有线通信论文范文

前言：我们精心挑选了数篇优质有线通信论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

现代科技的重要产物就是光纤通信技术，光纤通信的载体是光和电信号。光纤分为单模光纤和多模光纤两大类。单模光纤只能传输一种模式的光，且对光源的谱宽及稳定性都有较高的要求。而多模光纤能在制定的波长上用多个模式进行同时传输，是一种高效的传输方式。与普通的通信传输技术相比，光纤的损耗率要低得多（可低达0.2dB/km）；同时，中继光放大器间距可超过100km，而传统的铜电缆中继放大器间距仅为几百米到几千米。因此，除了用户到小站间仍使用铜电缆，其他通信网中包括电视网、跨海洋的网络全部使用光纤通信。此外，光纤通信抗电磁干扰能力极强。这是由于光纤通信设备的主要成分是SiO2（石英），其具有极强的抗腐蚀性和绝缘性。因此，光纤通信不会受到太阳黑子活动、电离层变化、雷电以及人为释放的电磁等方面的干扰，这一特性使得光纤可以应用到军事领域中。基本光纤系统组成如图2所示。

2通信工程中有线传输技术的改进———以光纤有线传输技术为例

与其他传输技术相比，光纤传输技术有着较为突出的优越性，现阶段其己经基本取代同轴电缆传输技术、绞合电缆传输技术等成为当前最主流、应用最广泛的通信技术。加强光纤有线传输技术的改进意义重大。

2.1光纤有线传输新技术的应用

我国最早的光纤传输技术即为PDH技术，其主要采用图像与语音结合的多媒体方式进行光纤传输，传输方式相对简单，且传输设备也比较单一，随着经济建设的不断变化与发展，这种准同步数字传输技术已经很难适应时展的需要。2.1.1SDH技术的应用SDH技术是继PDH技术之后的一种更严密、更灵活的传输技术。以SDH技术为主的光纤传输节点设备又称为同步数字序列设备，SDH技术传输设备正为全球各领域广泛应用于光纤节点处理和传输中。由于当前的SDH技术相较于之前的PDH技术在网络传输与处理功能、业务处理能力及传输网络的灵活度与运行能力、网络维护等各方面都有了明显的提升和改善，极大地弥补了原先的PDH技术的缺点和不足。2.1.2DXC技术的应用该技术的出现是在SDH基础上演变而来的，是为了更好地服务于用户之间相互传输、转化等信息提供相应的技术支持。该技术的使用可以通过光纤数字技术传输网络配线、软件管理、业务监控等方面进行改革创新，进而做到光纤业务分级处理、动态信息监控，从而保证了信息传输的质量。2.1.3DWDM技术的应用密集波分复用系统简称DWDM，现今它大致向两大领域发展：用于DWDM系统长途传输骨干网的大容量长距离，以及用于DWDM系统本地骨干传输网，其具有大容量短距离、多业务接口的低成本以及多速率的特征。使用DWDM技术，能够增长光纤的传输容量，可达几十倍、几百倍，这给IP业务的指数性增长提供了条件。DWDM的优势在于其具有容量超大，“透明”传输数据，高度的组网灵活性、经济性和可靠性，兼容全光交换，能最大限度地保护已有投资的特点。

2.2光纤有线传输网络改进方案

2.2.1骨干层骨干层改进由四部分组成：①通过收敛骨干层的带宽和路由，让它生成网状或环状型的组网，且节点的扩展性要非常强；②尽量使用不同种类的光缆路由组网，及不同种且能对其进行自愈保护SDH环网系统中的直达电路；③为了使障碍点降到最低，应尽最大努力缩减跳线转接；④把接入层业务进行负荷分担处理，尽量采用接入环双归属，合理地增加骨干环与骨干节点的数量。2.2.2光缆线路光缆线路作为连接传输设备的物理介质，若中心局房对应管辖区域没有清晰的划分，根据目前的设备类型的组成，核心层承担两局间电路和调度电路，为传输系统提供物理上的光通路，并且至各局的业务趋于均衡，建议对设备区域进行中远期的规划划分，使运营商选择符合自身网络发展的设备类型。故光缆线路优化要求根据网络的组成，若中心局房对应管辖区域合理并有清晰的划分，通过设备搬迁调整实现合理划分，从而为本地SDH光传输网的网络结构的稳定发展打下基础，考虑经济、工程等因素。假设各环路均为STM-16环路，既可提高设备的可控能力，网络结构调整和设备搬迁替换过程可进一步对生产性能高效性的各指标进行评估比较。以通路规划的思路，可采用拓扑，又可适当引入设备厂家，采用两纤双向复用段保护方式，提高竞争力。2.2.3接入层从两个方面入手对接入层进行优化，根据接入环容量已经趋于饱和的实际情况对运用光纤资源并且做出接入环的裂变，相当于把接入部分进行化一为二的裂变，以此提升网络的容纳量；把接点数设置在8个范围内更加适应当今的环网中的节点数的现状。运用拆环的方法来提高环路的容量大小来解决接入节点相对多的环路。由于业务发展不断增大的需要，通过提升环网的容量实现升级。2.2.4设备依据考虑的着重因素进行设备优化，主要从以下几个方面考虑：①根据自身发展需要的网络规划和商务谈判等情况，优化方案实施的难点是搬迁替换设备过程和调整网络结构应标准规范，现今MSTP设备的优选处理能力弱于SDH光传输网设备，而且要以保证网络的正常运行为基础对网络结构进行调整。②对厂家设备环境进行优化。根据优化网层面的分布对厂家设备环境进行优化。而且在实际优化的过程中，要对电源、光纤、机房等条件进行充分地考虑，运营商在准备的阶段应做好与设计院等各方意见的协调工作。不能局限在一个厂家的设备，要做出详细的方案，但也不宜做出过多的电路割接方案，尽可能地形成一个具有完善、稳定调整目标的网络方案。

3结语

第2篇

现代无线网络的组成主要由蓝牙、WiFi、WiMax、Mesh、RFID等。蓝牙：主要是小范围相互连接的几个装置间形成的无线网络，一般范围较小，相对开放，通信不需要电缆，成本较低。WiFi：是一种高频无线电信号，能够将移动终端通过无线方式连接起来，相对开放，通信价格低廉，便于人们生活。WiMax：是更大范围的无线信号网络，一般用于城域网的构建技术基础，也是目前3G信号技术应用标准。Mesh网络：采用网络拓扑结构，也称多跳网络，其相对于其他网络传输，可靠性更高，而且传输速率更快。RFID技术：是一种无线射频识别技术，能够通过特定的无线电通信讯号识别目标及其数据信息，在门禁、票务等系统中多有使用。

2现代信息技术在油气生产运行过程中的有效运用

2.1自动化数据的控制与采集

在油气自动化生产过程中，信息的自动化收集与处理是整个自动化控制的重点。自动化数据采集系统采用集散型控制结构，运用两级SCADA自动化监控系统来实现对生产系统内各技术参数的实时数据收集与控制。油气自动化生产中，在联合站、计量站、油井等相关技术控制区域设置信息收集与控制基站。基站与生产系统中各离散点通过传感器与变送器进行数据信息收集，并利用各自动阀门、压力参数通过自动程序的控制进行实时的调节以实现PID闭环控制，从而构成油气生产自动化控制的一级SCADA监控。基站通过光纤、WLAN等方式将实时数据信息及时传输到工控室、自控中心，通过自控中心与工控室的调度实现数据的动态显示与数据信息异常的及时处理，从而实现对生产系统的控制。由此构成油气自动化生产控制的二级SCADA监控系统。一级单元与二级单元相互之间通过电台进行数据交互，以实现整个网络的信息实时交互联系。

2.2多媒体视频监控系统

多媒体视频监控系统一般由视频客户端、视频监控单元、视频监控中心组成，设置在厂区生产系统及其附属设施、系统的视频监控单元将实时的视频监控信息编码成数据流通过网络传输到视频监控中心，通过转码解流将视频信息反应到视频客户端上，由此实现实时的视频监控。而在整个视频监控系统中比较重要的一个部分是网络视频器，主要负责各种多媒体影像声音的采集以及该视频影像的压缩编码；同时，将网络用户以及监控中心的实际控制命令有效地往前端设备上进行传输。目前，MPEG-4网络视频编码器的压缩比例相对较高，运动补偿性方面较为优越，逐渐成为主流。由于大部分采油厂的视频监控多置于室外，所以，一般要选用能够进行360°全景扫描的恒温监控设备，实施对整个尤其生产自动化系统的全天候监视。后端的监控中心主要是由交换机、多媒体电视强以及视频服务器等等设备有机组成的。其中，视频服务器主要是用来管理源于网络视频编码中的相应的网络视频流，并运用组播技术提供相应的视频服务给相关的网络用户，真正实现多媒体数字化实时监控以及网络点播检索行为的有效运行，监控中心可以授权网络用户，这部分被授权的网络用户称作是客户端，客户端为外网用户以及本地网用户均可以。

2.3宽带Ethernet网络系统

2.3.1网络结构

各信息收集基站（联合站、计量站、油井等）收集的数据信息汇集到工区控制处理器，工区工控室通过报表生成、实时图像存储等数据处理后传送到厂部自动化控制指挥中心，以方便厂部领导及技术人员实时浏览各基站主要技术参数、主要实时信息以及异常信息的监测与处理。各基站与工控室、工控室与自控中心之间的连接一般采用光纤、数字微波、WLAN等多种传输方式，通过点到点、点到面、面到面的星状连接网络构建出油气生产系统无线通信网络。

2.3.2组网方式

各基站之间的信息传输组网一般采用可靠性较高、受干扰程度较低的光纤进行连接。从厂部局域网引出光纤连接到油田信息网，如果从厂部到工控室之间的信息连接系统如小容量微波系统不能满足宽带传输的需要，可通过在两端加装E1/RJ45网桥的方式实现微波系统扩容。在基站站点过多、涉及范围过密集、涉及地理环境过于复杂的局部区域，可采用光纤/WLAN混合的方式进行组网，以避免区域光纤连接的复杂性。

3结语

第3篇

结合铁路基础设施健康监测的特点，从硬件和软件两个方面设计数据采集子系统；首先，分析振动传感器的选用原则和输出信号的特点，在此基础上进行数据采集系统的硬件设计；然后，提出利用软件进行数据采集的模拟，详细论述各个模拟模块的建立过程；最后利用所属方法建立用于铁路基础设施检测的数据采集子系统，系统的建立为铁路基础设施监测理论研究提供了方法，为同类型数据采集系统设计提供参考。

关键词：

铁路基础设施；监测；振动传感器；数据采集

0.引言

进入21世纪以来，我国铁路建设发展迅猛，取得了良好的经济与社会效益。随着铁路运输速度的迅速提升，再加上其相对方便舒适的环境和价格上的优势，势必能吸引越来越多的人选择铁路作为他们旅行的交通工具，然而，伴随着铁路运输的飞速发展给人们带来的交通上的快捷与方便，车体与铁轨的振动故障对公共财产及人身安全构成了前所未有的威胁。伴随着我国铁路立体跨越式的迅猛发展，轮轨间激扰力与激扰频率随着车辆行驶速度的不断提高，逐渐增大，变宽，结果会造成电机等吊挂设备和车内设备的高频高幅振动，引起车体设备振动能量的急速加剧。如果超过了铁路各设备所允许的振动强度范围，未来的工作性能指标及使用寿命将会受到过大的动态载荷和噪声的严重影响，情况越发严重会导致零部件的早期失效。当前大量事实表明，在长期作用的情况下，铁路振动故障可能会导致货物破损，轨道破坏，列车脱轨等危险情况。为确保铁路“安全、经济、快捷、舒适”的特点和优势，铁路建设要不断发展完善其各项功能，才能在越发激烈的市场竞争中取得优势，因此，各国都加强了对铁路振动的检测及分析，也增加了对其的投入力度。今年我国对铁路振动检测领域的人力物力投入有明显增加，并且研究范围扩展到众多方面。以往铁路振动检测系统只配备在一些重要单位或者要害部门，而在2000年以后，各个铁路站段及各个振动检测站点基本都已经涉及发展应用到。铁路振动检测系统的重要性越来越被人们所认可，近些年又不断完善各项相应的标准和规范。为了保证铁路的运输安全、高效舒适的科学发展及以人为本的发展要求，确保铁路的优势和特点，如何准确检测高速铁路的振动并判断故障是摆在铁路工作者面前不容缓的实际问题。

1.数据采集系统设计方案

本论文用于铁路基础设施监测的振动传感器数据采集系统主要由下位机系统和上位机节点两个大的部分组成。系统设计方案的结构框图下位机系统里包含了振动传感器数据采集模块、IIC实时数据传输模块、微处理器模块和电源模块五个单元。振动传感器把接收到的振动信号数字化，通过IIC数字传输方式，将数据发送给微处理器STM32F103ZET6。微处理器作为控制单元，用于接收振动传感器数据并进行数据处理分析计算，通过RS-232串口通信，运用MAX3232电平转换芯片及CH340RS-232串口转USB芯片，实现了XYZ三轴振动数值发送到上位机进行控制显示。因为目前个人电脑上已很少有串口，所以我们使用RS-232串口转USB口芯片CH340G，数据可以从USB口进入PC上位机。由于每一个节点的检测范围有限，使用多个这样的节点共同检测则可以扩大系统的监测范围，提高系统的整体工作性能。整个铁路振动检测系统是由多个下位机节点互相协作共同完成系统功能的。

2.系统硬件设计

2.1系统硬件设计思想

本论文的铁路振动检测系统是由振动传感器数据采集模块，IIC实时数据传输模块，微处理器模块以及RS-232有线通信模块和电源模块组成。振动传感器数据采集模块对铁路振动的振动数据信号进行实时采集，将采集到的数据数字化，并通过IIC实时数据传输方式与单片机处理器通信，接着单片机处理器模块将采集的数据进行数据处理分析，通过有线通信模块上传到上位机进行实时显示及存储，为铁路振动故障的判断提供合理依据。微处理器中有数据处理分析算法的设计，完成对采集到的实时振动信号进行数据处理分析，判断当前得到的振动数据是否在铁路设备所能产生的振动范围之内并对数据进行干扰点剔除，去直流及多项式趋势项和平滑处理，计算出与自然坐标系夹角的角度，使整个铁路振动检测系统的性能与数据准确性得到大幅度提高，很大程度上降低了系统的错误上报率。

2.2系统介绍

系统硬件部分可以分为五个部分：振动传感器数据采集模块、IIC实时数据传输模块、微处理器模块、RS-232有线通信模块和电源模块。数据采集模块：由单片机处理器模块发出相应的控制指令配置振动传感器的控制寄存器，内部控制寄存器来决定信号的采集速度、通信方式、数据输出格式与带宽，振动传感器根据内部控制寄存器的值按要求采集振动信号。实时数据传输模块：振动传感器采集的实时数据通过IIC传输方式，将数据发送给处理器，为之后的数据处理分析奠定了基础。微处理器模块：主要工作是通过系统软件控制数据采集模块完成振动数据信号的采集，并对数据进行处理分析，然后控制RS-232有线通信模块将处理完成的数据上传至PC上位机进行显示及存储。该模块是振动传感器数据采集模块和RS-232有线通信模块进行联系的核心部分。RS-232有线通信模块：将微处理器模块处理完毕的数据，通过RS-232串口通信的方式传递给上位机，上位机会自动显示及存储数据，供振动故障的判断使用。电源模块：通过该模块，将5V外部直流电源转换成系统所使用的3.3V电源。

结论

本论文设计了一套铁路振动检测系统，该系统采用下位机整体检测模块PC上位机整体控制数据流向，并对上传的检测数据进行显示保存。从与传统检测方法的比较来看，它能够更加高效、深入、细致的对铁路振动信号进行检测、处理分析及显示存储，并为铁路振动故障的判断提供可靠依据。

作者：鲁楠 唐岚 廖若冰 朱加豪 单位：西华大学汽车与交通学院 西华大学西华学院

参考文献

[1]冯晓芳.中国高速铁路的发展与展望[J].科技资讯，2009（1）：129-130.

[2]段合朋.铁道车辆振动特性及平稳性研究[D].成都：西南交通大学，2010.

[3]柴东明.铁路实用微型振动测试仪研究[J].设备管理与维修，1994（11）：18-21.

第4篇

关键词：无线通信；起重作业；沟通

前言

目前，刘家峡水电厂厂房安装间安装有两台400吨桥式起重机，作用是承担水轮发电机组各部件分解检修及安装间各种起重吊装任务。其作业方式为现场指挥人员手势及哨音发令，天车司机受令执行操作的方式。这种方式为单方向发令并执行的操作，并没有反馈环节，造成指挥人员与天车司机相互间无法沟通。由于厂房安装间环境复杂，而且指挥人员与天车司机相距直线甚至达到30米， 并且环境嘈杂，经常出现受令司机错误理解指挥人员指令，或者两台天车同时作业时两组作业人员相互产生干扰的情况。随着科学的进步，设备的更新，指挥人员与天车司机的及时沟通显得尤为重要。

1 无线通信技术

无线通信，顾名思义就是利用无线电波（非线缆）来实现与设备位置无关的人机信息交互。在工作现场。一些环境下禁止、限制使用电缆或很难使用电缆，有线通信系统很难发挥作用，因为无线通信效地弥补了有线通信的不足。

2 无线通信技术在使用时的特点

2.1 无线通信的优点：

（1）无线通拓扑更适合工业网络应用，支持点到点的连接以及广播拓扑；

（2）不需要布线，省去施工的麻烦，保证通信安全性。

2.2 无线通信的缺点：

（1）由于工作环境为发电厂，所以内场电磁场非常强大，无线通信会受到干扰；

（2）作业现场并排摆放发电机励磁系统控制柜，无线通信会干扰励磁系统正常运行。

3 无线通信在起重作业中的应用

从前面的介绍不难发现，无线通信技术具有着非常明显的优点及缺点。本文以现场实际生产情况为出发点，探讨无线通信技术在两台桥式起重机人机系统的应用。如图1所示。

3.1 现场总体控制

现场总指挥可以直接向两台天车指挥人员下达吊装命令，以实现整个吊装过程的总体控制，以及总体吊装方案的实施。

3.2 单台天车人机交互

天车指挥人员接到吊装命令后，在具体作业过程中可以直接向天车司机下达明确指令。而天车司机自身或天车遇到问题时也可以反馈给天车指挥人员，从而有效的避免了单向信息流造成的不可控现象。而且由于天车指挥人员直接看到被吊装设备的实际情况，如果被吊装设备出现问题可以及时果断的进行紧急停车操作，从而极大地降低了现场发生事故和误操作的概率。

3.3 双天车联动系统

水轮发电机组分解过程中，分解起吊发电机转子时需要双天车联动动作，而且发电机定转子线棒之间间隙很小，此时两台天车联动动作过程中的平衡性及同步性显得尤为重要。而两组天车操作组在正式起吊前的钢丝绳预紧及寻找平衡点的工作最重要的沟通协作可以方便的实现。

4 无线通信在应用中缺点的克服

无线通信实际是电磁波来传递信息，所以在发电厂这个强磁场特殊环境中有自身的缺点。

从原理上出发，只要所在磁场与无线通信的电磁波不是同一个频率就可以有效克服它在使用过程中的缺点。所以我们在采用无线通信时，可以使用无线信号数字加密、解密方式，这样不仅无线通信自身不会受到感染，而且无线通信电磁波也不会影响发电机组的自动化原件工作。

结束语

随着科学的进步，设备的更新，在多工种协同作业过程中对起重操作要求越来越严格的情况下，我们使用无线通信技术对整个作业过程“可控、在控”成为可能。并且它适用于各种工业环境，即使在极恶劣的情况下也能够保证安全性和可靠性。无线通信在起重作业的发展空间十分巨大！

致谢

在本次论文写作过程中，感谢各级领导予以的大力支持，同时感谢机械分场起重班各位同事为本文提供建议及信息反馈。

同时由于专业知识有限，诚恳地请各位领导对本论文多加批评指正，使我们及时完善论文的不足之处。

谨此致谢！

参 考 文 献

[1] 纪越峰等.现代通信技术.北京邮电大学出版社，2002年3月

第5篇

1.1传输通道抗衰落油田数据传输系统中的移动台与通信基站之间的传输主要依靠无线电磁波，在传输过程中，周围电力线发射的电磁波会干扰信号强度。移动台发射无线电磁波的衰减率为N=V/(λ/2)，其中V为数据信息在传输信道内的速率，λ为外界电磁波的波长。如果增大电磁波波长便能有效地控制抗衰减系数，一般采取增大信源设备发射功率的方法来提高传输速率[4]。在传输系统一级电路信号功率放大过程中，数据信号容易在通信线路中发生全反射现象，使数据信号的码片呈现离散状态。在距终端处理器3/4位置处，继续进行二级数据信号功率的放大，使传输线路中产生电磁波的强度高于外界干扰电磁波的强度，让传输信道内的电磁波与电磁波相互抵消，可降低其电磁波的强度。并且电磁波在相互抵消过程中，也进行了一部分的叠加，从而增强了通信信号强度。

1.2编码调制油田数据传输系统编码调制分为二进制编码调制、十进制编码调制以及十六进制编码调制。十进制编码调制的输入端有10个数据连接点，每个数据点代表不同的数据值。输出部分的连接点共有4个，形成为8421十进制编码。该数据连接点的排布从左向右为I0~I9，当编码的数字首位为0，其他数字为1时，输出端编出的码型序列为0；当编码的数字第二位为0，其他数字为1时，输出端编出的码型序列为1；当编码的数字第三位为0，其他数字为1时，输出端编出的码型序列为2，以此类推，即为十进制编码转换原则。十进制编码比二进制编码过程复杂，但保密性能比二进制好。十六进制编码与十进制编码过程相类似，但是对9以后的数字编码要用ABCDEFG进行编制，当编制的数据信息为103131156时，那么接收到的编码序列即为A3D1F6。数据传输系统中二进制编码技术通常应用于传输话音信号，其优势为编码技术简化，占用的信道宽；十进制编码和十六进制编码技术应用于传输视频信息与数据信息，这两种编码技术保密性能佳，并且在传输数据信息中添加了冗余码与纠错码，可保证传输信息的有效性。

1.3移动天线射频移动天线射频技术中的设备根据俯仰角度不同，分为全向天线与定向天线两种类型。全向天线由于覆盖范围大，发射功率低，所以容易受到大气层中电磁波的干扰，使传输的数据信号失真，这种设备多用于油田空旷地区。定向天线覆盖范围小，传输距离远，但是发射的功率信号只能朝一个传播方向，如果在大型油田建筑群体设立单独的定向天线，发射的信号就会被障碍物吸收，因此每个建筑通常设立3个天线，每个定向天线覆盖的范围为120°，组成一个全向覆盖范围区域。每个定向天线的俯仰角度控制在15°范围内，定向发射的频率为8000Hz。在发射射频功率过程中，发挥主要功能的设备为耦合器，其结构组成为直流耦合端、输入端、隔离端及耦合输出端。

2TD—LTE技术的应用

2.1数据传输信道TD—LTE无线通信系统的传输信道分成等间隔的32个信道，其中上行信道16个，下行信道16个。上行信道负责数据的编码，下行信道负责数据的传输。上行信道具有数据信息编码和译码功能，可以在数据编码过程中添加冗余码和纠错码。在数据字符串间添加冗余码的过程中，上行信道会根据冗余码的排列顺序进行翻译，若对等的字符串没有得到有效的翻译，编码器便会重新接收冗余码，再一次进行翻译表达，直到油田数据终端设备接收到的数据信息与信源设备输出的信息一致，才会完成对数据信息的译码。

2.2油田数据传输系统无线局域网无线局域网的组建要根据不同的IP地址进行划分，以达到共享石油专网内的数据资源的目的。IP地址段分为4个区域段，A类IP地址段为0~127，B类IP地址段为128~191，C类IP地址段为192~223，D类IP地址段为224~239，每个区域段之间的主机设备都能够实现远端控制功能。

3结语

第6篇

【关键词】无线通信技术；设备运行状态；监测；应用

引言

中国工业化的发展，不仅提升了工业技术水平，而且还需要具有高端技术优势的设备的支持。当工业生产运行中应用技术先进的设备的时候，要实施监测工作，以能够对设备运行中所存在的问题及时发现，并采取有效的技术措施及时解决。如果采用传统的有线通信技术，需要连接线路和各种辅设备，还要对监测设备进行调试，不仅消耗时间，而且消耗人力，且监测进度无法跟得上科技发展和时代进步。鉴于目前无线通信设备正在普及，就需要将该技术引入到设备状态监测工作中，不仅提高了设备监测工作质量，而且还会提高设备监测工作效率。

1.设备状态监测的基本要求

设备状态监测是对具有特殊性能的设备进行监测，并对监测所获得的数据进行整理并做出详细的分析结果，据此而对设备的运行状态做出预测，以使工作人员对设备的运行状态随时掌握，并做好预知设备运行状态的维护工作，使设备处于良好的运行状态。设备状态监测不仅可以确保设备处于持续的良性运行状态，而且还可以降低人力消耗，延长设设备的使用寿命。从设备状态监测系统的构成情况来看，主要包括设备状态监测传感器、监测元件、捕获数据的设备以及诊断元件等等。设备状态监测传感器所发挥的作用就是将所获得的信息转化为电信号，但设备出现故障的时候，监测元件可以发挥监测的作用对故障做出判断。当信号通过传感器之后就会被放大处理，经过诊断元件监测，就可以及时地发现设备异常，并发出维修指示。设备状态监测系统可以将设别故障量化为指标，采取计算的方式做出维修结果。设备状态监测系统所提供的指示包括故障所在位置、故障名称、并会堵故障的原因做出正确的判断，同时还会相应地提出故障维修的建议。

2.设备状态监测中无线通信技术的应用

2.1设备状态监测中应用无线通信技术使监测工作更为便捷

从信息传输的纸质时代到电子时代，直到现代步入信息时代，人们的生活模式都在发生日新月异的变化，包括网络论坛、电话会议，人们的购物方式等等，已经打破了物化时代的局限而实现了虚拟空间与现实空间相结合。通信技术的发展，从有线时代步入到无线的时代，特别是现行的4G网络的应用，使得各项信息在网络上快速传输，适应了人们快节奏的生活。无线通信技术信号传输分为两种，即近距离信号传输和远距离信号传输。近距离信号传输技术就是被广为利用的蓝牙技术和红外技术。这些信号在传输的过程中，很容易受到干扰而导致信号传输受阻，由此而使得通信成本提升。近距离无线通信技术在应用中存在着不灵活性，只能够在两台设备之间传输，而且对于设计复杂的设备装备监测系统而言，这种操作则存在着诸多的不足。无线通信网络运行如果采用免费共享无线WIFI软件进行信号传输，虽然覆盖范围为300多米，但是，信号的传输的质量很低。由此可见，无线通信技术存在着应用上的优势，然信号传输质量会随着信号传输距离的增加而有所衰减，因此为了提高信号传输质量，就需要增加设备。此外，电磁波的传播载体为空气，如果空间局促，比如，煤矿企业的井下空间，果采用无线通信技术，就犹豫空气稀薄，加之空间狭隘而导致传输中断。素以，煤矿井下如果采用无线通信技术进行信号传播，所采用的时候磁场信号传输的方式。

2.2设备状态监测中应用无线通信技术可以提高监测的可靠性

与有线通信技术相比较，无线通信技术具有更高的可靠性。从应用环境来看，危险环境中是用无线通信技术可以保证通信信号顺畅而确保监测工作顺利完成。如果用于监测电气设备的外部温度，使用无线通信技术不仅可以避免不良接触，还可以避免监测的过程中引起设备故障。通常情况下，如果电气设备存在着接触不良的问题，就会导致电阻增大，使得电流在线路中流动不会受阻而导致电流瞬时增加而使得电缆高热而易引发烧坏而造成短路或者断路。这种热故障对于电气设备而言属于是较为常见的故障，如果没有及时地监测到电气设备环境温度的变化，就会导致整个的电力系统运行缺乏安全可靠性，甚至会引发火灾或者设备爆炸事件发生，直接影响了工作人员的生命健康。在设备状态监测中采用无线通信技术，在无人操作的情况下也可以完成监测工作，远程监测的实现可以使得工作人员不需要处于危险环境中即可以完成各项监测工作，同时还能及时发现问题，及时采取技术措施对这些问题加以解决。当设备处于运行状态的时候，除了设备磨损之外，设备性能和使用功能上也会有所改变，这些都可以通过使用无线通信技术观察到。即便是可靠度很高的设备，长期而持续地处于运行状态，且受到诸多因素的影响，也会导致设备损耗。这就需要对做好设备的维护工作。采用无线通信技术的目的是为了避免由于隐性问题或者是容易被忽视的小问题存在而导致设备故障。

3.结束语

综上所述，为了避免工业生产运行中存在设备故障问题，还要从工业发展以及现行的先进技术的发展态势的角度出发对设备运行模式以整改。在对工业技术设备进行监测的时候，通信技术是必不可少的。将计算机通信为了技术充分地利用起来，特别是无线通信技术的远程监控优势，可以使设备状态监测系统针对各项数据都准确分析，从而提高系统运行效率。

【参考文献】

[1]唐永刚.无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015（18）:31—38.

[2]王岩岩.无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用[J].硅谷，2013（12）:90、94—94.

[3]徐刚.基于光纤传感的机械设备动态监测关键技术研究与应用[D].武汉理工大，2013.

第7篇

（四川省核工业地质调查院，四川 成都 610061）

【摘　要】核事故应急的主要任务是控制、减轻、消除核事故可能的伤害与破坏，保护公共安全。一旦核辐射事故发生，救援人员应立即赶赴现场进行勘察，并将现场情况反馈到监测指挥中心，使指挥中心及时了解情况做出快速反应。本文介绍了一种无线远程控制的机械履带车与监控中心软件系统配合的核事故应急处理方案，可有效避免现场情况不明对救援人员造成的伤害，以及提高核事故处置工作效率。

关键词 核事故应急；机械履带车；调度指挥

0　引言

核事故主要是指那些有可能对广大公众造成异常照射的超临界事故或（和）放射性物质严重泄露事故。一旦核辐射事故发生，救援人员应携带核应急监测终端，立即赶赴现场进行勘察，将现场采集并处理后的数据传输到监测指挥中心，使指挥中心及时了解情况做出快速反应，以应对紧急情况，将损失减到最小。但是，传统测量或监测需要人员对仪器实时看护，这样不可避免地会造成对人员的辐射，对身体健康有很大的危害。

1　技术方案

核事故后释放到环境中的放射性物质阻隔了事故处置与救援人员的正常进入，因此在对未知放射性强度的事故现场进行处置前，了解现场的真实情况十分必要。本文设计了移动式的核辐射环境实时监测设备，实现对事故现场的核辐射程度、环境状况的实时监测与现场视频的监控，指挥人员可在远程查看，全程指挥救援行动的开展。整个系统框架如图1所示。

图1 系统结构

1.1　远程测控终端设计

远程测控终端采用小型数控车形式，主要对现场的核辐射指标（γ辐射剂量率、总α、总β）、环境指标（温度、湿度、VOC、气压）和语音视频进行数据的采集，为整个系统提供数据支持。

①前端的各种探测器与传感器，可将环境中的相应信息量化为标准数值，包括有γ辐射探测器、α探测器、β探测器、温湿传感器、VOC传感器、气压传感器。

②处理控制模块，模块对各个探测器与传感器有控制功能，同时响应用户的各种指令，完成指令的执行，模块包括处理器、存储器、算法和协议、系统电源管理等部分，是整个设备的中枢。处理控制模块的功能是实现系统中各设备的调度使用和数据的处理。系统中采用的处理器为Atmel公司推出的MEGA16处理器，处理器负责对各探测器输出信号的采集、无线遥控履带车的控制、系统电源的管理等功能。

③设备正常工作需要的其它模块，主要包括通信模块和供电模块。通信模块包括履带车无线遥控通信、无线音视频采集通信与本地有线通信。无线遥控通信实现与现场外的调度指挥中心之间的数据无线交互，包括现场数据信息的传送、中心指令的接收。无线音视频采集通信部分采用1.2GHz微波实现将摄像头和拾音器采集到的音视频无线传送到控制中心PC机进行播放。本地有线通信主要为满足本地存储需要，直接存储各种重要信息到处理器内部EEPROM中。

1.2　指挥控制中心远程测控信息系统

指挥控制中心的远程测控信息系统采用B/S模式进行设计。系统在IIS上提供Web服务，空间数据采用百度地图API完成连接，现场采集信息与系统运行数据采用ADO.NET连接。用户在任何能接入系统的计算机中的浏览器中进行登录，即可使用系统提供的所有功能。

系统采用RIA（富互联网应用）技术在浏览器端提供高交互性的较流畅的图形丰富美观的应用。系统主要的功能包括核辐射指标展示、环境指标展示、在线视频、在线音频、救援队伍跟踪等。指标展示拟采用曲线图与数据表格图文结合方式，图形和数据采用后台静默方式自动更新。系统数据显示界面如图2所示（采用的模拟数据）。

图2　数据曲线实时显示

2　结语

本文中硬件系统采用具有高稳定性的AVR处理器MEGA16，具有运行稳定，扩展功能强大等特点。音视频采集采用1.2GHz微波传输方式，具有图像清晰，传输距离远，不受第三方运营商限制等诸多特点。另外，履带车以无刷直流电机驱动，其供电电源独立，不影响测量部分电源系统。配套的远程测控信息系统采用静态实时刷新技术，实现了数据与视频的实时监测，可有效应用于核事故应急处置与救援行动中。

参考文献

［1］蒋维华,张宪民.核事故应急辐射监测系统设计[J].计算机应用研究,2005(4):180-182.

［2］中国会议.第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C].贵阳,2010.

［3］刘振景.辐射场数据采集及无线传输处理[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2009.

第8篇

1对不同时期的旅游信息进行分析

早在20世纪80年代,我国就有旅游管理信息系统了,在1981年的时候,中国国际旅行社,到美国引进了PRIME550型旅游信息管理系统;在1984年的时候,也去美国引进了关于饭店的计算机管理系统。通过逐步发展,很多行业都是采用了计算机信息管理系统,例如航空公司也是采用了这种订票系统,方便了乘客,订票不用去机场,在家里就可以直接定票了。进入21世纪后,计算机信息技术的不断发展,传统的旅游业和信息技术之间互相结合,对于旅游行业来说,这既是一种机遇,更是一种挑战。早在10年前,国家旅游局在一次工作会议上,就提出了要建设“金旅工程”通过旅游界人士的不断努力下,有了相当大的进步,旅游管理信息系统得到进一步的完善,例如酒店、旅行社、景点等,可以很容易查到。尽管这些在国内已经是取得了相当大的进步,但是和发达国家相比,就显得非常滞后了。主要存在以下几方面的问题:

(1) 旅游管理系统系统相当封闭。对于很多旅游信息管理系统,他们之间是无法进行信息的共享,互相之间利用的非常少,显得有点闭关自守。

(2) 旅游管理系统在开发是没有考虑空间信息。开发者在进行开发时,没有考虑周全,对空间信息忽略了,因此,旅游者在查询时,不能很直观地看到空间信息。

(3) 旅游管理系统的内容单一。 旅游管理系统,里面的内容多数是静态的,没有考虑到消费者的需求,缺乏吸引力。

针对当前我国旅游管理系统现状,与先进的信息技术进行结合,设计出分布式信息管理系统。从消费者的需求出发,把旅游管理系统的功能、数据库、输入界面和输出界面等,进行进一步的设计,设计出适合消费者需求的,本文采用ASP程序,开发出适合的软件,对于一些旅游规划的子系统来说,要考虑到游客的需求,例如旅游时间、费用等这些限制条件,再把这些需求转化为背包,或者不对称的TSP,再运用遗传算法,来进行解释。

2对WebGIS技术进行分析

WebGIS 是一种网络地理信息系统,这种系统必须要在有网络的情况下,才能进行的一系列存储、处理、分析的计算机系统, 这种技术是和Intemet应用的产物,也是一种互相操作的有效途径。要实现地理信息在网上能够直观的浏览,这和图形是离不开的,但是,现在的浏览器不支持这样的图形。因此要实现这种效果,需要另寻方法,一种是利用客户端解决,另一种是直接利用服务器解决。最常用的方法如下:

(1) 采用公共网关方式

这种方式一方面采用的是浏览器和服务器两者之间一个接口;另一方面是采用服务器和服务器软件这两者之间一个接口,这就起到了与客户之间沟通的桥梁作用了。还有种方式是把信息传送到服务器上,再通过服务器把信息传递给程序,程序再传递给服务器,最后服务器再将结果传到客户那里。这种技术有两种,但是因为因为程序相对比较复杂,而且灵活性又非常大,并且这种程序需要单独的运行,这样的网站由于用户都非常多,因此对于服务器来说,负担非常的重,所以运行的效率就很低。

(2) 采用服务器应用程序

这种方法是针对公共网关效率低,才研制出来的,因此他的方法和公共网关的原理有些相似;同时,也有他的不同之处,主要表现在公共运用程序可以单独的运行,但是对于服务器应用程序,需要在一种特定的服务器上运行,因此他的运行速度非常的快。这种服务器应用程序也有他的缺点,表现在必须依赖服务器和计算机作为平台。虽然这种服务器增强了与客户的端的交互性,也可以获取到更多的空间数据,但是这种信息仍然是属于静态的。用户在操作的时候,不能随意的进行缩小和放大,原因是这种图像是属于实体,在进行放大或者缩小这些操作时,都需要通过服务器才能完成。当网络快时,用的人多,服务器的负担更重,从而导致系统的反应变慢。

(3) 采用插入法

这种方法采用的是,在浏览器那端安装插件, 这种方法的目的是为了显示图形信息。这种方法是,将部分服务器上的一些功能,转移到客户端上;这种方法克服了系统反应慢,减少了负载。但是,这种方法仍然有他的缺点,要在客户端安装一些控件才能实现。

(4) 采用Java应用程序法

Java是一种编程语言。这种语言有一个非常大的优点,就是能够一次编写 ,什么地方都能够运用,并且和操作平台没有任何关系,这种方法可以直接存取到网络的相关文件,有非常大的灵活性。但是,也有他的缺点就是这种方法在编写程序的时候,工作量非常的大,速度也相对较慢。

(5) 采用Map API

在目前的一些互联网地图服务的相关网站上,有一些应用程序接口,进行技术研发,研发者可以利用其中的资源,供第三方运用。这与一些软件的功能有些相似之处,但是二者运用的范围有所不同。表现在传输方式不同,其次是

但对于地理信息系统开发而言,两者所应用的范围是不同的。首先,传输方式不同。其次是供给专业人士用的。基于这些特点,采用Map API是非常正确的选择。

3对整个信息系统进行分析

需求分析是为了准确的定义为了系统目标,满足用户的各种需求,用户的需求决定了系统的规模。

首先通过了解用户的不同需求,再根据这些需求来设计出系统;同时,在这些系统设计完成之后,这些用户的不同需求,成了最后验收的最主要的依据。

旅客是非常关心旅游管理信息系统的,因为这些游客,需要通过这样一个平台来了解旅游信息,为整个旅游做好前期的决策或者规划;因此,在出发前,旅游者需要了解到旅游的目的地的相关信息或者服务信息等等。这些信息包括吃、住、行、娱乐等等。假如旅游信息有变动时,这个系统将会随着变动而更新,所以,通过这个平台可以查询到相对准确的信息;这样做好前期的一些准备工作后,为游客的整个旅行做到心里有数,也能让游客更好的选择目的地,安排好行程的时间、地点等,也能满足一些游客的个性化需求。

增强旅游的

宣传力度,也是为了让旅游信息管理的更好,且更进一步地管理好旅游提供的一些依据。所以说,对于旅游信息能够更科学、准确的管理,还能收集到反馈信息,为旅游分析、预测、决策等,提高科学的可靠性。因此,该系统除了能够更好地满足上述需求外,还应该是一个网络系统,游客通过这些互联网,获取到有用信息。这样也能方便旅游管理人员,他们可以随时通过互联网将准确的信息,进行更新和维护,从而使各种旅游资源的信息能够共同用,因此这个系统的目,依靠网络,为游客或者是旅游管理者,提高。达到旅游资源共享及信息更新的目的。

因此,本系统应达到目标:依托网络和旅游资源,为游客提供信息资源的查询,也是方便旅游管理者能够快速的维护和更新相关信息。

4对功能需求进行分析

从旅游信息系统的总体需求来看,这个系统包含有信息的查询、形成规划还有对旅游资源管理的维护和更新等等。

(1) 对于信息的查询和管理

旅游景点和一些附属设施,这些都属于是旅游资源。这些都是通过旅游资源信息系统,以及文字、地图、照片、音频、图像等等这些多媒体信息,从而对旅游景点的风貌等进行全方面的介绍。同时,设计的系统可以让游客对相应的旅游景点的各种情况进行打分,并且根据最终的打分情况由高到低的顺序来推荐旅游景点。

(2) 确定相应的旅游行程

游客在选择自己预想中的旅游路线的时候,可以依据自己的旅游目的地,自己可以利用的旅游时间,自己预算的游玩费用等等从而预选出相对优秀的旅游行程路线。

(3) 电子地图功能

第9篇

【关键词】ZigBee无线通信技术；电厂设备；状态监测；故障诊断

随着网络科技的迅猛发展，电厂日常运行维护对监测设备状态要求更高。当前的监测系统的监测已经不能满足电厂安全可靠经济越来越高的要求。目前，电厂设备状态监测一般采用较为成熟的有线通信方式进行实时监测，将传感器安装到带监测设备的测量点采集所需数据，并将所采数据通过电缆等有线方式传输给监控中进行分析处理，该有线通信容易受到诸如安装场所和维修等方面的限制，不能保证补数据的实时性、完整性以及可靠性，限制了电厂设备的实时故障监测。现代监测系统是基于无线通信技术的实时监测系统，利用ZigBee无线网络技术进行无线通信，将有效的实时监测电厂设备运行状态，保证电厂的高效经济的生产。

1.无线通信技术

无线通信时利用电磁波信号能够在自由空间传播的特换信息的通信方式。无线通信具有移动性、广播性和共享性等优点，无线通信的范围极为广泛，因此无线通信系统也有不同分类[1]。

ZigBee是新兴的近距离、低功耗、低数据传输速率、低复杂度、低成本以及高安全性的双向无线网络通信技术，实现一些短距离、复杂场合的参数采集以及实时跟踪定位。ZigBee无线网络的硬件结构主要有传感器节点、路由器节点以及协调器组成，其中协调器主要负责信息传输、任务调度、电源监测以及网络节点调度管理等工作[2]。ZigBee无线网络分为主节点、路由节点以及终端节点三个节点类型，这些特点使得ZigBee技术极其适合于无线网络通信系统中，起到短距离的无线接连的功能。在电厂设备故障诊断系统中应用ZigBee无线通信技术有着显著优势[3]。

2.前端数据采集模块

电厂设备故障诊断系统由数据采集系统、数据传输系统以及故障诊断系统三部分组成。数据采集系统由传感器、A/D转换模块、数据存储以及数据发送部分组成，实时采集电厂设备的各部分运行状态；数据传输系统由ZigBee无线模块构成，实时将电厂设备各种工况数据无线通信传输给上位机进行故障诊断；上位利用提前建立的故障诊断软件对电厂设备运行状态进行实时工况监测以及故障诊断，并显示出动态图形。动态数据库中存放着当前检测数据、历史数据和中间结果。通过应用该系统，可以实现实时监测电厂设备运行状态以及在线故障诊断。

（1）传感器网络节点设计

故障诊断系统的数据采集部分是由传感器模块、处理器模块、无线通信模块以及能量供应模块四部分组成。传感器模块功能主要是：监测区域内数据采集以及数据的模数转换；处理器模块功能为控制传感器节点的操作、存储和处理所采集的数据以及其他节点传输的数据；无线通信模块功能是与其他传感器网络节点进行无线传输通信，交换控制信息以及收发采集的数据；能量供应模块为传感器网络节点提供运行所需要的能量，一般情况下该能量模块采用微型电池供电。传感器网络节点的硬件结构图如图1所示。

（2）数据传输系统

系统各测点采集的数据通过ZigBee无线发送模块发送至上位机监控中心，利用故障诊断系统对接收的数据进行处理分析，诊断故障并判别故障类型。

（3）传感器节点的程序流程

传感器节点的系统程序设计，选择Metr-werks公司的Code Warrior作为系统开发环境，传感器节点之间采用串口通信模式，数据的收发利用传输中断方式完成。数据的传输采用主从节点方式，采用USB借口与PC机通信，从节点向主节点发送中断请求。主节点的功能：发送接收本节点的数据；接收处理并转发从节点数据。系统中的节点一般情况下都处于休眠，当有中断请求的时候才被激活并进行工作。节点的程序流程如图2所示：

3.设备状态监测与故障诊断系统

电厂设备运行状态检修的首要问题设备运行监测与诊断，换言之，没有成熟的状态监测与故障诊断技术就没有真正的运行状态检修。在设备监测与故障诊断过程中，监测是采集设备各种工况数据的过程，诊断是判断比较采集的数据与设计值或者经验值的过程，监测与诊断是掌握设备的性能和健康状况的过程，可以通过以下两个方面实现：建立完善的在线监测系统和便携式监测系统；合理进行静、动态诊断。其中静态诊断主要是针对机组停止运行后，进行的诸如大修标准检查、管壁厚度测量、叶片静频测试、轴承磨损检查、无损探伤、水垢化学分析以及材料性能检查的预期性检查项目，动态诊断是电厂设备系统运行过程中，通过在线、离线的监测系统或者人的直观判断，获取设备运行状态信息的过程，例如：绝缘过程在线监测、红外温度监测、温度在线监测、四管爆漏在线监测、振动离线和在线监测、油液离线和在线监测以及点检管理系统[4]。系统主要监测设备状态、状态分析和预测状态变化趋势以及诊断判别故障类型和原因。监测和诊断电厂设备过程中，往往可以依据多方面判别设备是否运行正常，像逻辑框图、国家或者行业标准、系统定值以及设备运行规程等各种依据。因此实现状态检修的关键是建立设备管理规范和可靠的设备状态监测与诊断系统。

电厂设备几乎都是复杂的机电设备，由于工作环境和使用寿命的限制，电厂设备中的部件不可避免会出现一些故障，这些故障常常表现为强烈的非线性、非Gauss以及非平稳性，而且常常会并发多种故障。故障诊断模块不仅包含传统的稳态分析方法，而且有现代的非平稳信号处理技术，为非平稳故障的诊断提供了强有力的工具。状态监测与故障诊断系统结合建立设备专家统知识库和故障诊断软件，该软件具有强大的信号分析能力，从时频域、幅值域等角度提供直观图谱，通过对信号的分析处理实现对设备工况监测与故障诊断，并显示动态图形。

4.结论

电厂设备的自动化程度和故障诊断能力直接影响了电厂的经济效益，因此提高设备的监控水平特别重要。ZigBee网络无线通信技术作为无线通信的关键技术，具有部署速度快、监测精度高、覆盖区域大等优点，能够很好的解决有线传输的一系列问题。将ZigBee无线通信技术应用到电厂设备的故障诊断系统中，实现对电厂设备的运行状态的在线监测与故障诊断，能够很好的提高电厂的经济效益。

参考文献

[1]孙伟.基于无线通信的数据采集及故障诊断系统研究[D].浙江大学硕士学位论文，2010（1）：5-8.

[2]盛平，王玉秀，郭洋洋，王雷强.基于ZigBee和3G的多污水处理厂监控系统设计[J].2011（29）：504-505.

[3]刘涛涛，潘宏侠，姜旭刚.基于ZigBee技术的采煤机状态监测与故障诊断系统设计[J].2013（10）：240-242.

第10篇

论文关键词：电磁兼容,屏蔽效能,孔缝泄漏

0引言

当今社会，电子产品涉及了计算机、通信、航空航天、铁路交通、电力、军事，以至人民生活各个方面。使得电子产品的电磁兼容性问题更加凸显，国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义是：系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他系统和设备造成干扰。EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在的环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度。可见这两个方面都涉及了电磁干扰的影响，因此电磁屏蔽正是为了降低或消除电磁干扰而产生的一门技术。如何对电子产品做到有效而简单的电磁屏蔽从而降低电磁辐射，是每个电子产品设计师不懈追求的目标。

1 典型电子设备的屏蔽效能

1.1 屏蔽效能的定义

屏蔽效能（SE）为空间某一点屏蔽前后场强之比

,

根据电磁屏蔽的定义，屏蔽效能可表示为

SE=设备的预期（实际）发射－极限值（1）

SE＝敏感度极限值－设备预期（实际）的干扰响应阈值（2）

（1）式表示对于干扰源的抑制屏蔽效能：

（2）式表示对于受干扰设备抗干扰的屏蔽效能。

1.2 机柜的屏效技术指标

目前涉及有线、无线通信产品的电磁兼容标准主要有YDN065、IEC61587-3、ETS300 342-1、ETS300 342-2、ETS300 342-3等，其中YDN065、IEC61587-3适用有线通信产品，ETS300 342系统标准适用于无线产品。以典型电子设备19英寸机柜的标准为例，给出了IEC61587-3规定的屏蔽等级如下表：

表1-1

 

等级

屏蔽效能（dB）

频率范围（MHz）

30～230

230～1000

1

20

10

2

40

30

3

第11篇

[关键词]课程改革 新课程理念 语文教育传统

新一轮课程改革，由于影响的是庞大的社会群体，加之刚性的政府行为推动，已经将我国的基础教育改革推向了新的，必将是一场对社会有限教育资源重新配置的过程。与之配套的是全国教育行政机关、教学研究机构、专家的强势能量导向，各学科的课程改革理念应当说已经渗透到了教师的教学行为之中，一种课程改革精神正影响着我们的教学。从教学行为主体定位到教学手段多样化，从互动关系到多元的评价体系，都给我们的课堂和教学带来了新的活力。对广大教师而言，这场改革也是教师与学生、与课程资源共度的生命历程和共创的人生体验。广大教师走下讲台，走进学生，互动交流，教学氛围浓厚，师生关系融洽。特别是在语文学科中，《标准》关于“知识与能力、过程与方法、情感态度价值观”的三维目标的论述，其根本的目的就是“全面提高学生的语文素养”。新的课堂强调注重学生的体验，因为没有学生自己去读书、感受、理解的过程，任何语文教学行为都是无效的。在与新课程共同成长中，在感受到课程改革取得初步成功的欢愉中，在对待语文这一带有浓厚民族文化的学科教育之中，教师应当多一些反思和自省。我们必须考虑我们深厚的历史文化背景。

一、语文教育在传统文化中的地位

语文到底是什么？向无定论，但是相当专家学者都强调语文教育有以下几个层面：①语言文字，主要是语言的实践和运用；②语言文学，这是比较高的形态，关注学生的精神、态度；③语言文化，是让学生对世界有独特的认识。不管是哪一种说法，还是几种说法的综合，都不可否认传统语文是一种中华民族在长期的历史长河中创造性想象的沉淀，语文教育不同于其他化学物理等自然学科，带有深深的历史和民族文化的烙印。作为中华民族文化的延续纽带，语文是我们生存生活的一种方式，是根植于我们血液之中的一种民族基因。而文化始终通过语文潜移默化维系着我们的民族文化、礼仪社交、文化教育价值等诸多方面。可是，现在一些学者认为要贯彻《标准》，就必须破除旧的传统理念；认为中国传统的教育思想和教学方式保守落后，阻碍了学生的个性发展，这是非常危险的。传统只是时间问题而不是落后的代名词，传统教育与现代教育并不矛盾，对现代教育有着基础性的重大意义。可以说，没有传统语文教育和语文教育的优秀传统，今天新课程理念就失去参照和基础，“忘记历史，就注定要犯历史的错误”，这是有教训的。而且，基础教育改革也不可能是一场彻头彻尾的革命，必然是对传统的继承和发展的过程，是取其精华、去其糟粕的过程。

二、新课程理念下，做好语文教育优秀传统的继承与发展

陶行知先生的生活即教育的理念已经深入人心，其实和现在常说的“大语文教育”的思想是不谋而合的。在实施新课程教学的过程中，任何轻视忽视语文教育传统这一中华民族母体文化传统、割裂历史传统与现实的血脉联系都是不可能的。我们必须在课程改革中彰显优秀教育传统，重视民族文化自觉性的回归。而《标准》的三维目标无不体现了语文教育的优秀传统的影响。

1.关于知识与能力。从总体上说，新课程标准实施以来，绝大部分教师改变了传统教育中只注重知识传授的不足，而将学生学习能力提到了一个崭新的高度，这是对传统语文教育的一大突破。确实，在千年的“学而优则仕”应试教育思想的束缚下，传统语文教育这一块出现了“繁、难、偏、旧”的局面，老师实施的是“题海战术”，有的是“头悬梁，锥刺骨”的精神，搞的是“口舌生疮”、“皓首穷经”的苦学。而且在训练的内容上，传统语文重读重写而轻视听说，甚至以“沉默是金”、“口讷不能言”为美德，强调灌输，这些当然已经和现在新的社会发展要求不相适应。但是，我们更应该注意到语文教育优秀传统的巨大影响意义。新课程三维目标之一就是“知识与能力”，反观我们的课堂，学生敢于质疑，大胆评议，整个课堂氛围浓烈，这的确有利于弥补传统语文教育死气沉沉的不足，给沉闷的语文教学注入了新的活力。但是，大部分课堂学生没有写字、没有练习，呈现出虚浮的热闹。试想：学生基本功没有了，还谈得上什么能力？华中师范大学教授杨再隋指出：这些语言训练不落实、不到位的课堂很“虚”。因此，在新课改理念下必须重视学生写字，加大对学生书写指导，写字习惯的培养。现在学生识字效率低，学生字也普遍不好，在家也没有练字习惯，如果老师在课堂上再不指导练习，结果就无法想像了。我国语文教育传统有一套训练认字识字方法，应该将基础知识重新放到应有的地位，否则能力就失去了基础。可喜的是，新课标理念下语文教育重现“书声琅琅”，比以往更加重视写字，要求“以读为本，以读为根”。而且从国家发行的教材来看，仍有许多我们祖先遗留的精华，比如在小学就增加了文言文，在课文后面就增加了“我会认”、“我会写”等项目，反映了新课程对语文优秀传统的吸收，这不能不是说一种自觉的对语文教育优秀传统的继承和发扬。

2.关于过程与方法。在“过程与方法”这一块，可以说这是新课程在提法上不同于传统教育的最大特色。传统教育强调结果、轻视过程，教学方法单一。新课程理念下，教师更新了观念，提升了课程意识，学生“自主、合作、探究学习”，多媒体调动学生兴趣，不能不说这比传统的语文教育进步了些。但是，对照《标准》，我们发现在新课程理念下倡导的教学思想、教学过程、和教学方法对传统语文教育继承了更多，或者就是换了另外一种说法。因此，我们更加关注如何将这些优秀的教育传统渗透于现在的课堂。

（1）《标准》具有浓厚的关注全体思想，关注全体学生，而传统教育中早有“有教无类”思想。我们要在承认学生个体差异的前提下着重关注全体学生和学生的全面发展。

（2）关于个性发展。传统教育中的“因教施教”早已成为教师学生耳熟能详的词语了。古代私塾中更有利于因材施教，现在我们要做的是怎样将班级授课制和培优补差结合，怎样组织课外活动来满足不同学生发展的需求。新课程理念下要进一步大力倡导个性化学习和个性化评价。

（3）师生关系。新课程要求每一位教师进行民主教学，建立良好的师生关系，进而才有良好教学的氛围。孔子说：“三人行必有我师焉。”他提倡“不耻下问”、韩愈说：“弟子不必不如师，师不必贤于弟子”，这种传统的思想可以说对后代特别是现在具有深远的影响，也正是传统教育中“教学相长”思想的体现。在新课程理念下，教学一定要民主，师生要“对话”，特别是要激发学生参与教学的积极性，实现共生共创，师生互相促进，双向成才。

（4）学习方式和教学方法。本次课程改革，凸显了对学生学习方式的重视，提倡自主、合作、探究的学习方式，但是现在课堂出现了“虚、假、杂、闹、偏”的现象，这实际上是对我国优秀教育传统文化的认同和吸纳不够。在新课程理念下，一定将基础知识和基本技能落到实处和注意老师的引导。这也是与语文教育优秀的传统一脉相承的。①启发诱导。孔子说“不愤不启，不悱不发”，第一原则就是启发原则。因此，在新课程理念下要将语文课上得充满感情，充分激发学生兴趣，“兴趣是第一老师”，要用生活中的例子加上教师与学生的情感互动，真正将学生调动起来。②学而时习，温故知新。在新课程理念下，必须注重新旧知识之间的联系，根据认知规律，强调“反复学习”，强调知识再现。③重视文本，挖掘课程资源，扩大阅读量。随着课程改革的深入，一些教学手段多了起来，多媒体教学摆到了重要的地位。但是不可否认，作为课堂教学最重要的文本却被置于一旁，这种状况令人担忧。一些专家教师为此进行了呼吁。《标准》要求“九年课外阅读总量应在400万字以上”，相比《标准》出台前，这已经是提高了要求。尽管如此，与传统语文教育的阅读量相比，还是有很大的差距。传统语文教育强调“博闻强识”，朱熹强调“读书百遍，其义自现”就是这个道理。从现在的观点来看，也必须遵守从“积累”到“感悟”的学习规律。人的语文综合素养的提高必须是在一定的语言材料上积累起来的，如果斥之以“死记硬背”而加以指责甚至彻底抛弃，既是对传统的不尊重，也是对《标准》的误读。在新理念下，要将各种阅读方式结合起来，注重思考，提高学生语文能力。④接受学习与探究学习。这两种学习方式都是学习的重要方式，在知识获得方式、师生作用关系、知识结构水平、学生年龄等方面都有各自的优势和局限。发现性学习注重学生对获得知识的体验和获得知识过程中能力的形成，但是由于接受性学习的高效性以及发现性学习存在对学生基础的要求比较高的局限性，注定了教师要将二者整合，真正贯彻“以人为本”的过去和现在都奉行的思想。

3.关于情感、态度、价值观的问题。《标准》的核心理念“是全面提高学生的语文素养”，“其总目标是基于人的终身需要和谐发展所应具备的综合素养而提出来的，它的基本精神体现了人文性与工具性的统一思想，思想性与审美性的统一”。《标准》精神和传统教育的价值取向相比，二者是统一的。

（1）都非常重视德育教育。传统语文教育一个突出特点就是将思想道德放在首位，无论是《三字经》、《名贤集》还是《弟子规》等，相当多内容都是进行思想道德说教的。当然，以孔子《论语》为代表的教育典籍更是如此，其核心是“仁”的思想，他提出“君子务本，本立而生”，这里的“本”就是做人的根本，做一个能为人民大众谋福利的人。而《标准》对人的发展要求不正是从这一思想出发吗？可以说，现代教育与传统教育中，道德的基础是相同的，但可惜的是，在现在的课堂中，相当多的教师并没有根据文道统一的原则在课堂教学中感染渗透。因此，《标准》将“情感、态度、价值观”作为一个不可少目标，对语文教育优秀传统的传承，其用意是不言而喻的。

（2）重视教学情感磨砺志气作用。“情志作用”是非智力因素，传统语文教育对此是非常重视的，“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，现在也有“兴趣是最好的老师”一说，说明兴趣和情感是推动学习的巨大动力。所以，《标准》特别注意对学生的激励性评价，保护学生学习积极性和学习兴趣。特别是现阶段，影响学生学习的不良因素很多，加之学习本身就是一项很苦的劳动，如果教师经常将 “天行健，君子当自强不息”（《尚书》）、“苦其心志，劳其筋骨”、“头悬梁，锥刺骨”（《孟子》）等身处逆境而奋发图强的故事用来激励学生，在教学过程中多以“知识改变命运，”激发学生刻苦学习的志向，以各种课程资源中的人文精神，融合新颖的教学方法，培养学生学习语文兴趣，“学以致用，身体力行”，加上教师的言传身教，一定可以为学生的不同发展提供更大的学习空间。

当然，“书中自有黄金屋，书中自有颜如玉”、“学而优则仕”、赚大钱、娶美女、做官是传统教育中过分注重功利性的表现，而且在传统语文教学过程当中，传授知识方法过于机械，传授手段过于陈旧，容易让人封闭保守、墨守成规而变得迂腐，这的确是与现在社会发展对人的多方面素质的要求是不适应的。但是不可否认，传统语文教育无论是道德文化传承上还是教育思想上的巨大作用，对今天的教育影响是深远的。它存在于人们的思想观念中，今天很多的教育思想和教学要求其实就是语文教育传统的另一说法或者是与传统交融后衍生新的意义。因此，在新课程理念下，我们不仅不能对传统语文教育理念全盘否定，还要时时刻刻将传统中优秀的思想和做法发扬。我们要做的就是找到新课程与语文教育传统的交融点并加以吸收和发扬，这样就会实现我国语文教育的优秀传统的自觉性回归。

参考文献：

[1]熊开明.小学语文新课程教学法[M].北京:首都师范大学出版社,2005.

[2]窦桂梅.玫瑰与教育[M].上海:华东师范大学出版社,2005.

[3]语文课程标准研制组.全日制义务教育语文课程标准（实验稿）解读[M].武汉:湖北教育出版社,2002.

[4]朱小丹.中华道德名言精粹[M].广州:广东人民出版社,2005.

第12篇

【关键词】煤矿；井下透地通信；现状；应用

一、前言

我国是世界上最大的煤矿生产国，年产量达12亿吨，占世界煤炭总产量的27%，同时我国也是煤炭消耗大国，煤炭工业在我国经济建设中占有十分重要的地位。然而近年来国内持续不断的矿难发生，给国家和人民带来沉重的灾难。此时矿场通信在任何时候任何地点都能进行可靠运行的重要性就凸显出来，但由于煤矿井生产具有生产工序复杂，作业地点分散，人员流动性大，工作环境恶劣，事故隐患大等特点，所以要求煤矿井通信必须保证在事故发生时准确、及时、高效地进行通信联络，以便于井下紧急报警、人员撤离、搜寻救护目标等。

由于煤矿井的地层主要是由沉积岩构成的多层状结构组成，各层分别属于不同的层系，通常每一层系都有若干的矿物层和围岩。所以，在发射天线的电磁场所覆盖的通信区域内，可能会包含一些属于不同地质年代的岩层。此外，地质构造运动的时有发生，各岩层的埋藏角差别很大，岩层的形状有缓倾斜和急倾斜，其埋藏角不是一成不变的。同一岩层，在某些区域可能是缓倾斜，而在另一些区域可能是倾斜或急倾斜。最常见的是缓倾斜岩层和倾斜岩层。同时，各矿物层的层间距也有很大的差别，由相隔岩层的厚度决定，在各自的伸展方向上有可能加厚或变薄，甚至出现尖灭，分叉和断层。总之，无线电信号在煤矿井岩层中的传输条件极其复杂，这也是穿透岩层无线通信问题难以解决的种种问题之一。

二、我国煤矿井下透地通信的现状

对于地下无线通信的研究，早在上个世纪三十年代就已经开始了，当时国外某些国家出于军事目的希望采用地下无线通信的方式来解决地下核试验场到控制所之间的数据传输、地下指挥所到地下发射井之间的通信联络，但其发展相当缓慢。上世纪50年代末，国内外才出现了一些有关地下通信的论文及研究报告。英、法、美、日、加拿大等国通过研发推出了各种类型的井下无线通信系统。

90年代中期，加拿大的爱仪公司和澳大利亚的矿通公司先后推出具有高速信息公路功能的井下漏泄通信系统。这些系统采用的频率在145～180MHz范围，该系统可提供32个话音和数据传输信道，以及16个图像视频单向传输频道，并能传输人员和设备跟踪信息，具有寻呼遥控和紧急预告功能。

我国的地下煤矿井通信是从改革开放以来才逐步发展起来的，主要向三个方向发展：全煤矿井调度通信、全煤矿井局部通信和全煤矿井无线通信。

1.全煤矿井调度通信

全煤矿井调度通信属于有线通信范畴，是煤矿井通信的主体，主要进行生产调度、指挥等工作。其经历了人工磁石式电话、共用式矿用人工电话、纵横制矿用自动电话、空分制程控调度机等发展历程。近年来出现了数字程控调度机，该机可以进行清晰的语音通信，还可以实现数据、图像的交换通信功能。只是目前价格相对于空分制程控调度机比较昂贵，不太适宜工业场合的大范围投入。

2.全煤矿井局部通信

全煤矿井局部通信也属于有线通信，它采用电话线进行通信，在一条电缆上连接多台电话，实现各分机之间的通信联络。该系统的架设比较容易，价格也比较低，可以广泛应用于生产环节。

3.全煤矿井无线通信

随着地面通信的飞速发展全煤矿井无线通信也在不断的发展，各个时期的井下无线通信技术为煤矿井下的安全生产和现代化管理做出了不同贡献。我国井下无线通信主要方式有动力线载波通信、感应通信、漏泄通信、小区蜂窝移动通信、矿用小灵通无线通信系统、基于WiFi/ZigBee/RFID/UWB/WMN的短距离无线网络与通信及超低频透地无线通信等。

（1）动力线载波通信是应用在煤矿井架线机车上，借助动力电缆或机车架线作为信道，将语音信号调制成几十千赫兹的载波信号在信道上传输。由于煤矿井载波通信采用的信道分支多，线路上设备启动频繁，造成信道参数随时间和地点的变化很大，因而通信质量不理想。目前的载波通信系统在传输距离、通话清晰度、抗干扰性能和感应通信及漏泄通信技术相比有较大的差距。

（2）感应通信是通过架设专用的感应线或利用巷道内已有的导体如电缆，管道等进行通信。感应通信系统组成简单、价格低廉，感应线铺设简便、无需中继器等优点，使得该无线通信方式受到煤矿井的普遍采用。此外，它还能实现低发射功率远传输距离，能同时向多方向传输信号。但是通信采用的信号频率在兆赫兹以下，容易受到井内其他电磁噪声的干扰，这样使得感应通信的语音通话质量不理想。

（3）漏泄通信是通过在煤矿井中架设一条特制的同轴电缆，每隔一段距离在电缆上开一个槽孔，利用泄漏出的电磁场实现移动台与移动台之间，以及移动台与固定台之间的远距离通信。该通信采用超高频进行无线通信，信道稳定、电磁干扰小，但是系统的可靠性较差，抗故障能力差，只要某段中继器与电缆之间发生故障，该中继器后面的部分就会瘫痪，并且随着中继器的增加，噪声也会逐级放大，以至于影响正常通信。除此之外，系统的维护和管理的成本也比较大，漏泄电缆的架设要求也比较高。

（4）小区蜂窝移动通信是一种建立在第二代GSM公共无线移动通信技术之上，将其大区域通信机制改为小区通信制的全双工移动通信系统，本质上讲，就是将地面蜂窝移动通信技术移植到煤煤矿井下应用，并用微小区概念来将井下巷道进行划分，然后根据无线电波衰耗大小将全煤矿井服务范围化为若干个较小服务范围。然而，该系统在规划井下部署和工作频率时十分繁琐，而且只支持语音，不支持图像等视频传输，也不能进行自行组网。

（5）矿用小灵通无线通信是按照煤矿安全相关标准，将城市中推行的公众通信系统进行技术处理和移植，并延伸到煤矿井中使用，从而构建起井下无线通信网络服务平台。该服务平台可实现高速数据业务、人员定位信息传送等，可同时为煤煤矿井上、井下提供无线通信服务，在煤矿形成一整套覆盖井上、井下立体的无线移动通信及生产调度系统。

（6）基于WiFi/ZigBee/RFID/UWB/WMN的短距离无线网络与通信技术是以短距离的无线通信网络技术为核心，以煤矿井工业以太网为整个系统的主干传输平台，形成有线主干与无线终端相结合的通信方式。该通信系统具有低成本、低功耗、高扩展性、覆盖灵活、易配置和部署等优点，迅速在煤矿井无线通信、人员和设备无线定位和跟踪管理以及瓦斯无线监测系统中得到广泛的应用。

（7）超低频透地无线通信是一种电磁波穿透大地层的进行信息传输的无线通信方式，主要用于地面和井下应急救援人员通信。该系统能在充满噪音、灰尘、照明度、电源供应等特定环境下进行工作，缺点是系统属于单向通信、信道容量小，且无线通信速率低，传输带宽比较窄，易受低频电磁干扰。透地通信系统在地面所需的发射天线长达数千米，且其价格还比较昂贵，所以，只适合在大型煤矿中采用。

三、煤矿井下透地通信的应用研究

煤矿井透地无线通信系统是一种专用于煤矿井通信的无线通信系统。它主要用于矿场上指挥日常的生产管理和生产调度，并能在紧急情况下（如发生煤矿井坑道坍塌、透水、爆炸等突发事故时）仍然可以有效地进行地面与井下通信联络，这样就可以为开展高效的施救行动带来方便。

煤矿井透地无线通信采用极低频（ELF，300～3000Hz）及甚低频（VLF，3～30KHz）信号，因为这些频段的电波能够在岩层、沙壤、水等地层介质内传播，且波长比较长其对地层穿透能力强，单位距离的衰减小，这在军事上早有应用。本文提出的煤矿井透地无线通信系统就是基于极/甚低频信号对地层具有较强的穿透能力这个机理来进行研究的。其通信系统组成如图2.1，由地面通信部分、岩层信道及井下终端接收机构成。地面通信部分包括地面天线、地面电台、监控室计算机等。监控室计算机用来向地面电台发送数据，地面电台对数据进行处理后控制地面天线的数据发送。该通信系统有三种工作模式：广播、寻呼、紧急求救等。

当系统工作在广播及寻呼模式下时，地面天线作为发射天线；地面电台将监控室传送来的广播或寻呼数据，经过编码、调制、功率放大等过程，产生低频大功率激励（预计可能需要数千瓦），施加于地面天线，激励出低频交变电磁场。低频电磁场在穿越地层的过程中损耗较小，可以穿透100m～3km的地层，到达矿工所在的坑道。矿工随身携带的终端机内藏有磁棒天线，耦合磁力线，变为电信号，再由选频、放大、解调、解码、纠错、显示等过程，完成数据接收过程。每台终端机都具有唯一的编号，在寻呼模式下，只有编码与寻呼编号一致的那一台终端机响应并显示寻呼内容；广播模式下每一台终端机都响应；还可根据班组编号实现群组广播功能。

当发生紧急事故时，任何一台终端机都可以紧急呼救，按压呼救按钮后，终端机发射求救信号，地面天线作为接收天线。终端机所发出的低频信号穿透地层后被地面台接收，经放大、选频、解码后，获得求救人员信息。虽然终端机本身发射功率较小，但地面大面积的天线能够提供较高的灵敏度。由于长波通信信道窄，要考虑信道复用问题，当多个终端机同时需要发送求救信号时，初步考虑采用载波监听随机竞争信道的方式互相错让发送时隙。

四、小结

我国煤矿井下透地通信的研究还处于不断趋于成熟阶段，经历了有线到无线的过程，而透地通信在煤矿领域中有广泛应用，对于促进人身安全和煤矿事业的发展具有重要的作用，将来在这一领域中必将会有更多更新的知识产生。

参考文献

[1]李波，张毅.煤矿井下无线通信技术分析[J].科技信息，2008（28）.

[2]奥戈罗德涅丘克（苏）著.吴荣光，虞梦先译.矿井低频无线通讯[M].北京：煤矿工业出版社，1981.

[3]李文耀.煤矿井下无线通信的现状及发展[J].机械管理开发，2005（2）：53-54.

[4]刘富强，张申，程德强.井下无线通信系统设计及应用[J].电信科学，2001，17（9）.

[5]陈湘源.煤矿无线通信系统的现状与发展[J].工矿自动化，2009，1：33-36.

第13篇

    论文摘要:铁路运输是国家的经济大动脉,铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具,它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展,各种高薪技术被广泛地应用在铁路通信系统中,使得铁路通信系统得到逐步提高和完善,并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性,本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。 

    一、铁路通信的作用

    通信,指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备,将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。从1825年的人工摇旗引导到1839年的指针式闭塞电报设备的发明以及应用,就说明现代通信技术一开始就是与铁路运输是紧密相关的。随着我国高速铁路的建设和运行,对铁路通信技术提出了更高的要求,只有不断地发展和完善铁路通信系统,才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。下面我们就来讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。

    二、无线列调

    无线列调是重要的铁路行车通信设备,主要负责列车的位置和运行方向。无线列调系统主要解决行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信和车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。虽然无线列调具有节约资源的优点,但目前使用的无线列调是同频单工电台,随着列车提速的不断深入和列车建设密度的加大,在仅有的一个频道上集中了众多用户,再加上场强的越区严重,容易致使系统阻塞,甚至于瘫痪。对于现代化的高速铁路而言,这种通信系统过于简单,满足不了建设发展的需求。

    三、集群通信

    集群通信系统是一种高级移动调度系统,代表着专用移动通信网的发展方向。它能按照动态信道指配的方式,实现多用户共享多信道。由于它具有调度、群呼、优先呼、漫游等功能,被广泛地应用于政府、铁路、航空等部门,其中以源自欧洲的TETRA较为出色。不过这种通信系统也有一定的缺点,比如系统设备采购、建网成本和终端价格较高,同时也存在信息丢失、保密性不高、易受干扰等,这从上海局目前所建成的集群系统就能看出来。这些缺点对普通语音通信的影响不大,但对要求较高的场合并不适用,比如列车与指挥中心的实时双向数据通信。

    四、GSM-R

    GSM-R通信技术最早起源于欧洲,是在GSM公众移动通信系统的基础上增加了铁路运输专用调度通信功能,它主要由交换机、基站、机车综合通信设备、手机等组成,目前在德国、意大利、瑞典等大多数国家普遍应用,我国铁道部于2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路通信系统的发展方向。它主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能,可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道,并可提供列车自动寻址和旅客服务。比如全世界海拔最高的青藏铁路,它的绝大部分线路都是在高原缺氧的无人区,为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要,就采用了GSM-R移动通信系统。另外还有:大秦线、胶济线、合武线、京津城际线,京沪高铁等。

    五、卫星通信

    卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号,在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响,可靠性高、电路开通迅速、多址连接等,不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言,比较适合铁路应急部门使用。

    六、无线宽带WIMAX

    WIMAX技术是一项于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前,在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目 -“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统,在经过车载运行实验和室内动力分布实验后,经专家组检验,表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求,具有创新性,技术成果达到国际领先水平。

    七、结束语

    铁路通信是以运输生产为重点,主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散,支叉繁多,业务种类多样化,组成统一通信的难度较大。所以,在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合,以保证行车安全、防止作业事故,提高运输效率,加速机车周转,以及改善服务质量等。

    参考文献:

    [1]田裳,沈尧星主编.铁路应急通信[J].中国铁道出版社,2008,6(16):154-156

    [2]丁奇编着.大话无线通信[J].人民邮电出版社,2010,1(24):1021-1024

第14篇

关键词：电力系统；集控中心；信息技术；应用

中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 24-0000-02

The Application of Information Constraction in Power System Control Center

Guo Meizhi1,Yan Lei2,Jiao Jie3

(1. Electrical and Electronic Engineering

College,North China Electric Power University,Beijing102206,China;munication Administration Center of North China Grid Company Limited,Beijing100053,China;3.Beijing EHV Company of North China Grid Company Limited,Beijing102488,China)

Abstract:As the development of IT,have promoted the development of all walks of life.Power system centralized control center as a new management model of the power system,played a key role in power system security and stability.A large number of IT widely used in centralized control center.This paper focused on Web services,data mining technology,modern communications technology,fingerprint recognition technology and information security technology,IT application in power system control center.

Keywords:Power system;Centralized control center;IT;Application

随着电网规模的不断扩大，向超高压、运距离、系统化方向的发展，使得电网运行操作工作量迅速增加，这对电网的技术手段、管理机制和系统组织方案提出了更高的要求。集控中心是利用现代信息技术对多变电站实现无人值班的一种运行管理模式，它负责各受控站的远方运行监视、倒闸操作、事故异常处理、设备的巡视与维护以及文明生产等全面运行管理工作。在集控中心设计中采用了大量的信息化技术，这些信息技术能够保障集控中心的安全稳定高效的运营起到了非常关键的作用。

一、Web服务可以为电力系统集控中心提供综合数据服务

电力系统集控中心主要由计算机监控系统、DMIS系统、电能量系统和综合数据查询系统等子系统组成，每个系统都在不同位置内相互独立运行，各司其职，互不干扰。电力系统需要在这些子系统上实现实时高效的电力数据、控制指令的传输和共享。由于各子系统的厂商各不相同，不同厂商在开发这些子系统时可能选用的开发语言、操作系统和通信协议等都不尽相同。因此，这些子系统之间的信息交互和信息共享成为难题。

利用Web服务技术开发一个综合数据服务平台作为这些子系统的中间件可以解决这个难题。Web服务（Web Service）是基于HTTPS和XML的一种通信服务，其通信协议主要基于SOAP，服务的描述通过WSDL，通过UDDI来发现和获得服务的元数据。Web服务技术具备标准统一、跨平台等优点。利用Web服务技术开发的综合数据服务平台可以兼容不同的通信协议和操作系统，可为电力系统集控中心中基于不同平台的子系统接口提供数据传输和信息共享服务，在不影响各系统性能的前提下很好的实现集控中心中不同系统之间的信息传输和信息共享。

二、数据挖掘技术可以为电力系统安全运行提供必要的数据支撑

近年来，数据挖掘技术发展迅速，其在电力系统中的应用也得到了广泛的研究和重视。数据挖掘(Data Mining)就是从存放在数据库，数据仓库或其他信息库中的大量的数据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程。电力系统在运行过程中积累了大量的原始数据，这些数据目前一般在电力系统内部的数据仓库中进行存储和管理，在这些海量的数据中蕴藏着大量的潜在的有价值的信息，对人们正确了解电力系统的运营有着重大的指导意义。现有的电力系统数据库只能对已有数据进行存取和检索，只能得到一些肤浅的表层信息，对隐含在数据中深层次的整体特征信息和数据发展预测信息根本无法掌握。

数据挖掘可以根据现有各种电力生产数据和机组、设备的故障信息发现内在隐含的规律，对设备可能出现的故障进行提前预测并进行预警，并告知电力维护运行人员需要对那些设备进行重点监控。数据挖掘还能够发现电力生产运行的内在规律，对自动控制系统的运行参数进行设定，使设备达到最佳工作状态，进一步提高工作效率，降低检修成本，为电力系统的安全稳定运行提供必要的数据支撑。

三、通信技术可以为电力系统内部信息传输提供保障

由于电力系统集控中心的中心站和受控站之间距离较远，其相互之间的信息共享和控制命令传输都务必需要先进高效的通信系统。集控中心的通信业务主要分为四种：话音业务、调度数据业务、视频业务和信息MIS业务。其中话音业务主要完成集控中心与各集控站等之间的行政电话、调度电话和远程数据采集拨号业务。调度数据业务主要完成集控中心至各集控站的各类生产控制类信息传输。它主要包括调度自动化信息、电力市场信息、电能量计费等。视频业务主要完成集控中心至被控二次变电站的视频监控和防盗消防报警系统以及集控中心至地调的视频会议。信息MIS业务包括办公自动化的多媒体业务、用电管理、人事财务管理、生产安全管理等各个子系统。MIS系统信息传输将是电力信息网络传输的主要业务之一。这些通信业务共同保障电力系统集控中心的安全高效运行。

在电力系统集控中心中的通信系统主要包括有线通信和无线通信两类，其中有线通信包括音频电缆、载波电缆、光纤、电力载波等。由于光纤具有大容量、高传输速度，因此在电力通信中得到广泛应用，SDH技术和ASON技术都已在我国电力通信事业中得到大力推广。无线通信包括电台、卫星、微波等。通信系统是实现电力系统中各类信息传输的关键部件。

四、指纹识别技术可以加强保障集控中心的无人值班安全

目前国内大部分地区110KV和220KV变电站均由集控中心进行统一监控，变电站站内开关和刀闸操作都通过集控中心遥控操作。尤其是遇到集控中心的遥控操作非常频繁时，集控中心要平均每天通过遥控操作百余次。目前集控中心监控系统采用“用户名+密码”的方式对用户身份进行认证和权限控制，在这些频繁操作中，每一步操作都需要技术人员输入用户名、监护人用户名及相应密码，这些步骤花费了较多时间，使得调度指令执行有延后。另外，由于经常操作，密码一般设置较为简单，技术人员之间相互知道对方的密码，导致密码失去保密作用，且容易发生操作人冒名监护人进行操作的现象。这容易导致集控中心监控系统出现安全隐患，还将对电力企业的安全生产造成安全威胁。

指纹识别技术，又名人体密码，是指把一个人同他的指纹对应起来，通过他的指纹和预先保存的指纹数据进行对比，可以验证其真实身份。指纹识别技术目前是最为成熟的生物鉴定技术，是将电子技术、模式识别、数字图像处理、生物技术和传感器技术综合在一起的高新技术。因此，将指纹识别技术应用于集控中心监控系统，以实现用户对变电站设备进行控制前的身份认证。当技术人员登入集控中心电力监控系统时，首先采用光电传感器采集操作人员指纹，并通过数据接口与监控系统服务器相连接。指纹图形及相关特征采集后传送至指纹采集程序中，经过运算及统计和查找，与已存储的技术人员指纹信息进行对比，验证其与指纹数据库中的比对资料的相似度。然后通过同样的方法再验证监护人的指纹信息。只有技术人员及其监护人的指纹验证均通过，并不为同一人时，遥控操作程序才能继续执行。

在指纹识别过程共分为三个步骤，分别是图像预处理、指纹特征提取和指纹比对。图像预处理是由于采集的指纹图像会由于多种因素而使图像质量变差，如手指按压的力度和方向、皮肤的干湿程度等。通过对指纹图象预处理，下一步可以对指纹特征提取，并将提取出来的信息与已存储的指纹信息进行比对，找出相匹配的指纹，并确定相关人员的身份。

五、信息安全技术可以保障集控中心的信息安全

电力系统集控中心的信息系统中包含当地电力部门重要的生产信息，这些信息务必要切实的安全保障。集控中心的信息传输安全需严格达到电力二次安全防护规定的要求，对各子系统进行安全分区，并使用具有访问控制的硬件防火墙和网络隔离设备进行隔离。各子系统均需使用统一的数据接口，严格按照接口规范进行通信。另外，还要在满足集控中心中各子系统之间的数据传输和共享的前提下保证这些数据的安全稳定。现有的安全技术禁止各子系统之间直接通信，所有的信息均需通过综合数据平台进行交互。这样避免了各子系统之间的交叉联系，减少可能存在的威胁。除此之外，由于电力系统也提供电力生产信息的管理和查询服务，不同权限的用户众多，因此务必对每个用户的需求和权限进行设置，增加对集控中心信息系统的访问控制和身份认证机制。最后，也必须保证集控中心与外界进行数据交互时集控中心内部的信息系统不会受到攻击和感染。这必须要求与外界通信的对象务必通过集控中心的审核，信息系统只能与规定的对象进行信息交互，避免病毒感染或网络攻击。

六、小结

信息化是电力系统集控中心的基本特征，随着电力系统自动化程度的不断提高和信息技术的不断发展，现代信息技术在电力系统集控中心中的得到了广泛的应用，促进了电力事业实现了大踏步的发展。

参考文献：

[1]邹国强.电网集控中心建设与开发应用的研究[D].合肥工业大学硕士论文,2007

[2]朱华章.电力系统集控中心的信息化建设分析[J].计算机光盘软件与应用,2011,14

第15篇

关键词：物流运输，GPS，气体传感器

 

0．前 言

现代物流环节中，物流信息是一个重要的构成因素。当前物流产业规模日益扩大，物流技术装备水平迅速提高。但我国物流发展中仍存在物流系统效率低，物流成本高，物流基础设施的配套性、兼容性差等问题，特别物流信息技术装备水平低的问题尤为突出，这就决定了物流企业在运输中对安全、高效、高性价比具有较高的要求。尤其是针对危险货物如危险气体的运输配送，高安全性、高性能、高效率的装载车辆配套装置技术亟待发展。论文设计的智能车载终端主要针对危险气体运输，解决了车辆运输配送中的车辆定位信息获取，以及危险气体在运输过程中的气体泄漏预警等安全问题，实现了运输车辆的实时定位和物流指挥中心的智能监控，为实现安全、高效的危险物品运输提供了现实依据。

1.现代物流运输的需求分析

现代物流运输追求的是更加低成本、高效率和安全的实现货物运输，传统的物流运输装备技术及模式已经不能满足需要。针对一些传统运输中存在的问题，例如后方物流指挥中心如何科学地进行运输车辆的调度和管理，提高运营效率；驾驶员如何随时随地了解道路堵塞、车辆方位等情况而更加省力地到达目的地；对易泄危险物品运输如何做到及时准确检测出危险的存在从而做出妥善处理；移动车辆如果遇到麻烦或者其安全受到侵害，如何向主控中心发送报警信息，求得就近援助等，均对现代物流专用车辆提出更高的要求。

在现代物流运输监控中，通信网络的智能化是一个瓶颈问题。由于物流运输系统是一类极其分散的系统，显然不可能采用有线通信方式进行各类数据传输，且车辆一般处于高速运动状态，这就更加需要无线通信技术的应用。

2.智能车载终端的系统组成

智能车载终端主要由信号采集模块、数据处理模块和无线通信模块3部分组成，系统总体框图如图1所示，信号采集模块主要由前端的传感器和GPS模块、采集电路、信号调理和串口发送单元组成，其中GPS模块用于实时接收车辆的位置信息，传感器采用专门的气体传感器用于采集车厢内部气体浓度参数，采集电路实现气体浓度信号的模拟放大、简单滤波后送到单片机进行A/D转换处理，采集模块采集的数据通过串口发送到数据处理系统进行计算，得到可读的浓度参数、位置信息，实现实时显示的同时无线发送到后方指挥中心进行分析。

图1 智能车载终端总体设计框图

系统中数据采集模块和数据处理模块负责对采集到的数据进行必要的现场处理、存储和转发，以及对数据的编码，然后通过标准接口RS232/RS485将数据信号传送到GPRS 模块。GPRS 模块对信号进行进一步的处理，再通过GPRS空中接口接入到GPRS网络进行数据的透明传输，最后经由APN专线传输到后方物流指挥中心。指挥中心进行远程控制时，可以将控制信号发送到GPRS网络中，然后经过GPRS模块传输到智能车载终端中，进而对运行车辆进行控制和处理。气敏传感器是能够感知环境中某种气体及其浓度的一种敏感器件，它将气体成分、浓度等有关的信息转换成电信号，从而可以进行检测、监控、报警，还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。

3 智能车载终端的单元模块设计

（1）电源模块

电源系统是否稳定对于整个系统有至关重要的影响。电源模块的设计考虑：一方面电源模块应尽可能满足对各模块的不同用电电压需求，另一方面要努力降低整个系统的功耗。本系统中要用到的电压比较多，主要用到LM7805集成稳压器、线性稳压器CX1117等实现多电压供电。

（2）采集电路模块

系统数据采集模块完成对信号的采集和简单处理，即对采集信号进行放大、滤波和A/D转换，主控芯片可以采用TI公司的16位系列单片机MSP430F149。利用此单片机内置的A/D转换单元完成信号的转换,并通过片内的串口与其它模块通信。以液化天然气运输为例，选用对甲烷具有相当敏感的气体传感器GS-B2设计的电路如图2所示。该类型气体传感器用于便携式仪表测试甲烷，稳定性好，灵敏度高，具有较好的重复性，体积小，功耗低，GS-B2型的工作温度是-45°C到10°C，湿度≤90%RH,检测范围是10到5000PPM。

图2 GS-B气体传感器采集电路设计

（3）GPS模块

GPS模块采用3.3V电源供电，GPS数据是通过串口进入单片机，单片机接收到数据后经过简单处理后暂存其中。E531硬件连接简单方便，只要给该模块提供3.3V的电源并连接相应的GPS天线，E531就会从串行口输出相应数据，输出电平为RS232电平，因其内部自带电平转换电路故可以与单片机直接连接。

（4）数据处理单元

数据处理模块主要完成对采集信号的处理，即对采集来的气体浓度信号和GPS位置信息进行对应数据格式的转换、数据显示和发送以及人机交互功能。处理器采用S3C4510B芯片，其中两路1.3V电压由高效率1.4MHz同步降压型稳压器LTC3404提供，实现系统超低功耗设计。

（5）无线通信单元

无线通信单元考虑两种情况：有公网的状态下，通过GSM/GPRS模块来进行数据传输，包括采集信号向后方的传输和GPS差分信息的传输。GPRS利用GSM网络资源、覆盖面大、通讯质量高、永远在线等特点可以为物流运输车辆提供一种快速可靠的无线数据传输通道。无公网的情况，此情况无GPS差分信息的传输，传输采集数据信号可以采取FSK传输方式。

4 结论

结合GPS定位技术和GPRS无线传输技术的现代物流运输车载终端，集检测、监管、调度、警报于一体，符合现代物流企业对运输车辆动态控制的需要，且针对性地降低了危险易泄货物的安全隐患问题，对降低物流企业成本起到积极作用。

参考文献

[1] 唐四元. 现代物流技术与装备[M]. 清华大学出版社. 2008.

[2] 范海健. 基于GPS_GSM_GPRS车载定位监控终端的研究与设计[D]. 上海交通大学. 2007.

[3] 于培庆. 基于移动定位技术的物流运输管理系统[J]. 物流工程. 2007(7):25-27.