發布時間:2022-04-25 04:01:26
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇通信技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1內嵌CAN控制器的PIC18F248單片機性能簡介
使用內嵌CAN控制器的PIC18F248單片機構建CAN通信網絡節點時,硬件設計簡單,軟件編制也容易許多,系統的抗電磁干擾能力大大增強,軟硬件設計也大大簡化,降低了成本。圖1是該單片機的引腳情況,其23、24引腳分別是其內嵌CAN模塊的發送和接收引腳。PIC18F248內嵌的CAN模塊主要有如下特點:1)能夠支持CAN2.0A、CAN2.0B協議規范;2)數據信息支持標準幀和擴展幀;3)3個傳送信息緩沖器,2個接收信息緩沖器,6個有優先級的接收過濾器。
2應用系統中CAN通信部分的硬件電路設計
系統中CAN通信部分的硬件構成部分主要由PIC18F248、PCA82C250、6N137器件構成。三個器件構成一個CAN總線通信節點,其中PIC18F248主要負責數據信息的收集、組織、發送和接收,保證節點之間的通信正常暢通;光電耦合器6N137實現外接總線和控制系統之間的完全電隔離,提高系統的抗電磁干擾能力。
3CAN通信系統的軟件設計流程
系統中CAN節點通信部分的軟件設計主要就是初始化子程序、數據發送子程序、數據接收子程序。程序初始化部分包含CAN模塊工作方式配置、設置屏蔽寄存器與接收濾波器、設置波特率參數、設置發送優先級和設置中斷允許寄存器等。數據發送程序是由CAN控制器據總線協議自動完成的。其工作過程是先將發送緩沖器控制寄存器清零,然后將要發送的數據裝載到發送緩沖器中,在命令寄存器中將“發送請求標識位”激活,當檢測到總線可用時,器件自動開始發送數據。數據接收程序也是由CAN控制器自動完成的,采用中斷方式接收數據。每當接收到一條信息時,該信息就會通過接收過濾器過濾,滿足條件的信息才送到接收緩沖器(RXBn)中,置位相應的接收中斷標志位(RXBnIF)并產生中斷;在接收數據中斷服務程序中,直接從接收緩沖器中將內容取出并進行相應的處理即可。
4皮帶綜合安全保護問題分析
皮帶綜合保護有如下部分構成:主、副滾筒轉速,皮帶打滑、撕裂、跑偏、堆物、拉繩急停開關及其信息的綜合分析。主副滾筒轉速數據和打滑傳感器(安裝在皮帶上通過與皮帶摩擦而轉動的測速裝置)輸出的數據用于判斷皮帶運轉是否正常,當主副滾筒轉速在正常范圍內,而打滑傳感器輸出不正常,可以判斷出皮帶打滑;撕裂、跑偏、堆物傳感器在出現故障時都是輸出開關量信號。本系統中數據長度設置為8個字節,第一字節表示皮帶序號;主滾筒、副滾筒、皮帶打滑傳感器轉速分別使用一個字節;撕裂、跑偏、堆物、拉繩急停占用四個字節,每一個傳感器節點占用一位,傳感器動作則相應位置1,這四個字節中空余的位和字節用來擴展測量點用。當任意一個節點上出現異常系統就向CAN總線上發送數據,每次發送8個字節的數據。當正常運行時每間隔1s也向CAN總線上發送8個字節的數據。
5CAN通信配置程序
PIC18f248的CAN通信主要就是CAN模塊的配置,將CAN模塊的各個寄存器配置好后,需要發送數據時將發送緩沖器裝載好數據后,就可以直接請求發送;接收采用中斷方式接收數據,當PIR3bits.RXB0IF(注:此處使用接收緩沖器0)為1時表示緩沖器0接收到信息,由此引起中斷。
6結束語
內嵌CAN總線控制模塊的單片機PIC18F248組成的系統,在開發CAN總線通信時具有硬件結構簡單、編程容易、系統抗電磁干擾能力強等優點,在未來的工程應用中越來越受到重視。文章從硬件構成和軟件編程兩方面對PIC18F248內嵌的CAN模塊的使用進行了詳細的介紹;并將此應用到洗煤廠皮帶綜合保護應用系統中,取得了良好的通信效果,對CAN總線系統開發有一定的實際參考價值。
作者:李洋 單位:曲阜師范大學工學院
1.計算機通信技術的特點分析
在計算機通信技術自身有著比較鮮明的特點,首先就是在數據的傳輸服務上的范圍比較大,速率較高,這一技術能夠通過無線或者是有線的方式組建計算機網絡,在網絡內的終端間可進行信息互換以及數據的傳輸,這對于以往的空間限制和數據處理的地域限制得到了打破,從而使得信息能夠迅速的傳遞,為數據的傳輸提供了新的傳輸模式和途徑。在傳輸的速率上也有了很大的提高,尤其是光纖通信技術在計算機網絡中的應用,已經從Mb上升到了Gb的程度;還有就是應用范圍廣的特點,這一技術由于自身的優勢,已經在諸多的領域得到了應用,例如在信息的處理系統方面的應用,能夠將網絡內的數據以及資源得到有效的管理控制。從而為企業的決策提供數據信息的參考依據。另外在辦公自動化的系統當中的應用也能夠將數據的處理和傳輸的速率得到有效的提高;還有就是支持多媒體數據存儲以及傳輸的服務這一特點,這樣在安全性以及完整性方面有了很大程度上的提高。
2.計算機通信技術的實際應用與發展
2.1計算機通信技術的實際應用
將計算機技術和通信技術得到有機的融合是技術融合的典范,不僅能夠將數據的傳輸效率得到有效的提高,同時也能夠將傳遞的容量得到擴大,保障信息的安全性以及完整性。計算機通信技術能夠進行遠程實時的通信,通過將有線或者無線的形式將其和終端的設備與網絡進行聯合,可以將信息的傳遞性能大幅度的提升,能夠高效的完成人們所需要完成的工作。在無線通信技術的方面開看體現的比較顯著,它能夠對一部分的區域沒有辦法創建有線通信網絡的用戶進行提供服務,從而有效的實現遠程實時的通信,這樣能夠將通信技術的價值最大化的得以體現出來。在計算機的信息技術方面,是其中的最為重要的一個技術,高科技的發展和信息技術有著密切的聯系,在當前的信息技術的發展方面也比較的復雜,所涉及的內容較為廣泛。信息技術可說是計算機技術的一個優秀技術,主要是將收集的信息進行整合以及加工利用,而計算機技術也可以稱作是信息的加工處理廠。從信息技術的本身發展來看,它主要是計算機技術和通信技術兩者結合而發展形成的,在單個的計算機可以將其看成成神經元,是通過通信衛星以及光纖網絡等進行組建而成。整個通信網絡可以看成是神經系統。在當前社會對信息的重要性愈來愈重視的背景下,信息技術的發展也顯得格外重要。在計算機通信技術的發展下,這一領域已經成了研究中的熱門,在計算機通信技術的實際應用過程中它的對象主要是數據,也就是以二進制的形式進行標示的數據,也可以將其稱作是計算機數據通信技術,在這一通信技術的形式方面比較的多樣,可以通過電子表格以及語音和文本文件等形式進行實時的通信。在對于近距離的通信方面只要把終端的設備端口通過電纜進行連接即可,這樣就能夠對數據進行高速的傳輸,針對于遠距離的通信就需要在網絡的基礎上進行,把多臺的通信設備以及電腦按照相應的規則進行連接,在不同的傳輸介質基礎上來完成對數據的傳輸。在計算機通信技術的有效融合下,能夠使得用戶間的資源得到共享,可以將通信的作用得到最大化的體現。另外就是在計算機通信技術的基礎上能夠構建在功能上更加的豐富以及結構靈活的分布式的數據庫系統,通過這一系統的統一規則以及數據庫的平臺能夠有效的將數據庫的管理效率得到有效提高,并能夠為協作辦公創造良好的條件,在火車票的站點以及飛機票全國預定功能等領域都有著應用。
2.2計算機通信技術的發展趨勢
在當前我國的科技不斷進步的過程中,計算機通信技術也逐漸的成熟以及完善,在今后的研究發展的對象會逐漸的向著計算機通信網絡以及多媒體通信的技術上進行邁進,在未來的發展過程中,計算機通信技術將會在更多的領域得到應用,并未企業的發展提供服務以及工作質量和效率。在當前的電腦硬件的設備不斷的開發以及相關的軟件在功能上不斷的增強的背景下,在計算機和通信技術的融合過程中也會向著三網融合的目標邁進,在這一過程中將會在信息的傳遞速度上得到更高的提升,在所應用的資源以及共享的范圍和綜合性能方面也會得到更大的進步。
3.結語
總而言之,對于當前我國的計算機技術以及通信技術的融合正處在重要的發展階段,所以要能夠將多發面的問題進行重視。從目前的發展形式來看,兩者的融合已經成了一種發展的形勢,對這一領域得到有效的加強就顯得格外重要,另外在計算機通信技術和藍牙技術、信息技術方面還有著很大的發展潛力,在未來發展中將會起到更加重要的作用。
作者:顧冰冰 單位:遼河石油職業技術學院
一、數字集群調度系統
移動通信系統可分為公用移動通信系統和專用移動通信系統。其數字集群調度系統(或數字集群通信系統)屬于專用移動通信系統,它是一種專用的高級指揮調度系統,其指揮調度功能是區別于公網及其他無線通信系統的主要特征。數字集群通信系統是在無線接口采用數字調制方式進行通信的集群通信系統,主要包括調度指揮、數據、電話等業務類型,其特點是系統內所有可用信道為系統內的全體用戶共享,具有自動選擇信道的功能。因為能實現共享資源、分擔費用、共用信道設備及服務,能控制和實現個人與群體間任意通訊、保密性高、功能豐富,可廣泛應用于高速公路工程的應急通信系統中。在高速公路應急通信工程中,每條高速公路可根據自身需要,采用獨立建設專網集群系統的方式,如采用800MHZ專用數字集群調度系統,實現緊急情況下的指揮調度。在工程設計中,可通過PBX(程控交換系統)將有線通信系統接入無線集群通信系統,實現有線與無線的聯合調度,為指揮中心工作人員與移動工作人員之間提供語音、短消息、視頻及其他數據通信。數字集群調度系統主要由無線集群控制中心及應用于工程現場的車載終端和手持終端構成。無線集群控制中心主要控制和管理整個集群通信系統的運行、交換和接續。它由接口電源、交換矩陣、集群控制邏輯電路、有線接口電路、監控系統、電源和微機組成,具有選呼、組呼、廣播、優先呼叫、強拆、強插、調度通話錄音、后臺監聽等功能。在工程設計中,集群控制中心可設置在高速公路任一通信站內,由有線接口電路提供的2Mb/s接口接入通信站綜合業務接口,并在管理中心與程控數字交換機連接,這樣無線集群電話便可通過程控數字交換機進行交換,實現有線與無線的自動轉接、調度及數據通信功能。車載終端和手持終端主要配備給工程現場未定地點的終端用戶,包括移動車輛、執法人員、設施看護人員等。車載終端主要應用于移動車輛,由全向天線、射頻處理電路、控制及接口電路、操作面板、話筒、揚聲器等組成,駕駛員可以通過操作控制面板的按鍵,發出通信請求,并通過話筒發話,通過揚聲器收聽。
二、多頻段無線信號在隧道工程的覆蓋
隧道是高速公路事故多發區域,在發生突發事件時,隧道內極易形成通信信號的盲區。高速公路在運營階段,各通信運營商在隧道內安裝了公共移動信號的覆蓋系統,用以確保GSM、CDMA等公網信號在隧道內接續。由于無線集群通信系統使用專有的頻段,因此,需另外建設一套覆蓋系統。然而,多個運營商(或管理機構)分別建設自己的覆蓋系統勢必造成巨大的重復投資。針對這樣的問題,可采用“多系統合路平臺+洞內覆蓋系統”的方案,實現多頻道無線信號覆蓋系統的共建共享。當前,無線信號在在隧道內的覆蓋方案概括起來主要有以下兩種。一是洞內分布方案。這是一種“信號源+洞內分布系統”的結構,天饋系統裝于隧道內,適用于隧道距離特長隧道、長隧道,有較大弧度的隧道。二是洞外投射方案。這是一種“信號源+定向天線”的結構,天饋系統裝于隧道洞口,適用于短隧道、中隧道,且隧道沒有弧度。所以,對于特長隧道、隧道群、海底隧道等特大型的工程結構物,宜采用洞內分布方案。多系統合路平臺(POI)系統是一套多頻段無線信號的合路分路復合裝置。它作為連接信號和分布系統的橋梁,其主要作用是將不同的多個無線信號耦合入同一套天饋系統。在系統設計中分為下行POI和上行POI,下行POI的主要功能是將各運營商不同頻段的信源經POI合路后送至共用的漏泄電纜(即天饋分布系統);上行POI的主要功能是將不同頻道、制式的車載終端或手持終端的無線信號,經過漏泄電纜天線的收集傳輸至上行POI,經POI檢出不同頻段的信號后,發送至附近各運營商通信基站。無線數字集群信號、公安/消防無線集群信號、公網信號、FM調頻信號等多種不同頻段的無線信源,通過POI裝置合為一路信號,經漏泄電纜在隧道內覆蓋。纜,具有信號傳輸作用,又具有天線功能。當射頻信號通過泄漏電纜時,通過對處導體開口的控制,可將受控的電磁波能量沿線路均勻的輻射及接收,實現對電磁場盲區的覆蓋,以達到移動通信暢通的目的。目前,漏泄電纜的頻率覆蓋范圍一般在150MHZ~2.4GHZ。漏泄電纜一般安裝于隧道頂部,以達到減少干擾及對隧道區域完全覆蓋的目的。當安裝長度超過1公里時,信號損失急劇增大,所以,長隧道應考慮安裝信號中繼器。
三、應急衛星通信系統
在遭遇嚴重自然災害時,如地震、臺風、坍塌等,地面基站設施與有線通信網絡均被破壞,通訊便成為救援遇到最大的困難。所以,應急衛星通信系統的建設作為特殊情況下建立通信連接的候補措施顯得尤為重要。目前有兩種常用的衛星通信系統:海事衛星系統和VSAT衛星通信系統。海事衛星是集全球海上常規通訊、遇險與安全通訊、特殊與戰備通訊于一體的實用性衛星,由海事衛星、地面站、終端組成。海事衛星通信系統使用的是地球同步軌道衛星,采用3顆衛星覆蓋全球,它吸取并兼容了3G的先進通信技術優勢,在衛星通信中結合了便攜移動、寬帶、網絡通信的需求,是目前世界上最先進的移動衛星多媒體通信設備,在高速公路工程中,主要應用于跨海大橋。VSAT衛星系統是一種智能化的超小型地球站,也稱為衛星小數據站或個人地球站。利用這種衛星系統進行通信具有靈活性強、可靠性高、成本低、使用方便以及小站可直接裝在用戶端等特點。借助VSAT用戶數據終端可直接利用衛星信道與遠端的計算機進行聯網,完成數據傳遞、文件交換或遠程處理,從而擺脫了本地區的地面中繼線問題,這在地面網絡不發達、通信線路質量不好或難于傳輸高速數據的邊遠地區,使用VSAT作為數據傳輸手段是一種很好的選擇。VSAT衛星系統由兩大部分組成:一是空間部分,二是地面部分。其空間部分就是地球靜止軌道通信衛星;地面部分由中樞站、遠端站和網絡控制單元組成。在跨海大橋(如漳州大橋、港珠澳大橋等)工程中,海事衛星系統因具有連接速度快、安裝后無需人工設置頻率等特點被推薦使用。由于海事衛星系統使用的L波段,使得L波段終端可以迅速地尋星和對星,從而節省應急救援時間,而且通信沒有月租費用,只有在通信才時才發生通話費用。在工程現場配置專用的BGAN終端(車載或手持式),應急人員可隨身攜帶BGAN終端設備進入現場,重構與外界通信的網絡,將現場情況通過話音、視頻、文字等方式發給國家指揮中心及地方指揮中心,進行多方電話、電視會議,收發災情預報及現場信息。在指揮中心設置衛星終端設備,能及時與工程現場的BGAN終端保持聯絡通訊,具備電話、傳真、E-MAIL、上網等功能,適合突發情況的現場指揮;中心設備接入公眾通信網,實現衛星終端與GSM/CDMA/電話的雙向通信,提供全天候無盲區的數據通信服務。
四、結語
隨著高速公路特殊、特大結構物的不斷增加,公路運營過程中意外事故的緊急處置與救援將受到管理部門的充分重視。無線數字集群通信和衛星通信以其專用、靈活等特有的優點和某些場合的不可替代性,使其在高速公路應急通信中發揮越來越重要的作用。
作者:須民健 李文鋒 廖強 習燕 單位:招商局重慶交通科研設計院有限公司
一、電信光纖通信技術優勢特點
1.1光纖接入網技術
光纖接入網技術利用傳輸網絡實現用戶接入光纖,共同實現光纖接入網下信息傳輸效果的持續提升,實現了傳統信息傳輸的技術性突破,滿足人們對信息傳輸速度的需求。光纖用戶接入技術發展起著關鍵作用。FTTH是光纖接入網發展的一種最終形式,光纖接入網以光網絡單位(0NU)的位置所在,分為FTTH、光纖到大樓(FTTB)、光纖到駐地(FTTP)、光纖到路邊(FTTC)等幾種情況。目前,以”千兆到小區、百兆到大樓、十兆到用戶”為基礎的光纖+五類纜接入方式(FTTx+LAN)非常適合我國國情。它適用于用戶相對集中的小區、大專院校、企事業單位及人口密集的鄉鎮。這種光纖接入方式的上傳和下傳帶寬,能夠實現高速上網或企業局域網間的高速互聯,滿足不同客戶群體對不同速率的需求。
1.2光纖波分復用技術
光纖波分復用技術是現代信息技術發展的重要組成部分,充分表現了現代光纖通信技術發展的主要特點。在ITU-T標準中,通過引入控制層面,使網絡具有自動連接建立和修改功能,以及提高連接恢復能力。光纖網絡控制層面本身能夠支撐不同的技術,不同的業務需求及不同的功能組合。光纖波分復用技術主要是應用波分復用器對廣信信息傳輸出現的損耗進行控制,保證寬帶資源的有效獲取。同時在光波頻率根據波長的不同情況對光纖損耗情況進行獨立性信息發送,充分發揮波分復用器的效果將信息數據進行整合。波分復用器能夠將不同信號波長進行傳輸,承載電信光纖通信技術優勢。
1.3光聯網的實現
目前,在擴充骨干網、迅速普及應用DWDM系統的驅動下,我國光網絡市場已出現巨大變化,光傳送網的角色由原來大容量帶寬傳送轉變為提供端到端的服務連接。電信運營商在電路交換轉變為分組交換過程中,在光層網絡同時實現了傳輸功能和交換功能,而全光網絡以其良好的透明性、波長路由特性、兼容性和可擴展性,成為下一代高速(超高速)寬帶網絡的首選。光纖接入網技術和光纖波分復用技術的創新推廣應用中,光分插復用器(OADM)和光交叉連接設備(OXC)的成功研制,使得二者能夠在基礎通信設備基礎上實現光路交叉,為光聯網起步奠定堅實基礎,能夠進一步擴充網絡系統,提升網絡系統的透明性,使全光聯網成為可能,掀起了SDH電聯網之后又一次新的光通信發展高潮,建設一個最大透明、高度靈活的和超大容量的國家骨干網絡不僅可以為未來的國家信息基礎設施(NII)奠定一個堅實的物理基礎,而且對應我國信息產業和國民經濟騰飛及國家安全有極其重要的戰略意義。
1.4全新一代光纖
全新一代光纖是新時期電信光纖通信技術應用的優秀內容。新的光傳輸網分為三層:光通路層(Och)支持終端到終端的傳送客戶信號。OMS光復用層把許多光波復用到一起后傳動到光纖中。OTS光傳送層把客戶信號映射到單一的光道,再將許多單一的光道復用在一起后送上光纖。全新一代光纖具有頻帶寬通信容量大、損耗低,中繼距離長、抗電磁干擾、無串音保密性好等優勢特點。根據電信網絡服內容不同,創新了傳統光纖發展模式,呈現出大容量、長距離傳輸等優勢。
二、電信光纖通信技術發展趨勢的優勢分析
伴隨中國城鎮化等宏觀經濟政策調整,我國城鄉每年舊城改造和新屋建設達到20多億平方米,至少可以容納2000萬戶新居或數百萬個企業,為光寬網建設提供了幾乎海量的外在條件。伴隨信息華社會的發展,人們隨時隨地辦公、生活、學習、購物、娛樂的內在需求日益凸現,建設安全的全光信息網絡已經提升為國家戰略。科學技術水平提升使電信光纖通信技術提供的服務質量能夠不斷的滿足人們的要求。電信光纖通信技術發展趨勢優勢明顯,傳輸速度快、傳輸容量擴大,并且在長距離下實現信息容量提升、完善全光網絡系統。在未來電信光纖通信技術發展狀況下信息數據傳輸水平會在網絡系統發展下實現高速發展。電信光纖通信技術發展具有重要的現實應用意義。
2.1全光網絡
電信光纖通信技術發展中全光網絡是重要的組成部分,同時也是電信光纖通信技術應用的關鍵優秀,是人們對網絡信息技術需求發展的表現。全光網絡(ASON)在路由和信令控制下,完成自動交換連接功能。它首次將信令和選路引入傳送網,通過智能的控制層面來建立呼叫和連接,實現了真正意義上的路由設置、端到端業務調度和網絡自動恢復。探究全光網絡特點對電信光纖通信技術進行研究,能夠更好的實現電信光纖通信技術應用的全面發展。我國對電信光纖通信技術不斷進行研究,創新了技術發展模式,在應用上取得了較大發展。伴隨國務院《“寬帶中國”戰略及實施方案》的推進,聯通等通信運營商加大力度推行“城鄉一體化”光網改造工程,通過全光網絡的方式向寬帶中國目標靠近,不斷地滿足社會對現代網絡光纖通信技術的應用需求。
2.2多業務承載能力
新時期為了進一步促進電信市場的發展,需要對電信市場發展模式進行改革創新,對運營模式進行重組改制,實現電信業務多元化發展。網絡系統光纖接入技術的應用能夠承載更多的業務項目,強化基礎型承載業務水平,移動基站回傳、語音等服務都是多業務承載能力提升的重點內容。從提高傳輸通道變為提高光業務的解決方案,使光網絡能夠提高多種高質量的帶寬應用與服務,包括:1、OVPN;2、業務SLA;3、帶寬出租、帶寬批發、帶寬貿易、實時計費;4、流量工程;5、分布式恢復;6、SPC(軟永久連接)/SC(交換連接)/PC(永久連接)。傳統接入網系統主要采用對接式網絡結構,這種模式在一定程度上提升了運營系統管理成本投入,使網絡系統建設經濟效益受到影響。高接入帶寬接入網應用之后能夠更好的使系統與網絡進行融合,實現網絡系統高效運行,建立統一系統應用平臺。電信光纖接入技術促進多業務承載能力的同時保證了系統客戶的應用安全有效性,業務發展保證服務水平質量提升,同時能夠承載更多的系統業務,并且針對個人系統應用要求強化電信光纖通信技術。除此之外,還能夠提供高可靠性接入、高精度時鐘傳送、有效滿足針對移動基站的回傳業務。
三、結束語
電信光纖通信技術不斷創新研究,實現了光傳輸速率效果的提升,滿足了人們對通信技術的要求。21世紀是“光子世紀”,“誰在光電子產業方面取得主動權,誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”,光纖通信技術的綜合優勢必然為其發展帶來更為寬廣的未來。
作者:劉睿 單位:中國聯合網絡通信有限公司信陽市分公司
1現代化通信技術的發展
現代無線網絡的組成主要由藍牙、WiFi、WiMax、Mesh、RFID等。藍牙:主要是小范圍相互連接的幾個裝置間形成的無線網絡,一般范圍較小,相對開放,通信不需要電纜,成本較低。WiFi:是一種高頻無線電信號,能夠將移動終端通過無線方式連接起來,相對開放,通信價格低廉,便于人們生活。WiMax:是更大范圍的無線信號網絡,一般用于城域網的構建技術基礎,也是目前3G信號技術應用標準。Mesh網絡:采用網絡拓撲結構,也稱多跳網絡,其相對于其他網絡傳輸,可靠性更高,而且傳輸速率更快。RFID技術:是一種無線射頻識別技術,能夠通過特定的無線電通信訊號識別目標及其數據信息,在門禁、票務等系統中多有使用。
2現代信息技術在油氣生產運行過程中的有效運用
2.1自動化數據的控制與采集
在油氣自動化生產過程中,信息的自動化收集與處理是整個自動化控制的重點。自動化數據采集系統采用集散型控制結構,運用兩級SCADA自動化監控系統來實現對生產系統內各技術參數的實時數據收集與控制。油氣自動化生產中,在聯合站、計量站、油井等相關技術控制區域設置信息收集與控制基站。基站與生產系統中各離散點通過傳感器與變送器進行數據信息收集,并利用各自動閥門、壓力參數通過自動程序的控制進行實時的調節以實現PID閉環控制,從而構成油氣生產自動化控制的一級SCADA監控?;就ㄟ^光纖、WLAN等方式將實時數據信息及時傳輸到工控室、自控中心,通過自控中心與工控室的調度實現數據的動態顯示與數據信息異常的及時處理,從而實現對生產系統的控制。由此構成油氣自動化生產控制的二級SCADA監控系統。一級單元與二級單元相互之間通過電臺進行數據交互,以實現整個網絡的信息實時交互聯系。
2.2多媒體視頻監控系統
多媒體視頻監控系統一般由視頻客戶端、視頻監控單元、視頻監控中心組成,設置在廠區生產系統及其附屬設施、系統的視頻監控單元將實時的視頻監控信息編碼成數據流通過網絡傳輸到視頻監控中心,通過轉碼解流將視頻信息反應到視頻客戶端上,由此實現實時的視頻監控。而在整個視頻監控系統中比較重要的一個部分是網絡視頻器,主要負責各種多媒體影像聲音的采集以及該視頻影像的壓縮編碼;同時,將網絡用戶以及監控中心的實際控制命令有效地往前端設備上進行傳輸。目前,MPEG-4網絡視頻編碼器的壓縮比例相對較高,運動補償性方面較為優越,逐漸成為主流。由于大部分采油廠的視頻監控多置于室外,所以,一般要選用能夠進行360°全景掃描的恒溫監控設備,實施對整個尤其生產自動化系統的全天候監視。后端的監控中心主要是由交換機、多媒體電視強以及視頻服務器等等設備有機組成的。其中,視頻服務器主要是用來管理源于網絡視頻編碼中的相應的網絡視頻流,并運用組播技術提供相應的視頻服務給相關的網絡用戶,真正實現多媒體數字化實時監控以及網絡點播檢索行為的有效運行,監控中心可以授權網絡用戶,這部分被授權的網絡用戶稱作是客戶端,客戶端為外網用戶以及本地網用戶均可以。
2.3寬帶Ethernet網絡系統
2.3.1網絡結構
各信息收集基站(聯合站、計量站、油井等)收集的數據信息匯集到工區控制處理器,工區工控室通過報表生成、實時圖像存儲等數據處理后傳送到廠部自動化控制指揮中心,以方便廠部領導及技術人員實時瀏覽各基站主要技術參數、主要實時信息以及異常信息的監測與處理。各基站與工控室、工控室與自控中心之間的連接一般采用光纖、數字微波、WLAN等多種傳輸方式,通過點到點、點到面、面到面的星狀連接網絡構建出油氣生產系統無線通信網絡。
2.3.2組網方式
各基站之間的信息傳輸組網一般采用可靠性較高、受干擾程度較低的光纖進行連接。從廠部局域網引出光纖連接到油田信息網,如果從廠部到工控室之間的信息連接系統如小容量微波系統不能滿足寬帶傳輸的需要,可通過在兩端加裝E1/RJ45網橋的方式實現微波系統擴容。在基站站點過多、涉及范圍過密集、涉及地理環境過于復雜的局部區域,可采用光纖/WLAN混合的方式進行組網,以避免區域光纖連接的復雜性。
3結語
在油氣自動化生產中,現代無線通信技術的應用以及科學合理的進行光纖/WLAN等有線/無線網絡組網方式的設計,能夠節省信息通信交流的成本,從而實現信息數據交互連接的實時性,提高油氣生產的生產效率,值得積極推廣和廣泛使用。
作者:魏永剛 單位:長慶油田分公司通信處
1廣域網通信技術
1.1分組交換技術
1.1.1虛電路方式
網絡傳輸采用虛電路方式,源節點在與目的節點進行通信之前,首先必須建立一條虛電路(邏輯連接),路徑就是從源節點到目的節點,然后通過這條虛電路才能進行數據傳送,這條虛電路上的數據傳輸結束以后,就釋放這條虛電路路徑。
1.1.2數據報文方式
我們在使用數據報方式時,交換機在傳輸報文數據的過程中,不必記錄每條打開的虛電路,可以建立一張路由表來指明交換機的輸出線路。而且在數據報傳輸方式中,每一個進入的報文進行一次路由選擇,這個選擇就由每一個交換節點決定,并且每個報文的路由選擇都是獨立于其他報文。
1.2電路交換技術
電路上的交換是在源地址和目的之間建立一條實在的物理專用鏈路,可以通過多路復用技術產生,也可以由一條實在的物理鏈路構成。電路交換技術支持則要按需連接,在通信結束時該條鏈路就會被切斷。
2廣域網連接技術
我們除了使用傳統的公共電話交換網PSTN之外,還有以下種類廣域網連接技術。
(1)ATM:全稱:AsynchronousTransferMode(異步傳輸模式),使用的連接方式是基于信源交換。ATM歸類于高速傳輸介質,例如E3、T、SONET。ATM網絡的傳輸帶寬峰值可以達到10Gbps。
(2)X.25:X.25協議主要支持計算機(不相同的公共網絡上)在網絡層上,使用第三者中間計算機進行通信。
(3)幀中繼(FR):一種類似于X.25的高速分組的交換報文數據的通信服務。幀中繼主要用于本局域網與其他局域網之間的連接通信服務。
(4)數字數據網(DDN):一種數據通信通過數字信道實現的傳輸網,一般是使用單點對單點或者單點對多點的數字專線或專網。(DDN)提供的數據傳輸數率最低為2Mbit/s,峰值可達到45Mbit/s甚至更高。
(5)綜合業務數字網(ISDN):數字電話網絡的一種國際標準,是一種非常典型的電路的交換網絡系統。它主要是傳輸語音和數據,通過普通的銅纜以獲得更高的速率和質量。ISDN是完全數字化的網絡電路,連接速度和數據服務上它能夠提供穩定的環境。
(6)同步光學網絡(SONET)/數字分級網絡(SDH):同步光學網絡(SONET)是光纖高速網絡通信的國際標準。SONET則是以建立起光學媒體等級的網絡通信為目的,網絡帶寬介于51.8Mbit/s和10Gbit/s之間或更高。在歐洲與SONET相對等的產物則是SDH。
(7)交換式多兆位數據服務(SMDS):這個是眾多寬帶技術的一種,通過IEEE802.6中的,分布排列雙總線(DQDB)方式為基礎。SMDS服務也可以使用銅質的介質或者光纖。它所支持的通信網絡帶寬包括DS-1的1.545Mbit/s或DS-3的44.735Mbit/s。
3數據鏈路層協議
在每條廣域網的網絡連接上,數據報文必須先被封裝成幀,才能通過廣域網鏈路傳輸,這需要采用網絡層中鏈路層的協議。廣域網所使用的鏈路層協議例舉如下。
(1)HDLC:面向比特的,控制數據鏈路協議之一就有HDLC,同步PPP的基礎也是HDLC協議。
(2)PPP:為了讓路由器到路由器和主機到網絡的連接暢通,通過同步電路和異步電路提供可靠協議。包括IP在內的多種網絡層協議能與PPP協同工作,PPP還內置安全機制,如PAP和CHAP的認證。
(3)SLIP:Internet協議中使用的串行線路,主要是TCP/IP的單點對單點進行串行連接的標準協議,不過目前已被PPP取代。
(4)LAPB:全稱LinkAccessProcedureBalancedforX.25,在X.25和DTE設備之間通信連接,或者DCE與DCE設備之間的通信和數據幀的組織,都是由該協議負責管理的
(5)幀中繼(FR):一種類似于X.25的高速分組的交換報文數據的通信服務。幀中繼主要用于本局域網與其他局域網之間的連接通信服務。
(6)ATM:用于國際標準的信源中繼,設備發送多種類型的服務,主要使用固定長度(53字節)的信源(如語音、視頻或數據)。因為使用的是長度固定的信元,所以可以用硬件進行數據傳輸處理,這可以縮短了傳輸延遲。通信設備和廣域網速率往往決定著協議的選擇。所以就有專線(租用線)和電路交換情況下使用HDLC或PPP,而分組交換選用X.25、幀中繼或ATM。
作者:向上 單位:邵陽學院
1計算機通信技術的發展趨勢
1.1計算機通信技術將更加的迅速
雖然計算機通信技術不斷地在發展,其發展帶給人們眾多便利,但是最直觀的感受就是,網絡傳播信息的速度大幅提升。十幾年前,人們上網想看高清賽事直播幾乎是不可能的,并非是技術達不到要求,而是該死的網絡根本就支持不了高清直播所需要的信息傳播速度。如今,人們一邊可以打開網頁看著高清賽事直播,一邊還可以登錄網絡游戲,在后臺還有可能正在下載另一部高清電影視頻,而感覺不到任何網“卡”。在可預見的未來,計算的通信技術的傳播速度還會繼續地增加,人們網絡下載的速度可能就像電腦的內部傳輸數據速度那樣,人們也就不用在電腦中存著那么多的電影占著電腦空間,想看什么電影在網上輕輕一點就能迅速地下載下來。
1.2計算機通信技術的發展范圍將更加的廣泛
如今雖然大部分人們可以輕松地上網,但是在祖國的一些偏遠地方依然還是沒有計算機網絡,雖然那些地方發展計算機通信技術將困難重重,經濟代價很高且經濟回報率很低,但是計算機通信技術的發展不能將那些偏遠地區的人們忽略,這是計算機通信技術發展所必須面對的問題,這也是計算機通信技術企業所必須承擔的社會責任。因此,隨著計算機通信技術的不斷向前邁進,也會有越來越少的地方沒有計算機網絡,也意味著有越來越多的人們可以通過網絡相互交流溝通。
1.3計算機通信技術將朝著無線技術大踏步邁進
以往計算機通信技術大部分是依靠有線網絡傳播,這樣就會在實際中存在著數不清的網線,成本巨大;同時依靠有線網絡傳播也帶來很多的局限性,例如網絡的傳播速度容易受到用戶的數量多少的影響,并且一些偏遠地區因為條件的不允許就得不到網絡發展帶來的福利。如今,計算機無線通信技術剛剛嶄露頭角,就迅速成為人們的新寵。人們上網省去了麻煩的網線,帶著筆記本電腦,想在哪里上網就去哪里,是躺著、是坐著、是在家里、還是在咖啡館,只要是無線網絡覆蓋的地方,人們就能輕松地上網。這給人們的上網帶來巨大的便利。同時由于無線網絡隨時隨地都能夠連上,也給人們的通過網絡交流帶來的更加充裕的時間,人們網絡互動頻繁,將進一步帶來互聯網的繁榮發展。
1.4計算機通信技術將越來越安全
計算機通信也會遭受一些網絡病毒的影響,而對用戶的安全帶來威脅,這給計算機通信技術的發展蒙上了陰影。因此,計算機通信技術想要邁過這個大坎就不得不確保計算機通信技術朝著更加安全的方向發展,這是計算機通信技術發展的關鍵所在。
1.5計算機通信技術的發展將更加智能化
如今,物聯網的發展讓人們真的可以實現控制萬物的偉大夢想。人們生活中的物品,通過網絡跟特定的計算機設備連接,就能夠讓人們通過計算機來控制它們。例如現在的智能家居,通過人們操作計算機就能夠控制室內的溫度、室內光線的明暗、室內的含氧量、室內的空氣濕度等等這些。在可預見的未來,萬物通過計算機通信相互之間連接起來,人們只要通過計算機輕輕地動一動手指就能輕松地改變整個世界。
1.6計算機通信技術的發展將朝著云儲存發展
在過去,我們想要存儲東西,都必須存儲在電腦里、移動硬盤或者U盤里,如今借助計算機通信技術的發展,人們需要儲存的東西可以通過云存儲完成。例如人們越來越喜歡將下載好的電影或者一些資料放在網盤(例如百度網盤)里而不是電腦或者移動硬盤了,人們還會把手機或者電腦的數據進行云備份,除了云存儲的零成本之外,還有就是云存儲將會保證我們的數據的安全,不會因為硬盤的丟失或者電腦的故障讓我們的一些重要的數據丟失而帶給我們很多損失。另外,云存儲的另一大好處就是讓網上資料的傳播變得更加容易,以往我們給別人傳一部電影視頻需要借助在線網絡向別人發送,不僅速度慢,而且也很不方便,如今人們相互之間傳遞數據很多時候只用傳給別人數據的地址就可以了。這就好比一個人如果向十個人傳遞一個視頻,就需要這個人把視頻上傳十次,然后對方視頻的接收方一共也是接收十次。如果采用云傳遞,那么就意味著傳遞視頻的人只用上傳一次視頻到網盤中,然后給十個人發一下視頻的鏈接,對方憑借視頻鏈接就可以接收到視頻。這樣一來,就相當于節省了視頻上傳者九次的上傳時間。因此,我們看到計算機通信技術在云存儲上大力發展就更加地提高了計算機通信的效率和速度。
2結語
通過以上的分析,我們可以看到,計算機通信技術在未來還將繼續地朝前發展,帶給人們越來越多的便利,這也將進一步促進我國互聯網的發展,使其朝著更加繁榮的方向邁進。
作者:陳尚文 單位:中國移動通信集團江蘇有限公司鹽城分公司
一、方案選擇
機車在運行過程中產生的記錄數據必須全部下載下來并轉存到地面運行數據庫中,在這一過程中運行數據一般采用大容量數據存儲設備或者其他數據傳輸方式來傳輸,這種數據傳輸方式不僅需要借助大容量的數據存儲設備,同時也必須經歷數據傳輸的人工送存階段,不僅增加了數據信息的傳輸復雜性,而且讓數據的傳輸存儲活動面臨著一定的操作風險,不利于數據信息的規范化管理,在數據信息傳輸的這種形勢下,采用無線通信技術能夠實現機車與地面信息管理中心之間的無線通信,可以簡化數據管理的工作過程,并提高數據通信的穩定性和可靠性。
二、硬件配置
1、數轉電臺。
RF-418數轉電臺是無線通信領域的一種新型產品,其在提高了自身通信技術水平和通信質量的前提下,實現了與單片機之間的無線通信,在運行中可以提供RF測試、雙向通信測試、一般數據傳送、自動調頻數據傳送等四種工作模式。這四種模式之間的切換簡單方便,在保證其自身高可操作性的同時也提供了多樣化的數據傳輸形式,最大限度的滿足了機車和地面數據中心之間的通信需求。
2、數轉電臺與車載微機的接口。
無線通信技術在單片機通信系統中的應用,存在的最大問題就是數轉電臺與車載微機的對接問題,在單片機通信系統運行過程中,要保證數轉電臺與車載微機之間對接的準確性和數據傳輸的穩定性。車載微機系統采用的處理器是DALLAS公司研發的DS80C320處理器,其在運行中能夠提供兩個全雙工串行口,兩個數據指針、13個中斷源。通過處理器自身強大的數據處理能力,可以結合數轉電臺和車載微機所處的不同的實際運行狀況,對其對接的方式進行選擇,保證數轉電臺車載微機系統在對接活動中最大限度的接口連接安全和數據傳輸安全,減輕了單片機控制接口的負擔,同時提高了單片機通信系統運行的可靠性。
三、通信軟件設計
1、通信格式。
車載微機向地面通信系統發送請求信號主形式為ABBAIDSUMNFF、其中數據幀一共包含有6個字節,前兩個字節(ABBA)表示起始位置,第三個字(ID)表示該趟列車的車載微機的編碼號,第四字節(SUM)為通信活動中的標注字節,第五字節(N)表示在本次通信活動中從起始字節到結束字節的字節數,是為了防止在通信中信息丟失而設置的,第六字節(FF)表示通信內容結束。無線通信技術在單片機通信系統中的應用,對通信模式最大的創新就是實現了信息通信的數字化。單片機通信系統在我國的應用廣泛的存在著運行中一對多的運行模式,一般大型機務段都擁有數百臺機車。因為鐵路運輸自身的特性,大量的機車回段的時間都不確定,機車在完成運輸任務返回機務段時,應該首先與地面信息系統取得聯系,這種聯系由機車首先發出通信請求,在得到地面信息系統的回應后,與地面信息系統建立通信連接并完成數據信息的轉發。當車載微機連續三次申請通信都得不到回復或者回復信息不正確的時候,車輛管理人員應該保留該車次的數據信息,并與維護人員聯系進行車載微機的修理。
2、程序流程。
無線通信技術在單片機通信系統中的應用結構包括有數轉電臺和車載微機系統,其運行流程為機車管理人員將通信鍵按下,車載微機系統向地面通信中心發送通信請求,車載微機系統在通信請求發出之后其接收系統就開始工作,驗證是否收到地面數據中心的應答,如果收到應答則進入到數據傳輸程序,如果超過三次通信請求沒有收到應答系統將提示維護,同時如果一次通信請求在10分鐘之內沒有收到應答信息系統也會自動提示維護。結論:單片機通信系統在社會經濟社會中的應用是比較廣泛的,其對機車的數據信息管理作用不容忽視,所以針對單片機通信系統在運行中暴露出的問題,利用無線通信技術進行升級改造是很有必要的。
作者:沈珂 單位:中船重工第七二二研究所
1現代化通信技術的發展
現代無線網絡的組成主要由藍牙、WiFi、WiMax、Mesh、RFID等。藍牙:主要是小范圍相互連接的幾個裝置間形成的無線網絡,一般范圍較小,相對開放,通信不需要電纜,成本較低。WiFi:是一種高頻無線電信號,能夠將移動終端通過無線方式連接起來,相對開放,通信價格低廉,便于人們生活。WiMax:是更大范圍的無線信號網絡,一般用于城域網的構建技術基礎,也是目前3G信號技術應用標準。Mesh網絡:采用網絡拓撲結構,也稱多跳網絡,其相對于其他網絡傳輸,可靠性更高,而且傳輸速率更快。RFID技術:是一種無線射頻識別技術,能夠通過特定的無線電通信訊號識別目標及其數據信息,在門禁、票務等系統中多有使用。
2現代信息技術在油氣生產運行過程中的有效運用
2.1自動化數據的控制與采集
在油氣自動化生產過程中,信息的自動化收集與處理是整個自動化控制的重點。自動化數據采集系統采用集散型控制結構,運用兩級SCADA自動化監控系統來實現對生產系統內各技術參數的實時數據收集與控制。油氣自動化生產中,在聯合站、計量站、油井等相關技術控制區域設置信息收集與控制基站?;九c生產系統中各離散點通過傳感器與變送器進行數據信息收集,并利用各自動閥門、壓力參數通過自動程序的控制進行實時的調節以實現PID閉環控制,從而構成油氣生產自動化控制的一級SCADA監控?;就ㄟ^光纖、WLAN等方式將實時數據信息及時傳輸到工控室、自控中心,通過自控中心與工控室的調度實現數據的動態顯示與數據信息異常的及時處理,從而實現對生產系統的控制。由此構成油氣自動化生產控制的二級SCADA監控系統。一級單元與二級單元相互之間通過電臺進行數據交互,以實現整個網絡的信息實時交互聯系。
2.2多媒體視頻監控系統
多媒體視頻監控系統一般由視頻客戶端、視頻監控單元、視頻監控中心組成,設置在廠區生產系統及其附屬設施、系統的視頻監控單元將實時的視頻監控信息編碼成數據流通過網絡傳輸到視頻監控中心,通過轉碼解流將視頻信息反應到視頻客戶端上,由此實現實時的視頻監控。而在整個視頻監控系統中比較重要的一個部分是網絡視頻器,主要負責各種多媒體影像聲音的采集以及該視頻影像的壓縮編碼;同時,將網絡用戶以及監控中心的實際控制命令有效地往前端設備上進行傳輸。目前,MPEG-4網絡視頻編碼器的壓縮比例相對較高,運動補償性方面較為優越,逐漸成為主流。由于大部分采油廠的視頻監控多置于室外,所以,一般要選用能夠進行360°全景掃描的恒溫監控設備,實施對整個尤其生產自動化系統的全天候監視。后端的監控中心主要是由交換機、多媒體電視強以及視頻服務器等等設備有機組成的。其中,視頻服務器主要是用來管理源于網絡視頻編碼中的相應的網絡視頻流,并運用組播技術提供相應的視頻服務給相關的網絡用戶,真正實現多媒體數字化實時監控以及網絡點播檢索行為的有效運行,監控中心可以授權網絡用戶,這部分被授權的網絡用戶稱作是客戶端,客戶端為外網用戶以及本地網用戶均可以。
2.3寬帶Ethernet網絡系統
2.3.1網絡結構
各信息收集基站(聯合站、計量站、油井等)收集的數據信息匯集到工區控制處理器,工區工控室通過報表生成、實時圖像存儲等數據處理后傳送到廠部自動化控制指揮中心,以方便廠部領導及技術人員實時瀏覽各基站主要技術參數、主要實時信息以及異常信息的監測與處理。各基站與工控室、工控室與自控中心之間的連接一般采用光纖、數字微波、WLAN等多種傳輸方式,通過點到點、點到面、面到面的星狀連接網絡構建出油氣生產系統無線通信網絡。
2.3.2組網方式
各基站之間的信息傳輸組網一般采用可靠性較高、受干擾程度較低的光纖進行連接。從廠部局域網引出光纖連接到油田信息網,如果從廠部到工控室之間的信息連接系統如小容量微波系統不能滿足寬帶傳輸的需要,可通過在兩端加裝E1/RJ45網橋的方式實現微波系統擴容。在基站站點過多、涉及范圍過密集、涉及地理環境過于復雜的局部區域,可采用光纖/WLAN混合的方式進行組網,以避免區域光纖連接的復雜性。
3結語
在油氣自動化生產中,現代無線通信技術的應用以及科學合理的進行光纖/WLAN等有線/無線網絡組網方式的設計,能夠節省信息通信交流的成本,從而實現信息數據交互連接的實時性,提高油氣生產的生產效率,值得積極推廣和廣泛使用。
作者:魏永剛 單位:長慶油田分公司通信處
1紅外通訊技術在數據傳輸中的優勢
現今的數據通訊方式非常多樣,但應用領域最廣的還是紅外通訊技術,紅外通訊技術之所以能夠得到如此廣泛的應用,主要是因為它主要下列幾點顯著優勢:首先,紅外通訊技術便于進行數據的收發,它的所有數據都只是將電脈沖和紅光脈沖進行各種轉化;其次,紅外通訊技術摒棄了傳統的線纜連接方式而使用先進的無線電連接,方便進行小型設備的數據傳送工作;再次,紅外通訊技術雖然進行了大量的創新但仍符合舊有的數據傳輸的有關規定;最后,紅外通訊設備進行的是兩個設備間的直線數據傳輸,它的錐角度數不超過30度,所以保密性能更強。此外,紅外通訊技術的最顯著優勢是傳輸速度快,這是傳統的傳輸方式所不可比擬的,現今常用的傳輸速度是4M,不過,最先進的VFIR技術早已達到16M。
2可以運用紅外技術的設備
紅外數據通訊在數據傳送方面取得的工作成效十分顯著,所以在多種小型設備中都有應用,本文只列舉了一些和我們的生活工作密切相關的使用了紅外通訊設備的技術,例如:①生活中使用的各種電腦;②打印機等各種電腦附屬設備等;③各種通訊聯系工具;④單反相機、家用筆記本、電視機頂盒和手表等;⑤各種工業用或醫用設施;⑥網絡的接入設施。
3紅外技術的缺陷
進行紅外數據傳輸時必須直線工作,這就需要徹底排除其間的障礙物,這樣才能高效的完成數據傳輸工作。分析當前的紅外數據傳輸系統可以發現,其通訊速率是有待提高的,否則將無法提高數據傳輸的效率。紅外通訊技術的突破點在于引進了先進的無線傳輸方式,這也使得其使用功能比較簡單,想要擴展其功能是具有非常大的難度的。
4紅外技術為計算機技術帶來的進步
紅外通訊技術的發展會使許多的主流計算機產品及其附屬產品都受到了影響,尤其對調制解調器的應用有著惡劣影響??茖W的研究發現,認真執行紅外通信標準可以把所有的局域網的LAN的數據率增加至10Mb/s。在紅外通信標準中,要求其發射功率很低,所以它在工作時也是由電池來提供動力的。目前,惠普電腦公司早已著手研究內置式端口,若研究成功,所有擁有紅外通信標準的筆記本電腦和手持式計算機,使用者都可以把它放在手機的一定范圍內實現高速呼叫,還能連接至當地的互聯網。紅外通訊技術有很強的兼容性,這可以為電腦的設計者及終端使用者提供多元化的無電纜連接方法,如掌上電腦、筆記本電腦、家用臺式計算機和個人數字助理設備間的文件交換等。還可以在計算機的各種設備間互相傳輸數據并控制電視、盒式錄像機等的工作。
5紅外通訊技術的發展前景
觀察目前的市場現狀不難發現,紅外通信設備已經不單單在個人數據設備、各種筆記本或打印機中使用,而在個人通訊系統即PCS和全球移動通信系統中也有了極廣泛的應用。紅外線連接是數字式的,所以筆記本電腦間的數字連接不用再應用調制解調器,便攜式PC在接通PCS數據卡后連接電話后就能和無線PCS系統開展數據傳輸;而加大電纜的紅外端口能夠使PCS電話系統及筆記本電腦之間的無線通信更加便捷。不過在連接PCS、數字電話系統及筆記本電腦時一定要應用標準的紅外端口,也因此每種電腦都可使用PCS數字電話系統,例如最先進的筆記本計算機和手持式計算機,這樣可以更簡單的進行紅外數據的通信。此外,在使用該系統時電腦中不需配備調制解調器,所以以前的不能供給高性能PC卡調制解調器工作的手持式計算機現在也可以利用無線形式來完成通信。
6總結
科學的觀察現今紅外通信技術在各種設備中的應用,我們可以客觀的估計,科學技術的不斷進步,必然使紅外通信技術的應用領域更廣,未來的所有中小型設備一定都能實現紅外技術數據傳輸工作,比如數字蜂窩電話。而紅外通訊技術中引入的無線連接方式,也摒棄了舊有的線纜連接的各種制約,這除了是直觀意義上的向“無形”的突破,也是新技術時代的里程碑。此外,紅外數據傳輸的優勢在各個領域中都有著很好的體現,例如保密性好,這可以促進其在軍事機構數據傳輸工作中的應用。相信技術的不斷進步,一定能夠使紅外通訊技術更好的發揮其價值。但是紅外線有著直射的特性,所以最好不在障礙物多的地方應用,因此,我們還應不斷改進紅外通訊技術。
作者:吳揚 游松 梁陽 單位:長慶油田分公司第五采氣廠
1計算機在配電網之中應用的主要技術
1.1FB技術
系統設計與環境比較相符合;經濟性比較強;系統設計的標準有著公開性與一致性;可將現場運行的數據實施遠程傳送;并且實現信息資源的共享;自身能夠實現對于故障的識別,采集信息、處理報文、控制算法。PROFIBUS是OSI型FB的一個標準,此種標準能夠實現數據之間的快速傳輸,從能在配電網之中發揮著比較大的作用,能夠提升配電網之間的數據的連接,提供必要的技術保障。PROFIBUS—DP通信協議,此種協議的存在使得配電設備具備了比較快速并且有效率的傳輸,它自帶高速組態以及高性能診斷的功能,具備著但主站與多方主站的功能系統。所以,此種協議能夠使得配電網更加快速實現自動化;
1.2ETHERNET
它本身有OSI性、實時性等特點,是互聯網絡數字方式連接之中的一種,具有比較大的優勢:(1)傳輸速率較高,在配電網的計算機應用之中具有著比較廣泛的應用范圍。(2)現階段的ETHERNET具備著較為明顯的開發技術的支持優點,在實際之中有著比較多的開發工具與環境的選擇余地。(3)ETHERNET網絡系統配套的硬件選擇也較多,經濟性價值比極大。(4)在實際的應用過程之中,能夠使得計算機互聯網技術與配電網的電力即使高度融合。
1.3LonWorks
能夠集成設備、傳感器以及現場的三種網絡,能夠實現在多種傳輸介質之中進行通信傳輸;因LonWorks支持很多類型的拓撲結構,所以在實際的配電網的拓撲結構的應用;在進行通信傳輸的過程之中,控制信號是一種比較高級以及快速的技術,其在配電系統內的應用比較廣泛,從而提升配電通信系統的成功率。
2計算機通信技術在配電網中應用的優勢
2.1通信的可靠性
在實際的配電網之中,應用計算機通信技術能夠充分實現配電電網的可靠性,因為計算機通信技術的應用使得在電網之中能夠實現配網絡的錯誤的識別,增強配電網的可靠性。計算機通信技術在配電網之中的應用能夠使得配電網免于受到一些其他的干擾,具有較大的抗噪音、電磁、雷電等特性,最終保證配電網整體穩定以及平衡的發展,具有著比較大的可靠性。
2.2通信的實時性
配電網通過計算機通信技術的應用實現自動化,其中具備的最有力的優勢,便是能夠提升配電網的通信傳輸效率,解決了配電網正常運行使主站FTU/TTU刷新速度較低,在配電網故障的時候又不能充分的快速傳送比較大量的故障數據,從而實現了對網絡運行進行實時監控、在線分析功能,加強了配電網通信的實時性。
2.3通信的雙向性
計算機通信技術在配電網之中進行比極大規模的應用,能夠實現配電網自動化系統之間的各個層次之間的水平層次的雙向通信,使得主要站點與終端在下發指令的時候,能夠充分而且及時的接收到終端上傳的數據,最終實現配電網的雙向傳輸以及通信的能力。
2.4通信的靈活性以及經濟性
在配電網之中,計算機通信技術的應用,能夠提升整個電力系統監控以及檢修的靈活性以及經濟性,在配電網其中能夠使得配電系統更加的應用面廣、規模龐大以及整個配電網的安裝以及運行維護的經濟性。在整個電力系統的配電網絡設置之中,充分考慮到原有的主要的通信資源,進行整個配電網絡系統的整體規劃,降低配電網的投資成本,使得配電網絡具有較好的經濟新。
作者:桑梓強 單位:國網山東沂源縣供電公司
1現代無線通信技術的發展狀況
1.13G技術不斷成熟
3G指的是第三代移動通信,現階段全球范圍內包括三種主流3G標準。中國科研人員通過不懈努力,成功研發出了國際通用的標準,即TD-SCDMA。這三類技術有不同的優缺點,是3G技術的主流應用標準。3G網絡能夠在各類蜂窩之間自由切換,可以在移動的條件下進行數據傳輸,且可以應用于大范圍傳輸,能夠傳送語音類與數據類訊息。
1.2寬帶固定無線接入技術快速發展
寬帶固定無線接入技術有諸多優勢:帶寬高、建設速度快、接入手段靈活多變等。因此無線通信業越來越加大了對該技術的投入。然而也存在一些局限性,譬如高頻段的LMDS技術無法應用于惡劣天氣條件下,而DDMS技術在國內的應用帶寬受限,其發展受到了約束。正基于此,在現實應用中必須依照具體情況,有針對性地進行應用,最大化其特長,規避其缺陷。
1.3藍牙技術成為新興的短距離無線通信技術
遠距離無線通信技術逐漸更新換代,而近距離無線通信技術也在同步發展?,F階段,人們隨身攜帶的通信工具,主要利用紅外線進行傳輸,通過IRDA能夠避免長距離電線電纜的麻煩,但仍然不便于利用。藍牙技術應運而生,并成功地在短距離內創建了公眾化的無線網絡。各種信號均可以借助接入點進行傳輸,摒棄了傳統的電纜,而且被廣泛應用于交互式短距離無線通信中。這就包括了電話會議、相機與電腦終端之間的圖像傳輸、不同家庭電器的遙控等。
1.4Wimax成為寬帶無線技術新產物
Wimax科技正逐漸興起,其特點是遠距離傳輸與高帶寬。通過Wimax,人們有效地構建了城市之間、城鄉之間的無線網。Wimax能夠覆蓋幾十公里以上,網絡速度達到了幾十M/s。所以有些科學家認為,其遠距離與高速傳輸服務也許會搶占3G通訊的市場份額。Wimax技術在運營開支、傳輸速度和距離等層面有著得天獨厚的優越性,也許會成為一類開創產業新局面的科技。
1.5超寬帶無線接入技術
超寬帶是一類時域通信手段,其無線接入技術比普通科技手段的帶寬高,有著高速率、開支少、能耗少的優勢。相比于傳統的無線通訊網絡,這種技術無需載波,僅僅通過小周期的脈沖信號作為載體,以二進制信號進行傳輸。這種超寬帶信號的頻譜比較稀疏,信號強度是mW級別,能夠抵御強干擾信號。相比于CDMA框架,此通信系統更利于實現,僅需較少的開支。
2未來無線通信領域的發展趨勢
2.1現代無線通信領域技術互補性日益明顯
現代無線通信技術種類逐漸增多,每種都有各自的優劣勢與適用場合。3G相對適合于大范圍與城際漫游的數據傳輸需求,而無線局域網則適合于中距離范圍內的信號傳輸,超寬帶技術適合于近距離、超高速的無線通訊。所以在發展無線網絡通信技術的歷程中,我們應當依照不同消費者的個性化需求,甄選出最適合的無線通訊手段,使得無線通信業務有著多元化未來,更好地處理移動通信應用中的各類難題。在不遠的將來,無線寬帶接入技術仍會朝著高帶寬、大范圍傳輸的方向不斷發展。未來仍有可能會孕育出更先進的技術手段?,F階段的無線寬帶接入技術應用于受限條件下的高速度傳輸,其話音通訊性能仍然與公眾移動通訊手段相距甚遠。因此,我們應著眼于未來,不斷挖掘其技術優越性,彌補移動網絡的應用缺陷,以更好地服務大眾,同時避免資源浪費。
2.2藍牙技術將革新現代無線通信業的發展
在藍牙技術的發展大潮中,眾多企業都在探究和制造以藍牙技術為主導的電子產品,譬如某集團研制了以藍牙技術為基礎的無線耳機等。芯片設計研發團隊成功開發了在藍牙技術所需頻段內的專用IC,同時配備了與之匹配的應用硬件軟件套裝,便于其他客戶或應用廠商可以快速掌握此芯片的應用之道,并生產出以藍牙技術為本的新產品。除此之外,軟件開發企業研發出了大量適用于藍牙技術的軟件,被廣泛應用于電腦、手機等。大部分電子產品都能借助藍牙技術以無線方式連接成網絡,使人們可以自由地傳輸訊息。藍牙技術的產生推動了無線通信業的進一步發展,計算機業和電器行業都得益于藍牙技術的發展,并加大了對藍牙技術開發的投資力度。
2.3無線網絡通信技術的融合趨勢
2.3.1無線技術與蜂窩網技術的融合
為了完成其計費與檢測功能,短距離無線通信技術被應用于電子產品中。現代無線通信技術在近些年來迎來了更快速的發展,愈來愈多的短距離無線接入技術被應用于社會生活的各個層面,譬如藍牙技術有效融合了短距離無線技術與蜂窩網技術。
2.3.2移動通信技術和無線寬帶接入技術的融合
移動通信業務的發展成熟,與寬帶業務領域的拓寬,直接推動了多種寬帶接入技術的產生和發展。譬如無線局域網技術推動了3G通訊技術的其他應用。而且移動通信技術和無線寬帶接入技術互惠互利,并在4G時代完美地融合成一個健全的系統。
2.3.3現代無線通信技術與視頻等多媒體技術的融合
為了達到數字電視廣播與影音等新興業務的大眾化需求,應當在移動通信領域創建影音和錄像服務,這樣才能有效地融合無線通信技術與地面數字媒體。從視頻業務的層面而言,我們仍面臨著傳統移動網絡上如何普及視頻業務、與之配套的商業運轉方式等諸多問題。
作者:刁彩萍 單位:廣東宜通世紀科技股份有限公司
1紅外通信的技術原理
本質上來講,紅外通信就是對二進制數字信號開展調制和解調。這樣可以產生紅外通信并且傳輸數據,通常所說的紅外通訊調制器就是紅外通信的接口。具體點來說,利用950nm的近紅外波段紅外線來傳輸各種信息即為紅外通信。發送端能將基帶處的二進制信號調制成所需的脈沖串信號,紅外發射管又能發射出各種紅外信號。接收端把傳輸過來的光脈轉變為電信號,待完成放大、濾波等工作后再傳送到解調電路實施解調,變成原來的二進制數字信號輸出。一般使用的有:①借助脈沖寬度來完成信號調制的脈寬調制,及PWM;②使用脈沖串之間的時間間隔完成信號調制的脈時調制,即PPM。
2紅外通訊技術在數據傳輸中的優勢
現今的數據通訊方式非常多樣,但應用領域最廣的還是紅外通訊技術,紅外通訊技術之所以能夠得到如此廣泛的應用,主要是因為它主要下列幾點顯著優勢:首先,紅外通訊技術便于進行數據的收發,它的所有數據都只是將電脈沖和紅光脈沖進行各種轉化;其次,紅外通訊技術摒棄了傳統的線纜連接方式而使用先進的無線電連接,方便進行小型設備的數據傳送工作;再次,紅外通訊技術雖然進行了大量的創新但仍符合舊有的數據傳輸的有關規定;最后,紅外通訊設備進行的是兩個設備間的直線數據傳輸,它的錐角度數不超過30度,所以保密性能更強。此外,紅外通訊技術的最顯著優勢是傳輸速度快,這是傳統的傳輸方式所不可比擬的,現今常用的傳輸速度是4M,不過,最先進的VFIR技術早已達到16M。
3可以運用紅外技術的設備
紅外數據通訊在數據傳送方面取得的工作成效十分顯著,所以在多種小型設備中都有應用,本文只列舉了一些和我們的生活工作密切相關的使用了紅外通訊設備的技術,例如:①生活中使用的各種電腦;②打印機等各種電腦附屬設備等;③各種通訊聯系工具;④單反相機、家用筆記本、電視機頂盒和手表等;⑤各種工業用或醫用設施;⑥網絡的接入設施。
4紅外技術的缺陷
進行紅外數據傳輸時必須直線工作,這就需要徹底排除其間的障礙物,這樣才能高效的完成數據傳輸工作。分析當前的紅外數據傳輸系統可以發現,其通訊速率是有待提高的,否則將無法提高數據傳輸的效率。紅外通訊技術的突破點在于引進了先進的無線傳輸方式,這也使得其使用功能比較簡單,想要擴展其功能是具有非常大的難度的。
5紅外技術為計算機技術帶來的進步
紅外通訊技術的發展會使許多的主流計算機產品及其附屬產品都受到了影響,尤其對調制解調器的應用有著惡劣影響??茖W的研究發現,認真執行紅外通信標準可以把所有的局域網的LAN的數據率增加至10Mb/s。在紅外通信標準中,要求其發射功率很低,所以它在工作時也是由電池來提供動力的。目前,惠普電腦公司早已著手研究內置式端口,若研究成功,所有擁有紅外通信標準的筆記本電腦和手持式計算機,使用者都可以把它放在手機的一定范圍內實現高速呼叫,還能連接至當地的互聯網。紅外通訊技術有很強的兼容性,這可以為電腦的設計者及終端使用者提供多元化的無電纜連接方法,如掌上電腦、筆記本電腦、家用臺式計算機和個人數字助理設備間的文件交換等。還可以在計算機的各種設備間互相傳輸數據并控制電視、盒式錄像機等的工作。
6紅外通訊技術的發展前景
觀察目前的市場現狀不難發現,紅外通信設備已經不單單在個人數據設備、各種筆記本或打印機中使用,而在個人通訊系統即PCS和全球移動通信系統中也有了極廣泛的應用。紅外線連接是數字式的,所以筆記本電腦間的數字連接不用再應用調制解調器,便攜式PC在接通PCS數據卡后連接電話后就能和無線PCS系統開展數據傳輸;而加大電纜的紅外端口能夠使PCS電話系統及筆記本電腦之間的無線通信更加便捷。不過在連接PCS、數字電話系統及筆記本電腦時一定要應用標準的紅外端口,也因此每種電腦都可使用PCS數字電話系統,例如最先進的筆記本計算機和手持式計算機,這樣可以更簡單的進行紅外數據的通信。此外,在使用該系統時電腦中不需配備調制解調器,所以以前的不能供給高性能PC卡調制解調器工作的手持式計算機現在也可以利用無線形式來完成通信??茖W的觀察現今紅外通信技術在各種設備中的應用,我們可以客觀的估計,
7結語
科學技術的不斷進步,必然使紅外通信技術的應用領域更廣,未來的所有中小型設備一定都能實現紅外技術數據傳輸工作,比如數字蜂窩電話。而紅外通訊技術中引入的無線連接方式,也摒棄了舊有的線纜連接的各種制約,這除了是直觀意義上的向“無形”的突破,也是新技術時代的里程碑。此外,紅外數據傳輸的優勢在各個領域中都有著很好的體現,例如保密性好,這可以促進其在軍事機構數據傳輸工作中的應用。相信技術的不斷進步,一定能夠使紅外通訊技術更好的發揮其價值。但是紅外線有著直射的特性,所以最好不在障礙物多的地方應用,因此,我們還應不斷改進紅外通訊技術。
作者:吳揚 游松 梁陽 單位:長慶油田分公司第五采氣廠
1光載射頻通信網絡結構
ROF技術是將射頻微波信號調制到光載波上,在光纖中傳輸載有射頻信號的光波,并在目的地通過解調獲取需要的信息,從而實現遠距離低損耗傳輸射頻信號的技術.ROF系統的基本結構,包括基站(BS)、中心站(CS)、以及中心站與基站之間的光纖傳輸鏈路.在傳統的移動通信系統中,各種RF信號的處理如變頻、調制、復用等均在基站進行,然后由天線把RF信號發射出去.運用ROF技術,多個基站與中心站相連,各種射頻信號的處理工作在中心站完成,基站僅起光/電轉換以及信號的放大、接收與發射的作用,結構大為簡化;同時信號集中處理使復雜昂貴的設備集中到中心站,方便了系統的維護和升級;多個基站共享這些設備,實現了資源的動態分配.而另一方面基站更加接近用戶終端,縮短了系統中無線鏈路的傳輸距離,顯著改善無線傳輸的性能.
2ROF技術下小區的基本系統架構
目前的通信網絡一般進行單業務操作,而ROF技術利用光纖代替大氣媒介進行通信.光纖的大帶寬以及優異的傳輸性能允許采用波長交叉的波分復用的技術,使一根光纖承載多個不同的業務,不同的業務使用不同的波長,在傳輸的兩端由光復用器進行分離;多路上行信號則可通過光耦合器合成在一根光纖里進行傳輸,從而為小區用戶提供多業務服務。中心基站由多業務接口單元、控制中心模塊、光信號產生模塊、光信號發射和探測模塊組成.多業務接口單元實現與主網絡之間業務數據信息的交換,信號的處理、變頻、調制等復雜功能由中心控制模塊完成;光信號產生模塊產生出可用于上行和下行的光載波信號,并由光發射器將該光載波信號發射出去,到達目的基站后由探測裝置接收.基站由一個光信號發射和探測模塊、功率放大器以及一個射頻收發單元組成.
3ROF傳輸鏈路
ROF鏈路將射頻信號調制到光波上進行傳輸,鏈路可分成調制、傳輸和解調三部分.在運用ROF技術的小區里,下行鏈路中多網絡業務數據經中心基站處理后轉變為射頻信號,射頻信號再被調制到光信號上,不同波長的光信號可使用波分復用裝置由單根光纖傳輸到基站;基站通過光電探測和解調技術得到所需的射頻信號,射頻信號經功率放大器放大后直接由天線發射給用戶終端.上行鏈路中終端設備發射的射頻信號在基站內被調制到光信號上,再由光纖傳輸到中心控制基站進行處理.中心基站通過光纖與基站相連,微波信號在光纖中傳輸損耗低,可輕松實現遠距離傳輸;同時光纖中傳輸的信號對電磁干擾、工業干擾有很強的抵御能力,因此光纖中傳輸的信號不易被竊聽,具有良好的保密性;而且射頻信號在光纖中的透明傳輸使系統的靈活性得到了提高.為避免信道的擁擠和相互間的干擾,同時增大系統的通信容量,ROF系統放棄資源緊張的低頻段,采用頻率更高的毫米波進行通信.但毫米波傳輸損耗很大,在光纖中傳輸色散比較嚴重,如何產生高質量的毫米波才能既降低系統成本又提高系統性能,是許多研究人員共同關注的問題,各種各樣的毫米波產生技術也相繼出現.在實際研究當中常用的有直接調制技術、外部調制技術、遠端光外差技術.遠端光外差技術在中心站產生兩路相位相干、偏振方向相同、不同頻率的2個光波,經光纖傳輸后,在遠端基站差拍(heterodyne)產生出所需頻率的毫米波.由于兩光波光譜很窄,頻率間隔可調范圍很大,并能夠克服光纖中的色散問題,產生高頻的毫米波,與另外兩種技術相比更具優越性.
4基于ROF技術智能小區的多業務終端
智能小區的研究與發展在我國受到高度重視,基于ROF技術的智能小區能夠提供多種類且高效的業務.小區的多種業務網絡系統包括城域網部分、小區部分、用戶部分.城域網(MetropolitanAreaNetwork)是在一個城市范圍內所建立的計算機通信網,屬寬帶局域網,以IP和ATM電信技術為基礎,以光纖作為傳輸媒介.城域網部分包括有線電視以及對各類信號(音頻、視頻和射頻信號)進行加工處理的視頻前端、internet及連接因特網中各局域網、廣域網的路由器、電話及程控交換機和光網絡單元.小區部分主要負責小區間信息的交換以及管理和維護小區內部的數據業務,該部分有小區各類服務、管理和控制平臺、光纜交換器和寬帶接入設備.用戶部分由各種業務終端構成,包括監控查詢設備、智能家用電器、監控安防設備、水電氣信息采集設備等等.在小區中,用戶部分的業務數據可利用無線發射裝置傳輸到布置在小區中的ROF基站處.基站將接收到的射頻業務數據信號轉換為光信號,利用小區中現有的光纖網絡,由光網絡單元通過光纖傳入小區控制中心的小區服務器,而需要上傳的業務數據可經安放在小區控制中心的中心基站處理后,通過寬帶接入設備完成數據的上傳.城域網部分的各種命令、控制信號傳至小區控制中心進行分類并處理,再傳送至相應的基站,基站最終將信號以無線的方式發送出去.光載無線技術使用無線網絡閑置的高頻波段,利用光纖進行遠距離傳輸,可為用戶以及移動終端設備提供高速率、多種類的無線接入業務,同時光載無線系統結構簡單,易于布置和擴展,從而降低了安裝和維護的成本.基于ROF技術的智能小區可實現以下的業務:提供高清的體育、綜藝、電影等豐富多彩的節目以及預定或點播各類節目;通過有線電視上網、遠程學習、實時接收股市信息和行情;通過基站對小區實現高傳輸速率無線信號的覆蓋;通過計算機、移動電話以及居民住房內安裝的家庭網關,實現對智能家電的遠程控制,同時當住戶發生漏電、漏氣或火災時,智能家電可向小區控制中心和用戶發送報警信息;小區內安裝的各種安防探頭利用無線傳輸裝置將監控的視頻信號傳輸到鄰近基站,再由基站傳至小區的安防監控管理平臺,實現小區全面監控;計量儀表數據采集終端根據預先設定的時間和次數對計量儀表進行抄表,并將數據自動上傳到小區的水、電、氣管理平臺,完成計量表信息的自動采集,用戶還可由小區服務器查詢計量表上傳的信息.智能小區包含管理與設備監控子系統、安全防范系統、信息網絡系統,對傳輸網絡的性能有著較高的需求.而ROF技術利用無線電波的高頻段,結合光纖實現了大容量射頻信號的高速率傳輸和超寬帶無線接入.運用ROF技術的智能小區將展現出傳統智能小區不可比擬的優勢,ROF技術將在智能小區的建設中發揮重要作用.
作者:朱松柏 肖順文 江敏 鄒貴祥 單位:西華師范大學物理與電子信息學院
一、群體性突發事件概述
(一)信息傳播速度快
當今的信息傳播渠道豐富,傳播成本低,傳播程序高效,潛在的傳播主體多且分布面廣泛。
(二)形式與群體特殊
由于互聯網應用發展迅速,無地域限制,加之我國網絡監察管控機制起步較晚,致使無法全面的監管網絡群體,使得網民(包括手機上網用戶)成了一個人數巨多,具有很大不確定性的群體。某些境內外“利益組織”乘機發揮,肆意宣傳,夸張事實,惡意引導,最終導致群體性事件的發生。
(三)信息傳播全面且多元
群體性突發事件所包含的信息量大,新媒介的信源總量多且十分豐富。而手機、電腦等電子通訊設備除了信息,更多的是因為其超強的互動能力而帶動各類信息資訊的轉發和復制,在各種新媒介的相互交叉中會使信息的傳播量得到大幅度提高。
二、現代通信技術在群體性突發事件中的監測作用
對此我們需要積極應對,利用好現代通信技術與IT技術的結合,以計算機網絡監控技術為防范群體性突發事件的主要手段,做到事前有效預防,實時監管可控,盡量減少或制止正在發生的群體性突發事件的破壞后果。群體性突發事件所采用的網絡管控技術是對數據的進一步進行處理,其中網絡管控技術主要有兩種:一是對特征值信息檢測、審核和過濾,通過防火墻、入侵檢測等軟硬件系統保護網絡或個人PC,進行動態監控,可阻止不實信息在網絡中惡意傳播,涉及網絡協議與網絡結構的研究。第二,對敏感信息的碰撞與電子取證,可以及時保護被入侵、破壞的網絡環境,對可疑網站、服務器存儲的數據文件、安全日志進行分析和提取,依照相關法律程序固化、收集電子證據,為以后進一步的取證行動提供技術保障。這不僅涉及數據挖掘技術中的關鍵詞搜索和文本信息比對技術的研究,也相關于電子證據合法固化技術。通過大量樣本研究發現,對于群體性突發事件的網絡管控,事前做到對其進行敏感信息安全等級分類、信息特征值描述、特征值提取、特征值數據庫的建立是最為關鍵的環節。這能為群體性突發事件的發生起到了良好的管控、預防作用。對群體性突發事件網絡監控系統建模分析,應該對其模塊功能描述如下:(1)數據獲取模塊。其功能是根據初始URL,利用特征值數據庫的存儲下載頁面,可以從定位網頁中提取有效網址。(2)有效特征值提取模塊。主要是利用特定訓練,根據經驗,確定集合中物體描述、形狀、內容、顏色等向量值,自動生成相關信息特征數據庫。(3)智能分析模塊。根據上一步驟信息特征數據庫的內容,智能分析下載的網頁內容,具體判斷閥值可由訓練集合和特征數據庫手動設定。(4)人機交互界面。可為用戶提供使用良好的操作界面,有統一接口,可在不同系統應用實現,具體包括能夠顯示數據比對、用戶審核、歷史數據、設置監控信息、特征庫管理、網站管理、輸出監測結果、審核日志等功能。
(一)基于文本信息過濾的關鍵技術
對群體性突發事件進行監測的過程中,信息過濾技術是其關鍵。大部分信息過濾系統都是采用網絡偵聽的方法來獲取原始數據,通過設置路由器的監聽端口并利用以太網廣播數據包的特性來實現。文本信息過濾技術主要有基于規則判斷和基于概率統計兩種方法,主要應用在基于文本信息的網絡通信手段中,如QQ聊天、論壇發帖、電子郵件文本等。文本信息過濾的實現機制可以分解為三個步驟:一是首先建立需求模型,用來描述對文本信息過濾的具體要求;二是數據挖掘進行文本信息匹配,根據用戶模板與文本匹配程度進行闕值判斷。所以文本信息過濾流程描述如下:首先根據群體性突發事件的相關特征值,建立需求模型,然后在被監控的文本流中搜索符合條件的信息;三是模塊因具備自我學習、反饋優化功能,可以利用用戶的反饋信息優化需求模型。
1.漢語分詞。
漢語分詞是對中文句子進行合理分割,是中文文本最重要的預處理技術。自動分詞過程是指從用戶需求出發,按照中文語法規范,對中文語句不確定性匹配,按自然分詞單位進行劃分的信息處理過程。自動分詞是我國漢語特有的特點,西方的英法語、拉丁語等語種,詞與詞之間存在著自然的分割,分析過程中一般不需要特意進行分詞處理。對文本信息進行漢語分詞的實施效果取決于系統采用的分詞方法。目前正在研究和所采用的主流分詞技術主要有三種。機械分詞法:這是我們目前采用最為廣泛的方法,包括正向最大匹配法、逆向最大匹配法、設立標志法、逐詞匹配法、部件詞典法、詞頻統計法等。最大匹配法是在實際應用中最常見的,其中又有正向、反向之分?!罢颉本椭肝覀儚淖笾劣宜阉鳎白畲蟆本褪俏覀兠看味既∽畲笤~長進行匹配(由于中文有單字成詞的特點)。而反向最大匹配法顧名思義就是從右至左搜索。相比較而言,反向最大匹配法的切分精度略高于正向最大匹配法,遇到歧義的現象也較少。語義分詞法:它引入了語義分析,可以結合文本信息中上下文對自然語言本身包含的語言信息進行分析。包括擴充轉移網絡法、知識分詞語義分析法等。其中擴充轉移網絡法是一種在數據庫自然語言查詢中普遍應用的方法,其實現過程是對句子語義進行分析時,由一個遞歸網絡進行信息傳導;寄存器用來保存短語或單詞被監測和分析的結果,在寄存器內進行特征比對;測試條件是用來判斷是否與檢查弧上的標識匹配,通過測試條件集合完成。要實現該方法需要建立一個語法知識庫,從而進一步提高分詞的精度和深度,但是這也加大了該方法實現的難度。人工智能法:包括神經網絡、專家系統等方法。
2.過濾模型。
信息過濾系統的效率和準確度,主要依賴文本信息模型的完善程度。布爾模型、向量空間模型、概率推理模型是目前描述文本信息的主要模型。目前使用較多的是向量空間模型(VSM)。它最大優勢是知識表示方面效率較高:文本被抽象描述成多維空間中的不同向量,將文本內容的文字處理轉化為向量空間中的數學矢量運算,極大降低了問題復雜度,有效提高文本處理的效率和速度??紤]一個向量空間模型構造的信息過濾系統,可用字項向量來取代文本。比如一個包含敏感信息的文檔T可用一個n維向量組取代,其中n用來表示文檔T中分詞的總數。按照語法規定或用戶設定,可以根據每個分詞的重要性對其賦值即權重,用來表明它的重要程度。文檔T的向量數組描述為D={T1,T2...Tn},其中Tn表示第n個分詞的權重。進行文本信息過濾時,首先對發出請求的文本進行合并處理,轉換為一個由n個分項組成的向量組X,然后比較向量組T和向量組X兩者之間的權重相似度。計算兩組權重的余弦值,值越小,夾角越大,根據它們夾角度來判斷是否要過濾掉該頁面。把文本以向量的形式映射到數域空間的做法大大提高了文本信息處理速度,因此向量空間模型被廣泛采用。向量空間模型不足之處是:它忽略了特征項之間的順序,損失了大量的文本結構和本身的語義信息;此外VSM是基于所有分向量兩兩正交假設基礎之上,沒有考慮特征值向量兩兩之間關聯性,其假設過于簡單,不能很好地反映自然語言(中文)內涵的豐富語義特征。如果只是用簡單的數學運算來代替語義分析,誤差總會存在。
(二)基于圖像信息內容的識別分析技術
基于內容的圖像識別技術是目前國內外研究和應用的主要手段。其原理是把圖像中不同色彩區域分割出來,然后進行提取分析,從而判斷該色域是否為特征需求區域,最后根據識別結果進行攔截和過濾。把圖像信息的識別比對技術應用在群體性突發事件中,能夠更加有效的掌握監控圖像的內容,從而對其進行攔截和過濾,保護良好的網絡環境以及公共安全。
(三)基于視頻信息的識別分析技術
對網絡視頻進行文件結構分析,通過慢放對視頻每幀進行劃分,獲取關鍵幀,同時也可以結合視頻字幕文字和語音信息做多數據整合的分析技術,用來進行視頻內容的監測,實現網絡視頻內容的過濾和識別,重點解決網絡中視頻識別系統自適應性、實時響應和可操作性,以便對實時視頻進行有效監控,并對可疑的視頻信息進行記錄,按照可疑程度進行分級。本文對當前群體性突發事件的特點進行了歸納分析,由現代通信技術入手,對其特征值進行了歸類總結,并針對不同領域給出了研究重點和實施手段,可對群體性突發事件進行有效的監測、預防、引導,盡可能的減少群體性突發事件的發生以及降低群體性突發事件發生所帶來的損失和危害??梢灶A見的是群體性突發事件也會隨著信息化發展而有所變化,這樣導致應對群體性突發事件的解決方案也是不斷變化發展的,這需要我們不斷的改進和完善。
作者:劉蔚 歐陽偉 單位:湖南司法警官職業學院 湖南警察學院信息技術系