智能移动通信技术

2024-09-05

智能移动通信技术(精选12篇)

智能移动通信技术 篇1

随着科技的不断发展与进步, 移动通信技术获得了飞快的发展, 然而对应的频谱资源发展却相对缓慢, 与之形成了巨大反差, 这无疑需要一项新兴技术来化解其中的矛盾, 经过不断的探索与研究, 智能天线技术应运而生, 成为最近一些年里, 备受移动通信行业所关注的技术特点, 它的研究与问世有效克服了频谱资源不足的弱点, 而且也能够增加通信系统的信息容量, 提高通讯质量。总的来看, 智能天线技术拥有广阔的发展前景, 巨大的开发潜能, 值得深入的研究与开发, 属于一门新型技术, 已经成为新时期移动通信技术中必不可少的元素。

1 智能天线技术的基本形式与特征

1.1 智能天线技术的基本形式

智能天线主要包括两大种类, 那就是多波束天线、自适应天线。前者通过众多的并行波束来波及所有的用户所在的区域范围, 任何一个波束都由特定不变的方向, 其宽度则根据陈元数目变化。波束会根据区域内用户的移动由基站进行择取, 这样才能保证收到最佳信号, 然而其中的弊端在于, 因为其波束是固定不变的, 仅仅局限于当下的传播环境实行部分信息的匹配, 一旦用户走出波束所波及的范围时, 而且在波束中又出现了干扰信息时, 则会影响信号接收效果。虽然如此, 然而同自适应天线对比起来, 智能天线的结构相对简明单一, 不用核实用户所发出信号的去向, 而且反应速度极为敏捷。同时, 同一个波束能够在上下行链路中共用, 实现双行链路的共同受益。然而, 因为扇形出现失真, 使得各个天线的角度以及所得到的增益等的分布非常不均匀, 有时会出现因为多径传播的作用而波束定位失误。

1.2 智能天线的技术特征

这项技术在新时期移动通信中发挥着关键而重要的作用, 已经成为非常必要的空域信号处理技术。一般情况下, 天线设置了两种阵列形式, 那就是直线形式与平面形式。阵列之间的距离多数为半个波长大小。通过数字信息处理技术来衡量并决定用户信号所传播并抵达的方位, 再据此来构建天线主波束, 通过这种方式就能够在用户与移动台中间形成一个直通传输通道, 以此来抵抗各种干扰。

信号的接受与数据集中等部门则负责信号的各种处理工作, 例如:变频处理、高频扩大等, 以此来构建数字信号。现阶段来看, 由于一些技术水平有限, 对于信号的采集仍然具有难度, 需要通过下变频处理这一步骤, 以便控制好采集速度。

智能技术最重要、最核心的功能体现在信息处理方面, 在这一方面智能技术通常具有卓越的功能, 体现为:对陈列进行高分辨的处理, 创建数字波束。前者的主要目标为:得到充足的信号数据信息, 具体涵盖:信号的源头方向、总数量、调制模式等。信号的源头方向占据非常重要地位, 因为它能够达到空分多址的目的, 也能自行适应抵御干扰。所创建的波束同系统性能标准一致, 并能够达到信号的理想分配。

2 移动通信中的智能天线技术的优势分析

2.1 抗衰落功能

在整个的路面移动通信系统中, 电波所具有的传播规律体现为:反射、折射与散射。由于移动站位置的不断更新、周围环境也随之变化, 那么信号的瞬间数值也会飞快更新, 可能出现失真现象, 由于这种变化没有规律可循, 会导致传输信号时路径的大规模损毁, 小规模衰落。无论是全向天线还是定向天线在接受符合自身方向特征的信号时, 都有可能由于衰落而造成信号不真实。然而, 智能天线则有效解决了这些问题, 它能够科学调控信号接收方向, 自主地调节形成波束方向, 有效控制信号衰落的不良影响。

2.2 抗干扰能力

智能天线在CDMA系统中发挥着重要的、积极的作用, 能够有效协调移动中心与基站的关系, 控制不良干扰, 优化系统功能。因为智能天线波束有一定的方向特征, 能够明确辨别来自于各个入射角度的无线电波, 对权值做出科学的调控, 能够有效适应电波身处的各种环境, 规范天线方位图, 确保零点自行准确地指向干扰位置, 从而全面增强系统的安全度、稳定性。

2.3 扩展系统容积

由于移动通信服务量不断上升, 越来越多的用户希望能够更加方便地进行高速率、高清晰度的对话与信息交流, 只有通过增加已有的基站容量、扩展其覆盖规模, 以此来控制基站新建规模, 提升频谱利用率, 达到这一目标的最佳途径当属引入智能天线技术, 因为天线波束更狭, 这样就更加确保了天线的增益, 控制了来自于内外部因素的不良干扰, 保证了频谱的高效利用, 扩展系统容积, 达到对更多用户提供高质量的通信服务的良好效果。

3 总结

智能天线技术是一项新型技术, 值得深入研究与发展, 因为其自身具有优势功能和积极作用, 将其应用在移动通信系统中发挥了良好的作用, 极大地支持了通信系统的运行, 提高了通信服务效果。

摘要:随着移动通信技术的不断发展进步, 智能天线技术以其独到的优势呈现出广阔的发展前景, 已经得到了广泛的关注。它不仅推动了通讯技术的发展, 同时也适应了一系列高端领域通信技术的需要。例如:军事、卫星研究等等。发挥了自身优势功能, 积极支持了这些领域的通讯服务需求, 具有抗干扰能力等优势特征, 是一项值得深入研究与开发的技术。本文针对这一技术展开讨论, 分析了这项技术的特征, 同时也展现了其在移动通信中的积极作用。

关键词:移动通信,智能天线技术,探究

参考文献

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[2]朱广信, 陈彪, 吴涛.金蓉移动通信中的智能天线技术[J].通信技术, 2002 (10) .

[3]邓满兰.智能天线在移动通信中的应用[J].考试周刊, 2010 (28) .

[4]康弘俊.杨远望移动通信中的智能天线技术[J].乐山师范学院学报, 2003.

智能移动通信技术 篇2

1电力通信技术现状

我国电力通信已逐步进入数字通信时代,主推移动通信、注重通信软件的发展,由于光纤传输的优势而逐渐替代传统的同轴电缆组成的电力通信网的结构,同时,电网的程控模式使电力通信控制更加便捷。智能电网的开展使发电厂、电力部门和变电所等组成部分之间的通信更加方便。电网结构不断优化、通信技术的加速发展,推进了电力通信网的发展。随着改革开放进程的不断加深,电网在我国已实现了全面覆盖,全国水利发电、火力发电、风力发电及新能源发电等总发电量已基本能满足所有用户的用电需求,电网规模庞大,但是很多地方的电网质量还有待提高。随着电网的大力发展,电力通信技术也随之发展,通信机构不断增多,国家科研投入增加,逐渐形成较为完善的管理模式和技术标准,都有利于电网通信的智能化发展。

2电力通信技术在智能电网中的应用

为了实现智能电网的全面建设,稳健的电力通信技术是基础。智能电网对改善公众用电需求,用电质量和电网安全维护等方面有着重要意义。电力系统质量的好坏直接关系着国家安全,当然智能电网的建设也给电力通信提出了新的要求。首先,要求电力通信平台朝多功能化发展,为智能电网提供通信信道。同时,要求更加开放的电力通信平台,使网络通信趋于标准化,各设备间的通信便捷化。电力通信系统已经遍及变电站、发电站和输电站等电网的末端,全面保护电网信息的获取与保护。电力通信具备高可靠性,较强的抗攻击性和保密性,确保电力网络的安全运行。智能电网的生产运营中,需电力通信系统的自动调度、网络经营、现代化管理等支持以使其安全运行。电力通信主要分为发电、输电、配电、调度和用电等6个部分。智能电网的建设主要包括以下几个部分:

(1)应加大资金投放,使配电网综合化发展。

(2)妥善处理好通讯、电力通道和环境保护间的关系,寻求可持续发展。

(3)增加电力通讯与国外先进通讯的合作力度,加强与国外通讯公司的文化交流,便于技术交流。电网的管理技术也是智能电网成功的关键,可以充分分析用户的用电数据,以更好的实现电网调度、电网构建,并提升管理的自动化水平。智能电网的`建设目的是实现电能信息的智能化采集、统计、查询和线路分析,实现双向通信、传输速度快、带宽高的通信网络。智能电网的构建需要完善的通信系统的支持,高效实时、集成性高的特点是大型电网实现实时信息动态交换的基础。对提高我国电网系统运行的安全、经济特性有着积极的影响。今年来无线通信技术、嵌入式技术的发展也未网络传输的智能化发展提供了便利,是数据监控和数据传输更加高效。

3电力通信技术中存在的问题

电网覆盖面和构建规模都不断增大,作为电网信息通道的电力通信系统,是组成智能电网的重要部分。智能电网的建设,应借鉴过往电网建设存在许多企业级标准的经验教训,应制定统一的电网运行标准,进行统一规划。尽管目前电力通信平台开放性不断增强,通信模式的标准化程度不断提高,设备间的通信畅通,网络覆盖面广,并实现各电网末端的全覆盖。这也便利了智能电网在数据采集和数据保护。但仍然存在许多不足之处需要改进,如实时、双工通信和大容量的接入网的缺乏等。首先,在智能电网对调度、决策、控制自动化技术要求不断增加的同时,对技术创新的要求性也增加,也是智能电网能够在未来更好造福于民的前提。同时,在倡导低碳环保、绿色节能、循环利用的今天,对电力系统本身的能源浪费和利用的要求提高不少,对电力发展与周围环境的发展应该引起重视,确保遵循可持续发展的科学发展观。其次,人力资源特别是高端通信人才的缺乏。电力通信持续发展,同时学校教育中知识较为陈旧,且缺少实际应用和实习,因此存在脱节现象。人才的贫乏制约着电力通信的发展,因此,注重通信人才的培养,鼓励学习高端通信技术,加强通信人才的培训对电力事业的发展影响重大。

4结论

智能电网及其通信技术 篇3

关键词:智能电网;通信技术;通信架构;统一标准

中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)35-0068-02

1 智能电网的基本概念及发展

由于各国存在不同的国情和社会问题,并未能对智能电网制定出相同的概念,因此各国对于智能电网各个方面的着力点和研发方向不尽相同。

针对我国的国情和现状,相关技术人员在2009特高压输电技术国际会议上提到要以特高压为基本骨架联合各地区进行协调发展,突出电网的智能性,在保障规模的情况之下,与时俱进实现技术的自主创新,创造安全高效的工作环境,全国各地电网不是孤立的,运用智能理念将其连接起来,增强地区之间的互动合作,一方面扩充了信息量,一方面能够实现安全发展以及经济运行高效合理。

从目前各国对于智能电网的研究以及实施情况来看,现在的智能电网作为一种基础设施,主要是处理电力系统的信息,并且将通信技术的信息进行整理分析,从中获取有利的数据能够保障电网发展的持续性和安全性。这样的管理模式一方面是可以满足各个地区对于信息和资源的需求,另一方面又可以让用户真正体验其中,成为电网能源的管理者。所以说,虽然各国因为国情针对智能电网提出不同的理念,但是这些理念提出的初衷以及理念背后蕴藏的深远含义是相似的。各国的起步不同,因此智能电网的发展快慢不同。在科学不断进步的今天,各国针对智能电网提供了更加丰富的内涵和实施经验。

2 智能电网的通信技术

电网有很大的广泛性,遍及地区满足各地对于联通的需求,通信系统与电网相同,在形成很大的信息联络网络的同时,对电网数据获取和保护以及最后的控制形成更好的支持。通信系统作为实现智能电网的基础能够迅速高效的传播,实现双向沟通,实时传播并且对于数据进行集合和及时处理。因此,通信系统是实现智能电网的基础更是保障,通信系统所拥有的高效实时以及双向联通这些特征能使智能电网提高供电性能、有效运用资源、将信息和电力进行实时互动,长久以来能够有效的提升我国电网的价值并且高效安全的运营系统给予的保护增强了电力市场的经济效益提高其市场资产的占有率。

智能电网的自我监控需要依赖于通信系统,而在整个校正过程中,通过监控可以提供相关补偿和回馈,对于资源进行重新分配以避免严重事故的影响持续扩大。但是高效的通信系统为实现双向发展,所要运用的技术非常丰富,包括针对不同突发状况而设计的智能电子设备进行智能勘探和记录、对实时讯息的控制、电力系统需要的电子控制器对电力系统进行持久的保护以维护网络通信的畅通性,通过这些技术有效提高对于电网的驾驭和保护。

在整个技术运用过程中,需要着力注意的两个事项是:第一,通信系统应该拥有一个开放式的框架,这样能省时省力又有所效率,使得电网各部件各环节都能实现网络通信;第二,供电和提供设备的一方应该与受众指定长久稳定的标准规章,完成设备和系统之间或者相互交叉所需要的交流合作,能够得到信任和联通。以往传统的电网很难成为一个真正的整体,因为整个发电的过程直至输送和配送都未能连接成一个高速可靠的双向网络系统,所以现今数字网络的快速发展中应该着重于双向网络的建设,在突发情况发生时能高效协调资源避免或者尽可能的减少损失。

主网或高电压等级以及主要以高、中、低压配电网为主的电力通信配网和用户通信集合组成了智能电网。其中,主网或高电压等级主要是运用控制调节的调度中心以及独有的双向管理平台进行电力全国各地的高效稳健的输送,同时这也为实现电网的自动化发展这一过程,该过程非常简单,全程无人操纵,因此也能通过网络广泛的覆盖性满足N—M下的通信要求为下一代的网络通信奠定基础。另外,电力通信配网和用户通信是有一些电力通信系统和丰富的通信手段组成的,例如现在已经普及至每家每户的电表盒电器等等。

智能电网现今作为电力通信网络的主网架需要不断地结合国际最新的科学技术进行创新,逐渐扩大容量,提高效率,推动电网的智能化和宽带化的快速发展。下一代光网络有点到点,集全IP进行统一控制管理,进行多点多面的网络传输,由此来提高智能电网的高速快捷的发展。光网络只是传输网络的一个代表,新时代的网络发展将传输和数据紧密结合,增强其对于突发问题的反应及应对能力,控制成本降低能耗的同时,提高传输网络的效率。

在技术层面上,网络安全技术作为一种基本的网络形式为网络运营提供保障,这就需要相关科技人员有很强的综合能力,在考察用户行为的时候能够结合业务流量进行统计得出有根据的结论。在交换层面,应该多引进一些新的传媒手段和传媒技术进行网络控制,比如说IMS就是一种新的手段,由此为客户终端的用户提供更多又安全高效的业务服务。

3 总 结

综上所述,现今不断提升的科技水平推动着“下一代网络”朝着更高层面发展使得通信网络也因此更加具备竞争实力,支撑和保障电力系统发展的一个不可或缺的手段是将电子通信的主要着力点转移至流量和业务的管理。

为了达到这样一种转移,各个实体需要签署相应的协议维持整个合作的标准和尺度,同时也只有基于具备统一性的网络才能有效的以业务带动网络发展。

现在新的网络手段和媒体技术都是基于电网建设这个基础领域,综合能力被有效地运用于各个领域,长久以往这样的综合发展必然能够带动整个电网企业走向繁荣,同时也拉动国家经济带来深远的社会效益,从而不断走向繁荣。

参考文献:

[1] 孙晶.智能电网及其通信技术[J].电力系统通信,2010,31(12):1-3,7.

[2] 李乃湖,倪以信,孙舒捷,等.智能电网及其关键技术综述[J].南方电网技术,2010,4(3):1-7.

[3] 王鹏程.智能电网及其电力系统通信技术[J].中国科技投资,2013,(33):147.

试论移动通信中的智能天线技术 篇4

1智能天线技术原理

智能天线又称自适应阵列天线, 它建立在自适应滤波与阵列信号处理技术基础之上, 通过调整接收或者发射特性增强天线的性能。智能天线最早应用在雷达、声纳以及军事通信中, 后来又被应用于移动通信系统之中。一般而言, 智能天线主要利用了基带数字信号处理技术, 它是通过自适应算法处理对基站接收与发射波束进行自适应的一种赋形, 对降低干扰、扩大覆盏、增加容量以及提高无线数据的传输速率具有重要的意义。作为智能天线的核心, 自适应算法可以分为盲目自适应算法和非盲目自适应算法两种。非盲目自适应算法主要是利用修正信号更新复杂的权重向量, 收端根据发送的信号, 按照一定的准则来确定或者调整权值, 从而使智能天线的输出与输入相关性更大;盲目自适应算法则不需要修正序列更新复杂的载体, 也无需通过发端传送导频信号, 而是利用调制信号所固有的, 恒模、有限符号集、子空间以及循环平稳等来调整权值, 从而使输出可以满足特性需求。前者相对后者而言, 一般误差会比较小, 而且收敛的速度也比较的快, 但是需要浪费一些系统资源。若将二者有效地结合在一起, 将会产生一种新的算法, 即半盲算法。先用非盲算法来确定初始的权值, 之后再利用盲算法跟踪与调整, 综合两者之优势。

2智能天线技术的优点

从实践来看, 智能天线技术具有很多的优点, 总结之, 主要表现在以下几个方面:

1.增加系统的容量与抗衰落性。CDMA系统属于自干扰系统, 该系统用户的干扰多数来自于其他的用户, 但智能天线可以将波束零点对准别的用户, 这样就能有效地减少干扰。由于该系统提高了接收的信噪比, 减少了频谱资源的复用距离, 因此可以增加系统的容量。信号的衰落主要是高频无线通信引起的, 在移动通信过程中, 随移动台的移动或者周围环境的变化, 信号的瞬时值和延迟失真变化匀速但不规则, 这就造成了信号的不断衰落。智能天线可以自适应地构成波束方向性, 从而使延迟波方向上的增益最小化, 这对降低信号的衰落具有至关重要的作用。电波通过各种路径至接收天线, 方向角则各不相同, 可以利用多副指向的接收天线, 将这些分量进行隔离, 之后再进行合成处理, 不但可以实现角度的分集, 而且可以有效地降低信号的衰落速度。

2.减少多径干扰, 有效实现移动台的定位。无线信道中有个路径, 它们很可能导致信号衰落与时间扩散, 而智能天线可以将来自不同方向上的多径信号进行分离, 通过相应的接收技术来提取有用的信号, 最终将其叠加。这样做不但可以减轻多径之影响, 而且可以利用多径的分集效应来改善链路质量。此外, 利用智能天线基站可获得空间特征矩阵, 并获得信号功率的估值及其到达的方向。利用这种方法, 只需两个基站即可将用户终端定位一个小区域, 进而对移动台进行精确的定位。在使用普通天线无线基站时, 发射信号一般都采用高功率的放大器, 若使用智能天线, 则波束赋型增益会减小功率要求;不但可以降低基站发射功率, 而且也有效地减少了电磁环境的污染。

3移动通信中的智能天线技术

1.目前我国已经将智能天线技术列为863—317通信技术课题之中的个人通信技术分项, 并在以同步分码多址技术作为基础的第三代移动通信系统中广泛应用了该项技术。从实践来看, 智能天线技术在该领域的应用具有可行性。

2.目前国内所研发的TD-SCDMA通信系统就是以智能天线技术为核心, 它与CDMA同步、联合检测、软件无线电、以及接力切换等技术共同支撑整个系统的正常运行。此外, 智能天线技术的广泛应用, 还有效地增加了TD-SCD MA系统的容量, 并保证了该系统的灵活运行;智能天线技术提高了该系统接收信号的信噪比, 有效地改善了信号的质量。据测量显示, 同样环境下所采用的分集天线智能提升不到百分之二十的系统容量, 而智能天线技术可让TD-SCD MA系统的容量提升百分之三十以上。因此, 智能天线技术在移动通信中的应用非常的广泛, 而且效果明显。

3.从具体的实践来看, 由于第三代通信系统的出现和推广, 使得高速信息数据业务得到了较大范围的普及, 在这样的条件下使用功率和码资源不可避免地会受到各种限制。智能天线技术的出现解决了这一问题, 它引入了一种可单独应用的SDMA系统, 并通过SDMA系统可以使不同空间的用户共同使用功率和码资源, 从而有效地提升了系统的容量和负荷量。智能天线技术在第三代通信系统中的应用, 说明其在现代通信中的应用已经非常的广泛, 而且在推动移动通信发展上也是功不可没。

智能移动通信技术 篇5

摘要:目前,电网也随着技术的创新不断进步,其发展脚步越来越快,已逐步实现智能化、自动化控制,极大提高电网的运行效率。智能电网的建立基础是电力通信,良好的通信质量,才能确保电网智能化,不同类型电力通信技术运用是确保智能电网质量的关键,只有全面保证通信的快速、安全、稳定,才能确保智能化的实施。文章就电网智能应用中电信技术的运用进行分析,以此,促进智能电网和电力通信技术有机结合,推动我国智能电网全面建设与发展。

关键词:电力通信;通信技术;智能电网;技术运用

国内社会经济高速发展,对电网的稳定性提出了更高的要求,随着电力企业的全面创新与进步,有效满足了各行各业的发展需要,电力企业也有了前所未有的发展动力,在现代技术的推动下,电力运行也实现了智能化建设与改造,保证了电网的智能需求。时展对电网运行提出更高的需求,这种情况下,则要求电网企业建立全面的智能覆盖,有效提高电网运行效率与质量。电力通信是电网智能化的有力支撑,对于电力运行是重要的保障,可以说,电网智能化建设离不开稳定的电力通信网。要全面构建符合实际的通信信息平台,全面保证电网智能化建设,根据国家电网资源规划设计电信覆盖,实现信息共享与保护,电信网的功能要全面、信息要安全、建设要规范。电网运行是一个复杂的系统,包括发电、输电、变电和用电,要全面对各个流程进行监测,才能有效提高电网的运行效率,充分用好电力通信技术,能够快速实现电网运行效率提升。通过电力通信技术的全面应用,有效构建起覆盖全系统的智能网络,使电能调度分配、电网管理更加科学。

1电力通信技术和智能电网的含义

1.1电力通信技术含义

电网的运行较为复杂,只有全面保证设备的稳定与安全,才能确保供电稳定,更好地服务社会发展。所谓电力通信技术本质就是通信技术的一种形态,通过专业的设计布局,全面应用到电网运行的各个流程,确保了电网的安全运行。电力通信技术作为电力系统中的重要组成部分,和电网各个部分一样,形成全面联系,确保了电力系统发电、变电、送电和用电等环节的稳定性,通过良好的技术应用,全面实现现代化控制与管理,使电力生产与管理更加科学合理。电网运行需要进行统一调度和管理,及时确保输送安全,全面依靠电力通信系统和电力通信技术配合,才能保证网络的稳定安全。电力通信技术与配电网络是相互联系的整体,二者相互依存,相互作用。

1.2智能电网含义

传统的电网运行技术落后,无法满足新时代的供电需要,通过智能化建设,全面满足现代生产生活需求。所谓智能电网就是自动控制与管理,其重点在于“智能”,其控制的节点主要是电力系统发电、用电和送电各个环节,通过计算机技术、信息技术、通讯技术的整合,全面保证智能化。智能化建设追求的是便利、安全和经济目标,通过智能化建设,有效满足经济指标,获取到最大效益。

2智能电网与电力通信特点

2.1智能电网特点

智能电网就是区别于传统电网而言,全面进行了智能化建设改良,保证了电网的全过程控制与管理,智能电网也可以被称之为电网智能化,是在技术支撑下与电网相结合的一种形态,在现代技术的驱动下,智能技术与电网全面融合并体现出快速的高效率。智能电网发展的原理就是在现代技术支撑下进行的,是基于双向通信网络建立起来的自动控制系统,在集成技术的支持下,通过对电网技术的改良与完善、电网设备创新,使传统的机械设备更加智慧,全面为电网运行提供技术支持保护,提升了电网系统决策和应用效果。智能电网针对电网运行各方面的情况,进行了整体效率提升,包括电网自愈、用户保护、兼容方向等都全面进行了技术提升,通过技术支撑,实现了电力事业质的飞跃。

2.2电力通信特点

电力通信技术是智能电网的核心技术,没有良好的通信技术,就不可能实现智能电网,所以说,通信技术才是真正推动智能电网建设与发展进程的关键点,电力通信技术对推动智能化电网建设具有十分重要的现实意义。通过电力通信技术的实践,全面实现了电网的飞跃发展,能进一步优化电力系统指挥、调度、管理等,电力运行调度更加精确,保证了电力的良好分配使用,电能分配效率得到显著改善。目前看,我国电力事业通过电力通信技术普遍性应用,不断展现强大的功能,更好地服务经济发展,推动社会进步,电力市场化进程越来越快,商业化发展也彰显出了电力系统更大的活力。电力通信技术的应用,也为智能电网提供了更强大的保密功能,能够更好地抵御外来入侵。

3现阶段智能电网通信技术应用现状分析

电力运行需要稳定的网络支撑,才能确保网络安全稳定运行,利用现代信息技术能够全面提高电力网络管控力度,保证电网系统良好有序运行。通信技术当中,最为主要的就是手段与方式,只有全面保证通信手段和方式的科学,才能创造性发挥技术能力,优化系统组成,有效完成各种复杂的程序操作。传统的技术需要布置线路,过程复杂,容易出现问题,不利于对电网进行有效监测,随着技术不断发展,无线网络已经应用到了电网控制管理中,其性价比高、布局更加全面,在充分保证设备稳定的同时,也能够实现无死角的全覆盖、全监控。当前,现代智能电力网络也实现了无线应用,服务信息范围更加广泛,在智能电网建设、发展过程中,无线网络发挥了重要的功能。另外,电力宽带通信技术也广泛应用到了智能电网设计中,对于条件复杂、技术要求高、设备稳定的部分,宽带技术也体现了良好的效果,处理各类业务使用起来比较方便。随着现代社会快速发展,我国的综合实力和经济水平也得到了有效提高,人们对电网稳定性的要求越来越高,更加注重日常工作和生活品质,电力稳定性直接影响到了人们的工作与学习,所以说,建设稳定性更强的智能电网对当前和未来社会发展起到了良好的推动作用。各种技术的应用也越来越广泛,在实践过程中,不同类型电力通信技术的应用,全面保证了电力的稳定运行。

4现阶段电力通信技术在智能电网中的应用介绍

4.1智能电网配电中应用的ZigBee技术

智能电网是保证其稳定运行的关键,为了全面保证电网稳定性与安全性,要建立起高效、安全、稳定的电力传输系统,以此全面保证电力企业经济发展需要,电力企业需要不断创新技术形态,在实际发展过程中重视配电网络优化和完善,提高信息的应用层次与质量。通过先进技术的运用,一是能够确保电力系统各项设备持续稳定的运行,避免出现运行故障,影响整体电网效率。二是重视电力通信技术在配电运行中的运用,为智能配电网络的建设提供稳定运行的环境空间,通过科学的配电架构设计,有效保证电网安全运行。譬如,当前智能电网配电工作中就全面引进了ZigBee技术,这项技术主要是通过无线接入的方式,体现网络的优势与速度,对于单项设备而言,其经济性较好,充分发挥了技术优势,此项技术主要应用场景就是功耗低和传输距离短的电力设备,操作简便、传输速度快,能够全面提高电网配电的效率,智能电网配电网络也全面实现自动化控制与管理。配电设备工作环境差,为了保护设备安全,添加开关在环网柜内部,这样就能够根据不同的情况做出调节,解决好负荷环境与智能电网配电网络互相不适应的问题,全面满足大众对供电集中化的需求,随着我国5G双向通信技术的不断创新与应用,这项技术也发挥了更大的功能。

4.2智能电网输电中应用的光载无线宽带技术

智能电网是一个整体的系统,需要各个部分的协调发展才能实现整体性的智能化管理与控制,那么在电网实际运行时,线路是最为关键的要素,只有全面保证线路的安全,才能实现稳定的供电传输。实际运行过程中,输电线路是非常重要的环节流程,要充分确保线路的稳定性、安全性。当前,我国电力需求量不断增长,输电过程如果出现了问题,不但会影响到社会发展用电,更会影响到国民群众生活质量,电力依赖度决定了线路的安全。如今,智能电网输电网络中光载无线宽带技术得到了良好的运用,通过光载无线宽带技术全面实现了传输的安全,其优势主要体现在抗干扰能力强、稳定性强、智能化更高,在智能电网设计中也是首选的一项电力通信技术。其工作原理主要是利用BBU单元(基带处理单元)与RRU单元(射频拉远单元),利用光纤对二者进行有效地连接,数据处理主要使用的是BBU技术,能够一次性满足传输信息的需求,通过全面的数据处理,可以满足多个RRU的需要。光电转换由RRU技术完成,能够通过全面的光电转换,满足无线接入的相关需求,以此全面达到输电过程及时监控的目的,在实际应用中,为了更加有效把握设备的运行参数,需要对传感设备进行创新应用,重视不同部位传感器的安装,对相关的重点设备进行监测,达到智能电网输电数据和信息收集、诊断、分析、报警等目标。

4.3新能源方面的应用

随着我国新能源的发展,各种新能源进入国家电网,统一并入发电,全面满足了经济社会需要。伴随能源开发利用水平不断提升,在具体发电形式上也发生了转变,以前传统的电网无法满足新能源并入需要,这就要求在技术上不断改造,以此提高发电能力。智能电网智能化、多样化水平的提高,离不开电力通信技术支撑,没有良好的技术保障,就无法解决并网带来的各种问题。通过高水平电力通信技术的运用,全面保证电网稳定运行,进而提升配电系统整体水平。新能源发电是未来的趋势,其在我国电力总量中的地位越来越高,只有不断改良技术,才能确保能源建设需求,在智能电网中实现接入后,能够全面保证电力通信体系对智能电网的多方面控制,如电能、电压和功率等的智能控制,能够全面确保设备稳定,智能电网管理系统的开发与设计,对智能电网后期发展是非常重要的。

5强化电力通信技术在智能电网中应用的有效措施

电力发展离不开技术支撑,要想全面提高技术含量,则要不断创新、引领时代,通过对技术的深入挖掘,才能更好地发挥技术效能,进一步推动智能电网事业全面发展。

5.1充分重视市场与用户的体验

智能电网建设不但要充分考虑企业的实际需要,更要建立在市场的基础上。要想全面实现智能化改造,就需要以市场为导向,根据用户的需求,做好市场引领,以此全面保证电力网智能化建设。电力通信技术在智能电网中的应用就是要紧紧抓住市场成长热点,全面明确后续发展目标,为实现这一目标,则要把握好重点技术,明确国内智能电网发展决定性因素,只有目标明确了,才能在众多决定性因素中,抓住主要的核心要素,消费者需求则是其中最为主要的要素,电网智能化建设满足的第一用户就是消费者,智能化才能有发展、有潜力,抓住用户才能更加强化电力通信技术应用场景体验,满足不同层次用户的切实需求。

5.2引进高端技术

为进一步强化电力通信技术在智能电网中的应用效果,就要引进有效、高端的电力通信技术,全面重视技术与设备的整合。充分重视电力数据通信系统的发展,确保系统满足指挥调度需要,管理系统在电力通信系统中是重要的部分,通过实际运行,会产生大量数据流,要能充分收集好这些重点信息,定期进行数据的分析,对重要的数据进行下载备份。全面开发系统性应用,做好预案应急,系统运行过程中,难免会遇到一些紧急情况,届时,大量的数据就会丢失,严重的还会导致系统崩溃,通过先进的技术,全面提高管理系统的处理能力,这样,才能在紧急情况下,全面保证系统的稳定性。用户终端主要是仪表系统,如果出现问题,大量的数据就会丢失,造成企业经济损失,要全面建设安全的技术体系,以此保证数据的安全。通过电能计量系统应用,能够针对电表数据实现远程监控,同时,也能够把握好用户的用电情况,根据不同的时段做好峰谷调整,以此构建现代化的电力管控管理模式。

5.3能源发展的必然要求

电力通信技术在智能电网中的应用,是当前新能源发展的必然要求,这就要求电网系统要能够自动识别与分析,全面保证并网发电效果。能源危机是现代社会的共同课题,伴随着全球范围内能源减少,传统能源消耗量越来越大,为了全面保证人类持续发展,则需要利用可再生能源进行发电,全面实现长期有效的发展,当前加速新能源开发,并逐渐通过新能源来取代旧能源是时展的趋势,新能源开发应用是人类发展的必然结果,通过新能源使用,全面保护好我们的地球生态,提高环境环保效益。我国各级电力企业也在不断探索,全面提高新能源比例,满足日益发展的需要,电力企业加速自身新能源建设的脚步加快,与此同时,实现电力系统中的新能源应用。只有全面改变电网管理模式,才能合理利用新能源,针对这一问题,通过对电力通信的技术应用,就能够利用智能化的电网系统,结合智能电网的改造,解决好新能源入网后的电压不稳定、电流选择等问题,全面规范好新能源,提高对新能源的控制。

5.4电力通信技术在输电系统应用

电网运行过程中,电力传输是主要的环节,通过全面的传输,保证各地用电需要,智能电网运行的时候,一定要充分考虑到传输的需要,输电作为重要的环节,必须要全面实现智能化建设。电力传输过程中,往往会因为自然或者人为因素,出现明显电损,造成电力企业的经济损失,增加其成本费用。导致这种现象的成因,一方面是用户用电的不合理现象,造成了电能无端损耗,另一方面是电能输送过程中的电能损耗。全面解决智能电网电损问题,才是技术应用的关键,对电力通信技术应用,能够快速收集输电过程中产生的各类数据信息,并对相关的信息进行整体性梳理分析,对电能输送实时监控与管理,及时发现输电过程中的问题,及时发现损耗,通过警报方式传递到后台,技术人员能够快速进行解决,保证输电稳定安全。

5.5便于信息的快速分析与问题解决

电力通信技术应用到变电系统中,能够全面收集到电流数据信息、电压数据信息、质量数据信息等,把各个流程的信息能够全面集中到一个通道中,工作人员针对收集的数据和信息进行系统分析,对分析的结果进行应用,对设备的上行与下行进行技术层面决策,这样,就能够精细化管理好各项设备,实现设备分级处理和设备分层管控。

6结束语

综上所述,随着我国经济发展与社会进步,技术的重要性已经非常明确,只有全面提高电网运行的整体效率,才能推动经济发展。在我国社会用电需求不断提高的当下,电力企业就要创新发展,全面领先技术条件进行电网的智能化建设,电网智能化建设已成为势在必行的一项重要工作。在智能电网建设中技术是关键的要素,要充分把握先进技术核心,掌握市场用户需求,全面强化科学管理,持续推动智能电网建设的进程。

参考文献:

近场通信技术将成为智能手机标配 篇6

“近场通信(NFC)将成为智能手机的标配。”这是通信专家侯自强在微博上发表的观点,这个观点老鬼很认同。在手机厂商方面,谷歌今年推出的Android 2.3系统全面支持NFC。与此同时,谷歌发布的与三星合作的Nexus S智能手机就内置了NFC功能。三星最近展示的Bada 2.0操作系统与Android 2.3相同,支持NFC近场通讯功能。8月底,诺基亚副总裁伊拉里•鲁米称,从现在开始,诺基亚所有的产品都将配备NFC芯片。另一位诺基亚副总裁马克•塞尔比补充说,诺基亚出品的Windows Phone 7手机将加入对NFC的支持。这意味着,微软Windows Phone 7系统将支持NFC。

除智能手机操作系统级的支持外,来自HTC的消息称,该公司的第一款近场通讯智能手机发布日期可能会在今年第三季度。有消息称,索尼爱立信也准备在Android手机中加入近场通信芯片。

在手机厂商普遍支持NFC的背后,是增加NFC组件的成本已降到仅有2〜3欧元的事实。全球最大的近场通信芯片厂商NXP Semiconductors预计,受Android手机逐渐普及的推动,到今年年底之前,将有约20款支持近场通信技术的手机面市。

在服务商方面,VISA最近宣布,将与法国第二大银行Groupe BPCE合作,在法国尼斯市推出基于micro SD的NFC手机支付试运行服务。而英国的三大电信运营商Everything Everywhere、沃达丰和O2最近也宣布,计划合作开发基于NFC的移动商务系统,将零售商、银行和广告主结合在一起。韩国电信将从2011年起为所有手机安装NFC功能。

从市场数据看,VISA所做的调查显示,57%的消费者对手机支付很感兴趣。诺基亚公司在中国的调查显示,92%的消费者希望能够把NFC的购票功能整合到手机中去。iSuppli称,2010年具有近场通信功能的手机销售量达到5260万部;到2014年,全球销售的手机中将有13%内置近场通信技术。未来5年内,具有内置NFC功能的手机将会占全球智能手机总量的1/5。

从应用场景来看,韩国通信委员会要求移动运营商和信用卡公司在主要的零售店、快餐店、咖啡店,以及加油站和交通服务场所新装或升级30万个移动支付处理系统,信用卡公司还将为用户提供折扣服务,使用范围还要扩大至百货店、便利店、自动销售机、电影院等处。韩国电信本次推出的NFC手机将与主要大众西餐厅、咖啡店等合作,消费者只需用手机在菜单的标签上一刷,在餐桌上就可以完成点餐、付款、领取等,快捷而方便。

智能移动通信技术 篇7

纵观移动通讯技术的发现历史, 可以发现已经有了近百年, 并且一直都在不断的进行着发展, 其中发展最为显著的是最近的三十年内, 甚至可以说是跨越式的发展趋势。移动通讯技术的发展阶段可以这样进行划分, 第一代, 是模拟移动通讯系统, 第二代是数字移动通信系统, 到了第三代就发展成为了多媒体移动通信系统。近代, 科学发展日新月异, 在人们的生活中, 移动通讯技术是绝对不能够没有的, 并且在电网工程上与移动通讯有着很紧密的关系。因为社会的快速发展使得电网的发展经受很大的压力, 但是受到来自移动通讯技术的技术帮助。

1 智能电网的概念与特征

1.1 智能电网的概念

智能电网又被叫做“电网2.0”, 它是一种电力网络, 是基于通信网络, 采用高端先进的设备, 技术, 使得电网变得安全, 高效便于使用, 它是自动化的。所以能够使得进行电力的交易非常快速, 同时各成员之间进行互动的时候也是很方便, 管理和监控等操作也是达到了实时进行。

1.2 智能电网的特征

1.2.1 智能电网是一种自愈电网

这种治愈性主要体现在当其中的元件出现问题的时候, 智能电网可以把它进行合理, 同时在不用人工控制的情况下, 使得系统重新恢复正常, 在这期间, 不会出现断电的情况, 所以不会对用户用电产生影响。所以说这种自愈性可以使得电网更加的高效, 可靠。

1.2.2 智能电网可以激励用户

电力系统的主要使用者就是用户, 所以进行说电力系统的管理维护会与用户有很大的关系, 鼓励用户积极参与有很重要的作用, 这也是智能电网所具有的非常重要的特点。与用户进行沟通, 主要是通过与用户建立双方面的通信系统。这样可以及时的清楚用户的需求, 使得供求关系变得更加的稳定平衡, 电力系统更加可靠。不仅如此, 客户自身也可以进行调整, 按照自己对于电力的需求, 在参考电力系统的供电能力, 可以对电力的消费进行适当的调整。一方面, 用户的反馈可以使得电力系统不断的改进, 而另一方面用户也可以得到自己需要的信息, 双方相互合作, 从而使得智能电网不断的得到改善, 不断变得更加完美, 运行更加可靠安全。

1.2.3 智能电网能够抵御攻击 , 更加安 全性

安全是电网必须要有保障的, 并这也是用户非常关心的。因为智能电网的自愈性使得智能电网即使受到攻击也会及时的恢复正常的运行, 可以看出它的设计中有专门应对攻击的, 可以及时的恢复并且采取措施, 使得最终的伤害降到最小, 并且最快的保障给用户供电。

1.2.4 提供满 足 21 世纪用户需求的电能质量

现如今, 科技很发达, 电力的设备也是在不断的变得非常的先进, 但在以前电力设备对电能的质量有很高的敏感度, 只要电能质量出现了问题就会出现停产, 这对于经济的发展会造成很大的阻碍, 但是智能电网就不会出现这种情况, 设备的不断改进使得智能电网能够极大的满足用户的需求。

1.2.5 智能电网具有兼容性

不同类型的发电系统比较不容易接入系统, 但是出现了智能电网就有了很大的改进, 可以安全的把接入所有类型, 这样使得分布式发电和能够再生的资源进行综合聚集, 使得各种设备都能够被兼容, 使得电力得供应被极大的得到满足。

1.2.6 智能电网能够使得资产被优化

智能电网可以进行资产的调整改进, 这样更易进行管理, 同时在运行的时候也是更加的高效率, 使得成本得以降低。

2 移动通信技术在智能电网中的应用

移动通信技术的应用可以使得智能电网受到信息攻击的话, 及时的进行防御, 并且为监控, 系统的检测与调整等提供了很重要的信息, 使得电力系统更加安全稳定的运行, 同时在管理方面也是非常的容易的。

2.1 电网的智能监控

电网系统是一个整体的网络系统, 每个部分的运情况还有状态都会把自身的信息传送给中心的系统, 统一进行监控管理。尤其是使用了移动通讯技术以后, 使得电网的管理变得更加的容易方便, 并且智能化还有机械化使得人力还有物力得到了很大的节省, 并且以往的机房电站等也逐渐的实现了无人进行值班, 进行智能监控, 不仅更加方便, 各种信息也是非常的准确并且能够很及时。这样的智能操作可以对整体的系统进行监控, 并且在出现问题之后就可以直接使用视频就能及时的找到问题的所在, 然后进行解决, 方便快捷, 更加简便。

2.2 电网负荷的检测与管理

电力系统总体电网的安全性受到电网负荷能力的管理能力的影响。所以说一定要管理好电网负荷。这个时候可以使用移动通讯技术, 可以进行高效率的管理, 并且使用智能监控系统能够对用户的用电情况进行监控, 及时了解各种信息, 并且能够进行远程操控, 在正常的范围内实行控制, 出现问题可以及时的进行处理, 同时也可以减少人工的维修。

2.3 电 力抢 修

对于电力部门来说这是非常重要的。如果出现了断电等电力问题, 要求能够立刻进行维修, 并且保证用户能够用电, 要做到供电及时, 这样对用户造成的影响才能是最小, 还有就是出现突然的事件, 没有预兆的, 这个时候, 更加需要进行电力的抢修, 使得电力系统及时供电。在这个时候, 可以使用移动通讯技术, 主要是视频和音频的使用, 从而可以通过使用视频进行检查, 找出问题, 然后利用音频与相关部门的负责人还有技术人员进行协商, 从而及时的找到解决的方式, 使得损害降到最小。

3 移动通信技术应用的未来发展需求

科学技术的进步与发展, 为移动通讯技术的不断进步提供了技术的支持, 所以可以看出移动通讯技术的发展前景还是非常不错的。在智能电网这一方面, 移动通讯技术发挥了很大的作用, 并且还会逐渐的拥有更高的地位。在未来的发展中, 一定要向着更加的标准化的方向发展, 这样它的应用也会更加普遍广泛。其次, 移动通信技术要保证三高, 即效率、宽带、安全性这三个方面, 也只有这样才能确保移动通讯技术的不断进步与发展。还有就是与互联网互相结合, 只有这样才会有更广泛的应用, 并且与智能电网的结合, 使得移动通讯技术可以有更好的应用, 它的功能可以得到非常大的发挥, 使得电力系统更加强大与安全。最后, 一定要不断的进行进步, 不断的创新, 并且与以往的的经历相结合, 才能是通讯技术不断的进步, 得到更好的发展。

4 结语

由此可见, 移动通信技术的地位还是很高很重要的, 并且移动通信技术对智能电网起到了很大的帮助, 对于电力系统的进一步发展也是有很大的促进作用。并且可以看出, 科学技术是非常重要的, 无论是什么方面, 都离不开科技, 如果科技很落后, 不仅经济会受到影响 , 国家的进步与发展也会受到非常大的限制。因为科技的不断发展, 移动通讯技术也是飞速的进步, 信息的高度发展, 也为人们的生活提供了很大的方便。

摘要:最近几年里, 全数通讯技术在不断的发展, 使得移动通讯技术的使用的范围更加的广泛, 使用人群的数量不断增多, 并且是在不断的呈上涨的趋势, 可以说移动通讯技术在全面的发展。不仅如此, 移动通讯技术受到智能电网的发展从而得到了非常广泛的应用。主要是对移动通讯技术、智能电网进行介绍。

关键词:移动,通信,技术,发展,应用

参考文献

[1]王哲.智能电网涉及的关键技术[J].电器工业, 2009 (11) .

[2]祥华.新形势下智能电网技术应用的探讨[J].经营管理者, 2009 (22) .

智能移动通信技术 篇8

智能家居 (Smart Home) 是以住宅为平台, 利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将与家居生活有关的设施集成, 构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统, 提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性, 并实现环保节能的居住环境[1]。

随着3G和4G移动网络的发展, 智能手机的普及化应用程度也在迅猛增长, 手机已经不再局限于简单的通话, 而是一部可随身携带的移动性电脑。智能手机等移动终端通过无线通信技术与智能家居连接到一起, 实现了随时随地对智能家居设备的控制, 这为基于智能移动终端的智能家居的拓展打开了更大的想象空间[2,3,4]。

专利可以充分体现技术发展的脉络, 本文通过对在中国申请的基于智能移动终端的智能家居技术方面的专利申请进行分析, 希望能够为基于智能移动终端的智能家居技术的相关专利申请提供一些有益的指导[5]。

2 发展趋势及重点专利分析

本文主要针对基于手机等智能移动终端的智能家居领域的中国专利申请进行分析, 因此, 选取CPRSABS数据库 (中国专利检索系统文摘数据库) 进行专利分析, 该数据库收录了中国所有的专利文摘信息, 数据覆盖全面, 数据项丰富, 其中包含关键词、范畴分类及权利要求1的信息。

2.1 专利申请量分布及技术生长率

在CPRSABS数据库中利用关键词“智能家居、数字家庭”和“手机、PAD、智能移动终端”进行检索, 共得到295篇专利。通过对在中国的历年专利申请分析, 得到如图1所示的中国专利申请趋势。

由图1可见, 对基于智能移动终端的智能家居的专利申请出现于2003年左右, 其发展过程可以分为3个阶段:1) 2003—2005年, 该阶段的专利申请量较少且无明显增长势头, 这说明此时还处于智能家居的技术萌芽阶段, 主要是探索和研究, 整个行业还处于概念熟悉、产品认知的阶段, 技术产出比较贫乏;2) 2006—2010年, 申请量开始逐年小幅增加, 但仍比较低, 这说明此时处于技术的开创期, 技术投入已经开始产出, 产品开始进入市场;3) 2010—2013年, 该阶段申请量大幅度增长, 出现了质的飞跃, 说明该技术处于蓬勃发展的阶段, 初期的研究已经逐渐形成技术成果大量产出。2014年的申请量相对较少, 是因为大部分发明专利申请还处于未公开阶段。

技术生长率V是反映一项技术创新情况的重要指征。V=a/A, 其中, a是当年发明专利申请量, A是追溯5年的发明专利申请量累积数。由图2可见, 2003—2005年, 技术生成率整体呈飞速下降趋势, 这说明该阶段技术创新的难度比较大, 创新速度缓慢, 可能是由于对概念和技术的不熟悉有关;2005—2007年, 随着对技术的逐渐了解, 技术创新速度快速增加, 技术生长率也突飞猛进;从2008年至今, 技术生长率进入了平稳阶段, 说明该领域的技术创新进入了稳步发展阶段。

通过对申请量和技术生长率的分析可以看出, 2005年和2010年是基于智能移动终端的智能家居领域发展的两个拐点。

2005年, 该领域的专利申请量为0, 说明该技术的发展进入了冰点期, 究其原因, 是因为该阶段处于市场徘徊期。在2005年之前的几年, 国外的智能家居产品基本还没有打开国内市场, 而国内一些嗅觉灵敏的企业率先成立了智能家居研发生产基地, 智能家居企业进入了野蛮成长和恶性竞争阶段, 给该行业带来了极大的负面影响, 比如, 过分夸大产品的功能却并未达到相应的效果;由于技术的不成熟导致产品不稳定, 用户体验度差, 投诉率升高等。行业用户和媒体开始质疑智能家居的真实效果, 由原来的鼓吹变得持谨慎怀疑态度, 很多企业也被迫退出了这一市场。

2010年, 该领域的专利申请量出现了猛增, 说明该技术迎来了复苏的春天。究其原因, 是因为2010年以智能手机为代表的智能移动终端市场迎来了井喷的一年。随着移动互联网技术的迅速普及, 智能手机的娱乐、商务等应用越来越被消费者所认可, 用户关注度攀升。因而基于智能移动终端的智能家居领域作为与消费者生活紧密关联的新兴产业, 也进入了蓬勃发展的阶段。

2.2 中国专利IPC分布

由图3可见, 基于智能移动终端的智能家居领域技术相关的专利申请主要集中在G部和H部, 其中, G05B (一般的控制或调节系统;这种系统的功能单元;用于这种系统或单元的监视或测试装置) 申请量占30%, H04L (数字信息传输) 占25%, H04M (电话通信) 占10%, 可见, 上述三个领域是基于智能移动终端的智能家居技术研究的热点和重点。此外, 该领域的专利申请还分布在H04W (无线通信网络) 、G08B (信号装置或呼叫装置;指令发信装置;报警装置) 、G08C (测量值、控制信号或类似信号的传输系统) 、H04N (图像通信, 例如电视) 、G07C (时间登记器或出勤登记器;登记或指示机器的运行;产生随机数;投票或彩票设备;未列入其他类目的核算装置、系统或设备) 、G06F (电数字数据处理) 、H05B (电热;其他类目不包含的电照明) 等领域, 可见, 基于智能移动终端的智能家居领域涉及的技术内容非常广泛, 对该领域的研究具有广阔的发展前景。

2.3 重要申请人分析

图4展示出了以中国作为目标市场的主要专利申请人的专利申请量, 从图中可以看出, 该领域的申请人主要是家电企业 (如海尔、四川长虹、TCL等) 、高校 (如中山大学、北京工业大学等) 、电网企业 (如国家电网、上海市电力公司等) 、物联网企业 (如宁波高新区智轩物联网科技有限公司、江苏中江物联网科技有限公司等) 、移动终端企业 (如小米科技有限责任公司等) 。海尔集团和中山大学的申请量遥遥领先, 其他企业的申请量相当, 但总体而言都比较少。该领域目前还没有国外申请人进军国内市场, 国内市场具有很大的发展空间, 很好的机遇。与此同时, 国内企业也面临着重大的挑战, 虽然国内企业具有了一定的知识产权保护意识, 但是对该领域的研究还处于初级阶段, 竞争实力不够强。国内企业应该积极布局专利壁垒, 以防国外企业进入中国市场后对国内企业的冲击。

2.4 关键技术分析

基于智能移动终端的智能家居涉及的关键技术主要集中在以下几个方面:

1) 无线通信技术。近几年来, 随着无线通信技术、传感器技术的发展, 智能家居的实现方式也极大地丰富起来。目前业界的主要研究方向是基于物联网和Zig Bee技术的智能家居系统, 例如公开号为CN102882752A, CN103247141A, CN101038492A的发明专利申请, 公告号为CN202454039U, CN202495961U的实用新型专利申请。

2) 通信安全。由于基于智能移动终端的智能家居系统需要借助网络通信技术进行信号与数据的传输, 因此其通信安全存在隐患。黑客可能借此侵入系统的各个设备或终端, 窃取用户重要信息, 侵犯用户隐私。因此, 对基于智能移动终端的智能家居系统的安全性研究是一个重要方向, 例如公开号为CN101141348A, CN103731756A的发明专利申请, 公告号为CN202353639U, CN203301520U的实用新型专利申请。

3) 环保节能。智能家居不仅能使人们生活高效便利, 还能回馈社会节能环保, 这在提倡低碳、节能、环保的当今世界, 无疑受到业界的青睐。以国家电网为代表的各电力公司以及高校纷纷展开了有关这方面的研究, 例如公开号为CN102591307A, CN102193550A, CN103763824A的发明专利申请, 公告号为CN203761642U, CN203444301U的实用新型专利申请。

3 小结

根据以上分析, 可以看出, 目前基于智能移动终端的智能家居技术还处于蓬勃发展阶段, 在中国的专利申请还处于起步阶段, 国外企业还没有申请国内专利保护, 这对国内企业来说存在着重大机遇与挑战。国内申请人对关键技术和核心专利的掌控比较均衡。相信通过中国企业的自身技术研究的发展以及对于知识产权意识的提高, 中国企业能够在该领域专利申请方面占据一席之地。

参考文献

[1]百度百科.智能家居[EB/OL].[2014-09-02].http://baike.baidu.com/view/37089.htm?fr=aladdin.

[2]杜守理, 徐杨.基于手机控制的智能家居系统研究与设计[J].微计算机信息, 2012, 28 (10) :87-90.

[3]王宁, 黄樟钦, 程亮, 等.智能手机远程家居监控系统的设计与实现[J].计算机应用, 2005, 25 (9) :2212-2218.

[4]熊琼, 师卫, 腾生强.基于ARM cortex TM-A8与Android的智能家居系统[J].电视技术, 2014, 38 (9) :85-88.

智能移动通信技术 篇9

关键词:移动通讯技术,无线技术,智能化发展

一、移动无线技术简述

(一)移动无线技术的概念。

移动通信无线技术在1897年代生,但是当时由于技术水平的限制一直还在模拟的阶段。到了1980年代,移动电话诞生,开始风靡全世界。到了1990年代,数字信号处理技术在全球普及。我们的移动通信网络就此建立了起来[1]。

(二)第一代移动通信系统。

第一代的移动通信系统使用了模拟技术,许多国家都有自己的代表系统。这样的系统只能提供语音的负载,使用半双工的模式利用来讲覆盖区域划分成不同的小块。每个区域都是用频带的一个部分。频分多址技术为每一个用户提供了特定的信息,然后其他的用户从固定的频带接受信息。由于占用问题,用户在进行语音呼叫的时候其他用户无法使用这一频段。

(三)第二代移动通信系统。

第二代的移动通信系统采用了时分多址技术,时分多址技术把无线载波划分为帧,每一帧又分为许多时隙,每一个时隙都是一个通信用的通道。这种技术快播速度快,而且抗干扰能力比较强。另外还有窄带码分多址技术,这是一种从原有的扩频通信技术发展而来的崭新技术,这种技术可靠性更强,广泛的用于无线通信[2]。

(四)第三代移动通信系统。

第三代通信技术使用了冠带分多址技术,使用移动宽带来实现多媒体通信,将无线通信与多媒体通信相结合。在第三代移动通信系统中,我国第一次推出了自己的国际标准。

(五)移动通信无线技术的特点。

移动通信无线技术的技术门槛比较高,随着信息量的不断扩大,移动通信无线技术也在不断的升级和进化。在模拟信号的时代,移动通信无线技术还没有普及,功能非常少,只提供语音功能。随着技术的不断发展,移动通信开始承载更多的媒体通讯。与之前的技术相比,第三代通讯系统已经可以支持视频通话了。

二、移动无线技术的智能化发展方向

(一)正交频分复用技术。

所谓正交频分复用技术是一种特殊的调制技术,这种技术的多载波之间可以相互正交,一次来提高频谱资源的利用效率。与过去的调幅和调频技术智能使用单一频率信号有着明显不同,可以将带宽分为子信道,从而降低外界的干扰,获得更大的信息流量。

(二)软件无线电技术。

第三代移动通信技术普及之后,第四代移动通信技术也已经在我国广泛的铺开,这其中最重要的技术之一就是软件无线电技术。这种技术可以有多种模式和多种频段,在不同的环境之中可以灵活的应对不同的业务,利用软件加载的方法来兼容各种通信系统。

(三)智能天线技术。

目前的移动通信新技术还面临着许多问题,比如无线信号的覆盖范围有限,系统的信息容量不够高等,智能天线技术可以有效地解决以上难题。而且,智能天线阵技术还克服了传统移动通信中信号阻塞的问题,使通话不再受到其他人的干扰,多名用户可以在同一地点同时使用。

(四)多用户检测和干扰消除技术。

传统的移动通讯技术之下,许多用户在同一地点使用通话服务会互相干扰。为了解决这个问题,开发了多用户检测技术。多用户检测技术的初衷是不再让不同用户之间的信号互相干扰,而是把所有的用户信号是为同一种信号,剔除冗余喜好,只留下目标信号,这种继母目前已经比较成熟,可以应用于实践。

(五)向全IP网过渡。

IP技术未来将不止应用与计算机中,移动通信网络也将向全IP网过渡。这种方式能够使移动通信的效率产生质的飞跃,用户无论使用什么样的方式都可以自由联网,是未来的重要发展趋势。

结论

移动通信无线技术的智能化正在深刻的改变我们的生活,它对我们通信方式的革命拉近了世界的距离。移动无线通讯从最早的第一代通讯系统一路走来,不断地完善着自身,发展出了众多的技术。未来,正交频分复用技术和软件无线电技术等新的技术将使移动通信无线技术走向智能化的发展方向。

参考文献

[1]罗成名.链式传感网中煤矿井下移动装备位姿感知理论及技术研究[D].中国矿业大学,2014.

浅议智能配电网通信技术发展 篇10

在智能电网技术中, 集成和高速双向的信息网络是其通信的前提基础, 通过高端的信息传感以及检测, 以完成电网和用户间的联系以及网络可靠性、安全性、以及高效性的最终目标, 其对社会的发展有着越来越重要的作用。当前, 欧美发达国家认为智能电网有利于全球能源的安全性以及气候的室温效应的问题解决。由此, 智能电网技术受到了全球范围内重点的关注。

二、配电网通信技术的发展现状

在目前的智能配电技术中, 通常采用PLC以及GSM/CDMA等方式进行介入。但当前的配电网技术中没有一致的网络设计, 这也就导致了网络的稳定性和安全性低以及信号和数据传递速度慢的缺点, 同时各配电网中的标准都大不相同, 这些都在一定程度上导致了资源使用率的降低。配电网中很多外界电源的连接以及使用过程中电能性能要求的提升, 都对智能配电网通信技术提出了更高的要求, 但现有的技术尚不能达到智能电网通信技术的要求。这主要表现在如下几个方面:第一, 智能配电网技术的重点是网络与用户间的连接, 这需要双向网络进行支持。第二, 充电式运输工具的发展等都需要时时的监控。第三, 配电网使用的增加, 使得数据库也不断的变大。第四, 外接入电源的增加造成了电网的不稳定性, 需要对其进行调控。由此, 智能配电网通信技术用以网络的可靠性、安全性以及稳定性为前提, 对当前的技术进行创新性的改进。

三、职能配电网通信技术的通信方式

随着技术的提升, 智能配电网中的数据库将逐渐的变大, 对其应进行适时的分析和调控。当前, 通信技术主要有成本低的无线通信以及稳定性高的有线通信组成。依据使用环境的要求采用不同的智能配电网通信技术, 才能有利于高效以及可靠性网络的构建。

1以太网无源光网络

以太网无源光网络在其工作中是以点向多点进行传播的双向光接入网络技术。以太网无源光网络在使用过程中通常是由Optical Distribution Network及Optical Network Unit构成。ONU在工作中主要负责用户方面的光网络接入。ODN则是进行光信号的合理分割。以太网无源光网络技术在工作状态下, 下行的数据传递以广播方式进行, 而上行数据的传递以时分多址的方式进行。以太网无源光网络具有信号及数据的透明传递, 数据信号传递速度大、组网便捷、后期网络维护方便, 成本小以及网络的可靠和安全性较好的优点, 但也存在着施工过程繁琐, 投资大、拓扑稳定性差, 组网困难以及工作状态的维护及问题查找繁琐。

2电力线载波

电力线载波通信技术在工作过程中将电力电缆为数据传递的介质, 是电力系统很特别的一项通信技术。在电压较低的压配电网络中, 电力线载波通信技术主要对电网的自动化以及AMI进行数据和信号传递过程的支持。当前, 电力线载波通信技术中数据的传递速度很快, 而随着信息传递技术的提升, 相信其传递的速度将更快。在当前的研究中, 通常是对电力线载波通信技术进行改进, 如以正交频分复用技术为基础的方式就能提升网络的安全可靠性以及数据的传递速度。电力线载波通信技术在使用过程中具有电力线缆介质、成本小、安全可靠性强以及抗破坏效果大的优势, 同时也存在着电力线的信道差、数据传递范围小、抗干扰性能小的缺点。

3.全球微波接入系统

全球微波接入技术在研制中以IEEE802.16x为前提, 实现无线宽带在城域网中的接入。全球微波接入技术主要是给用户最后的无线网络接入方式。WiMAX的网络系统通常由两部分组成, 包括核心网以及接入网两部分。全球微波接入技术在其使用中具有无线网络的快捷及成本低以及网络范围大的优势, 也有着抗干扰能力差以及信号传递质量差的缺点。

4 ZigBee

ZigBee技术在其研制中以IEEE802.15.4标准作为前提, 是一种具有能耗和功耗低的局域网的协议, 可以实现无线通信的近距离和低功耗的传递。ZigBee技术能够将信号从终端传递到用户, 用户能够实时的得到信号接收所用的花费。ZigBee技术具有功耗少、成本小、容量比大以及安全性大的优势, 但也存在数据传递速度慢、传递距离短以及抗干扰能力弱的缺点。

5 GPRS

GPRS在技术上可以视为GSM技术的后续, 能够给GSM用户特定的数据支持。GPRS技术有别于持续的频道内传递方法, 通过Packet的传递方法进行。在使用的过程中, 用户所承担的费用通常以传递的数据信息大小来确定的。研究数据表明GPRS的信息传递速度可达到100 kb/s左右。GPRS的应用范围较大, 在信号响应和小型网络以及有线信号不能传递的地方。GPRS技术在使用过程中具有信号传递距离大、制造成本少的优势, 但也有网络安全性低以及信号稳定性差的缺点。

四、智能配电网通信技术的发展趋势

在当前智能配电网通信技术的研究中, 研究人员就通信技术的可靠性以及通信协议等方面进行着大量的研究。与过去的通信技术相比, 智能配电网通信有着很大的技术优势, 但却存在着话费很大的缺点。而且当前各机构的通信协议不同使得很多的通信设备不能再别的网络中进行使用。就目前的研究及使用情况来看, 智能配电网通信技术会就如下的方面进行重点的关注。第一, 在现有技术的基础上对其进行升级换代。第二, 对通信技术进行有效的交叉使用, 在确保其使用安全及可靠性的前提下降低其生产成本。第三, 对智能配电网通信技术的标准以及相关协议进行统一化处理, 提升其使用效率。第四, 将仿真体系引入到智能电网技术中对其性能进行评价。

五、结语

智能配电网通信技术的是通过具有双向、高速、实时特性通信系统的构建来实现的。在目前的智能配电技术中, 通常采用PLC以及GSM/CDMA等方式进行介入。在使用的过程中也存在着数据传输慢以及资源利用率低和单向性传递的缺点。相信随着技术的发展对智能配电网进行升级换代、新技术的发展以及标准的统一都有利于智能配电网技术的发展。

摘要:在智能电网技术中, 集成和高速双向的信息网络是其通信的前提基础, 通过高端的信息传感以及检测, 以完成电网和用户间的联系以及网络可靠性、安全性、以及高效性的最终目标, 其对社会的发展有着越来越重要的作用。本文就智能电网的现状、配电方式以及智能电网的发展趋势进行了简单的分析和阐述。以期能为相关从业人员提供一些帮助。

关键词:智能电网,通信技术,发展

参考文献

[1]刘兴茂.WiMAX技术在高级量测体系中的应用[J].中国仪器仪表, 2011 (10) :57-60.

[2]夏晓玲, 崔永红, 沈昱明.GPRS技术在配电网通信中的应用[J].自动化仪表, 2007 (2) :44-46.

[3]刘家泰, 孙振权, 陈颖.智能配电网通信技术发展综述[J].物联网技术, 2013 (1) :49-53

[4]张岚.配电网自动化通信方式综述[J].电力系统通信, 2008 (4) :42-46.

智能移动通信技术 篇11

[关键词]变电站自动化:数据通信:智能设备:系统集成:计算机网络

1、引言

近年来,计算机芯片及网络等新技术的不断采用,从根本上改变了传统变电站二次设备的基本面貌,全数字化的设备、以网络构成的系统,辅以成熟的调度自动化系统,正在不断地提高变电站运行的自动化程度和可靠性,从原来的分部分的变电站设备及运行状态的监测发展到整个变电站设备监控的集成的自动化系统,已基本做到了自动化应能实现的功能,即不再是好看不好用的花架子,而是真正可以解决和满足生产实际运行中出现的问题和需要,无人值班变电站及变电站自动化系统已基本被用户接受并使用。在实际应用中,国内、外不同的专业厂家分别推出了具有不同特点的系统,基本上都能满足系统的运行要求,但在不同程度上,由于开发的背景、运行经验及技术水平的限制,仍有相当一部分系统存在者功能重复设置,没有做到信息资源共享,从而导致了现场接线复杂、系统的各部分接口的通信规约不一致,增加了投资并影响了系统的可靠性,这就大大影响了整个系统的开放性及可扩展性。出现这些问题的主要原因便是缺乏系统设计及在系统设计思路指导下的各组成部分(智能单元)的开发。由于以往变电站二次部分的开发是分保护、测量、监控等各专业独立开发、功能相对独立设置的,由此为满足系统的功能配置要求而在“搭系统”,从而导致要么底层控制单元无法投入系统,信息传送不上来,就是系统要求的功能底层控制设备单元不具备。针对上述问题,本文试图从整体系统设计思想人手,讨论对变电站内智能化设备的基本要求及其构成、系统集成的基本思想,以供同行讨论参考。

2、变电站自动化的特点及智能设备的构成

国内变电站二次产品早期开发过程是按保护、测量、控制和通信部分分类独立开发,随着技术的进步以及电力系统自动化的要求,变电站自动化工作的开展首先从远动、自动化及通信专业开始,初期开展的工作只是对站内的部分状态量及模拟量数据采集并处理的微机监视或监控系统,随着调度自动化及微机保护的成熟及应用,变电站自动化及无人值班运行模式便成为实际的需要和急待解决的课题。变电站自动化近几年的发展状况大致存在集中式及分布式两种系统结构,由于电力系统管理方式及二次产品开发的历史原因,大多数系统仍采用的是按功能“拼凑”的方式开展,没有按工程的实际需要及正确的系统设计指导思想进行,从而导致系统的性能指标下降以及出现许多无法解决的工程问题。从对分布、开放性以及系统整体的发展趋势来看,采用分布式测控、保护、自动装置及计算机局域网的结构方式显然比较优越。采用分布、开放性的网络拓扑结构和计算机局域网技术的变电站自动化系统,各现场单元可完全脱离系统独立运行,单个装置的故障不影响系统的正常运行,从而达到“分散布置、集中管理”的目的,加强了系统的可靠性和可扩充性。这种构成模式正越来越被我国电力系统所接受,其最大特点就是尽可能地充分利用软、硬件资源,并尽可能地共享软、硬件和系统资源,并且利用通信网络代替大量的控制信号电缆,避免设备重复设置,多次投资。

根据IEC国际电工委员会电力系统控制与通信技术委员会的划分以及变电站自动化系统的特点,变电站内的设备可划分为如下三个层次。

设备层:包括各种一次设备象开关、线路、变压器、电容器、CT/PT等。

间隔层:是各种二次设备包括采集、测量、控制、保护、自动装置、故障滤波等,它们大多能独立完成某种功能,且具有与外部进行数据交换的能力。

变电站管理层:对整个变电站进行安全监视、控制、操作,并与变电站外部进行数据交换,如当地监控微机、与控制中心通信的网关等。

图1标示了变电站内的三个层次和它们之间的数据交换。从对变电站电能传输、分配进行检测、控制和管理的观点出发,可以认为变电站由母线、变压器、线路、电容器等基本元件组成;一个基本元件通过一个或多个间隔向二次系统提供数据,接收二次系统的控制命令。根据每一个基本元件自身的特性和检测、控制要求,并按照基本元件内部数据采集及故障检测和隔离由元件自身解决的原则,设计每一种基本元件对应一种硬件结构即智能电子设备(IED)。

从图中还可以看出,在设备层和间隔层之间的数据交换量不大,主要是设备间向间隔层提供运行中的各种I/O信号,间隔层向设备发出控制信号等。

在间隔层和变电站管理层之间,存在大量的数据交换,一方面,间隔层内的各种智能设备需要把采集到的信息及时上传至当地监控系统和通过通信处理机送到远方控制中心,不仅数据量大,而且要求具有很高的实时性,象站内的事件顺序记录需达到毫秒级,测量值及信号的刷新时间需在3秒之内完成。另一方面,变电站层的系统时钟、控制与调节命令、运行参数的整定命令,也要快速下发至各智能设备。

间隔层的各智能设备之间,也存在着部分数据交换,但这种交换量不大,对实时性要求也不高。而且由于保护设备大都是独立的设备,故与其它装置的数据交换很少。其它智能设备,也存在一定量的数据交换。

基于以上情况,设计中的变电站自动化系统考虑了在间隔层横向按站内一次设备分布式的配置,有条件时,还可将间隔层设备安装在开关柜上;各间隔设备相对独立,仅通过站内通信网互联,并同变电站层设备进行快速通讯。

在功能分配上,采用可以下放的功能尽量下放的原则。凡是可以在本间隔内就地完成的功能绝不依赖通讯网完成,这样构成的系统同以往的集中式系统相比有着明显的优点:可靠性提高、可扩展性和灵活性提高以及站内二次电缆简化、节省投资。

3、智能设备的集成

在变电站自动化中存在一些促使设备集成的动力。首先,变电站自动化要求采用较少的设备完成更多的功能,其解决方法之一是安装具有集成功能的智能电子设备。最基本的继电保护lED就是一个例子,它集成了保护、测量、控制、录波、事件顺序记录以及通信等功能。用一个设备完成所有这些功能,这样就实现了设备整体费用的优化,减少资金和运行维护费用。

另一个向集成化发展的动力是先进的自适应能力和系统控制性能。在这些先进的性能中系统知识是非常有用的,它允许继电保护IED动态改变运行参数。具有核心级的系统知识可以使系统的稳定性和潮流都得到控制。

技术进步也是向集成化发展的主要动力。微处理器、计算机通信及应用软件技术的飞速发展促成了集成系统的开发,将来的重点可能由硬件lED发展为“智能化”软件。还有一个动力是为客户服务。经济的快速发展要求越来越少的停电时间,电力公司内部也

经常为自身设定顾客电量利用率的目标。对于这个目标,系统集成给操作员和工程师提供了更多的信息,如在什么情况下允许系统快速恢复等。与有用的信息一起集成化的另一个好处是对误操作的辨认分析,对于由继电保护或系统设计带来的问题可以高效跟踪和修改,从而可以提高整个系统的可靠性和可用性。

4、局域网络通信技术

变电站内智能电子设备的集成化设计策略采用了分布式功能配置的概念,因为分布式体系结构可使任何规模的变电站具有可扩充性。通过共享冗余得到了高可靠性、简化的布线以及可选择的性能升级能力。

在设计信息及数据通信的策略中,几乎每一个制造商设计的IED都有以电气工业协会(EIA)的RS一232或RS-485标准为基础的物理层接口,并在数据链路层和应用层用软件完成系统与任何一个lED设备的连接,但随着计算机局部网络(LAN)技术的发展,越来越多的制造商把注意力集中在LAN上。采用计算机局域网技术可实现数据高速、可靠传输,可将过去集中处理的功能分散到各个节点去处理,并可以传送大批量的数据,如故障录波数据和图像数据等。在变电站自动化系统中,采用局域网技术,将变电站内的数据采集部分的各智能单元分别挂网运行,站内自动化系统通过变电站层控制中心与各IED进行数据通信,以取得对现场lED设备的控制权,如断路器的分/合、自动重合闸的开/闭、继电保护装置的参数设置、故障诊断、远程抄表等控制命令。这就要求IED设备满足局域网标准,I/O设备作为局域网上的一个节点。在实际采用计算机局域网的标准上,一般存在着采用“工业以太网”和“现场总线”两种不同的做法。

在90年代中期,国内外曾掀起一场声势不小的“现场总线热”,国家有关部门也拨款几千万元组成攻关课题。但在实际应用中,还有许多共同的疑问。其中最主要是其标准问题。现场总线有多种标准有两个原因,首先是技术上的原因,即适用场合和用户习惯原因。广义的现场总线包括传感器执行器总线,亦称I/0总线,其特点是信息简单但传输速度快,其典型代表有基于CAN的DeviceNet,interbus-s等;另外还有设备总线可用于控制,其信息量大而且复杂,传输较慢,如基金会总线FF、HART、LonWorks和Profibus。而狭义的现场总线仅指后者。除此外不同行业有其传统使用习惯。对价格和技术完善性有不同要求,再有是不同的总线标准往往和某些公司或公司集团有内在的商业利益关系。所以说最终现场总线标准也不会形成一统天下的局面。就目前情况来看,在过程控制领域,基金会总线FF将占有最大的份额,而在其它离散控制领域尚不十分明朗。

如何在众多的总线标准中,选择一种合适的总线,既能满足大数据量、传输速度快的要求,又要兼顾那些通讯相对少、实时性不很高的设备,以有效减少网络负载。LonWorks在可靠性和传输速率上显然达不到要求,HART用户支持较少,不宜选择;作为传输最快的总线Profibus在网络拓扑、数据吞吐量均表现出色,但其作为欧洲标准,在世界范围特别是中国的支持不够,尚不能普遍采用,FF虽然得到世界范围内的广泛认同,但所欠标准化进程仍遥遥无期。

以太网(Ethemet)经过若干年的发展,技术上已经十分成熟。随着适合于工业现场应用的嵌入式以太网微处理器的发展,以太网已可十分便利的应用于变电站自动化场合。首先10M以太网具有目前国内变电站自动化系统采用的网络不可比拟的高速特点,可将系统信息快速交换;同时以太网在长期发展中以公认的可靠性、安全性、灵活性著称,如网络节点均带耐高压的网络隔离变压器,网络拓扑结构灵活,支持多种通信媒介,可根据变电站的实际情况确定网络结构及选用通信媒介。在自动化系统升级时可将系统通信网络结构及媒介稍加改动甚至不改动的情况下平滑地使通信系统升级,节省开支,如升为100M快速以太网。

图2为美国和欧洲一些国家普遍采用的变电站自动化系统的通信结构。

传统的变电站自动化产品供应商们通过扩充他们的RTU的通信能力,即具有多个串行通信口的增强式RTU来接收各种形式的智能变电站设备(IED),包括计量表计、故障记录和继电保护等设备。现代的变电站智能设备通过局域网建立了一个规模较大的变电站控制系统,以太网由于其优越的性能被用做变电站LAN,变电站内不同制造商的IED产品可以通过规约转换器(network interface modules NIM)进行连接,还有一部分IED产品可以直接挂网运行。NIM与底层的IED可以通过廉价的BS485方式相连,规约采用标准的IEC870-5-103变电站内继电保护配套规约,IEC870-5-103规约在欧洲和其他一些受IEC影响的国家被普遍采用,我国国家电力公司也把该规约作为变电站内的配套标准规约。

5、智能电子设备的发展目标和变电站自动化的趋势展望

变电站自动化系统与其它工业自动化领域一样,正沿着“分布化、智能化、集成化、可视化和协调化”的方向发展。这就给智能电子设备提出了更高的目标,这主要体现在以下几点:

5.1可互操作性:当前和将来都可以与任意一个生产厂家的IED进行通信。

5.2即插即用:所有连在LAN上的设备将由系统自动识别。

5.3可靠性/安全/可信性:这是基本的继电保护特性,目的是使整个系统达到同一水平。

5.4开放性:提供一个变电站自动化系统的平台。

5.5冗余度;任何单一的部件故障不会影响整体系统性能。

5.6智能化:提供一个人工智能的应用平台;通过这个功能实现故障分析、选择性的数据和电力系统配合。

5.7自动化:通过嵌入算法软件或按用户定义的控制顺序提供未来的自动控制功能。对于继电保护设备,可通过用户自定义的计算方法和动作次序支持未来的自适应继电保护功能。

5.8灵活性/可扩充性:对于当前的硬、软件系统设计要考虑到将来的扩充,应当易于修改。

智能电子设备的采用,将彻底改变常规继电保护、自动装置及测量仪表等的单一功能结构,变为包括继电保护、过程自动化、录波、计量、测控等多功能智能化设备的变电站自动化系统。由于现场设备的高智能、多功能,使得主控系统的负担得以分散,实现了彻底的分散控制保护及自动化,由此可极大提高控制、保护、自动化系统的可靠性、自治性、灵活性。

由分布式的智能设备构成的变电站自动化系统带来的另一个好处是可以取消常规变电站所使用的控制屏、中央信号屏等集中控制设备。对于35kV及以下的电压等级的现场智能设备可以集合安装于开关柜上;对于110kV及以上电压等级的现场智能设备可以按各个控制对象即变电站内一次电气设备元件按单元安装在各电压等级的开关场地内或“保护小间”。现代技术已解决了电磁干扰、振动、温度、灰尘等对lED的影响,只需用计算机通信网络把它们联起来再与变电站层的主系统连接,这样做可大量减少控制信号电缆,也减少了组屏建筑面积。

智能电子设备的采用还使得变电站一、二次设备结合成为现实。如果把现场智能设备的控制保护的一次设备对象的CT、PT,开关、刀闸等的操作机构箱、主变压器等设备也采用网络通信方式相连,就可以取消控制信号电缆,仅仅保留开关操作机构跳、合闸所需的高压交、直流电源的动力电缆,从而可以使现场智能设备采用低压电源,提高了设备的抗干扰能力;另外通信网还可以将设备丰富的信息及数据上传,便于事故分析和状态监视,还可构成网络式的防误闭锁和安全保障系统,从而提高整个分布式变电站自动化系统的可靠性、先进性和优越性。

计算机网络通信、交换技术的发展,还使得变电站内部的LAN可以与广域的WAN相连,WEB浏览技术使得电力系统的用户在任何地方可以监控变电站的运行情况。变电站自动化系统适应Intemet/Intranet网络技术的发展,就可以逐步实现开放式的通信体系结构。

智能配用电网通信技术应用分析 篇12

一、智能配用电网的概述

智能电网是建立在集成、高速双向通信网络的基础上, 以先进的科学技术依靠, 进而实现电网的可靠、安全、高效运行。配用电网作为智能电网中的重要组成部分, 智能配电网肩负着配电自动化、电能质量监测、配电运行监控等重要使命, 而智能用电网承载用电信息采集、自助缴费终端、智能加注等业务。在当前社会发展形势下, 实现电网的智能化已成为我国电力事业发展的重要内容。实现智能配用电网建设可以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性。同时, 智能配用电网是以先进的科学技术为依托, 可以实现电网的智能化控制, 节省大量的人力、物力、财力的投入, 保障电能质量, 降低电力运行的危险系数, 实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应, 进而带动我国现代社会经济的可持续发展。

二、智能配用电网通信技术的应用

2.1 光纤通信技术

近年来, 我国电力行业的发展速度不断加快, 电力通信事业也在茁壮成长, 在这个快速发展的社会当中, 电力电网对于通信要求不断提高, 促进了我国电力通信技术的发展[1]。光纤通信技术作为一种较为先进的通信方式, 在智能配用电网中利用光纤通信技术可以有效的保障信号的传输, 保障配用电网的可靠性。在智能配用电网电系统中, 利用光纤技术, 根据电力传输的线路, 将光纤单元复合在输电线路相线中的一种电力光缆。光纤复合地线能够有效的分配电力系统中的线路资源, 避免了通信系统因资源不均而产生的矛盾, 是一种在电力通信系统中出现的新型光缆。光纤复合地线有效的解决了架空线路的受限问题, 避免了雷击事件的发生。与此同时, 光纤复合相线的使用, 有效地保证了地线绝缘方式的运行方式, 节约了电能。

2.2无线通信技术

无线通信技术相对于有线通信来说, 其安全性、可靠性相对较低, 但是其建设成本低、施工难度小、灵活。在这个信息化技术飞速发展的今天, 无线通信技术已成为智能配用电网中主要应用的通信技术。配用电网中的自动化通信的主要特点是信息总量大、信息节点分布广、单个节点的信息量小, 具有很好的可扩展性, 并且对于传输带宽、时延、速率等都有严格的要求。通过对宽带无线接入技术进行分析, 其传输特点正好能够符合配电网自动化通信的要求, 尤其是BWA技术, 具有较高的传输带宽、灵活的带宽分配机制等优点[2]。

在智能配用电网中, 利用无线通信技术, 对电子电路运行环境进行模拟, 在模拟电路中, 对影响电路安全运行的因素进行综合分析, 对电路经过的最大电流、电压进行科学计算, 进而保障电路安全。通过模拟电路, 可以模拟故障问题, 结合故障信息, 给予合理、科学的处理措施, 保障供电网络的安全[3]。同时信息数据库的建立是故障诊断提供依据的, 通过建立一个信息数据库, 数据库中的信息囊括了电力电子电路的运行参数、电力电路容易出现的故障信息等, 通过数据库的调用, 可以准确、快速地确认电路故障, 提高诊断效率, 进而保障配用电网安全、稳定[4]。

三、结语

在当前社会发展形势下, 智能电网已成为我国电力系统发展的主要方向, 智能电网的发展直接关系到供电的稳定性、可靠性、安全性。智能电网的建设将促进电力企业的竞争, 为电力企业发展提供保障。配用电网作为智能电网的重要环节, 为了更好地实现智能电网发展, 重视通信技术的应用有着重大作用和意义。通信技术的应用不仅有助于提高电力资源利用效率, 降低电力系统损耗, 提高供电企业的经济效益和社会效益, 同时还有助于促进我国国民经济的发展, 实现我国经济的可持续发展。

摘要:随着我国现代社会经济的发展, 电网建设规模也越来越大, 在电网系统中, 配用电网作为电网系统的一部分, 配用电网的稳定性、可靠性、安全性直接关系到电网的整体效益。智能电网通信技术的出现为我国现代社会经济的发展提供了可靠的保障, 在智能电网中, 利用通信技术可以有效地保障智能配用电网的可靠性、安全性、稳定性, 进而为电网企业的经济效益以及社会效益提供保障, 推动我国社会经济的可持续发展。本文就智能配用电网通信技术进行了相关的分析。

关键词:智能配用电网,通信技术,应用

参考文献

[1]张利军, 马平, 邵炜平, 项肖峰.基于智能配用电网的通信技术研究与分析[J].中国新通信, 2014, 01:47-49.

[2]刘国军, 侯兴哲, 王楠, 徐鑫, 李建岐.智能配用电通信综合网管系统研究[J].电网技术, 2012, 01:12-17.

[3]梁芝贤, 王剑, 谷明英.智能配用电网通信技术应用研究[J].电力系统通信, 2012, 03:75-79.

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