導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇有線通信論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

2通信工程中有線傳輸技術(shù)的改進———以光纖有線傳輸技術(shù)為例

與其他傳輸技術(shù)相比，光纖傳輸技術(shù)有著較為突出的優(yōu)越性，現(xiàn)階段其己經(jīng)基本取代同軸電纜傳輸技術(shù)、絞合電纜傳輸技術(shù)等成為當前最主流、應(yīng)用最廣泛的通信技術(shù)。加強光纖有線傳輸技術(shù)的改進意義重大。

2.1光纖有線傳輸新技術(shù)的應(yīng)用

我國最早的光纖傳輸技術(shù)即為PDH技術(shù)，其主要采用圖像與語音結(jié)合的多媒體方式進行光纖傳輸，傳輸方式相對簡單，且傳輸設(shè)備也比較單一，隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷變化與發(fā)展，這種準同步數(shù)字傳輸技術(shù)已經(jīng)很難適應(yīng)時展的需要。2.1.1SDH技術(shù)的應(yīng)用SDH技術(shù)是繼PDH技術(shù)之后的一種更嚴密、更靈活的傳輸技術(shù)。以SDH技術(shù)為主的光纖傳輸節(jié)點設(shè)備又稱為同步數(shù)字序列設(shè)備，SDH技術(shù)傳輸設(shè)備正為全球各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于光纖節(jié)點處理和傳輸中。由于當前的SDH技術(shù)相較于之前的PDH技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸與處理功能、業(yè)務(wù)處理能力及傳輸網(wǎng)絡(luò)的靈活度與運行能力、網(wǎng)絡(luò)維護等各方面都有了明顯的提升和改善，極大地彌補了原先的PDH技術(shù)的缺點和不足。2.1.2DXC技術(shù)的應(yīng)用該技術(shù)的出現(xiàn)是在SDH基礎(chǔ)上演變而來的，是為了更好地服務(wù)于用戶之間相互傳輸、轉(zhuǎn)化等信息提供相應(yīng)的技術(shù)支持。該技術(shù)的使用可以通過光纖數(shù)字技術(shù)傳輸網(wǎng)絡(luò)配線、軟件管理、業(yè)務(wù)監(jiān)控等方面進行改革創(chuàng)新，進而做到光纖業(yè)務(wù)分級處理、動態(tài)信息監(jiān)控，從而保證了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。2.1.3DWDM技術(shù)的應(yīng)用密集波分復(fù)用系統(tǒng)簡稱DWDM，現(xiàn)今它大致向兩大領(lǐng)域發(fā)展：用于DWDM系統(tǒng)長途傳輸骨干網(wǎng)的大容量長距離，以及用于DWDM系統(tǒng)本地骨干傳輸網(wǎng)，其具有大容量短距離、多業(yè)務(wù)接口的低成本以及多速率的特征。使用DWDM技術(shù)，能夠增長光纖的傳輸容量，可達幾十倍、幾百倍，這給IP業(yè)務(wù)的指數(shù)性增長提供了條件。DWDM的優(yōu)勢在于其具有容量超大，“透明”傳輸數(shù)據(jù)，高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟性和可靠性，兼容全光交換，能最大限度地保護已有投資的特點。

2.2光纖有線傳輸網(wǎng)絡(luò)改進方案

2.2.1骨干層骨干層改進由四部分組成：①通過收斂骨干層的帶寬和路由，讓它生成網(wǎng)狀或環(huán)狀型的組網(wǎng)，且節(jié)點的擴展性要非常強；②盡量使用不同種類的光纜路由組網(wǎng)，及不同種且能對其進行自愈保護SDH環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中的直達電路；③為了使障礙點降到最低，應(yīng)盡最大努力縮減跳線轉(zhuǎn)接；④把接入層業(yè)務(wù)進行負荷分擔處理，盡量采用接入環(huán)雙歸屬，合理地增加骨干環(huán)與骨干節(jié)點的數(shù)量。2.2.2光纜線路光纜線路作為連接傳輸設(shè)備的物理介質(zhì)，若中心局房對應(yīng)管轄區(qū)域沒有清晰的劃分，根據(jù)目前的設(shè)備類型的組成，核心層承擔兩局間電路和調(diào)度電路，為傳輸系統(tǒng)提供物理上的光通路，并且至各局的業(yè)務(wù)趨于均衡，建議對設(shè)備區(qū)域進行中遠期的規(guī)劃劃分，使運營商選擇符合自身網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的設(shè)備類型。故光纜線路優(yōu)化要求根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的組成，若中心局房對應(yīng)管轄區(qū)域合理并有清晰的劃分，通過設(shè)備搬遷調(diào)整實現(xiàn)合理劃分，從而為本地SDH光傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定發(fā)展打下基礎(chǔ)，考慮經(jīng)濟、工程等因素。假設(shè)各環(huán)路均為STM-16環(huán)路，既可提高設(shè)備的可控能力，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整和設(shè)備搬遷替換過程可進一步對生產(chǎn)性能高效性的各指標進行評估比較。以通路規(guī)劃的思路，可采用拓撲，又可適當引入設(shè)備廠家，采用兩纖雙向復(fù)用段保護方式，提高競爭力。2.2.3接入層從兩個方面入手對接入層進行優(yōu)化，根據(jù)接入環(huán)容量已經(jīng)趨于飽和的實際情況對運用光纖資源并且做出接入環(huán)的裂變，相當于把接入部分進行化一為二的裂變，以此提升網(wǎng)絡(luò)的容納量；把接點數(shù)設(shè)置在8個范圍內(nèi)更加適應(yīng)當今的環(huán)網(wǎng)中的節(jié)點數(shù)的現(xiàn)狀。運用拆環(huán)的方法來提高環(huán)路的容量大小來解決接入節(jié)點相對多的環(huán)路。由于業(yè)務(wù)發(fā)展不斷增大的需要，通過提升環(huán)網(wǎng)的容量實現(xiàn)升級。2.2.4設(shè)備依據(jù)考慮的著重因素進行設(shè)備優(yōu)化，主要從以下幾個方面考慮：①根據(jù)自身發(fā)展需要的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和商務(wù)談判等情況，優(yōu)化方案實施的難點是搬遷替換設(shè)備過程和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)標準規(guī)范，現(xiàn)今MSTP設(shè)備的優(yōu)選處理能力弱于SDH光傳輸網(wǎng)設(shè)備，而且要以保證網(wǎng)絡(luò)的正常運行為基礎(chǔ)對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。②對廠家設(shè)備環(huán)境進行優(yōu)化。根據(jù)優(yōu)化網(wǎng)層面的分布對廠家設(shè)備環(huán)境進行優(yōu)化。而且在實際優(yōu)化的過程中，要對電源、光纖、機房等條件進行充分地考慮，運營商在準備的階段應(yīng)做好與設(shè)計院等各方意見的協(xié)調(diào)工作。不能局限在一個廠家的設(shè)備，要做出詳細的方案，但也不宜做出過多的電路割接方案，盡可能地形成一個具有完善、穩(wěn)定調(diào)整目標的網(wǎng)絡(luò)方案。

篇2

從20世紀90年代初以來，全球向信息密集的工作方式和生活方式的轉(zhuǎn)變，推動了通信技術(shù)的發(fā)展。然而，在當今經(jīng)濟技術(shù)知識爆炸的時代，隨著行業(yè)及社會對信息需求的不斷增長和應(yīng)用的不斷深化，只有實現(xiàn)通信系統(tǒng)在技術(shù)科技方面不斷更新，加快通信系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化、體系化與融合化方向的演進，才能突顯通信系統(tǒng)在社會生活領(lǐng)域支撐引領(lǐng)的作用和地位，創(chuàng)造更好的發(fā)展空間。本文筆者結(jié)合工作實踐，主要探討了現(xiàn)代高新技術(shù)在有線通信系統(tǒng)和光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1、分數(shù)階Fourier變換技術(shù)在有線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

有線通信是利用電線或者光纜作為通訊傳導(dǎo)的通信形式，它通過對現(xiàn)有各類網(wǎng)絡(luò)進行技術(shù)改造，與下一代新建網(wǎng)絡(luò)互通和融合，成為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的重要支柱。然而，在有線通信信道中存在各種噪聲，如果不對其進行處理則會使誤碼率增加。因此，要消除不理想信道和噪聲對信號的影響，必須應(yīng)用新技術(shù)。分數(shù)階Fourier變換(FRFT)的通信技術(shù)原理是以線性調(diào)頻信號(chirp)作為調(diào)制信號，利用線性調(diào)頻信號在分數(shù)階里變換域的能量聚焦特性，通過接收機進行路徑分集接收抑制有線通信信道多途效應(yīng)所產(chǎn)生的碼間干擾，從而提高系統(tǒng)的抗噪聲干擾和頻率選擇性衰減的能力。具體應(yīng)用程序如下：

1.1信號檢測與參數(shù)估計

分數(shù)階Fourier變換作為一種新型的線性時頻工具，其實質(zhì)是信號在時間軸上逆時針旋轉(zhuǎn)任意角度到U軸上的表示(U軸被稱為分數(shù)階Fourier(FRF)域)，而該核是U域上的一組正交的chirp基，這就是分數(shù)階Fourier變換的chirp基分解特性。所以，在適當?shù)姆謹?shù)階Fourier域中，一個chirp信號將表現(xiàn)一個沖擊函數(shù)，即分數(shù)階Fourier變換過程中，某個分數(shù)階Fourier域?qū)?yīng)的chirp信號具有很好的能量聚焦性，而這種能量聚焦性對chirp信號的監(jiān)測和估計具有很好的作用。因此，在信號檢測與參數(shù)估計中，我們的基本思路是以旋轉(zhuǎn)角口為變量進行掃描，求出觀測信號所有階次的分數(shù)階Fourier變換，于是形成信號能量在由分數(shù)階域U和分數(shù)階次P組成的二維參數(shù)平面上的分布。然后，我們按域值在在此平面上進行二維搜索，找出最大峰值位置。并根據(jù)最大峰值坐標可以檢測出chirp信號，并估計出峰值所對應(yīng)的分數(shù)階次P和分數(shù)階域坐標，估計出信號的參數(shù)。

1.2分集接收

分集接收是利用信號和信道的性質(zhì)，將接收到的多徑信號分離成互不相關(guān)的多路信號，然后將多徑衰落信道分散的能量更有效的接收起來，處理之后進行判決，從而達到抗衰落的目的。本文采用分集合并技術(shù)，即取出那些幅度明顯大于噪聲背景的多徑分量，對它們進行延時相加，使之在某一時刻對齊并按一定的準則合并，提高多徑分集的效果。在通信系統(tǒng)中，RAKE接收機由N個并行相關(guān)器和個合并器組成，每個相關(guān)器與發(fā)射信號的一個多徑分量匹配。在N個相關(guān)器前增加時移單元，就可在時間上將所有分量對齊，從而采用相同的本地參考信號。然后，相關(guān)器組的輸出送給合并器，將合并器輸出的判決變量送到檢測器進行判決。最后，根據(jù)接收機使用的不同合并方法，在選擇性合并方式下，在多支路接收信號中，選取信噪比最高的的支路信號作為輸出信號。

1.3峰值輸出

信噪比系數(shù)呈現(xiàn)出一個典型的振蕩特性，且振蕩頻率與振蕩幅度與時頻面的旋轉(zhuǎn)角度和輸入信號相關(guān)。因此在采用分數(shù)階Fourier變換技術(shù)的實際使用中，在進行近似計算處理時需要特別注意，必須對近似處理帶來的誤差進行評估。

2、ATP系統(tǒng)在光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著科技發(fā)展的日新月異，自由激光空間光通信已經(jīng)成為現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的新熱點。但從技術(shù)實現(xiàn)方面來講，由于激光通信具有信號光束窄、發(fā)散角小這樣的特點，從而導(dǎo)致APT（Acquisition Pointing Tracking)捕獲、跟蹤、瞄準相距較遠的運動體上的較窄信號光束相當困難。ATP系統(tǒng)是由粗跟蹤和精跟蹤單元構(gòu)成的復(fù)合跟蹤系統(tǒng)，其主要功能是在粗跟蹤單元實現(xiàn)初始的捕獲和跟蹤，并將信標光引入精跟蹤的視場范圍內(nèi)，然后精跟蹤單元實現(xiàn)更高帶寬的跟瞄，再將信標光穩(wěn)定在可通信的視場之內(nèi)，為最終空間站光通信系統(tǒng)工程實現(xiàn)奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.1粗跟蹤單元

粗瞄準單元由一個安裝在精密光機組件上的收發(fā)天線，萬向支架驅(qū)動電機以及粗跟蹤探測器（CCD）組成，主要作用是捕獲目標和完成對目標的粗跟蹤。在捕獲階段，粗瞄準機構(gòu)接收由上位機根據(jù)已知的衛(wèi)星運動軌跡或星歷表給出的命令信號，將望遠鏡定位到對方通信終端的方向上。為確保入射的信標光在精跟瞄控制系統(tǒng)的動態(tài)范圍內(nèi)，必須根據(jù)粗跟蹤探測器給出的目標脫靶量來控制萬向支架上的望遠鏡，使它的跟蹤精度必須保證系統(tǒng)的光軸處于精跟蹤探測器視場內(nèi)，從而把信標光引入精跟蹤探測器的視場內(nèi)。

2.2精跟蹤單元

精跟蹤單元的跟蹤精度將決定整個系統(tǒng)的跟蹤精度，它要求帶寬非常高，帶寬越高，對干擾的抑制能力就越強，從而可加快系統(tǒng)的反應(yīng)速度，加強跟蹤精度。因此，設(shè)計一個高帶寬高精度的精跟蹤環(huán)是整個ATP系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。在這一單元我們可采用高幀頻、高靈敏度、具有跳躍式讀出模式的面陣電荷耦合器件（CCD）傳感器。它基于深埋溝道移位寄存器技術(shù)，可以獲得非常高的讀出速率、非常低的噪聲和非常高的動態(tài)范圍。通過由捕獲探測器（CCD）和定位探測器（OPI N）組成探測接收單元轉(zhuǎn)換，CCD完成捕獲與粗跟蹤，并將接收光引導(dǎo)至OPI N上，在OPI N中進行誤差信號的檢測，從而提高信標光捕捉精度。

2.3控制單元

將捕捉的信號經(jīng)放大、整形和A／D變換處理后，在計算機中按一定的數(shù)據(jù)分配流程將信號輸入。然后通過計算機給出的速度控制信號和加速度控制信號，又經(jīng)數(shù)據(jù)分配接口送入D／A轉(zhuǎn)換與處理網(wǎng)絡(luò)，使伺服電機按要求轉(zhuǎn)動并帶動天線轉(zhuǎn)動機構(gòu)分別在水平和俯仰兩個方位轉(zhuǎn)動，以調(diào)整天線的位置，達到自動捕獲、跟蹤、瞄準的目的。

3、結(jié)語

通信技術(shù)的發(fā)展促進了社會生活的進步，在未來通信技術(shù)的研究上，應(yīng)不斷探索、創(chuàng)新，追求高新技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。

篇3

    從20世紀90年代初以來,全球向信息密集的工作方式和生活方式的轉(zhuǎn)變,推動了通信技術(shù)的發(fā)展。然而,在當今經(jīng)濟技術(shù)知識爆炸的時代,隨著行業(yè)及社會對信息需求的不斷增長和應(yīng)用的不斷深化,只有實現(xiàn)通信系統(tǒng)在技術(shù)科技方面不斷更新,加快通信系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化、體系化與融合化方向的演進,才能突顯通信系統(tǒng)在社會生活領(lǐng)域支撐引領(lǐng)的作用和地位,創(chuàng)造更好的發(fā)展空間。本文筆者結(jié)合工作實踐,主要探討了現(xiàn)代高新技術(shù)在有線通信系統(tǒng)和光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。

    1、分數(shù)階Fourier變換技術(shù)在有線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

    有線通信是利用電線或者光纜作為通訊傳導(dǎo)的通信形式,它通過對現(xiàn)有各類網(wǎng)絡(luò)進行技術(shù)改造,與下一代新建網(wǎng)絡(luò)互通和融合,成為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的重要支柱。然而,在有線通信信道中存在各種噪聲,如果不對其進行處理則會使誤碼率增加。因此,要消除不理想信道和噪聲對信號的影響,必須應(yīng)用新技術(shù)。分數(shù)階Fourier變換(FRFT)的通信技術(shù)原理是以線性調(diào)頻信號(chirp)作為調(diào)制信號,利用線性調(diào)頻信號在分數(shù)階里變換域的能量聚焦特性,通過接收機進行路徑分集接收抑制有線通信信道多途效應(yīng)所產(chǎn)生的碼間干擾,從而提高系統(tǒng)的抗噪聲干擾和頻率選擇性衰減的能力。具體應(yīng)用程序如下:

    1.1信號檢測與參數(shù)估計

    分數(shù)階Fourier變換作為一種新型的線性時頻工具,其實質(zhì)是信號在時間軸上逆時針旋轉(zhuǎn)任意角度到U軸上的表示(U軸被稱為分數(shù)階Fourier(FRF)域),而該核是U域上的一組正交的chirp基,這就是分數(shù)階Fourier變換的chirp基分解特性。所以,在適當?shù)姆謹?shù)階Fourier域中,一個chirp信號將表現(xiàn)一個沖擊函數(shù),即分數(shù)階Fourier變換過程中,某個分數(shù)階Fourier域?qū)?yīng)的chirp信號具有很好的能量聚焦性,而這種能量聚焦性對chirp信號的監(jiān)測和估計具有很好的作用。因此,在信號檢測與參數(shù)估計中,我們的基本思路是以旋轉(zhuǎn)角口為變量進行掃描,求出觀測信號所有階次的分數(shù)階Fourier變換,于是形成信號能量在由分數(shù)階域U和分數(shù)階次P組成的二維參數(shù)平面上的分布。然后,我們按域值在在此平面上進行二維搜索,找出最大峰值位置。并根據(jù)最大峰值坐標可以檢測出chirp信號,并估計出峰值所對應(yīng)的分數(shù)階次P和分數(shù)階域坐標,估計出信號的參數(shù)。

    1.2分集接收

    分集接收是利用信號和信道的性質(zhì),將接收到的多徑信號分離成互不相關(guān)的多路信號,然后將多徑衰落信道分散的能量更有效的接收起來,處理之后進行判決,從而達到抗衰落的目的。本文采用分集合并技術(shù),即取出那些幅度明顯大于噪聲背景的多徑分量,對它們進行延時相加,使之在某一時刻對齊并按一定的準則合并,提高多徑分集的效果。在通信系統(tǒng)中,RAKE接收機由N個并行相關(guān)器和個合并器組成,每個相關(guān)器與發(fā)射信號的一個多徑分量匹配。在N個相關(guān)器前增加時移單元,就可在時間上將所有分量對齊,從而采用相同的本地參考信號。然后,相關(guān)器組的輸出送給合并器,將合并器輸出的判決變量送到檢測器進行判決。最后,根據(jù)接收機使用的不同合并方法,在選擇性合并方式下,在多支路接收信號中,選取信噪比最高的的支路信號作為輸出信號。

    1.3峰值輸出

    信噪比系數(shù)呈現(xiàn)出一個典型的振蕩特性,且振蕩頻率與振蕩幅度與時頻面的旋轉(zhuǎn)角度和輸入信號相關(guān)。因此在采用分數(shù)階Fourier變換技術(shù)的實際使用中,在進行近似計算處理時需要特別注意,必須對近似處理帶來的誤差進行評估。

    2、ATP系統(tǒng)在光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

    隨著科技發(fā)展的日新月異,自由激光空間光通信已經(jīng)成為現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的新熱點。但從技術(shù)實現(xiàn)方面來講,由于激光通信具有信號光束窄、發(fā)散角小這樣的特點,從而導(dǎo)致APT(Acquisition Pointing Tracking)捕獲、跟蹤、瞄準相距較遠的運動體上的較窄信號光束相當困難。ATP系統(tǒng)是由粗跟蹤和精跟蹤單元構(gòu)成的復(fù)合跟蹤系統(tǒng),其主要功能是在粗跟蹤單元實現(xiàn)初始的捕獲和跟蹤,并將信標光引入精跟蹤的視場范圍內(nèi),然后精跟蹤單元實現(xiàn)更高帶寬的跟瞄,再將信標光穩(wěn)定在可通信的視場之內(nèi),為最終空間站光通信系統(tǒng)工程實現(xiàn)奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。

    2.1粗跟蹤單元

    粗瞄準單元由一個安裝在精密光機組件上的收發(fā)天線,萬向支架驅(qū)動電機以及粗跟蹤探測器(CCD)組成,主要作用是捕獲目標和完成對目標的粗跟蹤。在捕獲階段,粗瞄準機構(gòu)接收由上位機根據(jù)已知的衛(wèi)星運動軌跡或星歷表給出的命令信號,將望遠鏡定位到對方通信終端的方向上。為確保入射的信標光在精跟瞄控制系統(tǒng)的動態(tài)范圍內(nèi),必須根據(jù)粗跟蹤探測器給出的目標脫靶量來控制萬向支架上的望遠鏡,使它的跟蹤精度必須保證系統(tǒng)的光軸處于精跟蹤探測器視場內(nèi),從而把信標光引入精跟蹤探測器的視場內(nèi)。

    2.2精跟蹤單元

    精跟蹤單元的跟蹤精度將決定整個系統(tǒng)的跟蹤精度,它要求帶寬非常高,帶寬越高,對干擾的抑制能力就越強,從而可加快系統(tǒng)的反應(yīng)速度,加強跟蹤精度。因此,設(shè)計一個高帶寬高精度的精跟蹤環(huán)是整個ATP系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。在這一單元我們可采用高幀頻、高靈敏度、具有跳躍式讀出模式的面陣電荷耦合器件(CCD)傳感器。它基于深埋溝道移位寄存器技術(shù),可以獲得非常高的讀出速率、非常低的噪聲和非常高的動態(tài)范圍。通過由捕獲探測器(CCD)和定位探測器(OPI N)組成探測接收單元轉(zhuǎn)換,CCD完成捕獲與粗跟蹤,并將接收光引導(dǎo)至OPI N上,在OPI N中進行誤差信號的檢測,從而提高信標光捕捉精度。

    2.3控制單元

    將捕捉的信號經(jīng)放大、整形和A/D變換處理后,在計算機中按一定的數(shù)據(jù)分配流程將信號輸入。然后通過計算機給出的速度控制信號和加速度控制信號,又經(jīng)數(shù)據(jù)分配接口送入D/A轉(zhuǎn)換與處理網(wǎng)絡(luò),使伺服電機按要求轉(zhuǎn)動并帶動天線轉(zhuǎn)動機構(gòu)分別在水平和俯仰兩個方位轉(zhuǎn)動,以調(diào)整天線的位置,達到自動捕獲、跟蹤、瞄準的目的。

    3、結(jié)語

    通信技術(shù)的發(fā)展促進了社會生活的進步,在未來通信技術(shù)的研究上,應(yīng)不斷探索、創(chuàng)新,追求高新技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。

篇4

前言

目前，劉家峽水電廠廠房安裝間安裝有兩臺400噸橋式起重機，作用是承擔水輪發(fā)電機組各部件分解檢修及安裝間各種起重吊裝任務(wù)。其作業(yè)方式為現(xiàn)場指揮人員手勢及哨音發(fā)令，天車司機受令執(zhí)行操作的方式。這種方式為單方向發(fā)令并執(zhí)行的操作，并沒有反饋環(huán)節(jié)，造成指揮人員與天車司機相互間無法溝通。由于廠房安裝間環(huán)境復(fù)雜，而且指揮人員與天車司機相距直線甚至達到30米， 并且環(huán)境嘈雜，經(jīng)常出現(xiàn)受令司機錯誤理解指揮人員指令，或者兩臺天車同時作業(yè)時兩組作業(yè)人員相互產(chǎn)生干擾的情況。隨著科學(xué)的進步，設(shè)備的更新，指揮人員與天車司機的及時溝通顯得尤為重要。

1 無線通信技術(shù)

無線通信，顧名思義就是利用無線電波（非線纜）來實現(xiàn)與設(shè)備位置無關(guān)的人機信息交互。在工作現(xiàn)場。一些環(huán)境下禁止、限制使用電纜或很難使用電纜，有線通信系統(tǒng)很難發(fā)揮作用，因為無線通信效地彌補了有線通信的不足。

2 無線通信技術(shù)在使用時的特點

2.1 無線通信的優(yōu)點：

（1）無線通拓撲更適合工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，支持點到點的連接以及廣播拓撲；

（2）不需要布線，省去施工的麻煩，保證通信安全性。

2.2 無線通信的缺點：

（1）由于工作環(huán)境為發(fā)電廠，所以內(nèi)場電磁場非常強大，無線通信會受到干擾；

（2）作業(yè)現(xiàn)場并排擺放發(fā)電機勵磁系統(tǒng)控制柜，無線通信會干擾勵磁系統(tǒng)正常運行。

3 無線通信在起重作業(yè)中的應(yīng)用

從前面的介紹不難發(fā)現(xiàn)，無線通信技術(shù)具有著非常明顯的優(yōu)點及缺點。本文以現(xiàn)場實際生產(chǎn)情況為出發(fā)點，探討無線通信技術(shù)在兩臺橋式起重機人機系統(tǒng)的應(yīng)用。如圖1所示。

3.1 現(xiàn)場總體控制

現(xiàn)場總指揮可以直接向兩臺天車指揮人員下達吊裝命令，以實現(xiàn)整個吊裝過程的總體控制，以及總體吊裝方案的實施。

3.2 單臺天車人機交互

天車指揮人員接到吊裝命令后，在具體作業(yè)過程中可以直接向天車司機下達明確指令。而天車司機自身或天車遇到問題時也可以反饋給天車指揮人員，從而有效的避免了單向信息流造成的不可控現(xiàn)象。而且由于天車指揮人員直接看到被吊裝設(shè)備的實際情況，如果被吊裝設(shè)備出現(xiàn)問題可以及時果斷的進行緊急停車操作，從而極大地降低了現(xiàn)場發(fā)生事故和誤操作的概率。

3.3 雙天車聯(lián)動系統(tǒng)

水輪發(fā)電機組分解過程中，分解起吊發(fā)電機轉(zhuǎn)子時需要雙天車聯(lián)動動作，而且發(fā)電機定轉(zhuǎn)子線棒之間間隙很小，此時兩臺天車聯(lián)動動作過程中的平衡性及同步性顯得尤為重要。而兩組天車操作組在正式起吊前的鋼絲繩預(yù)緊及尋找平衡點的工作最重要的溝通協(xié)作可以方便的實現(xiàn)。

4 無線通信在應(yīng)用中缺點的克服

無線通信實際是電磁波來傳遞信息，所以在發(fā)電廠這個強磁場特殊環(huán)境中有自身的缺點。

從原理上出發(fā)，只要所在磁場與無線通信的電磁波不是同一個頻率就可以有效克服它在使用過程中的缺點。所以我們在采用無線通信時，可以使用無線信號數(shù)字加密、解密方式，這樣不僅無線通信自身不會受到感染，而且無線通信電磁波也不會影響發(fā)電機組的自動化原件工作。

結(jié)束語

隨著科學(xué)的進步，設(shè)備的更新，在多工種協(xié)同作業(yè)過程中對起重操作要求越來越嚴格的情況下，我們使用無線通信技術(shù)對整個作業(yè)過程“可控、在控”成為可能。并且它適用于各種工業(yè)環(huán)境，即使在極惡劣的情況下也能夠保證安全性和可靠性。無線通信在起重作業(yè)的發(fā)展空間十分巨大！

致謝

在本次論文寫作過程中，感謝各級領(lǐng)導(dǎo)予以的大力支持，同時感謝機械分場起重班各位同事為本文提供建議及信息反饋。

同時由于專業(yè)知識有限，誠懇地請各位領(lǐng)導(dǎo)對本論文多加批評指正，使我們及時完善論文的不足之處。

謹此致謝！

參 考 文 獻

篇5

1、前言

隨著我國應(yīng)急救援體系的發(fā)展，消防部隊已逐步成為城市主要的應(yīng)急救援力量，廣泛參與到自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、社會安全事件等公共突發(fā)事件的應(yīng)急救援處置中，并承擔了部分非緊急的社會救助任務(wù)。消防通信是消防部隊開展滅火救援行動的根本保障，是未來城市應(yīng)急救援體系中信息通信的主要組成部分。美國911恐怖襲擊事件中警察和消防員未建立統(tǒng)一的通信手段而造成的慘痛教訓(xùn)凸現(xiàn)出城市消防通信規(guī)劃的重要性，所以在城市消防規(guī)劃編制過程中合理規(guī)劃和部署消防通信的建設(shè)和發(fā)展，在規(guī)劃方針的指導(dǎo)下逐步建立和完善城市消防通信體系，是消防部隊在執(zhí)勤備戰(zhàn)和災(zāi)害救助中全面發(fā)揮應(yīng)急救援能力的根本保障。

2、消防通信規(guī)劃的現(xiàn)狀

消防通信規(guī)劃的編制主要由城市規(guī)劃設(shè)計單位和消防部門共同完成。由于城市建設(shè)和通信技術(shù)的高速發(fā)展，各地消防通信系統(tǒng)也在不斷的擴展和升級，消防通信建設(shè)所依據(jù)的《消防通信指揮系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》等規(guī)范文件的要求與目前的應(yīng)用現(xiàn)狀相差較大，內(nèi)容滯后且不全面，對規(guī)劃編制的指導(dǎo)意義不夠充分，一些通信指揮系統(tǒng)雖已達到火災(zāi)報警、火警受理、滅火救援通信調(diào)度等應(yīng)用的基本要求，實際中卻不能滿足新形勢下消防部隊應(yīng)急救援通信指揮的需求。并且由于消防通信規(guī)劃的專業(yè)性較強、技術(shù)要求高、涉及的領(lǐng)域廣泛繁多、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展不均衡等方面的原因，使消防通信規(guī)劃的編制工作難以有效和深入開展，造成部分城市消防通信規(guī)劃的內(nèi)容空泛、缺乏深度、可操作性較差，不能切實有效的指導(dǎo)城市消防通信建設(shè)和發(fā)展。此外我國的應(yīng)急管理體系建設(shè)起步較晚，部分消防通信規(guī)劃內(nèi)容僅片面集中于火災(zāi)事故方面，缺乏城市應(yīng)急救援總體發(fā)展的綜合考慮，造成消防通信建設(shè)與城市應(yīng)急救援體系建設(shè)脫節(jié)。

3、消防通信建設(shè)現(xiàn)狀

消防部隊的信息通信建設(shè)按照公安部消防局信息化建設(shè)的總體規(guī)劃部署和具體要求展開，實施主要依靠當?shù)卣斦芸睢數(shù)毓膊块T和電信部門的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及消防部隊自身的信息化裝備建設(shè)來完成，目前各級消防部隊均已形成了相對獨立的消防信息通信體系。以下將從基礎(chǔ)通信網(wǎng)、消防通信指揮中心、消防綜合業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)等幾個消防規(guī)劃中涉及的重點方面具體展開論述。

3.1 基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)

基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)是消防通信和城市應(yīng)急通信的基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)直接決定了消防部隊的信息應(yīng)用能力，所以基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是消防通信規(guī)劃的重點。目前消防部隊依托公安信息網(wǎng)、公眾電信網(wǎng)、無線超短波通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等多種通信網(wǎng)絡(luò)傳輸語音、圖像和數(shù)據(jù)，形成了一套較為完整的消防通信網(wǎng)絡(luò)體系，以下歸納為計算機通信網(wǎng)、有線通信網(wǎng)、無線通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信和短波通信網(wǎng)等幾部分介紹。

3.1.1 計算機通信網(wǎng)

目前消防部隊各級單位均已接入了以公安信息網(wǎng)為基礎(chǔ)的計算機通信網(wǎng)，這一網(wǎng)絡(luò)是消防部隊數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，承擔滅火救援指揮調(diào)度、消防綜合信息管理等大部分信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞，并可實現(xiàn)IP語音電話和視頻傳輸?shù)榷嗝襟w應(yīng)用。為保證調(diào)度指揮等重要信息的可靠傳遞，部分節(jié)點間還建立了指揮調(diào)度專線和備份網(wǎng)路。在消防通信規(guī)劃中應(yīng)按照當?shù)毓残畔⒕W(wǎng)和消防部隊自身信息通信的建設(shè)情況以及各級消防部隊的信息通信需求，合理規(guī)劃消防計算機通信網(wǎng)，確保網(wǎng)絡(luò)的全面接入和可靠暢通。

3.1.2 有線通信網(wǎng)

有線通信網(wǎng)包括報警電話接入和報警信息查詢專線、指揮調(diào)度專線、辦公市話網(wǎng)和公安專線網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)，是城市各級消防隊站獲知災(zāi)害事故發(fā)生和傳遞調(diào)度指揮命令的基礎(chǔ)信息通信網(wǎng)絡(luò)。其中報警電話接入專線是用于接受公用電話網(wǎng)的報警和城市消防遠程監(jiān)控系統(tǒng)的火警信號及相關(guān)信息的通信線路。報警信息查詢專線是用于獲取報警電話的位置、裝機人身份等信息的數(shù)據(jù)專線。指揮調(diào)度專線是用于連接火警受理終端、各消防站以及各相關(guān)聯(lián)動單位的通信專線。辦公市話網(wǎng)和公安專線網(wǎng)是消防部隊內(nèi)部各級部門之間和與公安機關(guān)之間通信的辦公電話網(wǎng)。有線通信網(wǎng)是傳統(tǒng)的消防通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，目前各城市基本完成了消防有線通信網(wǎng)的建設(shè)，在消防通信規(guī)劃中應(yīng)以未來網(wǎng)絡(luò)容量和性能的改進及發(fā)展等內(nèi)容為主，確保消防有線通信網(wǎng)的完備可靠，保證消防部隊對災(zāi)害事故快速響應(yīng)和出動調(diào)集命令的有效傳達。

3.1.3 無線通信網(wǎng)

無線通信是消防部隊在滅火救援展開和進行過程中用于災(zāi)害現(xiàn)場信息傳遞的主要通信方式。目前各級消防部隊普遍配備了用于現(xiàn)場通信的350MHz超短波無線常規(guī)通信設(shè)備，并利用轉(zhuǎn)信臺擴展網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍。大部分城市還依托當?shù)毓矡o線集群通信系統(tǒng)建立了消防集群通信網(wǎng)，北京、上海等地還建設(shè)了具備網(wǎng)絡(luò)容量大、通話質(zhì)量高、應(yīng)用功能多等特點的數(shù)字集群通信網(wǎng)。消防部隊以超短波無線通信為基礎(chǔ)構(gòu)成了由城市消防通信指揮網(wǎng)、現(xiàn)場指揮網(wǎng)和滅火救援戰(zhàn)斗網(wǎng)組成的三級無線通信網(wǎng)絡(luò)，并且利用GPRS、CDMA、3G等公眾移動通信技術(shù)以及超短波、微波數(shù)傳設(shè)備等多種手段建立無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，用于傳輸滅火救援現(xiàn)場的圖像和數(shù)據(jù)信息。此外公眾移動電話網(wǎng)也是消防部隊重要的輔助通信手段。合理規(guī)劃城市消防無線通信網(wǎng)，構(gòu)建可靠的無線通信體系是消防部隊在滅火救援過程中戰(zhàn)斗力有效發(fā)揮的根本保證。

3.1.4 衛(wèi)星通信和短波通信

在地震、泥石流等大型自然災(zāi)害救援或野外應(yīng)急救援中，依賴中繼站的常規(guī)無線通信網(wǎng)往往會受到傳輸距離和范圍、電力供給、極端環(huán)境影響等方面的局限，不能滿足消防部隊信息通信的需要，此時衛(wèi)星通信和短波通信等應(yīng)急通信方式成為救援現(xiàn)場最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已對消防衛(wèi)星通信體系做出總體的規(guī)劃和部署，并推進消防衛(wèi)星通信網(wǎng)的建設(shè)，一些城市的消防部隊先后配備了“動中通”衛(wèi)星通信設(shè)備、便攜衛(wèi)星站、短波電臺等應(yīng)急通信裝備，在玉樹地震和舟曲縣特大泥石流等自然災(zāi)害救助和部分大型跨區(qū)滅火應(yīng)急救援中顯現(xiàn)出極強的應(yīng)急通信保障能力。消防衛(wèi)星通信和短波通信是應(yīng)急通信體系中的重要部分，是城市有效抵御極端災(zāi)害的基礎(chǔ)保障設(shè)施。

3.2 消防通信指揮中心

消防通信指揮中心是消防部隊信息通信和作戰(zhàn)指揮的中樞，具有受理報警、滅火救援指揮調(diào)度、信息情報支持等功能，負責火災(zāi)及其它災(zāi)害事故的接處警受理和消防救援力量的調(diào)度指揮。按照公安部“三臺合一”的要求，目前我國大部分地級以上城市均已設(shè)置了包括治安、交通、消防在內(nèi)的接處警指揮中心，建立了統(tǒng)一的集中受理和多部門聯(lián)動的接處警平臺，一些城市還進一步將醫(yī)療救護、安全生產(chǎn)等應(yīng)急救援相關(guān)的領(lǐng)域納入其中，并形成城市綜合應(yīng)急救援指揮中心。部分通信指揮中心還具備使用手機定位技術(shù)和GIS技術(shù)確定報警人的位置、使用短信平臺受理報警、即時監(jiān)控救援力量的行動狀態(tài)、通過圖像監(jiān)控系統(tǒng)獲取災(zāi)害發(fā)生區(qū)域的現(xiàn)場狀況和交通狀況等功能。在消防通信規(guī)劃中應(yīng)針對本地的實際情況，綜合考慮未來城市應(yīng)急救援體系的發(fā)展，確定消防通信指揮中心的建設(shè)發(fā)展方案。

移動消防通信指揮中心是設(shè)置在專門的通信指揮車中并集成了消防通信指揮相關(guān)功能的移動指揮平臺，通常包括調(diào)度指揮臺、輔助決策信息系統(tǒng)、多種無線通信系統(tǒng)、火場圖像系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、現(xiàn)場廣播、供電及照明等其他輔助設(shè)備，是眾多救援力量參與的復(fù)雜災(zāi)害事故處置現(xiàn)場中通信指揮的關(guān)鍵因素。按照城市規(guī)模和應(yīng)急救援體系的建設(shè)情況，配置不同功能組件和不同移動及通信能力的消防通信指揮車是消防通信規(guī)劃中的重要問題。

3.3 消防綜合業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)

消防綜合業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)是包括了滅火救援指揮、消防監(jiān)督管理、部隊管理和消防公眾服務(wù)等多種應(yīng)用功能的信息系統(tǒng)集成，是消防通信中應(yīng)用軟件的主要部分。按照消防部隊信息化建設(shè)總體規(guī)劃和部署，各級消防部隊將逐步推廣和應(yīng)用包括消防基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺、消防公共服務(wù)平臺及各消防綜合業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)等部分的一體化業(yè)務(wù)平臺。目前各地統(tǒng)一按照公安部消防局部署方案的要求，逐步開展了消防監(jiān)督管理、部隊管理和公眾服務(wù)等信息系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，而對于消防基礎(chǔ)信息平臺、滅火救援指揮系統(tǒng)等面向滅火救援指揮和管理的信息系統(tǒng)，因受到基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫和通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況的局限，各地的應(yīng)用程度差異較大。在消防通信規(guī)劃中，應(yīng)將建立和完善城市地理信息、火災(zāi)風險信息、危險源信息、水、電、生產(chǎn)、醫(yī)療救護信息等內(nèi)容的城市應(yīng)急救援基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫，以及按照城市應(yīng)急救援的具體需求開展消防指揮調(diào)度系統(tǒng)、消防指揮決策系統(tǒng)、重大危險源評估系統(tǒng)、模擬演練等系統(tǒng)的應(yīng)用納入到消防通信規(guī)劃中重點建設(shè)。

4、未來發(fā)展趨勢

隨著信息通信技術(shù)的高速發(fā)展，眾多高性能的通信技術(shù)將逐步應(yīng)用于消防通信領(lǐng)域中，不斷推進消防通信的發(fā)展。目前第四代移動通信技術(shù)已進入實驗性應(yīng)用階段，在不久的將來勢必將成為消防通信體系中高質(zhì)量傳輸數(shù)據(jù)信息的重要手段。信息通信硬件設(shè)備的發(fā)展，使信息通信裝備的通信性能和移動性能不斷提升，設(shè)備成本將更加低廉，未來隨著多媒體單兵信息裝備的深入應(yīng)用，使災(zāi)害救援現(xiàn)場各級指戰(zhàn)員具備強大的信息通信能力，數(shù)字集群通信、衛(wèi)星通信、微波數(shù)據(jù)通信等通信設(shè)備也將廣泛裝備到各級消防部隊中，逐步成為普遍配備的常規(guī)通信手段。隨著城市災(zāi)害聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，消防通信指揮中心可以智能感知火災(zāi)等災(zāi)害事故的發(fā)生并及時獲取相關(guān)災(zāi)情信息，極大的提高消防部隊對災(zāi)害事故響應(yīng)能力。此外物聯(lián)網(wǎng)、遙感技術(shù)、傳感器技術(shù)、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用于消防領(lǐng)域，可以即時、全面、深入的獲得滅火和應(yīng)急救援現(xiàn)場的災(zāi)情狀況和救援實力狀況，實現(xiàn)天空地一體的消防通信體系和數(shù)字化指揮調(diào)度體系。在消防通信規(guī)劃中，應(yīng)結(jié)合未來通信新技術(shù)的發(fā)展，合理規(guī)劃和部署城市消防通信建設(shè)。

5、問題和建議

消防通信的發(fā)展應(yīng)與城市應(yīng)急救援體系各方面的發(fā)展情況及相關(guān)領(lǐng)域的具體情況協(xié)調(diào)統(tǒng)一。由于通信技術(shù)的發(fā)展速度較高，消防通信規(guī)劃編制中應(yīng)準確預(yù)見未來城市消防通信的需求，在首先確立適合消防通信發(fā)展總體框架基礎(chǔ)上靈活的選擇兼容性好、生命力強并具備開放和統(tǒng)一標準的技術(shù)和設(shè)備，有效避免重復(fù)建設(shè)，并盡量降低系統(tǒng)升級換代和改造的成本。發(fā)展中還應(yīng)重視基礎(chǔ)通信設(shè)施建設(shè)，切忌盲目追求新技術(shù)和熱點技術(shù)?？煽慷群涂篂?zāi)能力是消防通信系統(tǒng)中不能忽視的問題，應(yīng)充分考慮應(yīng)急狀況下缺乏電源供給、設(shè)備損壞、大量用戶占用等特殊情況的系統(tǒng)運行，合理劃分系統(tǒng)中緊急與非緊急應(yīng)用的分工、采取冗余和備份設(shè)計、增設(shè)應(yīng)急狀態(tài)的專用模式等手段提高系統(tǒng)可靠程度和對災(zāi)害的抗擊能力。此外消防通信系統(tǒng)設(shè)計中還應(yīng)充分考慮到互聯(lián)網(wǎng)、公安網(wǎng)、公眾話務(wù)網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)等多個獨立通信網(wǎng)絡(luò)中各種系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的融通，設(shè)計中應(yīng)盡量將系統(tǒng)各具體應(yīng)用建立在統(tǒng)一的平臺和網(wǎng)絡(luò)中，并采用一些安全穩(wěn)妥的連接手段，共享和交換各網(wǎng)絡(luò)間的信息數(shù)據(jù)。

參考文獻

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張昊.論重特大災(zāi)害消防應(yīng)急通信技術(shù)[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2011，30(2):132-136

篇6

 

1.引言 

我國的（大型）水電站一般都地處高山峽谷，河床狹窄，兩岸山體地勢陡峭。自然地理條件十分惡劣。而根據(jù)地形條件和樞紐布置需要，地下廠房引水發(fā)電系統(tǒng)設(shè)在山體內(nèi)，主廠房及相應(yīng)的機電設(shè)備基本布置在地下洞室內(nèi)。而根據(jù)工程需要，交通及相關(guān)隧道和洞室里程數(shù)在數(shù)十公里到一百多公里。不管是是建設(shè)期還是在運行期，水電站對通信的需求大且重要。而且水電站的站址一般都遠離通信發(fā)達的地市級城市，建站前的通信并極不發(fā)達，甚至是通信的盲區(qū)。這就要求通信網(wǎng)在建設(shè)時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的實際需求組建良好網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在保證通信暢通的前提下，節(jié)約投資，同時又能兼顧電站運行時的大部分通信，而在電站運行前，只需建設(shè)部分生產(chǎn)通信即可。下面就二灘水電開發(fā)公司在建的錦屏水電站和在運行的二灘電站的通信組網(wǎng)方式進行介紹，探討水電站通信組網(wǎng)方式的合理性，希望能為水電站的建設(shè)和運行的通信組網(wǎng)方式提供相關(guān)借鑒。 

2.水電站建設(shè)期通信組網(wǎng)方式 

這部分主要介紹是錦屏水電站通信組網(wǎng)方式。 

2.1合理引進社會通信資源組建從施工區(qū)到通信相對發(fā)達的區(qū)域中心城市的干線傳輸網(wǎng)并建設(shè)場內(nèi)無線通信網(wǎng)絡(luò)和有線通信網(wǎng)絡(luò) 

錦屏電站地處四川省涼山彝族自治州鹽源縣和木里縣境內(nèi)，施工場地分散，施工前期距西昌市公路里程約200km，在建站前交通極不發(fā)達，周圍無可利用的公網(wǎng)通信，建設(shè)者們根據(jù)這一條件，與涼山州所有社會通信資源提供者（電信公網(wǎng)運營商）進行了洽談，很多電信公網(wǎng)運營商因前期施工艱難、運行時維護困難、投資巨大且回收無把握而退卻，只有兩家（一家從事無線通信，一家從事有線通信）愿意，并與業(yè)主方簽訂了相關(guān)合作協(xié)議。兩家基本上各司其職、互不干涉，不產(chǎn)生不良競爭，工作的重心基本上只需放在網(wǎng)絡(luò)的運行維護上，對提高網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量、保證通信暢通有很大的好處。 

有線通信網(wǎng)絡(luò)是負責傳統(tǒng)的pstn和ip網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能解決固定語音通信、傳真和因特網(wǎng)等的需求，主要滿足各露天營區(qū)人員聚居的地方。 

而無線通信，主要是移動通信。隨著現(xiàn)代人對手機的依賴性越來越大，加之施工現(xiàn)場場地分散，對外專用交通公路的里程很長，且公路也沒有移動信號覆蓋，故在施工區(qū)域和對外專用交通公路移動信號的覆蓋方案基本是這樣的：在露天區(qū)域，采用的是宏小區(qū)基站，采用定向天線或全向天線，這樣移動信號覆蓋的區(qū)域相對比較廣，對有山峰阻擋部分山溝無移動信號的作業(yè)區(qū)，可采取在山峰合適的地方加裝同頻或移頻轉(zhuǎn)發(fā)附近基站信號的裝置，滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的需要；在主要交通隧道和主要洞室，則采用一體化基站或直放站，采用定向天線，基站方式一般能覆蓋5公里，直放站能覆蓋1公里多一點，這要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況決定；而對于正在開挖的重要洞室，因作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境特別惡劣，可能會有強巖爆、塌方、地面涌水等安全隱患存在，因而在掌子面作業(yè)現(xiàn)場，保障通信暢通顯得尤為重要，需要覆蓋，而在該洞室的其它段，因?qū)νㄐ诺男枨蟛皇呛軓娏?，為?jié)約投資，可以不考慮覆蓋，這就可以采用根據(jù)作業(yè)面的改變而搬移直放站或一體化基站的辦法來解決作業(yè)現(xiàn)場對通信的需求。 

2.2 依托高等級電壓輸電線路的opgw（地線復(fù)合光纜）建設(shè)干線傳輸線路 

這種輸電線路主要是110kv電力線路，指的是從地市級電網(wǎng)的某個變電站到施工區(qū)域的某個變電站，在電站建設(shè)期，為施工現(xiàn)場提供電源，而在電站運行期，是需要作為電站的備用電源而永久留下來的，這趟線路是需要業(yè)主投資，業(yè)主可以與地市電業(yè)局共用opgw的纖芯，opgw這種光纜可靠性和安全性都很高，故障率極低，基本不需維護。錦屏工地對外opgw光纜從建成到現(xiàn)在還沒出現(xiàn)過中斷的問題?？紤]地市級電網(wǎng)通信需求和業(yè)主自己通信的需求，一般建議使用16芯的opgw。其中業(yè)主使用的部分，在滿足自己需要的前提下，可以考慮提供給進入施工區(qū)電信公網(wǎng)運營商作為備用路由。這是因為從通信相對發(fā)達的地方到電站施工現(xiàn)場，這些區(qū)域經(jīng)常發(fā)生泥石流、塌方、飛石等，往往這些事故發(fā)生時，運營商通信光纜經(jīng)常被砸斷，并且一般是幾處同時被砸斷，經(jīng)常造成施工現(xiàn)場與外部通信中斷，少則幾小時，多則幾天才能搶通。如果業(yè)主能將自己的這部分光纜提供幾芯給電信運營商（包括以后電站運行時），作為施工現(xiàn)場到外面匯接局的備用路由，通信暢通的保障率將為大大提高。 

2.3依托場內(nèi)施工電網(wǎng)合理建設(shè)自有的場內(nèi)臨永結(jié)合通信網(wǎng) 

水電站建在高山峽谷中，施工場地特別分散，錦屏電站尤其如此，場內(nèi)散布了14個變電站或開關(guān)站為施工提供相關(guān)電源，而且還有不下10處散集的施工人員居住處，因分布分散，部分是電信運行商不愿意進行有線通信覆蓋的，因為投資大且沒有什么收益，而這些點的大部分點，如一些變電站，是在電站運行期還需留下來繼續(xù)使用的，因而通信問題是需要永久解決的，因此，在連接各變電站的電力線路上架設(shè)opgw光纜或adss光纜，組建自有的場內(nèi)臨永結(jié)合通信網(wǎng)是十分必要的，這不但能給自用工程施工工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、大壩施工監(jiān)視系統(tǒng)等提供通信網(wǎng)絡(luò)，也能給電信運行商提供通信備用通道，能很好地解決場內(nèi)內(nèi)部通信的需求。

   　2.4 應(yīng)急通信的建設(shè) 

這主要指的是衛(wèi)星通信，相對前面而言，這部分通信網(wǎng)的就不用建設(shè)了，只需購買不同的衛(wèi)星終端，數(shù)量足夠即可。這在工程前期特別重要，因為那時前面的所述的通信網(wǎng)絡(luò)基本還沒建成，對外溝通就指靠它們了，當然在前面那些網(wǎng)絡(luò)建成之后也能備不時之需。 

3.水電站運行時的通信組網(wǎng)方式 

3.1二灘水電站的通信組網(wǎng)方式介紹 

二灘水電站的通信組網(wǎng)方式主要有如下三種： 

3.1.1與四川省調(diào)之間的直接連接。這部分由二（灘）—自(貢)—成（都）微波和川西南opgw光纖環(huán)網(wǎng)（屬四川電網(wǎng)）組成。因為現(xiàn)在的通信網(wǎng)絡(luò)都趨向于光纖網(wǎng)，故二—自—成微波鏈路基本不傳輸重要的電力數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。二灘電站是作為川西南opgw光纖環(huán)網(wǎng)的一個網(wǎng)元，所以，四川省調(diào)所需的二灘水電站的所有運行相關(guān)的數(shù)據(jù)信息是通過這個主用通道來傳輸?shù)摹．斎欢┧娬九c四川省調(diào)之間的調(diào)度、行政電話是通過這兩個通道來連接的。 

3.1.2通過電信公網(wǎng)到四川省調(diào)。因為，目前電信行業(yè)幾乎所有的干線鏈路都是由光纖環(huán)網(wǎng)組成。這部分鏈路主要是租用2m電路專用通道（二灘—四川省調(diào)）作為電力運行相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膫溆猛ǖ馈?nbsp;

這兩個通道相互備用，能很好地保障電站電力相關(guān)運行數(shù)據(jù)信息準確、安全地傳輸?shù)秸{(diào)度。 

3.1.3通過攀枝花電信公網(wǎng)傳輸語音和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息。 

這個通道主要是滿足員工日常生活和工作中對語音和網(wǎng)絡(luò)信息的需求。 

4.各電站到二灘公司集控中心通信組網(wǎng)方式的構(gòu)想 

目前，二灘公司集控中心還在籌建中，因為，到時該集控中心要集中監(jiān)視和控制二灘公司所有電站機組的運行狀態(tài)等，故電站到集控中心的通信（主要解決電力生產(chǎn)的數(shù)據(jù)傳輸）是很重要的，通過對3的介紹，相信大家也知道了怎么解決，那就是向四川電網(wǎng)專用通信網(wǎng)及電信公網(wǎng)分別租用相應(yīng)2m電路，組成相互熱備用通道，滿足電力生產(chǎn)需要。 

5.建立通信網(wǎng)管網(wǎng) 

通信網(wǎng)管網(wǎng)能很好地監(jiān)控到通信設(shè)施及設(shè)備的運行狀態(tài)，對及時發(fā)現(xiàn)通信設(shè)施及設(shè)備的故障和減少通信中斷時間是很好的手段。特別是在電站建設(shè)期，施工環(huán)境灰塵大、施工車輛時常撞斷通信光纜及撞壞通信設(shè)備、時有發(fā)生的施工正常非正常停電等，這些都市導(dǎo)致通信局部中斷的因素，當然這些主要是指運用商的通信網(wǎng)絡(luò)。因而不管是在運營商的通信網(wǎng)絡(luò)還是在業(yè)主的通信網(wǎng)絡(luò)，不管是在干線還是在支線通信網(wǎng)絡(luò)，建立通信網(wǎng)管網(wǎng)，監(jiān)控通信設(shè)施及設(shè)備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)通信設(shè)施及設(shè)備的故障，減少通信中斷時間，這是保障通信暢通是十分必要的。 

6.結(jié)語 

雅礱江的水電站工程項目是我國西電東送的骨干電源之一，加之這些水電站基本地處偏僻，自然條件惡劣，為提高雅礱江流域水電站的施工管理水平和保證電站發(fā)電及防汛的安全穩(wěn)定運行，電站與電網(wǎng)調(diào)度及本公司集控中心等的通信暢通就尤為重要，錦屏電站施工通信網(wǎng)完全組建完之后，錦屏電站施工現(xiàn)場與外界的通信就沒有中斷過，而二灘電站與四川省調(diào)的各種通信也沒有出現(xiàn)中斷的現(xiàn)象。因此，在雅礱江的水電站建設(shè)期以電信運營商通信網(wǎng)為主，以業(yè)主建設(shè)通信網(wǎng)為輔，并相互提供網(wǎng)絡(luò)支持，而在電站運行期，通過租用電網(wǎng)專用通信網(wǎng)和電信公網(wǎng)的2m電路來解決電站到集控中心通信，這種通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式是合理的，也是經(jīng)濟的，對保障通信暢通提供了強力的支持。 

篇7

【摘　要】核事故應(yīng)急的主要任務(wù)是控制、減輕、消除核事故可能的傷害與破壞，保護公共安全。一旦核輻射事故發(fā)生，救援人員應(yīng)立即趕赴現(xiàn)場進行勘察，并將現(xiàn)場情況反饋到監(jiān)測指揮中心，使指揮中心及時了解情況做出快速反應(yīng)。本文介紹了一種無線遠程控制的機械履帶車與監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)配合的核事故應(yīng)急處理方案，可有效避免現(xiàn)場情況不明對救援人員造成的傷害，以及提高核事故處置工作效率。

關(guān)鍵詞 核事故應(yīng)急；機械履帶車；調(diào)度指揮

0　引言

核事故主要是指那些有可能對廣大公眾造成異常照射的超臨界事故或（和）放射性物質(zhì)嚴重泄露事故。一旦核輻射事故發(fā)生，救援人員應(yīng)攜帶核應(yīng)急監(jiān)測終端，立即趕赴現(xiàn)場進行勘察，將現(xiàn)場采集并處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測指揮中心，使指揮中心及時了解情況做出快速反應(yīng)，以應(yīng)對緊急情況，將損失減到最小。但是，傳統(tǒng)測量或監(jiān)測需要人員對儀器實時看護，這樣不可避免地會造成對人員的輻射，對身體健康有很大的危害。

1　技術(shù)方案

核事故后釋放到環(huán)境中的放射性物質(zhì)阻隔了事故處置與救援人員的正常進入，因此在對未知放射性強度的事故現(xiàn)場進行處置前，了解現(xiàn)場的真實情況十分必要。本文設(shè)計了移動式的核輻射環(huán)境實時監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)對事故現(xiàn)場的核輻射程度、環(huán)境狀況的實時監(jiān)測與現(xiàn)場視頻的監(jiān)控，指揮人員可在遠程查看，全程指揮救援行動的開展。整個系統(tǒng)框架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1　遠程測控終端設(shè)計

遠程測控終端采用小型數(shù)控車形式，主要對現(xiàn)場的核輻射指標（γ輻射劑量率、總α、總β）、環(huán)境指標（溫度、濕度、VOC、氣壓）和語音視頻進行數(shù)據(jù)的采集，為整個系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。

①前端的各種探測器與傳感器，可將環(huán)境中的相應(yīng)信息量化為標準數(shù)值，包括有γ輻射探測器、α探測器、β探測器、溫濕傳感器、VOC傳感器、氣壓傳感器。

②處理控制模塊，模塊對各個探測器與傳感器有控制功能，同時響應(yīng)用戶的各種指令，完成指令的執(zhí)行，模塊包括處理器、存儲器、算法和協(xié)議、系統(tǒng)電源管理等部分，是整個設(shè)備的中樞。處理控制模塊的功能是實現(xiàn)系統(tǒng)中各設(shè)備的調(diào)度使用和數(shù)據(jù)的處理。系統(tǒng)中采用的處理器為Atmel公司推出的MEGA16處理器，處理器負責對各探測器輸出信號的采集、無線遙控履帶車的控制、系統(tǒng)電源的管理等功能。

③設(shè)備正常工作需要的其它模塊，主要包括通信模塊和供電模塊。通信模塊包括履帶車無線遙控通信、無線音視頻采集通信與本地有線通信。無線遙控通信實現(xiàn)與現(xiàn)場外的調(diào)度指揮中心之間的數(shù)據(jù)無線交互，包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息的傳送、中心指令的接收。無線音視頻采集通信部分采用1.2GHz微波實現(xiàn)將攝像頭和拾音器采集到的音視頻無線傳送到控制中心PC機進行播放。本地有線通信主要為滿足本地存儲需要，直接存儲各種重要信息到處理器內(nèi)部EEPROM中。

1.2　指揮控制中心遠程測控信息系統(tǒng)

指揮控制中心的遠程測控信息系統(tǒng)采用B/S模式進行設(shè)計。系統(tǒng)在IIS上提供Web服務(wù)，空間數(shù)據(jù)采用百度地圖API完成連接，現(xiàn)場采集信息與系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采用ADO.NET連接。用戶在任何能接入系統(tǒng)的計算機中的瀏覽器中進行登錄，即可使用系統(tǒng)提供的所有功能。

系統(tǒng)采用RIA（富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用）技術(shù)在瀏覽器端提供高交互性的較流暢的圖形豐富美觀的應(yīng)用。系統(tǒng)主要的功能包括核輻射指標展示、環(huán)境指標展示、在線視頻、在線音頻、救援隊伍跟蹤等。指標展示擬采用曲線圖與數(shù)據(jù)表格圖文結(jié)合方式，圖形和數(shù)據(jù)采用后臺靜默方式自動更新。系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示界面如圖2所示（采用的模擬數(shù)據(jù)）。

圖2　數(shù)據(jù)曲線實時顯示

2　結(jié)語

本文中硬件系統(tǒng)采用具有高穩(wěn)定性的AVR處理器MEGA16，具有運行穩(wěn)定，擴展功能強大等特點。音視頻采集采用1.2GHz微波傳輸方式，具有圖像清晰，傳輸距離遠，不受第三方運營商限制等諸多特點。另外，履帶車以無刷直流電機驅(qū)動，其供電電源獨立，不影響測量部分電源系統(tǒng)。配套的遠程測控信息系統(tǒng)采用靜態(tài)實時刷新技術(shù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)與視頻的實時監(jiān)測，可有效應(yīng)用于核事故應(yīng)急處置與救援行動中。

參考文獻

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［2］中國會議.第十五屆全國核電子學(xué)與核探測技術(shù)學(xué)術(shù)年會論文集[C].貴陽,2010.

篇8

在當前的自動化行業(yè)中，無線溫度傳感器的應(yīng)用極為廣泛。設(shè)備具備了多個種類，在環(huán)境監(jiān)測、溫度計量等方面，傳統(tǒng)有線溫度測溫儀目前已經(jīng)無法滿足上述的使用需求。本論文粗略的闡述了無線射頻溫度測量系統(tǒng)的相關(guān)信息，如組成、特殊環(huán)境下如何應(yīng)用，并總結(jié)了其優(yōu)缺點，最后對其未來的發(fā)展進行展望。對比傳統(tǒng)的有線通信而言，如下的優(yōu)勢是無線通信技術(shù)所具備的：首先，以電磁波作為傳輸介質(zhì)，光纖以及電纜不需要被架設(shè)起來，使得傳統(tǒng)運輸中固定的周期長、高成本等問題得以避免；其次，是有線通信構(gòu)成的單片機多機通信系統(tǒng)，總線上掛接的收發(fā)器的數(shù)量受接地址編碼，收發(fā)器的數(shù)量不受限制；第三，成本、功耗都比較低、體積小、電路簡單等優(yōu)勢。同時在無線通信系統(tǒng)中，其還采用了多字節(jié)的方式。在無線遙控系統(tǒng)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等方面，極為適用[1]。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了許多無線溫度測量系統(tǒng)，它們具備了許多完善的功能，同時使用上也極為便捷。同時在PC機上，它們還能夠進行保存、顯示、統(tǒng)計等操作，甚至還可以實現(xiàn)遠程控制以及警報功能。布線成本由此得以減少，同時有限傳感器存在的一些問題也得以解決。

一、無線射頻溫度測量系統(tǒng)的組成[2.]

結(jié)合功能來對無線射頻溫度測量系統(tǒng)進行劃分，主要可以劃分為如下兩大部分：首先是無線測控終端，具體包括了如下模塊：溫度采集、處理以及發(fā)送模塊，另外部分設(shè)備為具備程序運行功能的，如數(shù)據(jù)的接受、處理模塊、PC機以及串口通訊模塊等。兩大部分的聯(lián)系主要結(jié)合無線數(shù)據(jù)通訊來實現(xiàn)，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時存儲、接收，還可以實現(xiàn)綜合分析、計算。以射頻技術(shù)為基礎(chǔ)的此套系統(tǒng)，具備了如下的工作過程：無線數(shù)據(jù)采集方面，對環(huán)境溫度的采集，交由數(shù)字溫度傳感器來實現(xiàn)，并向數(shù)據(jù)處理部分直接傳送；數(shù)據(jù)處理，數(shù)字信號被接收之后，會向?qū)?yīng)值轉(zhuǎn)換。隨后結(jié)合特定的協(xié)議格式，來打包數(shù)據(jù)，向無線收發(fā)模塊發(fā)送緩沖區(qū)寫入，在天線的幫助下，經(jīng)由無線收發(fā)模塊來傳輸數(shù)據(jù)，無線主機方面，接收數(shù)據(jù)仍然由無線收發(fā)模塊來實現(xiàn)，數(shù)據(jù)由處理模塊處理，再結(jié)合串口，向PC機傳輸；此外，無線收發(fā)模塊中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊還將對數(shù)據(jù)進行處理，結(jié)合相應(yīng)的協(xié)議格式，來解析數(shù)據(jù)，結(jié)合獲取到的指令值開展相應(yīng)的處理，進而實現(xiàn)控制采集端的目標。

這一系統(tǒng)具備的功能如下：

（1）以移動設(shè)備為基礎(chǔ)，可以實現(xiàn)現(xiàn)場的檢測、分析；

（2）對檢測信號的傳輸為無線形式，檢測終端可以同時、多個連接；

（3）移動設(shè)備、探頭等之間的連接形式為無線，檢測人員可以不必身處現(xiàn)場，盡量避免因為自身的呼吸、活動，而影響測試Y果，另外對于這部分人員的人身安全也可以得到保證。

二、無線射頻溫度測量系統(tǒng)的特殊應(yīng)用

國內(nèi)中國安防提供了SmartNodeWTS01無線溫度傳感器，測溫范圍：-50～+150℃，主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、溫度采集以及食品、醫(yī)藥行業(yè)溫度監(jiān)測等；上海搜博實業(yè)有限公司SLWT1-1系列ZIGBEE無線溫度傳感器，測溫范圍：-25～+125℃，實現(xiàn)低成本溫度狀態(tài)在線監(jiān)測方案的實用型無線組網(wǎng)傳感器模塊，可廣泛應(yīng)用于實時溫度數(shù)據(jù)采集監(jiān)測的各種場合。

本文具體進行如下歸納，不論是在房間、醫(yī)院，或是在實驗室、倉庫，亦或是運輸進程中，無線測溫儀都可用來對溫濕度進行監(jiān)控。接下來將具體討論，起在日常監(jiān)測中，還能夠解決哪些有線傳感器解決不了的問題，比如說下列較為特殊的環(huán)境試驗設(shè)備。

（1）高壓密封。比如說壓力蒸汽滅菌器，如果檢測工具為有線傳感器，一旦溫度上升，會出現(xiàn)極為嚴重的漏氣問題，導(dǎo)致壓力無法達到目標，在面對滅菌設(shè)備時，也無法實現(xiàn)法蘭密封。

（2）真空設(shè)備。比如說熱壓真空罐等，因為使用這部分設(shè)備時，都必須要對真空進行抽取，而使用有線傳感器時，無法達到真空度要求。

（3）低溫設(shè)備、大空間。比如說大養(yǎng)護池等。如果使用的傳感器是有線的，會導(dǎo)致較長的布線，這和普通溫度記錄采集儀的使用環(huán)境溫度范圍不符，如果長期處于異常環(huán)境中，會導(dǎo)致儀器不工作，另外儀器供電難等問題也時有發(fā)生。

（4）環(huán)境惡劣，如噪聲、粉塵污染較為嚴重時，普通設(shè)備、人員無法長期停留，要想解決這一問題，就必須要運用無線溫度測量儀。

（5）自動化設(shè)備，如帶式輸送機，不論是經(jīng)濟效益，還是生產(chǎn)效率，都必須要以持續(xù)的運行為基礎(chǔ)，檢測過程中開展有線傳感器的布線工作并不現(xiàn)實。設(shè)備具有較好的密封性，且不存在測試孔，將對有線傳感器產(chǎn)生影響，所以無線傳感器開展測量將是最佳選擇。

三、無線射頻溫度測量系統(tǒng)的優(yōu)勢與不足

在進行日常溫度校準時，布線是一項極為繁重的工作，如果布線時間較長，將會對穩(wěn)定的環(huán)境產(chǎn)生影響，要想檢測溫度濕度等，在必須要在環(huán)境再次穩(wěn)定后進行，工作效率受到影響，并且檢測進程中，傳感器受到破壞的紀律較高。上述諸多問題，如果能夠采用無線溫度測量儀，必將得以解決。在其他方面，這一設(shè)備也存在較為顯著的優(yōu)勢：如存儲記錄、傳感器的一體化；距離不會對傳輸產(chǎn)生影響；電源方面因為使用了內(nèi)置電池，所以不會存在限制；儀器設(shè)備如果可以由有線溫度測量儀去測量，那么必然也可以應(yīng)用無線溫度測量儀；和上位機通訊時，具備了如下功能，能夠自動對數(shù)據(jù)進行采集、處理、判定結(jié)果等。

但仍然有一些問題存在：就當前的技術(shù)水平來說，其溫度記錄的范圍并不廣。要想具備較高的準確定、同時還要具備穩(wěn)定的性能，就需要對一些價格昂貴的進口測量系統(tǒng)進行購買。內(nèi)置電池雖然減少了電源方面的限制，但是生命有限，需要經(jīng)常更換。紅外輻射等設(shè)備不可應(yīng)用該測量設(shè)備，如果設(shè)備為微波加熱，同樣也不可應(yīng)用，因為不易散熱的金屬外殼，會導(dǎo)致爆炸問題的出現(xiàn)。

四、結(jié)語

目前，無線溫度測量儀還存在一些不足，比較常見的溫度記錄范圍在-40℃～+135℃，高溫段的技術(shù)問題難以解決，需要進一步的研究探索，以便推廣使用。

參考文獻

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[2]李余慶，張華，劉繼忠.基于DS1820的無線溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計[J].計算機信息，2009（26）：187-189.

篇9

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)；60 GHz無線通信技術(shù)；波束成形；信道分配；有向天線

Abstract: Wireless technology is a good option for data center networks (DCNs) because there is no complex cabling, and wireless nodes are relatively easy to maintain. Wireless links can also be easily established between servers in different racks to avoid the cost of multihop transmission. With wireless technology, the topology of a DCN can be dynamically changed so that congestion at hot nodes is reduced. In this paper, we introduce hybrid DCN architecture in which a wireless network supplements the Ethernet infrastructure. We discuss 60 GHz communications, 3D beamforming, node arrangement methodology, and channel allocation based on Genetic Algorithm for hybrid DCN architecture. Research on this architecture shows that wireless transmission improves overall DCN performance.

Key words:data center network; 60 GHz communication; beamforming; channel allocation; directional antenna

隨著“云技術(shù)”的日益發(fā)展，諸如云儲存、云計算、云平臺等云應(yīng)用服務(wù)得到了各界的廣泛關(guān)注。近年來，世界各大公司競相構(gòu)建大型數(shù)據(jù)中心來為云服務(wù)提供硬件支持。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)(DCN)是構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的一個重要部分，它需要能聯(lián)結(jié)百萬臺服務(wù)器，同時亦能為云技術(shù)提供合適的帶寬。

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)通?；?層拓撲結(jié)構(gòu)：核心層、聚集層、邊緣層。常見數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖1所示。在圖1中，位于機架內(nèi)的服務(wù)器通過架頂式交換機互聯(lián)，同時，它們與匯聚層和核心層的交換機組成了一個多根樹。由于核心層的根節(jié)點數(shù)量有限，當數(shù)據(jù)中心負載較大時，這些節(jié)點容易成為整個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的“瓶頸”。故而在網(wǎng)絡(luò)實際通信中，服務(wù)器之間數(shù)據(jù)傳輸所能達到的吞吐量可能比實際可用帶寬低許多。

為了解決網(wǎng)絡(luò)中部分節(jié)點過熱問題，人們開始研究數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)和路由協(xié)議等優(yōu)化問題，這些研究大多采用添加新路徑的方法(尤其是互不相交的路徑)以便增加端到端吞吐量。這些方法取得了一定成效，然而在以太網(wǎng)中，人們?nèi)匀浑y以應(yīng)對大量的高突發(fā)流量，這是因為以太網(wǎng)中的靜態(tài)鏈路和有限網(wǎng)絡(luò)接口會引起部分服務(wù)器堵塞，從而對其他服務(wù)器產(chǎn)生副作用。另外，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)通常需要大量服務(wù)器合作完成一項任務(wù)，此時，高負載的服務(wù)器可能會進一步降低數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)性能。

通常人們嘗試借助有線鏈接以外的其他媒介來解決數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點過熱、服務(wù)器擁塞等問題，無線數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)(WDCN)就是其中之一。本文將綜述近年來無線通信技術(shù)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與關(guān)鍵問題，并從設(shè)計構(gòu)造與性能優(yōu)化兩個方面具體展示當前學(xué)術(shù)界對無線數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的研究成果。

1 無線數(shù)據(jù)中心發(fā)展現(xiàn)狀

與存在的問題

由于無線通信在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的特殊性，無線數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和基于有線的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)存在很大區(qū)別。隨著極高頻(EHF)技術(shù)(特別是60 GHz無線通信技術(shù))的引入，用高速率的無線通信傳輸數(shù)據(jù)成為了現(xiàn)實(吞吐量可達4G bit/s)，從而使在數(shù)據(jù)中心中應(yīng)用無線通信技術(shù)成為可能。于是，2008年出現(xiàn)了首篇討論在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用60 GHz無線通信技術(shù)的論文[1]，文章提出用無線鏈接替換部分有線鏈接，可以降低布線復(fù)雜度，降低冷卻開銷，減少大量的成本，從而大幅提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的性能。此外，60 GHz無線通信技術(shù)在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用還有其他幾大優(yōu)勢：

(1)7 GHz的可用頻譜(57～64 GHz)使得采用60 GHz無線通信技術(shù)能夠提供達到吉比特每秒量級速度的多條鏈接。

(2)60 GHz頻段在減少無線信號干擾的同時也減少了被監(jiān)聽的機會。

篇10

0引言

當今社會，電子產(chǎn)品涉及了計算機、通信、航空航天、鐵路交通、電力、軍事，以至人民生活各個方面。使得電子產(chǎn)品的電磁兼容性問題更加凸顯，國際電工委員會標準IEC對電磁兼容的定義是：系統(tǒng)或設(shè)備在所處的電磁環(huán)境中能正常工作，同時不對其他系統(tǒng)和設(shè)備造成干擾。EMC包括兩個方面的要求：一方面是指設(shè)備在正常運行過程中對所在的環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指設(shè)備對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度?？梢娺@兩個方面都涉及了電磁干擾的影響，因此電磁屏蔽正是為了降低或消除電磁干擾而產(chǎn)生的一門技術(shù)。如何對電子產(chǎn)品做到有效而簡單的電磁屏蔽從而降低電磁輻射，是每個電子產(chǎn)品設(shè)計師不懈追求的目標。

1 典型電子設(shè)備的屏蔽效能

1.1 屏蔽效能的定義

屏蔽效能（SE）為空間某一點屏蔽前后場強之比

,

根據(jù)電磁屏蔽的定義，屏蔽效能可表示為

SE=設(shè)備的預(yù)期（實際）發(fā)射－極限值（1）

SE＝敏感度極限值－設(shè)備預(yù)期（實際）的干擾響應(yīng)閾值（2）

（1）式表示對于干擾源的抑制屏蔽效能：

（2）式表示對于受干擾設(shè)備抗干擾的屏蔽效能。

1.2 機柜的屏效技術(shù)指標

目前涉及有線、無線通信產(chǎn)品的電磁兼容標準主要有YDN065、IEC61587-3、ETS300 342-1、ETS300 342-2、ETS300 342-3等，其中YDN065、IEC61587-3適用有線通信產(chǎn)品，ETS300 342系統(tǒng)標準適用于無線產(chǎn)品。以典型電子設(shè)備19英寸機柜的標準為例，給出了IEC61587-3規(guī)定的屏蔽等級如下表：

表1-1

 

等級

屏蔽效能（dB）

頻率范圍（MHz）

30～230

230～1000

1

20

10

2

40

30