時(shí)間：2023-07-03 15:50:42
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；信息傳輸；辦公自動(dòng)化；通信工程
1計(jì)算機(jī)傳輸技術(shù)發(fā)展的國內(nèi)外現(xiàn)狀
現(xiàn)在計(jì)算機(jī)所提供的信息數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)發(fā)展相當(dāng)迅速，應(yīng)用更加廣泛。由于大量信息在互聯(lián)網(wǎng)上傳播流動(dòng)，也促使了信息數(shù)據(jù)資源的高度共享和不同產(chǎn)業(yè)在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的巨大競爭力，這就是信息時(shí)代不同產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生激烈競爭。國外計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)發(fā)展早、起點(diǎn)高、發(fā)展速度處于引領(lǐng)地位、高端技術(shù)層出不窮。在信息傳遞服務(wù)中，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得海量信息得以高速傳播、流動(dòng)，信息傳輸服務(wù)業(yè)掀起一股狂熱的風(fēng)氣，信息傳遞媒介的改變，也大大豐富了人們的生活，人們可以足不出戶閱讀海量信息，生活形式豐富多彩?；ヂ?lián)網(wǎng)媒介同時(shí)突破了傳統(tǒng)信息傳遞媒介的單一性，使人們進(jìn)入多媒體時(shí)代。
就目前狀況而言，我國各個(gè)大中城市都已經(jīng)出臺(tái)為廣大人民群眾服務(wù)的ISP，特別是在高度現(xiàn)代化的城市，如北京、上海、廣東等，都已經(jīng)研發(fā)出各種公共信息網(wǎng)來為公眾提供資訊信息、綜合服務(wù)等業(yè)務(wù)。而很多企業(yè)也開始利用計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)來提高企業(yè)的辦公自動(dòng)化的效率，從而促進(jìn)辦公自動(dòng)化的發(fā)展。在企業(yè)辦公中，計(jì)算機(jī)信息傳遞技術(shù)主要利用電子郵件的大規(guī)模傳遞信息，這樣一方面可以節(jié)省下發(fā)通知時(shí)用的紙質(zhì)資源，同時(shí)也節(jié)省傳達(dá)命令所用的時(shí)間，極大地提高了工作效率?，F(xiàn)在，利用計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)在通信工程方面已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，人們可以隨時(shí)隨地利用各自的終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)查詢信息的需求，同時(shí)，計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)也在辦公自動(dòng)化中得到廣泛應(yīng)用。我國各大企業(yè)單位通過計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)的深度應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了辦公自動(dòng)化的大發(fā)展。同時(shí)企業(yè)利用計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)，擴(kuò)大了企業(yè)的無形規(guī)模，進(jìn)一步拓展了企業(yè)的業(yè)務(wù)范圍，促進(jìn)各個(gè)行業(yè)的信息交流，使他們能夠及時(shí)分享各種資源，這樣就促進(jìn)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，反過來進(jìn)一步推進(jìn)計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)在辦公自動(dòng)化和通信工程中的深入應(yīng)用與研發(fā)。
2計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)
計(jì)算機(jī)信息傳輸模塊由信息交換模塊、信息傳輸模塊以及信息接收處理模塊等3個(gè)模塊有機(jī)組成。信息交換模塊是用來處理不同線路之間信息的交換，信息傳輸模塊是用來傳輸需要的信息，而信息接收模塊就是接收到從其他工作人員發(fā)出的信息。在計(jì)算機(jī)信息傳輸中，根據(jù)發(fā)出設(shè)備與接收設(shè)備傳輸?shù)木嚯x，可以分為近距離傳輸與遠(yuǎn)距離傳輸兩種方式，而遠(yuǎn)距離信息傳輸是要通過傳輸網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的，傳輸網(wǎng)是由省際干線、省內(nèi)干線以及末端介入點(diǎn)組成，這樣就可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的信息傳輸，而近距離傳輸原理則更為簡便。計(jì)算機(jī)信息數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的工作核心就是要傳輸信息，以計(jì)算機(jī)為發(fā)送與接收的載體，開發(fā)出不同方式的信息傳輸程序，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)發(fā)送與同步接收，因此利用計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化是技術(shù)發(fā)展的必然方向。
2.1近距離計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)
計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)本質(zhì)是數(shù)據(jù)的傳輸，在通信工程與辦公自動(dòng)化中就是要傳輸所需要的數(shù)據(jù)信息，但是接收方必須知道發(fā)送方何時(shí)何地發(fā)送信息，同時(shí)要及時(shí)地進(jìn)行處理，目前主要傳輸方式有異步傳輸與同步傳輸2種不同的方式。
2.1.1異步數(shù)據(jù)傳輸方式
異步數(shù)據(jù)傳輸方式的數(shù)據(jù)以字符為基本單位，同時(shí)發(fā)送的數(shù)據(jù)分為起始位、數(shù)據(jù)位、空閑位、停止位以及波特率等。而數(shù)據(jù)是按照二進(jìn)制進(jìn)行傳輸，起始位要先發(fā)出一個(gè)邏輯“0”信號(hào)，這就代表著數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始；當(dāng)處于邏輯“1”狀態(tài)時(shí)，就表示當(dāng)前線路上沒有數(shù)據(jù)信息的傳輸；波特率表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省８鶕?jù)傳輸?shù)膮f(xié)議，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。異步傳輸是將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)作為一個(gè)整體進(jìn)行傳輸，每次可以傳輸8位數(shù)據(jù)或者更多。同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的間隔是固定的，并沒有明確的規(guī)定。這種數(shù)據(jù)傳輸方式比較簡單，但是傳輸速度比較慢。而且由于不同的傳輸數(shù)據(jù)的過程中，可以采用不同的字符間隔，因此接收數(shù)據(jù)模塊必須時(shí)刻準(zhǔn)備接受數(shù)據(jù)信息，所以占用接收模塊的很多資源。
2.1.2同步數(shù)據(jù)傳輸方式
同步數(shù)據(jù)傳輸方式可以將不同的字符組合在一起發(fā)送，而這些字符的組合稱為數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀的發(fā)送包括一組同步字符，相當(dāng)于異步數(shù)據(jù)傳輸方式中的起始位，可以告知接受設(shè)備數(shù)據(jù)可以接收，同時(shí)可以保證接受設(shè)備采集數(shù)據(jù)的速度與比特率達(dá)到一致，從而使發(fā)送數(shù)據(jù)與接收數(shù)據(jù)達(dá)到同步。因此同步數(shù)據(jù)傳輸是以數(shù)據(jù)塊為基本傳輸單位，在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊的起始位置加上幀頭、在數(shù)據(jù)結(jié)束位置上加上幀尾。這樣就可以有效解決異步數(shù)據(jù)傳輸方式下效率低的缺點(diǎn)，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。因此目前在?jì)算機(jī)信息傳輸中，通常會(huì)采用同步數(shù)據(jù)傳輸方式，可以提高通信與辦公自動(dòng)化中數(shù)據(jù)傳輸效率。
2.2遠(yuǎn)距離計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)
與歐美發(fā)達(dá)國家相比，我國計(jì)算機(jī)信息傳輸基礎(chǔ)設(shè)施比較落后，因此利用計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)還處于初級(jí)階段。但是近些年發(fā)展速度很快，各大城市中已經(jīng)設(shè)有面向公眾的終端設(shè)備，在一些小城市則沒有這樣的優(yōu)惠政策，這樣就造成各個(gè)不同的地區(qū)發(fā)展不平衡，從而使計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)在通信工程與辦公自動(dòng)化方面沒有得到更廣泛的應(yīng)用。對(duì)于我國不同行業(yè)而言，位于各大型城市的企業(yè)等機(jī)構(gòu)會(huì)較容易享受到計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)發(fā)展所帶來的辦公自動(dòng)化，而另外一些由于自身?xiàng)l件的限制，或者是由于企業(yè)選址的特殊要求，使得其必須布局在比較偏遠(yuǎn)的城市甚至是鄉(xiāng)村之中，它們則很難享受到計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)發(fā)展所帶來的高工作效率，例如：關(guān)系國家命脈的水利行業(yè)，由于很難順利地接觸到最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)，從而嚴(yán)重影響了其與國際接軌的速度與步伐。導(dǎo)致我國水利行業(yè)發(fā)展速度較慢，甚至出現(xiàn)停滯不前的情況，進(jìn)而產(chǎn)生類似于蝴蝶效應(yīng)的反應(yīng)，波及到其他行業(yè)的發(fā)展。
所以在缺乏網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的條件下，努力實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)信息的高速傳輸是研究重點(diǎn)。我國的ISP基本都位于大城市中，而且手續(xù)比較復(fù)雜，如上述所說，在那些偏遠(yuǎn)的地區(qū)，很難立刻實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全方位無死角覆蓋。那么，在偏遠(yuǎn)地區(qū)要想實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的高速傳輸，就必須在計(jì)算機(jī)上安裝傳真調(diào)制解調(diào)器，它的主要用途是進(jìn)行遠(yuǎn)距離信息傳輸，主要特點(diǎn)是速度快、操作簡便。
3計(jì)算機(jī)信息傳輸相關(guān)軟件的介紹
遠(yuǎn)距離信息傳輸技術(shù)需要利用遠(yuǎn)距離信息傳輸通信軟件才能實(shí)現(xiàn)。美國CHEYENNE公司在1995年推出了基于WINDOWS操作系統(tǒng)的遠(yuǎn)程通訊軟件Bit Warefor Windows Version（簡稱BWV）3.24 F/D。該軟件對(duì)通信設(shè)備的要求不高，能很好地滿足遠(yuǎn)程通信，使用方法比較簡便，具有很好的用戶界面。
3.1BWV 3.24 F/D的運(yùn)行環(huán)境
將該軟件在計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳輸通信測(cè)試，在486/33計(jì)算機(jī)要求傳輸速率為2400，波特率設(shè)置為MODEM，這樣就可以滿足數(shù)據(jù)傳輸要求。
3.2BWV 3.24 F/D軟件的安裝
BWV 3.24 F/D的安裝非常簡單，只需要將安裝盤上的SETUP.EXE程序運(yùn)行，然后根據(jù)提示依次執(zhí)行下一步就可以完成安裝。
3.3BWV 3.24 F/D的主要功能
該軟件可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的發(fā)送傳真、接收傳真以及EDI功能。
信息數(shù)據(jù)發(fā)送傳真功能可以利用WINDOWS應(yīng)用程序直接發(fā)送數(shù)據(jù)；由BITWARE直接發(fā)送傳真與簡短信息；同時(shí)可以將傳真分給多人，就需要將這些人歸為一組，就可以利用傳真文件格式存儲(chǔ)文件；之后就可以方便數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)、重發(fā)、瀏覽以及打印等操作。
接收傳真功能可以設(shè)置自動(dòng)接收傳真模式，只要將BITWARE設(shè)置為接收傳真狀態(tài)，工作人員同時(shí)可以利用其它WINDOWS應(yīng)用程序而不影響數(shù)據(jù)的傳輸，這樣當(dāng)有傳真需要接收時(shí)，就可以自動(dòng)接收傳真；另外若在FAX/MODEM上接有電話時(shí)，可以將電話拔出，然后利用手動(dòng)接收功能來接收傳真，同時(shí)還可以設(shè)置自動(dòng)打印等操作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
關(guān)鍵詞：郵電高校；電氣工程；通信原理
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）06-0158-03
近二十年來，我國信息通信業(yè)的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國民經(jīng)濟(jì)的速度增長，基本形成了一個(gè)世界級(jí)水平的信息通信網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)入21世紀(jì)，信息通信業(yè)仍迅猛發(fā)展，技術(shù)革命的浪潮風(fēng)起云涌，正在引發(fā)信息通信領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)重組，三網(wǎng)（計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)、電信網(wǎng)和有線電視網(wǎng)）融合是其中的典型代表，具體到西安郵電大學(xué)就是“兩化融合”（信息化和工業(yè)化）（西安郵電大學(xué)是陜西省兩化融合中心承辦單位）?！皟苫诤稀焙陚ツ繕?biāo)的實(shí)現(xiàn)，不是單靠一個(gè)通信技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)的，需多學(xué)科融合在一起，尤其是通信技術(shù)和電氣技術(shù)的融合。通信技術(shù)迅猛發(fā)展的現(xiàn)實(shí)，使我們意識(shí)到在郵電類高校培養(yǎng)21世紀(jì)的電氣工程專業(yè)人才中，對(duì)專業(yè)培養(yǎng)方向和目標(biāo)應(yīng)有清醒的認(rèn)識(shí)，必須結(jié)合當(dāng)前形勢(shì)，進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查研究和科學(xué)分析，以便適應(yīng)時(shí)代社會(huì)發(fā)展的需要。
一、電氣專業(yè)開設(shè)《通信原理》課程的必要性
電氣工程是我國高等工程教育的重要學(xué)科門類，而作為一個(gè)郵電類高校培養(yǎng)的電氣工程師除了應(yīng)具備電氣工程專業(yè)的基本素質(zhì)外，還應(yīng)有郵電類高校的特色?！峨姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化作為一個(gè)寬口徑專業(yè)，一定要更好地與信息技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)融合。在郵電類高校的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)《通信原理》課程，主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需要，是教育的本質(zhì)決定的，也是高校人才培養(yǎng)工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。
二、《通信原理》課程在電氣專業(yè)的基本內(nèi)容和教學(xué)方法改革
《通信原理》課程的主要內(nèi)容包括：信號(hào)和噪聲分析，信號(hào)設(shè)計(jì)理論，幅度調(diào)制系統(tǒng)，角度調(diào)制系統(tǒng)，模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸，信道復(fù)用和多址方式，差錯(cuò)控制編碼和同步原理等。作者將清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、天津大學(xué)、西安電子科技大學(xué)和我校（西安郵電大學(xué)）通信工程專業(yè)的《通信原理》教材進(jìn)行了比較，其基本內(nèi)容均大同小異。根據(jù)《西安郵電大學(xué)本科培養(yǎng)計(jì)劃》的要求，我校“信息工程”專業(yè)《通信原理》課程的教學(xué)環(huán)節(jié)包括理論授課64學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。但是，將《通信原理》課程引入電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，顯然不能照搬信息類專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃和要求，必須在教學(xué)計(jì)劃的安排、師資隊(duì)伍的建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)等方面作出合適的配置，以適應(yīng)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的專業(yè)背景和方向。近幾年來，我們對(duì)通信原理課程的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)、教學(xué)手段等進(jìn)行了全方位的改革與實(shí)踐，取得了一定成效。
1.精心安排講課內(nèi)容。一般來講，所選教材章節(jié)的編排順序就是教師授課內(nèi)容的順序，而《通信原理》課程的教材在“調(diào)制”方面的內(nèi)容編排上一般采用的順序?yàn)椋骸澳M信號(hào)模擬調(diào)制”―“數(shù)字信號(hào)數(shù)字編碼”―“數(shù)字信號(hào)模擬調(diào)制”―“模擬信號(hào)數(shù)字編碼”。對(duì)電氣專業(yè)的學(xué)生講授這些內(nèi)容時(shí)，教師一定要注意結(jié)合電氣專業(yè)的相關(guān)特點(diǎn)，把電氣專業(yè)所涉及到的有關(guān)模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)的內(nèi)容穿去，以便取得更好的教學(xué)效果。但作者經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)如果把“模擬信號(hào)數(shù)字編碼”提前到“數(shù)字信號(hào)數(shù)字編碼”的前面，授課效果會(huì)更好一些。但在講解數(shù)字系統(tǒng)之前，我們應(yīng)向?qū)W生解釋兩個(gè)問題：①如何把模擬信息轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。②轉(zhuǎn)換精度如何控制。最后再來講解數(shù)字信號(hào)是如何傳輸?shù)摹Ｗ髡哒J(rèn)為這樣的改變使教學(xué)更有連貫性，更接近于實(shí)際的通信系統(tǒng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，將會(huì)更加清楚明了，對(duì)知識(shí)的掌握將更加牢固。
2.傳統(tǒng)和現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合，有效提高教學(xué)質(zhì)量。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，教學(xué)手段也由過去的語言、黑板板書等傳統(tǒng)教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗝襟w的方式教學(xué)。多媒體方式教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是課堂的有效時(shí)間增加，信息含量高；缺點(diǎn)是學(xué)生在有限時(shí)間里接受不了那么大的信息量?！锻ㄐ旁怼肥且婚T公式和推導(dǎo)過程相對(duì)較多的課程，采用多媒體方式教學(xué)，固然節(jié)省了板書時(shí)間，但是學(xué)生對(duì)公式和推導(dǎo)過程留下的印象并不是很深。但板書的教學(xué)方式就不一樣了。教師在書寫公式及公式推導(dǎo)的過程中，學(xué)生就對(duì)公式及整個(gè)推導(dǎo)過程有了深刻的理解和記憶。雖然花了一些時(shí)間，但聽課效果提高了很多。所以，作者建議為了有效提高教學(xué)質(zhì)量，教師在選擇教學(xué)手段時(shí)要靈活多變，應(yīng)以如何能讓學(xué)生更好理解、更深刻理解為標(biāo)準(zhǔn)，靈活選擇教學(xué)方式。把多媒體教學(xué)方式和板書教學(xué)方式結(jié)合起來，以達(dá)到更好的教學(xué)效果，進(jìn)一步提高《通信原理》課程的教學(xué)質(zhì)量。
3.改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高實(shí)驗(yàn)水平。實(shí)踐性教學(xué)對(duì)鞏固理論知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的能力及開發(fā)他們的創(chuàng)造力都有十分重要的作用。結(jié)合教育部提出的“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”是為貫徹落實(shí)黨的十七大提出的走中國特色新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家、建設(shè)人力資源強(qiáng)國等戰(zhàn)略部署，貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》實(shí)施的高等教育重大計(jì)劃。卓越計(jì)劃對(duì)高等教育面向社會(huì)的需求而培養(yǎng)人才，調(diào)整人才的培養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量，推動(dòng)教育教學(xué)改革的發(fā)展，增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)的能力，具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。作為郵電類高校，具體執(zhí)行教育部提出的“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”，落實(shí)到教學(xué)上，就是增加實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)課時(shí)，改革實(shí)踐教學(xué)方法，提高實(shí)驗(yàn)水平。作者在進(jìn)行《通信原理》課程實(shí)踐教學(xué)改革時(shí)，對(duì)該課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)也作了必要的改革?！锻ㄐ旁怼氛n程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直存在著實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、實(shí)驗(yàn)手段落后等問題。結(jié)合“卓越計(jì)劃”，作者在培養(yǎng)計(jì)劃中增加了學(xué)生自制相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、裝置的內(nèi)容。在具體執(zhí)行前，首先增加了實(shí)踐環(huán)節(jié)課時(shí)，可采用多種形式進(jìn)行。比如：老師自主出題，以開放實(shí)驗(yàn)的形勢(shì)，分別從大一、大二、大三招收學(xué)生，針對(duì)不同年級(jí)學(xué)生的基礎(chǔ)和情況，題目從簡單到復(fù)雜，以適應(yīng)不同年級(jí)學(xué)生的情況。教師授課時(shí)間比較靈活，晚上、周末或者實(shí)驗(yàn)室有空的時(shí)間都可以，只要老師和學(xué)生提前溝通好就行了。其次積極把課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、開放實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與全國大學(xué)生競賽結(jié)合起來，通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、開放實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，選拔出一批優(yōu)秀的學(xué)生集中強(qiáng)化訓(xùn)練，從而在大學(xué)生競賽中取得好的成績。經(jīng)過一段時(shí)間的具體實(shí)踐后，收獲頗豐。作者帶領(lǐng)學(xué)生自制了廣播鐵搭通信演示儀、通信原理教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)等相關(guān)設(shè)備。有的也應(yīng)用到了大學(xué)生競賽當(dāng)中，也取得了一些成績。雖然自制設(shè)備參考了一些現(xiàn)有設(shè)備，但自制過程對(duì)參與的學(xué)生來說有非常重要的意義和作用。整個(gè)設(shè)備的自制過程，自始至終由學(xué)生獨(dú)立思考，獨(dú)立設(shè)計(jì)，自己動(dòng)手，既鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，又能讓學(xué)生充分發(fā)揮他們的聰明才智，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力，使他們能夠在實(shí)踐中進(jìn)一步提高自身的綜合素質(zhì)。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各學(xué)科間呈現(xiàn)出互相滲透、互相融合、交叉發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)本科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)帶來了更高的要求。針對(duì)郵電高校的電氣專業(yè)的學(xué)生來說，既要學(xué)好電氣專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，又要體現(xiàn)郵電高校的特點(diǎn)。教學(xué)改革內(nèi)容應(yīng)當(dāng)著眼于如何能夠把電氣專業(yè)和郵電特色緊密結(jié)合，培養(yǎng)出具有特色的電氣專業(yè)的學(xué)生，是教師在教學(xué)過程中需要認(rèn)真思考和面對(duì)的問題。通過在郵電類高校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)《通信原理》課程的教學(xué)改革與實(shí)踐，不僅豐富了教學(xué)的手段，提高了教學(xué)的效果，而且調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研能力，為全面適應(yīng)新世紀(jì)我國工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，尤其是通信行業(yè)對(duì)高級(jí)應(yīng)用型電氣專門人才的需要，打下了良好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1]周建明.21世紀(jì)初中國信息通信業(yè)的發(fā)展與展望[J].電信科學(xué).2000，（1）：4-6.
[2]邱捷，夏成銓.澳大利亞大學(xué)電氣工程教育概況及簡評(píng)[J].電氣電子教育學(xué)報(bào).2000，22（1）：3-5.
[3]夏東偉.伯克利加州大學(xué)電氣工程及計(jì)算機(jī)科學(xué)系本科教育及其啟示[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào).2000，23（4）：22-25.
[4]丁道齊.應(yīng)對(duì)加入WTO中國電力通信要?jiǎng)?chuàng)新機(jī)制加速改革與發(fā)展[J].電力系統(tǒng)通信.2000，（5）：1-12.
[5]張士兵，章國安.通信原理課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28（4）：11-13.
[6]趙發(fā)勇.通信原理課程的教學(xué)研究[J].中國電力教育，2008，（120）：71-73.
[7]樊昌信，徐炳祥等.通信原理（第五版）[M].北京：國防工業(yè)出版社，2001：1-12.
關(guān)鍵詞：準(zhǔn)東供水工程自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.引言
為了適應(yīng)國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略，把新疆建成我國重要的石油天然氣化工基地、煤電煤化工基地和重要戰(zhàn)略資源接替基地，依托該區(qū)域豐富的煤炭資源，在未來的五到十年期間，將吉木薩爾～奇臺(tái)～木壘準(zhǔn)東一線建成全疆煤炭優(yōu)勢(shì)資源轉(zhuǎn)換試驗(yàn)區(qū)，稱準(zhǔn)東煤電、煤化工工業(yè)基地。但由于當(dāng)?shù)厮Y源匱乏，屬資源性缺水。準(zhǔn)東供水工程滿足準(zhǔn)東煤電煤化工工業(yè)基地生產(chǎn)、生活用水的遠(yuǎn)距離輸水工程, 通過三級(jí)加壓泵站和壓力管道將水輸送工業(yè)基地,線路全長213.1km，主要建筑物有：泵站3級(jí)、事故備用水池3座，分別設(shè)置在10#閘、五彩灣和將軍廟。。工程在2010年供水量達(dá)到1億m3,2020年供水量達(dá)到2億m3.
準(zhǔn)東供水工程的自動(dòng)化系統(tǒng)是按照“無人值班和少人值守”的原則進(jìn)行的總體設(shè)計(jì)和系統(tǒng)配置的，設(shè)有集中控制系統(tǒng)和三套泵站自動(dòng)化系統(tǒng)，在集控中心和各泵站都設(shè)有計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，每個(gè)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器、各應(yīng)用系統(tǒng)工作站等組成，各泵站信息通過主干通信網(wǎng)上送集控中心，進(jìn)行整個(gè)輸水系統(tǒng)信息交換，實(shí)現(xiàn)信息共享。
2.設(shè)計(jì)原則
2.1開放。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)完全符合開放式（OSF）環(huán)境，編程語言采用C或C++語言。這種全開放式的結(jié)構(gòu)將保證梯級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在今后長期運(yùn)行中的可擴(kuò)展性，使其隨計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展得以更新。泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)、變頻系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、溫度巡檢系統(tǒng)、公用屏PLC系統(tǒng)及其他現(xiàn)地控制單元PLC之間的數(shù)據(jù)通信。
2.2分層分布。功能和相關(guān)數(shù)據(jù)庫分布在各計(jì)算機(jī)上。例如，操作員工作站通過人機(jī)界面完成實(shí)時(shí)的監(jiān)視與控制，實(shí)行數(shù)據(jù)采集和處理功能分布在每個(gè)計(jì)算機(jī)上；局域網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫分布在各結(jié)點(diǎn)上。這樣可使本計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有更高的效率、更高的可靠度及更好的可擴(kuò)充性。集控中心可直接控制、調(diào)度到各泵組、主要開關(guān)和閘門。即各泵組的起/停命令、閘門的開度調(diào)節(jié)可從調(diào)度中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)直接發(fā)到各泵組現(xiàn)地控制單元和閘門控制柜，由各泵組現(xiàn)地控制單元和閘門控制柜自動(dòng)完成泵組的起/停和閘門的開度調(diào)節(jié)，并返回足夠的信息。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，調(diào)度中心自動(dòng)制定各站的事故處理措施，直接控制各泵組的起/停和閘門的開度調(diào)節(jié)。各泵站層具有分級(jí)事故處理的功能，并能脫離集控中心獨(dú)立工作。集控中心也可向各站下達(dá)調(diào)控命令和所需抽水的總流量設(shè)定值由各泵站、閘門級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)確定并完成泵組的起/停、閘門的調(diào)控。
2.3可靠性高。為提高可靠性，系統(tǒng)采用冗余配置。至少采用兩臺(tái)主計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，即一臺(tái)工作，另一臺(tái)為熱備用。操作員工作站選擇了雙CPU以便具有冗余能力。另外，局域網(wǎng)為雙總線冗余，雙UPS電源系統(tǒng)等。
3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
準(zhǔn)東供水工程自動(dòng)化系統(tǒng)是面向泵站群的自動(dòng)化系統(tǒng)。包括圖形界面、SCADA、通訊服務(wù)、WEB服務(wù)、站級(jí)應(yīng)用、高級(jí)應(yīng)用等模塊。
準(zhǔn)東供水工程自動(dòng)化系統(tǒng)除了一般控制系統(tǒng)的所有特點(diǎn)外，還特別就泵站群的對(duì)象特點(diǎn)開發(fā)適合的應(yīng)用，合適泵站群的聯(lián)合運(yùn)行和優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)；適合泵站群的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)；合適少人值班（無人值守）的故障自動(dòng)診斷和理系統(tǒng)、信息通知和查詢的WEB應(yīng)用和ONCALL系統(tǒng)。下圖為準(zhǔn)東供水工程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的配置方案。
準(zhǔn)東供水工程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)擬采用開放式分層分布系統(tǒng)。由集控中心、各泵站站控級(jí)和各泵站內(nèi)現(xiàn)地控制單元三層結(jié)構(gòu)組成。
集控中心與各泵站站控級(jí)之間的通訊連接通過SDH光纖網(wǎng)以TCP/IP方式實(shí)現(xiàn)；各泵站站控級(jí)和現(xiàn)地控制單元之間的通訊連接通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、通訊服務(wù)器聯(lián)結(jié)。集控中心的計(jì)算機(jī)群主要由2臺(tái)互為熱備的冗余系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、2操作員工作站、1套通訊作站、1套遙視工作站、1套工程師工作站、1套語音報(bào)警工作站、1套大屏幕投影驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)組成。集控中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用不低于100Mbps級(jí)以太網(wǎng)設(shè)備連接系統(tǒng)服務(wù)器及各計(jì)算機(jī)。
各站級(jí)控制中心由2套操作員工作站、1套通訊作站、1套遙視工作站及配套的打印機(jī)、UPS電源等組成。控制網(wǎng)絡(luò)采用10/100Mbps以太網(wǎng)交換機(jī)接集控中心的光纖星型網(wǎng)中。
每泵站現(xiàn)地控制單元由機(jī)組現(xiàn)地控制單元、公用現(xiàn)地控制單元、直流屏及輔機(jī)控制系統(tǒng)等組成，各現(xiàn)地控制單元由彩色液晶觸摸屏、微機(jī)繼電保護(hù)裝置、可編程邏輯控制器、電氣量采集裝置、通訊服務(wù)器等組成。
4.系統(tǒng)功能
4.1集控中心：
(1)集控中心通過獨(dú)立的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)各級(jí)泵站實(shí)行集中控制、監(jiān)視及四遙功能(遙控、遙調(diào)、遙測(cè)和遙信)，并按要求將泵站的主要信息上送水調(diào)中心。
(2)集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)水調(diào)中心下達(dá)的控制命令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開/停機(jī)組。
(3)集控中心的控制可分三個(gè)層次，即現(xiàn)地控制單元就地控制、廠站級(jí)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)方控制和集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)方控制?？刂频臋?quán)限按就地、廠站、集控中心從高到低，控制權(quán)限可以通過操作開關(guān)和計(jì)算機(jī)軟件切換或閉鎖。集控中心控制級(jí)的功能包括對(duì)整個(gè)泵站實(shí)行集中控制，定時(shí)采集泵站實(shí)時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
4.2 泵站監(jiān)控系統(tǒng)：
各泵站自動(dòng)化系統(tǒng)功能滿足泵站無人值班(少人值守)的設(shè)計(jì)要求，能迅速、準(zhǔn)確、有效地完成對(duì)泵站被控對(duì)象的安全監(jiān)視和控制。有下列四種運(yùn)行方式。
(1)遠(yuǎn)方自動(dòng)方式：在正常情況下，泵站由中控室操作員工作站的人機(jī)接口設(shè)備進(jìn)行控制，由泵站控制層計(jì)算機(jī)按預(yù)先給定的條件，通過泵站現(xiàn)地控制單元發(fā)出指令，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)泵組自動(dòng)啟?？刂坪驼{(diào)節(jié)。
(2)調(diào)度自動(dòng)方式：在正常的無人值班情況下，中控室通信服務(wù)器接受來自東延供水集控中心、水利調(diào)度中心的指令，由站控層計(jì)算機(jī)按預(yù)先給定的條件，通過泵站現(xiàn)地控制單元發(fā)出指令，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)泵組自動(dòng)啟停控制和調(diào)節(jié)。
(3)現(xiàn)地手動(dòng)方式：監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地控制單元屏上設(shè)有現(xiàn)地操作面板，布置有手動(dòng)緊急停機(jī)和事故停機(jī)按鈕，并設(shè)有“現(xiàn)地-遠(yuǎn)方” “自動(dòng)-手動(dòng)”位置的切換開關(guān)，當(dāng)該切換開關(guān)在現(xiàn)地和手動(dòng)位置時(shí)，運(yùn)行人員可通過機(jī)旁操作面板上的控制開關(guān)直接作用泵組現(xiàn)地控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)泵組的開／停機(jī)和斷路器操作；通過各開關(guān)柜上的控制開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的斷路器操作。此種控制方式也可用于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)操作。
(4)現(xiàn)地自動(dòng)方式：在泵站控層與現(xiàn)地控制單元的網(wǎng)絡(luò)連接失去聯(lián)系時(shí)，現(xiàn)地控制單元能根據(jù)被控對(duì)象的工況獨(dú)立自動(dòng)運(yùn)行。正常情況下，現(xiàn)地操作柜的切換開關(guān)在現(xiàn)地和自動(dòng)位置時(shí)，運(yùn)行人員也可以通過現(xiàn)地控制單元上的觸摸屏實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站主設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)。
5.結(jié)束語
關(guān)鍵詞：配電工程；通信自動(dòng)化；性能分析；研究與應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TM7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言：通信系統(tǒng)是電網(wǎng)運(yùn)營數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕ǖ?，從?shù)據(jù)模型上看，電網(wǎng)的配電路線會(huì)突顯出電網(wǎng)的控制能力，因?yàn)樾畔?shù)據(jù)可以在智能化的控制中心完成既定的供電任務(wù)。
一、配電線路通信自動(dòng)化概況
1.1通信自動(dòng)化系統(tǒng)簡述
配電線路的通信自動(dòng)化系統(tǒng)是指線路的功能路線可以增加設(shè)備運(yùn)行情況的真實(shí)性，將真實(shí)情況轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，再將這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)量模型當(dāng)中。信號(hào)源通過發(fā)送設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸給工作人員，工作人員利用信道的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)能力，對(duì)信號(hào)進(jìn)行變頻處理，確保接收的信號(hào)準(zhǔn)確、有價(jià)值。從這一角度講，配電線路的自動(dòng)化系統(tǒng)所應(yīng)用的通信手段大多為混合式的通道路徑，這種路徑能夠產(chǎn)生不同的應(yīng)用價(jià)值和能力。
1.2通信自動(dòng)化系統(tǒng)在配電工程中的作用
單一途徑的數(shù)據(jù)傳輸管理模式，已經(jīng)無法在現(xiàn)代化配電工程中使用。隨著供電設(shè)備、電力設(shè)備、配電裝置的升級(jí)和改革，其電力生產(chǎn)裝置可以在短時(shí)間內(nèi)將信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)信息。同時(shí)，由于不同裝置產(chǎn)生的信息呈現(xiàn)形式不同，所以配電工程要想合理的應(yīng)用這些信息，必須依靠功能加強(qiáng)、信息儲(chǔ)存、處理、翻譯功能非常好的通信自動(dòng)化系統(tǒng)。由此可見，對(duì)于配電工程而言，配電線路的路徑布設(shè)、路線選擇、供電工程設(shè)計(jì)等管理內(nèi)容都和配電自動(dòng)化系統(tǒng)有著密切的關(guān)系。
二、配電線路自動(dòng)化對(duì)通信系統(tǒng)的要求
通信系統(tǒng)的維護(hù)環(huán)境復(fù)雜，所以配電線路必須在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境下布設(shè)，以保證數(shù)據(jù)的通信效率、質(zhì)量。有時(shí)，供電工程還會(huì)出現(xiàn)突發(fā)狀況，如停電、自然災(zāi)害、錯(cuò)誤操作等，在遇到以上危險(xiǎn)情況時(shí)，各供電裝置上的運(yùn)行數(shù)據(jù)至關(guān)重要，是工作人員對(duì)故障進(jìn)行預(yù)判、做出應(yīng)急預(yù)案的主要依據(jù)。因此，通信系統(tǒng)需要滿足多種技術(shù)要求，只有這樣，才能保證配電線路在惡劣的運(yùn)行環(huán)境下不中斷信號(hào)輸出。
2.1通信速率要求
一般配電線路的通信速率要求是10KV，監(jiān)控設(shè)備、變電裝置、饋線自動(dòng)化系統(tǒng)等公用電量輸出需要在一個(gè)穩(wěn)定的通信速率下，才能完成信號(hào)運(yùn)輸。如遠(yuǎn)方抄表系統(tǒng)、自動(dòng)化計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等通信系統(tǒng)輔助結(jié)構(gòu)，配電線路需要分配給它們大量的速率分流。因此，通信速率的高低，不僅影響著配電線路主干線的通信情況，還關(guān)乎供電工程各輔助結(jié)構(gòu)是否能夠協(xié)調(diào)運(yùn)作。
2.2通信能力
大多數(shù)供電工程的配電模式為雙向通信，因?yàn)檫@種通信方法可以弱化故障源的影響作用，縮小故障給整個(gè)通信系統(tǒng)帶來的信息傳輸壓力。雙向通信可以增加工程特殊供電區(qū)域的自動(dòng)化調(diào)度能力，使其能夠在干擾的環(huán)境下，正常進(jìn)行信號(hào)、數(shù)據(jù)、資料等信息的傳輸工作。
2.3通信系統(tǒng)的維護(hù)工作
融合了多個(gè)通信方式的通信系統(tǒng)，其運(yùn)營規(guī)模隨著電網(wǎng)工程的改造正逐漸擴(kuò)大。通信系統(tǒng)的覆蓋范圍增加了，其維護(hù)工作的任務(wù)和責(zé)任也就變得非常艱巨。因此，通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用性能，盡可能降低系統(tǒng)維護(hù)工作的復(fù)雜性。
三、配電線路通信系統(tǒng)的應(yīng)用性能
配電線路分為主站級(jí)和若干副站級(jí)，不同級(jí)別的供電線路其通信模式各不相同。依靠傳輸媒介，采取合適的通信方式，可以將各種類信號(hào)第一時(shí)間傳輸?shù)娇刂浦行?，為工程管理人員的管理決策提供重要的參考資料。通信系統(tǒng)的應(yīng)用性能，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
3.1電力載波
電力載波技術(shù)是指增強(qiáng)兩點(diǎn)之間裝置通信能力，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息交流，常用在變電站通信工作中。電力載波是一種感應(yīng)信號(hào)，在線路運(yùn)輸中如果沒有遇到強(qiáng)大的電磁場(chǎng)作用，是不會(huì)中途停止的。所以，即使配電線路各生產(chǎn)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生非常大的噪音，這些噪音也不會(huì)影響電力載波在通信系統(tǒng)中的輸入和輸出。如果電力載波通信受阻，通信系統(tǒng)也可以將阻抗變化大、信息量損耗大的數(shù)據(jù)利用高頻氣體放電進(jìn)行修復(fù)處理。
3.2脈動(dòng)控制通信
脈動(dòng)控制技術(shù)是指供電設(shè)備輸出的高頻信號(hào)在配電線路中運(yùn)行，依靠脈動(dòng)能量控制信號(hào)的傳輸方向和傳輸位置。從脈動(dòng)控制信號(hào)的工作特征上看，該信號(hào)的運(yùn)輸情況受配電線路運(yùn)行狀態(tài)的影響巨大。信息經(jīng)變壓器、電容器、數(shù)據(jù)處理器等多個(gè)負(fù)載裝置，其可控性能并不會(huì)改變，依然不會(huì)高于10bit/s，移頻效率則高達(dá)55bit/s。
3.3工頻控制通信
工頻控制技術(shù)是利用過量信號(hào)進(jìn)行信息傳播的，工頻電壓過大，電力傳輸線對(duì)信號(hào)的運(yùn)輸能力會(huì)急速降低，在這個(gè)時(shí)候，信號(hào)會(huì)選擇相對(duì)狹窄的區(qū)域，控制檢測(cè)設(shè)備的調(diào)制線路，在電壓波形沒有產(chǎn)生較大變化時(shí)，輸出原始信號(hào)。一般情況下，裝置信號(hào)可以通過多個(gè)脈沖通道運(yùn)輸，以脈沖波的動(dòng)力為信號(hào)傳輸源，這種信號(hào)的傳播速度非?？臁９ゎl控制是一種多層級(jí)控制體系，利用信號(hào)的多層影響力，工作人員可以找到信號(hào)出現(xiàn)波動(dòng)最大的地方，更深層次挖掘通信系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的控制點(diǎn)。
3.4光纖通信
光纖通信是指依靠光為傳輸載體，在光導(dǎo)纖維的媒介作用下，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高效運(yùn)輸。由于光纖傳輸頻帶非常寬，所以短時(shí)間內(nèi)，光導(dǎo)纖維可以運(yùn)送信息量巨大的數(shù)據(jù)信號(hào)，并能夠同時(shí)保證其完整性。同時(shí)，光導(dǎo)纖維的電磁兼容性非常好，其媒介材質(zhì)的各性能都很符合通信系統(tǒng)的工作要求，可以埋設(shè)在地表下方，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸。在光纖通信的影響下，通信系統(tǒng)的信號(hào)傳輸途徑變得多種多樣。同時(shí)，依靠電磁信號(hào)、脈沖信號(hào)的配電線路，也逐漸轉(zhuǎn)變了運(yùn)營模式。但是由于光纖材質(zhì)抗拉強(qiáng)度非常低，所以在引用時(shí)應(yīng)特別關(guān)注光導(dǎo)纖維的連接方式和布設(shè)線路的周邊環(huán)境。
3.5有線電視通信
有線電視通信是指利用傳輸系統(tǒng)的配電自動(dòng)化性能進(jìn)行信號(hào)傳輸，將組成有線電視的電纜分層級(jí)安裝，每個(gè)層級(jí)預(yù)設(shè)的接受信號(hào)頻率、信息處理配置各不相同，這種處理方法可以提高有線電視通信的針對(duì)性，幫助工作人員實(shí)現(xiàn)單向、單一途徑的信號(hào)傳輸。但是由于有線電視的維護(hù)成本非常高，所以南水北調(diào)的供電工程很少采取這種方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。
結(jié)論：
通過上文對(duì)配電工程通信系統(tǒng)的信號(hào)運(yùn)輸內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)分析可知，南水北調(diào)的配電工程中采用的通信系統(tǒng)相對(duì)科學(xué)，其應(yīng)用價(jià)值很高，使用范圍很廣。無論是信號(hào)控制管理，還是信號(hào)的高效率傳輸，都標(biāo)志著通信系統(tǒng)的性能對(duì)信號(hào)的控制能力在逐漸增強(qiáng)。
參考文獻(xiàn)：
[1]王開，王曉虎.供電企業(yè)通信自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化及應(yīng)用分析[J].科技風(fēng),2012,12（14）:159-168.
[2]張益，張靜江，黃秋明.配電線路通信自動(dòng)化的性能分析[J].通訊世界,2013,11（02）:155-156.
[3]夏龍飛，賈誼珍.基于Grinder的webservice性能測(cè)試框架的研究和實(shí)現(xiàn)[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）,2013,22（32）：159-162.
[4]董靜媛，甄婷婷，蔣新亮.配電工程設(shè)計(jì)輔助決策系統(tǒng)的研究與軟件開發(fā)[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）,2005，22（07）：109-112.
關(guān)鍵詞：水利工程；通信自動(dòng)化；故障分析；研究與應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言：對(duì)于水利工程而言，正常運(yùn)輸狀態(tài)下的信號(hào)，其傳輸能力是受多個(gè)限制性因素影響的。信號(hào)傳輸指令的準(zhǔn)確性直接影響著水利工程的管理效果、控制能力以及施工效果。因此，從供電角度上看，水利工程必須實(shí)時(shí)監(jiān)控通信系統(tǒng)各施工項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，并結(jié)合數(shù)據(jù)內(nèi)容，分析下一階段故障檢修的重點(diǎn)區(qū)域。
一、水利工程通信系統(tǒng)工作原理分析
水利工程是通過控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水，達(dá)到除害興利目的而修建的工程。作為與人類生活息息相關(guān)的重要資源，水利工程可以將固有資源轉(zhuǎn)化成其他的資源，利用通信系統(tǒng)掌握工程狀態(tài)數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)能源的調(diào)節(jié)和輸出控制。覆蓋整個(gè)水利工程的通信系統(tǒng)，變電站的電流數(shù)據(jù)匯編成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過特殊的通道，信息可以在通信路徑中實(shí)現(xiàn)再處理功能，并起到穩(wěn)定水利工程運(yùn)營狀態(tài)的作用。目前，水利工程應(yīng)用的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要分為三層，核心層、匯聚層和接入層，通信系統(tǒng)利用上述三個(gè)結(jié)構(gòu)層可以匯聚工程信息，找到信息節(jié)點(diǎn)，設(shè)置具有控制功能的通信裝置。
二、通信自動(dòng)化故障分析
信號(hào)在傳遞過程中，信號(hào)接收器必須突破自動(dòng)化通道的訪問權(quán)限，才能搜集到目標(biāo)信息。遠(yuǎn)動(dòng)信息是水利工程中的核心狀態(tài)信號(hào)，如果遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)在自動(dòng)化通道中無法交互運(yùn)作，則信號(hào)接收器會(huì)發(fā)出相對(duì)故障指令，中斷信號(hào)通信，以防止水利工程各施工設(shè)備受故障信號(hào)干擾。無論是硬件還是軟件，通信系統(tǒng)都需要及時(shí)更新設(shè)備，保持電力系統(tǒng)在一個(gè)正常的環(huán)境下運(yùn)行，為水利工程提供充足的電能。綜上分析可知，通道故障主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：
2.1遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備故障
遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備是發(fā)出遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)的主體裝置，水利工程中的遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備如果收到通信阻礙，在強(qiáng)大電流、電壓環(huán)境中，信號(hào)并不會(huì)按照既定的通道路徑運(yùn)輸，因此，水利工程的信號(hào)運(yùn)輸路徑受遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的影響干擾很大，重要信號(hào)不能及時(shí)、有效的運(yùn)送到信號(hào)控制中心，水利工程的其他運(yùn)行設(shè)備也會(huì)受到影響。
2.2數(shù)據(jù)誤差
通信設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行能力很強(qiáng)，處在正常運(yùn)行狀態(tài)下的設(shè)備會(huì)通過通信裝置發(fā)送信號(hào)。這些信號(hào)的呈現(xiàn)形式、運(yùn)輸時(shí)間、變化頻率都是固定的，因此，如果控制中心接收到的數(shù)據(jù)存在誤差，且誤差超過額定范圍，則表明發(fā)送該信號(hào)的水利工程運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)了故障。常見的信號(hào)參數(shù)有五種，分別為波特率、音頻頻率和頻偏、正負(fù)邏輯、同步字和報(bào)文規(guī)約，其誤差表現(xiàn)形式如下：
2.2.1波特率
水利工程中的各供電裝置和通信系統(tǒng)采用的波特率是一致的，波特率發(fā)生改變，則傳輸通道中的信號(hào)會(huì)發(fā)生位置和方向偏移。即使控制中心接收到了此類信號(hào)，這些信號(hào)也無法應(yīng)用在數(shù)據(jù)處理程序中，不能跟其他設(shè)備進(jìn)行信息交流和互動(dòng)。
2.2.2音頻頻率和頻偏
音頻頻率在通信系統(tǒng)中的精準(zhǔn)度要求很高，音頻精度不穩(wěn)定，則信號(hào)呈現(xiàn)出的頻率波動(dòng)范圍會(huì)逐漸擴(kuò)大，其信號(hào)的可靠性和準(zhǔn)確性都會(huì)受到影響。因此，音頻頻率是水利工程通信自動(dòng)化故障中常見的“信號(hào)傳送故障”。
2.2.3正負(fù)邏輯
當(dāng)通信系統(tǒng)的頻率過高時(shí)，信號(hào)在高頻環(huán)境下，其低位邏輯會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p害。如發(fā)送的信息為正向邏輯語言，在傳輸通道中，其信號(hào)方向會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，變成負(fù)向邏輯語言。從信號(hào)出現(xiàn)故障的表現(xiàn)形態(tài)上看，傳輸方向的錯(cuò)誤判斷是引起信號(hào)正負(fù)邏輯紊亂的根本原因。
2.2.4同步字
水利工程的電力主站收到的控制信息，其同步字是相同的。除固有信息呈現(xiàn)模式之外，符號(hào)也是通信信息組成的重要元素。在沒有特殊規(guī)定的情況下，如果信號(hào)前的同步字不再一致，說明傳達(dá)到水利工程電力主站的報(bào)文，其信號(hào)呈現(xiàn)模式不合格，甚至有可能其信號(hào)本身就是錯(cuò)誤亂碼數(shù)據(jù)。
2.2.5報(bào)文規(guī)約
報(bào)文信息錯(cuò)誤不僅體現(xiàn)在同步字上，通信系統(tǒng)中其他解釋程序出現(xiàn)錯(cuò)誤也可以導(dǎo)致錯(cuò)誤報(bào)文的出現(xiàn)。由于水利工程涉及到的信號(hào)種類繁雜，通信系統(tǒng)在解釋信號(hào)時(shí)很容易出現(xiàn)權(quán)限分離問題，訪問權(quán)限分界不確定，會(huì)讓數(shù)據(jù)信號(hào)的翻譯行為超出報(bào)文規(guī)約，從而影響整個(gè)通信系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
三、維護(hù)水利工程通信自動(dòng)化故障的解決對(duì)策
面對(duì)水利工程復(fù)雜的故障問題，工作人員必須從優(yōu)化通信系統(tǒng)資源配置入手，引用先進(jìn)的故障檢修技術(shù)，從監(jiān)測(cè)、維修角度，實(shí)現(xiàn)水利工程運(yùn)行信號(hào)的雙向控制。
3.1定期檢查
采用定期維護(hù)的管理模式，可以提高通信控制中心對(duì)信號(hào)的控制能力。以維護(hù)為核心理念的檢修工作，需要不斷改變信號(hào)通道和通信裝置的應(yīng)用性能和使用范圍。遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備是水利工程設(shè)備檢查中的主要通信裝置，檢修人員不僅要搜集所有設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，還要更深層次解析錯(cuò)誤信號(hào)在遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備中的呈現(xiàn)方法。首要檢查對(duì)象確定之后，檢修人員還需進(jìn)一步提取相關(guān)參數(shù)信息，找到可能存在的參數(shù)誤差問題，開展一系列具有針對(duì)性的檢修工作。
3.2故障維護(hù)
不同音頻傳輸方式呈現(xiàn)的通信效率和質(zhì)量各不相同，因此，大多數(shù)水利工程通信自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)采用性能優(yōu)越、傳輸效率高的信號(hào)傳輸方式。音頻維護(hù)作為故障維護(hù)的首要任務(wù)，其核心管理內(nèi)容是檢測(cè)不同通道中相同音頻傳輸方式的信號(hào)，并根據(jù)信號(hào)的完整性和實(shí)用價(jià)值，分析通信通道在不同區(qū)域位置，適合采用哪種音頻傳輸方式。與此同時(shí)，檢修人員還可以通過升級(jí)通信系統(tǒng)的方式，提高各區(qū)域通道傳輸信號(hào)的抗干擾能力和借鑒能力。如在核查遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)時(shí)，工作人員可以引入頻率數(shù)量參量，來分析音頻信息的準(zhǔn)確定；在檢測(cè)波動(dòng)率時(shí)，工作人員可以校對(duì)固定周期內(nèi)，信號(hào)波動(dòng)率的變化范圍，如果范圍符合信號(hào)錄用標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)當(dāng)采取必要的維護(hù)措施。
除上述故障維護(hù)項(xiàng)目之外，數(shù)字傳輸方式的維護(hù)也至關(guān)重要，檢測(cè)人員首先應(yīng)選定數(shù)字的接口位置，測(cè)量設(shè)備之間的傳輸距離，將這兩個(gè)參數(shù)信息轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，導(dǎo)入數(shù)學(xué)模型當(dāng)中，如果信號(hào)的傳輸和接收出現(xiàn)了故障問題，則工作人員可以在第一時(shí)間找到檢測(cè)報(bào)告中的指定設(shè)備，并采取切實(shí)有效的故障維護(hù)方案。
結(jié)論：
綜上所述，水利工程中的通信系統(tǒng)可以有效落實(shí)信號(hào)傳輸工作，為工程管理者提供可靠的工程狀態(tài)信息。通信自動(dòng)化故障是一個(gè)棘手的檢修任務(wù)，其難點(diǎn)在于捋順通信通道，找到信號(hào)傳輸障礙。由此可見，檢修人員要想提高整個(gè)水利工程的運(yùn)行質(zhì)量，應(yīng)加大通信系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)控、維護(hù)力度，在確保各通信設(shè)備良好的同時(shí)，落實(shí)好每一項(xiàng)參數(shù)核對(duì)工作。
參考文獻(xiàn)：
[1]馬鴻旺.通信自動(dòng)化通道故障分析與維護(hù)[J].硅谷,2013,19:101-112.
[2]李明珍,李雨舒,謝宇昆.通信自動(dòng)化通道故障分析與維護(hù)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2009,11（23）:167-169.
[3]馬超.淺析通信自動(dòng)化通道故障及其維護(hù)[J].機(jī)電信息,2011,12（36）:190-191.
[4]解菠,李敏,劉剛.饋線自動(dòng)化故障處理在西安世園會(huì)配電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].陜西電力,2012,18（02）:147-149.
關(guān)鍵詞：膠東調(diào)水；高疃；自動(dòng)化監(jiān)控
中圖分類號(hào)：TU991.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）03-0017-01
1 高疃泵站自動(dòng)化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
高疃泵站處于膠東調(diào)水工程第六級(jí)泵站，泵站出水口直接連通壓力管道，在正常通水運(yùn)行期間，泵站不允許出現(xiàn)停機(jī)的情況，對(duì)泵站的監(jiān)控系統(tǒng)要求較高。另外，高疃泵站接入電力電壓等級(jí)為35kV，為減少泵站監(jiān)控系統(tǒng)的復(fù)雜性，泵站供配電系統(tǒng)集成在泵站監(jiān)控系統(tǒng)中。
為提高泵站監(jiān)控的可靠性，方便泵站信號(hào)的采集與機(jī)組控制，高疃泵站的監(jiān)控系統(tǒng)采用分層式分布監(jiān)控系統(tǒng)。
2 泵站監(jiān)控系統(tǒng)功能
高疃泵站監(jiān)控控制系統(tǒng)的功能主要包括：泵站信號(hào)的采集與處理；設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視與事故報(bào)警；設(shè)備的控制與調(diào)節(jié)；數(shù)據(jù)通訊；供配電保護(hù)系統(tǒng)、直流系統(tǒng)；視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。
2.1 泵站信號(hào)的采集與處理
2.1.1 模擬信號(hào)的采集與處理
高疃泵站主要模擬量包括泵站進(jìn)水池水位，進(jìn)水管壓力、出水管流量壓力、水泵電機(jī)溫度、調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速、供配電保護(hù)裝置信號(hào)等，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)傳感器采集并傳遞到中控室作顯示和處理。
模擬信號(hào)的采集與處理過程為：首先由現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)采集單元對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采集，轉(zhuǎn)化4-20ma信號(hào)后，傳輸至PLC模擬輸入模塊，經(jīng)過PLC處理后存入數(shù)據(jù)庫。人機(jī)監(jiān)控界面讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過設(shè)定相關(guān)上下限范圍在監(jiān)控界面上顯示。泵站供配電系統(tǒng)通過保護(hù)裝置將相關(guān)信號(hào)直接接入泵站監(jiān)控系統(tǒng)，由泵站監(jiān)控對(duì)供配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)。
2.1.2 泵站開關(guān)信號(hào)的采集與處理
泵站的主要開關(guān)信號(hào)，包括高低壓開關(guān)柜的開關(guān)、限位等信號(hào)，進(jìn)出口電動(dòng)蝶閥、液控蝶閥的開關(guān)、限位信號(hào)，調(diào)速裝置的控制信號(hào)、各類故障信號(hào)等。
2.2 設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視與事故報(bào)警
2.2.1 運(yùn)行監(jiān)視
泵站運(yùn)行維護(hù)人員通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)泵站進(jìn)行全方位的監(jiān)控，包括泵站供配電系統(tǒng)狀態(tài)，各主要斷路器的狀態(tài)，機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，流量、壓力、溫度趨勢(shì)曲線，報(bào)警記錄等。
2.2.2 泵站事故報(bào)警
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將對(duì)預(yù)設(shè)的重要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)于超出預(yù)設(shè)范圍的參數(shù)進(jìn)行記錄，并對(duì)參數(shù)的越限及復(fù)限進(jìn)行相應(yīng)的處理。對(duì)于可能造成停機(jī)事故的重要參數(shù)，采用語音報(bào)警的方式進(jìn)行提醒。當(dāng)泵站設(shè)備發(fā)生故障造成機(jī)組停機(jī)等重大情況時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)生的事故及重要設(shè)備的動(dòng)作先后順序及動(dòng)作時(shí)間記錄下來，并同時(shí)推出相應(yīng)的應(yīng)急處理畫面，應(yīng)急畫面中包含事故的重要參數(shù)顯示以及預(yù)先編制好的應(yīng)急預(yù)案，方便運(yùn)行操作及維護(hù)人員進(jìn)行故障處理。
2.2.3 泵站系統(tǒng)時(shí)鐘
系統(tǒng)時(shí)鐘校對(duì)采用GPS+北斗衛(wèi)星同步時(shí)鐘，用于系統(tǒng)的時(shí)間記錄。時(shí)鐘系統(tǒng)用于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、供配電保護(hù)裝置等設(shè)備的時(shí)間同步，正常情況下，兩臺(tái)主時(shí)鐘獨(dú)立接收時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，當(dāng)某一主時(shí)鐘信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)，該主時(shí)鐘控制單元能自動(dòng)切換至另一臺(tái)主時(shí)鐘的信號(hào)接收單元，實(shí)現(xiàn)時(shí)間信號(hào)的互為備用，確保泵站設(shè)備時(shí)間記錄的準(zhǔn)備性。
2.3 設(shè)備的控制與調(diào)節(jié)
高疃泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)控制與調(diào)節(jié)對(duì)象主要為主變、電機(jī)、水泵、高低壓電氣設(shè)備、電動(dòng)液控蝶閥等。
泵站運(yùn)行維護(hù)人員可根據(jù)運(yùn)行操作的要求，對(duì)泵站內(nèi)的主要設(shè)備進(jìn)行控制?？刂频膬?nèi)容包括高壓斷路器合、分閘操作，機(jī)組的開、停機(jī)操作，調(diào)速機(jī)組的速度調(diào)整操作，進(jìn)出口電動(dòng)液控蝶閥操作等。操作人員在操作的同時(shí)可通過監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，已確保操作的正確性。
監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)對(duì)操作人員的控制與調(diào)節(jié)操作進(jìn)行記錄，并形成表格，隨時(shí)可進(jìn)行查看或打印。
2.4 人機(jī)界面
人機(jī)界面是泵站監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，高疃泵站監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面需包含機(jī)組監(jiān)視、單泵監(jiān)控、輔機(jī)系統(tǒng)、供配電、實(shí)時(shí)參數(shù)、趨勢(shì)曲線、故障報(bào)警、報(bào)表系統(tǒng)、管理界面等。
2.5 泵站設(shè)備數(shù)據(jù)通訊
2.5.1 與膠東調(diào)水綜合調(diào)度系統(tǒng)的接口
設(shè)計(jì)適合與綜合調(diào)度系統(tǒng)連接方便的接口模式，將泵站的主要信息上傳，并能接受綜合調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。
2.5.2 監(jiān)控設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信
人機(jī)界面與PLC設(shè)備采用SuiteLinke總線方式進(jìn)行連接。
2.6 泵站設(shè)備保護(hù)功能
高疃泵站監(jiān)控系統(tǒng)通過保護(hù)裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)35kV進(jìn)線、10kV母線、主變、電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，泵站保護(hù)裝置包括：35KV進(jìn)線保護(hù)、主變差動(dòng)保護(hù)、主變后備保護(hù)、35KVPT保護(hù)、站變保護(hù)、電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)、電動(dòng)機(jī)后備保護(hù)、10kV母聯(lián)保護(hù)、10KV PT保護(hù)、10KV PT并列裝置、10kV出線保護(hù)、10kV電容保護(hù)等。泵站監(jiān)控系統(tǒng)的主要保護(hù)功能包括：
（1）35kV、10kv線路保護(hù)：可進(jìn)行過負(fù)荷保護(hù)、反時(shí)限過流保護(hù)、手合（遙合）同期、單相接地告警、重合閘等；
（2）主變保護(hù)：差動(dòng)保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過流保護(hù)、低電壓保護(hù)、零序電壓告警、兩段式高壓側(cè)零序電壓閉鎖零序過流、瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)等；
（3）電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置：差動(dòng)速斷、電流速斷、零序過流、堵轉(zhuǎn)、過負(fù)荷、低電壓、過電壓等保護(hù)。
2.7 監(jiān)控直流系統(tǒng)要求
根據(jù)高疃泵站的實(shí)際情況，若在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)突然停電的情況，將會(huì)對(duì)泵站造成不可估量的損失。為此，在自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了直流系統(tǒng)，在泵站出現(xiàn)突發(fā)性停電的情況下，由直流屏系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反供電，為控制系統(tǒng)和部分動(dòng)力系統(tǒng)提供電源。其中，控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、各保護(hù)屏等，動(dòng)力系統(tǒng)包括開關(guān)柜斷路器的分合閘機(jī)構(gòu)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、直流電動(dòng)機(jī)等。由于直流系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的監(jiān)控設(shè)備，所有單獨(dú)對(duì)直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)以下功能：
（1）良好的通訊功能。直流屏系統(tǒng)設(shè)置通用的通訊接口，與泵站監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行無縫連接。
（2）控制功能。在直流屏上，設(shè)置“手動(dòng)”、“自動(dòng)”切換開關(guān)，在手動(dòng)狀態(tài)下，由操作人員對(duì)蓄電池的充放電、浮充等進(jìn)行設(shè)置。在自動(dòng)狀態(tài)下，由直流系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行完成。
（3）報(bào)警功能。當(dāng)直流系統(tǒng)內(nèi)部原件出現(xiàn)故障時(shí)，由直流系統(tǒng)的PLC作出相應(yīng)，形成報(bào)警信號(hào)，并存入報(bào)警記錄。必要時(shí)進(jìn)行聲光缶，或?qū)?bào)警信號(hào)傳送至主監(jiān)控設(shè)備。
（4）歷史記錄功能。直流系統(tǒng)較為特殊，需要對(duì)蓄電池定期就行充放電維護(hù)。為此，歷史記錄功能將特別重要，歷史記錄中要包含電池的均沖及放電記錄，并且要詳細(xì)到每塊電池的充放電起始、截至?xí)r間，以方便查詢。
（5）顯示功能。在直流系統(tǒng)LCU柜體，可以就地查詢直流系統(tǒng)的所有重要參數(shù)，包括直流系統(tǒng)母線電壓，電池的電壓、電流等參數(shù)，直流系統(tǒng)的絕緣情況，交流電壓情況，直流系統(tǒng)與泵站監(jiān)控設(shè)備的通訊情況，報(bào)警記錄及歷史記錄等。
2.8 視頻監(jiān)控系統(tǒng)
高疃泵站視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是根據(jù)泵站的實(shí)際情況，在泵站廠房內(nèi)部及廠區(qū)設(shè)置相應(yīng)的攝像機(jī)，并將攝像機(jī)拍攝的監(jiān)控信號(hào)發(fā)送至視頻控制中心，由視頻控制中心進(jìn)行處理和保存，并同時(shí)將實(shí)時(shí)畫面顯示在主控室的大屏幕上。泵站視頻監(jiān)控系統(tǒng)可幫組操作人員了解現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，并可與自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，幫助操作人員快速的作出正確的判斷。視頻監(jiān)控系統(tǒng)將包含上下游管道的閥門室監(jiān)控，對(duì)實(shí)現(xiàn)閥門室無人或少人職守，提供了必要條件。同時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)歷史畫面進(jìn)行查看，可在故障發(fā)生后對(duì)確定故障原因等方面提供較大的幫助。
數(shù)據(jù)處理顯示及存儲(chǔ)部分：將現(xiàn)場(chǎng)傳輸來的信號(hào)進(jìn)行處理，并及時(shí)顯示在屏幕上方，同時(shí)按照要求將監(jiān)控畫面進(jìn)行記錄。高疃泵站視頻監(jiān)控系統(tǒng)可與主監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊，在主監(jiān)控系統(tǒng)中，可隨時(shí)調(diào)用查看各監(jiān)控畫面。
關(guān)鍵詞：供水工程水情；自動(dòng)化遙測(cè)系統(tǒng)；信息化
中圖分類號(hào)：TV123 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）16-0121-03
1 工程概況
新疆北疆引水工程的輸水干線是大范圍、大尺度的輸水工程，主要解決以烏魯木齊為中心的天山北坡經(jīng)濟(jì)帶資源性缺水的突出矛盾；解決克拉瑪依油田工業(yè)和城市嚴(yán)重缺水的問題；并在工程沿途適度開發(fā)土地資源，發(fā)展農(nóng)牧業(yè)，促進(jìn)當(dāng)?shù)厝罕娒撠氈赂?；通過工程措施和水資源的優(yōu)化配置，促進(jìn)流域內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，改善流域內(nèi)河谷林草、湖泊濕地等水生態(tài)環(huán)境。
工程在東南、西南兩個(gè)方向穿越準(zhǔn)葛爾盆地沙漠腹地，沿途人煙稀少，風(fēng)沙噬虐，工程管理十分困難。所以，建立渠道管理自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是保證工程安全運(yùn)行，提高管理水平的重要手段。它能迅速準(zhǔn)確地傳輸水情信息，為供水調(diào)度管理提供可靠的信息資料。所以，水資源管理自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，是引水工程不可缺少的重要組成部分，具有重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
2 水情自動(dòng)化系統(tǒng)概況
引水供水工程水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是引水供水工程信息管理系統(tǒng)的主要組成部分。依據(jù)設(shè)計(jì)，引水渠道沿線共設(shè)了25個(gè)水情遙測(cè)站。上述測(cè)站分別納入“635”、頂山、三個(gè)泉、沙漠、“500”5個(gè)管理處進(jìn)行管理，最終由建管局統(tǒng)一調(diào)度。該系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)是利用已建設(shè)的通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建設(shè)建管局水情自動(dòng)化測(cè)報(bào)系統(tǒng)中心站1個(gè)，管理處分中心站5個(gè)，實(shí)現(xiàn)水情監(jiān)測(cè)站的自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)顯示和分析，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地觀測(cè)到渠道水位，雨量等變化情況，確保渠道供水工程的安全性和可靠性。
該工程建設(shè)的主要任務(wù)是在各管理部門實(shí)現(xiàn)水位、雨量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析、記錄和顯示，實(shí)現(xiàn)無人值班、少人值守的管理模式，以確保主體工程的安全運(yùn)行，保證供水調(diào)度管理的準(zhǔn)確與高效。
3 本工程水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的特點(diǎn)、技術(shù)難點(diǎn)
（1）自然環(huán)境惡劣，對(duì)設(shè)備性能要求高。工程地處北疆，橫穿準(zhǔn)噶爾盆地和古爾班通古特沙漠，自然氣候條件十分惡劣，渠首的“635”樞紐處冬季嚴(yán)寒，氣溫可低至-42℃，最大凍土深度可達(dá)2m以上；沙漠段夏季酷暑，高溫可至50℃～60℃，風(fēng)沙活動(dòng)頻繁。要求水情設(shè)備必須要有高的性能指標(biāo)和可靠性。
（2）監(jiān)測(cè)的精度要求較高。本系統(tǒng)為輸水工程，水量的計(jì)量關(guān)系到渠道的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是供水調(diào)度的基礎(chǔ)；同時(shí)為掌握沿途渠道的滲漏或外水浸入情況保證輸水工程的正常運(yùn)行，要求水位或流量的測(cè)量精度在條件許可下使用高精度水位計(jì)。
（3）系統(tǒng)的抗干擾能力要強(qiáng)。水位雨量監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝在野外，該工程部分區(qū)段地處高雷區(qū)、高寒區(qū)，故要求監(jiān)測(cè)設(shè)備、采集設(shè)備有良好的防雷電措施，傳輸系統(tǒng)有良好的抗干擾能力。
4 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)配置
4.1 管理局（處）調(diào)度中心（分中心）
管理局（處）調(diào)度中心或分中心主要配置為：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、水情工作站、水情網(wǎng)關(guān)機(jī)和相應(yīng)的采集分析處理軟件。
4.2 遙測(cè)站
按遙測(cè)站功能共采用了5種不同的遙測(cè)站24個(gè)超聲波單水位雨量站，7個(gè)超聲波單水位站，3個(gè)浮子、超聲波雙水位雨量站，1個(gè)雙浮子、超聲波3水位雨量站；1個(gè)壓阻單水位雨量站。
5 水情自動(dòng)系統(tǒng)遙測(cè)站功能
5.1 水情遙測(cè)站數(shù)據(jù)采集功能
（1）遙測(cè)站自動(dòng)采集并存儲(chǔ)水情、水質(zhì)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并按預(yù)先規(guī)定的方式自動(dòng)向中心站報(bào)告；（2）允許實(shí)時(shí)自報(bào)、定時(shí)報(bào)、自適應(yīng)報(bào)和響應(yīng)中心站召測(cè)；（3）允許設(shè)置采樣間隔，發(fā)送數(shù)據(jù)間隔長度；（4）允許設(shè)置路由；（5）允許接入多種信號(hào)形式的傳感器，支持SDI12、RS485等總線傳輸；（6）支持多種信道，并在相應(yīng)的雙向信道上實(shí)現(xiàn)單向傳輸、雙向傳輸；所有參數(shù)允許遠(yuǎn)程設(shè)置。
5.2 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)應(yīng)用軟件功能
5.2.1 數(shù)據(jù)采集和控制。中心站通過數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)與分中心水情及綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)常規(guī)數(shù)據(jù)采集；實(shí)現(xiàn)遙測(cè)設(shè)備的遠(yuǎn)程管理，自動(dòng)監(jiān)測(cè)遙測(cè)設(shè)備的狀態(tài)，出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)判斷故障類型，主要判別方式如下：（1）當(dāng)某遙測(cè)站在預(yù)先定義的“最大無信號(hào)時(shí)間”內(nèi)仍未向中心站報(bào)告定時(shí)自檢信息數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)最近的電壓、充電狀態(tài)判別是否為電源系統(tǒng)故障；（2）電源系統(tǒng)正常時(shí)，判別是否為通信線路故障；（3）當(dāng)一切狀態(tài)正常時(shí)，遙測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)時(shí)，判斷為傳感器故障。
5.2.2 數(shù)據(jù)處理功能。（1）水情數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算、處理；（2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)到時(shí)段歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理（自動(dòng)提取出最大值、最小值、平均值等特征量等）。
5.2.3 主要具體的功能：（1）顯示庫水位、庫容量、出庫流量、水庫水溫等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；（2）當(dāng)水庫水位達(dá)到警戒水位時(shí)，能自動(dòng)進(jìn)行聲光報(bào)警，以提示調(diào)度人員；（3）查詢當(dāng)前和歷史任意年、月、日和任意時(shí)刻的水情水文信息；（4）顯示、繪制和打印日、旬、月、年度水情水文信息；（5）報(bào)表除可以用定時(shí)方式產(chǎn)生，也可用事件觸發(fā)來產(chǎn)生，定時(shí)時(shí)間點(diǎn)可定義；（6）實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位過程線；（7）自動(dòng)和人工建立水位流量關(guān)系曲線。
6 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)性能特點(diǎn)
（1）測(cè)報(bào)設(shè)備的性能指標(biāo)要求高，數(shù)據(jù)采集器ACS300是NARI水情公司ACS系列數(shù)據(jù)采集器最新產(chǎn)品，也是國內(nèi)唯一完全滿足工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的水情數(shù)據(jù)采集器（工作溫度范圍：-40℃～75℃）能夠滿足惡劣的自然環(huán)境。
（2）水位的測(cè)量要求精度高，而采用的超聲波水位計(jì)和高精度浮子水位計(jì)能夠滿足需求。
（3）水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)遙測(cè)站組網(wǎng)方式很多，種類包括VHF、PSTN、Inmarsat-C、Ominitracs、北斗衛(wèi)星、CDPD、GSM、GPRS、CDMA等。本工程采用光纖傳輸方式，運(yùn)行費(fèi)用較低，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高。
（4）高精度浮子水位計(jì)最長距離有500m，而SDI-12有效傳輸距離為60m，引額供水工程水位測(cè)井離數(shù)據(jù)采集器的距離較遠(yuǎn)，為解決長距離傳輸，需要增加SDI-12/RS485適配器，該適配器將SDI-12信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS485信號(hào)，RS485有效傳輸距離為1200m，能滿足現(xiàn)場(chǎng)長距離傳輸。
（5）超聲波水位計(jì)和壓阻式水位計(jì)都采用4～20mA模擬量接入方式，傳輸距離最長為1000m，能滿足現(xiàn)場(chǎng)長距離傳輸。
7 水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行效益
通過濟(jì)克渠道水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施及試運(yùn)行階段的數(shù)據(jù)分析，證明在高寒地區(qū)對(duì)渠道水情進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控是可行的。北疆供水工程水情、水質(zhì)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模、技術(shù)的復(fù)雜性在調(diào)水工程中是不多見的；為高寒地區(qū)長距離調(diào)水工程水情、水質(zhì)進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控積累了經(jīng)驗(yàn)。
在系統(tǒng)運(yùn)行的幾年中，水情測(cè)報(bào)在觀測(cè)水量、渠道的安全運(yùn)行狀態(tài)方面，體現(xiàn)以人為本的理念，突破水利行業(yè)傳統(tǒng)測(cè)流觀念，把人從頻繁的測(cè)流和巡渠工作中解放出來，提高了管理水平、減少了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使管理人員能有更多時(shí)間來學(xué)習(xí)知識(shí)，提高管理水平和管理
能力。
水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)在水庫和河道水位、渠道水位、分水點(diǎn)的流量測(cè)報(bào)中發(fā)揮了重要的作用。做到了統(tǒng)一、科學(xué)調(diào)水、配水、分水，確保了渠道的安全輸水和水庫的安全蓄水。水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)累計(jì)觀測(cè)總干渠輸水總量22億m3，觀測(cè)總干渠向西干渠輸水18億m3，發(fā)揮了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
8 結(jié)語
水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)引水工程沿線水情進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高了運(yùn)行管理的科技含量。水情自動(dòng)化測(cè)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行可靠，各個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)采集正常，軟件運(yùn)行穩(wěn)定。實(shí)現(xiàn)了水情自動(dòng)測(cè)報(bào)的目的，具備了無人值班（少人值守）的條件，是引額供水工程信息化系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分。
引額供水工程的特殊地理環(huán)境和工程本身的重要性，使該工程建成后的運(yùn)行管理將是一項(xiàng)十分重要的工作，建設(shè)一套全面的、完善的、實(shí)用的、可靠的引額供水工程信息化系統(tǒng)，對(duì)保障工程效益的發(fā)揮具有不可替代的作用，新疆引額供水工程及信息系統(tǒng)的建成將會(huì)對(duì)烏魯木齊和北疆地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大的意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 余有勝.新疆北疆供水工程信息化管理系統(tǒng)[S].
2005.
[2] 林祥.ACS300數(shù)據(jù)采集器使用手冊(cè)[S].南瑞集團(tuán)公司，2005.
[3] 余有勝.WDS9002系統(tǒng)操作使用手冊(cè)[S].南瑞集團(tuán)公司，2006.
