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前言:通信系統是電網運營數據傳輸的主要通道,從數據模型上看,電網的配電路線會突顯出電網的控制能力,因為信息數據可以在智能化的控制中心完成既定的供電任務。
一、配電線路通信自動化概況
1.1通信自動化系統簡述
配電線路的通信自動化系統是指線路的功能路線可以增加設備運行情況的真實性,將真實情況轉換成數據,再將這些數據導入計量模型當中。信號源通過發送設備將數據傳輸給工作人員,工作人員利用信道的數據預測能力,對信號進行變頻處理,確保接收的信號準確、有價值。從這一角度講,配電線路的自動化系統所應用的通信手段大多為混合式的通道路徑,這種路徑能夠產生不同的應用價值和能力。
1.2通信自動化系統在配電工程中的作用
單一途徑的數據傳輸管理模式,已經無法在現代化配電工程中使用。隨著供電設備、電力設備、配電裝置的升級和改革,其電力生產裝置可以在短時間內將信號轉化成數據信息。同時,由于不同裝置產生的信息呈現形式不同,所以配電工程要想合理的應用這些信息,必須依靠功能加強、信息儲存、處理、翻譯功能非常好的通信自動化系統。由此可見,對于配電工程而言,配電線路的路徑布設、路線選擇、供電工程設計等管理內容都和配電自動化系統有著密切的關系。
二、配電線路自動化對通信系統的要求
通信系統的維護環境復雜,所以配電線路必須在一個穩定的環境下布設,以保證數據的通信效率、質量。有時,供電工程還會出現突發狀況,如停電、自然災害、錯誤操作等,在遇到以上危險情況時,各供電裝置上的運行數據至關重要,是工作人員對故障進行預判、做出應急預案的主要依據。因此,通信系統需要滿足多種技術要求,只有這樣,才能保證配電線路在惡劣的運行環境下不中斷信號輸出。
2.1通信速率要求
一般配電線路的通信速率要求是10KV,監控設備、變電裝置、饋線自動化系統等公用電量輸出需要在一個穩定的通信速率下,才能完成信號運輸。如遠方抄表系統、自動化計費系統等通信系統輔助結構,配電線路需要分配給它們大量的速率分流。因此,通信速率的高低,不僅影響著配電線路主干線的通信情況,還關乎供電工程各輔助結構是否能夠協調運作。
2.2通信能力
大多數供電工程的配電模式為雙向通信,因為這種通信方法可以弱化故障源的影響作用,縮小故障給整個通信系統帶來的信息傳輸壓力。雙向通信可以增加工程特殊供電區域的自動化調度能力,使其能夠在干擾的環境下,正常進行信號、數據、資料等信息的傳輸工作。
2.3通信系統的維護工作
融合了多個通信方式的通信系統,其運營規模隨著電網工程的改造正逐漸擴大。通信系統的覆蓋范圍增加了,其維護工作的任務和責任也就變得非常艱巨。因此,通信系統設計人員在設計系統程序結構時,應詳細分析系統的結構和應用性能,盡可能降低系統維護工作的復雜性。
三、配電線路通信系統的應用性能
配電線路分為主站級和若干副站級,不同級別的供電線路其通信模式各不相同。依靠傳輸媒介,采取合適的通信方式,可以將各種類信號第一時間傳輸到控制中心,為工程管理人員的管理決策提供重要的參考資料。通信系統的應用性能,主要表現在以下幾個方面:
3.1電力載波
電力載波技術是指增強兩點之間裝置通信能力,實現點對點的信息交流,常用在變電站通信工作中。電力載波是一種感應信號,在線路運輸中如果沒有遇到強大的電磁場作用,是不會中途停止的。所以,即使配電線路各生產設備在運行時會產生非常大的噪音,這些噪音也不會影響電力載波在通信系統中的輸入和輸出。如果電力載波通信受阻,通信系統也可以將阻抗變化大、信息量損耗大的數據利用高頻氣體放電進行修復處理。
3.2脈動控制通信
脈動控制技術是指供電設備輸出的高頻信號在配電線路中運行,依靠脈動能量控制信號的傳輸方向和傳輸位置。從脈動控制信號的工作特征上看,該信號的運輸情況受配電線路運行狀態的影響巨大。信息經變壓器、電容器、數據處理器等多個負載裝置,其可控性能并不會改變,依然不會高于10bit/s,移頻效率則高達55bit/s。
3.3工頻控制通信
工頻控制技術是利用過量信號進行信息傳播的,工頻電壓過大,電力傳輸線對信號的運輸能力會急速降低,在這個時候,信號會選擇相對狹窄的區域,控制檢測設備的調制線路,在電壓波形沒有產生較大變化時,輸出原始信號。一般情況下,裝置信號可以通過多個脈沖通道運輸,以脈沖波的動力為信號傳輸源,這種信號的傳播速度非常快。工頻控制是一種多層級控制體系,利用信號的多層影響力,工作人員可以找到信號出現波動最大的地方,更深層次挖掘通信系統對信號的控制點。
3.4光纖通信
光纖通信是指依靠光為傳輸載體,在光導纖維的媒介作用下,實現信號的高效運輸。由于光纖傳輸頻帶非常寬,所以短時間內,光導纖維可以運送信息量巨大的數據信號,并能夠同時保證其完整性。同時,光導纖維的電磁兼容性非常好,其媒介材質的各性能都很符合通信系統的工作要求,可以埋設在地表下方,實現遠距離信號傳輸。在光纖通信的影響下,通信系統的信號傳輸途徑變得多種多樣。同時,依靠電磁信號、脈沖信號的配電線路,也逐漸轉變了運營模式。但是由于光纖材質抗拉強度非常低,所以在引用時應特別關注光導纖維的連接方式和布設線路的周邊環境。
3.5有線電視通信
有線電視通信是指利用傳輸系統的配電自動化性能進行信號傳輸,將組成有線電視的電纜分層級安裝,每個層級預設的接受信號頻率、信息處理配置各不相同,這種處理方法可以提高有線電視通信的針對性,幫助工作人員實現單向、單一途徑的信號傳輸。但是由于有線電視的維護成本非常高,所以南水北調的供電工程很少采取這種方式實現信號傳輸。
結論:
通過上文對配電工程通信系統的信號運輸內容進行系統分析可知,南水北調的配電工程中采用的通信系統相對科學,其應用價值很高,使用范圍很廣。無論是信號控制管理,還是信號的高效率傳輸,都標志著通信系統的性能對信號的控制能力在逐漸增強。
參考文獻:
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二、成都市配電自動化系統工程整體規劃目標
按照智能電網總體要求,通過配電自動化試點工程的建設,逐步建成符合集成化、多樣化、智能化特征,具備系統自愈、客戶互動、高效運行和分布式電源靈活接入等功能的配電自動化系統,主要內容包括:
(一)按照《配電自動化技術導則》等標準和《成都市城市配電網“十二五”規劃》要求,建設符合IEC61970/61968 國際標準,以“信息化、自動化、互動化”為特征的配電自動化系統。
(二)實現主城區(193平方公里)配電線路及設備的數據采集和監控(SCADA),開關站、環網柜、柱上開關、用戶分界隔離裝置全部實現三遙;分支箱實現二遙,公變通過用電信息采集系統交互的方式實現一遙,配電自動化終端覆蓋面遍及整個區域。核心區71條線路(13平方公里)全部實現配電線路饋線自動化(FA),縮短對客戶的停電時間,提高供電可靠性;一期實現配電自動化系統實時信息接入數量支持60 萬點。
(三)利用配電自動化擴展應用的相關功能,進一步提升配電自動化系統整體性能、提高數據可信度和實用化水平,為配網運行可靠性、降損、電壓合格率等達標提供技術手段;
(四)遵循IEC 61968 標準,通過信息交互總線,實現與現有I、III區業務應用系統的信息交互,最終可達到調度自動化系統(EMS)、電纜網監控系統、用電信息采集系統、營銷管理系統(含95598)、生產管理系統(PMS)、調度運行管理系統(OMS)等系統互聯,以及能與國網統推電網GIS互聯,大幅度提高企業信息集成化,信息利用效率、提高管理的智能化水平;為分布式電源接入、實現用戶互動、提高優質服務水平提供技術支撐。
(五)以滿足今后配用電信息交互可靠性、安全性、實用化為目標建設配電網通信,以智能用電需求為今后擴展應用的遠期發展目標,建設高速、雙向、實時、集成的,便于管理、具有良好擴展性的配用電通信系統。
(六)建設安全、實用、經濟的配電調度監控及配電網生產運行檢修技術支持系統,為配網的科學規劃、生產和營銷優質服務提供技術支持。
三、配電自動化信息交互方案
(一)信息交互總線應用需求和必要性
成都市配電自動化系統采用基于IEC 61968/61970標準的信息交互總線實施信息交互具有探索和創新意義,為解決企業信息孤島及其相互之間的信息互通,實現數據源唯一,信息共享的目的。成都配電自動化試點工程通過部署信息交互總線(IEB),實現主站與地調EMS、電纜網監控、配網GIS、調度OMS以及數據中心等系統的信息交互和信息自動同步,支撐相關業務系統流程化、信息化和應用集成,應用迫切,很有必要。
(二)信息交互總線軟硬件配置
1.信息交互總線系統硬件結構
成都市配電自動化系統信息交互總線跨越兩個安全區,分別為安全區Ⅰ和安全區Ⅲ,在兩個安全區內的配置是完全對等。安全區Ⅰ與安全區Ⅲ之間設置正向與反向專用物理隔離裝置,系統關鍵設備和網絡采用冗余配置,保障信息交互的可靠性。
2.信息交互總線軟件體系架構
成都市配電自動化系統信息交互總線系統由跨平臺的操作系統層、消息層和接口組件/系統服務層、應用服務層、應用層共五個層次構成軟件體系結構。信息交互總線與配電自動化主站系統部署在成都市高新供電局,在電業局局端通過E1n通道分別配置管理工作站和開發工作站各一臺,實現對信息交互總線的遠程維護和管理。
(三)IEB信息總線與相關系統信息交互
成都市配電自動化系統基于IEC 61970/61968標準以及安全生產大區的配電自動化系統、調度EMS通過信息交互總線和信息總線網關與部署在省公司的信息管理大區數據中心之間交換數據,其中包括營銷管理系統(含95598)、PMS等業務信息。信息交互總線管理網關作為生產管理大區信息交互總線和管理信息大區的各業務系統的數據傳輸通道,負責打通I、III安全隔離區實現數據的安全傳輸以及透明訪問。其他應用系統如調度運行管理系統OMS、電纜網監控等系統將直接接入信息交互管理大區網關并實現與生產區互通的目的。
數據中心作為部署在省公司的信息管理大區各業務系統的數據統一存儲區,存儲營銷管理系統(含95598)、PMS數據;信息交互總線互聯的各個應用系統統一按照國際標準模型通過統一的數據編碼定義和命名規范要求進行互聯,保證數據的唯一性、準確性、完整性、規范性。
四、結束語
當前水利水電工程采用的通信技術非常先進,可以找出信號故障內容,自動修復,并提醒工作人員維護、檢修通信系統。以往,水利水電工程的通訊渠道單一,并不能很好的克服故障影響,所以依附于通信系統的自動化裝置配置,其故障分析能力對優化水利水電工程通信體制具有很強的促進作用。
一、水利水電工程通信系統的工作原理
水利水電工程是通過控制和調配自然界的地表水和地下水,達到除害興利目的而修建的工程。作為與人類生活息息相關的重要資源,水利水電工程可以將固有資源轉化成其他的資源,利用通信系統掌握工程狀態數據,可以實現能源的調節和輸出控制。覆蓋整個水利水電工程的通信系統,變電站的電流數據匯編成統一的數據平臺,通過特殊的通道,信息可以在通信路徑中實現再處理功能,并起到穩定水利水電工程運營狀態的作用。目前,水利水電工程應用的組網結構主要分為三層,核心層、匯聚層和接入層,通信系統利用上述三個結構層可以匯聚工程信息,找到信息節點,設置具有控制功能的通信裝置。
二、水利水電工程通信及自動化的故障
信號在傳遞過程中,信號接收器必須突破自動化通道的訪問權限,才能搜集到目標信息。遠動信息是水利水電工程中的核心狀態信號,如果遠動信號在自動化通道中無法交互運作,則信號接收器會發出相對故障指令,中斷信號通信,以防止水利水電工程各施工設備受故障信號干擾。無論是硬件還是軟件,通信系統都需要及時更新設備,保持電力系統在一個正常的環境下運行,為水利水電工程提供充足的電能。綜上分析可知,通道故障主要表現在兩個方面:
1、遠動設備故障。遠動設備是發出遠動信號的主體裝置,水利水電工程中的遠動設備如果收到通信阻礙,在強大電流、電壓環境中,信號并不會按照既定的通道路徑運輸,因此,水利水電工程的信號運輸路徑受遠動設備的影響干擾很大,重要信號不能及時、有效的運送到信號控制中心,水利水電工程的其他運行設備也會受到影響。
2、數據誤差。通信設備的自動化運行能力很強,處在正常運行狀態下的設備會通過通信裝置發送信號。這些信號的呈現形式、運輸時間、變化頻率都是固定的,因此,如果控制中心接收到的數據存在誤差,且誤差超過額定范圍,則表明發送該信號的水利水電工程運行設備出現了故障。常見的信號參數有五種,分別為波特率、音頻頻率和頻偏、正負邏輯、同步字和報文規約,其誤差表現形式如下:(1)波特率。水利水電工程中的各供電裝置和通信系統采用的波特率是一致的,波特率發生改變,則傳輸通道中的信號會發生位置和方向偏移。即使控制中心接收到了此類信號,這些信號也無法應用在數據處理程序中,不能跟其他設備進行信息交流和互動。(2)音頻頻率和頻偏。音頻頻率在通信系統中的精準度要求很高,音頻精度不穩定,則信號呈現出的頻率波動范圍會逐漸擴大,其信號的可靠性和準確性都會受到影響。因此,音頻頻率是水利水電工程通信及自動化故障中常見的“信號傳送故障”。
(3)正負邏輯。當通信系統的頻率過高時,信號在高頻環境下,其低位邏輯會受到嚴重損害。如發送的信息為正向邏輯語言,在傳輸通道中,其信號方向會發生反轉現象,變成負向邏輯語言。從信號出現故障的表現形態上看,傳輸方向的錯誤判斷是引起信號正負邏輯紊亂的根本原因。(4)同步字。水利水電工程的電力主站收到的控制信息,其同步字是相同的。除固有信息呈現模式之外,符號也是通信信息組成的重要元素。在沒有特殊規定的情況下,如果信號前的同步字不再一致,說明傳達到水利水電工程電力主站的報文,其信號呈現模式不合格,甚至有可能其信號本身就是錯誤亂碼數據。(5)報文規約。報文信息錯誤不僅體現在同步字上,通信系統中其他解釋程序出現錯誤也可以導致錯誤報文的出現。由于水利水電工程涉及到的信號種類繁雜,通信系統在解釋信號時很容易出現權限分離問題,訪問權限分界不確定,會讓數據信號的翻譯行為超出報文規約,從而影響整個通信系統的運行狀態。
三、水利水電工程通信及自動化控制的解決對策
面對水利水電工程復雜的故障問題,工作人員必須從優化通信系統資源配置入手,引用先進的故障檢修技術,從監測、維修角度,實現水利水電工程運行信號的雙向控制。
1、故障維護。不同音頻傳輸方式呈現的通信效率和質量各不相同,因此,大多數水利水電工程通信及自動化系統會采用性能優越、傳輸效率高的信號傳輸方式。音頻維護作為故障維護的首要任務,其核心管理內容是檢測不同通道中相同音頻傳輸方式的信號,并根據信號的完整性和實用價值,分析通信通道在不同區域位置,適合采用哪種音頻傳輸方式。與此同時,檢修人員還可以通過升級通信系統的方式,提高各區域通道傳輸信號的抗干擾能力和借鑒能力。如在核查遠動信號時,工作人員可以引入頻率數量參量,來分析音頻信息的準確定;在檢測波動率時,工作人員可以校對固定周期內,信號波動率的變化范圍,如果范圍符合信號錄用標準,則應當采取必要的維護措施。
2、定期檢查。采用定期維護的管理模式,可以提高通信控制中心對信號的控制能力。以維護為核心理念的檢修工作,需要不斷改變信號通道和通信裝置的應用性能和使用范圍。遠動設備是水利水電工程設備檢查中的主要通信裝置,檢修人員不僅要搜集所有設備運行數據,還要更深層次解析錯誤信號在遠動設備中的呈現方法。首要檢查對象確定之后,檢修人員還需進一步提取相關參數信息,找到可能存在的參數誤差問題,開展一系列具有針對性的檢修工作。
除上述故障維護項目之外,數字傳輸方式的維護也至關重要,檢測人員首先應選定數字的接口位置,測量設備之間的傳輸距離,將這兩個參數信息轉化成數據,導入數學模型當中,如果信號的傳輸和接收出現了故障問題,則工作人員可以在第一時間找到檢測報告中的指定設備,并采取切實有效的故障維護方案。
結束語
對于水利水電工程而言,正常運輸狀態下的信號,其傳輸能力是受多個限制性因素影響的。信號傳輸指令的準確性直接影響著水利水電工程的管理效果、控制能力以及施工效果。因此,從供電角度上看,水利水電工程必須實時監控通信系統各施工項目的數據,并結合數據內容進行分析。
參考文獻:
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引言
由于電力系統實際運行情況實時變化,對電網調度自動化主站系統、配網自動化系統的運行管理則成為一項日常工作,對調度自動化系統、配網自動化系統、電量能自動采集系統、調度數據網絡及二次安全防護、調度管理系統等多套計算機系統的信息錄入工作需要逐項、嚴密地進行,文章介紹了一種調度自動化主站系統信息錄入“標準化-流程化-自動化”的管理方法。由于信息錄入工作十分繁雜,涉及項目很多,所以將錄入過程“標準化”是基礎,首先理清工作項目,其次理清工作的先后流程,實現工作的“流程化”,最終通過計算機程序逐步實現工作的“自動化”。
1 電力系統自動化主站系統信息錄入工作標準化
基建變電站需要在多套自動化主站系統中分別進行多個操作項目來完成,為了消除不同的人采取不同的方法造成的效果差異,為逐步實現工作智能化、自動化,必須先列出該工作涉及到的不同系統,并列出不同系統中需要維護的不同子項。
1.1 調度自動化系統
變電站接入調度自動化系統,必須在調度自動化系統中錄入前置采集信息,以實現對變電站數據的自動采集;完成圖、模定義來實現在調度自動化系統中建模;完成告警、電壓監測等應用模塊維護實現監控功能;完成高級應用參數錄入將該變電站納入高級應用。(1)前置子系統維護:包括前置廠站信息、通道信息以及遙信、遙測、遙控等“三遙”信息點表維護。(2)圖、模維護:包括一次接線圖、T接線圖、間隔圖、總加圖(根據需要)、光字牌圖(包含光字牌匯總圖和分圖),主變、母線、容抗器、交直流信息、主變調壓集中監視圖(用戶變除外)、通道工況監視圖、地理接線圖、地區潮流圖。檢查WEB服務器上相應圖形是否更新。另外,該變電站建模工作完成后檢查模型正確性。(3)應用參數維護:包括責任區、告警設置,通過采樣定義完成遙測數據的歷史采樣、通過維護電壓檢測統計表實現變電站母線電壓監測,通過維護力率考核表將該站納入電壓力率考核,根據需要,維護各總加計算公式、電廠發電計算公式、220kV變電站容抗器統計計算公式;完成DTS、狀態估計等高級應用參數維護。(4)與其他系統的交互:與上、下級調度之間的數據交互參數維護。(5)管理類工作:信息表備份等。
1.2 電能量自動采集系統
在電能量自動采集系統中增加一個新建廠站,需要在系統中增加電網設備并掛接電能表,然后定義采集設備、通信參數等表計參數,核對電表正、反向數據和底碼采集位數等參數。完成公式定義、平衡監測等參數配置,并及時上報上級調度。
1.3 調度數據網絡及二次安防
配置調度數據網絡接入節點和匯聚節點以實現數據通信正常,配置二次安全防護設備以實現安全防護,并實現網絡設備及安防設備的日志搜集和管理配置。
1.4 OMS及資料維護
在調度管理系統中增加該廠站及所屬設備,以滿足調度管理類應用的需要。
1.5 配網自動化系統
配網自動化覆蓋范圍內的變電站需要在調度自動化導出圖模信息給配網自動化系統,并在兩端配置實時數據轉發信息,完成配網自動化系統中的采樣定義、責任區等維護工作。
2 電力系統自動化主站系統信息錄入工作流程化
在完成了對信息錄入工作的標準化之后,要進一步實現工作的流程化,以逐步實現以計算機語言描述錄入工作。標準化工作已經列出了作業項開展的條目清單,每一小步的工作應該如何做已經做了規定,下一步要將每一小步串接成為流程,從作業開始的準備工作到完成后的歸檔,實現按流程指示完成錄入工作(每一個步驟的要求在流程中進行備注),并將流程制作在自動化主站系統中,維護人員只需準備參數資料,按照流程步驟即可完成錄入工作,并且做到不同的人在不同的設備上維護,達到的效果是一致的,保證了類似工作的時效性、安全性和可靠性。
圖1 在自動化系統中增加110kV變電站的維護流程
3 逐步實現流程化維護工作的自動化
3.1 配網自動化系統終端信息錄入的自動化
在配網自動化系統中將維護流程轉化為程序,部署在工作站上,由于配網自動化系統中接入的終端信息點表是按照開閉所、環網柜中的間隔或柱上開關為單元來生成的,所以在配網自動化系統中只須人工輸入采集參數和間隔名稱等參數信息即可自動生成上文中描述的配網自動化錄入工作。
二、通訊工程應用前景分析
1.信息網絡領域的應用
信息網絡起到的是信息終端連接及信息傳輸的作用,它是現代社會重要的信息化基礎設施。通訊工程是信息網絡數據傳輸的主要途徑,是信息網絡的基石,且信息網絡是基于通訊網絡實現的信息連接及傳輸。
2.工業控制領域的應用
在工業技術領域,隨著各項通訊技術的高速發展,以智能化、自動化為目標的機械自動化技術應運而生。該技術將采用通訊工程領域的電子信息系統對工廠中的各種機械設備進行控制,實現智能化、自動化生產。因此,在工業控制領域,以電子信息技術為核心的通訊工程技術,已成為工業自動化發展的必要技術支持。
三、通信工程發展展望
1.云電技術及無線寬帶技術將成為通信工程未來發展的主要支撐技術
隨著無線寬帶技術及云電技術在現代社會的普及,通信工程要想滿足各行各業的人們對通信服務高質量的要求,必須將這兩門技術應用到通信工程技術內。而且無線網絡通信在未來的城市發展策略中將成為國家的重點規劃項目。當無線網絡技術發展成熟后,全社會的人們不僅可以使用手機等無線信號接收設備來觀看精彩的電視節目,還可以隨時隨地實現網絡游戲互動、實現視頻電話會議的快捷化、智能化等。
2.將與計算機技術的發展相輔相成
通信網絡信息技術的高速發展離不開計算機技術等客觀物質媒介技術的發展。當通信技術提高時,若作為介質的計算機技術無法與先進的通信技術進行匹配,嚴重限制通信技術的實際應用。
3.其發展更加依賴IT技
隨著通信網絡技術的高速發展,IT技術作為一種新型的通信交付技術,在當代社會中越來越普及。利用IT技術可以非常方便的進行網絡交易信息的傳遞及處理,可以使通信工程的效用得到充分發揮,從而促進通信工程的全面發展。同時,IT技術的發展促使“物聯網”這一新型的通信概念在通信工程領域萌芽、發展,且促進了物聯網技術在各行業的實際應用。
4.通信工程的發展將更加依賴于高校人才的培養
通信工程發展的基石是通信技術的發展,而通信技術的發展離不開通信技術人才隊伍的發展和壯大。現代的高校教育模式在使學生掌握必要理論知識的同時,更加注重學生職業技能的培養,使學生在校學習理論知識的同時,有更多的行業實踐機會,從而可以使大量的理論研究型及實際應用型的全方位、多才能技術人才投入到通信工程領域。
5.“光”通信有可能成為未來通信工程發展中的亮點
作為未來通信工程領域中重點研究的可塑性通信方式之一,“光”通信有可能會成為未來通信工程發展中的亮點。光通信是一種使用光作為信息傳播、信號轉換及信號接入的全新型網絡信號傳播技術。該技術將使用大自然中的光作為傳遞介質完成信號的傳送,以達到更高層次的信息傳遞速度,從而滿足人們對通信速度的高性能要求。該技術目前僅處于理論研究階段,若應用到人們的實際生活中,不僅需要通信技術人才開發出更為穩定的通信設備,還需要通信工程領域外的其他行業的精英人才提供有力的技術支持,并在實際應用中還會出現很多技術難題,但若該技術能夠實現,無疑會成為通信工程領域的亮點。
【關鍵詞】
無線通信;通信工程;發展趨勢
隨著網絡技術的不斷發展,人們對無線通信工程提出了更高的要求。無論是在衛星通信、移動通信還是在無線局域網通信方面,我國無線通信技術都取得了突破。且隨著時代的發展,無線網絡工程也將在城市通信的技術、服務及管理等方面進行改善,以全面推動城市通信工程的快速發展。
1 無線通信工程的特點
通信工程是一門服務面廣、實用性強、技術含量高的專業,涉及衛星通信、移動通信、數字通信及IT行業等方面。無線通信工程具有的主要特點包括:(1)技術含量高、更新換代快。隨著科學技術的不斷發展,無線通信工程技術的發展也是日新月異的,比如從WLAN技術到WiMax技術,從移動3G技術到移動4G技術,從技術的推出到網絡的商用及設備更新換代的速度都很快。(2)人員操作技術要求高。無線通信設施設備已實現精密化與高端化,在安裝、測試、維護等環節都需要配套的專用設備,并要求操作人員必須要具有較高的技術操作水平。(3)作業協調性要求高。通信網絡具有多學科、多專業的全程全網特點,在整個通信工程建設中,要求在無線通信網絡建設、網絡運營、網絡維護、網絡升級改造中,各部門、各環節的工作人員必須要共同協作、精確協調,才能真正保證整個通信網絡的成功建設、通暢運行、順利維護。(4)環境要求比較高。在無線網絡通信工程中,對溫度、濕度、節能、防火、防盜及防腐蝕等特性均有強制性的要求,對通信工程建設的環境要求比較高。
2 城市無線通信工程的發展現狀
據工信部統計,截止到13年10月份,我國移動電話用戶累計達12.16億,其中3G用戶達3.79億,全年累計凈增1.47億戶,移動互聯網用戶達8.1億。在這龐大用戶群數據的背后是規模巨大的通信設施建設投資及迅速發展的各種技術。比如目前無線通信技術在城市交通管理、醫療衛生、金融交易、休閑娛樂、生活服務等領域均有著廣泛的應用。
目前,在信息化帶動工業化方面,城市無線通信工程起到了不可替代的作用。隨著我國工業化水平的不斷提高,通信工程技術在工業領域中形成了以自動化控制技術。該技術通過利用電子信息系統,以實現對各種機械設備的有效控制。自動化技術在相關工業行業(如智能倉庫、煤炭采掘及金屬冶煉等行業)的要求是不一樣。因此,自動化技術應通過電子信息技術中的微處理器技術與電子電路技術設計不同的電子控制系統。而在工業自動化技術領域中,電子信息技術已成為各機械設備中的核心技術。隨著我國無線通信網絡技術的不斷發展,工業生產中的機械設備由自動化逐漸轉變成智能化方向。
3 城市無線通信工程的發展趨勢
近年來,隨著我國無線通信產業的快速、健康、持續發展,整個通信行業在國民經濟建設中起到的重要的作用,而通信工程在社會經濟建設中占有重要的市場份額。因此,無線通信工程在新時期的發展中,必須要緊跟時代的發展步伐,朝著技術創新的方向進行發展。通信工程在未來的發展中,通過運用高速的無線寬帶網絡技術、云計算技術等實現無線城市網絡的發展戰略。這就要求在充分利用通信工程技術的前提下,以滿足人們對網絡通信服務的要求。如人們在日常生活中通過各種智能終端設備進行導航服務、網絡交易、娛樂互動、遠程醫療、遠程教育等等。隨著13年底4G移動牌照的發放,我國必將掀起新一輪的移動通信建設,另外隨著WMN技術、LMDS技術、UWB技術、點對點微波技術等無線通信技術的發展,我國的城市無線通信網絡信息化水平及信息化應用程度必將大大提高,城市無線通信工程將呈現以下發展趨勢:
3.1 網絡更加融合
由于技術原因,當前無線網絡的種類較多,重新構建一個全新的無線網絡需要巨額的資金投入,并面臨技術風險,因此將各種網絡通過融合的方式實現互聯互通,是通信網發展的大趨勢。網絡的融合包括核心網的融合、接入網的融合和終端的融合等。
3.2 網絡更加安全
相比而言,無線網絡比有線網絡的安全性更差,無線網絡容易暴露相關的通信信息,容易被不法分子竊取信息,并帶來損失。隨著網絡安全問題的不斷出現,在未來,無線通信的保密及安全技術將得到更加廣泛的應用,比如第三代和第四代移動通信系統安全技術、WAP安全技術、TETRA安全技術、WLAN安全技術、各種加密算法、WPKI、簽名和認證、密鑰管理與協商等技術等。
3.3 接入更加綜合
目前無線接入技術如WLAN、WiMax等無線接入技術在城市無線通信接入網中均有應用。而UWB(Ultra Wideband)是一種使用1GHz以上帶寬的最先進的無線通信技術,雖然是無線通信,但其通信速度可以達到幾百Mbit/秒以上。可應用于室內通信、高速無線LAN、家庭網絡、位置測定、雷達等領域,可對當前的WLAN等技術形成良好的補充,使未來無線通信網絡的接入手段更加綜合。
3.4 業務功能更加集成
由于用戶業務需求的廣泛性,未來的城市無線通信網絡必須實現各種業務功能的綜合集成,如語音、數據和圖像等業務的集成;IP與非IP業務的集成等。無線通信網絡的業務功能綜合集成能為不同的業務需求提供保障,并同時能繼承現有技術及業務優勢,縮短新業務的研發試用周期。
4 結束語
綜上所述,隨著通信技術的不斷發展和通信用戶規模的不斷擴大,社會對通信工程建設及通信業務應用的要求也越來越高。城市無線通信技術在未來將向網絡融合、接入綜合、業務多樣化等方向發展,并將更加重視網絡的安全,為廣大用戶提供快速、方便、快捷、豐富的無線通信應用服務。
【參考文獻】
[1]鄭博文.關于網絡通信工程的發展趨勢研究[J].無線互聯科技,2013,27(7):48.
通信工程建設是隨著技術發展日益更新的,其設備技術更新換代及其迅速,這就使得其工作使得科技含量必然隨之提高。其裝備及其技術要求也隨之而提高。
(2)科技含量高
隨著現代技術的日益發展,設施裝備的日益精密及其高端化,通信設施及其技術也隨之而提高。例如,軟交換設施,光傳輸設施,甚至是第三代通信設備的更新,這些都需要更高技術含量的測試裝備,對于操作人員而言也要求更高的技術操作水平。
(3)協調性更加精準
通信工程是國家電網傳送工程的重要組成部分之一,設計工程項目較多,測量人員多而分散,通信工程沿線都需要有專門的人員進行維護,這就決定其網絡系統具有密切協調性,這樣才能保障整個通信網絡的通暢。
(4)協同作業
通信工程是一個多工程,多專業共同努力而建立起來的一個整體性網絡,在整個過程中,需要各部門人員共同協作,分工合作,這就對設備和系統的兼容性以及操作人員的綜合素質(知識的全面性、團隊協作精神及技巧、協調能力、全程全網的概念等)提出了很高的要求。
(5)環境要求高。
許多專業工程對溫濕度、潔凈度、新風量、抗震、防火、防盜、防腐蝕等特性設有強制性要求。
二、通訊工程應用前景分析
1、信息網絡領域的應用
信息網絡的功能是信息終端的連接與信息傳輸,是現代社會的重要基礎設施。與電信網絡相比較,信息網絡的核心是信息傳輸與傳輸過程的處理。實際上,信息網絡的數據傳輸基本上是以通信網絡為主。所以說,通信網絡是信息網絡的支撐,信息網絡是在通信網絡之上的信息傳輸和連接處理。信息網絡中,信息傳輸是以數據形式實現的,即信息網絡要提供數據傳輸技術,而數據傳輸技術的基本實現方法就是利用電子信息系統;同時,信息網絡的數據傳輸控制采用了各種協議,信息網絡從信息處理的角度,對數據傳輸按不同層次進行傳輸,這樣就可以保證數據傳輸的正確性,而要實現信息網絡的數據傳輸協議,就必須利用電子信息技術中的微處理器系統。因此,電子信息技術是信息網絡的基本支撐技術。信息網絡所使用的設備,幾乎全部是各種微處理器系統構成的電子設備。電子信息技術在信息網絡中應用的主要內容,就是要根據信息網絡中數據傳輸和數據傳輸控制的要求,利用電子信息技術設計不同的數據傳輸終端、數據采集終端和數據傳輸設備。
2、工業控制領域的應用
隨著工業領域技術的發展,形成了以自動生產為目的的自動化技術。自動化技術就是用電子信息系統來控制各種機械設備。自動化技術的基本技術特點,是控制系統與工業行業直接相關,例如智能倉庫、機械加工、車輛控制、金屬冶煉、石油開采、煤炭采掘、石油化工藥品生產等行業,對自動化技術的要求各不相同。為了滿足各種工業生產過程的需要,自動化技術需要利用電子信息技術中的電子電路和微處理器技術來設計各種電子控制系統,在自動化技術領域,電子信息技術已經成為各種設備的核心技術。隨著信息技術和智能技術的發展,各種工業自動化設備正在向著智能化方向發展,同時,由于工業領域的環境條件和生產過程的控制要求千變萬化,因此,電子信息技術已經成為自動化技術體系中的核心技術。
一、通信工程整體特點
通信工程自身的特點同施工過程特點以及產品生產的特點是密不可分的。
1.通信工程產品生產特點
(1)不能移動性和固定性。通信工程建設的最終結果是同當地土地、房屋、以及其他物體一體化的,所以其位置最終是固定的,例如管道、纜線、天線、機房、桿路、設備等。
(2)單一性和產品類型多樣化
雖然通信工程的產品類型不同,結構復雜多樣,但每一個單一工程最終的產品都是一樣的,都是單件產品。即便如此,每一產品的使用功能還是各不相同的,在型號、規格、品種、類別以及結構方面都是有所差異的。隨著通信技術的快速發展,即便同一類型的通信工程,其產品也是各不相同的。這就形成了通信工程產品的單一性和類型多樣化。
(3)系統性和整體性
通信工程建設需要多種器材設備組合而成,這些器材需要經過加工、組裝、連接、調控等步驟進行完善,最終形成完整、嚴密、綜合的系統,使其具備通信的功能。
(4)更新換代快,科技含量高。
2、通信施工生產過程特點
1)施工生產的流動性大。由通信建設工程產品的不可移動性所決定,特別是一個大型通信工程,往往有幾百個站點,距離長達幾百甚至幾千公里,施工人員不僅要在各個站點各個部位移動工作,而且在完成任務后又將轉移到新的工地上,在大轉移過程中,又包含著許多小的流動性和變動性。像長途光纜及微波干線工程其流動性就非常大。2)施工生產的一次性。由于單件性和類型多樣性,決定了通信建設工程的施工很少按照同一模式進行重復的批量生產,而只能是一次性生產。這就提高了施工的難度,因此要求通信施工單位必須有相應的施工企業資質和高素質的管理人才,必須有統一的施工操作規程、規范和高素質的技術、操作人員,這樣才能保證生產的一次合格性。3)施工生產受外界因素制約較大,作業條件艱苦,較難實現均衡生產。單以國內氣候影響為例,東北冬季極為嚴寒,室外幾個月基本不能施工;而南方的雨季下雨常常持續一個多月,天饋線就無法安裝;青藏高原高寒缺氧,挖溝放纜無比艱難。因此,在考慮整個工程的施工方案時,不但要把各個不利因素考慮進去,合理安排人、財、物和工程進度,更要以人為本,關心愛護職工的身心健康,發揮他們的聰明才智和積極性,克服各種不利因素,化被動為主動,以實現生產的連續與均衡。4)施工生產點多線長、涉及面廣、協作關系復雜。施工時不僅內部要多工種綜合作業,對外還要與建設單位、設計單位、監理單位、供應單位、多個市政單位、多個地方政府機構以及千千萬萬的老百姓等進行廣泛直接的聯系。施工過程中如有任何一方面協調不好,就可能影響到工程的進度和質量,同時也影響到施工企業的效益和合同的執行,使工程不能按期投產。
3.通信工程特點
(1)技術設備更新換代快
通信工程建設是隨著技術發展日益更新的,其設備技術更新換代及其迅速,這就使得其工作使得科技含量必然隨之提高。其裝備及其技術要求也隨之而提高。
(2)科技含量高
隨著現代技術的日益發展,設施裝備的日益精密及其高端化,通信設施及其技術也隨之而提高。例如,軟交換設施,光傳輸設施,甚至是第三代通信設備的更新,這些都需要更高技術含量的測試裝備,對于操作人員而言也要求更高的技術操作水平。
(3)協調性更加精準
通信工程是國家電網傳送工程的重要組成部分之一,設計工程項目較多,測量人員多而分散,通信工程沿線都需要有專門的人員進行維護,這就決定其網絡系統具有密切協調性,這樣才能保障整個通信網絡的通暢。
(4)協同作業
通信工程是一個多工程,多專業共同努力而建立起來的一個整體性網絡,在整個過程中,需要各部門人員共同協作,分工合作,這就對設備和系統的兼容性以及操作人員的綜合素質(知識的全面性、團隊協作精神及技巧、協調能力、全程全網的概念等)提出了很高的要求。5)環境要求高。許多專業工程對溫濕度、潔凈度、新風量、抗震、防火、防盜、防腐蝕等特性設有強制性要求。
二、通訊工程應用前景分析
1、信息網絡領域的應用
信息網絡的功能是信息終端的連接與信息傳輸,是現代社會的重要基礎設施。與電信網絡相比較,信息網絡的核心是信息傳輸與傳輸過程的處理。實際上,信息網絡的數據傳輸基本上是以通信網絡為主。所以說,通信網絡是信息網絡的支撐,信息網絡是在通信網絡之上的信息傳輸和連接處理。信息網絡中,信息傳輸是以數據形式實現的,即信息網絡要提供數據傳輸技術,而數據傳輸技術的基本實現方法就是利用電子信息系統;同時,信息網絡的數據傳輸控制采用了各種協議,信息網絡從信息處理的角度,對數據傳輸按不同層次進行傳輸,這樣就可以保證數據傳輸的正確性,而要實現信息網絡的數據傳輸協議,就必須利用電子信息技術中的微處理器系統。因此,電子信息技術是信息網絡的基本支撐技術。信息網絡所使用的設備,幾乎全部是各種微處理器系統構成的電子設備。電子信息技術在信息網絡中應用的主要內容,就是要根據信息網絡中數據傳輸和數據傳輸控制的要求,利用電子信息技術設計不同的數據傳輸終端、數據采集終端和數據傳輸設備。
2、工業控制領域的應用
隨著工業領域技術的發展,形成了以自動生產為目的的自動化技術。自動化技術就是用電子信息系統來控制各種機械設備。自動化技術的基本技術特點,是控制系統與工業行業直接相關,例如智能倉庫、機械加工、車輛控制、金屬冶煉、石油開采、煤炭采掘、石油化工藥品生產等行業,對自動化技術的要求各不相同。為了滿足各種工業生產過程的需要,自動化技術需要利用電子信息技術中的電子電路和微處理器技術來設計各種電子控制系統,在自動化技術領域,電子信息技術已經成為各種設備的核心技術。隨著信息技術和智能技術的發展,各種工業自動化設備正在向著智能化方向發展,同時,由于工業領域的環境條件和生產過程的控制要求千變萬化,因此,電子信息技術已經成為自動化技術體系中的核心技術。
三、結語
通信工程在不同的應用領域中,需要根據應用要求確定具體的應用方法,也就是說,通信技術在所有應用中,都必須針對具體問題提出具體的解決方案。要實現具體的解決方案,就需要根據不同應用領域提供的工程技術背景,考慮通信技術與其他工程技術的匹配與協調。
一 清華大學自動化系
1970年5月,清華大學自動化系成立,是國內第一個自動化系。該系擁有國家CIMS工程技術研究中心、智能技術與系統國家重點實驗室(分室)、生物信息學教育部重點實驗室、智能交通系統聯合實驗室等多個國家、省部級工程中心及實驗室。近年來分別與美國、德國和日本的羅克威爾自動化公司、倍加福公司、NEC公司和歐姆龍公司建立聯合實驗室。
與其他3個專業(電子信息工程、電子科學與技術、計算機科學與技術)在前兩年使用統一的教學平臺,三年級起再按專業培養。學生獲獎學金面廣、量大,受獎學生面達35—40%。此外,學校和系還為學生提供了各種勤工助學的機會。
二 浙江大學控制科學與工程學系
該系于1997年8月成立。1999年12月成立了5個研究所,分別是浙江大學先進控制技術研究所、浙江大學系統工程研究所、浙江大學智能系統與決策研究所、浙江大學工業控制研究所、浙江大學自動化儀表研究所。承擔的“211”工程重點學科建設項目工業控制工程與技術學科——工廠綜合自動化系統研究試驗基地于2000年12月通過了專家組驗收。
本專業設在信息學院,為國家重點學科。設有2個博士點,3個碩士點,電氣工程學科博士后流動站覆蓋本專業。
三 上海交通大學自動化系
自動化系有著悠久的歷史和雄厚的實力,在國內首批設立了碩士點、博士點,并被評為國家重點學科,也是首批建立博士后科研流動站和具有一級學科博士學位授予權的單位。下設的自動化研究所,有6個研究室和4個實驗室。科研實力雄厚,科研方向覆蓋面寬,涉及到系統與控制理論、智能控制理論及應用、過程綜合自動化與制造自動化、智能機器人系統與技術、信息系統與網絡工程等廣泛領域。
四 東南大學自動控制系和自動化研究所
東南大學自動控制系和自動化研究所是在國內外控制科學與自動化技術研究領域中處于先進水平的教學和科研單位,系內設有作為教育部電工電子教學基地的計算機硬件應用實驗中心及PLC實驗中心,學科齊全。
五 西安交通大學自動化科學與技術系
下設4個研究所,分別為自動控制研究所、人工智能與機器人研究所、綜合自動化研究所和系統工程研究所。自動化科學與技術系所屬各學科在國內首先獲得博士和碩士學位授予權,最先批準為按一級學科授予博士學位,并建有博士后流動站。自動化科學與技術系在2001年全國高校重點學科評比中,系統工程、模式識別與智能系統2個二級學科分別排名第一和第二。
本科專業是自動化專業,所屬一級學科是控制科學與工程,所屬二級學科包括控制理論與控制工程、檢測技術與自動化裝置、模式識別與智能系統以及系統工程。
六 北京理工大學自動控制系
自動控制系現設有3個研究所,6個教研室、研究室,7個實驗室。學科專業涵蓋了控制科學與工程一級學科所下設的所有5個二級學科,同時還設有機械電子工程學科點。
七 北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院電子信息工程學院
北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院(簡稱自動化學院)的前身為自動控制系,始建于1954年8月。學院現有自動控制系(控制、制導與仿真研究所)、機械電子工程系(機電控制研究所)及電氣工程系(電氣工程研究所)、信息與控制系、檢測技術與自動化工程系和電工電子教學實驗中心和測試與自動控制教學實驗中心等7個單位組成。
學院設有自動化(自動控制與信息技術)和電氣工程及其自動化2個寬口徑本科專業。
北京航空航天大學電子信息工程學院是我國成立的較早為國防現代化、為航空航天電子工業服務的學科門類齊全的電子信息工程學院。1954年建立學科專業,1958年建系,當時的系名為無線電系。1981年建立通信與電子系統、信號電路與系統、電磁場與微波技術3個碩士點,1986年被批準建立通信與電子系統博士點。2002年正式成立電子信息工程學院。
學院現有博士、碩士授予點覆蓋5個一級學科,有5個博士學科授權點,2個博士后流動站,1個特聘教授崗位,9個碩士學位授權點,1個工程碩士專業領域。
八 西安電子科技大學通信工程學院
西安電子科技大學通信工程學院是以現代電子信息、現代通信理論與技術為主導,培養高層次人才及科學研究的基地。學院下設3個系,4個研究所,建有1個綜合業務網理論與關鍵技術國家重點實驗室,1個教育部計算機網絡與信息安全重點實驗室,1個信息產業部無線通信重點實驗室。
學院擁有通信與信息系統、密碼學等學科碩士和博士學位授予權,并建有博士后流動站,其中通信與信息系統是國家級重點學科,密碼學為省部級重點學科。學院的現代通信網絡工程學科群得到國家“211”工程十五建設的重點支持。
九 北京郵電大學信息工程學院
1980年創建北京郵電學院科研所,1986年組建北京郵電學院信息工程系,2000年成立北京郵電大學信息工程學院。信息工程學院是體現北京郵電大學特色的專業學院之一,教學和科研面向整個信息科學技術領域。學院整體上具有理工結合、教學科研并重的特色。學院下設信息理論與技術教研中心、信息系統自動化教研中心、信息科學教研中心、多媒體信息技術教研中心、寬廣電信技術研究中心、信息安全中心、實驗中心等7個教研機構。
學院設置以下專業:信息工程專業、信息與計算科學專業、自動化專業、信息安全專業、數字媒體藝術專業等本科專業,密碼學、模式識別與智能系統、信號與信息處理、應用數學、控制理論與工程、信息安全等專業擁有碩士學位授予權,密碼學、信號與信息處理等專業擁有博士學位授予權。
十 東南大學無線電工程系
無線電工程系設有信息與通信工程、電子科學與技術2個一級學科博士后流動站,擁有毫米波和移動通信2個國家重點實驗室,全系有通信與信息系統、電磁場與微波技術、信號與信息處理、電路與系統、信息安全5個二級學科均為碩士、博士點,可招博士后。4個教育部長江學者計劃特聘教授崗。3個學科為國家重點學科:通信與信息系統、電磁場與微波技術、信號與信息處理。通信與信息系統學科為江蘇省重中之中學科。
本科專業有信息工程(含通信工程、電子信息工程專業方向)。
當前國與國之間的競爭,是綜合國力的競爭,特別是國家軟實力的較量,而在國家軟實力的較量當中,科技又起著絕對的支配作用。在大力發展現代科學技術的總體方針政策之下,我國的科學技術水平已經取得了突飛猛進的進步,電子與通信技術是現代科技中的重要內容,自然也有了較大的發展。電子與通信工程涉及領域有電子系統設計、通信系統、信號與信息處理、多媒體技術、智能控制、測試計量技術、嵌入式智能儀器及自動化裝置等,可以說涉及面非常廣,是多項技術綜合之后的產物,在今天的社會發展中發揮著重要的作用。那么,具體來說,電子與通信工程的應用現狀是怎樣的呢,在今后又會有哪些新的應用呢?
一、電子與通信工程的應用現狀
電子與通信工程作為一種綜合性極強的技術,融合了多種現代技術于其中,可以說具有較多的應用優勢,但是其應用的歷史并沒有很長,在我國,電子與通信工程的應用現狀主要有以下兩點:
1、電子與通信工程的應用體現
首先,電子與通信工程與其它行業的融合性應用在逐漸增多。電子與通信工程,作為當代的一項新技術,是很多先進設備或者先進技術的基礎要去。從目前的行業發展趨勢來看,跨行業交流在逐漸增多,而正如我們前面所提到的,電子與通信工程正逐漸滲入到各行各業,所以說,電子與通信工程與其它行業的融合性應用在逐漸增多是當前電子與通信工程的應用最直接的體現。比如,電子系統設計技術,在“互聯網+”的時代,企業發展開始和互聯網捆綁在一起,在這樣的情況下,任何企業,甚至是政府都需要充分利用電子系統設計技術來實現企業電子系統的建立,這也正是電子系統技術與其它行業融合的一個過程。再比如,嵌入式智能儀器及自動化的裝置,在日常的生產生活領域中的應用更多,特別是在現代醫療領域,一些先進的手術技術或者是診療方式,都需要利用智能儀器來完成,這就需要以電子與通信技術為基礎的設備的應用。由此可見,在當前的社會環境之下,電子與通信技術正以一種基礎技術的形式融入到不同的領域中,實現其應用價值。
其次,現代通訊技術的發展使得電子與通信工程的應用更為直接。可以說,當前的通訊技術的發展速度是非常快的,從早期的只能通話的電話到今天的可視電話、視頻通話等技術的不斷完善,使得今天的通話已經實現了面對面,除了聲音的傳播之外,畫面的即時傳播可謂是越來越完善,而這正是電子與通信工程應用的直接體現。在工程技術角度分析我們知道,電子與通信工程技術中語言與多媒體技術、信號與信息處理技術等是非常核心的技術,而也正是因為這些技術的發展,才直接促成了當前我們的視頻通話,在視頻通話中很多技術的應用,都是完全以電子與通信工程技術為核心的。所以說,現代通訊技術的發展使得電子與通信書工程的應用更為直接,這也是當前電子與通信工程的應用體現。
2、電子與通信工程應用中存在的問題
雖然近年來,電子與通信工程的應用日漸成熟,但是我們也注意到,電子與通信工程在應用過程中仍然存在著一些的問題。
其一,電子與通信工程的應用過程中,對多網融合技術的使用還不夠成熟。所謂的多網融合技術,就是指在系統構建和管理過程中,將多種技術融合在一起,共同構成一個系統,利用這個系統進行相應程序的規制。在電子與通信工程的應用過程中,多網融合技術使得網絡插口和IP地址能夠有機融合,構成完整系統,進而保證整個通訊環境的穩定,如果多網融合技術的應用出現問題,那么通信中斷或者通信信號不穩就可能隨之發生。此外,多網融合技術在電子與通信工程中的使用,更是實現了經濟性和技術性的統一,特別是在后期的維護服務中,多網融合技術能夠衍生出的服務種類繁多。目前我國電子與通信工程對于多網融合技術的使用還不夠成熟,特別是在利用多網融合技術進行通訊安全保障中,技術疏漏還很多,這也是當前我國通訊安全問題頻出的一個重要原因。所以說,利用多網融合技術來實現入侵檢測系統掃描以及病毒的防范,對我國電子與通信工程日后的發展而言,是非常重要的。
其二,電子與通信工程的應用成本偏高。信息爆炸的時代,電子與通信工程作為一項社會生活中基本元素,使用范圍越來越廣泛,在這樣的情況下,其應用成本就直接關系到整個技術的使用,但是目前我國的電子與通信工程的應用成本仍然偏高,不管是在前期技術開發階段,還是在中期的技術使用或者是后期的技術維護階段,其成本都比國外高很多,這也直接造成了當前通訊市場的高成本。所以所,應用成本偏高也是目前電子與通信應用中存在的問題之一。
二、電子與通信工程的應用展望
以當前電子與通信工程的應用現狀為基礎,結合當前我國電子與通信工程的教學及技術更新來看,目前電子與通信工程的應用會有以下幾個方向:
第一,電子與通信工程的應用成本會有所降低。雖然說,電子與通信應用成本較高是當前其使用過程中所出現的問題,但是以技術的發展來看,關于降低電子與通信技術應用相關的技術以及材料選擇等研究在逐漸增多,同時,隨著國際發展一體化趨勢的逐漸增強,我國對國外先進技術的學習也在不斷增多,在這個過程中,降低電子與通信工程的應用成本有關的技術自然會被大量引進。所以說,我們有理由相信,在未來的發展中,電子與通信工程的應用成本會逐漸降低。
第二,電子與通信工程的創新應用會逐漸增多。今天的社會主題是“大眾創新,萬眾創業”,這是雙創時代,不管是企業還是行業,都只有創新才能真正適應時代的發展,目前電子與通信工程的應用,也在不斷創新,不管是與多行業的融合,還是本行業內部的技術突破,事實上都是創新的體現,而在今后的發展中,創新應用也會是電子與通信工程應用的主題,特別是高校相關專業的開展中,學生思維方式與電子與通信工程的應用相結合,勢必有更多創新方式的出現。所以說,電子與通信工程的創新應用會逐漸增多,也是未來電子與通信工程的應用發展方向。
新時期國家重點投資鐵路工程建設,通信系統是其中有位置關鍵的組成部分,搞好通信系統的結構設置關系著后期人員及貨物運輸的安全進行。
一、接入網在鐵路通信中的應用及趨勢
隨著通信技術迅猛發展,電信業務向綜合化、數字化、智能化、寬帶化和個人化方向發展,人們對電信業務多樣化的需求也不斷提高,同時由于主干網上SDH、ATM、無源光網絡(PON)及DWDM技術的日益成熟和使用,為實現話音、數據、圖象“三線合一,一線入戶”奠定了基礎。如何充分利用現有的網絡資源增加業務類型,提高服務質量,已成為電信專家和運營商日益關注研究的課題。因此,接入網成為網絡應用和建設的熱點。
二、傳統鐵路通信存在的問題
當前,通信工程已經成為鐵路交通發展中不可缺少的一部分,通信工程的設計質量關系著未來交通事業的發展趨勢,決定著最終工程建設的收益大小。根據現有的鐵路通信設計流程研究,施工單位采取的規劃方案與操作流程還存在諸多問題。
1.設計方面。鐵路通信設計是一項復雜性的規劃工作,必須要從鐵路運輸的各個方面考慮鐵路信息傳輸的要求。由于前期準備工作不充分,設計人員在編制鐵路通信方案時缺少可靠的參考資料,建筑通信工程的應用成效不理想。如:建設單位提供的結構圖紙不詳細,設計單位的實地考察不全面等,這些前期工作對鐵路通信設計方案的質量造成了不利影響。
2.模式方面。就鐵路通信模塊來說,國內已掌握的設計方法包括人工設計、自動化設計兩種方式,不同的設計方法均有相應的使用場合。鐵路通信設計所用的方法不當,導致工程成本造價提高而降低了經濟收益。如:通信工程應盡可能手工設計完成通信工程的規劃,設計單位采用自動化設計增多了成本投入,難度較大的通信系統則應結合計算機等完成自動化設計。
3.性能方面。標準的設計流程可指導設計人員有序地完成規劃任務,保證了通信工程功能的全面發揮。鐵路通信設計流程不全面等問題普遍存在,缺少系統性的設計模塊而限制了相關設備的使用。整套鐵路通信設計方案應從資料籌集、通信分析、系統組件、配件安裝等方面考慮,工程建設中對各項問題考慮不周全,造成通信網絡的傳輸性能不理想。
三、接入網技術的實際應用
隨著通信技術的快速發展,人們對鐵路通信技術提出了更高的要求,鐵路部門必須采用先進的、現代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式,實現鐵路通信網的升級,發揮鐵路通信網在國民經濟中的社會效益和經濟效益。
1.有線接入技術
(1)高速率數字用戶環路技術。通過2~3對雙絞線雙向對稱傳送基群數字速率信號,傳送距離為3~5 km,上行速率與下行速率相等。通過回波抵消技術實現在一對雙絞線上全雙工傳輸,通過特定的編碼和調制方式提高傳輸質量,用多線對并行傳輸,以降低每對雙絞線上的傳輸速率,增加無中繼傳輸距離。
(2)非對稱數字用戶環路技術。它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高達(9~10)Mbit/s,上行速率只有數十或數百kbit/s,此技術適用于視頻點播VOD系統;其高速下行信道可向家庭用戶提供多路的數字圖像信號及低速語音信號,而上行信道用于傳送用戶控制信號。ADSL的優勢在于它幾乎不需要對現有的對1雙絞線作任何改動就可獲得高傳輸速率。
(3)混合光纖同軸電纜接入技術。它是基于有線電視系統CATV發展起來的。在有線電視中心與地區中心、地區中心與光節點之間采用光纖連接,光節點與用戶設備之間采用同軸電纜連接。其主要是使用副載波調制,將CATV原有的單向傳輸系統改造成雙向傳輸系統。
(4)光纖用戶環路技術。以光纖為主要傳輸媒介,根據光纖向用戶延伸的距離,可以分為FTTC(光纖到路邊),FTTB(光纖到大樓),FTTH(光纖到家)等。FTTB是用戶接入信息高速公路的最終理想目標,但根據現有通信發展的實際,FTTC、FTTB與銅纜相結合的用戶接入,雖然是有過渡性質的折衷方案。
2.無線接入技術
無線接入網是在接入網中部分或全部引人無線傳輸媒介,為用戶提供固定終端業務和移動終端業務。無線接入可分為固定接入和移動接入兩大類。其基本結構由控制器、基站和用戶終端設備構成。應用技術主要包括微波1點多址技術、蜂窩技術和微蜂窩技術等。無線接人由于其靈活方便易于建設,目前已得到極大的重視。集群通信系統是一種功能強大的專用移動通信系統,是通信與微處理機技術、程控交換技術、計算機網絡技術緊密結合的產物。
四、基于接入網技術的工程管理策略
(1)管理方面。堅持管理規范化也是鐵路通信的重點,利用管理措施約束設計人員的操作流程,可引導其遵循行業標準完成不同的信息處理操作。利用接入網必須要適應通信工程的使用需要,無論選用哪一類形式的鐵路通信方案需朝著“數字化、綜合化、寬帶化”等主流趨勢改進。“能耗、成本、安裝”等問題也是通信工程重點考察的指標。
(2)人員方面。通信單位對參與鐵路通信建設人員實施規范化管理是第一步,只有設計人員的專業素質、實踐技能、設計水平等方面全面提升,才能保證鐵路通信方案的實用性、科學性。規范化管理涉及到多方面內容,可制定綜合性的培訓計劃輔助設計人員增強其業務能力,確保鐵路通信規劃時嚴格按照標準編制接入網通信方案。
(3)技術方面。先進的科學技術是鐵路通信質量的保證,也是指導信息傳輸、處理、收集、顯示等一體化操控的條件。接入網技術作為現代通信的新技術,其必須要配備相應的輔助技術才能發揮作用。如:利用計算機為輔助平臺,結合有線通信、無線通信等技術完成操作,既減少了運營商的成本投資,也使得數據信息的處理水平有所改善。
總之,接入網技術運用于鐵路工程建設是未來通信行業的發展趨勢,為了適應這種通信模式的要求,運營商應結合鐵路運輸的實際需要規劃通信方案,保證數據信息傳輸的可靠運行。建立電信網絡之后,還需從日常應用方面加強綜合管理,防止通信故障發生帶來的有害問題。