導語：如何才能寫好一篇智能通信技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：智能電網；通信技術；通信架構；統一標準

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）35-0068-02

1 智能電網的基本概念及發展

由于各國存在不同的國情和社會問題，并未能對智能電網制定出相同的概念，因此各國對于智能電網各個方面的著力點和研發方向不盡相同。

針對我國的國情和現狀，相關技術人員在2009特高壓輸電技術國際會議上提到要以特高壓為基本骨架聯合各地區進行協調發展，突出電網的智能性，在保障規模的情況之下，與時俱進實現技術的自主創新，創造安全高效的工作環境，全國各地電網不是孤立的，運用智能理念將其連接起來，增強地區之間的互動合作，一方面擴充了信息量，一方面能夠實現安全發展以及經濟運行高效合理。

從目前各國對于智能電網的研究以及實施情況來看，現在的智能電網作為一種基礎設施，主要是處理電力系統的信息，并且將通信技術的信息進行整理分析，從中獲取有利的數據能夠保障電網發展的持續性和安全性。這樣的管理模式一方面是可以滿足各個地區對于信息和資源的需求，另一方面又可以讓用戶真正體驗其中，成為電網能源的管理者。所以說，雖然各國因為國情針對智能電網提出不同的理念，但是這些理念提出的初衷以及理念背后蘊藏的深遠含義是相似的。各國的起步不同，因此智能電網的發展快慢不同。在科學不斷進步的今天，各國針對智能電網提供了更加豐富的內涵和實施經驗。

2 智能電網的通信技術

電網有很大的廣泛性，遍及地區滿足各地對于聯通的需求，通信系統與電網相同，在形成很大的信息聯絡網絡的同時，對電網數據獲取和保護以及最后的控制形成更好的支持。通信系統作為實現智能電網的基礎能夠迅速高效的傳播，實現雙向溝通，實時傳播并且對于數據進行集合和及時處理。因此，通信系統是實現智能電網的基礎更是保障，通信系統所擁有的高效實時以及雙向聯通這些特征能使智能電網提高供電性能、有效運用資源、將信息和電力進行實時互動，長久以來能夠有效的提升我國電網的價值并且高效安全的運營系統給予的保護增強了電力市場的經濟效益提高其市場資產的占有率。

智能電網的自我監控需要依賴于通信系統，而在整個校正過程中，通過監控可以提供相關補償和回饋，對于資源進行重新分配以避免嚴重事故的影響持續擴大。但是高效的通信系統為實現雙向發展，所要運用的技術非常豐富，包括針對不同突發狀況而設計的智能電子設備進行智能勘探和記錄、對實時訊息的控制、電力系統需要的電子控制器對電力系統進行持久的保護以維護網絡通信的暢通性，通過這些技術有效提高對于電網的駕馭和保護。

在整個技術運用過程中，需要著力注意的兩個事項是：第一，通信系統應該擁有一個開放式的框架，這樣能省時省力又有所效率，使得電網各部件各環節都能實現網絡通信；第二，供電和提供設備的一方應該與受眾指定長久穩定的標準規章，完成設備和系統之間或者相互交叉所需要的交流合作，能夠得到信任和聯通。以往傳統的電網很難成為一個真正的整體，因為整個發電的過程直至輸送和配送都未能連接成一個高速可靠的雙向網絡系統，所以現今數字網絡的快速發展中應該著重于雙向網絡的建設，在突況發生時能高效協調資源避免或者盡可能的減少損失。

主網或高電壓等級以及主要以高、中、低壓配電網為主的電力通信配網和用戶通信集合組成了智能電網。其中，主網或高電壓等級主要是運用控制調節的調度中心以及獨有的雙向管理平臺進行電力全國各地的高效穩健的輸送，同時這也為實現電網的自動化發展這一過程，該過程非常簡單，全程無人操縱，因此也能通過網絡廣泛的覆蓋性滿足N―M下的通信要求為下一代的網絡通信奠定基礎。另外，電力通信配網和用戶通信是有一些電力通信系統和豐富的通信手段組成的，例如現在已經普及至每家每戶的電表盒電器等等。

智能電網現今作為電力通信網絡的主網架需要不斷地結合國際最新的科學技術進行創新，逐漸擴大容量，提高效率，推動電網的智能化和寬帶化的快速發展。下一代光網絡有點到點，集全IP進行統一控制管理，進行多點多面的網絡傳輸，由此來提高智能電網的高速快捷的發展。光網絡只是傳輸網絡的一個代表，新時代的網絡發展將傳輸和數據緊密結合，增強其對于突發問題的反應及應對能力，控制成本降低能耗的同時，提高傳輸網絡的效率。

在技術層面上，網絡安全技術作為一種基本的網絡形式為網絡運營提供保障，這就需要相關科技人員有很強的綜合能力，在考察用戶行為的時候能夠結合業務流量進行統計得出有根據的結論。在交換層面，應該多引進一些新的傳媒手段和傳媒技術進行網絡控制，比如說IMS就是一種新的手段，由此為客戶終端的用戶提供更多又安全高效的業務服務。

3 總 結

綜上所述，現今不斷提升的科技水平推動著“下一代網絡”朝著更高層面發展使得通信網絡也因此更加具備競爭實力，支撐和保障電力系統發展的一個不可或缺的手段是將電子通信的主要著力點轉移至流量和業務的管理。

為了達到這樣一種轉移，各個實體需要簽署相應的協議維持整個合作的標準和尺度，同時也只有基于具備統一性的網絡才能有效的以業務帶動網絡發展。

現在新的網絡手段和媒體技術都是基于電網建設這個基礎領域，綜合能力被有效地運用于各個領域，長久以往這樣的綜合發展必然能夠帶動整個電網企業走向繁榮，同時也拉動國家經濟帶來深遠的社會效益，從而不斷走向繁榮。

參考文獻：

[1] 孫晶.智能電網及其通信技術[J].電力系統通信，2010，31（12）：1-3，7.

[2] 李乃湖，倪以信，孫舒捷，等.智能電網及其關鍵技術綜述[J].南方電網技術，2010，4（3）：1-7.

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關鍵詞：通信技術 智能礦山 構建

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

從改革開放以來，我國礦產業逐漸步入成熟階段，但由于計算機技術、網絡通訊技術、互聯網的迅速發展，煤礦企業就需要向智能化、自動化、現代化的方向轉變發展。現階段，我國煤炭礦產業正面臨著采礦數量增加、生產過程數據信息量巨大、無線語音通信不流暢等嚴峻挑戰，而通信技術的進步與發展卻能夠在一定程度上給予了恰當的處理策略，為煤礦工程打造了一條高性能、智能化、網絡化的系統性發展道路。

一、構建智能礦山的重要性與必要性

智能礦山通過靈活運用計算機技術、網絡科技等工具將礦山區域內的一切空間內容、數據信息，均以數字的形式進行收集、加工、處理、傳輸、保存等一系列程序，并且還將其廣泛運用至各大采礦生產步驟與管理項目上，讓網絡技術深入整個礦山工程項目中，讓礦山采礦工作全面實現透明化，使作業隱患暴露在人前，使所有未知因素轉變為可知，從而在根本上確保礦山的安全性。實際上，智能礦山合理引進優秀的網絡技術與通信技術，系統性地參考各方面因素，比如經濟、環境、安全、作業等，實現最大限度的可視化、數字化、智能化、自動化管理決策生產管理任務，用智能化形式來指引礦山企業開展科學恰當的監控工作，進而在本質上降低了安全事故發生的概率，減少不必要的經濟損失，從而在實際的作業過程中提高經濟效益、加強礦山企業的綜合實力、提升采礦效率，其在一定程度上也是促進礦山企業實現可持續發展計劃的重中之重。

二、我國廣泛運用的通信技術

（一）PHS通信技術

所謂的PHS技術，即是指個人手機系統，主要的作用是支持個人漫游性能，而且其最大的優勢是環保、輻射性能較少。除此以外，PHS技術所配置的通話質量較好且體積小，能夠實現至少400小時的待機狀態，而且正因為該PHS技術所運用的功率較低，所以其所能夠涉及的運用范圍較少，僅僅能夠運用在較小范圍內的礦山工程通信項目上，目前主要用于礦山井下井下的通信聯系方面。PHS技術系統是一項二代更新的通信技術，如果要想更深一層地擴大通信技術的性能或者作用效果，就務必要對礦山的基站作出適當地調整。最重要的一點是，PHS技術系統能夠廣泛用于礦山工程井下網絡節點比較散、處于時常變化的作業條件，且其基本的網絡結構主要包括RT、RP、RFS、BSC、UE等構成部分。

（二）SCDMA通信技術

SCDMA通信技術，也被稱為礦山大靈通，其主要是通過同步碼分多址的形式來實現無線接入的通信技術，其是目前我國具備獨立性知識產權的新型通信技術，也在一定程度上展現了我國智能礦山的新篇章。與其它通信技術相比較，SCDMA通信技術具有自身獨特的優勢，比如通信信號質量好、覆蓋范圍廣泛、抗干擾能力強、使用全IP網絡結構、輻射小、符合環保理念等。除此以外，SCDMA通信技術的網絡結構主要包括RFS、BTS、BSC，而且在上述的網絡結構當中，通信設備主要是通過IP接入口實現網絡連接，因此設備的硬件性能較為穩定，投入成本較低，通信質量較好、較穩定，且不少礦山項目實踐也證明了這種穩定性、綜合型的網絡通信技術可以在一定程度上完成多項礦山業務工作，比如工作人員與設備定位等。

（三）3G通信技術

3G通信技術主要是用于完成高速數據傳輸的通信項目，其能夠在較快的傳輸速度下實現傳遞大容量的多媒體數據信息，比如視頻、音頻、圖片等。將3G通信技術有效地融入智能礦山工程建設項目當中，能夠增強語音通信、信息共享、數據傳遞、監督管理等作用，而且其通信效果穩定、質量良好，能夠有利于礦山企業落實監督管理調度。一般而言，3G通信技術的系統結構主要包括以下四方面：RPC、VGW、UE、DGW，每一構成要素的質量都直接影響了通信技術的應用效果，應當在使用的前期加以注意。

三、通信技術在智能礦山的應用

（一）通信技術在智能礦山傳輸層方面的應用

目前，針對智能礦山傳輸層的通信問題，我國礦山企業正加大開發新型的通信技術，并將其靈活地融入到整個傳輸層，下面就以3G通信技術為例。事實上所謂的智能化礦山，主要是體現為智能性感知、智能性控制管理與智能性思考三過程，而3G通信技術則可以在前兩方面起到至關重要的推動作用，增強信息的傳遞效果。與傳統的通信技術相比，3G通信技術能夠實現無線接入的效果。智能礦山傳輸層所配置的傳感器與讀數據能夠利用3G射頻模塊來將數據信息傳輸到礦山基站的相應設備或者接入口，再將利用視頻通信模式來將視頻數據在網絡系統上實現共享，從而完成整個傳輸過程。對于網絡傳輸，實際上3G通信技術的寬帶特質就已經確定了其所要運用的傳輸工具務必是網線或者使光纜，不過一般而言網線的耗損較大、能夠傳輸的距離不會大于100米，而光纜卻能夠完成20000米以上的遠距離傳輸工作。不管是網線，還是光纜，它們所配置的數據信息傳輸性能已經能夠充分滿足現代3G技術的通信要求，這情況也在一定程度上為其它通信技術實現網絡共享做出了可能。

（二）通信技術在智能礦山應用層方面的應用

通信技術除了提高傳輸性能、保證傳輸質量、加快傳輸速度之外，其還能夠在實際層面上對智能礦山建設項目起到重要的影響作用，例如KT218/257。KT218/257是通過對3G技術的WCDMA模式研究，針對作業條件特殊的礦山采礦項目而開發的穩定安全型通信系統，其能夠滿足礦山企業管理人員在進行語音通話要求的同時還增加了視頻監控技術服務。首先其把管理人員所需關注的礦山作業數據信息歸納整合，并且通過網絡模式把整合后的數據信息傳送至手機客戶端，然后管理人員可以在手機上安裝特定的手機軟件，連入企業內部網絡信息，從而能夠實時地了解更新礦山作業情況，讓礦山企業管理人員工作的正常運行不受地點場所的限制。除此以外，管理人員還能夠利用該通信系統來實時地查閱礦山工程作業進展、工作人員與設備定位、安全隱患處理實況、測量評估等方面的數據信息，從而讓使用者在根本上享受到e時代所帶來的便捷、舒適服務。除此以外，礦山企業各系統的數據信息能夠利用通信技術所構建的工業環網平臺來把數據信息傳輸到相對應的安全監督控制指揮中心，再由指揮中心的控制終端將采礦井下的信息資料（如圖片視頻、人員分配、數據更新情況等）匯總，并將其顯示在司機室的大屏幕上，最重要的一點是礦山企業都應當為各系統配置獨立的監控設備，從而保證數據的獨立性與有效性。指揮中心在接受各系統傳輸過來的數據信息后，務必要在最短的時間內快速、精確、穩定地了解與掌握本礦山區域內的作業情況，從而在本質上完成指定生產計劃、后勤輔助、緊急安排等一系列工作。

總而言之，有效地將通信技術融入智能礦山構建項目，能夠使得礦山工程更加趨向于自動化、智能化、安全化，此應當值得廣大礦山企業的思考。而智能化礦山是一個現代化的礦山建設項目，是一個綜合性、系統性的工程理念，也是一個長期性、動態性、連續性的建設過程。其的慣切落實能夠確保我國實現煤礦業的可持續發展，能夠推動煤炭行業的結構優化改革、資源優化配置，從而不斷提升我國在國際市場上的綜合實力。

參考文獻：

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[3] 周靜,肖飛和ASP數據傳遞方式比較[J]. 煤炭技術. 2005(12)

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1.1可融合多種數據。智能電網能夠融合多種數據，以此有效調控智能電網，確保電網有效運行，將多種傳輸渠道提供給智能電網使用者。同時也可直接交互，保證電網使用者獲得更多增值服務。

1.2提升經濟效益。對于電力企業來說，若想取得更高經濟效益，就應該注重生產成本。例如，智能電網中運用通信技術，傳輸更多數據流量，以合理配置資源，降低電網損耗，有效提升資源利用率，節約企業生產成本。

1.3確保電網平穩運行。若出現自然災害、極端天氣等，智能電網依舊能正常供電，從而有效避免了大范圍停電而對企業運行產生影響。傳輸信息數據時，能夠有效避免信息被盜取或者篡改。

1.4有效評估與預防電網安全。受相關因素干擾時，可自動分析智能電網，對網絡結構問題予以及時性解決。而且智能電網還具有故障診斷隔離、系統自動恢復、安全評估以及預警防控等功能，確保互聯網運行通暢。

2智能電網信息、通信技術的不足

2.1安全運行不良。當前我國電力通信網絡中，主要以光纖通信輔以載波通信，針對當前情況下，仍然存在很多的問題，例如，針對智能電網中，其骨干網架物則需要具有很強實力，只有這樣才可滿足智能電網調度數據的需要，并且在資源的共享方面，存在一定缺陷。電網通信運用過程中，在巨大的電網規模下，一旦操作不慎就能夠引發風險；電網控制、投產使用差距大。

2.2電力資源分配問題。針對我國電力資源，多數集中在中東部地域，智能電網的運用實現脫離工業發展軌道，在通信分配上缺乏平衡，智能電網實際運用中，在其傳送網絡信息之時，由于當前智能電網缺乏統一標準及配置規則，導致無法確定定位網絡通信中的信息路徑，則可能會導致數據的包丟失。在智能電網之中，智能電網系統設備覆蓋范圍廣泛，信息和通信體系類型不同，不能確保協調運作。

3優化當前智能電網信息和通信技術

3.1完善信息管理技術。在智能電網中，其智能電網信息技術管理之中，主要是包括針對電網信息的采集、分析，以及針對電網信息的顯示、管理，可以有效確保信息采集的高準確性。在管理中，可以通過分析智能電網信息客觀系統，提升智能電網管理者的分析決策，從而有效提升信息管理水平。同時，對于智能電網信息的顯示方面，也應該要具有個性化的服務，以便能夠及時滿足對于各種不同用戶的多樣化需求，確保管理安全性。

3.2確保智能電網的安全運行。應用無線局域網技術，提供身份驗證，將無線局域網技術和智能化的電網通信交融，確保電網通信安全，避免電網用戶遭受安全問題。智能電網中，在其通信方，應構建專業的網絡安全防護隊伍，使工作人員可以積極的監督管理網絡通信安全；并且，針對智能電網通信中，構建智能化的網絡防控體系，可以提早掃除智能電網的安全侵略，確保當前國家智能電網的運行安全。

3.3完善電網的標準體系。多種子模塊共同組成智能電網結構，確保信息順暢、高效傳輸。創建模塊模型為電網運行關鍵環節，要想有效運用智能電網，就應該與信息、通信技術相融合，以構建多層次模型。通過無線技術傳輸變革電網工作，全面規劃智能電網，能夠在智能電網中，利用無線技術，確立統一標準體系，傳輸電網信息。

3.4優化電網智能通信模塊。針對智能電網信息通信技術中，其通信網絡之中，結合通信技術、傳感技術以及電腦技術，為社會提供電網服務。可以利用智能化電網以及信息傳感，確保通信用戶能夠在智能電網中實時的數據傳輸，還可以實現智能組網。故此，針對當前有眾多企業以及部門組成的電力體系之中，保證開放通信網絡，實現智能電網中通信信息的共享。還可以建立基于智能電網的通信網絡模塊，實現電網與企業的信息集成，提升其網絡通信能力。

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智能電網是通過先進的傳感、測量與設備技術，高效的控制方法以及正確的決策支持系統技術的應用，在高速的、集成的、雙向通信網絡基礎上實現電網的升級，使電網更加安全、可靠、經濟與環保，因此也被成為“電網2.0”。與傳統電網相比，智能電網的穩定性和兼容性都較強，在傳輸信息的過程中，保證網絡結構的高效運行，并能夠兼容多種形式的數據，從而發揮智能電網的綜合功能。在電網發生巨大的擾動如自然災害、極端的天氣條件等情況下，仍能保證對用戶持續供電，而不至于發生大面積停電的現象。此外，智能電網具備一定的自愈性，能及時修復網絡結構自身存在的漏洞，并具有一定的安全評估能力和強大的預警防控能力，從而有助于網絡結構的運行。智能電網還具有運營成本低、經濟效益好的特點，能夠較好的實現資源的優化配置，支持電力市場的運營。

二、智能電網信息和通信技術的關鍵問題

2.1設計層次模型

在智能電網的層次模型中，存在通信網架層、數據應用層、電網設備層等四個層次，各層次間如果未能做到有效的結合，便難以發揮智能電網的整體功能。由于智能電網系統結構較為復雜，設計人員在設計智能電網時，應注重對每個模型的分析，通過對功能構造、操縱特點等方面的詳細分析，設計出合適的模型，從而對每個模型加以結合，發揮出智能電網的優勢，更好地為廣大用戶提供服務。

2.2構建標準體系

智能電網系統復雜、設備眾多，如果缺乏完善的信息及通信標準體系，未能保證各部分之間的有效協調，便難以發揮至智能電網的優勢。隨著時代的發展，傳統的智能電網體系逐漸難以適應高流量信息傳遞的要求，因此必須設計出一套標準的智能電網體系，對網絡結構進行優化調整，在簡化網絡結構形式的同時，提高網絡體系的運用效率，從而增強網絡體系的實用性，創造出更高的經濟效益。

2.3加強信息系統安全防護

傳統的安全防護通常集中于電網穩定、設備安全等物理方面的安全，對信息方面的安全缺乏重視，對信息系統的脆弱性和風險性缺乏有效的評估，在信息系統受到威脅時缺乏相應的應對能力，對重要系統的可靠性和敏感信息的安全性缺乏足夠的重視，從而出現一系列的信息系統安全防護問題。應對信息安全予以足夠的重視，安排專業的工作人員對網絡安全采取足夠的保護，設置相應的防御體系，制定應急處理方法，在系統安全受到威脅時能夠及時的處理，從而保證智能電網的有效使用。

2.4及時更新設備

隨著智能電網的廣泛應用，用戶數量的增加，社會通信用戶流量也在不斷的增長，因此必須及時的更新設備，對現有的通信設備采取升級處理，從而保證智能電網能夠有效的發揮作用。電網企業在運營期間，應及時的引進國外先進的信息和通信技術，更新相應的設備，完善智能電網的功能，從而更好地發揮智能電網的優勢，實現企業利益的最大化。

2.5構建信息和通信技術體系

在電力系統運行過程中，發電和用電都是其中重要的部分，通過對信息和通信技術體系的構建，使通信網絡能夠廣泛的運用到這兩個部分的各個環節中，比如以自動抄表和自動測量的智能方式取代傳統的人工抄表和測量的方式等，實現電力系統的智能化管理。智能電網的模式從局部信息的監控實現對整體信息的監控，使分散在各個類型系統中的信息得以系統集成，從而滿足用戶的各種需求。

三、結語

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【關鍵詞】 智能電網 通信技術 標準化 建議

一、電力通信技術標準化發展的基本情況

由于電力系統涉及的范圍比較廣，因此，電力系統的復雜性比較高，需要采用合適的技術提高電力系統的運行安全性和穩定性，才能保證人們的生命安全和財產安全。在網絡技術和信息技術不斷推廣的情況下，網絡通信技術在輸電、發電、配電和變電等幾個方面的應用變得越來越深入，需要注重網絡通信技術的標準化發展，才能避免電力系統運行過程出現各種問題。

目前，電力通信技術標準化發展主要呈現如下幾種情況：

一是，通信標準的種類比較多，無法互相兼容，從而影響電力系統的運行效率；

二是，在通信系統不斷完善的情況下，智能家居、電動車等的出現，給電力系統供電、輸電等提出更高要求，必須制定新的標準，才能滿足各種智能設備的用電需求；

三是，目前的電力系統無法嚴格執行現有的通信保障，并且，各種設備在使用時還存在有很多私有協議，從而影響電力系統的運行穩定性和電力設備的操作安全性，最終增加電力系統的復雜程度和電力通信成本。

二、智能電網的通信技術標準化建議

在電力事業不斷發展的情況下，電力系統的運行穩定性和安全性，與各行業的運營和人們的生活、工作等都有著直接聯系，因此，必須高度重視智能電網通信技術的標準化發展。當前，智能電網的通信技術標準化建議主要有如下幾個方面：

2.1注重原有電力通信技術標準的合理應用

在電力系統有效運轉的過程中，注重網絡電網信息的運行穩定性，需要通過通信網絡這個傳播載體來完成，才能真正保障電力系統的整體安全性。當前，我國使用的電力系統通信標準是經過長時間實踐總結出來的，因此，其有著一定實踐價值和可操作性，是制定智能電網通信技術標準必須參考的依據之一。

在實際進行智能電網通信技術標準的制定時，必須注重原有電力通信技術標準的合理應用，才能真正實現電力通信技術標準的不斷創新，從而在參考國際電力通信技術標準的情況下，滿足我國電力產業和電力行業的發展需求。

2.2注重智能電網通信技術標準的全面性

在制定智能電網的通信技術標準的時候，其涉及的范圍、傳統通信的安全性等都需要進行全面分析，并將可再生的能源應用到電網、智能家居等中，如智能家電和電表等，才能真正滿足這些新產品給智能電網通信技術提出的要求。與此同時，智能電網與電能生產、使用等多個環節有著緊密聯系，需要對智能家居的設計給予高度重視，才能在制定出合適的智能電網通信技術標準的基礎上，避免網絡通信信息泄露情況出現，從而有效保障網絡電網通信使用過程的安全性。針對上述內容提到的幾種情況，我國在輸電、變電環節采取的安全措施是縱向認證、橫向隔離，可以有效保護各種敏感信息的安全，以在結合數據加密技術等的情況下，提高智能電網的網絡通信安全性。

2.3加大智能電網通信技術標準的執行力度

根據我國智能電網的運行情況可知，部分地區并沒有嚴格執行智能電網的通信技術標準，給電力系統運行過程的安全性和穩定性帶來極大威脅。因此，在實踐過程中，加大智能電網通信技術標準的執行力度，并構建一些電力通信技術標準檢測中心，注重各種電力產品投放時的質量檢測，才能避免智能設備使用過程出現意外安全事故。

與此同時，在我國智能電網通信技術標準不夠統一的情況下，注重變電站自動化系統中相關標準的嚴格執行，并對數據模型、工程配置語言、通信服務等進行嚴格測試，才能在滿足機械結構、電磁兼容設計要求等的情況下，確保系統拓撲圖的科學性、合理性和可行性，最終提高不同廠家電力產品的兼容性。

因此，隨著我國電力事業的不斷發展，加大智能電網通信技術標準的執行力度，嚴格要求相關工作人員，并注重他們的素質提升和綜合技能提升，才能在我國電力系統不斷完善的情況下，推動我國智能電網通信技術的標準化發展。

三、結束語

綜上所述，在電力事業不斷發展的過程中，智能電網的發展遇到了很多問題，是當前電力行業需要高度重視的問題。因此，注重智能電網通信技術標準的科學制定，并確保其的嚴格落實和有效執行，才能在智能電網需求不斷發展轉變的情況下，確保電力系統的運行穩定性和安全性，最終實現智能電網有效構建的真正目的。

參 考 文 獻

[1]范明天，張毅威，張祖平，曹其鵬.歐洲的智能電網技術標準化工作[J].供用電，2015，03：34-40.

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我國電力通信已逐步進入數字通信時代，主推移動通信、注重通信軟件的發展，由于光纖傳輸的優勢而逐漸替代傳統的同軸電纜組成的電力通信網的結構，同時，電網的程控模式使電力通信控制更加便捷。智能電網的開展使發電廠、電力部門和變電所等組成部分之間的通信更加方便。電網結構不斷優化、通信技術的加速發展，推進了電力通信網的發展。隨著改革開放進程的不斷加深，電網在我國已實現了全面覆蓋，全國水利發電、火力發電、風力發電及新能源發電等總發電量已基本能滿足所有用戶的用電需求，電網規模龐大，但是很多地方的電網質量還有待提高。隨著電網的大力發展，電力通信技術也隨之發展，通信機構不斷增多，國家科研投入增加，逐漸形成較為完善的管理模式和技術標準，都有利于電網通信的智能化發展。

2電力通信技術在智能電網中的應用

為了實現智能電網的全面建設，穩健的電力通信技術是基礎。智能電網對改善公眾用電需求，用電質量和電網安全維護等方面有著重要意義。電力系統質量的好壞直接關系著國家安全，當然智能電網的建設也給電力通信提出了新的要求。首先，要求電力通信平臺朝多功能化發展，為智能電網提供通信信道。同時，要求更加開放的電力通信平臺，使網絡通信趨于標準化，各設備間的通信便捷化。電力通信系統已經遍及變電站、發電站和輸電站等電網的末端，全面保護電網信息的獲取與保護。電力通信具備高可靠性，較強的抗攻擊性和保密性，確保電力網絡的安全運行。智能電網的生產運營中，需電力通信系統的自動調度、網絡經營、現代化管理等支持以使其安全運行。電力通信主要分為發電、輸電、配電、調度和用電等6個部分。智能電網的建設主要包括以下幾個部分：

（1）應加大資金投放，使配電網綜合化發展。

（2）妥善處理好通訊、電力通道和環境保護間的關系，尋求可持續發展。

（3）增加電力通訊與國外先進通訊的合作力度，加強與國外通訊公司的文化交流，便于技術交流。電網的管理技術也是智能電網成功的關鍵，可以充分分析用戶的用電數據，以更好的實現電網調度、電網構建，并提升管理的自動化水平。智能電網的建設目的是實現電能信息的智能化采集、統計、查詢和線路分析，實現雙向通信、傳輸速度快、帶寬高的通信網絡。智能電網的構建需要完善的通信系統的支持，高效實時、集成性高的特點是大型電網實現實時信息動態交換的基礎。對提高我國電網系統運行的安全、經濟特性有著積極的影響。今年來無線通信技術、嵌入式技術的發展也未網絡傳輸的智能化發展提供了便利，是數據監控和數據傳輸更加高效。

3電力通信技術中存在的問題

電網覆蓋面和構建規模都不斷增大，作為電網信息通道的電力通信系統，是組成智能電網的重要部分。智能電網的建設，應借鑒過往電網建設存在許多企業級標準的經驗教訓，應制定統一的電網運行標準，進行統一規劃。盡管目前電力通信平臺開放性不斷增強，通信模式的標準化程度不斷提高，設備間的通信暢通，網絡覆蓋面廣，并實現各電網末端的全覆蓋。這也便利了智能電網在數據采集和數據保護。但仍然存在許多不足之處需要改進，如實時、雙工通信和大容量的接入網的缺乏等。首先，在智能電網對調度、決策、控制自動化技術要求不斷增加的同時，對技術創新的要求性也增加，也是智能電網能夠在未來更好造福于民的前提。同時，在倡導低碳環保、綠色節能、循環利用的今天，對電力系統本身的能源浪費和利用的要求提高不少，對電力發展與周圍環境的發展應該引起重視，確保遵循可持續發展的科學發展觀。其次，人力資源特別是高端通信人才的缺乏。電力通信持續發展，同時學校教育中知識較為陳舊，且缺少實際應用和實習，因此存在脫節現象。人才的貧乏制約著電力通信的發展，因此，注重通信人才的培養，鼓勵學習高端通信技術，加強通信人才的培訓對電力事業的發展影響重大。

4結論

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關鍵詞：通信技術；智能電網；運用

中圖分類號：E271文獻標識碼： A

引言

智能電網顧名思義，就是電網的智能化，它以高速雙向的、集成的通信網絡為基礎，運用先進的傳感和測量技術，實現電網的安全、可靠、經濟、高效的運行。在智能化電網的建設過程中，通信技術在其中起著至關重要的作用。通信技術能夠對整個系統進行全方位自動化控制，管理便捷，其使用的影響因素較少，這主要是由于智能電站都是由很多方向的電路連接，嚴格按照電力輸送要求，使得智能電網更加健全，從而確保供電的穩定性，這也是光通信網絡建設的基礎。

一、智能電網概念及優勢

智能電網其實質就是電網實施智能化運行，也被專業人士稱為“電網2.0”。其構建在傳輸能力強、較為集中的通信網絡前提下，采用測試、傳輸、控制、設施等最新通信技術來保證系統的運行，這樣的電網安全性能高，經濟實惠，資源合理配置，能夠較好地正常運行、自我修復、抵制侵害，符合21世紀電能質量的要求，能夠進行各種發電方式的啟動和接入，從而實現電力市場和資產合理化配置及高效運行。總結智能電網所具有的優勢在于：

（1）電力使用者能夠積極加入到電力生產過程，并理性消費。為電力使用者提供實時電價信息及最合理的用電計劃，使得電力使用者自覺挑選與調整電力消費計劃；

（2）能夠最大程度上允許各種分布式發電和儲能，從而能夠讓分布式電源與集合式電源相互補充；

（3）允許電力市場化，即是在某些時間段內進行電力交易、實時電力交易等等；

（4）符合當前社會對電能質量的要求，制定各種質量價位；

（5）進一步優化電網運營。將電網智能化與資產信息化管理有機結合，從而充分發揮其作用；

（6）抵制外界干擾。擁有迅速恢復的能力，快速判斷外界惡意攻擊并積極抵制，保證供電安全。不同于傳統電網，智能電網擁有更多的優勢，提高了信息的收集效率及對業務的判斷能力，實現了電網的智能化。另外也能提高電力企業的管理水平、運行效率和電網安全性能。

二、智能電網的通信需求

智能配電網的通信系統是通信支撐平臺是智能電網信息傳輸、交換和處理的重要基礎。在智能配電網中，通信系統主要用于智能配電裝置與各智能應用系統之間的信息傳輸，包括用電量信息、裝置狀態信息以及各類控制信息。通信系統作為一個關鍵的環節應滿足以下需求。

首先，大量的控制信息和監測信息具有較強的時效性，因此通信系統必須支持實時傳輸；

第二，隨著智能電網乃至物聯網的發展，將會涌現出各類新型的業務，配網通信系統應滿足不同業務的QoS需求；

第三，未來物聯網將會涌現出更多設備與設備之間信息、互通、互操作的應用場景，面對眾多的智能終端和更多的新興業務，配電網的通信系統必須支持多用戶接人和寬帶傳輸；

第四，由于電能系統的狀態信息必須實現保密性，能抵御黑客或非法攻擊，因此通信網絡必須為所承載的業務提供安全保障。此外，我國是一個災難頻發的國家，冰災、地震、泥石流等自然災害嚴重危害著電力系統的安全運行。因此，面向應急場景的智能配電網通信系統是構筑智能配電網的重要支撐系統。

二、通信技術在智能電網中的應用

（一）光纖通信在電力通信網中應用情況

1.OPGW技術

OPGW技術的特點是對于傳統輸電線路與現代光纖通信的有效結合，并且是一種新興的傳輸工具，采用的是復合架空的地線電纜，在電力系統中廣泛運用，它的特點是傳輸速度更快、機械性能更佳、導電性更好、通信量更大，具有更好的保密性，對于雷擊的發生也有很好的規避作用。

技術參數配選。OPGW光纜的外徑、重量、抗拉強度、直流電阻及短路電流容量等要技術參數是相互影響與制約的。在配選時，應該根據據線路工程的氣象條件、桿塔結構、檔距、導地線弧垂及重量、線路走廊接地電阻以及系統最大短路電流等條件，確定最優方案。

結構選擇。OPGW的結構主要由含光纖的纜芯(光單元)和絞合的金屬線構成。根據光單元外保護層的材質可分為鋁管型、鋁骨架型以及鋼管型三類，在選擇時，要根據結構型式的特點與工程項目具體情況綜合考慮，新架線路一般采用松套結構偏心鋼管式或中心鋼管式。

2.ADSS技術的具體應用

一般對于ADSS的線纜施工壓力要把握好，不論是張力還是側壓都要有效把握，要注意不要在線路桿塔上進行帶點工作，一面造成安全事故，另外壓力的保護也是對光纖纖心的保護，施工過程中要注意光纜要用防水膠帶進行密封，不要由于進水等情況引發光纖進水或者受潮，纖芯一旦進水就會可能發生斷裂的情況，因此務必需要注意，除了用防水膠帶密封頂部，還要注意尾端的密封，為了方便懸掛和熔接工作，注意光纜不要與地面、光塔以及建筑物進行刮擦。

懸掛的要求。對于ADSS電纜的懸掛要注意防止由于風的作用產生擺動而引發的鞭擊，一般要特別注意光纜不要與居民樓、公路、鐵路或者其他通信線路發生撞擊或摩擦，要注意與上述物體保持一定的距離，為了預防光纜產生擺動，要保持水平或者垂直的方向不要讓光纜的導線與底線交互，另外還要注意電纜懸掛時確保懸掛的塔材能接受預定的側拉力。

（二）無線通信

ZigBee聯盟的ZigBee標準使用跳頻擴頻無線技術，提供低速的、可靠的、遠距離傳輸性能，并免受傳輸堵塞和干擾。具備ZigBee無線傳輸協議的設備組成的數據測控網絡，由于其設備自身體積小、高可靠、成本低、低功耗、環境適應能力強等諸多優勢，將非常適介于在大范圍智能電網中的廣泛使用推廣。電網運營商可以通過該電表對用戶的用電情況進行計量、查詢和管理、優化電網的運行、監控電網的使用情況、在電網受到沖擊時對用戶的電器設備進行臨時的斷電管理等功能。ZigBee設備組成的智能電網測控網絡能夠實現構建堅強、自愈、兼容、經濟、集成、優化的特點。

（三）IPv6技術在智能電網中的應用

隨著智能電網進入全面建設時期，IPv6作為下一代互聯網通信協議，具有大范圍地址空間、報頭靈活、即插即用、安全性高等特點，這些特點滿足了智能電網在信息化技術的要求。國家電網公司擁有規模龐大的企業信息通信網絡，IPv6技術的演進和升級對公司基礎網絡與業務應用的影響巨大。隨著電網自動化及信息化程度的不斷提升，產生了巨大的IP地址需求；電網對電力生產及消費各環節信息的深度、細度采集分析及數據廣泛互通，以及對信息安全和服務質量提出極高要求；電網與電力客戶的雙向互動，使得電力信息通信網必須與公共互聯網產生越來越多的信息交互，因此，下一代互聯網技術在智能電網的應用是必然趨勢。

結束語

電力技術在智能電網運行過程中扮演著重要角色，在很大程度上影響了智能電網的生存與發展。當前我國的電網建設提出以自動化、信息化、數字化為目標，建設特征統一的智能電網。我國的智能電網包含電力系統的發電、配電、變電、輸電、調度和用電六個方面，智能電網的建設是一項復雜且龐大的工程，不同于傳統電網，智能電網擁有更多的優勢，提高了信息的收集效率及對業務的判斷能力，實現了電網的智能化。另外也能提高電力企業的管理水平、運行效率和電網安全性能。因此，以信息化為基礎，以通信技術為保障，才能真正促進智能電網的建設和發展。

參考文獻：

[1]尹文婷.無線信息通信技術在電網中的應用[J].數字技術與應用,2013.

篇8

關鍵詞：智能電網 通信技術 關鍵技術

以信息技術改造現有能源利用體系，最大限度地開發電網體系的能源效率是智能電網建設的目的。因此，期望通過一個數字化信息網絡體系將發電、輸電、變電、配電、用電、調度連接在一起，通過智能化控制實現將能源利用效率和能源供應安全提高到全新的水平，將污染和溫室氣體排放降低到環境可接受的程度。智能電網涉及從電力生產到消費的多個環節，要實現雙向互動電網的目標，對信息技術提出了很大的挑戰。

一、智能電網的概述

智能電網，顧名思義，就是將電網智能化，利用先進的技術和控制方法使電網更加安全可靠，更加經濟實用。智能電網是傳統電網邁向現代化的標志，它可以實現自動實時監控，滿足用戶需求，進一步提高供電質量。近年來，各國對于智能電網的研究和建設都是結合自身實際情況，由此可見，智能電網的發展已經成為國際化趨勢。智能電網主要是基于市場、安全、電能質量和環境因素的考慮，盡管世界各國的智能電網發展路線有所不同，但歸根結底都是將先進的信息通信技術、傳感測量技術等其他先進技術與電力技術緊密結合，從而形成智能化、自動化的供電網絡。

智能電網結合了通信、計算機、自動化等各種先進技術，將其智能化體現得淋漓盡致。尤其是傳感技術和信息技術讓電網自愈變成一種可能實現的功能。隨著現代化建設的發展，節省能源、環保等倡議成為一種必然的趨勢，建立綠色電網，有效抵御外界干擾，增強電網靈活性，這就必須要依靠智能化手段進行控制。

二、智能電網的關鍵技術

1.堅強、靈活的電網結構

電網的可靠性和安全性一直是電網建設的重要課題，智能電網的建設亦需要細致、周全的規劃，這樣才能進一步保證供電網絡的安全性。我國的電網建設首先需要解決的就是能源分布不均衡的問題，因此我國開展了特高壓聯網工程、直流聯網工程、點對點或點對網送電等工程建設，這些建設確實在一定程度上環節了能源不均衡的情況，但近年來隨著電網在城市建設規模的不斷擴大，接二連三的停電事故給電力行業造成了很大的損失，電網的安全性和可靠性受到了很大的影響，接踵而至的問題迫切要求電網建設的規劃要更加科學合理。因此建立靈活的智能電網結構才能夠有效應對突發事件或自然災害的影響，提高電網的安全性和穩定性。

2.實現開放、標準、集成的通信系統

由于智能電網的先進性，因此對于網絡安全的要求較高。智能電網具備信息化、自動化、互動化等優勢，而智能則是核心，電網的智能突出體現在能夠實現完全自動化，具備實時監測的能力，并對目前的狀態加以分析，還可以可能發生的故障做出準確的預測。這種實時監測需要全面的覆蓋，從電網內部到外部，實行全面監控，從而實現開放、標準、集成的通信系統。

3.配備高級的電力電子設備

隨著社會的發展和經濟水平的提高，用戶對供電質量的要求越來越高，電力企業要在滿足能量供應的基礎上提高電能質量。利用電力電子技術充分與電網建設相結合，進一步改善和提高電能質量。利用各種性能高的電平大功率變流器和全控型大功率電力電子器件等電力電子裝置充分展現電力系統的現代化。

4.智能調度技術和廣域防護系統

智能電網建設中，智能調度技術是非常重要的環節，利用此技術可以全面提升電網調度控制功能，可以更好的控制電網的運行。廣域防護系統是指廣域同步信息的網絡保護，這種防護系統是只能調度技術的進一步延伸，從而更好的控制、保護系統。建立綜合防御體系，增加多個防線，除了實時監控之外，要更好的預測事故，并對事故及時作出反應和防御，利用智能調度進行有條不紊的處理和預防，從而有效提高電網的安全性和穩定性，避免連鎖故障的發生。

5.高級讀表體系和需求的側管理

智能電網的重點就是智能化，讓電力系統具備人的思維：判斷、調節、適應。利用智能化網路進行實時監控，同時要充分體現智能電網的經濟實用性和安全性，確保供電質量，提升用戶滿意度。在輸電、供電過程中，要減少能源消耗，提高電能質量，優化資源配置，提高能源利用率。利用智能化網絡系統用戶實時監測的用電情況，從而有效提高電能質量。

高級讀表體系是智能電網建設的重要切入點，它可以對遠程監測、分時電價和用戶側管理等功能上做出更加迅速的響應。高級讀表體系充分考慮到用戶需求，體現了智能電網的互動化。

6.高級配電自動化

在智能電網的建設中，高級配電自動化只有通過更加復雜的控制系統才能充分體現出電網智能化。智能化網絡是一個完全自動化的網絡，因此其監視、控制等功能必須要具備智能化的特征，還要體現出智能電網的互動化。高級配電自動化系統的所有元件要在開放式的通信體系結構中進行協同工作，同時要實現局部分布式控制。

三、結束語

隨著科學技術的發展和我國經濟水平的不斷提高，人民的生活更加幸福，對于生活質量就有了更高的要求。電是生活中不可或缺的一部分，用戶對于供電的要求越發嚴格，如果供電的可靠性得不到充分保障，電力企業的發展將會舉步維艱。因此，電網建設中，要充分保證電網質量，這樣才能有效保證供電質量。智能電網是電網技術的必然發展趨勢，它結合了多種先進技術，尤其是信息及通信技術作為智能電網的技術支撐核心，為其發展奠定了堅實的基礎，也是最為關鍵的因素。智能電網已經成為國內外重點研究對象，要讓電網建設更加智能、高效、可靠，并能有效解決能源不均衡問題，這才是電力企業可持續發展方向。

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篇9

關健詞:3G通信 智能交通 控制系統

1 引言

我國交通管理事業經過幾年的發展,同以往相比,有了長足的進步。但因城市化交通持續發展和汽車擁有量的穩定快速增加,城市交通的發展已經超過了我國交通管理發展的速度。而由城市交通中交通違章(違法)行為給交通管理所帶來的負面影響,往往是危害最大的一種。再加上我國各地城市交通發展情況不同,交通情況錯綜復雜,管理難度非常大。在我國大中型城市中交通路口眾多,交通流量較大,違章事件頻繁,在此情況下基于3G通信技術的智能交通指揮控制系統就能為控制交通違章行為的發生、智能化調節交通流量起到很大的作用。

2 系統的主要構成

基于3G通信技術的智能交通指揮系統主要由3G(TD-SCDMA或CDMA2000)數據通信鏈路,監控中心和多個監控遠端組成。3G數據通信鏈路采用標準的TCP/IP協議,可直接運行在交通部門的內部無線局域網上。前端攝像機的視頻信號利用網絡視頻服務器通過網絡傳輸到分節點,在分節點可以直接傳輸上網,或者分節點有矩陣時,也可以把矩陣連接到DVR上,然后再傳輸上網。監控中心可以通過多級級聯構成多級監控系統,系統可以根據現場情況和用戶的需求配置不同的硬件設備。監控遠端使用系統設備有遠端監控主機、3G數據傳輸模塊、告警采集器、溫濕度傳感器、畫面分割器、攝像機、數字解碼器、高速云臺和可變鏡頭、話筒、揚聲器等,完成監控中心所需的圖像實時監控、現場交通信號智能控制和報警聯動功能。監控中心使用系統設備有主控臺、3G無線路由器、監視器陣列、視頻切換矩陣、主交換機、視頻服務器、電視墻等。具體可根據用戶要求進行靈活配置。

利用發展迅速的3G網組成3G無線局域網來傳輸各交通路口信號點的視頻和控制信息,為智能交通指揮系統組網提供了一條新路。網絡管理用戶可以對多個監控現場進行實時瀏覽監控。系統綜合應用了智能圖像處理與識別技術,智能控制技術、數字圖像傳輸技術、數字圖像壓縮編解碼技術和3G網絡通信技術等,可實現交通監控現場的實時圖像顯示和網絡傳輸、智能調整攝像機的位置、清晰度和亮度、實現對運動物體的跟蹤與識別,對監控情況進行紀錄及報警,實時智能調整控制區域內交通信號燈的切換等。

3 系統的主要功能及特點

系統采用高速DSP 實現圖像信號的實時采集處理,經過圖像預處理模塊實現對采集圖像的復原、增強后,數字圖像分別發送給自動控制模塊、運動目標檢測模塊、特定顏色目標檢測模塊、人機接口模塊和數據庫模塊。系統采用模糊跟蹤控制技術實現運動目標的智能跟蹤;采用現場總線技術、3G無線以太網通信技術、數字圖像傳輸技術和數字圖像壓縮編解碼實現遠程視頻、控制及語音信號的傳輸,采用圖像動畫與多媒體技術和Web 數據庫技術實現圖像的網上瀏覽和歷史數據回放及查詢。

3.1智能交通指揮系統有以下特點

(1)實時性。視頻數據屬于實時數據必須實時處理,例如實時壓縮、解壓縮、傳輸等。

(2)分布性。現場圖像采集和發送主機和圖像接收顯示主機位于不同地點,通過計算機有、無線局域網或廣域網連接。

(3)同步性。盡管視頻信息具有分布性,但在用戶終端顯示時必須保持同步,聲音與視頻也必須保持同步。

系統可以組成多級系統, 監控中心還可以通過級聯的方式構成多級交通監控系統,以擴大交通監控范圍和系統容量。監控機將采集的圖像信息實時地傳送給服務器并通過服務器向外廣播發送,相關客戶只要通過瀏覽器打開網頁便能實時地進行監控。

4 系統的主要關鍵技術

4.1最佳交通流量預測算法

利用人工神經網絡建立的預測模型有獨特的優越性。人工神經網絡利用輸入數據和輸出數據進行建模,是一種并行的計算模型,具有高速運算能力,有很好的非線性映射能力和很強的自學習、自適應能力及高度的靈活性。在各種形式的人工神經網絡中,又以誤差逆傳播(BP)網絡應用最為廣泛,它已成為前向網絡的核心部分,并體現了人工神經網絡最精華的部分。目前,在人工神經網絡的實際應用中, 絕大部分的神經網絡模型都采用BP網絡和它的變化形式。

高階神經網絡屬于BP神經網絡的一種,它與傳統BP神經網絡的不同在于構成高階神經網絡的神經元是智能神經元,即這種神經元具有“思考”的能力,它能根據自身外部網絡的變化調整內部的轉移函數,在內外雙調的情況下,達到更好的學習效果。

一個初步的模型是對于一個交叉口而言,影響交叉口一個出口的交通流量Q(預測的輸出變量)的因素共有6個(即輸入變量為6個),它們分別是:Q1、Q2、Q3、 Qt-1(這個出口前15分鐘流量)、Qt-2(這個出口前30分鐘流量)、t(時間);輸出層一個神經元(需預測的15分鐘后的出通流量);隱層采用試算的方法優化,最后確定第一個隱層11個神經元,第二個隱層4個神經元。這樣建立神經網絡模型,可以應用并能夠勝任于實時交通流預測。

4.2 TD-SCDMA3G移動通信技術

TD-SCDMA是目前世界上唯一采用智能天線的第三代移動通信系統。在系統中,由于采用了TDD模式,上、下行鏈路采用同一頻率,在同一時刻上下行鏈路的空間物理特性是完全相同的,因此,只要在基站端依據上行數據進行空間參數的估底再根據這些估值對下行鏈路的數據進行數字賦形,就可以達到自適應波束賦形的目的,充分發揮智能天線的作用。

智能天線的采用可大致定位用戶的方位和距離,因此,基站和基站控制器可采用接力切換方式,根據用戶的方位。距離信息來判斷手機用戶現在是否移動到了應該切換給另一基站的臨近區域,如果進入切換區,便可通過基站控制器通知另一基站做好切換的準備,達到接力切換的目的。接力切換可提高切換的成功率,降低切換時對鄰近基站信道資源的占用。

TD-SCDMA系統僅采用1.28Mb/s的碼片速率,只需占用單一的 11Mb/s頻帶寬度,就可傳送2Mb/s的數據業務而其他的3G FDD(頻分雙工)的方案,要傳送2Mb/s的數據業務均需要2×5Mb/s的帶寬即需兩個對稱的5Mb/s帶寬分別作為上、下行頻段,且上下行頻段間需要有幾十兆的頻率間隔作為保護,在目前頻譜資源十分緊張的情況下要找到符合要求的對稱頻段非常困難,而D-SCDMA系統可以“見縫插針”只要有滿足一個載彼的頻段(1.6Mb/s)就可使用,可以靈活有效地利用現有的頻率資源。

4.3 CDMA2000移動通信技術

CDMA即碼分多止是由美國Qualcomm公司首先提出的技術。其原理基于擴頻技術,即將需傳送的具有一定信號帶寬的信息數據,用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調制,使原數據信號的帶寬被擴昆再經載波調制后發送出去,接收端由使用完全相同的偽隨機碼與接收的寬帶信號做相關處理,以恢復信息數據,與FDMA和TDMA相比,CDMA具有許多獨特的優點。歸納起來CDMA應用于數字移動通信的優點有:

(1)系統容量大,在CDMA系統中所有用戶共用一個無線信直當用戶不講話時,該信道內的所有其他用戶會由于干擾減小而得益。因此利用人類話音特點的 CDMA系統可大幅降低相互干憂增大其實際容量近3倍。CDMA數字移動通信網的系統容量理論上比模擬網大20倍,實際上比模擬網大10倍、比GSM大 4～5倍。

(2)系統通信質量更佳。軟切換技術(先連接再斷開)可以克服硬切換容易掉話的缺點,CDMA系統工作在相同的頻率和帶寬上比TDMA系統更容易實現軟切換技術,從而提高通信質量。CDMA系統采用確定聲碼器速率的自適應閾值技術、強有力的誤碼糾錯、軟切換技術和分離多徑分集接收帆可提供TDMA系統不能比擬的、高質量的數據。

(3)頻帶利用率高,CDMA是一種擴頻通信技木盡管擴頻通信系統抗干擾性能的提高是以占用頻帶帶寬為代價的,但是CDMA允許單一頻率在整個系統區域內可重復使用,使許多用戶共用這一頻帶同時進行通稻大大提高了頻帶利用率,這種擴頻CDMA方式雖然要占用較寬的頻帶,但按每個用戶占用的平均頻帶來計算,其頻帶利用率是很高的。CDMA系統還可以根據不同信號速率的情況,提供不同的信道頻帶利用形式,使給定頻帶得到更有效的利用。

4.4 數字圖像壓縮編解碼技術

MPEG-4除采用第一代視頻編碼的核心技術,如變換編碼、運動估計與運動補償、量化、熵編碼外,還提出了一些新的有創見性的關鍵技術,并在第一代視頻編碼技術基礎上進行了卓有成效的完善和改進。下面重點介紹其中的一些關鍵技術: 4.4.1 視頻對象提取技術MPEG-4實現基于內容交互的首要任務就是把視頻/圖像分割成不同對象或者把運動對象從背景中分離出來,然后針對不同對象采用相應編碼方法,以實現高效壓縮。因此視頻對象提取即視頻對象分割,是MPEG-4視頻編碼的關鍵技術,也是新一代視頻編碼的研究熱點和難點。

在視頻分割中基于數學形態理論的分水嶺(watershed)算法被廣泛使用,它又稱水線算法,其基本過程是連續腐蝕二值圖像,由圖像簡化、標記提取、決策、后處理四個階段構成。分水嶺算法具有運算簡單、性能優良,能夠較好提取運動對象輪廓、準確得到運動物體邊緣的優點。

4.4.2 VOP視頻編碼技術

視頻對象平面(VOP,Video Object Plane)是視頻對象(VO)在某一時刻的采樣,VOP是MPEG-4視頻編碼的核心概念。MPEG-4在編碼過程中針對不同VO采用不同的編碼策略,即對前景VO的壓縮編碼盡可能保留細節和平滑;對背景VO則采用高壓縮率的編碼策略,甚至不予傳輸而在解碼端由其他背景拼接而成。這種基于對象的視頻編碼不僅克服了第一代視頻編碼中高壓縮率編碼所產生的方塊效應,而且使用戶可與場景交互,從而既提高了壓縮比,又實現了基于內容的交互,為視頻編碼提供了廣闊的發展空間。

4.4.3 視頻編碼可分級性技術

MPEG- 4通過視頻對象層(VOL,Video Object Layer)數據結構來實現分級編碼。MPEG-4提供了兩種基本分級工具,即時域分級(Temporal Scalability)和空域分級(Spatial Scalability),此外還支持時域和空域的混合分級。每一種分級編碼都至少有兩層VOL,低層稱為基本層,高層稱為增強層。基本層提供了視頻序列的基本信息,增強層提供了視頻序列更高的分辨率和細節。

在隨后增補的視頻流應用框架中,MPEG-4提出了FGS(Fine Granularity Scalable,精細可伸縮性)視頻編碼算法以及PFGS(Progressive Fine Granularity Scalable,漸進精細可伸縮性)視頻編碼算法。

4.4.4 運動估計與運動補償技術

MPEG- 4采用I-VOP、P-VOP、B-VOP三種幀格式來表征不同的運動補償類型。它采用了H.263中的半像素搜索(half pixel searching)技術和重疊運動補償(overlapped motion compensation)技術,同時又引入重復填充(repetitive padding)技術和修改的塊(多邊形)匹配(modified block (polygon)matching)技術以支持任意形狀的VOP區域。

5 結語

系統綜合應用了智能圖像處理與識別技術,最佳交通流量算法、智能控制技術、數字圖像傳輸技術、數字圖像壓縮編解碼技術和3G網絡通信等技術。所構建的智能交通系統可實現及時準確地掌握所監視路口、路段周圍的車輛、行人的流量、交通治安情況等,為指揮人員提供迅速直觀的信息從而對交通事故和交通堵塞做出準確判斷并及時響應。最佳交通流量預測算法使用目前國際上較為先進的高階神經網絡預測算法,預測精度高。高階神經網絡的神經元是智能神經元,即這種神經元具有“思考”的能力,極大地提高了智能交通指揮系統的智能水平,在公交、地鐵及物流運輸等系統中都有比較廣闊的應用前景。

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篇10

關鍵詞： 智能交通系統；ITS；毫米波雷達；ASV

智能交通系統(ITS)建立在網絡化的信息通信技術的基礎之上，以實現交通管理的最佳化和道路的有效利用為手段，提高行車的安全性、舒適性以及道路的運輸效率。據報道，日本在先進安全自動車(AdvancedSafetyVehicle，ASV)概念中，把ITS所需要的重要駕駛支持系統歸納為包括如下方面：

?防止碰撞前方障礙物的支持系統；

?防止進入彎道危險速度支持系統；

?制動并用式車間距離定速控制ACC(全速度域控制)系統；

?防止越出車線支持系統；

?維持車線支持裝置；

?防止碰撞車輛周圍死角障礙物系統；

?燈光隨動系統(AFS)；

?被碰撞預知傷害降低系統；

?行人傷害降低及安全氣囊系統；

?睡意警報裝置；

?所有座位安全帶使用勸告裝置；

?后側方和側方信息提供裝置；

?緊急制動信息提供裝置；

?夜間前方行人信息提供系統；

構建上述系統需要用于道路環境和車輛狀態檢測的各種傳感器以及用于信息提供、報警及操作支持的各種控制裝置。此外，與ASV道路交通和通信信息系統配套的車載信息通信系統(Telematics)要滿足兩方面的通信需求：1．與道路信息的協調；2．與通信系統的協調。因此，以汽車為中心的信息通信技術、先進的駕駛控制系統和環境識別系統是汽車電子發展的下一波熱點，其中，核心技術之一就是先進的無線通信技術。

本文試圖向中國汽車電子、半導體和通信行業的技術人員概要介紹先進的車載無線通信技術在推動智能交通系統的發展中所發揮的作用，從而為中國汽車電子產業的技術升級提供參考。

車載無線網關提供統一的信息通信平臺

目前，領先的汽車制造商已經開始研發針對駕駛員的信息服務系統和信息通信系統。例如克萊斯勒集團和Hughes Telematics公司宣布將提供集合了信息娛樂、安全和遠程診斷功能的車載信息通信系統(Telematics)。福特公司將提供配備藍牙和微軟操作系統的汽車。Autonet Mobile公司也計劃推出能夠為車輛提供互聯網接入服務的技術。

建立這些系統有望為制造商、零售商、消費者、導航服務提供商以及內容原創公司帶來新的附加價值。例如，基于陸地和衛星的技術將為安全、保密、信息娛樂、遠程診斷、維護通知和多播提供信息通信服務，最終有可能使遠程升級車載系統成為可能。如圖1所示，下一代智能交通系統將建立在先進的移動通信、衛星通信和互聯網的基礎之上。

從上圖顯而易見，無線通信技術將在智能交通系統中扮演重要的角色。瑞薩科技的專家指出(圖2)，為了滿足基于無線的信息通信系統的需要，汽車中有望出現一個智能交通電子控制單元(ITS ECU)，由它通過WLAN和專用短程通信(DSRC，Dedicated Short Range Communication)實現車與車之間、車與路之間的通信。可以想象，3G無線通信有著廣闊的應用前景，本文在此不贅述。

值得注意的是DSRC技術的發展動向。國際上，DSRC標準化體系分為歐、美、日三大陣營所制訂。歐洲采用的是CEN／TC278標準、日本采用的是ISO／TC204標準，它們都選擇5．8GHz作為DSRC通信頻率；美國正逐步地將應用于智能交通領域內的自動車輛識別的頻率轉向5．8GHz～5．9GHz系統，Fcc(美國聯邦通信委員會)也正式將5．9GHz頻段批準用于專用短程通信。中國目前采用的是源于ISO／TC204國際標準化組織智能運輸系統技術委員會(國內編號為SAC／TC268)的5．795―5．815GHz ISM頻段。目前，2．45GHz系統應用相對較少，沒有形成主流。

傳統上，DSRC是ITS智能交通系統領域中專門用于機動車輛在高速公路等收費點實現不停車自動收費EFC(Electronic Fee Collec―tion)的技術，也就是長距離RFID射頻識別(又稱電子標簽E-tag)。DSRC標準主要涉及兩類設備：路邊設備RSU(Road-Side Unit)和車載設備OBU(On-Board Unit)。正是通過路邊設備RSU與車載設備OBU之間建立通信，使得裝有OBU的機動車輛在中速(50～60Km／h)情況下通過部置有RSU天線的門架時，實現車輛與路邊設備RSU的數據交換。

國際上，松下電器在CEATEC JAPAN 2006上展出了支持5．8GHz頻段DSRC的新一代ITS車載設備，這種通信系統將過去一直用于EFC的DSRC應用范圍擴展到了其他服務和安全行駛輔助領域，例如，接收交通擁堵信息等等。該產品預計將在2007年度投入實用。

此外，推出DSRC芯片方案的還有沖電氣工業、東光和TransCore公司。以TransCore公司研制出的Modem為例，它除了具備專用短距離通信功能之外，還能夠實現長距離GPS和衛星通信的功能。據報道，該Modem的GPS精確度可達1米，并提供與汽車之間的多路通信通道，能夠給車輛提供安全服務，且具有自動預警功能，并不受地域限制。該項技術將使汽車OEM廠商可以開發出完整的預防安全系統，具備火災自動報警以及防止相撞的功能。

利用DSRC技術避免汽車之間的相撞事故是一項尖端的技術研究目標。業內認為，DSRC基礎設施網絡的建設是一個相當漫長的過程，這為中國半導體行業開發具備WiMAX、DSRC、GPS甚至蜂窩電話通信功能的統一無線網關，促進智能交通系統的發展提供的重要機會。可以預見的是，未來的汽車將成為一個隨時隨地由無線網絡連接的移動通訊平臺。

利用毫米波雷達和圖像傳感器構建智能駕駛控制系統

據日本Hitachi公司的研究顯示，日本和西方國家正在努力開發更為先進的安全技術，其目標是把每年的交通事故和災害降低30％～50％，為此，要開發一種新型的駕駛控制系統，這種的系統的主要功能包括：

?自適應巡航系統(ACC)；

?預防撞剎車系統(Precrash Safety System)；

?停止和前進(stop―And―Go)控制系統；

?車道保持系統(LKS)；

為了實現上述功能，需要采用一系列基于毫米波雷達的環境識別傳感器、圖像處理 攝像機以及新型的剎車、方向盤和其它子系統。其中的關鍵無線電技術就是毫米波雷達傳感器。

目前，國際汽車半導體廠家在毫米波雷達器件上已經取得了一系列突破。例如，飛思卡爾半導體已經展示了使用硅鍺(SiGe)技術的面向77GHz頻帶毫米波雷達的射頻(RF)芯片。該芯片主要面向在部分汽車上配備的車與車之間的間距控制系統及預防撞安全系統等的車間距檢測用途。與此同時，飛思卡爾還開發將射頻芯片與接口IC、微控制器一起封裝的毫米波雷達模塊，以及旨在使該模塊實現小型化的小型天線。由于通用毫米波雷達將來會成為必不可少的裝備，據稱，該公司今后還將對毫米波雷達的所有技術進行不斷開發。

此外，新日本無線公司成功開發了使用76GHz頻帶的面向車載毫米波雷達的VCO。在AIN底板上形成基于微帶線的電路后，通過表面封裝耿氏二極管及變容二極管形成VCO。日本村田公司也推出了采用介質振蕩器、振蕩頻率為38GHz的VCO。京瓷不久前也推出了兩款用于60GHz頻段無線通信和76GHz頻段車載雷達等毫米波頻段的陶瓷天線。

在實際使用的過程中，雷達系統與偏航速率傳感器采用一體化設計，配備于車前隔柵后方。成功的案例包括：德爾福最大檢測角度為15度的新型巡航控制系統毫米波雷達；雷克薩斯LS460車型使用毫米波雷達和攝像機實現車輛前方障礙物識別功能和后方車輛識別功能；日野為Profia車型增加的標配追尾減輕制動系統，它利用毫米波雷達判斷出追尾危險后，發出警報音并起動制動器，通過追尾減輕制動系統中的“預防撞安全系統”來防止碰撞。

由于毫米波雷達產生的電波能夠穿透人體，從而給健康造成不良影響，因此毫米波雷達在能夠檢測的障礙物方面存在局限性，比如不能將行人作為障物來檢測等，只能借助于攝像技術。在這方面，NEC搶占日本市場半壁江山的“預防撞安全”系統市場，該公司利用車載圖像識別并行處理器，通過采用結合毫米波雷達及攝像頭等多個傳感器的信息進行綜合處理的方式，檢測包括前方車輛及行人在內的立體物體的距離和速度，向駕駛員發出警報，從而減輕沖撞造成的傷害。因此，代表了環境識別技術的發展方向之一。圖3為基于毫米波雷達和圖像傳感器的環境識別技術在汽車中的應用的示意圖。

結語

隨著智能交通系統的發展以及駕駛員對信息通信需求的增加，對路－車之間、車－車之間無線通信技術的需求與日俱增。

比較而言，傳統的車載無線電設備一收音機、GPS、遙控無鑰進入、TPMS和GSM／GPRS設備等，都是相對獨立的無線電設備。在智能交通系統中，把無線通信技術、車載汽車計算平臺、信息顯示系統以及駕駛控制系統有機地結合起來，構成統一的ITS ECU或車載信息通信系統(Telematics)平臺，將對無線電通信技術提出更高的要求，設計過程中面臨的最大挑戰在于如何將不同標準和頻點的無線電通信設備集成為一體。在此，軟件無線電技術將有著無限的應用空間。

由于智能交通系統的建設牽涉面廣，因此，需要汽車制造商與汽車電子、半導體、通信、軟件設計及內容提供等行業開展廣泛的跨行業協作。此外，國家的產業政策支持以及相關標準的引導也是至關重要的。

參考文獻：

1．‘Trends in Drive Control Systems and Hitachi Group Initiatives，’Hitachi．

2．‘瑞莎汽車電子技術的應用和發展’．2006汽車電子深圳技術論壇峰會演講文集

3．易漢文，‘美國智能交通10年發展規劃’

4．中國電子報，www．cena．COrn．cn

5．www．hitachi．com．cn

6．呂京建．‘汽車計算平臺新技術綜述’，電子產品世界www．eepw．com．cn／othermeeting／2006em／汽車計算平臺新技術綜述一呂京建．pdf