自动监控系统移动通信论文范文

自动监控系统移动通信论文范文第1篇

摘 要 文章首先针对油田环境中的信息传输环境需求进行了分析，而后对密集波分复用技术在油田环境中的应用特征展开了讨论。

关键词 DWDM；油田；应用

当前的信息时代，信息技术的深入发展和其应用范围的不断扩大，给我国整个社会的生产和生活工作都带来了极大的冲击。在这个冲击环境中，油田工作环境同样有着翻天覆地的变化，这对于油田工作环境而言，无疑有着巨大的推动作用。光网络的逐步成熟，为油田数据传输搭建起了坚实的物理层基础，光复用技术在当前油田工作环境中，更是在安全和传输速率方面给予了油田数据以坚实基础，并且必然会成为推动油田工作环境进一步优化的重要力量。

1 油田环境中的信息传输环境需求

油田工业从诞生伊始，就与自动化技术保持着千丝万缕的联系，随着油田技术以及信息化的不断深入，其工作中的数据更是呈现出显著增加的总体态势，并且在实时性和准确率方面都有着更为严肃的要求。

1）从数据的产生来源分析，在油田工业生产的整个过程中，基于安全等方面的考虑，其生产环境中的各个环节都必须受到严密的监控，从最为基本的反映各个工作环节状态的仪表数据一直到整个体系中工作人员的行为操作数据都必须进行记录和反映，都需要进行记录并且传输至数据中心，在必要的情况下还需要数据中心与系统维护工作人员展开实时互动进行工作。而随着信息技术以及监控系统的不断成熟，诸多环境监控设备引入到有天工作环境中来，包括对于石油开采现场以及常规工作环境的监控，为整个石油生产环境的安全增加了一道有力保障。但是与此同时，大量的数据，尤其是流媒体数据也随之涌入到了油田数据环境中，这些数据具有极强的实时性特征，为油田数据传输网络带来了新的挑战。

2）数据深加工成为了油田数据环境中的新特征。决策支持本身需求的存在和人工智能技术的逐步成熟，成为了当前油田数据领域中的新特征，而随着这种特征而在数据传输领域中呈现出的状况，是本地数据和数据中心更为频繁的数据传输和交换业务。

3）最后一个十分重要的方面，在于一直存在于油田数据工作体系中的数据安全需求，在近年来呈现出飞升的局面。油田工业环境的数据安全，不仅仅会关系到油田生产组织自身的经济利益直接相关，甚至还关系到技术安全的问题。基于此种考虑，在油田数据环境中，误码率的降低本身就急剧经济价值，并且这种价值在数据实时性特征一再得到肯定的环境之下显得尤为突出。

基于油田数据环境如此的特征，光数据传输通道的搭建以及其传输服务的实现就成了当前油田数据环境的必然选择。

2 密集波分复用技术在油田环境中的应用分析

所谓密集型光波复用（DWDM，Dense Wavelength Division Multiplexing），就是一种将整个光传输通路按照波长划分为不同信道，并且在每条信道上加载不同信号进行传输的技术。相对于之前的粗波分复用技术（CWDM，Coarse Wavelength Division Multiplexer）而言，DWDM能够实现更为密集的波分复用，也就是说，在数据传输的容量带宽方面占据有绝对的优势。于此同时，通过光复用技术在光线媒介上展开的数据传输，虽然同样在一条光纤中展开，但是从物理层面看是占据了不同的波分，也就是说能够实现物理层面的隔离，从而为数据传输过程中的安全水平增加保障，在数据传输途中的干扰状况也会随之有所降低。

目前在密集波分复用技术中采用的相关波分设备，能够支持160波的数据传输复用，即能在同一光纤中承载160条相互独立的数据传输链路建设，并且随着光复用技术的不断成熟，同一光纤物理链路上能够承载的波分数量也在呈现出逐步的增加趋势。这种特征在油田环境中，表现为对于多源数据的并行无扰安全传输，对于油田数据环境而言，大量的仪表数据以及环境监控流媒体数据都需要得到妥善的传输，并且同时相应的远程控制信号也必须能够得到第一时间的执行。在这样的情况之下，打造物理层面的独立信道，对于油田数据传输工作而言就尤为重要。

另一个方面，光纤媒介本身比铜网相对而言能够支持更长距离的数据传输，这对于油田数据传输环境而言同样重要。通常油田工作环境在地理区域上都相对分散，这种分散一方面是基于对于油田本身分布状况的考虑，另一个方面还会在工程展开的安全特征等方面有所考量。并且大规模的油田工程环境需要强大的人力以及其他相关部门全心投入参与，因此通常会在油田工作领域中呈现出地理层面上相对的分散。在这样的环境之下，使用光纤作为传输媒介，其误码率要远远低于铜网。

最后，光网络，尤其是DWDM技术对于当前流媒体传输也表现出良好的支持特征。流媒体在传输过程中，是将整个待传输文件分割成为遵守时间序列的多个小文件包，并且依次展开传输，在时间序列上处于先序位置的文件包在实现了传输之后即展开读取，并且同时为后序的文件包传输赢取时间。这种文件传输处理方式十分注重对于传输效率的控制。而铜网传输速率和拥堵问题，都会为此种文件的传输带来隐患，相应地，光网络传输则可以分配给相应地流媒体文件以一条相对独立的波分数据链路通道，对于保持其本身的独立传输特征以及时序文件等方面都有毋庸置疑的积极意义。

除此以外DWDM本身的时分冗余保护技术，对于安全级别相对较高的数据传输而言也发挥着至关重要的作用，这种以不同时隙作为冗余的保护机制，能够进一步加强数据传输通路本身的可靠性，对于提升油田数据传输网络的工作稳定性等方面存在一定价值。

3 结论

油田环境中的数据传输工作，从稳定性和安全性等方面都要求较高当前的DWDM技术在这些方面都表现良好，能够给予充分支持。在实际的工作过程中，仍然需要进一步分析其存在的不足之处，并且提出相应的改进，为油田工作的顺利展开打造坚实基础。

参考文献

[1]张学军，张述军.DWDM传输系统原理与测试[M].北京：人民邮电出版社，2000

[2]谭丽娜，赵丽.光纤通信自动保护系统的应用[J].科技创新导报，2010（11）.

自动监控系统移动通信论文范文第2篇

摘要：在数字经济背景下，工业与互联网深度融合形成的产物是工业互联网。目前，越来越多的企业开始建设并运用工业互联网平台，此平台已成为各行业的首要发展方向。在这个大数据、人工智能的时代，物联网、云计算等被广泛应用，由工业互联网给出的各种解决企业问题的方案也越来越多，并且逐渐地完善。工业互联网可实现集流程数字化、流程可视化、决策智能于一体的全开放共享服务制造平台，构建信息交换、资源共享、能力协同、开放合作的新型制造体系，将有效促进整个行业的改善，对质量提升和转型升级具有很重要的意义。该文主要分析了工业互联网的平台建设内容、应用场景和实现途径。通过平台建设，可以对公司生产经营全链条进行实时管控。

关键词：互联网金融;会计核算;内控监管

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

如今，互联网被越来越多的人使用，在这样的环境背景下，人们的需求也在不断地发生变化，对于一些生产销售企业来说，客户需求的变化较大，致使企业生产模式产生改变。互联网时代，数字是基础，来连接各行各业。

在全球数字化浪潮下，工业互联网对于传统制造业数字化转型、赢得数字经济红利具有重要意义和推动作用。目前，工业互联网已涉及原材料、设备、消费品等制造业，实现更大范围、更高层次、更深层次的發展，形成了多种综合应用实践。

目前，越来越多的企业开始建设并运用工业互联网平台，此平台已成为各行业的首要发展方向。随着我国经济社会的发展，互联网技术越来越成熟，在这个大数据、人工智能的时代，物联网、云计算等被广泛应用，由工业互联网给出的各种解决企业问题的方案也越来越多，并且逐渐地完善。同时，国家相继出台了很多的相关政策文件，为工业互联网的发展奠定了基础，也带来了机遇。

当前的市场竞争是非常激烈的，企业要想进一步发展，就要进行数字化转型，打破常规，建设工业互联网平台，结合这个平台，让企业有序地经营，生产环节也越来越流畅。工业互联网是需要把人、数据和机器三个方面连接起来，运用新一代的信息技术，与制造业相结合，使两者融合，建立新的产业体系：首先，将生产经营过程透明;其次，生产经营计划可以随着内外部的影响因素的变化而变化，不墨守成规，要随机应变;最后，当生产经营出现了不可预估的问题时，能够给出方案并及时解决。

1 工业互联网概述

1.1 工业互联网的定义

工业互联网是实现人、机、物全面互联的新型网络基础设施，它是制造业新生态竞争的核心，是智能发展的新兴商业和应用模式。工业互联网实现了生产各环节过程中的互联互通，链条化生产，优化资源配置，促进产业融合。

工业互联网并不仅仅是互联网在工业上的简单应用，而是具有更丰富的内涵和外延。以网络为基础，以平台为中心，以数据为要素，以安全为保障，它不仅是工业数字化、网络化、智能化转型的基础设施，更是互联网、大数据、人工智能与实体经济相融合的应用模式。这也是一个新的业态和产业，将重塑企业形态、供应链和产业链。

1.2 工业互联网的构成

工业互联网由网络、平台、数据和安全系统构成。

基础是网络系统。工业互联网网络系统包括网络互联、数据互通、识别分析三部分。网络互联，实现元素之间的数据传输，典型技术包括传统工业总线、工业以太网、创新时间敏感网络（TSN）、确定性网络、5G等技术。数据互通是通过对数据的标准化描述和统一建模，实现要素间传递的信息的相互理解。数据互通涉及数据传输、数据语义句法等不同层次。识别分析系统通过为材料、机器、产品等物理资源和流程、软件、模型、数据等虚拟资源分配识别码，实现物理实体和虚拟对象的逻辑定位和信息查询，支持跨企业、跨区域、跨行业的数据共享。

平台系统是枢纽。工业互联网平台体系包括边缘层、IaaS、PaaS和SaaS四个层次，相当于工业互联网的“操作系统”。它有四大功能：一是数据聚合，在网络层面收集多源、异构、海量数据，传输到工业互联网平台，为深入分析和应用提供基础;二是建模分析，可以挖掘和分析海量数据，实现数据驱动的科学决策和智能应用;三是知识重用，将行业经验知识转化为平台模型库、知识库、二次开发和网络反复调用，加速共性能力的沉淀和普及;四是应用创新，为研发设计、设备管理、企业运营、资源调度等场景提供各类工业APP和云化软件，帮助公司提高质量和效率。

数据系统是要素。工业互联网数据具有三个特点：一是重要性，数据是数字化、网络化和智能化的基础，没有数据的收集、流通、聚合、计算、分析，各种新模式都是被动的水，数字化转型就变成了无根之树。二是专业性，工业互联网数据的价值在于分析和利用，分析利用的方法必须依靠行业知识和产业机制。制造业有千千万万个行业，千差万别，每个模型和算法都需要长期的积累和专业的团队不断地挖掘，才能最大限度地发挥数据的价值。三是复杂性，工业互联网使用的数据来自“研、产、供、销、服务”的各个环节，“人机物法”的要素，以及ERP、MES、PLC等各种系统，规模和复杂性远远超过消费者互联网，并且其数据采集难度大，格式差异较大，数据分析较为复杂。

安全系统是保障。工业互联网安全系统涉及设备、控制、网络、平台、工业APP、数据等网络安全问题，其核心任务是通过监测预警、应急响应、检测评估、功能测试，保障工业互联网健康有序发展。工业互联网安全具有以下三个特点：一是覆盖面广，工业互联网打破了传统行业相对封闭可信的环境，网络攻击可以直达生产前线，针对联网设备的爆炸式增长和工业互联网平台的广泛应用，可以不断地扩大网络攻击面。二是影响大，工业互联网涵盖制造业、能源等实体经济领域，一旦发生网络攻击或破坏事件，将会对其产生严重的影响。三是企业保障基础薄弱，目前，我国大部分工业企业的安全意识薄弱，整体安全防护能力不足，有待进一步提高。

2 工业互联网平台建设内容

工业互联网是以数字为基础来建设的，应用于智能工厂，搭建物联网，可以实时监测企业的生产经营，覆盖面积广，时效性高，数据准确可靠。

2.1 工业网络建设

搭建工业互联网平台之前，要先搭建适配的网络基站，覆盖面积要广，通过在设备终端植入网络传输模块，构建一个无线网络，便于实时通信。然后，在网络通信的基础上，接入VPDN，建立移动专网，可以承载关于生产经营的大量数据，以此为基准，打造一个互联网平台，可以实现企业的智能化经营。企业建立工业网络的目的主要是让企业内网升级改造，可以应用于智能工厂，实现企业各要素的互联互通，比如：生产设备、仪器与控制管理系统等的连接，数据共享，实时监测企业的生产經营，覆盖面积广，时效性高，数据准确可靠。

2.2 无线接入设备

在工业网络的基础上，结合边缘计算技术，分析制造工艺设备的多源异构数据，重点关注一些设备实时数据的采集，比如SPI、印刷机、贴片机、回流焊、生产车间、自动包装等，在工业互联网平台上接入无线网络，对接MES系统，可以实现各个环节数据分析的综合应用。

2.3 工业互联平台技术架构

工业互联网平台主要采用边缘层、基础服务层、平台服务层、应用服务层四层核心技术架构来建设的，可以实现数据的综合应用。

应用服务层：主要应用于比较典型、重要的场景，当客户遇到问题时，可以为客户提供方案来解决问题。

平台服务层：采用信息技术，包括SpringBoot、SpringCloud等，给客户提供更细致的方案，小且精致，这个方案包括服务注册、相关配置中心、全过程实时监控、服务网关等诸多组件，扩展范围较广，覆盖面积广，时效性高，数据准确可靠。

基础服务层：该层功能比较强大，连接了许多方面，比如云服务器、云数据库、搜索引擎等，给客户提供的计算服务较为精准，并且不固定，安全可靠。

边缘层：主要是采集自动化设备、人员、产品等各种信息，在此基础上，与基础服务层结合，实现不同协议数据的融合，提供大量智能制造系统的信息变量。

2.4 MES系统建设

MES功能较多，应用范围比较广泛，可以给企业提供各个环节的追溯、质量监测、报表统计等，数据透明，安全可靠，稳定生产，可以使制造企业协同管理。

2.5 EMS系统建设

EMS系统，在网络的基础上，对生产线及设备的数据进行采集，这些数据可以与MES的数据相连接，协同运行，让设备的月产量及运行情况透明化，安全可靠，数据准确。

3 工业互联网应用场景

3.1 工业控制

工业控制系统是一个工业自动化系统，可以计算和分析从工业设备和工业传感器得到的数据，自动控制生产参数与过程，实现了自动化生产，生产效率大大提高，质量也在不断地上升。工业控制系统覆盖范围比较广泛，有以下三个场景构成：

一是设备内部控制，它是一个闭环控制系统，由传感器、控制器、执行器和工作对象四部分组成，依靠工业专网，使得通信网络更加的安全可靠，准确性高，实现了生产数据的安全可靠。

二是线体内控制和设备间控制，线体是指多台单机设备之间的连接操作，而线体内控制和设备间控制可以控制线体内设备与大量的单机设备，连接专用网络，实现多台设备的协同作业，提升生产效率，增加设备交互的灵活性。

三是全车间生产控制，车间有很多条生产线以及功能单元，通过专网，全车间生产控制比较可靠，灵活性高，吞吐量比较多，并且还可以融入其他网络，让车间遍布通信网络，无死角，无盲区，将采集的数据进行处理，可以实现全厂数据共享，统一有效管理。

3.2 基于海量传感器接入的工厂监控

为提高人才素质，在会计人才培养过程中，鼓励高校增设互联网课程，完善会计人才网络基础，加大对复合型高素质人才的培养力度。在招聘时，企业需要思路和工作经验，搭建互联网大数据共享平台。

3.3 工业VR/AR

在工业上，VR/AR技术主要是指智能检测和远程控制，接入专网，可以让设备与指挥中心连接，协同共享，数据实时传输，及时做出分析，远程专家佩戴AR眼镜可以远程监测、控制与维护设备，提高效率，加快生产。

此外，VR/AR技术也有一定的不足，它有两个尚未解决的难题：一是计算量比较多，要想计算准确，就要提升VR/AR眼镜的质量，导致建造成本不断地升高，甚至需要在云端的VR/AR;二是云端的VR/AR是由大量的数据迁移过来的，因传输量大，导致网络变慢，致使用户的体验效果降低，影响客户的体验心情。因此，工业VR/AR要有极高的延迟效果，支持无缝切换。

3.4 智能诊断维护

以信息技术为基础，其中包括大数据、人工智能等，通过知识学习和问题分析来进行智能诊断和维护，实现对设备的监测和预判，在此基础上提出优化策略，对设备进行维修指导。在设备运行的过程中，如果出现异常，可以及时地获取相关设备数据，在云端进行网络数据分析，发现并解决问题，并做出决策结果，从而可以通过专网实现设备的智能诊断和维护。

4 工业互联网的实现途径

4.1 开展协同攻关，夯实工业发展基础

企业可以加强与相关行业企业、科研院所、高校等的合作，协同发展，构建并完善工业互联网技术产业链图，对协议分析、边缘计算等技术不足之处协同研究，共同探讨解决方法。通过标识分析，可以实现综合应用，并且促进了工业网络定制化应用的发展。因此，引导企业安全投入，并加大投入力度，结合工业互联网平台，提高企业安全保障。

4.2 自主创新，支撑工业互联网应用

对于工业互联网这个新型业态来说，企业要不断地自主创新，加强硬核技术的研究，比如各级智能装备、工业软件、网络安全等，提升企业的自主知识产权，升级企业系统，建立一个新的技术生态;以工业互联网基础，创造“点”“线”“面”为一体的安全体系;加强数字化人才以及高级专业人才的培养力度，相关专业包括云计算、大数据、人工智能、工业数据库等，综合培养全方位的人才，跨学科、跨领域，构建全方位支撑体系互联网发展。

4.3 强化宣传推广，营造良好发展生态

行业协会和联盟是一体的，两者之间有连接的纽带，通过举办工业互联网平台开发者大会、创新大赛等方式来加深这个纽带作用，使其充分发挥，同时，大力宣传一些做得很好的案例，积极推广工业互联网，让更多的人或者企业了解并掌握关于工业互联网平台的各个方面，加深社会、企业对其的印象，提升知名度，为工业互联网营造良好的产业发展氛围。

4.4 培育新兴业态，实现工业互联网可持续发展

在政策、资金和产业的引导作用下，可以开展多层次、多领域的应用示范，促进技术协同、制造协同、全产业链协同、行业/领域协同，加快企业发展工业互联网，能够融入此生态环境中，以企业链为基础，构建价值网络，促进其产业链快速重塑，培育以工业互联网为基础的新兴业态，助力我国工业互联网进入新的发展周期。

5 结束语

工业互联网可以实现传统产业转型升级，推动制造业企业数字化转型，加快推进制造业多层次智能化转型，是实现产业链整合、降低制造成本、提升制造质量和效率的必要条件。工业互联网建设是以应用场景为基础的，结合相关总体发展目标，将多个互联网技术综合应用，从有条件的应用点出发，寻求突破，创新生产模式，实现“互联网+”工业模式。

参考文献：

[1] 宋颖昌.人工智能在工业互联网平台的四大应用场景[J].网络安全和信息化，2020（8）：32-35.

[2] 尹杨鹏，李亚宁，崔粲，等.重点行业工业互联网应用路径研究[J].信息通信技术与政策，2020（6）：42-46.

[3] 朱亚东.5G应用于工业互联网的必要性研究[J].科学技术创新，2020（9）：74-75.

[4] 李燕.工业互联网平台发展的制约因素与推进策略[J].改革，2019（10）：35-44.

[5] 徐健.5G环境下的工业互联网应用探讨[J].数字通信世界，2019（3）：28.

[6] 纪流河，杨文林.运用工业互联网推动传统制造业转型升级[J].现代制造技术与装备，2020，56（10）：208-209，218.

【通联编辑：代影】

自动监控系统移动通信论文范文第3篇

摘 要:传统的变电站自动化系统虽然实现了变电站自动化和变电站无人值班,但是从操作性来说,电磁互感器的先天性缺陷和一次设备的智能化方面都存在问题,阻碍了数字化的实现。但是更显示出了数字化变电站自动化系统实现的主要意义。总而言之,数字化变电站自动化是变电站自动化发展的主要方向。

关键词:数字化 变电站 自动化系统

数字化变电站是国内电网的发展趋势。实现数字化变电站对于我国变电站的自动化运行和管理将带来深远的影响和变革,无论是在技术上还是在经济上都发挥出了其应用的作用。从技术方面而言,设备的退出次数和退出时间可以通过实现数字化变电站得以减少,不仅如此,数字化变电站自动化系统的实现还能够提高设备的使用率、提供系统的可靠性、减少投运时间、扩建自动化系统、提高工作效率;从经济上来看,信息在各个系统间的共享可以实现,这样有利于减少重复投资和建设,从而很好的节省了系统的建设成本。由此可见,数字化变电站自动化系统的开发能够实现技术和经济上的双赢。本文主要从数字化变电概念和特点、数字化变电站自动化系统的结构、数字化变电站自动化系统存在的问题进行了分析。

1 数字化变电站概述

1.1 数字化变电站概念

数字化变电站是由电子式互感器、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备分层构建,建立在IEC61850通信规范基础上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。具体来说,数字化变电站是基于计算机技术、光电技术、微电子技术、信息技术、高速网络通信技术,以变电站一、二次设备为数字化对象,由电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备分层构建,建立在IEC61850数据模型和通信规范基础上,能够实现数据采集、数据管理、数据通信、继电保护、测量控制、故障录波、设备诊断、计量计费等功能以及变电站内智能电气设备间的信息共享和互操作,具有高度的运行安全性、可靠性和智能化的现代化变电站。自从2006年开始我国南网第一座数字化变电站投入运行,到目前为止南网、国网共有数十座110kV、220kV、500kV数字化变电站投入运行,并制定了相应的技术规范。数字化变电站的主要一次设备和二次设备都应为智能设备。智能设备能够兼容其他设备,如果确实需要使用传统非智能设备,就必须对传统非智能设备进行改变,配置智能终端。图1是传统变电站与数字化变电站结构图的对比图。

1.2 數字化变电站特点

首先,智能化的一次设备。智能化的一次设备对信号回路的检测与操作驱动回路的控制是需要一定的技术和设备的支持,即广电技术和微处理器。传统的导线连接目前已经不能适应现在数字化变电站的需求,因此,其被数字控制器和数字公共信号网络所取代,也就是说,智能电子设备取代了变电站二次回路中常规的继电器和逻辑回路,而且光电数字信号和光纤取代了常规的强电模拟信号和控制电缆。这样智能化的一次设备就全部实现了,并且也能够付诸应用发挥其作用。一次设备智能化主要有以下功能:(1)在线监视功能。电、磁、温度、开关机械、机构动作;(2)智能控制功能。最佳开断、定相位合闸、定相位分闸、顺序控制。其次,二次设备网络化。二次设备网络化能够构建通信网络分层,能够适应电子互感器的应用,能够适应IEC61850的需要,能够适应智能化一次设备的需要。再次,站内通信光纤化。变电站内所有智能设备之间的通信全部采用光纤,光纤通信替代二次电缆和取消屏间连接,包括PT/CT量的采集和变换。光纤通信具有很多优势,例如,光纤通信能够在很大程度上降低造价、增强抗电磁干扰能力以及简化施工工艺。第四,变电站运行管理自动化。变电站运行管理自动化的实施,使得电力系统在生产使,所用记录的数据和状态实现了电子化,即无纸化;并且还实现了数据之间的共享,不仅实现了站与站之间的数据共享,而且也实现了站内与站外之间的数据共享;在分析所产生的故障时,由于变电站管理自动化的实现,使其能够实时的进行,实现智能化分析,因此,能够及时的分析出故障产生的原因,及时解决这些故障,减少损失;并且在检测设备时更加准确,设备检测报告已经不是由人工来完成,而是系统自动生成。

2 数字化变电站自动化系统的结构

数字化变电站自动化系统的结构可以从物理和逻辑两个方面来进行分析。在物理上,其可分为智能化的一次设备和网络化的二次设备;在逻辑结构上,其可分为过程层、间隔层、站控层。在数字化变电站自动化系统中这些层次并不是独立存在的,它们能够实现它们之间的通信连接,这也是数字化变电站自动化系统的重点,实现其连接主要采用过程总线和站级总线来进行。过程总线在连接时的作用就是对间隔层装置的处理以及智能化一次设备的处理;站级总线在连接时的作用是对变电站层和间隔层的装置之间的通信进行处理。

过程层能够完成实时运行电气量的采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行等,它是一次设备与二次设备的结合面。在过程层中要是实现的功能有很多,例如上送运行的电气一次设备实时模拟量;在线检测和统计运行的电气一次设备的状态;执行与驱动远程控制和操作命令。

间隔层的主要目的就是对本间隔的实时数据信息进行汇总,其功能主要是实现控制和保护以及人机交互。间隔层设备之间可实现相互对话机制,而相互对话机制的实现主要通过间隔层通信来进行的。

站控层同样汇总全站的实时数据信息也是它的一大职责,但是站控层汇总数据是通过两级高速网络来进行的,对实时数据库进行不断刷新;此层将所汇总的信息传递给控制中心,控制中心接收到之后,想间隔层和过程层发出某种控制命令,从而能够实现站内当地监控、人机联系功能。

3 数字化变电站自动化系统存在的问题

近些年来,虽然我国对数字化变电站自动化系统有了很多研究成果,但是自始至终还只是处于不断发展的进程中,并且仍存在很多问题。首先,数字化变电站自动化系统的实现出现了很多新的问题。从传统的变电站自动化向数字化变电站自动化转变,必然会导致设备发生变化,实际上,增加了设备,设备增加了,当然,合并器也必须增加。在数据交换过程中,合并器发挥了重要作用,导致它的工作频率是非常高的,进而降低了系统的可靠性;其次,保护问题。由于现今产品的限制,即使所有具有通信功能的一次设备和二次设备建模都是按照IEC61850来进行通信,这样也会使一次设备和二次设备的通信和数字化接口部分出现问题,从而导致在保护上面没有实现稳定可靠的状态。同时,又因为全站传输都采用数字化的形式来进行,那么在传输通常中就会出现误码、保护动作延时等问题;再次,数据的采集速率问题。例如,工频每周12～20点是保护数字化变电站自动化系统保护的数据采集速率,也就是说,采集速率为每秒600～1000点,而它与监控系统数据采集速率相差较大,或者仅有每秒1点的速率。如果在数字化变电站自动化系统中设置一个专门的数据采集系统进行采集,对不同速率的数据进行加工,这样做虽然会有一定的好处,但是要想做出一个通用的数据采集系统也是非常困难的,并且即使设置好了此系统,但是此系统发挥的作用也不是很大。另外,在可发的过程中,解决相互协作和电力系统的整体协调操作等方面存在的问题也不是非常好,并且改进一些薄弱环节方面也没有做的非常好,因此,数字化变电站自动化系统的开发还需要不断改进和完善。总而言之,实现数字化变电站自动化系统需要技术来支持。数字化变电站自动化系统是一个系统工程,为了解决上述问题,有关专家对此系统做了更深入的研究,并取得了一定的成果,这些成果为解决上述问题提供了重要的技术支撑。

综上所述,数字化变电站自动化系统是一个复杂的系统工程,它是我国电网发展的主要趋势,它的开发和实施是需要技术和管理的同步进行,它是一个对技术要求非常高的项目。因此,无论如何,在开发的过程中,为了实现所有的自动化变电站系统的功能,我国还存在很对技术问题需要进行解决。

参考文献

[1] 高翔,张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术[J].电网技术,2006(23).

[2] 王晓芳.数字化变电站自动化系统的应用探讨[J].船电技术,2008(6).

[3] 周长久.国内领先的数字化变电站技术[J].云南电业,2006(11).

[4] 申涛,包旻,赵玉成,等.数字化变电站的关键技术与工程实现[J].电测与仪表,2010(S2).

[5] 周国强,刘畅.变电站自动化网络通信的研究[J].科技创新导报,2010(19).

[6] 林飞,刘丽娟.浅析数字化变电站自动化系统[J].赤峰学院学报(自然科学版), 2010(11).

自动监控系统移动通信论文范文第4篇

1 LonWorks现场总线网方案

这里只介绍单LonWorks网络方案, 当220kV及以上的大型高压变电站需要冗余网络配置时, 一般采用双以太网方案。如图1所示, 变电站内部有一个LonWorks网络, 用来传送各种控制、状态及模拟量信息。网络的通信速率为78kB/s, 最大通信距离为2km, 最大通过能力400帧/s, 最大接点数64个, 通信介质为屏蔽双绞线或光纤。每个保护装置都带有LonWorks网络接口, 监控主站、VQC主站、远动工作站等PC机上均插有LonWorks网卡, 于是保护装置和PC机就可以联到LonWorks网上。图1所示的方案简单、方便可靠, 适合于中、低压变电站自动化系统。它已成功地用于很多35kV、110kV变电站。但当用于220kV及以上的大型高压变电站时, 由于网络节点增多, 网络流量增大, 78kB/s网络带宽就显得不够了, 特别是当多个保护同时动作时, 网上冲突加剧, 重发次数增多, 通信效率降低。因此, 这种方案不适合于大型高压变电站。

2 嵌入式以太网方案

2.1 单以太网方案

如图2所示, 站内只有一个以太网网络。10kV保护测控装置分散安装在就地柜小室, 保护测控装置直接出以太网, 通过交换机最终以光纤形式接入主控室交换机。主控室保护测控装置直接出以太网接入主控室交换机。监控主站、VQC主站、远动工作站等PC机上配有以太网卡, 因此可以很方便与全站各保护测控装置共享以太网网络, 进行各种控制、状态及模拟量信息的传递。以太网网络传输速度10/100M自适应, 传输速度快, TCP/IP通讯协议已成为国际通用标准, 通用性强, 软硬件价格低廉, 成本效益高。此种方案适用于110kV及以下对网络要求较高的变电站。

2.2 双以太网方案

如图3所示, 与单以太网方案唯一区别的是站内有两个以太网:A网络和B网络。保护测控装置直接出双以太网, A网络与B网络互为冗余。正常运行时, 站内所有保护测控装置同时向A网络和B网络传递信息, 变电站层设备 (如人机工作站、远动工作站) 优先接收处理A网络信息, 有下行命令时, 优先向A网络下达命令信息。当某台装置A网异常时, 变电站层设备接收处理B网络信息, 有下行命令时, 向B网络下达命令信息, 其它网络正常的装置依旧处理A网络信息。网络切换由变电站层设备判断执行, 以单元装置为单位。此种方案适用于220kV及以上网络节点多、网络流量大、可靠性要求高的大型高压变电站。

3 两种方案的比较与分析

(1) 方案1中只有LonWorks一层网络, 站内的几十个保护装置均联其上。因此网上节点多、流量大, 而带宽却只有78kB/s。在多台保护同时动作等特殊情况下, 网络负载突然加重, 这时会出现较严重的网络冲突现象, 报文的重发次数增多, 网络通信效率降低。方案2网络的带宽已达10MB/s, 通信效率高。站内那些流量对其而言仍属轻负载, 以太网在轻负载时效率极高, 因此方案2能满足变电站自动化系统的要求, 并留有余地。 (2) 方案1采用总线型网络拓扑结构, 在网络联接时, 不能有分支存在。一旦出现较长分支结构, 会大大降低网络通信效率。故对施工要求较高。而方案2采用的是星形网络拓扑结构。 (3) 与PC机接口方案1中P C机须用P C L T A卡等专用板卡与LonWorks网络接口, 这些板卡由于是专用品, 所以较贵, PC机台数增多时, PC机用廉价的以太网卡就可联到以太网上, 因此方案2中的PC接口更方便、更廉价。 (4) 易于与广域网相联由于以太网使用开放式的TCP/IP协议, 所以可以较为方便地与广域网相联。 (5) 易于与国际标准接轨。目前IEC正在制定有关变电站自动化系统的内部通信协议体系, 其目的在于使不同厂商的产品有互操作性, 这个标准目前还没有公布, 我们从有关介绍中了解到它是一个分层的网络, 主干网就是10MB/s以太网。因此, 当IEC标准公布后, 方案2就能较容易地与IEC国际标准接轨。

4 内部通信网的传输实时性分析

网络传输的实时性是变电站自动化系统内部通信网的关键指标。

首先分析间隔内部LonWorks网络的实时性。LonWorks网络通过网络变量来实现节点之间的通信, 不同的网络变量可以设置成不同的优先级, 这样开关变位等重要信息就可用优先级高的网络变量优先传输。LonWorks网络以这种方式保证网络传输的实时性。LonWorks网络在CSC2000变电站自动化系统已经用了成百上千套了, 根据应用经验:当站内节点数不超过40时, LonWorks网络的实时性是很好的;当节点数目再多时可将一个网分成不同的子网以保证网络传输的实时性。

以太网虽然没有LonWorks网络或CAN总线的优先级设置, 但其带宽到达10MB/s, 因此可承受的网络负荷很大。研究表明, 当网络负荷不超过带宽的37%时, 网络上的冲突率很低, 以太网的传输效率是有保证的。实际上变电站自动化系统内部若使用合理的通信规约和合理的传输模式, 其网络负荷与带宽10MB/s的37%相比是很低的, 网络冲突率极低。从上述讨论可以看出, 方案2其网络传输实时性是有保证的。

摘要：通信网络是综合自动化站区别与常规站的最明显标志之一, 只有采用通信网络, 才能节省大量电缆。本文分析了CSC2000综合自动化系统中通信网的特点与要求, 给出了LonWorks现场总线和嵌入式以太网两种通信方案, 并对这两种方案作了分析比较。

自动监控系统移动通信论文范文第5篇

摘 要：现阶段，国内的电网结构逐步迈向现代化道路，为了全面加快电力调度应用速度，强化电力营销管理现代化应用效果，电力自动化系统应该丰富发展，储备更多的服务功能。然后，必须要明确无线通信模式里的缺陷，即信息安全问题。未来发展必须依靠更多、更有效的手段来规避信息安全问题，净化信息安全环境。

关键词：电力通信;安全;数据加密标准

引言：

近几年，电力工程建设极速发展，电力系统不断更新换代，电力操作技术也在不断成长，配电自动化与信息安全问题逐步凸显，自动化信息通信技术和网络安全方面有效更新问题成为发展重点。本文主要研究了建立信息系统的加密手段，分析了加密的手段以及管理方法。

一、电力通信安全防护体系

电网安全防护是一项具备系统性的联合作业任务，也是融合正确工程施工手段、科学工作流程、高效管理技术以及最优时代工艺的重要作业过程。就基础应用理论来讲，电网安全防护体系建设方法可以沿用信息安全工程模型的建设办法，成熟度较高的模型能够指导项目建设过程，能够从单一设备安置工作延伸到安全工程管理、任务组织、基础设计、应用实验、检测验证等方面上。而且，信息安全模型包括了上述多种因素，并将其细化归纳推出了三个基本方面，即策略、管理与技术。就工程实际操作而言，信息安全建设项目是一个动态延续的过程，安全策略应该符合网络的动态特征，逐步建立起安全需求分析、数据实时监测、自动警报、技术操作、检测评估相结合的联动机制。

二、电力自动化无线通信网络技术

2.1电力系统无线通信方式

随着通信技术体系也在不断的完善和发展，电力自动化行业当中能够选择的无线通信手段很多。依照不同的自动化信息通信要求，再结合当地的实际运用情况分析得出，社会当中普遍应用的两类通信体系为公网通信与专网通信。第一，公网通信指的是大型移动型运营商所提供的通信服务，像中国移动或中国联通等通信机构都为全国个体用户与企业用户提供了具体的通信办法。这些通信办法建立在经典的通信技术上，服务效果明显，通信信号较强。第二，专网通信指的是一部分通信服务商为某些特定企业提供的服务。这种服务具备针对性，能够结合企业需求以及企业特点组成灵活的通信网络，比较常见的服务依靠的是数传电台技术。

2.2数传电台技术概述

无线通讯实际上说的是利用无线电波传输通讯信号，而且依照不同的无线电波传输特点可以分出不同的频段。数传电台能够采用专用的频段并利用自己的加密处理方式传输基本数据，而且做类通信方式较为灵活、不存在环境依赖性，能够被应用在架线困难的偏远地区或者地形复杂的山地。后来，这项技术被安排进了负荷管理体系，并凭借其便利性在配电网络里得到普遍应用。

2.3GPRS技术概述

这项技术实际上是指能凭借分组交换技术兼容数据信息，并在网络平台上有效传输数据与指令的通用分组无线业务。由GPRS技术构建组成的系统具备与其它分组系统一样的特性，适合应对突发性分组数据的传输任务。这项技术能够实现无线接口按需分配，一边能够让每个用户根据需要同时使用多个信息通道，另一边能够实现同一通道多个用户共享。其实，GPRS系统总结并继承了GSM系统的优点，遵循标准定义条件下的分组服务理论。信息系统组建了新的分组数据传输信息道，信息道的分配环节采用动态方式，让其仅在通數据通信时才能分配信道，调整了语音通信的结构，提升了无线资源的应用率。从另一方面看，GPRS网络端口接入速度非常快，能够实现与现行数据网络平台的无缝链接，也能够实现流量业务以及其他服务的实时计费，对个体用户以及运营商户来说都非常便利。

三、电力无线通讯网络的信息安全方案

3.1电力系统无线通信信息安全要求

电力通信系统无线网络传输的数据非常的混乱复杂，借助加密技术可以分为实时数据与非实时数据两种。在电力负荷管理结构当中，自动化的无线通信是典型应用。一般的负荷管理系统由中心站、子站与终端组成网络结构。中心站主要是由服务器以及其他控制器所组成的工作站点，中心站对子站终端以及其他软件具有管理和控制权利，此外，管理软件与数据分析软件也集中在这一节点，用户数据与其他电力营销结构也链接在此。虽然子站与中心站的基本配置相同，但是其实际管理权限并不相等。由于受到系统延续的影响，管理负荷是多种通信方式并存的系统，而这加剧了网络管理的难度，使得网络系统更容易受到外界攻击。而且，从客观上讲，在任何一个子站上都可以获取或者随意更改负控数据，这也严重影响了整个系统的安全程度。

3.2电力自动化系统安全漏洞与解决措施

不论是哪种自动应用系统都可以用结构框图来展示，因为系统当中的每一个部分之间都存在联系。就像应用系统当中包括中心站，而中心站中又包括其他服务器。一旦有人攻击了中心站的节点，即使其他子站或其他单位运行都稳定正常，整个系统结构也将陷入混乱。正是因为各节点相互联系，才加剧了这个系统的脆弱性。而防火墙就能够有效保障网络安全，它能够根据用户需求提前制定解决方案，严格控制信息数据的输入和流出，还能有效监控使用者的行为。一般的防火墙都能够满足以下两个需求：一个是可以帮助自动过滤不安全用户，并有效限制外人入侵内部网络。另一个是是防止入侵者靠近防御设备，并限定普通用户访问特殊站点。总体上来说，防火墙能够为整个网络平台的用户提供更便利、更安全的访问条件。因此，防火墙被应用在各大华人企业当中，它能够帮助企业建设不同的安全策略，合理控制网络就吸收输入流和输出流，并凭借自身的抗性抵制恶性病毒。

3.3数据加密

现在数据加密手段当中沿用了一部分的传统加密手法，也融合了当代加密特点。在信息加密的环境下，信息输送者与信息传输者必须持有相同的密码，才能够保证通信双方相互交换数据。另外，数据加密必须具备更精确的算法，才能够维护日常的电力数据。

结束语：

通过深入探究电子自动化无线信息系统发现，必须依据无线通信技术特点构建新的加密方法，借助数据加密算法强化无线信号传输的效果，从根本上保障基础通信宽带的质量。此外，加密算法一定会消耗大量的时间与资源，所以必须强化应用安全的强度以及实施传输的质量，必须不断改进加密算法与硬件设备，尽最大努力削减数据加密的难度。

参考文献

[1] 莫峻华.电力自动化无线通信中的信息安全研究[J].通信电源技术，2019，36（06）：193-19.

[2] 程雪.电力自动化无线通信中的信息安全系统构建和分析[J].中国新技术新产品，2014（22）：178-179.

[3] 王荣志. 电力自动化无线通信中的信息安全研究[D].华北电力大学（北京），2008.

自动监控系统移动通信论文范文第6篇

【摘要】随着我国现代化电网的飞速发展，电力建设朝着自动化方向不断发展。在此过程中，通信系统是现代化电网的核心，通信技术在提升电力自动化管理程度与安全性等方面发挥着重要作用。本文中，笔者主要阐述我国电力自动化通信防护系统的基本概要，分析当前电力自动化通信技术中的信息安全问题，并提出一系列旨在解决电力自动化通信技术中的信息安全问题，强化电力自动化通信系统安全的对策。

【关键词】电力;自动化;通信;技术;信息;安全;问题

前言

近年来，得益于数据网络技术，现代电力自动化通信技术飞速发展，我国现代化电网不断完善，为国民经济快速、健康发展，人民生活品质不断提升提供了坚实的保障。当前，电力自动化通信技术主要采用因特网和无线网两种通信媒介，通过构建自动化的电力管理和控制系统，减少了传统电力控制中人力花费，提升控制精确度，让电力网络更加简单、高效服务于社会。

科学技术是一把双刃剑，现代网络通信技术运用于电力系统控制中，在提升电力系统自动化、效率化的同时也暴露出了一些潜在的信息安全问题，给电力系统的正常、稳定运行带来了不小安全隐患。鉴于此，探究电力自动化通信技术信息安全问题所在，加强电力自动化通信技术信息安全管理显得尤为必要，必将对现代电力自动化系统的发展产生重要影响。

一、电力自动化通信系统的基本内涵

电力自动化通信系统是现代网络信息技术不断发展，并最终应用于电力管理系统中的产物。

电力自动化通信系统复杂性强，自动化和系统化特征明显，该系统将电力管理和安全防护高度整合在一起，为电网系统自动、高效、安全运行提供了重要基础。

电力自动化通信系统关系着电网系统的安全、高效运行，是提高电网运行效率的坚实保障，做好电力自动化通信系统的安全防护工作十分重要。

当前，我国电力自动化通信系统面临着异常严峻的安全问题，为此，我们必须找到电力自动化通信系统的安全问题所在，并采取一系列切实有效的防护措施，才能实现现代电网建设和运行目标。

二、当前，电力自动化通信系统安全问题的主要体现

电力自动化通信系统构建涉及通信系统中心站建设，无线控制端布置和加密技术的采用，这是现代电力自动化通信技术必不可少的重要环节。当前，我国电力自动化通信系统面临的安全问题也主要来自于这几个方面，具体表现为：

1.電力通信系统站存在的安全问题

电力通信系统站是电力自动化控制的中枢神经，电力网络中信息数据都会在通信系统站汇集、处理并发布指令，这是电力通信系统的心脏，不能允许经常出现故障和一些恶意攻击事件，否则整个电力系统便不能正常运行，甚至出现瘫痪现象。当前，我国电力通信系统站存在的安全隐患较多，对此，必须多加以关注。

2.电力无线通信控制端存在安全隐患

无线通信设备广泛存在于电力自动化通信系统中，由于其自身种类繁多，信号较为开放，给电力系统留下了较大安全隐患。

3.通信加密安全漏洞

加密是通信技术抵御安全问题的有效方式，我国电力自动化信息加密和密匙管理中存在着不少安全隐患，当前，电力自动化通信技术在传播信息的过程中采用为经加密的明文方式，传播的信息指令容易被恶意窃听和修改，致使电力自动化系统遭受到严重攻击。

三、应对电力自动化通信技术中信息安全问题的具体措施

1.电力通信系统站一定要强化防火墙安全措施，防止核心系统被入侵

防火墙技术是一种针对恶意入侵的有效防护措施，它能够在信息交互传输时对信息进行实时监控，在通信系统站与外部网络间建立起隔离、防护机制，达到过滤威胁，消除危险，确保通信系统站正常运行的目的。因此，电力企业要解决通信系统站安全问题，防止系统站被恶意入侵、攻击就必须强化防火墙建设力度，不断完善、升级系统防火墙，升级威胁预警和报警系统，使防火墙实时监控更加有效。

2.保护电力无线终端设备安全，完善安全认证和访问权限机制

电力无线终端设备并不是所有人都能接触、访问和使用的，它提供给相关有权限的电力专业技术人员使用，对于没权限的人一定要限制其使用。针对电力无线通信终端存在的安全漏洞，电力企业一定要根据无线终端设备相关使用守则和权责关系，建立严格的认证和访问机制，确保无线信息技术终端设备正确、安全使用。

3.提升和完善电力自动化通信技术加密措施

加密是电力自动化通信技术传播信息指令行之有效的方式，在信息传播中若信息未经加密处理，电力自动化系统就算使出浑身解数也逃不脱被攻击的厄运。对此，电力企业要重视加密工作，不但要对信息进行加密，还要不断升级和完善加密机制。

当前，电力自动化通信系统常用数据加密标准算法（DES）和公开密匙算法（RSA），具体来讲，电力企业应该根据电力系统的具体情况采用合适的加密算法对信息进行加密。

（1）数据加密标准算法（DES）

数据加密标准算法由美国国家标准局于上世纪70年代提出，后经征求加密算法不断完善。首先，它能为通信信息提供高质量的数据保护，防止在未经授权的情况下通信信息遭到泄露和修改;其次，它运行起来经济、高效虽理解和掌握，由于其复杂程度较高，破译起来难度大，投入密码破译的花销甚至可能高于密码破解后获得的利益，致使攻击者望而却步，安全性高。在电力自动化通信系统中，应该根据实际情况优先选用这种加密方式。

（2）公开密匙算法（RSA）

它又称非对称密匙算法，由公共密匙和专用密匙共同组成加密体系，其中公共密匙可以公之于众，而专用密匙则必须由用户妥善保管，公共密匙和专用密匙二者间联系紧密，用公共密匙、专用密匙加密的信息都只能由专用密匙解开。在这过程中，由于公共密匙只是承担加密，不承担解密的功能，无需联机验证，使用简单，使密匙管理更加高效。公开密匙算法基于数学难题，计算方法复杂，若非一些极度机密的信息不推荐采用。

总而言之，针对电力自动化通信技术中存在的一些安全隐患，电力企业必须高度重视信息安全工作，强化通信系统站、无线终端设备防护和认证，根据实际需要选择合适的加密方式，使电力自动化通信系统安全、高效运行。

参考文献

[1]祁兵.密码技术在配网自动化中的访问控制研究[J].电气技术.2012（06）.

[2]刘成.关于电力自动化通信技术如何确保信息安全的探讨[J].电子技术与软件工程.2013（19）.