因而是更为科学,更为先进的方法。 3.开展状态检修的可行性已经具备:随着科学技术的发展和运行经验的积累,已形成了较为完整的设备状态监测手段和分析判断方法,开展状态检修已有较充分的技术保证。 4.由于状态检修往往是以设备运行状态下的在线监测结果为依据进行的检修,所以能够预报故障的发生,使我们可以及时掌握设备运行状况,防止发生意外的突发事故。 四、电力系统二次设备的状态监测内容 二次设备的状态监测是状态检修的基础。要监测二次设备工作的正确性,进行寿命估计。二次设备状态监测对象主要包括:交流测量系统;直流控制及信号系统;逻辑判断系统;通信管理系统;屏蔽接地系统等。 交流测量系统包括:TA、TV二次回路绝缘良好,回路正确,元件完好;直流控制及信号系统包括直流动力、控制操作及信号回路绝缘良好、回路完好;逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。二次设备监测对象不是单一元件,而是一个单元或一个系统。监测各元件的动态性能,有的元件性能需要离线监测,如电流互感器的特性曲线等。 因此,二次设备的离线监测数据也作为状态监测与诊断的依据。 五、二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系 一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间,减少停发(供)电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。 六、结束语 电力二次设备实行状态检修是电力系统发展的需要。微机保护和微机自动装置的自诊断技术的广泛使用,对电力二次设备的状态监测无论是在技术上还是在经济方面都比较容易做到。随着集成型自动化系统的发展,可大大减少二次设备和电缆的数量,克服目前常规保护状态监测存在的困难。设备管理信息系统(MIS)在电力系统的广泛使用,为电力二次设备实行状态检修提供了信息支持。电力二次设备的状态监测将有助于变电站综合自动化的发展。
前言 在当前这一科学技术迅猛发展的年代,计算机网络信息资源位于较多行业均获取了有效应用,这对医院而言同样如此。要知道,长久以来医院就与民众的生活密切关联,其在有效应用计算机网络信息资源开展工作时,能改善工作效率,争取时间,为民众的生命安全提供保障。因医院以往所实行的信息管理模式为医护工作者手工管理,而信息资源却具备无限、可再生、数量庞大等特质,故仅依靠手工管理难以获取较好效果,这就促使医院进行计算机网络信息资源开发凸显的极为重要。本文正是基于这一背景下,先阐述了医院计算机网络信息资源及其特征,而后对其开发应遵循的原则进行了介绍,最后提出了医院计算机网络信息资源开发的策略,望经由此为医院今后的计算机网络信息资源开发给予相应借鉴。 一、医院计算机网络信息资源概念解释 现阶段,针对医院计算机网络信息资源来讲,可依据如下两点针对其施行整体性分析,从而保障分析机制与管理举措的可行性,并给后续工作的顺利施行给予有力支撑:首先,由狭义层面而言,医院计算机网络信息资源具体表医院的一般化文献、数据资源,可经由多元化介质针对信息与数据项目进行全方位的采集与整理,达成了各信息集合体结构,不仅囊括医院自身信息里面的文字、音视频资料,还内含部分印刷品、医疗器械。如此也就表明医院计算机网络信息资源开发期间应确保其具备健全性。其次,由广义层面而言,计算机网络信息资源具体表示医院活动期间形成的有关信息与相应要素,可在处理信息设备与技术项目期间,保障资源、控制结构与规范契合。其间,有一点值得重视的即开发计算机网络信息资源期间,应针对人员、成本等资源有效分析,从而保障开发工作具备较好成效。并且,计算机网络信息资源不管是在分布机制抑或者结构项目处理上,均应与医院网络信息资源开发所提需求相符。 二、医院计算机网络信息资源的特征 医院计算机网络信息资源所具备的特性如下: 2.1表现方式较为多元 各资源结构下医院的计算机网络信息资源具有较大差异,而经由文字与数字方式针对信息传输、管理,可保障审阅内容与信息资源表现方式具备健全性。并且,经由计算机网络信息资源文本、视频图像结构对网络信息施行综合性传输、控制,能保障行业畛域获取较好发展。 2.2存储数字化 以往的医院信息资源均为纸质模式,在保存与管理层面具备较多不足,更甚者存在丢失、残缺不全等现象。而通过开发计算机网络信息资源,便可把医院相应文字信息变换成磁性介质,把其通过光盘结构表现,改善了保存质量与效率。而且,这一信息存储方式具备较强保密性,容量足够,更甚者可以确保信息完好无损的传输,在维护医院资源信息管理效果上具备显著效用。 2.3存储需经由网络传播 在磁盘管理制度里面,信息资源管理结构与应用工具存在滞后的情况,但经由计算机网络信息资源的开发,把网络当做信息资源的存储场所,通过云端针对相应信息资源施行全方位分析与综合性存储,并能把其经由多元化途径对外传输,可在确保网络管理效果期间促使信息整合机制与成效最佳。 2.4数量庞大 与我国网络发展结构衔接进行分析,能获知计算机数量与CN体系下注册量等参数极为庞大,加之国际化出口宽带总量与信息资源管理项目众多,也很大程度促使计算机网络信息资源数量骤增。 三、医院计算机网络信息资源开发原则 3.1健全性与集成性原则 切实进行医院计算机网络信息资源开发期间,应对其健全性与集成性给予足够重视,从而达成医院各部门医疗信息同享的目的,推动医院所有管理方针得以施行。位于网络环境中,对信息资源予以开发能够推动医院办公与业务流程具备高效便捷性,故内容应具备健全完备性,如此方可对医院各部门日常操作书序纪要处理,且将其统筹管理,从而让其对医院真实运营情况予以体现。而集成性则表示医院计算机网络信息资源的开发应对多方内容的集成给予足够关注。 3.2规范性与可靠性原则 对医院计算机网络信息资源开发期间,应确保其具备规范性,仅有如此方可促使其开发具备高可靠性,这属于改善医院现代化信息系统管理的核心要点。同时,医院开发计算机网络信息资源期间,也因确保相应系统所有设备顺利运转,且确保网络环境安全,提升其容错水平,以合理应对安全问题与系统漏洞。并且,应选择相应可行性安全防护举措,针对医院计算机网络信息资源的开发加以监督管理,保障信息数据安全。另外,在相应规范下,必须确保网络信息系统具备较好的稳定性,以为医院进行计算机网络信息资源的开发给予有力支撑。 3.3数字化与多元化原则 伴同计算机网络信息资源的开发,使得医院的信息资源从以往的纸质形式转换成为了电磁信号或光信息,此类数字化存储手段便于信息传输、检索,不但存储保密性强、容量大,且不会出现丢失、残缺不全等现象。而且,以往的医院信息仅具有纸质方式一种表现形式,但经由计算机网络信息资源的开发,可通过数字化方式对信息加以存储,能借助计算机将其处理或者借助网络施行较远距离的传递,病促使信息能经由文本、视频、软件等多元化途径表现,其所关联的畛域与日俱增,加大了信息流动性。 四、医院计算机网络信息资源的开发策略 4.1对医院计算机网络化建设给予足够重视 居于医院运营期间,若要确保计算机网络信息资源开发工作与既定目标相符,那么就必须对计算机网络建设给予足够关注,且将其落实到位,从而为网络信息资源的开发给予有力支撑。具体而言,开展该项工作时医院应对网络建设提供充足的资金,在财务预算里面分配相应金额用于网络建设,且在计算机网络建设结束后应规定时间针对其网络信息资源合理填充,将所关联的各项设备持续更新,以确保医院计算机网络顺利运作,仅有如此方可确保医院计算机网络信息资源的开发获取较好效果。 4.2创设专门的计算机网络信息资源开发部门 现今社会,医院在其发展其间会很大程度应用到计算机网络新型资源,然而因计算机网络里面的信息资源种类、数量繁多,且信息资源有效性、真实性等难以确保,故加大了用户的检索时间。故而,在此形势下医院应当创设出专门的计算机网络资源开发部门以对计算机里面的多项信息资源加以整合、处理,把某些匮乏实效性、不具备可靠度的信息资源剔除,并对具备较强真实性与专业性的资源整合,如此便能确保计算机网络信息资源的开发具备较好效果,没有流于形式,并能经由此为医院其他部分开展工作给予有力支撑。 4.3创设计算机网络信息资源数据库 医院进行计算机网络信息资源开发途中,不但应对其开发思路予以明确,对开发各环节给予足够重视,也应为其后续使用加以思考。故而,切实开发期间,也应创设相应的计算机网络信息资源数据库,这样便能为后续信息资源开发的维护、管理工作奠定基础,且在用户需要期间可节约检索信息的时间。具体而言,该数据库里面应当具备计算机中的各项医学信息,依据各医学主体区分类别,而后依据医院内部用户需求创设专业的信息资源数据库,从而方便用户检索相应信息资源,以确保医院内部各项工作的开展高效有质。 4.4合理缩减开发成本 实质上,医院运作并非如同企业一样仅注重利润,其更为关注经济效益与社会效益的达成,故其运营期间会对成本管理给予一定关注。故而,切实对医院计算机网络信息资源开发期间,应当有效应用计算机里面的免费资源,对自身信息资源数据库建设加以强化,这样不仅可以大幅缩减医院开发计算机网络信息资源投入的资金,也可对计算机中的某些具备价值的医学信息有效应用。 4.5重视人才引进与培育 居于医院计算机网络信息资源开发期间,要确保开发效果与既定目标达成一致,便需用到较多计算机、信息技术专业的高素养人才,这是确保该项工作能够正常施行的先行条件与必备基础,如此也就促使医院必须对相应高素养人才的引进与培育给予足够重视,具体可通过和各高校进行协作等方式招揽计算机专业人才,为计算机网络信息资源的开发给予有力支撑。同时,也应对当前已有员工的培训给予足够重视,将相应专业知识技能予以更新,从而确保医院计算机网络信息资源开发具备较高水平。 4.6注重开发之后的维护工作 对医院计算机网络信息资源开发的同时,不但应对其发展机制与运营特性具备充分认识,也应针对其管理模式与举措统筹思考,为确保医院计算机网络信息资源开发具备较好成效,便应针对数据库施行整体性维护与健全,确保开发项目的健全性。并且,在针对医院计算机网络信息资源全方位整合期间,应对信息与同享资源管理给予足够思考,以确保该计算机网络信息资源的开发与医院发展需求相符。 五、结束语 尽管当前的计算机网络信息资源已被较多医院大力关注,且开始了对其的开发,但实践期间却存在较多不足,需要进一步研讨、改进。医院计算机网络信息资源居于社会发展进程中具备显著效用,仅有将其有效开发、管理,方可确保网络信息环境具备秩序性,将其效用合理展现。故而,必须对医院计算机网络信息资源的开发给予足够重视,并对国内外医院信息服务商家运营态势有效追踪,关注计算机网络技术的发展趋势,从而持续引进前沿的技术设施等对计算机网络信息资源开发给予支撑,以推动医疗事业获取更进一步的发展。
计算机网络拓扑结构研究:基于复杂网络理论的计算机网络拓扑研究 【摘 要】随着社会科学技术的不断发展,计算机网络应用技术也随之形成,人们对计算机网络的要求越来越高,而以往的计算机网络体系已经不能满足人们的需求,因此需要对计算机网络技术加以创新与改革。复杂网络理论的出现,给计算机网络的领域带来了新鲜的元素,复杂网络理论对计算机网络的拓扑起着非常重要的作用,但在其中也存在一些不足与问题。本文针对基于复杂网络理论的计算机网络拓扑进行深入的研究与探讨。 【关键词】复杂网络理论;计算机网络;网络拓扑 随着计算机技术的不断普及,计算机网络在人们的日常生活中起着非常重要的作用。而以往的计算机网络比较局限,网络形式也比较单一,随着人们对计算机网络的大量需求,使得以往的计算机网络并不能适应现代人的需要。因此,开发新的适合大众的计算机网络就显得尤为重要。而计算机网络的拓扑一直是计算机网络的重要组成部分,对计算机网络拓扑的研究也是计算机工作者研究的重要课题,复杂网络理论的出现使得计算机网络拓扑有了新的进展,并在这种复杂网络理论的基础上,对计算机网络拓扑进行研究对于研究人员来说就会轻松的多[1]。 一、复杂网络理论 随着计算机网络在人们的生活中越来越重要,使得计算机网络在其发展领域也需要不断的进行创新与开发。但计算机网络确是一门深奥难懂的学科,并不能简单的对其进行研究,应该不断运用新的思想、新的技术对计算机网络进行深入探索。在现在高科技发展的时代,计算机网络已经成为了众多研究领域的重要基础学科,其应用范围非常广泛[2]。实际上,计算机网络就是由分散在全国各地的计算机设备通过通信线路连接到一起的信息网络,其覆盖面非常广,计算机网络的最大好处是可以实现计算机与计算机之间的信息资源共享和信息资源的传递。 对计算机网络进行研究,需要用到很多与计算机网络相关的数据,其中主要有网络的度值、网络的平均距离、网络的聚集系数等。下面对这几种数据及其作用进行解释与分析:①度作为网络研究中的重要数据,对网络的拓扑研究起到重要的作用。度是指连接网路两个节点之间的线路数,度的主要作用是为了研究网络的性质,度的分布情况决定了网络体系的主要特性,也能表现出网络中数据的变化情况;②网络的平局距离是指在一定时间里,对网络节点之间进行分离的数据信息,其主要作用是描述信息在网络中的传输速度;③网络的聚集系数是指描述网络节点之间的聚集程度的系数。主要作用是体现网路的聚集程度,聚集系数大,表示网络在这一阶段的信息传送量大,聚集系数小,表示这一阶段网络不繁忙,信息数据较少。 网络的拓扑结构是指在物理的空间里,用计算机数据的传送介质将实际的计算机设备相互连接在一起的网络形式结构,这种结构可以很方便的看出计算机设备的物理空间分布情况,并对其进行物理分析,以此来研究计算机网络结构。网络拓扑结构有很多种,不同的网络系统需要用不同的网络拓扑结构进行分析。通过对网络拓扑结构的分析,来清楚的对实际计算机网络进行研究,这种方法使计算机的复杂网络以一种很直观的方式呈现,有利于计算机网络研究人员进行分析与探讨。网络拓扑结构的形式多种多样,有复杂的也有相对简单的,但通常情况下,人们采用一般性的网络拓扑结构进行网络分析,这样的拓扑结构形式简单易懂,结构清晰明了,并且结构图中的聚集系数较小,分布较为均匀。但对于一些较为复杂的网络结构,应用简单的拓扑结构不足以反应复杂网络结构的特征。 二、复杂网络理论对计算机网络拓扑中的作用 计算机网络拓扑在计算机网络中的应用越来越广泛,但对于以往的简单网络结构来说,简单的网络拓扑结构已经可以满足当时的网络要求。随着社会上用网人群的不断增多,使计算机网络的系统逐渐庞大起来,也使网络间的传输信息量逐渐增多,这种情况导致以往的网络系统结构已经不能满足现有的网络需求量。而此时,基于复杂网络理论基础的网络拓扑结构的出现给网络系统注入新鲜的血液。计算机网络研究人员正致力于对复杂的网络理论进行剖析,从不同的方向对复杂的网络理论进行研究,并将其中重点的理论知识应用到实际网络中去,使之与网络拓扑结构相融合,创新出更符合现代人需求的计算机网络体系[3]。运用复杂的网络理论可以研究网络系统结构的实质及特点,通过研究的数据画出网络拓扑图,再通过网络拓扑图进行网络系统的研究。 以往的计算机网络保护性并不强,当计算机受到外界的干扰或者病毒侵害时,系统很脆弱,很容易崩溃。但是在复杂网络理论中,可以很好的对计算机网络进行保护,对计算机网络建立良好的保护系统,并提高计算机网络自身的防御力,使其不至于在外界不良因素的影响下受到无防范的攻击,导致计算机受到损害甚至系统坍塌。基于复杂网络理论的计算机网络拓扑结构可以在受到任何外部攻击的情况下,都能够保持网络系统稳定的运行[4]。 三、复杂网络理论的发展前景 复杂网络理论的应用是计算机网络拓扑中的重大突破。随着信息社会的来临,计算机网络在人们的生活中的作用越来越大,而复杂网络的作用也会随之增强,不同的复杂网络理论会被应用到不同的网络拓扑结构中去,也会对不同的网络体系结构产生巨大的影响。 四、总结 随着计算机网络的不断发展,计算机的体系结构不断强大,其网络数据信息随之增加,网络规模也不断扩大,使得计算机网络需要随着时代的进步而逐渐进行不断的创新与发展,复杂网络理论是研究计算机网络拓扑结构的重要手段,技术人员需要运用复杂网络理论对计算机网络系统进行分析与研究,从而得到更为强大的计算机网络系统,以满人们对网络信息的需求。 计算机网络拓扑结构研究:浅谈计算机网络拓扑结构 摘要:进一步挖掘开发复杂网络理论构筑下的计算机网络拓扑构建铺设技术在网络产业中的潜在价值,持续改进优化既存的计算机网络构建方法模式,及时合理地进行计算机网络构建的新思维、新技术、新设备的推广普及,从而在优化当下计算机网络整体架构结构以及稳步提升用户网络体验的同时,更加快速有效地进行基于复杂网络理论技术构筑的拓扑技术的实施推进与网络产业实体效益之间的良性转化。 关键词:复杂网络;理论构筑;计算机网络拓扑;优化探究;技术改进 网络资源的局限性无法及时适配网络用户数量的井喷式增长,其中尤以在网络基础架设构筑层面应用最为普遍的计算机网络技术拓扑所遭遇的节点数据包、网域数据输送压力负载、用户上网体验欠佳等集中性瓶颈问题,为了维持庞大复杂的计算机网络系统的正常、效率地运转,迅速合理地对基于复杂网络理论构筑的全新网络拓扑技术的理论支撑与转换适配,就显得必要而关键。而将全新多元的计算机网络拓扑技术与网络体系架设铺展应用管理进一步交互、调整、优化,不仅可以迅速缓解目前商用计算机网络系统的供求压力,而且也可以深入细致地优化既存的网络产业整体结构。 1 现阶段复杂网络理论构筑的内涵属性与架构特征 1.1 复杂网络的基本内涵 复杂网络(Complex Network)作为一个计算机领域的术语名词,所蕴含的内涵相对抽象,概括而言,就是指基本具备小世界、无标度、吸引子、自相似、自组织中的部分或者所有属性特征的网络架构。其理论构筑的核心内容则包含网络系统的演化进阶、演化规律的释放、演化动力学的基体层次以及网络系统模型的形成机制、几何属性、结构稳定性等等。而在以上核心内涵之中,小世界、集团性、幂律的度值则是对复杂网络理论构筑进行解析探究的关键要点。 1.2 复杂网络的架构特征 首先,小世界(small world)是构建复杂网络的基本单元。所谓的小世界是将空间概念内的相互联系的无数个节点有机交互连接而形成的网络系统的计算机抽象化的概念表述。复杂网络即是通过无数小世界的单位组建为基础元件,并将每个小世界单元元件的任意两个节点相互连接,形成公用的路径通道,作为数据信息运载流通的网络纹线。 其次则是集团性的交互连接态势导向日趋明显。复杂网络作为一种空间视域的各个小世界、子系统的混合集合体,其当然地包含了系统内各个子系统的集团性。而这种系统内部单元个体之间的集团交互性,也使得复杂网络的整体架构的兼容性与再塑性得以进行多元细化的延伸拓展。 第三,幂律的度值涵盖的视域逐渐多元。度是复杂网络系统中的一个主要概念名词,其指的是节点以及与其相关联的单位数量,其具备与复杂网络内各个单位小世界同样的度的集团交互性,而介数则又是度在小世界子系统中的具体体现,其是指在复杂网络系统中所有以最短路径经过某一节点的幂律的数量,它集中反映了节点的影响作用效力,也是幂律度值交互作用复杂网络的主要数据包。 2 拓扑模型在计算机网络中的基本体现以及主要适配 2.1 计算机网络拓扑模型的主要特征 计算机网络是以计算机群组为主要载体的复杂网络的一种具体体现形式,均衡实现节点之间平均距离最小化、网络边数最小化则就当然地成为其在拓扑优化层面上的主要目标,而未来计算机网络系统的繁杂趋势也就是基于复杂网络的小世界网络架构。而计算机网络所覆盖延伸的空间范围相当广阔,为了维持庞大复杂的计算机网络系统的正常、效率地运转,迅速合理地对基于复杂网络理论构筑的全新网络拓扑技术的理论支撑与转换适配,就显得必要而关键。而其所具备的小世界、较少边、高聚集独特特点也使得计算机网络进一步具备了优先连接与生长延伸的规律性优势,优先连接规律通过新节点进入计算机网络的规则创设,可以在新节点加入计算机网络时自动有效地选择具备较大连接数的节点进行优先连接,以节约带宽。 2.2 当前计算机网络拓扑模型适配构筑的基本现状 首先是具开放性、人性化的UI操作成为当下计算机网络拓扑理论构筑架设应用的趋势。尤其是随着用户对网络数据速率的认知度、高速上网业务依赖度呈现粘性化的增长,用户越来越注重“人网合一”的交互式体验,要求网络数据业务铺设服务的细节化、体贴化、效率化,这就对基于复杂网络理论创设的计算机网络系统提出了更为集中实效的阶段题目。 其次是智能化、集约化的网络体验反馈。计算机网络拓扑理论的架设应用在新技术的持续刺激下,越来越呈现复杂化、专业化的趋势,这就对相关的使用操作人员的专业素养和实际操作提出了更高的要求。因此作为技术人员辅助工具的人工智能拓扑技术应运而生,它的合理应用,极大地提高了计算机网络故障诊断和网络维护的效率,同时也自然地降低了相关的投入成本,这也是对复杂网络中集团性的实践应用与有效延伸。 再者是计算机拓扑网络系统安全化的普及性,安全性是网络应用管理维持机体生命的基础,基于安全性的理论探究和实际开发一直是网络技术的重点和热点。而由于具备时效性、低廉性、稳定性等诸多优势,SNMP协议成为当下IP城域网构筑架设的主流趋势。目前被普遍应用的是SNMP v l、SNMPv2,但现阶段的SNMP v l、SNMPv2协议的可控制性还比较薄弱,而基于Web的软件系统以其友好、统一的UI,兼之其在移动性以及系统平台的便捷性和兼容性,逐渐成为除了SNMP协议以外首选的计算机拓扑网络嵌入式技术平台。 3 计算机网络拓扑更新架设的途径步骤 从现阶段的复杂网络体系运营发展的基本态势而言,优先连接和生长拓展等网络拓扑规律是进行计算机网络的拓扑建模的基本导向与有效途径,这两大原则性规律主要是为了使得一系列适配计算机网络拓扑性质的建模可以以更为简单直观的演化推衍而自动地产生运转而被挖掘确立的。而目前对于构建计算机网络模型的主要途径也是依据基于复杂网络下的自治域级和路由器级,而且鉴于计算机网络的拓扑特性在不同层次、不同规模、不同架构中所体现的基于复杂网络下的集团相似性,所以,计算机网络拓扑模型的创设构筑都普遍适配以上两个级别的网络延伸。 3.1 细化改进计算机拓扑网络的理论解析 首先,我们需要假设在计算机网络这个模型系统内的某个平面中密集分布着无数个节点,而且还有一个具备离散性质的匀速运转的时钟模块在网络中作为节点连接点,而这些无数个节点进入网络系统的时间轴都是确定的,那么这些节点进入网络系统的时间点的分布状态即是从零时刻开始至具体的某一特定时刻内的随机分布的时间段的集合。 其次,每个节点进入网络系统就开始接收、发送信息源,并实时依据其所接收的消息源进行响应反馈,发送和接收的消息中包括了节点自身的优先度以及消息传达的范围广域。而在节点接收消息之后则会依照既有信息源的优先度值的实际变化,从而准确确定其是否跟发送消息的节点建立连接,如果其所接收的信息源节点存在相近优先度,那么该节点将会随机性地选择一个信息源节点进行尝试性连接。 第三,在计算机网络形成的初始阶段,仅仅只有一小部分节点在进行有效活动,而且每个节点的度值都相对较小,其所发送、接收消息的范围广域也相对有限,所以这些节点往往会选择临近的节点进行尝试连接。而伴随着时间轴的演进以及节点度的持续增加,系统内的各个节点之间的信息数据发送接收的路径长度也随之增加,为了实现每个节点的数据信息源的有效释放,系统内的节点就会开始复杂剧烈的交互,而最终单位小世界区域范围胜出的节点会以其为中心节点进而形成更大区域的代表性小世界。而这个交互的衍变过程将不间断地延续下去,直到网络系统内形成几个较大的聚集中心为主,最终构筑架构严密稳固的拓扑模型。 3.2 进一步引入全新前沿技术理论进行拓扑网络更新延伸 通过引进现阶段计算机拓扑网络应用架设中的技术热点,进一步更新既有的网络构建的软件系统,从而实现计算机网络架构的协调优化,已经显得刻不容缓。而从当前主流的计算机拓扑网络架设格局现状来剖析,基于分布式计算原理的CORBA技术和B/S网络管理结构则是最契合最有效的网络应用架设方式。 CORBA的网络管理系统基于Client/Server的架构进行二次构造。其中服务方是指针对网络元素和数据库组成的被管对象进行的一些基本网络服务,例如配置管理、性能管理等;客户方则是面向用户的一些界面,或者提供给用户进一步开发的管理接口等。其中,从计算机网络中获取的网络管理信息通常需要经过CORBA/SNMP网关或CORBA/CMIP网关进行转换,这一部分在有的网络管理系统中被抽象成CORBA的概念,更加符合当下计算机拓扑网络的理论构筑更新改进。 B/S网络管理结构模式是基于Intranet的需求而出现并发展的新型网络应用架设方式。在B/S模式中,最大的益处就是运行维护比较简便,且能实现不同人员、不同地点、以不同接入方式接入IP城域网网络。其工作原理是计算机网络中客户端运行浏览器软件,浏览器再以超文本的载体形式向Web服务器提出访问数据库的要求,Web服务器接受客户端请求后,将这个请求转化为SQL语法,并交给数据库服务器,数据库服务器得到请求后,验证其合法性,并进行数据处理,然后将处理后的结果返回给Web服务器,Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化,形成HTML文档形式,转发给客户端浏览器以友好的Web页面形式显示出来,这样就极大地提升了网络浏览的实际速率以及实时体验,也很大程度上有效缓解了计算机拓扑网络在用户上网峰时负载运行的巨大压力。 4 结束语 基于复杂网络的计算机网络拓扑技术的理论构建作为一项具有专业性、技术性、衔接性的步骤程序化工程,在整个网络系统运营体系中发挥着调节优化的关键效用。从保障网络系统整体的运营质量以及提升用户上网体验的基本前提出发,进一步推进计算机拓扑技术理论构建的深层次拓展以及高程度延伸,及时合理升级改良既存的计算机网络拓扑技术理论构建的方法途径,继而稳步有效地提升整个网络产业运营的综合竞争力,最终实现网络用户消费体验与网络产业经济效益的协调双赢。 计算机网络拓扑结构研究:计算机网络拓扑结构分析 摘要:通过对计算机网络拓扑结构的概念、分类、特点的介绍,在分析其复杂网络结构的基础上,探讨出计算机网络拓扑结构模型的有效构建,对其在实际应用中的冗余设计进行了研究,提高了网络系统设计的可靠性、安全性。 关键词:计算机网络;拓扑结构;网络协议;冗余设计 0引言 计算机网络的拓扑结构分析是指从逻辑上抽象出网上计算机、网络设备以及传输媒介所构成的线与节点间的关系加以研究。 1计算机网络拓扑结构的概念和分类 计算机网络的拓扑结构是指网上计算机或网络设备与传输媒介所构成的线与节点的物理构成模式。计算机网络的节点一般有两大类:一是交换和转换网络信息的转接节点,主要有:终端控制器、集线器、交换机等;二是各访问节点,主要是终端和计算机主机等。其中线主要是指计算机网络中的传输媒介,其有有形的,也有无形的,有形的叫“有线”,无形的叫“无线”。根据节点和线的连接形式,计算机网络拓扑结构主要分为:总线型、星型、树型、环型、网状型、全互联型拓扑结构。 如图1所示。 图1计算机网络拓扑结构图 总线型主要是由一条高速主干电缆也就是总线跟若干节点进行连接而成的网络形式。此网络结构的主要优点在于其灵活简单,容易构建,性能较好;缺点是总线故障将对整个网络产生影响,即主干总线将决定着整个网络的命运。星型网络主要是通过中央节点集线器跟周围各节点进行连接而构成的网络。此网络通信必须通过中央节点方可实现。星型结构的优点在于其构网简便、结构灵活,便于管理等;缺点是其中央节点负担较重,容易形成系统的“瓶颈”,线路的利用率也不高。树型拓扑是一种分级结构。在树型结构的网络中,任意两个节点之间不产生回路,每条通路都支持双向传输。这种结构的特点是扩充方便、灵活,成本低,易推广,适合于分主次或分等级的层次型管理系统。环型拓扑结构主要是通过各节点首尾的彼此连接从而形成一个闭合环型线路,其信息的传送是单向的,每个节点需安装中继器,以接收、放大、发送信号。这种结构的优点是结构简单,建网容易,便于管理;其缺点是当节点过多时,将影响传输效率,不利于扩充。网状型主要用于广域网,由于节点之间有多条线路相连,所以网络的可靠性较高。由于结构比较复杂,建设成本较高。 2计算机网络拓扑的特点 随着网络技术的发展,计算机网络拓扑结构越来越呈现出一种复杂性。近些年来对于计算机拓扑的研究,越来越趋向于计算机拓扑节点度的幂律分布特点。这种分布在规模不同的网络拓扑中表现出一定的稳定性,也就是指,在规模不同的计算机拓扑中,它们的节点度表现出一种幂律分布,即:P(k)=k-β。其中,β一般在2―3这个小范围内进行波动,k是指节点度,P(k)表示度为k的节点出现的概率,即分布率。 计算机网络作为一个复杂网络,从其通信网络的优化目的来说,其实现节点间平均距离最小化、网络边数最小化是其拓扑优化的主要目标,即未来通信网络的趋势就是小世界网络。可是计算机网络所覆盖的范围非常巨大,具有全球性,其拓扑结构的发展还面临着许多技术上的问题。所以,对于计算机网络拓扑结构的优化目标的实现有点不大可能。但尽管计算机的发展并不能实现拓扑设计的整体优化,它的小世界、较少边、高聚集等特性足以表明其还是具有小范围优化的特点,这些特点的产生可表现出其一些规律,即计算机网络具有优先连接和生长的规律。生长表示的是计算机具有动态增长的特性,所以计算机的拓扑结构也是一个动态的过程。优先连接规律表示新节点进入计算机网络的规则,即在新节点加入网络时会选择拥有较大连接数的节点进行连接。 3计算机网络拓扑模型的构建 3.1一种复杂网络拓扑模型 在世人发现计算机网络节点度具有幂律分布的规律之后,计算机网络拓扑模型的构建产生巨大的转变。大家更多的选择从优先连接和生长等这一网络拓扑规律入手进行计算机网络的拓扑建模,其主要是为了让符合现实计算机拓扑性质的模型通过一些简单规则的演化让其自动地产生出来。利用优先连接来对新节点加入网络的过程进行描述还比较粗糙,首先是因为新节点在加入之前,对网络全局的信息进行了解和把握具有很大的难度,其次一个原因是单一的优先连接不能够描述复杂的加入决策过程,而且在全网中容易形成少量的集散节点。所以要建立更加符合现实计算机拓扑特征的网络模型则需要考虑更完善的加入规则。 现在对于构建计算机模型主要是依据自治域级和路由器级,但由于计算机网络拓扑特性在不同层次和不同规模中表现出某种本质上的相似性,所以,本拓扑模型的构建都适应于这两个级。此模型主要的规则是前面提到的通过生长和局部优先连接,来形成计算机拓扑模型,这种形成机制就好像一个层次化比较强的选举过程,如图2所示: 图2计算机网络拓扑模型 此模型首先假设在一个平面中分布着n个节点,并存在着一个离散的均匀走动的时钟,这些节点都清楚自己是何时进入网络的,这些节点进入网络的时刻分布是从零时刻开始至具体某一特定时刻内的随机分布。每个节点进入网络前后的动作就是接收和发送消息及依据所接收的消息产生响应。发送和接收的消息中包括了自己的优先度以及消息传达的范围等内容。并且这些节点优先度将对其消息传送的范围即辐射半径产生直接的影响。在节点接收消息之后往往是按照消息源的优先度来确定其是否跟发送消息的节点建立连接,若所接收到的许多消息源节点存在相近的优先度,其将会随机地选择一个消息源节点进行连接。通过这种规则进行不断的演化和发展,将会得出图2的结果。其中a图表示计算机网络形成的初始阶段,那时仅仅只有一小部分节点进行活动,每个节点度都比较小,其发送和接收消息的范围还比较小,所以这些节点往往只跟自己相邻的节点进行连接。而随着时间的不断推进,节点度的不断增加,各个节点的消息所能到达的距离越来越远,即所形成的连接会越来越大、越来越多。在局部区域胜出的节点代表整个区域参与更大范围的竞争,以致形成更大区域的代表。这个过程将持续下去,直到网络中形成几个较大的聚集中心。如图2(b)、(c)所示,这种自组织的层次网络并不具有预先设置的层次数。这就是计算机网络拓扑结构的形成模型,是一种消息自组织和传递接收的模型。 3.2网络拓扑结构体系与网络协议的设置 由于网络拓扑类型的多样性,使得计算机网络结构复杂多变。在这个系统中,网络服务供给者和请求者之间的通信是在一个复杂网络中进行的。对于复杂网络中的问题,必须建立起符合计算机网络拓扑结构体系的网络协议。具体问题如下:①语言不同的网络实体如何才可实现彼此通信?②如何才能保证网络实体正确接收数据?③怎样实现网络中各实体之间的联系?④数据怎样传送给指定的接收者?⑤怎样避免网络上数据传输冲突问题,怎样对数据流进行控制以避免数据信息丢失?⑥如何通过介质进行网络数据信息的传输?⑦在物理上的各种传输线路是如何建立的? 对于上述问题的解决,建立计算机网络拓扑结构体系是一种有效途径。计算机网络拓扑结构体系主要是对网络结构系统功能进行有效的分解,接着对各种分解后的功能进行设定,以满意用户的需求。这种网络拓扑结构体系其实就是一个层次结构,它的特点主要是任何一层都是在前一层的基础上建立起来的,其低层总是为高层服务。比如,第N层中的实体在实现自身定义的功能时,就充分利用N-1层提供的服务,由于N-1层同样使用了N-2层的服务,所以N层也间接利用了N-2 层提供的功能。N层是将以下各层的功能“增值”,即加上自己的功能,为N+1提供更完善的服务,同时屏蔽具体实现这些功能的细节。其中,最低层是只提供服务而不使用其他层服务的基本层;而最高层肯定是应用层,它是系统最终目标的体现。 因此,计算机网络拓扑结构体系的核心是如何合理地划分层次,并确定每个层次的特定功能及相邻层次之间的接口。由于各种局域网的不断出现,迫切需要不同机种互联,以满足信息交换、资源共享及分布式处理等需求,这就要求计算机网络体系结构标准化。在计算机网络分层结构体系中,通常把每一层在通信中用到的规则与约定称为协议。协议是一组形式化的描述,它是计算机通信的语言,也是计算机网络软硬件开发的依据。网络中的计算机如果要相互“交谈”,它们就必须使用一种标准的语言,有了共同的语言,交谈的双方才能相互“沟通”。考虑到环境及通信介质的不可靠性,通信双方要密切配合才能完成任务。通信前,双方要取得联络,并协商通信参数、方式等;在通信过程中,要控制流量,进行错误检测与恢复,保证所传输的信息准确无误;在通信后,要释放有关资源(如通信线路等)。由于这种通信是在不同的机器之间进行,故只能通过双方交换特定的控制信息才能实现上述目的,而交换信息必须按一定的规则进行,只有这样双方才能保持同步,并能理解对方的要求。 4计算机网络架构冗余设计分析 计算机网络架构冗余设计主要是指节点之间的链路冗余,也就是指在一条链路发生断路时,可以通过其他冗余的链路进行通信,以保证数据的安全。网络架构冗余设计一般是包括核心层和接入层两个方面的冗余设计,核心层冗余设计主要是采用了节点之间的连线的网状结构进行,即在一条线路断路时可以通过其他的两条或者两条以上的线路进行通信;接入层冗余设计一般是通过双上联或者三上联的方式进行的,如图3所示。 图3计算机网络架构冗余设计 通过计算机网络架构的冗余设计,在一条线路或者多条线路断路时,可以通过其他线路进行通信,从而将有效保证网络数据的安全性,提升网络系统的有效性。 5结束语 在实际应用中,为了适应不同的要求,拓扑结构不一定是单一的,往往都是几种结构的混用。这些结构的混合使得计算机网络复杂性极强,在其拓扑结构构建和形成中表现出来、具体所形成的拓扑规则是:Internet网络中节点的生长性和优先连接。通过其不断的生长以及生长出的节点的优先连接,从而使网络拓扑形成一种消息自组织和传递的过程,最终发展成一种网络拓扑结构体系,其核心是一种层次结构,通过协议加以沟通,进行信息的传递。此外在设计过程中,还应充分考虑网络的冗余设计,最大限度地保证网络系统的可靠性、安全性。
网络故障诊断技术研究:基于用户终端网络故障诊断系统 摘要:随着专线接入的规模还在不断扩大,很难通过传统的现场维护或集中培训等方法解决,因此,探索一种解决专线故障新的解决方案非常必要。基于用户终端的网络故障诊断系统就是出于这方面考虑可以实施开发的系统,用户通过系统能方便快捷地对终端故障进行预处理,大大降低了维护人员的工作量。 关键词:终端网络; 故障诊断; 效益 1、 课题研究建立 1.1、 问题提出 随着通信运营商业务的快速发展,专线接入的规模不断扩大,专线故障次数日趋增多,导致专线故障率逐步增加。随着电信重组全业务运营带来的契机,如果专线用户故障居高不下,将直接影响公司今后数据业务的发展。由于专线接入点主要为全市各渠道营业厅,特别是乡镇营业厅分散,偏远,人员流动性大,素质参差不齐,随着业务的快速发展,各营业厅的专线接入规模将不断扩大,很难通过传统的现场维护或集中培训等方法解决,因此,探索一种解决专线故障的新的解决方案非常必要。 1.2、 问题分析 根据某地市运营商提取了专线用户发展情况和故障情况,并按照故障点所在位置进行了分类统计。用户端故障是造成专线故障次数不断增加的主要原因,用户端故障占每月专线故障总数80%以上并成呈逐月增长趋势。通过以上8个月的故障统计,我们得出了每月的平均故障及占比。 我们对用户端的故障原因进行了分类统计,结果发现用户端人为故障占用户端故障次数的80%左右,是造成用户端故障次数不断增加的根本原因。我们得到故障占比月均值,作出如下饼图: 对之前的《故障维护记录表》进行了讨论分析,发现用户端大部分故障都是可以通过用户自身简单处理就能恢复的,于是我们对用户在遇到常见故障的处理能力上提出了质疑,带着这一问题,对100个曾出现过故障的专线用户进行了常见故障处理能力调查,发现由于专线用户各方面基础知识薄弱,造成了用户自身原因的故障次数多,因此提升专线用户诊断常见故障的技能,将会是降低专线用户自身操作问题造成的故障次数的关键。 2、 设定目标 2.1、 总体目标 探索出一种帮助用户诊断网络故障的新方法,有效减少用户端自身操作故障次数,从而有效解决专线故障问题。 2.2、 目标值 将专线故障率由35%降低到15%以下。 3、 确定最佳解决方案 3.1、 提出可能的方案 解决目前的问题可以有以下三种截然不同的方法来帮助用户诊断及处理人为故障,整理亲和图,得到三种可行的方案,转换成树图: 3.2、 从三种方案中进行测试优选 (图3-2:专线传输设备系统) 方案一:基于传输设备的网络故障诊断系统 抽取了50个专线用户,进行了基站端至用户端的传输监控,对其一个月内的故障原因进行分类统计,通过分析得出,若这50个专线用户被纳入传输设备系统,经验证其人为故障恢复比为78.26%。 结论:该系统可对专线用户传输设备进行实时监控,能有效定位网络故障源的大概位置,方便维护人员指导专线用户进行故障处理。该系统部署需要大量硬件设备支撑,需要对整条链路的设备进行统一。 方案二:基于网管监控的网络故障诊断系统 抽取50个专线用户,进行了机房端至基站端的传输监控,对其一个月内的故障原因进行分类统计,通过分析得出,若这50个专线用户被纳入网管监控系统,经验证其人为故障恢复比为69.57%。 结论:该系统可以对专线故障做出及时的反应,当一条链路出现中断时,网管系统会及时告警,显示哪条专线中断,维护人员可以很快响应。每次出现故障后,维护人员会马上与专线用户取得联系,电话指导用户对故障进行判断和处理,由于很多故障由用户自身原因所致,维护人员工作量较大。 方案三:基于用户终端的网络故障诊断系统 抽取了50个专线用户,进行了用户端自身的传输监控,对其一个月内的故障原因进行分类统计,通过分析得出,若这50个专线用户被纳入用户终端系统,经验证其人为故障恢复比为82.61%。 结论:该系统集成了常用的DOS命令测试工具和终端设备故障判断方法,对用户判断终端故障具有指导意义,用户通过系统能方便快捷地对终端故障进行预处理。大大降低了维护人员的工作量,用户满意度较高。 根据上述的分析和试验结果,对比分析各种方案如下表所示: 表3-1:三大方案对比表 方案 描述 优点 缺点 结论 基于传输设备的网络故障诊断系统 在机房放置一台监控终端,对整条专线链路设备进行统一更换 1、维护人员能快速诊断故障并对其进行处理。 2、技术要求不高。 1、成本昂贵,每条专线需要1000元对设备进行更换。 2、部分用户端造成的故障还得不到解决。 故障恢复比78.26%。 效果较明显,但成本太大。 基于网管监控的网络故障诊断系统 在机房放置一台终端电脑和一台服务器,安装基于网管的诊断系统 1、可对全网进行全天监控。 2、对中断专线用户信息反馈及时。 1、维护人员事务较多,每天约2/3时间与用户沟通。2、由于用户素质参差不齐,不能及时解决问题。 3、系统开发技术要求较高。 故障恢复比69.57%。 效果欠佳 基于用户终端的网络故障诊断系统 在每个用户端可任找一台普通的Windows系统终端机进行安装 1、维护人员工作量降低。 2、用户可以自己诊断并解决大多数专线终端故障 1、需对每条专线的终端安装诊断系统,初次安装工作量较大。 2、系统开发技术要求高。 故障恢复比82.61%。 从源头解决问题 效果显著 结论:由上述比较,最佳方案:研发基于用户终端的网络故障诊断系统。 网络故障诊断技术研究:神经网络在网络故障诊断中的应用研究 摘要:针对传统的网络故障知识库难以共同存在的缺陷的高冗余性和稳定性,综合运用神经网络方法和粗糙集理论,提出了RSNN算法,以获得研究样品净化处理。该算法简化了样本,具有高适应性和高容错性,不容易陷入局部极小点,可以有效地处理噪声或不兼容的网络故障诊断。使用这种方法与其它相似的方法相比,可以提高诊断的精度和速度的诊断,具有一定的价值。 关键词:神经网络;计算机网络;故障诊断 1 引言 目前的网络规模、网络结构越来越复杂,这些新的变化变得越来越难作出诊断网络故障,迫切需要的一种工具来进行网络管理与网络故障诊断与排除。网络故障诊断依赖于各种网络设备的状态信息,当发生故障时,通过这些信息的分析和判断,找到原因[1]。在本文中采用粗糙集理论,在原有的规则提取的网络状态信息,算法的基础上决定神经网络的粗糙集(RSNN),并引入层次分散优化的思想和错误的传播原理设计,网络故障诊断模型,引进的层次分散优化网络故障诊断模型,可以在混合网络环境中提供一个singlenetwork的操作控制环境来管理所有子网和管理设备,统一远程控制的,以建立合理的和有效的诊断知识库,故障排除和网络设备,从而提高产品质量的网络,抗干扰能力和快速恢复能力的重新配置。 2 网络故障诊断的相关概念和它们的状态信息 定义1 网络状态S是一个二元组 , 是非空有限的对象,称为被管理对象的空间,记作 , 是被管网络对象, 是相应的属性参数, , 是状态属性, 是相应属性的参数。网络状态信息是指行为信息提取的网络实体在网络运行的状态。 定义2 网络实体可以定义成一个三元组 ,其中 这是一个系统迁移。G是映射功能状态变化,A是造成物理状态变化的事件集合。网络局部状态能分成L个不相干的特征 , L是由域节点的性质确定。网络故障是一种从正常状态过渡到不正常的状态。 网络状态信息通过信息的收集交界处,基于SNMP轮询的时序相关的MIB变量的数据采集,E调换改变当前网络运行状况E,数据管理,转换成网络状态信息: 为实体状态的属性参数 设定了一个阈值 , 固态性能参数的物理性能特点的基础上,可以设定一个阈值,需要的专业知识或反复实验,调整,建立比较函数: 用 代替 ,替换预处理后的状态信息。得出: 。令 得到: 因此,要使用的n-维矢量表示本地网络状态的特性。 3 系统原理及实现 在获取信息的基础上RSNN的网络性能、网络的局部特征的性质定义的属性过滤掉所有重要的属性,以反映网络故障的性质之间的关系,然后根据这些属性,建立最低起ruleslayered综合的知识基础,根据神经网络,以提高系统的性能,降低误报率的特点。预处理模块是负责网络状态记录在一个特定的时间间隔相应的离散特征属性,建立基于粗糙集理论和层次分布的优化思路,以减少网络故障可辨矩阵的功能,为了消除矛盾(冲突)和重复的分类规则的故障诊断系统,为每种类型的网络层包含多个子分类粗糙集理论,构成了一个多层次的复杂的神经网络系统。上面的步骤包含规则的故障检测。 诊断问题的实质是一个映射,我们使用一个神经网络来近似这种映射,故障分类系统的学习样本集由故障状态和故障,如在下面的表1中示出的判决子格式的子集的属性组成: 训练样本集在给定的知识领域的专家,所以难免不兼容,导致多余的样品,对这些样品进行培训,不仅不提高决策的正确性,会降低效率的学习神经网络,使用的是三层神经,每个属性贡献的故障现象子集的决策是不一样的,系统需要反映不同的属性在学习过程中的重要性,提高学习效率;此外,网络的故障信息描述的网络结构中的神经元和连接权特定的数目,必须导致低效的学习算法,并最终因为它是有限的使用,以得到样品决策表决策的标志包含只有一部分的的完整冲突样品,沙美特罗H优化算法的神经网络结构的原始库的规则,在每个层的神经元素来定义一个性能指标,i-层优化指标: 其特征在于,表示的第p个样本输入端,第i层的第j个结点的的实际加权和输出;表示第p个样本输入端,第i层的第j个结点加权和期望的输出,以确定网络的神经元的神经网络的权重可以调整到决策过程中的分层分散子优化问题的修正神经网络的学习和粗糙集的决策规则之间的交流达到了粗糙集学习,提高学习当选最低的构成正确的训练集。 (1)简化网络故障信息样本系统。设R是故障属性集,如果对于a∈R,属性集D,如果 ,那么就删除a; (2)计算信息表的可辨识矩阵 ; (3)对于可辨识矩阵中的所有取值为非空集合的元素 ,建立相应的析取逻辑表达式 ,将所有的析取逻辑表达式 进行合取运算,得到合取范式 , ,将L转换为析取范式的形式,得 ,其中,每个合取项中包含的属性组成约简后的条件属性集合,得到降低冗余后的知识系统K。 (4)穿越不同类别的知识系统属性,如果有重复的记录删除冲突记录,如果删除一列保留了原有的属性值,标记为其他记录,其余的属性值可以判断决策,然后删除该值,否则保持原有的价值知识系统; (5)如果两个记录仅仅是一个条件属性值,和的财产已被删除的记录,那么没有标记的属性值的记录时,可以判断决策,然后再删除另一条记录,否则,删除记录在案; (6)在上述处理中,一个新的信息表,所有的属性值是值的表芯,所有的记录都对应一个决策规则,沙美H优化算法知识的神经网络,输出为每一个输入对做如下处理: (a)输入信号前向传播: (b)输出误差信号后向传播: 输出层:由 ,得到: 隐层:和BP算法一样,将输出层的误差沿代价函数的负阶梯方向逐层后向传播: (c)计算:由 可得到: 将上式带入 ,得到: (7)更新权值:设误差能量函数 ,其中 。 表示梯度,设 得到: 其中, 表示 的单位梯度向量。 (8)重复步骤(6),直至收敛或学习步数达到规定值; (9)如果训练成功,固定权值,用于回代,重新迭代。 4 结束语 针对传统的网络故障知识库难以共同存在的缺陷的高冗余性和稳定性,综合运用神经网络方法和粗糙集理论,提出了RSNN算法,以获得研究样品净化处理。该算法简化了样本,具有高适应性和高容错性,不容易陷入局部极小点,可以有效地处理噪声或不兼容的网络故障诊断。使用这种方法与其它相似的方法相比,可以提高诊断的精度和速度的诊断,具有一定的价值。 网络故障诊断技术研究:煤矿局域网网络故障诊断及排除方法 【摘要】随着信息化程度的不断提高,煤矿局域网的规模越来越大,局域网有着便捷、传输速率高和资源共享等多项优点。随之而来,在局域网的使用中也不可避免的出现各种网络故障。作为网络管理员,必须及时的进行诊断,从故障现象出发,分析故障原因,确定网络的故障点,查找问题的根源,排除网路故障,快速恢复局域网的正常运行,并且想办法减少故障的出现,确保网络的安全性和可靠性。 【关键词】局域网;网络故障;诊断;排除方法 1、引言 安全生产信息化建设是提高矿井安全生产水平的一项基础性工作,是贯彻“科技兴煤”战略的重要手段。网络故障排除是一门综合性技术,以网络原理、网络配置和网络运行的知识为基础。 2、局域网常见网络故障 2.1 按网络故障的性质分类 (1)硬件故障 网络设备是否正常被连接,网卡是否正常安装,网络线路是否有断路,线路和网络模块的打线是否正确,网络设备如交换机、路由器的电源和连接的端口是否正常等。 (2)软件故障 网络软件故障相对网络硬件故障来说复杂得多,网络软件故障主要体现在网卡驱动程度的问题上,看网络协议是否正确,IP地址分配是否正确,路由器在配置上是否准确,并且看VLAN或子网划分是否正确,是否存在病毒等。 2.2 按网络故障的对象分类 (1)端口故障:端口故障通常包括插头松动和端口本身的物理故障。 (2)线路故障:在日常网络维护中,线路故障发生率约占发生的网络故障的70%。线路故障通常包括网络线、水晶头损坏及线路受到严重电磁干扰等引起的网络故障。 (3)集线器、交换机或路由器故障:集线器、交换机和路由器故障在此是指物理损坏,无法工作,导致网络不通。 (4)主机故障:此类故障通常包括网卡接触故障,网卡松动,网卡物理故障,主机的网卡插槽故障和主机本身故障。 3、网络故障的表现及排除步骤 3.1 网络故障的表现 在日常的维护和管理过程中局域网的网络故障现象虽然多种,但是其表现归于以下几种: (1)计算机无法登录到服务器; (2)计算机用户无法访问网上邻居; (3)计算机无法从局域网内浏览内部网页面,或者无法收取局域网内的电子邮件; (4)计算机能够浏览内部网络中的网页,也可以收发内部网络的电子邮件,但是无法接入Internet; (5)计算机无法通过服务器接入Internet,或者计算机只能和部分局域网中的计算机通信; (6)计算机网络程序运行速度缓慢。 3.2 网络故障排除步骤 对于网络故障首先要诊断网络故障的表现,列举分析故障产生的原因,在此基础上缩小范围,对故障原因进行定位,查找问题的根源,最后采取适当的排除方法解决。具体可以遵循如下的步骤进行。 (1)确定问题 分析网络故障的第一步,就要首先描述清楚故障的现象和症状。 (2)收集因素 使用相关工具进行测试,收集需要的用于帮助隔离可能故障原因的信息。 (3)考虑可能的原因 通过集中思考,将问题分类,先排除一些不可能的问题,根据收集到的情况考虑可能的故障原因。 (4)创建诊断计划 根据上一步确定的可能故障,制定出相应的诊断计划。 (5)执行计划 开始仅用一个最可能的故障原因进行诊断测试,这样可以很容易恢复到故障的原始状态。 (6)做好记录 记录每一步和最终的解决方案,以提高自己支持网络的能力。 4、网络故障排除方法 本文按网络故障的性质分类,即硬件故障和软件故障进行网络故障诊断,在检查网络故障时,一般本着先硬件故障再软件故障的顺序检查。 4.1 硬件故障排除方法 网络硬件故障主要表现为线路、端口、网卡、信息插座等方面。一旦网络出现故障,首先想到的最直观的排查方便就是检查网络的物理线路和硬件设备。 (1)线路故障排除方法 在日常网络维护中,线路故障发生率约占发生的网络故障的70%。对于双绞线引起的故障,其中包括网线及水晶头的损坏、线序不正确以及网线过长引起的回波损耗,可以用替换法或使用测线仪来确定是否是网线的问题。 (2)端口故障排除方法 最直观的方法就是查看信号灯状态是否正常。如果离得较近,首先要查看网卡、HUB、交换机、路由器面板上的指示灯。 (3)集线器、交换机或路由器故障排除方法 ①若怀疑是集线器或交换机问题,通常最简易的方法是替换排除法,用正常的集线器或交换机替换原来的集线器或交换机。 ②判定可能是路由器或MODEM问题,通过IE打开路由器地址或MODEM地址,看设置有没有被更改,再看运行状态是否正常,若运行状态正常而网络不通就应考虑是其它问题,并非为路由器或MODEM的问题,当然从其指示灯也可以作连接正常否的简单判断。 (4)主机故障排除方法 在此主要介绍主机与网卡无法匹配工作的情况。对于网卡接触故障的解决办法是拔出网卡将其金手指用橡皮擦擦掉其氧化层再插入使用。对于网卡松动、主机的网卡插槽故障最好的解决办法是更换网卡插槽。 4.2 软件故障排除方法 (1)网卡驱动程序安装不当的排除方法 在设备管理器窗口中,检查网卡选项,看是否驱动安装正常,若网卡型号前标示出现“!”或“x”,表明此时网卡无法正常工作。解决方法很简单,只要找到正确的驱动程序重新安装即可。 (2)主机网络地址参数设置不当的排除方法 查看网络邻居属性中的连接属性窗口,查看TCP/IP选项参数设置是否正确。 (3)主机网络协议或服务安装不当的排除方法 在网上邻居属性或在本地连接属性窗口查看所安装的协议是否与其他主机是相一致的。 (4)网卡设备有冲突的排除方法 磁盘大多附有测试和设置网卡参数的程序,分别查验网卡设置的接头类型、IRQ、I/O端口地址等参数。 (5)一些重要进程或端口关闭的排除方法用Ping线路近端的端口看是否能Ping通。 5、总结 随着煤矿生产规模的扩大,安全生产情况日益复杂,安全生产数据信息急剧增加,运用计算机网络技术指导、服务于安全生产工作,建立高效灵敏、运行可靠的信息体系,及时掌握安全生产动态,提高安全生产监督、管理信息化水平和工作效率,全面推进安全生产信息化建设工作已经势在必行。 网络故障诊断技术研究:无线传感器网络故障诊断技术研究 摘要:随着社会的发展与不断进步,无线传感器网络得到广泛应用,但是由于无线传感器节点的能量具有制约性,导致无线传感器网络的运用环境比较脆弱,所以本文探讨一下无线传感器网络故障的诊断技术。 关键词:无线传感器 网络故障 诊断技术 无线传感器网络是由大量传感器节点组成的,因为传感器节点廉价和微型的特点,促使无线传感器网络对节点的利用率非常高,尤其是在无线传感网络的监测区域,在自组织方式的参与下,以互相协作的形式完成无线传感器的监测任务,所以其应用的前景也是非常广阔的,但是传感器节点的工作能力是有限的,难免会发生系统故障。 1 无线传感器网络故障评价指标 无线传感器网络故障诊断的性能评价指标是以无线传感器的网络特点和网络应用为基础制定的,其标准主要体现在诊断精度、特殊环境诊断精度、能效性以及诊断时间四个方面。 诊断精度。无线传感器故障诊断精度是诊断机制对故障最直接的评价方式,特别是在网络安全性较高的环境中,如果不能保障故障诊断的精确度则会导致传感器网络系统出现安全漏洞,同时意味着此故障诊断精度的失效,诊断精度主要是以一次过程为故障诊断的依据,分析被诊断的节点状态与实际节点状态的相符程度,诊断精度中故障误报率和故障识别率为评价故障的两个指标。 特殊环境诊断精度。无线传感器网络在特殊环境中的应用是有特定的诊断精度的,例如自然灾害、人为破坏等特殊环境因素,由于故障的节点在网络中的分布不均匀,可能会出现故障区域节点的过分疏散或者是节点的过分密集等现象,普通的诊断精度是不适应的,所以只能采取特殊环境的诊断精度对故障进行评价。 能效性。受无线传感器网络能量供应方面的影响,能效性成为故障诊断评价机制中需要最先考虑的问题,能效性比较强的故障诊断机制可以促进网络使用寿命的延长,以便保障传感器网络监测、计算方面能量的持续供应,与能效性有直接关系的因素有数据通信、处理和采集三方面。 诊断时间。无线传感器网络投入使用后,如需进行故障诊断需要对传感器中节点与节点之间的关系进行协作性判断,主要是因为节点呈现激活状态的数量比较多,如果节点出现联系性的故障一定会对无线传感器网络造成巨大的能耗压力,所以节点故障诊断的时间不宜过长。 2 无线传感器网络故障诊断分类 无线传感器网络故障主要来源于传感器的节点,主要表现在四个模块上,分别为能量电池供应模块、无线网络通信模块、传感处理模块和传感器模块,基于无线传感器网络的运行和使用,其组成元件、部件会出现各种各样的问题,如干扰通信、线路老化、电能耗损以及接线松动等等,引发无线传感器网络发生故障。 2.1 节点级别的故障 节点级别的故障主要是发生在传感器网络的节点处,大部分故障主要是传感器的节点本身出现了问题,其又可分为节点软故障和节点硬故障,软故障是指节点在不影响无线传感器网络运行的前提下发生故障,只有对数据进行传送和测量时,可瞬间影响通信的故障;硬故障是指对节点本身以及对传感器网络造成的直接损害,例如节点本身损坏、电源布置不合理或电源能量不足都会造成无线传感器网络故障。 2.2 网络级别的故障 网络级别的故障是指无线传感器的节点本身是正常的,但是在节点与节点之间的传输、协作方面上出现制约性问题,导致网络连接异常、通信受阻、信息丢失、IP偏差、非法入侵等等,此故障的出现是直接作用于网络的,其故障的表现极其明显,而且故障出现的速度非常快,影响范围比较广,属于无线网络传感器网络中相对较为敏感的故障。 2.3 功能级别的故障 无线传感器网络功能级别的故障对于整体网络都是存在影响的,如出现功能级别的故障会造成网络中汇集点不能正常接收和收集网络中运行的全部信息,引起功能级别故障的原因主要有传感器节点的重启、死亡和失效,链接线路故障以及路由装置故障等。 2.4 数据级别的故障 数据级别的故障是指传感器节点表现正常,但是传达了错误的数据信息,致使网络形成错误的数据感知,数据级别故障的隐蔽性比较强,只有经过精细的检测才可发现传感器节点传递了错误的感知数据,因为即使节点感知数据传递错误,但是其本身的表现形式是没有任何问题的,因此无形中降低了无限传感器网络的运行性能,而且会错误的引导网络管理员检查维修。 3 无线传感器网络故障诊断技术 无线传感器网络故障诊断主要是针对其投入使用的期间,通过对网络传递的信息进行分析,判断无线传感器网络是否发生故障,根据故障发生的状态检测导致故障发生的基本根源,无线传感器网络故障的诊断是一项复杂而又系统的工程项目,基于其所处的环境以及自身运行的特点决定了故障诊断的难度,为降低诊断的难度,一般情况在进行故障诊断时需要以传感器各个节点日常的测量数据为主,以节点数据传输的附加信息为辅,促进故障诊断的效率。 无线传感器网络故障诊断的指标为传感器高质量的服务和能量的有效保护,而故障诊断策略的衡量指标主要有错误警报率和检测率,其中错误报警率反馈的是无效警报在诊断报告总警报中的占据比例,错误报警率较低即可说明此次诊断结果具有较高的可信度;检测率反馈的是被检测出的故障在网络总故障中占据的比例,与错误报告率相反,检测率越高则说明诊断策略的有效性比较高。目前对无线传感器网络故障诊断技术的研究主要以传感器的故障、场景类型为中心,对传感器节点的功能、读数故障进行探讨,分析无线传感器网络故障的诊断技术。 3.1 传感器节点读数故障的诊断技术 节点读数故障的诊断技术主要是针对无线传感器网络中错误的测量数据,错误数据产生的情况主要有外界环境干扰导致网络受到安全攻击、节点部件的损坏等等,针对节点读数故障提出以下诊断技术。 (1)WMFDS诊断技术。此技术主要是对传感器节点与节点之间的数据进行空间相关性的测量,越临近的节点其测量结果的相似性越大,所以只能通过正常读数的空间关系,根据此理论提出WMFDS诊断方法,主要是对两节点之间的故障率、分布密度进行分析,判断节点是否出现问题,此方法还可对相邻的节点进行加权处理,但是此方法只可以用于具有空间相关性的节点读数上。 (2)FIND诊断技术。此技术利用无线传感器节点在监控区域具有可持续性监测的特点,感知网络的突然事件,此节点的数据读取可反馈事件发生点到节点相对应的距离,传感器节点的信号强度与距离是呈现相反关系的,即相对距离越大,节点信号强度越弱,节点信号的强弱变化被称为单调变化特性,所以节点的单调特性是反馈节点出现读数故障的判断标准,比如故障节点会表现出与相对距离单调特性相反的现象。 (3)CSN诊断技术。此诊断技术是有一定局限性的,主要是以移动设备为检测对象,利用加速器得出节点的地震运动,故障节点的读数会存在阈值,此阈值与实际历史差距比较大,通过计算机分析节点比例,如出现较高阈值则说明此节点出现了一定的问题。 3.2 传感器节点网络故障的诊断技术 传感器节点网络故障主要表现在链路受环境因素的影响导致网络可靠性降低等现象,针对传感器节点网络故障提出的诊断技术主要有以下三种: (1)网络软件调试法。在传感器的节点中采取调试,利用软件的调试命令,对节点处的网络状态进行分析,收集节点网络数据,确定节点网络故障的来源。 (2)特定模型推断法。特定模型推断法主要包括两种,分布式和集中式的方法。分布式的诊断技术是针对网络中的所有节点,利用从局部到整体的决策方法,分布式诊断技术的代表方法有LD2和TinyD2,最终通过节点网络的整合,得出诊断报告;集中式的诊断技术是在网络节点处植入小型探测器,以便对经过节点的应用数据进行分类、分组,但是探测器对得到信息的分析能力是非常有限的,所以需要感知系统的参与,以此为基础进行节点网络故障的细化诊断。 (3)无声故障诊断技术。此诊断技术在三种技术中是具有一定特殊性的,其可对无经验故障进行有效诊断,例如AD诊断技术,即是比较典型的代表,通过对节点各类型诊断信息之间相关性图表的变化,发现网络中存在的隐藏故障,即无声故障,此技术可提高故障诊断的准确率,同时降低了故障出现的频率。 综上所述,利用无线传感器故障诊断技术诊断无线传感器网络中出现的问题,并对其进行及时有效的处理,一方面可以提高无线传感器网络的运用效率,另一方面提高了无线传感器网络的使用率,所以无线传感器网络的正常运行在一定程度上促进我国经济效益和社会效益的发展和提高。 4 结语 无线传感器网络在世界范围内的关注度是比较高的,其渗透多项科学技术,例如无线通信技术、传感器技术以及信息处理技术等等,无线传感器的研究不论是在经济效益上还是在社会效益上,都是具有极其重要的意义的,无线传感器有效的网络故障诊断技术一方面可以提高无线传感器的利用效率,另一方面对能源节约具有一定的实际价值。
分散控制系统英文缩写DCS,在现阶段的发展中DCS在工业中的应用性能正在不断完善,并逐渐向双向延伸的方向发展。向上发展可以达到SIS,向下可以发展成为PCS,双向发展取向可以使DCS在分担不同的功能时都能发挥最佳效用。在火电厂电气自动化中应用分散控制系统既充分发挥了电厂功能,又将自动化和分散控制系统结合发挥了整体优势,对利于提升电厂效益。 1分散控制系统 1.1分散控制系统简介 分散控制系统即DCS,是一种新型的仪表控制系统,也叫一种集散控制系统或分布式计算机控制系统。系统在设计过程中引入“分散控制,集中管理”的基本理念,采取多结构分级和结构间合作的形式,实现了集中管理与分散控制,在工业领域应用广泛。分散控制系统的基础结构是微处理器。微处理器主要由现场控制站、人机接口单元、数据通讯系统等几个单元组成。在微处理器构成系统中采取控制功能分散但显示操作集中的方法,保证了自我管理和整体协调的良好关系。分散控制系统的设计为达到预期效果,设计中引入多方面技术,如计算机技术、现代通讯技术、显示与数据控制技术等,设计理念方面有基础的分散管理、集中控制以及分层管理等。设计技术和理念的融合使分散控制系统具有一种优势:组建配置灵活,相关组态非常便捷,可以对监测对象实时监控,发现问题及时补救,减少经济损失。同时分散控制系统在设计环节加入了自我诊断功能,可以在适当的冗余配置和诊断模件级基础上进行自我诊断,自诊提高了系统可靠度,节约了系统投入使用后用以维修检查的时间,也有效避免了系统因组件发生问题而产生故障,影响整体运行效果的现象发生。分散控制系统的结构主要分为以下四种,即监控层、网络层、控制层和现场层。其中网络层与监控层相连接,控制层和现场层相联系,各个结构架构之间的数据可以进行交互处理。这个系统架构以网络层作为结构基础,控制层以基本单元“站”为基础,每个站的数据信息都由分布式的动态数据管理库保存。网络层的结构拓扑形状各异,可以是星形、环形也可以是树形,这些形状的统一点是满足多重化冗余要求,实现了网络服务软硬件于基础单位之间的信息数据共享。 1.2分散控制系统的发展 分散控制系统伴随科学技术的进步已经有了很大的发展进步,在纵横方向上的分散系统控制功能产生了很大的扩展空间。例如在纵向应用中,使用现场总线技术,该技术具有一定的开放性多节性和数字化的通信方式,基本确定了智能化的系统结构。智能化的设备使数字量信息和自身云状进行交换,由此达成二者之间的数据共享和结构控制,有效避免了单一电缆带来的单一传输缺点。现场模拟仪表工作高成本投入和低速的计算过程以及水平低下的精准度是催生现场技术的主要原因,现场技术的出现与计算机的控制和数字技术的发展现状匹配度较高,分散控制系统融合仪表设置之后更加完善的结合了控制系统的功能模块。分散控制系统中的发展时间不长,功能方面还存在很多的发展空间,在其运行标准还没有准确的制度之前,需要对它的发展给与更多的关注。 1.3分散控制系统的特点 分散控制系统的应用范围越来越广的主要原因之一是其突出的特点优势: 1.3.1分别分散控制 分散控制系统以其安全可靠出名,安全可靠的原因就是系统的分散性高。超高的分散性使得系统障碍与危机在逐层的分散中被弱化,最终分散消失。结构分散提高了各部分组成设备的实际利用率,除了设备功能和操作的分散之外还通过人员、地域的分散对阻碍危机实行分解。 1.3.2分阶分散控制 分阶是指对系统各个结构组成之间的协调互动进行分级,是每个分级都能完成自身工作范围内的协调工作,避免与其他结构产生摩擦,提升设备的实际利用率。 1.3.3自动与协调 上文中多次提到互相协调,协调是分散控制系统中最重要的一个特点,分散控制系统利用集中的中央控制和数据通信系统通过采集站对监控对象进行监视和操作,中央控制和数据通信系统使用的是不同的微处理器,可以更好的处理不同的生产问题。而分散控制系统的自动协调能力可以加快系统处理信号、收集数据和计算的时间。 1.3.4开放性分散控制系统 本省具有非常明显的开放性特征,开放性的系统具备更加完善的适宜性和可移植性,实用性也得到加强。开放性可以使系统整体在应用中不断更新换代,引入先进的设备技术,在一定程度上开放性也节约了大量建造成本。 2电厂电气自动化中的分散控制系统 我国在现代化进程中不断推动智能电网的建设,在建立节约型社会的理念号召下,电厂电气自动化的作用重大,分散控制系统的机组水平不断提高,系统的控制范围不断增大,电气自动化越来越接近监控全电厂电气系统的发展目标,电厂电气的自动化可以大大减轻电气工作强度,提高电厂效率,对电厂实现集中管理控制。同时可以有效降低事故发生概率,电气的自动化的监控设备在发现数据异常和设备故障等问题时能及时上报,对数据信息进行收集整理并保存,可以帮助电厂人员对设备进行及时维修,对故障出现原因进行分析,减少同类事故出现概率。电厂电气中的自动化分散控制系统的应用主要体现在以下几个方面: 2.1通信网络系统 电厂电气分散控制系统的应用中,各结构部分之间的信息数据交换是不可缺少环节,因此对分散控制系统的通信网络系统的要求就相对严格。在控制系统中实时的通信网络是系统的核心功能,在第一时间掌握最精准资料和有关数据并对突发事件采取有效解决措施是实时通信的最重要工作。实时通信网络由总线式的结构组成,整体结构通过无源无主形式的同轴电缆作为传播媒介,对信息数据的管理采取以太网形式,在满足通信协议规定后开始传输数据和信息共享,发挥通信网络系统资源共享的作用。通信系统除网络实时通信之外还有非实时的通信网络,可以用来传输非紧急的分析数据,两条通信路径区分使用有效减轻了单一路径的通信的压力,提升了通信网络数据传播的高效和高精准,避免了大量数据文件传输时的错误产生。两种通信路径的结合使用提高了系统通信运作效率,减少了失误率,加快了数据能源的传输速度,有利于通信供应地区正常社会活动的进行。 2.2监控系统 监控在各行各业中的应用广泛,在合理的范围内对正常进行的生产活动进行监控,对不符合生产要求的食物和不合格产品或生产建设环节做出警报,引发负责人注意对不合格产品和不规范行为进行排除处理。在分散控制系统中的监控的作用同样重要,尤其是对国民经济生产过程的监控更需要严谨的监测。在分散控制系统中进行监控时首先需要在监控系统中输入正确的参数,确定系统运作在参数范围内。超出范围数值就属于异常状况,需要由系统向上层发出警报,提醒维护人员对系统进行检查,最短时间切断错误电路,进行线路系统检查维修。在进行检查线路同时控制其他运行线路,保证整体系统的正常运转不因局部线路问题而停滞,对能源供应造成不良影响。 2.3安全防护系统 电厂电气工作时首先需要保证的是系统安全问题。电气能源对人们生活和社会进步有重要作用,在电气能源比较集中的地方更要注重安全问题。在分散控制系统中对安全防护系统的安装设置是非常重要的环节,输入安全隐患条件开启安全防护系统,同时开启监控系统,二者结合进行,在监控的同时安全系统开始扫描甄别安全系数大小,安全防护系统在监控系统的辅助下进一步发展了功效性,和监控的配合既节省了时间又进一步达到了安全保障目的。 3结语 广泛应用于各个领域的分散控制系统以其出色的安全性和可操作性以及完善的功能赢得了广阔的市场,在电厂电气中的应用更是对电气自动化的优化改进有十分重要的作用,对我国的电厂电气自动化的发展推动和电气企业的未来发展都起到了重要的作用。分散控制系统和电气自动化的结合完善了电厂的自动化系统,对分散控制系统的应用推广也有很大促进。