時間：2023-06-12 14:47:52
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12篇數據通信基本概念，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。
關鍵詞：數據通信應用研究
1 數據通信的基本概念
1.1 數據通信的原理 數據是指把事件的某些屬性規范化后的表現形式，在計算機網絡系統中，數據通常被廣義地理解為在網絡中存儲、處理和傳輸的二進制數字編碼。數據是信息的載體，它是信息的表示形式，數據按一定規則、形式組織起來時，就可以傳達某種意義，這種具有某種意義的數據集合就是信息。數據通信就是利用數據傳輸技術將數據信息傳遞的一種通信方式。
1.2 數據通信的通信方式、交換方式及適用范圍
1.2.1 數據通信方式 ①串行通信。發送設備將并行數據轉換成串行數據，逐位在通信線上傳輸并送達接受設備，接收端將數據轉換回并行方式，供接收方使用。串行通信傳播速度慢，但覆蓋面廣。②并行通信。并行通信傳輸在兩個設備之間有多個數據位同時使用，發送方將這些數據位通過數據線傳給接受方，接受方可同時收到多個數據。并行通信傳統速度快，主要用于近距離通信。
1.2.2 數據通信交換方式及適用范圍 ①電路交換通信。電路交換是指兩臺計算機或終端使用一條相同的物理鏈路進行信息傳輸，且該鏈路是一直使用的、不與其他終端共享的。該電路交換方式實時性強，成本低，一般在一些公用的電話、電報、數據網等網絡中使用。②報文交換通信。報文交換通信是在線路較忙時先把用戶的報文存儲于交換機中，當輸出電路負載小時再將該報文傳送到接收方。報文交換通信方式適用于終端之間傳輸速率或協議不同的數據通信，可提高電路利用率。③分組交換通信。分組交換通信是把接受到的整份報文分為幾個數據包，先分組儲存在中轉器內，然后再轉發到接收方。分組交換通信傳輸成本低，傳輸質量高，適合比較大的數據信息。
2 數據通信的分類
2.1 有線數據通信
2.1.1 數字數據網 數字數據網的基礎是數字傳輸網絡，它是以光纜、數字微波、數字衛星電路為基礎，通過數字傳輸而形成的一個具有優秀傳輸質量、利用率高、價格便宜的一種有線數字傳輸。
2.1.2 分組交換網 分組交換網是一種新型的交換網絡，同時它也是有線數據通信的基礎網絡。它的原理是將一條信息平均分成多分并分組，以組的形式儲存轉發，因此它的交換延時較低，具有實時通信功能，并且它在同一條電路上開放多條虛擬電路，由此多個用戶就可以同時利用信息。
2.1.3 幀中繼網 幀中繼網是由幀中繼節點機和傳輸鏈路構成的。它將X.25協議規定的網絡節點之間、網絡節點和用戶設備之間每段鏈路上的數據差錯重傳控制推到網絡邊緣的終端來執行。網絡只是用于糾錯，從而大大簡化了節點機之間的處理過程。其功能特點為：通過幀中繼協議以幀的方式進行數據傳送；傳輸鏈路通過邏輯連接，實現了動態分配；處理效率很高，信息處理量比較大，通信的延時較低；采用了簡化的分組交換技術提供PVC/SVC。
2.2 無線數據通信
無線數據通信不依賴于有形媒介進行信息傳遞，而是利用無線電波的傳播傳遞信息，不限于終端是否固定，可實現移動狀態下的通信。無線數據通信是在有線數據通信的基礎上發展起來的，通過與有線數據網相聯，使移動用戶擁有有線數據網路的功能。
3 數據通信的應用
3.1 有線數據通信的應用
3.1.1 數字數據電路（DDN的應用范圍有：①可提供一定強度的中高速數據通信業務。例如局域網互聯、大中型主機互聯、ISP等。②為分組交換網提供中繼電路。③提供點對點、一點對多的業務。④提供中繼幀的業務。同時也擴大了DNN的業務范圍。⑤提供語音、圖像等通信。⑥提供虛擬專用業務。其應用的領域很廣泛，各種領域均能發現它的影子。它不僅適用于氣象、公安、鐵路、醫院等行業，也涉及到一些實時性較強的數據交換，如證券業、銀行等。還有無線移動通信網利用了DDN聯網后，也提高了網絡的可靠性和快速自愈能力。
3.1.2 分組交換網的應用 提供了SVC和PVC，其分組的業務資費比較便宜，是架設內部廣域網最經濟的一種選擇。可單點也可多點連接，在建立多點連接時代替昂貴的DDN專線，大大縮減了建立多點連接的代價。因為X.25協議比較復雜，所以適用于64K的低速場合。如POS機、郵電部、ChinaPAC等。
3.1.3 幀中繼技術的應用 幀中繼有許多好處，其中比較實用的有如下幾點：①降低網絡互連費用，幀中繼能再一條物理鏈接上提供多條邏輯連接，所以用戶接入的費用也相對的降低了。②簡化了網絡功能，提高了網絡性能。幀中繼技術采用了光纖數字傳輸系統，簡化了網絡處理功能，因此幀中繼能明顯地改善網絡功能和響應的時間，大大縮短了網絡延時。它通過充分利用高層協議的性能，簡化了物理網絡的復雜性，同時也保證了高層網絡的各種功能不受到任何的影響。③采用了國際的標準，與各種廠商的產品相互兼容，這也大大提高的幀中繼的利用率。因為幀中繼的協議比較簡單，所以各個廠商在產品之間的兼容性和互通互聯性上比較容易實現。幀中繼的應用十分廣泛，下面是一些應用的例子：①通過LAN進行互聯。大約有90%以上的用戶采用這種方式連入幀中繼網。其比較適合處理LAN用戶傳送大量的突發性數據。很多大企業、銀行、政府部門都是通過這種LAN的方式來將總部與各地分支機構進行WAN互聯。②圖像傳送。幀中繼網絡的高速率、低延時、低費用等特點受到大多數用戶的親睞，其種種優點比較適合于傳輸圖片和圖像等多媒體信息。例如遠處醫療系統就采用了這種幀中繼網絡，因為在遠程醫療系統中傳送一張普通的X光片就需要占用8MB/s的寬帶，而幀中繼網在網絡延時和費用方面都比較能讓人接受。③通過利用幀中繼網能夠建立一種虛擬專用網。虛擬專用網是一種邏輯網絡，在虛擬網內各個節點都能夠共享細膩網絡內的資源，此數據也僅僅限制在虛擬網內，對于虛擬網外的用戶不會產生任何的影響。同時也有利于信息的保密性。
3.2 無線數據通信 無線數據通信由于可應用于移動用戶，故也稱為移動數據通信。它已經在人們的日常生活中普遍應用。無線數據業務一般包括基本數據業務和專用數據業務。基本數據業務常見的有廣播、傳真、Emai、無線網（WLAN）的建立等。專用業務是某個行業特殊的用途，如GPS汽車導航衛星定位、計算機輔助調度、個人移動數據通信、3G手機網絡的普及等，都屬于無線數據業務的應用范圍。
4 結束語
數據通信的快速發展給人們的日常生活及工業生產等均帶來了極大的便利，其通信技術日趨完善，應用前景也日益廣泛。相信在不久的將來，數據通信會遍布人類生活的每個角落，成為信息交流與共享的有力手段，也將成為現代通信生活中必不可少的工具。
參考文獻：
[1]高華麗，董禮海.數據通信及其應用[J].山西建筑.2007(13)[2]王鵬.數據通信技術及其應用前景[J].科技風.2009(02).
【關鍵詞】 全自動生化分析儀 C8051F340 USB 單片機驅動程序 上位機應用程序
生化檢驗是醫生確認病人病情的重要手段之一，通過對人體體液的檢驗可以測定其中的各項生化指標，如血常規、轉氨酶、血糖血脂、尿素氮、淀粉酶、免疫球蛋白等。當人體某些肌體組織發生病變時，病人體液中的生化指標將會出現差異，因此常規生化指標的分析成為當前醫療檢測的重要手段，對于肝、腎、心血管疾病及糖尿病的診斷尤為重要[1]。
全自動生化分析儀（Automatic Chemistry Analyzer）就是用自動生化分析技術以機械的方式模擬手工操作，完成取樣、去蛋白、加試劑、孵育反應、檢測、顯色、比色、計算結果和打印報告等多個步驟，并按照分析程序，把這些步驟連接起來，使一個分析項目的整個過程按預定的程序自動完成，可對多個樣品按同一方式連續處理或對一個樣品同時進行多個項目檢測[2]。其控制方案主要包括電子控制系統、通信數據采集單片機及PC機。
由于全自動生化分析儀的執行機構多，時序非常的復雜而且要求非常的嚴格。其電子控制系統包括主控模塊、電機驅動模塊、通訊數據采集模塊、光電信號模塊、液位探測模塊、交直流驅動模塊以及輔助電源模塊。通信數據采集模塊用于采樣測量和控制系統的各狀態、溫度、光度計信號，以及與上下位機的通信。傳統上國產生化分析儀的通信數據采集單片機與PC機完成通信采用的是RS232/RS485的串口通信，現將其改為USB通信不僅可以使全自動生化分析儀方便的連入PC機，而且可以大大提高其數據通信能力，是加快其分析速度、數據傳輸的有效方法。
一、USB基本概念及特點
USB（Universal Serial BUS，通用串行總線）中文簡稱為通串線，是一個外部總線標準，用于規范電腦和外部設備的連接和通訊，是應用在PC領域的接口技術。USB是在1994年底有英特爾、康柏、IBM、Micros等多家公司聯合提出的。USB版本經歷了多年的發展，到現在已經發展為3.0版本，成為目前電腦中的標準擴展接口。目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0，各USB版本間能很好的兼容[3]。具有以下特點：
（1）Host控制器基于PCI，易于控制；
（2）即插即用，無需手動設置地址、中斷；
（3）支持熱插拔，系統不需要重啟便可以繼續工作；
（4）易于擴展，理論上可以連接多大127個設備；
（5）USB2.0以低成本實現了高達480Mbps的傳輸速率，速度的提高對于用戶來說就是可以使用到更加高效的外部設備，而且具有多種速度的周邊設備都可以連接到USB2.0的線路上，無需擔心數據傳輸時發生瓶頸效應；
（6）接口標準統一，端口供電等。
二、上下位機通信電路的設計
在實現全自動生化分析儀的電子控制系統和上位機的數據通信時，通信數據采集模塊采用了具有全速USB Flash 微控制器C8051F340。
C8051F340具有高速、流水線結構的8051兼容的微控制內核（可達48MIPS），使其與電子控制系統具有很好的兼容性，易于擴展。另外，具有模擬外設：10位的ADC、兩個比較器、內部電壓基準、上電復位/掉電檢測器；它的USB控制器符合USB 2.0的規范，可以實現全速（12Mbps）和低速（1.5Mbps）的數據傳送；集成時鐘恢復電路，無需外部晶體；支持8個端點；1Kb的USB緩存；集成的收發器，無需外部電阻；具有高速的微控制器內核；4kRAM，64kflash；豐富的數字外設，穩定的時鐘源；可以實現片內調試，使用起來相當的方便[4，5]。
傳統上通過RS232接口芯片MAX232實現的串行通信，為了確保通信的可靠，一般使用兩片MAX232分別連在單片機端和PC機端，芯片之間的信號發送和接受采用光耦隔離，結構相對而言比較復雜。由于C8051F340本身集成眾多硬件電路的特性，所以硬件接口設計變得非常簡單，不需要再添加額外的電子元器件就能實現USB的數據傳輸。使得系統的硬件結構簡單， 集成度高， 可靠性好。
三、軟件的設計
3.1 下位機軟件的設計
為了能夠實現C8051F340和上位機的通信，Slicon公司的USBXpress開發包提供了一系列的函數，使得用戶可以不用了解USB協議以及設備的驅動，只需要掌握用戶端和設備端的應用程序接口（Application Function Interface，API），便可以比較容易的實現數據傳輸。這些API函數以庫文件的形式提供，在Keil C51工具鏈中被預編譯。所以下位機軟件的開發工具選用的是Keil uVision3[6]。
C8051F340程序開發中所用的主要函數有USB_Clock_Start（），USB_Init（），Block_Read（），Blockj_Write（），USB_Int_Enable（），Get_Interupt_Enable（），USB_Suspend（）等，值得注意的是，在調用下面所涉及的函數之前，必須包含USB_API.lib的頭文件USB_API.h和SiLabs C8051F340的頭文件c8051f340.h，這樣程序才可以順利通過編譯。
這樣，C8051F340就可以將電子控制系統采集的數據及時的交給PC機，并且將PC的控制命令傳送給電子控制系統，操作全自動生化分析儀的運行。
3.2 上位機軟件的設計
該系統采用的是Visual C++ 6.0作為上位機的開發環境。首先，新建一個MFC AppWizard（exe）類型的工程，在MFC AppWizard的第一步選擇創建基于對話框（Dialog Based）的應用程序，然后單擊【Finish】接受各步的默認設置，完成應用程序的創建。
與下位機開發相似，USBXpress也提供了一系列的API函數，用于上位機程序的開發。主機的API函數以Windows動態鏈接庫（DLL）的形式提供。在Visual C++環境下，主機和C8051F340單片機之間的通訊用到的函數主要有：SI_GetNumDevices（），SI_GetProductString（），SI_Open（），SI_Write（），SI_Read（），SI_Close（）等，值得注意的是，為了能順利通過程序的編譯，需要在工程源文件中添加SiUSBXp.h和SiUSBXp.dll 以及SiUSBXp.lib。
四、結束語
本文簡要介紹了全自動生化分析儀和USB的基本概念，并詳細全自動生化分析儀通信數據采集模塊的設計，包括硬件電路的設計和軟件的開發。用USB代替RS232可以大大提高全自動生化分析儀的數據傳輸能力，有利于提高數據處理的速度。在國產全自動生化分析儀中，值得推廣。
參 考 文 獻
[1] 吳海波. 全自動生化分析儀電子控制系統的設計與實現[D]. 東北大學. 2006
關鍵詞：網絡工程；通信工程；課程體系；通信類課程
網絡工程專業的發展已近10個年頭，目前開設該專業的院校達200多所[1]，已有大批畢業生走向社會。但網絡工程專業仍屬于教育部頒發的本科教育目錄外專業(專業代碼：080613W)；各高校對網絡工程專業的理解還存在一定的差異，其專業定位、培養目標、課程體系等都不盡相同，缺乏統一或公認的指導性辦學計劃。隨著網絡與通信技術的飛速發展，加之社會對該領域人才的迫切需求，近些年來，網絡工程專業建設的研究與報告越來越多，本文主要圍繞網絡工程專業如何設置通信類系列課程進行探討。
1網絡工程專業課程體系
網絡工程專業是在計算機科學與技術、通信工程和電子工程等專業的基礎上，通過多專業技術不斷地交叉、融合，內涵不斷地豐富和擴展，并在社會對各類網絡人才需求不斷推動下得以產生并發展壯大的一門新的學科和專業[2]。本文將它的專業課程(含專業基礎課程)體系大致分為4大方面的系列課程，如圖1所示。
其中，電子類課程涵蓋電工、電子電路、數字邏輯設計等方面的基本理論和實驗技術，是培養學生具備分析和設計計算機硬件系統、通信器件和網絡設備等IT產品能力的基本課程，也是學生學習后續計算機類、通信類以及網絡類課程的重要基礎。由于網絡
工程專業主要起源于計算機專業，而且網絡和通信設備又是一種特殊而重要的計算機系統，學生只有在掌握好計算機基本原理、體系結構、程序設計的基礎上，才能進一步熟悉并掌握網絡系統(如交換機、路由器等)的工作原理、體系結構及系統軟硬件的開發。因此計算機類課程是網絡工程專業最重要的一類系列課程，它和網絡類系列課程一起構成網絡工程專業的骨干課程體系。
圖1網絡工程專業課程體系
通信類和網絡類系列課程是最能體現網絡工程專業特色的系列課程，是培養學生具有網絡系統研發、規劃、部署、集成、管理、安全防護等技術的重要課程，也是關系到網絡工程專業學生是否能最終滿足現代各類IT企業對網絡人才要求的關鍵。目前，
各院校在課程設置方面存在的差異也是這兩類課程及其教學內容深淺和寬窄的選定，這與各院校在學生培養的目標定位以及通信工程和計算機網絡專業方向的教學實力和實驗條件有關。
2網絡工程專業和通信工程專業的異同點
網絡工程專業與通信工程專業同屬于網絡與通信領域，同跨電子、通信和計算機學科，部分專業課程，尤其是專業基礎課程方面開設的課程類似。例如，大多院校的兩類專業均開設電工與電路基礎、模/數電子技術、信號與系統、通信原理、數據結構、操作系統、數據庫、計算機網絡、程序設計等課程。尤其是網絡工程專業的通信類課程，主要來源于通信工程專業的部分專業基礎課程和專業課程，并且兩者都強調動手及其工程應用能力的培養，有一定的共性。但畢竟兩者的培養目標和專業特點不同，因此，在通信類課程的選定和教學內容的安排上，網絡工程專業應著重考慮兩者的不同點。這些不同點主要如下：
1) 在專業定位方面，通信工程專業偏重于信號編碼、信息的發送、傳輸和處理以及通信設備、技術和系統的研發和使用；而網絡工程專業則關注網絡新技術新產品的研發，組網工程的設計、規劃、集成，網絡應用軟件的開發，網絡系統的管理與維護等，兩者的培養目標不同。因此在內容深淺和學時安排上，兩專業的通信類課程應作明顯區分。
2) 在數理基礎方面，通信工程專業關注信號的變換、傳輸、處理、檢測及編碼，其特有的專業基礎課程有信號與系統、數字信號處理、隨機信號分析、電磁場與電磁波、信息論及編碼等。通過學習這些課程，學生可為后續專業課程的學習或將來進一步研發、運營、維護通信設備和系統打下理論基礎。而網絡工程專業除了注重讓學生掌握計算機理論基礎知識外，還應讓學生加強學習圖論、進程代數、排隊論、Petri網、線性與非線性規劃等知識領域相關的理論課程，為進一步研究網絡協議設計、網絡擁塞控制、流量控制、網絡性能分析等打下基礎。因此在專業理論基礎方面的教學側重點應有明顯不同。
3) 從網絡體系結構方面來看，通信工程專業更注重于學習和研究IP層以下的底層支撐通信網的協議、技術及相關知識點，通常開設通信電子線路或高頻電子線路和低頻電子線路、微波技術與天線、光纖通信、衛星通信、移動通信、數字程控交換原理等網絡工程專業不開或涉及較淺的課程。而網絡工程專業則注重IP層以上的網絡高層協議及軟件的開發和應用，重點涉及的課程有網絡工程、網絡協議分析、網絡編程、網絡管理、網絡安全、Internet技術[3]等通信工程專業涉及較少的課程。可以說，通信工程專業通常著重于電信或廣電等公共網絡平臺的建設與管理，而網絡工程專業則相對偏重于互聯網、企業網、專用網、IP網以及接入網絡的開發、管理及應用平臺的建設和維護。因此，網絡工程專業的通信類課程應以基本概念、工作原理、關鍵技術的教學為重點，以滿足網絡類系列課程的教學要求為目標，而將復雜的電磁或信號處理等理論分析內容加以精簡。有所為，有所不為，以體現專業特色。
4) 課程實驗和課程設計的偏重點也不同。通常，通信工程專業將電子系統課程設計、DSP系統課程設計、通信原理課程設計以及通信工程綜合課程設計等作為重點的課程設計內容。而網絡工程專業關注的課程內容有組網工程課程設計、網絡協議或應用軟件開發課程設計、網絡管理課程設計、網絡攻防課程設計等[4]。這也說明了兩類專業的畢業生將來要走向的工作崗位有所不同。因此，網絡工程專業的實驗教學也應與課程教學一樣有所側重。
最后，通信工程專業發展歷史悠久，教學內容也相對集中、穩定和成熟(信息與通信工程為一級學科)。而網絡工程專業則是個新興且正在發展中的專業，涉及的知識面較廣，內容較多、較新，工程性也相對較強，不但涉及網絡設備或系統軟、硬件的開發，還涉及網絡系統的集成、運營、管理、測試、性能分析、安全等技術內容。因此，網絡工程專業如何設計好自己的通信類課程體系，既要重點突出，又要適應面廣，是一個非常值得探討的問題。
3通信類系列課程的設置建議
綜上所述，由于兩個專業的關注點不同，因此，在網絡工程專業的課程體系中開設有關通信方面的課程，應對準網絡工程專業的培養目標，以夠用和滿足網絡后續課程的學習和網絡系統的研發為原則，以理解并掌握基本的通信理論、概念和工作原理并熟悉現代各種通信網絡關鍵技術為要求，以通信類課程能否支撐網絡類課程的學習和工程實踐，打下堅實的基礎為衡量準則。
3.1通信類專業基礎課設置
在通信類專業基礎課方面，可開設信號分析與處理和數據通信原理兩門課程。其中信號分析與處理課程應涵蓋信號與系統的大部內容和數字信號處理的部分內容。其主要知識單元應包括信號分析與處理的基本概念，連續信號分析(時域、頻域、復頻域)，離散信號分析(時域、頻域、復頻域)，信號處理基礎，模擬和數字濾波器，信號分析與處理的MATLAB實現等內容。數據通信原理課程來源于通信工程專業的通信原理課程，主要簡化了模擬通信原理的有關概念和技術。其主要內容應涵蓋數據通信的基本概念(信號、噪聲、信道和性能指標等)，信源編碼，信道編碼，基帶傳輸，頻帶傳輸，同步等主要知識單元。另外，還可在這兩門課程中適當增加隨機信號分析與處理基礎方面的章節。教師可根據各高校特點及目標定位來設置兩門課程具體的教學知識點。
3.2通信類專業課設置
在通信類專業課方面，應使學生了解和掌握現代信息社會各種常見通信網絡(光纖通信網、數字程控交換網、寬帶IP網絡、微波和衛星通信網、移動通信網以及各種接入網等)的基本特點，協議，工作原理，關鍵技術以及組網和應用方面的內容。保證學生今后無論是進行核心網絡還是接入網絡、有線網路還是無線網絡、電信網絡還是IP網絡的規劃、設計、
運營和軟硬件開發，都能具備足夠的通信知識背景，并快速了解和熟悉工作環境和崗位要求。
說到具體內容，可開設現代通信網絡(可涵蓋數字程控交換網、光纖通信網、寬帶IP網絡、智能網、NGN網等)，無線通信與網絡(可涵蓋無線通信和無線信道方面的基本概念和理論、移動通信網、微波通信和衛星通信等)，接入網技術(可涵蓋以太接入、xDSL網、HFC網、各種無線接入網)等3門左右的課程。在教學過程中，可簡化一些理論性強、學生學習枯燥的內容(通信工程專業可能側重的內容)。如何確定專業必修課、選修課以及選定教材、內容和知識點，各高校可靈活掌握，有條件的院校還可開設無線傳感器網、物聯網等新的通信技術課程。
4結語
網絡工程專業橫跨電子、通信以及計算機專業領域。雖然建設的時間不長，但發展很快。它與通信工程專業既有共同點也有明顯的區別，其通信類專業課程主要來源于通信工程專業的有關課程。如何根據網絡工程專業的培養目標來進行取舍，是一個值得探討的問題。本文在對網絡工程專業課程體系進行分類以及對網絡工程專業和通信工程專業特點進行比對的基礎上，給出了開設網絡工程專業通信類系列課程的想法和建議，有待于在今后的教學實踐中進一步豐富與完善。
參考文獻：
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Establishment of Communication Serial Courses in Network Engineering
MAO Yu-gang, CAO Jie-nan, XU Ming
(Department of Network Engineering, School of Computer Science, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)
關鍵詞 發展；趨勢；通信；計算機網絡；計算機；信息
中圖分類號 TP393 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）121-0198-01
1 計算機網絡的定義
計算機網絡的最簡單定義是：一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。
從廣義上看，計算機網絡是以傳輸信息為基礎目的，用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統的集合。一個計算機網絡組成包括傳輸介質和通信設備。
從用戶角度看，計算機網絡是這樣定義的：存在著一個能為用戶自動管理的網絡操作系統。有它調用完成用戶所調用的資源，而整個網絡像一個大的計算機系統一樣，對用戶是透明的。
一個比較通用的定義是：利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來，以功能完善的網絡軟件及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。
2 通信系統定義
通信系統是用以完成信息傳輸過程的技術系統的總稱。現代通信系統主要借助電磁波在自由空間的傳播或在導引媒體中的傳輸機理來實現，前者稱為無線通信系統，后者稱為有線通信系統。當電磁波的波長達到光波范圍時，這樣的電信系統特稱為光通信系統，其他電磁波范圍的通信系統則稱為電磁通信系統，簡稱為電信系統。由于光的導引媒體采用特制的玻璃纖維，因此有線光通信系統又稱光纖通信系統。一般電磁波的導引媒體是導線，按其具體結構可分為電纜通信系統和明線通信系統；無線電信系統按其電磁波的波長則有微波通信系統與短波通信系統之分。另一方面，按照通信業務的不同，通信系統又可分為電話通信系統、數據通信系統、傳真通信系統和圖像通信系統等。
3 計算機網絡與通信系統結合的發展前景
計算機通信網絡是計算機技術和通信技術相結合而形成的一種新通信方式，主要是滿足數據通信的需要。它將不同地理位置、具有獨立功能的多臺計算機、終端及附屬設備用通信鏈路連接起來，并配備相應的網絡軟件，以實現通信過程中資源共享而形成的通信系統。它不僅可以滿足局部地區的一個企業、公司、學校和辦公機構的數據、文件傳輸需要，而且可以在一個國家甚至全世界范圍進行信息交換、儲存和處理，同時可以提供話音、數據和圖像的綜合，具有人的發展前景。計算機通信革命帶來以下這些重要事實：數據處理設備（計算機）和數據通信設備（交換傳輸設備）之間不再有本質上的區別。數據通信、話音通信和視頻通信之間也不存在本質上的區別。單處理器計算機、多處理器計算機、局域網、城域網和遠距離網絡之間的區別也日趨模糊。這些趨勢導致了計算機產業與通信產業的日趨融合，從元器件制造到系統集成皆是如此。另一影響是發展了能夠傳輸和處理各種類型數據和信息的集成系統。不論是技術本身還是制定技術標準的組織，都被迫向能夠完成各種通信的單一的公用網絡系統發展，通過這種網絡能夠簡單且統一地訪問到全世界的信息源和各種信息。
4 從系統觀點分析計算機網絡系統與通信系統的界定
計算機網絡通常是由計算機與通信相結合而形成的系統。計算機與通信也都是系統，他們既可能是一個相對獨立的系統，又可能是計算機網絡這個更大系統中的一個要素，所以計算機網絡系統與通信系統之間存在既有聯系又有區別的復雜關系。
根據系統觀點，系統是由具有一定功能、相互間有一定聯系的多個要素組成。所以研究不同系統之間的區別，首先要研究系統功能的差別。對于人造系統而言，其主要環境因素就是使用該系統的或該系統為之服務的“用戶”。所以系統基本功能通常又可歸結為系統想使用它的用戶所提供的基本服務功能。基于系統的這些基本概念，我們首先來看通信系統與計算機系統的區別是明顯的，因為通信系統的基本功能主要是提供信息傳輸服務，而計算機系統的基本功能則主要是提供信息處理服務。當然，我們也要注意到，在現代通信系統內部，實際上也常包含一些進行信息處理的功能部件，如數字程控交換機、通信控制器等；而在計算機內部也存在一些進行信息傳輸的部件，如內部總線、I/O通道等。這些都屬于系統的內部結構或子結構功能。我們在界定不同類型系統時不妨把系統的內部結構看成為“黑匣子”，而主要看他們對“用戶”環境所提供的基本服務功能的差別。“黑匣子”方法是系統分析的一個重要方法。
從系統觀點來看，計算機網絡系統雖然是由計算機與通信結合而形成，但已不是計算機與通信的簡單相加，也不是計算機或通信系統的簡單擴張和延伸。事實上，由計算機和通信相結合而產生的計算機網絡系統無論它的系統功能或系統結構，從一開始就已產生許多新的質的變化。例如，在通信支持下的資源共享和分布處理功能已遠不是不聯網的計算機群所能做到的。而在資源共享和分布處理功能基礎上構造的各種計算機網絡應用系統則又進一步把遙控、雷達等信息采集技術，自控機床、機器人等信息控制技術，以及分布數據庫等信息存儲技術等各種信息技術都不斷綜合到計算機網絡這個大系統中。這使計算機網絡具有綜合信息采集、處理、傳輸、存貯和利用控制功能的綜合特征，計算機網絡的“用戶”，也越來越從專業計算機用戶擴展到社會各行各業的非計算機專業人員。顯然，計算機網絡系統的這種更廣泛的綜合信息功能，既不是計算機系統，也不是通信系統所能比擬和代替的。
5 計算機網絡與通信系統融合趨勢分析
信息技術通常是指對人自然信息功能進行擴張或增強的技術，人的自然信息功能包括眼、耳、鼻等的信息采集功能；大腦的信息存貯和處理功能；神經、肌肉等信息傳輸功能等，這些人的自然信息功能載人這個信息系統中本來就是緊密有機的聯系在一起的。因此，作為增強和擴張人自然信息功能的各種信息技術，雖然在初期發展過程往往從簡單的單項信息功能開始，但逐步向著綜合的方向發展，以適應人與人類社會對信息綜合需求的自然特征。到了計算機與通信結合形成計算機網絡，則使信息采集、處理、存貯、傳輸和利用等五大自然信息功能通過現代可能基礎上形成的各種信息技術在全球人類社會這個更寬廣的空間綜合起來，這將是一場更深刻的信息技術革命。
關鍵詞：網段，子網掩碼，ARP協議；RARP協議（反向地址解析協議）
充分認識ARP的作用與工作過程，有助于我們認識網絡，理解TCP/IP體系的通信原理，從而更好的指導我們分析網絡中，故障發生的原因以及采用有效的方法排查。首先，子網掩碼、網關與ARP協議的概念，初學者往往難以一下子掌握。因此，很有必要通過實驗來幫助學員更加深入直觀地了解子網掩碼、網關與ARP協議的基本概念與工作原理。
一、子網掩碼（Subnet Mask）
子網掩碼的主要功能是告知網絡設備，一個特定的IP地址的哪一部分是包含網絡地址與子網地址，哪一部分是主機地址。網絡的路由設備只要識別出目的地址的網絡號與子網號即可作出路由尋址決策。IP地址的主機部分不參與路由器的路由尋址操作，只用于在網段中唯一標識一個網絡設備的接口。
子網掩碼使用與IP相同的編址格式，子網掩碼為1的部分對應于IP地址的網絡與子網部分，子網掩碼為0的部分對應于IP地址的主機部分。將子網掩碼和IP地址做“與”操作后，IP地址的主機部分將被丟棄，剩余的是網絡地址和子網地址。
二、網關（Gateway）
在Internet中的網關，一般是指用于連接兩個或者兩個以上網段的網絡設備，通常使用路由器（Router）作為網關。在TCP/IP網絡體系中，網關的基本作用是根據目的IP地址的網絡號與子網號，選擇最佳的出口對IP分組進行轉發，實現跨網段的數據通信。
三、ARP協議（地址解析協議Address Resolution Protocol）
在以太網（Ethernet）中，一個網絡設備要和另一個網絡設備進行直接通信，除了知道目標設備的網絡層邏輯地址（如IP地址）外，還要知道目標設備的第二層物理地址（MAC地址）。ARP協議的基本功能就是通過目標設備的IP地址，查詢目標設備的MAC地址，以保證通信的順利進行。
當一個網絡設備需要和另一個網絡設備通信時，它首先把目標設備的IP地址與自己的子網掩碼進行“與”操作，以判斷目標設備與自己是否位于同一網段內。如果目標設備在同一網段內，并且源設備沒有獲得與目標IP地址相對應的MAC地址信息，則源設備以第二層廣播的形式（目標MAC地址為全1）發送ARP請求報文，在ARP請求報文中包含了源設備與目標設備的IP地址。同一網段中的所有其他設備都可以收到并分析這個ARP請求報文，如果某設備發現報文中的目標IP地址與自己的IP地址相同，則它向源設備發回ARP響應報文，通過該報文使源設備獲得目標設備的MAC地址信息。
如果目標設備與源設備不在同一網段，則源設備首先把IP分組發向自己的缺省網關（Default Gateway），由缺省網關對該分組進行轉發。如果源設備沒有關于缺省網關的MAC信息，則它同樣通過ARP協議獲取缺省網關的MAC地址信息。
為了減少廣播量，網絡設備通過ARP表在緩存中保存IP與MAC地址的映射信息。在一次ARP的請求與響應過程中，通信雙方都把對方的MAC地址與IP地址的對應關系保存在各自的ARP表中，以在后續的通信中使用。ARP表使用老化機制，刪除在一段時間內沒有使用過的IP與MAC地址的映射關系。
四、實驗設計
我們通過設計一個簡單的實驗來幫助學員更深入直觀地理解上述三個知識點所涉及的基本概念與原理。在實驗中，我們利用ping命令來檢驗主機間能否進行正常的雙向通信。在“ping”的過程中，源主機向目標主機發送ICMP的Echo Request報文，目標主機收到后，向源主機發回ICMP的Echo Reply報文，從而可以驗證源與目標主機能否進行正確的雙向通信。
A與B為實驗用的PC機，使用Windows2000 Professional操作系統。
實驗方案：
步驟1：
設置兩臺主機的IP地址與子網掩碼：
A：192.168.1.130255.255.255.0
B：192.168.1.125255.255.255.0
兩臺主機均不設置缺省網關。
用arp -d命令清除兩臺主機上的ARP表，然后在A與B上分別用ping命令與對方通信，在A與B上分別顯示，
A：Reply from 192.168.1.125：bytes=32 time
B：Reply from 192.168.1.130：bytes=32 time
用arp -a命令可以在兩臺PC上分別看到對方的MAC地址。
分析：由于主機將各自通信目標的IP地址與自己的子網掩碼相“與”后，發現目標主機與自己均位于同一網段（192.168.1.0），因此通過ARP協議獲得對方的MAC地址，從而實現在同一網段內網絡設備間的雙向通信。
步驟2：
將A的子網掩碼改為：255.255.255.128，其他設置保持不變。
操作1：用arp-d命令清除兩臺主機上的ARP表，然后在A上ping B，在A上顯示結果為：Destination host unreachable。
關鍵詞：繼電保護發展趨勢測試智能電網
1 繼電保護基本概念及其發展趨勢
1.1 繼電保護裝置基本組成
一般而言，整套繼電保護裝置由三個部分組成的，即測量部分、邏輯部分和執行部分，其原理結構如圖1-1所示。
①測量部分 測量被保護元件工作狀態（正常工作、故障狀態）的電氣參數，并與整定值進行比較，從而判斷保護裝置是否應該啟動。
②邏輯部分 根據測量部分輸出邏輯信號的性質、先后順序、持續時間等，使保護裝置按一定的邏輯關系判定故障類型和范圍，確定保護裝置如何動作。
③執行部分 根據邏輯部分送的信號，完成保護裝置所擔負的任務。如發出信號，跳閘或不動作等。
1.2 繼電保護的基本要求
①可靠性――指繼電保護裝置在保護范圍內該動作時應可靠動作，不該動作時應可靠不動作。可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。
②選擇性――指只有當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護來切除故障。
③速動性――指保護裝置應盡快切除短路故障，減輕故障設備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍。
④速動性――指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數。
1.3 繼電保護的發展趨勢
1.3.1 計算機化
在微機保護發展初期，曾設想過用一臺小型計算機做成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設想是不現實的。現在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機做成繼電保護的時機已經成熟。繼電保護的計算機化是不可逆轉的發展趨勢，但對如何更好地滿足電力系統要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。
1.3.2 網絡化
網絡保護是計算機技術、網絡技術和通信技術相互結合的產物，它可以實現對變壓器、高低壓線路和母線的相關保護等功能。資源共享是網絡保護的最顯著特性，還可以結合高頻保護和光纖保護來實現縱聯保護。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理，即將傳統的集中式母線保護分散成若干個保護單元，各保護單元接收本回路的輸入量后，經量化處理，通過網絡傳送給其它回路的保護單元，然后各保護單元進行母線差動保護的計算，如果計算結果證明是母線內部故障則跳開本回路斷路器，隔離故障母線，其它情況時各保護單元均不動作。這種用計算機網絡實現的分布式母線保護，顯然比傳統的集中式母線保護有更高的可靠性。
1.3.3 保護、控制、測量、數據通信一體化
在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。即實現了保護、控制、測量、數據通信的一體化。如果將保護裝置就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網絡的傳輸介質，還可免除電磁干擾。現在光電流互感器（OTA）和光電壓互感器（OTV）已在研究試驗階段，將來必然在電力系統中得到應用。
1.3.4 智能化
近年來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用，電力系統保護領域內的一些研究工作也轉向人工智能的研究，專家系統、人工神經網絡和模糊控制理論逐步應用于電力系統繼電保護中，為繼電保護解決許多常規問題提供了新的方法。人工智能技術給電力系統繼電保護的發展注入了新的活力，具有非常美好的發展前景。
2 繼電保護測試內容和測試方法的發展
目前國內繼電保護產品檢測主要依據IEC 60255系列標準和GB/T 14047國家標準進行。
2.1 繼電保護測試內容
傳統的繼電保護測試包括基本性能試驗、功率消耗試驗、溫度試驗、電源影響試驗、機械試驗、絕緣實驗、過載試驗、觸點試驗和電磁兼容試驗。
在原有繼電保護測試項目的基礎上，根據繼電保護裝置發展的新特點，新增加的測試內容包括基于61850 技術的繼電保護產品檢測，時間同步能力檢測，產品通信協議檢測，軟件測試，以及裝置可靠性檢測和安全性檢測。
2.2 微機保護測試自動化
測試自動化是指測試系統可以按照事先編制的測試計劃，自動、連續的完成繼電保護裝置的電氣性能、可靠性、通信協議、信息安全的測試。完整的測試體系由以下幾部分組成：①電氣性能在靜態模擬中的自動測試系統；②電氣性能在動態模擬中的自動測試系統；③監控系統的自動測試系統；④通信協議的測試系統；⑤信息安全的測試系統；⑥繼電保護測試專家系統。
3 智能電網對繼電保護的影響
隨著國家電網公司智能電網建設的開展，智能電網的特征帶來的網絡重構、分布式電源接入、微網運行等技術，對繼電保護提出了新的要求。
未來智能電網中，電網的自愈特征將會對繼電保護的選擇性、可靠性、速動性、靈敏性提出更高的要求，對常規繼電保護的配置方法提出新的要求。分布式電源的靈活接入、多變壓器的運行方式帶來的后備保護配合、雙向潮流、系統阻抗的變化等問題均會給繼電保護定值整定帶來困難。
同時，智能電網將給繼電保護的發展帶來新的契機，智能電網中所采用的新型傳感器技術，數據同步技術、時鐘同步技術、通信技術、計算機技術以及IEC 61850 標準的應用，可以提供區域范圍內數據采集的高精度同步，滿足數據采集傳輸的實時性，保障數據傳輸過程的冗余和可靠性。
4 結語
隨著智能電網建設的推進，繼電保護要適應電網需求向計算機化、網絡化、智能化、功能一體化方向發展，同時繼電保護測試內容和測試方法也應不斷補充和完善，為智能電網提供技術支持。
參考文獻：
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就電力營銷的基本概念而言，其核心就要求供電企業必須面對市場，面向用戶，利用技術與營銷策略的提升來適應不斷提高的技術與市場需求，以及作出真確的反應而提供供電用戶滿意的服務，即實現營銷過程中費用最低、速度最快、質量最優、性價比最佳的服務目標。在電力營銷改革中需要注意的是供電企業的特殊地位，其具有較強的政策性、社會性、服務性、技術性、經營統一性等，是生產經營于一體的產業模式。
2電力營銷的基本內容與改革意義
電力營銷的基本工作內容包括：在服務中辦理業務擴充，解決新老用戶的增容與新裝問題；負責對因為變更進行辦理，方便客戶做好電力營銷的日常管理工作；在營銷中做好電價與電費的管理，認真落實和執行電價策略，及時準確的抄表、核算，做好電費的準確回收與管理；做好電能計量的管理，以可靠的技術措施來保證電能計量的準確；針對電力網絡進行用電檢查，對用電安全、節約、計劃等進行全面控制，做好電力調度工作；全面提升管理能力拓展電能的銷售量；做好各項統計工作，做好基礎資料的采集、整理、分析，以備管理決策。電力營銷改革的意義：在電力發展的影響下，智能電網的發展對電力營銷產生了較大的影響，電力生產與營銷管理因為技術支持從內部已經呈現出高效率生產與管理的態勢，而針對客戶的營銷模式也應根據這個需要進行改變，利用先進的管理與營銷體制替代傳統的營銷模式，以此適應時代的需求，這就是營銷改革的重要意義。
3現有電力網絡的營銷狀況
我國供電網絡中，電力營銷管理多數承擔的是電力市場培育與電能銷售、服務的工作，這也是電力企業最為基本的營銷體制。從業務劃分上，邏輯屬性可以將供電營銷業務分為客服、業務、質量管理、營銷決策等層面。隨著計算機技術的引入，通信技術和自動化水平不斷提高，我國的電力營銷已經有了長足的發展與進步，其已經得到了多功能系統支持，如營銷信息管理、客服技術支持、自動抄表、銀行賬務、電力負荷自動調控等。雖然有了技術上的改進，但是從本質看，營銷思路與人員的基本素質的改變不能適應當前技術上的提高，因此必須能進入數字化營銷的理念，這樣才能適應供電智能化的發展。
4智能電網對供電營銷的影響
以往的電力營銷是抄表、核算、收費，主要的措施與手段相對被動，電力營銷僅僅集中在對客戶的被動式管理上，缺乏主動提供服務的能力。而智能化電網將電力從業人員從繁重的基礎數據調查中解放出來，使之可以將精力放在營銷業務環節上，即如何為客戶提供安全與穩定的供電服務，并幫客戶會解決問題等方面。所以智能技術解放了營銷中資源的浪費而提高了服務的質量，因此營銷必須適應此種變化。例如：智能化的用戶負荷管理系統的出現，就可以幫助負荷管理與控制可以理想地完成自動計量、電力制定、分布式上網監控等實時應用功能，為客戶知識的交互提供技術支持。系統利用現有的通信通道實現雙向通信，完成自動采集與分析功能，挖掘分析用電模式，預測市場發展，同時制定多元化的服務方案，并將信息傳遞給客戶，使其可以自由選擇，最終平衡電網供求。而用戶可以對配置方案進行優化選擇，整合自身的資源調整用電模式，從而提高生產效率。傳統的負荷控制模式相比，智能化的管理方式具備了以下四方方面的優勢：1)智能化用電量與方式監測；2)智能化數據通信與安全保障；3)智能化數據處理與信息挖掘；4)智能化負荷控制與營銷。
5改革后的智能營銷模式分析
從發展方向上看未來的電力系統將進入到智能營銷模式，即完全借助數字技術將電網運行與業務需要、社會效益等關聯起來，實現市場參與者實時化互動和能源供需平衡的調度，達到最優化控制能源配置，最安全、最經濟、最環保的服務和銷售模式。智能營銷體系可以分為經營、銷售、營銷等系統的全面自動化。智能化營銷的著眼點應在智能化服務上，電力商品的銷售與使用將具有較高的安全性、實時性、環保性，所以智能化營銷必須借助智能網絡技術，并圍繞這三個需要而展開深化與創新，具體表現是：高電能質量和高可靠性；在高級配電網絡和高級配電自動化的自愈功能，使之具有網絡重構和故障監控、定位、隔離、恢復等功能；網絡通信技術將保證系統地域攻擊；高級配網SCADA可以進行海量的數據處理并進行數據挖掘，以此為營銷提供數據支持；分布式的電能購銷、調度、頻率波動處理等，可以幫助開的清潔能源市場，實現分布式的網絡化銷售；營銷中系統可以結合動態化電價政策對電力負荷與測算進行差異化分析，以此慢優化銷售的需求，既滿足用戶需求也保證銷售效益。
6結語
【關鍵詞】GPS；網絡RTK；技術
實時動態差分技術簡稱RTK，是一門能夠實現實時定位的技術，該技術是通過將GPS測量技術和數據傳輸技術融合來實現的，包括基準站和流動站兩大基本組成部分。基準站對衛星數據進行監測，然后發射相應的數據而流動站對自身以及基準站的載波相位的觀測值進行實時的差分處理，最終得到所需要的精確的海拔、坐標等數據。RTK技術的出現使GPS測量精度有了很大的提高，是GPS測量技術的一次巨大的飛躍，因而獲得了極為廣泛的使用。但是常規的RTK定位技術其測量距離具有局限性，一旦距離超過一定的限度，其定位的精確的程度就大大的降低了，這極大的限制了其使用范圍。
由于常規RTK的局限性，這使得新型的網絡RTK技術隨之產生。隨著計算機為核心的信息以及網絡技術的可快速發展，在常規RTK技術的基礎之上結合這些新的技術從而產生了新的實時動態定位技術，這就是多基準站RTK，也就是網絡RTK。網絡RTK在覆蓋范圍上極大的超過了常規RTK技術，除此之外，網絡RTK的成本更加的低廉、定位效率高且精度也遠遠的高于常規RTK。由于網絡RTK這一系列的優點，這使得其使用更加的廣泛。以網絡RTK技術作為基礎，全國各地建立了大量的CORS系統。CORS系統的廣泛使用，給傳統的RTK測量帶來了巨大的變革，主要表現在以下幾個方面：第一，極大的減少了初始化的時間，提高了工作范圍的覆蓋面積。第二，系統使用連續的基站，這樣用戶的觀測就變得十分的方便，可以隨時進行，有利于工作時間的節省。第三，能夠對數據進行全面的監控，保證作業的安全可靠，降低誤差出現的概率。第四，能夠接入互聯網，方便數據的遠距離傳輸和共享。我國的網絡RTK發展十分迅速，且在實際中的應用也越來越廣泛，文章就網絡RTK技術及其應用現狀展開探討。
1 網絡RTK技術簡介
1.1 網絡RTK技術的基本原理
為了降低各種誤差對于系統的影響，保證測量結果具有較高的精度，從而在相對廣泛的區域內構建一個基準站網絡，將多個基準站均勻的在交大的范圍之內進行設置，利用廣域或者是局域差分GPS來得到精度比較高的定位結果。
1.2 網絡RTK技術實現思路
流動站會產生誤差，可以利用基準站網的數據對其進行計算，然后根據計算的結果進行相應的修正，修正后的信息通過相應的手段傳遞給用戶，這樣用戶得到的信息就比較的精確，從而可以得到較為精確位置。常規RTK在工作過程中，利用通信系統將自身的載波相位觀測值對附近的動態用戶進行實時的發送。這樣用戶就能夠依據自身獲得的相同歷元的載波相位觀測值進行定位，同時能夠參照基準站的坐標而得到自己的實時位置。在RTK中一般使用雙差觀測值，從而有效的減小接收機和衛星鐘之間的時差，從而保證獲得結果的精確性。
2 網絡RTK技術服務的主要方法
2.1 虛擬參考站技術
GPS流動站先通過數字移動電話網絡向控制中心發送標準的NMEA位置信息, 告知它的概略位置,控制中心接收信息,并重新計算所有GPS數據、內插到與流動站相匹配的位置,再向流動站發送改正過的RTCM信息,流動站可位于網絡中的任何一點,這樣RTK的系統誤差就被減少或得到消除。這種為一個虛擬的、沒有實際架設的參考站創建原始參考數據的技術,稱之為“虛擬參考站技術”。
虛擬參考站技術實現過程分為三步:第一，系統數據處理和控制中心完成所有基準站的信息融合和誤差源模型化。第二，流動站在作業的時候,先發送概略坐標給系統數據處理和控制中心,系統數據處理和控制中心根據概略坐標生成虛擬參考站觀測值,并回傳給流動站。第三，流動站利用虛擬參考站數據和本身的觀測數據進行差分,得到高精度定位結果。
虛擬參考站技術的優點在于只需增加一個數據接收設備,不需增加用戶設備的數據處理能力,接收機的兼容性比較好。虛擬參考站技術要求雙向數據通訊, 流動站既要接收數據,也要發送自己的定位結果和狀態,每個流動站和數據處理中心交換的數據都是唯一的,這就對系統數據處理和控制中心的數據處理能力和數據傳輸能力有很高的要求。虛擬參考站技術目前應用得比較廣泛,可以說是網絡RTK技術的一個代表。
2.2 主輔站技術
主輔站技術(MAX)是瑞士徠卡測量系統有限公司基于“主輔站概念”推出的參考站網軟件SPIDER 的技術基礎,其基本概念是將所有相關的代表整周未知數水平的觀測數據,如彌散性的和非彌散性的差分改正數,作為網絡的改正數據播發給流動站對于用戶來說,主參考站并不要求是最靠近的那個參考站,盡管那樣可能會更好一些。因為它僅僅被用來簡單地實現數據傳輸的目的,而且在改正數的計算中沒有任何特殊的作用。如果由于某種原因,主站傳來的數據不再具有有效性,或者根本無法獲取主站的數據,那么,任何一個輔站都可以作為主站。
主輔站技術可以使用單向數據通訊和雙向數據通訊兩種方式。單向數據通訊方式下的主輔站技術徠卡稱之為MAX技術, 雙向數據通訊方式下的主輔站技術稱為i- MAX技術。MAX技術中同一個網絡單元中發播同一組數據,用戶接收機目前只有徠卡公司生產的新型接收機才能夠使用。i-MAX技術與虛擬參考站技術一樣,流動站必須播發自己的概略位置給數據處理中心,數據處理中心根據其位置計算出流動站的改正數,再以標準差分協議格式發播給流動站,流動站可以是各種支持標準差分協議格式的接收機。
3 國內連續運行參考站系統建設現狀
經過一段時間的發展，我國的連續運行跟蹤站的建設取得了很大的成功，取得了不小的成就，當前我國連續運行參考站系統建設現狀如下：
3.1 從上世紀末開始，我國的國家測繪局開始在全國范圍內建設永久性的GPS跟蹤站，主要是進行精確的定位以及監測地球動力學。
3.2 中國地殼運動觀測網絡。該網絡最初由我國國家地震局倡導，包括中科院在內的相關的部門參與了建設和設計，建設的基準站點覆蓋全國的范圍，這些基站之間的平均間隔為八百公里。所有的基站每三十秒鐘進行一次采樣，然后上傳到中心進行分析，分析的成果由國家地震局、中科院等部門所共享。當前該工程已經進入二期工程建設時期，教育部以及國家氣象局也相繼加入這樣網絡的建設當中。
3.3 深圳連續運行衛星定位服務系統。它是我國建立的第一個實用化的實時動態CORS系統,其實時定位精度可達到平面3厘米,垂直5厘米,系統由5個GPS 基準站、一個系統控制中心、一個用戶數據中心、若干用戶應用單元、數據通信系統五個子系統組成,各子系統互聯,形成一個分布于整個城市的局域網或城域網。網絡實時動態定位采用虛擬參考站技術,系統的數據服務分兩種方式: 通過訪問服務器以GSM數據通信方式向用戶提供實時精密定位服務。通過Internet網絡向用戶提供精密事后處理的數據服務,并系統工作狀況、新聞等動態信息。
4 結語
本文介紹了網絡RTK 技術的原理和服務現狀,對網絡RTK定位技術中采用的常用方法進行了簡單的介紹，對四種網絡RTK 技術服務CORS系統的主要方法進行了較詳細的描述,并介紹了CORS系統的應用現狀。
參考文獻：
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關鍵詞：通信原理；教學改革；信源編碼；信道編碼
中圖分類號：G642.4文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)01-0231-02
Research on the Reform in Teaching of The Principle of Communication
CHEN Jie, CHENG Yun, HOU Hai-liang
(Department of Communications & Control Engineering, Hunan Institute of Humanities, Science and Technology, Loudi 417000, China) Abstract: The problems existing in the presently teaching of“The Principles of Communication”are discussed, and the reform measures such as selection the teaching contents, using of many kinds of teaching methods deftly and linking theory with practice are introduced to improve the effect in teaching.
Key words: the principles of communication; teaching reform; signal source coding; signal channel coding
1《通信原理》課程教學現狀
《通信原理》是電子信息工程、通信工程等信息類本科專業的一門重要的必修專業基礎課，也是許多高等院校通信和信息類專業研究生入學考試的初試或者復試必考科目之一。本課程主要內容為通信系統的基本組成、信號的編碼與調制、信道編碼及調制技術、信號的接收、傳輸的差錯控制及同步等。
《通信原理》是一門理論性、綜合性、實踐性很強的課程[1]，在實際教學中，我校安排的總課時為64節，包括48節理論課和16節實驗課。理論教學主要以教師講授為主，學生被動地接受的模式。采用講授為主的教學模式在該課程的教學中主要表現為以下5個方面的難點：
1）課程對數學知識要求高，理論性強，數學推導多。課程中知識的推導涉及到很多高數、概率論和線性代數知識，比如平穩隨機過程、信道容量、信道編碼等。從先修的信號與系統、通信電子線路開始，教師講授都會涉及大量的數學公式推導，長時間的理論學習加重了學生的厭學情緒，嚴重影響了教學效果。
2）課程的概念多、專有名詞多而且很多概念都比較抽象。如信道、信道編碼及編碼方法、信源編碼及編碼方法等，對于初學者來說，這些概念很容易混淆，不好理解。通常是講到后面的知識，學生忘了前面的知識。
3）先修課程學習效果直接影響通信原理的教學。信息類專業的不同課程之間知識銜接緊密，一環扣一環，一門課程沒學好將直接導致后續課程無法有效的組織教學。通信原理課程是在信號與系統、通信電子線路等專業基礎課程開設的前提下開課，而那些課程的理論性也相當的強。長期的理論學習使得學生對這些理論性較強的課程產生了強烈的抵制心理。
4）知識點多，講授內容多，課時少。通信原理的包括的知識范圍廣，包括信號分析、模擬通信、數字通信、信源和信源編碼、信道和信道編碼、通信系統的組成等方面的知識，每個知識點都很重要，48課時的理論教學時間遠遠不夠。現代交換原理、移動通信、光纖通信、計算機網絡、數據通信網及擴頻通信等后續專業課程迫切需要“通信原理”課程堅實的基礎作為后盾。通信原理的知識點沒講到或者知識講解不透徹，直接影響到后續課程的教學和學習，進而影響到人才培養的質量。
5）通信原理知識更新換代快，教材中的知識點和實際應用脫節。比如CDMA、數據通信等技術十多年前還僅僅存在理論中，目前已經變為現實并得到飛速發展，并出現了一些新的技術，而教材的更新換代速度跟不上通信知識的發展，學生在學習中難免會有疑問。這就需要授課者及時跟蹤，了解通信的新技術，向學生介紹新的技術并且有效的解釋學生在學習過程中出現的問題。
2《通信原理》課程教學改革措施
2.1精選教學內容，合理安排教學順序
《通信原理》知識點多，知識覆蓋面廣，教學內容豐富，而我系電子信息工程和通信工程本科專業的培養計劃中安排該門課程的 理論教學學時數為48節，要在短短的48學時內把通信原理500多面的教材內容講授完是不可能的。因此，我們必須精選教學內容，對全局知識作合理規劃，分清層次、確定重難點，對一些相對較容易的內容安排學生自學。通信原理主要包括數字通信和模擬通信兩部分。實際應用中主要采用數字通信，因此應該重點講授數字通信系統及及其相關技術。信號分析部分在信號與系統課程中學生已經詳細學習過，但防止部分學生掌握不牢，本部分只簡要的講授傅里葉變換、信號的能量和相關函數等方面的知識，其他內容要求學生自學。還有模擬調制中的角度調制（調頻和調相）部分通信電子線路或者高頻電子線路中有相關內容，也不需要作重點講解。另外信源編碼和信道編碼方法很多，也只能講授常用的一些編碼方法，其它的只講解其編碼原理或者全部要求學生自學。
選定好教學內容后，為了提高學生的學習效率，還有必要對知識點的講授順序作一定的調整。一般來講，教材編排順序就是課堂教學內容的組織順序。但通過多次教學實踐和摸索發現，適當的調整教學順序有利于學生在學習的過程中形成一條學習主線，抓住這根線無論是聽課還是自學都變得更容易。比如整個講授過程按照通信系統的組成和通信流程進行：先講信號及其描述和變換、接著講信號的調制與解調，再講信源編碼和信道編碼，最后介紹通信網絡的相關知識。每個部分的講授中，也抓住一條主線，比如講授各種信源編碼方法時可以以提高有效性這條主線來展開，信道編碼可以以增加通信的可靠性來展開。
2.2采用多種教學方式激發學生的學習興趣
通信原理的知識比較抽象，概念多、數學公式和數學推導比較多，采取傳統的填鴨式教學方式會使學生的學習興趣下降，為此，需要靈活運用多種教學方法,激發學生的學習興趣，提高教學效率。
首先，應該拋棄以教師講授為主,學生被動地接受的教學模式，采用以教師為主導,學生為主體的教學方式。教師先通過相關通信知識的實際應用引起學生對該知識點的興趣，并隨之提出疑問，進而進行知識點的講授。對于要求學生自學或者預習的部分，也提前提出問題，讓學生帶著問題自學，同時要求學生在下次上課前回答問題或者對有關內容進行講解，使自學效果得以保證。
其次，充分發揮《通信原理課程》多媒體課件的作用[2]，并用flash制作各種演示動畫。多媒體課件主要內容包括了基本概念和基礎知識、公式推導、通信系統功能各模塊的輸出波形和相應知識點的練習題等。在幾年的教學中，我用flash軟件制作了各種編碼、調制解調等方面的動畫演示，使學生能直觀形象的理解各知識點。
再次，加強與學生的溝通，了解學生的學習動態，及時調整講課進度。通過提問、課間與學生聊天、批改作業、課間小測試和布置練習題等，了解學生的學習效果，聽取同學們對教學建議，并及時調整自己的授課進度和講課方法。平時注意與同學們建立了友好的關系，利用情感紐帶建立和諧的課堂秩序。
2.3注重理論聯系實際
《通信原理》是一門應用很廣的課程，要深入的理解和掌握它必須將它與實際應用結合起來。首先，通信的相關技術日新月異，使得通信原理教材中的相關知識與實際應用脫節。其次，通信原理注重基本通信理論的介紹，主要包括理論的數學機理、各種技術的實現框圖和相關技術，學生學習時對相關內容沒有直觀的認識。
課堂教學中,要多和實際應用建立聯系,將抽象深奧的原理融入到具體的例子中進行講解。比如在講頻分復用技術時，學生很難理解，可以將該技術與多人同時進出教學大樓大門聯系起來形象的進行講解。
在進行知識講解時，要注意將相關理論的實際應用情況進行介紹，讓學生覺得通信原理不僅僅是一些抽象的理論，而且具有很強的實用性，這樣才能使學生的學習興趣更濃。比如在講授通信系統時，可以直接以手機通信為例，介紹其采用的調制技術、解調方法，復用技術等，這樣就將理論和實際聯系起來了。
通信原理知識更新換代迅速，任課教師需要及時跟蹤新出現的技術，并將相關知識融入到對應的知識中進行介紹[3]。
3實際教學效果
通過在2006級、2007級、2008級通信工程專業和2008級電子信息工程專業的《通信原理》課堂教學中不斷摸索和總結，形成了以上措施。事實證明，通過這些措施，《通信原理》的課堂教學效果有了較大的提高,學生普遍反映學習不再枯燥，很多學生都會課后花時間去消化已學知識。為了能夠回答好老師課前布置的問題，對于自學內容或者沒有深人講解的部分，學生也會保質保量的進行了自學。幾年來，學生對《通信原理》的課程學習興趣逐年提高，學生的考試成績也有了較大的提高，在考試難度不變的情況下課程及格率也不斷提升，特別是2008級通信專業學生不及格人數只有8人，達到了歷史最好水平。
4小結
本文首先分析了《通信原理》課程教學中存在的問題，并就怎樣提高課程教學進行了探討，提出依靠整合教學內容、合理安排知識講授順序、綜合運用多種教學手段和理論聯系實際等措施提高教學質量，形成以教師為主導,學生為主體的教學方式。事實證明，該方法具有很強的可行性，能夠有效的提高教學質量。下一步將繼續對通信原理課程教學和實驗教學進行研究，為理論性強課程的教學探討出一種行之有效的教學、實驗模式。同時注重“亮點”效應，將該模式運用到信號與系統、通信電子線路、移動通信、自動控制原理、現代控制理論等相關理論型課程教學中，提升這一類課程的教學效果。
參考文獻：
[1]張水英.“通信原理”課程教學改革探索[J].電氣電子教學學報, 2003(10):12-14.
關鍵詞：網段；ARP協議；RARP協議；
充分認識ARP的作用與工作過程有助于我們認識網絡、理解TCP/IP體系的通信原理，從而指導我們分析網絡中故障發生的原因以及采用有效的方法排查故障。首先，子網掩碼，網關與ARP協議的概念初學者往往難以一下子掌握。因此很有必要通過實驗來幫助學員更加深入直觀地了解子網掩碼，網關與ARP協議的基本概念與工作原理。
1 子網掩碼(Subnet Mask)
子網掩碼的主要功能是告知網絡設備，一個特定的IP地址的哪一部分是包含網絡地址與子網地址，哪一部分是主機地址。網絡的路由設備只要識別出目的地址的網絡號與子網號即可作出路由尋址決策，IP地址的主機部分不參與路由器的路由尋址操作，只用于在網段中唯一標識一個網絡設備的接口。
子網掩碼使用與IP相同的編址格式，子網掩碼為1的部分對應于IP地址的網絡與子網部分，子網掩碼為0的部分對應于IP地址的主機部分。將子網掩碼和IP地址作“與”操作后，IP地址的主機部分將被丟棄，剩余的是網絡地址和子網地址。
2 網關(Gateway)
在Internet中的網關一般是指用于連接兩個或者兩個以上網段的網絡設備，通常使用路由器(Router)作為網關。
在TCP/IP網絡體系中，網關的基本作用是根據目的IP地址的網絡號與子網號，選擇最佳的出口對IP分組進行轉發，實現跨網段的數據通信。
3 ARP協議(Address Resolution Protocol)
在以太網(Ethernet)中，一個網絡設備要和另一個網絡設備進行直接通信，除了知道目標設備的網絡層邏輯地址(如IP地址)外，還要知道目標設備的第二層物理地址(MAC地址)。ARP協議的基本功能就是通過目標設備的IP地址，查詢目標設備的MAC地址，以保證通信的順利進行。
當一個網絡設備需要和另一個網絡設備通信時，它首先把目標設備的IP地址與自己的子網掩碼進行“與”操作，以判斷目標設備與自己是否位于同一網段內。如果目標設備在同一網段內，并且源設備沒有獲得與目標IP地址相對應的MAC地址信息，則源設備以第二層廣播的形式(目標MAC地址為全1)發送ARP請求報文，在ARP請求報文中包含了源設備與目標設備的IP地址。同一網段中的所有其他設備都可以收到并分析這個ARP請求報文，如果某設備發現報文中的目標IP地址與自己的IP地址相同，則它向源設備發回ARP響應報文，通過該報文使源設備獲得目標設備的MAC地址信息。
如果目標設備與源設備不在同一網段，則源設備首先把IP分組發向自己的缺省網關(Default Gateway)，由缺省網關對該分組進行轉發。如果源設備沒有關于缺省網關的MAC信息，則它同樣通過ARP協議獲取缺省網關的MAC地址信息。
為了減少廣播量，網絡設備通過ARP表在緩存中保存IP與MAC地址的映射信息。在一次ARP的請求與響應過程中，通信雙方都把對方的MAC地址與IP地址的對應關系保存在各自的ARP表中，以在后續的通信中使用。ARP表使用老化機制，刪除在一段時間內沒有使用過的IP與MAC地址的映射關系。
4 實驗設計
我們通過設計一個簡單的實驗來幫助學員更深入直觀地理解上述三個知識點所涉及的基本概念與原理。在實驗中，我們利用ping命令來檢驗主機間能否進行正常的雙向通信。在“ping”的過程中，源主機向目標主機發送ICMP的Echo Request報文，目標主機收到后，向源主機發回ICMP的Echo Reply報文，從而可以驗證源與目標主機能否進行正確的雙向通信。
A與B為實驗用的PC機，使用Windows2000 Professional作操作系統。
實驗方案：
步驟1：
設置兩臺主機的IP地址與子網掩碼：
A: 192.168.1.130 255.255.255.0
B: 192.168.1.125 255.255.255.0
兩臺主機均不設置缺省網關。
用arp -d命令清除兩臺主機上的ARP表，然后在A與B上分別用ping命令與對方通信，在A與B上分別顯示，
A: Reply from 192.168.1.125: bytes=32 time<10ms TTL=128
B: Reply from 192.168.1.130: bytes=32 time<10ms TTL=128
用arp -a命令可以在兩臺PC上分別看到對方的MAC地址。
分析：由于主機將各自通信目標的IP地址與自己的子網掩碼相“與”后，發現目標主機與自己均位于同一網段(192.168.1.0)，因此通過ARP協議獲得對方的MAC地址，從而實現在同一網段內網絡設備間的雙向通信。
步驟2：
將A的子網掩碼改為：255.255.255.128，其他設置保持不變。
操作1：用arp -d命令清除兩臺主機上的ARP表，然后在A上ping B，在A上顯示結果為：Destination host unreachable
用arp -a命令在兩臺PC上均不能看到對方的MAC地址。
分析1：A將目標設備的IP地址(192.168.1.125)和自己的子網掩碼(255.255.255.128)相“與”得192.168.1.0，和自己不在同一網段(A所在網段為:192.168.1.128)，則A必須將該IP分組首先發向缺省網關。由于A的缺省網關沒有配置，無法對分組進行正確發送，因此顯示“目標主機不可到達”。
操作2：接著在B上ping A，在B上顯示結果為：Request timed out 此時用arp-a命令可以在兩臺PC上分別看到對方的MAC地址。
分析2：B將目標設備的IP地址(192.168.1.130)和自己的子網掩碼(255.255.255.0)相“與”，發現目標主機與自己均位于同一網段(192.168.1.0)，因此，B通過ARP協議獲得A的MAC地址，并可以正確地向A發送Echo Request報文。但由于A不能向B正確地發回Echo Reply報文(原因見分析1)，故B上顯示ping的結果為“請求超時”。在該實驗操作中，通過觀察A與B的ARP表的變化，可以驗證：在一次ARP的請求與響應過程中，通信雙方就可以獲知對方的MAC地址與IP地址的對應關系，并保存在各自的ARP表中。
關鍵詞：現場總線控制系統 火電廠 推廣應用
20世紀80年代，DCS（數字式分散控制系統）開始進入電站自動化控制領域，由于其在安全生產與經濟效益等方面帶來的正面作用是以往任何一種控制系統無法與其相提并論的，因此，DCS在電站被廣泛使用。目前300MW以上機組，無論是國產機組還是引進機組，無一例外采用DCS，就連200MW、100MW機組也在使用DCS來進行改造，甚至于一些自備電廠的25MW、12MW的火電機組也采用DCS系統。
那么，作為20世紀90年代才走向實用化的，在自動化領域內最為新型的控制系統——現場總線控制系統(fieldbus control system，FCS)，能否也像DCS系統一樣被電站接受并廣為推廣使用?
1 FCS與DCS相比較最顯著的特點
根據國際電工委員會IEC1158定義：安裝在制造或過程區域的現場裝置與控制室內的自動控制裝置之間的數字式、串行、多點通信的數據總線稱為現場總線。
以現場總線為基礎的全數字控制系統稱為現場總線控制系統FCS。即：現場總線是用于現場儀表與控制室系統之間的一種開放、全數字化、雙向通信與多站的通信系統。
DCS與FCS的具體比較如下：
（1） DCS系統是個大系統，其控制器功能強而且在系統中的作用十分重要，數據公路更是系統的關鍵，所以必須整體投資一步到位，事后擴容難度較大。而FCS功能下放較徹底，信息處理現場化，廣泛采用的數字智能現場裝置使得控制器功能與重要性相對減弱。因此，FCS系統投資起點低，可以邊用、邊擴、邊投運。
（2） DCS系統是封閉式系統，各公司產品基本互不兼容。而FCS系統是開放式系統，用戶可以選擇不同廠商、不同品牌的各種設備連入現場總線，達到最佳的系統集成。
（3） DCS系統的信息全都是二進制或模擬信號形成的，必須有D/A與A/D轉換。而FCS系統是全數字化，免去了D/A與A/D變換，高集成化高性能，使精度可以從±0.5％提高到±0.1％。
（4） FCS系統可以將PID閉環控制功能裝入變送器或執行器中，縮短了控制周期，目前可以從DCS的2～5次/s，提高到FCS的10～20次/s，從而改善調節性能。
（5） DCS系統可以控制和監視工藝全過程，對自身進行診斷、維護和組態。但是，由于其自身的致命弱點，其I/O信號采用傳統的模擬量信號，無法在DCS工程師站上對現場儀表（含變送器、執行器等）進行遠方診斷、維護和組態。FCS系統采用全數字化技術，數字智能現場裝置發送多變量信息，而不僅僅是單變量信息，并且還具備檢測信息差錯的功能。FCS系統采用雙向數字通信現場總線信號制。因此，它可以對現場裝置（含變送器、執行器等）進行遠方診斷、維護和組態。FCS系統這點優越性是DCS系統無法比擬的。
（6） FCS系統由于信息處理現場化，與DCS系統相比，可以省去相當數量的隔離器、端子柜、I/O終端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜，同時也節省了I/O裝置及裝置室的空間與占地面積，有專家認為可以節省60％。
（7）與（6）同樣的理由，FCS系統可以減少大量電纜與敷設電纜用的橋架等，同時也節省了設計、安裝和維護費用，有專家認為可以節省66％。
對于（6）、（7）兩點應補充說明的是，采用FCS系統，節省投資的效果是勿庸置疑的，但是否如有的專家所說達60％～66％，尚有待給出客觀評價，盡管這些數字在多篇文章中出現，筆者認為這是相互轉摘的結果，目前還未找到這些數字的原始出處。因此，讀者在引用這些數字時要慎重。
（8） FCS相對于DCS組態簡單，由于結構、性能標準化，便于安裝、運行、維護。
（9） 用于過程控制的FCS設計開發要點。這一點并不作為DCS的比較，只是說明用于過程控制或者用于模擬連續過程類的FCS在設計開發中應重點考慮的問題。
1) 要求總線本安防爆功能，而且是頭等重要的。
2） 基本監控如流量、料位、溫度、壓力等的變化是緩慢的，而且還有滯后效應，因此，節點監控并不需要很快的電子學的響應時間，但要求有復雜的模擬量處理能力。這一物理特征決定了系統基本上多采用主-從之間的集中輪詢制，這在技術上是合理的，在經濟上是有利的。
3） 流量、料位、溫度、壓力等參數的測量，其物理原理是古典的，但傳感器、變送器及控制器應向數字智能化發展。
4） 作為針對連續過程類及其儀器儀表而開發的FCS系統，應側重于低速總線H1的設計完善。
2 FCS在火電廠的實際應用
現場總線控制系統FCS是一個新型的控制系統，進入我國的時間還不算長，目前在火電廠的應用還處于局部領域使用的階段。
例1：Cegelec Alspa P320系統（見圖1）應用于我國華能珞璜電廠（4×360MW）二期工程（2×360MW）機組的自動控制。該系統有31個雙冗余WorldFIP網絡，16個監視和控制站，32臺冗余PLC，處理18000I/O點，50000點控制數據。該系統采用雙絞線媒體，操作站冗余并有后備站，系統典型的響應時間為50ms。
華能珞璜電廠二期工程是從法國GEC ALSTOM集團全套引進的2×360MW燃煤發電機組。鍋爐由STEIN公司提供，汽輪機由STG公司提供，發電機由STG公司提供。已于1998年底全部投運發電。
控制系統是法國CEGELCE公司提供的、20世紀90年代中期開發推出的ALSPA P320控制系統。實現了機組的數據采集系統（DAS）、閉環控制系統（MCS）、順序控制系統（SCS）與燃燒器管理系統（BMS）等主要功能。汽輪機數字電液控制系統（DEH）采用法國GEC ALSTOM STG公司提供的MICROREC控制系統。
ALSPA P320控制系統各部分通過標準網絡來相互通信，與其他控制部件可以方便地進行通信。ALSPA P320有三大網絡：
LOCAFIP現場總線網絡（WorldFIP），采用FIP標準（UTEC64＋601607），用于鏈接輸入輸出模板到P320的C370控制器。
F900數據總線（WordlFIP），用于C370控制器之間的數據交換和C370控制器與CENTRALOG通信。F900是一種快速的數據傳輸網絡，基于IEEE的FIP標準（UTEC64＋601607）的工業局域網。
CONTRONET控制網使用以太網技術，用于集中控制層CENTRALOG數據庫與操作員工作站之間的數據交換。CONTRONET遵照IEEE803.3局域網標準。
通過INTERENT標準協議，P320可進行長距離通信，進行遠程維護和大型電網控制。
例2：陜西省楊凌燃機熱電廠位于陜西省楊凌農業高新技術開發區內，采用德國Siemens公司生產的遵循Profibus現場總線協議的Simatic PCS7控制系統作為機、爐、電的集中控制系統。系統配置圖如圖2所示。
該系統共配置3對冗余CPU－41H控制器。每一對冗余控制器均通過冗余的現場總線Profibus－DP（最新數據傳輸速率可達12Mbit/s）帶一定數量的遠程I/O擴展機架ET200M及I/O模件。由遠程I/O擴展機架和模件組成的遠程I/O站均放置于現場附近，通過Profibus－DP總線與放置在主控樓的冗余控制器通信。
該系統共配置32個ET200M遠程機架，按工藝流程分成8個遠程I/O站，放置在全廠8個不同位置，最遠的一個遠程I/O站——深井泵房遠程I/O站距主廠區3.4km左右，其他的遠程I/O站間距離在200m以內。控制器與各遠程I/O站間的通信是通過Profibus-DP現場總線完成的，主廠區內Profibus-DP現場總線傳輸介質為雙絞線，深井泵房遠程I/O站與主廠區間的數據通信采用光纖作為傳輸介質，兩端通過光電轉換接口，與Profibus-DP現場總線相接。
由于使用了Profibus-DP現場總線技術，現場布置I/O機柜，實現了對燃機外圍設備、余熱鍋爐、汽機輔機、循環水泵房、綜合水泵房、深井泵房、廠用電氣系統、110kV升壓站等系統與主控環的服務器進行雙向數據交換，實現了全廠各系統的集中監控。自動系統投入率達到100％，2001年8月系統投入商業運營。
例3：四川廣安電廠，采用遵循Profibus現場總線協議的L2-DP網絡技術，成功地將鍋爐補給水控制系統與凝結水精處理控制系統控制等輔助車間控制系統聯網，提高了火電廠輔助車間控制的勞動生產率及系統可靠性。
轉貼于 3 FCS在火電廠局部應用效果
首先明確FCS的3個關鍵要點：
(1) 核心：FCS系統的核心是總線協議，即總線標準。也就是說，只有遵循現場總線協議的控制系統，才能稱為現場總線控制系統。
(2) 基礎：FCS系統的基礎是數字智能現場裝置。數字智能現場裝置是FCS系統的硬件支撐。
(3) 本質：FCS系統的本質是信息處理現場化。這是FCS系統效能的體現。
再來分析前面提到的火電廠應用FCS的幾個例子。
在例1中，華能珞璜電廠的ALSPA 320控制系統，它的Loca Fip網絡與F900網絡均遵循WorldFip現場總線的總線協議，CONTRONET控制網采用以太網技術。這是一個非常典型的現場總線體系結構。
在例2中，楊凌燃機熱電廠的Simaeic PCS7控制系統，控制器與各遠程I/O間的通信是通過Profibus-DP現場總線來完成。控制器與控制器之間、控制器與服務器之間的數據通信是通過冗余的環型工業以太網來完成。
上述兩例子中，在通信網絡方面均遵循現場總線協議，即都含有做為現場總線控制系統的核心部分，但另一個共同特點是都沒有采用數字智能現場裝置，仍采用模擬量的測量元件和執行機構，不具備現場控制功能。失去了現場總線控制系統的硬件支撐，信息處理現場化就不能實現，也就是說現場總線的突出特點——降低系統投資成本、減少運行費用和提高運行和管理水平等，未能充分發揮出來。
例3則是目前現場總線在火電廠局部應用中的一個成功典型。
4 FCS在火電廠的應用前景
（1） 現場總線控制系統是目前最新型的控制系統，它是一種全計算機、全數字、雙向通信的新型控制系統。現場總線技術給自動化領域帶來了一場革命，代表了自動化的發展方向。數字通信是一種趨勢，也是技術發展的必然。從理論上講，雙向數字通信現場總線信號制技術必將會給火電廠安全經濟運行及提高管理水平帶來實實在在的效益。這是過去在電站中使用過的任何控制系統所無法與之相比擬的。
（2） 作為現場總線控制系統的核心部分——總線協議，已經在火電廠控制系統的通信網絡中成功運行，這不僅消除了人們以前存有的許多疑團，也為現場總線控制系統在火電廠推廣應用打下了良好的基礎。
（3） 現場總線控制系統，在以順序控制為主，以PLC（可編程邏輯控制器）為硬件的火電廠輔助車間控制系統聯網控制中，可以發揮最大效益（見例3)。PLC作為一個站掛在高速總線上，充分發揮PLC在處理開關量方向的優勢。現場總線在該領域的應用已經取得成功，這將是今后一段時間內火電廠輔助車間適度集中控制方針得以實現的一種優選方案。
（4） 由于目前能滿足火電廠控制要求的數字式智能現場裝置的品種還很少，理論上的現場總線效益還不能充分發揮。因此，在大型機組上全面采用典型的現場總線控制系統的時機尚未成熟。
（5） 目前，像例1、例2的控制系統不失是一種向FCS過渡性的控制系統，它既保留了DCS系統中功能很強的控制器及I/O模件，同時在通信網絡又遵循現場總線協議。我們將該系統稱之為在通信和數據傳輸方向遵循現場總線協議的數字式分散控制系統，暫稱該系統為FDCS。
關鍵詞：大型建筑；建筑智能化；系統集成
1.概述
中國的商業地產項目建設正在蓬勃發展，隨著項目的體量越來越大，機電設備數量也隨之增加，要合理有效的對這些機電設備進行管理，原有的各系統分散式管理已經無法滿足。建筑智能化系統集成的重要性體現的越來越明顯。基于項目建設的需求，本分析報告對建筑智能化系統集成進行了全面的闡述，對系統的設計和建設有針對性的分析。
1.1系統集成的基本概念
系統集成，是指根據應用的需要，將硬件平臺、網絡設備、系統軟件、工具軟件及相應的應用軟件等集成為具有優良性能價格比的適應開發環境與資源共享的大型或巨型信息系統的全過程，使用戶能得到一體化的解決方案。
系統集成的本質就是達到資源的共享，就是要實現最優化的統籌設計。系統集成的全過程不只為用戶提供一些具體設備和產品的簡單組合，而是通過這些設備和產品向用戶提供其應用的一種方案或一種設想，來滿足用戶對功能的要求，體現出系統集成后的附加值。
1.2系統集成的設計要求
按國家規范（GB/T50314-2006）的要求，智能化集成系統的功能應符合下列要求：
（1）應以滿足建筑物的使用功能為目標，確保對各類系統監控信息資源的共享和優化管理。
（2）應以建筑物的建設規模、業務性質和物業管理模式等為依據，建立實用、可靠和高效的信息化應用系統，以實施綜合管理功能。
智能化集成系統的構成宜包括智能化系統信息共享平臺建設和信息化應用功能實施。
智能化集成系統配置應符合下列要求：
（1）應具有對各智能化系統進行數據通信、信息采集和綜合處理的能力。
（2）集成的通信協議和接口應符合相關的技術標準。
（3）應實現對各智能化系統進行綜合管理。
（4）應支撐工作業務系統及物業管理系統。
（5）應具有可靠性、容錯性、易維護性和可擴展性。
智能化集成系統應根據建筑功能、智能化系統配置、用戶的使用情況、管理需求等來確定具體的集成內容。
1.3系統集成的內容
系統集成的內容可簡單地分為以下幾種：
（1）從信息的角度看系統集成
從信息的角度看，系統集成應涉及信息生命周期的各個階段：
（a）信息的收集、加工、處理、存儲；
（b）信息通過各種途徑的傳遞與傳輸；
（c）信息的使用與消費。
（2）從技術的角度看系統集成
因為信息的生命周期分三個階段，信息源又分為多種不同類型，所以系統集成所涉及的技術是相當廣泛的。
系統集成一般應涉及以下技術：
（a）數據處理技術 - 信息的多樣性要求采用不同的技術，使它們“數據化”。各種文字、圖形、圖像、語音等，要分別采用鍵盤輸入、圖形掃描、語言識別、文字識別、圖形與圖像的處理與識別等技術。有許多數據的獲得還要采用傳感器和數據采集技術。
（b）計算機硬件及軟件平臺，包括數據庫 - 數據的多媒體化也對數據技術的發展提出新的要求。系統集成商不必自己去開發計算機硬件、系統軟件及數據庫，但必須對這一領域的技術發展了如指掌。
（c）多媒體的傳輸技術，局域網與廣域網 - 網域的結構化、高速化、智能化的發展趨勢，使局域網從以服務器為中心的傳統共享介質式，向以HUB為中心的交換式發展。通信技術更是發展迅速，為信息的傳遞提供了強而有力的手段。
（d）信息還原技術、數據輸出 - 包括語言、文字、圖形、圖像的輸出、拷貝、存儲等。
2.方案簡介
建議智能化系統集成把樓宇自控系統（BAS）及其他機電系統集成于一系統作統一管理，成為智能樓宇控制和管理系統（IBMS），系統用無主系統及完全智能分散作為基本設計及通訊概念。再結合于各層面的直接數字式控制器及通信接口以對項目各機電系統全面監控。
各分站的控制器為直接數字控制，備有足夠內存、通訊軟硬件及獨立運作功能。當操作站、其它分站或通訊網絡發生故障時，分站應不受影響，繼續獨立運行。分站透過通訊網絡，便能與操作站進行聯系及互傳資料。
從智能樓宇控制和管理系統（IBMS）的實際情況出發，按需求是體現在“技術層、管理層、營運層”三個層面。
2.1技術層
從技術層面上，IBMS 應用當今先進且成熟的系統及技術，為建筑物的運行提供高效的監控及管理平臺，同時亦應為項目的營運與發展提供服務。
技術層應滿足以下要求：
?基于TCP/IP以及開放式協議的IBMS系統架構：
要求管理層網絡支持TCP/IP協議，中央站可以通過網絡把信息傳送到任何指定的數據通信分站。現場控制網絡要求用符合通信協議的網絡，同時現場控制器可以獨立于網絡完成控制功能。
?先進完備的系統數據庫及其應用，提供企業級的數據庫交互平臺。
?基于WEB技術的、人性化的、便捷的且靈活的操作管理軟件平臺。
?軟件系統嵌入式且配置靈活的現場控制器及其I/O模塊可靠耐用的現場監控組件。
2.2管理層
所有系統用的技術都是為建筑運行服務的，在技術層面的需求滿足的情況下，針對建筑本身的功能特點而設計的系統控制、運行及管理模式，是確保建筑高效、低耗且節能運行的關鍵。
具體體現為：
?空調系統運行工況的控制
根據室外氣象條件的變化，對空調系統運行工況的控制及調整，在滿足室內人體舒適度的基礎上，最大限度的優化整個空調系統的運行效率。
?針對建筑內不同的功能區域
在空調系統運行工況控制基礎上，實現對不同功能區域的區域化特定控制模式，以滿足不同功能區域對室內空氣參數的特定需求。
?給排水系統監察
給排水系統的分散控制與集中監視管理，給排水系統設備比較分散，相對控制比較獨立，集中監視管理所有水箱、水池、水坑的液位狀態及報警。
?照明系統監控
考慮公共照明的個性化控制，優化照明控制模式，在滿足照明功能需求的基礎上，最大限度的優化控制模式實現照明系統節能運行。
?中央管理平臺
基于企業通用數據庫、IE以及WEB技術的中央管理監控平臺，提供個性化的管理運行模式以及開放式的應用接口及工具，實現完備的分散控制、集中管理的運行模式，為建筑的運行提供整體的管理運行服務。
樓宇控制和管理系統的軟件可監控下列機電系統：
提供哪些系統的監控需根據各項目情況選擇。
2.3營運層
先進的樓宇控制和管理系統技術是為建筑物的運行管理服務的，完備的建筑運行管理又是為其服務的企業營運發展服務的，同時又直接關系到物業管理企業的營運績效，因此集成系統運行管理模式亦應體現為企業營運服務的層面上。
具體體現為：
?系統上納入項目整體管理體系
通過標準的數據庫及網絡技術融入項目整體資產管理體系，實現對其資產的整體管理。
?提高建筑營運環境的舒適度
采用了樓宇控制和管理系統，能夠直觀、方便的對環境指標進行監視，通過樓宇控制和管理系統營運的分析，對空調、送排風等設備進行控制，保證環境的舒適度。
?節能以及能源管理
通過先進的技術手段及優化的控制管理模式，實現對建筑耗能的監測、數據集、能源績效分析，利用最優能源策略實現能源使用效率持續改進。樓宇可以實現用電負荷的最優控制，有效節省電能，減少不必要的浪費。
?節省人力
通過樓宇控制和管理系統先進的管理監控平臺，在投入使用后可以大量減少運行操作人員和設備維護維修人員，并能及時處理設備出現的問題，提高人員的工作效率。
?延長設備的使用壽命
在建筑內配置樓宇控制和管理系統之后，設備的運行狀態始終處于系統的監視之下，樓宇控制和管理系統可提供設備運行的完整記錄，同時可以定期打印通知單，能及時發現和處理設備的故障及故障隱患，因此可以使設備的運行壽命加長，也就是降低了建筑的運行費用。
系統架構建議如圖：
3.總結
智能化集成系統將智能建筑內各子系統相互獨立的設備、資源、服務、管理功能集成到一個相互關聯、統一協調的系統之中，節省能源和人力，降低建筑物的管理成本，通過自動檢測、優化控制、信息共享，實現安全、環保、高效，提高管理水平。設計以信息融合、資源共享為核心，以優化管理為目的，不局限于子系統內部或子系統之間有限集成，智能化集成系統設立統一的數據庫系統，根據具體配置、具體管理需求，將各個智能化子系統的數據有選擇地獲取、處理，并以統一的格式保存在集成系統數據庫，同時具備開放的軟件架構和標準化的第三方軟件接口，為進一步實現以建筑為單位的綜合管理、節能管理、應急指揮提供標準化的數據服務。
參考文獻：
