時(shí)間：2023-06-08 10:59:33
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇通信的可靠性，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，電力通信網(wǎng)的不斷擴(kuò)張，越來(lái)越多的電力業(yè)務(wù)需要通過電力通信網(wǎng)進(jìn)行輸送，使得現(xiàn)在的電力系統(tǒng)那個(gè)已經(jīng)越來(lái)越離不開通信網(wǎng)的輔助作用。但是通信網(wǎng)的可靠性系數(shù)不高以及常常出現(xiàn)的故障常常會(huì)影響到電力的輸送。因此，電力部門為了提升電力系統(tǒng)的可靠性，能夠進(jìn)一步使得電力與通信能夠融洽的進(jìn)行合作。電力部門已經(jīng)開始在各個(gè)地區(qū)進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。這樣就使得電力通信系統(tǒng)供應(yīng)足夠的通信能力，同時(shí)使得電力通信系統(tǒng)更加具備可靠性。那么影響著電力通信系統(tǒng)可靠性的主要有以下問題。
1.1沒有一個(gè)高效的策略對(duì)電力通信系統(tǒng)的可靠性評(píng)估進(jìn)行改進(jìn)
電力通信網(wǎng)除了本身的可靠性以外，它運(yùn)行時(shí)的可靠性是最為關(guān)鍵的。之所以通信網(wǎng)會(huì)狀況百出，就是由于沒有一個(gè)高效的措施來(lái)對(duì)電力通信系統(tǒng)或者電力通信網(wǎng)的可靠性評(píng)估進(jìn)行改進(jìn)。因此，只有對(duì)于電力通信系統(tǒng)提供一些高效的策略才會(huì)使得電力通信系統(tǒng)能夠?yàn)槿祟愄峁﹥?yōu)質(zhì)，暢通的電力供應(yīng)服務(wù)。
1.2電力通信系統(tǒng)沒有一個(gè)可靠性的體系
電力通信系統(tǒng)中的可靠性體系就是由電力系統(tǒng)中的管理部門，管理措施，管理制度密切配合后所構(gòu)成。那么，當(dāng)前電力通信系統(tǒng)中這些部門以及制度還沒有健全，一些稀少的可靠性管理系統(tǒng)也比較簡(jiǎn)單粗狂，正是因?yàn)殡娏νㄐ畔到y(tǒng)中缺乏各個(gè)環(huán)節(jié)的可靠性，使得整個(gè)電力通信系統(tǒng)的體系也不存在可靠性。最終導(dǎo)致，電子通信系統(tǒng)中任何一個(gè)地方出現(xiàn)障礙，就使得整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，也就是說這個(gè)沒有可靠性的體系使得電力通信系統(tǒng)整體的可靠性系數(shù)降低。
1.3電力通信通信系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)水平低
電力通信系統(tǒng)的可靠性是分為多個(gè)層次的，每一個(gè)層次都對(duì)于可靠性系數(shù)有著不同層次的設(shè)計(jì)要求。但是，當(dāng)前所有的電力通信系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)僅僅停留在一個(gè)初級(jí)的電力能夠正常進(jìn)行傳輸運(yùn)作的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)層面上。而對(duì)于通信網(wǎng)可靠性的設(shè)計(jì)更是僅僅停留在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇箽栽O(shè)計(jì)階段，這種基礎(chǔ)性的可靠性設(shè)計(jì)階段使得通信網(wǎng)不能夠與電力系統(tǒng)性能結(jié)合從而或得更高層次的可靠性設(shè)計(jì)。
二、電力通信系統(tǒng)的可靠性管理
2.1電力通信系統(tǒng)的可靠性不僅僅是一種要求，如果這樣落實(shí)到在生活實(shí)際中，可靠性系數(shù)必然會(huì)降低。那么此時(shí)就要去電力通信系統(tǒng)對(duì)于可靠性也進(jìn)行一個(gè)專項(xiàng)管理，只有這樣才會(huì)在真正提升電力通信系統(tǒng)的可靠性系數(shù)。那么在電力通信系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過程中建立一個(gè)相應(yīng)可靠性管理機(jī)制，對(duì)于每一個(gè)階段的電力運(yùn)行都有一個(gè)及時(shí)的反饋，以保證電力的運(yùn)行暢通性與安全性。這種靠性管理機(jī)制在隨著社會(huì)的不斷完善，使得電力管理系統(tǒng)的可靠性系數(shù)又有一個(gè)突破性的進(jìn)展。
2.2管理過程中的所需要注意的問題。對(duì)于電力通信系統(tǒng)中常遇到的故障進(jìn)行分析與反思，要對(duì)于不同的故障進(jìn)行分類研究，深度研究其發(fā)生的原因與規(guī)律，并且在今后的電力運(yùn)行過程中起到“吃一塹長(zhǎng)一智”的效果。并且將出故障的地方重點(diǎn)觀察，防患于未然。對(duì)于電力系統(tǒng)中維護(hù)制度的設(shè)立也是需要注意的問題之一。想要真正加強(qiáng)電力通信系統(tǒng)的可靠性系數(shù)，就得針對(duì)電力的設(shè)備和系統(tǒng)專門設(shè)置相應(yīng)的維護(hù)系統(tǒng)，并且能夠與現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相融入，向更為有效的現(xiàn)代化管理系統(tǒng)邁進(jìn)。
三、改進(jìn)電力通信系統(tǒng)的有效性策略
那么想要真正改善上升電力通信系統(tǒng)中的問題所在，就得采取一些有效性策略進(jìn)而使得電力通信系統(tǒng)的可靠性又一個(gè)突破性的進(jìn)展。那么應(yīng)該從以下幾方面進(jìn)行整改。
3.1鑒于現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的腳步速度，整改策略一定要依附現(xiàn)代化的新技術(shù)，例如，通過優(yōu)化光纖網(wǎng)的方式，將單束光纜建成環(huán)。運(yùn)用這種策略會(huì)提高光線網(wǎng)絡(luò)的可靠性，也就進(jìn)而能讓能夠提高通信網(wǎng)的可靠性。因?yàn)楣饫w技術(shù)具有抗障礙性，低消耗等等優(yōu)勢(shì)，能夠完全解決上述中電力系統(tǒng)中所存在的問題。
3.2對(duì)于電力通信系統(tǒng)從可靠性的設(shè)計(jì)階段，到建設(shè)階段，再到運(yùn)行階段都進(jìn)行一個(gè)全面細(xì)致的規(guī)劃。從設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該開始以電力的具體運(yùn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)一切的通信設(shè)備進(jìn)行一個(gè)明確具體要求，從而再不斷提升通信系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)方案的可信度。而在建設(shè)階段的時(shí)候，應(yīng)該擴(kuò)展視野，從多方面進(jìn)行考慮，采取多元化的可靠性保障策略，對(duì)于電力通信系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)。那么最為重要的階段就是電力輸出的階段，換句話說就是運(yùn)行階段。在這個(gè)階段，對(duì)于電力系統(tǒng)整體的可靠性必須進(jìn)行一個(gè)全面細(xì)致的分析。在此階段，已經(jīng)不僅僅要求要做到做好評(píng)估工作，更重要的是建立一套健全的維護(hù)管理通信系統(tǒng)的管理體系。
四、總結(jié)
【關(guān)鍵詞】 民航空管 通信網(wǎng) 可靠性
時(shí)下正是信息化與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展的時(shí)代，在這個(gè)信息的時(shí)代，通信網(wǎng)也越來(lái)越普及，而民航空管通信網(wǎng)屬于通信網(wǎng)的小型專用通信網(wǎng)，其主要根據(jù)實(shí)際的需求來(lái)鋪設(shè)通信路線。主要受到民航空管通信行業(yè)的特性影響，對(duì)其可靠性也需要重視和加強(qiáng)
一、民航空管通信網(wǎng)的特性
在我國(guó)，由于民用航空的發(fā)展時(shí)間較短，所以還存在著一些缺陷。初期。民用航空只是作為航空公司內(nèi)部專用的網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)傳輸機(jī)密信息或者對(duì)內(nèi)部活動(dòng)進(jìn)行調(diào)控和管理。所以我國(guó)通信網(wǎng)的公網(wǎng)起步較晚，使得民航的發(fā)展需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于公網(wǎng)的功能性，也就導(dǎo)致了民航空管通信網(wǎng)是航空公司自行鋪設(shè)的專網(wǎng)。到了建設(shè)的初期，又收到人們認(rèn)識(shí)水平的限制，民航空管多余通信專網(wǎng)的重視程度有所欠缺，所以過度專注于專網(wǎng)的自主性方面，希望通過這一方面的發(fā)展獲得社會(huì)收益。所以就目前的發(fā)展情況來(lái)看，通信網(wǎng)的可靠性需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究，重視如何提高通信網(wǎng)的可靠性，確保民航事業(yè)的發(fā)展穩(wěn)固而扎實(shí)。
二、民航空管通信網(wǎng)可靠性的影響因素
通信網(wǎng)作為一個(gè)整體性的系統(tǒng)有著它獨(dú)有的特性和結(jié)構(gòu)。所謂可靠性，是指通信網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)保證用戶正常通信的能力，主要側(cè)重用戶的角度。所以影響民航空管通信網(wǎng)的可靠性的因素主要分為外部因素和內(nèi)部因素：外部因素主要指通信網(wǎng)絡(luò)及其他通信設(shè)備所依存的環(huán)境條件，又可分為不可控因素與可控因素，不可控因素多指突發(fā)事件、緊急事件、自然災(zāi)害等，而可控因素多指通信網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的工作條件，如溫度、濕度等；內(nèi)部因素則多指通信網(wǎng)的可靠性、管維護(hù)等，由于通信網(wǎng)的可靠性主要通過抗毀性、生存性、有效性三個(gè)指標(biāo)評(píng)估，所以即使在通信網(wǎng)的建設(shè)過程中，具備獨(dú)立的備份系統(tǒng)，但在實(shí)際操作過程中還是存在一些問題，所以通信網(wǎng)的可靠性還需要更多的重視和研究
三、民航空管通信網(wǎng)可靠性的提高的措施
3.1優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
民航空管通信網(wǎng)與常規(guī)的通信網(wǎng)相比在結(jié)構(gòu)上更為復(fù)雜，其影響因素更多，因此在民航空管通信網(wǎng)的可靠性設(shè)計(jì)上應(yīng)該考慮更過的方面。一是，通信網(wǎng)各部件自身的可靠性，通信網(wǎng)是由多個(gè)通信系統(tǒng)及設(shè)備和部件共同構(gòu)成的，需要保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性則需要對(duì)各個(gè)組成部分的可靠性做出控制，才能降低部件在運(yùn)行中出現(xiàn)問題的故障率。比如，在通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)可以采用MTTF較小的產(chǎn)品，降低部件之間的串接；二是，對(duì)于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇和優(yōu)化。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在通信網(wǎng)絡(luò)中起著關(guān)鍵的作用，一般情況下，環(huán)形和網(wǎng)狀的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更具有優(yōu)勢(shì)，所以在民航空管通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該選擇這兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，盡可能的提高通信網(wǎng)的可靠性。在實(shí)行過程中需要注意的是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇必須符合實(shí)際情況，需要具備實(shí)用和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，確保可行性。因此，在使用網(wǎng)狀或者環(huán)形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，還需要選擇鏈型或樹形的結(jié)構(gòu)構(gòu)成復(fù)合型的結(jié)構(gòu)，才能更好的保證通信網(wǎng)的可靠性，并且何以降低成本；三是路由的選擇。路由作為交換網(wǎng)絡(luò)的核心，在選擇方式和技術(shù)上也影響著通信網(wǎng)的可靠運(yùn)行。
3.2提升通信網(wǎng)備份系統(tǒng)的可靠性
由于民航空管通信網(wǎng)的實(shí)際評(píng)估對(duì)象包括許多方面，有網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、附件等， 起評(píng)價(jià)的基本思路為通過平均故障間隔、平均運(yùn)行、平均修復(fù)的參數(shù)進(jìn)行評(píng)估。所以對(duì)于通信網(wǎng)的可靠性的評(píng)估實(shí)際上是對(duì)真?zhèn)€通信系統(tǒng)和子系統(tǒng)的可靠性評(píng)估，近幾年采取的拓?fù)湎到y(tǒng)則大大提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性等級(jí)。隨著近幾年我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和我國(guó)人民的生活水平提高，我們?cè)诳展苄袠I(yè)的發(fā)展也越來(lái)越迅速，通信網(wǎng)的使用量大大增加，業(yè)務(wù)量也進(jìn)一步的提升，所以對(duì)于通信網(wǎng)的可靠性的提高提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。所以由此出現(xiàn)了備用系統(tǒng)，即在主要系統(tǒng)的創(chuàng)建中保留多個(gè)模塊或原件使得在系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)，可以迅速的切斷故障源頭，使得備用的部件能夠繼續(xù)投入到運(yùn)行中，從而保證了通信網(wǎng)的正常運(yùn)行，這樣一來(lái)可以大大降低了故障率，并且提高了通信網(wǎng)的可靠性。所以民航空管通信網(wǎng)為了保證可靠性，采用了“兩地一空”的體系進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸與共享。這樣一來(lái)就大大提升了通信網(wǎng)的可靠性，相比常規(guī)的通信網(wǎng)，如果投入相同的元件，則已經(jīng)無(wú)法滿足空管通信網(wǎng)的使用了。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上作者所說，對(duì)于空管通信網(wǎng)有著有別于常規(guī)通信網(wǎng)的特性核結(jié)構(gòu)，所以對(duì)于影響其可靠性的因素也需要更多的考慮和反應(yīng)，本文就對(duì)當(dāng)下的民航空管通信網(wǎng)的特性做出分析，分析了影響空管通信網(wǎng)的可靠性的因素，并提出了提升可靠性的措施，希望為建設(shè)者提供可行性的一些建議，保證空管通信網(wǎng)的暢通運(yùn)行。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]潘誠(chéng)，韓宣宗.民航空管通信網(wǎng)可靠性初探[J].信息安全與技術(shù)，2012（10）
【關(guān)鍵詞】能源互聯(lián)網(wǎng)；信息通信技術(shù)；可靠性
能源的可持續(xù)發(fā)展是新時(shí)期的主要任務(wù)，隨著科技的發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)能源的再利用，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始應(yīng)用于行業(yè)發(fā)展中。在這一背景下，我國(guó)將推行綠色能源和可再生能源，作為互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信的代表技術(shù)，信息通信的可靠性將決定這一過程的實(shí)施。
1面向能源互聯(lián)網(wǎng)的信息通信關(guān)鍵技術(shù)
能源互聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合技術(shù)，涉及發(fā)電技術(shù)、輸電網(wǎng)配電網(wǎng)技術(shù)以及系統(tǒng)規(guī)劃處理等，信息技術(shù)無(wú)疑是這一過程中的主要技術(shù)支撐，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)，提供故障分析、故障處理等功能。當(dāng)前，面向能源的信息通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)仍缺乏應(yīng)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)交互的能力，也就是能源信息點(diǎn)過于固定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)異構(gòu)傳感器接入技術(shù)。電網(wǎng)的信息通信技術(shù)也處于獨(dú)立的狀態(tài)，智能化和互聯(lián)化的發(fā)展還需要技術(shù)的更新。面向能源互聯(lián)網(wǎng)的信息技術(shù)還應(yīng)從感應(yīng)技術(shù)和通信傳輸技術(shù)以及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)入手。未來(lái)的能源互聯(lián)網(wǎng)功能將擴(kuò)展，包括采集監(jiān)控，業(yè)務(wù)流程的處理、資源的共享以及故障分析和決策提供。能源互聯(lián)網(wǎng)是信息流、能源流、控制流的高度融合，其最終目標(biāo)是借助大數(shù)據(jù)時(shí)代的技術(shù)特征來(lái)實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的多功能性和高度安全性，其核心技術(shù)分析如下。①標(biāo)識(shí)傳感技術(shù)。標(biāo)識(shí)技術(shù)通常包括射頻識(shí)別RFID、二維碼技術(shù)和生物識(shí)別。三種技術(shù)均應(yīng)用廣泛的應(yīng)用，其中RFID主要應(yīng)用于系統(tǒng)管理。將其與通信傳感器技術(shù)結(jié)合能夠?qū)﹄娋W(wǎng)線路的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，從而保證故障發(fā)現(xiàn)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。②數(shù)據(jù)集成技術(shù)。云計(jì)算是這技術(shù)的核心與基礎(chǔ)，他對(duì)信息處理提出了更高的要求，需要實(shí)現(xiàn)全面的數(shù)據(jù)共享。未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展技術(shù)下，云計(jì)算將成為多個(gè)領(lǐng)域的支撐，通過云計(jì)算平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的智能化。③信息處理技術(shù)。信息處理是技術(shù)的核心部分，也是能源互聯(lián)網(wǎng)問題處理的部分，由于大數(shù)據(jù)時(shí)代的數(shù)據(jù)具有多樣化和龐雜性，需要接入新的負(fù)荷，因此必須對(duì)其進(jìn)行必要的分析后才能應(yīng)用。能源的使用過多導(dǎo)致我國(guó)的能源逐漸減少，對(duì)于可再生能源的開發(fā)需要大數(shù)據(jù)技術(shù)，需要云計(jì)算技術(shù)。大數(shù)據(jù)分析的主要方式是建立數(shù)據(jù)模型和完成數(shù)據(jù)挖掘算法，在這一前提下才能發(fā)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)管理和發(fā)展中存在的問題，進(jìn)而及時(shí)解決，也大數(shù)據(jù)可視化。
2能源互聯(lián)網(wǎng)下信息通信技術(shù)的可靠性分析
能源互聯(lián)網(wǎng)下信息通信技術(shù)的可靠性提高，當(dāng)然，這需要在技術(shù)的支撐之下實(shí)現(xiàn)。保證系統(tǒng)安全可靠性提高的關(guān)鍵是安全傳輸和系統(tǒng)檢測(cè)等。
2.1安全可靠傳輸
能源互聯(lián)網(wǎng)的建立一方面保證了信息的全面性，一方面也由于其開放性存在一定的安全隱患。在信息通信中，為了防止惡意攻擊，安全傳輸是必要的，安全傳輸需要基于大數(shù)據(jù)等技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，重點(diǎn)進(jìn)行信息傳輸?shù)碾[私保護(hù)，建立完全可信的安全防御體系。針對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)可靠性強(qiáng)的系統(tǒng)，來(lái)保證信息信息傳輸安全。
2.2系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)
電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，技術(shù)支持不足將呈現(xiàn)出脆弱性，因此需求對(duì)其實(shí)施安全監(jiān)測(cè)。這就是的安全監(jiān)測(cè)技術(shù)不可缺少。通信網(wǎng)線路存在問題對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)造成影響，因此需要我們對(duì)其應(yīng)用層、感知層和網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行全面的分析，制定安全防護(hù)制度，采用必要的防護(hù)措施，提高系統(tǒng)的安全性與可控性。
2.3信息數(shù)據(jù)加密技術(shù)與可信技術(shù)
能源互聯(lián)網(wǎng)作為新時(shí)期能源發(fā)展的一種的方式，具有數(shù)據(jù)海量、分布廣泛等特點(diǎn)，對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將具有復(fù)雜性，其安全隱患也將在運(yùn)行中體現(xiàn)出來(lái)。因此我們不僅要關(guān)注信息技術(shù)，還需要關(guān)注其安全技術(shù)。基于信息加密技術(shù)和可信技術(shù)是保證其安全的關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)其分析如下。首先：加密技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)加密技術(shù)對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境和隱私數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。未來(lái)需應(yīng)采取針對(duì)性的、多樣化的方法來(lái)保證數(shù)據(jù)的可靠性以及安全性。在信息傳輸中進(jìn)行完整的信息加密，對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。采用可信技術(shù)則是在系統(tǒng)平臺(tái)中引入的一種安全模塊，以密碼技術(shù)為核心。能源互聯(lián)網(wǎng)中采用可信技術(shù)并將其與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合，將可以構(gòu)建基于可信計(jì)算的互聯(lián)網(wǎng)交互終端可信認(rèn)證模型，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的可信主動(dòng)防護(hù)，防止其受到惡意攻擊，最后確保能源互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用安全。
3總結(jié)
能源互聯(lián)網(wǎng)是我國(guó)能源使用與發(fā)展的必然趨勢(shì)，是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一種必然結(jié)果。實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)增使能源的使用更加合理并促進(jìn)再生能源的開發(fā)，保證我國(guó)工業(yè)、電力等多個(gè)行業(yè)的發(fā)展。我國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)還具有較長(zhǎng)的路要走，未來(lái)應(yīng)注重能源的開發(fā)與利用，從企業(yè)的發(fā)展出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)代化的信息技術(shù)逐漸的提高能源互聯(lián)網(wǎng)的安全性、可靠性與可行性。
參考文獻(xiàn)
[1]鄧雪梅.日本數(shù)字電網(wǎng)計(jì)劃[J].世界科學(xué)，2013（7）．
[2]劉振亞.構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)能源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展[J].中國(guó)電力企業(yè)管理，2014（3）．
關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；通信網(wǎng)絡(luò)；光纖通信；可靠性
中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)信息化的不斷發(fā)展和推進(jìn)，數(shù)字通信的水平大大提高，現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡(luò)正朝著光纜化和數(shù)字化的全方位發(fā)展和進(jìn)步，配電網(wǎng)充分利用了現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，構(gòu)成了一種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備實(shí)施、地理信息等等技術(shù)的全自動(dòng)化、信息化處理，近年來(lái)，光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大力發(fā)展，使得配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控和治理等自動(dòng)化、信息化水平更是上一層，改變了以往由于配電網(wǎng)的點(diǎn)多面廣、線路多、控制變化復(fù)雜等缺陷，此外，由于大多數(shù)的配電自動(dòng)化裝置安裝條件的限制，而且以前國(guó)內(nèi)的通信技術(shù)運(yùn)用電纜傳輸?shù)木佣啵|(zhì)量較差，不具備良好的可靠性，經(jīng)常導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸失敗等問題，使得建設(shè)完善的配電網(wǎng)通信系統(tǒng)困難重重，光纖通信技術(shù)的發(fā)展極大的改變了這種現(xiàn)狀，為建設(shè)一個(gè)高品質(zhì)的智能配電網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)造了可能性，不但具有抗強(qiáng)電磁干擾的特性，而且出現(xiàn)信息數(shù)據(jù)誤碼率低，傳輸速率快，信息數(shù)據(jù)的保密性高等優(yōu)點(diǎn)。此外，對(duì)配電網(wǎng)光纖通信可靠性的評(píng)估具有重要工程和理論意義，配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的元件的可靠性受到其在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的配置位置和元件可靠性參數(shù)的影響，準(zhǔn)確地評(píng)估出光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
一、目前兩種光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用
近幾年，在我國(guó)配電網(wǎng)試點(diǎn)中，以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)和EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)這兩種光纖通信技術(shù)應(yīng)用的較多，兩者在實(shí)現(xiàn)設(shè)級(jí)和網(wǎng)絡(luò)級(jí)的保護(hù)上都擁有良好的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，目前在多方面實(shí)踐運(yùn)算的基礎(chǔ)上，綜合各種數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對(duì)以上兩種網(wǎng)絡(luò)的可靠性性進(jìn)行評(píng)估分析，得出的數(shù)據(jù)結(jié)論是：以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠度為0.8743390，EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的可靠度為0.865320，在配電網(wǎng)目前的通信數(shù)據(jù)量小的情況下，兩種配電網(wǎng)光纖技術(shù)砸時(shí)延方面都能滿足相關(guān)的要求，其中，由于工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組環(huán)網(wǎng)不限制站點(diǎn)數(shù)量，通信光纖所占用的數(shù)量一般定額在2纖 或4 纖的標(biāo)準(zhǔn)上；EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)受到站點(diǎn)數(shù)量的限制，需要配備多個(gè)PON口和光纖數(shù)量，而且在光分束之后，衰耗較大，在不同程度上，對(duì)著不同配電網(wǎng)領(lǐng)域的具體要求的差異，兩種光纖通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性也隨著提升，對(duì)配電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)上，多電源多聯(lián)絡(luò)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是主流方向，從這個(gè)角度來(lái)講，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的發(fā)展適應(yīng)性更為強(qiáng)一些，EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的由于在網(wǎng)絡(luò)線路和設(shè)備上的復(fù)雜性，使得其在配電網(wǎng)光纖通信可靠性的評(píng)估上略顯劣勢(shì)。總之，目前應(yīng)用的兩種光纖通信技術(shù)在配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信中發(fā)揮著重要作用，憑借各自的優(yōu)勢(shì)和可靠性發(fā)展成為主要光纖通信技術(shù)的領(lǐng)域，促進(jìn)了我國(guó)光纖通信技術(shù)的發(fā)展。
二、配電網(wǎng)光纖通信技術(shù)可靠性評(píng)估
近年來(lái)，隨著我國(guó)光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，大大改變了以往由于配電網(wǎng)的點(diǎn)多面廣、線路多、控制變化復(fù)雜等缺陷，提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的信息化和自動(dòng)化水平，但是，受安裝條件的限制，國(guó)內(nèi)的通信技術(shù)運(yùn)用電纜傳輸?shù)馁|(zhì)量較差，經(jīng)常導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸失敗等問題，可靠性差，使得建設(shè)完善的配電網(wǎng)通信系統(tǒng)困難重重，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用和普及為建設(shè)一個(gè)高品質(zhì)的智能配電網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)造了可能性，在具有抗強(qiáng)電磁干擾的特性的優(yōu)點(diǎn)外，還表現(xiàn)出信息數(shù)據(jù)誤碼率低，傳輸速率快，信息數(shù)據(jù)的保密性高等性能。因此，對(duì)配電網(wǎng)光纖通信可靠性的評(píng)估具有重要工程和理論意義，由于配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的元件的可靠性受到其在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的配置位置和元件可靠性參數(shù)的影響，配電網(wǎng)中光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，既存在一般通信系統(tǒng)的共性，因其自身的特點(diǎn)發(fā)揮著不同領(lǐng)域上的優(yōu)勢(shì)， 針對(duì)配電網(wǎng)中光纖通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性評(píng)估問題，我國(guó)研究領(lǐng)域尚沒有完善的評(píng)估理論和方法，所以，本文采用一種基于最小路集和布爾代數(shù)的方法來(lái)評(píng)估光纖網(wǎng)絡(luò)可靠性。首先，基于對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)可靠性評(píng)估的體系的了解，要熟悉關(guān)于通信網(wǎng)絡(luò)可靠性評(píng)估的相關(guān)概念：①光纖通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠度：在規(guī)定條件和時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)或鏈路正常工作的概率；②光纖網(wǎng)絡(luò)通信連通性的可靠度：在規(guī)定條件和時(shí)間網(wǎng)絡(luò)保持連通的概率；③光纖網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備故障率：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或鏈路在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生系統(tǒng)故障的幾率；④光纖網(wǎng)絡(luò)通信平均壽命：網(wǎng)絡(luò)失效前平均工作時(shí)間或平均故障概率出現(xiàn)的間隔時(shí)間；⑤光纖網(wǎng)絡(luò)通信加權(quán)可靠度等。以上都是進(jìn)行光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)評(píng)估的概念，把握評(píng)估可靠性的指標(biāo)，從而根據(jù)評(píng)估模型對(duì)可靠性全面科學(xué)地進(jìn)行評(píng)估。
網(wǎng)絡(luò)可靠性算法的基本原理為： 光纖網(wǎng)絡(luò)中能使源宿點(diǎn)連通的一組鏈路的集合稱為網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)路集。 這時(shí)，只要某個(gè)路集中任意一條鏈路發(fā)生故障便會(huì)使得其它源宿點(diǎn)不能正常進(jìn)行連通，那么此路集是一個(gè)系統(tǒng)中的最小路集，但不是唯一的。根據(jù)配電網(wǎng)中光纖通信網(wǎng)絡(luò)可靠性評(píng)估的原理，建立對(duì)配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)模型：首先，光纖通信網(wǎng)絡(luò)交換節(jié)點(diǎn)和鏈路組成的線性標(biāo)，進(jìn)行繪圖描述，而且明確每條網(wǎng)絡(luò)鏈路的可靠性和容量大小；其次，光纖網(wǎng)絡(luò)通信中的節(jié)點(diǎn)分別處于正常工作或故障這兩種狀態(tài)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)和鏈路相互獨(dú)立不影響，這意味這在節(jié)點(diǎn)和線路發(fā)生故障是相互獨(dú)立的，當(dāng)個(gè)別借點(diǎn)或鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)或鏈路不會(huì)因此受到影響；再次，要避免光纖網(wǎng)絡(luò)各個(gè)交換節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)定向循環(huán)鏈路，并且用最小路集和布爾代數(shù)的方法來(lái)評(píng)估網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的可用度，用數(shù)據(jù)的形式表現(xiàn)出來(lái)，直觀形象。用最小路集的方法表示配電網(wǎng)絡(luò)的正常工作模式，從而對(duì)配電網(wǎng)中光纖通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了可靠性評(píng)估，建立了配電通信網(wǎng)絡(luò)元件的可靠性模型，準(zhǔn)確地確定光纖網(wǎng)絡(luò)通信監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和鏈路的可靠度，這種方法彌補(bǔ)了以往忽略網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響，更能真實(shí)地、準(zhǔn)確地反映光通信纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性程度，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的良好通用性、能夠迅速定位障礙位置以便及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)故障分析和解決，是一種有效的評(píng)估光纖網(wǎng)通信的方法。
三、配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)可靠性評(píng)估的意義及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)信息化的不斷發(fā)展和推進(jìn)，數(shù)字通信的水平大大提高，現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡(luò)正朝著光纜化和數(shù)字化的全方位發(fā)展和進(jìn)步，光纖通信的應(yīng)用和普及已成為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)，極大的發(fā)展和支持?jǐn)?shù)字信息化通信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步，對(duì)配電網(wǎng)光纖通信可靠性的評(píng)估具有重要工程和理論意義，配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的元件的可靠性受到其在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的配置位置和元件可靠性參數(shù)的影響，準(zhǔn)確地評(píng)估出光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。隨著我國(guó)配電網(wǎng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，配電網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)必將迎來(lái)新的發(fā)展前景，光纖技術(shù)的推廣和普及應(yīng)用，不僅承載著配電網(wǎng)自動(dòng)化的遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)等業(yè)務(wù)，而且在監(jiān)測(cè)傳感業(yè)務(wù)和材料制造業(yè)上都將有所前進(jìn)。不同類型的光纖通信系統(tǒng)在不同層次的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上將有更大的突破進(jìn)展，從而繼續(xù)發(fā)揮光纖材料為大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)開發(fā)提供巨大的支持力度。在未來(lái)光纖材料的設(shè)計(jì)上，將會(huì)朝著既高效又環(huán)保的材料方向前進(jìn)，更優(yōu)質(zhì)、高效地服務(wù)于現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。總之，現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡(luò)離不開未來(lái)光纖技術(shù)的發(fā)展，各種光纖新材料的發(fā)展促進(jìn)配電網(wǎng)能光纖通信技術(shù)的進(jìn)步，為新一輪網(wǎng)絡(luò)信息革命在技術(shù)上帶來(lái)突破，極大的發(fā)展和促進(jìn)了配電網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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目前，安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和電力專用通信系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代電網(wǎng)不可缺少的三大支柱，其中，通信系統(tǒng)又是其中的基礎(chǔ)和保證。通信系統(tǒng)對(duì)通信電源的基本要求是可靠、穩(wěn)定、高效，目前，隨著通信設(shè)備近幾年的快速發(fā)展及通信理念的不斷進(jìn)步，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)備采用冗余配置，通道部分采用雙路或環(huán)路結(jié)構(gòu)，發(fā)生故障往往是局部性的，可控的，但通信電源發(fā)生故障將會(huì)造成全局通信中斷和癱瘓。所以必須加強(qiáng)通信電源設(shè)備的運(yùn)行及維護(hù)。
2 通信電源直流供電系統(tǒng)的組成及供電方式
目前我國(guó)的通信直流供電系統(tǒng)中，廣泛使用的一次電源采用整流器、交直流配電部分和控制器組成，同時(shí)和蓄電池、系統(tǒng)接地構(gòu)成不間斷直流電源供電系統(tǒng)。高頻開關(guān)整流輸出的直流電壓通過直流配電部分，連接到蓄電池和通信網(wǎng)，構(gòu)成整流器與蓄電池組并聯(lián)向通信設(shè)備供電的全浮充供電系統(tǒng)。交流供電正常時(shí)，整流器輸出的電壓供給通信設(shè)備，并對(duì)蓄電池組進(jìn)行浮充充電，保持蓄電池的容量。當(dāng)交流供電中斷時(shí)，整流器停止工作，由蓄電池向通信設(shè)備供電。交流供電恢復(fù)后，又由整流器向通信設(shè)備供電，同時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電，然后轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)。
3 蓄電池浮充電壓的選擇
通信電源中的蓄電池大多采用全浮充制供電方式，這樣可以使電池經(jīng)常處于充電狀態(tài)，抑制和補(bǔ)充電池自放電所引起的容量損失，從而保證蓄電池有充足的容量?jī)?chǔ)備。
浮充電壓的確定，應(yīng)以能抑制蓄電池的自放電，并及時(shí)補(bǔ)充自放電造成的容量損失為依據(jù)，依據(jù)我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T799-2002《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》中規(guī)定：“蓄電池浮充電單體電壓為2.20∽2.27V（25℃）”“蓄電池均充電單體電壓為2.30∽2.35（25℃）”。考慮到蓄電池個(gè)體差異及、負(fù)載及市電的波動(dòng)，在規(guī)定溫度下（一般10℃∽30℃，最好20℃±5℃）取2.23V×24節(jié)=53.5V，而在均充中，取2.35×24節(jié)=56.4V。根據(jù)我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，單只電池的浮充電壓為2.23 伏時(shí)，電池即可獲得足夠的補(bǔ)充充電電流，從而保證有足夠的儲(chǔ)備容量。
在實(shí)際應(yīng)用中，往往根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)選擇合適的浮充/均充電壓，過高的浮充電壓將加劇正極板板柵的腐蝕，并可能使蓄電池排氣頻繁、失水、溫度升高，從而縮短電池的使用壽命。
4 通信電源系統(tǒng)的運(yùn)行方式
4.1 通信電源系統(tǒng)的構(gòu)成
現(xiàn)在成熟的通信系統(tǒng)其一次電源均采用兩套獨(dú)立的架構(gòu)構(gòu)成，即獨(dú)立的市電（或油機(jī)發(fā)電、太陽(yáng)能等）、獨(dú)立的充電屏、獨(dú)立的負(fù)載屏，提供給通信設(shè)備1+1的電源保護(hù)，但二次電源的保護(hù)容易忽略，在發(fā)生通信電源故障的時(shí)候，單路電源進(jìn)入通信設(shè)備迫使其中的1路二次電源模塊滿負(fù)荷運(yùn)行，無(wú)法起到二次模塊的熱備用/或均流的效果，一般有兩種解決辦法。
（1）在通信設(shè)備的一次電源輸入端加裝均流模塊，利用二極管的隔離作用，在一路一次電源失電時(shí)，另一路一次電源能夠保障通信設(shè)備兩路二次電源的運(yùn)行。
（2）在兩個(gè)獨(dú)立的負(fù)載屏（或二路獨(dú)立電源安裝在一個(gè)負(fù)載屏）之間加裝均流模塊，可以起到同樣的效果。
4.2 二次下電技術(shù)
二次下電，是指在極端情況下（電源故障或停電等），為保證重要通道（用戶）的設(shè)備運(yùn)行，依據(jù)事先設(shè)定的參數(shù)，在蓄電池組放電過程中，先期退出部分次要用戶，延長(zhǎng)主設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，并在電池電壓下降到保護(hù)電壓時(shí)，停止蓄電池的放電，以保護(hù)蓄電池組。這種兩級(jí)斷開負(fù)載的動(dòng)作和措施即為二次下電。
4.3 隔離變壓器技術(shù)
現(xiàn)代通信為實(shí)現(xiàn)多樣化，在光纖通信普及的今天，仍然保留部分微波通信、載波通信等傳統(tǒng)方式，微波站地處高山，易遭雷擊，采用三相四線制供電一方面造成微波站鐵塔雷擊通過地線（零線）傳導(dǎo)到供電一方，另一方面供電方發(fā)生電源故障（比如單相短路或故障）其地位的變化也會(huì)對(duì)微波站的通信設(shè)備造成反擊，由于微波站地處偏僻山上，地域狹小，受條件限制，往往采用零-地混用方式，地線電位的突變?cè)斐闪憔€電位的突變，損壞通信電源設(shè)備，通過在微波站通信機(jī)房電源進(jìn)線處加裝隔離變壓器，即保證了市電的輸送，又使供電方及微波站的地網(wǎng)獨(dú)立分開。
5 整流屏（充電屏、開關(guān)電源）的使用運(yùn)行
整流屏輸入市電（交流220V）原則上應(yīng)具備兩條彼此獨(dú)立的（不同點(diǎn)的供電變壓器）交流供電。只具備1路交流供電的通信站應(yīng)配置發(fā)電機(jī)或其他備用發(fā)電裝置。開關(guān)電源設(shè)備整流模塊容量應(yīng)能同時(shí)滿足負(fù)載供電和蓄電池充電需求，并考慮一定的冗余，模塊數(shù)量按N+1冗余配置。具備兩套開關(guān)電源的通信站其每套電源必須保證符合5.2要求。開關(guān)電源交流輸入端須具備自動(dòng)/手動(dòng)切換功能。首次市電接入時(shí)，應(yīng)檢測(cè)三相交流電的相序，以免造成設(shè)備異常。并在開關(guān)電源前端（交流輸入側(cè)）加裝C級(jí)浪涌保護(hù)器件（SPD）
關(guān)鍵詞：電力通訊網(wǎng)；可靠性；指標(biāo)
中途分類號(hào)：U665.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
引言:
隨著電網(wǎng)的發(fā)展，電力通信廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)生產(chǎn)控制、管理、經(jīng)營(yíng)等各個(gè)環(huán)節(jié)，并已成為電力系統(tǒng)的有機(jī)組成部分。同時(shí)，隨著電力體制改革深化，電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的要求進(jìn)一步提高，電力工業(yè)技術(shù)和通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，也推動(dòng)現(xiàn)代電網(wǎng)正在從半自動(dòng)人工控制逐步向全智能控制演進(jìn)。智能電網(wǎng)是當(dāng)前世界范圍內(nèi)從政府到企業(yè)乃至社會(huì)公眾被廣泛關(guān)注的一個(gè)話題，是全球經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是國(guó)際電力工業(yè)積極應(yīng)對(duì)未來(lái)挑戰(zhàn)的共同選擇。然而，目前并沒有成熟的通信架構(gòu)和相應(yīng)的通信技術(shù)能滿足智能電網(wǎng)對(duì)于通信的這種要求。
1、電力通信系統(tǒng)可靠性概念的提出
在電力行業(yè),電力系統(tǒng)可靠性已經(jīng)有了成熟的理論和研究體系，電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T861-2004中給出了電力系統(tǒng)可靠性定義，即:電力系統(tǒng)按可接受的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和所需數(shù)據(jù)不間斷的向電力用戶提供電力和電量的能力的量度。
電力系統(tǒng)可靠性包括充裕性和安全性兩個(gè)方面。包括發(fā)電系統(tǒng)的可靠性、輸電系統(tǒng)的可靠性和供電系統(tǒng)的可靠性。對(duì)于大電網(wǎng)而言,重點(diǎn)指大電網(wǎng)的發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性。
以上電力系統(tǒng)可靠性的概念，主要從發(fā)、輸、供三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，而沒有提到對(duì)電網(wǎng)控制系統(tǒng)，作為電網(wǎng)控制系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通信系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要。
2、通信網(wǎng)可靠性的定義
通信網(wǎng)一般是由一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)和連接節(jié)點(diǎn)的傳輸鏈路有機(jī)結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)規(guī)定點(diǎn)間信息傳輸?shù)南到y(tǒng)。通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)或鏈路有故障時(shí)，會(huì)直接導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)的連通性變壞，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的呼損、吞吐量等業(yè)務(wù)性能指標(biāo)下降，使得通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性降低。
從目前的通信網(wǎng)可靠性的研究成果來(lái)看，較為科學(xué)的定義是：通信網(wǎng)可靠性是指通信網(wǎng)在實(shí)際連續(xù)運(yùn)行過程中，完成用戶的正常通信需求的能力。在這一定義中包括了可靠性的六大要素，即可靠性主體、規(guī)定條件、規(guī)定時(shí)間、規(guī)定功能、能力測(cè)度和故障等。這里可靠性主體是通信網(wǎng)，規(guī)定條件是通信網(wǎng)運(yùn)行中的各種破壞性因素，規(guī)定時(shí)間就是通信網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行的過程，規(guī)定功能就是保證用戶的通信需求能得到完成。“完成用戶通信需求的能力”是通過通信網(wǎng)可靠性測(cè)度來(lái)體現(xiàn)的。故障則是在影響通信網(wǎng)可靠性的行為。這一定義體現(xiàn)了通信網(wǎng)“以用戶為中心”的服務(wù)宗旨。它既包含了通信網(wǎng)絡(luò)的生存能力和可用性，也反映了通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶需求的適應(yīng)能力。它是對(duì)整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程的綜合測(cè)度。
3、電力通信系統(tǒng)可靠性工程研究方法
電力通信系統(tǒng)可靠性工程是為提高電力通信系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行服務(wù)質(zhì)量而在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程實(shí)施和運(yùn)行維護(hù)中所進(jìn)行的各項(xiàng)工程和管理活動(dòng)的總括。電力通信系統(tǒng)可靠性工程的因果關(guān)系，電力通信系統(tǒng)可靠性工程的目標(biāo)就是針對(duì)電力通信系統(tǒng)存在的問題及主要影響因素，在可靠性工程的各階段從各個(gè)方面采取可行的措施來(lái)保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效地完成電網(wǎng)通信任務(wù)，最大限度地滿足電力系統(tǒng)對(duì)通信的需求。因此，對(duì)電力通信系統(tǒng)可靠性進(jìn)行研究，僅從全網(wǎng)的角度對(duì)可靠性進(jìn)行分析是遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)當(dāng)從電力通信系統(tǒng)可靠性研究的需要出發(fā)，對(duì)電力通信系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分層，雖然不同的網(wǎng)絡(luò)研究的側(cè)重點(diǎn)和可靠性。
4、電力通信系統(tǒng)可靠性指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法
4.1電力通信系統(tǒng)可靠性綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系
電力通信系統(tǒng)可靠性不僅要研究系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且要研究影響通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行可靠性的其他方面，也要通過對(duì)電力通信系統(tǒng)可靠性研究的目標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)合電力系統(tǒng)對(duì)通信可靠性的要求，建立測(cè)定電力通信系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)體系和綜合評(píng)價(jià)方法，反映電力通信系統(tǒng)可靠性的整體情況。一般的思路是尋找一種方法，利用各種運(yùn)行統(tǒng)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析而得到系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性水平。由此得到的是電力通信系統(tǒng)可靠性的實(shí)際水平，但從可用性角度對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)每年的不可用時(shí)間，中斷時(shí)間，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，往往不能全面反映網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。事實(shí)上，研究可靠性的目的是希望不斷提高電力通信系統(tǒng)的可靠性，滿足電網(wǎng)對(duì)通信可靠性的需求。因此，評(píng)價(jià)通信系統(tǒng)可靠性的增長(zhǎng)水平比評(píng)價(jià)實(shí)際水平更有意義。
可靠性增長(zhǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)，反映的是工作成效。因此，電力通信系統(tǒng)可靠性綜合評(píng)價(jià)的基本思路應(yīng)該從電力通信系統(tǒng)運(yùn)行過程的有關(guān)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)出發(fā)，將對(duì)通信網(wǎng)可靠性的綜合評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為對(duì)其增長(zhǎng)水平的評(píng)價(jià)。這樣能將評(píng)價(jià)問題得以簡(jiǎn)化，評(píng)價(jià)的結(jié)果有助于掌握通信網(wǎng)可靠性增長(zhǎng)變動(dòng)情況。要進(jìn)行評(píng)價(jià)，就必須有相應(yīng)的測(cè)度指標(biāo)，因此，筆者試提出“電力通信系統(tǒng)可靠性綜合指數(shù)”這一概念，它是由若干反映電力通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況的指標(biāo)，進(jìn)行無(wú)量綱化后經(jīng)線性加權(quán)組合所得到的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，是一個(gè)包容量很大的動(dòng)態(tài)相對(duì)數(shù)指標(biāo)。考慮到統(tǒng)計(jì)工作的復(fù)雜性和艱巨性，我們將現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)合理的篩選，建立起綜合評(píng)價(jià)通信網(wǎng)運(yùn)行可靠性的指標(biāo)體系。
4.2 綜合評(píng)價(jià)模型
為了對(duì)前述指標(biāo)體系進(jìn)行合理的綜合評(píng)價(jià)，我們必須建立起相應(yīng)的評(píng)價(jià)模型。由于這些指標(biāo)反映了調(diào)度交換網(wǎng)運(yùn)行中不同系統(tǒng)、不同方面的統(tǒng)計(jì)信息，為了便于對(duì)它們進(jìn)行分析，筆者建議先將它們進(jìn)行分類，再加以綜合，按照目標(biāo)、項(xiàng)目、指標(biāo)三個(gè)層次，形成一個(gè)多層次的分析結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型。
4.3 可靠性綜合評(píng)價(jià)方法
我們可以搜集數(shù)據(jù)對(duì)某區(qū)域電網(wǎng)的調(diào)度交換網(wǎng)可靠性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。提出的幾個(gè)基本步驟如下：
①基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集和整理
②可靠性綜合指數(shù)的測(cè)算
a確定各指標(biāo)相對(duì)于評(píng)價(jià)目標(biāo)的權(quán)重
b各指標(biāo)的指數(shù)化，即取其相對(duì)值
c可靠性綜合指數(shù)的計(jì)算
③評(píng)價(jià)與分析
a可靠性綜合指數(shù)的變動(dòng)分析
b可靠性綜合指數(shù)與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展其他指標(biāo)的相關(guān)適應(yīng)性分析。 這種綜合評(píng)價(jià)方法著眼于對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程的描述，而部署某一瞬間或某一次通信的描述。因此，我們基于一般統(tǒng)計(jì)規(guī)律和便于操作的考慮，統(tǒng)計(jì)指標(biāo)一般采取以“年”為基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。在整個(gè)評(píng)價(jià)過程中，指標(biāo)的指數(shù)化、權(quán)重的確定、變動(dòng)分析和相關(guān)適應(yīng)性分析是其工作核心，可以借助計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算。各指標(biāo)的權(quán)重表明了該指標(biāo)對(duì)調(diào)度交換網(wǎng)可靠性綜合指數(shù)的相對(duì)重要程度。根據(jù)我們建立的評(píng)價(jià)模型的特點(diǎn)，可以采用直接給出法和層次分析法，來(lái)確定各指標(biāo)的權(quán)重值。
5、結(jié)語(yǔ)
可靠性問題在電力系統(tǒng)安全體系研究中是一個(gè)非常重要的方面，電力通信系統(tǒng)的可靠性作為現(xiàn)代電網(wǎng)控制系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，很多專家對(duì)該問題進(jìn)行了專門的研究。電力通信系統(tǒng)可靠性是完成電力系統(tǒng)正常通信需求的能力表現(xiàn)，是現(xiàn)代電力系統(tǒng)可靠性研究的一個(gè)重要部分。
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計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性是網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)安全的基本要求，它反映了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信與控制系統(tǒng)在有效時(shí)間內(nèi)和有效的工作范圍內(nèi)完成的工作任務(wù)、進(jìn)程與指定功能的概率和能力。在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信與控制系統(tǒng)的可靠性關(guān)系系統(tǒng)應(yīng)用的有效性，作為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性包括通信的安全性、網(wǎng)絡(luò)的抗破壞性、系統(tǒng)部件多進(jìn)程下的生存性與抗干擾性。計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性要求計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)部件與結(jié)點(diǎn)必須給計(jì)算機(jī)用戶終端提供可靠的網(wǎng)絡(luò)，從而確保計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全、可靠地正常工作。在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際中，計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可靠性理論主要指計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠程度。計(jì)算機(jī)通信的可靠性是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)通并滿足客戶端的通信要求的功能，也是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃與運(yùn)行的核心指標(biāo)。計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的可靠程度支持計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行在規(guī)定的時(shí)間與規(guī)定的條件下，完成指定功能的概率，如果計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)能夠永遠(yuǎn)百分之百地完成用戶指令，則計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠度為百分之百，在實(shí)際使用過程中這是不可能的。
2影響計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的因素
2.1病毒入侵是影響計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的重要因素
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)入侵通常是指入侵者利用已有的計(jì)算機(jī)程序調(diào)試和編寫技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)非法訪問未經(jīng)授權(quán)的計(jì)算機(jī)文件，最終侵入該網(wǎng)絡(luò)中的非法行為。目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)入侵的一般方式有很多，常見的主要是病毒入侵、身份入侵、拒絕服務(wù)、防火墻入侵、網(wǎng)絡(luò)欺詐、木馬入侵、后門入侵、惡意程序入侵、入侵撥號(hào)程序、邏輯炸彈入侵、破解密碼、垃圾搜尋、社交工程入侵等。病毒入侵是利用病毒的自我復(fù)制特點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行破壞和侵襲，竊取數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)完整性和系統(tǒng)的正常服務(wù)功能，病毒入侵的突出特征表現(xiàn)為隱蔽性、傳播性、繁殖性、潛伏性與寄生性。身份入侵是入侵者利用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能通過竊取、欺騙等不法手段冒充合法用戶，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)入侵的目的，身份入侵有漏洞入侵、收集信息入侵與口令入侵三種方式，其中，獲取與收集信息入侵是最主要的入侵方式，其通常采用掃描賬戶、ping、掃描漏洞、端口與嗅探網(wǎng)絡(luò)方式等試探的方式，對(duì)用戶的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)漏洞、服務(wù)和管理權(quán)限進(jìn)行探測(cè)，然后利用一定的工具和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)中用戶的各種信息進(jìn)行獲取與收集整理，同時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的漏洞，為后續(xù)的入侵打基礎(chǔ)。防火墻入侵是一種較難的入侵方式，但是一旦實(shí)現(xiàn)入侵，用戶所遭受的損失也是最大的，可以造成用戶的系統(tǒng)癱瘓，甚至崩潰，損失不可估量。拒絕服務(wù)是入侵者將大量的序列報(bào)文傳送到網(wǎng)絡(luò)中，并將大量的恢復(fù)文件信息充斥在服務(wù)器內(nèi)，惡意消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬和系統(tǒng)資源，使用戶系統(tǒng)的正常服務(wù)功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī)、崩潰。網(wǎng)絡(luò)欺詐是利用偽造的電子郵件、網(wǎng)頁(yè)等方式誘導(dǎo)用戶泄露登陸密碼、銀行賬戶、登錄賬戶、信用卡信息等個(gè)人重要信息來(lái)實(shí)施入侵。入侵撥號(hào)程序是入侵者利用自動(dòng)撥號(hào)對(duì)調(diào)制解調(diào)器連接通道的查找和篩選實(shí)施入侵。邏輯炸彈入侵是非法觸發(fā)計(jì)算機(jī)軟件中的嵌入指令實(shí)現(xiàn)惡意的系統(tǒng)操作。
2.2設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的影響因素
計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)綜合性能的重要保證，因此優(yōu)化計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)是我國(guó)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究的重要趨勢(shì)。而影響計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可靠性的因素中，設(shè)備因素對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的可靠性影響最大。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)依賴用戶設(shè)備終端、傳輸數(shù)據(jù)交換設(shè)備等硬件設(shè)備來(lái)支撐計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。用戶終端設(shè)備作為直接密切聯(lián)系用戶的設(shè)備，是影響計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)在日常實(shí)際運(yùn)行中需要進(jìn)行合理的維護(hù)，必須確保用戶終端保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，用戶終端設(shè)備交換信息能力越強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)的可靠性越高。在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的過程中，為了保證網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性，必須保證網(wǎng)絡(luò)硬件具有良好的容錯(cuò)能力以及有效的冗余，以滿足網(wǎng)絡(luò)信息科技的發(fā)展和未來(lái)的需要。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布線時(shí)，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸線最好采用雙線處理，才能保證一旦一根線出現(xiàn)問題后，能夠及時(shí)切換到另一根線上。網(wǎng)絡(luò)集線器作為計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中的信息中轉(zhuǎn)站，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的組建具有重要意義，網(wǎng)絡(luò)集線器將多個(gè)終端用戶集中后接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，終端用戶通過集線器獨(dú)立訪問互聯(lián)網(wǎng)，但集線器一旦出問題，則連接在集線器上的所有用戶都無(wú)法正常工作，因此集線器的穩(wěn)定對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有非常重要的作用。
3提高計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的對(duì)策
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的提升，需要不斷優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)，不斷提升計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全建設(shè)，確保計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高效、安全運(yùn)行，才能不斷促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和信息化技術(shù)的發(fā)展。優(yōu)化計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性需要從設(shè)備、硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)分層等方面進(jìn)行全面、系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能從根本上提高計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
3.1優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提升計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)規(guī)劃的核心內(nèi)容，是決定計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵所在。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)于維護(hù)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)有重要作用，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在不同的行業(yè)內(nèi)也有不同的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架初期必須經(jīng)過精心設(shè)計(jì)與合理規(guī)劃，對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性和有效性應(yīng)當(dāng)高度重視，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)的連通度與結(jié)構(gòu)的直徑是影響計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)一日千里的發(fā)展，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和構(gòu)架中，網(wǎng)絡(luò)與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的概念也不斷更新和進(jìn)步，計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用。
3.2優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)管理提升計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性
大型的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性較高，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備種類繁多，不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和多樣化的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品使通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來(lái)越大、復(fù)雜程度越來(lái)越高。在通信網(wǎng)絡(luò)中，為了提高計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，保證信息傳輸?shù)目煽亢屯暾裕仨毑粩嘟档屯ㄐ殴收下省⒔档托畔G失率、差錯(cuò)率，從而提高計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。要保證可靠性，先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)必不可少，它是影響計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的重要因素，再好的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架與硬件設(shè)備，如果不采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，實(shí)施分析和控制網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)，并作及時(shí)的調(diào)整，很難保證計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除網(wǎng)絡(luò)故障。
3.3通過多級(jí)容錯(cuò)和分層處理優(yōu)化計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性
要提升計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，建立多級(jí)容錯(cuò)系統(tǒng)十分重要，尤其是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)龐大，一旦出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)工作、業(yè)務(wù)出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)通信與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。而采用多級(jí)容錯(cuò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)故障，故障單元無(wú)需及時(shí)更換，不影響網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)總體。采用多層次系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，通過科學(xué)的管理，有效區(qū)分服務(wù)層、物理層、系統(tǒng)層、邏輯層等差異化的可靠性，有利于提高整個(gè)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性。
4結(jié)語(yǔ)
作者：王海單位：四川省電力公司綿陽(yáng)電業(yè)局
配電網(wǎng)光纖通信技術(shù)可靠性評(píng)估
近年來(lái)，隨著我國(guó)光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，大大改變了以往由于配電網(wǎng)的點(diǎn)多面廣、線路多、控制變化復(fù)雜等缺陷，提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的信息化和自動(dòng)化水平，但是，受安裝條件的限制，國(guó)內(nèi)的通信技術(shù)運(yùn)用電纜傳輸?shù)馁|(zhì)量較差，經(jīng)常導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸失敗等問題，可靠性差，使得建設(shè)完善的配電網(wǎng)通信系統(tǒng)困難重重，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用和普及為建設(shè)一個(gè)高品質(zhì)的智能配電網(wǎng)系統(tǒng)創(chuàng)造了可能性，在具有抗強(qiáng)電磁干擾的特性的優(yōu)點(diǎn)外，還表現(xiàn)出信息數(shù)據(jù)誤碼率低，傳輸速率快，信息數(shù)據(jù)的保密性高等性能。因此，對(duì)配電網(wǎng)光纖通信可靠性的評(píng)估具有重要工程和理論意義，由于配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的元件的可靠性受到其在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的配置位置和元件可靠性參數(shù)的影響，配電網(wǎng)中光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，既存在一般通信系統(tǒng)的共性，因其自身的特點(diǎn)發(fā)揮著不同領(lǐng)域上的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)配電網(wǎng)中光纖通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性評(píng)估問題，我國(guó)研究領(lǐng)域尚沒有完善的評(píng)估理論和方法，所以，本文采用一種基于最小路集和布爾代數(shù)的方法來(lái)評(píng)估光纖網(wǎng)絡(luò)可靠性。
首先，基于對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)可靠性評(píng)估的體系的了解，要熟悉關(guān)于通信網(wǎng)絡(luò)可靠性評(píng)估的相關(guān)概念：①光纖通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠度：在規(guī)定條件和時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)或鏈路正常工作的概率；②光纖網(wǎng)絡(luò)通信連通性的可靠度：在規(guī)定條件和時(shí)間網(wǎng)絡(luò)保持連通的概率；③光纖網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備故障率：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或鏈路在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生系統(tǒng)故障的幾率；④光纖網(wǎng)絡(luò)通信平均壽命：網(wǎng)絡(luò)失效前平均工作時(shí)間或平均故障概率出現(xiàn)的間隔時(shí)間；⑤光纖網(wǎng)絡(luò)通信加權(quán)可靠度等。以上都是進(jìn)行光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)評(píng)估的概念，把握評(píng)估可靠性的指標(biāo)，從而根據(jù)評(píng)估模型對(duì)可靠性全面科學(xué)地進(jìn)行評(píng)估。
網(wǎng)絡(luò)可靠性算法的基本原理為：光纖網(wǎng)絡(luò)中能使源宿點(diǎn)連通的一組鏈路的集合稱為網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)路集。這時(shí)，只要某個(gè)路集中任意一條鏈路發(fā)生故障便會(huì)使得其它源宿點(diǎn)不能正常進(jìn)行連通，那么此路集是一個(gè)系統(tǒng)中的最小路集，但不是唯一的。根據(jù)配電網(wǎng)中光纖通信網(wǎng)絡(luò)可靠性評(píng)估的原理，建立對(duì)配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)模型：首先，光纖通信網(wǎng)絡(luò)交換節(jié)點(diǎn)和鏈路組成的線性標(biāo)，進(jìn)行繪圖描述，而且明確每條網(wǎng)絡(luò)鏈路的可靠性和容量大小；其次，光纖網(wǎng)絡(luò)通信中的節(jié)點(diǎn)分別處于正常工作或故障這兩種狀態(tài)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)和鏈路相互獨(dú)立不影響，這意味這在節(jié)點(diǎn)和線路發(fā)生故障是相互獨(dú)立的，當(dāng)個(gè)別借點(diǎn)或鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)或鏈路不會(huì)因此受到影響；
再次，要避免光纖網(wǎng)絡(luò)各個(gè)交換節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)定向循環(huán)鏈路，并且用最小路集和布爾代數(shù)的方法來(lái)評(píng)估網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的可用度，用數(shù)據(jù)的形式表現(xiàn)出來(lái)，直觀形象。用最小路集的方法表示配電網(wǎng)絡(luò)的正常工作模式，從而對(duì)配電網(wǎng)中光纖通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了可靠性評(píng)估，建立了配電通信網(wǎng)絡(luò)元件的可靠性模型，準(zhǔn)確地確定光纖網(wǎng)絡(luò)通信監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和鏈路的可靠度，這種方法彌補(bǔ)了以往忽略網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響，更能真實(shí)地、準(zhǔn)確地反映光通信纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性程度，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的良好通用性、能夠迅速定位障礙位置以便及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)故障分析和解決，是一種有效的評(píng)估光纖網(wǎng)通信的方法。
配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)可靠性評(píng)估的意義及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的評(píng)估具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)信息化的不斷發(fā)展和推進(jìn)，數(shù)字通信的水平大大提高，現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡(luò)正朝著光纜化和數(shù)字化的全方位發(fā)展和進(jìn)步，光纖通信的應(yīng)用和普及已成為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)，極大的發(fā)展和支持?jǐn)?shù)字信息化通信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步，對(duì)配電網(wǎng)光纖通信可靠性的評(píng)估具有重要工程和理論意義，配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的元件的可靠性受到其在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的配置位置和元件可靠性參數(shù)的影響，準(zhǔn)確地評(píng)估出光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
隨著我國(guó)配電網(wǎng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，配電網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)必將迎來(lái)新的發(fā)展前景，光纖技術(shù)的推廣和普及應(yīng)用，不僅承載著配電網(wǎng)自動(dòng)化的遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)等業(yè)務(wù)，而且在監(jiān)測(cè)傳感業(yè)務(wù)和材料制造業(yè)上都將有所前進(jìn)。不同類型的光纖通信系統(tǒng)在不同層次的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上將有更大的突破進(jìn)展，從而繼續(xù)發(fā)揮光纖材料為大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)開發(fā)提供巨大的支持力度。在未來(lái)光纖材料的設(shè)計(jì)上，將會(huì)朝著既高效又環(huán)保的材料方向前進(jìn)，更優(yōu)質(zhì)、高效地服務(wù)于現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
總之，現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡(luò)離不開未來(lái)光纖技術(shù)的發(fā)展，各種光纖新材料的發(fā)展促進(jìn)配電網(wǎng)能光纖通信技術(shù)的進(jìn)步，為新一輪網(wǎng)絡(luò)信息革命在技術(shù)上帶來(lái)突破，極大的發(fā)展和促進(jìn)了配電網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】5G 可靠性 HARQ 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.01.003 中圖分類號(hào)：TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1010（2016）01-0018-04
引用格式：殷錫亮，郭士增，譚學(xué)治. 5G通信系統(tǒng)無(wú)線側(cè)可靠性分析[J]. 移動(dòng)通信， 2016，40（1）： 18-21.
Analysis on Reliability of 5G Wireless Communication Systems
YIN Xi-liang1， 2， GUO Shi-zeng1， TAN Xue-zhi1
（1. Communication Research Center， Harbin Institute of Technology， Harbin 150080， China;
2. Harbin Vocational & Technical College， Harbin 150081， China）
[Abstract] The reliability of wireless communication side was researched in depth firstly. As the reliability of wireless communication side can be affected by separating and combining coding information， HARQ technique was introduced to enhance the reliability of the system. Then， by means of theoretical analysis， it was proved that appropriate combination information coding can improve reliability， but the user power consumption increased; the application of HARQ technique can augment the reliability of wireless communication side. Finally， some factors having impact on the reliability of wireless communication side were presented， analyzed on by one and corresponding solutions were put forward.
[Key words]5G reliability HARQ wireless network technology
1 引言
從2G到今天的4G，無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)的通信速率一直在持續(xù)提升，在5G網(wǎng)絡(luò)中這種趨勢(shì)將延續(xù)下來(lái)，但是由于5G網(wǎng)絡(luò)所提供的眾多服務(wù)特性，因此需要5G網(wǎng)絡(luò)除了保證通信速率外還應(yīng)具有足夠的可靠性。對(duì)比專用通信網(wǎng)絡(luò)如軍用或警用通信網(wǎng)絡(luò)，商用通信網(wǎng)絡(luò)之前沒有過多地強(qiáng)調(diào)可靠性，但當(dāng)5G應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展到V2V、工業(yè)控制領(lǐng)域后，可靠性問題就凸顯出來(lái)[1-2]。比如V2V，在未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景中車輛將可以自主通過無(wú)線技術(shù)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，當(dāng)經(jīng)過一個(gè)十字路口時(shí)無(wú)需交通燈的指揮，車輛可以通過自主協(xié)商的方式通過，這就要求很高的可靠性;再比如工業(yè)控制領(lǐng)域，在投放了大量的無(wú)線傳感器后，在大多數(shù)時(shí)間內(nèi)它都在低帶寬條件下傳輸重要性極低的冗余數(shù)據(jù)，但在某種條件下，發(fā)生極為重要的事件時(shí)（工業(yè)設(shè)備運(yùn)行故障導(dǎo)致的極端情況），需要極高的可靠性。上述兩種場(chǎng)景描述了未來(lái)5G通信所能提供的服務(wù)所需的可靠性保障，對(duì)比通信速率，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)不可能為所有終端設(shè)備在超過99%的服務(wù)時(shí)間內(nèi)都提供一個(gè)固定的速率，也不可能為所有服務(wù)都提供一樣的可靠性保障[5-7]。
2 可靠性通信原理
2.1 無(wú)線通信分析
香農(nóng)定理表明，在加性高斯白噪聲（AGWN）信道上，信道帶寬為W，信噪比SNR為γ，則接收兩端的最大數(shù)據(jù)傳輸速率接近信道容量[4]：
（1）
假設(shè)一條信道帶寬為W，傳輸時(shí)間為，使用n條信道進(jìn)行傳輸，數(shù)據(jù)誤碼率為Pe，d，總數(shù)據(jù)量是D，在n相當(dāng)大的情況下，可以近似認(rèn)為Pe，d趨近于0，那么有如下關(guān)系：
（2）
假設(shè)發(fā)送端首先要發(fā)送H bit控制信息，通常，使用m條信道，控制信息的誤碼率為Pe，h，則數(shù)據(jù)的正確接收率為（1-Pe，h）（1-Pe，d），有效載荷為：
（3）
在高速無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)中，首要考慮的是較高的數(shù)據(jù)吞吐量，由此需要考慮的情況是和，為保證控制信息的正確傳達(dá)，一般選用較低的編碼速率，保證Pe，hPe，d，使得Pe，h近似為0。
2.2 功率代價(jià)
為了得到高可靠性，另一種方法可以考慮將控制信息與數(shù)據(jù)信息混合編碼，通過條信道傳輸?shù)恼`碼率為Qe，d，使得整個(gè)通信系統(tǒng)的正確接收率為1-Qe，d，（1-Qe，d）>（1-Pe，h）（1-Pe，d），提高了可靠性。但是使用混合編碼引發(fā)了一個(gè)問題：假如接收端為兩個(gè)實(shí)體，采用控制信息與數(shù)據(jù)信息混合編碼時(shí)，接收端必須將全部數(shù)據(jù)接收完畢并解碼后才能區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)是否為發(fā)送端發(fā)送到目的端，因此提高傳輸可靠性的代價(jià)是增加了功率消耗，這是功耗與可靠性間的一個(gè)矛盾。
2.3 時(shí)延代價(jià)
另外一個(gè)提升可靠性的方法可以從犧牲時(shí)延為代價(jià)的均衡中找到，假設(shè)用戶最大下行速率為100Mbps，考慮單一用戶情況，在QoE指標(biāo)較好的情況下，傳輸100M bit數(shù)據(jù)所用時(shí)間最大可為2s。那么在此QoE指標(biāo)下整包數(shù)據(jù)最大重傳次數(shù)可以達(dá)到1次，單包數(shù)據(jù)的誤碼率為Pe，連續(xù)兩包數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤的誤碼率為P2e，使得誤碼率指標(biāo)呈指數(shù)級(jí)別遞減。但隨著重傳次數(shù)的增加，傳輸時(shí)間的增加會(huì)導(dǎo)致QoE指標(biāo)急劇下降。QoE指標(biāo)的計(jì)算可以用如下公式得到：
（4）
式中為業(yè)務(wù)比重;N為某個(gè)業(yè)務(wù)的KQI維度;為該KQI維度的權(quán)值;為該維度的KPI主觀評(píng)價(jià)得分[8]。某項(xiàng)業(yè)務(wù)的QoE及QoS KPI評(píng)價(jià)得分如表1所示：
3 提升可靠性方法
3.1 可靠服務(wù)組合
一個(gè)通信系統(tǒng)最終的設(shè)計(jì)目的是在可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)上支持某些應(yīng)用或服務(wù)，如果需要建立一個(gè)簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)判這個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，那么轉(zhuǎn)換到數(shù)字層面就是在99%的傳輸次數(shù)中以小于L秒、延遲D秒內(nèi)傳輸B byte數(shù)據(jù)。但是當(dāng)可靠性沒有達(dá)到指標(biāo)時(shí)，卻難以將這次服務(wù)評(píng)判為失敗。在具體業(yè)務(wù)中，可能有些業(yè)務(wù)就可以評(píng)判為成功，可靠服務(wù)組合（RSC，Reliable Service Composition）可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)類型的QoE指標(biāo)對(duì)應(yīng)不同的可靠性指標(biāo)，以此來(lái)代替二元服務(wù)指標(biāo)“服務(wù)可用或服務(wù)不可用”。可靠組合的目的是針對(duì)不同的業(yè)務(wù)類型設(shè)計(jì)出不同等級(jí)的可靠性要求，而不是用一個(gè)可靠性指標(biāo)來(lái)代替所有的業(yè)務(wù)可靠性要求，如圖1所示：
圖1中數(shù)據(jù)僅作為V2V服務(wù)的示例，在基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸中可以使用95%的傳輸可靠性指標(biāo)，這些數(shù)據(jù)僅包括一些數(shù)據(jù)包比較小的安全或告警信息;當(dāng)V2V服務(wù)需要傳輸一些低級(jí)別確認(rèn)或者授權(quán)消息時(shí)，系統(tǒng)需要提供98%的數(shù)據(jù)傳輸指標(biāo);最終當(dāng)V2V服務(wù)涉及到安全決策，需要傳輸全部的授權(quán)或確認(rèn)消息時(shí)，系統(tǒng)需要提供99.999%的可靠性指標(biāo)。
以一個(gè)V2V數(shù)據(jù)傳輸流程為基礎(chǔ)模式-增強(qiáng)模式-安全模式為例，假設(shè)各模式下信噪比門限分別為γ1、γ2、γ3，根據(jù)業(yè)務(wù)流程所需時(shí)間，規(guī)定基礎(chǔ)模式下占用時(shí)間為T1，增強(qiáng)模式下占用時(shí)間為T2，安全模式下為T3，則V2V服務(wù)過程的通信中斷的概率為：
（5）
根據(jù)上式可以看出各服務(wù)階段所占用過程的時(shí)間長(zhǎng)度以及各過程的最低信噪比門限是影響系統(tǒng)中斷的重要因素。
使RSC具有實(shí)際操作性的重要因素是如何確定一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，使其在給定時(shí)間內(nèi)可以用來(lái)評(píng)定業(yè)務(wù)需要系統(tǒng)提供何種可靠組合，因此如何使用編碼技術(shù)降低信噪比門限是一個(gè)值得研究的課題。
3.2 使用markov過程決策的RSC
由上節(jié)的RSC組合可知，假設(shè)每個(gè)狀態(tài)的可靠度為Rsi，則由不同狀態(tài)轉(zhuǎn)換到其他狀態(tài)的轉(zhuǎn)移概率矩陣為：
（6）
其中α為RSC基礎(chǔ)模式轉(zhuǎn)換為增強(qiáng)模式的概率;β為RSC增強(qiáng)模式轉(zhuǎn)換為安全模式的概率;κ為安全模式轉(zhuǎn)換到增強(qiáng)模式的概率。切換圖如圖2所示：
當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換策略集S、行動(dòng)集Ai為有限集時(shí)，采用折扣指標(biāo)和平均指標(biāo)模型，存在最優(yōu)的確定性平穩(wěn)策略。本文采用平均可靠度作為衡量指標(biāo)，對(duì)于基礎(chǔ)模式直接跳躍到安全模式的路徑可靠度為（1-α）×Rs2，基礎(chǔ)模式-增強(qiáng)模式-安全模式的路徑可靠度為α×Rs1+β×Rs2，最優(yōu)策略為選取max（（1-α）Rs2 ， αRs1+βRs2）的路徑。
4 影響無(wú)線側(cè)通信可靠性的因素
（1）信號(hào)衰減
信號(hào)的衰減主要是由信號(hào)傳播的機(jī)制導(dǎo)致的，如傳播損耗、陰影效應(yīng)以及衰落[3]、對(duì)抗這些因素，可以在接收端根據(jù)先驗(yàn)信息選擇合適的編碼與調(diào)制方式，如幀同步序列、preamble碼、訓(xùn)練碼等來(lái)提高可靠性。
（2）非受控性干擾
非受控性干擾一般出現(xiàn)在非授權(quán)頻段，而授權(quán)頻段由于其昂貴的使用費(fèi)用，一般可以避免這種干擾，然而在5G網(wǎng)絡(luò)中極有可能出現(xiàn)授權(quán)頻段內(nèi)不可預(yù)見性的干擾，比如微蜂窩小區(qū)在有限協(xié)調(diào)條件下的超高密度部署和D2D通信，這種非受控性干擾可以通過動(dòng)態(tài)頻譜分配或者認(rèn)知頻譜分配技術(shù)來(lái)解決。
（3）系統(tǒng)資源耗竭
資源耗竭在某個(gè)層面類似于非受控性干擾，但是這里主要提出的是對(duì)于大量終端同時(shí)嘗試接入系統(tǒng)帶來(lái)的系統(tǒng)資源問題。對(duì)于V2V場(chǎng)景，當(dāng)大量車輛需要聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行高可靠性通信時(shí)，所有車輛都在嘗試使用相同的無(wú)線資源連接其他車輛進(jìn)行無(wú)線通信，這跟D2D場(chǎng)景類似，目前大多數(shù)的D2D通信使用的都是非授權(quán)頻段，5G系統(tǒng)把V2V、D2D場(chǎng)景整合后，將使用系統(tǒng)進(jìn)行決策的方式來(lái)提升系統(tǒng)效率以及可靠性。
（4）設(shè)備故障
設(shè)備故障一般出現(xiàn)在災(zāi)難或緊急場(chǎng)景中，當(dāng)通信系統(tǒng)的一部分基礎(chǔ)設(shè)施受到損毀，不能提供正常的通信服務(wù)時(shí)，可以通過使用Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、D2D通信技術(shù)進(jìn)行彌補(bǔ)[9]。
（5）超密集組網(wǎng)
由于小區(qū)半徑的減少，空間復(fù)用帶來(lái)的頻譜利用效率會(huì)有很大的提升，目前通信系統(tǒng)中小區(qū)半徑的減少是通過小區(qū)分裂來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但進(jìn)一步的分裂難以進(jìn)行，只能通過增加低功率節(jié)點(diǎn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)小區(qū)半徑的減少。根據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中低功率節(jié)點(diǎn)部署的密度將達(dá)到現(xiàn)有密度的10倍以上，激活用戶數(shù)與站點(diǎn)的比例可能會(huì)達(dá)到1：1，形成一個(gè)超密度異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)[10]。
雖然網(wǎng)絡(luò)的密集化使終端節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)距離更小，帶來(lái)了功率、頻譜效率以及可靠性的提升，但由于鄰近節(jié)點(diǎn)的傳輸損耗差別不大，可能存在多個(gè)強(qiáng)度相近的干擾源，導(dǎo)致更嚴(yán)重的干擾。現(xiàn)有的面向單個(gè)干擾源的干擾協(xié)調(diào)算法不能直接適用于超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，因此在不同QoE要求下，尋求到最優(yōu)的干擾協(xié)調(diào)算法是解決問題的關(guān)鍵。
另外由于小區(qū)邊界更多，更不規(guī)則，導(dǎo)致更頻繁、更為復(fù)雜的切換，會(huì)影響移動(dòng)性能，因此尋找一個(gè)合理的移動(dòng)性管理算法是一個(gè)值得研究的方向。
5 結(jié)論
可靠性將是5G通信系統(tǒng)很重要的一個(gè)指標(biāo)，通過分析可以預(yù)見在未來(lái)的某些應(yīng)用場(chǎng)景中，對(duì)于可靠性的要求將非常高。本文首先從無(wú)線數(shù)字通信的理論層面分析了可能提升可靠性指標(biāo)的因素，在功率以及傳輸時(shí)延的均衡中找到了兩種提升可靠性的方法，接著介紹了可靠服務(wù)組合（RSC），提出了一種基于markov過程的RSC切換算法，如何使RSC具有動(dòng)態(tài)的自適應(yīng)功能將是未來(lái)可靠性研究的重點(diǎn)。最后列舉了5種會(huì)造成降低可靠性的因素，并逐一分析，提出了解決方法。如果一個(gè)系統(tǒng)需要達(dá)到極高的可靠性，需要綜合多方面的因素仔細(xì)建模并加以分析。
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1.電力通信系統(tǒng)可靠性的概念
顧名思義，電力通信系統(tǒng)的可靠性就是指根據(jù)目前現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不斷地滿足客戶充足的電量、電力的量度。所以，對(duì)電力通信系統(tǒng)可靠性的測(cè)度主要關(guān)注這兩個(gè)特點(diǎn)：安全性和充裕性。具體內(nèi)容有輸電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)等眾多系統(tǒng)的可靠性。該系統(tǒng)能夠滿足電力的生產(chǎn)、要求以及運(yùn)行，具備電力系統(tǒng)和通信系統(tǒng)兩個(gè)方面的特點(diǎn)。可以說它是在電力環(huán)境下塑造的通信網(wǎng)絡(luò)。
從電力系統(tǒng)方面考慮它的可靠性，發(fā)現(xiàn)通信系統(tǒng)是作為電力系統(tǒng)的組成部分存在的，它的定義是電力的通信系統(tǒng)根據(jù)需求、通信服務(wù)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為電力系統(tǒng)提供持續(xù)不斷的服務(wù)的量度。從通信系統(tǒng)角度來(lái)說，它的定義是在其不間斷的實(shí)際運(yùn)行過程中，保證電力系統(tǒng)能夠進(jìn)行正常通信的能力。不管是從電力系統(tǒng)的可靠性還是通信系統(tǒng)的可靠性出發(fā)，它們的結(jié)果都具有一致性，所以，要結(jié)合電力系統(tǒng)在通信方面的需求對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析。
2.電力通信系統(tǒng)可靠性的影響因素
（1）通信設(shè)備的控制電路和主要部件都是由電子電路來(lái)組成的。電子電路本身對(duì)環(huán)境的衛(wèi)生和溫度都有較高的要求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的要求如果不過關(guān)，將會(huì)影響電力通信系統(tǒng)的安全可靠性。
（2）對(duì)于在高頻保護(hù)環(huán)節(jié)和電力產(chǎn)品生產(chǎn)過程中引入的通信設(shè)備，從投入使用開始，就要一直保持這種運(yùn)作狀態(tài)，對(duì)非計(jì)劃的停運(yùn)檢修做好控制。統(tǒng)調(diào)工作和維護(hù)檢修都要盡量安排在計(jì)劃的檢修期內(nèi)。受到檢修期限、工具儀表和人力的限制，也會(huì)影響結(jié)果。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)留下故障隱患，甚至?xí)脑O(shè)備，降低安全可靠性。
（3）高度的集成化設(shè)計(jì)及其集成技術(shù)的大規(guī)模推廣，促使該行業(yè)的制造業(yè)紛紛采用大規(guī)模的集成電路和單片的集成電路，使最終的產(chǎn)品呈現(xiàn)產(chǎn)品部件和功能的模塊化。將微處理器引進(jìn)通信設(shè)備并對(duì)其采用數(shù)字化的控制方式，將會(huì)加大電路的復(fù)雜性。用戶對(duì)電路原理的知識(shí)不全面，對(duì)于內(nèi)部資料得到的也不多，很難了解內(nèi)部電路的特性和結(jié)構(gòu)，所以，一旦通信設(shè)備發(fā)生故障，只能做簡(jiǎn)單的判別，無(wú)法進(jìn)行深層次的檢修，只能依賴廠商對(duì)其修理，大大降低了通信系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性能。
3.電力通信系統(tǒng)可靠性體系的構(gòu)建
（1）指標(biāo)體系
我們?cè)O(shè)計(jì)的想法是：找到一種合適的方法借助各種運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析，從而得到可靠性的狀況，這便是我們要測(cè)定的實(shí)際水平。但這種方法的可行性似乎不高，因?yàn)橐獙?duì)網(wǎng)絡(luò)的中斷時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)目前的運(yùn)行狀況和將來(lái)發(fā)展趨勢(shì)似乎不夠全面。要把可靠性的指標(biāo)體系看作動(dòng)態(tài)的過程，在具體評(píng)價(jià)是要采用這樣的思路：把與電力通信系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的有關(guān)指標(biāo)看作出發(fā)點(diǎn)，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的水平增長(zhǎng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過這樣的思路得出來(lái)的結(jié)果將會(huì)簡(jiǎn)化要評(píng)價(jià)的問題，并對(duì)可靠性的水平增長(zhǎng)的變化情況有全面的掌握。
（2）評(píng)價(jià)方法
采用綜合評(píng)價(jià)的方法是要遵循一定的步驟：搜集并整理基礎(chǔ)的、相關(guān)的數(shù)據(jù)；對(duì)相關(guān)指標(biāo)的指數(shù)化，各指標(biāo)的權(quán)重，可靠性的綜合指數(shù)等有關(guān)可靠性評(píng)價(jià)的綜合指數(shù)進(jìn)行估計(jì)和測(cè)算；對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。采用綜合分析法是因?yàn)樵摲椒ㄒ詫?duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的過程進(jìn)行描述為基點(diǎn)，對(duì)某一次通信或某一瞬間進(jìn)行描述，綜合考慮操作的簡(jiǎn)易程度和一般的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，把統(tǒng)計(jì)指標(biāo)取作以年為基礎(chǔ)的結(jié)果。要明白整個(gè)評(píng)價(jià)過程的核心是權(quán)重的確定、相關(guān)的適應(yīng)性分析、指標(biāo)的指數(shù)化和變動(dòng)分析等，并借助計(jì)算機(jī)來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算。對(duì)于權(quán)重值的確定，可以根據(jù)建立起來(lái)的評(píng)價(jià)模型的特點(diǎn)，運(yùn)用層次分析法或者直接給出法。
4.電力通信系統(tǒng)的可靠性管理
對(duì)電力通信系統(tǒng)可靠性的提高不能單純地依靠大量的實(shí)驗(yàn)，要在實(shí)踐中把各項(xiàng)工作落到實(shí)處。對(duì)該系統(tǒng)的各個(gè)部門來(lái)說，可靠性研究都是必要的。考慮到對(duì)其可靠性的研究主要涉及當(dāng)前的電網(wǎng)在各種條件下進(jìn)行運(yùn)行，要按照服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)規(guī)定的功能及其常見問題進(jìn)行解決。在電力通信系統(tǒng)的計(jì)劃、分析、建設(shè)、運(yùn)行、管理和維護(hù)等各個(gè)過程都要進(jìn)行管理說明。
網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行者作為管理網(wǎng)絡(luò)和具體運(yùn)行的操作者，對(duì)電力通信系統(tǒng)可靠性的管理要貫穿始終，管理過程要達(dá)到以下目標(biāo)：設(shè)計(jì)階段制定現(xiàn)實(shí)的、可行的和可靠的目標(biāo)和要求；建設(shè)階段鼓勵(lì)各部門共同努力實(shí)現(xiàn)可靠性目標(biāo)；完工運(yùn)行階段善于發(fā)現(xiàn)問題并維護(hù)其可靠性。接下來(lái)從管理中要注意的問題和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過程兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)說明。
（1）明確需求，提高可靠性水平
管理部門要做好自己的本職工作，研究分析整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)電力通信系統(tǒng)需求性的大小，以保證電力管理、運(yùn)輸和產(chǎn)品生產(chǎn)等需求的匹配。對(duì)其可靠性的研究給予高度的重視，掌握有效的控制和管理電力通信系統(tǒng)的方法，加強(qiáng)動(dòng)態(tài)的管理過程，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的有效性。另外，為了使通信系統(tǒng)和設(shè)備長(zhǎng)期有效的運(yùn)行，要總結(jié)故障發(fā)生的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行有效預(yù)防，并成立維護(hù)小組，設(shè)立專門的維護(hù)制度，使其自然地融入到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中，把全智能的光網(wǎng)絡(luò)作為發(fā)展目標(biāo)。
（2）從電力通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開始，選用業(yè)內(nèi)水平較高的、口碑較好的、專業(yè)技術(shù)較強(qiáng)的企業(yè)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，企業(yè)在取得操作資格之后，選出領(lǐng)導(dǎo)班子制作行為規(guī)范和技術(shù)規(guī)范，并領(lǐng)導(dǎo)全體員工學(xué)習(xí)規(guī)范的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，嚴(yán)格按照規(guī)范來(lái)進(jìn)行安裝和操作，保證設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量問題；到具體的操作和建設(shè)階段時(shí)，對(duì)線路連接的建設(shè)和系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)要符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并配以相關(guān)的保證措施和防護(hù)措施，建設(shè)完工后，相關(guān)監(jiān)管和驗(yàn)收部門要公正地對(duì)其評(píng)價(jià)和監(jiān)管，監(jiān)管人員要具備相關(guān)的技術(shù)知識(shí)和專業(yè)素養(yǎng)；在電力通信系統(tǒng)投入使用并進(jìn)行維護(hù)的階段時(shí)，要調(diào)動(dòng)各部門的力量進(jìn)行配合，明確各單位的規(guī)章制度，把相關(guān)技術(shù)人員合理的安排到適合自己的崗位上。若設(shè)備發(fā)生故障，組織專門的團(tuán)隊(duì)對(duì)故障進(jìn)行分析和改進(jìn)，總結(jié)出常見故障的原因和規(guī)律，總結(jié)出應(yīng)對(duì)的措施，促進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)作。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字化變電站；通信；IEC61850，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)
1、引言
隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠、安全、信息交互等方面要求不斷提高，傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)不能滿足智能電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展需求。因此智能化變電站技術(shù)是日后變電站技術(shù)發(fā)展的潮流和方向。
2、智能化變電站的特點(diǎn)
智能化變電站具有以下幾個(gè)主要特征[1]：
1、一次設(shè)備的數(shù)字化。智能化變電站內(nèi)將原有的傳統(tǒng)的電磁式互感器使用電子式或光電式互感器替代，它優(yōu)點(diǎn)是可以向外提供數(shù)字式光纖以太網(wǎng)接口，通過與站內(nèi)可向外進(jìn)行數(shù)字通信的智能斷路器、變壓器等設(shè)備相連，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備數(shù)字化的要求。
2、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。智能化變電站的二次設(shè)備與傳統(tǒng)變電站信息傳輸以電纜為媒介不同，它加裝了對(duì)外光纖網(wǎng)絡(luò)通信接口，基于光纖以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的二次信號(hào)的傳輸。
3、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)化。以往傳統(tǒng)變電站中由于不同廠家標(biāo)準(zhǔn)不同，因而不同設(shè)備的信息描述和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)存在差異，這就導(dǎo)致了設(shè)備間信號(hào)互操作性差、識(shí)別困難。而智能化變電站全站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)均采用國(guó)際IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，保證了智能化變電站站內(nèi)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)互操作性。
3、智能化變電站通信網(wǎng)絡(luò)的要求
通信網(wǎng)絡(luò)的性能要求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、高可靠性。由于電力生產(chǎn)存在連續(xù)性，所以電力系統(tǒng)對(duì)可靠性要求很高。通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)于可靠性是第一位的，應(yīng)避免裝置損壞迫使站內(nèi)通信中斷事故的發(fā)生。
2、實(shí)時(shí)性。站內(nèi)要求實(shí)時(shí)傳送的數(shù)據(jù)量有測(cè)量數(shù)據(jù)、保護(hù)信號(hào)、控制命令等。這些數(shù)據(jù)特別是出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)于電力系統(tǒng)各種繼電保護(hù)裝置動(dòng)作很重要，所以需要站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)上快速傳送各種數(shù)據(jù)，保證嚴(yán)格的時(shí)限要求。
3、良好的開放性。站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)是電力調(diào)度自動(dòng)化的一個(gè)子系統(tǒng)，系統(tǒng)在發(fā)展中規(guī)模會(huì)逐漸擴(kuò)大，因此通信網(wǎng)絡(luò)的硬件接口應(yīng)滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，選用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，方便用戶的系統(tǒng)集成。
4、智能化變電站網(wǎng)絡(luò)的基本物理結(jié)構(gòu)
1、環(huán)型架構(gòu)。環(huán)環(huán)型架構(gòu)圖1所示，它的特點(diǎn)是冗余度較高，環(huán)中任意一點(diǎn)發(fā)生故障后，可經(jīng)由其他鏈路傳輸，不會(huì)引起通信中斷。但其不足是通信經(jīng)過多級(jí)交換機(jī)，延時(shí)增加；對(duì)交換機(jī)性能要求較高，每臺(tái)交換機(jī)均通過全站所有數(shù)據(jù)，需強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸功能，而且不同廠家的交換機(jī)可能采用不同的生成樹協(xié)議，不利于組網(wǎng)[2]。
2、星型架構(gòu)。星型架構(gòu)如上圖2所示，由一個(gè)主交換機(jī)，連接所有其他交換機(jī)，這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)清晰簡(jiǎn)單，任意兩點(diǎn)之間通信最多經(jīng)過三級(jí)交換機(jī)，等待時(shí)間最短；缺點(diǎn)是沒有冗余度，主交換機(jī)故障將會(huì)失去所有的其他交換機(jī)的IED信息。
5、可靠性分析
我們通常把網(wǎng)絡(luò)連續(xù)無(wú)故障工作的能力叫做網(wǎng)絡(luò)可靠性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備鏈路、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等方面都決定了通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性的高低。由于智能化變電站對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)有高可靠性的要求，因此通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性是對(duì)于智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。在智能化變電站通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)之前，對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)可靠性分析是十分必要的。但是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各式各樣復(fù)雜多變，無(wú)統(tǒng)一模型，通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性分析一直是個(gè)棘手的問題。貝葉斯分析法的出現(xiàn)解決了這個(gè)難題，這種分析方法可以提供元器件故障模式下的系統(tǒng)性分析，評(píng)估故障發(fā)生的概率和可能的影響。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法[3]是基于概率分析、圖論的一種不確定性表達(dá)和推理模型，是一種將因果知識(shí)和概率知識(shí)相結(jié)合的一種信息表示框架。其數(shù)學(xué)描述為，對(duì)于一個(gè)論域A={a1…an}， a1， a2…an對(duì)應(yīng)于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)，其條件概率為：
貝葉斯網(wǎng)絡(luò)不但能由原因?qū)С鼋Y(jié)果，進(jìn)行前向推理，更重要的是進(jìn)行后向推理，也就是由結(jié)果分析原因。對(duì)于變電站通信網(wǎng)絡(luò)，其推理方法是根據(jù)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型和已知的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)信息子集，利用貝葉斯定理中條件概率的計(jì)算方法，得出需要決策節(jié)點(diǎn)子集的條件分布概率，然后把結(jié)果用于決策分析。
根據(jù)分析可得，環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的可靠性要好于星型。環(huán)型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)自愈性、可靠性比星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)好。但星型結(jié)構(gòu)可以通過網(wǎng)絡(luò)雙重化，可以大大提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，滿足數(shù)字化變電站要求。
通過通信局樓供電系統(tǒng)可靠性分析模型的構(gòu)建，對(duì)不同供電環(huán)境下的不同供電系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行可靠性分析，得出不同場(chǎng)景下，滿足供電可靠性要求的通信局樓最低設(shè)備配置要求，提出提升通信局樓供電可靠性的關(guān)鍵性因素。
【關(guān)鍵詞】通信綜合樓 可靠性 不可用度 平均無(wú)故障時(shí)間 串聯(lián)系統(tǒng) 并聯(lián)系統(tǒng)
通信綜合樓通常作為交換的核心節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的骨干節(jié)點(diǎn)和傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干節(jié)點(diǎn)，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)起著重要的支撐作用。本文的目的是根據(jù)《通信局（站）電源系統(tǒng)總技術(shù)要求》，對(duì)各綜合樓電源系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析，找出各種供電架構(gòu)下，影響電源系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵性因素，以期在提高供電系統(tǒng)可靠性的前提下減少建設(shè)成本。
1 通信綜合樓供電可靠性分析模型構(gòu)建
通信綜合樓供電系統(tǒng)主要由高壓供電系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、直流不間斷供電系統(tǒng)、交流不間斷供電系統(tǒng)、后備供電系統(tǒng)等構(gòu)成。典型的通信機(jī)樓直流不間斷供電系統(tǒng)方框圖和交流不間斷供電系統(tǒng)方框圖分別如圖1、圖2所示。圖中虛線表示對(duì)重要負(fù)荷的油機(jī)直供回路。
由圖1、2可知，由發(fā)電機(jī)構(gòu)成的備用供電系統(tǒng)、電池組構(gòu)成的后備系統(tǒng)為市電高低壓系統(tǒng)構(gòu)成的主用供電系統(tǒng)的后備運(yùn)行方式的并聯(lián)系統(tǒng)，邏輯上構(gòu)成并聯(lián)關(guān)系，主用供電系統(tǒng)內(nèi)部、發(fā)電機(jī)備用供電系統(tǒng)及其后端供電設(shè)備、蓄電池組后備系統(tǒng)及其后端供電設(shè)備邏輯上均構(gòu)成串聯(lián)關(guān)系。
2 常用電源系統(tǒng)供電可靠性分析
本文根據(jù)《通信局（站）電源系統(tǒng)總技術(shù)要求》中對(duì)電源設(shè)備的可靠性要求，逐一對(duì)各個(gè)供電子系統(tǒng)在不同供電架構(gòu)下的可靠性進(jìn)行分析。
（1）市電可靠性分析：平均20年內(nèi)，一類市電供電故障時(shí)間小于119.14小時(shí)，二類市電供電故障時(shí)間小于5256小時(shí)，三類市電供電故障時(shí)間小于8760小時(shí)。由于本文只針對(duì)縣局以上級(jí)別的通信綜合樓供電可靠性進(jìn)行分析，縣局以上級(jí)別的通信綜合樓市電類別基本能達(dá)到三類以上，故不再對(duì)四類市電供電情況下通信綜合樓供電可靠性進(jìn)行分析。
（2）高壓供電系統(tǒng)可靠性分析：高壓供電系統(tǒng)由高壓進(jìn)線柜、高壓計(jì)量柜、PT柜、高壓出線柜、高壓母聯(lián)柜、分?jǐn)喙竦冉M成。高壓母聯(lián)柜設(shè)備稍復(fù)雜，可靠性比高壓出線柜略低，為簡(jiǎn)化計(jì)算，可靠性按高壓配電柜取。高壓計(jì)量柜、PT柜由于構(gòu)造簡(jiǎn)單，元器件少，可靠性高于高壓配電柜，其故障時(shí)不一定造成系統(tǒng)故障，本文不計(jì)其可靠性對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響。
市電類別為一類時(shí)，高壓配電設(shè)備MTBF≥1.4×105小時(shí)，不可用度應(yīng)≤6.9×10-6；
市電類別為二類、三類時(shí)，高壓配電設(shè)備MTBF≥4.18×104小時(shí)，不可用度應(yīng)≤2.4×10-5。
一路10kV市電引入高壓供電系統(tǒng)一次接線圖如圖3所示。由圖可知進(jìn)線柜、出線柜都工作正常時(shí)，市電才能向變壓器供電。本高壓供電子系統(tǒng)的不可用度≤2×2.4×10-5=4.8×10-5。此系統(tǒng)平均20年內(nèi)，二類市電情況下供電故障時(shí)間小于8.16小時(shí)，三類市電情況下供電故障時(shí)間小于7.99小時(shí)。
兩路10kV市電引入高壓供電系統(tǒng)典型一次接線圖如圖4（帶母聯(lián)開關(guān)）所示。
如圖4所示，兩路10kV市電引入高壓供電系統(tǒng)，當(dāng)出線柜主開關(guān)故障時(shí)，無(wú)法向變壓器供電，當(dāng)所在母線段進(jìn)線柜主開關(guān)故障時(shí)，還能通過另一母線段進(jìn)線柜通過母聯(lián)柜用另一路市電向變壓器供電，一個(gè)進(jìn)線柜和另一個(gè)進(jìn)線柜+母聯(lián)柜構(gòu)成并聯(lián)供電系統(tǒng)（此時(shí)兩個(gè)進(jìn)線柜構(gòu)成一雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換柜，可靠性取與高壓配電柜相同，與母聯(lián)柜構(gòu)成串聯(lián)關(guān)系）。故此高壓子系統(tǒng)一類市電情況下不可用度≤6.9 ×10-6+6.9×10-6+6.9×10-6=2.07×10-5，二類市電情況下不可用度≤2.4×10-5+2.4×10-5+2.4×10-5= 7.2×10-5。
（3）變壓器可靠性分析：為了避免變壓器故障時(shí)影響面過大，通信供電系統(tǒng)極少采用變壓器并聯(lián)供電系統(tǒng)，為了提高供電可靠性，多采用變壓器熱備用或冷備用方式備份變壓器。平均20年內(nèi)，有載調(diào)壓變壓器不可用度≤1.22×10-3。
（4）低壓系統(tǒng)可靠性分析：低壓配電系統(tǒng)通常包括進(jìn)線柜、雙電源切換柜、無(wú)功功率補(bǔ)償柜、母聯(lián)柜、配電柜等。母聯(lián)柜設(shè)備稍復(fù)雜，可靠性比配電柜略低，為簡(jiǎn)化計(jì)算，可靠性按低壓配電柜取，無(wú)功功率補(bǔ)償柜大多配置自動(dòng)保護(hù)裝置，其故障不一定造成系統(tǒng)故障，本文不計(jì)其對(duì)供電系統(tǒng)可靠性影響。
單母線配電系統(tǒng)常用于單變壓器供電，用電量較小的局所。典型的一次接線圖如圖5所示：
如圖5所示，除重要負(fù)荷出線開關(guān)故障將造成其中斷供電外，當(dāng)市電進(jìn)線開關(guān)故障時(shí)，油機(jī)可以通過油機(jī)進(jìn)線開關(guān)向重要負(fù)荷供電。一類市電情況下，配電柜關(guān)鍵部件平均每年動(dòng)作次數(shù)小于12次，此系統(tǒng)不可用度≤2.0×10-6 +2.0×10-6≈4.0×10-6（取市電/油機(jī)切換開關(guān)與低壓配電柜相同，下同）； 二類、三類市電情況下，主進(jìn)線柜關(guān)鍵部件平均每年動(dòng)作次數(shù)大于12次，重要負(fù)荷出線開關(guān)通常不帶失壓脫扣功能，配電柜關(guān)鍵部件平均每年動(dòng)作次數(shù)小于12次，此系統(tǒng)不可用度≤2.0×10-6+1×10-5 =1.2×10-5。
（5）后備發(fā)電系統(tǒng)可靠性分析：通信局站普遍使用的柴油發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)由柴油發(fā)電機(jī)、供油系統(tǒng)、油機(jī)輸出控制系統(tǒng)等設(shè)備構(gòu)成，為一串聯(lián)系統(tǒng)。
單臺(tái)油機(jī)輸出系統(tǒng)按一級(jí)配電考慮，不可用度≤2×10-6=2×10-6，有備用油機(jī)情況下，油機(jī)切換柜可靠性取與低壓配電柜相同，油機(jī)輸出系統(tǒng)不可用度≤2×10-6+2×10-6=4×10-6。
供油系統(tǒng)主要由油箱、油管、油泵及配套控制系統(tǒng)、地下油庫(kù)等組成。油箱、油管的可靠性主要取決于制造材質(zhì)、加工工藝水平等，根據(jù)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，正常情況下，供油系統(tǒng)由于使用頻率較少，可持續(xù)使用12年以上。單油箱供油系統(tǒng)MTBF≥1.0×105小時(shí)，不可用度≤2.5×10-4。
單臺(tái)油機(jī)工作情況下，后備發(fā)電系統(tǒng)不可用度≤3.75×10-3+2.5×10-4+2.0×10-6≈4.1×10-3。
有備用油機(jī)工作情況下，后備發(fā)電系統(tǒng)不可用度≤（3.75×10-3+2.5×10-4+2.0×10-6）×（3.75×10-3+2.5×10-4+4.0×10-6）≈4.1×10-3×4.1 ×10-3=1.681×10-5。
（6）直流供電系統(tǒng)可靠性分析：開關(guān)電源供電系統(tǒng)包括高頻開關(guān)電源、后備蓄電池組、直流配電屏等。直流供電系統(tǒng)故障時(shí)間=蓄電池故障時(shí)間+直流配電屏故障時(shí)間。電池組只在配電設(shè)備故障、開關(guān)整流器故障或市電、油機(jī)同時(shí)故障條件下工作。
（7）交流不間斷供電系統(tǒng)可靠性分析： UPS供電系統(tǒng)主要包括UPS主機(jī)、后備蓄電池、輸出配電屏等。UPS供電系統(tǒng)故障時(shí)間=UPS逆變器故障時(shí)間+蓄電池故障時(shí)間+交流配電屏故障時(shí)間。電池組只在配電設(shè)備故障、UPS整流器故障或市電、油機(jī)同時(shí)故障條件下工作。
3 N+K冗余系統(tǒng)可靠性分析
N+K冗余系統(tǒng)主要使用于模塊化設(shè)備如開關(guān)電源整流架、模塊化UPS等。N+K冗余系統(tǒng)的特點(diǎn)是N個(gè)主用模塊和K個(gè)備用模塊電氣特性及可靠性完全相同。對(duì)于可修復(fù)電氣產(chǎn)品，N+K系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間MTBFS可用如下公式表示：
n+k
MTBFS =MTBF∑1/I （MTBF為單個(gè)模塊的平均故障時(shí)間）
I=n
在主備用模塊比例相同即系統(tǒng)冗余度相同的情況下，主用模塊越多，可靠性越低，因此在選用開關(guān)電源及模塊化UPS時(shí)，在備用模塊數(shù)量確定的情況下（如《通信電源設(shè)備安裝工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，整流器配置n≤10時(shí)，備用1只），應(yīng)盡量選用大功耗的模塊，減少主用模塊的個(gè)數(shù)，提高系統(tǒng)的可靠性。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，綜合樓供電系統(tǒng)是由相互或串聯(lián)或并聯(lián)的供電子系統(tǒng)構(gòu)成，任一子系統(tǒng)的可靠性改變，都會(huì)影響到供電系統(tǒng)的可靠性。對(duì)可靠性要求高的局樓，考慮到供配電系統(tǒng)的單點(diǎn)故障及系統(tǒng)的可維護(hù)性，建議對(duì)變壓器、低壓配電系統(tǒng)采用N+1方式配置，對(duì)重要負(fù)荷采用雙供電回路以提高其供電可靠性。
通信綜合樓需根據(jù)其對(duì)供電可靠性的具體要求，結(jié)合實(shí)際情況，選擇與之匹配的供電架構(gòu)并配置相應(yīng)的設(shè)備。在系統(tǒng)可靠性需求明確時(shí)，對(duì)供電架構(gòu)及設(shè)備的選型，需進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較，并結(jié)合維護(hù)人員的技術(shù)水平進(jìn)行綜合評(píng)估。
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