通信自動化技術范文

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通信自動化技術

篇1

【關鍵詞】通信技術;自動化系統;監控功能

前言

當前人們生產生活對電能的依賴程度不斷增加,配電網規模不斷增加,結構越來越復雜,如何做好配電系統運行中的自動監控,及時發現與解決配電網運行中存在問題,成為電力單位關注的重點,其中通信技術在自動化系統中的監控功能,無疑給配電網監控管理更好的實現提供良好契機。

1通信技術監控功能分析

監控子系統是配電自動化系統的重要組成部分(如圖1某電力自動化監視系統拓撲結構),在通信技術的支撐下,實現對配電網各運行狀況的監控。研究發現,通信技術在配電自動化系統中監控功能主要體現在以下方面:(1)數據采集。數據采集是配電自動化系統中的重要功能,通過通信技術的合理規劃與應用,實現對各種數據的采集,包括模擬量采集、開關量采集、電能計量等,其中模擬量采集涉及配電線路無功功率、有功功率、電流、電壓等信息的采集。開關量采集包括繼電保護動作狀態、隔離開關位置狀態、斷路器位置狀態等內容的采集;電能計量包括各線路、變壓器、進線等電能量信息的采集,借助計算機實現電能的計量。目前軟件計量方法、電能脈沖計量方法是常用計量方法。(2)事件記錄。通信技術在配電自動化系統中的監控功能還體現在事件順序的記錄上,如保護動作順序記錄、斷路器跳合閘記錄等。同時,還負責對電壓、電流等相關參數實施不間斷的越限監視,一旦超過設定值,便發出警報信號,提醒技術人員盡快進行處理。(3)人機聯系。配電網自動化系統的監視需構建良好的人機交互橋梁,即,在通信技術支撐下,技術人員通過鍵盤和鼠標應用自動化系統,配電網絡相關參數便可通過CRT顯示器加以直觀展現,以指揮配電網隔離開關、斷路器等開合操作。配電自動化系統中人機聯系主要包括將報警信息、運行參數、接線圖等畫面進行顯示;輸入參數、定值、代碼,以及人工控制操作等。總之,通信技術在配電自動化系統中的監控功能,不僅減少了人工監視勞動量,而且大大提高配電網監控工作效率,為配電網安全、穩定運行提供堅實保障。

2自動化系統監控功能設計

為實現通信技術與配電自動化系統良好的融合,保證監控功能的充分實現,進一步提高配電網運行管理效率,電力單位應做好自動化系統監控設計,尤其應確保以下內容的認真落實:

2.1做好自動化系統監控設計規劃

配電自動化系統中監控功能的實現專業性較強,尤其需要投入大量人力、財力,要求電力單位結合當前自動化系統運營狀況,做好科學、合理的規劃。一方面,注重通信網絡路由的優化,認真分析現有通信網絡信息傳輸能力,必要情況下更換信息傳輸及轉發能力較強的通信設備,并注重通信設備的冗余設計,提高整個通信網絡運行穩定性。另一方面,為避免受配電自動化系統其他網絡通信的影響,對監控系統進行規劃時可加以獨立設計。同時,注重從經濟、技術角度加以充分的論證、分析,保證監視功能投入在預算以內。另外,規劃設計時充分考慮監控信息傳輸類型、監控信息傳輸量,加強各通信設備功能及支持通信協議的研究,保證構建的通信網絡架構科學、合理,運行穩定性滿足當前配電自動系統運行要求。

2.2制定自動化系統監控實現計劃

當前我國配電網覆蓋范圍較大,結構復雜程度不同提高,因此,自動化系統中監控功能的實現并非易事,需要電力單位結合轄區配電網實際情況制定詳細的實現計劃。一方面,確保自動化系統監控功能按部就班的實施。認真分析當前配電自動化系統功能,積極組織技術專家,做好監視功能與現有自動化系統融合研究,在不影響現有自動化系統正常運行的基礎上,進行通信網絡的搭建。同時,根據不同階段預算情況,制定明確的搭建計劃,保證配電自動化系統監視功能的逐步實現。另一方面,采取合理的通信網絡結構。不同的通信網絡結構工作穩定性存在一定差別,為保證監控過程信息安全、穩定的傳輸,避免信息傳輸的丟失,應集合通信網絡終端設備情況運用層次性結構,提高搭建工作效率的同時,降低成本投入。

2.3明確自動化系統監控實施重點

配電自動化系統中監控功能的實現,需考慮的專業內容較多,要求電力單位把握實施的重點,努力做好技術攻關,為監控功能的順利實現做好鋪墊。一方面,做好自動化系統監視功能實現工作部署。電力單位應在明確設計規劃內容的基礎上,明確通信網絡各節點施工內容,結合技術人員情況,做好統一的工作部署,要求技術人員嚴格按照規范要求進行網絡設備的安裝,以及相關參數的設置。另一方面,組建專門的技術攻關小組。電力單位應組建專門的技術攻關小組,及時為監控通信網絡的實現,提供技術支撐。另外,做好通信網絡各設備的通信調試,保證監視數據可靠、準確的傳輸。

3自動化系統監控功能實現

配電自動化系統中實現監控功能時,除按照設計、規劃內容外,還應注重具體實施細節的把握,確保監控功能的順利實現,幫助技術人員實時掌握配電網運行狀況。

3.1選擇合理通信方式

配電網自動化系統中,監控功能的實現得益于通信方式的合理選擇。當前,通信方式由無線傳輸、光纖傳輸之分,兩者通信方式各有優缺點,如無線傳輸方式安裝方便,不過不適合應用在山區以及建筑物較多的城鎮,也不適合應用在電磁場較多的區域。光纖通信方式信息傳輸效率高,工作穩定,但投入相對較大。綜合分析配電網管理工作,可考慮運用光纖負責監視數據的傳輸。

3.2做好通信設備選型

配電網自動化系統中監視功能的實現需要各種通信設備的支持,合理選型通信設備,不僅有助于滿足信息傳輸,而且有助于提高通信設備利用率,避免通信資源浪費,因此,電力單位應將通信設備選型當做重點工作加以落實。一方面,根據監視配電網規模,對傳輸監控信息的容量進行預測,選擇合適功率的路由器、交換設備。另一方面,盡量選擇知名廠家生產的產品,并做好通信設備各運行參數的檢查,確保所用通信設備的合理性。

3.3注重通信設備調試

要求技術人員按照規范技術安裝說明完成通信設備安裝后,還應做好通信設備參數的設置以及調試工作。一方面,認真檢查各通信設備端口處電纜插入情況,確保電纜與通信設備緊密連接。同時,通信設備連接的電纜線應進行明確的編號,并按照規范進行綁扎,為后期的維護提供方便。另一方面,要求技術人員結合配電網監視功能要求,對通信設備不同端口進行配置,確保各節點通信設備能夠正常通信,將監控信息完整、準確的傳輸到監控中心。同時,發現通信設備不能正常通信,應及時分析原因加以解決。另外,還應注重配電網重點位置處通信設備的冗余配置,最大限度的提高通信網絡的運行穩定性。

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關鍵詞:煤礦;自動化技術;通信技術;現代化發展

1煤礦自動化和通信技術的發展歷程

1.1煤礦自動化技術。煤礦自動化技術最早出現于20世紀60年代,當時繼電器是一項主要的自動化器件,但是由于受到技術方面的限制,繼電器的體積非常龐大,不僅操作起來十分困難,其安全性也較差,并不能夠實現長期穩定的發展目標。到了20世紀70年代,我國自動化繼電器的發展出現了一定的進步,主要是晶體管與邏輯電路的發展開始出現,這為繼電器的使用給予了有力的保障。后來,單片機的出現開始替代了傳統的自動化設備,這些都將會影響到煤礦自動化通信的安全性。隨著社會的不斷發展和進步,越來越多的高效設備已經融入到煤礦自動化設備的發展當中,并且為提升煤礦開采的高效性奠定了堅實的基礎。1.2礦井通信。在煤礦開采的過程中,會涉及很多的內容,為了確保礦井通信設備的快速發展,不僅要保證礦井設備的先進性,還需要保證通信系統的分散性。由于在實際的礦井通信中,經常會遇到各種各樣的問題,要想從根本上保證礦井內部工作人員的安全性,就應該充分認識到礦井通信的重要性,要求礦井覆蓋面積達到一定的程度,然后按照區域覆蓋面積將煤礦通信系統分為全礦井通信與局部礦井通信。這些都是礦井通信技術所包含的主要內容。在礦井通信技術的發展中,還有一些礦用通信系統是為了更好地提升礦用透地通信系統的工作效率,常見的有CDMA通信系統、小靈通系統與礦用載波通信系統,這些都是礦井通信系統中能夠經常運用的系統。

2煤礦自動化技術

2.1高速監控網絡。隨著社會的發展和信息化技術的進步,高速監控網絡已經實現了快速的發展,這為提升我國煤礦自動化技術的發展奠定了堅實的基礎。工業以太網、專用工業控制網、CEPON網以及MCIP系統都是我國煤礦產業中常見的高速監控網絡系統,其中,冗余工業以太網是我國煤礦自動化系統的主要傳輸平臺。但是,從宏觀的角度來看,由于我國工業控制網的開放性比較差,在我國只有少數煤礦企業應用該技術。然而,在礦井裝備當中,常用的礦井網絡系統會將視頻、數據、語音等多種信息結合到一起,這樣的通信效率會更高,也會更加準確地掌握煤礦自動化技術的發展情況,所以,綜合來看,煤礦自動化系統將會有著更好的發展前景和發展空間。2.2自動化平臺軟件。煤礦自動化控制不僅需要專業的人力資源,更需要先進的信息化網絡技術,管控軟件和Web服務軟件是自動化平臺軟件的主要形式。自動化平臺軟件之所以能夠更好地推動煤礦通信技術的發展,就是因為自動化平臺軟件可以結合很多現代化的信息技術,讓先進的科學技術與實際的網絡化發展完美地融合到一起。其中,Web服務軟件在管理層的Web服務器中比較安全,也可以起到很好的自動化控制作用,讓自動化平臺服務的發展實現全面的發展。不僅如此,煤礦自動化發展在現代化的社會發展中必將會具有非常廣闊的發展前景和發展空間。與傳統的煤礦產業相比,現代化的煤礦產業中,自動化平臺軟件的發展將會更受歡迎,因為現代化的自動化平臺軟件不僅大大地節省了人力資源,還會很好地提升煤礦開采效率,為提升自動化平臺的快速發展奠定了堅實的基礎。2.3局部生產環節自動化。在煤礦自動化和通信設備發展的過程中,經常會涉及一些安全監控系統、電力監控系統、水泵自動化系統以及調度控制礦井機車系統等,這些系統在實際的礦井自動化運行中有著十分重要的意義和作用。礦井數字化工業電視系統在實際的礦井生產中也起著至關重要的作用。局部生產環境自動化是煤礦發展過程中的主要內容。為了更好地提升煤礦自動化的發展和建設,就應該充分認識到現代化技術的科學性,不要一味地運用傳統式的技術對煤礦進行開采,這樣不僅會浪費人力、物力,還會嚴重影響到礦井的未來發展。為了更好地提升礦井自動化發展,就應該從根本上落實煤礦生產環境自動化體系。讓礦井實現數字化、工業化的發展。

3煤礦通信技術

在現代化的礦井通信技術發展過程中,礦井有線通信技術占據著十分重要的地位,無論是網絡技術還是IP語音通信技術都應該不斷地發展,為推動礦井有線通信技術的快速發展奠定堅實的基礎。現如今,為了推動煤礦產業的高效發展,還應該學會不斷地探索和研究礦井移動通信技術,礦井移動通信技術與傳統的礦井通信技術相比具有很多的優勢,首先,礦井通信技術能夠更加全面地掌握礦井的內部情況。現如今還有很多較為科學的通信技術在實際的通信系統運行中都應用非常廣泛。

4若干技術問題

4.1完善與提高局部生產環節自動化技術。隨著信息化技術的不斷發展和進步,越來越多的人已經認識到自動化技術對礦井生產的重要性。很多高速監控網絡方案能夠為煤礦自動化控制選擇給予保證。影響煤礦自動化正常運行是提高煤礦生產效率的先決條件,為了更好地讓煤礦實現長期穩定的發展,就應該不斷地提高局部生產環節自動化技術,讓自動化技術充分融入到實際的煤礦生產當中,為加強通信技術的發展給予更有力的保障。在未來的發展中,煤礦自動化和通信技術必將迎來更加廣闊的發展前景。隨著人們生活水平的不斷提高,越來越多的人已經認識到先進技術的力量。無論是在實際的煤礦開采中,還是在自動化技術的研究中,高科技技術都是推動煤礦產業前行的有力保障。4.2開發高強度快速安裝式礦用光纜。煤礦生產力越來越大,傳統的礦用電纜已經不能滿足現代化煤礦產業的發展。只有將光纜融入實際的煤礦自動化中,才能加快自動化設備的運轉效率。因為一旦這種普通礦用光纜斷裂后就很難修復,不僅會對煤礦內部的正常運行造成一定的影響,還會對煤礦工作人員的安全帶來一定的隱患。為了更好地確保礦用電纜的安全,就應該將原有的舊式電纜替換成光纜,這樣不僅可以提高電纜的利用效率,還可以大大提高煤礦的生產效率。4.3煤礦供電安全技術。現如今,煤礦供電安全技術發展十分迅猛,很多時候煤礦供電設備會出現一些故障,如果處理不當很容易對工作人員和煤礦自身帶來嚴重的影響。為了能夠進一步加強煤礦的生產安全,就應該充分認識到煤礦供電安全技術的重要性,加強供電過程中的安全問題,避免出現一些不必要的安全隱患。為了大大減少人力資源的損失,還應該加大設備研究力度,爭取研制出無人監管設備。這樣的設備管理模式不僅可以降低人力資源成本,還會大大提升監管效率,為煤礦供電安全給予更有力的保障。

作者:司志良 單位:安徽恒泰電氣科技股份有限公司

參考文獻:

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篇3

其主要基于公眾通信系統PHS發展起來的一種通信技術,小靈通技術比較成熟,且可以為地面與井下無線通信系統同時服務,造價不高,攜帶也方便,還能達到雙工數字通話、定位和識別工作人員的作用。但是其工作的頻段會被收回,直接用在3G。

2WiFi技術

WiFi技術系統的構建要素為WiFi無線網絡與TCP/IP協議,其傳輸主干平臺是礦用工業的太網,并和無線終端直接結合,覆蓋礦井的巷道、地面等區域,從而實現煤礦寬帶的無線通信。以WiFi技術為主的礦井通信系統,不但組網方便,而且維護簡單,將成為自動化井下通信技術未來的發展方向[2]。

3自動化井下人員定位技術分析

3.1移動終端定位技術

移動終端定位技術就是從移動臺按照接收的若干已知位置發射機發射的信號中檢測與移動電臺位置有關的信息,從而實現定位移動電臺位置的一種技術,典型代表為GPS技術。GPS定位系統的工作原理:若干已知位置基站會發射出和基站位置有關的信號,移動終端接受信息后,就可確定其和各基站的位置關系,同時按照運算法則定位自身位置,以獲取所在位置的準確信息。GPS技術定位的精準度較高,覆蓋的面積也大,可推廣應用。

3.2移動網絡定位技術

移動網絡定位技術指的是多個位置的接收機,可同時檢測出移動臺發射出的信號,并把接收信號攜帶的部分與移動臺位置有關的信息,直接發到網絡移動定位中心,讓其處理,由移動中心計算出移動臺的位置的一種技術,如TOA定位技術等。

3.3室內定位技術

室內定位技術經常被井下定位借鑒,現階段采用的室內定位技術包括紅外線定位(IR)、藍牙定位(Bluetooth)等技術,詳細內容有:(1)IR技術:其組成部分有兩部分,即各成員佩標簽、分布于各固定位置的接收器組。各成員佩標簽經紅外線發射機定期發射ID身份標識碼,在定位區域,經紅外接收機對紅外信號進行接收,并把其傳送到監控主機上,對其位置實時定位;(2)Bluetooth技術:其為短距離、低功耗類的無線傳輸技術,能支持點與點、點與多點之間的語音及數據傳輸等業務,而且能使不同設備間的短距離無線進行互聯。在井下安裝一個藍牙局域網的接入點,采取多用戶基礎網絡的連接模式的網絡配置,能快速獲取用戶的基本信息,實現定位功能。

4井下通信與人員定位自動化技術的實際應用

4.1自動化井下通信技術的應用

由表1可知,漏泄通信技術、透地通信技術、井下小靈通技術均有一點缺陷,而唯有WiFi技術的可靠性高、造價低,電磁干擾小且信道容量大,其應用潛力最大。因此,可將WiFi技術用于井下通信,以確保井下作業人員的安全。

4.2自動化井下人員定位技術的應用

自動化井下人員定位技術如上節所說,主要包括3大種類6小種,其各有自身的特點和優勢,也適用于不同的井下情景,其各自的技術性能比較見表2。由表2可知,在井下人員定位自動化技術中,以藍牙定位(Bluetooth)技術最具發展前途,這是由于其可靠性較高、定位精度高,功耗低的緣故,已經成為井下人員自動化定位系統發展的主流方向[3]。

5結束語

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【關鍵詞】電力自動化系統;現代通信技術;探究

前言:在電力自動化系統發展過程中,基于電力系統設備的通信要求,通信技術與電力自動化系統的結合已經成為了電網建設的重要內容,不但對提高電網工作效率有著重要作用,對滿足電網運行需求也有重要的支撐作用。基于這一認識,我們應深入了解電網建設情況,對電力自動化系統現代通信技術的發展背景、研究意義和發展歷程進行探究,總結電力自動化系統通信技術的優點,推動電力自動化通信技術的全面應用,保證電力自動化通信技術在應用和發展中取得積極效果。

1.電力自動化系統現代通信技術的發展背景

電力系統通信技術的研究是目前電力系統自動化行業的一個熱點話題。電力系統通信技術是緊跟計算機和通信等 IT 技術的發展而發展的,就目前而言,各種最新的通信技術在電力行業都有應用。考慮到電力系統在運行中的現實需要,電力自動化系統現代通信技術的發展,主要是基于電力系統的需求而來的。其發展背景主要表現在以下幾個方面。

1.1 電力系統運行的現實需要

在電力系統的運行過程中,電力自動化系統的數量逐漸增多,電網運行過程中的通信需求越來越強烈。在這一現實面前,只有采用一種先進的數據通信技術,實現電力系統與電網的互聯,才能滿足電力系統的運行需要。因此,基于電力系統的現代通信技術應運而生。

1.2 電力自動化系統通信的客觀需要

在電力系統運行過程中,電力自動化系統及設備日益增多,電力自動化系統之間的通信日益頻繁,要想滿足這種通信需要,傳統的通信手段難以滿足實際需要。因此,基于電力自動化系統的通信技術得到了發展和運用,并逐步發展成為現代通信技術,對電力自動化系統通信起到了重要的促進作用。

1.3 電力行業新技術應用的整體趨勢

鑒于電力行業的發展需求,以及電網建設和電力自動化系統的實際應用,現代通信技術和其他新技術一樣,在電力行業中得到了重要應用,這不但得益于電網新技術的發展,也得益于電網建設的需求。因此,現代通信技術的應用成為了滿足電網發展需要的重要手段。

2.電力自動化系統現代通信技術的研究意義

無論是國外還是國內,電網互聯、對外開放是世界電力行業的大趨勢。為什么 90 年代以來電力行業會出現上述情況?主要有兩大推動力:一是國際民營化潮流;二是技術尤其是通信技術的發展。正是通信技術的發展使得電網互聯互通成為可能,因此研究電力通信技術具有重要的現實意義。基于這一認識,電力自動化系統現代通信技術研究的意義在于以下幾個方面。

2.1 研究電力自動化系統現代通信技術,能夠促進電力自動化系統發展

考慮到現代通信技術對電力自動化系統的重要作用,對電力自動化現代通信技術研究,能夠直接促進電力自動化系統的發展,并為電力自動化系統發展提供有力的技術保證和動力。因此,研究電力自動化系統現代通信技術勢在必行。

2.2 研究電力自動化系統現代通信技術,能夠提升現代通信技術發展水平

現代通信技術在發展過程中,在多個領域都得到了全面應用。研究電力自動化系統現代通信技術,對電力自動化系統發展,和加深對現代通信技術的了解有著重要作用和意義。因此,我們應認識到研究電力自動化系統現代通信技術的作用。

3.現代通信網絡在電力自動化中應用應注意的問題

在電力企業的電力自動化系統中應用無線通信網絡技術是電力企業發展的重要舉措。在具體的應用過程中要注意一些常見的問題,并及時解決,才能讓無線通信網絡技術更好的應用在電力自動化中,為企電力企業的發展提供必要的幫助。

3.1 注意無線通信網絡技術的服務質量要求

在電力自動化中應用無線通信網絡技術,要明確其服務質量,這樣才能在具體的應用過程中積極把握無線通信技術應用的深度,達到靈活使用的狀態。

3.2 合理設定無線通信網絡技術的信息查詢范圍

無線通信網絡技術的在電力自動化中的應用要合理設定信息查詢的范圍,電力線路中的故障隨時可能發生,在整個線路監測系統中應有無線通信網絡技術就必須合理設定其信息查詢的范圍,使線路故障問題的解決沒有任何障礙。

3.3 明確無線傳感器的類型

電力自動化中對無線通信網絡技術的應用要明確無線傳感器的類型,影像傳感器與聲音傳感器、數據傳感器的作用大大不同,具體的應用要積極明確其類型,在不同的情況下選擇合理有效的傳感器,保證無線通信網絡技術在電力自動化中的應用。

4.電力自動化系統現代通信技術發展歷程

從電力自動化系統現代通信技術的發展歷程來看,該技術經過的發展歷程相對較長,該歷程不但包含通信技術的發展,還包含通信技術在電力自動化系統中的應用。此外,除了整個電網的遠距離通信系統外,還有發電廠、變電站內部的通信網。他們的發展也經歷了一個漫長的過程。剛開始,發電廠和變電站內的智能設備較少,并且它們都獨立完成某一功能,互不連通。隨著計算機和通信技術的發展,越來越多的智能設備出現在廠站內,而且它們之間都有通信要求。其發展歷程主要可以概括為以下幾個方面。

4.1 電力自動化系統的簡單通信階段

在電力自動化系統應用的最初階段,由于電力自動化設備較少,電力自動化系統之間的通信需求不多,主要依靠簡單的數據傳輸方式來實現,整個通信技術處于萌芽狀態,并未得到全面快速的發展,通信技術只是作為一種補充技術而存在。

4.2 電力自動化系統的分組通信階段

隨著電力自動化系統的增多,系統之間的通信需求更加強烈,對通信技術的發展產生了較大的刺激作用,使通信技術改變了傳統的補充地位,而朝著技術融合和技術升級的方向發展。此時,形成了固定分組的通信方式,提高了電力自動化系統的通信能力。

4.3 電力自動化系統的網絡化通信階段

隨著計算機技術和互聯網技術的日益成熟,基于網絡的數據通信技術得到了快速發展,并在電力自動化系統中得到了重要應用,不但提高了電力自動化系統的通信效率,也有效促進了電力自動化系統的發展。

5.結束語

通過文章的分析可知,在電力自動化系統發展中,現代通信技術作為一種重要的通信手段得到了快速發展,并充分滿足了電力自動化系統的通信需要,為電力自動化系統提供了有力的支持,保證了電力自動化系統的通信效果,推動了電力自動化系統的進步,更好的滿足了電力自動化系統的通信需要。

參考文獻

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關鍵詞:無線通信技術;油田自動化;無線網橋;無線傳感器

無線通信技術在油田自動化中有著十分重要的應用。現在市場上的無線傳感器類型較多,而在實際油田開采中,常應用壓力傳感器、溫度傳感器、流量計傳感器以及載荷傳感器等。無線通信技術雖然并不能作為油田開采中的主要通信技術,但是卻是有線網絡通信技術的重要補充。在一些特殊場合,如儀表控制線布線較密集的地方或是地面施工較復雜的地方,均可以應用無線通信技術。以下筆者就聯系實際,對無線通信技術在油田自動化中的應用進行簡要介紹。

1無線網橋

無線網橋的設計是為了通過無線技術來實現遠距離點對點網絡互聯。分散的兩地的獨立網絡,可以在無需考慮物理線路的情況下,通過無線網橋實現相互連接。

1.1無線網橋的工作方式

在我國現在的油田開采中,主要是應用5.8G頻段的網橋,該頻段無須申請無線執照,在部署起來要遠遠方便于其他有線網絡設備。無線網橋有點對點、點對多點以及中繼連接和以上兩者的結合這三種工作方式。在實際應用中,需要結合油田開采的實際通信需要和實際通信距離來選擇適合的無線網橋工作方式。一般情況下,當終端距離較遠時,宜采用點對點的方式;當終端距離較近時,宜采用點對多點的方式;而當同時出現以上兩種情況時,則宜采用中繼連接和以上兩者相結合的方式。另外,在采購設備時,應根據作業現場的真實傳輸情況,來確定相關技術要求和參數。

1.2無線網橋的優勢

無線網橋具有其獨特的優勢。無限網橋在布設時,只需在兩個終端架設室外接收、發射設備及室內單元,即可實現無線通信,而不用鋪設物理電纜。所以,無線網橋的移動性要比有線網絡要強。在油田內部,往往會劃分有很多個計量站,無論是其現場的實時運行參數還是視頻監控信息,都是通過網絡傳輸至中央控制室當中的。這種情況下,應采用點對多點的無線網橋工作方式,分別在中央控制室和各計量站當中架設中心全向天線和終端用戶天線。若是出于實際需要,油田內部也增設了計量站,那么油田內部的計量站只需架設一個遠程用戶終端,以簡化網絡擴展的步驟、提高網絡擴展的效率。

2無線傳感器網絡

無線傳感器網絡簡稱WSN。在油田開采中,無線傳感器網絡是由大量的微型傳感器節點所組成的,這些微型傳感器節點均分布在油田監測區域內,通過無線通信技術形成一個網絡系統。無線傳感器網絡系統中主要包括以下幾個節點:傳感器、匯聚及管理。在油田監測區域內及附近分布著大量的傳感器節點,它們以自組織的方式構成一個網絡,將監測到的數據沿其他傳感器節逐跳傳輸,期間其他節點均可處理這些數據。最終,數據經多跳后路由到匯聚節點,再通過4G網絡等達至管理節點。用戶可以在管理節點上來配置及管理無線傳感器網絡,油田監測任務、收集油田監測數據。在油田開采中,無線傳感器網絡主要應用于儀表控制線布線較密集的地方或是地面施工較復雜的地方。

2.1無線傳感器網絡的優點

無線傳感器網絡主要具有以下兩點優點:①組建網絡速度快及移動性強:無線傳感器網絡可以在無需考慮物理線路的情況下,通過無線網橋實現相互連接,所以在組建網絡時只需要在接口安裝無線傳感器,并簡單設置好信道和地址,就可完成網絡的組建,十分快捷、簡單,且由于沒有物理線路,所以移動性強。②網絡擴展性好:當建設完無線傳感器網絡的基礎設備后,若后續需要對其網絡進行擴充,則只需要安裝無線傳感器并設置好相關參數即可簡單地實現對無線傳感器網絡的擴展。

2.2無線傳感器網絡的不足

雖然無線傳感器網絡具有很多優勢,但其也存在一些不足。無線傳感器網絡的不足之處在于:①實時性差:在利用無線傳感器網絡來接收油田監測數據的過程中,是通過地址順序和輪詢方式,因此所監測采集的數據并非實時數據,具有一定的滯后性,不能對關鍵設備進行實時連鎖控制。②供電性差:無線傳感器主要是利用電池供電的,而電池的電量是有限的,雖然無線傳感器本身的耗能較低,但仍然需要每隔3~6個月換一次電池,而不能長期連續使用。也因此,無線傳感器網絡的供電瓶頸乃是未來其在油田自動化應用中亟需解決的一項問題。

3結語

綜上所述,近年來,隨著科學技術的不斷發展,無線通信技術也日新月異。無線通信技術在油田自動化中的應用前景非常廣闊,雖然在大多數情況下,有線網絡通信技術仍然是主流,但無線通信技術作為其的一種重要補充,在實際應用中仍然有著諸多優勢。進一步發展和完善無線通信技術,充分發揮出其優勢,以最低的成本取得最優的效果,是未來行業內努力的方向。

參考文獻:

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【關鍵詞】現代電話通信技術;電力自動化;應用

1電力自動化概述

通常電力自動化主要包括:通訊網絡;自動化的控制設施;就安靜繼電保護技術等等。為用電客戶提供先進可靠的監控設施進行遠程實時的檢測與管理,以便及時發現故障,及時解決。進而保證電力系統安全可靠的工作運行,并可以不斷優化電力負荷,其管理靈活方便。近年來,我國計算機網絡技術與遙控技術的不斷發展進步,有效促進了我國電力系統自動化發展,許多原先看上去各不相關的技術相互融合,共同發展,進而實現電力系統高度的集成化、智能化與自動化,為了適應市場經濟的發展需要,電力系統自動化與一體化管理是必然的發展趨勢,電力自動化一定要緊跟通信技術、計算機技術和其他IT技術的發展趨勢。通常來說電話通信遙控和常規遙控的方式比較而言,我們并不需要專門布設線路,傳輸通道是可以共用的,其具備良好的由于性,現代電話通信技術主要是利用現有的無線移動電話網絡與固定電話網絡,與用電客戶的電話交換網絡來共同組成的,就目前來說推動網絡是非常完善的,幾乎沒輻射不到的地方,聯通網絡系統與城市小靈通系統在不斷發展進步,電信網絡也發展迅速,有效促進了我國電話有線和無線網絡相互結合到達全國聯網,使得電網通信遙控不收距離的限制。方便靈活的移動、聯通、電信等無線短信通信系統,不僅僅卡哇伊跨越省市,甚至可以跨越國家來傳送信息,并且每條短信信息在國內僅僅一毛錢就可以了,所以,我們利用手機短信,實現超遠程的遙控設備,以及報警是一項非常好的選擇,其應有成本也比較低,使用起來也比較便捷簡單,因此,被廣泛應用在各行各業,電力自動化系統也不例外。

2現代電話通信技術在電力自動化中的重要作用

近年來,我國電力系統電網的改造不斷深入,電力自動化發展已經成為現代我國電網的發展趨勢。現代電話通信技術是一種可以進行遠程監督與遙控的通信技術,我們通過把現代電話通信技術應用在電力自動化中,可以充分利用現代電話通信技術的特點,充分實現對電力自動化系統與電力設備進行遠程實時的監控與維護管理。我們通過把現代電話通信技術應用在電力自動化中,可以使得電話與移動網絡的施工建設具備施工周期比較短,遙控的費用比較低,以及手機的短信非常方便靈活等特點,在確保電力自動化可以安全穩定的工作運行與保證電力企業可持續健康發展中起著非常重要的作用,所以,現代電話通信技術是一種運行工作費用比較低、應用起來比較簡捷與可靠性比較高的運程遙控技術,值得在現代電力自動化系統中被廣泛的推廣與應用。應用現代電話通信技術可以實現對電力自動化系統進行實時的運行監控和維護管理,是現代我國電網系統與電力調度自動化系統研究的新方向。通常來說,現代電話通信技術在電力自動化中的重要作用主要有以下三點:

2.1實時監控電力系統

現代電話通信技術在電力自動化系統中的應用,可以有效對電氣自動化系統與電氣設備的工作運行狀況進行實時監控,在檢測出故障之后,可以及時準確的采取解決措施來處理,迅速解決故障,進而確保電力自動化系統與電氣設備的工作運行更加穩定、安全與準確,特別是現代電話通信技術具備遠程遙控、維護管理以及診斷等方法,進而有效促進了電力自動化的健康發展。

2.2建設成本比較低

現代電話通信技術和常規遙控方法相比較而言,并不需要設置專門的信息傳輸通道譽通信線路,我們可以利用用電客戶電話的交換網絡、無線移動的電話網絡,以及有線固定電話的網絡等等,非常便利,也不需要投入更多的施工成本,電話通信的網絡也不受遙控距離的限制條件,可以進行全天候、實時的監控,也可以跨越省市、甚至是跨國來傳送與控制。

2.3維護費用比較低

我們利用移動手機、辦公電話、以及住宅電話等等,可以實現遠程監控與診斷電力自動化系統與電氣設備的運行狀況,實現使用比較簡單、運行安全可靠、成本造價低,并可以大大降低維護管理費用。我們把現代電話通信技術應用在電力自動化系統中,可以利用現代電話通信技術全面監控整個電力自動化系統的工作運行,以便及時準確地發現電力自動化系統中可能存在的故障,迅速采取有效針對性來解決故障,進而降低電力自動化系統故障處理的維護管理費用,降低維護管理工作人員的勞動強度,可以使得電力企業獲取較大的經濟效益與社會效益。

3現代電話通信技術在電力自動化中的具體應用

3.1移動手機短信通信技術的應用

隨著我國科學技術的飛速發展,現代通信技術也得到了快速發展,航天技術與電話通信技術相互結合,使得移動手機通信技術得到了快速發展以及廣泛應用。手機短信遙控電路技術是移動手機通信技術在電力自動化中的典型應用。在以前移動手機可以通過短信控制太空中的衛星,并且讀取衛星上傳輸的數據信息,現如今在裝上藍牙系統之后,我們可以采用無線方式接收與發射信號,這樣可以有效控制衛星,并實時監控電力自動化。其原理主要是:手機短信遙控電路技術集合了來電顯示、過濾器、短信內容的提取等模塊,在移動電話的控制模塊里面輸入具有一定權限的手機號碼,同時編制遙控指令的短信內容之后,只有具備相應資格的手機號碼與正確短信內容,才有可能接收短信內容,進而實現遙控電力自動化,不然是沒有辦法驅動遙控對象的,就會拒絕執行短信內遙控命令,進而保證了傳輸信息的安全性。

3.2DTMF撥號遙控技術的應用

在實際工作中,DTMF信號作惡一種穩定性與可靠性都相對比較高的實用通信技術,被最早應用在程控電話的交換系統中。一般情況下,DTMF信號主要包括以下二種:①高音組。主要包括1633Hz,1477Hz,1336Hz和1209Hz。②低音組。包括941Hz,852Hz,770Hz和697Hz。一共共八種頻率信號,DTMF撥號遙控技術一般是八選二的方法,分別在高音組與低音組里面分別選擇一個信號來組成復合信號,進而形成十六組特定編碼的遙控信號系統。DTMF撥號遙控技術在電力自動化中的應用的原理是:在遠端電話控制模塊里面設置具有遙控權限的電話,并且保證電話號碼具有一定的身份遙控功能。我們在當撥號驗證通過的時候,通信系統可以提供相應的提示信息,并且進行相應的DTMF編碼撥號,驅動相應的遙控對象動作。對于下線沒有相應權限的電話,則不給予以接聽與撥號。DTMF撥號遙控指令編碼方案主要以下包括九種:①第一路開關。遙控開啟撥號編碼為1*,遙控關閉撥號編碼為1#。②第二路開關。遙控開啟撥號編碼為2*,遙控關閉撥號編碼為2#。③第三路開關。遙控開啟撥號編碼為3*,遙控關閉撥號編碼為3#。④第四路開關。遙控開啟撥號編碼為4*,遙控關閉撥號編碼為4#。⑤第五路開關。遙控開啟撥號編碼為5*,遙控關閉撥號編碼為5#。⑥第六路開關。遙控開啟撥號編碼為6*,遙控關閉撥號編碼為6#。⑦第七路開關。遙控開啟撥號編碼為7*,遙控關閉撥號編碼為7#。⑧第八路開關。遙控開啟撥號編碼為8*,遙控關閉撥號編碼為8#。⑨第一到八路開關。遙控開啟撥號編碼為9*,遙控關閉撥號編碼為9#。

3.3電話振鈴遙控技術的應用

一般來說,電話振鈴遙控技術的振鈴遙控主要是由提取來電顯示的號碼、振鈴電壓、號碼過濾器等等,這些模塊共同組成,把具有一定權限的移動電話,或者固定電話設置在遠端電話的控制模塊里面,主要可以確保該電話號碼具有相應的“身份證”功能。電話振鈴遙控技術的遠端控制模塊僅僅接收具有一定權限電話的振鈴信號,進而驅動相應設施來遙控電路,進而按照相應狀態的信息數據回傳輸給遠端的電話,將振鈴遙控信號進行回傳。另外,我們還需要選擇不同傳感器進行連接,例如:單片機的電路,電路的接口用下沿觸發,觸發電平自高而下,從5~0V。對于那些沒有權限的電話,則不給予以接收振鈴的信號,那么可以沒有辦法也驅動遙控設施來遙控電路。

4結束語

總而言之,在電力自動化中現代電話通信技術的具體應用,大大提高了電力系統自動化的性能,有效促進了我國電力企業的可持續發展。

參考文獻

[1]李勝利,趙曼.淺析現代電話通信技術在電力自動化中的應用[J].科技與創新,2016,23(11):204~205.

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[關鍵詞]電力技術;自動化系統;通信技術

中圖分類號:TM734 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)21-0029-01

1. 電力自動化系統里具備的功能

電力自動化系統的主要功能有:收集重要的數據、對信息的整理和對相關的人員進行培訓等。其系統能夠較完美的對權限進行管理。而且能準確快速的對自身問題做出反應和及時解決,在其過程中對別的節點不會造成任何不良的影響。相對一些重點運用的是雙機熱備用,這樣就能使系統更加的穩定可靠。且他們的服務器在工作里就能相互幫助,及其中一臺出現問題另一臺就會自動接收它的數據,這樣就可以保證系統的有序運行。

2. 電力自動化系統的特征

2.1 開放性

供電公司在其系統調度過程中能遵守其該有的標準。做到系統內部自動升級,并且很開放,可以支持第三方開發,也可以與別的廠家的系統進行對接。由于很多廠家都用同類的標準,所以供電公司能獲得比較廣泛空間來配置系統,這樣就可以達到各種各樣的要求。能夠跨平臺充分表現其具有開放性。

2.2 擴展性

這種擴展性讓一些用戶在選擇過程中,按“自己的發展,分步驟落實”的方法來分期進行,這可以免除資金的一次性投入太大。系統的層次分明,逐步分級等設計理念讓擴展成為現實。其他的軟件軟件模塊等也都可以很方便的擴充,就象是搭積木一樣。

2.3 先進的系統平臺

不僅豐富了系統服務定義的內涵,且為內部不斷擴大的各部門系統網的 Intranet 及與外層 Internet 的自適應網絡互聯引入隱含的效能,讓客戶可以比較靈活對應用進行拓廣,且能自主與系統及通信進行對接。因此,供電公司調度自動化系統采用持續開放的通用網絡平臺,即 SuperOpen 平臺的設計,運用 lient/Server 結構,強調中問件設計模式,根據這個多建成的中性平臺只能對中性數據進行服務,卻不必要對數據應用進行思考。

平臺能把上面的應用與底層的支撐間隔開來,給系統的平穩高效運行提供可靠保障和奠定堅實基礎,它為整個區域的電力予以能夠共用的功能協助。

2.4 較強 WEB瀏覽能力

供電公司的自動化調度平臺能給大功能的 WEB 的瀏覽能力提供支持。運用三層的設計理念,并利用 WEB的服務器,能夠做到多個客戶對動態及靜態數據、各種圖形、不同的線形及報表等進行查詢。

3. 電力自動化的未來的形勢

3.1 建成過硬的數字化功能

信息化正在被不斷的滲透和普遍化,更多的人和企業開始注重電站或電網在數字化方面的開放與投入。而數字化有包含信、通信、決策和管理四個方面:

①電網信息,電網的時空特征是比較強的,這就要求要對各種各樣的變化的信息進行監控和收集。信息的數字化就是要實現共享和數據整合,這大部分都是在數字化較強的變電站才得以實現。

②對通訊的控制上,這主要就是運用于數字化變電站和主站或者集控中心間的通訊。流暢、迅速、妥當的網絡氛圍與及時、精確的信息運用是實現數字化的電網控制思考作出反應的先決條件。

③決策,讓電網能夠擁有穩定、實惠、安全、高質運轉是電網實現數字化的最基本目標,這就要求我們一定要擁有比較強大的分析及作出決策能力,只有這樣才能達到既定的目標。

④管理:這就包含對設備的生產及使用等很多的基本數據等各類應用系統的建造,并且要達到由電網勘查、籌劃、設計、管理、使用、保護等所有的環節的信息化。數字化的目標是利用電網運行數據采集、處理、通信和信息綜合利用的框架建立分區、分層和分類的數字化。最終實現系統性的管理并使管理全面達到數字化。

3.2 市場化前景廣闊

電力市場化改革也給電力系統運行和控制帶來一連串的新問題。因此,我們要將來的自動化系統與自身的市場的運行體系更好的進行結合,在過去的 EMS與 WAMS 中加入更多的市場因素,這其中包含對目前市場下的電網安全分析的理論研究,及對過往的EMS的分析能力進行深入的研究。當然也還存在很多的約束發展的因素,如:電網的運載容量不斷的增加接近了其極限;很多電網在運行還在保密中,他們的一些數據及信息采集不夠;電網的堵塞情況不斷加劇;市場的不恰當運行使系統性能下降等等。

3.3 系統調度的智能化功能不斷強大

調度的智能化它的最大目標就是要建成一個以廣泛的同時的信息為基礎的網絡維護與能夠在緊急時進行一體化控制的新理論與技術,對系統的元件景象保護及監控、對各地區的穩定進行監理的系統、發現危急情況的控制系統等擁有多層防御能力的復合的多功能體系。通過智能進行調度是將來電網不斷進行的必由之路。

3.4 目前電力系統常采用的通信方式

通信系統自出現就與電力系統如影隨形,目前電力系統的通信方式:

(1)載波通信:這種方式的最大好處就在于不需要另外的通通信的線路,這樣可以節省成本,目前運用最為廣泛。在一些地形比較復雜的邊遠地區,無線通信方式沒有辦法實現的時候,就多會選擇這種方式。不過它的缺點也是非常大的:①可靠性差,一旦電網出現問題,通信立即就會失去信號,而這時恰恰急需通話;②傳輸容量小;③通話效果較差,數據的傳輸速率也不高,無法進行圖片的輸送,并且在這種方式還需要有音頻電纜的協助才能最終實現通信功能。

(2)微波通信:它的優點有:輸送的容量比較大,質量也比較優秀,有較為靈活的配置,現在 220KV以上的變電站大多使用這種。這種方式曾經風靡一時,它一般都是采用一個子站對應 8 條話路或者是一個 1 對 10 的設備,它的成本是 200 萬這樣,這還不連鐵塔與機房的消費。這種方式語音的傳送,而數據的輸送就比較差了;而且它對周圍的環境有較高的要求,如果有山或者高大的建筑就會信號中斷;還有一筆費用也的考慮,就是這種通信網的建立必須要現場考察然后在找設計院設計,而設計院要不菲的一筆設計費,這些預算時都的考慮。

(3)光纖通信:這種最大的特征就是傳輸容量大,傳輸速度快,傳輸質量好。在一根光纖里能夠同時傳輸幾百乃至上千路電話,也可以傳送圖片,并且還有較強的抗電磁干擾性能,通信安全性高。缺點是投資大,熔接麻煩,對光纜線路質量要求較高,所以光纖通信主要適合干線通信或者左容量要求大的地方。

(4)有線音頻電纜通信:這是用模擬方式的有線通信,在數據傳送時要加調制解調器,比較適合近距離。但是它的抗干擾能力特別的差,容易被雷擊,用于遠距離時就要很粗的電纜,所以它只能局部運用。

(5)特高頻無線通信:這主要運用于農網系統,它能遠距離傳輸,用起來也很方便,而且造價不高。確定就是抗干擾差,信號不穩,傳輸速度慢。以上的通訊方式都與電力系統息息相關,在選擇時要認真的思考,慎重的決定。

4.結論

現代的通信技術與電力自動化的系統是息息相關、而且聯系越來越密切。我們只要緊緊做好這兩個專業的契合,正確的把握通信技術和電力自動化未來的發展趨勢,就能把專業工作做精,更好的為電力生產事業服務。

參考文獻

[1] 張雪敏,陳來軍,梅生偉等.輸入狀態穩定理論及其獨立電力系統應用[J].電工電能新技術,2012,31(4):58-61,70.

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【關鍵詞】煤礦;自動化與通信技術;發展現狀;未來趨勢

從上世紀六十年代開始,我國的煤礦事業開始朝著自動化方向研究和發展,立足世界范圍內的科學事業的高度發展,歷經幾十年的研究與實踐,煤礦自動化控制已經從最初的利用龐大的繼電控制器實現開關、閉鎖控制的階段發展到晶體管與邏輯電路為主要控制器件的階段,再到單片機的產生,徹底取代了傳統繼電器,大幅度提升了煤礦自動化控制的安全性與可靠性。新世紀,隨著計算機網絡技術的發展與信息技術的升級,信息的快速傳遞與各生產部門的實時監控成為煤礦控制與監測的新發展方向,煤礦自動化的水平也上升到了新的高度。

在能源短缺,市場競爭環境越來越嚴峻的能源市場,只有通過高新技術的引入不斷提高企業的生產效率與經濟效益才是提高核心競爭力,促進煤炭企業發展的根本。我國的地形地貌各異,不同地區的煤礦在開采過程中可能面對復雜的地理環境與工作環境,尤其是煤礦的安全生產問題日漸突出的情況下,如何在保證開采的安全性前提下做好煤礦的開采工作一直都是研究的重點。煤礦的自動化與通信技術的引進,是現代科技在工業生產中的重要體現,也是礦井作業合理化、生產自動化的要求。本文就煤礦自動化與通信技術的發展現狀與趨勢進行簡要的分析和探討。

一、煤礦自動化與通信技術發展現狀

(一)煤礦自動化技術的應用情況

我國的自動化技術起步比較晚,在煤炭行業中,在無人操作或者很少數的人操作的條件下,通過機器、設備等進行生產相關的檢測、控制與信息傳輸、處理的全面發展是上世紀90年代到本世紀初發展起來的。煤礦自動化技術的應用主要是在采煤、運輸以及相關的抽水、安全監控等過程中。

在采煤過程中,通過數字化工業電視的應用,一方面調度中心可以對生產過程進行有效的監控,同時將時事通訊數據上傳與處理,另一方面,可以利用自動化控制系統實現工作開始與結束時的設備(包括刮板輸送機、破碎機、轉載機及泵站等)順序啟停、閉鎖控制功能。此外,自動化控制系統還可以通過微機保護與監控裝置對井上井下的配電設備進行監測和保護,防止出現相關供電、配電設備的短路、斷路或者過載、漏電、欠壓等情況。開采區域的供電網絡結構比較復雜,運行過程中受到不確定因素的影響程度大,故障排查時間長,但是作為主要工作程序的重要保障,只有對整個用電網絡進行有效監控和危險預警、快速故障排查才能保證開采工作的順利進行。在綜采綜放工作面的巷道做好監控工作可以有效解決機載信息和移動可視信息的有效快速傳輸工作。在數字化技術與自動化技術不斷升級更新的情況下,數字化的工業電視也會朝著智能化、便捷化、人性化的方向不斷改進。

在運輸過程中,可以通過自動化控制挖煤器械的機械化作業,實現單人或者無人操作,提高開采的效果,降低人工成本。在礦井機車的輔助運輸過程中,有軌機車的監控系統相對成熟,但是無軌機車的調度與監控仍是空白的,由于大型設備的鏟裝與運輸以及液壓支架的運輸都要依靠無軌膠輪車來完成,因而其調度監控系統的缺失會對工作效率產生較大的影響。此外,綜采工作面搬家的時間與國外的差距達到二十天以上。這都是需要發展和進步的地方。

在抽水的過程中(煤炭開采位置的不同,水量也不盡相同),自動化的水泵抽水可以實現井下高速作業,對生產效率的提高有重要意義。但是目前也存在水質對泵排空閥的影響大、故障發生率高、維護難度高、單泵功率大、耗電量高且安全性差、相關技術不成熟的情況,所以在煤礦生產中,自動化的抽水系統應用并不十分廣泛。

在安全監控的過程中,我國實現了從進口監測系統引進到自主安全監控系統研發應用的轉變,在各大煤礦中都有較為廣泛的應用,但是應用中也存在穩定性與可靠性不高,抗干擾能力差的問題。

總的來說,我國的煤礦自動化技術還比較落后,自動化水平低,應用在實際生產中也存在時效性和可靠性的問題,解決這些問題也是進行煤礦的自動化技術升級改造的要求。

(二)煤礦的通信技術現狀分析

通信技術的發展與應用已經深入到各行各業中,煤礦的日常生產過程中通信技術的應用也扮演著重要的角色,通信系統也隨著通信技術的發展不斷升級。根據通信介質的不同,礦井中也存在有線通信系統和無線通信系統分別。

通信系統在生產調度中的應用比較廣泛,包括主機調度、安全隔離器調度等等。目前使用的礦用通信系統大都采用無線通信技術,相對而言具有無線信號覆蓋廣、使用便捷的優點,但也存在包括信道容量小、電磁干擾大、傳輸頻率較低、信號弱、通話噪音大等問題。而且,礦用通信系統的調度功能尚不是十分完善,仍存在諸多的限制,要積極進行開發和研究。常見的礦用通信系統包括:礦用透地通信系統、載波通信系統、漏泄通信系統、感應通信系統、小靈通通信系統、CDMA通信系統等。其中礦用CDMA通信系統的發展前景比較看好,其不僅可以實現雙工通話、短消息、移動圖像與數據傳輸,還具有井下巷道內無線電波覆蓋較好、區域內同時通話數多、設備輕巧、使用不受限等優點。

井下光纖通信也是研究前景看好的通信技術之一,井下光纖通信系統具有強大的抗干擾能力和防爆能力,且其具有自動化檢測功能,傳輸質量有保障,隨著技術的發展,其傳輸能力與質量也會不斷提高。井下光纖通信的主要問題在于使用高壓放電熔接技術時產生的安全隱患,因而今后的完善與發展方向就是保證單模光纖機械連接裝置不產生火花,損耗小,在保證安全的情況下提高性能。

二、煤炭自動化與通信技術的未來發展趨勢

煤炭的自動化與通信技術的改進與完善,致力于高速監控網絡與通信技術下的自動化控制系統的研發與應用是礦井綜合開發的發展方向。作為煤炭資源的生產與消耗大國,在能源危機的大環境中,只有通過技術進步與技術改革,推進煤炭生產過程的自動化、信息化才是綜合發展的趨勢。未來的煤炭監控與自動化控制系統應該做到的是:全礦井自動化系統的集中控制、生產現場信息的自動化控制和集控中心的遠程控制。

全礦井自動化系統的集中控制是要引入先進的自動化開采與挖掘設備,在工業以太網技術的支持下,實現采煤操作過程與相關輔助控制過程的集中管理和控制,采用先進的軟件平臺,打造地面控制中心,對各類系統、相關工作設備進行在線控制,對故障進行遠程診斷和處理,通過信號清晰、受干擾小的通信設備對井下人員進行要求和管理,及時下達故障處理命令,對煤炭企業的資源進行集中化管理,實現煤礦各個級別、各個管理層的統一領導。改變舊有的煤礦安全生產方式,通過企業數據庫的建立實現一體化控制。

生產現場信息的自動化控制是將生產相關的儀表信息、設備信息等高度集成,在各種科學技術高度發展的基礎上,對煤礦的生產信息進行數字化、智能化管理,利用監控軟件和傳感器對采集到現場信息加以整理和分析,對礦井內的多自動化因子進行集中式的管控,并且利用網絡傳輸協議對獲得的現場信息進行有效的連接,從而實現地面控制中心對生產設備的控制。生產現場信息的自動化的發展目標是在設定的設備系統自動化運行的基礎上實現礦井生產的信息化、網絡化與機械化。

集控中心的遠程控制是利用中心軟件和快速通訊設備實現礦井自動化生產信息和安全信息的傳輸與控制,從而達到在線控制、遠程操作的目的。遠程控制的目的在于在生產故障發生的第一時間能夠準確判斷故障類型并能調派技術人員進行及時的故障排查和維修。還可以借助生產制造的執行系統與調度系統進行綜合的生產計劃制定與問題分析,在進行決策的時候能有一手的現場設備、生產的數據資料,提高判斷與決策的準確性。

要達到上述的發展目標需要通過統一標準的建立、加快采掘自動化建設和軟硬件的投資實現。這一方面需要政府的大力支持與宏觀調控,通過對煤炭企業的積極引導和相關扶持政策的制定來支持企業的技術發展和產品研發政府支持,另一方面也需要企業的積極建設,通過與相關科研機構和高校的合作,解決生產運行中出現的問題,在現有情況的基礎上積極創新發展。

三、小結

將先進的自動化生產與控制技術、通信技術引入到煤礦的日產生產中是保證煤礦的信息流通、提高煤礦的生產效率、保證生產安全、促進煤炭生產企業智能化管理的重要保障。雖然我國的煤礦自動化與通信技術還比較落后,應用中也存在較多的問題,相信隨著科學技術的不斷進步,煤礦的綜合自動化水平與通信水平也能得到有效的提升和發展。

參考文獻

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[6]鄧榮.煤礦自動化技術發展現狀及發展趨勢探討[J].電子世界,2012(11):44-45.

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隨著我國電力自動化進程的加快,專用的通信技術在一定程度上已經逐漸完成,從當前通信技術建成來看,構成電力自動化通信的主體為光纖通信。通過光纖通信將各地的變電站與電廠結合在一起,將與之相關的系統相互結合,可有效地提高電力系統各種數據與信息的共享性。在通信系統逐漸構建的過程中,Internet為專用的通信系統提供相應的網絡連接服務。從現今電力公司的運營狀況可知,該構建系統已經為其提供了一個較為完整的數據庫系統。另外,EMS、SMS、語音通信以及實時數據通信是我國當前運用的通信系統所能夠支持的業務。在電力通信系統運輸的過程中,不同的局域網絡管理系統主要依據不同的電壓進行網絡數據控制與調度,局域網絡除了InternetVPN之外,還有CAN和RS-485總線。為進一步加快無線網絡通信與一次設備、二次設備的集成管理和無縫對接,我國電力通信網絡的發展達到一個發展的期。同時,衛星通信、無線通信也被運用到電力自動化網絡通信中。

2電力無線通信網絡系統

我國的通信網絡主要是在有線非智能的通信技術的基礎上發展起來的。但是,現今我國的無線通信技術已經獲得了較快的發展。現今使用的無線通信網絡主要由管制端、無線基站以及無線終端構成。使用最為廣泛的無線通信技術是遠程監控技術。在過去使用有線非智能通信網絡的情況下,供電局要想對通信兩端進行連接,需要搭建很長的電纜,給供電局帶來了較大的資金消耗。使用無線網絡通信可節約電纜費用,降低成本。但是,就目前無線通信網絡運行的狀況而言,還存在一定的不足之處。例如,無線通信網絡附近產生電磁場,就會對無線通信網絡造成一定的影響,還會為無線信道的承受力帶來隱患。另外,無線通信網路主要依賴于電波傳送信號,信號在傳送過程中的安全問題值得重視。針對這種情況,有2種無線通信方案:專用無線網絡構架;公共無線網絡。無線網絡對遠程進行監控和數據傳輸主要采用變電模式。

3電力自動化通信網絡的主要問題

從株洲電力自動化通信網絡的現狀來看,其仍然存在不少的問題:

(1)電網建設環境惡劣,并且電網建設的地位和電網建設的重要性與緊迫性不對稱。株洲地區電力供需狀況較為緊張,在電力供求不能滿足用戶需求時極容易產生矛盾。主要原因在于電網建設的環境不好,體現在:電力選址、選線批復程序不順暢、隨意性大,前期工作進展困難;項目實施難度大,阻工現象時有發生,大多數地方超政策補償。

(2)部分電網工程項目由于實施難度較大,存在較大的安全風險,這些問題主要存在10kV及以下的中低壓配電網。雖然電網工程項目具有較為嚴格的管理制度,但是在工程建設的過程中,由于步驟瑣碎、中間環節多、工程施工時間較緊、施工人員較為混雜,仍具有較大的安全隱患。

(3)配電通信網建設較為落后。

(4)缺乏完善的配電通信技術標準和相關網絡建設、運行管理規范,配電通信系統缺乏有效的管理手段和依據。

(5)智能配電網系統的另一個標志是用電營銷系統與用戶的交互式應用,以及用戶集中儲能、分布式儲能和分散儲能的大規模應用,目前有關這方面的技術規范還沒有統一。

4電力自動化通信技術的更新

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【關鍵詞】現階段;配電網;自動化通信;組網技術

隨著我國國民經濟的快速發展,人們生產生活的用電量急劇增加,對于電力系統的供電質量提出了更高的要求,尤其是在進入21世紀之后,進入到信息化與電氣化時代,對供電系統正常運行時的穩定性和可靠性提出了更高的要求,原有的配電系統已經無法滿足新形勢的需求。經過10多年的發展,目前我國配電網自動化通信中采取的方式主要包括:工業以太網、EPON技術、電力線載波通信、無線尋呼網、一點多址無線通信、衛星通信、擴頻通信、有線電視電纜以及租用電話線等。

一、配電自動化通信系統的意義

根據中國電機工程學會城市供電專業委員會起草的《配電系統自動化規劃設計導則》中的定義,配電網中的自動化技術是利用現代電子、計算機、通信及網絡技術,將配電網在線數據和離線數據、電網結構和地理圖形進行信息集成,構成完整的自動化系統,實現配電網及其設備正常運行及事故狀態下的監測、保護、控制、用電和配電管理的現代化技術。配電自動化系統的結構如下圖所示:

通信系統作為連接配電自動化主(子)站系統與終端系統的中介,承擔著數據傳輸的重要作用,是配電自動化中重要的一環,也是自動化各系統中投資較大的一部分。通信是配電自動化的關鍵,也是配電自動化構成的核心。通信系統的好壞從很大程度上來說決定了配電自動化系統的優劣。

二、配電自動化通信系統的結構

現有的配電自動化通信系統一般都根據當地的實際情況采用多種通信方式并存的混合模式,同時依據配電網規模的大小,與配電自動化系統的模式相適應的結構,通信系統的拓撲結構可以是點對點結構、星形結構及環狀結構等。

通信系統一般可以分為三個層次。

第一層次:為配電自動化主站至區域主站或二級子站之間,通信上為點對點或環形連接。現有系統一般采用光纜,網絡交換機直接建立在光纖之上或經光端機的以太網口,采用基于TCP/IP的局域網連接方式。

第二層次:為配電自動化二級子站與設備層FTU之間,通信物理路由采用星形或環形。

第三層次:為設備層FTU之間的連接及FTU與配變采集裝置TTU之間的通信連接。

三、配電自動化通信現階段常用技術

根據配電網自動化通信所使用的介質上的不同,通信方式可以分成兩種,即無線通信與有線通信,其中有線通信又可以分成光纖、電力載波、雙絞線以及電話撥號通信等多種方式;無線通信包括GSM數傳、CDMA、GSM短信以及3G通信等,能夠滿足配電網自動化發展的要求。3G是一種較為新興的技術,屬于無線通信發展的主流方向,但是目前還不成熟,存在著不足。配電網自動化通信都較為安全、可靠,且能夠實現經濟運行。以下著重對現階段國內常用的三種通信方式進行介紹。

1、工業以太網

工業以太網在應用的過程中顯得較為靈活,組網較為活潑,可以應用在各個場合之中。工業以太網包括很多的架構,例如星形、網狀以及總線等,不僅能夠保證數據資料傳輸的效率,而且又能對冗余的網絡環境進行控制。但是在工業以太網中經常使用核心層與接入層的組網架構形式,且核心層較為穩定實現環形保護,提高了工業以太網中核心層網絡運行的可靠性,且不會隨著接入點的變化而發生變化,覆蓋面積較廣;而接入層卻是將配電房、柱上開關以及數據采集器等設備與通信網絡相連接,實現網絡中存在的耦合環、雙歸環以及相切環的劃分。核心層和接入層具備以下幾個優勢:

⑴核心層簡潔穩定,可靠性高,為通信網絡的規劃提供了便利。

⑵接入層的拓撲結構較為靈活,可以隨著電力光纜的不同敷設方式,進行最適合的規劃,并實現了耦合環、雙歸環以及相切環等之間的鏈接。

⑶接入層的通信網絡可進行后期的修改,網絡彈性較好;⑷接入層可以延伸到配網的接入點中,實現冗余保護時間在50ms以內,大大增強了配電網自動化通信網絡的可靠性和穩定性;⑸具備路由功能,為點對點通信方式的實現提供了便利。

2、EPON技術

EPON技術也具有良好的靈活性,且實現了通信網絡的點對多點的方式,EPON技術中的分光器既可以使用一級分光,也可以使用多級分光,還可以使用不同功率的分光方式進行,受到地形以及通信節點等方面因素的影響,且受到OLT與ONU以及設備維修等因素的限制。在EPON通信網絡中,增加分光器的數量,也就為工作人員的維修提供了難度,管理工作也較為復雜,也就增加了EPON技術中的損耗情況,對EPON的覆蓋范圍產生了極大的影響。

EPON技術在應用的過程中采用何種組網方式需要根據實際的情況進行確定,并對節點的數量、分光方式的級數等進行嚴格的控制。

3、電力線載波通信

電力線被用于配電網的自動化通信中,能夠大大節省電力系統中的資金成本投入,且已經達到了商業化和實用化的階段。電力線載波通信要求要有足夠的信噪比,但是受到的噪聲和干擾極大,配電網自動化通信在傳輸的過程中,出現了信號失真等一系列的問題。

通過對配電線路的利用,對電網的管理進行可規范和約束,能夠實現數據傳輸的高速傳輸,隨著互聯網的發展和投入使用,電力線載波通信的發展將更為全面,可以為用戶提供更為全面的服務。

結語

綜上所述,配電自動化通信方式是配電自動化系統中極其重要的組成部分,通信系統的運行安全性和可靠性極大程度地影響著配電自動化的實用化水平,因此配電自動化系統要根據自身的實際情況來選擇較為合適的通信組網方式,才能夠推動配電自動化系統的快速發展,才能實現配電自動化系統的經濟效益的最大化。

參考文獻