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信息通信方式大全11篇

时间:2023-12-16 16:18:46

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇信息通信方式范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

信息通信方式

篇(1)

我与大家分享一下印度在推动信息通信技术方面的经验。我们成立了信息通信技术委员会,并且和一些大学建立了国家知识网络,让各类学校通过联网分享和获取教育资源,这就让所有的印度学习者都能获取这些资源,让所有的学习者都能受益。分析学习的工具能够改善教学的质量。在中学,我们通过一些移动技术,让学校联网,对学生的学习进行实时的监督。

在我们的学校,有1亿多的学生能够受到数字信息网络的监督和覆盖。这样的方式能让上百万名的学生通过网上的学习资源进行学习。我们设计了很多的网络课程,开发了很多的远程学习项目,它们的目标就是创造一种新的远程学习环境,以及相关的活动,涉及艺术、文化、环境、科学等领域。这些学习者,包括一些专业人士,都是通过学习网络教学课程提升知识储备和创新能力的。这些项目能够提升技术教师的能力。同时,教师可以获得培训,以便更好地使用信息通信技术。在推动信息通信技术应用方面,印度取得了巨大的成绩。

最近,我们建立了一些网络平台,能够提供培训的指南(尤其在工程学方面)。我们希望建立一种全新的教学生态环境,在政府的主导下使学生免费获取网上的资源。

我们还建立了国家级的学术知识库。如果学习者感兴趣,可以在任何时间、任何地点访问知识库并下载文档进行打印。通过这样的方式,我们就能够实现信息通信技术和教育的无缝衔接和融合。

另外,跟大家介绍一下我们在这方面作出的一些承诺。我们承诺实现教育的信息化,尤其是针对残障儿童群体。一些人有学习困难或者其他的一些问题,我们给他们提供很多的选择和机会,让他们能够获得教育的信息,使用信息通信技术来获得相应的知识。

女士们、先生们,我们知道《仁川宣言》是面向2030年的计划。我们希望到2030年能够实现这个有抱负的教育计划。这跟2015年之后的全球教育议程的目标是一致的,我们需要使用新的信息通信技术,建立个性化网络教学体系。通过技术的开发和应用,我们的学习和教学的机会将是无与伦比的。比如,通过这样的方式能够提升知识的可获得性,确保教育公平。我们希望能够建立一种新的社会学习环境,通过网络学习空间的搭建,促进政治、经济和社会的发展。要建立数字化网络学习环境,我们在这方面有很多的实践。同时,我们总结了一些教训,希望能够以一种合作的方式面向未来,充分地发挥信息通信技术的潜力,从而帮助我们实现2015年后的教育议程。

篇(2)

所谓的通信计算机,是一种把计算机与计算机联系起来或把计算机与终端设备联系起来的一种计算机,这种计算机构成的形式主要是为了形成一个通信服务系通。

1 通信计算机的概念及作好信息安全的意义

通信计算机可实现资源共享、数据通讯、均衡负荷与分布处理、其它综合的信息处理等。通信计算机要处理大量的网络数据信息,这就意味着信息安全问题是非常重要的问题,如果不能处理好信息安全问题,通信计算机在处理数据时,会面临着极大的安全威胁。

要让通信计算机的信息安全能得到保证,就需要建立一套能维护通信计算机信息安全的系统,这个系统应是全方位的,能相互弥补、相互支援的,然而据统计,我国约有55%左右的通信计算机企业没有一套系统的信息安全防卫系统,他们仅仅只应用某些信息安全技术来确保通信计算机信息的安全。比如一部分企业只是应用安装防火墙加口令密码的方式加强通信计算机的安全。没有一套完整的信息安全系统,如果出现信息安全问题,计算机技术人员将很难全面的、有效的处理信息安全问题带来的后果。

2 通信计算机中信息安全存在的问题

2.1 内部操作存在的问题

内部操作存在的问题是指或者由于工作人员操作失误、或者由于其它的原因引起计算机断电的问题。如果通信计算机突然断电,可能会造成数据丢失的问题;如果通信服务器的存储介质受到强大的冲击受到损害,服务器存储介质中所有的数据可能会全部损坏。

2.2 外部入侵带来的问题

外部入侵带来的问题是指一些计算机技术人员通过发送木马的方式、传播病毒的方式,有目的的盗取通计算机服务器中的数据信息,或者控制通信计算机的服务器。外部的入侵给通信计算机信息安全带来严重的威胁。

2.3 门户安全引发的问题

部分外部入侵者不直接侵取通信计算机的数据,也不直接控制计算机,可是,他们会悄无声息的瓦解计算机的门户安全,给计算机散布一些病毒,这些病毒是潜在的安全隐患。只要通信计算机的门户被打开,外部入侵者可根据自己的需要随时入侵通信计算机的服务器。

3 通信计算机中信息安全问题的对策

3.1 从通信计算机的系统着手

要让通信计算机的信息安全得到保障,首先就要让计算机的系统安全和稳定,因为它是通信计算机工作的平台。要让通信计算机的系统安全稳定,可从以下几个方面着手:一,选取较稳定的计算机系统,它需要有自我纠错功能,如果计算机操作人员工作时出现操作失误,它能通过纠错功能自己找到运行的方法,而不会立即崩溃死机;二,即时更新安全补丁,该服务器系统应是有有专业的公司维护的,每隔一定的时间就能推出安全补丁的系统,如果计算机系统能得到专业的维护就能在一定程度上解决信息安全问题;三,做好信息备份工作,通信计算机信息是以电子数据的形式存在的,电子数据具有不稳定的特点,只有做好定期备份的工作,一旦通信计算机出现安全问题,才能立即恢复数据。

3.2 从通信计算机的环境着手

要让通信计算机的系统安全能得到保证,就要让它在一个安全的环境下运作,要给通信计算机提供一个安全的环境,可从以下几个方面着手:一,安装防火墙,防火墙是一道阻止外来入侵的屏障,如果做好防火墙的设置,一旦有外来入侵者试图入侵通信计算机,防火墙会将这种入侵挡在防火墙外,并分析出外来入侵者的入侵来源,为了使通信计算机的信息安全得到保障,计算机技术人员可用多重级别的方法设置防火墙,其中最重要的数据信息要用最高级别的保护策略;二,使用入侵检测技术,实际上防火墙本身具有入侵分析的功能,它能分析出入侵者的来源,然而部分入侵者有较高超的计算机技术,防火墙可能不能完全识别入侵者的伪装,为了保障通信计算机的安全,在出现严重的、有目的的网络入侵现象后,计算机技术人员要主动以入侵检测技术找到入侵来源,直到能够杜绝入侵者再度入侵;三,使用漏洞扫描技术,这种技术能主动扫描通信计算机系统内的数据是否存在木马、是否存在病毒,如果出现异常数据,会提交数据信息并给出处理的建议。计算机技术人员要定期扫描述通信计算机的数据,使计算机的内部运行环境有安全的保障。

3.3 从通信计算机的授权着手

通信计算机在运行的时候,有时会有机与机之间、机与客户端之间的数据互动,这种互动可能也会带来安全隐患。为了保证通信计算机的信息安全,计算机要用授权的思想做好安全保护。这种思想为:访问授权思想,即拥有不同权限的访问者可访问的数据信息范围不一致;认证的思想,即访问者要访问数据信息必须提交自己的权限,只有通过权限认证才可继续访问数据;密保的思想,即访问者要提交自己预设的密保,密保通过认证才可继续访问数据信息;访问控制的思想,如果访问者的认证信息出现问题,就要能阻止访问者继续访问,并能追溯访问者的来源。

4 总结

要做好通信计算机的安全工作,就要从计算机系统、环境、授权三个方面着手,建立一个完整的通信计算机安全系统,这个系统的每一个安全功能都要能相互弥补、相互支援,使通信计算机的信息问题能够得到保障。

参考文献

[1].李引珍.王欣欣.浅谈计算机信息安全问题[J].科技创新与应用,2013(11).

[2].王玲.试析计算机信息安全与防范[J].科技风,2011(23).

篇(3)

Research on the design of the handheld device for electricityinformation collection that uses the application of GPRS communication Abstract:In order to simplify fieldwork process and improve work efficiency, based on years of field debugging experience, we developa "handheld device forelectricityinformation collection" thathas the GPRS communication ability and uses the split design method. It is designedfor the field management,remote debugging and fault diagnosis for the related products of electricityinformation collectionsystem for Smart Grid.

Key words: GPRS; 376.1 communication protocol; handheld device; embedded system

近年来符合国网新标准的智能电表和采集终端已大量安装使用,而且已基本实现自动抄表。但在实际应用中,每个台区总会有少量电表不能自动采集数据,这就需要工程人员现场进行故障排查。

作为必不可少的系统调试维护设备之一,传统的采用手持机+连接线+抄控盒的方式,不便于现场实际应用和携带,且此套设备只能解决小部分问题,更多问题需要借助电脑以及专业软件进行分析解决。

此外,根据现场操作人员的需求调研:

(1)北方地区冬天操作要戴手套,用按键操作较方便,同时要能单手操作;

(2)屏幕不宜过大。因为该设备往往与螺丝刀等电工用品放在一起,容易被尖锐物品损坏;

(3)抄表员年龄偏大,系统操作要求简单容易理解;

(4)电池待机时间要长,同时电池要为可拆卸模式;

(5)掌机要能兼容其他载波厂家抄控器。

可见,实际操作中,对于便携、简单及续航要求较高,而界面的华丽、外观的精巧反而要求不高。

针对以上需求,本文开发设计了一款具备GPRS通信能力的、采用分体式设计的用电信息采集设备。该设备能够充分利用移动GPRS网络,把办公地点延伸到工作现场,使得现场人员能够随时随地的调取服务器、现场终端和电表数据,为现场调试和维护提供现代化的手段。同时,该设备能够用于实现现场故障表计排查、台区故障定位、主站失败表计统计、表杆GPS定位等功能。

一、 GPRS通信方式及其优势

GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称[1],是在现有的全球移动通信系统GSM(Global system for Mobile communication)基础上引入新的部件而构成的无线数据传输系统[2]。

GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务,目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、频带、突发结构、跳频规则以及TDMA帧结构,这种新的分组数据信道与当前的电路交换话音业务信道极其相似[3]。因此,现有的基站子系统(BBS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源,从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。GPRS特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。

GPRS是一种新的移动数据通信业务,在移动用户和数据网络之间提供一种连接,给移动用户提供高速无线IP,可以用于Internet连接、数据传输等应用。GPRS采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多用户共享,资源被有效的利用。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收,用户永远在线并且数据按流量计费,迅速降低了服务成本[4]。

GPRS 用于电力系统远程抄表具有多方面的优势[5]:

(1)覆盖范围广

GPRS在现有的GSM基础上进行升级,可充分利用全国范围的电信网络,可以使用户数据终端方便、快速、低成本的远程接入网络;

(2)永久在线

提供实时在线功能。“实时在线”或“永久在线”即用户随时与网络保持联系,即使没有数据传送,终端还一直与网络保持联系,这将使访问服务变得非常简单、快速;

(3)快捷登陆

接入时间短,GPRS接入等待时间短、可快速建立连接、一般耗时为1到3秒;

(4)高速传输

同时使用8个时隙,数据传输速度最高理论值可达171.2kbps,是GSM网络中电路数据交换业务速度的十几倍,下一代GPRS业务的速度甚至可以达到384kbps,完全可以满足应用需求;

(5)按流量计费

用户只有在发送或接收数据期间才占用无线资源,计费方式是按照用户接收和发送数据包的数量,没有数据流量传递时,用户即使在线,也不收费;

(6)投入低廉

随着移动通信的快速发展,GPRS终端的价格在很短的时间内已经降到了可以接受的水平,相对于铺设有线监控网络,成本不高。

通过GPRS通信方式,手持设备可以方便的连接主站采集系统,实时的与主站交互数据。利用手持设备的GPRS模块,现场人员能够随时随地的调取采集主站、现场终端、以及电表的数据,进行远程操控,打破工作地点固定的局限性,为现场的调试和维护提供了更加灵活便捷的方式。

二、 手持设备功能的实现

为了实现手持设备的各项功能,对现有主流嵌入式开发平台做了比较分析,最终选定利用高速ARM11做为主CPU,该芯片具有接口丰富,内存大,运行稳定,开发简单等特点,通过电路的配合可达到预订目标。嵌入式操作系统选用工业上应用较广泛的Windows CE,应用层采用嵌入式C#开发语言。

2.1 硬件部分

选用三星S3C6410处理器,基于ARM11架构,该芯片大小为13x13mm,424管脚。

S3C6410是一个16/32位RISC微处理器,旨在提供一个具有成本效益、功耗低、性能高的应用处理器解决方案。S3C6410采用了64/32位内部总线架构,该64/32位内部总线结构由AXI、AHB和APB总线组成。它还包括许多强大的硬件加速器,像视频处理、音频处理、二维图形、显示操作和缩放。

S3C6410有一个优化的接口连线到外部存储器。存储器系统具有双重外部存储器端口、 DRAM和FLASH /ROM/ DRAM端口。 DRAM的端口可以配置为支持移动DDR、DDR、移动SDRAM和SDRAM。FLASH/ROM/DRAM端口支持NOR-FLASH、NAND-FLASH、ONENAND、CF、ROM类型外部存储器和移动DDR、DDR、移动SDRAM和SDRAM。

为减少系统总成本和提高整体功能,S3C6410包括许多硬件外设,如一个相机接口,TFT 24位真彩色液晶显示控制器,系统管理器(电源管理等),4通道UART,32通道DMA,4通道定时器,通用的I/O端口,IIS总线接口,IIC总线接口,USB主设备,在高速(480 MB/S)时USB OTG操作,SD主设备和高速多媒体卡接口、用于产生时钟的PLL。

2.2 软件部分

Windows CE是微软公司推出的一个为多种嵌入式系统和产品而设计的紧凑、高效、可升级的嵌入式操纵系统。具有抢先式多任务功能、良好的实时性能、强大的通信能力、出色的图形用户界面。它还有很多高性能、高效率的操作系统特性,包括按需换页、共享存储、交叉处理同步、支持大容量堆(Heap)等。其模块化和可伸缩性设计使嵌入式系统开发者和应用程序开发者能够根据多种不同产品进行定制。例如,用户电子设备、专用工业控制器以及嵌入式通信设备等。Windows CE已支持广泛的微处理器体系结构,包括ARM、MIPS、SHx和x86四大系列CPU架构及超过200种品牌的CPU。

C#是一种面向对象的编程语言,主要用于开发可以在.NET平台上运行的应用程序,C#是从C和C++派生出来的一种简单、现代、面向对象和类型安全的编程语言,其语言体系都构建在.NET框架上,并且能够和.NET框架完美结合。C#具有以下突出的优点:

(1)语法简单:不允许直接操作内存,去掉了指针操作;

(2)彻底的面向对象设计:C#具有面向对象语言所应有的一切特征,即:封装、继承和多态;

(3)强大的安全机制:可以消除软件开发中的常见错误(如语法错误),提供的垃圾回收器能够帮助开发者有效的管理内存资源;

(4)完善的错误、异常处理机制:C#提供了完善的错误和异常处理机制,使程序在应用交互时能够更加强壮。

因此,本文手持设备嵌入式操作系统选用工业上应用较广泛的Windows CE,应用层采用嵌入式C#开发语言。

3 手持设备功能及技术特点

针对现场的功能需求,设计的手持设备具有如下功能:

(1)分离式设计:抄控器板与主板分离,便于能够兼容其他载波厂家方案;

(2)抄控器模块:用于低压电力线载波抄表;

(3)GPRS模块:用于进行数据上报、网络连接;

(4)GPS模块:用于进行表杆、表计位置定位;

(5)蓝牙模块:用于无线连接终端调试;

RS232模块:用于与集中器串口通信;

(6)USB模块:用于可插拔优盘;

(7)红外模块:用于红外通信;

(8)Micro-SD卡:用于数据存储;

(9)电源模块:用于整个终端设备供电。

手持设备整个系统架构的原理框图如下:

手持设备的技术特点如下:

(1)电能表故障诊断,可现场通过红外、RS485、载波等方式和电能表进行通信,快速诊断电能表故障。

(2)GPRS通信故障诊断,可通过本机诊断GPRS通信模块的常见故障。

(3)数据交互功能,本机可通过Web Service接口或中间数据库和主站系统进行数据交换。

(4)多载波一体化,各种载波方案抄控器模块可直接插入本机,实现一机多用,载波接口为标准的单相智能电表载波模块接口。

(5)扫描功能,可选配Symbol激光扫描模块,实现一维码扫描。

(6)定制功能,本机是一个开放Windows CE平台,具备常见的各种通信接口,以及丰富的内存(128MBytes)、FLASH空间(256Mbytes NandFlash,2-32G SD卡)。

四、总结

随着国网公司对采集质量的不断提高,各局对后期维护的需求急剧增加,局里采集人员对应用简单、界面友好的手持设备用以解决现场问题有着极大的需求。在此背景下,开发设计了一款应用GPRS通信方式的、采用分体式设计的用电信息采集现场手持设备。该设备能够充分利用移动的GPRS数据网络,把工作地点延伸到现场,使得现场维护人员能够方便的获取主站采集系统、现场终端、以及电表的数据,极大地简化了后期维护的工作流程,提高了工作效率。并且该手持设备还能够用于实现现场故障表计排查、台区故障定位、主站失败表计统计、表杆GPS定位等功能设计需求。

参 考 文 献

[1]R. J. BudBates.通用分组无线业务(GPRS)技术与应用.朱洪波等译.北京:人民邮电出版社,2004: 105-130

[2] 李惠宇,罗小莉,于盛林. 一种基于GPRS的配电自动化系统方案[J]. 电力系统自动化,2003, 27(24): 63 - 66.

篇(4)

中图分类号:TN911 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)08-0012-01

就一般情况而言,调制识别作用于信号的检测与解调之间,在整个信号传输过程中,只有信号的接收方通过信号调制方式对信号传递的信息进行解调,才能顺利地完成整个信号传输过程。在信息传递过程中对信号的识别受诸多因素影响,尤其在无线通讯技术迅速发展的情况下,为满足更加高端的需求,无线信号传输过程中对调制方式及参数的选择越来越复杂。如何快速准确地识别不同状态下的通讯信号,成为通讯领域日益关注的问题。

一、通信信号调制方式中的统计模式识别方法

统计模式识别方法是在模式识别理论基础上发展而来的,其识别过程主要包括信号预处理,特征提取和调制类型分类(如图1所示)。三者在信号的识别过程中所起的作用是相互顺承的,其中信号预处理是为了保障信号信息的精准度而实施的,具体是指在特征提取这一环节之前为信息的传递筛选更加精准的内容,确保传递的有效性。同时,对信号进行特征提取,准确捕捉信号传输过程中某一结点的特征,以此更加准确的把握信号传输中的具体情况,从而选取最为合适的识别分类方法,如图1所示。

统计模式识别方法是通信信号调制方式中较为常见的识别方法,其具有以下优势:

1.理论清晰,预处理过程确保信号信息的精准可靠。即使在通信环境非合作化状态下,也能对信息在接收端做到较好的掌控,从而确保其在整个传递过程中的稳定及时。

2.特征提取针对性较强。通过特征提取保障信号的信道中的唯一性与稳定性,并且可以有阵性地对信号开展调制分类。

但是,在具体的识别过程中,统计模式识别方法也存在一定的问题:统计模式的识别方法虽然理论清晰,但是其理论框架不够完善,当信道环境处于较为迷糊状态时,尤其在噪音较大的环境下,特征提取的效率较低,很难实现预期效果。

二、通信信号调制方式中的决策模式识别方法

决策模式识别方法的理论基础为假设检验方法,其被看做为利用多重假设检验来解决识别问题(如图2所示)。其理论实施所具备的相关环境为背景干扰状态下,对信号的相关统计量进行核查推导,以此得出信号的正确性能参数。在这个过程中,推导得以实现的理论依据为相关函数的最小化原则。

决策模式识别方法在应用过程中得以不断地创新与改善,形成多种具体边便捷的方式,其具体优势如下:

1.理论基础相对完善。决策模式识别方法在识别性能方面具有突出的优势,其在识别过程中可形成相关的性能曲线,具有一定的权威性。因此,在具体的识别过程中,可以将其作为标准性参考,对其他识别方法进行有效地检验。

2.受噪音影响较小。由于在设计中充分考虑信道中噪音的影响,使其在噪音环境下仍能确保识别的可靠性与有效性,从而提升其识别能力。

但是,在决策模式识别方法具体实践过程中,仍存在一定的不足。首先,其相关函数的建模过程较为复杂,在数据处理方面具有一定的难度。为了得到相关数据,通常情况下对其采取简化手段以此获取相应的计算结果。但是这样一来,会造成原始数据的丢失,从而导致计算结果的偏失。其次,其普遍性较差。通过决策识别方法中的相关算法得到的数据及参数,由于获取环境的特定性,其结果具有相当强的特殊性,不具普遍代表性。最后,其特定性较强,应急能力较弱。运行过程中对环境的先定要求较高,一定环境发生临时改变,其算法的准确性急剧下降,进而影响其识别功能。

三、通信信号调制方式特殊情况中的识别方法选择

在通信信号调制过程中存在着相应的特殊情况,即非理想信道和共信道多信号两种情况。首先,在非理想信道中,存在诸如信道衰落或噪声中的色噪声和脉冲噪声等情况。在这些特殊情况下,对通信信号调制方式的识别方法具有特殊的要求,较为普遍的识别方法无法解决其中的问题。(1)对于噪音的处理将其转化为普通信道中存在的噪音模式,在对其进行相应的处理或者对其特征进行把控,开发新新的识别方法以实现对其调制。(2)对于信道衰落的处理一般采取补偿衰落的方式,对信道恢复后的相关数据进行特征提取。同时,采取空间分集,对信号干扰进行有效控制与消除。

其次,共信道多信号的出现源于无线电技术不断发展造成的传输频段相对紧张,信号干扰不断发生的状况。在共信道多信号状态中,会出同一个信道中叠加多种信号的情况,从而造成信号混乱。对于共信道多信号的情况,多采用的识别方法主要表现为两种:第一,采取盲源技术,对多信号进行剥离,将其转化为单独信号问题,进而选取合适的识别方法。第二,借鉴特征提取,在多信号中找寻明显的特征,从特殊性出发对其进行识别。

四、通信信号调制方式中识别方法未来发展要求

1.降低识别算法中对先验知识的要求。当前识别方法中,对预处理数据及参数的要求极高,在算法中先定条件为信号参数已知并且相关数据具备实时共享的可能性。但是,在特殊条件下,先验知识是不确定的,对参数及相关数据不明确,导致算法准确性缺失甚至无效。因此,在通信信号调制方式识别方法的发展过程中,要降低识别算法中对先验知识的要求,从而提高算法的适应性,以更好地开展识别活动。

2.简化处理过程。由于无线信息技术的不断发展,数据传输越来越复杂,数据处理工作也变得日益繁杂。为了提高处理效果,提升识别方法的有效性。在今后的通信信号调制方式中识别方法的开展中,务必要简化相关处理过程,从而降低算法中不同信号的叠加。

结语

综上所述,就目前通信信号调制方式识别方法的发展与研究现状而言,其已经具备相当成熟的技术水准,对于大部分通信信号传输过程中存在的相关问题都能及时准确地予以分析识别。在通信信号调制方式中识别方法的未来发展中,准确把握其发展方向及发展优势,保证其更好地推进无线通信信号调制方式的创新,更好地促进无线通信技术的发展。

参考文献

篇(5)

随着国家经济,信息技术,水文遥测系统在防汛的快速发展,流量测量,航道监控实际的项目已经越来越多的应用。遥测系统的应用观测数据的准确性,及时性和效率,提高了可靠性。遥测系统设计,通信手段的选择是一个关键组成部分。根据用户的需求和具备的条件,选择合适的沟通方法是设计师的一项重要任务。要做到这一点,你需要知道的性能不同的沟通方式,工作原理,适用条件和成本特性。

1 水文遥测系统的特点

一般来说水利水文遥测系统至少由多个子站和中心站两级组成,形成多点之间的数据通信。有些较复杂的系统,还需建设中继和分中心站。在水利水文遥测系统中,通信环境条件复杂,通信距离差异很大。远距离数百公里,近距离只有10米的距离。它的品种繁多,但一般不来传输数据的时间(通常为100字节)的量遥测参数。不均衡的通信时间间隔,从几秒到几个小时是可能的,但因为一般涉及遥测参数较慢的平均业务量密度。因此,遥测系统应结合当地条件和系统设计的目标,根据多种通信方式的选择更好的通信手段的特点。

2 几种近距离有线通信方式

2.1 RS-232-C接口方式

RS-232-C接口(也称为EIA RS-232-C)是最常用的串行通信接口。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)串行二进制数据交换接口技术标准之间。”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,每个信号连接器引脚被定义的内容和水平。RS-232-C接口标准出现较早,这是不可避免的不足之处,主要接口信号电平值更容易损坏芯片的接口电路,传输速率低,要使用的接口共同点传输,抗干扰能力强。传输距离是有限的,一般小于15米,最大不超过50米。因此,一般只用于中心站的值班机的用户计算机之间的短距离通信的遥测系统。

2.2 RS-485接口方式

RS-485是在RS-422标准的基础上发展起来的一种支持多节点、远距离和高灵敏度的总线标准。RS-485标准采用平衡式发送,差分式接收的数据收发器来驱动总线。它具有以下特点:降低了接口信号电平,不易损坏接口电路的芯片,且与TTL电平兼容,可方便地与TTL电路连接。数据最高传输速率为10Mbps。抗干扰性能好。最大传输距离实际上可达3000m。另外RS-485接口在总线上允许连接多达128个收发器。具有多站能力,在较近距离内可以利用RS-485接口组建遥测网络系统。

2.3 CAN总线接口方式

CAN(controller area network)是具有ISO标准的现场总线, 它技术性能优越,被认为是最有前途的现场总线之一。CAN总线技术是以ISO/OSI模型为基础的,具有完整的软件支持系统,能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题。

其特点为:现场总线设备组网无主从设备之分或允许多主存在。在同一个层次上不同厂家的产品可以互换,设备之间具有互操作性。最大传输速率1Mbit/s(40m),最远传输距离10km(6kbit/s)。

3 几种远程有线通信方式

3.1 电话公网语音通道方式

电话语音通道方式是借助调制解调器在电话网中用语音频带传输数据。这种方法在中国目前被广泛用在Internet网的个人上网中, 并且在许多监测网络中也被用来进行数据通信。

3.2 电话公网ISDN方式

ISDN(Integrated Services Digital Network综合业务数字网)是一个全数字化的通信网络,是在电话综合数字网的基础上发展起来的。在这个网络中,一切信号都以数字形式传输和交换。ISDN以标准接口将各种类型的终端设备接入到ISDN网络中,不同的终端产品只要有相同的、标准的ISDN接口就可以连入ISDN网络。

3.3电话公网ADSL方式

ADSL技术即非对称数字用户环路技术。它最初主要是针对视频点播业务开发的,随着技术的发展,并逐渐成为一个更方便的宽带接入技术。使用虚拟IP地址或IP地址的方式,实时网络,高速数据接入,下行8Mbit的/s的上行传输速率1Mbit/s的ADSL模式。ADSL数据信号和电话音频信号在各频带的干扰的频分复用调制的原理,而互联网可以使用电话。独享带宽,快速,可靠和安全的消息。ADSL是绿色的方式(永远在线),没有拨号,所以,当你不具有互联网接入和电话费。快速和简便的安装,安装在现有电话线的ADSL,ADSL调制解调器和电话分离器安装在用户端,用户线不改变。缺点是由微控制器的软件支持遥测终端更加困难。ADSL是合适的遥测系统,组成各级中心站外局部区域网路或网际网路与系统通信之间。

4 几种远程无线通信方式

4.1 无线超短波和微波通信方式

超短波和微波通信是指利用电磁波进行的无线电通信,超短波利用频率为30~300MHz,微波利用300MH~300GHz。在超短波的高段和微波段通信具有视距传播特性,即电磁波沿直线传播,而地球表面是弯曲的,且有丘陵或山区。当距离较远时,会阻挡信号的传播。为此需加高天线或建立中继站。其优点是站点布设灵活、占用信道传送数据不以时间长短计费,信号传送及时性好。缺点是建设投资大、频道资源有限,容易受同频或环境、气候等因素干扰、通信系统需要自行维护,技术难度高、工作量大,费用多。

4.2 GSM移动通信方式

篇(6)

消防通信指挥系统作为消防部队的中枢神经系统,对快速、准确和高效开展各种抢险救援以及进行消防接处警具有重要意义。尤其是今年来,我国科学技术的提升,大部分城市建立了由计算机、有线通信和图文传输组成的消防通信指挥系统,以适应现代化消防部队执勤工作的需求。但是由于城市规模日渐扩大与功能转变,城市火灾与其他灾害以复杂化与大型化方式呈现,因此建立适应现代化城市发展需要的消防通信指挥系统起着至关重要作用。

一、城市消防通信指挥系统的组成

城市消防通信指挥系统由5部分组成,主要包括火警受理子系统、城市火灾报警子系统、有线无线通信子系统、消防信息管理子系统和训练模拟子系统。根据我国《消防通信指挥系统设计规范》具体规定,消防通信指挥系统建设,不仅需要满足国家颁发的相关设计规范,还需适应现代化消防救援与处置特种灾害事故通信指挥的需求。因此在进行设计过程中,应按照系统服务范围、有关环境技术条件、消防站、相反信息量大小以及消防安全重点单位数量,结合城市电信等公共基础设施建设进行,真正做到系统使用的可靠性、经济合理性。

二、城市消防通信指挥系统设计要点分析

2.1消防车辆的监控设计

该系统设计是利用GSM短信息方式的车载台将遥控手柄、耳机、液晶显示器以及备用电池连接起来,通过GPS车载台的定位数据进行控制,将车载天线将获取信息传输到基站,并传送到监控中心,然后将数据传输到车辆实施指挥调度信令。

2.2消防指挥中心的接警台设计

消防指挥中心的接警台主要是为消防调度指挥提供各种消防信息,系统涉及内容相对比较复杂,主要包括:(1)火警电话智能排队控制。该系统是利用数字录音时功能模块的接口函数,按照系统的数据量与投资规模,提升程控交换机、模拟语音卡以及数字语音卡的兼容性,对PCM数字通讯进行处理,达到接警智能排队、拦截错号和电话呼出的目的。(2)火警受理模块。火警受理模块作为城市消防通信指挥系统的核心,能够按照排队信息在线与已接火警记录,将报警人的电话、地址与姓名显示出来,并按照火警编号选择相应的增援火警,并将增援、火灾扑救过程记录下来。此外,还可根据任何一个条件对已经受理的报警信息进行模糊查询,以了解掌握有关的报警信息。(3)数字录放音录时功能模块。该系统主要是借助时调用程控交换机、模拟语音卡以及数字音乐卡等驱动程序接口函数,按照数字录放音录时功能模块,将火警、调度电话的语音信息、报警时间和接警时间记录下来。例如在城市消防通信指挥系统运行过程中,可通过数字录放音录时功能模块的振铃、电话三字段形同进行拨号、挂机与播放录音,然后经过邮电网114数据库获取消防报警的具体情况,一旦数据信息的记录超过设定的存储量,自动发出提示信号,保持与火警受理模块同步运行。(4)消防地理信息和辅助决策模块。消防地理信息和辅助决策模块的功能主要是为消防通信指挥系统提供一幅完整的消防地图,以了解城市道路、水源和行政区分布的有关信息,从而为调度指挥提供依据。(5)消防车辆智能监控模块。该系统对获取的GPS全球卫星定位的信息进行处理后,再计算移动目标的经度、纬度、速度和方向,然后通过GSM网络来传递有效的定位信息,从而对消防车辆的地理位置进行监控。(6)消防信息综合管理模块。消防信息综合管理模块主要是通过网络管理和数据库管理系统,监测火警受理台的登录状态和软件运行状态,将各种消防信息传送给接警和调度指挥工作人员,为相关人员决策提供依据。

2.3消防中队系统

该系统由四部分组成:火警终端、打印机、警铃以及警灯,其中中队火警终端是连接消防指挥中心系统的软件,能够查询与火警信息与重点防火单位的资料,实现消防管理动态化。例如火警终端系统能够借助计算机通信网络登录指挥中心数据库与GIS服务器,然后采用RS232串行通讯口连接警铃、影响广播、警灯以及车库门帘,并通过接受调度指令,实时接收各种数据信息。

三、结束语

综上所述,城市消防通信指挥系统作为一项综合性且复杂的基础工程,在设计过程中需要了解系统组成部分,严格按照相关标准规范,做好消防车辆的监控、消防指挥中心的接警台和消防中队系统等设计工作,从而为整个城市消防安全提供保障。

参 考 文 献

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中文分类号:U491文献标识码:A

1.引言

随着汽车交通运输的发展,交通拥挤、道路阻塞和交通事故频繁发生正越来越严重地困扰着世界上的各大城市。汽车工业发展引发的道路交通不能满足需求的种种交通问题越来越突出。与此同时,除了修建必要的道路网以外,针对交通事故多发道路,需要紧急确保交通安全的道路,还建设了一系列的交通安全设施,如建设信号机、道路标识、交通指挥中心等有助于交通安全的设施,以期改善道路的交通环境,提高交通的顺畅性,这在一定程度上缓解了交通拥挤状况。但是,交通需求不断增长、交通系统日益复杂,单独从车辆方面或道路方面考虑,均很难有效地解决交通问题。于是,近年来把道路、车辆等,凡与交通有关的所有一切都归为一体,通过采用信息通信技术、电子技术以及其他的科学技术把它们联系起来,致力于使之智能化的智能交通系统(ITS)的研究开发应运而生。

先进的交通信息系统(ATIS)是ITS的重要组成部分,也是发展ITS的基础和关键技术,ATIS是建立在完善的信息网络基础上的,交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备,可以向交通信息中心提供各处的交通信息;中心得到这些信息并通过处理后,实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息;出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。概括地说,交通信息系统就是要收集相关交通信息,分析、传递、提供信息,为出行者在从起点到终点的出行过程中提供实时帮助,使整个出行过程舒适、方便、高效。

近年来,信息技术得到了较快发展,在中国的个别城市,实现了部分开发的城市地图网上地理信息系统,如成都市,但是,目前在国内的各大中城市,综合运用信息网络技术建设相对完善的城市交通信息系统还没有一例。近来,在部分城市的交通管理规划中对交通信息系统有所涉及。如果把城市比作人体,那么,交通信息系统就象一双明亮的眼睛。在高度发达的信息社会,人类虽然有很多获取信息的途径,但是,若有一个完善的系统,能够让人们轻松地获取更多、更方便、更有价值的信息将是非常重要的。作为居民,不管在哪里,他都知道用最短的时间,走最近的路,办最快捷的事;作为一个交通管理者或物流业者,不管在何时,他都能耳聪目明,有的放矢,这一切都势必会对交通产生积极的影响,如缓解城市交通压力、减少环境污染、降低交通事故发生率、节约能源等。因此,研究与实施城市交通信息系统具有重要的理论价值和现实意义。

2.国外交通信息系统研究现状

许多发达国家近年来投入了大量的人力、物力和财力对先进的交通信息系统进行研究、试验和开发。下面就欧洲、美国及日本等一些国家有代表性的ATIS作一简要介绍。

2.1欧洲的代表性系统

欧洲的代表性系统有:SOCRATES、EUROSCOUT、Trafficmaster。

SOCRATES是一种有效发挥传统的蜂窝无线电话的基础设施(地面站)的作用,使交通指挥中心与行驶中车辆进行双向通信的系统,它的下行线路可通过“广播方式”向行驶在各种地面站的网络内的装有SOCRATES车载装置的车辆提供道路交通状况的详细数字信息。上行线路利用多频存取协议经过基地台向交通指挥中心发送信息。

EUROSCOUT是以红外线信标为媒体的动态路线引导系统。车辆和信标间的红外线通信是双向进行的,汽车就变为一个探头,将旅行时间、排队等候时间及OD信息等交通信息数据传输给中央引导计算机。

Trafficmaster是以伦敦为中心的广范围高速公路使用的系统,采用传呼机网络提供交通信息。收集高速公路交通状况数据的传感器向前后方向发出2条红外线光束,并根据各光速在车上的反射波时间差检测车辆的速度。

2.2美国的代表性系统

美国的代表性系统有:TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC。

TRAVTEK以实时路线引导和服务信息系统实用化为目的,由交通管理中心、信息与服务中心、装有导航装置的车辆组成。交通管理中心进行道路交通信息的收集、管理及提供,同时还进行系统运行所必需的信息管理和提供;信息服务中心收集观光设施、旅馆、饭店等为对象的各种服务信息;车载导航装置由车辆位置测定、路线选择及接口3种功能构成,可显示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奥兰多地区的地图、按驾驶员需要进行的路线引导及提供服务的文字信息等。

ADVANCE通过电波的双向通信直接将车载导航装置和交通管制中心连通,导航装置由接触式屏幕、显示器及导航计算机构成。一输入最终目的地便可利用最新交通信息计算最佳路线。路线引导是采用声音合成及用显示器上的符号指示的形式。

FASTTRAC是把先进交通管理系统(ATMS)和先进交通信息系统(ATIS)技术组合在一起的ITS项目,它计划进行使实验车辆与信息控制方式统一的试验,亦即根据车辆测量的等候时间等使信号控制和绿色信号实现最佳化。

2.3日本的代表性系统

日本的代表性系统有VICS和ATIS。

VICS中心通过日本道路交通通信中心汇总交通管理者和道路管理者双方的交通信息。由VICS提供的信息有:交通堵塞信息、所需时间信息、交通障碍信息、交通管制信息和停车场信息5种。

ATIS是先进的交通信息服务系统,它的通信媒体是电话线路(无线、有线)。交通信息利用者通过车上装载的导航装置或自己家及办公室的微机,可按需要接收多媒体的地图信息和文字信息。

3.交通信息系统结构方案

信息系统的本质是通过高新技术的有效应用,使得对各种决策(包括交通战略决策、交通管理决策、交通方式及交通路线选择决策等)起到支持作用的信息和知识在系统中有效流通,提高决策的科学性,引导合理的交通行为,达到最大限度地发挥已有交通设施潜力的目的。

为了实现智能化控制交通的要求,收集相关的实时可靠的交通信息是交通信息系统的前提和基础,然后根据不同交通管理与控制的目的和要求,进一步分析、传递、提供信息。信息流程见图1。

图1信息流程图

出行者所关注的信息大致包括3个方面:对“出发前”移动计划有效的信息、对“驾驶中”在道路上移动过程中有益的信息以及对“换乘”火车、客车、民航或轮船等提供乘车方便的信息。

依据出行者的信息需求以及交通管理者和物流业者在经营管理方面的需求,结合中国在行政管理方面的实际情况,确定了交通信息系统结构见图2。

城市交通信息系统包括一个中心即交通信息中心,交通管理、电子收费、交通诱导、交通信息服务、地理信息、紧急救援、营运车辆管理、车辆安全辅助驾驶八个子系统以及道路交通管理和车辆管理两个数据库。交通信息系统各子系统功能结构见图3。

图2交通信息系统结构

图3交通信息系统各子系统功能结构

交通管理子系统主要由交通指挥中心提供通过采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基础数据组织而成的信息。营运车辆管理子系统包括公交和物流管理,公交管理涵盖出租车和公交车辆的管理,物流管理包含货运和租赁车管理。紧急救援子系统包括一般性的事故报警以及特殊情况的灾害救助。诱导系统含有路径诱导和停车诱导。部分子系统采集的信息将提供给整个系统共享,通过提供历史数据和实时可供预测的信息,用以支持出行决策的制定,系统实时地通过网络查询对公众交通信息,向各种媒体诱导信息。

系统的结构为分布与集中相结合,各子系统分布相对平等,交通信息中心拥有信息整合的共用信息平台。各子系统完成数据采集、局部运行管理、共享信息整合等项任务。

城市交通信息系统的建设可分阶段进行,条件相对成熟的部门可优先发展,建成示范工程,推动其它部门发展。同时,交通信息系统的实用化进程需要各子系统所涉及的各个部门之间通力合作,实现系统的优化建设与运行。系统设计不但要重视系统核心的研究开发,而且要重视与各子系统之间的相互衔接关系,资源共享是交通信息系统的命脉。人类的生活离不开交通,在以人为本的交通规划、管理与设计中,综合运用现代信息与通讯技术等手段提高交通运输的效率是必由之路。交通信息系统在确定了基本结构之后,需要通过进一步的系统设计后,加以实施。

4.交通信息系统的主要媒体和特点

城市交通信息系统中可传递信息的媒体主要特点见表1。

表1交通信息系统利用的主要媒体和特点

5.结论

城市交通信息系统必将在今后真正的高度信息通信社会中占有一席之地,交通信息系统也必将在实现高效舒适的交通社会中发挥重要作用。城市交通信息系统未来的实施,必将在居民出行、事故和灾害救援以及货物流通等方面带来更大的便利,同时,在交通管理方面更加有的放矢、标本兼治,在减少交通出行、降低交通量、减少阻塞、减轻污染、提高服务水平等增加社会和经济效益方面也将起到巨大的作用。

参考文献:

1.黄卫,陈里德.智能运输系统(ITS)概论.北京:人民交通出版社,1999

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4.ITS通讯.交通信息服务系统.北京:清华大学交通研究所,2000

5.WilliamA.Perez,GaryA.Golembiewski,DeborahDennard.ProfessedWillingnesstoPayforTravtekFeatures.IEEE-IEEVehicleNavigation&InformationSystemsConference.1993

6.JanHellaker,ABVolvo,ChristerPalmgren,SeppoTurunen.Real-timeTravellerInformationineveryone¢spocket?!apilottestusinghand-portableGSMterminals.IEEE-IEEVehicleNavigation&InformationSystemsConference.1993

7.SuvrajeetSen,RekhaPillai,ShirishJoshi,AjayK.Rathi.AMean-VarianceModelforRouteGuidanceinAdvanceedTravelerInformationSystems.TransportationScience.2001,35(1)

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UrbanTrafficInformationSystemArchitectureProjectResearch

YulongPEIYuZHANG

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关键词:

通信系统;接地体;腐蚀;防护

通信系统接地体主要是为了保证通信系统安全,主要包括电力供应的功能接地、电气设备的工作接地,以及电子信息设备信号电路接地和防雷接地。这些接地体由于长期埋设在底下,会受到材质和环境对接地体的腐蚀。如果防护措施不及时、不到位,一旦遭到雷击、对地短接、静电流等影响时,就不能及时发挥泄流作用,会直接影响到整个通信系统的安全,甚至造成通信设备的严重损毁。因此,加强对接地体的腐蚀防护,是通信设备维护工作重要的一环。

一、接地体作用

接地体是指埋入土壤中或混凝土中,直接与大地接触的起散流作用的金属导体,主要分为自然接地体和人工接地体两类。通信系统一般多为各种金属导体为材质,比如各种基座等,或者为传输媒介,如常用的通信线缆等。因此必须保护系统不受静电、外来电流等的影响。接地体因为与大地土壤密切接触,可以充当与大地之间电气连接的导体,因此可以将通信系统静电、雷击能量泄入大地,保护系统安全。

二、腐蚀的原因分析

通信系统接地体的腐蚀是以化学腐蚀为主,其本质是金属失去电子被氧化的过程。而化学腐蚀中表现最多的是电化学腐蚀。电化学腐蚀是金属表面的杂志氧化物以及钝化膜等,在其局部形成电位差造成的;或者是同一金属的不同部位所处环境液体中盐类的浓度、氧气的含量等不同,使其表面形成阳极部分和阴极部分,造成阳极的腐蚀。一般通信工程中,接地系统的接地体电化学腐蚀主要有以下三种情形:一是微生物腐蚀。微生物腐蚀主要是由环境中的微生物直接与金属表面接触引起的腐蚀,或者因为介质中微生物的繁衍和新陈代谢等影响,改变了与之接触的金属表面的某些理化性质而造成的腐蚀。如土壤中的有机物、水分或者植物等。二是电偶电池腐蚀。由于受到环境中盐分浓度、氧气含量不同影响,使得同一介质中异种金属接触处形成了不同的电位,这种电位的存在加快接触处的腐蚀,就是电偶腐蚀,通常也称为接触腐蚀或者双金属腐蚀,如:接地引下线与接地极之间的连接点、各接地极之间的连接带等。三是电腐蚀。敷设在土壤中的金属接地极,由于某种原因流过了来自外部的电流造成的腐蚀。如:雷电、设备漏电、供电线路搭铁等。

三、常见防护措施为了预防和减轻接地体的腐蚀对通信系统的影响,可采取三种预防接地体腐蚀的保护措施

3.1改良接地体的安设条件

一是对利用通信机房结构基础的桩、柱作为自然接地体的,可以通过改良混凝土的成分阻止自然空气腐蚀;二是对人工敷设在土壤中的接地体,可以通过提高土壤的碱度或者更换埋设的土壤,如沿海地区可以用良性土壤代替高盐分土壤,以减轻土壤的酸性对接地体腐蚀,延长其工作寿命。

3.2采用耐腐蚀的金属材料

通常接地系统主要包括接地体本身和各辅助连接部分。一是接地体要采用耐腐蚀金属材料。根据国内外对不同材质金属棒接地腐蚀试验,以及不同种类金属与钢进行接触的接地腐蚀试验表明,以镁、铝、锌做成的金属棒腐蚀最为严重,钢棒、渡锌钢棒次之,而覆铜钢棒、不锈钢棒、覆不锈钢棒腐蚀最轻。因此对于沿海地区采用不锈钢、覆不锈钢的材质接地体最合适,而对于土壤干燥的地区可采用渡锌钢、覆铜钢、不锈钢和覆不锈钢等材质的接地体。二是各辅助连接部分除了采用耐腐蚀金属材质外,还应该改进不同金属之间的结合方式,以防止连接处接触不良或者腐蚀过快。如:接地引下线与接地体的连接点、各接地体之间的连接,除采用传统的铜质螺栓连接外,若采用焊接方式连接,应注意根据不同材质采用高碳钢焊条或者白钢焊条,或者铜焊条等。

3.3采用导电防腐涂料

导电防腐涂料主要是通过特殊工艺,将纳米碳覆盖到镀锌扁钢上,形成双导电复合材料。这样,其就综合了镀锌扁钢和纳米碳的特点,既有钢的高强度和热稳定性,又有纳米碳的导电性与强抗腐蚀性。因此,它能抗击大电流的冲击,不会发生开裂与脱落现象,对酸性环境不敏感。尤其适合在发电站、配电室、通信台站(基站)和网络机房等场所使用。

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通信系统接地体主要是为了保证通信系统安全,主要包括电力供应的功能接地、电气设备的工作接地,以及电子信息设备信号电路接地和防雷接地。这些接地体由于长期埋设在底下,会受到材质和环境对接地体的腐蚀。如果防护措施不及时、不到位,一旦遭到雷击、对地短接、静电流等影响时,就不能及时发挥泄流作用,会直接影响到整个通信系统的安全,甚至造成通信设备的严重损毁。因此,加强对接地体的腐蚀防护,是通信设备维护工作重要的一环。

一、接地体作用

接地体是指埋入土壤中或混凝土中,直接与大地接触的起散流作用的金属导体,主要分为自然接地体和人工接地体两类。通信系统一般多为各种金属导体为材质,比如各种基座等,或者为传输媒介,如常用的通信线缆等。

因此必须保护系统不受静电、外来电流等的影响。接地体因为与大地土壤密切接触,可以充当与大地之间电气连接的导体,因此可以将通信系统静电、雷击能量泄入大地,保护系统安全。

二、腐蚀的原因分析

通信系统接地体的腐蚀是以化学腐蚀为主,其本质是金属失去电子被氧化的过程。而化学腐蚀中表现最多的是电化学腐蚀。电化学腐蚀是金属表面的杂志氧化物以及钝化膜等,在其局部形成电位差造成的;或者是同一金属的不同部位所处环境液体中盐类的浓度、氧气的含量等不同,使其表面形成阳极部分和阴极部分,造成阳极的腐蚀。一般通信工程中,接地系统的接地体电化学腐蚀主要有以下三种情形:

一是微生物腐蚀。

微生物腐蚀主要是由环境中的微生物直接与金属表面接触引起的腐蚀,或者因为介质中微生物的繁衍和新陈代谢等影响,改变了与之接触的金属表面的某些理化性质而造成的腐蚀。如土壤中的有机物、水分或者植物等。

二是电偶电池腐蚀。

由于受到环境中盐分浓度、氧气含量不同影响,使得同一介质中异种金属接触处形成了不同的电位,这种电位的存在加快接触处的腐蚀,就是电偶腐蚀,通常也称为接触腐蚀或者双金属腐蚀,如:接地引下线与接地极之间的连接点、各接地极之间的连接带等。

三是电腐蚀。

敷设在土壤中的金属接地极,由于某种原因流过了来自外部的电流造成的腐蚀。如:雷电、设备漏电、供电线路搭铁等。

三、常见防护措施

为了预防和减轻接地体的腐蚀对通信系统的影响,可采取三种预防接地体腐蚀的保护措施。

3.1改良接地体的安设条件

一是对利用通信机房结构基础的桩、柱作为自然接地体的,可以通过改良混凝土的成分阻止自然空气腐蚀;

二是对人工敷设在土壤中的接地体,可以通过提高土壤的碱度或者更换埋设的土壤,如沿海地区可以用良性土壤代替高盐分土壤,以减轻土壤的酸性对接地体腐蚀,延长其工作寿命。

3.2采用耐腐蚀的金属材料

通常接地系统主要包括接地体本身和各辅助连接部分。一是接地体要采用耐腐蚀金属材料。根据国内外对不同材质金属棒接地腐蚀试验,以及不同种类金属与钢进行接触的接地腐蚀试验表明,以镁、铝、锌做成的金属棒腐蚀最为严重,钢棒、渡锌钢棒次之,而覆铜钢棒、不锈钢棒、覆不锈钢棒腐蚀最轻。因此对于沿海地区采用不锈钢、覆不锈钢的材质接地体最合适,而对于土壤干燥的地区可采用渡锌钢、覆铜钢、不锈钢和覆不锈钢等材质的接地体。

二是各辅助连接部分除了采用耐腐蚀金属材质外,还应该改进不同金属之间的结合方式,以防止连接处接触不良或者腐蚀过快。如:接地引下线与接地体的连接点、各接地体之间的连接,除采用传统的铜质螺栓连接外,若采用焊接方式连接,应注意根据不同材质采用高碳钢焊条或者白钢焊条,或者铜焊条等。

3.3采用导电防腐涂料

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中图分类号:TM727 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)10-0098-03

通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分,其设计目标和核心利益是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源,满足并保证整个通信网络的正常运行。在通信行业中,人们通常把电源比喻为通信系统的“心脏”。从宏观、全局和经营效益的角度来看,通信电源似乎显得并不十分抢眼,但从微观和电源专业本身来看,从确保通信质量、生产安全和财产安全的角度,必须提高对通信电源的重视,注重建设、运行、管理与应用研究。

一、电力通信机房供电现状调查

通信机房通常分为设备机房、配套机房和辅助机房。本文主要指通信设备机房,一般由传输机房、交换机房、数据机房、IDC机房及未来NGN机房、3G机房等组成。

从了解的情况看,绝大多数机房存在交流、直流混用的情况,即机房直流用电设备与交流用电设备共存。传输、交换机房其传输、交换设备使用传统48V直流电供电,但机房仍存在使用交流电供电设备,如网管协议转换器、路由器、集线器、调制解调器、通信指标测试仪器仪表、交流供电光端机等设备;非专用数据机房、IDC机房,其服务器、路由器、磁盘阵列等计算机设备使用交流供电,由于是非专用机房,其设备与机房中其他直流用电设备共存;未来NGN和3G机房,既有以传统的交换技术为基础的交换、路由、网关设备,也有以计算机技术为基础的支撑系统、计费、业务平台,因此机房中既有使用48V直流电的设备,也有不少使用220V/380V交流电的设备。

二、电力通信设备对电源系统的技术要求

通信电源系统的基本技术要求是可靠性和稳定性。通信设备发生故障的影响面较小,是局部性的,但如果通信电源系统发生故障,通信系统将全部中断。市电要求有双路或多路输入,交流和直流互为备用。通信设备对电源系统的技术要求是:防雷措施完善,设备允许的交流输入电压波动范围大,多重备用系统以防止电源系统发生电源完全中断故障。

通信电源的技术指标,是在通信电源系统和设备可靠稳定运行情况下,保证通信设备正常运行的基本指标,为了保证通信网的供电符合质量要求,应对电信网的电源系统及设备的各项技术指标进行定期或不定期的维护测试和调整,以保证通信电源始终达到维护技术指标的要求,作为通信系统的“心脏”,通信电源在局(站)中具有无可比拟的重要地位。它包含的内容非常广泛,不仅包含48V直流组合通信电源系统,而且还包括DC/DC二次模块电源,UPS不间断电源和通信用蓄电池等。

(一)可靠性高

一般通信设备发生故障影响面较小,是局部性的。如果电源系统发生直流供电中断故障,影响几乎是灾难性的,往往会造成整个网、局、通信枢纽的全部通信中断。对于数字通信设备,电源电压即使有瞬间的中断也不允许。因为在数字程控交换中,信息存在存储单元中,虽然重要的存储单元都是双重设置的,若电源中断,两套并行工作的存储器同时丢失信息,则信息需从磁带、软盘等重新输入程序软件,通信将长时间中断。因此,通信电源系统要在各个环节多重备份,保证供电可靠。这就包括“多路、多种、多套”的备用电源。

(二)稳定性高

各种通信设备都有要求电源电压稳定,不允许超过容许的变化范围,尤其是计算机控制的通信设备,数字电路工作速度高,频带宽,对电压波动、杂音电压、瞬变电压等非常敏感。

(三)效率高

通信设备在耗费巨资完成设备投资后,在日常的费用支出中,电费是一笔比重很大的开支。尤其随着电网改造和智能电网建设,通信容量的增大,一个网、局的各种设备用上百、上千安培直流的用电量已是司空见惯,这时效率问题就特别突出。这就要求电源设备应有较高转换效率,即要求电源设备的自耗要小。

三、电力通信对电源系统的技术新要求

(一)低电压、大电流,多组供电电压需求

低电压、大电流,多组供电电压需求,功率密度大幅度提升,供电方案和电源应用方案设计呈现出的多样性。

(二)模块化、自由组合扩容互为备用

模块化有两方面的含义,其一是指功率器件的模块化,其二是指电源单元的模块化。由于频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重,对器件造成更大的应力(表现为过电压、过电流毛刺)。为了提高系统的可靠性,而把相关的部分做成模块。把开关器件的驱动、保护电路也装到功率模块中去,构成了“智能化”功率模块,这既缩小了整机的体积,又方便了整机设计和制造。

(三)能实现集中监控

现代电信运维体制要求动力机房的维护工作通过远程监测与控制来完成。这就要求电源自身具有监控功能,并配有标准接通讯接口,以便与后台计算机或与远程维护中心通过传输网络进行通信,交换数据,实现集中监控。从而提高维护的及时性,减小维护工作量和人力投入,提高维护工作的效率。

(四)自动化、智能化

要求电源能进行电池自动管理,故障自诊断,故障自动报警等,自备发电机应能自动开启和自动关闭。

(五)小型化

现在各种通信设备的日益集成化、小型化,这就要求电源设备也相应的小型化,作为后备电源的蓄电池也应向免维护、全密封、小型化方面发展,以便将电源、蓄电池随小型通信设备布置在同一个机房,而不需要专门的电池室。

(六)新的供电方式

相应于电源小型化,供电方式应尽可能实行各机房分散供电,设备特别集中时才采用电力室集中供电,大型的高层通信大楼可采用分层供电。分层供电最大的优点是节能。因为从配电电力室到机房的传输线上,原传输的直流大电流,现在变为传输380V的交流。计算表明,在传输相同功率的情况下,380V交流电流要比48V的直流电流小得多,在传输线上的压降造成的功率损耗只有集中供电的1/49~1/64。

四、现代通信电源

(一)开关电源成为现代通信网的主导电源

开关电源的功率调整管工作在开关状态,有体积小、效率高、重量轻的优点,可以模块化设计,通常按N+1备份(而相控电源需要1+1备份),组成的系统可靠性高。正是这些优点,开关电源已在通信网中大量取代了相控电源、线性电源并得到越来越广泛的应用。

(二)促成开关电源占据主导地位的关键技术

随着器件技术的发展,出现了大功率高压场效应管,它的关断速度大大加快,电荷存储时间大大缩短, 从而大大提高了开关管的开关频率。随着电力电子技术和自动控制技术的发展,开关电源的各方面的技术得到了飞速的发展。

在各方面的技术进步中,对于开关电源在通信电源中形成主导地位有决定性意义的技术突破有以下四项:

第一,均流技术使开关电源可以通过多模块并联组成前所未有的大电流系统和提高系统的可靠性;

第二,开关线路的发展使开关电源的频率不断提高的同时效率亦提高,并且使每个模块的变换功率也不断增大;

第三,功率因数校正技术有效地提高了开关电源的功率因数。在这环保意识不断加强的时代,这是它形成主导地位的关键;

第四,智能化给维护工作带来了极大的方便,提高了维护质量,使它倍受人们的青睐。

五、电力通信机房供电现状分析及存在的问题

(一)机房生产带来安全隐患

近年来供电事故时有发生,生产安全险象环生。机房发生的严重火灾事件中,也多与电源及其使用相关。通信机房电源电缆、信号电缆混合布线的问题已被高度重视。各地花大量人力、物力进行机房安全整治,如三线分离、下走线改上走线、地板拆除等等,这些都已取得了明显的效果和成绩,但在某些我们无法做到的情况下,安全隐患仍然存在。

(二)电磁兼容性带来通信系统运行故障及不稳定性

机房交、直流用电设备共存,其电力电缆、设备信号电缆布线不可避免平行、交越,甚至捆绑在一起,交流与直流之间,强电与弱电之间由于电磁感应现象而存在相互干扰。同时,通信设备及其卡板工作与直流状态,工作电压低、电流小,设备极其敏感。相对而言,这种精密的通信电子设备抗扰度低,抗干扰能力弱,容易受到影响,造成系统运行的不稳定性和故障率的上升,系统不明障碍的发生很大程度上跟机房的电磁环境有关。

(三)增加了设备投资,损耗更多能量,抬升了运营成本

由于采用交流用电设备,无法利用现成48V供电系统资源,使得需购置众多交流变电设备,如大型UPS、逆变器等等,增加了设备投资;从能量的角度说,直流电源只需将市电进行一次整流变换,交流则通常需要进行多次的AC DC、DC DC、DC AC变换,造成了能量的损失浪费。

(四)占用机房空间资源

通信机房是我们宝贵的有限资源,增加的设备必定占据一定空间,造成了这种资源的浪费,同时也无形中影响到机房扩容、布线、美观与维护,打破了通信机房设备的统一布局与规划。

(五)增加机房维护管理难度

随着设备的增多,设备故障点随之增加,系统正常运行、通信指标的保障、机房安全生产等概率随之降低,必然增加了机房管理和维护的难度。

六、结语

在通信网的构成中,电源是它的“血脉”,是确保通信畅通的必要条件。只有从主观上足够重视,并创造良好的客观运行环境,做到管理专业化、制度化,设备、技术先进化,操作、维护现代化,才能保证通信电源系统和通信系统的安全生产运行,确保通信的可靠畅通。

参考文献

[1]靳连义 在线式逆变器(UPS)的运作功能及其使用原则[J] 信息系统工程,1995,(3)

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水情自动测报系统是集通信、遥测和计算机等先进技术于一体,用来实现水文数据自动采集、传输、处理和预报的现代化自动实时数据采集处理系统。

一、常用通信方式

1.短波通信。短波是指波长在10~100m,频率在3~30MHz的无线电波。短波通信包括通过电离层反射的天波传播模式和沿地面传播的地波模式2种传输模式,其中地波传播模式中的地波信号随着传输距离增长衰减很快,只适合通信距离短,中间障碍物少的地形。水情自动测报系统一般位于多山或需要长距离通信的地区,一般选择天波模式,采用短波方式的典型系统有甘肃碧口水电厂水情自测报系统和广西麻石水电厂水情自动测报系统。这2个系统由于流域地形复杂,如果采用超短波则需要建设多级中继,投资成本加大,维护困难,选择了短波与超短波混合组网方式。碧口水情自动测报系统规模为1:8,其中6个遥测站为短波组网。麻石水电厂水情自动测报系统规模为1:16,其中只有坝上和坝下采用有线方式传输信号,其余均为短波方式传输信号。

2.超短波通信。超短波是指波长在1~10m,频率30~300MHz的无线电波。超短波通信方式是在水情自动测报系统中运用最为广泛的一种通信方式,其技术成熟、故障处理简单、运行成本低,在对系统进行通信方式选择时备受重视。全国有90%以上的水情自动测报系统采用超短波方式,这种通信方式在流域面积不大、流域地形较好的地区是一种比较有优势的组网方式。

3.有线通信。目前采用有线通信方式组网的水情自动测报系统,基本上是利用电信部门提供的公用电话网(PSTN)。采用有线方式的典型的系统如浙江珊溪水利枢纽和三峡水利枢纽水情自动测报系统,珊溪系统组网规模为12:3(12个遥测站、3个中心站),系统中心站与测站之间采用星形结构,可使遥测站单独出现故障时不会影响其他测站通信。3个中心站之间采用链接形式,保证所有中心站内数据的唯一性。三峡水利枢纽水情自动测报共81个遥测站,其中56个遥测站选用PSTN作为系统主要通信方式,实现PSTN/Inmarsat双信道。平时正常工作采用PSTN方式传输数据,在PSTN无法传递数据时,测站自动启动海事卫星(Inmarsat)实现数据传输。

4.卫星通信。卫星通信是20世纪90年代后期开始广泛使用在水情自动测报系统的一种通信方式,频率范围在300~300GHz。卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电波,在2个或多个地面站之间进行的通信。运用在水情自动测报系统中的卫星主要Inmarsat、VSAT卫星系统和我国自行研制的北斗通信卫星。卫星通信最理想的工作频率在4/6GHz波段附近,该频段带宽较大,工作频率较高,天线尺寸也较小,有利于成熟的微波中继通信技术。

二、卫星通讯方式选择

1.VSAT卫星系统。VSAT卫星通信技术是20世纪80年代兴起的,我国主要是采用亚洲2号通信卫星收集水情信息。在我国使用VSAT通信方式的系统并不多,典型系统如广西柳州市水情测报系统和尼洋河水情测报系统,其中柳州市水情测报系统为混合组网,系统规模为2:10:62(2个中心站、5个卫星中继站、5个超短波中继站、32个卫星遥测站、30个超短波遥测站);尼洋河水情自动测报系统规模为3:9(3个中心站、9个卫星遥测站),中心站采用计算机局域网方式联网。

2.海事卫星。海事卫星(Inmarsat)属于全球性系统,建设初期主要服务目的是海事遇难救险。随着Inmarsat―C投入使用后,水利部门也开始逐步采用该卫星提供的服务。Inmarsat―C系统由4颗工作卫星和7颗备用卫星组成,可靠性非常高。

3.北斗卫星通信。北斗卫星系统是我国自行研制、自主经营专为我国服务的卫星导航系统,由2颗工作卫星和1颗备用卫星组成,属于区域性系统,2002年1月开始运行。

三、移动通信在系统中的成功运用

1.短信息方式(SMS)。短信息业务是GSM系统为用户提供的一种使用手机或GSM模块接收和发送文本消息的服务,每条短信息最多包含160字母或70个汉字。

2.GPRS方式。GPRS是GSM系统网络中以分组技术为基础的传输系统,它能为用户提供高达160kbit/s的数据速率,目前基于GPRS的水情自动测报系统并不多,但是应用前景比较好。