時間：2023-07-03 15:50:42
序論：在您撰寫自動化通信工程時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1計算機傳輸技術(shù)發(fā)展的國內(nèi)外現(xiàn)狀
現(xiàn)在計算機所提供的信息數(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，也促使了信息數(shù)據(jù)資源的高度共享和不同產(chǎn)業(yè)在計算機技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的巨大競爭力，這就是信息時代不同產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生激烈競爭。國外計算機信息傳輸技術(shù)發(fā)展早、起點高、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，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。互聯(lián)網(wǎng)媒介同時突破了傳統(tǒng)信息傳遞媒介的單一性，使人們進入多媒體時代。
就目前狀況而言，我國各個大中城市都已經(jīng)出臺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)也開始利用計算機信息傳輸技術(shù)來提高企業(yè)的辦公自動化的效率，從而促進辦公自動化的發(fā)展。在企業(yè)辦公中，計算機信息傳遞技術(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)通知時用的紙質(zhì)資源，同時也節(jié)省傳達命令所用的時間，極大地提高了工作效率?，F(xiàn)在，利用計算機信息傳輸技術(shù)在通信工程方面已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，人們可以隨時隨地利用各自的終端設(shè)備，實現(xiàn)查詢信息的需求，同時，計算機信息傳輸技術(shù)也在辦公自動化中得到廣泛應(yīng)用。我國各大企業(yè)單位通過計算機信息傳輸技術(shù)的深度應(yīng)用，實現(xiàn)了辦公自動化的大發(fā)展。同時企業(yè)利用計算機信息傳輸技術(shù)，擴大了企業(yè)的無形規(guī)模，進一步拓展了企業(yè)的業(yè)務(wù)范圍，促進各個行業(yè)的信息交流，使他們能夠及時分享各種資源，這樣就促進各個行業(yè)的發(fā)展，反過來進一步推進計算機信息傳輸技術(shù)在辦公自動化和通信工程中的深入應(yīng)用與研發(fā)。
2計算機信息傳輸技術(shù)
計算機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個模塊有機組成。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。在計算機信息傳輸中，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距離傳輸兩種方式，而遠距離信息傳輸是要通過傳輸網(wǎng)實現(xiàn)的，傳輸網(wǎng)是由省際干線、省內(nèi)干線以及末端介入點組成，這樣就可以進行遠距離的信息傳輸，而近距離傳輸原理則更為簡便。計算機信息數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的工作核心就是要傳輸信息，以計算機為發(fā)送與接收的載體，開發(fā)出不同方式的信息傳輸程序，實現(xiàn)實時發(fā)送與同步接收，因此利用計算機信息傳輸技術(shù)實現(xiàn)辦公自動化是技術(shù)發(fā)展的必然方向。
2.1近距離計算機信息傳輸技術(shù)
計算機信息傳輸技術(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)送方何時何地發(fā)送信息，同時要及時地進行處理，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)是按照二進制進行傳輸，起始位要先發(fā)出一個邏輯“0”信號，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，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?。根?jù)傳輸?shù)膮f(xié)議，就可以進行數(shù)據(jù)的傳輸。異步傳輸是將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)作為一個整體進行傳輸，每次可以傳輸8位數(shù)據(jù)或者更多。同時傳輸數(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，同時可以保證接受設(shè)備采集數(shù)據(jù)的速度與比特率達到一致，從而使發(fā)送數(shù)據(jù)與接收數(shù)據(jù)達到同步。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，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。因此目前在計算機信息傳輸中，通常會采用同步數(shù)據(jù)傳輸方式，可以提高通信與辦公自動化中數(shù)據(jù)傳輸效率。
2.2遠距離計算機信息傳輸技術(shù)
與歐美發(fā)達國家相比，我國計算機信息傳輸基礎(chǔ)設(shè)施比較落后，因此利用計算機信息傳輸技術(shù)還處于初級階段。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，這樣就造成各個不同的地區(qū)發(fā)展不平衡，從而使計算機信息傳輸技術(shù)在通信工程與辦公自動化方面沒有得到更廣泛的應(yīng)用。對于我國不同行業(yè)而言，位于各大型城市的企業(yè)等機構(gòu)會較容易享受到計算機信息傳輸技術(shù)發(fā)展所帶來的辦公自動化，而另外一些由于自身條件的限制，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的城市甚至是鄉(xiāng)村之中，它們則很難享受到計算機信息傳輸技術(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的計算機信息傳輸技術(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，努力實現(xiàn)計算機信息的高速傳輸是研究重點。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，在那些偏遠的地區(qū)，很難立刻實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全方位無死角覆蓋。那么，在偏遠地區(qū)要想實現(xiàn)計算機信息傳輸技術(shù)進行數(shù)據(jù)的高速傳輸，就必須在計算機上安裝傳真調(diào)制解調(diào)器，它的主要用途是進行遠距離信息傳輸，主要特點是速度快、操作簡便。
3計算機信息傳輸相關(guān)軟件的介紹
遠距離信息傳輸技術(shù)需要利用遠距離信息傳輸通信軟件才能實現(xiàn)。美國CHEYENNE公司在1995年推出了基于WINDOWS操作系統(tǒng)的遠程通訊軟件Bit Warefor Windows Version（簡稱BWV）3.24 F/D。該軟件對通信設(shè)備的要求不高，能很好地滿足遠程通信，使用方法比較簡便，具有很好的用戶界面。
3.1BWV 3.24 F/D的運行環(huán)境
將該軟件在計算機進行信息數(shù)據(jù)傳輸通信測試，在486/33計算機要求傳輸速率為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，就可以自動接收傳真；另外若在FAX/MODEM上接有電話時，可以將電話拔出，然后利用手動接收功能來接收傳真，同時還可以設(shè)置自動打印等操作，實現(xiàn)自動化控制。
關(guān)鍵詞：郵電高校；電氣工程；通信原理
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）06-0158-03
近二十年來，我國信息通信業(yè)的發(fā)展速度遠遠高于國民經(jīng)濟的速度增長，基本形成了一個世界級水平的信息通信網(wǎng)絡(luò)。進入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)（計算機通訊網(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)的實現(xiàn)，不是單靠一個通信技術(shù)就可以實現(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，使我們意識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，對專業(yè)培養(yǎng)方向和目標(biāo)應(yīng)有清醒的認(rèn)識，必須結(jié)合當(dāng)前形勢，進行細致的調(diào)查研究和科學(xué)分析，以便適應(yīng)時代社會發(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?！峨姎夤こ碳捌渥詣踊鳛橐粋€寬口徑專業(yè)，一定要更好地與信息技術(shù)發(fā)展的趨勢融合。在郵電類高校的電氣工程及其自動化專業(yè)開設(shè)《通信原理》課程，主動適應(yīng)社會對人才的需要，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)點和落腳點。
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：信號和噪聲分析，信號設(shè)計理論，幅度調(diào)制系統(tǒng)，角度調(diào)制系統(tǒng)，模擬信號的數(shù)字傳輸，信道復(fù)用和多址方式，差錯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)計劃》的要求，我?！靶畔⒐こ獭睂I(yè)《通信原理》課程的教學(xué)環(huán)節(jié)包括理論授課64學(xué)時和實驗8學(xué)時。但是，將《通信原理》課程引入電氣工程及其自動化專業(yè)，顯然不能照搬信息類專業(yè)的教學(xué)計劃和要求，必須在教學(xué)計劃的安排、師資隊伍的建設(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)電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生的專業(yè)背景和方向。近幾年來，我們對通信原理課程的教學(xué)內(nèi)容、實踐環(huán)節(jié)、教學(xué)手段等進行了全方位的改革與實踐，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為：“模擬信號模擬調(diào)制”―“數(shù)字信號數(shù)字編碼”―“數(shù)字信號模擬調(diào)制”―“模擬信號數(shù)字編碼”。對電氣專業(yè)的學(xué)生講授這些內(nèi)容時，教師一定要注意結(jié)合電氣專業(yè)的相關(guān)特點，把電氣專業(yè)所涉及到的有關(guān)模擬信號、數(shù)字信號的內(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)實踐，發(fā)現(xiàn)如果把“模擬信號數(shù)字編碼”提前到“數(shù)字信號數(shù)字編碼”的前面，授課效果會更好一些。但在講解數(shù)字系統(tǒng)之前，我們應(yīng)向?qū)W生解釋兩個問題：①如何把模擬信息轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號。②轉(zhuǎn)換精度如何控制。最后再來講解數(shù)字信號是如何傳輸?shù)?。作者認(rèn)為這樣的改變使教學(xué)更有連貫性，更接近于實際的通信系統(tǒng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，將會更加清楚明了，對知識的掌握將更加牢固。
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)點是課堂的有效時間增加，信息含量高；缺點是學(xué)生在有限時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)過程相對較多的課程，采用多媒體方式教學(xué)，固然節(jié)省了板書時間，但是學(xué)生對公式和推導(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)生就對公式及整個推導(dǎo)過程有了深刻的理解和記憶。雖然花了一些時間，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，以達到更好的教學(xué)效果，進一步提高《通信原理》課程的教學(xué)質(zhì)量。
3.改革實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高實驗水平。實踐性教學(xué)對鞏固理論知識、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)計劃”是為貫徹落實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)人力資源強國等戰(zhàn)略部署，貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》實施的高等教育重大計劃。卓越計劃對高等教育面向社會的需求而培養(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，推動教育教學(xué)改革的發(fā)展，增強畢業(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)計劃”，落實到教學(xué)上，就是增加實踐環(huán)節(jié)教學(xué)課時，改革實踐教學(xué)方法，提高實驗水平。作者在進行《通信原理》課程實踐教學(xué)改革時，對該課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)也作了必要的改革?！锻ㄐ旁怼氛n程的實驗教學(xué)一直存在著實驗內(nèi)容陳舊、實驗手段落后等問題。結(jié)合“卓越計劃”，作者在培養(yǎng)計劃中增加了學(xué)生自制相關(guān)實驗設(shè)備、裝置的內(nèi)容。在具體執(zhí)行前，首先增加了實踐環(huán)節(jié)課時，可采用多種形式進行。比如：老師自主出題，以開放實驗的形勢，分別從大一、大二、大三招收學(xué)生，針對不同年級學(xué)生的基礎(chǔ)和情況，題目從簡單到復(fù)雜，以適應(yīng)不同年級學(xué)生的情況。教師授課時間比較靈活，晚上、周末或者實驗室有空的時間都可以，只要老師和學(xué)生提前溝通好就行了。其次積極把課內(nèi)實驗、開放實驗的內(nèi)容與全國大學(xué)生競賽結(jié)合起來，通過課內(nèi)實驗、開放實驗的訓(xùn)練，選拔出一批優(yōu)秀的學(xué)生集中強化訓(xùn)練，從而在大學(xué)生競賽中取得好的成績。經(jīng)過一段時間的具體實踐后，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)實驗裝置綜合實驗臺等相關(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，但自制過程對參與的學(xué)生來說有非常重要的意義和作用。整個設(shè)備的自制過程，自始至終由學(xué)生獨立思考，獨立設(shè)計，自己動手，既鍛煉了學(xué)生的實踐動手能力，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)新意識與創(chuàng)新能力，使他們能夠在實踐中進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，對本科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)帶來了更高的要求。針對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，又要體現(xiàn)郵電高校的特點。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)真思考和面對的問題。通過在郵電類高校電氣工程及其自動化專業(yè)開設(shè)《通信原理》課程的教學(xué)改革與實踐，不僅豐富了教學(xué)的手段，提高了教學(xué)的效果，而且調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，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)對高級應(yīng)用型電氣專門人才的需要，打下了良好基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞：準(zhǔn)東供水工程自動化系統(tǒng)設(shè)計
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～木壘準(zhǔn)東一線建成全疆煤炭優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)換試驗區(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)、生活用水的遠距離輸水工程, 通過三級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、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年供水量達到1億m3,2020年供水量達到2億m3.
準(zhǔn)東供水工程的自動化系統(tǒng)是按照“無人值班和少人值守”的原則進行的總體設(shè)計和系統(tǒng)配置的，設(shè)有集中控制系統(tǒng)和三套泵站自動化系統(tǒng)，在集控中心和各泵站都設(shè)有計算機局域網(wǎng)，每個計算機局域網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)交換機、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，進行整個輸水系統(tǒng)信息交換，實現(xiàn)信息共享。
2.設(shè)計原則
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)將保證梯級計算機系統(tǒng)在今后長期運行中的可擴展性，使其隨計算機及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展得以更新。泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)與微機繼電保護系統(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)庫分布在各計算機上。例如，操作員工作站通過人機界面完成實時的監(jiān)視與控制，實行數(shù)據(jù)采集和處理功能分布在每個計算機上；局域網(wǎng)各節(jié)點計算機的數(shù)據(jù)庫分布在各結(jié)點上。這樣可使本計算機監(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)度中心計算機監(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，調(diào)度中心自動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)。各泵站層具有分級事故處理的功能，并能脫離集控中心獨立工作。集控中心也可向各站下達調(diào)控命令和所需抽水的總流量設(shè)定值由各泵站、閘門級計算機系統(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。至少采用兩臺主計算機來實現(xiàn)實時控制，即一臺工作，另一臺為熱備用。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)東供水工程自動化系統(tǒng)是面向泵站群的自動化系統(tǒng)。包括圖形界面、SCADA、通訊服務(wù)、WEB服務(wù)、站級應(yīng)用、高級應(yīng)用等模塊。
準(zhǔn)東供水工程自動化系統(tǒng)除了一般控制系統(tǒng)的所有特點外，還特別就泵站群的對象特點開發(fā)適合的應(yīng)用，合適泵站群的聯(lián)合運行和優(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化系統(tǒng)的配置方案。
準(zhǔn)東供水工程綜合自動化系統(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之間的通訊連接通過SDH光纖網(wǎng)以TCP/IP方式實現(xiàn)；各泵站站控級和現(xiàn)地控制單元之間的通訊連接通過網(wǎng)絡(luò)交換機、通訊服務(wù)器聯(lián)結(jié)。集控中心的計算機群主要由2臺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套語音報警工作站、1套大屏幕投影驅(qū)動計算機組成。集控中心的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用不低于100Mbps級以太網(wǎng)設(shè)備連接系統(tǒng)服務(wù)器及各計算機。
各站級控制中心由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、UPS電源等組成。控制網(wǎng)絡(luò)采用10/100Mbps以太網(wǎng)交換機接集控中心的光纖星型網(wǎng)中。
每泵站現(xiàn)地控制單元由機組現(xiàn)地控制單元、公用現(xiàn)地控制單元、直流屏及輔機控制系統(tǒng)等組成，各現(xiàn)地控制單元由彩色液晶觸摸屏、微機繼電保護裝置、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)集控中心通過獨立的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，對各級泵站實行集中控制、監(jiān)視及四遙功能(遙控、遙調(diào)、遙測和遙信)，并按要求將泵站的主要信息上送水調(diào)中心。
(2)集控中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)水調(diào)中心下達的控制命令，實現(xiàn)自動開/停機組。
(3)集控中心的控制可分三個層次，即現(xiàn)地控制單元就地控制、廠站級計算機監(jiān)控系統(tǒng)遠方控制和集控中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)遠方控制?？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)和計算機軟件切換或閉鎖。集控中心控制級的功能包括對整個泵站實行集中控制，定時采集泵站實時的運行數(shù)據(jù)。
4.2 泵站監(jiān)控系統(tǒng)：
各泵站自動化系統(tǒng)功能滿足泵站無人值班(少人值守)的設(shè)計要求，能迅速、準(zhǔn)確、有效地完成對泵站被控對象的安全監(jiān)視和控制。有下列四種運行方式。
(1)遠方自動方式：在正常情況下，泵站由中控室操作員工作站的人機接口設(shè)備進行控制，由泵站控制層計算機按預(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)行機構(gòu)實現(xiàn)泵組自動啟?？刂坪驼{(diào)節(jié)。
(2)調(diào)度自動方式：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，由站控層計算機按預(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)行機構(gòu)實現(xiàn)泵組自動啟?？刂坪驼{(diào)節(jié)。
(3)現(xiàn)地手動方式：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，布置有手動緊急停機和事故停機按鈕，并設(shè)有“現(xiàn)地-遠方” “自動-手動”位置的切換開關(guān)，當(dāng)該切換開關(guān)在現(xiàn)地和手動位置時，運行人員可通過機旁操作面板上的控制開關(guān)直接作用泵組現(xiàn)地控制單元實現(xiàn)對泵組的開／停機和斷路器操作；通過各開關(guān)柜上的控制開關(guān)實現(xiàn)對帶電動操作機構(gòu)的斷路器操作。此種控制方式也可用于現(xiàn)場試驗操作。
(4)現(xiàn)地自動方式：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，現(xiàn)地控制單元能根據(jù)被控對象的工況獨立自動運行。正常情況下，現(xiàn)地操作柜的切換開關(guān)在現(xiàn)地和自動位置時，運行人員也可以通過現(xiàn)地控制單元上的觸摸屏實現(xiàn)對泵站主設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)。
5.結(jié)束語
關(guān)鍵詞：配電工程；通信自動化；性能分析；研究與應(yīng)用
中圖分類號：TM7文獻標(biāo)識碼： A
前言：通信系統(tǒng)是電網(wǎng)運營數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕ǖ?，從?shù)據(jù)模型上看，電網(wǎng)的配電路線會突顯出電網(wǎng)的控制能力，因為信息數(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、配電線路通信自動化概況
1.1通信自動化系統(tǒng)簡述
配電線路的通信自動化系統(tǒng)是指線路的功能路線可以增加設(shè)備運行情況的真實性，將真實情況轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，再將這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入計量模型當(dāng)中。信號源通過發(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)測能力，對信號進行變頻處理，確保接收的信號準(zhǔn)確、有價值。從這一角度講，配電線路的自動化系統(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)用價值和能力。
1.2通信自動化系統(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、配電裝置的升級和改革，其電力生產(chǎn)裝置可以在短時間內(nèi)將信號轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)信息。同時，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、信息儲存、處理、翻譯功能非常好的通信自動化系統(tǒng)。由此可見，對于配電工程而言，配電線路的路徑布設(shè)、路線選擇、供電工程設(shè)計等管理內(nèi)容都和配電自動化系統(tǒng)有著密切的關(guān)系。
二、配電線路自動化對通信系統(tǒng)的要求
通信系統(tǒng)的維護環(huán)境復(fù)雜，所以配電線路必須在一個穩(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，供電工程還會出現(xiàn)突發(fā)狀況，如停電、自然災(zāi)害、錯誤操作等，在遇到以上危險情況時，各供電裝置上的運行數(shù)據(jù)至關(guān)重要，是工作人員對故障進行預(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行環(huán)境下不中斷信號輸出。
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、饋線自動化系統(tǒng)等公用電量輸出需要在一個穩(wěn)定的通信速率下，才能完成信號運輸。如遠方抄表系統(tǒng)、自動化計費系統(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，因為這種通信方法可以弱化故障源的影響作用，縮小故障給整個通信系統(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)域的自動化調(diào)度能力，使其能夠在干擾的環(huán)境下，正常進行信號、數(shù)據(jù)、資料等信息的傳輸工作。
2.3通信系統(tǒng)的維護工作
融合了多個通信方式的通信系統(tǒng)，其運營規(guī)模隨著電網(wǎng)工程的改造正逐漸擴大。通信系統(tǒng)的覆蓋范圍增加了，其維護工作的任務(wù)和責(zé)任也就變得非常艱巨。因此，通信系統(tǒng)設(shè)計人員在設(shè)計系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)時，應(yīng)詳細分析系統(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和若干副站級，不同級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，可以將各種類信號第一時間傳輸?shù)娇刂浦行模瑸楣こ坦芾砣藛T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)在以下幾個方面：
3.1電力載波
電力載波技術(shù)是指增強兩點之間裝置通信能力，實現(xiàn)點對點的信息交流，常用在變電站通信工作中。電力載波是一種感應(yīng)信號，在線路運輸中如果沒有遇到強大的電磁場作用，是不會中途停止的。所以，即使配電線路各生產(chǎn)設(shè)備在運行時會產(chǎn)生非常大的噪音，這些噪音也不會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行修復(fù)處理。
3.2脈動控制通信
脈動控制技術(shù)是指供電設(shè)備輸出的高頻信號在配電線路中運行，依靠脈動能量控制信號的傳輸方向和傳輸位置。從脈動控制信號的工作特征上看，該信號的運輸情況受配電線路運行狀態(tài)的影響巨大。信息經(jīng)變壓器、電容器、數(shù)據(jù)處理器等多個負(fù)載裝置，其可控性能并不會改變，依然不會高于10bit/s，移頻效率則高達55bit/s。
3.3工頻控制通信
工頻控制技術(shù)是利用過量信號進行信息傳播的，工頻電壓過大，電力傳輸線對信號的運輸能力會急速降低，在這個時候，信號會選擇相對狹窄的區(qū)域，控制檢測設(shè)備的調(diào)制線路，在電壓波形沒有產(chǎn)生較大變化時，輸出原始信號。一般情況下，裝置信號可以通過多個脈沖通道運輸，以脈沖波的動力為信號傳輸源，這種信號的傳播速度非常快。工頻控制是一種多層級控制體系，利用信號的多層影響力，工作人員可以找到信號出現(xiàn)波動最大的地方，更深層次挖掘通信系統(tǒng)對信號的控制點。
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，實現(xiàn)信號的高效運輸。由于光纖傳輸頻帶非常寬，所以短時間內(nèi)，光導(dǎo)纖維可以運送信息量巨大的數(shù)據(jù)信號，并能夠同時保證其完整性。同時，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，實現(xiàn)遠距離信號傳輸。在光纖通信的影響下，通信系統(tǒng)的信號傳輸途徑變得多種多樣。同時，依靠電磁信號、脈沖信號的配電線路，也逐漸轉(zhuǎn)變了運營模式。但是由于光纖材質(zhì)抗拉強度非常低，所以在引用時應(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)的配電自動化性能進行信號傳輸，將組成有線電視的電纜分層級安裝，每個層級預(yù)設(shè)的接受信號頻率、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性，幫助工作人員實現(xiàn)單向、單一途徑的信號傳輸。但是由于有線電視的維護成本非常高，所以南水北調(diào)的供電工程很少采取這種方式實現(xiàn)信號傳輸。
結(jié)論：
通過上文對配電工程通信系統(tǒng)的信號運輸內(nèi)容進行系統(tǒng)分析可知，南水北調(diào)的配電工程中采用的通信系統(tǒng)相對科學(xué)，其應(yīng)用價值很高，使用范圍很廣。無論是信號控制管理，還是信號的高效率傳輸，都標(biāo)志著通信系統(tǒng)的性能對信號的控制能力在逐漸增強。
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關(guān)鍵詞：水利工程；通信自動化；故障分析；研究與應(yīng)用
中圖分類號：TV文獻標(biāo)識碼： A
前言：對于水利工程而言，正常運輸狀態(tài)下的信號，其傳輸能力是受多個限制性因素影響的。信號傳輸指令的準(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，水利工程必須實時監(jiān)控通信系統(tǒng)各施工項目的數(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)，可以實現(xiàn)能源的調(diào)節(jié)和輸出控制。覆蓋整個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，通過特殊的通道，信息可以在通信路徑中實現(xiàn)再處理功能，并起到穩(wěn)定水利工程運營狀態(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)利用上述三個結(jié)構(gòu)層可以匯聚工程信息，找到信息節(jié)點，設(shè)置具有控制功能的通信裝置。
二、通信自動化故障分析
信號在傳遞過程中，信號接收器必須突破自動化通道的訪問權(quán)限，才能搜集到目標(biāo)信息。遠動信息是水利工程中的核心狀態(tài)信號，如果遠動信號在自動化通道中無法交互運作，則信號接收器會發(fā)出相對故障指令，中斷信號通信，以防止水利工程各施工設(shè)備受故障信號干擾。無論是硬件還是軟件，通信系統(tǒng)都需要及時更新設(shè)備，保持電力系統(tǒng)在一個正常的環(huán)境下運行，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)在兩個方面：
2.1遠動設(shè)備故障
遠動設(shè)備是發(fā)出遠動信號的主體裝置，水利工程中的遠動設(shè)備如果收到通信阻礙，在強大電流、電壓環(huán)境中，信號并不會按照既定的通道路徑運輸，因此，水利工程的信號運輸路徑受遠動設(shè)備的影響干擾很大，重要信號不能及時、有效的運送到信號控制中心，水利工程的其他運行設(shè)備也會受到影響。
2.2數(shù)據(jù)誤差
通信設(shè)備的自動化運行能力很強，處在正常運行狀態(tài)下的設(shè)備會通過通信裝置發(fā)送信號。這些信號的呈現(xiàn)形式、運輸時間、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)送該信號的水利工程運行設(shè)備出現(xiàn)了故障。常見的信號參數(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會發(fā)生位置和方向偏移。即使控制中心接收到了此類信號，這些信號也無法應(yīng)用在數(shù)據(jù)處理程序中，不能跟其他設(shè)備進行信息交流和互動。
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，則信號呈現(xiàn)出的頻率波動范圍會逐漸擴大，其信號的可靠性和準(zhǔn)確性都會受到影響。因此，音頻頻率是水利工程通信自動化故障中常見的“信號傳送故障”。
2.2.3正負(fù)邏輯
當(dāng)通信系統(tǒng)的頻率過高時，信號在高頻環(huán)境下，其低位邏輯會受到嚴(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，其信號方向會發(fā)生反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，變成負(fù)向邏輯語言。從信號出現(xiàn)故障的表現(xiàn)形態(tài)上看，傳輸方向的錯誤判斷是引起信號正負(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，如果信號前的同步字不再一致，說明傳達到水利工程電力主站的報文，其信號呈現(xiàn)模式不合格，甚至有可能其信號本身就是錯誤亂碼數(shù)據(jù)。
2.2.5報文規(guī)約
報文信息錯誤不僅體現(xiàn)在同步字上，通信系統(tǒng)中其他解釋程序出現(xiàn)錯誤也可以導(dǎo)致錯誤報文的出現(xiàn)。由于水利工程涉及到的信號種類繁雜，通信系統(tǒng)在解釋信號時很容易出現(xiàn)權(quán)限分離問題，訪問權(quán)限分界不確定，會讓數(shù)據(jù)信號的翻譯行為超出報文規(guī)約，從而影響整個通信系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
三、維護水利工程通信自動化故障的解決對策
面對水利工程復(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，引用先進的故障檢修技術(shù)，從監(jiān)測、維修角度，實現(xiàn)水利工程運行信號的雙向控制。
3.1定期檢查
采用定期維護的管理模式，可以提高通信控制中心對信號的控制能力。以維護為核心理念的檢修工作，需要不斷改變信號通道和通信裝置的應(yīng)用性能和使用范圍。遠動設(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)備運行數(shù)據(jù)，還要更深層次解析錯誤信號在遠動設(shè)備中的呈現(xiàn)方法。首要檢查對象確定之后，檢修人員還需進一步提取相關(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性的檢修工作。
3.2故障維護
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)水利工程通信自動化系統(tǒng)會采用性能優(yōu)越、傳輸效率高的信號傳輸方式。音頻維護作為故障維護的首要任務(wù)，其核心管理內(nèi)容是檢測不同通道中相同音頻傳輸方式的信號，并根據(jù)信號的完整性和實用價值，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，檢修人員還可以通過升級通信系統(tǒng)的方式，提高各區(qū)域通道傳輸信號的抗干擾能力和借鑒能力。如在核查遠動信號時，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；在檢測波動率時，工作人員可以校對固定周期內(nèi)，信號波動率的變化范圍，如果范圍符合信號錄用標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)當(dāng)采取必要的維護措施。
除上述故障維護項目之外，數(shù)字傳輸方式的維護也至關(guān)重要，檢測人員首先應(yīng)選定數(shù)字的接口位置，測量設(shè)備之間的傳輸距離，將這兩個參數(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間找到檢測報告中的指定設(shè)備，并采取切實有效的故障維護方案。
結(jié)論：
綜上所述，水利工程中的通信系統(tǒng)可以有效落實信號傳輸工作，為工程管理者提供可靠的工程狀態(tài)信息。通信自動化故障是一個棘手的檢修任務(wù)，其難點在于捋順通信通道，找到信號傳輸障礙。由此可見，檢修人員要想提高整個水利工程的運行質(zhì)量，應(yīng)加大通信系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)控、維護力度，在確保各通信設(shè)備良好的同時，落實好每一項參數(shù)核對工作。
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關(guān)鍵詞：膠東調(diào)水；高疃；自動化監(jiān)控
中圖分類號：TU991.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0017-01
1 高疃泵站自動化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
高疃泵站處于膠東調(diào)水工程第六級泵站，泵站出水口直接連通壓力管道，在正常通水運行期間，泵站不允許出現(xiàn)停機的情況，對泵站的監(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，方便泵站信號的采集與機組控制，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：泵站信號的采集與處理；設(shè)備的運行監(jiān)視與事故報警；設(shè)備的控制與調(diào)節(jié)；數(shù)據(jù)通訊；供配電保護系統(tǒng)、直流系統(tǒng)；視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。
2.1 泵站信號的采集與處理
2.1.1 模擬信號的采集與處理
高疃泵站主要模擬量包括泵站進水池水位，進水管壓力、出水管流量壓力、水泵電機溫度、調(diào)速電機轉(zhuǎn)速、供配電保護裝置信號等，經(jīng)現(xiàn)場傳感器采集并傳遞到中控室作顯示和處理。
模擬信號的采集與處理過程為：首先由現(xiàn)場的信號采集單元對模擬信號進行采集，轉(zhuǎn)化4-20ma信號后，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)通過保護裝置將相關(guān)信號直接接入泵站監(jiān)控系統(tǒng)，由泵站監(jiān)控對供配電系統(tǒng)實現(xiàn)遙控、遙測。
2.1.2 泵站開關(guān)信號的采集與處理
泵站的主要開關(guān)信號，包括高低壓開關(guān)柜的開關(guān)、限位等信號，進出口電動蝶閥、液控蝶閥的開關(guān)、限位信號，調(diào)速裝置的控制信號、各類故障信號等。
2.2 設(shè)備的運行監(jiān)視與事故報警
2.2.1 運行監(jiān)視
泵站運行維護人員通過計算機監(jiān)控系統(tǒng)對泵站進行全方位的監(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)，機組運行狀態(tài)，流量、壓力、溫度趨勢曲線，報警記錄等。
2.2.2 泵站事故報警
計算機監(jiān)控系統(tǒng)將對預(yù)設(shè)的重要參數(shù)進行監(jiān)控，對于超出預(yù)設(shè)范圍的參數(shù)進行記錄，并對參數(shù)的越限及復(fù)限進行相應(yīng)的處理。對于可能造成停機事故的重要參數(shù)，采用語音報警的方式進行提醒。當(dāng)泵站設(shè)備發(fā)生故障造成機組停機等重大情況時，系統(tǒng)將發(fā)生的事故及重要設(shè)備的動作先后順序及動作時間記錄下來，并同時推出相應(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，方便運行操作及維護人員進行故障處理。
2.2.3 泵站系統(tǒng)時鐘
系統(tǒng)時鐘校對采用GPS+北斗衛(wèi)星同步時鐘，用于系統(tǒng)的時間記錄。時鐘系統(tǒng)用于計算機監(jiān)控系統(tǒng)、供配電保護裝置等設(shè)備的時間同步，正常情況下，兩臺主時鐘獨立接收時間基準(zhǔn)信號，當(dāng)某一主時鐘信號出現(xiàn)故障時，該主時鐘控制單元能自動切換至另一臺主時鐘的信號接收單元，實現(xiàn)時間信號的互為備用，確保泵站設(shè)備時間記錄的準(zhǔn)備性。
2.3 設(shè)備的控制與調(diào)節(jié)
高疃泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)控制與調(diào)節(jié)對象主要為主變、電機、水泵、高低壓電氣設(shè)備、電動液控蝶閥等。
泵站運行維護人員可根據(jù)運行操作的要求，對泵站內(nèi)的主要設(shè)備進行控制?？刂频膬?nèi)容包括高壓斷路器合、分閘操作，機組的開、停機操作，調(diào)速機組的速度調(diào)整操作，進出口電動液控蝶閥操作等。操作人員在操作的同時可通過監(jiān)控系統(tǒng)對各參數(shù)進行實時查看，已確保操作的正確性。
監(jiān)控系統(tǒng)對對操作人員的控制與調(diào)節(jié)操作進行記錄，并形成表格，隨時可進行查看或打印。
2.4 人機界面
人機界面是泵站監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，高疃泵站監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面需包含機組監(jiān)視、單泵監(jiān)控、輔機系統(tǒng)、供配電、實時參數(shù)、趨勢曲線、故障報警、報表系統(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)的實時控制。
2.5.2 監(jiān)控設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信
人機界面與PLC設(shè)備采用SuiteLinke總線方式進行連接。
2.6 泵站設(shè)備保護功能
高疃泵站監(jiān)控系統(tǒng)通過保護裝置可實現(xiàn)對35kV進線、10kV母線、主變、電動機進行保護，泵站保護裝置包括：35KV進線保護、主變差動保護、主變后備保護、35KVPT保護、站變保護、電動機差動保護、電動機后備保護、10kV母聯(lián)保護、10KV PT保護、10KV PT并列裝置、10kV出線保護、10kV電容保護等。泵站監(jiān)控系統(tǒng)的主要保護功能包括：
（1）35kV、10kv線路保護：可進行過負(fù)荷保護、反時限過流保護、手合（遙合）同期、單相接地告警、重合閘等；
（2）主變保護：差動保護、電流速斷保護、過流保護、低電壓保護、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、溫度保護等；
（3）電動機保護裝置：差動速斷、電流速斷、零序過流、堵轉(zhuǎn)、過負(fù)荷、低電壓、過電壓等保護。
2.7 監(jiān)控直流系統(tǒng)要求
根據(jù)高疃泵站的實際情況，若在運行過程中，出現(xiàn)突然停電的情況，將會對泵站造成不可估量的損失。為此，在自動化系統(tǒng)中設(shè)計了直流系統(tǒng)，在泵站出現(xiàn)突發(fā)性停電的情況下，由直流屏系統(tǒng)對系統(tǒng)進行反供電，為控制系統(tǒng)和部分動力系統(tǒng)提供電源。其中，控制系統(tǒng)包括計算機監(jiān)控系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、各保護屏等，動力系統(tǒng)包括開關(guān)柜斷路器的分合閘機構(gòu)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、直流電動機等。由于直流系統(tǒng)是相對獨立的監(jiān)控設(shè)備，所有單獨對直流系統(tǒng)設(shè)計以下功能：
（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)進行無縫連接。
（2）控制功能。在直流屏上，設(shè)置“手動”、“自動”切換開關(guān)，在手動狀態(tài)下，由操作人員對蓄電池的充放電、浮充等進行設(shè)置。在自動狀態(tài)下，由直流系統(tǒng)自動進行完成。
（3）報警功能。當(dāng)直流系統(tǒng)內(nèi)部原件出現(xiàn)故障時，由直流系統(tǒng)的PLC作出相應(yīng)，形成報警信號，并存入報警記錄。必要時進行聲光缶，或?qū)缶盘杺魉椭林鞅O(jiān)控設(shè)備。
（4）歷史記錄功能。直流系統(tǒng)較為特殊，需要對蓄電池定期就行充放電維護。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，并將攝像機拍攝的監(jiān)控信號發(fā)送至視頻控制中心，由視頻控制中心進行處理和保存，并同時將實時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)場的實際運行情況，并可與自動監(jiān)控系統(tǒng)進行對比，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，對實現(xiàn)閥門室無人或少人職守，提供了必要條件。同時視頻監(jiān)控系統(tǒng)可對歷史畫面進行查看，可在故障發(fā)生后對確定故障原因等方面提供較大的幫助。
數(shù)據(jù)處理顯示及存儲部分：將現(xiàn)場傳輸來的信號進行處理，并及時顯示在屏幕上方，同時按照要求將監(jiān)控畫面進行記錄。高疃泵站視頻監(jiān)控系統(tǒng)可與主監(jiān)控系統(tǒng)進行通訊，在主監(jiān)控系統(tǒng)中，可隨時調(diào)用查看各監(jiān)控畫面。
關(guān)鍵詞：供水工程水情；自動化遙測系統(tǒng)；信息化
中圖分類號：TV123 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：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)，促進當(dāng)?shù)厝罕娒撠氈赂唬煌ㄟ^工程措施和水資源的優(yōu)化配置，促進流域內(nèi)社會經(jīng)濟的發(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，建立渠道管理自動化監(jiān)測系統(tǒng)是保證工程安全運行，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，水資源管理自動化監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，是引水工程不可缺少的重要組成部分，具有重要的社會效益和經(jīng)濟效益。
2 水情自動化系統(tǒng)概況
引水供水工程水情自動測報系統(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，引水渠道沿線共設(shè)了25個水情遙測站。上述測站分別納入“635”、頂山、三個泉、沙漠、“500”5個管理處進行管理，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)的通信和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建設(shè)建管局水情自動化測報系統(tǒng)中心站1個，管理處分中心站5個，實現(xiàn)水情監(jiān)測站的自動采集、實時顯示和分析，能夠及時準(zhǔn)確地觀測到渠道水位，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)是在各管理部門實現(xiàn)水位、雨量數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測、分析、記錄和顯示，實現(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 本工程水情自動測報系統(tǒng)的特點、技術(shù)難點
（1）自然環(huán)境惡劣，對設(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2m以上；沙漠段夏季酷暑，高溫可至50℃～60℃，風(fēng)沙活動頻繁。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)測的精度要求較高。本系統(tǒng)為輸水工程，水量的計量關(guān)系到渠道的經(jīng)濟運行，是供水調(diào)度的基礎(chǔ)；同時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行，要求水位或流量的測量精度在條件許可下使用高精度水位計。
（3）系統(tǒng)的抗干擾能力要強。水位雨量監(jiān)測設(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 水情自動測報系統(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)機和相應(yīng)的采集分析處理軟件。
4.2 遙測站
按遙測站功能共采用了5種不同的遙測站24個超聲波單水位雨量站，7個超聲波單水位站，3個浮子、超聲波雙水位雨量站，1個雙浮子、超聲波3水位雨量站；1個壓阻單水位雨量站。
5 水情自動系統(tǒng)遙測站功能
5.1 水情遙測站數(shù)據(jù)采集功能
（1）遙測站自動采集并存儲水情、水質(zhì)等實時數(shù)據(jù)，并按預(yù)先規(guī)定的方式自動向中心站報告；（2）允許實時自報、定時報、自適應(yīng)報和響應(yīng)中心站召測；（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)的雙向信道上實現(xiàn)單向傳輸、雙向傳輸；所有參數(shù)允許遠程設(shè)置。
5.2 水情自動測報系統(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，實現(xiàn)常規(guī)數(shù)據(jù)采集；實現(xiàn)遙測設(shè)備的遠程管理，自動監(jiān)測遙測設(shè)備的狀態(tài)，出現(xiàn)故障時自動判斷故障類型，主要判別方式如下：（1）當(dāng)某遙測站在預(yù)先定義的“最大無信號時間”內(nèi)仍未向中心站報告定時自檢信息數(shù)據(jù)時，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，判別是否為通信線路故障；（3）當(dāng)一切狀態(tài)正常時，遙測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)時，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)實時計算、處理；（2）實時監(jiān)測數(shù)據(jù)到時段歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理（自動提取出最大值、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、水庫水溫等實時數(shù)據(jù)；（2）當(dāng)水庫水位達到警戒水位時，能自動進行聲光報警，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）報表除可以用定時方式產(chǎn)生，也可用事件觸發(fā)來產(chǎn)生，定時時間點可定義；（6）實時顯示各監(jiān)測點水位過程線；（7）自動和人工建立水位流量關(guān)系曲線。
6 水情自動測報系統(tǒng)性能特點
（1）測報設(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）水位的測量要求精度高，而采用的超聲波水位計和高精度浮子水位計能夠滿足需求。
（3）水情自動測報系統(tǒng)遙測站組網(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，運行費用較低，系統(tǒng)運行可靠性高。
（4）高精度浮子水位計最長距離有500m，而SDI-12有效傳輸距離為60m，引額供水工程水位測井離數(shù)據(jù)采集器的距離較遠，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信號轉(zhuǎn)換為RS485信號，RS485有效傳輸距離為1200m，能滿足現(xiàn)場長距離傳輸。
（5）超聲波水位計和壓阻式水位計都采用4～20mA模擬量接入方式，傳輸距離最長為1000m，能滿足現(xiàn)場長距離傳輸。
7 水情自動測報系統(tǒng)運行效益
通過濟克渠道水情監(jiān)測系統(tǒng)的實施及試運行階段的數(shù)據(jù)分析，證明在高寒地區(qū)對渠道水情進行自動化監(jiān)控是可行的。北疆供水工程水情、水質(zhì)測報系統(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)進行自動化監(jiān)控積累了經(jīng)驗。
在系統(tǒng)運行的幾年中，水情測報在觀測水量、渠道的安全運行狀態(tài)方面，體現(xiàn)以人為本的理念，突破水利行業(yè)傳統(tǒng)測流觀念，把人從頻繁的測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強度，使管理人員能有更多時間來學(xué)習(xí)知識，提高管理水平和管理
能力。
水情測報系統(tǒng)在水庫和河道水位、渠道水位、分水點的流量測報中發(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。水情測報系統(tǒng)累計觀測總干渠輸水總量22億m3，觀測總干渠向西干渠輸水18億m3，發(fā)揮了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
8 結(jié)語
水情自動測報系統(tǒng)運行穩(wěn)定，對引水工程沿線水情進行實時監(jiān)控，提高了運行管理的科技含量。水情自動化測報系統(tǒng)運行可靠，各個站點數(shù)據(jù)采集正常，軟件運行穩(wěn)定。實現(xiàn)了水情自動測報的目的，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行管理將是一項十分重要的工作，建設(shè)一套全面的、完善的、實用的、可靠的引額供水工程信息化系統(tǒng)，對保障工程效益的發(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)的建成將會對烏魯木齊和北疆地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展具有重大的意義。
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