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關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；通信技術(shù)；通信架構(gòu)；統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號：TM73 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）35-0068-02

1 智能電網(wǎng)的基本概念及發(fā)展

由于各國存在不同的國情和社會問題，并未能對智能電網(wǎng)制定出相同的概念，因此各國對于智能電網(wǎng)各個方面的著力點和研發(fā)方向不盡相同。

針對我國的國情和現(xiàn)狀，相關(guān)技術(shù)人員在2009特高壓輸電技術(shù)國際會議上提到要以特高壓為基本骨架聯(lián)合各地區(qū)進行協(xié)調(diào)發(fā)展，突出電網(wǎng)的智能性，在保障規(guī)模的情況之下，與時俱進實現(xiàn)技術(shù)的自主創(chuàng)新，創(chuàng)造安全高效的工作環(huán)境，全國各地電網(wǎng)不是孤立的，運用智能理念將其連接起來，增強地區(qū)之間的互動合作，一方面擴充了信息量，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)安全發(fā)展以及經(jīng)濟運行高效合理。

從目前各國對于智能電網(wǎng)的研究以及實施情況來看，現(xiàn)在的智能電網(wǎng)作為一種基礎(chǔ)設(shè)施，主要是處理電力系統(tǒng)的信息，并且將通信技術(shù)的信息進行整理分析，從中獲取有利的數(shù)據(jù)能夠保障電網(wǎng)發(fā)展的持續(xù)性和安全性。這樣的管理模式一方面是可以滿足各個地區(qū)對于信息和資源的需求，另一方面又可以讓用戶真正體驗其中，成為電網(wǎng)能源的管理者。所以說，雖然各國因為國情針對智能電網(wǎng)提出不同的理念，但是這些理念提出的初衷以及理念背后蘊藏的深遠含義是相似的。各國的起步不同，因此智能電網(wǎng)的發(fā)展快慢不同。在科學(xué)不斷進步的今天，各國針對智能電網(wǎng)提供了更加豐富的內(nèi)涵和實施經(jīng)驗。

2 智能電網(wǎng)的通信技術(shù)

電網(wǎng)有很大的廣泛性，遍及地區(qū)滿足各地對于聯(lián)通的需求，通信系統(tǒng)與電網(wǎng)相同，在形成很大的信息聯(lián)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的同時，對電網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取和保護以及最后的控制形成更好的支持。通信系統(tǒng)作為實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)能夠迅速高效的傳播，實現(xiàn)雙向溝通，實時傳播并且對于數(shù)據(jù)進行集合和及時處理。因此，通信系統(tǒng)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)更是保障，通信系統(tǒng)所擁有的高效實時以及雙向聯(lián)通這些特征能使智能電網(wǎng)提高供電性能、有效運用資源、將信息和電力進行實時互動，長久以來能夠有效的提升我國電網(wǎng)的價值并且高效安全的運營系統(tǒng)給予的保護增強了電力市場的經(jīng)濟效益提高其市場資產(chǎn)的占有率。

智能電網(wǎng)的自我監(jiān)控需要依賴于通信系統(tǒng)，而在整個校正過程中，通過監(jiān)控可以提供相關(guān)補償和回饋，對于資源進行重新分配以避免嚴(yán)重事故的影響持續(xù)擴大。但是高效的通信系統(tǒng)為實現(xiàn)雙向發(fā)展，所要運用的技術(shù)非常豐富，包括針對不同突發(fā)狀況而設(shè)計的智能電子設(shè)備進行智能勘探和記錄、對實時訊息的控制、電力系統(tǒng)需要的電子控制器對電力系統(tǒng)進行持久的保護以維護網(wǎng)絡(luò)通信的暢通性，通過這些技術(shù)有效提高對于電網(wǎng)的駕馭和保護。

在整個技術(shù)運用過程中，需要著力注意的兩個事項是：第一，通信系統(tǒng)應(yīng)該擁有一個開放式的框架，這樣能省時省力又有所效率，使得電網(wǎng)各部件各環(huán)節(jié)都能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信；第二，供電和提供設(shè)備的一方應(yīng)該與受眾指定長久穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)章，完成設(shè)備和系統(tǒng)之間或者相互交叉所需要的交流合作，能夠得到信任和聯(lián)通。以往傳統(tǒng)的電網(wǎng)很難成為一個真正的整體，因為整個發(fā)電的過程直至輸送和配送都未能連接成一個高速可靠的雙向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所以現(xiàn)今數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展中應(yīng)該著重于雙向網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，在突況發(fā)生時能高效協(xié)調(diào)資源避免或者盡可能的減少損失。

主網(wǎng)或高電壓等級以及主要以高、中、低壓配電網(wǎng)為主的電力通信配網(wǎng)和用戶通信集合組成了智能電網(wǎng)。其中，主網(wǎng)或高電壓等級主要是運用控制調(diào)節(jié)的調(diào)度中心以及獨有的雙向管理平臺進行電力全國各地的高效穩(wěn)健的輸送，同時這也為實現(xiàn)電網(wǎng)的自動化發(fā)展這一過程，該過程非常簡單，全程無人操縱，因此也能通過網(wǎng)絡(luò)廣泛的覆蓋性滿足N―M下的通信要求為下一代的網(wǎng)絡(luò)通信奠定基礎(chǔ)。另外，電力通信配網(wǎng)和用戶通信是有一些電力通信系統(tǒng)和豐富的通信手段組成的，例如現(xiàn)在已經(jīng)普及至每家每戶的電表盒電器等等。

智能電網(wǎng)現(xiàn)今作為電力通信網(wǎng)絡(luò)的主網(wǎng)架需要不斷地結(jié)合國際最新的科學(xué)技術(shù)進行創(chuàng)新，逐漸擴大容量，提高效率，推動電網(wǎng)的智能化和寬帶化的快速發(fā)展。下一代光網(wǎng)絡(luò)有點到點，集全IP進行統(tǒng)一控制管理，進行多點多面的網(wǎng)絡(luò)傳輸，由此來提高智能電網(wǎng)的高速快捷的發(fā)展。光網(wǎng)絡(luò)只是傳輸網(wǎng)絡(luò)的一個代表，新時代的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展將傳輸和數(shù)據(jù)緊密結(jié)合，增強其對于突發(fā)問題的反應(yīng)及應(yīng)對能力，控制成本降低能耗的同時，提高傳輸網(wǎng)絡(luò)的效率。

在技術(shù)層面上，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)作為一種基本的網(wǎng)絡(luò)形式為網(wǎng)絡(luò)運營提供保障，這就需要相關(guān)科技人員有很強的綜合能力，在考察用戶行為的時候能夠結(jié)合業(yè)務(wù)流量進行統(tǒng)計得出有根據(jù)的結(jié)論。在交換層面，應(yīng)該多引進一些新的傳媒手段和傳媒技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)控制，比如說IMS就是一種新的手段，由此為客戶終端的用戶提供更多又安全高效的業(yè)務(wù)服務(wù)。

3 總 結(jié)

綜上所述，現(xiàn)今不斷提升的科技水平推動著“下一代網(wǎng)絡(luò)”朝著更高層面發(fā)展使得通信網(wǎng)絡(luò)也因此更加具備競爭實力，支撐和保障電力系統(tǒng)發(fā)展的一個不可或缺的手段是將電子通信的主要著力點轉(zhuǎn)移至流量和業(yè)務(wù)的管理。

為了達到這樣一種轉(zhuǎn)移，各個實體需要簽署相應(yīng)的協(xié)議維持整個合作的標(biāo)準(zhǔn)和尺度，同時也只有基于具備統(tǒng)一性的網(wǎng)絡(luò)才能有效的以業(yè)務(wù)帶動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。

現(xiàn)在新的網(wǎng)絡(luò)手段和媒體技術(shù)都是基于電網(wǎng)建設(shè)這個基礎(chǔ)領(lǐng)域，綜合能力被有效地運用于各個領(lǐng)域，長久以往這樣的綜合發(fā)展必然能夠帶動整個電網(wǎng)企業(yè)走向繁榮，同時也拉動國家經(jīng)濟帶來深遠的社會效益，從而不斷走向繁榮。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：通信技術(shù) 智能礦山 構(gòu)建

中圖分類號：C35文獻標(biāo)識碼： A

從改革開放以來，我國礦產(chǎn)業(yè)逐漸步入成熟階段，但由于計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，煤礦企業(yè)就需要向智能化、自動化、現(xiàn)代化的方向轉(zhuǎn)變發(fā)展。現(xiàn)階段，我國煤炭礦產(chǎn)業(yè)正面臨著采礦數(shù)量增加、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)信息量巨大、無線語音通信不流暢等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而通信技術(shù)的進步與發(fā)展卻能夠在一定程度上給予了恰當(dāng)?shù)奶幚聿呗?，為煤礦工程打造了一條高性能、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)性發(fā)展道路。

一、構(gòu)建智能礦山的重要性與必要性

智能礦山通過靈活運用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)科技等工具將礦山區(qū)域內(nèi)的一切空間內(nèi)容、數(shù)據(jù)信息，均以數(shù)字的形式進行收集、加工、處理、傳輸、保存等一系列程序，并且還將其廣泛運用至各大采礦生產(chǎn)步驟與管理項目上，讓網(wǎng)絡(luò)技術(shù)深入整個礦山工程項目中，讓礦山采礦工作全面實現(xiàn)透明化，使作業(yè)隱患暴露在人前，使所有未知因素轉(zhuǎn)變?yōu)榭芍?，從而在根本上確保礦山的安全性。實際上，智能礦山合理引進優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)，系統(tǒng)性地參考各方面因素，比如經(jīng)濟、環(huán)境、安全、作業(yè)等，實現(xiàn)最大限度的可視化、數(shù)字化、智能化、自動化管理決策生產(chǎn)管理任務(wù)，用智能化形式來指引礦山企業(yè)開展科學(xué)恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)控工作，進而在本質(zhì)上降低了安全事故發(fā)生的概率，減少不必要的經(jīng)濟損失，從而在實際的作業(yè)過程中提高經(jīng)濟效益、加強礦山企業(yè)的綜合實力、提升采礦效率，其在一定程度上也是促進礦山企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展計劃的重中之重。

二、我國廣泛運用的通信技術(shù)

（一）PHS通信技術(shù)

所謂的PHS技術(shù)，即是指個人手機系統(tǒng)，主要的作用是支持個人漫游性能，而且其最大的優(yōu)勢是環(huán)保、輻射性能較少。除此以外，PHS技術(shù)所配置的通話質(zhì)量較好且體積小，能夠?qū)崿F(xiàn)至少400小時的待機狀態(tài)，而且正因為該PHS技術(shù)所運用的功率較低，所以其所能夠涉及的運用范圍較少，僅僅能夠運用在較小范圍內(nèi)的礦山工程通信項目上，目前主要用于礦山井下井下的通信聯(lián)系方面。PHS技術(shù)系統(tǒng)是一項二代更新的通信技術(shù)，如果要想更深一層地擴大通信技術(shù)的性能或者作用效果，就務(wù)必要對礦山的基站作出適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。最重要的一點是，PHS技術(shù)系統(tǒng)能夠廣泛用于礦山工程井下網(wǎng)絡(luò)節(jié)點比較散、處于時常變化的作業(yè)條件，且其基本的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要包括RT、RP、RFS、BSC、UE等構(gòu)成部分。

（二）SCDMA通信技術(shù)

SCDMA通信技術(shù)，也被稱為礦山大靈通，其主要是通過同步碼分多址的形式來實現(xiàn)無線接入的通信技術(shù)，其是目前我國具備獨立性知識產(chǎn)權(quán)的新型通信技術(shù)，也在一定程度上展現(xiàn)了我國智能礦山的新篇章。與其它通信技術(shù)相比較，SCDMA通信技術(shù)具有自身獨特的優(yōu)勢，比如通信信號質(zhì)量好、覆蓋范圍廣泛、抗干擾能力強、使用全IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、輻射小、符合環(huán)保理念等。除此以外，SCDMA通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要包括RFS、BTS、BSC，而且在上述的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，通信設(shè)備主要是通過IP接入口實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，因此設(shè)備的硬件性能較為穩(wěn)定，投入成本較低，通信質(zhì)量較好、較穩(wěn)定，且不少礦山項目實踐也證明了這種穩(wěn)定性、綜合型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)可以在一定程度上完成多項礦山業(yè)務(wù)工作，比如工作人員與設(shè)備定位等。

（三）3G通信技術(shù)

3G通信技術(shù)主要是用于完成高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ彭椖?，其能夠在較快的傳輸速度下實現(xiàn)傳遞大容量的多媒體數(shù)據(jù)信息，比如視頻、音頻、圖片等。將3G通信技術(shù)有效地融入智能礦山工程建設(shè)項目當(dāng)中，能夠增強語音通信、信息共享、數(shù)據(jù)傳遞、監(jiān)督管理等作用，而且其通信效果穩(wěn)定、質(zhì)量良好，能夠有利于礦山企業(yè)落實監(jiān)督管理調(diào)度。一般而言，3G通信技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括以下四方面：RPC、VGW、UE、DGW，每一構(gòu)成要素的質(zhì)量都直接影響了通信技術(shù)的應(yīng)用效果，應(yīng)當(dāng)在使用的前期加以注意。

三、通信技術(shù)在智能礦山的應(yīng)用

（一）通信技術(shù)在智能礦山傳輸層方面的應(yīng)用

目前，針對智能礦山傳輸層的通信問題，我國礦山企業(yè)正加大開發(fā)新型的通信技術(shù)，并將其靈活地融入到整個傳輸層，下面就以3G通信技術(shù)為例。事實上所謂的智能化礦山，主要是體現(xiàn)為智能性感知、智能性控制管理與智能性思考三過程，而3G通信技術(shù)則可以在前兩方面起到至關(guān)重要的推動作用，增強信息的傳遞效果。與傳統(tǒng)的通信技術(shù)相比，3G通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無線接入的效果。智能礦山傳輸層所配置的傳感器與讀數(shù)據(jù)能夠利用3G射頻模塊來將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)降V山基站的相應(yīng)設(shè)備或者接入口，再將利用視頻通信模式來將視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上實現(xiàn)共享，從而完成整個傳輸過程。對于網(wǎng)絡(luò)傳輸，實際上3G通信技術(shù)的寬帶特質(zhì)就已經(jīng)確定了其所要運用的傳輸工具務(wù)必是網(wǎng)線或者使光纜，不過一般而言網(wǎng)線的耗損較大、能夠傳輸?shù)木嚯x不會大于100米，而光纜卻能夠完成20000米以上的遠距離傳輸工作。不管是網(wǎng)線，還是光纜，它們所配置的數(shù)據(jù)信息傳輸性能已經(jīng)能夠充分滿足現(xiàn)代3G技術(shù)的通信要求，這情況也在一定程度上為其它通信技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享做出了可能。

（二）通信技術(shù)在智能礦山應(yīng)用層方面的應(yīng)用

通信技術(shù)除了提高傳輸性能、保證傳輸質(zhì)量、加快傳輸速度之外，其還能夠在實際層面上對智能礦山建設(shè)項目起到重要的影響作用，例如KT218/257。KT218/257是通過對3G技術(shù)的WCDMA模式研究，針對作業(yè)條件特殊的礦山采礦項目而開發(fā)的穩(wěn)定安全型通信系統(tǒng)，其能夠滿足礦山企業(yè)管理人員在進行語音通話要求的同時還增加了視頻監(jiān)控技術(shù)服務(wù)。首先其把管理人員所需關(guān)注的礦山作業(yè)數(shù)據(jù)信息歸納整合，并且通過網(wǎng)絡(luò)模式把整合后的數(shù)據(jù)信息傳送至手機客戶端，然后管理人員可以在手機上安裝特定的手機軟件，連入企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)信息，從而能夠?qū)崟r地了解更新礦山作業(yè)情況，讓礦山企業(yè)管理人員工作的正常運行不受地點場所的限制。除此以外，管理人員還能夠利用該通信系統(tǒng)來實時地查閱礦山工程作業(yè)進展、工作人員與設(shè)備定位、安全隱患處理實況、測量評估等方面的數(shù)據(jù)信息，從而讓使用者在根本上享受到e時代所帶來的便捷、舒適服務(wù)。除此以外，礦山企業(yè)各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息能夠利用通信技術(shù)所構(gòu)建的工業(yè)環(huán)網(wǎng)平臺來把數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)较鄬?yīng)的安全監(jiān)督控制指揮中心，再由指揮中心的控制終端將采礦井下的信息資料（如圖片視頻、人員分配、數(shù)據(jù)更新情況等）匯總，并將其顯示在司機室的大屏幕上，最重要的一點是礦山企業(yè)都應(yīng)當(dāng)為各系統(tǒng)配置獨立的監(jiān)控設(shè)備，從而保證數(shù)據(jù)的獨立性與有效性。指揮中心在接受各系統(tǒng)傳輸過來的數(shù)據(jù)信息后，務(wù)必要在最短的時間內(nèi)快速、精確、穩(wěn)定地了解與掌握本礦山區(qū)域內(nèi)的作業(yè)情況，從而在本質(zhì)上完成指定生產(chǎn)計劃、后勤輔助、緊急安排等一系列工作。

總而言之，有效地將通信技術(shù)融入智能礦山構(gòu)建項目，能夠使得礦山工程更加趨向于自動化、智能化、安全化，此應(yīng)當(dāng)值得廣大礦山企業(yè)的思考。而智能化礦山是一個現(xiàn)代化的礦山建設(shè)項目，是一個綜合性、系統(tǒng)性的工程理念，也是一個長期性、動態(tài)性、連續(xù)性的建設(shè)過程。其的慣切落實能夠確保我國實現(xiàn)煤礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，能夠推動煤炭行業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化改革、資源優(yōu)化配置，從而不斷提升我國在國際市場上的綜合實力。

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1.1可融合多種數(shù)據(jù)。智能電網(wǎng)能夠融合多種數(shù)據(jù)，以此有效調(diào)控智能電網(wǎng)，確保電網(wǎng)有效運行，將多種傳輸渠道提供給智能電網(wǎng)使用者。同時也可直接交互，保證電網(wǎng)使用者獲得更多增值服務(wù)。

1.2提升經(jīng)濟效益。對于電力企業(yè)來說，若想取得更高經(jīng)濟效益，就應(yīng)該注重生產(chǎn)成本。例如，智能電網(wǎng)中運用通信技術(shù)，傳輸更多數(shù)據(jù)流量，以合理配置資源，降低電網(wǎng)損耗，有效提升資源利用率，節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本。

1.3確保電網(wǎng)平穩(wěn)運行。若出現(xiàn)自然災(zāi)害、極端天氣等，智能電網(wǎng)依舊能正常供電，從而有效避免了大范圍停電而對企業(yè)運行產(chǎn)生影響。傳輸信息數(shù)據(jù)時，能夠有效避免信息被盜取或者篡改。

1.4有效評估與預(yù)防電網(wǎng)安全。受相關(guān)因素干擾時，可自動分析智能電網(wǎng)，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題予以及時性解決。而且智能電網(wǎng)還具有故障診斷隔離、系統(tǒng)自動恢復(fù)、安全評估以及預(yù)警防控等功能，確保互聯(lián)網(wǎng)運行通暢。

2智能電網(wǎng)信息、通信技術(shù)的不足

2.1安全運行不良。當(dāng)前我國電力通信網(wǎng)絡(luò)中，主要以光纖通信輔以載波通信，針對當(dāng)前情況下，仍然存在很多的問題，例如，針對智能電網(wǎng)中，其骨干網(wǎng)架物則需要具有很強實力，只有這樣才可滿足智能電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)的需要，并且在資源的共享方面，存在一定缺陷。電網(wǎng)通信運用過程中，在巨大的電網(wǎng)規(guī)模下，一旦操作不慎就能夠引發(fā)風(fēng)險；電網(wǎng)控制、投產(chǎn)使用差距大。

2.2電力資源分配問題。針對我國電力資源，多數(shù)集中在中東部地域，智能電網(wǎng)的運用實現(xiàn)脫離工業(yè)發(fā)展軌道，在通信分配上缺乏平衡，智能電網(wǎng)實際運用中，在其傳送網(wǎng)絡(luò)信息之時，由于當(dāng)前智能電網(wǎng)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及配置規(guī)則，導(dǎo)致無法確定定位網(wǎng)絡(luò)通信中的信息路徑，則可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的包丟失。在智能電網(wǎng)之中，智能電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備覆蓋范圍廣泛，信息和通信體系類型不同，不能確保協(xié)調(diào)運作。

3優(yōu)化當(dāng)前智能電網(wǎng)信息和通信技術(shù)

3.1完善信息管理技術(shù)。在智能電網(wǎng)中，其智能電網(wǎng)信息技術(shù)管理之中，主要是包括針對電網(wǎng)信息的采集、分析，以及針對電網(wǎng)信息的顯示、管理，可以有效確保信息采集的高準(zhǔn)確性。在管理中，可以通過分析智能電網(wǎng)信息客觀系統(tǒng)，提升智能電網(wǎng)管理者的分析決策，從而有效提升信息管理水平。同時，對于智能電網(wǎng)信息的顯示方面，也應(yīng)該要具有個性化的服務(wù)，以便能夠及時滿足對于各種不同用戶的多樣化需求，確保管理安全性。

3.2確保智能電網(wǎng)的安全運行。應(yīng)用無線局域網(wǎng)技術(shù)，提供身份驗證，將無線局域網(wǎng)技術(shù)和智能化的電網(wǎng)通信交融，確保電網(wǎng)通信安全，避免電網(wǎng)用戶遭受安全問題。智能電網(wǎng)中，在其通信方，應(yīng)構(gòu)建專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全防護隊伍，使工作人員可以積極的監(jiān)督管理網(wǎng)絡(luò)通信安全；并且，針對智能電網(wǎng)通信中，構(gòu)建智能化的網(wǎng)絡(luò)防控體系，可以提早掃除智能電網(wǎng)的安全侵略，確保當(dāng)前國家智能電網(wǎng)的運行安全。

3.3完善電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系。多種子模塊共同組成智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，確保信息順暢、高效傳輸。創(chuàng)建模塊模型為電網(wǎng)運行關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要想有效運用智能電網(wǎng)，就應(yīng)該與信息、通信技術(shù)相融合，以構(gòu)建多層次模型。通過無線技術(shù)傳輸變革電網(wǎng)工作，全面規(guī)劃智能電網(wǎng)，能夠在智能電網(wǎng)中，利用無線技術(shù)，確立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系，傳輸電網(wǎng)信息。

3.4優(yōu)化電網(wǎng)智能通信模塊。針對智能電網(wǎng)信息通信技術(shù)中，其通信網(wǎng)絡(luò)之中，結(jié)合通信技術(shù)、傳感技術(shù)以及電腦技術(shù)，為社會提供電網(wǎng)服務(wù)?？梢岳弥悄芑娋W(wǎng)以及信息傳感，確保通信用戶能夠在智能電網(wǎng)中實時的數(shù)據(jù)傳輸，還可以實現(xiàn)智能組網(wǎng)。故此，針對當(dāng)前有眾多企業(yè)以及部門組成的電力體系之中，保證開放通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)智能電網(wǎng)中通信信息的共享。還可以建立基于智能電網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)模塊，實現(xiàn)電網(wǎng)與企業(yè)的信息集成，提升其網(wǎng)絡(luò)通信能力。

篇4

智能電網(wǎng)是通過先進的傳感、測量與設(shè)備技術(shù)，高效的控制方法以及正確的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，在高速的、集成的、雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上實現(xiàn)電網(wǎng)的升級，使電網(wǎng)更加安全、可靠、經(jīng)濟與環(huán)保，因此也被成為“電網(wǎng)2.0”。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)的穩(wěn)定性和兼容性都較強，在傳輸信息的過程中，保證網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高效運行，并能夠兼容多種形式的數(shù)據(jù)，從而發(fā)揮智能電網(wǎng)的綜合功能。在電網(wǎng)發(fā)生巨大的擾動如自然災(zāi)害、極端的天氣條件等情況下，仍能保證對用戶持續(xù)供電，而不至于發(fā)生大面積停電的現(xiàn)象。此外，智能電網(wǎng)具備一定的自愈性，能及時修復(fù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自身存在的漏洞，并具有一定的安全評估能力和強大的預(yù)警防控能力，從而有助于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的運行。智能電網(wǎng)還具有運營成本低、經(jīng)濟效益好的特點，能夠較好的實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，支持電力市場的運營。

二、智能電網(wǎng)信息和通信技術(shù)的關(guān)鍵問題

2.1設(shè)計層次模型

在智能電網(wǎng)的層次模型中，存在通信網(wǎng)架層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層、電網(wǎng)設(shè)備層等四個層次，各層次間如果未能做到有效的結(jié)合，便難以發(fā)揮智能電網(wǎng)的整體功能。由于智能電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，設(shè)計人員在設(shè)計智能電網(wǎng)時，應(yīng)注重對每個模型的分析，通過對功能構(gòu)造、操縱特點等方面的詳細(xì)分析，設(shè)計出合適的模型，從而對每個模型加以結(jié)合，發(fā)揮出智能電網(wǎng)的優(yōu)勢，更好地為廣大用戶提供服務(wù)。

2.2構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系

智能電網(wǎng)系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備眾多，如果缺乏完善的信息及通信標(biāo)準(zhǔn)體系，未能保證各部分之間的有效協(xié)調(diào)，便難以發(fā)揮至智能電網(wǎng)的優(yōu)勢。隨著時代的發(fā)展，傳統(tǒng)的智能電網(wǎng)體系逐漸難以適應(yīng)高流量信息傳遞的要求，因此必須設(shè)計出一套標(biāo)準(zhǔn)的智能電網(wǎng)體系，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化調(diào)整，在簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式的同時，提高網(wǎng)絡(luò)體系的運用效率，從而增強網(wǎng)絡(luò)體系的實用性，創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟效益。

2.3加強信息系統(tǒng)安全防護

傳統(tǒng)的安全防護通常集中于電網(wǎng)穩(wěn)定、設(shè)備安全等物理方面的安全，對信息方面的安全缺乏重視，對信息系統(tǒng)的脆弱性和風(fēng)險性缺乏有效的評估，在信息系統(tǒng)受到威脅時缺乏相應(yīng)的應(yīng)對能力，對重要系統(tǒng)的可靠性和敏感信息的安全性缺乏足夠的重視，從而出現(xiàn)一系列的信息系統(tǒng)安全防護問題。應(yīng)對信息安全予以足夠的重視，安排專業(yè)的工作人員對網(wǎng)絡(luò)安全采取足夠的保護，設(shè)置相應(yīng)的防御體系，制定應(yīng)急處理方法，在系統(tǒng)安全受到威脅時能夠及時的處理，從而保證智能電網(wǎng)的有效使用。

2.4及時更新設(shè)備

隨著智能電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，用戶數(shù)量的增加，社會通信用戶流量也在不斷的增長，因此必須及時的更新設(shè)備，對現(xiàn)有的通信設(shè)備采取升級處理，從而保證智能電網(wǎng)能夠有效的發(fā)揮作用。電網(wǎng)企業(yè)在運營期間，應(yīng)及時的引進國外先進的信息和通信技術(shù)，更新相應(yīng)的設(shè)備，完善智能電網(wǎng)的功能，從而更好地發(fā)揮智能電網(wǎng)的優(yōu)勢，實現(xiàn)企業(yè)利益的最大化。

2.5構(gòu)建信息和通信技術(shù)體系

在電力系統(tǒng)運行過程中，發(fā)電和用電都是其中重要的部分，通過對信息和通信技術(shù)體系的構(gòu)建，使通信網(wǎng)絡(luò)能夠廣泛的運用到這兩個部分的各個環(huán)節(jié)中，比如以自動抄表和自動測量的智能方式取代傳統(tǒng)的人工抄表和測量的方式等，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化管理。智能電網(wǎng)的模式從局部信息的監(jiān)控實現(xiàn)對整體信息的監(jiān)控，使分散在各個類型系統(tǒng)中的信息得以系統(tǒng)集成，從而滿足用戶的各種需求。

三、結(jié)語

篇5

【關(guān)鍵詞】 智能電網(wǎng) 通信技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)化 建議

一、電力通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的基本情況

由于電力系統(tǒng)涉及的范圍比較廣，因此，電力系統(tǒng)的復(fù)雜性比較高，需要采用合適的技術(shù)提高電力系統(tǒng)的運行安全性和穩(wěn)定性，才能保證人們的生命安全和財產(chǎn)安全。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)不斷推廣的情況下，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在輸電、發(fā)電、配電和變電等幾個方面的應(yīng)用變得越來越深入，需要注重網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，才能避免電力系統(tǒng)運行過程出現(xiàn)各種問題。

目前，電力通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展主要呈現(xiàn)如下幾種情況：

一是，通信標(biāo)準(zhǔn)的種類比較多，無法互相兼容，從而影響電力系統(tǒng)的運行效率；

二是，在通信系統(tǒng)不斷完善的情況下，智能家居、電動車等的出現(xiàn)，給電力系統(tǒng)供電、輸電等提出更高要求，必須制定新的標(biāo)準(zhǔn)，才能滿足各種智能設(shè)備的用電需求；

三是，目前的電力系統(tǒng)無法嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)有的通信保障，并且，各種設(shè)備在使用時還存在有很多私有協(xié)議，從而影響電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和電力設(shè)備的操作安全性，最終增加電力系統(tǒng)的復(fù)雜程度和電力通信成本。

二、智能電網(wǎng)的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化建議

在電力事業(yè)不斷發(fā)展的情況下，電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和安全性，與各行業(yè)的運營和人們的生活、工作等都有著直接聯(lián)系，因此，必須高度重視智能電網(wǎng)通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。當(dāng)前，智能電網(wǎng)的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化建議主要有如下幾個方面：

2.1注重原有電力通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理應(yīng)用

在電力系統(tǒng)有效運轉(zhuǎn)的過程中，注重網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)信息的運行穩(wěn)定性，需要通過通信網(wǎng)絡(luò)這個傳播載體來完成，才能真正保障電力系統(tǒng)的整體安全性。當(dāng)前，我國使用的電力系統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過長時間實踐總結(jié)出來的，因此，其有著一定實踐價值和可操作性，是制定智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須參考的依據(jù)之一。

在實際進行智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定時，必須注重原有電力通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理應(yīng)用，才能真正實現(xiàn)電力通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷創(chuàng)新，從而在參考國際電力通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，滿足我國電力產(chǎn)業(yè)和電力行業(yè)的發(fā)展需求。

2.2注重智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的全面性

在制定智能電網(wǎng)的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的時候，其涉及的范圍、傳統(tǒng)通信的安全性等都需要進行全面分析，并將可再生的能源應(yīng)用到電網(wǎng)、智能家居等中，如智能家電和電表等，才能真正滿足這些新產(chǎn)品給智能電網(wǎng)通信技術(shù)提出的要求。與此同時，智能電網(wǎng)與電能生產(chǎn)、使用等多個環(huán)節(jié)有著緊密聯(lián)系，需要對智能家居的設(shè)計給予高度重視，才能在制定出合適的智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，避免網(wǎng)絡(luò)通信信息泄露情況出現(xiàn)，從而有效保障網(wǎng)絡(luò)電網(wǎng)通信使用過程的安全性。針對上述內(nèi)容提到的幾種情況，我國在輸電、變電環(huán)節(jié)采取的安全措施是縱向認(rèn)證、橫向隔離，可以有效保護各種敏感信息的安全，以在結(jié)合數(shù)據(jù)加密技術(shù)等的情況下，提高智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信安全性。

2.3加大智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度

根據(jù)我國智能電網(wǎng)的運行情況可知，部分地區(qū)并沒有嚴(yán)格執(zhí)行智能電網(wǎng)的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，給電力系統(tǒng)運行過程的安全性和穩(wěn)定性帶來極大威脅。因此，在實踐過程中，加大智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度，并構(gòu)建一些電力通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢測中心，注重各種電力產(chǎn)品投放時的質(zhì)量檢測，才能避免智能設(shè)備使用過程出現(xiàn)意外安全事故。

與此同時，在我國智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不夠統(tǒng)一的情況下，注重變電站自動化系統(tǒng)中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格執(zhí)行，并對數(shù)據(jù)模型、工程配置語言、通信服務(wù)等進行嚴(yán)格測試，才能在滿足機械結(jié)構(gòu)、電磁兼容設(shè)計要求等的情況下，確保系統(tǒng)拓?fù)鋱D的科學(xué)性、合理性和可行性，最終提高不同廠家電力產(chǎn)品的兼容性。

因此，隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，加大智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度，嚴(yán)格要求相關(guān)工作人員，并注重他們的素質(zhì)提升和綜合技能提升，才能在我國電力系統(tǒng)不斷完善的情況下，推動我國智能電網(wǎng)通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。

三、結(jié)束語

綜上所述，在電力事業(yè)不斷發(fā)展的過程中，智能電網(wǎng)的發(fā)展遇到了很多問題，是當(dāng)前電力行業(yè)需要高度重視的問題。因此，注重智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)制定，并確保其的嚴(yán)格落實和有效執(zhí)行，才能在智能電網(wǎng)需求不斷發(fā)展轉(zhuǎn)變的情況下，確保電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和安全性，最終實現(xiàn)智能電網(wǎng)有效構(gòu)建的真正目的。

參 考 文 獻

[1]范明天，張毅威，張祖平，曹其鵬.歐洲的智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作[J].供用電，2015，03：34-40.

篇6

我國電力通信已逐步進入數(shù)字通信時代，主推移動通信、注重通信軟件的發(fā)展，由于光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢而逐漸替代傳統(tǒng)的同軸電纜組成的電力通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，同時，電網(wǎng)的程控模式使電力通信控制更加便捷。智能電網(wǎng)的開展使發(fā)電廠、電力部門和變電所等組成部分之間的通信更加方便。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化、通信技術(shù)的加速發(fā)展，推進了電力通信網(wǎng)的發(fā)展。隨著改革開放進程的不斷加深，電網(wǎng)在我國已實現(xiàn)了全面覆蓋，全國水利發(fā)電、火力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電及新能源發(fā)電等總發(fā)電量已基本能滿足所有用戶的用電需求，電網(wǎng)規(guī)模龐大，但是很多地方的電網(wǎng)質(zhì)量還有待提高。隨著電網(wǎng)的大力發(fā)展，電力通信技術(shù)也隨之發(fā)展，通信機構(gòu)不斷增多，國家科研投入增加，逐漸形成較為完善的管理模式和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，都有利于電網(wǎng)通信的智能化發(fā)展。

2電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

為了實現(xiàn)智能電網(wǎng)的全面建設(shè)，穩(wěn)健的電力通信技術(shù)是基礎(chǔ)。智能電網(wǎng)對改善公眾用電需求，用電質(zhì)量和電網(wǎng)安全維護等方面有著重要意義。電力系統(tǒng)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著國家安全，當(dāng)然智能電網(wǎng)的建設(shè)也給電力通信提出了新的要求。首先，要求電力通信平臺朝多功能化發(fā)展，為智能電網(wǎng)提供通信信道。同時，要求更加開放的電力通信平臺，使網(wǎng)絡(luò)通信趨于標(biāo)準(zhǔn)化，各設(shè)備間的通信便捷化。電力通信系統(tǒng)已經(jīng)遍及變電站、發(fā)電站和輸電站等電網(wǎng)的末端，全面保護電網(wǎng)信息的獲取與保護。電力通信具備高可靠性，較強的抗攻擊性和保密性，確保電力網(wǎng)絡(luò)的安全運行。智能電網(wǎng)的生產(chǎn)運營中，需電力通信系統(tǒng)的自動調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營、現(xiàn)代化管理等支持以使其安全運行。電力通信主要分為發(fā)電、輸電、配電、調(diào)度和用電等6個部分。智能電網(wǎng)的建設(shè)主要包括以下幾個部分：

（1）應(yīng)加大資金投放，使配電網(wǎng)綜合化發(fā)展。

（2）妥善處理好通訊、電力通道和環(huán)境保護間的關(guān)系，尋求可持續(xù)發(fā)展。

（3）增加電力通訊與國外先進通訊的合作力度，加強與國外通訊公司的文化交流，便于技術(shù)交流。電網(wǎng)的管理技術(shù)也是智能電網(wǎng)成功的關(guān)鍵，可以充分分析用戶的用電數(shù)據(jù)，以更好的實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度、電網(wǎng)構(gòu)建，并提升管理的自動化水平。智能電網(wǎng)的建設(shè)目的是實現(xiàn)電能信息的智能化采集、統(tǒng)計、查詢和線路分析，實現(xiàn)雙向通信、傳輸速度快、帶寬高的通信網(wǎng)絡(luò)。智能電網(wǎng)的構(gòu)建需要完善的通信系統(tǒng)的支持，高效實時、集成性高的特點是大型電網(wǎng)實現(xiàn)實時信息動態(tài)交換的基礎(chǔ)。對提高我國電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全、經(jīng)濟特性有著積極的影響。今年來無線通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)的發(fā)展也未網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹悄芑l(fā)展提供了便利，是數(shù)據(jù)監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸更加高效。

3電力通信技術(shù)中存在的問題

電網(wǎng)覆蓋面和構(gòu)建規(guī)模都不斷增大，作為電網(wǎng)信息通道的電力通信系統(tǒng)，是組成智能電網(wǎng)的重要部分。智能電網(wǎng)的建設(shè)，應(yīng)借鑒過往電網(wǎng)建設(shè)存在許多企業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗教訓(xùn)，應(yīng)制定統(tǒng)一的電網(wǎng)運行標(biāo)準(zhǔn)，進行統(tǒng)一規(guī)劃。盡管目前電力通信平臺開放性不斷增強，通信模式的標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，設(shè)備間的通信暢通，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，并實現(xiàn)各電網(wǎng)末端的全覆蓋。這也便利了智能電網(wǎng)在數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)保護。但仍然存在許多不足之處需要改進，如實時、雙工通信和大容量的接入網(wǎng)的缺乏等。首先，在智能電網(wǎng)對調(diào)度、決策、控制自動化技術(shù)要求不斷增加的同時，對技術(shù)創(chuàng)新的要求性也增加，也是智能電網(wǎng)能夠在未來更好造福于民的前提。同時，在倡導(dǎo)低碳環(huán)保、綠色節(jié)能、循環(huán)利用的今天，對電力系統(tǒng)本身的能源浪費和利用的要求提高不少，對電力發(fā)展與周圍環(huán)境的發(fā)展應(yīng)該引起重視，確保遵循可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀。其次，人力資源特別是高端通信人才的缺乏。電力通信持續(xù)發(fā)展，同時學(xué)校教育中知識較為陳舊，且缺少實際應(yīng)用和實習(xí)，因此存在脫節(jié)現(xiàn)象。人才的貧乏制約著電力通信的發(fā)展，因此，注重通信人才的培養(yǎng)，鼓勵學(xué)習(xí)高端通信技術(shù)，加強通信人才的培訓(xùn)對電力事業(yè)的發(fā)展影響重大。

4結(jié)論

篇7

關(guān)鍵詞：通信技術(shù)；智能電網(wǎng)；運用

中圖分類號：E271文獻標(biāo)識碼： A

引言

智能電網(wǎng)顧名思義，就是電網(wǎng)的智能化，它以高速雙向的、集成的通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，運用先進的傳感和測量技術(shù)，實現(xiàn)電網(wǎng)的安全、可靠、經(jīng)濟、高效的運行。在智能化電網(wǎng)的建設(shè)過程中，通信技術(shù)在其中起著至關(guān)重要的作用。通信技術(shù)能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)進行全方位自動化控制，管理便捷，其使用的影響因素較少，這主要是由于智能電站都是由很多方向的電路連接，嚴(yán)格按照電力輸送要求，使得智能電網(wǎng)更加健全，從而確保供電的穩(wěn)定性，這也是光通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)。

一、智能電網(wǎng)概念及優(yōu)勢

智能電網(wǎng)其實質(zhì)就是電網(wǎng)實施智能化運行，也被專業(yè)人士稱為“電網(wǎng)2.0”。其構(gòu)建在傳輸能力強、較為集中的通信網(wǎng)絡(luò)前提下，采用測試、傳輸、控制、設(shè)施等最新通信技術(shù)來保證系統(tǒng)的運行，這樣的電網(wǎng)安全性能高，經(jīng)濟實惠，資源合理配置，能夠較好地正常運行、自我修復(fù)、抵制侵害，符合21世紀(jì)電能質(zhì)量的要求，能夠進行各種發(fā)電方式的啟動和接入，從而實現(xiàn)電力市場和資產(chǎn)合理化配置及高效運行?？偨Y(jié)智能電網(wǎng)所具有的優(yōu)勢在于：

（1）電力使用者能夠積極加入到電力生產(chǎn)過程，并理性消費。為電力使用者提供實時電價信息及最合理的用電計劃，使得電力使用者自覺挑選與調(diào)整電力消費計劃；

（2）能夠最大程度上允許各種分布式發(fā)電和儲能，從而能夠讓分布式電源與集合式電源相互補充；

（3）允許電力市場化，即是在某些時間段內(nèi)進行電力交易、實時電力交易等等；

（4）符合當(dāng)前社會對電能質(zhì)量的要求，制定各種質(zhì)量價位；

（5）進一步優(yōu)化電網(wǎng)運營。將電網(wǎng)智能化與資產(chǎn)信息化管理有機結(jié)合，從而充分發(fā)揮其作用；

（6）抵制外界干擾。擁有迅速恢復(fù)的能力，快速判斷外界惡意攻擊并積極抵制，保證供電安全。不同于傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)擁有更多的優(yōu)勢，提高了信息的收集效率及對業(yè)務(wù)的判斷能力，實現(xiàn)了電網(wǎng)的智能化。另外也能提高電力企業(yè)的管理水平、運行效率和電網(wǎng)安全性能。

二、智能電網(wǎng)的通信需求

智能配電網(wǎng)的通信系統(tǒng)是通信支撐平臺是智能電網(wǎng)信息傳輸、交換和處理的重要基礎(chǔ)。在智能配電網(wǎng)中，通信系統(tǒng)主要用于智能配電裝置與各智能應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息傳輸，包括用電量信息、裝置狀態(tài)信息以及各類控制信息。通信系統(tǒng)作為一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)應(yīng)滿足以下需求。

首先，大量的控制信息和監(jiān)測信息具有較強的時效性，因此通信系統(tǒng)必須支持實時傳輸；

第二，隨著智能電網(wǎng)乃至物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將會涌現(xiàn)出各類新型的業(yè)務(wù)，配網(wǎng)通信系統(tǒng)應(yīng)滿足不同業(yè)務(wù)的QoS需求；

第三，未來物聯(lián)網(wǎng)將會涌現(xiàn)出更多設(shè)備與設(shè)備之間信息、互通、互操作的應(yīng)用場景，面對眾多的智能終端和更多的新興業(yè)務(wù)，配電網(wǎng)的通信系統(tǒng)必須支持多用戶接人和寬帶傳輸；

第四，由于電能系統(tǒng)的狀態(tài)信息必須實現(xiàn)保密性，能抵御黑客或非法攻擊，因此通信網(wǎng)絡(luò)必須為所承載的業(yè)務(wù)提供安全保障。此外，我國是一個災(zāi)難頻發(fā)的國家，冰災(zāi)、地震、泥石流等自然災(zāi)害嚴(yán)重危害著電力系統(tǒng)的安全運行。因此，面向應(yīng)急場景的智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)是構(gòu)筑智能配電網(wǎng)的重要支撐系統(tǒng)。

二、通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

（一）光纖通信在電力通信網(wǎng)中應(yīng)用情況

1.OPGW技術(shù)

OPGW技術(shù)的特點是對于傳統(tǒng)輸電線路與現(xiàn)代光纖通信的有效結(jié)合，并且是一種新興的傳輸工具，采用的是復(fù)合架空的地線電纜，在電力系統(tǒng)中廣泛運用，它的特點是傳輸速度更快、機械性能更佳、導(dǎo)電性更好、通信量更大，具有更好的保密性，對于雷擊的發(fā)生也有很好的規(guī)避作用。

技術(shù)參數(shù)配選。OPGW光纜的外徑、重量、抗拉強度、直流電阻及短路電流容量等要技術(shù)參數(shù)是相互影響與制約的。在配選時，應(yīng)該根據(jù)據(jù)線路工程的氣象條件、桿塔結(jié)構(gòu)、檔距、導(dǎo)地線弧垂及重量、線路走廊接地電阻以及系統(tǒng)最大短路電流等條件，確定最優(yōu)方案。

結(jié)構(gòu)選擇。OPGW的結(jié)構(gòu)主要由含光纖的纜芯(光單元)和絞合的金屬線構(gòu)成。根據(jù)光單元外保護層的材質(zhì)可分為鋁管型、鋁骨架型以及鋼管型三類，在選擇時，要根據(jù)結(jié)構(gòu)型式的特點與工程項目具體情況綜合考慮，新架線路一般采用松套結(jié)構(gòu)偏心鋼管式或中心鋼管式。

2.ADSS技術(shù)的具體應(yīng)用

一般對于ADSS的線纜施工壓力要把握好，不論是張力還是側(cè)壓都要有效把握，要注意不要在線路桿塔上進行帶點工作，一面造成安全事故，另外壓力的保護也是對光纖纖心的保護，施工過程中要注意光纜要用防水膠帶進行密封，不要由于進水等情況引發(fā)光纖進水或者受潮，纖芯一旦進水就會可能發(fā)生斷裂的情況，因此務(wù)必需要注意，除了用防水膠帶密封頂部，還要注意尾端的密封，為了方便懸掛和熔接工作，注意光纜不要與地面、光塔以及建筑物進行刮擦。

懸掛的要求。對于ADSS電纜的懸掛要注意防止由于風(fēng)的作用產(chǎn)生擺動而引發(fā)的鞭擊，一般要特別注意光纜不要與居民樓、公路、鐵路或者其他通信線路發(fā)生撞擊或摩擦，要注意與上述物體保持一定的距離，為了預(yù)防光纜產(chǎn)生擺動，要保持水平或者垂直的方向不要讓光纜的導(dǎo)線與底線交互，另外還要注意電纜懸掛時確保懸掛的塔材能接受預(yù)定的側(cè)拉力。

（二）無線通信

ZigBee聯(lián)盟的ZigBee標(biāo)準(zhǔn)使用跳頻擴頻無線技術(shù)，提供低速的、可靠的、遠距離傳輸性能，并免受傳輸堵塞和干擾。具備ZigBee無線傳輸協(xié)議的設(shè)備組成的數(shù)據(jù)測控網(wǎng)絡(luò)，由于其設(shè)備自身體積小、高可靠、成本低、低功耗、環(huán)境適應(yīng)能力強等諸多優(yōu)勢，將非常適介于在大范圍智能電網(wǎng)中的廣泛使用推廣。電網(wǎng)運營商可以通過該電表對用戶的用電情況進行計量、查詢和管理、優(yōu)化電網(wǎng)的運行、監(jiān)控電網(wǎng)的使用情況、在電網(wǎng)受到?jīng)_擊時對用戶的電器設(shè)備進行臨時的斷電管理等功能。ZigBee設(shè)備組成的智能電網(wǎng)測控網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)建堅強、自愈、兼容、經(jīng)濟、集成、優(yōu)化的特點。

（三）IPv6技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

隨著智能電網(wǎng)進入全面建設(shè)時期，IPv6作為下一代互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，具有大范圍地址空間、報頭靈活、即插即用、安全性高等特點，這些特點滿足了智能電網(wǎng)在信息化技術(shù)的要求。國家電網(wǎng)公司擁有規(guī)模龐大的企業(yè)信息通信網(wǎng)絡(luò)，IPv6技術(shù)的演進和升級對公司基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)應(yīng)用的影響巨大。隨著電網(wǎng)自動化及信息化程度的不斷提升，產(chǎn)生了巨大的IP地址需求；電網(wǎng)對電力生產(chǎn)及消費各環(huán)節(jié)信息的深度、細(xì)度采集分析及數(shù)據(jù)廣泛互通，以及對信息安全和服務(wù)質(zhì)量提出極高要求；電網(wǎng)與電力客戶的雙向互動，使得電力信息通信網(wǎng)必須與公共互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生越來越多的信息交互，因此，下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用是必然趨勢。

結(jié)束語

電力技術(shù)在智能電網(wǎng)運行過程中扮演著重要角色，在很大程度上影響了智能電網(wǎng)的生存與發(fā)展。當(dāng)前我國的電網(wǎng)建設(shè)提出以自動化、信息化、數(shù)字化為目標(biāo)，建設(shè)特征統(tǒng)一的智能電網(wǎng)。我國的智能電網(wǎng)包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、配電、變電、輸電、調(diào)度和用電六個方面，智能電網(wǎng)的建設(shè)是一項復(fù)雜且龐大的工程，不同于傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)擁有更多的優(yōu)勢，提高了信息的收集效率及對業(yè)務(wù)的判斷能力，實現(xiàn)了電網(wǎng)的智能化。另外也能提高電力企業(yè)的管理水平、運行效率和電網(wǎng)安全性能。因此，以信息化為基礎(chǔ)，以通信技術(shù)為保障，才能真正促進智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展。

參考文獻：

[1]尹文婷.無線信息通信技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2013.

篇8

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) 通信技術(shù) 關(guān)鍵技術(shù)

以信息技術(shù)改造現(xiàn)有能源利用體系，最大限度地開發(fā)電網(wǎng)體系的能源效率是智能電網(wǎng)建設(shè)的目的。因此，期望通過一個數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)體系將發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度連接在一起，通過智能化控制實現(xiàn)將能源利用效率和能源供應(yīng)安全提高到全新的水平，將污染和溫室氣體排放降低到環(huán)境可接受的程度。智能電網(wǎng)涉及從電力生產(chǎn)到消費的多個環(huán)節(jié)，要實現(xiàn)雙向互動電網(wǎng)的目標(biāo)，對信息技術(shù)提出了很大的挑戰(zhàn)。

一、智能電網(wǎng)的概述

智能電網(wǎng)，顧名思義，就是將電網(wǎng)智能化，利用先進的技術(shù)和控制方法使電網(wǎng)更加安全可靠，更加經(jīng)濟實用。智能電網(wǎng)是傳統(tǒng)電網(wǎng)邁向現(xiàn)代化的標(biāo)志，它可以實現(xiàn)自動實時監(jiān)控，滿足用戶需求，進一步提高供電質(zhì)量。近年來，各國對于智能電網(wǎng)的研究和建設(shè)都是結(jié)合自身實際情況，由此可見，智能電網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)成為國際化趨勢。智能電網(wǎng)主要是基于市場、安全、電能質(zhì)量和環(huán)境因素的考慮，盡管世界各國的智能電網(wǎng)發(fā)展路線有所不同，但歸根結(jié)底都是將先進的信息通信技術(shù)、傳感測量技術(shù)等其他先進技術(shù)與電力技術(shù)緊密結(jié)合，從而形成智能化、自動化的供電網(wǎng)絡(luò)。

智能電網(wǎng)結(jié)合了通信、計算機、自動化等各種先進技術(shù)，將其智能化體現(xiàn)得淋漓盡致。尤其是傳感技術(shù)和信息技術(shù)讓電網(wǎng)自愈變成一種可能實現(xiàn)的功能。隨著現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，節(jié)省能源、環(huán)保等倡議成為一種必然的趨勢，建立綠色電網(wǎng)，有效抵御外界干擾，增強電網(wǎng)靈活性，這就必須要依靠智能化手段進行控制。

二、智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.堅強、靈活的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

電網(wǎng)的可靠性和安全性一直是電網(wǎng)建設(shè)的重要課題，智能電網(wǎng)的建設(shè)亦需要細(xì)致、周全的規(guī)劃，這樣才能進一步保證供電網(wǎng)絡(luò)的安全性。我國的電網(wǎng)建設(shè)首先需要解決的就是能源分布不均衡的問題，因此我國開展了特高壓聯(lián)網(wǎng)工程、直流聯(lián)網(wǎng)工程、點對點或點對網(wǎng)送電等工程建設(shè)，這些建設(shè)確實在一定程度上環(huán)節(jié)了能源不均衡的情況，但近年來隨著電網(wǎng)在城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，接二連三的停電事故給電力行業(yè)造成了很大的損失，電網(wǎng)的安全性和可靠性受到了很大的影響，接踵而至的問題迫切要求電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)劃要更加科學(xué)合理。因此建立靈活的智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)才能夠有效應(yīng)對突發(fā)事件或自然災(zāi)害的影響，提高電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。

2.實現(xiàn)開放、標(biāo)準(zhǔn)、集成的通信系統(tǒng)

由于智能電網(wǎng)的先進性，因此對于網(wǎng)絡(luò)安全的要求較高。智能電網(wǎng)具備信息化、自動化、互動化等優(yōu)勢，而智能則是核心，電網(wǎng)的智能突出體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)完全自動化，具備實時監(jiān)測的能力，并對目前的狀態(tài)加以分析，還可以可能發(fā)生的故障做出準(zhǔn)確的預(yù)測。這種實時監(jiān)測需要全面的覆蓋，從電網(wǎng)內(nèi)部到外部，實行全面監(jiān)控，從而實現(xiàn)開放、標(biāo)準(zhǔn)、集成的通信系統(tǒng)。

3.配備高級的電力電子設(shè)備

隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟水平的提高，用戶對供電質(zhì)量的要求越來越高，電力企業(yè)要在滿足能量供應(yīng)的基礎(chǔ)上提高電能質(zhì)量。利用電力電子技術(shù)充分與電網(wǎng)建設(shè)相結(jié)合，進一步改善和提高電能質(zhì)量。利用各種性能高的電平大功率變流器和全控型大功率電力電子器件等電力電子裝置充分展現(xiàn)電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化。

4.智能調(diào)度技術(shù)和廣域防護系統(tǒng)

智能電網(wǎng)建設(shè)中，智能調(diào)度技術(shù)是非常重要的環(huán)節(jié)，利用此技術(shù)可以全面提升電網(wǎng)調(diào)度控制功能，可以更好的控制電網(wǎng)的運行。廣域防護系統(tǒng)是指廣域同步信息的網(wǎng)絡(luò)保護，這種防護系統(tǒng)是只能調(diào)度技術(shù)的進一步延伸，從而更好的控制、保護系統(tǒng)。建立綜合防御體系，增加多個防線，除了實時監(jiān)控之外，要更好的預(yù)測事故，并對事故及時作出反應(yīng)和防御，利用智能調(diào)度進行有條不紊的處理和預(yù)防，從而有效提高電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，避免連鎖故障的發(fā)生。

5.高級讀表體系和需求的側(cè)管理

智能電網(wǎng)的重點就是智能化，讓電力系統(tǒng)具備人的思維：判斷、調(diào)節(jié)、適應(yīng)。利用智能化網(wǎng)路進行實時監(jiān)控，同時要充分體現(xiàn)智能電網(wǎng)的經(jīng)濟實用性和安全性，確保供電質(zhì)量，提升用戶滿意度。在輸電、供電過程中，要減少能源消耗，提高電能質(zhì)量，優(yōu)化資源配置，提高能源利用率。利用智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用戶實時監(jiān)測的用電情況，從而有效提高電能質(zhì)量。

高級讀表體系是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要切入點，它可以對遠程監(jiān)測、分時電價和用戶側(cè)管理等功能上做出更加迅速的響應(yīng)。高級讀表體系充分考慮到用戶需求，體現(xiàn)了智能電網(wǎng)的互動化。

6.高級配電自動化

在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，高級配電自動化只有通過更加復(fù)雜的控制系統(tǒng)才能充分體現(xiàn)出電網(wǎng)智能化。智能化網(wǎng)絡(luò)是一個完全自動化的網(wǎng)絡(luò)，因此其監(jiān)視、控制等功能必須要具備智能化的特征，還要體現(xiàn)出智能電網(wǎng)的互動化。高級配電自動化系統(tǒng)的所有元件要在開放式的通信體系結(jié)構(gòu)中進行協(xié)同工作，同時要實現(xiàn)局部分布式控制。

三、結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和我國經(jīng)濟水平的不斷提高，人民的生活更加幸福，對于生活質(zhì)量就有了更高的要求。電是生活中不可或缺的一部分，用戶對于供電的要求越發(fā)嚴(yán)格，如果供電的可靠性得不到充分保障，電力企業(yè)的發(fā)展將會舉步維艱。因此，電網(wǎng)建設(shè)中，要充分保證電網(wǎng)質(zhì)量，這樣才能有效保證供電質(zhì)量。智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)的必然發(fā)展趨勢，它結(jié)合了多種先進技術(shù)，尤其是信息及通信技術(shù)作為智能電網(wǎng)的技術(shù)支撐核心，為其發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，也是最為關(guān)鍵的因素。智能電網(wǎng)已經(jīng)成為國內(nèi)外重點研究對象，要讓電網(wǎng)建設(shè)更加智能、高效、可靠，并能有效解決能源不均衡問題，這才是電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展方向。

參考文獻：

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篇9

關(guān)健詞:3G通信 智能交通 控制系統(tǒng)

1 引言

我國交通管理事業(yè)經(jīng)過幾年的發(fā)展,同以往相比,有了長足的進步。但因城市化交通持續(xù)發(fā)展和汽車擁有量的穩(wěn)定快速增加,城市交通的發(fā)展已經(jīng)超過了我國交通管理發(fā)展的速度。而由城市交通中交通違章(違法)行為給交通管理所帶來的負(fù)面影響,往往是危害最大的一種。再加上我國各地城市交通發(fā)展情況不同,交通情況錯綜復(fù)雜,管理難度非常大。在我國大中型城市中交通路口眾多,交通流量較大,違章事件頻繁,在此情況下基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮控制系統(tǒng)就能為控制交通違章行為的發(fā)生、智能化調(diào)節(jié)交通流量起到很大的作用。

2 系統(tǒng)的主要構(gòu)成

基于3G通信技術(shù)的智能交通指揮系統(tǒng)主要由3G(TD-SCDMA或CDMA2000)數(shù)據(jù)通信鏈路,監(jiān)控中心和多個監(jiān)控遠端組成。3G數(shù)據(jù)通信鏈路采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議,可直接運行在交通部門的內(nèi)部無線局域網(wǎng)上。前端攝像機的視頻信號利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒止?jié)點,在分節(jié)點可以直接傳輸上網(wǎng),或者分節(jié)點有矩陣時,也可以把矩陣連接到DVR上,然后再傳輸上網(wǎng)。監(jiān)控中心可以通過多級級聯(lián)構(gòu)成多級監(jiān)控系統(tǒng),系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場情況和用戶的需求配置不同的硬件設(shè)備。監(jiān)控遠端使用系統(tǒng)設(shè)備有遠端監(jiān)控主機、3G數(shù)據(jù)傳輸模塊、告警采集器、溫濕度傳感器、畫面分割器、攝像機、數(shù)字解碼器、高速云臺和可變鏡頭、話筒、揚聲器等,完成監(jiān)控中心所需的圖像實時監(jiān)控、現(xiàn)場交通信號智能控制和報警聯(lián)動功能。監(jiān)控中心使用系統(tǒng)設(shè)備有主控臺、3G無線路由器、監(jiān)視器陣列、視頻切換矩陣、主交換機、視頻服務(wù)器、電視墻等。具體可根據(jù)用戶要求進行靈活配置。

利用發(fā)展迅速的3G網(wǎng)組成3G無線局域網(wǎng)來傳輸各交通路口信號點的視頻和控制信息,為智能交通指揮系統(tǒng)組網(wǎng)提供了一條新路。網(wǎng)絡(luò)管理用戶可以對多個監(jiān)控現(xiàn)場進行實時瀏覽監(jiān)控。系統(tǒng)綜合應(yīng)用了智能圖像處理與識別技術(shù),智能控制技術(shù)、數(shù)字圖像傳輸技術(shù)、數(shù)字圖像壓縮編解碼技術(shù)和3G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等,可實現(xiàn)交通監(jiān)控現(xiàn)場的實時圖像顯示和網(wǎng)絡(luò)傳輸、智能調(diào)整攝像機的位置、清晰度和亮度、實現(xiàn)對運動物體的跟蹤與識別,對監(jiān)控情況進行紀(jì)錄及報警,實時智能調(diào)整控制區(qū)域內(nèi)交通信號燈的切換等。

3 系統(tǒng)的主要功能及特點

系統(tǒng)采用高速DSP 實現(xiàn)圖像信號的實時采集處理,經(jīng)過圖像預(yù)處理模塊實現(xiàn)對采集圖像的復(fù)原、增強后,數(shù)字圖像分別發(fā)送給自動控制模塊、運動目標(biāo)檢測模塊、特定顏色目標(biāo)檢測模塊、人機接口模塊和數(shù)據(jù)庫模塊。系統(tǒng)采用模糊跟蹤控制技術(shù)實現(xiàn)運動目標(biāo)的智能跟蹤;采用現(xiàn)場總線技術(shù)、3G無線以太網(wǎng)通信技術(shù)、數(shù)字圖像傳輸技術(shù)和數(shù)字圖像壓縮編解碼實現(xiàn)遠程視頻、控制及語音信號的傳輸,采用圖像動畫與多媒體技術(shù)和Web 數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)圖像的網(wǎng)上瀏覽和歷史數(shù)據(jù)回放及查詢。

3.1智能交通指揮系統(tǒng)有以下特點

(1)實時性。視頻數(shù)據(jù)屬于實時數(shù)據(jù)必須實時處理,例如實時壓縮、解壓縮、傳輸?shù)取?/p>

(2)分布性?，F(xiàn)場圖像采集和發(fā)送主機和圖像接收顯示主機位于不同地點,通過計算機有、無線局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)連接。

(3)同步性。盡管視頻信息具有分布性,但在用戶終端顯示時必須保持同步,聲音與視頻也必須保持同步。

系統(tǒng)可以組成多級系統(tǒng), 監(jiān)控中心還可以通過級聯(lián)的方式構(gòu)成多級交通監(jiān)控系統(tǒng),以擴大交通監(jiān)控范圍和系統(tǒng)容量。監(jiān)控機將采集的圖像信息實時地傳送給服務(wù)器并通過服務(wù)器向外廣播發(fā)送,相關(guān)客戶只要通過瀏覽器打開網(wǎng)頁便能實時地進行監(jiān)控。

4 系統(tǒng)的主要關(guān)鍵技術(shù)

4.1最佳交通流量預(yù)測算法

利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的預(yù)測模型有獨特的優(yōu)越性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)利用輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)進行建模,是一種并行的計算模型,具有高速運算能力,有很好的非線性映射能力和很強的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)能力及高度的靈活性。在各種形式的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中,又以誤差逆?zhèn)鞑?BP)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用最為廣泛,它已成為前向網(wǎng)絡(luò)的核心部分,并體現(xiàn)了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最精華的部分。目前,在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實際應(yīng)用中, 絕大部分的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型都采用BP網(wǎng)絡(luò)和它的變化形式。

高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種,它與傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不同在于構(gòu)成高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)元是智能神經(jīng)元,即這種神經(jīng)元具有“思考”的能力,它能根據(jù)自身外部網(wǎng)絡(luò)的變化調(diào)整內(nèi)部的轉(zhuǎn)移函數(shù),在內(nèi)外雙調(diào)的情況下,達到更好的學(xué)習(xí)效果。

一個初步的模型是對于一個交叉口而言,影響交叉口一個出口的交通流量Q(預(yù)測的輸出變量)的因素共有6個(即輸入變量為6個),它們分別是:Q1、Q2、Q3、 Qt-1(這個出口前15分鐘流量)、Qt-2(這個出口前30分鐘流量)、t(時間);輸出層一個神經(jīng)元(需預(yù)測的15分鐘后的出通流量);隱層采用試算的方法優(yōu)化,最后確定第一個隱層11個神經(jīng)元,第二個隱層4個神經(jīng)元。這樣建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,可以應(yīng)用并能夠勝任于實時交通流預(yù)測。

4.2 TD-SCDMA3G移動通信技術(shù)

TD-SCDMA是目前世界上唯一采用智能天線的第三代移動通信系統(tǒng)。在系統(tǒng)中,由于采用了TDD模式,上、下行鏈路采用同一頻率,在同一時刻上下行鏈路的空間物理特性是完全相同的,因此,只要在基站端依據(jù)上行數(shù)據(jù)進行空間參數(shù)的估底再根據(jù)這些估值對下行鏈路的數(shù)據(jù)進行數(shù)字賦形,就可以達到自適應(yīng)波束賦形的目的,充分發(fā)揮智能天線的作用。

智能天線的采用可大致定位用戶的方位和距離,因此,基站和基站控制器可采用接力切換方式,根據(jù)用戶的方位。距離信息來判斷手機用戶現(xiàn)在是否移動到了應(yīng)該切換給另一基站的臨近區(qū)域,如果進入切換區(qū),便可通過基站控制器通知另一基站做好切換的準(zhǔn)備,達到接力切換的目的。接力切換可提高切換的成功率,降低切換時對鄰近基站信道資源的占用。

TD-SCDMA系統(tǒng)僅采用1.28Mb/s的碼片速率,只需占用單一的 11Mb/s頻帶寬度,就可傳送2Mb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而其他的3G FDD(頻分雙工)的方案,要傳送2Mb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)均需要2×5Mb/s的帶寬即需兩個對稱的5Mb/s帶寬分別作為上、下行頻段,且上下行頻段間需要有幾十兆的頻率間隔作為保護,在目前頻譜資源十分緊張的情況下要找到符合要求的對稱頻段非常困難,而D-SCDMA系統(tǒng)可以“見縫插針”只要有滿足一個載彼的頻段(1.6Mb/s)就可使用,可以靈活有效地利用現(xiàn)有的頻率資源。

4.3 CDMA2000移動通信技術(shù)

CDMA即碼分多止是由美國Qualcomm公司首先提出的技術(shù)。其原理基于擴頻技術(shù),即將需傳送的具有一定信號帶寬的信息數(shù)據(jù),用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調(diào)制,使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴昆再經(jīng)載波調(diào)制后發(fā)送出去,接收端由使用完全相同的偽隨機碼與接收的寬帶信號做相關(guān)處理,以恢復(fù)信息數(shù)據(jù),與FDMA和TDMA相比,CDMA具有許多獨特的優(yōu)點。歸納起來CDMA應(yīng)用于數(shù)字移動通信的優(yōu)點有:

(1)系統(tǒng)容量大,在CDMA系統(tǒng)中所有用戶共用一個無線信直當(dāng)用戶不講話時,該信道內(nèi)的所有其他用戶會由于干擾減小而得益。因此利用人類話音特點的 CDMA系統(tǒng)可大幅降低相互干憂增大其實際容量近3倍。CDMA數(shù)字移動通信網(wǎng)的系統(tǒng)容量理論上比模擬網(wǎng)大20倍,實際上比模擬網(wǎng)大10倍、比GSM大 4～5倍。

(2)系統(tǒng)通信質(zhì)量更佳。軟切換技術(shù)(先連接再斷開)可以克服硬切換容易掉話的缺點,CDMA系統(tǒng)工作在相同的頻率和帶寬上比TDMA系統(tǒng)更容易實現(xiàn)軟切換技術(shù),從而提高通信質(zhì)量。CDMA系統(tǒng)采用確定聲碼器速率的自適應(yīng)閾值技術(shù)、強有力的誤碼糾錯、軟切換技術(shù)和分離多徑分集接收帆可提供TDMA系統(tǒng)不能比擬的、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

(3)頻帶利用率高,CDMA是一種擴頻通信技木盡管擴頻通信系統(tǒng)抗干擾性能的提高是以占用頻帶帶寬為代價的,但是CDMA允許單一頻率在整個系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)可重復(fù)使用,使許多用戶共用這一頻帶同時進行通稻大大提高了頻帶利用率,這種擴頻CDMA方式雖然要占用較寬的頻帶,但按每個用戶占用的平均頻帶來計算,其頻帶利用率是很高的。CDMA系統(tǒng)還可以根據(jù)不同信號速率的情況,提供不同的信道頻帶利用形式,使給定頻帶得到更有效的利用。

4.4 數(shù)字圖像壓縮編解碼技術(shù)

MPEG-4除采用第一代視頻編碼的核心技術(shù),如變換編碼、運動估計與運動補償、量化、熵編碼外,還提出了一些新的有創(chuàng)見性的關(guān)鍵技術(shù),并在第一代視頻編碼技術(shù)基礎(chǔ)上進行了卓有成效的完善和改進。下面重點介紹其中的一些關(guān)鍵技術(shù): 4.4.1 視頻對象提取技術(shù)MPEG-4實現(xiàn)基于內(nèi)容交互的首要任務(wù)就是把視頻/圖像分割成不同對象或者把運動對象從背景中分離出來,然后針對不同對象采用相應(yīng)編碼方法,以實現(xiàn)高效壓縮。因此視頻對象提取即視頻對象分割,是MPEG-4視頻編碼的關(guān)鍵技術(shù),也是新一代視頻編碼的研究熱點和難點。

在視頻分割中基于數(shù)學(xué)形態(tài)理論的分水嶺(watershed)算法被廣泛使用,它又稱水線算法,其基本過程是連續(xù)腐蝕二值圖像,由圖像簡化、標(biāo)記提取、決策、后處理四個階段構(gòu)成。分水嶺算法具有運算簡單、性能優(yōu)良,能夠較好提取運動對象輪廓、準(zhǔn)確得到運動物體邊緣的優(yōu)點。

4.4.2 VOP視頻編碼技術(shù)

視頻對象平面(VOP,Video Object Plane)是視頻對象(VO)在某一時刻的采樣,VOP是MPEG-4視頻編碼的核心概念。MPEG-4在編碼過程中針對不同VO采用不同的編碼策略,即對前景VO的壓縮編碼盡可能保留細(xì)節(jié)和平滑;對背景VO則采用高壓縮率的編碼策略,甚至不予傳輸而在解碼端由其他背景拼接而成。這種基于對象的視頻編碼不僅克服了第一代視頻編碼中高壓縮率編碼所產(chǎn)生的方塊效應(yīng),而且使用戶可與場景交互,從而既提高了壓縮比,又實現(xiàn)了基于內(nèi)容的交互,為視頻編碼提供了廣闊的發(fā)展空間。

4.4.3 視頻編碼可分級性技術(shù)

MPEG- 4通過視頻對象層(VOL,Video Object Layer)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)分級編碼。MPEG-4提供了兩種基本分級工具,即時域分級(Temporal Scalability)和空域分級(Spatial Scalability),此外還支持時域和空域的混合分級。每一種分級編碼都至少有兩層VOL,低層稱為基本層,高層稱為增強層?；緦犹峁┝艘曨l序列的基本信息,增強層提供了視頻序列更高的分辨率和細(xì)節(jié)。

在隨后增補的視頻流應(yīng)用框架中,MPEG-4提出了FGS(Fine Granularity Scalable,精細(xì)可伸縮性)視頻編碼算法以及PFGS(Progressive Fine Granularity Scalable,漸進精細(xì)可伸縮性)視頻編碼算法。

4.4.4 運動估計與運動補償技術(shù)

MPEG- 4采用I-VOP、P-VOP、B-VOP三種幀格式來表征不同的運動補償類型。它采用了H.263中的半像素搜索(half pixel searching)技術(shù)和重疊運動補償(overlapped motion compensation)技術(shù),同時又引入重復(fù)填充(repetitive padding)技術(shù)和修改的塊(多邊形)匹配(modified block (polygon)matching)技術(shù)以支持任意形狀的VOP區(qū)域。

5 結(jié)語

系統(tǒng)綜合應(yīng)用了智能圖像處理與識別技術(shù),最佳交通流量算法、智能控制技術(shù)、數(shù)字圖像傳輸技術(shù)、數(shù)字圖像壓縮編解碼技術(shù)和3G網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)。所構(gòu)建的智能交通系統(tǒng)可實現(xiàn)及時準(zhǔn)確地掌握所監(jiān)視路口、路段周圍的車輛、行人的流量、交通治安情況等,為指揮人員提供迅速直觀的信息從而對交通事故和交通堵塞做出準(zhǔn)確判斷并及時響應(yīng)。最佳交通流量預(yù)測算法使用目前國際上較為先進的高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測算法,預(yù)測精度高。高階神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)元是智能神經(jīng)元,即這種神經(jīng)元具有“思考”的能力,極大地提高了智能交通指揮系統(tǒng)的智能水平,在公交、地鐵及物流運輸?shù)认到y(tǒng)中都有比較廣闊的應(yīng)用前景。

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篇10

關(guān)鍵詞： 智能交通系統(tǒng)；ITS；毫米波雷達；ASV

智能交通系統(tǒng)(ITS)建立在網(wǎng)絡(luò)化的信息通信技術(shù)的基礎(chǔ)之上，以實現(xiàn)交通管理的最佳化和道路的有效利用為手段，提高行車的安全性、舒適性以及道路的運輸效率。據(jù)報道，日本在先進安全自動車(AdvancedSafetyVehicle，ASV)概念中，把ITS所需要的重要駕駛支持系統(tǒng)歸納為包括如下方面：

?防止碰撞前方障礙物的支持系統(tǒng)；

?防止進入彎道危險速度支持系統(tǒng)；

?制動并用式車間距離定速控制ACC(全速度域控制)系統(tǒng)；

?防止越出車線支持系統(tǒng)；

?維持車線支持裝置；

?防止碰撞車輛周圍死角障礙物系統(tǒng)；

?燈光隨動系統(tǒng)(AFS)；

?被碰撞預(yù)知傷害降低系統(tǒng)；

?行人傷害降低及安全氣囊系統(tǒng)；

?睡意警報裝置；

?所有座位安全帶使用勸告裝置；

?后側(cè)方和側(cè)方信息提供裝置；

?緊急制動信息提供裝置；

?夜間前方行人信息提供系統(tǒng)；

構(gòu)建上述系統(tǒng)需要用于道路環(huán)境和車輛狀態(tài)檢測的各種傳感器以及用于信息提供、報警及操作支持的各種控制裝置。此外，與ASV道路交通和通信信息系統(tǒng)配套的車載信息通信系統(tǒng)(Telematics)要滿足兩方面的通信需求：1．與道路信息的協(xié)調(diào)；2．與通信系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。因此，以汽車為中心的信息通信技術(shù)、先進的駕駛控制系統(tǒng)和環(huán)境識別系統(tǒng)是汽車電子發(fā)展的下一波熱點，其中，核心技術(shù)之一就是先進的無線通信技術(shù)。

本文試圖向中國汽車電子、半導(dǎo)體和通信行業(yè)的技術(shù)人員概要介紹先進的車載無線通信技術(shù)在推動智能交通系統(tǒng)的發(fā)展中所發(fā)揮的作用，從而為中國汽車電子產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級提供參考。

車載無線網(wǎng)關(guān)提供統(tǒng)一的信息通信平臺

目前，領(lǐng)先的汽車制造商已經(jīng)開始研發(fā)針對駕駛員的信息服務(wù)系統(tǒng)和信息通信系統(tǒng)。例如克萊斯勒集團和Hughes Telematics公司宣布將提供集合了信息娛樂、安全和遠程診斷功能的車載信息通信系統(tǒng)(Telematics)。福特公司將提供配備藍牙和微軟操作系統(tǒng)的汽車。Autonet Mobile公司也計劃推出能夠為車輛提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)的技術(shù)。

建立這些系統(tǒng)有望為制造商、零售商、消費者、導(dǎo)航服務(wù)提供商以及內(nèi)容原創(chuàng)公司帶來新的附加價值。例如，基于陸地和衛(wèi)星的技術(shù)將為安全、保密、信息娛樂、遠程診斷、維護通知和多播提供信息通信服務(wù)，最終有可能使遠程升級車載系統(tǒng)成為可能。如圖1所示，下一代智能交通系統(tǒng)將建立在先進的移動通信、衛(wèi)星通信和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上。

從上圖顯而易見，無線通信技術(shù)將在智能交通系統(tǒng)中扮演重要的角色。瑞薩科技的專家指出(圖2)，為了滿足基于無線的信息通信系統(tǒng)的需要，汽車中有望出現(xiàn)一個智能交通電子控制單元(ITS ECU)，由它通過WLAN和專用短程通信(DSRC，Dedicated Short Range Communication)實現(xiàn)車與車之間、車與路之間的通信?？梢韵胂螅?G無線通信有著廣闊的應(yīng)用前景，本文在此不贅述。

值得注意的是DSRC技術(shù)的發(fā)展動向。國際上，DSRC標(biāo)準(zhǔn)化體系分為歐、美、日三大陣營所制訂。歐洲采用的是CEN／TC278標(biāo)準(zhǔn)、日本采用的是ISO／TC204標(biāo)準(zhǔn)，它們都選擇5．8GHz作為DSRC通信頻率；美國正逐步地將應(yīng)用于智能交通領(lǐng)域內(nèi)的自動車輛識別的頻率轉(zhuǎn)向5．8GHz～5．9GHz系統(tǒng)，F(xiàn)cc(美國聯(lián)邦通信委員會)也正式將5．9GHz頻段批準(zhǔn)用于專用短程通信。中國目前采用的是源于ISO／TC204國際標(biāo)準(zhǔn)化組織智能運輸系統(tǒng)技術(shù)委員會(國內(nèi)編號為SAC／TC268)的5．795―5．815GHz ISM頻段。目前，2．45GHz系統(tǒng)應(yīng)用相對較少，沒有形成主流。

傳統(tǒng)上，DSRC是ITS智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域中專門用于機動車輛在高速公路等收費點實現(xiàn)不停車自動收費EFC(Electronic Fee Collec―tion)的技術(shù)，也就是長距離RFID射頻識別(又稱電子標(biāo)簽E-tag)。DSRC標(biāo)準(zhǔn)主要涉及兩類設(shè)備：路邊設(shè)備RSU(Road-Side Unit)和車載設(shè)備OBU(On-Board Unit)。正是通過路邊設(shè)備RSU與車載設(shè)備OBU之間建立通信，使得裝有OBU的機動車輛在中速(50～60Km／h)情況下通過部置有RSU天線的門架時，實現(xiàn)車輛與路邊設(shè)備RSU的數(shù)據(jù)交換。

國際上，松下電器在CEATEC JAPAN 2006上展出了支持5．8GHz頻段DSRC的新一代ITS車載設(shè)備，這種通信系統(tǒng)將過去一直用于EFC的DSRC應(yīng)用范圍擴展到了其他服務(wù)和安全行駛輔助領(lǐng)域，例如，接收交通擁堵信息等等。該產(chǎn)品預(yù)計將在2007年度投入實用。

此外，推出DSRC芯片方案的還有沖電氣工業(yè)、東光和TransCore公司。以TransCore公司研制出的Modem為例，它除了具備專用短距離通信功能之外，還能夠?qū)崿F(xiàn)長距離GPS和衛(wèi)星通信的功能。據(jù)報道，該Modem的GPS精確度可達1米，并提供與汽車之間的多路通信通道，能夠給車輛提供安全服務(wù)，且具有自動預(yù)警功能，并不受地域限制。該項技術(shù)將使汽車OEM廠商可以開發(fā)出完整的預(yù)防安全系統(tǒng)，具備火災(zāi)自動報警以及防止相撞的功能。

利用DSRC技術(shù)避免汽車之間的相撞事故是一項尖端的技術(shù)研究目標(biāo)。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，DSRC基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是一個相當(dāng)漫長的過程，這為中國半導(dǎo)體行業(yè)開發(fā)具備WiMAX、DSRC、GPS甚至蜂窩電話通信功能的統(tǒng)一無線網(wǎng)關(guān)，促進智能交通系統(tǒng)的發(fā)展提供的重要機會?？梢灶A(yù)見的是，未來的汽車將成為一個隨時隨地由無線網(wǎng)絡(luò)連接的移動通訊平臺。

利用毫米波雷達和圖像傳感器構(gòu)建智能駕駛控制系統(tǒng)

據(jù)日本Hitachi公司的研究顯示，日本和西方國家正在努力開發(fā)更為先進的安全技術(shù)，其目標(biāo)是把每年的交通事故和災(zāi)害降低30％～50％，為此，要開發(fā)一種新型的駕駛控制系統(tǒng)，這種的系統(tǒng)的主要功能包括：

?自適應(yīng)巡航系統(tǒng)(ACC)；

?預(yù)防撞剎車系統(tǒng)(Precrash Safety System)；

?停止和前進(stop―And―Go)控制系統(tǒng)；

?車道保持系統(tǒng)(LKS)；

為了實現(xiàn)上述功能，需要采用一系列基于毫米波雷達的環(huán)境識別傳感器、圖像處理 攝像機以及新型的剎車、方向盤和其它子系統(tǒng)。其中的關(guān)鍵無線電技術(shù)就是毫米波雷達傳感器。

目前，國際汽車半導(dǎo)體廠家在毫米波雷達器件上已經(jīng)取得了一系列突破。例如，飛思卡爾半導(dǎo)體已經(jīng)展示了使用硅鍺(SiGe)技術(shù)的面向77GHz頻帶毫米波雷達的射頻(RF)芯片。該芯片主要面向在部分汽車上配備的車與車之間的間距控制系統(tǒng)及預(yù)防撞安全系統(tǒng)等的車間距檢測用途。與此同時，飛思卡爾還開發(fā)將射頻芯片與接口IC、微控制器一起封裝的毫米波雷達模塊，以及旨在使該模塊實現(xiàn)小型化的小型天線。由于通用毫米波雷達將來會成為必不可少的裝備，據(jù)稱，該公司今后還將對毫米波雷達的所有技術(shù)進行不斷開發(fā)。

此外，新日本無線公司成功開發(fā)了使用76GHz頻帶的面向車載毫米波雷達的VCO。在AIN底板上形成基于微帶線的電路后，通過表面封裝耿氏二極管及變?nèi)荻O管形成VCO。日本村田公司也推出了采用介質(zhì)振蕩器、振蕩頻率為38GHz的VCO。京瓷不久前也推出了兩款用于60GHz頻段無線通信和76GHz頻段車載雷達等毫米波頻段的陶瓷天線。

在實際使用的過程中，雷達系統(tǒng)與偏航速率傳感器采用一體化設(shè)計，配備于車前隔柵后方。成功的案例包括：德爾福最大檢測角度為15度的新型巡航控制系統(tǒng)毫米波雷達；雷克薩斯LS460車型使用毫米波雷達和攝像機實現(xiàn)車輛前方障礙物識別功能和后方車輛識別功能；日野為Profia車型增加的標(biāo)配追尾減輕制動系統(tǒng)，它利用毫米波雷達判斷出追尾危險后，發(fā)出警報音并起動制動器，通過追尾減輕制動系統(tǒng)中的“預(yù)防撞安全系統(tǒng)”來防止碰撞。

由于毫米波雷達產(chǎn)生的電波能夠穿透人體，從而給健康造成不良影響，因此毫米波雷達在能夠檢測的障礙物方面存在局限性，比如不能將行人作為障物來檢測等，只能借助于攝像技術(shù)。在這方面，NEC搶占日本市場半壁江山的“預(yù)防撞安全”系統(tǒng)市場，該公司利用車載圖像識別并行處理器，通過采用結(jié)合毫米波雷達及攝像頭等多個傳感器的信息進行綜合處理的方式，檢測包括前方車輛及行人在內(nèi)的立體物體的距離和速度，向駕駛員發(fā)出警報，從而減輕沖撞造成的傷害。因此，代表了環(huán)境識別技術(shù)的發(fā)展方向之一。圖3為基于毫米波雷達和圖像傳感器的環(huán)境識別技術(shù)在汽車中的應(yīng)用的示意圖。

結(jié)語

隨著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展以及駕駛員對信息通信需求的增加，對路－車之間、車－車之間無線通信技術(shù)的需求與日俱增。

比較而言，傳統(tǒng)的車載無線電設(shè)備一收音機、GPS、遙控?zé)o鑰進入、TPMS和GSM／GPRS設(shè)備等，都是相對獨立的無線電設(shè)備。在智能交通系統(tǒng)中，把無線通信技術(shù)、車載汽車計算平臺、信息顯示系統(tǒng)以及駕駛控制系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，構(gòu)成統(tǒng)一的ITS ECU或車載信息通信系統(tǒng)(Telematics)平臺，將對無線電通信技術(shù)提出更高的要求，設(shè)計過程中面臨的最大挑戰(zhàn)在于如何將不同標(biāo)準(zhǔn)和頻點的無線電通信設(shè)備集成為一體。在此，軟件無線電技術(shù)將有著無限的應(yīng)用空間。

由于智能交通系統(tǒng)的建設(shè)牽涉面廣，因此，需要汽車制造商與汽車電子、半導(dǎo)體、通信、軟件設(shè)計及內(nèi)容提供等行業(yè)開展廣泛的跨行業(yè)協(xié)作。此外，國家的產(chǎn)業(yè)政策支持以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)也是至關(guān)重要的。

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