通信自动化技术范文

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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.

第4篇

关键词:煤矿;自动化技术;通信技术;现代化发展

1煤矿自动化和通信技术的发展历程

1．1煤矿自动化技术。煤矿自动化技术最早出现于20世纪60年代，当时继电器是一项主要的自动化器件，但是由于受到技术方面的限制，继电器的体积非常庞大，不仅操作起来十分困难，其安全性也较差，并不能够实现长期稳定的发展目标。到了20世纪70年代，我国自动化继电器的发展出现了一定的进步，主要是晶体管与逻辑电路的发展开始出现，这为继电器的使用给予了有力的保障。后来，单片机的出现开始替代了传统的自动化设备，这些都将会影响到煤矿自动化通信的安全性。随着社会的不断发展和进步，越来越多的高效设备已经融入到煤矿自动化设备的发展当中，并且为提升煤矿开采的高效性奠定了坚实的基础。1．2矿井通信。在煤矿开采的过程中，会涉及很多的内容，为了确保矿井通信设备的快速发展，不仅要保证矿井设备的先进性，还需要保证通信系统的分散性。由于在实际的矿井通信中，经常会遇到各种各样的问题，要想从根本上保证矿井内部工作人员的安全性，就应该充分认识到矿井通信的重要性，要求矿井覆盖面积达到一定的程度，然后按照区域覆盖面积将煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。这些都是矿井通信技术所包含的主要内容。在矿井通信技术的发展中，还有一些矿用通信系统是为了更好地提升矿用透地通信系统的工作效率，常见的有CDMA通信系统、小灵通系统与矿用载波通信系统，这些都是矿井通信系统中能够经常运用的系统。

2煤矿自动化技术

2．1高速监控网络。随着社会的发展和信息化技术的进步，高速监控网络已经实现了快速的发展，这为提升我国煤矿自动化技术的发展奠定了坚实的基础。工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统都是我国煤矿产业中常见的高速监控网络系统，其中，冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台。但是，从宏观的角度来看，由于我国工业控制网的开放性比较差，在我国只有少数煤矿企业应用该技术。然而，在矿井装备当中，常用的矿井网络系统会将视频、数据、语音等多种信息结合到一起，这样的通信效率会更高，也会更加准确地掌握煤矿自动化技术的发展情况，所以，综合来看，煤矿自动化系统将会有着更好的发展前景和发展空间。2．2自动化平台软件。煤矿自动化控制不仅需要专业的人力资源，更需要先进的信息化网络技术，管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的主要形式。自动化平台软件之所以能够更好地推动煤矿通信技术的发展，就是因为自动化平台软件可以结合很多现代化的信息技术，让先进的科学技术与实际的网络化发展完美地融合到一起。其中，Web服务软件在管理层的Web服务器中比较安全，也可以起到很好的自动化控制作用，让自动化平台服务的发展实现全面的发展。不仅如此，煤矿自动化发展在现代化的社会发展中必将会具有非常广阔的发展前景和发展空间。与传统的煤矿产业相比，现代化的煤矿产业中，自动化平台软件的发展将会更受欢迎，因为现代化的自动化平台软件不仅大大地节省了人力资源，还会很好地提升煤矿开采效率，为提升自动化平台的快速发展奠定了坚实的基础。2．3局部生产环节自动化。在煤矿自动化和通信设备发展的过程中，经常会涉及一些安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统以及调度控制矿井机车系统等，这些系统在实际的矿井自动化运行中有着十分重要的意义和作用。矿井数字化工业电视系统在实际的矿井生产中也起着至关重要的作用。局部生产环境自动化是煤矿发展过程中的主要内容。为了更好地提升煤矿自动化的发展和建设，就应该充分认识到现代化技术的科学性，不要一味地运用传统式的技术对煤矿进行开采，这样不仅会浪费人力、物力，还会严重影响到矿井的未来发展。为了更好地提升矿井自动化发展，就应该从根本上落实煤矿生产环境自动化体系。让矿井实现数字化、工业化的发展。

3煤矿通信技术

在现代化的矿井通信技术发展过程中，矿井有线通信技术占据着十分重要的地位，无论是网络技术还是IP语音通信技术都应该不断地发展，为推动矿井有线通信技术的快速发展奠定坚实的基础。现如今，为了推动煤矿产业的高效发展，还应该学会不断地探索和研究矿井移动通信技术，矿井移动通信技术与传统的矿井通信技术相比具有很多的优势，首先，矿井通信技术能够更加全面地掌握矿井的内部情况。现如今还有很多较为科学的通信技术在实际的通信系统运行中都应用非常广泛。

4若干技术问题

4．1完善与提高局部生产环节自动化技术。随着信息化技术的不断发展和进步，越来越多的人已经认识到自动化技术对矿井生产的重要性。很多高速监控网络方案能够为煤矿自动化控制选择给予保证。影响煤矿自动化正常运行是提高煤矿生产效率的先决条件，为了更好地让煤矿实现长期稳定的发展，就应该不断地提高局部生产环节自动化技术，让自动化技术充分融入到实际的煤矿生产当中，为加强通信技术的发展给予更有力的保障。在未来的发展中，煤矿自动化和通信技术必将迎来更加广阔的发展前景。随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人已经认识到先进技术的力量。无论是在实际的煤矿开采中，还是在自动化技术的研究中，高科技技术都是推动煤矿产业前行的有力保障。4．2开发高强度快速安装式矿用光缆。煤矿生产力越来越大，传统的矿用电缆已经不能满足现代化煤矿产业的发展。只有将光缆融入实际的煤矿自动化中，才能加快自动化设备的运转效率。因为一旦这种普通矿用光缆断裂后就很难修复，不仅会对煤矿内部的正常运行造成一定的影响，还会对煤矿工作人员的安全带来一定的隐患。为了更好地确保矿用电缆的安全，就应该将原有的旧式电缆替换成光缆，这样不仅可以提高电缆的利用效率，还可以大大提高煤矿的生产效率。4．3煤矿供电安全技术。现如今，煤矿供电安全技术发展十分迅猛，很多时候煤矿供电设备会出现一些故障，如果处理不当很容易对工作人员和煤矿自身带来严重的影响。为了能够进一步加强煤矿的生产安全，就应该充分认识到煤矿供电安全技术的重要性，加强供电过程中的安全问题，避免出现一些不必要的安全隐患。为了大大减少人力资源的损失，还应该加大设备研究力度，争取研制出无人监管设备。这样的设备管理模式不仅可以降低人力资源成本，还会大大提升监管效率，为煤矿供电安全给予更有力的保障。

作者:司志良 单位:安徽恒泰电气科技股份有限公司

参考文献:

［1］韩红杰，于长波，杨月慧．煤矿通信常用的设备与功能分析［J］．煤炭技术，2012(09):123～132．

［2］王博涵．浅谈煤矿自动化和通信技术的现状与发展趋势［J］．科技风，2014(08):11～17．

［3］孙继平．煤矿自动化与信息技术回顾与展望［J］．工矿自动化，2014(09):17～21．

［4］张鑫，刘东华．浅析矿井通讯技术［J］．煤炭技术，2014(06):109～117．

第5篇

1.1 馈线自动化技术的内涵

馈线自动化又称配电网自动化，是对配电线路及其设备进行监控及调度的过程。随着近年来电子技术的不断发展、进步，关于使用馈线自动化技术对线路设备实施远程监控、调度成为研究重点，这也是其内涵和意义所在。

1.2 馈线自动化系统的功能

馈线自动化系统一般具有三个主要功能：一是进行无功控制（线路上无功补偿电容器组的自动投切控制）；二是进行数据的正确采集与远程监控；三是及时发现故障并进行故障定位措施，在此基础上进行故障隔离和故障恢复。

1.3 馈线自动化系统的主要作用

馈线自动化系统有三个作用：一是提高供电的质量；二是分段检修电路，避免全线停电现象；三是节省电网运行的费用，减少总体投资支出。

1.3.1 提高供电的质量

馈线自动化系统在对线路进行远程监控时，可以随时监控线路电压的变化，并自动调节变压器的输出电压，进而保障用电户对电压的需求。

1.3.2 分段检修电路

避免全线停电现象科学统计数据表明，出现故障和线路检修是引发停电的主要原因。现代的供电方式是“环网手拉手”，利用负荷开关将线路进行分段，代替了传统的“辐射形”供电方式，避免出现因某处故障或检修时引发的全线停电现象。在新型供电方式的基础上，运用馈线自动化技术，可以对出现故障的线路进行自动定位、隔离，并保护非故障线路在第一时间恢复供电，在一定程度上缩短了停电时间，提高了供电的可靠性。

1.3.3 节省电网运行费用

减少总体投资支出传统的由变电站直接向用户供电的方法，设备利用率低，需要的线路多，花费也多，而馈线自动化系统的实施，能更加合理的安排网络结构，如果电路出现故障，通过操作联络开关，可以使非故障电路自行开始供电。

2 关于馈线自动化通信技术的研究

2.1 通信技术的现状

馈线自动化的通信技术具有分散的特点，但一般距离较短，需要进行交换的信息也较少，对效率并无过多要求。所以在实现可靠性高、成本合理的条件下，选择通信方法的主要条件是不受配电网故障的影响，并且能在线路出现故障时保持正常的通信。因此，在此基础上较为适合的通信方法有：无线电通信、电话线、专用线缆、光纤等。一般在短距离的通信情况下，建议使用专用线缆和无线电通信方式。无线电通信具有易安装、成本低等优势，是目前在馈线自动化系统中应用最广泛的，但是由于无线电通信具有发射功率低、覆盖范围小等问题，所以并不适合在高层建筑较多的市中心和距离较远的偏远山区使用。电话线是在不适合使用无线电通信的情况下使用，成本较高。光纤通信的成本也相对较高，但是其可靠性名列第一，随着科技进步和时展，必将成为应用最广的通信方式。在完整的馈线自动化系统中，通信方式不是单一存在的，要因地制宜，将合适的几种通信方式相结合使用才是正确的选择。

2.2 通信技术的结构

馈线自动化系统的通信技术分三个阶段——接入通信网、骨干通信网、终端层。其中接入通信网的作用是协助信息由终端层到配网通信子站的传输，一般采用光纤、载波、无线三种通信技术；骨干通信网的作用最大，是配网通信由子站到主站的方式，一般采用的光纤通信技术。值得注意的是，信息在传递前，要对其进行处理，依照信息的重要程度进行必要的筛选，然后再进行上传信息的过程，上传过程中要避免出现信息拥挤的现象。

2.3 馈线自动化通信技术的发展前景

第6篇

关键词：配网自动化；通信技术；研究；无线专网

我国的电力系统一般使用的都是自动化水平比较高的智能型电网，这种电网具有极高的互动性与信息化，不仅可以进行发电，同时还可以保证传输电量的工作质量，无论是分配电能还是改变原有电能，都可以以自动化的形式实现，为了保证配网自动化的智能发展，必须要保证通信技术能够满足自动化配网系统的各种需求，对原有的通信技术进行改进，使用成熟度比较高的配网系统，保证各种配网业务都可以有效完成，一般会选择用10kV的电压来配合自动化的智能电网，保证顺利开展各种业务。

1自动化业务需求的基本情况

如果想要将与自动化电网的配套的通信技术发展起来，必须要对自动化的配网系统的需求进行了解，保证各种需求都可以被考虑到。

1.1配电需求

一般配网的节点需要被全面地采集到，而配电网的节点数量很多，包括开关站、柱上开关、环网柜等，在运用通信技术的时候，必须要对这几部分的节点进行充分考量，同时还要对业务开展的范围有一定的了解，对需要进行采集的主要信息以及次要信息进行划分，同时还要对遥测、遥信等需要采集信息的技术进行分析，确定延时需要，一般开展遥测业务与遥信业务时，要将时延时间控制在2s以内，开展遥控业务时需要将时延时间控制在1s之内，同时要保证通信高度可靠性。

1.2计量需求

在对前两种需求进行了解之后，还需要对以下关键性需求有一定了解，包括安全性以及可靠性，对于其安全方面的保障性需求，我国有为配电网专门设立的安全防护规定，需要在二次电力系统之中，最好划分安全区域的工作，同时还要设立好网络专用线路，保证横向隔离的效果，认证的主要方向是纵向。由于配网系统的特殊需求，对于通信技术的可靠性要求是工业程度的可靠性，一般通信系统都是被建设在户外环境之中，因此受到的外界影响偏大，会使构成系统的各种材料出现不同程度的老化的现象，因此为了保证其即使在恶劣环境之下，仍旧可以保持高质量的工作，即使出现了电磁、噪音以及雷电等恶劣影响，也可以保证通信运行的稳定性。

2通信技术分析

2.1光纤通信

作为一种主流的电力通信技术，光纤通信技术的应用范围最广，其通信安全程度比较高，同样条件之下，能够传输的信息量比较大，还能满足长距离运输的需要，能够抵抗传输中的各种信息干扰虽然光纤通信的通信质量比较好，但是我国距离大规模是永久光钎配网技术还有很长的距离，尤其是在一些历史比较悠久，发展比较落后的老城区，进行光纤配电网的施工难度极高。另外，在密集程度比较高的市区区域，也难以进行高质量的光纤配网施工，由于配网施工的特殊性，使工期被严重影响，光纤电网的通信性能比较好，因此其投入的施工资金也比较多，难以大范围进行建设。

2.2中压电力载波通信

中压电力线载波通信是将信号按一定方式调制后，利用相应的耦合设备注入中压配电线传输，是电力系统特有的通信方式，其优点是可以利用现有的配电线路传输到电网关心的任何测控点，不需另铺专用通信线路，具有投资较低、安全性高等优势。但受限于其技术体制的影响，多年来载波技术并没在在配网通信中大规模的应用，主要的难点问题是：10kV配电载波通道的传输特性较恶劣、速率低、可靠性不高：由于配电网在变电站侧未装设阻波器，变电站的各条出线的衰耗很大；对于架空线、地埋电缆混合敷设的线路，架空线、地埋电缆特性阻抗相差很大，衰耗情况更严重。

2.3公用无线通信

无线公网对用户的数量没有限制，用户无需建网和维护，具有建设周期短、业务开展快、初期网络成本低等特点。但是电力系统业务并非公网运营商的核心业务和重点保障对象，无论从宽带、QoS、安全性还是网络覆盖角度考虑，都不会为电力行业进行特殊的针对性保障，无线公网络适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，及对通信速率、时延、中断率、安全性等要求不严格的场景，无法满足智能配网自动化高安全、高可靠的需求。其局限性主要体现在：安全保障体制不完善。公网数据传输加密技术面向所有业务，其宽松的验证规则将允许攻击者设立一个假的蜂窝基站，并监听过往用户的信息传送。同时无线公网的基站建设在民用建筑上，传输、供电、防盗、防雷等抗毁性措施相对较差，导致设备故障率高，影响业务通信。

2.4无线专网通信

基于无线宽带技术的无线专网具备覆盖面广、施工难度低、实施周期短、组网灵活等特点，同时由于专网专用，其业务质量、宽带保证、安全隔离和覆盖范围都能很好地满足配网自动化业务需求，其主要的优势有：带宽容量大，能满足配网自动化业务宽带化发展需求。单基站吞吐量可达15M，终端的速率可达2M。在使用5M信道带宽情况下，可支持15Mbps的数据传输速率，可以满足各种业务需求。安全性高。无线宽带技术在解决通信系统面临的中断、篡改、窃听、伪造和抵赖等五类安全威胁的问题上，已在通信系统的认证性、机密性、完整性、可用性和不可否认性几个方面具备很成熟的标准、技术和加密算法。

3结论

配网自动化通信技术可以借助无线宽带专网来实现，真正地实现无线信息接入，顺利传输各种信息服务，同时提升电网服务的便捷性，将电网企业的竞争力以及经营水平有效提升，面对电网逐渐扩大的范围，需要保证电网建设水平可以与通信技术配合发展，将电网的配电网的事业的成本发挥出来，降低网络建设的成本，同时使配网技术可以带来更多的社会效益。

参考文献

[1]李廷华，黄铭，施继红，等.基于WiMax的城市配网通信方案及其集抄应用[J].电力系统通信，2010（8）：11.

[2]孙中伟，马亚宁，王一蓉，等.基于EPON的配电网自动化通信系统及其安全机制[J].电力系统自动化，2010（8）：128.

第7篇

其主要基于公众通信系统PHS发展起来的一种通信技术，小灵通技术比较成熟，且可以为地面与井下无线通信系统同时服务，造价不高，携带也方便，还能达到双工数字通话、定位和识别工作人员的作用。但是其工作的频段会被收回，直接用在3G。

2WiFi技术

WiFi技术系统的构建要素为WiFi无线网络与TCP/IP协议，其传输主干平台是矿用工业的太网，并和无线终端直接结合，覆盖矿井的巷道、地面等区域，从而实现煤矿宽带的无线通信。以WiFi技术为主的矿井通信系统，不但组网方便，而且维护简单，将成为自动化井下通信技术未来的发展方向［2］。

3自动化井下人员定位技术分析

3.1移动终端定位技术

移动终端定位技术就是从移动台按照接收的若干已知位置发射机发射的信号中检测与移动电台位置有关的信息，从而实现定位移动电台位置的一种技术，典型代表为GPS技术。GPS定位系统的工作原理：若干已知位置基站会发射出和基站位置有关的信号，移动终端接受信息后，就可确定其和各基站的位置关系，同时按照运算法则定位自身位置，以获取所在位置的准确信息。GPS技术定位的精准度较高，覆盖的面积也大，可推广应用。

3.2移动网络定位技术

移动网络定位技术指的是多个位置的接收机，可同时检测出移动台发射出的信号，并把接收信号携带的部分与移动台位置有关的信息，直接发到网络移动定位中心，让其处理，由移动中心计算出移动台的位置的一种技术，如TOA定位技术等。

3.3室内定位技术

室内定位技术经常被井下定位借鉴，现阶段采用的室内定位技术包括红外线定位（IR）、蓝牙定位（Bluetooth）等技术，详细内容有：（1）IR技术：其组成部分有两部分，即各成员佩标签、分布于各固定位置的接收器组。各成员佩标签经红外线发射机定期发射ID身份标识码，在定位区域，经红外接收机对红外信号进行接收，并把其传送到监控主机上，对其位置实时定位；（2）Bluetooth技术：其为短距离、低功耗类的无线传输技术，能支持点与点、点与多点之间的语音及数据传输等业务，而且能使不同设备间的短距离无线进行互联。在井下安装一个蓝牙局域网的接入点，采取多用户基础网络的连接模式的网络配置，能快速获取用户的基本信息，实现定位功能。

4井下通信与人员定位自动化技术的实际应用

4.1自动化井下通信技术的应用

由表1可知，漏泄通信技术、透地通信技术、井下小灵通技术均有一点缺陷，而唯有WiFi技术的可靠性高、造价低，电磁干扰小且信道容量大，其应用潜力最大。因此，可将WiFi技术用于井下通信，以确保井下作业人员的安全。

4.2自动化井下人员定位技术的应用

自动化井下人员定位技术如上节所说，主要包括3大种类6小种，其各有自身的特点和优势，也适用于不同的井下情景，其各自的技术性能比较见表2。由表2可知，在井下人员定位自动化技术中，以蓝牙定位（Bluetooth）技术最具发展前途，这是由于其可靠性较高、定位精度高，功耗低的缘故，已经成为井下人员自动化定位系统发展的主流方向［3］。

5结束语

第8篇

【关键词】配电线路；自动化；通信技术；控制

随着我国城市化进程的加快，中型城市和大型城市的数量仍在不断攀升。城市带建设和配电网络的建设可以说是同步的，如同通信网络一样，不断变化的城市结构和用电结构使一个城市的配电网络呈现时刻变化的特征。每一台设备的异动频度较之于输变电频度高很多。通信技术的发展给配电线路通信自动化提供了可能，但其结合也是一大难点。

一、配电线路实现通信自动化是城市发展的必然

常态化的配电自动化是城市发展和运行过程中的必备条件。在当今中国，无论城市大小，都在尽可能地用最实用的技术控制配电网络。但缺乏通信技术的配电线路，其运行的可靠性和安全性都会受到一定程度的制约，特别是到了夏季用电高峰期的时候，电力系统常常因配电线路的不稳定而出现问题。电力系统中，配电线路的供电过程受到设备和线路两大硬件系统的影响，小型设备的故障和小区域的线路问题都可能导致大面积的断电。这很容易给城市发展带来巨大的损失，也给城市居民造成生产、生活、经营、娱乐等多方面的困扰和麻烦。加强对配电线路的有效控制是提高和改善供电质量的重要任务，也直接关系到一个城市的发展水平和人民生活水平。当前，配电线路控制已经实现了自动化，通信技术的不断更新和发展使人们对配电线路的控制更加合理科学。这既是多年以来通信技术的成熟表现，也是通信系统和电力系统有效融合和创新的必然。通过提高配电线路通信自动化水平，城市的运行将越来越稳定，电网的发展也将更经济、更快速、更稳定，对城市化进程的推进提供强有力的保障。

二、配电线路自动化结合通信技术的特点

配电线路通信自动化主要是解决电力系统能否持续供电的问题，在保持电力系统的运行可靠和安全方面起着重要的作用。伴随着城市的发展，新农村的发展，当前对配电系统的要求已经高于以往任何一个年代。当前各个城市的供电部门都在加大对配电可靠性的控制力度，以满足生产生活的需求。配电线路的通信自动化控制主要解决以下几个方面的问题：

（一）传送延时问题。网络时代的来临给社会带来了巨大的发展，配电线路在铜线时因其传输数据庞大而占据了大量宽带的容量。我国现有的网络还处于不成熟的发展阶段，无法承受配电线路自动化传输时的大量数据，强行传输可能导致网络崩溃，电网断电。在网络数据传输过程中主动发送或者重新发送，会带来传送延时等问题，导使配电网络的传输效率低下。但是，采取分组传输，可以合理有序地分配传输数据，保证传输质量。

（二）传输速率问题。在网络传输过程中，所有的数据都被拆分成一个个数据包进行传送，配电系统再对每个数据包检测处理，但是这样要耗费时间资源。由于在配电过程中存在随机性，每次配电不一样，到达峰值的时候系统要保证传输通道畅通，不发生多个数据包拥堵现象，必须设置了解并保证一定的吞吐量。配电是一个持续不断的过程，因此通信自动化的引进必须能保证配电操作过程信息和线路的通畅，设置必要的吞吐量是必须的。传输速率得到保证可以避免信号通道堵塞带来的经济损失和电网危害，这是电网稳定和可靠的必要保证。

（三）网络效率问题。配电线路通过改造实现了通信自动化后，配电网的配电效率和质量都得到了提高。网络系统和电力系统在结合的过程中相互都有要求。一个方面网络出现故障，服务器不能兼顾的时候，传输数据将耗费大量的时间，这种时候往往令配电工作人员束手无策，将责任归咎于网速慢、计算机运行慢、病毒过多等原因。实际上配电网络中可以植入内部检测设备，保证随时监测网络资源和网络通道的现状，进而做出判断，何时实施网络配电合适、何时配电可能终止。另一个方面配电网络出现延时发送。这就要配电工作人员对辖区内的用电情况和用电习惯有深入的了解，敏锐判断出配电站和交换机两者传输速率，及时做出决定，是否配电，配电量多少等等。

（四）网络利用率。配电网是一个复杂的系统，但是有存在多个节点，一个节点出了问题要如何利用网络及时定位。网络监控至关重要，在出现漏洞时，充分利用网络筛选排查蠕虫和病毒。目前的网络技术还不够晚辈，网络质量处于何种趋势还无法完整地呈现出来。网络基准线是今后是网络监测工具中必备的。配电网络只需要相关的数据和有用的数据，要准确定位并拦截其他垃圾数据，既要确保系统的安全，也能提保证配电过程的完整性。

三、配电线路自动化与通信技术的规划和运行方式分析

配电网络通信自动化应用了多种技术，随着科技的进步，这些技术将进一步成熟和可控。通常情况下，在我国的城市中以10kV配电线路为主。这种规格的配电线路通信自动化有多重优点。一是便于综合管理，二是其设计容易。

10kV配电网的设计目标是保证配电的可靠性、尽量减少停电的时间和范围，降低停电造成的损失；在配电过程中便于对配电设备和网络实施控制，发生故障及时准确处理；在通信自动化数据平台上保证配电网管理规范，对设备、线路的维护更加科学，提高供电效率；在城市功能分区日趋明显的当今中国，能保证规划与实施的有机统一。

平稳正常运行的配电线路能够通过网络持续监测整个配电网络的开关、电流、电压等状态，并快速将各种参数显示出来。配电调度工作人员在其负责辖区内的电气设备地图上能够轻松查询这些数据，并直接进行远程遥控。当配电线路发生故障的时候，配电网的主站收到各个分站的故障信息能够主动报警，迅速检索出故障源，及时判断是否需要采取负荷转供，通过模拟校对和核查，由主站配电调度工作人员遥控操作。

四、配电线路自动化的控制与通信技术结合采用的技术

一是要选用适合电网的接线技术。采用单电源接线方式简单经济实用，但是安装比较麻烦，爱用多电源接线方式更加可靠和稳定。二是要选定合适的通信网络半径。采用通信技术的配电线路虽然实现自动化控制，但是线路多而繁杂，容易出现故障。合适的供电半径易于检修。三是要选用合适的信号接收设备和技术。配电过程中因用电超过负荷会出现问题。可以通过设置信号接收减轻线路电压。四是自动监测技术。在配电网中安装自动检测设备，保证电网安全和通信网络安全。

五、结束语

配电线路的控制原本需要大量的资源和时间，网络通信技术的发展给配电网的供电提供了可靠的保障。电力行业的发展和网络通信技术的发展将使这两者的结合更为科学合理。提高供电质量是每一个城市生活的重要工作内容，旨在减少失误和降低故障率的配电线路通信自动化技术将给其城市的规划和设计提供更大的支持。我国的配电线路通信自动化已经逐渐走向成熟，并给社会的发展带来明显的经济和社会效益。配线线路自动化的高级阶段将是实现电网的操作简洁化——计算机自动控制，我们将拭目以待。

【参考文献】

[1]李强有.配电线路自动化系统设置及其运行方式分析[J].中国新技术新产品，2010（13）

[2]陈元新，蒋铁铮.配电线路自动化系统配置及其运行方式[J].华北电力技术，2000（3）

[3]真俊华.浅议配电线路自动化系统的应用[J].大科技，2012（19）

第9篇

根据地理气候条件，构建无线宽带专网、光纤通信网、中压PLC载波、短距离无线通信共同交互耦合的通信网，是当前较为有利的组网方案。多种通信方式共同交互耦合，符合电力通信专网的演进策略。在建设初期，通信的业务量相对较小，覆盖面大，而光纤的造价较高，全光纤网不满足经济性组网需求，采用此种组网方案可在建设初期减少投资，同时便于日后通信业务量增加时的通信网络改造升级。同时，现有的GPRS公网并不可靠，属于非实时和安全性很低的网络，难以满足配电自动化需求。而无线专网具有可靠性高、实现性和安全性高的特点，可满足集抄业务安全性以及配电自动化业务实时性的要求。在使用上，无线专网将逐步作为稀疏地区光纤通信盲点的补充，且进一步将其作为光纤网络的备份系统和应急系统，从而提高电力通信网络的可靠性。

2自动化通信系统的主要功能及可行性分析

配电终端互相间的通信，就是指各FTU能够实现与所属TTU互相间的通信。因为各FTU与其所属TTU距离比较小，电缆通信方式作为一种性价比很高的通信手段，具有高度的稳定性，所以可在各FTU与所属TTU间设立电缆，并应用RS-485的通信方式。对于通信系统的介质，应选用具有屏蔽功能的普通通信电缆及双绞线。各FTU将从所属TTU收集到的信息、数据不予任何加工、处理，直接传送到主站系统，统一由主站系统进行数据的加工、处理。相反，来自配电网中心主站的指令下达到对应的FTU，经过FTU的判断，当为FTU指令时，将由FTU作出回应；经过FTU的判断，如果为TTU指令时，则FTU需要把指令传送给TTU，这是应由TTU作出回应。原因是FTU不会对属于TTU的指令做出任何回应，因此，针对FTU及TTU的应用类型不会受到任何限制。到2010年，国内供电企业基本已建成覆盖全部变电站的光纤通信网。以此为基础，以变电站为起点建设10kV线路段的电力通信网，即可完成配网段的电力专网。配电自动化通信系统的可行性主要体现在技术方面，即光纤、PON技术已经成熟，供应厂商有华为、中兴等知名企业，在电力行业中已有很多应用实例，是国网公司电力光纤、配电自动化、调度通信系统等项目的推荐技术。无线宽带方面，国内有自主知识产权的Mcwill、LT800产品，也有Wimax等国际标准产品，且已在少数省网公司的用电信息采集系统以及铁路、机场等工业专网中有所应用。

3通信系统自动化技术规约

因为馈线自动化系统中具有多个通信点，然而通信的数据信息量太少，所以这种在调度自动化过程中选用相对较多的循环式CDT规约以及查询式的POLLING花费时间过长的办法并不适合实际问题的解决。当前，世界电工委员会确定的IEC870-5-101规约是目前来说较为适合配电自动化系统的通信规约。

3.1IEC870-5-101规约用户数据分类

在自动化的配电系统信息数据传输中，对于很多信息数据极为重要，必须立刻进行传输，它们拥有很高的传输优先性；而对于一些数据信息传输的优先性很低，可以进行比较慢的传输。从以上原则的角度考虑，在实际配电自动化系统中，为了确保优先、迅速传输事故状态数据信息以及迅速实现事故识别，并迅速完成事故状态的隔离及恢复供电，把负荷开关的变更状态及电力系统的事故信号等关键信息作为优先数据信息来进行解决；而电流、电压以及功率等其它的测量量则作为二级的用户数据信息来进行解决；对于有关脉冲量及统计量都为视为慢数据信息来进行处理。

3.2通信系统规约程序流程

对于主站向终端的指令时有初始化、对时、总召唤、一级数据信息查询、二级数据信息查询、刀闸（或为开关）以及全站总复归等等，而对于终端的回应报文则有遥测量、遥信量以及确认等。通过初始化等相关步骤，主站方面就可针对终端进行常规的报文询问，此后将依据回答报文以及标志位的不同，发射出不同的报文，以此得到所需要的数据信息。IEC870-5-101规约在平衡传输过程中，询问呼唤二级用户信息数据变化以及定点呼唤每组返送的信息数据有没有FT1.2帧长样式操控中的要求访问位ACD-1。当出现上述情况，主站则利用“请求一级用户信息数据”来向终端实施请求。IEC870-5-101规约处在非不平衡的传输过程中时，将会应用快速-校对、验证-过程采集一级用户的数据信息。

4配电自动化通信技术优势

综合运用EPON、宽带无线、PLC、WSN等技术率先建立基于复合通信的电力用电信息实时采集系统，建设跨业务“配用电一体化通信网络平台”，开展配网自动化建设，可有效促进电网安全、可靠、高效供电，提高服务水平。从技术与实践两方面研究电力通信网建设方式和运维模式，对建设具备系统自愈、用户互动、高效运行和分布式能源灵活接入等功能的智能电网具有决定性作用。

5结束语

第10篇

【关键词】电力自动化系统；现代通信技术；探究

前言：在电力自动化系统发展过程中，基于电力系统设备的通信要求，通信技术与电力自动化系统的结合已经成为了电网建设的重要内容，不但对提高电网工作效率有着重要作用，对满足电网运行需求也有重要的支撑作用。基于这一认识，我们应深入了解电网建设情况，对电力自动化系统现代通信技术的发展背景、研究意义和发展历程进行探究，总结电力自动化系统通信技术的优点，推动电力自动化通信技术的全面应用，保证电力自动化通信技术在应用和发展中取得积极效果。

1.电力自动化系统现代通信技术的发展背景

电力系统通信技术的研究是目前电力系统自动化行业的一个热点话题。电力系统通信技术是紧跟计算机和通信等 IT 技术的发展而发展的，就目前而言，各种最新的通信技术在电力行业都有应用。考虑到电力系统在运行中的现实需要，电力自动化系统现代通信技术的发展，主要是基于电力系统的需求而来的。其发展背景主要表现在以下几个方面。

1.1 电力系统运行的现实需要

在电力系统的运行过程中，电力自动化系统的数量逐渐增多，电网运行过程中的通信需求越来越强烈。在这一现实面前，只有采用一种先进的数据通信技术，实现电力系统与电网的互联，才能满足电力系统的运行需要。因此，基于电力系统的现代通信技术应运而生。

1.2 电力自动化系统通信的客观需要

在电力系统运行过程中，电力自动化系统及设备日益增多，电力自动化系统之间的通信日益频繁，要想满足这种通信需要，传统的通信手段难以满足实际需要。因此，基于电力自动化系统的通信技术得到了发展和运用，并逐步发展成为现代通信技术，对电力自动化系统通信起到了重要的促进作用。

1.3 电力行业新技术应用的整体趋势

鉴于电力行业的发展需求，以及电网建设和电力自动化系统的实际应用，现代通信技术和其他新技术一样，在电力行业中得到了重要应用，这不但得益于电网新技术的发展，也得益于电网建设的需求。因此，现代通信技术的应用成为了满足电网发展需要的重要手段。

2.电力自动化系统现代通信技术的研究意义

无论是国外还是国内，电网互联、对外开放是世界电力行业的大趋势。为什么 90 年代以来电力行业会出现上述情况？主要有两大推动力：一是国际民营化潮流；二是技术尤其是通信技术的发展。正是通信技术的发展使得电网互联互通成为可能，因此研究电力通信技术具有重要的现实意义。基于这一认识，电力自动化系统现代通信技术研究的意义在于以下几个方面。

2.1 研究电力自动化系统现代通信技术，能够促进电力自动化系统发展

考虑到现代通信技术对电力自动化系统的重要作用，对电力自动化现代通信技术研究，能够直接促进电力自动化系统的发展，并为电力自动化系统发展提供有力的技术保证和动力。因此，研究电力自动化系统现代通信技术势在必行。

2.2 研究电力自动化系统现代通信技术，能够提升现代通信技术发展水平

现代通信技术在发展过程中，在多个领域都得到了全面应用。研究电力自动化系统现代通信技术，对电力自动化系统发展，和加深对现代通信技术的了解有着重要作用和意义。因此，我们应认识到研究电力自动化系统现代通信技术的作用。

3.现代通信网络在电力自动化中应用应注意的问题

在电力企业的电力自动化系统中应用无线通信网络技术是电力企业发展的重要举措。在具体的应用过程中要注意一些常见的问题，并及时解决，才能让无线通信网络技术更好的应用在电力自动化中，为企电力企业的发展提供必要的帮助。

3.1 注意无线通信网络技术的服务质量要求

在电力自动化中应用无线通信网络技术，要明确其服务质量，这样才能在具体的应用过程中积极把握无线通信技术应用的深度，达到灵活使用的状态。

3.2 合理设定无线通信网络技术的信息查询范围

无线通信网络技术的在电力自动化中的应用要合理设定信息查询的范围，电力线路中的故障随时可能发生，在整个线路监测系统中应有无线通信网络技术就必须合理设定其信息查询的范围，使线路故障问题的解决没有任何障碍。

3.3 明确无线传感器的类型

电力自动化中对无线通信网络技术的应用要明确无线传感器的类型，影像传感器与声音传感器、数据传感器的作用大大不同，具体的应用要积极明确其类型，在不同的情况下选择合理有效的传感器，保证无线通信网络技术在电力自动化中的应用。

4.电力自动化系统现代通信技术发展历程

从电力自动化系统现代通信技术的发展历程来看，该技术经过的发展历程相对较长，该历程不但包含通信技术的发展，还包含通信技术在电力自动化系统中的应用。此外，除了整个电网的远距离通信系统外，还有发电厂、变电站内部的通信网。他们的发展也经历了一个漫长的过程。刚开始，发电厂和变电站内的智能设备较少，并且它们都独立完成某一功能，互不连通。随着计算机和通信技术的发展，越来越多的智能设备出现在厂站内，而且它们之间都有通信要求。其发展历程主要可以概括为以下几个方面。

4.1 电力自动化系统的简单通信阶段

在电力自动化系统应用的最初阶段，由于电力自动化设备较少，电力自动化系统之间的通信需求不多，主要依靠简单的数据传输方式来实现，整个通信技术处于萌芽状态，并未得到全面快速的发展，通信技术只是作为一种补充技术而存在。

4.2 电力自动化系统的分组通信阶段

随着电力自动化系统的增多，系统之间的通信需求更加强烈，对通信技术的发展产生了较大的刺激作用，使通信技术改变了传统的补充地位，而朝着技术融合和技术升级的方向发展。此时，形成了固定分组的通信方式，提高了电力自动化系统的通信能力。

4.3 电力自动化系统的网络化通信阶段

随着计算机技术和互联网技术的日益成熟，基于网络的数据通信技术得到了快速发展，并在电力自动化系统中得到了重要应用，不但提高了电力自动化系统的通信效率，也有效促进了电力自动化系统的发展。

5.结束语

通过文章的分析可知，在电力自动化系统发展中，现代通信技术作为一种重要的通信手段得到了快速发展，并充分满足了电力自动化系统的通信需要，为电力自动化系统提供了有力的支持，保证了电力自动化系统的通信效果，推动了电力自动化系统的进步，更好的满足了电力自动化系统的通信需要。

参考文献

[1]周乐荣.电力无缝通信中远动通信、网元与网络模型[D].华南理工大学，2013.

[2]辛耀中.电力系统数据通信协议体系[J].电力系统自动化，2013（1）.

[3]任雁铭，秦立军，杨奇逊.IEC61850 通信协议体系介绍和分析[J].电力系统自动化，2012（8）.

第11篇

关键词：电力通信；安全；数据加密标准

1．电力通信安全防护体系。电网安全防护工程是一项系统工程，它是将正确的工程实施流程、管理技术和当前能够得到的最好的技术方法相结合的过程。从理论上，电网安全防护系统工程可以套用信息安全工程学模型的方法，信息安全工程能力成熟度模型（SSE-CMM）可以指导安全工程的项目实施过程，从单一的安全设备设置转向考虑系统地解决安全工程的管理、组织和设计、实施、验证等。将上述信息安全模型涉及到的诸多方面的因素归纳起来，最主要的因素包括：策略、管理和技术，这三要素组成了一种简单的信息安全模型。

从工程实施方面讲，信息安全工程是永无休止的动态过程。其设计思想是将安全管理看成一个动态的过程，安全策略应适应网络的动态性。动态自适应安全模型由下列过程的不断循环构成：安全需求分析、实时监测、报警响应、技术措施、审计评估。

2．电力信息系统的数据加密技术

2.1．典型的数据加密算法典型的数据加密算法包括数据加密标准（DES）算法和公开密钥算法（RSA），下面将分别介绍这两种算法。

2.1.1．数据加密标准（DES）算法。目前在国内，随着三金工程尤其是金卡工程的启动，DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键数据的保密，如信用卡持卡人的PIN的加密传输，IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等，均用到DES算法。

图1DES算法框图

DES加密算法的框图如图1所示。其中明文分组长为64bit，密钥长为56bit。图的左边是明文的处理过程，有3个阶段，首先是一个初始置换IP，用于重排明文分组的64bit数据，然后是具有相同功能的16轮变换，每轮都有置换和代换运算，第16轮变换的输出分为左右两部分，并被交换次序。最后再经过一个逆初始置换IP-1（IP的逆），从而产生64bit的密文。

DES算法具有极高的安全性，到目前为止，除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外，还没有发现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为256，这意味着如果一台计算机的速度是每秒检测一百万个密钥，则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的时间，可见，对DES处法的攻击是难以实现的。

2.1.2．公开密钥算法（RSA）。公钥加密算法也称非对称密钥算法，用两对密钥：一个公共密钥和一个专用密钥。用户要保障专用密钥的安全；公共密钥则可以出去。公共密钥与专用密钥是有紧密关系的，用公共密钥加密信息只能用专用密钥解密，反之亦然。由于公钥算法不需要联机密钥服务器，密钥分配协议简单，所以极大简化了密钥管理。除加密功能外，公钥系统还可以提供数字签名。公共密钥加密算法主要有RSA、Fertzza、Elgama等。

在这些安全实用的算法中，有些适用于密钥分配，有些可作为加密算法，还有些仅用于数字签名。多数算法需要大数运算，所以实现速度慢，不能用于快的数据加密。RSA 使用两个密钥，一个是公钥，一个是私钥。加密时把明文分成块，块的大小可变，但不超过密钥的长度。RSA把明文块转化为与密钥长度相同的密文。一般来说，安全等级高的，则密钥选取大的，安全等级低的则选取相对小些的数。RSA的安全性依赖于大数分解，然而值得注意的是，是否等同于大数分解一直未得到理论上的证明，而破解RSA 是否只能通过大数分解同样是有待证明。

2.1.3．算法比较。DES常见攻击方法有：强力攻击、差分密码分析法、线性密码分析法。对于16个循环的DES来说，差分密码分析的运算为255.1，而穷举式搜索要求255。根据摩尔定律所述：大约每经过18个月计算机的计算能力就会翻一番，加上计算机并行处理及分布式系统的产生，使得DES的抗暴能力大大降低。

RAS的安全性依赖于大整数的因式分解问题。但实际上，谁也没有在数学上证明从c和e计算m，需要对n进行因式分解。可以想象可能会有完全不同的方式去分析RAS。然而，如果这种方法能让密码解析员推导出d，则它也可以用作大整数因式分解的新方法。最难以令人置信的是，有些RAS变体已经被证明与因式分解同样困难。甚至从RAS加密的密文中恢复出某些特定的位也与解密整个消息同样困难。另外，对RAS的具体实现存在一些针对协议而不是针对基本算法的攻击方法。

综合上述内容，对于保密级别不是很高的电力数据，例如日常电量数据，没有必要适用当时最强大的密码系统，直接引用DES密码系统实现一种经济可行的好方案。

2.2．密匙的生成和管理。密钥管理技术是数据加密技术中的重要一环，它处理密钥从生成、存储、备份/恢复、载入、验证、传递、保管、使用、分配、保护、更新、控制、丢失、吊销和销毁等多个方面的内容。它涵盖了密钥的整个生存周期，是整个加密系统中最薄弱的环节，密钥的管理与泄漏将直接导致明文内容的泄漏，那么一切的其它安全技术，无论是认证、接入等等都丧失了安全基础。

密钥管理机制的选取必须根据网络的特性、应用环境和规模。下面对常用的密钥管理机制做详细的分析，以及判断这种管理机制是否适用于无线网络。具体包括以下几个方面：

2．2．1．密钥分配模式。KDC可以是在中心站端，与服务器同在一个逻辑（或物理）服务器（集中式密钥分配），也可以是在与中心站完全对等的一个服务器上（对等式密钥分配）。如果KDC只为一个子站端分发密钥，应该采用集中式，如果KDC为许多的同级子站分发密钥，应该采用对等式。由上文的分析来看，显然应该采用集中式的分配方案，将KDC建立在中心站中。

2．2．2．预置所有共享密钥。网络中的每个节点都保存与其它所有节点的共享密钥。如果网络规模为n个节点，那么每个节点需要存储n-1个密钥。这种机制在网络中是不现实的。网络一般具有很大的规模，那么节点需要保存很多密钥而节点的内存资源又非常有限，因此这种密钥分配机制会占用掉巨大的存储资源，也不利于动态拓扑下新节点的加入。

2．2．3．密钥的生成和分发过程。采用一时一密方式，生成密钥时间可以通过预先生成解决；传输安全由密钥分发制完成；密钥不用采取保护、存储和备份措施；KDC也容易实现对密钥泄密、过期销毁的管理。电力自动化数据加密传输的方案中，密钥的分发建议采用X．509数字证书案，并且不使用CA，而是采用自签名的数字证书，其中KDC的可信性由电力控制中心自己承担。由于方案中将KDC建立在中心站中，因此只要保证中心站的信

息安全，就不虞有泄密的危险。

2．2．4．密钥启动机制。目前电力系统中运行的终端，一般是启动接入数据网络就进行实时数据的传输。采用实时数据加密机制后，数据的传输必须在身份认证和第一次密钥交换成功之后才能开始数据传输。在数据传输过程中，一时一密机制将定时或不定时地交换密钥，此时密钥的启动和同步成为非常重要的问题。

2．2．5．随机数的生成。一时一密的密钥生成方式需要大量的随机数。真正的随机数难以获取，一般由技术手段生成无偏的伪随机性数列。在电力系统应用中，一般可以采用三种手段得到[4]：a)通过随机现象得到。如记录环境噪音、每次击键、鼠标轨迹、当前时刻、CPU负荷和网络延迟等产生的随机数，然后对其进行异或、杂凑等去偏技术，通过一系列的随机性检验后，就可以得到较满意的伪随机数。b)通过随机数算法得到。如线性同余算法，Meyer的循环加密算法，ANSIX9.17算法等。c)以前一次的随机密钥为随机种子，生成新的随机密钥。

3．结束语。在电力建设中，电力通信网作为电网发展的基础设施，不但要保障电网的安全、经济运行，同时更应该提高电网企业信息化水平和网络安全防护体系，从而使企业的安全得到有效的保障。

参考文献

第12篇

配网自动化是运用了高科技技术（网络、计算机、通信技术）而构建的一种现代化管理，通过配电网数据、拓扑信息、电网结构、地理结构等建设自动化系统，即使在事故状态下也能够确保配电网的正常工作。一般，配网主站、配网子站、配网终端是配网自动化系统的构成部分，其中配网主站是整个配网自动化管理系统与监控的主要部分及中心层；而配网子站的主要工作是负责外部管理（监管辖区配电终端监控设备、辖区开闭所等）与数据的集中整理，并向配网主站反馈监管信息；配网终端负责信息的监控、采集与处理，主要负责范畴包括馈线监控终端、配电变压器监控终端等。此外，在配网自动化系统中，配网自动化功能实现的基础是配网通信系统，这是联系配网主站、配网子站、配网终端的主要纽带，通过上行与下行数据来实现三个物理层之间的信息传输、信息交换及实时监控。

二、基于无源光网络技术的配网自动化通信系统的设计

基于无源光网络技术的配网自动化通信系统的设计能够有效实现配电自动化，通过无源光网络技术搭建一个通信平台，从而利于配网通信系统的自动化。一般情况下，主站层、变电所层、馈线层是配网通信系统的组成部分，其中主站层是进行实时监控与离线管理的系统，具有较高的集成度与安全性，能够集合各种数据（用户数据、电网设备数据、历史数据、实时数据等）与地理图形、电网接线图形来进行通信系统的管理与监控。变电所层通信系统可负责自动监控配电变压器以及系统安全的监控，通过配变终端检测单元TTU来实时采集电流、电压、有功功率、无功功率以及分时电量，这利于后续的经济运算。采用光线路终端RS232接入终端服务器来进行配网自动化数据在变电所层中的传输，经终端服务器连通变电所站内局域网，最终通过主站数据采集服务器和广域数据网络数据的交换实现信息调度。其中，馈线层是配网通信系统中的重要部分，如图1所示其一般采用链型网络设计，将起点设置在变电所。馈线层的通信结构包括OLT（光线路终端）、1分2光分路器（多个分路比）、ONU（光网络单元）、FTU机箱组成。而馈线层的通信方式则通过光网络单元RS232与FTU来实现通信数据的交换，利于实现网络重构、故障操作以及馈电线路监控，同时还具有故障隔离、负荷转移、恢复供电、远方控制等功能，并对系统运行状态进行实时监控。这种基于无源光网络的馈线层通信结构与通信方式能够多点光网络单元任意数量与位置的失效，保障其他光网络单元的正常通信，进而令配网自动化系统的性能得到了极大的提高。

三、结语

第13篇

关键词：无线通信技术；油田自动化；无线网桥；无线传感器

无线通信技术在油田自动化中有着十分重要的应用。现在市场上的无线传感器类型较多，而在实际油田开采中，常应用压力传感器、温度传感器、流量计传感器以及载荷传感器等。无线通信技术虽然并不能作为油田开采中的主要通信技术，但是却是有线网络通信技术的重要补充。在一些特殊场合，如仪表控制线布线较密集的地方或是地面施工较复杂的地方，均可以应用无线通信技术。以下笔者就联系实际，对无线通信技术在油田自动化中的应用进行简要介绍。

1无线网桥

无线网桥的设计是为了通过无线技术来实现远距离点对点网络互联。分散的两地的独立网络，可以在无需考虑物理线路的情况下，通过无线网桥实现相互连接。

1.1无线网桥的工作方式

在我国现在的油田开采中，主要是应用5.8G频段的网桥，该频段无须申请无线执照，在部署起来要远远方便于其他有线网络设备。无线网桥有点对点、点对多点以及中继连接和以上两者的结合这三种工作方式。在实际应用中，需要结合油田开采的实际通信需要和实际通信距离来选择适合的无线网桥工作方式。一般情况下，当终端距离较远时，宜采用点对点的方式；当终端距离较近时，宜采用点对多点的方式；而当同时出现以上两种情况时，则宜采用中继连接和以上两者相结合的方式。另外，在采购设备时，应根据作业现场的真实传输情况，来确定相关技术要求和参数。

1.2无线网桥的优势

无线网桥具有其独特的优势。无限网桥在布设时，只需在两个终端架设室外接收、发射设备及室内单元，即可实现无线通信，而不用铺设物理电缆。所以，无线网桥的移动性要比有线网络要强。在油田内部，往往会划分有很多个计量站，无论是其现场的实时运行参数还是视频监控信息，都是通过网络传输至中央控制室当中的。这种情况下，应采用点对多点的无线网桥工作方式，分别在中央控制室和各计量站当中架设中心全向天线和终端用户天线。若是出于实际需要，油田内部也增设了计量站，那么油田内部的计量站只需架设一个远程用户终端，以简化网络扩展的步骤、提高网络扩展的效率。

2无线传感器网络

无线传感器网络简称WSN。在油田开采中，无线传感器网络是由大量的微型传感器节点所组成的，这些微型传感器节点均分布在油田监测区域内，通过无线通信技术形成一个网络系统。无线传感器网络系统中主要包括以下几个节点：传感器、汇聚及管理。在油田监测区域内及附近分布着大量的传感器节点，它们以自组织的方式构成一个网络，将监测到的数据沿其他传感器节逐跳传输，期间其他节点均可处理这些数据。最终，数据经多跳后路由到汇聚节点，再通过4G网络等达至管理节点。用户可以在管理节点上来配置及管理无线传感器网络，油田监测任务、收集油田监测数据。在油田开采中，无线传感器网络主要应用于仪表控制线布线较密集的地方或是地面施工较复杂的地方。

2.1无线传感器网络的优点

无线传感器网络主要具有以下两点优点：①组建网络速度快及移动性强：无线传感器网络可以在无需考虑物理线路的情况下，通过无线网桥实现相互连接，所以在组建网络时只需要在接口安装无线传感器，并简单设置好信道和地址，就可完成网络的组建，十分快捷、简单，且由于没有物理线路，所以移动性强。②网络扩展性好：当建设完无线传感器网络的基础设备后，若后续需要对其网络进行扩充，则只需要安装无线传感器并设置好相关参数即可简单地实现对无线传感器网络的扩展。

2.2无线传感器网络的不足

虽然无线传感器网络具有很多优势，但其也存在一些不足。无线传感器网络的不足之处在于：①实时性差：在利用无线传感器网络来接收油田监测数据的过程中，是通过地址顺序和轮询方式，因此所监测采集的数据并非实时数据，具有一定的滞后性，不能对关键设备进行实时连锁控制。②供电性差：无线传感器主要是利用电池供电的，而电池的电量是有限的，虽然无线传感器本身的耗能较低，但仍然需要每隔3～6个月换一次电池，而不能长期连续使用。也因此，无线传感器网络的供电瓶颈乃是未来其在油田自动化应用中亟需解决的一项问题。

3结语

综上所述，近年来，随着科学技术的不断发展，无线通信技术也日新月异。无线通信技术在油田自动化中的应用前景非常广阔，虽然在大多数情况下，有线网络通信技术仍然是主流，但无线通信技术作为其的一种重要补充，在实际应用中仍然有着诸多优势。进一步发展和完善无线通信技术，充分发挥出其优势，以最低的成本取得最优的效果，是未来行业内努力的方向。

参考文献：

[1]李宝岭.无线通信技术在油田自动化中的应用[J].油气田地面工程，2014，33(10):80-81.

[2]王爱民，杨勇，尹俊.几种无线接入技术在油田自动化中的应用分析[J].信息系统工程，2011，(06):121-123.

第14篇

关键词：无线通信技术；油田自动化；无线网桥；无线传感器

无线通信技术在油田自动化中有着十分重要的应用。现在市场上的无线传感器类型较多，而在实际油田开采中，常应用压力传感器、温度传感器、流量计传感器以及载荷传感器等。无线通信技术虽然并不能作为油田开采中的主要通信技术，但是却是有线网络通信技术的重要补充。在一些特殊场合，如仪表控制线布线较密集的地方或是地面施工较复杂的地方，均可以应用无线通信技术。以下笔者就联系实际，对无线通信技术在油田自动化中的应用进行简要介绍。

1无线网桥

无线网桥的设计是为了通过无线技术来实现远距离点对点网络互联。分散的两地的独立网络，可以在无需考虑物理线路的情况下，通过无线网桥实现相互连接。

1.1无线网桥的工作方式

在我国现在的油田开采中，主要是应用5.8G频段的网桥，该频段无须申请无线执照，在部署起来要远远方便于其他有线网络设备。无线网桥有点对点、点对多点以及中继连接和以上两者的结合这三种工作方式。在实际应用中，需要结合油田开采的实际通信需要和实际通信距离来选择适合的无线网桥工作方式。一般情况下，当终端距离较远时，宜采用点对点的方式；当终端距离较近时，宜采用点对多点的方式；而当同时出现以上两种情况时，则宜采用中继连接和以上两者相结合的方式。另外，在采购设备时，应根据作业现场的真实传输情况，来确定相关技术要求和参数。

1.2无线网桥的优势

无线网桥具有其独特的优势。无限网桥在布设时，只需在两个终端架设室外接收、发射设备及室内单元，即可实现无线通信，而不用铺设物理电缆。所以，无线网桥的移动性要比有线网络要强。在油田内部，往往会划分有很多个计量站，无论是其现场的实时运行参数还是视频监控信息，都是通过网络传输至中央控制室当中的。这种情况下，应采用点对多点的无线网桥工作方式，分别在中央控制室和各计量站当中架设中心全向天线和终端用户天线。若是出于实际需要，油田内部也增设了计量站，那么油田内部的计量站只需架设一个远程用户终端，以简化网络扩展的步骤、提高网络扩展的效率。

2无线传感器网络

无线传感器网络简称WSN。在油田开采中，无线传感器网络是由大量的微型传感器节点所组成的，这些微型传感器节点均分布在油田监测区域内，通过无线通信技术形成一个网络系统。无线传感器网络系统中主要包括以下几个节点：传感器、汇聚及管理。在油田监测区域内及附近分布着大量的传感器节点，它们以自组织的方式构成一个网络，将监测到的数据沿其他传感器节逐跳传输，期间其他节点均可处理这些数据。最终，数据经多跳后路由到汇聚节点，再通过4G网络等达至管理节点。用户可以在管理节点上来配置及管理无线传感器网络，油田监测任务、收集油田监测数据。在油田开采中，无线传感器网络主要应用于仪表控制线布线较密集的地方或是地面施工较复杂的地方。

2.1无线传感器网络的优点

无线传感器网络主要具有以下两点优点：①组建网络速度快及移动性强：无线传感器网络可以在无需考虑物理线路的情况下，通过无线网桥实现相互连接，所以在组建网络时只需要在接口安装无线传感器，并简单设置好信道和地址，就可完成网络的组建，十分快捷、简单，且由于没有物理线路，所以移动性强。②网络扩展性好：当建设完无线传感器网络的基础设备后，若后续需要对其网络进行扩充，则只需要安装无线传感器并设置好相关参数即可简单地实现对无线传感器网络的扩展。

2.2无线传感器网络的不足

虽然无线传感器网络具有很多优势，但其也存在一些不足。无线传感器网络的不足之处在于：①实时性差：在利用无线传感器网络来接收油田监测数据的过程中，是通过地址顺序和轮询方式，因此所监测采集的数据并非实时数据，具有一定的滞后性，不能对关键设备进行实时连锁控制。②供电性差：无线传感器主要是利用电池供电的，而电池的电量是有限的，虽然无线传感器本身的耗能较低，但仍然需要每隔3～6个月换一次电池，而不能长期连续使用。也因此，无线传感器网络的供电瓶颈乃是未来其在油田自动化应用中亟需解决的一项问题。

3结语

综上所述，近年来，随着科学技术的不断发展，无线通信技术也日新月异。无线通信技术在油田自动化中的应用前景非常广阔，虽然在大多数情况下，有线网络通信技术仍然是主流，但无线通信技术作为其的一种重要补充，在实际应用中仍然有着诸多优势。进一步发展和完善无线通信技术，充分发挥出其优势，以最低的成本取得最优的效果，是未来行业内努力的方向。

参考文献：

[1]李宝岭.无线通信技术在油田自动化中的应用[J].油气田地面工程，2014，33(10):80-81.

[2]王爱民，杨勇，尹俊.几种无线接入技术在油田自动化中的应用分析[J].信息系统工程，2011，(06):121-123.

第15篇

关键词：通信技术 自动化系统 计算机 光纤通信

中图分类号：TN93 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0011-02

1 相关概念

配电自动化属信息管理系统，其融合了自动控制技术、计算机技术、数据库技术、数据通信技术及相关电力系统技术；配电管理系统（DMS）是指对变配电、用户用电整个动态的全过程进行监视、监控管理的综合自动化系统；随着现代计算机技术及通信技术的发展，其在配电网监控方面的应用相当普遍，通常把通信技术及现代计算机技术在配电网监控方面的应用称为配电网自动化技术，其以提高供电服务质量、提高供电可靠性、提高配电网络管理水平及提高供电企业经济效益为最终目标；配电自动化系统（DAS）是一种实现配电企业以远程实时的方式对配电设备进行监视、协调、操作的自动化系统。DAS能够对配电设备故障进行自动识别，且通过网络重构及故障隔离的方式，提高供电的经济性及可靠性。在本案，笔者就通信技术在配电网自动化系统中的应用展开讨论。

2 配电网自动化系统

配电网自动化系统（DAS）凭借着自身的优势正在逐步将传统配电方式取代，其甚至已经成为了电力系统未来发展的必然趋势。配电网自动化系统的构成成分有配电网数据采集和安全监控系统（SCADA）、需方管理（DMS）、配电地理信息系统（GIS）、馈线自动化系统、变电站综合自动化系统。

配电网自动化系统以自动化装置为依托对电力系统重复性工作（如监视并控制配电开关状态、电气自动检测、，查抄电表、负荷控制、电容器自动切换、自动调整电压等）进行管理，从而实现了人工干预量最低化。配电网自动化系统的功能有安全监视配电网、安全控制配电网、保护配电网。

配电网自动化系统有助于最大限度地开启配电网潜在功能，降低线损、提高电能质量。相对于输电网自动化系统，配电网自动化系统具有规模较大、设备要求高、建设费用高等缺点。此外，配电网自动化系统通信系统建设也因变压器、电容器、分支线过多，配电系统结构复杂，配电自动化系统终端设备数量过多而极具复杂性。现阶段，配电网自动化系统通信方式并不单一，且各种通信方式均不完美，其或多或少皆存在某些弱点及长处，即能够完全符合配电网自动化系统层次要求的通信方式尚未开发。就一个独立的配电网自动化系统而言，其仅以由多种通信方式组成的综合通信系统为依托，针对不同层次的实际需求合理分配通信方式。与此同时，配电网自动化系统内的若干终端设备的容量设定并不尽相同且相关要求也相当复杂，即大容量变电站RTU及开闭所RTU；小容量现场RTU；现场RTU设置故障录波、定值等。这样一来，配电网自动化系统内的若干终端设备无法按照同一通信规约进行布设，以至于相关问题极具复杂性。

因受到相关技术及机制不健全的制约，我国配电网现状不容乐观，则改造配电网拓扑结构势在必行，以此满足配电网自动化系统的要求，从而为计算机网络技术的充分利用及配电网自动化水平的提高提供可能。

3 配电网自动化系统的几种通信方式

配电网自动化系统主要以通信网为依托实现信息于现场设备与控制中心间传输，所以，通信被认定为配电网自动化内最核心、最关键的问题。配电自动化应以可靠性高的通信手段为依托，向各远方终端或执行机构下发来自控制中心的命令，并向控制中心传输来自于远方监控单元（RTU）的各种信息。

通信系统的具体要求取决于配电管理系统的复杂程度、规模、自动化程度。通常情况下，通信系统必须具有如下特征：通信可靠、适应今后对数据传输速率的要求、价格适宜、双向通信能力、通信不受限于电网停电或故障、配电通信实时性、通信系统可扩充性、易维护及操作。

可供配电自动化通信方式的数量随着通信技术的发展而不断增多，现阶段，将为常见的通信方式包括：电力线载波DLC；工频控制技术或过零技术ZCT；音频或脉动控制RC；无线电通信系统（甚高频VHF、微波MW卫星、特高频UHF等）；有线电视通道CATV；光纤通信OF；现场总线；无线扩频技术。

配电网自动化系统内各通信方式的应用均或多或少存在某些局限性，特别是传统电力线载波通信，其作为一种电力系统通信方式，其具备可靠、经济、简便、维护及安装方便等优点。但是，传统电力线载波通信因抗干扰能力差、要求发送功率大、接收灵敏度低、接收灵敏度低等缺点的存在而无法满足主干通道的要求。现阶段，在我国配电自动化系统中，DLC通信方式的地位仍然相当重要。若在电力线载波通信中引入扩频通信技术，其在解决相应通信质量方面发挥着重要的作用。

4 比较配电网自动化系统内的各种通信方式

现阶段，配电网自动化系统内较为常见的通信方式有电力线载波、微波通信、电缆或架空明线、光纤通信、RS-485及现场总线、无线电通信等。就配电自动化系统而言，尚无完全符合配电自动化系统通信要求的通信方式。在实际配电自动化系统内，以配电网具体情况为依据，实行“层次不同、通信方式各异”的原则，即构建混合通信系统，以此最大程度适应配电网自动化系统对通信方式可靠性及经济性的要求，且应用效果相当可观。主干网络允许使用光纤构成环网，该网路具备容量大、性能好等优势，即将其他通信方式收集的数据接入主干网络各接点上，再向主控中心进行输送。上述通信系统亦称混合通信系统，普通通信系统均可通过混合通信系统实现信息及数据的传输。若将混合通信系统应用到实际配电网中，其必须解决三个方面的问题，即经济性问题、可靠性问题、通信规约问题。因若干通信方式并存于同一配电网系统内，其势必会增加规约选择的难度系数。现阶段，变电站综合自动化内应用最为普遍的通信规约有、循环式规约（部颁CDT、C01、DXF5）、应答式规约（8C180、Modbus、4F等）、对等方式规约（DNP3.0）。比较分析各通信规约可得，DNP规约的应用效果最佳。

5 配网自动化系统内通信实现方案

现阶段，光纤、电力线载波、双绞线、无线等多种通信方式混合的混合通信系统在配电网自动化系统内的应用最为普遍。较为普遍的混合通信系统结构：干线通信网络的构建材料为光纤；以RS-485或现场总线技术（Can、Lonworks、Profibus等）为依托，将支线的TTU/FTU及干线TTU与干线FTU相联接，联接材料为双绞线，并借助高速光纤通道，实现向主站及子站传输信息的目的，且干线FTU应该具有集中转发的功能。馈线通信网的通信方式为光纤通信，其包括光纤环网、光纤以太网两大类，该两种光纤通信方式造价相差不大。10 kV电力线载波通信方式在馈线通信网中的应用效果也值得社会予以广泛关注，其尤其适用于长支线（城乡结合部）。就低压（220 V/380 V）抄表系统而言，电力线载波抄表通信方式应用效果最佳，且其性价比也相当可光。就低压电力线载波抄表模式而言，应用较为普遍的模式有：就集中式10～30块脉冲电表装一抄表器而言，抄表器主要通过集中器（配变站与低压电力线载波间）实现有效连接；将载波模块分别加装于各块电表内，但电表的集中程度一定要满足相关规定。比较分析以上两种低压电力线载波抄表模式可得，第二种模式的造价相对更高，但其在电表分散条件下的应用效果相对较好。集中器安装位置通常在配电变压器处，集中器与TTU允许合一，且1个/1个台区。

6 结语

综上所述，配电网自动化系统随着电网改造的深入而面临更高的要求，而要真正实现配电网自动化系统自动化水平及智能化水平的提高，计算机网络技术及通信技术将发挥着决定性的作用。现阶段，我国配电网自动化系统主要致力于在实践的基础上，实现其可靠性、经济性及实用性的切实提高。

参考文献

[1] 高绚.GPRS无线通信技术在乌鲁木齐配电网自动化系统中的应用分析[J].黑龙江科技信息，2011（26）：19.

[2] 刘素灵.试论城区配电自动化系统的配置及技术要求[J].神州，2012（1）：23.