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比如在应急指挥系统就存在着应用需求。应急指挥系统的主要任务是完成应急现场指挥功能,现有的应急现场指挥系统体制基于K口通信方式,存在一个中心控制盒和若干个信息终端,中心控制盒和每路信息终端之间通过K口有线连接。基于K口的应急指挥系统必须具备一个中心控制盒,如果中心控制盒出现故障则整个系统无法完成正常通信功能。在系统网络中,中心控制盒必须与每路信息终端拉线完成互通,信息终端相互之间拉线完成与友邻之间的通信。这样一来,如果系统存在n个信息终端,则全系统拉线数将达到2n-1路。由此可见,基于K口的应急指挥系统存在可靠性低、布线繁琐、控制方式复杂等缺陷。如果采用同线通信技术,则应急指挥系统组网方式将大大简化,在一对被复线上可以同时挂接多个通信终端设备,设备之间共享物理链路和带宽,相互之间完全独立不受影响。基于同线口的应急指挥系统终端设备之间通过一对被复线并线即可完成全部的连接,任意终端之间能够相互访问,能够完成话音数据的通播、选呼等功能。如果其中一路终端出现故障,并不会影响其他终端的通信功能。在系统网络中,所有信息终端共享公共的物理线路和带宽,只须一对线即可完成系统的通信组网功能。
采用同线技术的应急指挥系统具有可靠性高、布线简单、控制方式方便等优点。同线通信系统体系结构主要遵循电力线载波通信的基本体系结构,在一对被复线上或二线电力线上同时挂接多个终端节点,每个节点都是半双工通信的方式。
为了协调全系统节点间通信不冲突,设置其中一个节点为主节点,其余节点均设置为从节点,主节点定时发送令牌给其余节点,令牌中带有节点编号。如果从节点接收到的令牌编号与本节点编号相同,则发送本节点语音和数据包,定时时间到以后,主节点更改令牌节点编号,允许下一节点发送数据,循环往复,直到所有节点都涵盖。受系统带宽限制,通信节点最多10个。同线通信系统硬件平成整体功能框架的搭建,图四是同线通信系统硬件原理框图。,ARM7处理器LPC2388处于系统的核心,通过它完成各个芯片的初始化,接收并转发语音编码压缩数据、RS232异步串口数据、线路载波通信数据等。
2时间同步机制的建立
在航空电子通信系统中,每个子系统都拥有能够独立工作的计时时钟,它们之间会存在一定的时间误差,为了保证子系统之间在传输信息和执行实时任务的同步性,必须建立时间同步机制,统一整个通信系统时间,这里所说的时间统一,不仅仅包括上电之后能够在短时间内迅速达到统一,还包括飞行过程中始终保持统一。时间同步机制将大幅度提升航空飞行效率和稳定性,并确保子系统工作在有序进行的前提下,实现步伐统一和指挥统一。时间同步机制的原理:实时计时器(RTC)和时钟分辨率是航空电子通信系统各个子系统中安装有的设备,每个RTC的长度均一致,在上电后它们会自动计数。依照整个系统和子系统RTC精确度的要求,计算出总线控制器RTC的广播周期值。通过系统总线控制器向子系统进行周期性广播RTC值,各个子系统根据此周期计算自身RTC与总线RTC间误差,得出误差后修正时间,并按照此时间执行实时任务。航空电子通信系统RTC精确度的要求越低,周期值越大;反之越小。
3故障处理
在航空电子通信系统通信过程中,要求系统能够及时对所发生故障进行排除。对于总线控制器而言,其在子系统故障处理方式方面,同非总线控制器不同,非总线控制器在故障发生后处理方式也不尽相同,如果子系统多路总线接口的硬件存在故障,此时,状态字的终端标志位置位,若并非硬件故障和永久故障,则子系统标志会置位。若故障更加严重,中央处理器无法运行,此时,通信系统会发出相应的指令,禁止响应总线控制器所发出的各项命令。由于三种故障情况的处理方式不同,因此,必须根据实际需要进行分析,以防运行存在错误,影响通信过程。对于总线控制器而言,其处理故障也需要分情况进行。总线控制器需要对发生故障的子系统进行判断,并对故障电缆作出相应的记录,由于通信故障包括临时性故障和永久故障,因此,总线控制器需要根据系统需求,在双余度电缆上先开着调试,若简单调试后故障消失,则属于临时故障,若故障长时间内无法消除,则可能是子系统或电缆硬件存在问题。若采用双余度电缆重新调试,故障仍存在,即为永久故障,此时,总线控制器会进行记录。
1.1.1系统构成矿井无线语音通信系统主要由SIP语音服务器、调度软件、矿用分站、矿用无线分站、手持机、骨传导耳机、矿用本安型光交换机等组成。SIP语音服务器:SIP服务器是语音系统在井上的数据交互中心,井下所有的数据通过光纤传递到本服务器,并进行数据交换。调度软件:实现系统设备管理、通话管理、广播、定位等功能。矿用分站:矿用分站是系统的固定终端,在煤矿井下系统的布设中起到支撑作用,是无线与有线之间的转接设备,并且可以在一定程度上不依赖井上的中心设备管理无线自组网工作,并通过光缆与地面的主机连通,通过无线网络连到就近矿用无线分站、手持机。矿用无线分站:矿用无线分站是系统固定终端,在煤矿井下的系统布设中起到矿用分站的扩展作用,并且可以在一定程度上不依赖井上的中心设备管理无线自组网工作,也通过无线网络连到就近矿用分站、手持机。手持机:手持机是井下无线语音通信的移动终端,与矿用分站或矿用无线分站的2400MHz无线网络连接,实现手持机的无线语音通信功能。骨传导耳机:是手持机的配套设备,主要用于工作面等高噪环境。
1.1.2硬件部分工作原理语音通信系统实现了语音通信功能。该系统设备包括SIP语音服务器、矿用分站、矿用无线分站、手持机、骨传导耳机、矿用本安型光交换机等设备。手持机通过无线网络(工作在特高频2.4GHz附近)连接就近矿用分站或矿用无线分站,并通过它们与地面语音服务器连通,共同组成一体的计算机网络系统,实现语音通话功能。手持机配备骨传导耳机后,可以在工作面等高噪环境中实现清晰通话,解决综采工作面通话难的问题。
1.2系统主要功能及特点(1)正常模式功能:通话功能、短信功能、漫游功能、操控功能、调度功能、管理功能。(2)应急模式功能:通话功能、短信功能。
2系统主要硬件设备功能
2.1矿用分站
2.1.1设备技术说明矿用分站通过光纤网络与地面的主机连通,通过无线网络连接就近矿用无线分站,并使其也与地面主机连通,共同组成一体的计算机网络系统;矿用分站还将通过2.4GHz无线网络连接就近的手持机,传递手持机与语音服务器之间的管理信息和语音信息。功能特点:该产品采用OMAP5912及ARM920T处理器和Linux操作系统进行设计,具有本质安全型设计、环境适应性强、处理速度快、软件智能化高、通信速度高等特点,完全可以满足煤矿井下人员监测与跟踪管理及无线语音通信的自动化和信息化管理要求。
2.1.2技术特性最大传输距离:无阻挡环境下,视距400m。
2.2矿用无线分站
2.2.1设备技术说明矿用无线分站通过无线网络(工作在特高频2.4GHz附近)连接就近矿用分站,并通过它与地面的主机连通,共同组成一体的计算机网络系统;矿用无线分站还将通过2.4GHz无线网络连接就近的手持机,传递手持机与语音服务器之间的管理信息和语音信息。
2.2.2技术特性最大传输距离:无阻挡环境下,视距300m。
2.3井下手持机
2.3.1主要技术指标无线协议:IEEE802.11b;频率范围:2.341~2.539GHz;发射功率:-25~-10dBm/m;接收灵敏度≤-85dBm/m;最大传输距离:无阻挡环境下,视距400m;调制方式:IEEE802.11b(DSSS)CCK、DQPSK、DBPSK根据所接收信号强度自适应;电流:小于100mA(静态电流)/小于500mA(工作电流);额定工作电压:3.7V;电池参数:电池1节,额定电压3.7V,电池最高开路电压U0=4.3V,最大短路电流I0=3.3A。
2.3.2本安参数本安电路最大输出电压:DC4.3V;本安电路最大输出电流:3.3A。
3无线语音通信系统在煤矿的应用
该系统2014年8月在某矿406盘区设计安装,现已开始试运行。系统主机安装在调度二楼机房,主机通过四芯光缆经副井井筒入井至大巷,从大巷延伸至406盘区轨道巷及皮带巷。406盘区轨道巷长度800m,皮带巷长度800m,工作面长度800m,为了保证信号在轨道巷、皮带巷98%覆盖,在轨道巷材料斜井底、斜井上、8607工作面、8607工作面以里200m、8603工作面安装了5台分站,工作面采煤机安装了1台无线分站;皮带巷人行斜井上、皮带巷头、皮带巷2603安装了3台分站,皮带巷过道安装1台无线分站;机房内安装1台分站。手持机分配情况:运输二区4部、皮带队4部、综采四队4部。该系统与调度交换机通过3条中继线相连。手持机用户可与调度交换机用户无阻碍通话。系统在试运行阶段,各项指标运行正常后,将在其他盘区安装使用。
2数据交换
数据交换出现于上世纪九十年代,它是一种标准数据传输方式,已经在国内外的众多行业中得到了应用,并取得了较好的应用效果,因为数据交换的自动化处理能力较大,尽管涉及了较大的用户范围,但是依然能够较好的保障数据处理的正确性,所以,数据交换在医疗领域的应用前景也是比较大的。本文接下来以面向区域医疗的临床数据交换系统设计为例,研究其实际应用。一方案整体架构医疗机构内部系统较低的集成水平,导致医疗机构与区域医疗中心的信息交换的可靠性与实时性特点表现的不够明显,为了能够更好的实现二者之间的数据交换和共享,所以设计了面向区域医疗的临床数据交换系统,整体架构如图1所示:从图1中我们可以看出,在这一临床数据交换系统中,主要包含两部分,一是区域医疗边界网关,二是数据交换标准化接口。其中,区域医疗边界网关是通过集成平台提供的SQL、File、FTP等接口,将EMR、LIS、PACS、药库系统等进行信息集成,从而形成一套有效的医疗信息元数据,以实现区域医疗的各项需求,在文件服务器中存储整个过程中出现的图像、文件等,为本系统实现数据交换提供数据基础;数据交换标准化接口主要是利用集成平台与MML标准,实现上述医疗信息元数据的标准化,通过运用区域医疗中心的集成平台,对标准文件进行解析,并在区域医疗区域数据库中进行存储,最终实现数据的交换和共享。二数据获取方式设计数据获取的基础是系统中的集成平台的设计,通过它来获取各种医嘱、文书等关键信息,并在特定的数据库中进行保存,通过集成采集挂号、EMR、PACS、等异构系统中的离散数据,并在数据库表中进行存储。通过面向区域医疗的临床数据交换系统的设计及以上分析,充分证明了数据交换技术在医疗领域的应用。
3电子邮件
随着通信技术的不断创新与进步,以及计算机技术的广泛应用,在人们目前的工作、生活中计算机已经成为一种不可或缺的交流工具,电子邮件(E-mail)已经基本上取代了传统的书信。通过E-mail进行信息交流仅能够将传送者的文字信息快速传递,还能够传输生动的图片、音乐、视频等数据信息,而且,E-mail还可以通过群发功能将同一信息快速传递给多个人,大大提升了信息传递效率,也节约了传递者的时间,提高了他们的工作效率。电子邮件的这些优点都决定了其在医学领域的广泛应用,它操作简单方便、传输信息准确可靠,并具备邮件接受自动提醒功能,医生以及医院之间通常会使用E-mail作为其主要通信方式,甚至在一些医院信息管理以及办法自动化系统中,内部信息交流的基本通信方式就是使用E-mail。
4远程医疗
远程治疗是指利用现代网络和电子计算机等多媒体来实现远程临床诊治。从其定义来看,远程医疗实现的最基本条件就是网络,医生通过网络了解病人的基本信息及病情,并通过计算机技术,进行远程指导与治疗,从而大大节约了诊治所需的时间。比如,远程手术就是专家及医生通过运用计算机网络技术观察和了解病人图像和声音,再利用现代医疗器械对病人实施远程遥控手术,从而在危急时刻,在最短的时间内挽救病人生命;再比如远程联合会诊,各个专家不必在同一地点出现,而可以直接通过计算机远程技术,让身处不同地方的专家同时清楚地观察到病人的病情,并能够实现专家间的相互沟通。
巍山变电站是110kV智能变电站,因此在智能变电站的光纤通信系统建立时,需要从总体上考虑光纤系统的可行性和可实现性,在保证传输安全的前提下保证数据传输的效率,即可靠性。智能变电站光缆的选择要符合施工的实际情况,光纤的接口应该尽量统一,在施工中要尽量采用新技术。方案的设计要尽可能节约光缆的使用量,提高光纤的利用率,同时要在设计中明确施工目标,从而保证施工效率。在进行光缆的铺设时要注意光缆的保护等。
1.2光缆的选择
在智能变电站中,光缆产品的性能决定了智能变电站的通信效率,因此光缆的选择是其在设计时需要优先考虑的,在实际的工作中要根据实际情况进行光缆的选择。在智能变电站内数据的传输距离长,通常选用单模光缆,以确保数据的准确传输;站内各LED之间的通信,则要选用渐变性多模光缆。在进行户外配电装置的选用时,对光缆的抗磨损性要求较高,因此大多选用铠装型光缆。在光缆的选择之后,还要进行光缆连接器的选择,即接入光模块的光纤接头。根据使用的光缆块不同,光缆连接器的选择也有不同。该变电站采用光纤代替了二次电缆技术,并且通过智能终端使各项数据可以共享。
2智能光纤通信系统的主要实施手段
2.1光缆线路设计
在进行信息数据传输时,为了保证传输的稳定性和可靠性,使光纤在各种环境下都能够进行长期使用,需要将光纤制作成光缆。在进行光缆设计时要对光缆进行足够的保护,保证光纤不受外界因素的损坏,光缆的材质要选择重量较轻、便于施工和维护的材料。针对不同的传输环境,选择不同结构的光缆,从而将传输的线路进行优化处理。在进行光缆的安装时,要对光缆之间的挤压、磨损、扭转等进行规范操作,清除光缆附近的障碍物,进行电场强度控制,使其感应电场不超过规定值。由于110kV巍山智能变电站光缆的安装是在高电压的环境下进行安装,因此要格外注意人身安全和安装设备安全,在安装时要进行安全措施防护,保持作业的安全。要注意施工的环境,在施工结束后要在附近悬挂警示牌和设立相关的标志,及时进行光缆的维护等。
2.2通信系统设计
110kV巍山智能变电站的通信系统主要由传输设备、接入设备和电源设备组成,SDH传输设备是光纤系统的核心,所有的控制信号都要通过SDH进行转换才能进行数据的传输。PCM接入设备将传输设备中的2M信号转换为可控制传输的64K信号,而电源设备是通信系统正常运行的重要保证,只有电源提供稳定的电源,才能保证数据传输的可实现性和准确性。在进行通信设备施工时,要对施工人员进行大地放电,消除人体静电,以防止通信设备的损坏。通信设备对周围环境的要求很高,要设置专门的通信机房,安装防静电地板,同时要保证机房的温度和湿度恒定,将通信电池和设备相分隔开,以防止火灾的发生。巍山智能变电站的设计中采用了全封闭式的组合电器,具有很强的抗干扰功能,智能化远程遥控可以大大减少人为操纵的风险。
3现阶段变电站中光纤通信系统存在的问题
3.1光缆施工安全隐患
在智能变电站建设中,光纤通信作为其主要通信介质发挥出了极大的作用,但是在施工建设中容易出现一系列问题,导致变电站通信质量受到损坏。在导入光纤时接口密封不严,使保护钢管中容易出现积水,造成冬天积水无法排除结冰膨胀,从而造成光纤被积压,不仅降低了传输效率,同时也影响了光缆的安全性。在进行光缆材料的选用时没有固定的标准,捆绑材料也达不到标准,使光缆在固定时不稳定,余缆容易出现散落的现象,从而造成安全隐患。光缆的材料选用不足,也会造成施工工艺的差异,产品的质量达不到统一的标准,导致同一个智能变电站中出现不同施工工艺的现象。在进行光缆的固定和安装时,其固定架间隔之间缝隙存在着质量问题,部分型号的光缆固定架间隙不足,导致传输的质量和速率下降,固定架和光配机架上下距离不够充足,使光缆在固定保护套管弯曲过大,使馆内光纤造成积压,从而降低传输速率。
3.2材料选择不规范
智能变电站光纤通信系统涉及到多个专业,施工需要采购的设备数量多,型号也分为很多种类,因此在进行设备采购时针对光缆固定架、配线单元、保护套管等材料的配备要符合施工的要求。但是从巍山智能变电站光纤通信系统的材料选购上看,设备进行采购时常常出现遗漏的现象,设备材料的供应商数目众多,其产品型号难以统一,给材料的配置带来了很多的困难。不同型号进行的施工工艺也不相同,造成工程的工艺不规范。
3.3施工人员素质不强
智能变电站光纤通信系统的构建是一个非常复杂的施工工程,施工规模大,项目多,作业环境危险,这就需要施工人员增强安全意识和专业技能,但是现阶段很多施工人员不注重技能的提升,不能够及时掌握新技术,在进行高电压作业时防护措施不到位,高空作业时没有配备相应的安全设施,造成人身安全隐患。在进行通信设备的建设时没有进行大地放电,身上的静电造成通信设备的损坏等。
4加强变电站站内光纤通信的有效措施
4.1进行变电站初期研究
在进行智能变电站光纤通信系统的构建时,要与相关部门进行沟通,确定系统的可实现性,要对光缆通信建设的目标进行明确,同时优化设计方案,将设备材料的选购、光缆设计数量、安装方式和投入使用等各界环节进行预算和估量,在设计时要严格审核期设备的选用,人员的调配和施工技术的应用也要符合相关的规定。要选择专业的设备厂家进行设备材料的选购,保证设备的型号一致,将安全隐患在初期研究阶段降到最低。110kV巍山变电站的顺利实施和政府的支持紧密相连,其各项施工也符合国家的施工要求。
4.2规范施工中的各项操作
在进行光缆的安装和调试运行时,施工人员要严格按照相关的规定进行规范操作,在进行光缆施工时,要以光缆数据传输效率最大化和传输安全为标准进行光缆的安装。结合巍山当地的气候特点,对于施工中出现的客观因素如天气原因等要进行及时的调整工期,保证施工的进度和工期。及时将新技术应用到施工建设中,从而让通信建筑更好地发挥其作用。在建筑中明确责任人和监督人,监督施工按照相关规定操作,保证施工的安全。
4.3加强施工人员的培训
在进行光缆通信建设时,施工人员的操作是保证系统顺利运行的关键。要加强对施工人员的技能培训和综合素质的提高,不断提升员工的专业技能水平,让新技术运用到光纤通信建设中。增强员工的安全意识,在员工进行危险环境作业时,要让员工配备相应的安全工具,如安全帽等,在进行通信设备建设时,要注意对员工进行大地放电,减少通信设备的损害。建筑单位要及时对光缆进行维护,防止光缆的损坏造成极大的损失。
2、配网自动化通信系统建设的原则
配网自动化通信系统在实际建设的过程中,应注意通信系统的可行性、拓展性以及先进性,同时也需要结合实际情况,采取一些较为灵活的手段来进行建设,保证它的功效性。具体可有如下几点:
2.1整体规划、循序渐进。对整个配电网自动化通信系统做出整体规划,按照地区、电压等级等逐步推进,最终实现全面覆盖,实施过程中注意与远期工程的衔接、及采购设备时做到不同厂家间设备的兼容性。
2.2重点突出、经济建设。根据实际情况及重要程度,选取已有设备条件及通信网络现状比较好区域,按照“遥信、遥测、遥控”三遥功能建设。依此类推,把整个配电网自动化系统建设成为一个真正实用,避免重复建设的功能性系统。
2.3因地制宜、灵活选择各种通信手段。下面介绍几种通信方式。
2.3.1无线通信,需要租用网络运营商的无线网络,将站端采集到的数据传至网络运营商的后台系统,再通过专线和配网自动化系统进行互联,实现业务接入。这种通信方式具有投资少、见效快等优点,但是无线通信往往受天气、地形等的影响,信号不稳定、安全性差,所以适用于“遥信、遥测”功能的使用。
2.3.2电力线载波通信是在站端将原始信息调制为高频信号,并通过耦合器耦合至输电线路,利用输电线路作为传输媒介传送到接收端,接收端通过耦合器将载波从强电电流中分离出来,然后解调出原始信息并传送到接收端。该通信方式带宽有限,基本上可以满足“遥信、遥测”、或者仅是“遥信”功能的使用。
2.3.3光纤通信是以光波作为信息载体,以光导纤维作为传输介质的通信方式。它具有传输速度快、可靠性高、组网方式灵活等优点,但是成本较高。该通信方式可以满足“遥信、遥测、遥控”功能。在通信系统的建设过程中,应当根据当地的具体环境选择不同的通信方式相结合的手段。应首选光纤通信,如在主干通道、主站间、主站与配电终端间,无法铺设光纤的地方及配电终端之间可以灵活选择电力线载波和无线通信方式。
3、配网自动化通信系统的规划
通信系统在整个电力系统的运行过程中占据着极其重要的地位,它是主站系统与配网终端设备联接的纽带,主站与终端设备间的信息交互都是通过通信系统完成,因此必须有稳定可靠的通信系统,才能实现配网自动化的功能。由于整个电网的一次设备多数已经建成,因此在通信系统规划过程中,应该通过重点建设配网终端设备的通信功能。配网终端设备主要功能有以下几点:①配网馈线运行状态监测;②馈线开关远方控制操作;③馈线过负荷时系统切换并重新优化配置(网络重构);④监测并进行故障识别、隔离、恢复供电。为实现配网终端设备的功能,它们与主站及彼此之间的通信必不可少。最终它们需要将采集到的各种信息,通过通信网络实时传至主站端,为调度运行工作人员正确做出各项指令提供可靠依据。由此可见,配网终端设备的通信功能是实现配网自动化的基础,在实际的工作过程中发挥着举足轻重的作用,重点建设终端设备的通信功能是明智的。
在疆内超长距离光传输系统中最常用的配置就是光信号入SDH设备配合后向拉曼、预放PA、解码器OEO,在出SDH光板之前配置前向拉曼、功放BA和编码器OEO。从烟墩750kV站至沙洲750kV站光传输系统典型配置中可以看出从SDH设备至线路中间经过了多个跳接点,跳接点越多故障概率就会越高,所以除了两站点间的线路光缆和跳纤,光放设备运行稳定性也决定两站点间光路稳定性。在长距离传输中功放和预放直接搭配使用较多,比如传输距离为220公里的凤凰750kV站至达坂城750kV站便是采用功放和预放直接搭配。在2013年多次出现因为中间某个设备(编、解码OEO,BA、PA,前向、后向拉曼)故障而出现光路异常。传输距离为270公里的吐鲁番变至金沙中继站出现两次因为编解码OEO故障而引起的光路异常,抢修中通过更换故障设备消除该异常。所以光放设备的稳定性关系着整个通信网的稳定运行,对采购的光放设备必须要求可靠性高。
2遥泵技术
遥泵技术其实就是掺铒光纤放大技术,掺铒光纤被熔接在传输光缆的适当位置,通过在某站端发送较大功率的泵浦光,在光纤传输后经过合波器进入掺铒光纤,并激励掺铒光纤中的铒离子,最终在线路中将光功率放大[2]。遥泵为无缘设备可以放在光缆任何位置,在该技术中,大功率的泵浦源必不可少,泵浦源的稳定性决定了整个传输系统的稳定性。泵浦放大器对光缆的性能要求较高,在大于250公里的传输链路中就可以考虑使用遥泵技术。2014年初在疆内吐巴线路中兴OTN设备光路搭建中就使用了遥泵,为了降低损耗,入站光缆在光配内不经过法兰跳接,而直接将缆芯和尾纤熔接,以减少跳接点的损耗和大功率的光对尾纤接头损害,以减少故障的发生。前后遥泵放大配置方案如图1所示。
3超低损耗
光缆可以在超长距传输中可以明显延长光传输的距离,能够进一步减少中继站的设立,从而减少和优化光路子系统(拉曼放大器等)的配置,进而减少故障点。
2移动通信网络优化发展趋势
数据分析与处理智能化、自动化以及一体化,是移动通信网络优化的主要发展趋势,具体而言,主要体现在以下几个方面:
2.1开发数据一体化分析与处理系统在优化移动通信网络的过程中,可以使用多种技术和工具。但不同类别工具所具备的功能有所差别,倘若技术人员不能对这些工具进行有效的整合使用,就无法充分发挥移动网络优化方案的实施效果。对此,系统供应商应该与运营商之间形成稳定的战略合作关系,将系统和环境相关数据紧密结合,开发出数据一体化分析与处理软件系统,促使海量数据的处理工作更加简便、高效、快捷,从而减少网络维护人员的工作量、降低工作难度,使得维修管理人员可以将更多的精力投入于系统与环境的深层次优化工作中,促使移动通信网络优化目标的实现。
2.2开发职能辅助数据挖掘系统在移动网络通信优化整个工作过程,数据分析优化属于最难的环节。由于移动通信网络在运行过程涉及到的数据量非常大,因而需要借助多种技术进行数据处理。在此过程中,难度最大的在于挖掘这些数据信息之间存在的关联性,并通过分析、筛选,提取出数据库中的有用信息。对此,在未来的移动通信网络优化工作过程中,应该注重开发智能辅助数据挖掘系统,帮助网络优化人员快速掌握数据之间的联系,为优化整体改造方案,提供有效的辅助决策功能。
2.3开发自动调整网络参数系统移动网络系统在具备辅助决策功能之后,有效地增强了数据分析与处理结果的精确度,但这并不是网络优化工作的终点,其进一步优化的空间仍然很大。在此阶段,相关人员可以开发自动调整网络参数系统,优化OMC系统配置功能,使其能够自动调整各项参数系统。如此有助于增强移动网络适应环境参数变化的能力,从而为用户提供高质量的通信网络服务。
2当前通信网络终端系统的应用分析
在目前的终端系统市场上,虽然存在不同层次终端设备,但占据最大比例的无疑是具备较强综合功能的终端设备。和传统终端设备相较,多功能的终端设备功能更加丰富,可实现视频下载、观看网络视频,甚至可实现部分微型计算机的处理功能,或作为电子钱包等业务的处理设备。当然,此类终端设备会受到一些制约,如会受到终端CPU处理功能影响;部分复杂数据的处理也可能出现问题,可能会出现摄像头的像素不足现象;且网络电视或流媒体对网络传输能力要求较高。在网络条件下,传统的移动通信业务必然不能满足客户增长迅猛的需求,对不同客户体验需求,应逐渐往多样化方向去发展。随着人们对通信网络终端系统处理能力要求不断提高,使得网络终端系统硬件资源也需不断改善。基于以上认识,通信终端系统已不再只是传统意义中的通话设备了,在具备基本语音功能外,还需具备一定的数据处理和媒体功能。目前市场上大多终端设备均能满足数据处理要求,且多采用独立操作终端实现数据的高效处理,如通过brew、java等应用程序,使之与外界设备有效连接,为不同程序的使用提升下载和运行的环境。市场一些具有双处理功能的终端,标准化程度不高,不能实现设备自身与外部设备有效的连接,更不能实现组件功能相互交换,是智能终端设备雏形形式。随着智能终端系统设备的进一步发展,在可预见的一段时期内,具备独立操作系统及开放性接口的终端设备仍将占据着较大比例,伴随着各操作系统及运行平台的发展、完善,通信网络终端系统必然向着功能化,以及更具开放性方向发展。
3重视通信网络终端系统开放性也不能忽视其安全问题
通信网络系统的安全是其发展的重要基础之一,终端设备、网络设备、短信业务、电信业务等是通信网络系统安全的主要几个方面,加强通信网络终端系统的安全性,对于保护使用者利益或提供有力支撑。为实现通信网络的安全性,就必须采取安全技术进行系统防御。其安全技术主要有:防火墙技术。防火墙是网络安全的重要技术之一,而入侵检测技术是防火墙的一个补充,它对网络系统内外部的攻击进行实时保护,在网络受到威胁之前进行拦截,二样提高了安全性。还有网络加密技术。由于采用网络加密技术,公网数据传输的安全性和远程用户访问内网的安全性都得以解决;身份认证技术。通过身份认证技术可以保障信息的机密性、完整性、不可否认性及可控性等功能特性;虚拟专用网(VPN)技术。虚拟专用网可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接;漏洞扫描技术。因为光依靠网络管理员寻找安全漏洞是不够的,所以要借助网络安全扫面工具来优化系统配置,找出漏洞。
2远方监控系统
沅陵远方集控计算机监控系统采用北京中水科技有限公司开发的全开放、分层分布式H9000V4.0系统由一(两)套数据采集服务器群、两台操作员站、一台工程师站、一台培训工作站、一台语音报警站、一台报表服务器、两台远动工作站、一台厂内通信工作站(用于基地内通信)和两台Ⅰ区核心交换机组成。集控侧监控系统同样采用双冗余配置并与电厂侧监控系统在功能上完全对等且互为备用,形成一套完整的监控系统。沅陵基地监控网通过PTN及光纤直连两个1000Mb不同的通信通道与凤滩厂区的监控计算机系统通信,预留1000MbSDH通道为应急冷备用通道,形成完整监控网,控制以沅陵基地的系统为主,前方的系统备用,实施远程监视与控制。根据电监会安全[2006]34号文《电监会关于主机加固的规定》,电厂监控系统等关键应用系统的主服务器,以及网络边界处的通信网关、WEB服务器等,应该使用安全加固的操作系统,采用专用软件强化操作系统访问控制能力。故本期共配置了5套操作系统加固软件以满足系统安全防护的要求。远方监控系统没有采用传统的规约打包式传输方式,而采取沅陵调度大楼控制终端直接与电厂侧现地控制单元通讯的“直采直送”方式,将远程控制、采集延时控制在5ms以内,满足国家电网公司对智能化电厂的数据及时性要求。同时采用双中心冗余配置对时系统,凤滩主站、沅陵从站,确保系统时钟一致性(如图1~2)。
3系统光纤通信案例分析
远方集控SDH建设采用NEC的U-NODE设备,建设内容如下:沅陵:沅陵基地配置1套NECU-NODEWBM设备,配置2块L-16.2光板分别对凉水井变和凤滩后方,1块L-1.2光板对凤滩前方,1块GBEM板和1块FEH板。凤滩:由于凤滩后方NECU-NODEBBM设备主框插槽已满,无法新上2.5Gb/s光板,因此本工程在凤滩后方NECU-NODEBBM设备上配置1个EXT16(2.5Gb/s)扩展(含2块PSW板的更换)子框和1块L-16.2光板,以及1块FEH板。凉水井变:凉水井220kV变现有NECU-NODEWBM设备。
4试验调试
调度软交换系统试验调试工作从2012年12月30日开始,完成了系统功能试验与网络可靠性试验。经过一段时间的试运行,系统各项性能稳定。PTN设备2013年1月22日由由湖南省电力公司信息通信公司信息通信运维中心组织,使用专业网络测试工具Smartbits600B网络性能分析仪对PTN传输通道性能进行测试(详见凤滩电厂沅陵基地至后方机房网络传输通道测试报告)。并与SDH设备的性能进行了比较,从数据上说明了PTN设备在以太网的传输效率高于SDH设备。整体试验达到前期方案要求,没有出现漏项缺项情况,试验数据可靠真实。通过联调试验,检验了SDH、PTN通道的可靠性,二次防护网、调度数据网的稳定性,检测了PTN及调度数据网等系统各项切换的延时及稳定性,试验数据满足要求,SDH、PTN、二次防护网、调度数据网已具备正式投运条件。
2.电力系统通信工程设计一体化管理模式的构建思路
2.1形成通信工程设计一体化管理模式整体思路、组织方案现阶段的管理模式以专业划分为依据,若是形成电力系统通信工程设计一体化的管理模式,能够根据区域进行项目分组,以专业区分为主,这样能够很好的协调不同的专业之间工作流程之间的配合,有效地减少由于工作在路程上流转造成的时间与人力的消耗,能够在很大程度上提高工作的效率。电力系统通信工程的设计单位要改变以往传统的工作模式,形成电力系统通信工程设计一体化管理模式的整体思路,进而创新管理模式,确定管理的目标及原则。另外一方面,最重要的就是协调好不同专业的主管对于电力系统通信工程设计的环节进行有效管理,这一管理属于技术管理层。需要认真审核电力系统通信工程设计方案的可靠性、规范性以及可实施性。只有这样才能将电力系统通信工程设计一体化管理工作落实到实处。
2.2建立信息传递的有效机制就目前的管理模式和组织框架来看,仅仅有一些电力企业专业的管理层与电力系统通信工程设计的某些单位之间有信息之间的传递,但是大部分的电力系统通信工程一体化设计的内部之间,非常缺乏信息的有效传递。要想建立一体化的管理模式首先就必须实现信息传递的通畅性,进而实现时间、资源的有效利用。所以建立信息传递机制是非常有必要的。另外,电力系统通信工程设计一体化管理过程中,各专业的主管在具体安排相关工作的同时还需要根据不同专业的工作要求,积极响应配合其工作,信息传递的方式有很多种,需要根据不同的信息内容来确定。
2.3实现电力系统通信工程设计一体化管理模式建立的流程方案通信工程设计一体化管理模式整体思路、组织方案和信息传递的有效机制,进一步为电力系统通信工程管理模式提供了较大的发展空间。另外,在工作流程上也有较大的改变,改变主要在于细化了电力系统通信工程在项目管理方面的活动,提高了工作效率,减少了工作的重复性,还能够根据实际的项目发展情况,合理的调节工作的顺序,最大程度实现工作的任务量,改善工作模式,使电力系统通信工程设计一体化管理水平有较大程度的提升。