發布時間：2023-10-12 09:33:34
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【關鍵詞】配網自動化 配網通信 無線專網
智能電網的建設以“信息化、自動化、互動化”為特征，覆蓋發電、輸電、變電、配電、電、調度等環節為實現智能電網的配電自動化，必須利用經濟合理、先進成熟的通信技術，建設好10kV配網通信，支持智能電網各類業務的靈活接入。
1配網自動化業務需求分析
配網自動化業務主要包括配電自動化和計量自動化業務，覆蓋開關站、環網柜、柱上開關、公用/專用配網變壓器、配電線路、220/380kV、低壓抄表集中器等，主要業務特性及通信需求如下：
1.1 配電自動化業務
業務點范圍：所有配網節點設備遙信信息的采集；部分配網節點（如重要開關）設備的遙測、遙控采集和控制。
業務采集范圍：按照對配電自動化系統功能影響的重要程度，遙信、遙測和遙控要采集的信息分重要信息量和次要信息，裝置流量約1k。
業務特性及通信需求：遙信、遙測業務通信時延
1.2 計量自動化業務
計量自動化業務以實現變電站、電廠、專變大客戶、配變、低壓客戶供用電數據采集與管理的一體化應用為目標，在功能上實現負荷管理與負荷控制、廠站電能量數據自動采集、配變監測、低壓抄表等業務管理。
1.3 配網自動化業務通信需求小結
安全性要求高：業務必須滿足《電力二次系統安全防護總體方案》的要求，電力二次系統安全防護工作應堅持安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證的原則。可靠性要求高：通信設備應具備工業級可靠性，配網自動化的通信系統是在戶外運行的，容易導致材料老化，
故要求能經受起惡劣氣候的考驗，同時能經受噪音、電磁、雷電等的干擾，保持穩定運行。
配網自動化節點數量十分龐大，信息點非常多且分散，覆蓋范圍很廣。現階段配網自動化業務通信需求緊迫，在滿足業務高可靠性、安全性要求的同時，迅速實現配網自動化節點的廣泛覆蓋是配網通信最迫切需要解決的問題。
2配網通信技術分析
現有配網通信的覆蓋規模、技術管理模式均不能滿足“十二五”智能電網配網自動化業務的通信需求，如何選擇合適的通信技術建設通信網絡是配網通信目前的重點任務，以下從配網通信的網絡架構、技術體制、投資等方面分析無線寬帶專網在配網通信中應用的必要性和優勢。常用的配網通信技術包括光纖通信、中壓電力線載波、無線公網、無線寬帶專網等，以下分析這些通信技術應用于配網通信建設的優缺點：
（1）光纖通信技術。光纖通信是電力通信網的主流技術，具有安全性、可靠性高、傳輸容量大、帶寬高、傳輸距離長、抗電磁干擾性強、絕緣性能好等優勢"然而由于受到配電網網架分布廣散雜多特征的影響。
（2）中壓電力載波通信。中壓電力線載波通信是將信號按一定方式調制后，利用相應的耦合設備注入中壓配電線傳輸，是電力系統特有的通信方式，其優點是可以利用現有的配電線路傳輸到電網關心的任何測控點，不需另鋪專用通信線路，具有投資較低、安全性高等優勢。但受限于其技術體制的影響，多年來載波技術并沒在在配網通信中大規模的應用。
（3）基于無線公網的 GPRS/CDMA。無線公網對用戶的數量沒有限制，用戶無需建網和維護，具有建設周期短、業務開展快、初期網絡成本低等特點，但是電力系統業務并非公網運營商的核心業務和重點保障對象，無論從寬帶安全性還是網絡覆蓋角度考慮，都不會為電力行業進行特殊的針對性保障，無線公網絡適用于間斷的、突發性的或頻繁的少量的數據傳輸，及對通信速率、時延、中斷率、安全性等要求不嚴格的場景，無法滿足智能配網自動化高安全、高可靠的需求。
（4）基于無線寬帶技術的無線專網。基于無線寬帶技術的無線專網具備覆蓋面廣、施工難度低、實施周期短、組網靈活等特點，同時由于專網專用，其業務質量、寬帶保證、安全隔離和覆蓋范圍都能很好地滿足配網自動化業務需求，其主要的優勢有：①帶寬容量大，能滿足配網自動化業務寬帶化發展需求。②安全性高，無線寬帶技術在解決通信系統面臨的中斷、篡改、竊聽、偽造和抵賴等5類安全威脅的問題上，已在通信系統的認證性、機密性、完整性、可用性和不可否認性幾個方面具備很成熟的標準、技術和加密算法。③施工容易，不涉及對線路的停電改造，施工周期短，可迅速實現大范圍節點覆蓋。
3配網通信技術規劃建議
根據上述技術和投資分析，作為應用于配網的通信網絡，業務對其安全性、可靠性等都有較嚴格要求，而且配用電業務有向寬帶化迅速發展的趨勢，不適合采用無線公網承載；而采用光纖通信、中壓載波等技術無法在短時間內實現大范圍覆蓋。因此，為實現配網自動化，建設專網專用、可定制安全策略的、可自主管理的電力無線寬帶專網是很有必要的。以下是對配網通信技術規劃的建議：1、對于老城區業務點，以無線寬帶專網為主。2、對于新接入的具高可靠、高安全要求的控制類業務點，以光纖通信技術為主，無線寬帶專網為輔。3、對于大量的、分散的、以監測為主的業務節點：以無線寬帶專網為主，公網通信技術作為補充。
4結語
無線寬帶專網可以為電網公司提供先進的無線寬帶接入技術，可實現配電網絡業務的廣泛接入，提供各種無線信息化應用，為電網公司提供更便捷的服務，全面提升電力行業的競爭力。如今智能電網時代即將到來，電力無線寬帶專網作為智能配網通信的有效解決方案，不僅能支撐智能電網的各種需求，還具有良好的成本優勢，節省通信網絡建設的投資，因此，建設電力無線寬帶專網具有良好的經濟效益和社會效益。
參考文獻：
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隨著現代通信技術的不斷成熟也為電力行業的應用提供了基礎，考慮到電力系統行業的實際需求，我們分析了現代通信技術的應用背景如下：
1、來自電力系統自動化的需求。
隨著電力系統的發展，電力系統功能涉及的范圍越來越廣，而且功能也越來越復雜，這給電力系統的自動化管理增加了難度。電力系統對于通信的需求也越來越高，在這樣的需求下，只有使用現代化的通信技術，完成電力系統的通信和聯網，才能夠滿足當前電力系統的需求，這也是現代通信技術的發展的重要內因。
2、來自電力系統的客觀要求。
電力自動系統設備數量逐漸的增多，自動化管理過程中對于通信的需求日益頻繁，先要滿足這種需求，單純的依靠外部的通信手段已經無法滿足其客觀的需求，基于電力系統自動化管理當中的通信模塊，逐漸的被獨立出來逐漸的形成了電力自動化系統中的現代通信技術的應用。
3、電力行業技術發展的整體趨勢。
隨著電力行業中電網組建的不斷加快，電網建設和電力自動化系統的實際應用，和其他新興的技術一樣現代化的通信技術的也在電力行業的整體發展中得到了重要的運用，這不但得益于電網新技術的進步，也是電網組建的重要需求，現代通信技術也滿足了電網發展的整體趨勢。
二、在電力自動化系統中現代通信技術的研究價值
現代通信技術和電力自動化系統的結合有著重要的實踐研究價值。具體表現在以下三個方面：首先是現代通信技術是電力自動化系統發展的重要推動力，特別是考慮到電力系統的逐漸的走向智能化的發展方向，要實現對電力設備和系統的遠程自動化管理，必須通過現代通信技術實現系統之間的聯網，并借助現代化的管理手段和方法全面的提高其自動化的水平，因此研究電力系統中的通信技術勢在必行。其次是研究電力系統能夠反向促進現代通信技術的發展水平，隨著現代通信技術不斷發展，其在各個領域得到了快速的發展，無論是理論還是實際應用技術都獲得了突破性的進展，電力系統的復雜性和高系統結構也考驗了通信系統應用能力和范圍，能夠促進通信技術的成熟和完善。最后是能偶極大的促進電力系統的穩定性和可靠性，通過先進的網絡通信和自動化控制技術的結合，能夠為電力企業提供現代化的遠程管理和在線監控，確保電力系統的穩定性和可靠性，從而提供更加優質的電力服務。
三、電力自動化系統中現代通信技術的應用與發展
隨著國家對于現代化電網建設的重視，先進的通信網絡已經得到了一定的應用，為此我們分析現代通信技術的應用現狀，分析其發展的歷程，通信技術將來的應用提供參考。其應用和發展經歷了一下幾個重要的階段：首先是單通信階段，即將簡單的通信模組嵌入到電力自動化系統中，由于當時的電網較為簡單，電力設備和系統的數量較少，電力系統之間的通信需求量比較少，通信技術只是作為一個補充技術得到應用。其次是分組通信的階段，隨著電力系統越來越復雜，人們開始認識到了電力系統中通信的重要性，極大的促進了通信技術的應用和發展，隨著技術融合和系統升級的不斷推進，逐漸的形成了固定分組的通信模式，相比于傳統的電力系統管理，通信技術得到了一定的重視。最后是全面的網絡通信階段，借助互聯網、移動通信、光纖通信等現代化的通信技術和手段，充分的應用到了電力自動化系統中，全面的提高了電力系統的通信水平。
四、結語
伴隨國民經濟的快速發展，科學技術的不斷進步，我國的電力自動化通信技術隨之呈現出逐步增長的發展趨勢。其中電力自動化通信技術水平的不斷提高，在電力系統中占據著至關重要的地位，這是因為電力作為社會主義市場經濟的基礎性產業，在一定程度上影響著經濟的發展與社會的穩定。因而必須要確保電力自動化通信技術的平穩安全運行。
關鍵詞：
電力自動化；通信技術；信息安全
最近幾年來我國的電力經濟建設朝著智能化、自動化以及信息化的方向發展。通訊技術作為電力自動化中核心組成要素，直接影響到了供電企業的安全性與穩定性。因而需要加強對電力自動化通訊技術的管理，以便更好的實現其經濟效益與社會效益的可持續發展。
1電力自動化通信技術的簡單概述
電力自動化通信系統是指信息技術與網絡技術在逐步發展的過程中，最后被廣泛于電力系統中的一個產物，它具備復雜性、系統性以及自動性等多個顯著的特點。而且還需要在電力系統中將管理和安全防護展開緊密的整合，以便更好的為電力系統的自動、安全、高效運行奠定優良的基礎。
2影響自動化通信信息安全的要素
2.1人為因素
人為因素又可以被分為意外與惡意兩種狀況，其中意外因素是指非人為主觀意識上故意造成的安全問題，比如設計與操作上的失誤等。而惡意因素則是指蓄意、惡意造成的網絡安全問題，這對于全部信息系統而言都是一個巨大的破壞。
2.2自然因素
這一方面大多數是指以不可抗力作為前提發生的安全問題，比如系統遭受雷擊發生火災，這些因素都是不以人的意志作為轉移的，這對于信息系統而言都會造成不可避免的巨大損失。當然為了有效的提升通信技術的安全水平，通常情況下都是通過對信息展開加密，以此來降低安全事故的發生，然而因為信息加密與密鑰管理方面都存在著較多的漏洞，而且在信息傳播的過程中，其信息極容易被破壞，從而進一步影響到電力系統的正常運轉。
2.3硬件存有較多的安全隱患
在整個通信系統中，其自身硬件存在安全隱患也是造成安全問題的一個重要因素。其中通信系統站作為電力自動化控制的樞紐，相關數據都在這里進行匯集、處理，其突出的重要性也就要求其在運行過程中不得經常發生故障或受到惡意攻擊，否則將會影響整個系統的正常運行，甚至造成系統癱瘓。
3電力自動化系統信息安全研究的現狀
隨著電力自動化系統的不斷發展，無線通訊傳輸協議也在不斷地改進，信息安全技術在電力行業中也得到了廣泛的應用。國際電工委員會提出了公共信息模型的概念，在電力系統中使用公共信息模型，可以實現不同系統之間的信息交換和交互操作。同時，公用集成總線的規范也被國際電工委員會提出來，并被廣泛的運用和推廣。隨著計算機虛擬化技術的逐漸成熟，人們漸漸考慮將將虛擬化技術應用于電力調度的中心機房，即在一個物理服務器上，利用分區即時實現多個虛擬機的運行，將不同的操作系統和應用程序壓縮以后，增加物理服務器的硬件空間，實現在各個虛擬機之間的快速傳輸，最大化地利用物理服務器中的各項資源。實現服務器的虛擬化，可以減少虛擬機和硬件平臺之間的依賴性，從而提高系統信息資源的安全性和可靠性。
4電力自動化通信技術的系統管理措施
4.1建立全面系統的網絡管理系統
目前，電力網絡管理系統的相關設備和技術主要依賴生產和設計廠家，比較片面，可能會對信息安全造成威脅。所以建立全面、系統的網絡管理系統是十分重要的，它主要包括網元數據采集層、業務管理層、網元管理層等多個內容，具有全自動拓撲發現技術、多維度監控、故障智能預測與分析、支持多操作平臺、支持分布式管理等特點，不僅能夠進行全面實時的數據采集和傳輸，還可以在線進行故障預測和分析，對整個網絡展開多角度、多方面的管理，從而減輕工作人員的工作負擔，降低成本，提高經濟效益。最重要的是，通過全面系統的管理，可以保證信息安全，進而保證整個電力系統的安全運行。總而言之，對于電力自動化通信技術的信息安全除了使用相關技術進行加密處理外，不斷完善電力系統管理系統也是至關重要的。
4.2加強身份驗證安全管理
影響電力通信網絡管理系統的主要因素有通信系統規模、通信網絡結構和技術經濟指標等。而在電力系統實際工作中，只需針對不同問題采取相應的措施即可，假如想要更好的將監控和通信系統結合起來，就需要建立一個網元管理系統，以便對整個通信系統進行實時監控。當然在保證國家經濟安全正常發展和人們生活水平提高上有著至關重要的作用。而電力通信作為電力系統的重要組成部分，其信息安全在很大程度上直接影響到電力系統的安全正常運行。因此，要重視電力通信技術—密碼技術對信息安全防護的作用，同時要不斷完善網絡管理系統，對信息安全進行全面的實時的監管，保證信息安全，保證電力系統安全，促進社會經濟健康可持續發展。在提高信息安全的工作中，通過加強身份驗證管理也是保障網絡安全的有效手段，通過與日常的工作流程進行結合，能夠有效地避免重要資料發生非法訪問。身份驗證可分為身份識別和身份認證兩個環節，其中身份識別指的是用戶向系統出示自己身份證明的過程，而身份認證指的是系統對用戶身份證明進行查核的過程，即對用戶是否具備有其所要求權限。想要在身份驗證方面加強安全管理，就必須在系統的安全登錄、身份驗證、訪問控制、訪問統計和審計等方面加以重視。
4.3加強安防技術的建設
在網絡安全防范體系中，防火墻是第一道屏障，通過合理的選擇和使用防火墻能夠有效地提高通信網絡抗惡意攻擊的能力和系統的安全性。利用防火墻，能夠在內部可信任網絡和外部不可信任網絡之間提供一個安全鏈接的單點。通過對防火墻可以實現功能的分析，邏輯上可以將防火墻簡單地看作是一個分離器，同時又具備限制器和分析器的功能。當前階段，運用極為廣泛的防火墻技術還具有更加顯著的優勢，比如安全性、可伸展性以及可拓展性等，它們代表了防火墻技術的發展潮流。假如電力單位想要進一步提升信息安全水平，降低系統被惡意入侵與攻擊的危害，就必須要加強對防火墻的建設，并及時展開維護與更新，為使得它可以全面的發揮出應有的效力。
4.4不斷完善安全防范機制
在電力自動化通信系統中，由于涉及到的單位部門眾多，如果沒有一個健全的安全防范機制，將會造成信息安全問題頻發。在安全防范機制的建立過程中要以嚴謹的邏輯性為原則，且要結合電力企業的自身實際情況對重點防范區域進行細致的劃分，在實際的應用過程中，根據劃分的區域設置不同的訪問權限，實現對重要安全數據、資料信息的重點保護。這是因為網絡設備是實現信息傳輸的硬件基礎，假如想要更好的提升信息安全水平，就必須要對信息網絡設備展開管理。而且在其具體的管理機制中，應該從信息網絡的規劃設計、設備采購、安裝調試、運行維護以及技術更新等環節進行系統的管理，最終通過較為有效的激勵獎罰體制來提升相關工作人員的責任意識與主觀能動性。
5總結
綜上所述，電力作為國民經濟的支柱性產業，在確保國家經濟的安全平穩運行上有著至關重要的作用。其中，電力通信作為電力系統的重要組成部分，它的信息安全會直接影響到電力系統的正常運轉。這就需要逐步健全網絡管理系統，并同時對信息安全展開綜合全面的監管，為確保信息的安全與平穩，從而進一步推動社會經濟的健康發展。
參考文獻
【關鍵詞】配網 自動化 通信技術 應用
配網自動化指的是通過當前電子技術、通訊技術、網絡技術以及計算機技術，展現出配電系統正常運轉以及事故狀況下的保護、監督、控制以及配電管理的現代化。隨著經濟的不斷發展，使得我國的電力事業獲得了迅猛的發展，取得了較大的成功，也給我國的經濟發展乃至社會的穩步提高給予了較大的貢獻，使得人們對于供電的可靠性提出了更高層次的標準。
1 配網自動化現狀分析
國外早在70年代就已經提出了配網自動化的概念，經歷了20多年的發展，到了20世紀90年代時，配網自動化系統的規劃、建設、設計、管理等方面已經基本構成了結合變電所自動化、電容器組調節控制、饋線分段開關測控、客戶負荷控制以及遠程抄表等系統為一體的配電管理體系，例如歐洲的法國、亞洲的韓國、日本等國家都通過本國的自身需求實現了配網的自動化，而且獲得了非常好的成效。
我國的配網自動化開始于20世紀90年代，比國外落后了20多年，到目前為止一直都在對配電網自動化進行不斷的研究與探索，期間也對配電網GIS、配電網DA、配電網SCADA等做過試點以及分析，獲得了一些寶貴的經驗，而因為被一次設備以及通訊技術條件所約束，并沒有獲得真正的成功。我國大多數配網自動化項目在真正的實施過程里主要通過試點的方式進行，大批量的實施依舊沒有進行。由于配網一次設備以及通訊網絡技術的進步，使得近幾年來執行的配電網自動化局部項目應用研究非常成功，給配電網自動化的規劃建設給予了良好的鋪墊。
2 配網自動化對通信技術的要求
（1）可靠性。配網的通信設備大多數于室外，要具備抵抗風、雨、雷、電、冰雹、雪等十分惡劣的天氣，并且還要經受住長時間日曬的問題。通信技術要抵抗強電磁干擾以及雷電天氣，在遇到停電或者電網出現問題時，要能夠通過本身的電力確保通信的時間，這也屬于一個非常主要的要求之一，并且通信設施大多數會安置在桿塔上端，要考量到安裝以及維修是否便利的問題。（2）質量性。高可靠性的保護傳輸通信，保障了幾點保護設備的正確運轉以及迅速切除，有利于提升繼電保護動作的性能，提升電力系統的穩定性。（3）經濟性。通信系統的建設經費同先進性相互矛盾，要選擇先進性以及建設經費的最佳結合，令性價比呈現出最高的狀態。（4）開放性與擴充性。因為配網系統具有不同廠家設施以及不同通信方式與協議，創建配電通信主網時必須選取開放性能良好的通信技術，并且配電設施要逐年增加，通信技術的尋址方式必須要靈活有效，并且要有充沛的容量。為了保護投資，要選擇能夠平滑升級的通信技術。（5）雙向通信能力以及傳輸速率。要確保配電自動化系統在功能方面可以進行雙向通信，也要實現通信的實時性要求。并且，對于設計通信方式時，要預留出充分的帶寬，用來實現以后系統擴建的需求。
3 通用配網通信技術通信方式
3.1 有線配網通信
（1）以太網交換機。以太網指的是通過美國三家公司通過聯合研發的基帶局域網規范，屬于當前最常用的一類通信協議準則。源于此類工業級以太網交換機的先天優越性較為突出，數字化IP通信和高寬帶成為了優點。可是高額的組網價格以及適配價格約束了在配電范圍的發揮。（2）PLC電力載波配電技術。PLC作為配電載波通信集能量流以及信息流為一體的，通過當前配電網絡為準則，體現測控點的全程監控。載波通信并不用另外的成本設置通信線路，加大程度節約了工程建設費用。可是低成本也存在著相應的隱患。技術自身限制較多，在節點處的信號反射衰減非常嚴重，有效信息被很多因素所影響而導致質量欠佳，較難接收。并且，由于被自然界不可抗力的影響，真正的配電線時常會出現一些結構上的改變。這種微弱的改變嚴重制約了載波配電通信，還會產生無信號接收的狀況。假如其他電力線出現相類似的頻率，就會出現同頻相互影響的問題。（3）SDH/MSTP。SDH/MSTP通信具有非常明確的層次，確保機制豐富，能夠體現從上自下的集中式管理。可是SDH/MSTP的終端帶寬使用率有限，如果在環境良好、供電可靠的環境下則會表現良好，可是如果條件相反表現的則會差強人意。（4）RS232/485光貓。通過RS232/485作為借口的配電自動化設施，通過光貓的設備在組網下通過總線式進行串聯。并且，除此之外的通信線路鋪設容易和當前電力線路造成影響，穩定性以及可靠性無法令人滿意。
3.2 無線配網通信
（1）GPRS技術。電力技術通過外包的方式運用GPRS技術進行配網。GPRS供應了理論方面的雙向通信能力并且維護的成本較低。可是在現實生活中，GPRS的雙向通信能力差強人意，可靠性較差，延遲性較高，無法實現電力的實際需求。（2）數傳電臺。數據電臺技術傳統且落后，對于非常多的配變自動化終端的實施轉變，此技術沒有辦法供應實際可操作的處理辦法。由于技術自身的不足，使得擴容非常困難，頻譜狹窄令數據電臺只可以在最小的范圍里進行通信。
4 結束語
配電網通信作為配電網自動化通信技術最主要的構成內容，通信系統是否安全、可靠成為了體現配電網自動化的主要保障。以當前成熟的通信方式來看，沒有哪一個通信方法是可以單獨實現配電網通信需求的，要本著可靠性、經濟性以及先進性相融合的方式，通過應用的場地、通信的頻率、安全性、實時性、可靠性以及數據量的需求，對不同通道的投資以及維修成本進行技術論證，通過因地制宜的方式融合不同通信方式進行組合。
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關鍵詞：通信技術；PLC自動化控制系統；應用
1通信技術的簡析
通信技術也被稱之為通信工程，是目前在電子工程中經常使用到的一個基礎學科，它主要是為了解決通信過程中信息的傳遞以及信息處理的工作。隨著計算機網絡的出現，以計算機網絡為媒介的通信系統已經基本形成，隨著計算機技術和自動化技術的不斷進步，通信系統迎來了新的發展階段。現階段通信技術的不斷發展，目前已經形成了一套全新自動化控制系統，它可以將整個企業的生產納入到一個整體的框架之內，通過利用先進的科學技術，將通信技術與控制系統進行完美地融合。
2PLC自動化控制系統
PLC自動控制系統是目前控制系統中最為重要的組成部分，它的運行質量決定著企業整個生產系統的運行質量，對于企業整體的運行有著至關重要的作用，如果在PLC自動控股系統的運行過程中出現問題，就會導致整個生產系統無法正常運轉，從而導致企業相關系統陷入癱瘓。PLC自動控制系統的運行程序需要專業的技術人員進行編程，同時要對整個系統進行詳細的檢查，并且要根據企業的實際需要，對PLC自動控制系統中的數據進行調整。通信技術在PLC自動化技術中的應用可以進行人為的選擇，其中目前使用比較多的是西門子57--200系列，該技術是在實際的應用工程中已經充分的展現了其特有的優勢，它的中央處理器可以滿足系統當中不同接口的需求，同時也支持現場總線的技術要求。
3通信技術在PLC自動化控制系統應用中的優勢
通信技術在PLC系統化控制系統中的優勢有很多，本文主要以控制網絡的多樣性進行分析。對于PLC的控制網絡而言主要是包括了簡單網絡以及多級復雜網絡這兩種類型[1]。1）簡單網絡。簡單網絡指的是在信息網絡中，主站主要是個人計算機，而從站指的是同一個類型的PLC，以此為基礎建立的一套控制系統。個人計算機在這套系統當中主要發揮的作用相當于大腦，而PLC就是執行，通過個人計算機來完成編程等操作，利用PLC進行控制，以此完成作業。當然簡單網絡中也可以使用一臺PLC為主站，利用一臺或者幾臺其他類型的PLC為從站進行工作，但是需要注意的是在這種情況下，作為主站的PLC必須要配備一些其他的配套設備，否則將無法進行操作。2）多級復雜網絡。這種網絡模式現在主要是應用于一些大型的企業當中。目前由于PLC的產生過程不一樣，所以就是造成自動化系統中層級和功能存在差異，比如一般制造商在生產過程中會將其分為三個層級，上層主要是對企業的總體生產情況進行控制，中層是對企業在生產過程的一些情況進行改良，底層則是對生產的現場進行優化。由于大型企業內部運行過程中涉及到的部門比較多，想要實現企業的正常運轉就必須使用這種多級復雜的網絡，它可以利用多級控制的優勢，精準地對企業的各個部門進行控制。
4通信技術在PLC自動化控制系統應用中存在的問題
4.1通信協議做不到一致
通信技術在PLC自動化控制系統應用過程中，通信協議無法統一是一個比較棘手的問題。在實際的應用過程中，這種缺陷導致了企業各個部門很難做到切實有效地溝通，例如在底層網絡和中層網絡之間，由于通信協議不一致就導致在溝通的過程中存在時間差，很難保證溝通的及時性。在企業使用的通信協議中，包括了點對點接口協議、USS協議等多種協議類型，雖然不同的協議有著不同的特點，但是在實際的使用過程中，眾多的協議就導致工作人員在使用時很難正確選擇，阻礙企業的正常發展。
4.2難以適應大規模企業的發展需要
通信技術在PLC自動化系統中經常使用到的一種系統名為集散控制系統。這套控制系統使用起來比較簡單，操作過程也不復雜，但是在面對一些大規模的企業時，一旦通信數量過大，就會造成系統的癱瘓，很難有效地保障企業內部的溝通。
5通信技術在PLC自動化控制系統中應用的改善措施
5.1大力發展PROFIBUS技術的應用
PROFIBUS技術組主要有三個部分組成，分別是DP、PA以及FMS。DP這部分主要是應用在生產現場，其主要的作用是針對生產現場使用的一些設備之間的信息傳輸工作，并且可以建立起一些簡單的通信系統。現階段在PROFIBUS技術的使用過程中，DP是其重要的組成部分，甚至DP在一定程度上就是PROFIBUS技術的代名詞。FMS部分主要是應用于企業生產車間等范圍比較大的地方，主要的工作就是進行較大范圍的圖文轉換。它對于各部門之間的通信圖文進行統一的規范，極大地解決了因為通信協議不一致所造成的通信阻礙，滿足了企業各部門之間的通信往來[2]。
5.2提高現場總線技術的統一性
從我國目前企業的發展過程中不難看出，現場總線技術的應用在一定程度上解決了企業管理的難題，促進了企業的長足發展。但是現階段使用的現場總線技術差異性比較大，企業使用的現場總線技術標準也各不相同，從而制約了企業的進一步發展。并且在現場總線技術的過程中，其通信協議的標準也是五花八門，從而造成企業各部門之間的溝通不暢，為企業的發展增加了阻礙。所以，未來通信技術在PLC自動化控制系統應用的過程中，要提高現場總線技術的統一性，為企業健康有序的發展保駕護航。
5.3提高信息糾錯能力
對于所有的信息技術而言，其本身所具備的信息糾錯能力都是檢驗該系統運行能力的一個重要方面，有效地鑒別錯誤信息，也是通信技術所必備的一個技術環節。在數據信息傳輸的過程中，不可避免地存在著很多的錯誤信息，如果這些錯誤信息沒有被及時地檢驗出來，很可能導致系統在運行的過程中出現問題，最終很可能導致工作人員出現工作的失誤，進而給企業造成一定的損失。所以，就要求通信系統在運行的過程中要具備強大的信息糾錯能力，能夠及時地發現錯誤信息，并能夠及時地糾正。目前通信系統中經常使用的糾錯方法有很多類型，簡單一點的有奇偶檢驗矩陣、方陣碼等，而面對一些比較復雜的情況通常使用的CRC檢錯[3]。所以，未來通信技術在PLC自動化控制系統應用的過程中，要不斷提高通信系統的信息糾錯能力，并且無論使用哪種糾錯的方法都要保證糾錯的效率和質量。
6結語
PLC自動化控制系統在我國各行各業中都有著廣泛地使用，為我國企業的健康發展貢獻了巨大的力量，而通信技術進一步提升了PLC自動化控制系統的使用效果。因此在未來的發展過程中，相關企業要不斷提高對通信技術在PLC自動化控制系統中應用的重視程度，從而保障企業的可持續發展。
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【關鍵詞】電力自動化通信技術 信息安全 安全隱患 對策
目前，我國電力自動化通信系統中的信息存在一定的安全漏洞，嚴重威脅了通信系統信息的安全性，面對這一現狀，找出其問題所在，及時采取行之有效的措施加以解決勢在必行，它是保證電力自動化通信系統中信息安全的重要手段。
一、電力通信系統安全防護體系
電力通信系統安全防護體系是在電力通信中常出現一些故障等安全隱患的情況下應運而生的，對于電力通信系統而言，其主要作用是預防和處理電力通信系統中存在的安全漏洞。該防護體系改善了電力通信系統管理中的不合理因素，利用其內部的防護技術對電力通信系統中的信心安全進行科學有效的管理。然而其具體所要保護的對象與傳統的信心安全工程防護體系存在本質上的區別，電力通信系統安全防護體系，更側重于管理其內部的相關技術及機制，而傳統的信息安全防護體系則主要是對管理設備進行安全防護，從管理側重點來看，現代信息安全防護體系管理中的特點，現代化的電力通信系統安全防護體系融入了一系列的管理策略及管理理念，降低了其對通信設備的依賴性，使電力通信系統更加科學合理的運行。
二、電力自動化通信系統中存在的安全隱患
電力自動化通信技術在電力企業已經廣泛推廣開來，它給電力企業帶來了一定的發展機遇，但同時也面臨著諸多挑戰，電力自動化通信技術中的信息安全存在一定的安全漏洞影響了電力通信系統的正常運行，以下是筆者總結的關于電力自動化通信系統中存在的主要安全隱患。
（一）電力通信系統中心站的安全隱患。中心站是電力通信系統運行的重要組成部分，它是一個集合電力通信系統內部各子站數據的節點，同時也是通信應用系統與外部進行數據收發連接等操作的一個接口，它存在很大的安全隱患，因為一旦有入侵者攻擊該節點或者是接口，那么整個通信系統的操作數據就會呈現在入侵者面前，從而無法保證通信系統內部的信息安全。
（二）電力通信系統無線終端的安全隱患。無線終端是電力通信系統中最基本的構造，它是利用通信系統的子站與中心站之間的相互配合進行通信的，電力通信系統內部有若干條無線終端，然而數據越多，越容易影響電力通信系統的運行，其在運行中也有一些潛在的安全隱患。就電力通信系統中的應用系統來講，保護系統中的信息安全與該系統的業務其地位是相同的，要提高保護系統中信息的安全性，就要確保電力通信系統的安全訪問，要讓信息具備一定的識別性，對于應該看到信息的人可以讓其隨意查看信息，而對于有非法意圖者則應該及時攔截，阻止其查看信息，以此來提高電力通信系統的安全性。
三、電力通信系統中保護信息安全的常用方法
電力通信自動化系統運行常出現一些安全漏洞，對于該問題電力企業常用的解決方法就是運用算法加密技術，對通信過程中的發送方要發出的信號進行加密，將其內部數據全部轉化成不可識別的密文，當接收方收到文件后運用與之相對應的解密算法將其轉化為可識別的明文，如今在電力通信系統中運用的算法加密技術包含兩種加密方式，以下是對這兩種加密方式的介紹：
（一）數據加密標準算法。數據加密標準算法簡稱DES算法，該算法其明文分組長是64bit，密匙長是56bit，該加密方式對明文的處理首先需要一個初始置換IP，利用IP將64bit數據進行重新分組，然后將具有相同功能的數據進行16輪轉換，當然每輪在置換或者代換過程中都需要進行精確的計算，當16輪轉換后將其輸出的數據進行左右分割，并交換次序。其次，當通信系統中的數據調換順序后在利用一個逆初始置換IP-1，這樣就得到了64bit密文，對電力通信系統中的信息就可以進行加密操作了。
（二）公開密匙算法。公開密匙加算法屬于一種非對稱性密匙算法，其中包含了兩種密匙，一種是公共密匙，另一種則是專用密匙，兩者之間有著密不可分的關系，它們之間相互配合才能保證電力通信系統中信息的安全性。電力通信用戶要保障信息及專用密匙的安全，就要將公共密匙出去，并且公共密匙只能用專用密匙來解密，具有唯一性。公開密匙算法與數據加密標準算法的最大不同點就是公開密匙算法不需要連接密匙服務器，操作較為簡單，簡化了密匙管理。
四、加強電力自動化通信技術中信息安全的對策
（一）采用先進的防火墻技術
防火墻技術主要是針對中心站所存在的安全隱患設立的，它能夠作為不同網絡及網絡安全域之間的信息出入口，從而全面控制信息的流入與輸出，其本身具有較強的功能性及抗攻擊性，它主要為電力通信系統中的信息提供安全保障。防火墻中一般包含三種設備，分別是分離器、限制器及分析器，在電力自動化系統中運用防火墻技術能夠有效監控電力通信系統的整體運行狀況，從而確保電力通信系統的安全運行。在通信系統中設置防火墻，可以實現四個目的，第一，阻止無關人員進行通信系統內部網絡，它能夠自動阻止非法用戶，剔除運行中的不安全服務；第二，它能夠防御入侵者侵犯通信系統中的防御設備，具有一定的防御功能；第三，對于一些特殊站點，它能夠自動化的限定通信用戶的訪問，避免非法入侵的現象；第四，其具有一定的監控功能，能夠全面監控通信系統運行狀況。
（二）對無線通信終端進行多層次加密
通信網絡系統加密一般分為鏈路加密、端端加密及混合加密三種方式，鏈路加密是指通過對網絡中兩相鄰點之間的數據進行加密，任意節點與其相鄰節點需要具備相同的密碼機及密碼，端端加密則是通過通信用戶雙方認同后進行數據加密，混合加密則是將以上兩種加密方式結合在一起，實現多層次加密，從而加大對電力通信系統中信息的保護力度。
五、總結
電力通信自動化系統中的信息安全是電力企業尤為關注的問題，它直接關系著整個電力通信自動化系統運行的安全性與穩定性。中心站是通信系統的重要環節，對其內部的信息安全要重點把握，要保證通信系統中的信息安全需要選擇適合的加密方式，將其應用到系統中從而提高電力通信自動化系統中的信息安全性。
參考文獻：
關鍵詞：煤礦；自動化；通信技術；功能特點；關鍵技術
我國地大物博，人口眾多，含有豐富的煤礦資源，且煤礦資源在我國能源結構中占比極大，這就促使煤礦行業得以快速發展起來。同時科學技術的不斷發展，自動化和信息化等先進科學技術應用到了煤礦資源開發生產過程中，大大提高了煤礦資源開發生產的安全性和高效性，對于煤礦行業的發展有著積極的推進作用。
1 煤礦自動化功能特點與關鍵技術
1.1 煤礦自動化功能特點
1.1.1 運行、管理自動化
利用遠程技術和設備對礦區設備進行遠程操作，然后利用集線器收集設備的運行狀態信息，并進行記錄，最后傳輸給終端計算機，讓煤礦企業能夠實時掌握礦區設備運行狀態信息，這樣的模式下能夠讓煤礦生產運行管理實現集成化、多維度的管理功能，從而提高煤礦生產運行管理的科學性。
1.1.2 運輸自動化
相較于傳統的運輸方式，運輸自動化具有自動運輸、自動識別功能。從其構建方面來看，主要是采用單片機或PLC聯動傳輸物理設備的方式，包括了檢測傳輸設備重量，對運動時間與頻次進行自動規劃，這樣能夠有效減少人力資源投入，節約煤礦運輸成本。
1.1.3 洗選自動化
煤礦資源一旦經過開采就會形成初級產品，然后還需要對初級產品進行洗選以及合理分類，最終將煤礦產品分類進行銷售。而煤礦產品洗選環節的工作環境較為惡劣，這就嚴重影響了煤礦產品洗選工作效率。通過在煤礦產品洗選中應用自動化體系，有效改善了煤礦產品洗選的工作環境，避免了人為損傷情況的出現，極大地提高了煤礦產品洗選工作效率。
1.1.4 安全保障自動化
煤礦開采是一項危險性較高的工作，多年來煤礦開采安全事故也是屢見不鮮，影響煤礦開采安全的因素較多，通過多年調查研究表明，人為操作不當是導致煤礦開采安全事故發生的主要原因之一。所以，在煤礦安全保障體系中構建自動化體系，利用自動化檢測設備與報警設備，能夠幫助煤礦企業實時了解煤礦井下環境信息與人員操作行為情況，進而有效規避存在的風險，防止安全事故的發生，實現安全保障自動化[1]。
1.2 煤礦自動化的關鍵技術
將繼電器體系與單片機及PLC控制系統進行聯動，能夠實現對相關設備的自動化管理。煤礦自動化構建中，其關鍵技術主要包括三個方面：一是管理方面。在管理過程中，自動化管理主要通過系統評價體系及可視化界面來實現。設備自動化控制主要通過主機控制分機的訊號來實現；而設備自動化運行則與自動化控制相反，主要是利用PLC現場終端收集訊號并進行初步處理，進而獲取到相關數據信息，然后利用計算機進行統一管理。二是訊號方面。訊號傳輸主要是通過可視化管理體系來實現，是煤礦自動化實現的根本所在。在通信構建中還應注意以下兩點情況：第一點，為了保證訊號傳輸中的清晰度和保密性，應對訊號進行增強，對設備進行加密；第二點，為了避免訊號在傳輸過程中受到干擾，還應使用硬件屏蔽技術。三是系統設置方面。為了實現系統自動管理，應有效整合相關設備，合理設定具體參數，同時建立并嚴格執行數據后臺評價與報警機制，將設備的工作情況和檢修情況設置為系統指標，從而推進煤礦自動化體系的構建[2]。
2 煤礦通信技術功能特點與關鍵技術
2.1 煤礦通信技術功能特點
2.1.1 基于設備之間的通信環節
煤礦通信體系構建中，設備之間的通信通常比較簡單，只需要將操作指令利用二進制代碼進行傳輸，就能夠達到設備之間通信的目的。煤礦通信體系構建中設備之間的通信利用電訊號就能夠完成，這是由于電訊號本身就具有整合訊息的功能，所以，設備之間通信體系的構建相對來說比較簡單。此外，設備之間通信體系的構建中，大多是采取單一控制，基于這樣的條件下，設備之間通信體系構建中的關鍵技術就是遠程控制技術。該通信技術的功能特點就是保證線路通暢以及訊號的準確性。
2.1.2 基于人機互動或者工作人員之間的通信環節
一是工業環網的構建主要通過集成網絡來完成，工業環網中的接口技術能夠對煤礦整體信息傳輸進行有效整合。工業環網構建模式具有一次性完成建設并且能夠反復利用的功能特點。
二是在煤礦通信系統構建中應用先進技術和新型材料。煤礦通信的基礎設施的構建主要是通過光纖介質來完成，在構建中，應對煤礦井下光纖的使用安全給予高度重視，因為光纖容易受到懇、外力、震動等因素的影響，所以需要采取相應的外套保護措施來保護光纖井下使用的安全。
2.2 煤礦通信關鍵技術
2.2.1 礦井生產調度通信技術
礦井生產調度通信技術簡單來說就是對煤礦井下生產過程進行通信管理的技術。礦井生產調度通信技術中涉及到的通信設備主要有調度主機、本安自動電話機、安全隔離器等。
管理人員通過利用以上設備能夠實時管控煤礦井下生產運輸全過程，以此確保礦井生產安全性與高效性。礦井生產調度通信技術又包括多種技術類型，例如在礦井下結合調度主機與行政交換機的通信技術類型，通過礦井生產調度工作人員對調度主機和行政交換機的綜合使用管理，能夠對礦井下的生產過程進行實時管控，該種技術類型多用于大型煤礦企業。除了上述通信技術類型外，還有只單獨使用調度主機或是只單獨使用行政交換機的通信技術類型，多用于小型煤礦企業。
2.2.2 井下光纖通信技術
井下光纖通信技術與其他通信技術相比，具有通信速度快、容量大、質量高等多種優點，還具有防爆性能、阻燃性能及防干擾性能。井下光纖通信技術在煤礦信息化體系構建中的應用，實現了多種系統的有機融合，包括通信系統、電力系統監控、人員定位系統、設備運行監控系統等，有效推進了煤礦信息化的建設[3]。
3 結束語
綜上所述，在煤礦生產中應用煤礦自動化和通信技術，不僅能夠為煤礦生產管理的順利進行及作用的發揮提供重要的基礎保障，還能夠有效保證并提高能煤礦開發生產的質量，安全性和高效性，節省人力資源和成本，進一步提高煤礦企業的經濟效益，是煤礦行業發展的必然趨勢。
參考文獻
[1]王博翰.淺談煤礦自動化和通信技術的現狀與發展趨勢[J].科技風，2015（23）：150.
關鍵詞：電力通信；安全；數據加密標準
1．電力通信安全防護體系。
電網安全防護工程是一項系統工程，它是將正確的工程實施流程、管理技術和當前能夠得到的最好的技術方法相結合的過程。從理論上，電網安全防護系統工程可以套用信息安全工程學模型的方法，信息安全工程能力成熟度模型（SSE-CMM）可以指導安全工程的項目實施過程，從單一的安全設備設置轉向考慮系統地解決安全工程的管理、組織和設計、實施、驗證等。將上述信息安全模型涉及到的諸多方面的因素歸納起來，最主要的因素包括：策略、管理和技術，這三要素組成了一種簡單的信息安全模型。
從工程實施方面講，信息安全工程是永無休止的動態過程。其設計思想是將安全管理看成一個動態的過程，安全策略應適應網絡的動態性。動態自適應安全模型由下列過程的不斷循環構成：安全需求分析、實時監測、報警響應、技術措施、審計評估。
2．電力信息系統的數據加密技術
2.1．典型的數據加密算法典型的數據加密算法包括數據加密標準（DES）算法和公開密鑰算法（RSA），下面將分別介紹這兩種算法。
2.1.1．數據加密標準（DES）算法。目前在國內，隨著三金工程尤其是金卡工程的啟動，DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收費站等領域被廣泛應用，以此來實現關鍵數據的保密，如信用卡持卡人的PIN的加密傳輸，IC卡與POS間的雙向認證、金融交易數據包的MAC校驗等，均用到DES算法。
圖1DES算法框圖
DES加密算法的框圖如圖1所示。其中明文分組長為64bit，密鑰長為56bit。圖的左邊是明文的處理過程，有3個階段，首先是一個初始置換IP，用于重排明文分組的64bit數據，然后是具有相同功能的16輪變換，每輪都有置換和代換運算，第16輪變換的輸出分為左右兩部分，并被交換次序。最后再經過一個逆初始置換IP-1（IP的逆），從而產生64bit的密文。
DES算法具有極高的安全性，到目前為止，除了用窮舉搜索法對DES算法進行攻擊外，還沒有發現更有效的辦法。而56位長的密鑰的窮舉空間為256，這意味著如果一臺計算機的速度是每秒檢測一百萬個密鑰，則它搜索完全部密鑰就需要將近2285年的時間，可見，對DES處法的攻擊是難以實現的。
2.1.2．公開密鑰算法（RSA）。公鑰加密算法也稱非對稱密鑰算法，用兩對密鑰：一個公共密鑰和一個專用密鑰。用戶要保障專用密鑰的安全；公共密鑰則可以出去。公共密鑰與專用密鑰是有緊密關系的，用公共密鑰加密信息只能用專用密鑰解密，反之亦然。由于公鑰算法不需要聯機密鑰服務器，密鑰分配協議簡單，所以極大簡化了密鑰管理。除加密功能外，公鑰系統還可以提供數字簽名。公共密鑰加密算法主要有RSA、Fertzza、Elgama等。
在這些安全實用的算法中，有些適用于密鑰分配，有些可作為加密算法，還有些僅用于數字簽名。多數算法需要大數運算，所以實現速度慢，不能用于快的數據加密。RSA 使用兩個密鑰，一個是公鑰，一個是私鑰。加密時把明文分成塊，塊的大小可變，但不超過密鑰的長度。RSA把明文塊轉化為與密鑰長度相同的密文。一般來說，安全等級高的，則密鑰選取大的，安全等級低的則選取相對小些的數。RSA的安全性依賴于大數分解，然而值得注意的是，是否等同于大數分解一直未得到理論上的證明，而破解RSA 是否只能通過大數分解同樣是有待證明。
2.1.3．算法比較。DES常見攻擊方法有：強力攻擊、差分密碼分析法、線性密碼分析法。對于16個循環的DES來說，差分密碼分析的運算為255.1，而窮舉式搜索要求255。根據摩爾定律所述：大約每經過18個月計算機的計算能力就會翻一番，加上計算機并行處理及分布式系統的產生，使得DES的抗暴能力大大降低。
RAS的安全性依賴于大整數的因式分解問題。但實際上，誰也沒有在數學上證明從c和e計算m，需要對n進行因式分解。可以想象可能會有完全不同的方式去分析RAS。然而，如果這種方法能讓密碼解析員推導出d，則它也可以用作大整數因式分解的新方法。最難以令人置信的是，有些RAS變體已經被證明與因式分解同樣困難。甚至從RAS加密的密文中恢復出某些特定的位也與解密整個消息同樣困難。另外，對RAS的具體實現存在一些針對協議而不是針對基本算法的攻擊方法,
綜合上述內容，對于保密級別不是很高的電力數據，例如日常電量數據，沒有必要適用當時最強大的密碼系統，直接引用DES密碼系統實現一種經濟可行的好方案。
2.2．密匙的生成和管理。密鑰管理技術是數據加密技術中的重要一環，它處理密鑰從生成、存儲、備份/恢復、載入、驗證、傳遞、保管、使用、分配、保護、更新、控制、丟失、吊銷和銷毀等多個方面的內容。它涵蓋了密鑰的整個生存周期，是整個加密系統中最薄弱的環節，密鑰的管理與泄漏將直接導致明文內容的泄漏，那么一切的其它安全技術，無論是認證、接入等等都喪失了安全基礎。
密鑰管理機制的選取必須根據網絡的特性、應用環境和規模。下面對常用的密鑰管理機制做詳細的分析，以及判斷這種管理機制是否適用于無線網絡。具體包括以下幾個方面：
2．2．1．密鑰分配模式。KDC可以是在中心站端，與服務器同在一個邏輯（或物理）服務器（集中式密鑰分配），也可以是在與中心站完全對等的一個服務器上（對等式密鑰分配）。如果KDC只為一個子站端分發密鑰，應該采用集中式，如果KDC為許多的同級子站分發密鑰，應該采用對等式。由上文的分析來看，顯然應該采用集中式的分配方案，將KDC建立在中心站中。
