導語：如何才能寫好一篇通信電源概念，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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通信電源專業(yè)課程群的總體規(guī)劃，課程群劃分的標準與其他通信專業(yè)方向劃分類似，都是以能否適應通信企業(yè)的需求為導向。高職通信電源專業(yè)開設了通信電源設備維護方向和開發(fā)方向。通信電源和電子技術課程聯(lián)系化教學設計規(guī)劃首先應在通信電源設備維護方向嘗試，因為高職學生以后就業(yè)方向就是上崗應用。在經(jīng)過實踐后，開始向通信電源專業(yè)方向其他知識關聯(lián)的方向延伸，最后擴大至其他通信專業(yè)教學的范圍。對跨課程聯(lián)系庫的項目資源進行通盤設計既要考慮理論知識的傳授，又要關注基本技能的掌握，同時也要定期更新教學資源庫，及時了解學生掌握知識的能力，使課程之間的聯(lián)系、老師和學生之間的聯(lián)系更具有靈活性。例如在整流UPS的教學中為了保證學生教學的學習積極性，要經(jīng)常介紹新的控制技術的發(fā)展、高智能化集中監(jiān)控系統(tǒng)的動向。將電子技術的新發(fā)展和通信電源專業(yè)的發(fā)展有機地結(jié)合來講授。項目庫最好是每兩年更新一次。在高職的教育中主要是突出學生的動手能力和理論聯(lián)系實際的能力，高職通信電源的學習也是如此。通信電源的每一次大發(fā)展都和電子技術的大發(fā)展是分不開的。例如在電子技術中采用大功率開關管的高頻開關整流電源電路，與傳統(tǒng)采用工頻變換技術的相控電源相比是一次很大的電子技術上的突破，導致通信電源變換技術的大發(fā)展。學生在領悟通信電源技術的基礎上，要求能了解電子技術的發(fā)展動向，突出學生在電子技術方面的動手能力。針對通信電子技術課程內(nèi)容多課時少的特點，將通信電子技術的內(nèi)容分為有機的幾個部分，提出了新的課程內(nèi)容設置思路，即：以模擬電子技術的放大電路、負反饋為基礎，講述通信電源的變換電路。以電路與信號的傅里葉級數(shù)為基礎，講述通信電源調(diào)制與解調(diào)的應用。以數(shù)字電子技術的邏輯電路為基礎，講述通信電源的油機、不間斷電源的控制應用。兼顧當前技術發(fā)展，這種內(nèi)容設置方法有利于學生掌握課程核心內(nèi)容，這樣在教學過程中即能讓學生理解通信電源的應用又能兼顧通信電子技術課程內(nèi)容多課時少的特點，從而優(yōu)化課堂教學內(nèi)容。在通信電源課程展開前一定要讓學生建立通信電子技術的概念。普通的電子技術教學和通信電子技術的教學是有所不同的。通信電子技術更具有針對性，通信電子技術針對的是本通信專業(yè)所需的電子技術的內(nèi)容，概念深奧難懂，電路復雜多變，學生基礎差，很容易產(chǎn)生厭學的情緒，所以在實踐中要注重學生對本專業(yè)培養(yǎng)，激發(fā)學生對通信電子技術的學習興趣，如開設“對講機”“發(fā)射機”通信電子技術實驗?！巴ㄐ烹娮蛹夹g”是通信技術、電子技術兩者交叉的新興學科，是通信電源、通信工程及其移動通信專業(yè)的專業(yè)基礎課，是一門理論與應用相結(jié)合，實踐性很強的課程，也是發(fā)展很快的學科，它不僅能為通信工程及其移動通信等各相關專業(yè)的在校學生打下堅實的理論基礎，同時也可為從事與電能變換、柴油機、開關電源、電力系統(tǒng)等相關領域工作的工程技術人員提供現(xiàn)代高新技術的重要基礎知識，在通信專業(yè)人才培養(yǎng)中占有重要地位。由于通信電子技術的電路原理復雜、概念深奧難懂，應用變換多樣，學生們在學習過程中會覺得難學難懂，因此，我們對課程進行了教學方法、教學內(nèi)容、教學實驗和教學手段等環(huán)節(jié)的改革，除了讓學生掌握課程知識外，更重要的是提高自學能力、創(chuàng)新能力以及團隊協(xié)作能力，在實際操作過程中，安排專人負責制度。例如作為下一代通信核心機房（NGN系統(tǒng)、5G系統(tǒng)）的供電設備應該是要求極高的供電設備，其供電方式必須做到能消除單點的供電故障，電源質(zhì)量要求高、可靠性好、效率高、監(jiān)控完善。能滿足下一代通信核心機房的供電設備要求的非直流電源（-48V系統(tǒng)）不可。在教學過程中要引導學生如何很好掌握新一代通信電源的基礎知識，引導學生把握信新一代通信電源發(fā)展變革方向，鼓勵學生自學新知識、學習新技術。

2高職通信電源中電子技術課程聯(lián)系化教學設計舉例

通信電源和電子技術有很強的聯(lián)系性和依賴性，這種聯(lián)系性和依賴性雖然也能跨越到其他通信專業(yè)課程，但通信電源和電子技術的聯(lián)系性和依賴性更高。高職學生的特點之一是學習不積極、高中理科基礎差、自學能力低，對知識的連貫性掌握技能就更差。項目庫中每個項目的實施需要相關課程群合作完成，例如將電子技術中的功率因數(shù)概念的教學和通信電源的直流不間斷電源中的有源功率因數(shù)校正電路結(jié)合起來講，學生更易于對功率因數(shù)概念的理解，也能很好地掌握通信電源的直流不間斷電源中的有源功率因數(shù)校正電路的原理。通信電源課程根據(jù)教學計劃需求就能完成對應電子技術基礎教學任務。在相關通信電源知識群中由項目驅(qū)動完成電子技術基礎教學任務后，通信電源教學任務也同步完成最終結(jié)果。因此，教學設計者應能夠依據(jù)人才培養(yǎng)方案來建立通信電源和電子技術課程間聯(lián)系構(gòu)架和設計跨課程的教學項目，在教學活動中，動態(tài)地將通信電源和通信電子技術課程進行聯(lián)系，形成具有活力的知識連貫體，并根據(jù)與通信電源課程群的知識聯(lián)系性來設計電子技術課程的項目庫。通過對高職通信電源專業(yè)聯(lián)系化教學的現(xiàn)狀分析和對通信電源專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和教學計劃剖析后，我們應首先對通信電源和通信電子技術進行聯(lián)系化設計，提出對電子技術教學的設計方案，例如將電子技術專業(yè)課程中的電路與信號、模擬電子技術融入通信電源的配電和防雷來講授，將數(shù)字電子技術融入通信電源的UPS和整流來講授。電子技術的應用、電子技術實訓、電子產(chǎn)品設計與制作與通信電源的設備實訓相關聯(lián)，進行項目關聯(lián)設計試點。基于聯(lián)系需求將通信電源和電子技術課程的這些環(huán)節(jié)緊密相關，層次清晰，環(huán)環(huán)相扣。從而實現(xiàn)，在高職通信電源專業(yè)技能培養(yǎng)的生命周期過程中的前后緊密聯(lián)系，并最終形成通信電源專業(yè)的教學表現(xiàn)結(jié)果。

3結(jié)論

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【關鍵詞】高職 通信電源 實踐教學

通信電源專業(yè)是一個涉及機電、電力等多種學科，又特別注重實踐動手能力的專業(yè)。該專業(yè)具有專業(yè)課程門數(shù)多，實踐教學環(huán)節(jié)所占比重大，各專業(yè)課程實踐教學相互獨立等特點。由于通信電源專業(yè)教室建設投資費用高，占用場地多，對環(huán)境影響大，很難滿足將配電、變流、蓄電池、油機獨立分散的實踐要求。隨著通信電源技術和設備不斷發(fā)展，現(xiàn)有的實踐內(nèi)容、手段、方法及設備已很難將實踐教學提高到新的層次。

一、通信電源專業(yè)實踐教學的現(xiàn)狀

通信電源實踐教學是教學計劃的重要組成部分，任課教師在落實教學內(nèi)容，構(gòu)建相對完整的實踐教學體系方面進行了不懈的努力，在現(xiàn)有的實踐條件下也取得了一定成效，但也碰到了一些亟待解決的問題。

（一）項目設置系統(tǒng)性差

現(xiàn)有實踐教學的特點是基于單一課程的，實踐前后項目松散分離，不利于學生系統(tǒng)地理解和掌握所學知識，更不利于學生綜合地把握課程在本專業(yè)中的地位及縱向知識的連貫性和橫向知識的關聯(lián)性。在現(xiàn)有實踐條件下，發(fā)電機組、開關電源、UPS等各環(huán)節(jié)的實踐教學是分開設置的，不利于學生理解整個系統(tǒng)的組成和相互關系。學生缺少綜合性的整體概念，沒有進行縱向和橫向的有機整合，使學生“身臨其境”地進行通信電源系統(tǒng)的綜合實踐。

（二）教學設施不能滿足實踐教學需要

從近幾屆通信電源專業(yè)綜合實習的實施情況來看，現(xiàn)有的通信電源教學設施還不能滿足該專業(yè)的實踐教學需要，突出表現(xiàn)在：一是教學設備陳舊，技術水平跟不上新技術設備的發(fā)展，學生畢業(yè)后還需適應新設備；二是教學場地不能滿足實踐教學需要，通信電源專業(yè)需要專門的操作間，部分項目只能在酷熱的室外開展，在高溫下學生的精力不易集中，影響培訓效果。

（三）培訓效率較低

由于通信電源專業(yè)所涉及的實踐設備普遍較昂貴，設備數(shù)量有限，所以在實踐時，學生動手和操作的機會較少，常常出現(xiàn)學生“看”實踐而不是“做”實踐。為了增加學生實踐參與率，指導教師只能采用分組的形式，這種方式雖然增加了學生的動手機會，但同時也限制了實踐項目開出的數(shù)量。

（四）部分學生對實踐教學重視不夠

由于受“學歷教育”思想的影響，不少學生首先考慮的是如何通過理論課的考試，順利拿到畢業(yè)證，認為只要所有的理論課合格了，還沒有因?qū)嵺`成績影響畢業(yè)的。因此，盡管學校、教師一直強調(diào)實踐環(huán)節(jié)的重要性，但仍有部分學生輕視實踐教學，輪到自己實踐時只是應付一下或干脆將自己的機會讓與別人。

二、提高實踐教學質(zhì)量的幾點思考

為使職業(yè)教育適應新形勢的需要，培養(yǎng)高素質(zhì)的通信電源專業(yè)的高職人才，可以從實踐內(nèi)容、培訓手段、資源利用、評價方案等方面入手。

（一）優(yōu)化實踐課程

實踐課的設置及其結(jié)構(gòu)，將影響學生實踐能力的培養(yǎng)。因此，實踐課的安排應注意相互間的銜接，對實踐教學體系進行整體優(yōu)化，將實踐內(nèi)容連成一條主線并分階段實施。如《內(nèi)燃機原理與構(gòu)造》、《通信配電》、《整流原理與設備》、《軍用發(fā)電機組》等專業(yè)課都有不同數(shù)量的實踐學時，打破課程界限后，對這些課程之間的實踐項目進行綜合統(tǒng)籌開設，對學生采用分組滾動安排，同時開展多項實踐項目。這樣在同樣的實踐課時內(nèi)，所取得的效果是顯著的，其一，學生實際參與率明顯增加，其二，學生的動手能力和綜合能力得到真正地提高，其三，教學設備得到充分利用。

（二）充分利用多媒體技術

在原有實踐手段的基礎上加入多媒體技術，可以緩解實踐設備數(shù)量不足帶來的實踐壓力。利用計算機仿真技術，制作成集聲、圖、文于一體的實踐教學軟件，配上數(shù)碼投影儀進行生動的實踐模擬教學，提高實踐教學效果。如內(nèi)燃機拆裝，可事先采用數(shù)字攝像機拍攝各類汽油、柴油機的零件或制作三維動畫，讓學生動手實踐前先了解內(nèi)燃機零件的拆裝步驟、要點及注意事項，實際操作時就能做到心中有數(shù)、有條不紊。又如開關電源設備實踐中的需測量觸發(fā)脈沖波形，因設備的限制無法達到實踐目的時，同樣可以通過計算機模擬來實現(xiàn)?？傊?，利用多媒體可使實踐效果推向一個更廣更深的層次。

（三）充分利用現(xiàn)有資源

充分利用校內(nèi)現(xiàn)有資源，利用保障單位配發(fā)的電源設備開展實踐教學，是一種行之有效的提高實踐教學效率的方法。通信電源對于每個單位來說都是不可或缺的，學校部、系都有比較完備的供電系統(tǒng)，可以在通信電源課間實習和綜合實習時把這些資源充分利用起來。實習時聘請這些單位的值勤人員充當小教師，講解設備的注意事項和操作步驟，學生可以在學習設備操作使用時感受現(xiàn)場工作環(huán)境，提高畢業(yè)后適應環(huán)境的能力。

（四）建立實踐考核與成績評定體系

目前專業(yè)課的實踐成績，普遍作為學生平時成績進行考核，其考核結(jié)果往往不被重視，因為實踐課依附于理論課，特別是一些實踐課時較少的專業(yè)課，實踐考核大多流于形式，學生對此也沒有足夠的重視。若通過打破課程界限，對實踐教學體系進行優(yōu)化整合，將實踐課從理論課中分離出來，做出統(tǒng)籌的教學計劃，并建立嚴格的實踐考核與成績評定體系，能有效地增強實踐指導教師的責任感，提高學生對實踐課的重視程度。特別是綜合實習，是形成學生實踐能力的重要環(huán)節(jié)，應把它的考核結(jié)果作為衡量學生是否優(yōu)秀的一個重要指標。

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關鍵詞：智能電網(wǎng)；電力通信；網(wǎng)絡規(guī)劃

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

文章編號：1009-0118（2012）07-0217-02

電力系統(tǒng)通信網(wǎng)是電網(wǎng)的重要支柱，是確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的重要手段，也是智能電網(wǎng)的基礎支撐。

一、通信電源

電力通信電源作為電力通信系統(tǒng)的關鍵設備，特別是在智能電網(wǎng)中，通信電源系統(tǒng)運行質(zhì)量的好壞直接關系到通信網(wǎng)的安全和運行質(zhì)量，一旦出現(xiàn)因電源故障造成通信設備停運和電路中斷，對電網(wǎng)安全運行將是極大的危害，甚至產(chǎn)生嚴重的后果。因此，智能電網(wǎng)通信電源的管理和維護應值得重視。

在智能電網(wǎng)中，以先進、集中、自動化的管理維護方式管理通信電源是必然的趨勢。采用先進、可靠性高的電源電池和穩(wěn)定的供電方式對構(gòu)建強大的通信供電系統(tǒng)尤為重要。

通信電源供電系統(tǒng)中，一般采用DC-DC轉(zhuǎn)換器對通信設備供電。蓄電池可采用免維護電池，壽命長且密封性較好。建議采用雙蓄雙充模式，可適當加大直流蓄電池組的容量，采用兩組DC-DC轉(zhuǎn)換器為通信設備供電，可以保證通信設備供電可靠性。在保證通信設備安全可靠供電的同時，不僅降低了設備投資，實現(xiàn)了資源共享，還可降低工作人員的維護量。

二、數(shù)字變電站通信需求及滿足

數(shù)字化變電站的基本概念為變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過程全部數(shù)字化，基本特征為設備智能化、通信網(wǎng)絡化、模型和通信協(xié)議統(tǒng)一化、運行管理自動化等。

伴隨著網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展，數(shù)字化變電站乃至數(shù)字化電網(wǎng)的逐步建立，為構(gòu)建智能電網(wǎng)的建設提供了技術基礎。

初步統(tǒng)計，國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)己有70多座數(shù)字化變電站投入運行，在數(shù)字化變電站研究和應用領域取得的成果，使在變電站一次設備、變電站通信網(wǎng)絡等方面具備了建設智能電網(wǎng)的條件，對智能電網(wǎng)的發(fā)展將起到重大推動作用。

推廣數(shù)字化變電站，促進電網(wǎng)的智能發(fā)展，需要考慮現(xiàn)有通信網(wǎng)絡改造和構(gòu)建新興通信網(wǎng)絡，以滿足變電站的數(shù)字化建設。

（一）通信開放、標準化

數(shù)字化變電站的主要一次設備和二次設備都應為智能設備，這是變電站實現(xiàn)數(shù)字化的基礎。智能設備需具備可與其他設備交互參數(shù)、狀態(tài)和控制命令等信息的通信接口。

構(gòu)建開放的通信架構(gòu)，形成一個“即插即用”的環(huán)境，使電網(wǎng)元件之間能夠進行網(wǎng)絡化的通信。

統(tǒng)一技術標準，它能使所有的傳感器、智能電子設備(IEDs)以及應用系統(tǒng)之間實現(xiàn)無縫的通信，即信息在所有設備和系統(tǒng)之間能夠得到完全的理解，實現(xiàn)設備與設備之間、設備與系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的互操作功能。這就需要電力公司、設備制造企業(yè)以及標準制定機構(gòu)進行通力的合作，才能實現(xiàn)通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

（二）通信網(wǎng)絡化

數(shù)字化變電站內(nèi)設備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡通信設備，通過網(wǎng)絡真正實現(xiàn)資源共享。并要求通信具備實時性、安全性。

目前的通信需求主要是系統(tǒng)物理量的傳遞，主要是四遙：遙測，遙信，遙控，遙調(diào)。測量數(shù)據(jù)、遙控命令等都要求實時傳送，一旦出現(xiàn)故障，則需要傳送大量的數(shù)據(jù)，要求信息能在站內(nèi)通信網(wǎng)絡上快速傳遞。

通信的安全問題也是至關重要的，可采取只讀訪問以及密碼和防火墻等策略。

（三）信息集成化

高速通信系統(tǒng)使得各種不同的智能電子設備(IEDs)、智能表計、控制中心、電力電子控制器、保護系統(tǒng)以及用戶進行網(wǎng)絡化的通信，同時，這中間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息都集中采集、統(tǒng)一傳送，實現(xiàn)電網(wǎng)信息的高度集成和共享，采用統(tǒng)一的平臺和模型，實現(xiàn)標準化、規(guī)范化和精細化管理。

三、信息管理

智能電網(wǎng)的構(gòu)建，有主網(wǎng)和配網(wǎng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理的趨向，從數(shù)千個節(jié)點的數(shù)據(jù)采集量到數(shù)十萬個節(jié)點數(shù)據(jù)采集，大量的數(shù)據(jù)如何進行有效的管理，是亞待解決的問題。

按照IBM公司的方案，數(shù)據(jù)信息的管理可從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、信息集成、分析優(yōu)化和信息展現(xiàn)五個方面入手。具體為：

（一）數(shù)據(jù)采集

在實時數(shù)據(jù)采集上，智能電網(wǎng)大大擴展了監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)的數(shù)據(jù)采集范圍和數(shù)量，提高了電網(wǎng)的“可視化”。智能電網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)主要包括三類：電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)數(shù)據(jù)和客戶計量數(shù)據(jù)。電網(wǎng)企業(yè)應該加強對設備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)和更加詳細的客戶計量數(shù)據(jù)的采集，為企業(yè)提供更多有價值的信息和更有力的決策支持。

設備狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集有利于推進電力行業(yè)設備狀態(tài)檢修的發(fā)展。電網(wǎng)企業(yè)目前在開展狀態(tài)檢修和狀態(tài)評估的初期工作，設備狀態(tài)數(shù)據(jù)的獲取是狀態(tài)檢修和狀態(tài)評估的重要基礎。同時，電網(wǎng)企業(yè)應該根據(jù)不斷更新與變化的設備情況，花大力氣制定和更新設備狀態(tài)評估的標準。

（二）數(shù)據(jù)傳輸

智能電網(wǎng)需要采集大量的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)和客戶計量數(shù)據(jù)。這兩類數(shù)據(jù)的特點是：數(shù)據(jù)量大，采集點多且分散，對實時性要求比電網(wǎng)實時運行數(shù)據(jù)低，數(shù)據(jù)需要被多個系統(tǒng)和業(yè)務部門使用。

在智能電網(wǎng)中，對這部分數(shù)據(jù)的采集是采用基于開放標準的數(shù)字通信網(wǎng)，即基于IP的實時數(shù)據(jù)傳輸方式。它是基于開放標準(TCP/IP)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡通信，提供協(xié)議轉(zhuǎn)換器，可以兼容現(xiàn)有設備，多通道共用，提高通道利用率，多通道容量可以被其他數(shù)據(jù)通信利用，更適合對大量的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)和計量數(shù)據(jù)的采集。采用基于IP的實時數(shù)據(jù)傳輸，各后臺系統(tǒng)通過訂閱方式直接獲取所需數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)通道壓力，避免在實時系統(tǒng)和管理系統(tǒng)之間開發(fā)多個數(shù)據(jù)接口，有利于實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的共享。

（三）信息集成

針對電力企業(yè)己經(jīng)存在的信息“孤島”和“煙囪”問題，智能電網(wǎng)尤其強調(diào)建立企業(yè)信息總線(ESB)，實現(xiàn)企業(yè)級信息集成。智能電網(wǎng)中，需要集成的信息包括自動化系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)、電網(wǎng)公司內(nèi)部管理應用系統(tǒng)產(chǎn)生的管理數(shù)據(jù)、外部應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)企業(yè)級的信息集成，需要建立企業(yè)信息集成總線，實現(xiàn)應用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流動，各應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成到統(tǒng)一的分析數(shù)據(jù)倉庫。企業(yè)信息集成總線中信息交換以及數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)模型參照/遵循CIM標準。

（四）分析信息

信息分析是智能電網(wǎng)的核心內(nèi)容，是電網(wǎng)智能化的根本體現(xiàn)，有利于支持電網(wǎng)企業(yè)的業(yè)務改進與創(chuàng)新。數(shù)據(jù)分析的水平很大程度上取決于信息集成程度。根據(jù)智能電網(wǎng)信息集成程度，將分析優(yōu)化分為四個層次：實時事件、閉值、通知、屏幕顯示、郵件、傳呼;指標計算、趨勢分析;數(shù)據(jù)分析、事件的實時或事后診斷處理、數(shù)據(jù)挖掘;高級優(yōu)化、業(yè)務建模和規(guī)劃、決策支持。

針對電網(wǎng)企業(yè)不同的業(yè)務主題，建立完整的分析結(jié)構(gòu)層次，指導對數(shù)據(jù)的深度利用;電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部不同層次的人員，可以從這個完整的分析結(jié)構(gòu)中訂閱自己需要的分析功能;這樣一個分析結(jié)構(gòu)層次中，實際上包含了電網(wǎng)企業(yè)的重要運營和管理指標體系，能夠清楚地表征電網(wǎng)企業(yè)的整體運營狀況。

（五）信息顯示

通過門戶系統(tǒng)，能夠從多個數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)，將經(jīng)過分析優(yōu)化處理后的信息，以用戶定制的門戶和儀表盤方式呈現(xiàn)給用戶。門戶系統(tǒng)為用戶提供一站式信息訪問，不同層次的用戶獲得自己關注的信息，用戶能夠配置需要顯示的信息和表現(xiàn)方式，還能夠?qū)崿F(xiàn)對分析結(jié)果的企業(yè)級分發(fā)。

（六）信息的安全管理

電力系統(tǒng)存在大量的數(shù)據(jù)信息，包括發(fā)電商，電力企業(yè)，電網(wǎng)，用戶的資料信息。智能電網(wǎng)中，必須明確各個主題的權限和保護程度，確保各個利益主體的切身利益。信息傳輸過程必須能抵御外部干擾和惡意的竊取，加強主動實時防護和信息的安全存儲、網(wǎng)絡病毒防范、惡意攻擊防范、網(wǎng)絡信任體系與新的密碼等技術。

參考文獻：

［1］曾瑛,丁慧霞,張庚.智能電網(wǎng)下的廣東電力通信網(wǎng)演進方向［J］.廣東電力，2011,24(5)：51-58.

［2］李瑞琦,張歡.智能電網(wǎng)的基礎-電力通信網(wǎng)［J］.科技與生活,2010,(24)：144-145.

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【關鍵詞】油機直供核心機房關鍵交流用電設備 應急供電

核心機房交流負荷均屬于保證交流負荷,即在市電停電后油機供電時,必須保證供電的用電負荷。在實際應用中,核心機房保證交流負荷按照重要性可以分為關鍵交流負荷和一般交流負荷,而關鍵交流負荷主要包括設備保證負荷(直流電源系統(tǒng)、UPS電源系統(tǒng)等)、建筑保證負荷(機房專用空調(diào)系統(tǒng)、照明等)等核心電源和空調(diào)設備的用電負荷,其他交流負荷則為一般交流負荷。

1 核心機房關鍵交流用電設備供電存在的

安全隱患

以某地核心機房160KVA 1+1 UPS電源系統(tǒng)宕機造成部分通信業(yè)務中斷為例。該UPS電源系統(tǒng)交流輸入柜從低壓室低壓輸出饋電柜空開接入一路保證交流電源,由于數(shù)據(jù)網(wǎng)等設備擴容,導致UPS電源總負荷常載下超過80%額定容量。故障處理時,卸載部分負荷仍然無法合閘,將原有連接電纜改接到旁邊的同型號輸出空開,仍然無法投合送電。經(jīng)檢查低壓空開的整定值僅僅設置為30%額定容量,而負荷容量遠遠大于該整定值,低壓配電空開跳閘無法投合,造成UPS電源系統(tǒng)交流供電中斷。由于負荷較重,后備電池在10多分鐘后也停止供電,系統(tǒng)完全癱瘓。

該樞紐樓低壓配電系統(tǒng)到主機房樓層的交流供電路由只有唯一的一路,沒有備份的或旁路的交流路由。當唯一交流供電路由(包括開關元件和供電線路)發(fā)生故障時,樓層電源系統(tǒng)無法得電,必然造成電源系統(tǒng)癱瘓。此時,如果UPS電源系統(tǒng)具備油機直供接入路由,則可立即恢復供電,大大縮短交流中斷或故障恢復時間。

從目前在網(wǎng)運行的通信供電系統(tǒng)調(diào)查得知,核心機房關鍵交流負荷通常的供配電方式一般采用在配電室設置配電柜(箱)或主機房樓層設置交流二次分配柜(箱)來實現(xiàn)。這種供電方式的優(yōu)點是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,容量和端口具備一定冗余性,在一定程度上可以保證系統(tǒng)的安全性和可維護性。但其顯著缺點在于供電系統(tǒng)的設備側(cè)缺少供電路由的冗余性,供電網(wǎng)絡存在單節(jié)點瓶頸和運行隱患,主要表現(xiàn)在:

(1)高低壓配電系統(tǒng)需要停電檢修時,如主進線開關、市電/油機ATS、低壓輸出饋電柜故障或進行維護作業(yè)檢修等,將導致后級交流負載全部停電。對直流電源系統(tǒng)而言,其后備蓄電池組一般可延續(xù)數(shù)小時供電時間;但對于UPS電源系統(tǒng)而言,特別是大型樞紐使用的大容量UPS電源,其后備電池在額定功率條件下延續(xù)供電時間一般只有0.5～1小時,根本無法滿足配電系統(tǒng)維護或故障檢修的時間需要。

(2)核心機房交流割接(如UPS電源和機房空調(diào)更換配電柜,配電柜擴容開關、更改低壓母線、低壓交流負荷調(diào)整等)時,如果沒有油機直供回路,就需被迫采用帶電割接,既增加了割接難度,割接安全也無法充分保障。

通信供電網(wǎng)絡的具體實際對我們的規(guī)劃設計提出了新的要求。為此,如何建立核心機房關鍵交流用電設備的應急供電路由,提供更加符合維護實際需求的供電系統(tǒng),以確保關鍵交流用電設備最短的停電時間,就成了一個迫切需要解決的問題。

2 核心機房關鍵交流用電設備優(yōu)化供電方式

2.1 基本思路

核心機房關鍵交流負荷通常的供配電系統(tǒng)必須進行供電網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)優(yōu)化,建立應急供電機制。同時,作為解決核心機房供電系統(tǒng)單節(jié)點瓶頸的有益補充,有必要建立一個端到端的獨立的應急供電路由,即主供路由之外的交流旁路供電路由。其主要包括:為后級交流接入設備特別是關鍵交流用電設備提供路由和端口的冗余或備份,克服供電網(wǎng)絡單節(jié)點瓶頸隱患;充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)資源,以最小的投入實現(xiàn)系統(tǒng)配置(包括常用和應急供電網(wǎng)絡)的冗余。

2.2 應急供電網(wǎng)絡電源的容量核定

核心機房應急供電網(wǎng)絡應包括機房固定油機和外接油機車電源供給。已經(jīng)在網(wǎng)運行的供電系統(tǒng)應予改造,以滿足兩種油機后備電源的接入。固定油機配置容量按照相關規(guī)范和集團公司企標配置,油機車配置容量按照需要實際接入的關鍵交流用電設備負荷量及一定冗余量計算。

應急供電網(wǎng)絡交流后備電源來自于上述兩種電源,它僅僅考慮配電系統(tǒng)停電或故障檢修等非常狀況時的應急供電問題,在實際應用中,主要考慮機房直流電源系統(tǒng)、UPS電源系統(tǒng)和部分機房空調(diào)的應急接入。

2.3 應急供電網(wǎng)絡的應用原則

應急供電網(wǎng)絡的配置在配電系統(tǒng)中應具有相對獨立性。即采用應急供電網(wǎng)絡供電時,應確保正常供電時的配電系統(tǒng)設備(如進線、轉(zhuǎn)換、補償、輸出等設備)不帶電,便于維護和檢修。

要做到應急供電網(wǎng)絡配置的獨立性,就需要提出油機直供的概念。

2.4 油機直供的概念

顧名思義,油機直供是指機房關鍵交流用電設備的后備交流電源直接來自于機房固定的或外接的油機電源,油機電源經(jīng)由簡單配電(油機直供柜)直接送達機房樓層配電設備側(cè),并采用手動切換、人工職守等原始簡單的操作運行維護模式,實現(xiàn)機房關鍵設備的應急供電。顯然,這種供電模式是臨時的、相對短暫的。

2.5 油機直供的應用原則

油機直供電源,是在整個配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障或需要全面停電檢修的緊急情況下才使用,是一種非正常狀態(tài)下的應急預案,必須正確使用,嚴防兩種不同的電源進入同一大樓,造成電源短路或倒灌事故;其次,油機直供電源的使用,必須是人工職守的,總路控制最好采用手動切換方式;再次,不是所有機房設備電源都需要油機直供保證,油機直供電源只針對部分關鍵負載,特別是后備供電時間短暫(如UPS電源、開關電源等系統(tǒng))的交流用電設備。如果要接入部分空調(diào),應該考慮設置啟動時延。另外,配電系統(tǒng)越復雜,節(jié)點越多,故障概率越高,不要人為地把配電系統(tǒng)網(wǎng)絡連接復雜化。

同樣,需要外接應急油機車的情況是在出現(xiàn)比上述任何應急供電更加緊急的情況時。油機車目前限于功率和機動性,功率不會做得太大(比相應固定油機小很多)。因此,雖然配電系統(tǒng)可提供外接油機車的緊急接口,但一定要事先制定應急預案,確定現(xiàn)網(wǎng)重要負荷分級(比如一級交換、傳輸,二級網(wǎng)管數(shù)據(jù)計費等設備用電,相關空調(diào)等級可略低一擋,等等)。屆時可以按照預先設定的分級限電預案逐級供電,而首先應以確保語音等業(yè)務正常為最低目標。

2.6 應急供電網(wǎng)絡建設方案

應急供電網(wǎng)絡原理如圖1所示。

專用油機直供配電柜設置的相關要求:

(1)直供柜安裝位置:宜選擇油機室或靠近油機室的機房,如低壓室等。

(2)直供柜安裝方式:落地安裝。

(3)直供柜輸入:直接從油機輸出斷路器屏取電。根據(jù)油機容量設置一個與之匹配的斷路器或閘刀開關,當油機容量較大,輸出斷路器屏輸出母排接入電纜有限,無法直接接入油機直供柜時,可以從油機斷路器柜后的轉(zhuǎn)接分配柜接入;當有兩臺油機時應設置油機手動轉(zhuǎn)換柜。

(4)直供柜輸出:輸出分路應根據(jù)機房關鍵交流用電設備的容量和數(shù)量,并考慮容量(根據(jù)規(guī)范確定)和端口的適度冗余(1～2個端口余量)。系統(tǒng)容量較小時可以將油機手動轉(zhuǎn)換和輸出回路合并在一個機柜配置。

(5)直供柜接地:根據(jù)規(guī)范采用熱鍍鋅扁鋼就近接入機房聯(lián)合接地網(wǎng)。

2.7 技術可行性分析

對于新建交流供電系統(tǒng),在規(guī)劃及設計中應考慮配置油機直供路由。

對于原有供電系統(tǒng)沒有設置油機直供系統(tǒng)的,應予改造。在油機室或靠近油機室的機房只要可以提供安裝新建油機直供柜的空間,以及電纜連接布放通道,就該按照圖1所示建設方案實施簡單改造。

注意:對于機房關鍵交流設備側(cè)交流二次分配屏不具備雙電源接口的,應予改造。該雙電源轉(zhuǎn)換設備一般選用手動切換為好,確保回路有明顯斷開點,也便于檢修維護。

2.8 投資及效益分析

以某通信樞紐2000KVA固定柴油發(fā)電機組建設油機直供系統(tǒng)為例,相關費用見表1:

表1某2000KVA固定柴油發(fā)電機組建設油機直供系統(tǒng)的費用

通信電源設備整治改造投入少、效果好、收益長,不過配套設備對于企業(yè)的效益是間接的,一般不會直接體現(xiàn)其經(jīng)濟效益和社會效益。通信電源整治改造提高了網(wǎng)絡安全可靠性,而安全就是企業(yè)最大的效益;企業(yè)為用戶提供高品質(zhì)的通信網(wǎng)絡的同時,也提高了服務質(zhì)量和企業(yè)形象。

篇5

【關鍵詞】：電力通信系統(tǒng)；信息傳輸；可靠性；防護技術

引言

電力通信系統(tǒng)是電力系統(tǒng)運行的命脈，其可靠程度關系著整體電力系統(tǒng)運行的安全與穩(wěn)定，現(xiàn)如今，電力通信系統(tǒng)的可靠性成為是評價電網(wǎng)性能的關鍵指標，通信的可靠性不僅代表著電網(wǎng)管理水平的高低，也為電力通信系統(tǒng)的發(fā)展與規(guī)劃指明了方向。本文重點闡述決定電力通信系統(tǒng)可靠性的關鍵因素以及相關對策的研究。

1、電力通信系統(tǒng)可靠性的意義

電網(wǎng)的運行離不開電力通信，電力通信是電力生產(chǎn)和管理的基礎，隨著信息技術的突飛猛進，電網(wǎng)對電力通信系統(tǒng)的依賴越來越強。大型集成電路通信設備的應用不僅為電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定運行提供了可靠的技術支持，也為電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行創(chuàng)造了條件。與傳統(tǒng)設備相比，集成電路具有體積小、重量輕、功耗少、運行快、故障低和維護方便的優(yōu)勢，但也有承壓能力弱、絕緣強度低的弱勢。目前，電力通信系統(tǒng)主要通過數(shù)字和電力線載波的通信方式實現(xiàn)信息傳輸，是將調(diào)度數(shù)據(jù)、通信監(jiān)測、程控交換等功能集于一體的復雜網(wǎng)絡通信系統(tǒng)。一旦通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電力系統(tǒng)將會蒙受巨大損失，因此，電力通信系統(tǒng)的可靠性對電網(wǎng)運行管理意義重大。

2、電力通信系統(tǒng)概述

2.1電力通信系統(tǒng)可靠性的概念

作為電力系統(tǒng)的通信體系，電力通信系統(tǒng)既發(fā)揮著通信的作用又承擔著管理的職能，它滿足了電力生產(chǎn)、運行和管理的一系列復雜需求。從通信可靠性的角度出發(fā)，電力通信系統(tǒng)首先要完善其在電力系統(tǒng)運行中的基本通信功能，其次，電力通信系統(tǒng)的需要通過提供服務功能實現(xiàn)通信系統(tǒng)的價值。

2.2影響電力通信系統(tǒng)可靠性的因素

電力通信系統(tǒng)由調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、通信監(jiān)測網(wǎng)、程控交換網(wǎng)等網(wǎng)絡匯編而成，通信的可靠性有賴于順暢的傳輸鏈路，成千上萬的節(jié)點的相互鏈接構(gòu)成了信息傳輸網(wǎng)絡，如果這些節(jié)點鏈接不順暢會影響整個網(wǎng)絡的通信效果，出現(xiàn)故障會直接導致信息傳輸中斷和可靠性能變低，進而造成難以估量的損失。若要電力通信系統(tǒng)運行可靠就必須排除通信網(wǎng)中的各類破壞性因素，一般來說，影響通信系統(tǒng)可靠性的因素主要包括以下幾點：第一、系統(tǒng)組件的問題。通電力信系統(tǒng)中使用的一些組件由于自身設計的問題或質(zhì)量問題會對通信的可靠性造成一定隱患，這些隱患主要包括：首先，系統(tǒng)中使用硬件組件如存在設計問題就會直接造成通信中斷；其次，軟件工程設計BUG會造成通信傳輸數(shù)據(jù)失真；最后，互聯(lián)網(wǎng)應用設計無法自動解決其自身的安全問題。第二、自然條件因素。當電網(wǎng)遭受火災、洪災、雷電等因素的干擾時往往會產(chǎn)生過電壓，電子設備會出現(xiàn)故障，進而造成通訊異?；蛑袛?。

3、提升電力通信系統(tǒng)可靠性的措施

3.1采取有效的網(wǎng)絡安全防護措施

電力通信網(wǎng)絡如果被植入惡意代碼或遭受網(wǎng)絡攻擊非常容易出現(xiàn)通信系統(tǒng)癱瘓，無法發(fā)揮其正常功能，因而，為了保證電力通信系統(tǒng)的運行穩(wěn)定和安全，必須采取必要的網(wǎng)絡安全防護措施，提升通信網(wǎng)絡的安全性能。目前，常用的方式是設置網(wǎng)絡防火墻和安裝殺毒軟件，同時注重日常的安全維護和數(shù)據(jù)升級；另外，電力通信網(wǎng)絡系統(tǒng)還需要增加數(shù)據(jù)加密和備份功能，同時安裝服務器檢測入侵系統(tǒng)。電力企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡與外界進行互訪聯(lián)系時，必須首先通過防火墻的檢測，任何跳過防火墻的訪問都必須是被禁止的；電力系統(tǒng)還要配備對外服務的專用服務器，保證對外服務器系統(tǒng)提供正常服務的同時，還能夠使通信環(huán)節(jié)的其他服務器獨立運行，有效防止外部入侵或攻擊。

3.2做好通信設備的防護工作

（1）任何通信設備正常運行的都離不開穩(wěn)定的電源系統(tǒng)，沒有電源通信設備根本無法啟動運行，因此，電源的安全防護是通信設備防護工作的基礎。雷電干擾容易引起過電壓，過電壓容易造成通信電源燒損，所以在電源附近必須加裝避雷裝置。（2）在進行出線和入線作業(yè)時首先安裝保安配線柜。直接用分線箱將電力通信設備與用戶連接的方式非常容易損壞通信設備，電力系統(tǒng)電路產(chǎn)生的電磁場容易對電力通信線纜形成干擾，尤其是在住宅商業(yè)密集區(qū)，電力和通信線纜的距離很近，再加上錯綜復雜的各類居民和商業(yè)用電線路，通信線路非常容易受到強電的干擾，產(chǎn)生的電磁場會使通信線路因承受過電壓而致使設備損壞，因此，安裝保安配線柜十分必要。（3）注意設備的靜電防護。物質(zhì)的動能可以轉(zhuǎn)化為靜電，靜電的點位很高，微小的靜電積累到一定上限后會發(fā)生釋放，靜電放電時會對通信設備器件和電路形成過電壓也會損壞通信設備。電力通信系統(tǒng)的設備的不明故障有一部分就是由靜電引起的。

3.3加強人員與信息安全管理

首先完善人員管理制度。電力機構(gòu)必須重視工作人員的專業(yè)技術水平和管理人員管理水平的建設。對于管理人員，可以通過管理知識培訓提高其專業(yè)水平，對技術人員而言，要為其創(chuàng)造學習或深造的條件提升其技術水平，進而滿足安全管理和安全作業(yè)的實際工作需求。同時，注重對工作人員的安全意識和職業(yè)道德素養(yǎng)的培養(yǎng)，從意識層面防止網(wǎng)絡機密外泄。其次是做好源頭管理的細節(jié)工作。源頭管理包括很多方面，比如切斷核心服務器與外界的聯(lián)系，操作人員在進行工作是禁止使用外部網(wǎng)絡，嚴禁使用個人存儲器儲存內(nèi)部資料，所有人員的訪問權限要經(jīng)過嚴格審核后方可授權，定期開展安全檢查工作等等，這些工作雖然簡單，但是對電力通信系統(tǒng)安全可靠運行的作用非常大。

結(jié)語

綜上所述，電力系統(tǒng)的可靠性研究是一項細致而又嚴肅的工作，以上分析的不足之處常有待我們進一步的研究。

【參考文獻】：

[1]王蘊偉，關于電力通信系統(tǒng)可靠性的探討[J].電子世界，2014，1（15）：59-60.

篇6

關鍵詞：TMN；電力通信網(wǎng)；集中監(jiān)控系統(tǒng)；實時監(jiān)測功能

中圖分類號：TN915 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2011）36-0048-03

隨著深圳市電網(wǎng)的快速發(fā)展，深圳電力結(jié)果和規(guī)模復雜，現(xiàn)已形成包括程控交換、電力線載波、數(shù)字微波以及光纖傳輸?shù)榷喾N通信方式和多廠家設備的綜合通信網(wǎng)絡。致使深圳電力通信網(wǎng)的智能設備所占比重日益提升，拓撲結(jié)構(gòu)也越來越復雜。同時，2009年深圳供電局OPEN-3000系統(tǒng)成功上線，新調(diào)度自動化一體系統(tǒng)集調(diào)度集控和電網(wǎng)分析于一體，為集中監(jiān)控系統(tǒng)的建設提供了強大的支持平臺。本文從深圳市供電局集中監(jiān)控系統(tǒng)建設的現(xiàn)狀和必要性出發(fā)，重點探討了電力通信網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)建設的原則、系統(tǒng)功能等要點，為電力通信網(wǎng)的集中監(jiān)控系統(tǒng)的建設提供了一定的指導作用。

一、電力通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展

隨著電力通信網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電力系統(tǒng)生產(chǎn)、調(diào)度、自動化對通信的要求越來越高，為了確保通信系統(tǒng)可靠運行，就必須利用自動化的監(jiān)控手段來對通信網(wǎng)絡進行統(tǒng)一的監(jiān)視、控制。目前，電力通信監(jiān)控系統(tǒng)大致可分為兩類（見表1），大多數(shù)電力公司都處于通信網(wǎng)信息監(jiān)控電子化階段，造成網(wǎng)絡資源利用率低和故障處理時間長等缺點。因此有必要建立通信網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)，向TMN（電信管理網(wǎng)）過渡，對通信網(wǎng)實施全面監(jiān)控管理。

二、深圳電力通信網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和必要性

電力通信網(wǎng)是電力系統(tǒng)生產(chǎn)、調(diào)度、管理的基礎性網(wǎng)絡，是保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行的重要支柱?！笆晃濉逼陂g，隨著深圳市供電規(guī)模的不斷擴大、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日趨復雜、電力系統(tǒng)信息量的日益增加，其電力通信網(wǎng)也在不斷壯大之中，現(xiàn)已形成了程控交換、電力線載波、微波以及光纖傳輸?shù)榷喾N通信方式并舉的網(wǎng)架；其電力通信水平也顯著提高，現(xiàn)已建設綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、光纖傳輸B網(wǎng)、資源管理系統(tǒng)以及高清視頻會議系統(tǒng)等項目，豐富與發(fā)展了通信網(wǎng)絡運行維護管理手段。但是在深圳電力通信系統(tǒng)中還存在一些缺陷，如智能設備品種繁雜、分布不集中、部分監(jiān)控系統(tǒng)兼容性不強等，在一定程度上給電力系統(tǒng)通信的全面管理帶來了的阻礙。

因此，為了確保電力通信網(wǎng)的可靠運行，建立高效、靈活的電力通信網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)迫在眉睫。它可對通信網(wǎng)各站點及各通信設備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并及時將有關數(shù)據(jù)傳送至管理中心，管理通信故障，實現(xiàn)遠程遙測。

三、可行性分析

（一）技術水平

深圳市供電局肩負著整個深圳地區(qū)電力生產(chǎn)、自動化的系統(tǒng)建設以及維護工作，有著安裝、調(diào)試和維護國內(nèi)先進水平的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)（例如：OPEN-3000系統(tǒng)）的實際經(jīng)驗和技術實力。同時擁有通信和自動化專業(yè)的骨干技術人員，一定能夠建成電力通信網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)。

（二）監(jiān)控信息通道

深圳市供電局現(xiàn)有的通信通道符合監(jiān)控系統(tǒng)中心信道的組織要求。

四、電力通信網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)的建設

（一）系統(tǒng)建設的原則

1．全面性原則。綜合全面考慮，從監(jiān)視、監(jiān)控到網(wǎng)絡管理，從建設、運行到維護管理等多方面多維度統(tǒng)一、綜合把關。

2．實用性原則。符合實際的電力系統(tǒng)通信網(wǎng)監(jiān)控的現(xiàn)實要求，利用先進的軟硬件設備來確保系統(tǒng)的擴容性和系統(tǒng)開發(fā)充分利用現(xiàn)有通信網(wǎng)資源。

3．兼容性原則。實現(xiàn)同廣東省電力通信網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享，將向下級的延伸考慮進去。

4．先進性原則。包括網(wǎng)絡先進和功能先進兩個方面。其中，網(wǎng)絡先進指采用先進的計算機網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)通信網(wǎng)的管理、監(jiān)控于一體。功能先進指在先進的硬件設備和軟件設備以及網(wǎng)絡的基礎上，開發(fā)出自動化的集中監(jiān)控系統(tǒng)，使系統(tǒng)具有一定的擴充性。

5．可靠性原則。包括硬件設備、軟件設備、系統(tǒng)集成三方面的可靠性。其中，硬件設備的可靠性是指硬件設備有質(zhì)量保證，包括局網(wǎng)控中心站的計算機設備、各通信站的通信設備、電源以及各種附屬設備等。軟件設備的可靠性是指軟件系統(tǒng)運行可靠、穩(wěn)定、安全。系統(tǒng)集成的可靠性是指所使用的不同國家、不同廠家的各種設備間都遵循共同的標準，以保證系統(tǒng)的協(xié)調(diào)可靠運行。

（二）系統(tǒng)的工作原理

電力通信網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)一般由傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、比較判斷處理模塊、輸出模塊、控制執(zhí)行機構(gòu)、通信模塊等部分組成（見圖1所示）。其中，傳感器將電、氣、溫度等物理量以電壓、電流信號輸出；數(shù)據(jù)采集模塊將監(jiān)控現(xiàn)場傳感器所采集的數(shù)據(jù)輸入到監(jiān)控系統(tǒng)中；比較判斷模塊則將輸入的監(jiān)控現(xiàn)場的數(shù)據(jù)與預先設置好的監(jiān)控點的正常數(shù)據(jù)范圍進行比較判斷是否正常，并對不正常的監(jiān)控現(xiàn)場發(fā)出調(diào)整命令；輸出模塊將比較判斷模塊的命令輸出到執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行控制結(jié)構(gòu)則負責執(zhí)行相應的動作；通信模塊負責監(jiān)控中心與監(jiān)控現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和信息的傳遞。

（三）深圳地區(qū)系統(tǒng)的構(gòu)成

深圳地區(qū)的通信監(jiān)控系統(tǒng)可建設成一定的規(guī)模，包括1個中心站和多個數(shù)采分站。具體的系統(tǒng)網(wǎng)絡示意如圖2所示：

（四）系統(tǒng)的功能

電力通信網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能包括實時監(jiān)測、日志報表管理、光纜的監(jiān)測以及資源的管理等，具體如圖3所示：

其中，實時監(jiān)測功能是指監(jiān)視要被測試的對象、數(shù)據(jù)、子系統(tǒng)和設備的運行狀態(tài)、性能參數(shù)、環(huán)境設備等。主要包括遙測及遙信功能、遙控功能、告警處理功能、遠動通道管理功能。遙測及遙信功能負責采集各種被測設備（包括電源以及機房在內(nèi)）的主要電壓、溫度等模擬信號量及機房煙霧、防盜等告警狀態(tài)信號量，并在同一張畫面上顯示被監(jiān)測站電源或被監(jiān)測設備的全部模擬量曲線。遙控功能則對被測電路、設備（包括主備電源、空調(diào)等輔助設備在內(nèi)）、端站監(jiān)測系統(tǒng)的開關等進行遙控控制操作，并提供圖象化的遙控界面，同時將遙控操作的具體時間、遙控的對象、操作人員的信息等存儲在工作日志中。告警處理功能主要進行告警提示，告警顯示的畫面可任意縮放。遠動通道管理功能則是跟蹤遠動通道兩端的測試點，以此來分析確定通道故障的性質(zhì)，方便專業(yè)技術人員快速處理。

日志報表管理功能主要是提供系統(tǒng)生成可自動填寫的報表和日志，方便電力通信網(wǎng)調(diào)度人員的交接班管理。當前告警、故障以及故障統(tǒng)計、調(diào)度及上級指令、天氣環(huán)境等的數(shù)據(jù)都是日志的內(nèi)容。報表的生成及修改、制作、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理、報表的打印等都是報表的功能。同時還實現(xiàn)了調(diào)度的無紙化辦公。

光纜監(jiān)測功能主要包括光纜監(jiān)測、線路管理及維護、告警管理和遠程訪問等功能。它實現(xiàn)遠程實時監(jiān)測光纖的運行狀態(tài)，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)進行比較判斷，確保及時發(fā)現(xiàn)線路中的故障。如監(jiān)測到故障，會發(fā)出告警信息并快速有效地找到故障所在的位置。

通信資源管理功能主要涵蓋了接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)以及交換網(wǎng)，包括傳輸資源、交換資源、動力資源、管線資源、號線資源等通信資源信息，整合通信網(wǎng)內(nèi)各類資源數(shù)據(jù)，并建立相互間的聯(lián)系，為通信調(diào)度人員處理

數(shù)據(jù)服務，便于其宏觀了解電力通信網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)。

五、結(jié)語

綜上所述，電力通信網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)的建設是值得倡導的，在現(xiàn)代智能電網(wǎng)的發(fā)展中起著至關重要的作用。并且，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算等概念的普及，以及傳輸網(wǎng)絡技術的不斷進步，集中監(jiān)控系統(tǒng)必定會順應時代的潮流，借助物聯(lián)網(wǎng)和云計算的優(yōu)勢，快速發(fā)展壯大。

參考文獻

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篇7

關鍵詞：通信機房 環(huán)境 動力 集中監(jiān)控 設計

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）03-0033-01

隨著通信網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，通信網(wǎng)絡設備的數(shù)量不斷增多，這對通信設備和環(huán)境的管理提出了更高的要求。由于通信機房設備的數(shù)量較多且維護管理人員較少，導致維護管理人員的工作量較大，維護人員不僅需要對機房進行經(jīng)常巡視，還要經(jīng)常測試各種設備的數(shù)據(jù)和信號，這種現(xiàn)象非常不利于故障的及時發(fā)現(xiàn)和排除。在這種背景下，開發(fā)通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)來完成通信機房通信電源和環(huán)境的監(jiān)視和控制，就顯得尤為重要。

1 通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)的概述

1.1 通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)的概念

作為分布式計算機控制系統(tǒng)，通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)通過對監(jiān)控范圍內(nèi)通信機房的通信設備和機房環(huán)境進行遙測和遙信，實現(xiàn)監(jiān)視通信機房內(nèi)各設備的運行狀態(tài)，記錄和處理各種相關數(shù)據(jù)，并且將檢查到的故障及時通知給維護人員，確保維護人員能夠及時采取適當?shù)奶幚韺Σ?；進行必要的遙控操作，改變或者是調(diào)整通信設備的運行狀態(tài)；根據(jù)上級監(jiān)控系統(tǒng)或者是網(wǎng)關中心的指示，來提供相應的報表和數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)通信機房的無人或少人值守，實現(xiàn)動力和環(huán)境的集中監(jiān)控。

1.2 通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)涉及的主要技術

通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)涉及的技術主要有以下四個方面：（1）系統(tǒng)規(guī)模和網(wǎng)絡架構(gòu)的設計。通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控的范圍較大，一般需要能夠涵蓋整個本地網(wǎng)的能力，并且所監(jiān)控設備的種類和數(shù)量都多且復雜，因此導致系統(tǒng)規(guī)模和網(wǎng)絡架構(gòu)的設計與一般小規(guī)模的普通局域類設計是完全不同的。（2）監(jiān)控數(shù)據(jù)的處理方式。通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)管轄著眾多的遠端局站，因此可以根據(jù)實際情況設置區(qū)域監(jiān)控中心來收集和處理所負責轄區(qū)的監(jiān)控數(shù)據(jù)。當用戶需要查看特定數(shù)據(jù)時，相應數(shù)據(jù)從各區(qū)域中心傳遞給總監(jiān)控中心，整個地區(qū)各區(qū)域監(jiān)控中心的監(jiān)控數(shù)據(jù)成為總監(jiān)控中心邏輯上統(tǒng)一且唯一的，但在物理上卻是分散的分布式大型動態(tài)數(shù)據(jù)庫。（3）傳輸方式的選擇。一般情況下，通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)廠家不會提供傳輸條件，監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸方式需要根據(jù)用戶的實際情況來定，可供選擇的有DDN和ISDN專網(wǎng)、SDH傳輸網(wǎng)、外部告警通道、IP網(wǎng)、通信主設備維護通道/公務通道，而IP網(wǎng)和SDH傳輸網(wǎng)是目前最為常用的。（4）遠端現(xiàn)場采集技術。通過分散式的模塊化和硬件化設計，遠端現(xiàn)場采集技術使用監(jiān)控模塊來對全部數(shù)據(jù)進行采集，它具有安裝調(diào)試且操作簡單、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集穩(wěn)定性較高、已經(jīng)系統(tǒng)擴充很容易實現(xiàn)的優(yōu)點。

2 通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)的設計

2.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

本文所構(gòu)建的通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)，在整體上劃分為通信機房監(jiān)控站、監(jiān)控中心和遠程監(jiān)控站三個層次。其中，通信機房監(jiān)控站由監(jiān)控主機、智能模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、信號處理模塊、多設備驅(qū)動卡等組成，它采集到的數(shù)據(jù)和報警信息經(jīng)打包后傳遞給監(jiān)控中心；監(jiān)控中心將接受到的實時數(shù)據(jù)和報警信息，用表格和狀態(tài)圖的方式顯示在監(jiān)控中心的大屏幕上，并將報警信息以短信的方式發(fā)送到管理人員的手機中；通過監(jiān)控中心主機，遠端管理人員可以發(fā)送各種控制命令來完成對各種通信設備和環(huán)境參數(shù)的控制。

2.2 系統(tǒng)硬件部分的設計

根據(jù)通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)的需求，將系統(tǒng)硬件部分劃分為五個模塊，分別是微控制器模塊、存儲模塊、串口通信模塊、網(wǎng)絡模塊和溫度檢測模塊，見（圖1）。分別對各模塊進行獨立設計，然后再按照各個模塊之間的聯(lián)系連接起來，這樣就可以將復雜的硬件設計變?yōu)楹唵位?，不僅可以減少出錯的概率，還可以提高系統(tǒng)設計的效率。

作為系統(tǒng)的核心，微控制器模塊對系統(tǒng)的各部件進行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)和控制，從各種外部設備接收到輸入的數(shù)據(jù)后去完成必要的計算和處理工作，然后把計算的結(jié)果發(fā)送到相應的輸出設備以驅(qū)動外部設備。

存儲模塊為系統(tǒng)提供了存儲程序和數(shù)據(jù)所需要的空間，一般需要結(jié)合外部存儲器使用，形成一個連續(xù)存儲空間，這樣就會使等待的時間更短且消耗更低。

串口通信模塊主要包括RS-232串口通信，串口設備可以和系統(tǒng)的終端連接，實現(xiàn)開發(fā)人員和系統(tǒng)進行信息交互的功能。

網(wǎng)絡模塊主要是實現(xiàn)網(wǎng)絡功能，通過網(wǎng)絡控制芯片實現(xiàn)系統(tǒng)與Internet之間的資源共享、數(shù)據(jù)溝通和轉(zhuǎn)發(fā)、信息通信和狀態(tài)控制等功能。

溫度檢測模塊主要是溫度傳感器產(chǎn)生一個與器件基材溫度成正比的電壓，這個電壓以一個單端輸入的方式提供給ADC的多路開關。當ADC的一個輸入是溫度傳感器并且轉(zhuǎn)換被啟動一次后，單片機經(jīng)過簡單的計算將ADC輸出的結(jié)果轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)值。

3 結(jié)語

目前我國缺乏專業(yè)的人員來維護和管理通信機房，這對通信機房的安全運行是非常不利的，這就需要構(gòu)建一套完善的通信機房環(huán)境與動力集中監(jiān)控系統(tǒng)，來實時采集通信機房設備和環(huán)境的各項參數(shù)，并將異常情況及時報告給管理人員。

參考文獻

篇8

關鍵詞：基站共享，必要性 技術可行性第三方建設

1. 引言

國際上基站共享得到大力發(fā)展的同時，我國政府也意識到了電信業(yè)重復建設的問題，了要求基站共建共享的文件，但基站共享在我國發(fā)展狀況不容樂觀。作者希望通過原因分析提出合理化建議。

2. 基站共享在國際上的發(fā)展狀況

基站共享是指不同的運營商共建、分享基站的站址、鐵塔、機房等。這樣可大大節(jié)約建設成本，提高網(wǎng)絡覆蓋速度，同時節(jié)約鋼材和土地資源，符合節(jié)能環(huán)保的宗旨?；竟蚕砜煞譃闊o源和有源共享。無源共享包括基站用建筑或用地、鐵塔、增高架、抱桿、天線平臺、走線架、接地系統(tǒng)、避雷系統(tǒng)、空調(diào)、通信電源系統(tǒng)、饋線窗、煙火水警系統(tǒng)等。有源共享指進一步共享收發(fā)信機、塔頂放大器、光纖回路等設備。

早在2001年英、法、荷蘭、韓國等國為鼓勵基站共享制定了一系列政策措施，如給共享的運營商直接獎勵金，并把相關制度納入了電信管理法律中。全球范圍內(nèi)基站共享成為了運營商的共同選擇。當他們面對不斷建設升級網(wǎng)絡的巨大成本壓力時，自然會想到基站共享。多年來基站共享在各國得到了長足發(fā)展。共享基站的模式主要有三種：一家運營商把已建成的基站部分共享給其他運營商，收取租金，并獲得政府部門的獎勵金；多家運營商出資共同建設基站，共享部分設施；由第三方建設和運維公司在政府的管理下，建設共享基站并租賃給多家運營商。2008年的數(shù)據(jù)表明，法國電信60%的網(wǎng)絡是對外租賃的，而韓國運營商基站共享率也超過了30%。

3. 發(fā)展基站共享在我國的必要性

工信部的數(shù)據(jù)顯示，截至2011年5月，中國移動、中國電信和中國聯(lián)通的3G基站分別達到21.4萬、22.6萬和27.4萬個。而電信業(yè)也成為重復建設的重災區(qū)，不同運營商基站并立，往往這邊是移動的鐵塔，那邊是聯(lián)通的鐵塔。

在3G網(wǎng)絡中基站占投資比例達70%左右。工信部的專家指出，如果共享成本比較昂貴的鐵塔，每個基站能節(jié)約40~60萬元。而少建一個基站可節(jié)省土地100平米。若共享空調(diào)和照明設備，電費又可省一筆。不同運營商共同請同一單位負責維護，運維費用也降低了。實際上城市中心地帶基站共享是運營商們的唯一選擇。這些地區(qū)基站選址和租賃費用非常高，新建一個基站幾乎是不可能的。據(jù)估計，在上海現(xiàn)在選一個站址要花二三十萬元。而在廣袤的鄉(xiāng)村，運營商非常希望通過低成本方式實現(xiàn)覆蓋，而他們的最佳選擇就是基站共享。

2011年公布的《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要（草案）》提出，必須以節(jié)能減排為重點，建設節(jié)約型社會。而電信業(yè)的大規(guī)模重復建設，與環(huán)保宗旨背道而馳。為此，早在2008年工信部聯(lián)合國資委就了《關于推進電信基礎共建共享的緊急通知》, 要求運營商已有的基站、鐵塔、桿路以及傳輸線路必須共享，新建基礎必須“共建共享”。但通知以來，運營商共建共享并未有實質(zhì)進展，各地基站共享率很少超過10%。

4. 基站共享的技術可行性

在我國中國移動、中國聯(lián)通和中國電信分別運營著不同制式的2G和3G網(wǎng)絡。由于網(wǎng)絡制式和頻段不同，這使有源設施無法共享。因此在我國只能推廣無源共享。

而在基站共享中可能遇到的技術問題有：

（1）信號間干擾

討論最多的課題就是信號間干擾問題，尤其是800MHz的CDMA系統(tǒng)發(fā)射對GSM900系統(tǒng)接收的干擾問題。而通過以下措施可以解決這個問題：在鐵塔建設中使用不同的天線平臺，并在平臺間增加隔離網(wǎng)以增大天線間的隔離度；在CDMA發(fā)射機輸出級增加濾波器抑制帶外雜散；選擇GSM跳頻，跳頻序列選擇在CDMA交調(diào)產(chǎn)物帶外。

（2）直流電源的供電能力和交流電容量

一個直流電源給多個基站設備供電，電流可能超過額定值，交流電容量也可能不足。這都需事先考慮。

（3) 機房地面的承重

多基站設備集中在同一房間內(nèi)，并增加蓄電池組來滿足續(xù)航能力，這大大增加了地面負重，因此機房地面的承重能力需事先考慮。

（4) 電磁輻射總量超標的問題

將多發(fā)射天線建在同一鐵塔上，可能造成近距離內(nèi)電磁輻射總量超標。而發(fā)射天線與被測點的高度差越大，電磁輻射的總量越低。所以如果有問題，應將發(fā)射功率高、頻率低的天線安裝在較高的天線平臺上。

所以基站共享的技術問題，可通過預判和技術手段解決，在我國實現(xiàn)基站無源共享在技術上是完全可行的。

5. 我國基站共享發(fā)展的問題及分析

在我國基站共享目前面臨幾大問題：

（1）運營商間利益不均衡

對基站數(shù)目少的中國聯(lián)通和中國電信，這是一個利好，而對于基站建設處于優(yōu)勢的中國移動這是不利的。基站共享削弱了中國移動在網(wǎng)絡建設方面的優(yōu)勢，幫助競爭對手快速成長。而節(jié)約的資金對中國移動的吸引力也沒有那么大。所以基站共享的政策更像是國資委平衡各運營商的行政行為，卻不能調(diào)動其積極性。真正有效的做法是設立獎勵金制度，鼓勵基站共享的行為。做到了“誰共享，誰受益”，就可推動其加速發(fā)展。

（2）已建基站共享改造難度大、成本高

通知中強調(diào)了已建基站的共享改造，而在實際操作中由于鐵塔天線平臺數(shù)、機房面積、市電容量、機房地面承重等局限，使很多基站無法共享或成本很大。所以對于新建和已建基站應區(qū)別對待。對新建站應強制要求，而對已建站需視情況而定，只共享具備條件的基站。

（3）共建基站產(chǎn)權不清，運營維護責權利不清

基站共建后，哪些共有？哪些歸各自所有？如何折舊？誰來搶修？這些都需事前約定。但有些問題無法預見或不好約定，這給合作帶來了不確定性。運營商們還是希望回歸獨建，求個簡單明了。而解決之道就是鼓勵第三方公司參與基站的建設，由第三方按要求建設好，出租給運營商使用，并提供運維服務。這樣做責權利清晰，問題迎刃而解。

6. 推動基站共享發(fā)展的建議

所以在我國真正行得通的方法是：

（1） 政府建立獎勵機制，實現(xiàn)“誰共享，誰受益”。受益者包括全產(chǎn)業(yè)鏈，使運營商、設備商和建設維護單位都可在基站共享中受益。

（2） 政府召集運營商、設備商和建設維護單位，共同制定相關技術標準，使基站共享建設標準化。

（3） 政府鼓勵第三方公司按國家標準和地方通管局規(guī)劃建設基站基礎設施。政府規(guī)范基站基礎設施出租給運營商的方法和價格區(qū)間。價格應逐年下降，直到建設單位實現(xiàn)合理利潤，出租價格應只相當于運維費用。

篇9

關鍵詞：電工實驗 過壓保護 過流保護 漏電保護 考核電路

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A？？？？文章編號：1007-9416（2016）05-0000-0

1前言

“電工與電子技術實驗”是高校電氣類專業(yè)的一門主干實踐類課程。電工實驗以電源為載體，大部分場合使用的是220V或380V的交流電，實驗具有一定的危險性。而參加電工實驗的學生絕大部分是新手，實踐能力偏弱，對于安全用電的概念處于模糊階段。因此，在電工實驗的教學過程中，安全用電就成為一個不可或缺的教學環(huán)節(jié)[1]。

本文就實驗中常見的幾種錯誤設計保護措施。如設備漏電、電路短路、負載過輕、電壓過高、儀表超量程等。針對電工實驗中的安全隱患及考核要求，本文設計了一套基于電工實驗的保護和考核的系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)整體設計

系統(tǒng)由保護模塊與考核模塊兩大部分組成，保護模塊又分過壓保護、儀表超量程保護、過流及短路保護、漏電保護，各模塊都有聲光報警功能，用來提示搭建的實驗電路存在故障。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

配電箱的三相電經(jīng)交流接觸器KM、三相調(diào)壓器輸出后，每相電源再經(jīng)電流互感器后與零線一并提供給實驗裝置。交流接觸器的線圈由AC220V供電，各模塊電路中都有一個直流繼電器，將繼電器的一個常閉端（NC）串聯(lián)在交流接觸器線圈的供電電路中。漏電保護模塊有一個端子要與實驗裝置的金屬外殼連接在一起，用來檢測設備是否有漏電現(xiàn)象。所有的保護電路都有一個接口與考核電路相接，用來記錄實驗過程中的錯誤操作。各模塊的工作電源由配電箱直接供給，因此，即使實驗過程中有非正常操作使交流接觸器斷開，各保護電路還能正常運行。

3 模塊電路分析

由圖1可以看出保護模塊由過壓保護、儀表超量程保護、過流及短路保護、漏電保護組成。

3.1 過壓保護、過流保護、儀表保護模塊

在電工實驗過程中，由于接線的疏忽或者對電路的不熟悉，最容易犯的毛病就是220V與380V電源的混淆使用導致超過負載的額定電壓，錯誤操作都可能會給人身安全或財產(chǎn)帶來損失。

這三個模塊的故障保護及報警原理相似，如圖2所示。圖2-（a）中端口L3、L4是繼電器的常閉觸點，串聯(lián)在交流接觸器工作線圈的火線上。比較器的反相輸入端接一個電位器，可以調(diào)節(jié)反相輸入端的電位，為保護電路設置閾值電壓。比較器的同相輸入端連接各模塊采樣到的信號。在正常狀態(tài)下，L3、L4是相通的，交流接觸器可以正常啟動。節(jié)點RELAY電壓與VCC電壓相同，圖2-（b）中的蜂鳴器與LED不工作，三極管Q2截止，端口*-Protect輸出低電平。

若同相端的電壓大于閾值電壓（反相端的電位），比較器輸出高電平，三極管Q1飽和導通，使繼電器吸合。此時L3、L4斷開，交流接觸器因線圈斷電而斷開觸點，切斷實驗設備的供電。因為斷電后保護模塊無輸入信號，即比較器同相端無輸入信號，比較器輸出低電平。但在繼電器吸合時，其常開端閉合，使其線圈經(jīng)復位按鈕連接在一個閉合回路中而繼續(xù)保持吸合狀態(tài)。此時聲光報警模塊也連接到閉合回路中，將持續(xù)報警且交流接觸器不能啟動，三極管Q2導通，*-Protect端口輸出一個高電平到考核模塊上，引起單片機的中斷，報警記錄增加一次。直到按了復位按鈕，切斷回路才能停止報警，交流接觸器才能啟動。

3.2 漏電保護模塊

盡管實驗設備帶有漏電保護開關，可以有效防止人身觸電事故發(fā)生。但若由于實驗連接線的絕緣層破損或?qū)Ь€有毛刺等原因使設備帶電，而實驗設備接地又不好，這樣是不會引起漏電保護開關的動作，從而也會發(fā)生觸電。此模塊就是為預防這種意外的發(fā)生而設計的，其原理圖如圖3所示。

圖3中555芯片組成一個施密特觸發(fā)器，正常狀態(tài)下，外殼沒有漏電，三極管Q3截止，555的第2、6腳輸入電壓與芯片電源電壓相同，輸出端第3腳為低電平，三極管Q4截止，繼電器K1、K2都不工作，L2、L3相通，實驗設備正常供電。

當外殼有漏電現(xiàn)象，則此電壓經(jīng)R1、R2分壓、整流、濾波后輸入到三極管Q3的基極上致Q3導通，555第2、6腳電壓降為低電平，輸出端第3腳輸出高電平使三極管Q4導通，從而繼電器K1、K2吸合，L2、L3斷開，實驗設備斷電，有效防止學生觸電。該模塊的聲光報警與記數(shù)信號輸出的原理同前面分析一樣。

該系統(tǒng)的另一個功能就是可以對學生的實驗進行定量的考核。該模塊是以AT89C52為主控的，可實現(xiàn)四大主要功能。 定時功能、記錄功能、查詢功能以及時鐘功能。

4 實驗操作流程

系統(tǒng)工作流程如圖4所示。

5 結(jié)語

本文從電工實驗的安全與考核兩個方面出發(fā)，對實驗設備進行改進和優(yōu)化，解決了各種安全隱患，安全方面考慮了設備接地不良的漏電保護，可以減小觸電風險；考核方面實行定時控制、故障記錄、密碼保護，使考核更具有公正性。通過了對電工實驗系統(tǒng)的測試，驗證了該優(yōu)化方案的可行性。此外，該研究設計對其他電工實驗的改進具有一定的實際參考價值。

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篇10

[關鍵詞]太陽能 光伏技術

中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）04-0355-01

一、引言

太陽能是一種清潔的、取之不盡、用之不竭的可再生能源。利用太陽能發(fā)電是開拓新能源和保護環(huán)境的有效途徑，將太陽能轉(zhuǎn)換為電能主要有三種方法：熱電轉(zhuǎn)換、光化電轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換。光電轉(zhuǎn)換是直接把太陽能轉(zhuǎn)換為電能，不必首先轉(zhuǎn)化為熱能或化學能而再轉(zhuǎn)化為電能。通過太陽能電池（又稱光伏電池）將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電系統(tǒng)稱為太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)（又稱太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)）。太陽能光伏發(fā)電目前工程上廣泛使用的光電轉(zhuǎn)換器件晶體硅太陽能電池，生產(chǎn)工藝技術成熟，已進入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。太陽能電池是一種利用光生伏打效應把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿钠骷?，又叫光伏器件。物質(zhì)吸收光能產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象，稱為光生伏打效應。這種現(xiàn)象在液體和固體物質(zhì)中都會發(fā)生。但是，只有在固體中，尤其是在半導體中，才有較高的能量轉(zhuǎn)換效率。

二、太陽能光伏系統(tǒng)的應用

太陽能電池最早用于空間，至今宇宙飛船和人造衛(wèi)星等空間飛行器的電力，仍然主要依靠太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)來供給。20世紀70年代以后，太陽能電池在地面得到廣泛應用。目前已遍及生活照明、鐵路交通、水利氣象、郵電通信、廣播電視、陰極保護、農(nóng)林牧業(yè)、家庭民生、軍事國防、并網(wǎng)調(diào)峰等各個領域。功率級別大到100KW～10MW的太陽能光伏電站，小到手表、計算器的電源。光伏發(fā)電具有的優(yōu)點包括：安全可靠，無躁聲，無污染，能量隨處可得，不受地域限制，無須消耗燃料，無機械轉(zhuǎn)動部件，故障率低，維護簡便，可以無人值守，建站周期短，規(guī)模大小隨意，無須架設輸電線路，可以方便與建筑物相結(jié)合等。地處邊遠地區(qū)的建筑，如山區(qū)、鄉(xiāng)村、海島和小、遠、散的建筑，特別適合利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)作為供電系統(tǒng)。除邊遠地區(qū)的供電系統(tǒng)采用太陽能光伏系統(tǒng)外，還可利用太陽能電池作照明系統(tǒng)、水泵系統(tǒng)以及通信電源系統(tǒng)。隨著太陽能電池發(fā)電成本的進一步降低，將進入更大規(guī)模應用領域。

三、太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀

（1）國外光伏發(fā)電現(xiàn)狀。光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)主要集中在日本、歐盟和美國，其光伏發(fā)電量約占世界光伏發(fā)電量的80%。21世紀以來，一些發(fā)達國家紛紛制定了包括太陽能電池在內(nèi)的可再生能源計劃。太陽能電池的研究和生產(chǎn)在歐洲、美洲、亞洲大規(guī)模鋪開。1997年6月，美國副總統(tǒng)戈爾和能源部長分別宣布了一項“克林頓總統(tǒng)百萬屋頂光伏計劃”。緊接著，能源部并于11月立即著手安排政府貸款項目，以實施這一宏偉計劃。該計劃325個城市的100萬個建筑物屋頂上安裝3GW光伏系統(tǒng)，預計到2010年可以完成。日本政府的計劃目標是：至2010年，安裝4600MW光伏發(fā)電系統(tǒng)。2004年，德國新安裝的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)大約200MW。德國可再生能源可滿足50%以上總能耗需求。法國的太陽能發(fā)電容量由2002年的0.66MW，發(fā)展到2003年的2.9MW。印度的光伏產(chǎn)業(yè)及應用市場居領先地位。1998―2002年，印度計劃安裝光伏l電系統(tǒng)150MW。至2010年，歐盟計劃光伏發(fā)電總裝機容量達到3GW，澳大利亞計劃光伏發(fā)電總裝機容量達到0.75GW。目前，美國和日本在世界光伏市場上占有最大的市場份額。美國擁有世界上最大的光伏發(fā)電廠，其功率為7MW；日本也建成了發(fā)電功率1MW的光伏發(fā)電廠。全世界總共有23萬座光伏發(fā)電設備，以色列、澳大利亞、新西蘭居于領先地位。太陽能電池光伏發(fā)電在不遠的將來會占據(jù)世界能源的重要席位，要代替部分常規(guī)能源，而且將稱為世界能源供應的主體。歐洲光伏工業(yè)協(xié)會（EPIA）的預測：2020年，光伏組件年產(chǎn)量40GW，系統(tǒng)總裝機容量195GW，光伏發(fā)電量為274TWh。預計到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，而太陽能光伏發(fā)電在世界總電力供應中的占比也將達到10%以上；到2040年，可再生能源占總能耗的50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；預計到21世界末，可再生能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽能發(fā)電占到60%以上。

（2）國內(nèi)光伏發(fā)電現(xiàn)狀。20世紀90年代以來是我國光伏發(fā)電快速發(fā)展的時期。在這一時期我國光伏組件生產(chǎn)能力逐年增強。成本不斷降低，市場不斷擴大。裝機容量逐年增加，2006年累計裝機容量達35Mw。約占世界份額的3%口。10多年來，我國光伏產(chǎn)業(yè)長期平均維持了全球市場1%左右的份額。到加20年前。我國光伏技術產(chǎn)業(yè)將會得到不斷的完善和發(fā)展。成本將不斷下降。光伏市場會發(fā)生巨大的變化：預計2005―2010年。我國的太陽能電池主要用于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)。發(fā)電成本到2010年將約為1.20元/kwh光伏發(fā)電將會由獨立系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。

四、太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中需要解決的問題

目前，世界太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)還處于初級階段，為了保證太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。需要做好以下工作：①繼續(xù)研制太陽能電池新材料，提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率；②研究太陽能光電電池最大功率跟蹤算法，實現(xiàn)太陽光最大功率跟蹤：③研究太陽能光電池陣列的優(yōu)化組合算法，實現(xiàn)太陽能光電電池陣列的優(yōu)化組合；④研究太陽能光伏發(fā)電的軟并網(wǎng)技術，減少光伏電能對電網(wǎng)的沖擊；⑤探索并實現(xiàn)太陽能光伏發(fā)電與建筑物建設相結(jié)合。實現(xiàn)建筑物綠色發(fā)電與自我供電；⑥探索并出臺保護太陽能光伏發(fā)電發(fā)展的政策與法律、法規(guī)。對太陽能發(fā)電電價實行保護政策。促進太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

五、結(jié)語

太陽能是潔凈、可再生能源，是傳統(tǒng)化石能源的最為重要的替代能源之一。我國由于幅員遼闊的先天優(yōu)勢，光伏產(chǎn)業(yè)的前景形勢大好，由于政府的大力扶持，并加大對光伏產(chǎn)業(yè)的宣傳及示范，使太陽能光伏技術方興未艾。在上海世博會展中，其大部分展館都已引入太陽能發(fā)電，為全館提供40%的照明能源?？梢灶A見，不久的將來，在建筑電氣設計中都會逐漸引入光伏照明的概念。這一切都表明，太陽能光伏技術領域大有可為。

參考文獻

[1] 崔容強、趙春江、吳達成.并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)――太陽能實用技術叢書.化學工業(yè)出版社，2010年.