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(1)網(wǎng)絡(luò)通信綜合監(jiān)控子系統(tǒng)
在綜合網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計研究中,網(wǎng)絡(luò)通信綜合監(jiān)控子系統(tǒng)具體包括告警配置管理、告警管理以及性能信息管理。該系統(tǒng)的主要功能是采取協(xié)議轉(zhuǎn)換的方式來實現(xiàn)對系統(tǒng)智能設(shè)備的告警信息檢測,智能設(shè)備主要是指電源、傳輸/接入以及交換等設(shè)備;采取直采方式可以實現(xiàn)對系統(tǒng)中非智能設(shè)備的告警以及環(huán)境質(zhì)量檢測。將系統(tǒng)綜合監(jiān)控子系統(tǒng)中的監(jiān)控信息接入相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備中可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的遠程配置,而利用省級供電公司與地市供電公司的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)則可以實現(xiàn)兩者之間的監(jiān)控信息共享,充分體現(xiàn)了監(jiān)控信息在整個地區(qū)的應(yīng)用價值。另外,綜合監(jiān)控子系統(tǒng)可以對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行儲存、配置以及處理,并以語音、列表、圖形以及短信等多種形式將監(jiān)控信息呈現(xiàn)出來,實現(xiàn)了對監(jiān)控信息的有效查詢以及統(tǒng)計。
(2)通信資源管理子系統(tǒng)
該功能模塊主要包括拓?fù)涔芾?、資源數(shù)據(jù)管理、高級應(yīng)用及配置信息管理等,其中高級應(yīng)用則是指方式調(diào)度管理、資源統(tǒng)計分析、檢修預(yù)處理、故障智能判斷等等。利用通信資源管理子系統(tǒng)可以實現(xiàn)配置管理、資源管理以及拓?fù)涔芾淼?,同時還可通過資源管理子系統(tǒng)對資源使用趨勢、資源利用率、各類資源的相關(guān)性以及資源負(fù)荷預(yù)警進行有效分析。另外還可以實現(xiàn)對系統(tǒng)設(shè)備裝置、運行以及安全性等三項制度分析。就通信資源管理子系統(tǒng)而言,要實現(xiàn)上述多重功能,其重點在于通信資源建模與資源動靜態(tài)管理。首先,在通信資源建模過程中,應(yīng)遵循三方面原則,第一是通信資源模型的建立要具有全面性,應(yīng)該覆蓋整個省市電力通信網(wǎng)的多種資源類型;第二,電力通信資源模型中的資源命名要規(guī)范統(tǒng)一,在命名過程中應(yīng)參考相關(guān)規(guī)范,并全面考慮上下級綜合網(wǎng)管系統(tǒng)資源的共享性與互聯(lián)性,并結(jié)合綜合管網(wǎng)實際運行情況在建模過程中遵循唯一性、統(tǒng)一性以及可擴充性原則;第三,在通信資源模型設(shè)計過程中應(yīng)參考TMF608、TMF513、ITU-TG.744等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),保證資源管理建模的規(guī)范性與可行性。通常情況下良好的通信資源模型應(yīng)是清晰的資源層次分支樹,并符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備布局。
(3)結(jié)語
長期以來,配、用電通信網(wǎng)一直是電網(wǎng)運營支撐系統(tǒng)的一個薄弱環(huán)節(jié),制約了城市電網(wǎng)自動化控制和管理水平的提高。主要有以下問題:(1)配用電通信網(wǎng)覆蓋率低?!笆濉逼陂g,電力通信網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)主要以不同電壓等級變電站和各網(wǎng)省市公司本部通信為主,配用電通信基本沒有獨立成網(wǎng),也沒有充分發(fā)揮電力通信專網(wǎng)統(tǒng)一技術(shù)平臺的優(yōu)勢。(2)缺乏相應(yīng)的技術(shù)策劃指導(dǎo)。雖然各地區(qū)公司都在各自研究探索適合自身應(yīng)用的既經(jīng)濟又有效的通信模式,但還沒有一種合適的通信技術(shù)能夠很好地解決目前配、用電通信難題,而且相關(guān)的技術(shù)政策指導(dǎo)也不明確。(3)配、用電通信管理職能不明確。現(xiàn)有的調(diào)度通信管理職責(zé)設(shè)在調(diào)度部門,但配用電生產(chǎn)管理是營銷和生技部門,部門之間在規(guī)劃建設(shè)方面缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。電通信網(wǎng)運行維護管理人員嚴(yán)重不足。配、用電側(cè)通信網(wǎng)是點多面廣,維護量大,需要配備一定數(shù)量并具備一定專業(yè)知識的通信檢修人員才能滿足通信系統(tǒng)正常運行。
2需求分析和預(yù)測
孝感供電公司配電網(wǎng)各數(shù)據(jù)采集點采用ONU將信息傳送到最近的有光纖資源的OLT站點,通過光纖以太網(wǎng)傳回主站。配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)涉及主城區(qū)及7個縣市公司77個變電站(包括規(guī)劃在建變電站)所對應(yīng)的10kV饋電線路上所有開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、柱開、箱變、配電室、柱上變等配網(wǎng)結(jié)點。對這些配網(wǎng)結(jié)點的一次設(shè)備進行升級改造,增加DTU/FTU等監(jiān)測控制設(shè)備,在局端構(gòu)建主站系統(tǒng)等。配用電通信網(wǎng)主要承載業(yè)務(wù)可分為基礎(chǔ)業(yè)務(wù)和擴展業(yè)務(wù)兩類。
2.1基礎(chǔ)業(yè)務(wù)
配電自動化配電及變電站監(jiān)控、饋線自動化對于通信速率要求不高,300bit/s可以滿足要求。電力負(fù)荷控制采用GPRS/CDMA等公網(wǎng)方式的可做到主動上報。負(fù)荷監(jiān)控對于通信速率要求較低。遠程自動抄表遠方抄表和計費系統(tǒng)對通信速率的要求較低,一般采用集中器對幾百戶居民電能表數(shù)據(jù)匯集打包的方式進行傳輸,每日96點,每15min傳一次,基礎(chǔ)字長按1kbit計算。
2.2擴展業(yè)務(wù)
電動汽車充電站測控信息電動汽車充電站信息接入帶寬比照公變檢測、負(fù)荷監(jiān)控的帶寬需求。每日96點,每15min傳一次,每次傳輸數(shù)據(jù)包按1kbit計算。分布電源測控信息分布電源接入帶寬比照配電及變電站監(jiān)控通信速率要求,300bit/s才能滿足要求。智能用電小區(qū)智能用電小區(qū)業(yè)務(wù)可分為基本業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù),智能用電小區(qū)建議按用戶正常瀏覽網(wǎng)頁帶寬需求估算,采用不小于1M通信速率的接入方式。業(yè)務(wù)匯聚點典型數(shù)據(jù)測算模型和需求業(yè)務(wù)帶寬預(yù)測詳見表2~3。依據(jù)上述分析,業(yè)務(wù)匯聚點配用電通信需求預(yù)測帶寬=基礎(chǔ)業(yè)務(wù)帶寬(2Mb/s)+擴展業(yè)務(wù)帶寬(變量×單點帶寬)+預(yù)留帶寬。
3規(guī)劃目標(biāo)
2014年起孝感配網(wǎng)自動化通信將采用光纖通信和無線公網(wǎng)方式,作為配電自動化通信網(wǎng)絡(luò)的基本方案。(1)2015年完成供電B區(qū)配電自動化“三遙”、光纖覆蓋率為60%,用戶年平均停電時間不高于5h;供電C區(qū)配電自動化“二遙”、光纖覆蓋率為40%,用戶年平均停電時間不高于12h;供電D區(qū)配電自動化“二遙”、無線公網(wǎng)覆蓋率為20%,用戶年平均停電時間不高于20h。(2)2018年完成供電B區(qū)配電自動化“三遙”、光纖覆蓋率為100%,用戶年平均停電時間不高于3h;供電C區(qū)配電自動化“二遙”、光纖覆蓋率為100%,用戶年平均停電時間不高于9h;供電D區(qū)配電自動化“二遙”、無線公網(wǎng)覆蓋率為50%,用戶年平均停電時間不高于15h。
4技術(shù)政策
4.1總的技術(shù)政策
本次規(guī)劃采用ONU通過光纖就近接入110kV、35kV站(子站)OLT,在OLT上設(shè)置三層交換機,匯聚所有信息成以太網(wǎng)信號接入四級通信網(wǎng)(SDH傳輸網(wǎng))。具體拓?fù)湟妶D1。
4.2變電站到配電變壓器的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)政策
(1)對于變電站向下延伸到配電變壓器的通信網(wǎng)絡(luò),應(yīng)因地制宜采用多種通信方式相結(jié)合的原則建設(shè)。采用無線公網(wǎng)通信方式,可選擇GPRS、CDMA、3G等方式覆蓋。對于配用電光纖覆蓋地區(qū),光纖專網(wǎng)技術(shù)體制宜選擇無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)技術(shù)。(2)配電主站與配電終端應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化通信規(guī)約,優(yōu)先選用DL/T634.5-101/104。(3)在生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)之間應(yīng)部署正、反向電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置。(4)有線組網(wǎng)宜采用光纖通信介質(zhì),以有源光網(wǎng)絡(luò)或無源光網(wǎng)絡(luò)方式組成網(wǎng)絡(luò)。無源光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先采用應(yīng)遵循以下原則:①當(dāng)需要承載可靠性要求較高的配電自動化業(yè)務(wù)時,宜采用雙PON口的ONU設(shè)備,EPON網(wǎng)絡(luò)采用光路全保護方式建設(shè)。②ODN網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、臺變分布情況、網(wǎng)絡(luò)安全性、可靠性、經(jīng)濟性和可維護性等多種因素綜合考慮。EPON系統(tǒng)的ODN結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)以總線和環(huán)形結(jié)構(gòu)為主。③根據(jù)配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu),應(yīng)采用非均勻分光比的多級分光方式組建EPON手拉手網(wǎng)絡(luò),規(guī)劃基本以不大于7級設(shè)計,保證后期升級擴容的需求。
5規(guī)劃重點
5.1第一階段(2015年)
配電網(wǎng)B類區(qū)域:孝感地區(qū)需新建光纜643.3km,接入設(shè)備993套。光纖通訊覆蓋柱上開關(guān)673臺,開閉所27個,環(huán)網(wǎng)柜284個。實現(xiàn)三遙(遙信、遙測、遙控)功能,覆蓋率占到96.3%。無線公網(wǎng)通信覆蓋柱上開關(guān)38臺,實現(xiàn)二遙(遙信、遙測)功能,覆蓋率占到3.7%。配電網(wǎng)C類區(qū)域:孝感地區(qū)需新建光纜909.1km,接入設(shè)備343套。光纖通訊覆蓋柱上開關(guān)320臺,實現(xiàn)三遙(遙信、遙測、遙控)功能,覆蓋率占70.5%。無線公網(wǎng)通信覆蓋柱上開關(guān)134臺,實現(xiàn)二遙(遙信、遙測)功能,覆蓋率占到29.5%。配電網(wǎng)D類區(qū)域:孝感地區(qū)新建接入設(shè)備4套。全部以無線公網(wǎng)方式實現(xiàn)二遙(遙信、遙測)功能。覆蓋柱上開關(guān)275臺,環(huán)網(wǎng)柜1臺。采集終端/智能電能表覆蓋:采用光纖或無線公網(wǎng)技術(shù)覆蓋53.8%智能電能表。
5.2第二階段(2018年)
交通運輸業(yè)在新的歷史時期面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。必須以網(wǎng)絡(luò)通信資源開發(fā)利用為主線,加快電子政務(wù)建設(shè)的步伐。
(一)通過全國聯(lián)網(wǎng),建立道路數(shù)據(jù)中心。建立公路、運輸業(yè)戶、運輸車輛以及從業(yè)人員等大型基礎(chǔ)信息資源庫。推動各級交通管理部門的目錄體系建設(shè)。采用數(shù)據(jù)交換技術(shù),建立行業(yè)數(shù)據(jù)交換平臺,形成完善的數(shù)據(jù)交換指標(biāo)體系,推動道路運輸服務(wù)系統(tǒng)的信息化建設(shè)。
(二)建立健全交通行業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)體系。以電子政務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)為核心,以推動標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用為導(dǎo)向,加強交通運輸業(yè)信息化建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,完善交通行業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)體系,確保交通運輸信息化建設(shè)“有標(biāo)可依”。積極推動智能交通、現(xiàn)代物流、電子數(shù)據(jù)交換、交通通信與導(dǎo)航及電子地圖等信息化推廣應(yīng)用工作。
(三)加大對物流信息化發(fā)展的組織和引導(dǎo)力度。積極引導(dǎo)RFID技術(shù)、集裝箱多式聯(lián)運等物流信息化研究成果的推廣應(yīng)用,開展公共服務(wù)模式的物流信息平臺建設(shè)。建立和完善公路貨運樞紐信息系統(tǒng),推動農(nóng)村物流系統(tǒng)、應(yīng)急保障體系系統(tǒng)、大件運輸和危險品運輸系統(tǒng)等與人民群眾關(guān)系密切或“市場失靈”的物流信息平臺建設(shè)。
(四)建立完善的物流信息平臺。以互聯(lián)互通為目標(biāo),啟動高速公路信息通信資源整合工程。倡導(dǎo)物流企業(yè)間的聯(lián)合與協(xié)作,逐步形成若干具有較強的輻射功能和影響力的區(qū)域性物流信息平臺。
二、威脅交通運輸網(wǎng)絡(luò)通信安全的因素分析
網(wǎng)絡(luò)故障基本上都是硬件連接和軟件設(shè)置問題,也可能是操作系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)本身的問題。網(wǎng)絡(luò)安全方面的問題有可能是因為電磁泄露、黑客非法入侵、線路干擾、傳播病毒、搭線竊聽、信息截獲等,造成信息的泄露、假冒、篡改和非法信息滲透、非法享用網(wǎng)絡(luò)信息資源等等。主要表現(xiàn)為計算機打開頁面連接瀏覽器無法與互聯(lián)網(wǎng)連接和局域網(wǎng)內(nèi)機器互訪信息共享受阻。來自網(wǎng)絡(luò)安全的威脅因素,根據(jù)其攻擊的目標(biāo)和范圍不同,對網(wǎng)絡(luò)的危害程度也不同。網(wǎng)絡(luò)安全可分為控制安全和信息安全兩個層次??刂瓢踩侵干矸菡撟C、授權(quán)和訪問限制。信息安全是要保證有關(guān)信息的完整性、真實性、保密性、可用性、可控制性和可追溯等特性。造成對網(wǎng)絡(luò)威脅的主要原因基本有三:人為的誤操作;人為的惡意攻擊;計算機網(wǎng)絡(luò)軟硬件的安全漏洞和缺陷。因為開放性、交互性、分散性、脆弱性和連接方式的多樣性是計算機網(wǎng)絡(luò)通訊的共有特征,計算機病毒和黑客入侵是威脅當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)安全的最主要因素。針對屢屢出現(xiàn)一些技術(shù)故障和網(wǎng)絡(luò)通訊安全方面的問題,探索和掌握一套行之有效的維護網(wǎng)絡(luò)常見故障的技術(shù)和方法是確保網(wǎng)絡(luò)管理安全運行的關(guān)鍵。
三、交通運輸網(wǎng)絡(luò)通信安全的保障內(nèi)容
(一)鏈接網(wǎng)絡(luò)的安全保障。其是指從技術(shù)上和管理上解決網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用戶應(yīng)用方面對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施漏洞、操作系統(tǒng)漏洞和通用基礎(chǔ)應(yīng)用程序漏洞的檢測與修復(fù);對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全性能的整體綜合測試;防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全防病毒產(chǎn)品的部署,脆弱性掃描與安全優(yōu)化;模擬入侵及入侵檢測等。
(二)信息數(shù)據(jù)的安全保障。即是指從技術(shù)上和管理上解決信息數(shù)據(jù)方面和對載體與介質(zhì)的安全保護和對數(shù)據(jù)訪問的控制。
(三)通信應(yīng)用的安全保障。指對通信線路的安全性測試與優(yōu)化,設(shè)置通信加密軟件、身份鑒別機制和安全通道。測試業(yè)務(wù)軟件的程序安全性等系統(tǒng)自檢通信安全的保障措施,對業(yè)務(wù)交往的防抵賴,業(yè)務(wù)資源的訪問控制驗證,業(yè)務(wù)實體的身份鑒別檢測。測試各項網(wǎng)絡(luò)協(xié)議運行漏洞等等。
(四)運行安全的保障。指以網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)工程方法論為依據(jù),提供應(yīng)急處置機制和配套服務(wù)和系統(tǒng)升級補丁。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及產(chǎn)品的安全性檢測,跟蹤最新漏洞,災(zāi)難恢復(fù)機制與預(yù)防,系統(tǒng)改造管理,網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)技術(shù)咨詢服務(wù)等。
(五)管理安全的保障。包括人員管理及培訓(xùn),軟件、數(shù)據(jù)、文檔管理,應(yīng)用系統(tǒng)及操作管理,機房、設(shè)備及運行管理等一系列安全管理的機制。
四、交通運輸網(wǎng)絡(luò)通信的安全防范措施
隨著網(wǎng)絡(luò)通信安全技術(shù)的日益產(chǎn)業(yè)化和網(wǎng)絡(luò)通信安全的法律環(huán)境建設(shè)的日益完善,交通運輸網(wǎng)絡(luò)通信的安全防范技術(shù)也在日臻完善。
(一)保持高度警惕,保持主機和網(wǎng)絡(luò)上結(jié)點計算機的安全。遵循多人負(fù)責(zé)、任期有限、職責(zé)分離三原則。切實提高網(wǎng)絡(luò)通信安全的防范意識。
(二)控制訪問權(quán)限,安全共享資源。使每個用戶只能在自己的權(quán)限范圍內(nèi)使用網(wǎng)絡(luò)資源。做到開機必查毒,發(fā)現(xiàn)必殺毒,經(jīng)常對系統(tǒng)漏洞補丁升級更新。謹(jǐn)慎下載文檔,對于來歷不明的電子郵件及附件不輕易用Office軟件打開。
(三)選用合格單位的防火墻和防火墻的規(guī)則設(shè)置、更新。將交通運輸局域內(nèi)網(wǎng)與因特網(wǎng)分隔開來。網(wǎng)絡(luò)使用者要設(shè)置并經(jīng)常變換口令。對所有進入內(nèi)網(wǎng)的用戶身份進行認(rèn)證和對信息權(quán)限的控制,阻止非授權(quán)用戶對信息的瀏覽、修改甚至破壞。對進出內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)進行鑒別,防止惡意或非法操作,嚴(yán)防有害信息的侵入。
(四)采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)。以不易被人破解為目的,采用密碼或計算法對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換。只有掌握密鑰才能破解還原。實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)保密的目的。
五、結(jié)語
1移動通信發(fā)展歷程
隨著移動技術(shù)的發(fā)展,我國移動大致經(jīng)歷五個不同的發(fā)展階段。第一個階段是以模擬蜂窩通信技術(shù),該技術(shù)主要是通過無線組網(wǎng)的方式,通過無線通道,實現(xiàn)終端和網(wǎng)絡(luò)的連接。該技術(shù)主要盛行在上世界70-80年代;第二階段是以美國CDMA等通信技術(shù)為代表的移動網(wǎng)絡(luò),盛行于80年代到21世紀(jì)之初。在該階段開始出現(xiàn)漫游、呼叫轉(zhuǎn)移等業(yè)務(wù);第三階段則主要為2G與3G的過渡階段,同時也成為2.5G。第四階段則主要是以現(xiàn)階段的主流通信技術(shù)3G技術(shù)為代表,該技術(shù)其典型的特點在于在傳輸?shù)男噬嫌兄艽蟮奶嵘?。第五階段則主要是4G技術(shù),在3G的基礎(chǔ)上形成以TD-LTE為代表的4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
2移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)面臨的安全性風(fēng)險
2.1網(wǎng)絡(luò)自身的風(fēng)險
在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中,因為計算機軟件或者是系統(tǒng)自身存在的漏洞,導(dǎo)致計算機病毒和木馬能夠輕易的植入到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,從而導(dǎo)致計算機當(dāng)中的一些隱私或秘密被非授權(quán)的用戶訪問,給用戶帶來很大的隱私泄露或者是財產(chǎn)的損失。同時,隨著現(xiàn)代wifi等無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,通過無線網(wǎng)絡(luò)帶來的非法的截取現(xiàn)象,更是給用戶帶來巨大的損失。在移動通信應(yīng)用最為廣泛的手機方面,也有很多的不發(fā)分子則利用手機的漏洞,或者是安裝不法軟件的方式,導(dǎo)致出現(xiàn)非法的訪問和數(shù)據(jù)的篡改和刪除。而面對應(yīng)用最為廣泛的3G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),其不僅將面臨IP網(wǎng)絡(luò)問題,同時也面臨IP技術(shù)問題。3G系統(tǒng)的IP其不僅包含著承載網(wǎng)絡(luò),同時也包含了業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。而IP的應(yīng)用其不僅包括因特網(wǎng)、下載、郵件等應(yīng)用,也有承載IP協(xié)議的移動通信系統(tǒng)控制信令和數(shù)據(jù)。未來針對3G網(wǎng)絡(luò)運營商面對的主要的問題則是如何加強對3G網(wǎng)絡(luò)的管理,并以此更好的保證3G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在面臨出現(xiàn)的不同安全問題,都要結(jié)合IP網(wǎng)絡(luò)和其應(yīng)用對其出現(xiàn)的問題進行總結(jié),從而制定出更加好的管理措施。
2.2網(wǎng)絡(luò)外在的風(fēng)險
針對移動通信網(wǎng)絡(luò)外在的風(fēng)險包括很多,而網(wǎng)絡(luò)詐騙是其中最為常見的影響用戶安全的問題。隨著人們對網(wǎng)絡(luò)的熟知,電腦技術(shù)也開始成為當(dāng)前人們應(yīng)用的主流。但是,網(wǎng)絡(luò)給人們帶來方便的同時,卻成為犯罪分子進行詐騙的工具,如現(xiàn)階段出現(xiàn)的支付寶盜竊、網(wǎng)絡(luò)電話詐騙等,都給人們對網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用蒙上了很深的陰影。同時,虛假購物網(wǎng)站、網(wǎng)上盜刷信譽同樣讓人們對網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)不同的咒罵。因此,如何保障網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的安全,防止各種詐騙等問題的出現(xiàn),也是移動通信安全性考慮的重點。
3移動通信傳輸網(wǎng)絡(luò)安全采取的措施
造成移動通信網(wǎng)絡(luò)安全的原因有很多,其主要包括以下的幾種:第一,傳輸組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)以及設(shè)備不合理造成。通過大量的研究,移動通信在進行安裝的時候,通常會出現(xiàn)一些長鏈型或者是星型,在這些錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)當(dāng)中,其安裝古語復(fù)雜導(dǎo)致在網(wǎng)絡(luò)的傳輸當(dāng)中出現(xiàn)很大的混亂問題,從而嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男?。因此,在對移動網(wǎng)絡(luò)進行建設(shè)的初期,一定要對網(wǎng)絡(luò)的整體布局和網(wǎng)線的架構(gòu)進行全面、合理的規(guī)劃,從而避免在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)上述的問題,以此更好的保障網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩?,使得人們對網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)能夠一目了然,提高其便利性和安全性。同時,在設(shè)備的選擇方面,只顧及成本而忽視對設(shè)備質(zhì)量的考慮,成為考慮設(shè)備使用的重要的因素。在對網(wǎng)絡(luò)進行建設(shè)的過程中,盡量選擇同樣的生產(chǎn)設(shè)備,避免不同的設(shè)備出現(xiàn)的不相容等情況的發(fā)生,從而給網(wǎng)絡(luò)安全帶來影響。第二,環(huán)境因素造成的影響。移動通信設(shè)備遍布各地,從而使得不同地點都能使用移動網(wǎng)絡(luò)。而在一些比較偏遠的地區(qū),因為氣候的影響,給網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男蕩砗艽蟮膯栴}。同時在一些比較特殊的區(qū)域,存在不明的干擾信號,導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法有效的傳輸。因此,對設(shè)備的保管必須選擇正常的環(huán)境。第三,在通過外在的設(shè)備管理和組網(wǎng)結(jié)構(gòu)后,還必須在統(tǒng)一的物理網(wǎng)絡(luò)接入平臺上構(gòu)建各種基于業(yè)務(wù)的邏輯專網(wǎng)。因為在移動網(wǎng)絡(luò)中,很多的安全對策還不能夠有效的支撐其各種應(yīng)用的核心業(yè)務(wù)。同時如果將安全措施都集中在流量的出口的地方,就會導(dǎo)致安全設(shè)備的性能出現(xiàn)很大的瓶頸。因此,針對這種情況,通常采用搭建統(tǒng)一的根絕業(yè)務(wù)邏輯專網(wǎng)。該網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的地點的IP流“特征五元組(源地址、源端口、目的地址、目的端口、協(xié)議)”的基礎(chǔ)上,同時還可以將其設(shè)置在接入點名/用戶接入標(biāo)識/主叫號碼的上面。通過采用這種GTP或GRE的方式來劑型的傳輸,一直要到業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)間的網(wǎng)關(guān)被解封了才會傳輸?shù)綐I(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。從而通過這種網(wǎng)絡(luò),清晰的知道每個數(shù)據(jù)其流動的方向和具備的特征。完成不同層次清晰明了的虛擬網(wǎng)路業(yè)務(wù)。如果完成了這樣的情況就還可以實現(xiàn):專門的邏輯網(wǎng)絡(luò)形成安全的防御系統(tǒng);在不同的方向和業(yè)務(wù)上做好網(wǎng)絡(luò)安全的預(yù)防措施;根據(jù)業(yè)務(wù)擴展的方便靈活度的能力,更好更快地計算出業(yè)務(wù)流量的量和集中區(qū)域。第四,在移動通信網(wǎng)絡(luò)中加入“網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入控制(NCA)”機制,從而實現(xiàn)對終端用戶的認(rèn)證。在移動通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,3G用戶不僅是保護的對象,同時也是需要進行防范的對象。在面對數(shù)以千計的用戶,如何做好保護,其實際是非常脆弱的。對此,為更好的保護3G網(wǎng)絡(luò),通常采用網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在的方式,對終端用戶的相關(guān)信息進行檢測,包括軟件版本等,以此提高終端預(yù)防病毒的能力,如通過對殺毒軟件的在線升級。一旦發(fā)現(xiàn)其中有異常,則立即進行隔離。
4結(jié)語
在建設(shè)心電網(wǎng)絡(luò)之前,心電圖機是采用熱敏紙記錄心電圖,門診、病房心電圖檢查依靠人工模式。隨著醫(yī)院患者越來越多,心電圖室患者等候時間很長;心電圖數(shù)據(jù)無法進行數(shù)字化保存,更不能全院共享;心電圖檢查設(shè)備大部分是單機工作形式,心電圖資料大量流失的問題一直阻礙著心電圖室的發(fā)展。面對心電圖檢查不能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享、不能獲取患者申請信息,不能連接電子病歷(EMR),不能使用電子簽章、不能實現(xiàn)電子扣費和網(wǎng)絡(luò)查詢等問題,心電電生理檢查的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)是勢在必行[3]。
1.1心電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況
心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè),其本質(zhì)就是一套完善的心電檢查的整體解決方案,包括心電檢查開單、患者就診、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)讀取和展示等功能模塊,我院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)心電檢查流程。首先從HIS獲取患者申請信息,連接進入PACS、EMR,然后使用電子簽章、電子記費、網(wǎng)絡(luò)查詢等共享患者信息,實現(xiàn)院內(nèi)所有臨床科室的床旁心電圖采集傳輸,建立心臟病患者資料庫,為心電圖檢查建立全新的集中式工作模式。在門急診建立診斷中心,安裝門診預(yù)約登記系統(tǒng)、電子叫號系統(tǒng)、醫(yī)生報告診斷系統(tǒng)、主任審核系統(tǒng)、夜間值班診斷系統(tǒng),心電圖機采集設(shè)備聯(lián)網(wǎng),統(tǒng)計檢索管理系統(tǒng)。心電圖檢查包括預(yù)約登記、電子叫號、記費、檢查、報告、集中存儲、臨床共享、統(tǒng)計檢索等全流程的信息化管理平臺。病房配備手持移動式心電圖機,建立床旁心電圖采集模式;同時通過WEB瀏覽系統(tǒng)或HIS醫(yī)生工作站進行全院臨床信息共享。信息化建設(shè)方面,需要安裝心電圖數(shù)據(jù)服務(wù)器、存儲服務(wù)器,與HIS、EMR、門診一卡通等系統(tǒng)進行集成對接[4]。
1.2建設(shè)效果
1.2.1簡化患者檢查和報告流程我院現(xiàn)有心電網(wǎng)絡(luò)自2010年開始建設(shè)至今,已經(jīng)順利突破了心電信息的網(wǎng)絡(luò)化、集成化、數(shù)據(jù)集中存儲等難點。現(xiàn)在,醫(yī)生只需要在醫(yī)生站開具相應(yīng)醫(yī)囑之后,患者即可憑借手腕上的腕帶至心電中心進行心電檢測。檢測完畢后,檢測結(jié)果經(jīng)相關(guān)心電醫(yī)生分析后,分析與檢測結(jié)果一并上傳至心電網(wǎng)絡(luò),醫(yī)生只需在自己的醫(yī)生站即可查看檢測結(jié)果及心電醫(yī)生的檢測分析。通過系統(tǒng)建設(shè),在各個科室現(xiàn)有常用軟件上(如EMR系統(tǒng))添加心電信息管理平臺的相應(yīng)接口,使門診、病區(qū)等整體區(qū)域心電圖檢查流程化,專家在線診斷,提高診斷精確度與標(biāo)準(zhǔn)。檢查后的結(jié)果由專業(yè)的醫(yī)生集中處理,通過WEB方式將報告在全院醫(yī)生工作站上,實現(xiàn)心電圖信息圖像全院并共享。臨床醫(yī)生可以獲得專業(yè)的圖文診斷報告,可以看到心電圖原始數(shù)據(jù)以及保存的心電圖資料。臨床醫(yī)生可以在區(qū)域內(nèi)任意電腦上瀏覽電子心電圖報告,隨時打印,方便會診[5]。
1.2.2心電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫建設(shè)心電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),解決了心電圖數(shù)據(jù)集中存儲的問題。通過建立區(qū)域的心電圖數(shù)據(jù)庫,為將來患者再次就醫(yī)提供歷史資料,也為醫(yī)院各種心臟病統(tǒng)計學(xué)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。其優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①積累臨床資料,資源共享,廣泛討論;②從個案的心電圖資料中發(fā)現(xiàn)共性的特征,總結(jié)經(jīng)驗,有助于這類疾病的早期診斷和正確合理治療;③隨時觀察、對比,改善預(yù)后,提高診療質(zhì)量;④為青年醫(yī)師、基層醫(yī)生提供臨床心電圖信息資料,指導(dǎo)臨床研究方向,促進學(xué)科診療水平的提高。
2發(fā)展方向
2.1檢查部分對于心電檢查部分來說,其發(fā)展的趨勢是逐漸向臨床靠近,目標(biāo)是通過移動心電檢查設(shè)備的使用以及對科室醫(yī)生的培訓(xùn),讓患者在床邊就能及時完成心電圖的檢測,同時將檢查數(shù)據(jù)實時傳送到診斷中心,通過網(wǎng)絡(luò)將結(jié)果展現(xiàn)在醫(yī)生的電腦上。我院對無法移動或行動不便的患者,由科室專人負(fù)責(zé)使用手提式移動心電檢測設(shè)備對其進行心電檢測。但檢測結(jié)果無法上傳至心電檢測中心。下一步建設(shè)的目標(biāo)就是選用帶有無線網(wǎng)絡(luò)連接功能的心電檢測一體化設(shè)備,通過現(xiàn)有的醫(yī)護無線網(wǎng)絡(luò),實時上傳檢測結(jié)果,避免后期數(shù)據(jù)與系統(tǒng)分離,也減輕醫(yī)生的工作強度,提高工作效率[6]。
2.2診斷部分建立統(tǒng)一的心電檢查診斷中心。當(dāng)各個檢查點完成檢查后,由系統(tǒng)自動將數(shù)據(jù)傳至心電診斷中心,采用國際通用的診斷用語庫編寫報告,提供豐富的報告診斷庫,避免過多的鍵盤輸入,快速的報告輸入,支持心電圖原始報告多次對比功能。建立報告網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),將臨床送達的心電圖進行診斷報告網(wǎng)絡(luò),縮短醫(yī)生獲得診斷報告時間。診斷醫(yī)生可以將接收到的心電圖進行自動報告錄入、給出標(biāo)準(zhǔn)報告,經(jīng)WEB系統(tǒng)給臨床醫(yī)生,臨床醫(yī)生可以在醫(yī)生工作站或護士工作站上獲得心電圖診斷報告。并支持心電圖、測量分析參數(shù)、心電圖特征描述、心電圖診斷等報告輸出[7]。
3存在的問題
心電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)給患者、醫(yī)生帶來便捷和高效的就醫(yī)過程,但同時也不可避免地存在一些無法回避的問題,如網(wǎng)絡(luò)傳輸不穩(wěn)定、臨床醫(yī)生技能不熟練等問題。所以,隨著心電網(wǎng)絡(luò)的逐步建立和完善,為了保證其日常的正常運轉(zhuǎn),需要投入大量的維護工作,如:系統(tǒng)與硬件供應(yīng)商的售后服務(wù);信息中心的網(wǎng)絡(luò)保障和應(yīng)急方案;臨床科室正確使用設(shè)備,嚴(yán)格按照規(guī)范進行操作,盡量減少和避免無效心電圖的產(chǎn)生;心電圖室在保證日常工作正常開展的同時,還需要對以上工作進行協(xié)調(diào)、支持與幫助。
4總結(jié)
通過上述分析,我們可以得出無線局域網(wǎng)在應(yīng)用過程中具有諸多優(yōu)勢,其主要優(yōu)點如下:(1)具備較多的靈活性和移動性。在無線局域網(wǎng)中則可以在信號覆蓋的任意方位內(nèi)都可以接入網(wǎng)絡(luò),具有其強的靈活性。除此之外,無線局域網(wǎng)還具有另一個優(yōu)勢,那就是移動性。一般來說,用戶可以在連接到無線局域網(wǎng)的空間內(nèi)隨意的移動計算機設(shè)備,不會受到網(wǎng)絡(luò)的限制。(2)在無線網(wǎng)安裝過程中很便捷。由于網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)周期長,對于周圍環(huán)境的影響也非常大,常常需要破壞墻體和地面來進行管道穿線工作。而無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)通常只需在安裝一個或多個接入點設(shè)備后,便可以在整個空間內(nèi)覆蓋上局域網(wǎng)絡(luò),這樣不僅可以免去對于環(huán)境的破壞性,還能夠減少網(wǎng)絡(luò)施工的工作量。(3)無線局域網(wǎng)便于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和調(diào)整。對于辦公地點來說,一旦架設(shè)了有限網(wǎng)絡(luò),就很難對其進行更改,而且重新布線施工是一個耗時、耗力、耗錢的過程。所以,相對來說,采用無線網(wǎng)絡(luò)就能夠盡量減少這種情況的發(fā)生,還能夠節(jié)省時間和人力,最為重要的是了節(jié)約經(jīng)濟成本。(4)采用無線網(wǎng)絡(luò)易于擴展。在無線局域網(wǎng)中具有多種配置方式,因此用戶可以根據(jù)具體需求來對其進行靈活的選擇。無論是從只有幾個小用戶的小型局域網(wǎng)還是擁有上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò),都可以采用這種網(wǎng)絡(luò)方式,這是有線局域網(wǎng)所不能比擬的。
2無線局域網(wǎng)的基本設(shè)備
2.1無線網(wǎng)卡
網(wǎng)卡又被稱為網(wǎng)絡(luò)適配器,它是將計算機和網(wǎng)絡(luò)電纜連接在一起的基礎(chǔ)設(shè)備,因此,只要采用無線信號,計算機之間就能夠進行通信和數(shù)據(jù)傳輸,其功能和普通的電腦網(wǎng)卡相同,區(qū)別只是在于不用進行有線的連接。
2.2無線AP
無線AP指的是無線接人點,英文縮寫為AccessPoint,主要用于無線網(wǎng)絡(luò)的無線交換機中,它是無線網(wǎng)絡(luò)的核心。一般情況,無線AP主要用于家庭、大樓以及園區(qū)的內(nèi)部,如果移動計算機的用戶想要進入網(wǎng)絡(luò)中,就需要先進入到有線網(wǎng)絡(luò)的接入點中,從而使得信號的覆蓋范圍遠達幾十米,甚至到上百米。
2.3無線天線
無線天線是指在信號傳輸過程中,將傳輸線中的電磁能轉(zhuǎn)化為自由空間的電磁波,或者是將空間內(nèi)的電磁波向傳輸線中的電磁專用設(shè)備轉(zhuǎn)化。一般當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間相距較遠時,信號強度就會隨著距離的增加而不斷減弱,與此同時,信息的傳送速度也會降低,這樣就會導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)沒有辦法正常的運行,這個時候就又要借助無線天線來增強所接受或是傳送的信號,保證無線網(wǎng)絡(luò)的正常運作。
2.4無線路由器
人們所熟知的無線路由器是指帶有無線覆蓋的路由器,一般在路由器的應(yīng)用下,可以實現(xiàn)用戶上網(wǎng)和無線的覆蓋。另外,無線路由器可以將其無線和有線連接的終端都分配到一個子網(wǎng)中,從而使得子網(wǎng)內(nèi)的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更加方便的就能進行數(shù)據(jù)的交換。
3結(jié)束語
層次化保護控制系統(tǒng)從體系架構(gòu)上劃分為就地層、站域?qū)雍蛷V域?qū)樱鐖D1所示。三層保護協(xié)調(diào)配合,構(gòu)成以就地層保護為基礎(chǔ),站域?qū)颖Wo與廣域?qū)颖Wo為補充的多維度層次化繼電保護系統(tǒng)。就地層保護是面向被保護對象分布配置的“貼身防護”,保護功能配置遵循現(xiàn)有的繼電保護相關(guān)規(guī)范,其接入信息僅來自被保護對象所在間隔,強調(diào)的是保護相關(guān)回路簡潔可靠和保護的速動性。站域保護控制系統(tǒng)配置單套保護的冗余保護、部分公用保護及相鄰變電站元件后備保護。它能夠充分利用全站信息,快速、可靠判別故障區(qū)域,加速后備保護動作,并可不經(jīng)就地級保護及測控裝置直接作用于斷路器智能終端。同時,根據(jù)電壓等級的不同及變電站承擔(dān)任務(wù)的不同,站域保護也配置一些控制功能,包括備用自投、小電流接地選線、低頻/低壓減負(fù)荷等。此外,站域保護還作為廣域保護服務(wù)子站為廣域保護提供站內(nèi)采樣值和開關(guān)量信息,并接收、轉(zhuǎn)發(fā)廣域保護主站發(fā)出的控制命令。廣域保護系統(tǒng)包括繼電保護和安全自動控制兩方面。廣域保護基于廣域信息實現(xiàn)廣域后備保護;接收區(qū)域內(nèi)及同步相量測量單元(PMU)數(shù)據(jù),進行安全穩(wěn)定評估分析;并依據(jù)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)進行潮流分析、切負(fù)荷策略制定。
1.2各層次配合關(guān)系
如圖2所示,當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,就地層保護作為第一時限保護,保護的速動性好,相關(guān)聯(lián)回路少。就地保護整組動作時間一般為0~20ms。在就地保護工作的同時,站域保護與廣域保護同時進入程序判別階段,如果故障能夠成功切除,則站域保護和廣域保護自動返回;若就地保護未動作,站域保護基于站域信息的判斷實現(xiàn)故障切除。在時間配合上,站域保護處理一般會增加一定延時。若站域保護仍未動作,則由廣域保護實現(xiàn)故障切除。廣域保護的跳閘延時較站域保護動作時間更長。根據(jù)國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)的規(guī)定,廣域控制的時間限定在0.1~100s的范圍內(nèi)。在極端情況下,如變電站直流消失,站域就地全部失效時,由廣域保護通過跳其他變電站實現(xiàn)故障切除。
2層次化保護系統(tǒng)通信系統(tǒng)分析
2.1站域保護
站域保護裝置涉及變電站的多個間隔信息,如:各間隔的采樣值、GOOSE和對時信息等。因此對過程層通信系統(tǒng)有著較高的要求,包括網(wǎng)絡(luò)流量、網(wǎng)絡(luò)延遲。本文以某220kV典型配置為例進行分析。(1)網(wǎng)絡(luò)流量分析根據(jù)文獻[9]所述的計算方法,對于采樣值流量,按照20個模擬量通道,以典型的每周波80點采樣、每幀1個ASDU進行計算;再加上GOOSE流量最大約為1.2Mb/s,可以計算出每個間隔流量可達到8.33Mbps。220kV側(cè)按9個間隔、110kV側(cè)13個間隔、35kV側(cè)3個間隔,共25個計算,可得到總帶寬達到208.2Mbps。若帶寬占有率不超過40%,過程層交換機帶寬需達到520.5M。對于220kV電壓等級(含35kV等級),可以得到帶寬為99.96Mbps,對于110kV間隔,總帶寬為108.29Mbps,需要多百兆網(wǎng)口或采用千兆網(wǎng)絡(luò)。(2)網(wǎng)絡(luò)時延分析根據(jù)文獻[10]所述的計算方法,以圖3所示的交換機配置方案,間隔交換機采用百兆光口,主干交換機采用千兆光口,考慮最極端的情況,站域保護裝置連接的間隔數(shù)為25個來計算網(wǎng)絡(luò)時延。一個IEC61850-9-2SV采樣數(shù)據(jù)幀的最好和最壞情況下延時、抖動分別是27.992μs、71.24μs和43μs;一個GOOSE數(shù)據(jù)幀的最好和最壞情況延時、抖動分別是22.448μs、48.56μs和26μs。文獻[11]規(guī)定微波通道(光纖通道參照執(zhí)行)傳輸主保護信息時傳輸時延應(yīng)不大于5ms。對于保護裝置來講,這樣的延時和抖動在可接受的范圍內(nèi)。因此,從網(wǎng)絡(luò)流量分析和網(wǎng)絡(luò)時延分析兩方面確定:對于一個典型的220kV的變電站,站域保護按全站配置或按照電壓等級配置均可;但對于電壓等級較高或者間隔較多的變電站來說,可采用按電壓等級配置站域保護的方式,以保證充分的網(wǎng)絡(luò)帶寬。且在兩種情況下,百兆口都難以滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?,均?yīng)采用千兆口以滿足全站數(shù)據(jù)采集的需求。同時,由于就地保護已經(jīng)備有主后備功能完善的保護,因此站域保護只需單配即可。
2.2廣域保護
廣域保護裝置涉及多個變電站的信息,如:參與廣域差動的各間隔的采樣值、GOOSE和對時信息等。因此對廣域通信系統(tǒng)有著更高的要求。按照本文的層次化保護系統(tǒng)方案,廣域保護通過站域保護間接接收采樣值信息,且站域保護將站內(nèi)數(shù)據(jù)打包以24點上送到廣域網(wǎng)絡(luò)。本文仍然從網(wǎng)絡(luò)流量與網(wǎng)絡(luò)延遲兩方面進行分析。它們與廣域保護監(jiān)管范圍大小直接相關(guān)。本文以圖4所示的區(qū)域范圍為例進行分析。(1)網(wǎng)絡(luò)流量分析廣域保護實現(xiàn)基于差動原理和方向比較原理的站與站之間的后備保護。因此,它只需要接入差動區(qū)域內(nèi)各個變電站與其他變電站相連間隔的信息形成廣域保護的信息來源。接入廣域網(wǎng)絡(luò)的間隔數(shù)量=220kV站A3個間隔+220kV站B6個間隔+110kV站A1個間隔+110kV站B2個間隔+110kV站C1個間隔+110kV站D2個間隔+110kV站E2個間隔+110kV站F1個間隔=18個。按上節(jié)描述的計算方法,每個間隔的采樣值流量S=223字節(jié)×8bit/字節(jié)×50周波/s×24幀/周波=2.14Mbps。GOOSE流量最大約為1.2Mb/s。每個間隔的總流量為3.34Mbps。按照18個間隔計算,廣域網(wǎng)絡(luò)的總流量可達到60.12Mbps。(2)網(wǎng)絡(luò)時延分析由于站域保護送出的數(shù)據(jù)已根據(jù)廣域時鐘系統(tǒng)的時間將采樣信息打上時間標(biāo)簽,然后通過廣域通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)至廣域保護系統(tǒng)。因此,在計算網(wǎng)絡(luò)時延時只需要計算從站域保護裝置—廣域保護裝置之間的網(wǎng)絡(luò)時延。此時,以平均傳輸100km,經(jīng)過一級交換機設(shè)備計算。同樣按照參考文獻[10]所述的計算方法,可得網(wǎng)絡(luò)延遲,計算結(jié)果滿足廣域保護對延時的技術(shù)要求。綜上所述,從網(wǎng)絡(luò)流量分析和網(wǎng)絡(luò)時延分析兩方面確定:按照每個間隔3.34Mbps流量分析,廣域保護宜采用千兆網(wǎng)絡(luò)。同時,由于廣域保護控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)時延主要體現(xiàn)在各變電站信息的遠距離傳輸上,在選擇廣域保護控制系統(tǒng)的配置地點時應(yīng)考慮全局物理距離最近的變電站或調(diào)控中心。
3網(wǎng)絡(luò)報文時延可測技術(shù)及應(yīng)用
站域保護、廣域保護需要采集多個間隔甚至整個變電站模擬量和相關(guān)開關(guān)量信息,宜采用網(wǎng)采網(wǎng)跳的實現(xiàn)方案。常見的同步解決方案是,跨間隔保護依賴于統(tǒng)一的外部時鐘來保證采樣數(shù)據(jù)的同步性,當(dāng)失去外部時鐘時,跨間隔保護將退出運行甚至誤動,這也是網(wǎng)采方案被質(zhì)疑的重要原因。根據(jù)交換機的存儲轉(zhuǎn)發(fā)特性,報文進入交換網(wǎng)絡(luò)由交換機根據(jù)資源情況進行隨機交換,交換路徑隨時可能發(fā)生變化,物理資源的競爭增加了報文在交換網(wǎng)絡(luò)中時延的不確定性,難以滿足同步的要求。如果交換機可以測量傳輸延時并將此延時發(fā)送給保護裝置,保護裝置再基于該延時通過軟件重新采樣來實現(xiàn)各路模擬量的同步,就可以實現(xiàn)保護裝置不依賴于對時實現(xiàn)裝置同步的目標(biāo)。
3.1交換延時的計算方法
本文提出一種傳輸延時可測的技術(shù),可準(zhǔn)確獲得交換機的延時,并寫入SV報文,站域保護、廣域保護可進行讀取并補償。以圖3所示的間隔1的數(shù)據(jù)到達站域保護為例說明該技術(shù)的具體實現(xiàn)方式,如圖5所示。交換機擁有硬件接收時間戳記錄模塊、硬件發(fā)送時間戳記錄模塊和駐留時間計算模塊,用于記錄報文接收和發(fā)送時的時間點和報文在當(dāng)前交換機的駐留時間。當(dāng)間隔1的報文第一比特進入間隔交換機1的P1端口時,交換機的硬件接收時間戳記錄模塊記錄下此時的時間t1,然后硬件發(fā)送時間戳記錄模塊記錄下此比特離開間隔交換機1的P2端口時的時間t2,駐留時間計算模塊求得此時的駐留時間t1=t2-t1,并寫入該報文中;同理,可得到該報文在過程層主干交換機中的駐留時間t2=t4-t3,并將其與在間隔交換機1中的駐留時間t1疊加得到當(dāng)前報文總傳輸時延t=t1+t2。此時終端的保護裝置可解析報文,從而得到網(wǎng)絡(luò)總時延,并根據(jù)此時延計算出采樣報文的原始時刻,然后通過重采樣進行同步。多級交換機級聯(lián)情況如上述步驟依次疊加報文在新交換機的駐留時間值并轉(zhuǎn)發(fā),直到報文到達保護或測控裝置。
3.2交換延時的標(biāo)記位置
智能變電站采樣值報文采用以太網(wǎng)幀格式承載,交換延時的標(biāo)記位置有兩種方案,如圖6所示。(1)采樣值報文的保留字段(方案1)根據(jù)最新的第二版IEC61850協(xié)議規(guī)定,在報文中,SV和GOOSE報文以太網(wǎng)幀格式有4個字節(jié)的保留字段,分別為Reserved1和Reserved2,其中保留位1(Reserved1)0字節(jié)的第8個比特已經(jīng)被定義,本方案使用了其余31個保留位之中的30個,因此可在不影響規(guī)范中定義的功能的基礎(chǔ)上,使用該保留字段存儲報文網(wǎng)絡(luò)傳輸時延數(shù)值。存儲方法是將t值轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)值,由最低位向最高位依次寫入傳輸時延數(shù)值,如圖7所示。該方案所存儲的延時數(shù)值位置相對固定,交換機無需對整幀報文解碼,資源開銷小,不影響交換機的性能指標(biāo),但未來可能會與IEC62351標(biāo)準(zhǔn)的使用產(chǎn)生沖突。(2)通道延時的品質(zhì)位(方案2)如圖6所示,在報文中SavPdu中有4個字節(jié)的通道延遲品質(zhì)位。本方案將延時值報文按照相同的方式寫入報文中。但由于采樣值不固定,導(dǎo)致延時數(shù)值的位置不固定,交換機需要對每個報文解碼,資源開銷大,但可通過改善交換機的性能來滿足對時精度10μs的要求。本文推薦方案2,它具有更好的靈活性,且不會與IEC62351標(biāo)準(zhǔn)的使用產(chǎn)生沖突。
1.1站點干擾排查分析
(1)利用掃描儀對F和D頻段進行全網(wǎng)掃頻測試,全面評估LTE頻段的占用情況,發(fā)現(xiàn)LTE頻段受其他系統(tǒng)干擾的區(qū)域或站點,識別干擾類型,采取對應(yīng)措施,主要解決PHS(Per-sonalHandy-phoneSystem)、MMDS和WiMAX干擾并整體了解LTE無線環(huán)境。
(2)在TD-S小區(qū)內(nèi)添加F頻點并增加頻點限碼,在OMC-R上提取ISCP報表,篩選出強干擾小區(qū),逐小區(qū)在疑似干擾源系統(tǒng)側(cè)小區(qū)加裝濾波器對比本側(cè)F頻段的RSSI、本側(cè)加裝濾波器對比系統(tǒng)底噪、本側(cè)更換高性能天饋對比底噪,主要解決雜散、阻塞、互調(diào)干擾。
1.2站點干擾具體規(guī)避措施
針對站點干擾問題,需要結(jié)合各類干擾特點,有效利用掃頻數(shù)據(jù)、網(wǎng)管數(shù)據(jù),找出干擾類型、定位干擾源,對規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的站點進行由面到點的全面干擾排查,采用軟件升級、天面調(diào)整、設(shè)備替換等手段,進行干擾消除和規(guī)避。
1.2.1移動通信宏站于其他系統(tǒng)共站址時的干擾協(xié)調(diào)
(1)關(guān)閉DCS1800系統(tǒng)1870MHz以上頻點,有條件的區(qū)域關(guān)閉1850MHz以上頻點;推動工信部暫緩分配1870MHz以上頻段給FDDLTE系統(tǒng)。
(2)若存在GSM900系統(tǒng)的二次諧波干擾,應(yīng)更換GSM900系統(tǒng)天線。
(3)若存在DCS1800系統(tǒng)的三階互調(diào)干擾,應(yīng)更換DCS1800系統(tǒng)天線(天線三階互調(diào)抑制指標(biāo)優(yōu)于-133dBc)。
(4)開啟動態(tài)AGC功能提升F頻段RRU的抗阻塞能力。
1.2.2移動通信宏站與其他系統(tǒng)非共站址時的干擾協(xié)調(diào)
移動通信宏站與其他系統(tǒng)非共站址情況時,應(yīng)盡量保證兩個系統(tǒng)基站天線距離50米以上,在天線方向設(shè)置時避免天線正對情況的出現(xiàn),天線下傾角(含電下傾和機械下傾)不小于6度。
1.2.3移動通信(E頻段)與其他系統(tǒng)共站址時的干擾協(xié)調(diào)
中國移動擁有E頻段的2320-2370MHz,用于移動通信的室內(nèi)覆蓋。E頻段的移動通信的基站射頻僅支持2320-2370MHz的50MHz帶寬,但由于終端需要支持國際漫游,E頻段終端支持全部2300-2400MHz。
2E頻段的干擾隔離要求及規(guī)避措施
(1)頻率協(xié)調(diào),優(yōu)先選用E頻段中的低頻點部署移動通信;
(2)增加空間隔離,保證移動通信室分天線和WLANAP天線間有4m以上隔離距離;
(3)提高WLANAP阻塞指標(biāo),在2370MHz處可抵抗功率-24dBm/20MHz干擾信號,保證移動通信室分天線與WLAN放裝型AP在間距2m時無干擾;
(4)提高WLAN終端阻塞指標(biāo)至-20dBm/20MHz干擾信號,保證移動通信終端與WLAN終端在間距0.5m時無干擾;
(5)適當(dāng)提高WLAN覆蓋電平,增加WLAN終端接收信號的信噪比,從而提高其抗系統(tǒng)外干擾的能力。
3結(jié)語
Wi-Fi最優(yōu)熱點組網(wǎng)通信技術(shù)是對傳統(tǒng)組網(wǎng)存在的弊端和不足進行改善,從而促進Wi-Fi通信網(wǎng)絡(luò)更好的應(yīng)用。首先計算Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中是熱點之間的距離;實現(xiàn)Wi-Fi最優(yōu)熱點組網(wǎng)通信的首要步驟則是確定Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中熱點之間的距離,有利于開展后續(xù)工作。如果熱點之間距離不準(zhǔn)確,那么最優(yōu)熱點組網(wǎng)的獲取便會受到直接影響。計算距離主要確定是熱點跳變距離和熱點跳變,因為計算Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中熱點之間距離的變量主要根據(jù)為熱點跳變及熱點跳變距離,熱點之間的距離=熱點跳變X熱點跳變距離。在Wi-Fi中每個熱點都有對應(yīng)的空間位置,所以可任意的選取兩個熱點。若初始熱點的跳變參數(shù)大于新熱點的跳變參數(shù),則更新跳變熱點即可,并將不需要的熱點信息刪除。計算出熱點跳變距離的均值可利用熱點之間距離,即所有熱點跳變距離的均值。具體如公式(4)所示:根據(jù)上面所敘述的方法能夠獲取Wi-Fi最優(yōu)熱點之間的距離,從而為Wi-Fi提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2仿真結(jié)果
本文通過運用VisualC+6.0編程驗證本文算法是否有效。設(shè)指定區(qū)域面積為100m²,利用不同算法該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和Wi-Fi通信效果。并在實驗區(qū)域選取20個熱點,20個熱點空間位置分布情況。通過實驗?zāi)軌虻弥瑐鹘y(tǒng)算法Wi-Fi通信的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域小于本文研究算法,進一步體現(xiàn)本文研究算法的優(yōu)勢。為再次驗證其有效性,則通過傳統(tǒng)和本文研究算法計算Wi-Fi覆蓋率,具體結(jié)果如表1所示。由實驗結(jié)果可得知,本文研究算法能有效避免傳統(tǒng)算法時常造成的很難根據(jù)單一的距離信息選取最優(yōu)節(jié)點參與網(wǎng)絡(luò)組建的缺陷的,提高Wi-Fi的通信率。
3結(jié)語