简述数据通信的特点精选(九篇)
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第1篇：简述数据通信的特点范文
关键词：工业自动化；OPC通讯；SCADA；SIEMENS S7 PLC
中图分类号：TP323 文献标识码：A文章编号：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
在通常使用的控制类产品中，包括DCS、PLC两大类。随着时代的进步和控制理念的更新，我们又将DCS的概念拓展到FCS，而且在一个工业自动化系统中，会共存很多系统与设备，为了满足自动化控制的需要，不同设备，不同系统之间的连接和通信需要可靠并且相互开放，OPC定义了一系列规范来满足多种系统和设备之间数据通信的需求，OPC为不同厂商的硬件设备、软件和系统定义了公共的接口，使得过程控制和工厂自动化中的不同系统、设备和软件之间能够相互连接、通信、操作。作为应用之一，SIEMENS及GE FANUC公司的S7系列PLC和IFIX组态软件通过KEPWARE、PC-ACCESS等OPC服务器通信，具备了可靠性高，编程简单，连接方便，通用性好，便于维护等特点，可满足各种自动控制需要外，还有良好的扩展性及强大的指令功能。
一、基于OPC服务的控制系统结构
工业自动化系统的核心是合理的控制逻辑及可靠的数据通讯，各种工业总线和数据库系统是在为可靠的数据通讯服务，因此OPC服务器必须满足上述要求，通过PLC及SCADA系统完成的控制结构大体如下：
（一）OPC简介。OPC（OLE for process control）是一个工业标准。它是由一些世界上占领先地位的自动化系统和硬件、软件公司与微软合作而建立的、满足开放性的和互操作性的接口标准。OPC标准的建立基于微软的COM（Component Object Model，组件对象模型）技术规范，并由OPC基金会这个国际组织管理。
OPC定义了一系列规范来满足多种系统和设备之间数据通信的需求。主要包括OPC数据存取规范、OPC报警与事件处理规范、OPC历史数据处理规范等。OPC规范只是定义了COM接口，OPC服务器提供者必须去实现这些接口和方法。
OPC服务器通过OPC规范定义了OPC COM组件的接口实现对数据源进行存取（读/写）或通信的方法等，数据源可以是现场的I/O设备，也可以是其它的应用程序。通过OPC服务器中COM组件提供的接口，OPC客户程序可以通过一个或多个厂商提供的OPC服务器来对数据源进行存取（读/写）或通信。如下图：
（二）KEP Server EX OPC 服务器简介。KEP Server EX OPC服务器由Kepware公司提供，Kepware公司在工业界通讯领域有着很高的声誉，是全球最知名的OPC服务器产品供应商。其产品.KEP Server EX OPC服务器：Kepware的为全球工业界领先的超级OPC服务器，提供非常卓越的工业互连通讯能力。她嵌入了工业市场上广泛范围的超过100多种通讯协议支持数百种以上设备型号的可下载驱动程序。
二、基于OPC服务的化学工业自动化控制系统
该系统为基于OPC服务的自动化控制系统，下位机采用SIEMENS S7300PLC（CPU313C），OPC服务器选用了KEPWARE Kep server Ex OPC服务器，上位机采用GE FANUC IFIX组态软件；整个系统开关量包括各种泵、阀的开启，电机的启停及状态检测；模拟量包括了反应器压力、温度及车间易燃气体浓度等信号，全部信号通过PLC采集后，经由OPC服务器传输回监控室数据库，由组态软件实现人机的交互，计算机需要记录各个过程的参数并以趋势图的方式显示出来供工艺人员使用，并提过越限报警记录功能，备查，各个过程的逻辑就地位于各个现场PLC当中，避免当通讯被破坏时执行机构的误动作。
由此可见，该系统采用本文所述方案，依靠PLC作为现场采集运算单元，应用成熟组态软件构成SCADA系统，基于OPC服务器以实现PLC与SCADA之间的可靠通讯接口，采集到数据库，藉以完成整个系统各个参数与逻辑的集成与控制。
（一）就地PLC单元。就地PLC主要完成的任务有：监控要求的各个工艺参数信号的采集，并根据工艺需要和控制需求，开发与之相适应的运算逻辑并输出控制信号，利用CP-341模块的通讯能力，通过以太网方式，将数据上传至数据库。1#PLC硬件配置如下（其余略）：
（二）PLC的OPC通讯服务器单元。OPC服务器采用的KEP Server EX OPC，内置的协议满足通过SIEMENS TCP/IP Ethernet方式与KEP Server EX通讯，配置如下：
通讯建立后，按规定格式，添加TAG，并与PLC测点表地址匹配，将自己需要通讯的数据按一定的命名规则，数据OPC服务器；完成后如下图。
（三）SCADA单元（OPC CLIENT）。上位机采用了主流的组态软件制作，GE FANUC公司出品的IFIX，GE Fanuc的iFIX是世界领先的工业自动化软件解决方案，提供了生产操作的过程可视化、数据采集和数据监控。在安装了IFIX OPC CLIENT驱动后，即可将PLC侧数据与上位机数据库数据通过OPC服务连接并通讯，如下：
通过VB脚本，完成控制界面及功能的制作：
至此，我们就已经建立了一条由PLC开始，通过OPC服务（PLC及上位机），到用户界面的数据通路，依靠这样一条通路，我们实现了数据的通讯，可满足在工业自动化要求的自动控制。通过上位机组态软件，我们可以利用过程数据库制作实时报表、趋势图以及历史数据查询等功能，在此不在敖述。最终HMI界面如下：
目前，该系统已投入运行多年，依靠该系统，可以实现以下功能：
1.获取工程现场电机及阀门状态。
2.获取现场主要工艺参数如压力、温度、浓度、电机电流等实时值，并记录，重点参数连锁逻辑自动控制。
3.数据记录，超限报警、报表显示。
自投运以来，通过OPC服务器运行稳定，数据丢包率极低，采集的数据准确可靠，满足工业运行的需要。
三、结束语
第2篇：简述数据通信的特点范文
关键词： GPS数据采集系统；实施方案
中图分类号：P228.4文献标识码： A
一、管线实施GPS定位的必要性：
1、地下燃气管线是以地面建、构筑物作为相对参照物来定位的，由于
市建设步伐加快，建筑拆迁增多、道路拓宽改造等因素，原有参照物的变更与消失，对日后寻找管线造成非常大的困难。
2、市政管网中燃气、供水、电力、通讯等各种管道埋设通常都拥挤在一起，利用金属探管仪无法识别探测到的金属管道哪一条是燃气管线，往往通过运行维护人员的记忆及经验来判断，缺乏一定的科学性。
3、传统的声波振动式探测仪在工作过程中易受杂散电波、地质环境等的影响，探测准确率不高，比较先进一些的探地雷达在目标管线周围有空洞、水穴、电缆干扰时，易产生误指示，对于埋设较深或管径小于100mm的管道，难以探明。探地雷达图像具有多解性，只有经过专门训练的人员才能正确判读管线属性，还需要查阅大量的图纸资料，对于年代长久的管线，往往资料查询起来很困难，甚至资料丢失，无法详细了解管线相关属性信息。
4 、城市燃气中大量塑料管材（PE管）的使用，给日后寻线工作造成巨
困难。通过在警示带中加金属丝或示踪线的方法在一定程度上解决了管线日后寻找的问题，但因施工中金属丝易折断、易产生腐蚀断点且施工中无法很好的处理两根金属线的接口问题往往难以达到日后寻线的目的。
5、基于以上种种地下燃气管线管理及维护问题，管线采用GPS定位，掌握管线的绝对坐标，对埋地管线关键点实行数字化、信息化管理，使得管线信息查询、统计、日常管线维护、抢修、补测、管线技术改造等各项工作变的简单，从根本上解决管线查找难、统计难、维护难的问题，减少大量的成本投资，大大的提高工作人员的工作效率。
二、GPS数据采集系统
GPS（Global Position System）即为全球定位系统的简称，它是一套利用美国GPS卫星导航系统进行全天候、全方位的测量定位设备。根据GPS提供的坐标或坐标演变量精度和方式的不同可以分为毫米级，厘米级，静态，动态后处理，RTK(Real Time Kinematic 实时动态)，RTD(Real Time Differnce 实时差分)等几种设备分类和测量方式，其中 RTK是一种定位精度为1厘米左右的GPS技术。为了达到1厘米的精度，便于系统管理维护和日后的系统扩展，我们采用单点CORS站技术。
1. 系统概述
1.1 CORS简述
GPS连续运行参考站（Continuous Operating Reference Station-CORS），是基于卫星定位系统，将卫星定位与导航技术、计算机科学、测绘学、地理信息系统与现代通讯技术等有机结合，在一定区域内，由一台连续运行的GPS接收台站、系统控制中心和相应的软件构成，台站由专用固定IP网络连接，向流动站或者手持设备提供差分改正信息。
1.2 CORS应用
鉴于上面提到的CORS的这些优势，可以为燃气行业提供如下几种服务。
（1）坐标转换参数的求取
为了使GPS接收机中原始的大地经纬度坐标系统转换为当地的坐标系统，必须先计算出坐标转换参数进行坐标系统的转换，坐标转换参数的求取，必须己知至少3个高精度控制点的地方坐标值X、Y、H。
（2）抢修管网的定位
如果找寻坐标己知的管线点或是对管道安装沟槽设计中心的定位，可以利用随机软件中放样的功能进行作业。输入待确定的管线点的已知坐标作为参考点和目标点，流动站实地所在位置的坐标作为修正点，电子手簿屏幕上的图形显示出实地待定点相对于目标点所偏移的距离(左，右)，按照指示移动流动站，直到满足所要求的精度。管道沟槽中心点的确定类似-上面的操作。利用这一特点可以对燃气管道设施点进行了找寻定位，还可以对管道的施工抢修起到指导的作用。
（3）利用RTK进行管网GIS数据的采集
根据不同GIS平台要求各异，RTK在数据采集时可以将管网不同的设施点的属性加进去，对应于每个点的三维坐标，再进行一定的数据处理，可以生成适应GIS平台数据格式要求的基础资料数据库，并易于修改和完善。
（4）利用手持式GPS进行燃气管网的巡线
用价格低廉的手持GPS，接入CORS，可以实现相对较高精度的导航定位，极大的方便了巡线工作。
2. 建设内容与目标
2.1项目建设
一般地，单点CORS系统的建设内容主要包括GPS参考站接收机、控制中心、数据通信子系统和用户服务子系统四部分。
2.2 基站选择与布设
1.基站的布设一般应遵循以下几个原则：
a) 周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角不宜超过15°。
b) 远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200m；
c) 附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大面积水面等）；
d) 地面基础稳定，易于点的保存；
e) 选站时应尽可能使测站附近的小环境（地形、地貌、植被等）与周围的大环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。
根据以上原则结合实地情况，在公司楼顶架设一个永久站点，并作静态联测，解算出其WGS84坐标，作为以后的永久点，做好记录数据记录，并妥善保管好该点。
2.3站点设计
站点由室外室内两部分组成，室外设备包括避雷针，观测墩，GPS天线等，室内设备主要是机柜和电源，机柜内安装有GPS接收机和工业控制计算机、网络设备、电涌保护设备等。室内室外设备相互独立，仅需要将GPS天线与GPS接收机连接。
2.安全防护
电涌防护可以分为电力线、通信线、射频线、露天设备防护等几方面，具体设计如下：
1、在电力线进入GPS之前，加装电力线电涌防护设备，隔离GPS和电力线
2、在通信线进入通信终端前，加装通信线（数据线）电涌防护设备
3、在GPS（和无线电台）的射频线进入主机前，加装电涌防护设备。
4、在户外设备，尤其是GPS天线附近架设建筑物雷电防护设备。
数据通信与传输
GPS参考站数据通信系统，是将GPS参考站的观测数据通过传输信道传输到系统管理与数据中心，实现数据实时监控处理、GPS差分信息实时广播及GPS数据Internet网络。可以采用ADSL（带静态IP地址）包月服务。这样的方式需要的硬件比较简单，只需要向当地电信局申请电话线和ADSL专用调制解调器就可以了。
用户终端采用GSM移动电话或GPRS方式，通过GSM数据业务或无线IP协议连接到服务中心，通过单站的广播差分，获取相位改正信息，实现RTK高精度测量。
三、系统收益：
1、系统建成后可以对所有的管网数据进行数字化，通过外业数据采集，取得每一跟管网的三位数据，该数据兼容目前国内外常见的所有GIS平台，用于对管网的各种应用分析，生成各种分析报表。
2、接到抢修电话后，赶到抢修现场，进行爆管的三维坐标数据采集，并可以实时的把数据发送到GIS平台中，通过GIS软件的爆管分析，得出相关应该关闭哪个阀门，并取得需要关闭阀门的三维坐标数据，用GPS既准确又快速的找到地下阀门，避免阀门井开挖错误。该方法也适用于一些新增阀门三通井的开挖。
第3篇：简述数据通信的特点范文
【关键词】用电信息采集；终端；电能计量
1 引言
用电信息采集系统是将电能计量数据自动采集、传输和处理的系统，是电力系统信息化、智能化的产物，它有效地解决了传统人工抄表效率低、出错率相对较高等特点，提高了电能计量管理系统的管理水平，安全性更好，透明程度更高，是实现用电管理的信息化、自动化、互动化的基础。
2 用电信息采集系统概述
2.1 用电信息采集系统总体结构
用电信息采集系统主要由采集主站、通信信道、现场终端组成。实用的用户是全面的，包括六大类型： 100KVA及以上的大型专变用户、100KVA以下的中小型专变用户、三相一般工商业用户、单相一般工商业用户、居民用户和公用配变考核计量点等。从物理结构上可以分为5层，如图1所示。
主站层位于用电信息采集系统的最上层，是整个系统的管理中心，负责管理整个系统的数据传输、数据处理和数据应用以及系统的运行和安全，并管理与其它系统的数据交换。其主要有两个方面的功能：数据的传输功能和数据的处理功能。①数据的传输功能负责以一定的方式与电力用户的各种类型用电信息采集终端通信，可以定时自动、人工手动、主动上传等工作方式接收各用电信息采集终端的各类数据；②数据的处理功能是对各类型终端上传的数据进行判读，解包分析、处理及储存，为综合应用层提供数据分析结果，并通过用户界面直观显示。
通信网络层通过一定的数据接口（如WEB、RS232等）实现主站和数据采集层设备间的数据传输和交互功能，并可以以组网的形式存在，有远程通信网络和本地通信网络。远程通信网络用于主站与远距离的采集终端间通信，因此远程通信的带宽、可靠性和实时性都有一定要求，一般以光纤专网和230MHz无线专网为主。本地通信网络是短距离的数据传输，如现场采集终端、智能表计和监控设备之间的通信，可以采用低压电力线载波、微功率无线、RS485总线以及各种有线网络。
数据采集层和监控设备层与用电用户设备之间相连，是对用电信息数据的采集和监控。监控设备层包括智能电能表和其他智能计量监控设备，这些设备连接于用电信息采集终端。而数据采集层是用电信息采集终端，它负责管理电能信息数据、数据上传至主站和执行或转发主站下发的控制命令和信息。
2.2 用电信息采集系统研究现状
我国的用电信息采集系统起于上世纪90年代，网络搭建较为多元化，包括光纤专网、GPRS/CDMA无线网络、230MHz无线专网等。由于各网省或地市公司各自自行建设，受到规划、运行管理及资金投入等各方面因素制约，以及全国不能组网互通信息等缺陷，使其采集系统的大量数据利用率不高、覆盖面积不大。国家电网公司针对这些情况与2009年9月份，审议通过了《电力用户用电信息采集系统系列标准》，为用电信息采集系统的推广和全国信息的互通提高技术依据。
西方国家起步较早，美国于1986年成立了自动抄表协会（AMRA），之后使AMR（Automatic Meter Reading）系统更加智能化、低功耗、低成本和通信标准化。2003的统计数据显示，北美己经有49311372个单位使用自动抄表。上世纪80年代日本开始试用电力载波于远程抄表，高度重视智能电网相关技术标准的制定，其智能电网战略工作组在智能电网的宏观和微观领域开展了系统研讨，其中包括用电信息采集系统。
3 用电信息采集终端的设计
3.1 用电信息采集终端设计原则和依据
用电信息采集终端设计应满足可靠性、通信接口多样化、数据完整性、高精度性及经济适用性。其中可靠性一般采用平均无故障工作时间MTBF表示，，为系统工作总时间，m表示故障次数。
用电信息采集终端的设计依据主要是《电力用户用电信息采集系统系列标准》，该标准包括功能规范、技术规范、型式规范、检验规范、通信规范、设计导则等24个标准。根据该系列标准可以实现系统的互动互通。
3.2 用电信息采集终端设计方案
采集终端实现的功能包括数据采集、安全防护、数据处理、人机交互、终端维修、数据通信控制功能和数据存储，其总体结构图如图2所示。
用电信息采集终端采用32位Cortex--M3的AMR作为控制单元，电能计量芯片采用MAXQ3180。设计的原理结构图如图3所示。FLASH用于MAX3180采集数据的缓存，以太网实现与主站的通信，USB用于代码更新和系统升级。
MAXQ3180是专用三相电能计量芯片，外部采用3.3V供电，内置数字滤波、数字积分、数字温度传感器和事件中断。用作用电数据的采集，并提供分相和合相的电压、电流、功率、电能量、相位角和功率因数等几乎所有电气量参数，最突出优点是具有基波、谐波测量和事件监控功能。与AMR通信接口为SPI总线接口，对电流电压的测量是通过3个PT方式电压通道和4个CT方式的电流通道。
MAXQ3180的电路如图4所示。MAXQ3180的电流通道使用10Ω采样电阻，电压通道使用200Ω采样电阻。工作的频率通过XTAL1和XTAL2接晶振，晶振一般采用8MHZ的无源石英。
电压信号进入MAX3180前需要进行信号调理。调理电路如图5所示。电压经过电压互感器需要滤波与分压，滤波是为了防止噪声信号对采集数据的干扰；电压通道选用2mA/2mA的电压互感器，为弱电的信号处理进行电气隔离实，电压互感器的采样电阻为200K，其下级为三端滤波器。
4 用电信息采集的应用
用电信息采集系统对于电力公司的营销业务有很重要的作用。其营销上的应用主要有以下几种：
①市场策划分析专业应用： 用电信息采集系统可以及时、有效和准确提供用户用电情况，有利于电力公司的市场分析人员对用户类型、电力模型有较好的分析，有助于市场销售和电网设计的更好规划；
②电度、电费管理应用：避免传统人工的抄表的效率低、准确性和实时性差等特点，也避免抄表员与用户可能的工作冲突，可以建立更好的预结算机制和催费机制，丰富了电费回收和电费定价手段；
③电力监测应用：可以有效的分析线损情况，及时发现情况并制定措施，并可以利用系统科学合理的进行主动错峰避峰、负荷分解等。同时，可以通过电压、电流、相序、时钟及时段等数据及时分析发现如电能表故障、线路故障等相关。
第4篇：简述数据通信的特点范文
关键词：集装箱；流机；GPRS；数据终端
中图分类号：TH24 文献标识码：A
1现状分析
在当今的国际货运市场中集装箱运输这种形式已经成为重要的运输方式之一。目前各专业化的集装箱码头和堆场都配备了流动的大型集装箱装卸机械简称流机，如正面吊、空箱叉车、重箱叉车等，这些大型流动机械用于集装箱的堆码或水平运输作业。其特点是经常穿梭于集装箱之间。传统的集装箱作业过程中每次集装箱的操作包含中控员、现场理货员、流机司机，中控员负责生成和分配作业指令，理货员负责通知司机需要进行操作的集装箱箱号及位置，司机负责驾驶和操作机械，司机操作后理货员记录集装箱的最终信息，用于后续的操作。
在传统作业模式下存在着诸多弊病和隐患。第一，信息传递不准确，作业过程中中控员首先将作业指令以口头方式或纸质形式下发给现场理货员，理货员再将指令口头转达给司机，流机司机的操作指令来自于理货员的口头传达，这就有可能因为理货员和司机人为原因造成信息传递的不准确，如表达错误或受外界环境干扰听错等。第二，作业效率低，人为传递生产指令速度缓慢，作业过程中会产生多余的等待时间从而降低了作业效率。第三，安全隐患，集装箱码头和堆场现场作业环境复杂，大型机械和大型拖车数量多，流机作业过程中现场理货员势必要穿梭于这些机械和集装箱之间，潜在安全隐患极大。
2传统解决方案分析
针对现状中存在的问题，各个公司和堆场也采取过一些措施和尝试，如通过架设无线网络给流机配备无线数据终端实现生产指令传递信息化，减少作业现场人员的方法来提高作业的准确性和减少潜在的安全隐患。这种解决方案可以达到的效果十分有限。
首先，用户需要自己架设无线网络系统，包括基站的架设备和机械终端的配备。施工方面，用户需要架设无线基站用于发射无线信号达到一定区域内的无线网络覆盖，这种无线基站要分布于场地周围和中心位置，架设高度要求高于场地内集装箱高度，一般码头或堆场的集装箱可堆码到20米左右高度，受位置和高度限制，用户需要建设达到高度的基础用于安装无线基站和天线。设备方面，由于这种网络是7×24小时不间断的工作且设备暴露于户外环境，就要求设备的性能稳定性和防护级别必须达到工业级水平甚至更高，而满足要求的设备带来的就是巨大的成本的投入。技术方面，这种网络多采用2.4G或5.8G的通讯频率，这种技术的弊病之一就是信号覆盖的抗遮挡性、绕射性、衍射性差，尤其是流机需要在地面进行作业而周围堆放的集装箱即成为最大遮挡物，会造成作业过程中机械接收的信号时断时续，甚至机械要到固定位置接收信号进行指令的确认，然后继续作业的情况。
其次，用户自行架设网络和设备后全部设备包括计算机、系统运行服务器、无线基站、基站基础塔架、流机无线终端以及配套的若干电源线缆和信号线缆等，会带来较大维护工作量，随之发生的人员成本、耗材成本等都会各企业带来额外的支出。
3 新技术方案的应用
伴随着移动广域网的不断发展，为了避免传统解决方案中的诸多弊病，可以将GPRS技术引入集装箱码头和堆场的流机作业过程。下面先简述一下GPRS网络技术。
3.1 GPRS技术简介
GPRS是通用分组无线业务（General Packet Radio Service）的英文简称，GPRS是在现有的GSM网络基础上叠加了一个新的网络，同时在网络上增加一些硬件设备和软件升级，形成了一个新的网络实体，提供端到端的、广域的无线IP连接。 目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。
GPRS是一种移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP服务。GPRS理论带宽可达171.2K，实际应用带宽大概在40～100Kbps，分组交换接入时间缩短为少于1秒，能提供快速即时的高速TCP/IP连接，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效利用。
GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，可以用于数据传输，远程监控等应用，也适用于偶尔的大数据量传输。
3.2 GPRS的主要特点
（1）GPRS采用分组交换技术，高效传输高速或低速数据和信令，优化了对网络资源和无线资源的利用。
（2）定义了新的GPRS无线信道，且分配方式十分灵活。
（3）支持中、高速率数据传输，可提供9.05-171.2
kbit/s的数据传输速率（每用户）。
（4）GPRS网络接入速度快，提供了与现有数据网的无缝连接。
（5）GPRS支持基于标准数据通信协议的应用，可以和IP网、X.25网互联互通。
（6）GPRS的设计使得它既能支持间歇的爆发式数据传输，又能支持偶尔的大量数据的传输。
（7）GPRS的安全功能同现有的GSM安全功能一样。身份认证和加密功能由SGSN来执行。
（8）GPRS的核心网络层采用IP技术，底层款可使用多种传输技术，很方便地实现与高速发展的IP网无缝连接。
（9）GPRS的用户一开机，就始终附着在GPRS网络上，每次使用时只需一个激活的过程，一般只需要2-3秒的时间马上就能登录至互联网，而固定拨号方式接入互联网需要拨号、验证用户名密码、登录服务器等过程，至少需要10--15秒甚至更长的时间。
（10）GPRS由于使用了“分组”的技术，用户上网可以免受断线的痛苦，因为GPRS是“永远在线”，就是只要用户的GPRS手机或终端处于开机状态，就随时与移动GPRS网络保持联系。
（11）GPRS用分组交换技术，无线网络传输速率为56Kbps-114Kbps，当利用GPRS手机上WAP网站时，页面打开速度明显加快，几乎没有延时。
（12）按量计费
GPRS技术是一种面向非连接的技术，用户只有在真正收发数据时才需要保持与网络的连接，因此大大提高了无线资源的利用率。
3.3 GPRS的功能
GPRS是一组新的GSM承载业务，是以分组模式在PLMN和与外部网络互通的内部网上传输。在有GPRS承载业务支持的标准化网络协议的基础上，GPRS网络管理可以提供（或支持）一系列的交互式电信业务。
承载业务：支持在用户与网络接入点之间的数据传输的性能。提供点对点业务、点对多点业务两种承载业务。
（1）点对点业务（PTP）
点对点业务在两个用户之间提供一个或多个分组的传输。由业务请求者启动，被接收者接收。
（2）点对多点业务（PTM）
点对多点业务是将单一信息传送到多个用户。GPRS PTM业务能够提供一个用户将数据发送给具有单一业务需求的多个用户的能力。
在了解了GPRS技术的功能和特点后，将之引入集装箱码头和堆场的生产作业也随之可能。下面以图形方式（图2）简述通过GPRS技术的实际应用。
引入GPRS技术的方式下整套系统的设备包括计算机、运行服务器、流机无线终端和很少一部分线缆。中控员通过计算机修改系统运行服务器内数据，生成作业指令，然后通过广域网和GPRS无线链路发射到流机无线终端，从而实现了中控员与流机司机之间信息直接的传递。
与传统无线网络系统相比这一新技术的使用体现了诸多优势：（1）减少了成本投入。首先，系统构建方面减少了无线基站和基础塔架的建设，降低了设备成本的投入，其次，省略了现场理货员这一岗位的人员配置，从而降低了人员成本的投入。（2）提高了工作效率和准确性。实现了中控员与司机之间指令信息准确、及时的传递，大大降低了各种外界因素对这一过程的影响，保证现场操作的准确性和及时性。（3）降低了潜在的安全隐患。取消了现场理货员这一岗位，避免了安全事故造成的人身伤害。结合自身的特点和优势，这一技术势必能够将港口码头和堆场作业方面推向一个新的高度。
参考文献
[1]邬正义，徐惠钢. 现代无线通信技术[M].北京：高等教育出版社.
第5篇：简述数据通信的特点范文
【关键词】：自动化技术；电力系统；电网调度
中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号：
1、电力系统自动化技术
1.1电网调度自动化
电网调度自动化主要组成部分由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备通过电力系统专用广域网连结的下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制、自动经济调度并适应电力市场运营的需求等。
县级电网调度控制中心设备规模一般要比地区电网调度小,并且工作站、服务器一般选用工业或普通商用PC机。
地区电网调度是指城市供电网的调度,调度功能和调度范围要比大区电网和省级电网小得多,地区电网调度不对发电厂进行控制,主要对供电网内的各级变电站和配电网进行实时监控,保证安全可靠供电。
国家电网调度和大区电网调度控制中心的计算机设备配备比省级电网调度控制中心的规模大,服务器及网络设备容量大,功能性应用软件也有差别。
1.2变电站自动化
电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。
1.3发电厂分散测控系统(DCS)
发电厂分散控制系统(DCS)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(PCU)、运行员工作站(OS)、工程师工作站(ES)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。
过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能l/O模件组成。MCU模件通过冗余的l/O总线与智能l/O模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和连锁保护等功能。
运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段。工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。
2、电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步
上世纪六七十年代晶体管技术的发展及随后中小规模集成电路的问世为研发初始的电力系统自动化装置提供了技术条件,电力开关信号检测、模拟量检测(电力变送器)、晶体管及集成电路继电保护、自动装置、远动装置、模拟盘等二次设备相继出现。但这些自动化装置功能比较单一,互相之间缺少通信联系,装置不具备故障自诊断能力。随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用,我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。由于采用了数字电路和模块化软件设计技术,电力自动化装置的性能大大提高,特别是装置具有了通信功
能,可通过并行口、串行口与其他设备进行数据交换,数据和各种信息可通过外部设备如CRT显示,打印机打印制表等,装置首次出现了人机联系功能。值得一提的是从Intel公司引进的SBC系列OEM单板机技术加快了我国微机化电力系统二次设备的开发进度,以单片机为基础的国产化自动化设备层出不穷,数字式故障录波器替代了机械光学结构原理的老式录波装置;微机远动装置及巡回检测设备体积小,容量大,通信规约适应性强;微机继电保护装置性能也大大提高,可方便修改保护定值,使用和维护非常透明。
同时,国产的工业计算机和引进的PC机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。
这一时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准,不同厂家的设备不能互连;计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结,主要采用低速率的串/并行口通信方式,系统实时性不太好,设备配置的灵活性也较差。
随着上世纪九十年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展,电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶,产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量,设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本,同时大幅度提高了系统的技术性能,增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性,提高了系统运行的可靠性。
最近几年以来,各种嵌入式产品的出现,例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代,装置的硬件电路和应用程序结构简化,产品性能大大提高,装置信息处理速度更快,功耗更低,功能扩展能力更强。
3、当前电力系统自动化依赖l T技术向前发展的重要热点技术
当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有:①电力一次设备智能化;②电力一次设备在线状态检测;⑨光电式电力互感器;④适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置;⑨特高压电网中的二次设备开发。
3.1电力一次设备智能化。常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。
电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。
3.2电力一次设备在线状态检测。对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。
3.3光电式电力互感器。电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电子式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。
3.4适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置。电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生很大的变化。首先省去了装置内部的隔离互感器、A/D转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。
第6篇：简述数据通信的特点范文
【关键词】电力系统；继电保护技术；电力损耗；发展趋势
前言：在现代化的电力需求中，家电设备增多、企业用电机器增多、发电机容量增大等多种客观方面的原因使得电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大。这就需要一种既能够保护机器正常运转，又能够对短路等用电现象提出及时警报的技术。无疑，继电保护技术便应运而生。电力系统继电保护是保证电力系统安全运行、提高经济效益的有效技术。计算机控制技术成功运用到电力系统继电保护中，使得未来继电保护技术发展趋势具有计算机化、网络化、智能化等特点。我国继电保护学科、技术、继电器制造和人才队伍培养从无到有，在小活吸收国外先进继电保护设备和运行技术的基础上，建成了一支具有深厚理论功底和丰富运行经验的继电保护队伍。经过6O年的发展和探索，我国已经建成了继电保护研究、设计、加工制造、运行维护和教学的完整体系。
一、电力系统继电保护组成与工作原理
1、继电器的分类
在继电保护中继电器根据其发挥的作用可以分为两大类，分别是辅助与测量继电器。测量继电器可以对电气量产生的变化直接反映，根据不同电气量，还可以分为电流、电压、功率、阻抗、频率继电器等；辅助继电器发挥了改进与保护完善的功能，根据不同的作用，可以分为中间、事件、信号继电器等。
2、继电器组成与原理
继电器保护有很多种类，可是一般组成包括测量、逻辑、执行模块、输入信号，具体是指源自于保护电力传出系统对象的信号，采集测量模块源自于被保护对象有关的运行信号特点，测量信号的获取需要比较给定的整定数值，传输比较结果到逻辑模块。逻辑模块按照测量模块传输的对比数值特点、大小以及出现的顺序或者是各种上述参数的融合，实行逻辑计算，得出的逻辑数值也是动作是否进行的重要根据。
二、确保维电保护安全运行的措施
1.做好继电保护装置检验。在继电保护装置检验过程中必须注意：将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行，这两项工作完成后，严禁再拔插件.改定值，改定值区改变二次回路接线等工作电流回路升流和电压回路升压试验，也必须在其它试验项目完成后最后进行。
2.努力做好一般性检查。不论何种保护，一般性检查都是非常重要的。首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍，将所有的芯片按紧，螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中，还必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
3.接地问题。继电保护工作中接地问题是非常突出的，大致分以下两点：首先，保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题，必须接在屏内的铜排上，一般生产厂家已做得较好，只需认真检查。最重要的是，保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网，应该用较大截面的铜辫或导线可靠紧固在接地网上，并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
4.跟踪继电保护设备运行情况，及时、合理安排消缺。通过故障管理，可以随时掌握设备运行情况，做到心中有数： 哪些设备无故障，可以让人放心，哪些设备还存在故障，故障是否影响设备安全运行，并对存在故障的设备，按照故障性质，分轻重缓急，立刻安排解决或逐步纳入月度生产检修计划进行设备消缺或结合继电保护定期检验、交接性校验、状态检修进行设备消缺，以确保设备尽可能地健康稳定运行。
5.超前预防，安全生产。通过故障管理，对掌握的故障数据，在其未酿成事故之前，就要及时分析，制定对策。对能立刻消除的故障，立刻组织安排人员消缺； 对不能立刻消除的故障，进行再次分析，制定补救措施，并认真做好事故预想。
6.微机保护 。微机线路保护装置要能正常工作起来，还需要有一套完整的指挥和控制软件，微机的保护装置软件大致可分为保护软件和接口软件两大部分。保护软件是根据线路保护原理编写的以实现其保护功能的程序，包括初始化程序、调试程序、自检监视程序、采样管理程序、模拟量测量程序、故障记录程序、定值管理程序、故障滤波程序、事件记录程序等（基础软件），继电器软件“模块”和程序逻辑软件（保护软件）。接口软件是指能响应工作人员在控制面板上的可操作指令的软件，即人机接口软件。其程序一般分为管理监控程序和运行程序，操作者像操作电脑一样可通过保护装置的控制面板的功能键或功能菜单来选择执行某一部分程序。
7变压器后备保护措施
针对变压器后备保护中存在的设备烧毁问题，应从提高设备瞬时大电流耐受能力、强化低侧保护性能等方面着手从而使故障得以预防，定期对短路灵敏器进行检修，确保其在事故发生时能及时切断电流。同时，应延长过流保护延时时间，在事故发生后为故障排除留出充分时间。此外，还应注意科学选取合理的CT安装位置，并确保各继保对象均有持续的直流电供应。
三 电力系统继电保护发展趋势
继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展，电力系统对微机保护的要求也在不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等，使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行，各个保护单元与重合装置必须协调工作，因此，必须实现微机保护装置的网络化，这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上是一台高性能，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大，且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。
结束语：
随着计算机技术在电力系统继电保护的深入应用，各种故障信息处理都可以通过网络传输给保护装置各个终端，并进行适时的处理。为了提高继电保护装置应用效能，未来的发展在单一装置上的继电保护一体化将更加深入，通过收集信息继电保护装置能够实现从测量、控制到数据通讯的一体化操作，这大大提高了继电保护的可靠性。 电力系统可靠性运行不仅关乎电厂的有效运行，更关乎着国家经济的发展，了解和把握继电保护技术现状对提高电机系统稳定性具有现实的意义。随着计算机技术进一步发展，电力系统继电保护技术也将随之更新，这为提升电力系统稳定性运行具有重要作用。
参考文献
[1] 杨国富.简述电力系统继电保护技术[J].电力技术，2010（7）.
[2] 许建岸.电力系统继电保护整定计算[J].电力系统自动化，2012（7）.
第7篇：简述数据通信的特点范文
【关键词】 蓝牙技术 无线通信技术 应用分析
蓝牙技术源于1994年爱立信移动公司的一个研究发展项目，其创立的最初就是为低功耗、低成本无线接口的可行性开展的可行性研究，随着项目的进展，蓝牙无线通信技术的功能范围逐渐被扩展开来，并制定了全球统一的标准，工作频段设计在全球统一开发的2.4GHz的ISM频段。从蓝牙通信技术发展到现在来看基于蓝牙通信技术体积小、功耗低以及几乎可以被集成到任何数字设备中的特点，其被广泛的运用到数字设备的各个领域。由此看来蓝牙技术有着非常广阔的应用前景，但是相比于国际蓝牙技术的发展，我国的蓝牙通信技术尚处于初步阶段，需要不断的对蓝牙技术进行研究和开发，进行有实际应用意义的蓝牙通信技术研究，可以大幅度的提高我国蓝牙无线通信技术和组网技术，同时也对开拓数字设备市场，提升蓝牙无线通信技术的经济性和实用性都有着积极的意义。
1、蓝牙技术简述
1.1、蓝牙技术的发展
随着1994年蓝牙技术问世到现在，蓝牙技术实现了其低耗能、低成本的无线接口可行性的研究目的，并形成了广阔的应用前景和市场前景。1998年，由蓝牙设计方爱立信公司和英特尔、诺基亚、TOSHIBA以及IBM等五家公司成立了蓝牙特殊利益小组，主要负责蓝牙标准技术的制定、协调各地区蓝牙的具体使用以及产品测试和开发等，称为SIG。之后，朗讯、3Com以及摩托罗拉公司加盟SIG，形成了蓝牙倡议小组，并着眼于全球的发展和应用公布了蓝牙的技术标准，1999年7月，SIG正式公布了第一个蓝牙规范版本1.0版。自从蓝牙规范版本推出之后，蓝牙技术便得到了飞速的发展，SIG的成员已经扩展到了2500多家，其中包含了各个领域的企业，有通信商、网络商、外设厂商、芯片厂商、软件厂商、消费电器厂商和汽车制造企业等等，几乎覆盖了全球各行业。随着蓝牙芯片或模块的制造和发售，蓝牙技术迅速得到普及，其产品体积越来越小，售价越来越低，随着蓝牙技术的不断进步，届时已经有多达500多种不同类型的蓝牙产品获得了SIG的认证并投入市场，这些产品覆盖了数字移动设备、个人数据处理、耳机、打印设备、数码相机、输入设备以及无线网络接入等各个领域。综合多家市场研究机构的权威数据表明，截止到目前为止，全球采用蓝牙技术的设备已经远远超过了4亿台，由此可见，作为发展速度最快的无线通信技术蓝牙技术的发展将会普及到我们日常生活的各个领域。
1.2、蓝牙技术的特点
蓝牙技术属于一种短距离无线通信技术，其研究的最初目的是为了实现替代计算机外设以及数字移动设备的有线电缆连接。从蓝牙技术设计成熟并发展运用至今，其小体积和低耗能的突出表现成为了对数据传输速率不高的数字设备和计算机设备的优先选择。针对蓝牙技术的应用范围来看，其主要的特点主要表现在以下几个方面。
（1）适应范围广
蓝牙通信技术的工作频段选择在全球统一开发的2.4GHz医学、工业和科学ISM频段，而全球范围内的大部分国家ISM频段范围是在2.4到2.4835GHz之间，所以在该频段的范围内使用蓝牙技术，不需要得到相关地区无线电资源部门的特别认可，由此确定了蓝牙技术适用范围广的特点。
（2）可同时传输语音和数据
蓝牙采用的是分组交换和电力交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道或者语音和异步数据同时传输的信道。同时蓝牙定义了两种链路类型：面向同步链接链路SCO以及异步无连接链路ACL，其中异步无链接链路ACL支持对称或非对称、分组交换和多点链接，其主要用于数据的传输，而面向同步链接链路SCO支持对称、电路交换和点点之间的链接，主要用于语音传输。所以，蓝牙技术科同时实现语音和数据的传输。
（3）能实现临时性对等链接
蓝牙设备在建立对等链接的时候，可以作为主设备（当主动发起链接请求时），也可作为从设备（相应对等设备发起的链接请求时）。当蓝牙设备形成一个微微网络时，只存在一个主设备，其余均为从设备。微微网是蓝牙最基本的网络，是由一个主设备和一个从设备或多个从设备组成的点点之间的链接通信组成的。
（4）抗干扰能力强
有很多家用电器和局域网、无线设备等会在ISM频段工作，但是蓝牙能够很好的抵抗这些设备的频段干扰，原因是蓝牙设备采用了跳频的工作方式来扩展频谱，把2.402到2.48GHz的频段分割成79个频点，相邻频点之间间隔1MHz，数据分组在任意频点发出之后继续跳到另一个频点发送，并且频点的选择顺序没有规律性，频率改变为1600次/s每个频率只持续625μs，所以其具有良好的抗扰能力。
（5）体积小，功耗小
鉴于数字移动设备的体积较小，所以蓝牙模块的体积便设计得更小、更便于集成到数字移动设备中去，而且蓝牙设备在工作状态中只有激活（Active）模式是正常的工作状态，其他三种工作模式呼吸模式（Sniff）、保持模式（Hold）、休眠模式（Park）均设计为低耗能模式。
（6）开放接口标准，成本低廉
为了更好的推广蓝牙技术，SIG公开了蓝牙的所有技术标准，任何形式的企业只要通过SIG的蓝牙产品兼容测试就能将自己的产品推向市场，使得蓝牙的大量应用程序得到推广。而且随着蓝牙技术的普及，蓝牙产品的价格得到了大幅度的下降，使得蓝牙产品的成本大大降低。
2、蓝牙无线通信技术的应用
蓝牙技术在研究的最初就以广泛的应用领域为其市场定位，同时也是蓝牙技术被迅速推广，引起广泛关注的原因，蓝牙技术实现了各类数字移动设备包括计算机外设在内的设备与设备之间的无线连接和数据传输，不但取代了原有的有线连接的范围限制，同时也大幅度的使相关数字设备的功能得到扩充，使原有的数字设备之间的连网信息交换共享成为可能。随着蓝牙模块体积的小型化和价格的低廉化，蓝牙技术已经被集成到多种数字移动设备上，也形成了许多应用模型，在这里我们会对蓝牙无线通信技术的应用进行浅要的介绍。
蓝牙技术实现了以计算机为连接中心的无线连接，键盘、鼠标等计算机相关的外设设备可以通过蓝牙与计算机实现无线连接，另外，多台计算机可以共享一台打印机或者共享其他资源，PDA、数码相机已经数字移动电话可以实现与计算机的数据通信，与多台计算机形成无线网络局域网等。同时，蓝牙技术支持扩展了无线语音通信功能，例如车载免提系统和无线耳机的应用。
蓝牙技术对网络功能的实现，包括网络接入点和拨号上网两种类型，拨号上网可以让便携式计算机通过移动电话接入internet，蓝牙无线网络接入还可以作为PSTN的接入点使用，也实现了家庭使用家用电器的无线组网和网络控制，方便了家庭上网。此外蓝牙技术还被广泛的运用到其他方面，例如集成蓝牙技术的小部件诸如手表、钢笔、车锁以及USB适配器等等。
3、总结
总之，随着时代的进步和发展，蓝牙通信技术的功能和应用也得到了广泛的拓展和进步，相信随着蓝牙技术规范的进一步完善和推广，蓝牙无线通信技术会得到飞速的发展，同时利用蓝牙设备组网的互联交换和信息共享也会在技术上变得更加成熟，更加稳定。
参考文献
[1] 胡广书《数字信号处理-理论、算法与实现》，清华大学出版社，1997.
第8篇：简述数据通信的特点范文
[关键词]现场总线；煤矿；监控系统
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0086-01
一、前言
现场总线技术具有可靠性高、设计独特、性能卓越等优势，因此可以解决煤矿传统监控系统存在的诸多问题，现场总线技术大大提高了煤矿的自动化、数字化水平。因此，现场总线技术在煤矿供电监控系统中具有重要的意义。
二、现场总线技术特点
1、现场总线的技术特点
（一）、系统的开放性
开放系统是指通信协议公开，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换，现场总线开发者就是要致力于建立统一的工厂底层网络的开放系统。这里的开放是指对相关标准的一致性、公开性、强调对标准的共识与遵从。
（二）、互可操作性与互用性
互可操作性，是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点、一点对多点的数字通信。
（三）、对现场环境的适应性
工作在现场设备前端，作为工厂网络底层的现场总线，是专为现场环境工作而设计的，它可支持双绞线、同轴电缆、光缆、红外线等，具有较强的抗干扰能力，并可满足安全防爆要求。
2、现场总线的优点
由于现场总线的以上特点，特别是现场总线系统结构的简化，使控制系统从设计、安装、投运到正常生产运行及检修维护，都体现出优越性。具体体现在：节省硬件数量与投资；节省安装费用；节约维护开销；用户具有高度的系统集成主动权；提高了系统的准确性与可靠性。
三、电网监控系统工作原理与结构
1、工作原理
在本监控系统进行初次运行的时候，要先定义计算机一共连接了多少台分站，这个定义是根据系统连接的分站及每个分站所连接的智能采集器来完成的，定义的主要内容包括：每台分站连接了几个智能采集器，每台分站和采集器的地址编号是多少。为了保证计算机能够检测到相关数据，实际连接的各设备必须与计算机的定义相符合。待分站和智能采集器的定义完成之后，需要进行“初始化”操作，然后就进入了实时监控状态。此时，计算机后台系统依次将从各分站及智能采集器收集到的有关配电开关装置中的功率、电压、开和状态与电流等信息传送到主计算机并在主系统上进行显示。同时，工作人员可以根据需要对任一配电开关等进行分合闸等操作。
2、监控系统的硬件构成与设计
（一）、系统的通信接口设计
本系统采用比较适用于现场、技术先进，并且性能相对较好的现场总线CANBUS。此技术是上世纪80年代德国BOSCH公司开发的，当时是为了解决现代工业中的控制与测试仪器间数据交换问题而开发的，是一种已广泛应用于多个领域的串行数据通信协议。它的技术特点主要包括：对等的网络结构，每一帧信息都有检验措施，采用非破坏性总线仲裁技术，较低的通信误码率，通信距离长、速率高，通信介质除了双绞线以外，还以使用光纤。
（二）、分站设计
分站在整个系统中具有承上启下的作用，它可以有效缩短系统巡测周期，提高系统数据采集速度，进而有效提升系统整体性能，并且，分站可以脱离主机进行独立运转。本系统中的分站选用双单片机，其中单片机Ⅰ主要作用是控制智能采集器，单片机Ⅱ的主要作用是与店面计算机进行通信。两个单片机之间通过一双口RAM数据处理器进行信息的交换与传递，彼此之间相互独立运行工作。这个RAM数据处理器的主要作用是可以实现两只单片机在对其进行同步读写操作，但是不允许对同时对统一存储单元进行同步写操作，如果想实现这一操作，可以通过链接两根握手先来实现。
（三）、智能采集器设计
智能采集器的功能作用除了在高压配电开关内部进行系统需要的电压、真空开关开合状态、电流和有功功率等参数信息的采集之外，还同时需要对地面计算机发出的分合闸、复位等命令进行执行操作。该系统中有功功率、电流和电压传感器选用的都是0-5V的模拟输出方式，电流和电压传感器的输入范围分别是交流0-5A和交流0-100V，三相三线制是有功功率传感器的输入方式。其中A/D转换器采用新型串行数据输出和11路0-5V输入，12位分辨率的模数转换器TLC2543。转换较快、精度相对高，并且操作简单方便是此芯片的特点。
四、现场总线技术在煤矿监控系统中的应用
1、系统设计思想
在煤矿监控系统中应用现场总线技术，体现出开放性、可互换性、可互操作性、高度分散性的特点，与煤矿企业的现场工作情况更为相符。智能接口公开通信协议，以提高系统的兼容性与可扩展性，实现与国内外不同厂家不同型号监控设备之间的互联，实现信息互换，在选择传感器及控制器时有更多的余地；针对实理管理级及监视控制级的设备，采用国际标准接口设备，可方便接入国内煤矿监控领域不同品牌、不同用途的传感器与控制器，以保证系统良好的互换性。针对不同厂家生产的各种设备经过转换器进行联接，仅在系统开机时对各类设备之间的关系进行定义即可，并利用智能串口实现各转换器之间的信息沟通。将智能测控功能分布于工作现场，不仅可以提高系统的监测精度及抗干扰能力，还可以分散系统的风险。
2、系统结构
煤矿工作环境恶劣，且监控范围广、距离长，因此煤矿监控系统主要包括三大模块，即实时管理模块、监视控制模块及现场测控模块，具体结构则包括监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站及各类传感器等。下文分别介绍煤矿监控系统的三大模块：
实时管理模块：该模块包括系统服务器及各类终端，其主要作用是对煤矿的生产过程及环境条件进行实时管理，包括生产、技术、设备、通风、安全监察等；整个矿井的主要业务部门及安全生产信息均汇集至该模块，由其进行加工整理及存储后，再与上一级网络进行数据交换。
监视控制模块：主要包括监控计算机及图形工作站等，其主要作用是对现场监控信息进行采集、整理，并将相关信息存储于对应数据库，此外还具备图形显示、打印报表等功能；人机对话主要通过监视控制模块来实现，管理人员通过该模块定义监控系统各设备之间的关系，并进行故障诊断及高级控制等。
现场测控模块：主要包括转换器、传感器及控制器，其主要作用是执行上级即监视控制模块的命令，对风速、瓦斯、温度、氧气等环境参数进行监测，对皮带传输系统、供热系统、电力系统、瓦斯抽放系统等设备运行参数进行监测，并利用现场转换器将对应信息传输至上级监视控制模块。现场测控模块配置有FSK、RS485、RS232等智能接口、传感器接口及控制接口，直接挂在工作面走向避上，以实现转换器监测、控制及通信的功能；转换器包括两种，即总线转换器与分线转换器，其中总线转换器的主要作用是将信号转换成数字信号，其具有串行接口与FSK传输接口，传感器及执行器采集到的信号通过总线转换器转换成数字信息，再由FSK口直接输出与系统完成信息交换；分线转换器的主要作用则是将传感器及执行器的信号转换成数字信息，再由串行接口输入与总线转换器进行交换。
五、结束语
综上所述，当前的现场总线技术，具有一定的使用价值，在实际应用中需要不断的改进和完善。随着现场总线技术的进一步发展，研制出更好的现场总线开发工具及配套设备，能够开发出适合煤矿监控需要，符合现场总线国际标准的系统，才能保证了监控系统的可靠性与准确性。
参考文献
第9篇：简述数据通信的特点范文
关键词：电力自动化；继电保护；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
中图分类号： TM76文献标识码：A文章编号：
1 提出问题
1.1与传统的电磁型继保装置相比，实现综合自动化的微机型继保装置具有如下特点：
1.1.1 装置维护调试方便，易于操作；保护性能得到较大改善。
1.1.2 装置功能多、先进、可灵活选择，逻辑回路动作正确率、可靠性高。
1.1.3 装置实现了遥控、遥测、遥信、遥调功能，取代了传统变电所的预告信号、事故音响、仪表监测的作用；实现远方监控，可取代传统的有人值守模式。
1.2 在目前阶段，继电保护的运行环境基本未变，现代化电网、综合自动化变电站对继电保护全方位的功能要求越来越高。与电磁型保护相比，微机装置对对抗干扰、防雷击、工作环境、电源电压等客观条件的要求更高。在变电站的远方后台监控上，还有不尽完善之处。这就需要改进继电保护的管理、改善继电保护设备运行环境、完善继保设备的设计维护方法，以补充和完善综合自动化变电站的功能，确保电网安全、稳定运行。
2 分析探讨
与传统的电磁型继保装置一样，在综合自动化变电站的建设、改造、运行中，继电保护工作主要涉及：电气设备、继保装置的①选型设计；②安装调试；③验收投运；④运行维护；⑤检修技改等阶段。以此为序，笔者根据自己的工作实践体会，对继电保护在变电站综合自动化系统中的应用进行分析探讨，提出建议。
2.1 选型设计
统筹规划，应选择使用知名厂家、技术成熟、设计完善、性能稳定可靠的继保产品，确保设备硬件质量过硬，能在系统中长期稳定运行。避免选用技术过渡型、性能不稳的设备，导致在运行中出错或发生缺陷，再去耗费大量物力、人力进行更换改造。应有全局观念，科学设计，合理配置，使继电保护、计量、测量、信号、控制、远动等相瓦配合，共同协调工作，保证整个系统处于高水平运行状态下。并为变电站增容扩建、设备更换改造留有设汁余地，，使变电站设计适用于综合自动化及传统的有人值守两种模式，建议保留传统变电站的事故音响、预告
警铃、电压监测的作用。以免发生数据无法远传或网络故障时，变电站能立即恢复到现场有人值守模式，确保电力设备的安全运行。有些变电站在综合自动化改造后。其接地网未变。
但是，随着电力系统的发展，短路容量不断扩大。微机型继保装置对变电站接地网的要求越来越高。因此，应提高接地网的设计标准，按照继保反措要求，改造不良接地网，使用导电率高、耐腐蚀性强的接地网，确保接地电阻小于O．5欧姆，并符合《变电站场地技术要求》和《变电站场地安全要求》。以防止由于接地网的不良导致故障时地电位升高，引起继电保护误动、拒动、烧坏二次设备等事故。
建议改进监控数据库，将后台信号按重要等级、变电站名称，划分“保护出El，开关跳闸”、“I类缺陷，告警”、“II、III类缺陷，告警”、“辅助电气量位置变化，提示”四类，并分类显示。当故障发生，众多后台信号同时显示时。运行人员能迅速找出其中重点。作出正确的分析判断。
2.2 安装调试
在综合自动化变电站建设中，继电保护涉及测量表计、后台监控、直流系统、五防、远动等等设备。因此，我们必须在调试阶段内。明确继电保护与这些设备闻的责任界限与分工，相互配合协调；做好基础数据的录入。系统数据库的建立以及对各设备进行联合调试等等工作。对于继电保护装置的新安装校验，必须对装置加人80％额定电压，模拟系统可能发生的各种故障。做装置的整组模拟、传动试验。确保装置各条逻辑回路的正确性得到一一验证。与电磁型保护相比．微机保护功能先进，但这并不就意味着微机装置丁作可靠性大、安全系数高。因为，微机装置抗干扰能力差、防潮性能差、易遭雷击；对工作环境、电源电压等客观条件的要求很高。因此，必须采取“电缆屏蔽层两端接地”抗干扰规范；二次回路及网络线配置避雷器；变电站控制室装空调调节室温；装置的直流电源加装滤波、稳压设备；装置的交流电源加装雷电浪涌吸收器等等措施，确保微机装置可靠、安全工作。保证继电保护及自动化装置的背板、端子排、压板、插头的接线牢固性，做好光缆、网络线的防外力破坏的措施。应做好工程关键质量点的控制。因为整个系统最终运行好坏将通过其反映。如GPS系统对时精度．继电保护整组传动试验的远方后台监测反映，全站模拟量的精度，远动通道质量等等。在变电站综合自动化改造中．许多运行设备无法停电。但可以利用技术手段，做好安措施，采用带模拟开关对新装置进行校验，完成不停电工作。并积累施工经验，制定典型的不停电作业规范和继电保护安全措施票，确保施工安全。
2.3 验收投运
按继电保护要求对设备验收，除常规的保护整组传动试验外，要着重加强对设备的遥控、遥信，遥测，遥调操作验收，如果把关不严，将对今后运行带来负面影响。根据“四遥”验收情况及设备的具体特点，制定相应的运行操作规程；在设备投运后，列出系统运行要点，以利于今后维护。竣工图纸、校验报告书、技术资料及时报送管辖单位及运行操作班；做好变电站系统数据的备份工作。为今后的运行维护、检修改造作好技术上的准备。
2.4 运行维护
加强运行操作人员的现场培训，运行人员的业务素质和对新设备的熟悉程度，将直接关系到设备的运行维护质量。运行人员应在设备投运前，熟悉变电站的运行方式、主接线情况，学会使用操作微机装置，并经严格考核后方可担任运行维护工作。
完善远方后台装置的遥控、遥测、遥信、遥调功能。全天候监视设备的运行状态。做好各种事故预想，能正确分析后台信号，判断故障情况。建议将GPS卫星对时及故障录波装置列入口常巡视的重点项目。确保电力系统故障情况能随时记录，便于分析处理。许多变电站综合自动化改造后，其保护、控制、信号、电磁锁电源均统一为220V直流电源，使室外设备的直流回路增加了。因此，要做好室外二次回路的维护工作，减少发生直流接地故障的可能。