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融合通信技術(shù)屬于計算技術(shù)和傳統(tǒng)通信技術(shù)融合的一種新型通信技術(shù),其融合了計算機網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò),在網(wǎng)絡(luò)平臺上實現(xiàn)傳真、短信、電話、實時通信以及多媒體會議等眾多網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。隨著電網(wǎng)業(yè)務(wù)不斷改革,對于通信平臺的信息交換要求變得更高,電力通信通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)不同方式的網(wǎng)絡(luò)信息交換服務(wù)。融合通信技術(shù)將通信系統(tǒng)和IP設(shè)備集成到一起,創(chuàng)建一個涵蓋整個企業(yè)的通信平臺,將用戶像電一樣實現(xiàn)實時溝通。本文針對電網(wǎng)企業(yè)中采用融合通信技術(shù)的應(yīng)用進行討論,分析了融合通信技術(shù)基本概念、發(fā)展現(xiàn)狀以及融合通信平臺構(gòu)建等內(nèi)容,為相關(guān)研究者提供參考。
一、融合通信簡介
融合通信技術(shù)實現(xiàn)了計算機技術(shù)和傳統(tǒng)通信技術(shù)融一種新型整合通信模式和解決方案,融合通信技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)平臺具有較強的靈活性、集成性以及實用性較強的特點。融合通信技術(shù)實現(xiàn)了企業(yè)客戶之間進行網(wǎng)絡(luò)交流全新體驗,簡化了交流方式和提高了溝通效率。融合通信技術(shù)將會把持企業(yè)內(nèi)部所有的通信模式,將固定電話通信、電子郵件通信以及移動設(shè)備通信等實現(xiàn)數(shù)據(jù)相互交換。融合通信技術(shù)將固定通信和移動通信模式整合到一個平臺,實現(xiàn)了提高數(shù)據(jù)交互效率和節(jié)約交流溝通成本,并最終實現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)的綜合實力提升。融合通信技術(shù)具有通信網(wǎng)絡(luò)的融合性、擴展性和多樣性,網(wǎng)絡(luò)通信的融合性將終端統(tǒng)一到一個網(wǎng)絡(luò)之上,并實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理和維護;網(wǎng)絡(luò)通信擴展性將通信功能更好的嵌入應(yīng)用系統(tǒng)之中;網(wǎng)絡(luò)的多樣性使得網(wǎng)絡(luò)不僅是IP網(wǎng)絡(luò)、固定網(wǎng)絡(luò),還包含了GSM網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)。
二、電網(wǎng)企業(yè)通信環(huán)境現(xiàn)狀
隨著人們對電力網(wǎng)絡(luò)的需求日益增多,電網(wǎng)企業(yè)的通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)負擔(dān)越來越大,如何實現(xiàn)高效通信將變得越來越重要。現(xiàn)代的電網(wǎng)企業(yè)故障造成的損害非常大,要求電力用戶必須要快速高效尋找應(yīng)對策略。電網(wǎng)企業(yè)的員工和業(yè)務(wù)合作伙伴之間的溝通方式主要有下面幾種:移動電話、語音通信、郵件通信、傳真通過信、即時軟件通信以及短消息等方式。伴隨著電話會議、視頻會議、Web會議、移動互聯(lián)網(wǎng)和多媒體的普及,人們對于溝通交流的網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量也正在不斷提高。通過融合通信技術(shù)構(gòu)建起組織結(jié)構(gòu),在組織機構(gòu)中工作人員的溝通,通信的核心數(shù)據(jù)的準確性和數(shù)據(jù)來源相當(dāng)重要。目前,核心數(shù)據(jù)主要來源于LDAP目錄。其主要的內(nèi)容包含了組織機構(gòu)人員的固定電話、郵件信息、Ip電話、手機號等重要信息。通過組織機構(gòu)、個人組織和公共組進行分析和統(tǒng)計,使得用戶可以更加方便查詢。
三、融合通信技術(shù)應(yīng)用效果
3.1優(yōu)化工作人員及業(yè)務(wù)流程效率
融合通信技術(shù)可以幫助企業(yè)員工更加高效合作,通過融合通信技術(shù)來開拓員工之間的關(guān)系,使得員工關(guān)系更具有價值。按照電網(wǎng)企業(yè)的分布式通信對象進行集中統(tǒng)一綜合,從而獲得更加高效的通信模式。融合通信技術(shù)可以幫助電網(wǎng)企業(yè)員工協(xié)助工作。
3.2拓展電網(wǎng)企業(yè)價值
融合通信技術(shù)可以充分利用現(xiàn)代的企業(yè)資源設(shè)備,并創(chuàng)造出新的價值。傳統(tǒng)的通信模式遷移到IP電話,用戶的所有設(shè)備均能夠得到大部分保留。通過融合通信技術(shù)擴展資源能力,充分發(fā)揮出企業(yè)的價值。
3.3更好發(fā)揮軟件應(yīng)用價值
融合通信技術(shù)不僅可以為電網(wǎng)企業(yè)提供更加全面的多廠協(xié)作通信服務(wù),而且還可以更大限度的發(fā)揮出企業(yè)的價值。將企業(yè)的更多資源集中到企業(yè)的核心文化之中,并且通過企業(yè)的核心業(yè)務(wù)來實現(xiàn)資源集中。
四、結(jié)束語
摘要:
隨著信息通信技術(shù)的興起,融合通信服務(wù)器中間件的重要性越來越凸顯.通過“中間件”技術(shù),在融合通信服務(wù)器基礎(chǔ)上打造一個對外的中間件平臺即融合通信服務(wù)器中間件,不僅屏蔽了融合通信服務(wù)器內(nèi)部的復(fù)雜性,還對外提供了一套符合互聯(lián)網(wǎng)規(guī)范的開放的簡潔的應(yīng)用程序接口.通過對融合通信服務(wù)器中間件的背景研究,提出融合通信服務(wù)器中間件的分層架構(gòu),闡述了一些重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部模塊的實現(xiàn),完成外部消息格式的定義.最后通過功能和性能測試,證明了融合通信服務(wù)器中間件的可用性.
關(guān)鍵詞:
ICT;融合通信;CTI;中間件
1引言
CTI(ComputerTelephonyIntegration)即計算機電話集成,是傳統(tǒng)的語音通信與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,是連接通信設(shè)備和計算機的樞紐[1].大多數(shù)企業(yè)經(jīng)過近幾年的信息化建設(shè),已擁有較完善的IT(InformationTechnology)系統(tǒng),傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)以局域網(wǎng)或Internet為載體,需要辦公人員有PC終端并連接上網(wǎng)才能發(fā)揮作用.而CT(CommunicationTechnolo-gy)系統(tǒng)雖然可以提供有效的通信方式,但不能與企業(yè)的業(yè)務(wù)緊密關(guān)聯(lián).通過對多個企業(yè)的IT系統(tǒng)進行分析,我們發(fā)現(xiàn)移動信息化的實現(xiàn)過程里很多工作都是共性的,如對基本通信協(xié)議的開發(fā)、同運營商網(wǎng)絡(luò)的連接、通信業(yè)務(wù)邏輯解析、IT系統(tǒng)對接等,而定制工作主要集中在業(yè)務(wù)流程的實現(xiàn).如今的電信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)正在互相滲透融合,ICT(Informa-tionandCommunicationTechnology)代表著這種發(fā)展與融合的趨勢.ICT信息通信技術(shù),它是信息技術(shù)和通信技術(shù)相融合而形成的一個新的范疇[2],ICT平臺的概念全面準確地反映支撐現(xiàn)代信息社會發(fā)展的方向.融合開放的ICT綜合業(yè)務(wù)平臺,吸收了傳統(tǒng)智能網(wǎng)的特點以及軟交換“業(yè)務(wù)與控制分離”,最終將完全融合CTI平臺[3].ICT融合通信服務(wù)器便是一種代表著ICT融合的載體,在其基礎(chǔ)上打造的ICT融合通信服務(wù)器中間件提供了一套符合互聯(lián)網(wǎng)規(guī)范的開放API(ApplicationProgrammingInter-face)接口.ICT融合通信服務(wù)器中間件向互聯(lián)網(wǎng)開放了ICT融合通信服務(wù)器的基礎(chǔ)通信能力,實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的融合與應(yīng)用的混搭(Mhup).同時,通過建立良好的商業(yè)模式,吸引互聯(lián)網(wǎng)SP(ServiceProvider)入駐,讓SP自己開發(fā)適合市場的“殺手級應(yīng)用”.
2中間件技術(shù)的介紹
中間件(Middleware)是提供系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間連接的軟件,以便于軟件各部件之間的溝通,特別是應(yīng)用軟件對于系統(tǒng)軟件的集中的邏輯.在現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用框架如Web服務(wù)、面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)等中應(yīng)用比較廣泛[4].早期內(nèi)部服務(wù)器和外部應(yīng)用客戶端是一種緊耦合的集成模式,內(nèi)部服務(wù)器直接提供對外API,應(yīng)用客戶端通過這些接口的調(diào)用直接操縱內(nèi)部服務(wù)器.在這種集成模式下,存在著許多問題:程序可移植性差、安全性差、穩(wěn)定性差.可以在內(nèi)部服務(wù)器和外部應(yīng)用客戶端之間添加連接軟件中間件,通過中間件間接提供給外部應(yīng)用客戶端統(tǒng)一的規(guī)范的簡潔的API,實現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境的通訊,屏蔽了異構(gòu)系統(tǒng)中復(fù)雜的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示.這樣實現(xiàn)了內(nèi)服務(wù)器專用接口對于上層應(yīng)用客戶端的透明,在不改變中間件對外API的條件下可隨意更改中間件的具體實現(xiàn),應(yīng)用客戶端幾乎不需任何修改還可復(fù)用.這樣對于SP而言可以專注于應(yīng)用客戶端的開發(fā),而不必過于關(guān)注內(nèi)部服務(wù)器端的變化,從而保護了企業(yè)在應(yīng)用軟件開發(fā)和維護中重大投資成本[5,6].
3ICT融合通信服務(wù)器中的中間件
ICT融合通信服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2所示,采用總線結(jié)構(gòu),各個組件分別掛在消息隊列總線上,各個服務(wù)組件高內(nèi)聚,低耦合,不會相互調(diào)用.所有模塊之間不發(fā)生直接的交互,所有消息的收發(fā)都通過消息隊列總線,消息隊列總線負責(zé)消息的接收以及將該消息推送到對應(yīng)的目標組件上.這種結(jié)構(gòu)易維護性和易擴展性是顯而易見的,如果要添加新的模塊,不需要考慮它與其他模塊之間交互而要寫眾多的接口,只需要將其掛到總線上即可.ICT融合通信服務(wù)器是一個整體系統(tǒng),里面包含多個服務(wù)組件進程,不同的服務(wù)組件提供不同的基本服務(wù)接口.外部應(yīng)用客戶端可以使用這些基本服務(wù)接口或者多個基本服務(wù)接口的組合完成復(fù)雜業(yè)務(wù).ICT中間融合通信服務(wù)器中間件是二者之間的連接軟件,其設(shè)計的核心思想就是定義通信服務(wù)接口協(xié)議標準(見4.3),每種基本服務(wù)接口對應(yīng)的是一種規(guī)定好外部消息格式,應(yīng)用客戶端需要什么服務(wù)就向ICT融合通信服務(wù)器中間件發(fā)送特定外部請求,其作為中間者收到外部請求,按照預(yù)先設(shè)定路由規(guī)則(見4.2.2),適配到不同內(nèi)部組件解析器完成消息處理,將外部消息轉(zhuǎn)化成內(nèi)部組件可識別格式,發(fā)送到服務(wù)組件并由其提供相應(yīng)的服務(wù),并將收到響應(yīng)消息按原路發(fā)回給應(yīng)用客戶端.
4ICT融合通信服務(wù)器中間件的設(shè)計與實現(xiàn)
ICT融合通信服務(wù)器中間件與傳統(tǒng)CTI中間件相比:實現(xiàn)代價小,其主要提供CTI中間件最基本服務(wù),以及其他額外功能會議控制,通信錄設(shè)置查詢,業(yè)務(wù)設(shè)置查詢等,整合各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力,采用統(tǒng)一消息調(diào)用的方式向應(yīng)用開放,通過靈活組合各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力開發(fā)多樣化業(yè)務(wù)應(yīng)用;采用Linux下Epoll方法實現(xiàn)對TCP的Socket端口監(jiān)控管理,完全可以滿足外部多客戶端的并發(fā)、長短連接的需求.內(nèi)部采用緩沖區(qū)鏈表有效緩存大量高并發(fā)消息.這樣有效保證性能的穩(wěn)定性和可靠性;具有一定先進性,ICT融合通信服務(wù)器中間件的架構(gòu)設(shè)計有效考慮項目現(xiàn)實應(yīng)用場景,其主要從分層、模塊化、可擴展等方面考慮組織軟件架構(gòu),分成三層:IO抽象層、消息路由層、消息適配層.ICT融合通信服務(wù)器中間件的架構(gòu)如圖3所示.
4.1ICT融合通信中間件的架構(gòu)設(shè)計TCP輸入輸出,對外IO,主要完成對外多應(yīng)用客戶端的IO,包括消息的接收與發(fā)送.MQ輸入輸出,對內(nèi)IO,主要完成對內(nèi)消息隊列的IO,包括消息的接收與發(fā)送.IO抽象層,對外IO、對內(nèi)IO的抽象,便于IO接口擴展.消息路由層,根據(jù)路由配置信息,將消息分發(fā)到不同的解析器上.消息適配層,為上層路由選擇層提供了一個統(tǒng)一的接口,根據(jù)收到的消息的類型不同適配到不同解析器.解析器,將收到外部消息處理成內(nèi)部組件的可識別的消息格式,或者是將收到內(nèi)部消息處理成外部應(yīng)用客戶端可識別的消息格式.
4.2實現(xiàn)采用C語言開發(fā)實現(xiàn),并將ICT融合通信服務(wù)器中間件實現(xiàn)為一個服務(wù)端的應(yīng)用程序.
4.2.1緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)ICT融合通信服務(wù)器中間件運行過程中需要處理成千上萬的消息,為了達到減少IO開銷、增大并發(fā)、臨時存儲的目的,需要在ICT融合通信服務(wù)器中間件中定義緩沖區(qū).下面定義了四個消息緩沖區(qū):TCP接收緩沖區(qū)、TCP發(fā)送緩沖區(qū)、MQ輸出緩沖區(qū)、MQ輸入緩沖區(qū).TCP接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)structTcpRecvData,各字段的定義見下頁表1.T_LIST_ENTRY(TcpRecvBuf)list是一個宏定義,代表本結(jié)構(gòu)的鏈表即TCP接收緩沖區(qū).應(yīng)用客戶端向ICT融合通信服務(wù)器中間件發(fā)送請求,ICT融合通信服務(wù)器中間件將接收到所有客戶端的請求消息依次放入TCP輸入緩沖區(qū).TCP發(fā)送緩沖區(qū)、MQ輸出緩沖區(qū)、MQ輸入緩沖區(qū)實現(xiàn)類同TCP發(fā)送緩沖區(qū),不再贅述.TCP發(fā)送緩沖區(qū)中存放的是ICT融合通信服務(wù)器中間件已經(jīng)處理完成的響應(yīng)或事件消息,即將要發(fā)送到對應(yīng)的應(yīng)用客戶端.MQ輸出緩沖區(qū)存放的是ICT融合通信服務(wù)器中間件解析處理完成的請求消息,即將要發(fā)送到消息隊列上,由消息隊列發(fā)送到對應(yīng)組件去處理.MQ輸入緩沖區(qū)存放的是ICT融合通信服務(wù)器中間件定時從消息隊列接收各個組件的消息.
4.2.2消息路由器這里參考消息隊列總線中路由模式的實現(xiàn),不同解析器可訂閱自己想要的消息類型,采用靜態(tài)配置文件配置,并針對每一種消息類型配置一條消息路由,如圖4所示.對收到一條消息(這條消息既可能來自外部應(yīng)用客戶端的請求,也可能來自內(nèi)部的消息隊列總線),根據(jù)配置文件可選擇發(fā)送到多個解析器,或只選擇發(fā)送到一個解析器,或選擇直接丟棄.在配置文件/etc/ict_mid_router.conf中,[INTERPRETER]下定義各解析器在MK串中的固定位置,如IN-TER1:1表示解析器IN-TER1在MK串中第一個位置.[MESSAGE]下定義了每個類型消息關(guān)于解析器MK串,0表示發(fā)送到該解析器,1表示不發(fā)送.例如:MSGTYPE1=>0000000000000000代表MS-GTYPE1類型的消息丟棄;MSGTYPE2=>1100000000000000代表MSGTYPE2類型的消息發(fā)送到第一個位置解析器IN-TER1及第二個位置解析器INTER2.路由信息的初始化在ICT融合通信服務(wù)器中間件應(yīng)用程序啟動時將路由表信息以鏈表結(jié)構(gòu)形式加載到內(nèi)存中,程序運行后,之后會一直保存在內(nèi)存中.
4.2.3消息適配器不同解析器對應(yīng)著不同入口函數(shù),將所有解析器入口數(shù)再次封裝包裹,這樣為上層路由選擇層提供了一個統(tǒng)一的函數(shù)接口,如圖5所示.消息隊列上增加一個與ICT融合通信服務(wù)器中間件交互的組件,并且這個組件需要對外開放服務(wù)功能,那么只需在ICT融合通信服務(wù)器中間件內(nèi)部增加一個對應(yīng)的消息解析器即可,這樣便于擴展組件,而不用修改ICT融合通信服務(wù)器中間件上層結(jié)構(gòu).
4.2.4消息解析器因為外部應(yīng)用客戶端以及掛在消息隊列上各組件需要的消息格式不同,對應(yīng)了各個不同的語法環(huán)境.消息解析器主要是對收到的消息進行處理,將其轉(zhuǎn)化成特定語法壞境中的可識別的消息格式.這里消息其實就是一連串的字符串,消息的處理其實就是對字符串的處理,將其轉(zhuǎn)換成特殊格式的字符串.以Agent解析器為例見圖6.Agent解析器是ICT融合通信服務(wù)器中間件內(nèi)部的一個解析器,其對應(yīng)著掛在消息隊列上的Agent組件.消息由外向內(nèi)處理過程:Agent解析器將收到外部應(yīng)用客戶端的請求消息轉(zhuǎn)換為Agent組件可識別的內(nèi)部標準命令,最后由消息隊列發(fā)送到Agent組件.消息由內(nèi)向外處理過程:Agent解析器將收到Agent組件響應(yīng)或事件消息轉(zhuǎn)換成外部應(yīng)用客戶端可識別的數(shù)據(jù)格式,最終發(fā)往外部應(yīng)用客戶端.
4.3外部消息格式的定義外部消息格式描述的是外部應(yīng)用客戶端與ICT融合通信服務(wù)器中間件之間怎樣交互.公開的通訊協(xié)議有兩種,一種是基于XML文檔格式的,比較直觀,表現(xiàn)力強,容易擴展,但數(shù)據(jù)量大,傳輸效率低.另一種是基于二進制格式的,不直觀,但傳輸效率高.客戶端與服務(wù)端連接都需要認證,安全性有一定保證.客戶端每發(fā)一條消息都有成功或失敗的回應(yīng),可靠性比較高.ICT融合通信服務(wù)器中間件與外部應(yīng)用客戶端采用TCP連接下的C/S模式,其基于基于二進制格式的,外部消息格式定義如下頁圖7所示.每條消息數(shù)據(jù)頭、數(shù)據(jù)體、數(shù)據(jù)尾組成.?dāng)?shù)據(jù)頭以0xFE開頭,長度固定為1B,數(shù)據(jù)尾以0xEE結(jié)尾,長度固定為1B.?dāng)?shù)據(jù)體長度不固定,采用類AMI(teriskManagerInterface)的消息格式,由一個或多個字段組成,每個字段包含一個字段名和字段值,字段名和字段值之間以“:”分隔,字段之間以“;”分隔,字段名不區(qū)分大小寫.?dāng)?shù)據(jù)體第一個字段的字段名必須是Action、Response、E-vent三者中的一個,不區(qū)分大小寫,對應(yīng)的字段值稱為消息名字.第一個字段名是Action,表示請求消息,外部應(yīng)用客戶端想要做什么,將該請求消息發(fā)往ICT融合通信服務(wù)器中間件.第一個字段名是Response,表示響應(yīng)消息,與請求消息是一一對應(yīng)的,ICT融合通信服務(wù)器中間件收到請求消息的處理后給出處理結(jié)果,將該響應(yīng)消息發(fā)往外部應(yīng)用客戶端.第一個字段名是Event,表示事件消息,ICT融合通信服務(wù)器中間件主動上報給外部應(yīng)用客戶端的消息,例如Media服務(wù)器發(fā)出分機注冊事件、分機狀態(tài)事件等.外部應(yīng)用客戶端開發(fā)只需關(guān)心的是其與ICT融合通信服務(wù)器中間件交互的外部消息格式.ICT融合通信服務(wù)器中間件需要給出一份穩(wěn)定的、完整的、清晰的外部消息格式說明文檔,包括所有消息以及消息中各字段名與字段值說明.外部應(yīng)用客戶端按照給定文檔發(fā)送請求消息,解析收到的響應(yīng)消息和事件消息.
5測試
TCP&UDP測試工具:運行于Windows操作系統(tǒng)上的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及數(shù)據(jù)包測試和調(diào)試工具,主要用于在網(wǎng)絡(luò)通訊程序開發(fā)時,測試TCP或UDP通訊連接和測試數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送情況,通過直觀友好的界面實時展示發(fā)送和接收的數(shù)據(jù).
5.1功能測試ICT中間件應(yīng)用程序測試完成的功能主要有:①連接登錄類:登錄認證、注銷、超時斷開.②CTI呼叫控制類:發(fā)起呼叫、掛機、呼叫搶答、呼叫保持和恢復(fù)、肓轉(zhuǎn)、呼叫轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)移拉回、監(jiān)聽、強插、廣播、查詢分機狀態(tài)、話務(wù)員示忙/示閑及狀態(tài)查詢.③會議類:召開立即會議、邀請加入會議、禁止成員發(fā)言、禁止成員聽、踢出會議、查詢會議、關(guān)閉會議.④補充業(yè)務(wù)查詢、刪除、設(shè)置類:呼叫限制、鬧鐘、免打擾、呼叫前轉(zhuǎn)、黑白名單、語音信箱、振鈴組等等.⑤通訊錄類:查詢通訊錄.
5.2性能測試使用TCP&UDP測試工具模擬應(yīng)用客戶端,向作為服務(wù)端的中間件應(yīng)用程序發(fā)送呼叫請求消息.利用linux中top命令,查看中間件應(yīng)用程序進程占用資源見表2.TCP&UDP測試工具配置選擇自動發(fā)送,發(fā)送時間間隔選擇分別為0.01ms、0.1ms、10ms、1ms.發(fā)送消息為:(Action:MakeCall;Ext:3002;Caller:3002;Called:3001;)可以看出隨著客戶端發(fā)送消息量增多,內(nèi)存占用量基本不變,但是CPU占用量明顯增多.所以下步工作主要是研究如何解放CPU,減少CPU的使用量.
6結(jié)束語
本文通過對融合通信服務(wù)器中間件的背景研究,設(shè)計了融合通信服務(wù)器中間件分層架構(gòu),充分考慮了其擴展性,闡述了一些重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部模塊的實現(xiàn),完成外部消息的格式的定義.最后使用TCP&UDP測試工具模擬應(yīng)用客戶端,通過功能和性能測試,說明了融合通信服務(wù)器中間件的可用性.目前該融合通信服務(wù)器中間件組件已在項目中使用,運行良好,可以滿足系統(tǒng)需求.后續(xù)還需進一步開發(fā)完善融合通信服務(wù)器中間件功能,配合消息隊列總線上其它各組件進行聯(lián)調(diào)測試,以及成千上萬消息高并發(fā)處理的性能優(yōu)化和改進.
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[關(guān)鍵詞]多網(wǎng)融合;通信工程;應(yīng)用;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在多個領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛,多網(wǎng)融合技術(shù)也逐漸被提上日程,由于其具備高效率、成本低及安全可靠等眾多優(yōu)勢,應(yīng)用于通信工程中還能夠推動行業(yè)的優(yōu)化升級,因此,已成為通信工程穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。
1多網(wǎng)融合技術(shù)概述
所謂多網(wǎng)融合技術(shù),主要是在系統(tǒng)應(yīng)用管理中,有效聯(lián)合各個子系統(tǒng)與技術(shù),對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行集中統(tǒng)一管理,也就是處理聯(lián)合中各個子系統(tǒng)的合并與管理問題,當(dāng)各個獨立的子系統(tǒng)經(jīng)過系統(tǒng)融合之后再把信息進行統(tǒng)一傳輸。以電信、廣電及寬帶為例,3個網(wǎng)路都有自己的控制系統(tǒng),要讓3個網(wǎng)絡(luò)共同運行就要加入相應(yīng)的控制軟件,這3個并列的操作系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議接入控制軟件中獲取對接,這些結(jié)束之后再通過通信工程輸入到終端,通過用戶點擊來對控制軟件進行操作,從而進行多網(wǎng)融合。
2多網(wǎng)融合在通信工程中的應(yīng)用
在通信工程中應(yīng)用多網(wǎng)融合技術(shù)的一個最大的優(yōu)勢就是工作效率的提高,因為在多網(wǎng)融合之前,如果各個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題,就需要分別進行測試和檢修,而融合之后傳輸點減少了,即便是出現(xiàn)了問題也只是對通信工程進行單獨檢測,在很大程度上提高了客戶的滿意程度。
2.1應(yīng)用表現(xiàn)
在通信工程行業(yè)中,通過運用多網(wǎng)融合技術(shù)除了融合通信工程子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息,還能夠通過接入融合通信網(wǎng)絡(luò)的插口來進行信息融合。就當(dāng)前情況來看,多網(wǎng)融合在通信工程中的應(yīng)用一般有兩方面的表現(xiàn):首先,在通信工程中,各個獨立的子系統(tǒng)的信息都需要進行全面的綜合與融合;其次,對于多網(wǎng)融合來說,其不只是每一個子系統(tǒng)之間信息融合的一個重要基礎(chǔ),還需要通過接入通信網(wǎng)絡(luò)地址與通信網(wǎng)絡(luò)插口來完成融合。具體來說,就是在通信工程中,要應(yīng)用多網(wǎng)融合,就要對通信網(wǎng)絡(luò)中的IP協(xié)議進行處理,假如不能在短時間內(nèi)快速地接入IP協(xié)議,那么多網(wǎng)融合的意義就無從談起。從這兩方面的表現(xiàn)可以看出,在通信工程中應(yīng)用多網(wǎng)融合,要全面結(jié)合通信系統(tǒng)的需求與現(xiàn)代化技術(shù),進行統(tǒng)一部署和規(guī)劃。
2.2應(yīng)用價值
2.2.1經(jīng)濟價值在通信工程中不管是應(yīng)用哪一種技術(shù)都要對其應(yīng)用價值進行分析,也就是看這項技術(shù)應(yīng)用起來是否帶來一定的經(jīng)濟效益,多網(wǎng)融合技術(shù)也是如此。多網(wǎng)融合在通信工程中應(yīng)用的經(jīng)濟性是首要的考慮因素,在明確了多網(wǎng)融合技術(shù)的應(yīng)用原理的基礎(chǔ)上,通過一段時間的調(diào)查研究,加上與其他應(yīng)用技術(shù)進行比較可以看出,在通信工程中應(yīng)用多網(wǎng)融合技術(shù)能夠節(jié)約投資費用,比率在30%左右,節(jié)約的費用主要是商業(yè)占地面積的減少。從這點就可以看出多網(wǎng)融合技術(shù)應(yīng)用在通信工程中具備較高的經(jīng)濟價值,通信工程占地范圍大的問題也迎刃而解。此外,還可以結(jié)合通信工程的具體進度及使用狀況,采取逐步分期的方法來建設(shè)智能化系統(tǒng),這也相應(yīng)地減少了通信工程投資者的資金壓力。2.2.2技術(shù)價值首先,增值服務(wù)方面的優(yōu)勢。跟其他技術(shù)相比,多網(wǎng)融合技術(shù)應(yīng)用到通信工程中的增值服務(wù)優(yōu)勢更為突出。眾所周知,數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異,多網(wǎng)融合應(yīng)用到通信工程中也開始衍生出一些增值服務(wù)功能,這些服務(wù)又在通信工程的各個領(lǐng)域中得到很好的應(yīng)用,使通信工程得到了優(yōu)化和完善,為用戶提供服務(wù)也更加得心應(yīng)手。其次,維護方面的優(yōu)勢。針對專家學(xué)者多方面的研究,不管是何種類型的通信工程,在建設(shè)時一個最大的難題就是通信工程的線路維護問題。而多網(wǎng)融合技術(shù)應(yīng)用其中就會在傳輸網(wǎng)絡(luò)中對一些相關(guān)的子系統(tǒng)進行融合,這樣通信工程維護的重要基礎(chǔ)就是數(shù)字化的通信系統(tǒng),能夠在很大程度上提升其應(yīng)用優(yōu)勢。例如:在一個住宅小區(qū)內(nèi),移動行業(yè)要在其中建設(shè)一個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),要求能夠覆蓋小區(qū)的各個角落,在這個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的初級階段,需要開發(fā)商支付一定的資金,之后會按照相應(yīng)的合同要求,小區(qū)的物業(yè)公司會在后期承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護資金。也就是說,在這個網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)時,物業(yè)是不需要為建設(shè)費用墊資的,只需要在每個固定時期補償一定的使用費用。而小區(qū)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用時,是能夠通過維護通信網(wǎng)絡(luò)機房的費用來抵消使用費用,從這點可以看出,多網(wǎng)融合技術(shù)應(yīng)用到通信工程中,其技術(shù)價值顯而易見。
2.3應(yīng)用保障
在通信工程中應(yīng)用多網(wǎng)融合技術(shù)具備顯著優(yōu)勢,但是在應(yīng)用中需要連接通信工程系統(tǒng)與運營商的寬帶網(wǎng)絡(luò),這就不可避免地存在一定的安全隱患。由于其多個子系統(tǒng)經(jīng)過融合之后,其中一個子系統(tǒng)出現(xiàn)問題就會存在整個通信系統(tǒng)出現(xiàn)問題的隱患。如果通信系統(tǒng)感染到病毒,在不被及時發(fā)現(xiàn)和清理的情況下會影響整個通信系統(tǒng)的安全運行。因此,要保障多網(wǎng)融合技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用,要采取相應(yīng)的防護措施,可以利用入侵檢測系統(tǒng)來掃描病毒,還可以為系統(tǒng)設(shè)置防火墻,因為防火墻技術(shù)及病毒檢測技術(shù)通過很長時間的檢驗已經(jīng)相對比較成熟,能夠很好地抵御外來病毒的入侵。
3結(jié)語
論文關(guān)鍵詞:通信網(wǎng)絡(luò) 實驗平臺 綜合 建設(shè)
論文摘要:針對目前通信技術(shù)的發(fā)展狀況及就業(yè)形勢,并結(jié)合我院實驗室現(xiàn)狀,提出了建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的必要性;給出了綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的拓撲結(jié)構(gòu);論述了SDH傳輸系統(tǒng)、程控交換系統(tǒng)及EPON光接入等系統(tǒng)的詳細配置情況。
隨著通信技術(shù)的發(fā)展及信息業(yè)務(wù)量的劇增,社會對通信專業(yè)人才的需求不斷加大,從近幾年的就業(yè)情況來看,企業(yè)需要的是既有較好的理論基礎(chǔ),又有較強的實踐能力,并且了解通信行業(yè)技術(shù)的綜合應(yīng)用型人才。因此,高校必須不斷完善通信實驗室建設(shè),改進實驗?zāi)J?,才能適應(yīng)市場對人才的需求。我院于2009年提出了建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的計劃,并獲得了中央地方共建專業(yè)特色實驗室項目的資助。
1實驗室現(xiàn)狀及建設(shè)綜合實驗平臺的必要性
2000年以來我院先后建設(shè)了計算機技術(shù)、電子技術(shù)、通信原理、高頻電子、EDA等基礎(chǔ)實驗室及檢測與控制專業(yè)實驗室。2004年通信專業(yè)開始招生,為滿足教學(xué)要求,籌建了通信專業(yè)實驗室。由于當(dāng)時學(xué)校經(jīng)費緊張,制定了通信專業(yè)實驗室的建設(shè)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上分兩步走的計劃:第一步,建設(shè)以滿足教學(xué)需求的基本型專業(yè)實驗室,主要完成光纖、程控、通信網(wǎng)、移動通信等專業(yè)課程實驗。該實驗室建設(shè)方案以各種實驗箱及相關(guān)的儀器設(shè)備組成,基本1人1箱,其特點是:技術(shù)成熟,投資少,維護方便。第二步,建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗室。第一步建設(shè)方案已于2006年完成。
2006年以來,通信專業(yè)實驗室在實驗教學(xué)工作中發(fā)揮了其應(yīng)有的作用。但這些設(shè)備各自獨立,沒有形成網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)性不強,實驗內(nèi)容多以演示、驗證為主。隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,這類實驗室條件局限性較大,沒有通信全程全網(wǎng)的系統(tǒng)性,學(xué)生對所學(xué)的專業(yè)課程缺乏系統(tǒng)整體概念,無法滿足對通信技術(shù)的深入研究及市場對人才的需求。因此建設(shè)綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺是非常必要的。
2綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的建設(shè)思路與目標
隨著通信行業(yè)的不斷發(fā)展,電信領(lǐng)域正在向著移動化、寬帶化的方向不斷融合。因此,綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺建設(shè)的基本思路是建設(shè)一個集傳輸、交換、寬帶接入及有線、無線通信為一體的綜合現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò),是一個類似于電信系統(tǒng)的全真式網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)模擬網(wǎng)絡(luò)運行,各個網(wǎng)絡(luò)對接,并能夠完成每種設(shè)備平臺的實訓(xùn)與研究。通過該實驗系統(tǒng),讓學(xué)生從軟件到硬件全方位感受現(xiàn)代通信的真實環(huán)境,對所學(xué)專業(yè)有直觀的認識及深入的了解,提高專業(yè)素質(zhì),鍛煉動手能力,把學(xué)生培養(yǎng)成符合社會需求的綜合型、應(yīng)用型通信技術(shù)人才。
3綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的建設(shè)方案與內(nèi)容
建設(shè)方案既要技術(shù)先進,又要經(jīng)濟合理,通過反復(fù)多次的論證,提出了適應(yīng)現(xiàn)有資金條件,適合當(dāng)代通信技術(shù)發(fā)展的綜合通信實驗平臺。整個平臺由SDH傳輸網(wǎng)、程控交換網(wǎng)、移動無線接入網(wǎng)、EPON光接入網(wǎng)、網(wǎng)規(guī)、網(wǎng)優(yōu)等系統(tǒng)構(gòu)成。
3.1 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺拓撲圖
3.2 光傳輸系統(tǒng)
光傳輸系統(tǒng)是整個實驗網(wǎng)絡(luò)的核心,溝通了各模塊之間的通信聯(lián)絡(luò)。系統(tǒng)采用SDH技術(shù),由3臺STM-1設(shè)備構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。SDH技術(shù)是目前通信網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù),它以其突出的技術(shù)優(yōu)勢為網(wǎng)絡(luò)提供優(yōu)質(zhì)、高效、可靠的通信業(yè)務(wù),能夠滿足寬帶數(shù)據(jù)及視頻圖像等多業(yè)務(wù)的傳輸需求,自愈功能強。掌握傳輸技術(shù)對通信工程專業(yè)的學(xué)生來說,是非常重要的。
傳輸系統(tǒng)選用華為公司的Optix155/622HMetro1000型設(shè)備,主要功能及配置如下:
(1)系統(tǒng)高階交叉能力為136×136VC4,低階交叉能力1638×1638VC12。
(2)單臺傳輸系統(tǒng)配置STM-1光接口2個,E1接口21個,F(xiàn)E接口數(shù)量為4個,支持155M至2.5G光速率的在線升級能力。
(3)具備多業(yè)務(wù)處理能力,提供多路E1,T1,E3和T3業(yè)務(wù)及各種音頻接口,數(shù)據(jù)接口功能。
(4)系統(tǒng)采用MSTP第三代技術(shù),支持以太網(wǎng)信號的匯聚、二層交換和VLAN。
(5)傳輸系統(tǒng)配備了設(shè)備級管理軟件,在提供完備的網(wǎng)元級管理功能的同時,提供了網(wǎng)絡(luò)層管理功能,支持傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的端到端管理。
(6)整個傳輸網(wǎng)絡(luò)保護機制健全,交叉、時鐘、電源均采用1+1保護措施,具備強大的告警分析和故障自動診斷功能,提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和可靠性。
3.3 程控交換系統(tǒng)
程控交換系統(tǒng)采用華為公司C&C08程控交換設(shè)備,通過傳輸網(wǎng)絡(luò)及其他配合設(shè)備構(gòu)建一個完全模擬實際應(yīng)用的,具有局間交換、遠端接入功能的完整交換網(wǎng)絡(luò)。主要配置為:
(1)系統(tǒng)交換能力為16K×16K,配置模擬電話用戶96路,數(shù)字中繼120DT(最大可擴充至50000線模擬用戶及10000線數(shù)字中繼)。
(2)提供中國1號信令、7號信令,滿足局間通信的要求;提供語音業(yè)務(wù)及其他綜合接入業(yè)務(wù),配置各種接口。
(3)提供設(shè)備級網(wǎng)管軟件,可對硬件設(shè)備進行設(shè)置、配置, 進行信令的觀測、跟蹤等。
3.4 TD-SCDMA移動通信無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
TD-SCDMA技術(shù)是目前廣為使用的新技術(shù),大幅提升了數(shù)據(jù)傳輸速率,實現(xiàn)了移動寬帶,能夠處理圖像、音樂、視頻等多種媒體形式,提供網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。
系統(tǒng)由TD-SCDMA無線側(cè)基站控制器單元(RNC)、無線側(cè)基帶處理及射頻單元(Node B)及無線網(wǎng)絡(luò)操作維護中心(OMC-R)等主要設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)軟件組成。
TD-SCDMA無線側(cè)基站控制器單元(RNC)采用華為公司新一代基站控制器DRNC820型設(shè)備,該設(shè)備集成度高、容量大、可靠性好,可以滿足未來高速分組業(yè)務(wù)發(fā)展,大大提升TD-SCDMA全系統(tǒng)的帶寬和容量。系統(tǒng)采用MAIO(Multiple Access To I n One)技術(shù),統(tǒng)一ATM,TDM和IP交換體系,既支持對2G傳輸資源的前向兼容,也支持向全網(wǎng)IP的演進。設(shè)備采用模塊化設(shè)計,支持單框解決方案與平滑升級;采用雙平面GE Star交換網(wǎng),可提供最大120Gbps的交換容量;接口豐富,可提供多種組網(wǎng)方式。
TD-SCDMA無線側(cè)基帶處理及射頻單元采用業(yè)界技術(shù)領(lǐng)先的多形態(tài)統(tǒng)一模塊設(shè)計,具有體積小、容量大、功耗低、安裝靈活的特點,最大可支持36載扇的TD-SCDMA基帶處理能力。
操作維護系統(tǒng)主要完成軟件管理、故障管理、性能管理、測試管理、傳輸管理等功能。
3.5 EPON光接入系統(tǒng)
EPON光接入系統(tǒng)采用華為公司MA5680T型設(shè)備,具備多種豐富的功能特性,可提供大容量、高速率、高帶寬的語音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)接入。設(shè)備為GPON/EPON一體化設(shè)備,滿足用戶擴容升級需要;系統(tǒng)能力滿足背板交換容量為275Gbps,業(yè)務(wù)交換容量雙向為68G;單框可支持ONU/ONT數(shù)為7168;支持3層特性,支持RIPV1/V2和OSPF路由協(xié)議;滿足多種FTTx組網(wǎng)應(yīng)用,滿足基站傳輸、IP專線互聯(lián)、批發(fā)等業(yè)務(wù)組網(wǎng)需求。
3.6 網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)系統(tǒng)
無線網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)選用鼎利公司的測試軟件,具備完善的GSM/GPRS/TD-SCDMA/HSDPA網(wǎng)絡(luò)測試功能。能夠提供多種測試方法。
3.7 專用e-bridge實驗軟件
由于本次實驗平臺選用的硬件設(shè)備均為商用設(shè)備,所以要考慮整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如何適合于學(xué)生進行實驗,一般來說,實際商用設(shè)備的管理終端數(shù)只有一個,這樣對于有40名學(xué)生的班級來說,需要分40組,顯然不現(xiàn)實。訊方公司研發(fā)的專用e-bridge實驗軟件,解決了多人操作的問題,滿足每個系統(tǒng)平臺可以40名學(xué)生進行實驗操作,把商用設(shè)備轉(zhuǎn)化為適合高校教學(xué)的實驗設(shè)備。
專用e-bridge實驗軟件具備實驗過程控制功能,實驗教師可靈活分配實驗項目和實驗時間,可以調(diào)整每組學(xué)生的實驗時間,軟件能同時滿足多人多次上機實驗的要求。
綜合實驗平臺系統(tǒng)組成除配置以上設(shè)備、軟件外,還考慮設(shè)置了通信電源設(shè)備、光纖配線架、數(shù)字配線架、音頻配線架等其他配合設(shè)備。
4實驗項目內(nèi)容
整個實驗系統(tǒng)通過通信網(wǎng)管軟件,可滿足40個學(xué)生終端進行實驗操作,可開展的主要實驗項目內(nèi)容如下:
(1)SDH光傳輸系統(tǒng):①傳輸設(shè)備配置實驗:通過傳輸網(wǎng)管軟件對設(shè)備進行操作加載及維護;硬件數(shù)據(jù)配置、分配功能模塊資源等;②組網(wǎng)實驗:可進行SDH鏈型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)組網(wǎng)配置;③通道保護實驗:通過對傳輸光口、邏輯系統(tǒng)、保護制式的設(shè)定,實現(xiàn)通道保護和復(fù)用段保護機制的實驗;④網(wǎng)管操作實驗;⑤開銷分析實驗:⑥傳輸復(fù)用解復(fù)用字節(jié)分析實驗等。
(2)程控交換系統(tǒng):①交換機硬件配置實驗:通過交換機網(wǎng)管軟件對設(shè)備進行操作加載及維護;分配各個功能模塊資源;②用戶實驗:配置、分析用戶及號碼;本局用戶新業(yè)務(wù)設(shè)定及注冊等;③電話呼叫處理實驗:觀察呼叫處理過程、信號流程;④局間中繼信令系統(tǒng)實驗:包括NO1和NO7中繼調(diào)試,局向設(shè)置、路由選擇,觀察計發(fā)器信令流程及出局呼叫過程;⑤計費系統(tǒng)實驗;⑥全局綜合業(yè)務(wù)實驗等。
(3)RNC系統(tǒng)實驗:①數(shù)據(jù)配置實驗:對RNC設(shè)備狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、后臺數(shù)據(jù)庫進行配置;②鏈路、通道信息配置;③小區(qū)參數(shù)配置、優(yōu)化、參數(shù)測試實驗;④RNA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實驗;⑤手機注冊、呼叫、切換流程分析等實驗。
(4)網(wǎng)優(yōu)、路測實驗內(nèi)容:①手機終端的測試:包括呼叫、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、手機強制測試等;②室內(nèi)、樓宇、樓層測試、數(shù)據(jù)分析;小區(qū)覆蓋測試分析;③鄰區(qū)優(yōu)化測試,2G/3G系統(tǒng)間鄰區(qū)優(yōu)化分析;④網(wǎng)優(yōu)綜合測試實驗等。
(5)其他操作實驗:線纜布放、光纖接續(xù)、光纜終端盒接續(xù)等實驗。
5綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的特色
(1)技術(shù)新,功能強,適用面寬。該實驗平臺模擬現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),集傳輸、交換、移動通信于一體,可進行通信工程課程實驗、畢業(yè)設(shè)計、專業(yè)實習(xí)等綜合實訓(xùn)內(nèi)容。
(2)內(nèi)容廣泛、系統(tǒng)性強。以往的實驗內(nèi)容基本以驗證為主,綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的建成,提供了豐富、寬泛的實驗內(nèi)容,可開展大量的綜合型、設(shè)計型、研究型實驗,為師生提供了全程全網(wǎng)的實驗環(huán)境。
(3)系統(tǒng)配置高、操作性好。整個平臺硬件設(shè)備技術(shù)先進,軟件管理功能全面,可為學(xué)生提供良好的實驗操作條件。
綜合通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的建設(shè),從方案確定到設(shè)備選型、系統(tǒng)配置,思路明確、定位準確,建立了完善的實驗系統(tǒng),提升了實驗內(nèi)容的綜合程度,促進了理論與實踐的結(jié)合,必將為提高學(xué)生的創(chuàng)新思維、綜合能力,提高實踐教學(xué)質(zhì)量起到重要的作用。
參考文獻
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1.1 什么是統(tǒng)一通信
統(tǒng)一通信把在線狀態(tài)顯示、消息、通訊、會議以及多種設(shè)備和通訊模式的共享等通訊技術(shù)結(jié)合在了一起,采用一種規(guī)則引擎管理這些技術(shù)。即通過一個用戶界面進行無縫連接,無論何時何地,統(tǒng)一通信都可以使用后臺辦公應(yīng)用軟件、系統(tǒng)和商務(wù)流程等資源實現(xiàn)這種連接。
1.2 統(tǒng)一通信的核心業(yè)務(wù)
統(tǒng)一通信的核心業(yè)務(wù)功能主要體現(xiàn)在如下幾個方面:
(1)具有Presence能力的通信錄
(2)以IM為核心的統(tǒng)一消息業(yè)務(wù)
(3)語音通信和增值業(yè)務(wù)
基本的語音通信、統(tǒng)一號碼、統(tǒng)一彩鈴等語音增值業(yè)務(wù)。
(4)多媒體通信和增值業(yè)務(wù)
視頻通信、視頻會議以及各種數(shù)據(jù)會議相結(jié)合的多媒體通信業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)。
(5)ICT融合業(yè)務(wù)
企業(yè)的各種業(yè)務(wù)逐漸實現(xiàn)了流程化和電子化,在企業(yè)的業(yè)務(wù)流程中要能夠隨時調(diào)用統(tǒng)一通信的業(yè)務(wù)流程,以加速企業(yè)的商業(yè)決策,這需要實現(xiàn)通信和IT能力的融合。
2統(tǒng)一通信產(chǎn)業(yè)前景展望
2.1 全球市場研究分析
近年來,統(tǒng)一通信在全球范圍內(nèi)得到了迅猛發(fā)展。2006年全球統(tǒng)一通信市場規(guī)模為13億美元,2007年約為48億美元,2008年為105億美元,預(yù)計到2012年達到159.2億美元,年復(fù)合增長率51.5%。另據(jù)Forrester Research公司最近發(fā)現(xiàn),北美和歐洲有五分之四的企業(yè)都在部署或試點統(tǒng)一通信解決方案。2008年末我國統(tǒng)一通信市場進入發(fā)展階段,計世資訊(CCW Research)預(yù)計于2012年左右進入高級階段,市場規(guī)模也將由2007年的31.5億元人民幣,增長到2012年的212億元人民幣,復(fù)合增長率將達到46.4%。
2.2 目標客戶群分析
(1)企業(yè)客戶成為統(tǒng)一通信的主要目標客戶群體
企業(yè)的全球化和虛擬化使其對企業(yè)通信的要求也在不斷提高:不受時間、地點和方式的約束,具有隨時隨地按需定制的協(xié)同能力。統(tǒng)一通信可以實現(xiàn)企業(yè)員工以統(tǒng)一身份,在語音、文本和視頻之間對話,并在各種設(shè)備之間無縫轉(zhuǎn)移;能夠適應(yīng)不同行業(yè)甚至不同企業(yè)的通信需求,能與企業(yè)的應(yīng)用相結(jié)合,例如OA/CRM系統(tǒng)、郵件、辦公軟件以及第三方應(yīng)用的集成等等。
(2)企業(yè)統(tǒng)一通信功能需求情況
(3)企業(yè)統(tǒng)一通信建設(shè)模式
有兩種建設(shè)模式:ASP模式和企業(yè)自建模式。ASP模式:運營商在大網(wǎng)側(cè)部署統(tǒng)一通信業(yè)務(wù)系統(tǒng),包括IM服務(wù)器、會議服務(wù)器、傳真服務(wù)器等,這些業(yè)務(wù)能力通過ICT集成開發(fā)引擎,封裝成為標準的調(diào)用接口提供給企業(yè)網(wǎng)關(guān)。適合規(guī)模較小的企業(yè),企業(yè)不需要添加任何設(shè)備,只要能接入互聯(lián)網(wǎng),即可向運營商申請使用融合通信業(yè)務(wù),具有投入小、建設(shè)快的優(yōu)點。
自建模式:企業(yè)自己部署統(tǒng)一通信業(yè)務(wù)系統(tǒng),易將通信能力結(jié)合到企業(yè)內(nèi)部流程中。適合大中型規(guī)模企業(yè)。
2.3 產(chǎn)業(yè)鏈成熟度分析
目前我國統(tǒng)一通信生態(tài)系統(tǒng)初具體系,但尚未完全成形。
(1)統(tǒng)一通信最核心部分UC平臺解決方案提供商眾多,方案較為成熟
目前已有微軟、IBM、思科、Avaya、西門子和阿爾卡特朗訊等眾多廠商參與;同時在UC相關(guān)的接入設(shè)備和終端使用設(shè)備環(huán)節(jié)也聚集了大量傳統(tǒng)的電信話音、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商;在視頻會議部分也有RADVISION、POLYCOM等多家世界領(lǐng)先的視頻會議廠商進入;而像摩托羅拉、諾基亞等傳統(tǒng)的手機廠商也開始關(guān)注UC的應(yīng)用;UC還吸引了一些即時通信(IM)廠商??傮w來看,整個UC生態(tài)環(huán)境中,目前主要是一些國際一流的大公司,而那些中小型的廠商還沒有參與進來;這就導(dǎo)致用戶部署UC的成本比較高,很多地方有較大的下降空間,特別是在終端應(yīng)用設(shè)備上。
(2)系統(tǒng)集成、業(yè)務(wù)咨詢、規(guī)劃等很多環(huán)節(jié)仍然比較薄弱
雖然UC已經(jīng)有了一些平臺解決方案,但是真正能夠打動用戶的關(guān)鍵是UC如何和用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行融合,從而為用戶創(chuàng)造出更大的價值,這就體現(xiàn)出UC相關(guān)咨詢服務(wù)的重要性。從目前來看,國內(nèi)對UC比較了解的系統(tǒng)集成商和軟件開發(fā)商寥寥無幾;而UC整套解決方案咨詢服務(wù)、用戶業(yè)務(wù)流程改造、UC與用戶IT戰(zhàn)略咨詢相結(jié)合等方面更是當(dāng)前UC生態(tài)系統(tǒng)中非常薄弱的環(huán)節(jié)。
3UC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題
3.1 統(tǒng)一技術(shù)標準,開放業(yè)務(wù)接口
盡管進入統(tǒng)一通信市場的廠商都將IP技術(shù)視為未來技術(shù)的主流,但作為統(tǒng)一通信的基礎(chǔ),IP標準目前仍處于“分裂”狀態(tài)。市場上充斥著大量的不可兼容的專有代碼:思科用的是Skinny,3Com公司用的是H3,敏迪網(wǎng)絡(luò)公司用的則是MiNet,而相對開放的SIP協(xié)議吸引的則是Avaya公司、互動智能公司和西門子通信公司,等等。
為了有效地實現(xiàn)對各種統(tǒng)一通信系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)能力的調(diào)用以及不同統(tǒng)一通信系統(tǒng)之間的互通,需要開放統(tǒng)一通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)能力接口。從目前統(tǒng)一通信系統(tǒng)的構(gòu)成來看,主要的接口開放模式有如下三種:
(1)服務(wù)器端開放API:該模式側(cè)重于自身服務(wù)器提供的業(yè)務(wù)能力如何向第三方開放,適用于基于自身系統(tǒng)提供的增值業(yè)務(wù)和第三方定制業(yè)務(wù)。
(2)客戶端開放API:該模式側(cè)重于將客戶端與服務(wù)器能力捆綁向第三方提供,客戶端與服務(wù)器必須一一對應(yīng),適用于基于自身系統(tǒng)的業(yè)務(wù)能力集成。
(3)客戶端與服務(wù)器間開放接口協(xié)議:該模式是一種比較理想的開放模式,要求制定完善的客戶端與服務(wù)器的接口通信規(guī)范,并具備良好的擴展性和兼容性。
對于上述三種業(yè)務(wù)接口開放模式,由于統(tǒng)一通信系統(tǒng)涉及眾多的業(yè)務(wù)能力,因此第三種模式應(yīng)用較少,前兩種應(yīng)用得較多;但這兩種模式都是基于各個統(tǒng)一通信系統(tǒng)提供商自身產(chǎn)品的接口開放模式,因此業(yè)務(wù)的開展仍有一定的局限性。
3.2 關(guān)注用戶體驗
統(tǒng)一通信解決方案要想得到用戶的認可和采用,就不能僅僅只對傳統(tǒng)辦公模式進行改善,而是要真正應(yīng)用到用戶的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)中,給他們帶來業(yè)務(wù)流程的變革和更大的利潤。真正和用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)合、提高用戶的使用效率,是統(tǒng)一通信得到廣泛采用的關(guān)鍵。統(tǒng)一通信有三大優(yōu)勢:
(1)部署優(yōu)勢
企業(yè)可通過更快速、更經(jīng)濟有效的IP電話簡化電話的移動、添加和修改;企業(yè)可以獲得最佳的WAN語音質(zhì)量;企業(yè)可以在任何有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的地方保護IP通信;企業(yè)基于IP的語音永遠可用。
(2)運作優(yōu)勢
利用集中排障功能,企業(yè)可以快速發(fā)現(xiàn)并修復(fù)語音異常;語音和數(shù)據(jù)管理員可以看到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)視圖;企業(yè)可以減少緊急事件的處理成本和調(diào)度錯誤;語音配置修改更容易、更準確。
(3)融合優(yōu)勢
簡化語音記錄;無線語音服務(wù)可擴展;企業(yè)可以集成服務(wù),簡化網(wǎng)絡(luò);企業(yè)可以更加方便地增加視頻通信應(yīng)用;企業(yè)可以提供集成式服務(wù)和支持。
3.3 支持終端多樣化
統(tǒng)一通信應(yīng)能支持各種終端,包括移動終端和固定終端。針對不同規(guī)模的企業(yè),可以采用統(tǒng)一終端和定制終端兩種推廣模式。統(tǒng)一終端推廣模式:首先,根據(jù)大部分企業(yè)的需求提供統(tǒng)一形象、統(tǒng)一功能的統(tǒng)一通信客戶端產(chǎn)品,類似于QQ和MSN的推廣模式;但和面向個人IM應(yīng)用的區(qū)別主要在于,企業(yè)版統(tǒng)一終端融合了點擊撥號、點擊傳真、VoIP和PBX等CT能力。其次,統(tǒng)一終端具有可管理、可配置的特點,企業(yè)能自行配置企業(yè)通信錄、配置員工的通信權(quán)限、開啟或關(guān)閉加入個人好友的功能、查詢通信記錄等。
定制終端推廣模式:先制定相關(guān)規(guī)范,針對不同客戶需求,按照統(tǒng)一的規(guī)范框架要求,為用戶定制終端,包括通信能力與企業(yè)流程的結(jié)合、融合通信與企業(yè)原有OA、CRM、ERP等系統(tǒng)的互通以及融合通信軟終端的定制。
3.4 安全風(fēng)險
盡管一個融合的企業(yè)網(wǎng)能讓企業(yè)的語音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)甚至企業(yè)內(nèi)部的ERP系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)等應(yīng)用起來更加有效率,但是其中也潛藏了更大的安全隱患。用戶對多網(wǎng)結(jié)合的安全問題還持懷疑態(tài)度:如果網(wǎng)絡(luò)是分離的,病毒或是黑客只能襲擊一部分系統(tǒng);而如果將各種應(yīng)用集成在一起,一旦被突破,受傷的將是整個系統(tǒng)。用戶對網(wǎng)絡(luò)安全的顧慮在一定程度上制約了UC的發(fā)展。
19家虛擬運營商牌照,170手機號碼,100XX客服號碼,運營商高管離職潮等等一系列事件,即將引爆一場中國通信業(yè)前所未有的新格局,中國行業(yè)(新媒體、電子商務(wù)、移動游戲、終端渠道、行業(yè)應(yīng)用、云計算、物流、第三方支付等等)因為虛擬運營商的到來,快速顛覆著這些行業(yè)運營思維,重塑行業(yè)商業(yè)模式,170手機號碼盡情飛舞行業(yè)。
擬運營商跨界融合正在演繹著一場新革命,接下來一一講述:
一、新媒體
代表虛擬運營商企業(yè):巴士在線
新媒體行業(yè)在媒體本身的競爭首先是地盤和用戶眼球,如:巴士在線經(jīng)營全國公交等交通工具上面的電視屏幕媒體,現(xiàn)在結(jié)合虛擬運營商,為這類新媒體帶來革命性的變化:
1、擴屏:從交通的大眾屏擴展到個人手機用戶的終端屏。
2、互動:用戶單一收看變成主動接收和互動,交通大眾屏幕發(fā)起活動或新聞,可以通過170手機進行互動,實現(xiàn)大屏和小屏的連接。
3、粉絲:通過發(fā)展170手機發(fā)展交通粉絲經(jīng)濟,讓乘坐交通朋友們遠離寂寞型碎片時間,實現(xiàn)同輛車乘客組通,實現(xiàn)下一代面對面“微信”。
4、多元化:虛擬運營商為新媒體帶來多屏、互動、粉絲,更多是重塑新媒體商業(yè)模式,單一的廣告收入演變成:車輛人流產(chǎn)生上網(wǎng)流,最終實現(xiàn)新媒體流量經(jīng)營。
備注:虛擬運營商顛覆式改變新媒體領(lǐng)域,讓新媒體領(lǐng)域既擁有融合通信,又創(chuàng)新升級復(fù)合型商業(yè)模式,帶動了新媒體在SP2.0爆發(fā)。
二、電子商務(wù)
代表虛擬運營商企業(yè):京東
電子商務(wù)一度被爆炒至今,京東商城從單一的硬件型銷售延伸到多物品的銷售,人們的生活從線下逐漸轉(zhuǎn)向線上,電商已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钯徫锏膱鏊娚淘谝苿踊ヂ?lián)網(wǎng)時代的來臨,它目前只具備移動互聯(lián)網(wǎng)三個元素中兩個“信息和商務(wù)”,缺乏“關(guān)系”元素,虛擬運營商在電商領(lǐng)域的到來,即將助力電商在新一輪移動互聯(lián)網(wǎng)之戰(zhàn)奠定基礎(chǔ),實現(xiàn)大融合發(fā)展:
1、電商粉絲:讓所有物品擁有生命力,比如:手機和卡的捆綁、電器和卡的捆綁,將硬件集成手機卡為軟件的服務(wù),實現(xiàn)電商的購物中的粉絲經(jīng)濟。
2、關(guān)系:將同貨品購買者自動組通,深度捆綁和打通“關(guān)系”鏈條,提升電商的粘性,實現(xiàn)電商型的“微信”時代。
3、強線下:電商線上優(yōu)勢非常強,目前只有單腿:強線上,但是線下非常缺乏,電商和虛擬運營商的融合,發(fā)展170手機用戶增強電商線下服務(wù)。
4、小產(chǎn)品、精服務(wù):設(shè)計170手機用戶的套餐,將京東目前產(chǎn)品和服務(wù)設(shè)計到套餐中,比如:89元套餐(包含:語音、短信、手機、手機伴侶、京東卡等等)。
備注:虛擬運營商重塑電商領(lǐng)域,讓電商強線上服務(wù),又增強線下服務(wù),實現(xiàn)兩腿走路的商業(yè)模式,實現(xiàn)單獨的物品銷售變成有生命力的物品集成融合通信能力。
三、移動游戲
代表虛擬運營商企業(yè):蘇州蝸牛、北緯通信
移動游戲是互聯(lián)網(wǎng)流量變現(xiàn)的一種商業(yè)模式,但是移動游戲的承載是手機終端,需要移動的手機流量才能順暢地暢玩移動游戲,虛擬運營商詮釋了“游戲+手機+流量”經(jīng)營方式,其對傳統(tǒng)收費模式的顛覆,而且作為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)本身也為未來的電信市場注入了一股新鮮的活力。
1、重塑商業(yè)模式:移動游戲廣告、裝備等收費模式,引入虛擬運營商,將實現(xiàn)流量變現(xiàn),大流量小支付的套餐資費商業(yè)模式。
2、流量游戲產(chǎn)品:根據(jù)不同的游戲設(shè)計不同流量套餐,固定套餐免費玩轉(zhuǎn)游戲。
3、游戲粉絲:通過發(fā)展170終端用戶,組合型游戲粉絲,將同類型玩友組合成類似“微信”游戲群。
4、游戲支付:以170手機用戶實現(xiàn)游戲小額支付,可以通過話費直接充值。
四、終端渠道
代表虛擬運營商企業(yè):天音通信、話機世界、樂語通訊、迪信通、愛施德、國美、蘇寧
終端渠道在虛擬運營商的時代帶來顛覆性的革命,首先將終端渠道無客戶粘性變成有客戶的強粘性,實現(xiàn)終端渠道企業(yè)從客戶對象的分散變成客戶對象擴充和把控,最終形成客戶大數(shù)據(jù),分析終端的銷售情況,更好地管理渠道企業(yè),顛覆性變化有:
1、客戶黏性:將散客戶通過170手機號碼形成客戶群體,實現(xiàn)客戶的黏。
2、客戶流量:將客戶在終端渠道上的地域延生到手機終端的網(wǎng)絡(luò)型,實現(xiàn)線下和線上的結(jié)合,形成流量的遷移。
3、產(chǎn)品多樣性:將終端產(chǎn)品形成通信能力,組合型多樣性產(chǎn)品資費套餐。
4、分期付款支付:針對部分的終端產(chǎn)品通過170手機進行支付,實現(xiàn)分期付款的方式。
5、客戶大數(shù)據(jù):大力發(fā)展170手機用戶,掌握客戶行為軌跡形成大數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)分析每月客戶銷售行為,隨時調(diào)整渠道管理。
6、市場多樣化:通過虛擬運營商以170手機為載體豐富市場多樣化。
五、行業(yè)應(yīng)用
代表虛擬運營商企業(yè):分享在線、華翔連信、遠特通信
行業(yè)應(yīng)用在三大運營商發(fā)展長期以來處于劣勢,行業(yè)應(yīng)用特性:個性化、需求多樣、服務(wù)專業(yè)、難規(guī)模化等等,從各行業(yè)應(yīng)用在PC端應(yīng)用已經(jīng)布完局,但是在移動互聯(lián)網(wǎng)來臨時,行業(yè)應(yīng)用又成為新一輪增長點,結(jié)合虛擬運營商,將融合通信的能力滲透到行業(yè)應(yīng)用中,虛擬運營商為行業(yè)應(yīng)用帶來歷史性的革命:
1、接地氣:行業(yè)應(yīng)用服務(wù)行業(yè)客戶,以專業(yè)和個性化占領(lǐng)市場,但是服務(wù)對象是企業(yè),讓170手機號碼為中心的虛擬運營商打破此格局,將行業(yè)應(yīng)用從企業(yè)服務(wù)對象延伸到個人客戶對象,這樣行業(yè)應(yīng)用更接地氣。
2、行業(yè)融合:行業(yè)應(yīng)用服務(wù)的客戶都需要終端承載業(yè)務(wù)展示,手機已經(jīng)成為各行業(yè)客戶的首選,虛擬運營商將通信的基礎(chǔ)語音、短彩信注入行業(yè)應(yīng)用,提升行業(yè)應(yīng)用自身能力,開啟行業(yè)融合之路。
3、行業(yè)粉絲:行業(yè)應(yīng)用服務(wù)的客戶比較單一,很難形成規(guī)?;б妫摂M運營商將客戶單一走上豐富,延伸終端客戶,打造基于行業(yè)內(nèi)客戶的粉絲經(jīng)濟,實現(xiàn)行業(yè)應(yīng)用上的“微信”時代。
4、B2B2C:行業(yè)應(yīng)用在移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的突破,首先是客戶對象的突破,目前在PC的行業(yè)應(yīng)用服務(wù)企業(yè)客戶,若快速占領(lǐng)移動互聯(lián)網(wǎng)一席之地,需要結(jié)合170手機號碼,以“170+產(chǎn)品”的業(yè)務(wù)設(shè)計方式進行滲透B2B2C。
5、產(chǎn)品通俗化:虛擬運營商將通信能力與行業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)品能力進行捆綁營銷,將難懂行業(yè)產(chǎn)品,通過套餐的方式通俗化。
六、云計算
代表虛擬運營商企業(yè):萬網(wǎng)志成、三五互聯(lián)
云計算已經(jīng)成為各行業(yè)熱炒,它的核心之一:大數(shù)據(jù),為了引領(lǐng)云計算在移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,“云計算+170手機”將成為新的熱詞,以云計算應(yīng)用為中心,通過170手機號碼進行展示,實現(xiàn)理論概念落地,虛擬運營商將為云計算帶來巨大變化:
1、產(chǎn)品化:云計算的產(chǎn)品和虛擬運營商通信能力組合,形成多樣性產(chǎn)品套餐。
2、大數(shù)據(jù)展示:將云計算的大數(shù)據(jù)內(nèi)容,通過手機終端的方式進行呈現(xiàn),虛擬運營商更清晰大數(shù)據(jù)的展示。
3、云計算“關(guān)系”:虛擬運營商發(fā)展170手機號碼終端用戶,打通云計算之間的“關(guān)系”路,形成互動性的業(yè)態(tài)。
4、云計算“套餐”:尤其三五互聯(lián)、萬網(wǎng)志成這樣的虛擬運營商,可以將自身的云計算產(chǎn)品形成套餐包模式,比如:89元套餐(包含語音、短信、10個域名或100M空間等)。
七、物流
代表虛擬運營商企業(yè):中期集團、長江時代
物流行業(yè)在虛擬運營商的時代,將帶來翻天覆地的變化,將物流領(lǐng)域帶來粉絲時代,將用戶參與到物流過程,實現(xiàn)物流的實時監(jiān)測、管理等等,也同時170手機號碼為物流行業(yè)拉升了新的商業(yè)模式,即將變化的有:
1、物流粉絲:通過發(fā)展170手機號碼帶來大量終端用戶數(shù)。
2、物流產(chǎn)品:整合物流行業(yè),將通信能力(語音、短信等)滲透到物流領(lǐng)域,組合成物流的產(chǎn)品,豐富物流產(chǎn)品和服務(wù)。
3、物流流量:將物流過程的流量轉(zhuǎn)變成手機流量,以流量變現(xiàn),實現(xiàn)倍增價值,增強商業(yè)模式。
八、第三方支付
代表虛擬運營商企業(yè):連連科技
互聯(lián)網(wǎng)金融在2013年如火如荼發(fā)展,第三方支付以金融網(wǎng)關(guān)將客戶和銀行拉近距離,實現(xiàn)網(wǎng)上支付服務(wù),連連科技作為第三方支付在空中充值的應(yīng)用貢獻之大,虛擬運營商此輪注入,將通信的能力之一:小額支付,完全滲透互聯(lián)網(wǎng)金融,助力第三方支付企業(yè)重塑商業(yè)模式,實現(xiàn)“手機、手機號碼、流量和支付服務(wù)”的套餐服務(wù),將支付過程中的流量變現(xiàn),直接打造支付的粉絲經(jīng)濟:
1、支付粉絲:以170手機號碼集終端入口將支付領(lǐng)域帶領(lǐng)進入移動互聯(lián)網(wǎng),將同類型支付需求用戶組群形成支付粉絲。
2、小額支付:第三方支付企業(yè)融合虛擬運營商打通小額支付,實現(xiàn)話費、手機等支付方式。
3、流量變現(xiàn):讓大量的第三方支付客戶:網(wǎng)站的大流量根據(jù)虛擬運營商設(shè)計不同的流量套餐包,實現(xiàn)流量變現(xiàn)。
摘要:鐵路信號系統(tǒng)在鐵路中具有重要意義,鐵路運輸安全的穩(wěn)定與否直接取決于信號系統(tǒng)的質(zhì)量。本文介紹了中國鐵路監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)概念,并論述了中國鐵路信號監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題,為智能監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路信號系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了依據(jù)。
關(guān)鍵詞:鐵路信號系統(tǒng):智能監(jiān)控技術(shù);研究
1引言
在鐵路里程持續(xù)增長的今天,使得對鐵路信號設(shè)備的需求也增多,為了保證鐵路系統(tǒng)的穩(wěn)定有序運作,需要對鐵路信號設(shè)備進行集中的O測,確保設(shè)備的正常運行,保證鐵路系統(tǒng)的正常工作。
2智能型監(jiān)測技術(shù)在我國鐵路中的應(yīng)用
2.1智能型檢測在鐵路中具備數(shù)據(jù)分析和處理數(shù)據(jù)能力
智能型監(jiān)測系統(tǒng)必須擁有能對用各個監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進行分析、綜合處理的能力,可以依據(jù)當(dāng)前存在的監(jiān)測系統(tǒng)為依據(jù),對其通信技術(shù)和數(shù)據(jù)的傳輸進行優(yōu)化升級使控制室的工人能夠根據(jù)這些數(shù)據(jù)對是設(shè)備進行分析對比。以便能夠優(yōu)化設(shè)備。
2.2把通信網(wǎng)絡(luò)管理的監(jiān)測數(shù)據(jù)加以結(jié)合,以使監(jiān)測往一體化的方向的發(fā)展
現(xiàn)階段,當(dāng)一個子系統(tǒng)發(fā)生狀況的時候往往要靠監(jiān)測系統(tǒng)和信息監(jiān)控系統(tǒng)綜合處理,才可以找對故障并解決、很多系統(tǒng)都是這樣、因此,每個子系統(tǒng)都朝向一體化的方向發(fā)展很有必要。
2.3 從分散型(初期)向集中型過渡
首先對數(shù)據(jù)進行了計算機數(shù)據(jù)融合,然后進行相關(guān)分析,在此基礎(chǔ)上,根據(jù)需要對系統(tǒng)總體功能進行規(guī)劃設(shè)計,重點數(shù)據(jù)、生產(chǎn)建設(shè)以及其他指揮信息系統(tǒng)接口,最終形成智能化電務(wù)監(jiān)測維護系統(tǒng)。
2.4密切關(guān)注網(wǎng)絡(luò)安全
在智能電氣監(jiān)控維護系統(tǒng)的建設(shè)中,電力監(jiān)控與維護相關(guān)系統(tǒng)能會控制加強,因此,需要密切關(guān)注網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控和維護管理。杜絕黑客和病毒的侵入。
3 我國鐵路信號監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題
雖然我國鐵路信號系統(tǒng)功能強大并逐漸完善,技術(shù)裝備躋身世界先進水平之列,關(guān)于種種信號設(shè)施也研發(fā)了眾多監(jiān)測及記錄裝備,但監(jiān)控系統(tǒng)缺乏互操作性,監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏相關(guān)性、全面性,不能有效共享,故障判斷與維修方案主要依靠人工經(jīng)驗,目前仍處于傳統(tǒng)的維修模式,對信號設(shè)備的維護比較困難,當(dāng)下的監(jiān)測維護模式的弊病將更加凸顯,可以歸結(jié)為以下幾個方面:①相互關(guān)聯(lián)性極其不好,每個系統(tǒng)之間的相互通聯(lián)性比較低、信息的關(guān)聯(lián)度不是很高。②數(shù)據(jù)的共享不夠,由于通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)以及信號和設(shè)備共享比較費勁導(dǎo)致數(shù)據(jù)和信號等不能夠合理運用。③在智能化方面很低,對于我們國家現(xiàn)在的情況,需要大量的數(shù)據(jù),因此,對數(shù)據(jù)進行分析、歸類、有效處理就顯得格外重要,但目前系統(tǒng)當(dāng)中缺少有這樣功能的軟件。
4鐵路信號系統(tǒng)智能監(jiān)測技術(shù)構(gòu)想
為了提高鐵路信號檢測的監(jiān)測、智能分析和決策能力,應(yīng)研究鐵路信號的智能化綜合監(jiān)控與維護系統(tǒng)的開發(fā)。通過測試和監(jiān)測設(shè)備,以提高功能,技術(shù)集成,形成一個綜合檢測和監(jiān)測功能的處理平臺。系統(tǒng)的中心是綜合智能化電務(wù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比、關(guān)聯(lián)分析,實現(xiàn)信號設(shè)備的故障報警和故障定位,并為電務(wù)調(diào)度指揮中心提供輔助決策信息。此外,結(jié)合電力生產(chǎn)系統(tǒng)的資源信息和歷史監(jiān)測數(shù)據(jù),分析挖掘的特點和智能化,實現(xiàn)信號設(shè)備的狀態(tài)趨勢預(yù)測和狀態(tài)預(yù)測。本系統(tǒng)還需要建立專家系統(tǒng)的維護、開關(guān)、軌道電路為基礎(chǔ)的設(shè)備報警分析、預(yù)警,根據(jù)故障分析和異常原因,從而指導(dǎo)現(xiàn)場維修人員。維修人員的成果可以錄入系統(tǒng),規(guī)范化,不斷完善故障模型條目,實現(xiàn)專家系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)和自完善。
綜合智能化監(jiān)測維護系統(tǒng)的具體說明如下:
(1)匯集多種監(jiān)測數(shù)據(jù),便于重點綜合分析。本文以現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)為基礎(chǔ),采用多種傳輸方式和網(wǎng)絡(luò)模式,將信號設(shè)備及相關(guān)通信設(shè)備的監(jiān)控信息采集到數(shù)據(jù)中心,使數(shù)據(jù)中心工作人員充分利用各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,進行比對分析、關(guān)聯(lián)分析及綜合分析。
(2)建設(shè)數(shù)據(jù)處理平臺,實現(xiàn)綜合智能分析。在搭建數(shù)據(jù)處理平臺的基礎(chǔ)上,整合各種監(jiān)測數(shù)據(jù)和現(xiàn)場維護人員的測試,檢查數(shù)據(jù)和設(shè)備的日常故障數(shù)據(jù),總結(jié)和分類維護經(jīng)驗、標準模型和領(lǐng)域知識,建立了智能分析與故障診斷知識庫,開發(fā)了正分析、相關(guān)分析和綜合分析軟件,實現(xiàn)了綜合智能分析。
(3)融合通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控信息、通信信號監(jiān)控一體化。許多列控系統(tǒng)故障需要依靠信號監(jiān)測系統(tǒng)及通信網(wǎng)管系統(tǒng)信息共享、綜合分析,才能實現(xiàn)高效診斷與處理。因此,應(yīng)當(dāng)融合通信網(wǎng)管相關(guān)監(jiān)測信息,包括GSM的監(jiān)測信息等,實現(xiàn)地面設(shè)備監(jiān)測與車載設(shè)備監(jiān)測、通信系統(tǒng)監(jiān)測與信號系統(tǒng)監(jiān)測一體化。
(4)充分利用歷史數(shù)據(jù),開展電氣設(shè)備狀態(tài)預(yù)測分析。充分利用各種監(jiān)測系統(tǒng)存儲歷史數(shù)據(jù)和電力部分采集設(shè)備的維護和記錄數(shù)據(jù),運用可靠性技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),和設(shè)備制造商建立可靠性分析模型,掌握設(shè)備狀態(tài)的可靠性特性,實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的智能分析與預(yù)測,為實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備“狀態(tài)修”奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
(5)與電力調(diào)度中心系統(tǒng)相結(jié)合。監(jiān)控數(shù)據(jù)處理中心,為調(diào)度中心提供各種故障信息和設(shè)備狀態(tài)信息和計算機輔助決策系統(tǒng),提高調(diào)度和應(yīng)急處置能力,實現(xiàn)對問題庫的發(fā)現(xiàn)、整改、督辦、銷號、驗證等過程盯控,加強重點維修工作的督辦過程跟蹤,實現(xiàn)對設(shè)備報警信息的閉環(huán)處理、設(shè)備運用監(jiān)控和現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)控。
5結(jié)束語
通過分析現(xiàn)狀,建立現(xiàn)代信號綜合監(jiān)測與維修系統(tǒng)的智能匹配系統(tǒng),提高鐵路信號監(jiān)測與檢測、智能分析和決策支持能力,扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)鐵路信號檢修形式與辦法,使我國鐵路信號不但具備先進的控制設(shè)施與網(wǎng)絡(luò),同時擁有巨大的智能維護網(wǎng)絡(luò)支撐具有重要意義。對于智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)和建設(shè),今后應(yīng)重點研究系統(tǒng)設(shè)計、智能化和綜合分析技術(shù)。
參考文獻:
[1]王立延.LWJ2000鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)[J].鐵路計算機應(yīng)用,2004, 13 (5):39-40.
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智能配電網(wǎng);電網(wǎng)融合;射頻識別
中圖分類號:TM727文獻標識碼:A文章編號:2095-1302(2011)08-0031-05
近年來,智能配電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的概念不斷升溫,許多與智能配電網(wǎng)相融合的新技術(shù)也不斷被提出,其中包括面向智能配電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)技術(shù)的問世等。智能配電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合作為一種具有極高戰(zhàn)略意義的新型產(chǎn)業(yè)技術(shù),被世界各國高度重視,我國也將物聯(lián)網(wǎng)、智能配電網(wǎng)列為國家戰(zhàn)略,并全面部署了眾多重大科技項目、示范工程的建設(shè)\[1\]。在智能配電網(wǎng)的研究方面,許多文獻針對電力行業(yè)的信息化現(xiàn)狀以及智能配電網(wǎng)趨勢進行了差異比對和分析,提出了構(gòu)建中國智能配電網(wǎng)技術(shù)的方向\[2-3\]。在物聯(lián)網(wǎng)研究方面,學(xué)者們也逐步從綜述物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀入手\[4\],來設(shè)計中國物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu),并針對物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)—RFID射頻識別及典型應(yīng)用M2M ( Machine to Machine)提出了各種設(shè)計方法\[5-6\]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展到一定程度的必然產(chǎn)物,該技術(shù)的應(yīng)用,能有效地對電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施和資源進行整合,進而提高電力系統(tǒng)的通信水平,改善當(dāng)前電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的利用率\[7\]。
1 物聯(lián)網(wǎng)與智能配電網(wǎng)
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與特征
麻省理工學(xué)院的Auto-ID 實驗室1999 年最早提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,它對物聯(lián)網(wǎng)的定義是:把所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理。最初提出的“物聯(lián)網(wǎng)”理念是指通過裝置在各類物體上的電子標簽,傳感器、二維碼等經(jīng)過接口與無線網(wǎng)絡(luò)相連,從而給物體賦予智能,以實現(xiàn)人與物體的溝通和對話,也可以實現(xiàn)物體與物體互相間的溝通和對話。這種將物體聯(lián)接起來的網(wǎng)絡(luò)被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”\[8\]。歐盟第7框架下 RFID和物聯(lián)網(wǎng)研究項目組在2009年9月15日的研究報告中定義為:物聯(lián)網(wǎng)是未來互聯(lián)網(wǎng)的一個組成部分,可以被定義為基于標準的和可互操作的通信協(xié)議,且具有自定義能力的、動態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)中的“物”都有標識、物理屬性和實質(zhì)上的個性,可使用智能接口實現(xiàn)與信息網(wǎng)絡(luò)的無縫整合。物聯(lián)網(wǎng)是指“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,通過傳感器、射頻識別、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)來采集任何被測物的聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種信息,并通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入,以實現(xiàn)物與物、物與人的廣泛連接,從而實現(xiàn)被測物的智能化感知、識別、交互和管理。物聯(lián)網(wǎng)可應(yīng)用于軍事、智能交通、智能配電網(wǎng)、數(shù)字家庭、食品安全、旅游服務(wù)、城市公共管理、現(xiàn)代物流、生產(chǎn)制造、醫(yī)療健康等多個領(lǐng)域。
物聯(lián)網(wǎng)的核心是物與物及人與物之間的信息通信。故而物聯(lián)網(wǎng)的基本特征可概括為以下三點:
首先是可感知。通過射頻識別(RFID)、二維碼、傳感器等感知、捕獲、測量技術(shù)對物體進行實時信息收集和獲取。
其次是可互聯(lián)。先將物體接入信息網(wǎng)絡(luò),再借助各種通信網(wǎng)絡(luò)(如因特網(wǎng)等)來可靠地進行信息的實時通信和共享。
第三是智能化。通過各種智能計算技術(shù)來對獲取的海量數(shù)據(jù)信息進行分析和處理,從而實現(xiàn)智能化決策和控制。
1.2 智能配電網(wǎng)的特征
2006年,智能配電網(wǎng)的概念正式由IBM公司提出。它以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ),是在高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)和先進數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)上,將傳感測量技術(shù)、通信技術(shù)、信息化技術(shù)、控制技術(shù)、設(shè)備互動技術(shù)、決策支持系統(tǒng)技術(shù)、計算機技術(shù)和物理電網(wǎng)高度集成而形成的新興網(wǎng)絡(luò)。它可以通過電子終端在獨立用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成網(wǎng)絡(luò)互動和即時連接,實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)讀取的實時、高速、雙向的通信效果,并實現(xiàn)電力、電信、電視、智能家電控制等多用途數(shù)字交互,同時可實現(xiàn)用戶富余電能的回售等功能。智能配電網(wǎng)整合了系統(tǒng)數(shù)據(jù),發(fā)揮了中央電力體系的集成作用,可實現(xiàn)有效的臨界負荷保護,以及各種電源和客戶終端與電網(wǎng)的無縫互連,從而優(yōu)化電網(wǎng)的管理,將電網(wǎng)提升為互動運轉(zhuǎn)的全新模式,形成電網(wǎng)全新的服務(wù)功能,提高整個電網(wǎng)的可靠性、可用性和綜合效率。智能配電網(wǎng)具備可靠、自愈、經(jīng)濟、兼容、集成和安全等特點\[9\],可通過信息化平臺,使發(fā)電、輸電、配電、用電等配電網(wǎng)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)互相融通,實現(xiàn)精確供電、互補供電、提高能源利用率、供電安全,節(jié)省用電成本的目標。實際上,能量流與信息流融合而成的網(wǎng)絡(luò),就可稱為智能配電網(wǎng)。
根據(jù)美國能源局現(xiàn)代配電網(wǎng)發(fā)展報告及歐洲的分布式發(fā)電實踐,智能配電網(wǎng)的特征具有以下幾點:
(1) 具有自我恢復(fù)功能,即自愈性;
(2) 用戶可主動參與配電網(wǎng)的運行,即互動性;
(3) 可抵御自然災(zāi)害與恐怖襲擊,即安全性;
(4) 能提供高質(zhì)量的電能,減少停電損失,即可靠性;
(5) 能夠容納各種發(fā)電和蓄電形式,即納新性;
(6) 能優(yōu)化設(shè)備運行,降低配電網(wǎng)運行費用,即優(yōu)質(zhì)性。
通過信息化框架平臺建立開放的系統(tǒng)和共享信息模式,整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),優(yōu)化配電網(wǎng)的運行和管理,可使得配電網(wǎng)更智能,并可從物聯(lián)網(wǎng)的三個層次提高配電網(wǎng)的可靠性、管理效率和服務(wù)水平。
2 物聯(lián)網(wǎng)與智能配電網(wǎng)的融合
智能配電網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)在電力系統(tǒng)行業(yè)的應(yīng)用典范。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),智能配電網(wǎng)將會形成一個以配電網(wǎng)為依托,覆蓋城鄉(xiāng)各用戶及用電設(shè)備的、龐大的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。智能配電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的相互滲透、深度融合和廣泛應(yīng)用,將能有效整合通信基礎(chǔ)設(shè)施資源和電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源,進一步實現(xiàn)節(jié)能減排,提升配電網(wǎng)的信息化、自動化、互動化水平,提高配電網(wǎng)運行能力和服務(wù)質(zhì)量。智能配電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,不僅能促進電力工業(yè)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級,更能夠創(chuàng)造一大批原創(chuàng)的、具有國際領(lǐng)先水平的科研成果,打造更大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
融合智能配電網(wǎng)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)主要分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用服務(wù)層。感知層主要通過傳感器、射頻識別等技術(shù)手段實現(xiàn)對相關(guān)信息的采集;網(wǎng)絡(luò)層依托電力信息通信網(wǎng),實現(xiàn)感知層各類電力信息的傳輸;應(yīng)用服務(wù)層主要采用智能計算、模式識別等技術(shù)來實現(xiàn)電網(wǎng)信息的綜合分析和處理,實現(xiàn)智能化的決策、控制和服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)與智能配電網(wǎng)的基本框架示意圖如圖1所示。
圖1中的感知層包括感知控制子層和通信延伸子層。感知控制子層主要是對物理世界感知、識別、信息采集的各類傳感器;通信延伸子層是將物理實體聯(lián)接到網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的通信終端模塊或延伸網(wǎng)絡(luò)。智能配電網(wǎng)通過感知控制子層實現(xiàn)各環(huán)節(jié)電氣量、非電氣量、微環(huán)境等信息的采集,并通過通信延伸子層接入物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層包括接入網(wǎng)和核心網(wǎng),實現(xiàn)感知層與應(yīng)用層間信息的傳遞、路由和控制?;谥悄芘潆娋W(wǎng)對數(shù)據(jù)安全、傳輸可靠性及實時性的嚴格要求,當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的信息傳遞、匯聚與控制主要通過電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)來實現(xiàn)(在不具備條件或特殊條件下也可借助公網(wǎng)),在配電網(wǎng)終端,成熟的低壓載波通信技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)的一種理想的通信路徑。應(yīng)用層包括應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施/中間件和各種應(yīng)用。應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施/中間件是實現(xiàn)信息存儲、計算的基礎(chǔ)設(shè)施,為各種應(yīng)用提供技術(shù)支撐。應(yīng)用層通過先進的信息分析處理技術(shù)實現(xiàn)配電網(wǎng)智能化的決策、控制和服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將進一步助力智能配電網(wǎng)的實現(xiàn),如設(shè)備狀態(tài)的預(yù)測和調(diào)控,資產(chǎn)全壽命周期管理的輔助決策,配電網(wǎng)與用戶間的智能互動等。
智能配電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的相互滲透和深度融合是信息通信技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果,能有效整合通信基礎(chǔ)設(shè)施資源和電力基礎(chǔ)設(shè)施資源,提高電力系統(tǒng)的信息化水平,改善現(xiàn)有電力基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率。首先,作為“智能信息感知末梢”,物聯(lián)網(wǎng)以其獨特的優(yōu)勢,能在多種場合滿足智能配電網(wǎng)信息獲取的實時性、準確性和全面性需求,有助于實現(xiàn)對電力設(shè)備資產(chǎn)、生產(chǎn)過程的全方位采集和監(jiān)控,也有助于降低線損、提高電能傳輸效率和使用效率,提升電網(wǎng)企業(yè)與用戶的互動能力。其次,配電網(wǎng)智能化是物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。智能配電網(wǎng)的實踐,為物聯(lián)網(wǎng)工程提供了很好的行業(yè)應(yīng)用示范。智能配電網(wǎng)信息通信網(wǎng)平臺,不僅能夠為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深化應(yīng)用提供通信網(wǎng)絡(luò)保障,也將為電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的"三網(wǎng)融合"提供有力的支撐。配電網(wǎng)智能化還將成為拉動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)、甚至整個信息通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的強大驅(qū)動力,并將深刻影響、引領(lǐng)和推動其他行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用\[10\]。
3 智能配電網(wǎng)中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
3.1 電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測
實現(xiàn)電力設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測是配電網(wǎng)智能化的關(guān)鍵一步。對于電力系統(tǒng)現(xiàn)有的110 kV樞紐變電站的一次設(shè)備加裝狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實現(xiàn)對變壓器、斷路器、避雷器、直流系統(tǒng)的特征量監(jiān)測,并利用一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障分析系統(tǒng),預(yù)先判定一次設(shè)備的故障征兆,然后由人工根據(jù)診斷結(jié)果制定檢修計劃,以便在設(shè)備發(fā)生故障前就能及時排除隱患,避免不必要的停電檢修,降低設(shè)備維護成本,提高設(shè)備運行的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性,從傳統(tǒng)的定期檢修逐漸向狀態(tài)檢修過渡;通過狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的實施,為后期變電站狀態(tài)監(jiān)測改造及狀態(tài)檢修的全面開展積累經(jīng)驗,再逐步探索先進的狀態(tài)檢修管理模式,并通過管理模式的不斷完善,最終建立科學(xué)的狀態(tài)檢修管理體系。監(jiān)測的主要內(nèi)容是在變壓器上開展目前較為成熟的油色譜在線狀態(tài)監(jiān)測、變壓器的絕緣狀態(tài)監(jiān)測、以及變壓器分接開關(guān)在線濾油技術(shù)的應(yīng)用;另外還有在斷路器上開展目前較為成熟的SF6氣體在線監(jiān)測、斷路器機械特性的監(jiān)測;在避雷器上開展電流狀態(tài)監(jiān)測;在直流系統(tǒng)上開展在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用。按照信息統(tǒng)一集中的原則,應(yīng)在被監(jiān)測的設(shè)備處就近安裝智能組件,以將監(jiān)測到的設(shè)備狀態(tài)信號通過網(wǎng)絡(luò)分別傳送到監(jiān)測服務(wù)器和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)。然后再對傳送至監(jiān)測服務(wù)器中的設(shè)備狀態(tài)信息進行初步分析,供檢修人員參考;對傳送至當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)信息,則通過遠動通信系統(tǒng)傳送至調(diào)度中心,由檢修人員在當(dāng)?shù)鼗蜻h方進行設(shè)備風(fēng)險評估,并根據(jù)評估結(jié)果制定檢修計劃。
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以對發(fā)電、新能源系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)測與控制。通過在常規(guī)機組內(nèi)布置各種傳感器可掌握機組運行狀態(tài)(包括各種技術(shù)指標與參數(shù)),提高常規(guī)機組運行維護水平;通過在壩體部署壓力傳感器群監(jiān)測壩體變形情況,規(guī)避水庫調(diào)度風(fēng)險;通過各類氣象傳感器實時采集風(fēng)電場、光伏發(fā)電廠的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓、降雨、輻射等微氣象信息,實現(xiàn)新能源發(fā)電的監(jiān)控和預(yù)測。同樣,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也可以對風(fēng)能、太陽能等新能源發(fā)電進行監(jiān)測、控制和功率預(yù)測。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以提高一次設(shè)備的感知能力,并很好地結(jié)合二次設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)合處理、數(shù)據(jù)傳輸、綜合判斷等功能,提高電網(wǎng)的技術(shù)水平和智能化程度。事實上,輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測是物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用之一。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以提高對輸電線路運行狀況的感知,可監(jiān)測的主要內(nèi)容包括氣象條件、覆冰、導(dǎo)地線微風(fēng)振動、導(dǎo)線溫度與弧垂、輸電線路風(fēng)偏、桿塔傾斜等。還可通過物聯(lián)網(wǎng)對設(shè)備的環(huán)境狀態(tài)信息、機械狀態(tài)信息、運行狀態(tài)信息進行實時監(jiān)測和預(yù)警診斷,提前做好故障預(yù)判、設(shè)備檢修等工作,從而提高設(shè)備檢修、自動診斷和安全運行水平。
3.2 電力生產(chǎn)管理
由于電力生產(chǎn)管理的復(fù)雜性,電力現(xiàn)場作業(yè)管理難度較大,常有誤操作、誤進入等安全隱患。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以進行身份識別、電子工作票管理、環(huán)境信息監(jiān)測、遠程監(jiān)控等,實現(xiàn)調(diào)度指揮中心與現(xiàn)場作業(yè)人員的實時互動。調(diào)度計劃綜合應(yīng)用功能可進行系統(tǒng)負荷預(yù)測及母線負荷預(yù)測,預(yù)測的時間尺度包括短期及超短期;電量計費方面則可負責(zé)存儲和管理遠程采集到的計量數(shù)據(jù),根據(jù)電網(wǎng)模型進行分析和匯總,為營銷管理等系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐,并支持結(jié)算、考核、線損管理、平衡分析、盈虧分析等業(yè)務(wù)的開展;檢修計劃及發(fā)電計劃的編制、校核、考核等等功能可支持從調(diào)度管理綜合應(yīng)用導(dǎo)入檢修申請,并對檢修申請進行調(diào)整以確認形成初始檢修計劃,用于檢修計劃安全校核,實現(xiàn)水力發(fā)電計劃、新能源發(fā)電計劃的編制和日內(nèi)滾動調(diào)整。調(diào)度管理綜合應(yīng)用功能可用于生產(chǎn)運行等應(yīng)用。則可實現(xiàn)設(shè)備運行管理、設(shè)備檢修管理、電網(wǎng)運行管理、運行值班管理等方面的功能;專業(yè)管理應(yīng)用,實現(xiàn)專業(yè)報表管理、標準(規(guī)程或規(guī)范)管理功能和信息展示與,實現(xiàn)電網(wǎng)運行信息、調(diào)度各專業(yè)信息動態(tài)、文檔資料管理、信息公告等功能。另外,在電力巡檢管理方面,通過射頻識別、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及無線通信網(wǎng)來監(jiān)控設(shè)備運行環(huán)境,掌握運行狀態(tài)信息,并通過識別標簽輔助設(shè)備定位,實現(xiàn)人員的到位監(jiān)督,指導(dǎo)巡檢人員按照標準化和規(guī)范化的工作流程進行輔助狀態(tài)檢修和標準化作業(yè)等。另外,通過在塔基下、桿塔上及輸電線路上安裝各種傳感器、防拆螺栓等,同時結(jié)合輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng),也可以很好地實現(xiàn)對重要桿塔的實時監(jiān)測和防護。
3.3 電力資產(chǎn)全壽命周期管理
將射頻識別和標識編碼系統(tǒng)應(yīng)用于電力設(shè)備,可進行資產(chǎn)身份管理、資產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)測、資產(chǎn)全壽命周期管理,這樣就能夠自動識別目標對象并獲取數(shù)據(jù),為實現(xiàn)電力資產(chǎn)全壽命周期管理、提高運轉(zhuǎn)效率、提升管理水平提供技術(shù)支撐。而通過安裝智能傳感器也能夠確定變壓器、斷路器、配電自動化設(shè)備和開關(guān)等資產(chǎn)的剩余使用壽命和預(yù)計失效時間;同時,通過在變電站和變壓器上安裝智能配電網(wǎng)設(shè)備,即能夠自動監(jiān)測配電變壓器的運行情況,包括變壓器是否過載和實時負荷水平;通過斷路傳感器,能夠自動檢測電路斷路器的運行情況,包括故障電流峰值、動作計數(shù)等?;谏鲜鲂畔?,能夠采取主動的資產(chǎn)管理方式,提高資產(chǎn)管理水平,最終在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)資產(chǎn)的全壽命周期管理。
3.4 智能用電管理
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于實現(xiàn)智能用電的雙向交互服務(wù)、用電信息采集、家居智能化、家庭能效管理、分布式電源接入以及電動汽車充放電,為實現(xiàn)用戶與電網(wǎng)的雙向互動、提高供電可靠性與用電效率以及節(jié)能減排提供技術(shù)保障。通過在電動汽車、電池、充電設(shè)施中設(shè)置傳感器和射頻識別裝置,可以實時感知電動汽車的運行狀態(tài)、電池使用狀態(tài)、充電設(shè)施狀態(tài)以及當(dāng)前網(wǎng)內(nèi)能源供給狀態(tài),實現(xiàn)電動汽車及充電設(shè)施的綜合監(jiān)測與分析,保證電動汽車的穩(wěn)定、經(jīng)濟、高效運行。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有助于實現(xiàn)家居智能化,通過在各種家用電器中內(nèi)嵌智能采集模塊和通信模塊,可實現(xiàn)家用電器的智能化和網(wǎng)絡(luò)化,完成對家用電器運行狀態(tài)的監(jiān)測、分析以及控制,例如通過安裝門磁報警、窗磁報警、紅外報警、可燃氣體泄漏監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測等傳感器實現(xiàn)家庭安全防護;或通過無線、低壓電力線載波技術(shù)實現(xiàn)水、電、氣表自動抄收;也可以通過光纖復(fù)合低壓電纜、電力線載波以及智能交互終端,實現(xiàn)用戶與電網(wǎng)的交互,提供通信服務(wù)、視頻點播和娛樂等。
4 面向智能配電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前景
物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)平臺是完善高效的通信網(wǎng)絡(luò)。通信運營商在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面做了許多工作,電力系統(tǒng)針對智能配電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也做了很多工作,同時針對智能配電網(wǎng)的需求和發(fā)展也提出了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和發(fā)展方向,目前正與國內(nèi)外智能配電網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)方面的權(quán)威機構(gòu)合作開展一些深層次的研究工作。在未來幾年內(nèi),還將通過聯(lián)合開發(fā)、共同攻關(guān)等方式建立物聯(lián)網(wǎng)在智能配電網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)體系,其中是電力智能感知基礎(chǔ)體系,基礎(chǔ)體系的目的在于提高面向智能配電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)信息感知能力,推動電力信息采集裝備的智能化,引導(dǎo)智能感知裝備制造技術(shù)的發(fā)展,研制并推出具有更多種類、更高級、更可靠、更靈活的智能感知裝備;其次是電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐體系,該支撐體系的目的在于建設(shè)滿足未來智能配電網(wǎng)需求的可靠通信信息平臺;第三是智能配電網(wǎng)應(yīng)用體系,目的在于配合智能配電網(wǎng)建設(shè),建立涵蓋分布式發(fā)電、變電、配電、用電及電力資產(chǎn)管理的、面向智能配電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系;第四是標準規(guī)范體系,大力開展面向智能配電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)標準研究,積極跟蹤國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)標準的制定工作,推動電力物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標準制定的順利進行。面向智能配電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)標準規(guī)范體系應(yīng)包括三大方面,即:共性基礎(chǔ)標準規(guī)范、產(chǎn)業(yè)化標準規(guī)范和智能配電網(wǎng)應(yīng)用規(guī)范;第五是安全保障體系,主要研究面向智能配電網(wǎng)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān),實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)系統(tǒng)通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換、以及傳感節(jié)點的安全接入,研究物聯(lián)網(wǎng)信息安全接入平臺的總體技術(shù)架構(gòu)與建設(shè)方案;另外,還包括建立物聯(lián)網(wǎng)的邊界安全接入規(guī)范體系,保證發(fā)、輸、變、配、用等環(huán)節(jié)傳感節(jié)點及信息的統(tǒng)一安全接入。
5 結(jié) 語
今后,電力運行企業(yè)將圍繞國家重大科技專項、國家電網(wǎng)公司重大科技項目以及智能配電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)示范工程開展技術(shù)研究和應(yīng)用研究,并將建立相應(yīng)的研發(fā)機制、物聯(lián)網(wǎng)實驗室和專門的物聯(lián)網(wǎng)研究中心,在分布式發(fā)電、變配電、用電、信息通信技術(shù)等方面深入開展工作,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能配電網(wǎng)應(yīng)用中的重大突破,打造電力物聯(lián)網(wǎng)芯片設(shè)計、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、標準規(guī)范體系、信息安全、軟件及測試平臺等完整的產(chǎn)業(yè)鏈,為電力網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)的有機融合提供技術(shù)手段,同時要在實現(xiàn)電能的高效傳輸?shù)耐瑫r,實現(xiàn)信息流的通暢傳輸。
參 考 文 獻
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【關(guān)鍵詞】 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 垂直切換 切換決策 切換執(zhí)行
一、研究背景綜述
為了提高用戶移動性需求,支持用戶跨異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的漫游和切換,移動管理技術(shù)成為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中解決的重要問題。切換管理是移動管理中的問題之一,用于保證終端在改變網(wǎng)絡(luò)接入點時回話的連接性,切換管理主要包括切換架構(gòu)和切換算法的設(shè)計。其中,切換算法性能直接決定了用戶當(dāng)前業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。
二、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切換技術(shù)的概述
切換管理是移動管理的重要組成部分,在終端的一定過程中,由于網(wǎng)絡(luò)性能變化等原因,經(jīng)常改變網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點,同時保持正常連接。
1、切換的概念。切換是指移動終端從一個小區(qū)或信道變更到另一個小區(qū)或信道時為保持通信的繼續(xù)而進行的連接激活處理技術(shù)。切換的目的是在移動終端與網(wǎng)絡(luò)間始終保持一個可以接受的新的質(zhì)量水平,并防止通信中斷。這是適應(yīng)移動性衰落信道等特征的必不可少的措施。
2、切換的分類。異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,切換的種類由于應(yīng)用場景的多樣性和網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性而變得不同。根據(jù)不同的原則,切換有不同的分析方法。根據(jù)定時分為同步切換和異步切換;根據(jù)切換涉及的網(wǎng)絡(luò)范圍分為同種網(wǎng)絡(luò)間切換和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換,同種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)又分為小區(qū)內(nèi)切換和小區(qū)間切換,異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切換又分為向上切換和向下切換;根據(jù)由移動終端或網(wǎng)絡(luò)端發(fā)起切換分為4個類型:網(wǎng)絡(luò)控制切換、移動終端控制切換、網(wǎng)絡(luò)輔助切換和移動終端輔助切換。
三、異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)中切換技術(shù)的研究
3.1 異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)融合
移動管理和帶寬無線接入的發(fā)展趨勢表明,未來無線網(wǎng)絡(luò)將是由多種技術(shù)、多種網(wǎng)絡(luò)互相融合,組成具有多種接入方式、提供多種傳輸速率和多種服務(wù)質(zhì)量要求的多業(yè)務(wù)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合體,未來無線通信網(wǎng)絡(luò)的主特征之一就是各種異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)共存、互補、協(xié)同、無縫集成到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。
3.2 垂直切換技術(shù)
1、 垂直切換過程。垂直切換分為三個過程,即網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)、切換決策和切換執(zhí)行。其中,網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)用于當(dāng)前可用的網(wǎng)絡(luò),切換決策進行確定恰當(dāng)?shù)那袚Q目標網(wǎng)絡(luò)和切換觸發(fā)時間,切換執(zhí)行進行切換實施過程。(1)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)階段,移動節(jié)點搜索和發(fā)現(xiàn)當(dāng)前可用的無線網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)方法分為兩種。一種針對多端口終端,由于各種無線網(wǎng)絡(luò)會定時發(fā)送廣播信息,通過在不同網(wǎng)絡(luò)接口上接收到廣播信息就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn);另一種是采用位置服務(wù)器,在位置服務(wù)器中存儲位于不同區(qū)域的各種無線網(wǎng)絡(luò)信息,根據(jù)移動終端的地理位置,向終端提供它周圍可用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其帶寬、時延等參數(shù),從而進行網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)。(2)切換決策。切換決策的主要目標是讓移動終端在恰當(dāng)?shù)臅r間切換至最恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)。在垂直切換決策中,網(wǎng)絡(luò)的多種狀態(tài)參數(shù)都會對決策結(jié)果產(chǎn)生影響,這也是垂直切換與水平切換的區(qū)別之一。垂直切換決策是多標準判決問題,決策中涉及的因素多樣化、度量值又各不相同,根據(jù)這些因素進行統(tǒng)一、綜合的決策和判斷,研究者們提出了各種不同的方法。即有的方法側(cè)重研究如何降低終端的能耗,以及確定恰當(dāng)?shù)那袚Q觸發(fā)時間;有的方法側(cè)重研究切換目標網(wǎng)絡(luò)的選擇策略,所采用的典型多標準決策方法包括:基于簡單加權(quán)和的方法、基于策略的方法、基于層次分析法的方法等。
2、垂直切換決策考慮的策略??偟膩碚f,垂直切換決策的策略可以分為四個類別,每個類別以不同的目標作為主要考慮的因素。(1)面向服務(wù)質(zhì)量保證:該策略的目標為客戶提供持續(xù)的、有服務(wù)質(zhì)量保證的接入技術(shù),避免業(yè)務(wù)性能下降或中斷。 (2)面向網(wǎng)絡(luò)運營管理:該策略的目標在于提供負載均衡、故障旁路等。 (3)面向業(yè)務(wù)性能優(yōu)化:該策略的目標在于為不同業(yè)務(wù)分別選擇最優(yōu)或最合適的網(wǎng)絡(luò)接入。在這種情況下,垂直切換的方法從基于網(wǎng)絡(luò)接口變成基于數(shù)據(jù)流的。(4)面向用戶個性化需求:未來的融合通信是以用戶需求為中心,如計費、安全等,用戶根據(jù)個人的需求來制定服務(wù),選擇自己喜歡的終端及其接入方式,并可以隨著用戶位置及其需求的改變而實現(xiàn)自由的切換。
總結(jié) :本文敘述了異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)下垂直切換的基本過程與要求。為了適應(yīng)不同的通信環(huán)境以及滿足用戶業(yè)務(wù)的寬帶化、個性化、智能化需求,異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合已經(jīng)成為下一代通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。其中,具有QoS保證的關(guān)鍵技術(shù)與通信容量的研究是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合中的關(guān)鍵課題。
參 考 文 獻
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