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通信自动化技术范文

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通信自动化技术

第1篇

【关键词】通信技术;自动化系统;监控功能

前言

当前人们生产生活对电能的依赖程度不断增加,配电网规模不断增加,结构越来越复杂,如何做好配电系统运行中的自动监控,及时发现与解决配电网运行中存在问题,成为电力单位关注的重点,其中通信技术在自动化系统中的监控功能,无疑给配电网监控管理更好的实现提供良好契机。

1通信技术监控功能分析

监控子系统是配电自动化系统的重要组成部分(如图1某电力自动化监视系统拓扑结构),在通信技术的支撑下,实现对配电网各运行状况的监控。研究发现,通信技术在配电自动化系统中监控功能主要体现在以下方面:(1)数据采集。数据采集是配电自动化系统中的重要功能,通过通信技术的合理规划与应用,实现对各种数据的采集,包括模拟量采集、开关量采集、电能计量等,其中模拟量采集涉及配电线路无功功率、有功功率、电流、电压等信息的采集。开关量采集包括继电保护动作状态、隔离开关位置状态、断路器位置状态等内容的采集;电能计量包括各线路、变压器、进线等电能量信息的采集,借助计算机实现电能的计量。目前软件计量方法、电能脉冲计量方法是常用计量方法。(2)事件记录。通信技术在配电自动化系统中的监控功能还体现在事件顺序的记录上,如保护动作顺序记录、断路器跳合闸记录等。同时,还负责对电压、电流等相关参数实施不间断的越限监视,一旦超过设定值,便发出警报信号,提醒技术人员尽快进行处理。(3)人机联系。配电网自动化系统的监视需构建良好的人机交互桥梁,即,在通信技术支撑下,技术人员通过键盘和鼠标应用自动化系统,配电网络相关参数便可通过CRT显示器加以直观展现,以指挥配电网隔离开关、断路器等开合操作。配电自动化系统中人机联系主要包括将报警信息、运行参数、接线图等画面进行显示;输入参数、定值、代码,以及人工控制操作等。总之,通信技术在配电自动化系统中的监控功能,不仅减少了人工监视劳动量,而且大大提高配电网监控工作效率,为配电网安全、稳定运行提供坚实保障。

2自动化系统监控功能设计

为实现通信技术与配电自动化系统良好的融合,保证监控功能的充分实现,进一步提高配电网运行管理效率,电力单位应做好自动化系统监控设计,尤其应确保以下内容的认真落实:

2.1做好自动化系统监控设计规划

配电自动化系统中监控功能的实现专业性较强,尤其需要投入大量人力、财力,要求电力单位结合当前自动化系统运营状况,做好科学、合理的规划。一方面,注重通信网络路由的优化,认真分析现有通信网络信息传输能力,必要情况下更换信息传输及转发能力较强的通信设备,并注重通信设备的冗余设计,提高整个通信网络运行稳定性。另一方面,为避免受配电自动化系统其他网络通信的影响,对监控系统进行规划时可加以独立设计。同时,注重从经济、技术角度加以充分的论证、分析,保证监视功能投入在预算以内。另外,规划设计时充分考虑监控信息传输类型、监控信息传输量,加强各通信设备功能及支持通信协议的研究,保证构建的通信网络架构科学、合理,运行稳定性满足当前配电自动系统运行要求。

2.2制定自动化系统监控实现计划

当前我国配电网覆盖范围较大,结构复杂程度不同提高,因此,自动化系统中监控功能的实现并非易事,需要电力单位结合辖区配电网实际情况制定详细的实现计划。一方面,确保自动化系统监控功能按部就班的实施。认真分析当前配电自动化系统功能,积极组织技术专家,做好监视功能与现有自动化系统融合研究,在不影响现有自动化系统正常运行的基础上,进行通信网络的搭建。同时,根据不同阶段预算情况,制定明确的搭建计划,保证配电自动化系统监视功能的逐步实现。另一方面,采取合理的通信网络结构。不同的通信网络结构工作稳定性存在一定差别,为保证监控过程信息安全、稳定的传输,避免信息传输的丢失,应集合通信网络终端设备情况运用层次性结构,提高搭建工作效率的同时,降低成本投入。

2.3明确自动化系统监控实施重点

配电自动化系统中监控功能的实现,需考虑的专业内容较多,要求电力单位把握实施的重点,努力做好技术攻关,为监控功能的顺利实现做好铺垫。一方面,做好自动化系统监视功能实现工作部署。电力单位应在明确设计规划内容的基础上,明确通信网络各节点施工内容,结合技术人员情况,做好统一的工作部署,要求技术人员严格按照规范要求进行网络设备的安装,以及相关参数的设置。另一方面,组建专门的技术攻关小组。电力单位应组建专门的技术攻关小组,及时为监控通信网络的实现,提供技术支撑。另外,做好通信网络各设备的通信调试,保证监视数据可靠、准确的传输。

3自动化系统监控功能实现

配电自动化系统中实现监控功能时,除按照设计、规划内容外,还应注重具体实施细节的把握,确保监控功能的顺利实现,帮助技术人员实时掌握配电网运行状况。

3.1选择合理通信方式

配电网自动化系统中,监控功能的实现得益于通信方式的合理选择。当前,通信方式由无线传输、光纤传输之分,两者通信方式各有优缺点,如无线传输方式安装方便,不过不适合应用在山区以及建筑物较多的城镇,也不适合应用在电磁场较多的区域。光纤通信方式信息传输效率高,工作稳定,但投入相对较大。综合分析配电网管理工作,可考虑运用光纤负责监视数据的传输。

3.2做好通信设备选型

配电网自动化系统中监视功能的实现需要各种通信设备的支持,合理选型通信设备,不仅有助于满足信息传输,而且有助于提高通信设备利用率,避免通信资源浪费,因此,电力单位应将通信设备选型当做重点工作加以落实。一方面,根据监视配电网规模,对传输监控信息的容量进行预测,选择合适功率的路由器、交换设备。另一方面,尽量选择知名厂家生产的产品,并做好通信设备各运行参数的检查,确保所用通信设备的合理性。

3.3注重通信设备调试

要求技术人员按照规范技术安装说明完成通信设备安装后,还应做好通信设备参数的设置以及调试工作。一方面,认真检查各通信设备端口处电缆插入情况,确保电缆与通信设备紧密连接。同时,通信设备连接的电缆线应进行明确的编号,并按照规范进行绑扎,为后期的维护提供方便。另一方面,要求技术人员结合配电网监视功能要求,对通信设备不同端口进行配置,确保各节点通信设备能够正常通信,将监控信息完整、准确的传输到监控中心。同时,发现通信设备不能正常通信,应及时分析原因加以解决。另外,还应注重配电网重点位置处通信设备的冗余配置,最大限度的提高通信网络的运行稳定性。

第2篇

【关键词】 电力自动化系统 现代通信技术 探究

随着电力系统自动化水平的提高,对于通信组网的需求也在不断的增加,电力自动化系统通过现代通信技术实现远程监督和管理逐渐成为电力自动化系统建设的重点内容,现代通信技术的应用能够进一步的促进电力系统的自动化水平,极大的提升电网工作管理的效率。基于这一现象,我们要充分的了解当前电网建设的现状,以及现代通信技术在电力系统的应用的发展背景和历程,分析现代通信技术的优势以及可行性,从而推动现代通信技术在电力自动化系统中的应用水平,促进电力自动化系统的健康发展。

一、电力自动化系统中现代通信技术的应用背景

随着现代通信技术的不断成熟也为电力行业的应用提供了基础,考虑到电力系统行业的实际需求,我们分析了现代通信技术的应用背景如下:

1、来自电力系统自动化的需求。随着电力系统的发展,电力系统功能涉及的范围越来越广,而且功能也越来越复杂,这给电力系统的自动化管理增加了难度。电力系统对于通信的需求也越来越高,在这样的需求下,只有使用现代化的通信技术,完成电力系统的通信和联网,才能够满足当前电力系统的需求,这也是现代通信技术的发展的重要内因。

2、来自电力系统的客观要求。电力自动系统设备数量逐渐的增多,自动化管理过程中对于通信的需求日益频繁,先要满足这种需求,单纯的依靠外部的通信手段已经无法满足其客观的需求,基于电力系统自动化管理当中的通信模块,逐渐的被独立出来逐渐的形成了电力自动化系统中的现代通信技术的应用。

3、电力行业技术发展的整体趋势。随着电力行业中电网组建的不断加快,电网建设和电力自动化系统的实际应用,和其他新兴的技术一样现代化的通信技术的也在电力行业的整体发展中得到了重要的运用,这不但得益于电网新技术的进步,也是电网组建的重要需求,现代通信技术也满足了电网发展的整体趋势。

二、在电力自动化系统中现代通信技术的研究价值

现代通信技术和电力自动化系统的结合有着重要的实践研究价值。具体表现在以下三个方面:

首先是现代通信技术是电力自动化系统发展的重要推动力,特别是考虑到电力系统的逐渐的走向智能化的发展方向,要实现对电力设备和系统的远程自动化管理,必须通过现代通信技术实现系统之间的联网,并借助现代化的管理手段和方法全面的提高其自动化的水平,因此研究电力系统中的通信技术势在必行。

其次是研究电力系统能够反向促进现代通信技术的发展水平,随着现代通信技术不断发展,其在各个领域得到了快速的发展,无论是理论还是实际应用技术都获得了突破性的进展,电力系统的复杂性和高系统结构也考验了通信系统应用能力和范围,能够促进通信技术的成熟和完善。

最后是能偶极大的促进电力系统的稳定性和可靠性,通过先进的网络通信和自动化控制技术的结合,能够为电力企业提供现代化的远程管理和在线监控,确保电力系统的稳定性和可靠性,从而提供更加优质的电力服务。

三、电力自动化系统中现代通信技术的应用与发展

随着国家对于现代化电网建设的重视,先进的通信网络已经得到了一定的应用,为此我们分析现代通信技术的应用现状,分析其发展的历程,通信技术将来的应用提供参考。其应用和发展经历了一下几个重要的阶段:

首先是单通信阶段,即将简单的通信模组嵌入到电力自动化系统中,由于当时的电网较为简单,电力设备和系统的数量较少,电力系统之间的通信需求量比较少,通信技术只是作为一个补充技术得到应用。

其次是分组通信的阶段,随着电力系统越来越复杂,人们开始认识到了电力系统中通信的重要性,极大的促进了通信技术的应用和发展,随着技术融合和系统升级的不断推进,逐渐的形成了固定分组的通信模式,相比于传统的电力系统管理,通信技术得到了一定的重视。最后是全面的网络通信阶段,借助互联网、移动通信、光纤通信等现代化的通信技术和手段,充分的应用到了电力自动化系统中,全面的提高了电力系统的通信水平。

四、结语

现代化的电力系统健身本身就是靠先进的网络通信、自动化控制、微机继电保护等多种先进的技术综合完成的,能够为用户提供远程的自动化的监控和管理,我们分析了通信技术在应用价值和发展,能够帮助我们更加清晰的认识现代通信技术在电力自动化系统应用和发展。

参 考 文 献

第3篇

随着现代信息技术的发展,电子通信技术已经被广泛用于航海通行当中,其中GMDSS通信技术在船舶报告系统中的应用,不仅实现了船舶报告系统的自动化,也建立起了一种全新的安全通信网络,保障了海上工作人员及乘客的安全。本文对GMDSS通信系统和船舶报告系统功能进行了简介,分析了当前我国船舶报告系统存在的问题,并详细论述了GMDSS通信技术在实现船舶报告系统自动化中的具体应用。

【关键词】

GMDSS通信技术;船舶报告系统;自动化

近年来,频发的海上航行安全事故成为社会焦点,航海人员的人身财产安全受到巨大的威胁,国际国内航海形势呈现稳中有忧的态势,航海安全受到社会各界的广泛关注。将GMDSS通信技术应用于船舶报告系统,有利于实现船舶报告系统的自动化,实时监控船舶运行状态,当出现航海安全事故后能及时接受信息并采取营救措施。

1GMDSS通信系统概述

当前,海上GMDSS通信系统主要由INMARSAT系统、NAVTEX系统、COSPAS-SARSAT系统和地面通信系统四部分构成,见图1(GMDSS系统构成及工作流程图)。其中,INMARSAT系统主要是指国际海事通信卫星系统,该系统能够对70N到70S区域之间实现通信信号全覆盖,并且具备全天通信、自动播发信息、自动确定优先等级等功能;但是单独应用建立传播报告系统则不能将大量的没有配备卫星船站的船舶包括进来,而且卫星通信的费用较高。并且由于该系统是静止轨道卫星覆盖,在南北极存在盲区,在高纬度地区该系统没有信号,无法使用。NAVTEX系统是指海上安全信息播发系统,该系统借助518kHz的频率对离海岸线400海里之内的所有船舶进行英语单频广播,广播内容通常包含气象信息、电子航行更新等海上安全信息。对发射机和发射天线有较高要求,维护难度大,而且中频发射天线庞大,容易遭受雷击,个别海岸电台技术力量和设备难以应付这一突发事件。COSPAS-SARSAT系统主要是指寻位定位系统,该系统以近极轨道卫星为基础,可实现对全球频段在121.5/243MHz和406MH上的信号进行检测,进而对遇险船舶进行定位和营救;该系统主要用于全球遇险报警和搜救中的报警、定位和识别,但是目前该系统还不能提供通信业务服务。地面通信系统则主要利用地面通信技术实现电话、传真、报警等功能,是一种常见的通信技术,常用地面通信设备主要包括VHF、DSC及NBDP等[1]。

2船舶报告系统的功能

船舶报告系统是指利用无线电报对船舶动态信息进行收集和交换的系统,用于搜救的船舶报告系统是第二次世界大战后,随着国际海难搜救工作的开展而发展起来的。船舶报告系统的功能主要体现在以下几个方面:第一,在未收到船舶遇险信号时,能够有效缩短发现船舶失去联系并开始营救的时间;第二,有利于迅速确定遇险船舶周围能够提供援助的船只;第三,在无法确定船舶失事位置时,可以缩小搜救范围,提高营救的成功几率;第四,能够为遇险船员和乘客提供快速的医疗援助服务。此外,当前船舶报告系统还被广泛用于提供天气预报信息、寻找肇事逃逸船只及预防船舶污染等方面,是一种行之有效的船舶管理方法和技术[2]。

3现有船舶报告系统存在的缺陷

(1)岸台收发信机设备落后

通常情况下,岸台收发信机在接收到航海船舶发出的信息之后,应当立即对其报告信息进行准确的识别,并判断出其位置和遇险类型、遇险等级等基本信息,再将信号转换为数字信号存入电脑数据库。当前,我国现有的离岸收发机设备大多相对落后,缺少连接PC处理终端的接口,严重影响了对船舶数据信息处理的时间,进而影响了对航海船舶实时监控的效率。

(2)报告系统数据库不健全

数据库是支撑船舶报告系统的重要组成部分,因此必须重视船舶数据库的建设工作,做好船舶数据信息的收集与接收工作。当前,我国在船舶数据库建设上还存在很多问题,诸如传播报告信息不准确、报告中心掌握信息不全面等,必须要借助现代NBDP、VHF、SES等GMDSS通信技术对现有数据库进行完善,建立健全船舶报告系统[3]。

(3)无法自动采集报告信息

当前,我国现在主要利用PC终端对船舶报告系统信息进行采集、发送与接收,而PC终端的信息主要来于人工录入数据及相关航海仪器的数据,主要包括船舶位置、航行速度、航行方向、船舶大小、船舶人员、船舶承重等基本信息。目前我国现有的船舶报告系统无法实现数据信息的自动采集,更不能与船舶上的其它应用数据实现良好的互换,增加了船舶报告系统收集信息的难度和工作量。

(4)岸台船舶报告大型数据库不完善

由于当前岸台船舶报告系统没有对收集信息进行储存,也没有实行全国联网,严重影响了岸台船舶大型数据的建设工作,涉海政府部门无法借助数据库迅速掌握航海船舶的行踪动态,不利益营救和监控工作的开展。

4GMDSS通信技术在实现船舶报告系统自动化中的具体应用

(1)及时救援遇险船舶

支撑GMDSS通信系统运行的COSPAS-SARSAT系统,能够借助近极轨道卫星检测到遇险船舶发出的频段在121.5/243MHz和406MHz的信号,迅速定位船舶遇险位置。将GMDSS通信技术应用于船舶报告系统后,船舶一旦遇险,其报告系统就会自动处于特殊保护状态,向海上搜救中心发出相关信号,确保海上搜救中心及时了解船舶位置及状态,并迅速开展营救工作,确保航海人员的安全。

(2)依据系统数据制定搜救方案

将GMDSS技术应用于船舶报告系统之后,船舶一旦遇险,工作人员就可以利用DSC系统向岸台发送遇险信号,并进行遇险呼叫,海上搜救中心及海上航行船只在接收到信号之后就能立即对遇险船只进行施救,以保障遇险船舶上的人身财产安全;此外,GMDSS通信技术中的INMARSAT系统可以通过分析船舶计划航海路线确定船舶失踪的位置,并结合海上风向、洋流、风速等因素自动生成船舶跟踪动态报告,便于搜救人员及时制定有效的搜救方案。

(3)实时监控船舶航行状态

由于INMARSAT国际海事通信卫星系统系统能够对70N到70S区域之间的通信信号实现全覆盖,并且具备全天通信、自动播发信息、自动确定优先等级等功能,因此将GMDSS技术应用于船舶报告系统当中,可以实现对航海船舶的全天候实时监控,并且依据船舶航行的速度、方向等基本信息确定船舶航行的状态。当船舶报告系统接受传船舶信息出现异常时,船舶报告系统可以借助GDMSS通信技术实现对航行船舶的自动警示,提高航信船舶的警惕性,确保航行安全。

(4)及时处理不明状态船舶信息

当航信船舶出现异常无法正常向船舶报告系统发送船舶数据信息时,船舶报告系统就可以利用GMDSS通信技术实现对航海船舶的自动警示,并对船舶的位置、呼号、名称等相关信息进行标示,进而实现对航海船舶的定位。其中,NAVTEX海上安全信息播发系统借助518kHz频率对离海岸线400海里之内的所有船舶进行英语海上气象、海上预警、初始遇险信号等信息的单频广播。船舶报告系统通过船舶的基本状况与船东经营人取得联系,从而证实船舶是否安全。应用GMDSS通信技术,船舶报告系统可以在数据库中调出船舶的侧面图,然后询问附近区域的船舶以判断船舶的具体航向和状态。

5结语

面对当前频发的航海安全事故,国际航海组织致力于推广GDMSS通信技术在船舶报告系统上的应用,该技术的应用不仅可以实时掌握航海船舶运行状态、及时救援遇险船只并制定救援方案,同时还可以对不明状态船舶进行定位,该技术更是涉海政府部门进行海域宏观调控的重要手段,在确保船舶航海安全、实现船舶动态监控等方面具有不可取代的重要作用。

作者:莫劲柏 单位:广西海警第一支队

参考文献

[1]戚善才.用于GMDSS培训的海上中短波通信模拟器研究[D].大连海事大学,2011.