通信的可靠性汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇通信的可靠性范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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【关键词】CBTC 通信 可靠性

在城市轨道交通信号系统演化到无线CBTC系统后，面临的干扰、频谱资源冲突等一列挑战，令其数据通信系统的冗余性、可靠性要求的研究也面临全新的需求。提高CBTC中无线通信的可靠性问题，消除隐患，安全、可靠地承载CBTC的车地数据通信迫在眉睫。

城轨对CBTC系统的总体可用性指标一般为99.99%，平均修复时间MTTR为0.5小时。但考虑到故障发生时的复杂性，往往不能在0.5小时内排除所有隐患，有时甚至为了确保不影响正常运营，采取等待至运营结束后修复的策略。故作为其通信子系统要求设备的可靠性MTBF指标应尽可能高，尽量达到10万小时以上，以使通信子系统的可用性指标达到99.9995%以上。

这就要求从CBTC通信设计采用高可靠性的硬件，搭建合理的冗余构架，提高系统整体可靠性，并对通信通道采取适当的鉴权和加密措施。在CBTC系统中的通信可靠性依赖以下几个方面：

（1）基础硬件可靠性；

（2）通信鉴权加密；

（3）有线骨干网可靠性；

（4）车地无线通信可靠性。

典型的基于WLAN技术的CBTC通信框架（如图1所示）。

1 基础硬件可靠性

数据通信系统的可靠性依赖于基础硬件的可靠性。从服务器、工作站网卡，到接入层交换机、骨干网交换机，再到防火墙、路由器以及AP、车载无线电台，这些底层硬件的组合模式，冗余性措施又很大程度上影响了通信系统，乃至整个CBTC系统的可靠性与可用性。

硬件设备的可靠性经典的模型是浴盆曲线，按时间的推移，分3个阶段的故障模型：第1阶段是早期失效期（Infant Mortality）；第2阶段是偶然失效期，也称随机失效期（Random Failures）；第3阶段是耗损失效期（Wearout）。三个阶段的硬件失效率按先降、中平、后升的浴盆曲线规律变化。应根据各阶段特点，做好先期的烤机测试，中期保养，以及后期的按计划升级替换等工作。

1.1 控制中心硬件

控制中心（如图2所示）汇聚了关键的ATS设备：

核心设备双机热备：中央ATS服务器、数据库服务器等核心设备均至少部署2台，采用热备方式同时工作，要求故障切换时间均在1秒以内，对ATS运行图不产生任何影响，用户调度层面无感知。

重要设备多台共存：调度工作站等承担了指挥调控的重要使命，根据线路长路与管理的列车数量，配置3至4台的是线路正常运营的必要保障。

单机设备网络冗余：单机运行的设备，如网络管理服务器、ATS维护工作站、数据备份服务器、记录与回放工作站等设备适合于单机运行，故采用单台主机利用双网卡挂载到冗余的控制中心局域网络，避免了单网卡故障或单根网线故障导致的单机设备通信故障。

更高层次上，一些先进城市都在探索或实施控制中心异地灾备冗余，为控制中心。

信号系统与综合监控、主时钟、大屏、PIS、FAS、BAS等第三方外部系统接口有条件的情况下均应采用冗余的通道。

1.2 车载硬件

主流的CBTC车载构架为2oo3或2×2oo2安全计算机，目前2×2oo2（如图3所示）在可维护性方面占优，受到地铁运营及维保方的青睐。车载无线设备将为车载VOBC和经由无线接入点传输的轨旁ATC子系统提供不间断的双向传输通信。

车载网络应当被设计成两个互不相连的网络，避免出现强耦合性的网络导致两个车载网络同时出现故障的可能性。安装在车头和车尾车载电台MR分别为两个车载网络提供车地无线通信。任一车载电台或车载网络的单点故障均不影响车地无线通信。

1.3 设备集中站硬件

典型的轨旁硬件（如图4所示）主要是ATP/联锁、计轴、本地ATS等设备，一般采用2oo3或2×2oo2构架安全计算机，

通信层面普遍采用网络IP化构架，采用网卡Teaming及应用层Active-Standby等冗余技术，配合冗余的本地接入网及骨干网，能有效克服信号设备及网络的单点故障。

2 通信鉴权加密

CBTC的通信目前主流的协议仍停留在各信号集成商私有协议，或采用RSSP-I铁路信号安全通信协议。对EN50159-2提出的重复、丢失、插入、错序、错码、延迟、伪装等7类威胁中的“伪装”并不能提供完整的保护，故在车地无线通信层面，需要采用额外的安全措施，如采用LTE-M无线系统，或在WLAN无线系统上叠加安全保密器件（Security Device）来增加鉴权环节，防止非法用户入侵后采用“伪装”方式攻击信号系统，模拟移动授权LMA等关键报文信息从而造成的蓄意碰撞等安全隐患。RSSP-II协议虽对伪装等威胁具有协议层面的设计考虑，但由于其复杂性，秘钥体系的非流行化，暂未成为主流。

安全保密器件（如图5所示）在CBTC的应用程序之间起网关的作用，采用开放标准软件和IPsec协议，并提供鉴权和数据加密服务。只有当数据有正确的鉴定信息时，才允许通信从一个边界节点以加密的形式传送到另一个节点，并被解密还原。

3 有线网络可靠性

有线网络的可靠性，主要是对网络互联通道的冗余性、备份及切换机制的考虑和设计，通过精心的规划，保证在任意时刻节点间的路由可达，交换可达。

整个网络体系在有线网络层面（如图6所示）应具有分布式结构，分布式结构可以分散故障风险、隔离故障、提供冗余配置，提高系统的自愈能力虽然在网络中心节点，即控制中心不可避免的存在中央节点路由的汇聚，但可以在设计中尽量优化。在CBTC各子系统软件支持的情况下，应首选具有热备功能的控制中心异地备份方案。

4 车地无线通信可靠性

CBTC系统的车地无线通信主要是2.4GHz ISM频段的WLAN技术（802.11）和1.8GHz专有频段TD-LTE技术两大分支。新建CBTC线路倾向于使用轨道交通协会力推的1.8GHz （1.785～1.805GHz）频段的LTE-M标准，并在进一步摸索在此频段内使用CBTC专有承载，或是与PIS、CCTV、无线列调等共用综合承载。

WLAN技术由于每隔200米左右需布设AP点（如图7所示），沿线设备数量较多，根据可靠性串联模型，整体可靠性指标随线路长度及设备数量的增加而急剧下降。且AP等大量设备位于隧道或高架区间，AP天线进水等故障频发，维护时需要触网停电检修造成不便。且2.4GHz ISM频段日益拥挤，干扰情况严重，某些城市甚至由于频段设计冗余度不够，发生了地铁列车被乘客大量手持式2.4GHz MiFi设备干扰而逼停的尴尬场景。故在2.4GHz ISM频段部署AP用于CBTC通信，应采用抗干扰能力较强的技术，如FHSS（调频扩频）技术，使载波中心频点每隔几十毫秒发生伪随机跳跃，主动避开干扰源，并增强频谱密度，在空口竞争中获得优势，优先确保CBTC业务不中断。

在CBTC系统中引入TD-LTE，对相对低频的1.8GHz合理利用，采用射频泄露电缆作为传输介质，在异频同站址部署的情况下，通过合理的链路预算设计，可以使LTE基站射频单元（RRU）的部署间距达到1.8km。市区轨交线路基本可以做到两站区间内无有源设备，郊区线路在1.8km以上区段可在线路中间位置适当增补RRU增强无线覆盖。而漏缆的高可靠性可使其在几十年内长期免维护。因此TD-LTE及漏缆在CBTC系统中的应用，可有效增强CBTC系统车地通信的可靠性。

如图8所示，对拟采用TD-LTE承载CBTC业务的实际项目做的异频同站址的单漏缆部署方案，采用双核心网（EPC-A与EPC-B），两套频点独立的TD-LTE网络，车头和车尾两端独立部署的列车接入单元（TAU）所构成的CBTC车地无线通信网络。在成本允许的前提下，亦可在轨道上行和下行分别部署双漏缆，构成MIMO系统，提高抗干扰能力，增强冗余度，提升边缘带宽，进一步保障车地无线通信的高可靠性。

5 结束语

从目前中国轨道交通行业的发展趋势来看，无线CBTC系统已经成为主流，通信可靠性成为保障运营的重要基础，对城轨CBTC设计、施工、调试、运营、维保等方面具有重要的意义，应重点关注。

参考文献

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[3]孙志浩.CBTC系统安全通信协议的研究[D].西南交通大学，2014.

[4]沈陈霄，方旭明，宋昊.浅析CBTC数据通信系统的安全隐患[J].铁道通信信号，2013，03：89-92.

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中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0321-01

随着通信设备越来越先进，集成度越来越高，其对温度、湿度等方面的要求也越来越严格，所以为确保通信设备的正常稳定运行，便需要了解影响卫星通信设备正常稳定运行的环境因素，并采取有效措施减少环境的影响，提高卫星通信设备的可靠性。

1 卫星通信设备的可靠性

卫星通信作为现在应用相对广泛的信号传输方式，它具有覆盖广、通信容量大、通信距离远、质量优、不受地理环境限制等优点。由于卫星通信突出的通信特性，其近些年在中国的各个领域得到广泛使用，成为我国现代远距离通信不可替代的一种通信方式。不少企事业单位和公共场所安装了卫星通信设备，一些个人用户也越来越多，这使得卫星通信设备越来越普遍。不同的环境对卫星通信设备的使用性能和寿命影响巨大。对卫星通信设备的主要维护在于系统中的地球站。地球站也叫上行站，是卫星通信的重要环节，其主要任务向卫星发送信号和接收卫星发回的信号。地球站的核心设备是大功率发射机，是卫星信号传输和发射设备，保障其运行稳定、安全可靠，是整个工作的中心。高功放就是一种高频、高压、高能量设备，自身散热大，需要对其进行严密的监控，并使其处于良好的运行环境，才能确保其运行稳定可靠，并延长设备的使用寿命。另外一些卫星通信设备，如电力互投柜、服务器、交换机和其它辅助设备，种类多，性能差异大，因而对机房环境要求格外严格，不仅要严格遵守卫星通信机房选址要求，还要对机房内部运行环境进行严格控制，以便保障设备运行可靠稳定。

2 卫星通信设备运行的影响因素

2.1 温度对卫星通信设备可靠性的影响

所有通信设备根据自身特性都有其适合的运行温度，温度也是我们最常用的一种衡量环境的参数。由于卫星通信设备的多样性，各个设备最佳运行温度不一样，取其都适合的温度，所以对机房温度要求比较高。设备运行环境温度较高时容易造成设备散热缓慢，部件老化加快，从而造成设备运行负荷变大，性能降低，影响电路的运行，造成元器件的不稳定或者损坏。

2.2 湿度对卫星通信设备可靠性的影响

湿度是设备运行的又一个基本指标，也是衡量卫星通信设备运行环境的重要参数。设备运行于高湿度环境，空气中水汽大，容易造成设备金属部件锈蚀，降低电路板和线缆的绝缘性，出现结露等现象时还会造成设备打火或电路短路等。设备运行于低湿度环境，空气中水汽小，容易产生尘土，从而形成静电浮尘，严重时会造成电路短路。

2.3 气压对卫星通信设备可靠性的影响

气压同样对卫星通信设备运行有很大影响。例如机房中的主要设备为高功率发射机（高功放），其设计本身自带风机冷却。但机房由于洁净度以及其他的要求，机房设计通常处于密封的状态下，同时自带新风系统为室内更换空气，保障室内有新鲜空气进入。经济成本设计，采用小功率空调又不能完全实现室内温度改善，所以高功放出口热风通过排风管道直接排到室外，这就形成了室内外的空气流动。新风系统的进风和高功放的出风要处于一个相对平衡状态，才能维持通信设备运行环境的稳定，保障高功放的可靠运行，这时气压的数据值便十分重要了。

3 维持卫星通信设备运行可靠性

3.1 对卫星通信设备的温度控制

卫星通信设备运行环境温度的高低与恒定，会影响卫星设备运行的稳定性和设备的使用寿命。就目前来说，安装空调是一种效果好且普遍的环境调节方法。而具体的温度值控制，是随着季节变更、昼夜交替而改变的。通常在监控卫星通信设备的温度时，使用温度传感器测量敏感元件表面的温度。影响温度变化最重要的因素是空调和新风系统，外部环境对室内温度影响不明显。卫星通信机房的应该加强空调和新风系统的监控和调节，保障室内温度正常稳定。另外，室内空调的温度设置很重要，一般设定一个适当值，并使处于自动模式，便于自动调节冷热， 保持良好环境，利于室内设备运行。

3.2 对卫星通信设备的湿度控制

保持机房适当的湿度非常重要，通常采用在机房内部增加加湿器或抽湿机的方法来实现卫星通信机房的相对湿度保持标准恒定。在保持卫星通信设备的湿度控制的同时，也要重视机房洁净度的维持，否则保持机房适当湿度的功效便会大打折扣。这是由于机房中的灰尘太多，容易在通信设备内部电路板上积蓄，电路板上积蓄灰尘容易降低电子元器件的绝缘性，严重时还会形成静电浮尘，造成器件击穿或电路短路。保持机房洁净度的常见做法便是密封机房，并安排工作人员定期维护。湿度受室外气候影响巨大，这是由于小室为半内循环模式，既有一部分空气通过外部新风系统提供，另一部分自我循环。机房内部需设置湿度调节装置，保持室内湿度恒定，减小室外影响，保障设备正常运行。另外，湿度作为卫星机房环境监测的重要参数，需要设置告警门限。这个需要根据机房地理位置调节，最好经过长时间观察记录和总结分析，得到本地机房运行环境的平均值，根据这个平均值和设备环境来设置告警门限，并且在恶劣天气时要加强温湿度监控，适当手动调节门限，协调告警。

3.3 对卫星通信设备的气压控制

气压在卫星通信设备运行环境中也有一定要求。气压的高低直接反应卫星通信设备运行环境的正负压状态。气压作用于设备风冷效率的高低，散热能力的大小，间接影响着设备运行的稳定性和使用寿命。在控制卫星通信设备的气压时，通常使用气压传感器测量气体的绝对压强。气压无时无刻不在变化，对于卫星通信设备来说，掌握每天的气压变化和全年的气压变化有利于调节室内逊风量和改善设备运行环境。不然，室内空气流量少、气压低或环境温度过高都会导致设备故障报警。这就要求保障环境温湿度的同时，空气的流通量也就是室内气压也要有一定要求。

4. 结语

卫星通信设备的可靠性分析主要是针对环境因素。本文主要分析温度、湿度和气压因素对卫星通信设备可靠性的影响以及增强设备可靠性的措施。但除了温度、湿度和气压的监测外，还可以扩展到对所有辅助设备的监测，这需要建立卫星通信设备运行环境的网络监控管理系统，来维持卫星通信设备的正常运行，提高可靠性。

参考文献

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要提高网络通信的可靠性，首先要选择科学正确的技术，利用技术支持来保证网络通信的正常运行。一般情况下，首先会采用余度设计、容错技术，就是将整个网络系统中的所有计算机设为彼此的后备机，这样以来，如果其中一台计算机发生故障，那么该台计算机的任务便可以交由后备机，从而减少了网络系统瘫痪的问题，进一步提高了网络通信的可靠性。除此之外，我们还需要加强研究新技术，全面考虑网络技术的发展情况、网络设备的使用等因素，提高网络的适应能力，使其能够在较长的时间段内保持正常运转，从而满足业务需求。

（2）改善网络结构体系

网络结构选择对保证网络通信可靠性来说尤为重要，选择网络多层结构体系不仅能够隔离故障，还能够实现负荷分段并支持一般网路协议。多层结构由接入层、核心层、分布层组成，在网络系统中，运用多层结构能够简化网络运行，提高网络通信的可靠性，下面分别了解一下这三层结构。①接入层。接入层为网络提供了宽带，给用户提供了接入端口，是被允许接入网络系统的起点，它能够对网络流量进行有效控制。在网络系统中，接入层具有成本低、功能强等特点，对实现网络结构的安全性来说尤为重要。②核心层。核心层是网络结构中最重要的一部分，它不仅能够对网络进行划分，使不同的交换区块能够进行连接，还能为交换区块提供数据包，迅速的完成数据交换工作。需要注意的是：在网络应用中，核心层在对网络进行划分时，不能够对列表进行控制，也不能够顾虑数据包。③分布层。在网络中，分布层是用来计算接入层与核心层界点的，它既能划分核心层，也能提供相应的数据处理。在网络系统中，分布层的功能较多，它不仅能够确定网络中心联网，还能够实现工作组接入网络中。

（3）加强设备的可靠性

要提高网络通信的可靠性，一定要保证相关设备的安全性。首先在购买网络设备时，既要确保设备质量能够符合相关要求，又要保证购买的网络设备具有较高的性价比。再就是做好设备的维护工作，在网络系统的运行过程中，要定期对网络设备进行检查或者进行自动检查，以便于提前发现设备故障，并及时给予维修，避免网络系统因设备故障而发生瘫痪现象。

篇（4）

从电力通信系统来讲，它的可靠性意味着在实际的生产运行中，电力通信系统要具备满足以及达到电力系统的通信需要，这是如今的电力系统可靠性研究中至关重要的部分。

一、电力通信系统可靠性

从电力系统来看，它的可靠性有着非常完备的理论体系和研究内容，涵盖了电力系统根据能够接受的质量标准以及所需要的相关数据，持续不断地将相当量度的电力以及电量提供给用电客户。在电力系统可靠性的研究内容中，涵盖了充裕性以及安全性等若干方面。这些涵盖了发电、输电以及供电等若干系统。尽管没有研究到电网控制系统，然而，通信系统却成为了控制电网系统的中心网络，它的可靠性是不可或缺的。

二、电力通信系统可靠性因素分析

从电力通信系统来看，研究它的可靠性主要就是为了清除影响和造成电力通信系统可靠性的任何类型的故障。这样就能够大幅度地提升通信网络在运行过程中的服务质量，可以较好地达到电力系统的通信要求，而且还能够确保电网在运行过程中的安全性和稳定性。从电力通信系统来看，它是整体性的神经网络，在运行过程中，受到运行环境等多方面因素的影响， 特别是恶意攻击或灾害性破袭击了电力通信系统时，难以避免地会降低通信节点以及链路的性能。这主要表现在以下方面：网络节点以及链路都会失效、业务会中断、或者可能造成网络连通率、性能下降、呼损时延变大，另外还会出现数据网络的拥塞现象。

和电网调度机构、变电站以及发电厂分布于全国各地一样，电力通信系统具备了非常强大的复杂性，因而会有多种因素来影响它的可靠性。本文从通信网络、网络运行效果以及新技术发展等若干方面来分析影响电力通信系统可靠性的相关因素。

首先是网络自身，这涵盖了可控、不可控因素。前者涵盖了在电力通信设备进行工作时的相关环境一起条件，例如温度、防尘条件、电磁干扰等多种因素。此外也涵盖了不可控因素，这些内容包括了人为破坏、自然灾害以及突发事件等。内部因素意味着相关设备的可靠性能、系统工程的设计工作、维护和管理系统网络的工作等。这些都是从系统的固有可靠性来分析，涵盖了设备性能，例如MTBF指标。

从网络运行效果来看，这在很大程度上依赖于系统网络在设计结构方面的可靠性能、理性以及拓扑结构。从它的工作可靠性来看，这包括电网对业务性能的需求。这指的是能够在多大程度上确保电网安全的质量以及满意程度。不仅要维护、管理和组织系统网络，还要做好分散设置相关设备、双路电以及负载分担等。

从新技术发展来看，它分别从有利因素和不利因素来分析。前者可以较大幅度地提升设备系统的可靠性能，这样就可以更加有效地管理好网络组织。不利因素方面在于它极大地提升了设备和系统的复杂程度，不得不依靠相关软件，而且系统的规模比较大，一旦造成关键节点或链路的故障，就会影响较多方面，因此极大地加剧了运行管理的难度。

三、电力通信系统可靠性管理

在提升通信系统可靠性水平，不仅仅要做好很多通信系统可靠性试验，而且还要在电力通信系统运行过程中切实做好这些工作。所以，电力系统通信单位要切实管理好通信系统中的可靠性工作。在电网多种运行环境中， 根据相关服务标准，通信系统要执行既定的功能和能力。这些问题存在于电力通信系统的多个环节，如分析、设计、建设、运行、维护和管理等。

1、分析设计阶段。要根据实践情况来设计出系统网络的可靠性标准以及规程；而且还要提升具体通信系统可靠性的设计；切实规定好通信设备中的固有可靠性要求；而且还要切实讨论和决定网络组织中确保通信系统可靠性的相关措施。

2、建设实施阶段。在此阶段要组织以及确保多种可靠性及保障举措，监督以及评价系统可靠性的建设结果；试验、鉴定和验收通信系统的建设部分。

3、运行维护阶段。在此过程中，要对网络运行的可靠性质量进行分析和评价，而且还要形成维护以及管理通信网络的相关流程和机制，进一步形成维护管理的相关目标、需求以及举措；研判故障规律，设计出具体的可靠性举措；设定以及控制好可靠性的增长目标；如果出现了重大的异常故障，则应在原先制定好的应急通信制度以及保障措施基础上，切实履行相关流程；此外还要对所执行的制度以及措施情况进行有效监督。

在通信网络运行过程中，网络运行者切实运行以及管理通信网络，而且还全程管理着通信网的可靠性。他们的管理目标涵盖了以下内容：设定可靠性目标；确保实现网络建设的可靠性措施；在通信网络的运行维护过程中，要切实维护以及提升通信网络的可靠性水平。为了确保电力通信系统的可靠运行，不断提升运行水平，要切实做好通信系统的可靠性管理工作，构建行之有效的可靠性反馈机制，这样就具备了系统的可靠性管理机制，还能够定期地跟踪评价通信网络的运行情况。

四、注意事项

1、电网对通信系统的要求。在电网运用过程中，要选择与之相配的通信系统可靠性系统。这样就能够在很大程度上达到电网用户的需求，尽可能多地掌握电网对通信可靠性的匹配程度和需要范围。

2、网络运行的可靠性。从电力通信运行来看，相关单位要充分地把握网络运行的可靠性能。这就要求运用多种方法来反映网络运行和变动的相关状态，切实跟踪以及评价网络运行的可靠性能。

3、故障规律。相关单位要切实把握好通信系统出现故障的规律，而且还要做好预防工作，具备强大的解决故障问题能力。例如，部分故障的发生频率较小，就需要专门积累此类故障的数据，此外还要做好数据处理和分析。

4、设备维护机制。为了确保设备以及网络能够可靠地运作，要进行必要的维护和修理。在这种情况下，要切实和故障联系起来，而且还要根据不同的设备以及系统，采取与之对应的维护机制。

5、可靠性措施。

在网络技术不断发展的今天，可靠性技术也在飞速进步。因此，为了能够确保电力系统通信网的可靠性，要切实运用多种可靠性举措和方法。

五、结束语

在现代化的电力系统构架中，电力、信息以及通信系统已经密切地联系起来。信息与通信系统的可靠性在很大程度上影响着电力系统的安全性能。因此相关的调度机构和电力部门高度重视电力通信系统的可靠性。伴随着电力系统中通信网络的应用水平越来越高，人们对电力通信系统的可靠性期望也会与日俱增，希望本文能够为提升电力通信系统可靠性提供有益的参考。

参考文献

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[3]李翠然.应用数理统计评价通信系统可靠性[J].铁道运营技术，2011（02）

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时下正是信息化与互联网技术迅速发展的时代，在这个信息的时代，通信网也越来越普及，而民航空管通信网属于通信网的小型专用通信网，其主要根据实际的需求来铺设通信路线。主要受到民航空管通信行业的特性影响，对其可靠性也需要重视和加强

一、民航空管通信网的特性

在我国，由于民用航空的发展时间较短，所以还存在着一些缺陷。初期。民用航空只是作为航空公司内部专用的网络，用来传输机密信息或者对内部活动进行调控和管理。所以我国通信网的公网起步较晚，使得民航的发展需求远远大于公网的功能性，也就导致了民航空管通信网是航空公司自行铺设的专网。到了建设的初期，又收到人们认识水平的限制，民航空管多余通信专网的重视程度有所欠缺，所以过度专注于专网的自主性方面，希望通过这一方面的发展获得社会收益。所以就目前的发展情况来看，通信网的可靠性需要进行进一步的研究，重视如何提高通信网的可靠性，确保民航事业的发展稳固而扎实。

二、民航空管通信网可靠性的影响因素

通信网作为一个整体性的系统有着它独有的特性和结构。所谓可靠性，是指通信网在实际运行时保证用户正常通信的能力，主要侧重用户的角度。所以影响民航空管通信网的可靠性的因素主要分为外部因素和内部因素：外部因素主要指通信网络及其他通信设备所依存的环境条件，又可分为不可控因素与可控因素，不可控因素多指突发事件、紧急事件、自然灾害等，而可控因素多指通信网运行时的工作条件，如温度、湿度等；内部因素则多指通信网的可靠性、管维护等，由于通信网的可靠性主要通过抗毁性、生存性、有效性三个指标评估，所以即使在通信网的建设过程中，具备独立的备份系统，但在实际操作过程中还是存在一些问题，所以通信网的可靠性还需要更多的重视和研究

三、民航空管通信网可靠性的提高的措施

3.1优化拓扑结构

民航空管通信网与常规的通信网相比在结构上更为复杂，其影响因素更多，因此在民航空管通信网的可靠性设计上应该考虑更过的方面。一是，通信网各部件自身的可靠性，通信网是由多个通信系统及设备和部件共同构成的，需要保证整个系统的可靠性则需要对各个组成部分的可靠性做出控制，才能降低部件在运行中出现问题的故障率。比如，在通信网络设计时可以采用MTTF较小的产品，降低部件之间的串接；二是，对于拓扑结构的选择和优化。拓扑结构在通信网络中起着关键的作用，一般情况下，环形和网状的拓扑结构更具有优势，所以在民航空管通信网络的结构进行设计时，应该选择这两种拓扑结构，尽可能的提高通信网的可靠性。在实行过程中需要注意的是拓扑结构的选择必须符合实际情况，需要具备实用和经济的特点，确保可行性。因此，在使用网状或者环形的拓扑结构时，还需要选择链型或树形的结构构成复合型的结构，才能更好的保证通信网的可靠性，并且何以降低成本；三是路由的选择。路由作为交换网络的核心，在选择方式和技术上也影响着通信网的可靠运行。

3.2提升通信网备份系统的可靠性

由于民航空管通信网的实际评估对象包括许多方面，有网络通信设备、附件等， 起评价的基本思路为通过平均故障间隔、平均运行、平均修复的参数进行评估。所以对于通信网的可靠性的评估实际上是对真个通信系统和子系统的可靠性评估，近几年采取的拓扑系统则大大提高了网络系统的可靠性等级。随着近几年我国社会经济的迅速发展和我国人民的生活水平提高，我们在空管行业的发展也越来越迅速，通信网的使用量大大增加，业务量也进一步的提升，所以对于通信网的可靠性的提高提出了更高的要求和标准。所以由此出现了备用系统，即在主要系统的创建中保留多个模块或原件使得在系统在出现故障时，可以迅速的切断故障源头，使得备用的部件能够继续投入到运行中，从而保证了通信网的正常运行，这样一来可以大大降低了故障率，并且提高了通信网的可靠性。所以民航空管通信网为了保证可靠性，采用了“两地一空”的体系进行数据的传输与共享。这样一来就大大提升了通信网的可靠性，相比常规的通信网，如果投入相同的元件，则已经无法满足空管通信网的使用了。

四、结束语

综上作者所说，对于空管通信网有着有别于常规通信网的特性核结构，所以对于影响其可靠性的因素也需要更多的考虑和反应，本文就对当下的民航空管通信网的特性做出分析，分析了影响空管通信网的可靠性的因素，并提出了提升可靠性的措施，希望为建设者提供可行性的一些建议，保证空管通信网的畅通运行。

参 考 文 献

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电力通信系统基于电力线进行通信，电力线通信（Power LineCommunication，英文简称PLC）技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的通信方式，把载有信息的高频信号加载于电流，然后用电线传输给相应的适配器，再把高频从电流中分离出来并传送到处理端以实现信息传递。该技术最大的优势是在现有电力线上实现数据语音和视频等多业务的承载，以实现四网合一。通常电力通信的业务可分为关键运行业务和事务管理业务两大类。关键运行业务是指远动信号、数据采集与监视控制系统和调度电话等；其对通信的实时性、安全性和可靠性要求很高。而事务管理业务包括各种电话和电话会议，电视、信息数据等。其业务种类多、通信流量大，需要宽带传输。

2 电力通信可靠性的需求

随着电力通信网的发展，大量电力系统业务需要通过电力通信网进行传输，电力系统对于通信网的依赖性增大，通信网故障对电力系统的影响也越来越严重。因此，电力部门对电力通信网的质量要求也越来越高，不但要求电力通信网能够提供足够的通信能力，更要求电力通信网要具有很高的安全性、可靠性。而目前电力通信网管理体系不健全，可靠性评估手段不完整以及发展不平衡导致的设计水平低都是需要改进的地方。

所以确定电力通信网的可靠性，一般情况下，可以设定一个开放的标准模型进行评定。并且区别与传统于通信网的可靠性要求，某些指标需要重新进行讨论、修正，以满足电力系统对通信网可靠性的要求。，增加电力系统特点的评价指标，这样建立的可靠性评价体系才有实用价值。

3分层次设定项目指标的可靠性分析方法

分析电力通信网可靠性可以从理论和实用两个主要方面进行入手。目前的研究中已经从实用化的角度提出“电力通信网的可靠性工程”。根据可靠性工程的内涵并结合电力通信网的构成，对电力通信网可靠性工程可划分为6个层次，业务层、拓扑层、路由层、设备层、运行层、管理层。通过对各层次研究可知，电力通信网的可靠性研究主要是建立在上述各个层面的整合计算，并结合安全性进行具体的分析获得的具体指标以及数据。

结合传统网络系统可靠性分析过程，可以采用一个螺旋式循环上升的过程进行分析。在可靠性要求基础上提出问题和原因，并设定解决方案，利用对解决方案的跟踪评估继续设定可靠性要求。

结合电力通信网的运行方式首先提出可靠性指标体系，即建立数学模型分析可靠性加权效应。但是网络应用领域不同，环境参数不容，可能的影响因素也不相同，所以使用的指标体系也会发生一定的变化。

选取的指标代替整个网络中不同的模块，会计算出不同情况下的理论数值，然后综合评估，建立评价模型。模型中各个指标设定为相对的计算值。所以通过采用逐层线性加权的方式得到通信网可靠性的综合指数。

上述目标使用的各个项目各不相同，结合现有通信网可以设定类似如下的项目：网络物理设备稳定运行度量项目，包括3个指标，项目平均故障时间MTBF，平均修复时间MTTR，不可用度U。其中这三个指标的理论关系为U=MTTR/MTBF。若设定若干串联单元则U为每个单元的可用度之和，若并联设置，则U为每个单元的可用度之积。对于此项目的计算，最后获得的值设定为一个KiGi值。网络物理设备层面的计算项目可以包括硬件损耗和升级产生的硬件替换，数据库备份产生的备份时间以及数据通信在物理层产生的传输延迟对业务的影响等。

网络运行层侧重于电网及设施环境对网络运行的影响和故障的规律，此与网络设备层类似，利用产品失效率，为已工作到时刻尚未失效的产品进行计算，例如设定实效概率，在某个时间端内的实效概率的倒数为平均故障时间，计算整个的平均故障时间之和，获得运行层各个节点的项目指标。不可抗力，如地震和冰灾的发生，盗窃等认为破坏的影响，都会直接导致可靠性下降。本文给出的解决方是设定各种灾害的相对“有效”影响能力，即对应的加权值，即给出每个影响运行的情况的加权平均数值，以便计算合理的项目指标。

业务层和拓扑以及路由层对于电力通信网的影响普遍小于设备层和运行层，这和电力通信网能够承载的带宽以及目前使用的业务关系很紧密，但是我们仍然可以设定足够的项目及项目指标获得可靠性度量值，设定过程可以参考目前的运营商通信网络的运行参数设定过程，包括业务链路带宽延迟需要，服务器程序运行稳定性计算需求，管理人员和操作人员的错误发生率和正常工作持续时间需求，业务忙闲对应的话路拥塞等等。

篇（7）

为了满足发电厂的发展生产，自动化的生产形势逐渐兴起并且逐渐投入用于实际的生产建设之中。变电站通信系统的发展就是为了实现变电站自动化，它属于该项系统的关键组成部分，其性能的提升范围会直接影响着整个变电站系统的自动化水平发展。

随着技术的不断完善，电力系统自动化改造越来越深入，变电站的科技水准不断提升，广泛的采用了微机继电保护和数字化的测量监控装置。根据电网信息化工程改造的基本要求，把各个变电站（单位）通过光纤进行连接，组成一个可实现内部通信的网络，这样就有利于把电话网络、计算机网络、智能设备、远程监控管理网等有效连接起来，因此也就实现了电网信息化管理。变电站自动化系统中的高电压等级的变电站中，由于站内规约和其所采用的通信介质多种多样，无法进行统一管理，使得该技术在运行时出现不同程度的问题。为了更好地解决这一情况，提出了一种便于变电站内实现不同厂家设备之间多种规约、多种介质转换的分层模块化软件，以便于加强变电站的通信可靠性。

一、变电站自动通信的发展中有待解决的问题

（一）各个装置之间的连接不完善

由于早期技术的局限性，使得国内常规变电站的保护装置和监控系统的技术还相对落后，更新缓慢，主要都是采用六、七十年代的机电和电子技术，随着科技的发展和人们对技术要求的升高，就越来越暴露出其固有的缺陷和局限性。目前我国常用的变电站中，常规二次系统的各种硬件设备基本上是按功能独立配置的，技术同国外相比有一定的滞后性，设备彼此间联系很少、兼容性差，设备型号多种多样不利于统一管理，缺乏一个标准的组合程序，虽然投入后能够正常运行，但是不利于日后功能的升级。

（二）早期设备功能不全面

我国变电站自动化发展相对于发达国家来说起步较晚，一些设备的功能不完善。例如常规二次系统是个被动系统，缺乏提前预警装置，因此这些装置出现问题后，可能在无任何报警信息的情况下发生停工的现象，从而影响变电站的正常工作。就当前未进行全面自动化的条件下，目前遇到这样的情况下，解决办法就是对常规二次系统进行定期的测试和校验，这样的不利影响就是增加了维护人员的工作量，而且仍无法保证装置在修复后可以绝对可靠的运行。另外维护人员在定期检测中，有时因为细节的疏忽人为造成装置误动的情况也时有发生。

目前变电站中主要利用指示灯显示监控操作，模拟量瞬时值则是利用各种各样的模拟式表盘进行演示，这就需要人工对大量的数据进行记录或是专业的仪器进行检测，因此变电站中早起检测的历史数据、操作记录和事件记录等多数都是由手工完成或用专门的记录器记录的，这样的检测方法费时费力，同时稍有疏忽就会出现错误。

二、我国如何加强变电站通信可靠性

（一）通信的数字化、集成化、规范化

随着科学技术的不断进步，我国当前变电站自动化的发展趋势会不断地向着高集成化、数字化、标准化的趋势发展。近几年随着集成电路和计算机技术的飞速发展，继电保护和测控装置上运用了许多新兴的、大型的大规模集成电路，这些新器件的应用将使保护和测控装置的电路板更加小型集成化。高集成化可以使装置通信、数据存储及处理能力更强，同时还有利于降低成本，降低故障的发生率，有利于实现统一的运行管理。

变电站自动化系统将逐步向产品标准化方向发展。具体表现在：产品基本功能设计和要求的标准化及产品的对外接口和通讯协议的标准化，变电站内不同厂家的设备可以做到互换互连，“即插即用”增加了用户选择变电站内各类设备和更换设备的自由度，同时不满足标准化设计的厂商将被逐步淘汰，使变电站自动化专业逐步走向良性的发展。

（二）新兴技术的应用

蓝牙技术早期应用于手机等仪器之间的信息传输，是一种无线数据与语音通信相结合的新型技术，它的运行成本相对较低，主要是以近距离无线连接为基础、为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接的短程无线电技术，同时还解决了以太网用于变电站自动化布线难的问题。该技术的优势就是小功率、微型化、低成本。蓝牙技术应用于变电站之中还处于起步阶段，但由于蓝牙技术标准统一、知识产权共享的优势是非常明显的，因此未来有极大的发展空间。

目前常见的以蓝牙为技术基础的自动化系统为XNR-800型微机综合自动化系统，是在综合国内外多家微机保护的基础上，依照国外的先进技术发展而成，其核心是采用国际最新的DSP处理单元，研制成集保护、测控、远动、通讯于一体的综合自动化系统。该系统的功能十分全面，包含了保护、遥测、遥信、遥脉、遥调、遥控等功能，有利于实现对变电站全方位的控制和管理，减少了人工对变电站的实时监控。同时，该系统自投入市场以来，由于运行稳定、功能完善、采样准确、开入开出正确、通讯可靠等优势，正在广泛的被应用于变电站的自动化控制技术中。该系统的CPU及独立的操作回路，可以完成对变电站对应间隔的保护、测量、控制等功能，而且不依赖于通信网络，减少了网络连接的繁琐工程。

结束语：综上所述，要想实现变电站的自动化，就必须发现其中存在的问题，积极学习先进的国外技术，对老旧的设备进行更新换代，并结合先进的科技进行解决，这样才有利于实现变电站的可靠性、自动化。

参考文献：

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作者简介：张永新（1976-），女，山东菏泽人，山东电力集团公司临沂供电公司，工程师，高级技师；梁素杰（1978-），女，山东临沂人，山东电力集团公司临沂供电公司，工程师，高级技师。（山东 临沂 276000）

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）05-0194-02

变电站综合自动化系统内部各子系统都为低电平的弱电系统，它们所工作的环境是电磁干扰极其严重的强电场所，很容易受到电磁干扰而不能正常工作，使调度自动化信息无法正确反映一次设备的正常运行状态，影响监控中心远方监控，在电网一次设备发生故障时，调度员无法在第一时间得到信息，给电力系统的安全、经济运行带来非常严重的影响。

一、综合自动化变电站设备现状分析

临沂供电公司目前共有变电站78座，其中有60座变电站自动化设备为综合自动化设备，18座变电站自动化设备为RTU设备。综合自动化设备以南瑞科技NS2000、南瑞继保RCS9700和RCS9000、深圳南瑞ISA300为主，通信方式采用串口式、总线式、网络式三种方式。其中串口式主要为RS485和RS232，总线式为CAN网，网络式为工业以太网。综合自动化变电站设备情况统计如表1所示。

二、综合自动化设备通信故障原因分析

通过对通信问题的统计分析发现，通信问题主要集中在串口通信方面，而于2007年后投运的以太网接口设备，通信稳定性较好。对于采用串口RS485及CAN网通信的设备，主要采用图2的接线方式，该方式在一个节点（装置）出现通信故障时，不影响其他节点（装置）的通信。

2001-2007年间投运的综合自动化设备，大部分采用串口RS485及CAN网通信的方式，占公司综合自动化变电站总数的58.3%，这些设备在运行过程出现的通信问题不容忽视，具体原因分析如下：

1.抗干扰措施不力

根据设备通信不稳定的原因，笔者发现在干扰源方面存在以下问题：

材料方面：屏柜未使用接地铜排。经排查，有9个站的屏柜未使用接地铜排接地；电缆屏蔽层未接地，对通信不稳定的变电站的接线方式进行了检查，此类变电站大多为无人值守时的改造站，有6个站的电缆未接屏蔽线。

施工方法：屏柜接地方法不正确。根据抗干扰措施要求，二次设备和二次电缆设专用接地铜排构造等电位面，屏柜应与等电位面用专用铜缆相连。经排查，有11个站的屏柜接地不符合要求；通信线屏蔽未接地，对九庄站等10座通信不稳定的变电站的接线方式进行了检查，此类变电站大多为无人值守时的改造站，共有175根通信线，其中35根通信线未接屏蔽线，占总量的20%；通讯缆、控缆与电力缆混排，在电缆敷设时，严格按照施工工作以工艺要求将通讯缆、控缆、电力缆分层布置。

人员培训不够，部分班组成员对二次抗干扰措施不了解，没有系统地掌握二次抗干扰知识，接线或施工工艺不规范。

外部干扰多。变电站本身就是电磁干扰极其严重的强电场所，外部干扰不可避免。

2.装置通信芯片原因

2005年前的综合自动化设备因其通信芯片受当时技术条件的限制，在运行过程中会出现无收发数据致使通信中断现象，但该现象不影响装置保护功能，仅影响自动化数据的传输。另有部分设备通信芯片由于通信线接线方式不规范，受到大电压的冲击后损坏。

3.装置程序原因

2005年前的部分保护测控一体化设备在运行过程中出现遥测、遥信传输正常，但遥控无法执行的现象。原因为保护测控装置存储的信息量过多，虽然没有达到装置存储信息量最大理论值，但受技术条件限制设备已无法正常运行，对某些请求无法响应。

主机单元在运行过程中起着“承上启下”的作用，故变电站主机在配置时一般均为双机，就是为减少因设备故障而引起全站信息中断的现象。但某些设备在双机主备切换过程中，出现均为备机的情况，两台主机均不发送信息导致信息无法传输。

部分变电站由于二次设备品牌众多，通信规约不一致，不可避免地使用通信管理单元，在通信连接方面又增加了一个“中转站”。通信管理机与总控单元之间的通信接口，也容易产生故障。本公司使用的通信管理机一般与总控单元不是同一厂家的产品，由于在通信规约等方面存在差异，设备运行过程中也容易出现通信中断的问题，将影响通信管理机所接待的所有设备的信息传输。

三、对策及实施

对以上三个方面的问题进行统计分析后，笔者发现抗干扰措施不力是造成通信中断的主要原因，为此制订了一系列对策及措施，具体如下：

1.增加屏柜接地铜排并接地

有9个站的屏柜未使用接地铜排接地，在设备屏柜安装60×30×4接地铜排，并将接地铜排用50平方毫米的多股接地线接地。

2.将电缆屏蔽层接地

有6个站的电缆屏蔽层未接地，把电缆重新剥皮露出屏蔽层，将6平方毫米的接地线焊接至屏蔽层，并用绝缘胶布裹好，用热缩管重新做头并将接地线接至屏柜接地铜排，使用正确的接地方法。

有11个站的屏柜接地方法不符合要求。本公司将这些变电站的屏柜用50平方毫米的铜缆相连，并将其中一个屏用50平方毫米的铜缆与变电站二次接地网相连。

3.将通信线屏蔽层接地

2004年前投运或改造的变电站，大部分通信线没有屏蔽层，有的有屏蔽层但并未使用。本公司将原先不带屏蔽层的通信线更换为带屏蔽层的通信线并重新布线，将通信线穿PVC管进行了外部防护，统一使用了带屏蔽的双绞线，RS485、CAN网、LON网信号线使用其中的一对双绞线，两条线绞在一起，对通讯各种分布参数耦合过来的干扰信号平均地分配到这两条线上，提高了通信网的抗干扰能力。

同时将RS485、CAN网、LON网的通信线屏蔽层利用端子排空端子进行等电位连接，并在总控单元处进行单端接地，如图3所示。

4.严格制定并执行通信线施工工艺标准

为严格施工工艺，本公司制定了标准的接线方法，并写入《自动化分站施工作业指导书》；同时要求新建变电站在施工过程中，为减少干扰通信线在敷设时必须外加PVC管，与控制电缆分开布置，分层排放。

5.完善通信芯片质量和通信程序

对早期的南瑞继保公司RCS9600系列保护测控装置，结合检修停电计划，对通信芯片进行了更换，升级了装置程序。对通信接口不稳定的RCS9692设备，除对通信线接线方式整改外，同时对设备接地、通信芯片、二次隔离等方面进行了完善。

6.增加二次抗干扰措施方面的学习与培训

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1 系统最可靠优化概述

通信和电子系统本身就是一个较为复杂的应用系统，其工程的设计和实现中存在多种复杂的关系和约束条件，因此其优化问题就成为了通信和电子系统的重要设计基础。在其设计和配合中，对系统的规划就成为了整个系统良性运行的前提和基础。从管理角度看，对系统的规划就是合理的安排各种资源在系统构建中的分配和作用，对于大型的系统工程的实施作用明显。系统越复杂其对其规划的要求就越严格。同时在设计中还需要将可靠性作为系统规划的前提，即在系统设计时不改变整个系统成本的前提下，实现最为可靠的运行配合 ，即合理的分配各个零部件的可靠度，保证其在各自功能范围内体现出最佳性能，并保证系统运行的可靠性。这里的可靠性设计还应把经济指标涵盖在内，即从技术角度、经济成本角度出发实现系统的可靠与经济性双赢。

在通信和电子系统的设计中，因为系统的复杂性，所以要求在技术指标得到满足的条件下尽量使得设计成本最低。尤其对于某些特殊要求的复杂系统，利用传统的设计方法很难达到此种目标，因此最优化的设计方法就成为了复杂通信和电子系统设计的重要手段。最优化问题对于通信和电子系统来说，就是指最优化的设计方案。即在指定的设计指标和元件、参数范围条件下，确定独立的设计参数，保证系统达到最经济的技术指标和性能。

2 通信电子系统的最可靠性

通信和电子系统本身就是一个较为复杂的多层次系统，其复杂而精密的特点使其运行的可靠性成为了系统设计和实现的首要条件。通信系统的可靠性主要的标准就是其通信的质量，而系统可靠性具体的体现就是在正常工作中错误的概率最低，这个指标的实现取决于构成系统的各个部件的可靠性，以及系统本身的结构方式。主要设备结构的合理是提高可靠性的重要基础，也是提高可靠性的途径之一。通信系统的主要作用就是输入和输出，在完成这个数据处理的过程中，需要多个电气元件进行参与，即一个主要设备中有多个子系统进行串联组成一个工作系统。而主要系统和辅助系统将构成一个完整的通信系统，可见主要系统的可靠性将决定整个系统的可靠性，即只要主设备或者系统不出现故障该通信系统就正常。

在一个系统中，设计参数有两种，一种为固定参数即系统需要满足的基本性能，一种为设计参数，即待定的某些参数，固定参数是必须实现的，而待定参数则可以看做是优化变量，也就是通过设计参数的改变来影响整个系统运行的效果。此时，各种参数的变化范围就会成为影响系统运行的基本条件，可以理解为目标函数中的设计指标可以构成优化变量的约束条件。因此，寻求系统的最佳性能就是对目标函数的最大或者最小。

3 通信和电子系统的最优化算法

通信电路或者通信网络技术的实现都是在给定的技术指标前提下进行设计和实现的，对这些参数产生影响的条件有很多，如幅值、相位、频率等等。如果电路满足技术指标就可以看做为合格，否则为不合格。尽管初始设计保证所有的系统元件都为标准，即电路满足使用指标要求，但是因为外部环境因素的影响，个元件的运行参数是在一个容差范围内随机变化的。这种元件的容差就有可能使得批量产品的合格率小于需要。如何在设计中，根据指定的技术指标要求，确定 合理的电路元件的标称值和容差，使得产品合格率最大而成本最小，这就是优化设计的核心问题，这也是可靠性最优化计算需要解决的问题。

在对某通信系统进行优化计算中发现，可变容差法在接近可行区域收敛速度明显出现大幅下降，大量的时间都将被浪费在可行性修正上，目标函数的下降较小，只能通过降低收敛精度才能实现收敛的目标。即使这样最后的结果也还是会出现某个部件可靠性大于1的不理想状况。实践中SUMT法和乘子法均能得到满意的结果，但是为了确保计算的稳定性，前者的惩罚因素增速不能过大，因此相对采用的迭代次数就会增加，所以采用采用乘子法进行优化设计，及时先沿着搜索方向向外推算出最小点所在的区间，然后在此范围限定的情况下，二次插值，求得最优步长。

因为某系统价格模型中包含了正切函数，当完好率接近1的时候，函数值和导数值将急剧增加，尤其是导数值很有可能会溢出。通常采用的控制方法是：

（1）利用随机格点搜索目标函数值相对小的域内点，进行乘子法的改善点。随机搜索时都对部件可靠性的上线进行限制，即完好率在0.5-0.6之间。

（2）利用二点差分的近似计算价格函数的导数，以防止其产生溢出效果。根据目标函数的梯度和函数自动调整差分步长，保证导数估计值的截断误差和舍入值误差相近似相等。

利用前面的两种方式，求得某通信系统的两种价格模型的最大可靠性问题和最小成本问题。如下式：

将着这些参数代入到可靠性公式中，就可以得到某通信系统的最优化结果。并根据具体的数据对系统的构成进行合理的修正。

4 结束语

通信和电子系统设计应处处体现最优化方法的思想,即在一定客观条件制约下,选取最优路线(策略、方式、安排),以取得最好效益或实现既定目标。计算中应根据设计经验选择尽可能合理的初始点。然后用二阶段算法,即在第一阶段用一个简单的算法在较大的空间搜寻,求得一个改进的初始点,第二阶段再用比较高效的算法,从这个改进后的初始点出发,搜索求得问题的最优解。

参考文献

［1］高山杰.基于最优化理论与算法的通信系统功能构建［J］.现代电子技术, 2010,(18) .

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1 高速公路通信系统的特点

 

高速公路现代化管理的支撑系统就是高速公路通信体系，是完成高速公路现代化管理不可或缺的基础设施。它完成了监控体系与收费体系的数据、语音以及图像等信息正确而及时地输送，同时确保高速公路管理部门中间业务联络通讯的流畅，并为高速公路内部每一个部门和外界建设需要的联系。关键有下面三个特点：

 

(1) 高速公路的每一级管理机构和沿线设施通常都建筑在公路两侧，沿公路呈线状部署。通常通信站都安置在收费站或管理所的所在地，通信站的地理部位在公路建设时已基本决定，就是不可以随意选址设站。

 

(2)高速公路的管理体制通常使用分级管理、集中掌控调度，高速公路通信网的网络构造为树形构造。另外，每一级管理机构和公路沿线各地相关部门和上级机关也一定要维持通信联络的流畅，以内部通信为主的是高速公路通信体系，并进入电信公用网。

 

(3)在高速公路管理处、管理所、服务区、收费站收费、监控分中心等机构中间和外场监控设备与监控分中心之间需实施语音、数据、图像等每一类信息的输送与交换。为及时解决交通事件，实施交通调度指挥，相关部门一定要与巡逻车等保持通信联络。

 

2 高速公路通信系统的结构与功能

 

2.1 通信管道与光电缆线路

 

通信管道通常敷设在高速公路的中央绿化带下面，这种状况颇多;在不安置中央绿化带或者过隧道时，通信管道一般在路侧敷设，两者对比，在绿化用土填充前敷设中央绿化带下的通信管道，这样能减少开挖工程量，还能够让开路侧很多的标志牌基础更可靠，为此，通信管道敷设在高速公路的中央绿化带下面有很多。光缆敷设在通信管道内，为通信体系信息传输供应通道。

 

2.2 光纤数字传输体系

 

光纤数字输送体系包含通信传输设备与接入网设备，在收费站、通信中心与服务区的通信机房内安装，其主要功能是接入监控数据、收费数据与办公自动化等诸多信息，并输送到路段通信分中心以及省通信中心，为高速公路的运营管理供应数据输送及交换。

 

2.3 数字程控交换系统

 

系统的关键设备就是数字程控交换机，安装在通信分中心，帮助沿线每一个管理部门开展指令电话、业务电话和传真等相关通信业务。

 

2.4 通信电源

 

高频开关组合电源在通信分中心与每一个通信站安装，-48V 直流电源是为通信设备供需的，在市电停电期间，仍旧能供电 10h 以上。

 

3 信息系统可靠性模型

 

3.1 系统概念模型

 

理论上说，智能化集成监控和管理体系(IIMMS)属于监控以及诊断系统的区域，计算机信息体系中软硬件资源不一样的地方在于 I-IMMS 系统监控以及诊断的对象。在探究现有的某些监控与诊断体系的基础上，我们提出了 IIMMS 体系概念模型。IIMMS 系统的概念模型是这系统的体系构造、功能构造和其支持技术的概括性描述。

 

3.2 系统层次构造模型

 

基于 IIMMS 体系的概念模型，我们设计了监控和管理体系的构造模型。体系在逻辑上从底向上分为两大功能体系：数据采集体系和集成管理体系，四个层次：采集数据层、管理数据层、数据分析层以及管理操作层。数据采集层实施两方面功能：数据收集与自治性管理操作，并经过网络通讯接口和上层集成管理体系通讯———传送数据、接收命令或返回实施结果。

 

4 提高信息系统可靠性的策略

 

4.1 细化网络安全措施

 

网络与气象业务信息体系息息相关，科技的不断延伸，网络连接区域不断发展，偶尔网络的不安全也会引起网络的故障。提升网络有五大方法：(1)业务网要与互联网物理隔离。如果一定要访问内网也一定要访问外网的服务器，把内外网分开需要网闸。(2)办公网和业务网要隔开。(3)要解决互联网出口的网络安全措施。兼具防病毒体系和流量控制，入侵检验，防火墙和保护体系。互联网的内容逐步丰富，带宽占用率很高，要施加约束，让网络顺畅。(4)要缩小网络规模。通过划分 VLAN 的办法，把广播域缩小。通过选取性在网和网之间完成互通，确定需要后再开通。(5)在和外单位连接的出口处加上防火墙，经过访问掌控列表约束对端网络及对本地网络的访问。

 

4.2 体系管理人员要经过必然的方法加大对环境和设备的监控与管理

 

过多的业务系统设备，与环境的需求越来越强烈。人工监控与这一情况有冲突。如果把系统的可靠性不断提高，对体系和环境要完成自动监控和报警，故障早发现就能早处理，缩短故障时间。机房环境监控体系，中心机房关键系统的正常运行可以保证，实时监测机房环境的每一项指标，遇到电源故障、机房停电、环境温度过高非法火灾、侵入及漏水等紧急突况，必须做好记录、查询和自动及时报警。

 

4.3 业务系统稳定运行的保障靠技术人员

 

科技和人才就是第一生产力。拥有开发的技术人员和体系管理维护，把新的技术及时融入到业务体系中，这样就能及早发觉体系中存在的隐患，提出合理的处理方法。另外一方面，系统产生故障时，及时把故障恢复就要靠专业的技术人员。技术人员的知识在技术的进步更新中不断创造有三个途径：

 

4.3.1 定时参加相关的技术培训班。《信息技术领域专业技术人才知识更新工程实施办法》中详细规定：每年信息专科技术人才参加包含“653 项目”在内的每一类继续教育和培训的时间共需要不低于12 天或 72 学时。

 

4.3.2 信息体系出现转变时要举办跟这体系紧密有关的培训补习班，让技术人员对这系统的原理、构造、线路走向等一目了然。

 

4.3.3 公司内部要构成多些技术交流，使技术人员的专业水平不断攀升进步。

 

5 结束语