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目前国内高校车辆工程专业网络通信类课程教学普遍存在以下问题:
(1)课时比重偏低,缺乏对新概念、新技术的介绍;
(2)设备陈旧,缺乏实用性实验的开设;
(3)科研活动参与率低,未形成完善的创新培养体系;因此,在培养体系、课程平台、教学模式等方面对车辆工程专业网络通信类课程进行全新的探讨,既可以作为对“机电结合,特色分流”交叉教学的补充和深化,也可以通过车辆工程专业“以点带面,见贤思齐”,带动其他专业学生对网络通信类课程的兴趣和创新能力的培养。
2培养体系的改革
现有网络通信类的课程教学以车载CAN和LIN网络理论的认识为主,实验教学则以演示性和验证性内容为主。但是,传统的车载网络已失去原有的主导地位。针对“以车为本兼顾网络”的原则,需要逐步扩大网络通信类的广度和深度,鼓励学生立足本专业课程,学科交叉,勇于探索。通过车辆工程专业导论和认知实习,重点在于拓宽学生视野,初步建立学生对车载网络知识体系的感性认识。展示本专业前期积累的各项成果,如飞思卡尔智能小车等,为后续知识体系交叉学习打下基础。在验证、巩固和加深理论教学的基础上,选择车辆相对独立、功能简单,但系统结构较为完整的网络通信类实验项目,力求学生能在课程实验中能加深对车载网络通信理论知识的理解,掌握车载网络算法优化等方面的基本技能。以课程设计、竞赛的形式,选择适当的课题展开具有实际工程应用的综合训练。围绕汽车行业生产、研发过程中具有实际工程意义的问题进行选择,力求实现能正常运行的实验室样机,提高学生在车载网络通信及优化方面的综合能力。
3课程平台的改革
围绕培养体系的三个层次,对车辆工程专业的课程体系进行了创新性规划,在专业基础课中增设网络通信类基础课程,整合优化成“大机械类基础课程平台”,并配合车辆工程专业主干课,适当增设专业特色选修课,引导学生进行机械设计方向和车载网络通信方向的分流。在先修机械类、通信类公共课程的基础上,以学生的专业兴趣为主要依据,搭建“车载网络特色课程平台”。对原有的课程体系进行调整,既要增设网络通信类课程,还要兼顾原有机电类课程的设置。相互支撑,构建车载网络特色课程群,通过车辆机械与电子信息学科体系的交叉,实现创新型、综合型人才培养的目标。
3.1基础平台
通过增设通信原理、计算机网络等基础课程,结合相应的课程实习,将通信网络类课程融入到基础课程平台中。以主题会议、专家报告等方式向低年级学生介绍行业前沿技术以及网络在汽车中具体应用,形成直观的认知,增强学生的兴趣。由于总课时的限制,通信网络类基础课程以小课时、重实践、多交叉的形式进行调整。由于机械类课程在车辆工程总课时中占有较大的比重,因此网络通信类的课程根据“不同方向不同要求”的原则进行压缩。在总课时不变的前提下,压缩课时量,以增设相关网络通信课程。需要注意的是,在总学时不变的前提条件下,如果不进行专业分流,势必会造成机械类课程与电子信息类课程在学时分配上发生冲突。面向高年级学生进行专业分流,形成车辆与通信互为支撑、优势互补的格局。创新性的将部分学生引导到车载网络通信方向,有效缓解机械与通信类课时冲突的问题。
3.2特色平台
围绕新能源汽车、车载网络等汽车行业重点研究方向,设置课题研究小组,由教授或副教授担任负责人,配备2-3位中级职称的教师和实验室教师,团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确形成结构合理的学术团队。鼓励不同专业方向的学生进行自由组合,选择部分动手能力强的学生参加科研课题研究,为学生的科技创新提供支持。创新平台的课程覆盖了车辆、机械、通信等领域,涉及汽车电子、新能源和通信网络等多个方向,满足车辆工程本科专业学生的兴趣要求。团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确;对部分优秀本科生,仿照研究生的培养方式实行导师指导的培养制度,进入实验室协助配合研究生完成相应的课题研究,实现导师负责、研究生协助的双导师培养制度。
4教学模式的构建
教师在课程中的教学质量直接影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。网络通信类课程的改革,要求教师同时具备车辆工程和网络通信的知识,既能将教学内容从机械知识结构拓展到网络通信领域,也能够将网络通信领域的最新技术应用到车辆工程中。但我国高校中在机械工程和电子信息领域中的“双师型”教师数量明显不足,缺乏具有实践经验的中高级技术人员。为了充实教学队伍,可以聘请汽车行业有经验的技术人员作为兼职教师。同时,支持和鼓励教师深入企业学习新技术。鼓励学生将新想法、新创意,以发明专利、科技创新竞赛的形式实现。对构思新颖的选题给予必要的科研经费和指导,同时设定创新学分,进一步推动创新研究。
5结语
关键词:通信工程项目;安全监理
中图分类号: U415 文献标识码: A
引言:20世纪80年代以来,以计算机和因特网技术为主的现代信息技术取得了突飞猛进的发展,为全球各个领域、各部门的工作带来了深刻的变革。事实说明,信息与物质能源共同构成了企业乃至国家生存的客观世界三大资源和要素,其对各行各业的生存与发展所起的重要作用决不亚于物质和能源。随着现代信息技术的发展,作为IT行业排头兵的通信企业在自身的信息网络建设上也得到了长足的进步,其生产、经营都越来越强烈地依赖于企业的信息网络。对网络利用和依赖的程度越高,就越要求我们重视网络的安全防护。尤其是随着INTERNET/INTRANET技术的兴起,当前的通信企业网已经不再是一个封闭的内部网,而逐步成为一个开放的、互联的“大”网。
INTERNET技术应该说是一把双刃剑,它为通信企业各部门的信息化建设、生产效率和服务质量的提高带来了极大的促进作用,但是它也对传统的企业安全体系提出了严峻的挑战。由于计算机信息具有共享和易于扩散等特性,它在处理、存储、传输和使用上有着严重的脆弱性,即很容易扰、滥用和丢失,甚至被泄漏、窃取、篡改、冒充和破坏,还有可能受到计算机病毒的感染,所以对于通信企业来说,构筑信息网络的安全防线事关重大、刻不容缓。本文就当前通信企业的信息网络发展现状结合国内外信息安全技术发展的新动向,谈谈对通信企业信息网络安全建设的一些心得和体会。
1.通信企业信息网络面临的主要安全威胁
纵观近年来信息网络安全的发展动态,当前通信企业信息网络安全主要来自于以下三个方面的威胁:
1.1物理威胁
1.1.1建立严格的信息安全保障制度,制定完备的机房安全管理规章。这部分的手段包括妥善保护磁带和文档资料,防止非法人员进入机房进行偷窃和破坏活动,同时采取妥善措施抑制和防止电磁泄漏,主要可以采用两类防护措施:一类是对传导发射的防护,主要采取对电源线和信号线性能良好的滤波器,以减小传输阻抗和导线间的交叉耦合;另一类是对辐射的防护,这类防护措施又可以分为以下两种:一是采用各种电磁屏蔽措施,如对设备的金属屏蔽和各种接插件的屏蔽,同时对机房的下水管、暖气管和金属门窗进行防护和隔离;二是采用干扰的防护措施,即在计算机系统工作的同时,利用干扰装置产生一种与计算机系统辐射相关的伪噪声,向空间辐射来掩盖计算机系统的工作频率和信息特征。另外,还要建立计算机信息系统安全等级制度、国际互联网备案制度、发生案件报告制度等,定期监督检查上述制度的落实情况。
1.2病毒威胁:
1.2.1系统的防护措施;建立全面立体的企业防毒和反黑网络,对桌面、网络和服务器进行全方位防护。
1.2.2采用稳妥的系统保护技术;系统的备份技术,采用先进的备份手段和备份策略来最大限度地保证系统信息在遭受破坏后的可恢复性。采用这三方面的技术,企业信息网才算是有了全面的安全——即通常所说的全面解决方案。这里的第一种技术与第三种技术与传统的通信网防护措施基本相同,下面我们就第二种技术的具体实施作一说明。建立全方位的立体防毒反黑网络。企业的计算机网络通常有很多 PC机和不同的应用服务器,构建网络防毒反黑系统时,应当对网络内所有可能作为病毒寄居、传播及受感染的计算机进行有效地处理,并对黑客可能入侵的节点进行有效的监控和保护。一方面需要对各种病毒和黑客进行有效的“查”和“防”;另一方面也要强调防毒反黑网络在实施、操作、维护和管理中的简洁、方便和高效。最大限度地减轻使用人员和维护人员的工作量一个成功的全方位立体防毒反黑网络应当具有以下特征:
1.2.3防毒反黑网络体系结构应当包括从PC到各种服务器,从操作系统到各种应用软件,从单机到网络的全方位防病毒解决方案;
1.2.4同时,该网络必须集成中央控管,远程软件分发,远程升级等工具,便于系统管理;
1.2.5网络具有“查毒”、“杀毒”、“防毒”、“预警”等全面的功能,并能够适用于多个平台的产品。另外,由于目前的病毒传播越来越强烈地体现其网络特性,尤其以电子邮件为载体的病毒传播日益猖獗,病毒在压缩文件和打包邮件中埋藏极深,因此系统还应当能够实现邮件的实时防毒,同时能够对压缩文件进行快速查毒。
1.3黑客威胁:
1.3.1具备“防火墙”功能,由于通信企业信息网中潜在着可能的黑客入侵,所以在每个网络节点上都应安装有“防火墙”,防火墙能够起到实时监控的作用,当用户上网时,防火墙将充当个人电脑与网络间的过滤器,并对黑客可能入侵的各个网络端口进行屏蔽与防护。
目前,组建这样的系统可以有许多选择,比如冠群金辰的Kill for Windows NT/Windows 2000,Norton公司的Norton Antivirus 2000以及Network Associate公司的面向企业网络的病毒防保方案TVD(Total Virus Defense)Enterprise都是很好的选择,对于个人防火墙来说,Network ICE公司的Black ICE是一个值得推荐的产品,其运行如图1(略)所示,除了可以监测入侵者外,还可以给出对系统安全的各种“忠告”。
1.3.2采取上述技术措施外,建立严密的规章制度也是十分必要的,如告知员工不要通过无防护的接口上网,不要随便执行附加在电子邮件中来历不明的附件,反病毒软件要经常升级等,并设置专职人员监督执行。
2.通信工程的特点
通信工程的特点是点多、面广。就设备安装来说,在机房内的设备,分为动力、交换、传输三大专业,设备的品种及规格多,单元的工程所涉及的专业多,如新建汇聚机房的设备包括外电接入的AC箱、空调、配电柜、整流屏、蓄电池、电源列头柜、ODF架、主设备机柜等等;建设单位对设备的安装质量要求高,施工工期紧,为保证按时按质完成设备安装工作,需要监理人员周密计划,抓好工程的投资、进度和质量制约,特别是要做好监理的质量制约这一关键环节,做好安全管理和协调工作,才能向业主交出满意的答卷。
3.通信工程项目开工前的安全监理措施
3.1部安全培训教育
监理单位应主动在开工前向工程主管人员索要本公司相关安全管理规定、机房安全管理办法、应急故障处理流程等文件,并将收集的资料发给各参建单位,同时要求各参建单位组织全部入场人员进行培训学习,以便尽快熟悉掌握。各参建单位尤其是施工单位负责人员需在开工前认真组织本期工程所有人员进行培训学习,充分熟悉本公司所有的安全生产规定,同时强调现场施工的规范性、纪律性,确保安全文明施工。在项目工程开工前,对施工单位安全措施的审核。
监督施工单位做好各安全措施的实施。
4.结束语
安全本身不是目的,它只是一种保障。网络安全涉及的范围非常宽广。不管是从技术角度,还是从实际意义角度,它都是一个太大的话题。本文讨论了在通信企业信息网络中网络安全的实现。
企业网络安全是国家网络安全的基石,也是针对未来的信息战来加强国防建设的重要基础。一般来说,安全性越高,其实现就越复杂,费用也相应的越高。对于企业来说,就需要对网络中需保护的信息和数据进行详细的经济性评估,决定投资强度。企业的网络安全工作可以根据本企业的主营方向来决定是建设自己的网络安全服务队伍,还是购买市场上的网络安全服务产品,对于通信企业网则可以选择购买服务产品来减少成本。笔者认为制定严格完备的网络安全保障制度是实现网络安全的前提,采用高水平的网络安全防护技术是保证,认真地管理落实是关键。
参考文献:
【关键词】电力通信;网络系统;建设方案
伴随着经济全球化以及市场经济的迅速发展,我国各行企业都步入了一个新的发展阶段,电力企业作为国民经济的重要组成部分,在经济发展中扮演着重要角色。近年来,我国电力通信事业的发展尤其是高压电网和超高压电网的飞速发展更是对电力企业的通信调度提出了更高的要求,带来了更大的挑战。因此,如何实现更大范围内的电力通信调度,增加电力通信的稳定性和可靠性,进而实现电力通信网络系统的智能化成为电力企业工作者普遍关注并亟待解决的重要课题。下面将概述电力通信网络系统的特点,进而从电力通信网络业务的角度切入详细探讨电力通信网络系统的建设方案以及应用。
1 电力通信网络系统特点的概述
1.1 电力通信网络系统的业务分析
近年来,随着网络信息技术的不断发展,电力通信网络的业务不断增加,其中主要包括含继电保护业务、自动化调度业务、电力环境监测业务以及多媒体数据分析业务等,其业务特点表现在以下几个方面:
(1)传输数据流量大。伴随着城市化进程的日益显著,不论是生活用电还是工业用电都大幅增加,这就需要较大的传输数据流量以满足现代化市场的需求。其中电力通信网络传输数据主要包括电力监测数据、生产调度指令、继电保护信息、电话语音数据以及视频监控数据等多媒体数据。但是过大的数据传输会导致网络拥塞,影响电力的传输。
(2)传输数据实时性要求高。电力通信网络数据传输的实时性是通信网络系统的重要特点之一,其系统的安全生产对于社会经济生产稳定有着至关重要的影响,而较高的实时性便于对电力通信网络系统进行实时安全检测,提高电力数据传输的质量和效率。在实际的数据网络传输过程中,特别是对于实时性等级较高的安全监测数据、自动化指令以及继电保护信息等数据的网络传输,稍有拖延都有可能都带来较大的事故损失,影响电力企业的长期发展。
(3)传输数据可靠性要求高。电力通信网络数据传输的可靠性是通信网络系统的另一重要特点,对于电力系统而言,其网络传输的数据敏感度较高,这就对电力系统的可靠性提出了更高的要求,以保证网络传输数据信息的安全性。所以加强电力通信传输网络的可靠性建设是电力企业发展到一定阶段的必然趋势,只有这样,才能进一步保障电力通信传输网络数据业务的安全性。
1.2 电力通信网络系统的总体设计
(1)电力通信系统传输网络的选择。电力通信网络系统是电力传输的有效途径,要想实现电力传输的最大效益,首先需要选择好通信系统传输网络。目前多数电力企业选择工业以太网,它可以有效的控制电力通信传输,其兼容性强且安装方便,可以与企业总线网络相结合,具备与现场控制器控制终端的通信联网功能,能够将底层数据安全传输至上位机信息管理系统,它可以最大程度的实现电力企业信息的传输。
(2)传输网络的拓扑结构特点与选择。拓扑结构是电力通信网络系统的重要组成部分,充分掌握传输网络的拓扑结构特点便于进行合理有效的选择。现阶段,市场上的拓扑结构以总线型网络、星型网络、环型网络、树型网络以及网型网络为主,其中环型网络以其特有的性能赢得了更多企业的信赖,是传输网络拓扑结构的最佳选择。环型网络一方面具有简单的网络布线以及后期维护成本低的优势,另一方面可以最大程度的满足电力市场的需求。
2 电力通信网络系统的设计与实施
2.1 电力通信网络系统的分层设计
随着电子技术以及网络信息技术的飞速发展,电力企业通信网络系统不断更新,目前电力通信网络系统主要采用工业以太光纤网络为介质进行搭建与设计,其网络系统整体上分为信息管理层、传输层和设备控制层。
首先是信息管理层,所谓的信息管理层是由装有管理软件的电脑、可用的数据库服务器和相关应用程序服务器三大主要单元组成的。在实际的运行过程中,由电脑软件发出指令实施管理,对系统内部各项数据信息进行分析,如数据显示、图形图像显示以及数据的存储和查询等。其次是传输层,所谓的传输层就是网络信息传输的通道,主要是用来完成来自底层电器设备状态桉树及工作参数的网络传输,以实现对电力企业内部电器设备的远程控制,如工业以太网、路由器、数据收发中转站、现场控制站等。最后是设备控制层,其主要是由以太网通信模块和电力设备运行监测模块两部分构成,处于整个电力通信网络系统的最底层,其运行状态直接影响甚至决定着整个电力通信网络系统运行的稳定性和可靠性。
2.2 电力通信网络系统的建设方案
近年来,伴随着科学技术的不断发展,电力通信网络的数字化、信息化呈现新的发展趋势,对电力通信网络系统的建设提出了更高的发展要求,推动着电力通信网络朝着智能化方向发展。下面就目前电力通信网络系统的发展现状,提出几点合理有效的建设方案。
(1)建立健全停电系统管理机制。现阶段,我国电力企业呈现蓬勃发展之势,多数企业内部实行营配分别管理,并没有健全统一的停电系统管理机制,而电力传输过程中的各种问题却时有发生,只能通过人工客服热线联系,并进行调度维修。在这整个管理过程中,程序冗长且效率低下,一方面造成大量的人力、物力以及财力资源的损耗,另一方面会带来一定的安全隐患。
(2)合理利用现代地理信息系统。地理信息系统是智能电网的重要信息平台,合理利用现代地理信息系统,有助于提高电力企业信息传输的安全性和有效性,从而进一步实现企业社会效益和经济效益的最大化。将地理信息系统运用到电力通信网络系统中,需要突破其本身的特点,不仅能准确无误的显示地形地貌,更需要具有行业应用功能,以满足电力市场的需求。
(3)加强动态网络模型管理。我们所要实现的智能化电力通信网络系统不同于一般性的网络系统,其改变了传统的配电网中单向负荷潮流,成为双向随时变化的负荷潮流。这就需要特定的动态网络模型管理,以适时调整电力负荷,尽可能的避免安全事故的发生。
3 结束语
综合上文,电力通信网络系统的建设在很大程度上直接影响着电力企业的自动化程度以及实现安全可靠生产的能力,所以说电力通信网络系统的智能化是电力企业发展到一定阶段的必然结果。然而目前我国电力企业在通信网络系统建设的过程中存在一些问题,因此如何解决这些问题以实现电力通信网络系统的智能化成为电力企业高度关注的课题。而从电力通信网络系统的特点以及电力通信网络系统的设计与实施两方面出发,提出科学合理的建设方案是实现电力企业智能化发展的有效途径。相信在广大电力技术工作人员以及其他相关人员的共同努力下,我国电力通信网络系统的智能化将指日可待,电力企业将会迎来又一个发展春天。
参考文献:
[1]吴在军,胡敏强,杜炎森.变电站通信网络实时性能仿真[J].电力系统自动化,2005(8).
[关键词]油田通信;网络架构;优化设计
中图分类号:TN915.02 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0069-01
油田通信专用网格伴随着油田勘探和开发的形成和发展、生产和施工,为油田生产提供服务的过程中,获得了通信网络的快速发展。随着网络规模增长,高科技通信技术广泛应用,其业务能力得到提高。目前,可以提供一个固定的声音对于油田生产和职工生活,DDN专线、企业网络、互联网接入、宽带接入、卫星通信、无线通信、集群单向无线寻呼,和其他业务,字段信息提供了一个坚实的基础。在国内电信市场的前提下逐渐开放,打破电信市场的垄断结构是有形的。然而,培育竞争机制,在中国电信行业的发展应该建立在整个社会的电信市场资源,充分利用良好的私人网络资源,即长期以来大量的闲置进入电信市场私人网络资源合理和有效的。油田通信专用网络面临着重大挑战。
1.油田通信网络的优势
1.1 覆盖区域广
油田通信网络的覆盖范围,在石油领域的工作环境,它会显示两个突出特点。首先是该油田的覆盖面积,因为工作关系到很多细节,开发复杂的过程,所以油本身占地面积不应低估,LED直接到相应的通信网络必须能够实现油全覆盖。在同一时间,另一方面,是区域油工作经常不连续的领域,这使得虚拟专用网络广泛应用在组织领域。通过适当的安全协议,在公共数据网络建立虚拟企业专用网络的技术,在很大程度上解决了离散分布的沟通问题,尤其是安全和可靠的性能优势。
1.2 需求庞杂
相对于其他组织的信息传输网络,为信息传输油环境更加复杂的需求。由于大量石油组织本身的特征,作为信息传输网络通常需要考虑数据传输中的组织工作和生活两方面的需求,因此一方面向外部的恶意攻击和网络固有的弊端做好预防工作,另一方面也需要有效的划分内部的需求和对工作和生活的两个隔离以确保安全的需求。同时,虽然油田环境与社会需要的数据需求并没有太大的差异,而油田的工作环境,其中涉及的数据显示出独特的特性千差万别。这不仅包括传统的视频会议和流媒体传输的要求,但由于数字油田的工作过程,从而为实时数据传输的大量需求,数据不仅是整个油田工作的效率有关,但也密切相关的安全特性和现场工作。
1.3 网络形成复杂
在组织环境领域的通信网络,它的复杂性是由其形成历史。在油田开发过程中,数据传输的需求必然呈现出阶段性的特征,以及相应的相进一步扩展到满足的一个独特的发展的不同历史阶段通信网络应用主体的需要。长期以来,各种需要并行,和相应的通信技术也提出了相关的并行特性。随着形势的发展不断加剧,甚至数据通信环境中的油反应。随着时间的发展,虽然多个数据网络最终将形成一个统一的全面的网络,而是形成了网络集成的整个过程中,各种数据的不一致性和困难的同步功能,带来了一定的困难。
2.油田通信网格组成
2.1 软、硬件控制
有关统计显示,从外部公共网络的安全风险,有超过70%的软件和硬件,用于局域网的缺陷和攻击行为。对于这个问题,两个方面做的是软件层面的更新和补丁安装是完美的,和硬件参数设置的修改。通常的安全攻击的两种主要方式,一是通过软件漏洞在局域网的相关系统的入侵行为的实施,第二是对局域网内部控制网络相关的硬件使用默认参数。如果我们能加强管理的两个方面对油田健康通讯网络和抵御风险的能力将增加,在软件平台的工作重点,及时更新病毒库更新补丁,更新和默认参数和权限等硬件特性的变化。
2.2身份管理
在油田在工作环境中,大量的数据破坏和安全问题的操作不当是来自员工和用户的数据,针对这些问题,应通过保护数据识别控制方法。专为各种信息和数据的不同访问身份的人员使用和访问,并对相应的访问级别对应的是不够的,在信息、查看或修改数据的不同领域的关键。这是一个重要的手段和数据安全的有效保护的基础上,在油田信息系统。
2.3合理冗余
在不同信息的传输和存储环境,数据安全水平有一个办法使电路损坏的问题都解决了。也可以采取主线电缆的方式,通过电缆电路解决问题。加强集中治疗失败和多级差分相位协调模式运行的保障,从而提高整体的维护能力,促进了配电自动化的全面发展,提高综合保障能力。
3.油田通信专网发展战略
在固定电话业务的策略:固定电话服务的整合是在油田通信网络通信的主要支持,随着市场竞争的日益激烈,特别是中国移动通讯和中国联通手机用户对许多石油网络,固定电话服务造成了较大的影响;同时,石油单位继续降低成本,减少沟通成本切割机,因为在一个下降趋势的固定电话通信业务。针对这种情况,我们应该开拓新业务,提高技术水平,提供优质的服务。综合服务措施,合理的收费标准的确立,努力扩大市场,在固定电话业务趋于饱和,发展周边地区和经营之路为重点,并会吸引一些本地电话。对。在电话市场开发互联网商业通信公司已经饱和,互联网业务的蓬勃发展,提供媒体服务,在替代产业和经济增长点的油田通信。
各种企业生存和发展的通信实现重大转变策略,把工作重点转移到外部收益,通过外部信息通信建设市场的扩大,实现持续和稳定发展多种业务通信。加强信息化建设团队沟通的整合,提高综合素质,以满足国外通信建设市场的需求。加强个人项目核算,提高施工管理水平,提高单个项目的收入水平。
总结:
综上所述,油田通信网络架构的优化设计,除了能及时传递油田生产、管理信息外,还能实现油田生产、管理的最大效益化。这就要求相关部门设计油田通信网络架构时,充分结合油田的实际状况,本着一切从实际出发的原则对其进行规划、设计,确保通信网络的时效性与合理性。
参考文献:
[1]冯玉敏,李文斌,王爱民,等.华北油田三网融合演进思路与实践[J].有线电视技术,2011(12).
[2]张志刚.油田通信的业务发展和无线网络建设[J].油气田地面工程,2007(06).
关键词:信息系统使用;个人网络;结构洞
DOI:10.13956/j.ss.1001-8409.2017.05.25
中图分类号:C931.6 文献标识码:A 文章编号:1001-8409(2017)05-0114-05
Research on the Influence of the Ego
Function Network Structures on the Use of
Information System of Enterprise Users
YIN Jun1, ZHENG Qingqing1, GE Shilun1,2, WANG Nianxin1
(1. School of Economics and Management, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003;
2. School of management, Yancheng Technology Institute, Yancheng 224001)
Abstract: This paper used social network analysis method to build information system users “ego function network”, which based on the relationship of using same functions, and used structural hole index to reflect cohesive and control effect. It did an empirical study by using a large ship shipbuilding enterprises data which included 524 information systems users and the same 852 functions. Results showed that structural hole had an Ushape influence on information systems usage, it meant that in “ego function network”, users who had high cohesion and strong control ability of network both had a positive impact on information system usage. It also analyzed that network size positively moderated the structural holes influence on information usage.
Key words:information systems use; ego network; structural holes
近年恚企业为使用信息技术投入了大量资金,而数据表明信息系统的失败率高达70%[1],信息技术似乎并没能为企业带来预期的竞争优势和回报。有研究表明,用户能否有效使用信息系统是信息技术投资转化为组织绩效的关键[2],分析影响用户信息系统使用的机制成为学者和企业共同关注的问题。
以往学者们多从个人特征因素[3]、认知因素[4]以及外部压力[5]等方面对信息系统使用的影响展开研究。如个人特征方面的教育程度、使用经验、培训经历、用户习惯等因素,个人认知方面的输出结果可见性、使用前阶段信念与态度、信任感[6]等因素,以及主观规范、自愿程度、组织支持等外部压力因素均会影响信息系统使用,相关经典模型有TAM及其改进模型、UTAUT等模型。上述研究主要解释了用户对信息系统的接受过程,但未关注接受后的使用问题,且未重视用户间的相互作用对接受后信息系统使用的影响,如用户可能会因为同伴获知一个功能特性而掌握一个新的使用技能[7],实际上,用户间分享使用知识,协同学习的行为能够简化学习使用的过程[8],进而能促进信息系统有效使用,但目前从用户相互影响视角分析其对信息系统使用的影响机制尚不清晰。研究表明,用户间的社会网络能够体现用户间的相互影响,如信息的传递、分享[9]、知识的创新[10]、同伴压力以及自我认同[11]等,从社会网络角度有助于深入了解用户工作中的这种相互影响及对信息系统使用的影响。
因此,本文以用户使用相同功能为联系构建了用户个人关系网络――“个人功能网络”,通过结构洞指标反映用户网络的凝聚力和控制力,探讨了“个人功能网络”的结构洞对用户信息系统使用的影响,旨在帮助企业分析信息系统使用中用户在特定位置上所能够发挥的作用,为从社会网络角度研究信息系统使用提供理论支撑。
1 理论模型和研究假设
1.1 理论模型构建
个人社会网络被广泛应用于研究个体在设定网络中的表现[12],其中个体的表现差异来源于网络关系的结构。针对什么样的网络关系结构有利于行动者表现的问题,以往研究提出了两个理论观点:结构洞和社会资本理论。Burt提出的结构洞理论认为非冗余的关系结构有利于行动者行为,他将这种关系结构称为结构洞。该理论认为占据结构洞位置的行动者在互不连接的网络成员间起到桥接作用,能够获得更多的异质性信息和对信息的控制力,从而比其他位置上的成员更具有竞争优势[13],这有利于行动者提高自身表现;而Coleman提出的社会资本理论认为社会资本来源于行动者间封闭的关系结构[14],具有这种结构的网络缺乏结构洞并具有高凝聚力[15],这增加了用户间的信息渠道,有利于社会规范的形成,用户彼此间也具有高的义务和期望[14],有利于行动者追求自身利益,从而促进其表现。根据上述两个理论,本文认为结构洞的缺乏与富有均有利于用户在信息系统使用中的表现,即结构洞对用户的信息系统使用具有U型影响。
1.2 研究假设
(1)结构洞的缺乏对信息系统使用的影响
结合相关研究,本文提出用户“个人功能网络”中缺乏结构洞对其信息系统使用具有正向影响。结构洞的缺乏表明该网络具有高凝聚力,用户间联系紧密[15]。在“个人功能网络”中,结构洞的缺乏对用户的信息系统使用促进作用体现在以下4个方面。
一是能够通过增进信任促进用户分享新的使用方法。高凝聚力的“个人功能网络”成员间使用相似的功能,他们往往从事相似的业务活动并具有共同的工作目标,更容易传递明确的规范秩序[16],能促进网络成员间相互信任,也减少了机会主义行为的风险[17],从而能创造出一个更好的交流环境。该环境中,当网络成员发现新的使用方法时,更愿意和同伴分享,用户作为个人网络的核心,能够直接受益于网络成员的新方法,进而促进了用户信息系统使用。
二是能够通过加强合作简化用户学习过程。高凝聚力网络中的成员更有可能符合互惠的原则[15],网络成员间愿意承担为他人提供支持的义务,同时也抱有获得他人帮助的期望,这降低了成员间交流的不确定性,使得网络成员间能够更好地合作[14]。良好的合作使得网络成员间彼此支持,协同学习,简化了用户学习使用新方法的过程,用户能够及时掌握新的使用方法,从而促进了用户信息系统使用。
三是能够通过促进有效沟通提高用户使用效率。高凝聚力“个人功能网络”成员多使用相同的信息系统功能,往往从事相同或者相似的业务活动,用户就自己熟悉的领域进行相互沟通使得彼此间更容易理解对方的想法,提高了沟通效果,有助于深入探索系统的功能和功能的创新使用,进一步提高用户的使用效率,从而促进了用户信息系统使用。
四是能够通过传递压力提高用户使用动力。高凝聚力网络中网络成员间紧密合作,互动往往较多,用户较容易了解到其他网络成员的使用情况,这会给用户带来使用压力,进而促进用户主动学习,提高用户的使用动力,有利于促进用户信息系统使用。
综上,用户的“个人功能网络”中缺乏结构洞能够促进用户分享新的使用方法、简化了学习过程,提高用户的使用效率与动力,使用户能够更好地使用信息系统。
(2)丰富的结构洞对信息系统使用的影响
结合相关研究,本文认为“个人功能网络”中用户占据的丰富结构洞对信息系统使用具有正向影响。用户占据结构洞越多,对网络的控制力越强,丰富的结构洞对用户信息系统使用的促进作用体现在以下2个方面。
一是能够提高用户获得信息的控制能力和控制效率。占据结构洞的用户连接了两个互不关联的个体,起到了桥梁作用,是推进信息流动的关键[13],结构洞为个体控制信息流提供了机会,此外,结构洞位置为用户带来非冗余的信息资源,掌握这些资源的用户与其他用户谈判的“筹码”和能力会更强,对资源的控制效率更高,占据结构洞的用户对异质信息的强控制力和高控制效率使得用户往往比其他位置上的成员更具有竞争优势[13],能够轻易从网络成员处交换得到想要的信息,从而促进了用户的信息系统使用。
二是能够促进用户对新知识的应用。由于占据结构洞位置的用户不断接触具有不同技术、思维模式、解决不同问题的同事[18],其处理不同知识和观点的工作经验得到进一步丰富,进而能够更好地处理位置优势带来的非冗余信息资源。用户获得这些信息的机会和处理经验让用户更容易识别新获得信息的可能应用领域,并发现潜在的新技巧[18],进而促进信息系统的使用。
综上,在“个人功能网络”中占据丰富结构洞的用户具有强控制力与对新知识的应用能力,往往能够更好地使用信息系统。因此本文提出假设:
H1:“个人功能网络”中用户占据的结构洞对用户信息系统使用具有U型影响。
H1a:“人功能网络”中用户占据的结构洞越小,用户信息系统使用情况越好。
H1b:“个人功能网络”中用户占据的结构洞越大,用户信息系统使用情况越好。
2 实证研究设计
2.1 个人功能网络提出及构建
本文提出基于信息系统中使用相同功能构建用户的“个人功能网络”,构建依据在于:首先,由于企业的信息系统功能与业务紧密交织,意味着使用相同信息系统功能的用户在企业内也多从事相似的业务工作,因而更可能会产生直接或间接的潜在联系[11]。其次,使用相同功能的用户往往具有相似的经验、背景或者工作特性,这类用户之间的知识传递和交互会更有效[19]。因此,该网络较能体现信息系统中客观世界的用户关系。
“个人功能网络”具体构建步骤如下:首先从员工信息系统使用数据中分离出“员工―使用功能”的对应数据,例如“保管员A―库存台账查询”;再建立524名员工与852项功能之间的二模网络,即如果保管员A使用库存台账查询功能,则两者之间具有联系;然后将二模网络投影于员工节点上,如图1所示。
2.2 样本选择与数据处理
本文构建“个人功能网络”的数据样本来源于某大型修造船企业内部的信息系统用户,他们是来自于基本生产部门、辅助生产部门、管理部门、信息化实施部门及往来部门5个部门的企业员工,该样本涉及用户524名,用户共同使用的功能项数852项。选择该企业作为研究对象是因为其已稳定使用信息系统52个月(2011.9~2015.12),系统涉及200多个功能项目并已与该企业业务流程很好地融合,用户依赖信息系统完成工作任务,其信息系统使用数据较能真实反映企业业务情况,使得研究结果具有实际意义。为进一步保证数据的可靠性与有效性,本文剔除了使用时间小于8秒和大于1小时的异常数据。
2.3 变量测量
(1)自变量
本文的自变量是结构洞,可利用Ucinet软件测量。Burt提出的限制度是测量结构洞的核心指标[20],表示节点对邻接节点施展结构洞重要性所缺的空间,被学者们广泛用于测量社会网络的结构洞匮乏程度[10]。限制度越高,用户拥有的结构洞越少。算法表示为:
其中,Pij表示节点i的全部关系中,投入到节点j的关系占总关系的比例,节点q为除i和j以外的其他节点。
(2)因变量
本文以企业信息系统使用情况作为因变量,研究表明,信息系统的使用情况可以用使用频率来衡量[21],因此,本文利用用户平均每月的访问次数来度量信息系统使用情况。
(3)控制变量
使用信息系统时间长的用户积累了更多使用经验,他们往往具有以不同方式应用信息系统的潜能[22],也会一定程度地影响信息系统使用。网络规模会通过影响用户获取社会支持的质量、压力、网络成员的亲密程度和互动程度等影响到用户的信息系统使用行为,以往社会网络研究也将网络规模作为控制变量[23]。此外,学者们常将性别处理为控制变量。综上,为保证研究结果的有效性,本文将性别(Gender)、使用信息系统年限(Experience)及网络规模(Size)作为控制变量。
2.4 模型的构建
本文使用Use表示因变量信息系统使用情况,使用Structural holes表示自变量结构洞,并采用多元回归分析的方法。研究模型设定为:
3 实证研究和分析
3.1 变量的描述性统计
表1是主要变量的描述性统计与变量间的相关系数,可知“个人功能网络”的结构洞与信息系统使用存在显著的相关性(P
3.2 假设检验与结果分析
为进一步检验结构洞对信息系统使用的影响,本文采用SPSS 22.0软件对上述假设进行检验。为提高回归结果的有效性,本文对自变量结构洞、因变量信息系统使用进行取对数处理,对平方项进行中心化处理。利用逐步回归的方式对模型进行实证检验,回归结果如表2。各回归模型中的解释变量的VIF值在区间1~3间,低于Diamantopoulos等3.5的建议值。说明各变量间不存在严重的共线性问题;回归模型的DW值均在2左右,说明各变量不存在严重的序列相关问题,且回归模型均通过G-Q检验(Goldfeld-Quant检验),表明各模型不存在显著异方差,回归结果可靠。加入平方项的模型3具有31.8%的解释力且具有统计意义。
由模型3结果可知,结构洞负向影响用户信息系统使用(β=-0.114,P
此外,有研究表明网络规模对用户获取社会支持的质量、压力、网络成员的亲密程度和互动程度等具有影响,而结构洞也通过影响成员间的社会支持和互动程度来影响用户行为,因此本文认为网络规模会调节结构洞对信息系统使用的影响。通过实证发现网络规模会正向调节结构洞对信息系统的使用,调节作用如图3所示,这意味着在小规模网络中,结构洞小的网络有利于用户的信息系统使用,而在大规模网络中,这种影响不再显著。
存在这种调节影响的原因可能是当网络规模较小时,一方面,占据较少结构洞的用户网络成员间联系紧密且经过的路径较短,其获得信息的速度越快[24],因此用户能够利用快速获取系统使用技巧等信息的便捷,高效率地解决使用问题,进而促进其使用。另一方面,小团队表明用户使用的功能类型较少,这种高凝聚力的小团队使得所有网络成员能够对有限的功能类型进行深入讨论,进一步促进了用户间的交流互动,提高了用户提供和获取支持的质量[25],有利于用户熟练掌握和运用这些功能,因此自我用糇魑小团队的核心,其信息系统的使用得到进一步促进,而这种优势在大网络规模中将不复存在。
4 结论与启示
本文构建了“个人功能网络”来探讨用户间的相互影响对用户信息系统使用的影响。结果表明:结构洞对信息系统使用具有非线性的U型影响,用户占据较少或较多的结构洞位置均有利于用户的信息系统使用。此外,研究还发现网络规模会调节结构洞对信息系统使用的影响,小规模的网络更有利于占据较少结构洞用户的表现,而大规模的网络中结构洞对信息系统使用影响的调节作用不显著。
研究意义在于:理论方面,本文表明从个人社会网络角度有助于深入了解用户工作中的相互影响对其信息系统使用的影响,为关于社会资本来源于紧密联系的网络还是丰富的结构洞提供了实证依据。实践方面,有助于指导企业设置具体的职位业务,研究结果表明高凝聚力和强控制力的网络均有利于用户的信息系统使用,因此企业可为员工安排相类似的工作任务或为核心员工安排多样性的工作任务,其他员工安排较单一的任务。此外,研究还表明小规模网络中凝聚力高的网络有利于用户的信息系统使用,因此,企业可根据实际项目需要的员工数量决定分配给哪些用户,当项目需要较少人员参与时,尽可能分配给联系紧密的用户。
本文初步研究了“个人功能网络”的结构洞对用户信息系统的使用影响,尚存在一些不足:用户使用系统受到自身业务范围及职位的权限限制,该限制还与信息安全权限、企业流程规范程度等因素相关,可能对“个人功能网络”的规模及网络结构产生限制;此外,用户的个人特征如自我监控、个体心理[26]等特征也会影响到网络结构,这些因素对结果的影响还有待进一步研究。
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由于光纤通信技术具有传输损耗低、容量大等特点,再加上其抗干扰的优良特性,已经逐渐在我国的各个通信行业中广泛应用,特别是在电力系统的通信中扮演着越来越重要的角色。本文就光纤通信技术在电力系统中的应用情况做一个综合论述,以期能够促进光纤通信技术在电力系统中的发展。
【关键词】
光纤通信;电力系统;应用
电力通信系统作为我国当前电力体系的主要管理运营方式以及提供商业化管理的必然需求,在我国的电力系统内部已经得到了广泛的普及。光纤通信作为一种现代科学高度发展的标志,特别是在通信行业具有重要的里程碑意义。由于光纤通信具有信息量大,通信速度快,损耗小,稳定性强等原因,在我国的各个通信领域都有着良好的表现
1电力通信网络的构成特点
1.1电力通信的主要类型与方式
电力通信的主要方式主要包括以下几个方面,从电力的通信方式的角度上来看,主要是使用了电力波线作为载波来进行通信,其实质就是通过输送一定工频的电流,在通过各种信息波的载波机来相互转换,将弱化的电流转化为强化的电流,从而实现电力线路的传输工作。由于电力波的通信方式具有十分高的可靠性与稳定性,在我国的电力通信网络的整个网络构建中也是处于一个较为重要的地位。除了载波通信外,另一种较为常见的电力通信方式为光纤通信,光纤通信尽管在我国的应用时间不过二十余年,但是由于电力通信具有十分明显的优点,特别是在通信过程中损耗小,稳定性更强,信号更加准确,再加上其发展前景广阔,所以逐步受到了各个电力系统的青睐,逐渐发展成为一种主流的电力通信方式。
1.2电力通信的网络特点
要想了解电力通信网络的构建中光纤的实际应用情况,就必须先了解一下电力通信的网络特点。电力通信作为电力系统的管理系统的主要承担者,肩负着联系电力系统内部信息调动的重要使命。从这个角度上来看,电力系统相比于其他领域的公司对于通信网络的要求要高许多,这也决定了在电力通信的网络设置上应该追求较为高效、实用、稳定的通信方式。根据我国当前电力通信网络的建设情况来看,由于电力通信网络的专业特殊性与要求质量等原因,其实际的通信质量与通信水平也确实已经大幅超过了其他的相关行业,并且电力通信具有耐冲击性以及传送范围更加广泛等特点,所以在建设电力通信网络的也要着重考虑这些方面。
2光纤通信技术在电力通信中的重要作用
2.1电力通信系统的网络结构过于复杂
电力通信系统网络建设中一个较为明显的问题就是网络的结构较为复杂,这也决定了其对于网络通信的质量要求以及稳定性要求。由于电力通信网络需要对于多种不同的信息同时进行处理,这就需要许多不同的设备协同作业,而不同设备与设备之间存在着各种连接方式以及信息的转化方式之类的问题,匹配的实际难度较大,再加上整个电力通信网络的网络信息量较大,内部实际同时处理的数据极为复杂,所以这就造成了电力通信的压力较大,必须要寻求一种能全面提高网络通信效率的通信方式。
2.2电力通信系统具备更高的可靠性与灵活性
电力通信系统由于承载着电力系统的稳定与安全的重大责任,所以往往具备着可靠性以及安全性的特质。由于电力供应系统的特殊性,作为国家重要的能源输出与控制单位,电力系统在很大程度上控制和影响着国家社会生活的方方面面,更是影响着生产力的提升速度与质量。稳定的电力供应带给一个地区的不单单是生活的高质量保障,更是工业生产更高的经济利益的有力保障。所以说电力通信系统的发展应该也必须具备可靠性原则与灵活性原则。
2.3电力通信系统的耐冲击性较强
电力通信行业具有一个特点,特别是我们在用电中常会体会到。由于用电的时间在一年之中存在着高峰与低峰,所以从全国的范围来看,电力系统的通信冲击性十分强,特别是在用电高峰时期与低峰时期的通信数量区别,会在很大程度上影响通信的质量与稳定性,这也是电力通信过程中风险较为高发的时间段,由此可以判断,电力通信行业也必须具备耐冲击性。
3光纤通信技术在电力通信中的技术应用
从电力通信的系统信息的处理方面来看,其实由于电力系统的信息量主要是以继电保护以及话音的信号为主,这与其他的行业通信类型相比应该属于较为简单,信息量较小的一种。但是,由于电力通信行业主要运营中不能够出现中断,否则会极大的影响一个区域的正常生活与发展,所以必须要在根源上做好通信稳定性的问题,这也是由电力通信系统的时效性原则主导的。由于时效性原则的客观存在,即使信息量要求不大,也往往对于通信系统的网络建设要求较高,以此来降低出现通信不畅造成大量经济损失以及社会综合效益损失的风险。
3.1波分复用技术
波分复用技术是光纤通信技术中较为重要的一种技术,其特点是可以将多个不同的光信号进行汇聚,即使是不同频率的光信号之间也不会相互影响,并且最终将这些信号汇聚到同一根光纤上,然后在进行传输作业。由于这种传输技术在很大程度上避免了光纤的损耗。波分复用技术将光波作为信号的载波进行输送,可以在信号的接收端进行合并,再将合并好的波长进行各自分离,最后再还原成原有的信号,这就实现了多种信号的无损运输。由于波分复用技术可以在一根光纤上实现双向多信号传输,大大提升了通信效率与通信质量,降低了铺设成本,所以在电力通信中具有重要的实用价值与意义。电力通信系统的基本特点也决定了其通信要求质量较高,稳定性以及能耗的要求也比较有代表性,特别是对于电网的调度的自动化系统,对于网络的速度也具有一定的要求。
3.2同步数字技术
同步数字技术的主要原理是指将一些低级别的数字信息通过整合转化的方式提升为高级别的数字信息,最终实现不同数字信息的整合,然后将整合后的同种数字信息同步传输,不但大大提升了光纤通信的传输效率,更是提高了光纤传输的网络整体利用效率。另外,同步数字技术在实现光纤技术的复读以及技术分接中进行了一定的简化,在提升网络执行速度的还具有一定的自我保护作用,进一步提升了光纤的稳定性以及可靠性,所以逐渐成为当前光纤建设的重要技术支持之一。
3.3光纤复合地线的使用技术
在我国,光纤复合地线作为最常见的一种光纤,被广泛的使用在各行各业当中,由于光纤复合地线又被称之为光纤架空地线,其特点是在光纤的通信中包含了所有的光纤单元,并且其可靠性十分强大,在日常的使用中也几乎不需要维护,很少有损坏的情况,所以也十分适合电力通信系统的应用。但是,由于这种光纤的材料较为昂贵,综合使用成本非常高,无法被广泛的应用于整个行业的建设中,所以一般都是被用来建设一些新修建的线路或者是一些旧线路原始改造的过程中。光纤复合地线具有两个突出优势:①就是可以作为输电线路的防雷点,可以有效防止雷电的伤害,提高耐冲击性。②光纤复合地线可以通过地线中的光缆实现全面的通信,这是其他光纤类型所不具备的。
4总结
总的来说,电力系统的特殊性质就决定了其对于通信质量以及稳定性的要求,而光纤通信刚好可以在这方面符合电力系统的需求。所以说,光纤通信在当前的科技环境下,依然是电力系统通信网络建设必然的选择。
作者:李新杰 单位:广东顺畅科技有限公司
【关键词】通信行业 软交换技术 运用
一、引言
随着人们对于移动通信服务的要求越来越高,需求量越来越大,网络科学技术的发展进程加快,移动通信行业为了拓展新的业务内容,抢占通信行业发展先机,获得更多的经济利益,都已经着手对网络结构进行优化,软交换技术作为网络NGN的关键和核心,已得到了普遍的运用。软交换技术指的就是将呼叫控制功能从媒体网关,即传输层中剥离开来,从而实现通过软件实现通信中的基本呼叫控制功能,也就实现了呼叫控制同呼叫传输的分离,从而也为控制、交换与软件可编程功能建立一个分离的平台。在传统电话网络中,用户接入模块、交换矩阵、控制和中继模块都只集中设置在一台硬件设备里面,各个模块之间采用了内部总线连接方式。由于交换机所提供的服务和软、硬件及其业务应用都是绑定在一块,故导致通信的开放性比较差。然而,软交换网络区别于传统模块的是将功能模块分离出来,分别进行接入,使得各个模块独立发展构成了一个开放式的网络系统结构,顺利地实现了呼叫和业务分离,承载和控制相分离的目的。这就使得提供业务更加方便和灵活。软交换技术主要提供如下功能:控制连接和翻译,选路,带宽管理、安全、信令和呼叫详细记录等等功能。
二、移动通信软交换网络架构
构件化和分层化是软交换网络的基本特征。软交换技术网络可依次分为接入层―控制层―业务/应用层―核心传送层。接入层提供软交换网络中的各种接入方式,并把信息转换成为可以在IP承载网上传递的格式。控制层提供完成各种呼叫控制功能,并将相应的业务处理信息进行传送,其核心技术就是软交换技术。业务/应用层提供各种类型的业务,是具体的应用环节,业务/应用层的物理承载实体是各种应用服务器和智能网SCP。核心传送层负责将软交换各网元等连接起来,包括各种媒体网关、控制层软交换机及业务层的各种服务器。软交换网络的构件主要是接入设备、软交换、中继网关、信令网关、媒体资源和业务服务器等。
三、软交换技术的特点
(一)节约成本。软交换设备处理能力强大、容量大,可以有效地将原先需要多个MSC管理的区域集中起来进行管理,从而有效地降低了维护成本。
(二)组网灵活高效。虽然传统TDM话音技术也可以提供较好的语音业务,但是每一个交换节点都必须完成业务交换及信令控制,新业务所需提供的时间周期较长。软交换技术的最大优点就是使得应用层和控制层、承载层完全分开,提供业务与具体的承载无关,从而能以最有效的方式引入最新的业务,新业务的开发周期因此而得到有效地缩短。
(三)开放性良好。软交换网络体系架构中全部网络部件都采用了标准协议,这就使得各个网络部件既能相对独立发展,又能够形成有机的整体,实现网络的互通。移动运营商可以根据自身的需要选择市场上的优势产品,实现业务提供的最佳配置。软交换设备支持通过开放协议通开放的业务平台进行交互,从而底层的网络资源也得到了运用,顺利地实现了业务和呼叫控制的分离。
四、软交换技术在移动通信行业中的运用
当前,软交换技术已经不再是固定网络运营商的宠儿,移动通信运营商也正在将软件换技术运用到移动通信用户前面。
(一)软交换技术的选择。当前,R4软交换技术是移动通信网络建设得最优选择。WCDMA分为3GPP、R99、R4、R5/R6等四个版本。R99在GSM/GPRS网络的基础山上对接入网关部门进行了彻底的改变,从TDMA制式发展为CDMA制式,显著提高了网络频谱利用率和数据业务的带宽。R4在R99的基础上对电路域进行了根本变革,采用了NGN提出的软交换技术,使得控制层和承载层分离。R5/R6在R4分组域基础上设置叠加了一个IP多媒体域,提供了基于分组的统一的核心网,为多种业务的并存提供了良好的平台。R5/R6是一种并存关系,R5/R6侧重于多媒体业务的运用,R4语音技术的运用为R5/R6的运用提供了良好的支持。当前,移动运营商的主要业务收入的来源仍然是语音,对于3G网络而言,在R5/R6技术尚不成熟的背景下,R4软交换技术是最佳的选择。R4的网络架构比R99优越,也比R5/R6技术成熟,既能保证新建网络的稳定,提供方便快捷的业务,也为今后的移动通信技术的发展做好了准备。
(二)软交换技术在移动电话网中的运用。基于软交换技术的移动电话网通常将若干配置一致且互为备份的成对TMSC Server部署于大城市,在TMG的协同下与包含GMSC、MSC、TMSC2等在内的省内交换机形成直达电路,从而实现传统TDM与软交换移动长途网的连接,实现同步通信的目的。
软交换技术在移动通信业中的运用为分流长途语音业务、延伸网络和业务布点、接入大客户提供了支持。软交换技术具有可靠性、节约等特点,也存在一些问题,比如软交换系统标准和协议尚未统一,兼容性尚需提高、Qos网络安全、业务管理水平等。
随着移动通信技术的大发展,人们对于移动网络的依赖性也越来越强,对移动网络的期望值也越来越高软交换技术作为未来通信网络发展的关键性技术,目前已经在可编程及网络开放性方面对于移动通信技术的发展做出了巨大的贡献。当前软交换技术在公用通信网及各种类型的专网中都有着很好的应用前景。
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关键词:PROFIBUS网络;可编程控制器;集中控制;HMI;煤矿皮带机
中图分类号:TM921文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)15-0055-02
随着计算机科学的发展,自动化控制技术己渗透到各个领域,同时,由于计算机科学领域中应用软件的飞速发展,对被控制系统进行实时的监控,已由最初的仪器仪表显示状况,发展到现代在人机界面来进行监视,HMI能够模拟被控对象的具体过程来进行实时的监控。控制技术的发展提高了生产自动化的程度,企业不但需要不同单元的生产设备之间能够相互交流信息使得生产现场设备之间能够互相配合,更需要从生产现场到工厂管理级进行信息交流实现生产级与管理级的信息共享,控制系统的这种发展要求可编程控制器 (PLC)具有分散控制的功能,因此远程连接和通信功能成为PLC的基本性能之一。文章主要针对S7-300/400工业通信网络中的PROFIBUS网络在皮带机集中控制中的应用及与HMI的组合的工程实例进行简单介绍。
一、PROFIBUS现场总线概述
PROFIBUS现场总线是一种开放式现场总线系统,符合欧洲标准和国际标准。PROFIBUS通信结构简单,传输速度很高且稳定,非常适合PLC与现场分散的I/O设备之间的通信。
PROFIBUS现场总线网路由主站设备、从站设备和通信介质组成,是一个多主站的典型通信网路。PROFIBUS现场总线网路可以支持PROFIBUS的第三方设备进行通信与多个从站直接通信,而且这些通信只需要通过硬件组态就可以实现,不依赖用户编写程序。
1.支持PROFIBUS协议的第三方设备都会有GSD文件,通常以*.GSD或*.GSE文件名出现,将此文件GSD安装到组态软件中就可以组态第三方设备从站的通信接口了。在皮带机集中控制工程实例开发中以DP-EM277通信为例说明PROFIBUS网络通信协议的应用。
2.在皮带机集中控制工程实例中使用的软件及硬件配置分别为:(1)软件:STEP7V5.4SIEM089D.GSD;(2)硬件:主站:CPU315-2DP(6ES7315-2AG10-0AB0);分站:EM-277和CPU226CN;(3)项目组态:1)新建一个项目“DP-EM277”并完成CPU及电源等硬件组态;2)PROFIBUS-DP主站网络设置在硬件组态画面中,双击CPU的DP槽,将会出现DP属性界面一般选择其默认设置,点击确定即可;3)PROFIBUS-DP从站网络设置,如果没有EM277的硬件,需要安装GSD文件。安装完成后会在硬件界面里找到EM277然后选中PROFIBUS总线双击EM277即可添加到PROFIBUS网络总线上。设置EM277的从站地址为3号站,这个站号应与EM277的拨码开关站号一致,或则会出现通信出错;4)在硬件组态界面,点击PROFIBUS总线上的EM277从站图标,将出现设置从站接口大小及地址窗口界面,然后在EM277硬件目录下选择I/O大小(16字输出/16字输入);5)在硬件组态界面,双击PROFIBUS总线上的EM277图标,设置S7-200CPU的接受和发送地址偏移量(地址偏移量为200)。S7-300与S7-200主站和从站发送与接收地址对应关系见表1:
表1S7-300与S7-200主站和从站发送与接收地址对应关系
S7-300(2号主站) 对应关系 S7-200(3号分站)
QW0………..QW30 发
送接收 VW200……….VW230
IW0…………IW30 接收发
送 VW232……….VW262
二、皮带机集中控制装置的配置及组成
根据用户的现行现场条件要求,本方案中选用XJD5/1140隔爆兼本质安全型PLC控制箱,主站PLC选用西门子S7-300,加以太网模块CP343-1进行以太网通讯,分站PLC选用西门子S7-200.THK-I型本质安全型控制台,组成电控系统的核心部件;外部配置相应的保护和传感器,形成皮带机电控系统。本方案中电控系统的主要特点有:采用德国西门子公司的S7-300/200PLC作为主控制器,运行稳定,扩展方便,而且组网方便、实用和可扩展,完全可以满足本项目的控制要求。电控系统具有较高的性价比,主站和分站控制箱间通过ProfiBus现场总线连接,主站通过以太网和调度进行数据交换。
在操作台中装有工业计算机(人机界面),LED指示灯,可以直观、方便的实时显示皮带机各种运行工况、故障信息等,通过计算机发送指令(人机界面)对皮带机进行控制。可以显示运行参数如:主电机电流、带速等以及所有设备的运行状态包括主电机、制动闸、皮带张紧、偶合器执行器位置状态等,还有皮带机的故障保护:拉线、跑偏、堆煤、纵撕、超温、烟雾、电机启动器故障、制动闸故障等。系统每一运行状态和参数都可以全面、清晰地给予显示,操作简便。
三、HMI(人机界面)
HMI(人机界面)采用MCGSTPC嵌入式一体化触摸屏与PLC之间通信,形象逼真的动态画面和全中文显示,具有实时报警监视、安全确认机制和数据记录功能,故障自诊断等先进功能,可显示各胶带机跑偏、闭锁、纵撕、超温、打滑、烟雾、堆煤、洒水、皮带速度、松闸故障、张紧故障、电机故障等系统运行参数、故障信号及历史故障查询。
1.控制台可实时监控设备状态和运行参数,并能够显示实时电流和速度数据曲线,同时也可实现历史曲线查询历史。
2.MCGSTPC显示界面可以在MCGS6.8软件中进行组态其组建工程分为以下过程:(1)工程项目系统分析:分析工程项目的系统构成、技术要求和工艺流程,弄清系统的控制流程和测控对象的特征,明确监控要求和动画显示方式,分析工程中的设备采集及输出通道与软件中实时数据库变量的对应关系,分清哪些变量是要求与设备连接的,哪些变量是软件内部用来传递数据及动画显示的;(2)工程立项搭建框架:MCGS称为建立新工程。主要内容包括:定义工程名称、封面窗口名称和启动窗口(封面窗口退出后接着显示的窗口)名称,指定存盘数据库文件的名称以及存盘数据库,设定动画刷新的周期。经过此步操作,即在MCGS嵌入版组态环境中,建立了由五部分组成的工程结构框架。封面窗口和启动窗口也可等到建立了用户窗口后,再行建立;(3)制作动画显示画面:动画制作分为静态图形设计和动态属性设置两个过程。前一部分类似于“画画”,用户通过MCGS嵌入版组态软件中提供的基本图形元素及动画构件库,在用户窗口内“组合”成各种复杂的画面。后一部分则设置图形的动画属性,与实时数据库中定义的变量建立相关性的连接关系,作为动画图形的驱动源;(4)编写控制流程程序:在运行策略窗口内,从策略构件箱中,选择所需功能策略构件,构成各种功能模块(称为策略块),由这些模块实现各种人机交互操作。MCGS嵌入版还为用户提供了编程用的功能构件(称之为“脚本程序”功能构件),使用简单的编程语言,编写工程控制程序;(5)编写程序调试工程:利用调试程序产生的模拟数据,检查动画显示和控制流程是否正确;(6)连接设备驱动程序:选定与设备相匹配的设备构件,连接设备通道,确定数据变量的数据处理方式,完成设备属性的设置。此项操作在设备窗口内进行。
工程完工综合测试:最后测试工程各部分的工作情况,完成整个工程的组态工作,实施工程交接。
3.HMI人机界面(MCGS)与西门子PLC和三菱PLC之间通讯。
四、结语
【关键词】统一通信 业务平台 会话初始协议
1 统一通信的定义
直观的理解,统一通信 (unified communication,简称uc),就是将用户所有的沟通方式,包括 电子 邮件、电话、传真、语音邮件、视频会议、即时通信整合起来,通过它将桌面、电话和网络上原来孤立的应用程序联系在一起,使用户能够随时随地、根据需要进行完整的沟通。统一通信是通信网络和应用二者融合的直接结果。从业内形成的共识来看,统一通信指的是通过综合的解决方案和应用,将来自多个供应商的生产力提升工具整合起来,并为员工提供“单一用户界面”来使用这些工具和信息,而不管员工身在何处。它将常见的通信渠道整合到一起,包括电子邮件、电话和传真,使用户能够在任何时候、任何地点、从任何设备上访问其所需的应用和信息,这样用户有更大的自由度,从而远程工作时也能保持高效率。
2 统一通信面临的问题
一是网络融合的问题。目前绝大多数企业的数据网和通信网仍然是两套互不关联的系统,分别由it部门与通信部门维护,企业内部之间数据业务通过ip专网进行传输,话音业务通过公共电话网(pstn)实现互通,在造成了隔离的网络、分离的系统、割裂的应用的同时,同时专线费用、通话费用、管理维护成本相应增加造成企业资源的浪费。
二是企业效率提高与业务流程整合的问题。分立的企业内部的各个系统,己经越来越无法满足信息迅速准确传递的要求,分布在各个孤立和封闭的信息系统和通信系统中流转的业务流程,迅速更新与 发展 但又互不相通的各类通信方式,在满足企业当前需求的同时,又成为进一步提高企业以及员工的效率,增强 现代 企业的市场竞争力的阻碍。如何建立一个可扩展的、灵活的、逐步实施的统一通信业务平台,这是企业进入统一通信面临的主要困难。
3 统一通信业务平台的业务设计
3.1统一通信业务平台的建设目标
构建一个满足企业融合ict需求,支持分阶段部署的,具备可伸缩性和可管理性的,灵活可靠的开放式 sip+jzee业务平台;在业务平台上,支持各类统一通信的业务开发与运行,同时也能够提供对it系统交互访问的良好接口。
3.2统一通信业务
(1)基础业务
包括群组和目录,presence(状态呈现),权限认证,混音,资源共享等。
①群组与目录
由ldap服务器或者自定义实现,一方面提供企业组织机构、人员信息以及群组管理等基础数据的管理与访问;另一方面也是企业消息路由与权限认证的依据。群组在企业通信别重要,用户可以邀请好友加入群组,在群组中信息内容以群发的方式发送。
②presenee状态呈现
presence指呈现用户的状态信息给其他人或者系统的一种业务,技术实现主要依靠presence业务引擎。presence业务引擎是一种软件服务器,其作用是搜集和分发(如、预约,通知等)presence信息,提交给各种控制器或者监听器。
③混音
混音主要用于多方会议中的语音转换。服务器解码从终端收到的音频信息,将它放到一个每个参与者相应的队列里,每隔一段时间,服务器将收到的音频混合,并编码后送到各个参与者那里。。
(2)同步通信业务
包括im即时通讯,即时消息与短消息 (sms)/多媒体信息(mms)互通,voip呼叫、点击呼叫(click to dial,简称c2d),语音会议、web会议(包括桌面共享、 电子 白板等)、多媒体会议等。
①im即时通讯
im是指能够即时发送和接收 网络 消息的业务,其中,消息内容包括文本、语音、视频、数据等多种类型。
im服务器主要处理网络消息,提供等各种聊天功能;im客户端己经逐渐 发展 为集成了电子邮件、博客、 音乐 、视频、游戏和搜索等多种功能访问的统一入口。
②即时消息与手机短信/多媒体信息互通
个人使用im即时消息主要在pc之间以p2p方式交互基本能满足需求,而 企业 客户由于移动性要求高,这就需要在im即时消息和手机短信或彩信之间进行转发,一般由im服务器提供服务进行消息的格式转换与转发。
③voip呼叫
voip呼叫是指那些使用ip分组交换而不是传统的pstn的媒体呼叫。voip提供的重要优点是企业极大的减少了与pstn关联的费用。voip网络所需要的基础架构多数基于商品化的硬件和软件,而pstn构建于很大程度上封闭的硬件和软件系统之上;因此企业统一通信平台必须能够管理pstn网关。
④web会议
web会议是基于web并面向企业网络召开会议的通信业务,用户可以通过软终端、普通话机、sip硬终端和手机等参加web会议。
桌面共享,一般采用 rfb(remote framebuffer,远程帧缓冲)协议实现客户/服务器的交互,由服务器端共享桌面给客户端。电子白板是指在用户间共享绘画信息,它允许用图画信息来实现同步协作。
(3)异步通信业务
①统一消息(电子邮箱,语音/传真邮箱)
一个基于intemet的语音邮箱系统很容易和其他intemet服务(电子邮件、web、视频邮件和传真)相集成,进行交互工作对企业是一件有价值的业务。
②消息与通知
系统能够通知用户各种预约提醒,会议日程,共享文件的改变,收到的多媒体消息等。
4结束语
统一通信跨越了信息技术it和通信技术ct两大领域,其理念、技术与解决方案也是在不断完善和进步中。根据gartner的预计,统一通信的市场将在今后的3-5年内进入成熟期,而相应的企业通信市场将达到400亿美元/年。在这个领域里市场前景非常光明,下一步将继续完善统一通信平台的设计,并实现与整合更多的通信业务,满足企业构建高效的沟通平台的需求。
参考 文献 :
[1]朗为民.下一代网络技术原理与应用贬[m].北京:机械 工业 出版社,2006.