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(一)网络拓扑结构和组网技术
一般来说,在系统运行的过程中,组网方式的合理性,在一定程度上关系着以太网运行的可靠性和高效性。随着现代技术的不断发展和我国电网的进一步深化改革,变电站的智能化程度也越来越高,从当前我国组网方式的运用现状来看,可以将其简单概括为:新组建的网络将系统的性能和功能要求作为基本前提,采用优化节点分布和网络结构的方式,一方面可以有效提高变电站通信系统的信息化水平,另一方面还能实现投入与效能的均衡化。
(二)以太网交换技术
所谓以太网交换技术,主要指的是在以太网运行的过程中,具有性能高、操作简单、密集高端口以及低价特点的一种交换产品,将这一技术运用在变电站通信系统中,在一定程度上可以有效提高通信系统的安全性和可靠性。一般来说,在网络系统中,之所以会提出交换技术这一概念,主要是为了进一步改进网络系统的共享工作模式。从当前我国以太网交换技术的使用现状来看,有三种交换技术被得到广泛地推广和运用,分别是信元交换、帧交换以及端换。随着现代科学技术的不断发展,在以太网运用领域出现了三层交换技术,一方面改善了在明确划分局域网中段之后,只能通过路由器对网络中子网进行全面监督和管理的局面;另一方面也解决了由于传统路由器的复杂、低速而导致网络产生瓶颈的问题,有效提高通信系统的工作效率。
二、加强变电站通信系统可靠性的有效策略
(一)双以太网冗余的实现
在对变电站结构进行全面仔细地分析之后,我们可以知道,IED具备完全独立的两组隔离变压器、控制器、通信电缆以及收发器等。一般来说,每个通信设备都具有个体差异性,在通信冗余协议的实现上也存在着一定的区别,但是具有相同的基本原理。所以,我们在实际的研究工作中,在解决一个通信设备的问题之后,就可以解决其余通信设备的问题。IED可以采用回环测试的方式,对系统中的链路进行全面地检测,确保通信系统的正常稳定运行。在实际的工作中,可以将这两个接口都与协议栈绑定,并且具备控制层访问的不同媒体地址。通常在完成以太网与热备用的连接之后,系统是不具备信息发送功能的,但是由于充分考虑到链路会在发生故障时被切断这一因素,所以需要对设备进行不断地改进,确保系统信息接收的通畅性。系统在正常运行时,利用工作接口IED设备可以在网络中传送信息,在进行回环检测时,如果IED发现系统故障,就可以马上发出命令,对热备用接口进行设置,确保其通信控制器可以进行信息发送,并且将全部信息从工作接口的主链路上转移到热备用接口的链路上,这样一来,就算工作信息接口发生故障,备用接口也可以完成信息接收任务,在一定程度上可以为变电站通信系统的可靠性和稳定性提供有效地保障。在变电站通信系统运行的过程中,双以太网结构将热备用作为主要工作方式,在对链路进行切换时,不可避免会发生延时的情况。同时,由于每个IED之间都存在着个体差异性,不同交换机和IED在进行协议配合时,往往存在着一定的区别。所以,针对这一问题,在实际的工作中,还需要不断地研究和改进,只有这样,才能确保通信系统的安全稳定运行。
(二)环网冗余的实现
从当前我国双以太网环网的运用现状来看,通信系统在运行的过程中,主要是通过交换机来实现信息接收和发送目的的。一般来说,不同厂商生产出来的交换机具有一定的区别,为了确保系统的安全稳定运行,厂商在生产交换机时,可以采用生成树系列的标准协议,这样一来,就可以通过交换机构组成相应的环路,为变电站通信系统可靠性的提高奠定坚实的基础。通信系统在运用环网结构时,在信息传输的过程中,为了避免环网中信息的循环传输,可以对交换机进行重新设置,将两个端口分别设置为阻塞态和转发态,这样一来,信息就可以在系统中进行无障碍传输,在一定程度上可以有效提高系统的可靠性。除此之外,通信线路在正常工作的过程中,系统在传输信息时,也需要通过诸多的交换机来完成,同时,将交换机的1、3、6端口设置为阻塞态,这样一来,该端口就不能进行信息传送。站控单元可以利用交换机的7—3—1—2端口将控制信号传送到保护单元,并且在传送的过程中,不会出现循环发送的现象,有效保障了系统传输的可靠性。在变电站通信系统运行的过程中,当1、3这两台交换机的链路出现故障之后,3号交换机在接受到系统的命令之后,会自动对环路进行全面仔细地检测,如果发现该链路无法保持通畅状态,则会对它的端口进行重新设置,将阻塞态变为转发态,并且及时通知其它的交换机,在进行信息传输时,选择其它的转发路径,这样一来,就不会出现因为其中一台交换机故障,而导致整个系统信息被阻塞的现象。同时,在环网冗余协议中,延时的时间通常保持在1—3s,不仅可以确保整个通信系统运行的可靠性,在一定程度上还能有效提高工作效率。但是,通常在正常情况下,备用链路完全处于闲置状态,端口和宽带的利用率相对较低。
三、结束语
首先,在进行风力发电场通信系统的系统设计过程之中,要严格按照电力系统设计的基本原则完成风力发电场内部各种基本设计,并在完成风力发电场的基本设计的过程之后,再进行相应的风力发电场通信系统设计;其次,在进行风力发电场通信系统设计的过程之中,要充分的分析风力发电场在通信系统之中扮演的角色,并根据相应的电信业务的计算,对风力发电场的通信规模进行设计,并对风力发电场的通信容量进行设计,规划好风力发电场通信系统;然后,在进行风力发电场通信系统设计的过程之中,要充分的考虑到如何进行区域通信网络共享,帮助风力发电场充分的利用到区域的通信资源;最后,在进行风力发电场的电力通信建设方案的设计和技术方案的规划的过程之中,要充分考虑到风力发电场的实际通信需求,与此同时,还要充分考虑到风力发电场的远期发展的情况,提出可行的通信设计方案(一般情况下至少要设计出两套较为合理的方案),在进行设备的选型和购买,完成风力发电场的电力通信建设过程。
2风力发电场通信系统设计方案
2.1风力发电场通信系统光纤通信设计方案。风力发电场通信系统光纤通信设计的过程之中,要根据风力发电场的实际施工环境进行对光缆类型的选择。例如,在进行风力发电场电力通信系统的架设光缆的选择的过程之中,如果在线路架下方有地线就需要选择OPGW光缆,如果在线路架下方没有地线,则需要选取ADSS光缆。在进行电力通信系统的光缆数量的确定的过程之中,要根据电力通信系统的传输长度以及针对电力通信系统的线路保护的原则来进行选择。例如,如果电力通信系统的线路长度如果是在六十千米之下,还需要对电力通信系统之中对两个相互独立的传输通道进行保护,就需要为电力通信系统建立两条光缆。如果如果电力通信系统的线路长度如果是在六十千米以上,只需要对电力通信系统之中的一条传输通道进行保护,就只需要架设一条光缆。在进行风力发电场通信系统光纤的配置的设计过程之中,也要针对实际的情况进行对风力发电场通信系统光纤的配置进行设计。例如,如果进行电力通信系统的线路保护过程之中涉及到了两个光纤的通行通道的,就需要使用两个2Mbit/s的光纤专用通道来进行设计。如果进行电力通信系统的线路保护过程之中只涉及到了一个光纤的通行通道的,就只需要使用一个2Mbit/s的光纤专用通道来进行设计。与此同时,在进行完光缆的设计过程之中,后续的设备选型要满足光纤选择的需求。
2.2风力发电场通信系统载波通信设计方案。在进行风力发电场通信系统线路的设计过程之中,要充分考虑到线路的实际高频保护问题,具体的来说,目前的高压线路主要有500千伏、220千伏、110千伏、35千伏这几种,这就需要针对不同的电压数值进行风力发电场通信系统载波通信设计,并专门规划好相应的载波通道。在载波通道的开通过程之中,要充分的考虑到风力发电场的内部的载波现状,保证所选取的载波频率的筛选不会干扰的风力发电场通信系统载波通信的正常运行,与此同时,还要求所选的载波机的型号和风力发电场通信系统的设备选型保持一致。
2.3风力发电场场内通信系统设计。所谓风力发电场场内通信系统设计,主要满足的是风力发电场内部的各个用来发电的风力发电机机组与风力发电场的升压站监控主机之间的通信连接系统的功能的发挥。在进行设计的过程之中,要满足以下几个方面的设计原则:首先,要保证风力发电场的升压站监控主机可以有效的对用来发电的风力发电机机组进行控制,还需要使用光缆将风力发电机机组和升压站监控主机有效的连接在一起,保证升压站监控主机对风力发电机机组的实时监控;其次,进行设计的连接用来发电的风力发电机机组与风力发电场的升压站监控主机之间的光缆要满足相应的通信频率和载波频率的要求;然后,为了保证信息传输的可靠性,还要求架设相应的通信支路,并杜绝这些通信支路之间的相互干扰;再者,风电场内通信光缆的埋设方式应当采用直埋敷设的埋设方式,当风力发电场内部的架空线路走向与风力发电场的通信电缆的走向相同的时候,就可以有效的利用风力发电场内部的架空线路同杆架设的架设方式,以便于有效的减少电缆沟的施工,与此同时,电缆一般情况下要选用铠装电缆;最后,要保证好通信设备的接地操作,保证通信过程的安全运行。
3结束语
卫星信号复用模块的功能是:将船载北斗收发设备与其原配的控制终端设备进行分离;将信号根据不同策略复用为两路数据信号;提供与数据采集终端的接口。图1给出了卫星信号复用模块与系统的其他部分的连接的方式。其中的北斗卫星通信天线完成北斗信号的收发、导航信号的接收以及双向数字接口的信号交互;北斗控制终端是国内北斗星通公司开发的多用途控制设备,其功能涵盖了导航、轨迹录、报文收发和紧急情况下的报警呼救等;数据采集终端是本系统中的采集数据的收发系统,利用人工输入海洋资源数据,并通过卫星信道将数据发回北斗整列控制中心。卫星信号复用模块是各个模块的通信中枢,完成设备对信道的申请和释放,并且为各个工作子系统供电,系统对其工作稳定性和可靠性提出了较高的要求。图2给出了卫星信号复用模块的内部结构图。其中RXD_T和TXD_T分别表示RS232电平的北斗卫星天线的数据收发信号;RXD_K和TXD_K表示北斗控制终端的RS232数据收发信号;RXD_C和TXD_C表示数据采集终端的数据收发信号。其结构比较简单,但是在前期的设计和测试中发现了一系列可靠性问题。长时间地将数据采集终端以在线方式工作会造成卫星天线或者控制终端无法收发数据,因此在设计上采用了回馈电源模式,即当采集器不工作时,切换电路工作于信号直接切换模式,信道不受数据采集器控制。同时还发现当数据采集器不工作时,地线连接会造成数据串扰,所以在设计中采用了地线切换模式,当采集器不工作时将地线断开。为了进一步提高可靠性,降低干扰,信号切换没有采用有源的电子器件,而采用了电磁式继电器,当采集器不工作时系统的信号处于机械切换模式。采取上述措施后,系统无响应和数据通信失败的现象基本没有出现。
2控制终端设计
控制终端是数据采集人员的操作设备,其功能是输入采集的数据并且将数据发送。控制终端采用了ARM9架构的S3C2440作为核心处理器,利用自主开发的嵌入式操作系统,采用面向对象技术进行开发。其设计的模块结构图见图3。S3C2440核心板上有SDRAM与NANFLASH,分别用于应用程序的执行和程序的存储;北斗控制终端接口包含了北斗天线的串行控制口和电源;智能液晶显示接口通过串口2将核心板的显示控制数据传递给智能液晶模块;阵列式扫描接口读取操作人员的输入键值用于数据控制。控制终端的软件结构图见图4。扫描键盘处理模块驱动阵列式键盘,读取用户的输入键值,并提交系统处理;智能终端GUI模块负责用户的图形界面处理,主要功能包括控件界面绘制,事件响应以及消息传递;GPIO电路驱动模块用于控制卫星信号复用模块的北斗信号切换,以及北斗系统电源的管理;伪汉字空间的转换模块负责将采集到的数字信号映射到GB2312的汉字空间,以适应北斗卫星通道的数据传输;稀疏数组压缩模块解决了北斗数据包短,而采集数据量较大的问题,通过自定义的无损压缩算法,将采集的数据高效率压缩以适应北斗数据通道的特点;北斗数据编码解码模块负责将处理好的数据以北斗规定的格式编码和解码;系统参数管理模块负责管理存储在智能终端中的系统参数,以配置不同的应用方案。
3伪汉字编码方案
北斗卫星通信系统对用户的级别做了严格限制,民用的北斗运营商普遍采用了内容过滤程序,即当发现传输内容为GB2312国标码时,允许数据通过,当发现传输内容为非GB2312国际码时不允许数据通过。数据采集的数据格式不符合GB2312编码标准,因此在系统设计上遇到了数据无法传递的困难。为了解决上述问题,设计了伪汉字编解码方案。其基本思路是:编码时将原始的数据流进行分解,分配到多个汉字空间,解码时从汉字空间提取出数据流,并且将拆分的数据进行合并。GB2312是北斗采用的汉字通信系统,用于民用终端的数据发送。GB2312中每个汉字由2个字节组成,第一个字节的范围为176~247,而第二个字节的范围为160~254。因此第一个字节的有效编码空间为0~71,而第二个字节的编码空间为0~94。为了简化算法,将两个字节的编码空间都设置在0~63即2的6次方范围内。实际上将数据看成一个Bit流,将8Bit为单位分解为6Bit为单位,其示例图见图5。图中上方的8Bit的3个字节被看成24Bit的数据,在图中部分解到4个字节,每个字节为6位,高2位补零。实际上上方的数据与中部的数据从Bit流看来都是24Bit。得到4个字节的6Bit数据后,在每个字节上加上176得到图5中下部的数据,即伪汉字编码。该编码的范围位于GB2312的范围内,可用于北斗信号的数据传送。解码的过程与编码的过程相反,不再叙述。在编码的过程中还会遇到实际问题:图5中演示的情况属于比较特殊的情况,输入的数据的字节数量是3的倍数,输出的字节数量为4的倍数。现实的数据流不一定满足上述要求,例如如果输入的数据是4个字节,输出需要的字节数是6个字节;如果输入的是5个字节输出的需要6个字节。这样会给编解码带来巨大的困难。为了简化编解码,可以将数据进行特殊的处理,办法是在传递的数据中增加一个数据的长度指示,并且将数据进行整数倍拼凑。其过程见图6。在数据的头部附加了一个长度指示器,其作用是当收到的数据后部附加的有PAD时可以将原始的数据提取出。PAD是附加在有效数据后面的无效数据,PAD的数量根据原始数据长度变化,其数量为0~2个。数据扩展的原则是将数据的整体长度扩展为3的倍数。这样得到的伪汉字编码的数据长度就是4的倍数,如此扩展的目的是有利于编码和解码。
4北斗数据通讯阵列与系统整体架构
由于北斗系统是军民两用系统,并且随着用户数量的增加,通信带宽日益紧张,为了保障系统中的高级用户权限,对用户的收发信息的频度做了限制,平均一分钟才能发送一条信息。而对于接收信息的频度却没有限制,所以信息的接收相对较快。由于北斗的信息通道采用了无验证的协议,发送方无法得知接收方是否成功接收数据。为了保证通信的可靠性,本数据采集系统对北斗通信协议进行了改进。具体方法为:发送方发送消息后,从系统中获取一个随机变量用于产生延时,如果在规定的时间长度内没有收到对方发来的验证数据就继续发送,直到成功收到接收方的验证数据报。采用上述协议后,系统通信的可靠性得到了提高,但却给北斗的通信系统带来的严重负担。特别是随着采集系统数量的增加,控制中心的通信负担日益加大,采集终端数据发送的成功率也大幅下降,严重影响了系统的正常工作。为了提高系统的数据吞吐率,利用北斗系统收发速率不平衡的特点设计了北斗卫星阵列,采用了单点接收设备以及多点发送的通信模式。当接受北斗设备收到采集系统来自海上的信息后,根据负载平衡的算法,从发送阵列中选择一个空闲设备完成数据发送。如果没有空闲设备就根据负载最少原则获取北斗发送设备并将数据压入发送消息队列。采用北斗阵列和负载平衡算法后,数据的吞吐率提高,系统的反应速度加快,也提高了采集设备的用户体验。系统的整体结构见图7。多个北斗设备通过统一的网关接入北斗应用服务器,相关的控制软件运行在其上,负载解析和实现北斗设备的控制协议,系统的负载平衡以及将采集的数据回写到数据库服务器。系统决策服务器上运行的软件负责解析数据,分析相关的资源信息,以及GIS的控制信息。Web服务器对通过VPN网关的远程用户提供了数据访问服务,由于数据,对不同的用户采用了硬件加密的认证模式,数据的传输也经过了加密通道的处理。
5实际应用
该研究项目经过多年的研发已经在海洋渔业资源、海洋生态和海洋安全方面得到广泛应用。为了分析海洋渔业资源,在本终端上设计了渔业捕获实时报告系统。具体方法是针对渔业捕捞的的各种船型,每种船型选择常见的50种鱼类,将鱼类的名称和图片写入终端。船员在捕捞结束后利用本终端将各种鱼类的产量通过北斗发送给控制中心。其中的数据不仅有渔获产量,而且还有捕捞的时间和地点,控制中心将数据记录入数据库后,结合相关的港口渔获数据,以及海洋卫星遥感数据,可以分析海洋鱼类的巡游规律,并且指导渔业生产。渔业管理部门也可以了解海洋整体上的生产情况,以便合理地进行生产管理。目前已经在南海生产渔船上安装了近300套设备,大部分设备工作正常。图8给出了第二代渔获采集终端实物,图9给出了GIS软件上的安装了设备的渔船的作业分布图。该系统还用于渔场预测,结合卫星遥感信号得到的温度、洋流和叶绿素等相关因素,根据终端传回的数据,分析渔场并将得到的预报信息通过控制中心发送到终端上,从而指导渔业生产,减少资源消耗,提高经济效益。图10给出了渔场预报的样图。该设备还用于增值放流工作的检测:为了保证渔业资源的稳定,需要人工放流鱼种。为了跟踪放流鱼种的生长和巡游情况,放流前在部分鱼种上留有标志,并且在放流前将标志与鱼种信息记录在数据库中,当鱼被装有终端的渔船捕获后,船员将鱼的参数和标志编号输入终端,通过北斗发回控制中心,相关的放流数据就可以进入软件分析,从而得到放流的效果评估。目前本终端还具有了天气预报信息的发送以及他国渔船越界捕鱼事件报告的功能,可以在渔业安全和保护国家渔业资源等方面发挥作用。
6结束语
(1)在电力通信中,完成通信需要多个设备的参与,而这主要是由于设备的性质不同、功能不同,且所承担的任务也不同,因此,这就使得电力系统通信网络结构复杂,由于传统的通信已无法适应电力系统通信网络发展的要求,因此,把光纤通信作为介质,提高通信质量也就成为一种趋势。(2)电力通信与其它通信之间的区别在于,其不仅对传输信息质量要求高,而且在通信实时性方面有着较高要求。随着中国经济社会发展的转型升级,电网规模的扩大,通信信号的种类日渐繁杂,同样要求在电力系统通信领域应用光纤通信,不仅包括继电保护信号,也包括语音信号,通过应用光纤通信,可提高信号传输质量。(3)由于电力系统的覆盖范围广,在通信这一领域,对传输范围和抗冲击能力均有较高的要求,为了最大程度上降低通信的损耗,保证传输的质量,特别是长距离传输的质量,也要求应用光纤通信。
2电力系统中光纤通信的特点
光纤通信的特点,主要是相对于传统电力通信方式来说的,这些特点同时也可视为光纤通信的优点,主要包括以下几个方面:(1)电力系统中的光纤通信的通信容量相当大,一般情况下,一对光纤便足以满足上百路甚至上千路信息路径通过,同时在一根光缆中,含有几十根甚至上百根光纤纤芯。(2)众所周知,光纤的制作材料一般为硅或者玻璃,所以这也就意味着光纤制作的原料来源非常丰富,所以对于节约金属材料的使用量具有重要的意义。(3)在电力系统通信领域中,光纤通信的保密性良好,外界的电磁干扰不容易对其造成影响,同时光纤通信也不受雷击、潮湿等因素的影响。(4)电力系统用的光纤,主要是OPGW光缆,其敷设与地线一次性完成,比较简单。(5)由于光纤通信无感应性能,所以电力系统中的光纤通信不容易受到电位升高的影响,毫无疑问,光纤通信技术是电力通信系统最为理想的通信技术。
3光纤通信在电力系统中的应用领域
光纤通信在电力系统中主要在以下方面有应用:(1)电网监控与调度自动化。电网智能化和自动化程度提高,在电网中应用光纤通信技术成为一种常态,在监控与调度中的应用表现为:把监控传感器采集到的状态信息传输给上级系统,同时下达有关的指令。(2)在配网自动化中的应用。确保系统运行的安全性与可靠性,要求在电力系统通信领域应用光纤通信,在状态监测、调度管理与分层控制等方面具有重要的作用。此外,光纤通信在继电保护器中也有着应用,主要是用于保护电流纵差中的导引线、保护继电保护装置、智能变电站或控制室内的信号传输线等。
4光纤通信在电力系统中的发展前景
现阶段,光纤通信在快速发展的形势下,已经发展到第五代光纤通信阶段,在这一阶段的光纤通信技术,具有容量大、信号传输速率快等诸多的优点。随着技术的进度与经贸水平的提高,全球的信息化程度逐步提高,因此对光纤通信的通信距离、容量和速度等提出了更高的要求。电力系统中,光纤通信的发展前景包括下面几个方面:
4.1光纤传送网新技术
目前,传输40GE/100GE网络的技术中,主要包括两种技术:①40Gbit/s技术;②100Gbit/s技术。同时,这两种技术中又包含有编码调制技术、色散补偿技术与非线性抑制技术,以及OSNR保证对策等几个方面。在未来电力系统发展过程中,为有效保证长距离光纤通信的要求,应使用光纤传输网新技术,主要是FEC技术,也就是多种增强前向纠错技术,以及动态增益均衡技术、新型编码调制技术等,通过利用电均衡接收机、功率调整技术等,可实现增加容量的目的。而频分复用技术、偏振复用技术和波分复用技术等,在未来的电力系统通信中,毫无疑问将会有越来越广泛的应用。
4.2光纤通信接入网新技术
在现阶段,电力系统中光纤通信接入技术主要存在传输距离、分光比、业务支持能力等方面的差距。目前光纤接入技术包括EPON技术(即太无源光网络)、GPON技术(即基于I-TU-TG984标准的新宽带无源光网络),以及基于星型结构的以太网接入技术、基于树形拓扑的APON/BPON技术等。一般情况下,EPON技术的实现,相比于GPON技术来说要简单不少,但是对于多业务的支持能力不如GPON技术。而基于星型结构的光纤接入技术是在传统的以太网的基础上实现的电力系统光纤通信的接入技术,这种技术适宜在单用户对宽带的要求大的区域(此种光纤接入情况下只能对单个用户进行连接)或者具有丰富光纤资源的区域,因此,相对来说基于星型结构的光纤接入技术的范围比较窄,并不是主流光纤接入技术的发展方向。
4.3光纤通信光交换新技术
对于光网络来说,典型属性之一便是光交换。当前,基于实现特征与交换颗粒进行光交换技术的划分,可以分为OPS即光分组交换、OBS即光突发交换、OCS即光路/波长交换。OCS的交换单位是波长,具有易于实现,交换颗粒大的优势,然而宽带的利用率以及复用特性非常差;OPS的交换单位是分组,并且交换的颗粒较小,因此不易于实现,然而其宽带的利用率以及统计复用特性非常好。基于光路/波长光交换技术与光分组交换技术的OBS,相对来说较为容易实现,同时,宽带利用率和复用特性能较好,因此,在未来电力系统通信中光纤通信的应用中,OBS会处于主导位置。
5结语
光纤通信系统主要包括接收、发射以及基本光纤传输系统,详见图1。二、矿山通信(一)矿山通信的现状自二十世纪80年代中期以来,世界各大厂商就推出了多种标准。到目前为止,在50多种国际标准中有十几种常用的。例如工业以太网、基金会现场总线(FF)等。现场总线的传输介质有很多种,主要有视频监控支持信号线、人员定位支持双绞线、环境监测支持双绞线、光缆、通信联络支持无线通信等。这些业务都有向以太网兼容发展的趋势。例如基于工业以太网的各种监测系统,基于WIFI通信的信息传输系统,其中WIFI的使用范围和发展尤为迅速且日益壮大。
二、矿山通信的制约因素
矿山通信企业的特点主要是设备更新速度慢、建设时间长等。由于每个时期的通信设备都一起运行,所以会有信息孤岛现象的问题存在。且其内部系统有不少不同来源的信息。例如矿山系统和外部环境间有信息流动和交换的现象,其中包括矿产品销售、人力供应、电力供应等。这类信息相互制约、相互影响。矿山井下施工建设中,由于井下结构复杂、空间狭小、接收不到信号等因素,急需先进的矿山通信技术,以便在施工过程中能准确、及时的传输信息,为优化方案提供参考的依据。
三、光纤通信与矿山通信系统建设的实际应用
(一)矿区网络连接系统中的应用
光纤的高宽带、低成本等特点能满足矿山信息传输日益增长的需求[2]。国家已经制定了光缆使用的相关标准,很多矿山企业也投入生产使用。目前一些普通光缆线、架空地线复合光缆以及阻燃光缆等都被矿山企业利用,以连接各矿山建筑设施和采矿点。这类光缆的使用大大提高了施工的便捷性和线路的稳定性,同时还能有效节约施工建设的成本。因为增加光纤芯数并对光纤价格的影响不大,所以在需要光纤芯数的基础上再适当预留一点,以免日后需要时能及时提供,以满足业务多样性的需求。由于光纤通信技术具有一致性传输系统介质的特点,所以,现代矿山通信系统的建设中,可以将光纤以太网作为介质,其传输距离远,损耗低,承载力强,其接入方法即介质转换,光纤两端都是光猫,从光猫出来有的需要接入光端转换设备,把光纤带的光信号转换成网线携带的数字信号,有些光猫集成的转换功能,可以直接转换输出数字信号。利用光纤线路构建一个矿山骨干通信网,再加入无线设备和该通信网配合使用,为矿区提供无线设备或有线光缆的双重信息传输和接收口。图2矿业光纤以太网结构模型例如,某矿业根据矿区的实际情况,经过建设和相关系统的整合,建立了光纤以太网,该组网可以全面覆盖整个矿区的建筑。其中工业环网的整个线路连接选用变电所、两个大车间以及办公楼,矿区的地表到井下被全部覆盖;其分支线路覆盖了所有生活区域。光缆可以传输人员定位、电力调度、视频监测、环境监测、有线电视等业务数据,实现一条光缆线的多种业务同时使用,既节约施工费用又节约工程建设的成本。关于该矿山企业的光纤以太网的构建结构见图2。将光纤通信技术运用到矿山企业工程中,建设完整的光纤骨干网,为各种业务传输信息数据,以解决数据传输过程中的链路问题。
(二)矿区电力中的应用
当前,矿山电力系统中很多自动化设备只应用于漏电保护、防爆开关和配电网等相关功能,它们之间没有互相连接的网络系统,都是单独运行的状态。矿井复杂的内部结构对供电系统的工程量提出更高要求,配电供电服务系统以及变电所建设的主要目的是保障开挖采掘运输的过程是畅通的。但在实际井下挖掘作业时,由于井下复杂的地质条件,供电系统经常会出现故障,一旦失去电力服务,井下的挖掘工作就没有办法进行,这将严重影响施工进度,从而降低矿井开采的生产量。利用特种光纤技术能有效改善井下的供电现状,在矿山供电系统中应用复合电线可以为井下施工的机械设备提供源源不断的稳定电力,保证这些设备的正常操作和运行,利用光纤技术建立完整的网络系统,合理使用和分配电力资源,确保矿山施工区域供电的稳定性。同时,还可以在一定程度上节省建设供电系统的成本,在电力系统运行的过程中,也能有效缩减成本,从而有效提高矿山企业工程建设的整体经济效益。在完成网络系统的建设基础上,再采用以太网络技术,构建更加完善的网络监测系统。除此之外,光纤技术还可以结合多媒体显像技术,对井内的实际运行状况进行实时监控,在很大程度上提高了矿井开采的工作效率。工作人员通过监测系统可以充分掌握矿井内部的实际施工情况。如果井下有设备故障等问题,监测系统可以及时准确地反映故障的实际情况和具置,并第一时间切断故障发生的局部电源,同时发出警报,提示工作人员,以便在第一时间实施具体可行的解决措施,并在最快时间内恢复井内供电,将故障带来的影响和损失降到最低。
四、结束语
俄罗斯在前苏联时期拥有巨大的核武库,指挥效率不高的问题被领导层忽略。随着履行美俄《削减进攻性战略武器条约》,俄罗斯核弹头和运载工具大量减少,指挥效率变得越来越重要。近年来,俄罗斯战略火箭兵所有研制设计资金都放在“白杨-M”上,在指挥控制项目上的资金缺口很大,使得战略火箭兵师级机动指挥所和高级指挥环节指挥设备的研制工作滞后,战略火箭兵机动指挥所、指挥备份系统和双工系统停留在草案阶段。俄罗斯国防部专家评估,俄罗斯目前战略武器指挥系统的生存能力比武器本身要差,整个系统出现了一些不稳定因素。为此,俄罗斯计划在2015年前投资近40亿美元建立新的指挥与通信系统,以更好地适应从模拟向数字化的转变,包括发展战略指挥和通信系统(含最低限度通信系统),新型指控系统的建设将使俄核力量的作战指挥能力和戒备程度大幅度提高。
2最低限度通信系统技术特点
通信网在整个系统中建设周期最长,耗资最大,也是整个系统中最易出故障,最易遭敌干扰和破坏的环节。信息系统的可靠性、抗毁性和保密性在很大程度上取决于通信系统的建设,是指挥自动化的基础,因此,对它的建设有很高的战术和技术要求。即使是在遭受核打击之后,也要维持最低的指挥能力。适合这种情况的手段应具有如下特性:①核爆炸引起的电离层异常对通信没有影响、影响很小;②通信距离远,核打击后被直接摧毁或造成线路中断的概率小;③具有高度的抗毁生存能力和抗干扰能力;④能够构成栅格状组网,具有许多迂回路由,使通信顽存性强;⑤组成的最低限度通信系统,需具有一定的灵活性,具有野战条件下的环境适应能力;⑥较好的机动通信能力和协同通信能力。
3最低限度通信传输手段组成及性能分析
通过对最低限度通信系统特点分析,信息系统最低限度通信手段可以采用以下手段:流星余迹通信、中长波通信、短波通信、散射通信以及卫星最低限度通信等。流星余迹通信是利用流星高速进入大气层摩擦燃烧而形成的电离余迹对VHF电波的反射或散射而实现远距离通信的一种超视距无线通信方式。由于其传输信道的随机出现、不可预测、不受核爆和太阳黑子影响等特殊的传播机理,使其具有传输信道不易被摧毁、抗核爆能力强、隐蔽性和保密性高和通信距离远(达2000km),可在复杂的电磁环境条件下保障通信的突出优点,在军事上得到广泛的应用。其缺点是,受流星信道的不稳定影响,不能够保持实时连续通信,因此一般仅用来作为最低限度应急通信。中长波通信采用地波传播,受地形地物影响较小,绕射能力强,传播损耗小,信号传输比较稳定,适合诸如山区、丘陵及丛林等地形复杂地域的通信。山区通信中,中长波不存在“静区”,在上百公里区域内形成完整覆盖。但设备天线体积较大,动中通困难,中长波的通信容量较低,只能传送报文,传送速率一般从每分钟十几字节到每分钟200Bytes。短波通信体积小、灵活方便、建立通信迅速,由于短波通信自身通信速率较低,作为最低限度通信手段使用时,速率在原来的基础上还会有所降低,同时易受敌方侦察和干扰。散射通信抗干扰和抗核磁暴能力强,通信容量较其他几种手段要高。但散射通信通常需要分集接收,使用灵活性较差。不过随着新的时间分集技术硬件平台出现,价格低廉,适用于设备的大批量生产和推广应用。卫星通信具有通信距离远,受地形地貌影响小,传输质量高,容量大线号稳定,但战时比较脆弱,安全性有时也存在问题。卫星最低限度通信作为一种特殊条件下的非常规最低限度通信手段,可以考虑使用没有被敌方干扰或摧毁的其他卫星,甚至是敌方卫星。这就要求采用特殊技术,既不能影响原来卫星的正常业务,同时也能抵抗该卫星原有业务对最低限度业务的影响。
4最低限度通信系统组织运用
最低限度通信作为未来高技术战争中处于劣势一方的通信保障最后手段,一般情况下不启用,只有在正常通信系统遭摧毁,或传输媒介遭破坏等原因,不能完成作战命令的上传下达时,才启用最低限度通信系统。最低限度通信在不同级别的信息系统中,有着不同的使用场合、保障对象、传输手段和应用方式。对于高级别的指挥所(战略和战役级指挥所),一般配置信道容量大、传输距离远、信号传输稳定的传输设备;对于级别较低(战术级指挥所)或特别重要的武器平台,一般配置灵活性好,展开撤收方便的传输设备,信道容量考虑次之。根据指挥所上下级通信距离和通信环境以及指挥结构方式的不同,最低限度通信应用一般采用分级、和中心组网方式,系统由主站设备和从站设备两部分组成。为了完成数据信息和报文的传送目的,必须将主站设备和从站设备结合在一起使用。从站设备可以直接与主站设备互通,也可以通过主站转发互通;一个主站可以配置多个从站,主站与主站之间可以无线组网,从而可以覆盖很广的通信区域;脱网后,主站与主站之间,以及从站与从站之间也可以互通。据报道,某外军流星余迹通信系统的最大用户数可达4000个以上,其中主站用户数最大可达245个,主站之间可以采用光缆或卫星互联,实现主站之间的高速双向通信。如果以频分方式划分出多个独立的小系统,那么各系统的设备识别地址就可以相同,从而使得用户数成倍增加。总之,信息系统最低限度通信手段的配置需要考虑多层次、多手段综合运用方式。首先,信息系统建设要提供足够的保障手段和设备;其次,在指挥方面也需考虑各类信道的性能,采用最简的报文编解码技术和最精简的组网协议,适应这类信道传输特性,以便传输更多的指挥信息。
5比特指挥报文编解码技术
比特指挥是一种以“比特”为单位进行指挥命令编码,以组态报文协议为核心、适用于恶劣通信环境的快捷、灵活和高效的轻量级数字化武器控制手段。它将作战指挥常用的命令、指示、通知、请示和报告等指挥文书进行标准化、规范化和代码化,通过代码指令实施作战指挥,提高作战指挥效能的一种指挥自动化手段。
5.1比特指挥报文编码技术
5.1.1比特指挥报文字典建立
报文字典是用于比特指挥的报文描述的集合,是进行比特指挥报文编解码的依据。报文描述主要包含两部分内容,一是关于报文组成结构的描述,用表格的方式进行说明;二是关于报文在各种使用情形下的使用规范说明,用CASE和条件语句说明。(1)报文结构报文数据元素组成包括索引号、DFI(数据域标识符)/DUI(数据使用标识符)、位长、存在属性、数据组和重复组。①索引号是对消息中出现的字段编号,采用多级编号的方式有助于显示字段、组之间的层次关系;②DFI(数据域标识符)/DUI(数据使用标识符)用来唯一确定该字段对应的数据元素。该代码组合提供了对数据元素字典的快速索引;③位长是数据字段在内存中存储和发送时所占用的比特位数;④存在属性指明字段的强制/可选属性。强制字段用M表示,可选字段用X表示;⑤数据组号是字段所属的数据组的编号,用符号GN表示,其中N为数据组在报文中的序号(如G1表示报文中的第一个数据组)。嵌套组的表示要在自身的符号之前加上其上层组的符号和“/”(如G1/G2表示报文的第2个组,并且这个组是嵌套在G1组内部的);⑥重复组号是字段所属的重复组的编号,用RN(M)表示。其中N为重复组在报文中的序号,M为该重复组的最大可重复次数;重复组也可以嵌套(如R1/R2(3)表示报文中的第2个重复组,并且该重复组是嵌套在R1重复组的内部的,该重复组最多可以重复3次)。(2)处理规则报文处理规则用于指出报文赋值、发送、接收、响应等方面的要求。主要包括适用和条件说明、缺省值、预期回应和其他说明。①适用和条件说明:适用和条件说明是为了严格清晰地定义每种报文的构建规则,以使在多体系下统一的报文构造成为可能。它包括每个报文适用的CASE以及报文内有关基础处理、缺省、合理行为和特殊因素的关联条件;有一些报文是为实现多重目的而设计的。在这种情况下,适用和条件说明应清楚地定义每一个消息的合理架构,完成各自特定的目的。②预期回应:预期回应用于说明消息接收方在接收到消息后应给予的回应,预期回应与消息的适用和条件语句有关。
5.1.2建立比特指挥数据元素字典
比特指挥数据元素字典用于对比特指挥需要的数据元素进行定义,包括数据元素的名称、编码长度、编码方法和其他说明,在编码方法中明确了数据元素的取值和编码之间的一一对应关系。数据元素字典按照数据元素的数据域(DFI)和数据使用(DUI)进行索引。
5.2报文字典和数据元素字典的表示
比特指挥采用正日益成为系统间信息交互标准的可扩展标记语言XML对报文字典和数据元素字典进行表示。这种方法充分利用了XML语言的规范性和可扩展性,实现了编解码软件对于报文定义的独立性,在软件使用过程中,若报文结构或者数据元素的定义需要调整,不需要修改软件本身,只需修改相应的报文字典或数据元素字典即可,有利于软件长期稳定的使用。
5.3比特指挥编解码软件组成
编解码软件由接口控制模块、数据解析模块、数据校验模块、编码转换模块和数据封装模块组成。其中接口控制模块负责与上层应用软件和下层数据分发软件进行报文数据的交互,即从上层应用软件获取需要编码的报文数据,并向其返回经过编码后的比特报文数据;数据解析模块负责解析XML文档表示的报文字典和数据元素字典,获取指定模块型报文的定义,包括数据元素的组成、存在性、重复性分组,取值范围、精度以及编码方式等信息,这些信息是报文编码的依据;数据校验模块负责检验输入数据是否符合数据元素字典中定义的有效性要求;编码转换模块负责将构成报文的数据元素数据转换为若干个比特位的编码,这种转换是以数据元素字典的定义为依据的;数据封装模块负责将经过转换的数据元素数据按照报文结构要求组装成经过编解码后的报文,并加上必要的报头数据。比特指挥报文编码技术主要借鉴了美军VMF报文编码的思想,在报文灵活性和精简性方面具有一定优势,针对最低限度通信信道的特点和典型应用场景,探索性地提出了可行的解决方案,以期得到同行专家的指点,共同促进此项工作的推广和应用。
6结束语
1.1电力通信专网支撑智能电网信息传送信息通信、智能管理、采集控制是发展智能电网不可或缺的三大要素。电力通信专网中传输了大量的电网信息,生产自动化、电力营销业务、调度自动化、办公自动化等电网业务都需要依靠高速、实时、双向的信息通信,为电网的基础设施建设、先进工艺引进、智能设备应用创建出最优环境。随着国家电网公司建设“三集五大”体系目标的提出,为了提升电网的精细化、智能化管理与决策水平,信息与通信服务也逐渐向着一体化方向发展,与智能化的数据采集与控制系统相配合,为电网提供更加智能化的移动式服务。
1.2对传统电网的智能化改造需要信息技术智能电网发展本质就是新型能源的大量接入以及大量智能化设备的应用。在对传统电网的智能化改造中,信息技术发挥着重要的推动作用,智能电网、物联网、三网融合、数字家庭、智慧城市等概念,无一不与电力通信有着密切关系。传统的高频通信、电力载波通信已经逐渐被电力光纤通信所替代,电力通信向着数据实时性更高、网络更加稳定、体系更加完善的方向发展,电网数据将为更多领域提供支撑作用,形成规模效益。
1.3智能电网各项业务需要发展信息技术在智能电网发展中,包括电力生产部门、调度通信部门、行政部门、信息部门、电力营销部门在内的各个业务应用部门,都是由各类信息技术构架的电力信息通信网来进行信息传输,以光缆为代表的智能电网数据传输方式,经过PDH/SDH同步数字序列和同步技术,经过数据包交换后上送网络,最终进入应用业务层,为继电保护自动化系统、视频监控、行政电话、电网管理业务、电力ERP系统、电力营销自动化、远程抄表、负荷控制等业务服务。
2电力信息和通信技术推动智能电网建设
2.1电力一次网与通信网的两网融合电力一次网与通信网密不可分,随着智能电网推进,电力一次设备也在逐步智能化,大量智能断路器、智能开关等一次设备投入使用,数字化变电站的蓬勃发展,在简化了电力二次接线的同时,也使得变电站对通信系统的依赖性更加增强。大量的合并单元和级联装置的使用,以及IEC61850标准的推行,使得数字化变电站的信息化、自动化程度进一步增强,市场信息、电网信息、用户信息、网络通信在通信系统中传递,电网设备的数据获取、继电保护、电网控制业务都需要通信网络的支撑,进一步促进了电力一次网与通信网的两网融合。
2.2电网相关的增值业务随着各种特种光电复合缆技术的发展,电力光纤到户已经具备了一定的技术基础,智能电网下的光纤技术与电力线路相结合,有利于促进电力的业务网与信息网融合,实现资源共享与优势互补。一旦实现电力光纤到户,电信网、广播电视网、互联网能够融合发展,为电网提供多种增值服务,构建更加开放和共享的信息交互平台。通过电力光纤技术,实现智能电网与用户的实时双向互动,为用户的精细化用电、智能小区发展、阶梯电价定价、智能充电桩提供信息平台数据库,并可以更好的实现电力营销、电费征缴、用电信息通知、商业信息推广等、用电安全知识等服务,实现电网业务与电信、交通、物流、金融等信息的全面融合,以及“电力流、信息流、业务流”的互动。
2.3电力信息和通信技术在智能电网建设中的具体应用
2.3.1发电领域在发电领域,智能电网的重要特征就是新能源的接入和消纳,清洁能源接入电网后,必然对电网的电能质量、潮流计算、谐波成分等运行特性产生影响,必须要通过电力通信技术实现信息的采集和传输,实时传送遥测、遥控、遥调、遥信等信号。此外,新能源并网后,与传统电网的协同工作需要电力通信提供支撑作用,实现两网的无缝对接,新能源电站的继电保护和安全自动装置、调度自动化系统等关键电网安全管理业务必须具备两条相互独立的通信信道,以提高信息传送的安全性,同时有效的平抑并网波动,为新能源接入后电网的监测、运行、控制提供高速、稳定、可靠的通信平台。
2.3.2输电领域智能电网以特高压为骨干网架、交直流混联、各级电网协调发展,为了确保电能大容量、远距离、低损耗的电能传送,我国提出西电东送、建设“三华”同步电网等战略规划,我国的特高压交直流输电获得了大规模发展,特高压再造中国能源大动脉,我国已经成为世界上特高压输电电压等级最高的国家。在特高压输电的发展过程中,大量的新设备和新元件投入使用,电网的控制特性更加复杂,以电力电子元器件为例,为了提升特高压直流输电的灵活性,大量的晶闸管、无功控制、补偿器等元件投入使用,这些元件的接入环境更加复杂多变,对电网通信环境提出了更高的要求,高速发展的计算机和网络通信技术成为电网发展的关键技术,通过建立双向、实时、高速的通信系统,为智能电网发展提供更为广阔的发展空间。
2.3.3变电领域在变电领域,智能电网的特征集中体现在数字化变电站的建设,随着对传统电网的改造不断深入,我国新建的220kV及以上变电站均为数字化变电站,而数字化变电站的三个关键特征就是数字化一次设备、数字化二次设备和统一的IEC61850规约通讯平台,通过信息和通信技术实现对变电站的电气设备状态分析、电网调度管理、电能质量控制、精细用电管理。在数字化变电站中,所有的一次设备和二次设备之间的信息交互都通过通信网络来完成,以光纤通信取代了复杂的二次电缆接线,提升了信号传输效率,减少了二次接线工作量;通过合并单元和级联设备实现信号的高速传送,减少了通信误码率,并具有良好的抗干扰性能,稳定可靠的通信传输为数字化变电站的发展打下了坚实基础。此外,统一的IEC61850通信平台解决了电力设备间通信规约不一致、设备兼容性差等问题,实现了设备间统一的信息模型和通讯接口,提高了设备的互操作性。
2.3.4配电领域在配电领域,国家电网公司将投入大量资金用于配电网的升级和改造。智能配电网发展对通信技术的可靠性、可扩展性等都有着较高要求,由于配电网运行环境较为恶劣,运行设备和通信信道相对老旧,且电力通信网的组网方案相对缺乏,还面对规划不统一、信道不稳定、标准不规范等问题,通信环节已经成为智能配电网发展的瓶颈。目前采取多种通信技术相结合的方式来实现智能配电网的通信,通过光纤传输来实现配电网关键数据的传输,结合载波通信实现调度电话、远动信息、配电自动化、调度继电保护信息等。
第一代移动通信技术的特征
第一代的移动通信技术最早是在二十世纪八十年代左右出现的,它经历了大概十几年的发展时间,在上世纪九十年展结束。它的技术特点主要有以下几个方面,它的智能化技术很差,业务量较小、没有很好的通信技术、安全性不高、运行起来很慢而且没有设定加密的功能。在这一代移动通信系统中,主要采用的是模拟传输技术,所以传输的效果很差,而且在传输中会被其他因素影响,抗干扰力很差。那个时期,人们的生活水平并不高,生活也不丰富。所以,只有一少部分人能够使用这种移动通信设备,并没有得到广泛的使用。因此,人们并没有十分关注这种通信技术的发展。
第二代移动通信技术的特征
第二代的移动通信系统即2G技术,最开始是从二十世纪九十年代初期出现的,这种技术的出现主要是为了弥补第一代移动通信系统中存在的缺陷,并且扩展相应的功能。第二代移动通信系统的主要内容是网络应用逻辑更强,采用立即计费的方式,支持最佳路由,00/1800双频段,话语编解码等是完全兼容的而且速率更强,频率结构使用的是更高的加密技术,并且在这一代的通信技术中还应用了智能天线技术和双频段技术等。这样就满足了人们日益增长的需求,使业务数量持续的增长。移动通信技术所存在的GSM系统容量不足的缺陷,使GSM功能不断地得到改善和增强,具备了初步支持多媒体业务的能力。虽然第二代移动通信技术,在发展的过程中不断地得到较好的完善,但是2G的移动通信系统,随着用户和网络规模的不断扩大,频率资源也己经适应不了,移动通信业务发展的需求,呈现供不应求的趋式,频率资源也占有率也接近于枯竭,移动通信的语音质量,也不能达到用户所要求的高质量的标准,对于数据通信速率太低,这个2G无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。
第三代移动通信技术
第三代移动通信系统技术,主要是在话音和数据通信速率等方面得到有效的改进,通信码率能够达到384kb/s,第三代移动通信系统,也就是通常所说的3G,是现阶段正在全力开发的移动通信的系统,这一代移动通信的系统,已经具备了最基本智能特征,应用了智能信号处理技术,智能信号处理单元,多媒体数据通信和话音支持的技术,能够提供跟前两代产品相比,所不能提供的多种宽带信息业务,第三代移动通信技术具备慢速图像、高速数据、电视图像等功能。传输速率也比前两代,移动通信技术有高质量的提高,传输速率在用户静止时,移动通信速率最大为2Mbps,在用户高速移动时,移动通信速率最大支持144Kbps,所占频带宽度为5MHz左右。但是,就目前的第三代3G移动通信系统,通信标准总共有三大类CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA,共同组成3G移动通信IMT2000的体系,它们彼此之间存在相互兼容的问题,这就意味着从根本上来说,当前已有的移动通信系统,并不是真正的个人通信和全球通信系统。再进一步地说,目前的3G移动通信系统的频谱利用率还相当地低,并没有充分地利用频谱资源,达到普及和推广3G移动通信的业务,留下了很大的发展智能移动通信技术的空间。根据移动通信市场发展的需要,和3G移动通信所存在的一些欠缺,目前国际上有不少国家,已经开始研究第四代移动通信系统。也就是我们将要面对的4G移动通信智能系统,这一代移动通信技术,将从根本上弥补前三代移动通信所存在的不足,成为移动通信系统又一个闪光的亮点,在不断地研究和发展中,让更多的用户认识和接受。
第四代移动通信技术
通常情况下,可以将供电企业的营销管理信息系统划分为四个组成模块。
1.1系统的登录模块
通过本模块的设计,可以实现权限管理。通过后台数据库,对不同用户名拥有的差异化权限进行设置,用户名与用户密码所对应。在管理信息系统中登录相应的用户名和密码之后,灰色的功能模块菜单是不能使用的,这样就可以有效控制用户的权限。
1.2主程序模块
主程序模块主要是将一系列的参数设置提供给管理信息系统,例如,可以对用户错误登录次数进行设置,对登录表单、主菜单系统和全局变量等进行调用,菜单灰度显示可以利用库表文件的状态来控制,这样就可以有效控制用户的权限。1.3菜单系统在设计菜单系统的过程中,可以依据开发软件提供的菜单设计器来进行,将系统菜单和各级子菜单系统设置在菜单设计器中,并对菜单网络进行构建。
1.4用户数据的录入和结算模块
在管理信息系统数据录入中,用户数据录入和结算模块是非常重要的。该模块用于导入用电用户每月的用电表底码和结算电费,并且可以打印发票。营销信息管理系统中的录入和结算模块可以依据业务流程将一整套流程执行下去,例如选择台区、用户数据录入、打印电费结算报表和发票等,并且会在数据库后台构建相互联系的关系表。
2营销管理信息系统的应用
过去利用B/S结构来设计用电管理信息系统,在客户端设计和服务器端设计方面较为复杂,难度较大,并且还会影响到系统的代码重用性,无法有效集中系统应用,再加上传统系统只有较小的扩展接口,兼容性也相对较小,因此在系统集成和维护方面,就需要花费大量的时间和精力,这就需要重新设计和修改传统的营销管理信息系统。当前的修改方式是将J2EE规范应用到设计中,并且严格遵循CORBA和COM构件的开发标准,这样可以有效增强系统的扩展性。具体来讲,需要实现的关键技术包括以下三个方面的内容。
2.1耦合技术的应用
在如今软件开发中,组件技术是一项非常重要的技术,可以使代码的利用率得到显著提升。通常情况下,可以将其划分为松耦合和紧耦合两种技术,这种划分的依据是组件之间相互关系的差异。具体来讲,紧耦合可以实现组件之间的相互调用、协调和紧密合作,例如可以实现数据库的连接池组件和执行数据库的组件之间紧密联系。从数据流程的角度分析,相互调用组件也可以用紧耦合来定义它们的耦合关系,例如,数据库连接池组件、执行SQL组件和XML生成组件之间就可以体现它们之间相互调用的耦合关系。连接重用功能也是数据库连接池组件所具备的一项功能。在数据库连接池的基础上构建执行SQL,结合数据之间的逻辑化关系,向XML生成组件反馈结果,后者可以将TAG标签显示出来。可以在XML模板库中读取报表,然后结合SQL组件在HTML页面上生成数据,最后将数据反馈在客户端的浏览器上。松耦合组件关系是指各个组件之间是独立运行的,并独立完成营销管理信息系统中的部分功能。在功能完成过程中,这些组件之间可以相互协作,但相对松散的系统化结构,例如我们从模块化和系统组成的角度上来分析组件关系,通过数据库连接池、执行事务的组件、执行数据窗口组件和执行SQL组件都可以对数据库进行操作,但这些组件之间的功能却有很大的差异,其中,选择、删除、插入和更新等操作由SQL组件来实现,并可以存储和实现视图过程的操作;在服务器上应用数据窗口组件,并且专门对其进行调节和应用。这三种组件都可以在动态模式下连接数据库,然后生成报表,同时,还可以相互替换、组合这几种组件,以便系统进行合理选择。
2.2组件开发技术的应用
在营销管理信息系统中,需要开发服务器和客户端两个层面,如果分别对其进行设置,那么就会加大设计的难度和复杂度,而组件技术的应用可以实现一次性设计,从而降低服务端和客户端软件的开发难度。例如,服务端的组件开发需要从标准结构出发,制订特定的业务结构,并创建远程接口。在软件开发中,通过编译代码配置模块或者应用程序部署等方式对自定义的组件进行构建,可以使不同模块的重复使用要求得到满足。
2.3应用程序系统的整合分析
具体来讲,应用程序系统是指在应用服务层组件之间耦合的基础上,集成多种系统的功能,例如DSS、GIS和CALL-CENTER等,以集成PMMIS自身的功能。在整合、集成PMMIS的过程中,需要充分重视通信和应用层的协调统一问题。在显示的时候,应用XML技术,并将其作为一种标准信息,同时,为了集成应用程序,还可以应用J2EE技术,以实现多系统的无缝连接,进而强化客户机/服务器模式的兼容性,促使供电企业营销管理信息的集成应用得到满足。
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