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我國通信技術發展快速，在通信能力、安全性能方面都大大提升。由于有線產生的輻射相對較少，對人身體產生的傷害也小，所以，在電力企業中應用比較廣泛。有線通信不斷進行服務和功能的改進，有線通信能夠進入比較繁雜的各種媒介中，降低數據分析預測故障出現，做好數據儲備也是不容忽視的環節。下面對有線通信技術的發展趨勢進行詳細分析，希望能夠對有線通信技術的應用提供參考。
2.1電力企業的有線接入和無線接入相互補充
在電力企業發展中，有線接入以及無線接入一般都是通過介質共享的基礎上進行業務的開展的，實現有線接入與無線接入的共享，能夠在系統的發展與應用中，實現兩者的優勢互補。一旦能夠實現無線與有線技術的移植與功效互補，在很大程度上回降低開發成本。例如：有線電視網絡使用光纜之前，電視單向廣播MMDS是最為常用的形式，當HFC出現，這種覆蓋方式開始被取代，面臨嚴峻形式。伴隨著通信技術的發展，兩者取長補短，相互借鑒將會推進有線通信技術的發展。
2.2電纜發展成設備和網絡的接口
我國這幾年通信業出現了飛速發展，網絡帶寬的要求也相應提升，計算工作超出傳統方式制約，有線通信從結構等方面進行處理，更多的系統工作一般都在電纜內部完成，通信對于寬帶線路的要求也越來越高。在這種現實情況下，智能型網絡以及設備應選擇電纜當作接口。
2.3利用網絡設施降低成本
網絡技術的發展取得的顯著呈現就是實現了有線與無線的相互兼容，借助目前已經搭建的各種成型網絡設施上能夠大大節約生產成本。無線與有線的相互兼容，說明有線通信自身具備的強優勢，無線通信的便捷性也是有線通信無法比擬的。降低未來通信技術的生產成本，為有效通信的長遠發展提供更大的空間。在綜合考慮成本以及通信效果后，應該實現兩者的有機結合。
2.4有線通信需要更高的可靠性、靈活性以及安全性能
對于電力企業來說，不管是有線通信還是無線通信，都是為了提升服務質量，改善服務水平。我國電力企業中現存的網絡都存在著一定的自我修復能力，但是，由于各種復雜技術的出現以及介質本身的制約，提升通信數據傳輸的安全性也是不容忽視的。現在，我國電力企業中的有線通信已經著手引進比無線網絡更為先進的功能來改善服務。有線通信能夠進入復雜介質中，進行信號的傳輸，這些功能是無線通信不具備的。通過有線介質的傳輸數據功能，進行數據的分析，增強預防措施，改變線路的靈活性與可靠性。避免傳輸數據信息的丟失，這是提升有線供電技術的關鍵環節，所以有線網絡朝向靈活性、可靠性與安全性方向發展。
2.5全光網絡的發展
目前有的專家對于通信技術未來發展的預測是高速通信將會呈現全光網絡的發展態勢。這是光纖通信最為理想的狀態，也是最高的一種發展階段。我國電力企業中傳統的無線網絡和有線網絡的節點之間實現了全光化，但在網絡節點處卻沒有進行相應的提升。這在很大程度上制約了通信網干路容量的提升，因此，實現電力企業的全光網絡是一個長遠的發展態勢，雖然，我國目前的全光網還僅處于初步探索的階段，未來良好的發展前景是指日可待的。
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1.業務承載能力
(1)OTN技術
采用基于TDM體制的復用技術，每路信號占用在時間上固定的比特位組，信道通過位置進行標識，有獨特的幀結構，可區分不同等級速率，并能在同一網絡中綜合不同的網絡傳輸協議，對實時性業務及非實時性業務都能提供相應承載，實現了從窄帶到寬帶的綜合業務傳輸。
傳輸設備可以直接提供工業標準的通信協議接口，而不需借助接入設備。
各種通信業務應用可直接接入OTN，無需接入設備，可以支持語音。圖像信號的多點廣播，采用數字圖像壓縮(M-JPEG和H.264)和圖像矩陣交換技術。
OTN設備簡單、組網靈活、集中維護方便，國內外地鐵工程中應用廣泛，其不足是設備獨家生產，售后服務對原設備廠商依賴大，兼容性差，與非OTN網絡連接能力較弱。
(2)ATM技術
ATM雖然可以承載實時性業務中的時分復用業務，但每一個節點的延時都要大于SDH傳輸制式，特別是故障時系統切換時間較SDH傳輸制式長(有時甚至以秒計)，所以ATM技術一般不用于時分復用業務的承載。另外，ATM沒有低速率接口，需增加接入設備，設備價格高且協議復雜。對于視頻業務，由于其具有很高的突發度，而ATM恰恰能夠很好地支持具有突發性的可變比特率業務，并且其固有的設計已經充分考慮了業務QOS(服務質量)問題，因此可以實現承載。
然而對于非實時性業務的傳輸，ATM存在帶寬利用率較低的問題，且沒有音頻等低速接口，需設接入設備。
(3)SDH及基于SDH的多業務傳送平臺(MSTP)
SDH是最適合實時性業務中時分復用業務的承載技術，但無法解決實時性業務中視頻信號和實時性業務及非實時性業務中以太網的傳輸問題。SDH接口種類單一，僅具有PDH系列標準接口(E1/E3/STM-le)。傳輸窄帶業務(話音、數據、寬帶音頻)時，需增加接入設備(PCMD/l設備)；無直接的視頻和LAN接口，需外部增加視頻CODEC和Ethernet路由器；對Ethernet業務，一般只提供ZMb/s的傳輸帶寬，存在性能瓶頸；對廣播音頻業務，僅提供3kHz的傳輸帶寬，難以滿足高保真的廣播效果；一般只提供點對點的通信信道，難以滿足大量共線式通信信道的要求。
同時SDH只能向用戶提供固定速率的信道，不能動態分配帶寬，不能進行統計復用，對總線型寬帶數據業務及圖像業務的支持困難。
MSTP克服了SDH設備中的一些不足，隨著技術不斷的發展成熟，越來越適合各種通業務的承載，但仍需增加接入設備。
(4)RPR
對于實時性時分復用業務，RPR技術雖然定義了協議，但需在實際中得到進一步驗證。
對于數據業務，RPR具備絕對的優勢，可根據用戶需求分配帶寬，支持空間復用技術和統計復用技術，在網絡正常運營的情況下，可使帶寬利用率相對SDH網絡提高3-4倍。RPR還可對數據業務進行優化，有效支持IP的突發特性。
對于有實時性要求的數據業務，RPR可以提供不同等級的服務和基于不同等級業務的環保護功能來保障數據業務的實時性，在保障實時性方面和故障倒換時間(16ms-50ms)上可與SDH技術媲美，而在帶寬利用率上比SDH傳輸數據業務大大提高。特別是它對視頻業務的承載，目前數據視頻監控市場的主流設備提供商，都將其系統構建在基于IP的MPEGZ編碼和壓縮技術，以及基于IP的視頻數據存儲、檢索和訪問控制技術上，這些系統所采用的攝像頭基本上都可以直接提供MPEGZ編碼及以太網數據端口，因此，由RPR技術來承載視頻監控系統，用戶數據能繼續保持以太網幀格式，省略復雜的映射過程，并對用戶分組進行嚴格的服務質量等級分類；并能提供嚴格的延時和抖動保障機制，視頻圖像清晰、畫面流暢，完全達到高速鐵路/公路監控圖像的要求。但業務接口同SDH、MSTP、ATM、IP一樣，必須借助于接入設備來提供低速數據接口。
2.帶寬利用率
OTN:開銷<2%，帶寬利用率較高。
ATM:開銷約為12.8%，帶寬利用率低。
SDH:開銷占3.7%，但由于其需預留保護帶寬，帶寬利用率較低。
RPR:開銷占3.7%，同時采用統計空間復用技術，使帶寬利用率大大提高。
3.環網保護能力、可靠性
OTN:采用雙環設計網絡，具有自愈保護功能，并且保護倒換時間小于50ms。
ATM:主要進行VC保護。
SDH及MSTP的網絡:具有強大的保護恢復能力，并且保護倒換時間小于50ms。
RPR:網絡具有強大的保護恢復能力，并且保護倒換時間小于50ms。
4.成熟度及發展前景
OTN:國內軌道交通領域已得到較多運用，但油田和長輸管線比較少，作為西門子的專利技術比較成熟，在專網需求方面能夠予以專屬研發和更新，發展速度較快。
ATM:技術、設備復雜，隨著IP技術的發展，IP質量保證問題的解決，對ATM技術應用帶來較大沖擊，其發展前景不好。
SDH及MSTP:SDH技術很成熟，有著廣泛的應用基礎；MSTP是在SDH基礎上發展起來的，目前還在不斷完善，功能越來越強。
RPR:目前還未得到較大規模的應用，需在實踐中進行驗證，但其技術先進，發展前景好。
二、光通信傳輸網絡在油氣田和長輸管線上的應用
通過上述對比可以看出，四種技術各有優劣，應用在油氣田和長輸管道上，應綜合考慮工程實際，合理優化，選擇適合油氣田和長輸管道傳輸技術發展方向的技術或技術組合，極大地提高效率，降低成本。
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1、分數階Fourier變換技術在有線通信系統中的應用
有線通信是利用電線或者光纜作為通訊傳導的通信形式,它通過對現有各類網絡進行技術改造,與下一代新建網絡互通和融合,成為現代通信系統的重要支柱。然而,在有線通信信道中存在各種噪聲,如果不對其進行處理則會使誤碼率增加。因此,要消除不理想信道和噪聲對信號的影響,必須應用新技術。分數階Fourier變換(FRFT)的通信技術原理是以線性調頻信號(chirp)作為調制信號,利用線性調頻信號在分數階里變換域的能量聚焦特性,通過接收機進行路徑分集接收抑制有線通信信道多途效應所產生的碼間干擾,從而提高系統的抗噪聲干擾和頻率選擇性衰減的能力。具體應用程序如下:
1.1信號檢測與參數估計
分數階Fourier變換作為一種新型的線性時頻工具,其實質是信號在時間軸上逆時針旋轉任意角度到U軸上的表示(U軸被稱為分數階Fourier(FRF)域),而該核是U域上的一組正交的chirp基,這就是分數階Fourier變換的chirp基分解特性。所以,在適當的分數階Fourier域中,一個chirp信號將表現一個沖擊函數,即分數階Fourier變換過程中,某個分數階Fourier域對應的chirp信號具有很好的能量聚焦性,而這種能量聚焦性對chirp信號的監測和估計具有很好的作用。因此,在信號檢測與參數估計中,我們的基本思路是以旋轉角口為變量進行掃描,求出觀測信號所有階次的分數階Fourier變換,于是形成信號能量在由分數階域U和分數階次P組成的二維參數平面上的分布。然后,我們按域值在在此平面上進行二維搜索,找出最大峰值位置。并根據最大峰值坐標可以檢測出chirp信號,并估計出峰值所對應的分數階次P和分數階域坐標,估計出信號的參數。
1.2分集接收
分集接收是利用信號和信道的性質,將接收到的多徑信號分離成互不相關的多路信號,然后將多徑衰落信道分散的能量更有效的接收起來,處理之后進行判決,從而達到抗衰落的目的。本文采用分集合并技術,即取出那些幅度明顯大于噪聲背景的多徑分量,對它們進行延時相加,使之在某一時刻對齊并按一定的準則合并,提高多徑分集的效果。在通信系統中,RAKE接收機由N個并行相關器和個合并器組成,每個相關器與發射信號的一個多徑分量匹配。在N個相關器前增加時移單元,就可在時間上將所有分量對齊,從而采用相同的本地參考信號。然后,相關器組的輸出送給合并器,將合并器輸出的判決變量送到檢測器進行判決。最后,根據接收機使用的不同合并方法,在選擇性合并方式下,在多支路接收信號中,選取信噪比最高的的支路信號作為輸出信號。
1.3峰值輸出
信噪比系數呈現出一個典型的振蕩特性,且振蕩頻率與振蕩幅度與時頻面的旋轉角度和輸入信號相關。因此在采用分數階Fourier變換技術的實際使用中,在進行近似計算處理時需要特別注意,必須對近似處理帶來的誤差進行評估。
2、ATP系統在光通信系統中的應用
隨著科技發展的日新月異,自由激光空間光通信已經成為現代通信技術發展的新熱點。但從技術實現方面來講,由于激光通信具有信號光束窄、發散角小這樣的特點,從而導致APT(Acquisition Pointing Tracking)捕獲、跟蹤、瞄準相距較遠的運動體上的較窄信號光束相當困難。ATP系統是由粗跟蹤和精跟蹤單元構成的復合跟蹤系統,其主要功能是在粗跟蹤單元實現初始的捕獲和跟蹤,并將信標光引入精跟蹤的視場范圍內,然后精跟蹤單元實現更高帶寬的跟瞄,再將信標光穩定在可通信的視場之內,為最終空間站光通信系統工程實現奠定了一定的技術基礎。
2.1粗跟蹤單元
粗瞄準單元由一個安裝在精密光機組件上的收發天線,萬向支架驅動電機以及粗跟蹤探測器(CCD)組成,主要作用是捕獲目標和完成對目標的粗跟蹤。在捕獲階段,粗瞄準機構接收由上位機根據已知的衛星運動軌跡或星歷表給出的命令信號,將望遠鏡定位到對方通信終端的方向上。為確保入射的信標光在精跟瞄控制系統的動態范圍內,必須根據粗跟蹤探測器給出的目標脫靶量來控制萬向支架上的望遠鏡,使它的跟蹤精度必須保證系統的光軸處于精跟蹤探測器視場內,從而把信標光引入精跟蹤探測器的視場內。
2.2精跟蹤單元
精跟蹤單元的跟蹤精度將決定整個系統的跟蹤精度,它要求帶寬非常高,帶寬越高,對干擾的抑制能力就越強,從而可加快系統的反應速度,加強跟蹤精度。因此,設計一個高帶寬高精度的精跟蹤環是整個ATP系統的關鍵所在。在這一單元我們可采用高幀頻、高靈敏度、具有跳躍式讀出模式的面陣電荷耦合器件(CCD)傳感器。它基于深埋溝道移位寄存器技術,可以獲得非常高的讀出速率、非常低的噪聲和非常高的動態范圍。通過由捕獲探測器(CCD)和定位探測器(OPI N)組成探測接收單元轉換,CCD完成捕獲與粗跟蹤,并將接收光引導至OPI N上,在OPI N中進行誤差信號的檢測,從而提高信標光捕捉精度。
2.3控制單元
將捕捉的信號經放大、整形和A/D變換處理后,在計算機中按一定的數據分配流程將信號輸入。然后通過計算機給出的速度控制信號和加速度控制信號,又經數據分配接口送入D/A轉換與處理網絡,使伺服電機按要求轉動并帶動天線轉動機構分別在水平和俯仰兩個方位轉動,以調整天線的位置,達到自動捕獲、跟蹤、瞄準的目的。
3、結語
通信技術的發展促進了社會生活的進步,在未來通信技術的研究上,應不斷探索、創新,追求高新技術在通信系統中的應用。
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隨著我國應急救援體系的發展,消防部隊已逐步成為城市主要的應急救援力量,廣泛參與到自然災害、事故災難、社會安全事件等公共突發事件的應急救援處置中,并承擔了部分非緊急的社會救助任務。消防通信是消防部隊開展滅火救援行動的根本保障,是未來城市應急救援體系中信息通信的主要組成部分。美國911恐怖襲擊事件中警察和消防員未建立統一的通信手段而造成的慘痛教訓凸現出城市消防通信規劃的重要性,所以在城市消防規劃編制過程中合理規劃和部署消防通信的建設和發展,在規劃方針的指導下逐步建立和完善城市消防通信體系,是消防部隊在執勤備戰和災害救助中全面發揮應急救援能力的根本保障。
2、消防通信規劃的現狀
消防通信規劃的編制主要由城市規劃設計單位和消防部門共同完成。由于城市建設和通信技術的高速發展,各地消防通信系統也在不斷的擴展和升級,消防通信建設所依據的《消防通信指揮系統設計規范》等規范文件的要求與目前的應用現狀相差較大,內容滯后且不全面,對規劃編制的指導意義不夠充分,一些通信指揮系統雖已達到火災報警、火警受理、滅火救援通信調度等應用的基本要求,實際中卻不能滿足新形勢下消防部隊應急救援通信指揮的需求。并且由于消防通信規劃的專業性較強、技術要求高、涉及的領域廣泛繁多、基礎設施建設發展不均衡等方面的原因,使消防通信規劃的編制工作難以有效和深入開展,造成部分城市消防通信規劃的內容空泛、缺乏深度、可操作性較差,不能切實有效的指導城市消防通信建設和發展。此外我國的應急管理體系建設起步較晚,部分消防通信規劃內容僅片面集中于火災事故方面,缺乏城市應急救援總體發展的綜合考慮,造成消防通信建設與城市應急救援體系建設脫節。
3、消防通信建設現狀
消防部隊的信息通信建設按照公安部消防局信息化建設的總體規劃部署和具體要求展開,實施主要依靠當地政府財政撥款、當地公安部門和電信部門的通信網絡建設以及消防部隊自身的信息化裝備建設來完成,目前各級消防部隊均已形成了相對獨立的消防信息通信體系。以下將從基礎通信網、消防通信指揮中心、消防綜合業務信息系統等幾個消防規劃中涉及的重點方面具體展開論述。
3.1 基礎通信網絡
基礎通信網絡是消防通信和城市應急通信的基礎設施,網絡的建設直接決定了消防部隊的信息應用能力,所以基礎通信網絡的發展是消防通信規劃的重點。目前消防部隊依托公安信息網、公眾電信網、無線超短波通信網、衛星通信網等多種通信網絡傳輸語音、圖像和數據,形成了一套較為完整的消防通信網絡體系,以下歸納為計算機通信網、有線通信網、無線通信網、衛星通信和短波通信網等幾部分介紹。
3.1.1 計算機通信網
目前消防部隊各級單位均已接入了以公安信息網為基礎的計算機通信網,這一網絡是消防部隊數據通信的基礎網絡,承擔滅火救援指揮調度、消防綜合信息管理等大部分信息系統的數據傳遞,并可實現IP語音電話和視頻傳輸等多媒體應用。為保證調度指揮等重要信息的可靠傳遞,部分節點間還建立了指揮調度專線和備份網路。在消防通信規劃中應按照當地公安信息網和消防部隊自身信息通信的建設情況以及各級消防部隊的信息通信需求,合理規劃消防計算機通信網,確保網絡的全面接入和可靠暢通。
3.1.2 有線通信網
有線通信網包括報警電話接入和報警信息查詢專線、指揮調度專線、辦公市話網和公安專線網等通信網絡,是城市各級消防隊站獲知災害事故發生和傳遞調度指揮命令的基礎信息通信網絡。其中報警電話接入專線是用于接受公用電話網的報警和城市消防遠程監控系統的火警信號及相關信息的通信線路。報警信息查詢專線是用于獲取報警電話的位置、裝機人身份等信息的數據專線。指揮調度專線是用于連接火警受理終端、各消防站以及各相關聯動單位的通信專線。辦公市話網和公安專線網是消防部隊內部各級部門之間和與公安機關之間通信的辦公電話網。有線通信網是傳統的消防通信基礎網絡,目前各城市基本完成了消防有線通信網的建設,在消防通信規劃中應以未來網絡容量和性能的改進及發展等內容為主,確保消防有線通信網的完備可靠,保證消防部隊對災害事故快速響應和出動調集命令的有效傳達。
3.1.3 無線通信網
無線通信是消防部隊在滅火救援展開和進行過程中用于災害現場信息傳遞的主要通信方式。目前各級消防部隊普遍配備了用于現場通信的350MHz超短波無線常規通信設備,并利用轉信臺擴展網絡覆蓋的范圍。大部分城市還依托當地公安無線集群通信系統建立了消防集群通信網,北京、上海等地還建設了具備網絡容量大、通話質量高、應用功能多等特點的數字集群通信網。消防部隊以超短波無線通信為基礎構成了由城市消防通信指揮網、現場指揮網和滅火救援戰斗網組成的三級無線通信網絡,并且利用GPRS、CDMA、3G等公眾移動通信技術以及超短波、微波數傳設備等多種手段建立無線數據通信網,用于傳輸滅火救援現場的圖像和數據信息。此外公眾移動電話網也是消防部隊重要的輔助通信手段。合理規劃城市消防無線通信網,構建可靠的無線通信體系是消防部隊在滅火救援過程中戰斗力有效發揮的根本保證。
3.1.4 衛星通信和短波通信
在地震、泥石流等大型自然災害救援或野外應急救援中,依賴中繼站的常規無線通信網往往會受到傳輸距離和范圍、電力供給、極端環境影響等方面的局限,不能滿足消防部隊信息通信的需要,此時衛星通信和短波通信等應急通信方式成為救援現場最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已對消防衛星通信體系做出總體的規劃和部署,并推進消防衛星通信網的建設,一些城市的消防部隊先后配備了“動中通”衛星通信設備、便攜衛星站、短波電臺等應急通信裝備,在玉樹地震和舟曲縣特大泥石流等自然災害救助和部分大型跨區滅火應急救援中顯現出極強的應急通信保障能力。消防衛星通信和短波通信是應急通信體系中的重要部分,是城市有效抵御極端災害的基礎保障設施。
3.2 消防通信指揮中心
消防通信指揮中心是消防部隊信息通信和作戰指揮的中樞,具有受理報警、滅火救援指揮調度、信息情報支持等功能,負責火災及其它災害事故的接處警受理和消防救援力量的調度指揮。按照公安部“三臺合一”的要求,目前我國大部分地級以上城市均已設置了包括治安、交通、消防在內的接處警指揮中心,建立了統一的集中受理和多部門聯動的接處警平臺,一些城市還進一步將醫療救護、安全生產等應急救援相關的領域納入其中,并形成城市綜合應急救援指揮中心。部分通信指揮中心還具備使用手機定位技術和GIS技術確定報警人的位置、使用短信平臺受理報警、即時監控救援力量的行動狀態、通過圖像監控系統獲取災害發生區域的現場狀況和交通狀況等功能。在消防通信規劃中應針對本地的實際情況,綜合考慮未來城市應急救援體系的發展,確定消防通信指揮中心的建設發展方案。
移動消防通信指揮中心是設置在專門的通信指揮車中并集成了消防通信指揮相關功能的移動指揮平臺,通常包括調度指揮臺、輔助決策信息系統、多種無線通信系統、火場圖像系統、視頻會議系統、現場廣播、供電及照明等其他輔助設備,是眾多救援力量參與的復雜災害事故處置現場中通信指揮的關鍵因素。按照城市規模和應急救援體系的建設情況,配置不同功能組件和不同移動及通信能力的消防通信指揮車是消防通信規劃中的重要問題。
3.3 消防綜合業務信息系統
消防綜合業務信息系統是包括了滅火救援指揮、消防監督管理、部隊管理和消防公眾服務等多種應用功能的信息系統集成,是消防通信中應用軟件的主要部分。按照消防部隊信息化建設總體規劃和部署,各級消防部隊將逐步推廣和應用包括消防基礎數據平臺、消防公共服務平臺及各消防綜合業務信息系統等部分的一體化業務平臺。目前各地統一按照公安部消防局部署方案的要求,逐步開展了消防監督管理、部隊管理和公眾服務等信息系統的推廣和應用,而對于消防基礎信息平臺、滅火救援指揮系統等面向滅火救援指揮和管理的信息系統,因受到基礎信息數據庫和通信基礎設施建設情況的局限,各地的應用程度差異較大。在消防通信規劃中,應將建立和完善城市地理信息、火災風險信息、危險源信息、水、電、生產、醫療救護信息等內容的城市應急救援基礎信息數據庫,以及按照城市應急救援的具體需求開展消防指揮調度系統、消防指揮決策系統、重大危險源評估系統、模擬演練等系統的應用納入到消防通信規劃中重點建設。
4、未來發展趨勢
篇5
隨著我國應急救援體系的發展,消防部隊已逐步成為城市主要的應急救援力量,廣泛參與到自然災害、事故災難、社會安全事件等公共突發事件的應急救援處置中,并承擔了部分非緊急的社會救助任務。消防通信是消防部隊開展滅火救援行動的根本保障,是未來城市應急救援體系中信息通信的主要組成部分。美國911恐怖襲擊事件中警察和消防員未建立統一的通信手段而造成的慘痛教訓凸現出城市消防通信規劃的重要性,所以在城市消防規劃編制過程中合理規劃和部署消防通信的建設和發展,在規劃方針的指導下逐步建立和完善城市消防通信體系,是消防部隊在執勤備戰和災害救助中全面發揮應急救援能力的根本保障。
2、消防通信規劃的現狀
消防通信規劃的編制主要由城市規劃設計單位和消防部門共同完成。由于城市建設和通信技術的高速發展,各地消防通信系統也在不斷的擴展和升級,消防通信建設所依據的《消防通信指揮系統設計規范》等規范文件的要求與目前的應用現狀相差較大,內容滯后且不全面,對規劃編制的指導意義不夠充分,一些通信指揮系統雖已達到火災報警、火警受理、滅火救援通信調度等應用的基本要求,實際中卻不能滿足新形勢下消防部隊應急救援通信指揮的需求。并且由于消防通信規劃的專業性較強、技術要求高、涉及的領域廣泛繁多、基礎設施建設發展不均衡等方面的原因,使消防通信規劃的編制工作難以有效和深入開展,造成部分城市消防通信規劃的內容空泛、缺乏深度、可操作性較差,不能切實有效的指導城市消防通信建設和發展。此外我國的應急管理體系建設起步較晚,部分消防通信規劃內容僅片面集中于火災事故方面,缺乏城市應急救援總體發展的綜合考慮,造成消防通信建設與城市應急救援體系建設脫節。
3、消防通信建設現狀
消防部隊的信息通信建設按照公安部消防局信息化建設的總體規劃部署和具體要求展開,實施主要依靠當地政府財政撥款、當地公安部門和電信部門的通信網絡建設以及消防部隊自身的信息化裝備建設來完成,目前各級消防部隊均已形成了相對獨立的消防信息通信體系。以下將從基礎通信網、消防通信指揮中心、消防綜合業務信息系統等幾個消防規劃中涉及的重點方面具體展開論述。
3.1 基礎通信網絡
基礎通信網絡是消防通信和城市應急通信的基礎設施,網絡的建設直接決定了消防部隊的信息應用能力,所以基礎通信網絡的發展是消防通信規劃的重點。目前消防部隊依托公安信息網、公眾電信網、無線超短波通信網、衛星通信網等多種通信網絡傳輸語音、圖像和數據,形成了一套較為完整的消防通信網絡體系,以下歸納為計算機通信網、有線通信網、無線通信網、衛星通信和短波通信網等幾部分介紹。
3.1.1 計算機通信網
目前消防部隊各級單位均已接入了以公安信息網為基礎的計算機通信網,這一網絡是消防部隊數據通信的基礎網絡,承擔滅火救援指揮調度、消防綜合信息管理等大部分信息系統的數據傳遞,并可實現ip語音電話和視頻傳輸等多媒體應用。為保證調度指揮等重要信息的可靠傳遞,部分節點間還建立了指揮調度專線和備份網路。在消防通信規劃中應按照當地公安信息網和消防部隊自身信息通信的建設情況以及各級消防部隊的信息通信需求,合理規劃消防計算機通信網,確保網絡的全面接入和可靠暢通。
3.1.2 有線通信網
有線通信網包括報警電話接入和報警信息查詢專線、指揮調度專線、辦公市話網和公安專線網等通信網絡,是城市各級消防隊站獲知災害事故發生和傳遞調度指揮命令的基礎信息通信網絡。其中報警電話接入專線是用于接受公用電話網的報警和城市消防遠程監控系統的火警信號及相關信息的通信線路。報警信息查詢專線是用于獲取報警電話的位置、裝機人身份等信息的數據專線。指揮調度專線是用于連接火警受理終端、各消防站以及各相關聯動單位的通信專線。辦公市話網和公安專線網是消防部隊內部各級部門之間和與公安機關之間通信的辦公電話網。有線通信網是傳統的消防通信基礎網絡,目前各城市基本完成了消防有線通信網的建設,在消防通信規劃中應以未來網絡容量和性能的改進及發展等內容為主,確保消防有線通信網的完備可靠,保證消防部隊對災害事故快速響應和出動調集命令的有效傳達。
3.1.3 無線通信網
無線通信是消防部隊在滅火救援展開和進行過程中用于災害現場信息傳遞的主要通信方式。目前各級消防部隊普遍配備了用于現場通信的350mhz超短波無線常規通信設備,并利用轉信臺擴展網絡覆蓋的范圍。大部分城市還依托當地公安無線集群通信系統建立了消防集群通信網,北京、上海等地還建設了具備網絡容量大、通話質量高、應用功能多等特點的數字集群通信網。消防部隊以超短波無線通信為基礎構成了由城市消防通信指揮網、現場指揮網和滅火救援戰斗網組成的三級無線通信網絡,并且利用gprs、cdma、3g等公眾移動通信技術以及超短波、微波數傳設備等多種手段建立無線數據通信網,用于傳輸滅火救援現場的圖像和數據信息。此外公眾移動電話網也是消防部隊重要的輔助通信手段。合理規劃城市消防無線通信網,構建可靠的無線通信體系是消防部隊在滅火救援過程中戰斗力有效發揮的根本保證。
3.1.4 衛星通信和短波通信
在地震、泥石流等大型自然災害救援或野外應急救援中,依賴中繼站的常規無線通信網往往會受到傳輸距離和范圍、電力供給、極端環境影響等方面的局限,不能滿足消防部隊信息通信的需要,此時衛星通信和短波通信等應急通信方式成為救援現場最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已對消防衛星通信體系做出總體的規劃和部署,并推進消防衛星通信網的建設,一些城市的消防部隊先后配備了“動中通”衛星通信設備、便攜衛星站、短波電臺等應急通信裝備,在玉樹地震和舟曲縣特大泥石流等自然災害救助和部分大型跨區滅火應急救援中顯現出極強的應急通信保障能力。消防衛星通信和短波通信是應急通信體系中的重要部分,是城市有效抵御極端災害的基礎保障設施。
3.2 消防通信指揮中心
消防通信指揮中心是消防部隊信息通信和作戰指揮的中樞,具有受理報警、滅火救援指揮調度、信息情報支持等功能,負責火災及其它災害事故的接處警受理和消防救援力量的調度指揮。按照公安部“三臺合一”的要求,目前我國大部分地級以上城市均已設置了包括治安、交通、消防在內的接處警指揮中心,建立了統一的集中受理和多部門聯動的接處警平臺,一些城市還進一步將醫療救護、安全生產等應急救援相關的領域納入其中,并形成城市綜合應急救援指揮中心。部分通信指揮中心還具備使用手機定位技術和gis技術確定報警人的位置、使用短信平臺受理報警、即時監控救援力量的行動狀態、通過圖像監控系統獲取災害發生區域的現場狀況和交通狀況等功能。在消防通信規劃中應針對本地的實際情況,綜合考慮未來城市應急救援體系的發展,確定消防通信指揮中心的建設發展方案。
移動消防通信指揮中心是設置在專門的通信指揮車中并集成了消防通信指揮相關功能的移動指揮平臺,通常包括調度指揮臺、輔助決策信息系統、多種無線通信系統、火場圖像系統、視頻會議系統、現場廣播、供電及照明等其他輔助設備,是眾多救援力量參與的復雜災害事故處置現場中通信指揮的關鍵因素。按照城市規模和應急救援體系的建設情況,配置不同功能組件和不同移動及通信能力的消防通信指揮車是消防通信規劃中的重要問題。
3.3 消防綜合業務信息系統
消防綜合業務信息系統是包括了滅火救援指揮、消防監督管理、部隊管理和消防公眾服務等多種應用功能的信息系統集成,是消防通信中應用軟件的主要部分。按照消防部隊信息化建設總體規劃和部署,各級消防部隊將逐步推廣和應用包括消防基礎數據平臺、消防公共服務平臺及各消防綜合業務信息系統等部分的一體化業務平臺。目前各地統一按照公安部消防局部署方案的要求,逐步開展了消防監督管理、部隊管理和公眾服務等信息系統的推廣和應用,而對于消防基礎信息平臺、滅火救援指揮系統等面向滅火救援指揮和管理的信息系統,因受到基礎信息數據庫和通信基礎設施建設情況的局限,各地的應用程度差異較大。在消防通信規劃中,應將建立和完善城市地理信息、火災風險信息、危險源信息、水、電、生產、醫療救護信息等內容的城市應急救援基礎信息數據庫,以及按照城市應急救援的具體需求開展消防指揮調度系統、消防指揮決策系統、重大危險源評估系統、模擬演練等系統的應用納入到消防通信規劃中重點建設。
4、未來發展趨勢
隨著信息通信技術的高速發展,眾多高性能的通信技術將逐步應用于消防通信領域中,不斷推進消防通信的發展。目前第四代移動通信技術已進入實驗性應用階段,在不久的將來勢必將成為消防通信體系中高質量傳輸數據信息的重要手段。信息通信硬件設備的發展,使信息通信裝備的通信性能和移動性能不斷提升,設備成本將更加低廉,未來隨著多媒體單兵信息裝備的深入應用,使災害救援現場各級指戰員具備強大的信息通信能力,數字集群通信、衛星通信、微波數據通信等通信設備也將廣泛裝備到各級消防部隊中,逐步成為普遍配備的常規通信手段。隨著城市災害聯網監控系統的建設,消防通信指揮中心可以智能感知火災等災害事故的發生并及時獲取相關災情信息,極大的提高消防部隊對災害事故響應能力。此外物聯網、遙感技術、傳感器技術、ad hoc網絡等應用于消防領域,可以即時、全面、深入的獲得滅火和應急救援現場的災情狀況和救援實力狀況,實現天空地一體的消防通信體系和數字化指揮調度體系。在消防通信規劃中,應結合未來通信新技術的發展,合理規劃和部署城市消防通信建設。
5、問題和建議
消防通信的發展應與城市應急救援體系各方面的發展情況及相關領域的具體情況協調統一。由于通信技術的發展速度較高,消防通信規劃編制中應準確預見未來城市消防通信的需求,在首先確立適合消防通信發展總體框架基礎上靈活的選擇兼容性好、生命力強并具備開放和統一標準的技術和設備,有效避免重復建設,并盡量降低系統升級換代和改造的成本。發展中還應重視基礎通信設施建設,切忌盲目追求新技術和熱點技術。可靠度和抗災能力是消防通信系統中不能忽視的問題,應充分考慮應急狀況下缺乏電源供給、設備損壞、大量用戶占用等特殊情況的系統運行,合理劃分系統中緊急與非緊急應用的分工、采取冗余和備份設計、增設應急狀態的專用模式等手段提高系統可靠程度和對災害的抗擊能力。此外消防通信系統設計中還應充分考慮到互聯網、公安網、公眾話務網、政務網等多個獨立通信網絡中各種系統間數據的融通,設計中應盡量將系統各具體應用建立在統一的平臺和網絡中,并采用一些安全穩妥的連接手段,共享和交換各網絡間的信息數據。
參考文獻
[1] gb50313.防通信指揮系統設計規范[s].
[2] 張昊.論重特大災害消防應急通信技術[j].消防科學與技術,2011,30(2):132-136
篇6
1.引言
我國的（大型）水電站一般都地處高山峽谷，河床狹窄，兩岸山體地勢陡峭。自然地理條件十分惡劣。而根據地形條件和樞紐布置需要，地下廠房引水發電系統設在山體內，主廠房及相應的機電設備基本布置在地下洞室內。而根據工程需要，交通及相關隧道和洞室里程數在數十公里到一百多公里。不管是是建設期還是在運行期，水電站對通信的需求大且重要。而且水電站的站址一般都遠離通信發達的地市級城市，建站前的通信并極不發達，甚至是通信的盲區。這就要求通信網在建設時應根據現場的實際需求組建良好網絡架構，在保證通信暢通的前提下，節約投資，同時又能兼顧電站運行時的大部分通信，而在電站運行前，只需建設部分生產通信即可。下面就二灘水電開發公司在建的錦屏水電站和在運行的二灘電站的通信組網方式進行介紹，探討水電站通信組網方式的合理性，希望能為水電站的建設和運行的通信組網方式提供相關借鑒。
2.水電站建設期通信組網方式
這部分主要介紹是錦屏水電站通信組網方式。
2.1合理引進社會通信資源組建從施工區到通信相對發達的區域中心城市的干線傳輸網并建設場內無線通信網絡和有線通信網絡
錦屏電站地處四川省涼山彝族自治州鹽源縣和木里縣境內，施工場地分散，施工前期距西昌市公路里程約200km，在建站前交通極不發達，周圍無可利用的公網通信，建設者們根據這一條件，與涼山州所有社會通信資源提供者（電信公網運營商）進行了洽談，很多電信公網運營商因前期施工艱難、運行時維護困難、投資巨大且回收無把握而退卻，只有兩家（一家從事無線通信，一家從事有線通信）愿意，并與業主方簽訂了相關合作協議。兩家基本上各司其職、互不干涉，不產生不良競爭，工作的重心基本上只需放在網絡的運行維護上，對提高網絡的質量、保證通信暢通有很大的好處。
有線通信網絡是負責傳統的pstn和ip網絡系統，能解決固定語音通信、傳真和因特網等的需求，主要滿足各露天營區人員聚居的地方。
而無線通信，主要是移動通信。隨著現代人對手機的依賴性越來越大，加之施工現場場地分散，對外專用交通公路的里程很長，且公路也沒有移動信號覆蓋，故在施工區域和對外專用交通公路移動信號的覆蓋方案基本是這樣的：在露天區域，采用的是宏小區基站，采用定向天線或全向天線，這樣移動信號覆蓋的區域相對比較廣，對有山峰阻擋部分山溝無移動信號的作業區，可采取在山峰合適的地方加裝同頻或移頻轉發附近基站信號的裝置，滿足生產現場的需要；在主要交通隧道和主要洞室，則采用一體化基站或直放站，采用定向天線，基站方式一般能覆蓋5公里，直放站能覆蓋1公里多一點，這要根據現場的實際情況決定；而對于正在開挖的重要洞室，因作業現場環境特別惡劣，可能會有強巖爆、塌方、地面涌水等安全隱患存在，因而在掌子面作業現場，保障通信暢通顯得尤為重要，需要覆蓋，而在該洞室的其它段，因對通信的需求不是很強烈，為節約投資，可以不考慮覆蓋，這就可以采用根據作業面的改變而搬移直放站或一體化基站的辦法來解決作業現場對通信的需求。
2.2 依托高等級電壓輸電線路的opgw（地線復合光纜）建設干線傳輸線路
這種輸電線路主要是110kv電力線路，指的是從地市級電網的某個變電站到施工區域的某個變電站，在電站建設期，為施工現場提供電源，而在電站運行期，是需要作為電站的備用電源而永久留下來的，這趟線路是需要業主投資，業主可以與地市電業局共用opgw的纖芯，opgw這種光纜可靠性和安全性都很高，故障率極低，基本不需維護。錦屏工地對外opgw光纜從建成到現在還沒出現過中斷的問題。考慮地市級電網通信需求和業主自己通信的需求，一般建議使用16芯的opgw。其中業主使用的部分，在滿足自己需要的前提下，可以考慮提供給進入施工區電信公網運營商作為備用路由。這是因為從通信相對發達的地方到電站施工現場，這些區域經常發生泥石流、塌方、飛石等，往往這些事故發生時，運營商通信光纜經常被砸斷，并且一般是幾處同時被砸斷，經常造成施工現場與外部通信中斷，少則幾小時，多則幾天才能搶通。如果業主能將自己的這部分光纜提供幾芯給電信運營商（包括以后電站運行時），作為施工現場到外面匯接局的備用路由，通信暢通的保障率將為大大提高。
2.3依托場內施工電網合理建設自有的場內臨永結合通信網
水電站建在高山峽谷中，施工場地特別分散，錦屏電站尤其如此，場內散布了14個變電站或開關站為施工提供相關電源，而且還有不下10處散集的施工人員居住處，因分布分散，部分是電信運行商不愿意進行有線通信覆蓋的，因為投資大且沒有什么收益，而這些點的大部分點，如一些變電站，是在電站運行期還需留下來繼續使用的，因而通信問題是需要永久解決的，因此，在連接各變電站的電力線路上架設opgw光纜或adss光纜，組建自有的場內臨永結合通信網是十分必要的，這不但能給自用工程施工工業電視監控系統、大壩施工監視系統等提供通信網絡，也能給電信運行商提供通信備用通道，能很好地解決場內內部通信的需求。
2.4 應急通信的建設
這主要指的是衛星通信，相對前面而言，這部分通信網的就不用建設了，只需購買不同的衛星終端，數量足夠即可。這在工程前期特別重要，因為那時前面的所述的通信網絡基本還沒建成，對外溝通就指靠它們了，當然在前面那些網絡建成之后也能備不時之需。
3.水電站運行時的通信組網方式
3.1二灘水電站的通信組網方式介紹
二灘水電站的通信組網方式主要有如下三種：
3.1.1與四川省調之間的直接連接。這部分由二（灘）—自(貢)—成（都）微波和川西南opgw光纖環網（屬四川電網）組成。因為現在的通信網絡都趨向于光纖網，故二—自—成微波鏈路基本不傳輸重要的電力數據業務。二灘電站是作為川西南opgw光纖環網的一個網元，所以，四川省調所需的二灘水電站的所有運行相關的數據信息是通過這個主用通道來傳輸的。當然二灘水電站與四川省調之間的調度、行政電話是通過這兩個通道來連接的。
3.1.2通過電信公網到四川省調。因為，目前電信行業幾乎所有的干線鏈路都是由光纖環網組成。這部分鏈路主要是租用2m電路專用通道（二灘—四川省調）作為電力運行相關數據信息傳輸的備用通道。
這兩個通道相互備用，能很好地保障電站電力相關運行數據信息準確、安全地傳輸到調度。
3.1.3通過攀枝花電信公網傳輸語音和網絡數據信息。
這個通道主要是滿足員工日常生活和工作中對語音和網絡信息的需求。
4.各電站到二灘公司集控中心通信組網方式的構想
目前，二灘公司集控中心還在籌建中，因為，到時該集控中心要集中監視和控制二灘公司所有電站機組的運行狀態等，故電站到集控中心的通信（主要解決電力生產的數據傳輸）是很重要的，通過對3的介紹，相信大家也知道了怎么解決，那就是向四川電網專用通信網及電信公網分別租用相應2m電路，組成相互熱備用通道，滿足電力生產需要。
5.建立通信網管網
通信網管網能很好地監控到通信設施及設備的運行狀態，對及時發現通信設施及設備的故障和減少通信中斷時間是很好的手段。特別是在電站建設期，施工環境灰塵大、施工車輛時常撞斷通信光纜及撞壞通信設備、時有發生的施工正常非正常停電等，這些都市導致通信局部中斷的因素，當然這些主要是指運用商的通信網絡。因而不管是在運營商的通信網絡還是在業主的通信網絡，不管是在干線還是在支線通信網絡，建立通信網管網，監控通信設施及設備的運行狀態，及時發現通信設施及設備的故障，減少通信中斷時間，這是保障通信暢通是十分必要的。
6.結語
雅礱江的水電站工程項目是我國西電東送的骨干電源之一，加之這些水電站基本地處偏僻，自然條件惡劣，為提高雅礱江流域水電站的施工管理水平和保證電站發電及防汛的安全穩定運行，電站與電網調度及本公司集控中心等的通信暢通就尤為重要，錦屏電站施工通信網完全組建完之后，錦屏電站施工現場與外界的通信就沒有中斷過，而二灘電站與四川省調的各種通信也沒有出現中斷的現象。因此，在雅礱江的水電站建設期以電信運營商通信網為主，以業主建設通信網為輔，并相互提供網絡支持，而在電站運行期，通過租用電網專用通信網和電信公網的2m電路來解決電站到集控中心通信，這種通信網絡組網方式是合理的，也是經濟的，對保障通信暢通提供了強力的支持。
篇7
我國的（大型）水電站一般都地處高山峽谷，河床狹窄，兩岸山體地勢陡峭。自然地理條件十分惡劣。而根據地形條件和樞紐布置需要，地下廠房引水發電系統設在山體內，主廠房及相應的機電設備基本布置在地下洞室內。而根據工程需要，交通及相關隧道和洞室里程數在數十公里到一百多公里。不管是是建設期還是在運行期，水電站對通信的需求大且重要。而且水電站的站址一般都遠離通信發達的地市級城市，建站前的通信并極不發達，甚至是通信的盲區。這就要求通信網在建設時應根據現場的實際需求組建良好網絡架構，在保證通信暢通的前提下，節約投資，同時又能兼顧電站運行時的大部分通信，而在電站運行前，只需建設部分生產通信即可。下面就二灘水電開發公司在建的錦屏水電站和在運行的二灘電站的通信組網方式進行介紹，探討水電站通信組網方式的合理性，希望能為水電站的建設和運行的通信組網方式提供相關借鑒。
2.水電站建設期通信組網方式
這部分主要介紹是錦屏水電站通信組網方式。
2.1合理引進社會通信資源組建從施工區到通信相對發達的區域中心城市的干線傳輸網并建設場內無線通信網絡和有線通信網絡
錦屏電站地處四川省涼山彝族自治州鹽源縣和木里縣境內，施工場地分散，施工前期距西昌市公路里程約200km，在建站前交通極不發達，周圍無可利用的公網通信，建設者們根據這一條件，與涼山州所有社會通信資源提供者（電信公網運營商）進行了洽談，很多電信公網運營商因前期施工艱難、運行時維護困難、投資巨大且回收無把握而退卻，只有兩家（一家從事無線通信，一家從事有線通信）愿意，并與業主方簽訂了相關合作協議。兩家基本上各司其職、互不干涉，不產生不良競爭，工作的重心基本上只需放在網絡的運行維護上，對提高網絡的質量、保證通信暢通有很大的好處。
有線通信網絡是負責傳統的pstn和ip網絡系統，能解決固定語音通信、傳真和因特網等的需求，主要滿足各露天營區人員聚居的地方。
而無線通信，主要是移動通信。隨著現代人對手機的依賴性越來越大，加之施工現場場地分散，對外專用交通公路的里程很長，且公路也沒有移動信號覆蓋，故在施工區域和對外專用交通公路移動信號的覆蓋方案基本是這樣的：在露天區域，采用的是宏小區基站，采用定向天線或全向天線，這樣移動信號覆蓋的區域相對比較廣，對有山峰阻擋部分山溝無移動信號的作業區，可采取在山峰合適的地方加裝同頻或移頻轉發附近基站信號的裝置，滿足生產現場的需要；在主要交通隧道和主要洞室，則采用一體化基站或直放站，采用定向天線，基站方式一般能覆蓋5公里，直放站能覆蓋1公里多一點，這要根據現場的實際情況決定；而對于正在開挖的重要洞室，因作業現場環境特別惡劣，可能會有強巖爆、塌方、地面涌水等安全隱患存在，因而在掌子面作業現場，保障通信暢通顯得尤為重要，需要覆蓋，而在該洞室的其它段，因對通信的需求不是很強烈，為節約投資，可以不考慮覆蓋，這就可以采用根據作業面的改變而搬移直放站或一體化基站的辦法來解決作業現場對通信的需求。
2.2 依托高等級電壓輸電線路的opgw（地線復合光纜）建設干線傳輸線路
這種輸電線路主要是110kv電力線路，指的是從地市級電網的某個變電站到施工區域的某個變電站，在電站建設期，為施工現場提供電源，而在電站運行期，是需要作為電站的備用電源而永久留下來的，這趟線路是需要業主投資，業主可以與地市電業局共用opgw的纖芯，opgw這種光纜可靠性和安全性都很高，故障率極低，基本不需維護。錦屏工地對外opgw光纜從建成到現在還沒出現過中斷的問題。考慮地市級電網通信需求和業主自己通信的需求，一般建議使用16芯的opgw。其中業主使用的部分，在滿足自己需要的前提下，可以考慮提供給進入施工區電信公網運營商作為備用路由。這是因為從通信相對發達的地方到電站施工現場，這些區域經常發生泥石流、塌方、飛石等，往往這些事故發生時，運營商通信光纜經常被砸斷，并且一般是幾處同時被砸斷，經常造成施工現場與外部通信中斷，少則幾小時，多則幾天才能搶通。如果業主能將自己的這部分光纜提供幾芯給電信運營商（包括以后電站運行時），作為施工現場到外面匯接局的備用路由，通信暢通的保障率將為大大提高。
2.3依托場內施工電網合理建設自有的場內臨永結合通信網
水電站建在高山峽谷中，施工場地特別分散，錦屏電站尤其如此，場內散布了14個變電站或開關站為施工提供相關電源，而且還有不下10處散集的施工人員居住處，因分布分散，部分是電信運行商不愿意進行有線通信覆蓋的，因為投資大且沒有什么收益，而這些點的大部分點，如一些變電站，是在電站運行期還需留下來繼續使用的，因而通信問題是需要永久解決的，因此，在連接各變電站的電力線路上架設opgw光纜或adss光纜，組建自有的場內臨永結合通信網是十分必要的，這不但能給自用工程施工工業電視監控系統、大壩施工監視系統等提供通信網絡，也能給電信運行商提供通信備用通道，能很好地解決場內內部通信的需求。
2.4 應急通信的建設
這主要指的是衛星通信，相對前面而言，這部分通信網的就不用建設了，只需購買不同的衛星終端，數量足夠即可。這在工程前期特別重要，因為那時前面的所述的通信網絡基本還沒建成，對外溝通就指靠它們了，當然在前面那些網絡建成之后也能備不時之需。
3.水電站運行時的通信組網方式
3.1二灘水電站的通信組網方式介紹
二灘水電站的通信組網方式主要有如下三種：
3.1.1與四川省調之間的直接連接。這部分由二（灘）—自(貢)—成（都）微波和川西南opgw光纖環網（屬四川電網）組成。因為現在的通信網絡都趨向于光纖網，故二—自—成微波鏈路基本不傳輸重要的電力數據業務。二灘電站是作為川西南opgw光纖環網的一個網元，所以，四川省調所需的二灘水電站的所有運行相關的數據信息是通過這個主用通道來傳輸的。當然二灘水電站與四川省調之間的調度、行政電話是通過這兩個通道來連接的。
3.1.2通過電信公網到四川省調。因為，目前電信行業幾乎所有的干線鏈路都是由光纖環網組成。這部分鏈路主要是租用2m電路專用通道（二灘—四川省調）作為電力運行相關數據信息傳輸的備用通道。
這兩個通道相互備用，能很好地保障電站電力相關運行數據信息準確、安全地傳輸到調度。
3.1.3通過攀枝花電信公網傳輸語音和網絡數據信息。
這個通道主要是滿足員工日常生活和工作中對語音和網絡信息的需求。
4.各電站到二灘公司集控中心通信組網方式的構想
目前，二灘公司集控中心還在籌建中，因為，到時該集控中心要集中監視和控制二灘公司所有電站機組的運行狀態等，故電站到集控中心的通信（主要解決電力生產的數據傳輸）是很重要的，通過對3的介紹，相信大家也知道了怎么解決，那就是向四川電網專用通信網及電信公網分別租用相應2m電路，組成相互熱備用通道，滿足電力生產需要。
5.建立通信網管網
通信網管網能很好地監控到通信設施及設備的運行狀態，對及時發現通信設施及設備的故障和減少通信中斷時間是很好的手段。特別是在電站建設期，施工環境灰塵大、施工車輛時常撞斷通信光纜及撞壞通信設備、時有發生的施工正常非正常停電等，這些都市導致通信局部中斷的因素，當然這些主要是指運用商的通信網絡。因而不管是在運營商的通信網絡還是在業主的通信網絡，不管是在干線還是在支線通信網絡，建立通信網管網，監控通信設施及設備的運行狀態，及時發現通信設施及設備的故障，減少通信中斷時間，這是保障通信暢通是十分必要的。
6.結語
雅礱江的水電站工程項目是我國西電東送的骨干電源之一，加之這些水電站基本地處偏僻，自然條件惡劣，為提高雅礱江流域水電站的施工管理水平和保證電站發電及防汛的安全穩定運行，電站與電網調度及本公司集控中心等的通信暢通就尤為重要，錦屏電站施工通信網完全組建完之后，錦屏電站施工現場與外界的通信就沒有中斷過，而二灘電站與四川省調的各種通信也沒有出現中斷的現象。因此，在雅礱江的水電站建設期以電信運營商通信網為主，以業主建設通信網為輔，并相互提供網絡支持，而在電站運行期，通過租用電網專用通信網和電信公網的2m電路來解決電站到集控中心通信，這種通信網絡組網方式是合理的，也是經濟的，對保障通信暢通提供了強力的支持。
篇8
一、我國電視技術的基礎
電視技術是隨著新科技的不斷涌現而發展的，近二十年來，電視技術在全球范圍內得到了迅猛發展，我國電視技術也得到了長足的進步，甚至在某些方面已經達到了國際水平。本論文將對電視媒體行業正在使用的電視技術基礎―無線電通信技術、有線電通信技術、衛星通信技術、網絡技術和數字技術進行梳理。
（一）無線電通信技術
無線電通信技術源于電磁場理論，得益于意大利科學家馬可尼的發明，至今己經被廣泛應用了130多年，是人們當前使用最為廣泛的通信技術，指的是利用電磁波進行信息傳輸的技術手段。發展至今，因無線電具有不受時空和地域的限制、可用性高和較高可靠性等特點，在國防、科研、交通、生活、生產等領域得到了廣泛使用。隨著新技術的不斷出現，無線電通信技術也有了其更多的拓新，包括3G技術、Zigbee技術、軟件無線電技術、WiMAX技術、W i-F i技術、3.5GHz技術、Bluetooth技術等各種各樣新的無線電通信技術。自電視誕生開始，無線電通信技術就已經開始應用于電視圖像和伴音信號的傳輸。
（二）有線電通信技術
有線電通信技術是相對于無線電通信技術而言的，是指通過鋪設電纜、光纜和光纖同軸電纜網絡作為介質，傳輸包括文字、聲音、圖像等電光信號的一種通信技術。有線電通信技術擁有架空電線路和電纜工程（包括架空、地下、水底電纜等）兩大塊內容，這樣就為其提供了縱橫交錯的信息傳輸渠道。在我國，有線通信是電視信號傳輸的最主要的傳輸方式。有線通信技術和無線通信技術互相之間不是孤立存在的，它們是相輔相成的。有線通信和無線通信技術相結合構成的網絡，為信號的傳輸提供了更為方便的方式，只有它們之間靈活運用、有機結合才能夠更好的促進通信技術的不斷發展。
（三）衛星通信技術
1962年，美國發射了全球第一顆有源軌道通信衛星，開啟了通信技術的新紀元。衛星通信技術是指利用人造地球衛星作為中繼站轉發或發射無線電信號，在兩個或者多個地球站之間進行通信的技術。衛星通信實質上就是利用通信衛星作為中繼站的一種特殊的微波中繼通信方式。衛星通信系統由兩大部分構成：空間部分（通信衛星）和地面部分（地球衛星接收系統），在這一系統中，通信衛星實際上就是懸掛在赤道上空靜止不動的通信中繼站。
（四）網絡技術
網絡技術具體說來就是指計算機網絡，它是把若干且具有獨立功能機、地理位置不同的計算，通過通信設備與線路相互連接起來，以資源共享和實現信息傳輸的一種計算機系統。計算機網絡在結構上包括兩大塊內容。第一大塊就是聯接在網絡上的供網絡用戶使用的計算機的集合。這些計算機被稱為主機，主要用來運行用戶的應用程序，為用戶提供服務和資源。這一主機也被稱為結點。另一部分是把主機聯結在一起并在主機之間傳送信息的設備，我們稱之為通信子網。
（五）數字技術
西方媒體推崇的計算機和傳播科技領域中最具影響力的大師之一尼葛洛龐帝提出：“計算不再只是和計算機有關，它決定了我們的生存。”比特（（bit），作為“信息的DNA"，正在迅速地取代原子而成為人類社會的基本元素。比特指的是“0”或“1"，是計算機能夠識別的信息的最小單位。它只是一種存在的狀態：黑或白、高或低、開或關、真或假，總而言之，比特簡一記為“0”或“1"。基于這種數字技術的原理，無論文字、圖像、聲音還是視像，在計算機存儲和傳播時都可分解為一系列比特的排列組合，即數字化“0”或“1”的排列組合。比特易于復制，而且復制的質量不會隨復制數量的增加而下降，而且，比特可以以極快的速率傳播，在傳播時時空障礙完全消失。所以借用這種數字技術用以記錄表示信息，使得數字信息的記錄密度高，可用計算機處理以及可借助計算機網絡進行遠距離傳輸，達到最理想化的傳播效果。
二、電視技術的革新對電視媒體發展的影響
電視技術的發展并沒有在意見或觀念層次上發揮作用，但是它帶來的就是對電視媒體的改變，逐步改變這人們感官認知的形式，這種改變是全方位的。下面將從傳播方式、受眾和經營模式等方面來分析電視技術對電視媒體的改變。
（一）對傳播方式的改變
電視技術的革新首先改變的就是電視媒體傳播方式，隨著社會環境和技術的變化，電視媒體已經不可能按照原來的傳播方式進行傳播，順應時代的變化，電視媒體在傳播渠道、傳播效率、頻道建設上都產生了一系列的變革，甚至在新的電視技術下催生了新的傳播方式―交互式傳播。
1.傳播渠道的擴張
隨著數字技術、互聯網技術和無線通信技術技術的發展，各種電視技術的交融，使得傳統媒體都在傳播渠道上進行擴張。電視媒體也不甘示弱，利用網絡和手機平臺開辟網絡電視和手機電視渠道，打造全方位立體式傳播，促使電視內容播放無孔不入。
以湖南電視臺為例，自2001年湖南電視臺遷至金鷹影視文化城金鷹大廈開始，就已經實現了全數字化、全硬盤化、全網絡化。2004年又推出金鷹網，實現電視媒體網絡化平臺發展。接著推出芒果TV （imgo.tv）即芒果網絡電視臺，是以視聽互動為核心，融網絡特色與電視特色于一體，面向電腦、手機、電視機，實現“三屏合一”的新媒體視聽綜合傳播服務平臺，其包含有視頻網站芒果TV、手機電視芒果TV和互聯網電視三大網絡電視平臺。其中于2010年3月全面上線的芒果，rv手機電視客戶端，實現了湖南衛視等44路頻道的直播以及綜藝娛樂、新聞紀實、電視劇、電影、MV、動畫片為主的內容點播體系。同時打造tazai互動電視（ ），成為國內首家深度植入模體資源的電視社交產品，專注于移動互聯網與電視屏幕的互動。湖南電視臺的這種全方位傳播平臺打造模式，是在電視技術發展的基礎上得以實現的，完全顛覆了傳統電視單一的電視傳播途徑，實現多終端收看電視節目內容的形式。全國各大省級電視臺以及部分城市電視臺也都在實行這一傳播渠道擴張模式。
2.傳播效率的提高
電視技術突飛猛進的發展，尤其是衛星通信技術和數字有線技術的日趨完善，為電視節目的制作、集成和傳播增添了新的動力，也為電視傳播效率的提高提供了支持。
3.頻道專業化
數字技術、有線電通信技術和衛星電視等技術的發展，促使了電視頻道的迅速增加，頻道容量由傳統電視媒體的幾十套擴展到幾百套。面對如此多的電視節目，受眾難以選擇，不可能每一套節目都看完，因此受眾會各取所需，根據自己的需求來選擇自己收看的節目。因而受眾開始出現分化，逐漸向小眾化、分眾化發展。為了滿足受眾對于電視節目的需求，電視頻道走向了專業化。
4.交互式傳播的出現
交互式傳播是交互性在傳播上的體現，是一種雙向信息傳播模式。數字技術下的網絡電視和手機電視的出現使得交互式傳播成為可能。數字電視技術和交互技術的相結合使得電視媒體由傳統電視媒體的點對面的單一傳播向點對點、點對面多向傳播共存的局面轉變。與傳統電視的觀眾只能通過電話、短信、電報、信函等方式進行反饋不同，交互式傳播下能夠通過互聯網或手機直接向運營商反饋信息。
（二）對電視受眾的改變
電視技術的進步使得受眾在收視習慣上收視時間和空間的解放。隨著電視技術的發展，新的收視終端移動電視、網絡電視和手機電視的出現，人們不必局限于傳統的家庭空間，也不必按照電視節目時刻表定點收看。影視劇里和生活中經常出現的錯過收看某電視欄目的橋段將不再出現，錯過了可以通過別的渠道再去觀看。人們可以通過各種載體收看電視，在商店、大廈、KTV、酒吧可以通過樓宇電視收看電視節目，在公交車、出租車、地鐵、飛機、火車等公共交通工具上也可以通過車載移動電視來收看電視節目，還可以通過Ipad、筆記本等移動終端收看網絡電視，甚至可以通過手機誰是隨地收看電視節目。數字技術使得電視媒體發展的空間和時間的無限拓展，電視無處不在，無時不在。
1.對受眾收視習慣的改變
隨著電視技術的革新，電視頻道和電視節目的倍增，使得越來越多的頻道和節目可供人們選擇。節目的擴增，收視人群卻沒有發生太大的變化，必然會出現普遍的電視節目收視率下降的問題，全民收看同一個頻道或節目的時代一去不復返了。隨著手機電視、網絡電視和交互電視的產生，一種新的收視趨勢―個人化收看開始出現，收看電視節目成為了個人行為，而不是群體行為，傳統電視時代形成的收視習慣同一性開始瓦解，必然會帶來個人化的收視習慣。
2.對受眾地位的改變
電視技術發展至今，受眾的被動地位改變了，翻身成了主人。電視本身不再只是提供電視節目和信息產品，成為了一種與多種媒體相結合提供多種增值服務的高科技產品。受眾可以在自家電視機上根據自己的喜好編輯屬于自己的收視菜單；可以通過信息平臺任意查找自己需要的各種信息；同時可以點播自己想看的電視節目……新的電視技術給人們帶來的不僅僅是視覺上的享受，更多的應該是為人們的生活生產提供便利和快樂。
（三）對運營模式的改變
1.打造多通道的綜合性內容服務平臺
數字技術拓寬了內容傳播的信道，需要更多的數字節目內容來滿足播出，制播分離政策的實施解決了內容生產不足的問題，接下來需要做的就是電視媒體內容運營模式的變革。因此打造開放的、多通道的綜合性內容服務平臺對電視媒體就顯得尤為必要。這一平臺的建立主要通過兩步來完成：第一步就是通過對電視媒體內部資源進行整合，達到內部的共享和內容的重新組合和包裝，形成一個具有很強價值的電視節目體系；第二步就是當電視節目內容的價值體系運營成功并逐步強大之后，通過技術支持，將平臺內的資源逐步開放，通過市場運作和利潤的分配機制，吸引社會上的電視節目制作組織、機構和企業主動向電視媒體平臺靠攏，形成一個強大的電視節目內容利益的系統。作為播出平臺的電視媒體，需要建立多元準入通道，向內容提供商購買內容產品，在經過審查之后進行內容集成、播出。
2.電視媒體與網絡、手機媒體的融合
電視媒體與互聯網的融合得益于有線電視技術與互聯網技術的相結合發展，是基于有線電視網絡雙向化改造的成果。二者融合實現了電視媒體內容與互聯網內容的互通，即電視媒體內容可以在網絡電視臺中播放，而互聯網的內容也可以應用到電視媒體之上。這樣既在內容上擴大了內容提供商的范圍，豐富了內容產品，也拓寬了節目傳播的渠道和范圍，相應地提高了電視節目內容的收視率，有利于廣告收益的提高。無線通信技術的發展促進了電視媒體與手機媒體的融合，尤其是3G和即將推出的4G技術以及CM MB技術的應用，使得電視媒體與手機媒體融合更加緊密。這主要是體現在手機媒體收看電視節目是的流暢性上。手機媒體用戶群對于內容的需求個性化，要求內容提供商在內容創作時對內容進行多樣化、差異化、小批量生產。同時注重內容的創新，不能簡單地將傳統電視節目內容編碼壓縮。
三、結語
縱觀電視的發展過程，我們可以看出，科學技術的發展在很大程度上推動了電視技術的進步，而電視技術的進步又對電視媒體的發展產生了很顯著而深刻的影響。正如麥奎爾在其傳播學經典著作《大眾傳播理論》里指出的一樣，“在媒介全球化和新媒體化的背后，一直都有一股強大的驅動力，其中首要因素就是技術和經濟”在近十年以來，電視技術的發展前所未有，更新換代的速度越來越快，使得電視媒體產生了一連串的連鎖反應，我們不得不停下來思考電視媒體的改變，同時思考電視媒體將來的發展趨勢，從中發現問題，努力去解決這些問題，促進電視在良性的環境中繼續發展下去。
篇9
Abstract: Wireless technology is a good option for data center networks (DCNs) because there is no complex cabling, and wireless nodes are relatively easy to maintain. Wireless links can also be easily established between servers in different racks to avoid the cost of multihop transmission. With wireless technology, the topology of a DCN can be dynamically changed so that congestion at hot nodes is reduced. In this paper, we introduce hybrid DCN architecture in which a wireless network supplements the Ethernet infrastructure. We discuss 60 GHz communications, 3D beamforming, node arrangement methodology, and channel allocation based on Genetic Algorithm for hybrid DCN architecture. Research on this architecture shows that wireless transmission improves overall DCN performance.
Key words:data center network; 60 GHz communication; beamforming; channel allocation; directional antenna
隨著“云技術”的日益發展，諸如云儲存、云計算、云平臺等云應用服務得到了各界的廣泛關注。近年來，世界各大公司競相構建大型數據中心來為云服務提供硬件支持。數據中心網絡(DCN)是構建數據中心的一個重要部分，它需要能聯結百萬臺服務器，同時亦能為云技術提供合適的帶寬。
數據中心網絡通常基于3層拓撲結構：核心層、聚集層、邊緣層。常見數據中心內部網絡拓撲圖如圖1所示。在圖1中，位于機架內的服務器通過架頂式交換機互聯，同時，它們與匯聚層和核心層的交換機組成了一個多根樹。由于核心層的根節點數量有限，當數據中心負載較大時，這些節點容易成為整個數據中心網絡的“瓶頸”。故而在網絡實際通信中，服務器之間數據傳輸所能達到的吞吐量可能比實際可用帶寬低許多。
為了解決網絡中部分節點過熱問題，人們開始研究數據中心網絡的拓撲結構和路由協議等優化問題，這些研究大多采用添加新路徑的方法(尤其是互不相交的路徑)以便增加端到端吞吐量。這些方法取得了一定成效，然而在以太網中，人們仍然難以應對大量的高突發流量，這是因為以太網中的靜態鏈路和有限網絡接口會引起部分服務器堵塞，從而對其他服務器產生副作用。另外，數據中心網絡通常需要大量服務器合作完成一項任務，此時，高負載的服務器可能會進一步降低數據中心網絡性能。
通常人們嘗試借助有線鏈接以外的其他媒介來解決數據中心網絡中節點過熱、服務器擁塞等問題，無線數據中心網絡(WDCN)就是其中之一。本文將綜述近年來無線通信技術在數據中心領域的發展現狀與關鍵問題，并從設計構造與性能優化兩個方面具體展示當前學術界對無線數據中心網絡的研究成果。
1 無線數據中心發展現狀
與存在的問題
由于無線通信在數據中心網絡應用中的特殊性，無線數據中心網絡和基于有線的傳統數據中心網絡存在很大區別。隨著極高頻(EHF)技術(特別是60 GHz無線通信技術)的引入，用高速率的無線通信傳輸數據成為了現實(吞吐量可達4G bit/s)，從而使在數據中心中應用無線通信技術成為可能。于是，2008年出現了首篇討論在數據中心網絡中應用60 GHz無線通信技術的論文[1]，文章提出用無線鏈接替換部分有線鏈接，可以降低布線復雜度，降低冷卻開銷，減少大量的成本，從而大幅提高數據中心網絡的性能。此外，60 GHz無線通信技術在數據中心網絡中的應用還有其他幾大優勢：
(1)7 GHz的可用頻譜(57～64 GHz)使得采用60 GHz無線通信技術能夠提供達到吉比特每秒量級速度的多條鏈接。
(2)60 GHz頻段在減少無線信號干擾的同時也減少了被監聽的機會。
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目前，變電站系統自動化正成為一種不可改變的趨勢，其監控和通信系統的重要性日益凸顯。變電站現有測控系統多采用有線通信方式，但是，有線通信的弊端是顯而易見的，例如傳輸線鋪設復雜、不易檢修和維護，長距離傳輸線易受電磁千擾的影響等等。而無線通信則具有運行可靠、安裝靈活。成本低廉等優點，尤其是在需要實時監控變電站信息的情況下，無線通信更是具有極大的優勢。
現有無線通信方式主要有IEEE802.11b/g、藍牙、ZigBee. GPRS/GSM等。而ZigBee技術更是以安全性高、響應時間快、占用系統資源低、成本低以及能耗低等諸多優點成為變電站實時監控系統中首選的無線通信技術。ZigBee技術是專門針對無線傳感器開發的，無線傳感器網絡在變電站中的應用研究尚處于起步階段，其研究重點主要放在配電網自動化以及溫度、電能在線監測方面，然而，變電站高強電磁環境對無線傳感器網絡通信的影響的研究還相對缺失。因此本文對變電站的干擾和無線傳感器網絡的調制技術進行研究，對無線傳感器網絡在變電站中的應用的可行性進行論證。
1變電站中的電盛千擾
變電站內部具有復雜的電磁環境，因此必須對各種典型的電磁干擾源進行詳細的分析。變電站存在的典型的電磁干擾源有:50Hz工頻電磁場;設備出口短路引起的脈沖磁場;電暈放電;靜電放電;局部放電;空氣擊穿燃弧;SF6間隙擊穿燃弧;真空間隙擊穿燃弧等。其中工頻電磁場和脈沖磁場對無線信號基本不會產影響。
1. 1靜電放電和局部放電
兩個具有不同靜定電位的物體，由于直接接觸或靜電場感應引起兩物體間的靜電電荷的轉移。靜電電場的能量達到一定程度后，擊穿其間介質而進行放電的現象就是靜電放電。當外加電壓在電氣設備中產生的場強，足以使絕緣區域發生放電，但在放電區域內未形成固定放電通道的這種放電現象，稱為局部放電。兩者都是小絕緣間隙、小能量放電的擊穿。
這兩種放電產生輻射干擾在幾百kHz以內，且能量低，衰減快，因此對無線通信不會造成影響。
1.2電暈放電和空氣擊穿放電
電力導線在高壓強電場作用下，可能對周圍空間產生游離放電的電暈。導線表面的機械損傷、污染微粒或者導線附近的水滴、灰塵等，都會引起導線表面曲率變化，從而使得點位梯度達到空氣介質的擊穿介質。因此，在電力系統的實際運行中電暈的產生幾乎是不可避免的。
由圖1可見電暈放電的輻射信號主要集中在78MHZ和180MHZ附近的兩個包絡內，并且最大信號強度僅為一40dBmW。
由圖2可知空氣間隙擊穿產生的電磁場帶寬較寬，主要集中在600MHZ以下，并且干擾信號的強度很小，即使在580:MHZ頻率附近也只有-35dBmW。
1.3開關操作干擾
變電站內斷路器、隔離開關等一次設備在投切操作或開關故障電流時，由于感性負載的存在，開關觸頭開斷時，產生的電弧的熄滅和重燃可能在母線或線路上引起含有多個頻率分量的衰減振蕩波，通過母線或設備間的連線將暫態電磁場的能量向周圍空間輻射，形成輻射脈沖電磁場。設備操作干擾主要有SF6間隙擊穿和真空間隙擊穿所產生的輻射信號。
圖3. 4可知SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產生的干擾信號覆蓋頻段很寬，且在整個頻帶范圍內電磁信號的強度比較強，在2. 4GHz頻段，電磁信號的強度約為一40dBmW。
2無線傳感網網絡的擴頻技術
2.1 ZigBee協議
無線傳感器網絡應用的ZigBee協議的框架是建立在IEEE802. 15. 4標準之上，IEEE802. 15. 4定義}ZigBee的物理層和媒體訪問層。IEEE802. 15. 4定義了兩個物理層標準，分別是2. 4GHz物理層和868月I5MHz物理層。兩個物理層都基于直接序列擴頻(DSSS)技術，主要完成能量檢測、鏈路質量指示、信道選擇以及數據發送和接收等功能。無線傳感器網絡輸出2.4GHzISM頻段直接序列擴頻信號，輸出功率大于一17dBm，工作頻段2. 405^2. 480GHz 。
2. 2直接序列擴頻技術
擴頻是利用與信息無關的為隨機碼，通過調制的方法將己調制的頻譜寬度擴展到比原調制信號的帶寬寬得多的過程。常用的擴頻技術有調頻、混合擴頻和直接序列擴頻等。無線傳感器網絡采用直接序列擴頻技術。
直接序列擴頻系統就是用具有高碼率的偽隨機(PN)序列，在發送端擴展信號的頻譜，在接受端用相同的PN序列對信號進行解擴，還原出原始信號。
3變電站干擾對傳感器網絡的形晌
變電站的電磁干擾主要分為兩部分:0~300MHz低頻部分、2. 4~2. 5GHz同頻帶寬。
1)電暈放電和空氣擊穿所產生的低頻干擾的頻帶離無線傳感器網絡的工作頻段2. 4GHz很遠，并且強度小于一40dBmW，可以通過低通濾波器進行處理，因此對無線傳感器網絡的無線通信基本沒有影響。
2) SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產生的電磁干擾在2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內也有較強的信號存在，在間隙擊穿電壓為I5KV左右時電磁強度達到一40dBmV。變電站現場的擊穿電壓可能會更高，電磁強度也就更高，因此對無線通信會有一定的影響。但是同頻干擾對于無線傳感器網絡通信的影響是很小的，這可以通過兩方面說明:
①無線傳感器網絡應用的直接序列擴頻技術，直接序列擴頻技術的抗干擾能力是由于接收機將擴頻后的信號再次與擴頻碼相乘還原出原始信號，同時干擾信號也在接收端與擴頻碼相乘從而將其頻帶展寬，干擾信號能量也就分散到很寬的頻帶上，這樣2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內只有很小部分干擾信號能量，因此同頻噪聲對于無線傳感器網絡通信干擾是微乎其微的。
②SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電產生瞬態電磁千擾，這種干擾只能持續很短的時間，因此對無線傳感器網絡的干擾也是瞬間的，瞬態電磁干擾結束，無線傳感器網絡也恢復正常。
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以火災自動報警技術為核心的建筑消防系統，是預防和遏制建筑火災的重要保障。畢業論文，消防工程。近年來，我國火災自動報警工程應用技術實現了較快發展，但由于在實際應用中，火災自動報警系統的通訊協議不一致，火災自動報警工程技術水平還相對落后，還存在著一些比較突出的問題。①適用范圍過小。我國火災自動報警系統技術比美、英等發達國家起步較晚，安裝范圍主要是《高層民用建筑設計防火規范》、《建筑設計防火規范》規定的場所和部位，而在易造成群死群傷的中小型公眾聚集場所和社區居民家庭甚至部分高層住宅都沒有規定安裝火災自動報警系統，適用范圍過小，防范措施不到位。畢業論文，消防工程。②智能化程度低。我國使用的火災探測器雖然都進行了智能化設計，但由于傳感器件探測的參數較少、支持系統的軟件開發不成熟、各種算法的準確性缺乏足夠驗證、火災現場參數數據庫不健全等，火災自動報警系統難以準確判定粒子(煙氣)的濃度、現場溫度、光波的強度以及可燃氣體的濃度、電磁輻射等指標，造成遲報、誤報、漏報情況較多。③網絡化程度低。我國應用的火災119動報警系統形式基本上以區域火災自動報警系統、集中火災自動報警系統和控制中心火災自動報警系統為主，安裝形式主要是集散控制方式，自成體系，自我封閉，尚未形成區域性網絡化火災自動報警系統。畢業論文，消防工程。④組件連接方式有待改善。火災自動報警系統以多線制和總線制連接方式為主，探測器和報警器及控制器之間是采用兩條或多條的銅芯絕緣導線或銅芯電纜穿管相接，存在耗材多、成本高、抗干擾能力差的缺點。同時，銅導線耐高溫性能差、易磨損，系統施工維修復雜，影響了火災自動報警系統的可靠性和更廣泛的應用。⑤火災自動報警系統誤報、漏報問題較多。由于火災探測器的安裝環境極其復雜，加之各種傳感器在探測火災方面存在著某些先天不足，無法準確地感應各種物質在燃燒過程中所特有的聲波、光譜、輻射、氣味等諸多方面發生的微妙變化，對火災發生過程中所產生的不同粒徑和顏色的煙存在探測“盲區”，誤報、漏報現象時有發生。⑥超早期火災探測報警技術應用還幾乎處于空白。國外已開發出適合潔凈空間高靈敏度感煙火災探測報警系統，如激光式高靈敏度感煙火災探測器，吸氣式高靈敏度感煙火災探測報警系統和氣體火災探測報警系統，與普通火災探測報警系統相比，其探測靈敏度提高了兩個數量級，甚至更多，這些系統采用了激光粒子計數、激光散射等原理監視被保護空間，以單位體積內粒子增加的多少來判斷是否發生火災，系統可在火災發生前幾小時或幾天內識別潛在的火災危險性，實現超早期火災報警。而該技術我國目前還處于起步階段有待進一步研究開發應用。
針對上述問題，火災自動報警應用技術應進一步著眼于當前國際發展的新形勢，加快更新改造進程，加強對數字技術和新工藝、新材料的應用，改進系統能力，使火災自動報警應用技術向著高可靠、低誤報和網絡化、智能化方向發展。當前，國外火災自動報警應用技術的發展趨勢主要表現為七個方面。畢業論文，消防工程。
1 網絡化
火災自動報警系統網絡化是用計算機技術將控制器之間、探測器之間、系統內部、各個系統之間以及城市“ll9”報警中心等通過一定的網絡協議進行相互連接，實現遠程數據的調用，對火災自動報警系統實行網絡監控管理，使各個獨立的系統組成一個大的網絡， 實現網絡內部各系統之間的資源和信息共享，使城市“ll9”報警中心的人員能及時、準確掌握各單位的有關信息，對各系統進行宏觀管理，對各系統出現的問題能及時發現并及時責成有關單位進行處理，從而彌補現在部分火災自動報警系統擅自停用，值班管理人員責任心不強、業務素質低、對出現的問題處置不及時、不果斷等方面的不足。
2 智能化
火災自動報警系統智能化是使探測系統能模仿人的思維，主動采集環境溫度、濕度、灰塵、光波等數據模擬量并充分采用模糊邏輯和人工神經網絡技術等進行計算處理，對各項環境數據進行對比判斷，從而準確地預報和探測火災，避免誤報和漏報現象。畢業論文，消防工程。發生火災時，能依據探測到的各種信息對火場的范圍、火勢的大小、煙的濃度以及火的蔓延方向等給出詳細的描述，甚至可配合電子地圖進行形象提示、對出動力量和撲救方法等給出合理化建議，以實現各方面快速準確反應聯動，最大限度地降低人員傷亡和財產損失，而且火災中探測到的各種數據可作為準確判定起火原因、調查火災事故責任的科學依據。畢業論文，消防工程。此外，規模龐大的建筑使用全智能型火災自動報警系統， 即探測器和控制器均為智能型，分別承擔不同的職能，可提高系統巡檢速度、穩定性和可靠性。
3 多樣化
（1）火災探探測技術的多樣化。我國目前應用的火災探測器按其響應和工作原理基本可分為感煙、感溫、火焰、可燃氣體探測器以及兩種或幾種探測器的組合等，其中，感煙探測器一枝獨秀，但光纖線性感溫探測技術、火焰自動探測技術、氣體探測技術、靜電探測技術、燃燒聲波探測技術、復合式探測技術代表了火災探測技術發展和開發應用研究的方向。此外，利用納米粒子化學活性強、化學反應選擇性好的特性，將納米材料制成氣體探測器或離子感煙探測器，用來探測有毒氣體、易燃易爆氣體、蒸氣及煙霧的濃度并進行預警，具有反應快、準確性高的特點，目前已列為我國消防科研工作者的重點研究開發課題。
（2）設備連接方式的多樣化。隨著無線通信技術的成熟、完善和新型有線通信材料的研制，設備間、系統間可根據具體的環境、場所的不同而選擇方便可靠的通信方式和技術，設備間可以用無線技術進行連接，形成有線、無線互補，同時新型通信材料的研制開發可彌補銅線連接存在的缺陷。而且各探測器之間也可進行數據信息傳遞和交流，使探測器的設置從枝狀變成網狀，探測器不再是各自獨立的，使系統間、設備間的信息傳遞更方便、更可靠。
4 小型化
火災自動報警系統的小型化是指探測部分或者說網絡中的“子系統”小型化。如果火災自動報警系統實現網絡化，那么系統中的中心控制器等設備就會變得很小，甚至對較小的報警設備安裝單位就可以不再獨立設置，而依靠網絡中的設備、服務資源進行判斷、控制、報警，這樣火災自動報警系統安裝、使用、管理就變得簡潔、省錢、方便。
5 社區化
目前我國火災自動報警系統只被安裝在重要建筑上，而在美國、日本等發達國家，包括許多居民家庭都安裝了火災自動報警系統。隨著我國經濟的不斷發展、人們安全意識的增強、火災自動報警系統的進一步完善以及智能化程度的提高，在社區家庭特圳是高級住宅積極推廣應用防盜、防火聯動報警裝置或獨立式感煙探測器，對干預防居民家庭火災是非常必要和行之有效的措施。
參考文獻
［1］@于瀟.淺談我國火災自動報警系統生產行業的發展概況［J］.科技資訊，2005,(23).
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引言
隨著電力工業的迅速發展，用戶對用電可靠性的要求越來越高，配網自動化成為了我國電力系統自動化領域的新興熱點，是電力行業發展的重要階段。要實現配電網自動化，關鍵在于通信。目前配電及用戶側的通信難題一直制約著配電自動化的發展，其中傳輸通道是關鍵中的關鍵。理想的解決了通道的問題，就解決了配網自動化的問題。同時低壓集抄的上線率不能滿足要求的問題也將得到徹底解決。電能的計量，線損的計算都將能夠實現自動化，真正做到線損計算同期。
目前用OPGW、ADSS等特種光纜已建成先進可靠的電力專用光纖通信網絡，但配電側的通信通道一直沒有得到很好的解決。總體上呈"骨干網強、接入網弱"、"高（電壓）端強，低端弱"的態勢，配電／用戶接入側通信差距較大、通信網基礎最薄弱。配網自動化，低壓集抄一直都面臨著難題。目前大量使用低壓載波及無線通信技術，由于環境復雜、電磁干擾等因素，實際的應用效果并不理想。
1. 電力對通信技術選擇的基本要求
1.1通信的可靠性要求
在電力設備發生故障時，應能抵抗事故所產生的瞬間強電磁干擾，完成故障診斷，故障隔離和恢復非故障區段供電的通信任務。
1.2通信的時延要求
在配電網及低壓集抄網，對通信時延的要求也是一個重要指標，應考慮電磁干擾對通信時延的影響。
1.3通信的雙向性要求
對主站來說，不僅向終端下發控制命令，也需接收終端上傳的數據，各項功能均要求雙向通信。因而，系統各層次之間的通信是雙向的，通信系統必須具有雙向通信的能力。
1.4網絡規模廣、覆蓋面大要求
配電及集抄網是末端網絡，直接面對廣大的電力用戶，因此網絡規模巨大，設備數量、種類十分龐大。要解決這樣一個巨大的、覆蓋面廣闊的網絡通信問題，對通信網絡規模和覆蓋的要求很高，數據采集系統的前端服務器負載巨大。
1.5通信建設成本考慮
包括建設投資，運行、維護和使用成本。由于涉及的通信網絡規模巨大，網絡的建設投資，運行、維護和使用成本都十分可觀。成本問題也是目前制約配電及集抄網通信發展的關鍵問題，也是選擇各種通信方案時要考慮的最重要的問題之一。
2. 通常的有線通信應用選擇分析
2.1光纖通信技術
光纖通信技術具有帶寬大、可靠性高、可擴展性強等優點，是當前及未來十年內主流的通信技術，作為配網自動化通信網絡，工業以太網和PON是兩種主流的通信技術，是配網自動化等的主要通信方式。
2.2中低壓載波
中低壓載波技術傳輸速率低、存在信號衰減大、噪聲源多且干擾強、受負載特性影響大等問題，對通信的可靠性形成一定的技術障礙，具體應用時需要軟、硬件技術結合完成組網優化，運維較困難。
因此，中低壓電力線載波僅適用于電能表位置分散、光纖布線困難、用電負載特性變化較小的臺區，例如城鄉公變臺區供電區域、別墅區、城市公寓小區等。
3. OPLC技術特點
OPLC全稱為光纖復合低壓電纜，是將光纖復合在低壓0.6/1KV及以下配、用電網用中的光纖復合電纜產品，主要用于智能小區或辦公樓等配用電網分支，由管道、隧道或直埋等接入光-電分線箱，可垂直或水平布線，引入智能電表和光器件終端。此外，由于接入方式多樣性及使用環境的復雜性，光纖復合在低壓電纜可根據需求定制，按照電壓不同、光纖芯數不同、結構不同進行個性化定制。光纖復合低壓電纜最大的特點是融合了光纖通信與電力傳輸的功能，該產品主要是基于產品的功能以及使用環境等方面考慮進行設計和開發，相比單一功能傳輸線纜而言，有5個特點。
3.1集光纖和電力輸配電纜于一身，避免二次布線，可有效降低施工、網絡建設等費用。相比傳統的FTTH而言，使用光纖復合低壓電纜作為智能電網用戶端接入方案，節約大量的金屬、管道、塑料等資源，可有效降低進入小區和用戶的各項成本，是目前性價比最高的“最后一公里”接入方案。
3.2適用于多種業務類型，適應性強，擴展性強，產品適應面廣。使用光纖復合低壓電纜，配合相應的設備和器件，由此構建主流的XPON(EPON和GPON)技術，可在一根傳輸線上實現多種業務，如IPTV、互聯網接入、多媒體電話，語音通信，家庭智能電表等業務。
3.3具備較強的機械性能，如抗沖擊性能和良好的耐測壓性能，環境適應能力強。在研發該產品時，要充分考慮到產品的使用環境的復雜性，寬通研發的光纖復合低壓電纜按照GB/T7424中E1、E3、E4進行拉伸、壓扁、沖擊等試驗，均符合并優于標準的要求。
3.4綠色和安全性能優越。主要考慮到光纖復合低壓電纜用于用戶接入，在產品設計中融入無鹵阻燃、耐火等特性思路，使用綠色環保的材料，基于安全的考慮，使用阻燃、耐火材料。寬通的光纖復合低壓電纜完全符合GB/T18380.3、GB/T19216.21、GB/T17650、GB/T17651.2等的要求。
3.5光單元與電力電纜長期工作溫度相兼容。考慮到光纖復合低壓電纜敷設之后，使用年限較長，光單元與電力電纜長期工作溫度相兼容性是非常重要的一個問題。因此須按照GB/T7424、YD/T629各項光學性能指標要求，各項性能應符合GB/T12706.1、GB/T5023和JB/87344的要求。
4. OPLC應用建議
4.1OPLC具有很高的性價比
OPLC利用一條光電光電復合纜建設沿電力線路的光纜,比常規的導線+普通光纜,材料成本可節省約10%,還可以節省一次施工費用，既有成本優勢，又有施工工程量優勢。另外，技術方面， OPLC由于光纜單元與強電單元復合，相對ADSS可以防止光纜被惡意破壞，有絕對的防盜優勢，而且對線跨越高度又明顯優于ADSS光纜，安全可靠性大大提高，因此,方案二采用OPLC具有相對技術及經濟優勢，建議在0.6/1kV 及以下電壓等級的低壓配用電網中敷設光纜優先采用方案二。
4.2OPLC成為電力光纖到表到戶的創新解決方案
我國智能電網在接入端光纖化才剛剛起步。國家電網和南方電網的專家指出，智能電網一定需要利用光纖光纜，特種電力光纜和光電復合纜強力支撐。我國利用OPGW、OPPC、ADSS等特種光纜已建成世界上最大的、先進可靠的電力專用光通信網絡，其應用水平處于國際先進。總體上呈"骨干網強、接入網弱"、"高（電壓） 端強，低端弱"的態勢，配電／用戶接入側通信差距較大、通信網基礎最薄弱。低壓配、用電網通信技術已成為制約智能電網應用的瓶頸。由于傳統FTTH方案在用戶端改造和鋪設的成本過高，目前在用戶端接入電網的光纖化率幾乎為零，我國智能電網在接入端的光纖化剛剛起步，因此，PFTTH電力光纖到表到戶方案采用電力OPLC成為電力光纖到表到戶的創新解決方案，主要適用于 0.6/1kV 及以下電壓等級，填補了電力光纖到表到戶的空白，是解決低壓配網、低壓集抄及入戶通信網所需要的先進、可靠通信介質。
5. 結語
光纖通道是目前最為理想的傳輸通道，因此積極探索嘗試考慮新的技術手段實現以光纖通道作為配電側的通信通道，從而解決配電側的通信通道問題就顯的十分必要。“光電復合電纜”，具有光電合一的特性，不會給原有線路增加額外負荷，能夠節約空間資源。一次施工就能傳輸電能又能提供光纖通道，又節省了二次施工的費用。還能很好的解決光纜的電腐蝕，光纜的防雷問題。
參考文獻：
[1]陸春校;徐眉;魏學志 .光纖復合低壓電纜前景展望與工藝結構探討 [J].電線電纜 .2011,(2): 13-18
篇13
通信，指人與人或人與自然之間通過某種行為或媒介進行的信息交流與傳遞。鐵路通信就是指利用有線通信、無線通信、光纖通信等現代化技術和設備，將鐵路運輸生產和建設過程中的各種信息進行傳輸和處理交換。從1825年的人工搖旗引導到1839年的指針式閉塞電報設備的發明以及應用，就說明現代通信技術一開始就是與鐵路運輸是緊密相關的。隨著我國高速鐵路的建設和運行，對鐵路通信技術提出了更高的要求，只有不斷地發展和完善鐵路通信系統，才能為現代化鐵路的建設與運行提供重要技術支持和安全保障。下面我們就來討論移動通信在鐵路通信系統中的相關應用。
二、無線列調
無線列調是重要的鐵路行車通信設備，主要負責列車的位置和運行方向。無線列調系統主要解決行車調度員、車站值班員和機車司機之間的通信和車站值班員、機車司機和運轉車長之間的通信。雖然無線列調具有節約資源的優點，但目前使用的無線列調是同頻單工電臺，隨著列車提速的不斷深入和列車建設密度的加大，在僅有的一個頻道上集中了眾多用戶，再加上場強的越區嚴重，容易致使系統阻塞，甚至于癱瘓。對于現代化的高速鐵路而言，這種通信系統過于簡單，滿足不了建設發展的需求。
三、集群通信
集群通信系統是一種高級移動調度系統，代表著專用移動通信網的發展方向。它能按照動態信道指配的方式，實現多用戶共享多信道。由于它具有調度、群呼、優先呼、漫游等功能，被廣泛地應用于政府、鐵路、航空等部門，其中以源自歐洲的TETRA較為出色。不過這種通信系統也有一定的缺點，比如系統設備采購、建網成本和終端價格較高，同時也存在信息丟失、保密性不高、易受干擾等，這從上海局目前所建成的集群系統就能看出來。這些缺點對普通語音通信的影響不大，但對要求較高的場合并不適用，比如列車與指揮中心的實時雙向數據通信。
四、GSM-R
GSM-R通信技術最早起源于歐洲，是在GSM公眾移動通信系統的基礎上增加了鐵路運輸專用調度通信功能，它主要由交換機、基站、機車綜合通信設備、手機等組成，目前在德國、意大利、瑞典等大多數國家普遍應用，我國鐵道部于2000年底正式確定將GSM-R作為我國鐵路通信系統的發展方向。它主要提供無線列調、編組調車通信、區段養護維修作業通信、應急通信、隧道通信等語音通信功能，可為列車自動控制與檢測信息提供數據傳輸通道，并可提供列車自動尋址和旅客服務。比如全世界海拔最高的青藏鐵路，它的絕大部分線路都是在高原缺氧的無人區，為了滿足鐵路運輸通信、信號及調度指揮的需要，就采用了GSM-R移動通信系統。另外還有：大秦線、膠濟線、合武線、京津城際線，京滬高鐵等。
五、衛星通信
衛星通信是指利用人造地球衛星作為中繼站來轉發或反射無線電信號，在兩個或多個地面站之間進行通信。它的主要優點是通信范圍大、不受陸地災害的影響，可靠性高、電路開通迅速、多址連接等，不過也存在成本高、傳輸延時大、傳輸帶寬有限等不足。相對而言，比較適合鐵路應急部門使用。
六、無線寬帶WIMAX
WIMAX技術是一項于IEEE 802.16標準的寬帶無線接入城域網技術。目前，在鐵路通信系統中的最新應用成果就是中國神華能源股份有限公司的自主研發項目 -“WIMAX技術在鐵路移動通信中的應用研究”。該項目自主研發了基于WIMAX無線寬帶技術的機車同步操控通信、列尾通信、無線列調通信、視頻監控等組成的鐵路通信應用系統，在經過車載運行實驗和室內動力分布實驗后，經專家組檢驗，表明該系統可滿足朔黃鐵路運行的技術要求，具有創新性，技術成果達到國際領先水平。
七、結束語
鐵路通信是以運輸生產為重點，主要功能是實現行車和機車車輛作業的統一調度與指揮。但因鐵路線路分散，支叉繁多，業務種類多樣化，組成統一通信的難度較大。所以，在鐵路通信系統中應當將各種現代化的通信技術有機結合，以保證行車安全、防止作業事故，提高運輸效率，加速機車周轉，以及改善服務質量等。
參考文獻
[1]田裳，沈堯星主編.鐵路應急通信[J].中國鐵道出版社，2008，6(16):154-156
