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篇1

關(guān)鍵詞：區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖；安全信息傳輸網(wǎng)；光纖；CAN總線

中圖分類號(hào)：G623.58 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Research on Regional Computer Interlocking System Based on Safety Information Transmission Network

ZHANG Xiao-xing, Zhao Yang, Guo Jin

(School of Information Science & Technology, Southwest Jiaotong University, Chengdu Sichuan 610031, China)

Abstract: Regional computer interlocking is the development direction in the future, as the development of the railway control technology, the expansion of the railway station and the raise of transportation efficiency. The control network is the key to regional computer interlocking, the reliability and safety of the control network is related to the reliability level of this system. In this paper, an double loop redundancy control network based on CANBUS with the single-mode fiber-optical as transmission medium is designed, which is suitable for the regional computer interlocking control system. High reliability of this system is analysed and verified, and the engineering investment is reduced.

Key words: regional computer interlocking, safety information transmission network, fibre-optical, CANBUS

1 引言

中國鐵路干線車站均已經(jīng)采用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，取代了原來的電氣集中控制系統(tǒng)。當(dāng)前主流的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是以單個(gè)車站或車場為單位使用聯(lián)鎖機(jī)進(jìn)行聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算，形成進(jìn)路辦理及現(xiàn)場信號(hào)設(shè)備控制等命令，并通過安全型繼電器電路對(duì)控制命令進(jìn)行執(zhí)行的集中控制系統(tǒng)。

現(xiàn)行主流的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，車站與車站之間、車場與車場之間的聯(lián)系是通過站聯(lián)電路和場聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)的，其不但影響站與站及轉(zhuǎn)場作業(yè)的效率，且易發(fā)生故障，工程設(shè)計(jì)難度較大，施工風(fēng)險(xiǎn)較大，設(shè)計(jì)施工的失誤容易造成重大的安全事故。為了提高系統(tǒng)的可靠性，簡化設(shè)計(jì)、施工難度，降低建設(shè)投資，區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖是我國鐵路今后發(fā)展的方向。

區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（簡稱區(qū)域聯(lián)鎖）是采用網(wǎng)絡(luò)安全傳輸技術(shù)，把整個(gè)控制區(qū)域看作一個(gè)車站，使用一套主聯(lián)鎖設(shè)備完成多個(gè)車站或多個(gè)車場的聯(lián)鎖邏輯運(yùn)算的集中式信號(hào)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)樞紐車站的集中控制和車站聯(lián)鎖、區(qū)間自動(dòng)閉塞、調(diào)度集中的一體化控制[1]。

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中，信號(hào)樓里大量的繼電器組合、繼電電路使得工程設(shè)計(jì)、施工難度較大，而且繼電組合與現(xiàn)場設(shè)備通過大量的信號(hào)電纜連接，不但使得工程投資較高，而且電纜線路容易出現(xiàn)斷線、混線等故障，存在著安全隱患。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，用智能化的全電子控制終端來替代以安全繼電器電路為主的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖執(zhí)行層成為今后的發(fā)展趨勢。全電子控制終端的發(fā)展與投產(chǎn)使用是區(qū)域聯(lián)鎖聯(lián)鎖應(yīng)用于實(shí)際的重要保障。

2 全電子控制終端

全電子控制終端作為區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)的執(zhí)行表示電路，廣泛分布于現(xiàn)場信號(hào)設(shè)備附近，按照聯(lián)鎖主機(jī)的控制命令對(duì)現(xiàn)場信號(hào)設(shè)備進(jìn)行控制，并采集現(xiàn)場信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)信息并回傳給聯(lián)鎖主機(jī)。全電子控制終端由具備不同功能的全電子控制模塊組成。全電子控制模塊具有命令執(zhí)行、狀態(tài)采集、故障保護(hù)等功能，可帶電熱插拔[2]。在現(xiàn)場設(shè)備聚集區(qū)選擇合適地點(diǎn)設(shè)置控制終端柜，全電子控制模塊安裝在柜里。

全電子控制模塊包括信號(hào)控制模塊、道岔控制模塊、軌道電路控制模塊、零散電路控制模塊等多種類型，以替代具有不同功能的繼電控制電路。

信號(hào)控制模塊用于信號(hào)機(jī)、表示器等的點(diǎn)燈控制以及狀態(tài)采集，滿足原電氣集中對(duì)信號(hào)點(diǎn)燈控制電路運(yùn)營技術(shù)條件[3]。1個(gè)信號(hào)控制模塊可以控制1架進(jìn)站、出站、進(jìn)路信號(hào)機(jī)或4架調(diào)車信號(hào)機(jī)。

道岔控制模塊分為三相交流五線制、直流四線制、直流六線制等類型。1個(gè)道岔控制模塊控制一個(gè)轉(zhuǎn)轍機(jī)或一組雙動(dòng)直流轉(zhuǎn)轍機(jī)。

軌道電路控制模塊分為25Hz相敏軌道電路控制模塊和97型ZPW2000軌道電路控制模塊兩種。每個(gè)軌道電路控制模塊具有4組軌道電路采集電路，來代替相應(yīng)的4個(gè)軌道繼電器的功能。

零散電路控制模塊用于零散電路的命令執(zhí)行以及狀態(tài)采集。

用于鐵路信號(hào)控制的設(shè)備必須遵守故障導(dǎo)向安全的原則，當(dāng)發(fā)生故障的時(shí)候應(yīng)進(jìn)行安全側(cè)輸出。全電子控制模塊的主控單元由兩套完全獨(dú)立的微電子處理單元組成，其通過CAN總線接收聯(lián)鎖機(jī)下發(fā)的命令，再通過“與”電路控制電子開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的控制，實(shí)現(xiàn)控制單元的冗余熱備。而且控制電路和檢測電路是相互獨(dú)立的，能夠?qū)崿F(xiàn)兩者的互相監(jiān)督。全電子控制模塊還具有外線短路保護(hù)功能，取消了原執(zhí)行電路中易于老化的熔斷器，減少了故障點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性。

3 區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

區(qū)域聯(lián)鎖的聯(lián)鎖機(jī)與全電子控制終端之間通過光纖連接。聯(lián)鎖機(jī)完成聯(lián)鎖運(yùn)算并發(fā)送控制命令，安裝在現(xiàn)場的控制終端接收控制命令并控制信號(hào)機(jī)的燈光顯示、動(dòng)作轉(zhuǎn)轍機(jī)，并將現(xiàn)場信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)信息及時(shí)回傳給主控聯(lián)鎖機(jī)。聯(lián)鎖機(jī)與光纖雙環(huán)網(wǎng)之間、現(xiàn)場信號(hào)設(shè)備與光纖雙環(huán)網(wǎng)之間只需加裝光電轉(zhuǎn)換設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，很容易實(shí)現(xiàn)。聯(lián)鎖機(jī)與全電子控制終端的控制命令和采集信息的傳輸由光纖完成，降低了成本、提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。圖1為基于安全信息傳輸網(wǎng)的區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖1 基于安全信息傳輸網(wǎng)的區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

從圖1可以看出，區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)的操作表示機(jī)采用雙機(jī)熱備方式，兩者使用相同的硬件設(shè)備，開機(jī)啟動(dòng)時(shí)，首先工作的作為主機(jī)，主機(jī)故障時(shí)備機(jī)接替主機(jī)工作，原主機(jī)維修完后不再切換；聯(lián)鎖機(jī)采用二乘二取二冗余方式，一鎖機(jī)為一系，每一系采用雙CPU結(jié)構(gòu)，裝有功能相同但編程方式不同的兩套聯(lián)鎖軟件，只有當(dāng)兩套聯(lián)鎖軟件的輸出結(jié)果相同時(shí)，這一系才能輸出，然后兩系的輸出結(jié)果再進(jìn)行比較，比較結(jié)果一致時(shí)才能作為計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制命令進(jìn)行輸出，保證了聯(lián)鎖機(jī)運(yùn)算結(jié)果的正確性，從而保障了本系統(tǒng)的可靠性和安全性。

4 安全信息傳輸網(wǎng)

安全信息傳輸網(wǎng)是連接主控聯(lián)鎖機(jī)與全電子控制終端的具有故障-安全功能的局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖機(jī)與各控制終端之間信息的可靠傳輸，是區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)的重要組成部分。構(gòu)建高可靠性的信息傳輸網(wǎng)是保障區(qū)域聯(lián)鎖高效、安全工作的關(guān)鍵。

安全信息傳輸網(wǎng)采用CAN總線協(xié)議構(gòu)建主從式的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，由四根光纖組成雙環(huán)冗余結(jié)構(gòu)，聯(lián)鎖機(jī)是主節(jié)點(diǎn)，各控制終端是從節(jié)點(diǎn)。圖2為安全信息傳輸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 安全信息傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖

安全信息傳輸網(wǎng)采用單模光纖作為傳輸介質(zhì)，與雙絞線、同軸電纜相比，光纖不受電磁干擾及噪聲的影響。采用光纖傳輸，最高傳輸速度可達(dá)125Mb/s，最長傳輸距離可達(dá)40km，不但控制距離變長、傳輸速率得到了提高，而且誤碼率很低，大大提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃浴９饫w雖然在單價(jià)上較雙絞線和同軸電纜要高，但本系統(tǒng)使用光纖的數(shù)量比傳統(tǒng)方式的采用雙絞線及同軸電纜數(shù)量要少得多，而且光纖的使用壽命更長，因此，工程投資比傳統(tǒng)方式要少。

為了進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的可靠性，安全信息傳輸網(wǎng)采用檢測能力強(qiáng)的CRC碼作為檢錯(cuò)碼進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，主節(jié)點(diǎn)周期性地發(fā)送查詢報(bào)文，各從節(jié)點(diǎn)返回應(yīng)答報(bào)文，及時(shí)檢出網(wǎng)絡(luò)故障。

安全信息傳輸網(wǎng)采用常用的環(huán)形結(jié)構(gòu)構(gòu)建控制局域網(wǎng)，為了提高系統(tǒng)的可靠性，采用冗余的雙環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。盡管如此，如果雙環(huán)網(wǎng)的某處光纜同時(shí)出現(xiàn)故障，比如斷線故障，將會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，不符合故障-安全的要求。構(gòu)建可自愈的雙環(huán)冗余網(wǎng)[4]，提高環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的可靠性是本文研究的重點(diǎn)。

整個(gè)雙環(huán)網(wǎng)在局部光纖出現(xiàn)“雙斷”故障時(shí)，可以快速地實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)自愈。以圖3所示的可自愈的四節(jié)點(diǎn)光纖雙環(huán)局域網(wǎng)為例分析當(dāng)環(huán)網(wǎng)的某一處出現(xiàn)“雙斷”故障時(shí)的自愈過程。

圖3 可自愈的四節(jié)點(diǎn)光纖雙環(huán)局域網(wǎng)模型圖

圖3中，主節(jié)點(diǎn)的A、B兩條環(huán)路同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)包，各控制終端等待接收數(shù)據(jù)包，先到達(dá)控制終端并經(jīng)校驗(yàn)正確的數(shù)據(jù)作為控制數(shù)據(jù)來控制信號(hào)設(shè)備，后到達(dá)的數(shù)據(jù)只用于校驗(yàn)。兩條環(huán)網(wǎng)中任何一個(gè)環(huán)網(wǎng)故障都不會(huì)影響另一個(gè)環(huán)網(wǎng)的正常工作。

局域網(wǎng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三種工作狀態(tài)：

① A、B兩網(wǎng)不進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，此狀態(tài)為通態(tài)。

② A、B兩網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，TXB發(fā)送報(bào)文，RXA接收?qǐng)?bào)文，此狀態(tài)稱為左態(tài)。

③ A、B兩網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，TXA發(fā)送報(bào)文，RXB接收?qǐng)?bào)文，此狀態(tài)稱為右態(tài)。

主節(jié)點(diǎn)每隔一固定周期發(fā)送一組查詢報(bào)文，其它節(jié)點(diǎn)對(duì)報(bào)文進(jìn)行應(yīng)答來判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生故障。在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)環(huán)網(wǎng)的自愈。若主節(jié)點(diǎn)在設(shè)定的時(shí)限內(nèi)沒有收到其它節(jié)點(diǎn)的應(yīng)答信息，則主節(jié)點(diǎn)認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)故障；若其它節(jié)點(diǎn)在設(shè)定的時(shí)限內(nèi)沒有收到主節(jié)點(diǎn)的查詢信息，則相關(guān)從節(jié)點(diǎn)認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)故障。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)入故障處理程序。假設(shè)圖3中控制終端1與控制終端2之間的兩條通信線路同時(shí)均發(fā)生故障，故障處理過程如下：

① 當(dāng)發(fā)生故障后，主節(jié)點(diǎn)自動(dòng)進(jìn)入左態(tài)并發(fā)送查詢信息，所有從節(jié)點(diǎn)自動(dòng)進(jìn)入右態(tài)，控制終端1收到查詢信息并應(yīng)答，主節(jié)點(diǎn)收到應(yīng)答信息后與控制終端1組成了一個(gè)閉合環(huán)網(wǎng)。

② 主節(jié)點(diǎn)命令控制終端1進(jìn)入通態(tài)，主節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢信息，控制終端2收到查詢信息并應(yīng)答，主節(jié)點(diǎn)收到應(yīng)答信息，與控制終端1、2組成了一個(gè)閉合環(huán)。

③ 主節(jié)點(diǎn)命令控制終端2進(jìn)入通態(tài)，主節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢信息，由于控制終端2、3之間的通信鏈路發(fā)生故障，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)控制終端3收不到查詢信息，主節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)限內(nèi)接收不到應(yīng)答信息，則判斷控制終端2、3之間的通信鏈路發(fā)生故障。主節(jié)點(diǎn)命令控制終端2進(jìn)入右態(tài)。主節(jié)點(diǎn)與控制終端1、2組成了一個(gè)自愈環(huán)。

④ 在規(guī)定時(shí)限內(nèi)控制終端3沒有收到主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的查詢信息，就自動(dòng)由右態(tài)進(jìn)入左態(tài)。主節(jié)點(diǎn)進(jìn)入右態(tài)并發(fā)送查詢信息，這時(shí)控制終端3收到查詢信息并應(yīng)答，主節(jié)點(diǎn)與控制終端3組成了一個(gè)閉合環(huán)。主節(jié)點(diǎn)命令控制終端3進(jìn)入通態(tài)，主節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢報(bào)文，由于控制終端2、3之間的通信鏈路發(fā)生故障，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)控制終端2收不到查詢報(bào)文，主節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時(shí)限內(nèi)接收不到應(yīng)答信息，則判斷控制終端2、3之間的通信鏈路發(fā)生故障。主節(jié)點(diǎn)命令控制終端3進(jìn)入右態(tài)。主節(jié)點(diǎn)與控制終端3重新組成了一個(gè)自愈環(huán)。

⑤ 主節(jié)點(diǎn)進(jìn)入通態(tài)。這時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)已實(shí)現(xiàn)自愈過程，故障點(diǎn)也已經(jīng)準(zhǔn)確定位。

四節(jié)點(diǎn)的雙環(huán)光纖網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)某處雙環(huán)網(wǎng)同時(shí)故障時(shí)的自愈。只要保證一處故障定位后及時(shí)維修，雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)兩處以上同時(shí)故障是小概率事件，可以忽略不計(jì)。多于四節(jié)點(diǎn)的雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)用同樣的方法可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)“雙斷”故障時(shí)的自愈過程。通過可自愈的雙環(huán)光纖局域網(wǎng)設(shè)計(jì)使整個(gè)系統(tǒng)能夠達(dá)到很高的可靠性，完全滿足區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)對(duì)控制網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求。

5 結(jié)論

區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程區(qū)域控制，遠(yuǎn)方的車站中不再設(shè)置操作表示機(jī)，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域聯(lián)鎖和被控車站的無人值守，達(dá)到了減員增效的目的。采用全電子控制模塊，大量減少了繼電器電路，取消了信號(hào)機(jī)械室內(nèi)大量的組合柜，大大減少了鐵路信號(hào)房屋的占地面積，節(jié)省了建設(shè)投資，也減少了工程設(shè)計(jì)的工作量。通過可自愈的雙環(huán)光纖局域網(wǎng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)解決了區(qū)域聯(lián)鎖最主要的控制局域網(wǎng)的可靠性問題，從而保證了區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性、安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃衛(wèi)中.區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].鐵道通信信號(hào),2005,41(9):6-10.

[2] 何濤,范多旺,魏宗壽等.鐵路車站信號(hào)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖全電子執(zhí)行單元研究[J].鐵道學(xué)報(bào),2007,29(2):118-121.

篇2

【關(guān)鍵詞】安全協(xié)議；傳輸平臺(tái)；密鑰

1.引言

信息網(wǎng)絡(luò)化促進(jìn)現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，正在影響到商業(yè)、工業(yè)、教育、政府、國防等各個(gè)領(lǐng)域的變革，電子商務(wù)、電子政務(wù)、遠(yuǎn)程教育、電子軍務(wù)、數(shù)字地球等相關(guān)新概念不斷出現(xiàn)。然而，信息網(wǎng)絡(luò)化帶來更人的安全風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、政府等各個(gè)層面己越來越依賴于快速準(zhǔn)確的信息流動(dòng)，經(jīng)濟(jì)全球化帶動(dòng)了信息的全球化。信息是無形的重要資源，因此，信息破壞和網(wǎng)絡(luò)入侵的攻擊效果將會(huì)產(chǎn)生倍增，所造成的影響范圍擴(kuò)大[1][2]。網(wǎng)絡(luò)信息安全僅僅滿足于被動(dòng)的、分散的、以封堵已發(fā)現(xiàn)的安全漏洞為目的的研究不能滿足社會(huì)需求，必須從基礎(chǔ)著手，對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息安全開展強(qiáng)力度的對(duì)抗性研究，為我國的信息安全提供嶄新的、整體的理論指導(dǎo)和基礎(chǔ)構(gòu)件的支撐，并為信息安全對(duì)抗技術(shù)的實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文研究設(shè)計(jì)一種能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)身份鑒別、保密性、完整性的傳輸平臺(tái)，針對(duì)該傳輸平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)一種攻擊平臺(tái)，對(duì)其進(jìn)行安全性分析和評(píng)測，最終驗(yàn)證傳輸平臺(tái)的安全性。

2.傳輸平臺(tái)介紹

由于在傳統(tǒng)的混合密碼系統(tǒng)下密鑰交換的不安全性，往往會(huì)使身份鑒別失敗，出現(xiàn)冒充的情況?；谶@點(diǎn)，本傳輸平臺(tái)首先通過認(rèn)證和密鑰交換協(xié)議交換文件傳輸?shù)臅?huì)話密鑰、語音傳輸?shù)臅?huì)話密鑰、圖像傳輸?shù)臅?huì)話密鑰，然后分別進(jìn)行文件傳輸，語音傳輸和圖像傳輸，如圖1所示。

在文件傳輸?shù)倪^程中，需要對(duì)文件數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和完整性認(rèn)證，保證傳輸文件數(shù)據(jù)的保密性、完整性。因此，為了保證文件數(shù)據(jù)的完整性，必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單向散列函數(shù)的計(jì)算，將文件數(shù)據(jù)及其散列值一起用會(huì)話密鑰加密傳送出去。

在語音傳輸?shù)倪^程中，井不要求對(duì)語音數(shù)據(jù)進(jìn)行保密，但是需要做到對(duì)語音通話雙方進(jìn)行身份鑒別，對(duì)傳輸?shù)恼Z音數(shù)據(jù)可做到篡改提示。因此，我們利用半脆弱數(shù)字水印技術(shù)對(duì)語音信息的重要部分進(jìn)行保護(hù)，以此確認(rèn)語音信息的來源以及在傳輸過程中是否被篡改或丟失。在這里我們并不要求對(duì)語音數(shù)據(jù)進(jìn)行保密，但是要做到對(duì)語音通話雙方進(jìn)行身份鑒別，對(duì)傳輸?shù)恼Z音數(shù)據(jù)可做到篡改提示語音傳輸。

在圖像傳輸過程中，需要確認(rèn)圖像信息來源，完成真實(shí)性認(rèn)證和完整性認(rèn)證，同時(shí)還應(yīng)得到圖像信息的獲取時(shí)間或探測時(shí)間。因此，我們利用多功能數(shù)字水印技術(shù)對(duì)圖像信息的重要部分進(jìn)行保護(hù)，其中用脆弱數(shù)字水印技術(shù)確認(rèn)圖像信息的來源以及在傳輸過程中是否丟失或被篡改，用密碼學(xué)的方法與理論以及魯棒數(shù)字水印技術(shù)，實(shí)現(xiàn)所傳輸?shù)膱D像的版權(quán)信息。

3.傳輸平臺(tái)安全協(xié)議的設(shè)計(jì)

3.1　安全協(xié)議

安全協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或分布式系統(tǒng)中的參與者通過安全協(xié)議的消息步，借助于密碼算法來達(dá)到密鑰分配、身份認(rèn)證、信息保密以及安全地完成電子交易等目的。安全協(xié)議，也稱密碼協(xié)議，是建立在密碼體制基礎(chǔ)上的一種通信協(xié)議，其目的是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提供各種安全服務(wù)。安全目標(biāo)是多種多樣的。例如，認(rèn)證協(xié)議的目標(biāo)是認(rèn)證參加協(xié)議的主體的身份。此外，許多認(rèn)證協(xié)議還有一個(gè)附加的目標(biāo)，即在主體之間安全地分配密鑰或其他各種秘密。非否認(rèn)協(xié)議的目標(biāo)有兩個(gè)：一個(gè)是確認(rèn)發(fā)送方非否認(rèn)，即非否認(rèn)協(xié)議向接收方提供不可抵賴的證據(jù)，證明收到消息的來源的可靠性；另一個(gè)是確認(rèn)收方非否認(rèn)，即非否認(rèn)協(xié)議向發(fā)送方提供不可抵賴的證據(jù)，證明接收方收到了某條消息。本傳輸平臺(tái)認(rèn)證和密鑰交換協(xié)議屬于無可信第三方的公鑰協(xié)議。無可信第三方的對(duì)稱密鑰協(xié)議：屬于這一類的典型協(xié)議包括以下ISO系列協(xié)議：ISO對(duì)稱密鑰一遍單邊認(rèn)證協(xié)議、ISO對(duì)稱密鑰二遍單邊認(rèn)證協(xié)議、ISO對(duì)稱密鑰二遍相互認(rèn)證協(xié)議、ISO對(duì)稱密鑰三遍相互認(rèn)證協(xié)議、Andrew安全RPC協(xié)議等。

3.2　認(rèn)證和密鑰交換協(xié)議

在本傳輸平臺(tái)中，我們使用的安全協(xié)議屬于認(rèn)證和密鑰交換協(xié)議，認(rèn)證和密鑰交換協(xié)議是將認(rèn)證協(xié)議和密鑰交換協(xié)議結(jié)合在一起，先對(duì)通信實(shí)體的身份進(jìn)行認(rèn)證，在成功認(rèn)證的基礎(chǔ)上，為下一步的安全通信分配所使用的會(huì)話密鑰，它是網(wǎng)絡(luò)通信中應(yīng)用最普遍的一種安全協(xié)議。常見的認(rèn)證和密鑰交換協(xié)議有互聯(lián)網(wǎng)密鑰交換（IKE）協(xié)議、分布認(rèn)證安全服務(wù)（（DASS）協(xié)議、Kerberos認(rèn)證協(xié)議等。首先介紹協(xié)議中將要用到的一些符號(hào)和基本術(shù)語。

本文根據(jù)傳輸平臺(tái)實(shí)際需要和應(yīng)用背景提出了一個(gè)新的用于通信主體認(rèn)證和密鑰交換的安全協(xié)議，傳輸平臺(tái)的認(rèn)證和密鑰交換協(xié)議的目的是要確認(rèn)對(duì)方主體的身份，防止中間人攻擊，并交換文件、語音、圖像傳輸所使用的會(huì)話密鑰。會(huì)話密鑰是一次一密，每次連接都要執(zhí)行一次安全協(xié)議，更新會(huì)話密鑰。具體過程如下：

（1）　Trent生成Alice和Bob的公/私密鑰對(duì)　，和　，，并通過安全的方式將他們的公/私密鑰對(duì)和自己的公鑰分別交給Alice和Bob。

（2）　Trent用自己的私鑰對(duì)Alice的公鑰和自己的名字T進(jìn)行簽名，將Alice的公鑰和自己的簽名消息發(fā)送給Bob：，。

（3）同樣，Trent用自己的私鑰對(duì)Bob的公鑰和自己的名字T進(jìn)行簽名，將Alice的公鑰和自己的簽名消息發(fā)送給Alice：，　。

Alice用Trent的公鑰驗(yàn)證Bob的公鑰確實(shí)是Trent發(fā)過來的。然后Alice產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)NA，并用Bob的公鑰對(duì)隨機(jī)數(shù)NA加密，同時(shí)用自己的私鑰對(duì)密文簽名，最后將自己的名字、密文和簽名消息一同發(fā)送給Bob。

（5）　Bob用Trent的公鑰驗(yàn)證Alice的公鑰確實(shí)是Trent發(fā)過來的。然后用Alice的公鑰驗(yàn)證Alice發(fā)送的簽名消息，并用自己的私鑰解密得到隨機(jī)數(shù)NA，隨后Bob產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)NB，并和隨機(jī)數(shù)NA組合，再次Bob用Alice的公鑰加密NA和NB，并用自己的私鑰對(duì)密文簽名，最后將自己的名字、密文和簽名消息一同發(fā)送給Alice。

Alice用B　ob的公鑰K言驗(yàn)證簽名，并用自己的私鑰解密得到NA和Ns，同時(shí)比對(duì)自己產(chǎn)生的NA和解密得到的NA，確定消息的新鮮性，然后產(chǎn)生會(huì)話密鑰K，并將K和Ns組合后同時(shí)用Bob的公鑰K+a加密，最后用自己的私鑰對(duì)密文簽名，將自己的名字、密文和簽名消息一同發(fā)送給Bob：　B，E}+?。↘，　NBB），E　}　}E}B　}K}　NB））

（7）　Bob用Alice的公鑰驗(yàn)證簽名，并用自己的私鑰解密得到會(huì)話密鑰K和NB，然后Bob比對(duì)自己產(chǎn)生的NB和解密得到的NB，確定消息的新鮮性。此時(shí)Alice并不知道Bob是否收到K，如果要讓Alice知道Bob，已經(jīng)收到K，則Bob需要用K加密自己和NB發(fā)送給Alice：。

（8）　Alice用K解密消息，然后用自己產(chǎn)生的K和解密得到的K比對(duì)，比對(duì)通過則證明Bob已經(jīng)安全收到K，以后的會(huì)話過程就使用K為會(huì)話密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和水印嵌入。

傳輸平臺(tái)認(rèn)證和密鑰交換協(xié)議如圖2所示。

4.小結(jié)

本文搭建了通信系統(tǒng)安全傳輸平臺(tái)和通信系統(tǒng)攻擊平臺(tái)。本傳輸平臺(tái)認(rèn)證和密鑰交換協(xié)議需要有一個(gè)可信的第三方為網(wǎng)絡(luò)中的通信雙方簽發(fā)數(shù)字證書，本認(rèn)證和密鑰協(xié)議不僅可以保證通信雙方的身份鑒別和密鑰傳遞，還可以擴(kuò)展用于多用戶的認(rèn)證和密鑰交換。傳輸平臺(tái)通過身份鑒別和密鑰交換，保證文件保密性和完整性，語音和圖像數(shù)據(jù)的鑒別和篡改提示，使其在網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

篇3

關(guān)鍵詞：鐵路通信；傳輸安全；探析

中圖分類號(hào)：X731文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、鐵路通信傳輸特點(diǎn)

(一)信號(hào)傳輸可靠性高

傳統(tǒng)軌道電路通信信號(hào)傳輸可靠性沒有充分保障，是由于傳統(tǒng)軌道電路采用信號(hào)單向傳輸方式，發(fā)送者只負(fù)責(zé)信號(hào)發(fā)送，無法確定接收者是否收到。且作為通信信號(hào)傳輸介質(zhì)的鐵軌又極易受外界環(huán)境影響。而新型通信傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了雙方信號(hào)互通，因此可進(jìn)行雙向通信，另外相當(dāng)多的保證技術(shù)可有效保證信號(hào)傳輸可靠性，使鐵路通信傳輸既實(shí)時(shí)又安全。在信號(hào)傳輸?shù)陌l(fā)展里程主要是：移動(dòng)通信技術(shù)經(jīng)歷了由模擬到數(shù)字，由頻分多址到頻分+時(shí)分多址，再到碼分多址（CDMA）的發(fā)展過程，并即將向?qū)拵Щ?、智能化和個(gè)人化的方向發(fā)展。移動(dòng)通信系統(tǒng)大體可分為二代，第一代是以模擬技術(shù)為主，頻分多址，工作在400～800MHz頻段。由于模擬系統(tǒng)存在頻譜利用率低、容量小、設(shè)備復(fù)雜、抗干擾性能差、保密性不強(qiáng)、價(jià)位高、業(yè)務(wù)面窄等固有缺點(diǎn)，不能滿足通信市場急速發(fā)展的需要，因此誕生了第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用數(shù)字化、時(shí)分多址方式等全數(shù)字化技術(shù)，克服了第一代移動(dòng)通信的缺點(diǎn)，得到了迅速發(fā)展，目前的移動(dòng)通信數(shù)模兼容，以數(shù)字系統(tǒng)為主。隨著用戶對(duì)信息接入量的需求呈指數(shù)的增長，電信工作者們著手建立最新一代的移動(dòng)通信 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)具有全球化、智能化、個(gè)人化和綜合化的特點(diǎn)，工作在2000MHz波段，采用寬帶的CDMA技術(shù)，涵蓋地面系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)，包括海陸空三維服務(wù)面，集成話音、數(shù)據(jù)、視像、ISDN和多媒體多種業(yè)務(wù)。這一系統(tǒng)以多種空中接口和接入方式，可向高速和慢速移動(dòng)用戶提供服務(wù)。

(二)鐵路信息信號(hào)傳輸效率相對(duì)較高

我國當(dāng)前主要依靠數(shù)字化通信技術(shù)進(jìn)行鐵路信息和數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)字化技術(shù)不僅能傳輸大量數(shù)據(jù)信息，還能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞信號(hào)傳輸，且隨列車運(yùn)行，這種移動(dòng)自動(dòng)閉塞也會(huì)自然移動(dòng)，還能自動(dòng)變化其分期長度。這既能實(shí)現(xiàn)列出信息數(shù)據(jù)安全高效傳輸，又能保證列車運(yùn)行安全性，大大提高信息信號(hào)傳輸效率和列車運(yùn)行效率，可謂一舉兩得。

(三)信息信號(hào)傳輸量大

傳統(tǒng)軌道電路系統(tǒng)由于采用鋼軌傳輸，導(dǎo)致信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)量偏小且速度慢。隨著我國鐵路列車速度和密度空前提高，列控信號(hào)自然也呈現(xiàn)迅猛增加態(tài)勢，短時(shí)間內(nèi)大量信號(hào)安全傳輸變得尤為迫切。此時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)越性一覽無余，其能滿足列車控制對(duì)信號(hào)傳輸嚴(yán)格需求，此外，通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)越性還體現(xiàn)其能提供包括媒體信息在內(nèi)許多其他信息，有效實(shí)現(xiàn)列車與地面雙向通信需求。

二、通信傳輸安全的影響因素

（1）人為因素。在通信傳輸系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，我們會(huì)遇到各種各樣的問題。比如，有些鐵路工作人員，在日常的施工、維護(hù)過程中，沒有遵守安全準(zhǔn)則，甚至違背鐵路相關(guān)制度進(jìn)行操作，往往會(huì)存在安全隱患。久而久之，一些布局不合理的地方會(huì)造成更大的麻煩，甚至可能導(dǎo)致整個(gè)通信安全運(yùn)輸系統(tǒng)的癱瘓，正所謂“千里之堤，潰于蟻穴”。同時(shí)，管理層同樣應(yīng)該保持高度警惕，按照鐵路總公司的要求對(duì)鐵路施工質(zhì)量，或者通信傳輸安全系統(tǒng)嚴(yán)加把關(guān)，監(jiān)督管理，從根本上杜絕人為安全問題的發(fā)生。另外，不得不提的一點(diǎn)是，在社會(huì)上有一些不法分子盜割破壞光纜等公共財(cái)物、非正常施工、突發(fā)動(dòng)土等，這對(duì)于鐵路正常運(yùn)輸通信傳輸安全也會(huì)造成難以想象的惡果。例如，2013年3月28日至2013年5月29日間，廣西的黃貴、黃海強(qiáng)、黃發(fā)家共同或者單獨(dú)盜竊高鐵路線的貫通地線、高壓電力電線。盡管沒有造成大的事故，但是對(duì)于通信傳輸系統(tǒng)運(yùn)行以及鐵路的正常運(yùn)行有嚴(yán)重的威脅。

（2）設(shè)備質(zhì)量因素。通信設(shè)備是鐵路通信傳輸?shù)挠布A(chǔ)。鐵路點(diǎn)多線長，通信設(shè)備分散、線路分歧點(diǎn)多、組網(wǎng)難度較大。通信硬件的質(zhì)量問題值得我們擔(dān)憂。要是質(zhì)量上不過關(guān)，運(yùn)輸安全從根本上就無法得到保證。相關(guān)的設(shè)備必須得到嚴(yán)格的質(zhì)量檢測過關(guān)，才能投入使用，否則就會(huì)造成難以估量的損失。同時(shí)，按照地理區(qū)域特點(diǎn)，可考慮盡可能采用同一廠家的設(shè)備，更便于維護(hù)。當(dāng)然，有時(shí)候硬件會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，這樣就很難獲得精確的數(shù)據(jù)。比如拿電纜來說，如果遇到火災(zāi)或短路，甚至是惡劣天氣的影響，就會(huì)引發(fā)不必要的麻煩。

（3）雷害因素。鐵路通信安全還需要對(duì)防雷問題加以重視。鐵路防雷系統(tǒng)就是雷擊發(fā)生時(shí)，雷擊放電誘發(fā)雷擊電磁脈沖過電壓和過電流，經(jīng)站場電源系統(tǒng)、通信傳輸通道、接地系統(tǒng)及建筑物直擊的雷電防護(hù)系統(tǒng)，多層次的綜合防護(hù)。由于我國鐵路所處地理位置決定雷害易發(fā)，鐵路地段應(yīng)做好多級(jí)防雷系統(tǒng)設(shè)置和保護(hù)線的接地工作，采用專用的防雷保安單元，設(shè)備層設(shè)置必要的防雷裝置，更好滿足鐵路防雷要求，保障設(shè)備正常運(yùn)行。

(4)電氣化鐵路（25KV）強(qiáng)電影響

交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)是單相輸電線路網(wǎng)，是采用單根輸電導(dǎo)線與鐵軌組成輸電回路為機(jī)車供電。在交流電氣化鐵路沿線有牽引變電所把動(dòng)力系統(tǒng)送來的電能（一般由110～220千伏高壓輸電線傳送的工頻50赫高壓交流電）轉(zhuǎn)變?yōu)?5千伏，然后輸入接觸網(wǎng)供應(yīng)電力機(jī)車。一般沿鐵路線隔40～50公里設(shè)Z一個(gè)牽引變電所。接觸網(wǎng)在相鄰的兩個(gè)牽引變電所的中央斷開，在斷開處設(shè)Z油開關(guān)，此處所稱為分區(qū)亭。分區(qū)亭將牽引變電所之間分成兩個(gè)接觸網(wǎng)供電區(qū)段，每個(gè)供電區(qū)段只從一端獲得電流，這種方式通常稱為單側(cè)供電。如果將分區(qū)亭油開關(guān)閉合，便可以將兩供電區(qū)段接通，使接觸網(wǎng)同時(shí)從左右兩側(cè)獲得電力，這種方式被稱為雙側(cè)供電方式。

交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)屬于不對(duì)稱強(qiáng)電線路，是單線―大地制輸電線路。在電氣化鐵路沿線附近的通信線路都會(huì)受到影響。

三、確保鐵路通信傳輸安全的主要措施

(一)提高設(shè)備硬件條件，減少故障發(fā)生率

通信傳輸設(shè)備的硬件條件會(huì)影響傳輸?shù)陌踩?，?duì)此，要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的保護(hù)及保養(yǎng)，確保設(shè)備的質(zhì)量，令各個(gè)設(shè)備之間安全配套。在對(duì)通信設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，要不斷融入科學(xué)技術(shù)含量，促進(jìn)通信系統(tǒng)的安全、快速發(fā)展。此外，鐵道部也要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備來源的監(jiān)督管理，確保設(shè)備質(zhì)量合格。列車在使用設(shè)備前，管理人員應(yīng)仔細(xì)觀察設(shè)備出產(chǎn)商的成長、誠信資質(zhì)，保證設(shè)備的安全、合格。此外，生產(chǎn)設(shè)備的廠商應(yīng)該符合國家的管理規(guī)定，生產(chǎn)高質(zhì)量設(shè)備，確保設(shè)備在使用中的安全性。通信設(shè)備質(zhì)量的提高，有助于營造安全的通信傳輸環(huán)境，降低通信事故發(fā)生的概率，提高鐵路通信傳輸?shù)陌踩浴?/p>

(二)加強(qiáng)工作人員的責(zé)任安全意識(shí)

工作人員的責(zé)任安全意識(shí)有助于加強(qiáng)解決問題的能力，提高通信傳輸?shù)陌踩?。鐵道部應(yīng)制定相應(yīng)的規(guī)章制度，完善責(zé)任安全體系，深入貫徹安全責(zé)任教育，提高鐵道部工作人員的安全意識(shí)，加強(qiáng)面臨安全問題的靈活處理能力。如今，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了通信技術(shù)的不斷改進(jìn)，隨之而來的則是通信設(shè)備的不斷完善與健全。面對(duì)通信設(shè)備的快速更替，僅僅只依靠以前固有的知識(shí)是不能完全應(yīng)對(duì)通信技術(shù)的快速發(fā)展的。鐵道部的高層管理人員需要不時(shí)地組織工作人員參加通信技術(shù)學(xué)習(xí)研討會(huì)或崗位培訓(xùn)，培養(yǎng)工作人員的安全責(zé)任意識(shí)，提高通信技術(shù)知識(shí)，做到對(duì)通信設(shè)備維護(hù)的熟練操作。此外，在列車真的遇到事故時(shí)，電話等通信設(shè)備就顯得至關(guān)重要。因此，在列車運(yùn)行過程中，工作人員需要檢查電話等設(shè)備安全狀況和通信環(huán)境的安全，確保列車與站系順暢，避免事故發(fā)生時(shí)與站系不上，影響救援時(shí)間，導(dǎo)致重大人員傷亡等情況的發(fā)生。

對(duì)于鐵路工作人員責(zé)任安全意識(shí)的加強(qiáng)，管理層可以通過舉行一系列的安全活動(dòng)來完成。比如在員工間舉行安全知識(shí)有獎(jiǎng)競猜比賽，從而調(diào)動(dòng)員工的積極性，令他們主動(dòng)去學(xué)習(xí)安全知識(shí)，樹立安全責(zé)任意識(shí)，促進(jìn)鐵路通信的安全傳輸。

(三)完善監(jiān)測機(jī)制，健全通信傳輸安全系統(tǒng)

為更好地保障通信安全，全方位安全監(jiān)測機(jī)制不可或缺。構(gòu)建鐵路通信安全監(jiān)測機(jī)制是為遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)站點(diǎn)安全狀況，及時(shí)提醒維護(hù)人員所存在安全隱患。監(jiān)測人員應(yīng)對(duì)各種隱患保持警惕，充分利用多種手段及綜合網(wǎng)管系統(tǒng)，對(duì)重點(diǎn)處所、重點(diǎn)設(shè)備制定相關(guān)方案，嚴(yán)密監(jiān)測，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)加以仔細(xì)分析，及時(shí)反饋數(shù)據(jù)，科學(xué)判斷設(shè)備是否有安全隱患，從源頭上杜絕通信傳輸問題發(fā)生。總之，安全監(jiān)測機(jī)制是鐵路通信傳輸安全有力保障。

四、鐵路通信設(shè)備防雷安全防護(hù)

鐵路通信領(lǐng)域的一些先進(jìn)設(shè)備，具備高集成度、低電路電壓的特點(diǎn)，這不利于提高鐵路通信設(shè)備的抗電性，這樣就導(dǎo)致了一系列的雷害現(xiàn)象，為了提高鐵路通信設(shè)備的防雷性能，我們要進(jìn)行相關(guān)措施的有效應(yīng)用，避免確保信號(hào)線、電源線及其天饋線等的抗電性能，確保傳輸線路、通信設(shè)備的安全運(yùn)行，保證相關(guān)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1.為了做好鐵路通信設(shè)備的防雷安全工作，我們要了解雷電的物理特性，一般來說，雷電是以每秒100次頻率的方式出現(xiàn)的，這種雷電現(xiàn)象在某些時(shí)期是非常頻繁的，這對(duì)鐵路運(yùn)輸業(yè)造成一定的影響，特別是一些抗雷性能較低的鐵路通信設(shè)備，更加不利于鐵路運(yùn)輸業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.一般來說，鐵路通信設(shè)備遭受雷擊的途徑主要分為以下方面，雷電沖擊波通過戶外傳輸線路進(jìn)行傳播，導(dǎo)致通信設(shè)備發(fā)生一定的故障，其電流強(qiáng)度高，隨著時(shí)間的變化而變化，其放電環(huán)節(jié)的頻率范圍是比較廣泛的，對(duì)于鐵路通信設(shè)備有重大危害，對(duì)架空通信光纜、電纜等通信線路都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的感應(yīng)過電壓和感應(yīng)過電流。一旦感應(yīng)過電壓和過電流被引入通信設(shè)備的內(nèi)部，將產(chǎn)生嚴(yán)重干擾甚至毀壞通信設(shè)備。

3.在疏導(dǎo)環(huán)節(jié)中，避雷針設(shè)備的應(yīng)用時(shí)比較廣泛的，它通過對(duì)雷擊點(diǎn)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電流的引導(dǎo)，以有效保護(hù)通信設(shè)備的安全性，是其免受雷擊，在此過程中，避雷針頂部會(huì)形成一個(gè)局部電場，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電導(dǎo)入方向的影響，需要注意的是，雷電防護(hù)系統(tǒng)一定要有優(yōu)質(zhì)的避雷針、下引線和統(tǒng)一的接地網(wǎng)，要有完善的直擊雷電防護(hù)措施。此外，在避雷針的選擇上，不僅要質(zhì)量優(yōu)良而且還要有比較大的保護(hù)范圍，并且無無言，且不會(huì)對(duì)造成通信干擾。

結(jié)語

實(shí)行有效的鐵路通信傳輸管控，必須不斷提高技術(shù)水平，有效引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備。建設(shè)全面、系統(tǒng)、科學(xué)的智能系統(tǒng)，是未來的發(fā)展方向之一。鐵路的不斷提速加大了通信傳輸安全的難度，也給信號(hào)穩(wěn)定、信息保密和防火防雷等帶來一系列的挑戰(zhàn)和困難。我們必須正視這些問題，以高度的責(zé)任感確保鐵路通信傳輸?shù)陌踩?，推?dòng)鐵路事業(yè)的長足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉小強(qiáng).有關(guān)鐵路通信傳輸安全問題的若干思考[J].中國新通信,2012,09:59-62.

篇4

【關(guān)鍵詞】鐵路通信;傳輸安全;措施

引言

在鐵路系統(tǒng)中，鐵路通信傳輸系統(tǒng)主要是為了保證火車運(yùn)輸或者鐵路建設(shè)過程中，各種信息的正常傳輸。但是由于鐵路路線的分支比較多，路線多不集中，所涉及到的業(yè)務(wù)點(diǎn)較多，很難形成一個(gè)相對(duì)統(tǒng)一的通信系統(tǒng)。再加上鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展，對(duì)鐵路通信的要求也日益提高。因此，加強(qiáng)鐵路通信傳輸安全的有效措施具有重要意義。

一、鐵路通信傳輸?shù)慕M成部分

1、關(guān)鍵的通信體系

骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)絡(luò)是鐵路通信傳輸體系的重要組成成分，在進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候要分別實(shí)施，兩者都非常的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)時(shí)，要依據(jù)各自的特征和任務(wù)來建設(shè)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)絡(luò)，例如SDH2.5Gbit/s的傳輸體系應(yīng)用到骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要使用4芯的光纖構(gòu)成復(fù)用段來進(jìn)行保護(hù)。通信體系的關(guān)鍵部分就是骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)絡(luò)，它們既要分開，又要互相配合，只有這樣才能確保通信體系達(dá)到最為理想的效果。

2、無線通信體系

使用無線和有限相配合的形式，使信號(hào)覆蓋的地方實(shí)現(xiàn)無線信息的傳播，這就是無線通信體系。無線通信體系要和許多的設(shè)備進(jìn)行相互配合工作，例如調(diào)度、電臺(tái)和便攜臺(tái)等等，通過所有設(shè)備間的相互配合真正的完成無線通信網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，使信息真正意義上實(shí)現(xiàn)無線傳導(dǎo)。

3、應(yīng)急通信體系

鐵路通信傳輸體系中必須要有的內(nèi)容就是應(yīng)急通信體系，鐵路在運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)受自然災(zāi)害、人為的原因等造成一些安全事故，此時(shí)就需要應(yīng)急通信體系來實(shí)施應(yīng)急搶險(xiǎn)救助，應(yīng)急通信體系第一時(shí)間把事故的詳細(xì)情況傳導(dǎo)給應(yīng)急指揮部，指揮部依據(jù)接受到的信息組織進(jìn)行營救，從而使安全事故的損失降到最低。在鐵路列車上要安裝應(yīng)急通信體系，這樣就會(huì)確保在發(fā)生事故的時(shí)候，信息可以盡快地傳輸?shù)街笓]中心。應(yīng)急通信體系所使用的傳輸通道是通過有線和無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)的，它包含了兩個(gè)部分，即現(xiàn)場設(shè)備和中心設(shè)備?，F(xiàn)場設(shè)備的主要功能就是搜集事故現(xiàn)場的所有信息，而中心設(shè)備的主要功能就是把這些信息傳輸?shù)綉?yīng)急指揮部，指揮部依據(jù)他們所收到的信息制定可行性方案，組織進(jìn)行積極地?fù)尵萚1]。

4、電話和通信調(diào)度體系

鐵路通信傳輸還有一個(gè)重要的組成部分那就是電話和通信調(diào)度體系。設(shè)計(jì)時(shí)，每個(gè)電話用戶經(jīng)過光傳輸和接入網(wǎng)絡(luò)來尋找遠(yuǎn)程控制交換機(jī)，一個(gè)設(shè)置只能給一個(gè)用戶使用。電話和通信調(diào)度體系主要是想完成鐵路乘客的通信需求，乘客們要求進(jìn)行信息的交流。通信信息使用的用戶增加的時(shí)候，那些沒有設(shè)置的用戶可以經(jīng)過體系電話交換的業(yè)務(wù)數(shù)量來挑選匹配的類型，從而完成程控的交換。

二、加強(qiáng)鐵路通信傳輸安全的有效措施

1、構(gòu)建鐵路通信傳輸信號(hào)安全系統(tǒng)

1.1構(gòu)建信號(hào)信息傳輸故障容錯(cuò)系統(tǒng)。就整體層面而言，構(gòu)建容錯(cuò)系統(tǒng)要使用冗余技術(shù)，倘若系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會(huì)自動(dòng)摒棄故障性的影響因素，有效保障系統(tǒng)最終輸出通信傳輸結(jié)果的準(zhǔn)確性。容錯(cuò)系統(tǒng)能有效強(qiáng)化數(shù)字化系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，滿足鐵路通信傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)與要求。但需要注意一點(diǎn)，要構(gòu)建通信傳輸故障容錯(cuò)系統(tǒng)不能僅僅依靠硬件系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)的容錯(cuò)，還應(yīng)該有操作系統(tǒng)，只有三種系統(tǒng)實(shí)施錯(cuò)層次綜合容錯(cuò)才能構(gòu)建實(shí)用性很高的容錯(cuò)系統(tǒng)。此外，在構(gòu)建的時(shí)候還需要準(zhǔn)確把握各個(gè)層次容錯(cuò)的作用偏重。

1.2安全分析信號(hào)信息傳輸故障。把安全性的信號(hào)故障看做是安全系統(tǒng)，安全系統(tǒng)具備自檢功能，能自行檢查自身錯(cuò)誤，倘若通信系統(tǒng)出現(xiàn)傳輸問題，安全系統(tǒng)就能自動(dòng)進(jìn)入限制狀態(tài)，有效防止出現(xiàn)各種危險(xiǎn)情況。因此，在實(shí)踐工作里要有效防止數(shù)字化通信傳輸過程中出現(xiàn)任何信息安全問題，就必須將安全概念貫穿系統(tǒng)構(gòu)建的始終。但鑒于數(shù)字化通信傳輸系統(tǒng)硬件故障里的復(fù)雜性以及軟件故障的潛在性，要保證不論出現(xiàn)何種故障都不會(huì)影響信息輸出的安全是很難的。所以，要有效解決上述問題就可以從觀念上尋找解決辦法。要正視危險(xiǎn)與故障的存在，借助相應(yīng)安全性與可靠性較高的技術(shù)盡可能減少系統(tǒng)出現(xiàn)故障的幾率，進(jìn)而有效減少故障與危險(xiǎn)的發(fā)生幾率[2]。

2、創(chuàng)建完善、有效的安全監(jiān)測機(jī)制

完善、有效的安全監(jiān)測機(jī)制是鐵路通信傳輸安全的有效保障，創(chuàng)建安全監(jiān)測機(jī)制的目的就是要遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)站點(diǎn)的具體安全情況，一旦發(fā)現(xiàn)有潛在的安全隱患就要及時(shí)通知維護(hù)人員。作為安全監(jiān)測人員也要時(shí)刻關(guān)注各種安全隱患，時(shí)刻保持高度的警覺性，借助各種檢測方式以及綜合網(wǎng)管系統(tǒng)，針對(duì)重點(diǎn)處所以及設(shè)備設(shè)計(jì)相應(yīng)的檢測方案，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)密、全面的監(jiān)測，同時(shí)深入分析有關(guān)數(shù)據(jù)，做好及時(shí)反饋工作，準(zhǔn)確判斷設(shè)備是否真的潛藏安全隱患，從根本上防止通信傳輸問題的出現(xiàn)。

3、合理選擇鐵路通信傳輸方式

首先，結(jié)合鐵路發(fā)展需求，積極創(chuàng)新鐵路通信傳輸方式。鐵路通信傳輸?shù)挠绊懸蛩赜泻芏啵趧?chuàng)新傳輸方式的時(shí)候要結(jié)合具體問題具體分析，強(qiáng)化鐵路通信傳輸?shù)目煽啃浴Ｈ绯浞纸柚呀?jīng)開發(fā)使用的光纖自動(dòng)切換成保護(hù)系統(tǒng)，為鐵路通信傳輸?shù)姆€(wěn)定、安全提供有效保障。其次，結(jié)合鐵路通信傳輸需要選擇有效的傳輸方式。就當(dāng)前來看，可以選擇兩種傳輸方式，一是無線傳輸，此種傳輸方式具有傳輸量較大、建設(shè)快、維護(hù)簡單、能滿足長距離傳輸要求等優(yōu)點(diǎn)，但抗干擾能力弱，容易受氣候等因素影響;二是有線傳輸，此種傳輸方式具有可靠性高、穩(wěn)定性高、保密性高、傳輸量大的優(yōu)點(diǎn)，但建設(shè)費(fèi)用較高，需時(shí)較長。

4、增加硬件設(shè)備投入，提升硬件設(shè)備質(zhì)量

鐵路通信傳輸?shù)挠布O(shè)備也會(huì)影響傳輸?shù)陌踩?，所以，必須要注重硬件設(shè)備的投入，購買高質(zhì)量的硬件設(shè)備，同時(shí)做好硬件設(shè)備的日常保養(yǎng)與維護(hù)，確保在使用過程中不會(huì)出現(xiàn)故障。在改進(jìn)鐵路通信傳輸設(shè)備的時(shí)候要多采用科學(xué)的知識(shí)與技術(shù)，有效保障鐵路通信傳輸系統(tǒng)發(fā)展的安全性與快速性。同時(shí)，鐵道部要全面落實(shí)硬件設(shè)備來源的監(jiān)管，嚴(yán)格審查，確保引進(jìn)的硬件設(shè)備均質(zhì)量合格;在使用硬件設(shè)備之前，管理人員必須要再次檢查，查看設(shè)備出廠商的成長與誠信資質(zhì)，確保投入使用的設(shè)備是安全、可靠、合格的[3]。

結(jié)束語

綜上所述，確保鐵路通信傳輸?shù)陌踩种匾５俏覀兙彤?dāng)前鐵路通信傳輸?shù)膶?shí)際情況來看，其具備高可靠性、高效率性和傳輸量大的特點(diǎn)，同時(shí)在其傳輸過程中也容易受人為因素、雷害因素以及設(shè)備質(zhì)量等各方面因素的影響，進(jìn)而出現(xiàn)各種安全問題?；诖?，鐵路通信傳輸部門必須積極分析影響鐵路通信傳輸安全的各種因素，結(jié)合鐵路通信傳輸?shù)膶?shí)際情況，采取有針對(duì)性的解決對(duì)策，為鐵路通信傳輸?shù)陌踩蕴峁┯行ПＵ稀?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]李涵.淺談現(xiàn)代鐵路通信技術(shù)研究[J].科技與企業(yè)，2013（03）：127-128.

篇5

關(guān)鍵詞：附加位移；附加應(yīng)力；富余承載力；工后允許沉降

By the new road and bridge projects through high-speed railway bridge under the structural safety problem caused by the analysis of the corresponding

And lead to high-speed railway construction and urban planning and construction coordination of the elaboration

Liu jun Li hai wei

Abstract: The author has been engaged in engineering design, has in recent years has presided over the design: the Beijing-Guangzhou railway crossing Chuzhou Mingguang Road Interchange, across the Beijing-Shanghai railway Zoucheng thirty meters bridge, Yanzhou across the new stone railway overpass north moat, through the Long sea-rail interchange and across the street Kaifeng thirteen Zheng West Temple ditch off the bridge Loening specifically to highway bridges, and so many involved in Luoyang rail Project, in the design process, deeply felt, strides to the development of urban construction, both many railways have gradually restricting some development of the city, so all through the city, more and more demand for more rail, also led to a series of railway safety issues, in 2010 the Ministry of Railways has issued: China Railway Construction [2010] No. 146 "On cross railway lines across the relevant provisions designed to inform," the official documents, made ​​a cross-over high-speed rail on the lower-speed rail, road principles and applicable regulations. In this paper, the needle of the above, by Song County, Luoyang expressway to connect to the Zhengzhou-Xi'an Passenger Dedicated Line across the bridge caused by Luo passenger safety issues specifically related to the analysis of the bridge, a few thoughts from a design point of view.

Keywords: additional displacement; additional stress; surplus capacity; work permit after the settlement

截至2010年，我國鐵路營業(yè)里程達(dá)到9.1萬公里。隨著城市的發(fā)展以及加速城市化進(jìn)程的城郊團(tuán)組開發(fā)的擴(kuò)城運(yùn)動(dòng)的展開，身處工程行業(yè)的同行會(huì)經(jīng)常聽到或碰到鐵路限制了城市發(fā)展的情況，為滿足城市發(fā)展的需要、平衡及溝通鐵路兩側(cè)城市資源，作為城市交通動(dòng)脈的城市道路，受鐵路路基高低、鐵路兩邊城鎮(zhèn)化程度、拆遷占地等客觀條件所限，需要修建下穿或者上跨既有鐵路的橋梁，有的城市已經(jīng)把鐵路路基穿成了高架橋，有的城市則修建了多座跨越鐵路的高架橋。尤其是鐵道部2010年度下發(fā)的“中鐵建設(shè)[2010]146號(hào)文”對(duì)上跨高速鐵路提出嚴(yán)格的限制，下穿高速鐵路的方式幾乎成為各地批復(fù)的首選，因而也帶來眾多鐵路安全以及和城市規(guī)劃沖突問題等。鐵路多次提速、大量高速鐵路的建設(shè)和運(yùn)營，拉短了城市的時(shí)間及空間距離、提高了社會(huì)整體效率、給人們出行帶來方便的同時(shí)，也給我們帶來了一些思考。前車之鑒，因此在高鐵、客專、城際等高速鐵路紛紛修建的今天，站點(diǎn)選址、線路規(guī)劃及鐵路橋梁建設(shè)等，需要充分結(jié)合地方政府的城市規(guī)劃布局，應(yīng)做好線位及結(jié)構(gòu)安全度的長遠(yuǎn)預(yù)留。本文僅從高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)安全分析角度出發(fā)，針對(duì)高速鐵路橋梁設(shè)計(jì)提出幾點(diǎn)建議，希望能有助于建設(shè)管理方及設(shè)計(jì)方多出精品，希望有益于鐵路和地方和諧發(fā)展。

1、工程概況

1.1新建道路概況

洛陽至嵩縣高速公路連接線位于洛陽市洛陽新區(qū)境內(nèi)，起自孫辛路與開元大道交叉口，向南下穿鄭西客運(yùn)專線洛河特大橋，再過鄭屯村、上跨洛宜鐵路及規(guī)劃的騰飛路，終至洛陽至嵩縣高速公路起點(diǎn)溢坡附近，全長3.088Km，設(shè)計(jì)時(shí)速100km/h,設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為公路I級(jí)。

1.2穿越處既有客專橋梁概況

本項(xiàng)目在K0+050處以分幅方式穿越鄭西客專洛河特大橋的92#及93#孔，臨近橋墩編號(hào)為91#～95#，對(duì)93#橋墩影響最大，兩線交角90度。該處鄭西客專洛河特大橋上部結(jié)構(gòu)為跨度32m的簡支箱梁，橋下凈高12m，各墩之間的凈寬均為29.9m。洛河特大橋下部為矩形空心橋墩，每墩均設(shè)有10根直徑1.0m樁基礎(chǔ)，樁長依次為：92橋墩17.5m、93號(hào)橋墩18.5m、94號(hào)橋墩24.5m。

根據(jù)高鐵設(shè)計(jì)資料，93號(hào)墩：單樁富余承載力為[P]-P =3502.50KN-3154.08KN=348.42 KN。橋樁工后允許沉降不大于6mm。

1.3 穿越區(qū)域自上而下各層巖土依次為：

①黏質(zhì)黃土（Q4al）：硬塑，局部軟塑?；境休d力&&=120Kpa。

②粗圓礫土（Q4al+pl）：中密―密實(shí)，飽和?；境休d力&&=500Kpa。

③黏質(zhì)黃土（Q3al+pl）：硬塑?；境休d力&&=150Kpa。

④粗圓礫土（Q3al+pl）：中密―密實(shí)，飽和。基本承載力&&=600Kpa。

⑤黏質(zhì)黃土（Q2dl+pl）：中密―密實(shí)，飽和。基本承載力&&=250Kpa。

⑥粗圓礫土（Q2al+pl）：中密―密實(shí)，飽和?；境休d力&&=600Kpa。

⑦泥巖、砂巖（N）：全風(fēng)化，巖石風(fēng)化呈土狀、砂礫狀，局部夾全風(fēng)化礫巖?；境休d力&&=300～350Kpa。

⑧礫巖（N）：雜色強(qiáng)風(fēng)化，泥質(zhì)膠結(jié)，巖心成礫石狀?；境休d力&&=350Kpa。

2、各穿越方案引起既有鐵路橋樁附加內(nèi)力及附加豎向位移分析

2.1 方案一：橋梁方式穿越

采用1-40m梁橋（樁柱式臺(tái),樁長30m，如圖2.1）分幅穿越客專洛河特大橋，單幅橋?qū)捑鶠?4.5m。

2.1.1 新建結(jié)構(gòu)與客專橋墩相對(duì)位置關(guān)系及分析工況擬定

工況一：擬建橋分幅從客專洛河特大橋92及93孔跨中穿過，如圖2.2，新建橋墩樁基距離客專橋墩樁基最近距離為18.47m；

工況二：考慮最不利情況，擬建橋從靠近客專洛河特大橋93號(hào)橋墩兩側(cè)穿過，橋邊緣至93號(hào)墩間凈距僅為20cm，如圖2.3，新建橋墩樁基距離客專橋墩樁基最近距離為15.8m；

2.1.2 定量分析（有限元模擬）

2.1.2.1模型簡化

本模擬采用MAIDS-GTS有限元軟進(jìn)行模擬分析，模型的結(jié)構(gòu)為：100m*80m*50m（長*寬*高），單元網(wǎng)格數(shù)量為33579個(gè)，土體模擬為摩爾庫倫本構(gòu)的四面體單元，樁模擬為彈性本構(gòu)的線單元,樁土接觸模擬為樁接觸單元；模型結(jié)構(gòu)如圖2.4、圖2.5所示：

樁接觸面：計(jì)算模型中采用梁單元模擬樁基礎(chǔ)，樁土作用模擬為摩擦接觸面,軟件涉及的計(jì)算參數(shù)主要如下：

最終剪力：輸入最大摩擦力，超過該值認(rèn)為樁土之間摩擦力消失；

剪切剛度模量：面內(nèi)切向方向剛度系數(shù)；

法向剛度模量：面外垂直方向的剛度系數(shù)。

荷載：本模型中荷載有自重荷載、恒載及活載長期效應(yīng)組合產(chǎn)生的樁頂反力模擬為樁頂節(jié)點(diǎn)集中力荷載、作用在路面運(yùn)營車輛的荷載（按公路-I級(jí)）模擬為面荷載。

根據(jù)鄭西客專洛河特大橋竣工圖，計(jì)算該橋每根墩樁上施加的節(jié)點(diǎn)力：92號(hào)樁橋墩樁FZ1=2795.55KN，93號(hào)橋墩樁FZ2=2810.589KN，94號(hào)橋墩樁FZ3=2728.944KN。

新建橋樁上根據(jù)橋博軟件分析，按最不利情況施加的節(jié)點(diǎn)力：FZ=5752.88KN；

臺(tái)后路基模擬成面荷載：P1= P2=22KN/m3×3m=54KN/m2。

約束：本模型中對(duì)土體的前后、左右及下底面進(jìn)行節(jié)點(diǎn)約束，上頂面為自由面；對(duì)客專橋樁和新建橋樁進(jìn)行轉(zhuǎn)角約束，約束方向?yàn)镽z。

2.1.2.3運(yùn)算步驟：

為了更準(zhǔn)確的計(jì)算出新建公路對(duì)原有客專洛河特大橋的影響，將運(yùn)算過程分五步：

Step1：計(jì)算土體在自重作用下應(yīng)力、位移，然后歸零；

Step2：計(jì)算客專洛河特大橋橋樁在客專荷載作用下的位移和應(yīng)力情況；

Step3：把所有的位移和變形清零；

Step4：計(jì)算僅考慮新建橋樁（道路）工程時(shí)，樁周土體及客專橋樁的軸力、位移；

Step5：計(jì)算全部新建工程對(duì)客專橋樁及樁周土體的影響。

2.1.2.4 計(jì)算分析結(jié)果

(1)方案一工況一計(jì)算位移、軸力云圖與分析（僅選取影響最大的93號(hào)墩）

①因新建工程產(chǎn)生的影響―位移

③小結(jié)：通過運(yùn)用MIDAS-GTS有限元軟件模擬計(jì)算分析，得出新建橋梁從客專跨中穿過的工況一產(chǎn)生的影響總結(jié)如下：（注釋：①②③同后）

1)新建公路橋樁的豎直最大位移為-14.04mm，因新建工程產(chǎn)生的最大附加位移：

客專橋92號(hào)墩10號(hào)樁的最大豎直位移為-0.796mm，影響率①為5.66%；93號(hào)橋墩7號(hào)樁的最大豎直位移-1.934mm，影響率為13.77%；94號(hào)墩4號(hào)樁的最大豎直位移為-0.756mm，影響率為5.38%。

2)新建公路橋樁的樁頂軸力為-5745.65KN，因新建工程產(chǎn)生的最大附加軸力③：

92號(hào)墩10號(hào)樁為-19.11KN；93號(hào)墩7號(hào)橋樁為-21.7KN；94號(hào)橋墩4號(hào)橋樁為-17.86KN。

(2)方案一工況二 計(jì)算位移、軸力云圖與分析

①因新建工程產(chǎn)生的影響―位移

③小結(jié)：通過運(yùn)用MIDAS-GTS有限元軟件模擬計(jì)算分析，得出新建橋梁從靠近客專93號(hào)墩旁穿過的工況二產(chǎn)生的影響總結(jié)如下：

1)新建公路橋樁的豎直最大位移為-16.38mm，因新建工程產(chǎn)生的最大附加位移：

客專橋92號(hào)墩10號(hào)樁的最大豎直位移為-0.288mm，影響率①為1.75% ②；93號(hào)橋墩7號(hào)樁的最大豎直位移-3.258mm，影響率為19.89%；94號(hào)墩4號(hào)樁的最大豎直位移為-0.29mm，影響率為1.77%。

2)新建公路橋樁的樁頂軸力為-5745.65KN，因新建工程產(chǎn)生的最大附加軸力③：

對(duì)93號(hào)墩7號(hào)樁影響最大為-50.052KN；對(duì)92號(hào)墩及94號(hào)墩影響較小，可以忽略。

注釋：①影響率=擬建公路橋樁的最大沉降/客專洛河特大橋相應(yīng)橋樁的最大沉降。

②樁號(hào)參考圖3.3。

③最大附加軸力為施工完成后的軸力-原有客專洛河特大橋樁的軸力。

2.2方案二、三、四均以道路方式分幅穿越客專洛河特大橋，路基填土高度分別為3m、1m、0.3m，單幅道路寬均為14.0m。工況一：線位從客?？缰写┰?，路基的中線距離93號(hào)橋墩中線的距離為16.3m；工況二：線位從靠近客專93號(hào)墩穿越，路基的中線距離93號(hào)橋墩中線的距離為8.7m；

2.2.1工況一、二91~95號(hào)墩的樁基頂部最大附加沉降分布曲線圖

2.2.3由以上分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)有：既有橋墩距離新建結(jié)構(gòu)越近、路基填土越高則受影響越大；93號(hào)墩受影響最大；

3、結(jié)論

通過如上運(yùn)用有限元軟件MADIS-GTS對(duì)四種穿越方案進(jìn)行模擬分析，得出如下結(jié)論：

（1）、按方案一、三及四，即橋梁方式和1m 、30cm高路基的道路方式穿越客專，產(chǎn)生附加沉降及樁軸力均滿足設(shè)計(jì)要求，均能確保既有客專橋梁安全；按方案二，即3m高路基的道路方式穿越，如果線位不居中布設(shè)，偏向93號(hào)墩則附加沉降超出6mm，會(huì)危及客專橋梁安全，附加軸力在149.3～320.6 KN間，占用單樁承載儲(chǔ)備較大，也不利于客專橋梁安全。

（2）鑒于目前建設(shè)的城際、客專、高鐵等，較常見的上部結(jié)構(gòu)多為32m的標(biāo)準(zhǔn)跨徑，根據(jù)如上計(jì)算分析，采用小于2米高路基的道路穿越，現(xiàn)有設(shè)計(jì)的變形及承載力富余儲(chǔ)備，可確保下穿工程不影響既有鐵路橋梁的安全，且新建道路從跨中穿越最安全。

（3）考慮建成后道路路基自重和過往的車輛荷載均直接作用在既有橋樁持力土層上，并且建設(shè)中為確保道路壓實(shí)滿足規(guī)范質(zhì)量要求，重型機(jī)械設(shè)備作業(yè)均會(huì)對(duì)臨近橋樁產(chǎn)生負(fù)摩阻及相應(yīng)的擾動(dòng)影響，因此建議采用橋梁穿越方式為首選，由以上計(jì)算分析可知，單孔40m跨橋梁方案能確保下穿工程不影響既有鐵路的安全。且建設(shè)期間及建成后結(jié)構(gòu)自重或車輛荷載均通過新建橋樁作用在遠(yuǎn)離既有橋樁的位置，因此產(chǎn)生影響均較小。

（4）對(duì)于在建和處于設(shè)計(jì)階段的類似鐵路橋梁，建議經(jīng)由城鎮(zhèn)時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合當(dāng)?shù)亟h(yuǎn)期規(guī)劃，除了線位做好預(yù)留外，在有規(guī)劃需求部位建議考慮增加樁基的沉降和承載力富余的儲(chǔ)備，如有近期穿越需求處，則可以根據(jù)路基填土高度，先做好路基，再實(shí)施高速鐵路的橋墩。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全;信息技術(shù);技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)前是我國信息化發(fā)展的最佳時(shí)機(jī)也是信息化發(fā)展最蓬勃的時(shí)刻，但發(fā)展背后的安全隱患也不可忽視。雖然很多城市目前采用的專網(wǎng)或局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠降低與外網(wǎng)的接觸率，在一定程度上減少用網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。但隨著信息化的進(jìn)一步發(fā)展，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全的需求也在逐漸變大，利用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控提高網(wǎng)絡(luò)安全也將成為信息時(shí)代網(wǎng)絡(luò)安全的大趨勢。因此如何提高監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全將是我們現(xiàn)在甚至很久之后都需要關(guān)注并需要深入研究的課題。

一、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)發(fā)展的必要性

(一)用戶需求。

個(gè)人、商業(yè)信息因網(wǎng)絡(luò)普及不再成為秘密。個(gè)人和商業(yè)私密信息在通過網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和傳輸時(shí)，這種攜帶私密信息的載體很容易遭到破壞從而導(dǎo)致私密信息泄露，且犯罪分子層出不窮的手段讓遠(yuǎn)程監(jiān)控甚至網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自身已經(jīng)不再安全。如，2013年4月黑客———“敘利亞電子軍”入侵美聯(lián)社官方Twitter賬號(hào)后”白宮爆炸，奧巴馬受傷”的假新聞從而引發(fā)美股暴跌，損失約2，000億美元。而城市公安系統(tǒng)為了確保用戶安全推出的公安系統(tǒng)、平安城市系統(tǒng)、手機(jī)監(jiān)控等也和互聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān)，若沒有良好的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，犯罪分子很可能會(huì)利用系統(tǒng)漏洞訪問公安系統(tǒng)進(jìn)行犯罪。這些用網(wǎng)隱患讓使用者對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的需求愈發(fā)膨脹。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全信息技術(shù)的使用迫在眉睫。

(二)安全產(chǎn)品升級(jí)需求。

目前，很多流媒體形式的視頻監(jiān)控應(yīng)用產(chǎn)品應(yīng)需求而生，但是這種流媒體本身因其自身的便易性和廣泛性，很容易遭到破壞和攻擊。不久之前某市的銀行搶劫案中，犯罪分子即是利用配電箱切斷監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)施的搶劫。這也說明，當(dāng)前的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全信息技術(shù)并不成熟，設(shè)計(jì)者還需研究實(shí)用性更強(qiáng)、符合標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品。

二、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控安全信息技術(shù)的發(fā)展

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控安全信息技術(shù)的發(fā)展不是一步即成的，要想加強(qiáng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)用性和可靠性，還需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)深化。

(一)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全。

監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全是弱電系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是其得以實(shí)施的物理安全保障。例如在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)中，首先要考慮計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備能夠有效應(yīng)對(duì)地震、水災(zāi)、火災(zāi)等事故，同時(shí)對(duì)由溫度、環(huán)境造成的破壞是否有一定抵御能力。而計(jì)算機(jī)其他配套如USP備份電源以防止因停電對(duì)計(jì)算機(jī)造成影響，恢復(fù)出廠默認(rèn)設(shè)置以恢復(fù)人為錯(cuò)誤操作造成的嚴(yán)重后果，健全的報(bào)警系統(tǒng)和雙機(jī)多冗余等等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)也必不可少。只有先確保監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的物理安全，才能夠保證監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)能夠正常工作。

(二)網(wǎng)絡(luò)傳輸。

單個(gè)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)并不能真正實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全。因?yàn)楸O(jiān)控網(wǎng)絡(luò)需要及時(shí)將網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控信息傳輸至互聯(lián)網(wǎng)，一旦監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)與外界通信，就可能會(huì)遭受攻擊或者被網(wǎng)絡(luò)病毒感染。倘若安全系統(tǒng)被攻擊或感染，不僅系統(tǒng)自身會(huì)遭到破壞，與之連接的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)也會(huì)遭殃。因此安裝監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的同時(shí)還應(yīng)保證與安全系統(tǒng)相連接的服務(wù)器具備良好的防護(hù)措施。目前最好的方法是在外界通信的互聯(lián)網(wǎng)上裝上如防護(hù)墻、正版操作系統(tǒng)屏蔽漏洞等軟件。接受外網(wǎng)信息時(shí)，只允許對(duì)應(yīng)主機(jī)接受正常通信的數(shù)據(jù)包，對(duì)于不明來歷的請(qǐng)求應(yīng)直接拒絕。只有做好傳出、接入兩方面的管控，才能夠確保監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)在一個(gè)不受干擾的環(huán)境下工作。

(三)后端軟件要求。

后端軟件安全主要有兩大方面:一是被傳輸數(shù)據(jù)的服務(wù)器上的軟件安裝應(yīng)盡量確保安全性，確保監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)不會(huì)有危險(xiǎn)，且對(duì)于被傳輸服務(wù)器上的登陸用戶需要有權(quán)限和密碼要求，明確登陸者責(zé)任和及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患;二是監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)自身安裝的軟件也需要嚴(yán)格把關(guān)。平臺(tái)軟件可以使用LINUX核心平臺(tái)構(gòu)架從而提高平臺(tái)操作穩(wěn)定性。系統(tǒng)信息存儲(chǔ)可以采用ISCSI技術(shù)的分布式網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，該技術(shù)支持本地、中心、前端等多級(jí)存儲(chǔ)方式，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間大，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不易丟失。此外智能負(fù)載平衡技術(shù)和高可用在線熱備技術(shù)能夠確保安全系統(tǒng)平臺(tái)長時(shí)間運(yùn)行并支持大信息量數(shù)據(jù)搜索。

三、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全信息技術(shù)的應(yīng)用

隨著研究的深入，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全信息技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用也愈發(fā)廣泛?；趯?shí)際網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用需要，目前監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全信息技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面的應(yīng)用。

(一)防火墻。

防火墻能夠依照特定規(guī)則，允許或限制傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過。它有效結(jié)合計(jì)算機(jī)硬件、軟件和安全策略，為用戶用網(wǎng)筑起一道強(qiáng)有力的安全屏障。用戶可以通過安裝防火墻軟件或者架設(shè)防火墻硬件來為電腦屏蔽安全隱患。防火墻可以智能規(guī)避危險(xiǎn)，讓內(nèi)部人員只訪問安全的外部服務(wù)，也可以拒絕外部服務(wù)的非合理訪問請(qǐng)求。為確保用戶用網(wǎng)權(quán)利不受侵犯，可以在如路由器、服務(wù)器上設(shè)置防火墻，這樣可以保證只有合法用戶能夠訪問網(wǎng)絡(luò)資源，而企圖攻擊路由進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的非法網(wǎng)絡(luò)不僅會(huì)被拒絕還會(huì)被跟蹤，嚴(yán)重者甚至報(bào)警。

(二)信息身份驗(yàn)證。

信息身份驗(yàn)證為用戶提供了準(zhǔn)確的個(gè)性化個(gè)人信息，方便用戶簡單、安全地登陸不同網(wǎng)站。如密碼、郵箱驗(yàn)證碼、動(dòng)態(tài)手機(jī)口令等信息驗(yàn)證大大提高了使用者信息的安全性，降低了其他人非法登陸用戶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可能性。而實(shí)名認(rèn)證、手機(jī)號(hào)、郵箱綁定的方式也方便用戶在個(gè)人網(wǎng)絡(luò)遭受攻擊被盜取之后能夠及時(shí)通過身份驗(yàn)證找回，避免造成損失。

(三)信息加密。

信息加密主要是視頻流加密，當(dāng)監(jiān)控視頻被傳輸?shù)胶蠖讼到y(tǒng)時(shí)，文件在打包壓縮的同時(shí)也被加密，只有特定的密碼才可解壓，而其他妄圖非法取得或篡改視頻的操作都會(huì)被拒絕。這種通過對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的方式提高數(shù)據(jù)安全性的技術(shù)即是數(shù)據(jù)加密技術(shù)。數(shù)據(jù)加密技術(shù)的使用提高了傳輸數(shù)據(jù)的安全性，應(yīng)用價(jià)值很高。目前流媒體對(duì)于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用較多，但是安防監(jiān)控領(lǐng)域?qū)τ谶@一技術(shù)的使用并不多，當(dāng)前在使用的僅僅只有少數(shù)幾個(gè)平臺(tái)廠家。由此可看出，安防監(jiān)控領(lǐng)域的安全監(jiān)控技術(shù)還有待進(jìn)一步深入、加強(qiáng)。流媒體對(duì)于數(shù)據(jù)加密技術(shù)的使用雖然日趨成熟，但考慮到流媒體自身存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的圖像實(shí)時(shí)性，因此在加密和解壓的同時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況評(píng)估解密速度對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的影響，計(jì)算解密速度和數(shù)據(jù)包大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系。利用序列密碼進(jìn)行流媒體數(shù)據(jù)加密也是一種不錯(cuò)的加密方法，但使用這種加密方式也須考慮實(shí)際需求。

(四)VPN技術(shù)。

VPN技術(shù)適用于連鎖超市、集團(tuán)公司、加油站、公共場所等地方，它能夠在公共信息網(wǎng)中建立虛擬局部網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可以基于虛擬局部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳遞。也正是基于此，連鎖超市、集團(tuán)公司和加油站等分布散、數(shù)量多的個(gè)體只要將數(shù)據(jù)專線接入本地網(wǎng)絡(luò)，即可在自己的虛擬局部網(wǎng)絡(luò)中安全傳遞信息。此外，若想節(jié)省高昂的布線成本，也可以采用撥號(hào)方式接入VPN監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，傳遞信息。

四、結(jié)語

監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全信息技術(shù)應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)大環(huán)境而生，且經(jīng)過多年的研究已有了一定的成果，基于當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)中存在的安全隱患也有了一定的防御能力。但不可否認(rèn)網(wǎng)絡(luò)攻擊手段日新月異，層出不窮，現(xiàn)在的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全信息技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全信息技術(shù)仍然需要面對(duì)極大的安全挑戰(zhàn)，也需要不斷地更新，完善。而網(wǎng)絡(luò)安全，僅僅有監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，健全的網(wǎng)絡(luò)管理制度和操作者的高度安全防范意識(shí)也是不可或缺的，只有三者具備，才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的安全網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

【參考文獻(xiàn)】

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關(guān)鍵詞：NAVDAT海岸電臺(tái) OFDM 軟件調(diào)制解調(diào)

1.NAVDAT的提出

隨著GMDSS現(xiàn)代化復(fù)審的不斷深入，作為GMDSS中主要承擔(dān)安全信息播發(fā)系統(tǒng)的NAVTEX，由于數(shù)據(jù)傳輸速率低、功能單一等缺點(diǎn)，制約了其在新環(huán)境下的應(yīng)用。2012年ITU了工作在500 KHz 頻帶的中頻海上移動(dòng)服務(wù)數(shù)字廣播系統(tǒng) NAVDAT，播發(fā)由岸到船的與海上安全相關(guān)信息的技術(shù)建議書。

2.NAVDAT 技術(shù)特性

NAVDAT是一種新型的岸基海上數(shù)字廣播系統(tǒng)，它采用最新數(shù)字傳輸技術(shù)，在500kHz上播發(fā)海上安全信息和其他服務(wù)信息。NAVDAT通過播發(fā)消息、文本、文件或圖像，實(shí)現(xiàn)海圖改正信息等航行相關(guān)安全信息的快速推送，并實(shí)現(xiàn)與船舶信息系統(tǒng)的無縫連接。NAVDAT系統(tǒng)通過聯(lián)網(wǎng)播發(fā)，還可實(shí)現(xiàn)A2海區(qū)的覆蓋。因此，NAVDAT可增強(qiáng)海事信息業(yè)務(wù)能力，是GMDSS現(xiàn)代化和e航海中的關(guān)鍵系統(tǒng)。

NAV DAT采用了一種類似于NAVTEX的時(shí)隙分配方式，便于IMO以相同的方式進(jìn)行協(xié)調(diào)。其也可以以單頻網(wǎng)絡(luò)的方式工作。

無論采用何種播發(fā)方式，NAVDAT都會(huì)提供廣播、選擇性播發(fā)、特定播發(fā)等三種不同的播發(fā)模式。此外，NAVDAT 還提供對(duì)于任意種類的岸到船信息的加密廣播服務(wù)。

由于NAVDAT采用了數(shù)字編解碼技術(shù)，使得在10KHz帶寬的頻道上，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)15-25kb/s，是NAVTEX系統(tǒng)的300倍。正是NAVDAT高速的數(shù)據(jù)傳輸能力，使得它擴(kuò)大了安全信息的播發(fā)范圍，能夠播發(fā)諸如海圖，氣象云圖，數(shù)據(jù)等等。NAVDAT能夠以友好的交互方式在接收端顯示，并能夠?qū)⑿畔⒄现翆?dǎo)航設(shè)備（ECDIS、INS）。

3.NAVDAT系統(tǒng)分析3.1試驗(yàn)必要性

NAVTEX系統(tǒng)作為一個(gè)上世紀(jì)七十年代設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，存在播發(fā)速率低、播發(fā)及時(shí)性差、不能滿足播發(fā)各類MSI數(shù)據(jù)的要求、不能滿足播發(fā)海事新業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的要求、不能播發(fā)多媒體信息、無法與船舶信息系統(tǒng)和設(shè)備無縫連接，需要人工操作等問題。

以廣州海岸電臺(tái)為例，廣州海岸電臺(tái)“全球海上遇險(xiǎn)和安全系統(tǒng)”建設(shè)工程實(shí)施已近20年，現(xiàn)有NBDP/FEC廣播已很少船舶收聽，NAVTEX廣播又存在以上諸多缺陷，已無法滿足現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)和船舶上用戶需求，亟需通過技術(shù)更新提高海上通信服務(wù)能力。NAVDAT在中頻500KHz有著良好的傳輸能力，可達(dá)250-300 nm，能有效覆蓋珠三角及粵東粵西沿海重要水域，同時(shí)滿足現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)要求。利用廣州海岸電臺(tái)現(xiàn)有播發(fā)能力，僅需要對(duì)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)過程加以干預(yù)，就能進(jìn)行NAVDAT的試播發(fā)。3.2NAVDAT系統(tǒng)架構(gòu)

NAVDAT系統(tǒng)主要由信息及管理系統(tǒng)SIM（System of Information and Management）、岸臺(tái)網(wǎng)絡(luò)、岸臺(tái)發(fā)射機(jī)、傳輸通道、船臺(tái)接收五部分構(gòu)成。

下圖為NAVDAT的詳細(xì)的系統(tǒng)架構(gòu)圖1。

在SIM模塊中，岸臺(tái)在收到各個(gè)數(shù)據(jù)源（氣象局，海洋局，VTS，RCC等）信息后，通過文件復(fù)用器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，主要是優(yōu)先級(jí)和時(shí)間有效性的設(shè)置，對(duì)于需要加密服務(wù)的消息的加密，消息向岸基網(wǎng)絡(luò)的傳輸?shù)?。文件?fù)用管理和岸基發(fā)射管理主要通過特定的人機(jī)交互接口完成。

岸臺(tái)網(wǎng)絡(luò)可以是高速連接、低速的數(shù)據(jù)連接或者文件共享系統(tǒng)。

在岸基發(fā)射系統(tǒng)中，控制器主要用于檢查發(fā)射前頻帶是否空閑，通過同步時(shí)鐘同步岸臺(tái)信號(hào)，控制發(fā)射參數(shù)、時(shí)間和發(fā)射計(jì)劃，排版消息文件（分割成包）。

作為整個(gè)系統(tǒng)中重點(diǎn)的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，調(diào)制器主要有3種輸入信息流：調(diào)制信息流（MIS）、發(fā)射信息流（TIS）、數(shù)據(jù)流。MIS主要用來提供頻譜占有信息以及發(fā)射信息流和數(shù)據(jù)流的調(diào)制模式（4、16或者64 QAM）。為了在接收端有良好的解調(diào)，MIS流通常也在4-QAM子載體上編碼。TIS主要是接收端的信息，比如數(shù)據(jù)流的錯(cuò)誤編碼（由于中頻波白天主要通過地波傳輸，晚上通過地波+電波的方式傳播，這個(gè)值會(huì)不同），發(fā)射機(jī)ID，時(shí)間和日期等。TIS流可以在4或者16-QAM上編碼。數(shù)據(jù)流主要包括需要傳輸?shù)南⑽募?/p>

在船端接收系統(tǒng)中，接收天線可以是磁場天線或者電場天線。射頻前端包括射頻濾波、射頻放大和基帶輸出，對(duì)于射頻前端，高敏感性和高動(dòng)態(tài)范圍是必須的。接收系統(tǒng)中的解調(diào)模塊對(duì)基帶OFDM信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，重構(gòu)包含發(fā)射信息文件的數(shù)據(jù)流。它提供時(shí)間/頻率同步，信道判斷，自動(dòng)調(diào)制恢復(fù)，糾錯(cuò)等功能。文件解復(fù)用器接收來自控制器的文件，審核消息文件是否正確，如有需要解密消息文件，使消息文件對(duì)終端應(yīng)用可用，刪除過期文件等。消息文件應(yīng)存儲(chǔ)在船臺(tái)服務(wù)器中，并通過特定人機(jī)交互接口和其他終端應(yīng)用交互。

在OFDM生成階段可以采用硬件設(shè)備，也可以采用軟件無線電方式，在服務(wù)器或者發(fā)射器前端實(shí)現(xiàn)報(bào)文的調(diào)制。同樣在接收機(jī)端，也可以通過軟件解調(diào)接收信號(hào)。這里介紹軟件調(diào)制解調(diào)的過程，如下圖2所示。

用軟件方式實(shí)現(xiàn)消息、報(bào)文、圖以及岸臺(tái)發(fā)射機(jī)信息等數(shù)據(jù)的OFDM信號(hào)調(diào)制，可以通過以下3個(gè)步驟：

1）將待發(fā)射數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼元，再對(duì)比特流進(jìn)行16-QAM映射；

2）之后根據(jù)得到的幅度、相位值生成150路子載波。為保證OFDM信號(hào)的正交性，相鄰子載波頻率偏移41.66Hz，然后生成OFDM波形；

3）進(jìn)行保護(hù)間隔、峰均比抑制等保護(hù)處理后保存為WAV文件。

在接收端還原具體信息，有以下2個(gè)步驟：

①接收WAV音頻文件，根據(jù)OFDM導(dǎo)頻信號(hào)鎖定OFDM音頻信號(hào)；根據(jù)OFDM解調(diào)原理，將音頻波形解調(diào)為二進(jìn)制碼元；

②對(duì)二進(jìn)制碼元進(jìn)行轉(zhuǎn)換，根據(jù)固定子載波中的信息生成報(bào)文、圖文件、調(diào)制信息以及臺(tái)站發(fā)射機(jī)標(biāo)識(shí)信息等。

4.試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

NAVDAT系統(tǒng)是GMDSS現(xiàn)代化和e航海中的關(guān)鍵系統(tǒng)，NAVDAT系統(tǒng)是海事信息播發(fā)上的一次數(shù)字化革命，將增強(qiáng)海事信息服務(wù)能力。GMDSS現(xiàn)代化尚處于論證和設(shè)計(jì)階段，我國海岸電臺(tái)應(yīng)抓住這一機(jī)會(huì)，加快技術(shù)研究和系統(tǒng)研制，并盡快進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測試驗(yàn)證，形成符合國際標(biāo)準(zhǔn)框架的NAVDAT信息播發(fā)和接收的國內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)我國在GMDSS現(xiàn)代化中的地位，亦符合我國海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)的要求。

5.總結(jié)

本文對(duì)NAVDAT的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了分析和建議，對(duì)海岸電臺(tái)進(jìn)行GMDSS現(xiàn)代化改造建設(shè)提供些許的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]ITU.ITU-R M.2010 Characteristics of a digital system，named Navigational Data for broadcasting maritime safety and security related information from shore-to-ship in the 500 KHz band[S]. Geneva：Electronic Publication，2012： 2-8.

篇8

【 關(guān)鍵詞 】 鐵路；通信信號(hào)；信號(hào)傳輸；安全問題

1 引言

由于列車在以往的傳統(tǒng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)中的運(yùn)行速度較低，所以通信信號(hào)系統(tǒng)并不能與信息系統(tǒng)相互連接，二者是相互獨(dú)立的。而基于現(xiàn)在飛速發(fā)展的鐵路信號(hào)系統(tǒng)中，大部分電子化信號(hào)系統(tǒng)的信息，包括列車調(diào)度、監(jiān)督、控制等，這些信息都需要借助鐵路信號(hào)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的快速傳送，二者如果相互獨(dú)立則不能滿足現(xiàn)代鐵路信號(hào)系統(tǒng)這一需求，這就促使了CBTC系統(tǒng)的形成。

所謂的CBTC系統(tǒng)，就是將鐵路運(yùn)輸組織必需的通信和信號(hào)兩大系統(tǒng)逐漸的融合在一起，使二者相互滲透結(jié)合，最終形成一個(gè)涵蓋了通信、控制、指揮和處理信息等多個(gè)方面的智能自動(dòng)化系統(tǒng)，事實(shí)上也就是將鐵路信號(hào)利用通信的方式傳送出去。因而也就真正意義上實(shí)現(xiàn)了鐵路的通信信號(hào)一體化，而這種新型的傳輸信號(hào)的方式，將比傳統(tǒng)的利用軌道電路傳送信號(hào)的方式具有很多優(yōu)勢，大致包括幾點(diǎn)。

1.1 信號(hào)傳輸?shù)目煽啃愿?/p>

在傳統(tǒng)的軌道電路中，信號(hào)的傳輸是單向的，也就是發(fā)送者只負(fù)責(zé)發(fā)送信號(hào)，根本無法確定遠(yuǎn)處的接收者是不是真正的收到了信息，而且鐵軌是軌道電路信號(hào)系統(tǒng)唯一的傳輸媒介，極其容易受到外界的影響而影響信號(hào)的傳輸，造成信號(hào)傳輸十分沒有可靠性，也就滿足不了控制高速列車的需求。而在新型的CBTC系統(tǒng)中，雙方的信號(hào)是互通的，可以做到雙向通信，還能通過非常多的保證技術(shù)來提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，這就能夠保證工作人員可以實(shí)時(shí)并且安全地通過通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)鐵路信號(hào)的傳輸。

1.2 鐵路信息信號(hào)傳輸效率相對(duì)較高

在目前鐵路信號(hào)傳輸系統(tǒng)中，主要依靠數(shù)字化的通信方式來完成鐵路信息和數(shù)據(jù)信號(hào)的大量傳輸，還能夠在過程中做到移動(dòng)自動(dòng)閉塞信號(hào)傳輸，隨著列車的運(yùn)行，這種移動(dòng)的自動(dòng)閉塞也會(huì)自然移動(dòng)，還能自動(dòng)變化其分期的長度，因此我國的鐵路運(yùn)輸在運(yùn)行中既能做到安全高效的傳輸列車信息信號(hào)，同時(shí)也可以保證列車在行駛過程中的安全問題，在提高鐵路信號(hào)傳輸效率的同時(shí)，還能保證列車運(yùn)行的效率。

1.3 信息信號(hào)傳輸量大

在以往傳統(tǒng)的軌道電路系統(tǒng)中，信號(hào)的傳輸是在鐵軌上進(jìn)行的，這樣就造成了鐵路信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較小，且速度偏慢。而隨著社會(huì)各方面的發(fā)展，列車呈現(xiàn)越來越高的速度和密度，列控信號(hào)也就隨之增加，這就要求大量的信號(hào)傳輸能在短時(shí)間內(nèi)安全快速的完成，而通信網(wǎng)絡(luò)恰好就滿足了列車控制對(duì)信號(hào)傳輸嚴(yán)格的需求，此外通信網(wǎng)絡(luò)還能提供包括媒體信息在內(nèi)的許多其他信息，還能完成列車與地面的雙向通信。

2 強(qiáng)化鐵路信號(hào)傳輸系統(tǒng)的安全

對(duì)通信信號(hào)傳輸系統(tǒng)關(guān)于安全方面的整體情況的充分了解，能夠?yàn)槲覀兪煜ふ莆諒?qiáng)化鐵路信號(hào)傳輸系統(tǒng)的安全性的方法打下良好的基礎(chǔ)。

2.1 鐵路信號(hào)傳輸系統(tǒng)信號(hào)安全構(gòu)建分析

數(shù)字化的鐵路信號(hào)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)安全技術(shù)與通信技術(shù)的深層次的結(jié)合，達(dá)到了通信信號(hào)一體化的巨大成就，為鐵路的發(fā)展起到十分重要的作用。我們可以通過各種方式在信號(hào)傳輸?shù)倪^程中提高其信息傳輸效率、信號(hào)傳輸?shù)目煽砍潭群蛡鬏斶^程中所能承受的容量，即使在信號(hào)的傳輸過程中，偶爾會(huì)發(fā)生故障，但是在最后的輸出端所輸出的數(shù)據(jù)一定是安全并具有準(zhǔn)確性的。在發(fā)生故障時(shí)，可以運(yùn)用不同的解決方式，可以通過信號(hào)信息傳輸故障――容錯(cuò)系統(tǒng)構(gòu)建和信號(hào)信息傳輸故障――安全分析這兩種方式來解決橫式進(jìn)行。

2.1.1信號(hào)信息傳輸故障――容錯(cuò)系統(tǒng)構(gòu)建

我國以前的鐵路信號(hào)系統(tǒng)的安全保障只要是依靠安全型繼電器來保障的，這是我國傳統(tǒng)的鐵路信號(hào)系統(tǒng)最基本的安全要求措施，安全型繼電器的主要工作原理為，當(dāng)安全型繼電器的線圈沒有磁性時(shí)，節(jié)點(diǎn)就主要考慮在斷開狀態(tài)下的概率，這種處理的方式主要運(yùn)用在一些不是邏輯對(duì)稱故障方面。因此，為了能夠在鐵路信號(hào)安全信息傳輸系統(tǒng)中建立通信系統(tǒng)，就必須以大量的電腦作為最核心的控制系統(tǒng)來運(yùn)用。我們可以通過對(duì)鐵路信號(hào)安全信息傳輸系統(tǒng)中來設(shè)計(jì)其容錯(cuò)系統(tǒng)來保障安全，也就是我們常說的通過利用冗余技術(shù)的方法，來解決鐵路信號(hào)信息傳輸過程中的安全要求。這是因?yàn)槿蒎e(cuò)技術(shù)能夠在很大程度上提高計(jì)算機(jī)的安全、可操作性，能夠在發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障的時(shí)候，就能在第一時(shí)間將其故障解決掉，從而能夠在很大程度上確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。但是在對(duì)容錯(cuò)的鐵路信號(hào)安全信息傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，不能只是依靠硬件的容錯(cuò)或者是軟件的容錯(cuò)，這些都是不能滿足的，這是由于真正的容錯(cuò)系統(tǒng)不僅僅是硬件的系統(tǒng)和軟件的系統(tǒng)，還要求各個(gè)應(yīng)用軟件的各個(gè)層次的容錯(cuò)，并且不同層次的容錯(cuò)的功能是各不相同的。因此，構(gòu)建信號(hào)信息傳輸故障――容錯(cuò)系統(tǒng)，能在很大程度上保證應(yīng)用進(jìn)程的持續(xù)安全運(yùn)行下去，并且還能在很大程度上確保其不受到硬件故障的影響。

2.1.2信號(hào)信息傳輸故障――安全分析

在鐵路正常運(yùn)輸過程中，如果發(fā)生法信號(hào)故障――安全情況，這時(shí)候不要出現(xiàn)過度的緊張，可以將該情況看做是正常運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的一個(gè)非常普遍的故障現(xiàn)象即安全的系統(tǒng)，在解決過程中不要受到傳統(tǒng)思維的影響，將故障沒有構(gòu)成危險(xiǎn)的想法一定要摒棄，在鐵路信號(hào)傳輸系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，要考慮不同的可靠性與安全性的技術(shù)的應(yīng)用，只有這樣才能在最大程度上降低在整個(gè)系統(tǒng)中故障發(fā)生的概率。

2.2 新型鐵路信號(hào)系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)研究

2.2.1傳輸方式的選擇

在我國鐵路信號(hào)傳輸系統(tǒng)中主要分為兩種信號(hào)傳輸系統(tǒng)：一是采用有線傳輸?shù)姆绞降姆忾]式信號(hào)系統(tǒng)；另一種是采用無線傳輸?shù)姆绞降拈_放式信號(hào)系統(tǒng)。不同的傳輸方式對(duì)改變傳統(tǒng)鐵路信號(hào)的傳輸模式起著不同的作用，因此，必須認(rèn)真選擇這兩種模式，從而使鐵路信號(hào)傳輸系統(tǒng)變得更加安全、可靠，并且這兩種傳輸方式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。無線傳輸線路主要是利用無線中繼來進(jìn)行傳輸，這種傳輸方式能夠具有非常大的傳輸容量，這對(duì)滿足較長距離的傳輸起著非常重要的作用。另外，該傳輸方式的建設(shè)速度是非?？斓?，并且維護(hù)起來非常方便、簡單，具有非常高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但是該傳輸方式的缺點(diǎn)是非常容易受到外間的干擾，主要是非常容易受到氣候、環(huán)境的干擾，這就致使其在使用過程中具有非常低的穩(wěn)定性和安全保密性。

就目前而言盡管無線傳輸?shù)陌l(fā)展是非常快速的，但是其跟有線的傳輸方式來比較，就顯得非常狹小，尤其是在傳輸領(lǐng)域內(nèi)，有線傳輸占據(jù)著主導(dǎo)地位。這是因?yàn)橛芯€傳輸?shù)奶攸c(diǎn)就是在較長的傳輸距離中還具有非常高的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，并且還能夠具有非常大的傳輸容量，其缺點(diǎn)也是非常明顯的，就是其在建設(shè)初級(jí)階段的投入非常是非常龐大的，并且要求要有很長的建設(shè)時(shí)間。對(duì)于以通信系統(tǒng)為主的鐵路信號(hào)安全信息的傳輸有線通道介質(zhì)的選擇來說，還是比較傾向于傳統(tǒng)的電纜傳輸系統(tǒng)，但是電纜傳輸系統(tǒng)非常容易受到氣候、環(huán)境的干擾的影響而出現(xiàn)傳輸不穩(wěn)定的現(xiàn)象，這也正是鐵路心寒傳輸過程中要求非常高的部分。隨著近幾年我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，光纖傳輸系統(tǒng)得到了快速發(fā)展，它具有帶寬大、中繼距離長、傳輸損耗低、抗電磁干擾能力、傳輸質(zhì)量好等各種優(yōu)點(diǎn)，所以，在建立單方向的鐵路信號(hào)傳輸系統(tǒng)通道時(shí)，只需要一根光纖就能夠建立起來。

2.2.2開放系統(tǒng)通信的威脅與安全性設(shè)計(jì)原則

鑒于傳輸系統(tǒng)是想對(duì)開放的，那么遭受外部信息入侵的可能性就會(huì)很大，有一些網(wǎng)絡(luò)病毒或者黑客就會(huì)趁虛而入。從系統(tǒng)內(nèi)部來說，有時(shí)會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的因素、元器件的失效或者硬件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤等某些原因而引起故障。就網(wǎng)絡(luò)本身來說，由于網(wǎng)關(guān)的作用，在未經(jīng)許可的情況下，上層傳輸?shù)牟豢煽啃畔⒌木W(wǎng)絡(luò)是不能與本網(wǎng)進(jìn)行通信的，這樣就能維持網(wǎng)絡(luò)能夠獨(dú)立運(yùn)行，從而確保了網(wǎng)絡(luò)本身的安全性。對(duì)于鐵路信號(hào)信息的傳輸，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須能夠滿足其對(duì)安全性的極高的要求，我們把在一定的時(shí)間、環(huán)境條件和使用條件下，保持傳輸系統(tǒng)不會(huì)陷入危險(xiǎn)狀態(tài)的性能，稱為傳輸系統(tǒng)安全性，排出人為失誤的因素，造成傳輸系統(tǒng)失敗的唯一原因就系統(tǒng)故障，那么為了提高鐵路信號(hào)傳輸?shù)陌踩?，我們有必要想盡一切辦法降低在系統(tǒng)故障時(shí)傳輸系統(tǒng)陷入危險(xiǎn)的可能性。

3 結(jié)束語

鐵路的安全、穩(wěn)定、快速運(yùn)輸在很大程度上受到鐵路信號(hào)傳輸系統(tǒng)的影響，因此，在我國不斷發(fā)展高速鐵路的時(shí)候，必須要求鐵路信號(hào)傳輸系統(tǒng)具有很高的穩(wěn)定性和安全性，建立全國鐵路網(wǎng)絡(luò)覆蓋，確保鐵路能夠高速、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 王立國.基于通信系統(tǒng)的鐵路信號(hào)信息傳輸?shù)陌踩匝芯縖期刊論文].電腦與電信，2007，（11）.

[2] 邵漢久.基于通信系統(tǒng)的鐵路信號(hào)信息傳輸?shù)陌踩匝芯縖期刊論文].自動(dòng)化與儀器儀表，2010，（02）.

篇9

關(guān)鍵詞：煤礦安全；信息管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

中圖分類號(hào)：TP311.52

煤礦生產(chǎn)的安全問題直接決定著整個(gè)煤礦企業(yè)的生存和發(fā)展，由于安全信息復(fù)雜且龐大，使用人力進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理分類很容易導(dǎo)致效率低、易出錯(cuò)等問題，因此利用信息技術(shù)等先進(jìn)手段對(duì)煤礦生產(chǎn)做好安全工作是十分重要的。煤礦安全信息管理系統(tǒng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)和系統(tǒng)維護(hù)的基礎(chǔ)上的信息管理系統(tǒng)，根據(jù)檢測并綜合分析瓦斯含量、通風(fēng)情況、井下壓強(qiáng)等數(shù)據(jù)來對(duì)礦井作業(yè)進(jìn)行安全控制，并利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行資源的共享，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的[1]。隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及對(duì)煤礦生產(chǎn)中安全問題的重視，信息化管理已經(jīng)在全國煤礦產(chǎn)業(yè)得到推廣，煤礦安全信息管理系統(tǒng)也在不斷的完善。建立煤礦安全信息管理系統(tǒng)可以對(duì)煤礦生產(chǎn)過程中的安全問題進(jìn)行不同角度的統(tǒng)計(jì)和分析，不但能夠提高煤礦安全信息的使用效率，幫助管理者更加有效的對(duì)煤礦安全進(jìn)行管理以保障煤礦生產(chǎn)過程中的安全，更能提高煤礦企業(yè)的管理水平。

1 煤礦安全信息管理系統(tǒng)分析

1.1 系統(tǒng)應(yīng)有的功能

對(duì)目前煤礦產(chǎn)業(yè)所面臨的安全問題進(jìn)行分析，得出煤礦安全信息管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備安全監(jiān)測功能、輔助決策功能、礦工管理功能和審查功能。首先煤礦安全信息管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)對(duì)礦井下瓦斯含量、通風(fēng)狀況和壓強(qiáng)等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將檢測得到的數(shù)據(jù)及時(shí)反映出來。在出現(xiàn)緊急狀況時(shí)能進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警并切換到緊急處理的狀態(tài)。其次，煤礦安全信息管理系統(tǒng)要將采集到的風(fēng)速、壓強(qiáng)等數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，以此來對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)并提供有效的意見[2]。

1.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

煤礦安全信息管理系統(tǒng)對(duì)瓦斯?jié)舛鹊葘?shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，出現(xiàn)問題自動(dòng)報(bào)警，并且將出現(xiàn)警報(bào)時(shí)的時(shí)間、位置、出現(xiàn)問題等都記錄在數(shù)據(jù)庫中以便日后查詢。對(duì)煤礦設(shè)備、安全信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，及時(shí)將設(shè)備使用情況和井下瓦斯等數(shù)據(jù)進(jìn)行更新并反饋到系統(tǒng)中。煤礦安全信息管理系統(tǒng)必須具備簡介透明性，操作起來要盡可能的簡單直觀，讓操作人員不必在操作上遇到困難，并且要求系統(tǒng)要能自主進(jìn)行一定程度的檢測和維護(hù)。

2 煤礦安全信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)向應(yīng)用系統(tǒng)提供集成、開發(fā)和運(yùn)行的環(huán)境和開發(fā)框架，并在這個(gè)基礎(chǔ)上提供基礎(chǔ)和應(yīng)用服務(wù)，提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和靈活可用性。平臺(tái)是一個(gè)基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)，提供的是基礎(chǔ)的服務(wù)，結(jié)合具體業(yè)務(wù)之后就能變成實(shí)用性很強(qiáng)的應(yīng)用系統(tǒng)。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

信息系統(tǒng)主要是通過大量數(shù)據(jù)來獲取所需信息并對(duì)其進(jìn)行管理，而這就必須要求建立一個(gè)良好的數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)和管理大量的數(shù)據(jù)，保證整個(gè)系統(tǒng)能夠簡單快速的調(diào)用所需數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理中心，可將系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換和共享。數(shù)據(jù)采集、管理和使用是數(shù)據(jù)庫建立的目標(biāo)，以此來加快內(nèi)部的信息交流，為各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換提供保障，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的信息傳遞、處理和共享，最終成為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、交換和服務(wù)中心。數(shù)據(jù)庫在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)當(dāng)考慮到要保障數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的結(jié)構(gòu)清晰易分明，并且便于管理、維護(hù)和更新，要求數(shù)據(jù)庫以最適合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)組織以便查詢信息，并對(duì)數(shù)據(jù)庫內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的劃分，減少無效數(shù)據(jù)的冗余[3]。

煤礦安全信息管理系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)表主要包含八種類型，其名稱和功能如圖1所示：

2.3 功能模塊設(shè)計(jì)

煤礦安全信息管理系統(tǒng)的主要任務(wù)就是對(duì)礦井安全信息進(jìn)行監(jiān)控、記錄、查詢、統(tǒng)計(jì)等。煤礦安全信息管理系統(tǒng)的主要功能模塊包含六個(gè)方面，如下所示：

2.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

由于煤礦安全信息數(shù)據(jù)多，訪問量高，因此系統(tǒng)采用服務(wù)器的設(shè)計(jì)方式來減少網(wǎng)絡(luò)信息傳輸量。服務(wù)器操作系統(tǒng)采用NT Server4.0，數(shù)據(jù)庫平臺(tái)選用SQL SERVER6.6，并使用VB6.0進(jìn)行編程。整個(gè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中采用分級(jí)制，賦予不同的用戶不同的訪問權(quán)限，以保障信息管理系統(tǒng)的安全。煤礦安全信息管理系統(tǒng)使用RDO以O(shè)DBC方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用[4]。

3 煤礦安全信息管理系統(tǒng)的建議

企業(yè)要結(jié)合自身的實(shí)際，對(duì)安全信息管理系統(tǒng)進(jìn)行不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，不斷提高自身管理水平和企業(yè)內(nèi)員工的綜合素質(zhì)，建立一支擁有專業(yè)信息化技術(shù)的人員隊(duì)伍，包括技術(shù)人員、管理人員等。此外，要在煤礦企業(yè)內(nèi)指定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，包括使用統(tǒng)一術(shù)語、編碼等，這樣有利于信息資源的共享和交流，提高資源的使用效率，有助于管理和開發(fā)系統(tǒng)并有利于其后期維護(hù)[5]。

4 結(jié)語

煤礦產(chǎn)業(yè)在我國市場經(jīng)濟(jì)中占有很重要的比例，由于煤礦產(chǎn)業(yè)的工作環(huán)境十分特殊，對(duì)安全的要求極高，因此安全問題一直是煤礦產(chǎn)業(yè)關(guān)注的首要問題。隨著我國科學(xué)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，利用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)煤礦安全進(jìn)行管理，煤礦安全監(jiān)控早已開始實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和信息化。通過煤礦安全信息管理系統(tǒng)了解煤礦生產(chǎn)過程中的安全狀況，保障煤礦生產(chǎn)的安全，在我國煤礦生產(chǎn)作業(yè)中有著十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張殿軍.安全管理信息系統(tǒng)在元寶山露天礦的應(yīng)用[J].露天采煤技術(shù)，2011，1：41-42.

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[4]袁兆山，李銳，孫慧杰.煤礦安全管理信息系統(tǒng)開發(fā)中的重用技術(shù)[J].工礦自動(dòng)化，2010，8：18-20.

[5]薛占儒.煤礦安全管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].煤礦安全，2012，6：50-51.

篇10

安全信息工程配有一套硬件設(shè)置。傳感器是安全信息工程的檢測和監(jiān)控的基礎(chǔ)，其檢測的信號(hào)經(jīng)過變送器的作用轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。傳感器奠定了基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架將信息工程的方方面面連接起來，變成一個(gè)有條理清晰化的系統(tǒng)。安全信息工程的軟件設(shè)置包括下位機(jī)的軟件編程，上位機(jī)的編程，數(shù)據(jù)庫的建立和保護(hù)。硬件設(shè)施的提高和軟件的交互作用使信息安全的到信賴的保障。

2安全服務(wù)

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織確定了幾種行之有效的安全服務(wù)，包括身份鑒別、訪問控制、數(shù)據(jù)完整、數(shù)據(jù)保密和防止否認(rèn)。身份鑒別會(huì)采取一些高密措施或者雙向鑒別；訪問控制體現(xiàn)在細(xì)枝末節(jié)之處，系統(tǒng)會(huì)對(duì)不同的客戶設(shè)置不同的訪問權(quán)限；數(shù)據(jù)完整是為了保障用戶接收到真實(shí)的數(shù)據(jù)，主要是防止數(shù)據(jù)篡改等；數(shù)據(jù)保密體現(xiàn)在對(duì)于未經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)實(shí)行防止泄露的措施，抵制竊取竊聽等違法行為。防止否認(rèn)是防止抵賴的一種要求，要求接收雙方都不能否認(rèn)其發(fā)送或者接收了信息。

3安全信息工程的體系結(jié)構(gòu)

3.1安全信息工程的體系框架

安全信息工程的體系框架拆分為：協(xié)議層次、安全特性和系統(tǒng)單元三個(gè)維度。協(xié)議層包括應(yīng)用層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層，可以滿足不同層次的安全需求。安全特性是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全服務(wù)和安全機(jī)制，有審計(jì)管理等可靠可用的機(jī)制作用。系統(tǒng)單元包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，籠統(tǒng)的分類可分為信息處理單元、通信網(wǎng)絡(luò)、安全管理和物理環(huán)境。其體系框架并不是簡單的二維關(guān)系，安全需求和體系結(jié)構(gòu)存在著共性，需要三維坐標(biāo)體現(xiàn)相互關(guān)系。

3.2安全信息工程的管理系統(tǒng)

安全信息工程在現(xiàn)代生活中并沒有完善的管理體系與監(jiān)控系統(tǒng)。一個(gè)良好的管理系統(tǒng)要求支持多種信息安全策略，使用戶共享信息可以安全地在不同用操作平臺(tái)操作；要求使用開放的系統(tǒng)，將防火墻技術(shù)和病毒防護(hù)技術(shù)達(dá)到漸臻完善的地步；要求達(dá)到方便的公共資源的取舍，將有限的公共資源擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)可用性的增加。技術(shù)層面的管理需要做好，前進(jìn)方向的指引同樣不能懈怠。管理部門需要加強(qiáng)對(duì)信息安全工作的領(lǐng)導(dǎo)，加強(qiáng)信息一體化建設(shè)，在資金投入方面要用在刀刃上，避免虛假的繁榮和實(shí)際的浪費(fèi)現(xiàn)象。

4信息安全工程的發(fā)展前景與方向

我國的信息與網(wǎng)絡(luò)安全仍處于有系統(tǒng)漏洞的情況中，實(shí)際操作缺乏完美的監(jiān)控系統(tǒng)，未來信息安全工程發(fā)展的方向應(yīng)是在把握實(shí)際的基礎(chǔ)上發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，掌控全局，站在安全體系整體的高度看待問題，減少安控死角帶來的經(jīng)濟(jì)損失。有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)提供一個(gè)整體的理論，形成該行業(yè)具體的規(guī)章制度，以支撐下一步的研究工作，還要擴(kuò)大人才資源，使研究更加深入。國家十分重視信息安全工程的建設(shè)，派發(fā)了可觀的資金。國家分發(fā)的資金的使用要落到實(shí)處，由于之前的資金在一個(gè)有安全漏洞的體系中被大量投放，造成了一種實(shí)際上的浪費(fèi)，相關(guān)部門之后可以根據(jù)每一步的科研成果派資金，等到體系成熟之后再進(jìn)行大量的資金投入，進(jìn)行工程維護(hù)。

5結(jié)束語