网络智能化论文

2024-09-14

网络智能化论文(精选12篇)

网络智能化论文 篇1

2001年, 国家建设部住宅产业办公室提出一个关于智能化小区的基本概念:住宅小区智能化是利用4C (即计算机、通信与网络、自控和IC卡) , 通过有效的传输网络, 将多元的信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化集成, 为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段, 以期实现快捷高效的超值服务与管理。

随着计算机在全球范围内的普及, 逐渐也在IT行业形成了一些标准来规划网络, 而我们在下面的网络规划中都紧紧遵循着这些标准, 保证和国家接轨并且使用当过国际先进技术, 保证网络的先进性, 并且以用户为出发点, 全面满足用户的各方面的需求而做到不浪费网络资源, 以最少的成本规划出最优的网络。

小区局域网主要可为住户提供物业管理办公自动化、综合信息服务、家居服务和日常生活资讯等4个功能模块 (按需开发) 。

一、网络整体规划

智能化小区系统最终要实现大楼自动化、通信自动化、办公自动化。光纤接入技术才可以提供高速网络, 网络速率应该足以支持少于4Mbps带宽。光纤宽带网是连接普通用户终端设备和信息高速公路之间的桥梁, 小区网络需求要考虑网络本身和网络管理员的需求, 要求网络易于管理, 其中包括网络的拓扑结构、联网软件、网络互连设备等等。所有网络设备均可用相匹配的网管软件进行监控、管理和设置。网络设备要求具有高的可靠性和可升级性, 能够适应用户的数量扩展, 能够保证未来网络的升级时的平稳过渡, 提供足够的带宽, 以适应社区网上信息结构多样化;网络必须安全可靠, 应有一定的防范、安全机制, 防止被破坏、滥用。智能化小区网络应提供语音、视频、VOD视频、IPTV、电子商务、监控、停车等服务。

二、网络平台搭建

1、小区局域网的构成此网络系统由硬件系统和软件系统构成。

其中硬件系统主要由网络系统 (防火墙、路由器、交换机等) 、主机系统 (服务器、工作站等) 、外部设备 (UPS、磁盘阵列等) 以及布线系统组成;软件系统主要由系统软件 (网络操作系统、网络管理系统、安全系统等) 和应用软件 (办公自动化系统、小区物业管理系统等) 组成。

2、小区网络采用的拓扑结构树形结构。

直接连接的节点通过多级处理主机进行分级连接。这种结构与星型结构相比降低了通信线路的成本, 但增加了网络复杂性。网络中除最低层节点及其连线外, 任意节点或连线的故障均影响其所在支路网络的正常工作。

3、小区网络综合布线技术采用种模

块化、灵活性极高的建筑物内或建筑物之间的信息传输通道。通过它可以使语音设备、数据设备、图像设备、交换设备、及各种控制设备与其他信息管理系统连接起来, 同时也使这些设备与外部通信网络相连。为了满足3A要求, 在布线时综合六个子系统, 充分发挥硬件和软件的作用。

三、网络综合应用

1、智能化小区网络平台系统 (含VOD

视频点播) , 为智能小区提供的电脑网络软件, 它为用户提供数字视频节目、数字音乐节目、多媒体课件、幻灯片等的点播服务和网上游戏、网上购物、网上书店、网上资源等服务。

2、通过视频点播 (VOD) 与物业有机结合, 实现小区实时监控和停车服务。

3、利用传感器技术实现各类报警。

四、网络优化维护

网络优化的关键是进行网络分析与问题定位, 网络问题主要从干扰、掉话、话务均衡和切换四个方面来进行分析。小区网络误码率必须在在3%以下, 同频道载干比C/I≥9d B, 邻频道载干比C/A≥-9d B。频道均衡可以减小拥塞率、提高接通率, 减少宽带技术引起的掉包, 使通信质量进一步改善提高。同时网络管理员应采用网络优化辅助分析工具, 监控网络的运行情况。

任何设备从开通的第一天起, 就受到各种各样环境因素的影响。对通信设备来讲, 影响设备正常工作的因素可分为外部因素和内部因素, 外部因素有电力、传输、机房的温度、湿度、灰尘、以及水、火、雷、盗等;内部因素有设备本身元器件的老化、软件故障和参数设置等, 诸多因素使得暴露或潜伏的故障伴随着设备的运行。基础维护工作不仅需要排除已发故障, 还要排除潜在的隐患, 做好故障的预防工作。可见, 基础维护是维护工作的重中之重。

总之, 随着科学技术水平的迅猛发展, 安全防范技术也得到迅速发展。智能小区的安全防范系统正朝着多功能型方向发展, 它必将是现代探测技术、通讯技术和计算机网络技术相结合的产物。因此, 现阶段智能园区的安全防范系统是一项包括总体设计、设备选择、完善管理制度在内的综合系统。必须处理好工程造价、系统可靠性和人员可操作性的综合关系。

摘要:全国各地新建住宅小区发展迅速, 新建住宅小区以其优美、舒适的居住环境深受广大居民青睐。但是随着计算机网络和通信技术的迅速发展, 传统的小区再也不能满足3G时代的住户需求, 网络将小区内综合信息服务、小区通信、小区智能物业管理等搭建成智能住宅小区物理平台。为了更高效的为小区提供优质的数字服务, 小区网络优化显得尤为重要, 小区网络优化将通过各种硬件或软件技术使网络性能达到我们需要的最佳平衡点!

关键词:网络规划,搭建,局域网,智能化

参考文献

[1]张舒文《生产与科技论坛》智能小区的网络规划设计

[2]年玉桂《科技信息》智能化小区建设方案

[3]何健《科技信息》智能化小区网络设计规划

[4]陶伟《科学时代》智能化小区安全管理系统

网络智能化论文 篇2

它可广泛应用于大规模视频处理、INTERNET信息发布、数字资料库等海量数据存储领域。

关键词:网络存储 SAN MAS NAS服务器

计算机网络无疑是当今世界最为激动人心的高新技术之一。

它的出现和快速的发展,尤其是Intenet(国际互联网,简称因特网)的日益推进和迅猛发展,为全人类建构起一个快捷、便利的虚拟世界。

一、概述

目前,数字视音频网络的数据网络的大量应用成为电视行业发展的必然趋势,这就要求提供更大、更快、更有力的网络数据存储和共享途径。

网络存储技术无疑为我们提供了一个很好的选择。

二、网络存储技术的分类

目前的网络存储技术大致分为三类:1.直接依附存储系统(Di-reect Attached Storage)DAS)DAS又称为以服务器为中心的存储体系,如图一所示,其特征为存储设备为通用服务器的一部分,该服务器同时提供应用程序的运行,即数据访问操作系统、文件系统和服务有程序紧密相关。

当用户数据增加或服务器正在提供服务时,其响应速度会变慢。

在网络带宽足够的情况下,服务器本身成数据输入输出的瓶颈。

现在已渐渐不能满足用户的需求,不再为大家所采用。

2网络依附存储系统(Network Attached Storage,NAS)NAS的结构是以网络为中心,面向文件服务的。

在这种存储系统中,应用和数据存储部分不在同一服务器上,即有专用的应用服务器和专用的数据服务器。

其中专用数据服务器不再承担应用服务,称之为“瘦服务器”(Thin Server)。

数据服务器通过局域网的接口与应用服务器连接,应用服务器将数据服务器视做网络文件系统,通过标准LAN进行访问。

由于采用局域网上通用数据传输协议,如NFS、C1FS等,所以NAS能够在异构的服务器之间共享数据,如Win-dows NT和UNIX混合系统。

NAS系统的关键是文件服务器,一个经过优化的专用文件服务和存储服务的服务器是文件系统所在地和NAS设备的控制中心,该服务器一般可以支持多个I/O节点和网络接口,每个I/O节点都有自己的存储设备。

3存储区域网络(storage Area Network,SAN)SAN是一种以光纤通道(Fiber Channel,FC)实现服务器和存储设备之间通讯网络结构,如图三所示。

SAN的核心是FC,其中的服务器的存储系统各自独立,地位平等,通过高带宽(传输速率为800Mb/S,全双工时可达1.6Gb/S)FC集线器或FC交换机相连,可避免大流量数据传输时发生阻塞和冲突。

各应用工作站通过局域网访问服务器,在各存储设备之间交换数据时可以不通过服务器,这样就大大减轻了服务承受的压力。

三、NAS和SAN的比较

NAS、SAN与传统网络存储技术相比而言,无论是从网络传输带宽、数据共享性还是从存储容量的可扩充性、数据的一体化和安全性等各方面来说,其优越性是不言而喻的。

所以,现在众多的用户在对其存储方案进行选择时,实际上也就成为对NAS和SAN的选择了。

NAS和SAN有许多共同的特点。

它们都提供集中化的数据存储和整合优化,都能有效的存取文件,都允许在众多的主机间共享并支持多种操作系统,都允许从应用服务器上分离存储。

而且。

它们都提供数据的高可用性,都能通过冗余部件和RAID保证数据的完整性。

NAS和SAN也有着一些不同点。

首先,实施和维护的难易程度不同。

上面曾提到,NAS的存储设备与众多访问客户的连接是通过标准的LAN进行的,也就是说,直接将NAS存储设备接入LAN中就可以使用了,管理者所要做的只是来定义网络寸取权限或为每个用户定义磁盘限额。

而且由于NAS采用了热插拔和即插即用技术,所以在新设备接入时无需关闭数据服务器或进行重新配置,新增的存储空间可以立即为众多的应用服务和客户机所共享。

而SAN的存储设备与客户之间的联系是通过专用FC集线器和交换机来进行的,如果客户端增加,就要对交换机进行级连,这就大大增大了安装与设备难度。

其次,二者的设备管理难易程序不同。

由于NAS中每一个I/O节点都有自己的存储设备,而这些设备又没有一个统一的管理的界面,所以管理人员就必须逐一管理每个NAS设备,从使管理成本随网络上的NAS设备的增多而线性增加。

而SAN对整个网络中的存储设备的管理。

是采用SAN专用管理软件来进行集中式管理的,用户可以通过简单的图形界面来管理不同平台和介质上的数据,也就是说,在SAN中,其整个存储网络成为一个集中化的存储池,这样,管理人员管理起来也就非常简单了。

再者,NAS和SAN的管理对象也不相同。

SAN管理的是磁盘空间,而NAS管理的是文件,也就是说,SAN是个磁盘工厂,而NAS只是一个文件服务器。

最后,也是最重要的一点,那就是二者在性能上有所不同。

NAS是基于传统以太网络的存取设备。

虽然减轻了服务器所承担的压力,但势必严重增加网络的负荷。

而且无论存储磁盘的速度有多快,存储速度只可能与网络带宽所允许的速度一样快。

即NAS达到高性能的前提条件是网络带宽足够。

否则其性能将急剧下降。

而如果为了解决带宽问题而增设宽带网段,就势必丧失NAS价格较低、安装设备容易的优势。

与NAS不同,SAN构建于基于光纤的专用数据网络,可以提供极高的带宽(新的FC标准可使带宽达到4GB),不必担心由于带宽不足而引起的性能下降。

可以说,NAS和SAN各有其长短之处,在实际应用中也各有不同之处。

对于经济实力不足,有传统以太网络,且急需扩充存储空间的用户,NAS无疑是一种便宜、快速的方案。

而对于拥有强大经济后盾,对网络性能要求较高及未来发展势头强劲的用户,则应该选择sAN。

四、SAN的现状和发展

1 现状

由于自身所具有的高速、集中化存储管理及几近无限的扩充能力这些特点,特别适合对海量数据的视音频数据进行存储、传输和实时处理,所以采用FC技术的SAN目前在很多电视台得到了推广,甚至已成为电视台运做的核心。

在视频处理领域里,SAN就像数字视频网络中的大本营,不但承担着视频数据的存贮、迁移、交换、共享,而且掌管着网络设备的登记、删除、查询、维护。

可以这么理解,SAN是电视台视频网络的主干,在SAN网上可以挂接诸如新闻生产系统、非线性编辑系统、广告非线性插播系统、数字化节目库系统等。

SAN在日益广泛的应用中也暴露了一些缺点和不足。

SAN网络仍然采用传统网络结构进行存储操作,网络结构主要由交换机与集线器构成。

将这些传统规范的硬件应用于新的存储结构中,并应用传统的网络管理技术进行存储管理。

最终导致了系统的匹配问题。

基于软交换的网络智能化方案 篇3

1.网络智能化产生的背景

从当前的电信固网发展现状与未来发展趋势来看,对电信固网的改造和优化是势在必行的。这是因为当前的电信市场竞争非常激烈,运营商若要想在此市场竞争中赢得更多的用户,扩大市场占有量,就必须要根据市场与用户的需求调整运营策略,优化网络技术,对网络进行整改,以实现满足用户需求又实现较高经济收益的目的。同时,无线市话网络PHS的形成与发展给本地网带来了一定的挑战, 即同一用户要使用两个网络,不但无法实现集中网络管理,且对新业务的拓展与计费等管理也较为困难。用户的资源很难实现完全共享,这就给用户的使用和运营商的管理带来极大的不便。为此实现PSTN与PHS网络的有效融合非常有必要。再加上通信网络逐渐实现了宽带化与多媒体化,PSTN和3G网络的逐渐融合,软交换技术的形成与不断应用与发展,都使得建立一个多元化、智能化以及协作集中化的网络成为电信网络的主要发展问题。

2.网络智能化方案

随着电信市场中用户对语音通话业务、多媒体业务以及数据传输业务的需求量越来越大,运营商在提高自身业务提供能力方面的需求也愈发紧迫。而采用软交换技术能够使各种新业务和网络融合在一起,将多种单独的业务变为一体的网络业务,从而实现业务能力的提升与运营成本的控制。这对于网络智能化方案的制定提供很大帮助。而一个具体的固网智能化方案所含的内容主要包括五大方面。第一,通过软交换来达到PSTN网络的优化升级;第二,通过软交换实现网络的灵活接入,将IP网中的各种网关和用户终端接入PSTN网;第三,网络智能化系统可以利用统一的智能用户位置归属寄存器设备,来将所有网络与其用户都采用统一的管理方式,以达到网络融合的目的;第四,能够对整个网络的用户与数据进行统一管理;第五,能够为整个网络提供统一的服务。

在智能化方案中,PSTN、PHS、软交换中的用户数据统一放置于SHLR,由SHLR实现全网的用户数据属性统一管理,而且原有PSTN等网络的智能业务触发方式由号码段触发改变为签约触发,便于提供各类现有网络难以提供的新业务。软交换核心控制设备通过标准的移动应用协议(MAP)与SHLR交互,获得用户所有信息。可以利用现有PHS的归属位置寄存器(HLR)作为全网的SHLR,节省投资。

在智能化方案中,采用统一的业务平台为全网用户提供各类智能业务。建议业务平台与软交换之间采用标准的会话启动协议(SIP)接口,业务平台采用标准的Parlay接口实现,以利于迅速提供新业务。为了保护现有的智能网投资,也考虑采用七号信令与现有的智能网互通,实现对现有智能网的继承。

对于PSTN改造和优化,可以根据现有网络的设备情况分类考虑。对于设备老化,无法运营的端局,可以考虑采用接入网关(AG)对端局进行替代,业务直接由AG和软交换(SS)触发,到SHLR进行业务鉴权后再进行接续。对于智能业务提供能力差的端局,可以采用汇接改造方案。在汇接局改造中,采用中继网关(TG)进行改造,端局或接入网的发话话务可经过TG,由TG和SS触发,到SHLR进行业务鉴权后再进行接续。智能化方案支持宽带用户接入,提供灵活的、强大的宽带接入手段以满足各类宽带用户接入需求,可为宽带用户提供基于IP的宽带多媒体等增值业务以满足用户业务需求。

3.智能化业务介绍

3.1广域Centrex业务

广域Centrex业务是在本地Centrex业务的基础之上,向更广泛的范围进行延伸,用户群可以跨越本地的多个交换机以及不同业务网络,数据维护在SHLR完成。相对于智能网方式开展业务,广域Centrex维护更加方便,实施也更为简单,避免了大量话路的迂回,并且Centrex业务可以将PHS用户和固定用户组成一个虚拟网,实现PHS用户与固定用户小号码互拨。

3.2一号通业务

“一号通”业务是指一个对外公开的号码可以对应多个用户号码,其中多个用户号码之间有一个轮选顺序,可以选择依次振铃或同时振铃。

3.3 PHS酒店业务

PHS酒店业务将PHS用户和固定用户组成一个虚拟网,由固定交换机的话务台统一管理和实时计费。PHS和其绑定的固定电话同号,也就是说PHS用户和固定用户打出时,显示同一个主叫号码;其他用户呼人时,呼叫一个号码,两个话机同时振铃。一个摘机另一个停止振铃。

3.4预付费业务

预付费业务用户在开户时预付费(或通过购买有固定面值的充值卡充值),卡号为用户号码,用户预先在自己的帐户中注入一定的资金。在呼叫建立时,用户的帐户决定是否接受或拒绝呼叫。呼叫过程中进行实时计费并在用户帐户中扣除通话话费。当用户余额不足时,播放相应的录音通知提示用户进行充值。

4.结语

总之,网络智能化方案的提出与应用对于促进电信网络技术的发展有着重要意义。除了本文中上述的几种作用和业务拓展能力以外,基于软交换技术下的网络智能化系统还能够使促使固网和移动网很好的融合,使得用户在使用语音业务、宽带业务、视频业务等通信业务时能够更加便捷迅速,极大的提高了运营商的业务提供能力。

【参考文献】

[1]洪钧,李爱军,李明.基于软交换的多媒体应用方案[J].中兴通讯技术,2002.

智能化数字电视网络规划优化 篇4

智能化网络规划优化系统能带来以下效益: (1) 它是一个高效快捷的系统, 可以大大节省人工成本; (2) 通过软件系统科学的方法, 可以给出合理的设计方案; (3) 对于新建网络以及网络扩容可以做比较全面的预测, 在还没有投入之前分析会达到一个什么样的效果; (4) 结合一些智能化的处理方式, 给出较优的解决方案; (5) 通过分析最终降低建设成本, 快速分析网络的干扰问题, 提出解决方案; (6) 方便设备厂家制定规划方案等。

整个系统分为基础层、应用层、访问层三大层。我们在做规划的时候需要一些基础数据, 对台站的建模, 包括台站的站点数据, 频率数据;如果做分析, 需要结合实际的地理环境, 包括三维的地理信息;在做精细规划的时候, 需要一些建筑的模型以及材质特性;还有一个是传播模型, 可以仿真无线电频率空间传播的时候, 从发射到接收点经过的传播路径, 了解损耗情况, 最终达到什么效果。在应用层方面, 提供很多分析功能, 包括对覆盖的预测、干扰分析、站址规划、单频网时延优化、路测分析、模型校准、室内仿真、网络优化等。访问层就是我们的一些客户, 包括广电局、电视运营商、设备供应商、系统集成商, 顶层用户打开网页版, 输入用户密码就能使用该系统, 非常方便。

系统的功能方面, 首先是可以对整个网络进行性能分析, 比如基于实际地理环境及电波传播模型, 对各个台站及其组成的网络进行覆盖预测、干扰分析等仿真计算。对于单频网, 我们做了一些定制化的开发, 比如可以分析单频网服务区和重叠区、分析单频网场强增益、单频网发射延时自动优化、自动统计单频网增加站点后的覆盖提高率 (或恶化率) 。智能化网络优化方法包括:自动站址选择、功率优化、天线参数自动调整、频率扫描和频率指配。首先我们需要一些初始数据, 了解规划目标, 比如人口覆盖率、覆盖面积, 作为初始条件;然后系统通过智能化的方法选择一些适合建站的位置;结合初始数据给出一个优化方案, 包括天线朝向、减少网络干扰情况;最终给出一个综合的性能评估。对于室内及热点区域规划优化, 主要是对热点区域以及室内进行深度规划, 满足数字电视网络的不同覆盖需求, 如LTE、白频谱、无线局域网等。

网络智能化论文 篇5

本设计的实现机理是IEEE802.15.4传输模块代替传统的串行通信模块,将采集的数据以无线方式发送出去[7]。

本文利用IEEE802.15.4物理协议,构造一个无NCAP的无线智能网络传感器系统,但并不是没有NCAP,只是这里采PC机完成NCAP的功能,即这里的NCAP是虚拟的,是由PC构成的;以现场传感器结合单片机(如8051)或DSP(数字信号处理器)构成STIM模块,再以802.15.4接口作为TII接口与虚拟的NCAP相连接。系统总体结构参见图3。

传感器节点模块主要是由场的STIM模块组成,STIM主要由电子数据表单(TEDS)、传感器接口、现场传感器、功能模块、TII接口以及STIM的核心控制模块等组成。这里以微处理器(如单片机89C51)作为STIM模块的核心控制器,以IEEE802.15.4构成网络接口即TII接口,以程序存储器ROM存储功能程序模块,以可编程的EEPROM作为电子数据表单存储单元,单片机与现场传感器连接的I/O口作为传感器/执行器接口。

系统以PC作为虚拟的NCAP模块,网络环境是总线网络环境,数字接口TII是IEEE802.15.4总线接口,STIM模块以无线的方式直接与NCAP连接。数据发送时,现场传感器将采集的数据经过信号调理电路与信号处理电路处理后,通过无线接口即可发送到有线网络上;数据接收时,当NCAP控制器检测总线上的数据并接收后,选通相应的STIM通道,发送到现场传感器的节点,实现对现场节点数据采集参数的修改及动作的控制。STIM及NCAP的底层(物理层和数据链路层)均由802.15.4物理层和数据链路层组成的。1451接口协议负责应用层与底层之间的数据处理及转换。

2.2无线智能传感器网络结构

无线传感器网络主要由完成NCAP功能的PC主机和无线传感器终端模块组成,体系结构如图3所示。各传感器终端之间可以互访,并可通过接入点与有线网上的设备交换数据,甚至可以再次通过有线网上的另一个接入点与远端的设备互通信息。在这种情况下,无线成为有钱的延伸和补充,一般用于需要经常移动传感器的地方,或线缆密集不宜再度布线的地方。

如果两个传感器建立了无线链接,其中一个设备将扮演主控角色(master),另一个则扮演从属角色(slave)。角色的分配是在微微网形成时临时确定的,主控设备通常由发起通信的设备承担,且主从角色可以互换。一个单独的主控设备和临近与之通信的所有从属设备即组成了所谓的piconet,惯称微微网。在一个微微网中的所有从属设置与之同步。这些从属设备都与主控设备保持链接和通信,共享一个公共传输信道,并处于某一特定的基带模式,例如活动从属设备就可以进入呼吸(sniff)或保持(hold)模式等低功率节能状态。在邻近区域可能还有一些处于待机(standby)状态的设备,它们未与主控设备连接,因而不是微微网的一部分。

传感器的微微网之间也可建立连接,形成多piconet结构。每个piconet除了slave和master以外,各个slave节点之间也可以通信。在这里只以单个的piconet为主干构建传感器测控网络。Master节点为测控网络主控节点,实现信息的汇集处理功能,slave节点为传感器节点。考虑到各个传感器节点是互相独立的,信息融合只在master节点完成,所以仅实现master点对多slave点的通信,形成一个星型的拓扑结构。整个无线传感器网络功能分为三层:最下层是各种敏感单元,负责收集原始信息;中间是基于传感器智能模块的slave节点,负责对原始数据的预处理(包括滤波、补偿、数字化等)和处理后数据的发送;最上层是基于普通PC机或其他类型上位机(如嵌入式计算机)的master节点,所有传感器的信息在这里进行更高一级处理,如谱分析、模式识别、信息融合、判断决策等。在微微网内,还可以采用有线或无线中断扩大信号的覆盖范围,改善网络拓扑结构,如图4所示。

2.4无线传感器网络实现的软件结构分析

无线智能传感器网络的最下层由IEEE802.15.4协议模块组成,包括物理层和数据链路层。

IEEE802.15.4模块之上为1451控制接口协议。通过该控制接口协议,可以方便地把802.15.4模块嵌入到各种数字设备中作为一个无线收发终端。1451控制接口协议可以完成本地设备的初始化、查找终端设备、建立链接、交换数据、增加或减少网络中无线终端设备的数目。该接口协议可以是USB、RS232或是I2C接口。主机通过控制接口操作IEEE802.15.4模块,通过一个事件(Eve

nt)确认命令成功与否。主机与网络中其他设备的数据交换也是通过IEEE1451控制接口进行的(其数据链路可以异步也可以同步)。

智能传感器接口模块STIM(SmartTransducerInterfaceModule)位于IEEE1451接口协议层之上,并可利用该接口协议层的数据包发送STIM的命令、事件和传感器数据。

把位于STIM主机上完成NCAP功能的PC主机软件功能定义为网络系统的应用层,主要是一些应用程序。应用层对其以下各协议层是透明的,只是向低一级的STIM层发送STIM定义的包。而1451接口协议层包则由RS232、RS485或者USB等物理通信口发送。

应用层(完成NCAP功能PC主机软件)和无线传感器终端模块(智能传感器接口模块STIM)都通过IEEE1451接口协议与最低层的IEEE802.15.4模块进行通信。

由上述分析,把整个软件系统分为三部分:

(1)运行在NCAP功能的PC机上的应用程序:包括面向用户的图形用户界面、面向STIM层的操作(主要是对智能传感器模块的控制和通信)以及与802.15.4模块上的1451控制接口固件(firmware)通信的NCAP接口协议。这部分可用面向对象的编程语言实现,把每个传感器节点作为一个节点类的实例对象,应用程序通过与实例对应的句柄访问控制各个传感器节点以及节点上的各个传感器。

(2)嵌入到智能传感器模块的`MCU上的程序(针对不同的MCU用汇编或是C语言写成),主要完成原始信息的采集、处理、读取传感器的电子数据表单、与IEEE1451接口协议的通信、用利STIM层与上位机通信。

(3)无线终端模块上的IEEE1451控制接口协议,固化在无线传感器模块的存储器里。通过它实现智能传感器模块与上位机上的应用层软件的通信。

3无线传感器网络实现的问题及分析

能量效率:首先,无线传感器网络不同于传统的无线网络(如WLAN和蜂窝移动电话网络),除了少数节点需要移动以外,大部分节点都是静止的。因为它们通常运行在人无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中,能源无法替代,设计有效的策略延长网络的生命周期成为无线传感器网络的核心问题。这些改进涉及物理层、数据链路层和网络层。物理层选择低功耗的调制方式和硬件设计。其次,在MAC层和网络层之间加入一个中间层,负责使传感器在不通信时尽可能进入睡眠模式或省电模式,可以大大降低了节点的能耗。

路由和网络控制:在无线传感器网络的研究初期,人们一度认为成熟的Internet技术加上Ad-hoc路由机制对传感器网络的设计是足够充分的,但深入的研究表明[2]:传感器网络有着与传统网络明显不同的技术要求。前者以数据为中心,后者为传输数据为目的。为了适应广泛的应用程序,传统网络的设计遵循着端到端的边缘论思想[3],强调将一切与功能相关的处理都放在网络的端系统上,中间节点仅仅负责数据分组的转发。对于传感器网络,这未必是一种合理的选择。一些为自组织的Ad-hoc网络设计的协议和算法,未必适合传感器网络的特点和应用的要求。节点标识(如地址等)的作用在传感器网络中不十分重要,因为应用程序不怎么关心单节点上的信息;中间节点上与具体应用相关的数据处理、融合和缓存也显得很有必要。在密集性的传感器网络中,相邻点节间的距离非常短,低功耗的多跳通信模式节省功耗,同时增加了通信的隐蔽性,避免了长距离无线通信易受外噪声干扰的影响。这些独特的要求和制约因素为无线传感器网络的研究提出了新的技术问题。

时钟同步:无线传感器网络的时钟同步不同于传统的传感器网络。传感器与实际的物理环境联系密切,必须采用物理时钟同步,无法使用相对简单的逻辑时钟;无线传感器要求必须采用低能耗工作,时间同步的数据交换受到限制;无线传感器网络覆盖面积大且通常为Ad-hoc的结构,不利用采用传统的时间同步方法;无线媒介连接方式不可靠。例如,传感器网络与实际的物理环境。监控系统的多传感器信息融合时,上位机需要知道每个原始数据是何时采集的,采样的触发要求每个节点有统一的时钟。传感器网络中的通信协议和应用,例如基于TDMA的MAC协议和敏感时间的监测任务等。也要求点节间的时钟必须保持同步。设计高精度的时钟同步机制是传感网络设计和应用中的一个技术难点。802.15.4低速率工作组提供了一种协调件协议MDP(MediationDeviceProtocol),采用一个伪定义的节点接收网络内所有通信请求,并为通信双方协调会合时间。这个协议不需要额外添加新的硬件,对节点电池寿命的影响也很小。但是,消息的请求对此方案的影响很大。广播时间信标的方法是一种简单实用的同步策略。其基本思想是:节点以自己的时钟记录事情,随后用第三方广播的基准时间加以校正,精度依赖于对这段间隔时间的测量。这种同步机制应用在确定来自不同节点的监测事件的先后关系时有足够的精度。可以考虑精简已有的NTP(NetworkTimeProtocol)协议的实现复杂度,将其植到传感器网络中。

定位机制:无线传感器网络中的定位机制与算法包括节点自身定位和外部目标定位两部分,前者是后者的基础。在节点自身定位方面,普通采用了GPS(GlobalPostitioningSystem)技术。对于一些定位精度要求不高的项目,则应用了LPS(LocalPostitioningSystem)。由于GSP不适合中国国情,可以采用一种依赖于自有技术实现传感器网络中节点定位的机制。在北斗一号双星定位系统的支持下,传感器网络中的某些节点就可以找到自己的精确位置,然后参照此基准,利用局部定位算法,其他节点也可以正确定位。此外,在这种模式下,北斗一号的上行数据通路恰好

可以作为传感器网络的sink链路,将数据回传给控制中心,省去了用飞行器等其他手段收集数据的麻烦。确定了节点的基准位置,利用传统的定位机制和算法,如接收信号的强弱、角度和时间等,以及典型的三角形算法,就可以定位外部目标,这是相对成熟的技术。

网络智能化论文 篇6

关键词:绿色数据中心;网络机房;IT系统;一体化

中图分类号:G717 文献标识码:A 文章编号:1005-1422(2016)03-0115-04

一、引言

绿色数据中心(Green Data Center)是指数据中心中的IT系统、机械、照明和电气等能取得最大化的能源效率和最小化的环境影响。绿色数据中心是数据中心发展的必然,我们主要从建筑节能、运营管理、能源效率等方面来衡量一个数据中心是否为“绿色”。绿色数据中心的“绿色”具体体现在整体的设计规划以及机房空调、UPS、服务器等IT设备、管理软件应用等是否具备节能环保功能。

二、绿色数据中心架构

绿色数据中心是数据中心发展的必然。绿色数据中心的“绿色”具体体现在整体的设计规划以及机房空调、UPS、服务器等IT设备、管理软件应用上,要具备节能环保、高可靠可用性和合理性。

三、节能一体化解决方案

本项目数据中心的节能设计,我们提出的节能一体化解决方案包括电力系统节能分析、动力环境系统节能控制、IT设备的智能控制、IT设备新型的节能技术的应用、智能管理软件的应用等,并将这些作为节能重点来设计,在设计过程中需要系统分析和统筹兼顾,以达到绿色、节能、环保的目标。

1.六种节能方案及效果

2.基础设施及节能措施

(1)机房环境的要求

现代IT设备中的元器件及集成电路极易受到温湿度、尘埃、有害气体、电磁、雷电等的干扰,为使其可靠运行,机房必须具备一定的环境条件,根据《电子信息系统机房设计规范》(GB 50174-2008)的规定,机房环境应达到以下要求:

(2)基础设施节能措施

数据中心建设中与建筑热工有关的节能途径与节能措施主要关注围护结构、内墙保温、保温材料、六方体围护、热桥处理、无窗密闭护围等几个方面。

3.机房空调与机房空调节能措施

(1)机房对机房空调的要求

机房是数据处理中心,安装有大量的计算机、磁带机、磁介质、交换机、路由器等对环境温湿度、洁净度要求较高的精密设备,对机房环境有严格的要求,其中最重要的是机房温度、湿度和洁净度三个指标。

机房专用空调(精密空调)是为计算机机房(包括程控交换机房)专门设计的特殊空调机,精密空调系统的设计是为了进行精确的温度和湿度控制,精密空调系统具有高可靠性,保证系统终年连续运行,并且具有可维修性、组装灵活性和冗余性,可以保证数据中心四季空调正常运行。

计算机机房专用空调在设计上与传统的舒适性空调有着很大区别,二者为不同的目的而设计,无法互换使用。计算机机房内必须使用机房专用空调。

(2)机房专用空调设备类型

机房专用空调设备制冷系统形式很多,可以根据工程项目的特点,选用不同的制冷系统。机房专用空调机组制冷系统主要冷却形式有风冷式、水冷或乙二醇水冷式、冷冻水式、双冷源系统等。

(3)机房空调节能措施

在对自控新风冷气机设备进行选型过程中,机房的热负荷和换气次数是最为重要的参数依据,因为这两项参数决定了机房的温湿度能否得到恒定以及机房的洁净度能否得到满足。所以我们在机房专用空调设备选型时先选定这两项数据,然后再对选定的新风设备型号进行其它次要数据项的验证。根据机房热负荷及换气次数的计算,可以对机房专用空调设备的设备型号进行选定。

(4)冷气流组织与节能措施

气流组织就是将空调机送出的冷风通过预定的风道、风口,按预定的风量与风速送往需要制冷的地点,再把设备产生的热空气回收到空调制冷的过程。气流组织分为三个部分,即冷气产生、冷气配送和气流返回。

(5)机柜内制冷的节能措施

A.机柜布局:机柜按行排列,采用冷热通道的技术,背靠背布局。

B.安装盲板:尽管机柜通常被认为只是一种机械支架,但它对于防止设备排除的热空气重新进入设备进气口至关重要。

尽管主要的IT设备制造商均强烈建议使用盲板,但实际上90%或更高比例的机房都忽略了这一点。热空气再循环问题可能导致IT设备的温度上升8℃。安装盲板是一个极其简单的过程,可以用非常低的成本应用于几乎所有的数据中心。

C.使用标准宽度机柜(使用超宽机柜将可能使得热空气通过设备侧面进行短路循环)。

D.使用深度扩展的机柜。

E.使用螺丝固定IT设备(使用托盘安装IT设备会造成相关位置盲板的无法安装,从而为热空气的短路循环提供了完全开放的条件,应尽量避免)。

F.使用带有风扇系统的机柜,可将底层空气输向机柜前端或从机柜后端主动排除热空气。

G.合理的负载分布。

不合理的设备安装位置,特别是高功率高密度设备的安装位置,可能明显增加机房的工作压力。当高负载密度、高功率服务器被组合成一个或多个机柜时,便会出现高负载密度设备群。这种情况可能导致数据中心出现热点,并要求操作员采取相应措施,如降低空气温度设置点等。

四、供配电系统节能

1.供配电系统节能概述

(1)精确计算供电功率

使用用电管理软件精确计算用电功率和智能化控制系统用电,提高电源利用率。为机房建设规划提供更精确的数据,智能控制整体用电量。

(2)供配电系统节约电能的技术方法

主要是配电电压深入负荷中心、配电变压器的正确选择和经济运行、配电线路的合理选择和经济运行、电压调节和无功补偿等技术和方法的采用。

我国现有电力系统中,35kV以上电压等级输变电系统主要担负着远距离传输电能的作用,l0kV及380/220V电压等级则是配电系统的主体,与用户关系最为密切。电能通过导线、开关、变压器等设备进行传输的过程中,会产生功率损失(有功、无功功率),并在相应的时间内产生能量损失(有功、无功电量)。配电系统的线损率就是指在一段时间内,配电过程中损失的有功电量和该系统所获得的总电量之比。

2.UPS节能措施

目前UPS的节能必须从方案、UPS、电池、配电等方面全方位进行。

(1)UPS供电方案设计

根据远期最大IT负荷800KVA,建议采用输入输出一体化模块化设计UPS供配电系统。为了提高UPS系统的可用性,可以采用模块化冗余措施。

采用两模块化UPS电源,分别给不同的负载进行供电。系统输出部分采用热插拔配电模块,可以节省输出配电柜的成本。

实际上,模块化UPS的好处是完全可以按照实际的负载来配置功率模块,使得UPS的输出能力和负载之间的配比处于合理的百分比,而不用一次购买庞大的固定功率的UPS系统,使得初期UPS的负载量很低,运行成本高。

(2)UPS在线并机扩容功能

采用单机N+1冗余模块化热插拔技术,为机柜式外观结构。通过了机房的电磁兼容和电磁抑制测试,可直接安装在机房里面。与服务器机柜并排摆放。

模块化结构在IT设备上已被广泛使用(如PC机、服务器、小型机等)。模块化结构可以使得系统结构更加清晰,降低系统的复杂度,提高系统的可靠性;热插拔技术可以使得系统的配置随需要任意调整。模块化结构大大降低了设备维修时间,不需要UPS厂商专业工程师,就可以及时排除故障,保障系统的连续运行;模块化结构可以实现单机冗余,且冗余度可以随负载量的变化自动调整,其可用性要高于两台普通UPS并联;模块化结构减少了备件的数量,避免购买大量备品备件,浪费资金;模块化结构还使得电池配置很简单,降低成本。不用考虑单机60分钟,还是并机60分钟。

(3)采用模块化UPS,实现逐步扩容

目前,模块化UPS已经开始在国内应用,模块化UPS特点主要包括:可扩容、平均故障修复时间(MTTR)短、可经济实现“N+X”冗余并机。

(4)提高UPS自身能效,优化负载效率曲线

目前UPS均为在线式双变换构架,在其工作时整流器、逆变器均存在功率损耗。以一个容量为400kVA的UPS为例,每度电按0.95元计算,UPS效率每提高1%,一年节省的电费为400×0.8×0.01×24×365×0.95=26630.4元。提高UPS的工作效率,可以为数据中心节省一大笔电费,可见提高UPS效率是降低整个机房能耗的最直接方法。因此采购UPS,尽量采购效率更高的UPS。

五、机房动力环境监控与节能措施

1.机房动力设备监控

机房动力设备监控包括电力监控、发电机监控、UPS监控、空调、新风监控。电力监控电源系统的电压、电流、频率、视在功率、有效功率等参数;发电机监控转速、输出电压、电流、频率、油温等参数;UPS监控UPS状态、输入输出电压、电流、频率、电池电压、电池后备时间等参数;空调监控送回风温湿度、风量、压缩机状态、过滤器状态参数。

2.机房动力环境监控

机房环境监控包括机房各区域温湿度、漏水情况、消防监控等。

3.安防监控

安防监控主要是视频监控、红外防盗监控、门禁监控。

六、新风系统与节能措施

1.新风量计算

根据《电子计算机机房设计规范》规定,新风量应按下列三项要求合理取值:室内总送风量的5%;按工作人员每人40m3/h;维持室内正压所需风量。

2.新风净化处理

进入机房的新风必须经过初效、中效、亚高效三级处理,房间内新风质量要求较高时,还应安装紫外线灭菌装置,经过处理的新风送入专用空调回风口,与一次回风混合以后进入专用空调机组,经专用空调机后进入房间。

新风最好经过温湿度处理至室内工况后同与回风混合,避免夏季压缩机与电加热器同时工作,节省电能、减少空调机运转时间、延长使用寿命。

七、IT设施的节能措施

1.KVM主机切换系统节能

KVM具有节省空间、提高效率、使用简单、易于管理、节约成本、远程管理、环保节能等特点。

KVM机房监控管理智能电源管理解决方案,为数据中心的节电增添了又一个好帮手。KVM软件管理一款综合电源管理软件、智能PDU和环境传感器设备的软硬件结合的解决方案,能提供远程电源控制、机架级和设备级监控能力,为数据中心的管理者提供有价值的信息来提高设备的运行时间和容量规划等。

2.刀片服务器节能

刀片服务器比机架式服务器更节省空间,一般应用于大型的数据中心或者需要大规模计算的领域,如银行电信金融行业以及互联网数据中心等。目前,节约空间、便于集中管理、易于扩展和提供不间断的服务,成为对下一代服务器的新要求,而刀片服务器正好能满足这一需求,因而刀片服务器市场需求正不断扩大,具有良好的市场前景。

八、数据中心管理软件节能

1.电能管理软件节能

由智能PDU和电能管理软件组成。智能PDU能通过机柜级和设备端的用电监控管理,精确统计设备一级的耗电量,为用电容量控制和收取电费提供了准确的数据依据。与普通PDU不同之处还在于,智能PDU能在远程像亲临现场一样对设备进行电源开、关、重启等操作,及时修复故障,保障系统持续运行,还能将PDU空闲插座设为无电状态,消除因人为失误插入设备导致PDU的过载跳闸及设备宕机,以及通过对PDU插座的来电延时配置,避免因设备同时加电引起的瞬间电流峰值导致的断电跳闸。智能PDU最大的特点在于,不仅提供了每个端口的用电计量功能,还能对设备所处微环境的温度和湿度监控。

2.数据中心电源管理系统节能

数据中心的电源管理可分成四个阶段,分别是连接(保证电源的可靠供应)、计量(测量电能的消耗)、分析(查找电源低效率的原因)和智能分配(根据需求实现电能的动态分配)。目前的电能管理还处于连接和计量阶段,为了迈向更高级的分析和智能分配阶段,智能电源管理将是数据中心管理者必不可少的手段,同时达到节能、高效管理的效果。

3.虚拟化管理方案的节能

虚拟化管理通过硬件模拟实现,系统基于VMware或微软的虚拟服务器。该方式为每个虚拟服务器模拟了物理的服务器硬件,包括了全配置的BIOS这种方法让每个虚拟服务器好像运行在主机平台的单个处理器上。硬盘方面,每个虚拟服务器是完全独立的,在其硬盘上有操作系统和必要的应用。还有一种是通过主机来虚拟分类的。

九、小结

机房建设是一个系统工程,计算机技术的迅猛发展,促进了机房工程建设,对机房的安全性、可用性、灵活性、机架化、节能性等方面提出了更高的要求,绿色数据中心的架设,提高了机房的节能环保、高可靠可用性和合理性。

信息时代网络智能化家居设计 篇7

关键词:信息化,家居,智能化,功能

随着IT技术突飞猛进的发展, 人类掀起了一场全球性的信息技术革命, IT技术也水到渠成地渗透到传统的建筑产业, 也赋予建筑更高的使用功能、更佳的使用环境, 智能化住宅也就应运而生了, 并逐渐的被人们所接受。现代化家居生活中, 除了为人们的生活提供一个良好的物理环境外, 还要使建筑物具有感觉、视觉、分析判断、决策和做出反应的能力, 这也是“智能”的关键, 它是“具有思想”的建筑艺术空间。针对这一问题浅谈一下对网络智能化在现代家居的发展状况、设计体系、发展背景的观点及建议。

1 家居设计行业发展的现状

1.1 市场发展迅速,

装饰装修行业产值所占的比重较大, 2007年, 整个家居业产值达到14100亿元, 其中家装达8700亿元, 到2010年, 全国大中城市中60%的住宅要实现智能化, 这种情况为家居行业的智能化发展确定了发展空间, 居家的概念已从最初满足简单的居住功能发展到注重对住宅的人性化需求, 而今“智能家居”已经成为人们追求品味生的方式之一。

1.2 我国住宅装饰装修本身就是从民间装修队起步并逐渐发育和发展起来,

而如今情况是家庭装饰公司需要做的事情越来越少, 很多家居装饰材料经营商都设置了增值服务, 买材料、橱柜、家具、家用电器等都有专业人员负责安装, 建筑装饰行业专业化与分工的细化是一个发展趋势, 并为现代建筑装饰智能化打下坚实的基础, 智能化目前已经成为家庭装修必经之路。

1.3 家居行业推出的样板间设计其模式和空间的多功能及智能化家居引导消费者,

同时也带动了家居生活新时尚, 带动室内设计专业向高度现代化、个性化、技术高情感化、高效率、高功能的方向发展。

2 网络智能化家居的功能设计及具体表现

智能家居是以家庭居住单元为主体, 包括建筑结构、网络通信、数字家电、自动化和智能化等内容的综合管理平台。家庭内部的数据通信网络、能够通过这一网络提供各种服务、能够与INTERNET相连接是构成智能家居的三个基本条件。智能家居的具体表现形式是具有管理、控制与服务功能的有机系统, 最终实现的目标是建立高效安全、舒适便利、节能环保、健康和谐的居住环境。因此, 智能化家居应当考虑如下因素及基本功能:

首先是安全问题, 智能化并不是目的, 是个手段, 手段的作用是给居住者带来生活和工作的安全、舒适、方便、快捷的环境。其次是舒适和使用是否方便问题, 如有的智能家电操作面板除了主人, 老人、孩子、客人都不能使用, 人机界面的开关面板, 所有场景没有图型的说明, 或只是简单的文字、数字标识, 其代表的功能很难记忆, “高科技”系统反而让人倍感头疼, 缺乏关爱设计。另外智能家居布置考虑家庭经济条件和使用频率等因素, 住宅种类不一样, 智能化程度可以根据业主经济情况布置, 不要牵强设计。

3 家居各功能空间智能化如何打造

智能家居设计在原家居设计的基础上增添实用功能, 并很好的融入各种装饰风格, 与网络家用电器利用技术手段充分结合, 达到每个空间轻松打造的神奇效果。

下班后, 您带着一天的疲惫, 直奔回家的路, 多想泡泡热水澡, 可以通过智能遥控器电话预约提前烧水;轻轻的对一下你的指纹, 家里的门就会自动为您打开;早晨厚重的窗帘慢慢的拉开等等, 这些都是智能家居该给我们的方便和享受。如在玄关设计家庭电源和家庭设备开关控制器, 免去忘记关灯或者关电器带来的不方便, 进门时, 灯具设有自动感应开关;在客厅躺在沙发上可以通过遥控器控制家里电器、灯具、空调、窗帘的开关, 家中多台电脑可以同时上网, 几个房间同时共用一台VCD或DVD观看节目;传统的书房设计趋向是“文房四宝, 笔墨飘香”, 而信息化社会在改变我们的生活和工作习惯, 在家里通过网络视频与外界交流, 网上购物、炒股、远程教学、远程电话会议等;卧室智能化之处都围绕着舒适安全进行设计, 床头可以设置多功能床头控制器, 可以观看电影, 欣赏音乐, 控制窗帘, 监控孩子房间等;厨卫空间安装智能感应换气装置, 安装视听系统、安装煤气探头、烟感探头等等。主人在烹饪过程中, 充分享受到现代科技的便捷和快乐, 烹饪时偶尔看看新闻, 或者经常听听音乐。

4 设计师面对专业技术的挑战计和今后家居设计的发展方向

我国的现代装饰行业由于各种原因虽然起步较晚, 但建筑装饰行业飞速发展, 许多国外设计公司已“进军”中国市场, 激烈的竞争使我国装饰行业更加规范成熟, 面对行业竞争与发展、新技术的不断产生、家居一体化的形式变化, 当代设计师的基本能力与素质被从新界定。当代设计师的综合能力要求具体如下:

首先设计师必须具备的专业能力, 最重要的就是设计师具备的经验、创意、个性、及相关专业常识, 如室内设计师对相关建筑专业问题的了解程度, 有利于装饰施工的顺利进行, 解决施工问题并和实际紧密联系。

其次是设计师必须具备的职业能力, 设计水平的高低取决于多种因素, 工作的态度、努力程度、领悟能力等, 但综合处理装饰事务的能力是良好职业素质的体现, 装饰项目内容特殊繁杂须具有解决突发事件及与人交流的沟通能力, 设计师知识水平广度是高水平设计师区别于一般室内设计师的关键。

再次是设计师需要具备相应的社会能力, 包括技术的革新, 环保设计理念, 道德观念, 艺术品质, 社会责任等, 适应社会前进等, 新技术的运用等。如新技术主要针对家电的设计、智能化网络布线、计算机中央控制、智能化仪表、智能化材料等技术创新方面的设计, 除了从功能、节能、性价比上为消费者提供一个设计方案外, 在风格、样式和颜色等方面提供不同的风格模板。

浅谈智能电网和智能网络 篇8

0 引言

对于现代经济发展, 能源是一个不可避忌的因素, 它成了很多国家发展的关键优势或主要瓶颈。我国电网企业当前的挑战主要体现在如何提高电力投资和建设的效率, 确保电网运行的安全可靠性, 提高电网运营维护的水平, 提高对用户的服务水平以及提高自身的管理水平。

电力系统的复杂性要求电网要向智能化方向发展。发电、输电到配电是个环环相扣的系统。电网和用户所面对现状:电力不能被储存, 因此对生产环节的协调能力要求越来越高;输电和配电系统都存在机械式的开关装置故障;家里保险丝断了, 要用人工去安装等问题, 但是, 这些在下一代智能电网中都可以解决。

1 智能电网

提起“智能”, 很多人马上联想到很多令人眼花缭乱的新鲜科技, 然而比起其他方面的智能化, 电网的智能化无疑是动作最大、阻力最大、也是未来带给人类最多环境和经济方面实惠的工程。

传统的电力分配方式, 类似于经济学上的计划经济, 电力资源没有被合理配置, 造成能源和财富的损失, 而智能电网会基本杜绝此类的“浪费”:它会把暂时不用的电卖给其他需要电力的人, 供或需都由电力资源市场决定。

与传统电网管理模式相比, 智能电网实现对电力客户、资产及运营的持续监视, 提高管理水平、工作效率、电网可靠性和服务水平。智能电网是一个完整的企业级信息架构和基础设施体系, 实现对电力客户、资产、运营的持续管控。有人把智能电网分为3个层次:第1层次, 实现对电网运行状态、资产设备状态和电力信息的更实时、更全面和更详细的监视, 提高电网的可观测性;第2层次, 提供先进的IT技术手段, 实现对电力企业信息的传输和集成;第3层次, 在信息集成的基础上, 进行高级分析, 实现提高可靠性、降低成本、提高收益和效率的目标。

智能电网关键技术包括不仅可以测量用电指标, 还可以包括实现信息实时、高速、双向地传输并与电网互联的测量系统;能够远程监控并进行实时的信息搜集和发布的综合自动化的变电站, 使消费者能够对家庭能源进行自动化操作;支持独立的发电和储电设备的接入, 如家用太阳能电池板、电池、风力涡轮机和混合动力车等设备, 使电网电力能够方便地传输到这些设备上。智能电网技术将能源使用的决定权交给消费者, 由他们决定何时、何地以及如何使用。可以预计的好处包括节省电费、智能管理、更强的可靠性和使用效率、增加可再生能源的使用、支持混合动力车的接入, 以及使家庭设备的智能化。电力企业正在试图改变传统电网, 使之适应数字化时代, 来改善输电和应对从空调、电脑到混合动力车的电力需求。

2 智能网络

显而易见, 智能电网为消费者提供的大量服务来源于编程和数据分析的功能。例如, 用户可以控制调温器的设置, 在离开家时命令提高空调的温度, 回到家时再恢复到一个比较舒适的温度。数据分析方面, 用户可以根据预算调整使用, 电器零售商可以根据用户的使用模式和预算提供更具竞争力的服务。例如, 预算有限的用户可以根据实时信息在使用方式上进行选择。所以, 在构建智能电网庞大工程中, 2个要素是必备的:一个是创建开放的系统;另一个是创建共享的信息模式。

这里提到的“智能网络”就是通过传感器把各种设备、资产连接到一起, 形成一个客户服务总线, 从而对信息进行整合分析, 以此来降低成本、提高效率和可靠性、使运行和管理最优化。不仅电力公司可以读到用户的电表, 而且用户也能看到整个城市的电力供求情况, 在功能上实现了数据读取的实时、高速、双向。

Home Plug网络产品行业认证体系下的电力线联网技术是下一代电网ICT技术的焦点话题, 它的高速传输速率使其成为Wi-Fi技术的有力补充。智能电网中BPL (电信宽带) 技术贡献不小:比如自动断电检测、恢复确认远程连接和断开电力服务及可高效的管理程序和读表能力。虽然BPL提供宽带接入的领域有限, 但可作为对其他宽带接入的一种补充, 用于扩展DSL覆盖地域, 还可作为“空载”Wi MAX无线基站, 将宽带接入引入城郊和乡村。电力线传输所存在明显的缺点就是噪声大和安全性低的问题。尽管电力线可以作为高速通信的一种备选介质, 但电力系统的基础设施并不具备提供高质量数据传输服务的功能, 而且, 使用电力线来进行通信经常会发生一些不可预知的错误。家庭电器产生的电磁波会对通信产生干扰, 这种联网方式也会影响短波收音机等。另外, 供电网上网服务, 是一种“共享带宽” (shared bandwidth) 的技术, 用户上网时的速度, 取决于当时会有多少用户上网。如果很多用户同时上网, 传输速度相对就较慢。所以, 决定数据质量和有效性的网速和可靠性将成为智能网络发展的技术难题。

目前电网企业普遍存在的数据收集体系残缺、通信体系兼容性差、应用系统相互割裂、数据缺乏深度利用等问题, 随着“两化融合”的新型工业化道路的开拓, 将逐一被攻克。而电力生产流程与现代智能网络交织的结构将帮助电网企业建立起电网运行和管理的“中枢神经系统”。

3 下一代电网

有人说:“智能电网最具革命性的理念不是花里胡哨的新奇, 而是将互联网的精神贯彻到了电力行业, 用技术的智能化实现电力行业的市场化, 从而极大的缓解电力紧张和电力中断问题。”这句话道出了下一代电网最核心的内涵, 即应用智能网络技术构建的智能电网。

智能网络交织下的智能电网被认为是下一代电网的主流。而在ICT技术融合之后的智能网络一般涉及数据采集、数据传输、信息集成、分析优化和信息展现五大方面。高级分析和优化是智能电网应用的核心, 帮助电网企业提升电网运行水平和效率, 支持关键业务战略的实现。高级分析和优化更加关注资产寿命、电网规划设计和电网运行等方面。要实现智能电网的高级分析和优化, 需要多个基础应用系统以及大量的数据支持, 除了电网企业目前已经普遍建立的自动化和管理系统之外, 还需要以下关键应用和技术, 包括自动计量管理 (Automated Meter Management, AMM) 、远程资产监视和控制 (Remote Asset Monitoring and Control) 、移动作业管理 (Mobile WorkforceManagement) 和基于IP的S C A D A (I P-e n a b l e dSCADA) 。

智能电网的蛋糕不仅让电力公司嗅到香气, 而且让ICT解决方案商们垂涎欲滴。据悉, IBM指定Cen-ter Point Energy公司作为全球公用事业网络联盟 (Global Utility Network Coalition) 的创建成员, 而Google也宣布了一个与太平洋煤气和电力公司 (Pacific Gas&Electric (PG&E) ) 的测试项目。该公司早就开始与Google、Intel以及其他一些组织合作, 进行提高能源效率的研究。以智能电网为蓝本的下一代电网, 给全球电力、电信产业, 信息产业及所有相关产业带来了巨大的商机。

其实与美国相比, 中国电力行业的基础建设要先进得多, 美国有的变电器用了40年仍然没有收集数据的功能, 而中国的变电设备自动化程度很高, 在继电保护和电网调度等方面更居于世界领先。高起点或许带给电网智能化一个好的开始。未来智能电网也将不仅只是完成现在广泛提倡的节能环保任务。

表面看来, 智能电网的建设需要大量的资金和技术投入, 未必在经济上会为社会创造效益。但实际上, 长远来看, 智能电网创造的利润是巨大的。根据美国的专门机构的调查显示, 构建智能电网将在未来20年内可节省价值800亿美元的电能, 在高峰期用电量甚至可以至少节省50%。

4 结语

智能电网不是一个单纯的技术问题, 涉及到电网企业的业务流程和管理模式。因此, 在考虑智能电网时, 要首先对电网企业的业务流程进行梳理, 业务变革和管理变革要先行。根据当前中国电网企业的发展状况和特点, IBM建议中国电网企业在进行智能电网时, 应先重点关注电力生产运行, 从条件比较成熟的地域和业务着手;对输电网, 选择条件比较好的线路工区和变电工区进行智能电网试点, 并与新建和改造紧密结合。在调度信息与生产管理信息有效集成的基础上, 实现从不同维度和层次对数据进行分析。

智能化网络考试系统的分析与设计 篇9

随着Internet技术和计算机应用的普及, 远程技术的应用领域也越来越广泛, 如远程教育的出现等等, 而且, 这些应用正逐步深入到千家万户。然而, 现阶段, 学校与社会上的各种考试大都采用传统的考试方式。在此方式下, 必须经过以下几个步骤:人工出题、考生考试、人工阅卷、评定成绩、试卷分析。显然, 随着考试内容的丰富以及考试要求的不断增加, 教师的工作量将不断增大。基于此种情况下, 人们迫切要求利用计算机在线来完成以上的考试步骤, 以减轻教师的工作量, 提高考试的质量、保证考试的公证性!

考察国内现有的几个比较成熟的考试软件有:全国计算机等级考试系统、清正考试系统和清华泰豪网络考试系统等等。发现我国的网络考试系统方面的建设, 无论是在理论研究上还是在系统的设计上都还处于初步阶段, 并没有统一的标准和规范。

2. 网络考试系统的管理模块分析

本考试系统由前端应用管理系统、后端管理系统两大部分组成, 其中:前端应用管理系统采用B/S模式, 灵活易用, 具有高度的可扩展性, 后端管理系统采用C/S模式, 具有高度的安全性、稳定性与可靠性。

1) 后端管理系统:C/S模式, 需安装管理客户端系统的管理员系统:拥有本考核系统的全部管理权限, 包括学生账户管理、题库管理、试卷管理、考试管理、答卷评分、统计分析、权限管理、系统设置等。

2) 前端应用管理系统:B/S模式, 不需要安装客户端, 被授权的用户通过浏览器即可登录系统。考试用户应用端, 包括考试、练习模块, 并拥有考试查分、作业查分、查看答案、查看答案分析等。

3. 系统的功能模块分析

本文认为一个通用的考试系统应该具备:考生信息管理模块、题库管理模块、组卷模块、考试安全控制模块、考试过程管理模块、阅卷模块、统计分析模块。下面对各具体功能进行需求分析:

1) 考生信息管理模块:它管理整个考试系统中必须的一些相关信息, 如考生的考号、学号、姓名等信息的管理。

2) 题库管理模块:该模块作为整个考试系统的核心模块之一。实现各类试题及答案的添加、删除、编辑、修改、搜索等考试题目与答案的管理。

3) 组卷模块:根据考试的目的不同, 试卷的侧重点的不同, 试题的难度的分布不同, 生成符合要求的试卷。

4) 考试安全控制模块:它能保证整个考试系统数据的安全。

5) 考试过程控制模块:考生登录考试系统并通过考生身份验证后, 初始化考试现场数据, 由组卷模块自动为考生抽取一套考试题目发送到客户端供考生作答。并能检测考生是否在正常情况下退出考试系统。在整个考试过程中, 若考生机器或网络发生故障, 导致考试过程中途非正常结束, 系统借助框架技术能进行考试现场数据的备份, 保存。

6) 阅卷模块:该模块实现阅卷评分功能。系统采用电脑自动评分与人工评分相结合的方法。

7) 统计分析模块:该模块实现了对考试用户基本情况的统计分析, 如考生人数的统计, 缺考人数的统计, 各个考生成绩的统计等。对整场考试总成绩的统计分析, 对题库试题的统计分析等。

4. 网络考试系统的系统分析图和流程图

系统主要部分功能流程图 (如图2) :

5. 系统部分功能模块的实现

由于篇幅的关系, 在这里只是简单介绍其中几个重要模块的实现。

1) 题库管理模块:常见的考试题型分为客观题以及主观题。其中客观题包括:填空、单选、多选、判断;主观题包括:简单、计算、编程、作图、综合等。

试卷既要考核考生对基础知识基本理论的掌握和理解, 又要考察考生应用所学知识, 分析问题解决问题的能力。试题所考核的能力分为四个类型:A类考核考生识记能力, B类考核考生理解能力, C类考核考生简单应用能力, D类考核考生综合应用能力。

为扩大试题库适用领域, 延长试题库的生命周期, 可以通过选择不同的难度等级加以控制, 可以将试题分为三级:I级为较易, II级为中等难度, III级为较大难度。试卷的难度越大, 能力层次中A类, B类题目比例较小, 能力层次中C类, D类题目比例越大。对不同考核群体通过的难度等级比例控制试题难度。

2) 组卷模块:选题组卷中主要要解决的问题是选取知识点的全面性和不重复性以及难度控制。每道试题的题号中都有所属类型、难度系数、所在知识点、试题内容、标准分值和标准答案等标识。在组卷过程中, 对于同一知识点的试题一般只能出一道题。所以设计中给每一道题还都设有一个所在知识点的相关码, 由于前面章节的相关码都要小于后面章节的相关码。于是可以在程序中设计一个循环, 按相关码的从大到小执行如下的SQL语句:

这样既可以保证同一知识点没有重复题, 试卷又可以涵盖所有的知识点。

我们在选题时还可以在<other condition>中添加对难度系数的选择条件来控制试卷的整体难度。最后, 在选题完全结束后, 按每题的标准分值占试卷总分的比例按100总分重新计算, 以保证试卷总分的正确性。

考虑到考试试题的多样性, 可以添加一个手工辅助模块, 即由用户提交相关限制条件, 由系统根据这些条件先从大到小的范围内调出试题, 稍后再手工通过复选按钮细选以生成自己所需的试卷, 这样一定能做出用户完全满意的试卷, 以供在线考试或测试使用。

3) 阅卷模块:考生考试结束后, 在考生手动或系统强制交卷时, 激活自动阅卷功能。该模块将读取试卷题目的卷面答案, 然后再从试题库中获取试题的标准答案, 对考生考试进行评分, 最后将该考生的成绩填入学生成绩表中以备保存或分数查询。

自动阅卷功能算法实现如下:

考生提交答卷以后, 该文件就把考生的答案同试题表 (Tquestion) 中的正确答案进行比较, 最后得出考生的得分。

1.传递被选中试题号

2.答案对比算法

在获取试题库被选题号的基础上, 设计了下面这段程序, 其功能可实现单选试题的答案与标准答案的比较, 从而得出正确答案并实现评分。

如果答案正确, 该题得分

其他类型的多选、判断与单选题程序评分算法基本相同。

对于计算题和证明题进行自动评分时, 许多计算题和证明题都可转化为填空题, 根据学生解题过程中所填写的内容判断其得分。一般方法是预先制定好一套评分标准, 然后将一道题的总分划分成若干部分, 将其分摊到该题求解过程的一些关键步骤上, 学生是否能得到相应的分数, 就要看他是否答对了相应的求解步骤。但是如何确定哪些是关键步骤, 如何向学生提出问题, 如何界定各个问题的性质和重要程度, 则要依靠相关课程的理论知识和教师丰富的教学经验, 因此试卷的评分必须具有明显的智能特点。

6. 结束语

随着Internet的发展和网络信息化和智能化进程的加快, 目前, 利用网络实现网上考试, 已经有了很多系统, 其实现的技术和功能各不相同, 也各有自己的特点。本系统适合于大型高校的计算机基础课程的网上考试中, 在有几百人同时参加考试的实际应用中, 表现了较高的效率, 收到了良好的效果。实现了考教分离, 做到对教师的客观评价;同时也体现了考试的公平, 公正, 合理。本系统经过了严格的测试, 已应用于集美大学诚毅学院计算机基础课程的考试和练习中, 取得了较好的肯定。

摘要:论述了一个计算机基础系列课程无纸化考试系统的设计方法。无纸化考试是利用网络技术、计算机处理技术实现的电子试卷考试系统, 是未来各类考试发展的必然趋势。本文对无纸化考试系统设计与实现中若干关键技术进行了探索, 分析了考试系统的体系结构, 并按系统功能实现的流程, 给出了部分重要功能实现的算法。

关键词:考试系统,C/S模式,B/S模式,自动组卷,评分策略

参考文献

[1].吴水秀, 曾庆鹏.智能试卷生成和自适应考试系统[J].计算机与现代化, 2004.1;102

校园网网络封锁智能化的应用 篇10

在当前广大的网络用户中,校园网用户作为一个比较特殊的群体引起了广泛的关注。该用户群既要充分合理地利用网络资源为自己的学习和工作服务,又不能受到网络上的不良信息侵袭和伤害,不能在游戏、聊天、电影等方面过多浪费宝贵的学习时间和精力,因此对网络的封锁和控制首先应用到了校园网上。主要研究讨论校园网智能化网络封锁控制的相关问题。

1 网络封锁控制方案

针对校园网的特殊情况和要求以及长期对校园网网络数据进行检测的结果,提出以下几个网络封锁方案:

(1)将校园网的封锁控制分级别,针对不同的用户和时间段使用相应的级别,并可以对封锁级别进行自动调整。增加黑名单控制的细化分级,并根据网络实际变化情况自动调整校园网黑名单。

(2)对网内用户可用的服务进行时间段和用户级别的限制。如聊天软件,P2P,FTP等等的相关使用。

(3)在服务器上镜像指定访问网站以及访问量较大的网站用于限制访问和节省带宽。增加校内共享资源,提供常用软件、流行歌曲、热门电影等资源的下载和在线播放功能,但要根据用户群和时间段进行限制。

(4)先给校园网内不同的用户和区域在不同的时间段分配初始带宽,以后根据网络流量的实际数据进行带宽的自动调整。

2 方案的相关设定

2.1 用户划分

将用户按照所在位置划分,分别对应校园网内的4大区域。用户类别为:教学区域用户、办公区域用户、学生宿舍区域用户和教师宿舍区域用户。

2.2 时间划分

将时间段按照学校的作息时间划分,分为学习办公时间(周一到周五:8:00—11:59,14:00—17:59)、休闲时间(周一到周五:12:00—13:59,18:00—21:59)、周六周日:8:00—21:59)、休息时间(22:00—7:59)。

2.3 级别划分

将校园网封锁控制的级别分为5级,具体分级如下:

(1)无外网连通,禁止访问校园网内部的电影、歌曲资源。

(2)只能访问指定网站、网页,禁用聊天、P2P、FTP服务,禁止访问校园网内部的电影、歌曲资源。

(3)禁止访问校园网三级黑名单上的网站、网页,包括电影视频站点、音乐站点、游戏站点、聊天站点、恶意网站、带毒网站、反动色情网站,禁用聊天、P2P服务,禁止访问校园网内部的电影、歌曲资源。

(4)禁止访问校园网二级黑名单上的网站、网页,包括游戏站点、聊天站点、恶意网站、带毒网站、反动色情网站,禁用聊天服务。

(5)禁止访问校园网一级黑名单上的网站、网页,包括恶意网站、带毒网站、反动色情网站。

2.4 出口带宽划分

将校园网出口带宽进行划分为5部分,分别对应4个用户区域和机动部分,带宽值有2套调整方案,分别如下:

(1)不同的用户在不同的时间段5个部分会有预设值,例如出口总带宽为100兆,在学习办公时间的预设值分别为30兆、30兆、15兆、15兆、10兆。

(2)在用户使用过程中会监测带宽的使用情况,根据情况作出自动调整。调整算法如下:

设用户分配带宽为y,用户实际使用带宽平均值为y1,带宽平均使用率为p

则p=y1/y*100%

如果p>80%,则用户分配带宽增加,增加带宽来自机动带宽。

如果p<50%,则用户分配带宽减少,减少带宽赋予机动带宽。

3 方案实现

3.1 初始设置

校园网用户不同时段的网络使用权限以及带宽分配情况初始设置如表1所示,以后再根据实际情况和要求进行调整。

3.2 网络权限自动设置操作流程

如图1所示,具体设置流程为:用户登录网络后根据IP判断用户类别,根据服务器时间判断时间段,依照预设值对用户设置封锁级别。用户在使用网络过程中时间每到整点再次判断时间段,重新对用户设置封锁级别。

3.3 带宽自动调整操作流程

对于各个区域以及时间段,带宽调整的流程基本是一致的,将每天整个规定时间段设为一个工作周期,操作流程如图2所示。

网络工作一个周期后统计计算该工作周期的带宽平均使用率,使用率高于80%,则增加下个工作周期的带宽预设值,使用率低于50%,则减少下个工作周期的带宽预设值。增加的带宽来源于机动带宽,增加值为原预设带宽的15%,如果机动带宽不足增加值,则按实际机动带宽增加;减少的带宽赋予机动带宽,减少值为原预设带宽的15%。

4 方案的测试

为确定方案的可行性和应用价值,在学校的网络中心对该方案进行测试。按照方案的相关设置和实现过程,分别对校园网的分级别、分用户、分时间段的网络封锁控制以及带宽的自动调整进行了测试。测试结果表明,该方案提高了学生和老师的网络学习工作效率,减少了网络上的不良行为,合理配置了网络带宽等网络资源,同时减少了网络管理员的工作量。该方案的应用使校园网的使用和管理更加规范科学。

5 结语

网络这把双刃剑在带来方便、欢乐和效益的同时也带来了新的问题和困扰。孩子是祖国的希望和未来,如何让下一代健康成长是全社会的主题。严格管理与合理利用校园网是对孩子对社会不可推卸的责任。

摘要:针对校园网的科学规范管理,提出了一套校园网网络封锁控制的方案,对校园网用户进行了分时段、分级别的智能化管理,并对带宽的分配实行了智能化调整,讨论了方案的相关设置和实现流程。

关键词:校园网,网络封锁,智能化调整

参考文献

[1]姜雪辉,国蕾.网络封锁的探讨与研究[J].电脑知识与技术,2006:63-64.

[2]张彬,刘天颖.浅谈校园网的信息安全管理[J].科技信息,2008:422-423.

[3]赵新元,王能.基于Web的网络流量检测系统的设计[J].计算机工程,2007,33(3):237-239.

网络智能化论文 篇11

【关键词】智能化客户终端;智能电表;网络体系

我国的土地辽阔,电网用户分布广泛,若我国的电网完全实现了智能化建设,各个用户都使用智能化终端设备,那么我国的电力企业的工作效率将会极大地提高,将全国的用户整合到一起进行负荷群的整体控制,提高用电率,减少电能的浪费。智能化客户终端在智能电表网络体系中的应用有着很重要的意义。

1.智能电表标准制定的意义

智能电表在智能电表网络体系中起着重要的作用,对其进行设计、安装与制造的标准是非常重要的,关系着智能化网络体系构建的质量。

首先,智能电表的标准制定是电网智能化建设的基础。对智能电表网络体系进行构建时,要按照一个相关的规定标准进行,包括智能电网的远程费控功能以及本地的费控功能标准的制定,使得此功能能够进行信息的交换与数据的传输,保障各部分的安全运行,提高智能网络的防护能力。为电网的安全可靠运行奠定基础,保护系统的正常工作,为保护用户信息提供新方法。

其次,为智能化客户终端的采购提供质量的保障。固定智能电表的标准和对智能电表型号进行定义,并通过五种不同情况进行智能电表的型号划分。无论是哪一种智能电表的功能、指标都有一个统一的评价标准,这给设计单位、制造单位的工作提供了方便,只要按照相应的标准进行设计与生产即可满足电网的需要,社会效益与经济效益都有很大的提高,为智能电网建设的招标工作提供有效依据。

第三,标准制定推动了与智能电表相应工作自动化的发展。对智能电表的规格、类型进行标准化制定后,不仅使得智能电表在生产过程中检定工作自动化,而且使得智能电表的储存以及配送等工作向标准化、自动化方向发展,提高了智能电表的配送效率,推动了智能电表网络体系的快速构建。

最后,提高了监督管理水平。对智能电表的不同情况进行了标准的制定,使其智能电表制作时应该使用的材料、达到的功能、电气性能以及机械性能等有了明确的规定,这样使得对智能电表的质量进行监督管理时,提供了依据,只要按照相应的标准进行检查即可,使得计量体系以及中心的作用充分发挥,推进了计量标准化、智能化、精确化方向上发展,为我国智能电表网络体系的构建奠定基础。

2.在实际应用中智能电表的优势

智能电表能够促进自动抄表的发展进程,此外所获取的用电数据更加详细,通过分析可以将实时缴费、电价、用电等信息通知给用户,不仅为客户提供了更为优质的服务,同时也促进了用户合理科学用电。在实际应用中,智能电表的优势主要表现在以下几个方面:

2.1核算

智能化电表的应用,节省了电费的核算环节,具有更高的数据采集准确性,只需确定一个每月的固定结算日,电费和电量是否存在异常由系统自动进行判断,如果没有异常则自动将电费信息发送出去,如果有异常存在,那么则会将异常流程发送到电费中心,经由电费的相关核算人员进行处理和判断。电费的核算人员在预付费的模式下,可以相应的减少,而空闲下来的电费核算人员,我们则可以将他们培养成分析处理数据采集异常人员,由于具有较高的采集准确性,所以,由于抄表差错而引起的问题也会相应的降低。

2.2催费

预付费模式的预收余额数据由集抄主站进行计算,设定好催费的阀值,然后以网络、停电或者是短信等形式提醒预收余额。

2.3复电

复电方式在预付费的模式下相对更为先进,主站系统根据营销系统的具体收费情况实时触发复电指令,进行远程复电,由于能够及时准确进行复电,因此进一步减少了客户的投诉。

2.4抄表

智能化电表的应用,使得抄表人员不再需要进行现场抄表,只需要实现数据全采集便可,基本上抄表人员都实现了转岗或者转型,在正常情况下,智能电表的相关维护人员只需要对现场进行不定期的核对和巡查,在出现异常情况后及时进行修正核对便可。由于预付费方式的实际应用,可以相应减少大量的抄表人员,我们可以按照实际需要将抄表人员培养成需要的各方面人才。供电服务水平得到了进一步提升,具有更高的数据采集准确性,电费可以按日进行计算,预收电费可以实现每日抵扣,对电费的回收率有着极大的提高。

2.5收费

电费充值卡、邮政代收、供电营业窗口、电力自助缴费终端,这四种缴费方式,在预付费模式下是不变的,需要对缴费方式进行转变才可以实现电费的代扣和代收等业务。其具有以下优势,降低电费风险,对租户的电费房东较为容易控制;可以减少每月缴费的苦恼,根据实际的用电情况,客户可以预存一定量的电费。

2.6停电

只需要主站对停电指令进行触发,那么在预付费的模式下就可以实现远程停电,相对来说非常的方便,同时,也可以避免客户进行私自操作。

3.智能电表的发展方向

以国家电网的安排为基本准则,我国大部分地区目前已经建立了智能化的用电服务系统,构建了覆盖全体用户,支持全面的电费控制和采集全部用户信息的用电信息采集系统。目前,我国有多个省已经对全省范围内进行了智能电表的优先更换工作,采用智能电表,对于电力企业来说,不仅可以避免窃电造成的损失,同时还可以节省大量的抄表成本。客户的具体用电资料在利用智能电表获取后,可以通过网络的方式将资料及时回传给用电客户,根据分散用电的具体时间,客户可以实行对电力使用情况的具体管理,以达到节约用电,节省电费的目的。智能电表的应用,对于政府来说,可以实现低碳节能的目标,能够帮助用户节约用电。而智能电表的应用,对于用户来说,最为实际的就是节省电费,对峰、谷电价的差异用户可以充分进行利用,自主制定适宜的用电方案,达到以最少的钱用相同的电的目的。

4.结束语

综上所述,智能化终端设备在智能电表网络体系中占据着重要的位置,是智能电表网络构建的基础保障。智能电表在电力工程中的应用不仅可以为电力企业的工作带来方便,提高工作的效率,还可以带动很多产业的发展。因此,对于电力企业来讲,要重视对智能电表的应用工作,克服困难,扩大其使用范围。 [科]

【参考文献】

[1]李胜和,柴光伟等.浅谈我国智能电表的发展现状[J].华东交通大学学报,2008(10).

[2]翟文涛,李文明等.智能电表在智能电网中的应用分析[J].电力系统自动化,2007(9).

计算机智能化网络管理探索 篇12

1 对智能化网络管理的要求

1.1 智能化网络管理的基本要求

设计网络管理系统的目的是为了满足实际使用要求, 因此需要明确网络管理系统的职责与任务, 才能针对性的设计系统方案。网络管理基本任务大致上可以分为以下几点:

1.1.1 网络运行状态监控

在网络运行中会发生各种事件, 网络管理系统必须能够有效的对网络运行状态进行监控。首先网络管理系统必须能够及时的检测到网络故障, 发现故障后能够隔离故障网络并定位出故障原因。如果故障可以由管理系统自行依靠自身设置或故障排除工具排除, 则排除故障并将隔离部分重新接入网络, 如果不能排除故障, 要求迅速给出警报, 通知管理人员处理。在整套流程过程中, 管理系统需要记录故障信息, 对日志进行归档, 作为以后的参考资料。

1.1.2 网络设备及配置管理

计算机接入网络过程中, 往往需要经过一些网络设备, 要求网络管理系统可以自动的进行一些网络设备的发现与按照预定目标进行配置。不同的设备配置策略起到的作用不同, 在进行配置管理是, 管理系统应该提供给管理人员友好的交互界面, 从不同层次展示网络状况与网络设备配置情况, 方便管理者依据使用要求对网络设备进行配置, 同时做好操作路径记录, 能够回滚到以往的配置, 避免误操作。

1.1.3 网络管理系统安全

为避免非法操作, 需要加入保护管理系统的功能。主要有以下几点:

(1) 使用系统前必须先对对操作者进行身份认证, 保证操作者的身份可以合法使用管理系统。

(2) 完备的系统安全日志记录。操作者的登录时间、执行操作、注销时间等等均需记录。

(3) 对不同的操作者赋予不同的权限, 同时对不同的操作行为也赋予不同的权限, 低权限的操作者不可以访问高权限数据、不可以进行高权限操作。

(4) 定时进行数据备份, 或敏感操作时对数据进行备份, 避免数据丢失。

1.2 更具智能化的网络管理要求

在满足基本的网络管理使用要求后, 为了更好的对网络进行管理, 智能化网络管理系统需要更加的智能, 尽量减少人为操作, 并合理的对网络资源进行调度配置。按照网络管理的显性需求与隐形需求, 智能化网络管理应具备以下功能:

1.2.1 网络性能管理

此功能为智能化网络管理的核心功能, 也是最为复杂的功能, 整合后的网络管理系统可以从整体上监控网络运行, 为网络性能管理提供了基础条件。此功能从整体上可以划分为三个部分, 首先是网络信息的收集, 系统需要采集各个网络设备与终端的数据用作调度依据, 数据内容包括计算机终端的运行状况, 网络设备负载等等;其次是依据预先的设定对网络资源进行调度, 依据一定的策略动态调整计算机终端网络, 充分利用网络资源, 从而整体上达到网络的最优化运行;最后是对网络运行数据的整理与分析, 系统需提供对历史数据的分析数据, 供网络管理者参考, 同时它也可以作为网络调度的正反馈数据, 用以修正网络调度策略。

1.2.2 一定的网络安全防御能力

计算机智能化网络管理系统作为网络的管理者, 虽然并不是网络安全防御系统, 但是却具备一定的网络安全防护能力, 这种能力来源于底层的网络设备支持, 当前的网络设备都已经具备了一定的保护功能, 网络管理系统应当充分的发挥这种特性。另外, 面对网络异常的计算机终端时, 系统应具备将其隔离的功能, 避免波及到正常的计算机终端。其他的安全防护措施可以交由上层的防火墙进行。

1.2.3 数据的挖掘与展现功能

随着网络规模的不断增大, 网络组织形态的多样性增多, 能够自动搜寻与生成网络拓扑结构图, 为管理者提供管理参考数据显得非常重要, 对日常网络运行数据进行分析也同样重要, 因此智能化网络管理系统需要具备优秀的数据处理能力。

2 智能化网络管理框架设计方案

按照上一节的对智能化网络管理系统的要求分析, 参考现有的智能化网络管理理论, 可以进行智能化网络管理的大体设计, 虽然不同的智能化网络管理系统具体设计不同, 但是其构架确实相似的。

2.1 智能化网络管理总体设计

智能化网络管理系统可以从大体上拆分为三层进行设计, 智能化程度较高的功能作为一个部分, 较低的作为另外一个部分, 最后是简单的数据采集、数据记录等等功能。从整体上看, 数据流向为从智能化程度最低的部分流向智能化程度最高的部分, 按照这个设计思路, 系统可以分为三层。

2.1.1 基于各种智能算法的功能模块层

这部分是需要复杂的算法支持的功能, 属于系统核心功能, 也是设计难度最高的部分。因此, 将其单独抽象出来非常的有必要, 不但可以减少其他部分的干扰, 同时也方便以后的系统升级。这部分主要有两个功能, 一是进行网络资源调度;二是对网络运行数据以及日志等的分析与展现。

2.1.2 完成各种简单操作的功能模块层

智能化网络管理功能较为繁复, 除核心功能外还有大量的其他功能, 这些功能可以在很大程度上减轻操作者的工作量, 例如:日志管理模块、用户权限与行为权限管理模块、网络数据整合模块、故障诊断模块、报警模块、网络设备自动发现模块等等。其中的一些模块也作为网络资源调度或者是网络数据挖掘功能的数据提供者而存在。

2.1.3 具体功能执行模块层

此部分完成网络运行状态数据的收集、网络设备的配置、人机交互界面、驱动加载、系统文件管理、网络工具包调用等等, 属于最基本的模块, 负责完成功能执行动作。每一个模块都可以拆分完成, 相互之间并不影响, 具有高度低耦合的特性, 通过这种砌砖式的组织构架可以保证网络管理系统的运行脉络清晰, 降低维护难度。

2.2 智能化网络管理主要接口设计

为了降低智能化网络管理各个功能之间的耦合性, 在完成需求分析以及系统总体框架设计后, 需要合理规划不同层次之间的接口, 方便以后的维护。按照从高到低的设计顺序, 可以设计如下接口:

2.2.1 数据管理者与上层的数据使用者之间的接口

上层的数据使用者主要是网络资源调度模块与数据挖掘与展现模块, 为了将其与数据管理者隔离开, 降低耦合度需要设计接口用来进行数据的传输。数据管理者负责接受来自数据使用者的请求并将数据按照配置文件的设定组织成数据流, 送入指定的位置, 数据使用者通过读取配置文件中的配置接受数据流并转变为自身所需的数据形式。通过使用配置文件的方式, 可以灵活的设定接口, 为以后的升级创造一个有利条件。

2.2.2 网络设备层与系统功能模块之间的接口

世面上使用的网络设备种类繁多, 不同的网络设备应用方法不尽相同, 显然不能要求智能化网络管理系统专注于分辨网络设备以及如何使用该网络设备上, 为了让网络设备对管理系统功能模块透明, 就需要创建一个中间层用于支持两者之间的接口。同种类的网络设备所能支持的功能是相似的, 中间层负责管理网络中所有的设备信息, 记录所有的设备的操作方法。当管理系统中功能模块通过接口对网络设备发出命令时, 中间层依据目标网络设备选择对应的方法对网络设备进行操作。同理, 中间层也负责接受并处理网络设备提供的数据, 供其他模块使用。

除了上述的两种主要接口外, 还有其他一些接口, 如人机界面接口、文件管理接口等等, 接口存在的目的就是最大程度的隔离各类功能模块, 在设计中为了降低维护难度、提升系统灵活性, 接口可以使用配置文件方式进行配置。

3 智能化网络管理效果评估

计算机智能化网络管理系统是一个较为复杂的系统, 这个系统的运行状况关乎计算机网络运行的稳定与效率, 在其投入使用后, 可以通过获取到网络运行参数并进行评估来判定智能化网络管理的优劣, 并可以以此为依据修正系统中存在的问题, 不断的完善网络管理质量, 对网络性能的评估属于上章中提到的网络调度模块中的一部分, 它对智能化网络管理系统至关重要, 是系统不断完善自身的数据基础。

网络性能评估主要的评估参数有:

(1) 网络的连接性, 即网络是否连通、是否可用, 是基本的网络参数。

(2) 网络的延迟时间, 分固定延迟与可变延迟。

(3) 网络丢包率, 即丢失的数据包占总数据包的比例。

(4) 网络带宽, 分为可用带宽与瓶颈带宽。

(5) 流量参数, 分为两种计算方法, 分别是用一段时间内成功传输的IP包和包中的总字节数除以时间间隔得到。

针对网络性能参数测量, 可以依据测量方式方法不同划分出多种测量手段。如被动测量与主动测量、多点测量与单点测量、基于不同协议的测量、非协作测量与写作测量等等, 究竟采用何种测量方法需根据实际情况确定。

在完成对网络状态测量后, 不同的评估方法对所得数据的处理也不同, 但多数情况下都是建立数学模型, 然后对模型进行分析, 得到所需结果。模型的分析较为复杂, 在各种智能化算法中, 最合适的应属于人工神经网络算法, 它的自我学习、自我纠正的特征很适用于网络管理策略。

网络性能评估是智能化网络管理系统选择网络资源调度策略的核心因素, 性能评估的结果影响管理系统的行为, 此环节也是所需智能化程度最高的部分。

4 结束语

各种智能算法的发展增强了计算机解决实际的问题的能力, 面对网络日益庞大、网络管理要求日益增多的挑战, 适当的选用智能算法, 辅助以软件技术, 建立智能化的网络管理系统是一个非常有效的应对办法。智能化网络管理系统的应用不但降低了对网络管理人员的技术水平要求、减少了人为的管理操作, 同时还动态依据网络情况调配网络资源, 从而最大程度的利用网络资源。因此, 智能化网络管理是未来网络管理系统的发展方向。

参考文献

[1]原慧琴.智能网络管理系统[D].广东工业大学, 2006 (05) .

[2]李华.智能化通信网络综合管理技术[D].电子科技大学, 2011 (04) .

[3]李佳良.智能化网络管理系统的实现[J].金融电子化, 2008 (11) .

[4]张崇.计算机智能化网络管理浅析[J].科技与企业, 2013 (06) .

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