信息通道安全

信息通道安全（精选9篇）

信息通道安全 篇1

确保两会互联网信息安全

为全国“两会”顺利召开营造良好的网络环境, 维护互联网信息安全, 北京市通信管理局与北京市194家互联网接入单位建立了信息安全“绿色通道”, 全力为“两会”信息安全工作保驾护航。

北京通信管理局要求各公司要将互联网信息安全工作落到实处, 加强组织领导, 做到思想重视、组织保证、措施到位;加强信息报送工作, 确保信息报送和联络渠道通畅;进一步加强应急工作, 对于突发事件做到响应快速, 处理妥善, 并及时报告。

信息通信产业作为国民经济发展的重要支柱, 也例来是两会关注领域。尤其是近年, 随着战略性新兴产业升温, 作为基础建设的宽带网络更是备受各方关注, 宽带中国战略出台也已成为今年全国两会备受期待的内容之一。

信息产业凸显三大热点

作为基础性产业, 信息通信业例来是全国两会的一大热点。2011年, 两会对发展战略性新兴产业, 新能源、环保、

信息通道安全 篇2

无论是在学校还是在社会中，大家都接触过比较经典的标语吧，通过标语，可以增强人们的社会责任心。其实很多朋友都不太清楚什么样的标语才是好的标语，以下是小编整理的安全通道精选标语，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

1、消除火灾隐患，构建平安社会。

2、筑牢社会安全工程，确保全省火灾形势持续稳定。

3、请锁好车门将贵重带走。

4、你对违章讲人情，事故对你不留情。无情于违章惩处，有情于幸福家庭。

5、心中时刻有平安，平安永在我身边。

6、隐患险于明火，防范胜于救灾。

7、让家庭远离火灾是我们的共同的心声。

8、安全线保障你的生命。

9、骄傲自满是事故的导火索，谦虚谨慎是安全的铺路石。

10、安全要讲，事故要防，安不忘危，乐不忘忧。

11、用血汗钱换的.贵重物品不要不珍惜哦!

12、消防事关千万家，平安和谐靠大家。

13、安全来于警惕，事故处于麻痹。巧干带来安全，蛮干招来祸端。

14、主抓主导，齐抓共管，落实消防工作“四项责任”。

15、人最宝贵，安全第一。我要安全，安全为我。

16、学一分消防知识，多十分平安保障。

17、请您规范停车、整齐摆放，美化公共空间。

18、家家防火，户户平安。

19、安全你一个，幸福全家人。

20、规范停车，别躺“歪”道。

21、心头常亮安全灯，平安生活伴人生。

22、保护消防设施，维护消防安全。

23、共筑心中“防火墙”，搭起生命安全网。

24、千忙万忙出了事故白忙，千苦万苦受伤害者最苦。

25、安全是生命的基石，安全是欢乐的阶梯。

26、消防法规系生命，自觉遵守是保障。

27、居安思危，防患未然。

28、遵守消防法规，减少火灾事故发生。

29、全民消防，生命至上。

30、安全千金难买，命运自己主宰。

31、一心一意爱消防，久而久之家平安。

32、切勿越线，否则性命不保。

33、安全幸福的花环，违章酿成悔恨的苦酒。

34、挂嘴上，不如现场跑几趟。安全生产月几园，违章蛮干缺半边。

35、关注校园安全，构建人文和谐。

36、火灾起心莫急，湿手巾捂口鼻。

37、打工千日苦，不酿一时祸。

38、高高兴兴上学，平平安安回家。

39、安全伴我在校园，我把安全带回家。

40、带上危险物，别人误认是打劫。

41、人人参与消防，家家幸福安康。

42、家财万贯毁于一旦，全民消防重于泰山。

43、定时组织防火检查，及时消除火灾隐患。

44、安全记在心，平安走。

45、车床有火花溅出，请站立在黄线以内!

46、小心无大错，粗心铸大过。生产秩序乱，事故到处有。

47、事故猛于虎，安全贵如金。

48、消防安全是一种责任，为己为家为他人。

49、处处注意安全，岁岁全家团圆。

多通道材料信息采集系统 篇3

在生产生活中, 常需要对多种材料的数量进行统计。例如, 超市需要对消费品的库存情况进行统计, 电子或机械维修部门需要对使用较多的元件进行统计, 以便确定哪些元件需要购买, 药店需要统计哪些药品卖得较快, 需要购进。对于超市可以通过查看采购记录和销售记录来获得库存信息, 但是像电子或机械维修部门或者小型药店, 特别是中药店, 对销售情况进行统计就会不那么容易。而对电子元器件、机械元件、药品等进行统计时, 人工统计费时费力且容易出错。本文提出的多通道材料信息采集系统就可以解决此问题。

多通道材料信息采集系统, 通过称重传感器获取各材料的重量信息, 通过单片机采集处理。一方面可以现场显示材料的数量, 方便工作人员获取各材料信息, 及时补缺;另一方面可将数据以通信方式传送至上位PC机, 进行记录、统计和分析, 以便对资源进行更合理配置。此系统可用于电子或机械维修部门、药店及超市等场所。

2 系统总体设计

2.1 设计思想

对材料数量的统计, 可以采用人数方法, 但对多种材料的数量进行统计是件很麻烦的事情, 特别是当被统计的材料个体较小时。如电子元器件、机械零部件等, 这些材料体积较小, 重量也比较小, 而个体质量差异却不是很大。所以采用称重传感器获取材料重量信息, 然后通过计算获得材料数目不失为一种有效方法。

例如在机械维修部门, 元件的种类相当多, 各种不同的元件会被分放在不同的盒子里, 以便使用时进行索取。但不同的元件消耗情况是不确定的, 所以在对元件进行采购时就有必要获得各元件库存信息。如果在放置元件的盒子底部预先安装称重传感器, 对信息采集后经过处理我们就能获得各元件的数量信息。许多时候我们并不需要知道材料剩余的准确数量信息, 只需知道剩余的材料大概有多少即可, 因此系统在显示部分采用8个发光二极管对一个数据进行示意显示。

2.2 系统组成

多通道材料信息采集系统由称重传感器、放大电路、模拟开关、A/D转换器、微控制器、显示器及键盘等组成, 同时留有通讯接口, 可与上位PC机通信, 系统组成如图1所示。

3 硬件电路设计

系统硬件电路设计本着简单、实用的原则, 并不要求很高的精确度。传感器选用使用广泛的应变电阻, 其输出的小信号需经过放大调理。多路模拟开关使用8片CD4501扩展64路模拟通道, 后经过8位8通道模数转换器ADC0809对信号进行模数转换, 送入单片机, 再由单片机控制将数据载入MAX7129对数据进行显示。每8个数据为一组, 对8组数据进行循环显示。单片机还可通过串口与计算机进行通信, 响应上位机命令, 向计算机传送采集数据, 作为企业物料管理的一部分, 实现对材料使用情况的记录及分配管理。

3.1 称重传感器

称重传感器是一种将质量信号转变成可测量的电信号进行输出的装置。称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等8类, 以电阻应变式使用最广。

电阻应变式传感器:利用电阻应变片变形时其电阻也随之改变的原理工作。主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。此系统目的是实现对材料现存状况进行采集, 当材料处于一定范围内时, 就会考虑要购进新的材料。所以并不要求非常精确的数据, 因此不采用桥式电路, 而是直接使用电阻应变片来实现数据采集, 如图2所示。

3.2 多路模拟开关

多路模拟开关是一种重要的器件, 在多路被测信号共用一路A/D转换器的数据采集系统中, 通常用来将多路被测信号分别传送到A/D转换器进行转换, 以便控制器能对多路被测信号进行处理。CD4501是单8通道数字控制模拟电子开关, 有三个二进控制输入端A、B、C和INH输入, 具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。选用8片CD4501和一片ADC0809可扩展为单64通道数字控制模拟开关。控制信号Control1-Control6由单片机发出, 对采集信号通道进行选择导通。

3.3 A/D转换

A/D转换器采用ADC0809模数转换器。ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关, 它可以根据地址码锁存译码后的信号, 只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。ADC0809与单片机的连接图如图4所示。

IN0-IN7为8路模拟量输入端, D0-D7为8位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC为3位地址输入线, 本系统中接高三位地址选择信号, 用来选择导通相应CD4051输出地信号。ALE为地址锁存允许信号。START为A/D转换启动脉冲输入端, 输入一个正脉冲使其启动。EOC为A/D转换结束信号, 当A/D转换结束时, 输出一个高电平。OE数据输出允许信号, 当转换结束时, 给此端输入一个高电平, 打开输出三态门, 输出数字量。

ADC0809的工作过程是:首先输入3位地址, 并使ALE=1, 将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位, 下降沿启动A/D转换, 之后EOC输出信号变低, 指示转换正在进行。直到A/D转换完成, EOC变为高电平, 指示A/D转换结束, 结果数据已存入锁存器, 这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时, 输出三态门打开, 转换结果的数字量输出到数据总线上。

3.4 单片机控制单元

控制器选用AT89S51。AT89S51是一个低功耗, 高性能的CMOS 8位单片机, 片内含4k Bytes的Flash只读程序存储器, 器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造, 兼容标准MCS-51。图5为单片机各控制信号的分布。

3.5 显示单元

传统的数码管显示驱动电路占用系统资源较多, 本系统采用MAX7912, 一种串行接口的8位数码管显示驱动器。它与通用微处理器只有3根串行线相连, 最多可驱动8个共阴数码管或64个发光二极管。内部有可存储显示信息的8×8静态RAM, 动态扫面电路, 以及段、位驱动器。本系统采用驱动64个发光二极管的模式, 显示材料剩余量信息。

图5中, 单片机P2.0口作为串行数据线, P2.1作为数据加载控制线, P2.2作为时钟线。单片机向MAX7219输送信息的工作流程描述如下: (1) 将P2.1, 即数据加载控制线置低电平有效; (2) 将P2.0置成与D7相同状态; (3) 将P2.2先置低, 再置高, 产生一个移位脉冲将D7移入MAX7219; (4) 重复 (2) 、 (3) 过程, 将D7-D0移入MAX7219。

对MAX7219各控制器和位寄存器赋值也可方便地由循环程序来完成。因为MAX7219有自动的动态刷新功能, 所以赋值完毕后, 单片机不必对它做其它的操作, 即可完成显示。

3.6 单片机与PC通信

使用MAX232芯片实现单片机与PC的串行通信, 实现与计算机通信后可通过计算机读取采集到的信息, 也可向单片机发送相应命令来实现某一数据采集通道的导通, 从而使显示器显示相应采集量。

4 系统程序流程图

系统软件流程如图6所示。单片机系统上电后, 先进行系统自检并初始化。然后通过对控制口赋值打开采集通道启动A/D转换, 转换结束则将采集到的数据保存至单片机内存中, 然后导通下一通道对下个数据进行采集。当对所有通道数据采集一遍后, 可关闭A/D转换, 将保存的数据送入MAX7219进行显示。MAX7219外接64个发光二极管, 分为8组, 每组对一个数据进行显示, 也就是将采集数据分为8个等级, 这样可以很直观地看到材料的剩余状况。同时为方便管理, 系统与PC机也进行了连接, 通过编写上位机软件, 可以随时启动系统进行信号采集, 并将数据传送至PC机中, 可作为企业物料管理的一部分。

5 结论

本系统设计了一个多通道材料信息采集系统, 使用应变电阻片构成称重传感器, 采集材料的重力信息, 保存至单片机内存, 可控制条形显示器对材料现存状况进行显示, 并可以通过串行端口将数据传送至上位机, 方便进行记录和管理。系统还可以增加报警提示电路, 当某材料缺少时, 可通过声、光等报警电路以及在上位机采集信息后对个别信息进行特殊显示来提醒工作人员及时补充。

摘要：本文设计了一种多通道材料信息采集系统, 将材料分类放置, 通过称重传感器将各材料的重量信息转换为电信号, 经过多路模拟开关及A/D转换, 将材料信息传给单片机并在现场实时显示, 方便工作人员及时对材料进行补充。同时单片机采集的数据可传送至上位机, 实现对材料的库存情况进行随时记录, 以方便对材料进行管理。

关键词：多通道,信息采集,称重传感器,单片机

参考文献

[1]张福学.传感器应用及电路精选[M].北京:电子工业出版社, 1992.

[2]Low Power, high-performance COMS 8-bit microcomputer AT8SC51.

[3]孙宏军.智能仪器仪表[M].北京:清华大学出版社, 2007.

[4]高峰.单片微机应用系统设计及实用技术[M].北京:机械工业出版社, 2011.

[5]李全利.单片机原理及接口技术[M].北京:高等教育出版社, 2012.

安全通道精选标语 篇4

32、切勿越线，否则性命不保。

33、安全编织幸福的花环，违章酿成悔恨的苦酒。

34、安全生产挂嘴上，不如现场跑几趟。安全生产月几园，违章蛮干缺半边。

35、关注校园安全，构建人文和谐。

36、火灾起心莫急，湿手巾捂口鼻。

37、打工千日苦，不酿一时祸。

38、高高兴兴上学，平平安安回家。

39、安全伴我在校园，我把安全带回家。

40、带上危险物，别人误认是打劫。

41、人人参与消防，家家幸福安康。

42、家财万贯毁于一旦，全民消防重于泰山。

43、定时组织防火检查，及时消除火灾隐患。

44、安全记在心，平安走天下。

45、车床有火花溅出，请站立在黄线以内!

46、小心无大错，粗心铸大过。生产秩序乱，事故到处有。

47、事故猛于虎，安全贵如金。

48、消防安全是一种责任，为己为家为他人。

49、处处注意安全，岁岁全家团圆。

50、火灾面前莫惊慌，报警逃生两不忘。

51、消防宣传进万家，平安相伴你我他。

52、为了小区的优美、整洁、有序，请您按顺序停车。

53、普及消防知识，传播消防文化。

54、严是爱松是害。搞好安全利三代。

55、安全为了生产，生产必须安全。时时注意安全，处处预防事故。

56、生命可贵当珍爱，丝毫麻痹都是害。

57、人人讲安全，安全为人人。

58、消除火灾隐患，创造美满生活，构建和谐社会。

59、车床有火花溅出，请站立在黄线以内!

信息通道安全 篇5

现代市场体系中, 期货体现着交易主体的预期, 对大宗商品和金融资产价格具有良好的促发或引导作用。经过深加工的期货交易信息还可以成为经济的晴雨表, 能更好地被用于观察宏观经济运行趋势。国际实践表明, 掌握期货信息资源, 并充分合理利用, 将不仅有助于健全市场机制, 增强市场活力, 而且有助于优化经济结构, 提高国际竞争力。对于我国来说, 期货市场方兴未艾, 很多部门和民众对期货所隐含的信息认识和利用不足。借鉴国外经验并根据本国国情, 从多角度、多途径加大期货交易信息资源的开发力度, 并向全社会传播推广, 具有现实和长远的意义。而在期货信息资源的利用过程中, 摸索和建设适合我国期货市场现状的期货信息服务体系是一项基础性工作。

二、期货信息资源界定、来源与社会需求

目前, 对于期货信息资源还没有严格的定义。在此, 将期货信息界定为:与在期货交易所进行的期货商品交易有关的任何信息与数据, 以及能够直接或者间接传达全部或者部分前述信息与数据的任何形式的描述。期货信息包括: (1) 特定的交易规则下, 于期货交易过程中形成的交易市情 (如商品报价最小变动幅度、停板额等) 、交易行情 (如商品 (合约形式) 交易额、市场走向、报价单位、供求关系、品种规格质量性能、国内外市场价格差异等) 以及其他与期货交易直接相关的信息, 比如统计信息 (月度统计、库存周报、交易排名、结算参数表等) 、合约历史数据、交易记录信息等。 (2) 不属于交易活动直接内容的期货信息。包括:法律、行政法规、政府规章, 以及其他规范性文件、交易所业务规则等在内的期货规则类信息;评论、分析、报告、预测等产生于期货交易过程外的非交易类期货信息;影响期货交易, 但与交易不直接相关的诸如社会经济政治环境、相关行业发展状况等其他相关信息。

期货信息资源主要有如下3个来源: (1) 期货交易所运营和管理过程中所产生的原生信息; (2) 出于运营和管理的需要从期货交易所之外采集和输入的原态信息; (3) 出于综合服务的需要, 对前两类信息进行再次加工和深层次处理及商品化应用的产品性信息。

期货交易所信息资源的社会需求构成:一是来自于期货投资市场的市场需求;二是来自于期货市场行业监管的监管需求;三是来自于社会公共需求的公益需求。市场需求应当用市场经济的方式、方法予以解决, 监管需求可以用政府采购与电子政务的方式来解决, 公益需求则需要依据期货信息披露政策法规的相关要求、《政府信息公开条例》以及其他法律法规的相关规定予以满足。因此, 根据期货信息资源的社会需求种类, 可把期货交易所信息资源分为商业化信息、监管信息、公共信息以及为特定的部门如国家宏观调控部门、各级政府提供的特殊用途期货信息资源。

三、我国期货信息服务现状

我国期货信息开发目前主要集中在非营利信息资源开发方面。非营利性的信息主要是指不对交易者以及其他市场主体直接收取信息费的信息, 包括延时交易行情、交易品种信息、市场信息与历史统计、期货交易所对期现货市场的研究报告等。这些信息资源是对各类市场参与者提供的一种辅助资源。近年来, 我国的期货交易所在信息资源开发方面也出现不同程度收费的倾向。首先, 出现了一些较为浅层的期货信息商业开发, 如上海期货交易所开发的收费低廉并得到广大期货投资者认可的全国期货行情手机播报。其次, 出现了一些针对更深层用户的信息服务, 如大连商品交易所开发的LEVEL 2系统。这种行情系统是对期货信息资源的一种深度挖掘, 为期货市场参与者提供更有深度的期货信息服务。

当前, 我国期货信息服务的渠道主要是期货交易所通过交易专线、行情专线等提供行情数据源。如郑州商品交易所对于非营利性信息服务主要是通过交易专线对交易会员提供实时行情, 为其交易会员交易系统提供行情数据源。营利性行情则通过行情专线提供给信息服务商, 由其进行行情深加工, 再提供给最终信息消费者。此外, 期货交易所门户网站、证监会期货子网站、期货业协会以及部分财经网站提供一些期货信息方面的服务, 但尚未成体系, 提供的信息内容也较少。政府政务与决策利用期货信息资源还缺少完善的渠道和支撑系统, 不能充分发挥期货信息的决策支持作用;而期货信息资源的商业开发与利用也处于摸索阶段, 期货信息服务体系尚有待建设与完善。

四、我国期货信息服务通道体系建设

期货信息服务通道体系的建设, 就是要在期货交易所与各类信息需求主体之间搭建一个有效的信息传播通道。这个通道系统必须要既能实现期货信息的广泛传播, 又能使各类信息需求主体都能获得各自所需的深层次的信息服务。期货信息服务通道体系的建设, 在充分利用现有的服务体系的基础上, 对其进行整合和完善。可考虑采取“网站系统与终端系统并行发展”的通道建设策略, 整个期货信息服务通道体系的建设由如下内容构成:

1. 建设和完善期货信息网站服务系统

建设和完善各交易所门户网站、集中统一的期货政务门户网站和灵活机动的期货信息商务网站。期货网站服务系统的基础层是各期货交易所的门户网站, 主要职能是本市场的信息披露、本所的政务服务、自律监管与会员沟通。中间层是中国证监会的期货子网站, 它是建立在各期货交易所之上的中国证监会期货监管业务的专门网站, 该网站是集期货监管、期货信息披露、投资者教育、在线互动等功能于一体的政府层面的权威期货电子政务网站。外层是建立在各交易所门户网站基础之上的中国期货信息商务网站, 该网站将建设成为我国期货交易所开展信息经营业务的期货信息电子商务门户, 成为中国期货市场开展电子政务、期货信息电子商务、进行信息披露、提供信息服务的核心门户网站, 逐步完善网站的运营机制, 使其具备强大的市场营销和客户服务功能, 建立互动社区, 并提供丰富的期货信息产品和期货信息服务, 最大程度实现对期货信息资源的开发和利用。

2. 研发期货终端信息服务系统

期货终端信息服务系统包括服务于广大期货投资者的期货市场投资决策支持系统、服务于证监会等管理机构的期货市场监管支持系统、服务于国家经济安全与健康运行的宏观调控决策支持系统、服务于期货标的物行业生产如农村粮食生产和能源矿业生产等的生产决策支持系统、包括服务于各类新闻媒体的新闻支持系统等在内的期货终端服务体系、服务于社会经济科学研究的科研服务支持系统, 来满足社会各方对期货信息的实际需求。

期货终端服务体系是根据期货市场各参与主体的类群特征与需求特点而设计的有针对性的、专业化的服务工具系列。期货投资决策支持系统是专门为期货市场的投资者设计的应用软件系统, 其服务对象包括期货投资基金、期货经纪商等机构客户和广大的个人投资者, 在具体设计上可以分为机构版和个人版;生产决策支持系统是针对期货标的物的行业生产而设计的, 它可以根据期货行情的变化发展来指导和安排未来的行业生产, 并有可能变革原有的生产经营方式, 其服务对象包括农业部、能源矿产部等行业部门和各级地方政府及农业、矿产品等的各类生产单位与生产个体, 在设计上可以分为政府版、基层版和个体版;期货监管决策支持系统是专门为期货市场的行业监管与风险控制而设计的特殊应用系统, 其服务对象是中国证监会、中国人民银行等金融市场监管部门;宏观调控决策支持系统是专门为国民经济的宏观调控和维护国家经济安全而设计的高层决策支持系统, 其服务对象是国务院及管理国家经济命脉的相关部委;新闻服务支持系统针对的是各大新闻媒体及其集团组织;科研服务支持系统针对的是高等院校、科研院所等相关研究机构。

3. 建设期货网站数据库和期货信息数据仓库

无论是网站系统还是终端系统, 均需要以先进、完备、兼容和功能强大的基础数据库作为支撑系统。该数据库存储海量的基础期货信息数据。

4. 建立期货信息的采编、加工体系和流程

提供期货信息服务, 还需要汇集各个来源的期货信息资源, 通过统一的采编平台和规范的信息加工标准、加工流程对这些信息资源进行处理后进入基础数据库存储, 对基础数据库中的信息进行计算、重组、筛选、抽取和发布, 最终提供给用户服务。

整个期货信息服务通道体系如图1所示。

五结语

期货信息服务体系的建设是加强期货信息的开发与利用, 充分发挥期货信息作用的基础。本文提出当前我国期货信息服务体系建设的可行途径, 该研究结果已得到证监会相关部门的支持, 并已进入实施阶段。

摘要：建设期货信息服务通道体系是提供期货信息服务的基础, 在对期货信息资源的概念进行界定, 阐述期货信息资源的来源和社会需求的基础上, 本文分析了我国期货信息资源服务体系的现状, 提出了“网站系统与终端系统并行发展”的期货信息服务通道体系建设方案。

关键词：期货,信息资源,信息服务,网站

参考文献

[1]岳珍, 赖茂生.基于信息构建的网站设计理念研究[J].情报科学, 2006, 24 (1) .

[2]王琦.门户网站群用户信息整合模型的研究与应用[J].情报资料工作, 2007 (4) .

信息通道安全 篇6

输电线路纵联保护采用光纤通道后系统的通信容量较大, 较好地提高保护系统的通信性能, 目前投入运行的光纤保护中, 按交换信息类别可分为:光纤电流差动保护和光纤允许式、闭锁式纵联保护两类。

1 信息传输格式

光纤通道传输继电保护信息, 通常釆用HDLC同步通信, 按固定间隔Ts发送报文。报文头、报文内容、CRC校验值和报文尾构成完整的一顿通信报文。其中报文头和报文尾的值都是固定的, 为“01111110”的8比特序列。发送端报文的内容将自动地插入一个“0”到连续5个“1”之后, 用于区别报文头及报文尾;同样, 接收端收到连续五个“1”后将自动地去掉插入的“0”。发送端将报文内容除以一个多项式, 把余数当作CRC校验值的内容并作为报文发送;相应地, 接收端也将报文内容除以同样多项式, 将余数与接收到的CRC校验值进行比较, 若两者相等, 则表明报文没有错误, 否则认为报文未通过CRC校验或发生误码。

其中, 线路纵联距离 (方向) 保护装置传送的具体内容包括线路故障方向和地址码;线路纵联差动保护装置传送的具体内容包括三相电流采样值或电流向量值、地址码及通信时标。

2 继电保护对通道时延的要求

2.1 对时延长短的要求

线路纵联距离 (方向) 保护对时延的要求, 虽然故障方向的判别仅仅依赖于本侧的电气量, 判别时间也与通道时延没有关系, 但是, 因故障范围的判别由两个因素决定:一是, 利用本侧的电气量确定与本侧装置相关的故障方向;二是, 由通道确定的与对侧装置相关的故障方向, 只有当与两侧保护装置相关的故障方向都确定为正方向时, 装置才能断定此次故障是发生在区内的, 因此, 通道时延给装置动作的速度带来的影响是可以累加的。

线路纵联差动保护对时延的要求, 因工作原理的关系, 通道时延给装置动作的速度带来的影响需要从两个因素考虑。第一, 需结合两侧的电气量来计算差动电流, 差动电流为当前收到的对侧的电气量加上对应的本侧的电气量, 而不是本侧的当前的电气量加对侧的当前的电气量, 即要求当前所以进行的差动判据的电气量提前一段时间 (至少包括通道时延+报文长度) ;第二, 为防止因TA断线而造成的差动保护误动, 常用方法为:若本侧装置想进行保护动作, 则设定差动方程, 只有当本侧与对侧装置都同时满足差动方程, 才能发生差动保护动作。一般情况下, 保护装置只有在启动且满足设定的差动方程条件下才能向对侧发送允许发生保护动作的请求。可通过两种方法启动保护动作:一是, 对侧装置也有发生保护动作的请求;二是, 对侧装置满足差动方程且发回差动允许标志。本侧对侧两个方向都需要考虑通道时延, 因此通道时延对线路纵联差动保护动作速度将产生双倍的影响。

2.2 线路纵联差动保护要求通道双向路由需一致

线路纵联差动保护要求通道双向路由必须一致, 这是差动计算、保护动作正确与否的关键因素。目前常用的线路纵联差动保护的同步方法主要有采样时刻调整法、采样数据修正法和时钟校正法。由于需要借助通道完成, 所以统称为基于数据通道的同步方法, 具有要求通道收、发时延都相等特点。采样时刻调整法通常可分为两步:先测算通道延时, 然后结合通道延时, 由从站测定本对两侧装置釆样的误差, 并根据结果改变从站采样脉冲的大小来实现采样的同步。

3 误码对继电保护影响的分析

3.1 误码对报文的影响

主要体现在以下三方面:

1) 误码造成报文内容或者CRC校验值中的某一位的值出现错误, 致使报文不能通过CRC校验;

2) 误码造成报文头或报文尾中的某一位的值错误, 致使报文的完整性不全, 通信控制芯片报的报文出现错误;

3) 报文的比特数是8的整数倍, 但通道滑码有可能使比特数增加或减少, 致使报文比特数不为8的整数倍, 从而使通信控制芯片报变成不完整报文。

3.2 误码对两侧装置采样同步的影响

通信业务在通信路由的切换过程中将中断数毫秒, 将会出现非完整的报文。但线路纵联差动保护只要检测到有非完整报文出现, 就立即检测通道时延, 调整两侧装置采样的时刻实现再同步。报文的完整性也会受单个随机误码的影响, 使线路纵联差动保护在通道路由未发生变化就重新开启一个新的同步操作, 将会使线路纵联差动保护闭锁数十毫秒。因线路纵联距离或纵联方向保护只需要允许信号, 不要求通道时延也相同, 不需要使两侧装置的采样时间进行同步, 通道误码只影响当前通信报文的正确性, 不影响之后的报文。

3.3 误码对保护判据的关联性影响

线路纵联差动保护判据只利用线路两侧的电气量, 因通道问题造成当前的数据信息丢失, 将会对保护判据接下来的动作产生影响。线路纵联差动保护通常采用异步抗饱和法来防止因区外故障TA饱和而导致保护误动情况发生。故障开始时刻TA不会达到饱和, 保护判据不需要采用抗饱和措施, 但若故障在初始阶段出现误中贞, 保护动作启动较慢, 则要求启动抗饱和判据, 经过连续几顿判别后保护动作将变慢。如果保护设置保护动作在连续多次达到差动判据要求后才启动, 差动保护将因中间出现一个误帧而延迟几顿时间后才动作。

考虑到纵联距离 (方向) 保护对于故障方向的判别只依赖于本侧电气量, 在充分考虑采取有效措施防止功率倒向的问题后, 为更好的提升保护动作的可靠性, 即使装置连续收到多个误顿, 最后收到对侧的信号也一直保持为动作允许标识。利用载波通道当为线路纵联保护的信息传输通道时, 通常采用闭锁式保护来防止因线路的多相故障而引起的通信中断。但光纤通信中的误码及信号中断同线路故障之间没有必然的联系;并且通过光纤通道传输的数据信息, 有误码并且通过CRC校验的概率趋向于零, 收到通过CRC校验的报文是可靠安全的;综合光纤通信的高可靠性和纵联保护的逻辑判别特点, 采用光纤通道的线路纵联距离 (方向) 保护作为线路主保护时, 宜采用允许式。

3.4 误码对继电保护日闭锁时间的影响

通信系统在正常运行情况下, 通道随机误码是唯一影响通信可靠性的因素, 为监测通道误码对继电保护正常运行影响程度, 可定义“日闭锁时间”如下式所示:

式中:Pe, km为每公里的通道误码率;Br为通道波特率;L为通道长度;Tf为每顿报文的长度 (有效时间) ;Ts为报文发送的时间间隔;Tb为每一误顿引起的保护闭锁时间。

对于特定的通道, Pe, km、L、Br为常数, 为了保证正常情况下继电保护的动作速度, Ts通常尽可能取较小的值, 因此从继电保护本身出发, 减小误码影响的有效途径是使得Tb、Tf值尽可能小。对于64kb/s通道, 可以得到在G.821规定的通道性能要求下, 线路纵联保护日闭锁时间。

4 结束语

总之, 光纤通道己经成为继电保护传输通道的首选, 为保证光纤保护信号的正常传输, 继电保护对传输通道的抗干扰能力提出了更高的要求, 而如何有效解决光纤通道干扰问题成为光纤保护正确动作的关键。

参考文献

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信息通道安全 篇7

随着计算机技术及网络通信技术的迅猛发展,以及变电站无人值班和自动化程度的提高,对调度自动化系统的信息传输也提出了更高的要求,目前,在邢台地区自动化系统中,变电站端与自动化主站的通信采用常规模拟通信。每个变电站占用一路PCM(64K)信道,外加模拟Modem进行信号的调制与解调,其传输速率一般为1 200 bps[1]。对于上述传输方式,主要存在以下几方面的问题:一是通道故障率和误码率较高;二是故障点比较多且难以判断故障情况,维护量大;三是浪费通信资源,无法适应电力系统自动化以及通信技术日益发展的需要。

有鉴于此,笔者提出利用SDH通信设备的E1数字接口,来直接传输数字信号的方案,以提高数据的传输速度。

1 现状分析

目前我公司变电站与主站之间通讯采用的全部为光缆,调度自动化信息主要采用模拟通信方式接入,接入模式如图1。

采用上述接入方式,日常故障多发生在诸如调制解调器、配线柜、PCM终端、模拟通道等环节,常见设备故障如下。

1.1 调制解调器

主要是对波特率、中心频率、通道类型等进行设置,它的故障主要有:

(1)软故障

指这些网络设备的程序安装不正确或版本陈旧,以及在操作系统中没有进行正确设置等原因导致的故障。

(2)连接故障

导致连接故障的原因有各种连接线插反、近接线损坏、连接端口损坏或接触不良等。

(3)硬件损坏故障

导致此类故障的原因主要是网络设备内部硬件损坏,或自身质量不过关等。

1.2 PCM终端

PCM终端是通讯设备维护的难点和重点,主要故障类型有:

(1)软故障

某一PCM系统与对端的相应系统的连接中由于单板配置、数据配置、虚焊、光路中断或其它原因而导致的传输故障。

(2)连接故障

某一PCM系统与对端的相应系统的连接中虚焊、光路中断、接错线、手法颠倒等故障。

(3)硬件损坏故障

导致此类故障的原因主要是设备内部硬件损坏,或者自身质量不过关等。

1.3 配线柜

主要故障主要表现为模块卡线松动、配线断路,接线人为错误等现象,故障发生时降低了原有的信号的信噪比,不利于信号的可靠传输。

1.4 模拟通道

模拟通道中经常伴有噪音,致使通道误码率高,此种现象在自动化系统日常运行中经常发生。

为了解决上述问题,必须采用新的接入方式来提高传输速率和质量,随着计算机网络和通讯技术的迅速发展,开发数字通信方式信息接入技术是一项性价比很高的方案,利用数字通道实现调度自动化信息的可靠接入,以满足自动化系统的发展要求。

针对上述情况,笔者提出采用RS232接口与E1接口互转技术,用数字通信方式取代现有的模拟通信方式,将PCM终端、配线架、调制解调器等设备更换为协议转换器,并满足自动化双通道的设置要求,以减少了自动化系统运行中的故障环节,从而使自动化系统更加安全、稳定运行,对电网安全优质运行意义重大。

2 数字通道方案实施模式

2.1 数字通道研究现状

纯数字通道的研究与应用,在国外电力系统中比较普遍,技术也相对比较成熟。随着近年电网建设的不断发展,以及电力体制改革的不断深入,国内的高校和一些电力通讯公司已经开始了电网数字信号和光信号之间转换方案研究和应用。

目前,RS232接口与E1接口互转技术还未广泛应用于调度自动化系统信息接入中,但此类产品已非常成熟。在目前的数字通道应用中,多数自动化单位采用数字调制解调器接入数字信号,此种接入方式,虽然采用的是数字通道,但速率由于数字调制解调器的存在,导致传输瓶颈,并未达到理想传输速率[2]。

2.2 数字通道方案

E1是ITU-T制定并由欧洲邮政与电信协会(CEPT)命名的数字传输系统一次群(即PCM30)标准,是一种时分复用形式,其传输速率为2.048Mbps。E1接口的物理及电特性符合ITU-T的G.703标准。

笔者提出的数字通道方案是将RS232接口与E1接口互转技术、光纤通信技术应用到调度自动化信息接入方式中,用纯数字通信方式取代传统的模拟通信方式。在厂站端,将RS232信号通过协议转换器设备转换成E1信号通过信道传输,到达监控中心再将其反变换为RS232信号与串口服务器直接进行串口通信,从而接入监控中心的前置系统。

利用RS232接口与E1接口协议转换器来替代数字调制解调器,不但可以利用数字通道,而且不限制传输速率,可采用RS232接口的最大速率19 200 bit/s进行传输,见图2。

2.3 数字通道方案实施模式

利用RS232接口与E1接口互转和光纤通讯技术,厂站端将远动设备远动机与RS232/E1协议转换器通过RS232接口互联,采用9 600 bit/s传输速度取代现有600/1200 bit/s传输速度,RS232/E1协议转换器采用E1出口传输至通信设备,采用数字通道传输。

当前SDH光纤传输网到达所有的变电所,网络的带宽为155 M。每个变电所都有空余的E1数字通道,且可利用E1通道,监控中心增加一个155 M的光端机,对上直接与通信光端机通信,对下分为64个2 M的E1接口,主站端将输出的2 M通信线缆接入至E1/RS232协议转换器的E1入口,E1/RS232协议转换器与串口服务器直接进行串口通信,从而接入前置系统。

在供电公司本部安装1个机架集中式E1/RS232转换器,每个变电所单独安装1个E1/RS232协议转换器,和供电公司本部的协议转换器一一对应连接,达到计算机网络联网。

以当前的业务要求,E1的速度为2 048 kbit/s,带宽是每个变电所独享的,通道速度完全满足要求,特别通过SDH设备的二纤通道保护环网功能,在光缆线路发生故障时可以自动倒换业务,做到业务的不中断,网络性能稳定。

2.4 数字通道方案关键技术

(1)通过对自动化信息接入系统的充分分析,采用RS232接口与E1接口互转技术,处理数字信号与电信号之间转换传送,大大降低通信误码率。

(2)将光纤通讯技术SDH引入自动化主站系统,结合E1接口与RS232接口互转技术,减少主站系统设备和接线,便于故障的诊断,保证了数据传输的实时性、准确性、稳定性。

(3)模拟通道和数字通道同时运行,形成冗余结构,可靠性大大提高。

(4)通过对整个系统网元划分和时隙搭接,有利于系统维护和故障诊断。

3 应用效果分析

本项目全面实施后,将RS232接口与E1接口互转技术、光纤通信技术应用到调度自动化信息接入方式中,用纯数字通信方式取代传统的模拟通信方式,不仅减少了信息接入中的故障点(如:调制解调器、噪音、通信配线、PCM机等),降低了通道的误码率,提高了自动化系统的运行可靠率,而且更加便于通道故障判断、维护及抢修,从而大大地提高了自动化系统在电网运行、调度中的可利用率[3]。提高全网电压合格率、降低线损,减少设备操作,减轻监控和维护人员的工作强度。进一步提高电力网的安全稳定性,应用效果明显,主要表现为:

1)用数字通信方式取代现有的模拟通信方式,大大减少了通信传输中的误码率,从而使自动化信息更加准确。

2)减少了信息接入过程中的故障点,并且是故障多发点,大大减少了自动化人员对于设备的维护量,使自动化信息传输稳定。

3)通信通道更加便于监测,由于E1接口技术的日益成熟,通信班组对于此种通道运行状况监视已非常成熟,因此使自动化系统故障分析更加准确、便捷、快速,为调度系统的安全运行提供保障,减少电力事故。

4)由于采用数字通信方式,因此在传输速率上比起模拟通信方式将有成倍的增长,原始模拟通信方式下,传输速率最大应用到1 200 bit/s,而在数字通信方式下,最大可采用19 200 bit/s,由于对各方面的考虑,可采用9 600 bit/s,使自动化系统信息传输速率增长了8倍,大大地提高自动化信息传输速率,从而大大地增强了调度自动化系统的实时性。

5)减少了大量的设备和接线,有利于系统的可扩展性和增容性,大大降低了资金的投入。

6)光端机网管软件的开通,对网元的配置有利于通道的维护;对设备性能进行管理和统计,有利于设备的状态检修。

4 结语

本方案从现有的通信设备和业务应用实际需求出发,利用SDH设备的E1数字通道,实现了变电所网络和供电公司本部局域网互联,节约了很大的设备投资,整个网络完全满足调度自动化系统的需求,对于将来的四级调度数据网,也将成为可靠的数字备用通道,从而带来很好的经济效益和实际应用成果。

参考文献

[1]鲍永青,杨玉瑞,任月吉,等.一种利用G.703数字接口传送远动信息的新方法[J].继电器,2004,32(17):78-80.BAO Yong-qing,YANG Yu-rui,REN Yue-ji,et al.A new method of transferring remote information with G.703digital interface[J].Relay,2004,32(17):78-80.

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信息通道安全 篇8

随着电力行业由“企业信息化”向“信息化企业”的转变,信息系统与企业的生产经营联系更加紧密[1]。企业信息网络作为生产办公的重要网络,庞大的用户群体、广泛的业务应用对其安全性、可靠性提出了严峻的考验[2]。

县级供电公司至地市公司信息主干网络是与上级单位进行信息交互的唯一通道,是公司信息网络的最核心部分。为提高网络可靠性,一般采用双通道冗余配置,链路状态的探测和链路状态的快速自动倒换成为亟需解决的问题[3]。当主用链路突然出现各种类型的故障时,网络能够识别并自动切换至备用链路,保证在运业务不发生中断,以上这些是实现网络结构健壮性的重要挑战[4,5,6]。

基于日常运维经验及从对运营商、各企业网的调研中发现,网络链路故障时经常发生无法自动倒换这一缺陷,且容易被忽视,对在运业务造成了严重影响。为了解决这一问题,文中对故障探测策略的分析和应用进行了探讨。

1 信息网络概况及面临的问题

该信息网络为“口”字形双链路组网(见图1)。因电力企业丰富的光传输链路资源,光传输以太链路的应用相当广泛[7],光传输以太链路结构如图2所示。信息网络主通道承载在光传输以太链路上,上联至ATM广域网;备通道为光纤直连通道,上联至数据通信网。信息网络与广域网之间的2台边界路由器H3C SR1、H3C SR2通过开放式最短路径优先(Open Shortest Path First,OSPF)协议设置cost值来控制主备优先级;均写入缺省路由指向上一级广域网,其通过采用下发缺省路由的方式,将缺省路由通告到整个OSPF域中。

对于IP网络来说,Ethernet接口的故障检测时延没有保证,尤其是当网络设备间以太链路经过一些传送设备时,链路的状态有时无法反映网络设备的状态。

静态路由具有可靠、安全、稳定、高效等特性,比较适用于接入路由至核心路由的级联,但其缺少网络动态变化的反应能力[8]。

因为SR1上存在缺省路由,当至上级的远端链路中断时,由于中间的光传输设备的原因,SR1的G1/0/0端口一直up,造成SR1上这条缺省路由一直生效,因此无法倒换到备用通道。即导致所谓的“路由黑洞”问题[9]。

根据信息网络双出口设计的不同,出现的问题也多种多样,所需采用的探测策略也不同。下面针对双通道自动倒换的需求,对几种典型探测方法进行讨论。

2 几种故障自动探测策略的技术特征

随着IP网络多业务的应用和高实时性需求,网络对故障的反应速度成为衡量网络可靠性的重要参数。传统的慢hello机制的方法已暴露出明显的缺陷,无法满足当前IP业务应用的飞速发展。各种IP协议,如OSPF、中间系统到中间系统(Intermediate System to Intermediate System,ISIS)对于故障的反应速度一般需要1 s以上。网络接入侧所使用的虚拟路由冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol,VRRP)等冗余热备方法,故障切换时间也需1 s以上,对于电信级的网络而言,难以达到50 ms内切换的标准。接入网络与核心网络级联通常采用的静态路由协议,更是不具备链路状态反应能力,只要端口状态正常,则路由条目一直生效,故障发生时无法切换。在这种情况下,一些故障探测策略应运而生,可以有效弥补现实网络中存在的不足。

2.1 BFD技术

双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection,BFD)是一种通用的协议,独立于上层应用程序,无关通道类型,采用了一种简单的hello机制,可以达到毫秒级的故障检测速度。

BFD是在上层协议的基础上建立BFD会话,不具备自己的发现机制[10]。通过发送、接收BFD会话的过程,判断双方之间的状态并确定故障的发生,与光传输中的“LOS”信号具有相似的机理。

BFD具有灵活的特点:BFD可以实现单跳检测,也可以实现多跳检测;BFD的检测周期可以根据实际需要进行设置;BFD可以实现与多种上层协议的联合使用。

1)BFD与快速重路由(Fast Reroute,FRR)的联合使用。在网络规模较大或结构较为复杂的网络,当发生故障时,路由的计算、收敛耗时较长。FRR是网络中指定的备份路由,当故障发生时可以实现快速切换。BFD与FRR的联合使用,更加进一步加快网络的故障响应速度,大大缩短故障时间。

2)BFD与内部网关协议(Interior Gateway Protocol,IGP)联合使用。ISIS的故障检测时间大约为1 s,OSPF的故障检测时间大约为2 s。而BFD的快速故障检测速度与ISIS、OSPF的联动,可以将故障检测时间降至毫秒级。

3)在网络边缘部署BFD。接入网络与主干网络的互联一般通过2台出口交换机或路由器设备,利用VRRP提高双出口网络的可靠性。而通过BFD探测双出口链路状态,可以不必等到VRRP自身感知到链路故障这段耗时,提前通过BFD联动VRRP实现故障倒换[11,12]。

当网络出现故障时,BFD的检测原理如图3所示。

1)BFD在会话中监测到设备或链路故障;

2)BFD邻居会话被拆除;

3)BFD将邻居不可达信息通知给本地上层协议;

4)上层协议邻居关系被中止,具备条件时启用备用路径。

2.2 NQA技术

网络质量分析(Network Quality Analyzer,NQA)适用于H3C等系列设备,可以实现对网络丢包率、网络时延、网络抖动等性能的监测。通过测试报文的周期发送,实现对网络状态和服务质量的精确测量,为用户提供了反映网络质量的系列参数。

NQA可以实现与Track的联动。NQA将自身监测到的结果反馈给Track,触发Track与应用程序的联动,实现对网络状态变化的快速反应。

NQA可以支持多种网络测试类型,并支持多测试组的并发,如:可支持ICMP-echo、FTP、TCP、UDP-echo等多达11种测试类型。以ICMP-echo的应用举例:NQA根据设定的探测周期定期向目的地址发送ICMP-echo request报文,通过对端回复的ICMP-echo reply报文的情况,计算得出响应时间、丢包率等关键参数,为用户提供该网络的服务质量情况,从而快速切换网络。

NQA目前实现了与多种应用程序的联动,如VRRP、策略路由(Policy Based Routing,PBR)、静态路由等。

2.3 IP SLA技术

互联网服务等级协议(Internet Protocol ServiceLevel Agreement,IP SLA)适用于Cisco设备,一般适用于Cisco企业版IOS等。用法与NQA有极大相似性。

IP SLA是主动网络测量手段,采用了一种动态流量监测方法;可用的测量类型和测量次数非常丰富;也是采用定期测试的方法。其测试原理可比喻成一个实际的人,通过ping、www、telnet等访问某目的地址,并以此判断网络的运行状况。

可实现与Cisco Track的联动。通过Track,将IP SLA的探测结果影响到热备份路由协议(Hot Standby Router Protocol,HSRP)、PBR、浮动静态路由等协议,实现故障的快速切换。

2.4 Track技术

Track的用途是实现联动功能(见图4)。

Track联动功能是联系起应用模块和监测模块的桥梁。利用上文介绍的BFD、NQA、IP SLA等监测模块进行检测,通过Track的桥梁作用,将检测结果反馈给应用模块,促使应用程序的进一步执行。

例如:在静态路由、Track、NQA间建立联动。当NQA监测到静态路由下一跳地址不可达时,立即触发Track,将静态路由条目置为无效。通过这样的联动,实现了静态路由有效性的实时判断,克服了静态路由无动态反应能力的不足。

3 故障检测与保护的解决方案

3.1 应用场景A

针对上文所述的该公司信息网络存在的问题,在SR1上采用Track+NQA+静态路由的方式,当主通道侧光传输以太链路中断时,虽然G1/0/0端口up,但经测试IP:10.b.b.b不可达,这时,SR1的缺省路由失效,实现倒换至备通道。

配置举例如下:

虽然主通道故障时,数据的发送倒换至备用通道,但采用下发缺省路由的方式,已将缺省路由通告到整个OSPF域中。ATM广域网Ip route-static0.0.0.0 0.0.0.0 10.b.b.b(cost 20)的缺省路由条目,在其老化时间内,仍旧向主通道返回数据,收发路径不一致,网络仍旧中断。

因此在网络设计之初,应全面考察链路条件,当网络链路存在大量光传输设备时,也要尽量避免完全依赖探测的辅助手段,应优先考虑采用动态路由协议组网。以上问题通过改为OSPF协议并联动BFD,得到了更合理的解决。

3.2 应用场景B

某县信息主干网络如图5所示。图5中横线上端为全省数据通信网广域网,信息网络为其中一个OAMIS的VPN业务;横线下端为某县级供电公司信息网络。信息网络与广域网之间的2台边界路由器H3C SR1、H3C SR2,仍通过OSPF设置cost值来控制主备优先级;均写入缺省路由指向上一级广域网,其通过采用下发缺省路由的方式,将缺省路由通告到OSPF域。数据通信网Cisco R1、Cisco R2分别配置静态路由指向下方2台边界H3C SR1、H3C SR2路由器。

3.2.1 存在的问题

当断开SR1路由器与主核心交换机之间的链路,信息网络数据的发送倒换至备通道,但因SR1与Cisco R1间静态路由链路正常,所以广域网仍通过主通道返回数据,出现收发路径不一致问题。

3.2.2 解决措施

采用Track+IP SLA+静态路由,在数据通信网Cisco R1上,通过IP SLA探测至主核心交换机之间链路,通过Track联动静态路由,当链路故障时静态路由失效,实现倒换。

配置举例如下:

4 结语

信息网络双出口故障自动倒换是保证信息网络安全可靠运行的重要因素。而在进行网络的组网设计时,网络工程师往往采用经验方法,忽视做全面的故障倒换测试。因此在网络设计之初,应全面考察链路及设备条件,因地制宜。本文就企业信息网络双出口自动倒换遇到的实际问题,引出了故障自动探测的几种策略并进行了技术原理介绍。通过2个实际场景,举例介绍了Track+NQA(IP SLA)+静态路由在县级信息网络双出口中的应用及如何巧妙地解决自动倒换问题。

摘要：电力企业的信息网络承载着日常生产办公的重要业务,县级公司至地市公司的信息主干网络一般采用一主一备的双通道模式,遇故障时通道自动倒换成为提高网络可靠性的重要因素。为了解决公司信息网络出现的故障发生时无法识别、倒换的问题,文章通过探寻原因,提出采用网络质量分析(Network Quality Analyzer,NQA)、双向转发检测(Bidirectional Forwarding Detection,BFD)、Track等故障探测策略来解决路由黑洞问题,实现了故障时的自动检测,能够预防由于单点故障造成的网络中断事件。

关键词：电力信息网络,双通道,自动倒换,故障探测

参考文献

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信息通道安全 篇9

基于自然特性的自主导航方法,在较大范围内很难受到人为因素的干扰,隐蔽性高、抗干扰性强,是现代导航技术的重要补充,因此,得到了越来越多的重视。仿生偏振光导航方法是一种基于自然特性的自主导航方法,是以沙蚁等生物高度敏感的偏振视觉感知与导航功能为仿生基础,以太阳光的自然偏振特性与大偏振模式理论为依据,通过对大气偏振模式的检测和演算,实现对载体姿态信息的判断[1]。

如何从大气偏振模式中提取有效的航向角信息是仿生偏振光导航中的关键问题[2,3,4,5]。20世纪末,R.Wehner等结合沙蚁POL-神经元(Polarization-sensitive Neurons)的偏振信息处理机制,提出了POL-神经元模型,并根据该模型设计了六通道偏振光导航传感器[6]。现有的偏振光导航传感器大多以POL-神经元模型为基础,由若干相互正交的偏振信息检测通道组成,合肥工业大学高隽等研制了四通道偏振光导航传感器[7,8], 大连理工大学褚金奎、北京大学晏磊等研制了六通道偏振光导航传感器[9,10],中国科学院上海光学精密机械研究所王向朝等研制了四通道偏振光导航传感器[11]。然而,在实际应用中,基于POL-神经元模型的偏振光导航传感器中检偏器阵列的相对角度难以保证,存在不可避免的偏振正交误差[12]和单元间相对角度误差;此外还存在通道间信号增益差异误差[13]。

为提高偏振光导航传感器的精度,本文针对基于POL-神经元模型的偏振光导航传感器存在的偏振正交误差,以及单元间相对角度误差和通道间信号增益差异误差,进行了深入的分析,提出了一种独立通道偏振罗盘信息检测方法,并且设计了基于分时复用技术的独立通道偏振光导航传感器,同时,提出了相应的标定方法和误差补偿算法。

1POL-神经元模型

基于POL-神经元模型的偏振光导航传感器,利用若干个相互正交的偏振光检测通道,测量天空中某个小区域的偏振信息,获得测量时刻该区域的天光偏振化方向(即E-矢量方向)与传感器参考轴方向在测量平面上投影的夹角,为载体提供导航方向角信息。传感器一般采用四个或六个偏振光检测通道,四通道偏振光导航传感器结构如图1所示,包括两组偏振光检测单元(Unit),每个偏振光检测单元包括一对相互正交的偏振光检测通道(Channel)和一个对数放大器,每个通道主要由滤光片、检偏器和光电二极管等组成。

光电二极管把光强信号转化为电流信号,每个偏振光检测通道的输出电流分别为

式中: n为不同的通道,kn为光强/电流转换系数, I为入射光线光强, d为测量区域的偏振度(简称偏振度),Ф为测量区域的偏振化方向与传感器参考轴的夹角(简称偏振角),fn为各通道检偏器偏振化方向与传感器参考轴的夹角。假设各检测通道的光强/电流转换系数Фn值相同,由P1(Ф) 和P2(Ф) 可以求出偏振角d和偏振度Ф[7]。

在实际应用中,各通道的信号增益差异,会导致POL-神经元模型传感器的测量误差。由于光电二极管, 检偏器和后端放大器件性能差异等因素,导致各个检测通道的光强/电流转换系数k与检测单元电压放大系数的不一致,信号增益的差异使得传感器中存在加性误差和乘性误差[13]。为了降低这两类误差对传感器测量精度的影响,文献[13]给出了信号处理与误差补偿方法,可对各通道信号的漂移误差分量和幅值误差进行一致性补偿。但是当光线环境变化之后,电路增益需要随之改变,需要对补偿电路重新进行调整。

检偏器的实际装配位置与理论设计会存在差异,如图1所示,虚线指实际装配位置,实线指理论设计位置,假设四个通道实际偏振化方向与理论偏振化方向的差值分别为1、2、3和4,则两对偏振光检测通道之间的偏振正交误差为121与243[12],两个检测单元之间的相对角度误差为 31。文献[12]分析了偏振正交误差对基于POL-神经元模型的偏振光导航传感器测量精度的影响, 通过理论和实验验证,得出降低系统偏振正交误差,可以明显提高传感器测量精度的结论,为使传感器测量精度能显著提高,需要传感器同时满足处于最优位置和偏振度较大两个条件。然而,传感器的测量精度随着偏振度的减小而减小,大气偏振度与时间、地点和天气条件等有关,并不能保证一天之中偏振度一直处于较高的水平。

2独立通道偏振罗盘信息检测模型

为提高偏振罗盘的检测精度,提出了独立通道偏振罗盘信息检测模型(简称独立通道模型)。独立通道模型是利用多个相互独立的偏振光检测通道,测量天空中某个小区域的偏振信息,获得测量时刻该区域的天光E-矢量方向与传感器参考轴方向在测量平面上投影的夹角f 。如图2(a)所示,太阳子午线与地理正北的夹角fSM可以由当地的经纬度和时间等参数求出,另外,由天顶区域E-矢量方向与太阳子午线垂直关系, 求出独立通道模型参考轴与地理正北的夹角Ф0=Ф+π/2 +ФSM,即偏振罗盘输出的航向角。

建立独立通道模型如图2(b),包括三个相互独立的偏振光检测通道,每个通道主要由滤光片、检偏器和光电二极管等组成。设三个通道检偏器的偏振化方向分别为Ф1、Ф2和Ф3,则各偏振光检测通道输出:

其中:I为入射光光强,d为偏振度,Ф 为偏振角,Фn为各通道检偏器偏振化方向与传感器参考轴的夹角; kn与ln为电路增益系数,均为常数,kn表示各通道光强/电流转换系数,其大小由滤光片、检偏器和光电二极管等决定,ln表示各通道电流/电压转换系数,其大小由后端放大电路决定。若k1=k2=k3、l1=l2=l3,且以通道1检偏器的偏振化方向作为参考轴(即Ф1=0 ),定义Y轴为正方向,令x =dcos2Ф ,y =dsin2Ф , 由式(2)可得:

令a=S2(Ф)/S1(Ф),b=S3(Ф)/S1(Ф),由式(3)可得:

由于x =dcos2Ф,y =dsin2Ф ,因此:

由于反余弦函数是多值函数,往往取它的单值支,值域为 ,0[π]。根据公式计算出而实际上为还原出的实际值,增加角度响应范围,将带入再次求出d (记作d¢ )。理论上d¢ 恒为正值,但是由于反余弦函数的多值性,计算得到的d¢ 具有负值。取式(5)中Ф 的一个多值解 π-Ф ,将d' 的负值点对应的Ф 值变换为 π-Ф ,则2sinФ 变为 -2sinФ,可以保证d' 恒为正值。因此,可以将Ф的值域扩展为 [0,π],即:

独立通道模型与POL-神经元模型相比,由于不具有类对数处理结构,不存在正交通道,有效克服了偏振正交误差;各通道间相互独立,有效避免了由通道间信号增益差异带来的加性误差。在信息处理方法上, 独立通道模型不要求三个通道检偏器的偏振化方向为某组特定的值,只需要三个通道检偏器的偏振化方向互不相同,即可求出偏振角与偏振度,因此,只需要标定出各通道检偏器的实际偏振化方向,就可以对检偏器阵列的相对角度误差进行有效的误差补偿。

3独立通道偏振光导航传感器设计

3.1硬件结构

基于独立通道偏振罗盘信息检测模型,本文设计了采用分时复用技术的独立通道偏振光导航传感器(简称独立通道传感器),主要包括偏振光检测模块、无偏通道(用于感知光强,为可变增益放大器件提供基准)、 多路选择器和信号处理与运算模块,整体功能框图如图3(a)所示,实物图如图3(b)所示。偏振光检测模块包括滤光片、偏振片和四象限光电二极管。一个四象限光电二极管构成传感器的四个检测通道,将其分为三个偏振光检测通道和一个无偏通道,三个偏振光检测通道分别安装不同偏振化方向的偏振片。信号处理与运算模块包括I/V转换器、可变增益放大器、A/D转换器、控制MCU和信息处理MCU等。

地面的太阳光强弱与太阳高度角密切相关,在晴天条件下,太阳光的强弱与太阳高度角的正弦成正比, 因此,早晚和中午的光强有着较大的差异。为了保证传感器可以在不同强度的大气光背景下,具有稳定一致的信号输出,传感器设计一个无偏通道用于测量大气光背景强度。由于偏振光检测通道偏振片的影响, 在相同光线条件下,无偏通道光电二极管感受到的光强大于偏振光检测通道光电二极管,因此,在无偏通道光电二极管上方安装透光率为40%的薄膜。把无偏通道作为传感器的光强基准,通过判定该通道的输出值,控制传感器的可变增益放大器的增益系数,使得无偏通道的输出值稳定在一定范围内。由于传感器中的四个通道分时复用放大电路,因此当无偏通道的输出值稳定在一定范围时,三个偏振光检测通道的输出值同样稳定在一定范围内。

3.2标定与误差补偿

实际上,独立通道传感器在制作和装配时,同样存在通道间信号增益差异与检偏器阵列的相对角度误差。但是,与基于POL-神经元模型的传感器相比,多个偏振光检测通道相互独立,这种独立性可以实现传感器的有效标定,并且通过误差补偿算法有效减小上述误差对传感器测量精度的影响。

如第2节模型所述,独立通道传感器的每个通道的增益为knln。电流/电压转换系数ln由I/V转换器和可变增益放大器共同决定,由于采用分时复用技术,各通道利用同一个I/V转换器和可变增益放大器进行信号调理,各通道ln值是一致的;光强/电流转换系数kn由滤光片,检偏器和光电二极管共同决定,在传感器装配完成之后,各通道的kn值是固定的;此外,各通道的n在传感器装配完成之后也为固定值。

对独立通道传感器进行标定,标定出各通道kn值之间的比例关系和n的实际值。将传感器对准偏振光源固定在高精度旋转平台上,旋转平台以转速60°/min匀速旋转,传感器采样速率120次/分钟,即旋转平台每旋转0.5°传感器采样一组数据。控制旋转平台旋转360°,传感器共采样720组数据,则三个偏振光检测通道的理论输出为

式中 表示传感器放置在旋转平台上的初始位置与偏振光源偏振化方向的夹角。 取任意值均可实现传感器的有效标定。以通道1作为基准,各通道的系数kn值与通道1的系数k1之比记为mn1:

将传感器各通道的采样值代入式(8)中,即可标定出各通道增益比,Sn表示各通道采样点的均值,即:

各通道的参数n与采样点的关系为

将传感器各通道的采样数据代入式(10)中即可标定出各通道偏振片的实际偏振化方向(记为n)。

用标定参数对独立通道传感器的各偏振光检测通道的输出数据进行误差补偿得到各通道输出实际值:

根据第2节的计算方法,计算出误差补偿后的偏振角 和偏振度d 。利用上述标定和误差补偿算法可以有效降低通道间信号增益差异与检偏器阵列的相对角度误差,对独立通道传感器测量精度的影响,大幅提高传感器航向角的测量精度。

4实验及讨论

对独立通道传感器进行实测实验,三个偏振光检测通道的设计偏振化方向分别为0°、60°和120°,将传感器置于高精度旋转平台上,旋转平台以转速60°/min匀速旋转,传感器采样速率120次/min。三个偏振光检测通道输出结果如图4(a)所示,根据第2节方法,得到未经过标定和误差补偿的偏振角 和偏振度d , 如图4(b)所示。各采样点偏振角 的误差分布如图5(a)所示,其中,偏振角 的最大绝对误差为0.365°,平均角度误差为0.172°,误差标准差为0.101。

利用3.2节的方法,对独立通道传感器进行标定,得到三个通道偏振化方向的实际值1、2和3分别为0°、59.74°和120.51°,通道间信号增益比值m21和m31分别为1.002 4和1.001 3。通过误差补偿算法对上述实验数据进行处理,各采样点偏振角 的误差分布如图5(b)所示,其中,偏振角 的最大绝对误差为0.042°,平均角度误差为0.011°,误差标准差为0.008。

在同等条件下,对文献[7]所述的POL-神经元模型传感器进行实验,四个通道的偏振化方向分别为0°、 60°、90°和150°,利用文献[13]的误差补偿方法处理之后,各采样点偏振角  的误差分布如图5(c)所示,其中,偏振角 的最大绝对误差为0.337°,平均角度误差为0.154°,误差标准差为0.092。

偏振角误差统计量对比结果如表1所示,独立通道传感器经过标定和误差补偿的测量精度明显提高, 多次重复实验表明该独立通道传感器经过标定和误差补偿之后最大绝对误差不超过0.05°。

比较图5(a)和5(b),可以发现通道间信号增益差异与检偏器阵列的相对角度误差,对偏振罗盘信息检测精度有较大的影响,独立通道偏振光导航传感器经过标定和误差补偿之后,可以有效减少其对检测精度的影响,从而大幅提高测量精度。

独立通道传感器与POL-神经元模型传感器相比,测量精度显著提高,如图5及表1所示。其主要原因在于独立通道传感器的偏振光检测通道相互独立,有效克服了通道间正交误差,通过对各通道信号增益和偏振化方向进行标定,根据标定参数进行误差补偿可有效减少通道间信号增益差异与检偏器阵列相对角度误差对检测精度的影响;而POL-神经元模型传感器的每个检测单元均是一对相互正交的检测通道组成,难以对各通道信号增益和偏振化方向进行有效标定。另外,独立通道传感器采用了分时复用技术,可以保证传感器信号处理电路的一致性,产生通道间信号增益差异的原因是滤光片、检偏器和光电二极管的性能差异,此差异不随传感器增益的变化而改变,因此,独立通道偏振光导航传感器的通道间信号增益比值为定值,可以保证其在不同光照环境下测量精度的稳定性。

5结论