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將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng),可以有效保證整個電力系統(tǒng)運行正常,時至今日,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中的作用尤為突出。因此本文以實際應(yīng)用為出發(fā)點,結(jié)合本職工作分析電力信息通信中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)狀,來提出一些建議。
關(guān)鍵詞:
電力信息通信;網(wǎng)絡(luò)技術(shù);新形勢;應(yīng)用
引言
電力系統(tǒng)一直是維護日常生活的一大重要因素,其運行速度和通訊效率更是維系人均生活質(zhì)量和經(jīng)濟發(fā)展的紐帶。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展,城市化進程加快,人均生活質(zhì)量不斷提高,電力供應(yīng)在各個領(lǐng)域的需求同比增長。在新形勢下,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的投入使用為電力信息通訊發(fā)展提供了良好的途徑,實現(xiàn)了電力信息工程發(fā)展的持續(xù)性和穩(wěn)定性,同時也推動了國民經(jīng)濟繁榮。本文就目前新形式,深入探究網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這一科技發(fā)展的新動力,通過分析存在的問題及現(xiàn)狀,剖析其在電力通信應(yīng)用方面的具體意義。
1概述
電力信息中的通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力信息通信中的應(yīng)用主要在于保證信息傳遞的質(zhì)量,以及信息傳遞的有效性和安全性,確保其穩(wěn)定和便捷。主要有以下兩個特點:
(1)專業(yè)性較強。提高信息系統(tǒng)的執(zhí)行效率和管理水平。
(2)應(yīng)用廣泛。網(wǎng)絡(luò)科技對網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展有一定的推動力,其在電力信息通信方面的應(yīng)用也很多,其中包括信息發(fā)送發(fā)、信息傳輸、信息變化、信息的實時化和信息的智能化等。
2電力信息通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及存在的問題
2.1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力信息通信中的應(yīng)用
隨著電子信息這一科學(xué)新技術(shù)的飛速發(fā)展,電力信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也蒸蒸日上,但相比發(fā)達國家,我國在通訊網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面的發(fā)展還是存在一定滯后性。因為在不同的國家,管理電力系統(tǒng)的方式也千差萬別,有很大的差異性,故電力信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)想要統(tǒng)一標準是很困難的。如上文所示,不僅國家之間,一個國家的不同地區(qū)部門之間,電力設(shè)施的完全統(tǒng)一也難以實現(xiàn),這樣一來,就加強了監(jiān)控維護工作的難度。新形式下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對電力信息通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大,其不但有助于電力系統(tǒng)安全性的提升,并且確保了電力方面的有效性供應(yīng),更能滿足人們對通信技術(shù)日益提高的種種需求。在新形勢下,電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電力信息通信系統(tǒng)相融,進而實現(xiàn)兩者優(yōu)勢的整合,主要表現(xiàn)為:
(1)專業(yè)化程度高。通過對計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)以及通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的有機融合,提升了在電力信息通信方面的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用[1]。
(2)覆蓋范圍廣。囊括變電、發(fā)電、配電所有環(huán)節(jié)。
2.2現(xiàn)階段電力信息通信中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用存在的不足
近年來,電力信息通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展所取得的成效不容忽視,然而其在實際應(yīng)用過程中,仍舊就存在一些需要解決的弊端。這些問題對電力信息通信的運行和傳輸有很大的負面影響。其次,因為地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不具有統(tǒng)一性,所以各地區(qū)的電力設(shè)備在使用和構(gòu)建上都是不同的,其差異性導(dǎo)致信息網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和維護受限。
2.2.1不合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
90%以上的中國電網(wǎng)通信系統(tǒng)采用星形或者樹形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),然而資源缺乏的問題通常就存在于這樣的結(jié)構(gòu)中,另外,其在運行過程中故障多發(fā),因此還存在穩(wěn)定性缺陷。目前,許多電力公司正在建設(shè)自己的專用通信網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)基于SDH,在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)部分相對較弱,實際供電作業(yè)中稍顯遜色。此外,隨著通信網(wǎng)絡(luò)的不斷升級,也有一些新業(yè)務(wù)類型出現(xiàn),這些業(yè)務(wù)為國家電網(wǎng)貢獻擴大了建設(shè)的比例,而基于SDH的通信網(wǎng)絡(luò)與新業(yè)務(wù)之間無法實行相對接,更加顯示出其低運營效率等缺陷[2]。
2.2.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)管理的復(fù)雜性
目前,電力通信網(wǎng)絡(luò)等級被具體地劃分一級通信網(wǎng)絡(luò)、二級通信網(wǎng)絡(luò)以及三級通信網(wǎng)絡(luò)。如此繁多的網(wǎng)絡(luò)分層,造成一個更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)管理也不容易做到實時跟進;此外,隨著變電站的建設(shè),新舊網(wǎng)絡(luò)交替流竄,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化缺失嚴重,結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜。
2.2.3傳輸質(zhì)量差且具有一定局限性
傳輸質(zhì)量差:通用電力通信網(wǎng)線如果沒有過硬的“盾牌”,就很難抵制共模產(chǎn)生的干擾;而且電力通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)線一般使用單鏈銅作為材料,而其堅韌性差且易發(fā)生斷裂;此番種種,皆會對電力通信的網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。局限性:在使用SDH系統(tǒng)進行信息傳輸時,僅能夠傳送話音,圖片和大內(nèi)存數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)被排除在外。另外,其使用的是擴展性集中供給系統(tǒng)架構(gòu),種種局限性的限制,使得其無法再在突然的功率和不平衡的運行發(fā)生后進行良好的服務(wù)處理[3]。
3電力信息的相關(guān)業(yè)務(wù)的應(yīng)用
電力信息通信產(chǎn)業(yè)的電力調(diào)度和管理是非常復(fù)雜,其涉及內(nèi)容寬廣,且與人們自身利益息息相關(guān)。為了滿足人們在信息業(yè)務(wù)方面日益擴大的需求;為了電力管理和調(diào)度工作重要的信息交流平臺的可靠性以及更快的連接速度,電力信心網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的運行速度必須提高。目前電力信息的相關(guān)業(yè)務(wù)主要包括:
(1)MI管理信息系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)主要負責(zé)管理相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢和日常任務(wù)的分配,從而實現(xiàn)信息資源的共享。該系統(tǒng)在電力信息通信的過程中屬于重中之重,其通過使各部門之間信息互聯(lián)互通,達到部門信息資源的共享,從而大力提升信息通信的效率和傳送質(zhì)量。
(2)繼電保護信號。如果失去繼電保護信號,信息傳輸?shù)挠行?yīng)就很難保證,因此繼電保護信號是實現(xiàn)信息通信有效性、安全性的前提;其利用PCM平臺訪問SDH傳輸設(shè)備,確保視屏遠程會議的實時穩(wěn)定性;并且支持通信網(wǎng)絡(luò)和通信監(jiān)控信息等配套服務(wù)設(shè)施。因此,該繼電保護信提供的服務(wù)可靠性高。
(3)變電站的視頻監(jiān)控信息。變電站通常會安裝監(jiān)控,并且利用視頻的有效性,減少出錯率,保證電力信息通信的安全可靠,從而提高企業(yè)的整體信息和通信。
(4)電網(wǎng)調(diào)度實時數(shù)據(jù)自動化系統(tǒng)。該服務(wù)將實時信息數(shù)據(jù)迅速傳輸至電力中心,全力保證功率調(diào)度過程的有效信息的準確性,同時在最大程度上減少網(wǎng)絡(luò)延遲情況的發(fā)生,并將其控制在最低范圍。
(5)調(diào)度電話。調(diào)度電話業(yè)務(wù)作為語言業(yè)務(wù)的傳統(tǒng),對連接速度要求比較高。其主要使用電話,進行電力調(diào)度和維護等工作的溝通,為行政工作的良好進行提供了一個健全的信息交流平臺。
(6)多業(yè)務(wù)傳輸平臺。近年來,隨著新興科技的不斷出現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷革新。為了提高整體效率,完善信息服務(wù),多服務(wù)傳輸平臺作為一個新的優(yōu)化技術(shù)系統(tǒng),逐漸進入公眾視野。多業(yè)務(wù)傳輸平臺可以與目前市場上的所有TDM業(yè)務(wù)兼容,從而滿足絕大部分IP數(shù)據(jù)服務(wù)的要求,是電力信息通信重點建設(shè)的優(yōu)化平臺[4]。結(jié)合表2可以看出,在新形勢下電力信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)未來發(fā)展的重心將從TDM語言通信技術(shù)向承載更多、速度更快、受眾更廣的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)逐漸轉(zhuǎn)移,這是未來發(fā)展的必然趨勢。
4結(jié)語
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為電力信息通信的主要支撐力,蘊含著一定的商業(yè)價值,因此必須對其有清楚的認知。要對這一新技術(shù)進行及時推廣,并且落實管理制度的建立,使其最大化發(fā)揮自身新科技的優(yōu)勢,促進電力信息通信工程平穩(wěn)較快發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:軟件定義網(wǎng)絡(luò);虛擬化;OpenFlow
一、SDN關(guān)鍵技術(shù)
(一)SDN概念。SDN(Software Defined Network),即軟件定義網(wǎng)絡(luò)的簡稱,最早是由美國斯坦福大學(xué)Clean Slate研究組提出的一種新型網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新架構(gòu),其核心技術(shù)OpenFlow通過路由控制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)相分離,對網(wǎng)絡(luò)流量的控制更加靈活,為核心網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用的創(chuàng)新提供了良好的平臺,改變了現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的可編程[2]。
(二)SDN體系結(jié)構(gòu)。SDN是一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),簡化了網(wǎng)絡(luò)操作,將網(wǎng)絡(luò)控制與物理網(wǎng)絡(luò)拓撲分離,抽象了底層物理網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),擺脫了硬件對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的限制,提供了一個可編程、更靈活、更智能的網(wǎng)絡(luò)。如圖1所示,SDN體系架構(gòu)由以下部分構(gòu)成:(1)業(yè)務(wù)層:包括各種不同的業(yè)務(wù)和應(yīng)用。
(2)控制層:提供智能化的網(wǎng)絡(luò)控制,主要負責(zé)處理數(shù)據(jù)資源的編排,維護網(wǎng)絡(luò)拓撲、狀態(tài)信息等。(3)轉(zhuǎn)發(fā)層:提供網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)能力,負責(zé)基于流表的數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)發(fā)和狀態(tài)收集[3]。
(三) OpenFlow。OpenFlow是實現(xiàn)SDN架構(gòu)的一種可行機制。其實現(xiàn)的核心要素是在網(wǎng)絡(luò)要素和SDN控制器之間使用OpenFlow協(xié)議,然后再用一個SDN控制器來設(shè)計交換機的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換?;诳刂坪统休d分離的思想,邏輯上集中化的網(wǎng)絡(luò)控制器和分布式轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備之間采用OpenFlow協(xié)議通信,控制器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制平面的功能,并將轉(zhuǎn)發(fā)表下發(fā)到轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備[4]。
二、SDN通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)狀
電力光通信網(wǎng)絡(luò)主要提供的是電力通信通道的基礎(chǔ)服務(wù),目前的核心技術(shù)是SDH/MSTP,個別單位已經(jīng)使用了WDM /OTN技術(shù)。組網(wǎng)模式大多以一般的SDG環(huán)網(wǎng)模式為主,環(huán)間業(yè)務(wù)的調(diào)整則主要利用大節(jié)點間設(shè)施支路轉(zhuǎn)接。承載業(yè)務(wù)分型主要有變電站自動化系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、會議電視、辦公自動化等等。因為當(dāng)前電力光通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型較多,且不同設(shè)備其組網(wǎng)的獨立性較強,無法進行統(tǒng)一的管理與調(diào)度。再加上不同通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的軟硬件集中性較高,使其形成一個較為密閉的系統(tǒng)。
三、SDN 引入對通信網(wǎng)絡(luò)的影響
軟件定義網(wǎng)絡(luò)在最初的設(shè)計階段,其目的主要是為了依靠控制進而和轉(zhuǎn)發(fā)面實施分離,能夠提供可以編制程序的網(wǎng)絡(luò)水平的開放應(yīng)用,并且能夠提升相關(guān)應(yīng)用給予網(wǎng)絡(luò)資源操控的管理控制水平。 軟件定義網(wǎng)絡(luò)在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用優(yōu)勢主要涵括四點:第一,依靠軟件定義網(wǎng)絡(luò)與OpenFlow 引入完成導(dǎo)航,破除了傳統(tǒng)意義上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備呈現(xiàn)出的垂直整合(Vertical Integration)進而完成了對網(wǎng)絡(luò)的軟件及硬件的分離工作。第二,依靠控制面進行統(tǒng)一化與虛擬化,一方面能夠簡化信息技術(shù)運維,從而減少信息技術(shù)運維中所需要的成本。另一方面,方便服務(wù)器維護與管理,便于和相關(guān)應(yīng)用協(xié)同使用。第三,依靠軟件控制層開源,能夠提供給用戶個性化,風(fēng)格化的軟件定制服務(wù),加快新業(yè)務(wù)的創(chuàng)新時間,從而減少新業(yè)務(wù)在進行部署之后的完成周期,進一步增強市場競爭力。第四,按照產(chǎn)業(yè)連接的結(jié)構(gòu)視角而言,網(wǎng)絡(luò)一旦實施開放處理能夠吸引更加廣泛的團體進行共同參與,隨著這些參與者的加入,也能夠進一步的降低總體成本及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的運營成本。
四、SDN技術(shù)的應(yīng)用
(一)支撐云計算的數(shù)據(jù)中心虛擬化聯(lián)網(wǎng)。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是一個局域性的二層網(wǎng)絡(luò),傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已不能滿足云計算的需求,為SDN應(yīng)用提供了機會。由于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是一個自治的局部網(wǎng)絡(luò),因此可以應(yīng)用SDN技術(shù),發(fā)揮其集中控制優(yōu)勢。通過統(tǒng)一各二層交換機的網(wǎng)管接口可以實現(xiàn)集中拓撲探測,自動發(fā)現(xiàn)虛擬機間的二層連接群組關(guān)系,實現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)VLAN的自動構(gòu)建,做到虛擬機遷移過程中的動態(tài)組網(wǎng),并保持IP地址不變。所需的“原路返回”功能可以在OpenFlow交換機上編程實現(xiàn),而無需進行硬件升級。防火墻、QoS等作為SDN應(yīng)用程序,可以在虛擬機組網(wǎng)路徑上實現(xiàn)動態(tài)插入。
采用SDN技術(shù)后,很容易通過編程方式實現(xiàn)設(shè)置遠端節(jié)點的IP地址、兩端哪些VLAN要相互聯(lián)結(jié),自動建立三層隧道,并在三層隧道虛擬接口上開啟二層交換模式。既不需要升級網(wǎng)絡(luò)硬件,又提高了跨數(shù)據(jù)中心組網(wǎng)性能。在數(shù)據(jù)中心組網(wǎng)中的應(yīng)用,是SDN最成功的一種應(yīng)用。這是由于有兩個有利條件:一是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是局部性的,且vSwitch原就是純軟件實現(xiàn)的;二是可將虛擬機組網(wǎng)服務(wù)融合在云計算商務(wù)模式中,從而避免單獨銷售SDN業(yè)務(wù)。
(二)無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。利用OpenFlow控制技術(shù)對無線移動網(wǎng)絡(luò)進行高效、靈活的網(wǎng)絡(luò)管理,是其提出之初就有的基本設(shè)想。NEC公司則在移動網(wǎng)絡(luò)中加以具體實現(xiàn)和應(yīng)用,它基于SDN集中控制器監(jiān)控各種無線信道質(zhì)量和負載狀況,可在多種移動通信方式間實現(xiàn)動態(tài)切換,提高終端用戶的服務(wù)質(zhì)量。此外,還利用OpenFlow智能流量管理功能對移動回傳網(wǎng)絡(luò)進行節(jié)能管理,在通信量相對較少的夜晚時段可以匯集網(wǎng)絡(luò)路徑,關(guān)閉多余的無線中轉(zhuǎn)站點的電源,從而節(jié)省能源。
瑞典Karlstad大學(xué)等基于SDN和OpenFlow提出了云化無線局域網(wǎng)CloudMAC,通過讓無線接入點(AP)僅具有MAC幀轉(zhuǎn)發(fā)功能,而將認證、MAC幀處理等功能上移到SDN集中控制器,可以方便地實現(xiàn)AP間無縫切換、跨層地靈巧躲避AP間信號干擾、不改變AP硬件僅靠軟件升級就能部署新組網(wǎng)功能等應(yīng)用,如圖4所示。中部瑞典大學(xué)的研究人員認為OpenFlow簡化節(jié)點分組轉(zhuǎn)發(fā)行為的特點適合傳感器節(jié)點能力受限的情況。目前傳感器網(wǎng)絡(luò)采用自組織聯(lián)網(wǎng)的方式,全網(wǎng)流量路由難以整體優(yōu)化,端到端通信的可靠性也不高。通過在傳感器節(jié)點中增加流量感知和上報能力,網(wǎng)絡(luò)集中控制器能夠獲取全網(wǎng)流量矩陣,識別流量中繼關(guān)鍵節(jié)點,調(diào)節(jié)全網(wǎng)流量聚合路徑,提高端到端通信的可靠性。
(三)SDN的商業(yè)應(yīng)用?;ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)開始商用。Google在其內(nèi)部全部部署OpenFlow,給出了具有說服力的商用案例。國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)公司也在致力于SDN開發(fā)工作,騰訊、阿里巴巴、新浪等其他幾家國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭也都已經(jīng)對SDN進行了相關(guān)研究。電信運營商開始試驗。相對于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),運營商(ISP)則更多地對SDN持謹慎態(tài)度。國外電信運營商充分利用SDN在數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面的獨特優(yōu)勢,例如NTT DoCoMo、Verizon等電信運營商正在著手利用OpenFlow協(xié)議構(gòu)建全新的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。中國電信也開始對SDN做小規(guī)模試驗。
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1.1頻譜感知
作為認知網(wǎng)絡(luò)的主要核心技術(shù)之一的頻譜感知技術(shù),其目的是要發(fā)現(xiàn)在時域、頻域及空域的頻譜空洞,進而供認知用戶機會式利用頻譜。頻譜感知技術(shù)可以分為基于干擾的檢測、主用戶信號檢測和協(xié)作檢測,目前的頻譜感知技術(shù)主要是基于主用戶發(fā)射機檢測,其頻譜感知方法主要又分為匹配濾波器檢測、能量檢測、循環(huán)平穩(wěn)特征檢測三種。
1.1.1匹配濾波器檢測
如果主用戶信號是確定性信號,那么在加性高斯白噪聲(AWGN)條件下最佳檢測器就是匹配濾波器,它可以使輸出信噪比達到最大。匹配濾波器檢測的優(yōu)點是能快速度準確檢測主用戶是否存在,但是,此方法需事先知道授權(quán)用戶的信息,對授權(quán)用戶需要專門的接收器,必須定時和頻率同步。此外,計算量也較大,若先驗知識不準確,則匹配濾波器的性能會大大下降。
1.1.2循環(huán)平穩(wěn)特征檢測
通常,無線通信信號都具有循環(huán)平穩(wěn)性,而噪聲和干擾則不具有這種特性,因此可以通過循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法來檢測主用戶信號是否出現(xiàn)。該方法能從調(diào)制信號功率中區(qū)分出噪聲能量,可以在較低的信噪比下進行檢測信號,但其計算復(fù)雜度較高。
1.1.3能量檢測
能量檢測是最簡單、最為經(jīng)典的信號檢測方法,也是目前研究的熱點。能量檢測法相對簡單、易實施,另外,它為非相干檢測,對相位同步要求低。但是,該方法在低信噪比情況下的檢測性能較差,易受噪聲不確定性的影響,且不能辨別主用戶類型。
1.2頻譜共享
無線認知網(wǎng)絡(luò)的頻譜共享是指次用戶在不影響主用戶的前提下與其共享一段頻譜,是認知無線網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。其目標是有效管理對主用戶的干擾,并提高頻譜的機會利用率。頻譜共享主要包括兩個方面:次用戶之間的頻譜共享以及次用戶和主用戶之間的頻譜共享,可根據(jù)架構(gòu)、頻譜分配行為等因素可大致分為三類:
(1)基于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
基于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通??煞譃榧惺筋l譜共享和分布式頻譜共享。集中式頻譜共享是由某個中心服務(wù)器根據(jù)全局信息計算和執(zhí)行整體二級用戶網(wǎng)絡(luò)的空閑頻譜分配。每個二級用戶獨立進行頻譜感知,然后將感知到的信息發(fā)送到中心服務(wù)器,由中心服務(wù)器綜合對這些信息分配到空閑頻譜。與集中式頻譜共享不同,分布式分配將認知終端看作是一個自治的智能體,每個認知終端根據(jù)自己獲得的頻譜信息計算和決定如何使用這些空閑頻譜,分布式分配主要應(yīng)用于無中心服務(wù)器的場合。
(2)基于頻譜分配行為
基于頻譜分配行為又可分為協(xié)作式頻譜共享和非協(xié)作式頻譜共享兩類。協(xié)作式頻譜共享考慮到各節(jié)點間行為的相互影響,即每個節(jié)點都會與其它節(jié)點分享自己的感知信息;而非協(xié)作式頻譜共享則不考慮其它認知節(jié)點間的干擾。在實際應(yīng)用中,協(xié)作式方案要好于非協(xié)作式方案,更接近整體性能的最優(yōu)化,在一定程度上更為公平,同時也提高了吞吐量。
(3)基于接入技術(shù)
現(xiàn)有大部分基于接入技術(shù)研究針對認知無線電商用進行的,主要采用基于填充式共享方式,即只針對主用戶未使用頻譜下進行的,基于完全檢測信息下對主用戶的干擾最小。
1.3動態(tài)接入
與傳統(tǒng)的固定頻譜分配方式不同,動態(tài)頻譜接入技術(shù)是一種動態(tài)自適應(yīng)的頻譜管理方式,能更好的利用已有的低效的頻譜資源來滿足無線通信服務(wù)。動態(tài)頻譜接入方式可分為以下三種策略模型:
(1)動態(tài)專用模式
動態(tài)專用頻譜管理方式保留了現(xiàn)有的頻譜管理策略結(jié)構(gòu),即主用戶有著對頻譜資源的獨占權(quán);但它們不僅可以自由選擇其所使用的技術(shù),還可以選擇其所提供的服務(wù)。
(2)開放共享模式
開放共享模式這種頻譜管理方式得益于無線通信的發(fā)展,該技術(shù)能夠使得不同的系統(tǒng)共存,而且相互之間不會產(chǎn)生嚴重的干擾,因此,不需要對頻譜資源進行獨立的授權(quán)。
(3)多層接入模式
多層接入模式可以看作是動態(tài)專用模式和開放共享模式的一個折中,與動態(tài)專用和開放共享模式相比,多層接入模式更符合現(xiàn)有的頻譜資源管理策略和無線系統(tǒng)。此外,頻譜正交的接入方式與頻譜重疊相比去除了次用戶發(fā)射功率所受的嚴格限制,一定程度上提高了其信道容量和吞吐量,而且有著更廣泛的應(yīng)用。
2結(jié)束語
目前,我國智能電網(wǎng)體系正處在飛速建設(shè)與發(fā)展的過程中,智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分。文章通過對通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)狀、站內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)化、系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用技術(shù)等方面進行研究,提出了智能變電站骨干和終端通信網(wǎng)絡(luò)框架方面的執(zhí)行方案,以便為今后的相關(guān)工程設(shè)計提供借鑒。
關(guān)鍵詞:
新一代;智能變電站;通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù);網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用
1智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)方面狀況
就中低壓接入網(wǎng)而言,其所針對的目標是普通用戶、相關(guān)營業(yè)網(wǎng)點,以及沒有超過110kV的一些廠站。對于配電通信網(wǎng)來說,它最主要的業(yè)務(wù)就是電自動化,其通信方式一般是無線公網(wǎng)和光纖專網(wǎng)等。而在用電通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)方面,主要是采集用電相關(guān)的信息。其本地通道主要是依靠電力線的通信和短距離的無線等手段來完成任務(wù)的,遠程通道則是依靠無線公網(wǎng)、光纖專網(wǎng)等手段來實現(xiàn)的。因為需要設(shè)置的點比較多,覆蓋的范圍比較大,經(jīng)濟投資成本比較高,所以長期以來,在中低壓接入網(wǎng)里面,其發(fā)展模式的收效都不是很理想。在骨干通信方面,它主要針對的是各級調(diào)度機構(gòu),以及等級大于或等于110kV的變電站。在電網(wǎng)系統(tǒng)各方面業(yè)務(wù)都在不斷發(fā)展的背景下,其系統(tǒng)容量升高,使得在1,2,3級通信網(wǎng)的光通信系統(tǒng)中,其傳輸速率從原本的622Mbit/s及2.5Gbit/s,向如今的2.5Gbit/s與10Gbit/s的方向發(fā)展。同時,在一些地區(qū)已經(jīng)開始運用波分復(fù)用技術(shù)了。而對于4級通信網(wǎng)的光通信系統(tǒng)來說,速率主要是622Mbit/s,155Mbit/s。盡管如此,隨著國家電網(wǎng)容災(zāi)中心等系統(tǒng)的成功上線,各類系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息方面的承載要求非常高。在這種背景條件下,骨干網(wǎng)已經(jīng)漸漸顯示出其承載力方面的劣勢了。
1.2站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)方面的狀況
站內(nèi)信息的網(wǎng)絡(luò)主要承載一些功能方面的業(yè)務(wù)。在站控層中,其網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)形式大致相同,使用的是以太網(wǎng),并且以星形、雙星形為主,或者是GOOSE和MMS的報文共網(wǎng)傳輸。而對于過程層的網(wǎng)絡(luò)來說,它組網(wǎng)形式的選擇就比較多。在保護方面的方案選擇上,能夠采取的方式有直采網(wǎng)跳、直采直跳等方式。而在SV和GOOSE方面的方案選擇上,則可以采取共網(wǎng)或不組網(wǎng)等方式。交換機的配置方面,則可以采取多串聯(lián)或者分組串聯(lián)等方式。
2站內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化技術(shù)分析
2.1技術(shù)優(yōu)化的原則分析
對于站內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)來說,在優(yōu)化其結(jié)構(gòu)的過程中,需要遵循如下相關(guān)技術(shù)方面的原則。(1)將網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進行簡化,使二次專業(yè)壁壘在這方面失效,從而能夠促進一體化的平臺建立,不僅速度較快,同時還能夠達到資源共享的目的。(2)在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的過程中,應(yīng)當(dāng)使網(wǎng)絡(luò)相關(guān)方面的安全性與可靠性得到應(yīng)有的保障。這樣,才能夠使自動化系統(tǒng)在傳輸帶寬與實時性等方面的要求得到滿足。(3)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面,它的簡化進程受到一些因素的制約。主要是相關(guān)的一些管理制度,以及智能化相關(guān)設(shè)備的集成度方面。因此,在簡化進程中,不僅要推進集成化與智能化方面的研發(fā)進程,還要分階段來執(zhí)行。
2.2需求方面的研究
需求方面的研究主要有以下幾方面。
2.2.1高級功能和信息共享方面
在調(diào)控主站端和變電站里面,對于變電站的相關(guān)數(shù)據(jù)源而言,需要它更加簡化并統(tǒng)一,從而使得相關(guān)數(shù)據(jù)信息的一致性更強,同時具有唯一性。另外,在數(shù)據(jù)信息共享的同時,需要采取統(tǒng)一標準等手段來完成。所以,在變電站的內(nèi)部,建立一個平臺,使信息一體化,可以使相關(guān)應(yīng)用功能的實現(xiàn)更加便利,如廣域、站域等方面的保護控制。
2.2.2一次設(shè)備方面的智能化發(fā)展
當(dāng)前背景下,一次設(shè)備的智能化不斷發(fā)展,二次設(shè)備技術(shù)方面的集成化程度也在不斷提升。在變電站的間隔層中,大多數(shù)設(shè)備的相關(guān)功能都會慢慢地融入智能化相關(guān)設(shè)備的本體里面。對于過程層的網(wǎng)絡(luò)來說,它在采集信息、處理信息、控制信息和判決信息等方面的承載上,將依靠智能設(shè)備里面的總線來完成這個功能。在它的外部接口方面,通信線、電源線都僅有一根,這自然能夠簡化相關(guān)配置及結(jié)構(gòu)。
2.2.3網(wǎng)絡(luò)管理和建設(shè)方面
對于變電站的站內(nèi)相關(guān)信息網(wǎng)絡(luò)來說,提高它的性能,簡化它的結(jié)構(gòu),能夠使組網(wǎng)的復(fù)雜性合理地降低,交換機數(shù)量也可以隨之減少。在滿足智能變電站相關(guān)建設(shè)和管理方面的要求的前提下,能夠使相關(guān)設(shè)備的效率得到有效提升,運行和維護方面的工作量也大幅減少。
2.3優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的合理方案
優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的合理方案包括以下幾個方面。
2.3.1組網(wǎng)方式方面
從變電站的高壓設(shè)備、中壓設(shè)備和低壓設(shè)備的具體布局方面出發(fā),如果要使組網(wǎng)方式符合一層網(wǎng)絡(luò)的實際組網(wǎng)方面的需求,可以把變電站里面的“一層組網(wǎng)”分成核心層與接入層兩個部分。對于核心層來說,依靠交換機的作用,站控層以及間隔間級能夠完成相關(guān)數(shù)據(jù)信息的接入,并且按照變電站的規(guī)模大小,在它的配置方面,能夠分為高壓、中壓和低壓。而對于接入層來說,通過交換機,各間隔合并單元等能夠完成相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的接入,還有多間隔和單間隔的配置。
2.3.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面
在“一層網(wǎng)絡(luò)”方面,SV,MMS等網(wǎng)絡(luò)對時業(yè)務(wù)報文能夠?qū)崿F(xiàn)共網(wǎng)傳輸。設(shè)備裝置則按照自身的一些功能和需求,依靠在網(wǎng)絡(luò)中訂閱相關(guān)信息來交互信息和數(shù)據(jù),使信息的共享保持在比較高的程度。同時,變電站電壓的相對重要性以及電壓的等級,“一層網(wǎng)絡(luò)”能夠根據(jù)A,B雙網(wǎng)來進行組網(wǎng),使其可靠性以及容災(zāi)性都得到相應(yīng)的提升。
2.3.3過渡方案方面
在“一層網(wǎng)絡(luò)”終期方案展開以前,由于受到智能化設(shè)備的運行管理制度和集成度方面的制約,可以暫時選擇在等級110kV及以下的變電站里面,采取“三層設(shè)備、一層網(wǎng)絡(luò)”的方案來進行過渡。與此同時,由于相關(guān)設(shè)備的端口數(shù)量決定著交換機在實際應(yīng)用中所需要配置的數(shù)量,所以提議在這套用來過渡的方案里面,在間隔層的設(shè)備里采取保護、計量、測控等裝置部分或者全部集成,過程層相關(guān)設(shè)備采取合并單元等,使之能夠減少交換機的數(shù)量,并且還能高度共享信息資源。
3系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用技術(shù)分析
3.1中低壓接入網(wǎng)通信技術(shù)
當(dāng)智能變電站在針對配用電方面時,需要將它的一些應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)匯聚起來,轉(zhuǎn)發(fā)到主站端。這些系統(tǒng)業(yè)務(wù)主要包括采集用電信息、配電自動化等。對于這些信息源來說,其來源點比較多,分布的范圍比較大,而且集中程度不高。這就要求在接入方式方面,應(yīng)當(dāng)更加快捷、靈活。因此,可采用依靠電力線纜的電力線載波技術(shù)進行數(shù)據(jù)信號等的傳輸。目前,該技術(shù)已普遍應(yīng)用在35kV及以上等級的高壓輸電線路中。
3.2骨干通信網(wǎng)技術(shù)
3.2.1PNT技術(shù)
對于PNT而言,其實就是一種傳送技術(shù)。它有能力承載以太網(wǎng)方面的業(yè)務(wù)。同時,它具有一些基本屬性,包括可靠性比較高、擴展性比較靈活、管理維護比較完善等。
3.2.2OTN技術(shù)
在光傳送網(wǎng)(OpticalTransportNetwork,OTN)技術(shù)中,它將波分多路復(fù)用(WavelengthDivisionMultiplex,WDM)作為基礎(chǔ)。依靠SDH方面的幀結(jié)構(gòu)和開銷處理,使得管理維護和保護方面的能力得到應(yīng)有的保證。對于OTN結(jié)構(gòu)而言,主要由電層與光層共同構(gòu)成。對于這兩種網(wǎng)絡(luò),有其自身的管理和監(jiān)控功能。同時,OTN能夠?qū)收线M行很好的監(jiān)測。在與同步數(shù)據(jù)系列(SynchronousDigitalHierarchy,SDH)等技術(shù)相比較中可以發(fā)現(xiàn),OTN具有比較明顯的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在維護管理與開銷方面的能力非常強,組網(wǎng)及保護能力得到增強等。
4結(jié)語
智能變電站是智能電網(wǎng)的重要節(jié)點,它為各環(huán)節(jié)信息交互提供了支持,是整個電網(wǎng)體系中不可缺少的重要部分。文章研究分析了其通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)狀、站內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)化、系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用技術(shù)等,提出了站內(nèi)信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行簡化處理的相關(guān)技術(shù)路線等,對今后的研究及工程實施具有一定的借鑒意義。
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【關(guān)鍵詞】 變電站綜合自動化 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 應(yīng)用
1 通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1.1 通信網(wǎng)絡(luò)要求
變電站自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信模塊極為重要,高性價比、高可靠度的數(shù)據(jù)通信能力成為衡量系統(tǒng)性能的主要標尺。考慮到變電站運行環(huán)境的特殊性和自動化系統(tǒng)的嚴格要求,變電站自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要具備以下幾個功能:(1)動態(tài)響應(yīng)迅速,延遲?。唬?)足夠的可靠性和穩(wěn)定性;(3)良好的電磁抗干擾能力;(4)分層結(jié)構(gòu)。
1.2 通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本架構(gòu)一般由三部分組成(如圖1),分別是:(1)間隔層。提供基本的連接和區(qū)域劃分服務(wù),與現(xiàn)場一次設(shè)備的信號源和控制模塊相連,其覆蓋面很廣,包括繼電保護模塊、測試控制裝置、自動反饋模塊、應(yīng)急自切斷裝置和其他附屬裝備;(2)網(wǎng)絡(luò)層。提供數(shù)據(jù)傳輸通道,完成間隔層和變電站層之間的數(shù)據(jù)通信和傳送;(3)變電站層。完成SCADA及變電站整體調(diào)度管理任務(wù),并具備一定的輔助功能,為變電站工程師、電網(wǎng)調(diào)度員、電網(wǎng)運行監(jiān)理人員提供必要的參考。圖1顯示出網(wǎng)絡(luò)層在這個體系中扮演著中流砥柱的角色。
2 主要應(yīng)用的通信網(wǎng)絡(luò)
通信網(wǎng)絡(luò)將變電站內(nèi)的各設(shè)備、各種分散的組件融合成一個相輔相成、協(xié)同合作的有機整體,并建立起它們與外部系統(tǒng)的良好聯(lián)系性。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、通信媒介和通信控制策略是描述通信網(wǎng)絡(luò)的主要參數(shù)。以下將對目前主流通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行闡述。
2.1 RS-422/485 接口總線網(wǎng)
專用總控單元管理模塊負責(zé)該通信系統(tǒng)的調(diào)度,它直接建立起與分布保護測控裝置的連接,或者藉由保護管理機間接與中高壓線路保護裝置、變壓器裝置完成數(shù)據(jù)通信,實時收集系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)和保護信息。另外,其外部接口能力良好,可與電能表、直流觸摸屏、同步裝置等完成直接通信連接??偪貑卧邆銻S-232/422/485等多種通信標準接口。設(shè)置成RS-232模式時,每個接口有且只有一臺裝置;設(shè)置成RS-422/485模式時,接口容量大幅增加,每個接口可以接64個裝置,但這些裝置的通信規(guī)約必須相同??偪匮b置將采集到的數(shù)據(jù)按照不同規(guī)約發(fā)送給遠方調(diào)度和當(dāng)?shù)乜偪厥?,可以同時向多個調(diào)度室發(fā)送不同規(guī)約的報文,并接收遠方調(diào)度和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控機發(fā)出的控制信號指令,再轉(zhuǎn)發(fā)給測控保護裝置輸出執(zhí)行動作。
2.2 現(xiàn)場總線網(wǎng)
現(xiàn)場總線網(wǎng)呈現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),屬于串行通信網(wǎng)絡(luò),其網(wǎng)絡(luò)布局與RS-422/485類似,也采用通信控制單元作為連接核心,建立起間隔設(shè)備層、后臺監(jiān)控系統(tǒng)和遠端調(diào)度設(shè)備的歸一化結(jié)構(gòu),完成大規(guī)模數(shù)據(jù)通信、命令交換、采集分析變電站各類實時數(shù)據(jù),以不同規(guī)約、通過不同通信介質(zhì)發(fā)往調(diào)度方,同時接受來自調(diào)度室的控制指令,再轉(zhuǎn)發(fā)給變電站內(nèi)的其他間隔層設(shè)備。現(xiàn)場總線一般采用雙擊交互式通信方式,互為監(jiān)視,形成自鎖,確保足夠的安全可靠性。
2.3 以太網(wǎng)
歷經(jīng)二十余載的發(fā)展,憑借自身優(yōu)越的性能、良好的適用性,以太網(wǎng)已成為網(wǎng)絡(luò)連接的標準,在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
變電站層一般采用百兆以太網(wǎng),間隔層使用十兆以太網(wǎng)。間隔層內(nèi)具有以太網(wǎng)接口的的設(shè)備直接連入以太網(wǎng)系統(tǒng),其他設(shè)備借助規(guī)約轉(zhuǎn)換、測控裝置或低壓保護裝置接入間隔層以太網(wǎng)。設(shè)備的位置規(guī)劃依據(jù)其原本的物理位置和最佳間隔分布規(guī)律,連接到最合適的間隔層集線器,再將各集線器接入上層變電站的總集線器,進而將所有間隔層設(shè)備連接到了變電站層。如果變電站的自動化系統(tǒng)可靠性要求很高,為確保發(fā)生故障時不至于損失系統(tǒng)功能,可采用雙重化以太網(wǎng)。某些變電站站點眾多,此時還可以采用交換型集線器,劃分間隔層為若干個子網(wǎng),將每個沖突域的站點數(shù)量控制在一定規(guī)模內(nèi),保證系統(tǒng)有良好的數(shù)據(jù)傳輸速率。
2.4 雙網(wǎng)通信
網(wǎng)絡(luò)通信拓撲包括星型、總線型、環(huán)型和混合型。星型拓撲結(jié)構(gòu)的任意一個連接只涉及一個站點,訪問控制介質(zhì)的方法簡單易行,訪問協(xié)議也很簡單。這帶來的好處是單一站點故障只會對某一個站點產(chǎn)生影響,不會影響全網(wǎng)。正因為如此,星形拓撲在變電站網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)中得到了大量應(yīng)用。但星型拓撲對Hub要求很高,一旦Hub發(fā)生意外故障,全網(wǎng)立刻癱瘓,為保證通信安全,雙網(wǎng)通信應(yīng)運而生。
目前,在傳輸層和應(yīng)用層還沒有標準雙網(wǎng)通信規(guī)約,國內(nèi)外雙網(wǎng)裝置以雙網(wǎng)冗余傳送為主,在傳輸層和應(yīng)用層分別采用UDP協(xié)議和DNP3.0協(xié)議,數(shù)據(jù)在雙網(wǎng)上完成傳送。有兩種方式可避免其他設(shè)備接收雙網(wǎng)數(shù)據(jù)時的冗余重復(fù)處理問題。
(1)收到數(shù)據(jù)后,先與緩存數(shù)據(jù)進行比對,如果緩存沒有則繼續(xù)操作,否則放棄操作。該方案占用CPU資源較多,影響數(shù)據(jù)處理速度;(2)只處理A網(wǎng)數(shù)據(jù),丟棄所有B網(wǎng)數(shù)據(jù),將B網(wǎng)置于備用選項。A網(wǎng)一旦發(fā)生斷路或數(shù)據(jù)阻塞,發(fā)生時間溢出后,再切換到備用網(wǎng)絡(luò),使A網(wǎng)處于調(diào)整恢復(fù)狀態(tài)。這種模式的弊端是,網(wǎng)絡(luò)切換過程中有可能造成數(shù)據(jù)包的丟包現(xiàn)象。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)通信;網(wǎng)絡(luò)安全;網(wǎng)絡(luò)維護
1數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)安全
1.1數(shù)據(jù)通信
所謂的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)主要是指計算機通過雙絞線、電話線和有線電視頻道來實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò),用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)很多工作,如制作文件、共享信息資源以及進行交流等。通信網(wǎng)絡(luò)可以分為四種類型:局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)以及國際網(wǎng)絡(luò),其中局域網(wǎng)分布范圍是最小的,我們通常說的城市網(wǎng)絡(luò)就是局域網(wǎng)的一種類型網(wǎng)。局域網(wǎng)覆蓋的主要是一個城市,其覆蓋范圍一般是在10~100km之間;廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)相比更大的城域網(wǎng),距離的分布通常是在輻射范圍內(nèi)100~1000km;我們常說,互聯(lián)網(wǎng)是世界范圍內(nèi)最大的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),然而,在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中局域網(wǎng)的使用可以說是最常見的,局域網(wǎng)是更加靈活和可靠的數(shù)據(jù)通信。通常在一個單位可以使用多個局域網(wǎng),比如在財務(wù)部門可以運用多個內(nèi)部局域網(wǎng)來進行金融賬戶的集中管理,管理人事檔案等,所以說局域網(wǎng)是有非常重要的實際應(yīng)用意義的。
1.2網(wǎng)絡(luò)安全
所謂的網(wǎng)絡(luò)安全是指對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各種硬件、軟件和其他相關(guān)數(shù)據(jù)的保護,并且防止意外或惡意修改、損壞或泄漏的網(wǎng)絡(luò)信息而造成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不能能夠正常運行。大概來說,只要是涉及網(wǎng)絡(luò)信息安全以及信息的保密性的都屬于網(wǎng)絡(luò)安全的范疇。網(wǎng)絡(luò)安全也是一門牽涉計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信保密技術(shù)等多種學(xué)科的綜合性學(xué)科。我們都知道,網(wǎng)絡(luò)是有許多節(jié)點的,這些節(jié)點包含客戶機終端、一個或多個服務(wù)器等。在實際生活中,中國聯(lián)通就是通過在不同城市之間的通信系統(tǒng)和部分通信信息的開放來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高速化,但仍有一些信息屬于隱私,不能共享,所以他們要在這些信息上進行維護。當(dāng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)作為私營網(wǎng)絡(luò)時,通常很難從外部對其進行攻擊,但如果單位和內(nèi)部員工離開的時候,外部就有機會攻擊內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并竊取信息,使信息傳播到其他組織。
1.3數(shù)據(jù)加密
數(shù)據(jù)加密是指處理可讀信息形成了不可讀的代碼形式,稱為密碼?;ヂ?lián)網(wǎng)是危險的,這是內(nèi)在的TCP/IP協(xié)議,以確?;ヂ?lián)網(wǎng)的安全,對數(shù)據(jù)加密是不可缺少的。數(shù)據(jù)加密是維護計算機安全的一個重要部分,是最基本的計算機網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)防措施。對文件進行加密是需要確保該文件是否可以使用密碼,防止文件在傳輸過程中出現(xiàn)泄露的現(xiàn)象。加密技術(shù)不僅可以用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的安全,還可以用于企業(yè)機密的安全。要想做好數(shù)據(jù)加密工作,首先應(yīng)該理解數(shù)據(jù)加密,數(shù)據(jù)加密是通過使用加密技術(shù)來實現(xiàn)的,數(shù)據(jù)加密技術(shù)是長途傳輸信息過程中使用的安全技術(shù)。通過數(shù)據(jù)加密可以防止數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程出現(xiàn)泄漏問題,使其傳輸過程中不會被攔截。加密傳輸?shù)臄?shù)據(jù)主要包括硬件加密和軟件加密兩個方面。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在社會的發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而對于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的安全隱患,需要使用防火墻技術(shù)、加密技術(shù)、入侵檢測技術(shù)等措施來處理這些隱患,從而提高計算機網(wǎng)絡(luò)安全,確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息的安全。
2網(wǎng)絡(luò)維護
2.1網(wǎng)絡(luò)維護的目標
維護數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和安全是網(wǎng)絡(luò)安全的最終目標,維護數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定不僅僅是一個簡單的技術(shù)問題,也是一個重要的商業(yè)和社會問題。在網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信穩(wěn)定,不像其他產(chǎn)品一樣能給企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟效益,但可以通過網(wǎng)絡(luò)安全對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的安全進行維護,使單位和企業(yè)內(nèi)部各種信息的傳輸和共享有一個安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。同時有關(guān)部門和決策者的溝通信息是管理的基礎(chǔ)和重要的決策依據(jù),所以對企業(yè)來說,網(wǎng)絡(luò)安全決定了通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?,這些信息對一個公司或企業(yè)的發(fā)展都是至關(guān)重要的,甚至決定了他們在市場中的存亡。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的維護,可以保證信息傳播的真實性和準確性,從而維護商業(yè)競爭的公平和社會的穩(wěn)定。但目前許多單位和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)都有潛在風(fēng)險,網(wǎng)絡(luò)安全問題逐漸突顯出來。然而,這一問題的出現(xiàn)怒僅僅是因為這些單位或企業(yè)缺乏必要的技術(shù)支持和硬件,也有一些原因是基本原則的缺陷和網(wǎng)絡(luò)指令授權(quán)問題。
2.2網(wǎng)絡(luò)維護的必要
通信技術(shù)的快速發(fā)展推動了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步,使客戶端服務(wù)器系統(tǒng)和機制更加成熟。穩(wěn)定的現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)已經(jīng)成為一種很重要的信息交流方式,通過網(wǎng)絡(luò)可以獲取各種各樣的信息。目前無論是機構(gòu)、企業(yè)或組織,如學(xué)校,通過建立相應(yīng)的局域網(wǎng),所有文件和信息都可以實現(xiàn)溝通和共享,相關(guān)人員可以為遠程用戶訪問數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),獲得所需的數(shù)據(jù)。與此同時,網(wǎng)絡(luò)的安全已經(jīng)成為一個重要的問題;在數(shù)據(jù)通信中,加強網(wǎng)絡(luò)安全、加強數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的維護,對實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性是非常關(guān)鍵的。然而,對于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)安全這兩個問題,首先應(yīng)該清楚的理解他們的概念。
3加強網(wǎng)絡(luò)安全的維護
要加強數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)維護、數(shù)據(jù)通信的可靠性和安全性,需要加強網(wǎng)絡(luò)的安全,首先我們必須從現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)條件下,進行全面的網(wǎng)絡(luò)安全就檢測,排除一切對網(wǎng)絡(luò)安全有威脅的問題,并通過對檢測結(jié)果的分析,采取相應(yīng)的策略,對這些問題進行解決,這樣才能更好的提高網(wǎng)絡(luò)安全指數(shù)。
3.1網(wǎng)絡(luò)安全檢測
數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序主要是為單位或企業(yè)相關(guān)人員提供一個網(wǎng)絡(luò)平臺,以便相關(guān)人員可以通過這個平臺來獲得他們所需要的數(shù)據(jù),并且可以保證這些數(shù)據(jù)的安全性和獲取的高效性。為了保證數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性,首先應(yīng)該對網(wǎng)絡(luò)安全做出檢查,根據(jù)安全檢測的標準來檢測一些潛在用戶信息中的安全隱患,確保數(shù)據(jù)通信的安全環(huán)境,檢測必須全面細致,保證檢測的準確性和可靠性,相關(guān)人員檢查檢測的結(jié)果,但是檢測時還要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境和相應(yīng)的信息技術(shù)的變化進行改變,以便相關(guān)的技術(shù)人員根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的安全性對其進行全面控制。
3.2網(wǎng)絡(luò)安全存在的必要
互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使人們的生活發(fā)生巨大的變化,極大地擴大了人們在網(wǎng)上的信息交流,然而伴隨著出現(xiàn)的是網(wǎng)絡(luò)信息的安全問題。網(wǎng)絡(luò)信息安全主要是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信息、軟件和硬件設(shè)備安全以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全,外部人員可以通過攻擊IP地址而進入到數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),破壞和竊取系統(tǒng)的相應(yīng)數(shù)據(jù),從而威脅數(shù)據(jù)的真實性;要想摧毀所有潛在的威脅和風(fēng)險,必須在網(wǎng)絡(luò)安全評估的基礎(chǔ)上,分析和展望未來的各種威脅和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中存在的風(fēng)險,通過設(shè)置網(wǎng)關(guān)的限制、訪問的方式,以避免外部用戶的入侵系統(tǒng)。通過系統(tǒng)技術(shù)修復(fù)和完善,避免惡意入侵者可以利用。3.3發(fā)生危害怎么清楚危害一般來說,網(wǎng)絡(luò)脆弱性是一個影響網(wǎng)絡(luò)安全的重要因素,入侵和攻擊行為也往往是網(wǎng)絡(luò)漏洞操作和擴張的一部分。因此為了保持數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,有必要開發(fā)一個預(yù)防漏洞系統(tǒng),接觸網(wǎng)絡(luò)威脅和風(fēng)險的相關(guān)策略,用服務(wù)器發(fā)現(xiàn)預(yù)防和保護工作潛在的漏洞,健全病毒管理方案,以防止各種惡意的電腦病毒入侵,避免惡意竊聽攻擊等,還可以建立一個防火墻來防止地址欺騙和木馬攻擊。同時,也應(yīng)該被添加到相應(yīng)的應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng),安裝各種各樣的軟件和硬件,這可能是一個潛在的安全漏洞,盡量不要把外包策略與主機服務(wù)器相連接,以避免數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)泄露等問題的出現(xiàn)。
4結(jié)語
數(shù)據(jù)通信已經(jīng)成為當(dāng)代通訊的主要力量,智能、集成和快速通信網(wǎng)絡(luò)將與更多的信息相連接,加上信息的安全與穩(wěn)定本身就是人們關(guān)注的熱點,因此,數(shù)據(jù)通信的安全必然會成為人們關(guān)注的焦點。加強網(wǎng)絡(luò)安全管理、加強數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的維護,使數(shù)據(jù)通信更安全、可靠也是數(shù)據(jù)通信行業(yè)當(dāng)下最為重要的工作。參考文獻[1]楊千.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用[J].2015(2):72~73.
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關(guān)鍵詞:計算機通信;信息;網(wǎng)絡(luò)安全;技術(shù)
計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)越來越成熟,各個行業(yè)對計算機通信技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛,在企業(yè)關(guān)注計算機通信技術(shù)得到提升的同時,還對計算機的通信安全更加重視。這不但關(guān)系到一個企業(yè)的隱私問題,還關(guān)系到一個國家的安全體系是否健全,所以,在計算機的通信系統(tǒng)中,對安全技術(shù)的需求更加重要。面對計算機通信的安全技術(shù),要正視其存在的問題,并采取相關(guān)的措施進行技術(shù)防范。
1計算機通信網(wǎng)絡(luò)安全和成因
1.1計算機通信的網(wǎng)絡(luò)安全
計算機的通信網(wǎng)絡(luò)一般都是通過網(wǎng)絡(luò)對計算機所需求的信息進行獲取、處理、傳輸以及運用等一系列的高效能服務(wù),是計算機通信的安全傳輸途徑。一般來講,它主要是對計算機的通信網(wǎng)絡(luò)涉及到的安全問題進行解決,使計算機的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在存儲和信息處理以及傳輸?shù)倪^程能安全高效的運行;同時,計算機的通信網(wǎng)絡(luò)安全還是信息安全管理的重要保障。現(xiàn)代化的社會中,對通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)一體化的發(fā)展,以及實現(xiàn)材料資源共享的肩部逐漸加快,人們不光是在享受計算機通信帶來的巨大便利,還在為計算機的通信網(wǎng)絡(luò)能否安全而提心吊膽。計算機的網(wǎng)絡(luò)通信安全,實際的本質(zhì)就是要在計算機的通信系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸和使用的過程中,對可能遭受到的資源侵襲和干擾等破壞現(xiàn)象進行保護,使計算機的網(wǎng)絡(luò)通信處于一個安全的運行環(huán)境中,發(fā)揮它的保密性和可適用性。
1.2造成計算機通信網(wǎng)絡(luò)安全出現(xiàn)問題的原因
能夠?qū)τ嬎銠C的通信網(wǎng)絡(luò)帶來安全隱患的因素并不在少數(shù),總結(jié)來看主要是以下的幾方面原因。
1.2.1主觀的原因。
計算機在應(yīng)用的過程中,其網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)備和硬件設(shè)備有潛藏的安全隱患,主要是因為在進行設(shè)計的時候從用戶的使用方便來考慮,總是在軟件和硬件的生產(chǎn)上留有“后門”和可進入的“窗口”,這就方便了黑客攻擊者利用這方面的漏洞侵入計算機通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng),對通信的信息進行盜取和破壞。計算機通信網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)管理人員在管理上沒有形成足夠的安全保護意識,也沒有按照規(guī)定的保密原則進行操作,有的傳輸通道還沒有設(shè)置具體的電磁屏蔽系統(tǒng),導(dǎo)致在信息在通信傳輸?shù)臅r候有電磁輻射的現(xiàn)象,這樣也間接幫助了黑客能通過專業(yè)的設(shè)備會所傳輸?shù)娜啃畔⑦M行盜取和破壞。
1.2.2客觀的原因。
計算機的通信網(wǎng)絡(luò)在投入使用的過程中,就有著容易被侵犯的缺點。現(xiàn)在的計算機操作系統(tǒng)總是會一些補丁的安裝信息,這樣的情況正是說明了計算機的系統(tǒng)存在安全的隱患,通信網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)結(jié)功能為計算機的系統(tǒng)受侵犯提供了幫助。如果通信網(wǎng)絡(luò)中潛在的病毒信息或者木馬病毒在計算機中傳播出來,就會使整個通信網(wǎng)絡(luò)受到侵犯,甚至使系統(tǒng)發(fā)生崩潰的現(xiàn)象。還有計算機的通信系統(tǒng)軟件如果不完善,也有可能為病毒的入侵創(chuàng)造條件。
2計算機的通信網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)技術(shù)
2.1提高計算機的通信網(wǎng)絡(luò)性能
對計算機的通信網(wǎng)絡(luò)進行管理的時候,不要一味地滿足于實際的功能,還要從系統(tǒng)的安全角度去考慮。在通信的軟件系統(tǒng)中,對數(shù)據(jù)實行保密制度和對通信協(xié)議進行完善,是在通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計前就要考慮的問題,并在通信網(wǎng)絡(luò)投入使用的過程中逐漸對安全的防護等級和保護措施進行完善,使系統(tǒng)的漏洞慢慢減少,謹防黑客通過通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的漏洞進行數(shù)據(jù)的竊取和破壞。
2.2加強計算機通信網(wǎng)絡(luò)安全的教育及其內(nèi)部管理。
要真正認識到計算機通信網(wǎng)安全的重要性,廣泛開展網(wǎng)絡(luò)安全的研究和討論,在技術(shù)層次上面應(yīng)該加強研究和交流,培養(yǎng)和選拔高級網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員。各部門應(yīng)該加強協(xié)作,達到有效的防護網(wǎng)設(shè)。當(dāng)然管理人員是網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵之一,所以在計算機通信網(wǎng)絡(luò)的安全管理中,網(wǎng)絡(luò)管理人才所具備的實踐經(jīng)驗應(yīng)該重視。
2.3進一步提高計算機通信網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)
2.3.1防火墻。
防火墻是網(wǎng)絡(luò)安全的第一道門檻,一般包括數(shù)據(jù)包過濾技術(shù),應(yīng)用網(wǎng)關(guān)和技術(shù)。它的主要作用是控制入、出一個網(wǎng)絡(luò)的權(quán)限,并迫使操作所有連接都要接受它的檢查,因此它具有對外來數(shù)據(jù)流的鑒別和限制從而達到對通信內(nèi)網(wǎng)的一種安全保護。
2.3.2密碼技術(shù)。
密碼技術(shù)的基本思想是偽裝信息,它包括對稱加密和不對稱加密。其密碼類型一般有三種,即代替密碼、乘積密碼和移位密碼,代替密碼是一種用其它字符或代碼代替明碼字符后獲得的密碼。
2.3.3鑒別技術(shù)。
為了避免出現(xiàn)非法傳送、復(fù)制或篡改數(shù)據(jù)等不安全現(xiàn)象,保證信息在交換過程的合法性,有效性和真實性,此時就需要通過鑒別技術(shù)來證實。常有的技術(shù)有報文鑒別、身份鑒別和數(shù)字簽名。
2.3.4計算機通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部協(xié)議與入侵檢測技術(shù)。
此協(xié)議的安全性主要通過數(shù)據(jù)的認證和完整性鑒別技術(shù)來實現(xiàn)協(xié)議的安全變異和重構(gòu)。如果在安全協(xié)議的設(shè)計過程中,對一個完整的信令過程加密,則能保證其安全性。當(dāng)存在入侵網(wǎng)絡(luò)的行為時,這種技術(shù)會及時給出報警,并采取安全的措施來制止這種行為。它在計算機通信網(wǎng)絡(luò)中是一種非常有效的安全技術(shù)。
2.4制定網(wǎng)絡(luò)安全策略
實行用戶權(quán)限訪問控制,比如用戶口令和密碼,身份鑒別等鑒別式。同時也可結(jié)合網(wǎng)絡(luò)授權(quán),利用網(wǎng)絡(luò)管理方式向終端用戶發(fā)放訪問許可證書及有效口令,以防止非授權(quán)用戶使用網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)資源。在以上的訪問過程中,加密機制是不可缺少的,他能使未授權(quán)用戶“看不懂”在此網(wǎng)絡(luò)上的信息,保證數(shù)據(jù)不會在設(shè)備上或傳輸過程中被非法竊取,從而實現(xiàn)信息的保密性。當(dāng)然,為了防止沒有得到允許的用戶修改、插入以及刪除傳輸?shù)臄?shù)據(jù),通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該建立一個數(shù)據(jù)完整性鑒別機制。此外,一些審計、監(jiān)控以及防抵賴等安全措施也應(yīng)該廣泛的普及運用。
結(jié)束語
對計算機的通信網(wǎng)絡(luò)實施安全技術(shù),不是光做表面的工作那么簡單,它要從計算機的內(nèi)部操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)出發(fā),需要各個階層的技術(shù)人員共同努力。在通信系統(tǒng)的開發(fā)和利用上,要從數(shù)據(jù)的傳輸通道和管理系統(tǒng)做好防護工作,從系統(tǒng)設(shè)計的開始就要考慮到信息安全的問題,不要為計算機的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用留下安全隱患。此外,還要落實計算機的通信網(wǎng)絡(luò)管理制度,相關(guān)的管理人員要履行自己的職責(zé),在數(shù)據(jù)傳輸和應(yīng)用的過程中就做好監(jiān)管工作,為信息和計算機的安全通信網(wǎng)絡(luò)做好防護工作。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:電力通信;網(wǎng)絡(luò)技術(shù);信息數(shù)據(jù)
隨著國內(nèi)經(jīng)濟社會的發(fā)展和進步,國內(nèi)生產(chǎn)以及人民生活對于力系統(tǒng)提出了更高的要求,社會對于電力的需求以及電網(wǎng)運行的安全性提出了更多更高的要求。電力系統(tǒng)的安全運行始終牽動著國內(nèi)生產(chǎn),作為一個國家的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),電力信息通信行業(yè)的發(fā)展始終肩負著我國經(jīng)濟發(fā)展的生產(chǎn)力保障,尤其是在保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運行方面,電力信息通信的建設(shè)和發(fā)展有何十分重要的作用,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得智能化電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)成為了國家電網(wǎng)發(fā)展和完善的必然趨勢,而電力信息通信行業(yè)的發(fā)展離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持。
1電力信息通信的特點
現(xiàn)階段,我國電力信息通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系主要包含以下幾個方面:電力信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系、電力信息戰(zhàn)略防御通信體系、分布式實時計算機網(wǎng)絡(luò)體系、星盤系統(tǒng)、IntelliGrid體系、GridStat體系以及服務(wù)元信息網(wǎng)絡(luò)體系等,作為推動我國經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性信息產(chǎn)業(yè),電力信息通信行業(yè)的發(fā)展始終肩負著我國經(jīng)濟發(fā)展的生產(chǎn)力保障,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用對于電力信息通信系統(tǒng)的運行有著至關(guān)重要的作用,現(xiàn)階段國內(nèi)電力信息通信網(wǎng)絡(luò)主要有以下幾個特點:(1)國內(nèi)電力信息通信系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專業(yè)性要求較高,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用需要同時借助計算機技術(shù)、電力自動化技術(shù)、通信技術(shù)以及電力系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)性技術(shù)的支持;(2)國內(nèi)電力信息的包含的內(nèi)容較多,例如系統(tǒng)發(fā)電、變電、輸配電以及用電等方面;(3)由于不同地區(qū)電力系統(tǒng)的規(guī)定和管理措施不同使得電力信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有著較高的地域性要求;
2電力信息業(yè)務(wù)分析
2.1調(diào)度電話以及行政電話業(yè)務(wù)
電力信息通信調(diào)度以及日常的行政工作需要通信平臺的支持,這一部分的工作主要是由調(diào)度電話以及行政電話來完成的,而這兩個部分屬于傳統(tǒng)的電力語音通信業(yè)務(wù),而系統(tǒng)對于這兩個環(huán)節(jié)的可靠性以及接續(xù)速度的要求非常高。
2.2電網(wǎng)調(diào)度自動化實施數(shù)據(jù)和管理信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)
①電網(wǎng)調(diào)度自動化的作用主要是為電力系統(tǒng)調(diào)度控制中提供實施的數(shù)據(jù)信息,系統(tǒng)對于這個環(huán)節(jié)的可靠性要求十分高,并且要求調(diào)度數(shù)據(jù)存在一定較小的延時;②管理信息系統(tǒng)主要為電力信息通信業(yè)務(wù)提供日常業(yè)務(wù)的查詢,MIS的存在使得系統(tǒng)不同部門中的計算機聯(lián)網(wǎng)都基于通信專網(wǎng)。
2.3繼電保護信號
繼電保護信號能夠通過系統(tǒng)中的PCM設(shè)備G.703/64kbps接口連接到傳輸平臺中,但是對于信號的可靠性要求較高。
2.4電力系統(tǒng)變電站視頻監(jiān)控信息和視頻會議業(yè)務(wù)
視頻監(jiān)控信息基本上都是使用TCP/IP和100Base-T網(wǎng)絡(luò)接口形式,而視頻會議業(yè)務(wù)的運行目前主要是基于H.323的運行在系統(tǒng)分組交換網(wǎng)絡(luò)中的TP視頻會議系統(tǒng),而這個業(yè)務(wù)以后的接入方式也會逐漸和視頻監(jiān)控信息業(yè)務(wù)類似。
3網(wǎng)路技術(shù)在電力信息通信中的使用
3.1電力信息通信系統(tǒng)中使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的提高電網(wǎng)系統(tǒng)對信息控制的能力,促進信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能化電網(wǎng)中的使用,同時能夠改善電力信息通信網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、能量傳輸管理系統(tǒng)的運行。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用對于電網(wǎng)輸電組織管理智能化發(fā)展有著巨大的推動作用,例如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠為其發(fā)展提供全新的運行模式,例如按照電力需求職能使用新能源推動電網(wǎng)運行,這種方式能夠幫助電網(wǎng)系統(tǒng)職能部門實現(xiàn)高效協(xié)同,為電力信息組織管理和控制提供一體化的條件。其次能夠推動電力企業(yè)出現(xiàn)新的發(fā)展模式,為電力企業(yè)以及電網(wǎng)建設(shè)提供更好的發(fā)展機遇,例如通過使用高性能的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電力信息通信網(wǎng)絡(luò)的高效運行和維護,還能提高電網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量和安全性。
3.2電力信息業(yè)務(wù)中的應(yīng)用
電力信息通信中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)最為明顯的就是電力調(diào)度業(yè)務(wù),即調(diào)度電話以及行政電話,作為傳統(tǒng)意義上的電力通信語音業(yè)務(wù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用使之能夠更好地承擔(dān)電力調(diào)度行政工作的通信平臺任務(wù),所以要求網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能夠為其提供安全迅速的語音業(yè)務(wù)。同時電網(wǎng)調(diào)度中的自動化實施數(shù)據(jù)的獲取也需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的參與,例如調(diào)度中心對于各種實時信息數(shù)據(jù)的收集,對于各種數(shù)據(jù)以及參數(shù)的精確性要求都非常高;②包括管理系統(tǒng)中的指令、相關(guān)信息以及變電站監(jiān)控視頻信息資料;再者網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用能夠提高繼電保護業(yè)務(wù)信號的可靠性,并且通過IP或TDM這兩種不同的方式能夠承載電力通信監(jiān)控信息在內(nèi)的相關(guān)業(yè)務(wù)。
3.3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制的選擇和發(fā)展運用
(1)信息通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)仍然是以鏈狀為主,而這種結(jié)構(gòu)的可靠性相對較低,但是現(xiàn)階段國內(nèi)電力通信網(wǎng)絡(luò)拓撲仍然需要依靠輸電線走向來確定,所以基本上是以鏈狀拓撲結(jié)構(gòu)為主,可靠性相對較低,根據(jù)現(xiàn)階段國內(nèi)電力通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展狀況必須似乎用線路保護倒換的方式來對電力信息通信網(wǎng)絡(luò)采取環(huán)形網(wǎng)絡(luò)保護;(2)目前國內(nèi)的電力信息通信網(wǎng)絡(luò)仍然不能夠支持IP業(yè)務(wù)的發(fā)展,現(xiàn)階段的電網(wǎng)系統(tǒng)對于傳統(tǒng)同步數(shù)字體制的傳輸主要還是借助語音傳輸?shù)认嚓P(guān)業(yè)務(wù),但是這種結(jié)構(gòu)集中式供應(yīng)以及有效擴展性體系結(jié)構(gòu)的同步數(shù)字業(yè)務(wù)傳輸來說,并不能實現(xiàn),所以很難處理一些突發(fā)性的IP業(yè)務(wù),系統(tǒng)局限性很大。從這些方面進行考慮,再加上電力信息通信系統(tǒng)的技術(shù)要求,IP業(yè)務(wù)未來在電網(wǎng)系統(tǒng)中的比重會越來越大,所以為了更好地適應(yīng)未來IP業(yè)務(wù)的發(fā)展,電力信息通信系統(tǒng)需要注重DWDM波復(fù)用技術(shù)、RPR彈性分組環(huán)技術(shù)以及MSTP傳輸平臺技術(shù)的融合使用,同時要時刻關(guān)注NGN網(wǎng)絡(luò)以及純IP寬帶網(wǎng)絡(luò)和軟件換的使用。
結(jié)論
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該以國內(nèi)電力行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀為依據(jù),按照環(huán)網(wǎng)的設(shè)計原則,充分的發(fā)揮光纖環(huán)網(wǎng)的作用,滿足電網(wǎng)信息傳輸?shù)膶崿F(xiàn)。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);通信網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng);
中圖分類號:TTM7 文獻標識碼:A
層出不窮的新產(chǎn)品造成了電力信息通信網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備逐漸復(fù)雜化,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)的關(guān)系越來越密切,使得技術(shù)中的某些舊觀念發(fā)生了根本性的改變,并將逐漸排斥。電力通信技術(shù)已經(jīng)以多種形式發(fā)展成今天的網(wǎng)狀的網(wǎng)絡(luò),以保證為日益增長的電力信息傳輸?shù)男枨蠓?wù)。因此,增強技術(shù)創(chuàng)新是現(xiàn)在刻不容緩的任務(wù)。
1電力通信網(wǎng)絡(luò)管理的設(shè)計原則
電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行而應(yīng)運而生的。它與電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三大支柱。目前,它更是電網(wǎng)調(diào)度自動化、網(wǎng)絡(luò)運營市場化和管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ);是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的重要手段;是電力系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。由于電力通信網(wǎng)對通信的可靠性、保護控制信息傳送的快速性和準確性具有及嚴格的要求,并且電力部門擁有發(fā)展通信的特殊資源優(yōu)勢,因此,對電力通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)有著嚴格的要求。
隨著電力通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,網(wǎng)元管理系統(tǒng)也應(yīng)運而生,并且隨著通信設(shè)備水平的提高和通信業(yè)務(wù)需求的增長,通信網(wǎng)的規(guī)模和靈活性越來越大。網(wǎng)元管理系統(tǒng)有監(jiān)控和對設(shè)備性能及安全的管理,在通信網(wǎng)的運行管理過程中已隨處可見。
1.1采用TMN的體系結(jié)構(gòu)
TMN主要是為了適應(yīng)通信網(wǎng)廠商,解決網(wǎng)管系統(tǒng)可持續(xù)建設(shè)問題專門為電信網(wǎng)絡(luò)管理而制定的,它的主要功能包括功能體系結(jié)構(gòu)、信息體系結(jié)構(gòu)等多項內(nèi)容。國際上的許多大公司都開發(fā)出TMN的應(yīng)用開發(fā)平臺,國內(nèi)的許多廠商也利用TMN來建設(shè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。TMN的體系結(jié)構(gòu)如圖1—1所示。
1.2兼容其他網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)標準
在強調(diào)經(jīng)濟效益的今天,接受TMN的同時兼容其他的網(wǎng)管系統(tǒng)對電力通信的建設(shè)是有好處的。現(xiàn)在越來越多的通信設(shè)備制造廠商和計算機網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的廠商都支持SNMP的標準。因此,電力通信網(wǎng)管系統(tǒng)將SNMP作為網(wǎng)絡(luò)管理的標準之一的效益是顯而易見的。
1.3網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)管系統(tǒng)
異構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)是不同層次、不同結(jié)構(gòu)之間的互聯(lián),組成一個范圍極大的具有廣泛容納性的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。一種或者是幾種標準互聯(lián)網(wǎng)接口作為系統(tǒng)互聯(lián)的限制約定是目前網(wǎng)管系統(tǒng)之間互聯(lián)的最可行的方法,當(dāng)然隨著技術(shù)的發(fā)展這種限制可能會有所改變。
1.4綜合性接入
網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)必須滿足各種要求。由于TMN網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的接口有限,所以,通信設(shè)備并不多,網(wǎng)管系統(tǒng)通過各種網(wǎng)管部件將通信設(shè)備轉(zhuǎn)換成標準接口,實現(xiàn)網(wǎng)管對通信設(shè)備的接入。對于層次多、智能水平低的電力通信網(wǎng)絡(luò),整個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)就會變得不經(jīng)濟。因此,要用接入能力強的網(wǎng)管系統(tǒng),將通信設(shè)備集中轉(zhuǎn)換,再接入高層次網(wǎng)管。建立綜合性的網(wǎng)管系統(tǒng)完成任務(wù),對于中等以下的網(wǎng)絡(luò)完全可以依靠綜合接入網(wǎng)管系統(tǒng),這是一種經(jīng)濟的方案,既可以綜合接入又建立了分層管理,而且有很高的經(jīng)濟效益。對于大量的網(wǎng)元系統(tǒng)來說,可以改造成綜合接入網(wǎng)管系統(tǒng)再接入高層TMN網(wǎng)管。
1.5應(yīng)用功能不斷完善和客戶應(yīng)用接口的開放性
如今,市場競爭十分激烈,網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)用功能的完善是否滿足客戶的要求和得到客戶的認可是網(wǎng)管系統(tǒng)能否成功的關(guān)鍵。其中最重要的一點是網(wǎng)管系統(tǒng)的開放性,應(yīng)該要滿足第三方應(yīng)用程序,不斷的推出新的功能,以滿足用戶的要求。由于管理方式和管理功能不一樣,開放性更加顯得尤為重要。
1.6網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的一體化和獨立性
網(wǎng)管系統(tǒng)的各種功能的應(yīng)用程序要統(tǒng)一設(shè)計,采用統(tǒng)一的風(fēng)格和一致的名詞術(shù)語,并且要用統(tǒng)一的管理操作界面控制同類功能設(shè)備,在同一平臺上控制網(wǎng)絡(luò)的運行。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)該不依賴于某個制造廠商,而應(yīng)該具備獨立性。為了保證通信系統(tǒng)的發(fā)展,確保網(wǎng)管系統(tǒng)的選擇不受限制,網(wǎng)管系統(tǒng)要保證公平和有效,這一點在電力通信系統(tǒng)中尤為重要。
1.7網(wǎng)管系統(tǒng)的人機界面
隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)已成為主要的組成部分,并且發(fā)揮著越來越重要的作用。在網(wǎng)管界面的設(shè)計中要把對象化的思想貫穿其中,將圖形上的元素組合在一起,并將它所表達的數(shù)據(jù)對象聯(lián)合起來,實現(xiàn)數(shù)據(jù)及其界面的統(tǒng)一。這種設(shè)計方法保證了網(wǎng)管數(shù)據(jù)與界面的統(tǒng)一,保證了系統(tǒng)的適應(yīng)能力。因界面的好壞將直接影響人們對系統(tǒng)的第一印象,因此,網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)采用新技術(shù)對其改造,提高其界面的可觀賞性。GIS是一種支持地理信息數(shù)據(jù)并采用矢量圖的方法,是一種可視性較強的信息技術(shù)。Web為人們提供了可接受并且使用方便的數(shù)據(jù)瀏覽界面,支持圖片、視頻等,并且支持數(shù)據(jù)庫的瀏覽和各種數(shù)據(jù)格式。因此,利用web的優(yōu)勢作為信息的媒介是一種明智的選擇。如例,江門電力系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)采用網(wǎng)管系統(tǒng)人機界面設(shè)計思想,將它所表達的數(shù)據(jù)對象聯(lián)合起來,實現(xiàn)數(shù)據(jù)及其界面的統(tǒng)一。江門電力系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)管優(yōu)化后,人機界面如圖1—2所示。
2電力通信網(wǎng)絡(luò)運行技術(shù)的創(chuàng)新
2.1電力通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)步入正軌
電力通信專業(yè)應(yīng)該貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀,準確把握其發(fā)展的規(guī)律,努力改變經(jīng)營方式,使其管理基礎(chǔ)不斷增強,發(fā)展質(zhì)量和社會形象不斷提升,進而走健康的可持續(xù)發(fā)展之路。
2.2探索電網(wǎng)發(fā)展的新途徑
要深入學(xué)習(xí)和貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀,電網(wǎng)的選擇方式要滿足社會的需求,并加快電網(wǎng)的發(fā)展,適應(yīng)能源資源分布的基本國情,平衡的發(fā)展電力,以滿足水電和風(fēng)電等的需求。要堅持技術(shù)方面的研究,使其技術(shù)的發(fā)展能適應(yīng)當(dāng)前電網(wǎng)運行和未來的發(fā)展。推進技術(shù)的創(chuàng)新,研究出節(jié)源型、環(huán)境友好型和可持續(xù)發(fā)展型的變電新技術(shù)。