自动化通信技术（精选12篇）
自动化通信技术 篇1
配电自动化的特点是将计算机应用技术、全自动操控技术、数据通信技术以及信息的管理技术集于一身的综合型信息管理系统。远处数据的搜集、远方操控、事故定位与分离、以及负荷移动等诸多功能得以发挥, 都严重依靠于远处终端设备与主站间的通信设施。配电自动化系统的工作需要依靠有效且稳定的通信技术。
1 通信系统的设计方案
配电网络的终端数目众多, 网络构成也较为复杂, 然而其通信通道建设却比薄弱。此外, 配电自动化的信息采集与远方控制对通信的具体要求各不相同。大体说来对于大多配电系统的通信设备都是暴露在室外, 它们需要受到来自各种恶劣自然环境的威胁以及电磁的侵扰, 与此同时还必须充分考虑到方便日常的维护工作, 因而需要保证充分的可靠性。
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10k V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IEC 870-5-101规约是目前来说较为适合配电自动化系统的通信规约。
3.1 IEC 870-5-101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
对于主站向终端发布的指令时有初始化、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。IEC 870-5-101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。IEC 870-5-101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。具体的程序流程如下图所示。
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
实际生活中的配电自动化通信系统应做到整体规划、分析并结合实际、优化设计方案以及实现信息资源的全面共享。在具体的设计方案问题上, 应以光纤来构成通信网络的主干线, 利用双纤通道保护环方式, 以此形成区域光的自愈环。配电系统一方面可规范现场设备进行数据信息采集等工作, 另一方面又可便捷地实现与其他自动化系统数据信息的交换。
摘要：通信系统是配电自动化系统的组成部分, 是配电网络调度中心完成对远处终端设备的数据传送、收集以及从事操控的必需手段。把控制中心下达的任务命令转发给各个执行部门或者远处终端设备, 把远处监控单元所整理搜集来的各样信息上传给控制中心, 进而达到对配电网络系统稳定工作以及对危险事故时的监控、保护、操控以及配电管理的自动化。
关键词：配电自动化,通信技术,数据传送
参考文献
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自动化通信技术 篇2
摘要：近年来，随着电力建设的快速发展，自动化通信技术中的也网络信息安全要求也不断提高。因此，本文作者主要电力信息系统的数据加密技术中的DES和RSA两类典型加密算法、密匙的生成和管理方案及加密方案的性能进行了分析。
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；公共密钥则可以发布出去。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
[1]刘晓星，胡畅霞，刘明生．公钥加密算法RSA 的一种快速实现 方法[J]．信息安全，2006．
自动化通信技术 篇3
关键词：地形测量；测绘技术；自动化；测绘地形图；工程施工；土地资源 文献标识码：A
中图分类号：P211 文章编号：1009-2374（2016）19-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.074
在传统的地形测绘中，人们采用的大多是人工测量和人工计算的测量方式。由于传统的人工测量方式需要花费大量的时间和精力，且测量的精度不够准确，计算方法也不完善，因此在人工测量和计算中还存在着很多的问题，导致计算出的结果存在着较大的误差。随着高科技技术的发展和现代化进程的加快，计算机技术快速地发展起来，逐渐深入到各个行业和领域。将计算机技术应用于地形测绘中，可以使地形测绘技术更加先进和完善，逐渐变得成熟，建立起了初步的技术体系。测绘技术发展到一定的程度，开始逐渐朝着自动化的方向发展，这就在很大程度上提高了我国地形测量水平，使地形测绘技术真正走向智能化、自动化。
1 地形测量测绘自动化技术
测绘自动化技术指的是可以将多种地形测量技术融合在一起，形成一种综合型的测绘技术，它同时具备数据信息的采集、传输、储存、处理等功能。随着科学技术的发展与测绘仪器的先进化，地形测量技术也朝着自动化方向发展。在测绘技术自动化技术中，3S技术以及其集成技术是最重要的技术。3S技术主要包括GPS定位系统、多时相影像数据自动发现技术、RS遥感、GIS地理信息系统。
1.1 GPS技术的发展
GPS主要是指全球定位系统，GPS技术的发展使地形测绘有了新的发展方向，测绘技术也更加成熟。GPS是20世纪70～80年代美国三军联合制成的一种卫星导航定位系统，主要用于导航定位。这个系统最早是在1994年建成的，基本上覆盖了整个地球，只有极少数的地方还没有被覆盖，约占全球的2%左右。GPS系统能够对全球的任何地方进行全方位的导航定位，精度极高、效率较高、功能很多，并且具有全天候的优势。GPS较之于传统的测量定位方法，GPS具有更好的抗干扰性和保密性，应用范围也更加广泛，其测量和观测的时间更短，更便于执行。
1.2 RS遥感技术概述
RS遥感技术从20世纪60年代开始出现，这种技术的使用不会直接与被研究的对象相接触，它是通过电磁波的反射和辐射等之中提取出人们需要或是感兴趣的信息。RS技术包括卫星、摄影、航空等多方面的技术，在世界的各个领域均做出了巨大的贡献。遥感技术可以根据其波普性质进行分类，主要分为声学、电磁波以及物理遥感技术。近年来，随着科学技术的不断发展，遥感技术已从最初的可见光发展到了红外线和微波光，并由单波段扩展到了多波段，朝着多时相、多角度的方向发展，并发展成为时空维和动态监测，对地形测量工作起到了极为重要的作用。
1.3 多时相影像数据自动化发现技术
遥感影像的自动变化监测对于我国经济发展和国防建设等具有重要的作用。在传统的人工测量时，其投入的资金量很大，且花费的时间较长、工作繁复，而自动化技术的出现改变了这一现象。自动化变化监测研究包括很多的内容，例如利用新的影像来和旧的数字地图进行对比，通过对比来使其自动发现两者的区别和变化，并自动实现数据库的更新。从目前来看，变化监测只要是将新旧影像进行配准，再从中提取目标变化。可以使用的最好方法是使三维变化监测和数据库自动更新，将影像目标三维重建和变化监测放在同时进行。
1.4 GIS地理信息系统技术
地理信息系统技术主要是将各种先进的科学技术和应用对象融合在一起，是一种新型的高新技术。地理信息系统技术会利用原有的数据库技术和现代计算机来处理相关的地理空间数据信息，其优点在于：能够将地球表面的位置环境与空间事物的特点进行有机的结合，并使其在计算机屏幕上表现出来。地理信息系统技术具有的特征是具有多维结构、具有公共的地理定位基础、标准化数字化、具有丰富的信息。目前，地理信息系统将会朝着数据多维化、标准化、智能化、集成化、网络化方向发展。
2 测绘技术自动化技术的发展趋势
随着科学的发展，地形测量技术逐渐走向自动化，相关的测量仪器也开始智能化和系统化。在地形测量技术发展的同时，其对测绘技术的要求也随之提高。为了顺应时代的发展需求测绘技术自动化趋势在加强，向着3G技术的方向发展，相应的应用软件也在不断开发，大大提高了地形测量的效率和精确性。
2.1 测绘软件和数据库的不断开发
加强研发测绘软件和数据库的力度，增加测绘软件的功能，使其应用起来更加方便、快捷和灵活。及时将采集的数据信息导入相关的信息数据库，使数据库的信息得到及时的更新，以便于相关人员查询，实现数据的管理标准化和科学化，并使测绘数据更加的多样化，能够朝着社会化与网络化方向发展，使测绘技术能够有更多的发展方向。
2.2 3G技术及其集成系统的发展
在地形测绘工作中，3G技术的普及和应用对于地形测绘具有重要的意义。要提高测绘结果的精度，提升测绘工作的效率，必须要及时地更新3G技术及其集成测量手段，并采取相应的措施，解决3G技术存在的问题。3G技术的发展能够有效地提高测量的准确性，提升测量结果的精度。因此3G技术的应用能够使数码摄影测量更加普及和深化，使测绘技术朝着自动化、数字化的方向发展。
2.3 地形测量中专家系统和人工智能系统的运用
随着计算机技术的快速发展以及地形测量技术与各个学科的有效融合，专家和人工智能系统在地形测量中的作用越来越大，有着巨大的发展空间。专家和人工智能系统主要是将专家的知识系统融入到计算机中，使计算机模拟出人脑的思维，并具有人脑的容量和功能，使其能够从事智能化的图形，对相关的数据信息进行自动处理，以提高工作的效率，从而促进测绘技术的自动化、智能化发展。
3 结语
随着我国经济建设步伐的加快，对地形测量技术的要求也在逐渐升高。如今地形测量技术为了满足社会的发展需求，开始朝着自动化方向发展。近年来，3S技术、数字摄影测量技术的发展和应用大大地提高了地形测量的效率和质量，改变了传统的地形测量技术，在很大程度上促进了地形测量事业的发展，对社会经济建设起到了重要的推动作用。
参考文献
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小企业管理与科技，2010，（12）.
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[6] 李年奇.地形测量和测绘技术自动化技术[J].科技传
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地形测量和测绘技术自动化技术 篇4
1 目前地形测量的测绘自动化技术[1,2,3,4]
测绘自动化技术是指能够集多种地形测量技术于一体的、同时具备采集、传输、处理、保存、输出和管理的测绘技术。随着计算机技术、网络技术的快速发展以及测量仪器的智能化,地形测绘技术也逐渐朝着自动化的方向发展,其中3S技术(GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感)及其集成技术是测绘技术自动化技术的核心。
1.1 GPS技术
GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。GPS是20世纪70年代由美国陆、海、空联合研制而成的卫星导航定位系统,该系统建成于1994年,可覆盖全球约98%的地区,能够对全球海、陆、空进行全天候的、全方位的定位与导航,因此具有精度高、效率高、功能多以及全天候的优点。与传统的地面测量与定位方法相比,GPS技术更具有良好的抗干扰性能和更好的保密性,同时该技术的应用范围更加广泛,功能更多,测量和观测所用的时间更短,执行起来更加快捷。其中GPS PTK(Real Time Kinematic)技术的定位精准度更高,可达厘米级,并能够广泛地应用于水上定位,该技术是上世纪90年代开始投入使用的,是一种全新的三维测量系统,并可适用于各种复杂气象天气状况,其主要采用了载波相位动态实时差分方法,对于GPS技术的发展具有里程碑的意义,是目前最佳准确和实时地确定待测地点位置的方式,该方式在应用时准确度高、速度快、灵活方便,且其测程能够不受限制也不受通视条件的影响。
1.2 GIS技术
地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)是一种融几何学、地理学、测量学、计算机科学和应用对象为一体的,并具有高度综合性的高新技术。它主要是利用计算机科学中的图形处理技术和数据库技术来处理和计算地球空间及其相关的数据,该技术具有采集、传输、处理、分析、存储、显示、输出和应用数据的能力,其主要特点是能够有机地将地球表面空间事物的地理位置与其特征结合起来,并将结果直观、形象地显示在计算机显示器上。该系统能够处理、更新、管理和分析空间地理信息,从而从中采集出有用的数据,并有力地支持计算机图形学、多媒体技术和数据库采集技术的发展,并为现代自动化测绘技术提供巨大的支撑作用。
目前GIS地理信息系统将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4D GIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(Cyber GIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球)的方向发展。
1.3 RS技术
RS(Remote Sensing)即遥感技术是从上世纪60年代开始兴起的一种新技术,该技术能够从较远的距离感知目标物体所辐射或反射出来的红外线、可见光、电磁波等,同时对目标物体进行探测及识别。航空摄影就是其主要应用之一,而自从人类成功地发射人造地球卫星后,遥感技术更是获得了突飞猛进的发展机会,现代遥感技术已经具有了收集、存储、传输和处理信息的能力,其中最关键的部分是遥感器,遥感器的种类比较多,如多光谱扫描仪、照相机、电视摄像机、成像光谱仪、合成孔径雷达以及微波辐射仪等都具有遥感功能,从而能够顺利地完成信息的获取。完成信息传输的部件主要负责将获取的信息从远距离平台传输到接收中心,如从卫星传输到卫星接收站。完成信息处理的部件可识读、合成和编辑图片,如数字图像处理机、彩色合成仪和图像判读仪就具有上述信息处理的功能。
1.4 小结
遥感技术是地理信息系统的信息源,而地理信息系统能够为遥感技术提供数据的分析和管理技术,全球定位系统又能够为地理信息系统提供有力的补绘和补测手段,从而使地理信息系统实现实时的更新。可以说,这三种技术的均各自具有特点,而将三者密切结合起来,为地形测量提供了精确的图形和数据。
2 测绘技术自动化技术的发展趋势[3,4,5,6,7,8,9]
随着计算机技术、网络技术的快速发展以及测量仪器的智能化和系统化,地形测绘技术也逐渐朝着3G技术及集成自动化、实时化和数字化,数据库和应用软件的开发应用,三维可视化技术以及人工智能化的方向发展,从而使测绘技术能够全面地应用于地形测量的工作中,并有效地提高地形测量工作的准确性和效率。
2.1 3G技术及集成技术的进一步发展
大力推广应用3G技术并将其目前存在的问题加以改进和完善,更新3G技术及其集成技术测量的方法和手段,提高地形测绘技术的准确度和精确度,从而使3G技术进一步拓展在地形测量和测绘技术的应用领域范围。目前,全球数字摄影测量系统已经应用于GPS、GIS、RS和3S集成技术中,普及和深化了地形测量和测绘技术,并使之朝着电子化、数字化和自动化的方面发展。地理系统系统是公共地理定位的基础,能够为其提供标准化、数字化和多维化的地理信息。
2.2 测绘软件及数据库的开发与更新
不断深入地研发地形测量数字化测绘软件,能够提高地形测绘工作的效率,使地形测绘工作能够富有成效地完成,在这当中,可以说地形测绘软件起着至关重要的作用。不断开发、更新与完善信息数据库,直接将采集到的测量数据输入信息数据库,可以方便查询和共享信息,并实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理,使地形测量数据的管理更具有标准化、科学化和信息化,在传输方式上更具有多样化和网络化,从而实现地形测量和测绘工作走向数字化和自动化。
2.3 人工智能和专家系统在测绘技术中的应用
随着计算机技术、网络技术的发展,地形测量和测绘技术与这些学科产生了交叉和综合,从而推动了智能系统即自动化技术在该领域的发展。如计算机专家可以利用计算机来模拟人脑推理的思维能力,使其能够参与或从事信息管理、图形处理以及数据分析等智能工作,从而大大地提高测绘人员的工作效率,使地形测量和测绘技术朝着智能化和自动化的方向发展。全球定位系统(GPS)、数字摄影测量系统(DPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和专家系统(ES)这5S技术的发展和相互结合,实现了地理信息的动态监测和诊断,并能够将获取的信息进行共享,从而提高工作的质量和效率,这些都是使地形测量和测绘技术朝着智能化和自动化方向发展的关键。
3 结论
随着计算机技术、网络技术的快速发展以及测量仪器的智能化和系统化,地形测绘技术也发生了巨大的转变,从传统的测绘技术向3G技术、数字摄影测量技术以及人工智能化方向的发展,推动了测绘自动化技术的活跃和革新,从而使地形测量更加快速、简单和精确。尤其是人工智能和专家系统在未来地形测量和测绘技术中将有着不可估量的应用前景,它们将引领地形测量和测绘技术的走向一个新的领域。
参考文献
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[8]莫辉华.浅议GPS在工程测量中的应用[J].科技资讯,2006(8).
电气自动化技术简历 篇5
| 简历 | 电气自动化技术简历 | 个人简历 | ||||
| 姓 名： | 大学生个人简历网 | 性 别： | 男 |
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| 民 族： | 汉族 | 出生年月： | 1987年11月11日 | |||
| 证件号码： | 婚姻状况： | 未婚 | ||||
| 身 高： | 170cm | 体 重： | 51kg | |||
| 户 籍： | 广东湛江 | 现所在地： | 广东湛江 | |||
| 毕业学校： | 广州铁路职业技术学院 | 学 历： | 专科 | |||
| 专业名称： | 电气自动化技术 | 毕业年份： | ||||
| 工作年限： | 一年以内 | 职 称： |
| 求职意向 | |
| 职位性质： | 全 职 |
| 职位类别： | 电子/电器/半导体/仪器仪表
储备干部/培训生/实习生
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| 职位名称： | 技术员 ; |
| 工作地区： | 湛江市 ; |
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| 到职时间： | 一周内 |
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| 语言能力： | |
| 计算机能力： | |
| 综合技能： |
| 教育培训 | |||||||||||||
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| 自我评价： | 本人性格沉稳、细致. 在工作上,细致入微,认真负责.具有很好的团队合作精神,注重团体的利益,集体意识强.能够与人充分合作,充分听取他人的意见和建议,观察能力强、上进心强而且为人随和,易于沟通,能够快速地融入工作群团队. 能严格要求自己,刻苦钻研,勤奋好学 ,态度端正,目标明确,基本上牢固的掌握了所学的专业知识和技能,做到了理论联系实际；除了专业知识的学习外,还注意各方面知识的扩展,提高自身的思想文化素质.丰富的.大学生活让我掌握了学习的方法,使我对新知识、新事物有很快很好的上手能力. 有良好的生活习惯,生活充实而有条理,有严谨的生活态度和良好的生活作风,为人热情大方,诚实守信,乐于助人,拥有自己的良好处事原则,能与老师、同学和睦相处.能够吃苦耐劳,具有很好的独立能力. |
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自动化通信技术 篇6
【关键词】现阶段；配电网；自动化通信；组网技术
随着我国国民经济的快速发展，人们生产生活的用电量急剧增加，对于电力系统的供电质量提出了更高的要求，尤其是在进入21世纪之后，进入到信息化与电气化时代，对供电系统正常运行时的稳定性和可靠性提出了更高的要求，原有的配电系统已经无法满足新形势的需求。经过10多年的发展，目前我国配电网自动化通信中采取的方式主要包括：工业以太网、EPON技术、电力线载波通信、无线寻呼网、一点多址无线通信、卫星通信、扩频通信、有线电视电缆以及租用电话线等。
一、配电自动化通信系统的意义
根据中国电机工程学会城市供电专业委员会起草的《配电系统自动化规划设计导则》中的定义，配电网中的自动化技术是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化技术。配电自动化系统的结构如下图所示：
通信系统作为连接配电自动化主（子）站系统与终端系统的中介，承担着数据传输的重要作用，是配电自动化中重要的一环，也是自动化各系统中投资较大的一部分。通信是配电自动化的关键，也是配电自动化构成的核心。通信系统的好坏从很大程度上来说决定了配电自动化系统的优劣。
二、配电自动化通信系统的结构
现有的配电自动化通信系统一般都根据当地的实际情况采用多种通信方式并存的混合模式，同时依据配电网规模的大小，与配电自动化系统的模式相适应的结构，通信系统的拓扑结构可以是点对点结构、星形结构及环状结构等。
通信系统一般可以分为三个层次。
第一层次：为配电自动化主站至区域主站或二级子站之间，通信上为点对点或环形连接。现有系统一般采用光缆，网络交换机直接建立在光纤之上或经光端机的以太网口，采用基于TCP/IP的局域网连接方式。
第二层次：为配电自动化二级子站与设备层FTU之间，通信物理路由采用星形或环形。
第三层次：为设备层FTU之间的连接及FTU与配变采集装置TTU之间的通信连接。
三、配电自动化通信现阶段常用技术
根据配电网自动化通信所使用的介质上的不同，通信方式可以分成两种，即无线通信与有线通信，其中有线通信又可以分成光纤、电力载波、双绞线以及电话拨号通信等多种方式；无线通信包括GSM数传、CDMA、GSM短信以及3G通信等，能够满足配电网自动化发展的要求。3G是一种较为新兴的技术，属于无线通信发展的主流方向，但是目前还不成熟，存在着不足。配电网自动化通信都较为安全、可靠，且能够实现经济运行。以下着重对现阶段国内常用的三种通信方式进行介绍。
1、工业以太网
工业以太网在应用的过程中显得较为灵活，组网较为活泼，可以应用在各个场合之中。工业以太网包括很多的架构，例如星形、网状以及总线等，不仅能够保证数据资料传输的效率，而且又能对冗余的网络环境进行控制。但是在工业以太网中经常使用核心层与接入层的组网架构形式，且核心层较为稳定实现环形保护，提高了工业以太网中核心层网络运行的可靠性，且不会随着接入点的变化而发生变化，覆盖面积较广；而接入层却是将配电房、柱上开关以及数据采集器等设备与通信网络相连接，实现网络中存在的耦合环、双归环以及相切环的划分。核心层和接入层具备以下几个优势：
⑴核心层简洁稳定，可靠性高，为通信网络的规划提供了便利。
⑵接入层的拓扑结构较为灵活，可以随着电力光缆的不同敷设方式，进行最适合的规划，并实现了耦合环、双归环以及相切环等之间的链接。
⑶接入层的通信网络可进行后期的修改，网络弹性较好；⑷接入层可以延伸到配网的接入点中，实现冗余保护时间在50ms以内，大大增强了配电网自动化通信网络的可靠性和稳定性；⑸具备路由功能，为点对点通信方式的实现提供了便利。
2、EPON技术
EPON技术也具有良好的灵活性，且实现了通信网络的点对多点的方式，EPON技术中的分光器既可以使用一级分光，也可以使用多级分光，还可以使用不同功率的分光方式进行，受到地形以及通信节点等方面因素的影响，且受到OLT与ONU以及设备维修等因素的限制。在EPON通信网络中，增加分光器的数量，也就为工作人员的维修提供了难度，管理工作也较为复杂，也就增加了EPON技术中的损耗情况，对EPON的覆盖范围产生了极大的影响。
EPON技术在应用的过程中采用何种组网方式需要根据实际的情况进行确定，并对节点的数量、分光方式的级数等进行严格的控制。
3、电力线载波通信
电力线被用于配电网的自动化通信中，能够大大节省电力系统中的资金成本投入，且已经达到了商业化和实用化的阶段。电力线载波通信要求要有足够的信噪比，但是受到的噪声和干扰极大，配电网自动化通信在传输的过程中，出现了信号失真等一系列的问题。
通过对配电线路的利用，对电网的管理进行可规范和约束，能够实现数据传输的高速传输，随着互联网的发展和投入使用，电力线载波通信的发展将更为全面，可以为用户提供更为全面的服务。
结语
综上所述，配电自动化通信方式是配电自动化系统中极其重要的组成部分，通信系统的运行安全性和可靠性极大程度地影响着配电自动化的实用化水平，因此配电自动化系统要根据自身的实际情况来选择较为合适的通信组网方式，才能够推动配电自动化系统的快速发展，才能实现配电自动化系统的经济效益的最大化。
参考文献
[1]李克文，高立克，吴丽芳，俞小勇.配电网自动化通信方式分析与选择[J].广西电力，2011（05）
自动化通信技术 篇7
关键词：电力通信,信息安全,密码技术,网络管理系统
电力作为我国国民经济的基础产业, 电力系统的安全运行在很大程度上影响着国家经济发展和社会稳定。随着现代科学技术的不断发展, 智能电网建设取得了一定的成就, 电力自动化水平日益提高, 电力通信技术得到大力应用。而配网信息安全作为电力自动化管理的重要组成部分, 在很大程度上直接关系到电网控制系统的安全, 所以如何采取有效措施保证电力通信信息安全对整个电力系统有着十分重要的意义。
1 电力自动化通信安全防护体系
电力自动化通信技术安全防护工程是一项比较复杂的系统工程, 主要是把正确的工程实施流程、管理技术和现代最好的技术方法有机统一结合的过程。从理论层面看, 电网信息安全防护系统工程可以直接运用信息安全工程学相关模型的方法, 比如说信息安全工程能力成熟度模型SSE-CMM等, 可以有效的对安全工程的项目实施过程进行指导和帮助, 具有让单一的安全设备设置向系统的处理安全工程的管理、组织、设计、实施、论证等转变的优点。综上所述, 可知信息安全模型建构的主要因素是策略、管理和技术等。从工程实施层面看, 信息安全工程是一个动态的过程, 所以要用发展的眼光和策略进行相应的管理, 对信息安全工程实行动态管理, 主要内容有安全需求分析、实时监控、报警装置、技术措施和审计评估等等。
2 电力自动化通信技术信息安全防护
对电力自动化通信技术信息安全进行防护, 当下使用比较多且效果比较好的就是密码技术。密码技术是一门结合数学、计算机、电子与通信等多科学的交叉学科, 具有信息加密、数字签名、身份验证。系统安全等功能, 可以有效的保护信息安全, 本文主要论述了密码技术中的数据加密算法 (两种典型算法——DES和RSA) 和密钥的生成及管理。
2.1 典型的数据加密算法
2.1.1 数据加密标准算法 (即DES算法)
目前DES算法主要用于POS、磁卡、ATM、IC卡、高速公路收费站等多个领域, 主要是对关键数据进行加密, 比如说信用卡使用者的PIN加密传输、金融交易数据包的MAC校验等等。DES加密算法是一种分组乘积密码, 是利用连续简单算法形成比较复杂的总体来实现其安全性的。DES算法输入的是64bit的明文, 且基本加密单位为8个8bit字块, 在64bit密钥控制下, 通过初始化换位使64bit的输出为下一步的输入, 且64bit分为左右各32bit…依次类推, 最后得出64bit的密文。
DES算法极具安全性, 当下除了穷举搜索法能对DES算法进行攻击外, 再无更好的办法。且密钥长为56bit的穷举空间是256, 若一台电脑的检测速度为100万密钥/s, 那么它搜索完全部的密钥就需要差不多2285年, 由此可见, DES算法具有特别高的安全性。
2.1.2 公开密钥算法 (即RSA算法)
RSA算法也叫非对称密钥算法, 主要有两对密钥:一是公共密钥, 可以发布出去, 一个是专用密钥, 用户要特别注意专用密钥的安全性。共同密钥和专用密钥间是有联系的, 用专用密钥加密信息只能用公共密钥解密, 反之亦然。因为公共密钥不需要联机密钥服务器, 密钥分配协议简单, 所以密钥管理比较简单。公共密钥加密主要算法除RSA外, 还有Fertzza等。对于密钥算法的选择, 要根据不同功能选取不同的算法, 但是大多数算法比较复杂, 会运用到大数运算, 导致实现速度相对比较慢, 这对于快的数据加密是不利的。
RSA算法主要是把明文分成块, 且快的大小可变 (不能超过密钥的长度) , RSA算法主要是把明文块转化为与密钥长度一样的密文, 所以一般情况下, 安全等级高的对应密钥大的数, 安全等级低的对应密钥小的数, 且其安全性依赖于大数分解。
2.1.3 DES算法和RSA算法的比较
DES算法安全性特别高, 常被强力攻击、差分密码分析法等攻击, 且差分密码分析运算为255.1, 穷举式搜索为255。根据摩尔定律:大概每隔18个月计算机的计算能力会增强一番, 且又有计算机并行处理系统等的应用, 导致DES抗暴能力大幅度下降。而RAS的安全性主要依赖大数分解, 但现实是相关因式分解难以证明, 对RAS算法的整个消息解密同样困难, 所以对RAS算法存在的只是针对协议而不是攻击方法。因此, 对保密级别不是很高的电力数据直接使用DES密码算法就行。
2.2 密钥的生成及管理
密钥管理技术作为数据加密技术的重要组成部分, 主要内容包括密钥的生成、存储、备份、载入、验证、传递、保管、使用、保护、控制、吊销等, 它基本上把密钥的整个生存周期都包含在内, 是保证信息安全的关键, 所以对密钥进行管理是十分重要的。对密钥管理要根据网络的特性、应用环境和规模等进行相应的机制选择, 当下比较常用的密钥管理机制有以下几点:一是密钥分配模式。KDC可以是在中心站端 (与服务器在同一个物理服务器) , 即集中式密钥分配, 主要针对一个子站端分发密钥;也可以是在和中心站完全相反的一个服务器上, 即对等式密钥分配, 主要针对多个同级子站端分发密钥。由此可以看出, 使用集中式的分配模式好, 即KDC建在中心站。二是预置所有共享密钥, 由于节点非常多, 所以在网络上实行共享是不现实的, 一般不使用这种管理机制。三是密钥的生成和分发过程。由于KDC是建在中心站的, 所以采用一时一密的方式, 且密钥的分发最好使用X509数字证书案 (自签名的数字证书) 。四是密钥启动机制。当下电力系统运行在启动接入数据网络后就开始实时数据的传输, 是存在一定的信息安全隐患的, 要运用实时数据加密机制进行管理。在身份认证和第一次密钥交换成功后方可进行数据的传输, 保证数据信息的安全。五是随机数的生成。因为一时一密的密钥生成需要大量的随机数, 所以在电力系统中要采用对应的方法 (主要有三种:随机现象等得到、随机数算法和把以前的随机密钥生成新的随机密钥) 。
3 电力自动化通信技术网络管理系统方案
除了采取密码技术对电力自动化通信技术信息安全进行防护外, 还要做好电力通信网络管理系统管理工作。
3.1 遵循“不同问题, 选用不同方案”原则
影响电力通信网络管理系统的主要因素有通信系统规模、通信网络结构和技术经济指标等等, 我们往往认为网络管理的配置越高、功能越多久越好, 其实不然。在电力系统现实工作中, 只需针对不同问题采取相应的措施即可, 比如说重视实时监控设备, 那么就做好监控系统, 若是想要监控系统和通信系统, 那么就建立一个网元管理系统, 可以对整个通信系统进行实时监控。
3.2 建立全面、系统的网络管理系统
目前, 电力网络管理系统的相关设备和技术主要依赖生产和设计厂家, 比较片面, 可能会对信息安全造成威胁。所以建立全面、系统的网络管理系统是十分重要的, 它主要包括网元数据采集层、业务管理层、网元管理层等多个内容, 具有全自动拓扑发现技术、多维度监控、故障智能预测与分析、支持多操作平台、支持分布式管理等特点, 不仅可以进行全面的、实时的数据采集和传输, 还可以在线进行故障预测和分析, 对整个网络进行多角度、多方面的管理, 大大减轻工作人员的工作负担, 降低成本, 提高经济效益。最重要的是, 通过全面系统的管理, 可以保证信息安全, 进而保证整个电力系统的安全运行, 为国家经济和社会生活谋福利。
总之, 对于电力自动化通信技术的信息安全除了使用相关技术进行加密处理外, 不断完善电力系统管理系统也是至关重要的。建立一个具有故障管理、性能管理、配置管理、安全管理等全面、整体的网络管理系统, 对整个电力系统进行实时的监控和管理, 保证信息安全是肯定的。此外, 还要提高电力相关工作人员的专业知识和业务能力, 毕竟技术的使用和系统管理是要人来实现操作的, 定期对电力工作人员进行培训, 提高信息安全意识, 并严格按照标准进行信息安全把控, 保证电力系统的正常运行。
4 结束语
总而言之, 电力作为我国国民经济的支柱产业, 在保证国家经济安全正常发展和人们生活水平提高上有着至关重要的作用。而电力通信作为电力系统的重要组成部分, 其信息安全在很大程度上直接影响到电力系统的安全正常运行。因此, 要重视电力通信技术——密码技术对信息安全防护的作用, 同时要不断完善网络管理系统, 对信息安全进行全面的实时的监管, 保证信息安全, 保证电力系统安全, 促进社会经济健康可持续发展。
参考文献
[1]吴岩.电力自动化通信技术中的信息安全分析[J].中国新技术新产品, 2011 (12) .
[2]田新宇.浅议电力自动化通信网安全问题[J].河南科技, 2013 (3) .
自动化通信技术 篇8
电力自动化数据使电网开发与维护过程中的工作量得到一定程度的缩减, 但同时也带来了电网数据信息传输方面的新问题, 导致电网内部的信息在网络传播的过程中出现了泄漏和损失的情况, 有时候还存在信息被人为入侵破坏的情况, 存在失控、误控的风险。因此, 加强信息安全防范工作, 在电力自动化通信技术发展的过程中是一项必不可少的重要任务。
1 电力通信防护体系的概述
电网安全防护整个过程就相当复杂, 且极具系统化特点, 其整个防护过程中将防护流程和管理技术通过先进的防护技术结合为一个整体。一般情况下, 此工程在模型建立的过程中都参照信息安全工程学创造模型的基本方法, 安全工程在试验中实施项目的全过程都能够得到信息安全工程模型, 只是在实际防护过程中存在一系列差异, 信息安全工程模型仅仅针对一些单一设备的安全设置, 而电力通信防护体系的考虑更加系统化、复杂化。
2 电力自动化通信信息安全防护技术
2.1 数据加密技术原理
(1) 数据加密标准算法。数据加密算法是在分组乘积理论基础上实现的, 通过多种简单算法的组合, 形成复杂的技术算法, 达到提高信息安全的目的。现阶段, 改方法主要用于银行自动柜员机、IC卡、此卡及高速公路收费站等领域内, 如金融交易数据包中的MAC校验和信用卡PIN加密传输等。
(2) 公开密钥算法。该算法是一个非常复杂的密钥分配过程, 也称作密钥算法, 包含专用、公共密钥类型。公开密钥中, 密钥PK属于公开信息, 能够发布出去, 但是其解密密钥SK属于保密信息, 因此用户需要对该部分信息的安全性进行保密。但是, 两种密钥类型是相互制约和联系的关系, 如采用专用密钥加密的信息在解密的时候需要用到公共密钥, 而公共密钥在加密的时候则需要用到专用密钥。两种密钥类型在应用中是相互联系、相辅相成的。因为公共密钥使用中不需要连接总服务器, 管理方面比较简单, 因此公共密钥在电力运行的局域网内应用比较多, 其算法复杂, 在实际工程中, 要根据实际情况来选择合适的密钥算法。
(3) 两种算法的区别。在应用中, 标准算法一般会被通过查分密码分析法和强力进行攻击, 查分密码分析法的安全性依靠的是大数分解, 按照摩尔定律, 随着时间的推移, 计算机计算能力也会不断提高, 其抗爆能力逐渐下降, 因为公开密钥算法过程非常复杂, 外界对其攻击是, 只是存在于协议方面, 具体攻击方法不受到威胁。所以, 在电力信息防护系统中, 对于一些低级别的保密数据, 采用标准算法加密即可, 其操作性强, 适应的范围比较广。
2.2 密钥生产与管理
加密技术通过密钥体现出来, 是确保电力通信安全的基础。电力自动化系统在实际运行中, 必须要加强对密钥进行管理, 防止发生信息泄露。对密钥进行管理时, 要延伸到其使用的所有范围和周期内, 严格管理, 层层把关, 防止受到外界攻击。根据电力环境、使用频率、网络特征等因素综合分析, 建立科学的管理机制, 通过维护和管理, 保证电力通信的安全。通常管理机制包含以下几种:密钥分配模式、与之所有共享密钥、密钥产生及应用、密钥启动机制、随机数的生成。电力通信加密技术属于比较复杂的过程, 涉及的知识广、学科多, 因此必须要加强对密钥的管理, 才能提高系统的安全性。
3 电力自动化通信技术中信息安全对策
3.1 采用多层次加密的方式实现信息保护
随着网络信息技术的推广应用, 在进行数据信息的网络化传输中, 为了保障所传输数据的安全性, 多采用加密方式进行保障, 其中, 通过网络链路加密、信息传输端口加密、混合加密等三种加密方式是比较常见的网络信息加密方式。
3.2 采用合适的加密算法实现信息保护
在进行网络信息安全保护中, 通过使用合适的加密算法实现网络信息的安全保护也是一种常见的网络信息安全技术, 它主要是通过在网络信息传输的网络层以及应用层之间, 进行SSL层设置, 并通过对数据流的完全加密, 以实现网络信息的安全保护。值得注意的是, 在SSL层进行完全加密的数据流中, 加密的内容只包括应用数据和传输协议内容。在进行网络信息加密保护过程中, 通过将数据流分割成数据段进行加密, 并在加密后数据由明文变成密文, 以此来实现网络信息的安全保护。
3.3 以摘要算法实现网络信息安全保护
在进行网络信息安全保护中, 以摘要算法的方式实现网络传输数据信息的安全保护, 也就是通过对于网络传输的数据流进行分段, 并通过摘要计算后, 将摘要附注在信息明文之后, 以进行传输信息完整性的校验, 从而来保证网络传输数据信息的完整性与安全性。
3.4 加强应用管控, 杜绝违规外联
对所有用户终端、网管终端加装防违规外联程序, 发现违规外联第一时间进行阻断。严格维护用户准入制度, 加强用户口令管理, 强制口令定期更新, 控制远程维护授权管理。
3.5 对通信系统网络进行优化, 实施分层、分级管理, 核心业务必须通过严格的物理隔离措施经交换平台连接用户。
4 电力自动化通信技术在电力通信中的应用
4.1 电力通信网络及其特征分析
在电力系统中, 电力通信网络, 顾名思义是借助电力光缆线路或者载波等实现的一种数据通信与传输方式, 现实中, 比较常见的电力通信网络有电缆线路、无线等多种通信手段与形式构成的通信方式。而比较常见的电力通信方式主要有电力线路载波通信、电力光纤通信和其他电力通信。首先, 电力载波通信主要是借助电力线路进行工频载波电流输送的一种通信方式, 它主要是将音频或者是其他数据信息由载波机转换成一种高频弱电流形式, 然后通过电力线路完成通信传输, 实现电力线路的载波通信。与其他电力通信方式相比, 电力线路载波通信具有通信传输可靠性、成本低、通信传输效率高等特征, 并且电力线路载波通信与电网建设能够保持一致, 具有较为突出的特征优势。此外, 在电力通信系统中, 电力线路载波通信还具有通过电力架设线路实现载波信号传播等形式, 这种电力载波通信线路与普通线路相比, 具有较高的绝缘性, 并且通信传输过程中造成的电能损耗比较小。最后, 比较常见的电力通信形式还有明显电话、音频电缆以及扩频通信等多种形式, 对于电力通信的发展都有着举足轻重的作用和影响。
4.2 电力通信特征与自动化通信技术的应用
在网络通信领域中, 电力通信作为一种通信网络与其他通信网络相比, 不仅具有相对较高的可靠性, 并且进行通信传输的数据信息量较少, 能够实现通信传输的数据信息种类相对较多、通信传输的实用性突出、耐冲击力也比较高, 同时, 电力通信网络也具有通信网络结构复杂、覆盖范围广、无人值守通信点比较多等局限性特征。根据电力通信网络的这一特征, 在实现电力数据与信息的通信传输中, 为实现其自动化控制与管理, 应用较多的一种通信形式为光纤通信, 这与光纤通信本身的抗干扰能力强、通信传输信息量大、传输损耗小等特征有着密切的联系。
5 结束语
电网安全防护过程相当复杂, 且极具系统化特点, 其整个防护过程中将防护流程和管理技术通过先进的防护技术结合为一个整体。文章重点分析了信息安全系统存在的一些问题, 并结合这些问题提出了相应的安全保护措施, 以此保证电力通信系统在运行过程中的信息传输能够尽可能的安全, 电力自动化通信技术中的信息安全问题随着网络技术的飞速发展而不断升级, 持续加强电力自动化通信技术中的信息安全任重道远。
参考文献
[1]万涛;;多种通信技术在抗冰保电中的应用[A];2008年抗冰保电技术论坛论文集 (二) [C];2008年.
[2]永东;;无线电监测遥控站防雷探讨[A];2009年全国无线电应用与管理学术会议论文集[C];2009年.
[3]朱永清;;通信技术在数字化变电站中的应用探讨[A];贵州省电机工程学会2010年优秀论文集[C];2010年.
自动化通信技术 篇9
关键词：调度自动化系统,GPRS无线通信,实时性
现在, 调度自动化系统方式主要经历了以下几个阶段:有线通信、载波通信、无线扩频通信、光纤通信等, 而这些通信方式又有许多不足之处。所以GPRS通信方式在缺乏有线数据网络的变电站中作为紧急情况备用通道或调试通道也是种不错的选择。GPRS通信方式有移动通信公司庞大的GPRS网络作为支撑, 其有较低的运营成本以及建设成本与其他通信方式相比, 还有永远在线、按流量收取费用等许多优点。除此之外, GPRS的覆盖面积也很大, 国内大部分地区都有覆盖。
1 GPRS的组网方式
在当下GPRS无线数据传输主要涉及到电力、供水、燃气、气象等多个行业。通常情况下, 每个行业都会根据自己的实际情况和应用环境的不同, 对组网方式也会根据各自的功能要求有不同的选择。现在GPRS的组网方式主要有以下几种:采用INTERNET公网连接需要申请ADSL等宽带业务。采用公网接入方式主要有以下三种方式: (1) 中心采用主副GPRS-DTU, 采用移动内网动态IP+移动DNS解析服务, 但是这种方案只针对小规模使用, 实时性以及稳定性都不好;中心公网动态IP+DNS解析服务, 这种方案有一个先决条件就是必须客户必须先与DNS解析服务商进行联系开通动态域名, 与DNS服务器连接, 通过DNS服务器与中心公网动态IP进行连接, 这种也是只适合小规模使用和对数据实时性没有太高的要求系统使用;中心公网固定IP其数据终端直接与中心相连, 这种方案因为其运行较稳定的优点使用较多; (2) 中心采用移动内网固定IP地址, 采用普通的移动动态IP对监控点进行监控, 这种方式比上面任何一种方案额实时性都好, 但因对监控点使用的也是动态IP, 所以其稳定性也不是多好。采用APN专网接入首先要做的就是与移动申请APN专网业务, 随后移动会为客户分配专用的APN, 而对于普通用户就没有这种权利。使用GPRS专网的SIM卡只能开通专用APN不能使用其他的。APN专网接入方式主要有: (3) 中心采用主副GPRS-DTU, 采用移动APN专网固定IP, 在专网得到APN后给数据终端以及中心DTU分配移动内部固定IP, GPRS在数据终端附着时, SGSN会向HLR查询是否是所允许使用的, 再通过DNS把APN解析成相应的IP地址。这种接入方式相对于公网接入方式而言, 不仅缺少了DNS解析, 又因为其本身自带移动内网固定IP, 所以减少了中间环节有利于提高稳定性, 另外还不用付宽带费, 有比较好的性价比; (4) 中心采用APN专线, 其与子站点一律采用APN内网固定IP, 这种方案所有的数据都在移动GPRS的APN网内传输, 不用经过公网。采用这种方案有许多好处如可以在整个传输过程中防止泄露信息, 还可以在IP地址和端口进行过滤。
2 中心服务器通道管理软件
中心服务器通道管理软件包括数据转发模块、系统设置模块、数据库模块、下位机管理模块通信协议栈模块、数据加密模块以及GPRS通信模块如图所示
通道管理软件是目前所有电网调度自动化系统中的通信方式与通信规约的集成所在。其中通道管理软件每个模块都有各自的功能, 系统设置模块主要是拥有用户权限管理、用户注销以及更改用户等功能系统设置在数据库中保存;数据库模块由系统配置库、报表库以及采集转发数据库三个子库组成, 而系统配置库又包括系统设置库、下位机信息库以及通信协议栈库三个子库;每个子库又都有不同的模块来组成, 每个模块都有其各自的作用, 这里就不再进行一一的描述了。
3 GPRS的安全性分析
3.1 GPRS所采用的安全措施
与固定网络相比, 无线网络在安全性方面做得还不够到位, 为了使这种状况得到改善, 对用户的传输信息进行保密, GPRS采用了GSM中大量的安全保证措施。 (1) 为了不让未注册的用户接入, GPRS采用了GSM的移动终端鉴别方法进行加密, 从而对SIM卡的有效性进行确认。 (2) 运营商和用户首先商量好使用GPRS服务的区域, 一旦离开这个区域就不能享受一定级别的QOS这是接入控制。 (3) 由于GPRS中的所有安全功能都与SIM卡有关, 所以对SIM卡进行了独特的设计, 想要对其进行复制或伪造都是很难的, 从而为网络以及用户的安全提供了可靠保障。根据对GPRS四点安全机制的描述不难看出, 在GPRS的安全性已经能使电力系统的相关应用要求得到满足, 最重要的就是对SIM卡的安全保护, 确保用户信息不被泄露;除此之外GPRS本身也有不足之处, 不能确保用户连接的GPRS网络都是真实的。
3.2 应用GPRS的安全性建议
根据GPRS的变电站自动化监控系统情况, 不光要在GPRS本身安全机制上作改变, 还要加强应用层的安全保护。 (1) 采用APN接入方式, 利用SIM卡的唯一性来进行保护, 只有是规定的SIM卡手机号才能访问, 在移动终端与数据中心采用专门的APN进行无线网络接入, 普通手机做不到。 (2) 使用V.25协议的点对点传输方式。从调度自动化系统所处的位置来看, 为了安全性考虑其不能采用TCP/IP网络与其他分区直接相连。利用V.25协议的点对点传输方式, 不仅使调度自动化系统与外部公网的网络有所区分, 而且这样是符合国家经济贸易委员会第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》, 同时也满足了电力系统二次安全防护的分区要求。
4 GPRS技术特点
GPRS的分组交换技术与以前的GSM拔号方式的电路交换数据传送方式相比有许多优点, 例如: (1) 高速率。GPRS在理论上的最高速率能够达到171.2kbit/s。相比于现有的电路交换数据服务与短消息服务GPRS虽不能分配所有的时隙给数据服务但相比之下已有非常大的优越性。除此之外, 与电路交换数据服务按连接时长计费法GPRS按数据通信量进行计费比较, 后者更能享受实惠。 (2) 永远在线。无论是发送或者接收信息, GPRS能够立刻连接起来在无线信道内。当用户一直处在在线状态的时候, 用户可以更快的进行连接不再需要复杂的程序。 (3) 费用低廉。GPRS付费按照接收和发送数据包的数据来进行付费, 当用户不接收数据包时就算在网上挂着也不会有费用的流出。中国移动对GPRS的收费是按照1K数据1min来收取的, 而且不收漫游费, 非常有利于野外施工以及长途运输等行业。
5 结束语
通过对GPRS的安全性以及技术特点等分析, 可以知道GPRS无线数据传输有非常多的优势, 尤其在电力系统中更加能体现出来。现在, 随着“3G”通信技术的广泛应用, 相信GPRS无线通信技术应用的领域会更加广泛与成熟。
参考文献
[1]郭上华.刘保玉, GPRS技术在配电自动化的应用[J].继电器, 2005.
自动化通信技术 篇10
关键词：地形测量,测绘技术,自动化
地形测量是城市规划中一项重要的技术, 可以实现城镇的合理规划, 还可以促进城镇的快速发展以及经济水平的提升。我国相关工作人员在地形测量工作中, 一般采用的是常规的测量方法, 这些测量方法具有滞后性, 而且工作效率并不高, 随着科技的发展, 相关地形测绘技术越来越先进, 而且向着数字化、信息化、自动化的方向不断发展, 不但提高了测量的效率, 还提高了测量质量。下面笔者对这些测绘自动化技术进行简单的介绍, 以供参考。
1 现阶段地形测量中测绘自动化技术
1.1 RS技术。
RS技术是一种先进遥感技术, 这项技术是在20世纪60年代被研究出来的, 最大的特点是可以在不接触研究对象的前提下, 利用电磁波感应技术, 对信息进行传输以及处理, 而且可以自动筛选出研究人员需要的信息。遥感技术在航空、卫星以及航空拍摄中应用比较广, 利用遥感技术, 主要是对电磁波、声波、光波进行感应, 可以提高信息处理的效率。
随着科技的不断发展, 遥感信息技术应用范围越来越广, 不但可以对可见光进行感应, 还可以对红外线进行感应;而且从单波段的感应发展到对多波段的感应, 从静态分析发展到了可以对动态信息进行监测。RS技术可以为地形测量提供信息数据, 这项技术具有实时监测的特点, 而且具有经济节省性, 与GIS技术以及GPS技术结合后, 可以测绘处准确的地形图。
1.2 GPS技术。
GPS技术是指全球定位技术, 这项技术最早是由美国研制出来的, 与卫星导航技术结合后, 可以进行准确的测时以及测距, 随着科技的不断发展, 这项技术越来越完善, 可以进行全方位的定位, 成为了一种精度高、功能全的地形测量技术。GPS技术与普通地面测量技术相比, 有着较强的抗干扰能力, 而且保密性更强, 应用范围也更广, 在实时监测的过程中, 观测的时间比较短, 但是准确度高, 可以进行自动化、全天候的测量。在应用RTK技术后, 定位的精度达到了厘米级别, 由于其精度大大提高了, 所以近年来在水上定位与监测中得到了广泛的应用。GPSRTK技术研发以及应用的时间并不长, 其可以进行全天候的实时测量, 是一种基于载波相位的动态测绘技术。这项技术具有分布均匀的特点, 并且有着较高的效率, 还有着较高的灵活性, 测程比较广, 受外界因素影响比较小。
1.3 GIS技术。
GIS技术是一种重要的地理信息技术, 其主要是借助计算机以及数据库技术对地理空间测绘到的数据一级信息进行处理, 这项技术融合了多门学科, 是一项综合性以及效率都比较强的技术。GIS技术最大的优点是可以利用测绘到的信息, 分析出地形的特征, 准确的将地形图显示在计算机屏幕上。GIS技术是一项地理位置定位技术, 具有多维测绘的特点, 而且具有数字化、自动化的优点, 蕴含着巨大的信息量。GIS技术利用信息平台可以采集到多种数据, 还可以对数据进行实时处理以及分析, 通过建立数据库, 可以将地形特征准确的记录下来, 再利用计算机图形技术以及多媒体技术, 将测绘对象的完整图形可以展示在计算机屏幕上, 对现代测绘技术自动化技术的效用发挥有着促进意义。
2 测绘自动化技术在地形测量中的应用
2.1 RS遥感技术的应用。
遥感技术形成了具有分辨率影象序列的金字塔让我国传感器的研制工作向着全方位立体观测能力方面发展, 向着更宽广的空间和领域发展。遥感技术可以反复获取同一地区的影象信息, 具有多时相性, 为人们提供了研究地球表面规律和变化的可能性, 遥感技术已经得到了广泛的拓展。
2.2 GPS卫星导航定位技术的应用。
卫星导航定位系统主要是通过人造卫星发射出来的信号, 并采用三角测量的原理及时准确的计算出收到信号的人所处的具体位置。到目前为止, 大约有27颗卫星在运行在地球上空, 卫星运行轨道的高达20200公里。自从卫星导航定位技术问世以来, 在定位领域和无线导航领域得到了广泛的青睐和应用。
2.3 GIS地理信息系统技术的应用。
地理信息系统技术简称为GIS。地理信息系统技术是集多个应用对象和多门科学为一体的高新技术, 它主要利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间的相关数据。在地理信息系统的实际使用过程中, 它最大的优点就是能有机的结合地球表面空间事物的特征和其所处的地理位置, 通过计算机屏幕直观形象地显示出来。
3 测绘技术自动化技术的发展趋势
3.1 3G技术及集成技术的进一步发展。
积极普及3G技术的应用, 改进3G技术中存在问题, 更新3G及其集成技术测量的方法和手段, 加强测量精度和准确性, 使3G技术能在地形测量测绘技术领域的应用进一步扩展。
全球数字摄影测量系统在GPS、GIS、RS和3S集成技术中的应用, 对数码摄影测量和地形测量更加普及和深化, 使测绘技术向电子化、自动化、数字化方向发展。
3.2 测绘软件及数据库的开发与更新。
加强地形测量数字化测绘软件的研发, 使测绘软件系统更加高效、灵活和功能齐全, 使测绘软件技术在地形测量中起到了相当重要的作用。更新完善信息数据库, 将采集的测量数据转换直接进入信息数据库, 数据管理查询方便, 数据共享, 实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理, 实现测量数据的管理科学化、标准化、信息化, 实现测绘数据的传输网络化、多样化、社会化, 使测绘技术走向自动化, 实时化, 数字化。
3.3 人工智能和专家系统在测绘技术中的应用。
随着计算机技术的发展和测绘技术与相关学科的交叉、综合, 人工智能和专家系统在测绘技术中有着广泛的应用前景。计算机利用专家知识模拟人脑思维进行推理, 从事智能化的数据、图形处理和信息管理工作, 极大地提高工作效率, 使测绘技术向自动化、智能化发展。
结束语
综上所述, 地形测量以及测绘技术在不断的发展与完善, 在科技的推动下, 这项技术实现了向自动化方向发展的趋势, 而且提高了测绘的效率以及准确性, 对航天事业以及地测事业的发展起着重要的推动作用。在地形测量的过程中, 如果应用传统的技术, 不但需要耗费较多的人力、物力, 测量结果准确度也不高, 而应用现代化的测绘自动化技术, 改善了这些问题, 使测绘技术发挥出了更大的价值。
参考文献
[1]范文琦.GPS和GIS技术在1:1万土壤地球化学测量中的应用[J].中国科技信息, 2008 (23) .
[2]李淑燕.浅谈数字化测绘技术和地质工程测量的发展应用[J].科技信息, 2009 (25) .
电力自动化补偿技术分析 篇11
【关键词】电力自动化；无功补偿；电力电子技术
以电力电子技术为主体，结合智能控制技术、信息通信技术的不断发展，催生了众多电力新技术的发展。其中智能型电力自动化无功补偿技术便是其中的代表，集低压无功补偿、综合配电检测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波检测等多功能与一体；智能型电力自动化无功补偿装置既考虑同配电自动化系统的结合，又逆补了低压无功补偿技术的不足。
一、电力系统无功补偿技術要点
1.1确定补偿容量 作为自动补偿装置其最关键的技术参数是补偿容量，它是智能补偿的基础性数据，直接关系到补偿装置的性能。补偿容量数据确定由供电和使用负荷的情况确定，这其中需要采集系统的电压和电流数据，并经过一定计算得到补偿容量。只有准确确定了补偿容量，系统才能实现正常运行。通过确定最合适的补偿点，选择最优化计算方法计算最佳补偿点，从而选取最合适的补偿容量，保证装置的可靠运行。
1.2常规补偿方式的选择 补偿方式一般分为共补、分补、综合补偿（共补与分补）。一般系统需要的补偿容量>60kvar，采用综合补偿方式。选择合适的补偿方式，既能提高电网运行效率，又能保证电压质量、降低网损。
1.3系统补偿级数的选择 利用合理的方法，选择合适的补偿级数，使系统达到最合理状态的同时又能节约成本。补偿级数越多，虽然系统补偿精度越高，但却大大增加运行的成本。因此并不是系统补偿级数越多越好而是应根据系统需要综合考虑系统的补偿级数。
1.4系统投切方式 系统的投切应根据电容器安装容量比、再结合补偿容量等利用软件控制自动选择。使用此种方法应根据需要尽可能减小装置体积，简化结构、增加可靠性。在选择投切方式的时候，与补偿级数的确定进行有效的结合，是整个系统保持平衡，达到最优化。
二、智能无功补偿技术分析
随着用电量和电力设备的增加，为满足系统的无功需求必然导致系统需要大量的无功补偿装置。随之也推动了智能无功补偿技术的应用和发展。
2.1选择补偿方式 第一种：固定补偿和动态补偿相结合。随着系统对无功要求不断增高，单纯固定补偿已无法满足要求，而新动态补偿技术适应负载变化而逐渐获得了认可。第二种：共补和分补结合。低压系统存在大量的单相设备而大功率设备往往又是三相设备，因此单纯的三相共补模式已无法满足现实需要，因此无功补偿装置朝着综合补偿技术不断迈进。第三种：稳态补偿和快速跟踪补偿相结合。此类补偿方法主要针对大型钢铁冶金企业，其有较为工艺复杂、电量需求大、负载变化较陕且波动大，采用稳态补偿和快速跟踪补偿能提高功率因数、降低损耗，增加工作效率。
2.2选择投切开关 无功补偿投切开关主要有以下几类：1、过零固态继电器，其特点是动态响应快，投切时间对电网冲击小，无涌流，有一定功耗和谐波污染，目前使用较为普遍；2、机电一体化智能复合开关：其特点是投切迅速、功耗低、成本高、可靠性也较低，应用较少；3、机电一体化智能型真空开关。其特点使用低压真空灭弧室和永磁操作机构，使电容实现过零投切，可适应电容器串联电抗器回路的投切，寿命长，有较高可靠性。
2.3无功控制措施 通过传感器采集三相电压、电流，计算出系统中的无功缺额并转化为控制量，与用户设定功率因数作为参考量，并按照模糊控制理论自动选择电容器组合。通过采用智能的控制理论，自动投切电容以补偿无功功率的方式成为智能投切方式。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能化的选择电容器组合，根据取平补齐的原则投入到电网中，提高了补偿精度。主要措施有：⑴电压限制条件的科学化。智能系统中设定过、欠电压保护值，可设置禁设、禁切电压值，具缺相保护功能，以无功功率设定投切限值。（2）设置投切延时。延时时间可调，同组的电容投切动作时间间隔可以设置，对快速跟踪补偿设置可以为零。
2.4集成综合配电监测功能
智能无功补偿装置除具备最基本的无功补偿功能外，还具备配电监测功能。集配电变压器电气参数测量、记忆、通信于一体，利用完整的配电运行参数的测量机构，为电网的安全经济运行提依据。由于配电监测功能能为电力技术人员提供必要的隔离数据，因此也成为了配电电网自动化系统的基本的组成部分。
2.5模块化结构
将电容、投切开关、保护装置集成到一个单元内，制成模块化结构，便于随时更换，为系统的维护和调整带来了极大便利。因此，无功功率补偿的模块化设计也逐渐成为一种趋势。
三、电气自动化中无功补偿技术的应用
1、真空断路器投切电容器 这种方式具有结构简单、成本低，便于利用放电线圈进行放电等特点。实际运行中，由于开关投切时电容器会产生极高的电压，而已造成设备损坏。因此系统中需要串联合适的电抗器，以减少高压带来的危害。
2、可控饱和电抗器 通过调节电抗器饱和程度，改变电力回路中的电流，并使并联滤波器多余的容性无功功率被感性电流所抵消，实现功率的平衡。具有可长期投入但损耗和噪声较大，并产生一定谐波等缺点。
3、固定滤波器 固定滤波器一般配置在低压母线上，通过对母线电压进行调节，从而实现对无功功率的补偿。这种方式不但可以为补偿系统无功，同时还有消除系统谐波的作用。
4、有源滤波器与无源滤波器 目前电力系统中多采用并联电容器的方式来补偿系统的无功功率，这种方式又称为无源滤波。而随着电力电子技术的不断发展，有源滤波装置的研究逐渐成为了热门和趋势。与传统的无源滤波装置相比，有源滤波装置具有能自动采集系统无功和谐波，自动实时进行跟踪和补偿的优点，同时及时线路参数发生改变系统照样同样可以适应补偿的需要。而无源滤波器往往受系统结构和参数的影响，同时在投切过程中对系统的影响较大，且容易产生一定量的谐波等缺点。
5、并联混合有源滤波器等设备的应用 在电气自动化中应用无功补偿技术，需要技术人员及时的掌握无功补偿技术设备的发展情况。通过选择应用具有先进的无功补偿技术和设备，能够有效地提高无功补偿的效率。通过将无源和有源滤波器进行有效的结合，能够实现地域谐波的无功补偿。这种技术方案可以有效的解决电力滤波器补偿过大的问题，同时也是一些大型电气自动化系统中常用的无功补偿方案。在并联混合补偿设备中，在处理器的控制下有源滤波可以向供电系统中注入和负荷谐波大小相等相位相反的反向谐波，从而达到消除滤波的目标。在有源滤波中通过使用谐波器中剩余电流和谐波电流相反的特点，可以实现两者之间的相互抵消，从而得到控制电源电流的目标。
四、结束语
智能跟踪自动无功补偿装置通过补偿系统无功容量，进而提供系统的电压稳定性，保证电能质量，减少系统损耗，为电力系统的运行提供支持。同时智能跟踪自动补偿技术也是伴随着电力电子技术、智能监控技术、通信技术等众多技术基础上发展而来的，因此对于推动智能电网的发展提供了技术支撑。
参考文献
[1]孔明.关于电力自动化补偿技术探析[J].民营科技，2011（10）
自动化通信技术 篇12
关键词：井下通信,人员定位,自动化,技术研究
随着经济发展对煤矿需求量的加大, 煤矿掘进技术面临着新的挑战, 为确保煤矿的安全生产, 井下通信及人员定位的自动化技术的研究越来越受到人们的关注。矿井自动化技术受关注的原因有两个方面:第一, 自动化技术是技术人员根据矿井的实际环境进行的参数设置, 可较为精确地采集井下所需的数据;第二, 自动化技术代替人工进行数据开采, 可实现矿井安全高效的生产。
1 矿井自动化技术的基本原理
现阶段, 我国用于井下通信的技术主要有:井下小灵通技术、井下WIFI技术和透地通信技术等等。人员定位技术主要有:射频定位技术、GPS定位技术和红外线定位技术等。这些矿井自动化技术以计算机技术为基础, 通过建立地面监控主站、矿用隔爆网络交换机和分站实现地面对矿井的自动化控制。
1.1 井下通信技术的基本原理
井下通信技术网络属于局域网, 局域网的服务器通过隔爆网络交换机与地面监控主站相连, 地面监控主站配有投影仪和电视墙, 可随时监控矿井的动态, 收集矿井内部的实体状态信息和数据信息。
1.1.1 井下小灵通技术的工作原理
井下小灵通技术是由移动通信技术和网络通信技术发展而来, 通过移动通信技术进行实时跟踪定位和监控, 通过网络技术实现地面对矿井的直接控制。因为小灵通技术成本低、易于携带的特点, 工作人员主要将其用于矿井内部的动态监视, 收集矿井内部的数据信息, 为工作人员安排生产提供参照。此外, 矿井小灵通技术不受网络覆盖的影响, 数字通话程度较高, 能实现不间断的通信, 这是较之现代的移动通信网络有过之而无不及的优势。
1.1.2 井下WIFI技术的工作原理
煤矿资源开采是我国动力燃料的主要来源, 这就对矿井自动化技术提出了更多、更高的要求。新时期的矿井自动化技术不仅要实现矿井的自动监测, 更要实现自动化的生产。井下WIFI技术是弥补小灵通技术的频段被收回后的又一有效自动化网络监测技术。井下WIFI技术系统以WIFI无线网络协议和TCP/IP协议为联络手段, 以地面监控主站为实时监控平台, 通过WIFI无线网络对矿井的全方位覆盖, 实现WIFI技术对矿井的监控。
1.1.3 透地通信技术的工作原理
众所周知, 透地通信技术是以地磁波为媒介, 通过无线电波穿透地层实现地面与矿井通信的技术手段。其设备构成比较复杂, 有地面输入设备、大功率发射机、天线和传呼机。由于该技术信息容量小和易受电磁干扰的特点, 其在矿井中的应用范围较小, 主要用于井下紧急情况的救助。
1.2 人员定位技术的基本原理
1.2.1 射频定位技术的工作原理
射频定位技术是通过收集井下工人的指纹实现对其定位的系统, 通过建立数据库进行指纹数据的记录与分析, 完成一对一的对应, 对工人进行监督。该系统记录的数据值只是一种参考值, 在实际估算工人具体位置时, 受工人工作的动态环境的影响, 应用范围不大。
1.2.2 GPS定位技术的工作原理
GPS定位技术依据GPS卫星、地面监控系统和GPS接收机三个部分组成一个完整的定位系统, 实现对井下工人的监督。其工作原理为:地面监控系统向GPS卫星发射位置信息, GPS卫星根据其接受的信息对地面监控系统实现定位与追踪, 将追踪的数据发射至地面接收机, 然后通过接收机将位置信息传送给地面监控显示屏, 运用计算机技术进行精确的计算, 实现对井下工人位置信息的自动化监测。此技术用于成本较高, 目前仅在大型煤矿使用。
1.2.3 红外线定位技术的工作原理
红外定位系统由两个部分组成, 第一部分为工人佩戴能证明自己身份的标签, 第二部分为在矿井内部布置固定的位置接收器。工人在井下工作期间, 通过位置接收器对身份标签进行红外线定位, 位置接收器将记录的身份数据信息反馈给地面监控平台, 地面监控平台根据数据进行具体的估算。红外线定位技术成本较高, 且对矿井中的死角无法进行精确的定位, 因而使用范围较小。
2 井下通信及人员定位的自动化技术研究
2.1 常见通信自动化技术的应用研究
常见的、用于井下通信的技术中, 虽然井下小灵通技术在现阶段因其成本低廉且不受网络的限制, 被广泛应用于井下通信系统, 但由于其使用权限的限制, 日后将逐渐退出历史舞台;透地通信技术依靠电磁波传送信号实现地面与井下的通信, 但在具体的使用过程中受环境的影响较大, 易被外界的磁感信息干扰, 其通信的质量有待商榷, 要解决这个问题, 需要建立完善的计算机保护和屏蔽体系;井下WIFI技术是目前应用较广的技术, 其自身对网络要求较高, 是建设现代化煤矿主攻的方面。
2.2 常见的人员定位自动化技术的应用研究
常见的人员定位技术中, 射频定位技术只是对人员位置信息的估算, 其定位的位置信息精确度较低, 在日后的实际应用中, 因为其成本低廉可能被大范围的使用。笔者认为, 该技术在大面积推广前需要做足改进工作, 提高位置定位的精确度;GPS定位技术和红外线定位技术是现代发展的高新技术, 其使用范围较广, 前者记录的数据信息比后者精确。但二者成本都较高, 因此, 笔者认为要普及这两项技术的应用, 需要增强国家的科研实力, 科技和经济是一国综合国力的标志在井下人员定位自动化系统的研究中体现尤为突出。
3 结束语
井下通信及人员定位自动化技术是煤矿高效生产和工作人员人身安全的保障, 在实际的应用中, 技术人员应根据工程内部具体情况, 考虑各种应用系统的的优缺点, 做出切实可行的应用方案。本文在对通信及自动化技术进行工作原理分析的情况下, 提出了改进的方案, 希望这些改进方案能为我国的煤矿通信和人员定位技术提供发展的方向。
参考文献
[1]李鹤.井下通信及人员定位的自动化技术研究[J].煤矿现代化, 2013.
[2]刘立国.矿井通讯及人员定位系统解决方案[J].鸡西大学学报, 2011.