通信自動化技術范文
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第1篇
前言
當前人們生產生活對電能的依賴程度不斷增加，配電網規模不斷增加，結構越來越復雜，如何做好配電系統運行中的自動監控，及時發現與解決配電網運行中存在問題，成為電力單位關注的重點，其中通信技術在自動化系統中的監控功能，無疑給配電網監控管理更好的實現提供良好契機。
1通信技術監控功能分析
監控子系統是配電自動化系統的重要組成部分（如圖1某電力自動化監視系統拓撲結構），在通信技術的支撐下，實現對配電網各運行狀況的監控。研究發現，通信技術在配電自動化系統中監控功能主要體現在以下方面：（1）數據采集。數據采集是配電自動化系統中的重要功能，通過通信技術的合理規劃與應用，實現對各種數據的采集，包括模擬量采集、開關量采集、電能計量等，其中模擬量采集涉及配電線路無功功率、有功功率、電流、電壓等信息的采集。開關量采集包括繼電保護動作狀態、隔離開關位置狀態、斷路器位置狀態等內容的采集；電能計量包括各線路、變壓器、進線等電能量信息的采集，借助計算機實現電能的計量。目前軟件計量方法、電能脈沖計量方法是常用計量方法。（2）事件記錄。通信技術在配電自動化系統中的監控功能還體現在事件順序的記錄上，如保護動作順序記錄、斷路器跳合閘記錄等。同時，還負責對電壓、電流等相關參數實施不間斷的越限監視，一旦超過設定值，便發出警報信號，提醒技術人員盡快進行處理。（3）人機聯系。配電網自動化系統的監視需構建良好的人機交互橋梁，即，在通信技術支撐下，技術人員通過鍵盤和鼠標應用自動化系統，配電網絡相關參數便可通過CRT顯示器加以直觀展現，以指揮配電網隔離開關、斷路器等開合操作。配電自動化系統中人機聯系主要包括將報警信息、運行參數、接線圖等畫面進行顯示；輸入參數、定值、代碼，以及人工控制操作等。總之，通信技術在配電自動化系統中的監控功能，不僅減少了人工監視勞動量，而且大大提高配電網監控工作效率，為配電網安全、穩定運行提供堅實保障。
2自動化系統監控功能設計
為實現通信技術與配電自動化系統良好的融合，保證監控功能的充分實現，進一步提高配電網運行管理效率，電力單位應做好自動化系統監控設計，尤其應確保以下內容的認真落實：
2.1做好自動化系統監控設計規劃
配電自動化系統中監控功能的實現專業性較強，尤其需要投入大量人力、財力，要求電力單位結合當前自動化系統運營狀況，做好科學、合理的規劃。一方面，注重通信網絡路由的優化，認真分析現有通信網絡信息傳輸能力，必要情況下更換信息傳輸及轉發能力較強的通信設備，并注重通信設備的冗余設計，提高整個通信網絡運行穩定性。另一方面，為避免受配電自動化系統其他網絡通信的影響，對監控系統進行規劃時可加以獨立設計。同時，注重從經濟、技術角度加以充分的論證、分析，保證監視功能投入在預算以內。另外，規劃設計時充分考慮監控信息傳輸類型、監控信息傳輸量，加強各通信設備功能及支持通信協議的研究，保證構建的通信網絡架構科學、合理，運行穩定性滿足當前配電自動系統運行要求。
2.2制定自動化系統監控實現計劃
當前我國配電網覆蓋范圍較大，結構復雜程度不同提高，因此，自動化系統中監控功能的實現并非易事，需要電力單位結合轄區配電網實際情況制定詳細的實現計劃。一方面，確保自動化系統監控功能按部就班的實施。認真分析當前配電自動化系統功能，積極組織技術專家，做好監視功能與現有自動化系統融合研究，在不影響現有自動化系統正常運行的基礎上，進行通信網絡的搭建。同時，根據不同階段預算情況，制定明確的搭建計劃，保證配電自動化系統監視功能的逐步實現。另一方面，采取合理的通信網絡結構。不同的通信網絡結構工作穩定性存在一定差別，為保證監控過程信息安全、穩定的傳輸，避免信息傳輸的丟失，應集合通信網絡終端設備情況運用層次性結構，提高搭建工作效率的同時，降低成本投入。
2.3明確自動化系統監控實施重點
配電自動化系統中監控功能的實現，需考慮的專業內容較多，要求電力單位把握實施的重點，努力做好技術攻關，為監控功能的順利實現做好鋪墊。一方面，做好自動化系統監視功能實現工作部署。電力單位應在明確設計規劃內容的基礎上，明確通信網絡各節點施工內容，結合技術人員情況，做好統一的工作部署，要求技術人員嚴格按照規范要求進行網絡設備的安裝，以及相關參數的設置。另一方面，組建專門的技術攻關小組。電力單位應組建專門的技術攻關小組，及時為監控通信網絡的實現，提供技術支撐。另外，做好通信網絡各設備的通信調試，保證監視數據可靠、準確的傳輸。
3自動化系統監控功能實現
配電自動化系統中實現監控功能時，除按照設計、規劃內容外，還應注重具體實施細節的把握，確保監控功能的順利實現，幫助技術人員實時掌握配電網運行狀況。
3.1選擇合理通信方式
配電網自動化系統中，監控功能的實現得益于通信方式的合理選擇。當前，通信方式由無線傳輸、光纖傳輸之分，兩者通信方式各有優缺點，如無線傳輸方式安裝方便，不過不適合應用在山區以及建筑物較多的城鎮，也不適合應用在電磁場較多的區域。光纖通信方式信息傳輸效率高，工作穩定，但投入相對較大。綜合分析配電網管理工作，可考慮運用光纖負責監視數據的傳輸。
3.2做好通信設備選型
配電網自動化系統中監視功能的實現需要各種通信設備的支持，合理選型通信設備，不僅有助于滿足信息傳輸，而且有助于提高通信設備利用率，避免通信資源浪費，因此，電力單位應將通信設備選型當做重點工作加以落實。一方面，根據監視配電網規模，對傳輸監控信息的容量進行預測，選擇合適功率的路由器、交換設備。另一方面，盡量選擇知名廠家生產的產品，并做好通信設備各運行參數的檢查，確保所用通信設備的合理性。
3.3注重通信設備調試
要求技術人員按照規范技術安裝說明完成通信設備安裝后，還應做好通信設備參數的設置以及調試工作。一方面，認真檢查各通信設備端口處電纜插入情況，確保電纜與通信設備緊密連接。同時，通信設備連接的電纜線應進行明確的編號，并按照規范進行綁扎，為后期的維護提供方便。另一方面，要求技術人員結合配電網監視功能要求，對通信設備不同端口進行配置，確保各節點通信設備能夠正常通信，將監控信息完整、準確的傳輸到監控中心。同時，發現通信設備不能正常通信，應及時分析原因加以解決。另外，還應注重配電網重點位置處通信設備的冗余配置，最大限度的提高通信網絡的運行穩定性。
第2篇
【關鍵詞】 電力自動化系統 現代通信技術 探究
隨著電力系統自動化水平的提高，對于通信組網的需求也在不斷的增加，電力自動化系統通過現代通信技術實現遠程監督和管理逐漸成為電力自動化系統建設的重點內容，現代通信技術的應用能夠進一步的促進電力系統的自動化水平，極大的提升電網工作管理的效率。基于這一現象，我們要充分的了解當前電網建設的現狀，以及現代通信技術在電力系統的應用的發展背景和歷程，分析現代通信技術的優勢以及可行性，從而推動現代通信技術在電力自動化系統中的應用水平，促進電力自動化系統的健康發展。
一、電力自動化系統中現代通信技術的應用背景
隨著現代通信技術的不斷成熟也為電力行業的應用提供了基礎，考慮到電力系統行業的實際需求，我們分析了現代通信技術的應用背景如下：
1、來自電力系統自動化的需求。隨著電力系統的發展，電力系統功能涉及的范圍越來越廣，而且功能也越來越復雜，這給電力系統的自動化管理增加了難度。電力系統對于通信的需求也越來越高，在這樣的需求下，只有使用現代化的通信技術，完成電力系統的通信和聯網，才能夠滿足當前電力系統的需求，這也是現代通信技術的發展的重要內因。
2、來自電力系統的客觀要求。電力自動系統設備數量逐漸的增多，自動化管理過程中對于通信的需求日益頻繁，先要滿足這種需求，單純的依靠外部的通信手段已經無法滿足其客觀的需求，基于電力系統自動化管理當中的通信模塊，逐漸的被獨立出來逐漸的形成了電力自動化系統中的現代通信技術的應用。
3、電力行業技術發展的整體趨勢。隨著電力行業中電網組建的不斷加快，電網建設和電力自動化系統的實際應用，和其他新興的技術一樣現代化的通信技術的也在電力行業的整體發展中得到了重要的運用，這不但得益于電網新技術的進步，也是電網組建的重要需求，現代通信技術也滿足了電網發展的整體趨勢。
二、在電力自動化系統中現代通信技術的研究價值
現代通信技術和電力自動化系統的結合有著重要的實踐研究價值。具體表現在以下三個方面：
首先是現代通信技術是電力自動化系統發展的重要推動力，特別是考慮到電力系統的逐漸的走向智能化的發展方向，要實現對電力設備和系統的遠程自動化管理，必須通過現代通信技術實現系統之間的聯網，并借助現代化的管理手段和方法全面的提高其自動化的水平，因此研究電力系統中的通信技術勢在必行。
其次是研究電力系統能夠反向促進現代通信技術的發展水平，隨著現代通信技術不斷發展，其在各個領域得到了快速的發展，無論是理論還是實際應用技術都獲得了突破性的進展，電力系統的復雜性和高系統結構也考驗了通信系統應用能力和范圍，能夠促進通信技術的成熟和完善。
最后是能偶極大的促進電力系統的穩定性和可靠性，通過先進的網絡通信和自動化控制技術的結合，能夠為電力企業提供現代化的遠程管理和在線監控，確保電力系統的穩定性和可靠性，從而提供更加優質的電力服務。
三、電力自動化系統中現代通信技術的應用與發展
隨著國家對于現代化電網建設的重視，先進的通信網絡已經得到了一定的應用，為此我們分析現代通信技術的應用現狀，分析其發展的歷程，通信技術將來的應用提供參考。其應用和發展經歷了一下幾個重要的階段：
首先是單通信階段，即將簡單的通信模組嵌入到電力自動化系統中，由于當時的電網較為簡單，電力設備和系統的數量較少，電力系統之間的通信需求量比較少，通信技術只是作為一個補充技術得到應用。
其次是分組通信的階段，隨著電力系統越來越復雜，人們開始認識到了電力系統中通信的重要性，極大的促進了通信技術的應用和發展，隨著技術融合和系統升級的不斷推進，逐漸的形成了固定分組的通信模式，相比于傳統的電力系統管理，通信技術得到了一定的重視。最后是全面的網絡通信階段，借助互聯網、移動通信、光纖通信等現代化的通信技術和手段，充分的應用到了電力自動化系統中，全面的提高了電力系統的通信水平。
四、結語
現代化的電力系統健身本身就是靠先進的網絡通信、自動化控制、微機繼電保護等多種先進的技術綜合完成的，能夠為用戶提供遠程的自動化的監控和管理，我們分析了通信技術在應用價值和發展，能夠幫助我們更加清晰的認識現代通信技術在電力自動化系統應用和發展。
參 考 文 獻
第3篇
隨著現代信息技術的發展，電子通信技術已經被廣泛用于航海通行當中，其中GMDSS通信技術在船舶報告系統中的應用，不僅實現了船舶報告系統的自動化，也建立起了一種全新的安全通信網絡，保障了海上工作人員及乘客的安全。本文對GMDSS通信系統和船舶報告系統功能進行了簡介，分析了當前我國船舶報告系統存在的問題，并詳細論述了GMDSS通信技術在實現船舶報告系統自動化中的具體應用。
【關鍵詞】
GMDSS通信技術；船舶報告系統；自動化
近年來，頻發的海上航行安全事故成為社會焦點，航海人員的人身財產安全受到巨大的威脅，國際國內航海形勢呈現穩中有憂的態勢，航海安全受到社會各界的廣泛關注。將GMDSS通信技術應用于船舶報告系統，有利于實現船舶報告系統的自動化，實時監控船舶運行狀態，當出現航海安全事故后能及時接受信息并采取營救措施。
1GMDSS通信系統概述
當前，海上GMDSS通信系統主要由INMARSAT系統、NAVTEX系統、COSPAS-SARSAT系統和地面通信系統四部分構成,見圖1(GMDSS系統構成及工作流程圖)。其中，INMARSAT系統主要是指國際海事通信衛星系統，該系統能夠對70N到70S區域之間實現通信信號全覆蓋，并且具備全天通信、自動播發信息、自動確定優先等級等功能；但是單獨應用建立傳播報告系統則不能將大量的沒有配備衛星船站的船舶包括進來，而且衛星通信的費用較高。并且由于該系統是靜止軌道衛星覆蓋，在南北極存在盲區，在高緯度地區該系統沒有信號，無法使用。NAVTEX系統是指海上安全信息播發系統，該系統借助518kHz的頻率對離海岸線400海里之內的所有船舶進行英語單頻廣播，廣播內容通常包含氣象信息、電子航行更新等海上安全信息。對發射機和發射天線有較高要求，維護難度大，而且中頻發射天線龐大，容易遭受雷擊，個別海岸電臺技術力量和設備難以應付這一突發事件。COSPAS-SARSAT系統主要是指尋位定位系統，該系統以近極軌道衛星為基礎，可實現對全球頻段在121.5/243MHz和406MH上的信號進行檢測，進而對遇險船舶進行定位和營救；該系統主要用于全球遇險報警和搜救中的報警、定位和識別，但是目前該系統還不能提供通信業務服務。地面通信系統則主要利用地面通信技術實現電話、傳真、報警等功能，是一種常見的通信技術，常用地面通信設備主要包括VHF、DSC及NBDP等[1]。
2船舶報告系統的功能
船舶報告系統是指利用無線電報對船舶動態信息進行收集和交換的系統，用于搜救的船舶報告系統是第二次世界大戰后，隨著國際海難搜救工作的開展而發展起來的。船舶報告系統的功能主要體現在以下幾個方面：第一，在未收到船舶遇險信號時，能夠有效縮短發現船舶失去聯系并開始營救的時間；第二，有利于迅速確定遇險船舶周圍能夠提供援助的船只；第三，在無法確定船舶失事位置時，可以縮小搜救范圍，提高營救的成功幾率；第四，能夠為遇險船員和乘客提供快速的醫療援助服務。此外，當前船舶報告系統還被廣泛用于提供天氣預報信息、尋找肇事逃逸船只及預防船舶污染等方面，是一種行之有效的船舶管理方法和技術[2]。
3現有船舶報告系統存在的缺陷
(1)岸臺收發信機設備落后
通常情況下，岸臺收發信機在接收到航海船舶發出的信息之后，應當立即對其報告信息進行準確的識別，并判斷出其位置和遇險類型、遇險等級等基本信息，再將信號轉換為數字信號存入電腦數據庫。當前，我國現有的離岸收發機設備大多相對落后，缺少連接PC處理終端的接口，嚴重影響了對船舶數據信息處理的時間，進而影響了對航海船舶實時監控的效率。
(2)報告系統數據庫不健全
數據庫是支撐船舶報告系統的重要組成部分，因此必須重視船舶數據庫的建設工作，做好船舶數據信息的收集與接收工作。當前，我國在船舶數據庫建設上還存在很多問題，諸如傳播報告信息不準確、報告中心掌握信息不全面等，必須要借助現代NBDP、VHF、SES等GMDSS通信技術對現有數據庫進行完善，建立健全船舶報告系統[3]。
(3)無法自動采集報告信息
當前，我國現在主要利用PC終端對船舶報告系統信息進行采集、發送與接收，而PC終端的信息主要來于人工錄入數據及相關航海儀器的數據，主要包括船舶位置、航行速度、航行方向、船舶大小、船舶人員、船舶承重等基本信息。目前我國現有的船舶報告系統無法實現數據信息的自動采集，更不能與船舶上的其它應用數據實現良好的互換，增加了船舶報告系統收集信息的難度和工作量。
(4)岸臺船舶報告大型數據庫不完善
由于當前岸臺船舶報告系統沒有對收集信息進行儲存，也沒有實行全國聯網，嚴重影響了岸臺船舶大型數據的建設工作，涉海政府部門無法借助數據庫迅速掌握航海船舶的行蹤動態，不利益營救和監控工作的開展。
4GMDSS通信技術在實現船舶報告系統自動化中的具體應用
(1)及時救援遇險船舶
支撐GMDSS通信系統運行的COSPAS-SARSAT系統，能夠借助近極軌道衛星檢測到遇險船舶發出的頻段在121．5/243MHz和406MHz的信號，迅速定位船舶遇險位置。將GMDSS通信技術應用于船舶報告系統后，船舶一旦遇險，其報告系統就會自動處于特殊保護狀態，向海上搜救中心發出相關信號，確保海上搜救中心及時了解船舶位置及狀態，并迅速開展營救工作，確保航海人員的安全。
(2)依據系統數據制定搜救方案
將GMDSS技術應用于船舶報告系統之后，船舶一旦遇險，工作人員就可以利用DSC系統向岸臺發送遇險信號，并進行遇險呼叫，海上搜救中心及海上航行船只在接收到信號之后就能立即對遇險船只進行施救，以保障遇險船舶上的人身財產安全；此外，GMDSS通信技術中的INMARSAT系統可以通過分析船舶計劃航海路線確定船舶失蹤的位置，并結合海上風向、洋流、風速等因素自動生成船舶跟蹤動態報告，便于搜救人員及時制定有效的搜救方案。
(3)實時監控船舶航行狀態
由于INMARSAT國際海事通信衛星系統系統能夠對70N到70S區域之間的通信信號實現全覆蓋，并且具備全天通信、自動播發信息、自動確定優先等級等功能，因此將GMDSS技術應用于船舶報告系統當中，可以實現對航海船舶的全天候實時監控，并且依據船舶航行的速度、方向等基本信息確定船舶航行的狀態。當船舶報告系統接受傳船舶信息出現異常時，船舶報告系統可以借助GDMSS通信技術實現對航行船舶的自動警示，提高航信船舶的警惕性，確保航行安全。
(4)及時處理不明狀態船舶信息
當航信船舶出現異常無法正常向船舶報告系統發送船舶數據信息時，船舶報告系統就可以利用GMDSS通信技術實現對航海船舶的自動警示，并對船舶的位置、呼號、名稱等相關信息進行標示，進而實現對航海船舶的定位。其中，NAVTEX海上安全信息播發系統借助518kHz頻率對離海岸線400海里之內的所有船舶進行英語海上氣象、海上預警、初始遇險信號等信息的單頻廣播。船舶報告系統通過船舶的基本狀況與船東經營人取得聯系，從而證實船舶是否安全。應用GMDSS通信技術，船舶報告系統可以在數據庫中調出船舶的側面圖，然后詢問附近區域的船舶以判斷船舶的具體航向和狀態。
5結語
面對當前頻發的航海安全事故，國際航海組織致力于推廣GDMSS通信技術在船舶報告系統上的應用，該技術的應用不僅可以實時掌握航海船舶運行狀態、及時救援遇險船只并制定救援方案，同時還可以對不明狀態船舶進行定位，該技術更是涉海政府部門進行海域宏觀調控的重要手段，在確保船舶航海安全、實現船舶動態監控等方面具有不可取代的重要作用。
作者：莫勁柏 單位：廣西海警第一支隊
參考文獻
[1]戚善才.用于GMDSS培訓的海上中短波通信模擬器研究[D].大連海事大學,2011.
