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對于企業發展來說,電子通信技術的應用能夠有效的降低企業生產運營成本,并對管理者掌握市場的信息有著重要的作用,借此就能夠及時轉變企業管理模式和發展方向。所以電子通信技術的應用就在這一過程中顯得較為關鍵。而電子通信技術的創新和進一步的發展是對社會的生產及生活發展起到推動的重要力量,只有在技術上不斷更新發展,才能進一步的促進社會發展中的各領域得到繁榮。電子通信技術對于用戶而言能夠在交流上順暢的進行,解決了時間空間的局限,在工作的效率上進一步的提升。
1.2電子通信技術創新中的問題
電子通信技術創新過程中還存在著一些問題沒有得到及時解決,這些問題對技術的創新發展也產生了很大的阻礙作用。主要體現在創新能力還不夠、核心技術層面的缺乏,從創新能力方面來說,我國的電子通信行業的發展雖然相對較為迅速,但在整體的發展上來看,創新能力還有待加強。更多的是模仿,在自主創新的能力上相對比較缺乏,由于地區發展的不均衡,在創新的能力上也存在著很大的差異。而在核心的技術方面也需要進一步的加強,目前電子通信技術的核心技術在國際競爭上力量還較為薄弱,主要是通過進口來實現,這對長遠的發展有著很大的影響。
2電子通信技術創新的策略實施
第一,要能夠在電子通信技術人才的培養機制方面進行構建和創新,技術的發展創新作為基礎的就是在人才基礎上進行實現的,這是創新的關鍵所在。所以為能夠保障我國的電子通信技術的創新能夠得到加強,就要在人才的創新培養上得到加強,針對實際情況通過優勝劣汰的競爭模式進行實際應用,從而形成良性競爭環境。在這一過程中不僅要樹立正確的創新發展態度,還要能夠構建持續的耐心實施創新策略。第二,電子通信技術的創新不是一己之力能夠完成,所以要能將行業間的合作關系得到有效構建,并加強彼此間的信息交流??萍佳邪l產業化步伐的加快最為基礎的就是創新的融入,故此只有在創新技術的發展支撐下才能夠帶動產業鏈的作用得到有效發揮,這就需要尋找合作支持的關鍵點。在國際的發展趨勢下,電子通信行業想要得到進一步的發展就要在各行業的聯系上得到加強,共同合作才能找到持續發展的機遇。第三,要能夠將關鍵技術及基礎技術得到充分的發展并有力的推進,這是對電子通信技術進行創新的第二實施措施。市場經濟環境下,電子通信技術的競爭愈來愈激烈,核心技術的掌握就是占領市場的重要保障。所以在這一發展背景下要能夠將電子通信技術的關鍵技術以及基礎技術得到充分的發展,將其作為堅強的后盾,這是掌握核心技術的關鍵因素。想要實現這一目標,就必須要能夠在更多的人力財力上進行加大投入的力度,重點得到有力的突破,通過點帶動面的發展,對電子通信技術的創新全面化的進行。第四,堅持標準化的戰略發展,有效加強知識產權的保護,在對技術創新的過程中,會存在著兼容性問題,由于每個產品都有自己的連接方式和端口,所以對電子通信產品的通用性有著一定的制約。這樣就對產品的廣泛應用存在著一些阻礙,所以這就需要通過標準化的戰略實施進行實現電子通信產品的產業化目標,在向外發展的政策支持下,對創新技術的拓展進一步的加強。不僅要能夠在技術創新上得到重視,還要能在創新服務上進行強化,雙向發展才能真正的促進電子通信技術的創新。
2.電子通信技術創新中存在的問題
近幾年我國的電子通信產業已經取得了一定的發展,但是在電子通信技術的創新方面仍存在一定的不足。主要是核心技術的創新存在缺漏,地區發展沒能達到統一,出現了不均衡的問題,同時技術創新人才的缺乏也在一定程度上阻礙了電子通信技術的創新。
2.1核心技術的創新不足。我國電子通信產業起步比較晚,基礎并不牢固,與發達國家相比,在核心技術的創新方面存在很大的差距。由于我國在電子通信設備的基礎技術和核心技術始終缺乏自主創新能力,特別是在芯片、系統等方面都缺乏必須的技術創新能力,這在一定程度上降低了我國電子通信產業的競爭力,導致我國的電子通信技術始終停滯不前。
2.2電子通信技術的地區發展不均衡。由于我國各地的經濟發展水平不同,電子通信技術發展水平也有很大差異,在經濟發達的地區,電子通信技術的發展也相對較快,一些企業已經具備了一定的技術和科研能力,因此在電子通信技術的創新上也取得了一定的發展。由于經濟水平的不同,電子通信技術的創新能力也就存在不均衡的問題。
2.3在電子通信技術的科技研發投入不足。隨著我國對電子通信產業的愈加重視,在電子通信技術的科技研發投入也不斷增加,但是與發達國家相比,我國在電子通信技術的創新投入上仍然比較少??萍佳邪l的投入不足直接影響力了企業電子通信核心技術的創新能力,這在一定程度上制約了國家通信產業的發展。相關企業需要進一步加強電子通信技術的科技研發,增加在電子通信技術科技研發上的投入,這樣才可張永亮哈工大深圳研究生院電子與信息工程學院深圳518000以促進我國電子通信技術的發展。
2.4缺乏技術創新人才。電子通信技術的創新離不開人才,可以說人才是技術創新的核心,是電子通信技術發展的動力源泉,但是就我國現階段的電子通信產業情況來看,我國從事電子通信技術創新的人才仍然比較匱乏,特別是在軟件和集成電路方面,技術創新人才過少,導致我國在電子通信技術的創新方面始終處于被動,這在很大程度上制約了我國電子通信技術的發展。
3.電子通信技術創新的措施
3.1加強核心技術創新。電子通信技術的創新需要從產業核心技術的方向發展,只有加強產業核心技術創新,才可以促進電子通信技術的創新,從而提高企業的競爭力。核心技術是電子通信技術的重要組成部分,為了實現電子通信技術的創新,勢必要對電子通信的核心技術進行創新。相關部門需要加大對核心技術創新研發的資金投入,對關鍵技術進行重點研究,并督促企業對電子通信技術進行進一步的創新研發。實際上,電子通信技術主要包括基礎技術和核心技術,而核心技術的創新主要集中在電子通信設備的創新以及電子通信的軟件系統創新,這兩方面的創新都包含了電子通信產業中的產品和標準創新,因此在進行電子通信核心技術的創新時,需要加大電子通信產業中的產品和標準的投入,這樣才可以進一步提高電子通信技術的水平,提高企業在市場的競爭力。
二、量子通信技術的發展趨勢
量子通信技術的研究方向除了包括量子隱形傳態還包括量子安全直接通信等,突破了現有信息技術,引起了學術界和社會的高度重視。與傳統通信技術相比,量子通信除具有超強抗干擾能力外且不需對傳統信道進行借助;與此同時量子通信的密碼被破譯的可能性幾乎沒有,具有較強的保密性;另外,量子通信幾乎不存在線路時延,傳輸速度很快。量子通信發展僅僅經歷了20年左右,但其發展卻十分迅猛,目前已經被很多國家和軍方給予高度關注。
量子通信在國防和軍事上具有廣闊的應用前景,作為量子技術的最大特征,量子技術的安全性是傳統加密通信所無可企及的。量子通信技術的超強保密性,能夠有效保證己方軍事密件和軍事行動不被敵方破譯及偵析,在國防和軍事領域顯示出無與倫比的魅力。另一方面,在破解復雜的加密算法上,也許現有計算機可能需要好幾萬年的時間,在現實中是完全無法接受且幾乎沒有實用價值的。但量子計算機卻能在幾分鐘內將加密算法破解,如果未來這種技術被投入實用,傳統的數學密碼體制將處于危險之中,而量子通信技術則能能夠抵御這種破解和威脅。
在民間通信領域量子通信技術的應用前景也同樣廣闊。中國科技大學在2009年對界上首個5節點的全通型量子通信網絡進行組建后,使得實時語音量子保密通信被首次實現,城市范圍的安全量子通信網絡在這種“城域量子通信網絡”基礎上成為了現實。
我們現在所說的以太網通常是指在IEEE802.3標準下構建的局域網。1975年,美國施樂公司(Xe-rox)成功將其公司的電腦、打印機等組建成一個局域網絡,后來施樂公司(Xerox)、數字裝備公司(Dig-ital)、英特爾公司(Intel)三家公司為了推廣這項技術而合作,并起草了DIXEthernetV2標準,這就是IEEE802.3標準的前身。以太網通信具有系統組網方便、信息共享性好、易于互操作等優點,所以在變電站綜合自動化系統中得到了很好的推廣與應用。與前述總線類通信技術相比而言,以太網最突出的優點就是它的通信傳輸速率高。
1.2以太網構建的變電站綜合自動化系統的網絡拓撲
用以太網組網構建的變電站綜合自動化系統,由于將全站一次設備保測裝置的信號均接在了交換機上,當地監控后臺、遠動機、工作站如需知道某一斷路器、刀閘、變壓器的遙信或者遙測信息,直接訪問交換機即可,這樣,數據的共享性顯然優于現場總線。
1.3變電站綜合自動化系統采用以太網組網的系統原理
區別于現場總線,在采用以太網組網的綜合自動化系統中,介質采用的是網線而非485線。在圖二中,保測裝置1~n負責采集變電站一次設備的遙信、遙測信息,然后通過網線接至交換機。變電站主控室的當地監控后臺通過交換機了解全站設備運行情況,并根據需要在監控機上,或者在現場對一次設備進行操作。另外,交換機采集到的信息通過遠動機上送給調度中心,調度中心根據全網的負荷情況,如果有需要將對這個站實現負荷切換的話,將會發送命令給遠動機,遠動機再經由交換機發送至保測裝置,這叫“遙控選擇”;保測裝置接收到遙控命令后,會回復調度中心一個報文,這就是“遙控返?!?;當調度中心接收到保測裝置返回的信息后,再對該變電站的一次設備進行操作,這就是“遙控執行”。
2綜合自動化系統中兩種通信技術應用的比較
每一項基礎性技術的誕生,都會推動相關產業的快速發展,變電站綜合自動化系統也不例外。就變電站綜合自動化系統而言,衡量其系統好壞的幾個性能指標很重要,那就是快速性、實時性、共享性和信息量??焖傩允呛饬客ㄐ磐ǖ纻鬏斝畔⑺俾实囊粋€指標。變電站的斷路器有變位信息時,該變位信息要能在現有技術水平的前提下,在最短時間內上傳至當地監控后臺或者調度中心。實時性與快速性相關,它是指在監控畫面上,監控機上的圖(或者報文)要能及時反映斷路器或刀閘的變位信息?,F在中國南方電網的規范要求實時性要控制在ms級別內。由于以太網模式將所有保測裝置的信息都掛在了交換機上,當地監控后臺、遠動、工作站如需訪問數據,直接在交換機上讀取即可,比起現場總線要方便許多,這就是它的共享性。當雷雨天氣時,上送的報文量非常大,由于現場總線傳輸速率有限,所以能上傳的信息量有限,有的信息不能上送,導致值班人員不能判斷變電站所有設備的運行工況。具體優劣比較如表一所示。表一現場總線與以太網通信質量比較
一、電子通信系統概述
電子通信技術屬于現代通信技術中的一大部分。電子通信技術還是信息社會的主要支柱,是現代高新技術的重要組成部分,甚至是國家國民經濟的神經系統和命脈。在現代化信息社會,電子通信技術無處不在,它涉及的范圍也很廣,包括移動電信、廣播電視、雷達、聲納、導航、遙控與遙測以及遙感等領域,還有軍事和國民經濟各部門的各種信息系統都要運用到電子通信技術。
電子通信系統中最具代表性也最常見的就是移動通信和衛星通信。其中移動通信就包括了衛星通信,此外還有蜂窩系統、集群系統、分組無線網、無繩電話系統、無線電傳呼系統等多個領域。
二、電子通信系統關鍵技術問題
隨著集群通信的發展和用戶的需求,集群通信也從原來的模擬集群向數字集群過渡。但這種過度并不是簡單的將原來的模擬話音轉換為數字話音和提供數據傳輸功能就可以稱為數字集群了。其實,綜觀國際上提出的數字集群來看,數字集群的標準都是圍繞著用戶的需求而發展起來和提出的。
2.數字集群移動通信網絡的運行
數字集群通信是繼手機、小靈通之后的第三大戰場,正在成為電信領域開發的新重點,運營商、設備商正在展開一場新的角逐。在設計中針對了專業無線用戶的需求,特別適合在政府和商業領域的專網使用。
2.1數字集群通信的標準
TETRA(陸地集群無線電)系統在指揮調度方面應用的比較多,可完成話音、電路數據、短數據消息、分組數據業務的通信及以上業務的直通模式,并可支持多種附加業務。在大區制條件下最大覆蓋半徑56公里。TETRA擴容可以逐步增加模塊化,適用于小、中、大型調度系統;設計組網靈活,既適應于專用調度網,也適應于共用調度網。TETRA話音編碼方式采用代數結構碼本激勵線性預測編碼,具有良好的話音質量,即使在強背景噪聲干擾下也可聽清,話音質量并不像調頻系統那樣隨場強減弱而降低。大量實驗證明,TETRA系統的話音質量比GSM系統好。因此,大量應用于應急、調度、指揮等專網應用系統。
iDEN(集成數字增強型網絡)系統是基于TDMA多址方式的調度通信/蜂窩雙工電話組合系統。它在傳統大區制調度通信基礎上,大量吸收數字蜂窩通信系統的優點,如采用雙模手機方式,增強了電話互聯功能;采用小區復用蜂窩結構,提高了網絡覆蓋能力。選用這種編碼是先進的,但技術公開性不好,價格較貴。但通話質量和保密性都較好。
2.2數字集群系統設備安全
設備是網絡的基礎,設備的安全是保障網絡安全的基礎,只有保證網絡的物理可靠性,才能保證網絡功能、信息的安全性,因此基礎設備的可靠性至關重要。
對于交換機,硬件上應實現關鍵部件的熱備份。軟件上,關鍵的用戶數據、配置數據應當及時、定期進行備份。對于基站系統要考慮其抗外界干擾的能力,如射頻干擾、雷擊、抗震性能等。基站系統的備用電源應根據基站覆蓋區的重要程度適當配備,以應變突發事件。系統主備用倒換能力是系統可靠性的一個重要指標,如倒換時間、倒換過程對正在進行的業務的影響等。完善的監控告警機制可大大提高網絡的可靠性,如系統部件可自我診斷和修復、系統可隔離故障模塊、及時產生告警信息。此外,調度臺、終端存儲了用戶的重要信息,這些設備由用戶控制,應由專人維護,以保證相關用戶信息不被外界竊取。
數字集群通信系統是一種特殊的專用通信系統,在應對突發事件時,對社會穩定和人民生命財產的安全起著及其重要的作用,因此數字集群通信系統的安全要求要大大高于公眾移動通信系統,所以數字集群通信系統運營者必須從各方面考慮如何增強系統的抗災變能力,如何使系統更安全可靠的傳遞信息。只有全面的重視數字集群通信系統的安全問題,才能使數字集群系統發揮其應有的作用。
3.未來數字集群通信技術發展方向
3.1高安全性
數字集群在基站與手機之間,信息完全依靠無線電波的傳輸,很容易被人們從空中攔截,在通話狀態、待機狀態都會泄密,即使關閉電臺,利用現代高科技,仍可遙控打開,繼續竊聽,從中截取、破壞、調換、假冒和盜用通信信息。
3.2高抗毀性
專業移動通信在使用過程可能遇到惡意破壞的人為因素或雨雪災害的自然因素等影響,導致網絡不能正常工作,因此,未來PPDT系統要求可靠、準確地提供業務,具有高的抗毀性和可用性。通常情況下,系統以集群方式工作;在遭遇危害的極端情況下,系統以故障弱化方式或直通方式工作,保證系統能滿足基本的集群業務需求。
3.3高環境適應性
專業移動通信由于它是用于全球的表層和空間,會遇到各種惡劣的氣候、地形和環境;因此,要求通信裝備必須能抗拒酷暑、嚴寒、狂風、暴雨等惡劣氣候條件;必須適應山岳、叢林、沙漠、河海、高空等三維空間的不同地形環境條件;既可車載船裝,又能背負手持,要經得起各種移動體的安裝機械條件;在嘈雜的噪聲環境,要具有背景噪聲濾除功能,使通話對方聽不見噪聲干擾,話音清晰;在高速行駛時,通信不能中斷,質量不能下降,可支持500km/h的高速運行。
4.結論
集群共網畢竟具有它自身的缺陷,那就是這些共網往往是調度功能要相對弱一些,即使是利用與專網相同的系統來組建的共網,也同樣會相對使得調度功能減弱。那些在公網基礎上發展起來的調度系統由于是在原來的系統協議和結構上增加了調度功能,由于原來的體制、協議和系統結構是以公網的電話業務為主而建立的,要想完全能夠符合專業用戶對專網的需求,應該講目前還是達不到的。
參考文獻:
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20世紀40年代到50年代產生了傳輸頻帶較寬、性能較穩定的微波通信,成為長距離大容量地面干線無線傳輸的重要手段。模擬調頻傳輸容量高達2700路,亦可同時傳輸高質量彩色電視信號;爾號逐步進入中容量至大容量數字微波傳輸。80年代中期以來,隨著頻率選擇性色散衰落對數字微波傳輸中斷影響的發現及一系列自適應衰落對抗技術與高狀態調制與檢測技術的發展,使數字微波傳輸產生了一個革命性變化。特別應該指出的是20世紀80年代到90年展起來的一整套高速多狀態自適應編碼調制解調技術與信息號處理及信號檢測技術,對現今衛星通信、移動通信、全數字HDTV傳輸、通用高速有線/無線接入,乃至高質量磁性記錄等諸多領域的信號設計與信號處理及應用,發揮了重要作用。隨著國民經濟和社會發展的信息化,人們要通信息化開創新的工作方式、管理方式、商貿方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、醫療保健方式以及消費與生活方式。無線通信也從固定方式發展為移動方式,移動通信發展至今大約經歷了五個階段;
第一階段為20年代初至50年代初,主要用于艦船及軍有,采用短波頻及電子管技術,至該階段末期才出現150MHZVHF單工汽車公用移動電話系統MTS。
第二階段為50年代到60年代,此時頻段擴展至UHF450MHZ,器件技術已向半導體過渡,大都為移動環境中的專用系統,并解決了移動電話與公用電話網的接續問題。
第三階段為70年代初至80年代初頻段擴展至800MHZ,美國Bell研究所提出了蜂窩系統概念并于70年代末進行了AMPS試驗。
第四階段為80年代初至90年代中,為第二代數字移動通信興起與大發展階段,并逐步向個人通信業務方向邁進;此時出現了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各類系統與業務運行,頻段擴展至900MHZ~1.9GHZ,而且除公眾蜂窩電話通信系統外,無線尋呼系統、無繩電話系統、集群系統、無中心多信道選址移動通信系統等各類移動通信手段適應用戶市場需求同時興起并各顯神通。
第五階段為90年代中至今,隨著數據通信與多媒體業務需求的發展,適應移動數據、移動計算及移動多媒體運作需要的第三代移動通信開始興起,其全球標準化及相應融合工作與樣機研制和現場試驗工作在快速推進,包括從第二代至第三代移動通信的平滑過渡問題在內。對于第三代移動TMT-2000紛紛參與標準的制定,經多次融合努力在1999年10月25日至11月5日芬蘭赫爾辛基召開的ITU-RTG8/1第18次會議上5類RTT技術標準共6種方案成為最終結果。中國的TD-SCDMA方案也已成為其中之一。應該指出,UTRAWCDMADS及TIAcdma2000MC的相應起步樣機已經誕生,包括以GSM、csmaOne后向兼容為基礎的第二代半過渡設備(G)EDGE、cdmaIS-95BHDR(2.4Mbit/s峰值速率,64QAM調制)及cdma2000-1X等亦已推出。
此外,為接續Internet移動游覽應用的無線應用協議(WAP)與無線連接技術藍牙(Bluetooth)已經產生。從網絡的角度來看,接入網可分成有線接入網和無線接入網、光纜同軸混合接入網、銅線電纜、對絞線、電話(一般為銅線)接入網等等;無線接入技術是近些年迅速發展起來的新技術領域,它從概念上產生了一個重大的飛躍,即不需要纜線類物理傳輸媒質而采用無線傳播手段來代替部分接入網甚至入網的全部,從而達到降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。無線接入網品種繁多,如移動衛生系統,蜂窩移動通信系統,集群通信系統,一點到多點微波通信系統,微波蜂窩的無線本地接入系統(PHS、PAS、PACS、DECT)等。短距離之內的接入技術主要有藍牙(Bluetooth)、紅外線、DECT、IEEE802.11和共享無線接入協議(SWAP)/HomeRF等系統。繼廣域網(WAN、Wind、AreaNetwork或城域網,MAN,MetropolitanAreaNetwork)、局域網(LAN,LocalAreaNetwork)之后,最近人們又提出了“無線個域網”(WPAN、WirelessPersonalAreaNetwork)。這一新概念將小范圍應用提升至網絡理論的高度。在短短的時間,WPAN成為一個受人矚目的新熱點,WPAN的研究組成立不到1上,就演變為IEEE的專門工作組IEEE802.5(即WPANWorkingGroup,于1999年3月成立),可見其受重視的程度。
比較而言,Bluetooth系統更具有代表性,它正根據WPAN的概念向前發展。事實上,Bluetooth和WPAN的概念相輔相成,Bluetooth已經是WPAN的一個雛形。從它最初由Ericsson,IBM,Inter,Nokia和Toshiba公司作為原始發起組織而推出,1年多時間已吸引了近2000個國際上有影響的公司參與。1999年底,美國的4家公司3COM,Lucent,Microsoft和Motorola,與上述5公司一樣作為Bluetooth的發起組織,使它在與SWAP、IEEE802.11等類似應用標準的競爭中脫穎而出,發展前景更加明朗。為了推動Bluetooth的發展,Bluetooth的標準是非專利的,Bluetooth已成為目前通信領域的一個新熱點,預計不遠的將來就可成為小范圍無線多媒體通信的國際標準。總之,無線通信技術前景一片光明。
2、我國無線通信技術的發展
當前,中國是世界各國通信技術運營商和設備制造商關注的焦點,大家都希望在中國的市場上占有自己的發展空間和市場份額。移動通信在中國發展十分迅速,中國移動通信的走向一直為世人所矚目。1987年11月,我國廣東正式開通了第一個TACS制式模擬蜂窩移動通信系統,實現了移動電話用戶“零”的突破。1994年底,廣東又首先開通了GSM數字蜂窩移動通信系統,至1995年,全國已15個省、市也相繼開通了GSM移動通信網。迄今為止,全國各省、自治區、直轄市面上都建設了GSM網,實現了國內和國際的全自動溫游。目前我國正在積極準備在21世紀初期開展第三代移動通信的商用試驗。
從1987年至今,我國移動電話用戶數的增長很快,尤其是GSM網更是以人們始料不及的速度在迅猛發展。這主要是因為GSM系統在技術和經濟方面均比TACS系統有較大的優勢,更重要的是我國在GSM運營領域引入了競爭機制,促進了GSM網的發展。我國的移動通信用戶已超過了8000萬,位居世界第二。
近10年來,我國在移動通信領域的科研、設備生產等方面也取得了可喜的進步。國產移動通信設備—交換系統、基站和手機等都已經投入生產,并陸續投放市場,第三代移動通信系統的開發和研究也正與世界同步??梢?,中國無線通信在運營業與制造業上已取得了第一階段的成功。
3、今后無線通信技術的趨勢
21世紀的電信技術正進主一個關鍵的轉折時期、未來十年將是技術發展最為活躍的時期。信息化社會的到來以及IP技術的興起,正深刻的改變著電信網絡的面貌以及未來技術發展的走向。未來無線通信技術發展的主要趨勢是寬帶化、分組化、綜合經、個人化、主要特點體現為以上幾個方面:
(1)寬帶化是通信信息技術發展的重要方向之一。隨著光纖傳輸技術以及高通透量網絡節點的進一步發展,有線網絡的寬帶化正在世界范圍內全面展開,而無線通信技術也正在朝著無線接入寬帶化的方向演進,無線傳輸速率將從第二代系統的9.6Kbit/s向第三代移動通信系統的最高速率2Mbit/s發展。
(2)核心網絡綜合化,接入網絡多樣化。未來信息網絡的結構模式將向核心網/接入網轉變,網絡的分組化和寬帶化,使在同一核心網絡上綜合傳送多種業務信息成為可能,網絡的綜合化以及管制的逐步開放和市場競爭的需要,將進一步推動傳統的電信網絡與新興的計算機網絡的融合。接入網是通信信息網絡中最具開發潛力的部分,未來網絡可通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環路入等不同的接入設備,接入核心網實現用戶所需的各種業務。在技術上實現固定和移動通信等不同業務的相互融合,尤其是無線應用協議(WAP)的問世,將極大地推動無線數據業務的開展,進一步促進移動業務與IP業務的融合。
(3)信息個人化是下世紀初信息業進一步發展的主要方向之一。而移動IP正是實現未來信息個人化的重要技術手段,在手機上實現各種IP應用以及移動IP技術正逐步成為人們關注的焦點之一。移動智能網技術與IP技術的組合將進一步推動全球個人通信的趨勢。
(4)移動通信網絡結構正在經歷一場深刻的變革,隨著網絡中數據業務量主導地位的形成,現有電路交換網絡向IP網絡過渡的趨勢已不可阻擋,IP技術將成為未來網絡的核心關鍵技術,IP協議將成為電信網的主導通信協議。隨著移動通信通用分組無線業務(GPRS)的引入,用戶將在端到端分組傳輸模式下發送和接收數據,打破傳統的數據接入接式。以IP為基礎組網,開始了移動骨干網IP應用的實踐。
4、無線通信技術在數字社區中的應用
無線通信技術的發展為實現數字化社區提供了有力的保證,數字化社區提供了有力的保證。數字化社區的特點是信息的交流非常的廣泛和方便,無論是實驗室、辦公室還是家庭,計算機及其外設的應用越來越普及,社區中的設備也都有電腦控制。如果它們之間的通信仍然采用有線方式的話,這將給使用帶來很大的不便。Bluetooth技術為我們建立一個全無線的工作環境和生活環境,Bluetooth標準已制定了和計算機以及與Internet、PSTN、ISDN(IntegratedServicesDigitalNetwork)、LAN、WAN、xDSL(xDigitalsubscriberloop)等網絡的接口協議,其目標是用單一的Bluetooth標準來建立起和眾多國際標準的連接。目前它用1Mb/s的速率已完全可以勝認這些工作,將來根據IEEE802.15的發展計劃,可以將速率提高到20Mb/s以上。我們可以使用無線電纜來連接辦公室和家庭中的電子設備,甚至包括鍵盤、鼠標等也采用無線傳輸。我們擁有一個無線公務包,以便攜計算機和掌上計算機為代表,采用無線方式和其他設備或網絡相連接,使我們擁有一個可流動的辦公室。
1.1煤礦機械設備的運行和管理自動化隨著現代計算機技術的不斷發展,現代科技早已經實現了通過傳感器和計算機技術對機械設備進行智能監控與管理的過程。將這一新型計算機技術應用在煤礦生產過程中和機械設備的運行當中,對煤礦機械設備的運行自動化進程有著質的幫助和提升。在煤礦的生產以及管理過程中,已經實現運行自動化的機械設備包括采煤機、工作面運輸機等多項設備,其中采煤機自動化主要是通過計算機對采煤機各電機及液壓系統的控制,實現采煤機在運行和管理過程中的自動化;運輸機則是通過對其和計算機技術相結合來實現運輸機的智能控制和管理,使其能夠自動負擔更加大容量、高強度、重型化的工作內容和具有更長使用期限的壽命優點。
1.2煤礦運輸系統的自動化
煤礦運輸系統的自動化是指在礦產資源運輸的過程中對有關運輸的機械設備進行自動化管控的過程。當前我國對于煤礦運輸系統已經開始逐漸引進國外先進的膠帶運輸方法,隨之而來的是膠帶大載荷長距離運輸對動力系統的高要求,對保護投入的嚴標準,目前利用計算機技術,將主電機和皮帶運行中的各種數據利用傳感器采集并匯集到PLC自動控制系統上,通過上位程序對膠帶運輸設備進行集中的控制和保護,對相關設備在運行過程中出現的故障能夠及時地作出預防和處理,保護礦產資源在運輸過程中的安全性,提高煤礦運輸的效率和質量。
1.3煤礦洗選系統自動化
煤礦洗選系統自動化是指針對提高煤質去除矸石的洗選設備進行集中控制,對設備運行中的各種參數進行在線監控,使各種保護能夠有效的聯鎖,確保洗選系統安全高效運行的控制系統。當前各洗煤廠使用的控制系統不盡相同,常見的系統有美國AB,德國西門子,相比使用人力去就地控制各種水泵、皮帶、破碎機、分級篩等設備,使用自動控制系統可以大量縮減人員的投入,減少因噪音、粉塵等對人體的傷害,同時各種保護的聯鎖投入也可以消除因個別設備的故障造成洗選系統的崩潰,避免機電生產事故的發生,對煤礦來說洗選自動控制系統的參與即減少了企業的運營成本,又大大提高了安全生產效率。
2煤礦通信技術
煤礦通信技術是指將現代通信技術應用在煤礦生產和管理的過程中而形成的煤礦系統特有的通信技術類型。煤礦通信技術根據煤礦生產任務以及應用環境的不同,具體可以總結為以下內容。
2.1全礦井生產調度通信技術
全礦井生產調度通信技術是指在煤礦井下的生產過程中對礦井的生產過程施行通信管理的一種技術,其通信設備一般包括調度主機、安全隔離器以及本安自動電話機等,煤礦管理人員可以通過對以上設備的利用來實現對煤礦井下生產和運輸過程的即時管理和控制,保證煤礦井下生產過程的安全和效率。全礦井生產調度通信技術也有不同的技術類型,例如煤礦井下建立專用的調度主機和行政交換機相互結合使用的通信技術方法,通過煤礦井下生產調度員的管理來對調度主機和行政交換機綜合使用,實現對煤礦井下生產過程的管理和控制,比較適用于大型煤礦企業。其他例如不建立專用的調度主機,只使用行政交換機的通信技術類型或者只建立專用的調度主機不使用行政交換機的通信技術類型則比較適用于較小的煤礦企業。
2.2井下光纖通信技術
井下光纖通信技術則是指將光纖通信技術應用在煤礦井下生產過程的管理和控制過程中,井下光纖通信技術相較于其他通信技術來說具有通信速度更快、通信質量更高、通信容量更大等一系列的優點,具有優秀的防爆阻燃性能和通信抗干擾的能力。目前井下工業環網的普及應用,為煤礦信息化建設搭建了基礎接入平臺,使通信系統、人員定位系統、綜采設備運行監控、電力系統監控、視頻監控等多種系統進行融合成為了可能,成為煤礦數字化建設的重要推動力。
2高職通信電源中電子技術課程聯系化教學設計舉例
通信電源和電子技術有很強的聯系性和依賴性,這種聯系性和依賴性雖然也能跨越到其他通信專業課程,但通信電源和電子技術的聯系性和依賴性更高。高職學生的特點之一是學習不積極、高中理科基礎差、自學能力低,對知識的連貫性掌握技能就更差。項目庫中每個項目的實施需要相關課程群合作完成,例如將電子技術中的功率因數概念的教學和通信電源的直流不間斷電源中的有源功率因數校正電路結合起來講,學生更易于對功率因數概念的理解,也能很好地掌握通信電源的直流不間斷電源中的有源功率因數校正電路的原理。通信電源課程根據教學計劃需求就能完成對應電子技術基礎教學任務。在相關通信電源知識群中由項目驅動完成電子技術基礎教學任務后,通信電源教學任務也同步完成最終結果。因此,教學設計者應能夠依據人才培養方案來建立通信電源和電子技術課程間聯系構架和設計跨課程的教學項目,在教學活動中,動態地將通信電源和通信電子技術課程進行聯系,形成具有活力的知識連貫體,并根據與通信電源課程群的知識聯系性來設計電子技術課程的項目庫。通過對高職通信電源專業聯系化教學的現狀分析和對通信電源專業的人才培養方案和教學計劃剖析后,我們應首先對通信電源和通信電子技術進行聯系化設計,提出對電子技術教學的設計方案,例如將電子技術專業課程中的電路與信號、模擬電子技術融入通信電源的配電和防雷來講授,將數字電子技術融入通信電源的UPS和整流來講授。電子技術的應用、電子技術實訓、電子產品設計與制作與通信電源的設備實訓相關聯,進行項目關聯設計試點。基于聯系需求將通信電源和電子技術課程的這些環節緊密相關,層次清晰,環環相扣。從而實現,在高職通信電源專業技能培養的生命周期過程中的前后緊密聯系,并最終形成通信電源專業的教學表現結果。
2接地技術的干擾方法
大多數沒有接觸過接地技術的人來說,可能對接地技術理解不正確,認為家用電器和電子通信接地是一樣,就是用一根導線將帶電導體與大地相連,把線放入地下就可以了,其實不然,這樣是不科學的,這樣的接地方式會成為共莫干,共莫干是一種通訊干擾方式,共模干擾的形式包括:尖峰干擾、射頻干擾等一列方式,如果運用到電子設備中會發生意想不到的后果,如果電流過大的話,會造成通信混亂,嚴重的會毀壞通信計算機系統的邏輯算法,造成計算機崩潰。如果一個電子設備正常工作時,導線上的電壓的壓差很低,電路設備的符合較大,在啟動時,導線存在內阻,當接地出現錯誤時,此時線路上電壓就會出現錯誤,從而產生干擾,線路盡管還會提供給系統正弦波形,但不能良好的除去干擾,因此,除去共模干擾的前提條件為正確的接地方式。
3接地技術的含義
接地技術發展到現在已經非常成熟,連接的方式很多,其中有一種是分散連接方式,這種方式是讓設備和各個通訊系統分別并相互分離,所以分線很多,各個地線難免會交叉,從而導致分散接地會受到干擾。所以在連接方式中,并聯接地才是一種較好的接地方式,這樣不會出現交叉、環形回路,就不會有任何通訊線路進行干擾。接地的方法種類很多,但通暢就用就用兩種,其中有直流懸浮,這種方法可以避免與地表接觸,這樣保證不會觸電,當通訊設備的電路中交流地與直流地相連接,就會引起電壓干擾。所以,交流地和直流地要避免這種事情發生,不讓他們接觸。如果電阻小的話,設備的數字電路和地面相連,可以減少電路耦合。這種方式可以彌補直流懸空的不足,因為他們是相分里的,不會與之交叉,這樣就很好的處理干擾和靜電,起到保護作用,更好的讓電子設備保持通信狀態,并且信號很好。
4接地技術的抗干擾
接地技術要想抗干擾,有一種方法是減小電阻,阻抗是有電阻和電感組成的,所以電阻在抗干擾方面具有一定的作用,不過是在低頻電路中。地線的電阻公式是:RDC=PS/A。由此的得知電阻率、導體的長度、橫截面積有著密切的聯系。不管是橫截面積還是導體長度其中一個改變,都會產生影響,從而會產生很多種減小干擾的方法。如果在高頻的電路中,電感是一個可以進行抗干擾的方法,它和地線長度有著一定的聯系,在截面一樣的情況下,圓的比片狀的導電性要好,根據這一點可以改變電阻的大小,從而可以避免干擾設備。還有有一種情況為地環路干擾,因為在降低阻抗的同時,大量的地環路也出現了,因此還要謹記,凡事都有利有弊,選擇適當的接地方式,降低不必要的干擾。
由于國家電網經營發展屬于民生大計問題,產業發展涉及到輸變電生產、電力項目建設、工程項目維修、用電銷售等諸多經營業務內容。因此,電力系統自動化通信技術視角下的技術定位相對較廣,在信息系統設計、生產、組裝環節中也就必然存在一定安全隱患問題。比如,第一點則屬于系統硬件故障隱患問題,和信息系統設計初期階段存在隱患有主要關系。第二點軟件系統自有的安全隱患問題,這類安全隱患一般多來源于電力通信自動化技術領域下的平臺軟件,在平臺設計開發階段存在一定技術遺留問題。第三,基于TCP/IP協議棧的定義內容在網絡應用設計之初時就留下了兼容性技術漏洞,使得網絡安全隱患加劇。
1.2自然威脅
這類隱患性問題多以電力通信網絡安全下的不可抗力事件發生為主,比如網絡信息系統如果遭受自然雷擊,或者是工作站突發性發生火災,抑或通信系統遭受自然外力破壞,如地震、覆冰、風偏等。此外,這些自然不可抗事件發生一般不以人為意志為轉移,會使得國家電網造成不可避免的經濟資產損失。
1.3人為意外因素
通常指人為因素下的設計失誤、技術系統操作異常、不規范使用信息系統等造成的安全隱患問題。此外,這類隱患問題出現一般并非人為主觀意識上故意造成安全問題,而屬于人為以外因素所致的安全隱患問題。
1.4人為惡意因素
同樣,人為因素也包含惡意、蓄意、故意行為造就的網絡信息安全事故問題。伴隨這種惡意行為發生,可能會存在蓄意篡改重要數據,或者偷盜重要信息資源,或者更改代碼種植木馬信息等,以通過惡劣、低俗的網絡黑客行為謀取私利。
2電力自動化通信技術下的網絡結構分析
國家電網系統下信息網絡結構一般由核心局域網,地方部門的局域網,以及區域通信渠道網絡互聯所組成;從應用功能角度又可劃分為供生產、制造所用的SCADA/EMS系統,以及供電經營相關的MIS系統。
2.1SCADA/EMS系統
主要適用于變電網工作站、發電廠等電力供給、送電單位生產所用。并且該系統作用主要是進行監控、處理、評估及分析等;同時,其基本功能板塊劃分為數據采集、能源分析、信息存儲、實時監控等。
2.2MIS系統(信息業務網)
該系統平臺主要對網絡信息化相關商務活動進行服務,同時其系統平臺主要包括辦公自動化、用戶供電信息查詢、信息統計管控、人資建設、以及安全生產等子系統板塊。此外,MIS系統可對電力企業的直屬上下級單位予以聯網交互,包括地區間供電企業售電業務下的重要客戶數據交互等。與之同時,MIS系統平臺下已經由過去單一的EMS模式逐步轉化為了當前的自動化DMS、TMR、調度管理、及雷電監測等多種方式應用拓展,可以會說在信息資源優化及調整上更為專業。而MIS系統主要應用于電力產業經營業務相關的組織活動方面,比如財務管理、物資置辦、用電檢查、安全監控、信息查詢等多個方面。包括在MIS平臺使用時也能夠配套www、mail等板塊予以實踐應用,并且其屬于IP網絡傳輸,組網方式現如今也能夠實現千兆以太網,同時網絡結構取用于同級網絡分層,每層又分為子網與鏈路層予以連接。
3電力自動化通信技術中的信息安全構建思路
3.1健全安全防范機制
國家電網下電力企業通信技術平臺下的各個管理單元眾多,在網絡信息安全中制定必要的安全防范機制非常重要。因此,在安全機制構建過程中,需要保障安全機制具有嚴謹的邏輯性,要能結合電力企業自身需求情況,確認出重點網絡防范區域與劃分出普通網絡訪問區域。比如,對于一般性網絡訪問區域,需要設置具備一定開放性的訪問權限;而重點網絡防范區則需要嚴格限制普通權限客戶登錄,設立較高安全級別權限,以此才能對安全數據、資源信息、QA系統運營進行重點安全監督。
3.2完善信息網絡設備管理機制
信息設備管理主要以電網系統下信息安全設備管理作為研究載體,強調設備管理綜合效率最大化提升。基于此,設備管理機制中要配套使用促進人員職能發揮的激烈獎懲機制,以此來提升其責任意識和凝聚歸屬感,激發人員信息安全運維作業的人員主觀能動性。此外,設備管理工作開展從基本規劃、設計研發、平臺選型、配件采購、安裝組建、故障維修、定期養護、技術更新、設施技改等方面進行組織管理,以此才能確保信息網絡設備及使用軟件平臺的可靠性與實用性。
3.3強化電力系統信息安全技術
為了充分保障信息網絡安全,對于信息網絡的安全技術研究而言則非常重要。一般當前通信網絡安全技術主要有:防火墻、身份鑒別與驗證、信息資源加密手段應用等。因此,第一,強化防火墻網絡管理是必然的安全防控手段,特別是防火墻這種具備保護屏障作用的內、外網安全服務通道。所以,防火墻優化設計時要重點考慮其接口連接問題的同時,配套做好網絡漏洞修復。第二,身份鑒別與驗證,則要重點控公司內、外網的數據監控,人員操作日志,控制權限訪問等,以便于公司內部網絡安全軟件開發時可提供必要信息資源依據。第三,對于信息加密手段應用,則要重點考慮口令卡、智能卡、以及密鑰安全形手段的配套使用。同時,信息加密還可以結合企業自身條件,配套使用DES/RAS等密碼技術應用,以避免未經授權時可有效控制非訪訪問獲得數據等,防范重要數據泄漏。