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中图分类号:TM7文献标识码: A
前言:通信系统是电网运营数据传输的主要通道,从数据模型上看,电网的配电路线会突显出电网的控制能力,因为信息数据可以在智能化的控制中心完成既定的供电任务。
一、配电线路通信自动化概况
1.1通信自动化系统简述
配电线路的通信自动化系统是指线路的功能路线可以增加设备运行情况的真实性,将真实情况转换成数据,再将这些数据导入计量模型当中。信号源通过发送设备将数据传输给工作人员,工作人员利用信道的数据预测能力,对信号进行变频处理,确保接收的信号准确、有价值。从这一角度讲,配电线路的自动化系统所应用的通信手段大多为混合式的通道路径,这种路径能够产生不同的应用价值和能力。
1.2通信自动化系统在配电工程中的作用
单一途径的数据传输管理模式,已经无法在现代化配电工程中使用。随着供电设备、电力设备、配电装置的升级和改革,其电力生产装置可以在短时间内将信号转化成数据信息。同时,由于不同装置产生的信息呈现形式不同,所以配电工程要想合理的应用这些信息,必须依靠功能加强、信息储存、处理、翻译功能非常好的通信自动化系统。由此可见,对于配电工程而言,配电线路的路径布设、路线选择、供电工程设计等管理内容都和配电自动化系统有着密切的关系。
二、配电线路自动化对通信系统的要求
通信系统的维护环境复杂,所以配电线路必须在一个稳定的环境下布设,以保证数据的通信效率、质量。有时,供电工程还会出现突发状况,如停电、自然灾害、错误操作等,在遇到以上危险情况时,各供电装置上的运行数据至关重要,是工作人员对故障进行预判、做出应急预案的主要依据。因此,通信系统需要满足多种技术要求,只有这样,才能保证配电线路在恶劣的运行环境下不中断信号输出。
2.1通信速率要求
一般配电线路的通信速率要求是10KV,监控设备、变电装置、馈线自动化系统等公用电量输出需要在一个稳定的通信速率下,才能完成信号运输。如远方抄表系统、自动化计费系统等通信系统辅助结构,配电线路需要分配给它们大量的速率分流。因此,通信速率的高低,不仅影响着配电线路主干线的通信情况,还关乎供电工程各辅助结构是否能够协调运作。
2.2通信能力
大多数供电工程的配电模式为双向通信,因为这种通信方法可以弱化故障源的影响作用,缩小故障给整个通信系统带来的信息传输压力。双向通信可以增加工程特殊供电区域的自动化调度能力,使其能够在干扰的环境下,正常进行信号、数据、资料等信息的传输工作。
2.3通信系统的维护工作
融合了多个通信方式的通信系统,其运营规模随着电网工程的改造正逐渐扩大。通信系统的覆盖范围增加了,其维护工作的任务和责任也就变得非常艰巨。因此,通信系统设计人员在设计系统程序结构时,应详细分析系统的结构和应用性能,尽可能降低系统维护工作的复杂性。
三、配电线路通信系统的应用性能
配电线路分为主站级和若干副站级,不同级别的供电线路其通信模式各不相同。依靠传输媒介,采取合适的通信方式,可以将各种类信号第一时间传输到控制中心,为工程管理人员的管理决策提供重要的参考资料。通信系统的应用性能,主要表现在以下几个方面:
3.1电力载波
电力载波技术是指增强两点之间装置通信能力,实现点对点的信息交流,常用在变电站通信工作中。电力载波是一种感应信号,在线路运输中如果没有遇到强大的电磁场作用,是不会中途停止的。所以,即使配电线路各生产设备在运行时会产生非常大的噪音,这些噪音也不会影响电力载波在通信系统中的输入和输出。如果电力载波通信受阻,通信系统也可以将阻抗变化大、信息量损耗大的数据利用高频气体放电进行修复处理。
3.2脉动控制通信
脉动控制技术是指供电设备输出的高频信号在配电线路中运行,依靠脉动能量控制信号的传输方向和传输位置。从脉动控制信号的工作特征上看,该信号的运输情况受配电线路运行状态的影响巨大。信息经变压器、电容器、数据处理器等多个负载装置,其可控性能并不会改变,依然不会高于10bit/s,移频效率则高达55bit/s。
3.3工频控制通信
工频控制技术是利用过量信号进行信息传播的,工频电压过大,电力传输线对信号的运输能力会急速降低,在这个时候,信号会选择相对狭窄的区域,控制检测设备的调制线路,在电压波形没有产生较大变化时,输出原始信号。一般情况下,装置信号可以通过多个脉冲通道运输,以脉冲波的动力为信号传输源,这种信号的传播速度非常快。工频控制是一种多层级控制体系,利用信号的多层影响力,工作人员可以找到信号出现波动最大的地方,更深层次挖掘通信系统对信号的控制点。
3.4光纤通信
光纤通信是指依靠光为传输载体,在光导纤维的媒介作用下,实现信号的高效运输。由于光纤传输频带非常宽,所以短时间内,光导纤维可以运送信息量巨大的数据信号,并能够同时保证其完整性。同时,光导纤维的电磁兼容性非常好,其媒介材质的各性能都很符合通信系统的工作要求,可以埋设在地表下方,实现远距离信号传输。在光纤通信的影响下,通信系统的信号传输途径变得多种多样。同时,依靠电磁信号、脉冲信号的配电线路,也逐渐转变了运营模式。但是由于光纤材质抗拉强度非常低,所以在引用时应特别关注光导纤维的连接方式和布设线路的周边环境。
3.5有线电视通信
有线电视通信是指利用传输系统的配电自动化性能进行信号传输,将组成有线电视的电缆分层级安装,每个层级预设的接受信号频率、信息处理配置各不相同,这种处理方法可以提高有线电视通信的针对性,帮助工作人员实现单向、单一途径的信号传输。但是由于有线电视的维护成本非常高,所以南水北调的供电工程很少采取这种方式实现信号传输。
结论:
通过上文对配电工程通信系统的信号运输内容进行系统分析可知,南水北调的配电工程中采用的通信系统相对科学,其应用价值很高,使用范围很广。无论是信号控制管理,还是信号的高效率传输,都标志着通信系统的性能对信号的控制能力在逐渐增强。
参考文献:
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二、成都市配电自动化系统工程整体规划目标
按照智能电网总体要求,通过配电自动化试点工程的建设,逐步建成符合集成化、多样化、智能化特征,具备系统自愈、客户互动、高效运行和分布式电源灵活接入等功能的配电自动化系统,主要内容包括:
(一)按照《配电自动化技术导则》等标准和《成都市城市配电网“十二五”规划》要求,建设符合IEC61970/61968 国际标准,以“信息化、自动化、互动化”为特征的配电自动化系统。
(二)实现主城区(193平方公里)配电线路及设备的数据采集和监控(SCADA),开关站、环网柜、柱上开关、用户分界隔离装置全部实现三遥;分支箱实现二遥,公变通过用电信息采集系统交互的方式实现一遥,配电自动化终端覆盖面遍及整个区域。核心区71条线路(13平方公里)全部实现配电线路馈线自动化(FA),缩短对客户的停电时间,提高供电可靠性;一期实现配电自动化系统实时信息接入数量支持60 万点。
(三)利用配电自动化扩展应用的相关功能,进一步提升配电自动化系统整体性能、提高数据可信度和实用化水平,为配网运行可靠性、降损、电压合格率等达标提供技术手段;
(四)遵循IEC 61968 标准,通过信息交互总线,实现与现有I、III区业务应用系统的信息交互,最终可达到调度自动化系统(EMS)、电缆网监控系统、用电信息采集系统、营销管理系统(含95598)、生产管理系统(PMS)、调度运行管理系统(OMS)等系统互联,以及能与国网统推电网GIS互联,大幅度提高企业信息集成化,信息利用效率、提高管理的智能化水平;为分布式电源接入、实现用户互动、提高优质服务水平提供技术支撑。
(五)以满足今后配用电信息交互可靠性、安全性、实用化为目标建设配电网通信,以智能用电需求为今后扩展应用的远期发展目标,建设高速、双向、实时、集成的,便于管理、具有良好扩展性的配用电通信系统。
(六)建设安全、实用、经济的配电调度监控及配电网生产运行检修技术支持系统,为配网的科学规划、生产和营销优质服务提供技术支持。
三、配电自动化信息交互方案
(一)信息交互总线应用需求和必要性
成都市配电自动化系统采用基于IEC 61968/61970标准的信息交互总线实施信息交互具有探索和创新意义,为解决企业信息孤岛及其相互之间的信息互通,实现数据源唯一,信息共享的目的。成都配电自动化试点工程通过部署信息交互总线(IEB),实现主站与地调EMS、电缆网监控、配网GIS、调度OMS以及数据中心等系统的信息交互和信息自动同步,支撑相关业务系统流程化、信息化和应用集成,应用迫切,很有必要。
(二)信息交互总线软硬件配置
1.信息交互总线系统硬件结构
成都市配电自动化系统信息交互总线跨越两个安全区,分别为安全区Ⅰ和安全区Ⅲ,在两个安全区内的配置是完全对等。安全区Ⅰ与安全区Ⅲ之间设置正向与反向专用物理隔离装置,系统关键设备和网络采用冗余配置,保障信息交互的可靠性。
2.信息交互总线软件体系架构
成都市配电自动化系统信息交互总线系统由跨平台的操作系统层、消息层和接口组件/系统服务层、应用服务层、应用层共五个层次构成软件体系结构。信息交互总线与配电自动化主站系统部署在成都市高新供电局,在电业局局端通过E1n通道分别配置管理工作站和开发工作站各一台,实现对信息交互总线的远程维护和管理。
(三)IEB信息总线与相关系统信息交互
成都市配电自动化系统基于IEC 61970/61968标准以及安全生产大区的配电自动化系统、调度EMS通过信息交互总线和信息总线网关与部署在省公司的信息管理大区数据中心之间交换数据,其中包括营销管理系统(含95598)、PMS等业务信息。信息交互总线管理网关作为生产管理大区信息交互总线和管理信息大区的各业务系统的数据传输通道,负责打通I、III安全隔离区实现数据的安全传输以及透明访问。其他应用系统如调度运行管理系统OMS、电缆网监控等系统将直接接入信息交互管理大区网关并实现与生产区互通的目的。
数据中心作为部署在省公司的信息管理大区各业务系统的数据统一存储区,存储营销管理系统(含95598)、PMS数据;信息交互总线互联的各个应用系统统一按照国际标准模型通过统一的数据编码定义和命名规范要求进行互联,保证数据的唯一性、准确性、完整性、规范性。
四、结束语
当前水利水电工程采用的通信技术非常先进,可以找出信号故障内容,自动修复,并提醒工作人员维护、检修通信系统。以往,水利水电工程的通讯渠道单一,并不能很好的克服故障影响,所以依附于通信系统的自动化装置配置,其故障分析能力对优化水利水电工程通信体制具有很强的促进作用。
一、水利水电工程通信系统的工作原理
水利水电工程是通过控制和调配自然界的地表水和地下水,达到除害兴利目的而修建的工程。作为与人类生活息息相关的重要资源,水利水电工程可以将固有资源转化成其他的资源,利用通信系统掌握工程状态数据,可以实现能源的调节和输出控制。覆盖整个水利水电工程的通信系统,变电站的电流数据汇编成统一的数据平台,通过特殊的通道,信息可以在通信路径中实现再处理功能,并起到稳定水利水电工程运营状态的作用。目前,水利水电工程应用的组网结构主要分为三层,核心层、汇聚层和接入层,通信系统利用上述三个结构层可以汇聚工程信息,找到信息节点,设置具有控制功能的通信装置。
二、水利水电工程通信及自动化的故障
信号在传递过程中,信号接收器必须突破自动化通道的访问权限,才能搜集到目标信息。远动信息是水利水电工程中的核心状态信号,如果远动信号在自动化通道中无法交互运作,则信号接收器会发出相对故障指令,中断信号通信,以防止水利水电工程各施工设备受故障信号干扰。无论是硬件还是软件,通信系统都需要及时更新设备,保持电力系统在一个正常的环境下运行,为水利水电工程提供充足的电能。综上分析可知,通道故障主要表现在两个方面:
1、远动设备故障。远动设备是发出远动信号的主体装置,水利水电工程中的远动设备如果收到通信阻碍,在强大电流、电压环境中,信号并不会按照既定的通道路径运输,因此,水利水电工程的信号运输路径受远动设备的影响干扰很大,重要信号不能及时、有效的运送到信号控制中心,水利水电工程的其他运行设备也会受到影响。
2、数据误差。通信设备的自动化运行能力很强,处在正常运行状态下的设备会通过通信装置发送信号。这些信号的呈现形式、运输时间、变化频率都是固定的,因此,如果控制中心接收到的数据存在误差,且误差超过额定范围,则表明发送该信号的水利水电工程运行设备出现了故障。常见的信号参数有五种,分别为波特率、音频频率和频偏、正负逻辑、同步字和报文规约,其误差表现形式如下:(1)波特率。水利水电工程中的各供电装置和通信系统采用的波特率是一致的,波特率发生改变,则传输通道中的信号会发生位置和方向偏移。即使控制中心接收到了此类信号,这些信号也无法应用在数据处理程序中,不能跟其他设备进行信息交流和互动。(2)音频频率和频偏。音频频率在通信系统中的精准度要求很高,音频精度不稳定,则信号呈现出的频率波动范围会逐渐扩大,其信号的可靠性和准确性都会受到影响。因此,音频频率是水利水电工程通信及自动化故障中常见的“信号传送故障”。
(3)正负逻辑。当通信系统的频率过高时,信号在高频环境下,其低位逻辑会受到严重损害。如发送的信息为正向逻辑语言,在传输通道中,其信号方向会发生反转现象,变成负向逻辑语言。从信号出现故障的表现形态上看,传输方向的错误判断是引起信号正负逻辑紊乱的根本原因。(4)同步字。水利水电工程的电力主站收到的控制信息,其同步字是相同的。除固有信息呈现模式之外,符号也是通信信息组成的重要元素。在没有特殊规定的情况下,如果信号前的同步字不再一致,说明传达到水利水电工程电力主站的报文,其信号呈现模式不合格,甚至有可能其信号本身就是错误乱码数据。(5)报文规约。报文信息错误不仅体现在同步字上,通信系统中其他解释程序出现错误也可以导致错误报文的出现。由于水利水电工程涉及到的信号种类繁杂,通信系统在解释信号时很容易出现权限分离问题,访问权限分界不确定,会让数据信号的翻译行为超出报文规约,从而影响整个通信系统的运行状态。
三、水利水电工程通信及自动化控制的解决对策
面对水利水电工程复杂的故障问题,工作人员必须从优化通信系统资源配置入手,引用先进的故障检修技术,从监测、维修角度,实现水利水电工程运行信号的双向控制。
1、故障维护。不同音频传输方式呈现的通信效率和质量各不相同,因此,大多数水利水电工程通信及自动化系统会采用性能优越、传输效率高的信号传输方式。音频维护作为故障维护的首要任务,其核心管理内容是检测不同通道中相同音频传输方式的信号,并根据信号的完整性和实用价值,分析通信通道在不同区域位置,适合采用哪种音频传输方式。与此同时,检修人员还可以通过升级通信系统的方式,提高各区域通道传输信号的抗干扰能力和借鉴能力。如在核查远动信号时,工作人员可以引入频率数量参量,来分析音频信息的准确定;在检测波动率时,工作人员可以校对固定周期内,信号波动率的变化范围,如果范围符合信号录用标准,则应当采取必要的维护措施。
2、定期检查。采用定期维护的管理模式,可以提高通信控制中心对信号的控制能力。以维护为核心理念的检修工作,需要不断改变信号通道和通信装置的应用性能和使用范围。远动设备是水利水电工程设备检查中的主要通信装置,检修人员不仅要搜集所有设备运行数据,还要更深层次解析错误信号在远动设备中的呈现方法。首要检查对象确定之后,检修人员还需进一步提取相关参数信息,找到可能存在的参数误差问题,开展一系列具有针对性的检修工作。
除上述故障维护项目之外,数字传输方式的维护也至关重要,检测人员首先应选定数字的接口位置,测量设备之间的传输距离,将这两个参数信息转化成数据,导入数学模型当中,如果信号的传输和接收出现了故障问题,则工作人员可以在第一时间找到检测报告中的指定设备,并采取切实有效的故障维护方案。
结束语
对于水利水电工程而言,正常运输状态下的信号,其传输能力是受多个限制性因素影响的。信号传输指令的准确性直接影响着水利水电工程的管理效果、控制能力以及施工效果。因此,从供电角度上看,水利水电工程必须实时监控通信系统各施工项目的数据,并结合数据内容进行分析。
参考文献:
[1]李明珍,李雨舒,谢宇昆.通信自动化通道故障分析与维护[J].电力系统保护与控制,2009,11(23):167-169.
引言
由于电力系统实际运行情况实时变化,对电网调度自动化主站系统、配网自动化系统的运行管理则成为一项日常工作,对调度自动化系统、配网自动化系统、电量能自动采集系统、调度数据网络及二次安全防护、调度管理系统等多套计算机系统的信息录入工作需要逐项、严密地进行,文章介绍了一种调度自动化主站系统信息录入“标准化-流程化-自动化”的管理方法。由于信息录入工作十分繁杂,涉及项目很多,所以将录入过程“标准化”是基础,首先理清工作项目,其次理清工作的先后流程,实现工作的“流程化”,最终通过计算机程序逐步实现工作的“自动化”。
1 电力系统自动化主站系统信息录入工作标准化
基建变电站需要在多套自动化主站系统中分别进行多个操作项目来完成,为了消除不同的人采取不同的方法造成的效果差异,为逐步实现工作智能化、自动化,必须先列出该工作涉及到的不同系统,并列出不同系统中需要维护的不同子项。
1.1 调度自动化系统
变电站接入调度自动化系统,必须在调度自动化系统中录入前置采集信息,以实现对变电站数据的自动采集;完成图、模定义来实现在调度自动化系统中建模;完成告警、电压监测等应用模块维护实现监控功能;完成高级应用参数录入将该变电站纳入高级应用。(1)前置子系统维护:包括前置厂站信息、通道信息以及遥信、遥测、遥控等“三遥”信息点表维护。(2)图、模维护:包括一次接线图、T接线图、间隔图、总加图(根据需要)、光字牌图(包含光字牌汇总图和分图),主变、母线、容抗器、交直流信息、主变调压集中监视图(用户变除外)、通道工况监视图、地理接线图、地区潮流图。检查WEB服务器上相应图形是否更新。另外,该变电站建模工作完成后检查模型正确性。(3)应用参数维护:包括责任区、告警设置,通过采样定义完成遥测数据的历史采样、通过维护电压检测统计表实现变电站母线电压监测,通过维护力率考核表将该站纳入电压力率考核,根据需要,维护各总加计算公式、电厂发电计算公式、220kV变电站容抗器统计计算公式;完成DTS、状态估计等高级应用参数维护。(4)与其他系统的交互:与上、下级调度之间的数据交互参数维护。(5)管理类工作:信息表备份等。
1.2 电能量自动采集系统
在电能量自动采集系统中增加一个新建厂站,需要在系统中增加电网设备并挂接电能表,然后定义采集设备、通信参数等表计参数,核对电表正、反向数据和底码采集位数等参数。完成公式定义、平衡监测等参数配置,并及时上报上级调度。
1.3 调度数据网络及二次安防
配置调度数据网络接入节点和汇聚节点以实现数据通信正常,配置二次安全防护设备以实现安全防护,并实现网络设备及安防设备的日志搜集和管理配置。
1.4 OMS及资料维护
在调度管理系统中增加该厂站及所属设备,以满足调度管理类应用的需要。
1.5 配网自动化系统
配网自动化覆盖范围内的变电站需要在调度自动化导出图模信息给配网自动化系统,并在两端配置实时数据转发信息,完成配网自动化系统中的采样定义、责任区等维护工作。
2 电力系统自动化主站系统信息录入工作流程化
在完成了对信息录入工作的标准化之后,要进一步实现工作的流程化,以逐步实现以计算机语言描述录入工作。标准化工作已经列出了作业项开展的条目清单,每一小步的工作应该如何做已经做了规定,下一步要将每一小步串接成为流程,从作业开始的准备工作到完成后的归档,实现按流程指示完成录入工作(每一个步骤的要求在流程中进行备注),并将流程制作在自动化主站系统中,维护人员只需准备参数资料,按照流程步骤即可完成录入工作,并且做到不同的人在不同的设备上维护,达到的效果是一致的,保证了类似工作的时效性、安全性和可靠性。
图1 在自动化系统中增加110kV变电站的维护流程
3 逐步实现流程化维护工作的自动化
3.1 配网自动化系统终端信息录入的自动化
在配网自动化系统中将维护流程转化为程序,部署在工作站上,由于配网自动化系统中接入的终端信息点表是按照开闭所、环网柜中的间隔或柱上开关为单元来生成的,所以在配网自动化系统中只须人工输入采集参数和间隔名称等参数信息即可自动生成上文中描述的配网自动化录入工作。
二、通讯工程应用前景分析
1.信息网络领域的应用
信息网络起到的是信息终端连接及信息传输的作用,它是现代社会重要的信息化基础设施。通讯工程是信息网络数据传输的主要途径,是信息网络的基石,且信息网络是基于通讯网络实现的信息连接及传输。
2.工业控制领域的应用
在工业技术领域,随着各项通讯技术的高速发展,以智能化、自动化为目标的机械自动化技术应运而生。该技术将采用通讯工程领域的电子信息系统对工厂中的各种机械设备进行控制,实现智能化、自动化生产。因此,在工业控制领域,以电子信息技术为核心的通讯工程技术,已成为工业自动化发展的必要技术支持。
三、通信工程发展展望
1.云电技术及无线宽带技术将成为通信工程未来发展的主要支撑技术
随着无线宽带技术及云电技术在现代社会的普及,通信工程要想满足各行各业的人们对通信服务高质量的要求,必须将这两门技术应用到通信工程技术内。而且无线网络通信在未来的城市发展策略中将成为国家的重点规划项目。当无线网络技术发展成熟后,全社会的人们不仅可以使用手机等无线信号接收设备来观看精彩的电视节目,还可以随时随地实现网络游戏互动、实现视频电话会议的快捷化、智能化等。
2.将与计算机技术的发展相辅相成
通信网络信息技术的高速发展离不开计算机技术等客观物质媒介技术的发展。当通信技术提高时,若作为介质的计算机技术无法与先进的通信技术进行匹配,严重限制通信技术的实际应用。
3.其发展更加依赖IT技
随着通信网络技术的高速发展,IT技术作为一种新型的通信交付技术,在当代社会中越来越普及。利用IT技术可以非常方便的进行网络交易信息的传递及处理,可以使通信工程的效用得到充分发挥,从而促进通信工程的全面发展。同时,IT技术的发展促使“物联网”这一新型的通信概念在通信工程领域萌芽、发展,且促进了物联网技术在各行业的实际应用。
4.通信工程的发展将更加依赖于高校人才的培养
通信工程发展的基石是通信技术的发展,而通信技术的发展离不开通信技术人才队伍的发展和壮大。现代的高校教育模式在使学生掌握必要理论知识的同时,更加注重学生职业技能的培养,使学生在校学习理论知识的同时,有更多的行业实践机会,从而可以使大量的理论研究型及实际应用型的全方位、多才能技术人才投入到通信工程领域。
5.“光”通信有可能成为未来通信工程发展中的亮点
作为未来通信工程领域中重点研究的可塑性通信方式之一,“光”通信有可能会成为未来通信工程发展中的亮点。光通信是一种使用光作为信息传播、信号转换及信号接入的全新型网络信号传播技术。该技术将使用大自然中的光作为传递介质完成信号的传送,以达到更高层次的信息传递速度,从而满足人们对通信速度的高性能要求。该技术目前仅处于理论研究阶段,若应用到人们的实际生活中,不仅需要通信技术人才开发出更为稳定的通信设备,还需要通信工程领域外的其他行业的精英人才提供有力的技术支持,并在实际应用中还会出现很多技术难题,但若该技术能够实现,无疑会成为通信工程领域的亮点。
【关键词】
无线通信;通信工程;发展趋势
随着网络技术的不断发展,人们对无线通信工程提出了更高的要求。无论是在卫星通信、移动通信还是在无线局域网通信方面,我国无线通信技术都取得了突破。且随着时代的发展,无线网络工程也将在城市通信的技术、服务及管理等方面进行改善,以全面推动城市通信工程的快速发展。
1 无线通信工程的特点
通信工程是一门服务面广、实用性强、技术含量高的专业,涉及卫星通信、移动通信、数字通信及IT行业等方面。无线通信工程具有的主要特点包括:(1)技术含量高、更新换代快。随着科学技术的不断发展,无线通信工程技术的发展也是日新月异的,比如从WLAN技术到WiMax技术,从移动3G技术到移动4G技术,从技术的推出到网络的商用及设备更新换代的速度都很快。(2)人员操作技术要求高。无线通信设施设备已实现精密化与高端化,在安装、测试、维护等环节都需要配套的专用设备,并要求操作人员必须要具有较高的技术操作水平。(3)作业协调性要求高。通信网络具有多学科、多专业的全程全网特点,在整个通信工程建设中,要求在无线通信网络建设、网络运营、网络维护、网络升级改造中,各部门、各环节的工作人员必须要共同协作、精确协调,才能真正保证整个通信网络的成功建设、通畅运行、顺利维护。(4)环境要求比较高。在无线网络通信工程中,对温度、湿度、节能、防火、防盗及防腐蚀等特性均有强制性的要求,对通信工程建设的环境要求比较高。
2 城市无线通信工程的发展现状
据工信部统计,截止到13年10月份,我国移动电话用户累计达12.16亿,其中3G用户达3.79亿,全年累计净增1.47亿户,移动互联网用户达8.1亿。在这庞大用户群数据的背后是规模巨大的通信设施建设投资及迅速发展的各种技术。比如目前无线通信技术在城市交通管理、医疗卫生、金融交易、休闲娱乐、生活服务等领域均有着广泛的应用。
目前,在信息化带动工业化方面,城市无线通信工程起到了不可替代的作用。随着我国工业化水平的不断提高,通信工程技术在工业领域中形成了以自动化控制技术。该技术通过利用电子信息系统,以实现对各种机械设备的有效控制。自动化技术在相关工业行业(如智能仓库、煤炭采掘及金属冶炼等行业)的要求是不一样。因此,自动化技术应通过电子信息技术中的微处理器技术与电子电路技术设计不同的电子控制系统。而在工业自动化技术领域中,电子信息技术已成为各机械设备中的核心技术。随着我国无线通信网络技术的不断发展,工业生产中的机械设备由自动化逐渐转变成智能化方向。
3 城市无线通信工程的发展趋势
近年来,随着我国无线通信产业的快速、健康、持续发展,整个通信行业在国民经济建设中起到的重要的作用,而通信工程在社会经济建设中占有重要的市场份额。因此,无线通信工程在新时期的发展中,必须要紧跟时代的发展步伐,朝着技术创新的方向进行发展。通信工程在未来的发展中,通过运用高速的无线宽带网络技术、云计算技术等实现无线城市网络的发展战略。这就要求在充分利用通信工程技术的前提下,以满足人们对网络通信服务的要求。如人们在日常生活中通过各种智能终端设备进行导航服务、网络交易、娱乐互动、远程医疗、远程教育等等。随着13年底4G移动牌照的发放,我国必将掀起新一轮的移动通信建设,另外随着WMN技术、LMDS技术、UWB技术、点对点微波技术等无线通信技术的发展,我国的城市无线通信网络信息化水平及信息化应用程度必将大大提高,城市无线通信工程将呈现以下发展趋势:
3.1 网络更加融合
由于技术原因,当前无线网络的种类较多,重新构建一个全新的无线网络需要巨额的资金投入,并面临技术风险,因此将各种网络通过融合的方式实现互联互通,是通信网发展的大趋势。网络的融合包括核心网的融合、接入网的融合和终端的融合等。
3.2 网络更加安全
相比而言,无线网络比有线网络的安全性更差,无线网络容易暴露相关的通信信息,容易被不法分子窃取信息,并带来损失。随着网络安全问题的不断出现,在未来,无线通信的保密及安全技术将得到更加广泛的应用,比如第三代和第四代移动通信系统安全技术、WAP安全技术、TETRA安全技术、WLAN安全技术、各种加密算法、WPKI、签名和认证、密钥管理与协商等技术等。
3.3 接入更加综合
目前无线接入技术如WLAN、WiMax等无线接入技术在城市无线通信接入网中均有应用。而UWB(Ultra Wideband)是一种使用1GHz以上带宽的最先进的无线通信技术,虽然是无线通信,但其通信速度可以达到几百Mbit/秒以上。可应用于室内通信、高速无线LAN、家庭网络、位置测定、雷达等领域,可对当前的WLAN等技术形成良好的补充,使未来无线通信网络的接入手段更加综合。
3.4 业务功能更加集成
由于用户业务需求的广泛性,未来的城市无线通信网络必须实现各种业务功能的综合集成,如语音、数据和图像等业务的集成;IP与非IP业务的集成等。无线通信网络的业务功能综合集成能为不同的业务需求提供保障,并同时能继承现有技术及业务优势,缩短新业务的研发试用周期。
4 结束语
综上所述,随着通信技术的不断发展和通信用户规模的不断扩大,社会对通信工程建设及通信业务应用的要求也越来越高。城市无线通信技术在未来将向网络融合、接入综合、业务多样化等方向发展,并将更加重视网络的安全,为广大用户提供快速、方便、快捷、丰富的无线通信应用服务。
【参考文献】
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通信工程建设是随着技术发展日益更新的,其设备技术更新换代及其迅速,这就使得其工作使得科技含量必然随之提高。其装备及其技术要求也随之而提高。
(2)科技含量高
随着现代技术的日益发展,设施装备的日益精密及其高端化,通信设施及其技术也随之而提高。例如,软交换设施,光传输设施,甚至是第三代通信设备的更新,这些都需要更高技术含量的测试装备,对于操作人员而言也要求更高的技术操作水平。
(3)协调性更加精准
通信工程是国家电网传送工程的重要组成部分之一,设计工程项目较多,测量人员多而分散,通信工程沿线都需要有专门的人员进行维护,这就决定其网络系统具有密切协调性,这样才能保障整个通信网络的通畅。
(4)协同作业
通信工程是一个多工程,多专业共同努力而建立起来的一个整体性网络,在整个过程中,需要各部门人员共同协作,分工合作,这就对设备和系统的兼容性以及操作人员的综合素质(知识的全面性、团队协作精神及技巧、协调能力、全程全网的概念等)提出了很高的要求。
(5)环境要求高。
许多专业工程对温湿度、洁净度、新风量、抗震、防火、防盗、防腐蚀等特性设有强制性要求。
二、通讯工程应用前景分析
1、信息网络领域的应用
信息网络的功能是信息终端的连接与信息传输,是现代社会的重要基础设施。与电信网络相比较,信息网络的核心是信息传输与传输过程的处理。实际上,信息网络的数据传输基本上是以通信网络为主。所以说,通信网络是信息网络的支撑,信息网络是在通信网络之上的信息传输和连接处理。信息网络中,信息传输是以数据形式实现的,即信息网络要提供数据传输技术,而数据传输技术的基本实现方法就是利用电子信息系统;同时,信息网络的数据传输控制采用了各种协议,信息网络从信息处理的角度,对数据传输按不同层次进行传输,这样就可以保证数据传输的正确性,而要实现信息网络的数据传输协议,就必须利用电子信息技术中的微处理器系统。因此,电子信息技术是信息网络的基本支撑技术。信息网络所使用的设备,几乎全部是各种微处理器系统构成的电子设备。电子信息技术在信息网络中应用的主要内容,就是要根据信息网络中数据传输和数据传输控制的要求,利用电子信息技术设计不同的数据传输终端、数据采集终端和数据传输设备。
2、工业控制领域的应用
随着工业领域技术的发展,形成了以自动生产为目的的自动化技术。自动化技术就是用电子信息系统来控制各种机械设备。自动化技术的基本技术特点,是控制系统与工业行业直接相关,例如智能仓库、机械加工、车辆控制、金属冶炼、石油开采、煤炭采掘、石油化工药品生产等行业,对自动化技术的要求各不相同。为了满足各种工业生产过程的需要,自动化技术需要利用电子信息技术中的电子电路和微处理器技术来设计各种电子控制系统,在自动化技术领域,电子信息技术已经成为各种设备的核心技术。随着信息技术和智能技术的发展,各种工业自动化设备正在向着智能化方向发展,同时,由于工业领域的环境条件和生产过程的控制要求千变万化,因此,电子信息技术已经成为自动化技术体系中的核心技术。
一、通信工程整体特点
通信工程自身的特点同施工过程特点以及产品生产的特点是密不可分的。
1.通信工程产品生产特点
(1)不能移动性和固定性。通信工程建设的最终结果是同当地土地、房屋、以及其他物体一体化的,所以其位置最终是固定的,例如管道、缆线、天线、机房、杆路、设备等。
(2)单一性和产品类型多样化
虽然通信工程的产品类型不同,结构复杂多样,但每一个单一工程最终的产品都是一样的,都是单件产品。即便如此,每一产品的使用功能还是各不相同的,在型号、规格、品种、类别以及结构方面都是有所差异的。随着通信技术的快速发展,即便同一类型的通信工程,其产品也是各不相同的。这就形成了通信工程产品的单一性和类型多样化。
(3)系统性和整体性
通信工程建设需要多种器材设备组合而成,这些器材需要经过加工、组装、连接、调控等步骤进行完善,最终形成完整、严密、综合的系统,使其具备通信的功能。
(4)更新换代快,科技含量高。
2、通信施工生产过程特点
1)施工生产的流动性大。由通信建设工程产品的不可移动性所决定,特别是一个大型通信工程,往往有几百个站点,距离长达几百甚至几千公里,施工人员不仅要在各个站点各个部位移动工作,而且在完成任务后又将转移到新的工地上,在大转移过程中,又包含着许多小的流动性和变动性。像长途光缆及微波干线工程其流动性就非常大。2)施工生产的一次性。由于单件性和类型多样性,决定了通信建设工程的施工很少按照同一模式进行重复的批量生产,而只能是一次性生产。这就提高了施工的难度,因此要求通信施工单位必须有相应的施工企业资质和高素质的管理人才,必须有统一的施工操作规程、规范和高素质的技术、操作人员,这样才能保证生产的一次合格性。3)施工生产受外界因素制约较大,作业条件艰苦,较难实现均衡生产。单以国内气候影响为例,东北冬季极为严寒,室外几个月基本不能施工;而南方的雨季下雨常常持续一个多月,天馈线就无法安装;青藏高原高寒缺氧,挖沟放缆无比艰难。因此,在考虑整个工程的施工方案时,不但要把各个不利因素考虑进去,合理安排人、财、物和工程进度,更要以人为本,关心爱护职工的身心健康,发挥他们的聪明才智和积极性,克服各种不利因素,化被动为主动,以实现生产的连续与均衡。4)施工生产点多线长、涉及面广、协作关系复杂。施工时不仅内部要多工种综合作业,对外还要与建设单位、设计单位、监理单位、供应单位、多个市政单位、多个地方政府机构以及千千万万的老百姓等进行广泛直接的联系。施工过程中如有任何一方面协调不好,就可能影响到工程的进度和质量,同时也影响到施工企业的效益和合同的执行,使工程不能按期投产。
3.通信工程特点
(1)技术设备更新换代快
通信工程建设是随着技术发展日益更新的,其设备技术更新换代及其迅速,这就使得其工作使得科技含量必然随之提高。其装备及其技术要求也随之而提高。
(2)科技含量高
随着现代技术的日益发展,设施装备的日益精密及其高端化,通信设施及其技术也随之而提高。例如,软交换设施,光传输设施,甚至是第三代通信设备的更新,这些都需要更高技术含量的测试装备,对于操作人员而言也要求更高的技术操作水平。
(3)协调性更加精准
通信工程是国家电网传送工程的重要组成部分之一,设计工程项目较多,测量人员多而分散,通信工程沿线都需要有专门的人员进行维护,这就决定其网络系统具有密切协调性,这样才能保障整个通信网络的通畅。
(4)协同作业
通信工程是一个多工程,多专业共同努力而建立起来的一个整体性网络,在整个过程中,需要各部门人员共同协作,分工合作,这就对设备和系统的兼容性以及操作人员的综合素质(知识的全面性、团队协作精神及技巧、协调能力、全程全网的概念等)提出了很高的要求。5)环境要求高。许多专业工程对温湿度、洁净度、新风量、抗震、防火、防盗、防腐蚀等特性设有强制性要求。
二、通讯工程应用前景分析
1、信息网络领域的应用
信息网络的功能是信息终端的连接与信息传输,是现代社会的重要基础设施。与电信网络相比较,信息网络的核心是信息传输与传输过程的处理。实际上,信息网络的数据传输基本上是以通信网络为主。所以说,通信网络是信息网络的支撑,信息网络是在通信网络之上的信息传输和连接处理。信息网络中,信息传输是以数据形式实现的,即信息网络要提供数据传输技术,而数据传输技术的基本实现方法就是利用电子信息系统;同时,信息网络的数据传输控制采用了各种协议,信息网络从信息处理的角度,对数据传输按不同层次进行传输,这样就可以保证数据传输的正确性,而要实现信息网络的数据传输协议,就必须利用电子信息技术中的微处理器系统。因此,电子信息技术是信息网络的基本支撑技术。信息网络所使用的设备,几乎全部是各种微处理器系统构成的电子设备。电子信息技术在信息网络中应用的主要内容,就是要根据信息网络中数据传输和数据传输控制的要求,利用电子信息技术设计不同的数据传输终端、数据采集终端和数据传输设备。
2、工业控制领域的应用
随着工业领域技术的发展,形成了以自动生产为目的的自动化技术。自动化技术就是用电子信息系统来控制各种机械设备。自动化技术的基本技术特点,是控制系统与工业行业直接相关,例如智能仓库、机械加工、车辆控制、金属冶炼、石油开采、煤炭采掘、石油化工药品生产等行业,对自动化技术的要求各不相同。为了满足各种工业生产过程的需要,自动化技术需要利用电子信息技术中的电子电路和微处理器技术来设计各种电子控制系统,在自动化技术领域,电子信息技术已经成为各种设备的核心技术。随着信息技术和智能技术的发展,各种工业自动化设备正在向着智能化方向发展,同时,由于工业领域的环境条件和生产过程的控制要求千变万化,因此,电子信息技术已经成为自动化技术体系中的核心技术。
三、结语
通信工程在不同的应用领域中,需要根据应用要求确定具体的应用方法,也就是说,通信技术在所有应用中,都必须针对具体问题提出具体的解决方案。要实现具体的解决方案,就需要根据不同应用领域提供的工程技术背景,考虑通信技术与其他工程技术的匹配与协调。
一 清华大学自动化系
1970年5月,清华大学自动化系成立,是国内第一个自动化系。该系拥有国家CIMS工程技术研究中心、智能技术与系统国家重点实验室(分室)、生物信息学教育部重点实验室、智能交通系统联合实验室等多个国家、省部级工程中心及实验室。近年来分别与美国、德国和日本的罗克威尔自动化公司、倍加福公司、NEC公司和欧姆龙公司建立联合实验室。
与其他3个专业(电子信息工程、电子科学与技术、计算机科学与技术)在前两年使用统一的教学平台,三年级起再按专业培养。学生获奖学金面广、量大,受奖学生面达35—40%。此外,学校和系还为学生提供了各种勤工助学的机会。
二 浙江大学控制科学与工程学系
该系于1997年8月成立。1999年12月成立了5个研究所,分别是浙江大学先进控制技术研究所、浙江大学系统工程研究所、浙江大学智能系统与决策研究所、浙江大学工业控制研究所、浙江大学自动化仪表研究所。承担的“211”工程重点学科建设项目工业控制工程与技术学科——工厂综合自动化系统研究试验基地于2000年12月通过了专家组验收。
本专业设在信息学院,为国家重点学科。设有2个博士点,3个硕士点,电气工程学科博士后流动站覆盖本专业。
三 上海交通大学自动化系
自动化系有着悠久的历史和雄厚的实力,在国内首批设立了硕士点、博士点,并被评为国家重点学科,也是首批建立博士后科研流动站和具有一级学科博士学位授予权的单位。下设的自动化研究所,有6个研究室和4个实验室。科研实力雄厚,科研方向覆盖面宽,涉及到系统与控制理论、智能控制理论及应用、过程综合自动化与制造自动化、智能机器人系统与技术、信息系统与网络工程等广泛领域。
四 东南大学自动控制系和自动化研究所
东南大学自动控制系和自动化研究所是在国内外控制科学与自动化技术研究领域中处于先进水平的教学和科研单位,系内设有作为教育部电工电子教学基地的计算机硬件应用实验中心及PLC实验中心,学科齐全。
五 西安交通大学自动化科学与技术系
下设4个研究所,分别为自动控制研究所、人工智能与机器人研究所、综合自动化研究所和系统工程研究所。自动化科学与技术系所属各学科在国内首先获得博士和硕士学位授予权,最先批准为按一级学科授予博士学位,并建有博士后流动站。自动化科学与技术系在2001年全国高校重点学科评比中,系统工程、模式识别与智能系统2个二级学科分别排名第一和第二。
本科专业是自动化专业,所属一级学科是控制科学与工程,所属二级学科包括控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置、模式识别与智能系统以及系统工程。
六 北京理工大学自动控制系
自动控制系现设有3个研究所,6个教研室、研究室,7个实验室。学科专业涵盖了控制科学与工程一级学科所下设的所有5个二级学科,同时还设有机械电子工程学科点。
七 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院电子信息工程学院
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院(简称自动化学院)的前身为自动控制系,始建于1954年8月。学院现有自动控制系(控制、制导与仿真研究所)、机械电子工程系(机电控制研究所)及电气工程系(电气工程研究所)、信息与控制系、检测技术与自动化工程系和电工电子教学实验中心和测试与自动控制教学实验中心等7个单位组成。
学院设有自动化(自动控制与信息技术)和电气工程及其自动化2个宽口径本科专业。
北京航空航天大学电子信息工程学院是我国成立的较早为国防现代化、为航空航天电子工业服务的学科门类齐全的电子信息工程学院。1954年建立学科专业,1958年建系,当时的系名为无线电系。1981年建立通信与电子系统、信号电路与系统、电磁场与微波技术3个硕士点,1986年被批准建立通信与电子系统博士点。2002年正式成立电子信息工程学院。
学院现有博士、硕士授予点覆盖5个一级学科,有5个博士学科授权点,2个博士后流动站,1个特聘教授岗位,9个硕士学位授权点,1个工程硕士专业领域。
八 西安电子科技大学通信工程学院
西安电子科技大学通信工程学院是以现代电子信息、现代通信理论与技术为主导,培养高层次人才及科学研究的基地。学院下设3个系,4个研究所,建有1个综合业务网理论与关键技术国家重点实验室,1个教育部计算机网络与信息安全重点实验室,1个信息产业部无线通信重点实验室。
学院拥有通信与信息系统、密码学等学科硕士和博士学位授予权,并建有博士后流动站,其中通信与信息系统是国家级重点学科,密码学为省部级重点学科。学院的现代通信网络工程学科群得到国家“211”工程十五建设的重点支持。
九 北京邮电大学信息工程学院
1980年创建北京邮电学院科研所,1986年组建北京邮电学院信息工程系,2000年成立北京邮电大学信息工程学院。信息工程学院是体现北京邮电大学特色的专业学院之一,教学和科研面向整个信息科学技术领域。学院整体上具有理工结合、教学科研并重的特色。学院下设信息理论与技术教研中心、信息系统自动化教研中心、信息科学教研中心、多媒体信息技术教研中心、宽广电信技术研究中心、信息安全中心、实验中心等7个教研机构。
学院设置以下专业:信息工程专业、信息与计算科学专业、自动化专业、信息安全专业、数字媒体艺术专业等本科专业,密码学、模式识别与智能系统、信号与信息处理、应用数学、控制理论与工程、信息安全等专业拥有硕士学位授予权,密码学、信号与信息处理等专业拥有博士学位授予权。
十 东南大学无线电工程系
无线电工程系设有信息与通信工程、电子科学与技术2个一级学科博士后流动站,拥有毫米波和移动通信2个国家重点实验室,全系有通信与信息系统、电磁场与微波技术、信号与信息处理、电路与系统、信息安全5个二级学科均为硕士、博士点,可招博士后。4个教育部长江学者计划特聘教授岗。3个学科为国家重点学科:通信与信息系统、电磁场与微波技术、信号与信息处理。通信与信息系统学科为江苏省重中之中学科。
本科专业有信息工程(含通信工程、电子信息工程专业方向)。
当前国与国之间的竞争,是综合国力的竞争,特别是国家软实力的较量,而在国家软实力的较量当中,科技又起着绝对的支配作用。在大力发展现代科学技术的总体方针政策之下,我国的科学技术水平已经取得了突飞猛进的进步,电子与通信技术是现代科技中的重要内容,自然也有了较大的发展。电子与通信工程涉及领域有电子系统设计、通信系统、信号与信息处理、多媒体技术、智能控制、测试计量技术、嵌入式智能仪器及自动化装置等,可以说涉及面非常广,是多项技术综合之后的产物,在今天的社会发展中发挥着重要的作用。那么,具体来说,电子与通信工程的应用现状是怎样的呢,在今后又会有哪些新的应用呢?
一、电子与通信工程的应用现状
电子与通信工程作为一种综合性极强的技术,融合了多种现代技术于其中,可以说具有较多的应用优势,但是其应用的历史并没有很长,在我国,电子与通信工程的应用现状主要有以下两点:
1、电子与通信工程的应用体现
首先,电子与通信工程与其它行业的融合性应用在逐渐增多。电子与通信工程,作为当代的一项新技术,是很多先进设备或者先进技术的基础要去。从目前的行业发展趋势来看,跨行业交流在逐渐增多,而正如我们前面所提到的,电子与通信工程正逐渐渗入到各行各业,所以说,电子与通信工程与其它行业的融合性应用在逐渐增多是当前电子与通信工程的应用最直接的体现。比如,电子系统设计技术,在“互联网+”的时代,企业发展开始和互联网捆绑在一起,在这样的情况下,任何企业,甚至是政府都需要充分利用电子系统设计技术来实现企业电子系统的建立,这也正是电子系统技术与其它行业融合的一个过程。再比如,嵌入式智能仪器及自动化的装置,在日常的生产生活领域中的应用更多,特别是在现代医疗领域,一些先进的手术技术或者是诊疗方式,都需要利用智能仪器来完成,这就需要以电子与通信技术为基础的设备的应用。由此可见,在当前的社会环境之下,电子与通信技术正以一种基础技术的形式融入到不同的领域中,实现其应用价值。
其次,现代通讯技术的发展使得电子与通信工程的应用更为直接。可以说,当前的通讯技术的发展速度是非常快的,从早期的只能通话的电话到今天的可视电话、视频通话等技术的不断完善,使得今天的通话已经实现了面对面,除了声音的传播之外,画面的即时传播可谓是越来越完善,而这正是电子与通信工程应用的直接体现。在工程技术角度分析我们知道,电子与通信工程技术中语言与多媒体技术、信号与信息处理技术等是非常核心的技术,而也正是因为这些技术的发展,才直接促成了当前我们的视频通话,在视频通话中很多技术的应用,都是完全以电子与通信工程技术为核心的。所以说,现代通讯技术的发展使得电子与通信书工程的应用更为直接,这也是当前电子与通信工程的应用体现。
2、电子与通信工程应用中存在的问题
虽然近年来,电子与通信工程的应用日渐成熟,但是我们也注意到,电子与通信工程在应用过程中仍然存在着一些的问题。
其一,电子与通信工程的应用过程中,对多网融合技术的使用还不够成熟。所谓的多网融合技术,就是指在系统构建和管理过程中,将多种技术融合在一起,共同构成一个系统,利用这个系统进行相应程序的规制。在电子与通信工程的应用过程中,多网融合技术使得网络插口和IP地址能够有机融合,构成完整系统,进而保证整个通讯环境的稳定,如果多网融合技术的应用出现问题,那么通信中断或者通信信号不稳就可能随之发生。此外,多网融合技术在电子与通信工程中的使用,更是实现了经济性和技术性的统一,特别是在后期的维护服务中,多网融合技术能够衍生出的服务种类繁多。目前我国电子与通信工程对于多网融合技术的使用还不够成熟,特别是在利用多网融合技术进行通讯安全保障中,技术疏漏还很多,这也是当前我国通讯安全问题频出的一个重要原因。所以说,利用多网融合技术来实现入侵检测系统扫描以及病毒的防范,对我国电子与通信工程日后的发展而言,是非常重要的。
其二,电子与通信工程的应用成本偏高。信息爆炸的时代,电子与通信工程作为一项社会生活中基本元素,使用范围越来越广泛,在这样的情况下,其应用成本就直接关系到整个技术的使用,但是目前我国的电子与通信工程的应用成本仍然偏高,不管是在前期技术开发阶段,还是在中期的技术使用或者是后期的技术维护阶段,其成本都比国外高很多,这也直接造成了当前通讯市场的高成本。所以所,应用成本偏高也是目前电子与通信应用中存在的问题之一。
二、电子与通信工程的应用展望
以当前电子与通信工程的应用现状为基础,结合当前我国电子与通信工程的教学及技术更新来看,目前电子与通信工程的应用会有以下几个方向:
第一,电子与通信工程的应用成本会有所降低。虽然说,电子与通信应用成本较高是当前其使用过程中所出现的问题,但是以技术的发展来看,关于降低电子与通信技术应用相关的技术以及材料选择等研究在逐渐增多,同时,随着国际发展一体化趋势的逐渐增强,我国对国外先进技术的学习也在不断增多,在这个过程中,降低电子与通信工程的应用成本有关的技术自然会被大量引进。所以说,我们有理由相信,在未来的发展中,电子与通信工程的应用成本会逐渐降低。
第二,电子与通信工程的创新应用会逐渐增多。今天的社会主题是“大众创新,万众创业”,这是双创时代,不管是企业还是行业,都只有创新才能真正适应时代的发展,目前电子与通信工程的应用,也在不断创新,不管是与多行业的融合,还是本行业内部的技术突破,事实上都是创新的体现,而在今后的发展中,创新应用也会是电子与通信工程应用的主题,特别是高校相关专业的开展中,学生思维方式与电子与通信工程的应用相结合,势必有更多创新方式的出现。所以说,电子与通信工程的创新应用会逐渐增多,也是未来电子与通信工程的应用发展方向。
新时期国家重点投资铁路工程建设,通信系统是其中有位置关键的组成部分,搞好通信系统的结构设置关系着后期人员及货物运输的安全进行。
一、接入网在铁路通信中的应用及趋势
随着通信技术迅猛发展,电信业务向综合化、数字化、智能化、宽带化和个人化方向发展,人们对电信业务多样化的需求也不断提高,同时由于主干网上SDH、ATM、无源光网络(PON)及DWDM技术的日益成熟和使用,为实现话音、数据、图象“三线合一,一线入户”奠定了基础。如何充分利用现有的网络资源增加业务类型,提高服务质量,已成为电信专家和运营商日益关注研究的课题。因此,接入网成为网络应用和建设的热点。
二、传统铁路通信存在的问题
当前,通信工程已经成为铁路交通发展中不可缺少的一部分,通信工程的设计质量关系着未来交通事业的发展趋势,决定着最终工程建设的收益大小。根据现有的铁路通信设计流程研究,施工单位采取的规划方案与操作流程还存在诸多问题。
1.设计方面。铁路通信设计是一项复杂性的规划工作,必须要从铁路运输的各个方面考虑铁路信息传输的要求。由于前期准备工作不充分,设计人员在编制铁路通信方案时缺少可靠的参考资料,建筑通信工程的应用成效不理想。如:建设单位提供的结构图纸不详细,设计单位的实地考察不全面等,这些前期工作对铁路通信设计方案的质量造成了不利影响。
2.模式方面。就铁路通信模块来说,国内已掌握的设计方法包括人工设计、自动化设计两种方式,不同的设计方法均有相应的使用场合。铁路通信设计所用的方法不当,导致工程成本造价提高而降低了经济收益。如:通信工程应尽可能手工设计完成通信工程的规划,设计单位采用自动化设计增多了成本投入,难度较大的通信系统则应结合计算机等完成自动化设计。
3.性能方面。标准的设计流程可指导设计人员有序地完成规划任务,保证了通信工程功能的全面发挥。铁路通信设计流程不全面等问题普遍存在,缺少系统性的设计模块而限制了相关设备的使用。整套铁路通信设计方案应从资料筹集、通信分析、系统组件、配件安装等方面考虑,工程建设中对各项问题考虑不周全,造成通信网络的传输性能不理想。
三、接入网技术的实际应用
随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。
1.有线接入技术
(1)高速率数字用户环路技术。通过2~3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号,传送距离为3~5 km,上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输,通过特定的编码和调制方式提高传输质量,用多线对并行传输,以降低每对双绞线上的传输速率,增加无中继传输距离。
(2)非对称数字用户环路技术。它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高达(9~10)Mbit/s,上行速率只有数十或数百kbit/s,此技术适用于视频点播VOD系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号,而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。
(3)混合光纤同轴电缆接入技术。它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接,光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制,将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。
(4)光纤用户环路技术。以光纤为主要传输媒介,根据光纤向用户延伸的距离,可以分为FTTC(光纤到路边),FTTB(光纤到大楼),FTTH(光纤到家)等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标,但根据现有通信发展的实际,FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入,虽然是有过渡性质的折衷方案。
2.无线接入技术
无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。
四、基于接入网技术的工程管理策略
(1)管理方面。坚持管理规范化也是铁路通信的重点,利用管理措施约束设计人员的操作流程,可引导其遵循行业标准完成不同的信息处理操作。利用接入网必须要适应通信工程的使用需要,无论选用哪一类形式的铁路通信方案需朝着“数字化、综合化、宽带化”等主流趋势改进。“能耗、成本、安装”等问题也是通信工程重点考察的指标。
(2)人员方面。通信单位对参与铁路通信建设人员实施规范化管理是第一步,只有设计人员的专业素质、实践技能、设计水平等方面全面提升,才能保证铁路通信方案的实用性、科学性。规范化管理涉及到多方面内容,可制定综合性的培训计划辅助设计人员增强其业务能力,确保铁路通信规划时严格按照标准编制接入网通信方案。
(3)技术方面。先进的科学技术是铁路通信质量的保证,也是指导信息传输、处理、收集、显示等一体化操控的条件。接入网技术作为现代通信的新技术,其必须要配备相应的辅助技术才能发挥作用。如:利用计算机为辅助平台,结合有线通信、无线通信等技术完成操作,既减少了运营商的成本投资,也使得数据信息的处理水平有所改善。
总之,接入网技术运用于铁路工程建设是未来通信行业的发展趋势,为了适应这种通信模式的要求,运营商应结合铁路运输的实际需要规划通信方案,保证数据信息传输的可靠运行。建立电信网络之后,还需从日常应用方面加强综合管理,防止通信故障发生带来的有害问题。