通信自动化技术范文

时间:2023-10-11 17:25:33

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通信自动化技术

篇1

【关键词】通信技术;自动化系统;监控功能

前言

当前人们生产生活对电能的依赖程度不断增加,配电网规模不断增加,结构越来越复杂,如何做好配电系统运行中的自动监控,及时发现与解决配电网运行中存在问题,成为电力单位关注的重点,其中通信技术在自动化系统中的监控功能,无疑给配电网监控管理更好的实现提供良好契机。

1通信技术监控功能分析

监控子系统是配电自动化系统的重要组成部分(如图1某电力自动化监视系统拓扑结构),在通信技术的支撑下,实现对配电网各运行状况的监控。研究发现,通信技术在配电自动化系统中监控功能主要体现在以下方面:(1)数据采集。数据采集是配电自动化系统中的重要功能,通过通信技术的合理规划与应用,实现对各种数据的采集,包括模拟量采集、开关量采集、电能计量等,其中模拟量采集涉及配电线路无功功率、有功功率、电流、电压等信息的采集。开关量采集包括继电保护动作状态、隔离开关位置状态、断路器位置状态等内容的采集;电能计量包括各线路、变压器、进线等电能量信息的采集,借助计算机实现电能的计量。目前软件计量方法、电能脉冲计量方法是常用计量方法。(2)事件记录。通信技术在配电自动化系统中的监控功能还体现在事件顺序的记录上,如保护动作顺序记录、断路器跳合闸记录等。同时,还负责对电压、电流等相关参数实施不间断的越限监视,一旦超过设定值,便发出警报信号,提醒技术人员尽快进行处理。(3)人机联系。配电网自动化系统的监视需构建良好的人机交互桥梁,即,在通信技术支撑下,技术人员通过键盘和鼠标应用自动化系统,配电网络相关参数便可通过CRT显示器加以直观展现,以指挥配电网隔离开关、断路器等开合操作。配电自动化系统中人机联系主要包括将报警信息、运行参数、接线图等画面进行显示;输入参数、定值、代码,以及人工控制操作等。总之,通信技术在配电自动化系统中的监控功能,不仅减少了人工监视劳动量,而且大大提高配电网监控工作效率,为配电网安全、稳定运行提供坚实保障。

2自动化系统监控功能设计

为实现通信技术与配电自动化系统良好的融合,保证监控功能的充分实现,进一步提高配电网运行管理效率,电力单位应做好自动化系统监控设计,尤其应确保以下内容的认真落实:

2.1做好自动化系统监控设计规划

配电自动化系统中监控功能的实现专业性较强,尤其需要投入大量人力、财力,要求电力单位结合当前自动化系统运营状况,做好科学、合理的规划。一方面,注重通信网络路由的优化,认真分析现有通信网络信息传输能力,必要情况下更换信息传输及转发能力较强的通信设备,并注重通信设备的冗余设计,提高整个通信网络运行稳定性。另一方面,为避免受配电自动化系统其他网络通信的影响,对监控系统进行规划时可加以独立设计。同时,注重从经济、技术角度加以充分的论证、分析,保证监视功能投入在预算以内。另外,规划设计时充分考虑监控信息传输类型、监控信息传输量,加强各通信设备功能及支持通信协议的研究,保证构建的通信网络架构科学、合理,运行稳定性满足当前配电自动系统运行要求。

2.2制定自动化系统监控实现计划

当前我国配电网覆盖范围较大,结构复杂程度不同提高,因此,自动化系统中监控功能的实现并非易事,需要电力单位结合辖区配电网实际情况制定详细的实现计划。一方面,确保自动化系统监控功能按部就班的实施。认真分析当前配电自动化系统功能,积极组织技术专家,做好监视功能与现有自动化系统融合研究,在不影响现有自动化系统正常运行的基础上,进行通信网络的搭建。同时,根据不同阶段预算情况,制定明确的搭建计划,保证配电自动化系统监视功能的逐步实现。另一方面,采取合理的通信网络结构。不同的通信网络结构工作稳定性存在一定差别,为保证监控过程信息安全、稳定的传输,避免信息传输的丢失,应集合通信网络终端设备情况运用层次性结构,提高搭建工作效率的同时,降低成本投入。

2.3明确自动化系统监控实施重点

配电自动化系统中监控功能的实现,需考虑的专业内容较多,要求电力单位把握实施的重点,努力做好技术攻关,为监控功能的顺利实现做好铺垫。一方面,做好自动化系统监视功能实现工作部署。电力单位应在明确设计规划内容的基础上,明确通信网络各节点施工内容,结合技术人员情况,做好统一的工作部署,要求技术人员严格按照规范要求进行网络设备的安装,以及相关参数的设置。另一方面,组建专门的技术攻关小组。电力单位应组建专门的技术攻关小组,及时为监控通信网络的实现,提供技术支撑。另外,做好通信网络各设备的通信调试,保证监视数据可靠、准确的传输。

3自动化系统监控功能实现

配电自动化系统中实现监控功能时,除按照设计、规划内容外,还应注重具体实施细节的把握,确保监控功能的顺利实现,帮助技术人员实时掌握配电网运行状况。

3.1选择合理通信方式

配电网自动化系统中,监控功能的实现得益于通信方式的合理选择。当前,通信方式由无线传输、光纤传输之分,两者通信方式各有优缺点,如无线传输方式安装方便,不过不适合应用在山区以及建筑物较多的城镇,也不适合应用在电磁场较多的区域。光纤通信方式信息传输效率高,工作稳定,但投入相对较大。综合分析配电网管理工作,可考虑运用光纤负责监视数据的传输。

3.2做好通信设备选型

配电网自动化系统中监视功能的实现需要各种通信设备的支持,合理选型通信设备,不仅有助于满足信息传输,而且有助于提高通信设备利用率,避免通信资源浪费,因此,电力单位应将通信设备选型当做重点工作加以落实。一方面,根据监视配电网规模,对传输监控信息的容量进行预测,选择合适功率的路由器、交换设备。另一方面,尽量选择知名厂家生产的产品,并做好通信设备各运行参数的检查,确保所用通信设备的合理性。

3.3注重通信设备调试

要求技术人员按照规范技术安装说明完成通信设备安装后,还应做好通信设备参数的设置以及调试工作。一方面,认真检查各通信设备端口处电缆插入情况,确保电缆与通信设备紧密连接。同时,通信设备连接的电缆线应进行明确的编号,并按照规范进行绑扎,为后期的维护提供方便。另一方面,要求技术人员结合配电网监视功能要求,对通信设备不同端口进行配置,确保各节点通信设备能够正常通信,将监控信息完整、准确的传输到监控中心。同时,发现通信设备不能正常通信,应及时分析原因加以解决。另外,还应注重配电网重点位置处通信设备的冗余配置,最大限度的提高通信网络的运行稳定性。

篇2

关键词:煤矿;自动化技术;通信技术;现代化发展

1煤矿自动化和通信技术的发展历程

1.1煤矿自动化技术。煤矿自动化技术最早出现于20世纪60年代,当时继电器是一项主要的自动化器件,但是由于受到技术方面的限制,继电器的体积非常庞大,不仅操作起来十分困难,其安全性也较差,并不能够实现长期稳定的发展目标。到了20世纪70年代,我国自动化继电器的发展出现了一定的进步,主要是晶体管与逻辑电路的发展开始出现,这为继电器的使用给予了有力的保障。后来,单片机的出现开始替代了传统的自动化设备,这些都将会影响到煤矿自动化通信的安全性。随着社会的不断发展和进步,越来越多的高效设备已经融入到煤矿自动化设备的发展当中,并且为提升煤矿开采的高效性奠定了坚实的基础。1.2矿井通信。在煤矿开采的过程中,会涉及很多的内容,为了确保矿井通信设备的快速发展,不仅要保证矿井设备的先进性,还需要保证通信系统的分散性。由于在实际的矿井通信中,经常会遇到各种各样的问题,要想从根本上保证矿井内部工作人员的安全性,就应该充分认识到矿井通信的重要性,要求矿井覆盖面积达到一定的程度,然后按照区域覆盖面积将煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。这些都是矿井通信技术所包含的主要内容。在矿井通信技术的发展中,还有一些矿用通信系统是为了更好地提升矿用透地通信系统的工作效率,常见的有CDMA通信系统、小灵通系统与矿用载波通信系统,这些都是矿井通信系统中能够经常运用的系统。

2煤矿自动化技术

2.1高速监控网络。随着社会的发展和信息化技术的进步,高速监控网络已经实现了快速的发展,这为提升我国煤矿自动化技术的发展奠定了坚实的基础。工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统都是我国煤矿产业中常见的高速监控网络系统,其中,冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台。但是,从宏观的角度来看,由于我国工业控制网的开放性比较差,在我国只有少数煤矿企业应用该技术。然而,在矿井装备当中,常用的矿井网络系统会将视频、数据、语音等多种信息结合到一起,这样的通信效率会更高,也会更加准确地掌握煤矿自动化技术的发展情况,所以,综合来看,煤矿自动化系统将会有着更好的发展前景和发展空间。2.2自动化平台软件。煤矿自动化控制不仅需要专业的人力资源,更需要先进的信息化网络技术,管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的主要形式。自动化平台软件之所以能够更好地推动煤矿通信技术的发展,就是因为自动化平台软件可以结合很多现代化的信息技术,让先进的科学技术与实际的网络化发展完美地融合到一起。其中,Web服务软件在管理层的Web服务器中比较安全,也可以起到很好的自动化控制作用,让自动化平台服务的发展实现全面的发展。不仅如此,煤矿自动化发展在现代化的社会发展中必将会具有非常广阔的发展前景和发展空间。与传统的煤矿产业相比,现代化的煤矿产业中,自动化平台软件的发展将会更受欢迎,因为现代化的自动化平台软件不仅大大地节省了人力资源,还会很好地提升煤矿开采效率,为提升自动化平台的快速发展奠定了坚实的基础。2.3局部生产环节自动化。在煤矿自动化和通信设备发展的过程中,经常会涉及一些安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统以及调度控制矿井机车系统等,这些系统在实际的矿井自动化运行中有着十分重要的意义和作用。矿井数字化工业电视系统在实际的矿井生产中也起着至关重要的作用。局部生产环境自动化是煤矿发展过程中的主要内容。为了更好地提升煤矿自动化的发展和建设,就应该充分认识到现代化技术的科学性,不要一味地运用传统式的技术对煤矿进行开采,这样不仅会浪费人力、物力,还会严重影响到矿井的未来发展。为了更好地提升矿井自动化发展,就应该从根本上落实煤矿生产环境自动化体系。让矿井实现数字化、工业化的发展。

3煤矿通信技术

在现代化的矿井通信技术发展过程中,矿井有线通信技术占据着十分重要的地位,无论是网络技术还是IP语音通信技术都应该不断地发展,为推动矿井有线通信技术的快速发展奠定坚实的基础。现如今,为了推动煤矿产业的高效发展,还应该学会不断地探索和研究矿井移动通信技术,矿井移动通信技术与传统的矿井通信技术相比具有很多的优势,首先,矿井通信技术能够更加全面地掌握矿井的内部情况。现如今还有很多较为科学的通信技术在实际的通信系统运行中都应用非常广泛。

4若干技术问题

4.1完善与提高局部生产环节自动化技术。随着信息化技术的不断发展和进步,越来越多的人已经认识到自动化技术对矿井生产的重要性。很多高速监控网络方案能够为煤矿自动化控制选择给予保证。影响煤矿自动化正常运行是提高煤矿生产效率的先决条件,为了更好地让煤矿实现长期稳定的发展,就应该不断地提高局部生产环节自动化技术,让自动化技术充分融入到实际的煤矿生产当中,为加强通信技术的发展给予更有力的保障。在未来的发展中,煤矿自动化和通信技术必将迎来更加广阔的发展前景。随着人们生活水平的不断提高,越来越多的人已经认识到先进技术的力量。无论是在实际的煤矿开采中,还是在自动化技术的研究中,高科技技术都是推动煤矿产业前行的有力保障。4.2开发高强度快速安装式矿用光缆。煤矿生产力越来越大,传统的矿用电缆已经不能满足现代化煤矿产业的发展。只有将光缆融入实际的煤矿自动化中,才能加快自动化设备的运转效率。因为一旦这种普通矿用光缆断裂后就很难修复,不仅会对煤矿内部的正常运行造成一定的影响,还会对煤矿工作人员的安全带来一定的隐患。为了更好地确保矿用电缆的安全,就应该将原有的旧式电缆替换成光缆,这样不仅可以提高电缆的利用效率,还可以大大提高煤矿的生产效率。4.3煤矿供电安全技术。现如今,煤矿供电安全技术发展十分迅猛,很多时候煤矿供电设备会出现一些故障,如果处理不当很容易对工作人员和煤矿自身带来严重的影响。为了能够进一步加强煤矿的生产安全,就应该充分认识到煤矿供电安全技术的重要性,加强供电过程中的安全问题,避免出现一些不必要的安全隐患。为了大大减少人力资源的损失,还应该加大设备研究力度,争取研制出无人监管设备。这样的设备管理模式不仅可以降低人力资源成本,还会大大提升监管效率,为煤矿供电安全给予更有力的保障。

作者:司志良 单位:安徽恒泰电气科技股份有限公司

参考文献:

[1]韩红杰,于长波,杨月慧.煤矿通信常用的设备与功能分析[J].煤炭技术,2012(09):123~132.

[2]王博涵.浅谈煤矿自动化和通信技术的现状与发展趋势[J].科技风,2014(08):11~17.

[3]孙继平.煤矿自动化与信息技术回顾与展望[J].工矿自动化,2014(09):17~21.

[4]张鑫,刘东华.浅析矿井通讯技术[J].煤炭技术,2014(06):109~117.

篇3

其主要基于公众通信系统PHS发展起来的一种通信技术,小灵通技术比较成熟,且可以为地面与井下无线通信系统同时服务,造价不高,携带也方便,还能达到双工数字通话、定位和识别工作人员的作用。但是其工作的频段会被收回,直接用在3G。

2WiFi技术

WiFi技术系统的构建要素为WiFi无线网络与TCP/IP协议,其传输主干平台是矿用工业的太网,并和无线终端直接结合,覆盖矿井的巷道、地面等区域,从而实现煤矿宽带的无线通信。以WiFi技术为主的矿井通信系统,不但组网方便,而且维护简单,将成为自动化井下通信技术未来的发展方向[2]。

3自动化井下人员定位技术分析

3.1移动终端定位技术

移动终端定位技术就是从移动台按照接收的若干已知位置发射机发射的信号中检测与移动电台位置有关的信息,从而实现定位移动电台位置的一种技术,典型代表为GPS技术。GPS定位系统的工作原理:若干已知位置基站会发射出和基站位置有关的信号,移动终端接受信息后,就可确定其和各基站的位置关系,同时按照运算法则定位自身位置,以获取所在位置的准确信息。GPS技术定位的精准度较高,覆盖的面积也大,可推广应用。

3.2移动网络定位技术

移动网络定位技术指的是多个位置的接收机,可同时检测出移动台发射出的信号,并把接收信号携带的部分与移动台位置有关的信息,直接发到网络移动定位中心,让其处理,由移动中心计算出移动台的位置的一种技术,如TOA定位技术等。

3.3室内定位技术

室内定位技术经常被井下定位借鉴,现阶段采用的室内定位技术包括红外线定位(IR)、蓝牙定位(Bluetooth)等技术,详细内容有:(1)IR技术:其组成部分有两部分,即各成员佩标签、分布于各固定位置的接收器组。各成员佩标签经红外线发射机定期发射ID身份标识码,在定位区域,经红外接收机对红外信号进行接收,并把其传送到监控主机上,对其位置实时定位;(2)Bluetooth技术:其为短距离、低功耗类的无线传输技术,能支持点与点、点与多点之间的语音及数据传输等业务,而且能使不同设备间的短距离无线进行互联。在井下安装一个蓝牙局域网的接入点,采取多用户基础网络的连接模式的网络配置,能快速获取用户的基本信息,实现定位功能。

4井下通信与人员定位自动化技术的实际应用

4.1自动化井下通信技术的应用

由表1可知,漏泄通信技术、透地通信技术、井下小灵通技术均有一点缺陷,而唯有WiFi技术的可靠性高、造价低,电磁干扰小且信道容量大,其应用潜力最大。因此,可将WiFi技术用于井下通信,以确保井下作业人员的安全。

4.2自动化井下人员定位技术的应用

自动化井下人员定位技术如上节所说,主要包括3大种类6小种,其各有自身的特点和优势,也适用于不同的井下情景,其各自的技术性能比较见表2。由表2可知,在井下人员定位自动化技术中,以蓝牙定位(Bluetooth)技术最具发展前途,这是由于其可靠性较高、定位精度高,功耗低的缘故,已经成为井下人员自动化定位系统发展的主流方向[3]。

5结束语

篇4

【关键词】电力自动化系统;现代通信技术;探究

前言:在电力自动化系统发展过程中,基于电力系统设备的通信要求,通信技术与电力自动化系统的结合已经成为了电网建设的重要内容,不但对提高电网工作效率有着重要作用,对满足电网运行需求也有重要的支撑作用。基于这一认识,我们应深入了解电网建设情况,对电力自动化系统现代通信技术的发展背景、研究意义和发展历程进行探究,总结电力自动化系统通信技术的优点,推动电力自动化通信技术的全面应用,保证电力自动化通信技术在应用和发展中取得积极效果。

1.电力自动化系统现代通信技术的发展背景

电力系统通信技术的研究是目前电力系统自动化行业的一个热点话题。电力系统通信技术是紧跟计算机和通信等 IT 技术的发展而发展的,就目前而言,各种最新的通信技术在电力行业都有应用。考虑到电力系统在运行中的现实需要,电力自动化系统现代通信技术的发展,主要是基于电力系统的需求而来的。其发展背景主要表现在以下几个方面。

1.1 电力系统运行的现实需要

在电力系统的运行过程中,电力自动化系统的数量逐渐增多,电网运行过程中的通信需求越来越强烈。在这一现实面前,只有采用一种先进的数据通信技术,实现电力系统与电网的互联,才能满足电力系统的运行需要。因此,基于电力系统的现代通信技术应运而生。

1.2 电力自动化系统通信的客观需要

在电力系统运行过程中,电力自动化系统及设备日益增多,电力自动化系统之间的通信日益频繁,要想满足这种通信需要,传统的通信手段难以满足实际需要。因此,基于电力自动化系统的通信技术得到了发展和运用,并逐步发展成为现代通信技术,对电力自动化系统通信起到了重要的促进作用。

1.3 电力行业新技术应用的整体趋势

鉴于电力行业的发展需求,以及电网建设和电力自动化系统的实际应用,现代通信技术和其他新技术一样,在电力行业中得到了重要应用,这不但得益于电网新技术的发展,也得益于电网建设的需求。因此,现代通信技术的应用成为了满足电网发展需要的重要手段。

2.电力自动化系统现代通信技术的研究意义

无论是国外还是国内,电网互联、对外开放是世界电力行业的大趋势。为什么 90 年代以来电力行业会出现上述情况?主要有两大推动力:一是国际民营化潮流;二是技术尤其是通信技术的发展。正是通信技术的发展使得电网互联互通成为可能,因此研究电力通信技术具有重要的现实意义。基于这一认识,电力自动化系统现代通信技术研究的意义在于以下几个方面。

2.1 研究电力自动化系统现代通信技术,能够促进电力自动化系统发展

考虑到现代通信技术对电力自动化系统的重要作用,对电力自动化现代通信技术研究,能够直接促进电力自动化系统的发展,并为电力自动化系统发展提供有力的技术保证和动力。因此,研究电力自动化系统现代通信技术势在必行。

2.2 研究电力自动化系统现代通信技术,能够提升现代通信技术发展水平

现代通信技术在发展过程中,在多个领域都得到了全面应用。研究电力自动化系统现代通信技术,对电力自动化系统发展,和加深对现代通信技术的了解有着重要作用和意义。因此,我们应认识到研究电力自动化系统现代通信技术的作用。

3.现代通信网络在电力自动化中应用应注意的问题

在电力企业的电力自动化系统中应用无线通信网络技术是电力企业发展的重要举措。在具体的应用过程中要注意一些常见的问题,并及时解决,才能让无线通信网络技术更好的应用在电力自动化中,为企电力企业的发展提供必要的帮助。

3.1 注意无线通信网络技术的服务质量要求

在电力自动化中应用无线通信网络技术,要明确其服务质量,这样才能在具体的应用过程中积极把握无线通信技术应用的深度,达到灵活使用的状态。

3.2 合理设定无线通信网络技术的信息查询范围

无线通信网络技术的在电力自动化中的应用要合理设定信息查询的范围,电力线路中的故障随时可能发生,在整个线路监测系统中应有无线通信网络技术就必须合理设定其信息查询的范围,使线路故障问题的解决没有任何障碍。

3.3 明确无线传感器的类型

电力自动化中对无线通信网络技术的应用要明确无线传感器的类型,影像传感器与声音传感器、数据传感器的作用大大不同,具体的应用要积极明确其类型,在不同的情况下选择合理有效的传感器,保证无线通信网络技术在电力自动化中的应用。

4.电力自动化系统现代通信技术发展历程

从电力自动化系统现代通信技术的发展历程来看,该技术经过的发展历程相对较长,该历程不但包含通信技术的发展,还包含通信技术在电力自动化系统中的应用。此外,除了整个电网的远距离通信系统外,还有发电厂、变电站内部的通信网。他们的发展也经历了一个漫长的过程。刚开始,发电厂和变电站内的智能设备较少,并且它们都独立完成某一功能,互不连通。随着计算机和通信技术的发展,越来越多的智能设备出现在厂站内,而且它们之间都有通信要求。其发展历程主要可以概括为以下几个方面。

4.1 电力自动化系统的简单通信阶段

在电力自动化系统应用的最初阶段,由于电力自动化设备较少,电力自动化系统之间的通信需求不多,主要依靠简单的数据传输方式来实现,整个通信技术处于萌芽状态,并未得到全面快速的发展,通信技术只是作为一种补充技术而存在。

4.2 电力自动化系统的分组通信阶段

随着电力自动化系统的增多,系统之间的通信需求更加强烈,对通信技术的发展产生了较大的刺激作用,使通信技术改变了传统的补充地位,而朝着技术融合和技术升级的方向发展。此时,形成了固定分组的通信方式,提高了电力自动化系统的通信能力。

4.3 电力自动化系统的网络化通信阶段

随着计算机技术和互联网技术的日益成熟,基于网络的数据通信技术得到了快速发展,并在电力自动化系统中得到了重要应用,不但提高了电力自动化系统的通信效率,也有效促进了电力自动化系统的发展。

5.结束语

通过文章的分析可知,在电力自动化系统发展中,现代通信技术作为一种重要的通信手段得到了快速发展,并充分满足了电力自动化系统的通信需要,为电力自动化系统提供了有力的支持,保证了电力自动化系统的通信效果,推动了电力自动化系统的进步,更好的满足了电力自动化系统的通信需要。

参考文献

[1]周乐荣.电力无缝通信中远动通信、网元与网络模型[D].华南理工大学,2013.

[2]辛耀中.电力系统数据通信协议体系[J].电力系统自动化,2013(1).

[3]任雁铭,秦立军,杨奇逊.IEC61850 通信协议体系介绍和分析[J].电力系统自动化,2012(8).

篇5

关键词:无线通信技术;油田自动化;无线网桥;无线传感器

无线通信技术在油田自动化中有着十分重要的应用。现在市场上的无线传感器类型较多,而在实际油田开采中,常应用压力传感器、温度传感器、流量计传感器以及载荷传感器等。无线通信技术虽然并不能作为油田开采中的主要通信技术,但是却是有线网络通信技术的重要补充。在一些特殊场合,如仪表控制线布线较密集的地方或是地面施工较复杂的地方,均可以应用无线通信技术。以下笔者就联系实际,对无线通信技术在油田自动化中的应用进行简要介绍。

1无线网桥

无线网桥的设计是为了通过无线技术来实现远距离点对点网络互联。分散的两地的独立网络,可以在无需考虑物理线路的情况下,通过无线网桥实现相互连接。

1.1无线网桥的工作方式

在我国现在的油田开采中,主要是应用5.8G频段的网桥,该频段无须申请无线执照,在部署起来要远远方便于其他有线网络设备。无线网桥有点对点、点对多点以及中继连接和以上两者的结合这三种工作方式。在实际应用中,需要结合油田开采的实际通信需要和实际通信距离来选择适合的无线网桥工作方式。一般情况下,当终端距离较远时,宜采用点对点的方式;当终端距离较近时,宜采用点对多点的方式;而当同时出现以上两种情况时,则宜采用中继连接和以上两者相结合的方式。另外,在采购设备时,应根据作业现场的真实传输情况,来确定相关技术要求和参数。

1.2无线网桥的优势

无线网桥具有其独特的优势。无限网桥在布设时,只需在两个终端架设室外接收、发射设备及室内单元,即可实现无线通信,而不用铺设物理电缆。所以,无线网桥的移动性要比有线网络要强。在油田内部,往往会划分有很多个计量站,无论是其现场的实时运行参数还是视频监控信息,都是通过网络传输至中央控制室当中的。这种情况下,应采用点对多点的无线网桥工作方式,分别在中央控制室和各计量站当中架设中心全向天线和终端用户天线。若是出于实际需要,油田内部也增设了计量站,那么油田内部的计量站只需架设一个远程用户终端,以简化网络扩展的步骤、提高网络扩展的效率。

2无线传感器网络

无线传感器网络简称WSN。在油田开采中,无线传感器网络是由大量的微型传感器节点所组成的,这些微型传感器节点均分布在油田监测区域内,通过无线通信技术形成一个网络系统。无线传感器网络系统中主要包括以下几个节点:传感器、汇聚及管理。在油田监测区域内及附近分布着大量的传感器节点,它们以自组织的方式构成一个网络,将监测到的数据沿其他传感器节逐跳传输,期间其他节点均可处理这些数据。最终,数据经多跳后路由到汇聚节点,再通过4G网络等达至管理节点。用户可以在管理节点上来配置及管理无线传感器网络,油田监测任务、收集油田监测数据。在油田开采中,无线传感器网络主要应用于仪表控制线布线较密集的地方或是地面施工较复杂的地方。

2.1无线传感器网络的优点

无线传感器网络主要具有以下两点优点:①组建网络速度快及移动性强:无线传感器网络可以在无需考虑物理线路的情况下,通过无线网桥实现相互连接,所以在组建网络时只需要在接口安装无线传感器,并简单设置好信道和地址,就可完成网络的组建,十分快捷、简单,且由于没有物理线路,所以移动性强。②网络扩展性好:当建设完无线传感器网络的基础设备后,若后续需要对其网络进行扩充,则只需要安装无线传感器并设置好相关参数即可简单地实现对无线传感器网络的扩展。

2.2无线传感器网络的不足

虽然无线传感器网络具有很多优势,但其也存在一些不足。无线传感器网络的不足之处在于:①实时性差:在利用无线传感器网络来接收油田监测数据的过程中,是通过地址顺序和轮询方式,因此所监测采集的数据并非实时数据,具有一定的滞后性,不能对关键设备进行实时连锁控制。②供电性差:无线传感器主要是利用电池供电的,而电池的电量是有限的,虽然无线传感器本身的耗能较低,但仍然需要每隔3~6个月换一次电池,而不能长期连续使用。也因此,无线传感器网络的供电瓶颈乃是未来其在油田自动化应用中亟需解决的一项问题。

3结语

综上所述,近年来,随着科学技术的不断发展,无线通信技术也日新月异。无线通信技术在油田自动化中的应用前景非常广阔,虽然在大多数情况下,有线网络通信技术仍然是主流,但无线通信技术作为其的一种重要补充,在实际应用中仍然有着诸多优势。进一步发展和完善无线通信技术,充分发挥出其优势,以最低的成本取得最优的效果,是未来行业内努力的方向。

参考文献:

[1]李宝岭.无线通信技术在油田自动化中的应用[J].油气田地面工程,2014,33(10):80-81.

[2]王爱民,杨勇,尹俊.几种无线接入技术在油田自动化中的应用分析[J].信息系统工程,2011,(06):121-123.

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【关键词】现代电话通信技术;电力自动化;应用

1电力自动化概述

通常电力自动化主要包括:通讯网络;自动化的控制设施;就安静继电保护技术等等。为用电客户提供先进可靠的监控设施进行远程实时的检测与管理,以便及时发现故障,及时解决。进而保证电力系统安全可靠的工作运行,并可以不断优化电力负荷,其管理灵活方便。近年来,我国计算机网络技术与遥控技术的不断发展进步,有效促进了我国电力系统自动化发展,许多原先看上去各不相关的技术相互融合,共同发展,进而实现电力系统高度的集成化、智能化与自动化,为了适应市场经济的发展需要,电力系统自动化与一体化管理是必然的发展趋势,电力自动化一定要紧跟通信技术、计算机技术和其他IT技术的发展趋势。通常来说电话通信遥控和常规遥控的方式比较而言,我们并不需要专门布设线路,传输通道是可以共用的,其具备良好的由于性,现代电话通信技术主要是利用现有的无线移动电话网络与固定电话网络,与用电客户的电话交换网络来共同组成的,就目前来说推动网络是非常完善的,几乎没辐射不到的地方,联通网络系统与城市小灵通系统在不断发展进步,电信网络也发展迅速,有效促进了我国电话有线和无线网络相互结合到达全国联网,使得电网通信遥控不收距离的限制。方便灵活的移动、联通、电信等无线短信通信系统,不仅仅卡哇伊跨越省市,甚至可以跨越国家来传送信息,并且每条短信信息在国内仅仅一毛钱就可以了,所以,我们利用手机短信,实现超远程的遥控设备,以及报警是一项非常好的选择,其应有成本也比较低,使用起来也比较便捷简单,因此,被广泛应用在各行各业,电力自动化系统也不例外。

2现代电话通信技术在电力自动化中的重要作用

近年来,我国电力系统电网的改造不断深入,电力自动化发展已经成为现代我国电网的发展趋势。现代电话通信技术是一种可以进行远程监督与遥控的通信技术,我们通过把现代电话通信技术应用在电力自动化中,可以充分利用现代电话通信技术的特点,充分实现对电力自动化系统与电力设备进行远程实时的监控与维护管理。我们通过把现代电话通信技术应用在电力自动化中,可以使得电话与移动网络的施工建设具备施工周期比较短,遥控的费用比较低,以及手机的短信非常方便灵活等特点,在确保电力自动化可以安全稳定的工作运行与保证电力企业可持续健康发展中起着非常重要的作用,所以,现代电话通信技术是一种运行工作费用比较低、应用起来比较简捷与可靠性比较高的运程遥控技术,值得在现代电力自动化系统中被广泛的推广与应用。应用现代电话通信技术可以实现对电力自动化系统进行实时的运行监控和维护管理,是现代我国电网系统与电力调度自动化系统研究的新方向。通常来说,现代电话通信技术在电力自动化中的重要作用主要有以下三点:

2.1实时监控电力系统

现代电话通信技术在电力自动化系统中的应用,可以有效对电气自动化系统与电气设备的工作运行状况进行实时监控,在检测出故障之后,可以及时准确的采取解决措施来处理,迅速解决故障,进而确保电力自动化系统与电气设备的工作运行更加稳定、安全与准确,特别是现代电话通信技术具备远程遥控、维护管理以及诊断等方法,进而有效促进了电力自动化的健康发展。

2.2建设成本比较低

现代电话通信技术和常规遥控方法相比较而言,并不需要设置专门的信息传输通道誉通信线路,我们可以利用用电客户电话的交换网络、无线移动的电话网络,以及有线固定电话的网络等等,非常便利,也不需要投入更多的施工成本,电话通信的网络也不受遥控距离的限制条件,可以进行全天候、实时的监控,也可以跨越省市、甚至是跨国来传送与控制。

2.3维护费用比较低

我们利用移动手机、办公电话、以及住宅电话等等,可以实现远程监控与诊断电力自动化系统与电气设备的运行状况,实现使用比较简单、运行安全可靠、成本造价低,并可以大大降低维护管理费用。我们把现代电话通信技术应用在电力自动化系统中,可以利用现代电话通信技术全面监控整个电力自动化系统的工作运行,以便及时准确地发现电力自动化系统中可能存在的故障,迅速采取有效针对性来解决故障,进而降低电力自动化系统故障处理的维护管理费用,降低维护管理工作人员的劳动强度,可以使得电力企业获取较大的经济效益与社会效益。

3现代电话通信技术在电力自动化中的具体应用

3.1移动手机短信通信技术的应用

随着我国科学技术的飞速发展,现代通信技术也得到了快速发展,航天技术与电话通信技术相互结合,使得移动手机通信技术得到了快速发展以及广泛应用。手机短信遥控电路技术是移动手机通信技术在电力自动化中的典型应用。在以前移动手机可以通过短信控制太空中的卫星,并且读取卫星上传输的数据信息,现如今在装上蓝牙系统之后,我们可以采用无线方式接收与发射信号,这样可以有效控制卫星,并实时监控电力自动化。其原理主要是:手机短信遥控电路技术集合了来电显示、过滤器、短信内容的提取等模块,在移动电话的控制模块里面输入具有一定权限的手机号码,同时编制遥控指令的短信内容之后,只有具备相应资格的手机号码与正确短信内容,才有可能接收短信内容,进而实现遥控电力自动化,不然是没有办法驱动遥控对象的,就会拒绝执行短信内遥控命令,进而保证了传输信息的安全性。

3.2DTMF拨号遥控技术的应用

在实际工作中,DTMF信号作恶一种稳定性与可靠性都相对比较高的实用通信技术,被最早应用在程控电话的交换系统中。一般情况下,DTMF信号主要包括以下二种:①高音组。主要包括1633Hz,1477Hz,1336Hz和1209Hz。②低音组。包括941Hz,852Hz,770Hz和697Hz。一共共八种频率信号,DTMF拨号遥控技术一般是八选二的方法,分别在高音组与低音组里面分别选择一个信号来组成复合信号,进而形成十六组特定编码的遥控信号系统。DTMF拨号遥控技术在电力自动化中的应用的原理是:在远端电话控制模块里面设置具有遥控权限的电话,并且保证电话号码具有一定的身份遥控功能。我们在当拨号验证通过的时候,通信系统可以提供相应的提示信息,并且进行相应的DTMF编码拨号,驱动相应的遥控对象动作。对于下线没有相应权限的电话,则不给予以接听与拨号。DTMF拨号遥控指令编码方案主要以下包括九种:①第一路开关。遥控开启拨号编码为1*,遥控关闭拨号编码为1#。②第二路开关。遥控开启拨号编码为2*,遥控关闭拨号编码为2#。③第三路开关。遥控开启拨号编码为3*,遥控关闭拨号编码为3#。④第四路开关。遥控开启拨号编码为4*,遥控关闭拨号编码为4#。⑤第五路开关。遥控开启拨号编码为5*,遥控关闭拨号编码为5#。⑥第六路开关。遥控开启拨号编码为6*,遥控关闭拨号编码为6#。⑦第七路开关。遥控开启拨号编码为7*,遥控关闭拨号编码为7#。⑧第八路开关。遥控开启拨号编码为8*,遥控关闭拨号编码为8#。⑨第一到八路开关。遥控开启拨号编码为9*,遥控关闭拨号编码为9#。

3.3电话振铃遥控技术的应用

一般来说,电话振铃遥控技术的振铃遥控主要是由提取来电显示的号码、振铃电压、号码过滤器等等,这些模块共同组成,把具有一定权限的移动电话,或者固定电话设置在远端电话的控制模块里面,主要可以确保该电话号码具有相应的“身份证”功能。电话振铃遥控技术的远端控制模块仅仅接收具有一定权限电话的振铃信号,进而驱动相应设施来遥控电路,进而按照相应状态的信息数据回传输给远端的电话,将振铃遥控信号进行回传。另外,我们还需要选择不同传感器进行连接,例如:单片机的电路,电路的接口用下沿触发,触发电平自高而下,从5~0V。对于那些没有权限的电话,则不给予以接收振铃的信号,那么可以没有办法也驱动遥控设施来遥控电路。

4结束语

总而言之,在电力自动化中现代电话通信技术的具体应用,大大提高了电力系统自动化的性能,有效促进了我国电力企业的可持续发展。

参考文献

[1]李胜利,赵曼.浅析现代电话通信技术在电力自动化中的应用[J].科技与创新,2016,23(11):204~205.

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[关键词]电力技术;自动化系统;通信技术

中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)21-0029-01

1. 电力自动化系统里具备的功能

电力自动化系统的主要功能有:收集重要的数据、对信息的整理和对相关的人员进行培训等。其系统能够较完美的对权限进行管理。而且能准确快速的对自身问题做出反应和及时解决,在其过程中对别的节点不会造成任何不良的影响。相对一些重点运用的是双机热备用,这样就能使系统更加的稳定可靠。且他们的服务器在工作里就能相互帮助,及其中一台出现问题另一台就会自动接收它的数据,这样就可以保证系统的有序运行。

2. 电力自动化系统的特征

2.1 开放性

供电公司在其系统调度过程中能遵守其该有的标准。做到系统内部自动升级,并且很开放,可以支持第三方开发,也可以与别的厂家的系统进行对接。由于很多厂家都用同类的标准,所以供电公司能获得比较广泛空间来配置系统,这样就可以达到各种各样的要求。能够跨平台充分表现其具有开放性。

2.2 扩展性

这种扩展性让一些用户在选择过程中,按“自己的发展,分步骤落实”的方法来分期进行,这可以免除资金的一次性投入太大。系统的层次分明,逐步分级等设计理念让扩展成为现实。其他的软件软件模块等也都可以很方便的扩充,就象是搭积木一样。

2.3 先进的系统平台

不仅丰富了系统服务定义的内涵,且为内部不断扩大的各部门系统网的 Intranet 及与外层 Internet 的自适应网络互联引入隐含的效能,让客户可以比较灵活对应用进行拓广,且能自主与系统及通信进行对接。因此,供电公司调度自动化系统采用持续开放的通用网络平台,即 SuperOpen 平台的设计,运用 lient/Server 结构,强调中问件设计模式,根据这个多建成的中性平台只能对中性数据进行服务,却不必要对数据应用进行思考。

平台能把上面的应用与底层的支撑间隔开来,给系统的平稳高效运行提供可靠保障和奠定坚实基础,它为整个区域的电力予以能够共用的功能协助。

2.4 较强 WEB浏览能力

供电公司的自动化调度平台能给大功能的 WEB 的浏览能力提供支持。运用三层的设计理念,并利用 WEB的服务器,能够做到多个客户对动态及静态数据、各种图形、不同的线形及报表等进行查询。

3. 电力自动化的未来的形势

3.1 建成过硬的数字化功能

信息化正在被不断的渗透和普遍化,更多的人和企业开始注重电站或电网在数字化方面的开放与投入。而数字化有包含信、通信、决策和管理四个方面:

①电网信息,电网的时空特征是比较强的,这就要求要对各种各样的变化的信息进行监控和收集。信息的数字化就是要实现共享和数据整合,这大部分都是在数字化较强的变电站才得以实现。

②对通讯的控制上,这主要就是运用于数字化变电站和主站或者集控中心间的通讯。流畅、迅速、妥当的网络氛围与及时、精确的信息运用是实现数字化的电网控制思考作出反应的先决条件。

③决策,让电网能够拥有稳定、实惠、安全、高质运转是电网实现数字化的最基本目标,这就要求我们一定要拥有比较强大的分析及作出决策能力,只有这样才能达到既定的目标。

④管理:这就包含对设备的生产及使用等很多的基本数据等各类应用系统的建造,并且要达到由电网勘查、筹划、设计、管理、使用、保护等所有的环节的信息化。数字化的目标是利用电网运行数据采集、处理、通信和信息综合利用的框架建立分区、分层和分类的数字化。最终实现系统性的管理并使管理全面达到数字化。

3.2 市场化前景广阔

电力市场化改革也给电力系统运行和控制带来一连串的新问题。因此,我们要将来的自动化系统与自身的市场的运行体系更好的进行结合,在过去的 EMS与 WAMS 中加入更多的市场因素,这其中包含对目前市场下的电网安全分析的理论研究,及对过往的EMS的分析能力进行深入的研究。当然也还存在很多的约束发展的因素,如:电网的运载容量不断的增加接近了其极限;很多电网在运行还在保密中,他们的一些数据及信息采集不够;电网的堵塞情况不断加剧;市场的不恰当运行使系统性能下降等等。

3.3 系统调度的智能化功能不断强大

调度的智能化它的最大目标就是要建成一个以广泛的同时的信息为基础的网络维护与能够在紧急时进行一体化控制的新理论与技术,对系统的元件景象保护及监控、对各地区的稳定进行监理的系统、发现危急情况的控制系统等拥有多层防御能力的复合的多功能体系。通过智能进行调度是将来电网不断进行的必由之路。

3.4 目前电力系统常采用的通信方式

通信系统自出现就与电力系统如影随形,目前电力系统的通信方式:

(1)载波通信:这种方式的最大好处就在于不需要另外的通通信的线路,这样可以节省成本,目前运用最为广泛。在一些地形比较复杂的边远地区,无线通信方式没有办法实现的时候,就多会选择这种方式。不过它的缺点也是非常大的:①可靠性差,一旦电网出现问题,通信立即就会失去信号,而这时恰恰急需通话;②传输容量小;③通话效果较差,数据的传输速率也不高,无法进行图片的输送,并且在这种方式还需要有音频电缆的协助才能最终实现通信功能。

(2)微波通信:它的优点有:输送的容量比较大,质量也比较优秀,有较为灵活的配置,现在 220KV以上的变电站大多使用这种。这种方式曾经风靡一时,它一般都是采用一个子站对应 8 条话路或者是一个 1 对 10 的设备,它的成本是 200 万这样,这还不连铁塔与机房的消费。这种方式语音的传送,而数据的输送就比较差了;而且它对周围的环境有较高的要求,如果有山或者高大的建筑就会信号中断;还有一笔费用也的考虑,就是这种通信网的建立必须要现场考察然后在找设计院设计,而设计院要不菲的一笔设计费,这些预算时都的考虑。

(3)光纤通信:这种最大的特征就是传输容量大,传输速度快,传输质量好。在一根光纤里能够同时传输几百乃至上千路电话,也可以传送图片,并且还有较强的抗电磁干扰性能,通信安全性高。缺点是投资大,熔接麻烦,对光缆线路质量要求较高,所以光纤通信主要适合干线通信或者左容量要求大的地方。

(4)有线音频电缆通信:这是用模拟方式的有线通信,在数据传送时要加调制解调器,比较适合近距离。但是它的抗干扰能力特别的差,容易被雷击,用于远距离时就要很粗的电缆,所以它只能局部运用。

(5)特高频无线通信:这主要运用于农网系统,它能远距离传输,用起来也很方便,而且造价不高。确定就是抗干扰差,信号不稳,传输速度慢。以上的通讯方式都与电力系统息息相关,在选择时要认真的思考,慎重的决定。

4.结论

现代的通信技术与电力自动化的系统是息息相关、而且联系越来越密切。我们只要紧紧做好这两个专业的契合,正确的把握通信技术和电力自动化未来的发展趋势,就能把专业工作做精,更好的为电力生产事业服务。

参考文献

[1] 张雪敏,陈来军,梅生伟等.输入状态稳定理论及其独立电力系统应用[J].电工电能新技术,2012,31(4):58-61,70.

篇8

【关键词】煤矿;自动化与通信技术;发展现状;未来趋势

从上世纪六十年代开始,我国的煤矿事业开始朝着自动化方向研究和发展,立足世界范围内的科学事业的高度发展,历经几十年的研究与实践,煤矿自动化控制已经从最初的利用庞大的继电控制器实现开关、闭锁控制的阶段发展到晶体管与逻辑电路为主要控制器件的阶段,再到单片机的产生,彻底取代了传统继电器,大幅度提升了煤矿自动化控制的安全性与可靠性。新世纪,随着计算机网络技术的发展与信息技术的升级,信息的快速传递与各生产部门的实时监控成为煤矿控制与监测的新发展方向,煤矿自动化的水平也上升到了新的高度。

在能源短缺,市场竞争环境越来越严峻的能源市场,只有通过高新技术的引入不断提高企业的生产效率与经济效益才是提高核心竞争力,促进煤炭企业发展的根本。我国的地形地貌各异,不同地区的煤矿在开采过程中可能面对复杂的地理环境与工作环境,尤其是煤矿的安全生产问题日渐突出的情况下,如何在保证开采的安全性前提下做好煤矿的开采工作一直都是研究的重点。煤矿的自动化与通信技术的引进,是现代科技在工业生产中的重要体现,也是矿井作业合理化、生产自动化的要求。本文就煤矿自动化与通信技术的发展现状与趋势进行简要的分析和探讨。

一、煤矿自动化与通信技术发展现状

(一)煤矿自动化技术的应用情况

我国的自动化技术起步比较晚,在煤炭行业中,在无人操作或者很少数的人操作的条件下,通过机器、设备等进行生产相关的检测、控制与信息传输、处理的全面发展是上世纪90年代到本世纪初发展起来的。煤矿自动化技术的应用主要是在采煤、运输以及相关的抽水、安全监控等过程中。

在采煤过程中,通过数字化工业电视的应用,一方面调度中心可以对生产过程进行有效的监控,同时将时事通讯数据上传与处理,另一方面,可以利用自动化控制系统实现工作开始与结束时的设备(包括刮板输送机、破碎机、转载机及泵站等)顺序启停、闭锁控制功能。此外,自动化控制系统还可以通过微机保护与监控装置对井上井下的配电设备进行监测和保护,防止出现相关供电、配电设备的短路、断路或者过载、漏电、欠压等情况。开采区域的供电网络结构比较复杂,运行过程中受到不确定因素的影响程度大,故障排查时间长,但是作为主要工作程序的重要保障,只有对整个用电网络进行有效监控和危险预警、快速故障排查才能保证开采工作的顺利进行。在综采综放工作面的巷道做好监控工作可以有效解决机载信息和移动可视信息的有效快速传输工作。在数字化技术与自动化技术不断升级更新的情况下,数字化的工业电视也会朝着智能化、便捷化、人性化的方向不断改进。

在运输过程中,可以通过自动化控制挖煤器械的机械化作业,实现单人或者无人操作,提高开采的效果,降低人工成本。在矿井机车的辅助运输过程中,有轨机车的监控系统相对成熟,但是无轨机车的调度与监控仍是空白的,由于大型设备的铲装与运输以及液压支架的运输都要依靠无轨胶轮车来完成,因而其调度监控系统的缺失会对工作效率产生较大的影响。此外,综采工作面搬家的时间与国外的差距达到二十天以上。这都是需要发展和进步的地方。

在抽水的过程中(煤炭开采位置的不同,水量也不尽相同),自动化的水泵抽水可以实现井下高速作业,对生产效率的提高有重要意义。但是目前也存在水质对泵排空阀的影响大、故障发生率高、维护难度高、单泵功率大、耗电量高且安全性差、相关技术不成熟的情况,所以在煤矿生产中,自动化的抽水系统应用并不十分广泛。

在安全监控的过程中,我国实现了从进口监测系统引进到自主安全监控系统研发应用的转变,在各大煤矿中都有较为广泛的应用,但是应用中也存在稳定性与可靠性不高,抗干扰能力差的问题。

总的来说,我国的煤矿自动化技术还比较落后,自动化水平低,应用在实际生产中也存在时效性和可靠性的问题,解决这些问题也是进行煤矿的自动化技术升级改造的要求。

(二)煤矿的通信技术现状分析

通信技术的发展与应用已经深入到各行各业中,煤矿的日常生产过程中通信技术的应用也扮演着重要的角色,通信系统也随着通信技术的发展不断升级。根据通信介质的不同,矿井中也存在有线通信系统和无线通信系统分别。

通信系统在生产调度中的应用比较广泛,包括主机调度、安全隔离器调度等等。目前使用的矿用通信系统大都采用无线通信技术,相对而言具有无线信号覆盖广、使用便捷的优点,但也存在包括信道容量小、电磁干扰大、传输频率较低、信号弱、通话噪音大等问题。而且,矿用通信系统的调度功能尚不是十分完善,仍存在诸多的限制,要积极进行开发和研究。常见的矿用通信系统包括:矿用透地通信系统、载波通信系统、漏泄通信系统、感应通信系统、小灵通通信系统、CDMA通信系统等。其中矿用CDMA通信系统的发展前景比较看好,其不仅可以实现双工通话、短消息、移动图像与数据传输,还具有井下巷道内无线电波覆盖较好、区域内同时通话数多、设备轻巧、使用不受限等优点。

井下光纤通信也是研究前景看好的通信技术之一,井下光纤通信系统具有强大的抗干扰能力和防爆能力,且其具有自动化检测功能,传输质量有保障,随着技术的发展,其传输能力与质量也会不断提高。井下光纤通信的主要问题在于使用高压放电熔接技术时产生的安全隐患,因而今后的完善与发展方向就是保证单模光纤机械连接装置不产生火花,损耗小,在保证安全的情况下提高性能。

二、煤炭自动化与通信技术的未来发展趋势

煤炭的自动化与通信技术的改进与完善,致力于高速监控网络与通信技术下的自动化控制系统的研发与应用是矿井综合开发的发展方向。作为煤炭资源的生产与消耗大国,在能源危机的大环境中,只有通过技术进步与技术改革,推进煤炭生产过程的自动化、信息化才是综合发展的趋势。未来的煤炭监控与自动化控制系统应该做到的是:全矿井自动化系统的集中控制、生产现场信息的自动化控制和集控中心的远程控制。

全矿井自动化系统的集中控制是要引入先进的自动化开采与挖掘设备,在工业以太网技术的支持下,实现采煤操作过程与相关辅助控制过程的集中管理和控制,采用先进的软件平台,打造地面控制中心,对各类系统、相关工作设备进行在线控制,对故障进行远程诊断和处理,通过信号清晰、受干扰小的通信设备对井下人员进行要求和管理,及时下达故障处理命令,对煤炭企业的资源进行集中化管理,实现煤矿各个级别、各个管理层的统一领导。改变旧有的煤矿安全生产方式,通过企业数据库的建立实现一体化控制。

生产现场信息的自动化控制是将生产相关的仪表信息、设备信息等高度集成,在各种科学技术高度发展的基础上,对煤矿的生产信息进行数字化、智能化管理,利用监控软件和传感器对采集到现场信息加以整理和分析,对矿井内的多自动化因子进行集中式的管控,并且利用网络传输协议对获得的现场信息进行有效的连接,从而实现地面控制中心对生产设备的控制。生产现场信息的自动化的发展目标是在设定的设备系统自动化运行的基础上实现矿井生产的信息化、网络化与机械化。

集控中心的远程控制是利用中心软件和快速通讯设备实现矿井自动化生产信息和安全信息的传输与控制,从而达到在线控制、远程操作的目的。远程控制的目的在于在生产故障发生的第一时间能够准确判断故障类型并能调派技术人员进行及时的故障排查和维修。还可以借助生产制造的执行系统与调度系统进行综合的生产计划制定与问题分析,在进行决策的时候能有一手的现场设备、生产的数据资料,提高判断与决策的准确性。

要达到上述的发展目标需要通过统一标准的建立、加快采掘自动化建设和软硬件的投资实现。这一方面需要政府的大力支持与宏观调控,通过对煤炭企业的积极引导和相关扶持政策的制定来支持企业的技术发展和产品研发政府支持,另一方面也需要企业的积极建设,通过与相关科研机构和高校的合作,解决生产运行中出现的问题,在现有情况的基础上积极创新发展。

三、小结

将先进的自动化生产与控制技术、通信技术引入到煤矿的日产生产中是保证煤矿的信息流通、提高煤矿的生产效率、保证生产安全、促进煤炭生产企业智能化管理的重要保障。虽然我国的煤矿自动化与通信技术还比较落后,应用中也存在较多的问题,相信随着科学技术的不断进步,煤矿的综合自动化水平与通信水平也能得到有效的提升和发展。

参考文献

[1]郭建,郭志杰.煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势[C].第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集,2011(6):62-67.

[2]宗立军.探析煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势[J].城市建设,2012(26):16-20.

[3]檀静.我国煤矿自动化建设的现状及发展趋势研究[J].企业家天地,2013(7):47-48.

[4]张晓红.针对煤矿自动化和通信技术的发展分析[J].电子测试,2013(6):261-262.

[5]徐宏亮.论煤矿自动化的现状与发展研究[J].科海故事博览.科技探索,2013(21):133.

[6]邓荣.煤矿自动化技术发展现状及发展趋势探讨[J].电子世界,2012(11):44-45.

篇9

随着我国电力自动化进程的加快,专用的通信技术在一定程度上已经逐渐完成,从当前通信技术建成来看,构成电力自动化通信的主体为光纤通信。通过光纤通信将各地的变电站与电厂结合在一起,将与之相关的系统相互结合,可有效地提高电力系统各种数据与信息的共享性。在通信系统逐渐构建的过程中,Internet为专用的通信系统提供相应的网络连接服务。从现今电力公司的运营状况可知,该构建系统已经为其提供了一个较为完整的数据库系统。另外,EMS、SMS、语音通信以及实时数据通信是我国当前运用的通信系统所能够支持的业务。在电力通信系统运输的过程中,不同的局域网络管理系统主要依据不同的电压进行网络数据控制与调度,局域网络除了InternetVPN之外,还有CAN和RS-485总线。为进一步加快无线网络通信与一次设备、二次设备的集成管理和无缝对接,我国电力通信网络的发展达到一个发展的期。同时,卫星通信、无线通信也被运用到电力自动化网络通信中。

2电力无线通信网络系统

我国的通信网络主要是在有线非智能的通信技术的基础上发展起来的。但是,现今我国的无线通信技术已经获得了较快的发展。现今使用的无线通信网络主要由管制端、无线基站以及无线终端构成。使用最为广泛的无线通信技术是远程监控技术。在过去使用有线非智能通信网络的情况下,供电局要想对通信两端进行连接,需要搭建很长的电缆,给供电局带来了较大的资金消耗。使用无线网络通信可节约电缆费用,降低成本。但是,就目前无线通信网络运行的状况而言,还存在一定的不足之处。例如,无线通信网络附近产生电磁场,就会对无线通信网络造成一定的影响,还会为无线信道的承受力带来隐患。另外,无线通信网路主要依赖于电波传送信号,信号在传送过程中的安全问题值得重视。针对这种情况,有2种无线通信方案:专用无线网络构架;公共无线网络。无线网络对远程进行监控和数据传输主要采用变电模式。

3电力自动化通信网络的主要问题

从株洲电力自动化通信网络的现状来看,其仍然存在不少的问题:

(1)电网建设环境恶劣,并且电网建设的地位和电网建设的重要性与紧迫性不对称。株洲地区电力供需状况较为紧张,在电力供求不能满足用户需求时极容易产生矛盾。主要原因在于电网建设的环境不好,体现在:电力选址、选线批复程序不顺畅、随意性大,前期工作进展困难;项目实施难度大,阻工现象时有发生,大多数地方超政策补偿。

(2)部分电网工程项目由于实施难度较大,存在较大的安全风险,这些问题主要存在10kV及以下的中低压配电网。虽然电网工程项目具有较为严格的管理制度,但是在工程建设的过程中,由于步骤琐碎、中间环节多、工程施工时间较紧、施工人员较为混杂,仍具有较大的安全隐患。

(3)配电通信网建设较为落后。

(4)缺乏完善的配电通信技术标准和相关网络建设、运行管理规范,配电通信系统缺乏有效的管理手段和依据。

(5)智能配电网系统的另一个标志是用电营销系统与用户的交互式应用,以及用户集中储能、分布式储能和分散储能的大规模应用,目前有关这方面的技术规范还没有统一。

4电力自动化通信技术的更新

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【关键词】现阶段;配电网;自动化通信;组网技术

随着我国国民经济的快速发展,人们生产生活的用电量急剧增加,对于电力系统的供电质量提出了更高的要求,尤其是在进入21世纪之后,进入到信息化与电气化时代,对供电系统正常运行时的稳定性和可靠性提出了更高的要求,原有的配电系统已经无法满足新形势的需求。经过10多年的发展,目前我国配电网自动化通信中采取的方式主要包括:工业以太网、EPON技术、电力线载波通信、无线寻呼网、一点多址无线通信、卫星通信、扩频通信、有线电视电缆以及租用电话线等。

一、配电自动化通信系统的意义

根据中国电机工程学会城市供电专业委员会起草的《配电系统自动化规划设计导则》中的定义,配电网中的自动化技术是利用现代电子、计算机、通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化技术。配电自动化系统的结构如下图所示:

通信系统作为连接配电自动化主(子)站系统与终端系统的中介,承担着数据传输的重要作用,是配电自动化中重要的一环,也是自动化各系统中投资较大的一部分。通信是配电自动化的关键,也是配电自动化构成的核心。通信系统的好坏从很大程度上来说决定了配电自动化系统的优劣。

二、配电自动化通信系统的结构

现有的配电自动化通信系统一般都根据当地的实际情况采用多种通信方式并存的混合模式,同时依据配电网规模的大小,与配电自动化系统的模式相适应的结构,通信系统的拓扑结构可以是点对点结构、星形结构及环状结构等。

通信系统一般可以分为三个层次。

第一层次:为配电自动化主站至区域主站或二级子站之间,通信上为点对点或环形连接。现有系统一般采用光缆,网络交换机直接建立在光纤之上或经光端机的以太网口,采用基于TCP/IP的局域网连接方式。

第二层次:为配电自动化二级子站与设备层FTU之间,通信物理路由采用星形或环形。

第三层次:为设备层FTU之间的连接及FTU与配变采集装置TTU之间的通信连接。

三、配电自动化通信现阶段常用技术

根据配电网自动化通信所使用的介质上的不同,通信方式可以分成两种,即无线通信与有线通信,其中有线通信又可以分成光纤、电力载波、双绞线以及电话拨号通信等多种方式;无线通信包括GSM数传、CDMA、GSM短信以及3G通信等,能够满足配电网自动化发展的要求。3G是一种较为新兴的技术,属于无线通信发展的主流方向,但是目前还不成熟,存在着不足。配电网自动化通信都较为安全、可靠,且能够实现经济运行。以下着重对现阶段国内常用的三种通信方式进行介绍。

1、工业以太网

工业以太网在应用的过程中显得较为灵活,组网较为活泼,可以应用在各个场合之中。工业以太网包括很多的架构,例如星形、网状以及总线等,不仅能够保证数据资料传输的效率,而且又能对冗余的网络环境进行控制。但是在工业以太网中经常使用核心层与接入层的组网架构形式,且核心层较为稳定实现环形保护,提高了工业以太网中核心层网络运行的可靠性,且不会随着接入点的变化而发生变化,覆盖面积较广;而接入层却是将配电房、柱上开关以及数据采集器等设备与通信网络相连接,实现网络中存在的耦合环、双归环以及相切环的划分。核心层和接入层具备以下几个优势:

⑴核心层简洁稳定,可靠性高,为通信网络的规划提供了便利。

⑵接入层的拓扑结构较为灵活,可以随着电力光缆的不同敷设方式,进行最适合的规划,并实现了耦合环、双归环以及相切环等之间的链接。

⑶接入层的通信网络可进行后期的修改,网络弹性较好;⑷接入层可以延伸到配网的接入点中,实现冗余保护时间在50ms以内,大大增强了配电网自动化通信网络的可靠性和稳定性;⑸具备路由功能,为点对点通信方式的实现提供了便利。

2、EPON技术

EPON技术也具有良好的灵活性,且实现了通信网络的点对多点的方式,EPON技术中的分光器既可以使用一级分光,也可以使用多级分光,还可以使用不同功率的分光方式进行,受到地形以及通信节点等方面因素的影响,且受到OLT与ONU以及设备维修等因素的限制。在EPON通信网络中,增加分光器的数量,也就为工作人员的维修提供了难度,管理工作也较为复杂,也就增加了EPON技术中的损耗情况,对EPON的覆盖范围产生了极大的影响。

EPON技术在应用的过程中采用何种组网方式需要根据实际的情况进行确定,并对节点的数量、分光方式的级数等进行严格的控制。

3、电力线载波通信

电力线被用于配电网的自动化通信中,能够大大节省电力系统中的资金成本投入,且已经达到了商业化和实用化的阶段。电力线载波通信要求要有足够的信噪比,但是受到的噪声和干扰极大,配电网自动化通信在传输的过程中,出现了信号失真等一系列的问题。

通过对配电线路的利用,对电网的管理进行可规范和约束,能够实现数据传输的高速传输,随着互联网的发展和投入使用,电力线载波通信的发展将更为全面,可以为用户提供更为全面的服务。

结语

综上所述,配电自动化通信方式是配电自动化系统中极其重要的组成部分,通信系统的运行安全性和可靠性极大程度地影响着配电自动化的实用化水平,因此配电自动化系统要根据自身的实际情况来选择较为合适的通信组网方式,才能够推动配电自动化系统的快速发展,才能实现配电自动化系统的经济效益的最大化。

参考文献