簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)精選(九篇)

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第1篇：簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動(dòng)化；OPC通訊；SCADA；SIEMENS S7 PLC

中圖分類號(hào)：TP323 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 12-0000-02

The Development and Application of OPC-based Services PC and PLC system in Automation Project

Peng Yabin

(Zhejiang Kaiyuan Engineering Co.,Ltd.,Jinhua321014,China)

Abstract:This paper briefly introduces the principle of OPC,KEP Server EX and three OPC servers,and through the implementation of OPC service communication of IFIX SCADA and SIEMENS S7 series PLC automation control system,and according to the engineering practice in the way of industrial automation control system structure and function,can be used for the fields of automation design and reference works.

Keywords:Industrial automation;OPC communication;SCADA;SIEMENS S7 PLC

在通常使用的控制類產(chǎn)品中，包括DCS、PLC兩大類。隨著時(shí)代的進(jìn)步和控制理念的更新，我們又將DCS的概念拓展到FCS，而且在一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，會(huì)共存很多系統(tǒng)與設(shè)備，為了滿足自動(dòng)化控制的需要，不同設(shè)備，不同系統(tǒng)之間的連接和通信需要可靠并且相互開放，OPC定義了一系列規(guī)范來(lái)滿足多種系統(tǒng)和設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信的需求，OPC為不同廠商的硬件設(shè)備、軟件和系統(tǒng)定義了公共的接口，使得過(guò)程控制和工廠自動(dòng)化中的不同系統(tǒng)、設(shè)備和軟件之間能夠相互連接、通信、操作。作為應(yīng)用之一，SIEMENS及GE FANUC公司的S7系列PLC和IFIX組態(tài)軟件通過(guò)KEPWARE、PC-ACCESS等OPC服務(wù)器通信，具備了可靠性高，編程簡(jiǎn)單，連接方便，通用性好，便于維護(hù)等特點(diǎn)，可滿足各種自動(dòng)控制需要外，還有良好的擴(kuò)展性及強(qiáng)大的指令功能。

一、基于OPC服務(wù)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的核心是合理的控制邏輯及可靠的數(shù)據(jù)通訊，各種工業(yè)總線和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是在為可靠的數(shù)據(jù)通訊服務(wù)，因此OPC服務(wù)器必須滿足上述要求，通過(guò)PLC及SCADA系統(tǒng)完成的控制結(jié)構(gòu)大體如下：

（一）OPC簡(jiǎn)介。OPC（OLE for process control）是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它是由一些世界上占領(lǐng)先地位的自動(dòng)化系統(tǒng)和硬件、軟件公司與微軟合作而建立的、滿足開放性的和互操作性的接口標(biāo)準(zhǔn)。OPC標(biāo)準(zhǔn)的建立基于微軟的COM（Component Object Model，組件對(duì)象模型）技術(shù)規(guī)范，并由OPC基金會(huì)這個(gè)國(guó)際組織管理。

OPC定義了一系列規(guī)范來(lái)滿足多種系統(tǒng)和設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信的需求。主要包括OPC數(shù)據(jù)存取規(guī)范、OPC報(bào)警與事件處理規(guī)范、OPC歷史數(shù)據(jù)處理規(guī)范等。OPC規(guī)范只是定義了COM接口，OPC服務(wù)器提供者必須去實(shí)現(xiàn)這些接口和方法。

OPC服務(wù)器通過(guò)OPC規(guī)范定義了OPC COM組件的接口實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行存?。ㄗx/寫）或通信的方法等，數(shù)據(jù)源可以是現(xiàn)場(chǎng)的I/O設(shè)備，也可以是其它的應(yīng)用程序。通過(guò)OPC服務(wù)器中COM組件提供的接口，OPC客戶程序可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)廠商提供的OPC服務(wù)器來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行存?。ㄗx/寫）或通信。如下圖：

（二）KEP Server EX OPC 服務(wù)器簡(jiǎn)介。KEP Server EX OPC服務(wù)器由Kepware公司提供，Kepware公司在工業(yè)界通訊領(lǐng)域有著很高的聲譽(yù)，是全球最知名的OPC服務(wù)器產(chǎn)品供應(yīng)商。其產(chǎn)品.KEP Server EX OPC服務(wù)器：Kepware的為全球工業(yè)界領(lǐng)先的超級(jí)OPC服務(wù)器，提供非常卓越的工業(yè)互連通訊能力。她嵌入了工業(yè)市場(chǎng)上廣泛范圍的超過(guò)100多種通訊協(xié)議支持?jǐn)?shù)百種以上設(shè)備型號(hào)的可下載驅(qū)動(dòng)程序。

二、基于OPC服務(wù)的化學(xué)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)為基于OPC服務(wù)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，下位機(jī)采用SIEMENS S7300PLC（CPU313C），OPC服務(wù)器選用了KEPWARE Kep server Ex OPC服務(wù)器，上位機(jī)采用GE FANUC IFIX組態(tài)軟件；整個(gè)系統(tǒng)開關(guān)量包括各種泵、閥的開啟，電機(jī)的啟停及狀態(tài)檢測(cè)；模擬量包括了反應(yīng)器壓力、溫度及車間易燃?xì)怏w濃度等信號(hào)，全部信號(hào)通過(guò)PLC采集后，經(jīng)由OPC服務(wù)器傳輸回監(jiān)控室數(shù)據(jù)庫(kù)，由組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)人機(jī)的交互，計(jì)算機(jī)需要記錄各個(gè)過(guò)程的參數(shù)并以趨勢(shì)圖的方式顯示出來(lái)供工藝人員使用，并提過(guò)越限報(bào)警記錄功能，備查，各個(gè)過(guò)程的邏輯就地位于各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)PLC當(dāng)中，避免當(dāng)通訊被破壞時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的誤動(dòng)作。

由此可見，該系統(tǒng)采用本文所述方案，依靠PLC作為現(xiàn)場(chǎng)采集運(yùn)算單元，應(yīng)用成熟組態(tài)軟件構(gòu)成SCADA系統(tǒng)，基于OPC服務(wù)器以實(shí)現(xiàn)PLC與SCADA之間的可靠通訊接口，采集到數(shù)據(jù)庫(kù)，藉以完成整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)參數(shù)與邏輯的集成與控制。

（一）就地PLC單元。就地PLC主要完成的任務(wù)有：監(jiān)控要求的各個(gè)工藝參數(shù)信號(hào)的采集，并根據(jù)工藝需要和控制需求，開發(fā)與之相適應(yīng)的運(yùn)算邏輯并輸出控制信號(hào)，利用CP-341模塊的通訊能力，通過(guò)以太網(wǎng)方式，將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)。1#PLC硬件配置如下（其余略）：

（二）PLC的OPC通訊服務(wù)器單元。OPC服務(wù)器采用的KEP Server EX OPC，內(nèi)置的協(xié)議滿足通過(guò)SIEMENS TCP/IP Ethernet方式與KEP Server EX通訊，配置如下：

通訊建立后，按規(guī)定格式，添加TAG，并與PLC測(cè)點(diǎn)表地址匹配，將自己需要通訊的數(shù)據(jù)按一定的命名規(guī)則，數(shù)據(jù)OPC服務(wù)器；完成后如下圖。

（三）SCADA單元（OPC CLIENT）。上位機(jī)采用了主流的組態(tài)軟件制作，GE FANUC公司出品的IFIX，GE Fanuc的iFIX是世界領(lǐng)先的工業(yè)自動(dòng)化軟件解決方案，提供了生產(chǎn)操作的過(guò)程可視化、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)監(jiān)控。在安裝了IFIX OPC CLIENT驅(qū)動(dòng)后，即可將PLC側(cè)數(shù)據(jù)與上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)通過(guò)OPC服務(wù)連接并通訊，如下：

通過(guò)VB腳本，完成控制界面及功能的制作：

至此，我們就已經(jīng)建立了一條由PLC開始，通過(guò)OPC服務(wù)（PLC及上位機(jī)），到用戶界面的數(shù)據(jù)通路，依靠這樣一條通路，我們實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的通訊，可滿足在工業(yè)自動(dòng)化要求的自動(dòng)控制。通過(guò)上位機(jī)組態(tài)軟件，我們可以利用過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)制作實(shí)時(shí)報(bào)表、趨勢(shì)圖以及歷史數(shù)據(jù)查詢等功能，在此不在敖述。最終HMI界面如下：

目前，該系統(tǒng)已投入運(yùn)行多年，依靠該系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

1.獲取工程現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)及閥門狀態(tài)。

2.獲取現(xiàn)場(chǎng)主要工藝參數(shù)如壓力、溫度、濃度、電機(jī)電流等實(shí)時(shí)值，并記錄，重點(diǎn)參數(shù)連鎖邏輯自動(dòng)控制。

3.數(shù)據(jù)記錄，超限報(bào)警、報(bào)表顯示。

自投運(yùn)以來(lái)，通過(guò)OPC服務(wù)器運(yùn)行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)丟包率極低，采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，滿足工業(yè)運(yùn)行的需要。

三、結(jié)束語(yǔ)

第2篇：簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞： GPS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；實(shí)施方案

中圖分類號(hào)：P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、管線實(shí)施GPS定位的必要性：

1、地下燃?xì)夤芫€是以地面建、構(gòu)筑物作為相對(duì)參照物來(lái)定位的，由于

市建設(shè)步伐加快，建筑拆遷增多、道路拓寬改造等因素，原有參照物的變更與消失，對(duì)日后尋找管線造成非常大的困難。

2、市政管網(wǎng)中燃?xì)?、供水、電力、通訊等各種管道埋設(shè)通常都擁擠在一起，利用金屬探管儀無(wú)法識(shí)別探測(cè)到的金屬管道哪一條是燃?xì)夤芫€，往往通過(guò)運(yùn)行維護(hù)人員的記憶及經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷，缺乏一定的科學(xué)性。

3、傳統(tǒng)的聲波振動(dòng)式探測(cè)儀在工作過(guò)程中易受雜散電波、地質(zhì)環(huán)境等的影響，探測(cè)準(zhǔn)確率不高，比較先進(jìn)一些的探地雷達(dá)在目標(biāo)管線周圍有空洞、水穴、電纜干擾時(shí)，易產(chǎn)生誤指示，對(duì)于埋設(shè)較深或管徑小于100mm的管道，難以探明。探地雷達(dá)圖像具有多解性，只有經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練的人員才能正確判讀管線屬性，還需要查閱大量的圖紙資料，對(duì)于年代長(zhǎng)久的管線，往往資料查詢起來(lái)很困難，甚至資料丟失，無(wú)法詳細(xì)了解管線相關(guān)屬性信息。

4 、城市燃?xì)庵写罅克芰瞎懿模≒E管）的使用，給日后尋線工作造成巨

困難。通過(guò)在警示帶中加金屬絲或示蹤線的方法在一定程度上解決了管線日后尋找的問(wèn)題，但因施工中金屬絲易折斷、易產(chǎn)生腐蝕斷點(diǎn)且施工中無(wú)法很好的處理兩根金屬線的接口問(wèn)題往往難以達(dá)到日后尋線的目的。

5、基于以上種種地下燃?xì)夤芫€管理及維護(hù)問(wèn)題，管線采用GPS定位，掌握管線的絕對(duì)坐標(biāo)，對(duì)埋地管線關(guān)鍵點(diǎn)實(shí)行數(shù)字化、信息化管理，使得管線信息查詢、統(tǒng)計(jì)、日常管線維護(hù)、搶修、補(bǔ)測(cè)、管線技術(shù)改造等各項(xiàng)工作變的簡(jiǎn)單，從根本上解決管線查找難、統(tǒng)計(jì)難、維護(hù)難的問(wèn)題，減少大量的成本投資，大大的提高工作人員的工作效率。

二、GPS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

GPS（Global Position System）即為全球定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，它是一套利用美國(guó)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行全天候、全方位的測(cè)量定位設(shè)備。根據(jù)GPS提供的坐標(biāo)或坐標(biāo)演變量精度和方式的不同可以分為毫米級(jí)，厘米級(jí)，靜態(tài)，動(dòng)態(tài)后處理，RTK(Real Time Kinematic 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài))，RTD(Real Time Differnce 實(shí)時(shí)差分)等幾種設(shè)備分類和測(cè)量方式，其中 RTK是一種定位精度為1厘米左右的GPS技術(shù)。為了達(dá)到1厘米的精度，便于系統(tǒng)管理維護(hù)和日后的系統(tǒng)擴(kuò)展，我們采用單點(diǎn)CORS站技術(shù)。

1. 系統(tǒng)概述

1.1 CORS簡(jiǎn)述

GPS連續(xù)運(yùn)行參考站（Continuous Operating Reference Station-CORS），是基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)，將衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)繪學(xué)、地理信息系統(tǒng)與現(xiàn)代通訊技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，在一定區(qū)域內(nèi)，由一臺(tái)連續(xù)運(yùn)行的GPS接收臺(tái)站、系統(tǒng)控制中心和相應(yīng)的軟件構(gòu)成，臺(tái)站由專用固定IP網(wǎng)絡(luò)連接，向流動(dòng)站或者手持設(shè)備提供差分改正信息。

1.2 CORS應(yīng)用

鑒于上面提到的CORS的這些優(yōu)勢(shì)，可以為燃?xì)庑袠I(yè)提供如下幾種服務(wù)。

（1）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的求取

為了使GPS接收機(jī)中原始的大地經(jīng)緯度坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為當(dāng)?shù)氐淖鴺?biāo)系統(tǒng)，必須先計(jì)算出坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的求取，必須己知至少3個(gè)高精度控制點(diǎn)的地方坐標(biāo)值X、Y、H。

（2）搶修管網(wǎng)的定位

如果找尋坐標(biāo)己知的管線點(diǎn)或是對(duì)管道安裝溝槽設(shè)計(jì)中心的定位，可以利用隨機(jī)軟件中放樣的功能進(jìn)行作業(yè)。輸入待確定的管線點(diǎn)的已知坐標(biāo)作為參考點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)，流動(dòng)站實(shí)地所在位置的坐標(biāo)作為修正點(diǎn)，電子手簿屏幕上的圖形顯示出實(shí)地待定點(diǎn)相對(duì)于目標(biāo)點(diǎn)所偏移的距離(左，右)，按照指示移動(dòng)流動(dòng)站，直到滿足所要求的精度。管道溝槽中心點(diǎn)的確定類似-上面的操作。利用這一特點(diǎn)可以對(duì)燃?xì)夤艿涝O(shè)施點(diǎn)進(jìn)行了找尋定位，還可以對(duì)管道的施工搶修起到指導(dǎo)的作用。

（3）利用RTK進(jìn)行管網(wǎng)GIS數(shù)據(jù)的采集

根據(jù)不同GIS平臺(tái)要求各異，RTK在數(shù)據(jù)采集時(shí)可以將管網(wǎng)不同的設(shè)施點(diǎn)的屬性加進(jìn)去，對(duì)應(yīng)于每個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，再進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)處理，可以生成適應(yīng)GIS平臺(tái)數(shù)據(jù)格式要求的基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫(kù)，并易于修改和完善。

（4）利用手持式GPS進(jìn)行燃?xì)夤芫W(wǎng)的巡線

用價(jià)格低廉的手持GPS，接入CORS，可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較高精度的導(dǎo)航定位，極大的方便了巡線工作。

2. 建設(shè)內(nèi)容與目標(biāo)

2.1項(xiàng)目建設(shè)

一般地，單點(diǎn)CORS系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容主要包括GPS參考站接收機(jī)、控制中心、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)和用戶服務(wù)子系統(tǒng)四部分。

2.2 基站選擇與布設(shè)

1.基站的布設(shè)一般應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：

a) 周圍應(yīng)便于安置接收設(shè)備和操作，視野開闊，視場(chǎng)內(nèi)障礙物的高度角不宜超過(guò)15°。

b) 遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源（如電視臺(tái)、電臺(tái)、微波站等），其距離不小于200m；

c) 附近不應(yīng)有強(qiáng)烈反射衛(wèi)星信號(hào)的物件（如大面積水面等）；

d) 地面基礎(chǔ)穩(wěn)定，易于點(diǎn)的保存；

e) 選站時(shí)應(yīng)盡可能使測(cè)站附近的小環(huán)境（地形、地貌、植被等）與周圍的大環(huán)境保持一致，以減少氣象元素的代表性誤差。

根據(jù)以上原則結(jié)合實(shí)地情況，在公司樓頂架設(shè)一個(gè)永久站點(diǎn)，并作靜態(tài)聯(lián)測(cè)，解算出其WGS84坐標(biāo)，作為以后的永久點(diǎn)，做好記錄數(shù)據(jù)記錄，并妥善保管好該點(diǎn)。

2.3站點(diǎn)設(shè)計(jì)

站點(diǎn)由室外室內(nèi)兩部分組成，室外設(shè)備包括避雷針，觀測(cè)墩，GPS天線等，室內(nèi)設(shè)備主要是機(jī)柜和電源，機(jī)柜內(nèi)安裝有GPS接收機(jī)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電涌保護(hù)設(shè)備等。室內(nèi)室外設(shè)備相互獨(dú)立，僅需要將GPS天線與GPS接收機(jī)連接。

2.安全防護(hù)

電涌防護(hù)可以分為電力線、通信線、射頻線、露天設(shè)備防護(hù)等幾方面，具體設(shè)計(jì)如下：

1、在電力線進(jìn)入GPS之前，加裝電力線電涌防護(hù)設(shè)備，隔離GPS和電力線

2、在通信線進(jìn)入通信終端前，加裝通信線（數(shù)據(jù)線）電涌防護(hù)設(shè)備

3、在GPS（和無(wú)線電臺(tái)）的射頻線進(jìn)入主機(jī)前，加裝電涌防護(hù)設(shè)備。

4、在戶外設(shè)備，尤其是GPS天線附近架設(shè)建筑物雷電防護(hù)設(shè)備。

數(shù)據(jù)通信與傳輸

GPS參考站數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，是將GPS參考站的觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)傳輸信道傳輸?shù)较到y(tǒng)管理與數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控處理、GPS差分信息實(shí)時(shí)廣播及GPS數(shù)據(jù)Internet網(wǎng)絡(luò)?？梢圆捎肁DSL（帶靜態(tài)IP地址）包月服務(wù)。這樣的方式需要的硬件比較簡(jiǎn)單，只需要向當(dāng)?shù)仉娦啪稚暾?qǐng)電話線和ADSL專用調(diào)制解調(diào)器就可以了。

用戶終端采用GSM移動(dòng)電話或GPRS方式，通過(guò)GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或無(wú)線IP協(xié)議連接到服務(wù)中心，通過(guò)單站的廣播差分，獲取相位改正信息，實(shí)現(xiàn)RTK高精度測(cè)量。

三、系統(tǒng)收益：

1、系統(tǒng)建成后可以對(duì)所有的管網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化，通過(guò)外業(yè)數(shù)據(jù)采集，取得每一跟管網(wǎng)的三位數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)兼容目前國(guó)內(nèi)外常見的所有GIS平臺(tái)，用于對(duì)管網(wǎng)的各種應(yīng)用分析，生成各種分析報(bào)表。

2、接到搶修電話后，趕到搶修現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行爆管的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集，并可以實(shí)時(shí)的把數(shù)據(jù)發(fā)送到GIS平臺(tái)中，通過(guò)GIS軟件的爆管分析，得出相關(guān)應(yīng)該關(guān)閉哪個(gè)閥門，并取得需要關(guān)閉閥門的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，用GPS既準(zhǔn)確又快速的找到地下閥門，避免閥門井開挖錯(cuò)誤。該方法也適用于一些新增閥門三通井的開挖。

第3篇：簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】用電信息采集；終端；電能計(jì)量

1 引言

用電信息采集系統(tǒng)是將電能計(jì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸和處理的系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)信息化、智能化的產(chǎn)物，它有效地解決了傳統(tǒng)人工抄表效率低、出錯(cuò)率相對(duì)較高等特點(diǎn)，提高了電能計(jì)量管理系統(tǒng)的管理水平，安全性更好，透明程度更高，是實(shí)現(xiàn)用電管理的信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的基礎(chǔ)。

2 用電信息采集系統(tǒng)概述

2.1 用電信息采集系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

用電信息采集系統(tǒng)主要由采集主站、通信信道、現(xiàn)場(chǎng)終端組成。實(shí)用的用戶是全面的，包括六大類型： 100KVA及以上的大型專變用戶、100KVA以下的中小型專變用戶、三相一般工商業(yè)用戶、單相一般工商業(yè)用戶、居民用戶和公用配變考核計(jì)量點(diǎn)等。從物理結(jié)構(gòu)上可以分為5層，如圖1所示。

主站層位于用電信息采集系統(tǒng)的最上層，是整個(gè)系統(tǒng)的管理中心，負(fù)責(zé)管理整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)應(yīng)用以及系統(tǒng)的運(yùn)行和安全，并管理與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。其主要有兩個(gè)方面的功能：數(shù)據(jù)的傳輸功能和數(shù)據(jù)的處理功能。①數(shù)據(jù)的傳輸功能負(fù)責(zé)以一定的方式與電力用戶的各種類型用電信息采集終端通信，可以定時(shí)自動(dòng)、人工手動(dòng)、主動(dòng)上傳等工作方式接收各用電信息采集終端的各類數(shù)據(jù)；②數(shù)據(jù)的處理功能是對(duì)各類型終端上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行判讀，解包分析、處理及儲(chǔ)存，為綜合應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)分析結(jié)果，并通過(guò)用戶界面直觀顯示。

通信網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)一定的數(shù)據(jù)接口（如WEB、RS232等）實(shí)現(xiàn)主站和數(shù)據(jù)采集層設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸和交互功能，并可以以組網(wǎng)的形式存在，有遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)和本地通信網(wǎng)絡(luò)。遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)用于主站與遠(yuǎn)距離的采集終端間通信，因此遠(yuǎn)程通信的帶寬、可靠性和實(shí)時(shí)性都有一定要求，一般以光纖專網(wǎng)和230MHz無(wú)線專網(wǎng)為主。本地通信網(wǎng)絡(luò)是短距離的數(shù)據(jù)傳輸，如現(xiàn)場(chǎng)采集終端、智能表計(jì)和監(jiān)控設(shè)備之間的通信，可以采用低壓電力線載波、微功率無(wú)線、RS485總線以及各種有線網(wǎng)絡(luò)。

數(shù)據(jù)采集層和監(jiān)控設(shè)備層與用電用戶設(shè)備之間相連，是對(duì)用電信息數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控。監(jiān)控設(shè)備層包括智能電能表和其他智能計(jì)量監(jiān)控設(shè)備，這些設(shè)備連接于用電信息采集終端。而數(shù)據(jù)采集層是用電信息采集終端，它負(fù)責(zé)管理電能信息數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)上傳至主站和執(zhí)行或轉(zhuǎn)發(fā)主站下發(fā)的控制命令和信息。

2.2 用電信息采集系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

我國(guó)的用電信息采集系統(tǒng)起于上世紀(jì)90年代，網(wǎng)絡(luò)搭建較為多元化，包括光纖專網(wǎng)、GPRS/CDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、230MHz無(wú)線專網(wǎng)等。由于各網(wǎng)省或地市公司各自自行建設(shè)，受到規(guī)劃、運(yùn)行管理及資金投入等各方面因素制約，以及全國(guó)不能組網(wǎng)互通信息等缺陷，使其采集系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)利用率不高、覆蓋面積不大。國(guó)家電網(wǎng)公司針對(duì)這些情況與2009年9月份，審議通過(guò)了《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)》，為用電信息采集系統(tǒng)的推廣和全國(guó)信息的互通提高技術(shù)依據(jù)。

西方國(guó)家起步較早，美國(guó)于1986年成立了自動(dòng)抄表協(xié)會(huì)（AMRA），之后使AMR（Automatic Meter Reading）系統(tǒng)更加智能化、低功耗、低成本和通信標(biāo)準(zhǔn)化。2003的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，北美己經(jīng)有49311372個(gè)單位使用自動(dòng)抄表。上世紀(jì)80年代日本開始試用電力載波于遠(yuǎn)程抄表，高度重視智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，其智能電網(wǎng)戰(zhàn)略工作組在智能電網(wǎng)的宏觀和微觀領(lǐng)域開展了系統(tǒng)研討，其中包括用電信息采集系統(tǒng)。

3 用電信息采集終端的設(shè)計(jì)

3.1 用電信息采集終端設(shè)計(jì)原則和依據(jù)

用電信息采集終端設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性、通信接口多樣化、數(shù)據(jù)完整性、高精度性及經(jīng)濟(jì)適用性。其中可靠性一般采用平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF表示，，為系統(tǒng)工作總時(shí)間，m表示故障次數(shù)。

用電信息采集終端的設(shè)計(jì)依據(jù)主要是《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)包括功能規(guī)范、技術(shù)規(guī)范、型式規(guī)范、檢驗(yàn)規(guī)范、通信規(guī)范、設(shè)計(jì)導(dǎo)則等24個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)該系列標(biāo)準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的互動(dòng)互通。

3.2 用電信息采集終端設(shè)計(jì)方案

采集終端實(shí)現(xiàn)的功能包括數(shù)據(jù)采集、安全防護(hù)、數(shù)據(jù)處理、人機(jī)交互、終端維修、數(shù)據(jù)通信控制功能和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，其總體結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

用電信息采集終端采用32位Cortex--M3的AMR作為控制單元，電能計(jì)量芯片采用MAXQ3180。設(shè)計(jì)的原理結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。FLASH用于MAX3180采集數(shù)據(jù)的緩存，以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與主站的通信，USB用于代碼更新和系統(tǒng)升級(jí)。

MAXQ3180是專用三相電能計(jì)量芯片，外部采用3.3V供電，內(nèi)置數(shù)字濾波、數(shù)字積分、數(shù)字溫度傳感器和事件中斷。用作用電數(shù)據(jù)的采集，并提供分相和合相的電壓、電流、功率、電能量、相位角和功率因數(shù)等幾乎所有電氣量參數(shù)，最突出優(yōu)點(diǎn)是具有基波、諧波測(cè)量和事件監(jiān)控功能。與AMR通信接口為SPI總線接口，對(duì)電流電壓的測(cè)量是通過(guò)3個(gè)PT方式電壓通道和4個(gè)CT方式的電流通道。

MAXQ3180的電路如圖4所示。MAXQ3180的電流通道使用10Ω采樣電阻，電壓通道使用200Ω采樣電阻。工作的頻率通過(guò)XTAL1和XTAL2接晶振，晶振一般采用8MHZ的無(wú)源石英。

電壓信號(hào)進(jìn)入MAX3180前需要進(jìn)行信號(hào)調(diào)理。調(diào)理電路如圖5所示。電壓經(jīng)過(guò)電壓互感器需要濾波與分壓，濾波是為了防止噪聲信號(hào)對(duì)采集數(shù)據(jù)的干擾；電壓通道選用2mA/2mA的電壓互感器，為弱電的信號(hào)處理進(jìn)行電氣隔離實(shí)，電壓互感器的采樣電阻為200K，其下級(jí)為三端濾波器。

4 用電信息采集的應(yīng)用

用電信息采集系統(tǒng)對(duì)于電力公司的營(yíng)銷業(yè)務(wù)有很重要的作用。其營(yíng)銷上的應(yīng)用主要有以下幾種：

①市場(chǎng)策劃分析專業(yè)應(yīng)用： 用電信息采集系統(tǒng)可以及時(shí)、有效和準(zhǔn)確提供用戶用電情況，有利于電力公司的市場(chǎng)分析人員對(duì)用戶類型、電力模型有較好的分析，有助于市場(chǎng)銷售和電網(wǎng)設(shè)計(jì)的更好規(guī)劃；

②電度、電費(fèi)管理應(yīng)用：避免傳統(tǒng)人工的抄表的效率低、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性差等特點(diǎn)，也避免抄表員與用戶可能的工作沖突，可以建立更好的預(yù)結(jié)算機(jī)制和催費(fèi)機(jī)制，豐富了電費(fèi)回收和電費(fèi)定價(jià)手段；

③電力監(jiān)測(cè)應(yīng)用：可以有效的分析線損情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)情況并制定措施，并可以利用系統(tǒng)科學(xué)合理的進(jìn)行主動(dòng)錯(cuò)峰避峰、負(fù)荷分解等。同時(shí)，可以通過(guò)電壓、電流、相序、時(shí)鐘及時(shí)段等數(shù)據(jù)及時(shí)分析發(fā)現(xiàn)如電能表故障、線路故障等相關(guān)。

第4篇：簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：集裝箱；流機(jī)；GPRS；數(shù)據(jù)終端

中圖分類號(hào)：TH24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1現(xiàn)狀分析

在當(dāng)今的國(guó)際貨運(yùn)市場(chǎng)中集裝箱運(yùn)輸這種形式已經(jīng)成為重要的運(yùn)輸方式之一。目前各專業(yè)化的集裝箱碼頭和堆場(chǎng)都配備了流動(dòng)的大型集裝箱裝卸機(jī)械簡(jiǎn)稱流機(jī)，如正面吊、空箱叉車、重箱叉車等，這些大型流動(dòng)機(jī)械用于集裝箱的堆碼或水平運(yùn)輸作業(yè)。其特點(diǎn)是經(jīng)常穿梭于集裝箱之間。傳統(tǒng)的集裝箱作業(yè)過(guò)程中每次集裝箱的操作包含中控員、現(xiàn)場(chǎng)理貨員、流機(jī)司機(jī)，中控員負(fù)責(zé)生成和分配作業(yè)指令，理貨員負(fù)責(zé)通知司機(jī)需要進(jìn)行操作的集裝箱箱號(hào)及位置，司機(jī)負(fù)責(zé)駕駛和操作機(jī)械，司機(jī)操作后理貨員記錄集裝箱的最終信息，用于后續(xù)的操作。

在傳統(tǒng)作業(yè)模式下存在著諸多弊病和隱患。第一，信息傳遞不準(zhǔn)確，作業(yè)過(guò)程中中控員首先將作業(yè)指令以口頭方式或紙質(zhì)形式下發(fā)給現(xiàn)場(chǎng)理貨員，理貨員再將指令口頭轉(zhuǎn)達(dá)給司機(jī)，流機(jī)司機(jī)的操作指令來(lái)自于理貨員的口頭傳達(dá)，這就有可能因?yàn)槔碡泦T和司機(jī)人為原因造成信息傳遞的不準(zhǔn)確，如表達(dá)錯(cuò)誤或受外界環(huán)境干擾聽錯(cuò)等。第二，作業(yè)效率低，人為傳遞生產(chǎn)指令速度緩慢，作業(yè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多余的等待時(shí)間從而降低了作業(yè)效率。第三，安全隱患，集裝箱碼頭和堆場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，大型機(jī)械和大型拖車數(shù)量多，流機(jī)作業(yè)過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)理貨員勢(shì)必要穿梭于這些機(jī)械和集裝箱之間，潛在安全隱患極大。

2傳統(tǒng)解決方案分析

針對(duì)現(xiàn)狀中存在的問(wèn)題，各個(gè)公司和堆場(chǎng)也采取過(guò)一些措施和嘗試，如通過(guò)架設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)給流機(jī)配備無(wú)線數(shù)據(jù)終端實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)指令傳遞信息化，減少作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)人員的方法來(lái)提高作業(yè)的準(zhǔn)確性和減少潛在的安全隱患。這種解決方案可以達(dá)到的效果十分有限。

首先，用戶需要自己架設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括基站的架設(shè)備和機(jī)械終端的配備。施工方面，用戶需要架設(shè)無(wú)線基站用于發(fā)射無(wú)線信號(hào)達(dá)到一定區(qū)域內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，這種無(wú)線基站要分布于場(chǎng)地周圍和中心位置，架設(shè)高度要求高于場(chǎng)地內(nèi)集裝箱高度，一般碼頭或堆場(chǎng)的集裝箱可堆碼到20米左右高度，受位置和高度限制，用戶需要建設(shè)達(dá)到高度的基礎(chǔ)用于安裝無(wú)線基站和天線。設(shè)備方面，由于這種網(wǎng)絡(luò)是7×24小時(shí)不間斷的工作且設(shè)備暴露于戶外環(huán)境，就要求設(shè)備的性能穩(wěn)定性和防護(hù)級(jí)別必須達(dá)到工業(yè)級(jí)水平甚至更高，而滿足要求的設(shè)備帶來(lái)的就是巨大的成本的投入。技術(shù)方面，這種網(wǎng)絡(luò)多采用2.4G或5.8G的通訊頻率，這種技術(shù)的弊病之一就是信號(hào)覆蓋的抗遮擋性、繞射性、衍射性差，尤其是流機(jī)需要在地面進(jìn)行作業(yè)而周圍堆放的集裝箱即成為最大遮擋物，會(huì)造成作業(yè)過(guò)程中機(jī)械接收的信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù)，甚至機(jī)械要到固定位置接收信號(hào)進(jìn)行指令的確認(rèn)，然后繼續(xù)作業(yè)的情況。

其次，用戶自行架設(shè)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備后全部設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)運(yùn)行服務(wù)器、無(wú)線基站、基站基礎(chǔ)塔架、流機(jī)無(wú)線終端以及配套的若干電源線纜和信號(hào)線纜等，會(huì)帶來(lái)較大維護(hù)工作量，隨之發(fā)生的人員成本、耗材成本等都會(huì)各企業(yè)帶來(lái)額外的支出。

3 新技術(shù)方案的應(yīng)用

伴隨著移動(dòng)廣域網(wǎng)的不斷發(fā)展，為了避免傳統(tǒng)解決方案中的諸多弊病，可以將GPRS技術(shù)引入集裝箱碼頭和堆場(chǎng)的流機(jī)作業(yè)過(guò)程。下面先簡(jiǎn)述一下GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

3.1 GPRS技術(shù)簡(jiǎn)介

GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service）的英文簡(jiǎn)稱，GPRS是在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件設(shè)備和軟件升級(jí)，形成了一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，提供端到端的、廣域的無(wú)線IP連接。 目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

GPRS是一種移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，在移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動(dòng)用戶提供高速無(wú)線IP服務(wù)。GPRS理論帶寬可達(dá)171.2K，實(shí)際應(yīng)用帶寬大概在40～100Kbps，分組交換接入時(shí)間縮短為少于1秒，能提供快速即時(shí)的高速TCP/IP連接，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無(wú)線信道，同一無(wú)線信道又可以由多個(gè)用戶共享，資源被有效利用。

GPRS采用與GSM同樣的無(wú)線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu)。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。從而提供了一種高效、低成本的無(wú)線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，可以用于數(shù)據(jù)傳輸，遠(yuǎn)程監(jiān)控等應(yīng)用，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。

3.2 GPRS的主要特點(diǎn)

（1）GPRS采用分組交換技術(shù)，高效傳輸高速或低速數(shù)據(jù)和信令，優(yōu)化了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和無(wú)線資源的利用。

（2）定義了新的GPRS無(wú)線信道，且分配方式十分靈活。

（3）支持中、高速率數(shù)據(jù)傳輸，可提供9.05-171.2

kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率（每用戶）。

（4）GPRS網(wǎng)絡(luò)接入速度快，提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無(wú)縫連接。

（5）GPRS支持基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應(yīng)用，可以和IP網(wǎng)、X.25網(wǎng)互聯(lián)互通。

（6）GPRS的設(shè)計(jì)使得它既能支持間歇的爆發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸，又能支持偶爾的大量數(shù)據(jù)的傳輸。

（7）GPRS的安全功能同現(xiàn)有的GSM安全功能一樣。身份認(rèn)證和加密功能由SGSN來(lái)執(zhí)行。

（8）GPRS的核心網(wǎng)絡(luò)層采用IP技術(shù)，底層款可使用多種傳輸技術(shù)，很方便地實(shí)現(xiàn)與高速發(fā)展的IP網(wǎng)無(wú)縫連接。

（9）GPRS的用戶一開機(jī)，就始終附著在GPRS網(wǎng)絡(luò)上，每次使用時(shí)只需一個(gè)激活的過(guò)程，一般只需要2-3秒的時(shí)間馬上就能登錄至互聯(lián)網(wǎng)，而固定撥號(hào)方式接入互聯(lián)網(wǎng)需要撥號(hào)、驗(yàn)證用戶名密碼、登錄服務(wù)器等過(guò)程，至少需要10--15秒甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。

（10）GPRS由于使用了“分組”的技術(shù)，用戶上網(wǎng)可以免受斷線的痛苦，因?yàn)镚PRS是“永遠(yuǎn)在線”，就是只要用戶的GPRS手機(jī)或終端處于開機(jī)狀態(tài)，就隨時(shí)與移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。

（11）GPRS用分組交換技術(shù)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率為56Kbps-114Kbps，當(dāng)利用GPRS手機(jī)上WAP網(wǎng)站時(shí)，頁(yè)面打開速度明顯加快，幾乎沒(méi)有延時(shí)。

（12）按量計(jì)費(fèi)

GPRS技術(shù)是一種面向非連接的技術(shù)，用戶只有在真正收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)才需要保持與網(wǎng)絡(luò)的連接，因此大大提高了無(wú)線資源的利用率。

3.3 GPRS的功能

GPRS是一組新的GSM承載業(yè)務(wù)，是以分組模式在PLMN和與外部網(wǎng)絡(luò)互通的內(nèi)部網(wǎng)上傳輸。在有GPRS承載業(yè)務(wù)支持的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上，GPRS網(wǎng)絡(luò)管理可以提供（或支持）一系列的交互式電信業(yè)務(wù)。

承載業(yè)務(wù)：支持在用戶與網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅堋Ｌ峁c(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù)兩種承載業(yè)務(wù)。

（1）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)（PTP）

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)在兩個(gè)用戶之間提供一個(gè)或多個(gè)分組的傳輸。由業(yè)務(wù)請(qǐng)求者啟動(dòng)，被接收者接收。

（2）點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù)（PTM）

點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù)是將單一信息傳送到多個(gè)用戶。GPRS PTM業(yè)務(wù)能夠提供一個(gè)用戶將數(shù)據(jù)發(fā)送給具有單一業(yè)務(wù)需求的多個(gè)用戶的能力。

在了解了GPRS技術(shù)的功能和特點(diǎn)后，將之引入集裝箱碼頭和堆場(chǎng)的生產(chǎn)作業(yè)也隨之可能。下面以圖形方式（圖2）簡(jiǎn)述通過(guò)GPRS技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

引入GPRS技術(shù)的方式下整套系統(tǒng)的設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、運(yùn)行服務(wù)器、流機(jī)無(wú)線終端和很少一部分線纜。中控員通過(guò)計(jì)算機(jī)修改系統(tǒng)運(yùn)行服務(wù)器內(nèi)數(shù)據(jù)，生成作業(yè)指令，然后通過(guò)廣域網(wǎng)和GPRS無(wú)線鏈路發(fā)射到流機(jī)無(wú)線終端，從而實(shí)現(xiàn)了中控員與流機(jī)司機(jī)之間信息直接的傳遞。

與傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相比這一新技術(shù)的使用體現(xiàn)了諸多優(yōu)勢(shì)：（1）減少了成本投入。首先，系統(tǒng)構(gòu)建方面減少了無(wú)線基站和基礎(chǔ)塔架的建設(shè)，降低了設(shè)備成本的投入，其次，省略了現(xiàn)場(chǎng)理貨員這一崗位的人員配置，從而降低了人員成本的投入。（2）提高了工作效率和準(zhǔn)確性。實(shí)現(xiàn)了中控員與司機(jī)之間指令信息準(zhǔn)確、及時(shí)的傳遞，大大降低了各種外界因素對(duì)這一過(guò)程的影響，保證現(xiàn)場(chǎng)操作的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。（3）降低了潛在的安全隱患。取消了現(xiàn)場(chǎng)理貨員這一崗位，避免了安全事故造成的人身傷害。結(jié)合自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，這一技術(shù)勢(shì)必能夠?qū)⒏劭诖a頭和堆場(chǎng)作業(yè)方面推向一個(gè)新的高度。

參考文獻(xiàn)

[1]鄔正義，徐惠鋼. 現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)[M].北京：高等教育出版社.

第5篇：簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】：自動(dòng)化技術(shù)；電力系統(tǒng)；電網(wǎng)調(diào)度

中圖分類號(hào)：F406文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)

1.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主要組成部分由電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工作站、服務(wù)器、大屏蔽顯示器、打印設(shè)備通過(guò)電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、變電站終端設(shè)備(如測(cè)量控制等裝置)等構(gòu)成。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的主要功能是電力生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行安全分析、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)、自動(dòng)發(fā)電控制、自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度并適應(yīng)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的需求等。

縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心設(shè)備規(guī)模一般要比地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度小,并且工作站、服務(wù)器一般選用工業(yè)或普通商用PC機(jī)。

地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度是指城市供電網(wǎng)的調(diào)度,調(diào)度功能和調(diào)度范圍要比大區(qū)電網(wǎng)和省級(jí)電網(wǎng)小得多,地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度不對(duì)發(fā)電廠進(jìn)行控制,主要對(duì)供電網(wǎng)內(nèi)的各級(jí)變電站和配電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,保證安全可靠供電。

國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度和大區(qū)電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)設(shè)備配備比省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心的規(guī)模大,服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備容量大,功能性應(yīng)用軟件也有差別。

1.2變電站自動(dòng)化

電力系統(tǒng)中變電站與輸配電線路是聯(lián)系發(fā)電廠與電力用戶的主要環(huán)節(jié)。變電站自動(dòng)化的目的是取代人工監(jiān)視和電話人工操作,提高工作效率,擴(kuò)大對(duì)變電站的監(jiān)控功能,提高變電站的安全運(yùn)行水平。變電站自動(dòng)化的內(nèi)容就是對(duì)站內(nèi)運(yùn)行的電氣設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)視和有效控制,其特點(diǎn)是全微機(jī)化的裝置替代各種常規(guī)電磁式設(shè)備;二次設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化,盡量采用計(jì)算機(jī)電纜或光纖代替電力信號(hào)電纜;操作監(jiān)視實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)屏幕化;運(yùn)行管理、記錄統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。變電站自動(dòng)化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化不可分割的重要組成部分,是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

1.3發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)(DCS)

發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)(DCS)一般采用分層分布式結(jié)構(gòu),由過(guò)程控制單元(PCU)、運(yùn)行員工作站(OS)、工程師工作站(ES)和冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))組成。

過(guò)程控制單元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能l/O模件組成。MCU模件通過(guò)冗余的l/O總線與智能l/O模件通訊。PCU直接面向生產(chǎn)過(guò)程,接受現(xiàn)場(chǎng)變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關(guān)量脈沖量等信號(hào),經(jīng)運(yùn)算處理后進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示和打印以及輸出信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),完成生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)、控制和連鎖保護(hù)等功能。

運(yùn)行員工作站(OS)和工程師工作站(ES)提供了人機(jī)接口。運(yùn)行員工作站接收PCU發(fā)來(lái)的信息和向PCU發(fā)出指令,為運(yùn)行操作人員提供監(jiān)視和控制機(jī)組運(yùn)行的手段。工程師工作站為維護(hù)工程師提供系統(tǒng)組態(tài)設(shè)置和修改、系統(tǒng)診斷和維護(hù)等手段。

2、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展不斷推動(dòng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)步

上世紀(jì)六七十年代晶體管技術(shù)的發(fā)展及隨后中小規(guī)模集成電路的問(wèn)世為研發(fā)初始的電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置提供了技術(shù)條件,電力開關(guān)信號(hào)檢測(cè)、模擬量檢測(cè)(電力變送器)、晶體管及集成電路繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、模擬盤等二次設(shè)備相繼出現(xiàn)。但這些自動(dòng)化裝置功能比較單一,互相之間缺少通信聯(lián)系,裝置不具備故障自診斷能力。隨著上世紀(jì)八十年代單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)了全面的更新?lián)Q代。由于采用了數(shù)字電路和模塊化軟件設(shè)計(jì)技術(shù),電力自動(dòng)化裝置的性能大大提高,特別是裝置具有了通信功

能,可通過(guò)并行口、串行口與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,數(shù)據(jù)和各種信息可通過(guò)外部設(shè)備如CRT顯示,打印機(jī)打印制表等,裝置首次出現(xiàn)了人機(jī)聯(lián)系功能。值得一提的是從Intel公司引進(jìn)的SBC系列OEM單板機(jī)技術(shù)加快了我國(guó)微機(jī)化電力系統(tǒng)二次設(shè)備的開發(fā)進(jìn)度,以單片機(jī)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)化自動(dòng)化設(shè)備層出不窮,數(shù)字式故障錄波器替代了機(jī)械光學(xué)結(jié)構(gòu)原理的老式錄波裝置;微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置及巡回檢測(cè)設(shè)備體積小,容量大,通信規(guī)約適應(yīng)性強(qiáng);微機(jī)繼電保護(hù)裝置性能也大大提高,可方便修改保護(hù)定值,使用和維護(hù)非常透明。

同時(shí),國(guó)產(chǎn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)和引進(jìn)的PC機(jī)技術(shù)為電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化、電廠監(jiān)控系統(tǒng)、變電站綜合自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)。開發(fā)的應(yīng)用軟件可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、匯總、分類、分析、存檔、顯示、打印、報(bào)警、完成操作控制等任務(wù)。

這一時(shí)期自動(dòng)化存在的主要問(wèn)題是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、通信協(xié)議等方面缺乏工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),不同廠家的設(shè)備不能互連;計(jì)算機(jī)與各設(shè)備的通信一般為星形點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連結(jié),主要采用低速率的串/并行口通信方式,系統(tǒng)實(shí)時(shí)性不太好,設(shè)備配置的靈活性也較差。

隨著上世紀(jì)九十年代高性能工作站、服務(wù)器及軟件技術(shù)、信息處理技術(shù)、特別是高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、電廠監(jiān)控、變電站自動(dòng)化、配電自動(dòng)化的技術(shù)水平上了一個(gè)新臺(tái)階,產(chǎn)品逐步發(fā)展成為一種開放式、分布式、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的新模式。與上一代產(chǎn)品相比可以大幅度減少電力電纜、通信電纜的用量,設(shè)備體積小還減少了占地面積等從而降低了建設(shè)成本,同時(shí)大幅度提高了系統(tǒng)的技術(shù)性能,增加了設(shè)備配置的靈活性、互換性和可維護(hù)性,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

最近幾年以來(lái),各種嵌入式產(chǎn)品的出現(xiàn),例如嵌入式高性能微處理器、嵌入式計(jì)算機(jī)、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式以太網(wǎng)等產(chǎn)品使電力系統(tǒng)中的裝置類設(shè)備如測(cè)量控制設(shè)備、繼電保護(hù)裝置、數(shù)據(jù)通信控制器等得以再次更新?lián)Q代,裝置的硬件電路和應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,產(chǎn)品性能大大提高,裝置信息處理速度更快,功耗更低,功能擴(kuò)展能力更強(qiáng)。

3、當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化依賴l T技術(shù)向前發(fā)展的重要熱點(diǎn)技術(shù)

當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化依賴于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)繼續(xù)向前發(fā)展的主要熱點(diǎn)有:①電力一次設(shè)備智能化;②電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè);⑨光電式電力互感器;④適應(yīng)光電互感器技術(shù)的新型繼電保護(hù)及測(cè)控裝置;⑨特高壓電網(wǎng)中的二次設(shè)備開發(fā)。

3.1電力一次設(shè)備智能化。常規(guī)電力一次設(shè)備和二次設(shè)備安裝地點(diǎn)一般相隔幾十至幾百米距離,互相間用強(qiáng)信號(hào)電力電纜和大電流控制電纜連接,而電力一次設(shè)備智能化是指一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮將常規(guī)二次設(shè)備的部分或全部功能就地實(shí)現(xiàn),省卻大量電力信號(hào)電纜和控制電纜,通常簡(jiǎn)述為一次設(shè)備自帶測(cè)量和保護(hù)功能。如常見的“智能化開關(guān)”、“智能化開關(guān)柜”、“智能化箱式變電站”等。

電力一次設(shè)備智能化主要問(wèn)題是電子部件經(jīng)常受到現(xiàn)場(chǎng)大電流開斷而引起的高強(qiáng)度電磁場(chǎng)干擾,關(guān)鍵技術(shù)是電磁兼容、電子部件的供電電源以及與外部通信接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)問(wèn)題。

3.2電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè)。對(duì)電力系統(tǒng)一次設(shè)備如發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、變壓器、斷路器、開關(guān)等設(shè)備的重要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)的在線監(jiān)測(cè),不僅可以監(jiān)視設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài),而且還能分析各種重要參數(shù)的變化趨勢(shì),判斷有無(wú)存在故障的先兆,從而延長(zhǎng)設(shè)備的維修保養(yǎng)周期,提高設(shè)備的利用率,為電力設(shè)備由定期檢修向狀態(tài)檢修過(guò)度提供保障。近年來(lái)電力部門投入了很大力量與大學(xué)、科研單位合作或引進(jìn)技術(shù),開展在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究和實(shí)踐并取得了一些進(jìn)展,但由于技術(shù)難度大,專業(yè)性強(qiáng),檢測(cè)環(huán)境條件惡劣,要開發(fā)出滿意的產(chǎn)品還需一定時(shí)日。

3.3光電式電力互感器。電力互感器是輸電線路中不可缺少的重要設(shè)備,其作用是按一定比例關(guān)系將輸電線路上的高電壓和大電流數(shù)值降到可以用儀表直接測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,以便用儀表直接測(cè)量。其缺點(diǎn)是隨電壓等級(jí)的升高絕緣難度越大,設(shè)備體積和質(zhì)量也越大;信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍小,導(dǎo)致電流互感器會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象,或發(fā)生信號(hào)畸變;互感器的輸出信號(hào)不能直接與微機(jī)化計(jì)量及保護(hù)設(shè)備接口。因此不少發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)成功研究出新型光電式和電子式互感器,國(guó)際電工協(xié)會(huì)已了電子式電壓、電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)也有大專院校和科研單位正在加緊研發(fā)并取得了可喜成果。目前主要問(wèn)題是材料隨溫度系數(shù)的影響而使穩(wěn)定性不夠理想。另一關(guān)鍵技術(shù)是,光電互感器輸出的信號(hào)比電磁式互感器輸出的信號(hào)要小得多,一般是毫安級(jí)水平,不能像電磁式互感器那樣可以通過(guò)較長(zhǎng)的電纜線送給測(cè)控和保護(hù)裝置,需要在就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后通過(guò)光纖接口送出,模數(shù)轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換等電子電路部分在結(jié)構(gòu)上需要與互感器進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。在這里,電磁兼容、絕緣、耐環(huán)境條件、電子電路的供電電源同樣是技術(shù)難點(diǎn)之一。

3.4適應(yīng)光電互感器技術(shù)的新型繼電保護(hù)及測(cè)控裝置。電力系統(tǒng)采用光電互感器技術(shù)后,與之相關(guān)的二次設(shè)備,如測(cè)控設(shè)備,繼電保等裝置的結(jié)構(gòu)與內(nèi)部功能將發(fā)生很大的變化。首先省去了裝置內(nèi)部的隔離互感器、A/D轉(zhuǎn)換電路及部分信號(hào)處理電路,從而提高了裝置的響應(yīng)速度。但需要解決的重要關(guān)鍵技術(shù)是為滿足數(shù)值計(jì)算需要對(duì)相關(guān)的來(lái)自不同互感器的數(shù)據(jù)如何實(shí)現(xiàn)同步采樣,其次是高效快速的數(shù)據(jù)交換通信協(xié)議的設(shè)計(jì)。

第6篇：簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)技術(shù)；電力損耗；發(fā)展趨勢(shì)

前言：在現(xiàn)代化的電力需求中，家電設(shè)備增多、企業(yè)用電機(jī)器增多、發(fā)電機(jī)容量增大等多種客觀方面的原因使得電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大。這就需要一種既能夠保護(hù)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，又能夠?qū)Χ搪返扔秒姮F(xiàn)象提出及時(shí)警報(bào)的技術(shù)。無(wú)疑，繼電保護(hù)技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效技術(shù)。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)成功運(yùn)用到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，使得未來(lái)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)具有計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等特點(diǎn)。我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、技術(shù)、繼電器制造和人才隊(duì)伍培養(yǎng)從無(wú)到有，在小活吸收國(guó)外先進(jìn)繼電保護(hù)設(shè)備和運(yùn)行技術(shù)的基礎(chǔ)上，建成了一支具有深厚理論功底和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)隊(duì)伍。經(jīng)過(guò)6O年的發(fā)展和探索，我國(guó)已經(jīng)建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、加工制造、運(yùn)行維護(hù)和教學(xué)的完整體系。

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)組成與工作原理

1、繼電器的分類

在繼電保護(hù)中繼電器根據(jù)其發(fā)揮的作用可以分為兩大類，分別是輔助與測(cè)量繼電器。測(cè)量繼電器可以對(duì)電氣量產(chǎn)生的變化直接反映，根據(jù)不同電氣量，還可以分為電流、電壓、功率、阻抗、頻率繼電器等；輔助繼電器發(fā)揮了改進(jìn)與保護(hù)完善的功能，根據(jù)不同的作用，可以分為中間、事件、信號(hào)繼電器等。

2、繼電器組成與原理

繼電器保護(hù)有很多種類，可是一般組成包括測(cè)量、邏輯、執(zhí)行模塊、輸入信號(hào)，具體是指源自于保護(hù)電力傳出系統(tǒng)對(duì)象的信號(hào)，采集測(cè)量模塊源自于被保護(hù)對(duì)象有關(guān)的運(yùn)行信號(hào)特點(diǎn)，測(cè)量信號(hào)的獲取需要比較給定的整定數(shù)值，傳輸比較結(jié)果到邏輯模塊。邏輯模塊按照測(cè)量模塊傳輸?shù)膶?duì)比數(shù)值特點(diǎn)、大小以及出現(xiàn)的順序或者是各種上述參數(shù)的融合，實(shí)行邏輯計(jì)算，得出的邏輯數(shù)值也是動(dòng)作是否進(jìn)行的重要根據(jù)。

二、確保維電保護(hù)安全運(yùn)行的措施

1.做好繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)。在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過(guò)程中必須注意：將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行，這兩項(xiàng)工作完成后，嚴(yán)禁再拔插件.改定值，改定值區(qū)改變二次回路接線等工作電流回路升流和電壓回路升壓試驗(yàn)，也必須在其它試驗(yàn)項(xiàng)目完成后最后進(jìn)行。

2.努力做好一般性檢查。不論何種保護(hù)，一般性檢查都是非常重要的。首先清點(diǎn)連接件是否緊固焊接點(diǎn)是否虛焊機(jī)械特性等。其次是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來(lái)檢查一遍，將所有的芯片按緊，螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中，還必須將各元件保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)重要工作來(lái)落實(shí)。

3.接地問(wèn)題。繼電保護(hù)工作中接地問(wèn)題是非常突出的，大致分以下兩點(diǎn)：首先，保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱屏障等的接地問(wèn)題，必須接在屏內(nèi)的銅排上，一般生產(chǎn)廠家已做得較好，只需認(rèn)真檢查。最重要的是，保護(hù)屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng)，應(yīng)該用較大截面的銅辮或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上，并且用絕緣表測(cè)電阻是否符合規(guī)程要求。

4.跟蹤繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行情況，及時(shí)、合理安排消缺。通過(guò)故障管理，可以隨時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行情況，做到心中有數(shù)： 哪些設(shè)備無(wú)故障，可以讓人放心，哪些設(shè)備還存在故障，故障是否影響設(shè)備安全運(yùn)行，并對(duì)存在故障的設(shè)備，按照故障性質(zhì)，分輕重緩急，立刻安排解決或逐步納入月度生產(chǎn)檢修計(jì)劃進(jìn)行設(shè)備消缺或結(jié)合繼電保護(hù)定期檢驗(yàn)、交接性校驗(yàn)、狀態(tài)檢修進(jìn)行設(shè)備消缺，以確保設(shè)備盡可能地健康穩(wěn)定運(yùn)行。

5.超前預(yù)防，安全生產(chǎn)。通過(guò)故障管理，對(duì)掌握的故障數(shù)據(jù)，在其未釀成事故之前，就要及時(shí)分析，制定對(duì)策。對(duì)能立刻消除的故障，立刻組織安排人員消缺； 對(duì)不能立刻消除的故障，進(jìn)行再次分析，制定補(bǔ)救措施，并認(rèn)真做好事故預(yù)想。

6.微機(jī)保護(hù) 。微機(jī)線路保護(hù)裝置要能正常工作起來(lái)，還需要有一套完整的指揮和控制軟件，微機(jī)的保護(hù)裝置軟件大致可分為保護(hù)軟件和接口軟件兩大部分。保護(hù)軟件是根據(jù)線路保護(hù)原理編寫的以實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能的程序，包括初始化程序、調(diào)試程序、自檢監(jiān)視程序、采樣管理程序、模擬量測(cè)量程序、故障記錄程序、定值管理程序、故障濾波程序、事件記錄程序等（基礎(chǔ)軟件），繼電器軟件“模塊”和程序邏輯軟件（保護(hù)軟件）。接口軟件是指能響應(yīng)工作人員在控制面板上的可操作指令的軟件，即人機(jī)接口軟件。其程序一般分為管理監(jiān)控程序和運(yùn)行程序，操作者像操作電腦一樣可通過(guò)保護(hù)裝置的控制面板的功能鍵或功能菜單來(lái)選擇執(zhí)行某一部分程序。

7變壓器后備保護(hù)措施

針對(duì)變壓器后備保護(hù)中存在的設(shè)備燒毀問(wèn)題，應(yīng)從提高設(shè)備瞬時(shí)大電流耐受能力、強(qiáng)化低側(cè)保護(hù)性能等方面著手從而使故障得以預(yù)防，定期對(duì)短路靈敏器進(jìn)行檢修，確保其在事故發(fā)生時(shí)能及時(shí)切斷電流。同時(shí)，應(yīng)延長(zhǎng)過(guò)流保護(hù)延時(shí)時(shí)間，在事故發(fā)生后為故障排除留出充分時(shí)間。此外，還應(yīng)注意科學(xué)選取合理的CT安裝位置，并確保各繼保對(duì)象均有持續(xù)的直流電供應(yīng)。

三 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)

繼電保護(hù)技術(shù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)硬件的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求也在不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級(jí)語(yǔ)言編程等，使微機(jī)保護(hù)裝置具備一臺(tái)PC的功能。為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，各個(gè)保護(hù)單元與重合裝置必須協(xié)調(diào)工作，因此，必須實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化，這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可行的。在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上是一臺(tái)高性能，為了測(cè)量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜投資大，且使得二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的深入應(yīng)用，各種故障信息處理都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給保護(hù)裝置各個(gè)終端，并進(jìn)行適時(shí)的處理。為了提高繼電保護(hù)裝置應(yīng)用效能，未來(lái)的發(fā)展在單一裝置上的繼電保護(hù)一體化將更加深入，通過(guò)收集信息繼電保護(hù)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)從測(cè)量、控制到數(shù)據(jù)通訊的一體化操作，這大大提高了繼電保護(hù)的可靠性。 電力系統(tǒng)可靠性運(yùn)行不僅關(guān)乎電廠的有效運(yùn)行，更關(guān)乎著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，了解和把握繼電保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀對(duì)提高電機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有現(xiàn)實(shí)的意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)也將隨之更新，這為提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性運(yùn)行具有重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊國(guó)富.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)[J].電力技術(shù)，2010（7）.

[2] 許建岸.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012（7）.

第7篇：簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】 藍(lán)牙技術(shù) 無(wú)線通信技術(shù) 應(yīng)用分析

藍(lán)牙技術(shù)源于1994年愛立信移動(dòng)公司的一個(gè)研究發(fā)展項(xiàng)目，其創(chuàng)立的最初就是為低功耗、低成本無(wú)線接口的可行性開展的可行性研究，隨著項(xiàng)目的進(jìn)展，藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)的功能范圍逐漸被擴(kuò)展開來(lái)，并制定了全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，工作頻段設(shè)計(jì)在全球統(tǒng)一開發(fā)的2.4GHz的ISM頻段。從藍(lán)牙通信技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在來(lái)看基于藍(lán)牙通信技術(shù)體積小、功耗低以及幾乎可以被集成到任何數(shù)字設(shè)備中的特點(diǎn)，其被廣泛的運(yùn)用到數(shù)字設(shè)備的各個(gè)領(lǐng)域。由此看來(lái)藍(lán)牙技術(shù)有著非常廣闊的應(yīng)用前景，但是相比于國(guó)際藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的藍(lán)牙通信技術(shù)尚處于初步階段，需要不斷的對(duì)藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行研究和開發(fā)，進(jìn)行有實(shí)際應(yīng)用意義的藍(lán)牙通信技術(shù)研究，可以大幅度的提高我國(guó)藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)和組網(wǎng)技術(shù)，同時(shí)也對(duì)開拓?cái)?shù)字設(shè)備市場(chǎng)，提升藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性都有著積極的意義。

1、藍(lán)牙技術(shù)簡(jiǎn)述

1.1、藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展

隨著1994年藍(lán)牙技術(shù)問(wèn)世到現(xiàn)在，藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)了其低耗能、低成本的無(wú)線接口可行性的研究目的，并形成了廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)前景。1998年，由藍(lán)牙設(shè)計(jì)方愛立信公司和英特爾、諾基亞、TOSHIBA以及IBM等五家公司成立了藍(lán)牙特殊利益小組，主要負(fù)責(zé)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的制定、協(xié)調(diào)各地區(qū)藍(lán)牙的具體使用以及產(chǎn)品測(cè)試和開發(fā)等，稱為SIG。之后，朗訊、3Com以及摩托羅拉公司加盟SIG，形成了藍(lán)牙倡議小組，并著眼于全球的發(fā)展和應(yīng)用公布了藍(lán)牙的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，1999年7月，SIG正式公布了第一個(gè)藍(lán)牙規(guī)范版本1.0版。自從藍(lán)牙規(guī)范版本推出之后，藍(lán)牙技術(shù)便得到了飛速的發(fā)展，SIG的成員已經(jīng)擴(kuò)展到了2500多家，其中包含了各個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)，有通信商、網(wǎng)絡(luò)商、外設(shè)廠商、芯片廠商、軟件廠商、消費(fèi)電器廠商和汽車制造企業(yè)等等，幾乎覆蓋了全球各行業(yè)。隨著藍(lán)牙芯片或模塊的制造和發(fā)售，藍(lán)牙技術(shù)迅速得到普及，其產(chǎn)品體積越來(lái)越小，售價(jià)越來(lái)越低，隨著藍(lán)牙技術(shù)的不斷進(jìn)步，屆時(shí)已經(jīng)有多達(dá)500多種不同類型的藍(lán)牙產(chǎn)品獲得了SIG的認(rèn)證并投入市場(chǎng)，這些產(chǎn)品覆蓋了數(shù)字移動(dòng)設(shè)備、個(gè)人數(shù)據(jù)處理、耳機(jī)、打印設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)、輸入設(shè)備以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入等各個(gè)領(lǐng)域。綜合多家市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)的權(quán)威數(shù)據(jù)表明，截止到目前為止，全球采用藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了4億臺(tái)，由此可見，作為發(fā)展速度最快的無(wú)線通信技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展將會(huì)普及到我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域。

1.2、藍(lán)牙技術(shù)的特點(diǎn)

藍(lán)牙技術(shù)屬于一種短距離無(wú)線通信技術(shù)，其研究的最初目的是為了實(shí)現(xiàn)替代計(jì)算機(jī)外設(shè)以及數(shù)字移動(dòng)設(shè)備的有線電纜連接。從藍(lán)牙技術(shù)設(shè)計(jì)成熟并發(fā)展運(yùn)用至今，其小體積和低耗能的突出表現(xiàn)成為了對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率不高的數(shù)字設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備的優(yōu)先選擇。針對(duì)藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用范圍來(lái)看，其主要的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）適應(yīng)范圍廣

藍(lán)牙通信技術(shù)的工作頻段選擇在全球統(tǒng)一開發(fā)的2.4GHz醫(yī)學(xué)、工業(yè)和科學(xué)ISM頻段，而全球范圍內(nèi)的大部分國(guó)家ISM頻段范圍是在2.4到2.4835GHz之間，所以在該頻段的范圍內(nèi)使用藍(lán)牙技術(shù)，不需要得到相關(guān)地區(qū)無(wú)線電資源部門的特別認(rèn)可，由此確定了藍(lán)牙技術(shù)適用范圍廣的特點(diǎn)。

（2）可同時(shí)傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)

藍(lán)牙采用的是分組交換和電力交換技術(shù)，支持異步數(shù)據(jù)信道、三路語(yǔ)音信道或者語(yǔ)音和異步數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸?shù)男诺馈Ｍ瑫r(shí)藍(lán)牙定義了兩種鏈路類型：面向同步鏈接鏈路SCO以及異步無(wú)連接鏈路ACL，其中異步無(wú)鏈接鏈路ACL支持對(duì)稱或非對(duì)稱、分組交換和多點(diǎn)鏈接，其主要用于數(shù)據(jù)的傳輸，而面向同步鏈接鏈路SCO支持對(duì)稱、電路交換和點(diǎn)點(diǎn)之間的鏈接，主要用于語(yǔ)音傳輸。所以，藍(lán)牙技術(shù)科同時(shí)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的傳輸。

（3）能實(shí)現(xiàn)臨時(shí)性對(duì)等鏈接

藍(lán)牙設(shè)備在建立對(duì)等鏈接的時(shí)候，可以作為主設(shè)備（當(dāng)主動(dòng)發(fā)起鏈接請(qǐng)求時(shí)），也可作為從設(shè)備（相應(yīng)對(duì)等設(shè)備發(fā)起的鏈接請(qǐng)求時(shí)）。當(dāng)藍(lán)牙設(shè)備形成一個(gè)微微網(wǎng)絡(luò)時(shí)，只存在一個(gè)主設(shè)備，其余均為從設(shè)備。微微網(wǎng)是藍(lán)牙最基本的網(wǎng)絡(luò)，是由一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)從設(shè)備或多個(gè)從設(shè)備組成的點(diǎn)點(diǎn)之間的鏈接通信組成的。

（4）抗干擾能力強(qiáng)

有很多家用電器和局域網(wǎng)、無(wú)線設(shè)備等會(huì)在ISM頻段工作，但是藍(lán)牙能夠很好的抵抗這些設(shè)備的頻段干擾，原因是藍(lán)牙設(shè)備采用了跳頻的工作方式來(lái)擴(kuò)展頻譜，把2.402到2.48GHz的頻段分割成79個(gè)頻點(diǎn)，相鄰頻點(diǎn)之間間隔1MHz，數(shù)據(jù)分組在任意頻點(diǎn)發(fā)出之后繼續(xù)跳到另一個(gè)頻點(diǎn)發(fā)送，并且頻點(diǎn)的選擇順序沒(méi)有規(guī)律性，頻率改變?yōu)?600次/s每個(gè)頻率只持續(xù)625μs，所以其具有良好的抗擾能力。

（5）體積小，功耗小

鑒于數(shù)字移動(dòng)設(shè)備的體積較小，所以藍(lán)牙模塊的體積便設(shè)計(jì)得更小、更便于集成到數(shù)字移動(dòng)設(shè)備中去，而且藍(lán)牙設(shè)備在工作狀態(tài)中只有激活（Active）模式是正常的工作狀態(tài)，其他三種工作模式呼吸模式（Sniff）、保持模式（Hold）、休眠模式（Park）均設(shè)計(jì)為低耗能模式。

（6）開放接口標(biāo)準(zhǔn)，成本低廉

為了更好的推廣藍(lán)牙技術(shù)，SIG公開了藍(lán)牙的所有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，任何形式的企業(yè)只要通過(guò)SIG的藍(lán)牙產(chǎn)品兼容測(cè)試就能將自己的產(chǎn)品推向市場(chǎng)，使得藍(lán)牙的大量應(yīng)用程序得到推廣。而且隨著藍(lán)牙技術(shù)的普及，藍(lán)牙產(chǎn)品的價(jià)格得到了大幅度的下降，使得藍(lán)牙產(chǎn)品的成本大大降低。

2、藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用

藍(lán)牙技術(shù)在研究的最初就以廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槠涫袌?chǎng)定位，同時(shí)也是藍(lán)牙技術(shù)被迅速推廣，引起廣泛關(guān)注的原因，藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)了各類數(shù)字移動(dòng)設(shè)備包括計(jì)算機(jī)外設(shè)在內(nèi)的設(shè)備與設(shè)備之間的無(wú)線連接和數(shù)據(jù)傳輸，不但取代了原有的有線連接的范圍限制，同時(shí)也大幅度的使相關(guān)數(shù)字設(shè)備的功能得到擴(kuò)充，使原有的數(shù)字設(shè)備之間的連網(wǎng)信息交換共享成為可能。隨著藍(lán)牙模塊體積的小型化和價(jià)格的低廉化，藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)被集成到多種數(shù)字移動(dòng)設(shè)備上，也形成了許多應(yīng)用模型，在這里我們會(huì)對(duì)藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行淺要的介紹。

藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)了以計(jì)算機(jī)為連接中心的無(wú)線連接，鍵盤、鼠標(biāo)等計(jì)算機(jī)相關(guān)的外設(shè)設(shè)備可以通過(guò)藍(lán)牙與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接，另外，多臺(tái)計(jì)算機(jī)可以共享一臺(tái)打印機(jī)或者共享其他資源，PDA、數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)數(shù)字移動(dòng)電話可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信，與多臺(tái)計(jì)算機(jī)形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)等。同時(shí)，藍(lán)牙技術(shù)支持?jǐn)U展了無(wú)線語(yǔ)音通信功能，例如車載免提系統(tǒng)和無(wú)線耳機(jī)的應(yīng)用。

藍(lán)牙技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)，包括網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和撥號(hào)上網(wǎng)兩種類型，撥號(hào)上網(wǎng)可以讓便攜式計(jì)算機(jī)通過(guò)移動(dòng)電話接入internet，藍(lán)牙無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入還可以作為PSTN的接入點(diǎn)使用，也實(shí)現(xiàn)了家庭使用家用電器的無(wú)線組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)控制，方便了家庭上網(wǎng)。此外藍(lán)牙技術(shù)還被廣泛的運(yùn)用到其他方面，例如集成藍(lán)牙技術(shù)的小部件諸如手表、鋼筆、車鎖以及USB適配器等等。

3、總結(jié)

總之，隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，藍(lán)牙通信技術(shù)的功能和應(yīng)用也得到了廣泛的拓展和進(jìn)步，相信隨著藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范的進(jìn)一步完善和推廣，藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)會(huì)得到飛速的發(fā)展，同時(shí)利用藍(lán)牙設(shè)備組網(wǎng)的互聯(lián)交換和信息共享也會(huì)在技術(shù)上變得更加成熟，更加穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡廣書《數(shù)字信號(hào)處理-理論、算法與實(shí)現(xiàn)》，清華大學(xué)出版社，1997.

第8篇：簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)范文

[關(guān)鍵詞]現(xiàn)場(chǎng)總線；煤礦；監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）18-0086-01

一、前言

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有可靠性高、設(shè)計(jì)獨(dú)特、性能卓越等優(yōu)勢(shì)，因此可以解決煤礦傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)存在的諸多問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)大大提高了煤礦的自動(dòng)化、數(shù)字化水平。因此，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)中具有重要的意義。

二、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)特點(diǎn)

1、現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特點(diǎn)

（一）、系統(tǒng)的開放性

開放系統(tǒng)是指通信協(xié)議公開，各不同廠家的設(shè)備之間可進(jìn)行互連并實(shí)現(xiàn)信息交換，現(xiàn)場(chǎng)總線開發(fā)者就是要致力于建立統(tǒng)一的工廠底層網(wǎng)絡(luò)的開放系統(tǒng)。這里的開放是指對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致性、公開性、強(qiáng)調(diào)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的共識(shí)與遵從。

（二）、互可操作性與互用性

互可操作性，是指實(shí)現(xiàn)互連設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息傳送與溝通，可實(shí)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)字通信。

（三）、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性

工作在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備前端，作為工廠網(wǎng)絡(luò)底層的現(xiàn)場(chǎng)總線，是專為現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境工作而設(shè)計(jì)的，它可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、紅外線等，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，并可滿足安全防爆要求。

2、現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)點(diǎn)

由于現(xiàn)場(chǎng)總線的以上特點(diǎn)，特別是現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，使控制系統(tǒng)從設(shè)計(jì)、安裝、投運(yùn)到正常生產(chǎn)運(yùn)行及檢修維護(hù)，都體現(xiàn)出優(yōu)越性。具體體現(xiàn)在：節(jié)省硬件數(shù)量與投資；節(jié)省安裝費(fèi)用；節(jié)約維護(hù)開銷；用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)；提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性。

三、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)

1、工作原理

在本監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行初次運(yùn)行的時(shí)候，要先定義計(jì)算機(jī)一共連接了多少臺(tái)分站，這個(gè)定義是根據(jù)系統(tǒng)連接的分站及每個(gè)分站所連接的智能采集器來(lái)完成的，定義的主要內(nèi)容包括：每臺(tái)分站連接了幾個(gè)智能采集器，每臺(tái)分站和采集器的地址編號(hào)是多少。為了保證計(jì)算機(jī)能夠檢測(cè)到相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)際連接的各設(shè)備必須與計(jì)算機(jī)的定義相符合。待分站和智能采集器的定義完成之后，需要進(jìn)行“初始化”操作，然后就進(jìn)入了實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)。此時(shí)，計(jì)算機(jī)后臺(tái)系統(tǒng)依次將從各分站及智能采集器收集到的有關(guān)配電開關(guān)裝置中的功率、電壓、開和狀態(tài)與電流等信息傳送到主計(jì)算機(jī)并在主系統(tǒng)上進(jìn)行顯示。同時(shí)，工作人員可以根據(jù)需要對(duì)任一配電開關(guān)等進(jìn)行分合閘等操作。

2、監(jiān)控系統(tǒng)的硬件構(gòu)成與設(shè)計(jì)

（一）、系統(tǒng)的通信接口設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用比較適用于現(xiàn)場(chǎng)、技術(shù)先進(jìn)，并且性能相對(duì)較好的現(xiàn)場(chǎng)總線CANBUS。此技術(shù)是上世紀(jì)80年代德國(guó)BOSCH公司開發(fā)的，當(dāng)時(shí)是為了解決現(xiàn)代工業(yè)中的控制與測(cè)試儀器間數(shù)據(jù)交換問(wèn)題而開發(fā)的，是一種已廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。它的技術(shù)特點(diǎn)主要包括：對(duì)等的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每一幀信息都有檢驗(yàn)措施，采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，較低的通信誤碼率，通信距離長(zhǎng)、速率高，通信介質(zhì)除了雙絞線以外，還以使用光纖。

（二）、分站設(shè)計(jì)

分站在整個(gè)系統(tǒng)中具有承上啟下的作用，它可以有效縮短系統(tǒng)巡測(cè)周期，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集速度，進(jìn)而有效提升系統(tǒng)整體性能，并且，分站可以脫離主機(jī)進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)。本系統(tǒng)中的分站選用雙單片機(jī)，其中單片機(jī)Ⅰ主要作用是控制智能采集器，單片機(jī)Ⅱ的主要作用是與店面計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。兩個(gè)單片機(jī)之間通過(guò)一雙口RAM數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行信息的交換與傳遞，彼此之間相互獨(dú)立運(yùn)行工作。這個(gè)RAM數(shù)據(jù)處理器的主要作用是可以實(shí)現(xiàn)兩只單片機(jī)在對(duì)其進(jìn)行同步讀寫操作，但是不允許對(duì)同時(shí)對(duì)統(tǒng)一存儲(chǔ)單元進(jìn)行同步寫操作，如果想實(shí)現(xiàn)這一操作，可以通過(guò)鏈接兩根握手先來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（三）、智能采集器設(shè)計(jì)

智能采集器的功能作用除了在高壓配電開關(guān)內(nèi)部進(jìn)行系統(tǒng)需要的電壓、真空開關(guān)開合狀態(tài)、電流和有功功率等參數(shù)信息的采集之外，還同時(shí)需要對(duì)地面計(jì)算機(jī)發(fā)出的分合閘、復(fù)位等命令進(jìn)行執(zhí)行操作。該系統(tǒng)中有功功率、電流和電壓傳感器選用的都是0-5V的模擬輸出方式，電流和電壓傳感器的輸入范圍分別是交流0-5A和交流0-100V，三相三線制是有功功率傳感器的輸入方式。其中A/D轉(zhuǎn)換器采用新型串行數(shù)據(jù)輸出和11路0-5V輸入，12位分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC2543。轉(zhuǎn)換較快、精度相對(duì)高，并且操作簡(jiǎn)單方便是此芯片的特點(diǎn)。

四、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，體現(xiàn)出開放性、可互換性、可互操作性、高度分散性的特點(diǎn)，與煤礦企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)工作情況更為相符。智能接口公開通信協(xié)議，以提高系統(tǒng)的兼容性與可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)與國(guó)內(nèi)外不同廠家不同型號(hào)監(jiān)控設(shè)備之間的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息互換，在選擇傳感器及控制器時(shí)有更多的余地；針對(duì)實(shí)理管理級(jí)及監(jiān)視控制級(jí)的設(shè)備，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)備，可方便接入國(guó)內(nèi)煤礦監(jiān)控領(lǐng)域不同品牌、不同用途的傳感器與控制器，以保證系統(tǒng)良好的互換性。針對(duì)不同廠家生產(chǎn)的各種設(shè)備經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行聯(lián)接，僅在系統(tǒng)開機(jī)時(shí)對(duì)各類設(shè)備之間的關(guān)系進(jìn)行定義即可，并利用智能串口實(shí)現(xiàn)各轉(zhuǎn)換器之間的信息溝通。將智能測(cè)控功能分布于工作現(xiàn)場(chǎng)，不僅可以提高系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)精度及抗干擾能力，還可以分散系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

煤礦工作環(huán)境惡劣，且監(jiān)控范圍廣、距離長(zhǎng)，因此煤礦監(jiān)控系統(tǒng)主要包括三大模塊，即實(shí)時(shí)管理模塊、監(jiān)視控制模塊及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控模塊，具體結(jié)構(gòu)則包括監(jiān)測(cè)終端、監(jiān)控中心站、通信接口裝置、井下分站及各類傳感器等。下文分別介紹煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的三大模塊：

實(shí)時(shí)管理模塊：該模塊包括系統(tǒng)服務(wù)器及各類終端，其主要作用是對(duì)煤礦的生產(chǎn)過(guò)程及環(huán)境條件進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，包括生產(chǎn)、技術(shù)、設(shè)備、通風(fēng)、安全監(jiān)察等；整個(gè)礦井的主要業(yè)務(wù)部門及安全生產(chǎn)信息均匯集至該模塊，由其進(jìn)行加工整理及存儲(chǔ)后，再與上一級(jí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

監(jiān)視控制模塊：主要包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)及圖形工作站等，其主要作用是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信息進(jìn)行采集、整理，并將相關(guān)信息存儲(chǔ)于對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)，此外還具備圖形顯示、打印報(bào)表等功能；人機(jī)對(duì)話主要通過(guò)監(jiān)視控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，管理人員通過(guò)該模塊定義監(jiān)控系統(tǒng)各設(shè)備之間的關(guān)系，并進(jìn)行故障診斷及高級(jí)控制等。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控模塊：主要包括轉(zhuǎn)換器、傳感器及控制器，其主要作用是執(zhí)行上級(jí)即監(jiān)視控制模塊的命令，對(duì)風(fēng)速、瓦斯、溫度、氧氣等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)皮帶傳輸系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、瓦斯抽放系統(tǒng)等設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并利用現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換器將對(duì)應(yīng)信息傳輸至上級(jí)監(jiān)視控制模塊。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控模塊配置有FSK、RS485、RS232等智能接口、傳感器接口及控制接口，直接掛在工作面走向避上，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換器監(jiān)測(cè)、控制及通信的功能；轉(zhuǎn)換器包括兩種，即總線轉(zhuǎn)換器與分線轉(zhuǎn)換器，其中總線轉(zhuǎn)換器的主要作用是將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其具有串行接口與FSK傳輸接口，傳感器及執(zhí)行器采集到的信號(hào)通過(guò)總線轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，再由FSK口直接輸出與系統(tǒng)完成信息交換；分線轉(zhuǎn)換器的主要作用則是將傳感器及執(zhí)行器的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，再由串行接口輸入與總線轉(zhuǎn)換器進(jìn)行交換。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，具有一定的使用價(jià)值，在實(shí)際應(yīng)用中需要不斷的改進(jìn)和完善。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，研制出更好的現(xiàn)場(chǎng)總線開發(fā)工具及配套設(shè)備，能夠開發(fā)出適合煤礦監(jiān)控需要，符合現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，才能保證了監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性與準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

第9篇：簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化；繼電保護(hù)；安全管理

Abstract: this paper briefly describes the electric power system "sentry". And in the light of the characteristics of the power system protection. It through the device power system components don't reflect normal and fault signal, the movement to send the signal and trip, can be quickly and correctly isolation power system of various fault occurred, avoid large area such accident. To create the rich economic benefit and social benefit have positive and effective stimulative effect.

Keywords: electric power automation; The relay protection; Safety management

中圖分類號(hào)： TM76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1 提出問(wèn)題

1.1與傳統(tǒng)的電磁型繼保裝置相比，實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的微機(jī)型繼保裝置具有如下特點(diǎn)：

1.1.1 裝置維護(hù)調(diào)試方便，易于操作；保護(hù)性能得到較大改善。

1.1.2 裝置功能多、先進(jìn)、可靈活選擇，邏輯回路動(dòng)作正確率、可靠性高。

1.1.3 裝置實(shí)現(xiàn)了遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)功能，取代了傳統(tǒng)變電所的預(yù)告信號(hào)、事故音響、儀表監(jiān)測(cè)的作用；實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控，可取代傳統(tǒng)的有人值守模式。

1.2 在目前階段，繼電保護(hù)的運(yùn)行環(huán)境基本未變，現(xiàn)代化電網(wǎng)、綜合自動(dòng)化變電站對(duì)繼電保護(hù)全方位的功能要求越來(lái)越高。與電磁型保護(hù)相比，微機(jī)裝置對(duì)對(duì)抗干擾、防雷擊、工作環(huán)境、電源電壓等客觀條件的要求更高。在變電站的遠(yuǎn)方后臺(tái)監(jiān)控上，還有不盡完善之處。這就需要改進(jìn)繼電保護(hù)的管理、改善繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、完善繼保設(shè)備的設(shè)計(jì)維護(hù)方法，以補(bǔ)充和完善綜合自動(dòng)化變電站的功能，確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2 分析探討

與傳統(tǒng)的電磁型繼保裝置一樣，在綜合自動(dòng)化變電站的建設(shè)、改造、運(yùn)行中，繼電保護(hù)工作主要涉及：電氣設(shè)備、繼保裝置的①選型設(shè)計(jì)；②安裝調(diào)試；③驗(yàn)收投運(yùn)；④運(yùn)行維護(hù)；⑤檢修技改等階段。以此為序，筆者根據(jù)自己的工作實(shí)踐體會(huì)，對(duì)繼電保護(hù)在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討，提出建議。

2.1 選型設(shè)計(jì)

統(tǒng)籌規(guī)劃，應(yīng)選擇使用知名廠家、技術(shù)成熟、設(shè)計(jì)完善、性能穩(wěn)定可靠的繼保產(chǎn)品，確保設(shè)備硬件質(zhì)量過(guò)硬，能在系統(tǒng)中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。避免選用技術(shù)過(guò)渡型、性能不穩(wěn)的設(shè)備，導(dǎo)致在運(yùn)行中出錯(cuò)或發(fā)生缺陷，再去耗費(fèi)大量物力、人力進(jìn)行更換改造。應(yīng)有全局觀念，科學(xué)設(shè)計(jì)，合理配置，使繼電保護(hù)、計(jì)量、測(cè)量、信號(hào)、控制、遠(yuǎn)動(dòng)等相瓦配合，共同協(xié)調(diào)工作，保證整個(gè)系統(tǒng)處于高水平運(yùn)行狀態(tài)下。并為變電站增容擴(kuò)建、設(shè)備更換改造留有設(shè)汁余地，，使變電站設(shè)計(jì)適用于綜合自動(dòng)化及傳統(tǒng)的有人值守兩種模式，建議保留傳統(tǒng)變電站的事故音響、預(yù)告

警鈴、電壓監(jiān)測(cè)的作用。以免發(fā)生數(shù)據(jù)無(wú)法遠(yuǎn)傳或網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，變電站能立即恢復(fù)到現(xiàn)場(chǎng)有人值守模式，確保電力設(shè)備的安全運(yùn)行。有些變電站在綜合自動(dòng)化改造后。其接地網(wǎng)未變。

但是，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，短路容量不斷擴(kuò)大。微機(jī)型繼保裝置對(duì)變電站接地網(wǎng)的要求越來(lái)越高。因此，應(yīng)提高接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，按照繼保反措要求，改造不良接地網(wǎng)，使用導(dǎo)電率高、耐腐蝕性強(qiáng)的接地網(wǎng)，確保接地電阻小于O．5歐姆，并符合《變電站場(chǎng)地技術(shù)要求》和《變電站場(chǎng)地安全要求》。以防止由于接地網(wǎng)的不良導(dǎo)致故障時(shí)地電位升高，引起繼電保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)、燒壞二次設(shè)備等事故。

建議改進(jìn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，將后臺(tái)信號(hào)按重要等級(jí)、變電站名稱，劃分“保護(hù)出El，開關(guān)跳閘”、“I類缺陷，告警”、“II、III類缺陷，告警”、“輔助電氣量位置變化，提示”四類，并分類顯示。當(dāng)故障發(fā)生，眾多后臺(tái)信號(hào)同時(shí)顯示時(shí)。運(yùn)行人員能迅速找出其中重點(diǎn)。作出正確的分析判斷。

2.2 安裝調(diào)試

在綜合自動(dòng)化變電站建設(shè)中，繼電保護(hù)涉及測(cè)量表計(jì)、后臺(tái)監(jiān)控、直流系統(tǒng)、五防、遠(yuǎn)動(dòng)等等設(shè)備。因此，我們必須在調(diào)試階段內(nèi)。明確繼電保護(hù)與這些設(shè)備聞的責(zé)任界限與分工，相互配合協(xié)調(diào)；做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立以及對(duì)各設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試等等工作。對(duì)于繼電保護(hù)裝置的新安裝校驗(yàn)，必須對(duì)裝置加人80％額定電壓，模擬系統(tǒng)可能發(fā)生的各種故障。做裝置的整組模擬、傳動(dòng)試驗(yàn)。確保裝置各條邏輯回路的正確性得到一一驗(yàn)證。與電磁型保護(hù)相比．微機(jī)保護(hù)功能先進(jìn)，但這并不就意味著微機(jī)裝置丁作可靠性大、安全系數(shù)高。因?yàn)?，微機(jī)裝置抗干擾能力差、防潮性能差、易遭雷擊；對(duì)工作環(huán)境、電源電壓等客觀條件的要求很高。因此，必須采取“電纜屏蔽層兩端接地”抗干擾規(guī)范；二次回路及網(wǎng)絡(luò)線配置避雷器；變電站控制室裝空調(diào)調(diào)節(jié)室溫；裝置的直流電源加裝濾波、穩(wěn)壓設(shè)備；裝置的交流電源加裝雷電浪涌吸收器等等措施，確保微機(jī)裝置可靠、安全工作。保證繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置的背板、端子排、壓板、插頭的接線牢固性，做好光纜、網(wǎng)絡(luò)線的防外力破壞的措施。應(yīng)做好工程關(guān)鍵質(zhì)量點(diǎn)的控制。因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)最終運(yùn)行好壞將通過(guò)其反映。如GPS系統(tǒng)對(duì)時(shí)精度．繼電保護(hù)整組傳動(dòng)試驗(yàn)的遠(yuǎn)方后臺(tái)監(jiān)測(cè)反映，全站模擬量的精度，遠(yuǎn)動(dòng)通道質(zhì)量等等。在變電站綜合自動(dòng)化改造中．許多運(yùn)行設(shè)備無(wú)法停電。但可以利用技術(shù)手段，做好安措施，采用帶模擬開關(guān)對(duì)新裝置進(jìn)行校驗(yàn)，完成不停電工作。并積累施工經(jīng)驗(yàn)，制定典型的不停電作業(yè)規(guī)范和繼電保護(hù)安全措施票，確保施工安全。

2.3 驗(yàn)收投運(yùn)

按繼電保護(hù)要求對(duì)設(shè)備驗(yàn)收，除常規(guī)的保護(hù)整組傳動(dòng)試驗(yàn)外，要著重加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的遙控、遙信，遙測(cè)，遙調(diào)操作驗(yàn)收，如果把關(guān)不嚴(yán)，將對(duì)今后運(yùn)行帶來(lái)負(fù)面影響。根據(jù)“四遙”驗(yàn)收情況及設(shè)備的具體特點(diǎn)，制定相應(yīng)的運(yùn)行操作規(guī)程；在設(shè)備投運(yùn)后，列出系統(tǒng)運(yùn)行要點(diǎn)，以利于今后維護(hù)?？⒐D紙、校驗(yàn)報(bào)告書、技術(shù)資料及時(shí)報(bào)送管轄單位及運(yùn)行操作班；做好變電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份工作。為今后的運(yùn)行維護(hù)、檢修改造作好技術(shù)上的準(zhǔn)備。

2.4 運(yùn)行維護(hù)

加強(qiáng)運(yùn)行操作人員的現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)，運(yùn)行人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和對(duì)新設(shè)備的熟悉程度，將直接關(guān)系到設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量。運(yùn)行人員應(yīng)在設(shè)備投運(yùn)前，熟悉變電站的運(yùn)行方式、主接線情況，學(xué)會(huì)使用操作微機(jī)裝置，并經(jīng)嚴(yán)格考核后方可擔(dān)任運(yùn)行維護(hù)工作。

完善遠(yuǎn)方后臺(tái)裝置的遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)功能。全天候監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。做好各種事故預(yù)想，能正確分析后臺(tái)信號(hào)，判斷故障情況。建議將GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)及故障錄波裝置列入口常巡視的重點(diǎn)項(xiàng)目。確保電力系統(tǒng)故障情況能隨時(shí)記錄，便于分析處理。許多變電站綜合自動(dòng)化改造后，其保護(hù)、控制、信號(hào)、電磁鎖電源均統(tǒng)一為220V直流電源，使室外設(shè)備的直流回路增加了。因此，要做好室外二次回路的維護(hù)工作，減少發(fā)生直流接地故障的可能。