工业通信网络范文
时间：2024-02-04 17:54:16
导语：如何才能写好一篇工业通信网络，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：电信行业；通信工程；施工管理
1通信网络工程加强施工质量管理的重要性
随着科学技术与社会发展的不断推进，通信网络工程的发展步伐也逐渐加快，速度提升的同时我们不得不考虑其质量管理是否达到严格的标准。与其他类别的工艺制品相比，通信网络工程的生产车间没有固定限制，其施工质量也就没有统一的检测标准来执行和控制。因此，要想改善通信网络工程的施工质量问题，应当根据其自身特点来保障信息网络环境的安全性和稳定性。通信网络工程施工质量的影响因素众多，主要原因是施工质量管理控制中要充分考虑其单件性和勾当性。此外，质量检验只是保证通信网络技术的基本环节，还需要各项工序和生产车间的协调运作才能确保施工质量达标。由于通信网络工程的施工质量管理缓解具有一定的专业性、复杂性，因此我们需要提高警惕，高度重视通信网络工程的施工质量管理制度，进而提高社会经济效益，使通信网络工程走在时展前列。
2通信网络工程施工质量管控的影响因素
2.1施工人员综合素质
通信网络工程是一项建设性强、复杂性高的施工项目，需要配备足够的人力、财力和物力，而每一项施工建设都离不开施工人员的控制。施工人员的综合素质能够在很大程度上影响通信网络工程的施工质量，这说明在施工时要严格挑选施工人员，同时也需要技术人员和管理人员的全力配合，对工程建设实行监控。施工人员的综合素质和操作技能是影响通信网络工程施工建设的主要因素，因此工程建设需要加强对施工人员的考核制度，包括有证上岗、定期培训以及专业操作等。通信网络工程施工技术的专业性较强，缺乏资质和能力的施工人员无法胜任此项工作，施工现场一旦出现危机状况或者突况，没有经过专业培训的施工人员难以应对这类事件，反而给施工现场带来安全隐患。因此，施工人员的综合素质是保障通信工程建设质量的关键性因素，首先要积极调动施工人员的工作热情，定期对其进行专业技能的培训，提高他们的安全思想意识和操作技能，降低因人为因素而导致的危险事件发生，从源头上彻底解决安全隐患。
2.2施工方法
科学合理的施工方法是确保通信网络工程施工质量的必要条件，是保证施工安全和进度顺利的前提。在建设通信网络工程的过程中，要充分考虑到施工方案、技术操作、施工计划以及监测机制等多种施工工艺因素，选择正确的施工方法能够有效提高通信网络建设效率和安全质量。近些年来，科学技术蓬勃发展，施工建设现场出现了大量的新型合成材料，在一定程度上提高了通信网络的施工工艺。通过对通信网络施工现场进行勘验，不难发现大部分建设工程的施工方法仍然存在单一性，而且没有根据施工建设的具体情况和要求进行相对应的操作方法，加上施工工艺在操作程度上比较复杂，其施工技术仍然达不到施工建设的预期目标，这在很大程度上降低了通信网络弄成的整体质量水平。因此，通信网络施工人员应当根据给定的计划方案操作，对每一项操作要求都要严格把控，才能确保通信网络工程的安全进度。
2.3建筑材料与机械设备
通信网络工程施工过程中，提高材料和设备的基本性能是确保施工建设质量的重要因素。目前，我国针对工程建设项目的质量管理与准入制度存在不完善性，导致施工材料和设备的质量要求没有统一的审核标准，这就影响到施工建设的质量安全系数。由于通信网络工程项目是新时期的产物，我国并没有对施工材料和设备的采购标准形成系统性的质量管理监测体系，导致验收环节频发出现问题，严重拖慢了施工建设的整体进度。此外，在施工建设前期，部分企业没有按照实际性要求对现场材料和设备进行严格的复核和审查工作，随意采用与设计方案不相符合的建筑材料和机械设备，当审查部门对其进行再次检验时仍存在质量不合格的现象，这就极大地影响了施工现场通信的质量安全问题。
3通信网络工程实施质量管控的具体措施与建议
3.1施工预期准备工作
通信网络工程是一项系统化的项目操作，需要在施工前期做好详细的计划方案，比如施工进度、各阶段的技术问题和质量问题、所需人力和材料设备等，任何一项都不能缺少，一方面，要充分考虑到施工外部环境、周围地质条件、地形设计以及自然气候等，保证施工在每项环节和阶段的实行目标具有一致性；另一方面，结合施工工艺的具体情况确定相对应的施工方法，配备一支具有专业操作技术的高素质人才，同时综合考虑施工各阶段存在的潜在隐患和风险，并提前制定好防范性措施，经过一系列的复核和审查，才能有效提高建设队伍的作业效率以及质量要求。
3.2网络施工的阶段化管理
为了达到通信网络工程施工质量管理的长远效益目标，必须对施工建设的全过程统筹规划，包括施工前期准备、施工过程以及竣工检验等质量管理标准，只有充分保证施工建设三个阶段的顺利实施，才能在整体结构水平上提高通信建设质量。通信网络施工前期需要严格做到：其一，认真考察和分析施工环境的地理位置、地质条件以及环境因素；其二，对建筑材料和机械设备进行检验和抽查；其三，确定施工图纸是否按照施工现场合理制定等。施工过程中要选择安全性较高的施工技术方案，及时对施工人员进行安全教育和专业培训，提高全员的安全责任意识，降低施工过程中存在的潜在风险系数。在确保上述两项基本工作的质量要求标准下，同样不能忽略竣工后的检验审查工作，施工建设完成并不意味着质量达标或者质量管理达标，技术人员需要认真落实质量管理的审核资料，发现问题及时上报处理，避免因一个很小的误差而降低整个项目的安全质量，及时做好验收结尾工作，并整理好审核技术材料，以备后期查验。
3.3完善施工方法
科学合理的质量管理方法能够促进通信网络施工建设整体的安全进度。建设单位应当结合施工现场的材料设备质量检测报告、技术文件等多项评估标准来制定施工方法，从而确保质量管控机制能始终贯穿通信网络施工建设的整体过程，加强其项目质量管理的实际要求。除此之外，对施工建设人员进行专业技能培训，对于施工方法不清楚的地方及时沟通交流，并不断优化和完善施工方案，加强质量管理的基础培训工作，可以通过专业知识讲座或者视频观看等方法提高施工人员对于质量管理知识与方法的认知程度，为后期开展通信建设工程的质量管理工作奠定基础。
篇2
统计反映企业发展成果，服务企业发展决策，引导企业发展实践，监测企业发展进程。统计网络信息化就是利用现代信息技术来收集、传递、处理和存储各种信息数据，并通过计算机网络实现统计信息数据的共享，使统计的信息数据得到合理开发和充分利用的动态过程。企业统计工作的网络信息化建设包括：外部网络系统、软硬件配置的物理层；数据信息处理、内部传递系统等应用层；统计信息的采集、储存等协同运作的数据层。这些都需要利用计算机网络和现代信息技术实现企业统计工作的网络信息化，统计部门按工作内容进行组织、协调和控制的管理信息化，以提高统计数据的时效性和有效性。当前，随着我国统计改革的深入与发展的加快，统计网络信息化已融入政府、企事业单位统计的各项工作与各个环节，网络信息化手段已经从辅工作向统计业务的核心工作转变。因此，根据相关理论与实践，探讨企业统计的网络信息化建设所面临的困境及解决对策具有重要意义。
二、当前企业统计工作网络信息化的困境
（一）网络时代统计信息的安全问题突出
信息技术的快速发展和互联网的迅速普及，使企业的经营管理环境发生了深刻复杂的变化，企业网络和数据信息面临的泄密、窃密问题日益严重。例如，2013年2月中国人寿“众宜风险管理网”的网站泄漏中国人寿的客户信息，数据库中公开保险保单多达近80万页。信息安全正在成为一个企业正常运营的基础，运用网络信息技术进行统计工作无疑可以加快统计速度，提高统计工作效率和质量。同时也存在统计数据信息的安全问题，在数据的处理、传递、保存过程中，存在着统计数据泄露、统计数据库损坏、统计信息网络瘫痪等潜在隐患，这些隐患与问题的后果十分严重，甚至可能是无法挽回的。由此，网络时代统计信息的安全问题必须引起企业统计工作者的警觉。
（二）统一的网络信息化标准缺失
我国企业的网络信息化建设尚处在初级阶段，由于受到资金投入的限制和统计标准不够统一，企业网络信息化建设的统计标准化、规范化进程缓慢。网络应用系统建设不足，全面支撑企业统计工作的信息化平台建设还没有开展，各个行业的统计报表格式、统计标准、基本统计单位存在不能衔接与统一的困境。与此同时，不少企业管理人员的信息化观念较为落后，对企业信息资源的开发利用缺乏系统的考虑与规划，没能将网络信息技术与企业统计工作相结合，建立起规范的统计工作标准流程。造成统计信息系统内部存在“信息孤岛”、系统不能集成、资源不能共享的局面。网络信息化统一标准的缺乏影响了统计数据的交互共享，极大地制约了企业统计网络信息化的建设和应用。
（三）统计信息系统的维护升级不够
随着计算机网络的应用与数据库技术的普及，不少企业在通用应用系统的开发和大型数据库系统的设计上投入了大量资金，企业的PC机、服务器等各类设备也进一步提质。但大部分企业统计工作的网络信息化效果仍不尽如人意，原因在于对统计信息系统的维护与升级重视不够，尚未建立稳定的运行维护模式，缺乏必要的日常安全运营监控手段。应用系统、数据库未能实现及时的维护升级，关键的信息系统、区域和设备日志、警告与性能记录保留时长不够，集中监控统计数据信息的快速响应机制缺失，更使得统计运营工作大多在无序和被动的状态下进行，难以及时解决统计信息系统运行中出现的各类问题与故障。
（四）网络信息化专业人才稀缺
统计工作网络信息化的建设能否成功，很大程度上取决于企业统计人员专业水平的高低。统计和计算机技术是两门专业性强、技术难度高的学科，统计工作的网络信息化不仅需要专业性人才，更需要既懂计算机网络又懂统计业务和企业管理的复合型人才。在实际工作中，往往存在着计算机人员不懂统计业务，统计人员又难以驾驭计算机网络的困境，能将统计业务与网络信息化联系起来的复合型人才稀缺。这使得网络信息化应用过中出现的技术问题与难题难以及时解决，极大影响了企业统计工作网络信息化进程的整体水平。
三、推进企业统计工作网络信息化建设的举措
（一）建立完备的统计数据信息安全体系
企业在统计工作网络信息化的建设中，应严格遵循国家有关的信息安全法律法规，明确和完善统计数据、统计信息的安全域划分，以及统计数据的监察、安全审计等体系系统建设。与此同时，企业各级管理人员要不断加深的信息安全意识，提高自身的信息安全观念，培养员工树立起信息安全责任心。让信息边界防护深入部署到每一个基层单位、每一名基础员工的工作职责当中。在企业内部制度、人员管理、系统建设运营等方面，做好规划与保障投入，建设完备统计数据信息安全体系，统筹应用防火墙、身份鉴别、边界防护、漏洞扫描、安全审计等子系统，确保统计数据信息网络的主机安全、应用安全和数据安全。
（二）推动统计数据信息的标准化建设
统计网络信息化的核心是要建设统一的网络系统和数据中心，这需要有统一的统计数据标准和规范的统计业务流程来保障。因此，企业的统计工作要以国家或者行业标准为依据，制定科学有序的统计管理制度和流程，建立标准的运行维护与服务模式，统一标准、指标和口径。运用先进的网络信息技术，构建起标准的实时监控系统，对统计系统的业务流量，网络设备和应用系统的运行负荷状况，数据库与存储情况等进行实时的自动监测，实现统计工作网络运营的标准化和自动化，及时解决系统运行中出现的各类问题，确保统计网络系统的正常、高效运行，真正充分地发挥统计网络信息化的积极作用。
（三）注重统计网络设备与系统的维护升级
统计工作的网络信息化建设，并不是简单地购买一些计算机设备和软件、制定一些标准、建立一些通信网络就能实现的。还需要从多方面出发，整合统计数据资源，加强信息化基础性建设工作，特别不能忽视的便是网络设备的日常维护与升级。因此，企业的管理人员一定要转变“轻软件重硬件”和 “急用先上”的观念，务必建立好统计数据库和基础的统计业务平台，随后再开发统计应用系统，并随着统计工作的发展变化，维护好企业的网络资源管理平台、网络存储系统，及时更新和升级网络基础设备与统计应用程序。建立健全设备配置、软件更新、应用支持等环节的配套支持，保证统计网络信息系统稳定高效地运行。
（四）大力培养网络信息化专业人才
企业网络信息化的建设，依托于专业人才的培养。一方面，吸引高技术的计算机管理、网络管理和数据库管理的核心人才加入，是推进企业统计工作网络信息化建设的当务之急。逐渐完善有效的人才激励机制，留住专业人才，使之成为企业统计网络信息化建设的重要力量。另一方面，企业要大力培养一批既懂现代网络信息技术，又具有统计管理理念的复合型人才，建立良性的用人机制，定期地对他们进行统计分析软件、数据库、信息化应用、信息安全和网络管理等内容的培训与进修，真正地提高企业统计人员的数据分析能力与信息化应用水平，为企业统计工作的建设构筑全新的知识结构和体系。
篇3
关键词：树莓派；工业无线网络；无线网络信息监测；系统设计研发；系统集成
烟草商业单位物流分拣和手持射频枪扫码打码环节是物流生产的重要环节，该环节中需要通过无线通信设备完成与总控中心的的信息交换。由于市场上使用较广的商用无线WIFI（如无线办公网络）通讯协议安全隐患日益增高，存在攻击行为、无线网络信道干扰的可能性，如无线环境下的物流激光制导小车AGV（Automated Guided Vehicle）中央控制系统完全依靠无线网络完成对AGV的交通管理功能，如果无线网络间存在干扰或者出现假冒生产接入服务集标识SSID（Service Set Identifier），会造成AGV无法实时接收到上位机的指令，从而导致停车撞车的危险发生。为解决此问题，本文设计实现了一套适用于烟草物流配送中心高架库环境下进行空中WIFI信号数据实时监测，定位各类异常行为进行及时预警的监测系统。该系统解决了传统工业无线网络信号不易采集格式化分析的技术难题，将自动基线分析与阈值分析方法引入到信号分析研判，同时将内存数据库与最新版树莓派2设备作为系统的系统和数据分析的承载平台，解决了系统在高架库环境下的易用性和稳定性。
1.系统架构
为了实现对于高架库为代表的无线WIFI通讯环境有效监测，在系统设计中采用开源技术软件作为基础技术支撑，通过前期的现场调研建立了物流环节关键场景的高架库AGV工作环境下的标准数据分析整理，并依据采样数据建立了生产网络中通过还原数据包对应到工业控制生产过程中各类异常行为分析模型。其具体设计步骤为：（1）通过多次现场数据采样建立无线通讯，还原通讯行为中的生产动作，建立基线与异常分析匹配模型，设计实现WIFI全频道通讯扫描技术实现有效的无线数据通讯和实时监测。（2）通过标准企业接口，将系统告警信息与企业已有运维管控系统实现对接，实现系统间的紧密集成。（3）构成可以支持高架库安全生产运行监控的信息子系统。
1.1高架库无线环境对于安全监测的需求
某烟草物流配送中心面积约2万平方米，其中高架库现场车间面积约为3800平方米，已经完整实现物流AGV小车的在区域内自动行走工作，通过无线网络监控中心实时读取物流AGV小车的运行状态，及时读取到小车的故障和报警，并针对不同的状况控制物流AGV小车的具体动作。传统有线网络的网管监测软件已经应用成熟，但是对于无线网络环境下的通讯分析专业化软件相对减少，尤其是可以长时间持续监测工作的系统同时具备特定环境感知分析的系统，市场上更是难以寻觅成熟产品。随着工业网络安全风险形势愈加严峻，通过无线网络进行信息化管理的规模越来越大，有效填补无线网络监测分析预警，持续改善无线网络通讯质量，推进业务生产信息化精益管理，已经成为烟草商业单位的迫切需求，树莓派上运行的LINUX系统对于无线网络监测本身具有天然良好支撑特性，为设计开发一套可以高效智能的无线网络监测系统提供了较为理想的实现方案。
为充分满足烟草商业物流高架库现场工作环境需要，本文设计出一套在高架库环境下可以进行无线通讯数据持续监测的预警系统，通过该系统可以切实加强高架库环境下各类异常行为的分析感知。系统设计基本思路是：以异常行为分析模式库为核心，引入嵌入式系统开发实现全频道扫频采集分析，充分利用双数据库（内存实时数据库和关系型数据库）支撑高效分析实时数据，搭建高架库环境下无线数据的全频道扫描安全监测系统，实现对无线数据通信进行数据捕获，将数据进行本地格式化后并快速分析，通过提前预设监测黑、白名单、监测阈值和告警规则设置对可能出现的各类异常行为进行及时预警。
1.2整体架构
为了使系统架构较好的适应无线通讯网络信息分析的扩展性和集成性要求，系统体系结构采用B/s架构，分成了无线采集端、分析引擎端和集成监控展示端，同时后台配置有统一的监测分析策略库进行支撑（见图1）。数据采集端完成生产环境下的无线信号采集，无线监测分析引擎作为系统核心实现数据采集、实时格式化分析、关联分析和告警等关键功能，集中的监控展示提供了良好的人机交互界面，为一线生产车间运维人员提供了从实时监测到告警研判分析的处置界面。统一监测分析策略库则存储各类分析场景库和监测阈值信息，是系统关键的智能处置大脑核心。
2.技术实现
2.1高架库环境无线网络数据采集
生产环境的无线数据高效捕获是系统的核心能力，其难点在于目前市场没有相似成熟产品技术可以直接应用，对于无线通讯标准13个频道的轮询分析也无单无线网卡的实现技术方案。在本系统的设计研发中系统的无线数据采集工作借助于嵌入式LINUX平台，通过修改对应网卡LINUX驱动程序，在系统内核中增加并实现对无线网络数据捕获支持功能，在烟草物流高架库的工业网络环境工作频道一般为1-611三个频道，高架库内部署了3台工业无线AP进行通讯数据漫游。
无线局域网中所有的数据包均在空中传输，每个数据包中都包含应该接收该数据包的主机的MAC地址。在正常工作模式下，工作在链路层的网卡驱动程序根据该地址进行相应的处理，如果不是自己网卡的MAC地址，也不是广播地址，不论数据包中MAC地址是什么，网卡驱动程序直接抛弃，不向上层提交。但如果将无线网卡设为监听模式，主机上的处理程序就可以得到发往其他机器的数据包。
为了实现工业无线网路信号的捕获，系统设计自主实现了无线网络封包分析软件，在嵌入式设备工作环境下可以高效率的实现对于无线网络通讯数据的捕获和格式化分析。网络封包分析软件的功能是撷取网络封包，并尽可能显示出最为详细的网络封包资料。
2.2监测过程建模分析
采集到工业控制系统的网络流量数据后，系统会针对工业控制系统的重要应用协议进行分析和内容还原，尤其是针对PLC或者通信服务器与控制中心进行通信的OPC，S7，Profinet三种协议进行实时同步分析和内容还原，研判还原内容中异常指令和指令序列异常等情况。
系统将实时监测的工业无线网络通讯信息数据自动格式化为来源和目的MAC、IP地址，并将协议类型、信号强度、数据包长度、通讯内容摘要信息等自动格式化。在系统设计过程中，通过对高架库生产环境中的WIFI数据进行了大量采集，并对WIFI数据的通讯协议和数据包长度大小进行了详细分析，最终采用从数据包大小、协议类型、协议动作、MAC或IP地址情况，设置黑白名单监测、阈值监测、威胁行为监测等机制，在数据实时采集过程中直接指定相关的监测阈值。
高架库工业无线网络在周围环境中信号量较大，一般独立的高架库在每分钟可以捕获5-15万个无线数据通讯包，这些数据包要在高速环境下完成数据甄别、去重、关联分析和模式匹配，同时数据本身又是明显的价值密度低数据，没有长时间保存的工作需求，传统企业关系型数据库无法适应其特殊的应用场景。
本系统设计引入的内存数据库是SQLite，sQLite是小型的C程序库，实现了独立可嵌入式，零配置的SOL数据库引擎。因为SQLite数据库几乎不需要管理，因此对于无人值守运行的嵌入式设备是一个非常好的选择。将前端在物流生产现场环境中捕获到的WIFI数据信号实时高速保存进入内存模式的SQLite数据库，同时利用内存数据库比传统数据库快出将近50倍的处理速度，实现系统的快速匹配分析和计算。
除了内存数据库外，系统里还设计一套传统关系型数据库，通过双数据库实现实时捕获数据在内存数据库中完成格式化和模式匹配功能，所有的告警数据、分析规则统一存放在后台的关系型数据库中。两套数据库搭配使用，使得系统具备了在扫频工作中即使持续监听2.4GHZ的14个通讯无线频道的业务数据，依然可以保持极高的捕获分析效率和监测告警命中能力。
2.3系统与嵌入式集成
考虑到物流中心现场生产环境特性，系统设计没有采用传统标准X86I控机作为运行平台，采用了2015年最新的树莓派2，其搭载了博通BCM2836处理器，内有4个Cortex-A7架构核心，主频900MHz，性能较强。采用树莓派作为嵌入式工业硬件平台，相比较大型服务器，台式Pc或者笔记本电脑的现场实现方案具有以下特点：（1）采用树莓派架构的嵌入式工业电脑可以最大程度保证系统的平稳运行；（2）其专机专用和即插即用的工作模式减少外部干扰同时也减少系统部署实施的难度；（3）树莓派提供Y4个外置usB接口可以直接外接无线网卡和高增益天线，配置的网络接口则可以直接联入物流中心生产网将监测到的数据回传到物流中心后台的统一信息管理系统，并与短信告警平台实现互联；（4）其硬件平台价格低廉。
3.应用效果
在该物流配送中心高架库进行了无线网络安全监测系统建设试点后，形成了配套的物流AQV小车通讯行为基础库。工业无线网络安全监测系统基于嵌入式和LINUX系统开发设计，最终实现的软硬件一体化设备只有手掌大小，4台设备组合工作可以实现近万平米的高架库车间无线网络信号的监听分析，便于各类工业无线网络生产环境的实施部署，集成化程度高，设备实现了即插即用、无特殊维护。通过内核程序调用脚本实现了单块无线网卡对全频道WIFI信号的实时扫频及数据捕获，捕获的WIFI数据包格式化后进入高速内存数据库进行分析研判，并将现场告警实时发出。通过无线网络安全监测系统的建设，对近万平米物流配送中心的无线网络进行了持续有效的监测预警管理，解决了物流配送中心对于无线数据通讯的监控手段的缺失，具备了及时发现和定位各类工业无线生产网络通讯异常事件的能力。
篇4
随着电力通信网络规模逐年的增加，采用传统的人工管理庞大的网络资源变得效率低，且成本高。本文介绍了GIS系统的组成及其工作的技术路线，并结合工程实际，开发、应用了基于GIS的电力通信网络资源管理系统，介绍该系统的软件平台、数据的存储与管理、主要功能及其发展趋势。该系统的成功开发与应用使电力通信网络资源的管理变得优质高效，为供电企业提供先进的管理手段。
关键词:
GIS，电力通信，光缆，MapInfo
目前电力通信网络资源的运维和管理水平还比较落后，大部分企业还停留在以手工管理为主、计算机辅助管理的阶段，而且相关的通信网络资源管理较为独立，没有进行有机的结合和统一的管理。尤其是与地理信息有关的管道、电缆、设备等的大量基本资料、运维记录、数据等都是采用卡片或图纸的行式分散在不同的部门、科室或者个别员工手中，缺乏高效、统一管理［1］。对于交换设施以及输电线路的管理水平同样处于手工和计算机管理之间，而且同样是各自独立，没有与其他资源有效地结合起来统一管理。
1GIS概述
1．1GIS的组成
GIS由硬件、软件和数据三个部分组成［2］。其中硬件部分是指计算机、数据存贮设备、数字化仪、扫描仪等电子设备。对于软件部分，除包括GIS软件外，还包括数据库、制图、数据处理、图像分析等程序。GIS软件分为5大子系统，分别为空间数据输入和转换子系统、空间数据管理子系统、空间数据编辑子系统以及空间查询与分析子系统、绘图与输出打印子系统。数据是指以空间坐标为参照的自然环境、社会状况、人文等空间数据，比如图形、影像、文字和数字指标等，可以采用遥感卫星图像、数字化仪、扫描仪及相关专业软件等设备输入到GIS系统的数据库，是系统程序工作的对象，是GIS中重要的组成部分。
1．2GIS的技术路线
为解决目前各供电企业在电力通信网络资源管理中存在的实际问题，急需开发一套统一的、智能的、高效率的电力通信网络资源管理系统。数据库是GIS的基础，首先将供电企业通信网络的传输、动力、交换、缆线等资源的数据进行采集。然后需要对收集各种数据资料进行分类、归纳和整理，导入数据库，采用统一的编码格式存贮，以便于系统对数据库进行更新与维护，确保数据的及时性、准确性和可应用性。对数据进行编辑和整理，建立空间位置信息与资源属性数据之间的拓扑关系，充分利用GIS系统的查找和空间分析功能，实现空间数据与资源数据的关联、对接。通过系统客户端可以调用GIS服务器对数据库进行查询和相关的统计分析。
2电力通信网络资源管理系统的开发与应用
2．1系统的建设目标
根据供电企业通信网络的工作功能与特点，从网络资源数据的自动化、电子化管理为切入点，应用GIS软件，开发一套图形化、智能化、综合的电力通信网络资源管理系统。系统应能够高效地管理通信网络的物理资源及逻辑资源，同时能动态管理企业机房设备、缆线设备和光接入网资源等。并与现有的其他电力信息系统(如综合网管系统INMS、调度MIS、光缆监测系统FOMS、输配电系统)相互联接，充分融合，将滞后的静态的资源管理系统变为实时的动态网络资源管理系统，使该系统成为一个综合的资源管理平台。除此之外，系统还应具有较高的安全可靠性、实用性、先进性以及开放性。
2．2软件平台选取
随着计算机技术及科技的快速发展，地理信息系统也随之迅速发展起来，市场上研发出数十种GIS软件。在我国常用的国外GIS软件有:美国环境系统研究所(EnvironmentSystemResearchInstitu-te，ESRI)的ArcGIS;美国MapInfo公司的桌面地理信息系统软件MapInfo;美国克拉克大学克拉克实验室开发IDRISI;国内GIS软件有:武大吉奥信息技术有限公司的GeoStar;中地数码集团的MapGIS;北京超图软件股份有限公司的SuperMapGIS等［3－5］。目前比较常用的GIS软件是组件式GIS，即将GIS的各种功能模块进行分类，划分为不同类型的控件，每个控件完成各自相应功能。各个控件之间，以及GIS控件与其它非GIS控件之间，通过可视化的软件开发工具集成起来，使系统能够满足用户的特定功能需求。
2．3数据存储与管理
GIS桌面系统(GeoDesktop)是应用GeoStar5．0组件开发平台开发的桌面系统，同时提供二维与三维功能，其主要功能包括:地理空间数据管理与分析、空间查询等。地图符号设计工具(GeoSymDe-signer)它能很好地帮助用户完成地理数据的点符号、线符号、面符号的设计、配置工作。数据库采用甲骨文公司的Oracle10g数据库，用于存储、管理通信资源属性数据。该数据库的核心是是支持空间数据存储和处理的OracleSpatial，可存储和处理数据类型包括:矢量、栅格以及持续拓扑数据的原生数据类型，因此，该数据库可用于存储和管理通信网络资源的空间数据。通信网络资源管理涉及庞大的各项资源数据，除传输、动力、交换、缆线等资源外，还要考虑与现有的智能网管、设备网管等系统的关系。电力通信网络的光缆大部分采用OPGW或ADSS，这些光缆通常随电力线路一同敷设，因此，当电力线路改接或更新后，数据库中相关资源的数据就需要更新。系统通过设计接口连接，可与供电企业现有的综合网管、生产管理系统、智能网管等各个系统的数据实现共享，使数据能够实时更新，确保系统数据的及时性、准确性和可操作性。
2．4基于GIS的电力通信网络资源管理系统功能
该系统是将电力通信网络所有绘制在相应的地图背景之上，用户对通信线路和设备的分布情况能够直观地观察、了解。将数据库中存储的网络资源的属性数据和图像数据进行处理和共享，使地理数据与属性数据进行关联，可以更加直观的、明了地显示各资源的运行状态及相关信息。
2．4．1查询统计和分析
根据不同需要，采用系统生成不同形式的专题地图或统计图，可以供不同部门和层次的人员提供相应的统计信息，便于有关人员查询、掌握相应资源的信息和数据情况。系统可以对全网资源、缆线资源、站点资源、设备等资源进行统计，对设备位置、故障影响、管道资源、光缆资源等进行分析。除此之外，系统还可以统计通信网络中的物理光缆资源、逻辑光路和电路资源使用情况等，为通信机房的设计、缆线规划、通信设备升级与维护、通信故障处理提供决策依据。对于数据的分析功能，系统可以展现具体的地理形式，而不是简单、抽象地以示意图方式展示。
2．4．2通信设备和线路的管理
系统对设备及线路的管理包含对机房设备、通信站点、光缆资源、电路、光路以及载波频率的管理。其中机房设备的管理是对通信机房内设备的位置、属性、运行状态及设备间相互关联的情况等进行管理。站点管理的对象是指供电企业总部、下属各供电所、变电站以及其它电力通信站点［6］。光缆资源管理是对通信光缆、接头盒、终端盒以及光缆预留和相关附属设备的管理。光路管理是指光路调整与设置、传输系统拓扑图管理、路由器运行查询等。
2．4．3生产运行管理
生产运行管理包括制定生产计划、统计通信线路及设备运行故障率、生成运行状况报表和各种统计数据。通过局域网络，还可以对电力工作票的申请、批复、执行等工作进行管理［7］。
2．4．4故障分析
故障分析包含对故障进行定位分析以及故障的影响区域分析。该系统依据网络资源的拓扑关系，对逻辑光路、物理光缆以及电路的故障影响区域进行分析，通过确定故障所处的物理位置及逻辑位置，对故障进行定位、分析，分析出故障位置的上、下游将受到影响的光路、光缆以及其他通信资源，保存故障问题、成因及其处理解决信息，为通信网络检修部门提供精确实时的动态信息，为故障处理制定相应的应急预案和操作帮助。
2．4．5数据显示
该系统不仅能将各类数据的处理过程进行显示，还能把处理结果显示在屏幕上。不同用户可以根据各自需要，选择想要观察、显示的对象和形式，对于各类图形数据，用户还可以放大或缩小显示。除此之外，该系统还可以输出全要素地图、各类专题地图以及各类统计图、数据表等。
2．5系统的发展趋势
基于因特网和客户端采用相应的网络协议，在因特网上运行工作的地理信息系统称为网络地理信息系统(WebGIS)。分布式的地理信息通过WebGIS可以向全世界范围内的用户实现共享。组件式GIS(ComGIS，即ComponentGIS)是GIS技术与组件技术结合的产物［5］。ComGIS不依赖于某一种开发语言，可以嵌入通用的开发环境(如VisualC++、VisualBasic、Delphi或VisualStudio等)中实现GIS功能，专业模块可以通过以上开发环境来实现，还可以采用专业性的模块分析控件。随着ComGIS的发展和分布式对象Web(DistributedObjectWeb)技术的逐渐成熟，未来的GIS将是基于COM/ActiveX或是COBRA/Java分布式对象的WebGIS［8］。
3结语
通过开发基于GIS的电力通信网络资源管理系统，对通信网络资源可以实现全面、优质、高效的管理，优化网络规划设计，提升网络运行效率，保障网络通信顺畅，降低通信网络故障率。该系统与其它实时信息系统相联的特点，使系统由滞后的静态网络资源管理变为实时动态的高效管理。除此之外，随着智能电网技术的发展，通信网络的规模也将随之壮大、复杂程度也不断增加，借助地理信息系统技术的高速发展，将GIS应用在通信网络资源管理方面是发展的必然趋势。该系统的开发及应用，为电力通信网络资源的管理提供了一种方便快捷、优质高效的管理手段。
作者：姚雅悦 刘益良 余萍 李宗杰 单位：华北电力大学电气与电子工程学院 国网冀北固安县供电有限公司 北华航天工业学院建筑工程系
参考文献:
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篇5
关键词： 光纤网络； 通信故障检测； 故障诊断； 数据挖掘； 决策树
中图分类号： TN711?34； TP23 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）20?0134?03
Industrial fiber network communication fault detection system based on decision tree algorithm
HUANG Yong1， 2， HU Lian?cheng2， LIU Zeng?liang3
（1. School of Automation， University of Science and Technology Beijing， Beijing 100083， China；
2. Communication Network Technology Management Center of Beijing Military District， Beijing 100041， China；
3. National Defense University of PLA China， Beijing 100091， China）
Abstract： For tedious fault detection process and low detection efficiency of industrial optical network communication， an optical fiber network communication fault detection system based on optimized decision tree data mining algorithm was designed. In order to reduce the repeated rework of detector and realize accurate positioning， the fault data mining module taking the decision tree as the core was introduced into the system to reduce the time of fault mining in not its own space. Only taking the IP address as a parameter in the first?order fiber?optic network fault classification is changed into the construction of decision tree based on the specified network index in the second?order classification， which further improves the accuracy of fault detection. The application results of optical network existing in a vehicle manufacturing enterprise show that， compared with the standard method of decision tree， this algorithm has increased accuracy from 69.0% to 99.9%， and reduced the false report rate from 3.14% to 0.48%. The optimization effect is obvious.
Keywords： fiber network； communication fault detection； fault diagnosis； data mining； decision tree
0 引 言
光纤网络支持光纤应用系统和工业生产过程之间的通信，目前主要的控制网络有楼宇自动化、工厂自动化和过程自动化[1]。控制网络有许多不同的作用和应用环境，通常部署在支持安全可靠通信的紧要使命操作环节，这样可确保光纤网络通信会话的服务质量，并使通信延迟最小。许多传统的光纤网络如基金会现场总线、数字化现场总线、ModBus现场总线等主要依靠专有协议，这些控制网络技术独立于如今蓬勃发展的以太网和基于网际协议（IP）的网络技术。但是由于以太网和IP技术的成本低廉、可扩展性强、易于维护等优势，这些网络近来也逐渐引入工业以太网和IP技术[2]。但是，当采用基于IP的控制网络技术后，将不得不面临IP网络中常见的网络问题。网络级错误和光纤网络中的错误大相迥异。网络级错误例如包重传和校验错误等是光纤网络错误的症状之一，明确的控制网络错误和网络级错误常并发于网络条件差的IP网络中[3]。因而光纤网络故障检测系统的主要需求就是能够理解网络级症状和实际错误间的关联，在此基础上设计了一套基于决策树的光纤网络通信故障检测系统，用于车辆制造企业的光纤网络。
1 光纤网络结构分析
常见的光纤网络结构是金字塔式的[4]，如图 1所示。顶层的控制器驱动下层被控设备执行既定操作，最顶层的是光纤控制器（PC），一般使用人机界面，是可编程逻辑控制器（PLC）开发商提供的软硬件包，是在电脑上运行的光纤应用软件，可快捷方便地访问下层的PLC，通过开发商提供的服务器应用软件进行通信，其图形用户界面提供实时监控结果，之间的连接使用有连接的TCP协议。中层的PLC是连接光纤网络的光纤单片机，一系列复杂的控制装置或工厂流水线上的低端控制设备通过PLC上运行的定制软件程序处理运行。下层的被控设备种类繁杂，涉及传感器、制动器、电动机等设备，通过嵌入式接口接收上层PLC的命令信息。其中顶层PC和中层PLC通过以太网连接，PLC和底层的被控设备通过专有协议连接。
图1 光纤网络结构
光纤网络中的设备必须同步或顺序运行，一个微小的网络错误可能就是致命的，换言之，控制设备的一个错误可能会迫使整个生产过程耽搁甚至停滞，带来巨大的经济损失。因此，光纤网络中快速准确的故障检测举足轻重。
2 光纤网络故障检测和故障诊断
2.1 故障类型分析极其弊端
通过分析光纤网络错误的实际案例，可知其故障主要分为四类：IP连接故障、网络配置错误、物理故障、软件故障[5]，其主要的故障现象如表 1所示。
目前已有的IP网络故障诊断工具如嗅探器等不具备分析光纤网络故障的能力，不能提供故障成因，而且控制网络故障的早期症状常夹杂着网络级错误。常见的IP网络指标有帧冲突、巨型帧、超短帧、循环冗余码错误帧、TCP校验错误、分片报文、重传报文、分组到达间隔时间、吞吐率、包突发，通过分析可知网络故障的报警条件，这些指标本身并不独特，但并不在大多数的商业IP网络诊断工具的分析对象之列。由于常用工具不能完全检测出控制网络故障仅能生成故障网络警报，因此需要设置新的监控分类和条件，可使用被动网络监控技术，不会影响网络运行。本文设计的检测结构的部分监测指标及报警条件如表 2所示。
表1 常见的光纤网络错误
表2 监测指标及报警条件
在每个涉及共享地址和端口的双向数据包传输的流量信息中都监测这类指标，只要出现异常就警报，因为这类指标异常只要出现就意味着发生通信故障的可能，即这类指标的突变意味着光纤网络的运行异常。网络管理员识别出早期的控制网络通信故障是非常关键的，操作者必须调查大量数据寻出网络连接异常序列，由于不同设备的控制网络有不同的通信量特性和故障案例，因此需要一个能够自动地从历史故障数据中提取故障检测规则的系统，决策树是一种非常合适的选择，可自动生成反映操作控制网络通信异常的规则用于故障检测。
2.2 决策树的引入光纤网络通信挖掘优化
传统的故障挖掘算法面临2个难题：检测时间过长，由于需要在大量网络数据中进行响应的操作，因此搜索过程极其耗时；由于冗余信息的干扰，降低了系统检测的精度。
光纤网络通信数据挖掘充当控制网络故障检测的推理机，根据检修案例、用户经验和网络测量指标，推测出故障与网络指标间的关联，这种关联被转化为故障检测规则应用于故障检测系统。决策树可以很好地解决这两个问题。
决策树用于归类有共同属性的数据[6]，每一个决策树代表了一种用于区分属性的规则，主要包含内部节点、叶节点和边界。内部节点指明区分数据的属性，边界根据母节点的属性条件予以标记，叶节点根据数据划分的决策值标记，决策树已证明在网络故障检测效果较好。在控制网络中，IP地址和商品号标记结点，故障或正常标记叶名，而标注箭头定为边界。决策树根据训练数据使用信息获取函数构建，通过修剪决策树获得学习信息，这个过程会牺牲分类的精确性，如果没有网络故障则所有结点都标记为正常。修剪前后的故障决策树如图2所示。
图2 修剪前后的故障决策树
3 实用效果分析
使用国内某汽车生产公司的生产光纤网络完全的数据包跟踪，其周期为4天，光纤网络通信总数据流量是62 GB。这些流量数据被合成有共同网络特征的数据流，然后进行特征提取，相关的特征是前文提及的网络指标。分析并标记数据集中的数据流，为了便于训练和检验，每个数据流排成一行，并标记正常或者故障。表3所示为用于训练和检验步骤的示例数据，包含58 123行正常数据和3 317行故障数据。
表3 实验示例数据
为了测量决策树对于光纤网络通信网络故障识别结果的精确度，引入数据决策技术中常用来评估精确度的三个参量：精度（PV）、检索率（RP），可由精度（TP）、假阳性（FP）和假阴性（FN）计算得出，正确分选的对象数目占数目的比例为测量精度，反之为漏报率，正确对象被错误分选为其他类型则为假阴性，检索率反映被错误归类的对象比例，计算如式（1），式（2）所示。
[PV=TP（TP+FP）] （1）
[RP=TP（TP+FN）] （2）
在故障检测中，降低漏报率值是非常关键的，因为误判故障数据为正常数据将会导致发生故障造成经济损失，必须予以纠正，这也是检验故障检测技术的重要参考值。在实验1中，首先用上文提到的光纤网络通信网络指标建立决策树，并对决策树进行剪枝。实验2以IP连接的源地址和目的地址对作为特征值，对决策树进行剪枝，检验假阴性指标。实验3原理同实验2一样，只是不对决策树进行剪枝。实验4用二阶决策树分类方法，即在第一阶分类时仅以IP地址作为参量，第二阶分类时使用上文提及的网络指标为基础构建决策树。实验结果如表4所示。
表4 实验结果
由表4可知，实验1即标准的光纤网络通信决策树方法都可以保证较高的精度和检索率，这是由于控制网络的复杂度远低于正常网络，但是仍有104个漏报，比例为3.14%，这种结果是无法接受的。考虑到标准决策树算法中没有将IP地址作为决策树建立的输入参量，但是任意一个光纤网络通信网络连接都包含着两个网络设备以及源地址和目的地址，因此需要在此进行修改，即如实验2中所用的方法，将光纤网络通信源地址和目的地址引入决策树构建过程，因而成功地将假阴性树降到53个，比例为1.60%。
实验3的原理同实验2一样，只是不进行决策树剪枝，虽然增加了数据量，但是将光纤网络通信漏报数降低到45个，比例为1.355%。实验4的二阶决策树方法，虽然增加了系统复杂度，但是进一步地将漏报数目降低到16个，比例为0.48%。这个数值虽然很低，但仍然存在漏判故障，对这16个假阴性误判进行检验，发现原因是故障案例非常稀少，在整个数据集中最多出现2次，大多数仅出现1次，即使使用交叉验证也难以保证足够的训练。为了检查出16种故障，需要引入16个决策树独立规则，这虽然会增加系统复杂度和硬件消耗，但考虑到控制网络周期性地产生网络流量，故障诱因相对较少，因而只要训练数据足够多，训练较好，可以保证每一个故障都可以检测认定。
4 结 论
本文结合IP网络特点和光纤网络的特点，设计了一套基于二阶决策树数据挖掘的光纤优化故障检测系统，经过国内某车辆生产企业现用的光纤网络实用结果表明，该系统性能优越，光纤网络通信故障检测率可达到99.9%。在一定数据量的基础上，该方案可以将漏报率降低到0.48%，优化效果较为明显，取得了较好的检测效果，目前正逐步推广。
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篇6
接入设备是用于接入网的通信设备，直接为用户提供语音服务、数据通信、机构互联、互联网访问等通信和信息服务。随着目前全球范围内信息技术持续更新换代，宽带网络进一步普及、升级，接入设备行业获得了良好的市场机会。
瑞斯康达（603803.SH）是国内领先的通信接入设备及解决方案提供商，专注于通信网络接入产品的研发、制造和销售；立足于通信运营商，主攻方向为企业综合接入设备，同时积极将业务拓展到工业通信等领域。
行业发展前景广阔，而且公司在相关领域优势显著，所以业务处于迅猛增长中。2014-2016年，瑞斯康达营业收入分别为147756万元、170235万元、199864万元；净利润分别为18561万元、23976万元、25335万元，均持续较快增长。
接入设备需求空间广阔
近年来，在亚洲、欧洲、美洲大部分地区，核心网的光纤化改造已基本完成，但由于接入网投入不够，带宽也相对较小，无法充分释放核心网的通信能力，接入网的提速成为宽带建设的重点，接入设备的市场需求仍有较大提升空间。接入网是核心网与用户终端设备之间的网络，被形象地称为“到达用户的最后一公里”，各类通信服务通过接入网到达用户。就建设规模而言，接入网较核心网要大几个数量级。
瑞斯康达是专注于这一领域的接入网解决方案专家，目前公司产品涵盖综合接入终端产品、集中式局端产品、工业网络产品、专用无线网络产品、软件产品和辅接入产品六大类，超过3000个型号品类，产品应用于通信运营商和智能电网、智能交通等多个领域。
瑞斯康达是高新技术企业、北京市级企业技术中心，常年位列“中国光传输与网络接入设备最具竞争力企业10强”，2016年名列“中国通信产业榜通信设备技术供应商50强”的第14位，近年来公司通过自主研发已经拥有多项专利技术和软件著作权，并承担多项国家和省部级各类项目。
基于在通信网络接入领域内多年的积累和沉淀，公司应邀参与了中国通信标准化协会（CCSA）、多家运营商及电力行业通信技术标准的制订工作，并牵头制定了多项接入领域的专业标准。
企业综合接入领域技术领先
随着互联网经济、电子商务的飞速发展。一方面，传统大型骨干企业加速“互联网化”的进程，与互网深度融合；另一方面，中小企业用户越来越依赖互联网，网络接入需求日趋旺盛，这将成为企业接入设备的重要增长动力。各行各业的“互联网+”进入快速发展阶段，金融、医疗、政府等行业的网络化程度越来越高，互联网金融、移动医疗、电子政务、工业4.0和物联网等获得了较大发展，拉动了相关接入设备的市场需求。
通信接入设备是企业信息化的刚性需求，市场具有较大增长空间，能持续为制造商贡献丰厚的收入和盈利。瑞斯康达产品主要应用于通信运营商的企业综合接入，具有高附加值、高定制化的特点。公司的市场聚焦点在于“企业综合接入”。这一细分领域主要厂商均有长年的技术积累和市场积累，竞争格局较为稳定。
篇7
关键词 无线通信; 港口; 设备; 应用;
前言
无线传输进入工业控制领域的趋势无可置疑。由于无线现场仪表的优点一定要体现在用电池长期供电上, 所以一般来说无线传输不适用于高速控制的场合。但是实践证明对大多数监控和慢速控制场合, 它足够可靠, 可以用在将近 80% 的自动化和过程控制场合。无线传输的自动化产品和无线通信网络可在港口机械上更多更广泛地使用。
一、港口设备上使用的无线通信网络
目前港口现场层使用的无线通信较多采用两种通信网络, 分别为 IEEE 802. 11(无线局域网W LAN ) 和 IEE 802. 15. 1 ( 蓝 牙 ) 。其中 IEEE802. 11(W LAN )适应较大传输覆盖面和较大信息传输量, IEE 802. 15. 1(蓝牙 )属于无线短程网。
1、无线局域网
（1）无线局域网概述
传统意义上的局域网 ( LAN), 其各类设备被网络连线所禁锢, 无法实现可移动的网络通信, 随着可移动通信工具广泛应用, 计算机网络面临着新的需求, 无线局域网 (WLAN)应运而生, 它弥补了传统网络的不足, 实现了可移动的数据交换。工业 WLAN比一般企业办公和家庭应用环境用的 WLAN要求高许多, 可归纳如下:
① 严格的延迟要求: 用于现场设备要求延迟不大于 10ms, 用于运动控制不大于 1ms, 对于周期性的控制通信, 使延迟时间的波动减至最小, 也是很重要的指标。② 确定性性能的保证: 保证确定性是对任务执行有严格保证的工业通信系统必备的特性。即使设备处于漫游状态也有此要求, 否则会丧失实时性能。③支持大量设备挂网, 并容许挂网设备的接入数量可随机变化: 工业 WLAN接入点约为数百个的数量级。若节点过多和接入节点数有变化, 有可能导致 IEEE 802. 11的 MAC协议层效率太低。④网络安全的保证: 满足安全保密法规是工业 WLAN的基本要求。包括防止黑客用户的侵入及对这些接入点的检测等。⑤网络投用的保证: 由于运行故障是不可接受的, 因此对于有几百个设备节点的 WLAN 来讲, 要求网络具有自投用功能, 并能执行无线配置和辅助节点位置的自动搜索。
（2）无线局域网在桥吊上的应用
桥吊是采用传统的拖令小车带动拖令电缆的形式, 向司机室提供动力和通讯信号, 但其存在较多缺陷:① 日常保养的工作量比较大, 需定期检查和更换拖令小车的水平轮、弹性绳、拖令钢丝绳。② 拖令电缆存在老化问题, 易磨损和断裂,更换电缆成本较高, 时间较长。③ 安全隐患, 拖令小车系统始终处于高速运行状态, 一旦有运行部件损坏的话, 易造成高空坠物等安全事故。碰到大风等恶劣天气易发生勾电缆等较大的机损事故, 给装卸作业带来较大影响。
考虑到上述问题,可采用微波传送控制信号及滑触线传送电动力的设计方式代替传统的拖令电缆系统。
2、蓝牙
（1） 蓝牙技术概述
所谓蓝牙技术, 实际是一种短距离无线通信技术, 能简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话等通信终端设备之间的通信。由它构成的现场层网络属于短程网络。
蓝牙技术特点:①全球适用: 它工作在 2. 4G 的 ISM 频段, 使用该频段是免费的, 无须申请许可证。②可建立临时性的对等连接。③ 具有很好的抗干扰能力, 它采用了跳频方式来扩展频谱。④开放的接口标准。全世界任何单位和个人都可以进行蓝牙产品的开发。⑤低成本, 一个蓝牙解决方案只需 5- 10美元。蓝牙系统的设计通信距离为 0. 1- 10m, 如果增加发射功率, 这一距离可以达到 100m。
（2） 蓝牙技术在港口使用情况
蓝牙由于受 到通信距离和带宽 (最 大为1M b / s)限制, 在港口使用并不多见, 只在 BROMMA 吊具上安装了蓝牙接口。依靠较大的发射功率, 在需要时可以在码头上通过手持带蓝牙功能的移动设备直接观察到吊具上的传感器工作状态, 有利于判断吊具上的故障。
二、 发展趋势
（1） Z igBee概述
ZigBee目前来说主要是为自动化控制数据传输而建立的, 是一个由可多到 65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台, 每一个无线数传网络模块类似移动网络的一个基站, 在整个网络范围内它们之间可以进行相互通信; 每个网络节点的距离可以从标准的 75m, 到扩展后的几百 m, 甚至几千 m; 另外整个 ZigBee网络还可以与现有的其他各种网络连接。
（2） Z ig Bee与蓝牙的比较
在现场层无线网络中, 同样属于无线短程网的 IEE 802. 15. 4/ZigBee要比 IEE 802. 15. 1/蓝牙具有更广泛的应用前景。主要基于以下原因:①Z ig Bee的应用开发门槛远低于蓝牙, 其最复杂的网络协调器节点的软件开发工作量仅为蓝牙节点开发的 10%, 其最简单的 RFD节点的软件开发工作量仅为蓝牙的 2%;② Z ig Bee的功耗远低于蓝牙, 这是因为就发射的频宽比来讲, Z ig Bee为 0. 01, 蓝牙为 0. 99,即 Z ig Bee发射时间只占其周期的 1% , 而蓝牙却占 99%。在非工作模式下 Zig Bee处于睡眠模式, 在工作与睡眠模式之间的转换时间, 一般启动时间为 15ms;③ Z ig Bee的网络节点容量远多于蓝牙;④ 高安全, Z ig Bee提供了三级安全模式, 包括无安全设定、使用接入控制清单 ( ACL)防止非法获取数据, 以及采用高级加密标准 ( AES- 128)的对称密码。
总之 Z ig Bee低功耗、低成本、传输可靠性高、简便实用等优越性,可在自控行业广泛使用。
（3）在港口设备使用的前景
在港口, 设备上主要传递的是通用传感器、编码器信息, 需要采集或监控的网点较多。并且随着技术的进步, 愈来愈多的监控设备已被安装到生产设备上, 例如门禁装置、火警报警装置、网络摄像装置、GPS定位装置和振动检测装置等, 有线技术的不足之处也日益显现。许多新增装置只能单独使用, 无法进一步发挥系统的作用。现在愈来愈多的基于 Zig Bee技术标准的网络传感器已被使用, 愈来愈多的基于 Z ig Bee技术标准的网络协议被开发, 由此组建的网络系统特点如下:
① 传输准确可靠;② 组网灵活、自动配置;③ 支持各类型的传感器和执行器;④双向传输数据和控制命令;⑤ 系统可靠, 具有自动恢复功能,
万一某节点丢失, 节点将自动路由到一个替换节点以保证系统的可靠和稳定。在港口设备采用 Zigbee技术, 会因这些特点而受益匪浅。低功耗、高可靠性的工业级的无线变送器系列, 其降低能耗的潜在能力，已为美国政府能源部所看好。他们希望利用无线网络技术广泛而实时地跟踪和监测生产过程, 主要针对钢铁、电解铝等 6个耗能大的行业, 减少甚至杜绝跑冒滴漏, 以获得显著的节能效果 (能耗降低 15% )。
篇8
关键词：在线学习；通信工程；CMC；网络学习行为
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）23-0062-03
一、引言
随着通信技术与网络技术突飞猛进的发展，在线学习作为网络远程教育不可缺少的一部分已经得到了广泛应用。在《国家中长期教育教改和发展规划纲要（2010-2020年）》中也提出了相关的内容：到2020年，数字化教育服务体系基本覆盖城乡各级各类学校，达到学校教育内容、教学的手段和方法现代化。可见，网络远程教育作为一种现代化的教学手段，其发展符合国家中长期教育教改和发展规划纲要。在线学习作为网络远程教育的手段之一，能够较好地辅助教师，协同完成专业课程的网络学习。
以桂林航天工业学院通信工程本科专业为例。通信工程专业作为桂林航天工业学院首批的应用型本科专业之一，其在专业建设中具有如下特点：需要深厚的基础知识，需要较强的计算机网络和电子技术专业知识，需要不断地跟踪和更新通信行业知识，实验设备需求大且具有系统性等特点。可见，培养应用型通信工程本科专业人才，仍面临着如下的挑战：
1.行业专业知识更新快。教师除了完成教学工作量和科研工作量以外，还需要与通信行业专业知识同步，这无形中给通信专业教师带来了新的工作压力。
2.实验设备昂贵且一体化。通信专业的实验设备花费昂贵，且一体化。学生无法从一体化的实验设备中了解整个数据传输的过程。
针对通信工程专业在专业建设中存在的问题，作为网络远程教育的手段之一的在线学习方式被引入。在线学习是以学习者的自主学习为主、学习者间的协作学习为辅的现代学习方式，它为实现人类终身学习奠定了坚实的基础。《3G网络组建与维护》是我校通信工程专业的精品课程之一，其作为在线学习的平台之一，添加了新的专业培养方案和实训计划，完善了教学计划和教学大纲，进一步建设了该教学平台，新增添教学平台设备250万元，完成了3G全网的建设任务，同时增添了三网融合实验平台。该网络平台主要包括课程大纲、教学内容、虚拟演示、教学成果和教学录像、学习交流、作业提交等功能模块。
《3G网络组建与维护》在线学习方式取得了较好的效果，然而，其仍存在如下问题：未能归纳出常见的W络学习行为模型，未能发现影响网络学习效果的因素以及网络在线学习中存在的问题。针对以上问题，本文采用CMC内容分析法（Computer Mediated Communication，CMC）对网络学习平台记录的数据内容对网络学习者的网络操作行为和交互行为进行分析，得到客观真实的数据，最后给出在线学习对网络学习行为的优化策略。
二、CMC内容分析法
1.基于CMC内容分析法对网络学习行为的概念性定义。根据网络学习者在在线系统的学习过程，其会在网络系统中留学数据，我们对数据进行了一定的归纳、分析及总结，得出一定的结论，客观地去评论网络学习者的行为。根据网络学习者操作在线学习系统的内容不同，我们对在线学习者的行为也进行了分类――在线学习、在线操作、在线互动等。例如：论坛以及作业辅导等属于在线互动的网络行为范畴。为了了解在线学习者的网络行为，我们对在线学习者操作网络系统的时长、时间段以及内容进行了数据收集和分析。如表1所示。
可见，在如下的前提条件下：大部分的在线学习者的网络水平较好。然而，网络学习者在线学习的时间并不长，远远低于全日制的在学校上课的学生学习时间。56%以上的在线学习者在线学习时间不足5小时。
2.基于CMC内容分析法的网络学习行为记录。桂林航天工业学院结合专业特色和课程特点，采用现代教育技术，借鉴国内外优质的教育资源，制作了丰富的多媒体课件，将复杂抽象的通信概念通过动画的形式简单化。开创了许多互动平台，为学生和老师提供了师生交流或者生生交流的机会。
CMC内容分析方法主要是对在线学习平台系统的前台系统和后台系统进行数据的挖掘，进一步总结出网络学习者的行为特征，给予建设性的指导。首先，我们在前台系统中提供了一段计时代码，研究人员可以对在线学习者访问该前台系统的时间和行为进行数量级的统计。其次，我们在前台系统设置了留言板、论坛等功能，方便学生进行信息和情感交流。最后，我们从后台系统中对前台系统的内容进行更新和。
3.基于CMC内容分析法对网络交互行为的分析。
本研究的对象是电子信息与自动化学院《3G网络组建与维护》学习平台的尧山论坛中的在线讨论内容。本论坛按照专业分成了4个子讨论区，分别是通信工程专业、电子信息工程专业、通信技术专业三个专业。随机抽取三个专业讨论区中的有效帖子，基于CMC方法进行了分析。可见，通过简单的“好”、“顶”等语句回复的居多。因此，深度交互的效果不好，对专业的交互性明显不如意。
三、在线学习对网络学习行为的优化策略
1.教师指导下的自主学习模式。在《3G网络组建与维护》的平台中，我们教学大纲，教学理念，分类教学任务。通过深入企业调研，与企业中的专家座谈，制定合理地且适应于应用型本科的教学大纲和教学理念，进一步修改教学计划。从而，更好地指导学生制定学习计划，重点复习某些内容。
2.协作学习模式。开展生生互动，师生互动活动。例如，在线教学的平台上开设论坛功能，开通微信、微博等视听聊天工具，加强学生和学生之间、学生和老师之间的学术交流等。
3.建立合理的评价体系，加快网络学习能力。基于CMC内容分析方法对在线学习者的网络行为进行分析。针对不同的网络学习者开展分层一对一的评价体系。有针对性地给予网络资源整合和推荐。
4.提高教师素质，科学性研究教学方法。通过提高教师的素质，网络远程教育的教学方法、教学策略、管理方法、教学模式才能得到提高。而且，学生的培养与教师素质的提高息息相关。
除此之外，要不断地更新网络学习资源。针对性地学习资源，为学生在线学习提供便利的接口。与此同时，开拓兄弟院校的合作交流，资源共享，优化教学资源，从而实现共赢。
四、结语
随着计算机网络技术与现代教育技术手段的提高，网络教学质量得到了很大的提高。然而，网络教学方法的研究仍有待提高。本文提出基于CMC内容分析法（Computer Mediated Communication，CMC）对在线教育平台上的交互情况进行了归类、总结和分析，客观地了解与分析了通信工程本科专业的网络学习行为，进而提高了在线学习的教学质量。
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Study on Network Behavior of Communication Engineering Based on Online Learning
―A Case Study of Communciation Engineering of Guilin University of Aerospace Technology
LI Yun1，WANG Xue-jun1，HU Qing-hui1，WU Xin-tong2
（1.Guilin University of Aerospace Technology，Guilin，Guangxi 541004，China；
篇9
关键词 工业通讯；网络控制；现场总线
中图分类号 TP273 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）112-0158-02
通常，一般企业中，通讯网络可以划分为三个等级：企业级、车间级和现场级。
1）企业级通讯网络。企业级通讯网络用于企业的上层管理，为企业提供生产、经营、管理等数据，通过信息化方式优化企业的资源，提高企业的经营水平。
2）车间级通讯网络。其属于中间级，它能解决并协调不同工段之间的通信，根据通信要求，要求其能够在短时间内传送大量的讯息，并提供控制数据，具备较高的精度及实时性。目前大多数企业都采用工业网络来解决其信息交换和控制的要求。
3）现场级通讯网络。在工业网络中，企业各个厂区分布着这些处在整个网络的底层，其为基本的I/O设备、传感器、变送器、变频与驱动装置等，由于连接的设备的不同环境和要求的不同，需要根据企业实际的要求安装这些设备，这样就给通信网络的建设带来很多困难。目前，大多数企业采用PROFIBUS结构。
1 PROFIBUS结构
PROFIBUS是比较适用于传输中小量的通信数据。由于其允许许多家厂商开发各自的符合PROFIBUS协议的产品，所以具有比较好的开放性，适合不同的硬件，其传输介质可以是屏蔽双绞线、光纤或无线电磁波。其硬件通常采用逻辑拓扑环。较为熟悉的DP网络就是基于这种存取机制，其中主站周期按顺序同从站交换数据。PROFIBUS网络拓扑结构如图1所示。
按照RS485/光纤和IEC6115-2的定义，PROFIBUS大致分为三类。如表1所列。由于电气特性，PROFIBUS PA（本质安全）应用在防爆领域；FMS较为复杂，多应用于西门子S5系列PLC或第三方控制产品进行通讯。DP以其传输速度快、数据量大以及良好的可扩展性等特点，成为目前广大用户普遍采用的通讯方式。本项目的底层网络采用的正是PROFIBUS DP，其通讯速率为187.5 k～12 Mbps，通常默认设置为1.5 Mbps，通讯数据包为224字节。
图1 PROFIBUS网络拓扑结构
结合本学院的实际情况，工业自动化网络控制实训中心将采用西门子最先进的工业网络控制技术，融合西门子全集成自动化（TIA）的理念。由于学院原有的各个自动化类实验室中的设备均为几年前的产品，当时产品的先进性和技术功能与当今产品相比已有一定的局限性。尤其是在网络的全局性方面差距明显。根据实训中心的建设计划，这部分老的系统将会融入新的系统当中，通过新的布局，将会焕发出新的功能。根据学院的投资情况，工业自动化网络控制实训中心的实验室建设规划如表1：
本实训中心项目利用SIEMENS NET工业通讯网络中的工业以太网及PROFIBUS-DP现场总线，采用两级网络控制拓扑结构。上层采用工业以太网（TCP/IP），用于上位机PC和下位机PLC之间的通讯；底层采用PROFIBUS-DP现场总线，用于下位机PLC主站和从站之间的通讯。
2 小结
工业自动化网络控制实训中心的建设计划将自动化类专业分散在各门基础课程和专业课程中的实验进行适当的整合和优化，并增加新的教学层面，构筑一个层次化实验教学平台。工业自动化网络控制实训中心项目的建设要有特色，要能够体现全集成自动化（TIA）的概念、网络化（不同网络介质、不同网络的融合）、系统化（多层次结构、多站点、不同人机界面等）组成的系统、工程化（面对实际被控对象）等概念，将西门子全集成自动化的概念以形象直观的生产线系统方式展示给教师、学生，增加其感性认识。所有系统实现模块化建设，每一段可形成独立单元的实训系统。建设以过程控制实训系统和运动控制实训系统为对象的综合自动化实训系统，以便学员完成工厂实际自动化项目的设计、编程和组态任务。
参考文献
[1]Jonas Berge著.过程控制现场总线——工程、运行与维护[J].清华大学出版社，2003.
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高起点
天津网通在科学管理、创新服务上的高起点，即与国际接轨的企业质量管理。这成为天津网通快速发展的一张“绿色”通行证。
天津网通早在2001年5月通过长城（天津）质量保证中心的质量管理体系认证，成为全国通信业第一个省级企业、天津市第一个获此认证的企业。2002年通过认证单位通过GB/T24001-1996环境管理体系、GB/T28001-2001职业健康安全管理体系认证审核，取得认证。一系列科学管理、创新管理为企业发展打开了一道新的大门。为此，天津网通相继取得天津市质量管理企业等荣誉称号，2004年9月天津网通作为全国通信业中惟一一家通信企业，率先荣获全国质量管理奖。
同时，天津网通十分看重员工培训教育工作，早在2001年3月，公司就成立职工业校，在基层单位下设多个分校，广泛开展员工培训工作，多年来较好地发挥了学习型企业培训员工的良好作用。2005年天津网通进一步加大员工培训力度，对全体在岗员工提供培训，培训涉及多个领域。这种学习型企业的建立，为天津网通可持续发展增添了无形的动力。
高品质
电信级的通信网络；专业化的通信员工队伍；针对客户对通信多元化的需求，不断创新推出各种增值业务；24小时全天候的专业的通信服务……天津网通高品质的通信服务奠定了在天津处于信息化建设领头羊的地位。
电信级的通信网络。天津网通拥有完善的基础通信设施，通信管道遍布全市18个区县主要街道、所有住宅小区、公寓写字楼、经济技术开发区公司企业，全部可以实现地下通信管网接入服务。天津网通建成了覆盖本地网范围的用户光缆网，能满足任何地域客户的光纤接入需求。天津网通规模庞大的ATM网、宽带IP城域网、DDN(数字数据网)、FRN(帧中继网)、VPDN等数据网和视频服务系统，昭示着天津网通强大的网络规模。如今，天津网通正努力将数据中心（IDC）打造成北方数据中心。
专业化的通信维护队伍。天津网通拥有一支经验丰富、技术精湛、业务全面的专业通信队伍。维护人员在维护岗位上实现对通信网络的实时监控，为客户提供全天候的技术服务和技术支撑。服务于天津市千余个社区中的社区经理整日穿梭于各个社区，为住宅客户提供日常的通信咨询、电话、宽带等预约服务，成为社区居民的通信顾问。
不断创新的增值业务。天津网通结合通信客户不断增长的通信业务需求，相继推出了小灵通悦铃、小灵通短信、一键通、固网悦铃等多项通信增值业务，为人们的生活增添了更多的现代气息，使通信越来越成为人们身边不可缺少的工具。
全天候的专业服务。天津网通10060作为天津市民最忠实的通信服务平台，全天候为电话客户提供咨询服务。业务变更、新业务咨询、业务受理方式等，10060总是把最新最快的信息，通过电话传递给每一位咨询的客户，并尽心尽力地帮助客户解决着一个又一个通信问题。
全力配合市政工程建设。“十五”期间天津网通在配合市政工程中，投入了大量人力、物力，五年来为配合市政府道路改造工程、房屋设施迁移、通信线路上改下等共计投入3.8亿元。
为重要通信提供保障。天津网通凭借电信级的通信网络、优质的服务先后完成了在津举办的第43届世界乒乓球锦标赛等国际大型赛事的通信保障工作。2005年较好地完成了天津迄今为止规格最高的国际会议――亚欧37国财长会议的通信保障任务，荣获了“第六届亚欧财长会议优秀服务单位”荣誉证书。此外，天津网通还完成了每年汛期的应急通信保障任务。
高效率
天津网通全力助推电子政务、企业信息化、农村信息化建设，多样便利的信息化服务，为津门开启了高效、时尚的“信息之窗”。
电子政务驶进“高速公路”。“十五”期间天津网通投资数十亿资金投入天津信息化建设，2004年天津网通全力承揽了天津市电子政务专网建设工程，并为政府信息化建设提供了一揽子全方位、个性化的解决方案，构建了天津市党政机关的网络办公平台。2004年底天津电子政务网正式启用，较国家电子政网建设提前近两年时间。天津电子政务网平台成功搭建后，充分发挥了网络在电子政务建设中的基础作用，为政府行业未来三级网的建设搭建了平台，提供了高效、快捷的信息通道，也为天津电子政务网与未来的国家一级政网的连接奠定了良好基础。
天津企业搭乘“信息快车”。天津网通将行业客户划分为金融、酒店服务等十二大行业。金融类客户信息化解决方案、宽带酒店解决方案等诸多行业解决方案一个又一个适时出台，送到客户手中。天津网通整合了通信及信息化产品，面向中小企业包装推出了“宽带商务”之畅行天下品牌，协同办公、网络安全等产品为中小企业搭乘信息化快车提供了高效的信息化工具。如今，仅以银行类客户来看，天津市40家银行客户，信息化普通率达100％，天津网通业务覆盖率达100％。
数字农村建设让农民走进信息时代。天津网通高度重视数字农村的建设，专门成立了农村信息化工作领导小组和工作小组，开展农村信息化工作。天津网通通过发展农村通信基础网络建设，在天津已经全部实现“村村通”，农话普及率达到70％以上。通过多种方式，为农民提供农业信息、医疗、教育等服务。并通过农村信息服务站等方式，使宽带100％到乡镇、到自然村，目前，天津农村家庭宽带普及率达到10％。为广大农民朋友及时获取农业资讯，天津网通利用语音服务平台提供了“农时乐”等语音服务，助力农民靠信息致富。
建设数字滨海新区。天津网通全力配合“滨海新区”建设，在设立专门机构、在业务、资源等方面开绿灯提供完善的组织保障，大力发展滨海新区通信建设。目前在滨海新区，天津网通分别设有塘沽分公司、经济技术开发区分公司、天津港保税区分公司、汉沽分公司、大港分公司，服务和支撑当地经济建设。天津网通坚持把最新的技术、最完善的网络支撑、最强的技术人才储备、最细致周到的服务奉献给滨海新区，围绕“滨海新区”战略做足文章，促进天津经济飞速发展。
